(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【0012】
(第一実施形態)
図1に示すように、本発明の第一実施形態による燃料供給装置1は、車両の燃料タンク2に搭載される。装置1は、燃料タンク2の内部から外部の内燃機関へと燃料を供給する。尚、燃料タンク2への装置1の搭載状態を示す
図1の上下方向は、水平面上における車両の鉛直方向と実質的に一致している。
【0013】
(基本構成)
まず装置1の基本構成につき、説明する。
図1〜3に示すように燃料供給装置1は、フランジ10、サブタンク20、保持部材30、調整機構40、ポンプユニット50及び残量検出器60を備えている。ここで、装置1にてフランジ10以外の要素20,30,40,50,60は、燃料タンク2内に収容される。
【0014】
図1,2に示すようにフランジ10は、樹脂により円盤状に形成されている。フランジ10は、樹脂製燃料タンク2の天板部2aを貫通する貫通孔2bに嵌合装着され、当該孔2bを閉塞している。フランジ10は、下側へ向かって突出する固定筒部11と、上下両側へ向かって突出する燃料供給管13及び電気コネクタ14とを、有している。燃料供給管13は、ポンプユニット50から吐出される燃料を、燃料タンク2外へ供給する。電気コネクタ14は、ポンプユニット50及び残量検出器60を外部と電気接続するために、金属製ターミナル140を内包している。かかるターミナル140の内包により、ポンプユニット50のうち燃料ポンプ52が電気コネクタ14を通じて外部から駆動制御されるようになっていると共に、残量検出器60の検出信号が同電気コネクタ14を通じて外部へ出力されるようになっている。
【0015】
図1,3に示すようにサブタンク20は、樹脂により有底円筒状に形成されている。サブタンク20は、燃料タンク2の底部2c上に設置されている。サブタンク20は、底部20aに設けられるジェットポンプ21と、側部20bにて残量検出器60を保持する保持部24とを、有している。ジェットポンプ21は、ポンプユニット50のうちプレッシャレギュレータ58から排出される余剰燃料を噴出して負圧を発生させることで、燃料タンク2内の燃料をサブタンク20内へと移送する。サブタンク20は、こうして移送された燃料を貯留する。
【0016】
保持部材30は、樹脂により形成され、円環板状に配置されている。保持部材30の外周縁部は、サブタンク20の開口縁部に同軸上に嵌合装着されている。かかる装着形態により保持部材30は、燃料タンク2内にてサブタンク20の開口を覆蓋している。保持部材30は、ポンプユニット50を保持する保持部31と、調整機構40のうち支柱41を収容する収容孔33とを、有している。
【0017】
調整機構40は、上下方向に延伸する支柱41及び弾性部材43を、有している。支柱41は、金属板により多角形筒状に形成されている。支柱41は、多角形筒状の固定筒部11に上端41a側から外嵌固定されることで、フランジ10からは下側へと延出している。それと共に支柱41は、多角形孔状の収容孔33内に下端41b側から嵌入されることで、保持部材30とは軸方向に相対移動可能に連係している。以上の構成により、保持部材30を介して一体結合される要素20,50,60と、フランジ10との間は、単独の支柱41により連結されている。
【0018】
弾性部材43は、本実施形態では金属製のコイルスプリングからなり、支柱41内に同軸上に収容されている。弾性部材43は、軸方向において支柱41と収容孔33との間に介装されている。かかる介装形態により弾性部材43は、保持部材30を介した一体結合要素20,50,60を、支柱41の軸方向のうち燃料タンク2の底部2cへ向かって押圧する。このように保持部材30を介して押圧される要素20,50,60については、燃料タンク2の仕様や製造公差、変形等によらず底部20aが底部2cに押付けられることで、当該底部2cに対して支柱41の軸方向に位置決めされる。
【0019】
ポンプユニット50は、保持部31を嵌通する上部を除いて、サブタンク20内に収容されている。
図1に示すようにポンプユニット50は、サクションフィルタ51、燃料ポンプ52、燃料フィルタ54及びプレッシャレギュレータ58を有している。
【0020】
サクションフィルタ51は、ポンプユニット50において最下部に設けられている。サクションフィルタ51は、燃料ポンプ52の吸入側に接続され、サブタンク20内から当該ポンプ52へ吸入される燃料中の大きな異物を除去する。
【0021】
燃料ポンプ52は、ポンプユニット50においてサクションフィルタ51の上側に設けられている。
図3に示すように燃料ポンプ52は、本実施形態では電動ポンプであり、湾曲自在なフレキシブル配線53を介してターミナル140と電気接続されている。燃料ポンプ52は、外部からの駆動制御を受けて作動することで、サクションフィルタ51を通じて吸入した燃料を加圧する。
【0022】
図1に示すように燃料フィルタ54は、ポンプユニット50において燃料ポンプ52の周囲に設けられている。燃料フィルタ54は、燃料ケース55内にフィルタエレメント56を収容してなる。燃料ケース55は、保持部材30の内周部に嵌合装着された状態で、燃料ポンプ52の吐出側に接続されている。燃料ケース55は、フィルタエレメント56を収容する空間を、燃料ポンプ52の外周部に沿って形成している。フィルタエレメント56は、例えばハニカム状濾材等からなり、燃料ポンプ52から燃料ケース55内へと吐出された燃料中の微細な異物を除去する。フィルタエレメント56を通過した燃料は、湾曲自在なフレキシブルチューブ(図示しない)を通じて燃料供給管13へと吐出される。
【0023】
プレッシャレギュレータ58は、ポンプユニット50において燃料フィルタ54の側方に設けられ、燃料ケース55に接続されている。かかる接続下、燃料フィルタ54から燃料供給管13へ吐出される燃料の一部は、プレッシャレギュレータ58に流入する。プレッシャレギュレータ58は、流入燃料のうちの余剰燃料をジェットポンプ21へ排出することで、燃料供給管13へ向かう燃料の圧力を調整する。
【0024】
図3に示すように残量検出器60は、サブタンク20外において保持部24に嵌合装着されている。残量検出器60は、本実施形態ではセンダゲージであり、湾曲自在なフレキシブル配線61を介してターミナル140と電気接続されている。残量検出器60は、燃料タンク2内の燃料に浮かぶフロート(図示なし)の上下動に応じてアーム62が回転することで、当該回転の角度に応じた燃料タンク2内の燃料残量を検出する。残量検出器60は、検出結果としての燃料残量を表す検出信号を、出力する。
【0025】
(調整機構)
以下、調整機構40及びそれと協働する保持部材30の詳細構成を説明する。
【0026】
図4に示すように、軸方向両端41a,41b間における支柱41の一部は、特定範囲Pとして設定されている。かかる設定の支柱41では、特定範囲Pを軸方向に挟む両側に上側周壁411及び下側周壁412が設けられ、それら周壁411,412間の特定範囲P内全域に中間周壁413が設けられている。
【0027】
図4,5に示すように、上端41aを含む上側周壁411は、4つの角部411a間に4つの側面411bを有する4角形筒状を、呈している。上側周壁411は、上側突起415及び固定孔416を、特定範囲Pよりも上側に形成している。上側突起415は、上側周壁411の一部が矩形の突片状に折曲されることで、当該周壁411の二箇所から支柱41内へ径方向に突出している。各上側突起415は、弾性部材43の上端を受けている。
図4に示すように固定孔416は、上側突起415よりもさらに上側となる上端41aにおいて上側周壁411を矩形孔状に貫通することで、当該周壁411の二箇所に形成されている。各固定孔416には、フランジ10のうち固定筒部11に設けられた固定突起110がスナップフィットにより係合している。かかる係合により支柱41は、固定筒部11に対して下側への離脱不能に外嵌固定されている。
【0028】
図4,6に示すように、下端41bを含む下側周壁412は、4つの角部412a間に4つの側面412bを有し且つ上側周壁411と同軸上の4角形筒状を、呈している。下側周壁412の各角部412aは、上側周壁411のいずれかの角部411aに対して軸方向に重なっている。下側周壁412の各角部412aは、4角形孔状を呈する収容孔33のいずれかの角部33aに対して、嵌合隙間(摺動隙間)45をあけて嵌合している。かかる嵌合形態により下側周壁412の各外側面412bは、収容孔33のいずれかの内側面33bに対して、嵌合隙間45をあけて嵌合している。
【0029】
図4,5,7に示すように中間周壁413は、上側周壁411及び下側周壁412の各角部411a,412aよりも凹んで4本の縦溝414を形成することで、それら周壁411,412と同軸上の8角形筒状を呈している。中間周壁413において縦溝414間の4つの外側面413aは、周壁411,412のいずれかの外側面411b,412bと面一に形成されている。かかる面一形態により、下側周壁412の各外側面412bと共に中間周壁413の各外側面413aは、収容孔33のいずれかの内側面33bに対して、嵌合隙間45をあけて嵌合している。
【0030】
図4に示すように、各縦溝414において軸方向両端のうち一方となる上端414bは、特定範囲P外に位置する上側周壁411のいずかの角部411aにより、閉塞されている。また同様に、各縦溝414において軸方向両端のうち他方となる下端414cは、特定範囲P外に位置する下側周壁412のいずかの角部412aにより、閉塞されている(
図7も参照)。これらの閉塞形態により各縦溝414は、いずれかの角部411a,412a間を軸方向に延伸することで、特定範囲Pの軸方向全域に亘って設けられている。
【0031】
図4,5,7,8に示すように、各縦溝414において支柱41内と向かって径方向に凹む溝底414aは、特定範囲Pの軸方向全域にて支柱41の内外を仕切っている。かかる仕切形態により各縦溝414は、特定範囲P内にて軸方向に連続して延伸する凹溝状を、呈している。
【0032】
このような構成の支柱41については、例えば
図9に示すような板金成形により形成される。まず、
図9(a)に示すように、上側突起415の折曲用U字状スリット415aと固定孔416とを有する矩形板状の金属板417を、打ち抜き等のせん断加工により形成する。次に、
図9(b)に示すように、パンチ等を用いた曲げ加工により金属板417を4角形筒状に折曲することで、後述する完成時には角部411a,412aとなる角部418を当該板417の周壁419に形成する。
【0033】
さらに、
図9(c)に示すように、周壁419のうち特定範囲P内の角部418を、ダイ等を用いた絞り加工により凹溝状に成形することで、4角形筒状の周壁411,412間に8角形状の周壁413を形成する。そして、
図9(d)に示すように、周壁411のうち特定範囲Pよりも上側の上側突起415を、パンチ等を用いた曲げ加工により折曲することで、支柱41を完成させる。尚、
図9(c)の工程と
図9(d)の工程とは、実施順序を入替えてもよいし、同時に実施してもよい。
【0034】
さて、
図4,5に示すように保持部材30は、収容孔33の下端33cから当該孔33内へと径方向に突出する下側突起35を、底板状に形成している。下側突起35は、支柱41に対する保持部材30の相対移動に拘らず、特定範囲Pよりも下側に位置するように設けられている。下側突起35は、弾性部材43の下端を受けることで、当該部材43を上側突起415との間に軸方向に挟持している。かかる挟持形態により弾性部材43は、支柱41に対する保持部材30の任意の相対移動位置にて両端が上下両側の特定範囲P外に位置することで、当該範囲Pの軸方向全域とオーバーラップしている。
【0035】
保持部材30は、下側突起35から上側に延出するガイド突起36を、断面三叉状に形成している(
図6〜8も参照)。ガイド突起36は、コイルスプリングである弾性部材43の内周側に、遊挿隙間46をあけて遊挿されている。かかる突入形態によりガイド突起36は、弾性部材43との摺動を避けつつ、当該部材43の座屈を規制している。
【0036】
図4,5,8に示すように保持部材30は、収容孔33の上端33dのうち縦溝414の本数と一致する4箇所に、スライド突起34を形成している。各スライド突起34は、収容孔33においていずれかの角部33aを形状変形させた形態に、設けられている。各スライド突起34は、角部33aをなす弾性部340と、当該弾性部340から収容孔33内へと突出する爪部341とを、有している。ここで弾性部340は、保持部材30におけるU字状スリット340aの形成により、下部を支点として収容孔33の径方向外側へ弾性変形可能となっている。爪部341は、同一のスライド突起34を構成する弾性部340から、収容孔33の径方向内側へ鈎状に突出している。爪部341の突出高さは、縦溝414の凹み深さよりも小さく設定されている。爪部341は、収容孔33の径方向内側へ向かうほど下側に傾斜する斜面341aを、上部に有している。
【0037】
各スライド突起34は、中間周壁413のいずれかの縦溝414に爪部341を突入させることで、当該縦溝414内を軸方向にスライド移動可能となっている。ここで、縦溝414の上端414bに到達した爪部341は、上側周壁411のうち直近の角部411aにより係止される一方、縦溝414の下端414cに到達した爪部341は、下側周壁412のうち直近の角部412aにより係止されることになる。これらの係止機能により、支柱41に対する保持部材30の相対移動は、各縦溝414の形成される特定範囲P内の軸方向に限って、許容されている。また、上述した突出高さの設定により爪部341は、支柱41に対する保持部材30の相対移動に拘らず溝底414aから離間することで、縦溝414との摺動を抑止されている。
【0038】
以上より、Nを4としたとき本実施形態では、特定範囲Pを軸方向に挟む両側にて周壁411,412がN角形孔状の収容孔33に対応したN角形筒状を呈し、それら周壁411,412の全角部411a,412aに対し、特定範囲P内の周壁413が凹んでいる。そして、かかる凹み形態により2N角形筒状を呈する周壁413は、N箇所のスライド突起34が個別に突入する縦溝414を、N本形成しているのである。
【0039】
ここで、各スライド突起34を各縦溝414に個別に突入させつつ、支柱41を収容孔33に嵌入させる組立作業は、例えば
図10に示すようにして行われる。まず、収容孔33内と支柱41内とに跨るように弾性部材43を配置した状態下(後述の
図10(b),(c)参照)、
図10(a)に示すように、収容孔33に対する周壁412の嵌合角度θを調整する。このとき嵌合角度θは、上記Nを用いた360/N度スパン、即ち本実施形態では90度スパンにて周方向に調整可能となっている。尚、
図10(a)では、実線で示す嵌合角度θから90度ずらした状態を、二点鎖線で示している。
【0040】
次に、
図10(b)に示すように、各スライド突起34の爪部341を下側周壁412のいずれかの角部412aにより押圧することで、それら各スライド突起34の弾性部340を、収容孔33の径方向外側に弾性変形させる。このとき、各角部412aにて下端41bの径方向外側へ向かうほど上側に傾斜している斜面412c(
図4参照)を、対応する爪部341の斜面341aに押当てる。かかる押当てにより本実施形態では、金属製の支柱41が樹脂製の爪部341に食込んで弾性部340が弾性変形困難となるのを、抑止している。
【0041】
そして、
図10(c)に示すように、中間周壁413のいずれかの外側面413aを収容孔33の各内側面33bに嵌合させることで、各スライド突起34の爪部341を支柱41の特定範囲P内まで到達させる。かかる到達により、各スライド突起34の弾性部340が収容孔33の径方向内側へと弾性復元する。その結果、各スライド突起34の爪部341が中間周壁413のいずれかの縦溝414に突入することで、組立が完了する。
【0042】
(作用効果)
以下、ここまで説明した第一実施形態の作用効果を説明する。
【0043】
多角形筒状を呈する支柱41では、軸方向一部となる特定範囲P内の周壁413が当該範囲P外の周壁411,412の角部411a,412aよりも凹むことで、保持部材30のスライド突起34が突入状態にてスライド移動するように、縦溝414が形成される。これにより、支柱41に対する保持部材30の相対移動が特定範囲P内にて軸方向に許容され得る。故に、保持部材30に保持されるポンプユニット50は、支柱41内の弾性部材43により保持部材30を介して押圧されることで、燃料タンク2の底部2cに対して軸方向に位置決め可能となる。さらに、多角形孔状の収容孔33に周壁412,413が嵌合する多角形筒状の支柱によれば、上記軸方向での位置決め性を阻害することなく、周壁412,413の嵌合角度θに応じて周方向でのポンプユニット50の位置決めも可能となる。しかも、縦溝414にて支柱41内外を仕切る溝底414aは、支柱41外からスライド突起34が当該溝414に突入して支柱41内の弾性部材43に干渉することを、車両の振動等に拘らず抑止できる。故に、そうした干渉により弾性部材43の押圧力が変動して軸方向での位置決め性が悪化する事態の回避も、可能となる。
【0044】
また、周壁411,412にて縦溝414の軸方向両端414b,414cをそれぞれ閉塞する特定範囲P外の角部411a,412aは、それら両端414b,414cのうち直近の一端に到達したスライド突起34を係止する。かかる両端414b,414cでの係止によりスライド突起34は、縦溝414からの離脱を規制され得る。
【0045】
ここで、特定範囲Pの両側ではN角形孔状の収容孔33に対応したN角形筒状の周壁411,412の全角部411a,412aに対し、特定範囲P内の周壁413が凹んで2N角形筒状を呈する支柱41によると、N本の縦溝414が両端閉塞状態で形成され得る。故に、そうした閉塞形態の各縦溝414へ個別に突入するN箇所のスライド突起34はいずれも、当該突入先縦溝414からの脱出を軸方向両側の角部411a,412aにより確実に規制され得る。したがって、ポンプユニット50の軸方向での位置決め性を、永きに亘って確保可能となる。
【0046】
さらに、特定範囲Pよりも上側にて支柱41内へと突出する上側突起415と、特定範囲Pよりも下側にて収容孔33内へと突出する下側突起35との間では、弾性部材43が挟持されて特定範囲Pの軸方向全域とオーバーラップすることになる。これにより、軸方向全域が弾性部材43とオーバーラップする縦溝414では、スライド突起34の突入位置の軸方向変化に拘らず、溝底414aがスライド突起34と弾性部材43との干渉を抑止し得る。したがって、弾性部材43へのスライド突起34の干渉に起因して軸方向での位置決め性が悪化する事態につき、回避効果の信頼性を高めることが可能となる。
【0047】
またさらに、特定範囲P内の周壁413が凹溝状に成形されてなる縦溝414も、特定範囲Pよりも上側の周壁411が突片状に折曲されてなる上側突起415も、多角形筒状の金属板417に対する板金成形により容易に形成できる。したがって、軸方向での位置決め性悪化について回避効果の信頼性を高めただけでなく、生産性をも高めた装置1を、提供可能となる。
【0048】
加えて、周壁412,413に対して収容孔33が嵌合隙間45をあけて嵌合するので、支柱41乃至は保持部材30の製造公差を嵌合隙間45により吸収しながら、当該嵌合作業を容易にできる。
【0049】
以上、上側周壁411及び下側周壁412が「第一周壁」に相当し、中間周壁413が「第二周壁」に相当している。
【0050】
(第二実施形態)
図11〜13に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。
【0051】
第二実施形態の保持部材2030は、収容孔33内へ突出する位置決めリブ2037を、さらに有している。位置決めリブ2037は、収容孔33の各内側面33bに二条ずつ、軸方向に沿って延伸形成されている。即ち収容孔33には、合計で2N条となる8条のリブ2037が設けられている。断面略矩形状の各位置決めリブ2037は、突出元の内側面33bに対して嵌合隙間45をあける周壁412,413の外側面412b,413aに、軸方向に沿って摺接可能となるように、それら各リブ2037の突出高さが設定されている。また特に、第二施形態の各位置決めリブ2037は、収容孔33の軸方向全域に設けられることで、支柱41に対する保持部材2030の任意の相対移動位置にて、いずれかの外側面412b,413aに摺接可能となっている。
【0052】
こうした第二実施形態によると、第一実施形態と同様の作用効果が得られる。しかも、保持部材2030にて収容孔33内へと突出する位置決めリブ2037が軸方向に沿って支柱41に摺接するので、製造公差を吸収するための嵌合隙間45に拘らず、収容孔33内での支柱41のガタを低減できる。これによれば、嵌合角度θに応じた周方向の位置決めをポンプユニット50に対して確実に実現し得るので、装置1の生産性を高めつつ、軸方向での位置決め性の悪化を回避可能となる。
【0053】
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【0054】
第一及び第二実施形態の変形例1では、N角形孔状の収容孔33に対して、特定範囲P外ではN角形筒状の周壁411,412を形成し、特定範囲P内では2N角形筒状の周壁413を形成する構成下、
図14に示すようにNを3又は5以上の整数としてもよい。ここで
図14は、第一実施形態においてNを3に変更することで、3本の縦溝414間に3つの外側面413aが形成された6角形筒状の周壁413を、示している。
【0055】
第一及び第二実施形態の変形例2では、N角形孔状の収容孔33に対して、特定範囲P外ではN角形筒状の周壁411,412を形成するが、
図15〜19に示すように特定範囲P内では、2N角形筒状以外の周壁413を形成してもよい。ここで
図15は、第一実施形態による4角形筒状の周壁411,412の全角部411a,412aに対して周壁413が凹むことで、4本の縦溝414がそれぞれ他の縦溝414と外側面413aとの間に形成された6角形筒状の周壁413を、示している。
【0056】
図16は、第一実施形態による4角形筒状の周壁411,412の全角部411a,412aに対して周壁413が凹むことで、2本の縦溝414間に2つの外側面413aが形成された4角形筒状の周壁413を、示している。
図17は、第一実施形態による4角形筒状の周壁411,412の角部411a,412aのうち2つずつに対して周壁413が凹むことで、周方向に隣接する2本の縦溝414間に1つの外側面413aが形成された3角形筒状の周壁413を、示している。
【0057】
図18,19は、第一実施形態に対して、上記変形例1と共に変形例2を加えたものである。即ち、
図18は、変形例1による3角形筒状の周壁411,412の全角部411a,412aに対して周壁413が凹むことで、3本の縦溝414が周方向に並んで隣接する3角形筒状の周壁413を、示している。
図19は、変形例1による3角形筒状の周壁411,412の全角部411a,412aに対して周壁413が凹むことで、2本の縦溝414間に他の縦溝414と外側面413aとが形成された4角形筒状の周壁413を、示している。
【0058】
第一及び第二実施形態の変形例3では、上側突起415を支柱41に設けないで、例えば固定筒部11により弾性部材43を受けてもよい。また、第一及び第二実施形態の変形例4では、周壁411,412のうち一方を形成しないで、縦溝414の一端を開放させてもよい。さらにまた、第一及び第二実施形態の変形例5では、
図9に示した複数段の板金成形以外にも、深絞り等の他の板金成形や、鍛造、押出成形等により、多角形筒状の支柱41を形成してもよい。
【0059】
第一及び第二実施形態の変形例6では、下側周壁412及び中間周壁413の一方を、収容孔33に対しては嵌合しない遊挿状態に設けてもよい。また、第一及び第二実施形態の変形例7では、下側周壁412及び中間周壁413に加えて、又はそれら周壁412,413の一方若しくは双方に代えて、上側周壁411を、収容孔33に対して嵌合隙間45をあけた嵌合状態に設けてもよい。
【0060】
第二実施形態の変形例8としては、リブ2037の条数を2N以外の整数をしてもよい。また、第二実施形態9の変形例としては、収容孔33の軸方向の一部にリブ2037を設けてもよい。