JP2016160890A - 燃料供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】燃料供給装置において、燃料フィルタを効果的に保持可能な構造とすること。【解決手段】上側濾材41と下側濾材42との間に位置する部位を備える内部空間形成部材44を備え、上側濾材41の周縁と下側濾材42の周縁が接合される燃料フィルタ4と、燃料フィルタ4を挟み込む上側外枠部材51及び下側外枠部材52と、を備える燃料供給装置1に関し、内部空間形成部材44が上側濾材41及び下側濾材42とともに上側外枠部材51と下側外枠部材52とで挟み込まれている構成とする。【選択図】図1
Description
本発明は、燃料供給装置に関する。詳しくは、自動車等の車両に搭載される燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。
燃料供給装置を使用して燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給することは広く知られている。この際、濾材を燃料供給装置に備えられる燃料ポンプよりも上流側に配置させる構成とすることも広く知られている。また、特許文献1に記載されているように、上側濾材と下側濾材の間に内部空間形成部材を配置した燃料フィルタの濾材部分を枠部材によって挟み込んで燃料フィルタを保持する構成も知られている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術においても、なお改良の余地がある。特許文献1に記載の燃料供給装置においては、濾材のみを枠部材で挟み込んで燃料フィルタを保持する構成である。したがって、内部空間形成部材は、枠部材の内側に位置することになる。ところで、燃料フィルタ内に急激な負圧や振動が生じたり、濾材が収縮したりする場合がある。その際、枠部材から燃料フィルタを分離させるような力が生じる虞がある。特許文献1に記載の構成では、枠部材が濾材を挟み込むものであるため、必ずしもこのような力に抗しやすい構成であるとはいえなかった。本発明者は、このような力が発生した場合であっても、燃料フィルタが枠部材から抜け落ちにくい構成にすることができないかと、鋭意検討した。
本発明は、上記した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、燃料供給装置において、燃料フィルタを効果的に保持可能な構造とすることにある。
上記課題を解決するために、本発明は次の手段をとる。先ず、第1の手段は、上側濾材と下側濾材との間に位置する部位を備える内部空間形成部材を備え、上側濾材の周縁と下側濾材の周縁が接合される燃料フィルタと、燃料フィルタを挟み込む上側外枠部材及び下側外枠部材と、を備える燃料供給装置であって、内部空間形成部材が上側濾材及び下側濾材とともに上側外枠部材と下側外枠部材とで挟み込まれている燃料供給装置である。
この第1の手段によれば、燃料フィルタの内部空間形成部材が濾材とともに上側外枠部材と下側外枠部材とにより挟み込まれるため、燃料フィルタを上側外枠部材と下側外枠部材により、しっかりと保持することが可能と成り得る。
第2の手段は、第1の手段において、内部空間形成部材は、上側外枠部材と下側外枠部材の間に位置する部位が板状に形成されている燃料供給装置である。
この第2の手段によれば、前記内部空間形成部材における上側外枠部材と下側外枠部材の間に位置する部位が、貫通孔の形成されていない板状に形成されているため、燃料フィルタの挟み込み時に均一の力で挟持することが可能となり得る。
第3の手段は、第1又は第2の手段における内部空間形成部材には、上側外枠部材と下側外枠部材から押圧される部位から内部空間形成部材の中央に向けて所定の距離離れた位置に、貫通孔が設けられている燃料供給装置である。
この第3の手段によれば、車両旋回時など、燃料タンク内の燃料液面が傾斜した場合でも、内部空間形成部材の上面に燃料を保持することができるため、内部空間形成部材と上側外枠部材との間に燃料を保持する性能を向上させることが可能となり得る。
第4の手段は、第1乃至第3の手段における内部空間形成部材の上面には突起が形成されており、前記突起は、前記上側外枠部材から押圧される部位と貫通孔との間において上側に突出するように形成される燃料供給装置である。
この第4の手段によれば、内部空間形成部材の上方における燃料の保持能力を高めることが可能と成り得る。
本発明によれば、燃料供給装置において、燃料フィルタを効果的に保持可能な構造とすることが可能となり得る。
以下に、本発明を実施するための形態について、適宜図面を用いながら説明する。なお、本明細書における前後方向、上下方向、左右方向などの方向は、図1などに示したXが前方向、Yが左方向、Zが上方向と規定する。例えば、通常、燃料供給装置1の燃料フィルタ4に対してポンプユニット3が位置する側が上側である。また、略直方体形状の燃料フィルタ4を平面から見た場合において幅が短いほうを左右方向とする。また、当該幅が長く、左右方向に直交する方向を前後方向とする。なお、以下においては、特に断りが無い限り、燃料供給装置1が燃料タンク7に装着されている状態であることを前提にして、方向について言及する。
本実施の形態における燃料供給装置1は乗物に搭載されるものである。特に、乗物の中でも車両に搭載されるものである。燃料供給装置1は、車両の床面よりも下方に配置した燃料タンク7に取り付けられるものであり、燃料タンク7内の液体燃料Fを図示しない内燃機関に送液するために使用されるものである。
本実施例における燃料供給装置1は、燃料タンク7の上面部71に設けられた開口部72に取り付けられる蓋部材2と、燃料タンク7内の燃料Fを外部に送液するために使用される電動ポンプ(図示せず)を備えたポンプユニット3と、ポンプユニット3に吸引される燃料Fをろ過可能な燃料フィルタ4と、を備えている。燃料フィルタ4は上側に位置する上側濾材41と、下側に位置する下側濾材42と、内側に位置する内部空間形成部材44を備えている。当該燃料フィルタ4は、上側外枠部材51と下側外枠部材52により、上側濾材41と下側濾材42と内部空間形成部材44が挟み込まれている。
下側外枠部材52は、燃料タンク7の底面部73に当接するように設置されるものである。より具体的には、燃料タンク7の開口部72を閉じるように蓋部材2を取り付けることにより、下側外枠部材52が燃料タンク7の底面部73に沿うように設置可能なものである。なお、図示しない機構により、蓋部材2を燃料タンク7に取り付けた際には、下側外枠部材52が燃料タンク7の底面部73に押し付けられるような付勢力が働くように構成されている。
本実施例の蓋部材2は、燃料タンク7の開口部72を覆うことになるセットプレート部21を備えている。略円盤形状のセットプレート部21には、ポンプユニット3から送液された燃料Fを燃料タンク7外に導くために使用される吐出ポート23が備えられている。またセットプレート部21には、電気配線の接続のために使用される電気コネクタ(図示せず)が備えられている。燃料タンク7の開口部72は通常円形であるため、蓋部材2のセットプレート部21も平面視で略円形となるように形成されている。
本実施例の燃料供給装置1には、蓋部材2の下方にポンプユニット3が備えられている。本実施例のポンプユニット3は、燃料フィルタ4と接続されており、燃料フィルタ4を通過した燃料Fをポンプユニット3により吸引することが可能な構成とされている。当該燃料フィルタ4は燃料タンク7の底面部73に当接することになるベース部5と接続されている。本実施例のベース部5は略平板状に形成されており、ベース部5の一側面が燃料タンク7の底面部73と対向するように配置されるものである。燃料フィルタ4を備えたベース部5は燃料貯留部やサブタンクなどとも称されることがある部分であり、所定の条件の下、燃料Fを一時的に確保することが可能な構成となっている。
ベース部5は燃料タンク7の上面部71に対向する上側外枠部材51と、燃料タンク7の底面部73に接する下側外枠部材52と、により構成されている。当該ベース部5には、上側外枠部材51と下側外枠部材52に挟まれる燃料フィルタ4が取り付けられており、上側外枠部材51の上部には燃料フィルタ4の上面側に燃料Fを導入可能な吸入開口59が設けられている。なお、上側外枠部材51は角筒状の側壁の上部が閉じられ、下部が開放されたような形態であり、当該上部の中央近傍に吸入開口59が設けられている。
吸入開口59から燃料フィルタ4と上側外枠部材51とにより区画される空間に導入された燃料Fは、燃料フィルタ4に油膜を形成する。油膜が形成された燃料フィルタ4は燃料Fがやや通過しにくいため、燃料フィルタ4の上面近傍に位置する燃料Fが燃料フィルタ4より下方に抜け落ちる速さが低下する。上側外枠部材51に備えられた筒状の側壁は燃料Fの出入りができないように構成されているため、燃料フィルタ4と上側外枠部材51とにより区画される空間に導入された燃料Fは、当該空間の外側に位置する燃料Fよりも移動が抑制されることになる。
下側外枠部材52には、燃料タンク7の底面部73側に位置する燃料Fが燃料フィルタ4に接することを可能にする底面開口52aが備えられている。また、下側外枠部材52を燃料タンク7の底面部73に接した状態で配置した場合でも、底面開口52aから燃料Fを吸い込むことができるように複数の脚部52bが設けられている。なお、燃料タンク7の底面部73側に位置する燃料Fは、脚部52bと脚部52bの隙間から燃料フィルタ4の真下に侵入することが可能となっている。上側濾材41と下側濾材42では、下側濾材42の方が通液時の圧力損失が小さくなるように形成されているため、燃料タンク7に十分に燃料Fがある状態においては、主に下側濾材42を通過した燃料Fがポンプユニット3に吸引されることになる。
ポンプユニット3には、燃料Fの送液圧力を調整するために使用される圧力調整弁(図示せず)が取り付けられている。圧力調整弁で圧力が調整された燃料Fは、ホース32や吐出ポート23などを介して内燃機関に送られる。
本実施例における燃料フィルタ4は、内部空間形成部材44の一部の上側を覆う上側濾材41の周縁と、下側を覆う下側濾材42の周縁が接合されることにより、形成されている。この燃料フィルタ4は、上側濾材41と下側濾材42との間に位置する部位の存在により、上側濾材41と下側濾材42が全面的に密着することが回避される。したがって、上側濾材41と下側濾材42との間に空間を形成した状態を維持することが可能となっている。
内部空間形成部材44は上側濾材41や下側濾材42よりも剛性が高く形成されており、上側濾材41及び下側濾材42が変形することを抑制している。特に、本実施例では、内部空間形成部材44の一部が上側濾材41と下側濾材42により区画される空間内に内包されるように配置されている。つまり、内部空間形成部材44の外縁より外側において上側濾材41の周縁と下側濾材42の周縁が接合されている。なお、本実施例においては、上側濾材41と下側濾材42は溶着することにより接合されている。
本実施例における燃料フィルタ4は、略中央に形成された吸い込み口48がポンプユニット3の吸引口31と接続されており、当該吸い込み口48の下に位置する燃料Fを吸引することが可能となっている。本実施例の内部空間形成部材44には、板状の部位から下方向に突出する突部位44aが間隔をおいて複数個形成されており、下側濾材42が内部空間形成部材44と密着することを抑制している。
本実施例における燃料フィルタ4は、上側外枠部材51と下側外枠部材52により挟まれている。より具体的には、図2に示すような、上側外枠部材51と下側外枠部材52を用いて燃料フィルタ4を挟み込んでいる。この際、図3に示すように、上側外枠部材51と下側外枠部材52は、上側濾材41及び下側濾材42とともに内部空間形成部材44を挟み込んでいる。なお、下側外枠部材52には弾性変形可能な爪部52cを備えており、当該爪部52cが上側外枠部材51に設けられた孔41cに引っかかることにより上側外枠部材51と下側外枠部材52が結合された状態が維持されている。
内部空間形成部材44のうち、上側外枠部材51と下側外枠部材52とにより押圧される部位PAは、図4に示す二つの二点鎖線の間の領域である。当該部位PAは、図4に示されていることから理解されるように、平面視において当該部位PAの内側の面ISと外側の面OSとを区画するように形成されている。本実施例における当該部位PAは内部空間形成部材44の外周に沿うように位置している。
内部空間形成部材44のなかでも、上側外枠部材51と下側外枠部材52とにより押圧される部位PAには、上下方向に貫通する部分は設けられておらず、上側外枠部材51と下側外枠部材52からかけられる力が分散されるように形成されている。特に本実施例において上側外枠部材と下側外枠部材の間に位置する部位となる当該部位PAは、互いに平行な面を持つ平板状に形成されている。したがって、上側外枠部材51と下側外枠部材52からかけられる力が局所的に集中することを回避可能となっている。
本実施例の内部空間形成部材44は、中央部分に上下方向に貫通する貫通孔Haを備えている。図4に示す本実施例の場合、左右方向に3つ前後方向に6つの貫通孔Haを設けており、複数の貫通孔Haを介して燃料Fが内部空間形成部材44の上下方向に移動可能となっている。このような構造のため、上側濾材41の上面側に位置する燃料Fは、上側濾材41を通過した後、内部空間形成部材44に設けられた貫通孔Haを通じて下側濾材42と内部空間形成部材44との間に移動し、ポンプユニット3内に吸い込まれることが可能となる。
本実施例の燃料供給装置1においては、上側濾材41と上側外枠部材51により区画される空間が形成される。上側濾材41は、燃料Fがやや通過しにくく構成されており、当該空間内に侵入した燃料Fは徐々に上側濾材41の下方に移動できるように構成されている。このため、自動車が旋回する際などのように、燃料Fが側方に移動するように力がかかる場合であっても、図5に示すように上側濾材41と上側外枠部材51により区画される空間内に燃料Fが残り易くなっている。
本実施例の燃料供給装置1においては、ベース部5を構成する上側外枠部材51と下側外枠部材52とで内部空間形成部材44を押圧するように挟むため、内部空間形成部材44がベース部5に対して動きにくく、燃料フィルタ4もベース部5に対して動きにくくなる。なお、平面視において内部空間形成部材44が下側外枠部材52の底面開口52aよりも大きく形成されており、内部空間形成部材44が底面開口52aを通過することが抑制されている。
また、本実施例は上側外枠部材51と下側外枠部材52により不織布を用いて形成された上側濾材41と下側濾材42を挟み込んでいる構成である。そのため、内部空間形成部材44と上側外枠部材51との間に圧縮された上側濾材41が存在することになり、内部空間形成部材44と上側外枠部材51との間に生じる隙間から燃料Fが漏れ出ることを抑制することが可能となる。
また、本実施例の燃料供給装置1であると、台上に固定した下側外枠部材52の上に徐々に部品を重ねていくことで燃料フィルタ4を上側外枠部材51と下側外枠部材52に挟み込むことができる。また、上側外枠部材51の上方から下方に向けて押し込むようにポンプユニット3を移動させれば、燃料フィルタ4とポンプユニット3を接続させることが可能となる。このため、燃料供給装置1の組立を効率的に行うことが可能と成り得る。
実施の形態としては、上記実施例に限ることは無い。上側濾材41と上側外枠部材51により区画される空間内に燃料Fを残し易くするため、内部空間形成部材44に設ける貫通孔を、押圧される部位PAから所定の距離だけ離して設ける構成としても良い。より具体的には上側外枠部材51と下側外枠部材52から押圧される部位PAから前記内部空間形成部材44の中央に向けて所定の距離離れた位置にのみ、貫通孔が設けられている構成としても良い。
例えば図6に示す第一の変形例のように、押圧される部位PAの内側面ISの中心近傍にのみ貫通孔Hbを設ける構成とすることが考えられる。当該構成とすることで、燃料Fが通過できない部材によりポケット状に形成された空間を押圧される部位PAの近傍に設けることが可能となる。このため、車両が加速された場合などにおいても、燃料Fを上側濾材41上に確保しやすく成り得る。なお、図6に示すように、燃料フィルタ4の吸い込み口48に隣接した部分にのみ貫通孔Hbを設けると、内部空間形成部材44の上面側に位置する燃料Fは、燃料フィルタ4の吸い込み口48の近傍で、内部空間形成部材44の下側に移動することになり、望ましい。
図6に示す第一の変形例の場合、上側濾材41と上側外枠部材51により区画される空間の中心からみて四方において燃料Fを確保し易い構成としているが、当該空間の中心から見て所定の方向に設けられる空間について、他の方向に設けられる空間よりも燃料Fを確保し易くしても良い。例えば図7に示す第二の変形例のように、押圧される部位PAの後部と貫通孔Hcとの距離RLを、押圧される部位PAの前部と貫通孔Hcとの距離FLより長くすることも可能である。
内部空間形成部材44と上側外枠部材51により区画される空間に燃料Fを確保し易くするため、平板状の内部空間形成部材44の上面に突起62を形成することも可能である(図8参照)。この突起62は、上側外枠部材51から押圧される部位PAと貫通孔Hdとの間において、空間の一部を仕切るように上側に向けて突出している。より具体的には、上側外枠部材51により押圧される部位PAより内側の面ISにおいて、押圧される部位PAと離間した位置に突起62が形成されている(図9乃至図11参照)。燃料Fはこの突起62を迂回するように移動することになり、燃料Fが内部空間形成部材44上に留まる時間、つまりは燃料Fが貫通孔Hdから下方に流れ落ちるまでの時間を延ばすことが可能と成り得る。
図8及び図9に示す第三の変形例に示すように、突起62aは貫通孔Hdの上端よりも上方に延びるように構成されている。第三の変形例の場合、突起62aは左右方向に延びる略直方体の壁状に形成されており、各々の突起62aは前後方向に間隔をおいて一つずつ並列配置されている(図9参照)。突起62aは貫通孔Hdよりも前側及び後側に配置されており、内部空間形成部材44の前端側や後端側にある燃料Fが貫通孔Hdに瞬時に移動することを抑制することが可能と成り得る。
第三の変形例に示した突起62aの態様とは異なり、図10に示すように溝形鋼状の突起62bを形成することも可能である。図10に示す第四の変形例の場合、左右方向に延びる部位の右端及び左端には貫通孔Hd側に延びる部位が形成されている。この場合も各々の突起62bは前後方向に間隔をおいて並列配置されている。本変形例においては、貫通孔Hdの左右方向の幅よりも長い幅を持つ突起62bが貫通孔Hdの前側にも後側にも形成されている。より詳しくは、平面視において、角括弧状に形成された突起62bの内側に貫通孔Hdが配置されるように形成されている。
第三の変形例や第四の変形例における突起62は、前後方向には並列状に配置されているが、左右方向には並列状に配置されていない。このような態様だけではなく、前後及び左右に分散するように突起62を配置することも可能である。図11に示す第五の変形例においては、やや短めの突起62cと、それより長めの突起62dを織り交ぜて配置している。
第五の変形例では、左右方向の長さがやや短めの突起62cを左右方向に間隔をあけて並列配置するとともに前後方向にも間隔をあけて並列配置している。また、左右方向に並列する突起62cと突起62cとの間に生じる空間を覆うように、突起62cより左右方向の長さが長い突起62dが配置されている。第五の変形例においては、前端側や後端側などにある燃料Fの一部は貫通孔Hdに到達するまでに蛇行するように移動することになる。
以上、一つの実施例と幾つかの変形例を用いて実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態のほか、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、活性炭などの吸着材を充填したキャニスタ部を蓋部材に設けるものとすることも可能である。
また、燃料フィルタに備えられた吸い込み口は、内部空間形成部材の略中央に備えている必要性は無く、内部空間形成部材の中央から前後左右にずらした位置に吸い込み口を形成することも可能である。
実施例においては下側濾材と燃料タンクの底面との間に部材などが配置されていない構成であるが、下側濾材の下側の面を覆うようにメッシュ材を配置したり、格子状の部位を形成したりすることも可能である。そのようにすれば、下側濾材が燃料タンクの底面部と擦れることなどを抑制することが可能となる。
上側濾材と下側濾材は不織布である必要性は無く、織布や、スポンジなどの多孔性の部材などを使用することも可能である。
内部空間形成部材を上下方向に貫通する貫通孔は、上側外枠部材などに押圧される部位にかかるように設けても良い。また、当該部位に隣接する位置に貫通孔を設けることも可能である。
実施例においては上側濾材及び下側濾材は内部空間形成部材と溶着されていないが、部分的に内部空間形成部材と各濾材を溶着することなども可能である。
内部空間形成部材の一部が上側濾材と下側濾材により区画される空間に内包されているものではなく、内部空間形成部材全体が上側濾材と下側濾材により区画される空間に内包されているものとすることも可能である。
また、乗物としては、車両であることに限らず、飛行機やヘリコプターなど空中を飛行する乗物や、船舶や潜水艇など海面や海中などを移動する乗物としてもよい。
1 燃料供給装置
3 ポンプユニット
4 燃料フィルタ
5 ベース部
7 燃料タンク
41 上側濾材
42 下側濾材
44 内部空間形成部材
51 上側外枠部材
52 下側外枠部材
62 突起
F 燃料
PA 押圧される部位
3 ポンプユニット
4 燃料フィルタ
5 ベース部
7 燃料タンク
41 上側濾材
42 下側濾材
44 内部空間形成部材
51 上側外枠部材
52 下側外枠部材
62 突起
F 燃料
PA 押圧される部位
Claims (4)
- 上側濾材と下側濾材との間に位置する部位を備える内部空間形成部材を備え、上側濾材の周縁と下側濾材の周縁が接合される燃料フィルタと、
燃料フィルタを挟み込む上側外枠部材及び下側外枠部材と、を備える燃料供給装置であって、
内部空間形成部材が上側濾材及び下側濾材とともに上側外枠部材と下側外枠部材とで挟み込まれている燃料供給装置。 - 請求項1に記載の燃料供給装置であって、
前記内部空間形成部材は、前記上側外枠部材と前記下側外枠部材の間に位置する部位が板状に形成されている燃料供給装置。 - 請求項1又は2に記載の燃料供給装置であって、
前記内部空間形成部材には、前記上側外枠部材と前記下側外枠部材から押圧される部位から前記内部空間形成部材の中央に向けて所定の距離離れた位置に、貫通孔が設けられている燃料供給装置。 - 請求項1乃至3の何れか1項に記載の燃料供給装置であって、
前記内部空間形成部材の上面には突起が形成されており、前記突起は、前記上側外枠部材から押圧される部位と貫通孔との間において上側に突出するように形成される燃料供給装置。
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