JP2012057599A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性の向上と共に、プレッシャレギュレータの調圧性能の確保を両立させる燃料供給装置の提供。
【解決手段】燃料供給装置１は、燃料タンク２に装着されるフランジ１０と、燃料タンク２内に配置され、燃料タンク２外に向かって燃料を吐出するポンプユニット５０と、ポンプユニット５０から吐出されて燃料タンク２外にて分流された燃料がフランジ１０を通じて流入するリターン通路４７を、内部に区画すると共に、フランジ１０とポンプユニット５０とを連結する支柱４１と、燃料タンク２内のうちリターン通路４７の出口４７ａ側に配置され、当該リターン通路４７から燃料が流入することにより、ポンプユニット５０から吐出された燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ５４と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料タンクに搭載されて燃料を当該燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に関する。

従来、燃料タンク内に配置されるポンプユニットより、燃料を燃料タンク外に向かって燃料を吐出させる燃料供給装置が、知られている。

このような燃料供給装置の一種として特許文献１には、ポンプユニットから吐出されて分流された燃料を、燃料タンク内にてリターン通路からプレッシャレギュレータへと流入させることで、当該吐出燃料の圧力を調整する装置が、開示されている。また、燃料供給装置の別の一種として特許文献２には、ポンプユニットから吐出されて燃料タンク外にて分流された燃料を、リターン通路からプレッシャレギュレータへと流入させることで、当該吐出燃料の圧力を調整する装置が、開示されている。

特開２００８−２４８８０１号公報 特開平８−１３５５４３号公報

ここで、特許文献１の装置において、ポンプユニットからの吐出燃料を特許文献２のように燃料タンク外にて分流させた後、燃料タンク内のリターン通路に流入させる構成を、想定する。かかる想定構成では、燃料タンクに装着されるフランジを通じて、燃料タンク外での分流燃料を燃料タンク内のリターン通路に流入させることが、考えられる。この場合、特許文献１のようにプレッシャレギュレータと一体化されるポンプユニットは、燃料タンク内での配置位置が製品毎に決められるため、当該レギュレータとフランジとの間に設けるリターン通路については、可撓管により形成して両端位置を調整可能とすることが望ましい。しかし、そうした可撓管には撓みが生じ易いので、リターン通路からプレッシャレギュレータへの流入燃料にベーパが発生して、当該レギュレータの調圧性能を低下させるおそれが、懸念される。そこで、ポンプユニットに一体化されるプレッシャレギュレータとフランジとの間に設けるリターン通路について、剛性管により形成しようとすると、当該ポンプユニットの配置位置が限られてしまうため、汎用性の低下を招いてしまう。

したがって、本発明の目的は、汎用性の向上と共に、プレッシャレギュレータの調圧性能の確保を両立させる燃料供給装置を、提供することにある。

請求項１に記載の発明は、燃料タンクに装着されるフランジと、燃料タンク内に配置され、燃料タンク外に向かって燃料を吐出するポンプユニットと、ポンプユニットから吐出されて燃料タンク外にて分流された燃料がフランジを通じて流入するリターン通路を、内部に区画すると共に、フランジとポンプユニットとを連結する支柱と、燃料タンク内においてリターン通路の出口側に位置決めされ、燃料タンク外での分流燃料が当該リターン通路から流入することにより、ポンプユニットから吐出された燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータとを、備える。

この発明によると、ポンプユニットから吐出されて燃料タンク外にて分流された燃料は、燃料タンクに装着されたフランジを通じて、燃料タンク内のプレッシャレギュレータに流入する。ここで、燃料タンク外での分流燃料は、フランジと燃料タンク内のポンプユニットとを連結する支柱内部のリターン通路に流入して、当該リターン通路からプレッシャレギュレータへと流入する。このように、支柱として剛性の求められる部材の内部に区画のリターン通路を通じて、プレッシャレギュレータに流入することとなる燃料には、ベーパが発生し難い。しかも、支柱内部に区画されるリターン通路の出口側に位置決めされたプレッシャレギュレータに対し、支柱に連結されるポンプユニットは、当該連結の形態変更等によって配置位置を自由に調整し得る。以上によれば、汎用性の向上と共に、プレッシャレギュレータの調圧性能の確保を両立させることが、可能となる。

請求項２に記載の発明によると、支柱に組み付けられると共に、リターン通路の出口側においてプレッシャレギュレータが組み付けられる中間部材を、備える。この発明においてプレッシャレギュレータは、支柱に組み付けられる中間部材に対して組み付けられることにより、当該支柱内部のリターン通路の出口側に容易に位置決めされ得る。これによれば、支柱においてプレッシャレギュレータを直接に組み付ける構造を設けたために、当該支柱内部のリターン通路での燃料流れに影響を与えて、プレッシャレギュレータの調圧性能を低下させる事態につき、回避可能となるのである。

請求項３に記載の発明によると、中間部材は、プレッシャレギュレータを収容し且つリターン通路よりも燃料流れを絞る連通通路を、内部に区画すると共に、当該内部に突出して連通通路での燃料流れ方向へ延伸する凸条を、有する。この発明では、中間部材の内部に区画されてリターン通路よりも燃料流れを絞る連通通路に、プレッシャレギュレータが収容されるので、連通通路を通じてリターン通路からプレッシャレギュレータへと流入する燃料流れは、当該絞りに起因して乱流となるおそれがある。しかし、中間部材において内部に突出する凸条は、連通通路での燃料流れ方向へと延伸することにより、乱流状態となった燃料流れに対して当該延伸の方向の整流作用を与え得る。こうして整流された燃料がプレッシャレギュレータに流入することによれば、当該レギュレータの調圧性能の確保に貢献可能となる。

請求項４に記載の発明によると、凸条は、連通通路での燃料流れの周囲に、放射状に複数設けられる。この発明のように、連通通路での燃料流れの周囲に放射状に設けられた複数の凸条によれば、乱流状態となった燃料流れに対する整流作用が向上するので、プレッシャレギュレータの調圧性能の確保効果を高めることが可能となる。

請求項５に記載の発明によると、支柱は、中間部材に圧入されて、凸条により係止される。この発明では、支柱が中間部材に圧入されるので、それら支柱及び中間部材がそれぞれ区画するリターン通路及び連通通路間での燃料漏れを、圧入箇所でのシール作用によって防止し得る。しかも支柱は、圧入先の中間部材において連通通路を区画する内部に突出の凸条によって、係止されることになるので、中間部材に対する圧入量を所望量にして、圧入箇所でのシール作用を正しく発揮させることができる。これらによれば、リターン通路及び連通通路間にて燃料漏れが生じたために、それら通路を通じてプレッシャレギュレータに流入する燃料が圧力低下して、当該プレッシャレギュレータの調圧性能を低下させる事態につき、回避可能となるのである。

本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す側面図である。 本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す上面図である。 本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す断面図であって、図２のIII−III線断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態による燃料供給装置１を示している。燃料供給装置１は、車両の燃料タンク２に搭載されて燃料を当該燃料タンク２外へ供給する。燃料供給装置１は、フランジ１０、サブタンク２０、ポンプブラケット３０、調整機構４０、ポンプユニット５０、プレッシャレギュレータ５４、並びに残量検出器６０を備えている。ここで、燃料供給装置１のフランジ１０以外の要素２０，３０，４０，５０，５４，６０は、燃料タンク２内の所定位置に配置される。尚、図１の上下方向は、水平面上における車両の鉛直方向と実質的に一致している。

図１〜３に示すようにフランジ１０は、樹脂により円盤状に形成されている。フランジ１０は、燃料タンク２の天板部２ａを貫通する貫通孔２ｂに嵌合装着され、当該貫通孔２ｂを閉塞している。フランジ１０には、燃料供給管１１、電気コネクタ１２及びリターン管１３が設けられている。燃料供給管１１は、ポンプユニット５０から吐出される燃料を、燃料タンク２外へ供給する。電気コネクタ１２は、ポンプユニット５０及び残量検出器６０と電気接続されている。これにより、電気コネクタ１２を通じてポンプユニット５０の燃料ポンプ５２が電力供給を受けて駆動制御されるようになっていると共に、同電気コネクタ１２を通じて残量検出器６０の残量検出信号が出力されるようになっている。リターン管１３は、ポンプユニット５０から吐出されて燃料供給管１１により燃料タンク２外へ供給された燃料のうち、当該燃料タンク２外の燃料フィルタ等にて分流された燃料（以下、単に「分流燃料」ともいう）を燃料タンク２内へと戻す。

図１に示すようにサブタンク２０は、樹脂により有底円筒状に形成されている。サブタンク２０は、燃料タンク２内においてその底部２ｃ上に固定されている。サブタンク２０の底部２０ａには、燃料タンク２内の燃料をサブタンク２０内へと自然流入させる燃料通路２２が、設けられている。サブタンク２０は、こうして流入した燃料を貯留する。

図１，３に示すようにポンプブラケット３０は、樹脂により形成され、調整機構４０を介してフランジ１０に結合されている。この結合状態においてポンプブラケット３０は、残量検出器６０と共にポンプユニット５０を、燃料タンク２内に保持している。

調整機構４０は、支柱４１、中間部材４２、並びに弾性部材４３を有している。図３に示すように支柱４１は、剛性の高い金属により円筒状に形成され、内部にリターン通路４７を区画している。支柱４１は、フランジ１０に対してリターン管１３の下流側端部と同軸上に圧入固定されている。これによりリターン通路４７には、燃料タンク２外での分流燃料（図１参照）がリターン管１３を通じて流入する。また、支柱４１は、互いに一体となっている要素３０，５０，６０（以下では、これらの要素を単に「一体要素３０，５０，６０」という）に、中間部材４２を介して結合されている。これにより、フランジ１０と一体要素３０，５０，６０とは、単独の支柱４１で連結された形となっている。

中間部材４２は、樹脂により円筒状に形成され、内部に連通通路４８を区画している。中間部材４２は、支柱４１に対して同軸上に組み付けられている。これにより、リターン通路４７の出口４７ａ側に配置された連通通路４８には、燃料タンク２外からの分流燃料が当該リターン通路４７を通じて流入する。また、ポンプブラケット３０にも組み付けられることによって中間部材４２は、支柱４１と一体要素３０，５０，６０との相対位置変化を支柱４１の軸方向には許容した状態で、当該相対位置変化を支柱４１の周方向に規制する。

ここで、特に本実施形態の中間部材４２には、支柱４１が液密に圧入されている。また、そうした圧入形態に応じて中間部材４２は、リターン通路４７の出口４７ａよりも燃料流れ（流路面積）を内部で絞る形態に、連通通路４８を形成しており、当該内部には、凸条４９を突出させている。本実施形態において凸条４９は、連通通路４８での燃料流れの周囲となる周方向の複数個所に放射状に配置され、それぞれが、当該燃料流れの方向となる軸方向へストレートに延伸している。これにより各凸条４９は、支柱４１の下端部を下方から係止する形となっている。

図１，３に示すように弾性部材４３は、本実施形態ではコイルスプリングからなる。弾性部材４３は、支柱４１の外周側に同軸上に配置されて、フランジ１０とポンプブラケット３０との間に介装されている。弾性部材４３は、一体要素３０，５０，６０を燃料タンク２の底部２ｃ側に向かって押圧するように、復原力を支柱４１の軸方向に沿って発生することで、図１の如くポンプユニット５０のサクションフィルタ５１をサブタンク２０の底部２０ａに常に接触させる。このような弾性部材４３の機能と上記中間部材４２の機能とにより本実施形態では、燃料タンク２内における一体要素３０，５０，６０の配置位置が安定することになる。

さて、スナップフィットによりポンプブラケット３０と結合されるポンプユニット５０は、その下部においてサブタンク２０内に収容されていると共に、上部において当該サブタンク２０外に突出している。ポンプユニット５０は、サクションフィルタ５１及び燃料ポンプ５２を有している。

サクションフィルタ５１は、ポンプユニット５０の最下部に設けられて、サブタンク２０の底部２０ａ上に設置されている。サクションフィルタ５１は燃料ポンプ５２の燃料吸入口５２ａと接続され、当該燃料ポンプ５２がサブタンク２０内から吸入する燃料中の大きな異物を除去する。燃料ポンプ５２は、ポンプユニット５０においてサクションフィルタ５１の上方に設けられ、燃料吸入口５２ａ及び燃料吐出口５２ｂをそれぞれ下方及び上方に向けている。燃料ポンプ５２は、サブタンク２０内の燃料を内蔵モータ（図示しない）の回転に応じてサクションフィルタ５１から燃料吸入口５２ａへと吸入し、燃料吐出口５２ｂに接続された燃料供給管１１（図１の一点鎖線参照）に向かって加圧燃料を吐出する。

図１，３に示すようにプレッシャレギュレータ５４は、組付部材５４ａによって中間部材４２に組み付けられている。プレッシャレギュレータ５４は、中空状を呈する中間部材４２内の連通通路４８に収容されることにより、燃料タンク２内のうち、支柱４１を貫通するリターン通路４７の出口４７ａ側に位置決めされている。プレッシャレギュレータ５４は、リターン通路４７から連通通路４８へと流入する分流燃料の圧力を調整することで、その分流に対する本流の燃料圧力、即ち燃料タンク２外の燃料供給管１１にポンプユニット５０から吐出された燃料の圧力を、調整する。このときプレッシャレギュレータ５４は、調圧による余剰燃料をサブタンク２０内に排出する。

図１〜３に示すように残量検出器６０は、ポンプブラケット３０上に保持されることにより、サブタンク２０外に配置されている。残量検出器６０は、本実施形態ではセンダゲージであり、燃料タンク２内の燃料に対して浮くフロート６１を保持するアーム６２の回転角に基づき、当該燃料タンク２内の燃料残量を検出する。

以上説明した燃料供給装置１では、ポンプユニット５０から吐出されて燃料タンク２外にて分流された燃料は、燃料タンク２に装着されたフランジ１０を通じて、燃料タンク２内のプレッシャレギュレータ５４に流入する。ここで分流燃料は、フランジ１０と燃料タンク２内のポンプユニット５０とを連結する支柱４１内のリターン通路４７に流入して、当該リターン通路４７からプレッシャレギュレータ５４へと流入する。このように、支柱４１として高い剛性の求められる部材内に区画されたリターン通路４７を通じて、プレッシャレギュレータ５４へと流入することになる燃料には、ベーパが発生し難い。しかも、支柱４１内に区画のリターン通路４７の出口４７ａ側に位置決めされるプレッシャレギュレータ５４に対し、支柱４１に連結されるポンプユニット５０は、当該連結の形態変更（例えば、支柱４１に対する中間部材４２の結合角度の変更）等によって、配置位置を自由に調整し得る。以上によれば、汎用性の向上と共に、プレッシャレギュレータ５４の調圧性能の確保を両立させることが、可能となる。

また、燃料供給装置１においてプレッシャレギュレータ５４は、支柱４１に組み付けられる中間部材４２に対して組み付けられることにより、当該支柱４１内部のリターン通路４７の出口４７ａ側に容易に位置決めされ得る。これによれば、支柱４１においてプレッシャレギュレータ５４を直接に組み付ける構造を設けたために、当該支柱４１内のリターン通路４７での燃料流れに影響を与えて、プレッシャレギュレータ５４の調圧性能を低下させる事態につき、回避可能となる。

さらに、燃料供給装置１では、中間部材４２の内部に区画されてリターン通路４７よりも燃料流れを絞る連通通路４８に、プレッシャレギュレータ５４が収容されている。このように絞られた連通通路４８を通じて、リターン通路４７からプレッシャレギュレータ５４へと流入する燃料流れは、当該連通通路４８での絞りに起因して、乱流となるおそれがある。しかし、中間部材４２において内部に突出する凸条４９は、連通通路４８での燃料流れの方向に延伸することにより、乱流状態となった燃料流れに対して当該延伸の方向に整流作用を与え得る。ここで、特に燃料供給装置１において、連通通路４８での燃料流れの周囲に放射状に設けられる複数の凸条４９によれば、乱流状態となった燃料流れに対する整流作用が向上することになる。これらのことから、整流された燃料をプレッシャレギュレータ５４に流入させて、当該プレッシャレギュレータ５４による調圧性能の確保効果を高めることが可能となる。

加えて、燃料供給装置１では、支柱４１が中間部材４２に圧入されるので、それら支柱４１及び中間部材４２がそれぞれ区画するリターン通路４７及び連通通路４８間での燃料漏れを、圧入箇所でのシール作用によって防止し得る。しかも支柱４１は、圧入先の中間部材４２において連通通路４８を区画する内部に突出の凸条４９によって、係止されることになるので、中間部材４２に対する圧入量を所望量にして、圧入箇所でのシール作用を正しく発揮させることができる。これらによれば、通路４７，４８間にて燃料漏れが生じたために、それら通路４７，４８を通じてプレッシャレギュレータ５４に流入する燃料が圧力低下して、当該プレッシャレギュレータ５４の調圧性能を低下させる事態につき、回避可能となるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明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。

具体的には、中間部材４２を設けないで、プレッシャレギュレータ５４を支柱４１に直接に組み付けてもよい。また、中間部材４２については、一つ以上となる適数の凸条４９を設けることが可能であるが、凸条４９を設けない構成を採用することも可能である。さらに、中間部材４２が内部に区画する連通通路４８については、支柱４１が内部に区画するリターン通路４７よりも流路面積が拡大されるものであってもよい。またさらに、支柱４１としては、中間部材４２が内部に圧入されるものであってもよい。加えて、支柱４１の本数としては、一本以外であっても勿論よく、フランジ１０と一体要素３０，５０，６０との間を複数本の支柱により連結して、それら支柱のうち特定のものを上記実施形態の支柱４１として採用可能である。

１ 燃料供給装置、２ａ 天板部、２ｂ 貫通孔、２ｃ 底部、２ 燃料タンク、１０ フランジ、１１ 燃料供給管、１２ 電気コネクタ、１３ リターン管、２０ サブタンク、２０ａ 底部、２２ 燃料通路、３０ ポンプブラケット、４０ 調整機構、４１ 支柱、４２ 中間部材、４３ 弾性部材、４７ リターン通路、４７ａ 出口、４８ 連通通路、４９ 凸条、５０ ポンプユニット、５１ サクションフィルタ、５２ 燃料ポンプ、５２ａ 燃料吸入口、５２ｂ 燃料吐出口、５４ プレッシャレギュレータ、５４ａ 組付部材、５８ 連通通路、６０ 残量検出器、６１ フロート、６２ アーム

Claims (5)

1. 燃料タンクに装着されるフランジと、
   前記燃料タンク内に配置され、前記燃料タンク外に向かって燃料を吐出するポンプユニットと、
   前記ポンプユニットから吐出されて前記燃料タンク外にて分流された燃料が前記フランジを通じて流入するリターン通路を、内部に区画すると共に、前記フランジと前記ポンプユニットとを連結する支柱と、
   前記燃料タンク内において前記リターン通路の出口側に配置され、前記燃料タンク外での分流燃料が当該リターン通路から流入することにより、前記ポンプユニットから吐出された燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータとを、
   備えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記支柱に組み付けられると共に、前記リターン通路の出口側において前記プレッシャレギュレータが組み付けられる中間部材を、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. 前記中間部材は、前記プレッシャレギュレータを収容し且つ前記リターン通路よりも燃料流れを絞る連通通路を、内部に区画すると共に、当該内部に突出して連通通路での燃料流れ方向へ延伸する凸条を、有することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料供給装置。
4. 前記凸条は、前記連通通路での燃料流れの周囲に、放射状に複数設けられることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給装置。
5. 前記支柱は、前記中間部材に圧入されて、前記凸条により係止されることを特徴とする請求項３又は４に記載の燃料供給装置。

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