JP2008150975A - 燃料タンクのサブチャンバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 特別の駆動源を必要とせずに、燃料タンクのタンク本体からサブチャンバに燃料を効率的に供給する。
【解決手段】 タンク本体１１の内部に配置したサブチャンバ１５の側壁１５ａ下部に該サブチャンバ１５の外側から内側への燃料の移動を許容して内側から外側への燃料の移動を阻止する２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを設けたので、一旦タンク本体１１側からサブチャンバ１５内に導入された燃料が再びタンク本体１１側に戻らないようにし、燃料液面の傾斜時にも燃料ポンプ２１に連なる吸上げフィルタ２３が燃料液面から露出するのを防止して確実な燃料供給を可能にすることができる。しかも２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを設けたので、前後左右に移動する燃料を何れかの逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを介してサブチャンバ１５内に効率的に導入することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、タンク本体の内部に配置したサブチャンバの内部に燃料ポンプに連なる燃料吸入部を設けるとともに、前記サブチャンバの側壁下部に該サブチャンバの外側から内側への燃料の移動を許容して内側から外側への燃料の移動を阻止する逆止弁を設けた燃料タンクのサブチャンバ構造に関する。

かかる燃料タンクのサブチャンバ構造は、下記特許文献１により公知である。特許文献１に記載されたサブチャンバ（旋回槽）は、その側壁下部に吸込口および弁ガイド孔が形成されており、弁ガイド孔に弁軸を摺動自在に嵌合させた逆止弁をサブチャンバの側壁の内面側から前記吸込口に対向させている。車両の加減速や旋回に伴って燃料タンク内の燃料が移動すると、逆止弁が押し開かれて燃料が吸込口からサブチャンバ内に流入し、一旦流入した燃料は逆止弁の閉弁によりサブチャンバの内部に保持される。よって、燃料タンク内の燃料の残量が減ったときに燃料液面が傾いても、サブチャンバ内の燃料液面の高さを確保し、燃料ポンプに連なる燃料吸入部が燃料液面の上方に露出して燃料の供給が不能になる事態を防止することができる。

また旋回槽（サブチャンバ）の内部にインタンク型の燃料ポンプを配置し、燃料ポンプから燃料を送出するフィードパイプの途中にプレッシャレギュレ−タを設け、プレッシャレギュレ−タから分岐して排出される余剰の燃料で作動するジェットポンプを設け、ジェットポンプでタンク本体内の燃料をサブチャンバ内に吸入するものが、下記特許文献２により公知である。
実開平４−８３９２０号公報 特開２００５−１５５５１３号公報

しかしながら上記特許文献１に記載されたものは、サブチャンバの側壁に逆止弁が１個しか設けられていないので、燃料タンク内の燃料が逆止弁を開弁する方向に移動した場合しか燃料をサブチャンバに導入することができず、車両の運動状態によってはサブチャンバ内の燃料液面が低下してしまう可能性があった。

また上記特許文献２に記載されたものは、燃料ポンプが吐出する燃料の余剰分を利用してジェットポンプを駆動するので、ジェットポンプの消費分だけ燃料ポンプの容量を大きく設定する必要があり、そのために燃料ポンプが大型化したり消費電力が増加したりする問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、特別の駆動源を必要とせずに、燃料タンクのタンク本体からサブチャンバに燃料を効率的に供給することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、タンク本体の内部に配置したサブチャンバの内部に燃料ポンプに連なる燃料吸入部を設けるとともに、前記サブチャンバの側壁下部に該サブチャンバの外側から内側への燃料の移動を許容して内側から外側への燃料の移動を阻止する逆止弁を設けた燃料タンクのサブチャンバ構造において、前記逆止弁の個数を複数個としたことを特徴とする燃料タンクのサブチャンバ構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記複数個の逆止弁は前記サブチャンバの中央部を中心として略等角度間隔で配置されることを特徴とするタンクのサブチャンバ構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記逆止弁の数は２個であり、それら２個の逆止弁を結ぶ線が車体前後方向に対して鋭角で傾斜することを特徴とする燃料タンクのサブチャンバ構造が提案される。

尚、実施の形態の吸上げフィルタ２３は本発明の燃料吸入部に対応する。

請求項１の構成によれば、タンク本体の内部に配置したサブチャンバの側壁下部に該サブチャンバの外側から内側への燃料の移動を許容して内側から外側への燃料の移動を阻止する逆止弁を設けたので、一旦タンク本体側からサブチャンバ側に導入された燃料が再びタンク本体側に戻らないようにし、加減速や旋回による燃料液面の傾斜時にも燃料ポンプに連なる燃料吸入部が燃料液面から露出するのを防止して確実な燃料供給を可能にすることができる。しかも複数個の逆止弁を設けたので、前後左右に移動する燃料を何れかの逆止弁を介してサブチャンバ内に効率的に導入することができる。

また請求項２の構成によれば、複数個の逆止弁をサブチャンバの中央部を中心として略等角度間隔で配置したので、車両の加速時、減速時、右旋回時および左旋回時の何れも場合にも均等にサブチャンバに燃料を導入することができる。

また請求項３の構成によれば、逆止弁の数を２個とし、それら２個の逆止弁を結ぶ線を車体前後方向に対して鋭角で傾斜させたので、逆止弁の数を無闇に増加させずとも、車両の加速時、減速時、右旋回時および左旋回時の何れも場合にもサブチャンバに燃料を導入することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車用燃料タンクの縦断面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４はサブチャンバの斜視図、図５は車両の加減速時の作用説明図、図６は車両の前後傾斜時の作用説明図である。

図１に示すように、自動車用の燃料タンクＴは、合成樹脂で一体にブロー成形されたタンク本体１１を備えており、その上面と車体下面１３との間にラバーブロック４１…を介在させた状態で、車体下面１３に設けたブラケット４２…に両端を固定したバンド４３，４３により支持される。タンク本体１１の開口１１ｃにシール部材１６を介して当接する蓋板１７がキャップ１８により固定されており、この蓋板１７の下面に略円筒状のサブチャンバ１５が支持される。即ち、サブチャンバ１５の上端から上方に延びるガイドロッド４４…が蓋板１７の下面に開口するガイド孔１７ａ，１７ａに摺動自在に嵌合し、ガイドロッド４４…の外周に嵌合するコイルスプリング４５…でサブチャンバ１５を下向きに付勢することで、サブチャンバ１５の底面がタンク本体１１の下壁１１ａに当接して固定される。

蓋板１７の下面に支持されてサブチャンバ１５の内部に延びる燃料ポンプモジュール１９は、インタンク型の燃料ポンプ２１と、燃料ポンプ２１から蓋板１７を貫通して外部に延びるフィードパイプ２２と、燃料ポンプ２１の下面に設けられた燃料吸入部としての吸上げフィルタ２３とを備える。燃料ポンプ２１はサブチャンバ１５の内面に固定され、コイルスプリング４５…が伸縮することで蓋板１７に対して上下動可能である。よってタンク本体１１の内部においてフィードパイプ２２はフレキシブルに構成される。また吸上げフィルタ２３はサブチャンバ１５の底面に接している。

また蓋板１７には、エンジンで消費されなかった余剰の燃料をサブチャンバ１５に戻すリターンパイプ２４と、燃料液面の高さが上限値に達すると閉弁するフロート弁２５とが設けられており、このフロート弁２５から延びる蒸気排出パイプ２６がフィラーチューブ２７の上端の燃料供給口付近に接続される。また蒸気排出パイプ２６の中間部は分岐して図示せぬキャニスタに接続される。

次に、図２〜図４に基づいてサブチャンバ１５の構造を説明する。

サブチャンバ１５は上面が開放して下面が閉塞した有底円筒状の容器であって、その側壁１５ａの下端部に、第１ガイド壁１５ｂ、第２ガイド壁１５ｃ、天井壁１５ｄおよびタンク本体１１の下壁１１ａで囲まれた二つの凹部２８Ｆ，２８Ｒが形成される。それらの凹部２８Ｆ，２８Ｒはサブチャンバ１５の直径方向の両端に設けられる。凹部２８Ｆ，２８Ｒの第１ガイド壁１５ｂおよび第２ガイド壁１５ｃの接続部にはサブチャンバ１５の内外を連通させる弁口２９Ｆ，２９Ｒが形成されており、これらの弁口２９Ｆ，２９Ｒがそれぞれ逆止弁３０Ｆ，３０Ｒにより開閉される。

各逆止弁３０Ｆ，３０Ｒは上端がヒンジ３１で弁口２９Ｆ，２９Ｒの上縁に揺動自在に枢支されており、ストッパ３２に当接して弁口２９Ｆ，２９Ｒを閉塞する閉弁位置と、そこからサブチャンバ１５の内部に向かって揺動する開弁位置との間を移動可能である。二つの逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを結ぶ線Ｌは車体前後方向に対して鋭角（実施の形態では４５°）で傾斜している。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態に作用について説明する。

図２において、車両が急加速するとタンク本体１１内の燃料が矢印ａで示す車体後方に移動し、前側の凹部２８Ｆの第１ガイド壁１５ｂに沿って後方に移動する燃料が前側の逆止弁３０Ｆをヒンジ３１まわりに後方に揺動させることで、逆止弁３０Ｆが開弁してタンク本体１１内の燃料が弁孔２９Ｆを通してサブチャンバ１５内に流入する。車両が急減速するとタンク本体１１内の燃料が矢印ｂで示す車体前方に移動し、後側の凹部２８Ｒの第１ガイド壁１５ｂに沿って前方に移動する燃料が後側の逆止弁３０Ｒをヒンジ３１まわりに前方に揺動させることで、逆止弁３０Ｒが開弁してタンク本体１１内の燃料が弁孔２９Ｒを通してサブチャンバ１５内に流入する。

車両が右旋回するとタンク本体１１内の燃料が矢印ｃで示す車体左方に移動し、前側の凹部２８Ｆの第２ガイド壁１５ｃに沿って左方に移動する燃料が前側の逆止弁３０Ｆをヒンジ３１まわりに左方に揺動させることで、逆止弁３０Ｆが開弁してタンク本体１１内の燃料が弁孔２９Ｆを通してサブチャンバ１５内に流入する。車両が左旋回するとタンク本体１１内の燃料が矢印ｄで示す車体右方に移動し、後側の凹部２８Ｒの第２ガイド壁１５ｃに沿って右方に移動する燃料が後側の逆止弁３０Ｒをヒンジ３１まわりに右方に揺動させることで、逆止弁３０Ｒが開弁してタンク本体１１内の燃料が弁孔２９Ｒを通してサブチャンバ１５内に流入する。

このように車両の加減速や旋回によって逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを介してサブチャンバ１５内に導入された燃料は、その逆止弁３０Ｆ，３０Ｒに阻止されてタンク本体１１側に戻ることはなく、タンク本体１１内の燃料の残量が減少してもサブチャンバ１５内の燃料液面は高く保たれ、燃料ポンプ２１の吸上げフィルタ２３が燃料液面の上方に露出して燃料供給が途絶える事態を未然に回避することができる。しかも燃料ポンプ２１で駆動されるジェットポンプのような特別の動力源を必要としないので、車両の電力消費量が増加する問題もない。

以上のように、２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを円筒状のサブチャンバ１５の中心に対して１８０°ずれた位置に配置し、かつ２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを結ぶ線Ｌを車体前後方向および車体左右方向に対して４５°傾斜させたので、車両に前後左右の何れの方向の加速度が作用した場合でもサブチャンバ１５内に燃料を導入することができる。

図５は車両の加減速時の作用を説明するもので、初期状態でタンク本体１１の燃料液面とサブチャンバ１５の燃料液面とが同じ状態であっても（図５（Ａ）参照）、車両の加速あるいは減速によりサブチャンバ１５内に燃料が導入され（図５（Ｂ）、（Ｃ）参照）、車両が定常的な走行状態に戻っても サブチャンバ１５内の燃料液面はタンク本体１１の燃料液面よりも高い状態に維持される（図５（Ｄ）参照）。

図６は車両の傾斜時の作用を説明するもので、初期状態でタンク本体１１の燃料液面とサブチャンバ１５の燃料液面とが同じ状態であっても（図６（Ａ）参照）、車両の登り坂での停車あるいは下りでの坂停車によりサブチャンバ１５に燃料が導入され（図６（Ｂ）、（Ｃ）参照）、車両が水平に戻っても サブチャンバ１５内の燃料液面はタンク本体１１の燃料液面よりも高い状態に維持される（図６（Ｄ）参照）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態のサブチャンバ１５は円筒状であるが、その形状は任意である。

また実施の形態では２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを結ぶ線Ｌを車体前後方向および車体左右方向に対して４５°傾斜させているが、その傾斜角度は任意の鋭角とすることができる。

また実施の形態のサブチャンバ１５は２個の逆止弁３０Ｆ，３０Ｒを備えているが、その個数が３個以上であっても良い。その場合、サブチャンバ１５の中央部を中心として逆止弁を等角度間隔で配置することが望ましい。例えば逆止弁の数が３個の場合には１２０°間隔で配置し、４個の場合は９０°間隔で配置すれば、サブチャンバ１５内に燃料を最も効率的に導入することができる。

また逆止弁３０Ｆ，３０Ｒの構造は実施の形態のものに限定されず、公知の任意の構造の逆止弁を採用することができる。

自動車用燃料タンクの縦断面図 図１の２−２線拡大断面図 図２の３−３線拡大断面図 サブチャンバの斜視図 車両の加減速時の作用説明図 車両の前後傾斜時の作用説明図

符号の説明

１１ タンク本体
１５ サブチャンバ
１５ａ 側壁
２１ 燃料ポンプ
２３ 吸上げフィルタ（燃料吸入部）
３０Ｆ 逆止弁
３０Ｒ 逆止弁
Ｌ ２個の逆止弁を結ぶ線

Claims (3)

1. タンク本体（１１）の内部に配置したサブチャンバ（１５）の内部に燃料ポンプ（２１）に連なる燃料吸入部（２３）を設けるとともに、前記サブチャンバ（１５）の側壁（１５ａ）下部に該サブチャンバ（１５）の外側から内側への燃料の移動を許容して内側から外側への燃料の移動を阻止する逆止弁（３０Ｆ，３０Ｒ）を設けた燃料タンクのサブチャンバ構造において、
   前記逆止弁（３０Ｆ，３０Ｒ）の個数を複数個としたことを特徴とする燃料タンクのサブチャンバ構造。
2. 前記複数個の逆止弁（３０Ｆ，３０Ｒ）は前記サブチャンバ（１５）の中央部を中心として略等角度間隔で配置されることを特徴とする、請求項１に記載の燃料タンクのサブチャンバ構造。
3. 前記逆止弁（３０Ｆ，３０Ｒ）の数は２個であり、それら２個の逆止弁（３０Ｆ，３０Ｒ）を結ぶ線（Ｌ）が車体前後方向に対して鋭角で傾斜することを特徴とする、請求項２に記載の燃料タンクのサブチャンバ構造。

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