JP6485332B2 - サクションフィルタ及び燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、サクションフィルタ及び燃料供給装置に関する。

従来、車両の燃料タンク内から燃料タンク外へ燃料を供給する燃料供給装置では、燃料タンク内に配置される燃料ポンプにより、同ポンプの吸入口へと吸入した燃料を燃料タンク外へ向かって吐出させる。こうした燃料供給装置の一種として特許文献１に開示される装置では、燃料タンク内において燃料を濾過してから燃料ポンプの吸入口に吸入させるように、サクションフィルタが設けられている。

さて、特許文献１に開示されるサクションフィルタは、燃料タンク内に配置されるフィルタエレメントを、備えている。このフィルタエレメントは、燃料タンク内に貯留された貯留燃料を内側空間へと通過させることで、液膜を形成しつつ貯留燃料を濾過している。ここで液膜は、フィルタエレメントの外側表面が貯留燃料と接触している間は、維持される。そこで、特許文献１に開示されるサクションフィルタでは、燃料タンク内においてフィルタエレメントの外側空間が側壁部材により部分的に覆われている。これによれば、車両旋回時等の燃料タンク内において貯留燃料の偏りにより傾いた液面がフィルタエレメントから離間した場合でも、フィルタエレメントの外側表面のうち一部は、側壁部材との間に捕捉される燃料と接触し続けられる。その結果、液膜の形成状態を維持するフィルタエレメントでは、吸入口の開口した内側空間への吸入対象として、燃料が支配的となるため、吸入口への空気の吸入が抑制されるようになっている。

特開２０１１−１６３１９８号公報

しかし、特許文献１に開示されるサクションフィルタでは、フィルタエレメントと側壁部材との間に燃料を流入させるために、側壁部材には流入口が形成されている。故に、車両旋回時等においてフィルタエレメントと側壁部材との間の燃料は、液面の傾きに伴って流入口から漏出し易くなる。これにより、フィルタエレメントと側壁部材との間にて燃料の捕捉量が減少すると、燃料吸入の進行により当該捕捉量が短時間で枯渇してしまい、液膜の形成状態が維持され得ない。その結果、フィルタエレメントの外側空間から内側空間へ空気が吸入される状況になると、多量の燃料が吸入口に吸入されないで内側空間に残存してしまう。これは、内側空間に占める空気の体積割合が一定割合以上になると、空気のみが吸入口へと吸入されることで、内側空間には濾過燃料が残存することによる。このような空気の吸入は、燃料ポンプの吐出性能を大きく変動させてしまうため、改善が必要である。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃料ポンプの吐出性能を安定させるサクションフィルタ、並びに当該サクションフィルタを含んで構成される燃料供給装置を、提供することにある。

以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
車両の燃料タンク（２）内において燃料を濾過してから燃料ポンプ（３２）の吸入口（３２ａ）へ吸入させるサクションフィルタ（３１）であって、
燃料タンク内に露出して配置され、燃料タンク内に貯留された貯留燃料を内側空間（３１２）へ通過させることにより、貯留燃料を濾過するフィルタエレメント（３１０）と、
フィルタエレメントにより濾過された濾過燃料の流入する第一空間部（３１２ａ）と、濾過燃料を吸入する吸入口の開口した第二空間部（３１２ｂ）とに、内側空間を仕切って配置され、フィルタエレメントと共同して上側の第一空間部を囲むと共に、フィルタエレメントと共同して下側の第二空間部を囲む隔壁エレメント（３１１）と、
第一空間部において開口した流入口（３１８ａ，２３１８ａ）、並びに吸入口により吸入負圧が作用する流出口（３１８ｂ）を有し、流入口から流出口に向かって濾過燃料が流通する流通通路（３１８ｃ）を形成している通路エレメント（３１８，２３１８）と、
内側空間における濾過燃料の液面が隔壁エレメントよりも上側に位置する状態下、流入口を閉塞し、当該液面が隔壁エレメントよりも下側まで低下すると、流入口を開放する開閉弁（３１９）とを、備える。

また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
車両の燃料タンク（２）内から燃料タンク外へ燃料を供給する燃料供給装置（１）であって、
燃料タンク内において吸入口（３２ａ）へ吸入した燃料を、燃料タンク外へ向かって吐出する燃料ポンプ（３２）と、
燃料タンク内において燃料を濾過してから吸入口へ吸入させるサクションフィルタ（３１）とを、含んで構成され、
サクションフィルタは、
燃料タンク内に露出して配置され、燃料タンク内に貯留された貯留燃料を内側空間（３１２）へ通過させることにより、貯留燃料を濾過するフィルタエレメント（３１０）と、
フィルタエレメントにより濾過された濾過燃料の流入する第一空間部（３１２ａ）と、濾過燃料を吸入する吸入口の開口した第二空間部（３１２ｂ）とに、内側空間を仕切って配置され、フィルタエレメントと共同して第一空間部を囲むと共に、フィルタエレメントと共同して第二空間部を囲む隔壁エレメント（３１１）と、
第一空間部において開口した流入口（３１８ａ，２３１８ａ）、並びに吸入口により吸入負圧が作用する流出口（３１８ｂ）を有し、流入口から流出口に向かって濾過燃料が流通する流通通路（３１８ｃ）を形成している通路エレメント（３１８，２３１８）と、
内側空間における濾過燃料の液面が隔壁エレメントよりも上側に位置する状態下、流入口を閉塞し、当該液面が隔壁エレメントよりも下側まで低下すると、流入口を開放する開閉弁（３１９）とを、備える。

このような第一及び第二発明において、燃料タンク内に露出するフィルタエレメントでは、燃料タンク内から内側空間への貯留燃料の通過により、液膜が形成される。故に、車両旋回時等の燃料タンク内では、液面が貯留燃料の偏りにより傾いてフィルタエレメントから離間しても、貯留燃料は内側空間からの漏出を抑制され得る。

さらに、第一及び第二発明による隔壁エレメントは、フィルタエレメントでの濾過燃料が流入する第一空間部と、燃料ポンプの吸入口が開口した第二空間部とに、フィルタエレメントの内側空間を仕切って配置されている。ここで隔壁エレメントでは、第一空間部から第二空間部への濾過燃料の通過によって液膜が形成される。その結果、上述の如く液膜形成されるフィルタエレメントと共同して隔壁エレメントが上側に囲む第一空間部には、濾過燃料が捕捉され得る。

これらのことから第一及び第二発明では、燃料タンク内にて貯留燃料の液面傾きが生じた場合でも、第一空間部の濾過燃料は、フィルタエレメントを通した漏出の抑制作用により捕捉量の確保された状態下、隔壁エレメントと接触し続けられる。その結果、フィルタエレメントと共同して第二空間部を下側に囲む隔壁エレメントでは、液膜の形成状態が維持される。故に、吸入口の開口した第二空間部には、第一空間部から濾過燃料が吸入され得る。こうした吸入作用によれば、第一空間部の濾過燃料が有効活用されることで、吸入口への空気の吸入を抑制することができるので、燃料ポンプの吐出性能を安定させることが可能となる。

加えて、第一及び第二発明による通路エレメントは、第一空間部にて開口した流入口から、吸入口により吸入負圧が作用する流出口に向かって、流通通路を形成している。故に、流出口から流通通路を通じて流入口にも、吸入負圧が作用する。このとき第一空間部では、空気の流入する状況となっても、内側空間において隔壁エレメントよりも上側に濾過燃料の液面が位置する状態下、開閉弁が流入口を閉塞する。この閉塞の結果、第一空間部の濾過燃料が隔壁エレメントを通じて第二空間部に吸入されて実質枯渇すると、上側の第一空間部だけでなく下側の第二空間部にも空気が流入する。このとき、内側空間において隔壁エレメントよりも下側に濾過燃料の液面が位置することになるので、開閉弁が流入口を開放する。この開放の結果、吸入負圧を受けて第一空間部から流入口へと流入する空気は、流通通路を流通して流出口から吸入口に流出する。

以上により空気は、第一空間部の濾過燃料と混合した状態での流入口への流入を規制されてから、濾過燃料の実質枯渇した第一空間部から流入口への流入を許可されることで、吸入口には短時間で吸入され得る。故に、吸入口への空気の吸入時間を短くして、燃料ポンプにおける吐出性能の安定性低下を抑制することが可能となる。しかも、吸入口への空気吸入が短時間で実現され得る第一空間部では、濾過燃料を捕捉可能な容積の再確保も短時間で実現され得るので、濾過燃料の有効活用性を迅速に復活させることができる。したがって、そうした有効活用性の迅速な復活によっても、燃料ポンプにおける吐出性能の安定性低下を抑制することが可能となる。

第一実施形態による燃料供給装置を示す断面図である。 第一実施形態によるサクションフィルタを拡大して示す断面図である。 図２のIII−III線断面図に相当する。 図２の開閉弁を拡大して示す断面図である。 図４とは異なる状態の開閉弁を拡大して示す断面図である。 第一実施形態によるサクションフィルタの作用効果を説明するための断面図である。 第二実施形態によるサクションフィルタを拡大して示す断面図であって、図２に対応する図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態による燃料供給装置１は、車両の燃料タンク２に搭載される。装置１は、燃料タンク２内の燃料を同タンク２外の内燃機関３へと供給する。ここで、装置１の搭載される燃料タンク２は、樹脂から中空状に形成されることで、内燃機関３側へ供給する燃料を貯留する。また、装置１から燃料を供給する内燃機関３としては、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。尚、水平面上の車両において水平方向及び鉛直方向は、それぞれ図１における横方向及び上下方向と実質一致する。

（全体構成）
まず、装置１の全体構成を説明する。

装置１は、フランジ１０、サブタンク２０及びポンプユニット３０を含んで構成されている。

フランジ１０は、硬質樹脂から円板状に形成されている。フランジ１０は、燃料タンク２のうち天板部２ａに装着されている。フランジ１０は、天板部２ａを貫通する貫通孔２ｂを、閉塞している。

フランジ１０は、燃料供給管１１及び電気コネクタ１２を一体に有している。燃料供給管１１は、燃料タンク２内においてポンプユニット３０に連通している。それと共に燃料供給管１１は、燃料タンク２外において内燃機関３との間の燃料経路４に連通している。こうした連通形態の燃料供給管１１は、ポンプユニット３０の燃料ポンプ３２により燃料タンク２内において吸入された燃料を、燃料タンク２外の内燃機関３側へと供給する。電気コネクタ１２には、金属ターミナル１２ａが埋設されている。金属ターミナル１２ａは、燃料タンク２内においてポンプユニット３０と電気接続されている。それと共に金属ターミナル１２ａは、燃料タンク２外において外部制御回路と電気接続される。こうした電気接続形態によりポンプユニット３０の燃料ポンプ３２は、外部制御回路により制御可能となっている。

サブタンク２０は、硬質樹脂から有底円筒状に形成されている。サブタンク２０は、開口部２０ａを上側に向けて、燃料タンク２内に配置されている。サブタンク２０の底部２０ｂは、燃料タンク２の底部２ｃ上に載置されている。サブタンク２０の底部２０ｂの近傍には、流入口２０ｃが貫通している。こうした貫通形態により、燃料タンク２内に貯留された燃料（以下、単に「貯留燃料」という）は、流入口２０ｃを通してサブタンク２０内へと流入する。

ポンプユニット３０は、燃料タンク２内においてサブタンク２０の内外に跨る形態に、配置されている。ポンプユニット３０には、サクションフィルタ３１、燃料ポンプ３２及び連通部材３３が設けられている。

サクションフィルタ３１は、全体として扁平状に形成されている。サクションフィルタ３１は、燃料タンク２内に収容され、サブタンク２０内の底部２０ｂ上に載置されている。サクションフィルタ３１は、燃料タンク２内においてサブタンク２０内へと流入した貯留燃料を濾過することで、当該燃料中の異物を捕捉する。

燃料ポンプ３２は、全体として円筒状に形成された電動式ポンプである。燃料ポンプ３２は、燃料タンク２内に収容され、サブタンク２０内のうちサクションフィルタ３１上から、サブタンク２０外まで延伸している。燃料ポンプ３２の吸入口３２ａは、サクションフィルタ３１と連通している。燃料ポンプ３２は、外部制御回路からの制御を受けることで、作動する。作動中の燃料ポンプ３２は、燃料タンク２内においてサブタンク２０内のサクションフィルタ３１により濾過された燃料（以下、単に「濾過燃料」という）を、吸入口３２ａから吸入する。こうして吸入口３２ａに吸入された濾過燃料は、燃料ポンプ３２内において加圧作用を受けることで、燃料タンク２外の内燃機関３側へと向かうように、燃料ポンプ３２の吐出口３２ｂから吐出される。

連通部材３３は、硬質樹脂から中空状に形成されている。連通部材３３は、燃料タンク２内に収容されてフランジ１０に固定され、サブタンク２０内のうち燃料ポンプ３２の周囲から、サブタンク２０外まで延伸している。連通部材３３は、吐出口３２ｂと燃料供給管１１とに連通する連通通路３３ａを、形成している。連通通路３３ａは、燃料ポンプ３２により吐出口３２ｂから吐出された燃料を、燃料供給管１１を通じて内燃機関３側へと供給させる。連通部材３３には、燃料ポンプ３２を金属ターミナル１２ａに電気接続するために、金属リード線３３ｂが埋設されている。

（サクションフィルタの詳細構成）
次に、サクションフィルタ３１の詳細構成を説明する。図１〜３に示すようにサクションフィルタ３１は、燃料タンク２内のうちサブタンク２０内に、フィルタエレメント３１０及び隔壁エレメント３１１を備えている。

フィルタエレメント３１０は、燃料タンク２内のうちサブタンク２０内に外側表面３１０ａを露出させ且つ内側表面３１０ｂにより内側空間３１２を囲む袋状に、図１，２の如く配置されている。フィルタエレメント３１０は、一対のフィルタシート３１０ｃ，３１０ｄを外周縁部同士で液密に接合することで、構成されている。

各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄの全体は、例えば多孔質樹脂、織布、不織布、樹脂メッシュ及び金属メッシュ等の濾過機能を発揮する素材から、軟質又は硬質の湾曲膜状に形成されている。各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄの目の粗さは、例えば燃料タンク２内からサブタンク２０内へと流入した貯留燃料中の異物として、例えば外径が１０μｍ以上の微小な異物を捕捉可能に設定されている。

図２に示すフィルタエレメント３１０において、下側フィルタシート３１０ｃの上側に接合される上側フィルタシート３１０ｄは、貫通孔３１０ｅを有している。貫通孔３１０ｅには、フィルタエレメント３１０の外側空間３１５から内側空間３１２へと向かって、燃料ポンプ３２の吸入口３２ａが貫通している。貫通孔３１０ｅは、吸入口３２ａのうち下側を向く開口部３２ｃよりも上側において、同口３２ａと液密に接合されている。

こうした貫通形態及び接合形態によりフィルタエレメント３１０では、図１，２に示すように、上側フィルタシート３１０ｄがポンプユニット３０及びフランジ１０を介して燃料タンク２に支持されている。その結果としてフィルタエレメント３１０では、下側フィルタシート３１０ｃの一部がサブタンク２０の底部２０ｂと接触させられている。

以上の如き構成のフィルタエレメント３１０は、燃料タンク２内からサブタンク２０内へ流入した貯留燃料を内側空間３１２へと通過させる際に、当該貯留燃料の通過箇所にて異物を捕捉することで、濾過機能を発揮する。このとき貯留燃料の通過箇所とは、フィルタエレメント３１０を形成する形成素材が多孔質性樹脂の場合は微細孔内の空隙であり、形成素材が織布や不織布の場合は繊維間の空隙であり、形成素材が樹脂メッシュや金属メッシュの場合はメッシュ間の空隙である。

こうした通過箇所では、表面張力により貯留燃料が空隙に捕捉されることで、フィルタエレメント３１０の外側表面３１０ａを覆う液膜が濾過機能と同時的に形成されることとなる。即ちフィルタエレメント３１０は、外側表面３１０ａに液膜を形成しつつ貯留燃料の濾過機能を発揮する。また、貯留燃料の通過箇所にて上述の如き外径の異物を捕集するために、フィルタエレメント３１０の目の粗さは、当該通過箇所としての空隙の最小間隔が例えば１０μｍ程度に設定される。

このようなフィルタエレメント３１０に対して隔壁エレメント３１１は、フィルタエレメント３１０の内側空間３１２に配置されている。隔壁エレメント３１１は、上側の第一空間部３１２ａと下側の第二空間部３１２ｂとに内側空間３１２を仕切る隔膜状に、形成されている。本実施形態の隔壁エレメント３１１は、外周縁部を除く大半部分が内側空間３１２の全体に収まることで、当該全体を仕切っている。

図２，３に示すように隔壁エレメント３１１は、内側空間３１２において張り詰められるように、各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄの外周縁部間に全周に亘って接合されている。こうした接合形態では、第一空間部３１２ａが隔壁エレメント３１１と上側フィルタシート３１０ｄとにより囲まれることで、隔壁エレメント３１１の上側表面３１１ａが第一空間部３１２ａに露出している。それと共に、第二空間部３１２ｂが隔壁エレメント３１１と下側フィルタシート３１０ｃとにより囲まれることで、隔壁エレメント３１１の下側表面３１１ｂが第二空間部３１２ｂに露出している。

隔壁エレメント３１１の全体は、例えば多孔質樹脂、織布、不織布、樹脂メッシュ及び金属メッシュ等の濾過機能を発揮する素材から、軟質又は硬質の平膜状に形成されている。隔壁エレメント３１１の目の粗さは、フィルタエレメント３１０を通過する異物に対しては同エレメント３１１における通過も許容するように、各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄの目の粗さ以上に設定されている。

図２に示すように隔壁エレメント３１１は、貫通孔３１１ｃを有している。貫通孔３１１ｃには、隔壁エレメント３１１の上側にある第一空間部３１２ａから、同エレメント３１１の下側にある第二空間部３１２ｂへと向かって、燃料ポンプ３２の吸入口３２ａが貫通している。貫通孔３１１ｃは、吸入口３２ａのうち第二空間部３１２ｂに開口した開口部３２ｃよりも上側において、同口３２ａと液密に接合されている。

こうした貫通形態及び接合形態により隔壁エレメント３１１は、図１，２に示すように、ポンプユニット３０及びフランジ１０を介して燃料タンク２に支持されている。その結果として隔壁エレメント３１１は、自身の外周縁部を除く大半部分を上側フィルタシート３１０ｄから下側に離間させることで、フィルタエレメント３１０との間の第一空間部３１２ａを所定容積に確保している。それと共に隔壁エレメント３１１は、自身の外周縁部を除く大半部分を下側フィルタシート３１０ｃから上側に離間させることで、フィルタエレメント３１０との間の第二空間部３１２ｂを所定容積に確保している。ここで本実施形態では、第一空間部３１２ａの容積よりも第二空間部３１２ｂの容積が小さく確保されている。

このような容積確保下において吸入口３２ａによる吸入負圧は、第二空間部３１２ｂには開口部３２ｃから直接的に、さらに第一空間部３１２ａには隔壁エレメント３１１を介して間接的に、作用可能となっている。また、外側空間３１５には、隔壁エレメント３１１及び上側フィルタシート３１０ｄを介して間接的に、又は下側フィルタシート３１０ｃを介して間接的に、吸入口３２ａによる吸入負圧が作用可能となっている。ここで吸入口３２ａの開口部３２ｃは、第二空間部３１２ｂにおいて上側に偏って下側フィルタシート３１０ｃから上側に離間していることで、吸入負圧の作用下にあっても同シート３１０ｃを吸着し難くなっている。

以上の如き構成の隔壁エレメント３１１は、フィルタエレメント３１０のうち上側フィルタシート３１０ｄにより濾過されて第一空間部３１２ａへ流入した濾過燃料を、吸入口３２ａの開口した第二空間部３１２ｂへと通過させる。このとき濾過燃料の通過箇所とは、隔壁エレメント３１１を形成する形成素材が多孔質性樹脂の場合は微細孔内の空隙であり、形成素材が織布や不織布の場合は繊維間の空隙であり、形成素材が樹脂メッシュや金属メッシュの場合はメッシュ間の空隙である。

こうした通過箇所では、表面張力により濾過燃料が空隙に捕捉されることで、隔壁エレメント３１１の上側表面３１１ａを覆う液膜が形成されることとなる。また、濾過燃料の通過箇所にて上述の如き異物の通過を許容するために隔壁エレメント３１１の目の粗さは、当該通過箇所としての空隙の最小間隔が例えば１０〜１００μｍ程度に設定されている。さらに、フィルタエレメント３１０のうち下側フィルタシート３１０ｃにより濾過された濾過燃料については、隔壁エレメント３１１を通過しないで、第二空間部３１２ｂへと直接的に流入可能となっている。

図１〜３に示すようにサクションフィルタ３１は、燃料タンク２内のうちサブタンク２０内にて、通路エレメント３１８及び開閉弁３１９を、フィルタエレメント３１０及び隔壁エレメント３１１と共に備えている。ここで、図２，３に示すように隔壁エレメント３１１は、通路エレメント３１８の貫通した貫通孔３１１ｄと、開閉弁３１９の貫通した貫通孔３１１ｅとを、有している。

通路エレメント３１８は、硬質樹脂から円筒状に形成されている。通路エレメント３１８は、第一空間部３１２ａと第二空間部３１２ｂとに跨って配置されている。通路エレメント３１８は、吸入口３２ａの開口部３２ｃから斜め上側に向かってストレートに延伸している。

通路エレメント３１８は、隔壁エレメント３１１の下側にある第二空間部３１２ｂから、同エレメント３１１の上側にある第一空間部３１２ａへと向かって、貫通孔３１１ｄを貫通している。通路エレメント３１８は、貫通孔３１１ｄに液密に接合されている。こうした貫通形態及び接合形態により通路エレメント３１８は、ポンプユニット３０及びフランジ１０を介して燃料タンク２に支持されている。その結果として通路エレメント３１８は、フィルタエレメント３１０のうち下側フィルタシート３１０ｃからは上側に、離間している。通路エレメント３１８は、流入口３１８ａと流出口３１８ｂと流通通路３１８ｃとをそれぞれ、一つずつ有している。

具体的に流入口３１８ａは、通路エレメント３１８のうち、吸入口３２ａの開口部３２ｃから離間して位置する離間端部３１８ｄに、開口形成されている。特に本実施形態では、第一空間部３１２ａにおいて開口部３２ｃから横方向に離間する離間側に離間端部３１８ｄの位置が偏っていることで、流入口３１８ａが当該離間側に偏って位置している。それと共に、離間端部３１８ｄが隔壁エレメント３１１からは上側に離間且つ上側フィルタシート３１０ｄには接触していることで、第一空間部３１２ａでは、流入口３１８ａが上側に偏って位置している。こうした離間端部３１８ｄにおいて第一空間部３１２ａに開口している流入口３１８ａには、当該第一空間部３１２ａから濾過燃料が流入可能となっている。

流出口３１８ｂは、通路エレメント３１８のうち、離間端部３１８ｄとは反対側にて開口部３２ｃに近接して位置する近接端部３１８ｅに、開口形成されている。特に本実施形態では、近接端部３１８ｅが開口部３２ｃを貫通していることで、流出口３１８ｂが吸入口３２ａと直接的に連通している。こうした近接端部３１８ｅにおいて第二空間部３１２ｂに開口している流出口３１８ｂには、吸入口３２ａによる吸入負圧が開口部３２ｃから作用可能となっている。

流通通路３１８ｃは、通路エレメント３１８のうち離間端部３１８ｄと近接端部３１８ｅとの間にて、開口部３２ｃから横方向に離間するほど上側へと向かって傾斜するように、延伸形成されている。流通通路３１８ｃは、流入口３１８ａと流出口３１８ｂとの間を連通している。こうした連通形態の流通通路３１８ｃでは、流入口３１８ａから流出口３１８ｂに向かって濾過燃料を流通させることが可能となっている。それと共に吸入口３２ａによる吸入負圧は、流通通路３１８ｃを通じて流出口３１８ｂから流入口３１８ａに作用することが可能となっている。

図４，５に示すように開閉弁３１９は、所謂、スプリング式のチェックバルブである。開閉弁３１９は、第一空間部３１２ａに配置されている。開閉弁３１９は、弁座部材３１９ａ、ガイド部材３１９ｂ、弁部材３１９ｃ及び弾性部材３１９ｄを有している。

弁座部材３１９ａは、硬質樹脂から円錐筒状に形成されている。弁座部材３１９ａの軸方向は、上下方向に沿っている。弁座部材３１９ａは、上側に向かうほど縮径したテーパ状の弁座孔３１９ｇを、下端部３１９ｅと上端部３１９ｆとの間に形成している。弁座部材３１９ａの下端部３１９ｅは、第一空間部３１２ａにおいて下側に向けられている。弁座部材３１９ａの上端部３１９ｆは、通路エレメント３１８の離間端部３１８ｄと液密に接合されることで、弁座孔３１９ｇを流入口３１８ａと連通させている。

ガイド部材３１９ｂは、硬質樹脂から有底円筒状に形成されている。ガイド部材３１９ｂは、弁座部材３１９ａと同軸上に配置されることで、軸方向が上下方向に沿っている。ガイド部材３１９ｂは、円筒孔状の弁収容孔３１９ｈを周壁３１９ｋにより囲んでいる。それと共にガイド部材３１９ｂは、周壁３１９ｋのうち周方向の複数箇所に弁連通孔３１９ｉを形成している。各弁連通孔３１９ｉは、第一空間部３１２ａと弁収容孔３１９ｈとの間を連通している。ガイド部材３１９ｂの下端部３１９ｌは、貫通孔３１１ｅに液密に接合されている。ガイド部材３１９ｂの上端部３１９ｊは、弁座部材３１９ａの下端部３１９ｅと液密に接合されることで、弁収容孔３１９ｈを弁座孔３１９ｇと連通させている。

以上の如き弁座部材３１９ａ及びガイド部材３１９ｂの構成により、第一空間部３１２ａの濾過燃料は、各弁連通孔３１９ｉと弁収容孔３１９ｈと弁座孔３１９ｇとを通じて、流入口３１８ａ及び流通通路３１８ｃへと順次流入可能となっている。

弁部材３１９ｃは、第一空間部３１２ａにおいて濾過燃料の液面に浮遊可能な軽量樹脂から、球状に形成されている。弁部材３１９ｃは、弁座部材３１９ａ及びガイド部材３１９ｂ内に同軸上に収容されている。弁部材３１９ｃは、弁座孔３１９ｇから弁収容孔３１９ｈに跨って配置されている。弁部材３１９ｃは、ガイド部材３１９ｂのうち周壁３１９ｋの内周面により、上下に往復移動可能にガイドされている。

弁部材３１９ｃは、図４に示す上限位置Ｌｕまで上昇移動して弁座孔３１９ｇの内周面に着座することで、流入口３１８ａを第一空間部３１２ａに対して閉塞する。このとき弁部材３１９ｃには、吸入口３２の吸入負圧が流入口３１８ａを通じて作用可能となる。これに対し、図５に示すように弁部材３１９ｃは、上限位置Ｌｕよりも下側に下降移動して弁座孔３１９ｇの内周面から離座することで、流入口３１８ａを第一空間部３１２ａに対して開放する。ここで図５は、弁部材３１９ｃが最も下降移動した下限位置Ｌｌを表している。

ここまで説明の構成下、上限位置Ｌｕよりも下側位置において弁部材３１９ｃは、内側空間３１２のうち第一空間部３１２ａにて濾過燃料の液面に浮遊することで、流入口３１８ａからの吸入負圧作用の如何に拘らず、当該液面の上下に追従した移動を実現する。また、内側空間３１２において濾過燃料の液面が隔壁エレメント３１１よりも上側に位置することで、図４の如く上限位置Ｌｕに到達した後の弁部材３１９ｃは、大気圧に対して設定圧力差以上の吸入負圧を受けることで、同位置Ｌｕにて流入口３１８ａを閉塞する。さらに、上限位置Ｌｕへの到達後の内側空間３１２において、図５の如く濾過燃料の液面が隔壁エレメント３１１よりも下側まで低下した場合の弁部材３１９ｃは、大気圧に対して設定圧力差未満の吸入負圧を受けることで、下限位置Ｌｌまで下降移動して流入口３１８ａを開放する。

図４，５に示すように弾性部材３１９ｄは、金属線材を巻回してなる圧縮コイルスプリングである。弾性部材３１９ｄは、ガイド部材３１９ｂ内に同軸上に収容されることで、軸方向が上下方向に沿っている。弾性部材３１９ｄは、弁収容孔３１９ｈにおいてガイド部材３１９ｂの下端部３１９ｌと弁部材３１９ｃとの間に、配置されている。

こうした配置形態の弾性部材３１９ｄは、弾性変形により復原力を発生することで、弁座孔３１９ｇの内周面へと向かって弁部材３１９ｃを付勢する。ここで復原力は、内側空間３１２における液面が図５の如く隔壁エレメント３１１よりも下側まで低下したとき、大気圧に対して設定圧力差未満の吸入負圧を上限位置Ｌｕで受けることとなる弁部材３１９ｃが下降移動を開始するように、予め調整される。尚、内側空間３１２における液面が隔壁エレメント３１１よりも下側に低下すると、第二空間部３１２ｂへ流入した空気が濾過燃料と一緒に吸入口３２ａへと吸入されることで、大気圧に対する吸入負圧の圧力差が設定圧力差未満となるのである。

（作用効果）
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態において、燃料タンク２内に露出するフィルタエレメント３１０では、燃料タンク２内から内側空間３１２への貯留燃料の通過により液膜が形成される。故に、車両旋回時等の燃料タンク２内のうちサブタンク２０内では、図６に示す如き貯留燃料の偏りにより液面が傾いてフィルタエレメント３１０の各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄから離間しても、貯留燃料は内側空間３１２からの漏出を抑制され得る。

さらに、第一実施形態による隔壁エレメント３１１は、フィルタエレメント３１０での濾過燃料が流入する第一空間部３１２ａと、燃料ポンプ３２の吸入口３２ａが開口した第二空間部３１２ｂとに、内側空間３１２を仕切って配置されている。ここで隔壁エレメント３１１では、第一空間部３１２ａから第二空間部３１２ｂへの濾過燃料の通過によって液膜が形成される。その結果、上述の如く液膜形成されるフィルタエレメント３１０と共同して隔壁エレメント３１１が上側に囲む第一空間部３１２ａには、図６の如く濾過燃料が捕捉され得る。

これらのことから第一実施形態では、サブタンク２０内にて貯留燃料の液面傾きが生じた場合でも、第一空間部３１２ａの濾過燃料は、フィルタエレメント３１０により捕捉量の確保された状態下、図６の如く隔壁エレメント３１１と接触し続けられる。その結果、フィルタエレメント３１０と共同して第二空間部３１２ｂを下側に囲む隔壁エレメント３１１では、液膜の形成状態が維持される。故に、吸入口３２ａの開口した第二空間部３１２ｂには、第一空間部３１２ａから濾過燃料が吸入され得る。こうした吸入作用によれば、第一空間部３１２ａの濾過燃料が有効活用されることで、吸入口３２ａへの空気の吸入を抑制することができるので、燃料ポンプ３２の吐出性能を安定させることが可能となる。ここで、燃料ポンプ３２からの吐出燃料を燃料タンク２外の内燃機関３側へ供給する第一実施形態では、同ポンプ３２の吐出性能が安定化することで、車両においてドライバビリティ及び加速性を確保することや、ガス欠及びエンストを抑制することも可能となる。

加えて、第一実施形態による通路エレメント３１８は、第一空間部３１２ａにて開口した流入口３１８ａから、吸入口３２ａにより吸入負圧が作用する流出口３１８ｂに向かって、流通通路３１８ｃを形成している。故に、流出口３１８ｂから流通通路３１８ｃを通じて流入口３１８ａにも、吸入負圧が作用する。このとき第一空間部３１２ａでは、空気の流入する状況となっても、内側空間３１２において隔壁エレメント３１１よりも上側に濾過燃料の液面が位置する状態下、図４の如く開閉弁３１９が流入口３１８ａを閉塞する。この閉塞の結果、第一空間部３１２ａの濾過燃料が隔壁エレメント３１１を通じて第二空間部３１２ｂに吸入されて実質枯渇すると、上側の第一空間部３１２ａだけでなく下側の第二空間部３１２ｂにも空気が流入する。このとき、内側空間３１２において隔壁エレメント３１１よりも下側に濾過燃料の液面が位置することになるので、図５の如く開閉弁３１９が流入口３１８ａを開放する。この開放の結果、吸入負圧を受けて第一空間部３１２ａから流入口３１８ａへと流入する空気は、流通通路３１８ｃを流通して流出口３１８ｂから吸入口３２ａに流出する。

以上により空気は、第一空間部３１２ａの濾過燃料と混合した状態での流入口３１８ａへの流入を規制されてから、濾過燃料の実質枯渇した第一空間部３１２ａから流入口３１８ａへの流入を許可されることで、吸入口３２ａには短時間で吸入され得る。故に、吸入口３２ａへの空気の吸入時間を短くして、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性低下を抑制することが可能となる。しかも、吸入口３２ａへの空気吸入が短時間で実現され得る第一空間部３１２ａでは、濾過燃料を捕捉可能な容積の再確保も短時間で実現され得るので、濾過燃料の有効活用性を迅速に復活させることができる。したがって、そうした有効活用性の迅速な復活によっても、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性低下を抑制することが可能となる。

また、第一実施形態による第一空間部３１２ａでは、上側に偏って位置する流入口３１８ａが開閉弁３１９により開放されるのに応じて、空気が吸入口３２ａへと吸入されることで、濾過燃料を捕捉可能な容積が当該上側まで再確保され得る。これによれば、第一空間部３１２ａにおける濾過燃料の有効活用性を高めることができるので、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性向上に貢献することが可能となる。

また、第一実施形態による開閉弁３１９の弁部材３１９ｃは、内側空間３１２における濾過燃料の液面に浮遊して上昇移動することで、当該液面が隔壁エレメント３１１よりも上側に位置した状態での流入口３１８ａの閉塞機能を図４の如く発揮し得る。この閉塞機能の結果、第一空間部３１２ａにて濾過燃料と混合した空気が流入口３１８ａへと流入して当該空気の吸入口３２ａへの吸入時間が増大するのを、抑制することができる。故に第一空間部３１２ａでは、濾過燃料を捕捉可能な容積の再確保時間が増大するのも、抑制することもできる。また、その後において弁部材３１９ｃは、第一空間部３１２ａの濾過燃料が実質枯渇することで、内側空間３１２における濾過燃料の液面が隔壁エレメント３１１よりも下側まで低下すると、下降移動により流入口３１８ａの開放機能を図５の如く発揮し得る。この開放機能の結果、第一空間部３１２ａにて実質空気のみを流入口３１８ａへと流入させて、吸入口３２ａへの空気の吸入を短時間で実現することができる。故に第一空間部３１２ａでは、濾過燃料を捕捉可能な容積の再確保を短時間で実現することもできる。以上によれば、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性を低下させる要因に対処して、当該安定性の向上に貢献することが可能となる。

以上の他に第一実施形態では、第二空間部３１２ｂの容積が第一空間部３１２ａの容積よりも小さくされる。その結果、第一空間部３１２ａから第二空間部３１２ｂへと空気が吸入される状況となっても、吸入口３２ａには吸入されないで第二空間部３１２ｂに残存してしまう濾過燃料量を低減し得る。これは、第二空間部３１２ｂに占める空気の体積割合が所定割合以上になると、実質空気のみが吸入口３２ａに吸入されて第二空間部３１２ｂには濾過燃料が残存することから、第二空間部３１２ｂの容積が小さいほど当該残存量が低減され得ることによる。こうしたことから第一実施形態では、第二空間部３１２ｂの濾過燃料を有効活用する効果、ひいては燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性を向上させることが可能となる。

また、第一実施形態による隔壁エレメント３１１では、濾過燃料を通過させる目の粗さは、フィルタエレメント３１０において貯留燃料を通過させる目の粗さ以上に、設定されている。故に、フィルタエレメント３１０の内側空間３１２を仕切る構成からフィルタエレメント３１０よりも小表面積となる隔壁エレメント３１１にあっても、フィルタエレメント３１０により通過の許容された異物が目詰まりするのを抑制し得る。これによれば、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性が隔壁エレメント３１１の目詰まりに起因して低下するのを、抑制することが可能となる。

（第二実施形態）
図７に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の通路エレメント２３１８では、第一空間部３１２ａにおいて離間端部３１８ｄの位置が横方向の吸入口３２ａ側に偏っていることで、流入口３１８ａが当該吸入口３２ａ側に偏って位置している。この位置形態以外の点について通路エレメント２３１８は、第一実施形態の通路エレメント３１８と実質同一の構成を有している。

こうした第二実施形態の第一空間部３１２ａでは、横方向の吸入口３２ａ側に偏って位置する流入口２３１８ａが開閉弁３１９により開放されたときに、空気が吸入口３２ａへと吸入される際の圧損は小さくなる。これによれば、吸入口３２ａへの空気の吸入がスムーズとなるため、当該空気の吸入も、濾過燃料を捕捉可能な容積の再確保も、短時間で実現され得る。故に、燃料ポンプ３２における吐出性能の安定性低下を抑制する効果を、高めることが可能となる。

（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が、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に、第一及び第二実施形態に関する変形例１では、図８に示すように流入口３１８ａ，２３１８ａを、第一空間部３１２ａにおいて下側に偏らせて位置させてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例２では、図９に示すように流出口３１８ｂを、開口部３２ｃよりも上側へ離間させた箇所にて吸入口３２ａに連通させてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例３では、図１０に示すように流出口３１８ｂを、開口部３２ｃよりも下側のうち吸入負圧の作用する範囲に、配置してもよい。尚、以上の図８〜１０は、第一実施形態の変形例１〜３をそれぞれ示している。

第一及び第二実施形態に関する変形例４では、横方向に吸入口３２ａを挟んだ両側に、それぞれ通路エレメント３１８，２３１８を設けてもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例５では、流入口３１８ａと流出口３１８ｂと流通通路３１８ｃとをそれぞれ、複数ずつ通路エレメント３１８，２３１８に形成してもよい。

第一及び第二実施形態に関する変形例６では、弾性部材３１９ｄがないスプリングレス式のチェックバルブを、開閉弁３１９として採用してもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例７では、吸入負圧に応じた通電により開閉する電磁バルブを、開閉弁３１９として採用してもよい。

第一及び第二実施形態に関する変形例８では、第一空間部３１２ａに対して大きい又は等しい容積に、第二空間部３１２ｂの容積を確保してもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例９では、隔壁エレメント３１１において濾過燃料を通過させる目の粗さを、フィルタエレメント３１０において貯留燃料を通過させる目の粗さよりも、細かく設定してもよい。 第一及び第二実施形態に関する変形例１０では、図１１，１２に示すように、全体として中空状のフィルタエレメント３１０の一部１３１０ｆを、濾過機能を発揮する素材に代えて、濾過機能を発揮しない例えば硬質樹脂等の素材から形成してもよい。ここで図１１，１２は、フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄの各一部１３１０ｆずつを、濾過機能を発揮しない素材から形成した第一実施形態の変形例１０につき、示している。

第一及び第二実施形態に関する変形例１１では、図１２，１３に示すように、全体として隔膜状の隔壁エレメント３１１の一部１３１１ｆを、濾過機能を発揮する素材に代えて、濾過機能を発揮しない例えば硬質樹脂等の素材から形成してもよい。ここで図１２，１３は、第一実施形態の変形例１１を示している。

第一及び第二実施形態に関する変形例１２では、図１４に示すように、隔壁エレメント３１１の一部に連通窓１３１７を設けることで、内側空間３１２を部分的に仕切ってもよい。ここで、図１４に示す第一実施形態の変形例１２では、吸入口３２ａから横方向へ離間する側に偏って、連通窓１３１７が配置されている。

第一及び第二実施形態に関する変形例１３では、サブタンク２０を設けない構成を、燃料供給装置１において採用してもよい。第一及び第二実施形態に関する変形例１４では、吸入口３２ａのうち第二空間部３１２ｂにおける開口部３２ｃを、例えば横方向等、下側以外に向けて開口させてもよい。

第一及び第二実施形態に関する変形例１５では、図１５に示すように、サクションフィルタ３１の内骨格となる保持エレメント１３１６を、フィルタエレメント３１０の内側空間３１２に配置してもよい。ここで、図１５に示す第一実施形態の変形例１５では、保持エレメント１３１６が硬質樹脂から略肋骨状に形成されている。こうした形状により保持エレメント１３１６は、各表面３１１ａ，３１１ｂを部分的に露出させるように、隔壁エレメント３１１を上下方向の両側から保持している。それと共に保持エレメント１３１６は、第一空間部３１２ａと第二空間部３１２ｂとの容積関係を維持するように、複数箇所にて上下方向の両側へと突出することで、フィルタエレメント３１０の各フィルタシート３１０ｃ，３１０ｄを保持している。さらに保持エレメント１３１６は、第二空間部３１２ｂにおける開口部３２ｃの位置関係を維持するように、吸入口３２ａにも装着されている。

１ 燃料供給装置、２ 燃料タンク、３ 内燃機関、２０ サブタンク、３１ サクションフィルタ、３２ 燃料ポンプ、３２ａ 吸入口、３２ｃ 開口部、３１０ フィルタエレメント、３１１ 隔壁エレメント、３１２ 内側空間、３１２ａ 第一空間部、３１２ｂ 第二空間部、３１５ 外側空間、３１８，２３１８ 通路エレメント、３１８ａ，２３１８ａ 流入口、３１８ｂ 流出口、３１８ｃ 流通通路、３１８ｄ 離間端部、３１８ｅ 近接端部、３１９ 開閉弁、３１９ａ 弁座部材、３１９ｂ ガイド部材、３１９ｃ 弁部材、３１９ｄ 弾性部材、１３１７ 連通窓、Ｌｌ 下限位置、Ｌｕ 上限位置

Claims (5)

1. 車両の燃料タンク（２）内において燃料を濾過してから燃料ポンプ（３２）の吸入口（３２ａ）へ吸入させるサクションフィルタ（３１）であって、
   前記燃料タンク内に露出して配置され、前記燃料タンク内に貯留された貯留燃料を内側空間（３１２）へ通過させることにより、前記貯留燃料を濾過するフィルタエレメント（３１０）と、
   前記フィルタエレメントにより濾過された濾過燃料の流入する第一空間部（３１２ａ）と、前記濾過燃料を吸入する前記吸入口の開口した第二空間部（３１２ｂ）とに、前記内側空間を仕切って配置され、前記フィルタエレメントと共同して上側の前記第一空間部を囲むと共に、前記フィルタエレメントと共同して下側の前記第二空間部を囲む隔壁エレメント（３１１）と、
   前記第一空間部において開口した流入口（３１８ａ，２３１８ａ）、並びに前記吸入口により吸入負圧が作用する流出口（３１８ｂ）を有し、前記流入口から前記流出口に向かって前記濾過燃料が流通する流通通路（３１８ｃ）を形成している通路エレメント（３１８，２３１８）と、
   前記内側空間における前記濾過燃料の液面が前記隔壁エレメントよりも上側に位置する状態下、前記流入口を閉塞し、当該液面が前記隔壁エレメントよりも下側まで低下すると、前記流入口を開放する開閉弁（３１９）とを、備えるサクションフィルタ。
2. 前記流入口（３１８ａ，２３１８ａ）は、前記第一空間部において上側に偏って位置する請求項１に記載のサクションフィルタ。
3. 前記流入口（２３１８ａ）は、前記第一空間部において横方向の前記吸入口側に偏って位置する請求項１又は２に記載のサクションフィルタ。
4. 前記開閉弁は、
   前記内側空間における前記濾過燃料の前記液面に浮遊し、上昇移動することにより前記流入口を閉塞する一方、下降移動することにより前記流入口（３１８ａ，２３１８ａ）を開放する弁部材（３１９ｃ）を、有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のサクションフィルタ。
5. 車両の燃料タンク（２）内から前記燃料タンク外へ燃料を供給する燃料供給装置（１）であって、
   前記燃料タンク内において吸入口（３２ａ）へ吸入した燃料を、前記燃料タンク外へ向かって吐出する燃料ポンプ（３２）と、
   前記燃料タンク内において燃料を濾過してから前記吸入口へ吸入させるサクションフィルタ（３１）とを、含んで構成され、
   前記サクションフィルタは、
   前記燃料タンク内に露出して配置され、前記燃料タンク内に貯留された貯留燃料を内側空間（３１２）へ通過させることにより、前記貯留燃料を濾過するフィルタエレメント（３１０）と、
   前記フィルタエレメントにより濾過された濾過燃料の流入する第一空間部（３１２ａ）と、前記濾過燃料を吸入する前記吸入口の開口した第二空間部（３１２ｂ）とに、前記内側空間を仕切って配置され、前記フィルタエレメントと共同して前記第一空間部を囲むと共に、前記フィルタエレメントと共同して前記第二空間部を囲む隔壁エレメント（３１１）と、
   前記第一空間部において開口した流入口（３１８ａ，２３１８ａ）、並びに前記吸入口により吸入負圧が作用する流出口（３１８ｂ）を有し、前記流入口から前記流出口に向かって前記濾過燃料が流通する流通通路（３１８ｃ）を形成している通路エレメント（３１８，２３１８）と、
   前記内側空間における前記濾過燃料の液面が前記隔壁エレメントよりも上側に位置する状態下、前記流入口を閉塞し、当該液面が前記隔壁エレメントよりも下側まで低下すると、前記流入口を開放する開閉弁（３１９）とを、備える燃料供給装置。

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