JP2015067018A - 燃料給油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールリングをフィラーネックの拡径部に収納することにより、フィラーネックとリテーナのシール性を維持すると同時に開口部を小さくできる。【解決手段】バリア層の第１樹脂層２０ａと、その外周面に第２樹脂層２０ｂに積層された樹脂製のフィラーネック２０は、開口部２７を形成している開口形成部２７ａと、開口形成部の外径より大きい拡径部２７ｃを有しており、拡径部２７ｃの外周面には、第樹脂層２０ａにおいてシールリング７０を挿入して保持する環状凹部２７ｄを設けている。金属製のリテーナ３０は、開口形成部２７ａ、拡径部２７ｃに沿った形状にし、シールリング７０を挟持している。【選択図】図２

Description

本発明は、燃料タンクに燃料を導くための燃料通路を形成する樹脂製のフィラーネックと、シールリングと金属製のリテーナを有する燃料給油装置に関する。

燃料給油装置は、自動車の燃料タンクへ燃料を導く燃料パイプが繋がっており、給油ガンが挿入される箇所の装置である。燃料給油時以外は、通常、燃料キャップが、燃料給油装置の内周面に形成されたねじ部に、螺合されている。

現在、燃料給油装置も質量の削減と形状の自由度の向上から、フィラーネックが金属製から樹脂製にすることが、主流となりつつある。フィラーネックを樹脂製にした場合、耐燃料透過性と衝撃性を両立させるために、燃料の透過を防止するバリア層と、そのバリア層の外周面に耐衝撃性に優れた外層からなる２層のものが用いられることもある。

燃料キャップのガスケットと接触しシールする開口部周辺には、給油ガンとの接触によるシール部の変形を防ぐために、金属製のリテーナを覆い装着している。樹脂製のフィラーネックと、金属製のリテーナの間に、シールリングを挟み、燃料または燃料蒸気の車外への流出を防いでいる。(特許文献１)。

特表２０１１−５１１９０６

樹脂製のフィラーネックの場合、金属製よりも強度が劣るため、厚みを設けることで、強度を確保している。しかし、フィラーネックの厚みを大きくすると、開口部を含め、フィラーネックの全体が大きくなってしまい、スペースを要してしまう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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

[適用例１]
車両の給油口に取り付けられる燃料給油装置であって、
車両外部と燃料タンクとを接続する接続路を形成し、燃料キャップが装着される開口部を有する導入部を有する樹脂製のフィラーネックと、
上記燃料キャップのガスケットとシールする環状のシール部と、該シール部から連続して設けられた第１外周部と、該第１外周部より外径方向へ拡径し上記導入部の外周側に位置する第２外周部と、を有する金属製のリテーナと、を備え、
シールリングが、上記導入部の外周面に形成された環状凹部に挿入され、上記第２外周部の内周面とで挟まれていることを特徴とする。

その他の適用例として、フィラーネックの導入部は、開口形成部と開口形成部より拡径した拡径部を有しているもの適用できる。また、フィラーネックは、バリア層である第１樹脂層と、第２樹脂層とすることもできる。さらには、シールリングを挿入する環状凹部は、第１樹脂層が外径側に露出しないように第２樹脂層にのみ形成されているものを適用できる。

適用例１によれば、フィラーネックのシールリングの挿入される環状凹部が、リテーナの第１外周部より拡径した第２外周部に対向した位置に形成されているため、第１外周部周辺、すなわち、燃料給油装置の開口の端部の外径を小さくすることができるため、省スペース化することができる。

その他適用例によれば、リテーナの第１外周部と第２外周部に対応して、フィラーネックに開口形成部と拡径部を設けることで、リテーナが強固に固定されるため給油ガンが当たったときの変形も生じにくい。また、フィラーネックをバリア層と耐衝撃性の２種類以上の樹脂で構成することにより、より高い耐燃料透過性を有した燃料給油装置にすることができる。さらに、第２樹脂層により形成された拡径部の環状凹部が第１樹脂層に到達しない内径方向の深さとすることで、バリア層である第１樹脂層が薄くならず、耐燃料透過性を低下させることがない。

図１は、燃料給油装置が燃料タンクに組付けられている概略構成図である。 図２は、燃料給油装置の軸方向断面図である。 図３は、燃料給油装置の分解斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図１は、燃料給油装置１０が燃料タンクＦＴに組付けられている概略構成図である。燃料給油装置１０は、車外側（本明細書においては、燃料キャップＦＣから燃料タンクＦＴへ向かう方向と逆の方向をいう）から燃料を燃料タンクＦＴに供給する燃料供給通路１０Ｐを形成するように、フィラーネック２０と、樹脂製の燃料パイプ５０と、タンク接続部材６０によって、主に構成されている。

フィラーネック２０の車外側には、燃料キャップＦＣが、フィラーネック２０の内側のねじ部２８に螺合され装着されている。燃料を車外から燃料タンクＦＴに供給する場合は、燃料キャップＦＣを取り外し、環状のリテーナ３０を通しに給油ガンのノズルを給油可能となる位置まで挿入して、燃料を供給する。この場合、フィラーネック２０の内周側に配置されたガン案内部材４０に給油ガンのノズルがあたりながら案内される。

図２は、燃料給油装置の断面図である。図３は、燃料給油装置の分解斜視図である。フィラーネック２０は、燃料の透過を防止するバリア層としてのＰＡ（ポリアミド）製の第１樹脂層２０ａと、第１樹脂層２０ａの外周面に積層され耐衝撃性を向上させるＰＥ（ポリエチレン）製の第２樹脂層２０ｂからなり、射出成形により成形されている。車外と燃料タンクＦＴを接続する接続路２１を形成する導入部２２、ネック縮径部２３、本体形成部２４と、管接続部２５の順で車外側から主に形成されている。本体形成部２４は、導入部２２より外径および内径とも小さく、導入部２２から本体形成部２４へ徐々に径が小さくなるように連続形成されている。また、後述するガン案内部材４０を組付けるための段部２４ａが３箇所と係合凹部２４ｂを２箇所備えている。

管接続部２５は、本体形成部２４より外径および内径とも小さく、燃料タンクＦＴ側に向けて本体形成部２４と連続成形されており、外周には、燃料パイプ５０が圧入される複数の環状突部２５ａを有している。管接続部２５の先端に、燃料パイプ５０に燃料が流出する流出孔２６が形成されている。本実施例においては、先端の環状突部２５ａは、第２樹脂層２０ｂより硬い第１樹脂層２０ａが最外面に突出し、燃料パイプ５０の圧入を容易にしている。また、第２樹脂層２０ｂが燃料タンクＦＴ側に露出しないため、耐燃料透過性も良い。

フィラーネック２０の円筒の開口部２７は、開口形成部２７ａにより形成されている。開口形成部２７ａの車外側の先端は、後述するリテーナ３０が覆いかぶさる開口端２７ｂを有している。開口形成部２７ａの燃料タンクＦＴ側には、開口形成部２７ａより外径が大きくなっている拡径部２７ｃが形成されている。拡径部２７ｃの外周面には、径方向へ向けて環状の溝の環状凹部２７ｄが形成されている。本実施例においては、環状凹部２７ｄは、第１樹脂層２０ａに溝を到達させずに、第２樹脂層２０ｂのみに設けられている。

リテーナ３０は、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属製であり、内周側で燃料タンクＦＴ側に向けて傾斜し環状に突出している面状のシール部３１を有している。図２に示すとおり、燃料キャップＦＣを羅着したときに燃料キャップＦＣのガスケットＦＣａがシール部３１にと当接することで、燃料蒸気の車外への漏出を防いでいる。シール部３１は、給油ガンの挿入される注入孔３２を形成しており、シール部３１の先端には、注入孔３２の軸方向で燃料タンクＦＴに向けてシール部３１から屈曲している内周端３３が形成されている。シール部３１の外周には外周部３４が、フィラーネック２０の開口端２７ｂを挟むように車外側から軸方向に略Ｕ字形状で屈曲形成されている。シール部３１の端部は、開口端２７ｂの第１樹脂層２０ａの端部に軸方向に当接している。

外周部３４は、フィラーネック２０の開口形成部２７ａの外周面に沿った第１外周部３４ａと、拡径部２７ｃの外周に沿うように第１外周部３４ａより外径が大きい第２外周部３４ｂを備えている。第２外周部３４ｂの内周面は、拡径部２７ｃの環状凹部２７ｄと対向しており、環状凹部２７ｄに挿入されたゴム製のシールリング７０を、第２外周部と拡径部２７ｃで挟持し、保持している。本実施例では、シールリング７０は、Ｏリングであり、各リングも適用することができる。

ガン案内部材４０は、ＰＯＭ（ポリアセタール）またはＰＡ（ポリアミド）などの樹脂製で、図２および図３に示すとおり、導入孔４１ａを形成する円筒部４１と、内径側に傾斜しながら縮径する縮径部４２と、導出孔４３ａを形成する導出孔形成部４３が、連続して形成されている。本実施例においては、導出孔形成部４３の内径は、本体形成部２４の内径の半分程度であり、給油ガン挿入後の給油時には、給油ガンを導出孔形成部４３の内周面に支持しやすい内径となっている。

図２に示すとおり、円筒部４１の開口の端部には、外径方向に向けて３箇所突出した係合段部４１ｂが形成されており、フィラーネック２０の段部２４ａに挿入されることで、燃料タンクＦＴの方向への脱落を防止し、回転を規制している。また、円筒部４１には、片持ち形状で弾性変形可能な爪部４４が２箇所対向した位置に備えられており、ガン案内部材４０をフィラーネック２０に組付のために挿入されたときに、爪部４４が内側に弾性変形した後に復元し係合凹部２４ｂ挿入され、ガン案内部材４０の抜止をしている。

次に、燃料タンクＦＴ側の接続構造について説明する。図１に示すとおり、燃料パイプ５０は、タンク接続部材６０の燃料パイプ５０の内径より大きい外径を有したたけのこ形状からなるタンク側接続部６１に圧入されている。タンク側接続部６１は、フランジ部６２により燃料タンクＦＴに溶着されている。燃料タンクＦＴ内に突出している部分には、逆止弁６３を有しており、燃料給油時の燃料の逆流を防止している。

組付手順としては、射出成形されたフィラーネック２０にガン案内部材４０を挿入し、フィラーネック２０の外周側にシールリング７０を組付、リテーナ３０を開口端２７ｂに組付ける。リテーナ３０は、第１外周部３４ａと開口形成部２７ａ、第２外周部３４ｂと拡径部２７ｃ間で、レーザー、熱板などにより、溶着して固定される。

上述した構成により、以下の効果を得ることができる。シールリング７０を、リテーナ３０の第２外周部３４ｂに対向した導入部２２の環状凹部２７ｄに挿入して挟持することで、第１外周部３４ａの径方向にシールリング７０がないため、第１外周部３４ａの外径を小さくすることができ、フィラーネック２０の開口を、省スペース化できる。また、フィラーネック２０の開口である第１外周部３４ａの外径を小さくできるため、第１外周部３４ａを覆う燃料キャップＦＣのカバー部ＦＣｂの大きさも小さくすることができる。カバー部ＦＣｂは、フィラーネック２０の開口に外部から砂や埃などの侵入を防止している。また、カバー部ＦＣｂと第１外周部３４ａの距離がごく僅かである場合、燃料キャップＦＣ脱着の際に、人体、燃料キャップＦＣ、リテーナ３０、フィラーネック２０を通して、導電させることによって、静電気による火災の発生を防ぐことができる。

また、フィラーネック２０の導入部２２に、リテーナ３０の第１外周部３４ａおよび第２外周部３４ｂの形状にそれぞれ対応して、開口形成部２７ａおよび拡径部２７ｃが形成されており、リテーナ３０がフィラーネック２０の形状に沿って覆っているため、リテーナ３０がフィラーネック２０により支えられているため、リテーナ３０が給油ガンと接触したときに変形しづらい。

フィラーネック２０は、燃料透過を防ぐバリア層である第１樹脂層２０ａと、その外周に積層される第２樹脂層２０ｂで構成することもできる。バリア層である第１樹脂層２０ａにおいて、耐衝撃性が不足している場合に、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）製の第２樹脂層２０ｂを設けることで、高いバリア性と耐衝撃性を両立させることができる。

さらに、シールリング７０を挿入する環状凹部２７ｄは、拡径部２７ｃにより第２樹脂層２０ｂのみに形成されているため、バリア層である第１樹脂層２０ａを薄くすることがなく、耐燃料透過性を維持することができる。

なお、この発明は、上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。本実施例は、フィラーネック２０は、樹脂の射出により成形されているが、押出成形や、ブロー成形で作製されても良い。

層構成は、上記実施例の２層に限らず、ＰＡ（ポリアミド）やＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）で１層にしても良い。また、第１樹脂層２０ａの内層にＰＥなど積層して３層にしても良く、さらに、接着層や導電層などを設けて３層以上の層構成のフィラーネックにしても良い。樹脂材料については、バリア層である第１樹脂層２０ａをＰＡとしているが、他の燃料透過を防止するＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）を用いて、ＰＥ（ポリエチレン）製の内層を積層したものを用いても良い。

上記実施例では、金属製のリテーナ３０の第１外周部３４ａ、第２外周部３４ｂの形状に対応して、フィラーネック２０の導入部２２に開口形成部２７ａ、拡径部２７ｃを形成しているが、開口形成部２７ａを設けず、拡径部２７ｃのみでも良い。

燃料キャップＦＣと螺合するねじ部２８は、本実施例においては、フィラーネック２０の内周に形成されているが、金属製のリテーナ３０のシール部３１を延設した部分にねじ部２８を設けても良く、様々な層構成を組み合わせても良い。

１０・・・燃料給油装置
１０Ｐ・・・燃料供給通路
２０・・・フィラーネック
２０ａ・・・第１樹脂層
２０ｂ・・・第２樹脂層
２１・・・接続路
２２・・・導入部
２３・・・ネック縮径部
２４・・・本体形成部
２４ａ・・・段部
２４ｂ・・・係合凹部
２５・・・管接続部
２５ａ・・・環状突部
２６・・・流出孔
２７・・・開口部
２７ａ・・・開口形成部
２７ｂ・・・開口端
２７ｃ・・・拡径部
２７ｄ・・・環状凹部
２８・・・ねじ部
３０・・・リテーナ
３１・・・シール部
３２・・・注入孔
３３・・・内周端
３４・・・外周部
３４ａ・・・第１外周部
３４ｂ・・・第２外周部
４０・・・ガン案内部材
４１・・・円筒部
４１ａ・・・導入孔
４１ｂ・・・係合段部
４２・・・縮径部
４３・・・導出孔形成部
４３ａ・・・導出孔
４４・・・爪部
５０・・・燃料パイプ
６０・・・タンク接続部材
６１・・・タンク側接続部
６２・・・フランジ部
６３・・・逆止弁
７０・・・シールリング
ＦＣ・・・燃料キャップ
ＦＣａ・・・ガスケット
ＦＣｂ・・・カバー部
ＦＴ・・・燃料タンク

Claims (4)

1. 車両の給油口に取り付けられる燃料給油装置（１０）であって、
   車両外部と燃料タンク（ＦＴ）とを接続する接続路（１０Ｐ）を形成し、燃料キャップ（ＦＣ）が装着される開口部（２７）を有する導入部（２２）を有する樹脂製のフィラーネック（２０）と、
   上記燃料キャップ（ＦＣ）のガスケット（ＦＣａ）とシールする環状のシール部（３１）と、該シール部（３１）から連続して設けられた第１外周部（３４ａ）と、該第１外周部（３４ａ）より外径方向へ拡径し上記導入部（２２）の外周側に位置する第２外周部（３４ｂ）と、を有する金属製のリテーナ（３０）と、を備え、
   シールリング（７０）が、上記導入部（２２）の外周面に形成された環状凹部（２７ｄ）に挿入され、上記第２外周部（３４ｂ）の内周面とで挟まれている
   燃料給油装置。
2. 請求項１に記載の燃料給油装置であって、
   上記導入部（２２）は、上記開口部（２７）の開口端（２７ｂ）を形成している開口形成部（２７ａ）と、該開口形成部（２７ａ）の外径より大きく該開口形成部（２７ａ）から燃料タンク（ＦＴ）側に向かって形成されている拡径部（２７ｂ）とからなり、
   上記環状凹部（２７ｄ）は、上記拡径部（２７ｃ）に形成されている燃料給油装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料給油装置であって、
   上記フィラーネック（２０）は、燃料の外部への透過を防ぐ第１樹脂層（２０ａ）と、該第１樹脂層（２０ａ）の外周に配置された第２樹脂層（２０ｂ）の少なくとも２層を備えている燃料給油装置。
4. 請求項３に記載の燃料給油装置であって、
   上記拡径部（２７ｃ）は、上記第２樹脂層（２０ｂ）が拡径することにより形成され、上記環状凹部（２７ｄ）は、内径方向に上記第１樹脂層（２０ａ）に到達しない深さである燃料給油装置。

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