(57)【要約】【課題】戻り燃料によるベーパの発生を抑制できる燃料供給装置を得る。【解決手段】燃料ポンプ２２からエンジンに供給される燃料は、プレッシャーレギュレータ３６によって圧力調整されるが、このときの余剰の燃料は、リターン燃料（戻り燃料）として、サブタンク１８の上壁１８Ｕのリターン取入孔３８を通じてサブタンク１８の内部に戻されるようになっている。このようにリターン燃料をサブランク１８に戻すことで、ベーパの発生を抑制できる。【選択図】図２
2010127077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンク内に配置され燃料を前記燃料タンク内の液位よりも高い液位で貯留可能なサブタンクと、
前記サブタンクから機関へ燃料を送るための燃料供給配管と、
前記燃料供給配管によって前記機関に送られる燃料の一部を前記サブタンクの内部に戻すための戻し配管と、
を有する燃料供給装置。
【請求項２】
前記戻し配管が前記燃料供給配管から分岐して設けられ、
前記戻し配管に、前記機関へ送られる燃料の圧力を調整するプレッシャーレギュレータが備えられている請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記サブタンクの上部を閉塞する上壁、を有する請求項１又は請求項２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記サブタンクに設けられサブタンク内の気体をサブタンクの外部に排出するための排出孔、を有する請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記排出孔が前記上壁に設けられている請求項４に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記排出孔に備えられ前記サブタンクの外部から内部への流体の移動を阻止する逆止弁、を有する請求項４又は請求項５に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料を機関に供給するための燃料供給構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内の燃料を機関に供給するための燃料供給装置として、特許文献１には、燃料ポンプから吐出される燃料の余剰分がプレッシャーレギュレータからジェットポンプに送られると、ジェットポンプの噴出口の出口側周囲が負圧になるため、この負圧を利用して、タンク本体（サブタンク）内の空気等の気体をジェットポンプ側に吸い出すようにした構造のものが記載されている。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の構造では、ジェットポンプからの吐出燃料は、タンク本体（サブタンク）の外側に吐出される。しかし、サブタンクの外側では、燃料タンク内の燃料の液面が低下していることがあるので、このような低下した液面に向かって燃料を吐出すると、ベーパの発生が助長される。
【特許文献１】特開２００２−７０６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、戻り燃料によるベーパの発生を抑制できる燃料供給装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、燃料を収容する燃料タンクと、前記燃料タンク内に配置され燃料を前記燃料タンク内の液位よりも高い液位で貯留可能なサブタンクと、前記サブタンクから機関へ燃料を送るための燃料供給配管と、前記燃料供給配管によって前記機関に送られる燃料の一部を前記サブタンクの内部に戻すための戻し配管と、を有する。
【０００６】
この燃料供給装置では、サブタンク内に貯留された燃料が燃料供給配管を通じて機関に送られるが、燃料の一部（余剰の燃料）は、戻し配管によってサブタンクの内部に戻される。サブタンクの内部は外部（燃料タンク内）よりも高い燃料液位で燃料が貯留されている。このように液位の高い位置（好ましくは液中）に戻り燃料を噴射することで、サブタンクの外部に燃料を戻す構成と比較して、気中への燃料放出を抑制でき、ベーパの発生や拡散を抑制できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記戻し配管が前記燃料供給配管から分岐して設けられ、前記戻し配管に、前記機関へ送られる燃料の圧力を調整するプレッシャーレギュレータが備えられている。
【０００８】
したがって、燃料供給配管を通じて機関に送られる燃料の圧力がプレッシャーレギュレータによって調整されるが、プレッシャーレギュレータからの戻り燃料は、戻し配管によってサブタンクの内部に戻される。すなわち、プレッシャーレギュレータからの戻り燃料によるベーパの発生を抑制できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記サブタンクの上部を閉塞する上壁、を有する。
【００１０】
上蓋でサブタンクの上部を閉塞することで、サブタンクの燃料液位を容易に高く維持できるようになる。また、サブタンクの上部からの燃料の流出も防止できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記サブタンクに設けられサブタンク内の気体をサブタンクの外部に排出するための排出孔、を有する。
【００１２】
上壁によってサブタンクの上部が閉塞されていても、排出孔から、サブタンクの内部の気体（空気やベーパ）を排出することができる。そしてこのようにサブタンク内の気体を排出することで、サブタンクにより多くの燃料を貯留させることが可能になる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記排出孔が前記上壁に設けられている。
【００１４】
このように、排出孔をサブタンクの上壁に設けることで、サブタンクの上壁まで燃料が満たされる状態（液密）にして、さらに多くの燃料をサブタンク内に貯留させることが可能になる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記排出孔に備えられ前記サブタンクの外部から内部への流体の移動を阻止する逆止弁、を有する。
【００１６】
この逆止弁を設けることで、サブタンクの外部から内部への流体の移動を阻止できると共に、サブタンクの内部から外部への気体の排出は許容できるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上記構成としたので、戻り燃料によるベーパの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１には、本発明の第一実施形態の燃料供給装置１２が示されている。また、図２には、この燃料供給装置１２が、燃料ポンプモジュール１６の近傍で拡大して示されている。この燃料供給装置１２では、燃料が収容される燃料タンク１４を有している。燃料タンク１４内にはサブタンク１８を有する燃料ポンプモジュール１６が備えられており、サブタンク１８内には燃料が貯留されて保持されている。
【００１９】
サブタンク１８の外形は略円筒状とされているが、上壁１８Ｕの中央部分には、図２にも詳細に示すように、下方に凹まされて中央凹部２０が構成されている。これにより、サブタンク１８は断面で見ると、全体として略「Ｕ」字状に形成されている。そして、サブタンク１８の上部は環状の上壁１８Ｕによって閉塞され、サブタンク１８の下部は全面にわたって開口されている。
【００２０】
中央凹部２０には燃料ポンプ２２が配設されている。中央凹部２０の底壁２０Ｂには連通孔２４が形成されており、この連通孔２４に、燃料ポンプ２２の下部に設けられた吸入管２６が挿入されている。中央凹部２０の底壁２０Ｂと燃料ポンプ２２の底壁２２Ｂの間には、環状のシールリング２８（Ｏ−リング）が配設されている。本実施形態では、シールリング２８の材料として、ゴムや可撓性の樹脂を用いており、このようなシールリング２８を介して燃料ポンプ２２とサブタンク１８（連通孔２４）とを接続することで、サブタンク１８からの不用意な燃料漏れを抑制し、さらに、サブタンク１８と燃料ポンプ２２とを簡単な構成で分離可能としている。
【００２１】
また、中央凹部２０に燃料ポンプ２２を配設することで、実質的に中央凹部２０の内周壁で燃料ポンプ２２が保持される。すなわち、保持のための特別な部材や構造を用いることなく燃料ポンプ２２の保持が可能になっている。
【００２２】
燃料ポンプ２２の吸入管２６にはサクションフィルタ３０が取り付けられており、サブタンク１８から燃料ポンプ２２へ移動する燃料の異物を除去するようになっている。
【００２３】
燃料ポンプ２２からは、燃料供給配管３２が延出されている。燃料ポンプ２２が駆動されると、燃料供給配管３２を通じて、サブタンク１８内の燃料が図示しないエンジンへ送られる。燃料供給配管３２の途中からは、戻し配管３４Ａが分岐されている。戻し配管３４Ａにはプレッシャーレギュレータ３６が設けられ、さらにプレッシャーレギュレータ３６の燃料出口と上壁１８Ｕに形成されたリターン取入孔３８とは、戻し配管３４Ｂで接続されている。サブタンク１８から燃料供給配管３２によってエンジンに送られる燃料の圧力はプレッシャーレギュレータ３６によって調整され、このときの余剰の燃料の全量がリターン燃料（戻り燃料）として、戻し配管３４Ａ、プレッシャーレギュレータ３６、戻し配管３４Ｂからリターン取入孔３８を通じてサブタンク１８の内部に戻される。
【００２４】
さらにサブタンク１８の上壁１８Ｕには、ベーパ抜き孔４０が形成されており、その先端には、サブタンク１８の内部から外部（燃料タンク１４の内部）への流体（空気や燃料など）の移動は許容するが、その反対方向への移動は阻止する逆流防止弁４２が取り付けられている。本実施形態では特に、逆流防止弁４２の開弁圧（サブタンク１８の内部から外部へ流体が移動するときの開弁圧）を設定するための部材、たとえばバネなどを有さない構造とされており、サブタンク１８内の外部に対する圧力上昇がわずかであっても開弁される構造としている。なお、このような逆流防止弁４２としては、いわゆるチェックバルブ、アンブレラバルブ、フラッパバルブ等を用いることが可能であるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
サブタンク１８の上壁１８Ｕは、このようにリターン取入孔３８とベーパ抜き孔４０以外は開口されておらず、閉塞されている。
【００２６】
サブタンク１８の下部の開口部分には、全面にわたって燃料保持メッシュ４４が着脱可能に取り付けられている。燃料保持メッシュ４４は、燃料に対する濡れ性は高く、且つ、サブタンク１８内に保持された燃料（以下、この燃料を特に保持燃料Ｆ１とする）の水頭圧では漏れないかまたはそれ以上の圧損を有している。したがって、燃料保持メッシュ４４を通じて燃料がサブタンク１８の下側から内部に移動することは許容されるが、その反対方向の燃料移動は抑制される。このため、図１及び図２に示したように、サブタンク１８内の保持燃料Ｆ１の液面を、サブタンク１８の外部（燃料タンク１４の内部）の燃料の液面よりも高く維持することが可能である。
【００２７】
なお、燃料保持メッシュ４４の外縁部分には、保持燃料Ｆ１の水頭圧では濡れない程度の濡れ性を有するシール部材（たとえばＯ−リングやパッキンなど、図示省略）が取り付けられている。これにより、燃料保持メッシュ４４とサブタンク１８の開口部分の隙間での不用意な燃料移動が阻止されている。
【００２８】
本実施形態では、燃料保持メッシュ４４の外径は、サブタンク１８の外径と同程度もしくはそれ以下とされている。このように、燃料保持メッシュ４４の大きさを決めることとで、燃料保持メッシュ４４の燃料タンク１４への搭載性が高く確保されている。すなわち、図１に示すように、燃料タンク１４には、その内部に燃料ポンプモジュール１６を挿入するための挿入孔１４Ｈが形成されているが、この挿入孔１４Ｈを通じて、燃料保持メッシュ４４も燃料タンク１４内に入れることが可能となる。たとえば、挿入孔１４Ｈを通して燃料保持メッシュ４４のみを燃料タンク１４内に出し入れする場合に、この作業が容易になる。また、燃料保持メッシュ４４が装着された燃料ポンプモジュール１６を挿入孔１４Ｈから燃料タンク１４内に出し入れする場合でも、燃料保持メッシュ４４がサブタンク１８から突出していないので、出し入れが容易になり、燃料タンク１４への燃料ポンプモジュール１６の組み付け性も良好に維持できる。なお、通常は挿入孔１４Ｈは蓋部材４８により閉塞されている。
【００２９】
このように、燃料保持メッシュ４４の燃料タンク１４への搭載性が高く確保されるのであれば、必ずしも燃料保持メッシュ４４の外径をサブタンク１８の外径以下とする必要はない。たとえば、燃料保持メッシュ４４を変形させて挿入孔１４Ｈから燃料タンク１４の内部に差し入れる等、搭載性を維持できるような形状や構造としてもよい。
【００３０】
また、燃料保持メッシュ４４を取り外すことで、サクションフィルタ３０の交換時も作業性が高くなる。
【００３１】
燃料ポンプ２２には、ポンプベーパ抜き配管４６が設けられている。ポンプベーパ抜き配管４６は、中央凹部２０の内周面に沿って上方に延出されており、燃料ポンプ２２の作動時に内部で発生するベーパを、ポンプベーパ抜き配管４６を通じてサブタンク１８の外部（燃料タンク１４内）に排出できるようになっている。
【００３２】
次に、本実施形態の燃料供給装置１２の作用を説明する。
【００３３】
燃料ポンプモジュール１６を構成しているサブタンク１８内には、燃料が貯留され、保持燃料Ｆ１として保持されている。特に、燃料保持メッシュ４４の圧損により、保持燃料Ｆ１が燃料保持メッシュ４４を逆流することが抑制され、サブタンク１８内に確実に燃料を保持できる。サブタンクの上面は上壁１８Ｕによって閉塞されているので、車両揺動時などに横方向（車両前後方向あるいは車幅方向）の加速度が作用した場合でも、サブタンク１８からの燃料の流出を防止でき、サブタンク１８内に燃料を保持できる。
【００３４】
燃料ポンプ２２の駆動により、燃料が燃料供給配管３２を通じて図示しないエンジンに送られる。サブタンク１８内には、サブタンク１８内が液密状態でない場合（気体が存在している場合）には、下部の燃料保持メッシュ４４を通って燃料タンク１４の燃料が流入するが、ベーパ抜き孔４０から気体が流入することはないので、サブタンク１８内では、所定量の燃料を保持燃料Ｆ１として保持できる。また、サブタンク１８内が液密状態の場合には、一部の保持燃料Ｆ１が燃料保持メッシュ４４を逆流して燃料タンク１４内に戻るが、この場合でも燃料は気中に放出されないので、ベーパの発生を抑制できる。しかも、燃料保持メッシュ４４を燃料が逆流することで、燃料保持メッシュ４４をいわゆる自己清浄させることもできる。
【００３５】
エンジンに供給される際の余剰の燃料は、プレッシャーレギュレータ３６から戻し配管３４Ｂを通じて、戻り燃料としてサブタンク１８内に戻される。サブタンク１８内では、上記したように、サブタンク１８の外部（燃料タンク１４内）と比較して、燃料の液面が高くなっていることが多いが、この相対的に高い液面に戻り燃料を噴射させて戻すことで、燃料タンク１４内の燃料Ｆ０（燃料液面が相対的に低い）に戻り燃料を噴射させて戻す構成と比較して、気中への燃料放出を抑制できるので、よりベーパの発生や拡散を抑制できる。特に、保持燃料Ｆ１の高さが充分に確保されている場合には、保持燃料Ｆ１の液中に燃料を戻すことになるので、ベーパの発生を抑制する効果が高い。しかも、このように、戻り燃料を、上部が密閉されたサブタンク１８内に戻すことで気中に放出されなくなるので、さらにベーパの発生や拡散を抑制できる。
【００３６】
また、本実施形態では、サブタンク１８内で液面高さの高い保持燃料Ｆ１に向かって燃料を噴射する。したがって、これにより、戻り燃料が液面に噴射されるときの衝撃音（流動音）も抑制できる。さらに、戻り燃料をサブタンク１８の外部（燃料タンク１４内）に戻すようにした構成と比較すると、このような構成では、燃料タンク１４内の燃料Ｆ０の液面揺動により、燃料Ｆ０が戻し配管の燃料出口部分で上下動し、異音が発生するおそれがある。これに対し、本実施形態では、このような異音を抑制することも可能になる。
【００３７】
なお、サブタンク１８内には元来的に空気が存在していることがある。また、本実施形態では、上記したようにサブタンク１８内でのベーパの発生が抑制されているが、プレッシャーレギュレータ３６からの戻り燃料がサブタンク１８内で減圧沸騰することで、わずかにベーパが発生することも想定される。サブタンク１８内には保持燃料Ｆ１が存在しているので、このような空気やベーパなどの気体Ｇ１は、サブタンク１８の上部（保持燃料Ｆ１よりも上方）に集まる。ここで、サブタンク１８の上壁１８Ｕすなわち最上部には、ベーパ抜き孔４０が形成されている。したがって、サブタンク１８内の気体Ｇ１がベーパ抜き孔４０から排出され、サブタンク１８内にはより多くの燃料を保持することが可能になる。特に、ベーパ抜き孔４０をサブタンク１８の最上部に設けているので、サブタンク１８の実質的な容量（保持可能な燃料量）として、サブタンク１８の最上部まで最大限に利用できる。
【００３８】
また、たとえば燃料タンク１４内の燃料液面の揺動などで燃料保持メッシュ４４の下面側に燃料タンク１４中の気体が触れた場合でも、燃料保持メッシュ４４の濡れ性により、サブタンク１８内の燃料が不用意に漏出することが防止される。
【００３９】
燃料ポンプ２２が停止されると、サブタンク１８内の燃料が重力により下がろうとするため、サブタンク１８内の気体Ｇ１は相対的に負圧になる。しかし、ベーパ抜き孔４０には逆流防止弁４２が取り付けられているので、サブタンク１８内への気体の吸込を抑制でき、サブタンク１８内での実質的な容量を大きく維持できる。なお、逆流防止弁４２として本実施形態では特に、開弁圧を設定するためのバネなどの部材を有さない構造としているため、サブタンク１８の気体Ｇ１の圧力上昇がわずかであっても、ベーパ抜き孔４０から気体を排出することができる。
【００４０】
燃料ポンプ２２の駆動時には、その内部においてもわずかにベーパが発生することがあるが、このベーパをポンプベーパ抜き配管４６を通じてこのベーパを排出することができ、ベーパ排出のための特別な部材や構造が不要となる。しかも、ポンプベーパ抜き配管４６からベーパを排出することで、サブタンク１８内の燃料についても、ポンプベーパ抜き配管４６の容量分が外部に排出されると共に、これに対応する量の燃料が燃料保持メッシュ４４を通じてサブタンク１８内に流入する。すなわち、サブタンク１８内の燃料は、少なくともポンプベーパ抜き配管４６の容量で入れ替えされるため、サブタンク１８内の燃料温度の過度の上昇を抑制でき、いわゆるベーパロック現象（燃料中に気泡が発生する現象）等の発生を抑制することも可能となる。
【００４１】
図３には、本発明の第２実施形態の燃料供給装置７２が燃料ポンプモジュール７６の近傍を拡大して示されている。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。また、燃料タンクの構成も略同一であるので、図示を省略する。
【００４２】
第２実施形態では、サブタンク７８に第１実施形態の中央凹部２０は形成されておらず、上壁１８Ｕがサブタンク７８の最上部の全面を覆っている。すなわち、サブタンク７８は全体として上底（上壁７８Ｕ）を有するとともに下部が開口された円筒状に形成されている。そして、このサブタンク７８内に、燃料ポンプ２２が収容されて、図示しない保持部材により保持されている。第２実施形態では、このようにサブタンク７８と、サブタンク７８中に保持された燃料ポンプ２２を含んで、燃料ポンプモジュール７６が構成されている。
【００４３】
また、第２実施形態に係る上壁７８Ｕには、燃料供給配管３２、ポンプベーパ抜き配管４６を貫通させるための貫通孔８０、８２が形成されており、これら配管は貫通孔８０、８２に挿通された状態で図示しない保持部材で保持されると共に、配管と貫通孔８０、８２の間がシールされている。
【００４４】
このような構成の第２実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に第２実施形態では、第１実施形態と比較して、中央凹部２０が構成されていないので、たとえば同程度のサブタンクの外径であってもサブタンクの実質的な容量は大きく確保できる。また、図３から分かるように、燃料ポンプ２２をサブタンク７８の内部に配置しているので、第１実施形態に係るシールリング２８のような部材が不要となる。
【００４５】
これに対し、第１実施形態では、中央凹部２０に燃料ポンプ２２を配置することで、燃料ポンプ２２を保持するためのブラケット等の部材が不要となる。また、燃料ポンプ２２が燃料中に液没されないので、燃料ポンプ２２の外側部分での耐燃料性を考慮する必要がなくなる。
【００４６】
なお、上記では、プレッシャーレギュレータ３６から戻される燃料をサブタンク１８に戻すようにしたが、これ以外の部位から戻される燃料も、サブタンク１８の外部ではなく内部に戻すようにすることで、ベーパの発生や拡散を抑制できる。プレッシャーレギュレータ３６から余剰の燃料を戻す構成では、この余剰燃料をサブタンク１８の外部に戻すと燃料の噴射によるベーパの発生が懸念されるので、上記した各実施形態のように、プレッシャーレギュレータ３６からの戻し燃料をサブタンク１８に戻すようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態の燃料供給装置を燃料ポンプモジュールの近傍で拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の燃料供給装置を燃料ポンプモジュールの近傍で拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１２  燃料供給装置
１４  燃料タンク
１４Ｈ      挿入孔
１６  燃料ポンプモジュール
１８  サブタンク
１８Ｕ      上壁
２０  中央凹部
２０Ｂ      底壁
２２  燃料ポンプ
２４  連通孔
２６  吸入管
２８  シールリング
３０  サクションフィルタ
３２  燃料供給配管
３４Ａ、３４Ｂ    戻し配管
３６  プレッシャーレギュレータ
３８  リターン取入孔
４０  ベーパ抜き孔（排出孔）
４２  逆流防止弁（逆止弁）
４４  燃料保持メッシュ
４６  ポンプベーパ抜き配管
４８  蓋部材
７２  燃料供給装置
７８  サブタンク
７８Ｕ      上壁
８０、８２  貫通孔
Ｆ１  保持燃料
【図１】
2010127077.tif 000003
【図２】
2010127077.tif 000004
【図３】
2010127077.tif 000005