JP2614364B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は自動車用の燃料供給システムに関するもので
あり、より詳しくは、燃料タンク内にモータ駆動式の燃
料ポンプを配設し、その燃料タンクから、自動車のエン
ジンに備えられているキャブレタないし燃料噴射機構
へ、液体燃料（例えばガソリンやディーゼル燃料等）
を、その燃料ポンプによって供給するようにしたシステ
ムに関するものである。

背景技術 本発明は、主として次の問題にかかわるものである。
即ち、その問題とは、自動車が、その燃料タンクが空に
近い状態で、凹凸の多い路面上を走行したり、或いは、
カーブの多い道路を走行したり、或いは、例えば高速道
路への進入路を走行するときのように、持続した長いカ
ーブを走行し続ける場合等に発生する問題である。これ
らの場合には、燃料タンク内の液体燃料は、タンク内で
跳ね回ったり、或いは、タンクの一方の側へ片寄ってし
まうことがあり、そのため、燃料ポンプが、一時的に、
或いは間欠的に、燃料枯渇状態（ポンプが呼水として働
く燃料を失った状態）に陥ることがある。この状態は、
タンク内にある程度の燃料が残っている場合にも起こり
得るものであり、即ち、燃料タンクの燃料計がタンク内
に燃料が残存していることを示しているにもかかわら
ず、その燃料を、燃料ポンプが送出することができない
ということが起こり得るのである。

この問題を取扱った従来技術の特許が既に幾つか存在
している。

例えば、米国特許第3443519号（J.White）に示されて
いる自動車用の燃料供給システムは、タンデム式に構成
した２つのポンプ用羽根車を備えた燃料ポンプを、燃料
タンクの中に設けたケーシングの中に装備した構成とし
ている。それら２つのうちの第１の羽根車は、燃料タン
クの中の液体燃料を、ケーシングの内部に形成した予備
燃料室の中へ供給するためのものである。一方、第２の
羽根車は、その液体燃料を燃料タンクの外部へ送り出
し、エンジンのキャブレタないし燃料噴射機構へ供給す
るためのものである。この構成では、エンジンから予備
燃料室へ、過剰の燃料が還流するようにはなっていな
い。従って、上述の燃料枯渇状態が発生している間、燃
料ポンプが呼水として必要な燃料を保持していられる能
力は、その予備燃料室の容量のみによって決まってしま
う。

同様に、米国特許第4672937号（D.Fales）に示されて
いる燃料供給システムは、複雑な構成の２段式ポンプ
と、ソレノイド作動式バルブとを含んでいるシステムで
ある。ソレノイド作動式バルブは、遮断レベルで動作す
る流れ制御用スイッチからの信号に応答して、ポンプの
第１段を非作動状態にする一方で、ポンプの第２段を作
動状態のままに維持するように動作し、これによって、
予備燃料容器から燃料が取り出されるようになる。

米国特許第4747388号（C.Tuckey）に開示されている
燃料供給システムは、単段式ポンプと、可撓性を有する
濾過用網部材とを含んでいる。濾過用網部材は、タンク
の燃料を濾過するメイン・フィルタとして機能すると共
に、フロート兼バルブ作動機構としても機能して、予備
燃料容器から燃料を流出させるように働く。通常動作状
態においては、燃料は、この可撓性を有する濾過用網部
材を通してポンプへ供給されている。一方、この濾過用
網部材の下方の空間が、燃料枯渇状態になった場合に
は、この濾過用網部材が上動することによってバルブが
開放され、それによって燃料が、予備燃料容器から、こ
の濾過用網部材の上方の空間へ流入して、ポンプへ供給
されるようにしてある。

1989年２月23日付発行のドイツ実用新案公報第DE-U-8
7 12 472.6号には、吸込チャンバを備えた燃料ポンプが
開示されており、この吸込チャンバは、単一フロート弁
の制御の下に、燃料タンク及び予備燃料チャンバと連通
する。燃料タンク内の燃料レベルが低下して、ある低レ
ベルになると、フロート弁が燃料ポンプと燃料タンクと
の間の連通を遮断して、燃料ポンプと予備燃料チャンバ
との間の連通を開放するようにしてある。

発明の開示 本発明の新規な構成においては、燃料タンクの中に備
えた予備燃料容器の中に燃料ポンプを配設している。予
備燃料容器は、縦形で、燃料タンクの天板から底板まで
の間に亙って延在するようにしてあり、しかもツーピー
ス形の、スプリングで付勢したテレスコピック式の構成
としてあるため、燃料タンクの膨張ないし収縮に対して
も、容易に調節が行なわれるようになっている。エンジ
ンから還流してくる過剰の燃料を、この予備燃料容器に
流入させるようにしてあるため、この予備燃料容器は、
エンジンが回転している間は、常に燃料が満たされた状
態にある。通常動作時には（即ち、燃料タンク内に充分
な量の燃料がある間は）ポンプの吸込管が、フロート作
動式の弁を備えた主流路系に連通しているようにしてあ
り、従って、燃料タンク内に充分な量の液体燃料が存在
している間は、このフロート動作式の弁を介して、液体
燃料がポンプの吸込管へ供給されるようにしてある。

予備燃料容器とポンプの吸込管との間には、二次流路
系を設けてあり、上述のフロート作動式の弁が（タンク
内の燃料の量が不充分となったために）閉塞したなら
ば、予備燃料容器に設けた常閉の二次弁に加わっている
吸込力が、増大するようにしてある。二次弁は、これに
よって開放状態となり、その結果、予備燃料容器の燃料
が、二次流路系を介して、ポンプへ吸い込まれるように
なる。二次弁はフラッパー形（flapper type）のバルブ
としてあるため、構成が簡単な上に、フロート作動式の
主弁が閉塞したときには、ポンプの吸入管内の圧力降下
に、即座に応答することができるものとなっている。

好適実施態様においては、二次弁は、燃料予備容器内
の燃料を濾過するための第２の燃料濾過用アセンブリの
中に組み込んである。

本発明の１つの目的は、一般的な構成の内接歯車ポン
プ式の容積形ポンプを使用した、燃料残量僅少状態に対
処し得るポンプ式燃料供給システムを提供することにあ
る。

本発明の更なる目的は、システムが、燃料タンクから
液体燃料を吸い出す動作モードと、予備燃料容器から液
体燃料を吸い出す動作モードとの、いずれの動作モード
にあるときにも、濾過作用という防護機能を発揮するこ
とができるようにした、燃料残量僅少状態に対応し得る
ポンプ式燃料供給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、通常動作モードと燃料遮断モ
ードとの間の切替えを、簡単かつ迅速に行なえるように
した、燃料残量僅少状態に対応し得る、ポンプ式燃料供
給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、自動車の燃料タンク内に容易
に装着することができ、また、そこから容易に取外すこ
とができるようにした、燃料残量僅少状態に対応し得る
ポンプ式燃料供給装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、例えば周囲温度の変化、燃料
タンク内の燃料の重量の変化、燃料タンクからの燃料の
吸い出しに伴う半真空状態、ないしは燃料タンク内の正
圧状態の変化等に起因する、燃料タンクの壁部の膨張な
いし収縮に自動的に対応することができるようにした、
ポンプ式燃料供給装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、燃料タンクの底壁部を基準と
して燃料の液面レベルを表示する燃料レベル表示計を備
え、しかも、その燃料レベル表示計が、燃料タンクの壁
部の膨張ないし収縮にかかわらず、その精度を保つこと
ができるようにした、ポンプ式燃料供給システムを提供
することにある。

本発明の更なる目的は、液体燃料の液面レベルを感知
する電気式のレベル・センサを組み込み、それによっ
て、別体のセンサをタンクに取付けるための特別の手段
をタンクの壁部に固定する必要をなくした、燃料残量僅
少状態に対応し得るポンプ式燃料送出装置を提供するこ
とにある。

本発明の更なる目的は、燃料タンクと予備燃料容器と
の両方が実質的に空になったときに、即ち、自動車が完
全な燃料切れ状態となったときに、燃料タンクに少量の
燃料を注入するけで、ポンプが通常動作状態を回復する
ことができるようにした、即ち、ポンプを基本的に自吸
式（セルフ・プライミング式）にした、燃料供給装置を
提供することにある。

本発明のその他の目的並びに利点は、以下の説明並び
に請求の範囲を参照することによって明らかとなる。以
下の説明並びに請求の範囲には、当業者が本発明を実施
することができるように、本発明の基本原理を具体的に
細部構成と共に記載してあり、また、それらの記載は全
て、本発明を実施するための現時点において考えられる
最良の形態に関するものである。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の一実施例のポンプ式燃料供給装置の
部分断面図である。

図２は、図１の装置に採用している構成要素の幾つか
を示した拡大部分断面図である。

図３は、図１の装置に採用している液面レベル・セン
サ機構を示した側面図である。

図４は、図３のセンサ機構に採用している細部構造を
示した図である。

図５は、図２と同じ方向からの拡大部分断面図であ
る。

図６は、図５に示した構造の部分上面図である。

図７は、図２と同じ方向からの部分断面図であるが、
ただし、本発明を実施する際に採用することのできる別
構成を示した図である。

発明を実施するための最良の形態 図１は、自動車の燃料タンク12の中に装着したポンプ
式燃料供給装置10を示したものである。燃料タンク12
は、底板14と天板16とを備えている。天板16には、この
燃料供給装置10を燃料タンク12の中へ挿入して装着する
作業を行なえるように、円形の着脱用開口17を形成して
ある。

この燃料供給装置10は、着脱用開口17に嵌合する大き
さに形成した蓋構造体20含んでいる。蓋構造体20は、外
周フランジ部21を有しており、この外周フランジ部21
を、天板16の上側に形成したフランジ部の上面に載せる
ようにしている。こうして互いに面を当接させた双方の
フランジ部の外周を、例えば一般的な構成の円弧形クラ
ンプ23等によって締結することによって、蓋構造体20
を、着脱用開口17の上の所定の位置に、取外し自在に止
着するようにしている。

蓋構造体20から下方へ延出させて、円弧形（略々円筒
形）の案内手段24を設けてあり、この案内手段24は、好
ましくは、例えば真鍮等の、耐蝕性を有する金属で形成
するようにする。この円弧形の案内手段24の上端部に
は、この案内手段24を蓋構造体20に固定するための、複
数の外方突出部25を形成してある。

円弧形の案内手段24は、チューブを垂直に立てた形状
の容器27の外周に、テレスコピック式に摺動自在に嵌合
している。容器27は、平面図における形状を円形にして
あるが、ただし、本発明を実施する上で、その形状を円
形にすることは必ずしも必要ではない。容器27は、その
直径を、着脱用開口17の直径より小さくしてあり、その
ため、例えば、この燃料供給装置を修理ないし交換する
必要が生じた場合等には、装置の全体（蓋構造体20、案
内手段24、及び容器27を含む）を一体のユニットのまま
で、着脱用開口17から抜き取ることができる。

容器27は、フランジ部を形成したその上端28が、円弧
形の案内手段24によって囲繞された空間の中に位置して
いる。また、容器27の下端は、カップ形状の濾過用網部
材30の中に位置しており、この濾過用網部材30は、燃料
タンクの底板14に当接するように構成してある。尚、容
器27の下端の詳細な構造は、図２に明らかに示すとおり
である。

図２に示したように、容器27の底壁部分は、燃料タン
クの底板14に近接して位置している中央壁部29と、この
中央壁部29から上方へ向かって延在している管状壁部31
と、横方向に延展している横方向壁部32とを含んでい
る。横方向壁部32は、この容器27の側壁部33に接続して
いる。通常動作時には、容器27の周囲の空間は液体燃料
で満たされている。また、容器27の中にも、ある量の予
備燃料が入っている。

中央壁部29には流入ポート34を形成してあり、この流
入ポート34を通って液体燃料が下から上へ流れることに
よって、中央壁部29の下方の空間35から、中央壁部29の
上方の中央燃料チャンバ37へ、液体燃料が流入できるよ
うにしてある。尚、下方の空間35は、脚部構造体39に形
成してある１つないし複数の開口38を介して、燃料タン
ク12の内部と自由に連通している。

中央燃料チャンバ37の中には、主弁体40を配設してあ
り、この主弁体40は、それを取り付けてあるフロート42
の位置に応じて、流入ポート34を開閉する。主弁体40
は、例えば合成ゴム等の、エラストマーで製作するよう
にしている。また、主弁体40は、その上方部分をカップ
形状に形成してあり、このカップ形状の部分が、環状の
可撓性を有する外方突出フランジ部を画成している。更
に、この外方突出フランジ部は、その外周縁部がシール
・リップを画成している。このシール・リップは、フロ
ート42が一方の位置にあるときに、流入ポート34と係合
するようにしてあり、係合することによってこの流入ポ
ート34を封止する、シール部材として機能するものであ
る。この主弁体40の上方部分からは、比較的剛性の高い
円柱形状のコアが下方へ延出しており、このコアの下端
は、バヨネット式接続構造を備えたバヨネット端にして
ある。主弁体40は、このバヨネット端に形成してある係
止溝を使用して、高剛性のプレート11に固定してあり、
更に、この高剛性のプレート11は、フロート42に固定し
てある。従って、フロート42と、プレート11と、主弁体
40とは、一体のアセンブリとされている。高剛性のプレ
ート11には、その中央穴の周囲に、複数の孔13を形成し
てあり、流入ポート34を通って流れる燃料は、これらの
複数の孔13を通って流れることができるようにしてあ
る。

フロート42は、好ましくはリング形状の部材とし、ま
た、好ましくは低比重の材料で形成するのが良い。フロ
ート42は、図示の如く中実の構造体として形成しても良
く、また、ブロー成形法等を用いて、中空の構造体とし
て形成しても良い。フロート42は次のように設計してあ
る。即ち、タンク12内の液体燃料の液面レベルが、所定
の低レベルである遮断レベルよりも低下したときに、こ
のフロート42が実線で図示（図２）した位置へ降下し、
それによって、このフロート42に取り付けてある主弁体
40が、流入ポート34を閉塞するように設計してある。
尚、遮断レベルは、図２に、引用符号41を付して図示し
てある。

燃料の液面レベルが通常レベル（遮断レベル以上のレ
ベル）にある間は、フロート42は、浮力によって、一点
鎖線で図示（図２）した位置42aより上方に位置してお
り、そのため、主弁体40は流入ポート34を開放してい
る。

容器27の中の中央の位置に、モータで駆動する電動ポ
ンプ43を配設してあり、この電動ポンプ43は、公知の構
成のものである。好ましいポンプの例としては、米国、
ミズーリ州、セントルイスに所在の、カーター自動車会
社（Carter Automotive Company）が、カーロータ（CAR
otor）という商品名で販売しているもの等がある。この
ポンプは、内接歯車ポンプ式の容積形ポンプであり、リ
ング形の内歯歯車部材の中に、外歯歯車部材を偏心した
位置に配設して、流体ポンプとしての作用が得られるよ
うにしたものである。モータは、ポンプの胴部の上方部
分の中に配設してあり、このモータによって、それら歯
車部材を回転させるようにしている。この種のポンプ
は、1987年９月25日付出願の米国特許出願第101265号の
中に記載されており、同特許出願は、現在既に、米国特
許第4820138号として発行されている。

好適例のポンプである、ポンプ43は、その上端近くの
部分を、リング44とスポーク構造体45とによって支持し
てあり、スポーク構造体45は、容器27の側壁部33から内
側へ向かって延在するように設けてある。また、ポンプ
43は、その下端に吸込管46を備えており、この吸込管46
は、環状のバルブ−フィルタ・アセンブリ47を貫通して
下方へ延出している。

図示したバルブーフィルタ・アセンブリ47は、平坦な
環状のプレート48を含んでいる。このプレート48は、環
状の直立した外周フランジ部49を備えており、このフラ
ンジ部49は、容器27の内面に密着状態で当接している。
プレート48の上には、環状のスペーサ部材50を配設して
あり、このスペーサ部材50は、環状の濾過用網部材55を
支持している。これらの、プレート48、スペーサ部材5
0、及び濾過用網部材55は、好ましくは、プラスチック
製の部材として制作して、溶剤型の接着剤で互いに一体
に結合するのが良い。スペーサ部材50は、２つの同心的
な環状部分51と52とを含んでおり、これら環状部分51と
52とは、周方向に離隔させて３箇所に形成した放射方向
リブ53で互いに連結してあり、これら３本のリブ53のう
ちの１本だけを、図６に図示してある。図示したリブ53
は、予備燃料用弁体54を取り付けるための取付手段を形
成している。予備燃料用弁体54は、エラストマー製の、
変形可能な、ディスク形状の弁体であり、主弁体40と同
じように、その外周縁部でプレート48の下面に当接する
ようにしてあり、当接することによってその部分を封止
するものである。更に、プレート48には、円形の孔58を
形成してある。また、スペーサ部材50には、環状の、フ
ランジ部を形成したシール部材56（図５に示した）を取
り付けてあり、このシール部材56によって、ポンプの吸
込管46の外表面に沿って液体燃料が下方へ流れるのを防
止している。

容器27の中の、濾過用網部材55より上方の空間は、通
常動作状態にある間は、液体燃料で満たされている。し
かしながら、その燃料が流れようとすることに対して予
備燃料用弁体54が発生する抵抗は、流入ポート34が開放
されているとき（即ち、フロート42が浮力によって図２
に一点鎖線で描いた位置まで持ち上げられているとき）
に、この流入ポート34が発生している抵抗よりも大き
い。そのため、流入ポート34が開放されているときに
は、吸込管46の中を、上方へ吸い込まれて流れて行く液
体燃料は、その全てが、流入ポート34を通って流れてき
た液体燃料となっており、この場合、容器27の中から、
液体燃料が流れてくることはない。

モータ駆動式ポンプ43は、その上端に吐出管（吐出用
接続管）58aを備えている。この吐出管58aから、蓋構造
体20を貫通させて設けた燃料送出用接続管59までを、可
撓性を有する連通用チューブ57で接続してある。この燃
料送出用接続管59は、図１では、その一部分だけが見え
ている。蓋構造体20には、もう１本の接続管を貫通させ
て設けてあり、それは燃料還流用接続管60である。この
燃料還流用接続管60には、可撓性を有する第２の連通用
チューブ61を接続してある。この連通用チューブ61は、
容器27の中を下方へ延伸しており、ポンプ43から送出さ
れたオーバーフローした液体燃料を、容器27の中へ戻す
働きをしている。

液体燃料は、図示のポンプ式燃料供給装置から、接続
管59を介して、エンジン（キャブレタまたは燃料噴射機
構）へ通じている管路へ供給される。そして、エンジン
で消費されなかった過剰の燃料は、接続管60に接続され
ている管路を介して還流される。この過剰の燃料は容器
27の中へ還流されるため、容器27は、通常状態では常
に、還流した液体燃料でその上端縁部28まで満たされて
おり、これが定常運転状態である。更にこの過剰の燃料
は、上端縁部28を超えてオーバーフローし、案内手段24
の開放している部分を通って、燃料タンク12の中へ溢出
して還流する。

ポンプ43のモータへの電力の供給は、このポンプ43の
ケーシングの上端に配設してある、くわ形板端子63を介
して行なわれる。即ち、先ず、外部の電源（自動車のバ
ッテリ）から、電気ソケット66の中のピン形端子63へ、
電流が供給され、その電力が、可撓性を有する配線67を
介して、くわ形板端子63へ供給されるようにしている。

通常動作状態にある間（即ちタンク12の中に充分な量
の燃料がある間）は、フロート42は、浮力によって持ち
上げられており、そのため主弁体40は開放されている。
このとき、液体燃料は流入ポート34を介してポンプの吸
込管46へ供給されている。一方、容器27は液体燃料で一
杯に満たされているが、予備燃料用弁体54が、弾性変形
することに対して抵抗しており、その抵抗が大きいた
め、この容器27の中から、ポンプの吸込管46の下方の空
間37へ液体燃料が吸い込まれることはない。エンジンに
よる燃料の消費が進行しても、容器27は燃料が満たされ
たままの状態を保ち、ただタンク12内の燃料レベルだけ
が、次第に低下して行く。

タンク12内の液体燃料のレベルが、遮断レベル41（図
２）以下にまで低下したならば、フロート42の位置が下
がるため、主弁体40が流入ポート34を閉塞する。する
と、ポンプ43の吸込作用による中央燃料チャンバ37の中
の負圧が、そのまま、変形可能な弁体54の下面に作用す
るようになり、その結果、容器27の中にあった液体燃料
が、濾過用網部材55を通過し、この弁体54の外周縁部を
回り込んで、中央燃料チャンバ37へ吸い込まれるように
なる。これによって、タンク12の中の燃料が跳ね回って
いたり、自動車の旋回走行によって燃料が流入ポート34
の下方の空間から逃げてしまっている場合でも、ポンプ
43は、液体燃料を連続して吐き出し続けることができ、
吐き出された液体燃料は、可撓性を有する連通用チュー
ブ57の中を上方へ送られて行く。従って、還流用の管路
の中の燃料や、予備燃料容器27の中の燃料を含めた、こ
の燃料供給システムの中の略々全ての燃料が空になるま
で、自動車を走らせ続けることができるようになってい
る。

予備燃料用弁体54の作用について更に説明すると、こ
の弁体54の下面にはタンク12内の液体燃料のヘッドが
（流入ポート34を介して）作用し、一方、この弁体54の
上面には、容器27内の液体燃料のヘッドが作用してい
る。ただし、プレート48に形成してある孔によって、弁
体54の、ヘッドが作用する表面積が限定されているた
め、タンク12内の液体燃料のヘッドが容器27内の液体燃
料のヘッドより小さくなっても、弁体54はそのまま閉塞
状態に保たれる。しかしながら、主弁体40が流入ポート
34を閉塞したならば、弁体54の下面には、もはや、タン
ク12内の液体燃料のヘッドは作用しなくなる。そのた
め、弁体54は、容器27内の液体燃料の圧力ヘッドの作用
によって、速やかに開放状態へ移行する。

自動車がサービス・エリアからかなり離れた地点を走
行していて、タンク12と容器27とが共に完全に空になっ
てしまった場合には、自動車をサービス・ステーション
まで走行させることができるように、タンク内に燃料が
注入することが必要になるが、そのための燃料は少量で
良い。即ち、多くの場合、１ガロン程度の燃料を注入す
れば、フロート42を持ち上げて主弁体40を開放状態とす
るのに充分であり、それによって、この燃料供給システ
ムに、呼水用の燃料を行きわたらせることができる。
尚、これによって、予備燃料用弁体54は閉塞状態にな
る。

場合によっては、新たに液体燃料をタンク12内に注入
した際に、網部材30の細かな目が抵抗となって、その液
体燃料が、この網部材30を速やかに通過しないというこ
とも起こり得る。また、この網部材30によって囲まれて
いる空間35に、空気が入り込んでしまうおそれもある。
そして、最悪の場合には、タンク12内へ注入した液体燃
料が、空間35へ流入することができなくなる。このよう
に、空間35にエア・ロック状態が発生することを防止す
るためには、例えば、容器27の側壁部33に、小さなスロ
ット状の通気孔69（図２）を形成しておくようにすれば
良い。そうすれば、このスロット状の通気孔69が、空気
を空間35から、その外側のタンク12内へ逃がすように働
くため、新たに注入した液体燃料が、空間35へ容易に流
入できるようになる。

ポンプ43の運転を開始したならば、このポンプ43の吸
込力が、流入ポート34の位置の液体燃料に作用する。従
ってポンプ43は、吸込管46から燃料を吸い込むことがで
き、これによって、最寄りのガス・ステーションまで自
動車を走らせることができるようになる。

本発明の好適実施形態においては、ポンプ式燃料供給
装置（案内手段24及び容器27を含む）に、燃料タンクの
液面レベルを検知する液面レベル・センサを取り付ける
ための、取付機構としての機能を持たせるようにしてい
る。液面レベル・センサは、燃料残量計、及び／また
は、液面レベル低下警告装置（不図示）に接続して使用
することができるものである。図１及び図３に示した液
面レベル・センサは、取付板75を含んでおり、この取付
板75は、容器27の側面に形成した平坦なフランジ部に取
り付けるための、ネジ式の取付部材を備えている。取付
板75には鋼製のピン76を植設してあり、このピン76によ
って、回転自在なハブ構造体77を支持するための、軸支
構造を形成している。

ハブ構造体77には、羽根形のプラスチック板78（図
３）を一体的に結合してある。更に、ハブ構造体77の外
周には、ロッド形状のアーム79の円弧形状に屈曲形成し
た端部81を巻回してあり、それによって、このロッド形
状のアーム79とハブ構造体77とを連結してある。また、
アーム79が、不都合ながたつきを生じることがないよう
に、プラスチック板78から垂直に突出させてこのプラス
チック板78に一体に形成した、一対のグリップ用突起83
によって、アーム79の方向をある程度規制するようにし
ている。これらのアーム79とハブ構造体77とは、一体の
ユニットとして、鋼製のピン76によって定められた回転
軸心を中心として回転することができる。

図４から明らかなように、アーム79の揺動端は、途中
で屈曲させて、84の部分の方向を変えてあり、そして、
この84の部分が、パドル形フロート85の中を貫通するよ
うにしてある。更に、このアーム79の、86の部分を局部
的に押しつぶして扁平にすることによって、このアーム
79からフロート85が外れないようにしてある。ただし、
フロート86は、アーム79の、84の部分の上で回転できる
ようにしてあり、それによって、このアーム79が、図３
に二点鎖線で示した限界位置の間を揺動する際にも、フ
ロート86は、液体燃料の液面において平らな姿勢を保て
るようにしてある。

羽根形のプラスチック板78は、その両側端部が、取付
板75に形成した夫々のストッパ面（突出させた段部の
面）91に当接するように構成してある。これらストッパ
面91によって、アーム79の揺動限界を定めているのであ
る。

更に取付板75には、電気端子である一対のくわ形板端
子88を適宜取り付けてあり、これらくわ形板端子88によ
って、摺動接点と、それと協働するポテンショメータ用
抵抗体とへ接続するための、電気接続部を構成してい
る。ポテンショメータ用抵抗体は、プラスチック製の取
付板75の外側面に形成した１本ないし複数本の円弧形の
帯状導体89から構成するようにしている。摺動接点は、
ハブ構造体77から、プラスチック板78の背面側の空間へ
突出させた、薄い銅片で構成するようにしている。更
に、可撓性を有する配線90によって、この摺動接点を、
一方のくわ形板端子88に接続している。

これとは別の構成として、可撓性を有する配線90に代
えて、摺動接点とスリップ・リングとから成る電気接続
構造を使用するようにしても良い。

このレベル・センサ機構からは、より合せ線92を介し
て、液面のレベルを表わす電気信号を取り出すようにし
ており、このより合せ線92は、くわ形板端子88と、ソケ
ット66の中の所定のピン形端子とを接続している。この
ようにして、ポンプ式燃料供給装置に、電気式の液面レ
ベル・センサ機構を機能的に取り付けてあるため、液面
レベル・センサを取り付けるための別体の取付構造（及
び電気接続用配線）を設けずとも良いようになってい
る。

図１に示したポンプ式燃料供給装置は、燃料タンクの
天板16に形成した着脱用開口17を介して装置を出し入れ
することによって、燃料タンク内に装着することが（な
いしは燃料タンクから取り外すことが）できるようにし
てある。バトル形フロート85は、このポンプ式燃料供給
装置の平面図における寸法を超えて横方向に僅かに突出
しているが、しかしながら装置を僅かに傾ければ、この
フロート85を、着脱用開口17を通して出し入れすること
ができる。従って、このポンプ式燃料供給装置は、フロ
ート85ないし取付板75を取り外すことなく、燃料タンク
内に装着することができる。

燃料タンクは、しばしば、例えばプラスチック等の、
様々は原因によって変形（ねじれ変形）を生じ得る材料
で形成されていることがあり、この変形の原因として
は、例えば、熱による収縮ないし膨張、或いは、タンク
内の燃料の重量、或いは、タンクから液体燃料を吸い出
すことによって生じる負圧等がある。これらの状況が存
在すると、そのために、燃料タンクの底板14と天板16と
の間の距離が変化することがある。

それゆえ、容器27を、燃料タンクの底板14の上方の、
この底板14から所定の一定の距離だけ離れた位置に保持
するために、本発明のポンプ式燃料供給装置は、容器27
を、底板14へ向けて下方へ付勢するためのスプリング手
段94を備えている。図１に示すように、このスプリング
手段は、円弧形状に形成した案内手段24を囲繞するよう
に配設した、コイル形の圧縮スプリング94を含んでい
る。このスプリング94の上端は、案内手段24の表面から
外方へ突出させた複数の突起95によって構成したスプリ
ングシート構造体に係合させてある。また、このスプリ
ング94の下端は、容器27に形成した環状のフランジ部94
によって構成したスプリングシート構造体に係合させて
ある。

このスプリング94が、容器27に対して、下向きの力を
加えているため、燃料タンクの底板14と天板16との間の
距離の変動にかかわらず、容器27が底板14に対して、所
定の相対位置を保つことができるようになっている。ま
た、これによって、底板14が、液面レベル・センサの基
準となっているため、燃料タンクの変形が液面レベル・
センサの読みの値に及ぼす影響も、非常に小さなものと
なっている。

図７は、本発明の実施形態として可能な、第２の形態
を図示したものである。この図７の構造は、図２の構造
と実質的に同一であるが、ただし、図２の構造における
バルブ−フィルタ・アセンブリ47の代わりに、二次的弁
手段を使用している点が異なっており、この二次的弁手
段は、フィルタを備えておらず、流通開口72を貫通形成
した環状のプレート70のみから構成したものである。プ
レート70の下面には、前述の弁体54と同様の、エラスト
マー製の弁体73を適宜取り付けてあり、予備燃料容器27
の中の液体燃料の圧力が、流通開口72を通して、この弁
体73の円板状部分の上面に加わるようにしてある。

流通開口72は、複数の扇形の開口が集まったものであ
り、それら扇形の開口は、プレート70のスポーク形状部
分によって画成されている。それら複数個の扇形の開口
72の中心に位置するハブ形状部分が、エラストマー製の
弁体73の剛性の大きな中心部分を取り付けるための、取
付構造を成している。弁体73の外周縁部は、予備燃料容
器27内の液体燃料の重量に応じて下方へ変形することが
できるようにしてあり、この変形によって、その外周縁
部が、プレート70によって画成されているバルブシート
部分から離れるようにしてある。

主弁体40が開放位置にあるとき、弁体73は、容器27内
の液体燃料の液面レベルが所定のレベル値（例えば、プ
レート70の上方７インチのレベル）より低い間は、閉塞
している。そして、容器27内の液面レベルがこの所定の
レベル値を超えたならば、液体燃料のその増加分の重量
が、流通開口72を通して作用することによって、弁体73
の外周縁部を下方へ変形させる。これによって、この二
次的弁体73は、液体燃料を、ポンプの吸込管の下方の空
間37へ供給するようになる。

燃料タンク12内の液面レベルが低下して、遮断レベル
41よりも低くなったならば、主弁体40は閉塞する。する
と、二次的弁体73の円板状部分の下面に作用していた吸
込力が増大する。この増大した吸込力は、二次的弁体73
を完全に開放状態にすると共に、容器27内の液面レベル
が上述の７インチのレベル以下にまで低下した後まで
も、この二次的弁体73を開放した状態のままに維持す
る。また、図２に示した装置構成と同様に、予備燃料容
器27からの、弁体73を通して行なわれる燃料の供給は、
燃料供給システムの中の全ての燃料を使い切ってしまう
まで続けられる。

以上に本発明を実施するための最良の形態を詳細に説
明したが、本発明に関連した技術分野について熟知した
当業者であれば、以下の請求の範囲に開示した発明を実
施するための構成並びに実施例として、以上のものとは
異なった、様々な別構成並びに別実施例にも想到し得る
ことは言うまでもない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィッツジェラルド，ジョン・ビー アメリカ合衆国ミズーリ州63130，セン ト・ルイス，パーシイング・ストリート 6374 (72)発明者 スクエンバーグ，グレゴリー・ビー アメリカ合衆国ミズーリ州63127，サン セット・ヒルズ，リッチヴュー・ドライ ブ 10213 (56)参考文献 特開 昭63−124859（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク（12）のための予備燃料供給シ
   ステム（10）であって、前記タンク（12）内に配設する
   ようにした予備燃料容器（27）と、該予備燃料容器（2
   7）と協働する燃料ポンプ（43）と、前記タンク内の燃
   料レベルが所定燃料レベル（41）を超えているときに前
   記ポンプ（43）へ液体燃料を供給すると共に、前記タン
   ク内の燃料レベルが前記所定燃料レベル（41）以下であ
   るときに前記ポンプ（43）への液体燃料の供給を遮断す
   るように構成した、前記ポンプ（43）と協働するフロー
   ト弁手段（40、42）とを備えているシステムにおいて、 燃料レベルが前記所定燃料レベル（41）以下であるとき
   に前記予備燃料容器（27）から前記ポンプ（43）へ液体
   燃料を供給するための、圧力に応答して動作する予備燃
   料弁（54）を備えていることを特徴とする予備燃料供給
   システム。
2. 【請求項２】前記予備燃料容器（27）内に、前記予備燃
   料弁（54）を通って流れる液体燃料を捉えて濾過するた
   めの濾過用網部材（55）を備えていることを特徴とする
   請求項１のシステム。
3. 【請求項３】前記予備燃料容器（27）が流出ポート（5
   8）を備えており、前記燃料ポンプ（43）が、前記予備
   燃料容器（27）の中に備えられていると共に、吸込管
   （46）を有しており、前記フロート弁手段（40、42）
   が、前記予備燃料容器（27）の中の、前記ポンプの前記
   吸込管（46）より低い位置に取り付けられており、更
   に、前記予備燃料弁（54）が、前記タンク内の液面レベ
   ルが前記所定燃料レベル（41）以下に低下したときに前
   記ポンプの吸込圧力の変化に応答して、前記予備燃料容
   器（27）から前記流出ポート（58）を介して、前記ポン
   プの前記吸込管（46）へ燃料を供給するようにしてある
   ことを特徴とする請求項２のシステム。
4. 【請求項４】前記流出ポート（58）が、バルブシート手
   段（48）を画成しており、前記予備燃料弁（54）が、該
   バルブシート手段（48）の下側に装着されており、それ
   によって、前記予備燃料容器（27）内の液体燃料から加
   わる力が、該予備燃料弁（54）を開放状態へ移行させる
   方向に作用するようにしてあることを特徴とする請求項
   ３のシステム。
5. 【請求項５】前記予備燃料弁（54）を、エラストマー製
   の、比較的剛性の高い中央部分と変形可能な外周縁部分
   とを備えたものとしてあり、前記タンク（12）内の液面
   レベルが前記所定燃料レベル（41）以下に低下したとき
   に、前記外周縁部分が下方へ変形して前記バルブシート
   手段（48）から離れるように、該予備燃料弁（54）を構
   成してあることを特徴とする請求項４のシステム。
6. 【請求項６】前記ポンプの前記吸込管（46）を垂直チュ
   ーブで構成し、該垂直チューブを前記予備燃料容器（2
   7）の中心軸に略々一致するように配設してあり、該吸
   込管（46）と前記フロート弁手段（40、42）と前記予備
   燃料弁（54）との全てを、共通の１つの中央燃料チャン
   バ（37）に連通させてあり、更に、前記フロート弁手段
   （40、42）を、前記垂直チューブの軸心に中心を一致さ
   せて配設したバルブ−フロート・アセンブリとして構成
   してあることを特徴とする請求項３のシステム。
7. 【請求項７】前記バルブ−フロート・アセンブリが、リ
   ング形フロート（42）と、該リング形フロート（42）に
   よって囲まれた空間の中に設けた、該リング形フロート
   （42）と協働する弁（40）とを含んでおり、このリング
   形フロートと協働する弁（40）が前記中央燃料チャンバ
   （37）を閉塞することによって、前記予備燃料弁（54）
   を挟んで圧力降下が発生し、それによって前記予備燃料
   容器（27）から前記ポンプの前記吸込管（46）へ燃料が
   供給されるようにしてあることを特徴とする請求項６の
   システム。