JP2018052380A - 給油装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】給油時における環状通路を経たノズル挿入通路への大気の導入抑制を図る。【解決手段】給油ノズルが挿入されるノズル挿入側でフィラーネックに装着される通路形成部材は、ノズル挿入側の燃料流路において給油ノズルの挿入流路部を形成すると共に、挿入流路部を取り囲む環状通路を挿入流路部から区画して形成する隔壁部を有する。これに加え、通路形成部材は、隔壁部に、通路を大気に連通する大気連通孔と、通路を挿入流路部より下流側の挿入末端流路部と連通する流路連通孔と、給油時において通路における大気の通過を妨げる弁機構とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、給油装置に関する。
給油装置は、給油ノズルから供給される燃料を燃料タンクに導くために用いられ、給油ノズルが挿入されるノズル挿入通路を形成する通路形成部材と、当該部材に装着されるカバー部材とを備える。そして、通路形成部材とカバー部材との間に、ノズル挿入通路と大気との連通を図るための環状通路を備える(例えば、特許文献1)。
特開2013−71503号公報
こうした給油装置では、環状通路を通路形成部材の上端側においてノズル挿入通路に連通させているので、ノズル挿入に伴う給油時において、環状通路を経て大気がノズル挿入通路に入り込む余地がある。こうしてノズル挿入通路に導入された大気は、給油ノズルからの燃料放出に伴って、ノズル挿入通路より下流側の流路を経て燃料タンクの側に導入されてしまい、タンク内の燃料における気泡発生に関与する。こうしたことから、給油時における環状通路を経たノズル挿入通路への大気の導入抑制が要請されるに到った。
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)本発明の一形態によれば、給油装置が提供される。この給油装置は、給油ノズルから供給される燃料を燃料タンクに導く給油装置であって、前記燃料タンクに連通する燃料流路を有するフィラーネックと、前記給油ノズルが挿入されるノズル挿入側で前記フィラーネックに装着されて、前記ノズル挿入側の前記燃料流路において前記給油ノズルの挿入流路部の少なくとも一部を形成する流路形成壁部と、前記挿入流路部の少なくとも一部を前記燃料流路の軸回りに取り囲む通路を前記挿入流路部と区画して形成する隔壁部とを有する通路形成部材とを備える。そして、該通路形成部材は、前記隔壁部に、前記通路を大気に連通する大気連通孔と、前記通路を前記挿入流路部より下流側の挿入末端流路部と連通する流路連通孔と、給油時において前記通路における大気の通過を遮断する妨げる弁機構とを備える。
この形態の給油装置では、給油時において大気連通孔から流路連通孔に到るまでの間において通路における大気の通過を妨げるので、通路を挿入流路部より下流側の挿入末端流路部に連通させない。よって、この形態の給油装置によれば、給油時における通路を経た挿入流路部への大気の導入に加え、給油時における通路を経た挿入末端流路部への大気の導入も抑制できる。
(2)上記形態の給油装置において、車両の給油室に固定された状態において、前記流路連通孔は、鉛直方向において前記大気連通孔よりも上方側に位置するようにしてもよい。こうすれば、仮に、大気連通孔から大気に混じって水が通路に入り込んでも、鉛直方向において大気連通孔よりも上方側に位置する流路連通孔の側に水が運ばれ難くできる。
(3)上記形態の給油装置において、前記通路形成部材は、前記通路に、前記通路の通路断面の一部を塞ぐ複数の障壁部材を前記通路(62)に沿って備えるようにしてもよい。こうすれば、仮に、大気連通孔から大気に混じって水や塵が入り込んでも、大気連通孔から流入した大気が通路を通過する間に、大気を通路の複数の障壁部材に衝突させ、大気に混入していた水分や塵を、大気と障壁部材との衝突箇所に留め置く。この結果、この形態の給油装置によれば、給油ノズルの挿入流路部に対する防水性と防塵性をより高めることができる。
(4)上記形態の給油装置において、前記隔壁部は、前記通路を挟んで向かい合う通路内側壁と通路外側壁とに、複数の前記障壁部材を前記通路に沿って交互に備えるようにしてもよい。こうすれば、大気はジグザグ状に環状通路を流れるので、給油ノズルの挿入流路部に対する防水性と防塵性をより確実に高めることができる。
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、給油ノズルが挿入される挿入口の開閉装置の形態で実現することができる。
給油ノズルから供給される燃料を車両の燃料タンクに導く給油装置の概要を示す説明図である。 フィラーネックを車両の給油室に固定された姿勢とした上で長手方向に断面視して示す説明図である。 図2における3−3線に沿って通路形成部材の要部を破断して示す破断斜視図である。 図3における4−4線に沿って通路形成部材とその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図である。 挿入完了の際の給油ノズルを下端開閉機構の挙動と関係付けて示す説明図である。 複数の障壁部材を環状通路の通路外側壁に設けた変形例の通路形成部材とその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図である。 複数の障壁部材を環状通路の通路内側壁に設けた変形例の通路形成部材とその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図である。 障壁部材を備えない変形例の通路形成部材の要部を図3相当に破断して示す破断斜視図である。
図1は給油ノズルFNから供給される燃料を車両の燃料タンクFTに導く給油装置FSの概要を示す説明図である。図1以降の各図には、鉛直方向を示す矢印Gが記載されている。本実施形態の給油装置FSは、フィラーネック10と、燃料蒸気ポート26と、フィラーパイプFPと、逆止弁TVと、燃料蒸気チューブNTと、ガス放出弁BVと、装着部材FEと、を備えている。フィラーネック10は、装着部材FEにより車両の給油室FRに固定され、挿入口たる給油口FCへの給油ノズルFNの挿入を受け付ける。このフィラーネック10は、燃料タンクFTと、フィラーパイプFPおよび燃料蒸気チューブNTにより接続されている。フィラーパイプFPは、例えば、2箇所に蛇腹構造を有する樹脂製のチューブであり、一定の範囲において、伸縮し、湾曲可能である。このフィラーパイプFPは、逆止弁TVを介して、燃料タンクFTと接続されている。給油口FCに挿入された給油ノズルFNから吐出された燃料は、フィラーネック10が形成する後述の燃料流路とフィラーパイプFPを経て、逆止弁TVから、燃料タンクFTに導かれる。なお、逆止弁TVは、燃料タンクFTからフィラーパイプFPへの燃料の逆流を防止する。
燃料蒸気チューブNTは、一端がガス放出弁BVを介して燃料タンクFTと接続され、他端がフィラーネック10から突出した燃料蒸気ポート26に接続されている。ガス放出弁BVは、燃料蒸気チューブNTを燃料タンクFTに接続する継手として機能する。燃料蒸気が含まれるタンク内エアーは、ガス放出弁BVから、燃料蒸気チューブNTに流れ込む。燃料蒸気は、給油ノズルFNからの給油時に、供給された燃料と共にフィラーパイプFPを通って燃料タンクFTに導かれる。以下、給油装置FSの要部の構成について詳述する。
図2はフィラーネック10を車両の給油室FRに固定された姿勢とした上で長手方向に断面視して示す説明図であり、図3は図2における3−3線に沿って通路形成部材60の要部を破断して示す破断斜視図であり、図4は図3における4−4線に沿って通路形成部材60とその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図である。図示するように、フィラーネック10は、鉛直方向に対して傾斜して給油室FR(図1参照)に固定され、その下端に接続されたフィラーパイプFP(図1参照)を介して、給油ノズルFN(図1参照)から吐出される燃料を燃料タンクFTへ送るための機構であり、ネック本体20と、通路形成補助部材30と、下端開閉機構40と、通路形成部材60とを備える。フィラーネック10は、筒状形状のネック本体20にて、通路形成部材60の側の給油口FCからネック本体末端まで燃料流路11を形成する。燃料流路11は、通路形成補助部材30で区画されており、給油口FCの側が上流側の給油ノズルFNの挿入流路部11uになり、下流側が挿入末端流路部11dとなっている。
ネック本体20は、燃料流路11の上流側に、通路形成補助部材30と通路形成部材60とを装着して備え、燃料流路11の末端側をネック接続部25とする。このネック接続部25は、その外周部に環状突部25aを備える。フィラーパイプFPは、ネック接続部25に挿入されることにより、環状突部25aで抜止された状態で、ネック接続部25に接続される。この他、ネック本体20は、ネック接続部25の基部周辺から、燃料蒸気ポート26を突出して備える。この燃料蒸気ポート26は、ネック本体20から分岐した管体であり、燃料流路11から分岐したエアー流路26Pを形成する。燃料蒸気ポート26にあっても、その外周部に環状突部26aを備え、燃料蒸気チューブNT(図1参照)は、燃料蒸気ポート26に挿入されることにより、環状突部26aで抜止された状態で、燃料蒸気ポート26に接続される。燃料蒸気ポート26に接続された燃料蒸気チューブNTは、燃料タンクFT(図1参照)のタンク内の燃料蒸気を含むエアーを、給油時においてフィラーネック10へ還流させ、スムーズな給油をもたらす。なお、燃料蒸気ポート26は、フィラーネック10の外周であれば、どの位置に設けられても差し支えない。
ネック本体20は、ネック接続部25と燃料蒸気ポート26とを含め、耐燃料透過性に優れた樹脂材料、例えば、ナイロンなどのポリアミド(PA)、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)などから形成されており、燃料の透過を抑える。なお、ネック本体20を内外層の2層構成とし、外層を、機械的強度に優れた樹脂材料、例えば、ポリエチレン(PE)などから形成するようにしてもよく、こうすれば、外層にて、ネック本体20の機械的強度、耐衝撃性を確保することができる。こうした外層として、ポリエチレンを用いた場合には、極性官能基としてマレイン酸変性した樹脂材料(変性ポリエチレン)を用いることができる。変性ポリエチレンは、PAと化学接着により接合することから、内層と接着する。
通路形成補助部材30は、ネック本体20の上端開口側から燃料流路11に組み込まれ、上端フランジ部38でネック本体20に熱溶着される。弾性を有する環状のシール材31は、通路形成補助部材30の外壁凹部に配設され、ネック本体20の内壁と通路形成補助部材30の外壁とを液密・気密にシールする。通路形成補助部材30は、環状のシールリップ壁32と、負圧解消弁機構33とを有するほか、給油ノズルFNにより開閉する下端開閉機構40を支持する。シールリップ壁32は、挿入流路部11uと挿入末端流路部11dの境界付近において燃料流路11を取り囲み、下端を燃料流路シールのための環状のリップ部とする。この通路形成補助部材30は、ネック本体20と同様、耐燃料透過性を有するPAなどから形成される。
負圧解消弁機構33は、通路形成補助部材30の開口壁から内径側に突出した中間壁37の下部に組み込まれ、弁体34をスプリング35で保持する。弁体34は、先端部を中間壁37に形成された開口36に差し込み、この開口を開閉する。開口36は、挿入流路部11uと挿入末端流路部11dの連続箇所に空けられて両流路部を連通する。よって、挿入末端流路部11dの側が負圧となると、弁体34は、圧力差によりスプリング35を縮める側に動いて開口36を開放するので、負圧解消弁機構33により負圧が解消される。つまり、負圧解消弁機構33は、開口36を燃料タンクFTのタンク内圧が大気圧より低下した際に開放する弁機構となり、給油時において後述の環状通路62における大気の通過を妨げる本願における弁機構の一形態を構成する。負圧解消弁機構33の弁体34にあっても、PAなどから形成される。
下端開閉機構40は、通路形成補助部材30に組み込まれ、開閉部材41に弾性を有する環状のシール材42を装着して備える。この下端開閉機構40は、シール材42をシールリップ壁32の先端リップに押し当て、挿入流路部11uを開閉する。開閉部材41は、通路形成補助部材30に組み込まれた図示しない軸受け部を中心に、図中矢印方向に回動可能とされ、通路形成補助部材30に組み込まれた図示しないスプリングの付勢力を常時受ける。よって、下端開閉機構40は、給油ノズルFNが挿入されない非給油時において、開閉部材41のシール材42をシールリップ壁32の先端リップに押し当てて挿入流路部11uを閉鎖する。一方、給油ノズルFNが挿入された給油時には、開閉部材41が挿入された給油ノズルFNの先端で押されることから、下端開閉機構40は、開閉部材41をネック本体20の周壁側に回動させて、挿入流路部11uを開放し、当該流路部を挿入末端流路部11dに連通させる。下端開閉機構40の開閉部材41は、POMやPAなどから形成される。
通路形成部材60は、給油ノズルFN(図1参照)が挿入されるノズル挿入側でフィラーネック10に装着され、流路形成壁部61と隔壁部63とノズル案内突起66とを有する。流路形成壁部61は、通路形成補助部材30のシールリップ壁32の流路内径側に位置する環状の部材であり、ノズル挿入側の燃料流路11において給油ノズルFNの挿入流路部である挿入流路部11uを形成する。そして、この流路形成壁部61は、給油ノズルFNを下端開閉機構40に向けて案内する。なお、通路形成部材60にフラップ弁タイプの他の部材が装着された場合には、流路形成壁部61は、挿入流路部11uの少なくとも一部を形成することになる。
隔壁部63は、挿入流路部11uをその軸回りに取り囲む環状通路62を流路形成壁部61と区画して形成する。隔壁部63は、環状通路62を挟んで向かい合う通路内側壁63aと通路外側壁63bおよび天井壁63cから構成され、通路内側壁63aを流路形成壁部61の上端から延ばしている。通路形成部材60は、図2に示すように、フィラーネック10に装着された状態で、隔壁部63が上記の通路内側壁63aと通路外側壁63bと天井壁63cで囲い込んだ環状通路62を、流路形成壁部61の下端側の連通室65uに連続させる。通路形成部材60の下流側に位置する通路形成補助部材30は、中間壁37を図3に示す大気連通孔64と向かい合う位置に備えるので、この中間壁37が形成されていない残余の領域では、上端フランジ部67を環状通路62の底壁とする。そして、通路形成部材60は、連通室65uの底壁となる通路形成補助部材30の中間壁37における開口36を、環状通路62を挿入流路部11uより下流側の燃料流路11と連通する流路連通孔とする。
この他、通路形成部材60は、隔壁部63における通路外側壁63bに、環状通路62を大気に連通する大気連通孔64を備え、通路内側壁63aと通路外側壁63bとに、複数の障壁部材65を備える。開口36と大気連通孔64の配設位置の関係は、図2および図4に示すように、給油装置FS、詳しくはフィラーネック10が車両の給油室FRに固定された状態において、開口36が鉛直方向において大気連通孔64よりも上方側に位置する関係となる。障壁部材65は、図3に示すように、環状通路62の通路断面の一部を塞ぐよう、通路内側壁63aと通路外側壁63bとから交互に突出し、環状通路62に沿って並んでいる。上記した構成の通路形成部材60は、ネック本体20と同様、耐燃料透過性を有するPAなどから形成される。
図5は挿入完了の際の給油ノズルFNを下端開閉機構40の挙動と関係付けて示す説明図である。本実施形態の給油装置FSを用いた燃料給油の際、給油ノズルFNは、通路形成部材60のノズル案内突起66に案内されて挿入流路部11uに挿入され、ノズル先端を下端開閉機構40の開閉部材41に押し付ける。その後も給油ノズルFNは挿入されることから、図4に示すように、給油ノズルFNは、開閉部材41を押し付けて回動させ、挿入末端流路部11dまで達する。ここまでのノズル挿入の後、給油ノズルFNから燃料が吐出され、その吐出された燃料は、フィラーネック10のネック接続部25に接続されたフィラーパイプFPを経て、燃料タンクFT(図1参照)に導かれる。
以上説明した本実施形態の給油装置FSは、図1に示す組み付け状態において、フィラーネック10を鉛直方向に対して傾斜して給油室FRに固定し、フィラーネック10に装着された通路形成部材60を車両の給油室FRに位置させる。給油装置FSは、給油室FRにおいて図2から図4に示す通路形成部材60の大気連通孔64からの給油室内空気(大気)の流入を許容する。そして、大気連通孔64から流入した大気は、環状通路62を通過し、環状通路62の通過の間に、環状通路62における複数の障壁部材65に衝突する。よって、本実施形態の給油装置FSによれば、大気に混入していた水分や塵を、大気と障壁部材65との衝突箇所に留め置くので、給油ノズルFNが挿入される挿入流路部11uに対する高い防水性と防塵性を発揮する。
本実施形態の給油装置FSは、環状通路62を挟んで向かい合う通路内側壁63aと通路外側壁63bとに、複数の障壁部材65を環状通路62に沿って交互に備えるので、環状通路62における大気の流れをジグザグ状にする。よって、本実施形態の給油装置FSによれば、給油ノズルFNが挿入される挿入流路部11uに対する防水性と防塵性をより確実に高めることができる。
本実施形態の給油装置FSは、負圧解消弁機構33により、開口36を燃料タンクFTのタンク内圧が大気圧より低下した際に開放する。よって、本実施形態の給油装置FSは、タンク内圧が大気圧とほぼ同圧となる給油時においては、負圧解消弁機構33により開口36を閉鎖して、環状通路62を挿入流路部11uより下流側の挿入末端流路部11dに連通させない。この結果、本実施形態の給油装置FSによれば、給油時における環状通路62を経た挿入流路部11uへの大気の導入に加え、給油時における環状通路62を経た挿入末端流路部11dへの大気の導入も抑制できる。
本実施形態の給油装置FSは、フィラーネック10を鉛直方向に対して傾斜して給油室FRに固定し、この状態において、開口36を鉛直方向において大気連通孔64よりも上方側に位置させる。よって、仮に、大気連通孔64から大気に混じって水が環状通路62に入り込んでも、鉛直方向において大気連通孔64よりも上方側に位置する開口36の側に水が運ばれ難くできる。その上で、本実施形態の給油装置FSは、既述したように環状通路62に複数の障壁部材65を環状通路62に沿って交互に備えるので、より一層、開口36の側に水が運ばれ難くできる。
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、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
既述した実施形態では、複数の障壁部材65を環状通路62の通路内側壁63aと通路外側壁63bとに交互に設けたが、複数の障壁部材65を通路内側壁63aと通路外側壁63bの一方に設けるようにしてもよい。図6は複数の障壁部材65を環状通路62の通路外側壁63bに設けた変形例の通路形成部材60Aとその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図であり、図7は複数の障壁部材65を環状通路62の通路内側壁63aに設けた変形例の通路形成部材60Bとその周囲の部材を長手方向に断面視して示す破断斜視図である。これら変形例と既述した実施形態において、障壁部材65の配設数は、防水性や防塵性を考慮して、適宜設定してもよい。また、障壁部材65は、図3に示す矩形断面のプレート状の他、三角断面のプレート状としたり、T字断面のプレート状としてもよい。この他、既述した実施形態では、障壁部材65を環状通路62の一部領域に設けたが、障壁部材65を環状通路62の全域に設けてもよい。
既述した実施形態では、隔壁部63により、挿入流路部11uをその軸回りに環状通路62で取り囲むが、環状通路62を挿入流路部11uの少なくとも一部領域において取り囲むようにしてもよい。例えば、図3において、環状通路62を半円弧状の通路としてもよい。また、挿入流路部11uを矩形状に取り囲んだ通路としてもよい。
既述した実施形態では、通路形成部材60に他の開閉弁機構を組み込んでいないが、通路形成部材60をカバーするように他の開閉弁機構、例えば、給油ノズルFNにより押し開きされるフラップ弁タイプや、給油ノズルFNによりスライド開閉するスライド弁タイプの開閉弁機構を装着するようにしてもよい。
既述した実施形態と変形例では、複数の障壁部材65を環状通路62に設けたが、負圧解消弁機構33による給油時の環状通路62における大気遮断を開口36の閉鎖により行うのであれば、障壁部材65を備えないようにしてもよい。図8は障壁部材65を備えない変形例の通路形成部材60Cの要部を図3相当に破断して示す破断斜視図である。この通路形成部材60Cは、二つの大気連通孔64を備え、開口36を鉛直方向においてそれぞれの大気連通孔64よりも上方側に位置させる。よって、通路形成部材60Cを装着したフィラーネック10を有する給油装置FSによれば、既述した効果を奏することができる。また、この通路形成部材60Cは、二つの大気連通孔64の間において、通路外側壁63bの一部を鉛直下方側に凸の状態とする。よって、通路形成部材60Cを装着したフィラーネック10を有する給油装置FSによれば、それぞれの大気連通孔64から大気に混じって水が環状通路62に入り込んでも、その入り込んだ水を鉛直下方側に凸の通路外側壁63bに集めることができるので、これによっても、開口36の側に水が運ばれ難くできる。
既述した実施形態では、負圧解消弁機構33を、給油時において環状通路62における大気の通過を妨げる弁機構の一形態としたが、給油時において、大気連通孔64を閉鎖したり、環状通路62の一部部位を閉鎖する形態としてもよい。
10…フィラーネック
11…燃料流路
11d…挿入末端流路部
11u…挿入流路部
20…ネック本体
25…ネック接続部
25a…環状突部
26…燃料蒸気ポート
26P…エアー流路
26a…環状突部
30…通路形成補助部材
31…シール材
32…シールリップ壁
33…負圧解消弁機構
34…弁体
35…スプリング
36…開口
37…中間壁
38…上端フランジ部
40…下端開閉機構
41…開閉部材
42…シール材
60…通路形成部材
60A…通路形成部材
60B…通路形成部材
60C…通路形成部材
61…流路形成壁部
62…環状通路
63…隔壁部
63a…通路内側壁
63b…通路外側壁
63c…天井壁
64…大気連通孔
65…障壁部材
65u…連通室
66…ノズル案内突起
67…上端フランジ部
BV…ガス放出弁
FC…給油口
FE…装着部材
FN…給油ノズル
FP…フィラーパイプ
FR…給油室
FS…給油装置
FT…燃料タンク
NT…燃料蒸気チューブ
TV…逆止弁

Claims (4)

  1. 給油ノズル(FN)から供給される燃料を燃料タンク(FT)に導く給油装置(FS)であって、
    前記燃料タンク(FT)に連通する燃料流路(11)を有するフィラーネック(10)と、
    前記給油ノズル(FN)が挿入されるノズル挿入側で前記フィラーネック(10)に装着されて、前記ノズル挿入側の前記燃料流路(11)において前記給油ノズル(FN)の挿入流路部(11u)の少なくとも一部を形成する流路形成壁部(61)と、前記挿入流路部(11u)の少なくとも一部を前記燃料流路(11)の軸回りに取り囲む通路(62)を前記挿入流路部(11u)と区画して形成する隔壁部(63)とを有する通路形成部材(60)とを備え、
    該通路形成部材(60)は、
    前記隔壁部(63)に、前記通路(62)を大気に連通する大気連通孔(64)と、前記通路(62)を前記挿入流路部(11u)より下流側の挿入末端流路部(11d)と連通する流路連通孔(36)と、給油時において前記通路(62)における大気の通過を妨げる弁機構(33)とを備える、給油装置。
  2. 請求項1に記載の給油装置であって、
    車両の給油室(FR)に固定された状態において、
    前記流路連通孔(36)は、鉛直方向において前記大気連通孔(64)よりも上方側に位置する、給油装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の給油装置であって、
    前記通路形成部材(60)は、
    前記通路(62)に、前記通路(62)の通路断面の一部を塞ぐ複数の障壁部材(65)を前記通路(62)に沿って備える、給油装置。
  4. 請求項3に記載の給油装置であって、
    前記隔壁部(63)は、
    前記通路(62)を挟んで向かい合う通路内側壁(63a)と通路外側壁(63b)とに、複数の前記障壁部材を前記通路(62)に沿って交互に備える、給油装置。
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