JP2006336524A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料タンク内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンクに設ける上で、燃料タンクからの燃料漏れ量を抑えることのできる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】 燃料タンク２の開口部２ａを閉塞する蓋体３に、燃料タンク２内の燃料蒸気を燃料タンク２外に導く通気管１６を設けて、通気管１６を開口部２ａに貫通させるようにしたので、通気管１６専用の開口部を燃料タンク２に設ける必要がない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料供給装置に関する。

従来、燃料タンクには、燃料タンク内の燃料を内燃機関などに供給する燃料供給装置（例えば、特許文献１参照）や、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を燃料タンク外へ排出する通気管などが設けられる。

このような燃料タンクには、燃料供給装置を取り付けるための開口部、通気管を取り付けるための開口部が設けられる。
特開２００４−１３７９８５号公報

しかしながら、このように燃料タンクに燃料供給装置用の開口部と通気管用の開口部とが設けられることにより、燃料タンクからの燃料漏れ量を増大させてしまうという課題がある。

本発明の目的は、燃料タンク内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンクに設ける上で、燃料タンクからの燃料漏れ量を抑えることのできる燃料供給装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、燃料タンクの開口部を閉塞する蓋体と、前記燃料タンク内に配置され、前記燃料タンク内の液体燃料を吸引し前記蓋体を介して前記燃料タンク外に送出する燃料ポンプと、前記開口部を貫通する配置で前記蓋体を貫通して前記蓋体に設けられ、一端部が前記燃料タンク外に位置する一方、他端部が前記燃料タンク内で前記燃料タンクに固定され、前記燃料タンク内の燃料蒸気を前記燃料タンク外に導く通気管と、を備えることを趣旨とする。

したがって、燃料タンク内の燃料蒸気を排出するため構造としての通気管が、燃料タンクの蓋体用の開口部を用いて燃料タンクに設けられるので、通気管専用に燃料タンクに開口部を設ける必要がない。よって、燃料タンク内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンクに設ける上で、燃料タンクからの燃料漏れ量を抑えることができる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記燃料タンクの内外を連通する連通流路が内部に形成され前記燃料タンク内の燃料蒸気を前記燃料タンク外に導く、前記蓋体に設けられた通気部と、前記蓋体の燃料タンク内部側において前記連通流路に連通して設けられ、前記燃料タンク内の液体燃料が規定量以上になった場合に前記燃料タンクと前記連通流路との連通を遮断する燃料制限バルブと、を備え、前記通気管は、前記連通流路に連通して設けられていることを特徴とする。

したがって、燃料タンク内の燃料蒸気を排出するため構造としての通気部が蓋体に設けられているので、通気部専用に燃料タンクに開口部を設ける必要がない。よって、燃料タンク内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンクに設ける上で、燃料タンクからの燃料漏れ量を抑えることができる。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記通気部は、前記連通流路が内部に形成された燃料回収室を有し、前記燃料回収室は、該燃料回収室の底壁に形成され前記燃料タンクに連通される連通口部と、この連通口部よりも上方に設けられ燃料蒸気を排出する排出口部とを有し、前記燃料タンク内の燃料蒸気が前記連通口部から導入される一方、該燃料回収室内の液体燃料を前記連通口部から前記燃料タンクへ向けて排出し、前記通気管の前記一端部は、前記燃料回収室の底壁から前記燃料回収室の内部に突出して設けられ、該一端部の上端は、前記連通口部よりも上方に位置付けられていることを特徴とする。

したがって、燃料タンクから燃料回収室内へ導入された燃料蒸気が冷却されて液体燃料となった場合や、燃料回収室から排出された燃料蒸気が冷却されて液体燃料となって燃料回収室に逆流した場合、車両の旋回時，傾斜時の燃料タンク内の液面揺動により燃料タンク内の液体燃料が燃料制限バルブを通って燃料回収室に流入した場合、その液体燃料は燃料回収室の開口部から燃料制限バルブを経由して燃料タンクに戻される。このとき、通気管は、その一端部が燃料回収室の底壁から燃料回収室の内部に突出し該一端部の上端が開口部よりも上方に位置するので、燃料回収室内の液体燃料が通気管に流入することが防止され、これにより、通気管が液体燃料によって閉塞されることが防止される。

本発明の第１の実施形態を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施形態では、内燃機関を搭載した車両である自動車の燃料タンクに装着される燃料供給装置が例示される。図１は、本実施形態の燃料供給装置の燃料タンクに装着された状態での概略構成を示す縦断側面図、図２は、燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図、図３は、傾斜状態の燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図である。

図１に示すように、本実施形態の燃料供給装置１は、燃料タンク２の上部に設けられた開口部２ａを塞ぐように燃料タンク２に取り付けられる蓋体３と、蓋体３の下方で燃料タンク２内に収容される垂下部４と、蓋体３を介して燃料タンク２内の燃料蒸気を燃料タンク２の外部に排出する排出部５と、を備えている。

燃料タンク２は、内部に液体燃料を貯留可能であり、その側部の上部には、燃料タンク内に液体燃料を注入するための給油管２ｂが設けられている。

垂下部４は、蓋体３に上下動自在に支持されている。本実施形態では、蓋体３から下方に伸びる二本のロッド６が、垂下部４に設けられたガイド孔（図示せず）に緩挿されている。そして、蓋体３と垂下部４との間には、圧縮バネとしてのコイルバネ（図示せず）が介装され、このコイルバネの付勢力によって、垂下部４が蓋体３に対して下方に押され、垂下部４の底面が、燃料タンク２の底面上に押し付けられる。

垂下部４は、樹脂製のケーシング７を有し、このケーシング７の内部には燃料ポンプ８や、図示しない燃料フィルタ、ジェットポンプ等が収納されている。また、このケーシング７の内部は、ジェットポンプによって燃料タンク２から移送された燃料を貯留する構造となっている。また、垂下部４には、燃料に浮かぶフロート９の位置によって燃料の残量を計測する燃料レベルゲージ１０等も設けられている。

燃料ポンプ８は、ケーシング７の内部の燃料を吸引し、この燃料を、タンク内配管１１、蓋体３に形成された流路（図示せず）、タンク外配管（図示せず）などを介して燃料タンク２外の内燃機関に向けて送出する。なお、燃料ポンプ８は、蓋体３と垂下部４との間で配索されるケーブル、および蓋体３の上面に設けられたコネクタを介して外部電源（または制御装置；いずれも図示せず）に接続されている。

図２に示すように、蓋体３は、上面閉止の扁平な略円柱状の基体部１２、この基体部１２の上壁１３に設けられた通気部３０などから構成されている。基体部１２の上壁１３には、燃料タンク２の内外を連通し、タンク内配管１１とタンク外配管（図示せず）とを連通する前述した流路（図示せず）が形成されている。通気部は、排出部５の構成要素であり、その詳細は後述する。

図１及び図２に示すように、排出部５は、通気部３０、この通気部３０に接続された燃料制限バルブであるフューエル・リミテッド・ベント・バルブ（以下、ＦＬＶＶと記す）１５、同様に通気部３０に接続された通気管１６、この通気管１６の端部に設けられたバルブであるロール・オーバー・バルブ（以下、ＲＯＶと記す）１７などから構成されている。この排出部５は、概略的には、燃料タンク２の内部に生じた燃料蒸気を、ＲＯＶ１７を介しての通気管１６、ＦＬＶＶ１５を経由して通気部３０へ集め、通気部３０からキャニスタ（図示せず）に排出するものである。また、排出部５は、キャニスタを介して大気に連通されており、内燃機関への燃料供給時に燃料タンク２内に空気を導入したり、燃料給油時に燃料タンク２内の空気を燃料タンク２外へ排出する機能も有する。

通気部３０は、蓋体３の上壁１３に設けられた燃料回収室１４とこの燃料回収室１４に連設されたパイプ部２２とを有している。

燃料回収室１４は、基体部１２の上壁１３によって構成された底壁１８ａと、この底壁１８ａから上方へ立設された側壁１８ｂと、側壁１８ｂの上側を閉止する上壁１８ｃとを備え、内部に液体燃料や燃料蒸気、空気などを収納可能とされている。

燃料回収室１４の底壁１８ａには、連通口部である第１の開口部２０と、第２の開口部２１とが形成されている。第１の開口部２０は、ＦＬＶＶ１５に連通されており、ＦＬＶＶ１５から排出される燃料蒸気を燃料回収室１４に導入するとともに、蒸気状態から液化した燃料回収室１４内の液体燃料をＦＬＶＶ１５へ排出する。

第２の開口部２１には、通気管１６の一端部１６ａが挿嵌されている。

燃料回収室１４の側壁１８ｂには、第１の開口部２０よりも上方に位置付けられ燃料回収室１４の内外を連通する排出口部１８ｄが形成されており、この排出口部１８ｄには、パイプ部２２が連設されている。このパイプ部２２は、外部配管を介してキャニスタに連通されており、燃料回収室１４内の燃料蒸気をキャニスタへ排出するものである。ここで、パイプ部２２とキャニスタとを連通する外部配管は、パイプ部２２からキャニスタへ向けて上り流路となるように配策されているのが好適である。このようにすることにより、外部配管に蒸気状態から液化した液体燃料が停留することが防止される。

このような通気部３０の内部には、第１の開口部２０から燃料回収室１４、排出口部１８ｄ、パイプ部２２に至る連通流路３１が形成されている。連通流路３１は、燃料タンクの内外を連通するとともに、燃料タンク２内の燃料蒸気を燃料タンク２外に導くものである。

ＦＬＶＶ１５は、蓋体３の基体部１２における上壁１３の下側に連結部材２３を介して固定されている。連結部材２３には、ＦＬＶＶ１５と第１の開口部２０とを連通する上下方向に延在した流路２４が形成されている。即ち、ＦＬＶＶ１５は、第１の開口部２０に下方から連通する位置で蓋体３に設けられている。

ＦＬＶＶ１５は、燃料タンク２と第１の開口部２０とを連通する流路と、この流路を開閉する弁（何れも図示せず）とを有しており、開弁状態においては燃料タンク２内の燃料蒸気を燃料回収室１４へ導くとともに、燃料回収室１４の第１の開口部２０から排出される液体燃料を燃料タンク２に戻す。また、ＦＬＶＶ１５は、燃料タンク２への給油の際などに燃料タンク２内の液体燃料が規定量以上になった場合には閉弁状態となって燃料タンク２と燃料回収室１４との連通を遮断する。なお、このようなＦＬＶＶ１５の弁は、燃料タンク２の流体燃料から受ける浮力によって動作する構造である。

通気管１６は、燃料タンク２内の燃料蒸気を燃料回収室１４に導くものであり、燃料回収室１４の第２の開口部２１に挿嵌された第１の管部材２５と、この第１の管部材２５に接続された第２の管部材２６とから構成されている。

第１の管部材２５の燃料回収室１４側の端部、即ち、通気管１６の燃料回収室１４側の一端部１６ａは、燃料回収室１４の底壁１８ａから燃料回収室１４の内部に突出し、該一端部１６ａの上端は、第１の開口部２０よりも上方に位置している。詳しくは、車両の全車輪の接地を条件とした仮想水平面Ｐ（図３）に対する車体の傾斜限界まで車体が傾斜した場合、又は、車両旋回時の遠心力により燃料タンク２内の液面が傾いた場合においても、第１の開口部２０よりも通気管１６の一端部１６ａの方が上方に位置するように通気管１６が設けられている。この一例として、第１の開口部２０の右側に通気管１６の一端部１６ａが位置付けられ、かつ、第１の開口部２０と通気管１６の一端部１６ａとが、車幅（左右）方向に沿って一直線状に配列されている場合を説明する。この場合には、図３に示すように、第１の開口部２０からの通気管１６の高さをＨ、車両の全車輪の接地を条件とした仮想水平面Ｐに対する車体右側が左側に対して下がる向きでの車体の傾斜限界角度をθ（但し、θ＞０）、通気管１６の一端部１６ａにおける第１の開口部２０側とは反対側の内周面の上端と第１の開口部２０における通気管１６側の内周面の上端との間の距離をＬ（但し、Ｌ＞０）とすると、Ｈ＞Ｌ・ｔａｎθ とすればよい。

また、第２の管部材２６における第１の管部材２５側とは反対側の端部、即ち、通気管１６の他端部１６ｂは、燃料タンク２の内部における上部の側部に位置付けられており、この他端部１６ｂには、ＲＯＶ１７が取り付けられている。また、通気管１６は、側面視略Ｕ字状になるように配策されている。

また、通気管１６の一端部１６ａは、気体を通流し液体を通流しない液体侵入阻止材２７によって塞がれている。この液体侵入阻止材２７は、例えば、ゴアテックス（登録商標）によって形成されている。

ＲＯＶ１７は、燃料タンク２と通気管１６とを連通する流路と、この流路を開閉する弁（何れも図示せず）とを有しており、車両が旋回したり、傾斜したりしたときに、上記流路を弁によって塞ぎ、燃料タンク２内の燃料が当該流路から流出して通気管１６に流入するのを規制するものである。

このような構成において、燃料タンク２内で発生した燃料蒸気は、ＲＯＶ１７を介しての通気管１６や、ＦＬＶＶ１５を介しての第１の開口部２０から燃料回収室１４に導入され、パイプ部２２、外部配管を経由してキャニスタへ排出される。

以上説明したように、本実施形態では、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出するため構造としての通気管１６が、燃料タンク２の蓋体２用の開口部２ａを用いて燃料タンク２に設けられるので、通気管１６専用に燃料タンクに開口部を設ける必要がない。よって、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンク２に設ける上で、燃料タンク２からの燃料漏れ量を抑えることができる。

また、本実施形態においては、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出するため構造としての通気部３０が蓋体３に設けられているので、通気部３０専用に燃料タンク２に開口部を設ける必要がない。よって、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンク２に設ける上で、燃料タンク２からの燃料漏れ量を抑えることができる。

また、本実施形態においては、外気温が低い場合には、燃料回収室１４内の燃料蒸気が冷却されて液体燃料となったり、燃料回収室１４から排出された燃料蒸気が冷却されて液体燃料となって燃料回収室１４に逆流することがある。この場合、燃料回収室１４内の液体燃料Ａは、第１の開口部２０からＦＬＶＶ１５に排出されＦＬＶＶ１５を経由して燃料タンク２内に戻される。即ち、燃料回収室１４は、燃料タンク２から排出された燃料を回収して燃料タンク２に戻す機能を有する。そして、このとき、通気管１６は、その一端部１６ａが燃料回収室１４の底壁１８ａから燃料回収室１４の内部に突出し該一端部１６ａの上端が第１の開口部２０よりも上方に位置しているので、燃料回収室１４内の液体燃料Ａが通気管１６に流入することが防止される。したがって、通気管１６が液体燃料によって閉塞されることが防止される。

また、本実施形態では、ＦＬＶＶ１５は流路２４を介してか下方から第１の開口部２０に連通しているので、ＦＬＶＶ１５と第１の開口部２０との間に液体燃料が滞留することが防止される。よって、この液体流路が液体燃料によって閉塞されることが防止される。

また、本実施形態においては、車両の全車輪の接地を条件とした仮想水平面Ｐに対する車体の傾斜限界まで車体が傾斜した場合、又は、車両旋回時の遠心力により燃料タンク２内の液面が傾いた場合においても、第１の開口部２０よりも通気管１６の一端部１６ａの方が上方に位置するように通気管１６が設けられていることにより、車体が仮想水平面Ｐに対して傾斜限界まで傾いた場合、又は、車両旋回時の遠心力により燃料タンク２内の液面が傾いた場合でも、燃料回収室１４内の液体燃料Ａが通気管１６に流入することが防止され、通気管１６が液体燃料によって閉塞されることが防止される。

また、本実施形態においては、通気管１６の一端部１６ａが、気体を通流し液体を通流しない液体侵入阻止材によって塞がれていることにより、燃料回収室１４の液体燃料Ａが通気管１６に流入することがより防止される。したがって、通気管１６が液体燃料によって閉塞されることがより防止される。

次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。前述した実施形態と同じ部分は同一符号で示し説明も省略する。図４は、本実施形態の燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図である。

本実施形態は、通気管１６の一端部１６ａの接続先が第１の実施形態と異なる。図４に示すように、本実施形態の通気管１６の一端部１６ａは、燃料回収室１４ではなくパイプ部２２に接続され、パイプ部２２内部の連通流路に連通されている。詳しくは、通気管１６の一端部１６ａは、パイプ部２２の内部に下方から突出している。そして、蓋体には、第２の貫通孔に代えて、燃料回収室１４の外側に位置させた貫通孔３２が形成されており、この貫通孔に通気管１６が挿通され、通気管１６が燃料タンク２内側から外側へ延出している。

このような構成において、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出するため構造としての通気管１６が、燃料タンク２の蓋体２用の開口部２ａを用いて燃料タンク２に設けられるので、通気管１６専用に燃料タンクに開口部を設ける必要がない。よって、第１の実施形態と同様に、燃料タンク２内の燃料蒸気を排出する構造を燃料タンク２に設ける上で、燃料タンク２からの燃料漏れ量を抑えることができる。

また、本実施形態では、通気管１６の一端部１６ａがパイプ部２２に接続されていることにより、燃料回収室１４内の液体燃料が通気管１６に侵入するのが防止される。

また、本実施形態では、通気管１６の一端部１６ａがパイプ部２２の内部に下方から突出していることにより、パイプ部２２内部を流れる液体燃料がパイプ部２２に流入するのが防止される。

なお、本発明は、次のような別の実施形態に具現化することができる。以下の別の実施形態でも上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。

（１）上記実施形態では、蓋体３の通気部３０（燃料回収室１４、パイプ部２２）に一つの通気管１６だけを連通させた例を示したが、複数の通気管１６を通気部３０に連通させてもよい。

（２）また、上記実施形態では、通気管１６を複数の管部材２５，２６によって構成した例を示したが、通気管１６を一つの部材から構成してもよい。

（３）また、上記実施形態では、第１の管部材２５と蓋体３とを別部材で構成した例を示したが、第１の管部材２５を蓋体に一体に形成してもよい。

また、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項１ないし３の何れか一つに記載の燃料供給装置において、前記通気管の他端部に設けられ、燃料タンク内の液体燃料が前記通気管に流入するのを規制するバルブを備えることを特徴とする。

このようにすることにより、通気管の他端部から燃料タンク内の液体燃料が流入することが防止される。

（ロ）請求項３に記載の燃料供給装置において、前記燃料タンクは、車両が備える車体に搭載され、前記車両の全車輪の接地を条件とした仮想水平面に対する前記車体の傾斜限界まで前記車体が傾斜した場合においても、連通口部よりも前記通気管の一端部の方が上方に位置するように前記通気管が設けられていることを特徴とする。

（ハ）例えば、前記（ロ）において、前記連通口部の一側方に前記通気管の一端部が位置付けられ、かつ、前記連通口部と前記通気管の一端部とは、車幅方向に沿って一直線状に配列され、連通口部からの前記通気管の高さをＨ、車両の全車輪の接地を条件とした仮想水平面に対する車体一側部が他側部に対して下がる向きでの車体の傾斜限界角度をθ（但し、θ＞０）、前記通気管の一端部における連通口部側とは反対側の内周面の上端と連通口部における前記通気管側の内周面の上端との間の距離をＬ（但し、Ｌ＞０）とすると、Ｈ＞Ｌ・ｔａｎθ である。

このようにすることにより、車体が仮想水平面に対して傾斜限界まで傾いた場合でも、燃料回収室内の液体燃料が通気管に流入することが防止され、通気管が液体燃料によって閉塞されることが防止される。

（ニ）請求項２又は３に記載の燃料供給装置において、前記通気管の一端部が、気体を通流し液体を通流しない液体侵入阻止材によって塞がれていることを特徴とする。

このようにすることにより、連通流路の液体燃料が通気管に流入することが防止され、通気管が液体燃料によって閉塞されることがより防止される。

（ホ）請求項２に記載の燃料供給装置において、前記通気部は、前記連通流路が内部に形成された燃料回収室及びパイプ部を有し、前記燃料回収室は、該燃料回収室の底壁に形成され前記燃料タンクに連通される連通口部と、この連通口部よりも上方に設けられ燃料蒸気を排出する排出口部とを有し、前記燃料タンク内の燃料蒸気が前記連通口部から導入される一方、該燃料回収室内の液体燃料を前記連通口部から前記燃料タンクへ向けて排出し、前記パイプ部は、前記排出口部に連通され、前記通気管の前記一端部は、前記パイプ部に接続され、前記パイプ部内部の前記連通流路に連通していることを特徴とする。

このようにすることにより、通気管の一端部がパイプ部に接続されているので、燃料回収室内の液体燃料が通気管に侵入するのが防止される。

（ヘ）請求項１ないし３の何れか一つに記載の燃料供給装置において、前記通気管は、複数の管部材によって構成されていることを特徴とする。

このようにすることにより、通気管の配策を容易に行なうことができる。

本発明の第１の実施形態の燃料供給装置の燃料タンクに装着された状態での概略構成を示す縦断側面図である。 燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図である。 傾斜状態の燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図である。 本発明の第２の実施形態の燃料供給装置の蓋体部分を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 燃料供給装置
２ 燃料タンク
２ａ 開口部
３ 蓋体
８ 燃料ポンプ
１４ 燃料回収室
１５ ＦＬＶＶ（燃料制限バルブ）
１６ 通気管
１６ａ 通気管の一端部
１６ｂ 通気管の他端部
１８ａ 底壁
１８ｄ 排出口部
２０ 第１の開口部（連通口部）
２７ 液体侵入阻止材
３０ 通気部
３１ 連通流路

Claims (3)

1. 燃料タンクの上部に取り付けられ、前記燃料タンクの開口部を閉塞する蓋体と、
   前記燃料タンク内に配置され、前記燃料タンク内の液体燃料を吸引し前記蓋体を介して前記燃料タンク外に送出する燃料ポンプと、
   前記開口部を貫通する配置で前記蓋体を貫通して前記蓋体に設けられ、一端部が前記燃料タンク外に位置する一方、他端部が前記燃料タンク内で前記燃料タンクに固定され、前記燃料タンク内の燃料蒸気を前記燃料タンク外に導く通気管と、
   を備えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記燃料タンクの内外を連通する連通流路が内部に形成され前記燃料タンク内の燃料蒸気を前記燃料タンク外に導く、前記蓋体に設けられた通気部と、
   前記蓋体の燃料タンク内部側において前記連通流路に連通して設けられ、前記燃料タンク内の液体燃料が規定量以上になった場合に前記燃料タンクと前記連通流路との連通を遮断する燃料制限バルブと、
   を備え、
   前記通気管は、前記連通流路に連通して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記通気部は、前記連通流路が内部に形成された燃料回収室を有し、
   前記燃料回収室は、該燃料回収室の底壁に形成され前記燃料タンクに連通される連通口部と、この連通口部よりも上方に設けられ燃料蒸気を排出する排出口部とを有し、前記燃料タンク内の燃料蒸気が前記連通口部から導入される一方、該燃料回収室内の液体燃料を前記連通口部から前記燃料タンクへ向けて排出し、
   前記通気管の前記一端部は、前記燃料回収室の底壁から前記燃料回収室の内部に突出して設けられ、該一端部の上端は、前記連通口部よりも上方に位置付けられていることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
   
   

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