(57)【要約】【課題】  車両の連続的な高負荷走行状態、特に旋回時や旋回終了後の加速時に、安定的にエンジンへ燃料を送出する。また、より扁平な燃料タンクを用いた場合であっても、安定的にエンジンへ燃料を送出する。【解決手段】  燃料タンク２内の前側に配置された回収チャンバ１１と、燃料タンク２内にて回収チャンバ１１と独立して配置され燃料ポンプ７によりエンジン３へ送出される燃料が収容されるとともにエンジン３側から帰還する余剰燃料を受容するコレクタチャンバ８と、回収チャンバ１１からコレクタチャンバ８へ燃料を移送する燃料移送手段と、を備え、燃料タンク２内で燃料が前側に片寄った際に回収チャンバ１１により燃料を回収し、この燃料をコレクタチャンバ８を介してエンジン３へ送出するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の前側に配置された回収チャンバと、
前記燃料タンク内にて前記回収チャンバと独立して配置され、燃料ポンプによりエンジンへ送出される燃料が収容されるとともに、エンジン側から帰還する余剰燃料を受容するコレクタチャンバと、
前記回収チャンバから前記コレクタチャンバへ燃料を移送する燃料移送手段と、を備えたことを特徴とする燃料タンク構造。
【請求項２】
前記燃料移送手段は、
前記回収チャンバと前記コレクタチャンバとを連通する移送管と、
エンジン側から帰還する余剰燃料により駆動され前記移送管に圧力を付与するジェットポンプと、を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク構造。
【請求項３】
前記回収チャンバは、上部を開口し、この開口の周縁から後下がりに延びるスローブ部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料タンク構造。
【請求項４】
前記コレクタチャンバは密閉型であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料タンク構造。
【請求項５】
前記回収チャンバは、下部に、外部から内部への燃料の流通を許容するワンウェイバルブを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料タンク構造。
【請求項６】
前記コレクタチャンバは、下部に、外部から内部への燃料の流通を許容するワンウェイバルブを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料タンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンへ送出される燃料を収容する燃料タンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車両、鉄道車両等のようにエンジンを搭載する車両には、エンジンへ燃料を供給する燃料タンクが備えられる。燃料タンクは、車体の下側に設置されることから、通常は扁平に形成される。この燃料タンクの構成としては、燃料タンク内に配された燃料ポンプにより、デリバリパイプを通じてエンジンへ燃料を送出する構成が一般的である。
【０００３】
このような燃料タンク構造では、燃料タンクが扁平であるため、燃料残量が少ない車両の旋回時、加減速時等に燃料タンク内で燃料が片隅に偏ると、つまり前側、後側、左側又は右側に片寄ると、燃料ポンプによる燃料の送出に支障をきたすことがある。そこで、車両の加減速時、旋回時等に燃料送出に支障をきたさないように、燃料タンク内に上部を開口したサブチャンバを配置して、このサブチャンバ内にデリバリパイプの吸入口を配したものが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この燃料タンク構造によれば、車両に作用する加速度により燃料がサブチャンバ側に片寄ると、サブチャンバ内に燃料が流入する。この後、車両の減速時、旋回時等に燃料が前側、左側又は右側に片寄ったとしてもサブチャンバ内には燃料が保持され、エンジン側へ燃料を送出することができる。
【特許文献１】特開２００２−１９４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記燃料タンク構造においては、峠道やサーキットにおける高負荷の走行状態で、特に旋回時または旋回終了後の加速時に、燃料が燃料タンク内の後側の左右いずれかに片寄った状態となってしまい、的確にサブチャンバ内に燃料が流入しない。また、サブチャンバが上部を開口していることから、車両に作用する加速度が大きくなると、サブチャンバ内から燃料が流出してサブチャンバ内に残留する燃料が少なくなる。これにより、車両が高負荷の走行状態で、特に旋回時または旋回終了後の加速時となると、サブチャンバ内の燃料を消費し尽くして、エンジンへの燃料送出に支障をきたすという問題が生じている。
また、車室内スペースを考慮すると、燃料タンクはより扁平である方が好ましいが、扁平となるほど高負荷の走行状態の燃料送出に支障をきたすし、燃料残量が少ない場合の燃料送出にも支障をきたすこととなる。従って、燃料残量が少ない場合における所定の燃料送出性能を確保するとなると、燃料タンクを所定以上に扁平とすることはできないという問題点もある。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の連続的な高負荷走行状態、特に旋回時や旋回終了後の加速時に、安定的にエンジンへ燃料を送出することのできる燃料タンク構造を提供することにある。また、より扁平な燃料タンクを用いた場合であっても、安定的にエンジンへ燃料を送出することのできる燃料タンク構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料タンク内の前側に配置された回収チャンバと、前記燃料タンク内にて前記回収チャンバと独立して配置され、燃料ポンプによりエンジンへ送出される燃料が収容されるとともに、エンジン側から帰還する余剰燃料を受容するコレクタチャンバと、前記回収チャンバから前記コレクタチャンバへ燃料を移送する燃料移送手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、燃料タンク内で燃料が前側に片寄ると、回収チャンバの内部に燃料が供給される。尚、燃料タンク内に十分な量の燃料が存在する場合は、燃料タンク内には前後左右に燃料が行き渡っているので、回収チャンバには常に燃料が供給される。回収チャンバ内に供給された燃料は、燃料移送手段によりコレクタチャンバへ移送される。
コレクタチャンバは、回収チャンバから移送される燃料に加え、エンジン側から帰還する余剰燃料が供給される。そして、燃料ポンプによりコレクタチャンバに収容されている燃料がエンジンへ送出される。
【０００９】
ここで、エンジンへの燃料送出に支障をきたすおそれのある、燃料残量が少ない状態における車両の連続的な高負荷走行状態での旋回時や旋回終了後の加速時に注目すると、車両はカーブの手前で必ず減速することから、燃料タンク内の燃料は必ず前側に片寄って回収チャンバに燃料が供給される。尚、旋回前の減速時は、旋回後の加速時のように燃料タンク内の燃料が左右に極端に片寄ることは殆どなく、燃料は回収チャンバに的確に供給される。これにより、車両の旋回時及び旋回終了後の加速時にも安定的にコレクタチャンバに燃料が供給され、安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。
【００１０】
また、このような高負荷の走行状態での旋回時や旋回終了直後の加速時だけでなく、通常の走行状態においても、車両は信号の手前やカーブの手前で必ず減速する。このとき、燃料タンク内の燃料残量が比較的少なくなっていても、回収チャンバに燃料が供給されるので、コレクタチャンバを介して安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。従って、従来より扁平な燃料タンクを用いても、燃料残量が少ない場合におけるエンジンへの燃料送出に支障をきたすことはなく、安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。
【００１１】
さらに、コレクタチャンバには、エンジン側から帰還する余剰燃料が常に供給されるので、回収チャンバからの燃料供給が一時的に不足しても、エンジンへ燃料を送出することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料タンク構造において、前記燃料移送手段は、前記回収チャンバと前記コレクタチャンバとを連通する移送管と、エンジン側から帰還する余剰燃料により駆動され前記移送管に圧力を付与するジェットポンプと、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、エンジン側から帰還する余剰燃料を利用して回収チャンバからコレクタチャンバへの燃料移送を実現することができ、実用に際して極めて有利である。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の燃料タンク構造において、前記回収チャンバは、上部を開口し、この開口の周縁から後下がりに延びるスローブ部を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の作用に加え、回収チャンバには、上部の開口から燃料が供給される。すなわち、車両の減速時に、燃料タンク内で燃料が前側に片寄って燃料の液面が回収チャンバの上部の開口に到達すると回収チャンバに燃料が供給されるし、燃料が燃料タンクの前壁から跳ね返っても回収チャンバに燃料が供給される。
これに加え、車両の減速時には、後方から前方へ移動する燃料が、スローブ部の上面を伝って回収チャンバの上部開口に案内される。従って、燃料の液面高さが低い場合であっても、スローブ部により回収チャンバの上部開口まで燃料を確実に案内することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料タンク構造において、前記コレクタチャンバは密閉型であることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項の作用に加え、コレクタチャンバが密閉型であることから、車両に前後方向または左右方向に加速度が生じた場合であっても燃料が外部へ流出することはなく、エンジン側から帰還する燃料と回収チャンバから移送される燃料により、コレクタチャンバの内部は常に満たされた状態となる。従って、さらに安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料タンク構造において、前記回収チャンバは、下部に、外部から内部への燃料の流通を許容するワンウェイバルブを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項の作用に加え、燃料タンク内の燃料の液面高さが回収チャンバのワンウェイバルブの設置位置よりも高く、かつ回収チャンバの液面高さより高くなると、ワンウェイバルブを通じて回収チャンバ内へ燃料が供給される。この逆に、燃料タンク内の燃料の液面高さが回収チャンバの液面高さよりも低くなった場合には、ワンウェイバルブにより回収チャンバから燃料タンク内への燃料の流出が規制される。
これにより、回収チャンバ内への燃料供給を促進するとともに、一旦回収チャンバ内へ供給された燃料の流出が抑制される。また、車両が減速しない状態が長時間続いたり給油直後のように燃料が前側に片寄らない場合は、ワンウェイバルブを通じて回収チャンバに燃料が供給されることとなる。従って、回収チャンバに的確に燃料を貯留して、回収チャンバからコレクタチャンバへさらに安定的に燃料を供給して、エンジンへの燃料送出をより確実に行うことができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料タンク構造において、前記コレクタチャンバは、下部に、外部から内部への燃料の流通を許容するワンウェイバルブを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項の作用に加え、燃料タンク内の燃料の液面高さがコレクタチャンバのワンウェイバルブの設置位置よりも高く、かつコレクタチャンバの液面高さよりも高くなると、ワンウェイバルブを通じてコレクタチャンバ内へ燃料が供給される。この逆に、燃料タンク内の燃料の液面高さがコレクタチャンバの液面高さよりも低くなった場合には、ワンウェイバルブによりコレクタチャンバから燃料タンク内への燃料の流出が規制される。
これにより、コレクタチャンバへの燃料供給を促進するとともに、一旦コレクタチャンバ内へ供給された燃料の流出が抑制される。従って、コレクタチャンバに的確に燃料を貯留して、エンジンへ送出される燃料を的確に確保することができ、燃料給油直後等にもエンジンへの燃料送出を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
このように、本発明の燃料タンク構造によれば、車両の連続的な高負荷走行状態で、特に旋回時や旋回終了後の加速時であっても、安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。
また、本発明の燃料タンク構造によれば、より扁平な燃料タンクを用いた場合であっても、安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１から図３は本発明の一実施形態を示すもので、図１は燃料タンク構造の概略構成図、図２は燃料タンクの断面斜視図、図３は回収チャンバとコレクタチャンバの接続状態を示す説明図である。尚、図１では、燃料タンクに関して、おおよそ左方が燃料タンクの前側となるよう図示しており、その他の配管部分等に関しては模式的に図示している。
【００２４】
図１に示すように、この燃料タンク構造は、フィラーパイプ１を通じて燃料が供給される燃料タンク２と、燃料タンク２からエンジン３へ燃料を案内するデリバリパイプ４とを有する。デリバリパイプ４を通じてエンジン３側へ送出された燃料は、レギュレータ５により圧力調整される。燃料タンク構造には、圧力調整時の余剰燃料を燃料タンク２へ案内するリターンパイプ６が備えられている。
【００２５】
図２に示すように、燃料タンク２は、下部から上方に突出し前後に亘って延びる突条部２ａが形成される。これにより、車両のプロペラシャフト等との干渉が回避される。また、図１に示すように、燃料タンク２内の後側上面には、デリバリパイプ４及びリターンパイプ６が接続される。図１に示すように、燃料タンク２内の後側には、デリバリパイプ４の端部近傍に設置され、燃料をエンジン３へ送出する燃料ポンプ７が配される。また、燃料タンク２内の後側には、燃料ポンプ７とともに燃料ポンプ７によりエンジン３へ送出される燃料が収容されるコレクタチャンバ８が配置される。
【００２６】
図１に示すように、コレクタチャンバ８には、燃料吸入口をなすデリバリパイプ４の端部と、燃料吐出口をなすリターンパイプ６の端部とが配される。すなわち、コレクタチャンバ８は、リターンパイプ６を通じてエンジン３側から帰還する余剰燃料を受容する。図２に示すように、コレクタチャンバ８は、燃料タンク２内に対して密閉された密閉型であり、上端を閉塞した上下に延びる円筒形状を呈する上部８ａと、上部８ａの下端に接続された燃料タンク２の下面に沿って扁平に形成された下部８ｂと、を有する。コレクタチャンバ８は、上部８ａを挿通するデリバリパイプ４と、下部８ｂを挿通するリターンパイプ６及び移送管９と、下部８ｂに設置されたワンウェイバルブ１０と、により、外部と内部との間で燃料の送受が行われるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、移送管９は、燃料タンク２内の後側に配置されるコレクタチャンバ８と、燃料タンク２内の前側に配置される回収チャンバ１１と、を連通する。移送管９は、コレクタチャンバ８と回収チャンバ１１の間で、リターンパイプ６に設けられたジェットポンプ１２と接続している。ジェットポンプ１２は、エンジン３側から帰還する余剰燃料により駆動され、移送管９に圧力を付与する。本実施形態においては、移送管９とジェットポンプ１２とで、回収チャンバ１１からコレクタチャンバ８へ燃料を移送する燃料移送手段をなす。
また、ワンウェイバルブ１０は、コレクタチャンバ８における外部から内部への燃料の流通を許容し、内部から外部への燃料の流通を規制する。
【００２８】
図２に示すように、回収チャンバ１１は、上部を開口した箱状に形成され、燃料タンク２の前壁２ｂ及び突条部２ａの右側壁に沿って配される。また、回収チャンバ１１は、上部の開口１１ａの後辺周縁から後下がりに延びる第１スローブ部１３と、開口１１ａの右辺周縁から右下がりに延びる第２スローブ部１４と、を有する。図２に示すように、第１スローブ１３は燃料タンク２の突条部２ａに沿い、第２スローブ１４は燃料タンク２の前壁２ｂに沿うよう形成される。
【００２９】
また、回収チャンバ１１の下部には、ワンウェイバルブ１５が設置される。このワンウェイバルブ１５もまた、回収チャンバ１１における外部から内部への燃料の流通を許容し、内部から外部への燃料の流通を規制する。
【００３０】
以上のように構成された燃料タンク構造では、燃料タンク２内で燃料が前側に片寄ると、回収チャンバ１１の内部に燃料が供給される。尚、燃料タンク２内に十分な量の燃料が存在する場合は、燃料タンク２内には前後左右に燃料が行き渡っているので、回収チャンバ１１には常に燃料が供給される。回収チャンバ１１内に供給された燃料は、燃料移送手段によりコレクタチャンバ８へ移送される。
また、コレクタチャンバ８は、回収チャンバ１１から移送される燃料に加え、エンジン３側から帰還する余剰燃料が供給される。そして、燃料ポンプ７によりコレクタチャンバ８に収容されている燃料がエンジン３へ送出される。このように、コレクタチャンバ８には、エンジン３側から帰還する余剰燃料が常に供給されるので、回収チャンバ１１からの燃料供給が一時的に不足しても、エンジン３へ燃料を送出することができる。
【００３１】
本実施形態においては、回収チャンバ１１には、上部の開口１１ａから燃料が供給される。すなわち、車両の減速時に、燃料タンク２内で燃料が前側に片寄って燃料の液面が開口１１ａに到達すると回収チャンバ１１に燃料が供給されるし、燃料が燃料タンク２の前壁から跳ね返っても回収チャンバ１１に燃料が供給される。
【００３２】
これに加え、車両の減速時には、後方から前方へ移動する燃料が、図２の矢印に示すように、第１スローブ部１３の上面を伝って回収チャンバ１１の開口１１ａに案内される。さらに、燃料タンク２の右側壁に沿って後方から前方へ移動する燃料は、図２の矢印に示すように、燃料タンク２の前壁２ｂに突き当たると左方向へ向きを変え、第２スローブ１４の上面を伝って回収チャンバ１１の開口１１ａに案内される。従って、燃料の液面高さが低い場合であっても、各スローブ部１３，１４により回収チャンバ１１の上部の開口１１ａまで燃料を確実に案内することができる。
【００３３】
ここで、エンジン３への燃料送出に支障をきたすおそれのある、燃料残量が少ない状態における車両の連続的な高負荷走行状態での旋回時や旋回終了後の加速時に注目すると、車両はカーブの手前で必ず減速することから、燃料タンク２内の燃料は必ず前側に片寄って回収チャンバ１１に燃料が供給される。尚、旋回前の減速時は、旋回後の加速時のように燃料タンク２内の燃料が左右に極端に片寄ることは殆どなく、燃料は回収チャンバ１１に的確に供給される。これにより、車両の旋回時及び旋回終了後の加速時にも安定的にコレクタチャンバ８に燃料が供給され、安定的にエンジン３へ燃料を送出することができる。
【００３４】
また、このような高負荷の走行状態での旋回時や旋回終了後の加速時だけでなく通常の走行状態においても、車両は信号の手前やカーブの手前で必ず減速する。このとき、燃料タンク２内の燃料残量が比較的少なくなっていても、回収チャンバ１１に燃料が供給されるので、コレクタチャンバ８を介して安定的にエンジンへ燃料を送出することができる。従って、従来より扁平な燃料タンク２を用いても、燃料残量が少ない場合におけるエンジン３への燃料送出に支障をきたすことはなく、安定的にエンジン３へ燃料を送出することができる。
【００３５】
また、燃料タンク２内の燃料の液面高さが回収チャンバ１１のワンウェイバルブ１５の設置位置よりも高く、かつ回収チャンバ１１の液面高さよりも高くなると、ワンウェイバルブ１５を通じて回収チャンバ１１内へ燃料が供給される。この逆に、燃料タンク２内の燃料の液面高さが回収チャンバ１１の液面高さよりも低くなった場合には、ワンウェイバルブ１５により回収チャンバ１１から燃料タンク２内への燃料の流出が規制される。
同様に、燃料タンク２内の燃料の液面高さがコレクタチャンバ８のワンウェイバルブ１０の設置位置よりも高く、かつコレクタチャンバ８の液面高さよりも高くなると、ワンウェイバルブ１０を通じてコレクタチャンバ８内へ燃料が供給される。この逆に、燃料タンク２内の燃料の液面高さがコレクタチャンバ８の液面高さよりも低くなった場合には、ワンウェイバルブ１０によりコレクタチャンバ８から燃料タンク２内への燃料の流出が規制される。
【００３６】
これにより、回収チャンバ１１及びコレクタチャンバ８内への燃料供給を促進するとともに、一旦各チャンバ１１，８内へ供給された燃料の流出が抑制される。また、車両が減速しない状態が長時間続いたり給油直後のように燃料が前側に片寄らない場合は、各ワンウェイバルブ１５，１０を通じて各チャンバ１１，８に燃料が供給されることとなる。
従って、回収チャンバ１１に的確に燃料を貯留して、回収チャンバ１１からコレクタチャンバ８へ安定的に燃料を供給することができる。また、コレクタチャンバ８自体にも的確に燃料を貯留することができ、エンジン３への燃料送出をより確実に行うことができる。
【００３７】
また、本実施形態の燃料タンク構造によれば、移送管９に圧力を付与するジェットポンプ１２を設けたので、エンジン３側から帰還する余剰燃料を利用して回収チャンバ１１からコレクタチャンバ８への燃料移送を実現することができ、実用に際して極めて有利である。
【００３８】
また、本実施形態の燃料タンク構造によれば、コレクタチャンバ８が密閉型であることから、車両に前後方向または左右方向に加速度が生じた場合であっても燃料が外部へ流出することはなく、エンジン３側から帰還する燃料と回収チャンバ８から移送される燃料により、コレクタチャンバ８の内部は常に満たされた状態となる。従って、これによっても、安定的にエンジン３へ燃料を送出することができる。
【００３９】
また、本実施形態の燃料タンク構造によれば、燃料タンク２内の前側に回収チャンバ１１を配し、燃料タンク２内の後側にコレクタチャンバ８を配したので、燃料が前後いずれに傾いた場合であっても、コレクタチャンバ８に燃料が供給される。これにより、燃料の回収をより効果的に行うことができる。
【００４０】
尚、前記実施形態においては、自動車車両の燃料タンク構造に本発明を適用したものを例示したが、例えば鉄道車両の燃料タンク構造に適用してもよいことは勿論である。
【００４１】
また、前記実施形態においては、燃料ポンプ７及びコレクタチャンバ８を燃料タンク２の後側に配したものを示したが、図４に示すように、燃料ポンプ７及びコレクタチャンバ８を燃料タンク２の前側に配してもよい。この場合、図４に示すように、回収チャンバ１１と隣接してコレクタチャンバ８を配すると、移送管９の長さを短くすることができる。
【００４２】
また、前記実施形態においては、回収チャンバ１１に各スローブ部１３，１４を形成したものを示したが、各スローブ部１３，１４を形成せずとも、車両の減速時に回収チャンバ１１により燃料を回収することができる。また、各ワンウェイバルブ１０，１５を省略した構成としてもよいし、コレクタチャンバ８を例えば上部を開口した形状としてもよい。さらには、回収チャンバ１１の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す燃料タンク構造の概略構成図である。
【図２】燃料タンクの断面斜視図である。
【図３】回収チャンバとコレクタチャンバの接続状態を示す説明図である。
【図４】変形例を示す燃料タンク構造の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
２        燃料タンク
３        エンジン
７        燃料ポンプ
８        コレクタチャンバ
９        移送管
１０      ワンウェイバルブ
１１      回収チャンバ
１２      ジェットポンプ
１３      第１スローブ部
１５      ワンウェイバルブ
【図１】
2005335618.tif 000003
【図２】
2005335618.tif 000004
【図３】
2005335618.tif 000005
【図４】
2005335618.tif 000006