JP6638476B2 - 車両の燃料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、四輪車等の車両において燃料タンクからエンジンへと燃料を供給するための燃料供給装置に関するものである。

車両において車体と路面との間に燃料タンクが配置される。燃料タンクに取り付けられる燃料ポンプは、蓋状のフランジを有し、燃料タンクを密閉する構造を有している。フランジの表面には燃料吐出口が設けられ、この燃料吐出口に燃料配管が接続される。

例えば特許文献１に開示される車両では燃料ポンプのフランジの表面に燃料吐出口が配置され、更に燃料吐出口を上から保護部材で覆っている。

特許第４９４５４９２号公報

ところで、車両がトラックの場合、燃料タンクの上方にはスペアタイヤが搭載される事例がある。その場合、燃料吐出口及び燃料配管に干渉しないようにスペアタイヤが配置される。しかしながら、従来の燃料供給装置において燃料吐出口はフランジの表面に突出するため、スペアタイヤを燃料吐出口に対して隙間を設けて配置し難い等の不便がある。また、そのような燃料吐出口に対して、スペアタイヤが隙間を設けて配置し易くし、且つ燃料配管の接続作業性を損なわないことが求められる。

本発明はかかる実情に鑑み、周辺部品等との隙間を確保しつつ、燃料配管の接続作業性等を向上する車両の燃料供給装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の燃料供給装置は、燃料ポンプを取り付けるための開口部を有する燃料タンクと、前記燃料タンクを密閉するフランジにより前記燃料タンクの開口部に取り付けられる燃料ポンプと、を備え、前記燃料ポンプの上流側の燃料吸入口から燃料を吸い込み、該燃料ポンプの下流側の燃料吐出口から燃料を吐出するようにした車両の燃料供給装置であって、前記燃料ポンプの燃料吐出口を前記燃料タンクの内部に設けると共に、前記燃料タンク内に内部配管を配索し、前記内部配管の一端を前記燃料吐出口に接続すると共に、該内部配管の他端を前記燃料タンク外部に配置し、前記燃料タンクは、アッパハーフパネル及びロアハーフパネルを相互に接合してなり、前記フランジを含めた前記アッパハーフパネルの上面全体が実質的に平坦であることを特徴とする。

また、本発明の車両の燃料供給装置において、前記内部配管の一端は、前記開口部の開口範囲内に位置することを特徴とする。

また、本発明の車両の燃料供給装置において、前記内部配管は、少なくとも前記燃料ポンプ側の一部が可撓性を有することを特徴とする。

また、本発明の車両の燃料供給装置において、前記内部配管はメイン配管及びサブ配管からなり、前記サブ配管は可撓性を有すると共に、前記開口部の周縁部の下方付近で前記メイン配管に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、燃料吐出口や内部配管が燃料タンク内に配設されるため、フランジを含めた燃料タンクの上面全体が実質的に平坦となり、燃料タンクの上方における周辺部品もしくは部材との干渉をなくし、これにより燃料タンクの配置の自由度を上げることができる。また、燃料ポンプを燃料タンク内に組み込む際、内部配管の接続作業を円滑且つ適確に行うことができる。

本発明の適用例としての車両に装備された燃料供給装置まわりを示す側面図である。 本発明の実施形態に係る燃料供給装置まわりを示す図１のＩ−Ｉ線に断面図である。 本発明の実施形態に係る燃料供給装置の燃料タンクの上面図である。 本発明に係る燃料タンク内に配索される内部配管の例を示すロアハーフパネルの上面図である。 本発明に係る燃料タンク内部に配索される内部配管の例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る燃料供給装置におけるフランジと一体結合した燃料ポンプの正面図である。 本発明の実施形態に係る燃料供給装置におけるフランジと一体結合した燃料ポンプの側面図である。 本発明の実施形態に係る燃料供給装置におけるフランジと一体結合した燃料ポンプの上面図である。

以下、図面に基づき、本発明による車両の燃料供給装置における好適な実施の形態を説明する。
図１は本発明の適用例としての車両１に装備された燃料供給装置１０まわりを示す側面図、図２はこの燃料供給装置１０まわりを示す図１のＩ−Ｉ線に断面図である。先ず、図１及び図２を用いて、燃料供給装置１０の燃料タンク１１まわりについて概略構成について説明する。なお、図１及び図２は車両１の後部まわりを示し、図１及び図２を含め、以下の説明で用いる図においては必要に応じて適宜、当該車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。

車両１として例えばトラック車両であってよく、車両１後部まわりの車体フレーム骨格構造として、前後方向に延設された左右一対のサイドメンバ２が左右方向に互いに隔設されると共に、これらのサイドメンバ２がクロスメンバ３により相互に結合される。サイドメンバ２の上方には略平坦なデッキパネル４（荷台）を有し、デッキパネル４上に適宜荷物等を積載することができるようになっている。各サイドメンバ２の外側下方にはそれぞれ左右の後輪５が配置され、これら左右の後輪５は、図示しない懸架機構もしくは装置を介してサイドメンバ２及びクロスメンバ３により支持される。

デッキパネル４の下方には左右の後輪５の間に位置して、本発明の実施形態に係る燃料供給装置１０が配置構成される。燃料供給装置１０は燃料タンク１１を有し、燃料タンク１１は上面及び底面とそれらを繋ぐ側面とを含んで、本例では概略箱状を呈して形成される。具体的には燃料タンク１１は、共に概略凹状に形成されたアッパハーフパネル１１Ａとロアハーフパネル１１Ｂとを相互に接合し、本実施形態に係るアッパハーフパネル１１Ａとロアハーフパネル１１Ｂはそれぞれ凹状の開口周縁に沿ってフランジ部を有し、それぞれのフランジ部同士を対向させて相互に接合することでタンク本体が構成される。これにより燃料タンク１１内部に、燃料を収容する閉空間が形成される。

燃料タンク１１はサイドメンバ２及びクロスメンバ３を利用して、これらの部材に直接又は間接的に支持される。例えば燃料タンク１１の右側面はこの例では２つのブラケット１２Ａ，１２Ｂを介して右側のサイドメンバ２と結合し、燃料タンク１１の左側面はブラケット１３を介して左側のサイドメンバ２と間接的に結合する。この場合、左右のサイドメンバ２間に横架されたパイプ材６にブラケット１３が取り付けられ、あるいはブラケット１３を左側のサイドメンバ２に取り付けることも可能であるが、燃料タンク１１は基本的にはその左右両側面にて車体フレーム側に結合支持される。

燃料供給装置１０の具体的構成について説明する。図３は燃料タンク１１（アッパハーフパネル１１Ａ）の上面図、図４はアッパハーフパネル１１Ａの一部を二点鎖線にて併記して示すロアハーフパネル１１Ｂの上面図である。燃料供給装置１０は、上述の燃料タンク１１とその全体が燃料タンク１１内に収容配置される燃料ポンプ１４（図６及び図７参照）とを備える。燃料ポンプ１４については後述するが、燃料供給装置１０の具体的構成において、燃料タンク１１のアッパハーフパネル１１Ａには図３において点線にて示すように、燃料ポンプ１４を挿入して組み付けるための開口部１５が開設されている。開口部１５は燃料ポンプ１４を挿入するために必要且つ十分な内径を有し、また、燃料ポンプ１４の組付作業等において作業者が開口部１５から手を入れて、必要な作業を行うことができる。この開口部１５には後述のようにフランジ１６が取り付けられ、これにより燃料タンク１１が密閉されるようになっている。

本例では開口部１５及びフランジ１６は図示のように共に円形であり、燃料タンク１１のアッパハーフパネル１１Ａの左右方向の略中央部であって、前後方向では前部寄りに配置される。フランジ１６は円板状部材であり、実質的に平坦なアッパハーフパネル１１Ａの上面に凹設した受け座部１７に取り付けられる。受け座部１７に取り付けられたフランジ１６は、アッパハーフパネル１１Ａの上面と面一となり、即ちアッパハーフパネル１１Ａの上面から実質的に突出しないように取り付けられる。なお、受け座部１７には前述の開口部１５が開設されるが、これらの配設位置として機能的には必ずしも図示例の場合に限定されない。

ここで、図６は燃料ポンプ１４の正面図、図７はその側面図である。図６及び図７を参照して燃料ポンプ１４は燃料タンク１１内に貯留された燃料を吸引加圧して吐出する機能を有し、フランジ１６の下面側に一体的に結合する概略筒状のケーシング１８（ポンプ本体）内に、吸入した燃料を加圧する図示しないインペラが回転可能に装着される。また、燃料ポンプ１４にはそのインペラを回転駆動する図示しない電動モータが内蔵され、図示しないエンジン制御系（ＥＣＵ；Engine Control Unit）の駆動信号に基づき、電動モータに電力が供給されるようになっている。ケーシング１８の下端部には燃料吸入口１９を具備し、この燃料吸入口１９から燃料を吸入する。フランジ１６がアッパハーフパネル１１Ａに取り付けられて、燃料ポンプ１４が燃料タンク１１に組み込まれた際、燃料吸入口１９がロアハーフパネル１１Ｂの底面付近に位置する。ケーシング１８の上端部付近から燃料吐出口２０が延出し、ポンプ本体のインペラにより加圧された燃料が燃料吐出口２０から吐出される。本例では燃料吐出口２０は下方を向いて配置される。燃料ポンプ１４において上流側の燃料吸入口１９から燃料を吸い込み、該燃料ポンプ１４の下流側の燃料吐出口２０から燃料を吐出するようにしている。

また、図８に示されるように燃料ポンプ１４に内臓の電動モータに電力を供給するためのリード線２１がフランジ１６の上面適所からケーシング１８内に引き込まれ、該リード線２１はポンプ本体内部で電動モータと接続される。リード線２１の端部にはカプラ２２が付設され、このカプラ２２を介してリード線２１、従って燃料ポンプ１４の電動モータが車載の図示しないモータドライバ側と接続され、電力を供給される。

なお、フランジ１６をアッパハーフパネル１１Ａに取り付ける場合、フランジ１６の周縁部に沿った複数個所でボルト２３によってアッパハーフパネル１１Ａに締結することができる。このために開口部１５の周縁部における受け座部１７の裏面（燃料タンク１１内部）には、図４に概略示すようにボルト２３に対応する複数のナット２４が固着される。各ボルト２３を対応するナット２４に螺合することで、フランジ１６を受け座部１７に固定することができる。

本発明の燃料供給装置１０において特に、燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０を燃料タンク１１の内部に設ける。そして燃料タンク１１内に内部配管を配索し、この内部配管の一端を燃料吐出口２０に接続すると共に、該内部配管の他端を燃料タンク１１の外部に配置する。図４には燃料タンク１１内に配索される内部配管２５が示される。内部配管２５はメイン配管２６とサブ配管２７からなり、メイン配管２６は剛性部材で形成されるのに対して、サブ配管２７は合成樹脂材料等で形成されて可撓性を有する。

この例ではメイン配管２６の一端２６ａとサブ配管２７の他端２７ｂとが燃料タンク１１内でユニオン（もしくはコネクタ）２８を介して相互に接続する。メイン配管２６の一端２６ａは開口部１５の周縁部の下側付近に位置するように配置保持され、メイン配管２６はユニオン２８から、この例ではアッパハーフパネル１１Ａ上面の前右角部付近に設定したユニオン２９まで略直線状に延設されて、その他端２６ｂ（内部配管２５の他端）がユニオン２９に接続される。メイン配管２６及びサブ配管２７はユニオン２８を介して接続・分離可能であり、メイン配管２６については燃料タンク１１内の所定位置に予め取り付けられ、固定配置される。

メイン配管２６の他端２６ｂにはユニオン２９を介して車体側燃料配管３０が接続される。車体側燃料配管３０の途中には、図１に示されるようにユニオン２９の前方に位置する燃料フィルタ３１が配設され、燃料タンク１１から燃料フィルタ３１を通った燃料が図示しないエンジン（燃料デリバリパイプ）へと送給されるようになっている。
なお、図３等においてはユニオン２９をアッパハーフパネル１１Ａ上面に設定しているが、燃料タンク１１の前側面に位置するようにアッパハーフパネル１１Ａにユニオン２９を設定することも可能である。

サブ配管２７の一端２７ａ（内部配管２５の一端）は図６及び図７にも示したように、ユニオン３２を介して燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０に接続される。フランジ１６がアッパハーフパネル１１Ａの開口部１５に締結されて、燃料ポンプ１４が燃料タンク１１内に組み込まれた際には燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０は、図４のように燃料ポンプ１４の略前側側近に位置し、燃料吐出口２０と共にサブ配管２７の一端２７ａが開口部１５の開口範囲内に配置されるようにしている。メイン配管２６及びサブ配管２７はそれぞれ内部配管２５の一部を構成し、メイン配管２６が燃料タンク１１内の所定位置に配置保持される。一方、サブ配管２７は図５に示されるように燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０から一旦下方へ延出し、更に例えばループ状を描くように上方へ湾曲し、上方にあるメイン配管２６の一端２６ａを指向して延設される。つまりサブ配管２７は燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０とメイン配管２６の一端２６ａの間に弛んだ状態で配索される。

本発明の燃料供給装置１０は上記のように構成されており、次にその主要な作用効果等について説明する。
先ず、燃料吐出口２０が燃料タンク１１の内部に設け、燃料吐出口２０に接続される内部配管２５が燃料タンク１１内に配索される。燃料吐出口２０や内部配管２５が燃料タンク１１内に配設されるため、フランジ１６の上面には燃料吐出口２０に相当するパイプ状部材が露出しない。このためフランジ１６を含めアッパハーフパネル１１Ａの上面全体が実質的に平坦となり、配置上、アッパハーフパネル１１Ａの上方の周辺部品もしくは部材からの制約を受け難くし、これにより燃料タンク１１の配置の自由度を上げることができる。また、燃料タンク１１内に配設される燃料吐出口２０や内部配管２５は、周辺部品等との干渉あるいは車両走行中の飛来物等による損傷から有効に保護され、安全性確保に寄与する。

ここで、燃料ポンプ１４を燃料タンク１１内に組み込む場合、その作業手順の一例として、作業者は開口部１５から手を入れてサブ配管２７の他端２７ｂをユニオン２８によってメイン配管２６の一端２６ａに接続する。なお、この接続作業はユニオン２８の構造により、いわゆる、ワンタッチで行うことができる。その後、サブ配管２７の一端２７ａを開口部１５から適度に引き出しておき、ユニオン３２によって燃料ポンプ１４の燃料吐出口２０に接続する。なお、この接続作業はユニオン３２の構造により、いわゆる、ワンタッチで行うことができる。燃料ポンプ１４を支えつつその燃料吐出口２０に設定されたユニオン３２に対して、サブ配管２７の一端２７ａを接続する。なお、この接続操作は所謂、ワンタッチで行うことができる。このようにサブ配管２７が接続された状態で燃料ポンプ１４全体を、開口部１５を介して燃料タンク１１内に挿入すると共に、フランジ１６を受け座部１７に被せる。そして、ボルト２３をナット２４に螺合することで、フランジ１６が受け座部１７に固定される。

上記のように燃料ポンプ１４を燃料タンク１１内に組み込む際、サブ配管２７はその他端２７ｂがメイン配管２６に接続されているが、可撓性を有するため適宜湾曲させることでその一端２７ａを開口部１５から所望位置まで引き出し、燃料吐出口２０に円滑且つ適確に接続することができる。このように燃料ポンプ１４を燃料タンク１１内に落とし込むことで、サブ配管２７の一端２７ａが燃料吐出口２０と伴に開口部１５の開口範囲内に配置され、つまり燃料タンク１１内の奥部での接続作業とならならいため作業性を向上することができる。

また、上記とは別の手順として例えば、燃料ポンプ１４を支えつつその燃料吐出口２０のユニオン３２に対して、予めサブ配管２７の一端２７ａを接続しておく。燃料ポンプ１４を適宜傾斜等させつつ開口部１５に近づけながら、メイン配管２６の一端２６ａのユニオン２８に対して、作業者は開口部１５から手を入れてサブ配管２７の他端２７ｂを接続する。その後、サブ配管２７が接続された燃料ポンプ１４全体を、開口部１５を介して燃料タンク１１内に挿入すると共に、ボルト２３をナット２４に螺合することで、フランジ１６が受け座部１７に固定される。

燃料ポンプ１４は燃料タンク１１内の所定位置に組み込まれ、図５に示されるように一端（サブ配管２７の一端２７ａ）が燃料吐出口２０に接続すると共に、他端（メイン配管２６の他端２６ｂ）が燃料タンク１１の外部に配置される内部配管２５が、燃料タンク１１の内部に配索される。内部配管２５のうちサブ配管２７はループ状等を描くように適度に湾曲するかたちで配索され、つまり折れ曲がる等の無理がかからない状態で安定的に配置されるため、内部配管２５の燃料流通路内で燃料を円滑に流通させることができる。

上述したように燃料吐出口２０や内部配管２５を燃料タンク１１内に配設することで、フランジ１６の上面には燃料吐出口２０のようなパイプ状部材の露出がなく、アッパハーフパネル１１Ａの上面全体が実質的に平坦となる。デッキパネル４の下方に搭載支持される燃料タンク１１の上方において、図１及び図２のようにアッパハーフパネル１１Ａとデッキパネル４等との間のスペースＳを有効に拡大することができる。この場合、スペースＳは図２等から分かるように、燃料タンク１１の燃料出口に位置するユニオン２９とは重ならない。トラック車両等の場合、このスペースＳにてスペアタイヤを搭載することができるが、その場合、フランジ１６上に露出部材等がないので、燃料タンク１１をスペアタイヤに近接配置することができる。このように搭載される燃料タンク１１は地上高を拡大し、あるいは従来同等の地上高とした場合でもアッパハーフパネル１１Ａをスペアタイヤに近接配置することでタンク容量を実質的に拡大することができる。

更に、スペースＳを有効に拡大した分だけ、燃料タンク１１（アッパハーフパネル１１Ａ）とスペアタイヤの隙間を確保し、その配置性等を向上することが可能になる。
なお、スペースＳにはスペアタイヤの場合に限らず、車両の仕様等に応じて適宜物品類の収納スペースとして利用することも可能である。

また、燃料タンク１１からの燃料出口に位置するユニオン２９の前方に燃料フィルタ３１が配設され、それらが車体側燃料配管３０により接続される。燃料タンク１１の燃料出口から遠回りすることなく、即ち短絡的に燃料フィルタ３１へと車体側燃料配管３０を接続することで、燃料送給中に流路損失を抑えつつ燃料を送給することができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば、ユニオン２９の設定位置として、上記実施形態の場合とは左右方向で反対側、即ちアッパハーフパネル１１Ａ上面の左角部付近に設定することも可能である。

１ 車両、２ サイドメンバ、３ クロスメンバ、４ デッキパネル、５ 後輪、１０ 燃料供給装置、１１ 燃料タンク、１１Ａ アッパハーフパネル、１１Ｂ ロアハーフパネル、１２Ａ，１２Ｂ，１３ ブラケット、１４ 燃料ポンプ、１５ 開口部、１６ フランジ、１７ 受け座部、１８ ケーシング、１９ 燃料吸入口、２０ 燃料吐出口、２１ リード線、２２ カプラ、２５ 内部配管、２６ メイン配管、２７ サブ配管、２８，２９，３２ ユニオン、３０ 車体側燃料配管、３１ フィルタ。

Claims (4)

1. 燃料ポンプを取り付けるための開口部を有する燃料タンクと、前記燃料タンクを密閉するフランジにより前記燃料タンクの開口部に取り付けられる燃料ポンプと、を備え、
   前記燃料ポンプの上流側の燃料吸入口から燃料を吸い込み、該燃料ポンプの下流側の燃料吐出口から燃料を吐出するようにした車両の燃料供給装置であって、
   前記燃料ポンプの燃料吐出口を前記燃料タンクの内部に設けると共に、前記燃料タンク内に内部配管を配索し、
   前記内部配管の一端を前記燃料吐出口に接続すると共に、該内部配管の他端を前記燃料タンク外部に配置し、
   前記燃料タンクは、アッパハーフパネル及びロアハーフパネルを相互に接合してなり、前記フランジを含めた前記アッパハーフパネルの上面全体が実質的に平坦であることを特徴とする車両の燃料供給装置。
2. 前記内部配管の一端は、前記開口部の開口範囲内に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料供給装置。
3. 前記内部配管は、少なくとも前記燃料ポンプ側の一部が可撓性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の燃料供給装置。
4. 前記内部配管はメイン配管及びサブ配管からなり、前記サブ配管は可撓性を有すると共に、前記開口部の周縁部の下方付近で前記メイン配管に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の燃料供給装置。

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