(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に、燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を濾過するフィルタエレメントと、前記燃料ポンプを保持しかつ前記フィルタエレメントを収容するフィルタハウジングと、前記フィルタハウジングを前記燃料タンクに保持する保持部材とを備え、
前記保持部材は、第１ハウジングと第２ハウジングとを有し、
前記第１ハウジングは、前記燃料ポンプへの給電用の複数のターミナルピンがインサート成形される部分を有し、
前記第２ハウジングは、サブタンク本体とこのサブタンク本体を上部から覆うサブタンク蓋体とを有し前記フィルタハウジングの全体を内部に収容するサブタンクであり、
前記フィルタハウジング、前記サブタンク本体及び前記サブタンク蓋体は導電性樹脂からなり、前記フィルタエレメントで発生した静電気を、それらフィルタハウジング、サブタンク本体及びサブタンク蓋体から燃料を介して前記サブタンクの外部に消散させることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記サブタンク本体は、前記第１ハウジングに係止されていることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記フィルタハウジングは、前記サブタンク蓋体に固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記サブタンクの底部の前記燃料取入口にチェックバルブを有し、前記燃料取入口から前記サブタンクの内部に連通する通路が迷路壁で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記燃料ポンプの上部に設けられる燃料フィルタと、
前記燃料フィルタを収容するとともに前記第２ハウジングと結合されたフィルタハウジングと、
前記サブタンク本体に対し前記フランジ側に設けられたサブタンク蓋体とを備え、
前記第１ハウジングは、前記燃料タンク内外に突出するリターンパイプを有し、
前記サブタンク蓋体には、前記リターンパイプに嵌合する摺動シール部が取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記燃料ポンプからフィルタを通して吐出された燃料が外部供給側の燃料とリターン側の燃料とに分岐され、この分岐部のリターン側にジェットポンプを備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
燃料ポンプ上部に設けられる燃料フィルタと、
前記燃料フィルタを収容するとともに前記サブタンク蓋体と結合されたフィルタハウジングと、
前記第１ハウジングと前記サブタンク蓋体との間に前記第１ハウジングと前記サブタンク本体間の高さを燃料タンク深さに合わせて調節するスプリングとを有し、
前記第１ハウジングのスプリング受部が反燃料タンク側に突出していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記第１ハウジングと前記サブタンク蓋体とに保持され、前記第１ハウジングと前記サブタンク本体間の高さを燃料タンク深さに合わせて調節するスプリングを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記導電性樹脂はカーボン入り樹脂であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内に燃料ポンプを備える燃料供給システムに静電気の発生を防止する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−１２３２６１号公報に開示される燃料供給装置は、サブタンク及び燃料フィルタを一体化した構成を開示している。この燃料供給装置に使用されるフィルタケースは金属製である。この燃料供給装置では、フィルタエレメントの静電気の発生を処理する記述はない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、燃料タンク内に備える燃料ポンプのフィルタエレメントを燃料が流通するとき、燃料とフィルタエレメントとの摩擦によりフィルタケースに静電気が発生する傾向にある。このフィルタケースに帯電する電荷は、燃料ポンプおよびフィルタの取付け構造によっては外部に逃げにくくフィルタケースに帯電しやすい。
【０００４】
また、燃料ポンプを収容するサブタンクを燃料タンクの内部に取付け、このサブタンクを燃料タンクに一体化した場合、燃料のフィルタケースがサブタンクで覆われるため、サブタンク内の静電気がサブタンクの外部に消散し難いという問題がある。
特に、近年の樹脂製の偏平状の燃料タンクについては、タンク高さが低く、フィルタケースがサブタンクで完全に覆われてしまう構成になるため、静電気を消散するためには新たな構成を採用する必要がある。
【０００５】
本発明は、簡単な構成により燃料タンク内の静電気の発生を防止するようにした燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料供給装置によると、請求項１では、燃料タンク内に、燃料ポンプと、この燃料ポンプから吐出された燃料を濾過するフィルタエレメントと、燃料ポンプを保持しかつフィルタエレメントを収容するフィルタハウジングと、フィルタハウジングを燃料タンクに保持する保持部材とを備える。この保持部材は、第１ハウジングと第２ハウジングとを有し、第１ハウジングは、燃料ポンプへの給電用の複数のターミナルピンがインサート成形される絶縁樹脂からなる部分を有する。第２ハウジングは、サブタンク本体とこのサブタンク本体を上部から覆うサブタンク蓋体とを有しフィルタハウジングの全体を内部に収容するサブタンクである。そして、フィルタハウジング、サブタンク本体及びサブタンク蓋体は導電性樹脂からなっており、フィルタエレメントで発生した静電気を、それらフィルタハウジング、サブタンク本体及びサブタンク蓋体から燃料を介してサブタンクの外部に消散させる。
【０００７】
したがって、燃料タンク内に備える燃料ポンプのフィルタエレメントを燃料が流通するとき、燃料とフィルタエレメントとの摩擦により発生する静電気は、サブタンク本体及びサブタンク蓋体が導電性樹脂からなるサブタンクの外表面を通して燃料に逃げやすい。したがって、簡単な構成により燃料タンク内の静電気の発生を防止することができる。
また、請求項１記載の燃料供給装置によると、サブタンク蓋体が導電性樹脂からなるため、導電性樹脂の量が少なくできるとともに、燃料とフィルタエレメントとの摩擦により発生する静電気はサブタンク蓋体を通して外部に逃がす。
【０００８】
請求項３に記載の燃料供給装置によると、簡単な構成でフィルタハウジングを保持部材内に設けることができる。請求項４に記載の燃料供給装置によると、サブタンクの底部の燃料取入口からサブタンクの内部に連通する通路が迷路壁で形成されているため、燃料を燃料ポンプの吸込口に確保するため、供給燃料の不足は発生し難い。
【０００９】
請求項５に記載の燃料供給装置によると、サブタンク蓋体はリターンパイプに嵌合する摺動シール部を有するため、燃料タンクにサブタンクを取り付けやすいし、サブタンク内の燃料の液密を保つ効果がある。
請求項６に記載の燃料供給装置によると、燃料ポンプからフィルタを通して吐出された燃料のうちリターン側の燃料がジェットポンプのエネルギ−源になるため、サブタンク外の燃料をサブタンク内に高効率に汲み上げることができる。
【００１０】
請求項７記載の燃料供給装置によると、第１ハウジングのスプリング受部が反燃料タンク側に突出しているため、サブタンクを安定して反燃料タンク側に付勢することができる。
請求項９の燃料供給装置によると、導電性樹脂により静電気を消散させることができる燃料供給装置を容易に得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１、図２および図６に示す。
図１に示す燃料供給ユニット１１は、図示しない燃料タンクの上タンク４から燃料タンクの内部に吊り下げられる。
【００１２】
樹脂製のフランジ１は、特許請求の範囲に記載の第１ハウジングに相当し、絶縁性樹脂から成り、燃料タンクを構成する金属製の上タンク４の開口部に取付けられる。このフランジ１には、絶縁性樹脂中に燃料ポンプ１４への給電用の複数のターミナルピンがインサート成形される受電用の電気コネクタ２と、エンジン側に燃料を供給する供給パイプ３とが形成されている。フランジ１の燃料タンク内側にはサブタンク９が設けられている。
【００１３】
サブタンク９は、特許請求範囲に記載の第２ハウジングに相当し、導電性樹脂から成り、サブタンク本体１２と、このサブタンク本体１２の上部開口を蓋するサブタンク蓋体１３とからなる。サブタンク蓋体１３のサブタンク内側にはフィルタハウジング６が設けられている。
サブタンク９のサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３は、共にカーボン入り導電性樹脂からなる。サブタンク９は、カーボン入りＰＯＭまたはＰＯＭを用いるのが望ましい。サブタンク本体１２及びサブタンク蓋体１３は外表面積を十分に広い面積をもっており、この広い表面積をもつ部品がカーボン入りの樹脂であることから、燃料がフィルタエレメント２０を通るときにフィルタエレメント２０に帯電しようとする電荷が、サブタンク本体１２及びサブタンク蓋体１３を通して外部に消散し易い構成になっている。このため、サブタンク９から燃料を通して外部に導電しやすい。したがって、フィルタハウジング６に静電気が発生し難い。フィルタハウジング６は、サブタンク蓋体１３に熱板溶着で固定されている。
【００１４】
フィルタハウジング６の中央側に燃料ポンプ１４が備えられている。燃料ポンプ１４の吸込口１５にはブラケット１７が取付けられており、このブラケット１７からＬ字状に吸込みパイプ１８が延びている。燃料ポンプ１４の吐出口１６は、その周りにシールリング１９を介してフィルタハウジング６に連結されている。フィルタハウジング６には燃料ポンプ１４の外周部の一部分に半円筒状にフィルタエレメント２０が収容されている。フィルタエレメント２０は接着剤２１によりフィルタハウジング６に固定されている。サブタンク蓋体１３は、そのスナップフィット爪２１がサブタンク本体１２の嵌合孔２２に弾性嵌合されている。燃料ポンプ１４から燃料フィルタエレメント２０を通過した燃料はフィルタハウジング６の分岐部２３でエンジン供給側に供給される供給路２４とサブタンク内に戻される戻し路２５とに分かれる。戻し路２５側にはプレッシャレギュレータ２６が取付けられており、このプレッシャレギュレータ２６の出口側にノズル２７が設けられている。サブタンク本体１２は、そのスナップフィット爪２８がフランジ１の嵌合孔２９に弾性嵌合している。
【００１５】
以下、本発明の燃料供給ユニット１１の複数の要部について順次説明する。
(1) サクションフィルタ
サクションフィルタ３１は、燃料ポンプ１４の吸込パイプ１８の入口側に容器が垂直上方に立ち上がる形状に液面保持手段３２を形成している。液面保持手段３２は、吸込パイプ１８の入口側に上方に立ち上がるように目開きが３０〜５０μｍ程度の油膜形成フィルタ３３が設けられている。油膜形成フィルタ３３の上部にはチェックバルブ３４が設けられている。油膜形成フィルタ３３の底部５１は後述する迷路壁通路底部３５よりも低い位置にある。
【００１６】
このサクションフィルタ３１は、立ち上がる形状になっており、この部分に燃料が充満される状態を作る。これにより、このサクションフィルタ３１内に充満される燃料は、吸込パイプ１８を通して燃料ポンプ１４に吸込み可能な十分な量を確保できる。
(2) 迷路構造
サブタンク９の底部には、サブタンク９の底部に形成される燃料取入口３６からサブタンク内に取入れた燃料が外部に逃げにくいように迷路構造が形成されている。この迷路構造は、取入孔３６、スロート３７、迷路壁底部３５、半円状に形成される迷路壁３７、迷路壁終端３８とからなる。この迷路構造により、図２に示すように、燃料供給ユニット１１が傾斜したときにも迷路壁３７の内部に燃料の液面が燃料ポンプ１４の吸込口１５から吸い込めるようにしている。
【００１７】
(3) 摺動シール
フランジ１の供給パイプ３の内側に突き出すパイプ３９の外周部には、サブタンク蓋体１３に取付けられる円環状の摺動シール部材３９がパイプ長手方向に摺動可能に取付けられている。
(4) ジェットポンプ
ジェットポンプのノズル２７は、Ｏリング４２を介してサブタンク９に一体に設けられている。ノズル２７の内径は１．０〜３．６ｍｍの間に設定され、ジェットポンプのスロート部４３の内径は４〜１３ｍｍの間に設定されている。サブタンク９の燃料取入口３６に設けられるバルブ４０は、傘状の形であって、材質がＦＫＭまたはフロロシルコンからなる。
【００１８】
サブタンク９の底部に形成される燃料取入口３６にはバルブ４０が設けられており、ノズル２７の噴孔３０から噴出するリターン燃料の噴流により発生する負圧によりサブタンク９の外部から燃料取入口３６を通してサブタンク９の内部に燃料を吸い込む。これにより、リターン燃料の噴流により燃料タンクの内部のサブタンクの外部から内部に燃料を吸い込むことができる。したがって、サブタンク９内には燃料ポンプ１４が駆動しているとき、燃料ポンプ１４が吸込みに必要な量の燃料が常に充満されることになる。
【００１９】
(5) スプリング受け
フランジ１に対しサブタンク蓋体１３は圧縮コイルスプリング４１により下方向に付勢されている。これにより、フランジ１に対しサブタンク９のガタツキが防止されている。スプリング受けの凸部４５、４６を凸形状にしたのは、圧縮コイルスプリング４１の軸方向長さを長く安定に取り付けられるためである。
【００２０】
シールリング１９と摺動シール４４は、ＦＫＭ、Ｈ−ＮＢＲ、フロロシルコン等を使用する。フランジ１の下面には圧縮コイルスプリング４１の一端を保持する凸部４５が設けられ、サブタンク蓋体１３の上面には圧縮コイルスプリング４１の他端を保持する凸部４６が設けられている。
次に、この燃料供給ユニットの燃料の流れについて説明する。
【００２１】
燃料ポンプ１４が駆動されると、燃料ポンプ１４の吐出口１６から吐出された燃料はフィルタエレメント２０を通り分岐部２３でエンジン側に供給される燃料とプレッシャレギュレータ２６を通して燃料タンク内にリターンされる燃料とに分流される。エンジンに供給される燃料は供給路２４から供給パイプ３内の通路を通してエンジンに供給される。プレッシャレギュレータ２６側に流れるリターン燃料はノズル２７の噴孔３０から噴出される。このとき、噴出流により生じる負圧による燃料吸上げ作用によりサブタンク９の外部から燃料取入口３６を通して燃料を吸込み、スロート部４３からサブタンク９の内部に吸い込む。サブタンク内部に吸い込まれた燃料はサクションフィルタ３１の内部に入り、吸込パイプ１８を通り吸込口１５から燃料ポンプ１４の内部を通り吐出口１６から吐出される。
【００２２】
燃料ポンプ１４を作動すると、フィルタエレメント２０に燃料が流れるとき、摩擦により静電気が発生する。フィルタハウジング６とサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３とが導電性樹脂で構成されるため、サブタンク９内に静電気を貯めることなしに消散することができる。從来の燃料供給システムでは、サブタンクが非導電性であるため静電気がサブタンク内に貯まり、放電によりフィルタケースやサブタンクに穴が開くなどの問題が発生する恐れがあった。
【００２３】
仮に、フィルタケースを金属で形成する場合、▲１▼アースがあれば、製作コストが高くなり、アースのためのリードワイヤが必要になり配線コストも高くなる。▲２▼アースがなければ、非導電性の樹脂からなるサブタンクで囲まれるフィルタケース表面に静電気が貯まり、サブタンク自体が高い帯電レベルになり、サブタンクの変形等によりスパークが発生する恐れがある。この結果、燃料タンク又はサブタンクに穴が開く恐れがあった。これに対し、本実施例では、フィルタハウジング６とサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３とが導電性樹脂からなるため、サブタンク９に静電気が発生し難い。
【００２４】
この燃料供給装置を搭載した車両の組立完了時、燃料タンク内に初期走行が可能な程度の例えば６〜１０リットル程度の燃料が供給される。このときの燃料タンク内の燃料液面レベルは迷路壁通路底部３５の位置よりも高い位置にあり、バルブ４０はサブタンク９の内外の圧力差の僅かな値により開弁するようになっている。燃料の液面レベルが迷路壁通路底部３５よりも高い位置にあるから、燃料は燃料取入口３６からスロート部４３、迷路壁３７を通り、迷路壁終端３８からサブタンク９の内部のサクションフィルタ３１の内部の底部に流入する。このとき、サクションフィルタ３１の吸入パイプ１８が燃料で満たされると、燃料ポンプ１４は燃料を吸込み吐出可能となり、燃料を圧送する。
【００２５】
燃料は吐出口１６からフィルタエレメント２０を通り、フィルタハウジング６の分岐部２３からエンジン側流路とリターン側流路に分岐し、エンジン側に流れる燃料は供給パイプ３を通してエンジンに供給される。リターン側に流れる燃料はプレッシャレギュレータ２６で調圧されノズル２７に流入する。ノズル２７の噴孔３０から噴出した燃料は、噴流となってスロート部４３に流れ込む。このとき流体エネルギー変換により圧力エネルギーが流量エネルギーにかわり、サブタンク９の外部の燃料をサブタンク９の内部に吸い込む。これにより、サブタンク９内の液面レベルはサブタンク９の外部に対し持ち上がり、サブタンク９の内部は燃料で充満される。通常の走行時、エンジン消費量に対し、リターン流量は十分多いため、サブタンク９の外部の燃料がなくなっても、サブタンク９の内部に溜められた燃料により旋回時に息付き現象を生ずることはなしに安定した燃料供給が行える。
【００２６】
車両を傾斜地で長期放置した場合、１００〜３００ｃｃ程度の燃料量を確保することについては、サクションフィルタ３１の目開きを細かくするため、油膜強度が向上しているので、サブタンク９の内部に溜まった燃料がサクションフィルタ３１の上部にまで満たされる状態が長期間保たれる。
従来の技術においては、燃料確保をバルブ４０のみで行っているため、三週間から四週間の長期車両放置した場合には、微小圧で開弁するバルブ４０から燃料が漏れ出て液面低下を生じ、三〜四週間車両を放置した後の始動ができないという問題がある。
【００２７】
本実施例では、三、四週間後にバルブ４０からサブタンク９内の一部の燃料がサブタンク９外に漏れ、サブタンク９の内部の液面レベルが低下したときであっても、サクションフィルタ３１の液面レベルが確保されるため、油膜の自然現象を用いてシールできることから安価に機能を達成できる。サクションフィルタ３１の底部には迷路形状壁が設けられているから、サクションフィルタ３１の底部には常に燃料が存在するため、表面張力により油膜破れを防止する。更にこの条件下においては、サクションフィルタ３１内にベーパが発生した場合にはチェックバルブ３４からベーパが外部に抜ける。
【００２８】
この実施例によると、摺動シール３９を用いていることから、燃料タンク内のサブタンク９の位置の高さ変化を燃料タンク高さに応じて任意に調節することができる。近年の特に背の低い燃料タンクについては、このようなコンパクトな構造によりホースの取り回しなしに容易にサブタンク９を備え付けることができる。
【００２９】
また本実施例では、摺動シール３９を設けることにより例えば１６０ｍｍ程度の浅い燃料タンクにおいても幅３０〜４０ｍｍ程度のタンク高さ変化の追従を可能にする。さらには、本実施例では、摺動シール３９の肉厚を増大し摺動抵抗を２ｋｇｆ程度に押さえているため、燃料ポンプ１４の振動を減衰する効果があり、ひいては車室内騒音の原因となるフランジ１の振動を低減することができる。また燃料圧力によりフランジ１とサブタンク９とを遠ざける方向に燃圧がかかるため、圧縮コイルスプリング４１の補助力を得られる。
【００３０】
本実施例では、サブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３とが導電性樹脂からなる例について説明したが、本発明では、サブタンク本体の全部または一部が絶縁樹脂からなり、サブタンク蓋体の全部または一部が導電性樹脂からなるものでもよい。特に、サブタンク蓋体は面積が小さくすることができ、これだけを導電性樹脂とすれば製造上の利便がある。また、サブタンク蓋体に溶着にてフィルタハウジングが取付られているので、サブタンク蓋体のみを導電性樹脂としても容易に静電気を消散させることができて好都合である。
【００３１】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図３に示す。
図３に示す第２実施例は、フランジ１に形成するスプリングガイド部４９を上方に凸形状にした例である。
サブタンク９のサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３は、第１実施例と同様に、共にカーボン入り導電性樹脂からなる。サブタンク本体１２及びサブタンク蓋体１３は外表面積を十分に広い面積をもっており、この広い表面積をもつ部品がカーボン入りの樹脂であることから、燃料がフィルタエレメントを通るときにフィルタエレメントに帯電しようとする電荷が、サブタンク本体１２及びサブタンク蓋体１３を通して外部に消散し易い。このため、サブタンク９から燃料を通して外部に導電しやすい。
【００３２】
この第２実施例によると、圧縮コイルスプリング４１の全長を長く取れるため、燃料供給ユニット１１のタンク高さ方向の追従範囲を大きく取ることができる。
その他の構成部分については図１と実質的に同一の構成部分については同一符号を付す。
【００３３】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図４に示す。
図４に示す第３実施例は、燃料取入れ孔３６にバルブを設けない例である。サブタンク９の底部にバルブを設けていない構成である。
サブタンク９のサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３は、第１実施例と同様に、共にカーボン入り導電性樹脂からなる。
【００３４】
この第３実施例では、数日間の燃料の確保が不要な仕様の燃料供給システムに有効である。すなわちチェックバルブを廃止し、三週間ないし四週間車両を長期放置した場合の燃料確保のみが可能となることで、コストダウンできる。
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図５に示す。
【００３５】
図５に示す実施例は、図１に示す実施例に対し迷路壁構造を省略した実施例である。サブタンク９のサブタンク本体１２とサブタンク蓋体１３は、第１実施例と同様に、共にカーボン入り導電性樹脂からなる。
迷路壁の構成をサブタンクに設けないことにより、サブタンク内の構造が簡素化されてコストダウンが可能となる。サクションフィルタ３１その他の構成部分については図１に示す例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の燃料供給装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例による燃料供給ユニットが車両旋回時などに傾斜した場合の燃料液面状態を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例の燃料供給装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第３実施例の燃料供給装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施例の燃料供給装置を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施例のサブタンクを上から見た平面図である。
【符号の説明】
１      フランジ
６      フィルタハウジング
９      サブタンク
１１      燃料供給ユニット
１２      サブタンク本体
１３      サブタンク蓋体
１４      燃料ポンプ
１５      吸込口
１６      吐出孔
１７      ブラケット
１８      吸込みパイプ
２０      フィルタエレメント
２６      プレッシャレギュレータ
３１      サクションフィルタ
３２      液面持ち上がり手段
３３      油膜形成フィルタ
３４      チェックバルブ
３５      迷路壁通路底部
３６      燃料取入口
３７      迷路壁
３８      迷路壁終端
３９      摺動シール部材
４１      圧縮コイルスプリング
【図１】
0003640001.tif 000002
【図２】
0003640001.tif 000003
【図３】
0003640001.tif 000004
【図４】
0003640001.tif 000005
【図５】
0003640001.tif 000006
【図６】
0003640001.tif 000007