JP4945492B2 - 燃料ポンプのニップル部保護構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の燃料タンクに設けられた燃料ポンプに燃料配管を接続するニップル部を、例えば衝突時等に生ずる上方からの荷重から保護する保護構造に関するものである。

例えば乗用車等の自動車の燃料タンクは、一般に車体後部の床下側に配置される。燃料ポンプには、上部に形成された開口から内部へ燃料ポンプが挿入され、ここからエンジンへ燃料が圧送される。通常燃料ポンプは燃料タンクの上面部に形成された開口にフランジを介して固定される。燃料ポンプの上端部には、燃料配管が接続されるニップル部が設けられる。

燃料ポンプの上部には、通常フロアパネル等の車体構造部材が配置される。例えば車両の後方衝突時に燃料タンクと車体構造部材とが相対変位して接触し、燃料ポンプ上端部から突出したニップル部が車体構造部材から押される場合がある。このとき、ニップル部自体が破損したり、また、ニップル部への荷重によって燃料ポンプと燃料タンクとの接続部が破損すると燃料が漏れるおそれがあることから、ニップル部に何らかの保護手段を設けることが要求される場合がある。

例えば、特許文献１には、このような燃料ポンプのニップル部保護構造として、ニップル部のメインチューブ下側に、燃料ポンプ上面部から突出して形成され、メインチューブを支持する保護プレートを設けることが記載されている。
特開２００５−２２０９２３号公報

しかし、特許文献１に記載された技術のように、燃料ポンプ自体によってニップルが受ける荷重を負担する場合、燃料ポンプを燃料タンク上面部の開口に固定するフランジ部に荷重が伝達されることから、荷重が大きい場合に燃料ポンプの燃料タンクへの固定箇所が破損し、燃料漏れ等が生ずるおそれがある。
これに対し、例えばフランジ部の直径方向にわたして配置されたブリッジ状の保護部材を、フランジ部の固定ボルトで共締めして固定し、荷重を燃料タンク本体側で受ける構成とすることも考えられるが、保護部材の製作や固定作業が煩雑であり生産性が損なわれてしまう。
本発明の課題は、簡素な構成によって上方からニップル部に負荷される荷重によるニップル部及び燃料ポンプ取付部の破損を防止する燃料ポンプのニップル部保護構造を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、燃料ポンプ取付開口が形成された燃料タンクと、前記燃料ポンプ取付開口から前記燃料タンク内に挿入され、前記燃料ポンプ取付開口に固定用フランジを介して固定される燃料ポンプと、前記燃料ポンプの上部に設けられ、前記燃料ポンプと前記燃料タンクの上部に配置された燃料配管とを接続するニップル部と、前記燃料配管と前記ニップル部との接続部に装着され、上方からの荷重を受ける入力面部、及び、前記荷重を前記固定用フランジより外側の前記燃料タンク上面部に伝達する脚部を有する保護カバーとを備える燃料ポンプのニップル部保護構造である。

請求項２の発明は、前記保護カバーは、前記燃料配管及び前記ニップル部が嵌め込まれる溝部を有し、前記溝部の開口部と前記脚部とは、前記ニップル部における配管接続部の中心軸回りにおける角度位置をずらして配置されることを特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造である。
請求項３の発明は、前記保護カバーは、前記燃料配管及び前記ニップル部が嵌め込まれる溝部を有し、前記溝部は、前記ニップル部と前記燃料配管との前記接続部が所定の差込完了位置まで差し込まれていない場合に前記燃料配管及び前記ニップル部の挿入を阻止する嵌合不良防止形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造である。
請求項４の発明は、前記保護カバーが衝撃緩衝性を有する弾性材料によって形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造である。

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）保護カバーが上方から受けた荷重を固定用フランジより外側の燃料タンク上面部に伝達する脚部を有する構成とすることによって、ニップル部に加わる荷重を軽減し、ニップル部の折損を防止して燃料漏れの発生を防止することができる。また、保護カバーに入力された荷重は燃料ポンプではなく直接燃料タンクに伝達されるので、燃料ポンプ固定部の負荷を軽減して損傷を防止することができる。
（２）保護カバーの溝部の開口部と脚部とは、接続部の中心軸回りにおける角度位置をずらして配置されているため、溝部の開口部を下側として保護カバーを接続部に装着し、その後脚部が下側となるように保護カバーを回転させることによって、保護カバーの抜け止めを簡単かつ確実に行うことができる。
（３）保護カバーの溝部は、ニップル部と燃料配管との接続部が所定の差込完了位置まで差し込まれていない場合に燃料配管及びニップル部の挿入を阻止する嵌合不良防止形状を有することから、ニップル部と燃料配管とが半嵌合状態である場合には保護カバーが装着できず、組付不良の発生を防止できる。
（４）保護カバーが衝撃吸収性を有する弾性材料によって形成されることによって、保護カバーが他部品と衝突した際の衝撃を保護カバーの弾性変形によって吸収し、ニップル部等をより確実に保護することができる。

本発明は、簡素な構成によって上方からニップル部に負荷される荷重によるニップル部及び燃料ポンプ取付部の破損を防止する燃料ポンプのニップル部保護構造を提供する課題を、ニップル部及び燃料配管が挟み込まれるとともに、上方からの荷重を受ける入力面部及びこの荷重を燃料タンクの上面に伝達する脚部を有する保護カバーを設けることによって解決した。

以下、本発明を適用した燃料ポンプのニップル部保護構造について説明する。
本実施例のニップル部保護構造は、例えば、ガソリン等の液体燃料を用いる乗用車等の自動車に設けられるものである。燃料タンクは、図示しない車体後部のフロアパネル下部に図示しないバンドによって吊り下げられている。
図１は、ニップル部保護構造を上方から見た平面図である。
図２は、図１のII−II部矢視図である。
図３は、図１のIII−III部矢視図である。

ニップル部保護構造１は、燃料タンク１０に固定される燃料ポンプ２０のニップル部３０を保護するものである。このニップル部３０は、燃料配管４０に接続されている。
燃料タンク１０は、例えば鋼板プレス成型品を接合し、又は、樹脂系材料のブロー成型によって形成されている。燃料タンク１０は、排気管やプロペラシャフト等の他部品との干渉を避けるため鞍形に形成されるとともに、その上部には、燃料ポンプ２０が装着される平坦な上面部１１が形成されている。この上面部１１には、燃料ポンプ２０取付用の図示しない円形開口が形成されている。

燃料ポンプ２０は、燃料タンク１０内に貯留された燃料を加圧して吐出するものである。燃料ポンプ２０は、燃料タンク１０の上面部１１に形成された円形開口から主要部分が燃料タンク１０内に挿入された状態で固定されている。
燃料ポンプ２０は、モータによって駆動されて燃料を押し上げるインペラを備え、押し上げられた燃料はチェックバルブを経て吐出される。燃料ポンプ２０には、図示しない燃料レベルセンサが内蔵されている。燃料ポンプ２０の上面部には、モータに電力を供給するコネクタ２１が設けられている。

燃料ポンプ２０は、燃料タンク１０への固定用のフランジ２２を備えている。フランジ２２は、燃料ポンプ２０の上端部における外周縁部から、外径側につば状に張り出して形成されている。このフランジ２２は、腐食防止のため、例えば樹脂系材料によって形成されている。
フランジ２２は、周上に例えば８本が分散配置されたボルト２３を、燃料タンク側の図示しないナットと締結することによって、燃料タンク１０の上面部１１に固定されている。また、フランジ２２の上側には、フランジ２２を補強するため、環状のプレートであるポンプ固定プレート２４が重ねて配置される。このポンプ固定プレート２４は、ボルト２３によってフランジ２２と共締めされる。

ニップル部３０は、燃料ポンプ２０が吐出する燃料を燃料配管４０に供給する部分であって、燃料配管４０が接続される配管継手である。
ニップル部３０は、基部３１及び配管接続部３２を備えている。
基部３１は、燃料ポンプ２０の上部から上方へ突き出した円筒状の部分であって、その上端部は閉塞されている。
配管接続部３２は、基部３１の側面部からほぼ水平に突き出した円筒状の部分である。

燃料配管４０は、燃料ポンプ２０が吐出した燃料を図示しないエンジン側へ搬送するフューエルデリバリーパイプである。
燃料配管４０の燃料ポンプ２０側の端部には、ニップル部３０の配管接続部３２が挿入されるコネクタ４１が設けられている。コネクタ４１は、ハウジング（ボディ）４２、リテーナ４３等を備えて構成されている。ハウジング４２は、燃料配管４０の端部が固定される筒状の部材である。ハウジング４２は、その内径部に配管接続部３２の外周面との間でシールを行う図示しない複数のＯリングを保持している。リテーナ４３は、ハウジング４２に装着され、配管接続部３２の外周面に形成される図示しないスプール部と係合する爪部を有する。
コネクタ４１は、配管接続部３２が挿入されると、リテーナ４３の爪部が配管接続部３２のスプール部と係合し、接続及びロックがワンタッチで行えるようになっている、プッシュロックタイプの公知のクイックコネクタである。
また、燃料配管４０のニップル部３０近傍の部分は、ほぼ水平に伸びて配置されるとともに、燃料タンク１０の上面部１１と間隔を隔てて配置されている。

本実施例のニップル部保護構造１は、以下説明する保護カバー５０を備えている。
保護カバー５０は、コネクタ４１、及び、配管接続部３２並びに燃料配管４０におけるコネクタ４１の近傍の部分に装着される。保護カバー５０は、本体部５１、溝部５２、脚部５３等を、例えば樹脂系材料のインジェクション成型によって一体に形成したものである。ここで、保護カバー５０を形成する樹脂系材料としては、車両の後方衝突時に保護カバー５０に他部品が衝突した際に、保護カバー５０が有意な弾性変形をすることによって衝撃を吸収又は緩衝可能な弾性を有するもの（例えば、ポリプロピレン、ナイロンなどの熱可塑性樹脂）を選択する。
本体部５１は、例えばほぼ直方体状のブロックとして形成されている。本体部５１は、装着後の保護カバー５０を上方及び側方（コネクタ４１の径方向）から見たときの平面形が、コネクタ４１の中心軸方向に沿った長辺方向を有するほぼ長方形状に形成されている。なお、本体部５１の装着状態における上面部５１ａは、車両の後方衝突時等に燃料タンク１０とその上部の車体側部材とが接近した際に、車体側部材からの荷重を受ける入力面部として機能する。
本体部５１は、図１、図２等に示すように、その一部が燃料ポンプ２０の上部に配置され、他の部分は上方から見たときに燃料ポンプ２０のフランジ２２よりも外側に配置されている。

溝部５２は、本体部５１の一方の側面を凹ませて形成され、その内部にコネクタ４１、燃料配管４０のコネクタ４１側の一部、ニップル部３０の配管接続部３２のコネクタ４１側の一部が挟み込まれ収容される部分である。溝部５２は、コネクタ４１等の挿入方向から見た溝幅が、コネクタ４１及びこれに接続される燃料配管４０及び配管接続部３２の径にほぼ沿うように溝の長手方向にわたって変化する。これによって、溝部５２は、コネクタ４１に配管接続部３２が所定の嵌合完了位置まで挿入されなければこれらの挿入が阻止される嵌合不良（半嵌合）防止形状に形成されている。

脚部５３は、本体部５１の反ニップル部３０側（燃料配管４０側）の端部から、装着時における下方側に突き出して形成され、その下端部は燃料タンク１０の上面部１１に当接している。脚部５３は、図３等に示すように、本体部５１の横幅方向（コネクタ４１の中心軸方向と直交する水平方向）に離間して例えば２本が設けられている。
ここで、溝部５２の開口部と脚部５３とは、図３に示すように、コネクタ４１の中心軸回りにおける角度位置が、例えば約９０°ずらして配置されている。すなわち、脚部５３が燃料タンク１０の上面部１１と当接した装着状態では、溝部５２は、本体部５１の側方に開口する構成となっている。

次に、上述した保護カバーの装着方法について説明する。
図４は、保護カバーの装着前の状態を示す外観斜視図である。
図５は、保護カバーの装着後の状態を示す外観斜視図である。
先ず、保護カバー５０の装着に先立ち、燃料配管４０のコネクタ４１に、ニップル部３０の配管接続部３２を所定の嵌合完了位置まで挿入する。これによって、配管接続部３２のスプール部がリテーナ４３の爪部と係合してロックされる。
次に、図４に示すように、保護カバー５０を、溝部５２の開口部が下向きの状態で、上方からコネクタ４１等に装着し、コネクタ４１及び隣接する燃料配管４０及び配管接続部３２を、溝部５２内に挿入し、収容する。
そして、コネクタ４１等を溝部５２の溝底まで押し込んだ後に、保護カバー５０をコネクタ４１の中心軸回りに約９０°回転させ、図５に示すように、脚部５３を燃料タンク１０の上面部１１と当接させて、保護カバー５０の装着は完了する。

次に、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。なお、実施例と実質的に同様の箇所については、同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図６は、比較例のニップル部保護構造の外観斜視図である。
比較例のニップル部保護構造２は、上述した実施例のニップル部保護構造１に対して、保護カバー５０に代えて、以下説明するプロテクタ６０を備えている点で相違する。

プロテクタ６０は、本体部６１及び脚部６２を備え、例えば鋼板をプレス加工することによって一体的に形成されている。
本体部６１は、燃料ポンプ２０の上部に設けられ、フランジ２２の径方向に沿って伸びた梁状の部分である。本体部６１は、燃料ポンプ２０の上面部と間隔を隔てて対向し、その上面部は、ニップル部３０の上端部よりも高い位置に配置されている。
脚部６２は、本体部６１の両端部からそれぞれ下側に突き出して形成され、その下端部は、ボルト２３によってフランジ２２及びポンプ固定プレート２４と共締めされ固定されている。

比較例のニップル部保護構造２の場合には、例えば車両の後方衝突などによって、車体が変形し、燃料タンクとその上方にある車体側部材とが接近した際に、車体側部材がプロテクタ６０の本体部６１の上面部と当接することによって、車体側部材がニップル部３０に直接接触することを防止する。そして、プロテクタ６０の上面部に入力された荷重は、脚部６２を経由してフランジ２２へ伝達される。
以上のように、比較例においてもニップル部３０の保護は可能であるが、プロテクタ６０が複雑な形状を有する金属製であることから成型に工数がかかり、また、防錆対策も必要であることから製造が煩雑で高コストとなっている。また、車種毎に燃料ポンプ２０のフランジ２２やポンプ固定プレート２４の形状が異なる場合、プロテクタ６０も専用部品となり汎用性がない。また、荷重がフランジ２２に伝達されることによって、フランジ２２と燃料タンク１０の取付開口との間に大きな荷重が負荷される。
さらに、このようなプロテクタ６０は、例えば樹脂製燃料タンクにおけるロックナット方式の燃料ポンプ固定には対応することができない。

これに対し、本実施例の場合には、以下の効果を得ることができる。
（１）車体側部材と燃料タンク上面部とが接近した場合、車体側部材が保護カバー５０の上面と当接し、入力された荷重は、脚部５３を経由して燃料タンク１０の上面部１１に伝達されるので、ニップル部３０に荷重が集中せず、ニップル部３０を保護し、折損等を防止することができる。また、荷重の大部分が燃料ポンプ２０を経由せず燃料タンク１０の上面部１１へ直接伝達されることから、燃料ポンプ２０本体やフランジ２２等が負荷を受けにくく、例えば樹脂製のフランジ２２を有する燃料ポンプ２０であっても固定箇所が損傷しにくい。
（２）保護カバー５０は、樹脂系材料のインジェクション成型によって一体に形成されることから、その製造が簡単であり、コストが低廉である。
（３）保護カバー５０は、少なくとも同じコネクタ４１を用いる車種であれば、必要に応じて脚部５３の長さを変更するだけで共用化することができ、汎用性が高い。
（４）保護カバー５０の溝部５２と脚部５３とをコネクタ４１の中心軸回りにおける異なった角度位置に配置し、保護カバー５０を回転させて装着する構成としたことによって、簡単な装着方法によって保護カバー５０の脱落を防止することができる。
（５）保護カバー５０の溝部５２が嵌合不良防止形状を有することによって、コネクタ４１へのニップル部３０の配管接続部３２の挿入が不足する場合には保護カバー５０を装着できないことから作業者が嵌合不良を容易に識別でき、嵌合不良の発生を防止することができる。また、保護カバー５０の装着後におけるコネクタ４１の抜けも防止することができる。
（６）保護カバー５０を衝撃緩衝性を有する樹脂系材料によって形成したことから、衝突時に保護カバー５０が他部品と衝突した際に保護カバー５０が弾性変形することによって、衝撃エネルギを吸収し、燃料タンク１０、ニップル部３０等に伝達される衝撃が緩和される。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ニップル部保護構造を構成する各部材の形状、材質、製法、構造等は上述した実施例に限定されず、適宜変更することができる。例えば、保護カバーを金属材料等によって形成したり、複数の部材を組み合わせて構成するようにしてもよい。また、保護カバーが装着される配管接続部の構成も、実施例のようなクイックコネクタには限定されず、適宜変更することができる。
（２）実施例の保護カバーは、装着時に回転させることによって脱落防止を図っているが、その他の手法によって脱落防止を図るようにしてもよい。この場合、脚部と溝部との位置関係も特に限定されない。

本発明を適用した燃料ポンプのニップル部保護構造の実施例を上方から見た平面図である。 図１のII−II部矢視図である。 図１のIII−III部矢視図である。 図１のニップル部保護構造の保護カバーの装着前の状態を示す外観斜視図である。 図１のニップル部保護構造の保護カバーの装着後の状態を示す外観斜視図である。 本発明の比較例の燃料ポンプのニップル部保護構造を示す外観斜視図である。

符号の説明

１ ニップル部保護構造
１０ 燃料タンク １１ 上面部
２０ 燃料ポンプ ２１ コネクタ
２２ フランジ ２３ ボルト
２４ ポンプ固定プレート ３０ ニップル部
３１ 基部 ３２ 配管接続部
４０ 燃料配管 ４１ コネクタ
４２ ハウジング ４３ リテーナ
５０ 保護カバー ５１ 本体部
５１ａ 上面部 ５２ 溝部
５３ 脚部 ６０ プロテクタ
６１ 本体部 ６２ 脚部

Claims (4)

1. 燃料ポンプ取付開口が形成された燃料タンクと、
   前記燃料ポンプ取付開口から前記燃料タンク内に挿入され、前記燃料ポンプ取付開口に固定用フランジを介して固定される燃料ポンプと、
   前記燃料ポンプの上部に設けられ、前記燃料ポンプと前記燃料タンクの上部に配置された燃料配管とを接続するニップル部と、
   前記燃料配管と前記ニップル部との接続部に装着され、上方からの荷重を受ける入力面部、及び、前記荷重を前記固定用フランジより外側の前記燃料タンク上面部に伝達する脚部を有する保護カバーと
   を備える燃料ポンプのニップル部保護構造。
2. 前記保護カバーは、前記燃料配管及び前記ニップル部が嵌め込まれる溝部を有し、
   前記溝部の開口部と前記脚部とは、前記燃料配管と前記ニップル部との前記接続部の中心軸回りにおける角度位置をずらして配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造。
3. 前記保護カバーは、前記燃料配管及び前記ニップル部が嵌め込まれる溝部を有し、
   前記溝部は、前記ニップル部と前記燃料配管との前記接続部が所定の差込完了位置まで差し込まれていない場合に前記燃料配管及び前記ニップル部の挿入を阻止する嵌合不良防止形状を有すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造。
4. 前記保護カバーが衝撃緩衝性を有する弾性材料によって形成されること
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料ポンプのニップル部保護構造。

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