(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を導入することが可能な供給通路と、燃料を噴射するために使用される噴射通路と、を備える噴射ノズルから燃料を噴射することで、噴射された燃料以外の燃料を移動させることが可能なジェットポンプを備え、
前記供給通路の少なくとも一部における燃料の進行方向と、前記噴射通路における燃料の進行方向とが角度を有して構成される燃料供給装置であって、
以下の式を満たすように前記噴射通路が複数設けられる燃料供給装置。
【数１】
0006419580.tif 000004
（但し、ｎ個の噴射通路における基準断面積Ａｉのうちで最も大きな基準断面積がＡ１であり、当該基準断面積Ａ１を備える噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、他の噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、を供給通路の中心軸と直交する面に投影した際になす角をθｉとする。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給装置に関する。詳しくは、自動車等の乗物に搭載される燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給する燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料供給装置を使用して内燃機関に燃料を供給することや、燃料供給装置を燃料タンクに取り付けることは従来から広く知られている。また、特許文献１に記載されているように、燃料供給装置にジェットポンプを備える構成を採用することも知られている。燃料供給装置で使用されるジェットポンプは、噴射ノズルから勢い良く燃料を噴射させることで、噴射ノズルの周囲に位置する燃料を所定箇所に移動させることを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９２０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においても、なお改良の余地がある。特許文献１に記載のジェットポンプにおいては、燃料ポンプの下流側に噴射ノズルが配置されており、当該噴射ノズルより燃料を噴射することが可能なように構成されている。また、噴射ノズルに設けられた燃料の通路は略９０度に折れ曲がるように構成されている。このような構成であると、噴射方向と異なる方向に向けて噴射ノズルに力がかかりやすい。この力は、ジェットポンプなどを揺らす加振力となり、燃料供給装置に振動や騒音が発生する虞がある。
【０００５】
本発明は、上記した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ジェットポンプを備えた燃料供給装置において、燃料供給装置に振動などが発生することを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は次の手段をとる。先ず、第１の発明は、燃料を導入することが可能な供給通路と、燃料を噴射するために使用される噴射通路と、を備える噴射ノズルから燃料を噴射することで、噴射された燃料以外の燃料を移動させることが可能なジェットポンプを備え、前記供給通路の少なくとも一部における燃料の進行方向と、前記噴射通路における燃料の進行方向とが角度を有して構成される燃料供給装置であって、前記噴射通路を複数設けて、前記噴射通路における燃料の進行方向を複数方向とすることで、前記噴射通路のうち、最も大きな基準断面積を備える噴射通路を一つのみ形成した場合に比べて加振力が低減されている燃料供給装置である。
【０００７】
この第１の発明によれば、最も大きな径を備える噴射通路を一つだけ設ける場合に比べ、加振力が低減されるため、振動や騒音を低減することが可能となり得る。
【０００８】
第２の発明は、燃料を導入することが可能な供給通路と、燃料を噴射するために使用される噴射通路と、を備える噴射ノズルから燃料を噴射することで、噴射された燃料以外の燃料を移動させることが可能なジェットポンプを備え、前記供給通路の少なくとも一部における燃料の進行方向と、前記噴射通路における燃料の進行方向とが角度を有して構成される燃料供給装置であって、以下の式を満たすように前記噴射通路が複数設けられる燃料供給装置である。
【数１】
0006419580.tif 000002
（但し、ｎ個の噴射通路における基準断面積Ａｉのうちで最も大きな基準断面積がＡ１であり、当該基準断面積Ａ１を備える噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、他の噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、を供給通路の中心軸と直交する面に投影した際になす角をθｉとする。）
【０００９】
この第２の発明によれば、最も大きな径を備える噴射通路を一つだけ設ける場合に比べ、加振力が低減されるため、振動や騒音を低減することが可能となり得る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ジェットポンプを備えた燃料供給装置において、燃料供給装置に振動などが発生することを抑制することが可能となり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例の燃料供給装置の内部を示した断面図である。
【図２】実施例の噴射ノズルを側面から見た断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ断面図である。
【図４】第一変形例の噴射ノズルにおける供給通路と噴射通路との関係を示す図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】第二変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図７】第三変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図８】第四変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図９】第五変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図１０】第六変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図１１】第七変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図１２】第八変形例の噴射ノズルの断面図である。
【図１３】第九変形例の噴射ノズルを側面から見た断面図である。
【図１４】第十変形例の噴射ノズルを側面から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、適宜図面を用いながら説明する。なお、本明細書における方向は、図１に示した燃料供給装置１の蓋部材２２が位置する側が上側で、蓋部材に対して燃料ポンプ３が位置する側が下側と規定する。なお、以下においては、特に断りが無い限り、燃料供給装置１が燃料タンク９に装着されている状態であることを前提にして、方向について言及する。
【００１３】
本実施の形態における燃料供給装置１は乗物に搭載されるものである。特に、乗物の中でも車両に搭載されるものである。燃料供給装置１は、車両の床面よりも下方に配置した燃料タンク９に取り付けられるものであり、燃料タンク９内の液体燃料を図示しない内燃機関に送液するために使用されるものである。
【実施例】
【００１４】
本実施例における燃料供給装置１は、燃料タンク９の上面部９１に設けられた開口部９２に取り付けられる蓋部材２２と、燃料タンク９内の燃料を外部に送液するために使用される燃料ポンプ３と、燃料ポンプ３が収められたリザーバカップ５と、燃料をろ過可能なフィルタ７と、リザーバカップ５外の燃料をリザーバカップ５内に移送可能なジェットポンプ４を備えている。燃料ポンプ３は電動のポンプであり、図示しない制御装置によって運転や停止などのコントロールが可能とされている。また、ジェットポンプ４は、前記燃料ポンプ３から吐出した燃料の一部を噴射ノズル４０で噴射することにより、噴射ノズル４０の周囲の燃料を巻き込みながら燃料を所定の箇所へ移送するものである。
【００１５】
本実施例の蓋部材２２は、燃料タンク９の開口部９２を覆うことになるセットプレート部２３を備えている。略円盤形状のセットプレート部２３には、燃料ポンプ３から送液された燃料を燃料タンク９外に導くために使用される吐出ポート２４が備えられている。またセットプレート部２３には、電気配線の接続のために使用される電気コネクタ２５が備えられている。当該電気コネクタ２５から供給された電気を利用して動かされる燃料ポンプ３により燃料の一部が吐出ポート２４側へ移送され、残りの燃料が噴射ノズル４０側に移送される。なお、本実施例の燃料供給装置１には燃料タンク９における燃料の残量を検出するために使用される燃料残量検出装置２１を備えており、燃料残量検出装置２１に繋がれた電気配線も電気コネクタ２５に接続されている。
【００１６】
燃料ポンプ３の突出口は圧力調整弁（図示せず）に接続されており、所定の圧力まで減じた状態で内燃機関の送液できる構成である。本実施例においては燃料ポンプ３と圧力調整弁とをつなぐ通路から分岐するような管２８を設けており、当該管２８とジェットポンプ４を接続するように、屈曲可能な蛇腹状のホース６が接続されている。なお、前記管２８のジェットポンプ４と連絡する経路上には作動弁（図示せず）が備えられており、作動弁の上流側を流れる燃料の一部がジェットポンプ４側に排出されることを可能としている。
【００１７】
ジェットポンプ４は、燃料を噴射することが可能な噴射ノズル４０を備えている。本実施例における噴射ノズル４０は、リザーバカップ５の底面近傍の側面に沿って設けられた燃料取り入れ口５１の外周側に取り付けられる。噴射ノズル４０に設けられた噴射通路４２は燃料取り入れ口５１に対向しており、噴射ノズル４０から噴射された燃料は燃料取り入れ口５１からリザーバカップ５内に戻される。燃料取り入れ口５１と噴射ノズル４０との間には、吸い込み口４４を形成するように隙間が設けられている。当該吸い込み口４４はリザーバカップ５外の燃料が通過可能なものである。なお、リザーバカップ５は、燃料タンク９の底面部９３に設置されるものである。
【００１８】
噴射ノズル４０から燃料取り入れ口５１に向けて燃料が噴射されることで、燃料取り入れ口５１と噴射ノズル４０の周囲には、その周辺より圧力が低い領域が形成される。当該領域に流れ込んだ燃料は噴射ノズル４０から噴射された燃料とともにリザーバカップ５内に移送される。なお、燃料取り入れ口５１と噴射ノズル４０との間に設けられた吸い込み口４４は燃料タンク９の底面部９３に対向する側に設けられており、燃料タンク９に残った燃料を吸い込み易い構成となっている。
【００１９】
図２に示すように、実施例の噴射ノズル４０は外形が略Ｔ字形状に構成されており、その内部には略Ｔ字形状の通路が設けられている。通路の端部の一方はホース６に接続されており、ホース６に接続された部位から直線状に延びる供給通路４１と、供給通路４１から角度を有するように形成された直線状の噴射通路４２を備えている。なお、ここでいう角度を有するとは、噴射ノズル４０内における燃料の進行方向と噴射通路４２における燃料の進行方向が同一方向となっていないことを意味している。言い換えると、実施例の供給通路４１は、直線状の通路として設けられた噴射通路４２の端部と屈曲した通路を形成するように接続した部位であり、当該噴射通路４２の端部から直線状に設けられた部位である。なお、噴射通路４２の断面積は供給通路４１の断面積よりも小さく形成されているため、噴射通路４２から勢い良く燃料を噴射することが可能となっている。
【００２０】
図２及び図３の矢印で示すように、本実施例における噴射通路４２における燃料の進行方向は、供給通路４１における燃料の進行方向に対して略直交するように設けられている。本実施例の噴射通路４２は、第一噴射通路４２１と第二噴射通路４２２の二つが設けられている。略円筒形の第一噴射通路４２１と略円筒形の第二噴射通路４２２は、それぞれの中心軸が同一直線上に配置されるものであり、供給通路４１の中心軸ＣＩを通過するように設けられている。言い換えると、第一噴射通路４２１と第二噴射通路４２２及び供給通路４１により略Ｔ字形状の通路が形成される形状となっている。また、第一噴射通路４２１と第二噴射通路４２２は互いの断面積が等しくなるように構成されている。
【００２１】
上記実施例の形態のほかにも各種形態で本発明を実施することは可能である。図４に示す第一変形例を代表例として、以下により詳細に説明する。
【００２２】
本明細書では、噴射通路４２の断面積は、噴射通路４２と繋がる供給通路４１の中心軸ＣＩと平行な面であって、供給通路４１の中心軸ＣＩ方向に沿って見た状態で噴射通路４２の中心軸と直交した状態に見える仮想面によって区切られる噴射通路４２の面積である。したがって、第一変形例の場合、図５で斜線を付した円形の部分の面積が噴射通路４２の断面積である。
【００２３】
本明細書では、一つの噴射通路４２の断面積のうち最も小さい断面積を、その噴射通路４２の基準断面積と称する。例えば、上記条件における断面積が一律である場合は、当該断面積が基準断面積である。また、錐台形状の孔のようにノズルの中心軸に沿った噴射方向で断面積の大きさが変わる場合、最も小さな断面積が噴射通路４２における基準断面積となる。ただし、円筒形状の噴射ノズル４０の外周面近傍や内周面近傍のように、仮想面と噴射通路４２の内周面との交わる箇所に閉じた線が形成されない箇所は、基準断面積を定めるための対象とされない。したがって、例えば図４において破線の間Ｗの範囲における断面積の大きさを比較し、基準断面積を定めることになる。
【００２４】
本明細書では、各噴射通路４２における基準断面積を比較した際に、最も大きな基準断面積となる最大基準断面積を備える噴射通路４２の一つを基準噴射通路とする。基準噴射通路のみを噴射ノズル４０に設けた場合に比較し、加振力を抑制可能なように、他の噴射通路４２を設けている。そのため、各々の噴射通路４２の中心軸と基準断面積が所定の条件を満たすように形成されている。具体的には、以下に示す式を満たすように形成されている。
【００２５】
【数１】
0006419580.tif 000003
（但し、ｎ個の噴射通路における基準断面積Ａｉのうちで最も大きな基準断面積がＡ１であり、当該基準断面積Ａ１を備える噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、他の噴射通路の中心軸に沿う燃料の流れ方向と、を供給通路の中心軸と直交する面に投影した際になす角をθｉとする。）
【００２６】
最大基準断面積を有する噴射通路４２が複数生じる場合は、何れか一つの噴射通路４２の最大基準断面積をＡ１としたときに上記式を満たしていれば良いが、いずれの噴射通路４２の最大基準断面積をＡ１とした場合であっても上記式を満たしていることがより好ましい。
【００２７】
上記式を満たすものであれば良いのであるが、当該式の左辺が小さいほど好ましい。したがって、当該左辺が０であることが望ましい。また各噴射通路４２は、供給通路４１から放射状に等角度毎に延びる構成であることが望ましい。
【００２８】
図４に示す形態の場合、ｎ＝２であり、噴射通路４２ａ１の基準断面積Ａ１と噴射通路４２ａ２の基準断面積Ａ２は等しく、θ１＝０であるとともにθ２＝１３５である。したがって左辺はＡ１よりも小さいことがわかる。なお、本形態の場合に限らず、常にθ１＝０である。
【００２９】
上記式を満たさない例としては、基準断面積を有する噴射通路４２と、他の噴射通路４２の全てにおけるθが９０度以下である場合があげられる。また、３つ以上の噴射通路４２が設けられている場合であって、他の噴射通路４２の一部だけがθが９０度未満であっても、その他の噴射通路４２との関係で、上記式を満たさない場合などがある。より詳しくは、３つの噴射通路４２が設けられている場合であって、最大基準断面積以外の噴射通路４２のうちθが９０度未満であるものの基準断面積が、θが９０度より大きく１８０度以下であるものの基準断面積よりも大きい場合などには、上記式を満たさない場合がある。
【００３０】
なお、噴射通路４２を二つとする形態ではなく、三つ以上にして、上記式を満たすような形態とすることも考えられる。例えば、図６に示す第二変形例のように、供給通路４１の中心軸ＣＩを中心に径方向に放射状に形成された噴射通路４２を三つ設けることも可能である。第二変形例の場合、基準断面積がいずれも等しいものとしている。また、基準噴射通路４２ｂ１の噴射方向に対して、噴射通路４２ｂ２と噴射通路４２ｂ３の噴射方向がなす角度はいずれも９０度より大きい鈍角としている。
【００３１】
また、図７に示す第三変形例のように、三つ設けた噴射通路４２のうち、二つを同一方向に噴射するものとし、もう一つを、その反対方向に噴射するものとすることも可能である。第三変形例の場合は、基準噴射通路４２ｃ１よりも小さい基準断面積を備える噴射通路４２ｃ２と噴射通路４２ｃ３に関し、基準噴射通路４２ｃ１と反対方向に噴射するものとしている。
【００３２】
図８に示す第四変形例は、三つ設けた噴射通路４２のうち、基準噴射通路４２ｄ１よりも小さい基準断面積を備える噴射通路４２ｄ２及び噴射通路４２ｄ３のうち、噴射通路４２ｄ２のみを基準噴射通路４２ｄ１と反対方向に噴射するものとしている。また、残りの噴射通路４２ｄ３の噴射方向と基準噴射通路４２ｄ１の噴射方向が鈍角を形成するように構成している。
【００３３】
図９に示す第五変形例は、三つ設けた噴射通路４２のうち、基準噴射通路４２ｅ１の噴射方向と直交する方向に噴射するように形成された噴射通路４２ｅ２の他に基準噴射通路４２ｅ１の噴射方向と噴射方向が鈍角を形成するように噴射通路４２ｅ３を設けるものとしている。なお、各々の噴射通路４２の基準断面積は、等しくなるように構成されている。
【００３４】
図１０に示す第六変形例は、三つ設けた噴射通路４２のうち、基準噴射通路４２ｆ１の噴射方向と反対方向から噴射可能なように形成された噴射通路４２ｆ２の他に、基準噴射通路４２ｆ１の噴射方向と直交する方向に噴射可能なように形成された噴射通路４２ｆ３を設ける構成としている。なお、本変形例においては、基準噴射通路４２ｆ１の噴射方向と反対方向に噴射する噴射通路４２ｆ２は基準噴射通路４２ｆ１と同じ基準断面積となるようにし、基準噴射通路４２ｆ１の噴射方向と直交する方向に噴射する噴射通路４２ｆ３の基準断面積は、基準噴射通路４２ｆ１の基準断面積よりも小さくしている。
【００３５】
図１１に示す第七変形例は、三つ設けた噴射通路４２のうち基準噴射通路４２ｇ１の噴射方向と直交する方向に噴射可能なように形成された噴射通路４２ｇ２と、基準噴射通路４２ｇ１の噴射方向と鈍角を形成する噴射方向を形成する噴射通路４２ｇ３と、により構成している。基準噴射通路４２ｇ１及びそれに直交する方向に噴射可能なように形成された噴射通路４２ｇ２は、各々の基準断面積が等しくなるように形成されており、残りの噴射通路４２ｇ３は基準噴射断面積よりも小さな基準断面積となるように形成されている。
【００３６】
上記した変形例はいずれの基準噴射通路も供給通路４１の中心軸ＣＩを中心として放射状に伸びる通路として形成しているが、基準噴射通路をそのような形態としないことも考えられる。例えば、図１２に示す第八変形例においては、基準噴射通路４２ｈ１の中心軸と供給通路４１の中心軸ＣＩが交差しないように形成されている。本変形例においては、当該基準噴射通路４２ｈ１の噴射方向と反対方向に噴射する噴射通路４２ｈ２と、基準噴射通路４２ｈ１の噴射方向と直交する方向に噴射させることが可能な噴射通路４２ｈ３を備えている。
【００３７】
上記した実施例及び変形例の噴射ノズル４０は、一つの供給通路４１から導入された燃料が複数の噴射通路４２から噴射される形態であるが、供給通路４１を複数設ける場合も考えられる。例えば、図１３に示す第九変形例においては、二つの供給通路４１が設けられており、一方の供給通路４１１に一つの噴射通路４２ｉ１が接続されており、もう一方の供給通路４２２にも一つの噴射通路４２ｉ２が接続されている。互いの噴射通路４２から燃料を噴射する方向は反対方向となるように形成されている。なお、本変形例のように噴射ノズル４０に複数の供給通路４１を設けていた場合であっても、各々の供給通路４１に複数の噴射通路４２を接続させる形態とすることも可能である。また、各々の噴射通路４２がなす角度は１８０度である必要性は無く、その他の変形例に示したような角度をなす関係となっているものとすることも可能である。
【００３８】
上記した実施例及び変形例の噴射ノズル４０は噴射通路４２の中心軸が同一面上に形成されるように構成されている。言い換えると、供給通路４１の中心軸ＣＩと直交する一つの面上に全ての噴射通路４２の中心軸が位置するように構成されている。このような形態ではなく、供給通路４１の中心軸ＣＩと直交する複数の面上に噴射通路４２の中心軸が位置するように構成することも可能である。例えば図１４に示す第十変形例においては、一つの供給通路４１に噴射通路４２ｊ１及び噴射通路４２ｊ２が接続されているが、供給通路４１の中心軸ＣＩと直交する二つの面上に各々の噴射通路４２が一つずつ設けられている。つまり、供給通路４１において一方の噴射通路４２ｊ２と接続されている部位よりも下流側において他方の噴射通路４２ｊ１が接続されている構成となっている。
【００３９】
以上、一つの実施例と複数の変形例を用いて実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態のほか、その他各種の形態で実施可能なものである。例えば、噴射方向は供給通路の中心軸と直交するように設けるものである必要性は無く、供給通路内の燃料の進行方向と、噴射通路の進行方向が鋭角若しくは鈍角をなすような構成とすることも可能である。
【００４０】
燃料供給装置には蓋部材が必要なわけではなく、燃料供給装置とは別に蓋部材を設けるものとすることも可能である。また、燃料供給装置は、リザーバカップを備えないものとすることも可能である。この場合、複数に区画された燃料タンク内に残留する燃料を所定箇所に集めるために使用することなども可能である。
【００４１】
燃料ポンプは燃料タンク内に配置されていることに限らず、燃料タンク外に配置することも可能である。燃料供給装置の一部を燃料タンク内に配置し、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給することができれば、燃料ポンプはいずれの箇所に配置しても構わない。
【００４２】
ジェットポンプに送液される燃料は、燃料ポンプから圧力調整弁で減圧される前の燃料であることに限らず、減圧後の燃料であっても良い。
【００４３】
ジェットポンプはリザーバタンクに燃料を送液するために使用することには限らない。例えば、燃料タンク内で燃料を移動させるためだけに使用するものであっても良い。また、一部はリザーバタンクに燃料を送液するために使用し、他の一部は燃料タンク内で燃料を移動させるために使用することなども可能である。
【００４４】
また、乗物としては、車両であることに限らず、飛行機やヘリコプターなど空中を飛行する乗物や、船舶や潜水艇など海面や海中などを移動する乗物としてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１        燃料供給装置
３        燃料ポンプ
４        ジェットポンプ
５        リザーバカップ
９        燃料タンク
４０      噴射ノズル
４１      供給通路
４２      噴射通路
４４      吸い込み口
５１      燃料取り入れ口
【図１】
0006419580.tif 000005
【図２】
0006419580.tif 000006
【図３】
0006419580.tif 000007
【図４】
0006419580.tif 000008
【図５】
0006419580.tif 000009
【図６】
0006419580.tif 000010
【図７】
0006419580.tif 000011
【図８】
0006419580.tif 000012
【図９】
0006419580.tif 000013
【図１０】
0006419580.tif 000014
【図１１】
0006419580.tif 000015
【図１２】
0006419580.tif 000016
【図１３】
0006419580.tif 000017
【図１４】
0006419580.tif 000018