專利名稱：燃料供給裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及主要向內燃機供給燃料的燃料供給裝置，尤其是涉及具有對燃料罐內的燃料液面高度進行檢測的液面檢測裝置的燃料供給裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的燃料供給裝置中，有一種在裝有將燃料泵與燃料過濾器一體化的帶過濾器泵部的燃料罐蓋體上設有燃料計量儀的結構，該燃料計量儀由利用霍爾以及的液面檢測裝置、從液面檢測裝置延伸的臂部、安裝在該臂部的前端的浮球部構成(比例，參照專利文獻1日本專利特開2001-356040號公報)。
而且，作為其他形態(tài)，還有將大致圓柱狀的浮球部固定在框架構件上，同時在框架構件上設置應變檢測器，通過應變檢測器對上述浮球部的浮力引起的應變進行檢測的結構(比如，參照專利文獻2日本專利特開2000-46626號公報，

圖1、圖2)。
但是，專利文獻1的燃料計量儀，因為是將浮球固定在臂部、一端的方式，故需要與罐深度相對應的臂部的旋轉半徑，結構上增大，且與罐的形狀對應進行調節(jié)的臂部和浮球部的形狀變得復雜，故存在著燃料供給裝置的組裝作業(yè)煩雜的問題。另外，燃料計量儀具有臂部的可動機構，故存在著軸承部分的磨損引起壽命下降的問題。
另外，專利文獻2的形態(tài)，盡管結構簡化、能小型化，但需要臂部構件，而且粘貼在框架構件的表面上的應變檢測器是在暴露在燃料蒸汽中的狀態(tài)下使用，故存在因燃料中硫成分而使接點電阻增加而導致檢測值偏移的問題。
本發(fā)明是為了解決上述問題而進行的，其第1目的在于，提供一種不使用形狀大的臂部或臂部構件等就可檢測燃料液面、結構緊湊且組裝作業(yè)性良好的燃料供給裝置。
另外，本發(fā)明的第2目的在于，提供一種沒有可動機構的壽命下降和接點電阻的時效變化就可檢測燃料液面、能提高長期可靠性的燃料供給裝置。
本

發(fā)明內容
本發(fā)明的燃料供給裝置中，具有將儲存燃料的罐的開口部關閉的蓋體，在所述蓋體上裝有檢測燃料的液面高度的液面檢測裝置，其特征在于，所述液面檢測裝置，由浸漬在所述燃料內的浮體部、內置在所述浮體部內并對由浮力產生的浮體部的壓縮應變進行檢測的應變儀構成。
本發(fā)明通過內置在所述浮體部內的應變儀對浮體部的壓縮應變進行檢測，故消除了臂部等，使結構緊湊，可改善組裝作業(yè)性。另外，應變儀不暴露在燃料液中或燃料蒸汽中，故能得到穩(wěn)定的檢測值，提高液面檢測裝置的長期可靠性。的應變儀構成。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)1的燃料供給裝置的概要剖視圖。
圖2是表示對圖1的應變儀的信號進行處理的信號處理電路的方塊圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的燃料供給裝置的主要部分的圖。
圖4是表示對圖3的應變儀的信號進行處理的信號處理電路的方塊圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的燃料供給裝置的主要部分的圖。
圖6是表示將實施形態(tài)3的液量檢測精度與實施形態(tài)1進行比較的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的燃料供給裝置的概要剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)5的燃料供給裝置的概要剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施形態(tài)6的燃料供給裝置的概要剖視圖。
具體實施例方式
實施形態(tài)1以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施形態(tài)進行說明。圖1是表示本發(fā)明的實施形態(tài)1的燃料供給裝置的概要剖視圖，圖2是表示對圖1的應變儀的信號進行處理的信號處理電路的方塊圖。
圖1中，燃料供給裝置2設置在儲存燃料的罐1內，該燃料供給裝置2包括對上述罐1的開口部進行關閉的蓋體3；借助吸入過濾器4a裝入燃料、借助燃料管5向設置在外部的未圖示的發(fā)動機E進行供給的燃料泵4；用于對燃料泵4進行支承而設置在蓋體3上的支承構件6；對罐1內的燃料液面7的位置進行檢測的液面檢測裝置8。蓋體3將罐1的開口部氣密地進行固定，與罐1之間夾有墊片9，由板10通過未圖示的緊固裝置固定。
液面檢測裝置8由相對于燃料浮力大并通過浮力產生壓縮應變的比如泡沫體樹脂構成的浮體部11、眾所周知的應變儀12(比如參照特開平7-86619號公報)構成。上述浮體部11固接在蓋體3的下面，應變儀12位于浮體部11與蓋體3的接合部的附近，比如通過環(huán)氧系或氨基甲酸乙脂系澆注材料或插入成形而封止在浮體部11的內部。
如此構成的燃料供給裝置中，當罐1內的燃料的液面7增加，則與液面檢測裝置8的浮體部11所排擠掉的燃料的容積相對應的浮力作用于浮體部11，在蓋體3的附近(浮體部11的支承部)產生壓縮應變，通過內置在浮體部11內的應變儀12對該壓縮應變進行計測。作為應變儀12，有利用應變引起的金屬的電阻變化的方法和利用半導體的電阻變化的方法，但都通過利用構成惠斯登電橋的1個電阻部，比如，當該應變儀12被壓縮，截面積S增大，則電阻值R1減小，相反，當被伸長而長度L增加，則電阻值增大(R1＝ρ·L/S)這一原理。
圖2是表示對上述應變儀12的信號進行處理的信號處理電路的方塊圖，由上述應變儀12、構成惠斯登電橋的電壓檢測電路13、輸出信號變換電路14構成。通過上述電阻值R1的變化，電橋的平衡(R是固定電阻)被破壞而產生電壓，故由電壓檢測電路13對該電壓變化進行檢測，通過輸出信號變換電路14進行增幅等處理后，作為燃料的液面顯示信號或警報信號加以利用。
如此構成的本實施形態(tài)的液面檢測裝置8，不用使用臂部等，能以簡單的結構檢測液量，故結構緊湊，可改善裝入作業(yè)性，同時使用應變儀12，故不會產生臂部的可動機構的軸承部分的磨損引起的壽命下降。
另外，應變儀12內置在浮體部11內，故應變儀12在使用中不暴露在燃料液體中或燃料蒸汽中，能解決應變儀受到燃料中的硫成分等的侵蝕使檢測值發(fā)生偏移的問題。
實施形態(tài)2圖3(a)是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的燃料供給裝置的主要部分的圖，圖3(b)是圖3(a)的B-B線剖視圖。本發(fā)明的實施形態(tài)2，是針對燃料罐1隨著車輛的振動等使上述浮體部11產生彎曲應變而采取的對策。圖3(a)(b)所示的是，在浮體部11與蓋體3的結合部附近，浮體部11的內部對稱地埋設有4個應變儀12A～12D的例子。
現在假設如圖3(a)的虛線那樣產生彎曲應變，則彎曲引起的壓縮力X作用于浮體部11的圖紙左側部分，彎曲引起的拉伸力Y作用于右側部分，這些應變通過上述對稱地配置的4個應變儀12A～12D進行檢測。
圖4是表示對上述應變儀12A～12D的信號進行處理的信號處理電路，圖中，應變儀12A～12D、電壓檢測電路13A～13D及輸出信號變換電路14A～14D使用與圖2相同的構件。而其中16是平均化電路。
在以上構成的液面檢測裝置8中，當罐1內的燃料液面7增加，則與浮體部11所排擠掉的燃料的容積相對應的浮力作用于浮體部11，該浮力將浮體部11在與蓋體3的支承部處進行壓縮，產生壓縮應變。通過內置在浮體部11內的應變儀12A～12D對上述壓縮應變進行計測，該檢測信號與圖2所作的說明相同，分別由電壓檢測電路13、輸出信號變換電路14、平均化電路16處理。浮體部11沒有產生彎曲應變時，由各應變儀12A～12D檢測的壓縮應變大致相同。
另一方面，浮體部11產生彎曲變形時，由各應變儀12A～12D對彎曲變形引起的彎曲應變進行檢測，在通過電壓檢測電路13A～13D、輸出信號變換電路14A～14D對各個檢測信號進行處理后，將這些輸出信號輸入平均化電路16內，將來自輸出信號變換電路14A～14D的信號進行平均化后的結果，在燃料液面顯示部15上進行顯示。
圖4(b)是對將上述電壓檢測電路13A～13D的檢測電壓進行平均化處理的想法進行說明的。應變儀A如上所述，是對彎曲引起的壓縮力進行檢測的，故比與沒有產生彎曲變形時的通常的浮力引起的壓縮力所對應的電壓H大a的電壓，而應變儀C則與其相反，比與彎曲引起的伸長力對應的上述H小c的電壓值。而應變儀B、D的輸出成為與通常的浮力引起的壓縮力對應的電壓H。因此，通過利用平均化電路16對它們進行平均化，能消除浮體部11的彎曲變形的影響，實現更高精度的液面檢測。上述4個應變儀對稱配置，故不管哪個方向產生彎曲變形，都能用相同的作用原理來消除其影響。
此外，當然上述應變儀的個數可任意進行選定。
實施形態(tài)3圖5是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的燃料供給裝置21的主要部分的圖。圖中，浮體部110構成從罐1的蓋體3朝底面部截面積擴大的形狀，此外與上述實施形態(tài)1的燃料供給裝置相同。
本發(fā)明的實施形態(tài)3的燃料供給裝置21，燃料液量越少時，使浮體部110排除的燃料的容積增大，使作用于浮體部的浮力增大，燃料液量越少，內置于浮體部110的上部的應變儀12的輸出增大，故液量檢測精度提高，能可靠地檢測燃料用完。
圖6是表示將實施形態(tài)3的液量檢測精度與實施形態(tài)1進行比較的圖，橫軸是液面高度，縱軸表示電壓檢測電路13的輸出。從圖可見，如浮體部11是如圖1那樣從罐底面朝上為一定尺寸的場合，電壓檢測電路13的輸出信號也成為線性信號A，但如是圖5所示的形狀，則輸出信號變?yōu)橐好嬷恋酌娓浇膆1為止變化率大，此后變化率小的信號B，故燃料液量少時，能得到高精度的檢測。
實施形態(tài)4
圖7是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的燃料供給裝置22的概要剖視圖。圖中，浮體部111構成其截面積根據罐1的形狀而變化，此外與上述實施形態(tài)1的燃料供給裝置相同。
一般儲存燃料的罐1的外形不是長方體，故隨著燃料的消耗，燃料液面7下降時，燃料液量與燃料液面的高度不成比例。如是安裝在傳統(tǒng)的燃料供給裝置上的具有可變電阻的液量計，是將電阻值的變化量根據燃料罐的形狀進行設定。本實施例中，比如，罐1的外形為底部凹陷的場合，在浮體部111的底部形成凹陷部111a。通過根據燃料液量的變化使浮體部111的截面積變化，可產生與燃料液量相對應的浮力變化。
實施形態(tài)5圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)5的燃料供給裝置23的概要剖視圖。實施形態(tài)1中液面檢測器8是使用浮體部11產生浮力的結構，但圖中，形成了與燃料泵4的支承構件6一體地由樹脂成形件構成的具有中空的空氣室112a的浮體部112。如此結構，可利用空氣室112a的浮力，故不用另外設置浮體部。該場合，將應變儀12設置在空氣室112的上部的空氣室內，通過對浮體部的彎曲應變進行計測，可對燃料的液量進行檢測。該實施形態(tài)5中也是將應變儀12內置于浮體部112，應變儀12不會暴露在燃料液體中或燃料蒸汽中進行使用，故可解決應變儀受到燃料中的硫成分等的侵蝕使檢測值發(fā)生偏移的問題。
實施形態(tài)6圖9是表示本發(fā)明的實施形態(tài)6的燃料供給裝置的概要剖視圖。圖中，燃料供給裝置24包括罐1的蓋體3；向發(fā)動機E供給燃料的燃料泵4；與燃料泵4的排出口連接的燃料軟管51；與其連接且由蓋體3支承的燃料管50；對燃料泵4進行支承并使罐1內的燃料從進口60a流入而儲存在內部的燃料儲存容器60；埋設在上述燃料儲存容器60的蓋體3附近的應變儀12。
上述燃料儲存容器60是用于防止在罐1內的燃料殘留量少的狀態(tài)下車輛轉動時，燃料朝罐側面移動，燃料泵4的吸入過濾器4a暴露在空氣中而陷入無法排出燃料的情況發(fā)生。
上述燃料儲存容器60由相對于燃料能產生大的浮力的比如發(fā)泡性樹脂構成，與該燃料儲存容器60排擠的燃料的容積相對應的浮力對蓋體3附近的燃料儲存容器60進行作用，在該處產生彎曲應變。通過設置在燃料儲存容器60上的應變儀12對彎曲應變進行計測，可對燃料液量進行檢測。
以上結構的燃料供給裝置24，通過浮體部由燃料儲存容器60構成，不用另外設置燃料儲存容器。而且，通過由中空的樹脂成形件構成兼作支承構件的燃料儲存容器60，在確保浮力的情況下提高燃料泵4的支承強度。
權利要求
1.一種燃料供給裝置中，具有儲存燃料的罐、將所述罐的開口部關閉的蓋體、安裝在所述蓋體上并對燃料的液面高度進行檢測的液面檢測裝置，其特征在于，所述液面檢測裝置由浸漬在所述燃料內的浮體部、內置在所述浮體部的所述蓋體附近并對由浮力產生的浮體部的壓縮應變進行檢測的應變儀構成。
2.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部由發(fā)泡體樹脂構成。
3.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述應變儀由對稱地配置在浮體部的內部的多個應變儀構成。
4.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部具有朝著罐底面截面積增大的形狀。
5.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部具有與燃料罐的形狀對應的截面積。
6.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部由內部具有空氣室的中空的樹脂成型件構成。
7.如權利要求6所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部與燃料泵的支承構件一體成型。
8.如權利要求1所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述浮體部由安裝在所述蓋體上且收放燃料泵的燃料儲存容器構成，同時，在所述燃料儲存容器的所述蓋體附近埋設有對由所述浮力產生的壓縮應變進行檢測的應變儀。
9.如權利要求8所述的燃料供給裝置，其特征在于，所述燃料儲存容器由發(fā)泡體樹脂構成。
全文摘要
一種燃料供給裝置，具有將儲存燃料的罐的開口部封住的蓋體，在所述蓋體上安裝有對燃料液面的高度進行檢測的液面檢測裝置，所述液面檢測裝置包括浸漬在所述燃料內的浮體部、對由浮力產生的浮體部的壓縮應變進行檢測的應變儀。本發(fā)明不使用形狀大的臂部和框體構件等就可檢測燃料液面，可獲得緊湊、組裝作業(yè)性良好的燃料供給裝置，另外，本發(fā)明無可動機構壽命降低和接點電阻的時效變化，可緊湊燃料液面，提高長期可靠性。
文檔編號G01F23/22GK1648616SQ20041007976
公開日2005年8月3日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權日2004年1月27日
發(fā)明者吉岡浩 申請人:三菱電機株式會社