JP5136575B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関へ燃料を供給する燃料供給装置に関する。

外部装置からの信号に基づき作動し、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外の燃料消費装置である内燃機関に供給する燃料供給装置において、燃料タンクに形成された孔部を覆い、外部装置からの信号に基づき電動ポンプを制御する制御回路を搭載する蓋部材を有する燃料供給装置が知られている（特許文献１を参照）。

蓋部材には、蓋部材に搭載される制御回路と外部装置との電気的な接続、および制御回路と電動ポンプとの電気的な接続を図るコネクタが設けられている。コネクタのハウジングは蓋部材と一体的に形成されており、ハウジングの内部には、上記制御回路の複数の端子と電気的に接続される複数の導線部材が埋設されている。

特開２００１−２１４８２６号公報

ところで、本願出願人は、制御回路の放熱性、制御回路の端子とコネクタの導線部材との接続部の保護、および構造の簡素化を図るべく、制御回路を放熱部材に収容し、当該接続部を樹脂材料にて覆った一次成形品を形成し、その一次成形品を、当該放熱部材の一部が蓋部材の外部に露出するように樹脂製の蓋部材に埋設させることにより、制御回路および接続部を蓋部材に保持させる発明を提案している。

このように、蓋部材を構成することにより、制御回路から発生する熱を効率的に外部に放出させることができる。また、蓋部材の熱膨張による上記接続部への応力集中を低減することができる。なお、上記提案された発明では、放熱部材は金属材料により構成され、上記接続部を保護する保護部材は熱膨張率において、蓋部材よりも低い樹脂材料にて構成されている。また、蓋部材は耐ガソリン性に優れる例えば、ポリアセタール（以下、単にＰＯＭと記す）により構成されている。

しかしながら、蓋部材をなすＰＯＭは、金属材料や保護部材をなす樹脂材料と膨張率が異なっている。このため、蓋部材と、蓋部材に接している放熱部材および保護部材との間には、膨張率の違いにより、隙間が形成されるおそれがある。この隙間は、場合によっては、蓋部材の外部から保護部材からより突出している導線部材にまで達することがある。この隙間に例えば水分が浸入してしまうと、この水分が導線部材にまで達し、導線部材同士が水分により短絡する。この状態で、導線部材に電圧が印加されると導線部材に電解腐食（以下、電食と記す）が発生し、燃料供給装置の信頼性が低下する。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、信頼性の低下を抑制できる燃料供給装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の発明は、外部装置からの信号に基づき作動し、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外の燃料消費装置に供給する燃料供給装置において、
燃料タンク内に設置され、燃料タンク内の燃料を吸入し、吐出する電動ポンプと、外部装置からの信号に基づき電動ポンプを制御する制御回路を内蔵する制御部と、制御部から突出し、外部装置および電動ポンプと、制御回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線部材と、燃料タンクに形成されている孔部を覆うとともに、制御部の一部および複数の導線部材の一部が露出するように、制御部および複数の導線部材を埋設し、保持する蓋部材と、を備え、
導線部材は金属材料にて形成され、制御部のうち蓋部材と接触して蓋部材に保持される保持部、および蓋部材は、樹脂材料にて形成され、前記樹脂材料は、保持部の膨張率が蓋部材の膨張率よりも小さくなるように選定されており、複数の導線部材の制御部側の付け根部の全周を覆い、かつ、前記保持部と前記蓋部材との間に形成される隙間を埋めるように、保持部および蓋部材に接触するプライマー剤が設けられていることを特徴としている。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、前記隙間の全体を埋めるようにプライマー剤が設けられていることを特徴としている。

これらの発明では、制御部における保持部の膨張率が、蓋部材の膨張率と異なっているため、保持部と蓋部材との間に、蓋部材の外部と複数の導線部材とを連通するような隙間が形成される可能性がある。膨張率の差によって形成された隙間に、例えば水分などが浸入し、複数の導線部材にまで達すると、導線部材同士が水分により短絡し、電食が発生することが懸念される。

そこで、請求項１に記載の発明では、複数の導線部材の制御部側の付け根部において、制御部の保持部および蓋部材に接触し、かつ付け根部全周を覆うプライマー剤を設けるようにしている。プライマー剤が複数の導線部材の付け根部の全周を覆うように設けられているため、プライマー剤の周囲に上記隙間が形成され難くなる。このため、他の部分で隙間が形成され、外部よりこの隙間に水分などが浸入したとしても、浸入した水分は複数の導線部材まで到達しない。したがって、このことによれば、複数の導線部材同士の水分による短絡を抑制することができ、導線部材の電食を抑制することができる。

また、プライマー剤が設けられた付近において、隙間が形成されたとしても、プライマー剤により導線部材が水分に接触するのを抑制することができるので、複数の導線部材同士の水分による短絡を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明では、制御部の保持部と蓋部材との隙間の全体を埋めるようにプライマー剤を設けるようにしている。そのため、導線部材への水分の進行を妨げることができ、複数の導線部材同士の水分による短絡を抑制することができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、プライマー剤は、接着剤であることを特徴としている。本発明では、プライマー剤は接着剤よりなっているため、制御部の保持部と蓋部材との接合強度を高めることができる。このことによれば、構造材の膨張によって、両者の間に隙間が形成されることを効果的に防ぐことができる。

例えば、プライマー剤としては、請求項４に記載されているように、エピクロルヒドリンゴムを含有した接着剤を採用することができる。エピクロルヒドリンゴムは、耐燃料性、防水性に優れたゴム材料であり、内部への燃料の浸透を防ぐことができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、蓋部材は、制御部の保持部の溶融温度よりも低い樹脂材料よりなっており、制御部は、蓋部材にインサート成形により埋設され、蓋部材に保持されていることを特徴としている。

インサート成形により制御部を覆う蓋部材が、溶融温度において、制御部の保持部よりも低い樹脂材料よりなっている場合、インサート成形する際、制御部の保持部の周囲に溶融した樹脂材料を金型に流し込んでも、制御部の保持部の表面は保持部をなす材料の融点には至らず溶融しない。したがって、制御部における保持部および蓋部材が熱融着することにより、両者の結合強度が強化されることはない。

したがって、蓋部材が、制御部の保持部の溶融温度よりも低い樹脂材料よりなっていると、膨張率の差により、制御部の保持部と蓋部材との間に隙間が形成される可能性が非常に高くなる。

よって、上記請求項１に記載の発明のプライマー剤は、蓋部材が制御部の保持部の溶融温度よりも低い樹脂材料よりなっており、制御部が蓋部材にインサート成形により埋設されるような場合において、特に有効に機能する。

本発明の第１実施形態による燃料供給装置を含む燃料供給システムの概略を説明する説明図である。 本発明の第１実施形態による燃料供給装置の概略構造図である。 制御部が搭載されたフランジの斜視図である。 図３中の制御部の斜視図である。 図３中のＶ−Ｖ線の断面図である。 図３中のＶＩ−ＶＩ線の断面図である。 図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の一部を拡大した断面図である。 図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の一部を拡大した断面図であり、プライマー剤を導線部材に塗布していない場合の図である。 本発明の第２実施形態による図３中のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。 本発明の第３実施形態による図３中のＸ−Ｘ線の断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、燃料供給装置６を含む燃料供給システム１を示す。燃料供給システム１は、燃料消費装置である内燃機関１０に燃料タンク２内の燃料を供給するシステムである。

燃料供給システム１は、燃料タンク２、燃料供給装置６、デリバリパイプ７、燃料噴射弁８、内燃機関制御装置９などから構成されている。燃料供給装置６は、燃料タンク２内の燃料を吸入し、デリバリパイプ７に向けて吐き出す。デリバリパイプ７には、内燃機関１０の各気筒（図示しない）に燃料を供給する燃料噴射弁８が接続されている。本実施形態では、内燃機関１０は四つの気筒を有しており、それぞれの燃料噴射弁８は、各気筒に接続されているそれぞれの吸気ポート（図示しない）に設けられている。

なお、本実施形態では、燃料供給システム１を所謂ポート噴射式の燃料供給システムに適用した例で説明しているが、燃料噴射弁から噴射される燃料が直接各気筒内に供給される所謂直接噴射式のシステムに適用してもよい。

燃料供給装置６は、ポンプモジュール２０とポンプモジュール２０を制御する制御部４０などから構成されている。ポンプモジュール２０は燃料タンク２内の燃料を吸入し、吸入した燃料の圧力を高めて、デリバリパイプ７に向けて吐出する。

制御部４０は、バッテリ１１から電力が供給されており、ポンプモジュール２０が備える、燃料タンク２内に設置された電気駆動式の燃料ポンプ（以下、単に燃料ポンプという）３４（図２を参照）に供給する電力を制御する。なお、燃料供給装置６の構造については後ほど詳細に説明する。

具体的には、制御部４０は、燃料ポンプ３４に供給する電流値または電圧値を制御することにより、燃料ポンプに供給する電力を制御する。制御部４０にて燃料ポンプ３４に供給する電力が制御されることにより、燃料ポンプ３４から吐き出される燃料の吐出量が制御される。制御部４０は、内燃機関１０を制御する電子制御装置（Electronic Controll Unit：ＥＣＵ）９と電気的に接続されている。

ＥＣＵ９は、内燃機関１０が必要とする燃料量が確保できるよう、制御部４０に対し要求信号を送り、内燃機関１０が必要とする燃料量を確保すべく、この要求信号に応じた燃料ポンプ３４に供給する電力を制御部４０に制御させる。このようにして、燃料供給装置６から内燃機関１０へ、内燃機関１０が必要としている量の燃料が送られる。

これによれば、内燃機関１０が必要とする燃料量に応じて、燃料供給装置６を作動させればよいので、燃料ポンプ３４の消費電力を極力低下させることができ、車両の省電力化に貢献することができる。なお、ＥＣＵ９は、図示しない各種センサの検出信号から内燃機関１０の運転状態および運転者の要求を把握し、その把握した運転状態および運転者の要求に基いて、燃料噴射弁８の噴射量や噴射タイミングを制御するとともに、制御部４０に対して内燃機関１０が必要とする燃料量に応じた信号を送信する。

（燃料供給装置）
次に、燃料供給装置６を詳細に説明する。図２は、本実施形態による燃料供給装置６の概略構成を示す。図３は、制御部４０を搭載したフランジ２２を示す。図４は、図３中の制御部４０および複数の導線部材４３ａ〜ｆを示す。図５は、図３中のＶ−Ｖ線の断面を示す。図６は、図３中のＶＩ−ＶＩ線の断面を示す。

ポンプモジュール２０は、蓋部材としてのフランジ２２、サブタンク３０、燃料ポンプ３４、サクションフィルタ３５、燃料フィルタ３６、プレッシャレギュレータ３９などから構成されている。フランジ２２以外の部品は、燃料タンク２内に設置されている。

フランジ２２は、燃料タンク２の天井部４に円形に形成された孔部３を塞ぐ円盤状に形成された部品である。フランジ２２は、耐ガソリン性に優れ、電気絶縁性を有するＰＯＭ（ポリアセタール）などの樹脂材料にて形成されている。フランジ２２は、フランジ本体部２４、燃料供給管２５、第一コネクタ２６および第二コネクタ２７などから構成されている。

フランジ本体部２４は、孔部３を塞いだ状態で、孔部３の内周側に位置する円盤部と、円盤部の外周部より径方向外側に突出し、燃料タンク２の外表面において孔部３の径方向外側の部位に支持される鍔部を有する。

燃料供給管２５は、燃料ポンプ３４より吐出される燃料を内燃機関１０に供給する管路部材であり、フランジ本体部２４と一体的に形成されている。燃料供給管２５は、図２に示すように、フランジ本体部２４を軸方向に貫くように形成されている。燃料供給管２５における燃料タンク２の外側に突出する外側端部２５ａには、燃料配管１２が接続されており、燃料タンク２内側に突出する内側端部２５ｂには、燃料ポンプ３４に通じる燃料ホース２８が接続されている。これにより、燃料ポンプ３４より吐き出された燃料を内燃機関１０へ供給することが可能となる。

第一コネクタ２６は、フランジ２２に搭載されている制御部４０に内蔵されている燃料ポンプ制御装置（Fuel Pump Controller）（以下、ＦＰＣと記す）４１と、外部装置であるＥＣＵ９およびバッテリ１１とを電気的に接続するコネクタである。第二コネクタ２７は、ＦＰＣ４１と、燃料ポンプ３４とを電気的に接続するコネクタである。

図２中の破線で図示するように、ＦＰＣ４１は、後述する放熱部材４６に収容された状態で、フランジ本体部２４の中央部に埋設されている。図２および図３に示すように、放熱部材４６は、一部が燃料タンク２の外側に位置するフランジ本体部２４の外側表面２４ａより突出しており、ＦＰＣ４１が発する熱を放出する。ここで、埋設とは、別の部材がある部材に埋め込まれて、ある部材に保持されている状態をいう。

フランジ本体部２４には、燃料タンク２の内側に位置するフランジ本体部２４の内側表面２４ｂより燃料タンク２の底部５に向って延び、燃料タンク２内に設置されるサブタンク３０と、フランジ２２とを接続する二本のシャフト３１が設けられている。二本のシャフト３１は、フランジ本体部２４の外周縁部において周方向にほぼ等間隔で設けられている。フランジ２２側の端部は、フランジ本体部２４に設けられている圧入部に圧入にて固定されている。サブタンク３０側の端部は、挿入孔部材３３に形成されている挿入孔に緩く挿入されている。挿入孔部材３３は、サブタンク３０に設けられている。

そして、それぞれのシャフト３１の外周には、コイルスプリング３２が設けられている。コイルスプリング３２のフランジ２２側の端部はフランジ本体部２４に係止され、コイルスプリング３２のサブタンク３０側の端部は挿入孔部材３３のフランジ２２側端面に係止されている。コイルスプリング３２は、軸方向に圧縮された状態で、フランジ本体部２４、および挿入孔部材３３の端面に係止されている。これによれば、サブタンク３０は、フランジ２２が孔部３を塞いだ状態で燃料タンク２の底部５に押し付けられることとなる。

サブタンク３０は、フランジ２２側が開口している有底円筒状に形成されている樹脂製の容器であり、燃料ポンプ３４、燃料フィルタ３６、サクションフィルタ３５などを収容するとともに、燃料タンク２内の燃料を貯留する。サブタンク３０は、サブタンク３０周辺の燃料をサブタンク３０内に汲み上げるジェットポンプ（図示せず）を備えている。ジェットポンプは、燃料ポンプ３４から吐き出される燃料の一部が供給されることにより作動する。これにより、燃料ポンプ３４作動中は、ジェットポンプが作動するため、サブタンク３０内は燃料で満たされることとなる。

燃料ポンプ３４は、電動ポンプであって、電動モータ部と、電動モータ部にて駆動されるポンプ部とから構成されている。ポンプ部は、電動モータ部のロータと直結した、外周縁部に複数の羽溝を有するインペラと、羽溝を覆う円弧状の昇圧流路、および昇圧流路に通じる吸入口および吐出口を形成するポンプケースとから構成されている。電動モータ部は、配線２９および第二コネクタ２７を介してＦＰＣ４１と電気的に接続されており、ＦＰＣ４１より供給される制御された電力によってロータを回転させるとともにインペラを回転させる。

インペラが回転することにより、吸入口より吸入された燃料は昇圧流路内にて昇圧され、吐出口より吐き出される。吐き出された燃料は、電動モータ部の内部を通り、このモータ部の上側端部に設けられている燃料吐出口より燃料フィルタ３６に向けて吐き出される。ポンプ部の下側端部に設けられている吸入口には、この吸入口より吸入される燃料を濾過するサクションフィルタ３５が設けられている。サクションフィルタ３５は、例えばポリエステルまたはナイロンなどの樹脂繊維からなる不織布を袋状にしたものであって、吸入口に取付けられている。

燃料フィルタ３６は、燃料ポンプ３４より吐き出された燃料を更に濾過するフィルタである。燃料フィルタ３６は、燃料ポンプ３４の上端部および径方向外周を覆うフィルタケース３７と、燃料ポンプ３４より吐き出された燃料を濾過するフィルタエレメント３８などから構成されている。フィルタケース３７の内部にはフィルタエレメント３８を収容する収容部が形成されている。フィルタケース３７の径方向外側には、フィルタエレメント３８にて濾過された燃料の圧力を調整し、燃料ホース２８に向けて吐き出すプレッシャレギュレータ３９が設けられている。

以上、燃料供給装置６の概要について説明した。次に、制御部４０、導線部材４３ａ〜４３ｆおよび制御部４０を搭載するフランジ２２について更に詳細に説明する。

制御部４０は、ＦＰＣ４１を収容する放熱部材４６、およびＦＰＣ４１ならびにＦＰＣ４１の端子４２ａ〜４２ｆと導線部材４３ａ〜４３ｄとの接続部４４ａ〜４４ｆを保護する保護部材５０などから構成されている。図４から図６に示すように、導線部材４３ａ〜４３ｆの一部は、保護部材５０内に埋設され、残りの部分は保護部材５０より、突き出ている。制御部４０および導線部材４３ａ〜４３ｆは、それぞれの一部が露出するようにフランジ本体部２４に埋設されることにより、当該本体部２４に保持される。制御部４０のフランジ本体部２４と接する部分が保持部５８となる。以下、制御部４０について詳細に説明する。

ＦＰＣ４１は、上述したようにＥＣＵ９からの指示に従い、燃料ポンプ３４に供給する電力を制御するものであって、制御ＩＣ、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor）などを同一パッケージ内に収納したハイブリッドＩＣとして構成されている。

ＦＰＣ４１は、ＥＣＵ９およびバッテリ１１と電気的に接続される四つの端子４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと、燃料ポンプ３４と電気的に接続される二つの端子４２ｅ、４２ｆとを有する。

端子４２ａは、ＥＣＵ９からの制御ＩＣに対する要求信号が入力される制御用端子である。端子４２ｂは、ＥＣＵ９により制御ＩＣを診断するためのダイアグノーシス用端子である。端子４２ｃは、バッテリ１１からの電力を受ける電源用端子である。端子４２ｄは、車両のボデーなどとアース接続されるアース用端子である。端子４２ｅ、端子４２ｆは、燃料ポンプ３４への電力を供給するための電力供給用の端子である。

各端子４２ａ〜４２ｄには、それぞれ導線部材４３ａ〜４３ｄの一方の端部が、溶接などにより電気的に接続されている（図４および図５を参照）。この端子４２ａ〜４２ｄと導線部材４３ａ〜４３ｄとが接続されている部位がそれぞれ接続部４４ａ〜４４ｄとなる。導線部材４３ａ〜４３ｄの他方の端部は、第一コネクタハウジング２６ａにＥＣＵ９およびバッテリ１１と接続可能に収容されている（図５を参照）。

また、各端子４２ｅ、４２ｆには、それぞれ導線部材４３ｅ、４３ｆの一方の端部が、溶接などにより電気的に接続されている（図４および図６を参照）。この端子４２ｅ、４２ｆと導線部材４３ｅ、４３ｆとが接続されている部位がそれぞれ接続部４４ｅ、４４ｆとなる。導線部材４３ｅ、４３ｆの他方の端部は、第二コネクタハウジング２７ａに燃料ポンプ３４と接続可能に収容されている（図６を参照）。

図４、図５および図６に示すように、本実施形態では、各端子４２ａ〜４２ｆは、導線性金属材料よりなり、平板状に形成されている。また、各端子４２ａ〜４２ｆの導線部材４３ａ〜４３ｆ側の端部は、孔部３の軸線と交差する方向に、かつ全て同じ方向に、放熱部材４６より突き出ている。

また、各導線部材４３ａ〜４３ｆも、導線性金属材料よりなり、平板状に形成されている。各導線部材４３ａ〜４３ｄは、孔部３の軸線と交差する方向に、かつ各端子４２ａ〜４２ｄに向って延びる部位と、これらの部位の端子４２ａ〜４２ｄとは反対側の部分からフランジ２２の外側表面２４ａに向って延びる部位とを有する（図４および図５を参照）。当該外側表面２４ａに向って延びる部位の一部は、外側表面２４ａより露出している（図５を参照）。

また、導線部材４３ｅは、孔部３の軸線と交差する方向に、かつ端子４２ｅに向って延びる部位と、これらの部位の端子４２ｅとは反対側の部分からフランジ２２の内側表面２４ｂに向って延びる部位とを有する（図４および図６を参照）。当該内側表面２４ｂに向って延びる部位の一部は、内側表面２４ｂより露出している（図６を参照）。

また、導線部材４３ｆは、孔部３の軸線に沿った方向から見た平面視がＬ字状に形成され、孔部３の軸線と交差する方向に沿って延びる部位と、Ｌ字状における端子４２ｆとは反対側の部分より、内側表面２４ｂに向って延びる部位とを有する（図４を参照）。なお、導線部材４３ｆのＬ字状の部位における端子４２ｆとは反対側の部分は、導線部材４３ｅとは反対側に向って延びている（図４を参照）。当該内側表面２４ｂに向って延びる部位の一部は、内側表面２４ｂより露出している。

本実施形態では、各接続部４４ａ〜４４ｆは、各端子４２ａ〜４２ｆにおいて、孔部３の軸線に沿い、かつ下方を向く面と、各導線部材４３ａ〜４３ｆにおける各端子４２ａ〜４２ｆの当該面と対向する面との間に形成される。

各導線部材４３ａ、４３ｂの外側表面２４ａより露出した他方の端部は、電気配線（図示しない）を介してＥＣＵ９と電気的に接続されている。導線部材４３ｃの外側表面２４ａより露出した他方の端部は、電気配線（図示しない）を介してバッテリ１１の正端子と電気的に接続されている。導線部材４３ｄの外側表面２４ａより露出した他方の端部は、電気配線（図示しない）を介して車両のボデーに電気的に接続されている。導線部材４３ｅの内側表面２４ｂより露出した他方の端部は、電気配線２９ｅを介して燃料ポンプ３４の正端子と電気的に接続されている。導線部材４３ｆの内側表面２４ｂより露出した他方の端部は、電気配線２９ｆを介して燃料ポンプ３４の負端子と電気的に接続されている。

制御ＩＣは、例えば、端子４２ａを介して入力されるＥＣＵ９からの要求信号に応じてパワーＭＯＳＦＥＴをＰＷＭなどによりスイッチング制御し、燃料ポンプ３４に対する供給電力を制御する。そして、ＦＰＣ４１は、制御した電力を各端子４２ｅ、４２ｆを通じて燃料ポンプ３４に供給する。本実施形態では、このようにして、燃料ポンプ３４の回転速度を調整する。

放熱部材４６は、図４に示すように、アルミニウムまたはアルミニウム合金などの熱伝導率の比較的高い金属材料より、箱状に形成されている。放熱部材４６におけるフランジ２２側の下側端部には、下方および孔部３の軸線と交差する方向に開口する凹形状の収容部４６ａが設けられている。

収容部４６ａには、ＦＰＣ４１が収容される（図４を参照）。ＦＰＣ４１は、収容部４６ａのフランジ２２とは反対側に位置する底部４６ｂに、シリコーン系の接着剤よりなる接着層４６ｃを介して固定されている。これにより、ＦＰＣ４１は、収容部４６ａの底部４６ｂに接触した状態で収容部４６ａに収容されることとなる。また、各端子４２ａ〜４２ｆは、放熱部材４６の上記交差する方向に開口する開口部位より突き出るように配置されている。

図４、図５および図６に示すように、制御部４０は、ＦＰＣ４１を収容した収容部４６ａの残りの空間を埋め、かつ各接続部４４ａ〜４４ｆを覆う樹脂製の保護部材５０を有している。この保護部材５０は全てがフランジ本体部２４内に埋設され当該本体部２４によって保持される。本実施形態では、保護部材５０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、およびＰＰＡ（ポリフタルアミド）のいずれかの樹脂材料にて形成されている。

ここで、保護部材５０をなす上記二つの樹脂材料（ＰＰＳおよびＰＰＡ）、放熱部材をなす金属材料（アルミニウムおよびアルミニウム合金）、およびフランジ２２をなすＰＯＭの物理的性質について説明する。

上記二つの樹脂材料（ＰＰＳおよびＰＰＡ）、金属材料（アルミニウムおよびアルミニウム合金）、およびＰＯＭの熱膨張係数は、それぞれ異なっている。このため、これらの材料の温度が変化したときの体積の膨張率（熱膨張率）はそれぞれ異なる。また、上記二つの樹脂材料の熱膨張係数は、いずれもＰＯＭの当該熱膨張係数よりも小さく、各端子４２ａ〜４２ｆ、各導線部材４３ａ〜４３ｆをなす導線性金属材料の当該熱膨張係数よりも大きくなっている。

また、樹脂材料は一般的に金属材料に比べ、燃料が浸透しやすい構造となっており、燃料が浸透することにより、体積が膨張する性質を有している（これを、燃料膨潤という）。また、上記二つの樹脂材料およびＰＯＭのうち、上記二つの樹脂材料の燃料膨潤による体積の膨張率（膨潤率）は、ＰＯＭの当該膨潤率に比べ小さい。

放熱部材４６よりも外側に設けられる部分の保護部材５０は、各接続部４４ａ〜４４ｆを全て覆えるように平板状に形成されている。各導線部材４３ａ〜４３ｄは、平板状部分の保護部材５０のＦＰＣ４１とは反対側の側面５１ａより突き出ている（図４および図５を参照）。導線部材４３ｅは、保護部材５０におけるフランジ２２の内側表面２４ｂ側の側面５１ｄより突き出ており（図６を参照）、導線部材４３ｆは、保護部材５０における端子４２ｆ側の側面５１ｃより突き出ている（図４を参照）。

また、平板状部分の保護部材５０における孔部３の軸線と交差する方向の側面５１ａ、５１ｂ、５１ｃには、アンカー部５２が形成されている。アンカー部５２は、フランジ２２と制御部４０との固定強度を高めるためのものである。本実施形態では、アンカー部５２は、上記ＦＰＣ４１とは反対側の側面５１ａに五個、端子４２ａ側の側面５１ｂに三個、端子４２ｆ側の側面５１ｃに三個、形成されている（図４を参照）。アンカー部５２が当該本体部２４に埋設されることにより、アンカー部５２と各側面５１ａ、５１ｂ、５１ｃとの間に当該本体部２４をなす樹脂材料が入り込み、当該本体部２４と制御部４０との固定強度が向上する。

放熱部材４６は、収容部４６ａとは反対側の上側端部に、放熱部材４６がフランジ２２に埋設された状態で外側表面２４ａより突出する外壁面４７を有する。さらに、外壁面４７には、上方に延びる複数のフィン４８が一体的に形成されている。

制御部４０は、フランジ本体部２４に埋め込まれ、フランジ本体部２４と接する保持部５８を有しており、この保持部５８がフランジ本体部２４内に埋め込まれることにより、フランジ２２に保持される。本実施形態では、放熱部材４６のフィン４８を除く部位、および保護部材５０の側面が保持部５８となる（図２、図５および図６を参照）。

また、導線部材４３ａ〜４３ｆも上記制御部４０と同様に、各導線部材４３ａ〜４３ｆの他方の端部が外側表面２４ａまたは内側表面２４ｂから露出するように、フランジ本体部２４内に埋め込まれる。

次に、本実施形態の特徴部分について詳細に説明する。図４、図５および図６に示すように、保護部材５０の側面５１ａから突出している導線部材４３ａ〜４３ｄの各付け根部４５ａ〜４５ｄには、制御部４０をフランジ２２に埋設したときに、側面５１ａおよびフランジ本体部２４が互いに接着されるように接着性を有するプライマー剤５４ａ〜５４ｆが塗布されている。このプライマー剤５４ａ〜５４ｆは、付け根部４５ａ〜４５ｄの全周を覆っている。

また、導線部材４３ｅの付け根部４５ｅにも、側面５１ｄおよびフランジ本体部２４が互いに接着されるように当該プライマー剤５４ａ〜５４ｆが、付け根部４５ｅの全周を覆うように塗布されている。さらに、導線部材４３ｆの付け根部４５ｆにも、側面５１ｃおよびフランジ本体部２４が互いに接着されるように当該プライマー剤５４ａ〜５４ｆが、付け根部４５ｆの全周を覆うように塗布されている。

本実施形態では、接着性を有するプライマー剤５４ａ〜５４ｆとして、トルエンまたはキシレンなどの溶剤にエピクロルヒドリンゴムを溶かした接着剤を使用している。エピクロルヒドリンゴムは、接着機能のほか、耐燃料性および防水性を有した材料であり、接着剤にエピクロルヒドリンゴムを含有させることにより、接着剤に耐燃料性および防水性を具備させることができる。

次に、燃料供給装置６の作動を説明するとともに、上記特徴を有した制御部４０および導線部材４３ａ〜４３ｆを搭載したフランジ２２の作用および効果について詳細に説明する。

ＦＰＣ４１は、ＥＣＵ９より要求信号を受ける。ＦＰＣ４１はその要求信号に応じて燃料ポンプ３４に供給する電力を制御する。燃料ポンプ３４は、供給された電力に応じて作動し、サクションフィルタ３５にて濾過された燃料を吸入し、加圧して、燃料フィルタ３６に向けて吐き出す。吐き出された燃料は、燃料フィルタ３６にて濾過され、プレッシャレギュレータ３９に向けて吐き出される。プレッシャレギュレータ３９は、燃料の圧力を調整し、圧力調整された燃料を燃料ホース２８に向けて吐き出す。圧力調整された燃料は、燃料ホース２８、燃料供給管２５、デリバリパイプ７および燃料噴射弁８を経由して内燃機関１０に供給される。

ここで、ＦＰＣ４１は、燃料ポンプ３４に供給する電力を制御する際、発熱する。この熱は、接着層４６ｃを介して放熱部材４６の収容部４６ａにおける底部４６ｂに伝達される。その後、その熱は、外壁面４７に形成されているフィン４８に伝わり、燃料タンク２の外側の空気などと熱交換され、外気に放出される。

しかしながら、ＦＰＣ４１にて発生した熱は、放熱部材４６、保護部材５０、端子４２ａ〜４２ｆ、および導線部材４３ａ〜４３ｆを介してフランジ２２にも伝わる。これにより、放熱部材４６、保護部材５０およびフランジ本体部２４が、それぞれの熱膨張係数に応じて膨張する。また、これに加え、保護部材５０およびフランジ本体部２４は、燃料タンク２内の燃料蒸気が浸透することによっても、膨張する。

本実施形態では、接続部４４ａ〜４４ｆが、フランジ本体部２４よりも温度変化や燃料浸透による膨張率の低い保護部材５０にて覆われているため、ＦＰＣ４１から発せられる熱による温度変化や燃料のフランジ本体部２４や保護部材５０への浸透により、フランジ本体部２４が膨張しても、接続部４４ａ〜４４ｆへ作用する応力を低くすることができ、接続部４４ａ〜４４ｆの電気的な接続状態の悪化を抑制することができる。

しかしながら、保護部材５０にて接続部４４ａ〜４４ｆの電気的な接続状態の悪化を抑制することができるものの、保護部材５０をなす上記二つの樹脂材料、放熱部材４６をなす金属材料、およびフランジ２２をなす樹脂材料は、上述したように温度変化や燃料浸透による膨張率がそれぞれ異なっているため、燃料供給装置６の使用を継続していくと、図５や図６に示すような、制御部４０の保持部５８と、フランジ本体部２４との間に水分が通る程度の微小な隙間６０が形成される可能性がある。

上述したように、保護部材５０には、保護部材５０とフランジ本体部２４との固定強度の低下を抑制するためのアンカー部５２が設けられているが、保護部材５０、放熱部材４６およびフランジ本体部２４は、温度変化や燃料浸透による膨張率が異なる材料にて形成されているため、上記隙間６０の形成までは完全に阻止できない。

この隙間６０は、図５や図６に示すように、保持部５８に沿って形成されるため、隙間６０を介して、フランジ２２の外部と、導線部材４３ａ〜４３ｆの保護部材５０から突出した部位とが連通することがある。

図８は、図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面の一部を示しており、本実施形態の特徴であるプライマー剤５４ａ〜５４ｆが導線部材４３ａ〜４３ｆに塗布されていないものを示している。この図８に示すように、温度変化や燃料浸透により、制御部４０の保持部５８やフランジ２２のフランジ本体部２４がそれぞれの膨張率で膨張し、制御部４０の保持部５８とフランジ本体部２４との間にフランジ２２の外部および導線部材４３ａ〜４３ｆと連通する隙間６０が形成されると、隙間６０に外部より浸入した水分により、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士が短絡する。この状態で、燃料供給装置６が作動し、導線部材４３ａ〜４３ｆに電圧が印加されると、導線部材４３ａ〜４３ｆに電食が発生し、燃料供給装置６の信頼性が低下することとなる。

これに対し、本実施形態では、図７に示すように、導線部材４３ａ〜４３ｆの付け根部４５ａ〜４５ｆ全周にそれぞれプライマー剤５４ａ〜５４ｆを塗布している。このため、温度変化や燃料浸透により、保持部５８とフランジ本体部２４との間に、隙間６０が形成されるような現象が発生したとしても、プライマー剤５４ａ〜５４ｆの接着効果により、プライマー剤５４ａ〜５４ｆが塗布された周囲には、隙間６０は形成され難くなる。このことにより、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の隙間６０を介した連通を抑制することができる。したがって、隙間６０に水分などが浸入したとしても、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の水分による短絡が抑制され、導線部材４３ａ〜４３ｆの電食の発生を効果的に抑制することができ、ひいては燃料供給装置６の信頼性の低下を抑制することができる。

仮に、プライマー剤５４ａ〜５４ｆの周囲に隙間６０が形成されたとしても、浸入した水分は導線部材４３ａ〜４３ｆまで到達しない。このため、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の水分による短絡を抑制することができる。また、プライマー剤５４ａ〜５４ｆは防水性を有しているため、導線部材４３ａ〜４３ｆと水分との接触を確実に回避することができる。

また、図６に示すように、導線部材４３ｅ、４３ｆは、燃料タンク２内に配置される第二コネクタ２７に設けられている。燃料タンク２内は、燃料蒸気が充満しており、第二コネクタハウジング２７ａには第一コネクタハウジング２６ａに比べより多くの燃料蒸気が浸透する。特に、燃料蒸気は第二コネクタハウジング２７ａと導線部材４３ｅ、４３ｆとの間に浸み込みやすい。これらの間に入り込んだ燃料蒸気は、導線部材４３ｅ、４３ｆの表面に沿い、上方に向って進行する。このように、導線部材４３ｅ、４３ｆの表面に沿って進行した燃料蒸気は、上記隙間６０に到達し、ひいてはフランジ２２の外部に放出されてしまう。

これに対し、本実施形態では、導線部材４３ｅ、４３ｆにもプライマー剤４５ｅ、４５ｆが塗布されているため、導線部材４３ｅ、４３ｆの表面に沿って上方に進行しようとする燃料蒸気をこれらプライマー剤４５ｅ、４５ｆにて止めることができる。このことにより、フランジ２２を通じて外部に燃料蒸気が放出されるのを阻止することができる。

本実施形態では、フランジ２２が特許請求の範囲に記載の蓋部材に相当する。ＦＰＣ４１が特許請求の範囲に記載の制御回路に相当する。また、導線部材４３ａ〜４３ｆが特許請求の範囲に記載の複数の導線部材に相当する。

次に、制御部４０が搭載されたフランジ２２の製造過程について説明する。最初に、放熱部材４６の開口部位よりＦＰＣ４１を挿入し、収容部４６ａにＦＰＣ４１を収容する。その後、放熱部材４６の収容部４６ａにシリコーン系の接着剤を用いてＦＰＣ４１を接着する。次に、ＦＰＣ４１の各端子４２ａ〜４２ｆにそれぞれ導線部材４３ａ〜４３ｆを溶接などで接合する。各導線部材４３ａ〜４３ｆは、図４に示すように、フランジ２２へ搭載されたときに、各導線部材４３ａ〜４３ｄの他方の端部が第一コネクタハウジング２６ａに配置され、各導線部材４３ｅ、４３ｆの他方の端部が第二コネクタハウジング２７ａに配置されるように折り曲げられている。

次に、放熱部材４６にＦＰＣ４１を固定させ、各端子４２ａ〜４２ｆに各導線部材４３ａ〜４３ｆを電気的に接続した組立体に保護部材５０を形成すべく、この組立体を保護部材５０が成形可能な金型に設置する。そして、この金型に、成形後に保護部材５０となる溶融樹脂材料を充填する。このようにして、各接続部４４ａ〜４４ｆを覆う保護部材５０が成形された一次成形品が製造される。

その後、スプレーまたはブラシなどを有した塗布装置にて、制御部４０から突出した導線部材４３ａ〜４３ｆの付け根部４５ａ〜４５ｆにプライマー剤５４ａ〜５４ｆを塗布する。プライマー剤５４ａ〜５４ｆの乾燥工程を経たのち、製造された一次成形品をフランジ２２内にインサート成形するインサート成形工程に移行する。

インサート成形工程では、フランジ本体部２４、燃料供給管２５、第一コネクタハウジング２６ａおよび第二コネクタハウジング２７ａが成形可能な金型に、一次成形品を設置し、溶融樹脂材料を金型に充填する。これにより、図３に示すような、制御部４０および導線部材４３ａ〜４３ｆが搭載されたフランジ２２が製造される。インサート成形する際、溶融したＰＯＭを所定の圧力にて金型に充填することとなるため、制御部４０の保持部５８およびフランジ本体部２４と、プライマー剤５４ａ〜５４ｆとの接着強度を高めることができる。

また、本実施形態では、保護部材５０に使用する樹脂としてＰＯＭよりも融点の比較的高いＰＰＳまたはＰＰＡなどを使用している。このため、インサート成形時に、ＰＰＳおよびＰＰＡの表面は、溶融したＰＯＭによって溶融することがない。このため、ＰＯＭと、ＰＰＳおよびＰＰＡとの熱融着は望めない。ＰＯＭの融点は約１６５℃であり、ＰＰＳおよびＰＰＡの融点は２００℃以上である。このように、一次成形品を取り囲む樹脂材料の融点が、一次成形品の融点よりも低い場合であると、両者の熱融着が望めないので、両者の結合強度は比較的弱く、上述したように制御部４０の保持部５８とフランジ本体部２４との間に隙間６０が形成される可能性が高くなる。

よって、導線部材４３ａ〜４３ｆの付け根部４５ａ〜４５ｆのそれぞれに塗布され、保持部５８とフランジ本体部２４とを接着するプライマー剤５４ａ〜５４ｆは、上述したような、インサート成形時に保持部５８およびフランジ本体部２４の熱融着が望めず、隙間６０が形成されやすい場合において、特に有効に機能する。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。図９は、第２実施形態における図３中のＩＸ−ＩＸ線の断面図である。第２実施形態は、導線部材４３ａ〜４３ｆの一部分にプライマー剤５４ａ〜５４ｆを塗布するのではなく、フランジ本体部２４に埋め込まれている部位全てにプライマー剤５４ａ〜５４ｆを塗布する実施形態である。このように、フランジ本体部２４に埋め込まれている部分全てにプライマー剤５４ａ〜５４ｆが塗布させることによれば、第１実施形態よりも水分などによる導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の短絡をより確実に抑制できる。

（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。第３実施形態は、第１および第２実施形態の変形例である。図１０は、第３実施形態における図３中のＸ−Ｘ線の断面図である。第３実施形態は、第１および第２実施形態とは異なり、制御部４０における保持部５８全体にプライマー剤５５を塗布する実施形態である。

このように、保持部５８全体にプライマー剤５５を塗布することにより、隙間６０を介した導線部材４３ａ〜４３ｆとフランジ２２の外部との連通を断つことができる。このことによっても、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の水分による短絡を抑制することができる。

また、保持部５８全体ではなく、保持部５８の一部の全周を覆うようにプライマー剤５５を塗布するようにしても良い。プライマー剤５５が塗布されていない部分で、隙間６０が形成され、その隙間６０に水分などが浸入したとしても、プライマー剤５５によって、これ以上導線部材４３ａ〜４３ｆへの水分の進行を妨げることができ、導線部材４３ａ〜４３ｆ同士の水分による短絡を抑制することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

例えば、プライマー剤５４ａ〜５４ｆ、５５を塗布する場所を、導線部材４３ａ〜４３ｆだけ（第１および第２実施形態）、または制御部４０の保持部５８だけ（第３実施形態）に限ることなく、両方に塗布するようにしても良い。

１ 燃料供給システム、２ 燃料タンク、３ 孔部、６ 燃料供給装置、７ デリバリパイプ、８ 燃料噴射弁、９ 電子制御装置（ＥＣＵ）、１０ 内燃機関（燃料消費装置）、１１ バッテリ、１２ 燃料配管、２０ ポンプモジュール、２２ フランジ（蓋部材）、２４ フランジ本体部、２５ 燃料供給管、２６ 第一コネクタ、２７ 第二コネクタ、３０ サブタンク、３４ 燃料ポンプ（電動ポンプ）、３５ サクションフィルタ、３６ 燃料フィルタ、３９ プレッシャレギュレータ、４０ 制御部、４１ 燃料ポンプ制御装置（ＦＰＣ、制御回路）、４２ａ〜４２ｆ 端子、４３ａ〜４３ｆ 導線部材（複数の導線部材）、４４ａ〜４４ｆ 接続部、４５ａ〜４５ｆ 付け根部、４６ 放熱部材、４６ａ 収容部、４８ フィン、５０ 保護部材、５４ａ〜５４ｆ プライマー剤、５８ 保持部、６０ 隙間

Claims (7)

1. 外部装置からの信号に基づき作動し、燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外の燃料消費装置に供給する燃料供給装置において、
   前記燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内の燃料を吸入し、吐出する電動ポンプと、
   前記外部装置からの信号に基づき前記電動ポンプを制御する制御回路を内蔵する制御部と、
   前記制御部から突出し、前記外部装置および前記電動ポンプと、前記制御回路とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線部材と、
   前記燃料タンクに形成されている孔部を覆うとともに、前記制御部の一部および前記複数の導線部材の一部が露出するように、前記制御部および前記複数の導線部材を埋設し、保持する蓋部材と、を備え、
   前記導線部材は金属材料にて形成され、
   前記制御部のうち前記蓋部材と接触して前記蓋部材に保持される保持部、および前記蓋部材は、樹脂材料にて形成され、
   前記樹脂材料は、前記保持部の膨張率が前記蓋部材の膨張率よりも小さくなるように選定されており、
   前記複数の導線部材の前記制御部側の付け根部の全周を覆い、かつ、前記保持部と前記蓋部材との間に形成される隙間を埋めるように、前記保持部および前記蓋部材に接触するプライマー剤が設けられていることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記隙間の全体を埋めるように前記プライマー剤が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記プライマー剤は、接着剤であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
4. 前記プライマー剤としての前記接着剤は、エピクロルヒドリンゴムを含有した接着剤であることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給装置。
5. 前記蓋部材は、前記制御部の前記保持部の溶融温度よりも低い樹脂材料よりなっており、
   前記制御部は、前記蓋部材にインサート成形により埋設され、前記蓋部材に保持されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
6. 前記膨張率とは、前記制御部の前記保持部および前記蓋部材の温度が変化することによって発生する熱膨張率であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
7. 前記膨張率とは、前記制御部の前記保持部および前記蓋部材に燃料が浸透することによって発生する膨潤率であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。

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