JP2005126147A - 車両のタンクに液体燃料を注入する装置 - Google Patents

車両のタンクに液体燃料を注入する装置 Download PDF

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Abstract

【課題】特に自動車レースで望まれ,使用の安全性が確保され高い流速の流れを可能にする,車両のタンクに液体燃料を注入する装置を提供する。
【解決手段】装置は、車両の車体上にある連結部から構成され、少なくとも供給管を通じてタンクRに連結され、閉鎖バルブ4及びこの連結部2,3に連結するために適合された注入部Eを有する。注入部が、連結部の固定部分上の注入部の接合部を検出する少なくとも1つの部材を有し、フック107が連結部から外れる位置とフックがこの連結部に係合する位置との間で、この検出部材が連結部に注入部をロックするフックのシフトを制御するために適合されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両のタンクに液体燃料を注入する装置に関する。
本発明は、特に自動車レーシングの分野に関する。この分野では、多くの場合にレースの間に車両のタンクに注入しつづけることが必要である。このような注入は、最も安全な条件でかつ最小限の時間で実施する必要がある。
現在使用されている装置は、安全に関して十分に保証しない。実際に漏れやすいことが実証されている。レーシング自動車のエンジンが多くの場合に非常に高温で作動する場合、この漏れは火災の少なからぬ危険を伴う。さらに公知の装置は、重くてかつ操作することが比較的難しい。このことは、タンクの注入に比較的長い時間をかける。この長い時間は、レースの間の競争相手を容易に不利にする。
この種類の装置に特有のリスクは、オペレータの手にある注入部が車両に設けられた対応する連結部に正確に連結されないで、タンクに注入する担当のそのオペレータが燃料を注入する点である。
本発明の課題は、この装置の使用の安全性が保証される一方で、特に自動車レースで望まれる燃料タンクと互換性をもった高い流速の流れを可能にする、車両のタンクに液体燃料を注入する新規の装置を提供することによってこれらの欠点を解決することにある。
したがって本発明は、車両のタンクに液体燃料を注入する装置に関する。この装置は、車両の車体上の連結部から構成される。この連結部は、少なくとも供給管を通じてタンクに連結され、閉鎖バルブ及び連結部に連結するのに適した注入部を有する。この装置は、注入部が連結部の固定部分上の注入部の接合部を検出する少なくとも1つの部材を有し、フックが連結部から外れる位置とフックがこの連結部に係合する位置との間で、この検出部材が連結部に注入部をロックするフックのシフトを制御するために適合されていることを特徴とする。
本発明によれば、ロックするフックがその外れた位置から連結部に係合する位置に向かう過程が、注入部の連結部に対する接合部の検出の機能として発生する。このことは、誤操作を回避する。接合部が正しくない場合、ロックするフックが、その第2の位置に到達できない。
本発明の有利で任意な側面によれば、タンク注入装置が、技術的に可能な組合わせを備えた1つ以上の特徴を有する:
−複数の検出部材が、注入部の中心軸線の周りに配置されている。各検出部材は、ロックするフックを制御するために適合されている。
−この検出部材又は各検出部材は、フィンガー可動部の形態で注入部の中心軸線に対してほぼ平行に並進運動する。
−このロックフック又は各ロックフックは、ロックリングが連結部に係合していないときにロックリングのシフトを阻止する。このリング自体は、注入可動部の一部を形成する制御部材が注入部の中心軸線に対して平行にこの注入部の本体に対してシフトすることを阻止するために適合されている。
−このフック又はこれらのフックが上述した第2の位置にあるときに、ロックリングがこのフック又は各フック及び連結部の一部を包囲するために適合されている。
−ロックリングと制御部材との間の運動力学的な連結は、注入部の本体に対する制御部材の位置の機能である。この場合、ロックリングと制御部材との相対移動を阻止する部材が有益に提供されている。この阻止部材は、ハウジング内に収容されている。ロックリングは、ハウジング内で部分的な脱着に適合されている。
−注入部は、管状スリーブの形態の摺動部から構成される。この摺動部は、Oリングに接合するために適合され、連結部の内部放射面上に設けられている。注入部の本体に対する摺動部のシフトが、上述した制御部材によって制御される。摺動部と制御部材との間の運動学的な連結が、注入部の本体に対する制御部材の位置の機能に対して提供される。
−ロックフックが上述した第2の位置にある場合、連結部は、ロックフックの一部を受ける外部周囲溝を有する。
−連結部は、燃料供給管及びガス相循環管を通じてタンクに連結されている。その一方で可動部材は、この連結部内で可動部材がこれらの管の間で通流を可能にする第1の構造からこの可動部材がこれらの管を互いに隔離する第2の構造に移行するように適合されている。この可動部材は、注入部の一部によってその第1の構造からその第2の構造に向かうように有利に適合されている。この場合、可動部材は、押圧部材によって制御部材と共にその第1の構造からその第2の構造に向かって迅速にシフト可能なように設けられていて、弾性閉鎖手段に対して連結部のバルブを押すために適合されている。このバルブ自体が、この可動部材をシフトさせるために適合されている。
−注入部は、タンクに燃料を流す1本の管及びタンクから来るガス相を循環させる1本の管を形成する。その一方で連結部自体は、燃料を流す1本の管及びガス相を循環させる1本の管を通じてタンクに連結されている。この燃料供給管及びガス相循環管は、流動的に連結されている。
−注入部の本体に対して可動であるこの注入部のこれらの部分の移動が、この本体に枢着連結された少なくとも1つのハンドルによってこの可動部分のシフト方向に対してほぼ垂直な軸線周りに制御される。この場合、このハンドルは、応力をこれらの可動部分のうちの1つに伝達するローラーを有する。このローラーは、シフトの可能性を伴ってこの可動部分内に形成された対応する形のハウジング内に収容される。
−注入部の本体に対して注入要素の少なくとも一部を弾性的に戻す手段及び/又は上述した固定部分に対して連結部の少なくとも一部を弾性的に戻す手段が設けられている。これらの戻し手段は、これらの可動部分を閉鎖位置に向かって押して注入部と連結部を分離する。
以下に、本発明の装置の原理を1つの実施の形態に基づいて説明する。
図中に示された装置Dは、自動車に固定された連結部Aから構成された連結部及びこの自動車のタンクRに注入するためにオペレータによって操作される注入部Eを有する。
連結部Aは、本体1から構成され、自動車に固定され、この自動車の車体Cに対して僅かに突出している。
本体1は、2つの分岐連結部2,3を規定する。タンクRに流入する燃料の流れ用のパイプT1 及びタンクRから来るガス相の流れ用のパイプT2 がそれぞれ、これらの分岐連結部2,3に連結されている。図を明瞭にするため、タンクR及びパイプT1 ,T2 は、図2中だけに示されている。
分岐連結部3の存在を除けば、連結部Aは、図中の垂直軸線XA −X′A 周りに対称である。
連結部Aの本体1は、バルブ4を有する。このバルブ4の外面41は、本体1のネック12によって形成された環状面11と同一平面である。このバルブ4は、車体Cから突出している。環状面11は、軸線XA −X′A に対して垂直である。
本体1は、ブッシュ5も有する。このブッシュ5は、部分51を有する。この部分51の外径は、本体11の内面13の直径よりも僅かに小さい。ブッシュ5は、狭窄部52からも形成される。この狭窄部52の外径は、本体1によって規定されたスリーブ14の内径にほぼ一致する。
したがって、部分51,52がそれぞれ本体1の領域13,14に連動することによって、ブッシュ5が本体1に対して並進運動する。
ブッシュ51は、中央スリーブ53を同様に規定する。バルブ4のロッド42が、この中央スリーブ53内に挿入されている。
返しバネ6が、バルブ4の内面43とスリーブ53の脚部に形成された接合部の領域との間に配置されている。このスリーブ53は、このスリーブは、複数のタブによってブッシュ5の部分51に連結されている。これらのタブのうちの1つのタブ54だけが図中に示されている。
バルブ4及びブッシュ5が図2の配置にある場合、本体1の内部容積が外部から隔離されている。その一方で分岐連結部2,3は、二重矢印F1 によって示されているように通じている。
Oリング7が、本体12の内部放射面内に形成された溝に沿って取り付けられている。別のOリング8が、バルブ4の周囲面上に形成された溝に沿って取り付けられている。図の配置では、ブッシュ5の一部がOリング7とOリング8との間に配置されている。
注入部Eに関しては、この注入部Eは本体101から構成される。この本体101は、軸線XE −X′E の周りにほぼ対称である。制御リング102が、この軸線XE −X′E に対して可動である。このリングは、同心管C1 ,C2 を規定する。これらの同心管C1 ,C2 はそれぞれ、連結部Aの方向の燃料の流れ及びこの連結部から来るガス相の収集に関与する。
リング102は、2つの同心パイプT′1 ,T′2 に連結され、その端部に2つの分岐連結部103,104を形成する。
環状仕切り部105は、管C1 と管C2 との間を分離する。この仕切り部は、分岐連結部103から分岐している。仕切り部105の分岐部分105aの近くで、リング102が、押圧部材106をバルブ4の外面41に対して接合させる。7つのフック107が、軸線XE −X′E に対してほぼ垂直に軸線108の周りにそれぞれ枢着連結されていて、ネック12上に形成された外側の周囲溝15に沿って係合する。
1つのフック107が、各図2〜6の左側に示されている。この図では、その他のフックのノーズ107aもこの図に示されている。注入部Eの一部に配置されたその他のフックは、図2〜6中には示されていない。実際には、注入部Eの7つのフック107は、軸線XE −X′E の周りに規則的に配置されている。以下で説明するように、各フック107は、ロックリング110に連動するヒール107bも有する。
図2の構造では、外力のない場合、バネ112が関連するフィンガー111に応力F2 を加える。その結果、延在部111が、ヒール107cに対して外側に向かう放射状の応力F3 を伝達してフック107をこのフック107の軸線108の周りに外側に放射状に旋回させる。
同じことが、フィンガー111及びフック107に適用される。
この位置から図3の位置に到達した場合、フック107がネック12の周りに来る。その結果、これらのフック107が応力F3 によって外側に傾く時に、これらのフック107は妨害されない。このとき、図3中に示されたように、フィンガー111の端面111cが、本体1の環状面11に接合している。この環状面11が、これらの端面111cを軸線XE −X′E に対して平行に応力F2 に逆らって押す。
この場合、各フィンガー111の延在部111bが、隣のフック107のヒール107cともはや向き合わない。この場合、フック107のノーズ107aが、矢印F4 で示すように溝15に係合する。このことは、注入部Eが連結部Aにロックすることを可能にする。
各フィンガー111は、注入部Eがネック12に正確に接合したことの検出の機能を実施して隣のフック107の位置を制御することを可能にする。フィンガー111が本体1の環状面11によって押されない場合、フィンガー111が、このフィンガー111の延在部111bによって溝15内でフック107のノーズ107aの係合部に向き合う。
全てのフィンガー111が隣のバネ112によって生じる弾性力に逆らって押された場合、全てのフック107が溝15内に係合する。ロックリング110が連結部Aの方向に移動する場合、これらのフック107のヒール107bによってもはや向き合わない。
図4の構造では、気密な接合が注入部Eと連結部Aとの間に構成されている。このことは、バルブ4がずれたときでも漏れの危険を回避する。
リング110及びリング102が、ハウジング114内に設けられた複数のボール113によって軸線XE −X′E に対して迅速に並進運動する時に、連結部Aの方向へのリング110のシフトが、リング102によって制御される。これらのボールは、リング110よりも広く、リング102の外側部分116の内部放射面に形成された凹部115内に突出している。
軸線XE −X′E に対して平行な制御リングのシフトは、2つのハンドル120,121によって制御される。各ハンドルは、本体102上で軸線122の周りに又は軸線XE −X′E に対して等しく枢着連結されている。
ローラー123がハンドル120を支持する一方で、ローラー124がハンドル121を支持する。これらのローラーはそれぞれ、リング102の外面にそれぞれ形成されたハウジング125,126内に配置されている。ローラー123,124は、ハウジング125,126内で軸線XE −X′E 及び122に対して垂直に移動する。このことは、図1中で二重矢印F15によって示されている。
実際には、ハンドル120が、図1中の実線で示された位置から破線で示された位置に移動する。この場合、ローラー123が、ハウジング125内で交換運動する。
この場合、ハンドル121が、最後に図1中の破線の位置に来る。
注入部Eが連結部Aに接合した場合、応力F5 及びF6 がかかることによって、ハンドル120,121が実線の位置から破線の位置に移動する。
これらのF5 及びF6 によって、ローラー123,124が、リング102に応力F7 ,F8 を及ぼす。これらの応力F7 ,F8 は、ボール113を通じてロックリング110に伝達される。
応力F5 及びF6 が図4の構造から継続される場合、リング110が本体102内に形成された凹部130に向き合う時に、リング102及びリング110が並進運動中に外れる。その結果、ボール113が、隣の凹部130に向かって移動する。このことは、図4の構造から図5の構造に移行する間にリング102の板への連続移動を可能にする。リング110は、ネック12の外側ラジアルフランジ16に接合し続ける。
さらに、スリーブの形態の摺動部材140が、軸線XE −X′E の周りに配置された摺動部材140のハウジング142内に収容された複数のボール141によってリング102と共に迅速に並進運動する。
連結部Aの方向への制御リング102の連続運動が、摺動部材140もシフトさせる。この摺動部材140は、ブッシュ5を押す一方で、押圧部材106はバルブ4を押す。
摺動部140は、Oリング7に接触する。図5中に示したように、気密が、このOリング7によって保証される。
リング102は、3つのOリング150,151及び152を有する。これらの全てのOリングは、図2〜5の構造では摺動部140の内部放射面に接合している。
図5の構造では、流れが発生しない場合でも、摺動部材140と本体1との間の気密接触が得られる。このことは、装置の安全性の基本である。
図5の構造では、ボール141が本体102内に形成された凹部144に向き合う。このことは、部材102及び部材140を並進運動中に分離することを可能にする。
応力F5 及びF6 がハンドル120,121にかかり続ける場合、連結部Aの方向へのリング102の連続運動が、バネ6によって発生された弾性力に逆らってバルブ4を押圧部材106によって押す。バネ6が圧縮された場合、このことは、ブッシュ5を図6の位置まで変位させる。この場合、このブッシュの一部52が、スリーブ14と本体1の環状ウェブ18との間に形成された開口部17を閉鎖する。こうしてこのブッシュ5は、分岐連結部2,3つまりパイプT1 ,T2 を互いに隔離する。
リング102が移動することによって、分岐部分105aが、Oリング7とOリング8との間に既に配置されたブッシュ5の一部に向かい合う。その結果、経路C1 と押圧部材6及びバルブ4の周りの分岐連結部2との間が通じ、同時に分岐連結部3と仕切り部105の周りの経路C2 との間が通じる。
燃料の流れは図6中の矢印F9 で示すように発生する一方で、ガス相の流れは矢印F10で示すように発生する。戻りバネ160が、本体101とリング102との間に配置されている。その結果、応力F5 ,F6 を排除した場合、これらのバネは、制御リング102を上述した反対方向に移動させる。このことは、部材A及び部材Eを分離させる。換言すれば、本発明の装置は、「デッドマン」システムを有する。バネ160は、オペレータがその運転を停止した時に自動的に分離することを保証する。
本発明の装置の利点は、連結部Aが非常に軽い部材である点である。この部材は、車体Cからあまり突出していない。その結果、オペレータ又はパイロットを傷つける危険がない。
さらに図6の構造では、燃料の流れの部分が大きい。このことは、タンクRの高速注入を可能にする。実際に、28秒に90リットルのオーダーの流速が実現される。
この構造の場合、部材Eは軽い。その一方で、ハンドル120,121の動作に起因して、人間工学的に良好である。
装置1の特徴を考慮した場合、部材Aの面と部材Eの面とが接触したときに、漏れ又は流出の危険が非常に少ない。その一方でこれらの部材は非常に丈夫である。オペレータがレースの間の極度のストレスの条件下で活動しても、誤操作の危険がない。
本発明の装置の側面図である。この装置の一部が、部分的に示された自動車に設置されている。 図1の平面IIに沿った断面図である。 注入部が連結部に対する接合部に到達したときの図2中の細部III の拡大断面図である。 注入部の位置の次のステップの間の図3に類似の図の縮小図である。 別の次のステップの間の図4に類似の図である。 注入部及び連結部が流通連結しているときの図3に類似の図である。この場合、図2の底部が追加されている。
符号の説明
D 装置
E 注入部
A 連結部
R タンク
C 車体
1 パイプ
2 パイプ
1 本体
2 分岐連結部
3 分岐連結部
4 バルブ
5 ブッシュ
6 返しバネ
7 Oリング
8 Oリング
11 環状面
12 ネック
13 内面
14 スリーブ
15 周囲溝
16 ラジアルフランジ
17 開口部
18 環状ウェブ
41 外面
42 ロッド
51 部分
52 狭窄部
53 中央スリーブ
54 タブ
101 本体
102 制御リング
103 分岐連結部
105 環状仕切り部
105a 分岐部分
106 押圧部材
107 フック
107a ノーズ
107b ヒール
107c ヒール
108 軸線
110 ロックリング
111 フィンガー
111b 延在部
111c 端面
112 バネ
113 ボール
114 ハウジング
115 凹部
116 外側部分
120 ハンドル
121 ハンドル
122 軸線
123 ローラー
124 ローラー
125 ハウジング
126 ハウジング
140 摺動部材
141 ボール
142 ハウジング
143 凹部
144 凹部
150 Oリング
151 Oリング
152 Oリング
160 戻りバネ
1 ,C2 同心管
T′1 ,T′2 同心パイプ

Claims (17)

  1. 車両のタンクに液体燃料を注入する装置にあって、この装置は、車両の車体上にある連結部から構成され、少なくとも供給管を通じてタンクに連結され、閉鎖バルブ及びこの連結部に連結するために適合された注入部を有する装置において、注入部(E)が、連結部(A)の固定部分(1)上の注入部の接合部を検出する少なくとも1つの部材(111)を有し、フック(107)が連結部から外れる位置とフックがこの連結部に(周囲溝15で)係合する位置との間で、この検出部材が連結部に注入部をロックするフックのシフトを制御するために適合されていることを特徴とする装置。
  2. 装置は、注入部の中心軸線(XE −X′E )の周りに配置された複数の検出部材(111)から構成され、各検出部材(111)は、ロックフック(107)を制御するために適合されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 検出部材は、注入部(E)の中心軸線(XE −X′E )に対してほぼ平行に並進運動するフィンガー(111)の形態であることを特徴とする請求項1又は2に記載の装置。
  4. ロックリング(110)が連結部(A)に係合していない場合、ロックフック(107)がロックリング(110)のシフトを阻止するために適合されていて、このリング自体は、注入要素(E)の一部を形成する制御部材(102)がこの注入要素(E)の中心軸線(XE −X′E )に対して平行にこの注入要素の本体(101)に対してシフトすることを阻止するために適合されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
  5. フック(107)が第2の位置にある場合、ロックリング(110)がこの又はこれらのフックを包囲するために適合されていることを特徴とする請求項4に記載の装置。
  6. ロックリング(110)と制御部材(102)との間の運動学的な連結は、本体(101)に対する制御部材の位置の機能であることを特徴とする請求項4又は5に記載の装置。
  7. 装置は、ロックリング(110)と制御部材(102)との相対移動を阻止する少なくとも1つの部材(113)から構成され、この阻止部材は、このリングの端部に形成されたハウジング(114)内に収容され、制御部材の端部に形成されたハウジング(115)内で部分的に脱着するように適合されることを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 注入部(E)は、管状スリーブの形態の摺動部(140)から構成され、この摺動部は、Oリング(7)に接合するために適合され、連結部(A)の内部放射面上に設けられていて、注入部の本体に対する摺動部のシフトが、制御部材(102)によって制御されることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載の装置。。
  9. 摺動部(140)と制御部材(102)との間の運動学的な連結は、本体(101)に対する制御部材(102)の位置の機能であることを特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. ロックフック(107)が第2の位置にある場合、連結部(A)は、ロックフック(107)の一部(107a)を受ける外部周囲溝(15)を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
  11. 連結部(A)は、燃料供給管(2,T1 )及びガス相循環管(3,T2 )を通じてタンク(R)に連結されていて、その一方で可動部材(5)は、この連結部内で可動部材がこれらの管の間で通流(F1 )を可能にする第1の構造からこの可動部材がこれらの管を互いに隔離する第2の構造に移行するように適合されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。
  12. 可動部材(5)は、注入部(E)の一部(106)によってその第1の構造からその第2の構造に向かうように適合されていることを特徴とする請求項11に記載の装置。
  13. 可動部材(5)は、押圧部材(106)によって制御部材(102)と共にその第1の構造からその第2の構造に向かって迅速にシフト可能なように設けられていて、弾性閉鎖手段(6)に対して連結部のバルブ(4)を押すために適合されていて、このバルブ自体が、この可動部材をシフトさせるために適合されていることを特徴とする請求項4〜9のいずれか1項又は請求項12に記載の装置。
  14. 注入部(E)は、タンクに燃料を流す1本の管(C1 ,C2 )及びタンクから来るガス相を循環させる1本の管(T′1 ,T′2 )を形成し、その一方で連結部自体は、燃料を流す1本の管(2,3)及びガス相を循環させる1本の管(T1 ,T′2 )を通じてタンクに連結されていて、燃料供給管は流動的に連結(F9 )されていて、ガス相循環管は流動的に連結(F10)されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の装置。
  15. 注入部(E)の本体(101)に対して可動であるこの注入部(E)のこれらの部分(102,110,140)の移動が、この本体(101)に枢着連結された少なくとも1つのハンドル(120,121)によってこの可動部分のシフト方向に対してほぼ垂直な軸線(122)周りに制御されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
  16. ハンドル(120,121)は、応力(F7 ,F8 )をこれらの可動部分(102,110,140)のうちの1つ(102)に伝達するローラー(123,124)を有し、このローラーは、シフト(F5 )の可能性を伴ってこの可動部分内に形成された対応する形のハウジング(125,126)内に収容されることを特徴とする請求項15に記載の装置。
  17. 注入部の本体(101)に対して注入要素の少なくとも一部(102,111)を弾性的に戻す手段(6,112,160)及び/又は上述した固定部分(1)に対して連結部の少なくとも一部(4)を弾性的に戻す手段(6,112,160)が設けられていて、これらの戻し手段は、これらの可動部分を閉鎖位置に向かって押して注入部と連結部を分離することを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の装置。
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