JPH0681933B2 - 燃料供給ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.従来技術 C.問題点 D.問題点解決のための手段 E.作用 F.実施例 i.第１実施例（第１図、第２図、第３図） ii.第２実施例（第４図） iii.第３実施例（第５図） iv.第４実施例（第６図、第７図） v.第５実施例（第８図） vi.第６実施例（第９図） G.発明の効果 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両エンジンに燃料を供給する燃料供給ポン
プ装置に係わる。さらに、より詳細には、少なくとも部
分的に互いに分離されている２つの車載燃料タンク内の
燃料を車両エンジンに供給する燃料供給ポンプ装置に関
わる。

〔従来技術〕

近年は、自動車の車室内に種々の装置や部材が配設され
ているため大きなスペースを確保することが困難になつ
てきている。したがつて、燃料タンクも平坦な単一な底
部を有する大型燃料タンクを一個所に配設することが困
難になつてきている。そこで、燃料タンクの底部の一部
に凹所を設けて２つのタンク部分に分離して既存の装置
や部材を跨ぐように配設したり、また空いている複数の
スペースに小容量の燃料タンクを配設してこれら小容量
燃料タンク同士を互いに連通させて大容量の複合燃料タ
ンクとして用いたりしている。

〔問題点〕 しかし、このような構成の複合燃料タンクを用いた場
合、一方の燃料タンク（部分）にのみ燃料ポンプを設け
ると、残量が少なくなつて燃料タンク（部分）間の燃料
の連通が遮断された後は、燃料ポンプを設けた方の燃料
タンク（部分）内の燃料のみが供給され、他方の燃料タ
ンク（部分）内の燃料は残つてしまう。そこで、各燃料
タンク（部分）にそれぞれ自己駆動式の燃料ポンプを設
ける必要があつた。しかし、それではコストが上昇し好
ましくない。

〔問題点解決のための手段〕

よつて、本発明は双方の燃料タンク（部分）内の燃料を
残さずエンジンに供給することのできる燃料供給ポンプ
装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、少なくと
も部分的に互いに分離されている第１および第２燃料タ
ンク内の燃料を車両エンジンに供給するための燃料供給
ポンプ装置であって、 前記第１燃料タンクと連通された主燃料ポンプであっ
て、その吸入口が前記第１燃料タンクの底部に連通され
ている主燃料ポンプと、 前記主燃料ポンプの吐出口を前記車両エンジンに連通さ
せる主吐出流路と、 前記主燃料ポンプから吐出された燃料を前記第１燃料タ
ンクに戻す戻し流路と、 前記戻し流路にその入口が接続されており前記戻し流路
内を流れる燃料の運動エネルギーにより作動されるジェ
ットポンプであって、その吸入口が前記第２燃料タンク
の底部に連通しておりかつその出口が前記第１燃料タン
クに連通しているジェットポンプと、 前記第２の燃料タンク内の燃料残量に応じて、前記ジェ
ットポンプを作動、非作動状態に切り換える切り換え手
段と を有することを特徴とする燃料供給装置という手段を講
じている。

〔作用〕

上記の構成による作用を説明する。第１燃料タンクと連
通する主燃料ポンプから圧送される燃料の運動エネルギ
ーにより、ジェットポンプは作動し、第２の燃料タンク
内の燃料は第１の燃料タンクへ送られる。このジェット
ポンプは、第２の燃料タンク内の燃料残量に応じて、切
り換え手段によって作動、非作動状態に切り換えられ
る。

これによって、無駄なジェットポンプの作動が防止され
る。

〔実施例〕

本発明の作用・効果等は、添付図面を参照して以下に述
べる実施例の説明からより明らかになるであろう。

第１図には、本発明の一実施例の燃料供給ポンプ装置を
取り付けた車両の複合燃料タンク10が示されている。複
合燃料タンク10は、その底部の一部が凹んでいる。この
凹所11内をドライブシヤフト12および排気管13が延びて
おり、複合燃料タンク10は、ドライブシヤフト12等を跨
いだ状態に設置されている。また、複合燃料タンク10は
この凹所11により２つの燃料タンク10A,10Bに部分的に
分離されている。

燃料タンク10A,10B内に収容された燃料は、主燃料ポン
プ20により主吐出流路配管21を通して車両のエンジン30
に供給される。主燃料ポンプ20は、車載バツテリ22を電
源として駆動される直流モータと、この直流モータによ
り駆動される再生ポンプとが内蔵されているタイプの従
来から知られているポンプである。燃料ポンプ20の吸入
口20Aにはフイルタ23が取り付けられており、吐出口20B
は主吐出流路配管21に接続されエンジン30に連通してい
る。主吐出流路配管21は、燃料タンク10Aの開口部14を
覆う鉄製のフランジ15を貫通している。フランジ15はパ
ツキン16を介して燃料タンク10Aにネジ止めされてお
り、主燃料ポンプ取り付け用ブラケツト17が溶接されて
いる。

主吐出流路配管21は、鉄製パイプからなる配管部分21A
と、一端が配管部分21Aに接続され他端が三方ジヨイン
ト24が１つの開口24Aに接続されているゴムホースから
なる配管部分21Bと、一端が三方ジヨイントの別の開口2
4Bに接続され他端が主燃料ポンプ20の吐出口20Bに接続
されているゴムホースからなる配管部分21Cとから成
る。

従来のように、この主燃料ポンプ20だけを用いて燃料を
供給しようとすると、燃料の残量がレベルL1（凹所11の
底部と同一レベル）より少なくなると、燃料タンク10A
内の燃料は主燃料ポンプ20により供給されるが、燃料タ
ンク10Bの底部に残つた燃料は吸い出されずに残ること
になる。

そこで、本発明では、ジエツトポンプを併用することに
している。すなわち、本実施例ではジエツトポンプ40を
燃料タンク10A内に配設している。ジエツトポンプ40の
入口40Aは戻し流路41を介して三方ジヨイント24の第３
の開口24Cを通して主吐出流路配管21に連通している。
ジエツトポンプ40の出口40Bは燃料タンク10Aの底部に向
けられている。また、ジエツトポンプ40の吸入口40C
は、燃料タンク10の凹所11を跨ぐように配設された副吸
入流路配管42を介して燃料タンク10Bの底部と連通して
いる。副吸入流路配管42の端部にもフイルタ43が取り付
けられている。戻し流路41の流路部分41Aと41Bとの間に
は主燃料ポンプ20とジエツトポンプ40との間を連通また
は非連通にする弁装置であるソレノイド弁50が接続され
ている。

つぎに、ジエツトポンプ40の構成について第２図を参照
して説明する。

ジエツトポンプ40は、樹脂製のインレツトパイプ401と
アウトレツトパイプ402とを有し、フランジ部401A,402A
同士を互いに超音波溶接で接合することにより組み立て
られている。ジエツトポンプ40の入口40A、すなわちイ
ンレツトパイプ401の一方の開口部にはフイルター403が
圧入されている。インレツトパイプ401の他端は先細り
のノズル401Cになつており、燃料がジエツトポンプ40の
出口40B、すなわちアウトレツトパイプ402の一方の開口
部に向けて高速で吹き出される。これにより、両パイプ
401,402で画定された作動室404内の圧力が負圧になる。
アウトレツトパイプ402の別の開口部、すなわちジエツ
トポンプ40の吸入口40Cは副吸入流路配管42を介して燃
料タンク10Bの底部に連通しているので、燃料タンク10B
の底部に残つた燃料は、作動室404内の負圧により、吸
入口40C、作動室404および出口40Bを通つて燃料タンク1
0Aに移される。これにより、従来１つの燃料ポンプだけ
では供給できなかつた燃料タンク10B底部に残された燃
料も残さず供給できることになる。

第１図および第３図において符号60で示されているの
は、ソレノイド弁50を制御する制御装置である残量計で
ある。残量計60は、一端部に軸線方向に隔置された２つ
のフランジ部61A,61Bが形成されているポリアセタール
樹脂製の棒状本体61を有する。残量計本体61の他端部
は、燃料タンク10Bに形成された開口部17に、フランジ1
8を介して保持されている。開口部17とフランジ18との
間には、振動等を吸収するためのガスケツト19を介在さ
せている。両フランジ61A,61B間には、軸線方向移動自
在な樹脂製フロート62が配設されている。フランジ61A
は、残量計60を燃料タンク10B内に配設したときに、凹
所11の底部のレベルL1と同じレベルまで燃料残量が少な
くなつたときに下面がフロート62と当接するように配置
されている。また第２のフランジ61Bは、その上面がフ
イルター43のレベルL2とほぼ同じレベルに配置されるよ
うに本体61に形成されている。各フランジ61A,61Bには
それぞれ空間63A,63Bが形成されている。各空間内には
それぞれ磁性体材料で作られたリードスイツチ64A,64B
が配設されている。また、フロート62は、燃料に対して
浮揚性を有し、その軸線方向両端面にそれぞれリング状
のラバーマグネット62A,62Bが埋め込まれている。

なお、本発明の切り換え手段は、主にソレノイド弁50と
残量計60とによって構成されている。

つぎに、この実施例の作動について第１図から第３図ま
でを参照して説明する。

まず、キースイツチ70（第１図）を閉成すると、バツテ
リ22から主燃料ポンプ20の直流モータに導線22A,22Bを
通して電圧が印加され、ポンプ作用を開始する。これに
より、燃料タンク内の燃料が90/hrの割合で吐出され
る。燃料がレベルL1以上残つている場合には、フロート
62が浮上して残量計の第１フランジ61Aと当接する。そ
の時、リードスイツチ64Aはラバーマグネツト62Aの吸引
力により閉成される。すると、バツテリ22の電圧が導線
22A,22C,22Dを通してソレノイド弁50に印加され戻し流
路配管を閉じる。よつてジエツトポンプ40に燃料は送ら
れない。

燃料タンク10内の残量が少なくなり、燃料の液面がレベ
ルL1より下がると、フロート62も下がりリードスイツチ
63Aも解放される。これにより、ソレノイド弁への電圧
印加が中断されソレノイド弁が開く。よつて、燃料が戻
し流路配管41を通してジエツトポンプ40に送られ、ジエ
ツトポンプ40が作動を開始する。このとき、エンジン30
には80/hrで燃料が供給され、10/hrで燃料が戻し流
路配管41を通してジエツトポンプ40に向けて送られる。
ジエツトポンプ40の作動により、燃料タンク10Bの底部
に残された燃料は副吸入流路配管42を通して燃料タンク
10Aに移され、主燃料ポンプ20によりエンジン30に供給
される。

さらに、残量が少なくなり、燃料の液面がレベルL2より
下がると、フロート62もさらに下がり残量計60の第２フ
ランジ61Bに当接する。その時、フロート62のラバーマ
グネツト62Bの吸引力により第２フランジ61B内のリード
スイツチ64Bが閉成する。これにより、ソレノイド弁50
への電圧印加が再び開始され、戻し流路配管はまた閉じ
られる。これにより、ジエツトポンプ40は非作動状態と
なるので、空になつた燃料タンク10Bからジエツトポン
プ40が空気を吸い込むことがなく、空気を吸い込むとき
に発生する騒音はなくなる。

つぎに、前述の第１の実施例のソレノイド弁50とジエツ
トポンプ40とが一体に構成された第２の実施例について
説明する。尚、第２実施例において、ソレノイド弁50、
戻し流路部分41A、およびジエツトポンプ40以外の構成
は第１実施例のものと同じなので図には同一の符号を附
し、その説明は省略する。

第４図に示されるように、第２実施例に用いられるソレ
ノイド弁付ジエツトポンプ80は、インレツトパイプ801
とアウトレツトパイプ802とを有する。インレツトパイ
プ801の内壁にはコイル803が管状に配設されている。コ
イル803はインレツトパイプ801をポリアセタール樹脂で
射出成型する際に一体的に成型される。インレツトパイ
プ801の一端は先細りのノズル801Aになつている。イン
レツトパイプ801内には、磁性ステンレス製のプランジ
ヤー804と、プランジヤー804とノズル801Aとの間に介在
しプランジヤー804をインレツトパイプ801の他端に向け
て偏位させているステンレス製スプリング805とが配設
されている。プランジヤー804の先端にはゴム製の弁体8
06が取り付けられている。インレツトパイプ801の他端
部には、フイルター807Aが圧入された管継手807が接続
されている。前述と同様に、燃料タンク10B内の燃料が
レベルL1以上収容されているかレベルL2以下にまで少な
くなると、フロート62の動きによりリードスイツチ64A
または64Bが閉成しコイル803に電圧が印加される。する
と、コイル803に発生した電磁吸引力によりプランジヤ
ー804は第４図に示された位置からスプリング805の押圧
力に抗してコイル803に引つ張られ、弁体806がノズル80
1Aの開口を塞ぐ。これにより、戻し流路41は閉じられ燃
料が流れなくなるので、ジエツトポンプとしては作動せ
ず、ジエツトポンプ80の作動室808内は負圧にならな
い。燃料の残量がレベルL1とL2との間にある場合には、
両リードスイツチが解放しているので、コイル803には
電圧が印加されない。そのため、プランジヤー804はス
プリング805の押圧力により他端部に偏位されたままで
ある。主燃料ポンプ20からの燃料は、管継手807、プラ
ンジヤー804の開口804Aを通りアウトレツトパイプ802の
出口802Bに向かつて高速で流れる。これにより、作動室
808内に負圧が発生し燃料タンク10B内の燃料が、アウト
レツトパイプ802の吸入口802A、作動室808、そして出口
802Bを通つて燃料タンク10Aに移される。

この実施例の場合も、第１の実施例の場合と同様に燃料
タンク10B内の残留燃料を供給することができ、かつ騒
音の発生を抑えることができる。

また、第１または第２の実施例のように、燃料タンク10
Bの燃料残量に応じてソレノイド弁を制御するだけでな
く、ソレノイド弁の作動に応じて主燃料ポンプへの印加
電圧を下げるパワー制御ユニツトを加えた実施例があ
る。この第３の実施例は、構成は第１または第２の実施
例と同様であり、第５図に示された回路図のパワー制御
ユニツト90が付加されただけである。ここで、符号20A
は主燃料ポンプ20の直流モータを示す。

パワー制御ユニツト90は、リレー91、固定抵抗器92、お
よびバイパス導線93とを有する。

第５図に示された回路図を参照して第３の実施例の作動
を説明する。

まず、燃料タンク10B内の燃料残量がレベルL1以上また
はレベルL2以下の場合、すなわちジエツトポンプの作動
が必要ない場合（リードスイツチの一方が閉成している
場合）、キースイツチ70を閉じると、リレー91が作動し
て接点91Aに切り換わり、モータ20Aに動力を供給するパ
ワーユニツトであるバツテリ22がリレー91および固定抵
抗器92を通して主燃料ポンプ20のモータ20Aに接続さ
れ、ソレノイド弁にも通電される。これにより、ソレノ
イド弁は閉じ、ジエツトポンプは非作動になる。また、
固定抵抗器92による電圧降下により、モータ20Aに印加
される電圧はバツテリ22の電圧よりも低くなる。しか
し、主燃料ポンプ20は、モータ20Aに低下した電圧が印
加された場合でもエンジンに必要な流量の燃料が供給で
きる容量になつているので問題はない。

つぎに、燃料タンク10B内の燃料残量がレベルL1とL2と
の間にある場合、すなわちジエツトポンプの作動が必要
な場合、キースイツチ70を閉成すると、リードスイツチ
はいずれも解放されているのでリレー91が作動せずソレ
ノイド弁にも通電されず戻し流路が開き、ジエツトポン
プが作動する。リレー91の接点は91Bに切り換わり、モ
ータ20Aは固定抵抗器を介さず（電圧降下なし）に直接
バツテリ22に接続される。これにより、主燃料ポンプ20
の吐出量は増加する。この増加分がジエツトポンプに戻
される流量と等しくなるように主燃料ポンプ20は設定さ
れている。

この第３の実施例によれば、前述の第１、第２実施例で
得られる効果のほかに、ジエツトポンプを作動させる必
要のある場合以外には、主燃料ポンプ20のモータ20Aに
印加される電圧は低くなつているのでモータの寿命が向
上する。尚、固定抵抗器とリレーとの組み合わせの代わ
りに、マイクロコンピユータを用いてもよい。

また、戻し流路の開閉のための弁装置としてソレノイド
弁の代わりに浮き子式弁を用いた更に別の実施例につい
て第６図および第７図を参照して説明する。

この実施例では、ジエツトポンプ100が燃料タンク10Bの
底部に配設されている。ジエツトポンプ100の吸入口100
Cにはフイルター43が直接取り付けられている。また、
ジエツトポンプ100の出口100Bには燃料タンクの凹所11
を跨いで燃料タンク10Aまで延びている副吐出流路配管1
01が接続されている。ジエツトポンプ100の入口100Aは
戻し流路配管102を介して三方ジヨイントの第３の開口2
4Cに接続されている。戻し流路配管102の途中には後述
する浮き子式弁110が接続されている。その他の構成は
前述のものと同じである。

第７図にその詳細が示されている浮き子式弁110は、パ
イプ本体111と、この本体111の両端部にそれぞれ溶着さ
れた入口パイプ112および出口パイプ113を有する。これ
らのパイプは全てポリアセタール樹脂製である。また、
浮き子式弁110は、パイプ本体111に沿つて移動自在であ
りかつ燃料に対して浮揚性を有する浮き子115を有す
る。浮き子115は、管状の希土類マグネツト115Aと、そ
の外側に一体的に取り付けられたウレタン樹脂製のフロ
ート115Bとから成る。また、パイプ本体111内にはラバ
ーマグネツト製の球状弁体114が移動自在に収容されて
いる。入口パイプ112および出口パイプ113には、それぞ
れ浮き子115の移動を阻止するストツパーとして作用す
るフランジ112A,113Aおよび弁体114を協働して流路を閉
じる弁座112B,113Bが形成されている。尚、パイプ本体1
11は、浮き子式弁110を燃料タンク10B内に配設したとき
に、弁座112B,113Bの位置が燃料タンクのレベルL1およ
びL2とそれぞれ同じレベルになるようにその全長が決め
られている。

つぎに、この実施例の作動について第６図を参照して説
明する。

まず、キースイツチ70を閉じると、バツテリ22の電圧が
主燃料ポンプ20のモータ20Aに印加され主燃料ポンプ20
が作動する。これにより、燃料タンク内の燃料は主吐出
流路配管21を通してエンジン30に供給される。燃料が燃
料タンク内のレベルL1以上残つている場合、浮き子115
は入口パイプ112のフランジ112Aに当接しており、弁体1
14もリング状マグネツト115Aの磁気力に従つて上昇し弁
座112Bに着座して戻し流路102を閉じている。これによ
り、主燃料ポンプ20から燃料が送られてこないのでジエ
ツトポンプ100は作動しない。

しかし、燃料タンク内の燃料の残量がレベルL1とL2との
間になると、すなわちジエツトポンプ100の作動が必要
になると、浮き子115の動きに応じて弁体114が弁座112B
から離れ、戻し流路102が開く。よつて、燃料タンク10B
内の残留燃料がジエツトポンプ100により燃料タンク10A
に移され、主燃料ポンプ20によりエンジン30に供給され
る。

更に、残量が少なくなりレベルL2以下になると、すなわ
ちジエツトポンプ100の作動が必要なくなると、浮き子1
15の動きに応じて弁体114も下降し、弁座113Bに着座し
て戻し流路102を閉じる。これにより、再びジエツトポ
ンプ100は非作動状態になる。このポンプ装置は、戻し
流路に設けられた弁装置と弁装置の作動を制御する制御
装置とが一体に構成されたタイプであるということがで
きる。

この実施例の場合も、ジエツトポンプの作動により、従
来ならばタンク内に残つて供給されなかつた燃料もエン
ジンに供給することができ、また、燃料タンク10Bが空
になつた場合にはジエツトポンプが作動されないので空
気を吸い込むことがなくなり、空気を吸い込むと発生す
る騒音を抑えることができる。

以上の実施例の他に、第８図に示されるように、本発明
に係わる燃料供給ポンプ装置は大きな燃料タンクを仕切
つて２つの燃料タンクに完全に分離したような構成のも
のにも適用できる。また、第９図に示されるように、別
々に配設された２つの独立したタンクを接続した複合燃
料タンクに適用することもできる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明により、互いに
分離された両タンク内の燃料を残さずエンジンに供給で
き、しかも一方のポンプがジエツトポンプであるため、
両タンクにそれぞれ自己駆動式の主燃料ポンプを配設す
る従来のものに比べて構成が簡単になり、コストの上昇
をおさえることができる。

また、ジエツトポンプを作動、非作動状態に切り換える
切り換え手段を設けたことにより、無駄なジエツトポン
プの作動を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のポンプ装置を適用した燃
料タンクの断面図、 第２図は、第１図に示されたジエツトポンプの拡大され
た断面図、 第３図は、第１図に示された残量計の拡大された断面
図、 第４図は、別の実施例の弁装置の拡大された断面図、 第５図は、また別の実施例の制御装置のパワー制御ユニ
ツトを示す回路図、 第６図は、更に別の実施例を適用した燃料タンクの断面
図、 第７図は、第６図に示された浮き子式弁の拡大された断
面図、そして、 第８図および第９図は、それぞれさらに別の実施例が適
用された燃料タンクの断面図である。 10A,10B……燃料タンク、20……主燃料ポンプ、21……
主吐出流路配管、41……戻し流路配管、40……ジエツト
ポンプ、50……弁装置、60……弁装置を制御する制御装
置である残量計。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも部分的に互いに分離されている
   第１および第２燃料タンク内の燃料を車両エンジンに供
   給するための燃料供給ポンプ装置であって、 前記第１燃料タンクと連通された主燃料ポンプであっ
   て、その吸入口が前記第１燃料タンクの底部に連通され
   ている主燃料ポンプと、 前記主燃料ポンプの吐出口を前記車両エンジンに連通さ
   せる主吐出流路と、 前記主燃料ポンプから吐出された燃料を前記第１燃料タ
   ンクに戻す戻し流路と、 前記戻し流路にその入口が接続されており前記戻し流路
   内を流れる燃料の運動エネルギーにより作動されるジェ
   ットポンプであって、その吸入口が前記第２燃料タンク
   の底部に連通しておりかつその出口が前記第１燃料タン
   クに連通しているジェットポンプと、 前記第２の燃料タンク内の燃料残量に応じて、前記ジェ
   ットポンプを作動、非作動状態に切り換える切り換え手
   段と を有することを特徴とする燃料供給装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の燃料供給ポン
   プ装置において、前記切り換え手段は、 ソレノイド弁と、 前記第２燃料タンク内に設けられ前記第２燃料タンク内
   の燃料残量を検出する残量検出装置と、 前記残量検出装置からの残量指示信号を受けかつ前記ソ
   レノイド弁にその作動を制御する制御信号を送り前記ジ
   ェットポンプを作動、非作動状態にする制御ユニットと を有することを特徴とする燃料供給ポンプ装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の燃料供給ポン
   プ装置において、前記切り換え手段は、 前記第２燃料タンク内の燃料残量に応じて移動する浮き
   子と、 前記浮き子の移動に応じて移動して、前記ジェットポン
   プに連通する流路を開閉する弁と を有することを特徴とする燃料供給ポンプ装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の燃料供給ポンプ装置において、前記切り換え手段は、 前記第２燃料タンク内に設けられ前記第２燃料タンク内
   の燃料残量を検出する残量検出装置と、 前記残量検出装置で検出される前記第２燃料タンク内の
   燃料残量に応じて、前記主燃料ポンプへの印加電圧を制
   御するパワー制御ユニットと、 前記第２の燃料タンク内の燃料残量に応じて、前記ジェ
   ットポンプに連通する流路を開閉し、前記ジェットポン
   プを作動、非作動状態に切り換える弁と を有することを特徴とする燃料供給ポンプ装置。