JP5290134B2 - 燃料タンク蓋 - Google Patents

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Description

本発明は、車両等の燃料タンクの開口部を覆う燃料タンク蓋に関する。
従来の燃料タンク蓋には、燃料タンクの開口部を覆う樹脂製の蓋部材に電子部品が配置されたものがある(例えば特許文献1参照)。特許文献1のものでは、燃料タンクの開口部を覆う蓋部材に、電子部品を収納したケースがゴムカバーを介して取り付けられている。蓋部材とケースとの間には大気層が形成されている。
特開2004−169565号公報
前記特許文献1のものによると、タンク蓋を浸透(透過)してきた燃料(分子レベルの燃料成分であって、本明細書では「透過燃料」という)が大気層に拡散されることで、透過燃料がケース内に浸入することがを防止し、透過燃料による電子部品への影響が防止されている。しかしながら、電子部品を収納したケースを蓋部材に取付けているため、部品点数及び組付工数の増加を余儀なくされるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、透過燃料による電子部品への影響を防止するとともに部品点数及び組付工数を削減することのできる燃料タンク蓋を提供することにある。
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする燃料タンク蓋により解決することができる。
すなわち、請求項1に記載された燃料タンク蓋によると、電子部品が1次モールド樹脂で1次成形された1次成形品を構成し、蓋部材の外側に1次成形品が配置されるように、蓋部材を形成しかつ1次モールド樹脂と異なる2次モールド樹脂で1次成形品が2次成形された2次成形品で構成されている。したがって、1次モールド樹脂と2次モールド樹脂との間に、大気に開放された微小隙間(本明細書では「界面部」という。)を形成することができる。これにより、燃料タンク内から2次モールド樹脂を透過した透過燃料が、両モールド樹脂の間の界面部において拡散されて大気に放散される。このため、透過燃料が1次モールド樹脂へ透過することを防止し、透過燃料による電子部品への影響を防止することができる。また、電子部品を1次モールド樹脂で1次成形してなる1次成形品が、2次モールド樹脂で2次成形された2次成形品で構成されている燃料タンク蓋であるため、部品点数及び組付工数を削減することができる。
また、請求項2に記載された燃料タンク蓋によると、1次モールド樹脂の線膨張係数が2次モールド樹脂の線膨張係数よりも小さい。したがって、両モールド樹脂の間に界面部(微小隙間)が形成されやすいものが得られる。
また、請求項3に記載された燃料タンク蓋によると、1次モールド樹脂と2次モールド樹脂との間に、両モールド樹脂の間の界面部を大気に開放する大気開放空間を形成したものである。したがって、界面部で拡散された透過燃料を大気開放空間を介して大気へ速やかに放散させることができる。
また、請求項4に記載された燃料タンク蓋によると、1次モールド樹脂がポリアミドで、2次モールド樹脂がポリアセタールである。
また、請求項5に記載された燃料タンク蓋によると、電子部品のリード端子に接続される帯板状のターミナルを、その板幅方向が1次モールド樹脂の透過燃料による膨潤量の大きい方向と平行状をなすように配置したものである。したがって、1次モールド樹脂の透過燃料による膨潤によってターミナルを介して電子部品に加わる応力を抑制して電子部品を保護することができる。
また、請求項6に記載された燃料タンク蓋によると、電子部品のリード端子に、ターミナルの折り曲げ片を電子部品に対して反対側に向けた状態で接合したものである。したがって、1次モールド樹脂の透過燃料による膨潤によりターミナルを介して電子部品に加わる応力を抑制して電子部品を保護することができる。
実施例1にかかる燃料供給装置を示す正面図である。 燃料供給装置を示す上面図である。 燃料供給装置を示す下面図である。 燃料供給装置を示す断面図である。 燃料タンク蓋を示す断面図である。 燃料タンク蓋を示す下面図である。 ターミナルを取付けた電子部品を示す正面図である。 ターミナルを取付けた電子部品を示す正面図である。 ターミナルを取付けた電子部品を示す上面図である。 コネクタ部材を示す正面図である。 コネクタ部材を示す下面図である。 実施例2にかかる燃料タンク蓋を示す断面図である。 実施例3にかかるターミナルを取付けた電子部品を示す正面図である。 ターミナルを取付けた電子部品を示す上面図である。 比較例にかかるターミナルを取付けた電子部品を示す正面図である。 ターミナルを取付けた電子部品を示す上面図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
[実施例1]
本発明の実施例1を説明する。本実施例は、車両(例えば、二輪自動車、全地形対応車(ATV)、四輪自動車等)における燃料タンク内の燃料をタンク外すなわちエンジン(内燃機関)へ供給する燃料供給装置の燃料タンク蓋に適用したものであるから、燃料供給装置の概要を説明した後で燃料タンク蓋について説明する。なお、図1は燃料供給装置を示す正面図、図2は同じく上面図、図3は同じく下面図、図4は同じく断面図である。
燃料供給装置の概要を説明する。図4に示すように、本実施例の燃料供給装置10は、燃料タンク25の底壁25aに装着される下付けタイプ(底付けタイプとも呼ばれる)のものである。燃料供給装置10は、燃料タンク蓋12、燃料ポンプ14、ケーシング16、燃料フィルタ18、センダゲージ20(図1参照)、プレッシャレギュレータ22等を備えている。なお、説明の都合上、図2の平面図を基準として燃料供給装置10の前後左右を定める。また、燃料供給装置10が装着される燃料タンク25の底壁25aには丸孔状の開口部26が形成されている。
前記燃料タンク蓋12は、前記燃料タンク25の底壁25aの開口部26を覆うことで閉鎖するもので、円板状に形成されている。燃料タンク蓋12には、燃料吐出管30、燃料通路部31、第1電気コネクタ部33及び第2電気コネクタ部34(図2及び図3参照)等が設けられている。燃料吐出管30は、燃料タンク蓋12の下面側にL字管状に形成されている(図4参照)。また、燃料通路部31は、燃料タンク蓋12の上面側上に縦管状に形成されている。燃料通路部31内の燃料通路35は燃料吐出管30内と連通されている。また、燃料通路部31の右側壁には、ポンプ接続口37が開口されているとともに、ポンプ接続口37を取り囲む円筒状のケーシング接続筒部39が形成されている。
前記燃料ポンプ14は、横型円筒状のポンプハウジング41内に、電動式のモータ部とインペラ式のポンプ部とが軸方向に並設する状態で一体的に組込まれたインタンク式のウエスコ型電動燃料ポンプである。ポンプハウジング41は、モータ部を左方に向ける一方、ポンプ部を右方に向けた状態いわゆる横置き状態で配置されている。また、ポンプハウジング41のポンプ部側の端面(右端面)には吸入口42が突出状に形成されている。また、ポンプハウジング41のモータ部側の端面(左端面)には、吐出口43が突出状に形成されている。燃料ポンプ14は、モータ部の駆動によってポンプ部において吸入口42から吸入した燃料を昇圧した後に吐出口43から吐出する。また、モータ部はブラシレスモータで構成されている。なお、燃料ポンプ14は、周知の構成のものであるからその構成の詳しい説明は省略する。
前記ケーシング16は、樹脂製で、有底円筒状に形成されている。ケーシング16内に、前記燃料ポンプ14がポンプ部側から挿入された状態で保持されている。ケーシング16の底壁(右端壁)には接続管部46が形成されている。接続管部46には、燃料ポンプ14の吸入口42が嵌合によって接続されている。また、燃料ポンプ14を保持したケーシング16の開口側端部すなわち左端部は、前記燃料タンク蓋12のケーシング接続筒部39にスナップフィットにより結合されている。これにともない、燃料ポンプ14の吐出口43が前記ポンプ接続口37に嵌合によって接続されている。このようにして、燃料ポンプ14が燃料タンク蓋12にモジュール化されている。
図1に示すように、前記ケーシング16の前側面にはセンダゲージ20が装着されている。センダゲージ20には、アーム47を介してフロート48が接続されている。センダゲージ20は、燃料タンク25内の燃料残量に応じて上下するフロート48の位置を燃料残量信号として出力する。
図2に示すように、前記燃料タンク蓋12の上面側において、第1電気コネクタ部33には、燃料ポンプ14の電気配線とつながる3本の第1リード線49が電気的に接続されている。また、第2電気コネクタ部34には、センダゲージ20の電気配線とつながる2本の第2リード線50が電気的に接続されている。燃料タンク蓋12の下面側において、各電気コネクタ部33,34には、電源、ECU等につながる各外部コネクタ(図示省略)が電気的に接続可能となっている。また、前記燃料吐出管30には、内燃機関のインジェクタにつながる燃料供給配管(図示省略)が接続可能となっている。
図2に示すように、前記燃料フィルタ18は、濾過部材51と管部材53とを備えている。濾過部材51は、例えばメッシュ材により扁平な袋状に形成されている。また、濾過部材51は、扁平方向(厚さ方向)を横向きとした状態(すなわち前後方向)に向けた状態で左右方向を長くする横長状に形成されている(図1参照)。なお、図示は省略するが、濾過部材51の内部空間には、濾過部材51を膨大状態(膨らんだ状態)に保持する樹脂製のフレーム部材が設けられている。また、濾過部材51の前側面の中央部には、濾過部材51内に連通する円形状の管接続口がフレーム部材と一体的に形成されている。
前記管部材53は、樹脂製で、L字管状に形成されている(図2参照)。管部材53の一端部(上流側端部)は、前記濾過部材51の管接続口(符号省略)と接続されることにより、濾過部材51の内部空間と連通されている。また、管部材53の他端部(下流側端部)は、前記ケーシング16の接続管部46に嵌合によって接続されることにより、前記燃料ポンプ14の吸入口42と連通されている(図4参照)。なお、管部材53は、前記ケーシング16に固定的に装着されている。
図4に示すように、前記燃料タンク蓋12の燃料通路部31の上端部には、前記プレッシャレギュレータ22が嵌合されている。プレッシャレギュレータ22は、燃料通路部31に装着されたカバー62によって抜け止めされている。プレッシャレギュレータ22は、例えばリリーフバルブ式のプレッシャレギュレータであって、円筒状のバルブハウジング64内に、ボール弁68、ボール弁68上にリテーナ70を介して配置された圧縮コイルスプリングからなるバルブスプリング72、バルブスプリング72の上端面を支持する円筒状のプラグ74が組込まれてなる。
前記プレッシャレギュレータ22は、前記燃料通路部31の燃料通路35内の燃料圧力すなわち前記燃料ポンプ14の吐出口43から吐出された燃料圧力を調整しかつ余剰燃料を排出(吐出)する。すなわち、燃料通路35における燃料圧力がバルブスプリング72の弾性力よりも低いときはボール弁68が閉じ、また、燃料通路35の燃料圧力がバルブスプリング72の弾性力よりも高くなったときはボール弁68がバルブスプリング72の弾性に抗して開かれる。したがって、燃料通路35で余剰となった燃料が、バルブハウジング64内を上方へ通り抜けて排出(吐出)される。なお、プレッシャレギュレータ22には、リリーフバルブ式に代え、ダイアフラム式のものを用いてもよい。
次に、前記燃料供給装置10の作動について説明する。外部電源の電力が燃料タンク蓋12の第1電気コネクタ部33から第1リード線49を介して燃料ポンプ14のモータ部に供給されることによりポンプ部が駆動される。すると、燃料タンク25内の燃料が燃料フィルタ18の濾過部材51により濾過された後、管部材53、及び、ケーシング16の接続管部46を通じて、燃料ポンプ14の吸入口42からポンプ部に吸入される。燃料ポンプ14のポンプ部に吸入された燃料は、昇圧された後、モータ部内を通って吐出口43から燃料タンク蓋12の燃料通路部31の燃料通路35内へ吐出される。燃料通路35内に吐出された燃料は、燃料吐出管30内を通じてタンク外の燃料供給配管を介してエンジンに供給される。また、燃料通路35内の燃料圧力は、プレッシャレギュレータ22によって所定の圧力に調整される。
次に、前記燃料タンク蓋12について説明する。なお、図5は燃料タンク蓋を示す断面図、図6は同じく下面図である。
図5及び図6に示すように、燃料タンク蓋12は、その主体をなす樹脂製の蓋部材80と、蓋部材80の外側すなわち下面側中央部に形成された有天筒状の凹所内に埋設状に配置されたコネクタ部材82とを備えている。コネクタ部材82は、前記第1電気コネクタ部33(図2参照)の主体をなすもので、電子部品84をモールド樹脂83で埋設してなる。以下、燃料タンク蓋12の製造工程とともに構成要素を説明する。なお、図7はターミナルを取付けた電子部品を示す正面図、図8は同じく正面図、図9は同じく上面図、図10はコネクタ部材を示す正面図、図11は同じく下面図である。
図7〜図9に示すように、前記電子部品84は、四角形板状をなしており、図示しない半導体集積回路(IC)がモールド樹脂で埋設されてなる。半導体集積回路(IC)は、前記燃料ポンプ14(図4参照)のモータ部(ブラシレスモータ)を駆動するための駆動回路である。また、電子部品84の左右両側面からは、前後方向に並ぶ各3本のリード端子85,86が左右対称状に突出されている(図9参照)。各リード端子85,86は、帯板状で、その板幅方向が前後方向に延びている(図7参照)。
前記左側の各リード端子85には、縦方向に延びる帯板状のポンプ側ターミナル88の基端部(下端部)が接続されている。ポンプ側ターミナル88の板幅方向は左右方向に延びている(図7及び図9参照)。また、前側のポンプ側ターミナル88は、先端部(上端部)が中央列のポンプ側ターミナル88の先端部(上端部)の左方に並ぶように形成されている(図7〜図9参照)。また、ポンプ側ターミナル88の基端部(下端部)には前方へL字状に折り曲げられた折り曲げ片89が形成されている。そして、折り曲げ片89がリード端子85の下面に溶接等により接合されている(図8参照)。なお、ポンプ側ターミナル88は本明細書でいう「電子部品のリード端子に接続される帯板状のターミナル」に相当する。また、折り曲げ片89は各リード端子85の上面に接合してもよい。
前記右側の各リード端子(本実施例では前側及び中央の2本のリード端子)86には、縦方向に延びる角棒状のコネクタ側ターミナル91の基端部(上端部)が接続されている(図7及び図8参照)。コネクタ側ターミナル91の基端部(上端部)には前方又は後方へL字状に折り曲げられた折り曲げ片92が形成されている(図9参照)。そして、折り曲げ片92がリード端子86の下面に溶接等により接合されている(図7参照)。なお、折り曲げ片92は各リード端子86の上面に接合してもよい。
前記ターミナル88,91を取付けた電子部品84(図7〜図9参照)をモールド樹脂83で1次成形(インサート成形)することによりコネクタ部材82(図10及び図11参照)が形成されている。モールド樹脂83は、電子部品84及び各ターミナル88,91の基端部を埋設する主部94と、主部94の左端部上に形成されかつ各ポンプ側ターミナル88の下半部を埋設するターミナル保持部95(図10参照)と、主部94の右端部の下側に形成されかつ各コネクタ側ターミナル91を取り囲む筒状のソケット部96が形成されている。主部94は、前後方向の寸法に比べて左右方向の寸法は長くする板状に形成されている。これにともない、ポンプ側ターミナル88の板幅方向(左右方向)がモールド樹脂83の透過燃料による膨潤量(透過燃料が浸入することによるモールド樹脂83の膨潤量)の大きい方向(左右方向)と平行状をなすように配置されている。また、主部94の外周面における上下方向の中央部には、適数個(図11では3個を示す)の突出片98が突出されている。また、モールド樹脂83にはポリアミド(PA)が用いられている。なお、コネクタ部材82は本明細書でいう「1次成形品」に相当する。また、モールド樹脂83は本明細書でいう「1次モールド樹脂」に相当する。
前記コネクタ部材82(図10及び図11参照)を、前記蓋部材80を形成するモールド樹脂(蓋部材80と同一符号を付す)80で2次成形(インサート成形)することにより燃料タンク蓋12が形成されている(図5及び図6参照)。なお、燃料タンク蓋12は本明細書でいう「2次成形品」に相当する。また、モールド樹脂(蓋部材)80は本明細書でいう「2次モールド樹脂」に相当する。
前記モールド樹脂(蓋部材)80には、前記コネクタ部材82のモールド樹脂(ポリアミド(PA))83と異なる樹脂としてポリアセタール(POM)が用いられている。ポリアセタール(POM)の線膨張係数よりもポリアミド(PA)の線膨張係数が小さい。また、図5に示すように、モールド樹脂(蓋部材)80に対して、コネクタ部材82が主部94の下面側(ソケット部96を含む)を露出した状態で残りの外表面(主部94(突出片98を含む)及びターミナル保持部95の外周面及び上面)を覆うように埋設されている。また、蓋部材80において、ターミナル保持部95の上面の覆う壁部80aからは、前記各ポンプ側ターミナル88の上端部が突出されている。また、2次成形に際しては、コネクタ部材82のターミナル保持部95上に露出するポンプ側ターミナル88の露出部分の下端部の周囲にシール用プライマ101を塗布すると、ポンプ側ターミナル88と蓋部材80との間のシール性を向上することができる。
前記燃料タンク蓋12は、前に述べたように、前記燃料タンク25の底壁25aの開口部26を覆うように配置される(図5参照)。このため、燃料タンク12の上面側が燃料タンク25内の燃料と接触する。また、燃料タンク蓋12の上面側に突出する各ポンプ側ターミナル88には、燃料ポンプ14の電気配線とつながる第1リード線49が電気的に接続される(図2参照)。また、コネクタ部材82のソケット部96には、外部コネクタ(図示省略)が差込まれることによって、コネクタ側ターミナル91と外部コネクタのターミナルとが電気的に接続される。
前記した燃料タンク蓋12によると、電子部品84がモールド樹脂83で1次成形されたコネクタ部材82を構成し、蓋部材80の外側にコネクタ部材82が配置されるように、蓋部材80を形成しかつモールド樹脂83と異なるモールド樹脂80でコネクタ部材82が2次成形された2次成形品で構成されている。したがって、コネクタ部材82のモールド樹脂83と蓋部材80との間に、燃料タンク蓋12の下面側において大気に開放された界面部(微小隙間)103を形成することができる(図5及び図6参照)。これにより、燃料タンク25内から蓋部材80を透過した透過燃料が、両モールド樹脂83の間の界面部103において拡散されて大気に放散されることになる。このため、透過燃料がコネクタ部材82のモールド樹脂83へ透過することを防止し、透過燃料による電子部品84への影響を防止することができる。また、電子部品84をモールド樹脂83で1次成形してなるコネクタ部材82が、モールド樹脂80で2次成形された2次成形品で構成されている燃料タンク蓋12であるため、部品点数及び組付工数を削減することができる。
また、コネクタ部材82のモールド樹脂(PA)83の線膨張係数が蓋部材(POM)80の線膨張係数よりも小さい。したがって、両モールド樹脂80,83の間に界面部(微小隙間)103が形成されやすいものが得られる。
また、電子部品84のリード端子85に接続されるポンプ側ターミナル88を、その板幅方向がコネクタ部材82のモールド樹脂83の透過燃料による膨潤量の大きい方向(左右方向)と平行状をなすように配置したものである(図5参照)。したがって、コネクタ部材82のモールド樹脂83の透過燃料による膨潤によってポンプ側ターミナル88を介して電子部品84に加わる応力を抑制して電子部品84を保護することができる。
[実施例2]
本発明の実施例2を説明する。本実施例は、前記実施例1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図12は燃料タンク蓋を示す断面図である。
図12に示すように、本実施例は、前記実施例1における燃料タンク蓋12において、コネクタ部材82のモールド樹脂83における主部94の外周面の下部に面する蓋部材80の内周部に、段付溝状の凹溝105を形成したものである。凹溝105により、モールド樹脂83の主部94と蓋部材80との間に、界面部103を大気に開放する大気開放空間106が形成されている。このように構成すると、界面部103で拡散された透過燃料を大気開放空間106を介して大気へ速やかに放散させることができる。なお、凹溝105は、突出片98の基端部の下面を露出している。
[実施例3]
本発明の実施例3を説明する。本実施例は、前記実施例1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図13はターミナルを取付けた電子部品を示す正面図、図14は同じく上面図である。
図13及び図14に示すように、本実施例は、ポンプ側ターミナル(符号、107を付す)の板幅方向が前後方向に延びている。また、ポンプ側ターミナル107の基端部(下端部)には左方へL字状に折り曲げられた折り曲げ片108が形成されており、その折り曲げ片108が電子部品84のリード端子85の上面に溶接等により接合されている。すなわち、電子部品84のリード端子85に、ポンプ側ターミナル107の折り曲げ片108を電子部品84に対して反対側(左方)に向けた状態で接合したものである。このように構成すると、コネクタ部材82のモールド樹脂83の透過燃料による膨潤によりポンプ側ターミナル107を介して電子部品84に加わる応力を抑制して電子部品84を保護することができる。
この点について比較例を参照して説明する。なお、図15は比較例にかかるターミナルを取付けた電子部品を示す正面図、図16は同じく上面図である。
例えば、図15及び図16に示すように、電子部品84のリード端子85に、ポンプ側ターミナル107の折り曲げ片108を右方(電子部品84側)に向けた状態で溶接等により接合したものでは、電子部品84とポンプ側ターミナル107との間隔A1が拡がるため、コネクタ部材82のモールド樹脂83の透過燃料による膨潤によりポンプ側ターミナル107を介して電子部品84に加わる応力が増大する。これに対して、実施例3(図13及び図14参照)では、電子部品84とポンプ側ターミナル107との間隔Aが狭くなるため、コネクタ部材82のモールド樹脂83の透過燃料による膨潤によりポンプ側ターミナル107を介して電子部品84に加わる応力を抑制して電子部品84を保護することができる。
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、燃料タンク25の底壁25aに配置される下付けタイプに限らず、燃料タンク25の天井壁に配置される上付けタイプ、燃料タンク25の側壁に配置される横付けタイプ等の燃料タンク蓋としても適用することが可能である。
12…燃料タンク蓋(2次成形品)
25…燃料タンク
26…開口部
80…蓋部材(2次モールド樹脂)
82…コネクタ部材(1次成形品)
83…モールド樹脂(1次モールド樹脂)
84…電子部品
85…リード端子
86…リード端子
88…ポンプ側ターミナル(帯板状のターミナル)
89…折り曲げ片
103…界面部
106…大気開放空間
108…折り曲げ片

Claims (6)

  1. 燃料タンクの開口部を覆う樹脂製の蓋部材に電子部品が配置される燃料タンク蓋であって、
    前記電子部品が1次モールド樹脂で1次成形された1次成形品を構成し、
    前記蓋部材の外側に前記1次成形品が配置されるように、前記蓋部材を形成しかつ前記1次モールド樹脂と異なる2次モールド樹脂で前記1次成形品が2次成形された2次成形品で構成されている
    ことを特徴とする燃料タンク蓋。
  2. 請求項1に記載の燃料タンク蓋であって、
    前記1次モールド樹脂の線膨張係数が前記2次モールド樹脂の線膨張係数よりも小さいことを特徴とする燃料タンク蓋。
  3. 請求項1又は2に記載の燃料タンク蓋であって、
    前記1次モールド樹脂と前記2次モールド樹脂との間に、両モールド樹脂の間の界面部を大気に開放する大気開放空間を形成したことを特徴とする燃料タンク蓋。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料タンク蓋であって、
    前記1次モールド樹脂がポリアミドで、前記2次モールド樹脂がポリアセタールであることを特徴とする燃料タンク蓋。
  5. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料タンク蓋であって、
    前記電子部品のリード端子に接続される帯板状のターミナルを、その板幅方向が前記1次モールド樹脂の透過燃料による膨潤量の大きい方向と平行状をなすように配置したことを特徴とする燃料タンク蓋。
  6. 請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料タンク蓋であって、
    前記電子部品のリード端子に、ターミナルの折り曲げ片を前記電子部品に対して反対側に向けた状態で接合したことを特徴とする燃料タンク蓋。
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