JP2011021551A - 燃料タンク - Google Patents

Abstract

【課題】サイフォン管の両端が不要に閉塞された状態で、所定値以上の負圧が惹起された際、前記負圧を低減して前記サイフォン管による燃料の移送を可能にする。
【解決手段】燃料タンク１０は、鞍部１４によりメインタンク部１６及びサブタンク部１８が形成されるとともに、前記メインタンク部１６及び前記サブタンク部１８にわたってサイフォン管３４が配置される。サイフォン管３４は、燃料ポンプモジュール２０に接続されて吸引される一方、前記サイフォン管３４の上部途上には、３方向ジョイント３６が設けられる。３方向ジョイント３６には、逆流防止弁３８に対向してリリーフ弁４８が設けられ、前記リリーフ弁４８は、サイフォン管３４内の負圧が設定負圧値以上になった際に開放される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料が貯留される第１溜まり部と、前記燃料が貯留される第２溜まり部と、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して少なくとも一方の開放端から吸引されるサイフォン管とを備える燃料タンクに関する。

内燃エンジンに燃料を供給するために、燃料タンクが用いられている。例えば、４ＷＤ（４輪駆動）車やＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車では、センターを通るプロペラシャフトを避けるために、タンク底部の車幅方向中央が上方に凹んだ、所謂、鞍型燃料タンクが採用されている。

鞍型燃料タンクは、一般的に、燃料が貯留される第１溜まり部と、前記燃料が貯留される第２溜まり部とに区画されるとともに、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部には、それぞれ燃料汲み上げ用システムが取り付けられている。このため、２ＷＤ（２輪駆動）車に比べて、２台分の燃料汲み上げ用システムが必要であり、コストが高騰するとともに、大型化するという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料タンクレベル均衡装置が知られている。この装置は、図５に示すように、２つの分割区画１ａ、１ｂを有する燃料タンク１を備えており、サイフォン２を介して前記分割区画１ａ、１ｂ内の燃料レベルを等しく保つように構成されている。

分割区画１ｂには、燃料ポンプモジュール３が配設されるとともに、前記燃料ポンプモジュール３の出口には、バイパス圧力レギュレータ４が設けられている。このレギュレータ４の出口には、導管５が連結されており、前記導管５を通って噴射ポンプ６のノズル６ａに液体燃料が供給されている。噴射ポンプ６は、ノズル６ａに供給される液体燃料により作動し、サイフォン２の各燃料ピックアップ２ａ、２ｂから前記サイフォン２内を通って燃料が吸引されている。

これにより、サイフォン２を介して分割区画１ａ、１ｂ内の燃料レベルを等しく保つとともに、１つの燃料レベルセンサ７で車両内の全燃料レベルを監視することができる、としている。

さらに、上記の燃料タンク１では、各燃料ピックアップ２ａ、２ｂは、図示しないが、フローバルブ組立体を備え、前記組立体は、フィルタとダイヤフラムによって駆動されている。フィルタは、細孔を有するフレキシブルな材料で構成されるとともに、湿潤状態で液体燃料の毛管作用により空気の流れを阻止している。従って、各燃料ピックアップ２ａ、２ｂの入口に液体燃料がない場合には、フィルタの液体毛管シールにより、空気が流れるのを阻止する、としている。

特開平１０−６１５１５号公報

ところで、上記の特許文献１では、車両走行中、サイフォン２内に負圧が発生している際、外部から振動等が付与されてタンク内の燃料液面の揺動や組立体への衝撃等が惹起し易い。これにより、組立体が瞬間的に閉塞し、サイフォン２内の負圧によって前記組立体が閉塞した状態に維持され、すなわち、該組立体に張り付きが惹起され、燃料ピックアップ２ａ、２ｂから燃料を移送することができないという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、サイフォン管の両端が不要に閉塞された状態で、所定値以上の負圧が惹起された際、前記負圧を低減して前記サイフォン管による燃料の移送を可能にする燃料タンクを提供することを目的とする。

本発明は、燃料が貯留される第１溜まり部と、前記燃料が貯留される第２溜まり部と、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して少なくとも一方の開放端から吸引されるサイフォン管とを備える燃料タンクに関するものである。

そして、サイフォン管は、前記サイフォン管内の負圧が設定負圧値以上になった際に開放される排出弁を備えている。

また、設定負圧値は、負圧発生部を介してサイフォン管内を燃料が流動可能な負圧よりも大きな負圧値であることが好ましい。

さらに、サイフォン管は、負圧発生部、前記サイフォン管の一方の開放端及び該サイフォン管の他方の開放端に連通する３方向ジョイントを備えるとともに、前記３方向ジョイントには、排出弁が配設されることが好ましい。

本発明では、サイフォン管の両端が不要に閉塞された状態で、負圧発生部を介して前記サイフォン管内が吸引されると、該サイフォン管内の負圧が増大する。そして、負圧が設定負圧値以上になった際に、排出弁が開放されてサイフォン管内の負圧が減少される。このため、サイフォン管の端部の張り付きが解消され、前記サイフォン管による燃料の移送が容易且つ確実に再開可能になる。

本発明の実施形態に係る燃料タンクの概略構成図である。 前記燃料タンクを構成する３方向ジョイントの断面説明図である。 前記燃料タンクを構成するサイフォン管内の負圧状態説明図である。 前記燃料タンクの動作説明図である。 特許文献１に開示されている燃料タンクレベル均衡装置の説明図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料タンク１０は、鞍型燃料タンクを構成しており、図示しない車両に搭載される。燃料タンク１０の車幅方向（矢印Ａ方向）略中央底部には、上方に湾曲する鞍部１４が設けられ、この鞍部１４によりメインタンク部（第１溜まり部）１６及びサブタンク部（第２溜まり部）１８が形成される。

メインタンク部１６には、燃料ポンプモジュール２０が配置される。この燃料ポンプモジュール２０を構成する燃料ポンプ２２は、メインタンク部１６の内面１６ａの底部に開口する燃料吸引口２４ａを有する汲み上げ用ジェットポンプ２４を備える一方、出口側には、プレッシャレギュレータ２６が接続される。

プレッシャレギュレータ２６は、燃料配管２８を介して図示しないエンジンに燃料Ｆを供給する一方、サクション用分岐配管３０を設ける。分岐配管３０の先端（下端）には、負圧発生部であるサクション用ジェットポンプ３２が設けられる。

燃料タンク１０内には、メインタンク部１６及びサブタンク部１８の各内面１６ａ、１８ａの各底部にわたってサイフォン管３４が配置される。サイフォン管３４の上部側途上には、３方向ジョイント３６が設けられる。

３方向ジョイント３６は、図１及び図２に示すように、サイフォン管３４のメインタンク部１６側の開放端３４ａ側に接続される第１接続部３６ａ、前記サイフォン管３４のサブタンク部１８側の開放端３４ｂ側に接続される第２接続部３６ｂ及びサクション用ジェットポンプ３２側に接続される第３接続部３６ｃとを有する。

第３接続部３６ｃには、サクション用管路４０の一端が接続されるとともに、前記サクション用管路４０の他端は、サクション用ジェットポンプ３２の吸引側（負圧側）に接続される。第３接続部３６ｃに近接して逆流防止弁３８が配設される。この逆流防止弁３８は、スプリング４２ａの弾性力を介して弁座４４ａに当接自在な弁体４６ａを備え、サクション用管路４０に向かう方向の流れのみを許容する。

３方向ジョイント３６には、逆流防止弁３８に対向してリリーフ弁（排出弁）４８が設けられる。リリーフ弁４８は、スプリング４２ｂの弾性力を介して弁座４４ｂに当接自在な弁体４６ｂを備え、３方向ジョイント３６の外部から前記３方向ジョイント３６内に向かう流れのみを許容する。

リリーフ弁４８は、サイフォン管３４内の負圧が設定負圧値以上になった際に開放可能に構成される。この設定負圧値は、サクション用ジェットポンプ３２を介してサイフォン管３４内を燃料Ｆが流動可能な負圧（通常作動域）よりも大きな負圧値である（図３参照）。

図１に示すように、サイフォン管３４のメインタンク部１６側の開放端３４ａには、燃料導入部材５０ａが接続される。燃料導入部材５０ａは、弁５２ａを有し、メインタンク部１６内からサイフォン管３４に、及び前記サイフォン管３４から前記メインタンク部１６内に燃料Ｆを導入する。

サイフォン管３４のサブタンク部１８側の開放端３４ｂには、燃料導入部材５０ｂが接続される。燃料導入部材５０ｂは、上記の燃料導入部材５０ａと同様に弁５２ｂを有し、サブタンク部１８内からサイフォン管３４に、及び前記サイフォン管３４から前記メインタンク部１６内に燃料Ｆを導入する。

燃料ポンプモジュール２０には、メインタンク部１６に貯留される燃料Ｆの液面Ｆｓの位置を検出するためのフロート６０が設けられる。

このように構成される燃料タンク１０の動作について、以下に説明する。

燃料ポンプモジュール２０を構成する燃料ポンプ２２が駆動されると、メインタンク部１６に貯留されている燃料Ｆは、汲み上げ用ジェットポンプ２４の作用下に燃料吸引口２４ａから吸引される。

燃料Ｆは、分岐配管３０を介してサクション用ジェットポンプ３２に供給され、サクション用管路４０に負圧が発生する。サクション用管路４０は、３方向ジョイント３６を介してサイフォン管３４に連通しており、このサイフォン管３４内が吸引される。

サイフォン管３４は、例えば、一方の開放端３４ａがメインタンク部１６に貯留されている燃料Ｆ内に配置されるとともに、他方の開放端３４ｂは、燃料Ｆのないサブタンク部１８に配置されており、蓋体５２が閉塞されている（図４参照）。

このため、サイフォン管３４の開放端３４ａに接続されている燃料導入部材５０ａは、弁５２ａが開放されるため、前記開放端３４ａから前記サイフォン管３４内に燃料Ｆが導入される。この燃料Ｆは、さらにサイフォン管３４の開放端３４ｂ側に導入され、前記開放端３４ｂに接続されている燃料導入部材５０ｂは、弁５２ｂが開放される（サイフォン導入）。

従って、図３に示すように、サイフォン管３４内の負圧が増加し、サクション用ジェットポンプ３２の作用下に、前記サイフォン管３４内に燃料Ｆが吸引される。これにより、サイフォン管３４の一方の開放端３４ａから吸い上げられた燃料Ｆは、前記サイフォン管３４の他方の開放端３４ｂ側に移送され、サブタンク部１８内に前記燃料Ｆが移送される。

そして、サイフォン管３４のサイフォン機能を介し、メインタンク部１６内の燃料Ｆ及びサブタンク部１８に移送された燃料Ｆの各液面Ｆｓは、同一高さ位置に配置される。

一方、サクション用ジェットポンプ３２の作用下に、プレッシャレギュレータ２６から燃料配管２８に吸引された燃料Ｆは、前記燃料配管２８を介してエンジン（図示せず）に供給される。

ところで、車両走行中、サイフォン管３４内に負圧が発生している際、外部から振動等が付与されて燃料タンク１０内の液面Ｆｓの揺動が惹起したり、燃料導入部材５０ａ、５０ｂに衝撃等が惹起する場合がある。このため、燃料導入部材５０ａ、５０ｂの弁５２ａ、５２ｂが瞬間的に閉塞し、サイフォン管３４内の負圧によって前記弁５２ａ、５２ｂに張り付きが惹起されると、前記サイフォン管３４内の負圧は、通常作動域（サイフォン管３４内を燃料Ｆが流動可能な負圧）以上に増大する（図３参照）。

その際、本実施形態では、図２に示すように、３方向ジョイント３６には、逆流防止弁３８に対向してリリーフ弁（排出弁）４８が設けられている。このリリーフ弁４８は、サイフォン管３４内の負圧が、設定負圧値以上になった際に開放される（図３参照）。

従って、サイフォン管３４内の負圧が減少し、前記サイフォン管３４の端部の各弁５２ａ、５２ｂの張り付きが解消され、前記サイフォン管３４による燃料Ｆの移送が容易且つ確実に再開可能になる。これにより、燃料タンク１０の信頼性が良好に向上するという効果が得られる。

１０…燃料タンク １４…鞍部
１６…メインタンク部 １８…サブタンク部
２０…燃料ポンプモジュール ２２…燃料ポンプ
２４…汲み上げ用ジェットポンプ ２６…プレッシャレギュレータ
２８…燃料配管 ３０…サクション用分岐配管
３２…サクション用ジェットポンプ ３４…サイフォン管
３４ａ、３４ｂ…開放端 ３６…３方向ジョイント
３６ａ〜３６ｃ…接続部 ３８…逆流防止弁
４０…サクション用管路 ４２ａ、４２ｂ…スプリング
４４ａ、４４ｂ…弁座 ４６ａ、４６ｂ…弁体
４８…リリーフ弁 ５０ａ、５０ｂ…燃料導入部材
５２ａ、５２ｂ…弁

Claims (3)

1. 燃料が貯留される第１溜まり部と、
   前記燃料が貯留される第２溜まり部と、
   前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して少なくとも一方の開放端から吸引されるサイフォン管と、
   を備える燃料タンクであって、
   前記サイフォン管は、該サイフォン管内の負圧が設定負圧値以上になった際に開放される排出弁を備えることを特徴とする燃料タンク。
2. 請求項１記載の燃料タンクにおいて、前記設定負圧値は、前記負圧発生部を介して前記サイフォン管内を前記燃料が流動可能な負圧よりも大きな負圧値であることを特徴とする燃料タンク。
3. 請求項１又は２記載の燃料タンクにおいて、前記サイフォン管は、前記負圧発生部、該サイフォン管の一方の開放端及び該サイフォン管の他方の開放端に連通する３方向ジョイントを備えるとともに、
   前記３方向ジョイントには、前記排出弁が配設されることを特徴とする燃料タンク。

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