(57)【要約】【課題】サブタンク内の高温の燃料が燃料タンク内に流入することを抑制して、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供する。【解決手段】サブタンク２０内に、サブタンク２０の内外を連通する筒状部２１を形成し、筒状部２１の一端をサブタンク２０外且つジェットポンプ４０の吸い込みポート４２に臨んで開口させ、他端をサブタンク２０内も一端よりも上方且つサブタンク２０上縁２０ｄよりも下方位置に臨んで開口させた。サブタンク２０内が燃料で満たされると、燃料の一部は、筒状部２１を介してジェットポンプ４０の吸い込み口４２に至り、さらにジェットポンプ４０により吸入され再びサブタンク２０内へ流入して、この経路の循環を繰り返す。したがって、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、
前記燃料タンク内に設置されるサブタンクと、
前記サブタンク内に収容され前記サブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、
前記サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し前記燃料タンク内の燃料を前記サブタンク内に供給するジェットポンプと、
前記サブタンクに設けられ前記サブタンクの内側と前記サブタンクの外側とを連通する筒状部とを備え、
前記筒状部は、その一端が前記底部近傍において前記サブタンクの外側且つ前記ジェットポンプの吸い込み口に臨んで開口し、他端が前記サブタンクの内側において前記一端よりも上方且つ前記サブタンクの上縁よりも下方部位に臨んで開口するように形成されることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記サブタンクは樹脂成型により形成され前記筒状部も一体的に形成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、
前記燃料タンク内に設置されるサブタンクと、
前記サブタンク内に収容され前記サブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、
前記サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し前記燃料タンク内の燃料を前記サブタンク内に供給するジェットポンプと、
前記サブタンクの上端に固定され前記サブタンクを気密的に覆うカバーと、
前記カバーに取り付けられ前記サブタンクの内側と前記サブタンクの外側との連通・遮断を切替える弁機構とを備え、
前記弁機構は、前記サブタンク内が燃料で満たされていないときには前記サブタンクの内側と前記サブタンクの外側とを連通させ、前記サブタンク内が燃料で満たされると前記サブタンクの内側と前記サブタンクの外側とを遮断することを特徴とする燃料供給装置。
【請求項４】
前記弁機構は、前記燃料液面に浮遊可能に形成された弁体と、前記弁体を上下方向に移動可能に収容保持するハウジングと、前記ハウジングの上端に前記弁体と気密的に当接可能に形成される弁座とを備え、
前記弁体が前記弁座に当接することにより前記サブタンクの内側と前記サブタンクの外側とが遮断されることを特徴とする請求項３に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記弁体は比重量が前記燃料よりも小さい材質から球状に形成され、且つ前記弁座は略円錐面状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、
前記燃料タンクの上壁の開口部を覆うように前記上壁に取り付けられるフランジと、
前記フランジに支持されて前記燃料タンク内設置されるサブタンクと、
前記サブタンク内に収容され前記サブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、
前記サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し前記燃料タンク内の燃料を前記サブタンク内に供給するジェットポンプと、
柔軟な材質により略筒状に形成され、その一端の全周が前記サブタンクの上端部の全周に密着固定され且つ他端の全周が前記フランジに密着固定される遮蔽部材と、
前記フランジまたは前記遮蔽部材の前記フランジ近傍に形成される前記遮蔽部材の内側と前記遮蔽部材の外側とを連通する連通手段と、を備えることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項７】
前記サブタンクは前記上壁と対向する前記燃料タンクの底壁に押圧して固定され、
前記フランジが前記上壁に取り付けられた状態において前記遮蔽部材は圧縮弾性変形状態となり、
前記遮蔽部材の弾性力により前記サブタンクが前記底壁に向けて押圧されることを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、柔軟な膜状部材と弾性部材とを組み合わせて形成されることを特徴とする請求項７に記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記ジェットポンプにおいて吸引力を発生させるために噴出される燃料として前記燃料ポンプから吐出された燃料の一部が供給されることを特徴とする請求項３ないし請求項８のいずれか一つ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、燃料タンクに取り付けられて、燃料タンク内の燃料を内燃機関等へ供給する燃料供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内にサブタンクを設け、このサブタンク内に配置した燃料ポンプによりサブタンク内の燃料を吸入、加圧、吐出して、内燃機関へ燃料を供給するとともに、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を利用して作動するジェットポンプにより、燃料タンク内の燃料をサブタンク内へ汲み上げる構成のものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３１３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、ジェットポンプから吐出される燃料流量は、サブタンクから内燃機関へ供給される燃料流量よりも大きいため、サブタンクは常に燃料で満たされるとともにサブタンクから燃料タンクへ燃料がオーバフローしている。
【０００４】
ところで、サブタンク内の燃料温度はサブタンク内に配置された燃料ポンプ駆動用電動機が発生する熱を受けて上昇する。暖められた燃料がサブタンクから燃料タンク内へ流入することにより、燃料タンク内全体の燃料温度が上昇する。燃料タンク内の燃料温度の上昇は、燃料の蒸発ガス、通称エバポガスの発生量を増大させる可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、サブタンク内の高温の燃料が燃料タンク内に流入することを抑制して、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な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】
【０００６】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、燃料タンク内に設置されるサブタンクと、サブタンク内に収容されサブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し燃料タンク内の燃料をサブタンク内に供給するジェットポンプと、サブタンクに設けられサブタンクの内側とサブタンクの外側とを連通する筒状部とを備え、筒状部は、その一端が底部近傍においてサブタンクの外側且つジェットポンプの吸い込み口に臨んで開口し、他端がサブタンクの内側において一端よりも上方且つサブタンクの上縁よりも下方部位に臨んで開口するように形成されることを特徴としている。
【０００８】
先ず、従来の燃料供給装置における燃料の流れ、特にサブタンクに係る燃料の流れについて説明する。燃料を噴出することにより吸引力を発生して周囲の燃料を吸引して吐出するジェットポンプにより、燃料タンク内の燃料がサブタンク内へ供給されている。ジェットポンプにおいて吸引力を発生させるための燃料は、たとえば、サブタンク内に配置される燃料ポンプから吐出される燃料の一部が供給されている。通常、ジェットポンプから吐出される燃料流量は、サブタンクから内燃機関へ供給される燃料流量よりも大きく設定されるため、サブタンクは常に燃料で満たされるとともにサブタンクから燃料タンクへ燃料がオーバフローしている。一方、サブタンク内に配置される燃料ポンプは電動機により駆動される。この電動機は作動中発熱するため、サブタンク内の燃料温度が上昇する。この暖められた燃料が、サブタンクから燃料タンク内へ流出し、詳しくは、サブタンク上縁の全周から燃料タンク内へ流出し燃料タンク内の燃料温度が上昇する。
【０００９】
これに対して、本発明の請求項１に記載の燃料供給装置の場合、ジェットポンプにより燃料タンク内の燃料が供給されてサブタンク内の燃料液面が上昇すると、やがて燃料液面は筒状部の他端に達する。そうすると、燃料は筒状部の他端から筒状部内へ流入するので、サブタンク内の液面上昇は緩やかになるかまたは停止する。サブタンクの上縁は筒状部の他端よりもさらに上方に位置しているので、燃料は、従来の燃料供給装置の場合のようにサブタンクの上縁の全周から溢れ出すのではなく、筒状部の他端から筒状部内へ流入し筒状部内を下方へ流れて筒状部の一端から燃料タンク内へ流出する。筒状部の一端はジェットポンプの吸い込み口に臨んで開口しているので、筒状部の一端から流出した燃料は、ジェットポンプにより吸入されてサブタンク内に吐出される。筒状部の他端からサブタンクの上縁までの高さを適切に設定することにより、燃料がサブタンクの上縁から溢れ出ることを確実に抑制することができる。筒状部を経て燃料タンク内へ流出した、言い換えるとサブタンク外へ流出した燃料は、大部分がジェットポンプにより吸入されて再びサブタンク内に流入する。すなわち、サブタンクからのオーバフロー燃料の大部分は再びサブタンク内へ還流する。これにより、高温になったサブタンク内の燃料が燃料タンク内全域に流出することが抑制されるので、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の燃料供給装置は、サブタンクは樹脂成型により形成され筒状部も一体的に形成されることを特徴としている。構成によれば、筒状部はサブタンクと一体成型されるので、燃料供給装置の構成部品点数、組付け工数を増大させることなく、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、燃料タンク内に設置されるサブタンクと、サブタンク内に収容されサブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し燃料タンク内の燃料をサブタンク内に供給するジェットポンプと、サブタンクの上端に固定されサブタンクを気密的に覆うカバーと、カバーに取り付けられサブタンクの内側とサブタンクの外側との連通・遮断を切替える弁機構とを備え、弁機構は、サブタンク内が燃料で満たされていないときにはサブタンクの内側とサブタンクの外側とを連通させ、サブタンク内が燃料で満たされるとサブタンクの内側とサブタンクの外側とを遮断することを特徴としている。
【００１２】
上述の構成によれば、サブタンクはカバーにより気密的に覆われて密閉されているので、ジェットポンプによりサブタンク内へ供給された燃料でサブタンク外へ出て行く分は、燃料ポンプによりエンジンへ供給される燃料のみとなる。これにより、サブタンク内の高温の燃料が燃料タンク内へ流出することが無いので、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することができる。
【００１３】
上述のように構成された燃料供給装置における燃料の流れ、特にサブタンクに係る燃料の流れについて説明する。燃料供給装置の作動中において、サブタンク内が燃料で満たされていないときには、サブタンクの内側と外側は弁機構を介して連通している。したがって、ジェットポンプにより燃料タンク内の燃料がサブタンク内に供給されると、サブタンク内の空気は弁機構を介してサブタンク外へ排出され、同時にサブタンク内液面が上昇する。やがて、サブタンク内が燃料で満たされると、弁機構はサブタンクの内側と外側とを遮断する。これにより、サブタンク内燃料が弁機構を介して燃料タンク内へ流出することが阻止されるので、燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することができる。また、この状態において、サブタンク内へは燃料ポンプによりエンジンへ供給された燃料量相当の燃料がジェットポンプからサブタンク内に供給されることになる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の燃料供給装置は、弁機構は、燃料液面に浮遊可能に形成された弁体と、弁体を上下方向に移動可能に収容保持するハウジングと、ハウジングの上端に弁体と気密的に当接可能に形成される弁座とを備え、弁体が弁座に当接することによりサブタンクの内側とサブタンクの外側とが遮断されることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、サブタンク内が燃料で満たされていないときには、弁体は弁座から離れているので、サブタンク内の空気が弁機構を通って燃料タンク内に排出され、サブタンク内の燃料量が増加する。サブタンク内の燃料液面が上昇して弁機構に達すると、弁体は燃料液面とともに上方に移動して弁座に当接するので、弁機構がサブタンク内外の連通を遮断する。これにより、サブタンク内が燃料で満たされると確実にサブタンク内外の連通を遮断できる弁機構を実現することができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の燃料供給装置は、前記弁体は比重量が前記燃料よりも小さい材質から球状に形成され、且つ前記弁座は略円錐面状に形成されることを特徴としている。
【００１７】
上述した構成によれば、弁体が球形に且つ弁座が円錐面状に形成されるため、液面の揺動により弁体の姿勢が変化しても確実に弁体を弁座に当接させられる。したがって、サブタンク内が燃料で満たされると、サブタンク内外の連通を確実に遮断できる弁機構を実現することができる。
【００１８】
本発明の請求項６に記載の燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置であって、燃料タンクの上壁の開口部を覆うように前記上壁に取り付けられるフランジと、フランジに支持されて燃料タンク内設置されるサブタンクと、サブタンク内に収容されサブタンク内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプと、サブタンクに設置され燃料を噴出することにより吸引力を発生し燃料タンク内の燃料をサブタンク内に供給するジェットポンプと、柔軟な材質により略筒状に形成され、その一端の全周がサブタンクの上端部の全周に密着固定され且つ他端の全周がフランジに密着固定される遮蔽部材と、フランジまたは遮蔽部材のフランジ近傍に形成される遮蔽部材の内側と遮蔽部材の外側とを連通する連通手段と、を備えることを特徴としている。
【００１９】
上述の構成によれば、遮蔽部材は、サブタンクの上縁が遮蔽部材により上方にフランジまで延長されている。すなわち、サブタンクがフランジにより気密的に覆われて密閉された構造となっている。これにより、ジェットポンプによりサブタンク内へ供給された燃料であってサブタンク外へ出て行く分は、燃料ポンプによりエンジンへ供給される燃料のみとなり、燃料タンク内へは流出しない。したがって、サブタンク内の高温の燃料が燃料タンク内へ流出して燃料タンク内の燃料温度上昇を抑制することが可能な燃料供給装置を提供することができる。
【００２０】
上述のように構成された燃料供給装置における燃料の流れ、特にサブタンクに係る燃料の流れについて説明する。燃料供給装置の作動中において、サブタンク内が燃料で満たされていないときには、サブタンクの内側と外側は連通手段を介して連通している。したがって、ジェットポンプにより燃料タンク内の燃料がサブタンク内に供給されると、サブタンク内の空気は連通手段を介してサブタンク外へ排出され、同時にサブタンク内液面が上昇する。やがて、サブタンク内の燃料液面がある高さに到達する、詳しくは、ジェットポンプの吐出口におけるサブタンク内燃料液面の水頭とジェットポンプの吐出圧力とが釣り合うような高さに到達すると、サブタンク内の燃料液面位置はそこで安定して維持される。もちろん、燃料ポンプによりエンジンへ供給された燃料量はジェットポンプによりサブタンク内へ供給されるが、サブタンク内の燃料液面は上述した位置で停止状態となっている。この液面位置はフランジよりも低い位置にあるので、サブタンク内の燃料が連通手段に到達することはなく、したがって、サブタンク内の高温燃料が燃料タンク内へ流出することはない。また、上述した釣合液面位置がサブタンクの上縁よりも上方にあっても、遮蔽部材により燃料が保持される。
【００２１】
また、遮蔽部材を柔軟な材質から形成しているので、遮蔽部材により連結されたサブタンクとフランジを燃料タンクの上壁に取り付ける際に、サブタンクを燃料タンク内の所定位置へ容易に挿入することができる。
【００２２】
本発明の請求項７に記載の燃料供給装置は、サブタンクは上壁と対向する燃料タンクの底壁に押圧して固定され、フランジが上壁に取り付けられた状態において遮蔽部材は圧縮弾性変形状態となり、遮蔽部材の弾性力によりサブタンクが底壁に向けて押圧されることを特徴としている。
【００２３】
一般に、サブタンクはその底部を燃料タンクの底壁に密着させて固定されている。従来の燃料供給装置においては、フランジとサブタンク間に弾性部材、たとえばばね圧縮状態で配置して、その弾性力によりサブタンクを燃料タンクの底壁に押圧している。
【００２４】
上述した本発明の請求項７に記載の燃料供給装置では、フランジが上壁に取り付けられると、サブタンクは遮蔽部材の弾性力により燃料タンクの底壁に向けて押圧される。したがって、遮蔽部材が従来の燃料供給装置における弾性部材の機能を兼ね備えるので、従来の燃料供給装置における弾性部材を廃止して部品点数を低減することができる。
【００２５】
本発明の請求項８に記載の燃料供給装置は、遮蔽部材は、柔軟な膜状部材と弾性部材とを組み合わせて形成されることを特徴としている。
【００２６】
上述した構成によれば、サブタンクを燃料タンクの底壁に押付ける力は主に弾性部材の弾性力によるため、遮蔽部材の厚さを燃料圧力に耐え得る強度を維持する程度に薄くすることができる。したがって、サブタンクを燃料タンク内の所定位置へ挿入するさいの作業性を向上できる。
【００２７】
本発明の請求項９に記載の燃料供給装置は、ジェットポンプにおいて吸引力を発生させるために噴出される燃料として燃料ポンプから吐出された燃料の一部が供給されることを特徴としている。
【００２８】
上述した構成によれば、サブタンク内に配置された燃料ポンプがジェットポンプを作動させるための燃料供給源を兼ねるので、ジェットポンプ作動用の別の燃料ポンプを設ける必要がない。したがって、燃料供給装置の部品点数増加を抑制できる。また、ジェットポンプ作動用の専用ポンプを燃料タンク内に設置した場合の燃料タンク内における燃料温度上昇を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明を具体的に適用した実施形態について説明する。この実施形態は、本発明による燃料供給装置を、自動車に適用したものである。すなわち、燃料タンク内の燃料をエンジンへ供給するための燃料供給装置に適用している。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による燃料供給装置１は、図１に示すように、燃料タンク１０、サブタンク２０、ポンプモジュール３０、ジェットポンプ４０、サクションフィルタ５０、フランジ６０等から構成されている。
【００３１】
燃料タンク１０は、たとえば鋼板プレス成形、または樹脂成型等により形成されている。燃料タンク１０の鉛直方向上側の壁である上壁１０ａには開口部１０ｃが形成されている。上壁１０ａには、開口部１０ｃを覆うようにフランジ６０が取り付けられている。開口部１０ｃは円形に形成され、フランジ６０もそれに対応して円形に形成されている。
【００３２】
燃料タンク１０内には、図１に示すように、サブタンク２０が設置されている。サブタンク２０は、たとえば樹脂材料により有底筒状に形成されている。サブタンク２０は、図示しない弾性部材、たとえばコイルスプリング等を介してフランジ６０に支持されている。このコイルスプリングは、サブタンク２０が燃料タンク１０内に設置されフランジ６０が燃料タンク１０の上壁１０ａに取り付けられると圧縮状態となり、その弾性力により、サブタンク２０は、燃料タンク１０の底部１０ｂに押し付けられている。これにより、燃料タンク１０において上壁１０ａ、底部１０ｂ間の距離が、燃料タンク１０個体間あるいは貯蔵される燃料量の多少により変動しても、サブタンク２０は、常に底部１０ｂに密着している。言い換えると、燃料タンク１０の最低部に設置されてることになる。サブタンク２０内には、図１に示すように、サブタンク２０内の燃料を吸引し加圧して吐出する燃料ポンプであるポンプモジュール３０が配置されている。ポンプモジュール３０は、燃料を吸引し加圧して吐出するポンプ部３１、燃料中の異物を捕集する燃料フィルタ３２、およびポンプ部３１から吐出された燃料圧力を所定圧力に調節するプレッシャレギュレータ３３を備えている。一般に、ポンプ部３１から吐出される燃料の圧力は、エンジンへ供給される燃料圧力、つまり供給管１４内の燃料圧力よりも高く設定されている。このため、プレッシャレギュレータ３２は、ポンプ部３１から吐出された燃料の一部をリターンパイプ３４によりサブタンク２０内に排出することにより、供給管１４へ送られる燃料圧力を所定値となるように調節している。すなわち、プレッシャレギュレータ３３からは、常にリターンパイプ３４を介して燃料が排出されている。プレッシャレギュレータ３３により所定圧力に調節された燃料は、供給管１４を介して燃料タンク１０外へ、すなわちエンジン（図示せず）へ送出される。ポンプ部３１の吸い込み口３１ａには、図１に示すように、サクションフィルタ５０が装着されている。サクションフィルタ５０は、燃料中に含まれる異物を除去するためのものである。サブタンク２０には、図１に示すように、燃料タンク１０内の燃料をサブタンク２０内へ供給するジェットポンプ４０が取り付けられている。以降の文中において、「燃料タンク１０内」は、「燃料タンク１０内且つサブタンク２０の外側」を意味するものとする。ジェットポンプ４０は、導入ポート４１、吸い込みポート４２および排出ポート４３の３個のポートを備えている。ジェットポンプ４０の導入ポート４１にはリターンパイプ３４が接続され、プレッシャレギュレータ３３から排出された燃料が導入ポート４１からジェットポンプ４０に流入する。ジェットポンプ４０内には図示しない絞りが設けられ、導入ポート４１から流入した燃料は、この絞りを通過するときに負圧を発生する。一方、この絞り（図示せず）は吸い込みポート４２に連通しているため、燃料タンク１０内の燃料が、上述の負圧により吸い込みポート４２からジェットポンプ４０内に吸引される。導入ポート４１から流入した燃料および吸い込みポート４２から吸引された燃料が、排出ポート４３から吐出される。排出ポート４３は、サブタンク２０内に開口しているので、燃料タンク１０内の燃料がサブタンク２０内に供給される。
【００３３】
サブタンク２０内には、図１に示すように仕切り壁２０ｃが設けられている。仕切り壁２０ｃは、図２に示すように、サブタンク２０の側壁２０ｂに接続している。これにより、仕切り壁２０ｃおよび側壁２０ｂに囲まれた空間である筒状部２１が形成されている。筒状部２１の一端、つまり鉛直方向下側の端部には、連絡孔２２が形成されている。連絡孔２２は、図１に示すように、ジェットポンプ４０の吸い込みポート４２に臨んで開口している。サブタンク２０の底面２０ａから仕切り壁２０ｃの上端までの高さ寸法Ｈ２は、サブタンク２０の底面２０ａから側壁２０ｂの上端までの高さ寸法Ｈ１はよりも小さく設定されている。これにより、筒状部２１の他端、つまり鉛直方向上側の端部は、サブタンク２０の上縁２０ｄよりも低い位置に開口している。
【００３４】
次に、以上説明したように構成された、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１におけるサブタンク２０の作用について説明する。
【００３５】
燃料供給装置１の作動中、すなわちエンジン（図示せず）の運転中においては、ジェットポンプ４０により燃料タンク１０内の燃料がサブタンク２０内に供給されるとともに、ポンプモジュール３０によりサブタンク２０内の燃料が供給管１４を介してエンジンへ送出されている。一般に、ジェットポンプ４０の吐出流量は、エンジンへ供給される燃料流量の最大流量よりも大きく設定されている。したがって、燃料供給装置１の作動中、サブタンク２０内は常に燃料で満たされていることになる。本発明の第１実施形態によるサブタンク２０内においては、燃料液面が筒状部２１の上端、つまり上縁２０ｅを越えると、燃料は筒状部２１に流入し、筒状部２１内を下方へ流れて連絡孔２２から流出する。連絡孔２２から流出した燃料は、ジェットポンプ４０の吸い込み口４２から吸入されて、再びサブタンク２０内へ流入する。すなわち、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１においては、サブタンク２０内の燃料は燃料タンク１０内の全域に流出することがない。
【００３６】
ところで、通常、ポンプモジュール３０のポンプ部３１としては電動機（図示せず）により駆動されるポンプが用いられている。電動機は、その作動中において発熱するため、サブタンク２０内の燃料温度が上昇する。しかしながら、上述したように、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１においては、サブタンク２０内の燃料は燃料タンク１０内の全域に流出することがないので、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。
【００３７】
また、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１においては、筒状部２１の他端、つまり上縁２０ｅを、図１に示すように、サブタンク２０の上縁２０ｄよりも低い位置に開口させている。このため、サブタンク２０内の燃料を確実に筒状部２１へ流入させて、サブタンク２０の上縁２０ｄから燃料タンク２０内へ溢れ出る、つまり燃料タンク１０内の全域に行き渡るように流出することを抑制することができる。
【００３８】
図３に、本発明の第１実施形態の変形例による燃料供給装置１における燃料タンク１０の断面図を示す。本発明の第１実施形態の変形例においては、燃料タンク１０の形状が変更されるとともに、サブタンク２０内にジェットポンプ９０が追加配置されている。
【００３９】
第１実施形態の変形例における燃料タンク１０は、いわゆる鞍型に形成されている。すなわち、燃料タンク１０は、図３に示すように、第１タンク部１１、第２タンク部１２および両タンク部１１、１２を連通させ結合している連結部１３から構成されている。第１タンク部１１内には、サブタンク２０が設けられている。
【００４０】
サブタンク２０内には、ジェットポンプ９０が配置されている。ジェットポンプ９０の導入ポート９１へは、ポンプモジュール３０のプレッシャレギュレータ３３からリターンパイプ３５を介して燃料が供給されている。一方、ジェットポンプ９０の吸い込みポート９１には、図３に示すように移送管９４が接続されて、移送管９４は、図３に示すように、第２タンク部１２の底部まで延出されている。ジェットポンプ９０の導入ポート９１へポンプモジュール３０からリターンパイプ３５を介して燃料が供給されると、ジェットポンプ９０の吸い込みポート９２に負圧が発生し、移送管９４により第２タンク部１２内の燃料が吸入され第１タンク部１１内に配置されたサブタンク２０内へ移送される。
【００４１】
本発明の第１実施形態による燃料供給装置１は、上述した鞍型形状に形成された燃料タンク１０に適用した場合においても、サブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内の全域に流出することを抑制して、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による燃料供給装置１について、図４に基づいて説明する。
【００４３】
本発明の第２実施形態による燃料供給装置１は、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１に対して、サブタンク２０の構成を変更したものである。すなわち、第１実施形態のサブタンク２０の筒状部２１および連絡孔２２を廃止し、それらに替えて、サブタンク２０の上縁２０ｄに固定されサブタンク２０内を気密的に覆うカバー２３およびカバー２３に取り付けられサブタンク２０内外の連通・遮断を切替える弁機構としてのベンチレーションバルブ７０を設けている。上述の変更点以外の構成、すなわち、ポンプモジュール３０、ジェットポンプ４０およびサクションフィルタ５０に係る構成は、本発明の第１実施形態による燃料供給装置１同じである。
【００４４】
第２実施形態による燃料供給装置１のサブタンク２０において、図４に示すように、その鉛直方向の上端である上縁２０ｄに、たとえば樹脂材料から形成されたカバー２３が密着して固定されている。これにより、サブタンク２０内に燃料が充満しても、サブタンク２０の上縁２０ｄから燃料が燃料タンク１０内にあふれ出ることはない。カバー２３には、図４に示すように、弁機構としてのベンチレーションバルブ７０が固定されている。
【００４５】
ベンチレーションバルブ７０は、燃料液面に浮遊可能に形成された弁体７１、弁体７１を上下方向に移動可能に収容保持するハウジング７２、およびハウジング７２の底部に装着された蓋部７３を備えている。弁体７１は、たとえば樹脂材料から燃料液面に浮遊可能、且つ球形状に形成されている。なお、弁体７１の材質は、弁体７１が確実に燃料液面に浮遊可能であれば、中実構造、中空構造どちらでもよい。さらには、金属材料から中空構造に形成してもよい。ハウジング７２は、たとえば樹脂材料から形成され、弁体７１を上下方向に滑らかに移動可能に収容保持する孔部７２ａを備えている。ハウジング７２の上方には、図４に示すように、弁体７１が当接することによりサブタンク２０内側と外側とを遮断する弁座７２ｂが形成されている。弁座７２ｂは、図４に示すように、円錐面状に形成されている。球形の弁体７１が円錐面状の弁座７２ｂに当接すると、両者の接触部は円周状となる。すなわち両者の接線は連続した円形となるので、サブタンク２０の内側と外側とは完全に遮断される。ハウジング７２の下端には、図４に示すように、蓋部７３が固定されている。蓋部７３は、弁体７１がハウジング７２の孔部７２ａから脱落することを阻止している。また、蓋部７３には、その外周の一部に突出部７４が形成され、突出部７４とハウジング７２間には、図４に示すように、隙間Ｓが形成されている。
【００４６】
次に、以上説明したように構成された、本発明の第２実施形態による燃料供給装置１におけるサブタンク２０の作用について説明する。
【００４７】
燃料供給装置１の作動中、すなわちエンジン（図示せず）の運転中においては、ジェットポンプ４０により燃料タンク１０内の燃料がサブタンク２０内に供給されるとともに、ポンプモジュール３０によりサブタンク２０内の燃料が供給管１４を介してエンジンへ送出されている。一般に、ジェットポンプ４０の吐出流量は、エンジンへ供給される燃料流量の最大流量よりも大きく設定されている。したがって、燃料供給装置１の作動中、自動車の姿勢変動等によりサブタンク２０内の燃料液面が変動しても、サブタンク２０内は直ぐに燃料で満たされる。本発明の第２実施形態によるサブタンク２０内において、燃料液面がベンチレーションバルブ７０の蓋部７３よりも低い位置にあるときは、ベンチレーションバルブ７０において、弁体７１は図４に示すような位置にある。すなわち、弁体７１は弁座７２ｂから離れているので、サブタンク２０の内側と外側とは連通している。これにより、ジェットポンプ４０の吐出流量がエンジンへの供給流量を上回ることにより、サブタンク２０内の空気がベンチレーションバルブ７０を介してサブタンク２０外へ抜け、詳しくは、隙間Ｓから孔部７２ａを経て外部へ抜けて、サブタンク２０内の液面が上昇し続ける。サブタンク２０内の液面がベンチレーションバルブ７０に達し、燃料が孔部７２ａ内に浸入すると、弁体７１は液面に浮遊して燃料液面とともに上昇し、やがて図４中に一点鎖線で示すように弁座７２ｂに当接する。これにより、サブタンク２０の内側と外側とが遮断されるため、サブタンク２内の燃料がベンチレーションバルブ７０を介して燃料タンク１０内へ流出することが阻止される。すなわち、本発明の第２実施形態による燃料供給装置１においては、サブタンク２０内が燃料で満たされると、ポンプモジュール３０によりエンジンへ供給された分だけ燃料がジェットポンプ４０によりサブタンク２０内へ供給され、サブタンク２０内の高温の燃料が燃料タンク１０内へ流出することが阻止される。したがって、本発明の第２実施形態による燃料供給装置１のサブタンク２０の構成においても、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１について、図５に基づいて説明する。
【００４９】
本発明の第３実施形態による燃料供給装置１は、上述した第２実施形態による燃料供給装置１に対して、サブタンク２０の構成を変更したものである。すなわち、第２実施形態のサブタンク２０におけるカバー２３およびベンチレーションバルブ７０を廃止し、それらに替えて、一端の全周がサブタンク２０の上縁２０ｄ全周に密着固定され且つ他端の全周がフランジ６０に密着固定された遮蔽部材としてのフレキシブルカバー８０を設けている。この変更点以外の構成、すなわち、ポンプモジュール３０、ジェットポンプ４０およびサクションフィルタ５０に係る構成は、本発明の第２実施形態による燃料供給装置１同じである。
【００５０】
フレキシブルカバー８０は、略円筒状に形成されている。フレキシブルカバー８０は、柔軟な膜状部材、たとえばゴム材料あるいは樹脂材料からなる膜材により円筒状に形成されたダイヤフラム８１と弾性部材であるコイルスプリング８２とを組み合わせて形成されている。すなわち、フレキシブルカバー８０は、ダイヤフラム８１の外周側にダイヤフラム８１と同軸上にコイルスプリング８２を嵌合させて形成されている。フレキシブルカバー８０の一端は、図５に示すように、サブタンク２０の上縁２０ｄ外周に密着固定され、フレキシブルカバー８０の他端は、図５に示すように、フランジ６０の燃料タンク１０内側に形成された環状のガイド部６１の外周に密着固定されている。ダイヤフラム８１の図５中の上端付近、つまりフランジ６０近傍には、フレキシブルカバー８０の内側とフレキシブルカバー８０の外側、言い換えると燃料タンク１０内部とを連通する連通手段としての貫通孔８１ａが形成されている。以上により、サブタンク２０内部は、フレキシブルカバー８０により燃料タンク１０内とは、貫通孔８１ａを除いて遮断されている。
【００５１】
フレキシブルカバー８０がサブタンク２０およびフランジ６０に固定された状態におけるサブタンク２０の上縁２０ｄとフランジ６０のガイド部６１の端縁６１ａとの距離Ｌは、フレキシブルカバー８０がサブタンク２０およびフランジ６０に固定され且つサブタンク２０が燃料タンク１０内に挿入されて燃料タンク１０の底部１０ｂに当接しフランジ６０が燃料タンク１０の上壁１０ａに固定された状態、つまり図５に示す状態におけるサブタンク２０の上縁２０ｄとフランジ６０のガイド部６１の端縁６１ａとの距離Ｌ１よりも大きい。すなわち、フレキシブルカバー８０がサブタンク２０およびフランジ６０に固定された状態で、燃料タンク１０内にサブタンク２０が設置されフランジ６０が上壁１０ａに取り付けられると、コイルスプリング８２は圧縮状態になるとともに、ダイヤフラム８１は、コイルスプリング８２の弾性変形に応じて図５に示すように変形している。これにより、サブタンク２０は、コイルスプリング８２の弾性力により、燃料タンク１０の底部１０ｂに向けて押し付けられている。
【００５２】
次に、以上説明したように構成された、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１におけるサブタンク２０の作用について説明する。
【００５３】
燃料供給装置１の作動中、すなわちエンジン（図示せず）の運転中においては、ジェットポンプ４０により燃料タンク１０内の燃料がサブタンク２０内に供給されるとともに、ポンプモジュール３０によりサブタンク２０内の燃料が供給管１４を介してエンジンへ送出されている。一般に、ジェットポンプ４０の吐出流量は、エンジンへ供給される燃料流量の最大流量よりも大きく設定されている。したがって、燃料供給装置１の作動中、自動車の姿勢変動等によりサブタンク２０内の燃料液面が変動しても、サブタンク２０内は直ぐに燃料で満たされる。そして、サブタンク２０内の燃料液面は、ジェットポンプ４０の排出ポート４３におけるサブタンク２０内燃料液面による水頭と排出ポート４３から吐出される燃料圧力とが釣り合う位置（以降、釣合燃料液面位置と表す）で安定して維持される。この釣合燃料液面位置Ｂが、サブタンク２０の上縁２０ｄよりも上方（図５中において上方）にある場合でも、サブタンク２０内の燃料は、フレキシブルカバー８０によってサブタンク２０外方、つまり燃料タンク１０内へ流出することが阻止される。すなわち、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１においては、サブタンク２０内の燃料液面が釣合燃料液面位置に達すると、ポンプモジュール３０によりエンジンへ供給された分だけ燃料がジェットポンプ４０によりサブタンク２０内へ供給されるとともに、サブタンク２０内の高温の燃料が燃料タンク１０内へ流出することが阻止される。したがって、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１のサブタンク２０の構成においても、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。
【００５４】
ここで、ダイヤフラム８１の貫通孔８１ａは、当然のことながら、上述した釣合燃料液面位置よりも高い位置に設けられている。この貫通孔８１ａを介して、サブタンク２０内外の空気の流通が可能なため、サブタンク２０内の燃料液面位置を確実に釣合燃料液面位置Ｂに維持することができる。
【００５５】
また、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１においては、サブタンク２０内の燃料をサブタンク２０内に密閉しているフレキシブルカバー８０は、サブタンク２０を燃料タンク１０の底部１０ｂへ押し付ける機能も果たしている。したがって、本発明の第３実施形態による燃料供給装置１によれば、従来の燃料供給装置等において、サブタンクを燃料タンクの底部へ押し付けるために用いられている弾性部材、たとえばコイルスプリング等を省略することができる。
【００５６】
なお、以上説明した本発明の第２、第３実施形態による燃料供給装置１においても、適用される燃料タンク１０の形状を、本発明の第１実施形態の変形例に示した鞍型としてもよい。その場合においても、高温のサブタンク２０内の燃料が燃料タンク１０内に流出し、燃料タンク１０内の燃料温度が上昇することを抑制することができる。
【００５７】
また、以上説明した各実施形態においては、自動車用エンジンに燃料を供給する燃料供給装置に本発明を適用したが、燃料供給装置に係るエンジンの用途を自動車等車両用に限定する必要はなく、他の種類の移動体の動力源としてのエンジンであってもよい。あるいは、定置式発電機等の設備駆動用のエンジンでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を具体的に適用した第１実施形態における燃料タンク１０の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ矢視図である。
【図３】第１実施形態の変形例における燃料タンク１０断面図である。
【図４】本発明を具体的に適用した第２実施形態における燃料タンク１０の断面図である。
【図５】本発明を具体的に適用した第３実施形態における燃料タンク１０の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    燃料供給装置
１０    燃料タンク
１０ａ    上壁
１０ｂ    底壁
１１    第１タンク部
１２    第２タンク部
１３    連結部
１４    供給管
２０    サブタンク
２０ａ    底部
２０ｂ    側壁
２０ｃ    仕切り壁
２０ｄ    上縁
２０ｅ    上縁
２１    筒状部
２２    連絡孔
２３    カバー
３０    ポンプモジュール
３１    ポンプ部
３２    燃料フィルタ
３３    プレッシャレギュレータ
３４    リターンパイプ
３５    リターンパイプ
４０    ジェットポンプ
４１    導入ポート
４２    吸い込みポート
４３    排出ポート
５０    サクションフィルタ
６０    フランジ
６１    ガイド部
６１ａ    端縁
７０    ベンチレーションバルブ
７１    弁体
７２    ハウジング
７３    底蓋
７４    孔部
８０    フレキシブルカバー（遮蔽部材）
８１    ダイヤフラム（膜状部材）
８１ａ    貫通孔（連通手段）
８２    コイルスプリング（弾性部材）
９０    ジェットポンプ
９１    導入ポート
９２    吸い込みポート
９３    排出ポート
９４    移送管
Ｂ    釣合燃料液面位置
Ｌ１    距離
Ｓ    隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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