(57)【要約】【課題】ジェットポンプが噴出する燃料量の低減を防止し、部品点数を増加せずに燃料ポンプ停止中においてサブタンク内の燃料の液面高さを確保できる燃料供給装置を提供する。【解決手段】ジェットポンプ４０には、燃料ポンプから昇圧燃料の一部が供給され、この燃料がジェットポンプ４０のノズルからサブタンク３０の吸入口へ向けて噴出される。燃料ポンプとジェットポンプ４０とは、２本のビニール管５０、およびビニール管５０同士を接続する接続部材５２により接続されている。接続部材５２には、サブタンク３０の内側に空気穴５８が形成されている。燃料ポンプが停止すると、接続部材５２の空気穴５８から空気が進入し、２本のビニール管５０内の燃料が排出される。これにより、サブタンク３０内の燃料と燃料タンク内の燃料との液面高さに差があっても、サイフォン作用が生じない。【選択図】      図１
2004293524.tif 000002
【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に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昇圧する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプが昇圧した燃料の一部を噴出し、発生する吸引力により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、
前記ジェットポンプが噴出する燃料を前記燃料ポンプ側から前記ジェットポンプに供給する通路部材と、
を備え、
前記通路部材に空気穴を形成していることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記空気穴は前記サブタンクの上端近傍に位置し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】
前記通路部材は柔軟な配管であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記ジェットポンプは前記サブタンクの外部に設置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記通路部材は、前記燃料ポンプ側と前記ジェットポンプとを接続する経路中の折れ曲がり箇所で分かれている柔軟な配管と、前記配管同士を接続する接続部材とを有することを特徴とする請求項４記載の燃料供給装置。
【請求項６】
前記接続部材に前記空気穴を形成していることを特徴とする請求項５記載の燃料供給装置。
【請求項７】
前記接続部材はサブタンクの上端部に嵌合していることを特徴とする請求項５または６記載の燃料供給装置。
【請求項８】
前記サブタンクの外壁に前記通路部材を保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項４から７のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【請求項９】
前記空気穴の径は０．８ｍｍ以下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、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料ポンプで昇圧中の燃料をジェットポンプから噴出して吸引力を発生し、燃料タンク内の燃料をサブタンク内に供給する燃料供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、燃料ポンプからジェットポンプに噴出燃料を供給する通路中に逆止弁が設置されている。この逆止弁は、燃料ポンプの作動中は燃料ポンプからジェットポンプに噴出燃料を供給可能であり、燃料ポンプの停止中はサブタンク内の燃料と燃料タンク内の燃料との液面高さの差から生じるサイフォン作用により燃料ポンプからジェットポンプに燃料が流出することを防止するように閉弁圧が設定されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０７９２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のように、燃料ポンプからジェットポンプに噴出燃料を供給する通路中に逆止弁を設置すると、部品点数が増加するという問題がある。さらに、逆止弁を設置することにより燃料ポンプからジェットポンプに噴出燃料を供給する通路に圧損が生じ、ジェットポンプが噴出する燃料量が減少するという問題がある。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、ジェットポンプが噴出する燃料量の低減を防止し、部品点数を増加せずに燃料ポンプ停止中においてサブタンク内の燃料の液面高さを確保できる燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１から９記載の発明によると、燃料ポンプで昇圧した燃料をジェットポンプに供給する通路部材に空気穴を形成している。ここで、燃料ポンプが昇圧した燃料とは、燃料ポンプ内で昇圧中の燃料、ならびに燃料ポンプが昇圧し吐出した燃料の両方を意味するものとする。
【０００６】
サブタンク内の燃料の液面高さが空気穴よりも低い場合、燃料ポンプが停止しジェットポンプから燃料が噴出していない状態で空気穴から通路部材内に空気が流入することにより、サブタンク内の燃料と燃料タンク内の燃料との液面高さの差から生じるサイフォン作用によりサブタンク内の燃料が通路部材からジェットポンプを通り燃料タンクに流出することを防止できる。一方、サブタンク内の燃料の液面高さが空気穴よりも高い場合、燃料ポンプの停止中に、サイフォン作用によりサブタンク内の燃料は通路部材からジェットポンプを通り燃料タンクに流出することがある。しかし、空気穴から通路部材内に空気が流入することにより、サブタンク内の燃料の液面高さは空気穴より低くならない。このように通路部材に空気穴を形成することにより、燃料ポンプ停止中においてサブタンク内の燃料の液面高さを確保できる。
また、通路部材が形成する通路の圧損は通路部材に空気穴を形成しても増加しないので、燃料ポンプ側からジェットポンプに供給される噴出燃料量が圧損増加により減少することを防止できる。
【０００７】
請求項２記載の発明によると、空気穴はサブタンクの上端近傍に位置しているので、燃料ポンプの停止中、サブタンク内の燃料の液面高さを高い位置に確保できる。
請求項３記載の発明によると、燃料ポンプ側からジェットポンプに噴出燃料を供給する通路部材は柔軟な配管である。燃料ポンプの振動が柔軟性を有する配管に吸収されジェットポンプ側に伝達しにくいので、燃料ポンプの振動が柔軟な配管を伝達し、ジェットポンプからサブタンクおよび燃料タンクに伝達することを防止できる。これにより、騒音の発生を防止できる。
【０００８】
請求項５記載の発明によると、柔軟性を有する配管は燃料ポンプ側とジェットポンプとを接続する経路中の折れ曲がり箇所で分かれており、分かれている配管同士は接続部材により接続されている。燃料ポンプ側とジェットポンプとの間で柔軟性を有する配管が折れ曲がり通路部材の通路面積が小さくなることを防止できるので、燃料ポンプ側からジェットポンプに供給される噴出燃料量の減少を防止できる。
【０００９】
柔軟な配管に空気穴を形成すると空気穴を形成後に空気穴の開口周縁部の柔軟性により空気穴が塞がれることがある。これに対し請求項６記載の発明では、柔軟な配管を接続する接続部材に空気穴を形成しているので、空気穴を形成後に接続部材自体により空気穴が塞がれることを防止できる。
【００１０】
請求項７記載の発明によると、配管を接続する接続部材がサブタンクの上端部に嵌合しているので、サブタンクに接続部材を容易に取り付けることができる。
請求項８記載の発明によると、サブタンクの外壁で保持部材が通路部材を保持するので、サブタンクの外壁近傍に通路部材を保持できる。
請求項９記載の発明によると、空気穴の径を０．８ｍｍ以下に設定しているので、燃料ポンプ側からジェットポンプに供給される噴出燃料が空気穴から漏れ出る量を低減できる。したがって、ジェットポンプから噴出する燃料量の低減を抑制し、燃料タンクからサブタンク内に汲み上げる燃料量を確保できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複数の実施形態を図に基づいて説明する。
（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を図２および図３に示す。図２に示すように、燃料供給装置１の蓋部材としてのフランジ１０は、円板状に形成されており、図示しない燃料タンクの開口部を覆うように燃料タンクの上壁に取り付けられている。燃料供給装置１のフランジ１０以外の部品は燃料タンク内に収容されている。
【００１２】
フランジ１０には燃料吐出管１２および電気コネクタ１４が組み付けられている。燃料吐出管１２は、図３に示すポンプモジュール２０の燃料ポンプ２２から吐出された燃料を燃料タンクの外部に供給する管である。図３は、フランジ１０側からサブタンク３０を見た図である。図２に示すように、電気コネクタ１４はフランジ１０の上下両面側に突出しており、図示しない電源およびＥＣＵ（エンジン制御装置）、ならびに燃料ポンプ２２に接続されている。コネクタ１６は電気コネクタ１４と結合しており、コネクタ１６から燃料ポンプ２２のコネクタ２３（図３参照）にリード線１７が伸びている。電源からの電力は、電気コネクタ１４、コネクタ１６、リード線１７を経由して燃料ポンプ２２へ供給される。
【００１３】
支持部材としてのシャフト１８は、一端がフランジ１０に圧入され、他端がサブタンク３０に形成している挿入部３３に緩く挿入されている。挿入部３３は、サブタンク３０の側壁３２がサブタンク３０の径方向内側へ円弧状に窪んだ部分に形成されている。これにより、シャフト１８および挿入部３３はサブタンク３０の外側に突出していない。そのため、フランジ１０側からのサブタンク３０の投影面積が縮小される。スプリング１９は、フランジ１０とサブタンク３０とを互いに離れるように付勢している。これにより、フランジ１０とポンプモジュール２０が収容されているサブタンク３０とは、フランジ１０の軸方向すなわち図２の上下方向へ相対的に往復移動可能である。したがって、燃料供給装置１が収容される燃料タンクが温度変化による内圧の変化や燃料量の変化で膨張または収縮しても、スプリング１９の付勢力によりサブタンク３０の底部は燃料タンクの底部内壁に常に押し付けられている。
【００１４】
サブタンク３０の内部空間は、隔壁３４により主室１００と副室１０２とに区画されている。図３に示すように、ポンプモジュール２０およびプレッシャレギュレータ６０等は主室１００に収容されている。第１実施形態では、副室１０２には何も収容されていない。燃料ポンプ２２は、内部に図示しないモータを収容しており、モータとともに回転するインペラなどの回転部材により燃料吸入力を発生する。プレッシャレギュレータ６０は、燃料ポンプ２２が吐出し図示しない燃料フィルタで異物が除去された燃料の圧力を調整する。圧力が調整された燃料は、蛇腹管６２を通り燃料吐出管１２へ流れる。
【００１５】
サブタンク３０は、底部を有する筒状に形成されている。サブタンク３０は、図３に示すように側壁３２に周方向の一部が径方向内側に窪んでいる段差部３８を有している。サブタンク３０は、段差部３８を除き略円筒状に形成されており、サブタンク３０の段差部３８は平坦に形成されている。段差部３８には、ジェットポンプ４０、ならびにセンダゲージ６４が設置される。
【００１６】
サブタンク３０内に燃料を供給する汲み上げ用のジェットポンプ４０は、図２に示すようにサブタンク３０の外側に取り付けられている。ジェットポンプ４０には、昇圧部である燃料ポンプ２２のインペラ周囲の空気抜き穴から取り出された高圧燃料が供給され、この高圧燃料がジェットポンプ４０の図示しないノズルからサブタンク３０の吸入口３６へ向けて噴出される。空気抜き穴ではなく、燃料ポンプ２２が昇圧した後の燃料の一部を燃料吐出管１２からジェットポンプ４０に供給してもよい。ジェットポンプ４０は、燃料を噴出することにより発生する吸引圧によって燃料タンク内の燃料をサブタンク３０内に供給する。これにより、燃料タンク内の燃料量が減少しても、サブタンク３０内は燃料で充満される。
【００１７】
燃料ポンプ２２の昇圧部とジェットポンプ４０とは、柔軟性を有する２本のナイロン管５０、およびナイロン管５０同士を接続する樹脂製の接続部材５２により接続されている。接続部材５２および配管であるナイロン管５０は、燃料ポンプ２２側からジェットポンプ４０に噴出燃料を供給する通路部材を構成している。図１に示すように、サブタンク３０の外側に位置するナイロン管５０は、サブタンク３０の外壁に形成した保持部材である円弧部３９に引っ掛けられ、円弧部３９に保持されている。燃料ポンプ２２の昇圧部からジェットポンプ４０に噴出燃料を供給する経路はサブタンク３０の側壁３２の上端で折れ曲がっており、接続部材５２はこの折れ曲がり箇所である側壁３２の上端に嵌合している。図４に示すように、接続部材５２は、ナイロン管５０と接続する接続管５３を有している。２個の接続管５３は直角に配置されている。接続部材５２は、嵌合溝５４によりサブタンク３０の側壁３２の上端に嵌合している。サブタンク３０に嵌合溝５４を嵌合した図１に示す状態で、嵌合溝５４よりもサブタンク３０の内側に空気穴５８が形成されている。嵌合溝５４と径方向反対側に３個の爪５６が形成されている。この爪５６にセンダゲージ６４の出力を電気コネクタ１４に送出するリード線６５が引っ掛けられている。
【００１８】
次に、燃料供給装置１の作動について説明する。燃料ポンプ２２が作動しているとき、燃料ポンプ２２で昇圧された燃料は、プレッシャレギュレータ６０で調圧され、蛇腹管６２、燃料吐出管１２を通りエンジン側に供給される。ジェットポンプ４０には、燃料ポンプ２２の空気抜き穴からナイロン管５０、接続部材５２、ナイロン管５０を通って昇圧燃料の一部が供給される。ジェットポンプ４０は、この燃料を噴出することにより負圧を発生して燃料タンク内の燃料を吸引し、吸入口３６からサブタンク３０内に供給する。燃料ポンプ２２の昇圧部からジェットポンプ４０に供給される燃料は、僅かではあるが空気穴５８からサブタンク３０内に漏れ出る。しかし、空気穴５８がサブタンク３０の内側に位置しているので、空気穴５８から漏れた燃料はサブタンク３０内に戻る。空気穴５８の径が大きくなると、空気穴５８から漏れ出る燃料量が増え、ジェットポンプ４０の噴出する燃料量が減少する。したがって、図５に示すように、空気穴５８の径が大きくなると、ジェットポンプ４０が噴出する燃料により吸引され燃料タンクからサブタンク３０内に汲み上げられる燃料量が減少する。汲み上げ量として７０Ｌ／ｈを確保するため、第１実施形態では、空気穴５８の径を０．８ｍｍ以下にしている。
【００１９】
エンジンの停止により燃料ポンプ２２が停止すると、空気穴５８はサブタンク３０の側壁３２の上端近傍に位置しているので、接続部材５２の空気穴５８から空気が進入し、２本のナイロン管５０内の燃料が排出される。これにより、サブタンク３０内の燃料と燃料タンク内の燃料との液面高さに差があっても、サイフォン作用が生じない。したがって、サブタンク３０内からサブタンク３０の外側である燃料タンクに燃料は流出せず、サブタンク３０内の燃料の液面高さは低下しない。
【００２０】
第１実施形態では、樹脂製の接続部材５２に形成した空気穴５８の径を０．８ｍｍ以下に設定した。空気穴５８の径を０．３ｍｍよりも小さくすることは加工上困難であるが、燃料ポンプ２２の作動中に燃料ポンプ２２からジェットポンプ４０に供給する噴出燃料が空気穴５８から漏れ出る量を低減するためには、空気穴５８の径は極力小さいことが望ましい。ただし、空気穴５８の径が数十μｍ程度になると、燃料の液膜が空気穴５８を塞ぎ、燃料ポンプ２２が停止しても空気穴５８から接続部材５２内に空気が進入することを妨げる。したがって、空気穴５８から空気が進入することを妨げない程度の大きさに空気穴５８の径を設定する必要がある。
【００２１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図６および図７に示す。第１実施形態と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。図６は、第１実施形態の図３をジェットポンプ４０、プレッシャレギュレータ６０および副室１０２を通る折れ曲がった面で切断した断面図を表している。したがって、平面で切断した断面に比べ横に長くなっている。
【００２２】
図７に示すように、第２実施形態の燃料供給装置２は鞍型の燃料タンク３の一方のタンク部に収容される。配管８２は燃料タンク３の両方のタンク部に跨っており、サブタンク３０の底部から径方向外側に突出する流入管８０と結合している。図６に示すように、燃料ポンプ２２の昇圧部からナイロン管５０、接続部材９０、ナイロン管５０を通り、汲み上げ用のジェットポンプ４０に加え、移送用のジェットポンプ７０に昇圧燃料の一部が供給される。ナイロン管５０および接続部材９０は、燃料ポンプ２２側からジェットポンプ４０、７０に噴出燃料を供給する通路部材を構成している。
【００２３】
ジェットポンプ７０は、副室１０２に収容されており、ノズル７２、流入管７３および流出管７４を有している。サブタンク３０は副室１０２の底部から互いに向き合って突出している支持板８４を有しており、上方から底に向けて幅の狭まる嵌合凹部８４ａが支持板８４に形成されている。この嵌合凹部８４ａに流出管７４の突起７５が嵌合している。燃料ポンプ２２から供給される燃料をジェットポンプ７０がノズル７２から噴出すると、燃料タンク３の他方のタンク部内の燃料は配管８２、流入管８０を通って吸引され副室１０２に供給される。副室１０２に流入した燃料は隔壁３４を越え主室１００に流入する。一方、燃料供給装置２が収容されている一方のタンク部内の燃料は、ジェットポンプ４０が燃料を噴出することにより吸引され吸入口３６から主室１００に供給される。逆止弁３７は、主室１００の燃料が吸入口３６からサブタンク３０の外側に流出することを防止する。
【００２４】
燃料ポンプ２２の昇圧部とジェットポンプ４０、７０とを接続するナイロン管５０は三又の接続部材９０により接続されている。接続部材９０には空気穴９２が形成されている。空気穴９２はサブタンク３０の内側に位置している。エンジンの停止により燃料ポンプ２２が停止すると、接続部材９０の空気穴９２から空気が進入し、ナイロン管５０内の燃料が排出される。したがって、燃料ポンプ２２が停止しても、燃料ポンプ２２の昇圧部からナイロン管５０、接続部材９０、ナイロン管５０を通りジェットポンプ４０、７０からサブタンク３０の主室１００の燃料がサブタンク３０の外側に流出することを防止できる。
【００２５】
以上説明した上記複数の実施形態では、接続部材５２、９０に空気穴を形成したことにより、燃料ポンプ２２側からジェットポンプ４０、７０に噴出燃料を供給する通路部材の圧損を増大せず、かつ部品点数を増加することなく、燃料ポンプ２２の停止中においてサブタンク３０内の燃料の液面が低下することを防止できる。
【００２６】
上記複数の実施形態では、柔軟性のあるナイロン管５０よりも硬質の樹脂製の接続部材５２、９０に空気穴を形成したので、空気穴を形成した後に接続部材５２、９０の柔軟性により空気穴が塞がれることを防止できる。しかし、空気穴が塞がれないのであれば、ナイロン管５０に空気穴を形成してもよい。また、接続部材５２、９０を用いずナイロン管５０だけで燃料ポンプ２２とジェットポンプ５２、９０とを接続してもよい。
【００２７】
上記複数の実施形態では、燃料ポンプ２２とジェットポンプ５２、９０との間を柔軟性のあるナイロン管５０を用いて接続しているので、燃料ポンプ２２の振動がナイロン管５０に吸収され、ジェットポンプ５２、９０側に伝達しにくい。したがって、燃料ポンプ２２の振動がジェットポンプ５２、９０からサブタンク３０、燃料タンクに伝達し騒音を発生すること防止できる。
【００２８】
上記複数の実施形態のように、サブタンク３０内の燃料の液面高さを高く保持するために、空気穴を形成する位置をサブタンク３０の上方にすることが望ましい。しかし、燃料ポンプ２２が停止した状態でサブタンク３００内にある程度の液面高さまで燃料を確保できるのであれば、サブタンク３０の上端よりも低い位置に空気穴を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による燃料供給装置の接続部材がサブタンクに嵌合している状態を示す断面図である。
【図２】第１実施形態による燃料供給装置を示す正面図である。
【図３】図２においてフランジを除いたＩＩＩ  方向矢視図である。
【図４】（Ａ）は第１実施形態の接続部材を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向矢視図である。
【図５】接続部材の空気穴径とジェットポンプの汲み上げ量との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態による燃料供給装置を示す断面図である。
【図７】第２実施形態の燃料供給装置を収容する燃料タンクの形状を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２    燃料供給装置
３    燃料タンク
１０    フランジ（蓋部材）
２０    ポンプモジュール
２２    燃料ポンプ
２４    燃料フィルタ
３０    サブタンク
４０    ジェットポンプ（汲み上げ用）
５０    ナイロン管（通路部材、配管）
５２、９０    接続部材（通路部材）
５８、９２    空気穴
７０    ジェットポンプ（移送用）
１００    主室
１０２    副室
【図１】
2004293524.tif 000003
【図２】
2004293524.tif 000004
【図３】
2004293524.tif 000005
【図４】
2004293524.tif 000006
【図５】
2004293524.tif 000007
【図６】
2004293524.tif 000008
【図７】
2004293524.tif 000009