JP2007224840A - 燃料ポンプモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ジェットポンプへ燃料を供給するチューブに可撓性を有する樹脂を採用しつつも、膨潤したチューブの他部材への干渉を抑制する燃料ポンプモジュールを提供する。
【解決手段】燃料タンク内に設置され、燃料ポンプを収容するサブタンク２０と、サブタンク２０の周壁部３１の外周側に取り付けられ、燃料タンクの燃料をサブタンク２０へ汲み上げるジェットポンプ７０と、周壁部３１の外周面に沿って取り付けられ、ジェットポンプ７０の噴射ノズルへ燃料を供給する樹脂製のチューブ７３とを備える。そして、サブタンク２０の周壁部３１は、膨潤したチューブ７３を収容する逃がし空間３１７を形成するポケット部３１６を有する
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料ポンプ、ジェットポンプおよびサブタンク等からなる燃料ポンプモジュールに関する。

従来より、各種部品が一体的に組み付けられてモジュール化された燃料ポンプモジュールが知られている。すなわち、図６に示す如く、燃料タンク９内に設置されて燃料ポンプを収容するサブタンク２０と、燃料タンク９の燃料をサブタンク２０へ汲み上げるジェットポンプ７０と、ジェットポンプ７０の噴射ノズルへ燃料を供給するチューブ７３等が一体的に組み付けられている。

ジェットポンプ７０はサブタンク２０の外側に取り付けられている。チューブ７３は、サブタンク２０の外側に沿って配置され、係合部３３０によりサブタンク２０に係止されている。そして、チューブ７３をジェットポンプ７０等へ取り付けるその作業性を良好にするために、チューブ７３の材質には可撓性を有する樹脂（例えば特許文献１、２参照）が採用されている。

特開平１０−１３８３７２号公報 特開２００４−１２２４５９号公報

しかしながら、図６に示す従来の燃料ポンプモジュールでは、樹脂製のチューブ７３が燃料雰囲気下で膨潤することを考慮していない。すなわち、チューブ７３が膨潤して図６中の２点鎖線に示す形状に変形すると、チューブ７３が係合部３３０の開口部３３１から抜け出てしまう。すると、例えば、サブタンク２０の外側に取り付けられた液面検出器５０のアーム５２等の他部材に、チューブ７３が干渉するといった問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、ジェットポンプへ燃料を供給するチューブに可撓性を有する樹脂を採用しつつも、膨潤したチューブの他部材への干渉を抑制する燃料ポンプモジュールを提供することにある。

請求項１から７のいずれか一項記載の発明では、サブタンクには、膨潤した前記チューブを収容する逃がし空間を形成するポケット部が設けられている。そのため、チューブが膨潤してもそのチューブは逃がし空間に収容される。よって、チューブに可撓性を有する樹脂を採用しつつも、膨潤したチューブが他部材に干渉することを抑制できる。

請求項２記載の発明では、ポケット部は、前記チューブの長手方向に延びる形状である。そのため、チューブの長手方向のうちいずれの部分が大きく変形したとしても、その大きく変形した部分が逃がし空間に収容され易くなる。
請求項３記載の発明では、ポケット部は、サブタンクの外周側からチューブを係止する。そのため、膨潤して逃がし空間に収容されたチューブは、ポケット部によりサブタンクの外周側への移動を規制される。よって、膨潤したチューブが他部材に干渉することをより一層抑制できる。

請求項４記載の発明では、チューブの組み付け時にチューブと係合する係合部を備えるため、膨潤の有無に拘わらず、チューブが他部材に干渉することをより一層抑制できる。
請求項５記載の発明では、係合部は開口部を有するため、チューブを開口部から係合部内に取り付けることができ、その取り付け作業性を良好にできる。しかも、その開口部は逃がし空間に対向するため、チューブが膨潤して開口部から外れ出ても、逃がし空間に収容される。

請求項６記載の発明では、フロート、アームおよびセンダゲージ本体を有する液面検出器がサブタンクの外壁面に備えられている。このような燃料ポンプモジュールにおいては、膨潤したチューブが他部材としてのアームに干渉することを抑制できる。よって、液面検出器の検出不良を生じ難くできる。
請求項７記載の発明では、チューブの材質はフッ素系樹脂である。フッ素系樹脂は膨潤し難い材質であるため、チューブが他部材と干渉することをより確実に抑制できる。

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ポンプモジュールを図２および図３に示す。燃料ポンプモジュール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燃料タンク９の上壁に取り付けられ、燃料タンク９の上壁が形成する開口を塞ぐ。燃料ポンプモジュール１０を収容する燃料タンク９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９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。燃料ポンプモジュール１０は、燃料タンク９の第一タンク室に設置される。

燃料ポンプモジュール１０は、蓋部材１１およびサブタンク２０を備えている。蓋部材１１およびサブタンク２０は樹脂製である。燃料ポンプモジュール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。燃料ポンプモジュール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９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燃料ポンプ４１（図３参照）から吐出された燃料が燃料タンク９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に収容されている燃料ポンプ４１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。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、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９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９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、移送用ジェットポンプ６０および汲上用ジェットポンプ７０が設置されている。汲上用ジェットポンプ７０は特許請求の範囲に記載のジェットポンプに相当する。

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。

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。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、移送用ジェットポンプ６０が収容される。

移送用ジェットポンプ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。移送用ジェットポンプ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。隔壁３３は周壁部３１よりも低いため、移送用ジェットポンプ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に示すように汲上用ジェットポンプ７０が設置されている。汲上用ジェットポンプ７０は、噴射ノズル７１およびスロートパイプ７２を有している。噴射ノズル７１には、チューブ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。図３に示す配管７６は、燃料ポンプ４１の吐出口に接続されており、移送用ジェットポンプ６０と汲上用ジェットポンプ７０とに分岐して、加圧された燃料を各々のジェットポンプ６０、７０に供給する。

スロートパイプ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から噴射ノズル７１に供給された燃料は、スロートパイプ７２に向けて噴射される。そのため、スロートパイプ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９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。

移送用ジェットポンプ６０および汲上用ジェットポンプ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９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９の内部の液面位置に関わらず燃料で満たされる。

燃料ポンプモジュール１０は、燃料の液面検出器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、センダゲージ本体としての検出部５１、アーム５２およびフロート５３を有している。検出部５１は、サブタンク２０の周壁部３１の外側に取り付けられている。アーム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５３を有している。

フロート５３は、燃料タンク９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９の内部の燃料の液面位置に応じて、フロート５３は燃料タンク９の内部を上下に移動する。フロート５３に接続するアーム５２は、検出部５１を中心に回転可能である。そのため、アーム５２はフロート５３の上下の移動に応じて回動する。これにより、アーム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および図４に示すように副室部３５の底部３２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。そのため、副室部３５の燃料は、開口部３６、３７を経由して、センダゲージ５０のフロート５３などと干渉することなく、燃料タンク９の底部に向けて排出される。

次に、汲上用ジェットポンプ７０に接続されるチューブ７３の取り付け構造に関し、詳細に説明する。
図１および図４に示されるチューブ７３は燃料雰囲気下で膨潤した状態であり、図２および図３に示されるチューブ７３は膨潤していない状態である。そして、図２に示すように、チューブ７３は、サブタンク２０の周壁部３１の外壁面に沿って上下方向に延びる向きに取り付けられている。周壁部３１は上下方向に延びる略円筒形状であるが、周壁部３１のうち汲上用ジェットポンプ７０およびセンダゲージ５０が取り付けられる部分は、径方向内側に凹む凹形状である。そして、チューブ７３はこの凹形状部分３１１に配置されている。

チューブ７３の材質には可撓性を有する樹脂が採用されている。本実施形態ではチューブ７３の材質としてナイロン１１（ＰＡ１１）を採用しているが、フッ素系の樹脂を採用してもよい。フッ素系の樹脂の具体例としては、ポリフッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）、エチレン・三フッ化塩化エチレン共重合樹脂（Ｅ・ＣＴＦＥ）、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・パーフロロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＥＰＡ）等が挙げられる。

チューブ７３の上下端部はサブタンク２０の周壁部３１に対して固定されている。具体的には、チューブ７３の下端には樹脂製の配管７４が接続され、その配管７４が汲上用ジェットポンプ７０に接続される。そのため、チューブ７３の下端は汲上用ジェットポンプ７０に固定される。

一方、チューブ７３の上端には樹脂製の配管７５が接続され、その配管７５は、サブタンク２０の周壁部３１上端に形成された切欠部３１２（図１および図４参照）に係合する。そのため、チューブ７３の上端は周壁部３１に固定される。なお、配管７４、７５の材質はチューブ７３に比べて可撓性の低い樹脂である。

図２に示す如く、チューブ７３の長手方向（図２の上下方向）の中央部分は、係合部３１３により周壁部３１に係止される。係合部３１３は樹脂にてサブタンク２０と一体に形成される。係合部３１３は複数備えられている。また、図１に示す如く、係合部３１３は開口部３１４を有するフック形状である。開口部３１４は、サブタンク２０の径方向内側に向けて開口している。チューブ７３は開口部３１４から係合部３１３に取り付けられている。

図１および図４に示す如く、サブタンク２０の周壁部３１のうち凹形状部分３１１は、開口部３１５を有するポケット部３１６を備える。ポケット部３１６は樹脂にてサブタンク２０と一体に形成されている。ポケット部３１６の開口部３１５は、係合部３１３の開口部３１４に対向する向きに開口する。そして、ポケット部３１６は、膨潤したチューブ７３を収容する逃がし空間３１７を形成する。すなわち、ポケット部３１６および凹形状部分３１１で囲まれた空間が逃がし空間３１７として機能する。

係合部３１３が、チューブ７３の長手方向において部分的に設けられているのに対し、ポケット部３１６は、チューブ７３の長手方向において略全域に亘って延びる形状である。なお、係合部３１３をチューブ７３の長手方向に延びる形状にしてもよいし、ポケット部３１６をチューブ７３の長手方向において部分的に設けるようにしてもよい。

図５（ａ）は、図４のポケット部３１６、係合部３１３およびチューブ７３を模式的に示す図であり、係合部３１３は対向壁部３１８および規制壁部３１９を有する。対向壁部３１８は、チューブ７３に対して周壁部３１と反対側に位置し、周壁部３１に対向する壁面を有する。規制壁部３１９は、周壁部３１の周方向のうちポケット部３１６と反対側（図５の左側）にチューブ７３が移動することを規制する。対向壁部３１８の先端は、周壁部３１との間に開口部３１４を形成する。本実施形態では、この開口部３１４の幅は、膨潤していない状態のチューブ７３の直径よりも大きく設定されているが、その直径よりも小さく設定されていてもよい。

ポケット部３１６は対向壁部３２０および規制壁部３２１を有する。対向壁部３２０は、チューブ７３に対して周壁部３１と反対側に位置し、周壁部３１に対向する壁面を有する。規制壁部３２１は、周壁部３１の周方向のうち係合部３１３と反対側（図５の右側）にチューブ７３が移動することを規制する。対向壁部３２０の先端は、周壁部３１との間に開口部３１５を形成する。この開口部３１５の幅は、膨潤した状態のチューブ７３の直径よりも大きく設定されている。また、ポケット部３１６を構成する対向壁部３２０の先端と、係合部３１３を構成する対向壁部３１８の先端との間隔は、膨潤していない状態のチューブ７３の直径よりも大きく設定されている。

以上、説明したように、本発明の一実施形態による燃料ポンプモジュール１０では、サブタンク２０の周壁部３１は、膨潤したチューブ７３を収容する逃がし空間３１７を形成するポケット部３１６を有する。そのため、図２に示すように上下方向に直線的に延びている状態のチューブ７３が膨潤して、図４に示すように周壁部３１の周方向に凸となる湾曲した状態にチューブ７３が変形しても、チューブ７３の湾曲した部分は逃がし空間３１７に収容される。よって、チューブ７３に可撓性を有する樹脂を採用して、汲上用ジェットポンプ７０へのチューブ７３の組み付け作業性を良好にしつつも、膨潤したチューブ７３がセンダゲージ５０のアーム５２に干渉することを抑制できる。よって、センダゲージ５０の検出不良を生じ難くできる。

また、ポケット部３１６は、チューブ７３の長手方向に延びる形状であるため、チューブ７３の長手方向のうちいずれの部分が大きく変形したとしても、その大きく変形した部分が逃がし空間３１７に収容され易くなる。

また、ポケット部３１６は、周壁部３１に対向する壁面を有する対向壁部３２０を有する。そのため、膨潤して逃がし空間３１７に収容されたチューブ７３は、ポケット部３１６により周壁部３１の外周側への移動を規制される。よって、膨潤したチューブ７３がセンダゲージ５０のアーム５２に干渉することをより一層抑制できる。

また、チューブ７３の材質としてナイロン１１に替えてフッ素系の樹脂を採用すれば、フッ素系樹脂は膨潤し難い材質であるため、センダゲージ５０のアーム５２とチューブ７３が干渉することをより確実に抑制できる。

（他の実施形態）
以下、複数の他の実施形態を、それぞれ図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）を用いて説明する。なお、図５（ａ）に示す上述の実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
図５（ａ）に示す上述の実施形態では係合部３１３を備えているが、図５（ｂ）に示すように係合部３１３を廃止してもよい。

図５（ａ）に示す上述の実施形態では、ポケット部３１６を構成する対向壁部３２０の先端と、係合部３１３を構成する対向壁部３１８の先端との間には隙間が存在するが、図５（ｃ）に示すように、両対向壁部３２０、３１８の先端を連結させて上記隙間を廃止するようにしてもよい。

図５（ａ）に示す上述の実施形態では、ポケット部３１６は対向壁部３２０および規制壁部３２１を有しているが、図５（ｄ）に示すように対向壁部３２０を廃止して、規制壁部３２１のみからポケット部３１６を構成するようにしてもよい。

図５（ａ）に示す上述の実施形態では、サブタンク２０の周壁部３１のうちポケット部３１６が備えられる部分は、係合部３１３が備えられる部分よりもサブタンク２０の直径が小さくなっている。すなわち、周壁部３１のうちポケット部３１６が備えられる部分と係合部３１３が備えられる部分との間には、段差部３２２が形成されている。これに対し、図５（ｅ）に示すように、周壁部３１のうち段差部３２２が形成されていない箇所に、ポケット部３１６および係合部３１３を備えるようにしてもよい。

図５（ａ）に示す上述の実施形態では、係合部３１３の開口部３１４はセンダゲージ５０の検出部５１に向けて開口しているが、検出部５１と反対側に開口するようにしてもよい。その場合、ポケット部３１６の開口部３１５を検出部５１側に開口させて、ポケット部３１６の開口部３１５を係合部３１３の開口部３１４に対向させる必要がある。
なお、これら図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）等の各実施形態は、適宜組み合わせて実現可能である。

図３に示すように、上述の実施形態によるチューブ７３は、燃料ポンプ４１で加圧された燃料を汲上用ジェットポンプ７０に供給するものであるが、本発明に係るチューブ７３は、燃料ポンプ４１が有するプレッシャレギュレータからのリターン燃料を汲上用ジェットポンプ７０に供給するものであってもよいし、内燃機関に向けて吐出された燃料の余剰燃料を汲上用ジェットポンプ７０に供給するものであってもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の一実施形態による燃料ポンプモジュールが有するサブタンクを示す概略図であって、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ポンプモジュールを示す概略図である。 本発明の一実施形態による燃料ポンプモジュールを蓋部材側から見た概略図である。 図２のサブタンクからセンダゲージを取り外した状態を示す概略図である。 （ａ）は、図４のポケット部、係合部およびチューブを模式的に示す図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の各々は他の実施形態を示す模式図。 従来の燃料ポンプモジュールを示す概略図である。

符号の説明

１０：燃料ポンプモジュール、９：燃料タンク、２０：サブタンク、４１：燃料ポンプ、５０：センダゲージ（液面検出器）、５１：検出部（センダゲージ本体）、５２：アーム、５３：フロート、７０：汲上用ジェットポンプ、７１：噴射ノズル、７３：チューブ、３１３：係合部、３１４：係合部の開口部、３１６：ポケット部、３１７：逃がし空間。

Claims (7)

1. 外部へ燃料を吐出する燃料ポンプと、
   燃料タンク内に設置され、前記燃料ポンプを収容するサブタンクと、
   前記サブタンクの外側に取り付けられ、前記燃料タンクの燃料を前記サブタンクへ汲み上げるジェットポンプと、
   前記サブタンクの外面に沿って取り付けられ、前記ジェットポンプの噴射ノズルへ燃料を供給する樹脂製のチューブと、
   前記サブタンクに設けられ、膨潤した前記チューブを収容する逃がし空間を形成するポケット部と、
   を備える燃料ポンプモジュール。
2. 前記ポケット部は、前記チューブの長手方向に延びる形状である請求項１記載の燃料ポンプモジュール。
3. 前記ポケット部は、前記サブタンクの外側から前記チューブを係止する請求項１または２記載の燃料ポンプモジュール。
4. 前記サブタンクは、前記チューブの組み付け時に前記チューブと係合する係合部を備える請求項１から３のいずれか一項記載の燃料ポンプモジュール。
5. 前記係合部は、前記逃がし空間に対向する開口部を有する請求項４記載の燃料ポンプモジュール。
6. 前記サブタンクの外壁面に取り付けられ、前記燃料タンクの燃料の液面高さを検出する液面検出器を備え、
   前記液面検出器は、前記燃料タンクの燃料の液面に浮かぶフロートと、前記フロートに接続されて回動するアームと、前記アームの回動量を検出してその検出値を出力するセンダゲージ本体とを有する請求項１から５のいずれか一項記載の燃料ポンプモジュール。
7. 前記チューブの材質はフッ素系樹脂である請求項１から６のいずれか一項記載の燃料ポンプモジュール。
   
   
   
   

Images