JP2016160890A - 燃料供給装置 - Google Patents

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。

特開２０１２−２５１４８１号公報

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。

実施例の燃料供給装置が燃料タンク内に配置されている状態を示した断面図である。 実施例の燃料供給装置を分解した状態を示した断面図である。 図１のＩＩＩ領域を示した部分拡大図である。 実施例の内部空間形成部材の平面図である。 車両に旋回力がかかり、燃料タンクなどに対して燃料が相対的に移動した状態を示した図である。 内部空間形成部材の第一の変形例に関する平面図である。 内部空間形成部材の第二の変形例に関する平面図である。 第三の変形例の燃料供給装置が燃料タンク内に配置されている状態を示した断面図である。 内部空間形成部材の第三の変形例に関する平面図である。 内部空間形成部材の第四の変形例に関する平面図である。 内部空間形成部材の第五の変形例に関する平面図である。

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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