JP2015120386A

JP2015120386A - 燃料給油部構造

Info

Publication number: JP2015120386A
Application number: JP2013264521A
Authority: JP
Inventors: 一路佐々木; Kazumichi Sasaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2015-07-02

Abstract

【課題】燃料キャップを緩める時に適度な節度感を付与することができる燃料給油部構造を得ることを目的とする。
【解決手段】円筒状に形成され、燃料タンクへの給油用の給油ガンが挿入される内周面３２側に設けられると共に第１ネジ始端部２２又は第１ネジ始端部２２近傍に円筒軸方向に沿って給油ガンが挿入される方向へ突出する凸部２４が設けられた第１ネジ部２０を含んで構成されたフィラーネック１２と、フィラーネック１２の内周面３２に装着され、第１ネジ部２０と螺合する第２ネジ部３４と、第２ネジ部３４の第２ネジ終端部３６近傍に形成されて凸部２４と係合する係合部４４と、を含んで構成された燃料キャップ２６と、を有する燃料給油部構造１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料給油部構造に関する。

自動車等の燃料タンクに給油するための燃料給油部構造として、下記特許文献１には、燃料キャップをフィラーネックに締め込む際に、燃料キャップを所定の位置で停止させる構造が開示されている。具体的には、燃料キャップの外周部に設けられている第２ネジ部には、ネジ溝を略直交に横切るように設けられた突起であるストッパが設けられており、このストッパとフィラーネックの内周面に設けられた第１ネジ部の第１ネジ始端部とが当接することで、燃料キャップの締め付け時に燃料キャップを所定の位置に停止させる。このとき、燃料キャップに取り付けられているガスケットがフィラーネックと当接して変形することで、その変形による反力でフィラーネックへのシール面圧が高くなり、フィラーネックの給油口が閉塞される。

特開２００６−１８２４２１公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成によると、操作者は、燃料キャップを締め込む際に、燃料キャップの第２ネジ部のストッパとフィラーネックの第１ネジ部の第１ネジ始端部とが当接することで節度感を知覚することができると共に、燃料キャップがそれ以上回転しないことで燃料キャップが閉まったことを認識できる。これに対し、燃料キャップを緩める場合には、第２ネジ部のストッパと第１ネジ部の第１ネジ始端部とが離れる方向へ燃料キャップが回転するため、操作者が節度感を知覚することができない。また、燃料キャップの第２ネジ部とフィラーネックの第１ネジ部との係合部には、ガスケットの変形による反力のみが作用しているため、摩擦力が小さく、操作者の予想に反して低い操作荷重で燃料キャップが回転する可能性がある。このため、先行技術は、操作者が燃料キャップを緩める操作時に違和感を覚える可能性があり、この点において改善の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、燃料キャップを緩める時に適度な節度感を付与することができる燃料給油部構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る燃料給油部構造は、円筒状に形成され、燃料タンクへの給油用の給油ガンが挿入される内周面側に設けられると共に始端部又は当該始端部近傍に円筒軸方向に沿って前記給油ガンが挿入される方向へ突出する凸部が設けられた第１ネジ部を含んで構成された給油口部材と、前記給油口部材の前記内周面に装着され、前記第１ネジ部と螺合する第２ネジ部と、前記第２ネジ部の終端部近傍に形成されて前記凸部と係合する係合部と、を含んで構成された燃料キャップ部材と、を有する。

請求項１記載の本発明によれば、燃料キャップを締め込む場合は、燃料キャップを給油口部材の内周面に挿入し、燃料キャップの第２ネジ部と給油口部材の第１ネジ部とを螺合させた状態で燃料キャップを回転させてネジ込むことにより、燃料キャップが給油口部材の軸方向に沿って給油口部材側へ軸方向移動する。そして、燃料キャップの回転により第２ネジ部の終端部が第１ネジ部の始端部まで螺合することで締め付けが完了する。このとき、第１ネジ部の始端部又は始端部近傍に設けられている凸部が第２ネジ部の終端部近傍に設けられている係合部と係合される。これとは逆に、燃料キャップを緩める場合は、燃料キャップを締め付け方向と逆方向に回転させる。このとき、第１ネジ部の凸部と第２ネジ部の係合部とが係合していることから、燃料キャップは操作荷重が低いと回転しない。操作者がさらに燃料キャップに緩める方向への操作荷重を加えると、第２ネジ部の係合部は、第１ネジ部の凸部を乗り越えて凸部から離脱する。この離脱時に操作者は節度感を知覚すると共に、燃料キャップを緩ませることが可能となる。

請求項１記載の本発明に係る燃料給油部構造は、燃料キャップを緩める時に適度な節度感を付与することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップと給油口部材とを示す立体分解図である。（Ａ）は一実施形態に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップを示す側面図であり、（Ｂ）は一実施形態に係る燃料給油部構造を有する給油口部材を示す拡大断面図である。一実施形態に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップの係合部と給油口部材の凸部との係合状態を示す拡大断面図である。（Ａ）は一実施形態に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップの第２ネジ部と給油口部材の第１ネジ部との締め付け初期状態での螺合状態を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の状態から燃料キャップがさらに締め込まれた状態での螺合状態を示す拡大断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）の状態における燃料キャップの第２ネジ部と給油口部材の凸部との係合状態を示す拡大断面図である。対比例に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップを示す側面図であり、（Ｂ）は対比例に係る燃料給油部構造を有する給油口部材を示す拡大断面図である。対比例に係る燃料給油部構造を有する燃料キャップの第２ネジ部と給油口部材の第１ネジ部との螺合状態を示す拡大断面図である。

以下、図１〜４を用いて、本発明に係る燃料給油部構造について説明する。

図１に示されるように、燃料給油部構造１０は、燃料タンクに燃料を供給するための略円筒状に形成された給油口部材としてのフィラーネック１２を有している。フィラーネック１２の軸方向下方には、図示しない燃料タンクが接続されており、フィラーネック１２の内部が給油口１４となっている。

フィラーネック１２の軸方向上方に設けられる上端部１６には、軸方向上方に向って内径が漸増されており、給油用の給油ガンの挿入を容易にする誘い込み部１８が形成されている。また、誘い込み部１８の下方には、内周面３２に第１ネジ部２０が形成されている。

また、第１ネジ部２０の始端部としての第１ネジ始端部２２には、フィラーネック１２の軸方向に沿って給油ガンが挿入される方向（本実施形態では下側）に突出する凸部２４が設けられている。なお、本実施形態では、凸部２４は第１ネジ始端部２２に設けられているが、これに限らず、凸部２４は第１ネジ始端部２２の近傍、すなわち、第１ネジ始端部２２に隣接する位置に設けられていてもよい。

フィラーネック１２には、燃料キャップ部材としての燃料キャップ２６が装着されている（図３参照）。この燃料キャップ２６は、フィラーネック１２に着脱自在に装着されており、合成樹脂材料から形成されたキャップ本体部２８と、このキャップ本体部２８の上部に装着され、かつ、合成樹脂材料から形成された操作部を有する蓋体３０とを備えている。

キャップ本体部２８は、フィラーネック１２の内周面３２内に挿入可能な略円筒形状に形成されており、図２に示されるように、キャップ本体部２８のキャップ外周面５８に第２ネジ部３４が形成されている。この第２ネジ部３４の蓋体３０側に設けられる終端部としての第２ネジ終端部３６には、ネジ溝３８を埋めると共にキャップ本体部２８のネジ溝３８を略直交に横切るように形成されたストッパ４０が設けられている。また、第２ネジ終端部３６の近傍、すなわち、第２ネジ終端部３６に隣接する位置であり、第２ネジ部３４のネジ面４２に沿って第２ネジ始端部６０から第２ネジ終端部３６へと向かう方向におけるストッパ４０の手前側には、ネジ面４２が切り欠かれた係合部４４が設けられている。

図３に示されるように、キャップ本体部２８の上端部１６には、シール保持部４６内に取り付けられたガスケット４８が設けられている。シール保持部４６は、ガスケット４８の外周面５０を支持する凹形状がキャップ本体部２８のキャップ外周面５８に沿って設けられている。

ガスケット４８は、一例としてフッ素ゴムから形成され、断面形状が上側のリップである第１リップ５２と下側のリップである第２リップ５４と第１リップ５２及び第２リップ５４を繋ぐ中間部５６とで略Ｃ字形とされている。なお、ガスケット４８の材料は、フッ素ゴムに限らず、ＮＢＲ及びＰＶＣ等のエラストマ等他の材料を用いても良い。

ガスケット４８は、第２リップ５４がフィラーネック１２の誘い込み部１８に当たることで第１リップ５２側へと変形し、第１リップ５２と第２リップ５４とが密着する。この変形による反力により、第２リップ５４から誘い込み部１８に対して生じる圧力であるシール面圧が増大する。これにより、シール性が向上し、フィラーネック１２の給油口１４の閉塞性が向上する。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図５、６に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図５（Ａ）に示されるように、燃料キャップ２６の第２ネジ部１００の第２ネジ終端部１０２には、ネジ溝３８内を埋めると共にキャップ本体部２８のネジ溝３８を略直交に横切るように形成されたストッパ４０が設けられている。この第２ネジ部１００は、第２ネジ始端部１０４から第２ネジ終端部１０２まで連続したネジ面１０６を有する構成とされている。

また、図５（Ｂ）に示されるようにフィラーネック１２の第１ネジ部１０８は、第１ネジ始端部１１２から第１ネジ終端部１１４まで断面形状が一定とされている。

図６に示されるように、この対比例によると、燃料キャップ２６をフィラーネック１２の内周面３２内に挿入し、燃料キャップ２６の第２ネジ部１００とフィラーネック１２の第１ネジ部１０８とを螺合させた状態で燃料キャップ２６を回転させてネジ込むことにより、燃料キャップ２６がフィラーネック１２の軸方向に沿ってフィラーネック１２側へ軸方向移動する。これにより、燃料キャップ２６に取付けられているガスケット４８がフィラーネック１２の誘い込み部１８と当接して変形し始める。この変形の反力によって、ガスケット４８によるフィラーネック１２の誘い込み部１８へのシール面圧が高くなり、フィラーネック１２の給油口１４が閉塞される。そして、燃料キャップ２６の回転により第２ネジ部１００の第２ネジ終端部１０２の近傍に設けられたストッパ４０が第１ネジ部１０８の第１ネジ始端部１１２に当接して締め付けが完了する。なお、ガスケット４８の変形量が大きくなるに伴い反力が増大しシール面圧が増加するが、反力が増大すると、燃料キャップ２６の締め付け作業及び緩め作業における操作荷重が増加し、操作性が悪化する。このため、操作性が悪化しないようガスケット４８の変形量を、シール性を確保できるシール面圧が発生する範囲内で小さくするのが望ましい。したがって、対比例では、ガスケット４８の変形量がシール性を確保できるシール面圧が発生する範囲内で小さくなる位置で第２ネジ部１００のストッパ４０が第１ネジ部１０８の第１ネジ始端部１１２に当接する。これによって、燃料キャップ２６を締めこむ際は、燃料キャップ２６の締め付け方向へのそれ以上の回転が抑制されるので、ガスケット４８の変形量が操作性の悪化しない範囲内に収められる。

燃料キャップ２６を緩める場合は、燃料キャップ２６を締め付け方向とは逆方向に回転させる。このとき、燃料キャップ２６の第２ネジ部１００とフィラーネック１２の第１ネジ部１０８との接合部１１０には、キャップ本体部２８の軸方向に作用するガスケット４８の反力によって摩擦力が発生するが、前述のとおりガスケット４８の変形量は、シール性を確保できるシール面圧が発生する範囲内で小さくなるよう設定されている。つまり、摩擦力が小さいため、操作者の予想に反して低い操作荷重で燃料キャップ２６が回転する可能性がある。また、第２ネジ部３４のストッパ４０と第１ネジ部２０の第１ネジ始端部２２とが離れる方向へ燃料キャップ２６が回転するため、操作者は節度感を知覚することができない。したがって、燃料キャップ２６の締め付けが十分になされていなかったと操作者が認識する可能性がある。

これに対し、本実施形態では、図３に示されるように、燃料キャップ２６を締め込む場合は、燃料キャップ２６をフィラーネック１２の内周面３２に挿入し、燃料キャップ２６の第２ネジ部３４とフィラーネック１２の第１ネジ部２０とを螺合させた状態で燃料キャップ２６を回転させてネジ込むことにより、燃料キャップ２６がフィラーネック１２の軸方向に沿ってフィラーネック１２側へ軸方向移動する。そして、第２ネジ部３４の第２ネジ終端部３６の近傍に設けられたストッパ４０が第１ネジ部２０の第１ネジ始端部２２に当接することで締め付けが完了する。このとき、第１ネジ部２０の第１ネジ始端部２２に設けられている凸部２４が第２ネジ部３４の第２ネジ終端部３６近傍に設けられている係合部４４と係合される。

また、燃料キャップ２６を緩める場合は、燃料キャップ２６を締め付け方向とは逆方向に回転させる。このとき、第１ネジ部２０の凸部２４と第２ネジ部３４の係合部４４とが係合していることから、燃料キャップ２６は操作荷重が低いと回転しない。操作者がさらに燃料キャップ２６に緩める方向への操作荷重を加えると、第２ネジ部３４の係合部４４は、第１ネジ部２０の凸部２４を乗り越えて凸部２４から離脱する。この離脱時に操作者は節度感を知覚すると共に、燃料キャップを緩ませることが可能となる。これにより、燃料キャップ２６を緩める時に適度な節度感を付与することができる。

ここで更に、図４を参照しつつ、上記作用について補足する。燃料キャップ２６をフィラーネック１２の内周面３２に挿入して締め込みを始めた段階では、燃料キャップ２６に取付けられているガスケット４８がフィラーネック１２の誘い込み部１８と当接して変形し始めるが、変形量は小さいため、反力も小さい。このため、図４（Ａ）に示されるように、対比例と同様、燃料キャップ２６の重力により燃料キャップ２６の第２ネジ部３４のネジ溝３８の上部６２とフィラーネック１２の第１ネジ部２０のネジ山上部６６とが当接する。すなわち、ネジ溝３８の下部６４と第１ネジ部２０のネジ山下部６８とには、クリアランスができるため、図４（Ｃ）に示されるように、第１ネジ部２０の凸部２４が第２ネジ部３４のネジ溝３８と当接しない。このため、締め込み荷重は増加することがない。

この状態から、燃料キャップ２６がさらに締め込まれていくと、ガスケット４８の変形量が大きくなり、反力も大きくなる。このため、図４（Ｂ）に示されるように、燃料キャップ２６はフィラーネック１２に対してキャップ本体部２８の軸方向で上方へと変位し、フィラーネック１２の第２ネジ部３４のネジ溝３８の下部６４とフィラーネック１２の第１ネジ部２０のネジ山下部６８とが当接する。そして、第２ネジ部３４の第２ネジ終端部３６の近傍に設けられたストッパ４０が第１ネジ部２０の第１ネジ始端部２２に当接すると、図３に示されるようにフィラーネック１２の第１ネジ部２０の凸部２４が燃料キャップ２６の第２ネジ部３４の係合部４４内に収められる。したがって、燃料キャップ２６を緩める場合は、第２ネジ部３４の係合部４４が第１ネジ部２０の凸部２４から離脱する際にクリック感が発生するため、操作者は節度感を知覚することが可能となる。

なお、本実施形態では、第２ネジ部３４に設けられた係合部４４は、ネジ面４２が切り欠かれた構成とされているが、これに限らず、その他の構成とされてもよい。具体的には、第２ネジ部３４のネジ面４２に凹部が設けられ、この凹部に第１ネジ部２０の凸部２４が係合する構成としてもよい。また、凹部の他にネジ面４２の板厚方向に空けられた係合孔に第１ネジ部２０の凸部２４が係合する構成としてもよい。

また、第２ネジ部３４の係合部４４は第２ネジ部３４のストッパ４０の近傍に設けられると共に、第１ネジ部２０の凸部２４は第１ネジ始端部２２に設けられている構成とされているが、これに限らず、その他の位置に設けられてもよい。すなわち、第２ネジ部３４と第１ネジ部２０とが係合し燃料キャップ２６のストッパ４０とフィラーネック１２の第１ネジ始端部２２とが当接する状態で係合部４４と凸部２４とが係合するよう第２ネジ部３４及び第１ネジ部２０のその他の位置に設けられている構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０燃料給油部構造
１２フィラーネック（給油口部材）
２０第１ネジ部
２２第１ネジ始端部（始端部）
２４凸部
２６燃料キャップ（燃料キャップ部材）
３２内周面
３４第２ネジ部
３６第２ネジ終端部（終端部）
４４係合部

Claims

円筒状に形成され、燃料タンクへの給油用の給油ガンが挿入される内周面側に設けられると共に始端部又は当該始端部近傍に円筒軸方向に沿って前記給油ガンが挿入される方向へ突出する凸部が設けられた第１ネジ部を含んで構成された給油口部材と、
前記給油口部材の前記内周面に装着され、前記第１ネジ部と螺合する第２ネジ部と、前記第２ネジ部の終端部近傍に形成されて前記凸部と係合する係合部と、を含んで構成された燃料キャップ部材と、
を有する燃料給油部構造。