JP4144528B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給装置に関し、例えば燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に適用して好適なものである。

燃料タンク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供給装置が知られている（特許文献１参照）。この種の燃料供給装置は、燃料供給装置のサブタンクの底部を燃料タンクの内部底壁に常に押し付けるものがある（図６参照）。

図６に示すように、燃料供給装置は、燃料タンクの上壁２の開口部を覆う蓋部１ａと、サブタンク３０との間に、図示しない上下伸縮可能なスプリング等の付勢手段を構成し、この付勢手段によって、サブタンク３０の底部に設けたパッキン３９が、燃料タンクの内部底壁３の補強プレート４を押し付けている。

なお、蓋部１ａは、燃料タンクの上壁２の開口部に、パッキン２ａを介して図示しない押えプレートで組付けられている。

なお、サブタンク３０には、液面計５０が取付けられており、フロート５３の位置により燃料タンク内の燃料残量をＥ（零）〜Ｆ（満タン）状態を表す。図６では、Ｅ（零）相当の位置を示している。
特開２００３−１７２２１８号公報

燃料タンクが搭載される車両が走行時に、急停止や急発進や旋回等を行うと、燃料が燃料タンク内を揺動する。この燃料揺動力が発生すると、従来構成では、サブタンク３０の底部が燃料揺動力により前後左右にずれ動くおそれがあった。場合によっては、液面計５０のフロート位置が誤指示を示すことがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンクの底部のずれを防止することを目的とする。

また、別の目的は、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンクの底部のずれを防止するとともに、液面計の誤指示の防止が図れる燃料供給装置を提供することにある。

本発明の請求項１によると、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、燃料タンクの開口部を覆う蓋部と、吸入した燃料を吐出する燃料ポンプを収容可能であって、蓋部に対して相対的に往復移動可能なサブタンクと、サブタンクの底部が位置する燃料タンクの内部底壁に設けられる補強プレートであって、その周縁からサブタンクの底部がはみ出さない大きさを有する補強プレートと、サブタンクの底部と補強プレートとの相対位置を規制する規制部材であって、サブタンクの底部および補強プレートのいずれか一方には突出部を有し、他方には突出部に嵌合する段差部を有する規制部材と、サブタンクに設けられ、燃料タンク内の燃料残量を示す液面計と、を備えていることを特徴とする。

これによると、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、燃料タンクの開口部を覆う蓋部と、蓋部に対して相対的に往復移動可能なサブタンクとを備えている。さらに、サブタンクの底部と、燃料タンクの内部底壁に設けられた補強プレートとにそれぞれ両者の相対位置を規制する規制部材を設けているので、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンクの底部の前後左右等のずれを防止することができる。
また、請求項１によると、燃料タンク内の燃料残量を示す液面計を有するサブタンクを備えた燃料供給装置に適用して好適である。これにより、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンクの底部の前後左右等のずれを防止することができるので、液面計の誤指示の防止が可能である。したがって、正確な残量指示ができる。

本発明の請求項２によると、突出部は、サブタンクの底部に設けられた弾性体であり、段差部は、補強プレートに設けられた穴であることを特徴とする。

本発明の請求項３によると、段差部は、サブタンクの底部に設けられ、突出部は、補強プレートに設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項４によると、段差部は、サブタンクの底部に設けられ、段差部に係合する略円筒状の弾性体を備えており、突出部は、補強プレートに設けられ、突出部の外周に、弾性体が嵌合していることを特徴とする。

本発明の請求項５によると、燃料タンクは、金属製であることを特徴とする。

これによると、燃料タンクは金属製であり、剛性が比較的高い。比較的剛性の高い燃料タンクを複雑にプレス加工することなく、比較的簡素な構造で安価に製造することが可能である。

例えば金属製の燃料タンクの内部底壁とは別に、補強プレートを用いることで、比較的剛性の高い燃料タンクを複雑にプレス加工する必要がないため、比較的簡素な構造で安価に製造することができる。

以下、本発明の燃料供給装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係わる燃料供給装置の構成を示す図であって、部分的に示す燃料タンクの内部に収容される燃料供給装置の取付構造を示す側面図である。図２は、図１中の補強プレートを示す断面図である。図３は、図１中の補強プレートを示す平面図である。

図１に示すように、燃料供給装置１０は、蓋部１ａと、図示しない燃料を吸い上げ、吐出する燃料ポンプと、サブタンク３０と、液面計５０とを備えている。なお、燃料ポンプは、サブタンク３０内に収容されている。

蓋部１ａは、略円板状に形成されており、燃料タンク１の開口部（以下、収容孔と呼ぶ）を覆うように燃料タンク１の上壁２に取付けられている。燃料ポンプおよびサブタンク３０等の他の部材は、燃料タンク１の内部に収容されている。なお、燃料タンク１は、上蓋２と底蓋３とから構成されており、樹脂製のものであっても、金属製のものであってもよい。以下、本実施形態では、燃料タンク１を、金属製のもので、上蓋２と底蓋３を溶接等で一体的に気密に成形されたものとする。なお、蓋部１ａは樹脂製のものとする。

蓋部１ａとサブタンク３０の間には、図示しないスプリング等の付勢手段を有する伸縮可能な支柱等が構成されており、蓋部１ａとサブタンク３０は一方が他方を軸方向に案内するように組付けられている。さらに、蓋部１ａとサブタンク３０とは、この付勢手段により互いに離反する方向に付勢されている。これにより、燃料タンク１に燃料供給装置１０を組付けた状態では、サブタンク３０の底部は、燃料タンク１の底蓋３の内部底壁に押し付けられている。

なお、収容孔は、サブタンク３０等の他の部材を挿入するために燃料タンク１の上蓋２に設けられており、サブタンク３０の外径よりも大きく、蓋部１ａの外径よりも小さい。

フランジ部１０には、図１に示すように、燃料吐出管１０ｐ、およびコネクタ１０ｃ等が組付けられている。なお、燃料吐出管１０ｐおよびコネクタ１０ｃは蓋部１ａに一体成形されていてもよい。燃料吐出管１０ｐは、燃料ポンプから吐出された燃料を燃料タンク１の外部に供給する管である。コネクタ１０ｃは電気的に接続される配線部材（以下、リード線）を有し、コネクタ１０ｃから燃料ポンプにリード線が伸びて接続されているとともに、コネクタ１０ｃから液面計（以下、センダゲージと呼ぶ）５０にリード線が伸びて接続されている。コネクタ１０ｃは、燃料ポンプへ駆動電流を供給するとともに、センダゲージ５０の検出信号を出力する。

サブタンク３０の内部には、図示しないポンプモジュールおよび図示しないサクションフィルタ等が収容されている。ポンプモジュールは、燃料フィルタ（図示せず）、燃料ポンプ２１、およびプレッシャレギュレータ（図示せず）を有している。燃料フィルタは、図示しないケース本体およびカバー部からなるフィルタケースと、フィルタエレメントとを有し、燃料ポンプの外側を周方向に覆っている。ケース本体とカバー部とは例えば溶着などにより固定されている。ケース本体の流入口は燃料ポンプの吐出口と嵌合している。フィルタエレメントは、燃料ポンプが吐出する燃料中に含まれる異物を除去する。燃料ポンプは、燃料吐出側を重力方向上方に、燃料吸入側を重力方向下方にしてサブタンク３０内に縦置きに収容されている。燃料ポンプは、内部に図示しないモータを収容しており、モータとともに回転するインペラ等の回転部材により燃料吸入力を発生する。プレッシャレギュレータはケース本体の図示しない流出口に流入口が接続されている。プレッシャレギュレータは、燃料ポンプが吐出しフィルタエレメントで異物が除去された燃料の圧力を調整する。圧力が調整された燃料は、燃料吐出管１０ｐへ流れる。サクションフィルタは、燃料ポンプの吸入口と接続され、サブタンク３０の底部内壁と接触している。サクションフィルタは、外周を不織布で覆われており、燃料ポンプがサブタンク３０内から吸入する燃料に含まれる比較的大きな異物を除去する。なお、ここで、サブタンク３０内に燃料を供給する図示しないジェットポンプが、サブタンク３０の外側に取付けられている。ジェットポンプは、燃料ポンプによる昇圧部の途中から取り出された高圧燃料が供給され、この高圧燃料を、図示しないノズルからサブタンク３０の図示しない吸入口へ噴射する。なお、プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料、またはエンジン側からリターンされる余剰燃料を供給し、この余剰燃料を上記ノズルから上記吸入口へ向けて噴出するようにしてもよい。ジェットポンプは、燃料を噴出することにより発生する吸引圧によって燃料タンク１内の燃料をサブタンク３０内に供給する。これにより、燃料タンク１内の燃料量が減少しても、サブタンク３０内は燃料で充満される。

サブタンク３０は、底部を有する略筒状に形成されている。サブタンク３０は、側壁３１に周方向の一部が径方向内側に窪んでいる段差部を有している。サブタンク３０は、段差部を除き略円筒状に形成されている。これに対して、段差部は、略平坦に形成されている。段差部には、図１に示すように、センダゲージ５０（詳しくは、センサ部５１）が配置されている。サブタンク３０に平坦な段差部を形成することにより、サブタンク３０の投影面積が低減され、サブタンク３０を設置するために必要な占有面積が低減される。

ここで、本実施形態の燃料供給装置１０の取付構造を以下説明する。図１に示すように、蓋部１ａは、燃料タンク１の上蓋２の収容孔に、パッキン２ａを介して図示しない押えプレートで組付けられている。一方、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁との取付構造は、以下のとおりである。サブタンク３０の底部にはゴム製のパッキン３９が突設され、パッキン３９は略円筒状に形成されている。底蓋３の内部底壁には係止穴４ａを有する補強プレート４が設けられており、係止穴４ａはパッキン３９に位置合わせできるように配置されている。これにより、パッキン３９と係止穴４ａとが係合することで、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁とはそれぞれ両者の相対位置が規制される。なお、パッキン３９と係止穴４ａは、図２および図３に示すように各３個の３組設けられている。少なくとも各１個の１組設けられていればよい。

なお、ここで、パッキン３９は略円筒状の弾性体を構成する。パッキン３９と補強プレート４の係止穴４ａは、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁とはそれぞれ両者の相対位置を規制する規制部材を構成する。

センダゲージ５０は、図１に示すように、センサ部５１、アーム部材５２、およびアーム部の先端に取付けられるフロート５３を有している。フロート５３は、燃料タンク１内の燃料に浮遊する。アーム部材５２は、センサ５１側の端部を中心として回動する。センサ部５１には、抵抗値の異なる複数の導電パターンが形成されており、アーム部材５２の反フロート側の端部はセンサ部５１の導電パターンと接触可能である。燃料タンク１内の燃料に浮遊するフロート５３が燃料の残量に応じて移動すると、フロート５３の移動にともなってアーム部材５２が回動する。その結果、アーム部材５２とセンサ部５１の導電パターンとの接触状態は変化し、燃料タンク１内の燃料の残量が検出される。検出された燃料の残量は、電気信号としてコネクタ１０ｃを経て図示しない制御手段としてのＥＣＵへ出力される。なお、ここで、センサ部５１、アーム部材５２、およびフロート５３は、サブタンク３０から略径方向に突出する突出部を構成する。この突出部とは略径方向に反対側のサブタンク３０の外形は、図１に示すように、円弧状形状に形成されており、サブタンク３０を燃料タンクの収容孔から挿入する際の挿入性の向上が図られている。

次に、上述した構成を有する本実施形態の作動について説明する。エンジンが駆動され、電気コネクタ１０ｃから燃料ポンプに駆動電流が供給されると、燃料ポンプはサブタンク３０内の燃料を吸入し、異物を除去してから燃料吐出管１０ｐを経てエンジン側に燃料を吐出する。エンジン側から燃料リターン管を経てリターンされた燃料がジェットポンプを通過しサブタンク３０の吸入口に向けて噴射されると、発生する吸引圧により燃料タンク１内の燃料が吸い上げられる。このジェットポンプの吸入圧によりサブタンク３０内の液面はサブタンク３０の外部に対して持ち上がり、所定の高さに保持される。燃料タンク１内の液面が低下した状態で旋回走行や急斜面走行をする場合であっても、サブタンク３０は燃料タンク１の底蓋３の内部底壁に押し付けられているので、燃料ポンプは燃料の吸入不良を起こすことなくサブタンク３０内の燃料を吸入され、エンジンに燃料を継続して供給する。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）燃料タンク１内の燃料を燃料タンク１外に供給する燃料供給装置１０において、燃料タンク１の収容孔を覆う蓋部１ａと、蓋部１ａに対して相対的に往復移動可能なサブタンク３０とを備えている。さらに、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁とにそれぞれ両者の相対位置を規制する規制部材３９、４ａを設けているので、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンク３０の底部の前後左右等のずれを防止することができる。

（２）なお、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の内部底壁の相対位置を規制する規制部材として、サブタンク３０の底部に設けられた略円筒状のパッキン３９と、燃料タンク１の内部底壁に設けられた補強プレート４とを備え、補強プレート４は、パッキン３９に係合する係止穴４ａを有するもので構成することができる。

（３）本実施形態では、燃料タンクは金属製であり、金属製のものは比較的剛性が高い。サブタンク３０の底部と燃料タンク１の内部底壁の相対位置を規制する規制部材を設置するために、金属製の燃料タンクの底蓋３内部底壁とは別に、補強プレート４を用いることで、比較的剛性の高い燃料タンク１を複雑にプレス加工する必要がないため、比較的簡素な構造で安価に製造することができる。

なお、燃料タンク１は、金属製でも、樹脂製でもいずれであってもよい。

（４）サブタンク３０には、燃料タンク１内の燃料残量を示す液面計５０が設けられている。液面計５０は、例えばフロート５３が燃料に浮遊し、フロート５３の位置によって燃料残量を検出する。本実施形態では、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の内部底壁の相対位置を規制する規制部材を有するので、車両の急停止等時に生じる燃料揺動力によるサブタンク３０の底部の前後左右等のずれを防止することができる。したがって、液面計５０の誤指示の防止が可能である。結果として、正確な残量指示ができる。

（５）なお、燃料供給装置において、蓋部１ａとサブタンク３０とは、この付勢手段により互いに離反する方向に付勢されている。これに対して燃料供給装置１０の燃料タンク１へ取付構造は、蓋部１ａがパッキン２ａを介して上蓋２に取付けられ、サブタンク３０の底部はパッキン３９を介して底蓋３（詳しくは補強プレート４）に取付けられているので、弾性体のパッキン２ａ、３９によって、付勢手段による付勢力が直接、上蓋２、底蓋３に作用することなく、緩和されて作用する。これにより、燃料タンクの母材の強度が、金属製等に比べて比較的小さい樹脂材等であっても、剛性の確保ができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、上記実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。

本実施形態では、図４に示すように、サブタンク３０の底部に形成された段差部３１ａと、補強プレート１０４の突出部１０４ａとが係合する取付構造とする。図４は、本実施形態に係わる燃料供給装置の取付構造を示す模式的断面図である。図４に示すように、突出部１０４ａは補強プレート１０４をプレス加工して突起形状に形成したものである。これは、平面状の補強プレート１０４に、突起形状の突出部１０４ａを打出し加工することで、容易にプレス加工できる。また、サブタンク３０は一般に樹脂製であり、底部に段差を形成した段差部を樹脂成形することは比較的容易である。

なお、ここで、段差部３１ａと突出部１０４ａは互いに嵌合可能であって、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁とはそれぞれ両者の相対位置を規制する規制部材を構成する。この様な構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、サブタンク３０の底部に形成された段差部３８と、補強プレート２０４の突出部２０４ａとがパッキン１３９を介して係合する取付構造とする。図５は、本実施形態に係わる燃料供給装置の取付構造を示す模式的断面図である。図５に示すように、突出部２０４ａは補強プレート４をプレス加工してバーリング突起形状に形成したものである。これは、平面状の補強プレート１０４に、バーリング突起形状の突出部２０４ａをいわゆるバーリング加工することで、容易にかつ安価にプレス加工できる。また、パッキン１３９の内周が突出部２０４ａに嵌合し、外周が段差部３８と係合する。

なお、ここで、段差部３８、突出部２０４ａ、およびパッキン１３９は、サブタンク３０の底部と燃料タンク１の底蓋３の内部底壁とはそれぞれ両者の相対位置を規制する規制部材を構成する。この様な構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
以上説明した本実施形態では、燃料タンク１を金属製として説明したが、樹脂製であってもよい。

以上説明した本実施形態では、燃料タンク１内の燃料残量を示す液面計５０を、燃料に浮遊するフロート５３を有するものとして説明したが、サブタンク３０の底部の前後左右等のずれ、またはずれに伴う振動等によって燃料残量を誤指示するおすれがある構造を有する液面計ならば、いずれの構造であってもよい。

本発明の第１の実施形態に係わる燃料供給装置の構成を示す図であって、部分的に示す燃料タンクの内部に収容される燃料供給装置の取付構造を示す側面図である。 図１中の補強プレートを示す断面図である。 図１中の補強プレートを示す平面図である。 第２の実施形態に係わる燃料供給装置の取付構造を示す模式的断面図である。 第３の実施形態に係わる燃料供給装置の取付構造を示す模式的断面図である。 従来の燃料供給装置の構成を示す図であって、部分的に示す燃料タンクの内部に収容される燃料供給装置の取付構造を示す側面図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
１ａ 蓋部
２ 上蓋
３ 底蓋
４ 補強プレート
４ａ 係止穴（穴）
１０ 燃料供給装置
１０ｐ 燃料吐出管
１０ｃ コネクタ
３０ サブタンク
３１ 側壁
３９ パッキン（弾性体）
５０ センダゲージ（液面計）
５３ フロート

Claims (7)

1. 燃料タンク内の燃料を燃料タンク外に供給する燃料供給装置において、
   前記燃料タンクの開口部を覆う蓋部と、
   吸入した燃料を吐出する燃料ポンプを収容可能であって、前記蓋部に対して相対的に往復移動可能なサブタンクと、
   前記サブタンクの底部が位置する前記燃料タンクの内部底壁に設けられる補強プレートであって、その周縁から前記サブタンクの底部がはみ出さない大きさを有する補強プレートと、
   前記サブタンクの底部と前記補強プレートとの相対位置を規制する規制部材であって、前記サブタンクの底部および前記補強プレートのいずれか一方には突出部を有し、他方には前記突出部に嵌合する段差部を有する規制部材と、
   前記サブタンクに設けられ、前記燃料タンク内の燃料残量を示す液面計と、
   を備えていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記突出部は、前記サブタンクの底部に設けられた弾性体であり、
   前記段差部は、前記補強プレートに設けられた穴であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記段差部は、前記サブタンクの底部に設けられ、
   前記突出部は、前記補強プレートに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
4. 前記段差部は、前記サブタンクの底部に設けられ、
   前記段差部に係合する略円筒状の弾性体を備えており、
   前記突出部は、前記補強プレートに設けられ、
   前記突出部の外周に、前記弾性体が嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
5. 前記燃料タンクは、金属製であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
6. 前記突出部及び前記段差部は、少なくとも一組以上設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
7. 前記突出部は、前記サブタンクの軸線に対して所定間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。

Images