JP7282658B2

JP7282658B2 - 燃料供給装置用の燃料通路の封止構造

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Publication number: JP7282658B2
Application number: JP2019214018A
Authority: JP
Inventors: 智紀長瀬; 宏史麻郷地; 武裕清水
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2023-05-29
Anticipated expiration: 2039-11-27
Also published as: JP2021085349A

Description

本明細書に開示の技術は、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造に関する。

二輪自動車や四輪自動車等の車両には、車両の燃料タンクからエンジン（内燃機関）に燃料を供給する燃料供給装置が備えられる。燃料供給装置は、燃料タンク内に燃料ポンプを備え、この燃料ポンプにより燃料タンク内に貯留された燃料を燃料タンク外のエンジンに供給する。

そのため、燃料供給装置は燃料を供給するための燃料通路を備え、燃料通路は樹脂製の燃料通路構成部材の内部に形成される。燃料通路構成部材は通称「セットプレート」と称される。通常、燃料通路の一端は外部に開口する開口形状の開口部として形成されており、この開口部には封止プラグが嵌合されて、燃料通路の燃料が外部に漏洩するのを阻止するシール構造としている。

燃料の漏洩防止を図る燃料通路の開口部への封止プラグの嵌合構成には、各種の方策がある。第１の方策としては、封止プラグにＯリングやプライマ等の、弾性部材を組付け、もしくは塗布してシール性を確保する方策がある（下記特許文献１参照）。第２の方策としては、封止プラグ及び開口部の形成部材（燃料通路構成部材）を樹脂製として、熱板溶着、レーザ溶着など、お互いの樹脂を溶融させてシール性を確保する方策がある。

特開２０１５－１９０４２５号公報

上述した背景技術で説明した技術における第１の方策の場合には、プライマ塗布工程や、Ｏリングを使用するため部品点数が多くなり、コスト高となる。また、Ｏリング等の弾性部材で封止する場合には、封止プラグの組付け時にねじれ、切れ、噛み込みなど、すべりに考慮した配慮が必要であり、組付け工数が増加する懸念がある。更には、Ｏリングの欠品の検査が必要となるため、圧力検査などの検査工程が必要になる等の組付け上の問題もある。

第２の方策の場合には、溶着工程を必要とするため、専用設備が必要で、コスト高となると共に、生産性も悪い。また、熱を印加するため樹脂の劣化が懸念される。更には、間接費（電力）も発生する。

而して、本明細書に開示の技術が解決しようとする課題は、上述した点に鑑みて創案されたものであって、弾性部材を用いることなく、燃料による膨潤の影響を考慮した封止プラグの圧入嵌合により良好なシール性を確保することにある。

上記課題を解決するために、本明細書に開示の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造は、次の手段をとる。

第１の手段は、樹脂製の燃料通路構成部材の内部に形成される燃料供給装置用の燃料通路と、前記燃料通路の一端が外部への開口形状として形成される開口部と、前記開口部に嵌合して前記燃料通路を封止する封止プラグとにより構成される燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、前記封止プラグは前記燃料通路構成部材と同じ樹脂製であって前記燃料通路の前記開口部に圧入嵌合により取付けられており、前記封止プラグと前記開口部との圧入嵌合される範囲におけるそれぞれの形成厚みは同一とされている、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造である。

上記第１の手段によれば、燃料通路の開口部と封止プラグは同じ樹脂製であり、両者が圧入嵌合される範囲のそれぞれの形成厚みは同一とされている。これにより、当該圧入嵌合される範囲における燃料による膨潤の影響を平準化することができて、圧入による封止の良好なシール性を確保することができる。

また、第１の手段によれば、背景技術で説明したような、封止プラグのシール性確保のためにＯリング等の弾性部材を用いる構成ではないので、組付け性が向上する。

第２の手段は、上述した第１の手段の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、前記封止プラグと前記開口部との圧入嵌合される嵌合断面形状は円形状である、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造である。

上記第２の手段によれば、封止プラグと開口部との圧入嵌合される嵌合断面形状を円形状とする。これにより、圧入嵌合個所が燃料により膨潤した場合でも、円周方向が均一に膨潤して隙間が発生することを確実に防止ないし抑制することができる。

第３の手段は、上述した第１の手段又は第２の手段の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、更に、前記封止プラグと前記開口部との間にスナップフィット係合構成が形成されており、当該スナップフィット係合構成により前記封止プラグが前記開口部に係止されて取付けられる、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造である。

上記第３の手段によれば、封止プラグと開口部との圧入嵌合による保持力が低下しても、スナップフィット係合構成により封止プラグと開口部との嵌合状態を保持することができる。

本明細書に開示の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造によれば、弾性部材を用いることなく、燃料による膨潤の影響を考慮した封止プラグの圧入嵌合により良好なシール性を確保することができる。

本実施形態の燃料供給装置の外観を示す斜視図である。図１のII―II線断面で示す斜視図である。図２の図示状態を平面的に示す断面図である。図１のIV矢視外観図であり、本実施形態の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造の外観斜視図である。図４のV―V線矢視断面斜視図である。封止プラグを斜め下方から見た立体形状の斜視図である。本実施形態の変形例を模式的に示す断面図である。

以下、本明細書に開示の技術である燃料供給装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、本明細書の説明における左右、上下等の方向表示は、当該図示状態における方向を示すものであり、特に指定しない限り、本燃料供給装置を車両等に搭載した状態の方向を示すものではない。

（燃料供給装置１０の全体構成）
図１～図３は本実施形態の燃料供給装置１０の全体図を示す。図１は全体構成の外観を立体的に示す斜視図であり、図２及び図３はその断面図を示す。なお、本実施形態の燃料供給装置１０は、いわゆるオートバイ等の２輪自動車に装備される燃料供給装置１０である。本実施形態の燃料供給装置１０は、図３に示されるように、燃料タンク１４の底面部１４Ａに形成されるタンク開口部１６を閉塞する蓋部材１８を基本構成とする燃料供給装置組立体１２として構成される。なお、燃料タンク１４はエンジン（内燃機関）に供給する燃料を貯留する閉鎖空間の容器である。

（燃料供給装置組立体１２と蓋部材１８）
図１及び図２に示すように、燃料供給装置組立体１２は、蓋部材１８、燃料ポンプ２０、燃料フィルタ２２、及びこれらに付随して配置される付属部品等から構成される。蓋部材１８は、蓋部位２４、ポンプハウジング２６、燃料通路形成部３０、調圧弁取付部３４等を有する構成である。なお、本実施形態における燃料通路形成部３０が本明細書に開示の技術の手段における燃料通路構成部材に相当する。

（蓋部位２４）
蓋部位２４は燃料タンク１４に形成されるタンク開口部１６を蓋する部位である。図１及び図２で見て、蓋部位２４は左右方向に長円形状に形成されており、同形状に形成された燃料タンク１４のタンク開口部１６（図３参照）を蓋する。ポンプハウジング２６は燃料ポンプ２０を収容して取付ける部位である。したがって、本実施形態では、燃料ポンプ２０は蓋部材１８のポンプハウジング２６に収容されて、燃料タンク１４内に設置される。

（燃料通路２８―本実施形態の特徴構成の概要―）
燃料通路構成部材である燃料通路形成部３０は、燃料通路２８を形成する部位である。燃料通路２８は燃料ポンプ２０から吐出される燃料を燃料タンク１４外のエンジンに供給する。図２及び図３に示すように、燃料通路２８の上方端部は開口部４０となっており、燃料通路２８が外部に開口する開口形状となっている。この開口部４０に封止プラグ３６が圧入嵌合されて封止されており、燃料通路２８から燃料が漏れるのを阻止している。この封止構造は本実施形態が特徴とする構成であるので、後述で詳述する。

（調圧弁３２）
図２及び図３に示すように、調圧弁取付部３４は調圧弁３２を取付けるための部位である。調圧弁３２は燃料通路２８を通じてエンジンに供給する燃料の圧を所定圧に調圧する。調圧弁取付部３４には燃料通路２８から分岐して調圧弁燃料通路２８Ｂが形成されており、この調圧弁燃料通路２８Ｂを通じて調圧弁３２に燃料が供給されて所定圧に調圧される。

（蓋部材１８の材質）
なお、蓋部材１８は樹脂製とされており、一般に「セットプレート」と称されている。この蓋部材１８に形成される各部位は樹脂のインサート成形により形成される。樹脂は一般的なポリアセタール樹脂である。したがって、本実施形態が特徴とする構成部位の燃料通路形成部３０も樹脂製とされている。

（燃料通路２６）
燃料通路２８は、図２及び図３に良く示されるように、蓋部位２４を跨って、上下に貫通して形成される。同図で見て、蓋部位２４より下方位置の下方部にはエンジンの燃料系統に通じるエンジン供給燃料通路２８Ｃが形成されている。蓋部位２４より上方位置の上方部には、燃料ポンプ２０からの吐出燃料通路２８Ａと、前述した調圧弁３２への調圧弁燃料通路２８Ｂが形成されている。

図２及び図３に示すように、燃料通路２８には燃料ポンプ２０から吐出燃料通路２８Ａを経由して燃料が供給され、エンジン供給燃料通路２８Ｃからエンジンの燃料系統に燃料が供給される。この燃料の供給に際して、前述した調圧弁燃料通路２８Ｂを通じて調圧弁３２に燃料が供給されて、燃料通路２８の燃料が調圧される。

なお、燃料タンク１４に貯留されている燃料は、図１及び図２に示される燃料フィルタ２２により濾過され、前述の燃料通路２８に供給される。燃料フィルタ２２と燃料ポンプ２０は、両部材２２、２０を連結する連結部材３８により液密的に連結されている。なお、連結部材３８と燃料ポンプ２０との取付け、及び、連結部材３８と燃料フィルタ２２との取付けは一般的な取付手段により取付けられている。

（燃料ポンプ２０のポンプハウジング２６への取付け）
図２に良く示されるように、燃料ポンプ２０は左半分がポンプハウジング２６に挿入されて取付けられる。その取付は、図３に示すように、ポンプハウジング２６の内周面に軸方向の線条の突起部５４が形成されており、この突起部５４により圧入嵌合状態で取付けられている。また、図１及び図３に示すように、燃料ポンプ２０はポンプハウジング２６に、スナップフィット構成５６により係止されて取付けられている。すなわち、燃料ポンプ２０の外周面に係止爪５８が形成されており、ポンプハウジング２６に係止孔６０が形成されて、係止爪５８が係止孔６０に係合して係止されている。なお、ポンプハウジング２６の係止孔６０が形成された周方向の両側にはスリット６２が形成されており、係合時に撓み変形可能とされている。

（導通部材４８）
なお、本実施形態の燃料ポンプ２０は電動ポンプであり、図２及び図３に示すように、この電動ポンプには蓋部材１８内に埋設（インサート成型）されて配設された導通部材４８により電気が供給される。なお、導通部材４８における調圧弁燃料通路２８Ｂ個所が一部切断された図示状態となっているが、この個所は導通部材４８が迂回されて形成されている。また、導通部材４８の上端は挟持ターミナル７４に形成されており、燃料ポンプ２０のターミナル４６を挟持して電通状態としている。

（封止プラグ３６による封止構造４２―本実施形態の特徴構成―）
次に、本実施形態が特徴とする、燃料通路２８の開口部４０を封止する封止構造４２について説明する。当該封止構造４２は図４～図６に示される。図４は封止構造４２個所の外観斜視図、図５は断面図、図６は封止プラグ３６単品の外観斜視図を示す。封止構造４２は、図２及び図３に示されるように、燃料通路形成部３０の内部に上下方向に形成される燃料通路２８の上端部の開口部４０に構成される。封止構造４２は燃料通路２８の上端部の開口部４０に封止プラグ３６が圧入嵌合されて封止される構造である。なお、本実施形態における燃料通路形成部３０は、前述もしたように、本明細書に開示の技術の手段における燃料通路構成部材に相当する。

封止構造４２を構成する燃料通路形成部３０、すなわち、燃料通路２８の開口部４０を形成する燃料通路構成部材である燃料通路形成部３０は、前述もしたように、樹脂で形成されている。そして、封止プラグ３６も同じ樹脂で形成されている。封止プラグ３６は、軸心部に形成される本体部８２と、外周部に形成される係合孔形成部８４とからなっており、係合孔形成部８４にスナップフィット係合構成８０が構成される。

図５に良く示されるように、封止プラグ３６の本体部８２は、閉鎖板部８６と筒形状の嵌合部８８とから形成されている。閉鎖板部８６と筒形状の嵌合部８８は断面Ｔ字状の配置形態として形成されている。図５で見て、閉鎖板部８６が上方に位置し、筒形状の嵌合部８８が下方に位置し、筒形状の嵌合部８８が燃料通路２８の開口部４０に圧入嵌合する配置構成となっている。

封止プラグ３６の開口部４０への圧入嵌合において、閉鎖板部８６の外周下面８６Ｕが、燃料通路２８を形成する燃料通路形成部３０の上端面３０Ｔに当接して、その嵌合挿入移動が阻止される構成となっている。この移動を阻止する詳細構成は、図６に示すように、閉鎖板部８６の外周下面８６Ｕには円形状の小突起９０が周方向の数ヶ所に等間隔で形成されており、この小突起９０の先端が燃料通路形成部３０の上端面３０Ｔに当接することにより阻止される構成となっている。したがって、封止プラグ３６における閉鎖板部８６の外周下面８６Ｕと、燃料通路形成部３０の上端面３０Ｔとの間には、小突起９０の高さ分の隙間が形成される構成となっている。

図５に良く示されるように、本実施形態では、封止プラグ３６と開口部４０を形成する燃料通路形成部３０との圧入嵌合される範囲におけるそれぞれの形成厚みは同一とされている。本実施形態において圧入嵌合される範囲は、図５に示すＬで示す範囲である。このＬの範囲における封止プラグ３６の嵌合部８８の形成厚みはV1であり、燃料通路形成部３０の形成厚みはV２である。そして、本実施形態では、V1とV２は同じ形成厚みとされており、形成材質も同じ樹脂材とされている。

なお、封止プラグ３６における嵌合部８８の下端外周部は上方から下方に向けて漸次小径のテーパ形状９２に形成されている。そして、これに対向する位置の、開口部４０を形成する燃料通路形成部３０の上端内周部は逆のテーパ形状９４に形成されている。すなわち、上方から下方に向けて漸次小径となるテーパ形状９４とされている。これにより、封止プラグ３６における嵌合部８８を燃料通路形成部３０の開口部４０に圧入嵌合する際の挿入操作を容易としている。

また、本実施形態では、封止プラグ３６における嵌合部８８と、燃料通路形成部３０の開口部４０との圧入嵌合される嵌合断面形状は円形状とされている。

（封止プラグ３６による封止構造４２の作用効果）
本実施形態によれば、封止プラグ３６と開口部４０を形成する燃料通路形成部３０との圧入嵌合される範囲Ｌにおけるそれぞれの形成厚みV1、V２は同一とされており、且つ、同じ樹脂製とされている。これにより、圧入嵌合される範囲Ｌにおける封止プラグ３６による燃料通路２８のシール機能は、このシール機能が行われる範囲Ｌにおける燃料による膨潤の影響を平準化することができて、圧入による封止の良好なシール性を確保することができる。したがって、本実施形態によれば、封止プラグ３６のシール性確保のためにＯリング等の弾性部材を用いる必要性がなくなり、組付け性が向上する。

また、本実施形態では、封止プラグ３６における嵌合部８８と、燃料通路形成部３０の開口部４０との圧入嵌合される嵌合断面形状が円形状とされている。これにより、圧入嵌合個所が燃料により膨潤した場合でも、円周方向が均一に膨潤して隙間が発生することを確実に防止ないし抑制することができる。

（封止プラグ３６のスナップフィット係合構成８０）
次に、本実施形態における他の特徴構成である封止プラグ３６のスナップフィット係合構成８０について説明する。本実施形態では、封止プラグ３６を燃料通路２８の開口部４０に圧入嵌合して取付けた際、当該圧入嵌合により軸方向（挿入方向）対して位置決め固定すると共に、スナップフィット係合構成８０によっても軸方向に位置決め固定する構成となっている。

図５に示されるように、スナップフィット係合構成８０は、封止プラグ３６の外周部に配設される係合孔形成部８４と、燃料通路形成部３０における上方部の外周部に形成される係止爪９６により構成される。図４及び図６に示すように、係合孔形成部８４は封止プラグ３６における閉鎖板部８６の外周部から垂下して形成されており、その下端位置において、隣接する２柱の係合孔形成部８４が橋架部９７で連結されて、その上部に係合孔９８が形成される。

一方、図４及び図５に示される係止爪９６は、封止プラグ３６の嵌合部８８が燃料通路２８の開口部４０に圧入嵌合された際の位置状態における、係合孔９８が位置する位置に対応する燃料通路形成部３０の位置に形成されている。すなわち、係合孔９８と係止爪９６は係合する位置関係として配設されている。

なお、図５に良く示されるように、スナップフィット係合構成８０の係合孔９８を形成する橋架部９７の縦断面形状は、上面が水平面形状で、内周面が下方から上方に向けて漸次小径となるテーパ形状９７ａで形成されている。他方、係止爪９６は下面が水平面形状で、外周面が下方から上方に向けてテーパ形状９６ａとして形成されている。これにより、封止プラグ３６を開口部４０に圧入嵌合のため挿入させるとき、橋架部９７のテーパ形状９７ａは係止爪９６のテーパ形状９６ａとの係合を乗り越えて、図４及び図５に示すように、係止爪９６と係合孔９８との水平面形状は係合する。その結果、封止プラグ３６の上方への移動が阻止されて、封止プラグ３６は燃料通路形成部３０に位置決めされて固定される。

（封止プラグ３６におけるスナップフィット係合構成８０の作用効果）
本実施形態によれば、封止プラグ３６のスナップフィット係合構成８０によっても、封止プラグ３６は開口部４０に対して保持される。このため、封止プラグ３６と開口部４０との圧入嵌合による保持力が低下しても、封止プラグ３６と開口部４０との嵌合状態を確実に保持することができる。

（変形例）
図７は封止プラグ３６の変形例を示す。上述した実施形態では、封止プラグ３６における閉鎖板部８６は、封止プラグ３６と開口部４０との圧入嵌合範囲より上方に設けた構成であった。この変形例は、閉鎖板部８６Ａの位置を圧入嵌合範囲Ｌより下方に設けた構成である。したがって、封止プラグ３６の開口形態は、上述の実施形態では下方が開口する形態であったが、この変形例では、上方が開口する形態となっている。

また、この変形例では、封止プラグ３６の嵌合部８８と開口部４０を形成する燃料通路形成部３０との圧入嵌合される範囲Ｌにおけるそれぞれの形成厚みV1、V２は異なった厚みとされている。この変形例の場合、封止プラグ３６における嵌合部８８の形成厚みV1は、燃料通路形成部３０の形成厚みV２より薄い。すなわち、V1＜V２とされている。なお、逆の形成厚みとしてもよい。すなわち、V1＞V２としてもよい。なお、この変形例における、上述の実施形態と対応する構成部位には、同じ符号を付して、その説明を省略する。

（他の実施形態）
本明細書に開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

例えば、上述した実施形態の燃料供給装置は、二輪自動車の燃料供給装置であった。本明細書に開示の技術の燃料供給装置は、四輪自動車やその他の車両の燃料供給装置としても幅広く適用可能である。

また、上述の実施形態では、封止プラグ３６における嵌合部８８と燃料通路形成部３０の開口部４０とが圧入嵌合される嵌合断面形状は真円形状とされている。しかし、真円形状に限らず、長円形状、楕円形状等であってもよい。

また、上述の実施形態では、封止プラグ３６における圧入嵌合の範囲Ｌの形状は、中空部形状であったが、中実形状であってもよい。しかし、材料を削減する観点からは、中空形状の方が好ましい。

１０燃料供給装置
１２燃料供給装置組立体
１４燃料タンク
１４Ａ底面部
１６タンク開口部
１８蓋部材
２０燃料ポンプ
２２燃料フィルタ
２４蓋部位
２６ポンプハウジング
２８燃料通路
２８Ａ吐出燃料通路
２８Ｂ調圧弁燃料通路
２８Ｃエンジン供給燃料通路
３０燃料通路形成部（燃料通路構成部材）
３２調圧弁
３４調圧弁取付部
３６封止プラグ
３８連結部材
４０開口部
４２封止構造
４６ターミナル
４８導通部材
５６スナップフィット構成
５８係止爪
６０係止孔
６２スリット
７４挟持ターミナル
８０スナップフィット係合構成
８２本体部
８４係合孔形成部
８６閉鎖板部
８８嵌合部
９０小突起
９２テーパ形状
９４テーパ形状
９６係止爪
９６ａテーパ形状
９７橋架部
９７ａテーパ形状
９８係合孔

Claims

樹脂製の燃料通路構成部材の内部に形成される燃料供給装置用の燃料通路と、前記燃料通路の一端が外部への開口形状として形成される開口部と、前記開口部に嵌合して前記燃料通路を封止する封止プラグとにより構成される燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、
前記封止プラグは前記燃料通路構成部材と同じ樹脂製であって前記燃料通路の前記開口部に圧入嵌合により取付けられており、前記封止プラグと前記開口部との圧入嵌合される範囲におけるそれぞれの形成厚みは同一とされている、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造。
請求項１に記載の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、
前記封止プラグと前記開口部との圧入嵌合される嵌合断面形状は円形状である、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造。
請求項１又は請求項２に記載の燃料供給装置用の燃料通路の封止構造であって、
更に、前記封止プラグと前記開口部との間にスナップフィット係合構成が形成されており、当該スナップフィット係合構成により前記封止プラグが前記開口部に係止されて取付けられる、燃料供給装置用の燃料通路の封止構造。