JP2005214122A

JP2005214122A - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP2005214122A
Application number: JP2004023656A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Hayashi; 宣博林; Tetsuo Okazono; 哲郎岡薗
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2005-08-11
Also published as: US20050166973A1; CN1648437A; CN100402828C; DE102005004120A1; US7159574B2

Abstract

【課題】サブタンク内部の燃料の残留を低減する燃料供給装置を提供する。
【解決手段】サブタンク２０は、副室部３５に開口部３６、３７を有している。そのため、燃料供給装置１０が運転を停止しているとき、副室部３５に蓄えられた燃料は開口部３６、３７を経由してサブタンク２０の外部へ排出される。そのため、副室部３５に燃料が残留することはない。副室部３５への燃料の残留を低減することにより、副室部３５における残留した燃料の劣化あるいは変質が防止される。これにより、劣化あるいは変質した燃料により、副室部３５に収容されている第一ジェットポンプが腐食あるいは損傷したり、第一ジェットポンプの機能が妨げられることはない。また、開口部３６、３７を経由して副室部３５の燃料を排出することにより、副室部３５には無用な燃料が留まらない。したがって、燃料タンクの内部の燃料を確実に外部へ排出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクの内部の燃料を燃料タンクの外部へ供給する燃料供給装置に関する。

燃料タンクの内部の燃料の残量が減少しても、安定して燃料を供給する燃料供給装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。このような燃料供給装置では、燃料タンクの内部に設置され、燃料ポンプなどを収容するサブタンクを有している。

特開平９−２６８９５７号公報

ところで、本出願人は、サブタンクのない複数の空間部に区画し、そのうち一つの空間部に燃料ポンプを収容することを検討している。しかし、このような場合、燃料ポンプが収容された空間部においては燃料ポンプが作動することにより燃料が循環するものの、他の空間部においては燃料ポンプがないため燃料が残留しやすい。
このような残留燃料が例えば酸化などにより変質、劣化すると、サブタンクなどの燃料供給装置の各部の腐食などを招き、各部の機能を妨げるという問題が発生する。

そこで、本発明の目的は、サブタンク内部の燃料の残留を低減する燃料供給装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、以下の技術的手段を備える。
すなわち、請求項１から４のいずれか記載の発明では、少なくとも第一空間部および第二空間部にサブタンクの内部を区画し、第一空間部に燃料ポンプが設置されるとともに、第二空間部とサブタンクの外部とを連通し、第二空間部の内部に蓄えられた燃料をサブタンクの外部に排出する開口部を備えていることを特徴とする。
これにより、燃料ポンプのない第二空間部においても、開口部を介して燃料をサブタンクの外部へ排出することができ、燃料の残量を低減することができる。したがって、残留した燃料の劣化、および劣化した燃料による各部の腐食などを防止することができる。

特に、請求項２記載の発明では、開口部は第一ジェットポンプを収容する第二空間部に設置されている。第二空間部は、サブタンクの周壁部、底部および隔壁により袋状に形成されている。そのため、第一ジェットポンプにより第二空間部に汲み上げられた燃料のうち、隔壁を乗り越えて第一空間部に流入することができない燃料は、第二空間部に残留する。そこで、第二空間部に開口部を設置することにより、燃料供給装置が運転を停止しているとき、第二空間部に汲み上げられた燃料は開口部を経由してサブタンクの外部へ排出される。したがって、サブタンクの内部への燃料の残留を低減することができる。

また、請求項３記載の発明では、開口部の開口面積は第二ジェットポンプによる燃料の供給量よりも開口部を経由した燃料の排出量が小さくなるように設定されている。これにより、第二ジェットポンプが燃料を汲み上げると、サブタンクの内部は燃料でみたされる。一方、燃料供給装置の運転停止時には、第二空間部の燃料は開口部を経由して排出される。したがって、サブタンクの内部への燃料の残留を低減することができる。

従来、サブタンクの側壁部の外側には例えばセンダゲージなどの燃料液面検出手段が設置される。燃料液面検出手段は、燃料タンクに蓄えられている燃料の液面、および燃料の残量を検出する。そのため、例えばサブタンクの側壁部に開口部を設置すると、燃料液面検出手段と開口部を経由して排出された燃料とが干渉するおそれがある。燃料液面検出手段と開口部を経由して排出された燃料とが干渉すると、燃料タンクの内部における燃料の液面位置の検出精度が低下するおそれがある。そこで、請求項４記載の発明では、サブタンクの底部に開口部を設置している。これにより、サブタンクの内部から外部へ排出される燃料は、底部に設置されている開口部を経由して燃料液面検出手段と干渉しない方向へ流出する。したがって、燃料タンクの内部における燃料の液面位置の検出精度を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料供給装置を図２および図３に示す。燃料供給装置１０の蓋部材１１は円板状に形成されている。蓋部材１１は、樹脂で一体成形された図示しない燃料タンクの上壁に取り付けられ、燃料タンクの上壁が形成する開口を塞ぐ。燃料供給装置１０を収容する図示しない燃料タンクは、図示しないドライブシャフトを跨いで車両に搭載される。燃料タンクは、第一タンク室および第二タンク室、ならびに第一タンク室と第二タンク室とを接続しドライブシャフトを跨ぐ接続部を有する鞍型に形成されている。燃料供給装置１０は、燃料タンクの第一タンク室に設置される。

燃料供給装置１０は、蓋部材１１およびサブタンク２０を備えている。燃料供給装置１０は、蓋部材１１とサブタンク２０とを軸方向へ相対的に往復移動可能に支持する第一シャフト２１および第二シャフト２２を備えている。燃料供給装置１０は、サブタンク２０などの蓋部材１１以外の部材が燃料タンクの内部に収容される。
蓋部材１１には、燃料吐出管１２および電気コネクタ１３が設置されている。燃料吐出管１２は、サブタンク２０の内部に収容されている図示しない燃料ポンプから吐出された燃料が燃料タンクの外部へ向けて流れる管である。電気コネクタ１３は、図示しない電源と接続され、リード線１４を経由してサブタンク２０に収容されている図示しない燃料ポンプに電力を供給する。

第一シャフト２１および第二シャフト２２は、軸方向の一方の端部が蓋部材１１の圧入部１５に圧入されている。第一シャフト２１または第二シャフト２２の他方の端部は、図１および図３に示すようにそれぞれサブタンク２０に設置されている第一支持部２３または第二支持部２４に支持される。第一シャフト２１および第二シャフト２２は、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属または樹脂などの非金属により形成されている。図２に示すように、第一シャフト２１の外周側には付勢手段としてのスプリング２５が設置されている。スプリング２５は、一方の端部が蓋部材１１に設置されている圧入部１５のサブタンク２０側の端部に接しており、他方の端部がサブタンク２０に接している。スプリング２５は、軸方向へ伸びる力を有している。そのため、スプリング２５は、蓋部材１１とサブタンク２０とを互いに離れる方向へ押し付ける。

蓋部材１１とサブタンク２０とは、第一シャフト２１および第二シャフト２２に支持され、かつスプリング２５に押し付けられることによって、軸方向へ相対的に往復移動可能である。これにより、例えば樹脂で形成されている燃料タンクが温度変化による内圧の変化や燃料量の変化により膨張または収縮しても、サブタンク２０はスプリング２５の押し付け力により燃料タンクの内底部に押し付けられる。

サブタンク２０には、図３に示すように燃料ポンプ４１および燃料フィルタ４２、ならびに図示しないサクションフィルタおよびプレッシャレギュレータなどが収容されている。また、サブタンク２０には、第一ジェットポンプ６０および第二ジェットポンプ７０が設置されている。サクションフィルタは、燃料ポンプ４１がサブタンク２０の内部から吸入する燃料に含まれる比較的大きな異物を捕集する。プレッシャレギュレータは、燃料ポンプ４１が吐出する燃料の圧力を所定の圧力に調整する。燃料フィルタ４２は、燃料ポンプ４１から吐出される燃料に含まれる比較的小さな異物を捕集する。燃料ポンプ４１は、図２の下方を燃料吸入側に、上方を燃料吐出側にしてサブタンク２０の内部に収容されている。燃料ポンプ４１は、図示しないモータを有し、モータとともに回転する図示しない回転部材により燃料吸引力を発生する。

サブタンク２０は、周壁部３１と、周壁部３１の反蓋部材側の端部に底部３２とを有する有底の筒状に形成されている。サブタンク２０は、周壁部３１と底部３２とから形成される空間を区画する隔壁３３を有している。隔壁３３は、略円筒状の周壁部３１を周方向に一部を短絡して設置されている。すなわち、隔壁３３は、略円筒状の周壁部３１に対し弦となる。隔壁３３は、反蓋部材側の端部が底部３２と結合している。これにより、サブタンク２０の内部は、隔壁３３によって二つの空間、すなわち第一空間部としての主室部３４と第二空間部としての副室部３５とに区画される。主室部３４には、燃料ポンプ４１、燃料フィルタ４２、サクションフィルタおよびプレッシャレギュレータなどが収容される。副室部３５には、第一ジェットポンプ６０が収容される。

第一ジェットポンプ６０は、燃料ポンプ４１から供給される燃料を噴射することにより、吸引力を発生し、第二タンク室に蓄えられている燃料を吸引する。第一ジェットポンプ６０によって第二タンク室から吸引された燃料は、副室部３５に供給され副室部３５に蓄えられる。サブタンク２０の内部を主室部３４と副室部３５とに区画する隔壁３３は、蓋部材１１側の端部が周壁部３１よりも底部３２側に位置している。すなわち、隔壁３３は、周壁部３１よりも低い。そのため、第一ジェットポンプ６０により吸引され副室部３５に蓄えられた燃料は、液面が上昇すると隔壁３３を乗り越えて主室部３４に溢れる。これにより、サブタンク２０の主室部３４には副室部３５から溢れた燃料が供給される。

また、サブタンク２０の外側には図２に示すように第二ジェットポンプ７０が設置されている。第二ジェットポンプ７０は、ノズル部７１およびスロート部７２を有している。ノズル部７１には、供給通路部７３を経由して燃料ポンプ４１で加圧された燃料の一部が供給される。スロート部７２は、サブタンク２０の主室部３４に接続している。燃料ポンプ４１からノズル部７１に供給された燃料は、スロート部７２に向けて噴射される。そのため、スロート部７２には燃料を吸引する吸引圧が発生する。これにより、サブタンク２０の外部の燃料すなわち燃料タンクの第一タンク室の燃料はサブタンク２０の内部へ汲み上げられる。

第一ジェットポンプ６０および第二ジェットポンプ７０により、燃料ポンプ４１が収容されているサブタンク２０の主室部３４には常に燃料が供給される。これにより、燃料タンクの第一タンク室の燃料の液面が低下しても、サブタンク２０の周囲に残留する燃料はサブタンク２０の内部に汲み上げられる。その結果、サブタンク２０の内部は、燃料タンクの内部の液面位置に関わらず燃料で満たされる。

燃料供給装置１０は、燃料液面検出手段としてのセンダゲージ５０を有している。センダゲージ５０は、サブタンク２０の周壁部３１の外側に設置されている。センダゲージ５０は、検出部５１、アーム部５２およびフロート部５３を有している。検出部５１は、サブタンク２０の周壁部３１に取り付けられている。アーム部５２は、一方の端部が周壁部３１に接続し、他方の端部にフロート部５３を有している。フロート部５３は、燃料タンクの内部に蓄えられている燃料に浮遊可能である。燃料タンクの内部の燃料の液面位置に応じて、フロート部５３は燃料タンクの内部を上下に移動する。フロート部５３に接続するアーム部５２は、検出部５１を中心に回転可能である。そのため、アーム部５２はフロート部５３の上下の移動に応じて回転する。これにより、アーム部５２と検出部５１との接触状態が変化し、接触状態の変化を検出することにより燃料の液面位置は検出される。センダゲージ５０で検出された燃料の液面位置は、電気信号として電気コネクタ１３を経由して外部の図示しない制御装置に出力される。

サブタンク２０は、図１、図４および図５に示すように副室部３５の反蓋部材側に開口部３６、３７を有している。開口部３６、３７は、副室部３５を形成するサブタンク２０の底部３２を貫いて副室部３５の内部と外部とを接続している。開口部３６、３７は、副室部３５を形成するサブタンク２０の底部３２に設置されている。また、開口部３６、３７は、概ねサブタンク２０の軸方向にサブタンク２０の底部３２を貫いている。そのため、副室部３５の燃料は開口部３６、３７を経由して図２および図５の下方へ排出される。これにより、副室部３５から排出された燃料は、センダゲージ５０のフロート部５３などと干渉することなく、サブタンク２０の底部３２と対向する燃料タンクの内底部に向けて排出される。

開口部３６、３７の開口面積の総和は、第二ジェットポンプ７０によるサブタンク２０への燃料供給量よりも開口部３６、３７を経由して副室部３５から排出される燃料量が小さくなるように設定されている。すなわち、第二ジェットポンプ７０によるサブタンク２０への燃料供給量をＱ１とし、開口部３６、３７を経由して副室部３５から排出される燃料量の総和をＱ２とすると、Ｑ１＞Ｑ２である。これにより、第二ジェットポンプ７０の運転中、すなわち燃料供給装置１０の運転中は、副室部３５に供給される燃料量が副室部３５から排出される燃料量よりも多くなる。したがって、サブタンク２０の内部は燃料により満たされる。
一方、燃料供給装置１０の運転停止中は、第一ジェットポンプ６０および第二ジェットポンプ７０も運転されず、副室部３５には燃料が供給されない。そのため、副室部３５の燃料は、開口部３６、３７から排出され、液面が低下する。その結果、燃料供給装置１０の運転が停止されると、副室部３５の燃料は排出される。

以上、説明したように、本発明の一実施形態による燃料供給装置１０では、サブタンク２０の副室部３５には開口部３６、３７が設置されている。そのため、燃料供給装置１０が運転を停止しているとき、副室部３５に蓄えられた燃料は開口部３６、３７を経由してサブタンク２０の外部へ排出される。そのため、副室部３５に燃料が残留することはない。副室部３５への燃料の残留を低減することにより、副室部３５における残留した燃料の劣化あるいは変質が防止される。これにより、劣化あるいは変質した燃料により、副室部３５に収容されている第一ジェットポンプが腐食あるいは損傷したり、第一ジェットポンプの機能が妨げられることはない。また、開口部３６、３７を経由して副室部３５の燃料を排出することにより、副室部３５には無用な燃料が留まらない。したがって、燃料タンクの内部の燃料を確実に外部へ排出することができる。

また、燃料供給装置１０は、副室部３５を形成するサブタンク２０の底部３２に軸方向に沿って伸びる開口部３６、３７を有している。これにより、副室部３５から排出される燃料は、反蓋部材側へ流れる。そのため、サブタンク２０の外側にセンダゲージ５０を設置する場合、副室部３５から排出される燃料の流れとセンダゲージ５０のフロート部５３とが干渉することはない。したがって、センダゲージ５０による燃料の液面位置の検出を精密に行うことができる。

さらに、開口部３６、３７の開口面積の総和は、第二ジェットポンプ７０によってサブタンク２０に流入する燃料量Ｑ１が開口部３６、３７を経由して副室部３５から排出される燃料量Ｑ２よりも大きくなるように設定している。したがって、燃料供給装置１０の運転中はサブタンク２０の内部を燃料で満たすことができるとともに、運転停止中は確実に副室部３５の燃料を排出することができる。

（その他の実施形態）
上記の実施形態では、副室部３５に第一ジェットポンプを収容する燃料供給装置１０に本発明を適用する例ついて説明した。しかし、例えば副室部３５に第一ジェットポンプを収容しない燃料供給装置に本発明を提供してもよい。近年、部品の共通化によるコストの削減が図られている。そのため、鞍型でない一般的な燃料タンクにも上述の実施形態と同形状のサブタンク２０を備える燃料供給装置を適用する場合がある。この場合、タンク室間の燃料の移送は不要となり。第一ジェットポンプは不要となる。そのため、副室部３５は収容する部材のない空間部となる。そこで、副室部３５に開口部３６、３７を形成することにより、副室部３５に流入した燃料は開口部３６、３７を経由して外部へ排出される。したがって、部品の共通化を図ることができるとともに、サブタンク２０の内部への無用な燃料の残留を防止することができる。

また、上記の実施形態では、副室部３５を形成するサブタンク２０の底部３２に開口部３６、３７を設置する例について説明した。しかし、センダゲージ５０と開口部３６、３７とが排出される燃料による干渉を起こさない位置関係にある場合、あるいはセンダゲージ５０を備えない燃料供給装置の場合、開口部３６、３７はサブタンク２０の底部３２に限らず、サブタンク２０の周壁部３１に設置してもよい。

さらに、上記の実施形態では、副室部３５にのみ開口部３６、３７を設置する例について説明した。しかし、主室部３４に開口部を設置してもよい。これにより、主室部３４への燃料の残留を低減することができる。また、サブタンク２０の内部は、主室部３４と副室部３５の二つの空間部に区画するだけでなく、三つ以上の空間部に区画してもよい。この場合、三つ以上の空間部の少なくとも一つ以上の空間部に開口部を形成することができる。さらに、上記の実施形態では、副室部３５に二つの開口部３６、３７を設置する例について説明した。しかし、開口部の数は、例えばサブタンク２０の形状やジェットポンプの性能などに基づいて任意に設定することができる。
また、上記の実施形態では、副室部３５に設置する燃料系部品として第一ジェットポンプを挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば液面計のサーミスタなどジェットポンプ以外の他の燃料系部品を副室部３５に設置してもよい。

本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す概略図であって、サブタンクを蓋部材側から見た図である。本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す概略図である。本発明の一実施形態による燃料供給装置を蓋部材側から見た概略図である。図１の矢印ＩＶ方向からサブタンクを見た矢視図である。図１のＶ−Ｖ線で切断した断面図である。

符号の説明

１０燃料供給装置、２０サブタンク、３１周壁部、３２底部、３３隔壁、３４主室部（第一空間部）、３５副室部（第二空間部）、３６、３７開口部、６０第一ジェットポンプ、７０第二ジェットポンプ

Claims

燃料タンクの内部に収容され、内部が少なくとも第一空間部および第二空間部に区画されているサブタンクと、
前記第一空間部に設置され、前記サブタンクの内部の燃料を前記燃料タンクの外部に吐出する燃料ポンプと、
前記第二空間部と前記サブタンクの外部とを連通し、前記第二空間部の内部に蓄えられた燃料を前記サブタンクの外部に排出する開口部と、
を備えることを特徴とする燃料供給装置。
少なくとも第一タンク室および第二タンク室を有する燃料タンクの内部に収容され、前記サブタンクが前記第一タンク室に設置されている燃料供給装置であって、
前記サブタンクの前記第二空間部に設置され、前記第二タンク室に蓄えられている燃料を、前記第一タンク室側へ吸引する第一ジェットポンプを備えることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
前記サブタンクの外部の燃料を前記サブタンクの内部に汲み上げる第二ジェットポンプを備え、
前記開口部の開口面積は、前記第二ジェットポンプが前記サブタンクの内部に汲み上げる燃料の供給量よりも前記第二空間部から排出される燃料の排出量が小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
前記開口部は、前記サブタンクの底部に設置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の燃料供給装置。