JP3820579B2

JP3820579B2 - 燃料供給装置

Info

Publication number: JP3820579B2
Application number: JP33178897A
Authority: JP
Inventors: 邦広梅津; 晶吉向谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2017-12-02
Also published as: JPH11166460A; US6098600A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブタンク内にポンプ本体を収容する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サブタンク内にポンプ本体を収容し、燃料タンクの液面が低下してもポンプ本体で吸入可能な程度にサブタンク内の液面を保持する燃料供給装置として、特開平２−３０９７１号公報に開示されるものが知られている。このような燃料供給装置では、エンジン等からのリターン燃料をジェットポンプに供給し、ジェットポンプの噴出孔から燃料を噴出するときに生じる負圧により燃料タンク内の燃料を吸い込み、噴出燃料とともに燃料タンク内の燃料をサブタンク内に強制的に送出している。そして、サブタンク内に常に燃料が存在するように供給し、サブタンク内に収容したポンプ本体が常に燃料を吸入できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ジェットポンプからの噴出燃料とともに燃料タンク内の燃料を導入するサブタンクの燃料導入路には、サブタンク内の燃料の液面高さに応じた水頭圧が常に加わっている。燃料タンク内の燃料残量が多い場合には、ジェットポンプの噴出孔周囲に燃料が存在するので、噴出燃料とともに、負圧により噴出燃料の周囲に吸い込まれた燃料タンク内の燃料がサブタンクの燃料導入路の流路断面全体に広がる。したがって、燃料導入路からサブタンク内の燃料がジェットポンプ側に流出することなくサブタンク内の燃料の水頭圧に対抗して燃料タンク内の燃料をサブタンク内に送出することができる。
【０００４】
しかし、燃料タンク内の燃料残量が少なくなり、かつ車両が旋回走行や急斜面走行をしたりすることにより噴出孔周囲に燃料が存在しなくなると、ジェットポンプの噴出孔から噴出する燃料だけでサブタンクの水頭圧に対抗しなければならない。このとき、噴出孔から噴出される噴出燃料の広がりが小さく、燃料導入路の流路断面全体に噴出燃料による液膜が形成されないと、噴出燃料により形成された液膜の周囲を通ってサブタンク内の燃料がサブタンク外に流出する。噴出孔周囲に燃料が存在しない状態が継続すると、サブタンク内の燃料が減少するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、燃料タンク内の燃料残量が減少しジェットポンプ周囲に燃料が存在しない状態においても、サブタンクからの燃料流出を簡単な構成で防止する燃料供給装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、ジェットポンプから噴出する燃料流れが渦流であるから、噴出燃料が均一に広角に広がる。したがって、燃料タンクの燃料残量が減少し噴出孔周囲に燃料が存在しない状態でも、噴出孔から噴出された燃料がサブタンクの燃料導入路の流路断面全体に広がり均一な液膜を形成する。この液膜がサブタンク内の燃料から加わる水頭圧に対抗してサブタンクから燃料が流出することを防止するので、燃料タンクの燃料残量が減少し、噴出孔周囲に燃料が存在しない状態でも、サブタンク内の燃料の液面高さを保持することができる。したがって、ポンプ本体によりサブタンク内の燃料を途絶えることなくエンジン側に吐出することができる。
【０００７】
また、本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、先端に噴出孔を有する燃料噴出路と燃料噴出路に燃料を供給する燃料供給路とは、互いの流路軸がねじれの位置になるように連通している。つまり互いの流路軸が交わることなくずれるように連通している。したがって、燃料噴出路の流路軸を中心として燃料供給路から燃料噴出路に偏って燃料が流入するので、燃料噴出路内の燃料に渦流が生じる。渦流を生成する部材を新たに用いることなく流路の形成位置をずらすという簡単な構成でジェットポンプから渦流にして燃料を噴出することができる。
【０００８】
また、本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、燃料供給路と燃料噴出路との連通箇所において、燃料噴出路は燃料供給路よりも流路径が大きいので、障害物に妨げられることなく燃料供給路から燃料噴出路に燃料が流入できる。したがって、燃料供給路に導入された燃料流れのエネルギーがそのまま燃料噴出路内で生成される渦流のエネルギーになるので、燃料流れの屈曲によるエネルギーロスを最小限に抑えることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項１記載の燃料供給装置によると、燃料供給路の流路軸を含み燃料噴出路を横断する仮想平面上において、燃料供給路の外形線の一方が燃料噴出路の外形線にほぼ接している。したがって、燃料供給路から燃料噴出路に滑らかに燃料が流入するので、燃料噴出路内で生成される渦流に生じる乱れを低減できる。これにより、噴出燃料が均一に広がる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による燃料供給装置を図２に示す。燃料供給装置１のサブタンク３は燃料タンク２内に収容され、サブタンク３内にポンプ本体４が収容されている。ジェットポンプ１０はサブタンク３外に配置されており、スナップフィット等でサブタンク３に固定されている。エンジン側から燃料タンク２に戻された余剰燃料はサブタンク３の底部に設けた燃料導入路３ａに向けてジェットポンプ１０の噴出孔１４ｃから噴出される。噴出孔１４ｃから燃料導入路３ａに向けて燃料が噴出すると、噴出燃料周囲に負圧が発生し、この負圧により噴出燃料に燃料タンク内の燃料が吸い込まれ噴出燃料とともにサブタンク３内に送出される。
【００１１】
図１の（Ｂ）に示すように、ジェットポンプ１０のハウジングは、ハウジング１１と後述する燃料噴出路１４の後端を閉塞する蓋１２とからなる。ジェットポンプ１０には、エンジン側から戻された燃料が供給される燃料供給路１３と、先端に噴出孔１４ｃを有する燃料噴出路１４とが形成されている。燃料供給路１３と燃料噴出路１４とは直交しており、図１の（Ａ）に示すように燃料供給路１３と燃料噴出路１４との連通箇所において、燃料噴出路１４の後述する連通部１４ａの流路径は燃料供給路１３の流路径よりも大きい。
【００１２】
図１の（Ｂ）に示すように、燃料噴出路１４は、燃料供給路１３と連通する同一径の連通部１４ａ、連通部１４ａから先端に向かって縮径する絞り部１４ｂ、ならびに絞り部１４ｂの先端に形成された噴出孔１４ｃからなる。
図１の（Ａ）に示すように、燃料供給路１３の流路軸１００と燃料噴出路１４の流路軸１０１とはねじれの位置にある。つまり、燃料供給路１３と燃料噴出路１４とは互いの流路軸が交わることなくずれて連通している。さらに、流路軸１００を含み燃料噴出路１４を横断する仮想平面１０２上において、燃料供給路１３の一方の外形線１３ａは燃料噴出路１４の外形線１４ｄに接している。
【００１３】
次に燃料供給装置１の作動について説明する。
エンジンが駆動されポンプ本体４に駆動電流が供給されると、ポンプ本体４はサブタンク３内の燃料を吸入し燃料タンク２外に吐出する。
前述したように、燃料供給路１３と燃料噴出路１４とは流路軸がずれて連通しているので、燃料供給路１３から燃料噴出路１４の連通部１４ａに流入した燃料は図１の（Ａ）において時計と逆回りの渦流となる。燃料供給路１３から流入する燃料は、外形線１３ａから外形線１４ｄに沿って滑らかに燃料噴出路１４に流入するので、生成される渦流に乱れが生じない。さらに、燃料噴出路１４の連通１４ａの流路径は燃料供給路１３の流路径よりも大きいので、障害物に妨げられることなく燃料供給路１３から燃料噴出路１４に燃料が流入する。したがって、燃料供給路１３内の燃料流れのエネルギーがそのまま燃料噴出路１４内で生成される渦流のエネルギーになる。このような両流路の構成により、連通部１４ａで生成された渦流は、絞り部１４ｂで絞られて流速を増し、噴出孔１４ｃから広角で、かつ乱れのない均一な広がりをもつ渦流となって噴出される。
【００１４】
図３に示すように、燃料タンク２内に燃料が十分に存在し、噴出孔１４ｃの周囲を燃料が満たしている場合、エンジンから戻された余剰燃料がジェットポンプ１０の噴出孔１４ｃから渦流となって噴出されると、噴出燃料の周囲に発生する負圧により燃料タンク２内の燃料が噴出燃料に吸い込まれ、噴出燃料とともにサブタンク３の燃料導入路３ａに強制的に送出される。このとき、噴出燃料および噴出燃料の周囲に吸い込まれた燃料タンク２内の燃料は燃料導入路３ａの流路断面全体に広がるので、サブタンク３内の燃料が燃料導入路３ａからジェットポンプ１０側に流出することを防止している。そして、噴出燃料の圧力によりサブタンク３内の燃料の水頭圧に対抗して燃料タンク２内の燃料をサブタンク３内に送出することができるので、図２に示すようにサブタンク３内の液面は燃料タンク２の液面に対して持ち上がり、所定の高さに保持される。
【００１５】
一方、燃料タンク２内の燃料残量が減少した状態で車両が旋回走行や急斜面走行をすると、図４に示すように噴出孔１４ｃ周囲の燃料タンク内に燃料が存在しなくなることがある。このとき、燃料導入路３ａに送出されるのはジェットポンプ１０から噴出する燃料だけになる。しかし、噴出孔１４ｃから噴出された渦流燃料は広角に、かつ均一に広がるので、サブタンク３の燃料導入路３ａの流路断面全体に均一に広がって液膜を形成する。これにより、噴出孔１４ｃ周囲の燃料タンク内に燃料が存在しなくなっても、サブタンク３内の燃料から受ける水頭圧に対抗して噴出孔１４ｃから噴出された燃料をサブタンク３内に送出することができる。したがって、燃料導入路３ａからサブタンク３内の燃料が流出することを防止し、サブタンク３内の燃料の液面を保持することができる。
【００１６】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５に示す。第２実施例のジェットポンプ４０はサブタンク３０内に配設されている。
燃料供給装置２０のフランジ部２１は燃料タンクに取付けられている。フランジ部２１には、燃料吐出口２２、コネクタ２３が樹脂で一体成形されている。サブタンク３０はフランジ部２１にスナップフィットにより組付けられている。
【００１７】
ポンプ本体３１はサブタンク３０内に収容されており、燃料フィルタ３２を介して燃料吸入口３１ａからサブタンク３０内の燃料を吸入している。ポンプ本体３１が吸入したサブタンク３０内の燃料は、燃料吐出口３１ｂから燃料フィルタ３３を介して分岐部３４に送出される。分岐部３４に送出された燃料は、プレッシャレギュレータ３５で調圧され、燃料吐出管２２に接続する燃料配管３６とジェットポンプ４０とに分岐する。
【００１８】
プレッシャレギュレータ３５で調圧された燃料は、ジェットポンプ４０に形成された燃料供給路４３から燃料噴出路４４に流入し、噴出孔４４ｃから噴出される。このときに生じる負圧によりサブタンク３０に形成した燃料吸入口３０ａから燃料タンク内の燃料が吸入され、この吸入された燃料が噴出燃料とともにサブタンク３０の底部内側に形成された燃料導入路３０ｂに送出される。これにより、サブタンク３０内の燃料の液面高さは燃料タンク内の燃料の液面高さよりも高く保持される。
【００１９】
図６に示すようにジェットポンプ４０のハウジングは、外周ハウジング４１と、外周ハウジング４１内に挿入された内周ハウジング４２とからなる。両ハウジングによって、燃料供給路４３と、燃料供給路４３と連通する燃料噴出路４４とが形成されている。燃料供給路４３と燃料噴出路４４とは直交しており、燃料供給路４３と燃料噴出路４４との連通箇所において、燃料噴出路４４は燃料供給路４３よりも流路径が大きい。
【００２０】
燃料噴出路４４は、燃料供給路４３と連通する同一径の連通部４４ａ、連通部４４ａから先端に向かって縮径する絞り部４４ｂ、絞り部４４ｂの先端に形成された噴出孔４４ｃからなる。
内周ハウジング４２の壁厚は不均一であり、内周ハウジング４２内に形成される燃料供給路４３の中心軸と、内周ハウジング４２の外形の中心軸とは偏心している。したがって、図７に示すように、燃料供給路４３の流路軸１１０と、燃料噴出路４４の流路軸１１１とはねじれの位置にある。つまり、燃料供給路４３と燃料噴出路４４とは互いの流路軸が交わることなくずれて連通している。
【００２１】
したがって、第２実施例においても、噴出孔４４ｃから噴出される燃料は広角で、かつ均一に広がる渦流となるので、噴出孔４４ｃ周囲の燃料タンク内に燃料が存在しない状態において、噴出孔４４ｃから噴出された燃料は燃料導入路３０ｂ内で流路断面に均一に広がって液膜を形成する。これにより、サブタンク３０内の燃料から受ける水頭圧に対抗して噴出孔４４ｃから噴出された燃料がサブタンク３０内に強制的に送出される。したがって、噴出孔４４ｃ周囲の燃料タンク内に燃料が存在しない状態においても、燃料導入路３０ｂから燃料吸入口３０ａを通ってサブタンク３０内の燃料が燃料タンクに流出することを防止し、サブタンク３０内の燃料の液面を保持することができる。
【００２２】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、ジェットポンプの燃料供給路と燃料噴出路とがほぼ直角に交差し、かつ流路軸をずらして連通しているので、燃料供給路から燃料噴出路に流入した燃料が渦流となり、噴出孔から噴出される。したがって、噴出孔周囲に燃料が存在しなくなっても、噴出燃料がサブタンクの燃料導入路の流路断面全体に広がり均一な液膜を形成するので、サブタンクの水頭圧に対抗してサブタンク内に強制的に燃料を送り続けることができる。したがって、ポンプ本体によりサブタンク内の燃料を途絶えることなくエンジン側に吐出することができる。
【００２３】
さらに、渦流を生成するための部材を新たに設けることなく流路軸をずらすという簡単な構成で渦流を生成するので、ジェットポンプの製造が容易であり、製造コストを低減することができる。
上記複数の実施例では、燃料噴出路の連通部の流路径は燃料供給路の流路径よりも大きいので、障害物に妨げられることなく燃料供給路から燃料噴出路に燃料が流入する。したがって、燃料供給路内の燃料流れのエネルギーがそのまま燃料噴出路内で生成される渦流のエネルギーになるので、噴出孔から噴出される燃料が効果的に広角に広がる。
【００２４】
さらに、大きな負圧を発生するために噴出孔の径を絞っても、噴出燃料はサブタンクの燃料導入路の流路断面全体に広がるので、噴出孔周囲の燃料タンク内に燃料が存在しない状態においても、サブタンクからの燃料流出を防止することができる。また、サブタンクへ内への燃料送出を容易にするためにサブタンクの燃料導入路の流路径を大きくしても、ジェットポンプの流路を最適設計することにより、ジェットポンプの燃料送出能力を保持しつつサブタンクからの燃料流出を防止できるので、設計の自由度が増大する。
【００２５】
上記複数の実施例では、燃料供給路と燃料噴出路とを直交させたが、流路軸がずれているのであれば、直角以外の所定角で燃料供給路と燃料噴出路とを交差させてもよい。また、燃料供給路と燃料噴出路との連通箇所において燃料噴出路の流路径を燃料供給路の流路径よりも大きくなるように構成したが、流路軸がずれているのであれば、燃料噴出路の流路径を燃料供給路の流路径と等しいか小さくしてもよい。
【００２６】
上記複数の実施例では、サブタンクと別体に形成したジェットポンプをサブタンクに内外に配置したが、サブタンクと一体にジェットポンプを成形してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はＢのＡ−Ａ線断面図を示し、（Ｂ）は本発明の第１実施例による燃料供給装置のジェットポンプ周辺を示す断面図である。
【図２】第１実施例による燃料供給装置の構成を示す模式的断面図である。
【図３】ジェットポンプ周囲に燃料が存在する状態を示す断面図である。
【図４】ジェットポンプ周囲に燃料が存在しない状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例による燃料供給装置を示す断面図である。
【図６】第２実施例によるジェットポンプを示す断面図である。
【図７】図６のVII − VII線断面図である。
【符号の説明】
１燃料供給装置
２燃料タンク
３、３０サブタンク
３ａ燃料導入路
４、３１ポンプ本体
１０、４０ジェットポンプ
１３、４３燃料供給路
１３ａ外形線
１４、４４燃料噴出路
１４ｃ、４４ｃ噴出孔
１４ｄ外形線
１００、１１０燃料供給路の流路軸
１０１、１１１燃料噴出路の流路軸

Claims

燃料タンク内に収容されるサブタンクと、
前記サブタンク内に収容され、前記サブタンク内の燃料を吸入および吐出するポンプ本体と、
前記サブタンクの底部に設けられ入口から出口に渡って高さが一定の燃料導入路に向けて噴出孔から燃料を噴出する際に発生する負圧により前記燃料タンク内の燃料を吸い込み前記燃料導入路から前記サブタンク内に送出するジェットポンプであって、噴出燃料流れが渦流であるジェットポンプと、
を備え、
前記ジェットポンプは、燃料供給路と、前記燃料供給路の下方に前記燃料供給路と交差して設けられて前記燃料供給路と連通し、先端に前記噴出孔を設け、前記燃料供給路から流入した燃料を前記噴出孔から噴出する燃料噴出路とを有し、前記燃料供給路と前記燃料噴出路とは互いの流路軸がねじれの位置になるように連通しており、前記燃料供給路と前記燃料噴出路との連通箇所において、前記燃料噴出路は前記燃料供給路よりも流路径が大きく、前記燃料供給路の流路軸を含み前記燃料噴出路を横断する仮想平面上において、前記燃料供給路の外形線の一方は前記燃料噴出路の外形線にほぼ接していることにより、
前記燃料供給路から前記燃料噴出路に流入した燃料が前記噴出孔から渦流となって噴出され、前記燃料導入路に広がって液膜を形成することを特徴とする燃料供給装置。