JP6728106B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は燃料供給装置に関する。

船外機のベーパセパレータとして機能する燃料供給装置は、船体に設けられた燃料タンクから供給された液体燃料（例えば、ガソリン）を一時的に容器内に貯留して燃料蒸気を分離し、その後、液体燃料を船外機のエンジンのインジェクタへ供給する。この種の燃料供給装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の燃料供給装置は、燃料ポンプ等を収容する容器本体に蓋をネジで固定することにより形成されている。

ここで、蓋を容器本体に取り外し可能に固定する際の作業性を向上する方法として、一方に弾性変形可能な係合片を設け、他方に係合片と係合可能な係合部を設けて、係合片の弾性変形を利用して両者を係合するスナップフィットが広く知られている。

また、スナップフィットは弾性変形を利用して係合する構造であるため、振動等の外力が加わると外れやすいという課題を有する。このような課題を解決するために、係合片が係合部から離間する方向、すなわち係合解除方向へ所定距離を超えて移動することを規制する規制部材を設けたスナップフィット構造も知られている（特許文献２参照）。

特開２０１１−７３６３０号公報 特開２０１０−１１６７９３号公報

しかし、燃料供給装置の容器においては、容器内部の燃料蒸気が外部に漏洩しないように容器本体と蓋との間をシールする必要がある。そのため、容器本体と蓋との間には圧縮状態のシール用弾性部材が配置されており、容器本体と蓋には弾性部材から常に押圧力が作用している。したがって、燃料供給装置の蓋の取り付けにスナップフィットを用いた場合、弾性部材の弾性により係合片が係合部から離間する方向、すなわち係合解除方向に変位し、容器本体と蓋とが外れやすい状態になる恐れがある。

そこで、本明細書に開示の技術は、蓋と容器本体との間にシール用弾性部材が配置された状態においても、スナップフィットにより蓋を容器本体に安定して係止できる燃料供給装置を提供することを目的とする。

その一つの例は、燃料を貯留する容器と、前記容器内に収容される燃料ポンプと、を備えており、前記容器は、上部開口を有する容器本体と、前記容器本体の上部開口を塞ぎ且つ前記容器本体の上端部を全周にわたって取り囲む外壁部を有する蓋と、前記容器本体の上端部と前記蓋の外壁部との間をシールする環状の弾性部材と、を備えており、前記蓋は、前記外壁部に設けた弾性変形可能な係合片と、前記容器本体の外側部に設けた係合部と、のスナップフィット係合により前記容器本体に取り付けられる、燃料供給装置であって、前記弾性部材の弾性による前記係合部に対する前記係合片の係合解除方向への変位を規制する環状の規制部材を備える、燃料供給装置である。

この構成によると、規制部材が弾性部材の弾性による係合片の係合解除方向への変位を規制する。これにより、係合片と係合部とのスナップフィット係合が解除されることが阻害され、係合片と係合部との係合状態を維持できる。そのため、スナップフィットにより蓋を容器本体に安定して係止できる。

上記燃料供給装置において、前記弾性部材は、前記容器本体又は前記蓋の外壁部に形成された取付溝に嵌合されており、前記規制部材は、前記弾性部材を全周にわたって取り囲むように配置されていてもよい。

この構成によると、規制部材の径方向内側に弾性部材が配置される。そのため、弾性部材の弾性による蓋の外壁部の径方向外方への変形が規制され、容器本体と蓋との間の弾性部材によるシールを維持できる。

上記燃料供給装置において、前記弾性部材は、前記係合片又は前記係合部の近傍に配置されていてもよい。

この構成によると、弾性部材が係合片又は係合部の近傍に位置するため、係合片、係合部、及び規制片を含むスナップフィット構造をコンパクト化できる。

上記燃料供給装置によると、規制部材が弾性部材の弾性による係合片の係合解除方向への変位を規制する。そのため、弾性部材の押圧力が係合片に掛かった状態においても、係合片と係合部のスナップフィット係合を維持できる。その結果、スナップフィットにより蓋を容器本体に安定して係止できる。

実施形態１に係る燃料供給装置を備える燃料供給システムの概略構成図である。 燃料供給装置の斜視図である。 燃料供給装置の斜視分解図である。 燃料供給装置の断面図である。 締結バンドが装着されていない状態におけるスナップフィット構造の断面図である。 締結バンドが装着された状態におけるスナップフィット構造の断面図である。 実施形態２に係るスナップフィット構造の断面図である。

［実施形態１］
実施形態１を図面に基づき説明する。本実施形態に係る燃料供給装置は、船外機用の燃料供給システムにおけるベーパセパレータに適用したものである。

＜燃料供給システムの概要＞
最初に、燃料供給システム１の概要について説明する。図１に示される燃料供給システム１は、船体に設けられた燃料タンク１０に貯留されたガソリン等の液体燃料を船外機の内燃機関（エンジン）１２に供給するよう構成されている。燃料供給システム１は、低圧ポンプ１４、キャニスタ１６、及び燃料供給装置１８を備える。燃料タンク１０は、燃料通路２０を介して燃料供給装置１８に接続されている。燃料タンク１０内の液体燃料は、燃料通路２０の途中に設けられた低圧ポンプ１４によって燃料供給装置１８へと圧送される。燃料供給装置１８は、燃料通路２０の先端に接続されたフロートバルブ２２を備えている。フロートバルブ２２は、燃料供給装置１８内の燃料液面の高さに基づき、燃料供給装置１８内に流入する液体燃料の量を調整する。

燃料供給装置１８内の液面上部空間、すなわち気体層は、ベーパ通路２４を介してキャニスタ１６と連通している。また、キャニスタ１６には、一端が大気に開放された大気通路２６が接続されている。燃料供給装置１８内の燃料蒸気を含む気体はベーパ通路２４を介してキャニスタ１６へと排気され、燃料蒸気はキャニスタ１６に充填された活性炭等の吸着材（図示しない）に吸着される。そして、燃料蒸気を含まない気体が大気通路２６を介して大気へと放出される。このようにして、燃料蒸気は燃料供給装置１８内で液体燃料から分離、除去される。

燃料供給装置１８は、内部にサクションフィルタ２８、燃料ポンプ３０、及びプレッシャレギュレータ３２を備えている。サクションフィルタ２８は、燃料ポンプ３０の吸入口に取り付けられており、燃料ポンプ３０が液体燃料を吸入する際に、燃料中の異物を除去する。燃料ポンプ３０は、例えばモータ一体型の電動ポンプである。また、燃料ポンプ３０は、燃料供給通路３４を介してエンジン１２、より詳しくはエンジン１２のインジェクタに接続されており、燃料供給装置１８内の液体燃料をエンジン１２へと圧送する。燃料供給通路３４には、プレッシャレギュレータ３２が接続されている。このプレッシャレギュレータ３２によって燃料ポンプ３０から吐出された液体燃料の圧力が所定圧力に調整され、その所定圧力を超える液体燃料の余剰分がリターン通路３６により燃料供給装置１８内に戻される。

＜燃料供給装置＞
次に、燃料供給装置１８、特にその外殻構造について詳細に説明する。図２及び図３は、それぞれ燃料供給装置１８の斜視図及び斜視分解図である。なお、図２においては、後述する係合片及び係合部を破線で示す。また、図３においては、燃料供給装置１８の内部に収容される燃料ポンプ３０等は図示省略されている。図４は、燃料供給装置１８の正面断面図である。燃料供給装置１８の容器４０は樹脂製であり、略楕円形の断面を有する有底円筒状の容器本体４２と、容器本体４２の上部開口を塞ぐ蓋４４とからなる（図２及び図３参照）。

図４に示すように、容器本体４２の内部には、液体燃料の液面の高さに応じて上下方向に移動するフロート２３を備えるフロートバルブ２２、サクションフィルタ２８、燃料ポンプ３０、及びプレッシャレギュレータ３２が配置されている。容器本体４２の上端部には、全周にわたって径方向外方へ延出するフランジ４６が設けられている。フランジ４６の上面と容器本体４２の外周面とによって取付溝４８が形成されており、ゴム状の弾性材料からなる環状のシール部材５０が取付溝４８に嵌合されている。図３に示されるように、フランジ４６の下には、容器本体４２の外側部から径方向外方へ突出する複数の係合部５２が形成されている。係合部５２は、後述する係合孔７０に嵌合可能な係合爪５３を備えている。容器本体４２の底部には、容器４０の内外を連通するドレン５４が設けられている。ドレン５４は、普段は閉じられており、メンテナンス時等に開かれることで容器４０内の液体燃料を排出する。なお、シール部材５０は、本明細書における「弾性部材」に相当する。

蓋４４は、略楕円板状に形成されており、それぞれ上面から上方へ突出し、容器４０の内外を連通するタンクポート５６、フューエルポート５８、及びベーパポート６０を有する（図２及び図３参照）。タンクポート５６は燃料通路２０の一部を構成しており、燃料タンク１０から供給された液体燃料は、タンクポート５６を介して燃料供給装置１８内へと導入される。フューエルポート５８は燃料供給通路３４の一部を構成しており、燃料ポンプ３０から吐出された液体燃料は、フューエルポート５８を介して燃料供給装置１８の外部、すなわちエンジン１２へと供給される。ベーパポート６０はベーパ通路２４の一部を構成しており、燃料供給装置１８内の燃料蒸気はベーパポート６０を介してキャニスタ１６へと排気される。また、蓋４４は、その上面から上方に突出するコネクタ６２を有する。コネクタ６２は、図示しない外部電源に接続されており、また、ケーブル（図示しない）を介して容器４０内の燃料ポンプ３０等に接続されている。これにより、燃料ポンプ３０等に電力を供給できる。

図４に示すように、蓋４４は、その外周縁から下方に延伸する外壁部６４を有する。また、蓋４４の下面には、下方に延出する環状の内壁部６６が形成されている。内壁部６６は、水平方向における外壁部６４からの距離が一定になるよう設けられている。図３に示すように、蓋４４には、容器本体４２の係合部５２に対応する位置に、複数の係合片６８が形成されている。係合片６８は、略四角板状に形成されており、外壁部６４から容器４０の軸方向に沿って下方に延出している。また、係合片６８は径方向外方へ弾性変形可能に形成されている。各係合片６８の中央には四角形状の係合孔７０が形成されており、係合片６８の下端部には、径方向外方へ突出するストッパ７２が形成されている。

更に、燃料供給装置１８は、環状の締結バンド７４を有する。締結バンド７４は、樹脂製であり、一定の幅を有する帯状に形成されている。また、締結バンド７４の内周面には、径方向内方に突出する複数の（図３において１個を示す）固定爪７６が形成されている。なお、締結バンド７４は、本明細書における「規制部材」に相当する。

＜燃料供給装置の組立＞
続いて、燃料供給装置１８の組立作業、特に容器本体４２への蓋４４の固定作業について説明する。なお、燃料ポンプ３０等は事前に蓋４４に組み付けられているものとする。最初に、燃料ポンプ３０等を容器本体４２内に挿入する。そして、蓋４４を容器本体４２に対して上方から押し付けると、係合片６８が係合爪５３に当接して径方向外方へ弾性変形し、係合部５２の係合爪５３が係合孔７０に嵌合することにより、係合部５２と係合片６８とがスナップフィット係合する。その後、締結バンド７４を係合片６８の外周面に沿うように上方から装着する。締結バンド７４は、ストッパ７２に当接することによって、更なる下方への移動が規制される。また、締結バンド７４の装着状態において、締結バンド７４の固定爪７６が蓋４４の外壁部６４の下面に掛止する。そのため、締結バンド７４は上方への移動が規制され、容器４０からの意図しない脱離が防止される。なお、締結バンド７４は、固定爪７６の外壁部６４への掛止を解除することにより、容器４０から取り外すことができる。

図４に示すように、締結バンド７４が容器４０に装着された状態においては、容器本体４２の上端部及びシール部材５０は、蓋４４の外壁部６４と内壁部６６との間に嵌合する。その結果、シール部材５０が、外壁部６４の内周面と容器本体４２の外周面との間をシールする。また、締結バンド７４は、ストッパ７２と固定爪７６とによって、取付溝４８及びシール部材５０を全周にわたって取り囲ように位置決めされる。

＜スナップフィット構造＞
続いて、本実施形態に係るスナップフィット構造について、図５及び図６を参照しながら詳細に説明する。図５は、蓋４４を容器本体４２に組み付けた状態におけるスナップフィット構造の断面図である。図６は、蓋４４を容器本体４２に組み付けた後に、締結バンド７４を装着した状態におけるスナップフィット構造の断面図である。なお、図５及び６に示すように、係合部５２の係合爪５３はフランジ４６の下端部から径方向外方へ突出しており、フランジ４６の下端部から径方向外方へ傾斜する傾斜面７８と、傾斜面７８の下端部から径方向内方へ延びる係止面８０とを有する。また、係合部５２は、係止面８０の内周縁から下方に延びる当接面８２を有する。

蓋４４が容器本体４２に対して上方から押し付けられると、係合片６８の下端部が傾斜面７８に当接し、下に移動するにつれて径方向外方へ弾性変形する。そして、係合片６８の係合孔７０の下端が係合爪５３より下まで移動すると、係合片６８が径方向内方へ変位し、係合爪５３が係合孔７０に嵌合する。その結果、係合孔７０の底面と係止面８０とが当接することにより、係合片６８の上方への移動が規制され、蓋４４が容器本体４２に係止される（図５参照）。

その後、締結バンド７４を係合片６８の外周面に沿うように上方から装着すると、締結バンド７４によって係合片６８は径方向内方へ変位し、当接面８２に当接又は近接する位置に保持される（図６参照）。

本実施形態によると、シール部材５０が外壁部６４を径方向外方へ押圧している状態においても、締結バンド７４が係合片６８の径方向外方への変位を規制する。そのため、係合片６８に径方向外方、すなわち係合解除方向へ変位させる力が作用している状態においても、係合片６８と係合部５２とのスナップフィット係合を維持することができる。これにより、蓋４４は容器本体４２にスナップフィット係合により安定して係止される。

また、締結バンド７４が係合片６８の径方向外方への変位を規制するため、締結バンド７４の装着状態においては、係合片６８と係合部５２とのスナップフィット係合が外れることがない。そのため、燃料供給装置１８に振動などの外力が掛かったとしても、蓋４４が容器本体４２から脱離することが防止できる。

また、締結バンドがシール部材５０を全周にわたって取り囲むように配置されているため、シール部材５０の押圧力による外壁部６４及び係合片６８の変位を効果的に抑制できる。その結果、外壁部６４の変位によるシール性の低下を防止できる。

また、シール部材５０が係合部５２の近傍に配置されている。そのため、締結バンド７４の上下方向の幅を短くすることができ、係合部５２、係止片６８、及び締結バンド７４を含むスナップフィット構造をコンパクト化できる。

また、締結バンド７４は、下端部が係合片６８のストッパ７２に当接することで下方への移動が規制され、固定爪７６が外壁部６４の下面に係合することで上方への移動が規制される。そのため、締結バンド７４を保持する部材を設けることなく、締結バンド７４を所定位置に保持できる。

また、従来のスナップフィット構造の場合、係合の作業性を向上するために係合片を弾性変形しやすくするほど、外力により係合が外れやすくなるという性質があった。しかし、本実施形態の場合、締結バンド７４が係合片６８の径方向外方への変位を規制するため、係合片６８と係合部５２との係合を維持できる。そのため、蓋４４を取り付ける作業性の向上と、蓋４４の容器本体４２への安定した係止とを同時に実現できる。

また、従来の燃料供給装置（例えば、特許文献１参照）では、蓋の下面と容器本体の上面との間にシール部材が配置されており、シール部材の押圧力は上下方向に作用する。そして、容器内の圧力が高まると、容器には蓋と容器本体を離間させる方向、すなわち上下方向の圧力が加わる。これらの力が作用する方向が同じであるため、容器には上下方向の力に対する高い強度が求められる。これに対し、上記実施形態の燃料供給装置１８の場合、容器内圧が容器本体４２と蓋４４とを離間させる力は上下方向に働き、シール部材５０の押圧力は水平方向に作用する。つまり、容器４０の内圧とシール部材５０とにより容器本体４２及び蓋４４に作用する力が異なる方向に分散されているため、燃料供給装置１８には従来ほど高い強度が必要ではなく、構造及び材料等の設計自由度を高めることができる。

［実施形態２］
本実施形態は、実施形態１の取付溝４８に変更を加えたものであるから、その変更部分についてのみ説明する。図７は、締結バンド７４が装着された状態におけるスナップフィット構造の断面図である。

図７に示すように、本実施形態では、蓋４４の外壁部６４は、外壁部６４の下端部の径方向内側に配置された環状の抜け止め部材９０を備える。抜け止め部材９０は、樹脂製であり、圧入により外壁部６４に取り付けられている。そして、抜け止め部材９０の上面、外壁部６４の内周面、及び蓋４４の下面によって規定された取付溝９２にシール部材５０が配置されている。抜け止め部材９０は、シール部材５０を取付溝９２内に保持する。シール部材５０は、容器本体４２と蓋４４の外壁部６４との間で挟持されることにより、容器本体４２の外周面と蓋４４の外壁部６４の内周面との間をシールする。

本実施形態によると、取付溝９２に配置されたシール部材５０は、蓋４４の下面、外壁部６４の内周面、及び抜け止め部材９０の上面によって囲まれる。そのため、蓋４４にシール部材５０を取り付けた状態において、シール部材５０が取付溝９２から脱離しにくく、燃料供給装置１８の組立作業中にシール部材５０が外れてしまうことを防止できる。

［他の実施形態］
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、締結バンド７４はシール部材５０及び取付溝４８，９２を取り囲むよう形成されているが、係合片６８の径方向外方への変位を規制できる形状であれば如何なる形状であってもよい。具体的には、締結バンド７４は係合片６８のみを覆い、外壁部６４を覆わない形状であってもよい。また、上記実施形態では、係合片６８が係合孔７０を有し、係合部５２が係合爪５３を有しているが、係合片６８と係合部５２とは相互にスナップフィットにより係合できれば当該構造に限定されない。具体的には、係合片６８が凸部を有し、係合部５２が凸部と係合可能な凹部を有してもよい。また、係合片６８と係合部５２の数も適宜変更可能である。また、本明細書の開示の技術は、船外機のベーパセパレータ以外の装置、例えば二輪車等の燃料供給装置に適用してもよい。

１８ 燃料供給装置
３０ 燃料ポンプ
４０ 容器
４２ 容器本体
４４ 蓋
４８，９２ 取付溝
５０ シール部材（弾性部材）
５２ 係合部
６４ 外壁部
６８ 係合片
７４ 締結バンド（規制部材）

Claims (3)

1. 燃料を貯留する容器と、
   前記容器内に収容される燃料ポンプと、
   を備えており、
   前記容器は、上部開口を有する容器本体と、前記容器本体の上部開口を塞ぎ且つ前記容器本体の上端部を全周にわたって取り囲む外壁部を有する蓋と、前記容器本体の上端部と前記蓋の外壁部との間をシールする環状の弾性部材と、を備えており、
   前記蓋は、前記外壁部に設けた弾性変形可能な係合片と、前記容器本体の外側部に設けた係合部と、のスナップフィット係合により前記容器本体に取り付けられる、燃料供給装置であって、
   前記弾性部材の弾性による前記係合部に対する前記係合片の係合解除方向への変位を規制する環状の規制部材を備える、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、
   前記弾性部材は、前記容器本体又は前記蓋の外壁部に形成された取付溝に嵌合されており、
   前記規制部材は、前記弾性部材を全周にわたって取り囲むように配置されている、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、
   前記弾性部材は、前記係合片又は前記係合部の近傍に配置されている、燃料供給装置。
   
   

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