JP2011153603A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業性を向上することができる燃料供給装置を提供する。
【解決手段】アッパーカップ５の開口部側からロワーカップ８２を挿入し、係合孔６２と係合突起８０とを係合させるように構成した燃料供給装置１であって、係止片４６のロワーカップ８２の受け入れ側端から係合孔６２に至る間に、係合突起８０を案内するガイド溝６３を形成し、ガイド溝６３は、先端部４６ｃから係合孔６２に向かうに従って、溝深さが漸次浅くなるように形成された傾斜面６３ａを有している。
【選択図】図３

Description

この発明は、燃料タンクから内燃機関に燃料を供給するための車両用の燃料供給装置に関するものである。

一般に、自動二輪車や四輪車の車両用の燃料供給装置として、燃料タンク内に燃料ポンプを配設し、燃料タンク内の燃料に燃料供給装置を浸漬する、所謂インタンク式を採用する場合が多い。
この種の燃料供給装置の燃料ポンプは、下部に燃料を汲み上げて内燃機関（エンジン）へと圧送するポンプ部を備えている。一方、このポンプ部の上部に、ポンプ部を駆動するモータ部が設けられている。また、ポンプ部の下方には、吸入口を介してサクションフィルタが設けられており、燃料タンク内の燃料を濾過してポンプ部へ導くようになっている。

ここで、燃料タンク内に燃料ポンプを固定するにあたって、燃料タンクの壁面に固定される蓋部材としてのフィルタケースと、燃料ポンプを内包する中間部材と、この中間部材と一体化され、燃料ポンプの下側を支えるブラケットとを備えた燃料供給装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１の燃料供給装置のフィルタケースには、係止爪が形成されている。一方、中間部材に係合部を設け、この係合部の係止爪に対応する部位に、係止爪と係合可能な開口部が形成されている。そして、中間部材をフィルタケースの下方からフィルタケースに向かって押し上げると、係合部が弾性変形して係止爪と開口部とが係合し、フィルタケースに中間部材が支持されるようになっている。このように構成することで、燃料タンク内に燃料ポンプを容易に固定できるようにしようとしている。

特開２００６−１９４１５５号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、係止爪と開口部とが係合するに至る間に、係合部の先端側が係止爪を覆ってしまうので、作業者が係止爪と開口部との相対位置関係を目視できず、中間部材の取り付け作業をスムーズに行いにくいという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、組立作業性を向上することができる燃料供給装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、燃料タンク内に配置され、前記燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関へと圧送する燃料ポンプと、前記燃料タンクの壁面に取り付けられ、前記燃料ポンプを内包するアッパーカップを有するホルダ部と、前記アッパーカップに取り付けられ、前記燃料ポンプを支持するロワーカップとを備え、前記アッパーカップに、この一端から軸方向に沿って延出し、弾性変形可能に形成された係止片を複数形成すると共に、これら係止片にそれぞれ係合孔を形成する一方、前記係止片の内面側に前記ロワーカップを配置すると共に、このロワーカップの前記係合孔に対応する位置に係合突起を形成し、前記アッパーカップの一端側から前記ロワーカップを挿入し、前記係合孔と前記係合突起とを係合させるように構成した燃料供給装置であって、前記係止片の前記ロワーカップの受け入れ側端から前記係合孔に至る間に、前記係合突起を案内するガイド溝を形成し、前記ガイド溝は、前記受け入れ側端から前記係合孔に向かうに従って、溝深さが漸次浅くなるように形成されていることを特徴とする。

このように構成することで、アッパーカップにロワーカップを取り付ける際、アッパーカップの係止片に形成されたガイド溝に、ロワーカップに形成された係合突起が案内される。このため、ガイド溝と係合突起との位置を合わせた状態でロワーカップをアッパーカップに向かって押し込むだけで、係合孔と係合突起とを容易に係合できる。よって、ロワーカップの組み付け作業性を向上させることができる。

ここで、係止片のロワーカップの受け入れ側端から係合孔に至る間に、ただ単に平坦なガイド溝を形成しただけの場合、係合孔のロワーカップ受け入れ側の肉厚が薄肉化してしまい、係合突起の掛かり代が減少してしまうことになる。しかしながら、本発明によれば、ガイド溝が受け入れ側端から係合孔に向かうに従って、係止片の外面側から内面側に向かうように形成されているので、ロワーカップの組み付け作業性を向上させつつ、係合突起の掛かり代を十分確保することができる。このため、アッパーカップにロワーカップを強固に固定することができ、確実に燃料タンク内に燃料ポンプを固定することができる。

請求項２に記載した発明は、前記ガイド溝は、前記受け入れ側端から前記係合孔に向かうに従って、前記係止片の内面側に向かうように傾斜していることを特徴とする。
このように構成することで、ガイド溝の形成を容易に行うことができ、例えば、アッパーカップを樹脂成形する場合、このアッパーカップを成型するための金型の製造コストを低減することが可能になる。

本発明によれば、アッパーカップにロワーカップを取り付ける際、ロワーカップに形成されたガイド溝とアッパーカップの係合突起との位置を合わせるようにしてロワーカップをアッパーカップに向かって押し込むだけで、係合突起にガイド溝が沿うようにロワーカップがアッパーカップに挿入され、容易に係合突起とロワーカップの係合孔とを係合させることができる。このため、ロワーカップの組み付け作業性を向上させることができる。
また、ロワーカップの組み付け作業性を向上させつつ、係合突起の掛かり代を十分確保することができ、確実に燃料タンク内に燃料ポンプを固定することができる。

本発明の実施形態における燃料供給装置の正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるホルダ部から燃料ポンプを取り外した状態を示す正面図である。 本発明の実施形態における係止片および、係合突起の縦断面図である。

（燃料供給装置）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、燃料供給装置１の正面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、燃料供給装置１は、例えば、自動車や自動二輪車などの燃料タンク２内に燃料に浸漬されて配置され、燃料タンク２内の燃料を汲み上げて不図示の内燃機関に圧送するものである。なお、以下において、説明を簡単にするために、燃料供給装置１の燃料タンク２よりも外側方向（図１、図２における上方）を単に上側、燃料タンク２の内側方向（図１、図２における下方）を単に下側などと表現する場合がある。

燃料供給装置１は、燃料ポンプ３と、燃料タンク２に取り付けられ燃料ポンプ３を内包するアッパーカップ５を有するホルダ部９１と、アッパーカップ５に取り付けられ、燃料ポンプ３を支持するロワーカップ８２と、ロワーカップ８２の下側、つまり、燃料ポンプ３の吸入側に配設されたフィルタユニット９２とを備えている。

（燃料ポンプ）
燃料ポンプ３は、モータ部Ｍと、モータ部Ｍの下部に取り付けられたポンプ部Ｐとを有している。モータ部Ｍの上部には、外周寄りに不図示の端子が立設されおり、外部電源（不図示）からモータ部Ｍにリード線９７を介して給電が行われるようになっている。
リード線９７は、アッパーカップ５に形成されている開口部６６を介してアッパーカップ５の内外に配索されている。そして、アッパーカップ５の外側で不図示の外部電源と電気的に接続されるようになっている。また、モータ部Ｍの上部にはポンプ部Ｐによって汲み上げられた燃料が吐出される吐出ポート３３が形成されている。

ポンプ部Ｐは不図示のインペラ等によって構成されており、下部に吸入管４３が軸方向に下方に向かって立設されている。また、ポンプ部Ｐの下部には、燃料ポンプ３内で発生したベーパを排出する脱気孔８６が貫通形成されている。

（ホルダ部）
ホルダ部９１は樹脂成形されたものであって、燃料タンク２の上壁２ａに取り付けられるフランジユニット４と、燃料ポンプ３を内包するアッパーカップ５とを有し、両者４，５が溶着等により一体化されている。
なお、フランジユニット４とアッパーカップ５とを互いに溶着する構造にせず、両者４，５を一体成形としてもよい。

フランジユニット４は、有底筒状のユニット本体４４とユニット本体４４の周壁４４ａに設けられ燃料タンク２に取り付けられる外フランジ部４７とが一体成形されている。
外フランジ部４７には、周方向に４箇所切り欠き部４８が形成されている。この切り欠き部４８にボルトやビスなどを挿通し、燃料タンク２の上壁２ａに設けられている雌ネジ部やビス孔などを利用してフランジユニット４を外側から固定するようになっている。すなわち、フランジユニット４は、外フランジ部４７よりも上側が燃料タンク２の外部に露出した状態になる。

ユニット本体４４の上側には、燃料取出し管５７が設けられている。この燃料取出し管５７は、燃料ポンプ３から汲み上げられた燃料を内燃機関へと圧送するためのものであって、先端が不図示の内燃機関に接続されている。燃料取出し管５７は、燃料ポンプ３の吐出ポート３３と連通している。これら吐出ポート３３と燃料取出し管５７との間には、燃料の逆流を防止するためのチェックバルブ３２が設けられている。

また、ユニット本体４４の上側には、径方向中央を中心にして燃料取出し管５７とは反対側に、コネクタ５８が一体成形されている。コネクタ５８は、不図示の外部電源の電力を燃料供給装置１に給電するためのものであって、不図示の外部電源から延びるケーブルが嵌着可能に形成されている。

燃料ポンプ３を内包するアッパーカップ５は、燃料ポンプ３の外周面を覆うように略円筒状に形成されており、ユニット本体４４の周縁に固定されている。アッパーカップ５のユニット本体４４側に、リード線９７を引き出す開口部６６が形成されている。開口部６６の周縁には、リード線９７の走行中のバタつきを抑えるためのクリップ部９５が形成されている。このクリップ部９５と開口部６６の周縁とでリード線９７を挟持するようになっている。

アッパーカップ５の外周面には、開口部６６近傍にサブコネクタ９６が一体成形されており、このサブコネクタ９６にリード線９７の他端が接続されるようになっている。サブコネクタ９６の端子（不図示）と、ユニット本体４４の上側に形成されたコネクタ５８の端子（不図示）は、互いに導通している。これによって、リード線９７と不図示の外部電源とが電気的に接続される。

アッパーカップ５の開口部５ａには、軸方向下方に向かって延出する係止片４６が４箇所形成されている。この係止片４６は、ロワーカップ８２にスナップフィットすることによって、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付けるためのものである。係止片４６は、この先端が径方向外側に向かって、つまり、拡径する方向に向かって弾性変形可能に形成されている。
また、４つの係止片４６は、それぞれ周方向に等間隔に設けられておらず、周方向中心が９０°間隔の位置からずれた状態で設けられている。

より具体的には、図２に示すように、４つの係止片４６のうち、周方向に１つ飛ばしで存在する２つの係止片４６，４６は、回転軸９を中心にして点対称位置となるように形成されていると共に、周方向に隣接する２つの係止片４６，４６は、９０°から所定角度ずれた状態となるように形成されている。このため、各係止片４６の周方向中心間の角度は、９０°よりも狭い角度θ１と、９０°よりも広い角度θ２とが交互に設定された状態になる。

また、図１、図２に示すように、４つの係止片４６には、周方向に等間隔で係合孔６２が形成されている。係合孔６２は、後述するロワーカップ８２の係合突起８０と係合し、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付けるためのものである。
ここで、４つの係止片４６が周方向に等間隔に設けられていない一方、係合孔６２が周方向に等間隔に形成されているので、各係止片４６には、係合孔６２を挟んで周方向に肉厚部４６ａと薄肉部４６ｂとが形成されることになる。

図３は、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図１〜図３に示すように、各係止片４６内面側には、係合孔６２から先端に至る間にガイド溝６３が形成されている。ガイド溝６３の周方向の幅は、係合孔６２の周方向の幅と略同一となるように設定されている。また、ガイド溝６３は、係止片４６の先端部４６ｃから係合孔６２に向かって溝深さが漸次浅くなるように形成されている。つまり、ガイド溝６３は、斜め内側に向かうように形成された傾斜面６３ａを有している。傾斜面６３ａの傾斜角度θ３は、例えば、約８．５°程度に設定されている。

この傾斜面６３ａにより、係止片４６のガイド溝６３が形成されている部位は、先端部４６ｃ側に向かうに従って先細り形状になっている。すなわち、係合孔６２の下縁の肉厚Ｔ１は、係合孔６２の上縁の肉厚Ｔ２と略同一に設定されている。一方、ガイド溝６３の先端部４６ｃの肉厚Ｔ３は、肉厚Ｔ１，Ｔ２よりも薄肉に設定されている。

（ロワーカップ）
アッパーカップ５の下側には、ロワーカップ８２が取り付けられている。ロワーカップ８２は有底筒状に形成されたものであって、燃料ポンプ３の下部を保持するようになっている。ロワーカップ８２の外径は、このロワーカップ８２の周壁８２ａに燃料ポンプ３のモータハウジング６を内嵌可能で、かつアッパーカップ５にロワーカップ８２を内嵌可能に設定されている。
すなわち、ロワーカップ８２は、アッパーカップ５の内面側に嵌まり込む形で取り付けられ、アッパーカップ５と一体となって燃料ポンプ３を保持する。ロワーカップ８２の周壁８２ａには、アッパーカップ５の係合孔６２に対応する位置に、この係合孔６２と係合可能な係合突起８０が形成されている。

係合突起８０は断面略台形状に形成されたものであって、外側面８０ａと、底面８０ｂと、底面８０ｂに上下方向で対向する斜面８０ｃとを有している。係合突起８０の斜面８０ｃの傾斜角度θ４は、例えば、１３５°程度に設定されている。このため、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付ける際、ロワーカップ８２をアッパーカップ５の下側から上側に向かって押し込むと、係止片４６が押し広げられるように弾性変形する。そして、さらにロワーカップ８２を押し込むと、係止片４６の係合孔６２にロワーカップ８２の係合突起８０が嵌まり込み、ロワーカップ８２が固定される（取り付け方法についての詳細は後述する）。

また、ロワーカップ８２の周壁８２ａには、底壁８２ｂ寄りにゲージ取り付け部８５が立設されている。ゲージ取り付け部８５は、センダゲージ（不図示）を取り付けるためのものであって、ロワーカップ８２の周壁８２ａから突出するアーム部８５ａと、アーム部８５ａの先端に一体成形された取付け座面８５ｂとで構成されている。
なお、センダゲージは、燃料タンク２内の燃料の残量を検出するための検出装置である。

ロワーカップ８２の底壁８２ｂには、ポンプ部Ｐの下部に形成されている脱気孔８６に対応する位置に、排出部８８が形成されている。排出部８８は、ポンプ部Ｐ側を開口した有底筒状に形成されたものであって、周面に開口部８７が形成されている。これによって、脱気孔８６から排出部８８に排出された燃料ポンプ３内のベーパが開口部８７を介して径方向外側に向かって排出される。

また、ロワーカップ８２の底壁８２ｂには、吸入管４３に対応する部位を避けるようにして不図示の開口部が形成されている。この不図示の開口部を介して吸入管４３がフィルタユニット９２側に突出している。
さらに、ロワーカップ８２の底壁８２ｂには、フィルタユニット９２を固定するための係止爪６８が立設されている。

（フィルタユニット）
フィルタユニット９２は、サクションフィルタ５１と、このサクションフィルタ５１とロワーカップ８２とを連結し、ポンプ部Ｐに燃料を流通させるための吸入ポート５３とを有している。
サクションフィルタ５１は、濾材５１ａと、濾材５１ａの外周縁を溶着し形成された溶着部５１ｂとで構成されている。濾材５１ａは、例えば、メッシュ状のナイロン布を折り曲げたものであって、袋状に形成されている。溶着部５１ｂは、袋状に形成された濾材５１ａが開いてしまうことを防止するためのものである。

吸入ポート５３は、略円筒状に形成されたものであって、ポンプ部Ｐの吸入管４３に外嵌固定されている。そして、フィルタユニット９２を介して汲み上げられる燃料が吸入管４３、および吸入ポート５３を介してポンプ部Ｐに流入されるようになっている。
また、吸入ポート５３の外周面には、この吸入ポート５３の径方向に沿って延在する取り付けステー５４が一体成形されている。取り付けステー５４は、ロワーカップ８２の底壁８２ｂに形成された係止爪６８に対応する箇所に至るまで延在しており、係止爪６８を挿入可能な係止孔５５が形成されている。この係止孔５５に係止爪６８が挿入されることにより、取り付けステー５４とロワーカップ８２とが係合され、フィルタユニット９２の脱落が確実に防止される。

このような構成のもと、燃料ポンプ３のモータ部Ｍを駆動させると、燃料タンク２内の燃料がサクションフィルタ５１を介して濾過された状態で吸入ポート５３から吸入される。そして、燃料がモータ部Ｍを介して吐出ポート３３、チェックバルブ３２を通過し、燃料取出し管５７から不図示の内燃機関へと搬送される。

（作用）
次に、図４〜図５に基づいて、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付ける際の作用について説明する。
図４は、ホルダ部９１から燃料ポンプ３を取り外した状態を示す正面図である。
なお、図４では、燃料ポンプ３にロワーカップ８２が取り付けられている一方、アッパーカップ５に燃料ポンプ３が取り付けられていない状態を示しているが、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付ける際、予めアッパーカップ５に燃料ポンプ３を取り付けておき、その後、ロワーカップ８２を取り付けてもよい。また、ロワーカップ８２に燃料ポンプ３を取り付け、その後、アッパーカップ５に燃料ポンプ３、およびロワーカップ８２を取り付けてもよい。
さらに、図４では、ロワーカップ８２に予めフィルタユニット９２を取り付けてある状態を示している。しかしながら、これに限られるものではなく、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付けた後、ロワーカップ８２にフィルタユニット９２を取り付けてもよい。

ここで、図４に示すように、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付ける場合、ロワーカップ８２の開口部、つまり、フィルタユニット９２とは反対側をアッパーカップ５の開口部５ａ側に向ける。また燃料供給装置１の軸方向において、アッパーカップ５の係合孔６２の位置と、ロワーカップ８２の係合突起８０の位置とを合わせる。そして、この状態でロワーカップ８２をアッパーカップ５側に向かって押し込む（図４における矢印参照）。

図５は、アッパーカップ５の係止片４６および、ロワーカップ８２の係合突起８０の縦断面図である。
同図に示すように、アッパーカップ５における係止片４６の先端部４６ｃに、ロワーカップ８２の係合突起８０が当接した状態のとき、係止片４６のガイド溝６３に係合突起８０が僅かに嵌合した状態になる。このため、ロワーカップ８２の回転が規制された状態になる。この状態でさらにロワーカップ８２をアッパーカップ５に向けて押し込んでいくと（図５における矢印Ｙ１参照）、係合突起８０がガイド溝６３に案内されながら係合孔６２に向かって移動する。

このとき、係合突起８０の斜面８０ｃ、およびガイド溝６３の傾斜面６３ａによって、係止片４６が径方向外側に向かって押し広げられる（図６における矢印Ｙ２参照）。さらに、ロワーカップ８２をアッパーカップ５に向けて押し込んでいくと、係合孔６２に係合突起８０が嵌合する。このとき、係止片４６に復元力が作用し、ロワーカップ８２に係止片４６がスナップフィットする（図３参照）。これにより、ロワーカップ８２のアッパーカップ５への取り付け作業が完了する。

ここで、ガイド溝６３は、このガイド溝６３が形成されている係止片４６の先端部４６ｃが先細りとなるように傾斜面６３ａを有している。この結果、係合孔６２の下縁の肉厚Ｔ１が係合孔６２の上縁の肉厚Ｔ２と略同一に設定されている（図３参照）。このため、係合突起８０に対する係合孔６２の掛かり代が十分確保される。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、アッパーカップ５にロワーカップ８２を取り付ける際、アッパーカップ５の係止片４６に形成されたガイド溝６３に、ロワーカップ８２に形成された係合突起８０が案内されるので、ガイド溝６３と係合突起８０との位置を合わせた状態でロワーカップ８２をアッパーカップ５に向かって押し込むだけで、係合孔６２と係合突起８０とを容易に係合できる。このため、ロワーカップ８２の組み付け作業性を向上させることができる。

また、係合突起８０に対する係合孔６２の掛かり代が十分確保されるので、ロワーカップ８２の組み付け作業性を向上させつつ、アッパーカップ５にロワーカップ８２を強固に固定することができる。
ここで、例えば、係止片４６に傾斜面６３ａを有さない平坦なガイド溝１０１（図５における二点差線参照）を形成した場合、係合孔６２のロワーカップ８２受け入れ側の肉厚Ｔ１０１が薄肉化してしまう。このため、係合突起８０に対する係合孔６２の掛かり代が十分確保されず、ロワーカップ８２がアッパーカップ５から脱落する虞が生じる。よって、本実施形態のように、傾斜面６３ａを有するガイド溝６３を形成することにより、確実に燃料タンク２内に燃料ポンプ３を固定することができる。

また、ガイド溝６３を傾斜面６３ａを有するように形成することにより、ガイド溝６３を断面円弧状に形成する場合と比較して容易に形成することができる。すなわち、アッパーカップ５を成型する金型において、ガイド溝６３に対応する部位を断面弧状に形成するよりも直線状に形成するほうが金型の製造コストを削減できる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、ガイド溝６３の底面を傾斜させた場合について説明した（傾斜面６３ａ）。しかしながら、これに限られるものではなく、ガイド溝６３は、このガイド溝６３が形成されている箇所の係止片４６が先細りとなるように形成されていればよい。すなわち、例えば、ガイド溝６３を係止片４６の先端部４６ｃから係合孔６２に向かって斜め内側に断面弧状となるように形成してもよい。

１ 燃料供給装置
２ 燃料タンク
３ 燃料ポンプ
５ アッパーカップ
５ａ 開口部
４６ 係止片
４６ｃ 先端部（受け入れ側端）
６２ 係合孔
６３ ガイド溝
６３ａ 傾斜面
８０ 係合突起
８２ ロワーカップ
９１ ホルダ部
Ｍ モータ部
Ｐ ポンプ部

Claims (2)

1. 燃料タンク内に配置され、前記燃料タンク内の燃料を汲み上げて内燃機関へと圧送する燃料ポンプと、
   前記燃料タンクの壁面に取り付けられ、前記燃料ポンプを内包するアッパーカップを有するホルダ部と、
   前記アッパーカップに取り付けられ、前記燃料ポンプを支持するロワーカップとを備え、
   前記アッパーカップに、この一端から軸方向に沿って延出し、弾性変形可能に形成された係止片を複数形成すると共に、これら係止片にそれぞれ係合孔を形成する一方、
   前記係止片の内面側に前記ロワーカップを配置すると共に、このロワーカップの前記係合孔に対応する位置に係合突起を形成し、
   前記アッパーカップの一端側から前記ロワーカップを挿入し、前記係合孔と前記係合突起とを係合させるように構成した燃料供給装置であって、
   前記係止片の前記ロワーカップの受け入れ側端から前記係合孔に至る間に、前記係合突起を案内するガイド溝を形成し、
   前記ガイド溝は、前記受け入れ側端から前記係合孔に向かうに従って、溝深さが漸次浅くなるように形成されていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記ガイド溝は、前記受け入れ側端から前記係合孔に向かうに従って、前記係止片の内面側に向かうように傾斜し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。

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