JP7267152B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、燃料供給装置に関する。

燃料タンクに搭載され、燃料タンク内の燃料を内燃機関へ供給する燃料供給装置は、例えば車両が走行中に傾斜した場合でも、安定的な燃料の供給を可能とするため、サブタンクを備えている。そして、燃料供給装置は、燃料タンク内であってサブタンク外にある燃料をサブタンク内に取り込むためのジェットポンプを更に備えている。特許文献１の燃料供給装置では、ジェットポンプが、サブタンクの上面に設けられている。

特開２０１８－５３８５７号公報

特許文献１の燃料供給装置を組み立てる際、ジェットポンプをサブタンクに組付ける。この場合ジェットポンプを、開口に位置合わせをしつつ嵌合する必要がある。このため、ジェットポンプのサブタンクへの組付け作業が容易ではない。

而して、本明細書に開示の技術が解決しようとする課題は、上述した点に鑑みて創案されたものであって、ジェットポンプのサブタンクへの組付けを容易にすることにある。

上記課題を解決するために、本明細書に開示の燃料供給装置は次の手段をとる。

第１の手段は、燃料タンク内の燃料を該燃料タンク外に移送する燃料供給装置であって、前記燃料タンク内に配設された燃料を一時的に貯留するサブタンクと、前記サブタンク内にある燃料を圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出された燃料によって負圧を発生させ、前記燃料タンク内かつ前記サブタンク外にある燃料を、該サブタンク内へと導入するジェットポンプと、を備え前記サブタンクの上面には、該上面より下方に延在する凹面を有する凹部が形成されており、前記ジェットポンプは、前記凹部内に配設されている、燃料供給装置である。第１の手段におけるサブタンクは、以下のようにも構成できる。即ち、前記サブタンクの鉛直方向上方にある上面には、該上面より下方に延在する凹面を有しかつ前記ジェットポンプが上方から嵌合される凹部が形成されている。この場合、前記ジェットポンプは、前記凹部と嵌合して前記凹部内に配設されている。

上記第１の手段によれば、サブタンクの上面より下方に延在する凹面を有する凹部によって側壁が形成される。この側壁によって、ジェットポンプのサブタンクへの組付け時において、ジェットポンプの一部を位置決めすることができる。その結果、ジェットポンプを、サブタンク上の、意図された装着位置へとガイドすることができる。

第２の手段は、上記第１の手段の燃料供給装置であって、前記ジェットポンプは、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている、燃料供給装置である。

上記第２の手段によれば、ジェットポンプが外縁の内部にのみ配設されている場合と比して、ジェットポンプの配置の自由度が向上する。

第３の手段は、上記第２の手段の燃料供給装置であって、前記凹部は、前記ジェットポンプの、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている部分の外周を覆う壁部を有する、燃料供給装置である。

上記第３の手段によれば、ジェットポンプのサブタンクへの組付け時において、側壁と壁部とがガイドとなることによってジェットポンプを位置決めすることができる。そのため、ジェットポンプの組付け性が向上する。

第４の手段は、上記第３の手段の燃料供給装置であって、前記凹面は、前記ジェットポンプの、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている部分の下面を覆うように延在し、前記凹面は前記壁部の下端と連続している、燃料供給装置である。

上記第４の手段によれば、燃料供給装置を搭載した車両が傾き、これに伴い燃料供給装置もまた傾き、サブタンク内部に貯留された燃料が、例えば、サブタンク上面に形成された開口から外部にあふれたとしても、あふれた燃料を凹部の凹面と壁部とにより形成される領域に、貯留することができる。その後、燃料供給装置の姿勢が水平に復帰した際に、領域に貯留されていた燃料が再びサブタンク本体内部に戻る。そのため、サブタンク内の燃料の減少を抑制することができる。

第５の手段は、上記第１乃至第４の手段のいずれかの燃料供給装置であって、前記ジェットポンプの外形は、前記凹部と嵌合するよう形成されている、燃料供給装置である。

上記第５の手段によれば、ジェットポンプと凹部とが嵌合するため、ジェットポンプの組付け性を向上させることができる。

上述した本明細書に開示の燃料供給装置の手段によれば、ジェットポンプのサブタンクへの組付けを容易にすることができる。

第１の実施形態に係る燃料供給装置の斜視図である。 図１に示すポンプユニットの内部構造を示す斜視図である。なお、サブタンク本体は二点鎖線で示している。 図１に示すポンプユニットの外観を示す斜視図である。なお、理解を容易とするため、一部の部材を省略して図示した。 図３に示すポンプユニットの、ジェットポンプ装着前の状態を示す斜視図である。 図３に示すポンプユニットの上面図である。 第１の実施形態の変形例に係るポンプユニットの斜視図である。

［第１の実施形態］
（燃料供給装置）
第１の実施形態を、図１乃至図５を用いて説明する。本実施形態の燃料供給装置１は、自動車等の車両に搭載されるものであり、燃料タンク内の液体燃料を燃料タンクの外部すなわち内燃機関（エンジン）へ供給するものである。座標系には、右手系の直交座標を採用し、図１における左右方向をＸ軸に、前後方向をＹ軸に、上下方向をＺ軸にそれぞれ対応づける。燃料供給装置１の上下方向は、車両の燃料タンクに搭載された状態での重力方向いわゆる天地方向に対応する。なお、左右方向、前後方向は車両に搭載された際の方向とは必ずしも一致しない。

燃料供給装置１は、図１に示す蓋部３、ポンプユニット５、蓋部３及びポンプユニット５を連結する連結機構７（図２に連結機構７の一部を示す）を有する。燃料供給装置１は、その蓋部３が燃料タンク（図示略）の上部開口を閉塞し、他の部分が、該燃料タンク内部に位置するように、配設される。本実施形態の燃料供給装置１が配設される燃料タンクは、所謂鞍型の燃料タンクであり、下方に向かう２個の垂れ形状の分室を有する。本実施形態の燃料供給装置１は、これらの分室の一方に配設されるものとする。

（蓋部）
図１に示すように、蓋部３の主体である蓋部材１０は円板状に形成されている。蓋部３は、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）からなる樹脂製である。蓋部材１０には、ブリーザパイプ１２、燃料吐出ポート１４、電気コネクタ部１８が形成されている。給油時において、ブリーザパイプ１２の下面開口部が燃料の液面により完全に塞がれると、燃料タンクの内圧が上昇し、これによって給油が停止される。燃料吐出ポート１４は、蓋部材１０の左端部を上下方向に貫通する管状に形成されている。燃料吐出ポート１４の上端部は後方に向けて屈曲されている。燃料吐出ポート１４の上端は、図示しない接続管によって内燃機関のインジェクタに連通している。電気コネクタ部１８は、蓋部材の右端部に配置されており、燃料タンク内外の電気配線の接続に用いられる。

（連結機構）
図２に示すように、連結機構７は、蓋部材１０（図１参照）の後端部より下方に向かって延在する筒状部２０と、その上端が筒状部２０内に挿入されかつ下端が後述する、サブタンク２４のサブタンク本体３２の後端に形成された開口に挿入される柱状部２２を有する。柱状部２２は、例えば、周知のスナップフィット機構により筒状部２０及びサブタンク本体３２と、それぞれ連結している。筒状部２０内部には図示しないコイルスプリングが配設されており、柱状部２２を下方に付勢する。この付勢力によりポンプユニット５は燃料タンクの底壁に対して押し付けられる。

（ポンプユニット）
図２に示すように、ポンプユニット５は、サブタンク２４、燃料ポンプ２６、プレッシャレギュレータ２８及びジェットポンプ３０を備えている。サブタンク２４は、サブタンク本体３２、ロアカバー３４及びサブタンク本体３２とロアカバー３４の間に配設される、燃料フィルタ３６を備えている。

（サブタンク本体）
図３～図５の各図に示されるように、サブタンク本体３２は、タンク形成部３８、燃料ポンプケース部４０、分岐通路部４２、レギュレータケース部４４及びジェットポンプケース部４６を有する。サブタンク本体３２は、例えばポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）からなる樹脂製である。

（タンク形成部、燃料ポンプケース）
図３及び図４に良く示されるように、タンク形成部３８は、上面を閉鎖する略円筒状に形成されている。燃料ポンプケース部４０は、有天円筒形状を有しており、タンク形成部３８の上面部からその一部が突出し、残りの部分はタンク形成部３８の内部に収容されるよう、タンク形成部３８と一体に形成されている。

（レギュレータケース部）
レギュレータケース部４４は、下面を開口する有天円筒状に形成されている。レギュレータケース部４４は、タンク形成部３８と一体に形成されており、その大部分はタンク形成部３８の内部に収容されており、側壁の上端のわずかな部分と上面のみが、タンク形成部３８の上面から上方へと突出している。

（分岐通路部）
図３及び図４に良く示されるように、分岐通路部４２は、扁平な筒状に形成されている。分岐通路部４２は、燃料ポンプケース部４０及びレギュレータケース部４４と一体に形成されている。すなわち、その右部は燃料ポンプケース部４０の上面から突出しており、左部はレギュレータケース部４４の上面から突出している。分岐通路部４２の上面開口は、蓋部材４７により閉塞されている。

図２に示されるように、分岐通路部４２内部には、コイルスプリング６０及び弁体６２を有する逆止弁６４が形成されている。すなわち、分岐通路部４２内の圧力が所定の圧力より小さい場合は、弁体６２は、分岐通路部４２内の流路を閉塞している。一方、圧力が所定の圧力より大きくなった場合は、弁体６２は、上方に向かって移動し、流路を開放する。

図２に示すように、分岐通路部４２の右壁面には、第１分岐ポート６６が一体形成されている。第１分岐ポート６６は、後述するジェットポンプ３０の流入ポート１２８の端部と、フレキシブルチューブ、ゴムホース等の可撓性を有する管部材６８を介して接続されている。分岐通路部４２の左壁面には、第２分岐ポート７０が一体形成されている。第２分岐ポート７０と燃料吐出ポート１４の下端部は、フレキシブルチューブ、ゴムホース等の可撓性を有する管部材７２を介して接続されている。分岐通路部４２内部から、燃料吐出ポート１４までの燃料の流れを、矢印Ｓ２により示す。

（ジェットポンプケース部）
図４に良く示すように、ジェットポンプケース部４６は、タンク形成部３８と一体に形成されている。より詳細には、タンク形成部３８の上面前方に、該上面よりも下方において延在する凹面７４を有する凹部７６が形成されている。タンク形成部３８の上面は外縁８０を有している。本実施形態における凹部７６を形成する凹面７４の一部は、図５に良く示すように、サブタンク本体３２の上面の外縁８０よりも、外方へ向かって延在して、すなわち突出して形成されている。そして、図４に示す側壁７８は、凹面７４のうち、外縁８０より内部にある部分とタンク形成部３８の上面との境界である。なお、本明細書において、「外縁８０よりも外方に向かって延在」とは、凹部７６を形成しなかった場合にタンク形成部３８の上面の外縁８０となったであろう、仮想的な輪郭よりも外方に向かって延在していることを意味する。本実施形態では、タンク形成部３８は略円筒形状を有しているため、タンク形成部３８の上面の仮想的な輪郭は円形となる。そして、仮想的な輪郭の、凹面７４と重なる部分は円弧８２（図５参照）である。

図３から図５の各図に示すように、凹面７４の外縁８０から突出した部位を含む、外方の端部には、壁部８４が形成されている。すなわち、該端部と壁部８４の下端は連続している。壁部８４は、側壁７８と、連続している。したがって、本実施形態の凹部７６は、凹面７４と側壁７８及び壁部８４とから構成される。そして、凹面７４、壁部８４及び側壁７８により形成される凹部７６により、燃料を一時的に貯留する貯留領域８８が形成される。なお、図４に示すように、凹面７４には２つの開口８５、８６が形成されている。

図４に示す開口８５、８６は、それぞれ、タンク形成部３８内部に形成された、図２に示す燃料通路９０、９２に接続している。燃料通路９０は、Ｌ字状に形成されており、タンク形成部３８の下端において、前方に突出している。燃料通路９０のタンク形成部３８前方に突出した端部は、図示しない接続管の一端に接続されている。この接続管の他端は、２個の分室の他方に連通している。一方、燃料通路９２の下端は、タンク形成部３８と、燃料フィルタ３６とにより画定される燃料貯留空間１０８（詳細は後述）の下方にて、開口している。なお、図５に示すように、タンク形成部３８の上面であって、燃料ポンプケース部４０又はレギュレータケース部４４の周辺には、開口９４、９６、９８が形成されている。また、図４に示すように、タンク形成部３８の上面の外縁８０と側壁７８の燃料ポンプケース部４０側の端部には、それぞれ、切り欠きを有する嵌合プレート１００、１０２が配設されている。これら嵌合プレート１００、１０２の切り欠きには、後述するジェットポンプ３０が備える固定部材１２２から延びる嵌合部１２４、１２６（図３参照）が嵌合される。

（ロアカバー）
図２に良く示すロアカバー３４は、格子板状（図示略）の底板部を有する円形浅皿状に形成されている。ロアカバー３４は、タンク形成部３８の底部に対してその下面開口部を覆うようにスナップフィット等の固定手段により取り付けられている。ロアカバー３４は樹脂製である。

（燃料フィルタ）
図２に示すように、燃料フィルタ３６は、フィルタ部材１０４と接続部材１０６とを有する。フィルタ部材１０４は、樹脂製の不織布からなる濾材により中空袋状に形成されてなる。接続部材１０６は、フィルタ部材１０４の上面部に配置されている。接続部材１０６は、フィルタ部材１０４内外を連通するように内骨部材と結合されている。接続部材１０６及び内骨部材は樹脂製である。

フィルタ部材１０４は、タンク形成部３８に対するロアカバー３４の取り付けに先立って、タンク形成部３８の下面を閉鎖するように略水平状に配置されている。接続部材１０６は、燃料ポンプケース部４０の下端部に取り付けられている。サブタンク本体３２に対するロアカバー３４の取り付けによって、フィルタ部材１０４の周縁部がサブタンク本体３２のタンク形成部３８とロアカバー３４との間にシール状態で挟持されている。このようにして、サブタンク本体３２とロアカバー３４との間に燃料フィルタ３６が配設されている。

図２に示すように、タンク形成部３８と燃料フィルタ３６との間には、これらによって取り囲まれた燃料貯留空間１０８が画定されている。燃料貯留空間１０８には、燃料タンク内の燃料が貯留される。燃料貯留空間１０８に貯留される燃料タンク内の燃料には、プレッシャレギュレータ２８から吐出された燃料も含まれる。燃料貯留空間１０８には、燃料が、図５に示すタンク形成部３８の上面に形成された開口９４、９６、９８から流入されてもよい。

（燃料ポンプ）
図２に示す燃料ポンプ２６は、略円柱状の電動式燃料ポンプからなる。燃料ポンプ２６の燃料吸入口には、接続部材１０６を介してフィルタ部材１０４の内部空間が連通されている。燃料ポンプ２６の燃料吐出口には、燃料ポンプケース部４０の内部空間が連通されている。燃料ポンプ２６は、矢印Ｓ１で模式的に示すように、サブタンク２４の燃料貯留空間１０８に貯留された燃料を吸入しかつ加圧した後、燃料吐出口から燃料ポンプケース部４０の内部空間に吐出する。図１に示すように、燃料ポンプ２６の電気コネクタ部１１０と蓋部３の電気コネクタ部１８とは、電気配線を介して電気的に接続されている。

（プレッシャレギュレータ）
図２に示すように、プレッシャレギュレータ２８は、レギュレータケース部４４内に下方から挿入されている。プレッシャレギュレータ２８は、分岐通路部４２内部及び分岐通路部４２の内部と連通するレギュレータケース部４４内部の圧力、すなわち燃料ポンプ２６から吐出された燃料の圧力を所定の圧力に調整し、余剰燃料を余剰燃料排出口１１２から吐出する。このときの燃料の流れを、図２中の矢印Ｓ３によって模式的に示す。余剰燃料排出口１１２から吐出された加圧燃料は燃料貯留空間１０８へと排出される。

（ジェットポンプ）
図２に示すように、ジェットポンプ３０は、吸入管１１４、吐出管１１６及び吸入管１１４と吐出管１１６を接続する接続部１２０を備える。吸入管１１４は燃料通路９０に、吐出管１１６は燃料通路９２に嵌合されている。接続部１２０の外形は、凹部７６と略同一形状であり、かつ凹部７６よりわずかに小さい寸法を有する。そして、接続部１２０は、図４に示される凹部７６内に、嵌合するよう配設されている。図２に戻り、上述したように、吐出管１１６の上端には、流入ポート１２８が形成されており、管部材６８を介して第１分岐ポート６６と連通している。接続部１２０の上面左方には、固定部材１２２が形成されている。図３に良く示すように、固定部材１２２からは円柱形状の嵌合部１２４、１２６が延在しており、嵌合プレート１００、１０２の切り欠きに嵌合されている。これにより、ジェットポンプ３０はサブタンク本体３２に対して固定される。

図２中の矢印Ｓ４が示すように、分岐通路部４２内の燃料の一部は、第１分岐ポート６６、管部材６８を流れ流入ポート１２８から吐出管１１６に流入する。この燃料は燃料通路９２を通り、燃料貯留空間１０８へと吐出される。この際、接続部１２０を介して吸入管１１４中の空気が吐出管１１６、燃料通路９２、そして燃料貯留空間１０８に向かって引き込まれることにより、吸入管１１４の接続部１２０近傍の部位にて負圧が発生する。この負圧により、矢印Ｓ５が示すように、燃料タンクの他方の分室内の燃料が引き込まれ、燃料通路９０、吸入管１１４、接続部１２０、吐出管１１６、燃料通路９２を流れ、燃料貯留空間１０８へと貯留される。

（センダゲージ）
図１に示す、センダゲージ１３０は、その本体であるゲージ本体１３２が、サブタンク本体３２のタンク形成部３８の右側面に取り付けられている。ゲージ本体１３２の電気コネクタ部１３４と蓋部３の電気コネクタ部１８とは電気配線を介して電気的に接続されている。センダゲージ１３０は、燃料タンク内の燃料の残量すなわち液面の位置を検出する液面検出装置である。

（第１の実施形態の利点）
第１の実施形態では、サブタンク本体３２のタンク形成部３８に形成された凹部７６内に、ジェットポンプ３０の接続部１２０が配設されている。そのため、ジェットポンプ３０の組付け時においては少なくとも側壁７８によって、接続部１２０の位置を位置決めすることができる。ひいては、ジェットポンプ３０を、意図された装着位置へとガイドすることができる。

また、ジェットポンプ３０は、タンク形成部３８の外縁８０を越えて配設されている。これにより、ジェットポンプ３０が外縁８０の内部にのみ配設されている場合と比して、ジェットポンプ３０の配置の自由度が向上する。

また、ジェットポンプ３０のタンク形成部３８の外縁８０を越えて配設されている部分は、壁部８４によって覆われている。そのため、ジェットポンプ３０の組付け時に、側壁７８と壁部８４とがガイドとなることにより、ジェットポンプ３０が位置決めされる。ひいては、ジェットポンプ３０の組付け性が向上する。

また、凹面７４は、タンク形成部３８の外縁８０を越えて延在している。そのため、例えば、燃料供給装置１を搭載した車両が傾き、これに伴い燃料供給装置１もまた傾き、サブタンク本体３２内部に貯留された燃料が、開口９４、９６、９８のいずれかからサブタンク本体３２外部にあふれたとしても、壁部８４、側壁７８、凹面７４とにより形成される貯留領域８８に、あふれた燃料が貯留される。その後、燃料供給装置１の姿勢が水平に復帰した際に、貯留領域８８に貯留されていた燃料が再びサブタンク本体３２内部に戻る。そのため、サブタンク本体３２内の燃料の減少を抑制することができる。

（変形例）
本明細書に開示の燃料通路構造が適用される燃料供給装置１は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その他の形態に変更が可能である。

例えば、図６に示すように、ジェットポンプケース部４６は壁部８４を有していなくてもよい。

また、上記実施形態では、凹面７４は、外縁８０を越えて延在していた。しかし、外縁８０内にのみ延在する構成としてもよい。凹面７４が外縁８０内にのみ延在する場合は、ジェットポンプケース部４６が壁部８４を有していても、壁部８４と凹面７４とが連続していないため、貯留領域８８は形成されない。しかし、このような構成においても、ジェットポンプ３０の組付け時に、壁部８４及び側壁７８により、ジェットポンプ３０を意図された装着位置へとガイドすることができる。或いは、凹面７４が外縁８０内にのみ延在し、かつジェットポンプケース部４６が壁部８４を有していなくてもよい。このような構成においても、ジェットポンプ３０の組付け時に、側壁７８により、ジェットポンプ３０を意図された装着位置へとガイドすることができる。

また、上記実施形態では、タンク室が分割された二室からなる所謂鞍型の燃料タンクに搭載される燃料供給装置１に、本開示の技術を適用したが、タンク室が一室からなる燃料タンクに搭載される燃料供給装置に本開示の技術を適用してもよい。

１ 燃料供給装置
２４ サブタンク
２６ 燃料ポンプ
３０ ジェットポンプ
７４ 凹面
７６ 凹部
８０ 外縁
８４ 壁部

Claims (5)

1. 燃料タンク内の燃料を該燃料タンク外に移送する燃料供給装置であって、
   前記燃料タンク内に配設された燃料を一時的に貯留するサブタンクと、
   前記サブタンク内にある燃料を圧送する燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプから吐出された燃料によって負圧を発生させ、前記燃料タンク内かつ前記サブタンク外にある燃料を、該サブタンク内へと導入するジェットポンプと、を備え
   前記サブタンクの鉛直方向上方にある上面には、該上面より下方に延在する凹面を有しかつ前記ジェットポンプが上方から嵌合される凹部が形成されており、
   前記ジェットポンプは、前記凹部と嵌合して前記凹部内に配設されている、燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記ジェットポンプは、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている、燃料供給装置。
3. 燃料タンク内の燃料を該燃料タンク外に移送する燃料供給装置であって、
   前記燃料タンク内に配設された燃料を一時的に貯留するサブタンクと、
   前記サブタンク内にある燃料を圧送する燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプから吐出された燃料によって負圧を発生させ、前記燃料タンク内かつ前記サブタンク外にある燃料を、該サブタンク内へと導入するジェットポンプと、を備え
   前記サブタンクの上面には、該上面より下方に延在する凹面を有する凹部が形成されており、
   前記ジェットポンプは、前記凹部内に、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されており、
   前記凹部は、前記ジェットポンプの、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている部分の外周を覆う壁部を有する、燃料供給装置。
4. 請求項３に記載の燃料供給装置であって、
   前記凹面は、前記ジェットポンプの、前記サブタンクの前記上面の外縁を越えて配設されている部分の下面を覆うように延在し、
   前記凹面は前記壁部の下端と連続している、燃料供給装置。
5. 請求項３又は４に記載の燃料供給装置であって、
   前記ジェットポンプの外形は、前記凹部と嵌合するよう形成されている、燃料供給装置。

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