JP2810020B2 - 燃料タンクの燃料取出装置 - Google Patents

燃料タンクの燃料取出装置

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンへ燃料を
供給するための自動車用の燃料タンクの燃料取出装置
(以下、取出装置と略する)に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の取出装置は、例えば実開平6-7804
5号に見られるように、フロート弁を内蔵するフロート
室、メッシュフィルタを内蔵するサブ室とそれぞれに連
通するチャンバとからなる。燃料タンクに十分な燃料が
ある場合にはフロート弁が浮き上がり、主燃料取込口が
開いてフロート室とチャンバとが連通するので、燃料タ
ンク内の燃料はフロート室を介してチャンバ、燃料ポン
プへと吸引され、エンジンへと送られる。しかし、燃料
が少なくなるとフロート弁が下がって主燃料取込口が閉
じられ、今度は燃料ポンプの吸引力がサブ室に働いて、
燃料吸込管から燃料タンクに残る少ない燃料を吸い込ん
でサブ室に取り込み、このサブ室から、チャンバ、燃料
ポンプへと吸引された燃料がエンジンへ送られるように
なる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記例の実開平6-7804
5号では、主としてフロート室内でのフロート弁の働き
を改善したもので、サブ室については特に注目をしてい
なかった。しかし、チャンバへの燃料の吸引がフロート
室からサブ室へと移行した直後には、サブ室内に溜まっ
た空気がチャンバへと吸引され、燃料ポンプやエンジン
へと送られることがあり、また燃料吸込管から燃料が吸
い込まれるようになっても、燃料と共に空気がサブ室に
混入し、前記同様空気がチャンバへと吸い込まれ、燃料
ポンプ、果てはエンジンへと送られてしまうことがあ
る。これは、エンジンに対して適切な混合気を供給でき
なくなることを意味し、エンジン出力の不調を引き起こ
す。
【０００４】サブ室へは、燃料タンクに残存する少量の
燃料をサブ室に取り込むことから、燃料と共に空気も取
り込まれることは容易に予想されることであるが、完全
に空気を遮断して燃料だけを取り込むようにすることは
難しく、コスト高に繋がりかねない。そこで、サブ室ま
では空気が取り込まれることを前提として、サブ室内を
できるだけ燃料で満たすことによりサブ室に取り込まれ
る空気の量を減らすと共に、取り込んだ空気をできる限
りチャンバへ送り出さないようにするため、サブ室の構
造について検討をすることにした。
【０００５】
【課題を解決するための手段】検討の結果、開発したも
のが、通常時に燃料を取り込むフロート室と、残量の少
ない燃料を取り込むサブ室と、前記フロート室及びサブ
室に連通するチャンバとからなり、上方に燃料タンクと
連通する放出口、下方にサブ室と連通する空気抜き孔を
有するサブフロート室にサブフロート弁を内蔵し、エン
ジンからこのサブフロート室へ戻す余剰燃料によりサブ
フロート弁を昇降させて空気抜き孔を開閉すると共に、
サブ室から燃料を送り出す上向きに突なコの字状の迂回
路とチャンバへ燃料を取り込む連通経路とを接続した取
出装置である。例えば、サブ室下方に設けた連通経路に
対して、上方に隙間を有する下仕切壁を、そしてこの下
仕切壁から間隔を開けて、下方に隙間を有する上仕切壁
を、それぞれ配して連通経路を形成する。サブフロート
室は、上面を開放して放出口兼余剰燃料の取込口とし、
空気抜き孔を下面に設けるのが好ましい。
【０００６】サブフロート弁は、サブフロート室に戻さ
れた余剰燃料の蓄積量が少ない間又はサブ室に掛かる燃
料ポンプからの吸引力が強いとき(チャンバへの燃料の
吸込がフロート室からサブ室に移行したとき)には沈ん
で空気抜き孔を閉鎖し、前記蓄積量が一定量を越え、か
つサブ室に掛かる燃料ポンプからの吸引力が弱いとき
(チャンバへの燃料の吸込が主にフロート室であるとき)
には浮き上がって空気抜き孔を開く。
【０００７】サブフロート室とサブ室とを連通する空気
抜き孔が開くと、サブフロート室に溜まった余剰燃料が
サブ室に落ち、この落ちた余剰燃料がサブ室内の空気を
空気抜き孔からサブフロート室へと追い出し、更にサブ
フロート室の放出口を通して燃料タンクへと放出する。
サブ室から連通経路へ至るには、上仕切壁、下仕切壁と
により形成される下、上、下へと折れ曲がる上向きに突
なコの字状の迂回路を通過しなければならないため、吸
引力のない状態では燃料を送り出すことはできず、サブ
室は燃料を蓄積させていくことになる。
【０００８】こうしてサブ室に蓄積した燃料は、空気が
取り込まれる空間を少なくすると共に、サブ室からチャ
ンバへ燃料の吸引が始まるとまずチャンバへ送り出され
ることで燃料供給のタイムラグをなくし、燃料吸込管か
らサブ室へ燃料が取り込まれるまでの間、できるだけ空
気を送り出さないようにするのである。また、上仕切
壁、下仕切壁とにより形成される迂回路に燃料が通過し
ている間は、燃料よりも比重の軽い空気は、サブ室内に
溜まった燃料中を潜って前記迂回路に侵入することがで
きず、チャンバへ空気が吸引されなくなるのである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施形態について説明する。図１は、燃料タンク(図示
せず)内に残る燃料が多く、燃料をフロート室１からチ
ャンバ２に吸引している状態を表した取出装置の断面図
である。図１により、取出装置の構造を説明する。フロ
ート室１は、メッシュフィルタ状の壁面３を介して燃料
タンクから燃料を取り込む。燃料タンクに燃料が十分あ
る間は、フロート室１が内蔵するフロート弁４が浮き、
チャンバ２との連通経路である主燃料取込口５を開いて
いる。なお、フロート室１に取り込まれた空気は、フロ
ート室１の上面に設けたチェックバルブ６により燃料タ
ンクへと放出される。
【００１０】サブ室７は、チャンバ２との連通経路であ
る副燃料取込口８に対して、隙間を上方に有する下仕切
壁９、隙間を下方に有する上仕切壁10を前記記載順に配
し、上向きに突なコの字状の迂回路11を形成している。
サブフロート室12はサブ室７の上面に付設され、サブフ
ロート弁13を内蔵しており、下面にはサブ室７に連通す
る空気抜き孔14を、上面は全面を開放して放出口15(兼
余剰燃料の取込口)を設けている。エンジン(図示せず)
から戻された余剰燃料がサブフロート室12に一定量以上
溜まると、サブフロート弁13が浮かんで空気抜き孔14を
開き、サブフロート室12から溜まった余剰燃料が落下す
る。サブ室７内の空気は、落下した余剰燃料に追い出さ
れるように空気抜き孔14を通ってサブフロート室12、そ
して放出口15から燃料タンクへと放出される。燃料吸込
管16からサブ室７へと吸引される燃料又はサブフロート
室12から落ちてくる余剰燃料は、サブ室７内に設けられ
たメッシュフィルタ(図示せず)を通過して迂回路へ入
り、副燃料取込口８を通してチャンバ２に吸引される。
【００１１】燃料タンク内に残る燃料が多い場合、負圧
を利用したチャンバ２への燃料の吸込は、フロート室１
からのものがその殆どを占める。図１に見られるよう
に、壁面３からフロート室１に流入する燃料がフロート
弁４を浮かせて主燃料取込口５を開き、燃料はチャンバ
２に吸引される。フロート室１内の空気は、チェックバ
ルブ６を通じて燃料タンク内へと放出されるため、チャ
ンバ２へ吸引されることはない(図１中、チェックバル
ブ６から延びる二点鎖線矢印参照)。サブ室７において
は、リターンパイプ17から戻される余剰燃料がサブフロ
ート室12に一定量溜まるごとにサブフロート弁13が浮き
上がって空気抜き孔14を開き、溜まった余剰燃料がサブ
室７に落ちて蓄積されていき、入れ替わりにサブ室７内
の空気が空気抜き孔14からサブフロート室12へと追い出
され、放出口15から燃料タンク内へと放出されていく
(図１中、サブフロート室12上下の二点鎖線矢印参照)。
【００１２】図２は、燃料タンク内に残る燃料が減り、
主な燃料の吸込がフロート室１からサブ室７へと移り、
燃料をサブ室７からチャンバ２に吸い込んでいる状態を
表した取出装置の図１相当断面図である。燃料タンク内
に残る燃料が減ると、それにつれてフロート室１の燃料
液面が下がり、フロート弁４に発生する浮力がチャンバ
２からの吸引力に負けてフロート弁４が沈み、主燃料取
込口５が閉じられ、チャンバ２の燃料の吸込元がフロー
ト室１からサブ室７へと移行する。サブ室７では、副燃
料取込口８には弁がないため、チャンバ２の負圧はサブ
フロート弁13に掛かることになり、前記フロート弁４同
様、空気抜き孔14に引き付けられたサブフロート弁13が
空気抜き孔14を閉じ、サブ室７の密閉性を確保して燃料
の吸引を確実にする。これ以後は、サブフロート室12の
容積を越える余剰燃料は放出口15から溢れて燃料タンク
内に戻され、燃料吸込管16を通じてサブ室７に取り込ま
れる。また、サブフロート室12内に残る余剰燃料は、再
び燃料タンクに燃料が満たされてチャンバ２への燃料の
吸込がサブ室７からフロート室１へと復帰した後、サブ
フロート弁13が空気抜き孔14を開いてサブ室７に落下す
るので、無駄になることはない。
【００１３】燃料の吸込元がフロート室１からサブ室７
へと移行した直後は、燃料吸込管16がサブ室７に燃料を
取り込むまでに時間があり、また初めは燃料吸込管16内
に残る空気がサブ室７に取り込まれるが、サブ室７には
エンジンから戻された余剰燃料が蓄積されているので、
この余剰燃料が迂回路11を通ってチャンバ２に吸引され
る。このとき、サブ室７には少なからず空気も残ってい
るが、吸引される余剰燃料がサブ室７の下層から迂回路
11全域にわたって満たされることになるので、燃料より
も比重の軽い空気が余剰燃料に潜って迂回路11に侵入
し、更にその先の副燃料取込口８をくぐってチャンバ２
へ到達することは殆どない。つまり、サブ室７内の空気
に対して、燃料が満たされた迂回路11が壁となってチャ
ンバ２への吸込を防止するのである。
【００１４】図３は、図２の状態からサブ室７に蓄積し
た余剰燃料の吸込を終えて、新たに燃料吸込管16から燃
料タンク内に残る少ない燃料をサブ室７に取り込み、チ
ャンバ２に吸引している状態を表した取出装置の図１相
当断面図である。サブフロート弁13が空気抜き孔14を閉
じたままなので、サブ室７に掛かる負圧が燃料吸込管16
を通じて燃料タンクに残る燃料を燃料タンク内の空気と
共にサブ室７に吸い込んでくる。しかし、チャンバ２へ
と吸い込まれる燃料が迂回路11を満たしている限り、サ
ブ室７に空気が吸い込まれたとしても、上述の理由から
チャンバ２への空気の吸込は防止される。燃料吸込管16
がサブ室７へ燃料を取り込める間は、迂回路11に燃料が
補給されるため、前記空気の吸込の効果は持続するし、
少なくとも空気より先に燃料をチャンバ２へ吸い込ませ
ることができるので、燃料供給を安定させることができ
るのである。
【００１５】このように、本発明の取出装置は、第一に
余剰燃料をサブ室に溜め込み、第二に燃料は迂回路を通
じてサブ室からチャンバへと吸い込むことにより、(1)
チャンバへの燃料の吸込がフロート室からサブ室へと移
行した際に、サブ室に残る空気の量を減らしておいてチ
ャンバに吸い込まれる可能性のある空気の総量を減ら
し、(2)迂回路を通じて吸い込まれる燃料が、サブ室内
に残る空気を遮断してチャンバに吸い込まれることを防
止することで、極力チャンバが空気を吸い込まないよう
にしている。更に、前記のほか、(3)燃料吸込管が燃料
をサブ室に取り込むまでの間、溜め込んだ燃料をチャン
バへ吸い込ませることで燃料供給のタイムラグを解消す
るという利点もある。そして、これらの作用が、安価か
つ簡単な構造で実現できる点が、本発明の最大の特徴な
のである。
【００１６】
【発明の効果】本発明の取出装置により、チャンバへの
空気の吸込がほぼ完全に防止できるようになり、しかも
フロート室からサブ室へと燃料の吸込元の移行がなされ
た直後における燃料供給のタイムラグが解消されたこと
で、安定かつ確実な燃料供給を実現できるようになった
のである。これは、元来空気の吸込の可能性が高いサブ
室に着目し、エンジンから戻される余剰燃料を利用し
て、サブ室に残る空気の量を減らし、更にサブ室に溜め
た余剰燃料を迂回路に通して吸い込むことで空気を遮断
することによるもので、簡単な構造でありながら、信頼
性の高い効果を発揮できる。
【００１７】また、本発明の取出装置の特徴は、サブ室
の構造的な改良によって、上記効果を実現した点に意義
がある。本発明の対象となる取出装置は、コスト抑制に
ついても大きな関心が寄せられるアセンブリであり、製
造コストを低下させるだけでなく、運用コストやメンテ
ナンス費用を下げる必要もある。サブフロート弁は、構
造が簡単で作動範囲が少なく、動きが単純であるために
故障の虞もなく、迂回路は簡単に作り出すことができる
ため、新たな工程を必要とせず、前記各コスト上昇を抑
えることができる。このように、本発明は、現実に使用
されるアセンブリとして、費用対効果に優れているので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料タンク(図示せず)内に残る燃料が多く、燃
料をフロート室からチャンバに吸引している状態を表し
た取出装置の断面図である。
【図２】燃料タンク内に残る燃料が減り、主な燃料の吸
込がフロート室からサブ室へと移り、燃料をサブ室から
チャンバに吸い込んでいる状態を表した取出装置の図１
相当断面図である。
【図３】図２の状態からサブ室に蓄積した余剰燃料の吸
込を終えて、新たに燃料吸込管から燃料タンク内に残る
少ない燃料をサブ室に取り込み、チャンバに吸引してい
る状態を表した取出装置の図１相当断面図である。
【符号の説明】
１ フロート室 ２ チャンバ ３ メッシュフィルタ状の壁面 ４ フロート弁 ５ 主燃料取込口 ６ チェックバルブ ７ サブ室 ８ 副燃料取込口 ９ 下仕切壁 10 上仕切壁 11 迂回路 12 サブフロート室 13 サブフロート弁 14 空気抜き孔 15 放出口 16 燃料吸込管 17 リターンパイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 邦人 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−224733（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−78045（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 37/00 301 F02M 37/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通常時に燃料を取り込むフロート室と、
    残量の少ない燃料を取り込むサブ室と、前記フロート室
    及びサブ室に連通するチャンバとからなる燃料取出装置
    において、上方に燃料タンクと連通する放出口、下方に
    サブ室と連通する空気抜き孔を有するサブフロート室に
    サブフロート弁を内蔵し、エンジンから該サブフロート
    室へ戻す余剰燃料によりサブフロート弁を昇降させて空
    気抜き孔を開閉すると共に、サブ室から燃料を送り出す
    上向きに突なコの字状の迂回路とチャンバへ燃料を取り
    込む連通経路とを接続したことを特徴とする燃料タンク
    の燃料取出装置。
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