JP4359806B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクに取り付けられる支持部材と燃料ポンプを収容するサブタンクとを支柱で結合する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンク内に燃料ポンプを収容する所謂インタンク式の燃料供給装置において、燃料タンクの上壁に取り付けられる燃料供給装置のフランジ部材と燃料ポンプを収容するポンプケースとを金属製の支柱で結合する構成が知られている。このような構成の燃料供給装置では、フランジ部材からポンプケース側に突出している部分の突出量を減らすことが望ましい。燃料タンクの扁平化により、フランジ部材とポンプケースとの間隔が短くなっている燃料供給装置では、フランジ部材からポンプケース側に突出している部分の突出量を減らすことが特に望ましい。
【０００３】
また、燃料タンクの底にポンプケースを接触させ、燃料タンク内の燃料残量が少なくなってもポンプケースの燃料吸入口から燃料タンク内の燃料を燃料ポンプが吸入できるようにすることが望ましい。また、ポンプケースとしてサブタンクを用い、燃料タンク内の燃料をジェットポンプ等でサブタンク内に供給し、サブタンク内の燃料液面を燃料タンクよりも上昇させる場合も、サブタンクを燃料タンクの底に押しつけることが望ましい。
【０００４】
支持部材に対しポンプケースが移動可能にポンプケースと支柱とを結合し、支柱の周囲に設置したコイルスプリングの付勢力により、燃料タンクの底にポンプケースを押しつける構成が一般的である。燃料タンクが樹脂製の場合、燃料タンク内の圧力変化により燃料タンクが膨張または収縮して変形することがある。したがって、コイルスプリングの付勢力で燃料タンクの底にポンプケースを押しつけ燃料タンクの変形にサブタンクを追随させることが必要である。燃料タンクの底にポンプケースを押しつけるコイルスプリングの付勢力、ならびにコイルスプリングに付勢されている状態で金属支柱に対しポンプケースが移動する移動量を確保するため、金属支柱を挿入するフランジ部材の筒部とポンプケースとの間隔を所定長さ以上に確保する必要がある。金属支柱を挿入するフランジ部材の筒部とポンプケースとの間隔を極力長くするため、フランジ部材に形成する筒部がポンプケース側に突出している長さが短い方が望ましい。
【０００５】
そこで、図６に示す燃料供給装置のように、筒部１０３および底部１０４を有する有底筒状の挿入部１０２をフランジ部材１００の板状のフランジ本体１０１から図示しないポンプケースと反対側に突出させ、挿入部１０２に金属支柱１１０を挿入することが考えられる。コイルスプリング１１１はフランジ部材１００から離れる方向にポンプケースを付勢している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、例えば車両が衝突し燃料タンクに大きな衝撃力が加わる場合を考えてみる。フランジ部材１００は燃料タンクの上壁に取り付けられているので、燃料タンクとともに移動する。ポンプケースは金属支柱１１０でフランジ部材１００と結合し、コイルスプリング１１１の付勢力で燃料タンクの底に押しつけられているので、燃料タンクおよびフランジ部材１００が停止しても慣性によりさらに移動しようとする。ポンプケースと結合している金属支柱１１０の一端はポンプケースとともに移動するので、金属支柱１１０の他端はフランジ部材１００に対し斜めに傾斜しようとする。すると、フランジ本体１０１と筒部１０３とが形成する角部に亀裂１２０が生じ、亀裂１２０から燃料タンク内の燃料が漏れる恐れがある。
本発明の目的は、支持部材の支柱挿入箇所が破損しても支持部材の両面に破損が達しない燃料供給装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、支柱を挿入する内筒の底部と連続して形成されている外筒の底部は内筒の底部と同一面上かまたは内筒の底部よりもポンプケースと反対側に突出している。燃料供給装置に大きな衝撃力が加わり内筒の筒部と底部との角部が破損し亀裂が生じても、外筒の筒部または底部にまで亀裂が達しない。つまり、支持部材の両面に亀裂が達しない。したがって、燃料タンクに燃料供給装置を取り付けた状態で支持部材の支柱挿入箇所に亀裂が生じても、この亀裂を通り燃料が燃料タンクの外側に漏れ出さない。
さらに、内筒が支持本体よりもポンプケースの反対側に突出しているので、ポンプケース側に突出する内筒の突出量が小さくなっている。
【０００８】
本発明の請求項２記載の燃料供給装置によると、ポンプケースは支柱の長手方向に移動可能に支柱と結合し、コイルスプリングが支持部材から離れる方向にポンプケースを付勢するので、燃料タンクに燃料供給装置を取り付けた状態でポンプケースを確実に燃料タンクの底に押しつけることができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の燃料供給装置によると、燃料タンク内の燃料が供給されるサブタンクを燃料ポンプを収容するポンプケースとして用いている。サブタンク内の燃料液面を燃料タンク内の燃料液面よりも高くすることにより、燃料タンク内の燃料残量が少なくなっても、燃料ポンプが確実にサブタンク内の燃料を吸入し吐出できる。
本発明の請求項４記載の燃料供給装置によると、内筒の外周にリブを形成しているので、内筒の強度が向上し内筒が破損しにくくなる。
【００１０】
本発明の請求項５記載の燃料供給装置によると、燃料供給装置に衝撃力が加わると、内筒の支柱を挿入する筒部に形成した機械的強度の弱い部位が破損しやすっくなる。したがって、内筒の筒部以外に亀裂が生じることを防止する。
本発明の請求項６記載の燃料供給装置によると、支持部材を樹脂で成形しているので、支持部材を容易に一体成形できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料供給装置を図２に示す。樹脂で成形された図示しない燃料タンクの上壁に燃料供給装置１のフランジ部材１０が取付けられ、燃料供給装置１の他の部品は燃料タンク内に収容されている。支持部材としてのフランジ部材１０と後述するポンプケースとしてのサブタンク４０とは樹脂製であり、金属製の支柱３０と結合している。支柱３０はサブタンク４０に支持されたステー４１の筒部４１ａを貫通して挿入されている。サブタンク４０は支柱３０に対し支柱３０の長手方向に移動可能である。コイルスプリング３１は、フランジ部材１０から離れる方向、つまり燃料タンクの底に向けてサブタンク４０を付勢している。これにより、燃料タンクに燃料供給装置１を取り付けた状態では、サブタンク４０の底部は燃料タンクの内側底面に押し付けられている。このような構成により、樹脂製の燃料タンク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、コイルスプリング３１の付勢力によりサブタンク４０の底部は燃料タンクの内側底面に常に押し付けられている。
【００１２】
図１の（Ａ）に示すように、フランジ部材１０は、燃料タンクに取り付けられる円形板状の支持本体としてのフランジ本体１１と、支柱３０を挿入する内筒１２と、内筒１２の外周に位置する外筒１５とを有し、樹脂で一体成形されている。有底筒状の内筒１２は筒部１３と底部１４とを有し、サブタンク４０側に開口している。底部１４の内側底面はフランジ本体１１よりもサブタンク４０と反対側に突出しており、支柱３０の一端はフランジ本体１１よりもサブタンク４０の反対側まで内筒１２内に圧入している。圧入に代え内筒１２に支柱３０をインサート成形してもよい。外筒１５は筒部１６と底部１７とを有している。底部１７は内筒１２の底部１４よりもサブタンク４０と反対側に突出している。外筒１５の筒部１６はフランジ本体１１と連続し、外筒１５の底部１７は内筒１２の底部１４と連続している。図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、内筒１２の筒部１３の外周に４箇所リブ１８が形成されている。リブ１８の個数を４個に限る必要はない。リブ１８は内筒１２の機械的強度を高め内筒１２を破損しにくくする。内筒１２の筒部１３と外筒１５の筒部１６との間に、支柱３０を囲むようにリブ１８とリブ１８との間に空間２００が形成されている。
【００１３】
図２に示すように、フランジ部材１０にはさらに、吐出管２５、リターン管２６、電気コネクタ２７が樹脂で一体成形されている。吐出管２５、リターン管２６、電気コネクタ２７は別部品としてフランジ部材１０に組付けられていてもよい。吐出管２５は、サブタンク４０内に収容されている燃料ポンプ５０から吐出された燃料を燃料タンクの外部に吐出する管である。吐出管２５と燃料ポンプ５０とは蛇腹管６０で接続されている。燃料ポンプ５０はサブタンク４０内に横向きに収容されている。リターン管２６はエンジン側からの余剰燃料を燃料タンク内にリターンするための管であり、後述するジェットポンプ５５と蛇腹管６１で接続されている。電気コネクタ２７は、燃料ポンプ５０に駆動電流を供給するとともに、図示しない液面計の検出信号を出力するためのものである。電気コネクタ２７と燃料ポンプ５０の電気部および液面計とはリード線６２で接続されている。
【００１４】
ジェットポンプ５５は、リターン管２６から蛇腹管６１を通って戻されたリターン燃料をジェットノズル５６から噴射し、噴射燃料により生じる大気圧よりも低い吸引圧により燃料タンク内の燃料を吸い込み、サブタンク４０内に強制的に燃料を送り込む。
【００１５】
次に、燃料供給装置１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２７から燃料ポンプ５０に駆動電流が供給されると、燃料ポンプ５０はサブタンク４０内の燃料を吸入し、異物を除去してから吐出管２５を経てエンジン側に燃料を吐出する。
エンジン側からリターン管２６を経て蛇腹管６１に戻された燃料がジェットポンプ５５を通過しサブタンク４０内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内の燃料が吸い上げられる。このジェットポンプ５５の噴射圧によりサブタンク４０内の液面はサブタンク４０の外部に対して持ち上がり、所定の高さに保持される。したがって、燃料タンク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ことによりジェットポンプ５５周囲に燃料が存在しなくなっても、燃料ポンプ５０は燃料の吸入不良を起こすことなくサブタンク４０内の燃料を吸入できるので、エンジンに燃料を継続して供給することができる。
【００１６】
車両の衝突等により、燃料供給装置１に大きな衝撃力が加わると、フランジ部材１０および燃料タンクに対しサブタンク４０および燃料ポンプ５０が移動し、フランジ部材１０に対し支柱３０が斜めに傾斜しようとする。すると、内筒１２の筒部１３と底部１４との角部に引張力が加わり亀裂２０が生じる。しかし、外筒１５の底部１７が内筒１２の底部１４よりもサブタンク４０と反対側に位置しているので、内筒１２に生じた亀裂２０が外筒１５の筒部１６および底部１７達しない。したがって、内筒１２に亀裂２０が生じても、燃料タンク内の燃料が燃料タンクの外に漏れることを防止する。
【００１７】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図３に示す。第２実施例の支持部材としてのフランジ部材７０は、内筒１２の外周にリブを形成していない。これ以外の構成は実質的に第１実施例と同一である。
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図４に示す。第３実施例のフランジ部材８０は、内筒８１の筒部８２と底部８３との外側角部に環状凹部８４を形成している。燃料供給装置に衝撃力が加わると、機械的強度の弱い環状凹部８４に亀裂が生じやすい。したがって、環状凹部８４以外の箇所に亀裂が生じにくく、亀裂が外筒１５に形成されない。
【００１８】
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図５に示す。外筒１５の底部１７の内側から内筒９１の筒部９２の先端に向け徐々に張り出しの少なくなるリブ９３が内筒９１の外周に４箇所形成されている。したがって、内筒９１の機械的強度が向上し、内筒９１が破損しにくくなっている。
【００１９】
以上説明した上記複数の実施例では、支柱３０を挿入する内筒の外側にさらに外筒１５を配置し外筒１５の底部１７を内筒の底部よりもサブタンク４０の反対側に突出させている。燃料供給装置に衝撃力が加わり内筒に対し支柱３０が傾き内筒に亀裂が生じても、外筒１５に亀裂が達しない。したがって、例えば車両が衝突し、その衝撃によりフランジ部材の内筒が破損しても、燃料タンク内の燃料が燃料タンクの外に漏れることを防止できる。
【００２０】
また、支柱３０を挿入するフランジ部材の内筒の一部がサブタンクの反対側に突出しているので、フランジ部材からサブタンク側に突出する内筒の突出量を小さくし、内筒とサブタンクとの間隔を長くすることができる。扁平な燃料タンクに燃料供給装置を収容する場合も、内筒とサブタンクとの間隔を所定長さ以上に確保できるので、適切なコイルスプリングの付勢力を確保し、燃料タンクの変形に追随するサブタンク４０の移動量を確保できる。
【００２１】
上記複数の実施例では、内筒の底部よりも外筒の底部がサブタンクの反対側に位置している。これに対し、内筒の底部と外筒の底部とを同一面上に形成してもよい。また、樹脂に代え金属でフランジ部材を形成してもよい。また、樹脂に代え金属で燃料タンクを形成する場合、燃料タンクは殆ど変形しないので、燃料タンクに燃料供給装置を取り付けた状態でサブタンンクが燃料タンクの内側底面に接触するように支柱の他端にサブタンクを移動不可に固定してもよい。この場合、フランジ部材から離れる方向にサブタンクを付勢するコイルスプリングは不要である。
上記複数の実施例において、燃料タンク内よりも燃料液面を高く保持するサブタンクに代え、単に燃料ポンプを収容するポンプケースを用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施例による燃料供給装置のフランジ部材を示す（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図２】第１実施例による燃料供給装置を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施例による燃料供給装置のフランジ部材を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例による燃料供給装置のフランジ部材を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例による燃料供給装置のフランジ部材を示す断面図である。
【図６】従来例の燃料供給装置のフランジ部材を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 燃料供給装置
１０、７０、８０、９０ フランジ部材（支持部材）
１１ フランジ本体（支持本体）
１２、８１、９１ 内筒
１３、８２、９２ 筒部
１４、８３ 底部
１５ 外筒
１６ 筒部
１７ 底部
１８、９３ リブ
２０ 亀裂
３０ 支柱
３１ コイルスプリング
４０ サブタンク（ポンプケース）
５０ 燃料ポンプ
５５ ジェットポンプ
８４ 環状凹部

Claims (6)

1. 燃料タンク内に収容されるポンプケースと、
   前記ポンプケース内に収容され、燃料を吸入し吐出する燃料ポンプと、
   前記燃料タンクの上壁に取り付けられる支持部材と、
   前記支持部材と前記ポンプケースとを結合する支柱と、
   を備える燃料供給装置において、
   前記支持部材は、板状の支持本体と、有底の内筒であって、前記ポンプケース側が開口しており内側底面が前記支持本体よりも前記ポンプケースの反対側に位置しており前記支柱の一端が前記支持本体を越えて前記ポンプケースの反対側まで挿入されている内筒と、底部が前記内筒の底部と連続し筒部が前記支持本体と連続して形成されている有底の外筒であって、前記外筒の底部が前記内筒の底部と同一面上かまたは前記内筒の底部よりも前記ポンプケースの反対側に突出している外筒とを有していることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記支柱の周囲に設置され前記支持部材から離れる方向に前記ポンプケースを付勢するコイルスプリングを備え、前記ポンプケースは前記支柱の長手方向に移動可能に前記支柱と結合していることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記ポンプケースはサブタンクであり、前記燃料ポンプは前記燃料タンクから前記サブタンクに供給される燃料を吸入し吐出することを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
4. 前記内筒の外周にリブを形成していることを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料供給装置。
5. 前記内筒の前記支柱を挿入する筒部に機械的強度の弱い部位を形成していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
6. 前記支持部材は樹脂製であり、前記支柱は金属製であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の燃料供給装置。

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