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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Pumpensteuereinheit zum Steuern einer Kraftstoffpumpe, die Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine (im weiteren Verlauf eine Kraftmaschine) zuführt.
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In den letzten Jahren wurde eine energiesparende, elektrische Kraftstoffpumpe entwickelt und angepriesen, um den Verbrauch elektrischer Energie für ein Fahrzeug in Hinsicht auf die Verbesserung des Kraftstoffsverbrauchs zu verringern.
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Beispielsweise wird in einem Kraftstoffzuführgerät, das in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-196529 (A) (im Weiteren als druckschriftlicher Stand der Technik Nr. 1 bezeichnet) offenbart ist, eine Pumpensteuereinheit, die als ein Kraftstoffpumpensteuergerät (FPC) bezeichnet ist, verwendet, so dass zu einer Kraftstoffpumpe zugeführte elektrische Energie in Abhängigkeit von einer durch eine Kraftmaschine benötigten Kraftstoffströmungsmenge gesteuert wird. Somit wird der Verbrauch elektrischer Energie für die Kraftstoffpumpe verringert.
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In dem Kraftstoffzuführgerät gemäß dem zuvor beschriebenen Stand der Technik (druckschriftlicher Stand der Technik Nr. 1) ist die Pumpensteuereinheit (die auch als eine FPC-Einheit bezeichnet ist) in einem Abdeckungselement zum Abschließen eines Öffnungsabschnitts eines Kraftstofftanks an dessen äußeren Seite vorgesehen. Die Pumpensteuereinheit hat einen Steuerschaltkreis (FPC), der in einer plattenartigen Form ausgebildet ist. Der Steuerschaltkreis ist in dem Abdeckungselement derart vorgesehen, dass dessen Oberflächenrichtung nahezu parallel zu einer Oberfläche des Abdeckungselements verläuft (wie dies in 3 des druckschriftlichen Stands der Technik Nr. 1 gezeigt ist). Es ist daher dahingehend von Nachteil, dass eine Körperabmessung des Abdeckungselements in der Oberflächenrichtung größer wird und eine Belegungsfläche des Steuerschaltkreises für das Abdeckungselement größer wird.
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In einem Kraftstoffzuführgerät eines anderen Stands der Technik, wie er beispielsweise in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-233955 offenbart ist (im Weiteren als druckschriftlicher Stand der Technik Nr. 2 bezeichnet) ist ein Steuerschaltkreis einer plattenartigen Form in einem Abdeckungselement derart angeordnet, dass eine Oberflächenrichtung des Steuerschaltkreises nahezu senkrecht zu einer Oberfläche des Abdeckungselements verläuft (wie dies in
22 des druckschriftlichen Stands der Technik Nr. 2 gezeigt ist). Da jedoch ein Kondensator und eine Spule, die einen Filterschaltkreis bilden, in der Oberflächenrichtung des Steuerschaltkreises angeordnet sind, d.h., in einer Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Abdeckungselements, wird eine Körperabmessung der Pumpensteuereinheit in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Abdeckungselements größer.
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Infolge eines Trends, dass ein Kraftstofftank einer komprimierten Form in Abhängigkeit eines Bedarfs eines Kunden (d.h. eines Fahrzeugherstellers) verwendet wird, gibt es in den letzten Jahren eine Nachfrage, eine Höhe der Pumpensteuereinheit zu unterdrücken. Es ist daher von Nachteil, wenn die Höhe der Pumpensteuereinheit größer wird.
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Bezüglich des obigen Punkts, ragt ein Abschnitt einer Setzplatte (d.h., eines Schaltkreisgehäuses) zum Unterbringen des Steuerschaltkreises bei dem Kraftstoffzuführgerät des zuvor beschriebenen Stands des Technik (des druckschriftlichen Stands der Technik Nr. 2) in ein Inneres eines Kraftstofftanks vor, so dass eine Höhe des Abdeckelements (d.h., eine Höhe des sich von dem Kraftstofftank in einer senkrecht zu dem Abdeckelement verlaufenden Richtung auswärts erstreckenden Abdeckungselements) kleiner gemacht wird.
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Bei dem Kraftstoffzuführgerät aus dem zuvor genannten Stand der Technik (druckschriftlicher Stand der Technik Nr. 1 und Nr. 2) hat der Steuerschaltkreis Schaltvorrichtungen, die während des Betriebs Wärme erzeugen. In dem Kraftstoffzuführsystem gemäß dem druckschriftlichen Stand der Technik Nr. 1 wird der Steuerschaltkreis durch ein aus Metall gefertigtes Wärmeabstrahlelement, das mit dem Steuerschaltkreis in Kontakt ist, herunter gekühlt. Bei dem Kraftstoffzuführgerät gemäß dem druckschriftlichen Stand der Technik Nr. 2 wird der Steuerschaltkreis durch Kraftstoff, der von einem Druckregler überströmt und auf eine äußere Wand des Schaltkreisgehäuses aufgesprüht wird, herunter gekühlt, wobei der Steuerschaltkreis an einer inneren Wand des Schaltkreisgehäuses befestigt ist (wie dies in 21 des druckschriftlichen Stands der Technik Nr. 2 gezeigt ist). Dann kann der in das Schaltkreisgehäuse gesprühte Kraftstoff über Spalten oder Zwischenräume des Schaltkreisgehäuses in das Innere des Schaltkreisgehäuses strömen. Als ein Ergebnis kann eine Fehlfunktion des Steuerschaltkreises auftreten oder Metallteile können korrodieren.
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Die vorliegende Offenbarung wurde in Hinsicht auf die vorstehend erwähnten Punkte gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Pumpensteuereinheit bereitzustellen, gemäß der eine Körperabmessung der Pumpensteuereinheit kleiner ist und eine Belegungsfläche eines Steuerschaltkreises mit Bezug auf ein Abdeckungselement kleiner wird.
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Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Offenbarung (wie es beispielsweise in Anspruch 1 definiert ist) ist eine Pumpensteuereinheit in einem Abdeckungselement (20) aus einer plattenartigen Form zum Schließen einer Öffnung (9) eines Kraftstofftanks (2) vorgesehen. Die Pumpensteuereinheit, die eine in einem Inneren des Kraftstofftanks (2) angeordnete Kraftstoffpumpe (12) steuert, hat einen Steuerschaltkreis (40) und ein Schaltkreisgehäuse (50).
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Das Schaltkreisgehäuse (40) hat eine Halbleiterschaltvorrichtung (41) und einen Abdichtungskörper (42) zum Abdichten der Halbleiterschaltvorrichtung (41). Der Steuerschaltkreis (40) ist zwischen einer Leistungsquelle (8) und der Kraftstoffpumpe (12) vorgesehen, um die zu der Kraftstoffpumpe (12) zugeführte Leistung in Übereinstimmung mit einem Schaltbetrieb der Halbleiterschaltvorrichtung (41) zuzuführen. Das Schaltkreisgehäuse (50) ist in dem Abdeckungselement (20) an einer Außenseite des Kraftstofftanks (2) vorgesehen, um den Steuerschaltkreis (40) aufzunehmen.
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Der Steuerschaltkreis (40) ist in dem Schaltkreisgehäuse (50) derart angeordnet, dass eine Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers (42) nahezu senkrecht zu einer Oberfläche des Abdeckungselements (20) verläuft. Dementsprechend ist es möglich, eine Körperabmessung der Pumpensteuereinheit ebenso wie des Schaltkreisgehäuses in der Oberflächenrichtung des Abdeckungselements zu verringern. Mit anderen Worten wird eine Belegungsfläche der Pumpensteuereinheit für das Abdeckungselement verringert.
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Gemäß dem Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist das Schaltkreisgehäuse zum Aufnehmen des Steuerschaltkreises an der Außenseite des Kraftstofftanks in dem Abdeckungselement vorgesehen. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass der Kraftstoff in das Schaltkreisgehäuse eintritt. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Fehlfunktion des Steuerschaltkreises und eine Korrosion von metallenen Teilen zu unterdrücken.
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Die vorstehend erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteil der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen angegeben wird. In den Zeichnungen sind:
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1 eine schematische Ansicht, die eine Pumpensteuereinheit und ein dieselbige verwendendes Kraftstoffzuführgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine schematische Ansicht, die die Pumpensteuereinheit sowie deren Abdeckungselement gesehen von einer Richtung II-II in 3 zeigt;
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3 eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie III-III in 2;
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4 eine schematische Schnittansicht, die eine Pumpensteuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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5 eine schematische Schnittansicht, die eine Pumpensteuereinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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6A und 6B schematische Schnittansichten, die einen Pumpensteuereinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigen, wobei 6A eine Schnittansicht entlang einer Linie VIA-VIA in 6B ist, wohingegen 6B eine Schnittansicht entlang einer Linie VIB-VIB in 6A ist;
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7 eine schematische Ansicht, die eine Pumpensteuereinheit sowie deren Abdeckungselement gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung gesehen in einer Richtung VII-VII in 8 zeigt; und
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8 eine Schnittansicht entlang einer Linie VIII-VIII in 7.
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Die vorliegende Offenbarung wird mittels mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die gleichen Bezugszeichen werden über die Ausführungsbeispiele hinweg zu dem Zweck verwendet, die gleichen oder ähnlichen Teile und/oder Komponenten zu bezeichnen.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine Pumpensteuereinheit ebenso wie ein die Pumpensteuereinheit verwendendes Kraftstoffzuführgerät sind in 1 gezeigt.
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Das Kraftstoffzuführgerät 1 ist in einem Kraftstofftank 2 eines Fahrzeugs zum Zuführen von Kraftstoff von dem Kraftstofftank 2 zu einer Kraftmaschine 6 angeordnet, welche sich an einer Außenseite des Kraftstofftanks 2 befindet. Das Kraftstoffzuführgerät 6 besteht aus einem Behältertopf 10, einem Pumpenmodul 11, einem als Abdeckungselement dienenden Flansch 20, einer als Pumpensteuereinheit dienender FPC-Einheit 30 usw. Die FPC-Einheit 30 bildet einen Teil des Kraftstoffzuführgeräts 1.
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Der Behältertopf 10 ist aus Harz gefertigt und in einer zylindrischen Form mit einem geschlossenen Bodenende ausgebildet. Der Behältertopf befindet sich im Inneren des Kraftstofftanks 2, so dass das geschlossene Bodenende mit einer Innenwand einer Bodenplatte des Kraftstofftanks 2 in Kontakt ist. In dem Behältertopf 10 ist an einer Stelle in der Nähe des geschlossenen Bodenendes eine Öffnung (101) ausgebildet, um den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 2 in das Innere des Behältertopfs 10 einzubringen.
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Das Pumpenmodul 11 ist in dem Behältertopf 10 untergebracht. Das Pumpenmodul 11 besteht aus einer Kraftstoffpumpe 12, einem Ansaugfilter 13, einem Kraftstofffilter 14 usw.
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Die Kraftstoffpumpe 12 hat in ihrem Inneren einen (nicht gezeigten) Elektromotor. Der Elektromotor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein bürstenloser Motor, der durch einen dreiphasigen, elektrischen Strom betrieben wird. Die Kraftstoffpumpe 12 saugt den Kraftstoff über den Ansaugfilter 13 an und beaufschlagt den Kraftstoff durch Rotation eines durch den Elektromotor gedrehten Laufrads mit Druck. Der Ansaugfilter 13 beseitigt Fremdstoffe, die in dem Kraftstoff in dem Behältertopf 10 enthalten sind, welcher in die Kraftstoffpumpe 12 gesaugt wird. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Kraftstoffpumpe 12 in dem Kraftstofftank 2 angeordnet. D.h., die Kraftstoffpumpe 12 ist eine sogenannte elektrische Kraftstoffpumpe einer Tankinnenbauart.
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Der Kraftstofffilter 14 bedeckt einen radial äußeren Abschnitt der Kraftstoffpumpe 12 an einer Axialseite. Der Kraftstofffilter 14 beseitigt Fremdstoffe, die in dem von der Kraftstoffpumpe 12 heraus gepumpten Kraftstoff enthalten sind. Der Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 12 heraus gepumpt wurde, und den Kraftstofffilter 14 passiert hat, wird über ein Kraftstoffrohr 15, den Flansch 20 (d.h., das Abdeckungselement 20, wie dies nachstehend beschrieben ist) und ein Kraftstoffzuführrohr 3 zu der Kraftmaschine 6 zugeführt.
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Ein Flüssigkeitsniveauanzeigegerät 16 ist an einer äußeren Wand des Behältertopfs 10 vorgesehen. Das Flüssigkeitsniveauanzeigegerät 16 hat einen Schwimmer 17. Eine Auftriebskraft wird durch den Kraftstoff in dem Kraftstofftank 2 auf den Schwimmer 17 aufgebracht. Das Flüssigkeitsniveauanzeigegerät 16 überträgt ein Signal, das von einer Position des Schwimmers 17 in dem Kraftstofftank 2 abhängt, über Leitungsdrähte 161 zu einer Außenseite des Kraftstofftanks 2. Mit anderen Worten kann durch das Flüssigkeitsniveauanzeigegerät 16 eine Menge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 2 erfasst werden.
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Der Flansch (das Abdeckungselement) 20 ist aus Harz gefertigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Flansch 20 aus einem Flanschkörper 21, einem zylindrischen Abschnitt 22, Presseinsetzabschnitten 23, einem Verbinderabschnitt 24, einem Durchlassabschnitt 25 usw. Der Flanschkörper 21 ist in einer scheibenartigen Form ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 22 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die von einer Seitenfläche des Flanschkörpers 21 vorragt. Ein Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 22 ist kleiner als jener des Flanschkörpers 21 gefertigt. Jeder der Presseinsetzabschnitte 23 ist in einer zylindrischen Form an einer solchen Stelle ausgebildet, die ein Innenumfangsende des zylindrischen Abschnitts 22 ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Presseinsetzabschnitte 23 ausgebildet. Der Verbinderabschnitt 24 ist einstückig mit dem Flanschkörper 21 an einer solchen Stelle ausgebildet, die einem inneren Bereich des zylindrischen Abschnitts 22 entspricht. Der Verbinderabschnitt 24 erstreckt sich in einer Achsrichtung (einer Richtung der Dicke) des Flanschkörpers 21, so dass er durch den Flanschkörper 21 passiert. Der Verbinderabschnitt 24 hat ein Paar Verbinderanschlüsse 241 in seinem Inneren (wie dies in 2 gezeigt ist). Der Flansch 20 wird derart an den Kraftstofftank 2 angebaut, dass sich der zylindrische Abschnitt 22 im Inneren einer Öffnung 9 befindet, die in einer oberen Platte des Kraftstofftanks 2 bezüglich einer Schwerkraftrichtung ausgebildet ist (wie dies in 1 gezeigt ist).
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Der Durchlassabschnitt 25 ist einstückig in dem Flanschkörper 21 an einer Stelle ausgebildet, die sich in dem inneren Bereich des zylindrischen Abschnitts 22 befindet, so dass er den Flanschkörper 21 in der Richtung der Dicke passiert. Der Durchlassabschnitt 25 hat einen Hauptdurchlassabschnitt 250, einen ersten Verbindungsabschnitt 251 und einen zweiten Verbindungsabschnitt 252. Der Hauptdurchlassabschnitt 250 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich von dem Flanschkörper 21 in einer dem Kraftstofftank 2 entgegengesetzten Richtung (in einer Aufwärtsrichtung in 1) erstreckt. Der erste Verbindungsabschnitt 251 ist auf ähnliche Weise in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich von dem Flanschkörper 21 in einer dem Hauptdurchlassabschnitt 250 entgegengesetzten Richtung (einer Abwärtsrichtung in 1) erstreckt. Der zweite Verbindungsabschnitt 252 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die sich von einem Ende des Hauptdurchlassabschnitts 250 (welches ein dem Flanschkörper 21 entgegengesetztes Ende, d.h. ein oberes Ende in 1 ist) in einer radialen Auswärtsrichtung erstreckt. Ein Kraftstoffdurchlass 253 ist im Inneren des ersten Verbindungsabschnitts 251, des Hautdurchlassabschnitts 250 und des zweiten Verbindungsabschnitts 252 ausgebildet.
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Der erste Verbindungsabschnitt 251 ist mit einem Ende des Kraftstoffrohrs 15 verbunden, welches ein Ende des Kraftstoffrohrs 15 an einer dem Kraftstofffilter 14 entgegengesetzten Seite (ein oberes Ende in 1) ist. Der zweite Verbindungsabschnitt 252 ist mit einem Ende des Kraftstoffzuführrohrs 3, welches ein Ende des Kraftstoffzuführrohrs 3 an einer der Kraftmaschine 6 entgegengesetzten Seite ist, verbunden. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird der Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 12 herausgepumpt wurde und den Kraftstofffilter 14 passiert hat, über das Kraftstoffrohr 15, den in dem Durchlassabschnitt 25 ausgebildeten Kraftstoffdurchlass 253 und das Kraftstoffzuführrohr 3 zu der Kraftmaschine 6 zugeführt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden eine Welle 18 und eine Feder 19 einen Satz einer Stützeinheit. Zwei Sätze der Stützeinheiten 18 und 19 sind zwischen dem Flansch 20 und dem Behältertopf 10 vorgesehen. In jedem Satz der Stützeinheiten ist ein Ende der Welle 18 (ein oberes Ende) in den Presseinsetzabschnitt 23 des Flansches 20 presseingesetzt, wohingegen das andere Ende der Welle 18 (ein unteres Ende) lose in ein in dem Behältertopf 18 ausgebildetes Einsetzloch eingesetzt ist. Die Feder 19 ist an einer Außenseite der Welle 18 in einer Radialrichtung angeordnet, wobei ihr eines Ende an dem Presseinsetzabschnitt 23 des Flansches 20 befestigt ist, während das andere Ende der Feder 19 mit dem Behältertopf 10 in Eingriff ist. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist der Flansch 20 in der Schwerkraftrichtung des Kraftstofftanks 2 relativ zu dem Behältertopf 10 bewegbar. Als ein Ergebnis wird das Bodenende des Behältertopfs 10 durch die Federn 19 ständig zu der Innenwand des Kraftstofftanks 2 nach unten gedrückt, selbst wenn der Kraftstofftank 2 zum Aufnehmen des Kraftstoffzuführgeräts 1 durch Änderung eines Innendrucks infolge einer Temperaturänderung und/oder einer Änderung der Menge des sich darin befindlichen Kraftstoffs aufgeweitet oder verengt wird.
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Die FPC-Einheit 30 (die Pumpensteuereinheit) ist an dem Flansch 20 angebracht, welcher die Öffnung 9 des Kraftstofftanks 2 schließt (1). Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 7 und eine Batterie (Leistungsquelle) 8 sind an der FPC-Einheit 30 angeschlossen. Genauer gesagt ist die FPC-Einheit 30 über einen Kabelstrang 90, der eine an der ECU 7 angeschlossene Signalleitung 91 und eine an der Batterie 8 angeschlossene Leistungsquellenleitung 92 hat, an der ECU 7 und der Batterie 8 angeschlossen.
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Die ECU 7 ist ein Mikrocomputer, der aus einer CPU zum Ausführen eines Steuerungsprozesses und eines Berechnungsprozesses, einem Nurlesespeicher (ROM) zum Speichern verschiedener Arten von Programmen und Daten, einer beschreibbaren Speichervorrichtung (RAM), einem Eingabeschaltkreis, einem Ausgabeschaltkreis, einem Leistungsquellenschaltkreis usw. besteht. Die ECU 7 arbeitet in Übereinstimmung mit verschiedenen Arten von in dem ROM gespeicherten Programmen. Die ECU 7 steuert Betriebe verschiedener Arten von Geräten und Vorrichtung, die in dem Fahrzeug montiert sind, auf Grundlage von Informationen verschiedener Arten von in dem Fahrzeug montierten Sensoren, um einen Fahrzeugzustand einer Gesamtheit zu steuern.
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Die FPC-Einheit 30 steuert die Leistungszufuhr von der Batterie 8 zu der Kraftstoffpumpe 12 auf Grundlage eines Befehls von der ECU 7. Die FPC-Einheit 30 ist durch Leitungsdrähte 121 an der Kraftstoffpumpe 12 angeschlossen. Die elektrische Leistung der Batterie 8 wird durch die FPC-Einheit 30 gesteuert und die elektrische Leistung wird über die Leitungsdrähte 121 zu der Kraftstoffpumpe 12 zugeführt. Eine Menge des von der Kraftstoffpumpe 12 heraus zu pumpenden Kraftstoffs variiert in Abhängigkeit der von der Kraftstoffpumpe 12 zugeführten elektrischen Leistung. Mit anderen Worten steuern die ECU 7 ebenso wie die FPC-Einheit 30, die Leistungszufuhr zu der Kraftstoffpumpe 12, um dadurch die Menge des zu der Kraftmaschine 6 zuzuführenden Kraftstoffs zu steuern. Da der Elektromotor der Kraftstoffpumpe 12 durch den elektrischen Dreiphasenstrom betrieben wird, haben die Leitungsdrähte 121 drei Leistungszuführleitungen. Diese drei Leistungszuführleitungen entsprechen jeweils einer U-Phasenleitung, einer V-Phasenleitung und einer P-Phasenleitung. Ein Ende der Leistungszuführleitung 121 (ein oberes Ende in 1), welches ein Ende an einer der Kraftstoffpumpe 12 entgegengesetzten Seite ist, ist an einen Verbinder 122 einer männlichen Form angeschlossen.
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Ein Ende eines jeden Leitungsdrahts 161 (ein oberes Ende in 1), welches sich an einer der Flüssigkeitsniveauanzeigevorrichtung 16 entgegengesetzten Seite befindet, ist an dem jeweiligen Verbinderanschluss 241 des in dem Flansch 20 ausgebildeten Verbinderabschnitts 24 angeschlossen. Eine an der ECU 7 angeschlossene Signalleitung 93 ist an den anderen Enden (oberen Enden in 1) der Verbinderanschlüsse 241 an einer den Leitungsdrähten 161 entgegengesetzten Seiten angeschlossen. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind die ECU 7 und die Flüssigkeitsniveauanzeigevorrichtung 16 über die Leitungsdrähte 161, die Verbinderanschlüsse 241 des Verbinderabschnitts 24 und die Signalleitung 93 miteinander verbunden. Dadurch kann die ECU 7 die Menge des Kraftstoffs in dem Kraftstofftank 2 auf Grundlage des von der Flüssigkeitsniveauanzeigevorrichtung übertragenen Signals erfassen.
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Nun wird unter Bezugnahme auf 2 und 3 ein Aufbau der FPC-Einheit 30 erläutert.
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Wie dies in 2 und 3 gezeigt ist, besteht die FPC-Einheit 30 aus einem als ein Steuerschaltkreis dienenden FPC-Schaltkreis 40, einem Schaltkreisgehäuse 50, Kondensatoren 301 und 302, einer Spule 303, einem ersten Verbinder 61, einem zweiten Verbinder 62, einem Abdichtungselement 71 usw.
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Der FPC-Schaltkreis 40 hat eine Schaltvorrichtung 41, die aus einer Halbleitervorrichtung gefertigt ist, einen Abdichtungskörper 42 und mehrere Schaltkreisanschlüsse 43. Die Schaltvorrichtung 41 ist beispielsweise ein MOSFET (ein Feldeffekttransistor der MOS-Bauart). Der Abdichtungskörper 42 ist aus einem isolierenden Harz gefertigt, um die Schaltvorrichtung 41 und andere (nicht gezeigte) Halbleitervorrichtungen abzudichten. Wie dies in 2 und 3 gezeigt ist, ist der Abdichtungskörper 42 in der Form einer ebenen, rechtwinkligen Platte gefertigt. Die Schaltkreisanschlüsse 43 sind aus Metall gefertigt, beispielsweise aus Kupfer, von denen jeweils ein Ende an der Schaltvorrichtung 41 angeschlossen ist und jeweils das andere Ende in einer Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 (d.h. in einer Abwärtsrichtung in 3) von dem Abdichtungskörper 42 vorragt.
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Das Schaltkreisgehäuse 50 ist in der Form eines rechtwinkligen Kastens ausgebildet. Das Schaltkreisgehäuse 50 ist in dem Flanschkörper 21 an einer dem zylindrischen Abschnitt 22 entgegengesetzten Seite, d.h., in dem Flansch 20 an einer äußeren Seite des Kraftstofftanks 2 vorgesehen. Das Schaltkreisgehäuse 50 besteht aus einer Bodenwand 51 mit der Form einer rechtwinkligen Platte, die mit dem Flanschkörper 21 in Kontakt ist, einer Seitenwand 52 einer rohrartigen Form, die sich von einem Außenumfang der Bodenwand 21 in einer zu der Bodenwand 51 nahezu senkrechten Richtung erstreckt und einer oberen Wand 53 mit der Form einer rechtwinkligen Platte, die ein oberes Ende der Seitenwand 52 an einer der Bodenwand 51 entgegengesetzten Seite bedeckt.
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Die Seitenwand 52 hat einen Wärmeabstrahlabschnitt 521. Mit anderen Worten bildet der Wärmeabstrahlabschnitt 521 einen Teil der Seitenwand 52. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wärmeabstrahlabschnitt 521 aus einem Metall mit einem hohen Koeffizienten der thermischen Leitfähigkeit gefertigt, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer usw. Der Wärmeabstrahlabschnitt 521 ist U-förmig ausgebildet, wenn er in einer Richtung betrachtet wird, die senkrecht zu einer Oberfläche der Bodenwand 51 verläuft (wie dies in 2 gezeigt ist).
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Ein Abschnitt der Seitenwand 52 mit Ausnahme des Wärmeabstrahlabschnitts 521 und die Bodenwand 51 sind einstückig aus Harz gefertigt. Der Wärmeabstrahlabschnitt 551 ist an der Seitenwand 52 (mit Ausnahme des Wärmeabstrahlabschnitts 521) und der Bodenwand 51 durch ein haftendes Material, thermische Adhäsion oder dergleichen befestigt. Gemäß dem zuvor beschriebenen Aufbau ist in dem Schaltkreisgehäuse 50 ein hermetisch abgedichteter Unterbringungsraum 50 ausgebildet.
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Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der FPC-Schaltkreis 40 derart in dem Unterbringungsraum 500 angeordnet, dass eine Seitenfläche des Abdichtungskörpers 42 mit dem Wärmeabstrahlabschnitt 521 in Kontakt ist. Eine Oberfläche des Wärmeabstrahlabschnitts 521, die mit dem FPC-Schaltkreis 40 in Kontakt gebracht ist, ist so ausgebildet, dass sie nahezu senkrecht zu der Bodenwand 51 verläuft. Dementsprechend ist der FPC-Schaltkreis 40 derart vorgesehen, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 nahezu senkrecht zu der Oberflächen der Bodenwand 51 verläuft, nämlich senkrecht zu einer Oberfläche des Flanschkörpers 21. Außerdem ist der FPC-Schaltkreis 40 derart vorgesehen, dass eine Richtung, in der die Schaltkreisanschlüsse 43 vorragen, zu der Bodenwand 51 gerichtet ist. Die Schaltkreisanschlüsse 43 sind in einem Bereich nahe der Bodenwand 51 in etwa bei einem rechten Winkel gebogen.
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Der Wärmeabstrahlabschnitt 521 hat mehrere Rippen 522, die jeweils in einer plattenartigen Form ausgebildet sind, die sich in einer dem Abdichtungskörper 42 entgegengesetzten Richtung (d.h., in einer rechten Richtung in 2) erstrecken.
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Der erste Verbinder 61 ist aus Harz gefertigt und ist einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet. Der erste Verbinder 61 ragt von der Seitenwand 52 an einer dem Wärmeabstrahlabschnitt 521 entgegengesetzten Seite über den FPC-Schaltkreis 40 vor und erstreckt sich in einer dem Unterbringungsraum 500 entgegengesetzten Richtung (d.h. in einer linken Richtung in 2).
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Der zweite Verbinder 62 ist auch aus Harz gefertigt und einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet, so dass der zweite Verbinder 62 von der Bodenwand 51 in einer dem Unterbringungsraum 500 entgegengesetzten Richtung (d.h. in einer Abwärtsrichtung in 3) vorragt.
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Ein Durchgangsloch 211 ist in dem Flanschkörper 21 an einer Mitte des Flansches 20 ausgebildet. Die FPC-Einheit 30 ist derart an dem Flansch 20 befestigt, dass der zweite Verbinder 62 in das Durchgangsloch 211 eingesetzt ist und die Bodenwand 51 mit dem Flanschkörper 21 in Kontakt gebracht ist. In einem Zustand, in dem die FPC-Einheit 30 an dem Flansch 20 angebracht ist, passiert daher der zweite Verbinder 62 das Durchgangsloch 211 und ragt in das Innere des Kraftstoffstanks 2 vor. Das Durchgangsloch 211 wird auch als ein erster Durchgangslochabschnitt bezeichnet.
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Das Abdichtungselement 71 ist beispielsweise aus Gummi gefertigt und in einer ringartigen Form ausgebildet. Das Abdichtungselement 71 dichtet einen Spalt zwischen den zweiten Verbinder 62 und dem Durchgangsloch 211 fluiddicht ab. Das Abdichtungselement 71 wird auch als ein erstes Abdichtungselement bezeichnet.
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Wie dies in 2 gezeigt ist, hat die FPC-Einheit 30 die Drähte 311, 312, 313, 314, 315, 321, 322 und 323, die jeweils aus Metall, etwa auf Kupfer gefertigt sind. Die Drähte 311, 312, 313 und 314 sind in dem Schaltkreisgehäuse 50 durch Einsetzformgebung derart ausgebildet, dass jeder der Drähte die Seitenwand 52 so passiert, dass deren jeweiligen einen Enden zu einem inneren Raum des ersten Verbinders 61 freigelegt sind, während deren jeweiligen anderen Enden zu dem Unterbringungsraum 500 freigelegt sind. Der Draht 315 ist in dem Unterbringungsraum 500 vorgesehen. Die Drähte 321, 322 und 323 sind durch Einsetzformgebung in dem Schaltkreisgehäuse 50 derart ausgebildet, dass jeder der Drähte eine Bodenwand 51 so passiert bzw. durchdringt, dass deren jeweiligen einen Enden zu einem Innenraum des zweiten Verbinders 62 freiliegen, während deren jeweiligen anderen Enden zu dem Unterbringungsraum 500 freiliegen.
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Jeder der Kondensatoren 301 und 302 ist ein elektrolytischer Kondensator, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist. Eine negative Seite des Kondensators 301 ist an dem Draht 311 angeschlossen, wohingegen dessen positive Seite an dem Draht 312 angeschlossen ist. Eine negative Seite des Kondensators 302 ist an dem Draht 311 angeschlossen, wohingegen dessen positive Seite an dem Draht 315 angeschlossen ist. Eine Achsrichtung eines jeden Kondensators 301 und 302 ist so angeordnet, dass sie nahezu senkrecht zu der Oberfläche der Bodenwand 51 verläuft, nämlich senkrecht zu der Oberfläche des Flanschkörpers 21.
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Die Spule 303 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Eine positive Seite der Spule 303 ist an dem Draht 312 angeschlossen, wohingegen deren negative Seite an dem Draht 315 angeschlossen ist. Eine Achsrichtung der Spule 303 ist auf ähnliche Weise so angeordnet, dass sie nahezu senkrecht zu der Oberfläche der Bodenwand 51 verläuft, nämlich senkrecht zu der Oberfläche des Flanschkörpers 21.
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Die jeweiligen anderen Enden der Drähte 311, 313 und 314 (das jeweilige rechte Ende in 2), die sich an einer dem ersten Verbinder 61 entgegengesetzten Seite befinden, sind an den jeweiligen Schaltkreisanschlüssen 43 des FPC-Schaltkreises 40 angeschlossen. Ein Ende des Drahts 315 (ein rechtes Ende in 2), das sich an einer der Spule 303 entgegengesetzten Seite befindet, ist zudem an dem entsprechenden Schaltkreisanschluss 43 angeschlossen. Zusätzlich sind die jeweiligen anderen Enden der Drähte 321, 322 und 323 (jeweils die rechten Enden in 2), die sich an einer dem zweiten Verbinder 62 entgegengesetzten Seite befinden, an dem jeweiligen Schaltkreisanschluss 43 angeschlossen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle Drähte 311, 312, 313, 314, 315, 321, 322 und 323 jeweils durch einen Widerstandsschweißvorgang an den Kondensatoren 301 und 302, der Spule 303 und den Schaltkreisanschlüssen 43 angeschlossen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kondensatoren 311 und 302 sowie die Spule 303 zwischen dem ersten Verbinder 61 und dem FPC-Schaltkreis 40 angeordnet. Mit anderen Worten ist der erste Verbinder 61 in dem Schaltkreisgehäuse 50 an einer Seite der Kondensatoren 301 und 302 sowie der Spule 303 vorgesehen, die dem FPC-Schaltkreis 40 entgegengesetzt ist.
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Der Kabelbaum 90 ist an den ersten Verbinder 61 angeschlossen, so dass die Signalleitung 91 des Kabelbaums 90 an den Drähten 313 und 314 angeschlossen ist. Die Leistungsquellenleitung 92 des Kabelbaums 90 ist an den Drähten 311 und 312 angeschlossen. Genauer gesagt ist eine negative Seite der Leistungsquellenleitung 92 an dem Draht 311 angeschlossen, während deren positive Seite an dem Draht 312 angeschlossen ist.
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Der Verbinder 122, an dem die jeweiligen einen Enden der drei Leistungszuführleitungen 121 (an einer der Kraftstoffpumpe 12 entgegengesetzten Seite) angeschlossen sind, ist an dem zweiten Verbinder 62 so angeschlossen, dass alle drei Leistungszuführleitungen 121 jeweils an den Drähten 321, 322 und 323 angeschlossen sind.
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Wenn die ECU 7 ein sich auf eine EIN-/-AUS-Betätigung der Schaltvorrichtung 41 des FPC-Schaltkreises 40 beziehendes Befehlssignal über die Signalleitung 91 sendet, wird die Schaltvorrichtung 41 in Abhängigkeit von dem Befehlssignal so betätigt, dass sie eingeschaltet oder ausgeschaltet wird. Dann wird der Gleichstrom der Batterie 8 durch den FPC-Schaltkreis 40 in den dreiphasigen Wechselstrom konvertiert, der über die Leistungszuführleitungen 121 zu dem Elektromotor der Kraftstoffpumpe 12 zugeführt wird. Dementsprechend wird der Elektromotor so angetrieben, dass er sich dreht, um die Kraftstoffpumpe 12 zu betreiben. Wie dies vorstehend erwähnt ist, funktioniert der FPC-Schaltkreis 40 als ein Inverterschaltkreis.
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Wenn die Schaltvorrichtung 41 betätigt wird, wird infolge des Schaltvorgangs ein Rauschen erzeugt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die Kondensatoren 301 und 302 und die Spule 303 den Filterschaltkreis, um das zuvor erwähnte Rauschen zu verringern.
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Die Schaltvorrichtung 41 erzeugt während ihrer Schaltbetätigung Wärme. Die eine Seitenfläche des Abdichtungskörpers 42 des FPC-Schaltkreises 40 wird mit dem aus Metall gefertigten Wärmeabstrahlabschnitt 521 in Kontakt gebracht. Selbst wenn die Temperatur des FPC-Schaltkreises 40 durch die Wärmeerzeugung in der Schaltvorrichtung 41 erhöht wird, kann daher der FPC-Schaltkreis 40 durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521 heruntergekühlt werden.
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Nun wird ein Betrieb des Kraftstoffzuführgeräts 1 erläutert.
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Die ECU 7 berechnet eine Menge des zu der Kraftmaschine 6 zuzuführenden Kraftstoffs auf Grundlage der Information von den verschiedenen Arten von Sensoren. Dann übermittelt die ECU 7 ein Steuersignal zu der FPC-Einheit 30, um die elektrische Leistung in Abhängigkeit der auf diese Weise berechneten Kraftstoffmenge zu der Kraftstoffpumpe 12 zuzuführen. Die FPC-Einheit 30 steuert die Leistungszufuhr zu der Kraftstoffpumpe 12 auf Grundlage des von der ECU 7 übermittelten Steuersignals. Genauer gesagt wird der Gleichstrom von der Batterie 8 durch den Inverterschaltkreis des FPC-Schaltkreises 40 in den dreiphasigen Wechselstrom umgewandelt und dieser umgewandelte, elektrische Strom wird zu der Kraftstoffpumpe 12 zugeführt, so dass die Leistungszufuhr zu der Kraftstoffpumpe 12 gesteuert wird.
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Wenn die Kraftstoffpumpe 12 betätigt wird, wird der Kraftstoff in dem Behältertopf 10 in die Kraftstoffpumpe 12 gesogen und der mit Druck beaufschlagte Kraftstoff wird über das Kraftstoffrohr 50 herausgepumpt. Der Kraftstoff wird von dem zweiten Verbindungsabschnitt 252 des Durchlassabschnitts 25 zu der Außenseite des Kraftstofftanks 2 abgegeben. Der von dem zweiten Verbindungsabschnitt 252 abgegebene Kraftstoff wird über das Kraftstoffzuführrohr 3 zu der Kraftmaschine 6 zugeführt.
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Wie dies vorstehend erläutert ist, ist der FPC-Schaltkreis 40 in dem Schaltkreisgehäuse 50 derart untergebracht, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 nahezu senkrecht zu der Oberfläche des Flansches 20 (d.h. zu der Oberfläche des Flanschkörpers 21) verläuft. Es ist daher möglich, die Körperabmessung des Schaltkreisgehäuses 50 ebenso wie die der FPC-Einheit 30 in der Oberflächenrichtung des Flansches 20 (in der Oberflächenrichtung des Flanschkörpers 21) zu verringern. Mit anderen Worten ist es möglich, die Belegungsfläche der FPC-Einheit 30 für den Flansch 20 (den Flanschkörper 21) zu verringern.
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Außerdem ist das Schaltkreisgehäuse 50 zum Unterbringen des FPC-Schaltkreises 40 in dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) an der Außenseite des Kraftstofftanks 2 vorgesehen. Es ist daher möglich, das Eintreten des Kraftstoffs in das Schaltkreisgehäuse 50 und den Unterbringungsraum 500 zu verhindern. Es ist dadurch möglich, die Fehlfunktion des FPC-Schaltkreises 40 und die Korrosion der Metallteile zu vermeiden.
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Außerdem hat das Schaltkreisgehäuse 50 den Wärmeabstrahlabschnitt 521, mit dem der Abdichtungskörper 42 in Kontakt gebracht ist. Da der FPC-Schaltkreis 40 die Schaltvorrichtung 41 hat, wird die Wärme in dem FPC-Schaltkreis 40 erzeugt, wenn diese betätigt wird. Die in dem FPC-Schaltkreis 40 während deren Betrieb erzeugte Wärme wird durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521, der mit dem Abdichtungskörper 42 in Kontakt gebracht ist, abgestrahlt, so dass der FPC-Schaltkreis 40 abgekühlt wird. Dementsprechend kann der FPC-Schaltkreis 40 stabil betrieben werden.
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Der Wärmeabstrahlabschnitt 521 hat mehrere Rippen 522, die jeweils in der plattenartigen Form ausgebildet sind und sich in der dem Abdichtungskörper 42 des FPC-Schaltkreises 40 entgegengesetzten Richtung (in der rechten Richtung in 2) erstrecken. Als ein Ergebnis wird der Kühleffekt für den FPC-Schaltkreis 40 durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521 erhöht.
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Die Kondensatoren 301 und 302 sowie die Spule 303 sind in dem Schaltkreisgehäuse 50 untergebracht, so dass sie den Filterschaltkreis bilden, um das Rauschen zu verringern, das bei dem Betrieb des FPC-Schaltkreises 40 erzeugt werden kann.
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Außerdem sind die Schaltkreisanschlüsse 43 des FPC-Schaltkreises 40 an solchen Abschnitten zwischen dem Abdichtungskörper 42 und den Kondensatoren 301 und 302 und der Spule 303 nahezu bei einem rechten Winkel gebogen. Es ist daher möglich, den Abdichtungskörper 42 des FPC-Schaltkreises 40 sowie die Kondensatoren 301, 302 und die Spule 303 in dem Schaltkreisgehäuse 40 derart anzuordnen, dass sie in der Oberflächenrichtung des Flansches 20 (des Flanschkörpers 21) linienartig ausgerichtet sind. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Körperabmessung des Schaltkreisgehäuses 50 in seiner Höhenrichtung zu verringern, d.h., in der Richtung, die senkrecht zu dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) verläuft und sich von dem Kraftstofftank 2 auswärts erstreckt. Dementsprechend ist es möglich, die Körperabmessung der FPC-Einheit 30 selbst in dem Fall zu verringern, in dem sich der Filterschaltkreis, der durch die Kondensatoren 301 und 302 und die Spule 303 ausgebildet ist, in der FPC-Einheit 30 befindet.
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Außerdem sind die Kondensatoren 301 und 302 jeweils in der im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet und derart in dem Schaltkreisgehäuse 50 angeordnet, dass ihre Achsrichtung senkrecht zu der Oberfläche des Flansches 20 (des Flanschkörpers 21) verläuft. Daher ist es möglich, die Körperabmessung der FPC-Einheit 30 und des Schaltkreisgehäuses 50 in der Oberflächenrichtung des Flansches 20 (des Flanschkörpers 21) selbst in dem Fall zu verringern, in dem die Kondensatoren 301 und 302 in der FPC-Einheit 30 vorgesehen sind.
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Außerdem ist die Spule 303 nahezu in der zylindrischen Form ausgebildet und derart in dem Schaltkreisgehäuse 50 angeordnet, dass die Achsrichtung senkrecht zu der Oberfläche des Flansches 20 (des Flanschkörpers 21) verläuft. Daher ist es möglich, die Körperabmessung der FPC-Einheit 30 und des Schaltkreisgehäuses 50 in der Oberflächenrichtung des Flansches 20 (des Flanschkörpers 21) selbst in dem Fall zu verringern, in dem die Spule 303 in der FPC-Einheit 30 vorgesehen ist.
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Außerdem hat die FPC-Einheit 30 den ersten Verbinder 61, der einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet ist und an dem die Leistungsquellenleitung 92 zum Zuführen der elektrischen Leistung von der Batterie 8 angeschlossen ist. Der erste Verbinder 61 ist an der Seite der Kondensatoren 301 und 302 sowie der Spule 303 ausgebildet, die dem FPC-Schaltkreis 40 entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten sind der erste Verbinder 61, die Kondensatoren 301 und 302 sowie die Spule 303 und der FPC-Schaltkreis 40 nahezu entlang einer Linie angeordnet. Dementsprechend ist ein elektrischer Pfad für die elektrische Leistung von dem ersten Verbinder 61 zu dem FPC-Schaltkreis 40 so gerade wie eine Linie gefertigt, um dadurch die Betriebseffizienz des FPC-Schaltkreises 40 zu verbessern.
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Da der erste Verbinder 61, die Kondensatoren 301 und 302 sowie die Spule 303 und der FPC-Schaltkreis 40 in der Linie angeordnet sind, wie dies zuvor erläutert ist, kann eine Form des belegten Raums der FPC-Einheit 30 für den Flansch 20 (den Flanschkörper 21) in der Oberflächenrichtung einfacher gestaltet werden. Es ist daher möglich, die Flexibilität beim Anordnen der FPC-Einheit 30 an dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) zu erhöhen.
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Außerdem ist der Wärmeabstrahlabschnitt 521 des Schaltkreisgehäuses 50 aus dem Metall gefertigt. Die thermische Leitfähigkeit des Wärmeabstrahlabschnitts 521 wird dadurch erhöht. Als ein Ergebnis kann eine Kühlwirkung durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521 für den FPC-Schaltkreis 40 weiter erhöht werden.
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Außerdem hat die FPC-Einheit 30 den zweiten Verbinder 62 und das Dichtungselement 71. Der zweite Verbinder 62, der einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet ist, passiert das in dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) ausgebildetem Durchgangsloch 211 und ragt in das Innere des Kraftstofftanks 2 vor. Die Leistungszuführleitungen 121 sind derart an dem zweiten Verbinder 62 angeschlossen, dass die elektrische Leistung von dem FPC-Schaltkreis 40 über die Leistungszuführleitungen 121 zu der Kraftstoffpumpe 12 fließt. Das Abdichtungselement 71 dichtet den Spalt zwischen dem zweiten Verbinder 62 und dem Durchgangsloch 211 fluiddicht ab. Es ist daher möglich, eine Leckage des Kraftstoffs von dem Kraftstofftank 2 zu der Außenseite des Kraftstofftanks 2 über den Spalt zwischen dem zweiten Verbinder 62 und dem Durchgangsloch 211 selbst dann zu verhindern, wenn die FPC-Einheit 30 an dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) angebracht ist, der das Durchgangsloch 211 hat.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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In 4 ist eine FPC-Einheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Form des Wärmeabstrahlabschnitts des Schaltkreisgehäuses geändert ist.
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Wie dies in 4 gezeigt ist, ist eine Seitenwandfläche des Wärmeabstrahlabschnitts 521, mit der der FPC-Schaltkreis 40 in Kontakt ist, mit Bezug auf eine gedachte Linie L, die senkrecht zu der Oberfläche der Bodenwand 51 verläuft, bei einem vorbestimmten Winkel θ geneigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Winkel θ auf 20 Grad festgelegt. Daher ist der FPC-Schaltkreis 40, der mit dem Wärmeabstrahlabschnitt 521 in Kontakt gebracht ist, derart in dem Schaltkreisgehäuse 50 angeordnet, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 mit Bezug auf die Oberfläche der Bodenwand 51, nämlich der Oberfläche des Flanschkörpers 21, um den vorbestimmten Winkel geneigt ist.
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In der vorliegenden Offenbarung ist der zuvor erwähnte geneigte Zustand des Abdichtungskörpers 42 in der Bedeutung des Ausdrucks enthalten, gemäß dem die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 nahezu senkrecht zu der Oberfläche des Flanschkörpers 21 verläuft.
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Wie zuvor ist die Seitenwandfläche des Wärmeabstrahlabschnitts 521, mit der der FPC-Schaltkreis 40 in Kontakt ist, mit Bezug auf die gedachte Linie L, die senkrecht zu der Oberfläche der Bodenwand 51 verläuft, um den vorbestimmten Winkel θ geneigt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Höhe des Wärmeabstrahlabschnitts 521 (d.h. eine Länge in der zu der Oberfläche der Bodenwand 51 senkrecht verlaufenden Richtung) zu verringern, ohne das Raumvolumen (die thermische Masse) des Wärmeabstrahlabschnitts 521 zu verringern. Mit anderen Worten ist es möglich, die Höhe des Schaltkreisgehäuses 50 zu verringern, ohne den Kühleffekt durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521 für den FPC-Schaltkreis 40 zu beeinträchtigen. Dementsprechend wird die FPC-Einheit 30 realisiert, deren Körperabmessung kleiner ist und deren Kühleffekt für den FPC-Schaltkreis 40 hoch ist.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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In 5 ist eine FPC-Einheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Form des Wärmeabstrahlabschnitts des Schaltkreisgehäuses geändert ist.
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Wie dies in 5 gezeigt ist, hat der Wärmeabstrahlabschnitt 521 einen sich erstreckenden Abdeckabschnitt 523, der sich von dem Seitenwandabschnitt (dem Abschnitt des Wärmeabstrahlabschnitts 521, der den Teil der Seitenwand 52 bildet) so erstreckt, dass er das offene Ende der Seitenwand 52 an der der Bodenwand 51 entgegengesetzten Seite schließt. Mit anderen Worten ist die aus Harz gefertigte obere Wand 53 des ersten Ausführungsbeispiels in den sich erstreckenden Abdeckungsabschnitt 523 geändert, der aus Metall gefertigt ist. Gemäß dem obigen Aufbau ist der Unterbringungsraum 500 durch den sich erstreckenden Abdeckungsabschnitt 523 hermetisch abgedichtet und die Kühlwirkung durch den Wärmeabstrahlabschnitt 521 für den FPC-Schaltkreis 40 kann weiter verbessert werden.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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In 6A und 6B ist eine FPC-Einheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass die Form der oberen Wand sowie die Form der Seitenwand des Schaltkreisgehäuses geändert sind.
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An einer oberen Endfläche der Seitenwand 52 des Schaltkreisgehäuses 50 sind Ringnuten 524 ausgebildet. An den den Ringnuten 524 entsprechenden Abschnitten sind in der oberen Wand 53 ringartige Vorsprünge 531 ausgebildet. Wenn die obere Wand 53 an der Seitenwand 52 angebracht ist, dann sind die ringartigen Vorsprünge 531 in die Ringnuten 524 eingesetzt.
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Da Kontaktabschnitte der oberen Wand 53 und der Seitenwand 52 einen Labyrinthaufbau haben, wie dies vorstehend erwähnt ist, wird die hermetische Abdichtungsleistung für den Unterbringungsraum 50 verbessert. Es ist daher möglich, das Eintreten von Flüssigkeit (beispielsweise Kraftstoff) in den Unterbringungsraum 500 zu verhindern.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Eine FPC-Einheit gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in 7 und 8 gezeigt. Ein Aufbau des Schaltkreisgehäuses des fünften Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von jenem des ersten Ausführungsbeispiels.
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Wie dies in 7 und 8 gezeigt ist, sind die Bodenwand 51 und die Seitenwand 52 des Schaltkreisgehäuses 50 einstückig miteinander ausgebildet. An einer inneren Fläche der Seitenwand 52 ist eine Einpassnut 525 ausgebildet, die sich an der dem ersten Verbinder 61 entgegengesetzten Seite befindet. Der FPC-Schaltkreis 40 ist in dem Unterbringungsraum 500 derart angeordnet, dass der Abdichtungskörper 42 in die Einpassnut 525 eingepasst ist. Die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 ist so angeordnet, dass sie senkrecht zu der Oberfläche der Bodenwand 51, nämlich senkrecht zu der Oberfläche des Flanschkörpers 21 verläuft.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein bestimmter Seitenwandabschnitt 526, der dem Abschnitt der Seitenwand 52 entspricht, an dem die Einpassnut 525 ausgebildet ist, aus Harz gefertigt, in welchem eine metallene Faser (beispielsweise Aluminium) umspritzt ist. Der bestimmte Seitenwandabschnitt entspricht dem Wärmeabstrahlabschnitt in dem obigen ersten Ausführungsbeispiel.
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Die FPC-Einheit 30 hat einen Durchlassabschnitt 80, der aus Harz gefertigt ist, und der aus einem Hauptdurchlassabschnitt 81, einem ersten Verbindungsabschnitt 811 und einem zweiten Verbindungsabschnitt 812 besteht. Der Hauptdurchlassabschnitt 81 ist einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 und in einer nahezu zylindrischen Form ausgebildet. Der erste Verbindungsabschnitt 811 ist in einer rohrartigen Form ausgebildet, die sich von einem Fügeabschnitt zwischen einem unteren Ende des Hauptdurchlassabschnitts 81 und der Bodenwand 51 in einer dem Hauptdurchlassabschnitt 81 entgegengesetzten Richtung (d.h. in einer Abwärtsrichtung in 8) erstreckt. Der zweite Verbindungsabschnitt 812 ist in einer rohrartigen Form ausgebildet, die sich von einem oberen Ende des Hauptdurchlassabschnitts 81 in einer radial auswärts zeigenden Richtung entgegengesetzt zu dem Unterbringungsraum 500 erstreckt. Ein Kraftstoffdurchlass 813 ist in dem ersten Verbindungsabschnitt 811, dem Hauptdurchlassabschnitt 81 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 812 ausgebildet.
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In dem Flanschkörper 21 des Flansches 20 ist zusätzlich zu dem Durchgangsloch 211 ein Durchgangsloch 212 ausgebildet. Die FPC-Einheit 30 ist derart an dem Flansch 20 angebracht, dass der zweite Verbinder 62 das Durchgangsloch 211 passiert, der erste Verbindungsabschnitt 811 das Durchgangsloch 212 passiert und die Bodenwand 51 mit dem Flanschkörper 21 in Kontakt gebracht wird. In dem Zustand, in dem die FPC-Einheit 30 an den Flansch 20 angebaut wird, ragt daher der zweite Verbinder 62 über das Durchgangsloch 211 in das Innere des Kraftstofftanks 2 vor und auf ähnliche Weise ragt der erste Verbindungsabschnitt 811 über das Durchgangsloch 212 in das Innere des Kraftstofftanks 2 vor.
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Der erste Verbindungsabschnitt 811 ist an das eine Ende des Kraftstoffrohrs 15 angeschlossen, welches das Ende des Kraftstoffsrohrs 15 an der dem Kraftstofffilter 14 entgegengesetzten Seite ist. Der zweite Verbindungsabschnitt 812 ist an dem einen Ende des Kraftstoffzuführrohrs 3 angeschlossen, welches das Ende des Kraftstoffzuführrohrs 3 an der der Kraftmaschine 6 entgegengesetzten Seite ist. Gemäß dem obigen Aufbau wird der Kraftstoff, der von der Kraftstoffpumpe 12 herausgepumpt wurde, und den Kraftstofffilter 14 passiert hat, über das Kraftstoffrohr 15, den in dem Durchlassabschnitt 80 ausgebildeten Kraftstoffdurchlass 813 und das Kraftstoffzuführrohr 3 zu der Kraftmaschine 6 zugeführt.
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Der Durchlassabschnitt 80 ist derart ausgebildet, dass der den Kraftstoffdurchlass 813 passierende Kraftstoff mit dem in der Seitenwand 52 ausgebildeten Wärmeabstrahlabschnitt 526 in Kontakt ist. Mit anderen Worten ist der Durchlassabschnitt 80 aus dem Harz gefertigt und einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet und der Durchlassabschnitt 80 hat den Kraftstoffdurchlass 813 zu dem Zweck, den von der Kraftstoffpumpe 18 herausgepumpten Kraftstoff durch den Kraftstoffdurchlass 813 strömen zu lassen, während der Kraftstoff mit dem Wärmeabstrahlabschnitt 526 der Seitenwand 52 in Kontakt ist.
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Wie zuvor ist der FPC-Schaltkreis 40 in die in dem Wärmeabstrahlabschnitt 526 ausgebildete Einpassnut eingepasst. Die in dem FPC-Schaltkreis 40 erzeugte Wärme kann durch den Wärmeabstrahlabschnitt 526 selbst dann abgestrahlt werden, wenn die Wärme während des Betriebs des FPC-Schaltkreises 40 erzeugt wird. Der Wärmeabstrahlabschnitt 526 wird durch den durch den Kraftstoffdurchlass 813 strömenden Kraftstoff abgekühlt. Mit anderen Worten wird der FPC-Schaltkreis 40 durch den durch den Kraftstoffdurchlass 813 strömenden Kraftstoff abgekühlt.
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An einer äußeren Wandfläche des ersten Verbindungsabschnitts 811 ist ein Abdichtungselement 72 vorgesehen. Das Abdichtungselement 72 ist in der gleichen Weise wie das Abdichtungselement 71 aus Gummi gefertigt und in einer ringartigen Form ausgebildet,. Das Abdichtungselement 72 dichtet einen Spalt zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 811 und dem Durchgangsloch 212 fluiddicht ab.
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Der Durchlassabschnitt 80 wird auch als ein Kraftstoffdurchlassabschnitt bezeichnet. Das Durchgangsloch 212 wird auch als ein zweiter Durchgangslochabschnitt bezeichnet. Der erste Verbindungsabschnitt 811 wird auch als ein Kraftstoffverbindungsabschnitt bezeichnet. Das Abdichtungselement 72 wird auch als ein zweites Abdichtungselement bezeichnet.
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Wie dies zuvor erläutert wurde, ist der Kraftstoffdurchlassabschnitt 80 einstückig mit dem Schaltkreisgehäuse 50 ausgebildet und hat den Kraftstoffdurchlass 813, durch welchen der von der Kraftstoffpumpe herausgepumpte Kraftstoff strömt, während der durch den Kraftstoffdurchlass 813 strömende Kraftstoff mit dem Wärmeabstrahlabschnitt 526 in Kontakt ist. Gemäß einem solchem Aufbau wird der Wärmeabstrahlabschnitt 526 durch den von der Kraftstoffpumpe 12 herausgepumpten Kraftstoff abgekühlt. Die Kühlwirkung durch den Wärmeabstrahlabschnitt 526 für den FPC-Schaltkreis 40 kann weiter verbessert werden.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zumindest der Wärmeabstrahlabschnitt 526 aus Harz gefertigt, in dem Metallfasern umspritzt sind. Der Wärmeleitkoeffizient des Wärmeabstrahlabschnitts 526 wird dadurch erhöht. Die Kühlwirkung des Wärmeabstrahlabschnitts 526 für den FPC-Schaltkreis 40 kann weiter erhöht werden.
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Der Kraftstoffdurchlassabschnitt 80 hat den ersten Verbindungsabschnitt 811, der das in dem Flansch 20 ausgebildete Durchgangsloch 212 passiert und der in das Innere des Kraftstoffstanks 2 vorragt. Der erste Verbindungsabschnitt 811 ist an dem Kraftstoffrohr 15 angeschlossen, durch welches der von der Kraftstoffpumpe 12 herausgepumpte Kraftstoff strömt. Das Abdichtungselement 72 ist zum fluiddichten Abdichten des Spalts zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 811 und dem Durchgangsloch 212 vorgesehen. Gemäß diesem Aufbau ist es daher möglich, die Leckage des Kraftstoffs von dem Kraftstoffstank 2 zu der Außenseite des Kraftstofftanks 2 über den Spalt zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 811 und dem Durchgangsloch 212 selbst dann zu verhindern, wenn die FPC-Einheit 30 an dem Flansch 20 (dem Flanschkörper 21) angebracht wird, der das Durchgangsloch 212 hat.
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(Weitere Modifikationen)
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In dem obigen zweiten Ausführungsbeispiel ist der Steuerschaltkreis (der FPC-Schaltkreis 40) derart in dem Schaltkreisgehäuse 50 angeordnet, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 mit Bezug auf eine zu dem Flansch 20 senkrecht verlaufende Linie bei dem Winkel von 20 Grad geneigt ist. Der Steuerschaltkreis kann ferner so geneigt sein, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers 42 mit Bezug auf die zu dem Flansch 20 senkrecht verlaufende Linie bei einem Winkel von 30 Grad geneigt ist.
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Daher beinhaltet in der vorliegenden Offenbarung der Zustand, dass die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers nahezu senkrecht zu der Oberfläche des Flansches verläuft, einen solchen Zustand, in welchem die Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers mit Bezug auf die zu der Oberfläche des Flansches senkrecht verlaufende Linie um einen Winkel zwischen 0 und 30 Grad geneigt ist.
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In den obigen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen hat der Wärmeabstrahlabschnitt 521 des Schaltkreisgehäuses 50 die Rippen 522. Die Rippen 522 müssen nicht immer vorgesehen sein. Alternativ können die Rippen in dem Wärmeabstrahl 526 des fünften Ausführungsbeispiels vorgesehen sein.
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In den obigen Ausführungsbeispielen, ist der Steuerschaltkreis (der FPC-Schaltkreis 40) mit dem Wärmeabstrahlabschnitt des Schaltkreisgehäuses in Kontakt. Jedoch muss der Steuerschaltkreis nicht notwendigerweise mit dem Wärmeabstrahlabschnitt in Kontakt gebracht werden, solange die Oberflächenrichtung des Steuerschaltkreises so angeordnet ist, dass sie nahezu senkrecht zu dem Flansch verläuft. Das Schaltkreisgehäuse muss nicht notwendigerweise den Wärmeabstrahlabschnitt haben, der aus Metall gefertigt ist oder der aus Harz gefertigt ist, bei dem metallene Fasern umspritzt sind. Mit anderen Worten kann das Schaltkreisgehäuse vollständig aus dem Harz gefertigt sein, das keine metallenen Fasern hat.
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In den obigen Ausführungsbeispielen wird als die Halbleitervorrichtung für den Steuerschaltkreis die Schaltvorrichtung (MOSEFT) verwendet, um den Inverterschaltkreis zu bilden. Der Inverterschaltkreis kann durch jede andere Schaltvorrichtung als ein MOSEFT ausgebildet sein, beispielsweise durch IGBT (einen Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) oder dergleichen.
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Der Steuerschaltkreis kann ferner andere Halbleitervorrichtungen, etwa Dioden usw. als die Halbleitervorrichtungen für den Steuerschaltkreis aufweisen. Beispielsweise kann ein DC-DC-Wandler durch die Halbleitervorrichtungen für den Steuerschaltkreis ausgebildet sein, um die Leistungszufuhr zu dem Elektromotor der Kraftstoffpumpe zu steuern.
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Außerdem kann der bürstenlose Elektromotor der Kraftstoffpumpe, der durch die Pumpensteuereinheit gesteuert wird, durch jede andere Art eines Elektromotors ersetzt werden, beispielsweise durch einen Elektromotor mit Bürsten.
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In den obigen Ausführungsbeispielen ist der erste Verbinder 61 in dem Schaltkreisgehäuse 50 an der Seite der Kondensatoren 301 und 302 und der Spule 303 entgegengesetzt zu dem Steuerschaltkreis 40 ausgebildet. Mit anderen Worten sind der erste Verbinder 61, die Kondensatoren 301 und 302 und die Spule 303 und der Steuerschaltkreis 40 so gerade wie die Linie angeordnet. Jedoch können der erste Verbinder, die Kondensatoren, die Spule und der Steuerschaltkreis in der Form eines Buchstaben L oder in einer nicht linearen Form angeordnet sein.
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In den obigen Ausführungsbeispielen sind die Kondensatoren sowie die Spule in der zylindrischen Form ausgebildet, deren Achsrichtung so angeordnet ist, dass sie senkrecht zu der Oberfläche des Flansches verläuft. Jedoch können die Kondensatoren und die Spule so angeordnet sein, dass die Achsrichtung nicht senkrecht zu der Oberfläche des Flansches verläuft. Ferner kann jeder der Kondensatoren und der Spule in einer Form einer ebenen Platte ausgebildet sein. In einem solchen Fall ist eine Oberflächenrichtung eines solchen Kondensators und der Spule so angeordnet, dass sie senkrecht zu der Oberfläche des Flansches verläuft.
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Die Kondensatoren und die Spule müssen nicht immer notwendigerweise in dem Schaltkreisgehäuse vorgesehen sein. Das Abdichtungselement (71 und/oder 72) muss nicht immer erforderlich sein.
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Wie zuvor sollte die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt werden, sondern kann in verschiedenen Arten modifiziert werden, ohne von dem Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Ein Kraftstoffpumpensteuerschaltkreis (FPC-Schaltkreis) (40) hat eine Schaltvorrichtung (41) und einen Abdichtungskörper (42) zum Abdichten der Schaltvorrichtung (41). Der FPC-Schaltkreis (40) ist zwischen einer Batterie (8) und einer Kraftstoffpumpe (12) zum Steuern der Leistungszufuhr zu der Kraftstoffpumpe (12) in Übereinstimmung mit einem Schaltbetrieb der Schaltvorrichtung (41) vorgesehen. Ein Schaltkreisgehäuse (50) ist in einem Abdeckungselement (20) an einer Außenseite eines Kraftstofftanks (2) vorgesehen und in ihm ist der FPC-Schaltkreis (40) untergebracht. Der FPC-Schaltkreis (40) ist derart in dem Schaltkreisgehäuse (50) angeordnet, dass eine Oberflächenrichtung des Abdichtungskörpers (42) nahezu senkrecht zu einer Oberfläche des Abdeckungselements (20) verläuft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-196529 A [0003]
- JP 2006-233955 [0005]
