(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を一時的に貯留可能なリザーブカップと、
前記リザーブカップから燃料を外部へ送出するための燃料吸込口をリザーブカップ内に備える燃料送出配管と、
前記燃料送出配管と連通され燃料を前記リザーブカップに流入させるための燃料流入配管と、
前記リザーブカップ内に配置されると共に前記燃料流入配管の燃料排出口が接続され、燃料流入配管から流入した燃料の負圧を利用して燃料を移送可能なジェットポンプと、
前記ジェットポンプに接続され前記負圧により前記リザーブカップの外部から内部へと燃料を移送するための燃料移送配管と、
を備え、
前記燃料送出配管の一部が、前記リザーブカップに設定される燃料の最低液面よりも下方に位置し、
前記燃料流入配管の一部が前記リザーブカップの内部において折り返されて、前記リザーブカップの前記最低液面よりも下方に位置する最下部が構成され、
前記ジェットポンプの燃料吐出口が前記リザーブカップに設定される燃料の最高液面の近傍又は最高液面以上の高さに位置していることを特徴とする燃料タンク構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に備えられる燃料タンク構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に備えられる燃料タンク構造として、特許文献１には、鞍型燃料タンクの第１タンク部にジェットポンプを設けた構造のものが記載されている。この構造では、リターンパイプを通じてエンジンから戻された燃料によってジェットポンプ内に負圧を作用させて、負圧で第２タンク部から燃料がジェットポンプに送られるようになっている。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の燃料タンクの構造では、ジェットポンプからの燃料の排出口（出口パイプ）が燃料中に位置しているため、燃料吐出の抵抗となり、ジェットポンプの燃料移送能力が低くなる。
【０００４】
このような不都合を解消するためには、ジェットポンプを上方に配置し、燃料排出口を液面の上方に位置させることも考えられる。しかし、ジェットポンプの燃料排出口を液面の上方に位置させると、エンジンからの燃料が戻されなくなったときに、ジェットポンプの燃料排出口から空気が入るため、リターンパイプ等の中の燃料が流出する現象（いわゆる燃料落ち）が発生するおそれがある。
【０００５】
また、特許文献１の構造では、たとえば第１タンク室の液位が第２タンク室の液位よりも高い状態でエンジンからの燃料が戻されなくなると、第１タンク室と第２タンク室の高低差によって、第１タンク室の燃料が移送配管（吸込パイプ）を通じて第２タンク室に逆流する現象が発生するおそれがある。
【特許文献１】特開平７−３０４３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、リターンパイプ等からの燃料の流出抑制と、ジェットポンプの燃料移送性能向上、及び移送配管を通じての燃料の逆流抑制のいずれも実現可能な燃料タンク構造を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、燃料を一時的に貯留可能なリザーブカップと、前記リザーブカップから燃料を外部へ送出するための燃料吸込口をリザーブカップ内に備える燃料送出配管と、前記燃料送出配管と連通され燃料を前記リザーブカップに流入させるための燃料流入配管と、前記リザーブカップ内に配置されると共に前記燃料流入配管の燃料排出口が接続され、燃料流入配管から流入した燃料の負圧を利用して燃料を移送可能なジェットポンプと、前記ジェットポンプに接続され前記負圧により前記リザーブカップの外部から内部へと燃料を移送するための燃料移送配管と、を備え、前記燃料送出配管の一部が、前記リザーブカップに設定される燃料の最低液面よりも下方に位置し、前記燃料流入配管の一部が前記リザーブカップの内部において折り返されて、前記リザーブカップの前記最低液面よりも下方に位置する最下部が構成され、前記ジェットポンプの燃料吐出口が前記リザーブカップに設定される燃料の最高液面の近傍又は最高液面以上の高さに位置していることを特徴とする。
【０００８】
この燃料タンク構造では、リザーブカップ内に燃料が貯留される。このリザーブカップの燃料が燃料吸込口から燃料送出配管を経て外部、たとえばエンジンに送出される。燃料送出配管は燃料流入配管と連通されており、外部からの燃料がリターン燃料として、リザーブカップに流入する（戻される）。燃料流入配管の燃料排出口はジェットポンプに接続されており、リターン燃料が燃料流入配管からジェットポンプに流入すると、ジェットポンプ内で負圧が発生する。燃料移送配管は、この負圧により、リザーブカップの外部から内部へと燃料を移送できる。
【０００９】
ここで、本発明では、燃料送出配管の一部が、リザーブカップに設定される燃料の最低液面よりも下方に位置している。また、料流入配管の一部がリザーブカップの内部において折り返されており、リザーブカップの最低液面よりも下方に位置する最下部が構成されている。この「最低液面」とは、たとえば、燃料残量が少なくなって給油を促す場合の閾値となる燃料液面であり、通常状態での燃料液面はこの最低液面よりも上方に位置している。換言すれば、燃料送出配管の一部及び燃料流入配管の一部は、常に燃料中に存在していることになる。したがって、リザーブカップから燃料送出配管を通じての燃料の送出や、燃料流入配管を通じてのリザーブカップへの燃料の流入が停止した状態でも、燃料送出配管内及び燃料流入配管内に空気が入らない。このため、燃料送出配管内及び燃料流入配管内の燃料が不用意に流出する、いわゆる燃料落ちを抑制できる。
【００１０】
また、本発明では、ジェットポンプの燃料吐出口がリザーブカップに設定される燃料の最高液面の近傍又は最高液面以上の高さに位置している。この「最高液面」とは、リザーブカップに最多量の燃料を収容しても、燃料液面が超えることのない閾値となる液面である。また、最高液面の「近傍」とは、最高液面の下方であっても、ジェットポンプの燃料吐出口からの燃料吐出に作用する抵抗がジェットポンプの燃料移送性能を考慮したときに充分に小さくなる程度の領域をいう。すなわち、ジェットポンプの燃料吐出口が最高液面よりも下方に位置していると、燃料吐出口に燃料液面が近づいた状態では、汲み上げた燃料で燃料吐出口が直ちに液没し、燃料吐出口から燃料を吐出する際に抵抗を減らす効果が少なくなる。このため、ジェットポンプの燃料吐出口は最高液面に極力近い位置とするか、もしくは最高液面以上の高さとすることが好ましい。そして、ジェットポンプの燃料吐出口を最高液面の下方であっても最高液面に充分に近づけると、実質的に、燃料吐出口からの燃料吐出に抵抗が生じない（もしくは生じても問題ない程度）になる。このような範囲が、最高液面の「近傍」である。したがって、ジェットポンプの燃料吐出口は、常に燃料よりも上方に位置するか、たとえ燃料中に位置していても、燃料吐出口からの燃料吐出に抵抗が生じない（もしくは生じても問題ない）範囲に位置していることになる。このため、ジェットポンプの燃料吐出口が最高液面の近傍よりも下方に位置している構成と比較して、燃料を吐出する際の吐出の抵抗が少なくなり、ジェットポンプの燃料移送性能を向上させることができる。
【００１１】
しかも、ジェットポンプの燃料吐出口を最高液面以上の高さに配置した構成では、燃料吐出口は常に燃料よりも上方で気体中に位置していることになる。また、ジェットポンプの燃料吐出口を最高液面の近傍に配置した構成においても、一時的に燃料突出口が液没することはあっても直ちにこの液没は解消され、燃料吐出口は燃料よりも上方で気体中に位置する。このため、ジェットポンプによる燃料の移送を行っていないときには、燃料移送配管中に気体が入る。これにより、燃料移送配管を通じて燃料が不用意に逆流する現象を抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記構成としたので、リターンパイプ等からの燃料の流出抑制と、ジェットポンプの燃料移送性能向上、及び移送配管を通じての燃料の逆流抑制のいずれも実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１には、本発明の第一実施形態の燃料タンク構造１２が示されている。この燃料タンク構造１２が搭載される車両は、車幅方向の略中央に、車両前後方向に延在するトランスアクスル２０を有しており、さらにその下方には、たとえば図示しないヒートインシュレータや排気管等が配置されている。そして、トランスアクスル２０の上方に、トランスアクスル２０をまたぐようにして、燃料タンク構造１２が配置されている。
【００１６】
燃料タンク構造１２は、燃料が収容される燃料タンク本体３２を有している。燃料タンク本体３２の底部には、トランスアクスル２０の両側の２つの低位置部３４Ａ、３４Ｂと、この低位置部３４Ａ、３４Ｂよりも相対的に高位置となるように、トランスアクスル２０の上方に位置する高位置部３６と、が形成されている。すなわち燃料タンク本体３２は、単一の高位置部３６に対し、その両側に低位置部３４Ａ、３４Ｂが形成されており、全体として主室３８と副室４０を有する鞍型燃料タンクとなっている。なお、主室３８側の上部には図示しないフィラーパイプが備えられており、主室３８へ給油できるようになっている。
【００１７】
主室３８内には、上面が開放された箱状のリザーブカップ４２が配置されており、このリザーブカップ４２の底部の近傍に、燃料送出配管４４の下部が位置している。燃料送出配管４４の一端（下端）はフィルター４８を備えたメインサクション４６とされ、フューエルフィルター５０を介して、他端（上端）にはサクションポンプ５２が接続されている。さらに、サクションポンプ５２には燃料供給配管が接続されており、サクションポンプ５２の駆動によって、主室３８内の燃料をエンジン５４等に供給することができる。
【００１８】
また、サクションポンプ５２にはリターン配管５６の上端が接続されており、このリターン配管５６の下部はリザーブカップ４２内に位置している。燃料送出配管４４はリターン配管５６とは連通されており、サクションポンプ５２により吸引された燃料の一部は、リターン配管５６を通じてリザーブカップ４２内に戻される。
【００１９】
リターン配管５６は、中間部分がリザーブカップ４２の底部の近傍に位置しているが、この部分で鋭角的に屈曲されて最下部５６Ｂが構成されており、他端は燃料排出口５６Ｅとされ、リザーブカップ４２の周壁４２Ｗの上端と略同位置に至っている。そして、リターン配管５６の他端の燃料排出口５６Ｅに、ジェットポンプ６６が取り付けられている。
【００２０】
ここで、本発明では、燃料送出配管４４の一部であるメインサクション４６と、リターン配管５６の一部である最下部５６Ｂとが、共にリザーブカップ４２における最低液面ＬＬよりも下方に位置している。この「最低液面」とは、リザーブカップ４２内において、燃料残量が少なくなり、たとえばフューエルランプ（図示省略）を点灯させて給油を促す場合に閾値となる液面である。したがって、通常は、実際の燃料液面がこの最低液面よりも下になった状態（燃料が少ない状態）で走行を続けることはない。そして、最低液面よりも下方に、メインサクション４６及び最下部５６Ｂを配置したことで、燃料送出配管４４の一部及びリターン配管５６の一部は、常に燃料中に存在している状態を維持できるようになっている。
【００２１】
また、本実施形態では、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅが、リザーブカップ４２における最高液面ＬＨよりも上方に位置している。この「最高液面」とは、リザーブカップ４２内に最も多量に燃料を貯留したときの液面であり、本実施形態では、リザーブカップ４２の周壁４２Ｗの上端と同じ高さである。したがって、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅは、リザーブカップ４２内の燃料よりも常に上方に位置している。もちろん、最高液面ＬＨの位置（高さ）は、たとえば、リザーブカップ４２の周壁４２Ｗに燃料流出孔を形成する等により、リザーブカップ４２の周壁４２Ｗの上端よりも低い位置で任意に設定できる。
【００２２】
副室４０と主室３８（リザーブカップ４２内）の間には、燃料移送配管６０が配置されている。燃料移送配管６０の一端は、フィルター６４を備えたサブサクション６２とされており、副室４０の底部近傍に位置している。そして、燃料移送配管６０は、所定位置で屈曲されており、他端はリザーブカップ４２の上方でジェットポンプ６６に接続されている。リターン燃料がジェットポンプ６６に通されると、ジェットポンプ６６に負圧が作用するので、この負圧により、燃料移送配管６０を通じて燃料を副室４０から主室３８（リザーブカップ４２内）へと移送することができる。
【００２３】
このような構成とされた本実施形態の燃料タンク構造１２では、サクションポンプ５２の駆動により、主室３８（リザーブカップ４２）内の燃料を図示しないエンジン等へ送出することができる。また、このときの燃料の一部はリターン燃料として、リターン配管５６を通じて主室（リザーブカップ４２）内に戻すことができる。
【００２４】
ジェットポンプ６６ではリターン燃料により負圧が発生するので、この負圧により、燃料移送配管６０を通じて燃料が副室４０から主室３８（リザーブカップ４２内）へと移送される。
【００２５】
本実施形態では、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅがリザーブカップ４２の最高液面ＬＨよりも上方に位置しており、常に燃料タンク本体３２の気体中に位置している。ここで、図２には第一比較例として、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅがリザーブカップ４２の最低液面ＬＬよりも下方に配置された構成が示されている（第一比較例において、これ以外は本実施形態と同一構成であるので、同一符号を付して説明を省略する）。第一比較例では、燃料吐出口６６Ｅが常に燃料中に位置している状態となっているが、このように燃料吐出口６６Ｅが燃料中に位置していると、燃料を排出するときの抵抗（圧力損失）が大きくなるが、本実施形態では、これと比較して、燃料を排出するときの抵抗が少なくなる。このため、ジェットポンプ６６の燃料移送性能を向上させることができる。
【００２６】
ところで、たとえば図示しないエンジンの駆動停止等の場合には、リターン配管５６を通じて燃料がリザーブカップ４２内に戻されなくなる。このとき、本発明では、図１に示したように、燃料送出配管４４のメインサクション４６と、リターン配管５６の最下部５６Ｂを最低液面よりも下方に配置したことで、燃料送出配管４４の一部及びリターン配管５６の一部が、常に燃料中に存在している。したがって、エンジンからリターン燃料が戻されなくなった場合でも、燃料送出配管４４及びリターン配管５６に不用意に気体が流入することはない。
【００２７】
図３には第二比較例として、リターン配管５６に最下部５６Ｂを形成せず、リターン配管５６の全部が最低液面ＬＬよりも上方に位置するようにした構成が示されている（この第二比較例においても、これ以外は本実施形態と同一構成であるので、同一符号を付して説明を省略する）。第二比較例では、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅも気体中にあるので、リターン配管５６を通じて燃料がリザーブカップ４２内に戻されなくなったときには、燃料吐出口６６Ｅからリターン配管５６中に気体が流入してしまう。リターン配管５６と燃料送出配管４４とは連通されているので、流入した気体により、リターン配管５６及び燃料送出配管４４の燃料が流出するおそれがある。
【００２８】
これに対し、本実施形態では、上記したように、エンジンからリターン燃料が戻されなくなった場合でも、燃料送出配管４４及びリターン配管５６に不用意に気体が流入することはないので、リターン配管５６及燃料送出配管４４からの燃料の流出を抑制できる。
【００２９】
また、リターン配管５６を通じて燃料がリザーブカップ４２内に戻されなくなった状態では、ジェットポンプ６６に負圧が発生しないため、燃料が副室４０から主室３８に移送されない。このとき、たとえば主室３８の液面が副室４０の液面よりも高い場合等には、いわゆるサイフォンの原理により、主室３８から副室４０へと燃料が逆流してしまうことがある。
【００３０】
しかし、本実施形態では、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅがリザーブカップ４２の最高液面ＬＨよりも上方に位置しており、常に燃料タンク本体３２の気体中に位置している。このため、ジェットポンプ６６に負圧が作用していない状態では、燃料吐出口６６Ｅから燃料移送配管６０に気体が流入する。これにより、主室３８から副室４０へ燃料が逆流しなくなる。
【００３１】
なお、上記では、燃料タンク本体３２の構成として、いわゆる鞍型タンクとされているものを例に挙げたが、本発明の適用対象としてはこのような鞍型タンクに限定されない。図４には、本発明の第二実施形態として、主室３８のみ有する燃料タンク本体７４に対し、主室３８内でリザーブカップ４２の外部から内部へ燃料を移送するためにジェットポンプ６６の負圧を利用する構造のものに、本発明の燃料タンク構造７２を適用した例が示されている。第二実施形態において、これ以外は第一実施形態と同一構成であり、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
また、たとえば、内部が隔壁によって主室と副室とに隔てられると共に、副室から主室へと燃料移送配管によって燃料を移送する燃料タンクに対し、本発明を適用することも可能である。さらには、主室と副室とが完全に分離され、これらが燃料移送配管で接続された構造の燃料タンク、いわゆるデュアルタンクにおいて、一方の燃料収容部から他方の燃料収容部に燃料を移送する構成であれば、燃料が流入する側の燃料収容部に本発明の燃料タンク構造を適用すればよい。
【００３３】
さらに、上記実施形態では、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅが最高液面ＬＨよりも上方に配置された例を挙げたが、燃料吐出口６６Ｅは、最高液面ＬＨと同じ高さ、もしくは、最高液面ＬＨよりも下方であっても、燃料吐出口６６Ｅからの燃料吐出に作用する抵抗が、ジェットポンプ６６の燃料移送性能を考慮したときに充分に小さくなる程度に近傍であればよい。すなわち、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅを最高液面ＬＨの下方であっても最高液面に充分に近づけると、実質的に、燃料吐出口６６Ｅからの燃料吐出に抵抗が生じない（もしくは生じても問題ない程度）になる。また、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅを最高液面ＬＨと同じ高さ、もしくは、最高液面ＬＨの近傍に配置した構成では、一時的に燃料突出口６６Ｅが液没することが想定されるが、直ちにこの液没は解消されるため、燃料吐出口６６Ｅは燃料よりも上方で気体中に位置する。このため、燃料吐出口６６Ｅを最高液面６６Ｅの上方に配置した構成と同様に、ジェットポンプ６６による燃料の移送を行っていないとき、燃料移送配管６０中に気体が入るので、燃料移送配管６０を通じて燃料が不用意に逆流する現象を抑制できる。
【００３４】
なお、このように、ジェットポンプ６６の燃料吐出口６６Ｅからの燃料吐出の抵抗を少なくする観点、及び、ジェットポンプ６６による燃料の移送を行っていないときに、燃料移送配管６０中に気体を流入させる観点からは、たとえば、燃料吐出口６６Ｅが最高液面ＬＨよりも上方であれば特にその効果に顕著な差は生じない。ただし、実際の部材の取り回し等を考慮すると、燃料吐出口６６Ｅは最高液面ＬＨの上方であっても、最高液面ＬＨに近い位置とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第一実施形態の燃料タンク構造を示す概略構成図である。
【図２】第一比較例の燃料タンク構造を示す概略構成図である。
【図３】第二比較例の燃料タンク構造を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第二実施形態の燃料タンク構造を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１２  燃料タンク構造
２０  トランスアクスル
３２  燃料タンク本体
３４Ａ、３４Ｂ    低位置部
３６  高位置部
３８  主室
４０  副室
４２  リザーブカップ（燃料収容部）
４２Ｗ      側壁
４４  燃料送出配管
４６  メインサクション
４８  フィルター
５０  フューエルフィルター
５２  サクションポンプ
５４  エンジン
５６  リターン配管（燃料流入配管）
５６Ｅ      燃料排出口
６０  燃料移送配管
６２  サブサクション
６４  フィルター
６６  ジェットポンプ
６６Ｅ      燃料吐出口
７２  燃料タンク構造
７４  燃料タンク本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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