JP5490427B2 - 燃料タンクシステム - Google Patents

Description

本発明は、液体燃料が貯留される第１溜まり部、及び前記液体燃料が貯留される第２溜まり部を設ける燃料タンクと、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して吸引されるサイフォン管とを備える燃料タンクシステムに関する。

内燃エンジンに燃料を供給するために、燃料タンクが用いられている。例えば、４ＷＤ（４輪駆動）車やＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車では、センターを通るプロペラシャフトを避けるために、タンク底部の車幅方向中央が上方に凹んだ、所謂、鞍型燃料タンクが採用されている。

鞍型燃料タンクは、一般的に、燃料が貯留される第１溜まり部と、前記燃料が貯留される第２溜まり部とに区画されるとともに、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部には、それぞれ燃料汲み上げ用システムが取り付けられている。このため、２ＷＤ（２輪駆動）車に比べて、２台分の燃料汲み上げ用システムが必要であり、コストが高騰するとともに、大型化するという問題がある。

そこで、例えば、特許文献１に開示されている燃料タンクレベル均衡装置が知られている。この装置は、図７に示すように、２つの分割区画１ａ、１ｂを有する燃料タンク１を備えており、サイフォン２を介して前記分割区画１ａ、１ｂ内の燃料レベルを等しく保つように構成されている。

分割区画１ｂには、燃料ポンプモジュール３が配設されるとともに、前記燃料ポンプモジュール３の出口には、バイパス圧力レギュレータ４が設けられている。このレギュレータ４の出口には、導管５が連結されており、前記導管５を通って噴射ポンプ６のノズル６ａに液体燃料が供給されている。噴射ポンプ６は、ノズル６ａに供給される液体燃料により作動し、サイフォン２の各燃料ピックアップ２ａ、２ｂから前記サイフォン２内を通って燃料が吸引されている。

これにより、サイフォン２を介して分割区画１ａ、１ｂ内の燃料レベルを等しく保つとともに、１つの燃料レベルセンサ７で車両内の全燃料レベルを監視することができる、としている。

特開平１０−６１５１５号公報

上記の燃料タンク１では、タンク内に燃料ポンプモジュール３、サイフォン２及び噴射ポンプ６等の部品が配置されている。その際、サイフォン２の燃料ピックアップ２ａ、２ｂをタンク内底面に固定する必要がある。このため、通常、タンク内底面に穴部が形成されるととともに、前記穴部にサイフォン２の燃料ピックアップ２ａ、２ｂを設置しなければならない。

このため、穴部の形成工程の他、サイフォン２の燃料ピックアップ２ａ、２ｂを組み付ける工程が必要になる。これにより、作業効率が低下するとともに、製造コストが高騰するという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、サイフォン管の開放端をタンク内に固定させる構造が不要になり、簡単且つ経済的な構成で、前記タンク内に前記サイフォン管を容易に配置させることが可能な燃料タンクシステムを提供することを目的とする。

本発明は、液体燃料が貯留される第１溜まり部、及び前記液体燃料が貯留される第２溜まり部を設ける燃料タンクと、前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して吸引されるサイフォン管とを備える燃料タンクシステムに関するものである。

この燃料タンクシステムは、サイフォン管の開放端は、それぞれ開口部を設ける燃料導入部に接続され、燃料導入部は、高さ方向が短尺な中空の立体形状であり、開口部が上面に形成され、少なくとも一方の燃料導入部の下部には、該燃料導入部の外方に幅広に延在する浮き上がり防止用部材が設けられ、浮き上がり防止用部材は、液体燃料の液圧が作用するように、燃料導入部よりも幅広に設けられた板状部材であることを特徴とする。

また、板状部材は、液体燃料よりも大きな比重を有することが好ましい。

さらに、板状部材は、円盤状を有することが好ましい。

さらにまた、板状部材は、燃料導入部側から外周端部に向かって薄肉方向に傾斜する傾斜形状を有することが好ましい。ここで、薄肉方向とは、板状部材の厚さが小さくなる方向をいう。

また、板状部材は、燃料導入部側から外周端部に向かって延在するリブ部を有することが好ましい。

さらに、板状部材は、可撓性を有することが好ましい。

本発明では、サイフォン管の開放端に接続される燃料導入部の少なくとも一方には、前記燃料導入部よりも幅広な浮き上がり防止用板状部材が設けられている。このため、板状部材には、液体燃料の液圧が作用して前記板状部材の浮き上がりが良好に抑制され、該板状部材を燃料タンクの内面底部に確実に保持させることができる。

これにより、サイフォン管の開放端をタンク内に固定させる構造が不要になり、簡単且つ経済的な構成で、前記タンク内に前記サイフォン管を容易に配置させることが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクシステムの概略構成図である。 前記燃料タンクシステムを構成する燃料導入部材の概略斜視説明図である。 前記燃料導入部材の断面側面図である。 前記燃料タンクシステムの動作説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料タンクシステムを構成する燃料導入部材の概略側面説明図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料タンクシステムを構成する燃料導入部材の概略斜視説明図である。 特許文献１に開示されている燃料タンクレベル均衡装置の説明図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクシステム１０は、鞍型燃料タンク１２を備え、図示しない車両に搭載される。燃料タンク１２の車幅方向（矢印Ａ方向）略中央底部には、上方に湾曲する鞍部１４が設けられ、この鞍部１４によりメインタンク部（第１溜まり部）１６及びサブタンク部（第２溜まり部）１８が形成される。

メインタンク部１６には、燃料ポンプモジュール２０が配置される。この燃料ポンプモジュール２０を構成する燃料ポンプ２２は、メインタンク部１６の内面１６ａの底部に開口する燃料吸引口２４ａを有する汲み上げ用ジェットポンプ２４を備える一方、出口側には、プレッシャレギュレータ２６が接続される。

プレッシャレギュレータ２６は、燃料配管２８を介して図示しないエンジンに液体燃料Ｆを供給する一方、サクション用分岐配管３０を設ける。サクション用分岐配管３０の先端（下端）には、負圧発生部であるサクション用ジェットポンプ３２が設けられる。

燃料タンク１２内には、メインタンク部１６及びサブタンク部１８の各内面１６ａ、１８ａの各底部にわたってサイフォン管３４が配置される。サイフォン管３４の上部側途上には、３方向ジョイント３６が設けられ、前記３方向ジョイント３６には、逆流防止弁３８が配設された吸引用接続部３６ａが設けられる。この接続部３６ａには、サクション用管路４０の一端が接続されるとともに、前記サクション用管路４０の他端は、サクション用ジェットポンプ３２の吸引側（負圧側）に接続される。

サイフォン管３４のメインタンク部１６側の開放端３４ａには、燃料導入部材（燃料導入部）４２ａが接続される。燃料導入部材４２ａは、図２及び図３に示すように、高さ方向（矢印Ｂ方向）が短尺な中空の立体形状、例えば、直方体形状を有する基台部４４を備える。

基台部４４には、ジョイント部４８が一体成形されており、このジョイント部４８にサイフォン管３４の開放端３４ａが接続される。基台部４４の上面には、円形状の開口部５０が形成される。開口部５０は、メインタンク部１６内の液体燃料Ｆを導入するためのものであり、この開口部５０は、蓋体５２により開閉される。

蓋体５２は、基台部４４の上面に支軸５４を支点に上下方向に開閉自在である。蓋体５２は、開口部５０が液体燃料Ｆの液面Ｆｓよりも上方である際に、自重によって前記開口部５０を閉塞する一方、前記開口部５０が前記液面Ｆｓよりも下方である際に、液体燃料Ｆに浮いて前記開口部５０を開放する機能を有する。

基台部４４の上面には、開口部５０を周回して溝部５６が形成されるとともに、前記基台部４４には、燃料流路５８が設けられる。この燃料流路５８は、開口部５０とサイフォン管３４の開放端３４ａとを連通する。

燃料導入部材４２ａの下部には、すなわち、基台部４４には、前記燃料導入部材４２ａよりも幅広な浮き上がり防止用板状部材６０が設けられる。板状部材６０は、基台部４４の外周を周回して外方に延在する円盤状に構成されるとともに、液体燃料Ｆよりも大きな比重を有する。板状部材６０は、可撓性（柔軟性）を有する材料、例えば、樹脂やゴム部材等で形成される。

図１に示すように、サイフォン管３４のサブタンク部１８側の開放端３４ｂには、燃料導入部材４２ｂが接続される。燃料導入部材４２ｂは、上記の燃料導入部材４２ａと同様に構成されており、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する（図２及び図３参照）。また、板状部材６０は、燃料導入部材４２ａ、４２ｂのうち、少なくともいずれか一方のみに用いてもよい。

燃料ポンプモジュール２０には、メインタンク部１６に貯留される液体燃料Ｆの液面Ｆｓの位置を検出するためのフロート６２が設けられる。

このように構成される燃料タンクシステム１０の動作について、以下に説明する。

燃料ポンプモジュール２０を構成する燃料ポンプ２２が駆動されると、メインタンク部１６に貯留されている液体燃料Ｆは、汲み上げ用ジェットポンプ２４の作用下に燃料吸引口２４ａから吸引される。

液体燃料Ｆは、プレッシャレギュレータ２６から燃料配管２８を介してエンジンに供給される一方、サクション用分岐配管３０を介してサクション用ジェットポンプ３２に供給され、サクション用管路４０に負圧が発生する。サクション用管路４０は、３方向ジョイント３６を介してサイフォン管３４に連通しており、このサイフォン管３４内が吸引される。

サイフォン管３４は、例えば、一方の開放端３４ａがメインタンク部１６に貯留されている液体燃料Ｆ内に配置されるとともに、他方の開放端３４ｂは、液体燃料Ｆのないサブタンク部１８に配置されており、蓋体５２が閉塞されている（図４参照）。

従って、サクション用ジェットポンプ３２の作用下に、サイフォン管３４内が吸引されると、燃料導入部材４２ａの開口部５０及び燃料流路５８を通って前記サイフォン管３４の一方の開放端３４ａから吸い上げられた液体燃料Ｆは、前記サイフォン管３４の他方の開放端３４ｂ側に移送される。

開放端３４ｂでは、液体燃料Ｆが供給されることにより、蓋体５２が開放され、メインタンク部１６側の液体燃料Ｆがサブタンク部１８側に送られ、サイフォン管３４によるサイフォン機能が発揮される。このため、メインタンク部１６内の液体燃料Ｆ及びサブタンク部１８に移送された液体燃料Ｆの各液面Ｆｓは、同一高さ位置に配置される。

この場合、第１の実施形態では、サイフォン管３４の開放端３４ａに接続される燃料導入部材４２ａには、前記燃料導入部材４２ａよりも幅広な板状部材６０が設けられている。従って、板状部材６０には、図３に示すように、液体燃料Ｆの液圧が作用するため、前記板状部材６０の浮き上がりが良好に抑制される。このため、板状部材６０は、燃料タンク１２の内面１６ａの底部に確実に保持されることができる。

これにより、サイフォン管３４の開放端３４ａを燃料タンク１２内に固定させる構造が不要になり、簡単且つ経済的な構成で、前記燃料タンク１２内に前記サイフォン管３４を容易に配置させることが可能になるという効果が得られる。

さらに、板状部材６０は、液体燃料Ｆよりも大きな比重を有している。従って、板状部材６０は、液体燃料Ｆ中に沈んでおり、車両の状態によって燃料導入部材４２ａが前記液体燃料Ｆ中で浮遊しても、前記板状部材６０は、燃料タンク１２の底部に即座に復帰することができる。このため、燃料導入部材４２ａによる液体燃料Ｆの吸引機能を確保することが可能になる。

さらにまた、板状部材６０は、基台部４４の外周を周回して外方に延在する円盤状に構成されている。これにより、板状部材６０には、種々の方向から液圧が付与されるため、前記板状部材６０を燃料タンク１２の底部に安定して確実に保持することができる。

また、板状部材６０は、可撓性（柔軟性）を有する材料、例えば、樹脂やゴム部材等で形成されている。従って、板状部材６０は、燃料タンク１２の底部形状に倣って容易に変形し、前記底部に対して良好に保持可能になる。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る燃料タンクシステムを構成する燃料導入部材７０ａ、７０ｂの概略側面説明図である。

なお、第１の実施形態に係る燃料タンクシステム１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。

燃料導入部材７０ａ、７０ｂは、基台部４４に装着される浮き上がり防止用板状部材７２を備える。板状部材７２は、上記の板状部材６０と同様に構成されるとともに、前記板状部材７２の上面には、基台部４４側から外周端部に向かって薄肉方向（厚さが小さくなる方向）に傾斜する傾斜形状部７４が設けられる。

このように構成される第２の実施形態では、板状部材７２の上面に、外周端部に向かって傾斜する傾斜形状部７４が設けられるため、前記板状部材７２の外周端部の厚さが薄肉状に構成される。このため、板状部材７２の外周端部は、燃料タンク１２内の底部に一層確実に密着することができ、燃料導入部材７０ａ、７０ｂの浮き上がりを良好に抑制することが可能になる。

図６は、本発明の第３の実施形態に係る燃料タンクシステムを構成する燃料導入部材８０ａ、８０ｂの概略斜視説明図である。

燃料導入部材８０ａ、８０ｂは、基台部４４に装着される浮き上がり防止用板状部材８２を備える。板状部材８２は、上記の板状部材６０と同様に構成されるとともに、前記板状部材８２の上面には、基台部４４側から外周端部に向かって延在する複数のリブ部８４が設けられる。

このように構成される第３の実施形態では、板状部材８２の上面に、外周端部に向かって延在する複数のリブ部８４が設けられるため、前記板状部材８２の反り返りを良好に阻止することができる。これにより、板状部材８２は、燃料タンク１２内の底部に一層確実に密着することができ、燃料導入部材８０ａ、８０ｂの浮き上がりを良好に抑制することが可能になる。

なお、第３の実施形態では、板状部材８２は、上記の第２の実施形態と同様に、外周端部に向かって薄肉方向に傾斜する傾斜形状を有していてもよい。また、板状部材６０、７２及び８２は、円盤形状に限定されるものではなく、他の形状、例えば、四角形状等であってもよい。

１０…燃料タンク １４…鞍部
１６…メインタンク部 １８…サブタンク部
２０…燃料ポンプモジュール ２２…燃料ポンプ
２４…汲み上げ用ジェットポンプ ２６…プレッシャレギュレータ
２８…燃料配管 ３０…サクション用分岐配管
３２…サクション用ジェットポンプ ３４…サイフォン管
３４ａ、３４ｂ…開放端 ３６…３方向ジョイント
３６ａ…接続部 ３８…逆流防止弁
４０…サクション用管路
４２ａ、４２ｂ、７０ａ、７０ｂ、８０ａ、８０ｂ…燃料導入部材
４４…基台部 ５０…開口部
５２…蓋体 ６０、７２、８２…板状部材
７４…傾斜形状部 ８４…リブ部

Claims (6)

1. 液体燃料が貯留される第１溜まり部、及び前記液体燃料が貯留される第２溜まり部を設ける燃料タンクと、
   前記第１溜まり部及び前記第２溜まり部にわたって配置され、負圧発生部を介して吸引されるサイフォン管と、
   を備える燃料タンクシステムであって、
   前記サイフォン管の開放端は、それぞれ開口部を設ける燃料導入部に接続され、
   前記燃料導入部は、高さ方向が短尺な中空の立体形状であり、前記開口部が上面に形成され、
   少なくとも一方の前記燃料導入部の下部には、前記燃料導入部の外方に幅広に延在する浮き上がり防止用部材が設けられ、
   前記浮き上がり防止用部材は、前記液体燃料の液圧が作用するように、前記燃料導入部よりも幅広に設けられた板状部材であることを特徴とする燃料タンクシステム。
2. 請求項１記載の燃料タンクシステムにおいて、前記板状部材は、前記液体燃料よりも大きな比重を有することを特徴とする燃料タンクシステム。
3. 請求項１又は２記載の燃料タンクシステムにおいて、前記板状部材は、円盤状を有することを特徴とする燃料タンクシステム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムにおいて、前記板状部材は、前記燃料導入部側から外周端部に向かって薄肉方向に傾斜する傾斜形状を有することを特徴とする燃料タンクシステム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムにおいて、前記板状部材は、前記燃料導入部側から外周端部に向かって延在するリブ部を有することを特徴とする燃料タンクシステム。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料タンクシステムにおいて、前記板状部材は、可撓性を有することを特徴とする燃料タンクシステム。

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