WO2019151296A1 - 燃料供給装置 - Google Patents
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- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/445—Selection of particular materials
Definitions
- the present disclosure relates to a fuel supply apparatus.
- a fuel supply apparatus including a fuel pump provided in a fuel tank, a flange that is a lid of the fuel tank and a pump unit including the fuel pump are connected by a support column.
- the support column is press-fitted into the inner cylinder of the flange.
- the present disclosure has been made in view of the above points, and an object of the present disclosure is to provide a fuel supply device that can suppress fuel leakage outside the fuel tank.
- the fuel supply device of the present disclosure includes a flange, a pump unit, a support column, and a boss.
- the flange is attached to the opening of the fuel tank.
- the pump unit is provided in the fuel tank and discharges the fuel toward the outside of the fuel tank.
- the support post connects the flange and the pump unit.
- the boss is fixed to the flange, and one end of the support is inserted.
- the direction perpendicular to the axial direction of the column is the axial orthogonal direction.
- the boss is made of a material different from that of the flange.
- the boss is formed of a member different from the flange. Further, the boss has a stress concentration portion that is selectively broken when a predetermined force or more in the direction perpendicular to the axis is applied to the other end portion of the support column.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel supply device according to a first embodiment and a fuel tank to which the fuel supply device is attached.
- 2 is an enlarged view of a portion II in FIG.
- FIG. 3 is a stress-strain diagram of the boss material and the flange material
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the second embodiment
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the third embodiment
- FIG. 6 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the fourth embodiment
- FIG. 7 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the fifth embodiment
- FIG. 8 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the sixth embodiment
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing the periphery of a boss of a fuel supply device according to another first embodiment
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the second other embodiment
- FIG. 11 is a cross-sectional view showing the periphery of a boss of a fuel supply device according to another third embodiment
- FIG. 12 is a cross-sectional view showing the periphery of the boss of the fuel supply device of the fourth other embodiment
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing the periphery of a boss of a fuel supply device of a fifth other embodiment
- FIG. 14 is a perspective view showing a flange, a boss, and a support of a fuel supply device according to another sixth embodiment
- FIG. 17 is a cross-sectional view showing the vicinity of the fuel supply pipe portion of the fuel supply device of the seventh other embodiment;
- FIG. 18 is a cross-sectional view showing a state during molding of the fuel supply pipe portion of FIG.
- FIG. 19 is a cross-sectional view showing a state where the L-shaped pipe of FIG. 17 is inclined
- FIG. 20 is a cross-sectional view showing the periphery of the fuel supply pipe portion of the fuel supply device of the comparative embodiment
- FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state where the L-shaped pipe of FIG. 20 is tilted.
- FIG. 1 shows a state where the fuel supply device 10 is mounted, and the vertical direction in FIG. 1 substantially coincides with the vertical direction.
- the fuel supply device 10 includes a pump unit 11, a flange 14, a support 15, and a spring 16.
- the pump unit 11 includes a sub tank 12 and a fuel pump 13.
- the sub tank 12 is provided in the fuel tank 5 and has a case 21 and a lid 22.
- the case 21 is installed on the bottom 23 of the fuel tank 5.
- the fuel in the fuel tank 5 flows into the sub tank 12.
- the fuel pump 13 is housed in the sub tank 12 and discharges fuel toward the outside of the fuel tank 5.
- the flange 14 is formed in a disk shape from resin.
- the flange 14 is attached to the opening 25 of the top 24 of the fuel tank 5 and closes the opening 25 in a liquid-tight manner.
- the flange 14 has a fuel supply pipe 26 and an electrical connector 27.
- the fuel supply pipe 26 is connected to the discharge port 29 of the fuel pump 13 via the flexible tube 28, and guides the fuel discharged from the fuel pump 13 to the outside of the fuel tank 5.
- the electrical connector 27 includes a terminal for electrically connecting the fuel pump 13 and a remaining amount detector (not shown) to the outside.
- the support column 15 is made of metal, for example, and connects the flange 14 and the pump unit 11. An end 31 of the support column 15 on the pump unit 11 side is inserted into the through hole 32 of the sub tank 12.
- the support column 15 supports the sub tank 12 so as to be close to and away from the flange 14.
- the spring 16 is provided outside the support column 15 and urges the sub tank 12 toward the bottom 23 of the fuel tank 5. As a result, the position of the sub tank 12 with respect to the bottom 23 of the fuel tank 5 is stabilized regardless of manufacturing tolerances or deformation.
- the flange 14 is a tank lid of the fuel tank 5. Since the tank lid is exposed outside the fuel tank 5, chemical resistance (particularly acid resistance) is required for the tank lid. On the other hand, impact resistance is required for the fixed portion of the support column 15. Conventionally, the tank lid and the column fixing portion are integrally formed of the same member. According to this, a material having both chemical resistance and impact resistance is required. However, in practice, there is no appropriate material having both characteristics, so that one of the characteristics is impaired.
- the above-described problem is solved by further providing a boss 33 made of a member different from the flange 14 as a support fixing portion.
- the material of the flange 14 as the tank lid is a highly rigid material with excellent chemical resistance and fuel resistance
- the material of the boss 33 is a material with excellent fuel resistance and high toughness. Is adopted.
- Examples of the material of the flange 14 include PPS-GF (glass fiber), PPA-GF, PPS, PPS-I (elastomer), and PPA.
- the material of the boss 33 include PPS, PPS-I, PPA, and POM.
- the boss 33 is provided on the pump unit 11 side of the flange 14.
- the boss 33 has a flange fixing portion 34 and a column fixing portion 35.
- the flange fixing part 34 is fixed to the holding part 36 of the flange 14.
- the flange fixing portion 34 is integrated with the flange 14 by insert molding when the flange 14 is molded.
- the flange fixing part 34 is embedded in the holding part 36.
- the holding portion 36 is located on the pump unit 11 side with respect to the main body portion of the flange 14 and is formed in a cylindrical shape so as to surround the outer periphery of the flange fixing portion 34.
- the base portion of the holding portion 36 has a round shape (that is, a shape that becomes a curved surface in a longitudinal section).
- the flange fixing part 34 has a large diameter part 37 and a small diameter part 38 located on the pump unit 11 side with respect to the large diameter part 37.
- the outer diameter of the flange fixing portion 34 is smaller on the pump unit 11 side.
- the holding portion 36 has an inner annular protrusion 39 that protrudes inward toward the outer peripheral surface of the small diameter portion 38.
- a corner 47 between the large diameter portion 37 and the small diameter portion 38 has a round shape.
- the corner 47 is an engaging portion that engages with the inner annular protrusion 39 on the side toward the pump unit 11 in the axial direction of the support column 15.
- the boss 33 is prevented from coming off when the corner 47 is engaged with the inner annular protrusion 39.
- the axial direction of the support column 15 is simply referred to as the axial direction.
- the flange fixing portion 34 has a recess 48 extending in the axial direction from the flange 14 side. By providing the recess 48, the difference in thickness of the boss 33 is eliminated as much as possible, and the formability of the boss 33 is improved.
- the flange 14 has a convex portion 49 protruding into the concave portion 48.
- the post fixing part 35 protrudes from the flange fixing part 34 to the pump unit 11 side.
- the column fixing portion 35 has a fitting insertion hole 42 that opens to the boss end surface 41 on the pump unit 11 side.
- An end 43 on the flange 14 side of the support column 15 is inserted into the insertion hole 42.
- the inner wall surface of the insertion hole 42 is formed in a tapered shape
- the end portion 43 of the support column 15 is formed in a fur tree shape.
- the fur tree shape is a shape in which a plurality of tapered steps are continuous in the axial direction.
- the column 15 is fixed to the boss 33 by press-fitting the end 43 into the insertion hole 42.
- the outer diameter of the column fixing part 35 on the flange fixing part 34 side is larger than the outer diameter of the small diameter part 38.
- the step 45 is an abutting portion that abuts against the flange end surface 46 of the holding portion 36 on the side facing away from the pump unit 11 in the axial direction.
- the portion closest to the pump unit 11 is defined as a first contact portion P1.
- the part closest to the pump unit 11 is defined as a second contact part P2.
- a portion closest to the flange 14 is defined as a third contact portion P3.
- the first contact part P1 and the third contact part P3 are located closer to the pump unit 11 than the second contact part P2 in the axial direction.
- the cavity 44 is between the third contact site P3 and the second contact site P2 in the axial direction.
- the boss 33 is made of a resin different from that of the flange 14.
- (A) The melting point of the material of the boss 33 is equal to or higher than the melting point of the material of the flange 14.
- (B) The breaking strength ⁇ 2 of the material of the boss 33 is smaller than the breaking strength ⁇ 1 of the material of the flange 14.
- C) The elastic modulus E2 of the material of the boss 33 is smaller than the elastic modulus E1 of the material of the flange 14.
- the breaking elongation ⁇ 2 of the material of the boss 33 is larger than the breaking elongation ⁇ 1 of the material of the flange 14.
- the breaking elongation ⁇ 2 of the material of the boss 33 is larger than the predetermined breaking elongation ⁇ 3.
- the predetermined elongation at break ⁇ 3 is a value required to prevent cracking at the time of press-fitting of the support column 15 and reduction of the pull-out force of the support column 15.
- the corner portion 47 located on the opposite side to the pump unit 11 with respect to the stress concentration portion 40 is engaged with the inner annular protrusion 39.
- the large diameter portion 37 resists the column 15 from falling.
- the step 45 abuts on the flange end surface 46 of the holding portion 36, the flange fixing portion 34 (that is, the portion of the boss 33 on the flange 14 side with respect to the step 45) and the holding portion 36 are unlikely to fall down.
- the third contact part P3 is located closer to the pump unit 11 than the second contact part P2 and the stress concentration portion 40 in the axial direction.
- the outside of the support press-fitting range is a range that does not overlap with the press-fitting part of the support 15 in the axial direction.
- the materials (B) and (C) may be selected.
- the stress concentration portion 40 of the boss 33 breaks before the flange 14. Is done.
- the fuel supply device 10 includes the sub tank 12, the fuel pump 13, the flange 14, the support column 15, and the boss 33.
- the flange 14 is attached to the opening 25 of the fuel tank 5.
- the support column 15 supports the sub tank 12 so as to be close to and away from the flange 14.
- the boss 33 is fixed to the flange 14 and the end 43 of the support column 15 is inserted.
- the boss is made of a material different from that of the flange 14, and has a stress concentration portion 40 that is selectively broken when a predetermined force or more in the direction perpendicular to the axis is applied to the end portion 31 of the support column 15.
- the boss 33 is destroyed before the flange 14 when an excessive load is applied. Then, by forming the flange 14 and the boss 33 from different materials, the progress of cracks generated in the stress concentration portion 40 stops at the interface between the boss 33 and the flange 14. As a result, the occurrence of through cracks in the flange 14 is suppressed, so that fuel leakage to the outside of the fuel tank 5 can be suppressed.
- the melting point of the material of the boss 33 is equal to or higher than the melting point of the material of the flange 14. For this reason, when the boss 33 is molded while being inserted into the flange 14, it is possible to suppress the boss 33 from being melted and deformed. For this reason, the progress of the crack generated in the stress concentration portion 40 can be stopped at the interface between the boss 33 and the flange 14.
- the breaking strength ⁇ 2 of the material of the boss 33 is smaller than the breaking strength ⁇ 1 of the material of the flange 14. Therefore, the boss 33 can be selectively destroyed with respect to the collision energy.
- the elastic modulus E2 of the material of the boss 33 is smaller than the elastic modulus E1 of the material of the flange 14. Therefore, the boss 33 can be deformed first so that excessive stress is not applied to the flange 14.
- the breaking elongation ⁇ 2 of the material of the boss 33 is larger than the breaking elongation ⁇ 1 of the material of the flange 14. Therefore, the crack at the time of press-fitting of the support
- the first contact part P1 is located closer to the pump unit 11 than the second contact part P2. Furthermore, the third contact site P3 is also located closer to the pump unit 11 than the second contact site P2. Thereby, when a force in the direction perpendicular to the axis acts on the end portion 31 of the support column 15, the boss 33 acts so as to bend around the second contact site P2 side with respect to the first contact site P1 and the third contact site P3. . Therefore, the boss 33 can be destroyed when an excessive load is applied.
- the stress concentration portion 40 is the outermost diameter minimum portion outside the strut press-fitting range of the boss 33 and is a corner portion of the step 45.
- the boss 33 has a corner 47 that engages with the flange 14 on the side facing the pump unit 11 on the side opposite to the pump unit 11 with respect to the stress concentration portion 40 in the axial direction. doing. Therefore, when a force in the direction perpendicular to the axis acts on the end portion 31, the corner portion 47 engages with the inner annular protrusion 39, so that the large diameter portion 37 resists the column 15 from falling. As a result, the boss 33 bends between the strut press-fitting portion and the large diameter portion 37, and the boss 33 can be destroyed when an excessive load is applied.
- the boss 33 has a flange fixing portion 34 embedded in the holding portion 36 of the flange 14 and a support fixing portion 35 protruding from the holding portion 36 toward the pump unit 11. Yes.
- the support fixing portion 35 has a step 45 that contacts the flange end surface 46 of the holding portion 36 on the side facing away from the pump unit 11 in the axial direction. Therefore, when a force in the direction perpendicular to the axis acts on the end portion 31, the step 45 comes into contact with the flange end surface 46 of the holding portion 36, so that the flange fixing portion 34 and the holding portion 36 are unlikely to fall down. As a result, the boss 33 bends around the corner of the step 45 on the inertial force acting direction side as a fulcrum.
- the outer diameter of the column fixing portion 55 of the boss 53 is substantially the same as the outer diameter of the small diameter portion 38. There is no step between the column fixing part 55 and the small diameter part 38.
- the corner portion 47 engages with the inner annular protrusion 39, so that the large-diameter portion 37 is against the collapse of the column 15. resist.
- the boss 53 bends between the column press-fitting portion and the large diameter portion 37.
- stress can be concentrated on the stress concentration portion 50 corresponding to the axial range where the outer diameter is the smallest in the portion other than the column press-fitted portion of the boss 53 (that is, the flange 59 side with respect to the third contact site P3).
- the holding portion 56 of the flange 59 has a relatively large thickness in order to withstand the boss 53 falling. Also in the second embodiment, the occurrence of through cracks in the flange 59 is suppressed as in the first embodiment, so that fuel leakage to the outside of the fuel tank 5 can be suppressed.
- hub 63 has the cyclic
- the corner portion 47 engages with the inner annular protrusion 39, so that the large-diameter portion 67 is against the collapse of the column 15. resist.
- the boss 63 bends between the column press-fitting portion and the large diameter portion 67.
- the stress can be concentrated on the stress concentrating portion 60 corresponding to the bottom portion of the notch 61 which is the smallest outer diameter portion of the boss 63 other than the column press-fitting portion.
- the stress concentration portion 60 and the cavity 44 are between the third contact site P3 and the second contact site P2 in the axial direction.
- the boss 63 has a relatively large diameter at a location corresponding to the notch 61 in order to suppress a decrease in impact resistance due to the formation of the notch 61.
- the diameter of the large-diameter portion 67, the small-diameter portion 68 of the flange fixing portion 64, and the holding portion 66 of the flange 69 are also relatively large.
- the flange fixing portion 64 has an annular recess 58 extending in the axial direction from the flange 69 side.
- the flange 69 has an annular convex portion 59 protruding into the concave portion 58. Also in the third embodiment, the occurrence of through cracks in the flange 69 is suppressed as in the first embodiment, so that fuel leakage to the outside of the fuel tank 5 can be suppressed.
- the column fixing portion 75 of the boss 73 has an outer diameter smaller than that of the small diameter portion 68. There is a step 71 between the column fixing portion 75 and the small diameter portion 68.
- the corner portion 47 engages with the inner annular protrusion 39, so that the large-diameter portion 67 is against the collapse of the column 15. resist.
- the boss 73 bends between the column press-fitting portion and the large diameter portion 67.
- the stress can be concentrated on the stress concentration portion 70 corresponding to the corner portion of the step 71 between the column fixing portion 75 and the small diameter portion 68, which is the outermost diameter minimum portion other than the column press-fitting portion of the boss 73.
- the stress concentration portion 70 and the cavity 44 are between the third contact site P3 and the second contact site P2 in the axial direction.
- the occurrence of through cracks in the flange 69 is suppressed as in the first embodiment, so that fuel leakage to the outside of the fuel tank 5 can be suppressed.
- the flange fixing portion 84 of the boss 83 is press-fitted into the fitting hole 82 of the holding portion 86 of the flange 89.
- the boss 83 bends with the corner of the step 71 between the flange fixing portion 84 and the column fixing portion 75 as a fulcrum.
- the stress can be concentrated on the stress concentration portion 80 corresponding to the corner of the step 71 which is the smallest outer diameter portion of the boss 83 other than the column press-fitting portion.
- the stress concentration portion 80 and the cavity 44 are between the third contact site P3 and the second contact site P2 in the axial direction.
- the occurrence of through cracks in the flange 89 is suppressed as in the first embodiment, so that fuel leakage to the outside of the fuel tank 5 can be suppressed.
- the flange fixing portion 94 of the boss 93 is fixed to the flange 99 by welding.
- the outer diameter of the flange fixing portion 94 is substantially the same as the outer diameter of the column fixing portion 95. There is no step between the flange fixing portion 94 and the column fixing portion 95.
- This welded portion is a stress concentration portion 90.
- the boss 103 may be fixed to the flange 109 by embedding the holding portion 106 of the flange 109 in the flange fixing portion 104.
- the flange fixing portion 104 is formed in a cylindrical shape so as to surround the outer periphery of the holding portion 106.
- the inner wall portion of the flange fixing portion 104 has an engaging portion that engages with the holding portion 106 in the axial direction.
- the stress concentration portion 105 is constituted by the corner of the step 101 between the flange fixing portion 104 and the column fixing portion 105.
- the boss 113 may be fixed to the flange 119 by press-fitting or welding the holding portion 116 of the flange 119 to the fitting hole 112 of the flange fixing portion 114.
- the flange fixing portion 114 is formed in a cylindrical shape so as to surround the outer periphery of the holding portion 116.
- the stress concentrating portion 110 is constituted by a corner portion of the step 101 between the flange fixing portion 114 and the column fixing portion 105.
- the flange fixing portion 124 of the boss 123 has a convex portion 125 that extends in the axial direction from the flange 129 side, based on the first embodiment. Good.
- the convex portion 125 protrudes outward from the upper surface 126 of the flange 129.
- the flange 129 has a projecting portion 127 formed in a cylindrical shape so as to surround the outer periphery and the tip of the convex portion 125.
- the flange fixing part 134 of the boss 133 is press-fitted into the fitting hole 132 of the holding part 136 of the flange 139 so that the holding part 136 covers the flange 131 of the boss 133. It may be heat staked.
- the flange fixing portion 144 of the boss 143 is press-fitted into the fitting hole 142 of the holding portion 146 of the flange 149 and is prevented from coming off by a snap ring 141 such as an E ring. Also good.
- the support (hereinafter referred to as the upper housing 151) may be made of a resin member.
- a lower housing 152 is provided on the pump unit side with respect to the upper housing 151.
- the lower housing 152 is movable relative to and away from the upper housing 151.
- a spring 16 is provided between the upper housing 151 and the lower housing 152.
- the upper housing 151 is fixed to the support fixing portion 155 of the boss 153 by a snap fit portion 157.
- Two bosses 153 are provided and are insert-molded in the holding portion 156 of the flange 159.
- the fixing structure of the boss 153 can employ the same structure as that of the above-described embodiment.
- an L-shaped pipe 162 is assembled to the fuel supply pipe portion 161 of the flange 169.
- a cylindrical clip holding part 163 is formed outside the fuel supply pipe part 161, and the L-shaped pipe 162 is prevented from being detached by a clip 164 provided in the clip holding part 163.
- the L-shaped pipe 162 has a cylinder part 165 inserted between the fuel supply pipe part 161 and the clip holding part 163 and a connection part 166 protruding from the end of the cylinder part 165.
- a flange portion 167 is formed at an intermediate portion of the tube portion 165.
- a spacer 171 and an O-ring 172 are provided in order from the insertion side on the inner side of the insertion side end 168 of the cylindrical portion 165.
- the fuel supply pipe portion 161 has a die butting portion 173 at one end thereof. That is, the butting position of the molds 175 and 176 at the time of molding is set at one end of the fuel supply pipe portion 161. This makes it easier to deburr after molding as compared to the case where the die butting position is set at the intermediate portion of the fuel supply pipe portion 161. In particular, when a material that easily generates burrs, such as PPS, is used as the material of the flange 169, the manufacturing effect is great.
- a material that easily generates burrs such as PPS
- FIGS. 17 and 19 Another advantage of the fuel supply pipe part 161 shown in FIGS. 17 and 19 will be described by comparison with the comparative form shown in FIGS. Hereinafter, the form shown in FIGS. 17 and 19 is referred to as “this embodiment”.
- the load F acts on the L-shaped pipe 182 and the L-shaped pipe 182 is inclined as shown in FIG. 21, the inner wall of the cylindrical portion 185 of the L-shaped pipe 182 is at the tip of the fuel supply pipe 181.
- An excessive moment is generated in the fuel supply pipe 181 due to contact.
- a material having a small breaking elongation such as PPS is used for the fuel supply pipe portion 181, there is a possibility of fuel leakage due to breakage.
- the gap G1 between the fuel supply pipe 161 and the L-shaped pipe 162 is set larger than the g1 of the comparative form, and the protruding height H1 of the fuel supply pipe 161 is the comparative form.
- the gap G2 between the insertion side end 168 and the L-shaped pipe 162 is set to be smaller than that of g2 of the comparative form.
- the thickness of the clip 164 is larger than that of the comparative embodiment, and the strength of the clip 164 is thereby improved. Further, the length of the spacer 171 is shortened to the end side of the insertion side end portion 168, thereby suppressing the spacer 171 from contacting the tip end side of the fuel supply pipe portion 161 when the L-shaped pipe 162 is inclined. doing.
- the flange fixing portion of the boss may be welded to the fitting hole in the holding portion of the flange.
- the stress concentration portion may be formed by a notch based on the fifth embodiment.
- the stress concentration portion may be constituted by a corner portion of a step or a bottom portion of a notch.
- the boss may be made of a member different from the flange, although it is the same material as the flange. According to this, since the progress of the crack generated in the stress concentration portion stops at the interface between the boss and the flange, and the occurrence of the through crack in the flange is suppressed, the fuel leakage to the outside of the fuel tank can be suppressed.
- the material for the boss and the flange include combinations of POMs, PPSs, PPS-Is, PPAs, PPS-GFs, and PPA-GFs.
- the concave portion of one of the flange fixing portion and the flange of the boss and the convex portion of the other may not be provided.
- the end of the column is not limited to the fur tree shape. Moreover, it does not need to be tapered.
- the pump unit may not include a sub-tank.
- the pump unit may include a fuel pump.
- the fuel supply device does not include a spring and may be of another type such as a suspension type (that is, a type in which the pump unit is suspended from the flange).
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Abstract
燃料供給装置(10)は、フランジ(14)と、ポンプユニット(11)と、支柱(15)と、ボス(33)とを備えている。フランジ(14)は、燃料タンク(5)の開口部(25)に装着されている。支柱(15)は、サブタンク(12)をフランジ(14)に対して接近および離間可能に支持している。ボス(33)は、フランジ(14)に固定され、支柱(15)の端部(43)が嵌挿され、フランジ(14)とは異なる材料から構成されており、支柱(15)の端部(31)に軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部(40)を有する。
Description
本出願は、2018年2月1日に出願された特許出願番号2018-16355号、2019年1月25日に出願された特許出願番号2019-11338号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、燃料供給装置に関する。
従来、燃料タンク内に設けられた燃料ポンプを備える燃料供給装置において、燃料タンクの蓋であるフランジと燃料ポンプを含むポンプユニットとを支柱で連結するものが知られている。特許文献1の燃料供給装置では、支柱は、フランジの内筒に圧入されている。
ところで、車両衝突等により燃料タンクに大きな衝撃力が加わると、ポンプユニットに大きな慣性力が作用する。この慣性力に加え、周囲の燃料揺動による負荷が支柱を介してフランジに加わると、フランジが破損する可能性がある。その際、燃料タンク内外を貫通するような亀裂がフランジに生じると、燃料漏れが発生するおそれがある。特許文献1では、フランジの内筒は、フランジ本体と共に樹脂で一体成形されている。そのため、内筒の根元で生じた亀裂が燃料タンク外まで貫通する可能性がある。
本開示は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンク外への燃料漏れを抑制することができる燃料供給装置を提供することである。
本開示の燃料供給装置は、フランジ、ポンプユニット、支柱およびボスを備えている。フランジは、燃料タンクの開口部に装着される。ポンプユニットは、燃料タンク内に設けられ、燃料を燃料タンク外へ向けて吐出する。支柱は、フランジとポンプユニットとをつないでいる。ボスは、フランジに固定され、支柱の一端部が嵌挿されている。
支柱の軸方向に直交する方向を軸直交方向とする。本開示の第1態様では、ボスは、フランジとは異なる材料から構成されている。本開示の第2態様では、ボスは、フランジとは別の部材から構成されている。また、ボスは、支柱の他端部に軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部を有する。
このように応力集中部をボスに設けることで、過度の負荷がかかったときフランジより先にボスが破壊される。そして、フランジとボスとを異種材料または別部材から構成することで、応力集中部で生じた亀裂の進展がボスとフランジとの界面で止まる。そのため、フランジに貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク外への燃料漏れを抑制することができる。
本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、第1実施形態の燃料供給装置およびそれが装着された燃料タンクの断面図であり、
図2は、図1のII部分拡大図であり、
図3は、ボスの材料およびフランジの材料の応力-ひずみ線図であり、
図4は、第2実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図5は、第3実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図6は、第4実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図7は、第5実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図8は、第6実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図9は、一つ目の他の実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図10は、二つ目の他の実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図11は、三つ目の他の実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図12は、四つ目の他の実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図13は、五つ目の他の実施形態の燃料供給装置のボス周辺を示す断面図であり、
図14は、六つ目の他の実施形態の燃料供給装置のフランジ、ボスおよび支柱を示す斜視図であり、
図15は、図14のXV-XV線断面図であり、
図16は、図14のボス周辺を示す断面図であり、
図17は、七つ目の他の実施形態の燃料供給装置の燃料供給管部周辺を示す断面図であり、
図18は、図17の燃料供給管部の成形時の様子を示す断面図であり、
図19は、図17のL字形配管が傾いた状態を示す断面図であり、
図20は、比較形態の燃料供給装置の燃料供給管部周辺を示す断面図であり、
図21は、図20のL字形配管が傾いた状態を示す断面図である。
以下、複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図面は、構成を分かり易くするために模式的に示されている。各部の寸法、角度および寸法比は必ずしも正確なものではない。
[第1実施形態]
第1実施形態の燃料供給装置を図1に示す。燃料供給装置10は、車両の燃料タンク5に搭載され、燃料タンク5外へ燃料を供給する。図1は燃料供給装置10の搭載状態を示しており、図1の上下方向は鉛直方向と実質的に一致する。
第1実施形態の燃料供給装置を図1に示す。燃料供給装置10は、車両の燃料タンク5に搭載され、燃料タンク5外へ燃料を供給する。図1は燃料供給装置10の搭載状態を示しており、図1の上下方向は鉛直方向と実質的に一致する。
(基本構成)
先ず、燃料供給装置10の基本構成について説明する。図1に示すように、燃料供給装置10は、ポンプユニット11、フランジ14、支柱15、およびスプリング16を備えている。ポンプユニット11は、サブタンク12および燃料ポンプ13を含む。
先ず、燃料供給装置10の基本構成について説明する。図1に示すように、燃料供給装置10は、ポンプユニット11、フランジ14、支柱15、およびスプリング16を備えている。ポンプユニット11は、サブタンク12および燃料ポンプ13を含む。
サブタンク12は、燃料タンク5内に設けられており、ケース21および蓋体22を有している。ケース21は、燃料タンク5の底部23上に設置されている。サブタンク12には、燃料タンク5内の燃料が流入する。燃料ポンプ13は、サブタンク12内に収容されており、燃料タンク5外へ向けて燃料を吐出する。
フランジ14は、樹脂により円盤状に形成されている。フランジ14は、燃料タンク5の天部24の開口部25に装着されており、開口部25を液密に塞いでいる。フランジ14は、燃料供給管26および電気コネクタ27を有している。燃料供給管26は、フレキシブルチューブ28を介して燃料ポンプ13の吐出口29に接続されており、燃料ポンプ13から吐出された燃料を燃料タンク5外へ導く。電気コネクタ27は、燃料ポンプ13および図示しない残量検出器を外部と電気接続するためのターミナルを内包している。
支柱15は、例えば金属製であり、フランジ14とポンプユニット11とをつないでいる。支柱15のポンプユニット11側の端部31は、サブタンク12の通孔32に挿入されている。支柱15は、サブタンク12をフランジ14に対して接近および離間可能に支持している。スプリング16は、支柱15の外側に設けられており、サブタンク12を燃料タンク5の底部23に向けて付勢している。これにより、燃料タンク5の底部23に対するサブタンク12の位置が製造公差や変形等によらず安定する。
(支柱の固定構造)
次に、燃料供給装置10の特徴部分である支柱15の固定構造について図1、図2を参照して説明する。
次に、燃料供給装置10の特徴部分である支柱15の固定構造について図1、図2を参照して説明する。
フランジ14は、燃料タンク5のタンク蓋である。タンク蓋は燃料タンク5外に露出するため、タンク蓋には耐薬品性(特に耐酸性)が求められる。一方、支柱15の固定箇所には耐衝撃性が求められる。従来、タンク蓋および支柱固定箇所は、同一部材で一体に構成されていた。これによると、耐薬品性と耐衝撃性とを両立した材料が必要となる。しかし実際には両特性を備えた適切な材料が無いため、一方の特性が損なわれるという問題がある。
これに対して、本実施形態では、支柱固定箇所として、フランジ14とは別の部材から構成されたボス33をさらに備えることによって、上記問題の解決を図っている。そして、タンク蓋としてのフランジ14の材料には、耐薬品性および耐燃料性に優れ、高剛性の材料を採用し、また、ボス33の材料には、耐燃料性に優れ、高靱性の材料を採用している。フランジ14の材料としては、例えばPPS-GF(ガラス繊維)、PPA-GF、PPS、PPS-I(エラストマ)、PPAなどが挙げられる。ボス33の材料としては、例えばPPS、PPS-I、PPA、POMなどが挙げられる。これにより、例えば酸性溶液の被液によるフランジ14の割れを防ぐことができ、また、外部からの衝撃に対するボス33の耐久性を高めることができる。
また、本実施形態では、車両衝突等に起因する負荷が支柱15を介してボス33およびフランジ14に加わる場合において、燃料タンク5内外を貫通するような亀裂がフランジ14に生じることを抑制するための対策がなされている。この対策のための構成を含む、ボス33等の構成に関して以降詳しく説明する。
ボス33は、フランジ14のポンプユニット11側に設けられている。ボス33は、フランジ固定部34および支柱固定部35を有している。
フランジ固定部34は、フランジ14の保持部36に固定されている。第1実施形態では、フランジ固定部34は、フランジ14の成形時、インサート成形によりフランジ14と一体化される。フランジ固定部34は、保持部36に埋め込まれている。保持部36は、フランジ14の本体部に対してポンプユニット11側に位置し、フランジ固定部34の外周を包囲するように筒状に形成されている。保持部36の根元部は、ラウンド形状(すなわち、縦断面において曲面になる形状)である。
フランジ固定部34は、大径部37と、大径部37に対してポンプユニット11側に位置する小径部38とを有している。フランジ固定部34の外径は、ポンプユニット11側の方が小さくなっている。保持部36は、小径部38の外周面に向けて内側に突き出す内側環状突起39を有している。大径部37と小径部38との間の隅部47は、ラウンド形状である。隅部47は、支柱15の軸方向において、ポンプユニット11に向かう側において内側環状突起39と係合する係合部になっている。ボス33は、隅部47が内側環状突起39に係止することより抜け止めされる。以下、支柱15の軸方向のことを単に軸方向と記載する。
フランジ固定部34は、フランジ14側から軸方向に延出する凹部48を有している。この凹部48が設けられることで、ボス33の肉厚の差をできるだけ無くし、ボス33の成形性を向上させている。フランジ14は、凹部48内に突き出す凸部49を有している。
支柱固定部35は、フランジ固定部34からポンプユニット11側に突き出している。支柱固定部35は、ポンプユニット11側のボス端面41に開口する嵌挿穴42を有している。支柱15のフランジ14側の端部43は、嵌挿穴42に嵌挿されている。第1実施形態では、嵌挿穴42の内壁面はテーパ状に形成されており、また、支柱15の端部43はファーツリー形状に形成されている。ファーツリー形状とは、複数のテーパ状の段部が軸方向に連なる形状のことである。支柱15は、端部43が嵌挿穴42に圧入されることによりボス33に固定されている。嵌挿穴42の底面と端部43の端面との間には空洞44がある。
支柱固定部35のフランジ固定部34側の外径は、小径部38の外径よりも大きくなっている。支柱固定部35とフランジ固定部34との間には段差45がある。段差45は、軸方向において、ポンプユニット11とは反対に向かう側において保持部36のフランジ端面46に当接する当接部になっている。
ボス33と支柱15の外周との接触部のうち最もポンプユニット11側の部位を第1接触部位P1とする。ボス33とフランジ14との接触部のうち最もポンプユニット11側の部位を第2接触部位P2とする。ボス33と支柱15の外周との接触部のうち最もフランジ14側の部位を第3接触部位P3とする。第1接触部位P1および第3接触部位P3は、軸方向において第2接触部位P2よりもポンプユニット11側に位置している。また、空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。
ボス33は、フランジ14とは異なる材料の樹脂から構成されている。ボス33の材料およびフランジ14の材料は、以下(A)~(E)を満たすものが選定されている。(B)~(E)については図3参照のこと。
(A)ボス33の材料の融点は、フランジ14の材料の融点以上である。
(B)ボス33の材料の破断強度σ2は、フランジ14の材料の破断強度σ1よりも小さい。
(C)ボス33の材料の弾性率E2は、フランジ14の材料の弾性率E1よりも小さい。
(D)ボス33の材料の破断伸びε2は、フランジ14の材料の破断伸びε1よりも大きい。
(E)ボス33の材料の破断伸びε2は、所定破断伸びε3よりも大きい。所定破断伸びε3は、支柱15の圧入時の割れ及び支柱15の引き抜き力低下を防止するために要求される値である。
(A)ボス33の材料の融点は、フランジ14の材料の融点以上である。
(B)ボス33の材料の破断強度σ2は、フランジ14の材料の破断強度σ1よりも小さい。
(C)ボス33の材料の弾性率E2は、フランジ14の材料の弾性率E1よりも小さい。
(D)ボス33の材料の破断伸びε2は、フランジ14の材料の破断伸びε1よりも大きい。
(E)ボス33の材料の破断伸びε2は、所定破断伸びε3よりも大きい。所定破断伸びε3は、支柱15の圧入時の割れ及び支柱15の引き抜き力低下を防止するために要求される値である。
ここで、車両衝突等により燃料タンク5に大きな衝撃力が加わる場合を考える。このような衝撃力が加わると、ポンプユニット11に作用する慣性力に加え、ポンプユニット11の周囲および内部の燃料揺動による負荷が支柱15の端部31に対して軸直交方向に加わる。これにより、支柱15が端部43側を支点にして倒れようとする結果、端部43の固定部分であるボス33およびフランジ14に力が及ぶ。ボス33は、支柱15の端部31に軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部40を有する。
第1実施形態では、端部31に軸直交方向の力が作用すると、応力集中部40に対してポンプユニット11とは反対側に位置する隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部37が支柱15の倒れに対して抵抗する。また、段差45が保持部36のフランジ端面46に当接することにより、フランジ固定部34(つまり、ボス33のうち段差45よりもフランジ14側の部分)と保持部36とが倒れにくくなる。また、第3接触部位P3は、軸方向において第2接触部位P2および応力集中部40よりもポンプユニット11側に位置している。また、軸方向において第3接触部位P3と第2接触部位P2との間には空洞44がある。これにより、ボス33には、段差45のうち慣性力作用方向側の隅部付近を支点に曲がるような力が作用する。そのため、曲げ支点に対して慣性力作用方向とは反対側に位置し、ボス33の支柱圧入範囲外のうち外径が最小となる部分(以下、外径最小部)であって、段差45の隅部に対応する応力集中部40に応力が集中する。支柱圧入範囲外とは、軸方向において支柱15の圧入部位とオーバーラップしない範囲のことである。上記に加え、前記(B)、(C)の材料選定のこともあり、端部31に軸直交方向の所定以上の力が加わるとフランジ14よりも先にボス33の応力集中部40が破壊される。
(効果)
以上説明したように、第1実施形態では、燃料供給装置10は、サブタンク12、燃料ポンプ13、フランジ14、支柱15およびボス33を備えている。フランジ14は、燃料タンク5の開口部25に装着されている。支柱15は、サブタンク12をフランジ14に対して接近および離間可能に支持している。ボス33は、フランジ14に固定され、支柱15の端部43が嵌挿されている。また、ボスは、フランジ14とは異なる材料から構成されており、支柱15の端部31に軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部40を有する。
以上説明したように、第1実施形態では、燃料供給装置10は、サブタンク12、燃料ポンプ13、フランジ14、支柱15およびボス33を備えている。フランジ14は、燃料タンク5の開口部25に装着されている。支柱15は、サブタンク12をフランジ14に対して接近および離間可能に支持している。ボス33は、フランジ14に固定され、支柱15の端部43が嵌挿されている。また、ボスは、フランジ14とは異なる材料から構成されており、支柱15の端部31に軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部40を有する。
このように応力集中部40をボス33に設けることで、過度の負荷がかかったときフランジ14より先にボス33が破壊される。そして、フランジ14とボス33とを別材料から構成することで、応力集中部40で生じた亀裂の進展がボス33とフランジ14との界面で止まる。そのため、フランジ14に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
また、第1実施形態では、ボス33の材料の融点は、フランジ14の材料の融点以上である。そのため、フランジ14にボス33をインサートしつつ成形するとき、ボス33が溶融して変形することを抑制できる。そのため、応力集中部40で生じた亀裂の進展をボス33とフランジ14との界面で止めることができる。
また、第1実施形態では、ボス33の材料の破断強度σ2は、フランジ14の材料の破断強度σ1よりも小さい。そのため、衝突エネルギーに対し、選択的にボス33を破壊することができる。
また、第1実施形態では、ボス33の材料の弾性率E2は、フランジ14の材料の弾性率E1よりも小さい。そのため、フランジ14に過大な応力が負荷されないようにボス33を先に変形させることができる。
また、第1実施形態では、ボス33の材料の破断伸びε2は、フランジ14の材料の破断伸びε1よりも大きい。そのため、支柱15の圧入時の割れ及び支柱15の引き抜き力低下が抑制される。また、耐衝撃性確保により設計自由度が向上する。
また、第1実施形態では、第1接触部位P1は第2接触部位P2よりポンプユニット11側に位置している。さらには、第3接触部位P3も第2接触部位P2よりポンプユニット11側に位置している。これにより、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用したとき、ボス33は、第1接触部位P1および第3接触部位P3に対する第2接触部位P2側を支点に曲がるように作用する。そのため、過度の負荷がかかったときボス33を破壊することができる。
また、第1実施形態では、応力集中部40は、ボス33の支柱圧入範囲外のうち外径最小部であって、段差45の隅部である。これにより、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用したとき、段差45のうち慣性力作用方向側の隅部付近を支点に曲がるような力をボス33に作用させ、曲げ支点に対して慣性力作用方向とは反対側に位置する段差45の隅部に対応する応力集中部40に応力を集中させることができる。
また、第1実施形態では、ボス33は、軸方向において、応力集中部40に対してポンプユニット11とは反対側に、ポンプユニット11に向かう側においてフランジ14と係合する隅部47を有している。そのため、端部31に軸直交方向の力が作用したとき、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部37が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス33が支柱圧入部分と大径部37との間で曲がるようになり、過度の負荷がかかったときボス33を破壊することができる。
また、第1実施形態では、ボス33は、フランジ14の保持部36に埋め込まれているフランジ固定部34と、保持部36からポンプユニット11側に突き出している支持固定部35とを有している。支持固定部35は、軸方向において、ポンプユニット11とは反対に向かう側において保持部36のフランジ端面46に当接する段差45を有している。そのため、端部31に軸直交方向の力が作用すると、段差45が保持部36のフランジ端面46に当接することにより、フランジ固定部34および保持部36が倒れにくくなる。これにより、ボス33が、段差45のうち慣性力作用方向側の隅部付近を支点に曲がる。そのため、曲げ支点に対して慣性力作用方向とは反対側に位置する段差45の隅部に応力を集中させることができる。また、ボス33が倒れるのではなく曲がるため、フランジ14の保持部36の応力が低減され、保持部36の肉厚を比較的小さくすることができる。
[第2実施形態]
第2実施形態では、図4に示すように、ボス53の支柱固定部55の外径は、小径部38の外径と略同じである。支柱固定部55と小径部38との間に段差はない。このようなボス53において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部37が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス53が支柱圧入部分と大径部37との間で曲がる。そして、ボス53の支柱圧入部分以外(すなわち、第3接触部位P3よりもフランジ59側)のうち外径が最小となる軸方向範囲に対応する応力集中部50に応力を集中させることができる。フランジ59の保持部56は、ボス53の倒れに対して耐えるために肉厚が比較的大きくなっている。第2実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ59に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
第2実施形態では、図4に示すように、ボス53の支柱固定部55の外径は、小径部38の外径と略同じである。支柱固定部55と小径部38との間に段差はない。このようなボス53において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部37が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス53が支柱圧入部分と大径部37との間で曲がる。そして、ボス53の支柱圧入部分以外(すなわち、第3接触部位P3よりもフランジ59側)のうち外径が最小となる軸方向範囲に対応する応力集中部50に応力を集中させることができる。フランジ59の保持部56は、ボス53の倒れに対して耐えるために肉厚が比較的大きくなっている。第2実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ59に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態では、図5に示すように、ボス63の支柱固定部65は、外壁に形成された環状の切欠き61を有している。このようなボス63において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部67が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス63が支柱圧入部分と大径部67との間で曲がる。そして、ボス63の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、切欠き61の底部に対応する応力集中部60に応力を集中させることができる。応力集中部60および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。ボス63は、切欠き61が形成されることによる耐衝撃性の低下を抑制するため、切欠き61に対応する箇所の直径が比較的大きくなっている。これに合わせて、フランジ固定部64の大径部67、小径部68、およびフランジ69の保持部66も直径が比較的大きくなっている。フランジ固定部64は、フランジ69側から軸方向に延出する環状の凹部58を有している。フランジ69は、凹部58内に突き出す環状の凸部59を有している。第3実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ69に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
第3実施形態では、図5に示すように、ボス63の支柱固定部65は、外壁に形成された環状の切欠き61を有している。このようなボス63において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部67が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス63が支柱圧入部分と大径部67との間で曲がる。そして、ボス63の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、切欠き61の底部に対応する応力集中部60に応力を集中させることができる。応力集中部60および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。ボス63は、切欠き61が形成されることによる耐衝撃性の低下を抑制するため、切欠き61に対応する箇所の直径が比較的大きくなっている。これに合わせて、フランジ固定部64の大径部67、小径部68、およびフランジ69の保持部66も直径が比較的大きくなっている。フランジ固定部64は、フランジ69側から軸方向に延出する環状の凹部58を有している。フランジ69は、凹部58内に突き出す環状の凸部59を有している。第3実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ69に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
[第4実施形態]
第4実施形態では、図6に示すように、ボス73の支柱固定部75は、小径部68よりも外径が小さくなっている。支柱固定部75と小径部68との間には段差71がある。このようなボス73において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部67が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス73が支柱圧入部分と大径部67との間で曲がる。そして、ボス73の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、支柱固定部75と小径部68との段差71の隅部に対応する応力集中部70に応力を集中させることができる。応力集中部70および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。第4実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ69に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
第4実施形態では、図6に示すように、ボス73の支柱固定部75は、小径部68よりも外径が小さくなっている。支柱固定部75と小径部68との間には段差71がある。このようなボス73において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、隅部47が内側環状突起39と係合することにより、大径部67が支柱15の倒れに対して抵抗する。これにより、ボス73が支柱圧入部分と大径部67との間で曲がる。そして、ボス73の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、支柱固定部75と小径部68との段差71の隅部に対応する応力集中部70に応力を集中させることができる。応力集中部70および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。第4実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ69に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
[第5実施形態]
第5実施形態では、図7に示すように、ボス83のフランジ固定部84は、フランジ89の保持部86の嵌合穴82に圧入されている。フランジ固定部84と支柱固定部75との間には段差71がある。このようなボス83において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、フランジ固定部84と支柱固定部75との段差71の隅を支点にボス83が曲がる。そのため、ボス83の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、段差71の隅に対応する応力集中部80に応力を集中させることができる。応力集中部80および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。第5実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ89に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
第5実施形態では、図7に示すように、ボス83のフランジ固定部84は、フランジ89の保持部86の嵌合穴82に圧入されている。フランジ固定部84と支柱固定部75との間には段差71がある。このようなボス83において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、フランジ固定部84と支柱固定部75との段差71の隅を支点にボス83が曲がる。そのため、ボス83の支柱圧入部分以外のうち外径最小部であって、段差71の隅に対応する応力集中部80に応力を集中させることができる。応力集中部80および空洞44は、軸方向において第3接触部位P3から第2接触部位P2までの間にある。第5実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ89に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
[第6実施形態]
第6実施形態では、図8に示すように、ボス93のフランジ固定部94は、フランジ99に溶着により固定されている。フランジ固定部94の外径は、支柱固定部95の外径と略同じである。フランジ固定部94と支柱固定部95との間には段差がない。このようなボス93において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、フランジ固定部94の溶着部に応力を集中させることができる。この溶着部が応力集中部90となっている。第6実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ99に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
第6実施形態では、図8に示すように、ボス93のフランジ固定部94は、フランジ99に溶着により固定されている。フランジ固定部94の外径は、支柱固定部95の外径と略同じである。フランジ固定部94と支柱固定部95との間には段差がない。このようなボス93において、支柱15の端部31に軸直交方向の力が作用すると、フランジ固定部94の溶着部に応力を集中させることができる。この溶着部が応力集中部90となっている。第6実施形態においても、第1実施形態と同様にフランジ99に貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク5外への燃料漏れを抑制することができる。
[他の実施形態]
他の実施形態では、図9に示すように、ボス103は、フランジ固定部104にフランジ109の保持部106を埋め込むことによりフランジ109に固定されてもよい。フランジ固定部104は、保持部106の外周を包囲するように筒状に形成されている。フランジ固定部104の内壁部は、軸方向において保持部106と係合する係合部を有している。応力集中部105は、フランジ固定部104と支柱固定部105との段差101の隅部により構成されている。
他の実施形態では、図9に示すように、ボス103は、フランジ固定部104にフランジ109の保持部106を埋め込むことによりフランジ109に固定されてもよい。フランジ固定部104は、保持部106の外周を包囲するように筒状に形成されている。フランジ固定部104の内壁部は、軸方向において保持部106と係合する係合部を有している。応力集中部105は、フランジ固定部104と支柱固定部105との段差101の隅部により構成されている。
他の実施形態では、図10に示すように、ボス113は、フランジ固定部114の嵌合穴112にフランジ119の保持部116が圧入または溶着されることによりフランジ119に固定されてもよい。フランジ固定部114は、保持部116の外周を包囲するように筒状に形成されている。応力集中部110は、フランジ固定部114と支柱固定部105との段差101の隅部により構成されている。
他の実施形態では、図11に示すように、第1実施形態をベースにして、ボス123のフランジ固定部124が、フランジ129側から軸方向に延出する凸部125を有していてもよい。凸部125は、フランジ129の上面126よりも外部側に突き出している。フランジ129は、凸部125の外周および先端を包囲するように筒状に形成された突出部127を有している。
他の実施形態において、図12に示すように、ボス133のフランジ固定部134がフランジ139の保持部136の嵌合穴132に圧入され、保持部136がボス133の鍔部131に被さるように熱かしめされてもよい。
他の実施形態において、図13に示すように、ボス143のフランジ固定部144がフランジ149の保持部146の嵌合穴142に圧入されつつ、例えばEリング等のスナップリング141により抜け止めされてもよい。
他の実施形態において、図14、図15に示すように、支柱(以下、上ハウジング151)は樹脂部材から構成されてもよい。上ハウジング151に対してポンプユニット側には下ハウジング152が設けられている。下ハウジング152は上ハウジング151に対して接近および離間するように相対移動可能である。上ハウジング151と下ハウジング152との間にはスプリング16が設けられている。図16に示すように、上ハウジング151は、ボス153の支柱固定部155にスナップフィット部157により固定されている。ボス153は、2つ設けられており、フランジ159の保持部156にインサート成形されている。ボス153の固定構造には前述の実施形態と同様の構造を採用し得る。
他の実施形態において、図17に示すように、フランジ169の燃料供給管部161には、L字形配管162が組み付けられるようになっている。燃料供給管部161の外側には筒状のクリップ保持部163が形成されており、L字形配管162は、クリップ保持部163に設けられたクリップ164により抜け止められている。
L字形配管162は、燃料供給管部161とクリップ保持部163との間に挿入される筒部165と、筒部165の端部から突き出す接続部166とを有する。筒部165の中間部には鍔部167が形成されている。また、筒部165の挿入側端部168の内側には、挿入側から順にスペーサ171およびOリング172が設けられている。
図18に示すように、燃料供給管部161は、その一端に型突合せ部173を有する。すなわち、成形時の型175、176の突き合わせ位置が燃料供給管部161の一端に設定されている。これにより、型の突き合わせ位置が燃料供給管部161の中間部に設定される場合と比べて、成形後のバリ取りがしやすくなる。特にフランジ169の材料にPPSなどバリの発生しやすい材料を採用した場合に製造上の効果が大きい。
ここで、図17、図19に示す燃料供給管部161の他の有利な点を、図20、図21に示す比較形態との比較により説明する。以下、図17、図19に示す形態のことを「本実施形態」と記載する。比較形態では、L字形配管182に荷重Fが作用して図21に示すようにL字形配管182が傾いたとき、L字形配管182の筒部185の内壁が燃料供給管部181の先端部に接触し、燃料供給管部181に過大モーメントが発生する。燃料供給管部181をPPSなどの破断伸びが小さい材料を採用した場合は、破損による燃料漏れに至る可能性がある。
これに対して、本実施形態では、燃料供給管部161とL字形配管162との隙間G1が比較形態のg1と比べて大きく設定され、燃料供給管部161の突き出し高さH1が比較形態のh1と比べて低く設定され、また、挿入側端部168とL字形配管162との隙間G2が比較形態のg2と比べて小さく設定されている。これにより、L字形配管162に荷重Fが作用して図19に示すようにL字形配管162が傾き、鍔部167と挿入側端部168とがL字形配管162の内壁に当接した場合において、燃料供給管部161がL字形配管162の内壁に接触しないようになっている。そのため、燃料供給管部161に過大モーメントが発生することが抑制される。
また、クリップ164の厚さが比較形態と比べて大きくなっており、これによりクリップ164の強度が向上している。また、スペーサ171の長さが挿入側端部168の端側に短くなっており、これにより、L字形配管162が傾いたときスペーサ171が燃料供給管部161の先端側に接触することを抑制している。
他の実施形態では、第5実施形態をベースにして、ボスのフランジ固定部がフランジの保持部に嵌合穴に溶着されてもよい。また、他の実施形態では、第5実施形態をベースにして、応力集中部が切欠きにより構成されてもよい。また、他の実施形態では、第6実施形態をベースにして、応力集中部が段差の隅部または切欠きの底部により構成されてもよい。
他の実施形態では、ボスは、フランジと同種材料でありながらも、フランジとは別の部材から構成されてもよい。これによれば、応力集中部で生じた亀裂の進展がボスとフランジとの界面で止まり、フランジに貫通亀裂が生じることが抑制されるので、燃料タンク外への燃料漏れを抑制することができる。ボスおよびフランジの材料としては、例えばPOM同士、PPS同士、PPS-I同士、PPA同士、PPS-GF同士、PPA-GF同士という組合せが挙げられる。
他の実施形態では、ボスのフランジ固定部およびフランジの一方が有する凹部、および、他方が有する凸部は、設けられなくてもよい。
他の実施形態では、支柱の端部は、ファーツリー形状に限らない。また、テーパ状でなくてもよい。
他の実施形態では、ポンプユニットは、サブタンクを含まなくてもよい。ポンプユニットは、燃料ポンプを含んでいればよい。また、他の実施形態では、燃料供給装置は、スプリングを備えず、例えば吊り下げ式(すなわち、ポンプユニットをフランジから吊り下げる形式)等の他の形式のものであってもよい。
本開示は、実施形態に基づき記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。
Claims (12)
- 燃料タンク(5)の開口部に装着されるフランジ(14、59、69、89、99、109、119、129、139、149、159)と、
前記燃料タンク内に設けられ、燃料を前記燃料タンク外へ向けて吐出するポンプユニット(11)と、
前記フランジと前記ポンプユニットとをつないでいる支柱(15、151)と、
前記フランジに固定され、前記支柱の一端部(43)が嵌挿されているボス(33、53、63、73、83、93、103、113、123、133、143、153)と、
を備え、
前記支柱の軸方向に直交する方向を軸直交方向とすると、
前記ボスは、前記フランジとは異なる材料から構成されており、前記支柱の他端部(31)に前記軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部(40、50、60、70、80、90、100、110)を有する燃料供給装置。 - 前記ボスの材料の融点は、前記フランジの材料の融点以上である請求項1に記載の燃料供給装置。
- 前記ボスの材料の破断強度は、前記フランジの材料の破断強度よりも小さい請求項1または2に記載の燃料供給装置。
- 前記ボスの材料の弾性率は、前記フランジの材料の弾性率よりも小さい請求項1~3のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記ボスの材料の破断伸びは、前記フランジの材料の破断伸びよりも大きい請求項1~4のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 燃料タンク(5)の開口部に装着されるフランジ(14、59、69、89、99、109、119、129)と、
前記燃料タンク内に設けられ、燃料を前記燃料タンク外へ向けて吐出するポンプユニット(11)と、
前記フランジと前記ポンプユニットとをつないでいる支柱(15)と、
前記フランジに固定され、前記支柱の一端部(43)が嵌挿されているボス(33、53、63、73、83、93、103、113、123)と、
を備え、
前記支柱の軸方向に直交する方向を軸直交方向とすると、
前記ボスは、前記フランジとは別の部材から構成されており、前記支柱の他端部(31)に前記軸直交方向の所定以上の力が加わると選択的に破壊される応力集中部(40、50、60、70、80、90、100、110)を有する燃料供給装置。 - 前記ボスと前記支柱の外周との接触部のうち最も前記ポンプユニット側の部位(P1)は、前記ボスと前記フランジとの接触部のうち最も前記ポンプユニット側の部位(P2)よりも、前記支柱の軸方向において前記ポンプユニット側に位置している請求項1~6のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記ボスと前記支柱の外周との接触部のうち最も前記フランジ側の部位(P3)は、前記ボスと前記フランジとの接触部のうち最も前記ポンプユニット側の部位(P2)よりも、前記支柱の軸方向において前記ポンプユニット側に位置している請求項1~7のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記応力集中部(40、50、60、70、80、90、100、110)は、前記ボスの支柱圧入範囲外のうち外径が最小となる部分である請求項1~8のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記応力集中部(40、50、60、70、80、100、110)は、前記ボスの支柱圧入範囲外のうち外径が最小となる部分であって、段差(45、71、101)の隅部または切欠き(61)の底部である請求項1~8のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記ボス(33、53、63、73、103、123)は、前記支柱の軸方向において、前記応力集中部に対して前記ポンプユニットとは反対側に、前記ポンプユニットに向かう側において前記フランジと係合する係合部(47)を有している請求項1~10のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
- 前記ボス(33、123)は、前記フランジに埋め込まれているフランジ固定部(34、124)と、前記フランジから前記ポンプユニット側に突き出している支柱固定部(35)と、を有しており、
前記支柱固定部は、前記支柱の軸方向において、前記ポンプユニットとは反対に向かう側において前記フランジと当接する当接部(45)を有している請求項1~11のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
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