JP6644815B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクに設置され、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。

従来、自動車（車両）にあっては、ガソリン等の燃料を蓄えるための燃料タンクが搭載されている。燃料タンクには、特開２００９−１４４５４２号公報のようなエンジン（内燃機関）に燃料を供給するための燃料供給装置が設置されている。燃料供給装置は、概略、蓋側ユニットとポンプ側ユニットと連結機構とを有する。蓋側ユニットは燃料タンクの上部開口部に取り付けられる。ポンプ側ユニットは燃料タンク内に配置される。ポンプ側ユニットには燃料を汲み上げるための燃料ポンプが設けられている。連結機構は、蓋側ユニットに対してポンプ側ユニットを相対的に移動可能に、蓋側ユニットとポンプ側ユニットとを連結する。このように構成される燃料供給装置には、燃料ポンプにより汲み上げられた燃料をエンジンに送るための燃料供給路が設けられている。ちなみに、この燃料ポンプは、エンジンの停止に伴って、燃料をエンジンに送る汲み上げ動作を停止させる。

ところで、自動車にあっては左右方向で傾斜した斜面に駐車されることがある。この際、駐車される自動車は斜面に従って傾くこととなる。つまり、上記した燃料タンクおよび燃料供給装置も傾く。ここで燃料タンク内の燃料が少ないと、上記した燃料供給路は空気中に露出することとなる。このような場合に、エンジンの停止によって燃料ポンプの汲み上げ動作が停止すると、燃料供給路内に充たされていた燃料の一部が流れて出てしまって、燃料供給路内に空気が入ってしまうことがある。このような現象を、以下「液落ち」と称する。

上記したような「液落ち」が生じた場合でエンジンを再スタートさせると、空気が混入された燃料をエンジンに送ることとなってしまう。そうすると、エンジンの点火が不十分になってしまって、エンジンの再始動性が良好ではないということになってしまう。そこで、このような「液落ち」を抑えるため、燃料が流れ出たり空気が入ってきたりする箇所に逆止弁を設けることが考えられている。しかしながら、各箇所に逆止弁を設けた場合には、燃料供給装置の構成部品点数が増加してしまい、燃料供給装置の製造コストが高価になってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、燃料タンクに設置されて燃料タンク内の燃料をエンジンに供給する燃料供給装置において、ポンプの汲み上げ動作を停止した場合の「液落ち」を抑えるための機能を、部品点数を抑えながら設けるようにして、安価に燃料供給装置を構成しながら良好なエンジンの再始動性を確保することにある。

上記した課題を解決するにあたって、本発明に係る燃料供給装置は次の手段をとる。すなわち、本発明の第１の発明に係る燃料供給装置は、燃料を内燃機関に送る燃料供給装置であって、タンク内の燃料を汲み上げるポンプと、前記ポンプにより汲み上げられた燃料を前記内燃機関に送るための燃料供給通路と、前記ポンプにより汲み上げられた燃料を前記燃料供給通路から分岐して再び前記タンク内に返すリーク通路と、前記ポンプ内部に発生したベーパを排出するベーパ排出通路と、を有し、前記リーク通路には、燃料と空気との間に生じた界面に対して界面張力を発生可能なメッシュ部材が配置されている、という構成である。

この第１の発明に係る燃料供給装置によれば、リーク通路には燃料と空気との間に生じた界面に対して界面張力を発生可能なメッシュ部材が配置されているので、メッシュ部材により発生させた燃料の界面張力によって空気の入り込みを抑えることができる。これによって、ポンプの汲み上げ動作を停止した場合の「液落ち」を抑えるための機能を、部品点数を抑えながら設けるようにして、安価に燃料供給装置を構成しながら良好なエンジンの再始動性を確保することができる。

本発明の第２の発明に係る燃料供給装置は、前記第１の発明に係る燃料供給装置において、前記ベーパ排出通路のベーパ排出口の位置よりも前記メッシュ部材の位置が相対的に高くなるように前記タンクが傾いた場合でも、前記メッシュ部材が発生させる前記界面張力は、前記メッシュ部材と前記ベーパ排出口との間に存する燃料が該ベーパ排出口から抜け出てしまう作用荷重を支持する、という構成である。

この第２の発明に係る燃料供給装置によれば、ベーパ排出口の位置よりもメッシュ部材の位置が相対的に高くなるようにタンクが傾く場合であっても、メッシュ部材が発生させる界面張力によって、ベーパ排出口から燃料が抜け出てしまうことを抑えることができる。これによって、斜面に駐車するような場合であっても、「液落ち」の防止を図って燃料供給路内を燃料で充たしたままとし、エンジン始動性を高めることができる。

本発明の第３の発明に係る燃料供給装置は、前記第１の発明に係る燃料供給装置において、前記タンクを搭載する車両が旋回運動することにより、該タンクに対して前記メッシュ部材から前記ベーパ排出通路のベーパ排出口に向かう方向に重力加速度が作用する場合でも、前記メッシュ部材が発生させる前記界面張力は、前記メッシュ部材と前記ベーパ排出口との間に存する燃料が該ベーパ排出口から抜け出てしまう作用荷重を支持する、という構成である。

この第３の発明に係る燃料供給装置によれば、車両が旋回運動することによりタンクに対して重力加速度が作用する場合であっても、メッシュ部材が発生させる界面張力は燃料がベーパ排出口から抜け出てしまう作用荷重を支持するので、ベーパ排出口から燃料が抜け出てしまうことを抑えることができる。これによって、車両が旋回運動してタンク内の燃料に重力加速度が作用する場合であっても、「液落ち」の防止を図って燃料供給路内を燃料で充たしたままとし、エンジン始動性を高めることができる。

本発明の第４の発明に係る燃料供給装置は、前記第１から前記第３のいずれかの発明に係る燃料供給装置において、前記リーク通路は、基側が前記燃料供給通路との分岐箇所に接続され、且つ、先側が下から上に延ばされる第１径路部と、基側が前記第１径路部の先側と連なって、且つ、該第１径路部の延ばされた方向を折り返すように先側が下向きに曲げられる折返径路部と、基側が前記折返径路部の先側と連なって、且つ、先側が上から下に向けて延ばされて下方の燃料排出部に接続される第２径路部と、を有する、という構成である。

この第４の発明に係る燃料供給装置によれば、リーク通路は、下から上へ延ばされる第１径路部を有するので、この第１径路部内の燃料を燃料排出部から排出し難くする。また、折返径路部と第２径路部とを有することにより、下方の燃料排出部に接続可能となっている。これによって、下方の燃料排出部に燃料を排出することができながらも、傾いたとしても第１径路部内の燃料を排出し難くすることができる。

本発明の第５の発明に係る燃料供給装置は、前記第４の発明に係る燃料供給装置において、前記ベーパ排出通路のベーパ排出口の位置が前記メッシュ部材の位置よりも相対的に高くなるように前記タンクが傾いた場合でも、前記折返径路部の位置が前記ベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるように、前記リーク通路の前記第１径路部の延びる形状が設定されている、という構成である。

この第５の発明に係る燃料供給装置によれば、ベーパ排出口の位置がメッシュ部材の位置よりも相対的に高くなるようにタンクが傾いた場合であっても、折返径路部の位置がベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるので、第１径路部内の燃料を燃料排出部から排出されないものとし、ベーパ排出口から内部には空気が入らなくなる。これによって、斜面に駐車するような場合であっても、「液落ち」の防止を図って燃料供給路内を燃料で充たしたままとし、エンジン始動性を高めることができる。

本発明の第６の発明に係る燃料供給装置は、前記第４の発明に係る燃料供給装置において、前記タンクを搭載する車両が旋回運動することにより、該タンクに対して前記ベーパ排出通路のベーパ排出口から前記メッシュ部材に向かう方向に重力加速度が作用する場合でも、該重力加速度の作用により傾斜する燃料液面に対して直交する高さ方向で、前記折返径路部の位置が前記ベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるように、前記リーク通路の前記第１径路部の延びる形状が設定されている、という構成である。

この第６の発明に係る燃料供給装置によれば、車両が旋回運動することによりタンクに対して重力加速度が作用する場合であっても、重力加速度の作用により傾斜する燃料液面に対して直交する高さ方向で折返径路部の位置がベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるので、第１径路部内の燃料を燃料排出部から排出し難くする。これによって、車両が旋回運動してタンク内の燃料に重力加速度が作用する場合であっても、「液落ち」の防止を図って燃料供給路内を燃料で充たしたままとし、エンジン始動性を高めることができる。

本発明の第７の発明に係る燃料供給装置は、前記第４の発明に係る燃料供給装置において、前記第２径路部の排出口は、ベーパ排出通路のベーパ排出口の近傍に配置されている、という構成である。

この第７の発明に係る燃料供給装置によれば、リーク通路の折返径路部の長さをベーパ排出通路のペーパ排出口の近傍位置まで長く形成することにより、第１径路部および折返径路部の配置位置を低く設定しても、液落ちを防止することができる。そして、第１径路部および折返径路部の配設位置を低く設定することにより、厚みの薄い燃料タンクにもポンプユニットを搭載することが可能となる。

本発明の第８の発明に係る燃料供給装置は、前記第１から前記第６の発明に係る燃料供給装置において、燃料を前記タンク内に返す前記リーク通路の燃料排出部は、前記ポンプにより汲み上げられる燃料フィルタに向けられており、ベーパを前記タンク内に返す前記ベーパ排出通路のベーパ排出口も、前記ポンプにより汲み上げられる燃料フィルタに向けられている、という構成である。

この第８の発明に係る燃料供給装置によれば、燃料排出部とベーパ排出口は、ポンプにより汲み上げられる燃料フィルタに向けられているので、一度燃料フィルタで濾過された綺麗な燃料を再び燃料フィルタに戻すこととなり、燃料フィルタの濾過効率性を高めることができる。

燃料供給装置を示す正面図である。 ポンプユニットを示す上面図である。 図２における(III)-(III)断面矢視図である。 図２における(IV)-(IV)断面矢視図である。 図２における(V)-(V)断面矢視図である。 車両が右側に傾斜した場合のポンプユニットを示す模式図である。 車両が左側に傾斜した場合のポンプユニットを示す模式図である。 変形実施形態を示し、図６に対応した車両が右側に傾斜した場合のポンプユニットを示す模式図である。 変形実施形態を示し、図７に対応した車両が左側に傾斜した場合のポンプユニットを示す模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。ちなみに、図１は燃料供給装置１０を示す正面図である。図２はポンプユニット２０を示す上面図である。図３は図２における(III)-(III)断面矢視図である。図４は図２における(IV)-(IV)断面矢視図である。図５は図２における(V)-(V)断面矢視図である。なお、図示される前後上下左右の各方位は、車両の各方位に基づいている。すなわち、前後方向は車長方向に対応し、左右方向は車幅方向に対応し、上下方向は車高方向に対応している。燃料供給装置１０は車両としての自動車に搭載された燃料タンク１００に設置される。燃料供給装置１０は、燃料タンク１００内の燃料をエンジン（不図示）に送るためのものである。

エンジンは本発明に係る内燃機関に相当する。図１等に示すように、燃料タンク１００は、樹脂製であり、上壁部１０１及び底壁部１０２を有する中空容器状に形成されている。上壁部１０１には、円形孔状の開口部１０３が形成されている。燃料タンク１００は、車両（不図示）に対して上壁部１０１及び底壁部１０２を水平状態として搭載されている。燃料タンク１００内には、例えば液体燃料としてのガソリンが貯留される。なお、燃料タンク１００は、タンク内圧の変化によって変形（主に上下方向に膨張及び収縮）する。

図１に示す燃料供給装置１０は、概略、フランジユニット１１、ポンプユニット２０、及び、連結機構８８等を有する。フランジユニット１１は、フランジ本体１２、左右２本の連結シャフト１２１、及び、蒸発燃料用バルブ１２２等を備えている。なお、フランジユニット１１は本発明に係る蓋側ユニットに相当する。フランジ本体１２は、射出成形により一体成形された樹脂成形品からなる。フランジ本体１２は、円形板状の蓋板部１２３を主体として形成されている。蓋板部１２３の下面には、円筒状の嵌合筒部１２４が同心状に形成されている。嵌合筒部１２４は、蓋板部１２３の外径よりも一回り小さい外径で形成されている。なお、フランジ本体１２は本発明に係る蓋部材に相当する。

図１に示す蓋板部１２３は、燃料タンク１００の上壁部１０１に取付けられており、開口部１０３を閉鎖している。蓋板部１２３の外周部は、開口部１０３の口縁部上に配置されている。嵌合筒部１２４は、燃料タンク１００の開口部１０３内に嵌合されている。蓋板部１２３には、吐出ポート１３が形成されている。吐出ポート１３は、蓋板部１２３の上下両面に突出する直管状に形成している。吐出ポート１３は、嵌合筒部１２４内において左側の斜め後部に配置されている。蓋板部１２３には、電気コネクタ部１４が形成されている。

図１に示す電気コネクタ部１４は、蓋板部１２３の上下両面にそれぞれ突出する角筒状の上下の両コネクタ筒部１４１と、蓋板部１２３にインサート成形により埋設されかつ両コネクタ筒部１４１の相互間に配置された金属製の複数個の端子（図示省略）と、を有している。電気コネクタ部１４は、嵌合筒部１２４内において前端部に配置されている。蓋板部１２３の中央部には、有天円筒状のバルブ収容部１５が形成されている。バルブ収容部１５の上部には、右側斜め後方に突出するエバポポート１６が形成されている。また、蓋板部１２３の下面には、有天円筒状の左右一対の両シャフト取付部１７が相互に所定の間隔を隔てて形成されている。両シャフト取付部１７は、嵌合筒部１２４内において後部に配置されている。蓋板部１２３の下面には、スタンドオフ部１８が形成されている。

図１に示す連結シャフト１２１は、金属製の丸棒材又は中空パイプ材等からなる。連結シャフト１２１の一端部（上端部）は、フランジ本体１２の両シャフト取付部１７に圧入等によって連結されている。これにより、左右の両連結シャフト１２１がフランジ本体１２に吊下状にかつ相互に平行状に設けられている。蒸発燃料用バルブ１２２の外形は、円柱状をなしている。蒸発燃料用バルブ１２２の上部は、フランジ本体１２のバルブ収容部１５内に嵌合により収容されている。蒸発燃料用バルブ１２２としては、例えば、蒸発燃料制御バルブと満タン規制バルブとを備える統合バルブが用いられている。蒸発燃料制御バルブは、燃料タンク１００の内圧が所定値よりも小さいと閉弁し、その内圧が所定値よりも大きくなると開弁する。また、満タン規制バルブは、燃料タンク１００内の燃料が満タンでないと開弁し、満タンに達すると閉弁する。

なお、フランジ本体１２の吐出ポート１３の上端部には、エンジンにつながる燃料供給配管が接続される。また、電気コネクタ部１４の上側のコネクタ筒部１４１には、外部コネクタが接続される。また、フランジ本体１２のエバポポート１６には、キャニスタにつながるホース等からなる蒸発燃料配管部材が接続される。キャニスタは、燃料タンク１００内で発生した蒸発燃料を吸着、脱離可能な吸着材（例えば、活性炭）を備えている。蒸発燃料用バルブ１２２の蒸発燃料制御バルブの開弁により、燃料タンク１００内で発生した蒸発燃料がキャニスタに排出される。

次に、図１〜図５を参照しながら、ポンプユニット２０を説明する。例えば、図１に示すように、ポンプユニット２０は、上下方向を低くする水平状態（横置き状態）で燃料タンク１００内の底壁部１０２上に載置されている。ポンプユニット２０は、サブタンク２１、燃料ポンプ３０、及びジョイント部材８０等を有している。なお、ポンプユニット２０は本発明に係るポンプ側ユニットに相当し、燃料ポンプ３０は本発明に係るポンプに相当する。また、サブタンク２１は、本発明に係るタンクに相当する。図２に示すように、サブタンク２１は、タンク本体２２と燃料フィルタ２３と底面カバー２９とを備えている。タンク本体２２は、樹脂製で、下面を開口する逆浅箱状に形成されている。タンク本体２２は、平面視で左右方向を長くする長四角形状に形成されている。タンク本体２２の上壁部には、燃料タンク１００内の燃料をサブタンク２１内へ導入する開口孔が形成されている。なお、燃料ポンプ３０の燃料吸入側には、次に説明する燃料フィルタ２３の吸入管部３７が接続されている。

図３に示すように、燃料フィルタ２３は、フィルタ部材２４と吸入管部３７とを有している。フィルタ部材２４は、内骨部材２５と不織布２６と接続管部２８とバルブ部２７とを有している。内骨部材２５は、樹脂にて成形されて不織布２６の中空内部に配置される。この内骨部材２５は、フィルタ部材２４の膨らんだ状態を保持する骨格をなす。不織布２６は、平面視で左右方向を長くする長四角形状をなしかつ上下方向に扁平状をなす中空袋状に形成されている。燃料は、この不織布２６を通過することにより濾過される。不織布２６の上面には、バルブ部２７を介して接続管部２８が取り付けられている。バルブ部２７および接続管部２８は、内骨部材２５にて保持される不織布２６の中空内部に通じている。ここでフィルタ部材２４は、フィルタ部材２４の下面側から燃料ポンプ３０に吸入される燃料タンク１００内の燃料と、フィルタ部材２４の上面側から燃料ポンプ３０に吸入されるサブタンク２１内の燃料との両方の燃料を濾過する。

これらバルブ部２７および接続管部２８は、スナップフィット係合等により内骨部材２５に結合されている。接続管部２８は、タンク本体２２の上面に形成された開口孔内に配置される。接続管部２８には、吸入管部３７が接続されている。なお、吸入管部３７は、後述するポンプケーシング３１の右端部に形成されている。吸入管部３７には、燃料ポンプ３０の軸方向の一端部（右端部）に設けられた燃料吸入口３２が接続されている。このようにして燃料ポンプ３０には、フィルタ部材２４により濾過された燃料が吸入される。また、フィルタ部材２４は、左右方向に長く形成されていることによって、濾過面積を増大するとともに、車両のカーブ走行時等に生じるエアの吸込みを抑制することができる。

図３〜図５に示すように、フィルタ部材２４は、タンク本体２２の下面開口部を閉鎖するように配置されている。フィルタ部材２４の上面は、タンク本体２２の内部空間に面している。これにより、タンク本体２２とフィルタ部材２４とによって、サブタンク２１内に燃料貯留空間Ｓが形成されている。このようにタンク本体２２の上壁部の開口孔からサブタンク２１内すなわち燃料貯留空間Ｓに導入された燃料は、サブタンク２１内に形成された燃料貯留空間Ｓに貯留されることとなる。また、底面カバー２９は、樹脂製で燃料が流通可能な格子板状に形成されている。底面カバー２９は、タンク本体２２にスナップフィット係合等により結合されている。タンク本体２２と底面カバー２９との間には、フィルタ部材２４の周縁部が挟持されている。このため、底面カバー２９が燃料タンク１００の底壁部１０２に接する状態でも、燃料タンク１００内の燃料を底面カバー２９の格子目を通じてフィルタ部材２４の下面側からフィルタ部材２４内へ吸い込むことが可能である。

燃料ポンプ３０は、燃料を吸入しかつ吐出する電動式燃料ポンプである。この燃料ポンプ３０は、サブタンク２１内の燃料を汲み上げる。燃料ポンプ３０の外形は、略円柱形状をなしている。燃料ポンプ３０は、樹脂製のポンプケーシング３１内に収容されている。ポンプケーシング３１は、サブタンク２１のタンク本体２２上にスナップフィット係合等により結合されている。このようにサブタンク２１上には、燃料ポンプ３０が軸方向を左右方向に向けた水平状態いわゆる横置き状態で配置されている。図１に示すように、燃料ポンプ３０は、図示一部省略の配線部材１４５を介して電気的に接続コネクタ１４７に電気的に接続される。接続コネクタ１４７は、フランジ本体１２の電気コネクタ部１４の下側のコネクタ筒部１４１に接続されている。これにより、燃料ポンプ３０には、電源からの電力が配線部材１４５を介して供給される。配線部材１４５は、フランジ本体１２のフック部１４３に掛装されている。

図３に示すように、ポンプケーシング３１の左端部には、吐出管部３８が形成されている。吐出管部３８は、本発明に係る燃料供給通路に相当する。この吐出管部３８は、燃料ポンプ３０により汲み上げられた燃料をエンジンに送るための配管である。この吐出管部３８は、燃料ポンプ３０の軸方向の他端部（左端部）に設けられた燃料吐出口３３に接続されている。吐出管部３８の内部には逆止弁３９が配置されている。逆止弁３９は、燃料ポンプ３０からの燃料の吐出方向とは逆方向への流れを抑える。この吐出管部３８には、プレッシャーレギュレータ用のケース４０がスナップフィット係合等により結合されている。ケース４０には、プレッシャーレギュレータ４２が嵌め込まれているとともに、プレッシャーレギュレータ４２を抜け止めする抜け止め部材４１が弾性変形を利用して取付けられている。プレッシャーレギュレータ４２は、吐出管部３８内の燃料圧力が所定圧力を超えた場合に、これを調整するように過剰燃料を排出する。このプレッシャーレギュレータ４２を隔てた吐出管部３８には配管部材４３が接続されている。配管部材４３は、可撓性を有するホースからなり、フランジユニット１１のフランジ本体１２の吐出ポート１３に接続されている。

次に、図１に示すジョイント部材８０を説明する。ジョイント部材８０は、樹脂製で、射出成形により一体成形された樹脂成形品からなる。このジョイント部材８０は本発明に係るジョイント部に相当する。ジョイント部材８０は、前後方向に扁平をなしかつ上下方向に延在する縦長帯板状の連結板部８１を主体として形成されている。連結板部８１の下端部は、サブタンク２１のタンク本体２２の後側面に対して前後方向に延在する支軸（図示省略）を介して回動可能に連結されている。これにより、ポンプユニット２０のサブタンク２１が、ジョイント部材８０に対して上下方向に回動可能に連結されている。連結板部８１の左右方向の中央部上には、垂立状のガイド柱部８２が形成されている。

図１に示すガイド柱部８２は、フランジユニット１１のスタンドオフ部１８の支柱筒部１９と同心状をなすように配置されている。連結機構８８は、フランジユニット１１のフランジ本体１２に対してポンプユニット２０を相対的に上下方向に移動可能に連結する。連結機構８８は、フランジユニット１１のフランジ本体１２に設けられた２本の連結シャフト１２１とポンプユニット２０に設けられたジョイント部材８０とにより構成されている。ジョイント部材８０の左右両側部には、左側の連結筒部８３と右側の連結筒部８４とが相互に平行状に形成されている。ちなみに、ガイド柱部８２にはスプリング８５の下部が嵌められている。スプリング８５はコイルスプリングで形成される。

スプリング８５の下端面は、ジョイント部材８０のストッパ部８６に当接されている。スプリング８５の上部は、フランジ本体１２のスタンドオフ部１８の支柱筒部１９内に挿入されている。このスプリング８５の上端面は、支柱筒部１９の天井面に当接されている。このようにしてスプリング８５は、フランジユニット１１のフランジ本体１２とジョイント部材８０との間に介装されている。スプリング８５は、フランジ本体１２とジョイント部材８０との間の間隔を拡げる方向へ付勢している。これによって、ポンプユニット２０は燃料タンク１００の底壁部１０２上に弾性的に押し付けられたものとなっている。なお、スプリング８５内には、ガイド柱部８２が僅かな隙間を介して挿入されている。

ところで、図５に示すように、上記した燃料ポンプ３０の右端にはベーパ排出通路４５が設けられている。ベーパ排出通路４５は、燃料ポンプ３０の内部に発生した燃料ベーパ（気泡）を燃料ポンプ３０から排出するための通路である。このベーパ排出通路４５は、燃料ポンプ３０を収容するポンプケーシング３１と一体に設けられている。ベーパ排出通路４５は、燃料ポンプ３０の右端から下方に延びる管状に形成されている。ベーパ排出通路４５の下端は、ベーパ排出口４６として下方に向けて開口される。

ベーパ排出口４６はサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに通じており、燃料ポンプ３０の内部に発生した燃料ベーパはサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに排出される。つまり、ベーパ排出口４６は燃料フィルタ２３に向けられて燃料ベーパを排出する。ちなみに、燃料ポンプ３０の内部に発生した燃料ベーパは、燃料フィルタ２３により濾過された燃料の燃料ベーパである。このため、ベーパ排出通路４５を通じてサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに貯留される燃料ベーパは、燃料フィルタ２３により濾過された綺麗な燃料となっている。このように濾過された綺麗な燃料が再びサブタンク２１内に貯留されることにより、燃料フィルタ２３の濾過効率は高められたものとなっている。

他方、図３〜図５に示すように、吐出管部３８には、分岐管部５１が設けられている。分岐管部５１は、吐出管部３８のうち逆止弁３９の配置箇所の上流側に設けられている。この分岐管部５１は、リーク通路５０の一部として形成されている。リーク通路５０は、燃料ポンプ３０により汲み上げられた燃料を吐出管部３８から分岐して再びサブタンク２１内に返すための配管である。このように吐出管部３８に対してリーク通路５０が設けられていると、燃料ポンプ３０は供給燃料以上の燃料を汲み上げることができることとなる。このため、燃料ポンプ３０の低速汲み上げを無くしてポンプモータの発熱を抑えることができる。分岐管部５１は、燃料ポンプ３０の軸方向に沿って前側に延びている。リーク通路５０の一部となる分岐管部５１の内部にはメッシュ部材６０が配置されている。

図３に示すメッシュ部材６０は、金属板に多数の細孔が設けられて形成される。このメッシュ部材６０に設けられた多数の細孔は、燃料ポンプ３０から送られてきた燃料を通過させることができるように形成されている。ただ、この細孔は、燃料（例えばガソリン）の粘性を利用して、空気と燃料との間の界面の界面張力（表面張力）を高めるような作用を奏する。つまり、メッシュ部材６０は、この細孔に空気と燃料の界面が生じた場合に、この細孔ごとに大きな界面張力が生じるように設定されている。なお、このような界面張力の大きさは、メッシュ部材６０の素材の選択に応じて適宜に設定されるほか、メッシュ部材６０に設けられる細孔の数や大きさに応じて適宜に設定される。また、この細孔の大きさ（孔の内径、孔の流れ方向の長さ）に関しては、燃料の流れ易さと発生させる界面張力の大きさを考慮して設定される。つまり、この細孔は、必要十分な液膜圧を燃料（例えばガソリン）で生じさせることが可能となっている。

図３に示すように、リーク通路５０は、上記した分岐管部５１を含むと共に、ホース接続部５３と湾曲ホース部５５と燃料排出部５７（図２、図４参照）とを有する。ホース接続部５３は、分岐管部５１の前側に設けられる。このホース接続部５３は、湾曲ホース部５５の一端側を接続可能に形成されている。このため、ホース接続部５３は、前側に延びる分岐管部５１に対して直交する上側に延びた筒形状に形成されている。湾曲ホース部５５は、可撓性を有するホースにて形成される。この湾曲ホース部５５は、一端側がホース接続部５３に接続され、他端側が燃料排出部５７に接続される。このように両端が接続された湾曲ホース部５５は、ホース接続部５３から燃料排出部５７に燃料を送ることができる。

図２〜図４に示すように、リーク通路５０の一部となる湾曲ホース部５５は、ホース接続部５３と燃料排出部５７との間を接続するにあたって逆Ｕ字形に湾曲させている。この逆Ｕ字形の湾曲ホース部５５は、燃料が流れる方向にしたがって３つ径路部５５１，５５３，５５５に区分けすることができる。すなわち、湾曲ホース部５５は、燃料が流れる方向の基側から先側に向かって、第１径路部５５１と折返径路部５５３と第２径路部５５５とが連なって形成されている。第１径路部５５１は、基側（湾曲ホース部５５の一端側）がホース接続部５３に接続される。第１径路部５５１は、湾曲ホース部５５において、基側から先側が下から上に延ばされる径路として設定されている。

折返径路部５５３は、第１径路部５５１と第２径路部５５５との間の径路として設定されている。折返径路部５５３は、基側の第１径路部５５１に連なり、先側の第２径路部５５５に連なっている。ここで折返径路部５５３は、基側から先側がＵターンで折り返すような折返し形状に曲げられている。つまり、折返径路部５５３は、第１径路部５５１の延ばされた下から上への方向を折り返すように、その先側は下向きに曲げられている。第２径路部５５５は、その基側が折返径路部５５３の先側と連なっている。この第２径路部５５５は、湾曲ホース部５５において、基側から先側が上から下に延ばされる径路として設定されている。ここで、この第２径路部５５５の先側（湾曲ホース部５５の他端側）は下方の燃料排出部５７に接続される。燃料排出部５７は、サブタンク２１と一体に設けられている。

図２に示すように、燃料排出部５７は、湾曲ホース部５５の他端側である第２径路部５５５の先側が接続される。燃料排出部５７は、リーク通路５０の一部をなし、燃料ポンプ３０から送られてきた燃料をサブタンク２１内に返す。図４に示すように、この燃料排出部５７の排出口５８は、下方に向けて絞り形状に形成されて開口されている。この排出口５８はサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに通じており、燃料ポンプ３０から送られる燃料はサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに排出される。つまり、燃料排出部５７は燃料フィルタ２３に向けられて燃料を排出する。ちなみに、燃料ポンプ３０から送られる燃料は、燃料フィルタ２３により濾過された燃料である。このため、リーク通路５０を通じてサブタンク２１内の燃料貯留空間Ｓに貯留される燃料は、燃料フィルタ２３により濾過された綺麗な燃料となっている。このように濾過された綺麗な燃料が再びサブタンク２１内に貯留されることにより、燃料フィルタ２３の濾過効率は高められたものとなっている。

図１に示すように、このような燃料供給装置１０にあっては、外部から電力供給して燃料ポンプ３０を駆動させると、燃料タンク１００内の燃料とサブタンク２１内の燃料との両方の燃料が燃料フィルタ２３を介して燃料ポンプ３０に吸入されて昇圧される。その燃料は、プレッシャーレギュレータ４２により燃料圧力が調整されて配管部材４３へ吐出された後、フランジユニット１１の吐出ポート１３からエンジンへ供給される。なお、燃料タンク１００は、気温の変化や燃料量の変化等によるタンク内圧の変化によって変形すなわち膨張及び収縮する。これにともない、燃料タンク１００の高さすなわち上壁部１０１と底壁部１０２との間の間隔が変化（増減）する。この場合、フランジユニット１１とポンプユニット２０のジョイント部材８０との間の連結機構８８を介して、フランジユニット１１とポンプユニット２０とが相対的に上下方向に移動し、両ユニット１１，２０が燃料タンク１００の高さの変化に追従する。したがって、ポンプユニット２０のサブタンク２１は、スプリング８５の付勢力によって燃料タンク１００の底壁部１０２に押し付けられた状態に保持される。

次に、上記したポンプユニット２０の「液落ち」の防止作用を説明する。図６の模式図は、右側に傾斜して駐車された場合のポンプユニット２０を示している。図７の模式図は、左側に傾斜して駐車された場合のポンプユニット２０を示している。なお、図６および図７は、車両が左右方向で傾斜した斜面に駐車された場合を想定して図示されるものである。なお、図６および図７で模式的に示されるポンプユニット２０にあっても、上記の説明のとおりの符号を付すものとした。

右側に傾斜して車両が駐車された場合、燃料タンク１００は図６に示すように右側に傾くこととなる。これと共に燃料タンク１００内の底壁部１０２上に載置されるポンプユニット２０は右側に傾く。具体的には、燃料タンク１００は、ベーパ排出通路４５のベーパ排出口４６の位置よりもメッシュ部材６０の位置が相対的に高くなるように傾く。そうすると、吐出管部３８内および燃料ポンプ３０内に充たされたガソリンＧは重力作用を受けてベーパ排出口４６から外部に流れ出ようとする。ここで吸入管部３７は、バルブ部２７で閉塞されているので、吸入管部３７を通じて外部にガソリンＧが流し出してしまうことはない。しかしながら、ベーパ排出口４６を有するベーパ排出通路４５にはバルブ部２７に相当する構成が無いため、ベーパ排出口４６を通じて外部にガソリンＧを流し出してしまうことはありうる。しかしながら、吐出側に設けられる逆止弁３９とメッシュ部材６０により吐出管部３８に空気が入ってしまわないようにし、ベーパ排出口４６を通じて外部にガソリンＧが流し出してしまわないようにされている。

具体的には、吐出管部３８の配管部材４３側には逆止弁３９が設けられており、配管部材４３から吐出管部３８への空気の入り込みは規制されている。また、リーク通路５０にはメッシュ部材６０が設けられているので、リーク通路５０の排出口５８から空気が入ったとしても、メッシュ部材６０の配置箇所に空気とガソリンＧの界面を発生させる機会が設けられている。つまり、メッシュ部材６０は、上記した細孔を有することにより、空気とガソリンＧとの間に積極的に界面を生じさせる。ここで、メッシュ部材６０にて発生され界面の界面張力は吐出管部３８への空気の入り込みを規制するように作用する。したがって、リーク通路５０から吐出管部３８への空気の入り込みはメッシュ部材６０により規制されることとなる。

なお、メッシュ部材６０が発生させる界面張力は、図６に示すように燃料タンク１００が傾いた場合（角度θ１）でもメッシュ部材６０とベーパ排出口４６との間に存するガソリンＧがベーパ排出口４６から抜け出てしまう作用荷重を支持する。このように上記した燃料供給装置１０によれば、燃料ポンプ３０の汲み上げ動作を停止した場合の「液落ち」を抑えるための機能を、部品点数を抑えながら設けることができ、安価に燃料供給装置１０を構成しながら良好なエンジンの再始動性を確保することができる。

また、自動車が左旋回運動することにより右側に重力加速度が加わる場合でも、ポンプユニット２０は、図６に示すような燃料タンク１００が傾いたような作用荷重を受けることとなる。具体的には、重力加速度が作用して、図６に示すようにポンプユニット２０は傾斜したようになる。このような場合でも、メッシュ部材６０が発生させる界面張力は、メッシュ部材６０とベーパ排出口４６との間に存するガソリンＧがベーパ排出口４６から抜け出てしまう作用荷重を支持する。なお、このような場合に加わる重力加速度の最大値は、燃料タンク１００の傾斜角度（角度θ１）が４５度となる場合と同じである。このため、メッシュ部材６０が発生する界面張力は、傾斜角度（角度θ１）が４５度となる場合でも、メッシュ部材６０とベーパ排出口４６との間に存するガソリンＧが抜け出てしまわないようにガソリンＧの作用荷重を支持することが望ましい。

当然に、メッシュ部材６０が発生させる界面張力は、図６に示すように燃料タンク１００が傾いた場合（角度θ１）でもメッシュ部材６０とベーパ排出口４６との間に存するガソリンＧがベーパ排出口４６から抜け出てしまう作用荷重を支持するように適宜設計されている。また、自動車が左旋回運動することにより右側に重力加速度が加わる場合でも、メッシュ部材６０が発生させる界面張力は、メッシュ部材６０とベーパ排出口４６との間に存するガソリンＧがベーパ排出口４６から抜け出てしまう作用荷重を支持するように適宜設計されている。

これに対して左側に傾斜して車両が駐車された場合、燃料タンク１００は図７に示すように左側に傾くこととなる（角度θ２）。これと共に燃料タンク１００内の底壁部１０２上に載置されるポンプユニット２０も左側に傾く。具体的には、燃料タンク１００は、ベーパ排出通路４５のベーパ排出口４６の位置がメッシュ部材６０の位置よりも相対的に高くなるように傾く。そうすると、吐出管部３８内および燃料ポンプ３０内に充たされたガソリンＧは重力作用を受けることとなる。つまり、吐出管部３８のガソリンＧは、燃料排出部５７の排出口５８からガソリンＧが流れ出てベーパ排出口４６から内部に空気が入ってしまおうとする。なお、吸入管部３７はバルブ部２７で閉塞されているので内部に空気が入ってしまうことはない。

しかしながら、上記した燃料供給装置１０によれば、リーク通路５０は下から上へ延ばされる第１径路部５５１を有するので、この第１径路部５５１内の燃料を燃料排出部５７の排出口５８から排出し難くする。このリーク通路５０の上端に位置する折返径路部５５３の高さ位置は、図７に示すように左側に傾いたポンプユニット２０のベーパ排出口４６の高さ位置よりも高くなっているので、このポンプユニット２０の傾きで第１径路部５５１内のガソリンＧは燃料排出部５７の排出口５８から流れ出てしまわないものとされ、ベーパ排出口４６から内部に空気は入らなくなる。これによって、斜面に駐車するような場合であっても、「液落ち」の防止を図って吐出管部３８内を燃料で充たしたままとし、部品点数は抑えられながら安価に燃料供給装置１０を構成し、さらに良好なエンジンの再始動性を確保することができる。

また、自動車が右旋回運動することにより左側に重力加速度が加わる場合でも、ポンプユニット２０は、図７に示すような燃料タンク１００が傾いたような作用荷重を受けることとなる。具体的には、重力加速度が作用して、ガソリンＧの液面は図７に示すように燃料タンク１００に対して傾斜したようになる。このガソリンＧの液面に対して直交する高さ方向において、折返径路部５５３の位置はベーパ排出口４６の位置よりも相対的に高くなる。このような場合、上記したように第１径路部５５１内の燃料は燃料排出部５７の排出口５８から流れ出てしまわないものとされ、ベーパ排出口４６から内部に空気は入らなくなる。このようにして、車両が右旋回運動して燃料タンク１００内の燃料に重力加速度が作用する場合でも、「液落ち」の防止を図って吐出管部３８内を燃料で充たしたままとすることができる。

ちなみに、このような場合に加わる重力加速度の最大値は、燃料タンク１００の傾斜角度（角度θ２）が４５度となる場合と同じである。このため、燃料タンク１００の最大傾斜角度θ２が４５度となる場合でも、折返径路部５５３の高さ位置はベーパ排出口４６の高さ位置よりも相対的に高くなるように構成されることが望ましい。

次に、図８及び図９に示す燃料供給装置１０の変形実施形態の模式図を示す。図８は前述した実施形態の図６に対応した図であり、車両が右側に傾斜した場合のポンプユニットを示している。また、図９は前述した実施形態の図７に対応した図であり、車両が左側に傾斜した場合のポンプユニットを示している。なお、この変形実施形態において、前述した実施形態と同一構成箇所には同一符号を示して、その説明を省略することがある。

図８及び図９に示す変形実施例は、図６及び図７に示す実施形態における燃料排出部５７の排出口５８の設定位置を、ベーパ排出通路４５のベーパ排出口４６の近傍位置としたものである。このため、前述の実施形態（図６及び図７）におけるリーク通路５０を形成する第１径路部５５１、折返径路部５５３、第２径路部５５５の配置構成を、図８及び図９に示すような配置構成に変更したものである。その他の構成に変更はない。すなわち、燃料フィルタ２３から燃料ポンプ３０への吸入管部３７及びバルブ部２７の配置構成は同じである。また、燃料ポンプ３０から吐出管部３８、逆止弁３９、プレッシャーレギュレータ４２への配管構成も同じである。更に、メッシュ部材６０の配置構成も同じである。

図８及び図９に示す変形実施形態のリーク通路５０は、第１径路部５５１ａ、折返径路部５５３ａ、第２径路部５５５ａから成っている。このリーク通路５０は、燃料が流れる方向の基側から先側に向かって第１径路部５５１ａと折返径路部５５３ａと第２径路部５５５ａとが、この順で連なって形成されている。そして、第２径路部５５５ａの先側が燃料排出部５７の排出口５８となっている。

図８及び図９に示す第１径路部５５１ａは、基側から先側が下から上に延ばされる径路として設定されているが、その長さは、図６及び図７に示す前述の実施形態の第１径路部５５１に比べて短い。

折返径路部５５３ａは、第１径路部５５１ａと第２径路部５５５ａとの間に径路として設定されており、燃料ポンプ３０の前後に配設される吸入管３７及び吐出管３８の上部位置で、略平行に配置されている。そして、折返径路部５５３ａは、基側の第１径路部５５１ａに連なり、先側の第２径路部５５５ａに連なっている。このため、折返径路部５５３ａの長さは、図６及び図７に示す前述の実施形態の折返径路部５５３に比べ長く形成されている。なお、折返径路部５５３ａの配設高さは、図６及び図７に示す折返径路部５５３の高さ位置に比べ、はるかに低い位置となっている。

図８及び図９に示す第２径路部５５５ａは、基側から先側が上から下に延ばされる径路として設定されている。そして、第２径路部５５５ａの基側は折返径路部５５３ａの先側と連なっており、先側は下方の燃料排出部５７の排出口５８となっている。この燃料排出部５７の排出口５８の配設位置が、ベーパ排出通路４５のベーパ排出口４６の近傍位置となるように第２径路部５５５ａが配設されている。なお、燃料排出部５７は、サブタンク２１と一体に設けられている。

次に、上記した変形実施形態におけるポンプユニット２０の「液落ち」の防止作用を説明する。図８に示す右側に傾斜した場合における「液落ち」の防止作用は、リーク通路５０の配置構成が異なる変形実施形態においても、前述の図６に示す実施形態と同様の作用にて「液落ち」の防止作用をなす。

また、図９に示す左側に傾斜した場合における「液落ち」の防止作用も、実質的には図７に示す実施形態の場合と同様の作用にて「液落ち」の防止作用をなす。すなわち、図９に示す変形実施形態においては、折返径路部５５３ａの配置位置を図７に示す実施形態に比べ低く設定しても、燃料排出部５７の位置まで伸ばして長く形成されている。これにより、図９に示す左側に傾斜した場合には、折返径路部５５３ａは図７に示す実施形態における第１径路部５５１の高さ方向と同様の働きをなして、「液落ち」の防止作用をなす。

上述した図８及び図９に示す変形実施形態においては、リーク通路５０の第１径路部５５１ａおよび折返径路部５５３ａの配設位置を、図６及び図７に示す実施形態に比べ、その高さ位置を低く設定することができる。このため、厚みの薄い燃料タンク１００にもポンプユニット２０を搭載することが可能となる。

なお、本発明に係る燃料供給装置にあっては、上記した実施の形態の燃料供給装置１０の構成に限定されるものではなく、適宜の構成を変更あるいは加除して構成されるものであってもよい。

例えば、フランジユニット１１に対してキャニスタが取り付けられたり、連結機構８８の構成が適宜に変更されたりするものであってもよい。

Claims (8)

1. 燃料を内燃機関に送る燃料供給装置であって、
   タンク内の燃料を汲み上げるポンプと、
   前記ポンプにより汲み上げられた燃料を前記内燃機関に送るための燃料供給通路と、
   前記ポンプにより汲み上げられた燃料を前記燃料供給通路から分岐して再び前記タンク内に返すリーク通路と、
   前記ポンプ内部に発生したベーパを排出するベーパ排出通路と、を有し、
   前記リーク通路には、燃料と空気との間に生じた界面に対して界面張力を発生可能なメッシュ部材が配置されている、燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置において、
   前記ベーパ排出通路のベーパ排出口の位置よりも前記メッシュ部材の位置が相対的に高くなるように前記タンクが傾いた場合でも、
   前記メッシュ部材が発生させる前記界面張力は、前記メッシュ部材と前記ベーパ排出口との間に存する燃料が該ベーパ排出口から抜け出てしまう作用荷重を支持する、燃料供給装置。
3. 請求項１に記載の燃料供給装置において、
   前記タンクを搭載する車両が旋回運動することにより、該タンクに対して前記メッシュ部材から前記ベーパ排出通路のベーパ排出口に向かう方向に重力加速度が作用する場合でも、
   前記メッシュ部材が発生させる前記界面張力は、前記メッシュ部材と前記ベーパ排出口との間に存する燃料が該ベーパ排出口から抜け出てしまう作用荷重を支持する、燃料供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料供給装置において、
   前記リーク通路は、
   基側が前記燃料供給通路との分岐箇所に接続され、且つ、先側が下から上に延ばされる第１径路部と、
   基側が前記第１径路部の先側と連なって、且つ、該第１径路部の延ばされた方向を折り返すように先側が下向きに曲げられる折返径路部と、
   基側が前記折返径路部の先側と連なって、且つ、先側が上から下に向けて延ばされて下方の燃料排出部に接続される第２径路部と、を有する、燃料供給装置。
5. 請求項４に記載の燃料供給装置において、
   前記ベーパ排出通路のベーパ排出口の位置が前記メッシュ部材の位置よりも相対的に高くなるように前記タンクが傾いた場合でも、
   前記折返径路部の位置が前記ベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるように、前記リーク通路の前記第１径路部の延びる形状が設定されている、燃料供給装置。
6. 請求項４に記載の燃料供給装置において、
   前記タンクを搭載する車両が旋回運動することにより、該タンクに対して前記ベーパ排出通路のベーパ排出口から前記メッシュ部材に向かう方向に重力加速度が作用する場合でも、
   該重力加速度の作用により傾斜する燃料液面に対して直交する高さ方向で、前記折返径路部の位置が前記ベーパ排出口の位置よりも相対的に高くなるように、前記リーク通路の前記第１径路部の延びる形状が設定されている、燃料供給装置。
7. 請求項４に記載の燃料供給装置において、
   前記第２径路部の排出口は、ベーパ排出通路のベーパ排出口の近傍に配置されている、燃料供給装置。
8. 請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料供給装置において、
   燃料を前記タンク内に返す前記リーク通路の燃料排出部は、前記ポンプにより汲み上げられる燃料フィルタに向けられており、
   ベーパを前記タンク内に返す前記ベーパ排出通路のベーパ排出口も、前記ポンプにより汲み上げられる燃料フィルタに向けられている、燃料供給装置。

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