JP2008184954A - 燃料ポンプモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品を共通化させ、製造コストの増大を抑制できる燃料ポンプモジュールを提供する。
【解決手段】燃料タンク２に形成された開口部２１を閉塞する蓋部材３と、蓋部材３から燃料タンク２の内壁に向かって延びるように、蓋部材３に固定される支柱７と、底部４１を有する筒状に形成され、燃料タンク２内の燃料を外部に圧送する燃料ポンプ５３を収容し、支柱７の端部を軸方向に移動可能に挿入させる挿入部６を有するサブタンク４と、挿入部６に収容され、蓋部材３とサブタンク４とを互いに引き離す方向に支柱を付勢する付勢部材６８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ポンプモジュールに関する。

燃料タンク内の燃料の残量が減少しても、安定して燃料を供給する燃料ポンプモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の燃料ポンプモジュールでは、燃料ポンプを収容するサブタンクを有している。サブタンクは、燃料タンクに形成された開口部を閉塞する蓋部材と支柱によって連結される。サブタンクと蓋部材は、支柱の軸方向に相対的に移動可能である。サブタンクと蓋部材との間には、付勢部材が設けられている。付勢部材は、サブタンクと蓋部材とを引き離す方向に付勢するので、サブタンクを燃料タンク内に収容させた状態では、常にサブタンクは、燃料タンクの内壁に押し付けられる。
特開２００４−２５７３４７号公報

燃料ポンプモジュールを収容する燃料タンクの形状は、取り付けられる車種によって様々であり、燃料タンクの開口部から底部までの距離も様々である。したがって、形状の異なる燃料タンクに上述の燃料ポンプモジュールを収容させる際、燃料タンクの開口部から底部までの距離に応じて支柱を変更する。

また、上述の燃料ポンプモジュールでは、サブタンクを燃料タンクの底部に押し付ける付勢部材は、一端が蓋部材に支持され、他端がサブタンクに支持されている。このため、蓋部材とサブタンクとの距離が変わると付勢力が変化してしまうので、支柱だけでなく付勢部材もその距離に応じたものに変更する必要がある。支柱と付勢部材とを燃料タンクの形状に応じて用意しなければならず燃料ポンプモジュールの製造コストの増大させていた。

本発明の目的は、構成部品を共通化させ、製造コストの増大を抑制できる燃料ポンプモジュールを提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、燃料タンクに形成された開口部を閉塞する蓋部材と、蓋部材から燃料タンクの内壁に向かって延びるように、蓋部材に固定される支柱と、底部を有する筒状に形成され、燃料タンク内の燃料を外部に圧送する燃料ポンプを収容し、支柱の端部を軸方向に移動可能に挿入させる挿入部を有するサブタンクと、挿入部に収容され、蓋部材とサブタンクとを互いに引き離す方向に支柱を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴としている。

蓋部材とサブタンクとを引き離す方向に付勢する付勢部材は、挿入部に収容されている。その付勢部材は、蓋部材を付勢するのではなく、支柱を付勢するように収容されているので、燃料タンクの形状により蓋部材、サブタンク間の距離が変化しても、支柱を燃料タンクの形状に応じたものに変更すればよく、付勢部材を燃料タンクの形状によって変更する必要が無くなる。そのため、燃料ポンプモジュールに組み付けられる付勢部材を共通化することができるので、燃料ポンプモジュールの製造コストの増大を抑制できる。

請求項２に記載の発明によれば、挿入部は、サブタンクの側壁に設けられていることを特徴としている。この構成によれば、サブタンク内の収容スペースを有効利用することができる。

請求項３に記載の発明によれば、挿入部の内壁には、支柱を挿入部に挿入する方向を向いた第１の面が形成され、支柱には、支柱を挿入部から引き抜く方向に移動させると第１の面に当接し、支柱の引き抜く方向の移動が規制される第２の面が形成されていることを特徴としている。

燃料タンクへは、蓋部材とサブタンクとを支柱によって連結した状態で収容される。燃料タンクへ燃料ポンプモジュールを組付ける際、作業者は、燃料タンクの上方に開口した開口部から燃料ポンプモジュールを燃料タンク内に収容する。

この構成によれば、蓋部材に固定された支柱をサブタンクの挿入部から引き抜く方向、すなわち、蓋部材をサブタンクから引き離す方向に移動させても、支柱に形成された第２の面が挿入部の内壁に形成された第１の面に当接し、支柱がサブタンクから抜けないようになっている。このため、組付け作業者は、蓋部材のみを把持して燃料ポンプモジュールを燃料タンクへ組付けることができるので、組付け作業が容易となる。

請求項４に記載の発明によれば、挿入部の内壁には、支柱の挿入方向に沿って延び、挿入部の挿入側に第１の面を有する溝またはスリットが形成されていることを特徴としている。この構成によれば、挿入部の内壁に支柱に形成された第２の面が当接する第１の面を溝またはスリットによって形成できるので構造が簡単となり、挿入部への第１の面の加工が容易となる。

請求項５に記載の発明によれば、挿入部の挿入側には、支柱を挿入部から引き抜く方向に延び、可撓性を有する舌状部が形成されており、第１の面は、舌状部の内壁に形成されることを特徴としている。

支柱が挿入部から抜けるのを防止するには、支柱に形成された第２の面を、挿入部の内壁に形成された第１の面よりも挿入方向の奥側に配置させる必要がある。これには、支柱を挿入部に挿入する際、第１の面を一旦、径方向外側に移動させなければならない。この構成によれば、第１の面は、可撓性を有する舌状部の内壁に形成されているので、容易に支柱を挿入部に挿入することができる。

請求項６に記載の発明によれば、挿入部は、筒状に形成され、舌状部は、挿入部の側壁の挿入側端部に周方向に所定間隔を有する２つの切れ込みを形成させることにより形成されることを特徴としている。この構成によれば、挿入部の側壁に２つの切れ込みを形成するだけで可撓性を有する舌状部が形成できる。

請求項７に記載の発明によれば、舌状部の径方向への移動を規制するカバーを有することを特徴としている。この構成によれば、支柱を挿入部に挿入させた後、可撓性を有する舌状部が径方向外側に移動しないようにするカバーを有しているので、燃料ポンプモジュールに何らかの力が加わり舌状部が径方向外側に移動し、不用意に支柱が挿入部から抜けてしまうことを抑制できる。

請求項８に記載の発明によれば、挿入部は、底部を有する筒状に形成され、挿入部の底部には、貫通孔が形成されていることを特徴としている。この構成によれば、挿入部に侵入した燃料に含まれた水分を底部に形成された貫通孔から排出することができ、水分によって付勢部材が浸食されるのを抑制できる。

請求項９に記載の発明によれば、挿入部の底部には、貫通孔に連通する通路を有するとともに、付勢部材を支持する台座が設けられることを特徴としている。この構成によれば、付勢部材が収容されている挿入部の底部には、付勢部材の他端を支持する台座が設けられるので、燃料タンク内の水分の量が増加して、付勢部材が水分に浸ってしまうことを抑制できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態による燃料ポンプモジュールを図１に示す。燃料ポンプモジュール１は、燃料タンク２内の燃料を燃料タンク２外部の例えば内燃機関に供給するものである。図１は、燃料ポンプモジュール１を燃料タンク２に設置した状態を示している。なお、図１中の矢印に示される上下方向は、車両に搭載された状態の燃料タンク２の重力方向を示す。

図１に示すように、燃料ポンプモジュール１は、蓋部材としてのフランジ３、サブタンク４、サブタンク４に収容されたポンプ本体モジュール５等から構成されている。フランジ３は、燃料タンク２に形成された開口部２１を塞ぐように燃料タンク２に取り付けられている。他の構成部品は、燃料タンク２内に収容される。

フランジ３は、樹脂製であり略円盤状に形成されている。フランジ３は、燃料吐出管３１および電気コネクタ３２が一体に樹脂成形されている。燃料吐出管３１は、サブタンク４内に収容されているポンプ本体モジュール５とフレキシブルホース５１を介して接続されており、ポンプ本体モジュール５から吐出された燃料を燃料タンク２の外部に吐出する。

電気コネクタ３２は、図示しないリード線およびポンプ本体モジュール５に設けた図示しない給電コネクタにより、ポンプ本体モジュール５に設けた図示しない電気コネクタと電気的に接続しており、ポンプ本体モジュール５に電力を供給する。

フランジ３の燃料タンク２の底部２２側には、サブタンク４との連結を図るための請求項に記載された支柱としてのシャフト７を取り付ける取付部３３が形成されている。本実施形態では、取付部３３は、フランジ３に２つ形成されている。取付部３３には、シャフト７の上端部が圧入固定されている。シャフト７の下端部は、燃料タンク２の底部２２に向かっている。

シャフト７によって連結されるサブタンク４は、樹脂製であり、下端部に底部４１を有する筒状に形成されている。サブタンク４は、ポンプ本体モジュール５を収容する。サブタンク４には、ポンプ本体モジュール５の他に例えば、燃料タンク２内の燃料をサブタンク４内に汲み上げる図示しない汲み上げ装置等が収容されている。

サブタンク４の外壁には、燃料タンク２内の燃料残量を検出するセンダゲージ５９が取り付けられている。センダゲージ５９は、図示しないフロートを有し、フロートが燃料タンク２内の燃料液面の高さの変動とともに上下方向に移動することを利用して燃料タンク２内の燃料残量を検出する。

サブタンク４には、上述したシャフト７の下端部を挿入させる挿入部６が形成されている。挿入部６は、サブタンク４と一体的に形成されていても良いし、サブタンク４とは別体に形成されていても良い。

本実施形態では、挿入部６は、サブタンク４の外壁に形成されている。これにより、サブタンク４内のスペースを有効利用することができる。シャフト７の下端部は、挿入部６に対して軸方向に移動可能に挿入される。なお、挿入部６の構造については後ほど詳細に説明する。

図２は、ポンプ本体モジュール５の断面を示している。図２に示すように、ポンプ本体モジュール５は、ケース５２内に電動の燃料ポンプ５３を収容して構成されており、燃料ポンプ５３の上流側にはサクションフィルタ５４を、燃料ポンプ５３の下流側には燃料フィルタ５５を備えている。燃料フィルタ５５は、ケース５２内に収容され、燃料ポンプ５３を取り囲む環状に形成されている。

ポンプ本体モジュール５は、燃料フィルタ５５の下流側にプレッシャレギュレータ５６を備えている。プレッシャレギュレータ５６の吐出口５６１と燃料吐出管３１とはフレキシブルホース５１で接続されている。

燃料ポンプ５３は、図示しないインペラを有するポンプ部５３１と、ポンプ部５３１を回転駆動させる電動モータ部５３２とから構成されている。燃料ポンプ５３を駆動させると、サブタンク４内の燃料は、サクションフィルタ５４を通じてポンプ部５３１に吸入され、燃料フィルタ５５へ吐出される。

燃料フィルタ５５へ吐出された燃料は、プレッシャレギュレータ５６を通じて、吐出口５６１から吐出した後、フレキシブルホース５１、燃料吐出管３１を流通し、燃料タンク２の外部の内燃機関に供給される。燃料ポンプ５３から吐出された燃料の圧力が所定値以上となる場合には、その過剰圧力は、プレッシャレギュレータ５６のドレンポート５６２から流出してサブタンク４内に戻る。

ポンプ本体モジュール５のケース５２内には、チェックバルブ５７が備えられている。チェックバルブ５７は、燃料ポンプ５３の駆動停止時にフレキシブルホース５１内の燃料が燃料ポンプ５３内を逆流してサクションフィルタ５４から流出してしまうことを防止する。これにより、燃料ポンプ５３の駆動停止時にフレキシブルホース５１内の燃料の圧力は所定の圧力に保持される。

図３は、図１中のＩＩＩ方向のサブタンク４およびポンプ本体モジュール５の矢視図である。図３に示すように、ポンプ本体モジュール５は、その側壁から放射状に延びる支持腕５８（本実施形態では３つ）を有している。この支持腕５８をサブタンク４の内壁に係合することにより、ポンプ本体モジュール５は、サブタンク４内に固定される。

サブタンク４には、シャフト７を挿入させるための挿入部６が形成されている。図３に示すように、挿入部６は、筒状に形成されており、サブタンク４の内壁からサブタンク４の中心に向かって突出するように形成されている。挿入部６の上端は、開口しており、この開口からシャフト７の下端部を挿入させることができる。

図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線の挿入部６の断面図である。図４に示すように、挿入部６は、底部６２を有する縦孔６１を有している。縦孔６１の内径は、シャフト７の下端部に設けられるブッシュ７１が軸方向に移動可能な程度の大きさとなっている。ブッシュ７１は、シャフト７に圧入固定されている。

縦孔６１の底部６２には、台座としてのスプリング座６６が設けられている。スプリング座６６の略中央には、軸方向に延びる通路６６１が形成されている。縦孔６１の底部６２にも貫通孔６３が形成されている。通路６６１と貫通孔６３は、接続されており、縦孔６１の空間とサブタンク４の外部とがこの通路６６１および貫通孔６３を介して接続されている。

縦孔６１には、付勢部材としてのスプリング６８が設けられている。スプリング６８の上端は、シャフト７に固定されたブッシュ７１に支持され、スプリング６８の下端は、縦孔６１に設けられたスプリング座６６に支持される。スプリング６８は、燃料ポンプモジュール１を燃料タンク２内に収容させた状態で、所望の付勢力をブッシュ７１に付与できる程度に圧縮されて縦孔６１内に収容される。

スプリング６８により、フランジ３とサブタンク４とは互いに引き離される方向に移動しようとするため、サブタンク４は、スプリング６８の付勢力で燃料タンク２の底部２２に押し付けられることとなる。

このため、燃料タンク２が温度変化による内圧の変化や燃料量の変化で膨張および収縮しても、サブタンク４の底部４１を燃料タンク２の底部２２に常に押し付けておくことができる。

ここで、燃料ポンプモジュール１が収容される燃料タンク２について説明する。燃料タンク２の形状は、搭載される自動車の種類によって様々である。したがって、図１に示すように、燃料タンク２の開口部２１から底部２２までの距離も燃料タンク２の種類によって様々である。

サブタンク４は、燃料タンク２の底部２２に支持させるように収容されるため、フランジ３とサブタンク４との距離は燃料タンク２の形状によって異なる。このため、フランジ３とサブタンク４とを連結するシャフト７の長さを変更する必要がある。

従来技術では、燃料タンクの形状に応じてシャフトの長さを変更するとともに、サブタンクを燃料タンクの底部に押し付けるためのスプリングも燃料タンクの形状に応じて変更する必要があった。これは、スプリングの一端がフランジに支持され、他端がサブタンクに支持されるようにスプリングが配置されていたためである。従来技術のようにスプリングが配置された燃料ポンプモジュールでは、燃料タンクの形状ごとに専用のスプリングを用意する必要がある。

これに対し、本実施形態では、スプリング６８を、一端が挿入部６の縦孔６１の底部６２に設けたスプリング座６６に支持させ、他端をシャフト７の下端部に設けたブッシュ７１に支持させている。これによれば、燃料ポンプモジュール１を形状の異なる燃料タンク２に収容させるとき、シャフト７の長さのみを燃料タンク２の形状に応じて変更するだけで、スプリング座６６とブッシュ７１との距離を所定の距離、すなわち、スプリング６８が所望の付勢力をブッシュ７１に付与できる距離に合わせることができる。したがって、スプリング６８の変更は必要なくなる。

このため、燃料ポンプモジュール１を構成する部品を共通化することができるため、燃料ポンプモジュール１の製造コストの増大を抑制できる。

また、スプリング６８は、サブタンク４に組付ける前の状態、すなわち、他の構成部品によって圧縮されていない状態では、異なる種類のスプリングを目視で区別することが困難である。

従来技術では、燃料タンクの形状に応じてスプリングも変更する必要があったので、異なる種類のスプリングを目視にて判別できず、スプリングを誤組付けしてしまうおそれがあった。一方、本実施形態では、スプリング６８は燃料タンク２の形状に応じて変更する必要がないため、上述のような問題は発生しない。

本実施形態では、予めスプリング６８を挿入部６の縦孔６１に収容させておいた状態で、シャフト７を縦孔６１に挿入させることによりフランジ３とサブタンク４とを連結している。これによれば、フランジ３とサブタンク４とを連結させる際に、スプリング６８がサブタンク４から脱落することがなくなるので、組付けの作業性が向上する。

図４に示すように、挿入部６の側壁には、スリット６７が形成されている。スリット６７は、シャフト７の挿入部６への挿入方向に沿って形成されている。つまり、スリット６７は、挿入部６の軸方向に沿って形成されている。ブッシュ７１には、スリット６７内を軸方向に移動可能な突起７１１が形成されている。突起７１１の上側には、スリット６７の第１の面としての上端部６７１と対向する第２の面としてのストッパ面７１２が形成されている。なお、スリット６７は溝であっても良い、要するにストッパ面７１２と当接可能な請求項に記載の第１の面が形成できるようなものであれば良い。

上端部６７１とストッパ面７１２とは、シャフト７が挿入部６からある程度引き抜かれると当接し、シャフト７が挿入部６から抜けないようになっている。これによれば、燃料タンク２の開口部２１から燃料ポンプモジュール１を燃料タンク２内に収容させるとき、作業者がフランジ３のみを把持して燃料ポンプモジュール１を持ち上げても、シャフト７が挿入部６から抜けないため、燃料タンク２への燃料ポンプモジュール１の組付けの作業性が向上する。

また、縦孔６１の底部６２には、サブタンク４の外壁に通じる貫通孔６３が形成され、底部６２に設けられたスプリング座６６には、貫通孔６３と接続される通路６６１が形成されているので、燃料よりも比重が大きい水分が通路６６１、貫通孔６３を介して縦孔６１から排出される。底部６２は、サブタンク４の底部４１よりも高くなっているため、底部４１と燃料タンク２の底部２２との間に隙間が形成される。貫通孔６３から排出された水分は、この隙間を通ってサブタンク４の外部に排出される。スリット６７の下端部６７２を縦孔６１の底部６２まで延ばすように形成しても縦孔６１内の水分を排出することができる。

これにより、縦孔６１内の水分がサブタンク４の外部に排出されるため、スプリング６８が水分により浸食することを抑制できる。また、底部６２には、スプリング座６６が設けられているため、スプリング６８を燃料タンク２の底部２２から遠ざけることができる。これにより、燃料タンク２の底部２２に蓄積された水分が増加して、スプリング６８が水分に浸ってしまうことを抑制できる。

図５は、図４中のＶ方向の矢視図である。挿入部６の側壁に形成されるスリット６７の上端部６７１の両側には、挿入部６の上端から下方に延びる切れ込みとしての切欠き部６４が形成されている。これにより、切欠き部６４で挟まれる部分が、可撓性を有する舌状部６５となる。舌状部６５は、一端が支持され、他端が自由端となる板状の部位であり、その内壁には、第１の面としてのスリット６７の上端部６７１が形成される。

縦孔６１の入口部分の内径は、ブッシュ７１の突起７１１部分の外径に比べ小さい。本実施形態では、この舌状部６５を径方向外側に移動させ縦孔６１の入口部分の内径を大きくした後、ブッシュ７１を挿入する。

本実施形態では、シャフト７およびブッシュ７１を挿入部６に挿入させた後、舌状部６５にカバー６９を被せている。このカバー６９は、舌状部６５の径方向外側への移動を規制するものである。これにより、シャフト７およびブッシュ７１を挿入部６に挿入させた後、舌状部６５が何らかの力により径方向外側に移動して、不用意にシャフト７およびブッシュ７１が挿入部６から抜けてしまうことを抑制できる。

本発明の一実施形態による燃料ポンプモジュールを示す側面図である。 図１の燃料ポンプモジュールのサブタンクおよびポンプ本体モジュールの断面図ある。 図１中のＩＩＩ方向の矢視図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。 図４中のＶ方向の矢視図である。

符号の説明

１ 燃料ポンプモジュール
２ 燃料タンク
２１ 開口部
２２ 底部
３ フランジ（蓋部材）
３３ 取付部
４ サブタンク
４１ 底部
５ ポンプ本体モジュール
５１ フレキシブルホース
５２ ケース
５３ 燃料ポンプ
５６ プレッシャレギュレータ
６ 挿入部
６１ 縦孔
６２ 底部
６３ 貫通孔
６４ 切欠き部
６５ 舌状部
６６ スプリング座
６６１ 通路
６７ スリット
６７１ 上端部（第１の面）
６７２ 下端部
６８ スプリング
６９ カバー
７ シャフト（支柱）
７１ ブッシュ
７１１ 突起
７１２ ストッパ面（第２の面）

Claims (9)

1. 燃料タンクに形成された開口部を閉塞する蓋部材と、
   前記蓋部材から前記燃料タンクの内壁に向かって延びるように、前記蓋部材に固定される支柱と、
   底部を有する筒状に形成され、前記燃料タンク内の燃料を外部に圧送する燃料ポンプを収容し、前記支柱の端部を軸方向に移動可能に挿入させる挿入部を有するサブタンクと、
   前記挿入部に収容され、前記蓋部材と前記サブタンクとを互いに引き離す方向に前記支柱を付勢する付勢部材と、
   を備えることを特徴とする燃料ポンプモジュール。
2. 前記挿入部は、前記サブタンクの側壁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプモジュール。
3. 前記挿入部の内壁には、前記支柱を前記挿入部に挿入する方向を向いた第１の面が形成され、
   前記支柱には、前記支柱を前記挿入部から引き抜く方向に移動させると前記第１の面に当接し、前記支柱の前記引き抜く方向の移動が規制される第２の面が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ポンプモジュール。
4. 前記挿入部の内壁には、前記支柱の挿入方向に沿って延び、前記挿入部の挿入側に前記第１の面を有する溝またはスリットが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料ポンプモジュール。
5. 前記挿入部の挿入側には、前記支柱を前記挿入部から引き抜く方向に延び、可撓性を有する舌状部が形成されており、
   前記第１の面は、前記舌状部の内壁に形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の燃料ポンプモジュール。
6. 前記挿入部は、筒状に形成され、
   前記舌状部は、前記挿入部の側壁の挿入側端部に周方向に所定間隔を有する２つの切れ込みを形成させることにより形成されることを特徴とする請求項５に記載の燃料ポンプモジュール。
7. 前記舌状部の径方向への移動を規制するカバーを有することを特徴とする請求項５または６に記載の燃料ポンプモジュール。
8. 前記挿入部は、底部を有する筒状に形成され、
   前記挿入部の前記底部には、貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。
9. 前記挿入部の前記底部には、前記貫通孔に連通する通路を有するとともに、前記付勢部材を支持する台座が設けられることを特徴とする請求項８に記載の燃料ポンプモジュール。

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