JP6137650B2 - コントローラを装着した車両用燃料ポンプモジュール - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプモジュールに関するものであって、より詳細には、燃料タンクから制御器を離隔させて構成することにより、燃料から発生するガスが制御器に入るのを防止することができる、コントローラを装着した車両用燃料ポンプモジュールに関するものである。

一般的に、車両の燃料装置は、すべての運転条件下でエンジンに必要な混合器を最も燃焼しやすい状態で供給するためのもので、エンジンの性能すなわち、エンジンの出力や経済性を大きく左右する。

このような燃料装置の主要部は、燃料と空気を適切に混合させてエンジンに供給する燃料供給装置である。この燃料供給装置は、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンク内に満たされている燃料を強制的にエンジンに供給するための燃料ポンプモジュールとを含む。

このうち、燃料ポンプモジュールは、燃料タンクから燃料を吸い上げてエンジンまで圧送する装置であって、エンジンのカムシャフトの回転力を利用した機械式と、直流電動機またはピストン（プランジャ）を用いる電気式とがあり、通常は電気式燃料ポンプモジュールが多く用いられている。このような電気式燃料ポンプモジュールは、燃料タンク内の燃料に浸かっているため、ポンプ作動騒音およびベーパーロックの抑制に優れた機能を持っている。

このような燃料ポンプモジュールが、韓国実用新案登録第２０−０１６０７７４号（１９９９年８月１９日）（特許文献１）、韓国公開特許公報第１０−２０１３−００４２９４８号（２０１３年４月２９日）（特許文献２）、韓国公開特許公報第１０−２０１２−０１３６９４２号（２０１２年１２月２０日）（特許文献３）に開示されている。

従来の燃料ポンプモジュールは、燃料タンクに固定されるプレートアセンブリと、前記プレートアセンブリの下側にガイドロッドによって連結されるリザーブボディアセンブリとから大きく構成される。

前記リザーブボディアセンブリは、リザーブボディと、リザーブボディの内部に備えられ、リザーブボディの内部に燃料を吸入する燃料ポンプと、リザーブボディの内部に備えられ、吸入された燃料を濾過するインタンクフィルタとを含む。

前記プレートアセンブリは、プレートボディに連結ホースが連結され、エンジンに燃料を移送するための供給ポートと、バルブ載置部が形成されるプレートと、ロールオーバーバルブおよびピュアリミットベントバルブとが備えられる。

前記プレートアセンブリには、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から信号を受けて、燃料ラインの圧力、温度、運転条件に応じて燃料噴射量と燃料ポンプの駆動速度を決定して出力される信号で燃料ポンプの駆動を制御するための制御器が備えられる。

前記制御器は、プレートボディの上面にＰＣＢ基板が固定設置され、このＰＣＢ基板に複数の電気的部品、例として、コンデンサ、ターミナルなどが設けられる。

前記のような従来の燃料ポンプモジュールは、燃料タンクの外部に露出するように設けられるプレートボディの上面に制御器が設けられることにより、燃料タンクの燃料から発生したガスがプレートボディを透過して制御器に入って、電子部品に故障を起こしたり、コンデンサなどの内部部品の爆発によって発生する衝撃エネルギーが燃料ポンプモジュールのプレートに伝達される可能性がある。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、燃料タンクの燃料から発生したガスが制御器に入って、電子部品に影響を及ぼすのを防止するようにした、コントローラを装着した車両用燃料ポンプモジュールを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明は、燃料タンクの外部に露出して設けられるプレートアセンブリと、前記燃料タンク内に設けられ、前記プレートアセンブリに連結されるリザーブアセンブリとを含む燃料ポンプモジュールであって、前記プレートアセンブリは、前記燃料タンクに結合されるプレートボディと；前記プレートボディから離隔するが、内側に空間を有して上部が開口する枠部材と、前記枠部材の内側空間に結合されるＰＣＢ基板と、前記ＰＣＢ基板に設けられる電子部品とを含む制御器と；前記プレートボディから前記枠部材を離隔させるための複数の支持部材と；前記プレートボディと前記制御器との間に形成され、前記燃料タンクの燃料から発生したガスが前記制御器に吸収／侵入することなく大気に放出させるための、外部の空気を循環するようにするエアギャップとを含むことを特徴とする。

また、前記制御器の枠部材は、前記燃料タンクに対向している面の四方に前記ガスが染み込まないように、射出成形によって１つの部品として形成されることを特徴とする。

さらに、前記制御器は、前記ガスが前記枠部材を透過して前記枠部材内に微細に入っても前記電子部品に影響が及ばないように、モールディング部材が前記枠部材内を満たして前記電子部品を取り囲むことを特徴とする。

また、前記電子部品のうちのコンデンサは、前記エアギャップの上方に備えられ、前記コンデンサの爆発時に発生する衝撃が前記エアギャップによって低減され、前記枠部材の破損を防止し、これによって燃料タンク内の燃料が漏油しないように破損防止の機能を有することを特徴とする。

本発明の第１実施形態にかかる車両用燃料ポンプモジュールを示す斜視図である。 図１の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリを示す斜視図である。 図１の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリにおいてカバー部材が分離された状態を示す分解斜視図である。 図２の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリを示す断面図である。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両用燃料ポンプモジュールを示す斜視図であり、図２は、図１の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリを示す斜視図である。図３は、図１の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリにおいてカバー部材が分離された状態を示す分解斜視図であり、図４は、図２の車両用燃料ポンプモジュールのプレートアセンブリを示す断面図である。

図示のように、本発明の一実施形態にかかる車両用燃料ポンプモジュール１００は、燃料タンクの内側底に設けられるリザーブアセンブリ２００と、燃料タンクの上方で外部に露出するように設けられるプレートアセンブリ３００とを含む。

前記リザーブアセンブリ２００は、燃料タンクの内側底に設けられるリザーブカップ２１０と、リザーブカップ２１０に設けられ、燃料タンクの燃料をポンピングする燃料ポンプと、燃料タンクの燃料がエンジンに供給される時、燃料の不純物などを濾過するための燃料フィルタ２３０とを含む。

前記リザーブカップ２１０は、上部が開口しているカップのような形状に形成されて内側空間が備えられるもので、内側空間に複数の部品が設けられる。前記リザーブカップは、燃料タンクの内側底に設けられる。前記リザーブカップ２１０の内側空間の下側には、燃料圧力を一定に維持できるようにする圧力調節部が設けられる。

前記燃料ポンプは、リザーブカップ２１０の内側空間に設けられ、燃料タンクの燃料をポンピングするためのもので、電気が供給されると、燃料を吸入した後に移送管に排出させる役割を果たす。

前記燃料フィルタ２３０は、燃料タンクの燃料がエンジンに供給される時、燃料に含まれている不純物などを濾過するためのもので、リザーブカップ２１０の内側空間に設けられる。

前記燃料ポンプや燃料フィルタ２３０の上部には、燃料ポンプによってポンピングされる燃料を燃料タンクの外部に案内するための移送管が連結される。前記移送管の端部は、燃料タンクに結合されるプレートアセンブリ３００に固定される。

本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプモジュールにおいて、前記プレートアセンブリ３００は、燃料ポンプを制御するために備えられる制御器３２０が燃料タンクから離隔することにより、前記燃料タンクの燃料から発生したガス（油蒸気）が制御器３２０の電子部品３２４に入るのを防止する構造であって、プレートボディ３１０と、制御器３２０と、支持部材３３０と、エアギャップ３４０とを含む。

前記プレートボディ３１０は、燃料タンクに形成される貫通ホールに嵌合し、貫通ホールの周縁に載置されて結合され、上面が燃料タンクの外部に露出する。

前記制御器３２０は、燃料ラインの圧力、温度、運転条件に応じて燃料噴射量と燃料ポンプの駆動速度を制御し、前記プレートボディ３１０の上方で備えられるが、離隔して備えられる。

前記制御器３２０は、プレートボディ３１０から離隔して備えられ、上部の開口する内側空間が形成される枠部材３２２と、枠部材３２２の内側空間に結合されるＰＣＢ基板３２３と、ＰＣＢ基板３２３に設けられる電子部品３２４と、枠部材３２２の開口した上部を覆うカバー３５０とを含む。

前記枠部材３２２は、上部が開口するボックス形状に形成されるが、射出成形によって１つの部品として形成され、内側空間に電子部品３２４の設けられるＰＣＢ基板３２３が備えられる。

前記枠部材３２２は、１つの部品として形成されることにより、燃料タンクの上面に対向する枠部材３２２の底面の周りに微細な隙間も形成されないようにして、燃料から発生した蒸発ガスが枠部材３２２の内側に入るのを防止する。

前記ＰＣＢ基板３２３には、外部電源を連結するために、コネクタの連結される接続端子が備えられる。前記接続端子は、枠部材３２２の外側に突出し、溝形状に形成される接続部に備えられる。すなわち、前記接続端子は、接続部に露出して外部電源を連結するためのコネクタに連結される。

前記電子部品３２４は、ＰＣＢ基板３２３の底面に設けられ、別の放熱板３２５を電子部品３２４の上方のＰＣＢ基板３２３の上面に設けた後に、電子部品３２４から発生する熱を放熱板３２５を通して大気中に放熱するように構成される。前記電子部品３２４は、ＦＥＴ素子、コンデンサ、抵抗、ターミナルなどから構成される。

前記支持部材３３０は、枠部材３２２とプレートボディ３１０との間を連結して、枠部材３２２をプレートボディ３１０の上面から離隔させる。

前記支持部材３３０は、少なくとも１つ以上で形成されるが、本発明の実施形態では、図のように、複数がプレートボディ３１０と枠部材３２２の周縁および／または中央部分に形成される。

前記エアギャップ３４０は、前記プレートボディ３１０と前記枠部材３２２との間を連結する支持部材３３０によって形成される空間である。前記エアギャップ３４０は、外部の空気が前記支持部材３３０の間を通り前記空間を通過しながら、前記燃料タンクの燃料から発生し、プレートボディ３１０を透過して前記空間へ上がってくるガスを大気に放出させる役割を果たす。

すなわち、前記エアギャップ３４０は、ガスを大気に放出させることにより、ガスが枠部材３２２に入って、ＰＣＢ基板３２３に設けられた電子部品３２４に影響を及ぼすのを防止する。

本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプモジュールは、枠部材３２２の内側にガスが一部入ってきても電子部品に影響が及ばないように、電子部品３２４を完全に取り囲むモールディング部材３２６をさらに含む。

前記モールディング部材３２６は、液相状態の物質が冷却されながら固まって、ＰＣＢ基板３２３に設けられる電子部品３２４を完全に取り囲むように備えられる。すなわち、前記モールディング部材３２６は、枠部材３２２の内側でＰＣＢ基板３２３の上部空間および下部空間に完全に満たされる。

前記モールディング部材３２６とＰＣＢ基板３２３は、周縁に上下に貫通する少なくとも１つ以上の貫通ホールを形成し、前記貫通ホールを枠部材３２２の側面に形成される排水ホール３２２ａに連結して連通させる。前記貫通ホールは、後述のカバー部材３５１と枠部材３２２との間に雨水が流入しても、モールディング部材３２６の上面に沿って流れ、貫通ホールと排水ホール３２２ａを通して外部に排出させる役割を果たす。

前記モールディング部材３２６は、車両の走行時に発生する振動によって電子部品３２４が互いにぶつかり、振動によって電子部品が離脱／破損するのを防止するために、電子部品３２４を固定する役割も果たす。

前記電子部品３２４のうち、爆発の可能性がある部品のコンデンサは、前記エアギャップ３４０の上方に備えられるように設けられる。すなわち、枠部材３２２内にコンデンサを設ける時、枠部材３２２とプレートボディ３１０とを連結する支持部材３３０の位置を外れた所に位置するようにする。これは、前記コンデンサが爆発しても、爆発時に発生する衝撃が前記支持部材３３０を通してプレートボディ３１０に伝達されることなく、前記エアギャップ３４０によって低減され、燃料タンクに伝達されるのを防止するためである。

前記カバー３５０は、枠部材３２２の開口した上部を覆い、外部から雨水、汚物、埃などの異物が制御器３２０に入るのを防止する。

前記カバー３５０は、その下部に突出形成される結合リブ３５１に形成される結合ホールと、枠部材３２２の外面に形成される突起３５２とによって、枠部材３２２の上部に着脱可能に結合される。

前記カバー３５０の周縁底面に突起を形成し、前記枠部材３２２の周縁上端に溝部を形成した後に、突起と溝部との間にシーリング部材を介在させたり、シーラントを塗布して、カバー３５０と枠部材３２２との間に水や異物が入るのを防止する。

前記プレートアセンブリ３００は、前記プレートボディ３１０、枠部材３２０、支持部材３３０を射出成形で一体に形成して、部品数および組立工程を低減することにより、製品のコストを節減することもできる。

前記のような構成を有する本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプモジュールの作用を説明する。

本発明の第１実施形態にかかる燃料ポンプモジュール１００は、燃料ポンプ２２０によって吸入された燃料が、燃料ポンプ２２０に連結される燃料フィルタ２３０の内側に移動して、濾過紙の外側から内側に移動しながら濾過し、一部は連結ホース、供給ポート、燃料供給ラインを通してエンジンに供給され、残りは燃料リターン部に沿って燃料フィルタの外側に排出される。

したがって、前記のような本発明の実施形態にかかる燃料ポンプモジュールは、燃料タンクの燃料から発生するガス（油蒸気）が燃料ポンプモジュールを制御するための制御器３２０に入って、電子部品３２４に影響を及ぼすのを防止するために、下記のような構造を有する。

第一に、燃料タンクに設けられるプレートボディ３１０から制御器３２０の枠部材３２２が支持部材３３０によって離隔して形成され、プレートボディ３１０と制御器３２０との間にエアギャップ３４０を構成することにより、燃料タンクから発生したガスがエアギャップ３４０を通過する外部空気によって大気に放出される構造である。

第二に、電子部品３２４が設けられた枠部材３２２を、上部が開口するボックス形状の部材で形成するが、射出成形によって１つの部品として形成することにより、燃料から発生したガスが染み込む隙間が発生することを根本的に防止した構造である。

第三に、電子部品３２４が設けられる枠部材３２２の内側でＰＣＢ基板３２３の下部および上部に備えられる空間に液相からなるモールディング部材３２６を満たして電子部品３２４を完全に取り囲むことにより、枠部材３２２の内側に微量のガスが入っても電子部品に影響を及ぼさないようにする構造である。

以上、本発明の好ましい実施形態について、添付した図面を参照して説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態によって限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術的思想と以下に記載される請求範囲の均等範囲内で多様な形態の修正および変形が可能であることは当然である。

本発明によれば、燃料タンクに設けられるプレートボディから支持部材によって制御器が離隔し、制御器とプレートボディとの間にエアギャップが備えられることにより、燃料から発生するガスがエアギャップによって大気中に放出され、ガスが枠部材の内側に入って、電子部品に影響を及ぼすのを防止することができる。

また、本発明は、電子部品の設けられる枠部材が射出成形によって１つの部品として形成されることにより、燃料タンクに対向する枠部材の四方にガスが染み込む隙間が形成されるのを防止することができる。

さらに、電子部品が設けられる枠部材の内側に液相からなるモールディング部材を満たした後に、凝固させて電子部品を完全に取り囲むことにより、枠部材の内側にガスが微細に染み込んでも電子部品に影響を及ぼすのを防止することができる。

Claims (3)

1. 燃料タンクの外部に露出して設けられるプレートアセンブリと、前記燃料タンク内に設けられ、前記プレートアセンブリに連結されるリザーブアセンブリとを含む燃料ポンプモジュールであって、
   前記プレートアセンブリは、
   前記燃料タンクに結合されるプレートボディと、
   前記プレートボディから離隔するが、内側に空間を有して上部が開口する枠部材と、前記枠部材の内側空間に結合されるＰＣＢ基板と、前記ＰＣＢ基板に設けられる電子部品とを含む制御器と、
   前記プレートボディから前記枠部材を離隔させるための複数の支持部材と、
   前記プレートボディと前記制御器との間に形成され、前記燃料タンクの燃料から発生したガスを大気に放出させるための、外部の空気を循環するようにするエアギャップとを含む、
   コントローラを装着し、
   前記制御器の枠部材は、
   ガスが前記燃料タンクに対面している面を通って前記コントローラに染み込まないように、前記プレートボディ、前記枠部材及び前記支持部材は射出成型によって一体に形成されている車両用燃料ポンプモジュール。
2. 前記制御器は、
   前記ガスが前記枠部材を透過して前記枠部材内に微細に入っても前記電子部品に影響が及ばないように、モールディング部材が前記枠部材内を満たして前記電子部品を取り囲む請求項１に記載のコントローラを装着した車両用燃料ポンプモジュール。
3. 前記電子部品のうちのコンデンサは、前記エアギャップの上方に備えられ、前記コンデンサの爆発時に発生する衝撃が前記エアギャップによって低減される請求項１または２に記載のコントローラを装着した車両用燃料ポンプモジュール。

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