JP2011122562A - 燃料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】水平方向の力が燃料に作用した場合でも機関への燃料の供給が滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化を実現する燃料供給装置の提供。
【解決手段】燃料ポンプユニット40と、貯留室30a及び燃料を貯留室30aに供給可能な供給路32を形成する貯留タンク30と、燃料ポンプユニット40が吐き出す燃料のうちの余剰燃料を排出するプレッシャレギュレータ90と、を備える燃料供給装置100において、プレッシャレギュレータ90のドレインポート48から排出される余剰燃料を備蓄する備蓄室60a、及び備蓄室60aに備蓄された燃料を貯留室30aに放出可能な放出路62を形成する備蓄タンク60を貯留タンク30の上方に設ける。この放出路62にはフロートバルブ66が設けられている。このフロートバルブ66は、まわりに貯留された燃料の液位が当該フロートバルブ66を下回ることにより、放出路62の遮断を解除する。
【選択図】図1

Description

本発明は、燃料タンク内に設置され、燃料タンク内に貯留された燃料を外部へ供給する燃料供給装置に関するものである。
従来、燃料ポンプを収容し、燃料ポンプが吸入する燃料を貯留するサブタンクを備えた燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置の一種として、例えば特許文献1及び特許文献2には、サブタンクの外部である燃料供給装置の近傍の燃料を、サブタンクの内部に強制的に流入させるためのジェットポンプを備える燃料供給装置が開示されている。これらのジェットポンプは、燃料ポンプが吐き出す燃料のうち、機関に供給さる燃料から分流される余剰燃料を用いて、サブタンク内部への燃料の強制的な流入を実現している。
これら特許文献1及び特許文献2に記載の燃料供給装置において、ジェットポンプは、サブタンクに形成される供給路であって、当該燃料供給装置の近傍に貯留されている燃料をサブタンク内に供給可能な供給路内に設けられている。ジェットポンプは、燃料を噴射するノズル部、及び供給路を絞るスロート部等によって構成されており、当該ノズル部からスロート部に向けて余剰燃料を噴射することで高速噴流により低圧部を発生させ、ノズル近傍の燃料を強制的に流入させることができる。
具体的に、特許文献1の燃料供給装置では、機関に供給される燃料の圧力を所定の圧力に調整するプレッシャレギュレータにおいて分流され、当該プレッシャレギュレータから排出される余剰燃料をジェットポンプのノズル部に供給し、当該ノズル部から噴射している。また、特許文献2の燃料供給装置では、燃料ポンプは、当該燃料ポンプ内で生じたベーパを、機関に供給される燃料から分流した余剰燃料に含ませ、当該余剰燃料を機関に供給される燃料とは別の箇所より吐き出している。そして、このベーパを含有する余剰燃料を、ジェットポンプのノズル部に供給し、当該ノズル部から噴射している。
ジェットポンプによってサブタンク内に強制的に燃料が流入する構成により、当該サブタンク内の燃料の液位は、サブタンクの外部である燃料供給装置の近傍に貯留されている燃料の液位よりも高く維持され得る。故に、水平方向の力の作用による燃料タンク内での燃料の片寄りに起因して、燃料供給装置の近傍に燃料が無くなることでサブタンク内への燃料の供給が中断した場合でも、直ちにサブタンク内の燃料が枯渇しない。したがって、機関への燃料の供給が滞る事態を未然に防ぎ得る。
特開2008−248801号公報 特表2003−536005号公報
さて、特許文献1及び2に開示の燃料供給装置では、ジェットポンプは、サブタンク内の燃料の液位を高く維持するために、燃料ポンプに吸入されるよりも多くの燃料を当該サブタンク内に流入させなければならない。故に、ジェットポンプには多量の余剰燃料が供給されていた。具体的に、特許文献1の燃料供給装置では、プレッシャレギュレータにおいて分流される余剰燃料の流量は、機関に供給される燃料の圧力を調整するために要する流量を大きく上回っていた。また、特許文献2の燃料供給装置では、燃料ポンプからベーパを含んで排出される余剰燃料の流量は、当該燃料ポンプ内からベーパを排出するために要する流量を大きく上回っていた。
以上説明したこれらの燃料供給装置では、燃料ポンプは、機関に供給される燃料に加えて、サブタンク内の液位を高く維持するための多量の余剰燃料を吐き出さなければならず、吐出流量の低減が困難であった。故に、機関への燃料の供給が滞る事態を未然に防ぎ得るものの、燃料ポンプによって消費されるエネルギーの増大が引き起こされていた。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、水平方向の力が燃料に作用した場合でも機関への燃料の供給が滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化を実現す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に記載の発明では、燃料タンク内に設置され、燃料タンク内に貯留された燃料を機関へ供給する燃料供給装置であって、燃料を吸入し、機関に向けて吐き出す燃料ポンプと、燃料ポンプの下方に取り付けられ、燃料ポンプによって吸入される燃料を貯留する貯留室、及び燃料供給装置の近傍に貯留された燃料を貯留室に供給可能な供給路を形成する貯留タンクと、燃料ポンプが吐き出す燃料のうち、機関に供給される燃料から分流される余剰燃料を排出する余剰燃料排出部と、燃料ポンプに隣接して貯留タンクの上方に位置し、余剰燃料排出部から排出される余剰燃料を備蓄する備蓄室、及び備蓄室の下方に位置し、備蓄室に備蓄された燃料を貯留室に放出可能な放出路を形成するとともに、放出路を遮断する弁機構であって、この弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し、当該弁機構を下回ることにより、放出路の遮断を解除する弁機構を有する備蓄タンクと、を備えることを特徴とする燃料供給装置とする。
この発明によれば、貯留タンクに形成された供給路は、燃料供給装置の近傍に貯留された燃料を、燃料ポンプによって吸入される燃料を貯留する構成である貯留室に供給可能である。故に、燃料供給装置の近傍に燃料がある場合では、燃料ポンプの吸入による貯留室内の液位の低下に応じて、当該近傍から供給路を通じて貯留室内に燃料が自然流入する。よって、燃料ポンプによる機関に向けた燃料の吐き出しが継続的に行われる。
燃料ポンプから吐き出される燃料のうちの一部は、機関に供給される燃料から分流され、余剰燃料として余剰燃料排出部から排出される。この排出される余剰燃料は、燃料ポンプに隣接して貯留タンクの上方に位置する備蓄タンクに形成される備蓄室に備蓄される。この備蓄室の下方に位置する放出路は、弁機構によって遮断されているので、備蓄室内の燃料の液位は次第に上昇する。
以上の状態下、水平方向の力の作用による燃料タンク内での燃料の片寄りが生じると、弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し当該弁機構を下回ることとなる。この液位の低下によって、弁機構は放出路の遮断を解除する。故に、貯留室には、貯留タンクの上方に位置する備蓄タンクの備蓄室から、当該備蓄室に備蓄された燃料が放出される。このように、放出路を通じて備蓄室に備蓄された燃料の供給を受けることで、供給路を通じた燃料の供給が中断した場合でも、直ちに貯留タンクの貯留室内の燃料は枯渇しない。
また、請求項11に記載の発明では、燃料タンク内に設置され、燃料タンク内に貯留された燃料を機関へ供給する燃料供給装置であって、燃料を吸入し、機関に向けて吐き出す燃料ポンプと、袋状に形成され、燃料ポンプの下方に取り付けられて当該燃料ポンプに吸入される燃料を濾過するフィルタ体と、燃料ポンプが吐き出す燃料のうち、機関に供給される燃料から分流される余剰燃料を排出する余剰燃料排出部と、燃料ポンプに隣接してフィルタ体の上方に位置し、余剰燃料排出部から排出される余剰燃料を備蓄する備蓄室、及び備蓄室とフィルタ体との間に位置し、当該備蓄室に備蓄された燃料をフィルタ体に放出可能な放出路を形成するとともに、放出路を遮断する弁機構であって、この弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し、当該弁機構を下回ることにより、放出路の遮断を解除する弁機構を有する備蓄タンクと、を備えることを特徴とする燃料供給装置。
この発明によれば、燃料供給装置の近傍に燃料がある場合では、燃料ポンプの吸入によって、当該近傍から袋状に形成されるフィルタ体の内部に燃料が自然流入する。故に、燃料ポンプは、フィルタ体の内部にある濾過された燃料を機関に向けて継続的に吐出できる。
燃料ポンプから吐き出される燃料のうちの一部は、機関に供給される燃料から分流されて、余剰燃料として余剰燃料排出部から排出される。この排出される余剰燃料は、燃料ポンプに隣接しフィルタ体の上方に位置する備蓄タンクに形成される備蓄室に備蓄される。この備蓄室の下方に位置する放出路は、弁機構によって遮断されているので、備蓄室内の燃料の液位は次第に上昇する。
以上の状態下、水平方向の力の作用による燃料タンク内での燃料の片寄りが生じると、弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し当該弁機構を下回ることとなる。この液位の低下によって、弁機構は放出路の遮断を解除する。故に、フィルタ体には、当該フィルタ体の上方に位置する備蓄室から、当該備蓄室に備蓄された燃料が放出され、袋状の内部に供給される。このように、放出路を通じて備蓄室に備蓄された燃料の供給を受けることで、燃料供給装置の近傍に燃料が無くなった場合でも、直ちに袋状のフィルタ体の内部から燃料が無くなる事態は回避され得る。
以上の請求項1及び請求項11に記載の構成による燃料供給装置では、燃料ポンプが当該燃料ポンプまわりにおける燃料の液位を高く維持するための余剰燃料の吐き出しを行うことなく、機関への燃料の供給を滞りなく行い得る。吐出流量の低減により、燃料ポンプによって消費されるエネルギーは抑制される。したがって、水平方向の力が燃料に作用した場合でも、機関への燃料の供給が滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化を実現する燃料供給装置を提供できる。
請求項2に記載の発明では、貯留タンク及び備蓄タンクをともに収容するタンク収容室を形成するとともに、タンク収容室の表面の少なくとも一部を覆い、備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタ部と、タンク収容室の表面の少なくとも一部を覆い、燃料ポンプの吸入によって貯留室に流入する燃料を濾過する流入用フィルタ部と、を有するフィルタ体をさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、貯留タンク及び備蓄タンクをともに収容するタンク収容室を形成することで、フィルタ体の体格を容易に拡大でき、ひいては導入用フィルタ部及び流入用フィルタ部の面積の拡大が可能となる。特に流入用フィルタ部を拡大することによれば、当該流入用フィルタ部の通過に伴う気泡の発生を抑制できるので、燃料ポンプは、気泡に妨げられることなく継続的に燃料の吐き出しを実施し得る。故に、備蓄室への余剰燃料の備蓄も確実に行われ得る。
加えて、備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタ部を有することで、フィルタ体は、備蓄室に導入される余剰燃料及び燃料供給装置近傍の燃料を確実に濾過し、燃料に含有された異物を取り除ける。以上によれば、燃料中の異物が堆積することに起因して、弁機構の作動が妨げられる事態を回避し得る。
以上により、燃料供給装置は、備蓄室に燃料を備蓄し、弁機構まわりの液位の低下に応じて貯留室に備蓄した燃料を供給する作動を確実に実施できる。故に、省エネルギー化を実現しつつ、機関への燃料の供給を滞り無く行い得る効果を、長期に亘って発揮し続けられる。
請求項3に記載の発明では、フィルタ体は、タンク収容室と当該フィルタ体の外部とを連通させる連通孔を形成し、連通孔において、当該フィルタ体の外部からタンク収容室への燃料の流入を防止し、タンク収容室から当該フィルタ体の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することを特徴とする。
この発明によれば、燃料に浸されることによって気泡の通過を妨げるフィルタの一般的な特性により、タンク収容室内で生じた気泡は、当該タンク収容室外への排出を導入用フィルタ部又は流入用フィルタ部によって妨げられ、当該タンク収容室内に次第に蓄積される。そこで、フィルタ体にタンク収容室と当該タンク収容室の外部とを連通させる連通孔を形成することで、気泡は連通孔を通じて排出され得る。そして、この連通孔において、タンク収容室の外部から当該タンク収容室への燃料の流入を防止し、タンク収容室から当該タンク収容室の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することで、フィルタ体は、連通孔から気泡の排出のみを行い得る。故に、備蓄室への燃料の備蓄、及び燃料ポンプによる燃料の吸入は、ともに気泡に妨げられることなく継続的に実施され得るのである。
請求項4に記載の発明では、連通孔及び気泡排出用逆止弁は、フィルタ体においてタンク収容室の上方に位置することを特徴とする。この発明によれば、フィルタ体内のタンク収容室で生じた気泡は、浮力によってタンク収容室の上方に移動する。故に、タンク収容室の上方に連通孔及び気泡排出用逆止弁を位置させることにより、気泡は当該連通孔から円滑に排出され得る。
請求項5に記載の発明では、備蓄タンクは、上方に開口し、燃料を備蓄室に導入させる導入口を有し、導入口を覆い、当該導入口から備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタをさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、備蓄タンクの有する導入口は、当該導入口から備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタによって覆われている。故に、上方に開口する導入口から備蓄室に導入される余剰燃料及び燃料供給装置近傍の燃料は、備蓄室に導入される際に確実に濾過され、含有していた異物が除かれる。以上によれば、燃料中の異物の堆積に起因して、弁機構の作動が妨げられる事態を回避し得る。したがって、燃料供給装置は、省エネルギー化を実現しつつ、機関への燃料の供給を滞り無く行い得る効果を、長期に亘って発揮し続けられる。
請求項6に記載の発明では、導入用フィルタは、備蓄室と当該備蓄室の外部とを連通させる連通孔を形成し、連通孔において、備蓄室の外部から当該備蓄室への燃料の流入を防止し、備蓄室から当該備蓄室の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することを特徴とする。
この発明によれば、導入用フィルタを通過した燃料には、気泡が生じ易い。加えて、燃料に浸されることによって気泡の通過を妨げるフィルタの一般的な特性により、備蓄室内で生じた気泡は、当該備蓄室外への排出を導入用フィルタによって妨げられ、当該備蓄室内に次第に蓄積される。そこで、導入用フィルタに備蓄室と当該備蓄室の外部とを連通させる連通孔を形成することで、気泡は連通孔を通過して備蓄室の外部に排出され得る。そして、この連通孔において、備蓄室の外部から当該備蓄室への燃料の流入を防止し、備蓄室から当該備蓄室の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することによって、導入用フィルタは、連通孔から気泡の排出のみを行うことができる。故に、備蓄タンクは、気泡に妨げられることなく、備蓄室に燃料を備蓄することができる。
請求項7に記載の発明では、貯留タンクを収容する貯留タンク収容室を形成し、燃料ポンプの吸入によって貯留室に流入する燃料を濾過する流入用フィルタをさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、貯留室に流入する燃料を濾過する流入用フィルタによって貯留タンクを収容する貯留タンク収容室を形成することで、当該流入用フィルタの体格を容易に拡大でき、ひいては流入用フィルタの表面積の拡大が可能となる。以上により、流入用フィルタの通過に伴う気泡の発生を抑制できるので、燃料ポンプは、気泡に妨げられることなく継続的に燃料の吐き出しを実施し得る。故に、備蓄室への余剰燃料の備蓄も確実に行われ得る。
請求項8に記載の発明では、備蓄タンクは、底壁部及び底壁部の周縁から当該備蓄タンクの上方へ延設され当該底壁部とともに備蓄室を形成する側壁部を有し、底壁部の外表面は、周縁から離間するに従い、備蓄タンクの下方に傾斜することを特徴とする。
この発明によれば、周縁から離間するに従い、備蓄タンクの下方に傾斜している底壁部の外表面形状により、当該底壁部よりも下方で生じた気泡は、浮力により当該外表面の傾斜に沿って周縁へ導かれる。故に、底壁部の下方に気泡が蓄積される事態を回避することができる。
請求項9に記載の発明では、備蓄タンクは、底壁部及び底壁部の周縁から当該備蓄タンクの上方へ延設され当該底壁部とともに備蓄室を形成する側壁部を有し、底壁部の内表面は、周縁から離間するに従い、備蓄タンクの下方に傾斜し、放出路は、底壁部の最も下方に形成されることを特徴とする。この発明によれば、周縁から離間するに従い、その内表面が備蓄タンクの下方に傾斜している底壁部の最も下方に放出路を形成することで、備蓄室に備蓄された燃料を、確実に貯留室に放出できる。故に、供給路を通じた燃料の供給が中断した場合に、貯留タンクの貯留室内の燃料が枯渇するまでの時間は、確実に延長されることとなる。
請求項10に記載の発明では、貯留タンクは、供給路において、当該貯留タンクの外部である燃料供給装置の近傍から貯留室へ向う燃料の流入を許容し、貯留室から外部へ向う燃料の流出を防止する流出防止用逆止弁を有することを特徴とする。
この発明によれば、流出防止用逆止弁は、供給路において、貯留タンクの外部である燃料供給装置の近傍から貯留室へ向う燃料の流入を許容するので、燃料は貯留タンクの外部から供給路を通じて貯留室内に自然流入できる。加えて、流出防止用逆止弁は、供給路において、貯留室から貯留タンクの外部へ向う燃料の流出を防止するので、燃料供給装置の近傍に燃料が無くなる場合であっても、燃料は、貯留室内に留まり得る。さらに、貯留室に備蓄室から供給された燃料も、確実に貯留室内に留まり得る。以上によれば、流出防止用逆止弁を設けることで、貯留室及び備蓄室内の燃料を確実に燃料ポンプに吸入させられるので、機関への燃料の供給が滞り無く行い得る本発明の効果を確実なものにできる。
請求項12に記載の発明では、備蓄タンクは、放出路を重力方向に沿って形成し、弁機構は、放出路の流路壁に設けられる弁座部と、弁座部に対して、放出路において備蓄室から放出される放出方向の下流側に位置し当該弁座部に着座自在であって、燃料よりも比重が軽い弁体と、を具備することを特徴とする。
この発明によれば、弁機構まわりにおける燃料の液位が当該弁機構を上回っている状態では、燃料よりも比重が軽い弁体には浮力が生じ得る。この弁体は、弁座部に対して、放出路において備蓄室から放出される放出方向の下流側に位置している。加えて、この弁座部は重力方向に沿って形成された放出路の流路壁に設けられているので、弁体は浮力によって弁座部に着座する方向に付勢され、当該弁座部に着座する。
以上の状態から、燃料への水平方向に力の作用に起因して、弁機構まわりにおける燃料の液位が弁座部を下回ると、弁体に作用していた弁座部に着座する方向の浮力は減少する。この浮力の減少により、弁体は放出路内の燃料の圧力を受けて弁座部から離座することとなる。故に、弁機構による放出路の遮断は解除され、備蓄室に備蓄された燃料が放出路を通じて下方に放射される。
したがって、請求項12による弁機構は、簡素な構成であっても、備蓄室への燃料の備蓄が可能なよう放出路を遮断し、かつ、燃料の液位が当該弁機構を下回った場合には、放出路の遮断の解除を確実に行い得る。
請求項13に記載の発明では、燃料供給装置の近傍に貯留された燃料を備蓄室内に導入可能な導入路を形成する管状の部材であって、導入路内において当該導入路を絞る導入用絞り部を有する導入用管状部材と、導入用絞り部を備蓄室に向って流れる燃料の導入方向において当該導入用絞り部の上流側に位置し、余剰燃料排出部から排出された余剰燃料を導入用絞り部に向けて噴射する導入用噴射部と、を有する導入用ジェットポンプをさらに備えることを特徴とする。
この発明によれば、導入用噴射部は、導入路内に設けられ当該導入路を絞る導入用絞り部に対して、導入方向において当該導入用絞り部の上流側に位置している。この導入用噴射部は、余剰燃料排出部から排出された余剰燃料を導入用絞り部に向けて噴射する。この余剰燃料の噴射によって、導入用絞り部内の圧力が低下する。導入路内に位置する導入用絞り部で圧力の低下が生じることで、燃料供給装置近傍の燃料は、導入路内に吸い込まれ、そのまま備蓄室内に導入され得る。以上によれば、備蓄室には、余剰燃料とともに燃料供給装置近傍の燃料が導入されるので、備蓄室内の燃料を早急に上昇させられる。したがって、水平方向の力が繰り返し燃料に作用する場合であっても、サブタンクの貯留室内の燃料が枯渇する事態を防ぎ得る。
請求項14に記載の発明では、燃料を外部に排出する調圧燃料排出部を有し、燃料ポンプの下流側において、当該燃料ポンプが吐き出した燃料の一部を機関に供給される燃料から分流し、調圧燃料排出部から排出することで、当該機関に供給される燃料の圧力を調整する調圧機構をさらに備え、余剰燃料排出部は、調圧燃料排出部であることを特徴とする。
一般に機関に供給される燃料の圧力は調整されなければならない。そして、この圧力の調整は、燃料ポンプの下流側に備えられた調圧機構によって、当該燃料ポンプが吐き出した燃料の一部を、機関に供給される燃料から分流し、調圧燃料排出部から外部へ排出することにより行われる。この調圧燃料排出部を余剰燃料排出部とし、当該調圧燃料排出部から排出される燃料を、余剰燃料として備蓄室に備蓄する形態とすることで、燃料ポンプは、備蓄室に備蓄するためだけの余剰燃料を吐き出さなくてもよくなり得る。
また、請求項15に記載の発明では、燃料ポンプは、当該燃料ポンプ内で生じた気泡を機関に供給される燃料から分流された燃料に含ませて、排出する気泡排出部を有し、余剰燃料排出部は、気泡排出部であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
この発明によれば、一般に燃料ポンプの作動によれば、当該燃料ポンプ内では気泡が生じる。燃料ポンプが吐き出しを継続するためには、この気泡を当該燃料ポンプ内から排出しなければならない。故に、燃料ポンプは、機関に供給される燃料から分流された燃料に気泡を含ませて、気泡排出部から排出する。この気泡排出部を余剰燃料排出部とすることで、燃料ポンプは、備蓄室に備蓄するためだけの余剰燃料を吐き出さなくてもよくなり得る。
これら請求項14及び請求項15の発明のような余剰燃料を用いることで、燃料ポンプの吐き出す流量を抑制しつつ、備蓄室への備蓄を確実に実施し得る。さらに、調圧燃料排出部から排出される燃料と、気泡排出部から排出される燃料とをともに備蓄室に備蓄する形態であってもよい。この形態では、備蓄室内の燃料の液位を早急に上昇させることができるので、水平方向の力が繰り返し燃料に作用した場合であっても、機関への燃料の供給が滞る事態を確実に防ぎ得る。
本発明の第一実施形態による燃料供給装置の構成を示す図である。 図1の変形例を示す図である。 図2の変形例を示す図である。 図2の別の変形例を示す図である。 図2のさらに別の変形例を示す図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態による燃料供給装置100を示している。燃料供給装置100は、内燃機関等とともに車両に搭載されている燃料タンク13内に設置され、当該燃料タンク13内に貯留された燃料を外部の内燃機関等へ供給する装置である。ここで、便宜的に、燃料タンク13の天井部13a側を燃料供給装置100の上側、底部13b側を下側として、以下説明する。尚、この上下方向は、重力方向に沿っているものとする。
燃料供給装置100は、フランジ20、ハウジング50、燃料ポンプユニット40、プレッシャレギュレータ90、及びフィルタユニット70等から構成されている。尚、この燃料供給装置100は、従来の燃料供給装置において、燃料ポンプユニットを収容し当該燃料ポンプユニットが吸入する燃料を貯留するための構成である所謂サブタンクに相当するものが省略されたサブタンクレスの形態である。
フランジ20は、樹脂材料等によって円盤状に形成され、燃料タンク13の天井部13aに開口された開口部13cを塞ぐ蓋体である。このフランジ20の上部には、径方向外側に環状に突出する鍔部が設けられており、天井部13aの外側の面と液密に密着されている。加えてフランジ20には、燃料吐出管21及び給電ソケット22等が形成されるとともに、燃料ホース25及び給電配線(図示しない)、並びにガイドシャフト24a及びスプリング24b等が組み付けられている。
燃料吐出管21及び給電ソケット22は、フランジ20の成型時に一体的に形成されている。燃料吐出管21は燃料ホース25によってプレッシャレギュレータ90と接続されており、当該燃料ポンプユニット40から汲み上げられた燃料を内燃機関へ向けて吐き出す。給電ソケット22は、給電配線を介して燃料ポンプユニット40と接続されている。この給電ソケットに外部の給電プラグ(図示しない)が接続されることにより、燃料ポンプユニット40に電力が供給される。
ガイドシャフト24aは、金属材料よりなる円柱状の棒材であって、基端がフランジ20に取り付けられることで、先端がハウジング50側に向けて突出している。またスプリング24bは、金属の線材を螺旋状に巻設してなるコイルスプリングであって、フランジ20及び後述するガイドシャフト支持部59間に圧縮された状態で、ガイドシャフト24aの径方向外側に当該ガイドシャフト24aと同軸に配置されている。
ハウジング50は、樹脂材料等によって有底円筒状に形成され、底壁部52及び側壁部54を有し、上側に開口している。これら底壁部52及び側壁部54により構成される燃料ポンプ収容部55は、燃料ポンプユニット40を収容する収容室55aを形成している。この収容室55aは、軸方向が燃料供給装置100の上下方向に沿う円筒穴である。燃料ポンプ収容部55の内径は、燃料ポンプユニット40の外径と実質的に同一である。これにより、燃料ポンプ収容部55は、収容室55aに燃料ポンプユニット40を収容しつつ、燃料ポンプユニット40の外周部と嵌合し、当該燃料ポンプユニット40を保持している。
加えて、ハウジング50の底壁部52であって、収容室55aの下方には、ベーパ排出孔51及び吸入孔53が形成されている。これらベーパ排出孔51及び吸入孔53は、ハウジング50の底壁部52を上下方向に貫通する孔である。また、側壁部54の上端かつ外側には固定部56が形成されている。この固定部56は、側壁部54の板厚方向外側に向って所定の幅で突出する突起部であって、当該側壁部54の上端から下方に向うに従い板厚を漸増させることにより形成されている。
燃料ポンプユニット40は、燃料を吸入し、内燃機関等に向けて吐き出すための構成である。この燃料ポンプユニット40は、全体として円柱状を呈しており、ポンプ筐体41と、当該ポンプ筐体41内に内蔵された電動モータ44a及びインペラ44b等とによって構成されている。このポンプ筐体41の下面には、吸入部43及びベーパ吐出部42が形成されている。吸入部43は、当該吸入部43まわりに位置する燃料を吸い込むための部分であって、円筒状を呈しており、ポンプ筐体41の下面から下方へ突出している。この吸入部43の下端は、フィルタユニット70内に収容されている。ベーパ吐出部42は、燃料ポンプユニット40内で発生した気泡(ベーパ)を排出するための部分である。一般に、燃料ポンプユニット40の作動によれば、当該燃料ポンプユニット40内ではベーパが生じる。燃料ポンプユニット40が吐き出しを継続するためには、このベーパをポンプ筐体41内から排出しなければならない。故に、燃料ポンプユニット40は、内燃機関に供給される燃料から分流された燃料にベーパを含ませて、このベーパ吐出部42から余剰燃料として吐き出すのである。
また、ポンプ筐体41の上面には、ベーパ吐出部42と同様の燃料を吐き出すための部分であって、主に内燃機関に供給される燃料を吐き出す燃料吐出部45が形成されている。電動モータ44aは、給電ソケット22及び給電配線を介して供給される電力によって駆動される駆動軸を具備している。インペラ44bは、複数の羽根部を具備する羽根車であって、電動モータ44aの駆動軸に組み付けられて当該駆動軸と一体で回転する。これらインペラ44b及び電動モータ44aは、吸入部43の上方にこの順で配置されている。以上の構造によれば、電動モータ44aの駆動軸の駆動により回転するインペラ44bによって、燃料は吸入部43からポンプ筐体41の内部に吸入され、汲み上げられた後、燃料吐出部45又はベーパ吐出部42のいずれかから吐き出される。
プレッシャレギュレータ90は、レギュレータハウジング91及びレギュレータバルブ95を有しており、燃料ポンプユニット40の上方に位置している。このレギュレータハウジング91は、固定爪97、吸入ポート91a、排出ポート91b、及びドレインポート93を具備している。固定爪97は、プレッシャレギュレータ90をハウジング50に対して固定するための部位である。この固定爪97は、レギュレータハウジング50から水平方向に延び、先端が下方に屈曲されている。この先端の屈曲された部分には、開口部が形成されており、ハウジング50に形成された固定部56に嵌合している。
吸入ポート91aは、レギュレータバルブ95の下側に位置し、燃料ポンプユニット40の燃料吐出部45に接続されて、当該燃料吐出部45から吐き出された燃料をレギュレータハウジング91内に吸入させる。排出ポート91bは、レギュレータバルブ95の上側に位置し、フランジ20の燃料吐出管21と燃料ホース25を介して接続されて、内燃機関に供給される燃料を当該燃料吐出管21に排出する。ドレインポート93は、レギュレータハウジング91において吸入ポート91aと排出ポート91bとの間に位置しており、吸入ポート91aから吸入される燃料ポンプユニット40が吐き出した燃料のうち、内燃機関に供給される燃料から分流された燃料を余剰燃料として排出する。レギュレータバルブ95は、レギュレータハウジング91内に収容され、レギュレータハウジング91に保持されている。
以上の構成により、プレッシャレギュレータ90は、燃料ポンプユニット40の下流側において、当該燃料ポンプユニット40が吐き出した燃料の一部を内燃機関に供給される燃料から分流することにより、当該内燃機関に供給される燃料の圧力を所定の圧力に調整することができる。燃料供給装置100においては、燃料吐出部45からプレッシャレギュレータ90には、所定の圧力よりも僅かに高い圧力の燃料が供給されている。この燃料の圧力によって、レギュレータバルブ95は、ドレインポート93に僅かな燃料を分流しつづける。故に、燃料ポンプユニット40の作動時には、当該ドレインポート93からは継続的に余剰燃料が排出されることとなる。
フィルタユニット70は、燃料中の異物の除去が可能な樹脂製の繊維からなる不織布であるフィルタクロス70bを主体として形成されている。このフィルタクロス70bは、所定の形状に裁断された不織布を重ね、重ねられた外縁部を加熱して溶着させることで、立体的な袋状に形成されている。
以下、本発明の第一実施形態による燃料供給装置100の特徴部分として、ハウジング50及びフィルタユニット70のさらに詳細な構成を説明する。さらに、燃料供給装置100の特徴的な構成である、貯留室30aを形成する貯留タンク30及び備蓄室60aを形成する備蓄タンク60、及び導入用ジェットポンプ80についても詳細に説明する。
ハウジング50は、脚部58及びシャフト支持部59をさらに備えている。脚部58は、底壁部52の周縁から、上下方向に沿って下方に延設されている。この脚部58の先端であって、ハウジング50の下端は、水平方向に拡大されており、燃料タンク13の底部13bに着地している。シャフト支持部59は、側壁部33の外側に形成されており、ガイドシャフト24aを上下方向に貫通させることで、当該ガイドシャフト24aに対して摺動自在である。加えてシャフト支持部59の上面には、スプリング24bの下側が着座している。以上によれば、シャフト支持部59を介して作用するスプリング24bの付勢力によって脚部58が底部13bに押し付けられることで、ハウジング50等の構成は底部13bに固定される。
フィルタユニット70は、袋状を呈するフィルタクロス70bによって、貯留タンク30及び備蓄タンク60をともに収容するタンク収容室70aを形成している。具体的にタンク収容室70aは、ハウジング50に水平方向に隣接する円柱状の空間と、当該空間の下側から水平方向に燃料ポンプユニット40の下方に延びる空間とを組み合わせてなる。加えて、第一実施形態では、タンク収容室70aを覆うこととなるフィルタクロス70bが、備蓄室60aに導入される燃料を濾過する導入用フィルタ部71と、貯留室30aに流入する燃料を濾過する流入用フィルタ部76とを一体で構成している。
またフィルタユニット70は、開口部77、バルブ取付部72及びエア抜きバルブ73を有している。開口部77は、燃料ポンプユニット40の下方に位置し、吸入部43と上下方向に相対する部分のフィルタクロス70bに形成される孔部である。この開口部77を通過し、フィルタユニット70に収容された貯留タンク30の一部が上方の吸入部43に向って突出している。
また、バルブ取付部72及びエア抜きバルブ73は、フィルタユニット70においタンク収容室70aの上方に位置するフィルタクロス70bの天井面に設けられている。バルブ取付部72は、樹脂材料等によってフィルタクロス70bと一体に形成されており、タンク収容室70aとフィルタユニット70の外部とを連通させる連通孔71aを形成している。エア抜きバルブ73は、バルブ取付部72に取り付けられ、連通孔71aにおいて、フィルタユニット70の外部からタンク収容室70aへの燃料の流入を防止し、当該タンク収容室70aから当該フィルタユニット70の外部への気泡の排出を許容するアンブレラバルブである。このエア抜きバルブ73は、可撓性を有する材料によって形成されており、バルブ取付部72に外側から取り付けられる円柱状の軸部73aと、当該軸部73aから径方向外側にドーム状に広がり、連通孔71aをフィルタユニット70の外部から覆う傘部73bと、を具備している。以上の構成により、エア抜きバルブ73は、タンク収容室70aに流入する燃料によって当該タンク収容室70aから押し出されようとするベーパの排出を、バルブ取付部72から離間する方向に撓む傘部73bによって許容する。一方、燃料が連通孔71aを通過しタンク収容室70a内に流入しようとする場合、バルブ取付部72に押し付けられて、連通孔71aを塞ぐ傘部73bによって、燃料の流入は防止される。
加えて、バルブ取付部72及びエア抜きバルブ73の配置されるフィルタクロス70bの部分は、段差の形成によって周囲よりも上方に持ち上げられている。この段差の形成されたフィルタユニット70の形態により、フィルタクロス70bの天井面に堆積した燃料中の異物は、段差の下側に移動する。故に、エア抜きバルブ73及びバルブ取付部72間に異物が噛み込む事態を防止できる。
貯留タンク30は、タンク収容室70aに収容された状態で、燃料ポンプユニット40の下方に位置し、当該燃料ポンプユニット40の吸入部43に取り付けられている。この貯留タンク30は、底壁部31、側壁部33、及び天井壁部35により、燃料ポンプユニット40によって吸入される燃料を貯留する貯留室30aを形成している。加えて、この貯留タンク30には、嵌合口35a、開口部35b及び燃料供給装置100の近傍に貯留されている燃料を貯留室30aに供給可能な供給路32が形成されるとともに、アンブレラバルブ37が設けられている。
嵌合口35a及び開口部35bは、ともに貯留タンク30の天井壁部35に開口し、当該天井壁部35を上下方向に貫通する孔部である。加えて、嵌合口35aは、天井壁部35から上方に突出しており、フィルタユニット70の開口部77を通過して、ハウジング50の吸入孔53内で、燃料ポンプユニット40の吸入部43に嵌合している。また、開口部35bの上方には、備蓄タンク60が配置されている。
供給路32は、底壁部31を上下方向に貫通する連通孔である。アンブレラバルブ37は、供給路32において、燃料供給装置100の近傍から貯留室30aへ向う燃料の流入を許容し、当該貯留室30aから外部へ向う燃料の流出を防止する逆止弁である。このアンブレラバルブ37は、可撓性を有する材料によって形成されており、貯留タンク30の底壁部31に取り付けられる円柱状の軸部37aと、当該軸部37aから径方向外側にドーム状に広がり、供給路32をハウジング50の内側から覆う傘部37bと、を具備している。燃料が貯留室30aに流入する方向に流れている場合、底壁部31から離間する方向に撓む傘部37bによって、燃料の流れは許容される。一方、燃料が貯留室30aから流出する方向に流れようとする場合、底壁部31に押し付けられて、供給路32を塞ぐ傘部37bによって、燃料の流出は防止される。
尚、ハウジング50の脚部58が燃料タンク13の底部13bに固定されている状態で、貯留タンク30の底壁部31は、当該底部13bとの間に間隙を形成している。燃料供給装置100の近傍の燃料は、この間隙を通過し、供給路32に吸い込まれ、貯留室30aに到達する。
備蓄タンク60は、樹脂材料等によって容器状に形成されており、タンク収容室70aに収容された状態で燃料ポンプユニット40に水平方向に隣接して貯留タンク30の上方に位置している。この備蓄タンク60は、貯留タンク30の開口部35bに上方から組みつけられて、当該貯留タンク30に支持されている。この備蓄タンク60と貯留タンク30との間には、複数のスリット部39が備蓄タンク60の周方向に所定の間隔を開けて形成されている。加えて備蓄タンク60は、余剰燃料を備蓄する備蓄室60aを形成する底壁部61及び側壁部63、及び上側に開口する導入口60bを有している。加えて、備蓄タンク60には、放出路62、フロートバルブ66、及びフロートストッパ64が形成されている。
備蓄タンク60の備蓄室60aは、具体的には底壁部61及び当該底壁部61の周縁から当該備蓄タンク60の上方へ延設される側壁部63によって形成されている。この備蓄室60aは、主に余剰燃料を備蓄するための空間であって、上方に向って開口している導入口60bを通じて導入される燃料を備蓄する。
加えて、備蓄タンク60の底壁部61の内表面及び外表面は、側壁部63の延設される周縁から離間するに従い、当該備蓄タンク60の下方に傾斜している。この底壁部61の最も下方には、備蓄室60aを貯留室30aに連通させ、備蓄室60aに備蓄された燃料を貯留室30aに供給可能な放出路62が形成されている。この放出路62は、筒状の流路壁62aにより重力方向に沿って形成されており、開口部35bを通過して貯留タンク30内に配置されている。この形態により、放出路62は、備蓄室60aに備蓄された燃料を、重力によって貯留室30aに自然流入させることができる。
フロートバルブ66は、放出路62を遮断可能な弁機構である。このフロートバルブ66は、吸入部43の下端よりも上方に位置しており、放出路62を形成する流路壁62aに設けられる弁座部67、及び当該弁座部67に着座自在なフロート68を具備している。弁座部67は、流路壁62aの径方向内側且つ下側を向いている座面を形成している。この弁座部67の内径となるスロート径は、備蓄室60aから放出される燃料の流量が、燃料ポンプユニット40の吸込流量を上回るよう設定されている。一方、フロート68は、弁座部67に対して、放出路62において備蓄室60aからの放出方向の下流側に位置している球状の部品である。このフロート68は、燃料から受ける浮力によって弁座部67に確実に着座し続けられるよう、燃料(ガソリンでは0.76程度)よりも比重が軽い材料(0.3程度)によって形成されている。
フロートストッパ64は、フロートバルブ66の下方に位置し、弁座部67から離座したフロート68の移動を制限する。このフロートストッパ64は、流路壁62aの下端を閉塞することにより形成されており、フロートバルブ66まわりの液位が低下した状態では、フロート68を下側から支持する(図1、二点鎖線参照)。この流路壁62aには、当該流路壁62aを径方向に貫通する孔部であって、備蓄室60aから流出した燃料を通過させるためのスリット部65aが複数形成されている。また、各スリット部65aの大きさは、流路壁62a内からのフロート68の離脱を防止するため、フロート68の外径よりも小さくされている。
導入用ジェットポンプ80は、プレッシャレギュレータ90のレギュレータハウジング91と一体で設けられている。このレギュレータハウジング91は、第一導入管部材98、第二導入管部94及び嵌合部96を有している。これら第一導入管部材98及び第二導入管部94は、燃料供給装置100の近傍に貯留された燃料を備蓄室60a内に導入可能な導入路99を形成している。
第一導入管部材98は、管状の部材であって、その軸方向を上下方向に向けて配置されている。この第一導入管部材98の上方の端部は、水平方向に屈曲されて嵌合部96に接続されている。一方、第一導入管部材98の下方の端部は、フィルタユニット70及び貯留タンク30を避けて燃料タンク13の底部13bの近傍まで延伸しており、当該底部13bと僅かな隙間を開けた状態で上下方向に相対している。
また、第二導入管部94は、ドレインポート93と一体に形成されており、当該ドレインポート93から水平方向に延伸する管状の部位である。この第二導入管部94のドレインポート93側となる壁面に嵌合部96は設けられている。この嵌合部96は、レギュレータハウジング91の壁面から外側に向けて管状に突出しており、前述した第一導入管部材98の上方の端部と嵌合することで、当該第一導入管部材98を通過した燃料を第二導入管部94に導入させる。また、第二導入管部94のドレインポート93とは反対側となる端部は、導入口60bの上方に位置し、備蓄室60a側となる下方に向けて屈曲されている。
この導入用ジェットポンプ80は、上述した第一導入管部材98及び第二導入管部94から備蓄室60aに燃料を導入するための構成として、導入用スロート部81及びベーパ噴射ノズル部84を有している。加えて、導入用ジェットポンプ80は、ドレインポート93を、導入用スロート部81に向けて燃料を噴射する請求項に記載の「導入用噴射部」として用いている。
導入用スロート部81は、第二導入管部94の内周壁から径方向内側に突出することで、当該第二導入管部94の内径を部分的に縮小して、当該第二導入管部94を絞っている。この導入用スロート部81を備蓄室60aに向って流れる導入方向において、ドレインポート93は、当該導入用スロート部81の上流側に、嵌合部96を挟んで位置している。ドレインポート93は、プレッシャレギュレータ90で分流された余剰燃料を導入用スロート部81に向けて噴射する。
ベーパ噴射ノズル部84は、第一導入管部材98の下方の端部であって、当該第一導入管部材98の内周壁部に設けられており、閉塞部材86及び余剰燃料ホース85を介して、燃料ポンプユニット40のベーパ吐出部42と接続されている。閉塞部材86は、燃料ポンプユニット40の下面に取り付けられ、ベーパ吐出部42を閉塞する容器状の部材であって、ハウジング50のベーパ排出孔51を通過し、底壁部52の下方に延出している。この閉塞部材86の下端側には、ベーパ吐出部42から吐き出された余剰燃料を外部に排出するための排出孔が形成されている。この排出孔は、可撓性の余剰燃料ホース85を介して、ベーパ噴射ノズル部84に接続されて余剰燃料を供給する。ベーパ噴射ノズル部84は、この余剰燃料を、第一導入管部材98内の導入路99で上方に向けて噴射する。
以上によれば、第一実施形態では、請求項に記載の「気泡排出部」に相当するベーパ吐出部42、及び請求項に記載の「調圧燃料排出部」に相当するドレインポート93が、ともに請求項に記載の「余剰燃料排出部」に相当する。
ここまで説明した燃料供給装置100の作動について、以下説明する。
燃料供給装置100の近傍に燃料がある場合では、燃料ポンプユニット40の吸入による貯留室30a内の液位の低下に応じて、当該近傍から供給路32を通じて貯留室30a内に燃料が自然流入する。故に、燃料ポンプユニット40による内燃機関に向けた燃料の吐き出しが継続的に行われる。
燃料ポンプから吐き出される燃料のうちの一部は、内燃機関に供給される燃料から分流され、余剰燃料としてドレインポート93及びベーパ吐出部42から排出される。この排出される余剰燃料は、導入用ジェットポンプ80に供給され、燃料供給装置100の近傍の燃料とともに備蓄室60aに次第に備蓄される。
この導入用ジェットポンプ80は、ベーパ噴射ノズル部84によってベーパ吐出部42から排出された余剰燃料を上方に向けて噴射することで、第一導入管部材98内の導入路99に圧力低下を引き起こさせる。第一導入管部材98内において圧力の低下が生じることで、燃料供給装置100の近傍に貯留された燃料は、当該第一導入管部材98の下方の端部から導入路99内に吸い込まれ、そのまま上方へ導かれる。
さらに、導入用スロート部81にドレインポート93から余剰燃料が噴射されることによって、導入用スロート部81内の圧力が低下する。第二導入管部94内の導入路99を形成する導入用スロート部81で圧力の低下が生じることで、第一導入管部材98内に吸い込まれた燃料は、さらに第二導入管部94内に吸い込まれ、導入用スロート部81を通過した後、備蓄室60aに向けて放出される。以上のように備蓄室60aに燃料が導入されることで、当該備蓄室60a内の燃料の液位は早急に上昇する。このとき、備蓄室60aの下方に位置する放出路62は、フロートバルブ66によって遮断されているので、備蓄室60a内の燃料の液位は確実に上昇する。
以上の状態下、水平方向の力の作用による燃料タンク13内での燃料の片寄りが生じると、フロートバルブ66まわりにおける燃料の液位が下降し弁座部67を下回ることとなる。この液位の低下によって、フロートバルブ66による放出路62の遮断は解除され、備蓄室60aに備蓄された燃料が貯留室30aに放出可能となる。備蓄タンク60の底壁部61に重力方向に沿って形成される放出路62の形態により、備蓄室60aに備蓄された燃料は、当該放出路62を通じて貯留室30aに確実に放出される。このように、放出路62を通じて備蓄室60aに備蓄された燃料の供給を受けることで、供給路32を通じた燃料の供給が中断した場合でも、直ちに貯留室30a内の燃料は枯渇しない。燃料ポンプユニット40は、備蓄室60aから貯留室30aに供給された燃料を吸い込むことで、内燃機関への燃料の供給を継続できる。
ここまで説明した第一実施形態による燃料供給装置100では、燃料ポンプユニット40は、燃料の液位を高く維持するための余剰燃料を吐き出すことなく、内燃機関への燃料の供給を滞りなく行い得る。故に、吐出流量の低減が可能となり、ひいては燃料ポンプユニット40によって消費されるエネルギーを抑制することができる。したがって、水平方向の力が燃料に作用した場合でも、内燃機関への燃料の供給が滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化を実現する燃料供給装置100を提供できる。
加えて第一実施形態では、燃料ポンプユニット40まわりに燃料がある状態において、フロートバルブ66は、フロート68に生じる浮力を利用して、備蓄室60aへの燃料の備蓄が可能なよう放出路62を確実に遮断できる。さらにフロートバルブ66は、当該フロートバルブ66まわりの燃料の液位が弁座部67を下回った場合には、放出路62の遮断の解除を確実に行い得る。このように、フロートバルブ66は、簡素な構成であっても確実な動作を行い得るので、本発明の弁機構として特に好適なのである。
さらに第一実施形態では、圧力調整のための余剰燃料及びベーパ排出のための余剰燃料を備蓄室60aに備蓄する形態とすることで、燃料ポンプユニット40は、備蓄室60aに備蓄するためだけの余剰燃料を吐き出さなくてもよくなる。故に、燃料ポンプユニット40は、吐出流量が抑制されたうえで、備蓄室への燃料の備蓄を確実に実施し得る。
加えて、ドレインポート93及びベーパ吐出部42から排出される余剰燃料をともに備蓄室60aに備蓄する第一実施形態では、当該備蓄室60a内に備蓄される燃料の液位を早急に上昇させることができる。さらに、これらの余剰燃料を用いる導入用ジェットポンプ80によって、備蓄室60aに余剰燃料とともに燃料供給装置100近傍にある燃料を備蓄するので、当該備蓄室60a内の燃料の液位は、さらに早急に上昇する。以上によれば、水平方向の力が繰り返し燃料に作用する場合であっても、貯留室30a内の燃料が枯渇する事態を確実に防ぎ得る。この作用は、燃料ポンプユニット40の吐出流量を抑制したままで獲得することができるので、燃料供給装置100は、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化が実現される。
また第一実施形態で用いているフィルタクロス70bは、燃料に浸されることによってベーパの排出を妨げる特性を有する。具体的には、樹脂繊維の間に浸透した燃料が、ベーパの通過を妨げてしまうのである。このフィルタクロス70bの特性により、当該フィルタクロス70bの通過に伴って生じたベーパは、袋状に形成されたフィルタユニット70内に次第に蓄積されることとなる。
そこで、貯留タンク30及び備蓄タンク60をともに収容するタンク収容室70aを形成することで、フィルタユニット70の体格を拡大し、ひいてはフィルタクロス70bの面積を拡大している。この面積の拡大により、フィルタクロス70bの通過に伴うベーパの発生を抑制できる。
さらに、フィルタユニット70に連通孔71aを形成し、エア抜きバルブ73を設けることで、タンク収容室70aからベーパの排出のみを行い得る。故に、燃料ポンプユニット40は、タンク収容室70a内のベーパに妨げられることなく、フィルタクロス70b及びタンク収容室70aを通過した燃料を継続的に吸入し続けられる。一方、備蓄室60aへの燃料の備蓄も、ベーパに妨げられることなく、継続的に実施され得る。
また、フィルタユニット70で生じたベーパは、浮力によってタンク収容室70aの上方に移動する。故に、これら連通孔71a及びエア抜きバルブ73をタンク収容室70aの上方に位置させることで、ベーパの当該連通孔71aからの排出はさらに円滑に行われる。
また加えて第一実施形態では、フィルタユニット70は、備蓄室60aに導入される余剰燃料及び燃料供給装置100近傍の燃料を確実に濾過し、燃料に含有された異物を取り除く。故に、燃料中の異物が備蓄室60a内に堆積することに起因して、フロートバルブ66の作動が妨げられる事態を回避し得る。以上により、燃料供給装置100は、備蓄室60aに燃料を備蓄し、フロートバルブ66まわりの液位の低下に応じて備蓄した燃料を貯留室30aに供給する作動を確実に実施できる。したがって、省エネルギー化を実現しつつ、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得る効果を、燃料供給装置100は長期に亘って発揮し続けられる。
またさらに第一実施形態では、下方に傾斜している底壁部61の形状により、当該底壁部61よりも下方で生じた気泡は、浮力により当該底壁部61の外表面の傾斜に沿って周縁へ導かれ、スリット部39を通過して、タンク収容室70aの上方に浮上する。故に、タンク収容室70aに備蓄タンク60を収容する形態であっても、当該備蓄タンク60の底壁部61の下側、即ち燃料ポンプユニット40によって吸収される燃料が蓄積される部分にベーパが蓄積する事態を回避できる。このベーパの蓄積を抑制する作用発揮によれば、燃料ポンプユニット40は、ベーパによって燃料の吸入を妨げられないので、燃料の吐出しを継続的に実施できる。
加えて、底壁部61の最も下方に位置する放出路62により、備蓄室60aに備蓄された燃料は、重力により底壁部61の内表面に沿って放出路62に導かれ、貯留室30aに確実に供給されることとなる。故に、供給路32を通じた燃料の供給が中断した場合に、貯留室30a内の燃料が枯渇するまでの時間を確実に延長できる。
また、傾斜させた底壁部61の外表面形状及び当該底壁部61の最も下方に位置する放出路62の相乗作用によれば、フロート68のまわりにベーパが蓄積されることで、燃料からフロート68への浮力の作用が妨げられる事態も回避され得る。故に、フロートバルブ66は、当該フロートバルブ66まわりに燃料がある状態において、確実に放出路62を遮断することができる。
さらに加えて第一実施形態では、アンブレラバルブ37は、燃料供給装置100の近傍に燃料が無くなる場合であっても、燃料を貯留室30a内に留まらせることができる。さらに、貯留室30aに備蓄室60aから供給された燃料も、アンブレラバルブ37によって流出が防止され、確実に貯留室30a内に留まり得る。以上によれば、アンブレラバルブ37を設けることで、貯留室30a及び備蓄室60a内の燃料を確実に燃料ポンプユニット40に吸入させられる。したがって、内燃機関への燃料の供給が滞り無く行い得る本発明の効果を確実なものにできる。
尚、第一実施形態において、アンブレラバルブ37が請求項に記載の「流出防止用逆止弁」に、燃料ポンプユニット40が請求項に記載の「燃料ポンプ」に、ベーパ吐出部42が請求項に記載の「気泡排出部」に、プレッシャレギュレータ90が請求項に記載の「調圧機構」に、ドレインポート93が請求項に記載の「調圧燃料排出部」及び「導入用噴射部」に、フロートバルブ66が請求項に記載の「弁機構」に、フロート68が請求項に記載の「弁体」に、フィルタユニット70が請求項に記載の「フィルタ体」に、エア抜きバルブ73が請求項に記載の「気泡排出用逆止弁」に、導入用スロート部81が請求項に記載の「導入用絞り部」に、レギュレータハウジング91が請求項に記載の「導入用管状部材」に、それぞれ相当する。
(第二実施形態)
図2に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の燃料供給装置200は、第一実施形態のプレッシャレギュレータ90、導入用ジェットポンプ80及びハウジング50に相当するプレッシャレギュレータ290、導入用ジェットポンプ280、及びハウジング250を備えている。以下、第二実施形態による燃料供給装置200の構成を詳細に説明する。
第二実施形態のプレッシャレギュレータ290は、第一実施形態によるレギュレータハウジング91に相当するレギュレータハウジング291と、レギュレータバルブ95を備えている。このレギュレータハウジング291には、第一実施形態によるレギュレータハウジング91と同様に、導入用ジェットポンプ280が一体で設けられている。この導入用ジェットポンプ280を構成する要素として、レギュレータハウジング291は、第一実施形態の第一導入管部材98に相当する第一導入管部材298を有している。加えてレギュレータハウジング291には、第二導入管部94、ドレインポート93、導入用スロート部81、及び嵌合部96と実質的に同一の第二導入管部294、ドレインポート293、導入用スロート部281、及び嵌合部296等が設けられている。
第二実施形態でも、これら第一導入管部材298及び第二導入管部294は、燃料供給装置200の近傍に貯留された燃料を備蓄室60a内に導入可能な導入路299を形成している。一方で、第一導入管部材298の下方の端部からは、第一実施形態による第一導入管部材98に設けられていたベーパ噴射ノズル部84に相当する構成が省略されている加えて、このベーパ噴射ノズル部84の省略に伴い、第一実施形態の閉塞部材86及び余剰燃料ホース85に相当する構成も、第二実施形態では省略されている。
ハウジング250は、第一実施形態によるハウジング50と同様に、燃料ポンプユニット40を収容する収容室255aを形成する燃料ポンプ収容部255を有している。このハウジング250の底壁部252には、吸入孔253が形成されている。一方で、第一実施形態のベーパ排出孔51に相当する構成は、ハウジング250の底壁部252に形成されていない。
この第二実施形態によるハウジング250では、燃料ポンプユニット40がハウジング250に収容された状態で、ポンプ筐体41の底面と、吸入孔253まわりとが密着している。この構成により、ベーパ吐出部42から収容室255aに排出された燃料が、ポンプ筐体41の底面と吸入孔253まわりとの間から燃料ポンプ収容室255aの外部に漏れ出さないようにされている。また、ハウジング250の側壁部254の上端であって、当該ハウジング250に隣接する備蓄タンク60側は、当該備蓄タンク60側に屈曲され、水平方向に延伸している。このハウジング250の水平方向に延伸している部分は、収容室255a内の燃料を確実に備蓄室60aに導くための導入部256である。
以上説明した構成の燃料供給装置200において、備蓄タンク60の備蓄室60aに燃料が備蓄される様態を説明する。
導入用ジェットポンプ280は、導入用スロート部281にドレインポート293から余剰燃料を噴射させることによって、導入用スロート部281内の圧力を低下させる。第二導入管部294内の導入路299を形成する導入用スロート部281で生じる圧力低下によって、燃料供給装置200近傍の燃料は、第一導入管部材298内に吸い込まれ、嵌合部296内を通過して、第二導入管部294内に吸い込まれる。そして、第二導入管部294内に吸い込まれた燃料は、ドレインポート293から排出された余剰燃料とともに、導入用スロート部281を通過し、備蓄室60aに向けて放出さる。放出された燃料は、フィルタユニット70の導入用フィルタ部71を通過して、備蓄室60aに導入される。
加えて、ベーパ吐出部42から排出された余剰燃料は、ハウジング250によって形成される収容室255a内に蓄積される。そしてこの余剰燃料は、収容室255aを満たすことにより、当該収容室255aから、ハウジング250と隣接する備蓄タンク60の備蓄室60aに導入部256をつたって導入される。
ここまで説明した第二実施形態では、ドレインポート293及びベーパ吐出部42から排出される余剰燃料をともに備蓄室60aに備蓄するので、当該備蓄室60a内に備蓄される燃料の液位は早急に上昇する。さらに、ドレインポート293から排出される余剰燃料を用いる導入用ジェットポンプ280によって、備蓄室60aに余剰燃料とともに燃料供給装置200近傍にある燃料を備蓄するので、当該備蓄室60a内の燃料の液位は、さらに早急に上昇する。以上によれば、水平方向の力が繰り返し燃料に作用する場合であっても、貯留室30a内の燃料が枯渇する事態を確実に防ぎ得る。
加えて、燃料ポンプユニット40の吐出流量を抑制したままで、貯留タンク30の貯留室30a内の燃料が枯渇する事態を防ぐことができるので、燃料供給装置200は、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化が実現される。
尚、第二実施形態において、プレッシャレギュレータ290が請求項に記載の「調圧機構」に、ドレインポート293が請求項に記載の「導入用噴射部」及び「調圧燃料排出部」に、導入用スロート部281が請求項に記載の「導入用絞り部」に、レギュレータハウジング291が請求項に記載の「導入用管状部材」に、それぞれ相当する。加えて、上述したように、余剰燃料を排出するドレインポート293及びベーパ吐出部42がともに請求項に記載の「余剰燃料排出部」に相当する。
(第三実施形態)
図3に示す本発明の第三実施形態は、第二実施形態の変形例である。第三実施形態の燃料供給装置300は、第二実施形態の貯留タンク30及び備蓄タンク60に相当する貯留タンク330及び備蓄タンク360を備えている。加えて、フィルタユニット70を代替する構成として、導入用フィルタ371及び流入用フィルタ376を備えている。以下、第三実施形態による燃料供給装置300の構成を詳細に説明する。
貯留タンク330は、底壁部331、側壁部333、及び天井壁部335により、燃料ポンプユニット40によって吸入される燃料を貯留する貯留室330aを形成している。この底壁部331には、第一実施形態の供給路32及びアンブレラバルブ37と実質的に同一の供給路332及びアンブレラバルブ337が設けられている。また、天井壁部335には、第一実施形態の嵌合口35aと実質的に同一の嵌合口335aと、備蓄タンク360が組み付けられる開口部335bとが形成されている。
備蓄タンク360は、第二実施形態の備蓄タンク60と同様に、燃料ポンプユニット40に水平方向に隣接して貯留タンク330の上方に位置している。この備蓄タンク360は、余剰燃料を備蓄する備蓄室360aを形成する底壁部361及び側壁部363、及び上側に開口する導入口360bを有している。加えて備蓄タンク360には、第一実施形態の備蓄タンク60の要素62、66、及び64に相当する放出路362、フロートバルブ366、及びフロートストッパ364等が設けられている。
この備蓄タンク360において、放出路362を形成する円筒状の流路壁362aは、貯留タンク330の開口部335bに上側から挿入されて、当該開口部335bに嵌合している。この流路壁362a及び開口部335bの嵌合により、備蓄タンク360は貯留タンク330に対して一体的な構成となり、当該貯留タンク330に支持されるとともに、流路壁362aの外周面と開口部335bの内周面との間は、燃料の通過を許容しない液密な状態となる。また、流路壁362aは、開口部335bから貯留タンク330内に挿入されることで、貯留室330a内に位置することとなる。この流路壁362aの配置により、フロートバルブ366による放出路362の遮断が解除された際には、備蓄室360aに備蓄された燃料は、放出路362及びスリット部365aを通過して、貯留室330aに確実に放出される。
流入用フィルタ376は、フィルタユニット70と同様に、燃料中の異物の除去が可能な樹脂製の繊維からなる不織布であるフィルタクロス376bを主体として袋状に形成されている。この流入用フィルタ376は、燃料ポンプユニット40の吸引によって貯留室330aに流入する燃料を濾過するための構成であって、袋状の内部に貯留タンク330を収容する貯留タンク収容室376aを形成している。また、燃料ポンプユニット40の下方に位置し、吸入部43と上下方向に相対する部分のフィルタクロス371bには、当該フィルタクロス371bの内外を連通させる開口部377がさらに形成されている。
導入用フィルタ371は、燃料中の異物の除去が可能な樹脂製の繊維からなる不織布であるフィルタクロス371bを主体として形成されている。この導入用フィルタ371は、備蓄タンク360の導入口360bを覆っており、当該導入口360bから備蓄室360aに導入される燃料を濾過するための構成である。
加えて導入用フィルタ371は、バルブ取付部72及びエア抜きバルブ73と実質的に同一のバルブ取付部372及びエア抜きバルブ373を有している。これらバルブ取付部372及びエア抜きバルブ373は、備蓄室360aの上方に位置している。バルブ取付部372は、樹脂材料等によってフィルタクロス371bと一体に形成されており、備蓄室360aと当該備蓄室360aの外部とを連通させる連通孔371aを形成している。エア抜きバルブ373は、軸部373a及び傘部373bを具備するアンブレラバルブであって、バルブ取付部372に取り付けられている。このエア抜きバルブ373は、連通孔371aにおいて、備蓄室360aの外部から当該備蓄室360aへの燃料の流入を防止し、備蓄室360aから当該備蓄室360aの外部への気泡の排出を許容する。
以上の構成により、エア抜きバルブ373は、備蓄室360aに導入される燃料によって、当該備蓄室360aから押し出されようとするベーパの排出を、バルブ取付部372から離間する方向に撓む傘部373bによって許容する。一方、燃料が連通孔371aを通過し備蓄室360a内に流入しようとする場合、バルブ取付部372に押し付けられる傘部373bが連通孔371aを塞ぐことによって、燃料の流入は防止される。
加えて、バルブ取付部372及びエア抜きバルブ373の配置されるフィルタクロス371bの部分は、段差の形成によって周囲よりも上方に持ち上げられている。この段差の形成された導入用フィルタ371の形態により、フィルタクロス371bに堆積した燃料中の異物は、段差の下側に移動する。故に、エア抜きバルブ373及びバルブ取付部372間に異物が噛み込む事態を防止できる。
以上説明した第三実施形態では、備蓄室360aには、プレッシャレギュレータ290のドレインポート293から排出される余剰燃料が、燃料供給装置300近傍の燃料とともに導入される。加えて、ベーパ吐出部42から排出された余剰燃料も、収容室255aから溢れ、導入部256の上面をつたって備蓄室360aに導入される。このように、ドレインポート293及びベーパ吐出部42から排出される余剰燃料をともに備蓄室360aに備蓄するので、当該備蓄室360a内に備蓄される燃料の液位は早急に上昇する。
以上の状態下、水平方向の力の作用による燃料タンク13内での燃料の片寄りが生じ、フロートバルブ366まわりにおける燃料の液位がフロートバルブ366を下回ることで、当該フロートバルブ366による放出路362の遮断は解除される。この遮断の解除によって、備蓄室360aに備蓄された燃料は、放出路362及びスリット部365aを通じて貯留室330aに確実に放出される。このように、備蓄室360aに備蓄された燃料の供給を受けることで、供給路332を通じた燃料の供給が中断した場合でも、燃料ポンプユニット40は内燃機関への燃料の供給を継続できる。したがって、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化が実現された燃料供給装置300とすることができる。
加えて第三実施形態では、導入口360bから備蓄室360aに導入される余剰燃料及び燃料供給装置300近傍の燃料は、備蓄室360aに導入される際に導入用フィルタ371によって確実に濾過され、含有していた異物が除かれる。故に、燃料中の異物の堆積に起因して、フロートバルブ366の作動が妨げられる事態を回避し得る。したがって、燃料供給装置300は、省エネルギー化を実現しつつ、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得る効果を、長期に亘って発揮し続けられる。
また第三実施形態では、導入用フィルタ371に連通孔371aを形成することで、ベーパは当該連通孔371aを通過して備蓄室360aの外部に排出され得る。そして、この連通孔371aにエア抜きバルブ373を設けることによって、導入用フィルタ371は、連通孔371aからベーパの排出のみを行うことができる。故に、備蓄タンク360は、ベーパに妨げられることなく、備蓄室360aに燃料を備蓄することができる。
さらに第三実施形態では、流入用フィルタ376によって貯留タンク330を収容する貯留タンク収容室376aを形成することで、当該流入用フィルタ376の体格を拡大でき、ひいては流入用フィルタ376の表面積の拡大を実現している。この流入用フィルタ376の表面積の拡大により、当該流入用フィルタ376の通過に伴うベーパの発生を抑制できる。ベーパの発生の抑制により、貯留室330a内に蓄積されるベーパを低減できるので、燃料ポンプユニット40は、ベーパに妨げられることなく継続的に燃料の吸入及び吐き出しを実施し、内燃機関への燃料の供給と、備蓄室360aへの燃料の備蓄とを確実に行うことができる。
尚、第三実施形態において、アンブレラバルブ337が請求項に記載の「流出防止用逆止弁」に、フロートバルブ366が請求項に記載の「弁機構」に、エア抜きバルブ373が請求項に記載の「気泡排出用逆止弁」に、それぞれ相当する。
(第四実施形態)
図4に示す本発明の第四実施形態は、第二実施形態の別の変形例である。第四実施形態の燃料供給装置400は、第二実施形態の備蓄タンク260に相当する備蓄タンク460と、第二実施形態のフィルタユニット70を代替するサクションフィルタ470とを備えている。一方、第二実施形態の貯留タンク30に相当する構成は、第四実施形態による燃料供給装置400では、省略されている。以下、第四実施形態による燃料供給装置400の構成を詳細に説明する。
備蓄タンク460は、燃料ポンプユニット40に隣接して、サクションフィルタ470の上方に位置しており、ハウジング250に取り付けられている。この備蓄タンク460は、底壁部461及び側壁部463によって第二実施形態の備蓄室260aに相当し、余剰燃料を主に備蓄する備蓄室460aを形成している。加えてこの備蓄タンク460は、上側に開口する導入口460bを有しており、この導入口460bを通じてドレインポート293及びベーパ吐出部42から排出された余剰燃料と、導入用ジェットポンプ280によって汲み上げられた燃料供給装置400近傍の燃料とを、備蓄室460aに導入できる。
加えて備蓄タンク460には、第一実施形態の備蓄タンク60の要素62、66、及び64に相当する放出路462、フロートバルブ466、及びフロートストッパ464等が設けられている。放出路462は、側壁部463から離間するに従い、下方に傾斜している底壁部461の中央に位置し、重力方向に沿って形成される円筒状の流路壁462aによって形成されている。この流路壁462aは、フロートストッパ464を形成する下端部がサクションフィルタ470の上面に接している。この流路壁462aの配置により、フロートバルブ466による放出路462の遮断が解除された際には、備蓄室460aに備蓄された燃料は、放出路462及び流路壁462aに形成されたスリット部465aを通過して、サクションフィルタ470に放出される。
サクションフィルタ470は、フィルタユニット70と同様に、燃料中の異物の除去が可能な樹脂製の繊維からなる不織布であるフィルタクロス470bを主体として、水平方向に扁平な空間470aを形成するよう、袋状に形成されている。このサクションフィルタ470は、燃料ポンプユニット40の下方に取り付けられており、当該燃料ポンプユニット40に吸入される燃料を濾過する。
このサクションフィルタ470は、嵌合口477及び凹部488を有している。嵌合口477は、樹脂材料等によってフィルタクロス470bと一体に形成されており、サクションフィルタ470の内外を連通させている。この嵌合口477は、サクションフィルタ470の上面に位置し、ハウジング250の吸入孔253内で燃料ポンプユニット40の吸入部43に外側から嵌合している。凹部488は、嵌合口477と同一の上面側に位置し、フィルタクロス470bを下方に凹ませることにより形成されている。この凹部488は、備蓄タンク460の流路壁462aの下方で当該流路壁462aと接しており、放出路462から放出された燃料を受ける部分となる。凹部488に放出された燃料は、フィルタクロス470bを通過して、空間470aに到達する。尚、このサクションフィルタ470の下面は、燃料ポンプユニット40に取り付けられた状態で、燃料タンク13の底部13bとの間に僅かな隙間を形成している。
以上説明した第四実施形態において、燃料供給装置400の近傍に燃料がある場合では、燃料ポンプユニット40の吸入によって、当該近傍からサクションフィルタ470の空間470aに燃料が自然流入する。故に、燃料ポンプユニット40は、空間470aにある濾過された燃料を内燃機関に向けて継続的に吐出しできる。
燃料ポンプユニット40から吐き出される燃料のうちの一部は、ドレインポート293及びベーパ吐出部42から余剰燃料として排出され、備蓄室460aに備蓄される。この備蓄室460aの下方に位置する放出路462は、フロートバルブ466によって遮断されているので、備蓄室460a内の燃料の液位は次第に上昇する。
以上の状態下、水平方向の力の作用による燃料タンク13内での燃料の片寄りが生じると、フロートバルブ466まわりにおける燃料の液位が下降し、フロートバルブ466を下回ることとなる。この液位の低下によって、フロートバルブ466は放出路462の遮断を解除する。故に、サクションフィルタ470には、備蓄室460aに備蓄された燃料が放出され、空間470aに供給される。このように、放出路462を通じて備蓄された燃料の供給を受けることで、燃料供給装置400の近傍に燃料が無くなった場合でも、直ちに空間470aから燃料が無くなる事態は回避され得る。
したがって、貯留タンクに相当する構成が省略された第四実施形態による燃料供給装置400でも、燃料ポンプユニット40は、燃料の液位を高く維持するための余剰燃料を吐き出すことなく、内燃機関への燃料の供給を滞りなく行い得る。故に、吐出流量の低減によって燃料ポンプユニット40の消費エネルギーを抑制できる燃料供給装置400を、簡素な構成で実現できる。
尚、第四実施形態では、サクションフィルタ470が請求項に記載の「フィルタ体」に相当する。
(第五実施形態)
図5に示す本発明の第五実施形態は、第二実施形態のさらに別の変形例である。第五実施形態の燃料供給装置500は、第二実施形態の貯留タンク30、備蓄タンク60、及びフィルタユニット70と実質的に同一の貯留タンク530、備蓄タンク560、及びフィルタユニット570を備えている。また、燃料供給装置500は、第二実施形態によるプレッシャレギュレータ290に相当するプレッシャレギュレータ590を備えている。以下、第五実施形態による燃料供給装置500の構成を詳細に説明する。
第五実施形態によるプレッシャレギュレータ590は、レギュレータハウジング591及びレギュレータバルブ95を有している。このレギュレータハウジング591からは、第二実施形態によるプレッシャレギュレータ290において当該プレッシャレギュレータ290と一体で構成されていた導入用ジェットポンプ280に相当する構成が省略されている。具体的には、嵌合部296、第一導入管部材298、及び導入用スロート部281等の要素が、レギュレータハウジング591では省略されている。一方、このレギュレータハウジング591は、第二実施形態によるレギュレータハウジング291の各要素97、91a、91b、及び93と実質的に同一の固定爪597、吸入ポート591a、排出ポート591b、及びドレインポート593を具備している。以上の構成によるプレッシャレギュレータ590でも、レギュレータバルブ95は、ドレインポート593に僅かな燃料を分流しつづける。故に、燃料ポンプユニット40の作動時には、当該ドレインポート593からは継続的に余剰燃料が排出されることとなり、備蓄タンク560の備蓄室560aに蓄積されていく。
加えて、燃料供給装置500では、上述したドレインポート593から排出された余剰燃料に加えて、ベーパ吐出部42から排出された余剰燃料も、導入部256をつたってハウジング250の収容室255aから備蓄室560a内に導入される。故に、導入用ジェットポンプを用いてに燃料供給装置500近傍の燃料を汲み上げなくても、備蓄室560aに余剰燃料を確実に備蓄することができる。故に、燃料ポンプユニット40の吐出流量を抑制したままで、貯留タンク530によって形成される貯留室530a内の燃料が枯渇する事態を防ぐことが可能となる。したがって、内燃機関への燃料の供給を滞り無く行い得るとともに、省エネルギー化の実現された燃料供給装置500が提供できる。
尚、第二実施形態において、プレッシャレギュレータ590が請求項に記載の「調圧機構」に、ドレインポート593が請求項に記載の「調圧燃料排出部」に、それぞれ相当する。加えて、上述したように、余剰燃料を排出するドレインポート593、及びベーパ吐出部42がともに請求項に記載の「余剰燃料排出部」に相当する。
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
上記実施形態では、弁座部及びフロートを有するフロートバルブを、放出路を遮断し、また当該遮断を解除する弁機構として用いた例を説明した。しかし、弁機構に相当する構成は、フロートバルブに限定されるものではなく、例えば貯留タンクの貯留室に貯留された燃料の液位を電気的に検出する液位センサと、当該液位センサの検出結果に基づいて放出路の遮断及び当該遮断の解除を実施する電磁弁とによって構成されてもよい。
加えて、上記実施形態では、放出路は、備蓄タンクの底壁部に重力方向に沿って設けられていたが、備蓄室からの燃料の放出が可能な構成であれば、その形状は限定されない。例えば、備蓄タンクの側壁部の下端から一旦水平方向に突出した後、下方へ屈曲された形態の放出路が、当該備蓄タンクに設けられていてもよい。この形態の放出路であっても、下方へ屈曲されることで重力方向に沿っている部分にフロートバルブを設けることにより、当該フロートバルブは当該放出路の遮断及び遮断の解除を行うことができる。さらに、備蓄タンクの側壁部の下端から水平方向に突出する形態の放出路であってもよい。この形態の放出路であっても、上述したような電磁弁を用いることによって、当該放出路の遮断及び遮断の解除を確実に行うことができる燃料供給装置とし得る。
上記実施形態では、フィルタユニットは、袋状に形成されたフィルタクロスによって、タンク収容室を形成していた。しかし、備蓄タンク及び貯留タンクを収容可能なタンク収容室を形成することができれば、フィルタユニットの形態は限定されない。例えば、樹脂材料等によって箱状に形成され、いずれかの面に開口部を有するフィルタフレームと、当該開口部を塞ぐようにフィルタフレームに設けられるフィルタクロスと、を有する形態のフィルタユニットであってもよい。
上記実施形態では、フィルタユニットは、タンク収容室の上方にエア抜きバルブを有することで、当該タンク収容室に蓄積されるベーパを外部に排出していた。しかし、エア抜きバルブの設けられる位置は、ベーパの排出が可能であり、燃料ポンプユニットがベーパを吸入する事態を回避できれば、タンク収容室の上方に限定されなくてもよい。また、上記実施形態では、請求項に記載の「気泡排出用逆止弁」として、アンブレラバルブであるエア抜きバルブを用いていたが、タンク収容室からのベーパの排出が可能であれば、はアンブレラバルブとは異なる構成のバルブを有するフィルタユニットであってもよい。
上記実施形態では、備蓄タンクの底壁部の内表面及び外表面は、周縁から離間するに従い、当該備蓄タンクの下方に傾斜していた。加えて、放出路は、この傾斜した底壁部の最も下方に形成されていた。しかし、備蓄タンクの底壁部の形状及び放出路の形成される位置を限定するものではない。例えば、備蓄タンクの底壁部は、ハウジング側に向うに従い、下方に傾斜する形態であってもよい。また、放出路は、側壁部に形成されていてもよく、あるいは底壁部と側壁部とに跨って形成されていてもよい。
上記実施形態では、供給路に、「流出防止用逆止弁」に相当するアンブレラバルブが設けられていた。しかし、放出路を介して、備蓄室から貯留室に放出される燃料、及び供給路を介して貯留室に供給される燃料を燃料ポンプユニットが確実に吸入できる構成であれば、流出防止用逆止弁に相当する構成を貯留タンクから省いてもよい。
上記実施形態では、プレッシャレギュレータ及び燃料ポンプユニットにおいて内燃機関に供給される燃料から分流された余剰燃料は、ともに備蓄室に導入されていた。しかし、備蓄室に導入される余剰燃料は、これらの余剰燃料のうちのいずれか一方であってもよい。このようにプレッシャレギュレータ及び燃料ポンプユニットから排出される余剰燃料のうち、いずれか一方を備蓄室に備蓄しない形態とした場合、この備蓄室に備蓄されない余剰燃料を、貯留室への燃料の流入を補助することに用いてもよい。具体的には、貯留室に向けて燃料を噴射できる流入用ノズル部を供給路内又は供給路の近傍に設け、備蓄室に備蓄されない余剰燃料を当該流入用ノズル部に供給する。これにより、流入用ノズル部から噴射される余剰燃料の流れによって、貯留室への燃料の流入を補助することができる。さらに、流入用ノズル部の下流側に流入用スロート部を設けることで、流入用のジェットポンプを構成でき、貯留室への燃料の流入の補助を確実なものとしてもよい。
さらに、上記実施形態のように、内燃機関に供給される燃料の圧力調整や燃料ポンプユニット内からのベーパの排出以外の要因で生じる余剰燃料であっても、貯留室に貯留される燃料の液位の押し上げに起因するものを除く余剰燃料を、備蓄室に備蓄する形態としてもよい。
13 燃料タンク、13a 天井部、13b 底部、13c 開口部、20 フランジ、21 燃料吐出管、22 給電ソケット、24a ガイドシャフト、24b スプリング、25 燃料ホース、30,330,530 貯留タンク、30a,330a,530a 貯留室、31,331 底壁部、32,332 供給路、32a 流路壁、32b 連通孔、33,333 側壁部、35,335 天井壁部、35a,335a 嵌合口、35b,335b 開口部、37,337 アンブレラバルブ(流出防止用逆止弁)、37a 軸部、37b 傘部、39 スリット部、40 燃料ポンプユニット(燃料ポンプ)、41 ポンプ筐体、42 ベーパ吐出部(余剰燃料排出部、気泡排出部)、43 吸入部、44a 電動モータ、44b インペラ、45 燃料吐出部、50,250 ハウジング、51 ベーパ排出孔、52,252 底壁部、53,253 吸入孔、54,254 側壁部、55,255 燃料ポンプ収容部、55a,255a 収容室、56,256 固定部、58 脚部、59 シャフト支持部、60,360,460,560 備蓄タンク、60a,360a ,460a備蓄室、60b,360b ,460b導入口、61,361,461 底壁部、62,362,462 放出路、62a,362a ,462a 流路壁、63,363,463 側壁部、64,364,464 フロートストッパ、65a,365a,465a スリット部、66,366,466 フロートバルブ(弁機構)、67 弁座部、68 フロート(弁体)、70,570 フィルタユニット(フィルタ体)、470 サクションフィルタ(フィルタ体)、70a タンク収容室、470a 空間、70b,371b,376b,470b フィルタクロス、71 導入用フィルタ部、371 導入用フィルタ、71a,371a 連通孔、72,372 バルブ取付部、73,373 エア抜きバルブ(気泡排出用逆止弁)、73a,373a 軸部、73b,373b 傘部、76 流入用フィルタ部、376 流入用フィルタ、77 開口部、80,280 導入用ジェットポンプ、81,281 導入用スロート部(導入用絞り部)、84 ベーパ噴射ノズル部、85 余剰燃料ホース、86 閉塞部材、477 嵌合口、488 凹部、90,290,590 プレッシャレギュレータ(調圧機構)、91,291,591 レギュレータハウジング(導入用管状部材)、591 レギュレータハウジング、91a,591a 吸入ポート、91b,591b 排出ポート、93,293 ドレインポート(余剰燃料排出部、調圧燃料排出部、導入用噴射部)、593 ドレインポート(余剰燃料排出部、調圧燃料排出部)、94,294 第二導入管部、95 レギュレータバルブ、96,296 嵌合部、97,597 固定爪、98,298 第一導入管部、99,299 導入路、100,200,300,400,500 燃料供給装置

Claims (15)

  1. 燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内に貯留された燃料を機関へ供給する燃料供給装置であって、
    燃料を吸入し、前記機関に向けて吐き出す燃料ポンプと、
    前記燃料ポンプの下方に取り付けられ、前記燃料ポンプによって吸入される燃料を貯留する貯留室、及び前記燃料供給装置の近傍に貯留された燃料を前記貯留室に供給可能な供給路を形成する貯留タンクと、
    前記燃料ポンプが吐き出す燃料のうち、前記機関に供給される燃料から分流される余剰燃料を排出する余剰燃料排出部と、
    前記燃料ポンプに隣接して前記貯留タンクの上方に位置し、前記余剰燃料排出部から排出される余剰燃料を備蓄する備蓄室、及び前記備蓄室の下方に位置し、前記備蓄室に備蓄された燃料を前記貯留室に放出可能な放出路を形成するとともに、前記放出路を遮断する弁機構であって、この弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し、当該弁機構を下回ることにより、前記放出路の遮断を解除する弁機構を有する備蓄タンクと、を備えることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 前記貯留タンク及び前記備蓄タンクをともに収容するタンク収容室を形成するとともに、
    前記タンク収容室の表面の少なくとも一部を覆い、前記備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタ部と、
    前記タンク収容室の表面の少なくとも一部を覆い、前記燃料ポンプの吸入によって前記貯留室に流入する燃料を濾過する流入用フィルタ部と、を有するフィルタ体をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  3. 前記フィルタ体は、
    前記タンク収容室と当該フィルタ体の外部とを連通させる連通孔を形成し、
    前記連通孔において、当該フィルタ体の外部から前記タンク収容室への燃料の流入を防止し、前記タンク収容室から当該フィルタ体の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することを特徴とする請求項2に記載の燃料供給装置。
  4. 前記連通孔及び気泡排出用逆止弁は、前記フィルタ体において前記タンク収容室の上方に位置することを特徴とする請求項3に記載の燃料供給装置。
  5. 前記備蓄タンクは、上方に開口し、燃料を前記備蓄室に導入させる導入口を有し、
    前記導入口を覆い、当該導入口から前記備蓄室に導入される燃料を濾過する導入用フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  6. 前記導入用フィルタは、
    前記備蓄室と当該備蓄室の外部とを連通させる連通孔を形成し、
    前記連通孔において、前記備蓄室の外部から当該備蓄室への燃料の流入を防止し、前記備蓄室から当該備蓄室の外部への気泡の排出を許容する気泡排出用逆止弁を有することを特徴とする請求項5に記載の燃料供給装置。
  7. 前記貯留タンクを収容する貯留タンク収容室を形成し、前記燃料ポンプの吸入によって前記貯留室に流入する燃料を濾過する流入用フィルタをさらに備えることを特徴とする請求項5又は6に記載の燃料供給装置。
  8. 前記備蓄タンクは、底壁部及び前記底壁部の周縁から当該備蓄タンクの上方へ延設され当該底壁部とともに前記備蓄室を形成する側壁部を有し、
    前記底壁部の外表面は、前記周縁から離間するに従い、前記備蓄タンクの下方に傾斜することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  9. 前記備蓄タンクは、底壁部及び前記底壁部の周縁から当該備蓄タンクの上方へ延設され当該底壁部とともに前記備蓄室を形成する側壁部を有し、
    前記底壁部の内表面は、前記周縁から離間するに従い、前記備蓄タンクの下方に傾斜し、
    前記放出路は、前記底壁部の最も下方に形成されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  10. 前記貯留タンクは、前記供給路において、当該貯留タンクの外部である前記燃料供給装置の近傍から前記貯留室へ向う燃料の流入を許容し、前記貯留室から前記外部へ向う燃料の流出を防止する流出防止用逆止弁を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  11. 燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内に貯留された燃料を機関へ供給する燃料供給装置であって、
    燃料を吸入し、前記機関に向けて吐き出す燃料ポンプと、
    袋状に形成され、前記燃料ポンプの下方に取り付けられて当該燃料ポンプに吸入される燃料を濾過するフィルタ体と、
    前記燃料ポンプが吐き出す燃料のうち、前記機関に供給される燃料から分流される余剰燃料を排出する余剰燃料排出部と、
    前記燃料ポンプに隣接して前記フィルタ体の上方に位置し、前記余剰燃料排出部から排出される余剰燃料を備蓄する備蓄室、及び前記備蓄室と前記フィルタ体との間に位置し、当該備蓄室に備蓄された燃料を前記フィルタ体に供給可能な放出路を形成するとともに、前記放出路を遮断する弁機構であって、この弁機構まわりにおける燃料の液位が下降し、当該弁機構を下回ることにより、前記放出路の遮断を解除する弁機構を有する備蓄タンクと、を備えることを特徴とする燃料供給装置。
  12. 前記備蓄タンクは、前記放出路を重力方向に沿って形成し、
    前記弁機構は、
    前記放出路の流路壁に設けられる弁座部と、
    前記弁座部に対して、前記放出路において前記備蓄室から放出される放出方向の下流側に位置し当該弁座部に着座自在であって、燃料よりも比重が軽い弁体と、を具備することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  13. 前記燃料供給装置の近傍に貯留された燃料を前記備蓄室内に導入可能な導入路を形成する管状の部材であって、前記導入路内において当該導入路を絞る導入用絞り部を有する導入用管状部材と、
    前記導入用絞り部を前記備蓄室に向って流れる燃料の導入方向において当該導入用絞り部の上流側に位置し、前記余剰燃料排出部から排出された前記余剰燃料を前記導入用絞り部に向けて噴射する導入用噴射部と、を有する導入用ジェットポンプをさらに備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  14. 燃料を外部に排出する調圧燃料排出部を有し、前記燃料ポンプの下流側において、当該燃料ポンプが吐き出した燃料の一部を前記機関に供給される燃料から分流し、前記調圧燃料排出部から排出することで、当該機関に供給される燃料の圧力を調整する調圧機構をさらに備え、
    前記余剰燃料排出部は、前記調圧燃料排出部であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
  15. 前記燃料ポンプは、当該燃料ポンプ内で生じた気泡を前記機関に供給される燃料から分流された燃料に含ませて、排出する気泡排出部を有し、
    前記余剰燃料排出部は、前記気泡排出部であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
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