JPH0686880B2 - 車両用燃料タンク装置のエゼクタポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用燃料タンク装置のエゼクタポンプに関す
る。

従来の技術 自動車の燃料タンク装置の中には、例えば特開昭61−65
067号公報に示されているように、タンク本体を搭載す
る部位の構造上の理由によって、タンク本体の底壁に内
側に向けて膨出部が形成され、この膨出部によってタン
ク部の略下半部に主室と副室とが隔成されているものが
ある。

この構造にあっては、燃料残量が少なくなると共に燃料
液面が下がると副室に多くの燃料が残留されることか
ら、主室にフィードポンプと、これに接続されて吐出燃
料の一部を導出するリターンパイプと、これの端部に形
成されたエゼクタポンプとを配設させると共に、エゼク
タポンプに副室の底部近傍に吸入口の配置される吸入パ
イプを接続させ、フィードポンプの駆動によって主室内
の燃料をエンジンの燃料供給装置へ移送させると同時
に、エゼクタポンプでのエゼクタ作用によって副室内の
燃料を主室側に移送させるようにしている。

発明が解決しようとする問題点 前述のエゼクタポンプはリターンパイプと、吸入パイプ
と、ノズルと、負圧室を含む排出パイプとからなる４つ
の部品で構成されている。しかも、リターンパイプ，吸
入パイプおよび排出パイプそれぞれがノズルを含む負圧
室から互いに異なる方向、つまり３方向に突出されてい
る。このため、エゼクタポンプをタンク本体に形成され
た作業孔からタンク本体内に装着する際に、例えばリタ
ーンパイプと排出パイプとを上下方向に向けて作業孔を
通過させようとすると、吸入パイプが横方向に突出した
状態になるので、吸入パイプが通過できるように作業孔
を大きく形成する必要がある。しかしながら、作業孔を
大きくするとタンク本体の強度が低下する虞れがある。

そこで本発明は取付け作業性に支障を招くことなく、作
業孔を小さくしてタンク本体の強度を向上することがで
き、かつ効率の良いエゼクタ作用を確保することができ
る車両用燃料タンク装置のエゼクタポンプを提供するも
のである。

燃料タンクの一面をタンク本体からタンク本体内へ貫通
しこの一面に支持され延びているリターンパイプとこの
リターンパイプに平行に延びている吸入パイプとにそれ
ぞれ接続される車両用燃料タンク装置のエゼクタポンプ
であって、各々平行に突出しているリターンパイプ接続
部と吸入パイプ接続部とを備えると共にリターンパイプ
接続部の下端にノズルが設けられ、上記ノズルを内包す
る負圧室と前記吸入パイプ接続部から負圧室に至る導入
部とこの負圧室の下側に連なるスロート部が設けられ、
上記スロート部の長さＬがスロート部の入口径Ｄの２〜
８倍に設定されている。

作用 リターンパイプを接続部と吸入パイプ接続部との作業孔
への干渉範囲を小さくして、作業孔の大径化が阻止でき
ると共に、エゼクタ作用を最も効率良く発揮させること
ができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１〜４図において、１はタンク本体を示し、その底壁
の略中央部には内側に向けて膨出部２を形成してあっ
て、タンク本体１の略下半部に主室３と副室４とが隔成
されている。この主室３上方のタンク本体１壁部には作
業孔５が設けられており、副室４上方のタンク本体１壁
部には別の作業孔６が設けられている。

上記主室３内には、上記作業孔５から、図外の燃料供給
装置に接続されたアウトレットパイプ10が挿入され、こ
のアウトレットパイプ10の先端にはフィードポンプ７が
接続されている。尚、16は、フィードポンプ７用のフィ
ルタ、13は作業孔５を閉塞するリッド、14はこのリッド
13に固定され上記フィードポンプ７を支持するステーを
示す。

また、上記主室３内には、図外の燃料供給装置に接続さ
れたリターンパイプ８が挿入されると共に、前記副室４
側の作業孔６から副室４内に挿入された吸入パイプ11の
他端が挿入され、これらリターンパイプ８と吸入パイプ
11とに後述するエゼクタポンプ９が接続されている。
尚、15は副室４側の作業孔６のリッドを示し、12は吸入
パイプ11の吸入口11aに取付けられたフィルタを示す。

上記エゼクタポンプ９は、フィードポンプ７から燃料供
給装置に送給された燃料のうちの余剰燃料がリターンパ
イプ８に沿って主室３内へ戻る際の噴流を利用いてエゼ
クタポンプ９内に負圧領域を形成させて、この負圧によ
り、上記吸入パイプ11を介して副室４内に燃料を主室３
へ導くようにしたものである。

このエゼクタポンプ９を具体的に説明する。

第1,2図において、エゼクタポンプ９は、耐油性の樹脂
から成り、リターンパイプ接続部22と吸入パイプ接続部
23とが上方に向けて平行かつ一体的に形成されると共に
リターンパイプ接続部22の下端にノズル28が形成された
上部プレート20と、上記ノズル28の先端部分を同軸位置
で内包する負圧室30と前記吸入パイプ接続部23から負圧
室30に至る導入部31とこの負圧室30の下側に連なるスロ
ート部32とが一体形成された下部プレート21とを備えて
いる。

そして、上記上部プレート20の下面周縁に形成された凹
部29と下部プレート21の上面周縁に形成された凸部33と
を嵌合させて、上部プレート20と下部プレート21とを結
合することにより、上記負圧室30,導入部31を隔成する
ようになっている。

上記上部プレート20のリターンパイプ接続部22と吸入パ
イプ接続部23の上縁には、各々フランジ24,25が形成さ
れ、これらのフランジ24,25の内周縁にシール受容部26,
27が形成されている。

一方、上記リターンパイプ接続部22の上下方向中間部に
は、リターンパイプ接続部22に設けた連通孔35を開閉す
るリリーフ弁60が分岐ポート34内に設けられている。

このように構成された上記プレート20の上記リターンパ
イプ接続部22と吸入パイプ接続部23のフランジ24,25に
シールリング54,55を介して、パイプソケット36が取付
けられるようになっている。

上記パイプソケット36は、上記シールリング54,55に密
着すると共に前記リターンパイプ接続部22と吸入パイプ
接続部23の各フランジ24,25に係着するリターンパイプ
ソケット部37と吸入パイプソケット分岐38とこれらを連
続するブリッジ部39とで構成されている。

上記リターンパイプソケット部37と吸入パイプソケット
部38の下半部には複数のスリット40,41が周方向に一定
の間隔で形成され、スリット40,41の間に爪部44,45を備
えた弾性片42,43が各々形成されている。また、上記リ
ターンパイプソケット部37と吸入パイプソケット部38の
上部開口部には小径筒状のパイプアダプタ部46,47が設
けられ、このパイプアダプタ部46,47の内壁には前記リ
ターンパイプ８と吸入パイプ11の外壁に形成された凸部
56,58が受容する凹部50,51が形成されている。

尚、上記パイプアダプタ部46,47には、リターンパイプ
８と吸入パイプ11をスムーズに受け入れるためのスリッ
ト52,53が形成されている。また、シールリング54,55の
内周壁にはリターンパイプ８と吸入パイプ11に密接する
シールリップ部54a,55aが形成されている。

そして、上記リターンパイプソケット部37と吸入パイプ
ソケット部38とが、各パイプアダプタ部46,47間に連絡
壁48,49を備えたブリッジ部39によって連結されてい
る。

ここで、上記下部プレート21のスロート部32の長さＬ
は、スロート部32の入口径としての内径をＤとした場合
L/D（スロート比）が２〜８に設定されている。尚、ス
ロート比（L/D）が上記範囲より小さい場合には、ノズ
ル28からの噴流がスロート部32を流れる際にスロート部
32と噴流との間に間隙が生じ、この部分から負圧室30内
に外気が導入され負圧効果を相殺しエゼクタ作用を発揮
できなくなり、逆にスロート比（L/D）が上記範囲より
大きい場合にはノズル28の先端部分で減圧沸騰が起こり
ベーパが発生すると共に内部圧力が増加して、エゼクタ
作用に支障を生じ、場合によってはスロート部32での流
路抵抗が大きくなり燃料が導入部31から吸入パイプ接続
部23へ逆流を起こすことがある。

上記スロート比（L/D）を決定するため、実験によって
明らかにされた結果を第５図に示すと、横軸をスロート
比（L/D）、縦軸を吸い上げ量（l/hr）として、リター
ンパイプ８に導出される余剰燃料が常温（20℃；実線で
示す）と高温（60℃；破線で示す）において、必要な吸
い上げ量として約10（l/hr）付近を確保するためには、
常温時，高温時ともスロート比（L/D）が２〜８である
場合が好ましいことが確認された。尚、このときのノズ
ル28の内径ｄとスロート部32の内径Ｄとの比（d/D）は
0.2〜１に設定し、余剰燃料流量として約80（l/hr）と
した。

ここで、この種の技術として、特開昭61−96200号公報
の従来技術にスロート比を５〜６倍にしたものが開示さ
れているが、この技術は水用のジェットポンプを対象に
しているものであって、更に、スロート管に水が充満し
た状態で使用されるものである。即ち、この技術はジェ
ットポンプ自体を水没させて作動させるものであって、
空気中にスロート管がある場合には、このスロート比５
〜６倍では吸い込み不良を起こすものである。（同公報
第２頁左上欄第２行〜第17行参照）。そのため、この水
ジェットポンプはスロート比を10倍以上にして、この問
題を解決しているのである。

これに対して、本願は燃料用のエゼクタポンプであっ
て、エンジン始動後においては比較的高温のリターン燃
料を対象とし、エンジン負荷の大小によってリターン燃
料も刻々変化するもので、タンク本体１内に配設されて
いる関係で、スロート部32内に燃料が充満していない状
態から起動する場合もあるものである。また、実際にエ
ゼクタポンプ９の作動が必要となるのは、主室３側に燃
料が少なくなりエゼクタポンプ９が燃料液面より上に位
置して燃料内に没していない場合なのである。

そして、揮発性のある燃料を対象としている本願では、
この燃料が高温になることも手伝って、ノズル28から噴
出された燃料はスロート部32で減圧沸騰してベーパが発
生し易く、ベーパが発生すると噴射された燃料はスロー
ト部32で広がり易く、スロート部32内壁と接触してシー
ルすることになるので吸い上げ作用が働く。

したがって、あまりスロート比が大きいと（例えば、前
記公報の従来技術のように10以上）抵抗が大きく吸入効
率が低下したり、リターンパイプ８からの燃料が吸入パ
イプ11側へ逆流することがあり、反対に、小さすぎる
と、スロート部32をシールできなくなり、エゼクタ作用
が機能しなくなるのである。

よって、起動時にスロート部32内に空気がある場合を前
提としており、かつ対象が燃料であることから、本願の
スロート比が２〜８倍なのである。

また、余剰燃料はエンジンの駆動状態により刻々と変化
するがその場合の吸上量は余剰燃料が常温の場合で余剰
燃料の３〜４倍程度確保できることが確認された。

上記実施例構造によれば、フィードポンプ７が駆動する
と、主室３内の燃料はフィルタ16を介して吸入されアウ
トレットパイプ10を通って図外のエンジンの燃料供給装
置に移送されるが、エンジンの燃料供給装置では吐出燃
料ずべてが消費されるわけではないので、余剰燃料は図
外のエンジンの燃料供給装置からリターンパイプ８に導
出される。このリターンパイプ８に導出された燃料はフ
ィードポンプ７の吐出圧によってリターンパイプ接続部
22を通ってノズル28からエゼクタポンプ９の負圧室30を
経てスロート部32の入口に向けて噴出される。このノズ
ル28からの燃料の噴出により、負圧室30内には負圧が発
生し、この負圧によって副室４内の燃料が吸入パイプ11
から吸入パイプ接続部23,導入部31を経由して負圧室30
内に吸引されると共に、ノズル28からの噴出燃料と一緒
にスロート部32を通って主室３内に移送される。

この場合、上記スロート比（L/D）の適正な設定によ
り、燃料の温度にかかわらず、一定の吸い上げ量が確保
され、エゼクタ作用がスムーズになされる。

一方、エゼクタポンプ９は、上部プレート20と下部プレ
ート21とで各々凹部29と凸部33とを気密裡に嵌合して組
付けられるので、組付けが簡単で信頼性も高い。

また、リターンパイプ接続部22と吸入パイプ接続部23と
の上部それぞれを、リターンパイプソケット部37と吸入
パイプソケット部38とをブリッジ39で結合したパイプソ
ケット36によって結合してあるので、リターンパイプ８
や吸入パイプ11を嵌合するときに、第３図に示すような
外力Ｆによってリターンパイプ接続部22や吸入パイプ接
続部23の根本部からの折損を阻止することができる。

そして、リターンパイプ８と吸入パイプ11との径を異な
らせることによって、これらリターンパイプ８や吸入パ
イプ11を嵌合，装着させるパイプ受容部57,59やパイプ
アダプタ部46,47の口径も異なるので、リターンパイプ
８と吸入パイプ11との誤組付けを阻止することもでき
る。

また、上部プレート20に一体に形成されたリターンパイ
プ接続部22と吸入パイプ接続部23とが、上部プレート20
から上方に向けて平行に突出されているため、エゼクタ
ポンプ９の横幅寸法が小さくなり、エゼクタポンプ９を
コンパクトに成形でき、したがって、エゼクタポンプ９
を挿入する作業孔５が小さくて済み、タンク本体１の強
度剛性を高めることができる。

そして、エゼクタポンプ９は簡単な構造で軽量であるの
で、パイプソケット36のみで支持でき、したがって特別
のブラケットが不要となり、取付作業性を高めるタンク
内スペースを充分に確保できると共に、タンク本体１内
のエゼクタポンプ９の占有スペースが少なくなり、他の
部品の配置スペースを充分に確保できる。

そして、リターンパイプ接続部22と吸入パイプ接続部23
が上方に向けて平行に延びているので、リターンパイプ
接続部22と吸入パイプ接続部23との各々に、リターンパ
イプ８と吸入パイプ11とを接続する際、接続方向が一方
向となり、組付作業を容易化できると共に、製造の際に
上下方向で分かれるだけの単純な成形型を用いることが
できるため成形型の構造が簡単になり、製造コストを低
減できる。

第６図は本発明の異なる例を示すものであって、アウト
レットパイプ10のタンク本体１内に在る部分に分岐ソケ
ット61を介装し、この分岐ソケット61にリターンパイプ
8Aと連結して、リターンパイプ8Aをタンク本体１外に露
出させないようにしたものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、リターンパイプ接続部と
吸入パイプ接続部とが各々平行に突出しており、両者の
作業孔への干渉範囲が小さくなるため、タンク本体の作
業孔を小さくすることができ、タンク本体の強度を向上
することができると共にタンク本体内でのエゼクタポン
プ占有面積が少なくなるので、タンク本体内のフィード
ポンプ、リターンパイプ、その他の機能部品の配置自由
度を向上することができる。

また、スロート部の長さＬをスロート部の入口径Ｄとの
関係で最適値に設定してあるため燃料の温度状況にかか
わらず、常に最適なエゼクタ作用が確保され、信頼性を
より一層高められるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を分解して示す縦断面
図、第２図は同実施例の要部を組付けて示す縦断面図、
第３図は同実施例の要部の組付け途中を示す概略側面
図、第４図は同実施例の全体を示す概略構成図、第５図
はグラフ図、第６図は他の実施例の概略構成図である。 １……タンク本体、９……エゼクタポンプ、22……リタ
ーンパイプ接続部、23……吸入パイプ接続部、28……ノ
ズル、30……負圧室、31……導入部、32……スロート
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 順也 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 尾崎 克則 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 山本 清和 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内 (72)発明者 松木 俊之 神奈川県横浜市戸塚区東俣野町1760番地 自動車電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−96200（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−17687（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクの一面をタンク本体からタンク
   本体内へ貫通しこの一面に支持され延びているリターン
   パイプとこのリターンパイプに平行に延びている吸入パ
   イプとにそれぞれ接続される車両用燃料タンク装置のエ
   ゼクタポンプであって、各々平行に突出しているリター
   ンパイプ接続部と吸入パイプ接続部とを備えると共にリ
   ターンパイプ接続部の下端にノズルが設けられ、上記ノ
   ズルを内包する負圧室と前記吸入パイプ接続部から負圧
   室に至る導入部とこの負圧室の下側に連なるスロート部
   が設けられ、上記スロート部の長さＬがスロート部の入
   口径Ｄの２〜８倍に設定されていることを特徴とする車
   両用燃料タンク装置のエゼクタポンプ。