JPH0396653A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は乗物等の燃料タンク内に装備される燃料供給％
Ｎ置に関し、燃料レベルの変動による影響を受けること
なくエンジン側に一定量の燃料が圧送でき、また特に燃
料の気化を抑制する対策を備える燃料供給装置に関する
。

［従来の技術］ 乗物の燃料タンク内に取り付けられる燃料供給ｉ！置は
燃料タンク内の燃料量が少ない状態で、乗物が急加速し
たり、またカーブや坂道を走行する等して、燃料が燃料
タンクの一方側に傾けられたときにも、エンジンに一定
量の燃料が供給されるような対策が講じられている。

この対策が特公昭４７−２１８４３＠公報、実開昭６１
−５８６７８号公報等に示されている。

以下これらを基に従来技術を説明する。

特公昭４７−２１８４３号公報記載の発明は、吸込み方
向に対して直列に配列される２台の遠心ボンプ〈第１ボ
ンブ、第２ボンプ）と、２台のボンブの間に設けられて
燃料を貯蓄する働きをするサブタンクとから構成され、
サブタンクの上部にはメインタンク内に連通ずる開口が
設けられている。またエンジンで消費されないで戻され
る燃料はリターンバイブを経てメインタンクに流入する
ようになっている。

第１ボンブはメインタンク内の燃料を吸引してサブタン
クに汲み上げ、第２ポンプはサブタンク内の燃料を吸引
してエンジンに圧送する。ここで燃料を圧送する能力は
第２ポンプより第１ポンプの方が高く設計されている。

したがって第１ポンプがサブタンクに汲み上げる燃料通
と第２ポンプがエンジンに圧送する燃料迅の差分がサブ
タンクに蓄えられることになる。ここで前述のようにサ
ブタンクの上部にはメインタンクと連通ずる開口が設け
られているため、サブタンク内の燃料が前記開口のレベ
ルまで達したときは、燃料はこの開口を通ってメインタ
ンク内に戻されることになる。

このためサブタンクは常に一定レベルの燃料に満されて
おり、第１ポンプが一時的に燃料の液面から露出して燃
料を吸引できない状態になっても、サブタンク内の燃料
が第２ボンブによってエンジンに送られるために燃料不
足によるエンジントラブルが防止できる。

次に実開昭６１−５８６７８号公報記載の考案の構成は
前記特公昭４７−２１８４３号公報記載の発明の構成に
、さらにエンジンで消費されなかった燃料をリターンバ
イブを経てサブタンクに戻す構造としたものである。

エンジンからの戻りの燃料は高温の低沸点の戒分が除去
された燃料で、この燃料が前記リターンパイプによって
サブタンクに戻され、メインタンクから汲み上げられた
燃料と共に、再び第２ボンブによってエンジンに圧送さ
れる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこれらの方法によると、先ず特公昭４７−
２１８４３号公報記載の発明の場合は、エンジンに送ら
れて消費されないで戻される高温の燃料がメインタンク
内に直接流入するため、メインタンク内の低温燃料が前
記高温燃料に暖められて低沸点成分が蒸発し、ベーバが
多酸に発生する。このためベーパ処理装四を人形化する
等の対策が必要である。

またエンジンの停止後は、燃料ポンプ自身の熱によって
ポンプ内の燃料がベーバ化し、このべ−パが燃料ポンプ
の吸引口から逆にフィルタ室内に流入して＃留すること
により、エンジンの再始動時に燃料ポンプが空汲みを起
すという問題も発生する。

次に実開昭６１−５８６７８号公報記載の考案の場合は
、エンジンから戻される高温燃料がサブタンクに流入し
て第２ボンブによって再びエンジンに圧送されるため、
前記高温！！料が直接メインタンク内には流入しない。

このためメインタンク内でのベーバ発生量が低減する。

しかしサブタンクの内部に燃料が満たされた状態で、さ
らにエンジンからの高温燃料が流入すると、この高温燃
料はサブタンクの上部開口からメインタンクに流出する
。これによってメインタンク内の低温燃料が暖められる
ことになり、メインタンク内でベーバが発生する。

またエンジンの停止後は、特公昭４７−２１８４３＠公
報記載の発明の場合と同様に燃料ボンブ自身の熱によっ
てボンブ内の燃料がベーパ化し、エンジンの再始ａ＆Ｖ
に燃料ポンプが空汲みを起すという問題も発生する。

本発明は上記知見に基づいて、先ずメインタンク内の燃
料が少ない状態で加速度等により、燃料の液面が傾けら
れても、この影響を受けることなくエンジンに一定量の
燃料が圧送できること。さらにはエンジンからサブタン
クに戻る高温燃料を再びエンジンに優先的に圧送するこ
とにより、前記高温燃料がメインタンクへ流出しないよ
うにして、メインタンク内の低温燃料かベーバ化するの
を抑制すること。またエンジンの停止後に、燃料ボンブ
自身の熱によって発生したベーバがフィルタ室内に滞留
しないようにして、燃料ボンブの空汲みを防止し、高温
再始動特性を向上させることを解決すべき課題とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題は以下の各部構造を持つ燃料供給装置によって
解決される。

燃料供給装置は加速度を受ける物体に搭載され、燃料を
蓄える働きをずるメインタンクを有す。

さらに該メインタンク内に設けられたサブタンクを有す
る。

さらに該サブタンクの下側に設けられ、該メインタンク
にフィルタを介して運通ずるフィルタ室を有する。

さらに該フィルタ室の燃料をエンジンに供給する燃料ボ
ンブを有する。

さらにエンジンに供給されて、消費されなかった燃料を
該サブタンクに戻すリターン通路を有する。

さらに該サブタンクと該フィルタ室との間に設けられ、
該サブタンク内の燃料液面を所定値に保ち、燃料液面が
該所定値を超えた場合に、該サブタンク内の燃料を該フ
ィルタ室へ供給する第１３１！！通手段を有する。

さらに該サブタンクと該フィルタ室との間に設けられ、
該フィルタ室内の燃料のレベルが規定レベル以下になっ
たときに、該サブタンクと該フィルタ室とを運通させる
第２連通手段を有する。

［作　用］ 上記手段を有する燃料供給装置においては、サブタンク
にはエンジンからの戻りの高温燃料がリターン通路によ
り供給される。この高温燃料はサブタンク内に所定レベ
ルまで蓄えられるが、所定レベルを超えた場合には第１
連通手段により、サブタンクからフィルタ室に流入する
。さらにフィルタ室にはメインタンク内の低温燃料がフ
ィルタを通過して供給される。そしてフィルタ室内の燃
料が燃料ボンブによりエンジンに圧送される。

ここでサブタンクからフィルタ室に供給される燃料はフ
ィルタを通過しないため、メインタンクから供給される
低温燃料よりは途中の通過圧損が少ない。このためサブ
タンクから供給される燃料が優先的に燃料ポンプに吸引
され、不足分がメインタンクから供給される低温燃料で
補われる。サブタンクから供給される燃料は、前述のよ
うにエンジンからの戻りの高温燃料であり、この高温燃
料がフィルタ室を経由して優先的にエンジンへ圧送され
る。このためエンジンからの戻りの高温燃料はメインタ
ンクに流出することはない。

さらにエンジンの停止後は、燃料ポンプ自身の熱によっ
てポンプ内の燃料がベーバ化し、このべ一バが燃料ボン
ブの吸引口から逆にフィルタ室内に流入して溜ることが
有る。このような場合に、フィルタ室内の燃料レベルが
規定レベル以下になると、第２連通手段が動作してサブ
タンク内の燃料がフィルタ室に流入し、燃料ポンプの空
汲みが防止される。

また燃料が少ない状態で乗物に加速度等が加わることに
より、燃料の液面が一方向に傾けられてフィルタ室内の
燃料レベルが規定レベルより低下した場合にも、同様に
第２連通手段によりサブタンク内の燃料がフィルタ室に
流入し、燃料ポンプの空汲みが防止される。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例を具体的に説明する。

第１図は本発明による燃料供給装置の取り付け全体図で
あり、第２図は本発明の第１実施例を示したものである
。

図中２がメインタンクでエンジン（図示されていない）
に圧送する燃料が貯蓄される。

メインタンク２のほぼ中央にはサブタンク６が設置され
ている。サブタンク６はエンジンに圧送されて、消費さ
れないで戻される燃料と、後記する方法によりフィルタ
室８から汲み上げられる燃料が蓄えられる。ここでサブ
タンク６自身はフランジ鉄板３にボルトで固定されてａ
３り、７ランジ鉄板３がガスケット４を介してメインタ
ンク２にボルトナットで固定される。ザブタンク６の材
質としてはボリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等が好
適に用いられる。

サブタンク６の下にはフィルタ室８が位直している。フ
ィルタ室８はメインタンク２の底面とほぼ平行に設けら
れた平面的なフィルタ９（第２図参照）とフィルタ９に
垂直な壁面及びフィルタ９に対向する壁面とで区画され
た部屋で、メインタンク２内の燃料を濾過する働きと、
後記するサブタンク６から供給される燃料を蓄える働き
をする。

そしてフィルタ室８内の燃料が電動燃料ポンプ２０に吸
引されてエンジンに圧送される。

ここでフィルタ９の材質はナイロン糸を使用し、これが
綾織状になっている。横糸は絹糸３４本で１束となった
２１０デニール相当のものが１インチの幅の間に４６本
織込んであり、縦糸は２２０デニールのものが１インチ
の幅に１６３本織込んである。したがって、このフィル
タ９は燃料保持力に優れており、フィルタ室８の上部が
開放していないときは内部の燃料がメインタンク２に逆
流することはない。またフィルタ室８の壁面の材質はボ
リアミド樹脂が使用されている。

電動燃料ボンブ２０はサブタンク６内に沈設されており
、２台のウエスコ式ボンブ（第１ボンブ２１、及び第２
ボンプ２２）が流れ方向に対して直列に連結している２
段ボンブである。さらに、その燃料吸引口２３はサブタ
ンク６の底面を６通してフィルタ室８と連通している。

貫通部分にはシール性及び耐震性を考慮してクッション
ゴム２４が介装されている。

燃料吸引口２３はフィルタ室８の上部に溜る可能性のあ
る気泡を吸引しないように、フィルタ室８の内部に若干
突起している。また電動燃料ポンプ２０の燃料吐出口２
５はエンジンに燃料を供給するための燃料供給バイブ１
０に耐震性及び互換性を考慮してゴムホース１３にて連
結される。燃料吐出口２５及び燃料供給バイブ１０とゴ
ムホース１３との接続箇所はクリップ１５にて堅固に固
定される。

電動燃料ボンプ２０によって、エンジンに圧送されて消
費されなかった燃料はリターンバイプ１２によってサブ
タンク６に戻される。ここでサブタンク６内に位置する
リターンバイブ１２のパイプ先端部には傾きが設けられ
ており、燃料が壁面に沿って流れるように配慮されてい
る。このため燃料は静かにサブタンク６内に流れ込みサ
ブタンク６内の燃料の泡立が抑えられる。

図中２６は第１ボンブ２１のボンブ室内のべ−パを排出
するためのベーバ排出孔であり、このべ一バ排出孔２６
から、フィルタ室８内で吸引された燃料の一部とベーバ
がサブタンク６内に放出される。

電動燃料ボンプ２０にはリリーフバルブ２７が装名され
ている。リリーフバルブ２７は第１ボンブ２１と第２ボ
ンプ２２とを連絡する流路２１ａの途中から分岐した流
路の末端に位置しており、流路２ｉａ内の燃料の圧力が
所定値以上になった時に流路２１ａ内の燃料の一部をサ
ブタンク６内に放出するものである。

一般的にエンジンの低温始動時はバツテリの電圧が低い
ために、電動機の回転も低速になり、燃料ボンブの能力
も低下する。しかしエンジンに圧送する燃料の圧力は、
規定圧力以上でなければ燃料の噴割が行なわれずにエン
ジンは始動しない。

したがって燃料ポンプはバッテリの電圧が低い状態であ
っても、規定の吐出圧力を確保できるように設計されて
いる。このためエンジンの暖機後にバッテリの電圧が正
常になった状態ではポンプ能力は必要以上となってしま
い、リリーフバルブ２７はボンブ負荷を軽減するために
、流路２１ａ内の燃料をサブタンク６内に放出するので
ある。

サブタンク６内には第１フロート式開閉弁３０が設けら
れている。第１フ０−１一式開閉弁３０はサブタンク６
内の燃料レベルを所定レベルに保つためのもので、これ
がサブタンク６とフィルタ室８とを連通する第１の連通
手段である。

第１フロート式開閉弁３０は弁体３１、フロート３２、
ワイヤー３３及びサブタンク６とフィルタｖ８を連通す
る流路３６を備えており、フロート３２及び弁体３１は
サブタンク６内のフロートガイド３４及びバルブガイド
３５の内に収納され、また流路３６はサブタンク６の底
部に形或されている。

ここでサブタンク６内の燃料レベルが低下するとフロー
ト３２は下降するが、燃料が所定レベル、つまりフロー
トガイド３４の位置より低下すると、フロート３２の上
部に固定されているストッパー３８がフロートガイド３
４の上端に接触し、フロート３２の下降は停止される。

フロート３２は図示するようにワイヤー３３によって弁
休３１と連結しており、ワイヤー３３の長さはフロート
３２の下限の位欝で、つまりフロート３２のストッパー
３８が７口一トガイド３４に接触している位置で、弁休
３１が流路３６を全閉可能な長さに調整してある。この
ためサブタンク６内の燃料レベルが所定レベルより低い
状態では、流路３６は弁休３１によって閉塞される。

また逆にサブタンク６内に燃料が供給されて、所定レベ
ルを超えると、フロート３２は上昇して弁体３１は徐々
に間弁され、サブタンク６内の燃料が流路３６を通って
フィルタｖ８に流入する。

ここで燃料はサブタンク６の底部からフィルタ室８に導
かれるため気泡がフィルタ室８内に流入することはない
。

フィルタ室８内には第２フロート式開閉弁４０が設けら
れている。この第２フロート式開閉弁４０はフィルタ室
８内の燃料レベルが低下したときにサブタンク６内の燃
料をフィルタ室８に導くためのもので、フィルタ室８と
サブタンク６とを連通ずる第２の連通手段として機能す
る。

第２フロート式開閉弁４０は弁体４１、フロート４２、
腕部４３及び流路４６を備え、流路４６はサブタンク６
の底部に設けられ、サブタンク６とフィルタ室８とを運
通させる。また、腕部４３はサブタンク６の底面に固定
されている支持部４５に軸部４４を介してＭｉ２ｉされ
ており、軸部４４を中心にフィルタ室８内の範囲で上下
方向に回動可能な状態になっている。そして腕部４３の
自由端部にはフロート４２が取付けられており、さらに
フロート４２と軸部４４との間に弁体４１が流路４６と
対向するように固定されている。ここで流路４６の径は
電動燃料ボンプ２０が吸引する燃料蟻以上の燃料が通過
可能なサイズで設定されている。またフロート４２は平
面的にはフィルタ室８のほぼ中央に位置しており、この
ため燃料の液面が前後左右あらゆる方向に傾いた場合に
も、動作のタイミングはほぼ一定である。

フィルタ室８内が燃料で満たされている状態では、弁体
４１は軸部４４を支点とするテコの原理でフロート４２
の浮力による上方向の力を受けて、流路４６を下から包
んで押すような形態で閉塞する。この様子が第２図に示
されている。なお弁体４１の流路４６を囲む部分にはシ
ール用のゴムが焼付けされている。

次にフィルタ室８内の燃料レベルが低下すると、フロー
ト４２は燃料レベルに応じて下方に移動し、このためフ
ロート４２と腕部４３を介して一休化されている弁体４
１も下方に変位して流路４６はｆｉｌ放される。これに
よってサブタンク６内の燃料がフィルタ室８内に流入し
て、電動燃料ボンブ２０の空汲みが防止される。本実施
例においては、電ｆ１１燃料ボンブ２０の燃料吸引口２
３が燃料液面から露出しないレベルで、第２フロート式
開閉弁４０が動作するように調整されている。

次に燃料の全体の流れを説明する。

電動燃料ボンプ２０はフィルタ室８内の燃料を吸引する
。ここでサブタンク６内の燃料が空の場合はサブタンク
６からフィルタ室８への燃料の供給はなく、フィルタ室
８内の燃料はメインタンク２内からフィルタ９を通過し
た燃料である。

電動燃料ボンブ２０に吸引された燃料の大部分はエンジ
ンに圧送され、一部が第１ボンプ２１に設けられたベー
パ排出孔２６及び第１ボンブ２１と第２ボンプ２２とを
連結する流路２１ａに設けられたリリーフバルプ２７か
らサブタンク６内に放出される。ここで電動燃料ボンプ
２０がエンジンに圧送する燃料とエンジンで消費する燃
料との差の燃料が、エンジンからリターンバイプ１２を
通ってサブタンク６内に戻される。この戻りの燃料は高
温で低沸点の或分が除去された燃料である。

したがって運転が継続されるとサブタンク６内にはフィ
ルタ室８から汲み上げられた燃料と、エンジンからの戻
りの高温燃料とが徐々に蓄えられることになる。そして
サブタンク６内の燃料が所定レベルを超えようとすると
、第１フロート式ｒＭ閉弁３０が開弁ざれてサブタンク
６からフィルタ室８に燃料が供給される。

ここで第２図から明らかなように、サブタンク６からフ
ィルタ室８に供給ざれる燃料はフィルタ９を通過しない
燃料である。つまりメインタンク２からフィルタ９を通
過してフィルタ室８に至る燃料よりも、フィルタ９を通
らないでサブタンク６からフィルタ室８に至る燃料の方
が、電動燃料ボンプ２０が吸引するときの抵抗が小さく
、したがって電動燃料ボンプ２０はサブタンク６から供
給される燃料を優先的に吸引する。

上記構造のため電動燃料ボンブ２０の燃料吸引はが、サ
ブタンク６からフィルタ室８に供給される燃料量よりも
多いときは、その不足分の燃料がメインタンク２内から
補充される形となる。また前述のように電動燃料ポンプ
２０はサブタンク６から供給される燃料を優先的に吸引
するため、エンジンからサブタンク６に戻されるａ温燃
料はメインタンク２に流出すことがない。このためメイ
ンタンク２内の低温の燃料がエンジンからの戻りの高温
燃料によって直接暖められることがなく、メインタンク
２内でのベーバの発生が抑制される。

さらにエンジンの停止後に、電動燃料ボンブ２０の自身
の熱によりポンプ内の燃料が緩められてべ−パ化し、こ
のベーバが逆に燃料吸引口２３から流出してフィルタ室
８の上部に溜り、フィルタ室８の液面が低下するような
状況も発生する。

本実施例においては燃料吸引口２３が燃料から露出する
前に第２フロート式開閉弁４０が動作することにより、
サブタンク６内の燃料がフィルタ室８に流入し、逆にフ
ィルタ室８の上部に滞留したベーパがサブタンク６側に
逃げる。このため電ａｍ料ボンブ２０の空汲みが防止さ
れ、さらにエンジンの高温再始動特性が帰れたものにな
る。

またメインタンク２内の燃料が少ない状態で、車両の加
速やタンクの傾き等によりメインタンク２内の燃料が一
方向に傾けられた場合にも、フィルタ室８内の燃料吸引
口２３が燃料から露出する前に、第２フロート式開閉弁
４０が開弁ずることにより電動燃料ポンプ２０の空汲が
防止される。

第３図は本発明の第２実施例を示す６第１実施例と同様
の構成部材については、同一番号を付して説明を省略す
る。

本実施例は第１実施例で使用された第２フロート式開閉
弁４０のフロート部分を改造したもので、フロート１４
２をメインタンク２内のフィルタ室８下に設けたもので
ある。

乗物の加速やタンクの傾き等による燃料のレベル変動は
、フィルタ室８内ではメインタンク２内より大幅に遅れ
る。このため素早い対応を図るためにはメインタンク２
内の燃料レベルの低下をキャッチする方が有利である。

このため本実施例においてはフロート１４２のみをメイ
ンタンク２内に設けたもので、メインタンク２内の燃料
レベルが電動燃料ボンブ２０の燃料吸引口２３のレベル
より低下しようとするときに、第２フロート式開閉弁１
４０ｔｆｉ動作するように調整されている。これによっ
て電動燃料ポンプ２０の空汲みが応答良く防止される。

第４図は本発明の第３実施例を示す。第１実施例と同様
の構或部材については、同一番号を付して説明を省略す
る。

本実施例はサブタンク６がメインタンク２内の中央に配
置できずに端部に配置した場合の設置例を示しており、
第１実施例におけるフィルタ室８のフィルタ９部分のみ
をメインタンク２のほぼ中央に設けたものである。

このため第２フロート式開閉弁２４０の構造がフィルタ
室８の形状に伴なって改造されている。

機能的には第１実施例の場合と同様のため説明は省略す
る。

上記構造のためメインタンク２内でのサブタンク６の取
付け位旨は拘束されない。

［発明の効果］ 本発明によれば、エンジンからの戻りの低沸点成分の除
去された高温燃料が、燃料ボンブの吸引口に優先的に導
かれてエンジンに再び圧送されるため、ｔ４温燃料がメ
インタンクに流出せずメインタンク内でのベーパの発生
が抑制される。このためベーバ処理装置の小型軽量化が
図れる。

さらにフィルタ室内の燃料レベルが規定レベル以下に低
下した場合にも、第２連通手段が動作することにより燃
料ボンブの空汲みが防止される。

このため乗物の走行状態にかかわりなく一定昂の燃料が
エンジンに供給でき、さらにエンジンの高温再始動特性
の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る乗物用燃料供給装釘の取付け全体
図、第２図は本発明に係る乗物用燃料供給装置の第１実
施例を示す断面図、第３図は本発明に係る乗物用燃料供
給装置の第２実施例を示す断面図、第４図は本発明に係
る乗物用燃料供給装蘭の第３実琉例を示す断面図である
。 ２７・・・リリーフバルブ ３０・・・第１フロート式開閉弁 ４０・・・第２フロート式開閉弁 １４０・・・第２フロート式開閉弁 ２４０・・・第２フロート式開閉弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乗物等の加速度を受ける物体に搭載され、燃料を蓄える
   メインタンクと、 該メインタンク内に設けられたサブタンクと、該サブタ
   ンクの下側に設けられ、該メインタンクにフィルタを介
   して連通するフィルタ室と、該フィルタ室の燃料をエン
   ジンに供給する燃料ポンプと、 エンジンに供給されて、消費されなかった燃料を該サブ
   タンクに戻すリターン通路と、 該サブタンクと該フィルタ室との間に設けられ、該サブ
   タンク内の燃料液面を所定値に保ち、燃料液面が該所定
   値を超えた場合に、該サブタンク内の燃料を該フィルタ
   室へ供給する第１連通手段と、該サブタンクと該フィル
   タ室との間に設けられ、該フィルタ室内の燃料のレベル
   が規定レベル以下になったときに、該サブタンクと該フ
   ィルタ室とを連通させる第２連通手段とを有することを
   特徴とする燃料供給装置。