JP3894248B2 - 弁装置及びそれを用いた燃料タンク - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鞍形タンクなどの複数の燃料貯蔵部を有する燃料タンクに備えると有効な弁装置およびそれに用いた燃料タンクに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、二槽式の燃料タンク内に蓄えられる燃料を制御する装置として、特開昭62−142872号公報に開示されるように、電磁弁を用いて最適な各二槽の液面を制御する二槽式燃料タンク液面制御装置が知られている。
この二槽式燃料タンクの液面制御装置は、燃料タンク内に設けられる電動式燃料ポンプが、1個の電動機により駆動され、燃料系システムに燃料を圧送する第1のポンプと、上記二槽間に燃料を移送する第2のポンプとを備える。この第1のポンプの吸込口側であって上記二槽間に燃料を移送する移送管路上に三方電磁弁を設け、上記各槽の液を検出する2個の液位検出装置を設け、上記各々の液位検出信号の大きさによって上記三方電磁弁を制御する制御回路を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の二槽式燃料タンクの液面制御装置によると、2つの液位検出装置により各々の液位を検出し、この液位検出信号の大きさによって三方電磁弁を制御することにより、二槽間の液位を調節している。
このため、電磁弁による開閉動作によって移送管路の燃料の流通および遮断を切り換える構成であるから、高価な電磁弁の使用により高コストになるという問題がある。
【0004】
本発明の目的は、電磁弁を用いることなしに、燃料と空気の比重の大きさ及び二槽式燃料タンクの各槽のヘッド差を利用して、弁開閉可能にした安価な弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、複数の燃料貯蔵部の燃料液位が均等になるように単一のポンプで燃料を吸入可能にした弁装置を提供することにある。
【0005】
本発明のさらに他の目的は、空気と燃料の比重及び二槽式燃料タンクの各槽のヘッド差の相違によって、液位の低い燃料貯蔵部に連通する通路を閉塞し、液位の高い燃料貯蔵部に連通する通路を開放することによって、簡単な構成で燃料の液位を均等に保つ弁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記載の弁装置によると、燃料と空気の比重の大きさ及び二槽式燃料タンクの各槽のヘッド差を利用して、高圧側から低圧側へ弁体が移動し、この弁体が、第1燃料通路と排出通路とを遮断、第2燃料通路と排出通路とを遮断する。このため、低圧側の燃料通路が閉塞され、高圧側の燃料通路が開放されることによって、高圧側の燃料通路から排出通路へ燃料が吸引される。したがって、液位の高い側の燃料が液位の低い側の燃料よりも先に消費されるため、圧力差が小さくなる方向に燃料が排出通路から排出される。
【0007】
本発明の請求項2記載の弁装置によると、第1の吸込口と分岐部と第2の吸込口とは直状に形成されるため、簡単な形状で、第1の吸込口または第2の吸込口のいづれか一方を閉弁状態にすることができる。
本発明の請求項3記載の弁装置によると、排出口の入口側に弁体の排出通路側への移動を規制をするシート部を有するため、排出通路は常に開放状態に構成することができ、この排出通路は常に第1燃料通路または第2燃料通路と連通状態にすることができる。
【0008】
本発明の請求項4記載の燃料タンクによると、燃料タンクに蓄えられる燃料の液位の相対的に高い側の燃料貯蔵部の内部と燃料通路と分岐室と排出通路とを開放状態とし、低い側の燃料貯蔵部の内部と燃料通路と分岐室と排出通路とを閉塞状態とするため、液位の高い側から排出通路側へ燃料を燃料ポンプにより吸い上げることができる。このため、液位の高い液面をもつ燃料が優先的に燃料ポンプに吸い込まれることから、複数の燃料タンク貯蔵部から燃料が均等に燃料ポンプに供給することができる。したがって、複数の燃料貯蔵部から燃料をバランスよく均等に消費することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施の形態を示す実施例について図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
本発明の弁装置を適用した第1実施例の燃料タンクを図8に示す。
【0010】
鞍形燃料タンク11は、プライマリ側貯蔵部2とセカンダリ側貯蔵部3とを連通部4が接続している。プライマリ側貯蔵部2の内底面42とセカンダリ側貯蔵部3の内底面43との地位は同等であるが、連通部4の内底面44はこれらの内底面42、43よりも高い位置(地位)にある。プライマリ貯蔵部2の内部に燃料ポンプ8が収容されている。この燃料ポンプ8の燃料吸込口9はプライマリ側貯蔵部2の内底面42に近い位置にある。これは、プライマリ側貯蔵部2に蓄えられる燃料の液位が低い位置にある場合でも限りなく少量残存量になるまで燃料を吸入可能にするためである。燃料ポンプ8の吸込口9の入口側に弁装置21が設けられている。
【0011】
弁装置21は、図1〜図4に示すような構成を備える。弁装置21は弁ボディ30とボール状の弁体31とからなる。弁ボディ30は、プライマリ側貯蔵部2の燃料を吸い込む第1の吸込口22と、セカンダリ側貯蔵部3の燃料を吸い込む第2の吸込口23と、これらの第1吸込口22と第2吸込口23とを接続する分岐部26と、分岐部26から吸い込んだ燃料を燃料ポンプ8に供給するための排出口24とからなる。第1の吸込口22と分岐部26と第2の吸込口23とは内部に直状に燃料通路32と分岐室25と燃料通路33とを有し、分岐室25に弁体31を収容する。排出口24の内部の排出通路34は、その軸線が燃料通路32、33の軸と直交する関係にある。そして排出通路34は分岐室25が連通する。この排出通路34と分岐室25との間に弁体31の抜け止め作用を有するシート部29が形成される。
【0012】
分岐室25の内部は弁体31の移動を許容する十分に大きな空間からなり、分岐室25の燃料通路32側に第1弁座27を有し、これに対向する位置で燃料通路33側に第2弁座28を有する。図1に示す状態は第2弁座28にボール状の弁体31が当接する状態である。この状態で分岐室25と燃料通路33とは弁閉状態にある。また第1弁座27に弁体31が当接した状態にあるのが図4に示す状態である。この状態では第1の燃料通路32と分岐室25とが弁体31により遮断されている。
【0013】
第2の吸込口23は、図8に示すように、連通管6の一方の端部36が接続され、他方の端部37はフィルタ5に接続されている。
セカンダリ側貯蔵部3の内部においては、フィルタ5がセカンダリ貯蔵部3の内底面43に近い位置に設けられている。これは、セカンダリ側貯蔵部3内に蓄えられる燃料が少量の残存量になるまでフィルタ5および連通管6および弁装置21を通して燃料ポンプ8により燃料を吸い込み可能にするためである。フィルタ5は、セカンダリ側貯蔵部3の内部に蓄えられる燃料を濾過する。したがってセカンダリ側貯蔵部3内の燃料中の異物はこのフィルタ5で除去されるため、連通管6から弁装置21および吸込口9を通して燃料ポンプ8に供給される燃料中には異物は除去された状態にある。
【0014】
シート部29は、図2に示すように、十字状の部材であり、排出口24とシート部29との隙間部が燃料通路となり分岐室25と排出通路34とを連通する。シート部29は弁体31が排出通路34側に移動するのを規制する役割がある。この第1実施例によると、図8に示すように、鞍形燃料タンク11内のプライマリ側貯蔵部2とセカンダリ側貯蔵部3の液面高さが異なると、例えばプライマリ側貯蔵部2の液面がセカンダリ側貯蔵部3の液面よりも高い位置にあると、弁体31の第1の吸込口22側の圧力と第2の吸込口23との圧力との間に圧力差が発生する。この場合、弁体4は、図1に示すように、第2の弁座28に当接し、第2の吸込口23の内部の燃料通路33を閉塞する。このため、燃料ポンプ8は、プライマリ側の第1の吸込口22側の燃料通路32を通してのみ分岐室25および排出通路34を経て燃料を吸い込む。すると、この燃料の吸い込み後、プライマリ側貯蔵部2の液面が下がることになる。つまりプライマリ側貯蔵部2の燃料の液面はセカンダリ側貯蔵部3の液面位置に近い位置まで下がることにより、プライマリ側貯蔵部2とセカンダリ側貯蔵部3の液面位置をほぼ同じ高さに保つ。
【0015】
一方、プライマリ側貯蔵部2よりもセカンダリ側貯蔵部3側の液面位置が高い場合にはセカンダリ側貯蔵部3から燃料が第2の吸込口23の燃料通路33、分岐室25および排出通路34を通して燃料ポンプ8に燃料が吸い込まれるため、セカンダリ側貯蔵部3の燃料が消費されてプライマリ側貯蔵部2の液面位置に近づくことによりプライマリ側貯蔵部2とセカンダリ側貯蔵部3の燃料残存量の液面位置がほぼ同じ高さに近づく。このようにしてプライマリ側貯蔵部2またはセカンダリ側貯蔵部3のどちらか一方に燃料残量が過ぎることを防止することができる。
【0016】
この第1実施例では、燃料と空気の比重の差及び二槽式燃料タンクの各槽のヘッド差によって、弁体31が第1弁座23の当接位置または第2弁座28の当接位置にあるか、あるいは弁体31が両弁座27、28からの離間位置に浮遊した位置にある。
この第1実施例によると、複数の燃料貯蔵部がある場合、これらの複数の燃料貯蔵部の燃料残存量が均等に保たれるため、一部の燃料貯蔵部の燃料残存量が過度に少なくなるということが防止され、燃料タンク内に燃料が残存するのにもかかわらず燃料ポンプが空転するという事態を確実に回避することができる。
【0017】
(第2実施例)
本発明の第2実施例を図5、6、7に示す。
この第2実施例は、弁装置41のシート部49の十文字の位置を変更した例である。シート部49は、十字の方向が十字の水平面状で図2に示す位置よりも45゜回転した位置に変更した例である(図5参照)。
【0018】
その他の構成については第1実施例と同様であるので、その説明および作用効果の説明を省略する。
この第2実施例によると、鞍形燃料タンク11のプライマリ側貯蔵部2またはセカンダリ側貯蔵部3の一方の側に燃料が残存するのに燃料ポンプが空転するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による弁装置の断面図である。
【図2】図1に示すII方向矢視図である。
【図3】図1に示すIII 方向矢視図である。
【図4】本発明の第1実施例の作用説明図である。
【図5】本発明の第2実施例による図2に対応する平面図である。
【図6】本発明の第2実施例による図3に対応する側面図である。
【図7】本発明の第2実施例による図4に対応する断面図である。
【図8】本発明を適用した鞍形燃料タンクシステムの概略構成図である。
【符号の説明】
1 タンク本体
2 プライマリ側貯蔵部
3 セカンダリ側貯蔵部
4 連通部
6 連通管
8 燃料ポンプ
9 吸込口
10 供給管
11 鞍形燃料タンク
21 弁装置
22 第1の吸込口
23 第2の吸込口
24 排出口
25 分岐口
26 分岐部
27 第1弁座
28 第2弁座
29 シート部
30 弁ボディ
31 弁体
32、33 燃料通路
34 排出通路
41 弁装置

Claims (4)

  1. 内部に分岐室を有する分岐部と、
    前記分岐室に連通する第1燃料通路を内部に有し、前記分岐部に接続される第1の吸込口と、
    前記分岐室に連通する第2燃料通路を内部に有し、前記分岐部に接続される第2の吸込口と、
    前記分岐室に連通する排出通路を内部に有し、前記分岐部に接続される排出口と、
    前記分岐室に収容され、前記第1燃料通路と前記排出通路とを遮断可能または前記第2燃料通路と前記排出通路とを遮断可能な弁体とを備え
    前記第1燃料通路は、複数の燃料貯蔵部を有する二槽式燃料タンクのうち一方の燃料貯蔵部と連通し、
    前記第2燃料通路は、前記二槽式燃料タンクのうち他方の燃料貯蔵部と連通し、
    前記弁体は、前記一方の燃料貯蔵部の燃料ヘッドと前記他方の燃料貯蔵部の燃料ヘッドとのヘッド差により前記分岐室内を移動することで、前記第1燃料通路の遮断と前記第2燃料通路の遮断とを切り換えるように構成されていることを特徴とする弁装置。
  2. 前記第1の吸込口と前記分岐部と前記第2の吸込口とは直状に形成されることを特徴する請求項1記載の弁装置。
  3. 前記排出口の入口側に前記弁体の前記排出通路側への移動を規制するシート部を有することを特徴とする請求項1記載の弁装置。
  4. 一方の燃料貯蔵部、他方の燃料貯蔵部、および前記一方の燃料貯蔵部と前記他方の燃料貯蔵部との各内底面より高位の内底面を有する連通部を有するタンク本体と、
    前記一方の燃料貯蔵部に収容される請求項1、2または3記載の弁装置と、
    前記第2の燃料通路と前記他方の燃料貯蔵部の内部とを連通する連通管とを備えたことを特徴とする燃料タンク。
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