JP3129094B2 - 車両用燃料供給装置のコネクタ構造 - Google Patents

車両用燃料供給装置のコネクタ構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両用燃料供給装置のコ
ネクタ構造に係り、特に車両用燃料供給装置を構成する
樹脂製コネクタ本体に金属端子を埋設する車両用燃料供
給装置のコネクタ構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両搭載される燃料タンク内に
は燃料ポンプ、及びタンク内の燃料残量を検出する残量
検出装置が配設されている。
【0003】燃料ポンプは、内部にモータ及びモータに
接続されたロータが配設されており、モータを駆動させ
ローターを回転させることにより燃料圧力を上昇させる
構成となっている。そして、燃料ポンプで昇圧された燃
料は、フィードパイプを介してエンジンに供給される。
従って、モータに電源供給する電源供給配線を燃料タン
クの内部に配設された燃料ポンプに接続する必要があ
る。
【0004】一方、燃料残量検出装置は、燃料タンク内
に配設されたフロートの変位を電気的に検出する構成と
されている。従って、燃料残量検出装置で生成された残
量検出信号を燃料タンクの外部に引き出す必要がある。
【0005】このため、燃料タンクには、一方の接続部
が燃料タンクの外部に位置すると共に、他方の接続部が
燃料タンクの内部に位置するよう構成されたコネクタが
配設されており、電源供給配線を燃料ポンプと接続でき
るよう、また残量検出信号を燃料タンクの外部に引き出
せるよう構成されている。
【0006】この種のコネクタの構造としては、例えば
実開昭62−121514号公報に開示されたものが知
られている。図6は、同公報に開示されたコネクタ6を
示している。同図において、1は燃料タンク(図示せ
ず)に取り付けるための樹脂製フランジであり、中央に
端子支持部2が形成されている。この端子支持部2には
金属端子3がインサート成形等により一体的に配設され
ている。
【0007】また、上記金属端子3の端子支持部2に埋
設される部分には、突部からなる樹脂係合部5が形成さ
れている。このように、上記金属端子3の端子支持部2
に埋設される部分に樹脂係合部5を形成しておくことに
より、樹脂製フランジ1が固化した後に、樹脂製フラン
ジ1を構成する樹脂は樹脂係合部5である凸部と係合す
る。このため、金属端子3の端子支持部2内における係
止固定力は増大され、金属端子3の位置ずれの防止及び
シール性の向上を図ることができる。尚、4は樹脂製フ
ランジ1を燃料タンクに取り付けるための取付け孔であ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した燃料タンク
は、エンジンで燃焼されなかった燃料がリターン(還
流)される構成となっており、このリターン燃料は高い
温度となっている。また、夏期においては燃料タンクの
温度はかなり高い温度となる。
【0009】一方において、コネクタ6を構成する金属
端子3と、端子支持部2を形成する樹脂とは熱膨張率が
異なるため、上記のように燃料タンクの温度が上昇する
と、端子支持部2の熱膨張に対して金属端子3の熱膨張
が大きいため、金属端子3と端子支持部2との間に間隙
が形成されることがある。このように、金属端子3と端
子支持部2との間に間隙が形成されると、この間隙部分
から燃料ベーパが漏れるおそれが生じシール性が低下し
てしまう。
【0010】この金属端子3と端子支持部2との熱膨張
差に起因したシール性の低下を防止する手段として、例
えば特開昭48−77867号公報に開示されるよう
に、熱膨張差を積極的に利用し、金属端子3が熱膨張す
ることにより金属端子3が樹脂製フランジ1に圧着する
よう構成し、この圧着力により金属端子3と端子支持部
2とのシール性を向上させることが考えられる。
【0011】しかるに、熱膨張により金属端子3と樹脂
製フランジ1との間におけるシール性を向上させるには
所定の圧着力を必要とする。この圧着力を発生させるた
るめには、金属端子3を比較的長く熱膨張させる必要が
あり、よって金属端子3の長さを長くする必要がある。
【0012】ところが、金属端子3の長さを長くする
と、必然的にコネクタ6が大型化してしまうという問題
点がある。コネクタ6の配設位置は、燃料ポンプで昇圧
された燃料をエンジンに供給するフィードパイプ及び前
記したリターンパイプが接続される部位でもある。よっ
て、コネクタ6が大型化すると、これらの他の構成部品
の配設位置に制約が生じ設計自由度が低下してしまうと
いう問題点が生じる。
【0013】本発明は上記の点に鑑みてさなれたもので
あり、金属端子に設けられた弾性変形部が弾性変形した
状態で樹脂製コネクタ本体に一体成形し、弾性変形部の
発生する弾性力により金属端子を樹脂製コネクタ本体に
圧着させることにより、シール性を維持しつつ小型化を
図りうる車両用燃料供給装置のコネクタ構造を提供する
ことを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、車両用燃料供給装置を構成する樹脂製
コネクタ本体に、金属端子を一体成形してなる車両用燃
料供給装置のコネクタ構造において、上記金属端子に、
上記コネクタ本体と係合する係合部を形成すると共に弾
性変形可能な構成とされた弾性変形部を形成し、この弾
性変形部が弾性変形された状態で、上記金属端子をコネ
クタ本体に一体成形したことを特徴とするものである。
【0015】
【作用】上記構成とされた車両用燃料供給装置のコネク
タ構造では、金属端子に弾性変形可能な構成とされた弾
性変形部を形成し、この弾性変形部が弾性変形された状
態で金属端子をコネクタ本体に一体成形したことによ
り、弾性変形部は成形後に樹脂製コネクタ本体内で弾性
復元力を発生する。この弾性復元力は係合部をコネクタ
本体に圧着させる力として作用するため、金属端子とコ
ネクタ本体とのシール性を向上させることができる。
【0016】また、金属端子に弾性変形部を形成するに
際し、金属端子の長さを長くする必要はなく、却って折
り曲げることにより弾性変形可能な構成とすることが一
般的であり、金属端子の長さを短くすることができる。
従って、金属端子を短くできることにより、コネクタの
小型化を図ることができ、延いてはコネクタ近傍に配設
される各種構成の配設の自由度を向上させることができ
る。
【0017】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。
【0018】図3は本発明の一実施例であるコネクタ構
造を適用した燃料供給装置(フューエルセンダ)10の
構成図である。この燃料供給装置10は、大略すると燃
料タンク11と、燃料タンク11に残留する燃料量を検
出する燃料残量検出ユニット12と、燃料タンク11内
の燃料をエンジン(図示せず)に向けて供給する燃料ポ
ンプ13と、本発明の要部となるコネクタ30等により
構成されている。
【0019】燃料タンク11は、その上壁部11aに開
口部14を有しており、この開口部14は樹脂製フラン
ジ15により気密に閉塞される構成とされている。この
樹脂製フランジ15の下部位置、即ち燃料タンク11の
内部には、燃料残量検出ユニット12及び燃料ポンプ1
3が配設されている。
【0020】燃料残量検出ユニット12は、フロート1
6,アーム17,及び検出スイッチ18等により構成さ
れている。フロート16は燃料に浮く構成とされてお
り、従って燃料タンク11内に残留する燃料量に応じて
上下動する。また、アーム17の下端部はこのフロート
16に接続しており、従ってフロート16が上下動する
ことによりユニット基部19(樹脂製フランジ15に固
定されている)に設けられた回動支軸20を中心として
回動する構成となっている。
【0021】検出スイッチ18は、アーム17の回動支
軸20近傍位置に配設された接触子21と、ユニット基
部19に扇状に設けられた抵抗部材22とにより構成さ
れている。アーム17に設けられた接触子21は、アー
ム17の回動により抵抗部材22上を摺動する構成とさ
れている。
【0022】よって、抵抗部材22の一端部に電極を設
けると、この電極と接触子21との間の抵抗値はアーム
17の回動量により変動することとなる。検出スイッチ
18は、この抵抗値変化を電圧変化として検出する構成
となっている。
【0023】上記のように、フロート16と接続された
アーム17の回動量は、燃料タンク11内の残留燃料量
に対応している。よって、検出スイッチ18により検出
される電圧値は燃料タンク11内の残留燃料量に対応し
ており、検出スイッチ18の出力電圧値により燃料タン
ク11内に残留している燃料量を検知することができ
る。
【0024】この検出スイッチ18は運転席に設けられ
た燃料残留計に接続されており、燃料残留計は検出スイ
ッチ18からの出力電圧に応じて指針を変位させ、運転
者に残留燃料量を知らせる構成となっている。
【0025】上記した燃料残量検出ユニット12の下部
位置には燃料ポンプ13が配設されている。
【0026】燃料ポンプ13は、燃料タンク11内に装
填されている燃料を吸い上げてエンジンに圧送する機能
を奏するものである。この燃料ポンプ13は、例えばそ
の内部にモータとタービン式ポンプとを設けている。そ
して、モータに電源供給することによりモータを駆動
し、これによりタービン式ポンプのタービンを回転させ
ることにより燃料タンク11内の燃料を燃料吸引口23
より吸引し、燃料吐出口(図に現れず)から燃料を吐出
する構成となっている。
【0027】また、上記の燃料吸引口23は燃料ポンプ
13の下部に配設されており、この燃料吸引口23には
塵埃の侵入を防止するためにフィルタ24が配設されて
いる。また、燃料吐出口は燃料ポンプ13の上部に配設
されており、接続機構26を介して燃料をエンジンに供
給するフィードパイプ25に接続されている。更に、エ
ンジンに供給されたが燃焼されなかった燃料はリターン
燃料としてリターンパイプ27を介して燃料タンク11
に還流される。
【0028】このため、燃料タンク11にはリターンパ
イプ27を接続するための接続機構28が設けられてい
る。この接続機構28の下部にはパイプ取付け部29が
設けられており、このパイプ取付け部29には図示しな
い還流パイプ(図中、一点鎖線で示す)の上端が装着さ
れる。尚、還流パイプの下端は燃料ポンプ13の下端部
に形成されパイプ取付け部13aに装着され、還流され
た燃料が円滑に燃料タンク11内に流れ込むよう構成さ
れている。
【0029】上記構成とされた燃料残量検出ユニット1
2,燃料ポンプ13は、例えばメンテナンス時等におい
ては燃料タンク11から取り外される。このため、燃料
タンク11には前記した開口部14が設けられており、
この開口部14を介して燃料残量検出ユニット12及び
燃料ポンプ13の装着が行われる構成とされている。ま
た、前記した樹脂製フランジ15は、燃料残量検出ユニ
ット12及び燃料ポンプ13が燃料タンク11の内部に
装着された状態でこの開口部14を閉塞するものであ
る。
【0030】従って、燃料ポンプ13のモータに対し電
源供給を行う電源配線を燃料タンク11の内部に引き込
む必要があり、また燃料残量検出ユニット12で生成さ
れた燃料残量検出信号を燃料タンク11の外部に引き出
す必要がある。このため、樹脂製フランジ15にはコネ
クタ30が配設されている。以下、コネクタ30の構造
について説明する。
【0031】図1はコネクタ30を拡大して示す断面図
である。
【0032】コネクタ30は、燃料タンク11の開口部
14を塞ぐ樹脂製フランジ15に一体的に形成されてお
り、大略するとプラグ装着部31,端子支持部32,金
属端子40等により構成されている。尚、図1において
は、図示の便宜上、金属端子40を2本のみ配設した構
成を示している。
【0033】プラグ装着部31は樹脂製フランジ15に
一体的に樹脂成形されたものであり、樹脂製フランジ1
5が燃料タンク11の開口部14に配設された状態で燃
料タンク11の外部に位置するよう設けられている。こ
のプラグ装着部31には、燃料ポンプ13に内設された
モータに電源供給を行うための電源配線用プラグ及び燃
料残量検出ユニット12で生成された燃料残量検出信号
を引き出すための引出し用プラグ(共に図示せず)が装
着される。また、金属端子40の上部に形成された上部
接続部は、このプラグ装着部31内に突出するよう構成
されている。
【0034】また、端子支持部32はコネクタ本体とな
るものであり、樹脂製フランジ15に一体的に樹脂成形
された構成とされている。そして、樹脂製フランジ15
が燃料タンク11の開口部14に配設された状態で、端
子支持部32は燃料タンク11の内部に位置するよう設
けられている。この端子支持部32は、金属端子40に
形成されている係合部42a,42b及び弾性変形部4
3a,43bを内部に埋設し、これにより金属端子40
は端子支持部32に支持される。
【0035】また、金属端子40の下端に形成された下
部接続部44は、端子支持部32の底面より下方に向け
延出した構成となっている。この下部接続部44は、燃
料ポンプ13に接続された電源配線用コネクタ33及び
燃料残量検出ユニット12の出力配線用コネクタ34が
接続される。
【0036】続いて、金属端子40の構造について、図
1に加えて図2を用いて説明する。図2は金属端子40
を拡大して示す図であり、(A)は正面図,(B)は右
側面,(C)は底面図を夫々示している。
【0037】金属端子40は、上方位置より上方接続部
41、係合部42a,42b、弾性変形部43a,43
b、下部接続部44を形成した構成とされている。この
金属端子40は導電性を有し、かつ弾性変形可能な金属
材料により形成されている。また、この金属端子40の
製造は、板状金属部材(金属端子40の基材)にプレス
折り曲げ加工を実施することにより行われるため、上記
のように係合部42a,42b及び弾性変形部43a,
43bを有する形状であっても、容易かつ一括的に形成
することができる。
【0038】上記の係合部42a,42bは、図1及び
図2に示されるように、上方接続部41或いは下部接続
部44から側方に突出した部位であり、この係合部42
a,42bが端子支持部32に埋設されることにより、
金属端子40は端子支持部32に支持された構成とな
る。
【0039】しかるに、金属端子40に単に突出部とな
る係合部42a,42bを配設しただけでは、金属端子
40と端子支持部32とのシール性は完全であるとは言
えず、前記したように金属端子40と端子支持部32と
の熱膨張率の差に起因して熱印加時に係合部42a,4
2bと端子支持部32との間に間隙が発生しシール性の
低下が発生するおそれがある。燃料タンク11内には燃
料及び燃料ベーパが存在しており、上記のように金属端
子40と端子支持部32との間に間隙が発生すると、燃
料及び燃料ベーパがこの間隙を通りコネクタ30を介し
て燃料タンク11の外部に漏出するおそれがある。
【0040】また、前記したように、燃料及び燃料ベー
パの漏出を防止するために金属端子40の熱膨張を積極
的に用い、金属端子40が熱膨張することにより端子支
持部32を形成する樹脂(以下、支持部樹脂という)に
係合部42a,42bを圧着させる構成も考えられる。
しかるに、間隙が発生しない程度の圧着力を発生するよ
うに金属端子40を熱膨張させるには、金属端子40を
比較的長く熱膨張させる必要が生じる。
【0041】即ち、金属端子40の0℃における長さを
0,熱膨張後の長さをL,金属端子40の熱膨張率を
α,上昇温度をtとすると、熱膨張後の長さをLは、L
=L0×(1+α・t)と表される。ここで、熱膨張率
αは定数であるため、熱膨張後の長さをLを長くするに
は、金属端子40の0℃における長さをL0 を長くする
(即ち、金属端子40の長さを長くする)か、或いは加
熱温度tを上昇させるしかない。また、燃料供給装置1
0における温度tは、燃料タンク11の温度であり、燃
料タンク11の温度をコネクタ30の都合により加熱す
るのは現実的ではない。
【0042】従って、燃料及び燃料ベーパの漏出を防止
するために金属端子40の熱膨張を積極的に利用するに
は、金属端子40の長さL0 を長くさせるしかない。本
実施例において、金属端子40の長さL0 を長くさせる
ことができるのは、図1に矢印D1,21, 22で示した
部分である。しかるに、この矢印D1,21, 22で示し
た部分を長くすると、コネクタ30全体の高さが高くな
りコネクタ30が大型化してしまう。
【0043】しかるに、本実施例においては、金属端子
40に弾性変形部43a,43bが形成されている。こ
の弾性変形部43a,43bは、金属端子40となる板
状金属部材を折曲した部位である。また板状金属部材は
前記のように弾性変形可能な材料により形成されている
ため、この折曲部である弾性変形部43a,43bは弾
性変形可能な構成となっている。従って、金属端子40
の両端に圧縮力或いは引延し力が作用すると、この弾性
変形部43a,43bは弾性変形を行う。図2(D)
は、金属端子40の両端に圧縮力が働いている例を示し
ており、この場合には金属端子40は圧縮された状態と
なる。
【0044】このように、弾性変形部43a,43bが
弾性変形することにより弾性変形部43a,43bには
弾性力が蓄成され、また上記の圧縮力或いは引延し力が
解除されると、蓄成されていた弾性力により金属端子4
0は元の状態に弾性復元される。
【0045】本発明においては、支持部樹脂に係合部4
2a,42bを圧着させる圧着力として、弾性変形部4
3a,43bで発生する弾性復元力を用いる構成とした
ことを特徴とするものである。
【0046】具体的には、金属端子40を端子支持部3
2内に一体成形する際に、弾性変形部43a,43bを
弾性変形された状態で端子支持部32内に埋設する。こ
れにより、端子支持部32の形成後の状態において、弾
性変形部43a,43bは蓄成された弾性復元力によ
り、係合部42a,42bを支持部樹脂に向け常時圧着
する構成とすることができる。
【0047】このように、係合部42a,42bが常に
支持部樹脂に向け圧着されるため、金属端子40と端子
支持部32との密着性は向上し、金属端子40と端子支
持部32との間におけるシール性を向上させることがで
きる。
【0048】一方、本実施例においては、係合部42
a,42bを支持部樹脂に向け圧着する手段として、前
記した金属端子40の熱膨張は利用していないため、金
属端子40の長さを長くする必要はない。また、本実施
例の如く金属端子40に弾性変形部43a,43bを形
成する方法としては、金属端子40の基材となる板状金
属部材を折曲形成する方法が最も一般的でかつ簡単であ
る。
【0049】このように、弾性変形部43a,43bを
折曲形成することにより弾性変形部43a,43bを形
成することにより、金属端子40の長さを短くすること
ができる。よって、本実施例に係るコネクタ30によれ
ば、金属端子40と端子支持部32とのシール性を向上
させつつ、コネクタ30の小型化を図ることができ、延
いてはコネクタ近傍に配設される各種構成の配設の自由
度を向上させることができる。
【0050】続いて、金属端子40の弾性変形部43
a,43bを弾性変形させつつ、端子支持部32内に一
体成形する方法について図4を用いて説明する。
【0051】図4は、コネクタ30と一体化された樹脂
フランジ15を形成するための金型50を示している。
尚、同図においては、金型50のコネクタ30が形成さ
れる部位近傍のみを示している。
【0052】金型50は、上型51と下型52とにより
構成されており、各型51,52には樹脂フランジ15
及びコネクタ30の形状に対応したキャビィティ51
a,52aが形成されている。上記した金属端子40
は、いわゆるインサート成形により端子支持部52に一
体的に形成される。従って、図4に示されるように、端
子支持部52を形成する支持部樹脂が充填される前に、
金属端子40は金型50に装着される。
【0053】具体的には、上型51には上部接続部41
が装着される装着孔53が形成されており、また下型5
2には下部接続部44が装着される装着孔54が形成さ
れている。金属端子40は上部接続部41を装着孔53
に挿入装着し、下部接続部44を装着孔54に挿入装着
することにより金型50に装着される。
【0054】上記金型50は、金属端子40が装着され
上型51と下型52とが合わされた状態において、金属
端子40に圧縮力が印加されるよう構成されている(こ
の構成は、装着孔53,54の深さを適宜選定すること
により容易に実現することができる)。従って、上記の
ように金属端子40に圧縮力が印加されることにより、
金属端子40に形成されている弾性変形部43a,43
bは弾性変形する。
【0055】上記のように金型50内に金属端子40が
装着されると、続いて金型50内に樹脂が充填され、よ
って樹脂フランジ15及びコネクタ30等が一体的に形
成される。このように金属端子40に圧縮力が印加され
状態で、金型50内に樹脂を充填することにより、弾性
変形部43a,43bを弾性変形させた状態を維持しつ
つ金属端子40の所定部位を端子支持部32内に埋設す
ることができる。
【0056】上記のように、弾性変形部43a,43b
が弾性変形された状態を維持しつつ端子支持部32内に
埋設するには、単に金型50に形成された装着孔53,
54の深さを適宜選定するだけでよい。このため、端子
支持部32の形成後の状態において、弾性変形部43
a,43bの弾性復元力により、係合部42a,42b
を支持部樹脂に向け常時圧着する構成を容易に実現する
ことができる。
【0057】図5は、図2に示した金属端子40の変形
例である金属端子60を示しており、同図(A)は正面
図,(B)は右側面図,(C)は底面図,同図(D)は
圧縮された状態を夫々示している。金属端子の構造は図
2に示されたものに限定されるものではなく、例えば図
5に示されるように板状金属部材を複数折り曲げ形成す
ることにより係合部61及び弾性変形部62を設けた構
成としてもよい。また、図2及び図5に示す構成以外に
も種々の構成を適用することは可能である。
【0058】尚、上記した実施例においては、弾性変形
部43a,43bを端子支持部32に弾性変形した状態
で埋設するために、金属端子40を圧縮させて端子支持
部32内に配設する構成を示したが、金属端子40を引
き延ばすことにより弾性変形部43a,43bを弾性変
形させ、この状態を維持させつつ端子支持部32内に配
設する構成としてもよい。
【0059】また、上記した実施例においては、係合部
42a,42bと弾性変形部43a,43bが別個であ
る構成とした例を示したが、金属端子の形状を適宜選定
することにより係合部と弾性変形部とを一体化した構成
とすることも可能である。
【0060】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、弾性変形部
は成形後に樹脂製コネクタ本体内で弾性復元力を発生
し、この弾性復元力は係合部をコネクタ本体に圧着させ
る力として作用するため、金属端子とコネクタ本体との
シール性を向上させることができる。また、金属端子に
弾性変形部を形成するに際し、金属端子の長さを長くす
る必要はなく金属端子の長さを短くすることができ、従
って金属端子を短くできることによりコネクタの小型化
を図ることができ、延いてはコネクタ近傍に配設される
各種構成の配設の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるコネクタ構造を説明す
るための断面図である。
【図2】本発明の一実施例であるコネクタ構造に適用す
る金属端子を拡大して示す図である。
【図3】本発明の一実施例であるコネクタ構造を適用し
た燃料供給装置の構成図である。
【図4】樹脂製フランジ(コネクタ)を形成する際に用
いる金型の断面図である。
【図5】金属端子の変形例を説明するための図である。
【図6】従来のコネクタ構造の一例を説明するための図
である。
【符号の説明】
10 燃料供給装置 11 燃料タンク 12 燃料残量検出ユニット 13 燃料ポンプ 14 開口部 15 樹脂製フランジ 16 フロート 24 フィルタ 25 フィードパイプ 27 リターンパイプ 30 コネクタ 31 プラグ装着部 32 端子支持部 40,60 金属端子 41 上部接続部 42a,42b,61 係合部 43a,43b,62 弾性変形部 44 下部接続部 50 金型 51 上型 52 下型 53,54 装着孔

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両用燃料供給装置に設けられる樹脂製
    コネクタ本体に、金属端子を一体成形してなる車両用燃
    料供給装置のコネクタ構造において、 該金属端子に、 該コネクタ本体と係合する係合部を形成すると共に弾性
    変形可能な構成とされた弾性変形部を形成し、 該弾性変形部が弾性変形された状態で、該金属端子を該
    コネクタ本体に一体成形したことを特徴とする車両用燃
    料供給装置のコネクタ構造。
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