JP2008190429A - 燃料ポンプモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】サブタンクと燃料ポンプとの組付け性を向上させることが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に収容され、一端に開口部４１を有し、他端に導入通路４７を備える底部４２を有する筒状に形成されるサブタンク４と、導入通路４７に接続され、サブタンク４外の燃料をサブタンク４内に汲み上げる吸引口５４２を底部に有する燃料ポンプ５と、を備える燃料ポンプモジュール１において、サブタンク４および燃料ポンプ５の少なくとも一方には、燃料ポンプ５をサブタンク４の開口部からサブタンク４の底部４２に向かって挿入させる際に吸引口５４２を導入通路４７に案内する案内部材６を備える。
【選択図】図３

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。この燃料ポンプは、１つのポンプにてサブタンク内の燃料を内燃機関に供給するとともに、燃料タンク内の燃料をサブタンク内に汲み上げることができる。燃料ポンプの底部には、サブタンク内の燃料を吸引する吸引口と、サブタンクの底部に設けられる導入通路と連結され、サブタンク外の燃料を吸引する吸引口の二つの吸引口が形成されている。
米国特許第５５９６９７０号明細書

しかしながら、特許文献１の燃料ポンプの上記導入通路に接続される吸引口は、燃料ポンプの底部に設けられているため、サブタンクの導入通路と燃料ポンプの吸引口とを接続する際に、作業者からは導入通路と吸引口を目視できず、サブタンクと燃料ポンプとの組付けが困難であった。

本発明の目的は、サブタンクと燃料ポンプとの組付け性を向上させることができる燃料ポンプモジュールを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、燃料タンクに収容され、一端に開口部を有し、他端に導入通路を備える底部を有する筒状に形成されるサブタンクと、導入通路に接続され、サブタンク外の燃料をサブタンク内に汲み上げる吸引口を底部に有する燃料ポンプと、を備える燃料ポンプモジュールにおいて、サブタンクおよび燃料ポンプの少なくとも一方には、燃料ポンプをサブタンクの開口部からサブタンクの底部に向かって挿入させて組み付ける際に吸引口を導入通路に案内する案内部材を備えることを特徴としている。

この構成によれば、サブタンクおよび燃料ポンプの少なくとも一方には、燃料ポンプをサブタンクの開口部からサブタンクの底部に向かって挿入させて組み付ける際、燃料ポンプの底部に形成された吸引口をサブタンクの底部に形成された導入通路に案内する案内部材を備えるので、作業者は、吸引口と導入通路との接続が目視にて確認できなくとも容易に両者を接続させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、案内部材は、サブタンクの内壁と燃料ポンプの側壁との間に設けられていることを特徴としている。案内部材は、サブタンクの内壁と燃料ポンプの側壁との間に設けられているため、作業者は、案内部材の状態を目視でき、組み付け作業性が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、案内部材は、複数個設けられることを特徴としている。案内部材は、複数個設けられるため、燃料ポンプを強固にサブタンクに支持させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、案内部材は、燃料ポンプの周方向でほぼ等間隔に複数個設けられることを特徴としている。案内部材は、燃料ポンプの周方向でほぼ等間隔に複数個設けられているので、安定して燃料ポンプをサブタンクに支持させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、案内部材は、サブタンクまたは燃料ポンプのいずれか一方に設けられる被挟持部と、サブタンクまたは燃料ポンプのうち、被挟持部が設けられていない側に設けられ、被挟持部を周方向および径方向の移動を規制するように挟み込む挟持部とを有し、被挟持部および挟持部の少なくとも一方は、軸方向に延びていることを特徴としている。

案内部材は、被挟持部と、被挟持部を周方向および径方向の移動を規制するように挟み込む挟持部を有しているので、作業者は、燃料ポンプを軸方向に押し込むだけで、容易に燃料ポンプの吸引口をサブタンクの導入通路に案内させ、両者を接続させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、案内部材は、燃料ポンプの吸引口がサブタンクの導入通路と接続された状態で燃料ポンプのサブタンクの開口部側への移動を規制する係止部を有することを特徴としている。

案内部材は、燃料ポンプの吸引口とサブタンクの導入通路とが接続された状態で、燃料ポンプのサブタンクの開口部側への移動を規制する係止部を有しているので、導入通路から吸引口が外れることを抑制できる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一若しくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１から図３は、第１実施形態に係る燃料ポンプモジュール１を説明する図である。図１は燃料ポンプモジュール１が燃料タンク２内に設置された状態を示す断面図である、図２は図１中のＩＩ方向の矢視図であり、図３は燃料ポンプモジュール１の要部拡大図である。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。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。

燃料ポンプモジュール１は、燃料タンク２の開口部２１から燃料タンク２内に挿入して配置されており、燃料タンク２の底面２２に設置されている。開口部２１には、フランジ３が取り付けられ、開口部２１が閉塞される。

燃料ポンプモジュール１は、燃料タンク２内に収容されるサブタンク４、サブタンク４内に収容されるポンプユニット５等を組付けて構成されている。フランジ３とサブタンク４とは、シャフト３３によって連結される。

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ユニット５とホース５１を介して接続されており、ポンプユニット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、リード線およびポンプユニット５に設けた図示しない給電コネクタにより、ポンプユニット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、ポンプユニット５に電力を供給する。

フランジ３のサブタンク４側には、サブタンク４との連結を図るためのシャフト３３が圧入等で固定されている。本実施形態では、フランジ３３は、２本のシャフト３３にてサブタンク４と連結されている。

サブタンク４は樹脂製であり、上端部に開口部４１を有し、下端部に底面４２を有する筒状に形成されている。サブタンク４の内壁には、上記シャフト３３が挿入される挿入部４５が設けられている。シャフト３３は、挿入部４５内で軸方向に移動可能に挿入されている。

シャフト３３の外周には、コイル状のスプリング３４が設けられている。スプリング３４は、一端がフランジ３に支持され、他端が挿入部４５に支持されている。サブタンク４は、スプリング３４の弾性力により、燃料タンク２の底面２２に押し付けられる。これにより、温度変化による内圧の変化や燃料量の変化で樹脂製の燃料タンク２が膨張または収縮することで、燃料タンク２の底面２２の高さが変動しても、サブタンク４は底面４２の高さ変動に追随できる。

サブタンク４の底面４２には、燃料タンク２の底面２２に向かって延びる脚部４３が形成され、底面４２と燃料タンク２の底面２２との間に隙間４４が形成される。底面４２には、開口部４８と、この開口部４８を開口とする導入通路４７が形成されている。この導入通路４７と開口部４８によりサブタンク４の内外が連通する。開口部４８には、サブタンク４外の燃料がサブタンク４内に流入するような逆止弁４９が設けられている。この導入通路４７には、後述する燃料ポンプの吸引口が接続され、燃料ポンプを駆動させることにより、サブタンク４外の燃料が開口部４８を介してサブタンク４内に汲み上げられる。開口部４８の上流側には、サクションフィルタ４６が設けられており、サブタンク４内に汲み上げられる燃料中の異物を除去する。

ポンプユニット５は、被挟持部６１および挟持部６６から構成される複数の案内部材６によってサブタンク４内に支持されている。ポンプユニット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５６を、燃料ポンプ５３の下流側には燃料フィルタ５７を備えている。案内部材６については、後ほど詳細に説明する。

燃料ポンプ５３は、図示しないインペラを有するポンプ部５４と、ポンプ部５４を回転駆動させる電動モータ部５５とから構成されている。ポンプ部５４には、図示しない２つのポンプ室（第１ポンプ室、第２ポンプ室）を有しており、各ポンプ室へは、ポンプ部５４に形成された２つの吸引口から燃料が吸引されるようになっている。１つの吸引口は、サブタンク４内の燃料を吸引する第１吸引口５４１であり、もう１つの吸引口は、サブタンク４外の燃料を吸引する第２吸引口５４２（請求項に記載の吸引口に相当）である。第１吸引口５４１は、サクションフィルタ５６に接続されており、第２吸引口５４２は、サブタンク４に形成された導入通路４７に接続されている。

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５６、第１吸引口５４１を通じて第１ポンプ室に供給され、サブタンク４外の燃料はサクションフィルタ４６、導入通路４７、第２吸引口５４２を通じて第２ポンプ室に吸引される。

第１ポンプ室に吸引された燃料は、燃料フィルタ５７へ吐出される。燃料フィルタ５７へ吐出された燃料は、プレッシャレギュレータ５４３を通じて、第１吐出口５４４から吐出した後、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。第１ポンプ室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、その過剰圧力燃料は、プレッシャレギュレータ５４３の図示しないドレンポートから流出してサブタンク４内に戻る。一方、第２ポンプ室に吸引された燃料は、ポンプ部５４に形成された第２吐出口５４５から吐出されサブタンク４内に汲み上げられる。

ポンプユニット５のケース５２内には、チェックバルブ５８が備えられている。チェックバルブ５８は、ポンプ部５４よりも下流側に位置している。このチェックバルブ５８を備えることにより、燃料ポンプ５３の駆動停止時にホース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５６から流出してしまうことを防止できる。その結果、燃料ポンプ５３の駆動停止時にホース５１内の燃料圧力は所定の圧力に保持される。

図２は、図１中のＩＩ方向の矢視図である。図３に示すように、燃料ポンプ５３を収容するポンプユニット５は、サブタンク４に対して、３つの案内部材６によって支持されている。案内部材６は、ほぼ等間隔で、ポンプユニット５のケース５２とサブタンク４の内壁との間に設けられている。これにより、安定してポンプユニット５をサブタンク４に支持させることができる。

図２に示すように、案内部材６は、被挟持部６１と挟持部６６とから構成されている。被挟持部６１は、ポンプユニット５のケース５２の側壁からサブタンク４の内壁に向かって径方向に延びている。挟持部６６は、被挟持部６１を挟み込むようにして、サブタンク４の内壁からケース５２の側壁に向かって径方向に延びている。

図３は、３つある案内部材６のうちの１つを拡大して示した斜視図である。図３は、サブタンク４とポンプユニット５とが組み付けられる前の状態を示している。図３に示すように、被挟持部６１は、ポンプユニット５のケース５２の側壁からサブタンク４の内壁に向かって径方向に延びている。

被挟持部６１は、一端がケース５２の側壁に支持される基部６２、基部６２の下端面から下方に延びる被挟持板６３および係止穴６５を有している。図３に示すように、被挟持板６３と係止穴６５は所定の隙間を隔てて基部６２に設けられている。

一方、サブタンク４の内壁には、被挟持部６１を挟持する挟持部６６が形成されている。挟持部６６は、被挟持板６３の周方向側面を挟み込む２枚の挟持板６７および２枚の挟持板６７のうち、１枚の挟持板６７の外側の面に係止穴６５と係止する係止爪６８を有している。２枚の挟持板６７の間隔は、被挟持板６３が挟持板６７に挟まれながら軸方向に移動可能な程度の間隔となっている。挟持板６７は、サブタンク４の開口部４１から底面４２まで軸方向に延びている（図１参照）。

次に、ポンプユニット５をサブタンク４に組み付ける手順について説明する。ポンプユニット５は、サブタンク４の開口部４１から挿入して、燃料ポンプ５３の底部に設けられるポンプ部５４に形成された第２吸引口５４２と、サブタンク４の底面４２に形成された導入通路４７とを接続する。

ところが、第２吸引口５４２および導入通路４７は、図２からも明らかであるように、組み付け作業者からは目視できない。このため、両者を正確に素早く接続することが非常に困難であった。本実施形態では、ポンプユニット５とサブタンク４とに形成された案内部材６によって上記両者を容易に接続させることができる。

まず、作業者は、燃料ポンプ５３が組み込まれたポンプユニット５を把持し、サブタンク４の開口部４１の上方に移動させる。そして、被挟持板６３の下端部６４を２枚の挟持板６７の間に挿入する（図３の一点鎖線参照）。本実施形態では、３つある被挟持板６３の下端部６４は、それぞれ対応する挟持板６７間に係合される。このとき、燃料ポンプ５３の第２吸引口５４２とサブタンク４の導入通路４７とは、接続状態にない。

３つの被挟持板６３が２枚の挟持板６７に挟まれることにより、ポンプユニット５の周方向の移動が規制され、被挟持板６３の径方向側面がサブタンク４の内壁に当接することにより、ポンプユニット５の径方向の移動が規制される。

この状態で、サブタンク４の導入通路４７の軸線上には、燃料ポンプ５３の第２吐出口５４２が配置されているので、作業者は、被挟持板６３を挟持板６７に挟ませたままポンプユニット５をサブタンク４の底面４２の方向に移動させるだけで、第２吐出口５４２が導入通路４７に接続される。これにより、作業者は、第２吐出口５４２と導入通路４７とを目視にて確認することなく、容易に両者を接続することができる。

第２吐出口５４２と導入通路４７とが接続されると、被挟持部６１に形成された係止穴６５に挟持板６７に形成された係止爪６８が係止する。係止爪６８は、サブタンク４の底面４２に向かった面を有しているので、係止穴６５に係止されることにより、ポンプユニット５の上方への移動が規制される。これにより、接続された第２吐出口５４２と導入通路４７とが外れることを抑制できる。係止穴６５が形成されている部分は、可撓性を有しているので、容易に係止穴６５に係止爪５８を係止させることができる。

本実施形態では、ポンプユニット５側に被挟持部６１を形成し、サブタンク４側に挟持部６６を形成するようにしているが、被挟持部６１、挟持部６６の形成場所は、本実施形態と逆でも良い。

また、本実施形態では、被挟持板６３、挟持板６７は、いずれも軸方向に延びる板状に形成されているが、少なくとも一方が軸方向に延びる板状に形成されていれば良い。

また、３つの被挟持板６３の厚さは同じである必要も無い、３つのうち、１つの被挟持板６３の厚さを他の２つの被挟持板６３の厚さと異なるようにしても良い。そのように被挟持板６３を形成すると、ポンプユニット５の周方向位置を容易に適正な位置に合わせることができる。また、被挟持板６３の周方向のピッチを異ならせても同様な効果が得られる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る燃料ポンプモジュールを、図４を用いて説明する。図４は、第２実施形態に係る燃料ポンプモジュール１ａの案内部材６ａを拡大して示した斜視図である。

図４は、図３と同様、サブタンク４とポンプユニット５とが組み付けられる前の状態を示している。図４に示すように、被挟持部６１１は、ポンプユニット５のケース５２の側壁からサブタンク４の内壁に向かって延びている。被挟持部６１１は、一端がケース５２の側壁に支持される基部６２１、基部６２１の径方向端面から下方に延びる被挟持板６３１および係止穴６５１を有している。

一方、サブタンク４の底面４２には、被挟持部６１１を挟持する挟持部６６１が形成されている。挟持部６６１には、被挟持板６３１を挿入する挟持穴６７１が形成されており、被挟持板６３１を挟持穴６７１に挿入させることにより、ポンプユニット５の周方向および径方向の移動を規制することができる。

サブタンク４の開口部４１付近の外壁には、径方向に突出する係止爪６８１が形成されており、係止穴６５１と係止することにより、ポンプユニット５の上方への移動を規制することができる。

このような構成の被挟持部６１１、挟持部６６１であっても、第１実施形態と同様、燃料ポンプ５３の第２吐出口５４１およびサブタンク４の導入通路４７を目視できなくとも、容易に両者を接続することができる。

また、第１実施形態と同様、被挟持部６１１はサブタンク４側に形成され、挟持部６６１はポンプユニット５側に形成されていても良い。

また、図４の基部６２１に形成される被挟持板６３１に代えて、図５に示すような、基部６２２の下方に延びる円柱状のピン６３２であっても良い。この場合、ピン６３２が挿入される挟持部の挟持穴の形状は、当然、円形の穴となる。

本発明の第１実施形態による燃料ポンプモジュールを示す断面図である。 図１のＩＩ方向矢視図である。 図１に示す燃料ポンプモジュールの要部の斜視図である。 本発明の第２実施形態による燃料ポンプモジュールの要部の斜視図である。 本発明の第２実施形態による燃料ポンプモジュールの他の実施形態である。

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 底面
３ フランジ
３３ シャフト
３４ スプリング
４ サブタンク
４１ 開口部
４２ 底面
４３ 脚部
４６ サクションフィルタ
４７ 導入通路
４８ 開口部
５ ポンプユニット
５１ ホース
５２ ケース
５３ 燃料ポンプ
５４ ポンプ部
５４１ 第１吸引口
５４２ 第２吸引口（吸引口）
５４３ プレッシャレギュレータ
５４４ 第１吐出口
５４５ 第２吐出口
５５ 電動モータ部
５６ サクションフィルタ
５７ 燃料フィルタ
６ 案内部材
６１ 被挟持部
６２ 基部
６３ 被挟持板
６４ 下端部
６５ 係止穴
６６ 挟持部
６７ 挟持板
６８ 係止爪

Claims (6)

1. 燃料タンクに収容され、一端に開口部を有し、他端に導入通路を備える底部を有する筒状に形成されるサブタンクと、
   前記導入通路に接続され、前記サブタンク外の燃料を前記サブタンク内に汲み上げる吸引口を底部に有する燃料ポンプと、を備える燃料ポンプモジュールにおいて、
   前記サブタンクおよび前記燃料ポンプの少なくとも一方には、前記燃料ポンプを前記サブタンクの前記開口部から前記サブタンクの前記底部に向かって挿入させて組み付ける際に前記吸引口を前記導入通路に案内する案内部材を備えることを特徴とする燃料ポンプモジュール。
2. 前記案内部材は、前記サブタンクの内壁と前記燃料ポンプの側壁との間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. 前記案内部材は、複数個設けられ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. 前記案内部材は、前記燃料ポンプの周方向でほぼ等間隔に複数個設けられ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。
5. 前記案内部材は、前記サブタンクまたは前記燃料ポンプのいずれか一方に設けられる前記被挟持部と、前記サブタンクまたは前記燃料ポンプのうち、前記被挟持部が設けられていない側に設けられ、前記被挟持部を周方向および径方向の移動を規制するように挟み込む挟持部とを有し、
   前記被挟持部および前記挟持部の少なくとも一方は、軸方向に延びていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。
6. 前記案内部材は、前記燃料ポンプの前記吸引口が前記サブタンクの前記導入通路と接続された状態で前記燃料ポンプの前記サブタンクの前記開口部側への移動を規制する係止部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料ポンプモジュール。

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