JP2014069618A - 燃料タンクの開閉装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料タンクの開閉装置は、追加給油時などに燃料通路から溢れた燃料を外部に速やかに排出するとともに、燃料通路へ外部からの塵などの浸入を防止する。
【解決手段】燃料タンクの開閉装置10は、注入口26aの外側および内側に配置された挿入通路11Paおよびタンク側通路11Pbを有する注入口形成部材25を備えたタンク開口形成部材11と、注入口26aを開閉する注入口開閉機構60と、挿入通路形成部材20と、挿入通路11Paと外部とを接続し挿入通路11Pa内に溜まった燃料を外部に排出する排液路70Paと、排液路70Paに配置された障壁部材とを有する排液機構70とを備えている。障壁部材は、外部から挿入通路11Paが見えないように排液路70Paを迷路構造とするように配置されている。
【選択図】図5

Description

本発明は、燃料タンクへ給油するための燃料タンクの開閉装置に関する。
従来、この種の燃料タンクの開閉装置として、特許文献1の技術が知られている。燃料タンクの開閉装置は、燃料タンクへ燃料を供給する燃料通路に第1開口および第2開口を形成するタンク開口形成部材と、第1および第2開口をそれぞれ開閉する第1および第2弁体とを備えている。燃料タンクの開閉装置では、給油の際に、給油ノズルの先端で第1弁体を押し、さらに第2弁体を押すことで第1および第2弁体を順次開いて、給油ノズルを第1および第2開口に挿入した状態にて、給油ノズルから吐出した燃料を燃料通路を介して燃料タンクへ供給している。そして、燃料が満タン液位に達したときに、燃料タンクに接続されている燃料通路内の燃料液位が上昇するから、この燃料液位を給油ノズルの先端に設けた検知部で検出することで、給油を自動的に停止するオートストップ機能を作動させている。
特開2012−162164号公報
従来の燃料タンクの開閉装置において、第1弁体と第2弁体との間の燃料通路を外部に接続する排出通路を設けている。排出通路は、給油時に、燃料タンク側の通路から第2開口を通じて燃料通路の上流へ逆流して溜まった燃料を外部に排出する通路である。しかし、排出通路は、外部から燃料通路への通気路としても作用するために、外部の塵やゴミなどが燃料通路へ侵入して、第2弁体のシール性を損ない易いという課題があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
(1) 本発明の一形態は、燃料タンクの開閉装置である。燃料タンクの開閉装置は、給油ノズルから吐出される燃料を燃料タンクへ供給する燃料通路を開閉する燃料タンクの開閉装置において、上記燃料通路を形成するタンク開口形成部材と、上記燃料通路の一部である注入口と、該注入口の外側であり燃料通路の一部を構成する挿入通路と、上記注入口の内側であり上記燃料通路の一部を構成するタンク側通路とを有する注入口形成部材と、
上記注入口を開閉する注入口開閉機構と、上記挿入通路を形成し、該挿入通路を通じて挿入された給油ノズルを上記注入口へガイドするための挿入通路形成部材と、上記挿入通路形成部材内の挿入通路と外部とを接続し上記挿入通路内に溜まった燃料を外部に排出する排液路と、該排液路に配置された障壁部材とを有する排液機構と、を備え、上記障壁部材は、上記外部から上記挿入通路が見えないように上記排液路に配置され、挿入通路から外部への燃料を流すとともに、外部から挿入通路への通気抵抗を大きくするように構成されたことを特徴とする。
本形態において、挿入通路と外部とは、排液機構で接続されている。挿入通路に溜まった燃料は、排液機構の排液路を通じて、外部へ排出される。排液路には、挿入通路から外部への燃料を流すとともに、外部から挿入通路への通気抵抗を大きくするように構成としている。このため、外部のゴミ、塵などが排液路を通じて挿入通路へ向かっても、障壁部材に当たって挿入通路への浸入が防止される。よって、挿入通路に入った塵などによって注入口開閉機構などのシール性が低下することもない。
(2) 他の態様として、上記障壁部材が上記排液路を迷路構造とする立壁である構成をとることができる。
(3) 他の態様として、上記障壁部材は、上記挿入通路から外部へ開く一方向弁であって、通気性を有するフィルタを備えた構成をとることができる。
(4) 他の態様として、上記挿入通路形成部材は、上記挿入通路を囲む通路形成部材と、該通路形成部材の外面を覆うカバー部材とを備え、上記排液路は、上記通路形成部材と上記カバー部材とに跨って配置されている構成をとることができる。
(5) 他の態様として、上記タンク開口形成部材は、上記挿入通路の上流側に挿入用開口を有する開口形成部材を備え、上記挿入用開口を開閉する開閉部材を有する挿入側開閉機構を備えた構成をとることができる。
(6) 他の態様として、 給油ノズルから吐出される燃料を燃料タンクへ供給する燃料通路を開閉する燃料タンクの開閉装置において、上記燃料通路を形成するタンク開口形成部材と、上記燃料通路の一部である注入口と、該注入口の外側であり燃料通路の一部を構成する挿入通路と、上記注入口の内側であり上記燃料通路の一部を構成するタンク側通路とを有する注入口形成部材と、上記注入口を開閉する注入口開閉機構と、上記挿入通路を形成し、該挿入通路を通じて挿入された給油ノズルを上記注入口へガイドするための挿入通路形成部材と、上記挿入通路と外部とを接続し、該挿入通路内に溜まった燃料を外部に排出する排液路を有する排液機構と、
上記タンク開口形成部材の外壁を車体に支持するための基板と、を備え、上記排液路の上記外部側の開口部は、上記基板により車体の外側であって、給油時に見える位置に配置されている構成をとることができる。
(7) 他の態様として、上記排液路から上記外部へ流出した燃料を一時的に溜める液溜部を有し、該液溜部は、給油時に外部から見える位置に配置されている構成をとることができる。
(8) 他の態様として、上記液溜部は、上記基板に一体に形成されている構成をとることができる。
本発明の一実施例にかかる燃料タンクの開閉装置を説明する斜視図である。 燃料タンクの開閉装置を示す断面図である。 燃料タンクの開閉装置の上部を分解した断面図である。 燃料タンクの開閉装置の一部を分解するとともにその上部を拡大した断面図である。 燃料タンクの開閉装置の上部を示す断面図である。 図5の排液機構の付近を拡大した断面図である。 図5の7−7線に沿った断面図である。 燃料タンクの開閉装置の給油動作を説明する説明図である。
(1) 燃料タンクの開閉装置の概略構成
図1は本発明の一実施例にかかる燃料タンクの開閉装置10を説明する斜視図である。自動車の車体の後部には、燃料を給油するための給油蓋FLが開閉可能に支持されている。給油蓋FLは、車体の外板に倣った蓋本体FLaがヒンジFLbを介して車体の外板に開閉可能に支持されている。給油蓋FLを開いたスペースには、車体に取り付けられた基板BPが配置されている。基板BPは、給油蓋FLと共に給油室FRを形成している。基板BPは、車体の奥側へ窪んだ液溜部BPaを有している。基板BPには、燃料タンクの開閉装置10が支持されている。燃料タンクの開閉装置10は、燃料キャップを用いないで、燃料タンクに燃料を供給するための機構であり、給油蓋FLを開いた後に、給油ノズルからの外力で燃料通路に配置した弁を開閉することで、給油ノズルから燃料タンクへ燃料を供給することができる機構である。以下、燃料タンクの開閉装置の詳細な構成について説明する。
(2) 各部の構成および動作
図2は燃料タンクの開閉装置10を示す断面図である。図2において、燃料タンクの開閉装置10は、燃料タンク(図示省略)に接続される燃料通路11Pを有するタンク開口形成部材11と、排液機構70と、挿入側開閉機構40と、注入口開閉機構60とを備えている。
(2)−1 タンク開口形成部材11
タンク開口形成部材11は、燃料通路11Pを形成する管体であり、燃料パイプ21と、挿入通路形成部材20と、注入口形成部材25とを備えている。燃料パイプ21は、燃料タンク側を徐々に縮径した縮径部21aと、縮径部21aの上部に接続された直管部21bとを備え、これらが一体に形成されている。
挿入通路形成部材20は、開口形成部材23を有するカバー部材22と、通路形成部材24とを備えている。図3は燃料タンクの開閉装置10の上部を分解した断面図である。カバー部材22は、燃料パイプ21の上部に装着され、円筒状の側壁部22aと、開口形成部材23とを備えている。側壁部22aは、円筒状の側壁本体22cを備えており、その外周部に基板BPに取り付けるためのフランジ部22d(図2)が形成されている。側壁部22aは、その上部が傾斜し、その傾斜した上部に開口形成部材23が一体に形成されている。開口形成部材23は、給油ノズルを挿入するための開口部23aを備えている。開口部23aは、挿入用開口23bと、軸支持部23cとを備えている。挿入用開口23bは、給油ノズルFNを挿入するためのほぼ円形であり、燃料通路11Pの一部を構成しており、燃料通路11Pの通路面積より狭く形成されている。軸支持部23cは、挿入用開口23bの端部に形成され、挿入側開閉機構40の端部を装着支持するための部位である。カバー部材22は、側壁部22aの下部の係合爪22eと燃料パイプ21の上部のフランジ部21cとの係合手段によって燃料パイプ21に装着されている。
通路形成部材24は、燃料パイプ21の上方に配置されるとともにカバー部材22内に収納されており、給油ノズルFNを挿入・ガイドするために燃料通路11Pの一部である挿入通路11Paを区画するための部材であり、通路形成本体24aを備えている。通路形成本体24aは、傾斜壁24bと、接続半筒体24cとを備えている。傾斜壁24bは、燃料タンク側へ向けて通路面積を狭くした円錐形状である。傾斜壁24bには、挿入通路11Paと開口部26の上方の燃料通路とを連通する連通孔24dが形成されている。接続半筒体24cは、傾斜壁24bの上端に一体に円筒状に形成されている。接続半筒体24cは、傾斜した開口形成部材23に接続されるために、円筒を斜めに切断した形状になっている。
注入口形成部材25は、開口形成部材23より燃料タンク側に配置され、注入口開閉機構60を支持する部材であり、開口部26と、開口部26の外周下面から突設された円筒状の支持部材27とを備えている。開口部26は、注入口26aを備えている。注入口26aは、給油ノズルを挿入するためのほぼ円形の通路であり、燃料通路11Pの一部を構成しており、燃料通路11Pの通路面積より狭く形成されている。支持部材27は、燃料パイプ21内に収納され、図示しない爪などの係合機構を介して燃料パイプ21に固定されている。
(2)−2 挿入側開閉機構40
図4は燃料タンクの開閉装置10の一部を分解するとともにその上部を拡大した断面図である。挿入側開閉機構40は、開閉部材41と、軸受部42と、開閉部材41を閉じ方向に付勢するスプリング43とを備えている。開閉部材41は、給油ノズルの先端で押されて軸受部42を中心に回動することで挿入用開口23bを開く。通路形成部材24の上端と挿入用開口23bの開口周縁部との間には、シール部材44が配置されている。開閉部材41は、シール部材44を押圧することでシールした状態で挿入用開口23bを閉じている。
(2)−3 注入口開閉機構60
注入口開閉機構60は、開閉部材61と、開閉部材61と注入口形成部材25との間に介在して開閉部材61を注入口形成部材25に対して回動自在に支持する軸受部62と、開閉部材61を閉じ方向に付勢するスプリング63と、ガスケット64と、調圧弁65とを備えている。開閉部材61は、押圧部材61aと、弁室形成部材61bとを備え、調圧弁65を収納する弁室を形成している。ガスケット64は、ゴム材料から環状に形成され、開閉部材61の外周部に装着されており、注入口26aの周縁部との間で挟持されることでシールした状態で注入口26aを閉じている。調圧弁65は、弁室内に収納されており、スプリングにより付勢された正圧弁を備え、燃料タンクの圧力が所定圧を越えたときに開いて燃料タンク側の圧力を逃がす弁である。
(2)−4 外気通路およびシール機構
図5は燃料タンクの開閉装置10の上部を示す断面図である。なお、燃料タンクの開閉装置10は、実際に車両に取り付けた状態である斜めに配置した構成で図示している。上述したように、通路形成部材24、開閉部材41および開閉部材61などにより囲まれたスペースは、挿入通路11Paになっている。挿入通路11Paは、燃料の外部への排出および外部との通気性を確保するとともに、外部からの水や塵などの浸入を防ぐためのシール性を有している。すなわち、カバー部材22の側壁部22aおよび通路形成部材24により、排液機構70が構成されている。
図6は図5の排液機構70の付近を拡大した断面図、図7は図5の7−7線に沿った断面図である。排液機構70は、通路形成部材24に形成された開口部71と、開口部71の下側に形成された平面部72と、カバー部材22に形成された開口部73と、平面部72から複数立設された障壁部材74としての立壁74a,74bとを備え、開口部71と開口部73との間の通路が排液路70Paになっている。立壁74a,74bは、その端部が中央部でオーバーラップして平面部72から立設されており、排液路70Paを迷路構造としている。立壁74a,74bは、開口部73側から挿入通路11Paが見えないように排液路70Paの一部を遮っている。また、図5に示すように、カバー部材22のフランジ部22dには、液溜部BPaを有する基板BPが固定されている。液溜部BPaは、排液路70Paから流出した燃料を受けるように配置されている。また、液溜部BPaには、排出孔BPbが形成されており、この排出孔BPbを通じて液溜部BPaに溜まった燃料を車体の下方へ排出する。また、図6に示すように、排液機構70の平面部72の外側端部に連なって、平面突出部75がカバー部材22の外壁に形成されている。平面突出部75は、側壁部22aより径外方へ張り出し、しかもフランジ部22dの上方でありかつほぼ平行に配置されており、フランジ部22dとの間で基板BPを保持するように形成されている。なお、平面突出部75は、上述したようにカバー部材22に形成する構成のほか、平面部72と一体に形成してもよい。
(3) 燃料タンクの開閉装置10の開閉動作
次に、燃料タンクの開閉装置10への給油ノズルFNによる給油動作について説明する。
(3)−1 開き動作
図1に示すように、給油蓋FLを開けると、給油室FR内に配置された燃料タンクの開閉装置10が表れる。図8に示すように、給油ノズルFNを開口形成部材23の挿入用開口23bに挿入して、給油ノズルFNの先端が挿入側開閉機構40の開閉部材41の上面を押圧すると、開閉部材41は、軸受部42のスプリング43の付勢力に抗して回動して開き動作する。さらに給油ノズルFNを押し入れると、給油ノズルFNの先端が開閉部材61の上面に当たり、開閉部材61が軸受部62を中心に回動する。これにより、給油ノズルFNがタンク側通路11Pbに挿入される。そして、この状態にて、給油ノズルFNからタンク側通路11Pbに給油する。燃料は、燃料タンクの満タン液位を越えてタンク側通路11Pb内を上昇する。なお、給油時におけるタンク側通路11Pb内の燃料蒸気は、通路形成部材24の連通孔24dなどを通じて外部へ逃がされる。そして、給油ノズルFNの先端付近のセンサで燃料を検知すると、給油ノズルFNのオートストップが作動して、給油が停止する。
(3)−2 閉じ動作
給油を終えて、給油ノズルFNを注入口26aから抜くと、注入口開閉機構60の開閉部材61がスプリング63の復元力により回動して注入口26aを閉じる。さらに給油ノズルFNを外側へ抜くと、挿入側開閉機構40の開閉部材41が軸受部42のスプリング43の復元力により回動して挿入用開口23bを閉じる。さらに、給油蓋FL(図1)を閉じる。
(4) 燃料タンクの開閉装置10の作用・効果
上記実施例にかかる燃料タンクの開閉装置10により、以下の作用効果を奏する。
(4)−1 図5および図6に示すように、挿入通路11Paには、排液機構70が接続され、さらに給油室FRに接続されている。追加給油時に、注入口開閉機構60から溢れて挿入通路11Paに入った燃料は、排液機構70の排液路70Paを通じて、給油室FRに排出され、基板BPの液溜部BPaに溜まる。使用者は、液溜部BPaに溜まった燃料を視認することで、これ以上、給油ができないことを視認することができ、速やかに給油の停止ができる。
(4)−2 挿入通路11Paへ溢れた燃料は、液溜部BPaに一時的に溜められ、液溜部BPaに設けた排出孔BPbから、車体の下部へ排出され、挿入用開口23bから流出しない。よって、給油時に、使用者の手などが燃料で汚されることがない。
(4)−3 図7に示すように、排液機構70の排液路70Paには、平面部72から障壁部材74が立設され、しかも障壁部材74は、排液路70Paを迷路構造としている。このため、外部のゴミ、塵などが排液路70Paを通じて挿入通路11Paへ向かっても、障壁部材74に当たって平面部72に落下するから、挿入通路11Paに侵入し難い。よって、挿入通路11Paに入った塵などによって注入口開閉機構60などのシール性が低下させることもない。
(4)−4 排液機構70は、塵などの浸入を防止する上に、大きな通路面積であるから燃料を速やかに外部へ排出することができる。しかも、雨水や高圧洗車などの際に挿入通路11Paに入っても、その水などが排液路70Paに溜まりにくく、また通路面積も大きいから排液路70Paで凍結して排液路70Paを塞ぎにくい。
(4)−5 排液機構70は、カバー部材22と通路形成部材24との合わせ箇所に形成されているから、該排液機構70を設けるのに、部品点数を増加させることもない。
(4)−6 図6に示すように、排液機構70の平面突出部75は、カバー部材22の側壁部22aより径外方へ張り出しているから、排液路70Paから液溜部BPaへ流出する燃料を視認し易い。また、平面突出部75は、フランジ部22dとの間で基板BPを組み付けるための凹所になっているから、基板BPの組み付ける際の位置決めを容易にする。
(4)−7 通路形成部材24は、挿入用開口23bと注入口26aとを接続する挿入通路11Paを形成するとともに、給油ノズルFNを挿入用開口23bから注入口26aへガイドし、給油作業を容易にする。
(4)−8 挿入側開閉機構40は、給油時以外にタンク開口形成部材11の挿入用開口23bを開閉部材41で閉じているから、挿入用開口23b、挿入通路11Paを通じて注入口開閉機構60に達する大気中の塵などを防ぎ、注入口開閉機構60のシール性の低下を防止することができる。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、以下の構成をとることができる。
上記実施例では、排液機構70の障壁部材74として、排液路70Paに迷路構造とする立壁74a,74bを配置したが、これに限らず、障壁部材として、挿入通路からの燃料の排出の抵抗が小さく、外部から空気に含まれる塵などを除去する構成であればよい。例えば、障壁部材は、フィルタを装着したフラップ弁を備え、フラップ弁を挿入通路側からの燃料で開く一方向弁として構成し、フラップ弁のフィルタで外部からの気流に含まれる塵を除去する構成であってもよい。
10…燃料タンクの開閉装置
11…タンク開口形成部材
11P…燃料通路
11Pa…挿入通路
11Pb…タンク側通路
20…挿入通路形成部材
21…燃料パイプ
21a…縮径部
21b…直管部
21c…フランジ部
22…カバー部材
22a…側壁部
22c…側壁本体
22d…フランジ部
22e…係合爪
23…開口形成部材
23a…開口部
23b…挿入用開口
23c…軸支持部
24…通路形成部材
24a…通路形成本体
24b…傾斜壁
24c…接続半筒体
24d…連通孔
25…注入口形成部材
26…開口部
26a…注入口
27…支持部材
40…挿入側開閉機構
41…開閉部材
42…軸受部
43…スプリング
44…シール部材
60…注入口開閉機構
61…開閉部材
61a…押圧部材
61b…弁室形成部材
62…軸受部
63…スプリング
64…ガスケット
65…調圧弁
70…排液機構
70Pa…排液路
71…開口部
72…平面部
73…開口部
74…障壁部材
74a,74b…立壁
75…平面突出部
BP…基板
BPa…液溜部
BPb…排出孔
FL…給油蓋
FLa…蓋本体
FLb…ヒンジ
FN…給油ノズル
FR…給油室

Claims (8)

  1. 給油ノズルから吐出される燃料を燃料タンクへ供給する燃料通路(11P)を開閉する燃料タンクの開閉装置において、
    上記燃料通路(11P)を形成するタンク開口形成部材(11)と、
    上記燃料通路(11P)の一部である注入口(26a)と、該注入口(26a)の外側であり燃料通路(11P)の一部を構成する挿入通路(11Pa)と、上記注入口(26a)の内側であり上記燃料通路(11P)の一部を構成するタンク側通路(11Pb)とを有する注入口形成部材(25)と、
    上記注入口(26a)を開閉する注入口開閉機構(60)と、
    上記挿入通路(11Pa)を形成し、該挿入通路(11Pa)を通じて挿入された給油ノズル(FN)を上記注入口(26a)へガイドするための挿入通路形成部材(20)と、
    上記挿入通路形成部材(20)内の挿入通路(11Pa)と外部とを接続し上記挿入通路(11Pa)内に溜まった燃料を外部に排出する排液路(70Pa)と、該排液路(70Pa)に配置された障壁部材(74)とを有する排液機構(70)と、
    を備え、
    上記障壁部材(74)は、上記外部から上記挿入通路(11Pa)が見えないように上記排液路(70Pa)に配置され、挿入通路(11Pa)から外部への燃料を流すとともに、外部から挿入通路(11Pa)への通気抵抗を大きくするように構成されたことを特徴とする燃料タンクの開閉装置。
  2. 請求項1に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記障壁部材(74)は、上記排液路(70Pa)を迷路構造とする立壁(74a,74b)である燃料タンクの開閉装置。
  3. 請求項1に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記障壁部材は、上記挿入通路(11Pa)から外部へ開く一方向弁であって、通気性を有するフィルタを備えた燃料タンクの開閉装置。
  4. 請求項1に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記挿入通路形成部材(20)は、上記挿入通路(11Pa)を囲む通路形成部材(24)と、該通路形成部材(24)の外面を覆うカバー部材(22)とを備え、上記排液路(70Pa)は、上記通路形成部材(24)と上記カバー部材(22)とに跨って配置されている燃料タンクの開閉装置。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記タンク開口形成部材(11)は、上記挿入通路(11Pa)の上流側に挿入用開口(23b)を有する開口形成部材(23)を備え、
    上記挿入用開口(23b)を開閉する開閉部材(41)を有する挿入側開閉機構(40)を備えた燃料タンクの開閉装置。
  6. 給油ノズルから吐出される燃料を燃料タンクへ供給する燃料通路(11P)を開閉する燃料タンクの開閉装置において、
    上記燃料通路(11P)を形成するタンク開口形成部材(11)と、
    上記燃料通路(11P)の一部である注入口(26a)と、該注入口(26a)の外側であり燃料通路(11P)の一部を構成する挿入通路(11Pa)と、上記注入口(26a)の内側であり上記燃料通路(11P)の一部を構成するタンク側通路(11Pb)とを有する注入口形成部材(25)と、
    上記注入口(26a)を開閉する注入口開閉機構(60)と、
    上記挿入通路(11Pa)を形成し、該挿入通路(11Pa)を通じて挿入された給油ノズル(FN)を上記注入口(26a)へガイドするための挿入通路形成部材(20)と、
    上記挿入通路(11Pa)と外部とを接続し、該挿入通路(11Pa)内に溜まった燃料を外部に排出する排液路(70Pa)を有する排液機構(70)と、
    上記タンク開口形成部材(11)の外壁を車体に支持するための基板(BP)と、
    を備え、
    上記排液路(70Pa)の上記外部側の開口部(73)は、上記基板(BP)により車体の外側であって、給油時に見える位置に配置されている燃料タンクの開閉装置。
  7. 請求項6に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記排液路(70Pa)から上記外部へ流出した燃料を一時的に溜める液溜部(BPa)を有し、該液溜部(BPa)は、給油時に外部から見える位置に配置されている、燃料タンクの開閉装置。
  8. 請求項7に記載の燃料タンクの開閉装置において、
    上記液溜部(BPa)は、上記基板(BP)に一体に形成されている燃料タンクの開閉装置。
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