(57)【要約】【課題】ＥＳＤの可能な自動車の燃料供給システムを提供し、同時にこの燃料供給システムのコストを低減し且つ耐久性を改善する。【解決手段】自動車燃料システムのための燃料フランジ組立体は、コストの過度な増加又はタンク構成部品の耐久性低下を伴うことなく、静電放電を提供する。この燃料フランジ組立体は一般に、燃料管、タンクフランジ、及び圧力制御装置を含む。燃料管は、導電性ポリマーで構成され、入口と出口とを有する。燃料管は、入口と出口との間に位置付けられたハウジングを形成する部分を含む。タンクフランジは、非導電性ポリマーで構成される。圧力制御装置は、ハウジング内に取り付けられ、燃料管と係合して電気経路を形成する導電性の外側ケーシングを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電放電を可能にするための自動車燃料システム用燃料フランジ組立体であって、
入口と出口とを有し、これらの間に位置付けられたハウジングを形成する部分を含む導電性ポリマーで構成された燃料管と、
前記燃料管の一部を受け入れるサイズにされた開口を有し、該開口の近傍において前記燃料管と密閉係合する非導電性ポリマーで構成されたタンクフランジと、
前記燃料管によって形成された前記ハウジング内に取り付けられ、前記燃料管と係合して静電放電可能な電気経路を形成する導電性外側ケーシングを含む圧力制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料フランジ組立体。
【請求項２】
前記ハウジングが前記燃料管内に一体的に形成されることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記燃料管のハウジングが、前記圧力制御装置と係合する保持部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記保持部材が、前記圧力制御装置の外側ケーシングによって形成された肩部と係合することを特徴とする請求項３に記載の組立体。
【請求項５】
前記圧力制御装置と前記燃料管との間に流体密閉部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項６】
前記流体密閉部が、前記圧力制御装置及び前記燃料管の両方に密閉係合するガスケットを含むことを特徴とする請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
前記タンクフランジが、前記燃料管上にオーバーモールドされることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項８】
前記タンクフランジが、前記燃料管に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項９】
前記燃料管が、前記タンクフランジに圧入されることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項１０】
前記タンクフランジ及び前記燃料管が、これらを接続するための協働スナップ機構を含み、更に前記圧力制御装置及び前記燃料管の両方に密閉係合するガスケットを備えることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項１１】
前記圧力制御装置が、流入型圧力リリーフ弁であることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項１２】
前記燃料管内に形成された前記ハウジングが、前記燃料管から横方向に延びて開口を形成することを特徴とする請求項１１に記載の組立体。
【請求項１３】
前記圧力制御装置が、開口を挿通することにより前記燃料管のハウジングに接続されることを特徴とする請求項１２に記載の組立体。
【請求項１４】
前記圧力制御装置から出る燃料が、前記開口から外に出ていくことを特徴とする請求項１２に記載の組立体。
【請求項１５】
前記圧力制御装置が、１つのバイパスを含むことを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項１６】
前記ハウジングがバイパス開口を含み、前記バイパスから出る燃料が前記バイパス開口から外に出ていくことを特徴とする請求項１５に記載の組立体。
【請求項１７】
前記燃料管が、前記入口と前記出口との間に位置付けられた第２のハウジングを形成し、前記第２のハウジングが前記バイパスのバイパス部材を受け入れることを特徴とする請求項１５に記載の組立体。
【請求項１８】
前記ハウジング及び第２のハウジングが、前記燃料管から横方向で且つ異なる方向に延びることを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
【請求項１９】
前記燃料管が、第１の部分と第２の部分とを含み、該第１の部分と第２の部分とが別個に形成され、前記第１の部分が前記入口を含み、前記第２の部分が前記出口を含み且つ前記タンクフランジに接続され、前記第１の部分が第１のハウジング部分を形成し、前記第２の部分が第２のハウジング部分を形成し、前記ハウジングが、前記第１及び第２のハウジング部分によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の組立体。
【請求項２０】
前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分とが、前記ハウジング内部に位置付けられた前記圧力制御装置によって互いに接続されることを特徴とする請求項１９に記載の組立体。
【請求項２１】
前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分とが互いに溶接されることを特徴とする請求項１９に記載の組立体。
【請求項２２】
前記圧力制御装置の導電性外側ケーシングが、前記第１のハウジング部分と前記第２のハウジング部分との間に位置付けられることを特徴とする請求項１９に記載の組立体。
【請求項２３】
前記導電性外側ケーシングが導電性ポリマーで構成され、前記第１及び第２のハウジング部分が、各々前記圧力制御装置の導電性外側ケーシングに溶接されることを特徴とする請求項２２に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的には自動車用の燃料供給システムに関し、より具体的には、このような燃料供給システムにおける燃料タンクを閉鎖する燃料フランジ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃料供給システムは通常、燃料タンクと、燃料供給管を介してエンジンに燃料を供給するための燃料ポンプとを含む。多くの設計において、燃料ポンプは、タンク内燃料送出モジュールの一部を形成し、該モジュールは、タンクからの流体を集めてエンジンに送出するためのリザーバを含む。燃料ポンプからエンジンに流れる燃料をろ過するために、通常は燃料供給管に燃料フィルタが接続される。燃料フィルタは、燃料送出モジュールに接続されたタンク内フィルタとすることができ、或いは別個に配置することもできる。燃料送出モジュールの配置及びこれに対するアクセスを可能にする燃料タンクの開口を密閉するために、タンクフランジが使用される。タンクフランジはまた、電気燃料配線又は他の構成要素／材料をタンクに出入りさせる様々な経路を形成する。
【０００３】
最近、このような燃料供給システムにおける静電気放電（ＥＳＤ）に対して高い関心が寄せられている。主燃料ポンプ及び補助燃料ポンプ、燃料フィルタ、及び様々な弁及び配管などの燃料供給システムの種々の構成要素を通ってガソリンが流れるときに、燃料供給システムの様々な導電性構成要素に静電気を発生させる電位が存在することが知られている。ＥＳＤを行わせるためには、燃料供給システムは、電気的相互接続を介してその構成要素を電気的に接地する。
【０００４】
例えば、幾つかのシステムは、導電性ポリマー材料で構成された導電性燃料管を利用している。燃料タンクフランジもまた、導電性ポリマーで構成されてこうした導電性燃料管に接続され、電気的接地経路を形成する。残念なことに、このような導電性配管及びフランジを形成するのに使用される材料は、通常使用されている非導電性ポリマーよりも高価で脆弱である。特に、フランジの脆弱性は、応力に対して撓み、又は自動車事故時などにおける一定の力に耐えるフランジの能力を低下させることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ＥＳＤの可能な自動車の燃料供給システムを提供し、同時にこの燃料供給システムのコストを低減し且つ耐久性を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの実施形態は、コストの過度な増加又はタンク構成部品の耐久性低下を伴うことなく、静電放電を可能にする車両用燃料システムのための燃料フランジ組立体を提供する。この燃料フランジ組立体は一般に、燃料管、タンクフランジ、及び圧力制御装置を含む。燃料管は、導電性ポリマーで構成され、入口と出口とを有する。燃料管は、入口と出口との間に位置付けられたハウジングを形成する部分を含む。タンクフランジは、非導電性ポリマーで構成される。タンクフランジは、燃料管の一部を受け入れるサイズにされた開口を有し、該開口の近傍において燃料管と密閉係合する。圧力制御装置は、燃料管によって形成されたハウジング内に取り付けられる。圧力制御装置は、燃料管と係合して電気経路を形成する導電性の外側ケーシングを含む。
【０００７】
より詳細な態様によれば、ハウジングは、燃料管内に一体的に形成される。ハウジングは、圧力制御装置と係合する保持部材を含み、圧力制御装置と燃料管との間に流体密閉部が形成される。流体密閉部は、好ましくは圧力制御装置と燃料管の両方に密閉係合するガスケットを含む。
【０００８】
タンクフランジは、好ましくは燃料管上にオーバーモールドされるが、タンクフランジを燃料管に溶接することもでき、又は燃料管をタンクフランジ内に圧入することもでき、或いはタンクフランジ及び燃料管は、これらを接続するための協働スナップ機構を含むことができ、ガスケットが燃料管内のタンクフランジ両方に密閉係合する。
【０００９】
圧力制御装置は、流入型圧力リリーフ弁、バイパス圧力調整弁、又は並列圧力リリーフ弁などの多くの形態をとることができる。ハウジングは、燃料管から横方向に延びて開口を形成する。圧力制御装置は、開口を介して弁を挿通させることにより燃料管のハウジングに接続される。圧力制御装置から出る燃料は、開口から外に出ていく。圧力制御装置がバイパスを含む場合には、ハウジングは、バイパス開口を含む。バイパスから出る戻り燃料は、バイパス開口から外に出る。燃料管は、入口と出口との間に位置付けられた第２のハウジングを形成することができ、該第２のハウジングは、バイパスのバイパス部材を受け入れる。ハウジング及び第２のハウジングは、燃料管から横方向で且つ異なる方向に延びる。
【００１０】
燃料管とハウジングとが、並列圧力リリーフ弁用に構成されている場合には、燃料管は、別個に形成された第１の部分と第２の部分とを含む。第１の部分は入口を含み、第２の部分は、出口を含み且つタンクフランジに接続される。第１の部分は第１のハウジング部分を形成し、第２の部分は第２のハウジング部分を形成する。第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とは、ハウジング内部に位置付けられた圧力制御装置によって互いに接続される。第１のハウジング部分と第２のハウジング部分とは、好ましくは互いに溶接される。ハウジングは更に、燃料管から別個に形成され、且つ少なくとも１つの弁を収容する第３のハウジングを含むことができる。第３のハウジング部分は、第１のハウジング部分と第２のハウジング部分との間に位置付けられる。第１及び第２のハウジング部分は、各々第３のハウジング部分に溶接され、これら全てのハウジング部分は、導電性ポリマーで構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書に組み込まれその一部を形成する添付図面は、本発明の幾つかの態様を例証しており、以下の説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００１２】
次に図面を参照すると、図１は、本発明の教示に従って構成された燃料フランジ組立体２２を有する燃料供給システム２０の前面図を示す。燃料供給システム２０は、開口１２を有する燃料タンク１０と共に使用するように構成されており、該開口１２を介して燃料送出モジュール２４がタンク１０内部に位置付けられる。燃料フランジ組立体２２は、燃料送出モジュール２４に取り付けられてその一部分を形成するとみなすことができ、更に燃料タンク１０の開口１２を閉鎖するために使用される。
【００１３】
燃料送出モジュール２４は一般に、タンク１０内に収容された燃料の一部分を貯蔵するリザーバを形成するハウジング２６を含む。燃料送出モジュール２４及びハウジング２６はまた、燃料ポンプ（図示せず）を含み、更にリザーバに燃料を送る補助燃料ポンプを含んでもよいが、主燃料ポンプは、別個の位置に（タンク１０の内部又は外部）に配置するか、或いはモジュール２４に別個に取り付けることができる。燃料送出モジュール２４はまた、これに接続された燃料フィルタ２８を含むことができるが、燃料フィルタ２８は、燃料送出モジュール２４から別個に配置し、燃料タンク１０の外部に配置することもできる。燃料送出モジュール２４は出口３０を含み、燃料が該出口を介して車両のエンジンのシリンダに送出するために供給される。出口３０は、図示した燃料送出モジュール２４の実施形態においては燃料フィルタ２８の出口に接続されたスタンドパイプ２９の上端部として形成される。
【００１４】
スタンドパイプ２９は、金属又は導電性ポリマーのいずれかで構成され、静電荷を発生することがある、ハウジング２６、燃料フィルタ２８、主燃料ポンプ及び／又は補助燃料ポンプ、及び燃料供給システム２０の他のあらゆる構成要素からなる金属構成要素を出口３０に電気的に接続することができる。燃料送出モジュール２４の出口３０を燃料フランジ組立体２２の一部を形成する燃料管４０の入口４２に流体的に接続するためにホース３２が使用される。ホース３２は、燃料送出モジュール２４の出口３０と燃料フランジ組立体２２の燃料管４０の入口４２との間に電気経路を形成するために金属又は導電性ポリマーで構成されるのが好ましい。導電性ホース３２と燃料送出モジュール２４及びその構成要素（すなわち主燃料ポンプ及び補助燃料ポンプ、フィルタ、弁、など）との間の接続は、特定の燃料送出モジュール２４又は他の燃料供給設計に応じて決まることは、当業者であれば理解されるであろう。
【００１５】
次に、図２を参照しながら燃料フランジ組立体２２について説明する。燃料フランジ組立体２２は一般に、タンクフランジ３４、燃料管４０、及び圧力制御装置５０を含む。この燃料フランジ組立体において、燃料管４０がタンクフランジ３４に取り付けられ、圧力制御装置５０は燃料管４０内に取り付けられる。一般に、タンクフランジ３４は非導電性ポリマーで構成され、燃料管は導電性ポリマーで構成され、これにより、燃料フランジ組立体２２を貫通し且つタンク１０の外部にある電気経路を形成すると同時に、以下により詳細に説明するように、延性があり且つ燃料タンク１０及び燃料供給システム２０の環境条件及び電位条件に十分適合したタンクフランジ３４を提供する。
【００１６】
タンクフランジ３４は肩部３６を形成するように構成され、該肩部は、燃料タンク１０内に形成された開口１２と係合して、当技術分野において知られるように両者間に密閉部を形成するようなサイズにされ且つ位置付けられる。タンクフランジ３４は、一般的に非導電性である典型的なポリマー（すなわち、アセタール、ＰＦＴＥ、ＰＥＴ、ＰＶＣ）で構成される。典型的な導電性ポリマー（以下で説明する）は幾分脆弱であるが、標準的ポリマーを用いることにより、タンクフランジ３４に対し可撓性と耐久性をもたらし、これにより、あらゆる条件においてタンク１０及びその開口１２に対するフランジ３４の撓み、曲がり、及び適合が可能になる。タンクフランジ３４は、燃料管４０が取り付けられる開口３８を含む。
【００１７】
燃料管４０は一般に、入口４２と出口４４とを含み、タンクフランジ３４は、燃料管４０が燃料フランジ組立体２２の流体貫通路を形成するように、入口４２と出口４４との間に位置付けられる。燃料管４０は、タンクフランジ３４の開口３８内に取り付けられ、該タンクフランジ３４は、好ましくは燃料管４０上にオーバーモールド（overmold）される。このようにして、タンクフランジ３４は、単一の工程で形状が与えられ、燃料管４０に接続される。更に、このオーバーモールド法は、タンクフランジ３４と燃料管４０との間に密閉部を形成し、構成要素間の望ましくないどのような通過をも防止する。オーバーモールド法が好ましいが、スピン溶接、振動溶接、超音波溶接、又は他の公知の技術などによりタンクフランジ３４を燃料管４０に溶接することができることは当業者には理解されるであろう。同様に、燃料管４０は、タンクフランジ３４内に圧入することもでき、これもまた構成要素間に密閉部を生成することになる。最後に、図４に示すように、燃料管４０とタンクフランジ３４とは、この２つの構成要素３４、４０を接続し且つ密閉するために、協働するスナップ機構３５及びガスケット３９を含むこともできる。
【００１８】
図２に戻り、燃料管４０は、燃料送出モジュール２４及び特に圧力制御装置５０の様々な構成部材に対して静電放電を可能にするために導電性ポリマーで構成される。通常導電性ポリマーには、導電性（すなわち静電放電性）にするために添加される幾つかの充填材の１つを備えたポリマーマトリクスが含まれる。このポリマーは、好ましくは標準的アセタール原料であり、或いはナイロン１１又はナイロン１２のようなナイロン材料であってもよく、これらには静電放電性となるよう十分に導電性のある充填材を備えることができる。充填材の例としては、炭素粉末、炭素繊維、ステンレス鋼繊維、又は他の金属粉末又は繊維が含まれる。燃料管４０及び特にタンク１０及びフランジ３４の外部にある部分は、導電線を取り付けたシャーシ、又は接地経路を形成する他の導電性構成要素など、接地経路を形成するどのような導電体にも接続することができる。
【００１９】
タンクフランジ３４も同様に、アセタール材料で構成されるのが好ましいが、導電性充填材は含まない。このようにして、タンクフランジ３４及び燃料管４０の双方に互換性のあるポリマーは、オーバーモールド法もしくは使用される場合には溶接法による強力な結合を助長する。
【００２０】
導電性燃料管４０はまた、入口４２と出口４４との間に位置付けられたハウジング４６を形成する。このハウジング４６は、圧力制御装置５０を受け入れるようなサイズ及び構成にされる。本明細書では圧力制御装置５０については詳述しないが、一般的には、燃料供給管内の過剰圧力を余分な燃料用に燃料タンク１０への帰還路を形成することによって逃がすのに使用される。図示のように、ハウジング４６は、図示の実施形態において突起又は歯状の形態を取る保持機構４８を含む。１つ又はそれ以上の突起４８をハウジング４６の内周の周りに円周方向に配置することができる。圧力制御装置５０は一般に、互いに圧着されて外側ケーシング内に定められた肩部５２を形成する第１の部分５１と第２の部分５３とによって形成される外側ケーシングを含む。突起４８は、ハウジング４６内に形成された肩部４６aから一定距離離れて位置付けられ、間に肩部５２を表面的に係合する。更に、ガスケット５５をハウジング４６内に配置してケーシングの第１の部分５１とハウジング４６との間に密閉部を形成することができる。外側ケーシングは、金属製であり、燃料管４０及び特にハウジング４６と係合し、接地して電荷を放電させるための電気経路を形成する。摩擦嵌め、撓みタブ、スナップリング、ファスナ、ロック機構、バネ荷重ラッチ、又は同様のものを含む、多くの他の保持機構を本発明と関係して容易に利用できることは当業者には理解されるであろう。
【００２１】
ハウジング４６には開口４７が形成される。具体的には、ハウジング４６は、燃料管４０から横方向に延びて、その遠位端に開口４７を形成する。従って、燃料タンク１０内に排出して戻すために圧力制御装置５０を通って流れる燃料は、この開口４７を通過する。また開口４７を用いることにより、圧力制御装置５０がこの開口４７を介してハウジング４６内に配置されて突起４８により保持することが可能となる。
【００２２】
図３は、タンクフランジ組立体２２の代替の実施形態を示す。具体的には、燃料フランジ組立体２２及び燃料管４０は、バイパスを有する圧力制御装置１５０を組み込むように設計されている。図示のように、圧力制御装置１５０は、第１のケーシング部分１５１から横方向に突出するバイパス部材１５４を含む。従って、燃料管４０及び特にハウジング１４６は、バイパス部材１５４を受け入れるようなサイズ及び構成にされた追加ハウジング１５６が補足される。ハウジング１４６及びバイパスハウジング１５６は共に、燃料管４０から異なる横方向に突出する。主ハウジング１４６と同様に、バイパスハウジング１５６は、圧力制御装置１５０から出る燃料が燃料タンク１０内に戻ることのできる開口１５８を含む。
【００２３】
図４には、燃料フランジ組立体２２の更に別の実施形態が示されている。この実施形態においては、圧力制御装置２５０は、図４においては２つの並列弁２５４、２５５として示されている１つ又はそれ以上の弁体を含む並列圧力リリーフ弁である。ハウジング２４６は、第１のハウジング部分２５１と第２のハウジング部分２５２とに分割される。弁２５０の構造により、燃料管４０は２つの部分から形成され、第１の部分４０ｂは、入口４２と第１のハウジング部分２５１とを含む。燃料管４０の第２の部分４０ａは、出口４４と第２のハウジング部分２５２とを含む。燃料管４０の第２の部分４０ａは、上述のような方法でタンクフランジ３４に接続される。第１のハウジング部分２５１と第２のハウジング部分２５２とは、第３のハウジング部分２５３によって互いに接続される。第３のハウジング部分２５３は、弁２５４、２５５を収容し、圧力軽減機能を提供する。図示のように、第３のハウジング部分２５３は、第１及び第２のハウジング部分２５１、２５２内に形成されたチャンネル２５８に対応するＴ字形フランジ２５６を含み、３つのハウジング部分２５１、２５２、２５３は、これらの機構を介して溶接又は接着により互いに接続することができる。３つのハウジング部分２５１、２５２、２５３は、上述のように全て導電性ポリマーで構成されるので、これらの材料は接着に対して適合性があり、且つ統合されて燃料管４０を介して電荷を放電させる電気経路を形成する。
【００２４】
本発明の様々な実施形態についての以上の説明は、例証及び説明の目的で示されている。これは、本明細書で開示されたままの実施形態が網羅的なものであること、又はこれに本発明が限定されることを意図するものではない。上記の教示を考慮することで数多くの変更又は変形が可能である。本明細書で考察した実施形態は、本発明の原理及びその実用例の最良の例証を提供し、これにより当業者が本発明を様々な実施形態において利用できるように、及び企図される特定用途に好適な種々の変更を加えて利用できるように選択され説明されている。このような変更及び変形の全ては、適正に、合法的に、及び公正に権利付与された外延に従って解釈される時の添付の請求項により定義される本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の教示に従って構成された燃料フランジ組立体を有する燃料供給システムの前面図を示す。
【図２】図１に示す燃料フランジ組立体の拡大断面図である。
【図３】図１及び図２に示す燃料フランジ組立体の別の実施形態の拡大断面図である。
【図４】図１及び図２に示す燃料フランジ組立体の更に別の実施形態の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
２２  燃料フランジ組立体
２６  ハウジング
３４  タンクフランジ
３５  スナップ構造
３９  ガスケット
４０  燃料管
２４６  ハウジング
２５０  圧力制御装置
２５１  第１のハウジング部分
２５２  第２のハウジング部分
２５３  第３のハウジング部分
２５４、２５５  圧力リリーフ弁
２５６  Ｔ字形フランジ
２５８  チャンネル
【図１】
2006177360.tif 000003
【図２】
2006177360.tif 000004
【図３】
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【図４】
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