JPH04507123A - 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】 燃料供給装置 技術云野 本発明は自動車用の燃料供給システムに関するものであり、より詳しくは、燃料 タンク内にモータ駆動式の燃料ポンプを配設し、その燃料タンクから、自動車の エンジンに備えられているキヤプレタないし燃料噴射機構へ、液体燃料（例えば ガソリンやディーゼル燃料等）を、その燃料ポンプによって供給するようにした システムに関するものである。

背量技術 本発明は、主として次の問題にかかわるものである。即ち、その問題とは、自動 車が、その燃料タンクが空に近い状態で、凹凸の多い路面上を走行したり、或い は、カーブの多い道路を走行したり、或いは、例えば高速道路への進入路を走行 するときのように、持続した長いカーブを走行し続ける場合等に発生する問題で ある。これらの場合には、燃料タンク内の液体燃料は、タンク内で跳ね回ったり 、或いは、タンクの一方の側へ片寄ってしまうことがあり、そのため、燃料ポン プが、一時的に、或いは間欠的に、燃料枯渇状態（ポンプが呼水として働く燃料 を失った状態）に陥ることがある。この状態は、タンク内にある程度の燃料が残 っている場合にも起こり得るものであり、即ち、燃料タンクの燃料計がタンク内 に燃料が残存していることを示しているにもかかわらず、その燃料を、燃料ポン プが送出することができないということが起こり得るのである。

この問題を取扱った従来技術の特許が既に幾つか存在している。

例えば、米国特許第３４４３５１９号（−１Ｗｈｉｔｅ）に示されている自動車 用の燃料供給システムは、タンデム式に構成した２つのポンプ用羽根車を備えた 燃料ポンプを、燃料タンクの中に設けたケーシングの中に装備した構成としてい る。

それら２つのうちの第１の羽根車は、燃料タンクの中の液体燃料を、ケーシング の内部に形成した予備燃料室の中へ供給するためのものである。一方、第２の羽 根車は、その液体燃料を燃料タンクの外部へ送り出し、エンジンのキヤプレタな いし燃料噴射機構へ供給するためのものである。この構成では、エンジンから予 ＠燃料室へ、過剰の燃料が還流するようにはなっていない。従って、上述の燃料 枯渇状態が発生している間、燃料ポンプが呼水として必要な燃料を保持していら れる能力は、その予備燃料室の容ｌのみによって決まってしまう。

同様に、米国特許第４６７２９３７号（［１，Ｆａｉｅｓ）に示されている燃料 供給システムは、複雑な構成の２段式ポンプと、ソレノイド作動式バルブとを含 んでいるシステムである。ソレノイド作動式バルブは、遮断レベルで動作する流 を制御用スイッチからの信号に応答して、ポンプの第１段を非作動状態にする一 方で、ポンプの第２段を作動状態のままに維持するように動作し、これによって 、予備燃料容器から燃料が取り出されるようになる。

米国特許第４７４７３８８号（Ｃ，Ｔｕｃｋｅｙ　）に開示されている燃料供給 システムは、単段式ポンプと、可撓性を有する濾過用網部材とを含んでいる。濾 過用網部材は、タンクの燃料を濾過するメイン・フィルタとして機能すると共に 、フロート兼バルブ作動機構としても機能して、予備燃料容器から燃料を流出さ せるように働く。通常動作状態においては、燃料は、この可撓性を有する濾過用 網部材を通してポンプへ供給されている。一方、この濾過用網部材の下方の空間 が、燃料枯渇状態になった場合には、この濾過用網部材が上動することによって バルブが開放され、それによって燃料が、予備燃料容器から、この濾過用網部材 の上方の空間へ流入して、ポンプへ供給されるようにしである。

光用の皿示 本発明の新規な構成においては、燃料タンクの中に備えた予備燃料容器の中に燃 料ポンプを配設している。予備燃料容器は、縦形で、燃料タンクの天板から底板 までの間に亙って延在するようにしてあり、しかもツーピース形の、スプリング で付勢したテレスコピック式の構成としであるため、燃料タンクの膨張ないし収 縮に対しても、容易に調節が行なわれるようになっている。エンジンから還流し てくる過剰の燃料を、この予備燃料容器に流入させるようにしであるため、この 予備燃料容器は、エンジンが回転している間は、富に燃料が満たされた状態にあ る。通掌動作時には（即ち、燃料タンク内に充分な量の燃料がある間は）ポンプ の吸込管が、フロート作動式の弁を備λた主流路系に連通しているようにしてあ り、従って、燃料タンク内に充分な量の液体燃料が存在している間は、このフロ ート動作式の弁を介して、液体燃料がポンプの吸込管へ供給されるようにしであ る。

予備燃料容器とポンプの吸込管との間には、二次流路系を設けてあり、上述のフ ロート作動式の弁が（タンク内の燃料の量が不充分となったために）閉塞したな らば、予備燃料容器に設けた常閉の二次弁に加わっている吸込力が、増大するよ うにしである。二次弁は、これによって開放状態となり、その結果、予備燃料容 器の燃料が、二次流路系を介して、ポンプへ吸い込まれるようになる。二次弁は フラッパー形（ｆｌａｐｐｅｒ　ｔｙｐｅ）のバルブとしであるため、構成が簡 単な上に、フロート作動式の主弁が閉塞したときには、ポンプの吸入管内の圧力 降下に、即座に応答することができるものとなっている。

好適実施態様においては、二次弁は、燃料予備容器内の燃料を濾過するための第 ２の燃料源適用アセンブリの中に組み込んである。

本発明の１つの目的は、一般的な構成の内接歯車ポンプ式の容積形ポンプを使用 した、燃料残量僅少状態に対処し得るポンプ式燃料供給システムを提供すること にある。

本発明の更なる目的は、システムが、燃料タンクから液体燃料を吸い出す動作モ ードと、予備燃料容器から液体燃料を吸い出す動作モードとの、いずれの動作モ ードにあるときにも、濾過作用という防護機能を発揮することができるようにし た、燃料残量僅少状態に対応し得るポンプ式燃料供給システムを提供することに ある。

本発明の更なる目的は、通常動作モードと燃料遮断モードとの間の切替えを、簡 単かつ迅速に行なえるようにした、燃料残量僅少状態に対応し得る、ポンプ式燃 料供給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、自動車の燃料タンク内に容易に装置することができ、ま た、そこから容易に取外すことができるようにした、燃料残量僅少状態に対応し 得るポンプ式燃料供給装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、例えば周囲温度の変化、燃料タンク内の燃料の重量の変 化、燃料タンクからの燃料の吸い出しに伴う半真空状態、ないしは燃料タンク内 の正圧状態の変化等に起因する、燃料タンクの壁部の膨張ないし収縮に自動的に 対応することができるようにした、ポンプ式燃料供給装置を提供することにある 。

本発明の更なる目的は、燃料タンクの底壁部を基準として燃料の液面レベルを表 示する燃料レベル表示計を備え、しかも、その燃料レベル表示計が、燃料タンク の壁部の膨張ないし収縮にかかわらず、その精度を保つことができるようにした 、ポンプ式燃料供給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、液体燃料の液面レベルを感知する電気式のレベル・セン サを組み込み、それによって、別体のセンサをタンクに取付けるための特別の手 段をタンクの壁部に固定する必要をなくした、燃料残量僅少状態に対応し得るポ ンプ式燃料送出装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、燃料タンクと予備燃料容器との両方が実質的に空になっ たときに、即ち、自動車が完全な燃料切れ状態となったときに、燃料タンクに少 量の燃料を注入するだけで、ポンプが通常動作状態を回復することができるよう にした、即ち、ポンプを基本的に自吸式（セルフ・ブライミング式）にした、燃 料供給装置を提供することにある。

本発明のその他の目的並びに利点は、以下の説明並びに請求の範囲を参照するこ とによって明らかとなる。以下の説明並びに請求の範囲には、当業者が本発明を 実施することができるように、本発明の基本原理を具体的な細部構成と共に記載 してあり、また、それらの記載は全て、本発明を実施するための現時点において 考えられる最良の形態に関するものである。

区面幻固車久訳酉 図１は、本発明の一実施例のポンプ式燃料供給装置の部分断面図である。

図２は、図１の装置に採用している構成要素の幾つかを示した拡大部分断面図で ある。

図３は、図１の装置に採用している液面レベル・センサ機構を示した側面図であ る。

図４は、図３のセンサ機構に採用している細部構造を示した図である。

図５は、図２と同じ方向からの拡大部分断面図である。

図６は、図５に示した構造の部分上面図である。

図７は、図２と同じ方向からの部分断面図であるが、ただし、本発明を実施する 際に採用することのできる別構成を示した図である。

明を　するための　良の形態 図１は、自動車の燃料タンク１２の中に装着したポンプ式燃料供給装置１０を示 したものである。燃料タンク１２は、底板１４と天板１６とを備えている。天板 １６には、この燃料供給装置ｌＯを燃料タンク１２の中へ挿入して装着する作業 を行なえるように、円形の着脱用開口１７を形成しである。

この燃料供給装置１０は、＠脱用開口１７に嵌合する大きさに形成した蓋構造体 ２０含んでいる。蓋構造体２０は、外周フランジ部２１を有しており、この外周 フランジ部２１を、天板１６の上側に形成したフランジ部の上面に載せるように している。こうして互いに面を当接させた双方のフランジ部の外周を２例えば一 般的な構成の円弧形クランプ２３等によって締結することによって、蓋構造体２ ０を、着脱用開口１７の上の所定の位置に、取外し自在に止着するようにしてい る。

蓋構造体２０から下方へ延出させて、円弧形（略々円筒形）の案内手段２４を設 けてあり、この案内手段２４は、好ましくは、例えば真鍮等の、耐蝕性を有する 金属で形成するようにする。この円弧形の案内手段２４の上端部には、この案内 手段２４を蓋構造体２０に固定するための、複数の外方突出部２５を形成しであ る。

円弧形の案内手段２４は、チューブを垂直に立てた形状の容器２７の外周に、テ レスコピック式に摺動自在に嵌合している。容器２７は、平面図における形状を 円形にしであるが、ただし１本発明を実施する上で、その形状を円形にすること は必ずしも必要ではない。容器２７は、その直径を、着脱用開口１７の直径より 小さくしてあり、そのため、例えば、この燃料供給装置を修理ないし交換する必 要が生じた場合等には、装置の全体（蓋構造体２０、案内手段２４、及び容器２ ７を含む）を一体のユニットのままで、着脱用開口１７から抜き取ることができ る。

容器２７は、フランジ部を形成したその上端２８が、円弧形の案内手段２４によ って囲繞された空間の中に位置している。また、容器２７の下端は、カップ形状 の濾過用網部材３０の中に位置しており、この濾過用網部材３０は、燃料タンク の底板１４に当接するように構成しである。尚、容器２７の下端の詳細な構造は 、図２に明らかに示すとおりである。

図２に示したように、容器２７の底壁部分は、燃料タンクの底板１４に近接して 位置している中央壁部２９と、この中央壁部２９から上方へ向かって延在してい る管状壁部３１と、横方向に延展している横方向壁部３２とを含んでいる。横方 向壁部３２は、この容器２７の側壁部３３に接続している。通常動作時には、容 器２７の周囲の空間は液体燃料で満たされている。また、容器２７の中にも、あ る量の予備燃料が入っている。

中央壁部２９には流入ボート３４を形成してあり、この流入ボート３４を通って 液体燃料が下から上へ流れることによって、中央壁部２９の下方の空間３５から 、中央壁部２９の上方の中央燃料チャンバ３７へ、液体燃料が流入できるように しである。尚、下方の空間３５は、脚部構造体３９に形成しである１つないし複 数の開口３８を介して、燃料タンク１２の内部と自由に連通している。

中央燃料チャンバ３７の中には、主弁体４０を配設してあり、この主弁体４０は 、それを取り付けであるフロート４２の位置に応じて、流入ボート３４を開閉す る。主弁体４０は、例えば合成ゴム等の、エラストマーで製作するようにしてい る。また、主弁体４０は、その上方部分をカップ形状に形成してあり、このカッ プ形状の部分が、環状の可撓性を有する外方突出フランジ部を画成している。

更に、この外方突出フランジ部は、その外周縁部がシール・リップを画成してい る。このシール・リップは、フロート４２が一方の位置にあるときに、流入ボー ト３４と係合するようにしてあり、係合することによってこの流入ボート３４を 封止する、シール部材として機能するものである。この主弁体４０の上方部分か らは、比較的剛性の高い円柱形状のコアが下方へ延出しており、このコアの下端 は、バヨネット式接続構造を備えたバヨネット端にしである。主弁体４０は、こ のバヨネット端に形成しである係止溝を使用して、高剛性のプレート１１に固定 してあり、更に、この高剛性のプレート１１は、フロート４２に固定しである。

従って、フロート４２と、プレート１１と、主弁体４０とは、一体のアセンブリ とされている。高剛性のプレート１１には、その中央穴の周囲に、複数の孔１３ を形成してあり、流入ボート３４を通って流れる燃料は、これら複数の孔１３を 通って流れることができるようにしである。

フロート４２は、好ましくはリング形状の部材とし、また、好ましくは低比重の 材料で形成するのが良い。フロート４２は、図示の如く中実の構造体として形成 しても良く、また、ブロー成形法等を用いて、中空の構造体として形成しても良 い。フロート４２は次のように設計しである。即ち、タンク１２内の液体燃料の 液面レベルが、所定の低レベルである遮断レベルよりも低下したときに、このフ ロート４２が実線で図示（図２）した位置へ降下し、それによって、このフロー ト４２に取り付けである主弁体４０が、流入ボート３４を閉塞するように設計し である。尚、遮断レベルは、図２に、引用符号４１を付して図示しである。

燃料の液面レベルが通常レベル（遮断レベル以上のレベル）にある間は、フロー ト４２は、浮力によって、一点鎖線で図示（図２）した位置４２ａより上方に位 置しており、そのため、主弁体４０は流入ボート３４を開放している。

容器２７の中の中央の位置に、モータで駆動する電動ポンプ４３を配設してあり 、この電動ポンプ４３は、公知の構成のものである。好ましいポンプの例として は、米国、ミズーリ州、セントルイスに所在の、カーター自動車会社（Ｃａｒｔ ｅｒＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）が、カーロータ（ＣＡＲｏｔｏ ｒ　）という商品名で販売しているもの等がある。このポンプは、内接歯車ポン プ式の容積形ポンプであり、リング形の内歯歯車部材の中に、外歯歯車部材を偏 心した位置に配設して、流体ポンプとしての作用が得られるようにしたものであ る。モータは、ポンプの胴部の上方部分の中に配設してあり、このモータによっ て、それら歯車部材を回転させるようにしている。この種のポンプは、１９８７ 年９月２５日付出願の米国特許出願第１０１２６５号の中に記載されており、同 特許出願は、現在底に、米国特許第４８２０１．３８号として発行されている。

好適例のポンプである、ポンプ４３は、その上端近くの部分を、リング４４とス ポーク構造体４５とによって支持してあり、スポーク構造体４５は、容器２７の 側壁部３３から内側へ向かって延在するように設けである。また、ポンプ４３は 、その下端に吸込管４６を備えており、この吸込管４６は、環状のバルブ−フィ ルタ・アセンブリ４７を貫通して下方へ延出している。

図示したバルブ−フィルタ・アセンブリ４７は、平坦な環状のプレート４８を含 んでいる。このプレート４８は、環状の直立した外周フランジ部４９を備えてお り、このフランジ部４９は、容器２７の内面に密着状態で当接している。プレー ト４８の上には、環状のスペーサ部材５０を配設してあり、このスペーサ部材５ ０は、環状の濾過用網部材５５を支持している。これらの、プレート４８、スペ ーサ部材５０、及び濾過用網部材５５は、好ましくは、プラスチック製の部材と して制作して、溶剤型の接着剤で互いに一体に結合するのが良い。スペーサ部材 ５０は、２つの同心的な環状部分５１と５２とを含んでおり、これら環状部分５ １と５２とは、周方向に離隔させて３箇所に形成した放射方向リブ５３で互いに 連結してあり、これら３本のリブ５３のうちの１本だけを１図６に図示しである 。図示したリブ５３は、予備燃料用弁体５４を取り付けるための取付手段を形成 している。予備燃料用弁体５４は、エラストマー製の、変形可能な、ディスク形 状の弁体であり、主弁体４０と同じように、その外周縁部でプレート４８の下面 に当接するようにしてあり、当接することによってその部分を封止するものであ る。更に、プレート４８には、円形の孔５８を形成しである。また、スペーサ部 材５０には、環状の、フランジ部を形成したシール部材５６（図５に示した）を 取り付けてあり、このシール部材５６によって、ポンプの吸込管４６の外表面に 沿って液体燃料が下方へ流れるのを防止している。

容器２７の中の、濾過用網部材５５より上方の空間は、通常動作状態にある間は 、液体燃料で満たされている。しかしながら、その燃料が流れようとすることに 対して予備燃料用弁体５４が発生する抵抗は、流入ボート３４が開放されている とき（即ち、フロート４２が浮力によって図２に一点鎖線で描いた位置まで持ち 上げられているとき）に、この流入ボート３４が発生している抵抗よりも大きい 。そのため、流入ボート３４が開放されているときには、吸込管４６の中を、上 方へ吸い込まれて流れて行く液体燃料は、その全てが、流入ボート３４を通って 流れてきた液体燃料となっており、この場合、容器２７の中から、液体燃料が流 れてくることはない。

モータ駆動式ポンプ４３は、その上端に、吐出管（吐出用接続管〕５８ａを備え ている。この吐出管５８ａから、蓋構造体２０を貫通させて設けた燃料送出用接 続管５９までを、可撓性を有する連通用チューブ５７で接続しである。この燃斜 送出用接続管５９は、図１″Ｌｌｌ：は、その一部分だＬ−Ｊが見えでいる。蓋 構造体２゜には、もｒ）１本の接続管を貫通させて設けであり、それは燃料還流 用接続管Ｇ。

である。この燃料還流用接続管６０には、可撓性を有する第２の連通用チューブ ６１を接続しである。この連通用デユープ６１は、容器２７の中を］；方へ延伸 しており、ポンプ４３から送出されてオーバーフローした液体燃料を、容器２７ の中へ戻す働きをしている。

液体燃料は、図示のポンプ式燃料供給装置から、接続管５９を介して、エンジン （キャブレタまたは燃料噴射機構）へ通じている管路へ供給される。そして、エ ンジンで消費されなかった過剰の燃料は、接続管６０に接続されている管路を介 して還流される。この過剰の燃料は容器２７の中へ還流されるため、容器２７は 、通常状態では常に、還流した液体燃料でその上端縁部２８まで満たされており 、これが定常運転状態である。更にこの過剰の燃料は、上端縁部２８を超えてオ ーバーフローし、案内手段２４の開放している部分を通って、燃料タンク１２の 中へ溢出して還流する。

ポンプ４３のモータへの電力の供給は、このポンプ４３のケーシングの上端に配 設しである、くわ電板端子６３を介して行なわれる。即ち、先ず、外部の電源（ 自動車のバッチ１月から、電気ソケット６６の中のビン形端子６３へ、電流が供 給され、その電力が、可撓性を有する配線６７を介して、くわ電板端子６３へ供 給されるようにしている。

通常動作状態にある間（即ちタンク１２の中に充分な量の燃料がある間）は、フ ロート４２は、浮力によって持ち上げられており、そのため主弁体４ｏは開放さ れている。このとき、液体燃料は流入ボート３４を介してポンプの吸込管４６へ 供給されている。一方、容器２７は液体燃料で一杯に満たされているが、予備燃 料用弁体５４が、弾性変形することに対して抵抗しており、その抵抗が大きいた め、この容器２７の中から、ポンプの吸込管４６の下方の空間３７へ液体燃料が 吸い込まれることはない。エンジンによる燃料の消費が進行しても、容器２７は 燃料が満たされたままの状態を保ち、ただタンク１２内の燃料レベルだけが、次 第に低下して行く。

タンク１２内の液体燃料のレベルが、遮断レベル４１（図２）以下にまで低下し たならば、ノロ−ト４２の位置が下がるため、主弁体４０が流入ボート３４を閉 塞する、すると、ポンプ４３の吸込作用による中央燃料チャンバ３７の中の負圧 が、そのまま、変形可能な弁体５４の下面に作用するようになり、その結果、容 器２７の中にあった液体燃料が、濾過用網部材５５を通過し、この弁体５４の外 周縁部を回り込んで、中央燃料チャンバ３７へ吸い込まれるようになる。これに よって、タック１２の中の燃料が跳ね回っていたり、自動車の旋回走行によって 燃料が流入ボート３４の下方の空間から逃げてしまっている場合でも、ポンプ４ ３は、液体燃料を連続して吐き出し続けることができ、吐き出された液体燃料は 、可撓性を有する連通用チューブ５７の中を上方へ送られて行く。従って、還流 用の管路の中の燃料や、予備燃料容器２７の中の燃料を含めた、この燃料供給シ ステムの中の略々全での燃料が空になるまで、自動車を走らせ続けることができ るようになっている。

予備燃料用弁体５４の作用について更に説明すると、この弁体５４の下面にはタ ンク１２内の液体燃料のヘッドが（流入ボート３４を介して）作用し、一方、こ の弁体５４の上面には、容器２７内の液体燃料のヘッドが作用している。ただし 、プレート４８に形成しである孔によって、弁体５４の、ヘッドが作用する表面 積が限定されているため、タンク１２内の液体燃料のヘッドが容器２７内の液体 燃料のヘッドより小さくなっても、弁体５４はそのまま閉塞状態に保たれる。

しかしながら、主弁体４０が流入ボート３４を閉塞したならば、弁体５４の下面 には、もはや、タンク１２内の液体燃料のヘッドは作用しなくなる。そのため、 弁体５４は、容器２７内の液体燃料の圧力ヘッドの作用によって、速やかに開放 状態へ移行する。

自動車がサービス−エリアからかなり離れた地点を走行していて、タンク１２と 容器２７とが共に完全に空になってしまった場合には、自動車をサービス・ステ ーションまで走行させることができるように、タンク内に燃料を注入することが 必要になるが、そのための燃料は少量で良い。即ち、多くの場合、１ガロン程度 の燃料を注入すれば、フロート４２を持ち上げて主弁体４０を開放状態とするの に充分であり、それによって、この燃料供給システムに、呼水用の燃料を行きわ たらせることができる。尚、これによって、予備燃料用弁体５４は閉塞状態にな る。

場合によっては、新たに液体燃料をタンク１２内に注入した際に、網部材３０の 細かな目が抵抗となって、その液体燃料が、この網部材３０を速やかに通過しな いということも起こり得る。また、この網部材３０によって囲まれている空間３ ５に、空気が入り込んでしまうおそれもある。そして、最悪の場合には、タンク １２内へ注入した液体燃料が、空間３５へ流入することができなくなる。このよ うに、空間３５にエア・ロック状態が発生することを防止するためには、例えば 、容器２７の側壁部３３に、小さなスロット状の通気孔６９（図２）を形成して おくようにすれば良い。そうすれば、このスロット状の通気孔６９が、空気を空 間３５から、その外側のタンク１２内へ逃がすように働くため、新たに注入した 液体燃料が、空間３５へ容易に流入できるようになる。

ポンプ４３の運転を開始したならば、このポンプ４３の吸込力が、流入ボート３ ４の位１の液体燃料に作用する。従ってポンプ４３は、吸込管４６から燃料を吸 い込むことができ、これによって、最寄りのガス・ステーションまで自動車を走 らせることができるようになる。

本発明の好適実施形態に４６いては、ポンプ式燃料供給装置（案内手段２４及び 容器２７を含む）に、燃料タンクの液面レベルを検知する液面レベル・センサを 取り付けるための、取４＝ｔｍ構としての機能を持たせるようにしている。液面 レベル・センサは、燃料残量計、及び／または、液面レベル低下警告装置（不図 示）に接続して使用することができるものである。図１及び図３に示した液面レ ベル・センサは、取付板７５を含んでおり、この取付板７５は、容器２７の側面 に形成した平坦なフランジ部に取り何口づるための、ネジ式の取付部材を備えて いる。

取付板７５には鋼製のビン７６を植設してあり、このビン７６によって、回転自 在なハブ構造体７７を支持するための、軸支構造を形成している。

ハブ構造体７７には、羽根形のプラスチック板７８（図３）を一体的に結合しで ある。更に、ハブ構造体７７の外周には、ロッド形状のアーム７９の円弧形状に 屈曲形成した端部８１を巻回してあり、それによって、このロッド形状のアーム ７９とハブ構造体７７とを連結しである。また、アーム７９が、不都合ながたつ きを生じることがないように、プラスチック板７８から垂直に突出させてこのプ ラスチック板７８に一体に形成した、一対のグリップ用突起８３によって、アー ム７９の方向をある程度規制するようにしている。これらのアーム７９とハブ構 造体７７どは、一体のユニットとして、鋼製のビン７６によって定められた回転 軸心を中心として回転することができる。

図４から明らかなように、アーム７９の揺動端は、途中で屈曲させて、８４の部 分の方向を変えてあり、そして、この８４の部分が、パドル形フロート８５の中 を貫通するようにしである。更に、このアーム７９の、８６の部分を局部的に押 しつぶして扁平にすることによって、このアーム７９からフロート８５が外れな いようにしである。ただし、フロート８６は、アーム７９の、８４の部分の上で 回転できるようにしてあり、それによって、このアーム７９が、図３に二点鎖線 で示した限界位置の間を揺動する際にも、フロート８６は、液体燃料の液面にお いて平らな姿勢を保てるようにしである。

羽根形のプラスチック板７８は、その両側端部が、取付板７５に形成した夫々の ストッパ面（突出させた段部の面）９１に当接するように構成しである。これら ストッパ面９Ｊによって、アーム７９の揺動限界を定めているのである。

更に取付板７５には、電気端子である一対のくわ電板端子８８を適宜取り付けて あり、これらくわ電板端子８８によって、摺動接点と、それと協働するポテンシ ョメータ用抵抗体とへ接続するための、電気接続部を構成している。ポテンショ メータ用抵抗体は、プラスチック製の取付板７５の外側面に形成した１本ないし 複数本の円弧形の帯状導体８９から構成するようにしている。摺動接点は、ハブ 構造体７７から、プラスチック板７８の背面側の空間へ突出させた、薄い銅片で 構成するようにしている。更に、可撓性を有する配線９０によって、この摺動接 点を、一方のくわ電板端子８８に接続している。

これとは別の構成として、可撓性を有する配線９０に代えて、摺動接点とスリッ プ・リングとから成る電気接続構造を使用するようにしても良い。

このレベル・センサ機構からは、より合せ線９２を介して、液面のレベルを表わ す電気信号を取り出すようにしており、このより合せ線９２は、くわ電板端子８ ８と、ソケット６６の中の所定のビン形端子とを接続しでいる。このようにして 、ポンプ式燃料供給装置に、電気式の液面レベル・センサ機構を機能的に取り付 けであるため、液面レベル・センサを取り付けるための別体の取付構造（及び電 気接続用配ｍ）を設けずども良いようになっている。

図１に示したポンプ式燃料供給装置は、燃料タンクの天板１６に形成した着脱用 開口１７を介して装置を出し入れすることによって、燃料タンク内に装着するこ とが（ないしは燃料タンクから取り外すことが）できるようにしである。パドル 形フロート８５は、このポンプ式燃料供給装置の平面図における寸法を超えて横 方向に僅かに突出しているが、しかしながら装置を僅かに傾ければ、このフロー ト８５を、着脱用開口１７を通して出し入れすることができる。・従って、この ポンプ式燃料供給装置は、フロート８５ないし取付板７５を取り外すことなく、 燃料タンク内に装着することができる。

燃料タンクは、しばしば、例えばプラスチック等の、様々な原因によって変形（ ねじれ変形）を生じ得る材料で形成されていることがあり、この変形の原因とし ては、例えば、熱による収縮ないし膨張、或いは、タンク内の燃料の重量、或い は、タンクから液体燃料を吸い出すことによって生じる負圧等がある。これらの 状況が存在すると、そのために、燃料タンクの底板１４と天板１６との間の距離 が変化することがある。

それゆえ、容器２７を、燃料タンクの底板１４の上方の、この底板１４から所定 の一定の距離だけ離れた位置に保持するために、本発明のポンプ式燃料供給装置 は、容器２７を、底板１４へ向けて下方へ付勢するためのスプリング手段９４を 備えている。図１に示すように、このスプリング手段は、円弧形状に形成した案 内手段２４を囲繞するように配設した、コイル形の圧縮スプリング９４を含んで いる。このスプリング９４の上端は、案内手段２４の表面から外方へ突出させた 複数の突起９５によって構成したスプリングシート構造体に係合させである。

また、このスプリング９４の下端は、容器２７に形成した環状のフランジ部９４ によって構成したスプリングシート構造体に係合させである。

このスプリング９４が、容器２７に対して、下向きの力を加えているため、燃料 タンクの底板１４と天板１６との間の距離の変動にかかわらず、容器２７が底板 １４に対して、所定の相対位置を保つことができるようになっている。また、こ れによって、底板１４が、液面レベル・センサの基準となっているため、燃料タ ンクの変形が液面レベル・センサの読みの値に及ぼす影響も、非常に小さなもの となっている。

図７は、本発明の実施形態として可能な、第２の形態を図示したものである。

この図７の構造は、図２の構造と実質的に同一であるが、ただし、図２の構造に おけるバルブ−フィルタ・アセンブリ４７の代わりに、二次的弁手段を使用して いる点が異なっており、この二次的弁手段は、フィルタを備えておらず、流過量 ロア２を貫通形成した環状のプレート７０のみから構成したものである。プレー ト７０の下面には、前述の弁体５４と同様の、エラストマー製の弁体７３を適宜 取り付けてあり、予備燃料容器２７の中の液体燃料の圧力が、流過量ロア２を通 して、この弁体７３の円板状部分の上面に加わるようにしである。

流過量ロア２は、複数の扇形の開口が集まったものであり、それら扇形の開口は 、プレート７０のスポーク形状部分によって画成されている。それら複数個の扇 形の開ロア２の中心に位置するハブ形状部分は、エラストマー製の弁体７３の剛 性の大きな中心部分を取り付けるための、取付構造を成している。弁体７３の外 周縁部は、予備燃料容器２７内の液体燃料の重量に応じて下方へ変形することが できるようにしてあり、この変形によって、その外周縁部が、プレート７０によ って画成されているバルブシート部分から離れるようにしである。

主弁体４０が開放位置にあるとき、弁体７３は、容器２７内の液体燃料の液面レ ベルが所定のレベル値（例えば、プレート７０の上方フインチのレベル）より低 い間は、閉塞している。そして、容器２７内の液面レベルがこの所定のレベル値 を超えたならば、液体燃料のその増加分の重量が、流過量ロア２を通して作用す ることによって、弁体７３の外周縁部を下方へ変形させる。これによって、この 二次的弁体７３は、液体燃料を、ポンプの吸込管の下方の空間３７へ供給するよ うになる。

燃料タンク１２内の液面レベルが低下して、遮断レベル４１よりも低くなったな らば、主弁体４０は閉塞する。すると、二次的弁体７３の円板状部分の下面に作 用していた吸込力が増大する。この増大した吸込力は、二次的弁体７３を完全に 開放状態にすると共に、容器２７内の液面レベルが上述のフインチのレベル以下 にまで低下した後までも、この二次的弁体７３を開放した状態のままに維持する 。また、図２に宗した装置構成と同様に、予備燃料容器２７からの、弁体７３を 通して行なわれる燃料の供給は、燃料供給システムの中の全ての燃料を使い切っ てしまうまで続けられる。

以上に本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明したが、本発明に関連し た技術分野について熟知した当業者であれば、以下の請求の範囲に開示した発明 を実施するための構成並びに実施例として、以上のものとは異なった、様々な別 構成並びに別実施例にも想到し得ることは言うまでもない。

ＦＩＧ、４ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　３年１１月　５日 特許庁長官　深　沢　亘　殿　Ｕ団 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　９０１０２３１４ ２、発明の名称 燃料供給装置 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国ミズーリ州６３１３２．セント・ルイス。

オリーブ・ストリート・ロード　９６６６名　称　カーター・オートモーテイブ ・カンパニー・住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２ ０６区 電話　３２７０−６６４１〜６６４６ 従って、上述の燃料枯渇状態が発生している間、燃料ポンプが呼水として必要な 燃料を保持していられる能力は、その予備燃料室の容量のみによって決まってし まう。

同様に、米国特許第４６７２９３７号（Ｉｌ、　Ｆａｉｅｓ）に示されている燃 料供給システムは、複雑な構成の２段式ポンプと、ソレノイド作動式バルブとを 含んでいるシステムである。ソレノイド作動式バルブは、遮断レベルで動作する 流れ制御用スイッチからの信号に応答して、ポンプの第１段を非作動状態にする 一方で、ポンプの第２段を作動状態のままに維持するように動作し、これによっ て、予備燃料容器から燃料が取り出されるようになる。

米国特許第４７４７３８８号（Ｃ，Ｔｕｅｋｅｙ　）に開示されている燃料供給 システムは、単段式ポンプと、可撓性を有する濾過用網部材とを含んでいる。濾 過用網部材は、タンクの燃料を濾過するメイン・フィルタとして機能すると共に 、フロート兼バルブ作動機構としても機能して、予備燃料容器から燃料を流出さ せるように働く。通常動作状態においては、燃料は、この可撓性を有する濾過用 網部材を通してポンプへ供給されている。一方、この濾過用網部材の下方の空間 が、燃料枯渇状態になった場名には、この濾過用網部材が上動することによって バルブが開放され、それによって燃料が、予備燃料容器から、この濾過用網部材 の上方の空間へ流入して、ポンプへ供給されるようにしである。

１９８９年２月２３日付発行のドイツ実用新案公報筒ＤＥ−Ｕ−８７１２４７２ ，６号には、吸込チャンバを備えた燃料ポンプが開示されており、この吸込チャ ンバは、単一フロート弁の制御の下に、燃料タンク及び予備燃料チャンバと連通 ずる。燃料タンク内の燃料レベルが低下して、ある低レベルになると、フロート 弁が燃料ポンプと燃料タンクとの間の連通を遮断して、燃料ポンプと予備燃料チ ャンバとの間の連通を開放するようにしである。

発明の開示 本発明の新規な構成においては、燃料タンクの中に備えた予備燃料容器の中に燃 料ポンプを配設している。予備燃料容器は、縦形で、燃料タンクの天板から底板 までの間に亙って延在するようにしてあり、しかもツーピース形の、スプリング で付勢したテレスコピック式の構成としであるため、燃料タンクの膨張ないし収 縮に対しても、容易に調節が行なわれるようになっている。エンジンから還流し てくる過剰の燃料を、この予備燃料容器に流入させるようにしであるため、この 予備燃料容器は、エンジンが回転している間は、常に燃料が満たされた状態にあ る。通常動作時には（即ち、燃料タンク内に充分な量の燃料がある間は）ポンプ の吸込管が、フロート作動式の弁を備えた主流路系に連通しているようにしてあ り、従って、燃料タンク内に充分な量の液体燃料が存在している間は、このフロ ート動作式の弁を介して、液体燃料がポンプの吸込管へ供給されるようにしであ る。

予備燃料容器とポンプの吸込管との間には、二次流路系を設けてあり、上述のフ ロート作動式の弁が（タンク内の燃料の量が不充分となったために）閉塞したな らば、予備燃料容器に設けた常閉の二次弁に加わっている吸込力が、増大するよ うにしである。二次弁は、これによって開放状態となり、その結果、予備燃料容 器の燃料が、二次流路系を介して、ポンプへ吸い込まれるようになる。二次弁は フラッパー形（ｆｌ、ａｐｐｅｒ　ｔｙｐｅ）のバルブとしであるため、構成が 簡単な上に、フロー１−作動式の主弁が閉塞したときには、ポンプの吸入管内の 圧力降下に、即座に応答することができるものとなっている。

好適実施態様においては、二次弁は、燃料予備容器内の燃料を濾過するための第 ２の燃料源適用アセンブリの中に組み込んである。

本発明の１つの目的は、一般的な構成の内接歯車ポンプ式の容積形ポンプを使用 した、燃料残量僅少状態に対処し得るポンプ式燃料供給システムを提供すること にある。

本発明の更なる目的は、システムが、燃料タンクから液体燃料を吸い出す動作モ ードと、予備燃料容器から液体燃料を吸い出す動作モードとの、いずれの動作モ ードにあるときにも、濾過作用という防護機能を発揮することができるようにし た、燃料残量僅少状態に対応し得るポンプ式燃料供給システムを提供することに ある。

本発明の更なる目的は、通常動作モードと燃料遮断モードとの間の切替えを、簡 単かつ迅速に行なえるようにしたＪ燃料残量僅少状態に対応し得る、ポンプ式燃 料供給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、自動車の燃料タンク内に容易に装置することができ、ま た、そこから容易に取外すことができるようにした、燃料残量僅少状態に対応し 得るポンプ式燃料供給装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、例えば周囲温度の変化、燃料タンク内の燃料の重量の変 化、燃料タンクからの燃料の吸い出しに伴う半真空状態、ないしは燃料タンク内 の正圧状態の変化等に起因する、燃料タンクの壁部の膨張ないし収縮に自動的に 対応することができるようにした、ポンプ式燃料供給装置を提供することにある 。

本発明の更なる目的は、燃料タンクの底壁部を基準として燃料の液面レベルを表 示する燃料レベル表示計を備え、しかも、その燃料レベル表示計が、燃料タンク の壁部の膨張ないし収縮にかかわらず、その精度を保つことができるようにした 、ポンプ式燃料供給システムを提供することにある。

本発明の更なる目的は、液体燃料の液面レベルを感知する電気式のレベル・セン サを組み込み、それによって、別体のセンサをタンクに取付けるための特別の手 段をタンクの壁部に固定する必要をなくした、燃料残量僅少状態に対応し得るポ ンプ式燃料送出装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、燃料タンクと予備燃料容器との両方が実質的に空になっ たときに、即ち、自動車が完全な燃料切れ状態となったときに、燃料タンクに少 量の燃料を注入するだけで、ポンプが通常動作状態を回復することができるよう にした、即ち、ポンプを基本的に自吸式（セルフ・ブライミング式）にした、燃 料供給装置を提供することにある。

本発明のその他の目的並びに利点は、以下の説明並びに請求の範囲を参照するこ とによって明らかとなる。以下の説明並びに請求の範囲には、当業者が本発明を 実施することができるように、本発明の基本原理を具体的な細部構成と共に記載 してあり、また、それらの記載は全て、本発明を実施するための現時点において 考えられる最良の形態に関するものである。

凹皿の固里望説団 図１は、本発明の一実施例のポンプ式燃料供給装置の部分断面図である。

図２は、図１の装置に採用している構成要素の幾つかを示した拡大部分断面図で ある。

図３は、図１の装置に採用している液面レベル・センサ機構を示した側面図であ る。

図４は、図３のセンサ機構に採用している細部構造を示した図である。

図５は、図２と同じ方向からの拡大部分断面図である。

図６は、図５に示した構造の部分上面図である。

図７は、図２と同じ方向からの部分断面図であるが、ただし、本発明を実施する 際に採用することのできる別構成を示した図である。

日を　するための最　のン態 図１は、自動車の燃料タンク１２の中に装着したポンプ式燃料供給装置１０を示 したものである。燃料タンク１２は、底板１４と天板１６とを備えている。天板 １６には、この燃料供給装置１０を燃料タンク１２の中へ挿入して装着する作業 を行なえるように、円形の着脱用開口１７を形成しである。

この燃料供給装置１０は、着脱用開口１７に嵌合する大きさに形成した蓋構造体 ２０含んでいるゆＭ構造体２０は、外周フランジ部２１を有しており、この外周 フランジ部２１を、天板１６の上側に形成したフランジ部の上面に載せるように している。こうして互いに面を当接させた双方のフランジ部の外周を、例えば一 般的な構成の円弧形クランプ２３等によって締結することによって、蓋構造体２ ０を、着脱用開口１７の上の所定の位置に、取外し自在に止着するようにしてい る。

蓋構造体２０から下方へ延出させて、円弧形（略々円筒形）の案内手段２４を設 けてあり、この案内手段２４は、好ましくは、例えば真鍮等の、耐蝕性を有する 金属で形成するようにする。この円弧形の案内手段２４の上端部には、この案内 手段２４を蓋構造体２０に固定するための、複数の外方突出部２５を形成しであ る。

円弧形の案内手段２４は、チューブを垂直に立てた形状の容器２７の外周に、テ レスコピック式に摺動自在に嵌合している。容器２７は、平面図における形状を 円形にしであるが、ただし、本発明を実施する上で、その形状を円形にすること は必ずしも必要ではない。容器２７は、その直径を、着脱用開口１７の直径より 小さくしてあり、そのため、例えば、この燃料供給装置を修理ないし交換する必 要が生じた場合等には、装置の全体（蓋構造体２０、案内手段２４、及び容器２ ７を含む）を一体のユニットのままで、着脱用開口１７から抜き取ることができ る。

容器２７は、フランジ部を形成したその上端２８が、円弧形の案内手段２４によ って囲繞された空間の中に位置している。また、容器２７の下端は、カップ形状 の濾過用網部材３０の中に位置しており、この濾過用網部材３０は、燃料タンク の底板１４に当接するように構成しである。尚、容器２７の下端の詳細な構造は 、図２に明らかに示すとおりである。

図２に示したように、容器２７の底壁部分は、燃料タンクの底板１４に近接して 位置している中央壁部２９と、この中央壁部２９から上方へ向かって延在してい る管状壁部３１と、横方向に延展している横方向壁部３２とを含んでいる。横方 向壁部３２は、この容器２７の側壁部３３に接続している。通常動作時には、容 器２７の周囲の空間は液体燃料で満たされている。また、容器２７の中にも、あ る量の予備燃料が入っている。

中央壁部２９には流入ボート３４を形成してあり、この流入ボート３４を通って 液体燃料が下から上へ流れることによって、中央壁部２９の下方の空間３５から 、中央壁部２９の上方の中央燃料チャンバ３７へ、液体燃料が流入できるように しである。尚、下方の空間３５ば、脚部構造体３９に形成しである１つないし複 数の開口３８を介して、燃料タンク１２の内部と自由に連通している。

中央燃料チャンバ３７の中には、主弁体４０を配設してあり、この主弁体４０は 、それを取り付けであるフロート４２の位置に応じて、流入ボート３４を開閉す る。主弁体４０は、例えば合成ゴム等の、エラストマーで製作するようにしてい る。また、主弁体４０は、その上方部分をカップ形状に形成してあり、このカッ プ形状の部分が、環状の可撓性を有する外方突出フランジ部を画成している。

更に、この外方突出フランジ部は、その外周縁部がシール・リップを画成してい る。このシール・リップは、フロート４２が一方の位置にあるときに、流入ボー ト３４と係合するようにしてあり、係合することによってこの流入ボート３４を 封止する、シール部材として機能するものである。こり主弁体４０の上方部分か らは、比較的剛性の高い円柱形状のコアが下方へ延出しており、このコアの下端 は、バヨネット式接続構造を備えたバヨネット端にしである。主弁体４０は、こ のバヨネット端に形成しである係止溝を使用して、高剛性のプレート１１に固定 してあり、更に、この高剛性のプレート１１は、フロート４２に固定しである。

従って、フロート４２と、プレート１１と、主弁体４０とは、一体のアセンブリ とされている。高剛性のプレート１１には、その中央穴の周囲に、複数の孔１３ を形成してあり、流入ボート３４を通って流れる燃料は、これら複数の孔１３を 通って流れることができるようにしである。

フロート４２は、好ましくはリング形状の部材とし、また、好ましくは低比重の 材料で形成するのが良い。フロート４２は、図示の如く中実の構造体として形成 しても良く、また、ブロー成形法等を用いて、中空の構造体として形成しても良 い。フロート４２は次のように設計しである。即ち、タンク１２内の液体燃料の 液面レベルが、所定の低レベルである遮断レベルよりも低下したときに、このフ ロート４２が実線で図示（図２）した位置へ降下し、それによって、このフロー ト４２に取り付けである主弁体４０が、流入ボート３４を閉塞するように設計し である。尚、遮断レベルは、図２に、引用符号４１を付して図示しである。

燃料の液面レベルが通常レベル（遮断レベル以上のレベル）にある間は、フロー ト４２は、浮力によって、一点鎖線で図示（図２）した位置４２ａより上方に位 置しており、そのため、主弁体４０は流入ボート３４を開放している。

容器２７の中の中央の位置に、モータで駆動する電動ポンプ４３を配設してあり 、この電動ポンプ４３ば、公知の構成のものである。好ましいポンプの例として は、米国、ミズーリ州、セントルイスに所在の、カーター自動車会社（Ｃａｒｔ ｅｒＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）が、カーロータ（ＣＡＲｏｔｏ ｒ　）という商品名で販売しているもの等がある。このポンプは、内接歯車ポン プ式の容積形ポンプであり、リング形の内歯歯車部材の中に、外歯歯車部材を偏 心した位置に配設して、流体ポンプとしての作用が得られるようにしたものであ る。モータは、ポンプの胴部の上方部分の中に配設してあり、このモータによっ て、それら歯車部材を回転させるようにしている、この種のポンプは、１９８７ 年９月２５日付出願の米国特許出願第１０１２６５号の中に記載されており、同 特許出願は、現在既に、米国特許第４８２０１３８号として発行されている。

好適例のポンプである、ポンプ４３は、その上端近くの部分を、リング４４とス ポーク構造体４５とによって支持してあり、スポーク構造体４５は、容器２７の 側壁部３３から内側へ向かって延在するように設けである。また、ポンプ４３は 、その下端に吸込管４６を備えており、この吸込管４６は、環状のバルブ−フィ ルタ・アセ〉・ブリ４７を貫通して下方へ延出している。

図示したバルブ−フィルタ・アセンブリ４７は、平坦な環状のプレート４８を含 んでいる。このプレート４８は、環状の直立した外周フランジ部４９を備えてお り、このフランジ部４つは、容器２７の内面に密着状態で当接している。プレー ト４８の上には、環状のスペーサ部材５０を配設してあり、このスペーサ部材５ ０は、環状の濾適用網部祠５５を支持している。これらの、プレート４８、スペ ーサ部材５０、及び濾過用網部材５５は、好ましくは、プラスチック製の部材と して制作して、瀉剤型の接着剤で互いに一体に結合するのが良い。スペーサ部材 ５０は、２つの同心的な環状部分５１と５２とを含んでおり、これら環状部分５ １と５２とは、周方向に離隔させて３箇所に形成した放射方向リブ５３で互いに 連結してあり、これら３本のリブ５３のうちの１本だけを、図６に図示しである 。図示したリブ５３は、予備燃料用弁体５４を取り付けるための取付手段を形成 している。予備燃料用弁体５４ば、エラストマー製の、変形可能な、ディスク形 状の弁体であり、主弁体４０と同じように、その外周縁部でプレート４８の下面 に当接するようにしてあり、当接することによってその部分を封止するものであ る。更に、プレート４８には、円形の孔５８を形成しである。また、スペーサ部 材５０には、環状の、フランジ部を形成したシール部材５６（図５に示した）を 取り付けてあり、このシール部材５６によって、ポンプの吸込管４６の外表面に 沿って液体燃料が下方へ流れるのを防止している。

容器２７の中の、濾過用網部材５５より上方の空間は、通常動作状態にある間は 、液体燃料で満たされている。しかしながら、その燃料が流れようとすることに 対して予備燃料用弁体５４が発生する抵抗は、流入ボート３４が開放されている とき（即ち、フロート４２が浮力によって図２に一点鎖線で描いた位置まで持ち 上げられているとき）に、この流入ボー１−３４が発生している抵抗よりも大き い。そのため、流入ボート３４が開放されているときには、吸込管４６の中を、 上方へ吸い込まれて流れて行く液体燃料は、その全てが、流入ボート３４を通っ て流れてきた液体燃料となっており、この場合、容器２７の中から、液体燃料が 流れてくることはない。

モータ駆動式ポンプ４３ば、その上端に、吐出管（吐出用接続管）５８ａを備え ている。この吐出管５８ａから、蓋構造体２ｏを貫通させて設けた燃料送出用接 続管５９までを、可撓性を有する連通用デユープ５７で接続しである。この燃料 送出用接続管５９は、図１では、その一部分だけが見えている。蓋構造体２゜に は、もう１本の接続管を貫通させて設けてあり、それは燃料還流用接続管６゜で ある。この燃料還流用接続管６０には、可撓性を有する第２の連通用チューブ６ １を接続しである。この連通用チューブ６１は、容器２７の中を下方へ延伸して おり、ポンプ４３から送出されてオーバーフローした液体燃料を、容器２７の中 へ戻す働きをしている。

液体燃料は、図示のポンプ式燃料供給装置から、接続管５９を介して、エンジン （キャブレタまたは燃料噴射機構）へ通じている管路へ供給される。そしで、エ ンジンで消費されなかった過剰の燃料は、接続管６ｏに接続されている管路を介 して還流される。この過剰の燃料は容器２７の中へ還流されるため、容器２７は 、通常状態では常に、還流した液体燃料でその上端縁部２８まで満たされており 、これが定常運転状態である。更にこの過剰の燃料は、上端縁部２８を超えてオ ーバーフローし、案内手段２４の開放している部分を通って、燃料タンク１２の 中へ湿田して還流する。

ポンプ４３のモータへの電力の供給は、このポンプ４３のケーシングの上端に配 設しである、（わ杉板端子６３を介して行なわれる。即ち、先ず、外部の電源（ 自動車のバッテリ）から、電気ソケット６６の中のビン形端子６３へ、電流が供 給され、その電力が、可撓性を有する配線６７を介して、くわ杉板端子６３へ供 給されるようにしている。

通常動作状態にある間（即ちタンク１２の中に充分な量の燃料がある間）は、フ ロート４２は、浮力によって持ち上げられており、そのため主弁体４０は開放さ れている。このとき、液体燃料は流入ボート３４を介してポンプの吸込管４６へ 供給されている。一方、容器２７は液体燃料で一杯に満たされているが、予備燃 料用弁体５４が、弾性変形することに対して抵抗しており、その抵抗が大きいた め、この容器２７の中から、ポンプの吸込管４６の下方の空間３７へ液体燃料が 吸い込まれることはない。エンジンによる燃料の消費が進行しても、容器２７は 燃料が満たされたままの状態を保ち、ただタンク１２内の燃料レベルだけが、次 第に低下して行く。

タンク１２内の液体燃料のレベルが、遮断レベル４１（図２）以下にまで低下し たならば、フロート４２の位置が下がるため、主弁体４０が流入ボート３４を閉 塞する。すると、ポンプ４３の吸込作用による中央燃料チャンバ３７の中の負圧 が、そのまま、変形可能な弁体５４の下面に作用するようになり、その結果、容 器２７の中にあった液体燃料が、濾過用網部材５５を通過し、この弁体５４の外 周縁部を回り込んで、中央燃料チャンバ３７へ吸い込まれるようになる。これに よって、タンクエ２の中の燃料が跳ね回っていたり、自動車の旋回走行によって 燃料が流入ボート３４の下方の空間から逃げてしまっている場合でも、ポンプ４ ３は、液体燃料を連続して吐き出し続けることができ、吐き出された液体燃料は 、可撓性を有する連通用チューブ５７の中を上方へ送られて行く。従って、還流 用の管路の中の燃料や、予備燃料容器２７の中の燃料を含めた、この燃料供給シ ステムの中の略々全での燃料が空になるまで、自動車を走らせ続けることができ るようになっている。

予備燃料用弁体５４の作用について更に説明すると、この弁体５４の下面にはタ ンク１２内の液体燃料のへ・ンドが（流入ボート３４を介して）作用し、一方、 この弁体５４の上面には、容器２７内の液体燃料のヘッドが作用している。ただ し、プレート４８に形成しである孔によって、弁体５４の、ヘッドが作用する表 面積が限定されているため、タンク１２内の液体燃料のヘッドが容器２７内の液 体燃料のヘッドより小さくなっても、弁体５４はそのまま閉塞状態に保たれる。

しかしながら、主弁体４０が流入ボート３４を閉塞したならば、弁体５４の下面 には、もはや、タンク１２内の液体燃料のヘッドは作用しなくなる。そのため、 弁体５４は、容器２７内の液体燃料あ圧力ヘッドの作用によって、速やかに開放 状態へ移行する。

自動車がサービス・エリアからかなり離れた地点を走行していて、タンク１２と 容器２７とが共に完全に空になってしまった場合には、自動車をサービス・ステ ーションまで走行させることができるように、タンク内に燃料を注入することが 必要になるが、そのための燃料は少量で良い。即ち、多くの場合、１ガロン程度 の燃料を注入すれば、フロート４２を持ち上げて主弁体４０を開放状態とするの に充分であり、それによって、この燃料供給システムに、呼水用の燃料を行きわ たらせることができる。尚、これによって、予備燃料用弁体５４は閉塞状態にな る。

場合によっては、新たに液体燃料をタンク１２内に注入しまた際に、網部材３０ の細かな目が抵抗となって、その液体燃料が、この網部材３０を速やかに通過し ないということも起こり得る。また、この網部材３０によって囲まれている空間 ３５に、空気が入り込んでしまうおそれもある。そして、最悪の場合には、タン ク１２内へ注入した液体燃料が、空間３５へ流入することができなくなる。この ように、空間３５にエア・ロック状態が発生することを防止するためには、例え ば、容器２７の側壁部３３に、小さなスロット状の通気孔６９（図２）を形成し ておくようにすれば良い。そうすれば、このスロット状の通気孔６９が、空気を 空間３５から、その外側のタンク１２内へ逃がすように働くため、新たに注入し た液体燃料が、空間３５へ容易に流入できるようになる。

ポンプ４３の運転を開始したならば、このポンプ４３の吸込力が、流入ボート３ ４の位置の液体燃料に作用する。従ってポンプ４３は、吸込管４６から燃料を吸 い込むことができ、これによって、最寄りのガス・ステーションまで自動車を走 らせることができるようになる。

本発明の好適実施形態においては、ポンプ式燃料供給装置（案内手段２４及び容 器２７を含む）に、燃料タンクの液面レベルを検知する液面レベル・センサを取 り付けるための、取付機構としての機能を持たせるようにしている。液面レベル ・センサは、燃料残量計、及び／または、液面レベル低下警告装置（不図示）に 接続して使用することができるものである。図１及び図３に示した液面レベル・ センサは、取付板７５を含んでおり、この取付板７５は、容器２７の側面に形成 した平坦なフランジ部に取り付けるための、ネジ式の取付部材を備えている。

取付板７５には鋼製のビン７６を植設してあり、このビン７６によって、回転自 在なハブ構造体７７を支持するための、軸支構造を形成している。

ハブ構造体７７には、羽根形のプラスチック板７８（図３）を一体的に結合しで ある。更に、ハブ構造体７７の外周には、ロッド形状のアーム７９の円弧形状に 屈曲形成した端部８１を巻回してあり、それによって、このロッド形状のアーム ７９とハブ構造体７７とを連結しである。また、アーム７９が、不都合ながたつ きを生じることがないように、プラスチック板７８から垂直に突出させてこのプ ラスチック板７８に一体に形成した、一対のグリップ用突起８３によって、アー ム７９の方向をある程度規制するようにしている。これらのアーム７９とハブ構 造体７７とは、一体のユニットとして、鋼製のビン７６によって定められた回転 軸心を中心として回転することができる。

図４から明らかなように、アーム７９の揺動端は、途中で屈曲させて、８４の部 分の方向を変えてあり、そして、この８４の部分が、パドル形フロート８５の中 を貫通するようにしである。更に、このアーム７９の、８６の部分を局部的に押 しつぶして扁平にすることによって、このアーム７９からフロート８５が外れな いようにしである。ただし、フロート８６は、アーム７９の、８４の部分の上で 回転できるようにしてあり、それによって、このアーム７９が、図３に二点鎖線 で示した限界位置の間を揺動する際にも、フロート８６は、液体燃料の液面にお いて平らな姿勢を保てるようにしである。

羽根形のプラスチック板７８は、その両側端部が、取付板７５に形成した夫々の ストッパ面（突出させた段部の面）９１に当接するように構成しである。これら ストッパ面９１によって、アーム７９の揺動限界を定めているのである。

更に取付板７５には、電気端子である一対のくわ杉板端子８８を適宜取り付けて あり、これらくわ杉板端子８８によって、摺動接点と、それと協働するポテンシ ョメータ用抵抗体とへ接続するための、電気接続部を構成している。ポテンショ メータ用抵抗体は、プラスチック製の取付板７５の外側面に形成した１本ないし 複数本の円弧形の帯状導体８９から構成するようにしている。摺動接点は、ハブ 構造体７７から、プラスチック板７８の背面側の空間へ突出させた、薄い鋼片で 構成するようにしている。更に、可撓性を有する配線９０によって、この摺動接 点を、一方のくわ杉板端子８８に接続している。

これとは別の構成として、可撓性を有する配線９０に代えて、摺動接点とスリッ プ・リングとから成る電気接続構造を使用するようにしても良い。

このレベル・センサ機構からは、より合せ線９２を介して、液面のレベルを表わ す電気信号を取り出すようにしており、このより合せ線９２は、くわ杉板端子８ ８と、ソケット６６の中の所定のビン形端子とを接続している。このようにして 、ポンプ式燃料供給装置に、電気式の液面レベル・センサ機構を機能的に取り付 けであるため、液面レベル・センサを取り付けるための別体の取付構造（及び電 気接続用配線）を設けずども良いようになっている。

図１に示したポンプ式燃料供給装置は、燃料タンクの天板１６に形成した着脱用 開口１７を介して装置を出し入れすることによって、燃料タンク内に装着するこ とが（ないしは燃料タンクから取り外すことが）できるようにしである。パドル 形フロート８５は、このポンプ式燃料供給装置の平面図における寸法を超えて横 方向に僅かに突出しているが、しかしながら装置を僅かに傾ければ、このフロー ト８５を、着脱用開口１７を通して出し入れすることができる。従って、このポ ンプ式燃料供給装置は、フロート８５ないし取付板７５を取り外すことなく、燃 料タンク内に装着することができる。

燃料タンクは、しばしば、例えばプラスチック等の、様々な原因によって変形（ ねじれ変形）を生じ得る材料で形成されていることがあり、この変形の原因とし ては、例えば、熱による収縮ないし膨張、或いは、タンク内の燃料の重量、或い は、タンクから液体燃料を吸い出すことによって生じる負圧等がある。これらの 状況が存在すると、そのために、燃料タンクの底板１４と天板１６との間の距離 が変化することがある。

それゆえ、容器２７を、燃料タンクの底板１４の上方の、この底板１４から所定 の一定の距離だけ離れた位置に保持するために、本発明のポンプ式燃料供給装置 は、容器２７を、底板１４へ向けて下方へ付勢するためのスプリング手段９４を 備えている。図１に示すように、このスプリング手段は、円弧形状に形成した案 内手段２４を囲繞するように配設し−た、コイル形の圧縮スフ１ルグ９４を含ん でいる。このスプリング９４の上端は、案内手段２４の表面から外方へ突出させ た複数の突起９５によって構成したスプリングシート構造体に係合させである。

また、このスプリング９４の下端は、容器２７に形成した環状のフランジ部９４ によって構成したスプリングシート構造体に係合させである。

このスプリング９４が、容器２７に対して、下向きの力を加えているため、燃料 タンクの底板１４と天板１６との間の距離の変動にかかわらず、容器２７が底板 １４に対して、所定の相対位置を保つことができるようになっている。また、こ れによって、底板１４が、液面レベル・センサの基準となっているため、燃料タ ンクの変形が液面レベル・センサの読みの値に及ぼす影響も、非常に小さなもの となっている。

図７は、本発明の実施形態として可能な、第２の形態を図示したものである。

この図７の構造は、図２の構造と実質的に同一であるが、ただし、図２の構造に おけるバルブ−フィルタ・アセンブリ４７の代わりに、二次的弁手段を使用して いる点が異なっており、この二次的弁手段は、フィルタを備えておらず、流過量 ロア２を貫通形成した環状のプレート７０のみから構成したものである。プレー ト７０の下面には、前述の弁体５４と同様の、エラストマー製の弁体７３を適宜 取り付けてあり、予備燃料容器２７の中の液体燃料の圧力が、流過量ロア２を通 して、この弁体７３の円板状部分の上面に加わるようにしである。

流過量ロア２は、複数の扇形の開口が集まったものであり、それら扇形の開口は 、プレート７０のスポーク形状部分によって画成されている。それら複数個の扇 形の開ロア２の中心に位置するハブ形状部分は、エラストマー製の弁体７３の剛 性の大きな中心部分を取り付けるための、取付構造を成している。弁体７３の外 周縁部は、予備燃料容器２７内の液体燃料の重量に応じて下方へ変形することが できるようにしてあり、この変形によって、その外周縁部が、プレート７０によ って画成されているバルブシート部分から離れるようにしである。

主弁体４０が開放位置にあるとき、弁体７３は、容器２７内の液体燃料の液面レ ベルが所定のレベル値（例えば、プレート７０の上方フインチのレベル）より低 い間は、閉塞している。そして、容器２７内の液面レベルがこの所定のレベル値 を超えたならば、液体燃料のその増加分の重量が、流過量ロア２を通して作用す ることによって、弁体７３の外周縁部を下方へ変形させる。これによって、この 二次的弁体７３は、液体燃料を、ポンプの吸込管の下方の空間３７へ供給するよ うになる。

燃料タンク１２内の液面レベルが低下して、遮断レベル４１よりも低くなったな らば、主弁体４０は閉塞する。すると、二次的弁体７３の円板状部分の下面に作 用していた吸込力が増大する。この増大した吸込力は、二次的弁体７３を完全に 開放状態にすると共に、容器２７内の液面レベルが上述のフインチのレベル以下 にまで低下した後までも、この二次的弁体７３を開放した状態のままに維持する 。また、図２に示した装置構成と同様に、予備燃料容器２７からの、弁体７３を 通して行なわれる燃料の供給は、燃料供給システムの中の全ての燃料を使い切っ てしまうまで続けられる。

以上に本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明したが１本発明に関連し た技術分野について熟知した当業者であれば、以下の請求の範囲に開示した発明 を実施するための構成並びに実施例として、以上のものとは異なった、様々な別 構成並びに別実施例にも想到し得ることは言うまでもない。

請求の範囲 １．燃料タンク（１２）のための予備燃料供給システム（１ｏ）であって、前記 タンク（１２）内に配設するようにした予備燃料容器（２７）と、該予備燃料容 器（２７）と協働する燃料ポンプ（４３）と、前記タンク内の燃料レベルが所定 燃料レベル（４１）を超えているときに前記ポンプ（４３）へ液体燃料を供給す ると共に、前記タンク内の燃料レベルが前記所定燃料レベル（４１）以下である ときに前記ポンプ（４３）への液体燃料の供給を遮断するように構成した、前記 ポンプ（４３）と協働するフロート弁手段（４０，４２）とを備えているシステ ムにおいて、 燃料！ノベルが前記所定燃料レベル（４工）以下であるときに前記予備燃料容器 （２７）から前記ポンプ（４３）へ液体燃料を供給するための、圧力に応答して 動作する予備燃料弁（５４）を備えていることを特徴とする予備燃料供給システ ム。

２、前記予備燃料容器（２７）内に、前記予備燃料弁（５４）を通って流れる液 体燃料を捉えて濾過するための濾過用網部材（５５）を備えていることを特徴と する請求項１のシステム。

３、前記予備燃料容器（２７）が流出ボート（５８）を備えており、前記燃料ポ ンプ（４３）が、前記予備燃料容器（２７）の中に備えられていると共に、吸込 管（４６）を有しており、前記フロート弁手段（４０，４２）が、前記予備燃料 容器（２７）の中の、前記ポンプの前記吸込管（４６）より低い位置に取り付け られており、更に、前記予備燃料弁（５４）が、前記タンク内の液面レベルが前 記所定燃料レベル（４１）以下に低下したときに前記ポンプの吸込圧力の変化に 応答して、前記予備燃料容器（２７）から前記流出ボート（５８）を介して、前 記ポンプの前記吸込管（４６）へ燃料を供給するようにしであることを特徴とす る請求項２のシステム。

４、前記流出ボート（５８）が、バルブシート手段（４８）を画成しており、前 記予備燃料弁（５４）が、該バルブシート手段（４８）の下側に装着されており 、それによって、前記予備燃料容器（２７）内の液体燃料から加わる力が、該予 備燃料弁（５４）を開放状態へ移行させる方向に作用するようにしであることを 特徴とする請求項３のシステム。− ５、前記予備燃料弁（５４）を、エラストマー製の、比較的剛性の高い中央部分 と変形可能な外周縁部分とを備えたものとしてあり、前記タンク（１２）内の液 面レベルが前記所定燃料レベル（４工）以下に低下したとぎに、前記外周縁部分 が下方へ変形して前記バルブシート手段（４８）から離れるように、該予備燃料 弁（５４）を構成しであることを特徴とする請求項４のシステム。

６゜前記ポンプの前記吸込管（４６）を垂直チューブで構成し、該垂直チュー・ ブを前記予備燃料容器（２７）の中心軸に略々一致するように配設してあり、該 吸込管（４６）と前記フロート弁手段（４０，４２）と前記予備燃料弁（５４） との全てを、共通の１つの中央燃料チャンバ（３７）に連通させてあり、更に、 前記フロート弁手段（４０，４２）を、前記垂直チューブの軸心に中心を一致さ せて配設したバルブ−フロート・アセンブリとして構成しであることを特徴とす る請求項３のシステム。

７、前記バルブ−フロート・アセンブリが５　リング形フロート（４２）と、該 リング形フロート（４２）によって囲まれた空間の中に設けた、該リング形フロ ート（４２）と協働する弁（４０）とを含んでおり、このリング形フロートと協 働する弁（４０）が前記中央燃料チャンバ（３７）を閉塞することによって、前 記予備燃料弁（５４）を挟んで圧力降下が発生し、それによって前記予備燃料容 器（２７）から前記ポンプの前記吸込管（４６）へ燃料が供給されるようにしで あることを特徴とする請求項６のシステム。

国際調査報告 ＵＳ　９００２３１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．燃料タンク（１２）のための予備燃料供給システム（１０）であって、前記 タンク（１２）内に配設するようにした予備燃料容器（２７）と、該予備燃料容 器（２７）と協働する燃料ポンプ（４３）と、前記タンク内の燃料レベルが所定 燃料レベル（４１）を超えているときに前記ポンプ（４３）へ液体燃料を供給す ると共に、前記タンク内の燃料レベルが前記所定燃料レベル（４１）以下である ときに前記ポンプ（４３）への液体燃料の供給を遮断するように構成した、前記 ポンプ（４３）と協働するフロート弁手段（４０、４２）とを備えているシステ ムにおいて、 燃料レベルが前記所定燃料レベル（４１）以下であるときに前記予備燃料容器（ ２７）から前記ポンプ（４３）へ液体燃料を供給するための、圧力に応答して動 作する予備燃料弁（５４）を備えていることを特徴とする予備燃料供給システム 。 ２．前記予備燃料容器（２７）内に、前記予備燃料弁（５４）を通って流れる液 体燃料を捉えて濾過するための濃過用網部材（５５）を備えていることを特徴と する請求項１のシステム。 ３．前記予備燃料容器（２７）が流出ボート（５８）を備えており、前記燃料ポ ンプ（４３）が、前記予備燃料容器（２７）の中に備えられていると共に、吸込 管（４６）を有しており、前記フロート弁手段（４０、４２）が、前記予備燃料 容器（２７）の中の、前記ポンプの前記吸込管（４６）より低い位置に取り付け られており、更に、前記予備燃料弁（５４）が、前記タンク内の液面レベルが前 記所定燃料レベル（４１）以下に低下したときに前記ポンプの吸込圧力の変化に 応答して、前記予備燃料容器（２７）から前記流出ボート（５８）を介して、前 記ポンプの前記吸込管（４６）へ燃料を供給するようにしてあることを特徴とす る請求項２のシステム。 ４．前記流出ボート（５８）が、バルブシート手段（４８）を画成しており、前 記予備燃料弁（５４）が、該バルブシート手段（４８）の下側に装着されており 、それによって、前記予備燃料容器（２７）内の液体燃料から加わる力が、該予 備燃料弁（５４）を開放状態へ移行させる方向に作用するようにしてあることを 特徴とする請求項３のシステム。 ５．前記予備燃料弁（５４）を、エラストマー製の、比較的剛性の高い中央部分 と変形可能な外周縁部分とを備えたものとしてあり、前記タンク（１２）内の液 面レベルが前記所定燃料レベル（４１）以下に低下したときに、前記外周縁部分 が下方へ変形して前記バルブシート手段（４８）から離れるように、該予備燃料 弁（５４）を構成してあることを特徴とする請求項４のシステム。 ６．前記ポンプの前記吸込管（４６）を垂直チューブで構成し、該垂直チューブ を前記予備燃料容器（２７）の中心軸に略々一致するように配設してあり、該吸 込管（４６）と前記フロート弁手段（４０、４２）と前記予備燃料弁（５４）と の全てを、共通の１つの中央燃料チャンバ（３７）に連通させてあり、更に、前 記フロート弁手段（４０、４２）を、前記垂直チューブの軸心に中心を一致させ て配設したバルブーフロート・アセンブリとして構成してあることを特徴とする 請求項３のシステム。 ７．前記バルブーフロート・アセンブリが、リング形フロート（４２）と、該リ ング形フロート（４２）によって囲まれた空間の中に設けた、該リング形フロー ト（４２）と協働する弁（４０）とを含んでおり、このリンク形フロートと協働 する弁（４０）が前記中央燃料チャンバ（３７）を閉塞することによって、前記 予備燃料弁（５４）を挟んで圧力降下が発生し、それによって前記予備燃料容器 （２７）から前記ポンプの前記吸込管（４６）へ燃料が供給されるようにしてあ ることを特徴とする請求項６のシステム。