JP6301235B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給装置に関する。詳しくは、自動車等の車両に搭載される燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。

燃料供給装置を使用して燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給することは広く知られている。また、特許文献１に記載されているように、燃料供給装置の一部に一時的に燃料を保管できる構成とすることも知られている。特許文献１に記載されている技術は、燃料を一時的に貯留可能なサブタンク部の最上部に設けた流入開口を通じて、燃料をサブタンク部内に自然流入させることが可能なものである。

特開２０１２−６７７３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術においても、なお改良の余地がある。特許文献１に記載の構成においては、燃料を一時的に貯留可能なサブタンク部の最上部に設けた流入開口を通じて、燃料をサブタンク部内に自然流入させることを可能としている。このため、車両が旋回した場合など、燃料がサブタンク部の外周側によってしまう場合、前記流入開口から、サブタンク部の外部に向けて比較的多くの燃料が放出される虞があった。

本発明は、上記した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、燃料供給装置に設けられた流入開口から自然流入により一時的に貯留可能な領域に流入した燃料が前記領域内で移動した場合であっても、燃料が流入開口から流出することを抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次の手段をとる。先ず、第１の発明は、燃料タンク内の燃料を送液可能な燃料ポンプと、燃料の一時保管が可能な一時保管領域を備えたサブタンク部と、を備えた燃料供給装置であって、前記サブタンク部には、燃料の自重により前記サブタンク部内に燃料を流入させることが可能な流入開口が備えられ、前記一時保管領域の頂き部が前記流入開口より上方に位置する燃料供給装置である。

この第１の発明によれば、サブタンク部に備えられている流入開口よりも上方に一時保管領域の頂き部が位置するものであるため、旋回時や急ブレーキ時など、燃料が一時保管領域内を移動する場合に、流入開口より燃料が流出されることが抑制可能となり得る。

第２の発明は、第１の発明における一時保管領域とサブタンク部外と連通し、空気が移動可能な空気抜き孔を、流入開口とは別に備える燃料供給装置である。

この第２の発明によれば、流入開口より一時保管領域に燃料が移動することがスムーズとなり得る。

第３の発明は、第２の発明における空気抜き孔は、燃料流入開口よりも上方に位置する燃料供給装置である。

この第３の発明によれば、一時保管領域のうち流入開口よりも高い位置へ燃料が移動する場合にスムーズな移動が可能となり得る。

第４の発明は、第２又は第３の発明における空気抜き孔は、前記一時保管領域の頂き部とベース部外とを連通する燃料供給装置である。

この第４の発明によれば、一時保管領域のうち最も高い位置へ燃料が移動する場合にもスムーズな移動が可能となり得る。

第５の発明は、第１乃至第４の何れかの発明における一時保管領域の側端に前記一時保管領域の頂き部が位置する燃料供給装置である。

この第５の発明によれば、車両の旋回時など燃料が一時保管領域の側端側に移動した場合でも、当該側端位置に燃料を溜めるスペースが存在するため、流入開口より燃料が流出されることが抑制可能となり得る。

本発明によれば、燃料供給装置に設けられた流入開口から自然流入により一時的に貯留可能な領域に流入した燃料が前記領域内で移動した場合であっても、燃料が流入開口から流出することを抑制することが可能となり得る。

実施例の燃料供給装置の斜視図である。 実施例の燃料供給装置が燃料タンクに取り付けられた状態を示す側面図である。 実施例の燃料供給装置におけるベース部周りの平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 燃料タンク内に燃料供給装置を挿入した状態における燃料との関係の例を示した図である。 図５に示した燃料供給装置を挿入した燃料タンクに旋回力が働いた際における燃料の挙動例を示した図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、適宜図面を用いながら説明する。なお、本明細書における前後方向、上下方向、左右方向などの方向は、図１などに示したＸが前方向、Ｙが左方向、Ｚが上方向と規定する。例えば、通常、燃料供給装置１の蓋部材２が位置する側が上側でポンプユニットが位置する側が下側となる。なお、以下においては、特に断りが無い限り、燃料供給装置１が燃料タンク７に装着されている状態であることを前提にして、方向について言及する。

本実施の形態における燃料供給装置１は乗物に搭載されるものである。特に、乗物の中でも車両に搭載されるものである。燃料供給装置１は、車両の床面よりも下方に配置した燃料タンク７に取り付けられるものであり、燃料タンク７内の液体燃料Ｆを図示しない内燃機関に送液するために使用されるものである。

本実施例における燃料供給装置１は、燃料タンク７の上面部７１に設けられた開口部７２に取り付けられる蓋部材２と、燃料タンク７内の燃料Ｆを外部に送液するために使用される燃料ポンプ４１を備えたポンプユニット４と、燃料Ｆを自然流入させることにより一時保管することが可能な一時保管領域Ｓを備えるサブタンク部５と、前記蓋部材２とサブタンク部５を連結するために使用される連結部３と、を備えている。サブタンク部５は、燃料タンク７の底面部７３に設置されるものであり、燃料タンク７の開口部７２に蓋部材２を取り付けることにより、燃料タンク７の開口部７２を閉じることが可能であるとともにサブタンク部５を燃料タンク７の底面部７３に沿って設置可能なものである。

本実施例の蓋部材２には、燃料タンク７の開口部７２を覆うことになるセットプレート部２１を備えている（図２参照）。略円盤形状のセットプレート部２１には、ポンプユニット４から送液された燃料Ｆを燃料タンク７外に導くために使用される吐出ポート２３が備えられている。またセットプレート部２１には、電気配線の接続のために使用される電気コネクタ２４が備えられている。燃料タンク７の開口部７２は通常円形であるため、蓋部材２のセットプレート部２１も平面視で略円形となるように形成されている。燃料タンク７に設けられた円形の開口部７２にはシール材としてＯリングなどの樹脂製のリング（図示せず）が取り付けられており、燃料タンク７と蓋部材２との間に隙間が生じることを抑制している。

本実施例の燃料供給装置１は、連結部３が伸縮可能に構成されている。連結部３は蓋部材２に取り付けた棒部材３５と棒部材３５に沿って移動可能なジョイント部３６とを備えている。当該棒部材３５はセットプレート部２１が広がる面方向に対して直交するように伸びるものである。また、ジョイント部３６と蓋部材２との間には弾性力を発揮可能な部材としてスプリング５３を備えている。当該スプリング５３は、蓋部材２とサブタンク部５が所定の間隔よりも近接した際に、蓋部材２とサブタンク部５を離間させるように付勢可能なものである。したがって、サブタンク部５の底面が燃料タンク７の底面部７３に接した状態から更に蓋部材２を燃料タンク７の底面部７３に近づけるように移動させる間にスプリング５３は縮むことになる。このスプリング５３が縮んだ状態が維持されると、サブタンク部５が燃料タンク７の底面部７３に対して押し続けられた状態が維持されることになる。

本実施例の燃料供給装置１には、蓋部材２の下方にポンプユニット４が備えられており、当該ポンプユニット４は、燃料Ｆを送液するために使用される燃料ポンプ４１を備えている。ポンプユニット４はサブタンク部５に支えられている。本実施例のサブタンク部５は略平板状に形成されており、サブタンク部５の一側面が燃料タンク７の底面部７３と対向するように配置されるものである。サブタンク部５は燃料貯留部などとも称されることがある部分であり、ポンプユニット４が取り付けられるアッパ部材５７と、燃料タンク７の底面部７３に接するロア部材５８と、アッパ部材５７とロア部材５８に挟まれるろ過部材５９により構成されている。ポンプユニット４にはろ過部材５９によりろ過された燃料Ｆを吸引可能な吸引口４９が設けられており、ろ過部材５９を通過した燃料Ｆを燃料ポンプ４１により吸引することが可能な構成とされている。なお、ろ過材５９は略矩形状の不織布を重ね合わせ、周囲を接合したものであり、内部に空間が形成されるよう、フレーム８１が不織布の間に配設されている。

ロア部材５８の底面には格子が施された開口（図示せず）が備えられている。ロア部材５８を燃料タンク７の底面部７３に接した状態で配置した場合でも、ロア部材５８に施された開口から燃料Ｆを吸い込むことができるように脚部５８１が設けられている。また、アッパ部材５７の外周はロア部材５８の外周よりも一回り小さく構成されており、ろ過部材５９を挟み込まない状態においてはアッパ部材５７とロア部材５８との間に隙間が生じるように構成されている。当該隙間は燃料Ｆをサブタンク部５内に導入することが可能な隙間である。本実施例においては、アッパ部材５７の一側面をろ過部材５９により覆うように配置しているため、当該隙間からサブタンク部５内に侵入する燃料についても、ろ過部材５９を通過した上で燃料ポンプ４１まで到達する。

ポンプユニット４には、燃料の送液圧力を調整するために使用される圧力調整弁４３が取り付けられている。圧力調整弁４３は燃料ポンプ４１から伸びている弁支持部４１１に取り付けられている。圧力調整弁４３で圧力が調整された燃料Ｆは、ホース５１や吐出ポート２３などを介して内燃機関に送られる。

本実施例のポンプユニット４のサブタンク部５には、燃料タンク７内であってサブタンク部５外に位置する燃料Ｆが所定の量以上存在する場合に、サブタンク部５内に燃料Ｆが自然流入することを可能とする流入開口５５が設けられている（図３参照）。当該流入開口５５は燃料タンク７に開放されるものであり、電気を利用する送液手段を使わずとも燃料Ｆが自重によりサブタンク部５内に侵入可能なものである。

また、本実施例のサブタンク部５には、当該流入開口５５から侵入した燃料Ｆを滞留させるための一時保管領域Ｓを備えている。本実施例における一時保管領域Ｓは主にろ過部材５９の上面とアッパ部材５７の内面により区画される領域である（図４参照）。なお、図４の矢印に示すように、ポンプユニット４は、ろ過部材５９の上面からろ過部材５９内部に侵入した燃料Ｆを吸引可能となっている。そのため、一時保管領域Ｓから燃料Ｆがもれ出ないわけではない。むしろ、一時保管領域Ｓに溜めている燃料Ｆのうち部分的に漏れ出た燃料Ｆをポンプユニット４が吸引することにより、燃料Ｆが送液されない事態を抑制することが可能となるものである。ただし、ろ過部材５９は、適度に燃料Ｆが通過しにくいように構成されている。

本実施例の燃料供給装置１は、一時保管領域Ｓの頂き部Ｓａが流入開口５５より上方に位置している。より具体的には、一時保管領域Ｓの中でも流入開口５５より高い位置に略直方体形状となる空間Ｓｒを備えるように構成されている。当該略直方体形状の空間Ｓｒは、静止時において一時保管領域Ｓに保管できる燃料の量を増加させることを目的として設けられたものでは無い。エネルギーがかけられない状態においては、燃料Ｆが流入開口５５よりも上方に上げられることは無いからである。したがって、燃料タンク７内の燃料Ｆが流入開口５５より低い位置までしかない場合、静止時などにおいては、図５に示すように、略直方体形状となる空間Ｓｒよりも下方に燃料Ｆが位置することが想定される。一方、燃料タンク７を搭載した車両が旋回したような場合、燃料タンク７内の燃料Ｆは側方から力がかけられたような状態となりうる。この場合、例えば図５に示した状態から図６に示した状態のように、燃料Ｆが移動しうる。本実施例においては、燃料保管領域の頂き部Ｓａが流入開口５５より上方に位置しているため、通常なら流入開口５５から一時保管領域Ｓ外に放出される燃料Ｆを一時保管領域Ｓに留めることが可能となりうる。

ところで、本実施例のサブタンク部５には、空気が出入りすることが可能な空気抜き孔５６が設けられている。当該空気抜き孔５６はアッパ部材５７に設けられた流入開口５５とは異なる位置に設けられており、一時保管領域Ｓのうち、流入開口５５より上方に位置する箇所とサブタンク部５外とを連通するように設けられている。より詳しくは流入開口５５の上端より上方の位置に当該空気抜き孔５６の下端が設けられている。このような位置関係で空気抜き孔５６が設けられることで、流入開口５５から燃料Ｆが一時保管領域Ｓにスムーズに流入し易いものとなり得る。また、本実施例における空気抜き孔５６は一時保管領域Ｓの中でも最上部に位置する頂き部Ｓａとサブタンク部５外とを連通するように設けている。当該部分に空気抜き孔５６を設けることにより、一時保管領域Ｓ内でも特に、流入開口５５より上方に位置する領域を有効に使うことが可能となり得る。

本実施例においては、一時保管領域Ｓのうち燃料タンク７内の流入開口５５よりも上方に位置する領域に空気抜き孔５６が設けられているが、その中でも平面視におけるサブタンク部５の中心位置寄りの部分とサブタンク部５外とを連通するように空気抜き孔５６を設けている（図３及び図４参照）。したがって、一時保管領域Ｓの平面視における外縁と空気抜き孔５６との間の距離を比較的長くすることができ、燃料Ｆが空気抜き孔５６からサブタンク部５外に放出されることが抑制され得る（図６参照）。なお、本実施例の燃料供給装置１においては、図３に鎖線Ｓｅで示した部位が一時保管領域Ｓの平面視における概略の外縁である。

また、空気抜き孔５６と一時保管領域Ｓの平面視における外縁との距離を長くするため、本実施例においては、平面視した場合において略長四角形状となる開口面を備える空気抜き孔５６としている。本実施例においては、略直方体形状となる空間Ｓｒの上面側に空気抜き孔５６を形成しているため、当該空間Ｓｒの左右方向の中央近傍であり、当該空間Ｓｒの上面のうち、一時保管領域Ｓの平面視における中央よりの位置に略長四角形状の開口面を配置する構成としている。なお、本実施例においては、平面視における一時保管領域Ｓの中心から空気抜き孔５６の平面視における中心に向けて伸びる方向の距離が、平面視において当該方向と直交する方向の距離よりも短くなるように構成されている。より詳しくは、平面視における一時保管領域Ｓの略中心から空気抜き孔５６の平面視における略中心に向けて短手方向が伸びる略長四角形状の開口面を備えるように空気孔５６が形成されている（図３参照）。このようにすることにより、空気抜き孔５６として必要な開口面積を確保しつつ、燃料Ｆが当該空気抜き孔５６からサブタンク部５外に放出されることを抑制することが可能となり得る。

本実施例の燃料供給装置１においては、図３に鎖線Ｓｅで示した部位が一時保管領域Ｓの平面視における概略の外縁であることから理解されるように、本実施例においては、一時保管領域Ｓの平面視における中央部に流入開口５５を設けているわけではない。このような構成であるため、流入開口５５よりも後方側の領域に関しては前後方向に長い領域を一時保管領域Ｓの一部として利用することが可能となる。一方、流入開口５５よりも前方側の領域に関しては前後方向に長い領域を確保していないが上下方向の高さを高くすることで、一時保管領域Ｓとしての必要量を確保している。

静止状態においては、流入開口５５が平面視上どの位置にあっても、あまりかわりはないが、旋回力が働くような場合は、燃料Ｆが側方に移動するように力が働くため、燃料Ｆが流入開口５５から放出され易くなり得る。流入開口５５を中央に配置して全体として略同様の高さの空間を燃料の一時保管用に形成すれば、いくらかは当該放出が抑制され得るが、流入開口５５の位置に制限が生じてしまう。その結果、燃料供給装置１の設置面積の増加などが求められうる。一方、本実施例の燃料供給装置１のように、一時保管領域Ｓの一部において、流入開口５５より高い位置まで上下方向の高さを確保すれば、流入開口５５の位置の制限を抑制することができ得る。したがってサブタンク部５の設置面積を抑制することが可能となり得る。

本実施例の燃料供給装置１であると、一時保管領域Ｓ内で燃料Ｆが移動した場合であっても、流入開口５５から燃料Ｆが流出される可能性を低減できる。このため、燃料Ｆが自然流入できる流入開口５５を比較的低い位置に設けることが可能となる。すると、燃料タンク７内の燃料Ｆの残量が少ない場合であっても一時保管領域Ｓ内に燃料Ｆを導入し易くなる。

本実施例の燃料供給装置１は、一時保管領域Ｓ内から流入開口５５を通じて燃料Ｆが流出される可能性を低減できるものは上記したとおりである。ところで、燃料タンク７内の燃料Ｆが少なくなると、旋回力がかけられた状態（図６参照）から旋回力が解除されたとしても、一時保管領域Ｓ外に放出された燃料Ｆを、再び一時保管領域Ｓ内に導入するのは難しい。したがって、一時保管領域Ｓ内に燃料Ｆを留めておける燃料供給装置１となれば、より効果的に内燃機関へ燃料Ｆが送液できない状態を抑制することが可能となり得る。

以上、一つの実施例を用いて実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態のほか、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、サブタンク部は下方にろ過部材を配置して、サブタンク部の底面から燃料を燃料ポンプで吸引できる構成とすることに限らない。例えば、サブタンク部の底面からは燃料が流出できない構成とすることとし、側面及び／又は上面から燃料がサブタンク部外に移動できる構成とすることも可能である。

サブタンク部は、底面が無いアッパ部材をろ過部材で覆うことでサブタンク部の底面を形成する形態に限る必要は無い。例えば、箱体形状の部材の下方に燃料が流出可能な孔を穿設したような形態とすることも可能である。

燃料タンクに向けて開放されている流入開口は、上下方向に貫通している孔により形成されている必要性は無く、左右方向などに貫通している孔により形成されているものとすることも可能である。

サブタンク部は、アッパベースとロアベースによりろ過材を挟み込んだ形態のものである必要性は無く、ロアベース及び／又はろ過材が備えられていないものとすることが可能である。ただし、燃料を一時保管可能な領域は形成されている必要がある。

吸着材を充填したキャニスタ部を蓋部材に設けるものとすることも可能である。この場合、連結部はキャニスタ部と、サブタンク部を連結する構成とすることが可能である。なお、キャニスタ部が備えられた蓋部材であったとしても、連結部はセットプレート部とサブタンク部を連結する構成とすることが可能である。

サブタンク部におけるろ過部材は必須のものではないため、ろ過部材が無い構成とすることも可能である。この場合、サブタンク部以外の部位にろ過部材を設けることも可能であるし、ポンプが吸引する燃料が清浄に保たれているのであれば、燃料供給装置にはろ過部材を設けないものとすることも可能である。

また、乗物としては、車両であることに限らず、飛行機やヘリコプターなど空中を飛行する乗物や、船舶や潜水艇など海面や海中などを移動する乗物としてもよい。

１ 燃料供給装置
４ ポンプユニット
５ サブタンク部
７ 燃料タンク
４１ 燃料ポンプ
５５ 流入開口
５６ 空気抜き孔
５７ アッパ部材
５８ ロア部材
５９ ろ過部材
Ｓ 一時保管領域
Ｓａ 頂き部
Ｆ 燃料

Claims (7)

1. 燃料タンク内の燃料を送液可能な燃料ポンプと、燃料の一時保管が可能な一時保管領域を備えたサブタンク部と、を備えた燃料供給装置であって、
   前記サブタンク部には、燃料の自重により前記サブタンク部内に燃料を流入させることが可能な流入開口が備えられ、
   前記流入開口は、前記燃料タンク内と前記サブタンク部内とを直接連通するように、平面視の前記サブタンク部の外縁において対向している辺と辺の間における中央よりも前記対向している辺と辺における一方の辺の側に偏った位置、かつ前記サブタンク部の上面、に設けられており、
   前記一時保管領域の頂き部が、前記流入開口より上方に位置しているとともに、前記流入開口よりも前記一方の辺の側に位置している燃料供給装置。
2. 請求項１に記載の燃料供給装置であって、
   前記一時保管領域とサブタンク部外と連通し、空気が移動可能な空気抜き孔を、流入開口とは別に備える燃料供給装置。
3. 請求項２に記載の燃料供給装置であって、
   前記空気抜き孔は、前記流入開口よりも上方に位置する燃料供給装置。
4. 請求項２又は３に記載の燃料供給装置であって、
   前記空気抜き孔は、前記一時保管領域の頂き部と前記サブタンク部外とを連通する燃料供給装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の燃料供給装置であって、
   前記一時保管領域の側端に前記一時保管領域の頂き部が位置する燃料供給装置。
6. 請求項３又は４に記載の燃料供給装置であって、
   前記空気抜き孔は、平面視の前記頂き部の中央よりも前記一方の辺の側とは反対側に偏った位置に設けられている燃料供給装置。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載の燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプにおける燃料の吸引口は、前記流入開口から前記サブタンク部内に挿入されている燃料供給装置。

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