JP2002507694A - 第１充填弁を備えた燃料搬送モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、貯え容器から自動車の内燃機関に燃料を搬送する装置であって、燃料搬送ユニットが設けられていて、該燃料搬送ユニットが吸込み側において、貯え容器に接続されたサクション容器と接続され、かつ吐出側もしくは圧力側において内燃機関と接続されており、燃料余剰分をサクション容器に戻すための戻し導管が設けられており、サクション容器が、底部領域に閉鎖エレメントを有していて、該閉鎖エレメントが、第１の開放ポジションと第２の閉鎖ポジションとの間において可動である形式のものにおいて、閉鎖エレメントが、有利には浮遊体である操作装置を有しており、該操作装置が、特に貯え容器における低い燃料レベル又は０燃料レベルにおいて、閉鎖エレメントを第１の開放ポジションに保ち、かつ、少なくとも燃料搬送ユニットがなお十分に燃料を内燃機関に供給できるほどの量の燃料が、サクション容器内に存在している場合には、閉鎖エレメントを第２の閉鎖ポジションに保つことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の、貯え容器から自動車の
内燃機関に燃料を搬送する装置に関する。

【０００２】 従来技術 このような装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５４９１９２号明細書
に基づいて公知である。この明細書に記載された燃料搬送モジュールは、そのサ
クション容器の底部領域にきのこ状に形成された閉鎖エレメントを有している。
この閉鎖エレメントは軸方向可動に受容されている。閉鎖エレメントのきのこ状
部分は燃料搬送モジュールのサクション容器の底部における開口を覆っており、
この開口を介して燃料搬送モジュールのサクション容器の内部は貯え容器の内部
と接続されている。閉鎖エレメントはその自重に基づいて、サクション容器の底
部の内側に、開口を覆うように接触しており、その結果開口は密につまりシール
されて閉鎖されている。燃料が貯え容器内に充填されると、貯え容器内における
燃料レベルが上昇し、これによって閉鎖エレメントの下側に作用する静圧が高ま
る。そしてこれによって弁は開放し、燃料は貯え容器からサクション容器の底部
における開口を介してサクション容器の内部に流入する。サクション容器の内部
からは燃料搬送モジュールを用いて燃料が、自動車の内燃機関に供給される。

【０００３】 燃料を燃料搬送ユニットによって内燃機関に供給できるようにするためには、
従って、比較的多量の燃料を貯え容器に導入することが必要であり、これによっ
て初めて、十分に高い静圧を形成することができ、ひいては閉鎖エレメントを開
放し、これによってサクション容器の内部に燃料を流入させることが可能になる
。静圧によって操作される第１充填弁における欠点は、従って、第１充填弁を操
作するために比較的多量の燃料を貯え容器に充填する必要があるということであ
る。

【０００４】 発明の利点 ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の、貯え容器から自動車の内燃機関
に燃料を搬送する装置を改良して、特に、自動車の最終組立て後における燃料搬
送モジュールの確実な第１充填（Erstbefuellung）を、自動車の第１給油時（Er
stbetankung）又は貯え容器の空運転（leerfahren）時もしくはわずかな燃料量 時においても、保証することができる装置を提供することである。

【０００５】 この課題を解決するために本発明では、請求項１の特徴部に記載のように構成
した。また本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。

【０００６】 すなわち本発明は、貯え容器から自動車の内燃機関に燃料を搬送する装置であ
って、燃料搬送ユニットが設けられていて、該燃料搬送ユニットが吸込み側にお
いて、貯え容器に接続されたサクション容器と接続され、かつ吐出側もしくは圧
力側において内燃機関と接続されており、燃料余剰分をサクション容器に戻すた
めの戻し導管が設けられており、サクション容器が、底部領域に閉鎖エレメント
を有していて、該閉鎖エレメントが、閉鎖エレメントが開放されている第１ポジ
ションと、閉鎖エレメントが閉鎖されている第２ポジションとの間において可動
である形式のものにおいて、閉鎖エレメントが操作装置を有しており、該操作装
置が、特に貯え容器における低い燃料レベル又は０燃料レベルにおいて、閉鎖エ
レメントを第１の開放ポジションに保ち、かつ、少なくとも燃料搬送ユニットが
なお十分に燃料を内燃機関に供給できるほどの量の燃料が、サクション容器内に
存在している場合には、閉鎖エレメントを第２の閉鎖ポジションに保つことを特
徴とする。

【０００７】 操作装置を備えた閉鎖エレメントの大きな利点としては、閉鎖エレメントのシ
ール作用と閉鎖作用とが互いに切り離されているということがある。第１充填弁
とも呼ばれる、このような本発明による閉鎖エレメントは、空のタンク状態にお
いて閉鎖エレメントが開放されているように、操作装置と結合されている。従っ
て、第１充填弁を操作するためには、静圧が形成される必要はない。これによっ
て、極めてわずかな燃料量の充填時において直ちに、貯え容器からサクション容
器の内部への燃料の流入を保証することができる。このように形成された閉鎖エ
レメントの別の利点としては次のことが挙げられる。すなわちこの場合、空のタ
ンクにおいて第１充填弁は開放ポジションに保たれるので、そうでない場合に場
合によっては生じるシール座における接着効果（Klebeeffekt）が排除される。 特に、貯え容器もしくは燃料タンクにおける燃料レベルに関連して制御される装
置装置では、閉鎖エレメントの正確に規定された閉鎖ポイントが調節可能である
。

【０００８】 本発明の１実施例では、操作装置が浮遊体として形成されていて、閉鎖エレメ
ントと結合されている。閉鎖エレメントは燃料搬送モジュールのサクション容器
の底部に次のように、すなわち燃料の不在時に閉鎖エレメントが、本来の閉鎖エ
レメントの質量と浮遊体の質量とから成る全質量に基づいて開放ポジションを占
めるように、取り付けられており、この場合燃料不在時に閉鎖エレメントが開放
ポジションを占めるのは、燃料の無い場合には閉鎖エレメントは浮力を受けない
からである。浮遊体はこの場合次のように、すなわち、浮遊体が燃料内に浸漬し
ているもしくは燃料によって取り囲まれている場合に、閉鎖エレメントの全質量
によって生ぜしめられる慣性力よりも大きな浮力が生じるように、寸法設定され
ている。これによって閉鎖エレメントは閉鎖ポジションにもたらされる。浮遊体
のサイズが大きければ大きいほど、閉鎖力は大きくなる。それというのは、浮遊
体の浮力は押し退けられる燃料量に相当するからである。

【０００９】 このような構成の大きな利点としては次のことが挙げられる。すなわちこのよ
うに構成されていると、シール座が汚れている場合でも閉鎖エレメントの確実な
シール作用が得られる。それというのは、浮遊体の浮力はシール力を高め、ひい
ては閉鎖エレメントがより良好にシールされるからである。

【００１０】 本発明の別の有利な構成では、閉鎖エレメントがフラップ弁（Klappenventil ）又は傘形弁（Schirmvntil）として形成されていて、該弁のシール作用と閉鎖 作用とが、燃料レベルに関連していて浮遊体によって制御される位置決めによっ
て、切り離されている。「切り離されている」というのはこの場合次のことを意
味する。すなわちこの場合、一方では貯え容器内に充填された燃料の十分に大き
な量による静圧の形成によって、閉鎖エレメントが操作されるのではなく、かつ
他方では、浮遊体ひいてはその浮力が相応に大きく十分に寸法設定されていれば
、閉鎖エレメントが既に閉鎖されている場合に浮遊体の寸法設定によって、燃料
中における浮遊体の浮力に基づいて、閉鎖体のシール力をさらに高めることがで
きる。

【００１１】 本発明の別の構成によれば、浮遊体は閉鎖エレメントに直接固定されているか
又は、閉鎖エレメントと浮遊体との間に支承されたレバーを介して閉鎖エレメン
トと結合されている。閉鎖エレメントと直接結合されている浮遊体の大きな利点
としては、閉鎖エレメント全体が構造的に特に単純にひいては故障しにくく確実
に機能する、ということが挙げられる。浮遊体がレバーを介して本来の閉鎖エレ
メントと結合されている構成の大きな利点としては、有利にはレバーにレバー長
手方向軸線の方向でシフト可能に配置されている浮遊体のポジションとレバー長
さとを相応に選択することによって、特に閉鎖モーメントを、ひいては傘形弁と
して形成された閉鎖エレメントのシール力を調節可能に構成することができる、
ということが挙げられる。

【００１２】 また、閉鎖エレメントがサクション容器の底部に配置されていると有利であり
、この場合、傘形弁の傘状ヘッドはサクション容器の底部の、貯え容器の底部に
向けられた外側に配置されており、これに対して浮遊体はサクション容器の内部
に配置されている。しかしながらまた、閉鎖エレメントをサクション容器の底部
の領域においてサクション容器の側壁に配置することも可能であり、この場合閉
鎖エレメントの操作は、変向レバーによって閉鎖エレメントと結合された浮遊体
を介して行われる。

【００１３】 閉鎖エレメントの各位置及び所望のシール力に合わせられた、浮遊体サイズの
使用のみならず、操作エレメントとして例えば、燃料レベルに関連して制御され
る電磁石を設けることも可能である。燃料レベルを検出するために、このような
場合には自体公知の構造形式をもつ燃料充填センサを設けることが可能である。
このような操作装置には、閉鎖エレメントが燃料レベルもしくは充填された燃料
量から完全に切り離されて制御可能である、という利点がある。

【００１４】 実施例 次に図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

【００１５】 図１には、従来技術において公知の第１充填弁（Erstbefuellventil）を備え た燃料搬送モジュールの原理を示す断面図である。貯え容器１もしくは燃料タン
ク内に配置されているこのような燃料搬送モジュールは、サクション容器３を有
しており、このサクション容器３から燃料搬送ユニット２は燃料を相応な燃料導
管を介して、自動車の内燃機関に供給する。内燃機関の燃料余剰分は戻し導管４
を介して再び燃料搬送モジュールに戻される。戻し導管４はジェットポンプ１６
に接続されており、このジェットポンプ１６は、これが貯え容器１における燃料
内に浸漬している状態では、エジェクタ原理を用いてその推進ジェット（Treibs
trahl）によって、燃料を混合領域１７及び開口を介してサクション容器３の内 部に搬送する。サクション容器３内に達した燃料は、フィルタ１４，１５を介し
て次いで燃料搬送ユニット２に供給される。

【００１６】 最終組立てが完全に終了した後において燃料タンク１の充填時には、所定量の
燃料がサクション容器３の内部に達することが保証されねばならず、これによっ
て燃料搬送ユニット２は燃料を内燃機関に供給することが可能になる。そのため
にまず初め燃料が燃料タンク１内に充填される。サクション容器３の底部に配置
された閉鎖エレメント５は、その自重に基づいてこの底部における開口を覆って
いる。燃料タンク１内における燃料レベル６が十分な高さになって、十分な静圧
が形成された時に初めて、閉鎖エレメント５が開放され、これによって燃料は燃
料タンク１からサクション容器３の内部に達することができる。通常運転時にサ
クション容器３が燃料によって満たされている場合には、これによって閉鎖エレ
メント５に作用する静圧に基づいて、閉鎖エレメント５はサクション容器３の底
部における開口に向かって押圧され、これによって開口はシールされ、その結果
サクション容器３からの燃料は、その燃料レベル１３（図３参照）が燃料タンク
１における燃料レベル６の上に位置している場合、燃料タンク１へのサクション
容器３の戻り流もしくは空運転（Leerlaufen）を阻止する。従来技術における燃
料搬送モジュールにおいて閉鎖エレメント５を閉鎖するためには、従って燃料タ
ンク１内における比較的多量の燃料量が必要である。

【００１７】 図２には本発明による燃料搬送モジュールの、閉鎖エレメントもしくは第１充
填弁が配置されている領域が断面図で示されている。閉鎖エレメント５はこの場
合開放ポジションにおいて示されている。浮遊体７は閉鎖エレメント５の軸に直
接配置されており、この軸の、サクション容器３の底部１０の外側における端部
には、傘状もしくはきのこ状のヘッドが配置されている。この場合傘状もしくは
きのこ状のヘッドの直径は、閉鎖エレメントが閉鎖状態において底部１０におけ
る開口を覆うように選択されている。燃料タンク１が空であるか、又は極めてわ
ずかな燃料レベル６しか有していない場合、従って浮遊体７がサクション容器３
の内部において燃料によって取り囲まれていない場合に、閉鎖エレメントは閉鎖
エレメントの全質量（浮遊体の質量＋閉鎖エレメント固有の質量）に基づく慣性
力によって、開放ポジションにもたらされる。サクション容器３の底部１０はこ
の場合燃料タンク１の底部９から間隔をおいて位置している。底部９と底部１０
との間の間隔は、閉鎖エレメント５が完全に開放されたポジションから閉鎖され
たポジションに到るまで実施することができる最大行程を規定する。図示の開放
ポジションにおいては従って、燃料タンク１に充填された燃料のうちの既にわず
かな量が、サクション容器３の底部１０における開口を通してサクション容器３
内に流入することが可能であり、そして流入した燃料量はこのサクション容器３
から、図２には示されていない燃料搬送ユニットを用いて内燃機関へと供給可能
である。閉鎖エレメント５の軸に浮遊体７を直接取り付けることは、構造的に特
に簡単な解決策である。

【００１８】 図３には、図２に示された本発明による燃料搬送モジュールの一部の領域が示
されており、この場合サクション容器３の内部には、浮遊体７が燃料によって完
全に取り囲まれている燃料レベル１３が存在している。これによって生ぜしめら
れた浮力に基づいて閉鎖エレメント５は上昇させられ、サクション容器３の底部
１０の外側における傘状ヘッドは、底部１０における開口を覆うように、閉鎖さ
れるシールポジションに持ち上げられる。燃料レベル１３が十分に高く、これに
よって浮遊体７が燃料によって取り囲まれている場合には、従って第１充填弁は
閉鎖されており、第１充填弁の開放時にサクション容器３からその底部１０に配
置された開口を介して燃料タンク１に戻される、燃料の流れは中断されている。

【００１９】 図４には本発明の別の実施例が示されている。閉鎖エレメントはこの実施例で
も傘形弁（Schirmventil）の形で示されており、この傘形弁の傘状部分は閉鎖ポ
ジションにおいてサクション容器３の底部１０における開口を覆う。図４には第
１充填弁の開放されたポジションが示されている。浮遊体７はこの場合レバー８
を介して本来の閉鎖エレメント５と結合されている。レバー８はこの場合閉鎖エ
レメント５と浮遊体７との間の領域において支承されている。レバーの支承ポジ
ション及びレバーにおける浮遊体のポジションは有利には可変であり、その結果
、レバー力（Hebelkraft）つまり、燃料レベルに基づいて生ぜしめられる、浮遊
体７による浮力の作用時に、圧着力ひいてはサクション容器３の底部１０の内部
における傘形弁のシール力を規定するレバー力すなわちレバーを介してもたらさ
れる作用力は、調節可能もしくは予め選択可能である。

【００２０】 図４に示されている場合におけるように、燃料タンク１の第１充填時において
燃料搬送モジュールのサクション容器３内にまだ燃料が存在しない場合には、浮
遊体７の自重、つまり選択されたレバー力との関連において本体の閉鎖エレメン
トの慣性力よりも大きな力を生ぜしめる、浮遊体７の自重は、閉鎖エレメントを
開放ポジションに保つ。これによって、燃料タンク１内に比較的わずかな燃料量
しか存在しない場合において既に、燃料はサクション容器３の底部１０における
開口を通してサクション容器３の内部に流入することができる。サクション容器
３の内部に十分な燃料が存在する場合には、この燃料内において浮遊体７が浮遊
し、これによって底部１０における開口は傘形弁を用いて再び閉鎖される。

【００２１】 図５に示された本発明の別の実施例では、閉鎖エレメントは燃料搬送モジュー
ルの底部領域においてサクション容器３の側壁１２に配置されている。浮遊体７
は変向レバーもしくはアングルレバー１１を用いて本来の傘形弁と結合されてい
る。変向レバー１１の両方の脚によって形成される角度と、本来の閉鎖エレメン
トにおける一方の脚の相応な枢着とに基づいて、サクション容器３における燃料
欠乏時つまり浮遊体７の浮力不在時に、閉鎖エレメントは開放ポジションに保た
れる。サクション容器３内における燃料レベル１３の上昇に基づいて浮遊体７が
浮かび上がると、閉鎖エレメントは第２のポジションつまり閉鎖ポジションへと
押される。浮遊体７のサイズに応じてかつサクション容器３内における燃料レベ
ル１３に応じて、側壁１２に設けられた開口の領域における、閉鎖エレメントの
傘状部材の異なった強さのひいては所定可能な圧着力ひいてはシール力が生ぜし
められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来技術による、第１充填弁を備えた燃料搬送モジュールを示す図である。

【図２】 本発明による燃料搬送モジュールの第１充填弁を開放ポジションにおいて示す
図である。

【図３】 図２に示された第１充填弁を閉鎖ポジションにおいて示す図である。

【図４】 本発明による燃料搬送モジュールの別の実施例による第１充填弁を開放ポジシ
ョンにおいて示す図である。

【図５】 本発明による燃料搬送モジュールのさらに別の実施例による第１充填弁を開放
ポジションにおいて示す図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク、 ２ 燃料搬送ユニット、 ３ サクション容器、 ４ 戻
し導管、 ５ 閉鎖エレメント、 ６ 燃料レベル、 ７ 浮遊体、 ８ レバ
ー、 ９ 底部、 １０ 底部、 １１ アングルレバー、 １２ 側壁、 １
３ 燃料レベル、 １４，１５ フィルタ、 １６ ジェットポンプ、 １７
混合領域

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯え容器（１）から自動車の内燃機関に燃料を搬送する装置
   であって、燃料搬送ユニット（２）が設けられていて、該燃料搬送ユニット（２
   ）が吸込み側において、貯え容器（１）に接続されたサクション容器（３）と接
   続され、かつ吐出側もしくは圧力側において内燃機関と接続されており、燃料余
   剰分をサクション容器（３）に戻すための戻し導管（４）が設けられており、サ
   クション容器（３）が、底部領域に閉鎖エレメント（５）を有していて、該閉鎖
   エレメント（５）が、サクション容器（３）が貯え容器（１）に対して開放され
   ている第１ポジションと、サクション容器（３）が貯え容器（１）に対して閉鎖
   されている第２ポジションとの間において可動である形式のものにおいて、 閉鎖エレメント（５）が操作装置を有しており、該操作装置が、特に貯え容器
   （１）における低い燃料レベル又は０燃料レベル（６）において、閉鎖エレメン
   ト（５）を第１の開放ポジションに保ち、かつ、少なくとも燃料搬送ユニット（
   ２）がなお十分に燃料を内燃機関に供給できるほどの量の燃料が、サクション容
   器（３）内に存在している場合には、閉鎖エレメント（５）を第２の閉鎖ポジシ
   ョンに保つことを特徴とする、燃料を搬送する装置。
2. 【請求項２】 操作装置が浮遊体（７）である、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 閉鎖エレメント（５）がフラップ弁又は傘形弁として形成さ
   れていて、該弁のシール作用と閉鎖作用とが切り離されている、請求項１又は２
   記載の装置。
4. 【請求項４】 浮遊体（７）が直接閉鎖エレメント（５）に固定されている
   、請求項２又は３記載の装置。
5. 【請求項５】 浮遊体（７）が、閉鎖エレメント（５）と浮遊体（７）との
   間に支承されたレバー（８）を介して閉鎖エレメント（５）と結合されている、
   請求項２又は３記載の装置。
6. 【請求項６】 閉鎖エレメント（５）がサクション容器（３）の底部（１０
   ）に配置されている、請求項４又は５記載の装置。
7. 【請求項７】 浮遊体（７）が変向レバー（１１）を介して閉鎖エレメント
   （５）と結合されている、請求項２又は３記載の装置。
8. 【請求項８】 閉鎖エレメント（５）がサクション容器（３）の側壁（１２
   ）に配置されている、請求項７記載の装置。