JP3572434B2

JP3572434B2 - 車両用燃料タンク

Info

Publication number: JP3572434B2
Application number: JP05654497A
Authority: JP
Inventors: 道明佐々木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2017-03-11
Also published as: JPH10252596A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車等の車両に搭載される車両用燃料タンク、とりわけ、フュエルポンプをタンク本体内に配設した車両用燃料タンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フュエルポンプをタンク本体内に配設した車両用燃料タンクとしては、例えば特開平２−２８６８６５号公報、特開平３−５０３７２号公報に示されているように、リターン燃料の噴出流を利用したジェットポンプによりタンク本体内の燃料を吸引して、この燃料を該タンク本体内に配設したサブタンクに供給し、該サブタンク内に配設したフュエルポンプでこのサブタンク内から燃料を吸引してエンジン側の燃料供給装置へ圧送するようにしたものや、特開平３−５７８７３号公報に示されているように、サブタンク内に配設したフュエルポンプによりタンク本体内の底部側から燃料を吸引し、この燃料をエンジン側の燃料供給装置へ圧送すると共に、該フュエルポンプで吸引した燃料の一部をリターン燃料と共にサブタンク内に貯留するようにしたもの等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記何れの車両用燃料タンクにあっても、フュエルポンプはその底面にベーパ解放孔を開設して、ランナーの回転によって燃料を吸引したときに発生するベーパをこのベーパ解放孔から放出するようにしてあるが、このベーパ解放孔からポンプ吐出圧がサブタンク内又はタンク本体内に噴出することから、このポンプ吐出圧の急激な減圧変化によって生じる膨脹音や、ベーパ解放孔から噴出する液流又は気液混合流がサブタンク底壁又はタンク本体底壁に打ち当って生じる打撃音およびベーパの破裂音等、ベーパ解放孔からのポンプ吐出圧の噴出に起因して騒音が生じる不具合がある。
【０００４】
また、サブタンクの底壁にはフュエルポンプのプライミング確保のため、あるいは、タンク本体内の燃料の低残量時におけるフュエルポンプの燃料吸引性確保のためチェック弁を設ける必要があって、部品点数が嵩んでコスト的に不利となってしまう。
【０００５】
そこで、本発明はフュエルポンプ底面のベーパ解放孔からのポンプ吐出圧の噴出による騒音を回避できると共に、サブタンク底壁のチェック弁を不要とすることができてコスト的に有利に得ることができる車両用燃料タンクを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１にあっては、タンク本体と、タンク本体内に配設したサブタンクと、サブタンク内に配設されて該サブタンク内の燃料を吸引してエンジン側の燃料供給装置へ圧送するフュエルポンプと、フュエルポンプの底面に開設したベーパ解放孔に接続され該ベーパ解放孔から放出するベーパの噴出流を利用したエゼクタ作用により、タンク本体内の底部側からサブタンク内へ燃料を供給するジェットポンプと、を備え、このジェットポンプは、一端がフュエルポンプ底面のベーパ解放孔に接続され、他端がサブタンクの底壁を貫通してタンク本体内に突出したベーパ導出パイプと、燃料吸込口を有し前記ベーパ導出パイプの他端のノズル開口部を囲繞して設けた燃料流入室と、一端が該燃料流入室に開口して前記ベーパ導出パイプの他端のノズル開口部と所要の間隔をおいて対峙して配置され、他端開口部がサブタンクを貫通して該サブタンク内に突出配置された燃料導入パイプとを備えていると共に、燃料吸込口に所要の容積に保形されてタンク本体底面に接するフィルタを備えている一方、サブタンクはその底部にトンネル部を凹設してあり、前記フィルタをこのトンネル部に配設して、該フィルタをサブタンクの径外へ突出するように拡張し、かつ、フュエルポンプの燃料吸込口にはトンネル部をまたぐようにフィルタを配設したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２にあっては、請求項１に記載のジェットポンプのサブタンク内への燃料供給は、サブタンク内の上方にて開放されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１によれば、車両組立てのオフライン後にタンク本体内に所要量の燃料を供給してフュエルポンプを作動させるが、この状態ではサブタンクの底部外側に設けたジェットポンプはタンク本体内の燃料中に浸漬するがサブタンク内は空の状態である。
【００１３】
従って、フュエルポンプを作動すると該フュエルポンプのランナーは空転するが、該ランナーの周りに微負圧が発生することによりこの微負圧がベーパ解放孔を介してジェットポンプに作用し、ジェットポンプ内に滞留している燃料がフュエルポンプ内に流入してフュエルポンプのプライミングが可能となる。
【００１４】
フュエルポンプのプライミングが行われるとベーパ解放孔から吐出圧の高い空気が吐出され、この高圧の噴出空気流がジェットポンプに作用して、該ジェットポンプのエゼクタ作用によりタンク本体内の底部側から該タンク本体内の燃料を吸引してサブタンン内に供給し、該サブタンク内に供給された燃料はフュエルポンプの燃料吸込口から吸引され、圧力が高められてエンジン側の燃料供給装置へ圧送される。
【００１５】
フュエルポンプが正常に作動するとベーパ解放孔からベーパ又は気流混合流が高圧で放出され、以後、この噴出流によるエゼクタ作用でジェットポンプによりタンク本体内の燃料がサブタンク内へ供給され、サブタンク内が燃料で満されるようになる。
【００１６】
この結果、サブタンク底部にフュエルポンプのプライミング確保の目的で、タンク本体内からサブタンク内への燃料の流入を許容し、サブタンク内からタンク本体内への燃料の流出を阻止するチェック弁を設けなくてもフュエルポンプのプライミングを適正に行わせることができる。
【００１７】
また、フュエルポンプの作動によってその底面のベーパ解放孔からはベーパあるいは気流混合流が高圧で放出されるが、この高圧の噴出流を有効利用してジェットポンプのエゼクタ作用によりタンク本体内の底部側からサブタンク内へ燃料の供給を行わせるため、ベーパ解放孔から噴出するポンプ吐出圧の圧力変化が緩やかになることと、高圧の噴出流がタンク本体底壁に打ち当らないためベーパ解放孔からのポンプ吐出圧の噴出に起因する騒音の発生を回避することができる。
【００１８】
更に、ジェットポンプはサブタンクの底部外側に設けてあって、タンク本体内の底部側から該タンク本体内の燃料を吸引してサブタンク内へ供給するようにしてあるため、タンク本体内の燃料残量が少なくなってもサブタンク内への燃料供給を継続できて、タンク本体内の無効燃料残量を少なくすることができる。
しかも、このジェットポンプをベーパ導出パイプ、燃料流入室、および燃料導入パイプ等で構成しているため、これらジェットポンプ構成部材のサブタンクへの組付けの自由度を高めることができ、サブタンクへのジェットポンプのサブアッセンブリを容易に行うことができる。
【００１９】
請求項２によれば、請求項１の効果に加えて、ジェットポンプの燃料吸込口にはタンク本体底面に接する所要の容積のフィルタを備えているため、ジェットポンプがタンク本体内の燃料液面から露出しても、該フィルタ内に燃料が流入、捕捉されている状態の間はジェットポンプによる燃料吸引作用を継続できるため、タンク本体内の無効燃料残量をより一層少なくすることができる。
【００２０】
しかも、ジェットポンプの燃料吸込口に設けたフィルタをサブタンク底部のトンネル部に配設してあるため、このトンネル部がフィルタのプロテクタとして機能し、フュエルポンプ、ジェットポンプをサブアッセンブリしたサブタンクをタンク本体内に組込む際に、フィルタがタンク本体と干渉して変形してジェットポンプの燃料吸込み性能に支障を来すのを回避することができる。更に、ジェットポンプの燃料吸込口に設けたフィルタは、サブタンクの径外へ突出するように拡張してあるため、ジェットポンプによるタンク本体底部での燃料吸込面積を拡大でき、従って、タンク本体内の燃料残量が少ない状態での車両の傾斜地走行時や急加速時、あるいはコーナリング時等にタンク本体内の燃料がタンク本体の片側に移動してしまうような場合でも、ジェットポンプによるサブタンク内への燃料供給を持続することができる。一方、サブタンク内の燃料はトンネル部をまたぐように配設されたフィルタにより、燃料の表面張力を利用して、フュエルポンプにより吸引することができる。
【００２３】
請求項２によれば、請求項１の効果に加えて、ジェットポンプの燃料供給はサブタンク上方にて開放されるため、ベーパ又は気流混合となって燃料の気液分離がスムーズに行なわれる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
【００２５】
図１において、１はタンク本体でその上壁１ａの略中央部には後述するサブタンクアッセンブリを組込むための開口２を形成してある。
【００２６】
この開口２はリッド３によってシールリング４を介して気液密的に閉塞するようにしてあり、該リッド３にはその中央部を貫通して図外のフィードパイプを後述するフュエルポンプの燃料吐出パイプに継ぐコネクタパイプ５を固設してある。
【００２７】
６は前記タンク本体１の上壁１ａの開口２から該タンク本体１内に挿入されて、タンク本体１の底壁１ｂ面上に定置固定した上部開放のサブタンクを示し、その底部中央には一方向に向けてトンネル部７を凹設してある。尚、トンネル部は、三方が開放したひさし状に覆うものも含むものである。
【００２８】
トンネル部７の両側部には窪設部８を設けて、後述するジェットポンプから空のサブタンク６のトンネル部上壁７ａの部分に燃料が供給されると、この燃料が窪設部８に集流するようにしてある。尚、トンネル部が三方に開放したものの場合は窪設部は一側部のみになる。
【００２９】
９はサブタンク６内に上方から挿入配置したフュエルポンプを示し、該フュエルポンプ９の底部に設けた燃料吸込口１０にはトンネル部７をまたぐようにしたメッシュのフィルタ１１を装着してあり、該フィルタ１１を前記窪設部８の底面に当接して収容配置してある。
【００３０】
フュエルポンプ９の上面に突出して設けた燃料吐出パイプ１２にはリッド１３を固設してあり、該リッド１３をサブタンク６の上部周縁に嵌合して、該サブタンク６の上部開放部分を閉塞してある。
【００３１】
このリッド１３にはベーパ抜き孔１４を設けてあり、サブタンク６内にベーパが発生すると、このベーパ抜き孔１４からタンク本体１の上側空間Ｓに逃がすようにしてある。
【００３２】
このフュエルポンプ９は、既存のフュエルポンプと同様にその底面には、図外のランナーの回転によって燃料を吸引した時に発生するベーパを放出させるためのベーパ解放孔１５を設けてある。
【００３３】
サブタンク６の底部外側、例えば本実施形態にあってはトンネル部７の上壁７ａの下側には、フュエルポンプ９のベーパ解放孔１５から放出するベーパの噴出流を利用して、エゼクタ作用によりタンク本体１内の燃料を該タンク本体１の底部側から吸引してサブタンク６内に供給するジェットポンプ１６を配設してある。
【００３４】
このジェットポンプ１６は、一端がフュエルポンプ９の底面のベーパ解放孔１５に接続され、他端がサブタンク６のトンネル部７の上壁７ａを貫通してトンネル部７内に突出すると共に、ノズル開口部１８を略水平方向に曲折成形したＬ字状のベーパ導出パイプ１７と、下向きに突出した燃料吸込口２０を有し前記ベーパ導出パイプ１７の他端のノズル開口部１８を囲繞して設けた燃料流入室１９と、一端が該燃料流入室１９に開口して前記ベーパ導出パイプ１７の他端のノズル開口部１８と所要の間隔をおいて対峙して配置され、他端がトンネル部７の上壁７ａを貫通してサブタンク６内に直立状態に突出して、該他端の開口部がサブタンク６内の上方に開放された燃料導入パイプ２１とを備えている。
【００３５】
この実施形態では燃料流入室１９と燃料導入パイプ２１とを一体成形してあり、また、ベーパ導出パイプ１７および該燃料導入パイプ２１を一体成形した燃料流入室１９は、サブタンク６と同様に適宜の合成樹脂材で形成してある。
【００３６】
前記燃料流入室１９の燃料吸込口２０には、所要の容積に保形されたメッシュのフィルタ２２を装着してある。
【００３７】
このフィルタ２２はサブタンク６の底部のトンネル部７内に配置され、タンク本体１の底壁１ｂ面に当接して配設してある。
【００３８】
この実施形態ではフィルタ２２はその一側部がサブタンク６の径外へ突出するようにして拡張してあるが、図１の鎖線で示すように該フィルタ２２の他側部もサブタンク６の径外へ突出するように大きく拡張するようにしてもよい。
【００３９】
フュエルポンプ９の燃料吐出パイプ１２と、タンク本体上壁１ａの開口２を閉塞するリッド３のコネクタパイプ５とは、予め耐油、耐熱性のゴム、合成樹脂等の弾性材からなる可撓性パイプ２３で接続するか、あるいは、サブタンク６のアッセンブリをタンク本体１内に挿入配設した後、リッド３を装着する際に該可撓性パイプ２３で接続される。
【００４０】
以上の実施形態の構造によれば、車両組立てのオフライン後にタンク本体１内に所要量の燃料を供給してフュエルポンプ９を作動させるが、この状態ではサブタンク６の底部外側に設けたジェットポンプ１６はタンク本体１内の燃料中に浸漬するがサブタンク６内は空の状態である。
【００４１】
この状態でフュエルポンプ９を作動すると該フュエルポンプ９の図外のランナーは空転するが、該ランナーの周りに微負圧が発生することによってこの微負圧がベーパ解放孔１５からジェットポンプ１６のベーパ導出パイプ１７を経由して燃料流入室１９内に作用し、該燃料流入室１９内に滞留している燃料が負圧の作用によりフュエルポンプ９内に吸引されて該フュエルポンプ９のプライミングが行われる。
【００４２】
フュエルポンプ９のプライミングが継続されると圧縮作用によりベーパ解放孔１５から吐出圧の高い燃料混じりの空気が噴出され、この高圧の噴出空気流が前記ベーパ導出パイプ１７を通ってその端部のノズル開口部１８から燃料流入室１９内に噴出され、ここにエゼクタ作用が生じて該燃料流入室１９内の燃料が燃料導入パイプ２１に圧送されるのと連動して、タンク本体１内の燃料が該燃料流入室１９の燃料吸込口２０から吸引され、燃料導入パイプ２１を通ってサブタンク６内の上方に供給される。
【００４３】
燃料導入パイプ２１からサブタンク６内に燃料が供給されると、この燃料はフュエルポンプ９の燃料吸込口１０から吸引され、圧力が高められて燃料吐出パイプ１２，可撓性パイプ２３，コネクタパイプ５，および該コネクタパイプ５に接続されるフィードパイプを経由してエンジン側の燃料供給装置（フィードパイプ、燃料供給装置は何れも図示省略）へ圧送される。
【００４４】
フュエルポンプ９がこのようにして正常に作動するとベーパ解放孔１５からベーパ又は気液混合流が高圧で放出され、以後、この噴出流によるエゼクタ作用でジェットポンプ１６によってタンク本体１内の底部側から燃料がサブタンク６内の上方に供給され、そこで気液が分離されサブタンク６内が燃料で満されるようになると共に、該サブタンク６内からフュエルポンプ９によってエンジン側燃料供給装置への燃料供給が継続される。
【００４５】
以上のようにサブタンク６内が空の状態であってもフュエルポンプ９のプライミングを適切に行わせることができるため、サブタンク６の底部にフェエルポンプ９のプライミング確保の目的で、タンク本体１内からサブタンク６内への燃料の流入を許容し、サブタンク６内からタンク本体１内への燃料の流出を阻止するチェック弁を設ける必要がなく、従って、部品点数を削減できてコスト的に有利に得ることができる。
【００４６】
また、フュエルポンプ９の作動によってその底面のベーパ解放孔１５からはベーパあるいは気液混合流が高圧で放出されるが、この高圧の噴出流を有効利用してジェットポンプ１６のエゼクタ作用によってタンク本体１内の底部側からサブタンク６内へ燃料の供給を行わせるため、ベーパ解放孔１５から噴出するポンプ吐出圧の圧力変化が緩やかになることと、高圧の噴出流がタンク本体１の底壁１ｂに打ち当らないため、ベーパ解放孔１５からのポンプ吐出圧の噴出に起因する騒音の発生を回避することができる。
【００４７】
更に、ジェットポンプ１６は、タンク本体１内の底部側から該タンク本体１内の燃料を吸引してサブタンク６内へ供給するようにしてあるため、タンク本体１内の燃料残量が少なくなってもサブタンク６内への燃料供給を継続できて、タンク本体１内の無効燃料残量を少なくすることができる。
【００４８】
特に、本実施形態ではジェットポンプ１６の燃料吸込口２０には、タンク本体１の底壁１ｂ面に接する所要の容積のフィルタ２２を装着してあるため、ジェットポンプ６がタンク本体１内の燃料液面から露出しても、該フィルタ２２内に燃料が流入、捕捉されている状態の間はジェットポンプ６による燃料吸込作用を継続できるため、タンク本体１内の無効燃料残量をより一層少なくすることができる。尚、メッシュのフィルタは、その一部が燃料に接触していれば、表面張力によりフィルタ全面がリキッドシールされることになるので、フィルタの一部が燃料中から空気中に露出していてもポンプは燃料を吸込むことができる。
【００４９】
しかも、このフィルタ２２はサブタンク６の径外へ突出するように拡張してあるため、ジェットポンプ６によるタンク本体１の底部での燃料吸引面積を拡大でき、従って、タンク本体１内の燃料残量が少ない状態での車両の傾斜地走行時や急加速時、あるいはコーナリング時等にタンク本体１内の燃料がタンク本体１の片側に移動してしまうような場合でも、ジェットポンプ１６によるサブタンク６内への燃料供給を持続することができる。
【００５０】
また、サブタンク６の底部にはトンネル部７を形成してあって、このトンネル部７に前記フィルタ２２を配設してあるため、該トンネル部７がフィルタ２２のプロテクタとして機能し、フュエルポンプ９，ジェットポンプ１６等をサブアッセンブリしたサブタンク６を、タンク本体１の上壁１ａの開口２からタンク本体１内に組込む際に、フィルタ２２がタンク本体１と干渉しても、フィルタ２２の変形を防止できてジェットポンプ１６の燃料吸込み性能に些かも支障を来すことはない。
【００５１】
更に、前記トンネル部７の両側部には窪設部８を形成して、該窪設部８内にフュエルポンプ９の底部の燃料吸込口１０に設けたフィルタ１１を収納配置して、フュエルポンプ９のプライミング時にジェットポンプ１６によってトンネル部上壁７ａを貫通した燃料導入パイプ２１から空のサブタンク６内へ燃料が供給されると、該トンネル部上壁７ａから窪設部８に供給燃料が集流して、所要の容積に保形されたフィルタ１１内に流入、捕捉されてフュエルポンプ９の燃料吸引作動を速やかに行わせることができるから、該フュエルポンプ９のプライミングからポンプ作動の立上がり性能を高めることができる。
【００５２】
一方、このような燃料吸込性能上の効果とは別に、前述のようにジェットポンプ１６はベーパ導出パイプ１７，燃料流入室１９，および燃料導入パイプ２１等で構成しているため、これらジェットポンプ構成部材のサブタンク６への組付けの自由度を高めることができ、サブタンク６へのジェットポンプ１６のサブアッセンブリを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す略示的断面説明図。
【符号の説明】
１タンク本体
６サブタンク
７トンネル部
８窪設部
９フュエルポンプ
１０フュエルポンプの燃料吸込口
１５ベーパ解放孔
１６ジェットポンプ
１７ベーパ導出パイプ
１８ノズル開口部
１９燃料流入室
２０ジェットポンプの燃料吸込口
２１燃料導入パイプ
２２フィルタ

Claims

タンク本体と、タンク本体内に配設したサブタンクと、サブタンク内に配設されて該サブタンク内の燃料を吸引してエンジン側の燃料供給装置へ圧送するフュエルポンプと、フュエルポンプの底面に開設したベーパ解放孔に接続され該ベーパ解放孔から放出するベーパの噴出流を利用したエゼクタ作用により、タンク本体内の底部側からサブタンク内へ燃料を供給するジェットポンプと、を備え、このジェットポンプは、一端がフュエルポンプ底面のベーパ解放孔に接続され、他端がサブタンクの底壁を貫通してタンク本体内に突出したベーパ導出パイプと、燃料吸込口を有し前記ベーパ導出パイプの他端のノズル開口部を囲繞して設けた燃料流入室と、一端が該燃料流入室に開口して前記ベーパ導出パイプの他端のノズル開口部と所要の間隔をおいて対峙して配置され、他端開口部がサブタンクを貫通して該サブタンク内に突出配置された燃料導入パイプとを備えていると共に、燃料吸込口に所要の容積に保形されてタンク本体底面に接するフィルタを備えている一方、サブタンクはその底部にトンネル部を凹設してあり、前記フィルタをこのトンネル部に配設して、該フィルタをサブタンクの径外へ突出するように拡張し、かつ、フュエルポンプの燃料吸込口にはトンネル部をまたぐようにフィルタを配設したことを特徴とする車両用燃料タンク。
ジェットポンプのサブタンク内への燃料供給は、サブタンク内の上方にて開放されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用燃料タンク。