JP2597400B2 - 自動車燃料タンク内設用燃料カップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は燃料タンク内に装備して常時安定に燃料の吸
上げを可能とする燃料カップに関するものである。

＜従来の技術＞ 燃料タンク（１）は、第６図に示したように一般的に
燃料タンク下片（2a）と燃料タンク上片（2b）とをプレ
ス加工後、シーム電気抵抗溶接により、それぞれのフラ
ンジ部を気密に溶接し、同様に燃料注入管（３）をろう
付けして造られる。燃料タンク内の燃料をエンジンに供
給するため、燃料ポンプは燃料吸上げ管（４）を通して
燃料を吸い上げる。エンジンが作動中は常に必要量の燃
料を吸い上げる必要があり、そのためには燃料吸上げ管
（４）の先端燃料吸上げ口（５）は、燃料タンク内の燃
料表面（以下Ｆ面という）より下に沈んでいる必要があ
る。燃料吸上げ口（５）には、吸上げ燃料の中にゴミ、
水などの異物を吸上げないようにフイルタが装着され
る。

貨物運送トラックのように燃料タンクの重量方向高さ
を大きく取り得る寸法余裕のある車輛もあるが、乗用自
動車の場合は限られた寸法範囲で装着し、かつ燃料タン
クの容量はできる限り大きくしたいとの車輛使用者の要
求から、高さの低い扁平な燃料タンクにせざるを得ない
のが一般的である。このような扁平な燃料タンクにおい
て、燃料タンク内の燃料が十分に多量保有されている場
合は車輛がいかなる傾斜した地形いかなる走行状態にお
いても、燃料吸上げ口（５）は常時液面の下に沈んでお
り、燃料ポンプは気体分を吸うことなく液体燃料を吸上
げることができる。

しかしながら、燃料タンク内の燃料が少なくなってき
た状態で、車輛が急な発進、旋回等、大きい加速度が加
わる場合、燃料タンク内の燃料は燃料タンク内の一方に
片寄り、第６図に示す車輛水平放置時のＦ面は、加速度
に応じた燃料油面f₁面（以下f₁面という）を形成し、燃
料吸上げ口（５）は相対的にf₁面の上に出て、その加速
度が無くなるまで、液体燃料を吸上げることができなく
なる。このような状態を解消するため、燃料吸上げ口
（５）周辺を囲う燃料カップ（17）が、従来より設置さ
れている。車輛に加速度が加わり燃料タンク内の燃料が
一方に偏りf₁面を形成する場合でも、燃料カップ（17）
があると燃料カップ（17）内にあらかじめ燃料流入通路
（８）を通って流入保持されている燃料は、燃料カップ
（17）の外に流出しないので、f₁面と平行であるf₂面を
形成し、燃料吸上げ口（５）を相対的にf₂面の下に沈
め、液体燃料を常に吸上げることができる。予測される
加速度付加継続時間とエンジンが必要とする燃料の量と
の関係から燃料カップ（17）および燃料流入通路（８）
の寸法は決定される。

＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明の燃料カップは下記〜に示すような課題を
解決したのである。

燃料カップ（17）は一般的に金属板をプレス加工して
造られるため、上方開口部の寸法は底面の寸法より大き
く、かつ底面と側面との継がり形状は円弧またはそれに
近い形状が使用される。その一例を第７図に示す。第７
図に示す断面形状のような燃料カツプ内に少量の燃料が
保有された状態で、加速度が加わりＦ面がf₂面に変化し
たとする。この場合、燃料吸上げ口（５）の中心線とＦ
面との交点をａ、f₂面とＦ面との交点をｂ、f₂面はＦ面
から加速度により角度α変化したとする。第７図に示す
ような加速度が加わった場合、重力に対して下に行くに
従って水平断面積の小さくなる燃料カップ（17）形状で
はｂ点は明らかにａ点より右方向に移動し、燃料吸上げ
（５）の中心からf₂面までの距離、つまり、沈み量は
［lCos α−ｌ′＝lCos α−a b Sin α］となる。abの
絶対量は燃料カップ（17）の形状によって決まるが、実
際問題としてCosαは１より小さい値であるから、lCos
αの値はｌより小さく、かつ、lCosαからｌ′の値を減
ずるとますます小さい値となり、極端な場合は燃料吸込
口（５）がf₂面の上方に出て液体燃料の吸上げが不可能
な状態が発生し、折角装着した燃料カップ（17）の機能
を大きく阻害する欠点を有している。

また、急激な加速度が加わり燃料カップ内の燃料が流
動する場合、流動燃料の慣性により、加速度に釣り合っ
てできるf₂面より更に大きく変動し第７図f₃面を形成す
ることが多いことが考察されるし、実験によっても確め
られている。この場合燃料カツプ内に折角保持させてい
た燃料の一部が、上方開口部の縁を乗り越えて、燃料カ
ップの外へ飛び出してしまい、使用可能の燃料が減量し
燃料吸込口がf₃面より上方に出てしまい、液体燃料の吸
上げ不能の状態に陥る欠点を有している。

更に、燃料カップ（17）の高さは、燃料流入管の出口
内径下端Ｂ′点から第７図の通り反対側側壁頂点を結ん
だｆ面と水平面（第７図では燃料カップの底面、この底
面は水平面に設置することが望ましい）とのなす角度β
を、車輛実車走行時発生する加速度の大きさを勘案し、
30゜以上とする必要があることと、加速度の加わった実
車走行時の最初の燃料表面f₂面から、加速度の加わった
ままエンジンに燃料が供給消費され、燃料吸上げ口が遂
に燃料表面に現れて、エンジンに対して十分な燃料供給
量が確保できなくなるまでの燃料の量から決まる燃料カ
ップ（17）の底面積とから決定される。車輛のうち特に
乗用車系車輛の燃料タンク（１）は近年ますます扁平化
つまり高さが低くなる傾向があり、それに応じて燃料カ
ップ（17）の高さも低くし、かつ第７図で示す燃料カッ
プに比し径の小さい小形の燃料カツプになるから、角β
については機能を満足し得るが、加速度が加わったまま
の状態でエンジンに対して供給・消費されうる燃料の量
も減少して燃料供給機能が満足されなくなる。もともと
燃料カップは製造コストの見地から必要以上の大きい寸
法は与えられていない。

前記に述べた課題を本発明では後に詳述し、かつ第
２〜４図及び第11〜12図に示したような伏椀形の燃料カ
ップ（７）を開発して解決したのであるが、更に、この
ような燃料カップ（７）にも下記に示すような課題が存
在したのである。

車輛用燃料タンクの車輛への搭載位置は、車輛走行中
に発生する衝突事故による破損、変形の少ない場所が選
定される。乗用車系車輛では、車輛後部の床下が最も安
全ということで位置選定されることが多い。しかしなが
ら、車輛の後方視界は悪く、後進巾燃料タンクを障害物
に接触させ破損変形させる事故の発生が現存する。破損
の場合は燃料タンクの交換が実施されるので問題外と
し、若干の変形の場合、変形したまま使用されることが
多い。燃料タンクの燃料タンク下片（2a）の底面に変形
が発生したとき、その内側上面に接して取付け固定され
ている耐ガソリン性プラスチックで造られた燃料カップ
（７）にも変形が生じ、内部応力発生の状態で異常発生
以降長時間使用中、割れ発生などの不具合がある。

燃料タンク内に保有する少量の燃料の表面つまり第２
図に示すＦ面は、車輌の旋回運動による横加速度によ
り、燃料カップ（７）内の燃料は外へ流出する通路が無
いことと相まって第２図内に示すf₂面に変化する。この
際、車輌は旋回運動をしているので、燃料カップ（７）
内の燃料の動きは単なる横方向の流動に止らず、燃料カ
ップ（７）とその中の燃料との相対位置ずれによる旋回
流動が加わり、車輌が旋回に入る時と旋回終了時点で燃
料の旋回方向は逆になる。

燃料カップ（７）内の燃料の旋回運動により、次のよ
うな欠点を生ず。

イ．燃料油面の中央部が燃料に加わる遠心力によって外
周部に振り寄せられることにより、凹み、燃料吸上げ口
（５）が、燃料油面の上に出て燃料吸上げ不能になる場
合が起り易い。特に、車輌が旋回から逆方向旋回へ移る
場合。

ロ．燃料の旋回による動圧力が、燃料出口（21）（第４
図中図示）に加わり、燃料が流入し難くなったり、燃料
流入通路（８）内の燃料に加えて燃料カップ（７）内の
燃料が必要以上に外部へ流出したりの不具合が発生す
る。

前記課題の解決手段の１つとして、本発明では後に
詳細に説明するように、第13及び第14図で示したような
伏椀状の燃料カップ（７）の下方へ鋼製皿状基板（50）
を設けることにより、課題を解決している。このような
装置においても下記に示すような課題が存在したので
ある。

燃料入口（20）は鋼製皿状基板（50）のかどＲ部に燃
料流入通路（８）に対応して第31図に示すように鋼製皿
状基板（50）の底板一杯に穴明けするか、燃料タンク
（１）下方内面から若干上方につまりＨ寸法をとって穴
明けする。一般的に、ドラム缶から燃料を補給する場合
や高湿度地域での車輌運行使用中、燃料タンク内に若干
の水が滞在する不具合があり、その残留量が多量になっ
た場合はドレン抜きプラグをゆるめて排出するが、面倒
な作業のため普通の人は実施しないことが多い。燃料タ
ンク内の水滴は、第32図に示すような断面を持ってお
り、車輌の動揺により前後左右に動き廻る。この水分を
エンジンへは供給しない方が良いことは公知の事実にな
っている。第31図に示す燃料入口（20）では、この水が
容易に鋼製皿状基板（50）の中に流入してくる。また、
ｈ寸法だけ燃料入口（20）の穴下辺を燃料タンク（１）
下方の内側上面から持上げても、燃料タンク内の水滴が
基板側壁に衝突し、上方へ跳ね上り燃料入口（20）を通
って鋼製皿状基板（50）の中へ流入してくる。その理由
はｈ寸法を大きくする程、水平路面走行中、燃料ポンプ
が吸上げ得ない燃料の量が増大して行くからであり、実
際の車輌では大きくとっても5mm程度しか与え得ないこ
とによる。

一旦鋼製皿状基板（50）の中に流入した水は燃料カッ
プ（７）の構造から、外部へ再排出される機会は非常に
少なく、結果的にエンジンに供給され、気化器の氷結な
どの不具合の発生に繋がる。

＜課題を解決するための手段＞ そこで、上記のような燃料カップにおける多くの課題
について、種々検討を加えて下記に示す構造の燃料カッ
プ（７）を新たに開発したのである。

すなわち、燃料カップ（７）本体を重量に対して上
方に行くに従い水平断面積を小さくした筒部（70）と、
その筒部（70）の底部に連続しかつその水平断面積より
面積の大きい燃料だまり（71）とからなる構造としたの
である。

そして、燃料カップ（７）本体の下面にスカート状
リップ（16）を設け、かつ、 燃料タンクの内側底面に対応する燃料カップ（７）本
体の下面３個所に柱状支柱（13）を３角形の頂点位置と
なるよう設けることによって、衝突などによる燃料タン
クの変形に対応させたのである。

更に、燃料カップ（７）本体の内部に一体で邪魔板
（40）を設けることにより、燃料カップ内における燃料
の旋回防止を可能としたのである。

この邪魔板（40）の側面方向からの圧縮に対して弾性
を保持させるＵ字溝（72）を前記邪魔板（40）に隣接し
て設けることによって燃料カップ本体のひび割れ等を防
ぐこととした。

燃料タンクの変形に対しても燃料カップが壊れないよ
うにするため、耐ガソリン性プラスチックまたはゴム製
の燃料カップ（７）本体と鋼製皿状基板（50）とからな
る自動車燃料タンク内設用燃料カップを新たに開発した
のである。

更に、燃料タンク底面の水の影響を排除するために、 鋼製皿状基板（50）を段付きとし、上段側面へ燃料入
口（20）穴を設けたことを特長とする自動車燃料タンク
内設用燃料カップを開発したのである。

＜作用＞ 前記解決手段で示した燃料カップが加速度を与えた
状態での作用を説明する。

第２図に示す断面形状のような燃料カップ内に少量の
燃料が保有された状態で加速度が加わり下面がf₂面に変
化したとする。この場合、燃料吸上げ口（５）の中心点
は下面からｌ（最小寸法はＨと同じ。つまり一般的には
ｌはＨより大）だけ沈んでおり燃料吸上げ管（４）の中
心線とＦ面との交点とをａ、f₂面とＦ面との交点をｂ、
f₂面はＦ面から加速度により角度α変化したとする。

第２図に示すような加速度が加わった場合、重力に対
して上に行くに従って水平断面積の小さくなる燃料カッ
プ（７）形状では、ｂ点は明らかにａ点より左方向に移
動し、燃料吸上げ口（５）の中心からf₂面までの距離、
つまり沈み量は（l Cos α＋ｌ′＝l Cos α＋a b Sin
α］となる。車輌の実走行中の横加速度のため角度αが
30゜になることはあるし、ａ点ｂ点の距離をｌの２倍に
する。つまり、燃料カップの底部水平断面積と上部水平
断面積との比を大きくすることは容易である。この場合
a b Sin α＝2l×0.5＝ｌとなり、Cos30゜が１より小さ
い値、つまりl Cos α＜ｌとはいえ、燃料吸上げ口
（５）の中心点のf₂面に対する沈み寸法は加速度が加わ
らない元の沈み寸法ｌより必ず大きくなる。このこと
は、車輌実車走行中に生ずるいかなる加速度でもいえる
ことは明白である。また、急激な加速度が加わり燃料カ
ップ内の燃料が流動する場合、流動燃料の慣性により加
速度に釣り合ってできるf₂面より更に大きく変動しても
燃料カップ（７）の上方に行くに従って水平断面積が小
さくしてあることによる上部室側壁の内側への傾斜およ
び最上端面に設けてある内側向きフランジにより、はね
返った燃料は元の上部室内にとどまり、燃料カップ内に
あらかじめ保持された燃料は常に有効にエンジンへ供給
される。今までの説明は車輌走行に対して横方向加速度
が加った状態について行なってきたが前後方向加速度が
加わった場合も同様のことがいえることは明白である。

燃料タンクの内側底面に対応する燃料カップの下
面に、３個所の柱状支柱を３角形の頂点位置に配置し、
燃料カップを支持することにより、燃料カップ本体と燃
料タンク内側底面との間に若干の隙間を設け、かつこの
隙間から燃料が外部へ流出しないよう燃料カップの下面
にスカート状のリップを設け、このリップは軽荷重で変
形し、リップ先端が常に燃料タンクの内側底面に接す
る。そこで、燃料カップ本体には変形歪が発生せず、燃
料カップの破損が防止できる。

にみられる邪魔板（40）が設けられると、燃料カッ
プの内部に車輌旋回時発生する燃料の相対的旋回運動を
抑制する作用が得られる。

にみられるＵ字溝（72）を邪魔板（40）に隣接して
設けると、邪魔板（40）上端内側、つまり穴（73）周辺
部に集中発生する圧縮変形をＵ字溝（72）が吸収して、
燃料カップ（７）本体のひび割れなどの破損を防ぐ。

耐ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られた燃
料カップ（７）と、鋼製皿状基板（50）とによって燃料
カップを組合せ一体化すると、鋼製皿状基板（50）が曲
げ剛性を発揮し、かつ、傷付き防止作用が得られる。

のように鋼製皿状基板（50）が段付きであると、燃
料タンク下片（2a）の内面上を流動する水滴は、鋼製皿
状基板（50）の周辺部がＨ寸法だけ持ち上げてあるの
で、衝突するのは燃料タンク下片（2a）に接している中
央部の側壁である。第28図及び第29図で示すように燃料
入口（20）は水滴が衝突する鋼製皿状基板（50）中央部
凹みの側壁から離れているので衝突による水滴の跳上り
による不具合から完全に解放される。また、車輌走行中
の障害物との接触により燃料タンク下片（2a）が凹み変
形しても、鋼製皿状基板（50）を上方に押上げる機会が
Ｈ寸法だけあるため燃料カップ（７）の変形が大幅に減
少し、耐ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られた
燃料カップ（７）の変形による裂破損もなくなり、安価
で長期間の使用に耐える。

以下図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。

＜実施例１＞ 第１図〜第４図にみられるように、本発明の燃料カッ
プ（７）の形状は、上の方向（重力の作用方向）に行く
に従い水平断面積を小さくし、かつ上端部フランジを内
側に向けた構造である。燃料カップ（７）の燃料タンク
（１）下方に接する底面は燃料タンク内面形状に添わせ
て造り、微細な形状不同による燃料の洩れ流出を防止す
るため第５図に示すフィン（10）を燃料カップ（７）が
燃料タンク（１）に接する面全長にわたり第４図に示す
ように角形に巻いて一部を重複させ、細い燃料流入通路
（８）を形成する。第２図は第４図中Ａ−Ａ断面図、第
３図は同Ｂ−Ｂ断面図、第４図は底面図を示す。燃料カ
ップ（７）の底部大面積を有する方形室天井内側から燃
料吸上げ口（５）の中心までの寸法、つまり第２図中の
Ｈ寸法は、車輌が水平路面をエンジン全力走行時必要と
する燃料の量を、燃料流入通路（８）を通って燃料カッ
プ（７）の中に供給し得る最低燃料高さとする。燃料流
入通路（８）の直角断面積を小さくすれば燃料の流れ抵
抗が大きくなるのでＨ寸法は大きくする必要がある。燃
料タンク（１）内の燃料は粋などの異物を除きできるだ
けすべてを使いきり、最後に吸上げ不能として残る燃料
の量は最少量としたい。そのためには燃料流入通路
（８）の直角断面積を大きくしＨ寸法を小さくすればよ
い。余りにも早く燃料カップ（７）の燃料が吸上げ不能
になるのも望ましくないので、実際の車輌の使用状態に
応じ実験的に燃料カップ（７）の容積と燃料流入通路
（８）の直角断面積が決められる。なお、燃料流入通路
（８）の出口（21）側はできるだけ第４図中の中心線Ｂ
−Ｂから遠い個所に設定する。

第２図、第３図に示したものは燃料カップ（７）を耐
ガソリン性プラスチックまたはゴムで造った場合の例で
あるが金属板で造ることも可能である。

燃料カップ（７）の外側に設けたリブは燃料カップの
補強と同時に燃料タンク（１）下方にスポット電気溶接
し燃料カップを固定する固定金具（９）の切割り溝と接
合し燃料カップ（７）の位置ずれを防止する。燃料カッ
プの内側に設けたリブは燃料カップの補強と同時に、燃
料カップ内の燃料が加速度が加った際安易に流動しない
よう制御するバッフルプレート（邪魔板）を兼ねる。燃
料カップ（７）の最上端面にはあらかじめ組み合わせて
ある燃料吸上げ管（４）と燃料フィルタ（６）との組立
品が余裕をもって下方に通過し得る穴が設けられる。

＜実施例２＞ 燃料タンク（１）の下片に変形が生じても第11,12図
に示した本発明の燃料カップ（７）に破損等が生じない
構造として第８図〜第10図に示したものを開発した。

燃料カップ（７）と一体に３本の柱状の支柱（13）が
設けられており、その下面は燃料タンク（１）下方の内
側上面に接し、かつ支柱と同軸に造られた突起（14）と
嵌合する穴で保持する。固定金具（15）により燃料カッ
プ（７）は燃料タンク（１）下方に固定される。燃料カ
ップ（７）と固定金具（15）との間には弾性体のゴム座
金（11）を挟み、鉤状に曲げた鋼板製の固定金具（15）
の曲げ剛性減少と、固定金具（15）による燃料カップ
（７）のキズ付き防止を計る。

第８図に示すＨ寸法、すなわち燃料カップ（７）の底
部大面積を有する方形室天井内側から燃料吸上げ口
（５）の中心までの寸法は、前記実施例同様に車輌が水
平路面をエンジン最大出力で走行時必要とする燃料の量
を、燃料流入通路（８）を通って燃料が水頭Ｈで十分に
まかない得る最低寸法とする。

この例では、燃料タンク下片（2a）が車輌走行中の障
害物との接触により若干変形しても燃料流出防止リップ
（16）に吸収され、燃料カップ（７）本体には変形歪は
発生せず、燃料カップ（７）の破損を防止する。また、
燃料流入通路（８）の断面積は、燃料カップ（７）底面
が燃料タンク（１）下方の変形により、その一部分が燃
料タンク下片（2a）内上面に接触しても、十分な量の燃
料が燃料カップ（７）内に流入し得るよう設定されてい
るため燃料カップ（７）の機能を損ずることはない。な
お、柱状支柱（13）３本はそれぞれ３角形の頂点位置に
配置されているので、たとえ、その内の１本の支柱部分
が接している燃料タンク下片（2a）が変形しても燃料カ
ップ（７）が若干傾くのみで変形歪は発生せず、燃料カ
ップ（７）の破損を防止する。かつ、燃料吸上げ管
（４）も燃料タンク（１）内で第９図に示すように、吸
上げ管の途中でコ字形に曲げ、燃料タンク下片（2a）が
上方に変形しても破損しないよう対応する。これらよ
り、総合的に安価で長期間の使用に耐える燃料カップを
市場に提供することが可能になった。

＜実施例３＞ 長期間の使用に耐える構造として更に、第13図〜第17
図に示したような、燃料カップ（７）へ鋼製皿状基板
（50）を一体化したものを開発した。

鋼製皿状基板（50）は、外周にフランジを形成して剛
性を高めると共に、燃料カップ（７）の底辺外周フラン
ジと接合し、耐ガソリン性、熱可塑性プラスチックで造
られた燃料カップ（７）と一体で形成されたかしめ部
（19）を加熱変形かしめすることにより、鋼製皿状基板
（50）と燃料カップ（７）は一体化される。燃料カップ
（７）の材料として耐ガソリン性ゴムを使用する場合
は、公知技術になっている第17図に示す引き込むことに
より固定される係止突部を有した構造とする。鋼性皿状
基板（50）の燃料流入通路（８）に対応する個所には燃
料入口（20）として貫通穴を明ける。燃料は燃料入口
（20）から入り燃料流入通路（８）、燃料出口（21）を
経て、燃料カップ（７）内に流入供給され、フイルタ
（６）、燃料吸上げ口（５）を経て、燃料吸上げ管
（４）により吸上げられエンジンに供給される機能は従
来と変っていない。燃料カップ（７）とかしめ部（19）
を加熱変形かしめすることにより一体に組立てられた鋼
製皿状基板（50）の中心部に燃料カップ（７）の上方穴
から電極を挿入し、燃料タンク（１）下方に４点の電気
抵抗点溶接（Ｐ）を実施する。燃料タンク下片（2a）が
車輌走行中の障害物との接触により若干変形し、燃料タ
ンクの内側が突出（すなわち第13図では上方に凹）し
て、鋼製皿状基板（50）が上方に押されても、鋼製皿状
基板（50）の剛性は高いので傾斜するのみで、プラスチ
ックで造られた燃料カップ（７）には大きい変形すなわ
ち高い内部応力は発生せず、ために、燃料カップ（７）
の破損を防止する。鋼製皿状基板（50）の微小ではある
が発生することがある第15図の対角線での曲げ歪による
燃料流入通路（８）を形成する燃料通路側壁（22）と鋼
製皿状基板（50）との隙間からの燃料流出を防止するた
めには、前記第５図に示したようなフィン（10）を設け
る。

燃料タンク下片（2a）は、一般的に厚さ0.8mmないし
1.0mmの鉛メッキ鋼板が使用されるので、鋼製皿状基板
（50）の取付け面を平面状に形成しておけば、鋼製皿状
基板（50）に接する燃料タンク下片（2a）のいずれの個
所が変形しても、中央部４点の点溶接部分（Ｐ）が１溶
接点で250Kgfを超える破断強度を保持しているので、総
合では1,000Kgfを超える破断強度となる。そこで、振動
を考慮しても加速度が5gを超えない燃料タンク下片（2
a）が破断することはないのである。

鋼製皿状基板（50）を直接燃料タンク下片に点溶接す
るので、従来の燃料カップで使用された第10図に示す数
個の固定金具（15）が不要になり、構成部品点数の減少
から総合的な原価低減を計ることが可能になり、安価で
長期間の使用に耐える燃料カップを市場に提供すること
が可能になった。

＜実施例４＞ 問題点で示した燃料カップ内における燃料の旋回運
動を防止する構造として次のような構造のものを開発し
た。

邪魔板（40）を、燃料カップ（７）の内側へフイルタ
（６）との組合せ嵌合に邪魔にならないよう、例えば第
18図〜第20図に示すように形成する。車輌の走行による
加速度が加わった時、４つの室内にそれぞれ保持されて
いる燃料はフイルタ（６）の周辺に造ってある邪魔板
（40）先端間の隙間を通って他の室へ流通し得る。

車輌が直線走行から旋回運動に入った時、または、旋
回運動を終って直線走行に復す時、あるいは旋回運動か
ら逆方向旋回運動に連続移行する時などに第20図中に示
す通り、４つの室内でそれぞれ燃料の旋回流が発生す
る。この燃料の旋回流から発生する動圧力は、内部に邪
魔板（40）を持たない第21図に示す燃料カップ内に発生
する動圧力の1/4になる。

また、旋回加速度が加わり、４つの室内に分割保持さ
れている燃料が他の室内へ移動流通する場合、燃料カッ
プ（７）の中央位置に形成されている邪魔板（40）先端
間の隙間を必ず通過するので、この部分の燃料油面高さ
は邪魔板（40）がない場合の燃料油面高さより高くな
り、燃料吸上げ口（５）が燃料油面上に出て燃料の吸上
げ不能になることがなくなった。

〈実施例５〉 燃料カップ（７）の構造が第27図にみられるような、
耐ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られ、鋼製皿
状基板（50）とをかしめ部（19）により組合せ一体結合
し、燃料タンク（１）下方に頂部穴（73）から電極を挿
入し電気抵抗点溶接を実施して固定したものとする。鋼
製皿状基板（50）に開けられた燃料入口から燃料は流入
し、燃料流入通路（８）を経て燃料出口（21）から燃料
カップ（７）内に供給される。電線（81）は燃料ポンプ
（80）に電力を供給する。

重力に対し上方へ行くに従い水平断面積の小さくなる
筒部（70）と、その筒部底面積より面積の大きい方形の
燃料だまり（71）を連続して形成した構造の燃料カップ
（７）内へ燃料の旋回を防止する邪魔板（40）を設ける
場合、邪魔板（40）が補強板にもなり、筒部の変形防止
に効果があり筒部側壁の厚さを薄くすることができる利
点が生ずる。しかしながら、車輌走行中の障害物との接
触により燃料タンク下片（2a）が凹み変形し、鋼製皿状
基板（50）の剛性が高いとはいえ若干の変形が発生す
る。しかし、邪魔板（40）の板面方向の高い剛性から、
第26図に示すように歪波形は、燃料カップ（７）の頂点
に燃料フイルタ、燃料ポンプ（80）等を挿入組合せるた
めに設けた穴（73）の周辺部に集中して発生し、長期に
亘る使用中に割れ発生の不具合がある。特に原材料が安
価かつ一回の射出成形で製造可能な熱可塑性プラスチッ
クを燃料カップ（７）に使用した場合に発生の可能性が
大きい。

第22図〜26図に示した構造は、この点を解決した燃料
カツプに係るものである。

邪魔板（40）は板の中央に凹みを設けたＵ字形とし、
横方向に押圧されたとき若干のたわみを生じ易くしてお
り、燃料カップ（７）上端面の穴（73）周辺部について
も若干のたわみを生じ易くするため邪魔板（40）の左右
隣りにそれぞれ１個、または左側、右側のいずれか１個
のＵ字形溝（72）を設ける。

車輌走行中の障害物との接触により燃料タンク下片
（2a）が上方に押され凹み変形し、鋼製皿状基板（50）
の一部が上方に押上げられた場合、鋼製皿状基板（50）
の剛性は高いとはいえ若干の変形が発生し、第26図に示
すように邪魔板（40）の板面方向の剛性が高いので邪魔
板（40）上端内側つまり頂部穴（73）周辺部に圧縮変形
が集中発生する。この変形を第25図（ａ）に示すよう
に、Ｕ字形に曲げ形成し小さい荷重で大きくたわみ得る
ようにしたＵ字形溝（72）により吸収し、燃料カップ
（７）の本体内のいずれの個所にもひび割れなどの破損
に繋がる大きい内部応力の発生を防ぐことによって、耐
ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られた燃料カッ
プの長期間の使用が可能になった。なお、邪魔板（40）
及びＵ字形溝（72）の構成は第25図（ｂ）及び（ｃ）に
示したように、中央凹みのない１枚板の邪魔板（40）の
両側または片側へ設けたものも同様な効果が得られ、本
発明に含まれる。

＜実施例６＞ 第28図〜第30図に問題点を解決した燃料カップの例
を示した。

前述した第32図に示す燃料タンク（１）内の水滴は、
平面状態の燃料タンク下片（2a）内面上では、その高さ
が1mmを超えることはない。例え多量の水が滞在し水滴
ではなく水の膜もしくは水の層になっても3mmを超える
ことは実際上ほとんどない。多量の水が燃料タンク内に
ある場合は面倒でもドレン抜きを実施するのが常識にな
っているからでもある。第28図における燃料入口（20）
のｋ寸法は、燃料タンク下片（2a）から燃料入口（20）
までの高さであって、これは3mmないしそれに若干の寸
法余裕を加えて決定する。本発明では、鋼製皿状基板
（50）を段付きとするとともに、上段側面へ燃料入口
（20）穴を設けて解決したのである。

燃料タンク下片（2a）の内面上を流動する水滴は、鋼
製皿状基板（50）の周辺部をｋ寸法だけ持上げてあるの
で、衝突するのは燃料タンク下片（2a）に接している中
央部の側壁である。第28図〜第30図で示すように燃料入
口（20）は水滴が衝突する鋼製皿状基板（50）中央部凹
み側壁から離れているので衝突による水滴の跳上りによ
る不具合から完全に解放される。

また、車輌走行中の障害物との接触により燃料タンク
下片（2a）が凹み変形しても、鋼製皿状基板（50）を上
方に押上げる機会がＨ寸法があるため大幅に減少し、耐
ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られた燃料カッ
プ（７）の変形による亀裂破損もなくなり、安価で長期
間の使用に耐える車輌用燃料カップの市場への提供が可
能になった。

＜発明の効果＞ 本発明の燃料カップは以上のような構造であるから下
記〜に示すような特徴を有している。

本発明の燃料カップは、面積の制約を受けない底部を
大寸法とし、かつ上部室では燃料を有効に保持するた
め、燃料カップの高さを従来の上に行くほど大きい断面
積になる燃料カップに比し大幅に低くすることができ
る。

また、本発明の燃料カップは、上に行くに従い寸法が
小さくなるので、耐ガソリン性プラスチックまたはゴム
の１成形型で製造が可能であり、従来の数部品の溶接組
合せ品が１部品に変り、この部品を安価に市場へ供給す
ることができるようになった。

また、構成部品点数の減少から、総合的な原価低減を
計ることが可能になり、安価で長期間の使用に耐える燃
料カップを市場に提供することが可能になった。

燃料カップ（７）の本体内のいずれの個所にもひび割
れなどの破損に繋がる大きい内部応力の発生を防ぎ、耐
ガソリン性プラスチックまたはゴムで造られた燃料カッ
プの長期間市場での使用が可能になった。

更に、燃料タンク底面の水滴を燃料ポンプからエンジ
ン方向へ排出しなくなり、気化器の氷結等の不具合を防
ぐことができるものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の燃料カップを設けた自動車燃料
タンクの長手方向断面図、同第１図（ｂ）は横幅方向断
面図である。第２図は同燃料カップの第４図Ａ−Ａ断面
図、第３図は第４図中Ｂ−Ｂ断面図である。第４図は同
燃料カップの底面図である。第５図は同燃料カップのフ
ィン部分の拡大図である。第６図は従来の燃料カップを
設けた自動車燃料タンクの長手方向断面図である。第７
図は同従来の燃料カップの拡大断面図である。第８図は
本発明実施例の燃料カップの第10図中Ｃ−Ｃ断面図、第
９図は同Ｄ−Ｄ断面図である。第10図は同燃料カップの
底面図である。第11図は燃料カップの第12図中Ｅ−Ｅ断
面図である。第12図は同燃料カップの底面図である。第
13図は本発明実施例の燃料カップの第15図中Ｆ−Ｆ断面
図、第14図は同Ｇ−Ｇ断面図である。第15図は同燃料カ
ップの底面図である。第16図及び第17図はかしめ部の拡
大図である。第18図は本発明実施例の燃料カップの第20
図中Ｈ−Ｈ断面図、第19図は同Ｉ−Ｉ断面図である。第
20図は同燃料カップの底面図である。第21図は邪魔板を
設けていない同燃料カップの底面図である。第22図は本
発明実施例の燃料カップの第24図中Ｊ−Ｊ断面図、第23
図は同Ｋ−Ｋ断面図である。第24図は同燃料カップの底
面図である。第25図（ａ）、第25図（ｂ）、第25図
（ｃ）はいずれもＵ字溝の拡大図である。第26図は邪魔
板部分の拡大図である。第27図はＵ字溝のない燃料カッ
プの第22図相当断面図である。第28図は本発明実施例の
第30図中Ｌ−Ｌ断面図、第29図は同Ｍ−Ｍ断面図であ
る。第30図は同燃料カップの底面図である。第31図は燃
料入口付近の拡大図である。第32図は燃料タンク底面の
水滴の様子を示す側面図である。 （１）……燃料タンク、（2a）……燃料タンク下片 （2b）……燃料タンク上片、（３）……燃料注入管 （４）……燃料吸上げ管、（５）……燃料吸上げ口 （６）……燃料フィルタ、（７）……燃料カップ （８）……燃料流入通路、（９）……固定金具 （10）……フィン、（11）……ゴム座金 （13）……柱状支柱、（14）……突起 （15）……固定金具 （16）……燃料流出防止スカート状リップ （18）……基板、（19）……かしめ部 （20）……燃料入口、（21）……燃料出口 （22）……燃料通路側壁、（40）……邪魔板 （50）……鋼製皿状基板、（70）……筒部 （71）……燃料だまり、（72）……Ｕ字溝 （73）……頂部穴、（80）……燃料ポンプ （81）……電線

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加速度変化に対して常に必要量の燃料を燃
   料ポンプに供給することを目的として車輛用燃料タンク
   内に設置される燃料カップであって、燃料カップ（７）
   本体が上方に行くに従い水平断面積を小さくした筒部
   （70）と、該筒部（70）の底部に連続し、かつその水平
   断面積より面積の大きい燃料だまり（71）とからなるこ
   とを特徴とする自動車燃料タンク内設用燃料カップ。
2. 【請求項２】燃料カップ（７）本体の下面に、スカート
   状リップ（16）を設けたことを特徴とする請求項１記載
   の自動車燃料タンク内設用燃料カップ。
3. 【請求項３】燃料タンクの内側底面に対応する燃料カッ
   プ（７）本体の下面３個所に柱状支柱（13）を３角形の
   頂点位置となるよう設けたことを特徴とする自動車燃料
   タンク内設用燃料カップ。
4. 【請求項４】燃料カップ（７）本体の内部に一体で邪魔
   板（40）を設けたことを特徴とする請求項１記載の自動
   車燃料タンク内設用燃料カップ。
5. 【請求項５】請求項５の邪魔板（40）の側面方向からの
   圧縮に対して弾性を保持させるＵ字溝（72）を前記邪魔
   板（40）に隣接して設けたことを特徴とする自動車燃料
   タンク内設用燃料カップ。
6. 【請求項６】耐ガソリン性プラスチックまたはゴム製の
   燃料カップ（７）本体と、鋼製皿状基板（50）とからな
   る自動車燃料タンク内設用燃料カップ。
7. 【請求項７】鋼製皿状基板（50）が段付きであり、上段
   側面へ燃料入口穴（20）を設けたことを特徴とする請求
   項６記載の自動車燃料タンク内設用燃料カップ。