(57)【要約】【課題】燃料タンクが変形した場合でも、内部の燃料残量を安定して検出し、信頼性を向上する。【解決手段】ポンプユニット３のチャンバ４と残量検出装置１２のセンサ部１５との間にはコイルばね１６を設け、コイルばね１６によりセンサ部１５を燃料タンク１の底面部１Ａに弾性力をもって押付ける構成としている。従って、残量検出装置１２のセンサ部１５は、コイルばね１６によって燃料タンク１の底面部１Ａの位置に常時配置することができるから、センサ部１５は底面部１Ａの位置を基準にしてフロート１３の変位を検出することができる。これにより、燃料タンク１が変形しても、残量検出装置１２は、燃料の残量を正確に検出することができる。【選択図】        図１
2004211583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクに取付けられ該燃料タンク内の燃料を吸込んでエンジンに向け吐出するポンプ手段と、前記燃料タンク内の燃料液面に追従するフロートの変位を前記燃料タンクの底面と該ポンプ手段との間に配置されたセンサ部により燃料残量として検出する残量検出手段と、該残量検出手段のセンサ部を前記燃料タンクの底面に弾性力をもって押付ける押付手段とにより構成してなる燃料供給装置。
【請求項２】
前記ポンプ手段は、吸込んだ燃料を吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプの吸込口の周囲に燃料を確保する有底筒状のチャンバとにより構成し、前記押付手段は該チャンバと前記残量検出手段のセンサ部との間に設ける構成としてなる請求項１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、例えば自動車用エンジン等に燃料タンク内の燃料を供給するのに好適に用いられる燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用エンジン等に燃料を供給する燃料供給装置は、燃料を貯留する燃料タンクの内部に、エンジンに向け燃料を吐出するポンプユニットと、燃料タンク内の燃料残量を検出する残量検出装置とを設けている。また、ポンプユニットは燃料タンクの上面に取付けられ、吸込んだ燃料を吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプの吸込口の周囲に燃料を確保する有底筒状のチャンバとにより構成されている。
【０００３】
また、残量検出装置は、燃料タンク内に収容した燃料の液面に追従して上，下に変位するフロートと、ポンプユニットに取付けられ、該フロートの位置を燃料の液面位置として検出するセンサ部とにより大略構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４７１８５号公報
【０００５】
そして、従来技術による燃料供給装置は、ポンプユニットの燃料ポンプを駆動することにより、該燃料ポンプによって吸込んだ燃料をエンジン側に設けられた噴射弁に供給する。
【０００６】
このときに残量検出装置は、燃料タンク内に貯留されている燃料液面の変化に追従してフロートが変位し、このフロートの位置をセンサ部で検出することにより、燃料タンク内の燃料残量を検出することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による燃料供給装置では、残量検出装置のセンサ部は、燃料タンクの上面に取付けられているポンプユニットに取付ける構成としている。
【０００８】
ここで、燃料タンクは、組立時の公差等によって底面から上面までの高さ寸法が個々の燃料タンクで異なる場合がある。また、燃料タンクは、内圧の変化により膨張、収縮して底面から上面までの高さ寸法が変化することがある。
【０００９】
また、昨今では、車両全体の軽量化を図るために、例えば合成樹脂等の軽量な可撓性材料を用いて燃料タンクを形成する傾向にあり、可撓性材料からなる燃料タンクは、内部に貯留した燃料の重量変化、燃料タンク内の圧力変化、周囲温度の変化、または車両走行時の振動、衝撃等に伴って変形することがある。
【００１０】
そして、燃料タンクが変形したときには、これに応じてタンク内の燃料の液面が上，下に変位するため、従来技術の液面検出装置は、このときの液面変位を燃料残量の変化として検出し、実際の燃料残量とは異なる検出結果を出力することになり、燃料残量を安定して検出することができないという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、燃料タンクが変形した場合でも、内部の燃料残量を安定して検出することができ、信頼性を向上できるようにした燃料供給装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、内部に燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンクに取付けられ該燃料タンク内の燃料を吸込んでエンジンに向け吐出するポンプ手段と、前記燃料タンク内の燃料液面に追従するフロートの変位を前記燃料タンクの底面と該ポンプ手段との間に配置されたセンサ部により燃料残量として検出する残量検出手段と、該残量検出手段のセンサ部を前記燃料タンクの底面に弾性力をもって押付ける押付手段とにより構成している。
【００１３】
このように構成したことにより、例えばポンプ手段を燃料タンクの上面等に取付けた場合でも、押付手段は残量検出手段のセンサ部を燃料タンクの底面に押付け、この底面の位置に常時配置することができる。これにより、残量検出手段のセンサ部は、底面を基準にしてフロートの変位を検出することができるから、燃料タンクが変形して底面から上面までの高さ寸法が変化した場合でも、この高さ寸法の変化に関係なく燃料残量を正確に検出することができ、信頼性を向上することができる。
【００１４】
また、押付手段は残量検出手段のセンサ部を燃料タンクの底面に弾性力をもって押付けているから、残量検出手段の取付位置（レイアウト）を変更する場合、形状が異なる他の燃料タンクに適用する場合でも、このときの高さ寸法の変化を吸収することができ、容易に対応することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によると、ポンプ手段は、吸込んだ燃料を吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプの吸込口の周囲に燃料を確保する有底筒状のチャンバとにより構成し、押付手段は該チャンバと残量検出手段のセンサ部との間に設ける構成としたことにある。
【００１６】
このように構成したことにより、燃料タンクの底面に接近して配置されるチャンバを利用し、該チャンバと残量検出手段のセンサ部との間に設けた押付手段によって該センサ部を底面に押付けて配置することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による燃料供給装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１および図２は本発明の第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、燃料供給装置を自動車用エンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１において、１は自動車等の車両に搭載された燃料タンクで、該燃料タンク１は、内部に燃料を貯留するもので、金属材料、樹脂材料等を用いて略箱型状に形成されている。また、燃料タンク１は、底面部１Ａと上面部１Ｂとを有し、該上面部１Ｂには後述の蓋体２が取付けられる取付開口１Ｃが形成されている。
【００２０】
２は燃料タンク１の取付開口１Ｃに取付けられた蓋体で、該蓋体２は、取付開口１Ｃを施蓋して燃料タンク１の上面部１Ｂの一部を構成する平板部２Ａと、該平板部２Ａから取付開口１Ｃを介して燃料タンク１内に突出した筒状のチャンバ取付部２Ｂとにより構成されている。
【００２１】
３は燃料タンク１の上面部１Ｂに蓋体２を介して取付けられたポンプ手段としてのポンプユニットで、該ポンプユニット３は、燃料タンク１内の燃料を吸込んでエンジン（図示せず）に向け吐出するものである。また、ポンプユニット３は、後述のチャンバ４、燃料ポンプ５、吸引ポンプ１０等によって大略構成されている。
【００２２】
４は燃料タンク１内に縦置き状態に配置されたチャンバで、該チャンバ４は、タンク１内の燃料の一部を常時収容し、後述する燃料ポンプ５の吸込口５Ａの周囲に一定量の燃料を溜めるものである。そして、チャンバ４は、図１、図２に示す如く、蓋体２のチャンバ取付部２Ｂに取付けられる筒部４Ａと、該筒部４Ａの下側を閉塞する底部４Ｂとによって有底筒状の容器として形成されている。また、燃料タンク１の底面部１Ａに接近して配置される底部４Ｂには、その下面側に位置して後述するコイルばね１６が取付けられるばね取付突起４Ｃが下向きに突設されている。
【００２３】
５はチャンバ４内に縦置き状態に配設された燃料ポンプで、該燃料ポンプ５は、チャンバ４内の燃料を吸込んでエンジン側の噴射弁（図示せず）に向けて供給するものである。また、燃料ポンプ５は、外部から給電されることによりステータに対してロータが回転するモータ部と、該モータ部により回転駆動されて燃料の吸込，吐出動作を行うポンプ部（いずれも図示せず）と、チャンバ４内の燃料を吸込む吸込口５Ａと、吸込んだ燃料を後述の供給パイプ７に吐出する吐出口５Ｂとを含んで構成されている。また、吸込口５Ａには、チャンバ４から吸込む燃料中に含まれる異物を除去し、清浄にした燃料を燃料ポンプ５側に供給する内側吸込フィルタ６が取付けられている。
【００２４】
７はタンク１内の燃料を外部に供給する供給パイプで、該供給パイプ７は、基端側が燃料ポンプ５の吐出口５Ｂに接続されて横向きに延びた接続管７Ａと、該接続管７Ａの先端側から上向きに延びた吐出管７Ｂとによって大略構成されている。また、吐出管７Ｂの先端側は、蓋体２の平板部２Ａを介して燃料タンク１の外部に突出し、燃料配管を介して噴射弁に接続されている。
【００２５】
８は燃料ポンプ５による吐出燃料の一部を後述の吸引ポンプ１０に供給する吸引ポンプ用パイプで、該吸引ポンプ用パイプ８の基端側は供給パイプ７の接続管７Ａに接続され、先端側は吸引ポンプ１０に接続されている。また、吸引ポンプ用パイプ８の途中部位には、燃料ポンプ５の吐出燃料を吸引ポンプ１０側とエンジン側とに分配する絞り部９が設けられている。
【００２６】
１０はチャンバ４内の下側に設けられた吸引ポンプで、該吸引ポンプ１０は、例えばジェットポンプ等により構成され、燃料ポンプ５から吐出された燃料の一部を利用してチャンバ４の外側の燃料を当該チャンバ４内に流入させるものである。
【００２７】
また、吸引ポンプ１０は、図１、図２に示す如く、吸引ポンプ用パイプ８の先端に取付けられたノズル部１０Ａと、該ノズル部１０Ａを取囲む筒体として形成されたポンプケース１０Ｂと、該ポンプケース１０Ｂからチャンバ４の外側に突出した吸込パイプ１０Ｃと、前記ポンプケース１０Ｂに設けられ、ノズル部１０Ａから流出する燃料と吸込パイプ１０Ｃから吸込まれた燃料とを一緒に噴出する噴出口１０Ｄとにより大略構成されている。また、吸込パイプ１０Ｃの突出端側には、吸引ポンプ１０内への異物侵入を防止する吸込フィルタ１１が取付けられている。
【００２８】
１２は燃料タンク１内に設けられた残量検出手段としての残量検出装置で、該残量検出装置１２は、燃料タンク１内に貯留された燃料の残量を検出するものである。また、残量検出装置１２は、浮力を利用して燃料の液面に追従して変位するフロート１３と、該フロート１３に接続されたアーム１４と、チャンバ４の下側に位置して燃料タンク１の底面部１Ａ上に設けられ、該アーム１４が接続されたセンサ部１５とによって大略構成されている。
【００２９】
そして、センサ部１５は、例えばポテンショメータ（可変抵抗器）を内蔵し、フロート１３の高さ位置に応じて変位するアーム１４の角度を電気抵抗の変位を利用して検出するものである。また、センサ部１５は、後述するコイルばね１６によって燃料タンク１の底面部１Ａに押付けられている。さらに、センサ部１５の上面には、チャンバ４のばね取付突起４Ｃに対向してばね取付突起１５Ａが上向きに突設されている。
【００３０】
ここで、残量検出装置１２は、センサ部１５が常時燃料タンク１の底面部１Ａ上に配置されることにより、この底面部１Ａを基準にしてフロート１３（アーム１４）の変位を検出することができ、燃料残量を正確に検出することができる。
【００３１】
次に、１６はポンプユニット３のチャンバ４と残量検出装置１２のセンサ部１５との間に設けられた押付手段としてのコイルばねで、該コイルばね１６は、センサ部１５を燃料タンク１の底面部１Ａに弾性力をもって押付けるものである。そして、コイルばね１６は、一端がチャンバ４の底部４Ｂに設けられたばね取付突起４Ｃに外嵌して取付けられ、他端がセンサ部１５の上面に設けられたばね取付突起１５Ａに外嵌して取付けられている。
【００３２】
ここで、燃料タンク１は、組立時の公差等によって底面部１Ａから上面部１Ｂまでの高さ寸法Ｈが個々の燃料タンク１で異なる場合がある。また、燃料タンク１は、内圧の変化により膨張、収縮して底面部１Ａから上面部１Ｂまでの高さ寸法Ｈが変化することがある。
【００３３】
また、樹脂材料を用いて形成された燃料タンク１は、内部に貯留した燃料の重量変化、燃料タンク内の圧力変化、周囲温度の変化、または車両走行時の振動、衝撃等に伴って変形することがある。
【００３４】
これに対し、コイルばね１６は、燃料タンク１が変形して高さ寸法Ｈが最大になった場合でも、センサ部１５を底面部１Ａに常時押付けることができる自由長寸法をもって形成されている。
【００３５】
本実施の形態による燃料供給装置は上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。
【００３６】
まず、燃料ポンプ５を駆動すると、該燃料ポンプ５は、チャンバ４内の燃料を吸込口５Ａから吸込み、吐出口５Ｂから供給パイプ７に吐出する。これにより、吐出燃料の一部は、供給パイプ７から燃料配管等を介して噴射弁に供給され、該噴射弁からエンジンの各気筒に噴射される。
【００３７】
また、吐出燃料のうち絞り部９を通過した一部の燃料は、吸引ポンプ用パイプ８を介して吸引ポンプ１０に流入し、該吸引ポンプ１０を作動させる。これにより、タンク１内の燃料は吸引ポンプ１０によりチャンバ４内に吸引される。
【００３８】
次に、残量検出装置１２を用いて燃料タンク１内に貯留された燃料の残量を検出する場合の動作について説明する。
【００３９】
まず、燃料タンク１内に燃料を給油したり、該燃料タンク１内の燃料を消費した場合には、燃料の液面が上，下方向に変位する。このときにフロート１３は、この液面の変位に追従して上，下方向に移動し、アーム１４は該フロート１３の移動に伴ってセンサ部１５に対する角度を変化させる。これにより、センサ部１５は、アーム１４の角度に応じてフロート１３の高さ位置、即ち燃料の残量を検出することができる。
【００４０】
かくして、本実施の形態によれば、ポンプユニット３のチャンバ４と残量検出装置１２のセンサ部１５との間にはコイルばね１６を設け、コイルばね１６によりセンサ部１５を燃料タンク１の底面部１Ａに弾性力をもって押付ける構成としている。これにより、残量検出装置１２のセンサ部１５は、コイルばね１６によって燃料タンク１の底面部１Ａの位置に常時配置することができるから、センサ部１５は底面部１Ａの位置を基準にしてフロート１３の変位を検出することができる。
【００４１】
この結果、燃料タンク１が変形して底面部１Ａから上面部１Ｂまでの高さ寸法Ｈが変化した場合でも、残量検出装置１２は、この高さ寸法Ｈの変化に関係なく、燃料の残量を正確に検出することができ、信頼性を向上することができる。
【００４２】
一方、センサ部１５はチャンバ４の底部４Ｂを利用して簡単に設けることができ、また、ポンプユニット３を燃料タンク１に組付けるときに、残量検出装置１２も一緒に組付けることができ、組立時の作業性を向上することができる。
【００４３】
さらに、弾性力を有するコイルばね１６は、残量検出装置１２の取付位置（レイアウト）を変更する場合、形状が異なる他の燃料タンク１に適用する場合でも、このときの高さ寸法Ｈの変化を吸収することができ、容易に対応することができる。
【００４４】
次に、図３は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、チャンバの側方に残量検出手段のセンサ部を配置し、センサ部とをねじりコイルばねを用いて燃料タンクの底面に押付ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４５】
２１は第２の実施の形態による残量検出手段としての残量検出装置で、該残量検出装置２１は、第１の実施の形態による残量検出装置１２とほぼ同様に、燃料タンク１内に貯留された燃料の残量を検出するもので、フロート２２、アーム２３、センサ部２４によって大略構成されている。しかし、第２の実施の形態による残量検出装置２１は、そのセンサ部２４が燃料タンク１の底面部１Ａとポンプユニット３との間となるチャンバ４の側方に配置されている点で、第１の実施の形態による残量検出装置１２と相違している。
【００４６】
２５はチャンバ４と残量検出装置２１のセンサ部２４との間に設けられた押付手段としてのねじりコイルばねで、該ねじりコイルばね２５は、センサ部２４を燃料タンク１の底面部１Ａに弾性力をもって押付けるものである。そして、ねじりコイルばね２５は、一端がチャンバ４の筒部４Ａに取付けられ、他端がセンサ部２４上面に取付けられている。また、ねじりコイルばね２５は、燃料タンク１が変形して高さ寸法Ｈが最大になった場合でも、センサ部２４を底面部１Ａに常時押付けることができるように形成されている。
【００４７】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、残量検出装置２１のセンサ部２４をチャンバ４の側方に配置しているから、レイアウトの変更、他の燃料タンクにもより広く対応することができる。
【００４８】
なお、第１の実施の形態では、押付手段としてコイルばね１６を用いた場合を例示し、第２の実施の形態では、押付手段としてねじりコイルばね２５を用いた場合を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばゴムばね、板ばね等の他の押付手段を用いる構成としてもよい。
【００４９】
また、各実施の形態では、ポンプ手段としてポンプユニット３を例示し、該ポンプユニット３は、チャンバ４、燃料ポンプ５、吸引ポンプ１０等により構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば蓋体等から垂下されたブラケットに燃料ポンプを取付け、該燃料ポンプと残量検出装置のセンサ部との間に押付手段を設ける構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による燃料供給装置を示す縦断面図である。
【図２】チャンバ、吸引ポンプ等を図１中の矢示ＩＩ−ＩＩ方向から拡大して示す拡大横断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による燃料供給装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク
１Ａ  底面部
１Ｂ  上面部
３  ポンプユニット（ポンプ手段）
４  チャンバ
４Ａ  筒部
４Ｂ  底部
５  燃料ポンプ
１２，２１  残量検出装置（残量検出手段）
１３，２２  フロート
１４，２３  アーム
１５，２４  センサ部
１６  コイルばね（押付手段）
２５  ねじりコイルばね（押付手段）
【図１】
2004211583.tif 000003
【図２】
2004211583.tif 000004
【図３】
2004211583.tif 000005