(57)【要約】【課題】サブタンクに固定された連結部材と天板部材との結合部への負荷を低減することができる車両用燃料供給装置を提供する。【解決手段】燃料を貯留する燃料タンク１０と、燃料タンク１０内に設置されるサブタンク３０を含みサブタンク３０内の燃料を圧送するポンプモジュール２０と、サブタンク３０と燃料タンク１０の上部とを連結する連結部材７１と、を備える車両用燃料供給装置であって、ポンプモジュール２０は、燃料を加圧する燃料ポンプ４１を含みサブタンク３０内に配置されるポンプユニット４０と、ポンプユニット４０の外周面とサブタンク３０の内周面とを接続してポンプユニット４０をサブタンク３０内に支持すると共に、燃料タンク１０の底面に沿ったサブタンク３０とポンプユニット４０との相対移動に抗してサブタンク３０及びポンプユニット４０を付勢する付勢支持部材と、を備えている構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンク内に設置されるサブタンクを含み該サブタンク内の燃料を圧送するポンプモジュールと、前記サブタンクと前記燃料タンクの上部とを連結する連結部材と、を備える車両用燃料供給装置であって、
前記ポンプモジュールは、燃料を加圧する燃料ポンプを含み前記サブタンク内に配置されるポンプユニットと、
前記ポンプユニットの外周面と前記サブタンクの内周面とを接続して前記ポンプユニットを前記サブタンク内に支持すると共に、前記燃料タンクの底面に沿った前記サブタンクと前記ポンプユニットとの相対移動に抗して前記サブタンク及び前記ポンプユニットを付勢する付勢支持部材と、を備えている
ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用燃料供給装置であって、
前記付勢支持部材は、前記サブタンクと前記ポンプユニットとの相対移動に伴って弾性変形する弾性部材で形成されている
ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用燃料供給装置であって、
前記付勢支持部材が、前記ポンプユニットの周方向に所定間隔で複数設けられている
ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の車両用燃料供給装置であって、
前記付勢支持部材が、前記ポンプユニットの高さ方向に所定間隔で複数設けられており、前記ポンプユニットの底面からの距離が長いほど、前記付勢支持部材の付勢力が大きくなっている
ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車両用燃料供給装置であって、
前記ポンプユニットが、前記燃料ポンプにより加圧された燃料の圧力を調整する燃圧調整器、を含む
ことを特徴とする車両用燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール化された燃料ポンプ等を備える車両用燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを駆動源とする車両には、燃料を収容する燃料タンクと、燃料をエンジンへ移送するための燃料ポンプとを備えた車両用燃料供給装置が搭載されている。このような車両用燃料供給装置の一例としては、サブタンクに収容した燃料ポンプをモジュール化し、燃料タンクに着脱可能としたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
モジュール化された燃料ポンプ（以下、ポンプモジュール）は、燃料タンクの内部底面に載置されている。また、ポンプモジュールの上方には、燃料タンクに開口部が設けられ、当該開口部を覆う天板が設けられている。この天板には、スプリングを介してステー（支柱）が取り付けられている。スプリングの付勢力によりステーがポンプモジュールを燃料タンクの底面側へ押し付けている。これにより、ポンプモジュールの移動が規制されている。
【０００４】
ここで、このような構成のポンプモジュールでは、例えば、車両の加減速、燃料タンク内の燃料の流動等により、ポンプモジュールに荷重がかかることがある。上述のようにポンプモジュールが、ステーを介して燃料タンクの底面側へ押しつけられて保持されている場合、ポンプモジュールに荷重がかかると、ポンプモジュールが燃料タンクの底面に沿って移動し、ポンプモジュールを支えるステーと天板との結合部にかかる負荷が大きくなってしまう虞がある。これによって、ステーと天板との結合部に亀裂が入ったりすることがないよう、負荷は極力低減することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２０７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところでポンプモジュールは、特許文献１に記載の発明においてもそうであるように、サブタンクと燃料ポンプとが一体化されたものである。このため、上述のようにポンプモジュールに荷重がかかると、サブタンク及び燃料ポンプを含むポンプモジュール全体が移動してしまい、連結部材（ステー）と天板部材（天板）との結合部にかかる負荷を低減することが難しい。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、サブタンクに固定された連結部材と天板部材との結合部への負荷を低減することができる車両用燃料供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一つの態様は、燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンク内に設置されるサブタンクを含み該サブタンク内の燃料を圧送するポンプモジュールと、前記サブタンクと前記燃料タンクの上部とを連結する連結部材と、を備える車両用燃料供給装置であって、前記ポンプモジュールは、燃料を加圧する燃料ポンプを含み前記サブタンク内に配置されるポンプユニットと、前記ポンプユニットの外周面と前記サブタンクの内周面とを接続して前記ポンプユニットを前記サブタンク内に支持すると共に、前記燃料タンクの底面に沿った前記サブタンクと前記ポンプユニットとの相対移動に抗して前記サブタンク及び前記ポンプユニットを付勢する付勢支持部材と、を備えていることを特徴とする車両用燃料供給装置にある。
【０００９】
かかる本発明では、車両の加減速や燃料の流動等によりポンプモジュールに荷重がかかる際、付勢支持部材がサブタンク及びポンプユニットを付勢することで、荷重の一部が吸収される（低減される）。これにより、連結部材と燃料タンクの上部との結合部が受ける負荷を低減することができる。
【００１０】
ここで、前記付勢支持部材は、前記サブタンクと前記ポンプユニットとの相対移動に伴って弾性変形する弾性部材で形成されていることが好ましい。これにより、結合部が受ける負荷をより確実に低減することができる。
【００１１】
また前記付勢支持部材が、前記ポンプユニットの周方向に所定間隔で複数設けられていることが好ましい。これにより、ポンプモジュールにかかる荷重の向きに拘わらず、結合部が受ける負荷を低減することができる。
【００１２】
また前記付勢支持部材が、前記ポンプユニットの高さ方向に所定間隔で複数設けられており、前記ポンプユニットの底面からの距離が長いほど、前記付勢支持部材の付勢力が大きくなっていることが好ましい。これにより、ポンプモジュールに荷重がかかる際、ポンプユニットの傾倒を抑制することができ、ポンプユニットをサブタンク内により適切に支持することができる。
【００１３】
また前記ポンプユニットが、前記燃料ポンプにより加圧された燃料の圧力を調整する燃圧調整器、を含むことが好ましい。比較的重い燃圧調整器を含むポンプユニットが付勢支持部材によって支持されていることで、ポンプモジュールに荷重がかかった際、その荷重がより効果的に吸収される。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係る車両用燃料供給装置によれば、連結部材と燃料タンクの上部との結合部が受ける負荷が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用燃料供給装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るポンプモジュールの内部構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るポンプモジュールを示す上面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るポンプモジュールの動作の一例を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るポンプモジュールの動作の一例を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るポンプモジュールの内部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に示すように、車両用燃料供給装置１は、燃料タンク１０と、ポンプモジュール２０と、を備えている。燃料タンク１０は、燃料が貯留される容器であり、図示しない車両のフレームに取り付けられている。ポンプモジュール２０は、燃料タンク１０内に設けられたサブタンク３０と、このサブタンク３０内に設けられたポンプユニット４０と、を備えている。燃料タンク１０の上面には開口部１１が形成されており、ポンプモジュール２０はこの開口部１１から燃料タンク１０内に収容される。そして、この開口部１１は、樹脂製の天板部材５０によって塞がれている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、ポンプモジュール２０を構成するサブタンク３０は、例えば、上方に開口した筒状の容器であり、燃料タンク１０の底部に配置されている。ポンプユニット４０は、このサブタンク３０内に設置されている。ポンプユニット４０は、燃料を加圧する燃料ポンプ（圧送ポンプ）４１を少なくとも含んで構成される。本実施形態では、ポンプユニット４０は、燃料ポンプ４１と、燃圧調整器（プレッシャレギュレータ）４２と、サクションフィルタ４３と、これら燃料ポンプ４１、燃圧調整器４２及びサクションフィルタ４３が収容されるユニット容器４４と、を備えている。すなわちポンプユニット４０は、燃料ポンプ４１、燃圧調整器４２及びサクションフィルタ４３を備え、これら燃料ポンプ４１、燃圧調整器４２及びサクションフィルタ４３が、ユニット容器４４内に収容されて一体化されたものである。
【００１８】
なお燃料ポンプ４１は、例えば、電動式のポンプであり、サブタンク３０内の燃料を加圧する（圧送する）。プレッシャレギュレータ４２は、燃料ポンプ４１で加圧された燃料の圧力調整を行うものであり、第１の接続管４５を介して燃料ポンプ４１と接続されると共に、第２の接続管４６を介して天板部材５０に設けられた燃料吐出部材５１に接続されている。サクションフィルタ４３は、燃料ポンプ４１に吸い込まれる燃料内の異物を除去するためのものであり、燃料ポンプ４１の吸入口（図示なし）に対応して設けられている。
【００１９】
このようなポンプユニット４０では、サクションフィルタ４３にて異物が除去されたサブタンク３０内の燃料が、燃料ポンプ４１によって加圧され、加圧された燃料はプレッシャレギュレータ４２に送られ、燃料の圧力が調整される。圧力が調整された燃料は、燃料吐出部材５１に送られ、この燃料吐出部材５１からエンジン（図示なし）に向かって燃料が吐出される。
【００２０】
なお図示は省略するが、サブタンク３０の底部近傍に汲上げポンプが設けられており、燃料タンク１０内の燃料が、汲上げポンプによってサブタンク３０内に導入されるようになっている。これにより、サブタンク３０内の燃料は、サブタンク３０の外側（燃料タンク１０内）の燃料の高さと同一又はそれよりも高くなるようになっている。サブタンク３０は、車両の傾斜時等であっても、エンジンに供給するための燃料を確保するために設けられている。すなわちサブタンク３０を設けることで、車両の姿勢によって燃料ポンプ４１が燃料の液面上に露出されてしまうのを抑制している。
【００２１】
またポンプモジュール２０を構成するサブタンク３０は、連結部材７０によって燃料タンク１０の上部に連結されている。本実施形態では、サブタンク３０は、連結部材７０によって、燃料タンク１０に形成された開口部１１を塞ぐ天板部材５０に連結されている。
【００２２】
連結部材７０は、ステー７１と、このステー７１を付勢するための付勢部材７２とを備えている。ステー７１は、サブタンク３０と天板部材５０とを連結する金属製の棒状の部材であり、サブタンク３０の周壁部に対応する位置に複数本配置されている。本実施形態では、二本のステー７１が、サブタンク３０の中心を挟んで対向する位置に配置されている。またこれら二本のステー７１は、車両の前後方向に沿って配置されている。
【００２３】
各ステー７１の一端側（下端部）は、サブタンク３０に形成された挿入孔３１に挿入されてサブタンク３０に固定されている。また各ステー７１の他端側（上端部）は、天板部材５０に形成された嵌合孔５２に嵌合されている。この嵌合孔５２には、例えば、コイルばね等からなる付勢部材７２が収容されている。付勢部材７２は、天板部材５０とステー７１との間に圧縮された状態で保持されており、各ステー７１は、この付勢部材７２によってサブタンク３０側に付勢されている。つまりサブタンク３０は、ステー７１を介して付勢部材７２の付勢力により燃料タンク１０の底部側に押し付けられて燃料タンク１０内に保持されている。
【００２４】
このような構成の車両用燃料供給装置１においては、例えば、車両の加減速、燃料タンク１０内の燃料の流動等により、サブタンク３０に荷重がかかり、それにより、ステー７１と天板部材５０との結合部に負荷が集中する可能性がある。
【００２５】
しかしながら、本発明では、上述のようにポンプモジュール２０が、サブタンク３０と、サブタンク３０内に設置されるポンプユニット４０と、を備えており、さらに、このポンプユニット４０が、後述する付勢支持部材８０によってサブタンク３０内に支持されているため、上記のようなステー７１と天板部材５０との結合部（ステー７１が嵌合孔５２に嵌合された部分）における負荷を低減することができる。
【００２６】
詳しくは、ポンプモジュール２０を構成するサブタンク３０とポンプユニット４０との間には付勢支持部材８０が設けられている。この付勢支持部材８０は、ポンプユニット４０を構成するユニット容器４４の外周面とサブタンク３０の内周面とに接続され、ポンプユニット４０をサブタンク３０内に支持する。ポンプユニット４０は、サブタンク３０の底面に載置されており、付勢支持部材８０によってサブタンク３０内に保持されている。つまりサブタンク３０とは別体であるポンプユニット４０が、付勢支持部材８０によってサブタンク３０内に支持されている。
【００２７】
付勢支持部材８０は、ポンプユニット４０の周方向に所定間隔で複数設けられていることが好ましい。本実施形態では、ポンプユニット４０の周囲に、９０°間隔で４つの付勢支持部材８０が設けられている。具体的には、車両の前後方向及び車幅方向に沿って、それぞれ２つの付勢支持部材８０が設けられている。このようにポンプユニット４０の周方向に複数の付勢支持部材８０が設けられていることで、ポンプユニット４０をサブタンク３０とは一体化することなく、サブタンク３０内に適切に保持することができる。
【００２８】
勿論、ポンプユニット４０をサブタンク３０内に適切に保持できれば、付勢支持部材８０の数や配置は特に限定されるものではない。例えば、ポンプユニット４０の周方向に配置する付勢支持部材８０の数も特に限定されず、５つ以上であってもよいし、３つ以下であってもよい。
【００２９】
また、これらの付勢支持部材８０は、ポンプユニット４０をサブタンク３０に対して支持すると共に、燃料タンク１０の底面に沿ったサブタンク３０とポンプユニット４０との相対移動に抗してサブタンク３０及びポンプユニット４０を付勢する機能を有する。すなわち付勢支持部材８０は、サブタンク３０及びポンプユニット４０の少なくとも一方が移動した際に、サブタンク３０及びポンプユニット４０を付勢する。
【００３０】
本実施形態では、付勢支持部材８０は、例えば、コイルばね、ラバーブッシュ等の弾性部材からなり、サブタンク３０とポンプユニット４０との相対移動に伴って弾性変形し、サブタンク３０及びポンプユニット４０を付勢する。
【００３１】
したがって、例えば、ポンプユニット４０に荷重がかかった場合、付勢支持部材８０が弾性変形することで、ポンプユニット４０はサブタンク３０内で多少移動することになる。その際、ポンプユニット４０は付勢支持部材８０によって荷重とは反対方向の付勢力を受ける。このため、ポンプユニット４０に対する荷重が弱まると、付勢支持部材８０の付勢力（ばね力）によってポンプユニット４０は元の位置に戻される。このようにポンプユニット４０が付勢支持部材８０によってサブタンク３０内に支持されていることで、ポンプユニット４０をサブタンク３０内に適切に保持することができる。
【００３２】
なおサブタンク３０及びポンプユニット４０が何れも移動していない状態では、付勢支持部材８０は、サブタンク３０及びポンプユニット４０を付勢している必要はないが、若干付勢するように設けられていてもよい。
【００３３】
また付勢支持部材８０の付勢力（例えば、バネ定数）の大きさは、特に限定されないが、ポンプモジュール２０に荷重がかかった際に、サブタンク３０とポンプユニット４０とが接触しない程度に設定されていることが好ましい。同様に、付勢支持部材８０が配置されるサブタンク３０とポンプユニット４０との隙間の大きさも、特に限定されないが、ポンプモジュール２０に荷重がかかった際に、サブタンク３０とポンプユニット４０とが接触しない程度に設定されていることが好ましい。
【００３４】
またポンプユニット４０がサブタンク３０内に付勢支持部材８０によって支持されていることで、例えば、車両の加減速時等にポンプモジュール２０に対して荷重がかかった場合、ポンプユニット４０が移動することで、サブタンク３０の移動量が抑えられる。したがって、ステー７１と天板部材５０との結合部における負荷を低減することができる。
【００３５】
例えば、車両の減速時等に、図４に示すように、ポンプモジュール２０（サブタンク３０及びポンプユニット４０）に対して車両前方側への荷重Ｆ１がかかると、サブタンク３０よりも重量のあるポンプユニット４０が、主に移動することになる。その際、付勢支持部材８０が弾性変形することで、荷重Ｆ１はある程度吸収される（軽減される）。
【００３６】
図４に示す例では、ポンプユニット４０の移動に伴い、車両前方側の付勢支持部材８０Ａは圧縮されるため、ポンプユニット４０を車両後方側に付勢する（押圧する）。一方、車両後方側の付勢支持部材８０Ｂは延伸されるため、ポンプユニット４０を車両後方側に付勢する（引っ張る）。このようにポンプユニット４０は、付勢支持部材８０Ａ，８０Ｂのそれぞれから、移動方向とは逆方向の付勢力を受けることになる。
【００３７】
したがって、ポンプユニット４０が移動することで、サブタンク３０の移動量が抑えられ、サブタンク３０に固定されているステー７１の変形量も抑えられる。そしてステー７１と天板部材５０との結合部にかかる負荷の大きさが抑制される。さらに、ステー７１と天板部材５０との結合部にかかる負荷の増加率も抑制される。よって、ステー７１と天板部材５０との結合部における負荷を低減することができる。
【００３８】
また、例えば、燃料タンク１０内の燃料が流動し、図５に示すように、車両が停止した状態でサブタンク３０に対して燃料による車両前方側への荷重（押圧力）Ｆ２がかかった場合、サブタンク３０は付勢支持部材８０を変形させながら移動するものの、サブタンク３０内のポンプユニット４０は慣性によりその場に留まろうとする。このため、サブタンク３０は、変形させた付勢支持部材８０から移動方向とは逆方向の付勢力を受けることになる。
【００３９】
図５に示す例では、サブタンク３０の移動に伴い、車両前方側の付勢支持部材８０Ａは延伸されるため、サブタンク３０を車両後方側に付勢する（引っ張る）。一方、車両後方側の付勢支持部材８０Ｂは圧縮されるため、サブタンク３０を車両後方側に付勢する（押圧する）。このようにポンプユニット４０は、付勢支持部材８０Ａ，８０Ｂのそれぞれから、移動方向とは逆方向の付勢力を受けることになる。
【００４０】
これにより、サブタンク３０の移動量が抑えられ、サブタンク３０に固定されているステー７１の変形量も抑えられる。したがって、燃料タンク１０内の燃料の流動によりサブタンク３０が押圧された場合でも、ステー７１と天板部材５０との結合部における負荷を低減することができる。
【００４１】
以上のように、本発明に係る車両用燃料供給装置１では、ポンプユニット４０がサブタンク３０とは一体化されることなく、付勢支持部材８０によってサブタンク３０内に支持されている。これにより、ポンプモジュール２０に対して荷重がかかった場合でも、サブタンク３０の移動量は比較的小さく抑えられ、サブタンク３０に固定されているステー７１の変形量も抑えられる。したがって、ステー７１と天板部材５０との結合部における負荷を低減することができる。
【００４２】
（実施形態２）
図６は、実施形態２に係るポンプモジュールの内部構造を示す図である。
図６に示すように、本実施形態に係るポンプモジュール２０においては、付勢支持部材８０（８１，８２，８３）が、ポンプユニット４０の高さ方向において複数箇所（例えば、３カ所）に設けられている。このようにポンプユニット４０の高さ方向で複数箇所に付勢支持部材８０が設けられていることで、ポンプユニット４０をサブタンク３０内により適切に支持することができる。また車両の加減速等に伴うサブタンク３０の移動量をさらに抑制することができる。したがって、ステー７１と天板部材５０との結合部における負荷をより確実に抑制することができる。
【００４３】
また、このようにポンプユニット４０の高さ方向の複数箇所に付勢支持部材８０を設ける場合、各付勢支持部材８０は、燃料タンク１０の底面からの距離が長いほど、その付勢力（バネ定数）が大きくなっていることが好ましい。例えば、燃料タンク１０の底面から最も遠い位置に設けられた付勢支持部材８１は、ポンプユニット４０の高さ方向中央部に設けられた付勢支持部材８２よりも付勢力が大きいことが好ましく、さらに付勢支持部材８２は、燃料タンク１０の底面から最も近い位置に設けられた付勢支持部材８３よりも付勢力が大きいことが好ましい。
【００４４】
これにより、ポンプユニット４０に荷重がかかった際に、ポンプユニット４０が傾倒するのを抑制することができる。したがって、ポンプユニット４０をサブタンク３０内により適切に支持することができ、それに伴い、サブタンク３０の移動量も抑制することができる。
【００４５】
また本実施形態では、上述のように燃料タンク１０の底面からの距離が長いほど付勢支持部材８０の付勢力（バネ定数）が大きくなるようにしたが、例えば、燃料タンク１０の底面から離れるほど、隣接する付勢支持部材８０の間隔を短くするようにしてもよい。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
【００４７】
例えば、上述の実施形態では、ポンプユニットを構成する燃料ポンプ、プレッシャレギュレータ及びサクションフィルタが、ユニット容器内に収容されて一体化された構成を例示したが、ポンプユニットの構成は特に限定されるものではない。ポンプユニットは、ユニットを構成する燃料ポンプ等の各種機器が一体化されていればよく、必ずしもユニット容器内に収容されていなくてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  車両用燃料供給装置
１０  燃料タンク
１１  開口部
２０  ポンプモジュール
３０  サブタンク
３１  挿入孔
４０  ポンプユニット
４１  燃料ポンプ
４２  燃圧調整器（プレッシャレギュレータ）
４３  サクションフィルタ
４４  ユニット容器
４５  第１の接続管
４６  第２の接続管
５０  天板部材
５１  燃料吐出部材
５２  嵌合孔
７０  連結部材
７１  ステー
７２  付勢部材
８０  付勢支持部材
【図１】
2019148201.tif 000003
【図２】
2019148201.tif 000004
【図３】
2019148201.tif 000005
【図４】
2019148201.tif 000006
【図５】
2019148201.tif 000007
【図６】
2019148201.tif 000008