CN100441854C - 具有碳罐的燃料供给设备 - Google Patents

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Abstract

一种提供给燃料箱(1)的燃料供给设备(10)。燃料供给设备(10)包括盖构件(11)、碳罐(20)和燃料泵(30)。盖构件(11)盖住燃料箱(1)的通孔(4)。碳罐(20)与盖构件(11)连接。碳罐(20)容纳在燃料箱(1)中，用于可去除地吸收燃料箱(1)中的燃料蒸气。碳罐(20)具有基本为半圆形的横截面。碳罐(20)具有外周壁(24)，外周壁(24)部分地限定了碳罐(20)的横向侧上的剩余空间(27)。燃料泵(30)容纳在燃料箱(1)中的碳罐(20)的横向侧上的剩余空间(27)中，用于泵送燃料箱(1)中的燃料。

Description

具有碳罐的燃料供给设备
技术领域
本发明涉及一种具有碳罐的燃料供给设备。
背景技术
根据JP-A-251165，碳罐(canister)与燃料供给设备一起安装在燃料箱中，以便提高燃料供给设备的可安装性。碳罐能够可去除地吸收燃料箱中的燃料蒸气。在这种结构中，碳罐安装到燃料供给设备的凸缘上。凸缘盖住燃料箱的通孔。碳罐相对于容纳燃料供给设备的燃料泵的副箱(sub tank)偏置。
碳罐可以被加热以提高去除燃料蒸气的能力。在上述的碳罐结构中，燃料泵由副箱围绕，并且与碳罐隔开。这样，燃料泵中产生的热量就不能用来加热碳罐。因此，燃料供给设备就需要另外的加热器用来加热碳罐。在这种包括另外的加热器的结构中，燃料供给设备就变大了，从而降低了燃料供给设备的可安装性。
发明内容
鉴于上述的和其它的问题，本发明的一个目的是生产包括碳罐的易于安装的燃料供给设备，其中该碳罐具有高的去除能力。
根据本发明的一个方面，提出了设置到燃料箱的燃料供给设备。燃料供给设备包括盖构件、碳罐和燃料泵。盖构件盖住燃料箱的通孔。碳罐与盖构件连接。碳罐容纳在燃料箱中。碳罐用于可去除地吸收燃料箱中的燃料蒸气。燃料泵用于泵送燃料箱中的燃料。碳罐的横截面基本为具有弦的半圆形。碳罐具有在燃料箱中限定了空间的外周壁，该空间位于碳罐的横截面的弦的横向侧上。该空间接纳燃料泵。
可选的是，提出了设置到燃料箱的燃料供给设备。燃料供给设备包括盖构件、碳罐、燃料泵和吸滤器。盖构件盖住燃料箱的通孔。碳罐与盖构件连接。碳罐容纳在燃料箱中。碳罐用于可去除地吸收燃料箱中的燃料蒸气。燃料泵位于燃料箱中的碳罐的横向侧上的空间中。燃料泵用于泵送燃料箱中的燃料。吸滤器容纳在燃料箱中用于过滤从燃料箱中吸入燃料泵中的燃料。吸滤器位于盖构件相对于燃料泵的基本相对的侧上。碳罐、燃料泵和吸滤器接纳在盖构件的吸滤器侧的凸起区域中。
在这种结构中，燃料泵中产生的热量可以传递到碳罐，从而通过利用燃料泵中产生的热能加热碳罐来提高去除碳罐中吸收的燃料的能力。另外，可以有效地使用该空间来接纳燃料泵，以便减小燃料供给设备的尺寸。
附图说明
通过如下参照附图所做的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征和优点将会变得更加显而易见。附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施例的安装至燃料箱的燃料供给设备的部分剖面侧视图；
图2是示出根据第一实施例的燃料供给设备的部分剖面侧视图；
图3是示出根据第一实施例的燃料供给设备的俯视图；
图4是示出根据本发明的第二实施例的安装至燃料箱的燃料供给设备的部分剖面侧视图；并且
图5是示出根据第二实施例的在安装至燃料箱之前的燃料供给设备的部分剖面侧视图。
具体实施方式
(第一实施例)
下面参照图1至3来描述燃料供给设备10的结构。竖直方向即图1中的上方和下方基本对应于燃料供给设备10的竖直方向。燃料供给设备10提供给具有内燃机的车辆。燃料供给设备10具有基本为盘形的凸缘11，该凸缘连接至燃料箱1中形成的通孔4，这样，凸缘11就盖住通孔4。凸缘11充当盖构件。凸缘11具有蒸气入口管12、蒸气出口管13、通气管14、燃料输出管15和电连接器16。
蒸气入口管12将燃料箱1中产生的燃料蒸气经过设置在燃料箱1的上部2处的燃料排出管17导入碳罐20中。
蒸气出口管13将从碳罐20移除的燃料蒸气导入燃料箱1的外部的内燃机的进气管中。碳罐20的内部与大气通过通气管14连通。从燃料泵30输出的燃料通过燃料输出管15供给发动机。电连接器16电连接至外部电源，用于向燃料泵30供电。副箱18接纳在燃料箱1中，从而副箱18位于燃料箱1的底部6上。在该实施例中，副箱18基本为杯状的，并且在副箱18的上侧上具有开口。燃料从燃料箱1流入副箱18中。
除凸缘11之外，燃料供给设备10还包括部件20、26、40和46。部件20、26、40和46容纳在燃料箱1中。
碳罐20通过向碳罐壳体21中填充吸收剂22而构成。碳罐壳体21底部基本为柱形，横截面基本为为半圆形。碳罐壳体21的直径小于凸缘11的直径。碳罐壳体21与凸缘11接合，从而碳罐壳体21就由凸缘11支撑。碳罐壳体21容纳在副箱18中。碳罐壳体21具有开口23，开口23由凸缘11的第一部分11a覆盖。为凸缘11的第一部分11a提供管子12至14。在这个盖住的结构中，碳罐20接纳在凸缘11的下侧上的凸起区域(凸缘11的凸起区域)中。
例如，凸缘11的该凸起区域可以通过使凸缘11的下侧即燃料箱1的底部6一侧的平面凸出从而限定。例如，凸缘11的这个凸起区域基本对应于燃料箱1的通孔4的这个区域。
吸收剂22例如由活性炭形成。吸收剂22可去除地吸收通过蒸气入口管12导入到碳罐壳体21中的燃料蒸气。进气管中的负压通过蒸气出口管13施加到吸收剂22上，从而吸收剂22中吸收的燃料就通过进气管中的负压作用被去除。在进气管中的负压作用下，从吸收剂22去除的燃料通过蒸气出口管13导入到进气管中。
燃料泵30和压力调节器31装配至泵支架28，这样就构成了泵单元26。泵支架28基本围绕着燃料泵30的外周壁32。泵单元26横向相对于副箱18中的碳罐20布置在剩余空间27中。
更特别的是，碳罐20具有相对于碳罐20的轴向方向的横截面。该横截面基本为具有弦的半圆形。碳罐20具有外周壁24，该外周壁在副箱18中的碳罐20的横截面的弦的横向侧上限定了剩余空间27。当从燃料供给设备10省略副箱18时，在燃料箱1中的碳罐20的横截面的弦的横向侧上限定了剩余空间27。
在这个配置中，泵单元26位于凸缘11的第二部分11b的下侧，从而接纳在凸缘11的凸起区域中。凸缘11的第二部分11b基本为半圆形。为凸缘11的第二部分11b提供燃料输出管15和电连接器16。
泵支架28具有多个窗口33，燃料泵30的外周壁32通过这些窗口暴露出来。燃料泵30的外周壁32通过窗口33与碳罐壳体21的外周壁24相对。泵支架28具有燃料通道34。燃料通道34具有通过波纹管35与燃料输出管15连接的一端。燃料通道34具有与压力调节器31连接的另一端。燃料通道34具有与燃料泵30的燃料出口37连接的中央部分。在这种结构中，从燃料泵30输出的燃料部分通过燃料通道34供给燃料输出管15。除了部分供给燃料输出管15的燃料以外的剩余燃料供给压力调节器31。
燃料泵30在燃料供给设备10的下侧上具有燃料入口36。燃料泵30的燃料出口37位于燃料供给设备10的上侧上。燃料泵30使用内部电动机的驱动功率产生抽吸力，从而在经过吸滤器40之后通过燃料入口36抽吸副箱18中的燃料。燃料泵30对从副箱18中抽出的燃料加压，从而通过燃料出口37将燃料输出进入燃料通道34中。
压力调节器31控制通过燃料通道34流入燃料输出管15中的燃料的压力，并且向副箱18中的吸滤器40的上侧排出在压力调节器31的这种压力控制下产生的过剩燃料。
吸滤器40具有支撑过滤元件42的支撑元件41。过滤元件42与燃料泵30的燃料入口36连接。吸滤器40布置在副箱18中的泵单元26的下侧上，以便吸滤器40部分进入碳罐20的下侧上的区域中。即，吸滤器40布置在凸缘11相对于泵单元26的基本相对的侧上。另外，吸滤器40至少部分地位于凸缘11相对于碳罐20的基本相对的侧上。特别的是，在该实施例中，如图3所示，支撑元件41限定了吸滤40的最外部的周边。支撑元件41具有基本为环形的外形，其直径小于凸缘11的直径，于是吸滤器40就接纳在凸缘11的凸起区域中。
过滤元件42在副箱18的底部19上延伸，从而过滤元件42就能够过滤从副箱18流入燃料泵30中的燃料。过滤元件42是一种集成过滤器，不仅可以过滤大的残余物，还可以过滤小的残余物。这个大的残余物应当使用具有普通结构的传统吸滤器的过滤元件来过滤。
可调节装置46接纳在副箱18中的碳罐20的横向侧上的剩余空间27中。可调节装置46由支柱48、保持装置(stay)49和压缩弹簧50构成。在这个配置中，可调节装置46位于凸缘11的第二部分11b的下侧上，从而可调节装置46接纳在凸缘11的凸起区域中。
基本为杆状的支柱48沿竖直方向延伸。支柱48具有由凸缘11的第二部分11b支撑的上端。支柱48具有延伸进副箱18中的下端。保持装置49与泵支架28整体地形成，从而保持装置49可以相对于支柱48滑动。在这种结构中，保持装置49沿着支柱48基本沿竖直方向移动，于是泵单元26和吸滤器40的位置可以相对于凸缘11进行调节。
压缩弹簧50充当偏压构件。压缩弹簧50插入到凸缘11的第二部分11b和保持装置49之间。压缩弹簧50的弹性向泵单元26和吸滤器40施加偏压力，于是泵单元26和吸滤器40朝向凸缘11的基本相对的侧偏置，于是泵单元26和吸滤器40被偏置到燃料箱1的底部6的内壁8上。在这种结构中，吸滤器40可以通过副箱18的底部19匀称地压到燃料箱1的底部6上，即使在燃料箱1由于燃料箱1周围的温度变化而发生膨胀的时候。因此，可以限制吸滤器40和泵单元26相对于燃料箱1发生移动。
在该实施例中，泵单元26布置在剩余空间27中，该剩余空间27限定在燃料箱1中的碳罐20的横向侧上。燃料泵30的外周壁32与碳罐壳体21的外周壁24相对。在这种结构中，燃料泵30中产生的热量可以传递到碳罐壳体21，以便加热碳罐壳体21中的吸收剂22。另外，可以有效地使用剩余空间27来接纳碳罐20，于是燃料供给设备10可以减小尺寸。因此，可以通过减小燃料供给设备10的尺寸来提高燃料供给设备10的可安装性，特别是对于安装到车辆上，同时通过利用燃料泵30中产生的热能来加热碳罐20而提高去除碳罐20中吸收的燃料的性能。
另外，在该实施例中，吸滤器40布置在凸缘11相对于泵单元26的相对侧上。在这种结构中，清洁的燃料可以吸入燃料泵30中，而不中断从燃料泵30向碳罐20的热传递。另外，在该实施例中，吸滤器40位于凸缘11相对于碳罐20的相对侧。在这种结构中，吸滤器40的体积向着碳罐20的侧面增大，从而可以提高吸滤器40的过滤性能。
此外，在该实施例中，不包括凸缘11的燃料供给设备10的部件20、26、40和46接纳在凸缘11的凸起区域中。在这种结构中，在通过集成部件11、20、26、40和46完成燃料供给设备10的装配工作之后，部件20、26、40和46可以通过通孔4插入燃料箱1中。之后凸缘11可以安装至燃料箱1。因此，易于进行燃料供给设备10的装配工作。
(第二实施例)
在该实施例中，如图4所示，燃料供给设备100具有并不是布置在碳罐120的下侧上的吸滤器110。在这种结构中，与第一实施例的结构相比，碳罐120在下侧上进一步延伸。即，吸滤器110在凸缘11相对于碳罐120的相对侧上的区域之外，从而碳罐120的体积在凸缘11的相对侧上增大。另外，在该实施例中，吸滤器110在这种结构中向着碳罐120相对于泵单元26的相对侧伸出，其中吸滤器110变得远离凸缘11相对于碳罐120的相对侧上的区域。因此，吸滤器110伸出到凸缘11的凸起区域之外。
在该实施例中，在燃料供给设备100装配至燃料箱1之前，压缩弹簧50在燃料供给设备100中是自由的。在这种状态下，如图5所示，压缩弹簧50基本没有载荷。即，没有向压缩弹簧50施加载荷，从而压缩弹簧50基本延伸到它的自由长度，于是吸滤器110伸出至凸缘11相对于碳罐120的相对侧。当燃料供给设备100装配至燃料箱1时，燃料供给设备100的尺寸沿垂直方向减小，同时副箱18的底部19将插入燃料箱1中的吸滤器110向凸缘11侧挤压，直到部件20、26、40和46完全接纳在燃料箱1中。之后，参见图4，凸缘11连接至燃料箱1的上部2，这样就完成了燃料供给设备100的装配工作。
在该实施例中，燃料供给设备100可以增大和减小尺寸，以便适应燃料箱1的体积，同时碳罐120的尺寸增大。因此，可以提高燃料供给设备100的可安装性，还可以提高用于过滤燃料的吸滤器110的性能。
燃料供给设备的结构并不限于上述实施例中的结构。例如，在第一和第二实施例的结构中副箱可以省略。在这些结构中，吸滤器40、110可以直接安装到燃料箱1的底部6的内壁8上，于是可以操作可调节装置46。
在上述第一实施例的结构中，吸滤器40可以伸出到凸缘11的凸起区域之外。
另外，在上述第二实施例的结构中，吸滤器110可以接纳在凸缘11的凸起区域中。
上述实施例的结构可以适当组合起来。
可以在不脱离本发明的实质的前提下对上述实施例进行各种改进和替换。

Claims (13)

1.一种设置到燃料箱(1)的燃料供给设备(10，100)，该燃料供给设备(10，100)的特征在于包括：
盖住燃料箱(1)的通孔(4)的盖构件(11)；
与盖构件(11)连接的碳罐(20，120)，碳罐(20，120)容纳在燃料箱(1)中，碳罐(20，120)用于可去除地吸收燃料箱(1)中的燃料蒸气；
用于泵送燃料箱(1)中的燃料的燃料泵(30)，和
基本围绕着燃料泵(30)的外周壁(32)的泵支架(28)，
其中，碳罐(20，120)的横截面基本为具有弦的半圆形，
碳罐(20，120)具有限定了空间(27)的外周壁(24)，所述空间(27)位于燃料箱(1)中的碳罐(20，120)的横截面的弦的横向侧上，
所述空间(27)接纳燃料泵(30)，
其中，泵支架(28)具有多个窗口(33)，燃料泵(30)的外周壁(32)通过窗口(33)与碳罐(20，120)相对。
2.如权利要求1所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，还包括：
容纳在燃料箱(1)中的吸滤器(40，110)，吸滤器(40，110)位于盖构件(11)相对于燃料泵(30)的基本相对的侧上，
其中，吸滤器(40，110)用于过滤从燃料箱(1)中吸进燃料泵(30)中的燃料。
3.如权利要求1所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，碳罐(20，120)、燃料泵(30)和吸滤器(40，110)接纳在盖构件(11)在吸滤器(40，110)侧上的凸起区域中。
4.如权利要求2或3所述的燃料供给设备(10)，其特征在于，吸滤器(40)至少部分地位于盖构件(11)相对于碳罐(20)的基本相对的侧上。
5.如权利要求2或3所述的燃料供给设备(100)，其特征在于，吸滤器(110)在盖构件(11)相对于碳罐(120)的基本相对的侧之外。
6.如权利要求5所述的燃料供给设备(100)，其特征在于，还包括：
偏压构件(50)，将燃料泵(30)和吸滤器(110)偏压到位于盖构件(11)的基本相对的侧上的燃料箱(1)的内壁(8)，
其中，当偏压构件(50)基本没有载荷时，吸滤器(110)伸出至盖构件(11)在碳罐(120)之外的基本相对的侧。
7.如权利要求1或2所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，碳罐(20，120)和燃料泵(30)接纳在盖构件(11)的在燃料箱(1)的内壁(8)侧上的凸起区域中。
8.如权利要求1至3中任一项所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，还包括：
容纳在燃料箱(1)中的副箱(18)，
其中，副箱(18)容纳碳罐(20，120)和燃料泵(30)，并且
副箱(18)相对于碳罐(20，120)在内部限定空间(27)。
9.一种设置到燃料箱(1)的燃料供给设备(10，100)，该燃料供给设备(10，100)的特征在于包括：
盖住燃料箱(1)的通孔(4)的盖构件(11)；
与盖构件(11)连接的碳罐(20，120)，碳罐(20，120)容纳在燃料箱(1)中，碳罐(20，120)用于可去除地吸收燃料箱(1)中的燃料蒸气；
位于燃料箱(1)中的碳罐(20，120)的横向侧上的空间(27)中的燃料泵(30)，燃料泵(30)用于泵送燃料箱(1)中的燃料；和
容纳在燃料箱(1)中的吸滤器(40，110)，用于过滤从燃料箱(1)泵送至燃料泵(30)中的燃料，吸滤器(40，110)位于盖构件(11)相对于燃料泵(30)的基本相对的侧上，
其中，碳罐(20，120)、燃料泵(30)和吸滤器(40，110)接纳在盖构件(11)在吸滤器(40，110)侧上的凸起区域中，
其中吸滤器(110)在盖构件(11)相对于碳罐(120)的基本相对的侧之外
10.如权利要求9所述的燃料供给设备(100)，其特征在于，还包括：
偏压构件(50)，将燃料泵(30)和吸滤器(110)偏压到位于盖构件(11)的基本相对的侧上的燃料箱(1)的内壁(8)，
其中，当偏压构件(50)基本没有载荷时，吸滤器(110)伸出到盖构件(11)在碳罐(120)之外的基本相对的侧。
11.如权利要求9所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，碳罐(20，120)和燃料泵(30)接纳在盖构件(11)的在燃料箱(1)的内壁(8)侧上的凸起区域中。
12.如权利要求9至11中任一项所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，还包括：
基本围绕着燃料泵(30)的外周壁(32)的泵支架(28)，
其中，泵支架(28)具有多个窗口(33)，燃料泵(30)的外周壁(32)通过窗口(33)与碳罐(20，120)相对。
13.如权利要求9至11中任一项所述的燃料供给设备(10，100)，其特征在于，还包括：
接纳在燃料箱(1)中的副箱(18)，
其中，副箱(18)容纳碳罐(20，120)和燃料泵(30)，并且
副箱(18)相对于碳罐(20，120)在内部限定了空间(27)。
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