JP3891289B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のタンク室を有する燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料供給装置として、複数のタンク室を有する燃料タンクの一室に燃料ポンプを設置し、燃料ポンプから燃料タンク内に燃料を噴出して吸引力を発生し、他のタンク室の燃料を燃料ポンプに吸引するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、所謂汲み上げ用のジェットポンプから燃料を噴出して吸引力を発生し、燃料ポンプが収容されている燃料タンク内の燃料をサブタンク内に供給する燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平５−２８３０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０７９２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、燃料ポンプが収容されているタンク室の燃料が減少すると、燃料ポンプが収容されているタンク室の燃料を燃料ポンプが吸引できず、燃料ポンプから燃料を噴出できなくなる。すると、他のタンク室の燃料を移送するための吸引力が発生しないので、燃料ポンプが収容されているタンク室に加え、他のタンク室の燃料を燃料ポンプが吸引することが困難になるという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献２のようにサブタンクを有する燃料供給装置を特許文献１のように複数のタンク室を有する燃料タンクに用いれば、サブタンク、つまり燃料ポンプが収容されているタンク室の燃料が減少しても、汲み上げ用のジェットポンプが燃料ポンプが収容されているタンク室の燃料をサブタンク内に供給することにより、燃料ポンプが吸引する燃料を確保できる。しかしながら、他のタンク室の燃料を燃料ポンプ側のタンク室またはサブタンク内に移送するために移送用のジェットポンプをサブタンクの外に設置する場合、燃料ポンプから供給される燃料を移送用のジェットポンプがサブタンクの外で噴出するので、燃料タンクの傾斜等により汲み上げ用のジェットポンプがサブタンク内に燃料を供給できない状況が発生すると、燃料ポンプがサブタンク内の燃料を吸引して燃料タンクの外側に供給する以外にサブタンク内に確保された燃料が減少するという問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ジェットポンプにより複数のタンク室からサブタンク内に燃料を供給可能であり、サブタンク内の燃料の減少を低減する燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１から１０記載の発明によると、汲み上げ用および移送用の両方のジェットポンプにより複数のタンク室からサブタンク内に燃料を供給するので、いずれかのタンク室の燃料が減少しても、サブタンクに燃料を供給可能である。
また、ポンプモジュールが収容されている第１タンク室とは別の第２タンク室の燃料をサブタンク内に供給する移送用の第２ジェットポンプはサブタンク内に収容されておりサブタンク内で燃料を噴出するため、噴出した燃料は必ずサブタンク内に回収される。したがって、ポンプモジュールが吸引し燃料タンクの外に供給する以外に、サブタンク内に確保された燃料が減少することを極力低減できる。例えば、燃料タンクが傾き、第１、第２ジェットポンプが空気中に露出し、サブタンク内に燃料を供給できない状況においても、ジェットポンプ駆動用の燃料は必ずサブタンク内に回収され、ポンプモジュールが吸引可能なサブタンク内に確保された燃料の減少を低減できる。
また、ポンプモジュールを収容する主室と第２ジェットポンプを収容するは副室とは隔壁により区画されている。主室の燃料は隔壁を越えて副室に流入しないので、ポンプモジュールの停止中において、主室の燃料が副室からサブタンクの外に流出することを防止できる。したがって、ポンプモジュールの停止中において、ポンプモジュールが収容されている主室の燃料の液面高さを確保できる。
【０００７】
請求項２記載の発明によると、第２タンク室内の燃料がサブタンク内に流入する流入口からサブタンク内の燃料が流出することを防止するので、ポンプモジュール停止中において、サブタンク内の燃料が減少することを防止できる。
【０００８】
請求項３記載の発明によると、第２タンク室の燃料をサブタンク内に供給する移送配管は燃料タンク内に設置されている。移送配管を設置するために燃料タンクに穴を開ける必要がないので、燃料タンクのシール箇所を低減できる。
請求項４記載の発明によると、第２ジェットポンプはサブタンクの底部に向けて燃料を噴出するので、第２ジェットポンプをサブタンクの深さ方向に沿って縦置きできる。したがって、第２ジェットポンプを横置きする場合に比べ、サブタンクを小径化できる。
【０００９】
請求項５記載の発明によると、第２ジェットポンプはサブタンクの底部に向けて燃料を噴出し、サブタンクの底部は第２ジェットポンプが噴出する燃料を受ける燃料溜まりを形成している。第２ジェットポンプから噴出された燃料が燃料溜まりに溜まり、第２ジェットポンプのノズルの周囲に燃料が充満すると、第２ジェットポンプが燃料を噴出することにより吸引力が発生し、第２タンク室内の燃料がサブタンクに供給される。したがって、ポンプモジュールの始動時において第２ジェトポンプのノズルの周囲に燃料が充満していない場合にも、燃料溜まりに速やかに燃料が溜まりノズルの周囲に充満するので、ポンプモシュールの始動開始後、第２タンク室内の燃料を速やかにサブタンク内に供給できる。
【００１０】
請求項９記載の発明によると、ポンプモジュールはサブタンク内の一方の径方向側に寄せられており、サブタンクの他方の径方向側に第１ジェットポンプおよび第２ジェットポンプが設置されている。第１ジェットポンプと第２ジェットポンプとを近づけて設置できるので、ポンプモジュールから両ジェットポンプに噴出燃料を供給する通路長が短くなる。したがって、両ジェットポンプに供給される燃料の圧力低下を極力低減してポンプモジュールから両ジェットポンプに噴出燃料を供給できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による燃料供給装置を図１および図２に示す。燃料供給装置１は、燃料タンク２内の燃料を燃料タンク２外部の例えばエンジンに供給するものである。燃料供給装置１は、フランジ１０、サブタンク２０、ポンプモジュール３０、ジェットポンプ６０およびジェットポンプ７０等からなる。図１は、図２をジェットポンプ６０、プレッシャレギュレータ４０およびジェットポンプ７０を通る折れ曲がった面で切断した断面図を表している。したがって、平面で切断した断面に比べ横に長くなっている。
【００１２】
図１に示す燃料供給装置１の蓋部材としてのフランジ１０は、円板状に形成されており、図３に示すように燃料タンク２の開口部２ａを覆うように燃料タンク２の上壁に取り付けられている。燃料タンク２は、サブタンク２０を収容している第１タンク室３と、サブタンク２０を収容していない第２タンク室４とからなる鞍型の燃料タンクである。フランジ１０には図示しない燃料吐出管および電気コネクタが組み付けられている。燃料供給装置１のフランジ１０以外の部品は燃料タンク２内に収容されている。
【００１３】
サブタンク２０は、底部を有する筒状に形成されており、図２に示すように側壁２２に周方向の一部が径方向内側に凹んでいる段差部２８を有している。サブタンク２０は、段差部２８を除き略円筒状に形成されており、サブタンク２０の段差部２８は平坦に形成されている。段差部２８には、ジェットポンプ６０（図１参照）、およびセンダゲージ４４が設置されている。
【００１４】
図示しないシャフトは、一端がフランジ１０に圧入され、他端がサブタンク２０に形成している挿入部２３に緩く挿入されている。挿入部２３は、サブタンク２０の側壁２２がサブタンク２０の径方向内側へ円弧状に凹んだ部分に形成されている。これにより、シャフトおよび挿入部２３はサブタンク２０の外側に突出していない。そのため、フランジ１０側からのサブタンク２０の投影面積が縮小される。フランジ１０とサブタンク２０とは図示しないスプリングにより互いに離れるように付勢されている。これにより、フランジ１０とポンプモジュール３０が収容されているサブタンク２０とは、燃料タンク２の上下方向へ相対的に往復移動可能である。したがって、燃料供給装置１が収容される燃料タンク２が温度変化による内圧の変化や燃料量の変化で膨張または収縮しても、サブタンク２０の底部は燃料タンク２の底部内壁に常に押し付けられている。
【００１５】
図１および図２に示すように、サブタンク２０の内部空間は、隔壁２４により第１室である主室１００と第２室である副室１０２とに区画されている。ポンプモジュール３０は主室１００に収容されている。ポンプモジュール３０は、燃料ポンプ３２、燃料フィルタ３４、サクションフィルタ３６およびプレッシャレギュレータ４０等を有している。燃料ポンプ３２は、内部に図示しないモータを収容しており、モータとともに回転するインペラなどの回転部材により燃料吸入力を発生し、サクションフィルタ３６からサブタンク２０内の燃料を吸引する。プレッシャレギュレータ４０は、燃料ポンプ３２が吐出し燃料フィルタ３４で異物が除去された燃料の圧力を調整する。圧力が調整された燃料は、蛇腹管４２を通りフランジ１０から燃料タンク２の外に供給される。
【００１６】
汲み上げ用の第１ジェットポンプとしてのジェットポンプ６０は、サブタンク２０の外側で流入口２６に取り付けられており、移送用の第２ジェットポンプとしてのジェットポンプ７０は副室１０２に収容されている。逆止弁２７は、主室１００の燃料が流入口２６からサブタンク２０の外側に流出することを防止する。図２に示すように、ポンプモジュール３０はサブタンク２０の一方の径方向側に寄せて主室１００に収容されている。ジェットポンプ６０およびジェットポンプ７０はサブタンク２０の他方の径方向の内側と外側とに互いに近づけて設置されている。したがって、燃料ポンプ３２からジェットポンプ６０、７０に噴出燃料を供給する経路長が短くなる。これにより、燃料ポンプ３２からジェットポンプ、６０、７０に供給される噴出燃料の圧力低下を低減できる。
【００１７】
燃料ポンプ３２のインペラ周囲に形成された空気抜き孔と、ジェットポンプ６０およびジェットポンプ７０とは、柔軟性を有する３本のナイロン管５０、およびナイロン管５０同士を接続する樹脂製の接続部材５２により接続されており、燃料ポンプ３２の昇圧部に位置する空気抜き孔からジェットポンプ６０、７０に噴出燃料が供給される。空気抜き孔ではなく、燃料ポンプ３２が昇圧した後の燃料、例えば燃料フィルタ３４を通り、プレッシャレギュレータ４０で調圧された後の燃料の一部をジェットポンプ６０、７０に供給してもよい。また、プレッシャレギュレータ４０の排出燃料を噴出燃料としてジェットポンプ６０、７０に供給してもよい。
【００１８】
サブタンク２０の外側に位置するナイロン管５０は、サブタンク２０の外壁に形成した円弧部２９（図２参照）に引っ掛けられ、円弧部２９に保持されている。燃料ポンプ３２の昇圧部からジェットポンプ６０、７０に噴出燃料を供給する経路はサブタンク２０の側壁２２の上端で折れ曲がっており、接続部材５２はこの折れ曲がり箇所である側壁２２の上端に嵌合している。接続部材５２のサブタンク２０の内側に空気穴５４が形成されており、空気穴５４と径方向反対側に３個の爪５６が形成されている。この爪５６にセンダゲージ４４の出力をフランジ１０側に送出するリード線４５が引っ掛けられている。センダゲージ４４のフロート４６は、流入口８０がサブタンク２０から突出している方向と同一方向に回転可能である。したがって、燃料タンク２内に燃料供給装置１を組み付けるときに、流入口８０およびフロート４６を同じ向きにして開口部２ａから燃料タンク２内に挿入することができる。
【００１９】
ジェットポンプ６０がノズル６２から燃料を噴出することにより、第１タンク室３の燃料は流入口２６からサブタンク２０の主室１００に供給される。また、ジェットポンプ７０がノズル７２から燃料を噴出することにより、第２タンク室４の燃料は、フィルタ８４を通り、移送配管８２、流入口８０からサブタンク２０の副室１０２に供給される。これにより、第１タンク室３および第２タンク室４内の燃料量が減少しても、サブタンク２０内は燃料で充満される。
【００２０】
ジェットポンプ７０は、ノズル７２、流入管７３および流出管７４を有しており、副室１０２の底部に向けてノズル７２から燃料を噴射する。ジェットポンプ７０は、副室１０２の深さ方向に沿って縦置きに設置されているので、ジェットポンプ７０を横置きする場合に比べ、サブタンク２０を小径化できる。
【００２１】
流入管７３は、副室１０２でサブタンク２０の内壁に嵌合している。流入管７３は流入口８０と連通しており、流出管７４は副室１０２に開口している。第２タンク室４の燃料は、ジェットポンプ７０が噴出する燃料により吸引され、移送配管８２から流入口８０、流入管７３、流出管７４を通り副室１０２に供給される。
【００２２】
図４に示すように、流出管７４は、その外壁に径方向反対側に突出する突起７５を有している。サブタンク２０は、副室１０２の底部から互いに向き合って突出している支持板２５を有している。支持板２５には上方から幅の狭まる嵌合凹部２５ａが形成されており、この嵌合凹部２５ａに流出管７４の突起７５が嵌合する。嵌合凹部２５ａの底は開口側が狭くなった円状に形成されているので、一旦嵌合凹部２５ａに突起７５が嵌合すると、突起７５は嵌合凹部２５ａから抜けにくい。
【００２３】
また、ジェットポンプ７０が燃料を噴出する副室１０２の底部には、サブタンク２０により燃料溜まり１０４が形成されている。したがって、例えばエンジン始動時においてジェットポンプ７０のノズル７２周囲に燃料が充満されていない場合にも、エンジン始動にともない燃料ポンプ３２が作動し燃料ポンプ３２から供給される燃料をノズル７２から噴出することにより燃料溜まり１０４に速やかに燃料が溜まりノズル７２の周囲を充満する。ジェットポンプ７０は、ノズル７２の周囲に燃料が充満しリキッドシールが形成されることにより吸引力を発生するので、ジェットポンプ７０の燃料噴出方向に燃料溜まり１０４を形成したことにより、エンジン始動時において、第２タンク室４の燃料を速やかにサブタンク２０内に供給できる。
【００２４】
次に、燃料供給装置１の作動について説明する。燃料ポンプ３２が作動しているとき、燃料ポンプ３２で昇圧された燃料は、プレッシャレギュレータ４０で調圧され、蛇腹管４２を通りエンジン側に供給される。ジェットポンプ６０、７０には、燃料ポンプ３２の空気抜き穴からナイロン管５０、接続部材５２、ナイロン管５０を通って昇圧途中の燃料の一部が供給される。ジェットポンプ６０は、この燃料を噴出することにより吸引力を発生して第１タンク室２の燃料を吸引し、流入口２６からサブタンク２０内に供給する。燃料ポンプ３２からジェットポンプ６０に供給される燃料は、僅かではあるが空気穴５４から漏れ出る。しかし、空気穴５４がサブタンク２０の内側に位置しているので、空気穴５４から漏れた燃料はサブタンク２０内に戻る。
【００２５】
燃料ポンプ３２から供給される燃料をジェットポンプ７０がノズル７２から噴出すると、第２タンク室４の燃料は移送配管８２、流入口８０を通って吸引され副室１０２に供給される。副室１０２に流入した燃料は隔壁２４を越え主室１００に流入する。
【００２６】
エンジンの停止により燃料ポンプ３２が停止すると、空気穴５４はサブタンク２０の側壁２２の上端近傍に位置しているので、接続部材５２の空気穴５４から空気が進入し、ナイロン管５０内の燃料が排出される。したがって、燃料ポンプ３２が停止しても、燃料ポンプ３２の昇圧部からナイロン管５０、接続部材５２、ナイロン管５０を通りジェットポンプ６０、７０からサブタンク２０の主室１００の燃料がサブタンク２０の外側に流出することを防止できる。さらに、逆止弁２７は、流入口２６を通り主室１００の燃料がサブタンク２０の外に流出することを防止する。したがって、燃料ポンプ３２が停止しても主室１００の燃料の液面高さは低下しない。
【００２７】
副室１０２の燃料の液面高さが第２タンク室４の液面高さよりも高い場合、燃料ポンプ３２が停止すると、副室１０２の燃料は、流出管７４、流入管７３、流入口８０、移送配管８２を通りサブタンク２０から第２タンク室４に流出する。しかし、主室１００は隔壁２４により副室１０２と仕切られているので、主室１００の燃料は隔壁２４を越えて副室１０２に流入しない。したがって、主室１００の燃料が副室１０２から流入口８０を通りサブタンク２０の外部に流出することを防止できる。つまり、隔壁は、主室１００の燃料が流入口８０を通りサブタンク２０の外部に流出することを防止する逆流防止手段である。
【００２８】
隔壁２４を形成してサブタンク２０内の空間を主室１００と副室１０２に区画する以外にも、例えば、第２タンク室４からサブタンク２０に燃料を供給する経路中に、サブタンク２０からサブタンク２０の外側に燃料が逆流することを防止する逆止弁を逆流防止手段として設置してもよい。逆止弁を設置する位置は、第２タンク室４からサブタンク２０に移送する燃料量の効率を考慮し、ジェットポンプ７０のノズル７２の下流側に設置することが望ましい。
【００２９】
以上説明した上記実施形態では、サブタンク２０内に移送用のジェットポンプ７０を収容したので、燃料ポンプ３２からジェットポンプ７０に供給される燃料はサブタンク２０内に噴出される。したがって、例えば車両が傾いたり、旋回することにより第１タンク室３および第２タンク室４からサブタンク２０内に燃料が供給されない状態になっても、ポンプモジュール３０からエンジン側に燃料を供給して減少する以外に、サブタンク２０内の燃料の減少を極力低減できる。
【００３０】
また、第２タンク室４から第１タンク室３のサブタンク２０に燃料を移送する移送配管８２が燃料タンク２内に設置されているので、移送配管８２を燃料タンク２の外側を通す場合に比べ、燃料タンク２に形成される開口の数が減少する。これにより、燃料タンク２内の蒸発燃料が燃料タンク２の外に漏れることを防止するシール箇所が減少する。
【００３１】
上記実施形態では、ジェットポンプ７０を縦置きしたが、ジェットポンプ７０を横置きすることも可能である。この場合、ジェットポンプ７０のノズル７２を副室１０２の上方に設置することにより、燃料ポンプ３２が停止しても副室１０２の燃料の液面位置を高く保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す断面図である。
【図２】図１のII方向矢視図である。
【図３】鞍型の燃料タンク内に燃料供給装置を収容している状態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は移送用のジェットポンプとサブタンクとの組み付け構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 燃料供給装置
２ 燃料タンク
３ 第１タンク室
４ 第２タンク室
２０ サブタンク
２４ 隔壁（逆流防止手段）
３０ ポンプモジュール
３２ 燃料ポンプ
６０ ジェットポンプ（汲み上げ用）
７０ ジェットポンプ（移送用）
８０ 流入口
８２ 移送配管
１００ 主室（第１室）
１０２ 副室（第２室）
１０４ 燃料溜まり

Claims (10)

1. 複数のタンク室を有する燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外に供給する燃料供給装置であって、
   前記複数のタンク室のうちの第１タンク室に設置され、隔壁により内部空間を主室と副室とに区画し、周方向の側壁の一部が径方向内側に凹んだ段差部を有しているサブタンクと、
   前記サブタンクの一方の径方向側に寄せて前記主室に収容され前記サブタンク内の燃料を吸引し昇圧するポンプモジュールと、
   前記第１タンク室に設置され、ノズルから燃料を噴出することにより吸引力を発生し、前記第１タンク室の燃料を前記サブタンク内に供給する第１ジェットポンプと、
   前記サブタンクの他方の径方向側において前記段差部と周方向にずれた位置に形成された前記副室に収容され、前記第１ジェットポンプの前記ノズルとは別のノズルから燃料を噴出することにより吸引力を発生し、前記複数のタンク室のうちの第２タンク室の燃料を前記サブタンク内に供給する第２ジェットポンプと、
   前記段差部に設置され、前記サブタンク内の液面高さを計測するセンダゲージと、
   を備えることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記第２タンク室の燃料が前記サブタンク内に流入する流入口から前記サブタンク内の燃料が流出することを防止する逆流防止手段を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
3. 前記第２ジェットポンプが発生する吸引力により前記第２タンク室の燃料を前記サブタンク内に移送する移送配管は、前記燃料タンク内に設置されていることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
4. 前記第２ジェットポンプは前記サブタンクの底部に向けて燃料を噴出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の燃料供給装置。
5. 前記サブタンクの底部は前記第２ジェットポンプが噴出する燃料を受ける燃料溜まりを形成していることを特徴とする請求項４記載の燃料供給装置。
6. 前記センダゲージのフロートは、前記第２タンク室の燃料を前記サブタンク内に流入する流入口が前記サブタンクから外側に突出している方向と同一方向に回転することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の燃料供給装置。
7. 前記第１ジェットポンプおよび前記第２ジェットポンプに燃料を供給する経路は、前記サブタンクの上壁に嵌合する接続部材を有しており、前記接続部材の前記サブタンクの内側に空気孔が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の燃料供給装置。
8. 前記ポンプモジュールの燃料昇圧部に設けられた空気抜き孔から供給される燃料、あるいは前記ポンプモジュールが昇圧した後の燃料を、前記第１ジェットポンプおよび前記第２ジェットポンプに供給することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の燃料供給装置。
9. 前記サブタンクの他方の径方向側に前記第１ジェットポンプが設置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の燃料供給装置。
10. 前記第１ジェットポンプは前記段差部に設置されていることを特徴とする請求項９記載の燃料供給装置。

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