JP2001047876A - 燃料タンク用フィラーチューブアセンブリ及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ユーザが挿入する分配ノズルからタンク内に
燃料を充填するためのフィラーチューブアセンブリ及び
その制御方法を提供すること。 【解決手段】 キャップレス燃料フィラーネックは、フ
ィラーチューブ内12にノズル22を挿入する際に全体をシ
ールする環状弾性シール20を有し、ノズル挿入時には環
状シールの下方端部にあるリムフランジ30に対して付勢
されたフラッパー32が開く。ノズル22の移動により、フ
ラッパー32が補助シールを移動させてベント通路70を開
く。ノズルのフィラーチューブからの取り外し時、フラ
ッパーは、このチューブを閉じるためにリムフランジを
閉じる。さらに、補助シールが閉じてベント通路をシー
ルする。フィラーチューブ内に捕捉された燃料と加圧蒸
気でノズルがタンク内のフラッパーを開くとき、燃料の
スプレーバックを防止し、また燃料補給用ノズルの吸引
を可能にする入口通路を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料タン
ク用の燃料フィラーネック（注入口）に関し、特に、フ
ィラーネックの上部にキャップ又は閉鎖具、あるいはフ
ィラーネックの端部を受入れる燃料分配ノズルをなくす
ことのできるこの種のフィラーネックアセンブリに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の設計および製造において、車両
の外側表面に燃料充填アクセスドアを設け、車体構造内
に形成される閉鎖キャビティ内にタンクのフィラーネッ
クの燃料分配ノズルを設けることは当然のことになって
いる。

【０００３】一般的に、フィラーネックのキャビティ
は、車体の外部に設けられたヒンジ付きのフィラードア
を介してアクセスできるようになっている。このような
装置において、フィラーネックの閉鎖具またはキャップ
は、フィラーネックをシールすることに対して信頼性を
有しており、大気に燃料蒸気が逃げるのを防止する。し
かし、燃料補給用のキャップを取り除いた後で、ユーザ
がキャップを適切に再取付けしなかったりまたは完全に
確実にとめない場合、めったに発生しないことである
が、燃料蒸気が大気に逃げることが可能になる。

【０００４】最近の燃料フィラーネック装置は、フィラ
ーネック内にバルクヘッドまたは仕切りを用いている。
このフィラーネックは、適切な燃料だけのためにノズル
を受入れる寸法の開口を有し、この開口は、分配ノズル
が取り外されるとき、非シールのトラップドアまたはば
ね付勢されたフラッパーによって閉鎖される。

【０００５】燃料フィラーチューブまたはネック上のキ
ャップを省き、さらに、燃料補給作業が完了し、ノズル
をフィラーチューブから引き出すとき、フィラーチュー
ブを自動的にシールするために、付勢されたフラッパー
に頼ることが提案されてきた。この提案は、フラッパー
によってバルクヘッドの上方で捕捉された液体燃料とと
もに燃料を補給するために、燃料補給用ノズルがフィラ
ーチューブ内に挿入されるとき、燃料がスプレーバック
する傾向にあり、また、残留蒸気圧がタンク内に存在し
ていることから複雑となる。

【０００６】こうして、燃料補給用ノズルがフィラーチ
ューブ内に挿入されるとき、加圧されたタンク状態から
自由に排気するスプレーバックを与える、キャップレス
の燃料タンク用フィラーネックを提供する方法または手
段を見出すことを要望されてきた。この同一構造は、燃
料補給用ノズルのアスピレータを支持し、またキャップ
レスフィラーチューブからノズルを取り除くとき、大気
に対して蒸気を気密に保持するためのエア入口通路を設
けなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明は、自動車の燃料タンクにユーザが挿入する
分配ノズルからタンク内に燃料を充填するためのフィラ
ーチューブアセンブリ及びその制御方法を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有する。本発明
は、ユーザが挿入した分配ノズルから車両用燃料タンク
に充填するためのキャップレス燃料フィラーネックまた
はチューブを提供し、このフィラーネックは、フィラー
チューブ内に配置された縮径のズル受入れオリフィス
と、ノズルの移動時に上記オリフィスをシールするため
のトラップドアまたはヒンジ付きフラッパーを有するバ
ルクヘッドまたは仕切りを有する形式のものである。本
発明のフィラーチューブは、燃料補給用のノズルを挿入
することによってフラッパーを開く際に燃料を通気する
ためにフィラーチューブに沿って配置された少なくとも
１つの個別のベント通路を有する。

【０００９】本発明のヒンジ付きフラッパーまたはトラ
ップドアは、フィラーチューブ内の環状シールと、燃料
タンクに連結されたフィラーネックの端部との間に配置
されており、環状シールは、ユーザのノズル挿入時にノ
ズルの回りをシールする。ノズルを取り外す際、ヒンジ
付きフラッパーは、フィラーネック内のノズル開口の回
りをシールするように作用し、また、少なくとも１つの
ベント通路の回りを個別にシールする。その結果、ユー
ザによるノズルの挿入時、ノズルの回りのシールは最初
環状シールによって実行され、続いて、フィラー開口の
まわりのフラッパーシールが開かれ、さらに、ベント通
路に対してフラッパーシールが開かれることになる。

【００１０】こうして、ベント通路は、燃料補給用のズ
ルがヒンジ付きフラッパーを開く深さまでフィラーネッ
ク内に挿入される時はいつでも開かれる。これにより、
トラップされた燃料の換気が燃料補給中に行なわれ、ス
プレーバックを防止し、また、フィラーチューブからノ
ズルを取り外す時、ヒンジ付きフラッパーは、ベント通
路とフィラーチューブ内の燃料補給用ノズル開口の両方
をシールするばねによって付勢されて遮断される。

【００１１】１つの実施形態では、ベント通路は、フィ
ラーチューブの側壁を介して換気され、別の実施形態で
は、ベント通路は、その上部領域におけるフィラーチュ
ーブ内のバッフル室に排出される。もし所望ならば、ヒ
ンジ付きフラッパーまたはトラップドアは、リリーフ弁
を含むこともできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１ないし図３および図５は、本発明の
フィラーチューブアセンブリ１０を示し、このアセンブ
リは、開口上端１４と横の仕切りまたはバルクヘッド１
６を有する筒状部材を含み、このバルクヘッドには、縮
径開口１８が形成され、ここに弾性環状シール２０が配
置されており、この弾性シールは、図２ｂでは破線でま
た図４では実線で示した燃料補給用ノズル２２の挿入時
に作動してノズル２２の周囲をシールする。

【００１３】この弾性環状シール２０は、膨らんだ可撓
性のリム部分２６を有し、このリム部分は、フィラーチ
ューブ１２の下方端部に形成された環状溝２８内に受入
れられ、かつ半径方向に圧縮されてその位置に弾性シー
ル２０を保持しかつシールする。

【００１４】弾性環状シール２０は、その下方端部に弾
性環状リップまたはリムフランジ３０の形で設けられた
第２のシール表面を有し、このリムフランジは、フィラ
ーチューブ１２から下方に半径方向外側に延び、フラッ
パーまたはトラップドア３２の上部表面３４に対してシ
ールされている。

【００１５】この上部表面３４は、トーションばね３８
の一端３６によってシール状態となるようにリムフラン
ジ３０に対して押圧されている。ばね３８は、チューブ
１２の壁または仕切り１６上に設けた突起４２，４４に
固定された軸またはピン４０の外側に受け入れられる。
ばねの固定ラグ４６が、フラッパー３２の下面に設けら
れ、このラグにばねの一端部３６が当てられる。トーシ
ョンばねの他端部４８は、バルクヘッド１６の下側表面
に設けられた別のラグまたは突起４８に当てられる。

【００１６】本発明の好ましい実施形態において、圧力
リリーフ弁５０がフラッパー３２内に設けられ、燃料タ
ンク内の圧力がタンクを破壊できるほど過剰になると緊
急に圧力を解放する。この圧力リリーフ弁は、フラッパ
ーの上部表面３４上に配置されたカップ状部材５２の内
部に連通し、カップ状部材５２は、複数の開口５４を有
してリリーフ弁５０が開くときフィラーチューブの上部
領域に蒸気を逃がすようにする。このリリーフ弁は、弁
が閉じたままとなる設定圧力の閾値が与えられるばね５
６によって閉位置に付勢されている。

【００１７】図３において、フラッパー弁３２は、外側
に延びる一対のアーム５９、６０を有し、これらのアー
ムには直角に折り曲げたタブがそれぞれ形成され、この
タブにフラッパー３２の旋回軸を与えるピン４０が貫通
する開口を有している。

【００１８】図１、図２a，２bにおいて、フィラーチュ
ーブは、その内側に参照番号５８で示す小径の筒状領域
が形成され、この筒状領域(フィラー通路)５８は、フィ
ラーノズルのための開口１８と連通し、フィラーノズル
を開口内に案内する寸法となっている。フィラーチュー
ブ構造体１２は、補助的な壁部分６６，６８を有し、こ
の壁部分は、筒状領域５８の外側にあり、それぞれがベ
ント通路７０，７２を形成し、フィラーチューブのノズ
ル領域の内部(フィラー通路）５８に間隔を置いて平行
に配置されている。

【００１９】通路６４，６６の各々は、下方に伸び、か
つシールリップ３０とほぼ一致する長手方向位置に終端
している。通路７０，７２の上方端部(第１端部）は、
チューブ１２の内部に開口している。壁部分６６，６８
とチューブの壁５８の外周部は、開口キャビティ８２を
形成する。適当なバッフルキャップ７４が、通路７０，
７２の各上方端部上に配置される。そして、キャップ７
４は、キャップから延びている一対の溝付きの突起７
６、７８(図５参照）を有し、この突起は、ベント通路
の端部上でキャップをそれぞれ保持する通路７０、７２
の上方端部で相互に摩擦係合し、かつキャビティ８２の
上方にバッフル板を与えるキャップ７４は、キャビティ
８２の端部を調整するために仕切り６６、６８間に形成
された開口キャビティ上に延びているフランジ部分８０
を有している。

【００２０】ベント通路７０、７２の各々は、上方端部
に隣接してそれぞれのクロスポート８４、８２を備え、
それらの１つは、図２bにおいて実線で、図１において
は、両方のクロスポートが破線で示されている。ポート
８４、８６は、通路７０、７２から大気中に通じるキャ
ビティ８２に燃料蒸気を通気させる。しかし、ポート８
４、８６は、キャップ７４のフランジ８０によってバッ
フル調整される。燃料補給中、エアは、ベント通路７
０、７２を介してキャビティ８２からフィラーネックチ
ューブ１２に流れることが可能である。

【００２１】図４において、本発明の別の実施形態が参
照番号１００で示されている。ここで、フィラーチュー
ブ１２’は、ノズルの外側に係合するシール表面２４’
を備える弾性環状シール２０’が設けられた縮径のノズ
ルチューブ部分５８’を有する。下方端部には、弾性シ
ールリムフランジ３０’が設けられ、このフランジ上に
参照番号３２’で示したフラッパーバルブがシールされ
る。フラッパー３２’は、図４の閉位置において実線で
示され、また開位置において破線で示されている。

【００２２】図４の実施形態１００におけるベント通路
は、チューブ１２’の内側壁に形成され、その一方は、
図４に参照番号７０’で示され、かつチューブ１２’の
内側に閉鎖される上方端部(第１端部）を有する。クロ
スポート８４’は、チューブ１２’の壁内に形成され、
通路７０’を外部に連通させる。

【００２３】さらに、図４において、ベント通路７０’
の下方端部(第２端部）は、フランジシール３０’とほ
ぼ同一の長手方向位置に終端しており、フラッパー３
２’は、その上に一対の弾性補助シール部材を備え、こ
のシール部材の一方が図４に参照番号８８’で示されか
つベント通路７０’の下側部分の上に配置されている。
同様の弾性シールが、それぞれ通路７０、７２を閉鎖す
るために、図３の実施形態のフラッパー３２上にも設け
られ、参照番号８８、９０で示されている。

【００２４】図４において、本発明の実施形態１００の
例では、補助シール８８’は、フラッパー３２’に形成
された開口を貫通して形成した突起８９によってフラッ
パー３２’上に固定される。

【００２５】図１ないし図３に示す実施態様１０に関し
ても同様に、補助シール８８は、フラッパー３２に形成
された開口を貫通して形成した突起８１によってフラッ
パー３２’上に固定される。図４の実施形態１００にお
いて、フィラーチューブ１２’は、支持チューブ９２内
に受入れられるように示され、このチューブには、穴を
設けて、この穴にフィラーチューブの外側に放出するた
めの通気用クロス通路が設けられている。

【００２６】作動において、２つの実施形態１０、１０
０は、同一の方法で作動する。ノズルの端部がフラッパ
ー３０、３２'に接触するまで、ユーザがノズル２２を
シール２０、２０'内に挿入するとき、また、図２bおよ
び図４で破線で示された開位置にフラッパー３０、３
２'を下方に移動して、ユーザが、さらにノズルを挿入
するとき、リムシール３０、３０'とベント通路７０、
７２、７０'を開く。

【００２７】ノズル２２を取り外すとき、補助シール８
８'、８８、９０は、リムシール３０、３０'上のフラッ
パーを閉じることによって、次に各々のベント通路を閉
じる。

【００２８】本発明は、こうして、ノズル受入れチュー
ブの外側に平行関係に配置される補助ベント通路を設け
ることによってキャップレスの燃料タンク用フィラーネ
ックを通気または閉鎖するための唯一で新規な技術を提
供している。また、ベント通路は、ノズルトラップド
ア、またはフィラーネックに設けられたフラッパーバル
ブによって一般的に開閉される。

【００２９】以上説明したように、本発明は、ここで説
明した実施形態に関して上記のように記載したが、その
特徴とする構成は、次の通りである。すなわち、車両用
燃料タンクの燃料補給中のスプレーバックを防止するた
めのフィラーチューブアセンブリにおいて、燃料タンク
に連結される第１端と、車両のアクセスポートを介して
燃料補給するために開いた、前記第１端の反対側にある
第２端とを有するフィラー通路を形成するチューブ構造
体と、このチューブ構造体が、前記フィラー通路に沿っ
て配置され、かつ大気と連通する第１端部と、前記タン
クと連通する第２端部とを有しているベント通路を形成
していることと、前記フィラーチューブ内に第１環状シ
ールを形成し、このシールが前記フィラーチューブに燃
料補給用ノズルを挿入するときにこのノズルの周囲をシ
ールするために作動可能となり、さらに、前記第１シー
ルと前記タンクの間の前記フィラー通路に沿って配置さ
れる第２環状シールを形成する弾性構造体と、前記チュ
ーブ構造体に関して移動可能に配置され、前記第２環状
シールの周囲をシールするように作動可能な第１シール
表面と、前記ベント通路の第２端部の周囲をシールする
ために作動可能な第２シール表面とを備える弁部材とを
含んでおり、前記フィラー通路の第２端内に前記燃料補
給用ノズルを挿入するとき、前記ノズルが前記第１環状
シールによってその周囲を最初にシールされ、さらに続
けて前記ノズルを前記フィラー通路に挿入するとき、前
記弁部材は、最初前記第２環状シールをシールしない
で、また、前記ベント通路の第２端部をシールしないで
次第に移動し、前記タンクが十分なレベルに充填された
とき、燃料が前記ベント通路の第１端部を介して放出す
るための前記ベント通路に入り、前記フィラー通路から
前記燃料補給用ノズルを引き出すとき、前記第１シール
表面が前記フィラー通路の第１端部を閉鎖する前に、前
記第２シール表面が前記ベント通路の第２端部を閉鎖す
ることを含んでいる。

【００３０】このような構成において、本発明は、修正
および変更が可能であり、特許請求の範囲によってのみ
制限されることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィラーチューブアセンブリにおける
ノズル受入れ端部の上面図である。

【図２】図２aは、図１の２a‐２a線に沿って見た断面
図であり、図２bは、図１の２b‐２b線に沿って見た断
面図である。

【図３】図３は、図１のフィラーチューブの底面図であ
る。

【図４】本発明の別の実施形態を示す図２aと同様な断
面図である。

【図５】図１の実施形態のための樹脂製バッフルインサ
ートの斜視図である。

【符号の説明】

１０、１００ フィラーチューブアセンブリ １２ チューブ ２０ 環状シール ２２ ノズル ３０ 弾性環状リップ ３２ フラッパー ３４ 上部表面 ４２、４４ 突起 ５０ リリーフ弁 ５８ 筒状領域 ７０、７２ ベント通路 ７６、７８ 突起 ８０ フランジ部分 ８２ キャビティ ８８、９０ 弾性シール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両用燃料タンクの燃料補給中のスプレー
   バックを防止するためのフィラーチューブアセンブリに
   おいて、 (a) 前記燃料タンクに連結される第１端と、車両のア
   クセスポートを介して燃料補給するために開いた、前記
   第１端の反対側にある第２端とを有するフィラー通路を
   形成するチューブ構造体と、 (b) このチューブ構造体が、前記フィラー通路に沿っ
   て配置され、かつ大気と連通する第１端部と、前記タン
   クと連通する第２端部とを有しているベント通路を形成
   していることと、 (c) 前記フィラーチューブ内に第１環状シールを形成
   し、このシールが前記フィラーチューブに燃料補給用ノ
   ズルを挿入するときにこのノズルの周囲をシールするた
   めに作動可能となり、さらに、前記第１シールと前記タ
   ンクの間の前記フィラー通路に沿って配置される第２環
   状シールを形成する弾性構造体と、 (d) 前記チューブ構造体に関して移動可能に配置さ
   れ、前記第２環状シールの周囲をシールするように作動
   可能な第１シール表面と、前記ベント通路の第２端部の
   周囲をシールするために作動可能な第２シール表面とを
   備える弁部材とを含んでおり、 前記フィラー通路の第２端内に前記燃料補給用ノズルを
   挿入するとき、前記ノズルが前記第１環状シールによっ
   てその周囲を最初にシールされ、さらに続けて前記ノズ
   ルを前記フィラー通路に挿入するとき、前記弁部材は、
   最初前記第２環状シールをシールしないで、また、前記
   ベント通路の第２端部をシールしないで次第に移動し、 前記タンクが十分なレベルに充填されたとき、燃料が前
   記ベント通路の第１端部を介して放出するための前記ベ
   ント通路に入り、前記フィラー通路から前記燃料補給用
   ノズルを引き出すとき、前記第１シール表面が前記フィ
   ラー通路の第１端部を閉鎖する前に、前記第２シール表
   面が前記ベント通路の第２端部を閉鎖することを特徴と
   するフィラーチューブアセンブリ。
2. 【請求項２】弁部材は、前記チューブ構造体上で旋回運
   動するために取り付けられていることを特徴とする請求
   項１記載のフィラーチューブアセンブリ。
3. 【請求項３】第２シール表面は、移動可能な弁部材に設
   けられた弾性シール部材上に形成されていることを特徴
   とする請求項１記載のフィラーチューブアセンブリ。
4. 【請求項４】第２環状シールは、可撓性の環状リップを
   含むことを特徴とする請求項１記載のフィラーチューブ
   アセンブリ。
5. 【請求項５】複数のベント通路をさらに含み、第２シー
   ル表面の一方が前記ベント通路の各々の第２端部を閉鎖
   するために配置されていることを特徴とする請求項１記
   載のフィラーチューブアセンブリ。
6. 【請求項６】ベント通路は、フィラー通路と間隔を置い
   てほぼ平行配列で配置されていることを特徴とする請求
   項１記載のフィラーチューブアセンブリ。
7. 【請求項７】第１，第２環状シールは、１つの部品構成
   で一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   のフィラーチューブアセンブリ。
8. 【請求項８】ユーザーが操作する分配ノズルから車両用
   燃料タンクへの燃料補給中におけるスプレーバックを制
   御する方法であって、 (a) 燃料タンクのフィラーチューブに第１シールを配
   置し、かつ前記フィラーチューブ内にユーザが挿入する
   とき、分配ノズルの回りをシールし、 (b) 前記第１シールとタンクの間のフィラーチューブ
   に移動可能な弁部材を配置し、かつ前記フィラーチュー
   ブを閉鎖する位置に前記弁部材を付勢し、さらにユーザ
   が第１シールを通り越して前記分配ノズルをさらにユー
   ザが挿入すると、前記ノズルとともに前記弁部材を移動
   し、 (c)前記フィラーチューブの内部とベント通路を大気に
   連通させ、前記ベント通路を閉鎖するシールを配置し、
   さらに前記ノズルをユーザがさらに挿入したとき前記シ
   ールを前記弁部材とともに移動して、前記ベント通路を
   開く、各工程を含むことを特徴とする方法。
9. 【請求項９】弁部材を配置する工程は、フィラーチュー
   ブ上の弁部材を旋回させることを含んでいる請求項８記
   載の方法。
10. 【請求項１０】ベント通路を配置する工程は、分配ノズ
    ル用の第１ベント通路とこれに間隔を置いて平行に配列
    される第２ベント通路を含むチューブを形成することを
    特徴とする請求項８記載の方法。
11. 【請求項１１】弁部材を配置する工程は、移動可能な弁
    部材に、補助的な圧力リリーフ弁を配置することを特徴
    とする請求項８記載の方法。
12. 【請求項１２】シール部材を移動する工程は、ベント通
    路を閉鎖し、かつフィラーチューブから前記分配ノズル
    をユーザが取り除く時、弁部材を閉鎖位置に移動するこ
    とを含んでいる請求項８記載の方法。