JP4597355B2

JP4597355B2 - 自動車用の燃料供給モジュール

Info

Publication number: JP4597355B2
Application number: JP2000387370A
Authority: JP
Inventors: クレップナーシュテファン; キューンミヒャエル; ガーバウアーヴォルフガング; ヴァールオリヴァー; シュレッケンベルガーディーター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: CN1183321C; DE19961923A1; FR2802978A1; KR20010067450A; CN1308185A; US6457945B2; BR0006278A; US20010026760A1; FR2802978B1; JP2001207929A; RU2256089C2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の燃料供給モジュールであって、自動車の燃料貯蔵タンク内に配置された貯蔵容器が設けられており、該貯蔵容器内に供給装置が配置されていて、この供給装置によって燃料が貯蔵容器から自動車の内燃機関に供給されるようになっており、前記供給装置が、駆動部と、流体ポンプ若しくはタービン形ポンプ（Ｓｔｒｏｅｍｕｎｇｓｐｕｍｐｅ）として構成されたポンプ部とを有していて、該ポンプ部が、燃料を供給するための少なくとも１つの流れ通路と協働する回転駆動せしめられる羽根車を有しており、さらにジェットポンプ（Ｓｔｒａｈｌｐｕｍｐｅ）が設けられていて、該ジェットポンプが、供給装置のポンプ部の流れ通路に接続されていて、該流れ通路を通って燃料が燃料貯蔵タンクから貯蔵容器内に供給される形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の燃料供給モジュールは、アメリカ合衆国特許第５３３０４７５号明細書により公知である。この公知の燃料供給モジュールは、自動車の燃料貯蔵タンク内に配置された貯蔵容器を有しており、この貯蔵容器内に供給装置が配置されていて、この供給装置によって燃料が貯蔵容器から自動車の内燃機関に供給されるようになっている。供給装置は、駆動部と、流体ポンプとして構成されたポンプ部とを有している。ポンプ部は、回転駆動せしめられる羽根車を有していて、この羽根車は、燃料を供給（圧送）するための少なくとも１つの流れ通路と協働し、この際に、流れ通路内に羽根車の回転方向で、供給された燃料の圧力が上昇せしめられる。燃料供給モジュールは、さらにジェットポンプを有していて、該ジェットポンプはポンプ部の流れ通路に接続されており、それによってジェットポンプに、ポンプ部によって圧送される燃料の一部が駆動燃料量として流入するようになっている。ジェットポンプと流れ通路との接続は、流れ通路のガス抜き開口を介して行われ、このガス抜き開口によって、ポンプ部の駆動時に燃料が強く加熱されることに基づいて生じる、燃料圧送に不都合な影響を与えるキャビテーション（気泡）が、流れ通路から漏れ出るようになっている。しかしながら、ガス状の燃料又は、ガス状の燃料と液状の燃料との混合気によって、ジェットポンプの最適な駆動は不可能である。ジェットポンプは、公知の燃料供給モジュールにおいては、供給装置の下側でこの供給装置と貯蔵容器の底部との間に配置されており、これによって燃料供給モジュールの構造高さが大きくなり、従って燃料供給モジュールを扁平な貯蔵タンクに組み付けることはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、以上述べたような従来技術の欠点を取り除くことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明によれば、ジェットポンプが供給装置の横に隣接して配置されていて、貯蔵容器の底部に沿って延びる通路を介してポンプ部の流れ通路に接続されている。
【０００５】
【発明の効果】
本発明の特徴を有する燃料供給モジュールは、その構造高さが減少され、それによって扁平な燃料貯蔵タンクに組み付けることができるという利点を有している。
【０００６】
従属請求項に記載した手段によって、本発明による燃料供給モジュールの有利な実施態様及び変化実施例が可能である。請求項２に記載した構成によって、燃料供給モジュールの構造高さを特に小さくすることができる。請求項４に記載した構成によって、閉鎖部材及び貯蔵容器の底部並びに通路の簡単な製造が可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例を用いて具体的に説明する。
【０００８】
図１乃至図６に示した、自動車のための燃料供給モジュールは、自動車の燃料貯蔵タンク１０内に配置された鉢形の貯蔵容器１２を有している。この貯蔵容器１２は、貯蔵タンク１０に対して著しく小さい容積を有していて、貯蔵タンク１０の底部上に載っている。貯蔵容器１２は、底部１４と、例えばほぼ円筒形状の周壁１６とを有しており、この場合、底部１４と周壁１６とは一体的に又は別個に、互いに密に接続された部分として構成されていてよい。貯蔵容器１２は有利な形式で燃料に対して耐性のプラスチックより成っていて、適当な製造方法例えば射出成形によって製造されている。貯蔵容器１２内には供給装置１８が配置されており、この供給装置１８によって燃料が貯蔵容器１２から自動車の内燃機関の噴射装置に供給される。供給装置１８は詳しく示されていない形式で貯蔵容器１２内で固定されている。
【０００９】
供給装置１８は、有利には電動モータとして構成された駆動部２０とポンプ部２２とを有しており、これらの部分は共通のケーシング内に配置されている。供給装置１８は、貯蔵容器１２内に配置されており、この供給装置１８の長手方向軸線１９が少なくともほぼ垂直に延びていて、ポンプ部２２は、貯蔵容器１２の底部１４に対して小さい間隔を保って配置されている。ポンプ部２２は、タービン形ポンプ特に側方通路型ポンプ（Ｓｅｉｔｅｎｋａｎａｌｐｕｍｐｅ）として構成されている。ポンプ部２２は、駆動部２０によって回転駆動される羽根車２４を有しており、この羽根車２４の外周部に多数のベーンが形成されている。羽根車２４はポンプ室内に配置されており、このポンプ室は、一方では供給装置１８の吸込みカバー２６によって制限されていて、他方では駆動側２０に向かって中間ケーシング２８によって制限されている。吸込みカバー２６と中間ケーシング２８とは、例えばプラスチック、金属又はセラミックより成っている。羽根車２４に向いた吸込みカバー２６の端面側及び中間ケーシング２８の端面側には、それぞれ１つの環状で溝状の流れ通路３０若しくは３２が形成されている。これらの流れ通路３０，３２は、ポンプ部２２の吸込み側と圧力側との間の仕切りを確実にするために、外周部で中断されている。吸込みカバー２６に形成された流れ通路３０内において、羽根車２４の回転方向で見てその始端部に、吸込みスリーブ内で供給装置１８の外側に通じる吸込み開口３４が開口している。中間ケーシング２８内に形成された流れ通路３２から、羽根車２４の回転方向で見てその端部領域に吐出開口３６が通じている。供給装置１８が駆動されると、供給装置１８のポンプ部２２が吸込み開口３４を介して燃料を貯蔵タンク１２から吸込んで、この燃料を圧力を高めながら流れ通路３０，３２内で吐出開口３６に送り、この吐出開口３６によって燃料はポンプ部２２から吐出されて、駆動部２０を貫流し、この駆動部２０から内燃機関の噴射装置に達する。
【００１０】
吸込みカバー２６は、吸込み開口３４以外に、流れ通路３０内に開口する別の開口３８を有している。開口３８は、吸込み開口３４が開口する流れ通路３０の始端部と、羽根車２４の回転方向で見て流れ通路３０の終端部との間の周方向領域で流れ通路３０内に開口している。開口３８が流れ通路３０内に開口している周方向領域は特に、ここで、供給された燃料の充分な圧力上昇が存在し、この圧力上昇によって、燃料がここで流動せしめられて、キャビテーション（気泡）が発生しないように選択されている。
【００１１】
図１乃至図３には、第１実施例による燃料供給モジュールが示されている。貯蔵容器１２内には、側方で供給装置１８の隣にジェットポンプ（Ｓｔｒａｈｌｐｕｍｐｅ）４０が配置されており、このジェットポンプ４０は、燃料を貯蔵タンク１０から貯蔵容器１２に搬送し、それによってここで、供給装置１８が吸込むことができる充分な燃料ストックを形成するために使用される。ジェットポンプ４０は、貯蔵容器１２の底部１４内に形成された通路４２を介して供給装置１８の吸込みカバー２６の開口３８に接続されている。底部１４は有利にはプラスチックより成っていて、適当な製造方法例えば射出成形によって製造されている。底部１４は少なくともほぼ平らに構成されていて、少なくともほぼ水平に配置されている。通路４２は、底部１４を隆起させることによって形成されているので、底部１４は通路４２の領域内で、その他の領域よりも厚く構成されている。底部１４は、貯蔵容器１２の周壁１６と一体的に構成されているか又は別個の部分として構成されており、この別個の部分は貯蔵容器１２の周壁１６と後作業によって気密に、例えばプレス結合、係止結合又は接着或いは溶接によって結合されている。
【００１２】
底部１４は開口３８の領域内で、通路４２内に開口する開口４４を有していて、この場合、開口４４内及び吸い込みカバー２６の開口３８内にスリーブ４６が差し込まれており、このスリーブ４６を介して通路４２が開口３８に及びひいては流れ通路３０に接続されている。選択的に、底部１４に又は吸込みカバー２６に、スリーブが一体成形されていてもよい。このスリーブは、開口３８内に又は開口４４内に差し込まれている。底部１４にはジェットポンプ４０のためのノズル４８が配置されていて、特に一体成形されており、このノズル４８内に通路４２が開口していて例えば上方に向いていて、この場合、ノズル４８の長手方向軸線はほぼ垂直に延びている。ノズル４８は、別の任意の状態に配列されていてもよい。例えばノズル４８は水平であってもよいし、又は水平線と垂直線との間で傾けられていてもよい。底部１４からはさらに、ノズル４８に対してほぼ同軸的にしかもノズル４８を取り囲んで上方に突き出る付加部４９が形成されている。この付加部４９に吸い上げ管若しくはスタンドパイプ５０が差し込まれており、このスタンドパイプ５０は、ジェットポンプ４０のノズル４８に対応して整列されていて、図示の実施例ではほぼ垂直に配置され、その開口部は貯蔵容器１２の上縁部付近に配置されている。スタンドパイプ５０は、付加部４９内で、プレス結合、係止結合又は接着或いは溶接によって固定されている。ノズル４８とスタンドパイプ５０との間にはジェットポンプ４０の混合領域が形成されており、この混合領域は、付加部４９及びスタンドパイプ５０に形成された開口５１を介して貯蔵タンク１０に結合されている。
【００１３】
ジェットポンプ４０と供給装置１８との間に逆止弁５２が配置されており、この逆止弁５２はジェットポンプ４０に向かって開放している。底部４０には、逆止弁５２を受容するための受容部５３が配置されており、この受容部５３は、特に一体成形されていて、上方に突き出る付加部として構成されている。この付加部若しくは受容部５３内には、横断面が小さい別の付加部５４を通って上方に延びる弁座が形成されており、この弁座は、供給装置１８から逆止弁５２に延びる通路４２の部分区分と、逆止弁５２からからジェットポンプ４０に通じる通路４２の部分区分との間の結合部を形成している。逆止弁５２は弁部材５６を有しており、この弁部材５６は弁座５４と協働し、プレロード（予圧）をかけられた閉鎖ばね５７によって弁座５４に押し付けられる。閉鎖ばね５７は、弁部材５６と、付加部５３に差し込まれたキャップ５８との間で緊締されている。キャップ５８はプレス結合、係止結合又は接着或いは溶接によって付加部５３に固定されている。図３には底部１４の横断面が図示されており、この底部１４内に通路４２が延びていることが示されている。通路４２は、図３に示されているように供給装置１８に対してほぼ半径方向に、またジェットポンプ４０に対してほぼ直線的に延びている。これによってジェットポンプ４０は、供給装置１８の隣に配置されていて、貯蔵容器１２の底部１４に沿って及び底部１４の平面内に延びる通路４２を介して、ポンプ部２２の流れ通路３０に接続されている。
【００１４】
次に燃料供給モジュールの機能について説明する。供給装置１８を駆動すると、供給装置１８のポンプ部２２内に燃料が貯蔵容器１２から吸い込まれ、流れ通路３０，３２内で圧力が形成される。流れ通路３０内で供給される燃料の一部は、開口３８を通ってスリーブ４６を介して通路４２内に達する。通路４２内では、燃料の圧力が逆止弁５２の弁部材５６に作用し、この弁部材５６を弁座５４から持ち上げて、燃料はさらに通路４２を通ってジェットポンプ４０に達する。燃料は、ノズル４８を通って噴射流に集束される。この噴射流は、前記混合領域で開口５１を通って燃料を貯蔵タンク１０から連行し、この燃料をスタンドパイプ５０を介して貯蔵容器１２内に供給する。流れ通路３０に関連した開口３８の位置は、羽根車２４の回転方向で見て、燃料がどの程度の圧力でジェットポンプ４０の通路を通って供給されるかを決定する。開口３８が、周方向で見て流れ通路３０の端部により近くに配置されればされる程、ジェットポンプ４０によって貯蔵容器１２内に供給される燃料の量がより大きくなる。ジェットポンプ４０による貯蔵容器１２内への燃料供給は、供給装置１８のポンプ部２２による燃料供給の開始と共に開始される。
【００１５】
供給装置１８が作動されないと、供給装置１８の吸込みカバー２６内の吸込み開口３４を介して、貯蔵容器１２内に存在する燃料のハイドロスタティックな（流体静力学的な）圧力が、流れ通路３０内でも、また開口３８を介して通路４２内でも作用する。逆止弁５２の閉鎖ばね５７の閉鎖力は、これが貯蔵容器１２内の燃料の静力学的な圧力によって開放しないように規定されているので、貯蔵タンク１０内の充填レベルが貯蔵容器１２内の充填レベルよりも低い時に、貯蔵容器１２がジェットポンプ４０の開口５１を介して排出されることは避けられる。他方では、供給装置１８が、流れ通路３０から通路４２内に流れる燃料の圧力によって駆動される際には、逆止弁５２の弁部材５６が逆止弁５２の弁部材５６を閉鎖ばね５７のばね力に抗して弁座５４から持ち上げられなければならない。
【００１６】
図４には、第２実施例による燃料供給モジュールが示されている。この場合の基本的な構造は、第１実施例のものと同じであるが、通路４２は貯蔵容器１２の底部１１４内だけに形成されているのではなく、底部１１４と、この底部１１４に結合された閉鎖部材６０とが協働して形成されている。この場合、底部１１４は、その上側がほぼ平らに構成されていて、底部１１４の上側に閉鎖部材６０が載っていて、この底部１１４と例えば接着又は溶接によって結合されている。閉鎖部材６０は、有利には底部１１４と同様にプラスチックより成っていて、例えば射出成形によって製造されている。閉鎖部材６０の、底部１１４に向いた側の下側には、溝状の凹部６２が形成されており、この凹部６２は、閉鎖部材６０が底部１１４上に載せられた後で、底部１１４と共に通路４２を形成する。閉鎖部材６０はその上側が、第１実施例による底部１１４と同様に構成されていて、開口４４を有していて、該開口４４は、スリーブ４６を介して供給装置１８の吸込みカバー２６の開口に結合されている。閉鎖部材６０には、ジェットポンプ４０のためのノズル４８と、このノズル４８を取り囲む付加部４９とが一体成形されており、この付加部４９内にスタンドパイプ５０が差し込まれている。ジェットポンプ４０と供給装置１８との間で閉鎖部材６０には、逆止弁５２のための受容部５３が一体成形されており、この受容部５３の弁部材５６は、この弁部材５６とキャップ５８との間に緊締された閉鎖ばね５７によって弁座５４に押し付けられる。第２実施例による燃料供給モジュールの機能は、第１実施例のものと同じである。しかしながら第２実施例による燃料供給モジュールにおける底部１１４及び閉鎖部材６０は、第１実施例による底部１４よりも簡単に製造可能である。何故ならば、この底部１１４及び閉鎖部材６０内に中空室を形成する必要はなく、通路４２は閉鎖部材６０を底部１１４と接合することによって形成されるからである。ジェットポンプ４０は、底部１１４に沿って、しかも少なくともほぼ底部１１４平面内に延びる通路４２を介して、供給装置１８のポンプ部２２の流れ通路３０と接続されている。
【００１７】
選択的に、前記第２実施例による燃料供給モジュールにおいては、底部１１４もその上側が前記閉鎖部材６０に応じて構成されていてよい。この場合、底部１１４はその下側で溝状の凹部を有しており、閉鎖部材６０は底部１１４の下側からこの底部１１４に接合されていて、溝状の凹部を閉鎖して通路４２を形成している。
【００１８】
図５及び図６には、第３実施例による燃供給モジュールが示されている。燃料供給モジュールの基本的な構造は、第１実施例のものと同じであるが、ジェットポンプ４０と供給装置１８とを接続するための通路４２は、貯蔵容器１２の底部２１４に形成されているのではなく、貯蔵容器１２の底部２１４上に載っている別個の接続部材７０に形成されている。貯蔵容器１２の底部２１４は、ほぼ平らで滑らかに構成されていて、周壁１６と一体的に構成されているか又は別個の部分として周壁１６に密着結合されている。接続部材７０はプラスチックより成っていて、例えば射出成形によって製造されている。接続部材７０は、第１実施例による燃料供給モジュールの貯蔵容器１２の底部１４とほぼ同様に構成されている。接続部材７０は図６に示されているように、薄いストリップ若しくは条片として構成されていて、この条片内に通路４２が構成されている。接続部材７０はその上側で、スリーブ４６を介して通路４２を供給装置１８の吸込みカバー２６と接続するための開口４４を有している。接続部材７０はその上側でさらに、ジェットポンプ４０のノズル４８と、このノズル４８を取り囲む付加部４９とを有しており、この付加部４９内にスタンドパイプ５０が差し込まれている。接続部材７０は、その上側でさらに逆止弁５２のための受容部５３を有しており、この受容部５３に弁座５４が形成されていて、この弁座５４に向かって弁部材５６が、この弁部材５６とキャップ５８との間に緊締された閉鎖ばね５７によって押し付けられる。接続部材７０は、開口４４及び付加部４９並びに受容部５３の領域内で、これらの開口４４及び付加部４９並びに受容部５３の横断面に相当するそれぞれ１つの隆起部を有している。接続部材７０は、図６に示したように延びていて、供給装置１８からジェットポンプ４０に向かって半径方向で直線的に延びているのではなく、折れ曲がって延びている。供給装置１８の吸込みカバー２６の開口３８から、接続部材７０はまずこの開口３８に対して半径方向に、次いで逆止弁５２まで直線的に延びている。逆止弁５２とジェットポンプ４０との間で、接続部材７０は再び直線的に、しかしながら折れ曲がって延びている。これに相応して接続部材７０内の通路４２も折れ曲がって延びている。通路４２の形状は接続部材７０の相応の形状と共に、貯蔵容器１２内の種々異なる組込条件に合わせることができる。直線的な形状に構成された通路４２から、折れ曲がった又はその他の形式で形成された形状は、第１実施例及び第２実施例において設けてもよい。
【００１９】
これによって、第３実施例による燃料供給モジュールにおいても、ジェットポンプ４０は、接続部材７０内に形成された、貯蔵容器１２の底部２１４に沿って底部２１４の平面近くに延びる通路４２を介して、供給装置１８のポンプ部２２の流れ通路３０に接続されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による燃料供給モジュールの縦断面図である。
【図２】図１に示した燃料供給モジュールの供給装置のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１に示した燃料供給モジュールのIII−III線に沿った断面図である。
【図４】第２実施例による燃料供給モジュールの一部の縦断面図である。
【図５】第３実施例による燃料供給モジュールの一部の縦断面図である。
【図６】図５に示した燃料供給モジュールのVI−VI線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０燃料貯蔵タンク、１２貯蔵容器、１４底部、１６周壁、１８供給装置、１９長手方向軸線、２０駆動部、２２ポンプ部、２４羽根車、２６吸込みカバー、２８中間ケーシング、３０，３２流れ通路、３４吸込み開口、３６吐出開口、３８開口、４０ジェットポンプ、４２通路、４４開口、４６スリーブ、４８ノズル、４９付加部、５０スタンドパイプ、５２逆止弁、５３付加部、５４弁座、５６弁部材、５８キャップ、６０閉鎖部材、６２凹部、７０接続部材、１１４，２１４底部

Claims

自動車用の燃料供給モジュールであって、自動車の燃料貯蔵タンク（１０）内に配置された貯蔵容器（１２）が設けられており、該貯蔵容器（１２）内に供給装置（１８）が配置されていて、この供給装置（１８）によって燃料が貯蔵容器（１２）から自動車の内燃機関に供給されるようになっており、前記供給装置（１８）が、駆動部（２０）と、流体ポンプとして構成されたポンプ部（２２）とを有していて、該ポンプ部（２２）が、燃料を供給するための少なくとも１つの流れ通路（３０）と協働する回転駆動せしめられる羽根車（２４）を有しており、さらにジェットポンプ（４０）が設けられていて、該ジェットポンプ（４０）が、供給装置（１８）のポンプ部（２２）の流れ通路（３０）に接続されていて、該流れ通路（３０）を通って燃料が燃料貯蔵タンク（１０）から貯蔵容器（１２）内に供給される形式のものにおいて、
前記ジェットポンプ（４０）が、供給装置（１８）の横に隣接して配置されていて、貯蔵容器（１２）の底部（１４；１１４；２１４）に沿って延びる通路（４２）を介してポンプ部（２２）の流れ通路（３０）に接続されていることを特徴とする、自動車用の燃料供給モジュール。
前記通路（４２）が少なくともほぼ、貯蔵容器（１２）の底部（１４；１１４；２１４）の平面に延びている、請求項１記載の燃料供給モジュール。
前記通路（４２）が貯蔵容器（１２）の底部（１４）内に構成されている、請求項１又は２記載の燃料供給モジュール。
通路（４２）が貯蔵容器（１２）の底部（１１４）と、この底部（１１４）と密に結合された閉鎖部材（６０）との間に形成されている、請求項１又は２記載の燃料供給モジュール。
前記通路（４２）が、貯蔵容器（１２）の底部（２１４）に載せられた接続部材（７０）内に形成されている、請求項１又は２記載の燃料供給モジュール。
貯蔵容器（１２）の底部（１４）に又は閉鎖部材（６０）に又は接続部材（７０）に、ジェットポンプ（４０）のためのノズル（４８）が一体的に形成されている、請求項２から５までのいずれか１項記載の燃料供給モジュール。
供給装置（１８）のポンプ部（２２）の流れ通路（３０）とジェットポンプ（４０）との間の通路（４２）内に、ジェットポンプ（４０）に向かって開放する逆止弁（５２）が配置されており、該逆止弁（５２）がばね負荷された弁部材（５６）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料供給装置。
貯蔵容器（１２）の底部（１４）又は閉鎖部材（６０）又は接続部材（７０）に、逆止弁（５２）を受容するための受容部（５３）が一体的に成形されている、請求項７記載の燃料供給モジュール。
受容部（５３）内に、逆止弁（５２）のための弁座（５４）が一体的に形成されており、該弁座（５４）が逆止弁（５２）の弁部材（５６）と協働する、請求項８記載の燃料供給モジュール。
貯蔵容器（１２）の底部又は閉鎖部材（６０）又は接続部材（７０）に、スタンドパイプ（５０）を受容するための受容部（４９）が一体的に形成されており、該スタンドパイプ（５０）を通ってジェットポンプ（４０）が燃料を貯蔵容器（１２）内に供給する、請求項２から９までのいずれか１項記載の燃料供給モジュール。