JP2012137020A - 燃料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のコネクタを用いることなく、燃料ポンプの制御回路の装着性のよい燃料供給装置を得る。
【解決手段】燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する制御回路15と、取付ブラケット10に固着され、車両側コネクタ200から供給される電力を制御回路に供給するポンプコネクタ5、および、燃料ポンプのモータ部に接続されるモータ端子19a〜19c、とを備えた燃料供給装置であって、ポンプコネクタのコネクタ端子5a〜5eと接続される第1の接続孔15e、および、モータ端子19a〜19cと接続される第2の接続孔15fが形成され、取付ブラケット10の凹部に装着されるプリント基板15aを備え、コネクタ端子とモータ端子は、取付ブラケットに一体的にモールド成形されると共に、コネクタ端子とモータ端子がプリント基板の第1の接続孔および第2の接続孔に対して同一方向から嵌挿されるようにした。
【選択図】図1

Description

この発明は、燃料タンクに取り付けられ、燃料タンク内に設置された燃料ポンプによって燃料タンク内の燃料を燃料タンク外に供給する、例えば、二輪車などの燃料供給装置に関するものである。
従来の燃料供給装置として、燃料タンク内に設置される燃料ポンプの動作を制御する駆動回路を、燃料タンクの開口部を塞ぐ蓋部材である燃料ポンプの取付ブラケットの上面に設置したものが知られている。(例えば、特許文献1参照。)
特開2006−161599号公報
従来の燃料供給装置は特許文献1に示されるように、燃料ポンプの制御回路を燃料タンクの開口部を塞ぐ蓋部材である燃料ポンプの取付ブラケットの上面に設置し、電気コネクタからポンプコネクタに電力供給すると共に、制御回路により燃料ポンプを制御しているが、制御回路と電源を供給する電気コネクタとの接続、および、制御回路とポンプ側端子との接続をコネクタを用いて接続しており、制御回路の装着性が悪く、且つ、複数のコネクタを用いているため、コストが高いという問題があった。
また、燃料タンク内には燃料ポンプ以外の装置、例えば、燃料タンク内の燃料の液面レベルを検出する液面検出装置が配設されているが、この液面検出装置の液面レベルを燃料タンク外に出力するためには別のコネクタを用いる必要があり、大幅なコストアップになるという課題がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数のコネクタを用いることがなく、燃料ポンプの制御回路の装着性の良い燃料供給装置を提供することを目的とするものである。
この発明に係る燃料供給装置は、燃料タンクに形成された開口部を覆うと共に、凹部が形成された取付ブラケットと、この取付ブラケットに装着され、前記燃料タンク内に配設されて燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する制御回路と、前記取付ブラケットに固着され、車両側コネクタから供給される電力を前記制御回路に供給するポンプコネクタ、および、前記燃料ポンプのモータ部に接続されるモータ端子、とを備えた燃料供給装置であって、
前記ポンプコネクタのコネクタ端子と接続される複数の第1の接続孔、および、少なくとも前記モータ端子と接続される複数の第2の接続孔が形成され、前記取付ブラケットの凹部に装着されるプリント基板を備え、前記第1の接続孔と第2の接続孔に各々接続される前記ポンプコネクタのコネクタ端子と前記モータ部に接続されるモータ端子とは、前記取付ブラケットに一体的にモールド成形されると共に、前記コネクタ端子と前記モータ端子が前記プリント基板の第1の接続孔および第2の接続孔に対して同一方向から嵌挿されるように構成したものである。
また、前記プリント基板上に、前記制御回路を搭載し、該制御回路は、前記プリント基
板の表面に制御信号を発生する電子部品を搭載し、前記ポンプコネクタのコネクタ端子と前記第1の接続孔、および、前記モータ端子と前記第2の接続孔とを半田付けにより電気的に固着し、前記電子部品と、前記第1の接続孔および第2の接続孔とを接続導体で接続して構成したものである。
この発明の燃料供給装置によれば、燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する電子部品から成る制御回路が搭載されるプリント基板を有し、このプリント基板の接続孔に接続されるポンプコネクタのコネクタ端子と、モータ部に接続されるモータ端子は、取付ブラケットに一体的にモールド成形されると共に、コネクタ端子とモータ端子がプリント基板の接続孔に対して同一方向から立設して形成されているので、コネクタ端子とモータ端子をプリント基板の接続孔に容易且つ確実に嵌挿することができ、コネクタ端子、モータ端子と制御回路との接続の信頼性が高く、作業性が良い燃料供給装置を得ることができる。
上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。
この発明の実施の形態1における燃料供給装置と、車両側コネクタを示す概略平面図である。 図1の燃料供給装置の縦断面図である。 図1の制御回路の平面図である。 この発明の実施の形態1の変形例を示すもので、プリント基板上の接続孔の配設位置を変更した燃料供給装置の概略平面図である。 図4の制御回路の拡大図である。 この発明の実施の形態2における燃料供給装置と、車両側コネクタを示す概略平面図である。 図6の短絡部材の平面図である。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳述する。なお、各図中、同一符号は、同一または相当部分を示すものとする。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における燃料供給装置と、車両側コネクタを示す概略平面図、図2は図1の燃料供給装置の縦断面図、図3は図1の制御回路の平面図である。
この発明の実施形態1に係る燃料供給装置100の構成について、図1〜図3を用いて説明する。
燃料供給装置100は、例えば、二輪車において、図2に示すように燃料1を貯蔵する燃料タンク2の開口部2aに気密部材であるパッキン3を介して吊装され、車両側コネクタ200(図1参照)から電力が供給されている。
燃料供給装置100は、例えば、ポリアセタール樹脂などの熱可塑性樹脂で形成され燃料タンク2内の燃料1を吐出する吐出パイプ4、車両側コネクタ200から供給された電力を後述のモータ部30に供給するポンプコネクタ5が配設された取付ブラケット10と、ポンプベース6及びポンプカバー7にインペラ8を収容して構成されたポンプ部20、ポンプ部20を駆動するステータ部9とローター部11で構成される、所謂、ブラシレスモータであるモータ部30とで形成される燃料ポンプ50と、吐出パイプ4から吐出される燃料を濾過する吐出フィルタ12と、ポンプ部20に流入する燃料1を濾過する吸込フィルタ13と、燃料タンク2内の燃料1の液面レベルをフロートにより検出しポンプコネクタ5から車両側コネクタ200を介して、図示しない燃料レベル表示装置に燃料1の液面レベル信号を出力する液面検出装置14とから構成されている。
この実施の形態1におけるポンプの形式はいわゆるタービンポンプであり、円盤状に形成されたインペラ8は、ポンプベース6及びポンプカバー7によりその表裏両面側から挟むようにして収容され、ローター部11に中心部が係合すると共に回転自在に形成され、インペラ8の外周側およびポンプベース6及びポンプカバー7のインペラ8に対向する側には、それぞれC字状のポンプ流路が形成されており、燃料タンク2内の燃料1はポンプカバー7に結合された吸込フィルタ13で濾過され、インペラ8の回転によりポンプ流路内を流れつつ昇圧され、モータ部30側に圧送される。
ポンプ部20からモータ部30側に圧送された燃料は、ステータ部9とローター部11との間隙を通り、吐出フィルタ12、吐出パイプ4を介して図示しないエンジンに供給される。
モータ部30は、ブラシレスモータが採用されており、ステータ部9は磁性体からなるステータコアにコイルが巻回され、円筒状のローター部11は、例えば、PPS(ポリフェニレンスルフィド)等の熱可塑性樹脂材に磁性粉を練り込んで円筒状に形成されたプラスティックマグネットであり、ステータ部9のステータコアと向き合う外周面側に回転方向に交互に異なる磁極を形成するように着磁されている。
また、ステータ部9は周方向に回転磁界を発生するように形成されており、ステータ部9のコイルには、車両側コネクタ200からポンプコネクタ5を介して供給された直流電力を、取付ブラケット10の凹部10aに配設された制御回路15で変換して生成した三相交流電流が供給されている。
ポンプコネクタ5にはコネクタ端子5a〜5eが取付ブラケット10に一体的にモールド成形されており、同様にモータ部30に接続されるモータ端子19a、19b、19c及び液面検出装置14の液面レベル信号端子21a、21bが、取付ブラケット10に一体的にモールド成形されている。
車両側コネクタ200はポンプコネクタ5に結合される結合部16を有し、結合部16には、ポンプコネクタ5のコネクタ端子5a〜5eと電気的に結合する接続端子16a〜16eが配設されている。
なお、ここで、接続端子16a、16bは電源が供給される端子、接続端子16cは図示しないエンジンの消費量に基づく電気信号が供給される端子、接続端子16d、16eは液面検出装置14からの液面レベル信号を図示しない燃料メーターに出力する端子である。
図3に示すように、制御回路15は、ブリント基板15aの表面に制御信号を発生する集積回路15b、電解コンデンサ15c、スイッチング素子15d等の電子部品が搭載されて構成されており、ブリント基板15aには、ポンプコネクタ5のコネクタ端子5a〜5eが嵌挿されて半田付けにより電気的に固着される複数個の第1の接続孔15e、モータ端子19a、19b、19cと、液面レベル信号端子21a、21bが嵌挿されて半田付けにより電気的に固着される複数個の第2の接続孔15fが形成されている。
また、集積回路15b、電解コンデンサ15c、スイッチング素子15dとの間を接続する接続導体15g、第1の接続孔15eと第2の接続孔15fとの間を短絡接続し、モータ部30の駆動電流を制御する信号を含まない信号である、例えば、液面検出装置14の液面レベル信号を、燃料供給装置100から車両側コネクタ200へパススルーするパススルー導体15hであるプリント配線が配設されており、制御回路15は所定の動作によりモータ部30の駆動電流を出力する。
以上のようにして、燃料タンク2内で検出した液面レベル信号を、液面レベル信号端子21a、21b、コネクタ端子5d、5e、車両側コネクタ200の接続端子16d、16eを介して、別のリードワイヤーを用いることなく、容易に車両の燃料レベル表示装置に送出することができる。
なお、コネクタ端子5a〜5eは、図2に示す通り、略L字形状に形成されており、モータ端子19a、19b、19c及び液面レベル信号端子21a、21bと、コネクタ端子5a〜5eは、夫々がブリント基板15aの両端部に配設され、プリント基板15aの第1の接続孔15e、第2の接続孔15fに対して同一方向(同一面側)から立設しており、これによって、プリント基板15aの嵌挿が容易で、第1の接続孔15e、第2の接続孔15fとの半田付けが容易となる。
また、以上のように構成された燃料供給装置100は、制御回路15が取付ブラケット10の凹部に収納された状態で、例えば、シリコン樹脂などのポッティング剤18が充填され、外部からの水、塵の侵入に対して保護されている。
次に、以上のように構成された実施の形態1の燃料供給装置100の動作を図1〜図3を参照して説明する。
まず、燃料供給装置100のポンプコネクタ5と、車両側コネクタ200の結合部16を嵌合させる。
車両側コネクタ200から接続端子16a、16b、コネクタ端子5a、5bを介して制御回路15に直流電力が供給されると、制御回路15は、周知の動作により三相交流電流を生成し、モータ端子19a、19b、19cを介してステータ部9のコイルに三相交流電流が供給される。この三相交流電流によってステータ部9は周方向に回転磁界を発生し、ステータ部9のステータコアと向き合う外周面側に回転方向に交互に異なる磁極が形成されたローター部11は、回転磁界に追従して回転する。
ローター部11が回転すると、ポンプ部20のインペラ8の回転により燃料がポンプ流路内を流れつつ昇圧され、モータ部30側に圧送される。
ポンプ部20からモータ部30側に圧送された燃料は、ステータ部9とローター部11との間隙を通り、吐出パイプ4を介して図示しないエンジンに供給される。
なお、制御回路15には、接続端子16cからエンジンの消費量に基づく電気信号が供給されているため、ステータ部9のコイルに発生する回転磁界はエンジンの消費量に基づく電気信号に比例して回転する。
一方、燃料タンク2内の燃料1の液面レベルは、液面検出装置14によって、燃料タンク2内の燃料1の高さ位置を浮力により上下するフロートにより位置検出され、ポンプコネクタ5からブリント基板15aに配設されたパススルー導体15hを通り、車両側コネクタ200を介して、図示しない燃料メーターに燃料1の液面レベル信号が出力される。
図4、図5は、実施の形態1の制御回路部の変形例を示すもので、プリント基板15aの第2の接続孔15fの配設位置を変更したものである。
即ち、図4、図5に示すように、第2の接続孔15fが、円板状に形成された取付ブラケット10の外形に対して同心円状に形成されており、第1の接続孔15eと略L字形状になるように配設したものである。これによって、取付ブラケット10に所定の間隔で一体的にモールド成形されたコネクタ端子5a〜5eと、モータ部30に接続されるモータ端子19a、19b、19c及び液面レベル信号端子21a、21bとの接続を容易にすると共に、第1の接続孔15eと第2の接続孔15fとの配設位置を近くすることにより、パススルー導体15hが短かくなるようにしている。
以上のように、この発明の実施の形態1の燃料供給装置100によれば、複数のコネク
タを用いることなく対応できる燃料供給装置を低価格で提供することができる。
また、モータ部の駆動電流を制御する制御回路である電子部品を搭載し、ポンプコネクタ5に直接結合されるプリント基板15aを有し、このプリント基板15aの第1の接続孔15eと第2の接続孔15fに各々接続される、ポンプコネクタ5のコネクタ端子5a〜5eと、モータ部30に接続されるモータ端子19a〜19cおよび液面検出装置14の液面レベル信号端子21a、21bは、取付ブラケット10に一体的にモールド成形されると共に、コネクタ端子5a〜5eとモータ端子19a〜19cおよび液面レベル信号端子21a、21bが、プリント基板15aの第1の接続孔15eと第2の接続孔15fに対して同一方向(同一面側)から立設して形成されているので、コネクタ端子5a〜5eと、モータ端子19a〜19cおよび液面レベル信号端子21a、21bとをプリント基板15aの第1の接続孔15e、第2の接続孔15fに容易且つ確実に嵌挿することが
できる。従って、コネクタ端子5a〜5e、モータ端子19a〜19cおよび液面レベル信号端子21a、21bと、制御回路15との接続が確実で、作業が容易となる。
さらに、図4、図5に示す第1の接続孔15eと第2の接続孔15fとの配線位置を近
くに形成させたものは、コネクタ端子5a〜5e、モータ端子19a〜19cおよび液面レベル信号端子21a、21bとの嵌挿が更に容易になるという効果がある。
さらにまた、第2の接続孔15fが取付ブラケット10に対して同心円状に形成されたものでは、ステータ部9のコイルに接続されるモータ端子19a〜19cの導出が容易になるという効果がある。
なお、上記の説明はモータ部30がブラシレスモータの例を説明したが、ブラシ付モータでも良い。
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2の燃料供給装置と、車両側コネクタを示す概略平面図、図7は図6の短絡部材の平面図である。
大排気量の車両においては、燃料供給装置が吐出する燃料が大容量であることから、通電電流が大きく制御回路が大形化するため取付ブラケット上面への設置が困難で、取付ブラケットから離れた取付場所に取り付ける必要がある。
実施の形態2の燃料供給装置はこのような要求に応じたものであり、以下に大形化された制御回路150により制御される燃料供給装置101について、図6、図7を用いて説明する。
図6、図7において、中間コネクタ部300は、燃料供給装置101のモータ部の駆動電流を制御する制御回路150、制御回路150にリードワイヤー22を介して接続されポンプコネクタ5に結合される結合部160、車両側コネクタ200に結合される車両側結合部170を有している。
取付ブラケット10には短絡部材23が収納されており、この短絡部材23はプリント基板23aで形成されており、プリント基板23aには、ポンプコネクタ5のコネクタ端子5a〜5eが嵌挿されて半田付けにより電気的に固着される第1の接続孔23b、モータ端子19a〜19cと液面レベル信号端子21a、21bが嵌挿されて半田付けにより電気的に固着される第2の接続孔23c、第1の接続孔23bと第2の接続孔23cとの間を短絡接続し、モータ部30へ供給する駆動電流及び液面検出装置14からの液面レベル信号を、燃料供給装置101から車両側コネクタ200へパススルーするプリント配線であるパススルー導体23dが配設されている。
なお、リードワイヤー22は車両により中間コネクタ300部の装着場所が異なってくるため、装着場所に対応して長さを変えられるように形成されている。
また、制御回路150は、上述した実施の携帯1の構成とほぼ同様であるが、大電流に
対応するためにスイッチング素子にヒートシンクなどの図示しない放熱部材が装着され、大形化されている。
上記以外は実施の形態1の燃料供給装置100と同様である。
次に、以上のように構成された実施の形態2の燃料供給装置101の動作について、図6、図7を参照して説明する。
まず、燃料供給装置101のポンプコネクタ5と、中間コネクタ部300の結合部160、中間コネクタ部300の車両側結合部170と車両側コネクタ200の結合部16を嵌合させる。
車両側コネクタ200から、接続端子16a、16b、コネクタ端子5a、5bを通して制御回路150に直流電力が供給されると、制御回路150は、周知の動作により三相交流電流を生成する。
三相交流電流は、リードワイヤー22、結合部160、ポンプコネクタ5、短絡部材23のパススルー導体23d、モータ端子19a、19b、19cを介して、ステータ部9のコイルに三相交流電流が供給され、ステータ部9の周方向に回転磁界を発生し、ステータ部9のステータコアと向き合う外周面側に回転方向に交互に異なる磁極が形成されたローター部11は、回転磁界に追従して回転する。
ローター部11が回転すると、ポンプ部20のインペラ8の回転により燃料がポンプ流路内を流れつつ昇圧され、モータ部30側に圧送される。
ポンプ部20からモータ部30側に圧送された燃料は、ステータ部9とローター部11との間隙を通り、吐出パイプ4を介して図示しないエンジンに供給される。
なお、制御回路150には接続端子16cからエンジンの消費量信号が供給されているため、ステータ部9のコイルに発生する回転磁界は消費量信号に比例して回転する。
一方、燃料タンク2内の燃料1の液面レベルは、液面検出装置14によって、燃料タンク2内の燃料1の高さ位置を浮力により上下するフロートにより位置検出され、ポンプコネクタ5からブリント基板23aに配設されたパススルー導体23dを通り、車両側コネクタ200を介して、図示しない燃料メーターに燃料1の液面レベル信号が出力される。
以上のように、この発明の実施の形態2の燃料供給装置101によれば、コネクタ端子、モータ端子と、制御回路との接続が確実で、作業が容易に行えるという実施の形態1と同様の効果に加え、車両の種類に係らず、小排気量から大排気量の車両に対応できる燃料供給装置を得ることができる。
1 燃料、2 燃料タンク、2b 開口部、5 ポンプコネクタ、
5a〜5e コネクタ端子、 10 取付ブラケット、15、150 制御回路、
15a、23a プリント基板、15e、23b 第1の接続孔、
15f、23c 第2の接続孔、15h、23d パススルー導体、
19a〜19c モータ端子、21a、21b 液面レベル信号端子、
50 燃料ポンプ、100、101 燃料供給装置、160、170 結合部、
200 車両側コネクタ、300 中間コネクタ。

Claims (9)

  1. 燃料タンクに形成された開口部を覆うと共に、凹部が形成された取付ブラケットと、
    この取付ブラケットに装着され、前記燃料タンク内に配設されて燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ吐出する燃料ポンプと、前記燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する制御回路と、前記取付ブラケットに固着され、車両側コネクタから供給される電力を前記制御回路に供給するポンプコネクタ、および、前記燃料ポンプのモータ部に接続されるモータ端子、とを備えた燃料供給装置であって、
    前記ポンプコネクタのコネクタ端子と接続される複数の第1の接続孔、および、少なくとも前記モータ端子と接続される複数の第2の接続孔が形成され、前記取付ブラケットの凹部に装着されるプリント基板を備え、前記第1の接続孔と第2の接続孔に各々接続される前記ポンプコネクタのコネクタ端子と前記モータ部に接続されるモータ端子とは、前記取付ブラケットに一体的にモールド成形されると共に、前記コネクタ端子と前記モータ端子が前記プリント基板の第1の接続孔および第2の接続孔に対して同一方向から嵌挿されていることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 前記プリント基板上に、前記制御回路を搭載したことを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  3. 前記制御回路は、前記プリント基板の表面に制御信号を発生する電子部品を搭載し、前記ポンプコネクタのコネクタ端子と前記第1の接続孔、および、前記モータ端子と前記第2の接続孔とを半田付けにより電気的に固着し、前記電子部品と、前記第1の接続孔および第2の接続孔とを接続導体で接続して構成したことを特徴とする請求項2に記載の燃料供給装置。
  4. 前記プリント基板のモータ端子に接続される第2の接続孔が、前記コネクタ端子に接続される第1の接続孔と略L字形状になるように形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の燃料供給装置。
  5. 前記プリント基板のモータ端子に接続される第2の接続孔が、円板状に形成された前記取付ブラケットの外形に対して同心円状に形成されることを特徴とする請求項4に記載の燃料供給装置。
  6. 前記プリント基板に、前記燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する制御信号部と共に、この燃料ポンプのモータ部の駆動電流を制御する制御信号を含まない信号をパスするパススルー導体を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の燃料供給装置。
  7. 前記プリント基板に前記制御回路を搭載しない時は、前記プリント基板の第1の接続孔と第2の接続孔とをパススルー導体で短絡接続し、前記ポンプコネクタのコネクタ端子と少なくとも前記モータ端子とが短絡されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の燃料供給装置。
  8. 前記制御回路を搭載すると共に、該制御回路にリードワイヤを介して接続され前記ポンプコネクタに結合される結合部と、車両側コネクタに結合される車両側結合部とを有する中間コネクタ部を備え、前記取付ブラケットから離れた位置に前記制御回路を配設するようにしたことを特徴とする請求項7に記載の燃料供給装置。
  9. 前記取付ブラケットの凹部にポッティング剤を充填したことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の燃料供給装置。
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