JP4760616B2 - タンク用開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料通路を通じて、燃料タンクへ給油するためのタンク用開閉装置に関し、詳しくは燃料通路を開閉する機構に関する。

自動車の給油するためのインレットパイプの注入口には、一般に回転操作することにより着脱される燃料キャップで封止されている。こうした燃料キャップは、給油の際に複数回の回転操作を必要とするために操作性がよくないだけでなく、外したときに置き場所や紛失を防止するための手段を講じなければならないという課題があった。こうした課題を解決するために、特許文献１のように、燃料キャップにフラップバルブ機構を設けたものが知られている。フラップバルブ機構は、インレットパイプの注入口をフラップバルブで閉じるとともにスプリングで付勢することによりシールしており、給油時に給油ガンでフラップバルブをスプリングの付勢力に抗して押すことで注入口を開く。また、フラップバルブ機構には、燃料タンクの内圧を調節するための圧力調整弁が取り付けられている。しかし、このフラップバルブ機構では、フラップバルブに圧力調整弁を取り付けると、機構が複雑になるだけでなく、部品点数も多くなるという問題があった。

特開２００１−４７８７６号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決することを踏まえ、簡単な構成で、給油時の注入口の開閉機構および燃料タンクの内圧を調整する弁開閉機構を備えたタンク用開閉装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
燃料タンクに接続される燃料通路を有するタンク開口形成部材を備え、上記燃料通路は、給油ガンを挿入する挿入方向に配置され、上記燃料通路の途中に設けた開口部および注入口を開閉するタンク用開閉装置において、
上記開口部を開閉する開閉部材を有し、該開閉部材は、上記開口部開口周縁部で回転可能に支持されるとともに、上記開口部を含む平面と平行な面でありかつ上記挿入方向と交差する方向にスライド可能に支持され、回転しつつスライド動作することで上記開口部を開閉するシャッタ機構と、
上記注入口の開口周縁部に保持されたガスケットと、
上記ガスケットに接離する弁体を備え、該弁体が上記注入口を開閉するとともに燃料タンクの内圧を調節する弁開閉機構と、
上記シャッタ機構の開閉に連動して上記弁開閉機構を閉止位置と給油位置とを選択的に移動させるように連携する連携機構と、
を備え、
上記閉止位置は、上記弁体が上記注入口を開閉する位置であり、
上記給油位置は、上記弁体が上記注入口から待避して燃料を供給可能である位置である、
ことを特徴とする。

本発明にかかるタンク用開閉装置では、給油するために、シャッタ機構の開閉部材を開閉することにより、連携機構を介して、弁開閉機構を閉止位置から給油位置に移動させて、給油ガンからの燃料を燃料通路を通じて燃料タンクへ供給する。

弁開閉機構は、給油時に開閉する開閉弁として機能するとともに、燃料タンクの内圧と外気との差圧が所定値を越えたときに開く調圧弁として機能するから、複数の弁を設ける必要がなく、スプリングなどの部品点数を削減することができる。

弁開閉機構は、タンク開口形成部材の燃料通路をシールするための手段がガスケットだけでよいから、部品点数を低減し、構成を簡単にできる。しかも、弁開閉機構の弁体は、スプリングによりガスケットに均一に押圧しているのでシール性に優れている。また、弁開閉機構は、その開き動作をするために、給油ガンで押されないから、機械的強度およびその耐久性を重視しなくても、シール性を重視する設計をすればよく、設計が容易となる。

また、弁開閉機構は、給油時に開閉する開閉弁として機能するとともに、燃料タンクの内圧と外気との差圧が所定値を越えたときに開く調圧弁として機能するから、複数の弁を設ける必要がなく、スプリングなどの部品点数を削減することができる。上記弁開閉機構の好適な態様として、上記燃料タンクの内圧と外気との差圧が所定値を越えたときに開く負圧弁または正圧弁のいずれか一方を備えている構成をとることができる。

本発明の好適な態様として、上記連携機構は、上記弁体を上記ガスケットの軸方向へ移動すること、および上記弁体を該軸方向と交差する方向に移動することにより上記注入口を開くように構成することができる。すなわち、連携機構は、弁体を軸方向へ移動した後に、交差する方向へ移動したり、軸方向と交差する方向へ同時に移動したりする構成とすることができる。ここで、交差する方向は、軸方向と直角の方向の他に、斜めの方向であってもよい。この構成により、弁体は、ガスケットから離れるときにガスケットの軸方向へ少なくとも移動するから、ガスケットに対して大きな力で擦れず、ガスケットの耐久性に優れている。また、上記連携機構の他の構成として、上記開閉部材に装着された起動部材と、上記弁開閉機構に装着された受動部材とを備え、上記起動部材と上記受動部材との間の磁力により、上記シャッタ機構に連動して弁開閉機構を開閉するように構成することができる。この構成により、機械的なリンク機構が不要となり、簡単に構成することができる。

また、本発明の好適な態様として、上記弁開閉機構は、上記弁体を開閉方向へ摺動可能に支持する弁支持移動体と、上記タンク開口形成部材に固定され上記弁支持移動体を上記交差する方向へ移動可能に支持する被支持機構と、を備えている構成をとることができる。この構成により、弁体は、弁支持移動体および被支持機構によって安定した姿勢で移動することができる。この場合において、上記弁支持移動体の好適な態様として、上記被支持機構との摺動箇所に摺動抵抗を低減する片持ちスプリングを備えている構成をとることができる。片持ちスプリングは、弁支持移動体と被支持機構との摺動抵抗を低減してスムーズな弁開閉機構の移動を得ることができるとともに、振動などによるガタツキ音を防止することができる。

また、本発明の好適な態様として、上記シャッタ機構は、開閉部材を機械的な力により開閉させる機構であればよく、給油蓋に連動して上記開閉部材を開閉する開閉起動機構を備えた構成や、上記開閉部材を手動により開閉するハンドルを備えている構成をとることができる。

さらに、本発明の好適な構成として、上記シャッタ機構と上記弁開閉機構との間の通気路に、大気中の粉塵を除去するためのフィルタを備えている構成をとることができる。この構成により、シャッタ機構は、弁開閉機構が開いているときに流れる気流中の塵などを防ぎ、弁開閉機構のシール性の低下を防止することができる。

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

Ａ．第１実施例
（１） タンク用開閉装置の概略構成
図１は本発明の第１実施例に係る自動車の後部に設置した給油蓋を開いた状態を示す正面図である。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を開いたスペースは、給油室になっており、この給油室内に、基板ＢＰに支持されたタンク用開閉装置１０が配置されている。タンク用開閉装置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を開くことにより燃料通路が開かれ、給油ガン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、燃料タンクの給油装置の詳細な構成について説明する。

（２） 各部の構成
図２は本発明の一実施例にかかるタンク用開閉装置１０の軸方向の断面図である。図２において、タンク用開閉装置１０は、燃料タンク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、燃料通路１１Ｐを開閉する開閉機構２０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を有する管体であり、燃料タンクに接続される接続管１２と、接続管１２の上端部に接続されるパイプ本体１４と、パイプ本体１４の上部に固定された開口形成部材１６とを備えている。接続管１２は、パイプ本体１４の燃料タンク側を徐々に縮径した縮径部１２ａと、縮径部１２ａに接続された直管部１２ｂとを備え、これらを一体に形成している。

パイプ本体１４は、縮径部１２ａの上部に接続されている。パイプ本体１４の上部は、上壁１４ａが一体に固定されている。上壁１４ａには、燃料通路１１Ｐの一部を構成する注入口１４Ｐになっている。また、パイプ本体１４の内側の燃料通路１１Ｐ内に支持壁１４ｃが固定されている。支持壁１４ｃには、貫通孔１４ｄが形成されている。

開口形成部材１６は、パイプ本体１４の上部に装着され、円筒状の側壁部１６ａと、上壁部１６ｂとを備えており、その下部の係合穴１６ｃにパイプ本体１４の上部に形成された係合爪１４ｅを係合することによりパイプ本体１４に装着されている。開口形成部材１６の上壁部１６ｂは、平面部１６ｄと、傾斜面１６ｅから構成されている。傾斜面１６ｅは、中心部が凹み、導入口１６ｆから開口部１６ｇに繋がり、かつ給油ガンを導くように形成されている。

（２）−２ 開閉機構２０
図３および図４は開閉機構２０を示す断面図であり、図３が開閉機構２０の閉じ状態を、図４が開閉機構２０の開き状態をそれぞれ示し、図５は開閉機構２０を分解して示す斜視図である。図３ないし図５において、開閉機構２０は、シャッタ機構３０と、ロック機構４０と、弁開閉機構５０と、連携機構８０とを備えており、給油時に、給油蓋ＦＬ（図１）を開いてシャッタ機構３０を開けて、ロック機構４０により非ロック位置からロック位置に移行させシャッタ機構３０の開き状態を維持し、さらにシャッタ機構３０に連動して連携機構８０を介して弁開閉機構５０を開き、燃料通路１１Ｐを通じて給油する機構である。

（２）−２−１ シャッタ機構３０
図６はシャッタ機構３０を上方から見て説明する説明図、図７は図６の７−７線に沿った断面図、図８はシャッタ機構３０を分解して示す斜視図、図９はシャッタ機構３０を分解して裏面側から見た斜視図である。図６ないし図９において、シャッタ機構３０は、給油蓋の開閉に連動して開口部１６ｇを開閉するためのスライド式の機構であり、開口形成部材１６に回転可能に支持されている。シャッタ機構３０は、開閉部材３２と、スプリング３６と、給油蓋ＦＬに連結された連結棒３７と、回動連結部材３８とを備えている。開閉部材３２は、ほぼ扇形であり、開口部１６ｇを開閉する閉止部３３と、閉止部３３の端部に一体形成された回動支持部３４とを備えている。給油蓋ＦＬおよび連結棒３７、回動連結部材３８で開閉起動機構を構成している。

図９において、回動支持部３４は、軸孔３４ａと、スプリング保持部３４ｂと、係合爪３４ｃとを備えており、上壁１４ａの上面に突設された支持ピン１４ｂに軸支されている。スプリング保持部３４ｂは、スプリング３６を支持している。スプリング３６は、軸方向にも僅かに撓む弦巻きスプリングであり、図８に示す支持ピン１４ｂを貫通し回動支持部３４のスプリング保持部３４ｂ（図９）に保持されるとともに、上壁１４ａの係止穴１４ｆとの間に掛け渡されて、開閉部材３２を閉じる方向に付勢している。

図９に戻り、回動連結部材３８は、円形と三角形を一体化した外形を有する平板形状である回動支持本体３８ａを備えている。回動支持本体３８ａには、軸孔３８ｂが形成されており、支持ピン１４ｂにより閉止部３３と同軸に回動可能に支持されている。回動支持本体３８ａには、連結孔３８ｃが形成されて給油蓋に連結された連結棒３７の一端に連結支持されている。

図１０は回動支持部３４と回動連結部材３８との係合関係を説明する説明図である。回動支持本体３８ａの上面には、回動支持部３４の係合爪３４ｃに係脱する係合爪３８ｄが形成されている。給油蓋を開くと、連結棒３７によって回動連結部材３８の一端に図示右側への引っ張り力が加えられる。回動連結部材３８の係合爪３８ｄと回動支持部３４の係合爪３４ｃとの係合により、閉止部３３は、支持ピン１４ｂを中心に回動し、さらに連結棒３７から所定以上の力が加わると、係合爪３８ｄが係合爪３４ｃから外れる。逆に、給油蓋が閉じられて連結棒３７が図示左側へ移動すると、係合爪３８ｄが係合爪３４ｃを乗り越えて係合状態に戻る。

（２）−２−２ ロック機構４０
図８に示すように、ロック機構４０は、給油時にシャッタ機構３０を開閉させるとともに、開いた状態を維持するための機構であり、上壁１４ａと開閉部材３２とにわたって配置されている。ロック機構４０は、上壁１４ａ上に固定されたロック部材４１と、ガイド機構４４とを備えている。図９に示すようにガイド機構４４は、開閉部材３２のガイド部８２にスライド可能に保持されたガイド本体４４ａと、ガイド本体４４ａから突設されたロックピン４４ｂと、スプリング４４ｃを備えている。ガイド部８２は、閉止部３３の裏面側に形成された円弧状のガイド溝８２ａと、ガイド溝８２ａの溝を浅くするように傾斜した傾斜面８２ｂとを備えている。

図１１はロック部材４１のロック溝４２を説明する説明図、図１２はロック溝４２に沿った溝の高低を説明する説明図である。ロック部材４１には、ロックピン４４ｂを倣わせるロック溝４２がループ状かつ一方向に倣うように形成されている。ロック溝４２は、初期位置４３Ｐ１、待機位置４３Ｐ２および給油位置４３Ｐ３を備えており、各々の位置にロックピン４４ｂが停止する。初期位置４３Ｐ１は、給油蓋ＦＬが開かれる前にロックピン４４ｂが位置する箇所であり、待機位置４３Ｐ２は給油蓋ＦＬが開かれて僅かに戻されたときにロックピン４４ｂが位置する箇所であり、給油位置４３Ｐ３は給油ガンＦＧがシャッタ機構３０の開閉部材３２を押したときにロックピン４４ｂが位置する箇所である。
初期位置４３Ｐ１と待機位置４３Ｐ２との間は、往路上昇部４２ａ、往路下降部４２ｂ、往路コーナー部４２ｃおよび移行下降部４２ｄが形成されている。また、待機位置４３Ｐ２と給油位置４３Ｐ３との間には、復路下降部４２ｅが形成されている。さらに、給油位置４３Ｐ３と初期位置４３Ｐ１との間には、復路コーナー部４２ｆ、復路上昇部４２ｇ、初期位置戻り下降部４２ｈが形成されている。
ロックピン４４ｂは、開閉部材３２の開閉により、ロック溝４２を倣うように一方向に移動するとともに、初期位置４３Ｐ１、待機位置４３Ｐ２および給油位置４３Ｐ３で停止する。ここで、初期位置４３Ｐ１、待機位置４３Ｐ２および給油位置４３Ｐ３は、ロックピン４４ｂの逆方向の移動が段差により規制されており、すなわち、初期位置４３Ｐ１が初期位置戻り下降部４２ｈにより、待機位置４３Ｐ２が移行下降部４２ｄにより、給油位置４３Ｐ３が復路下降部４２ｅにより、その段差により逆方向への移動がそれぞれ規制されている。

（２）−２−３ 弁開閉機構５０
図１３は弁開閉機構５０を分解して示す斜視図である。弁開閉機構５０は、注入口１４Ｐを開閉する機構と、正圧弁および負圧弁として燃料タンク内の圧力を調整する機構とを兼用しており、弁支持移動体５４と、被支持機構５６と、弁支持移動体５４内に配置された負圧弁６０および正圧弁７０と、ガスケットＧＳ１とから構成されている。ガスケットＧＳ１は、ゴム材料から形成された環状の部材であり、パイプ本体１４の注入口１４Ｐの開口周縁部に形成されたシール保持部１４ｇに圧入固定されている。

弁支持移動体５４は、上方に開放した側壁５４ａと底壁５４ｂとからなり上方に開放したカップ形状の移動本体５４ｃを備え、その内側スペースが負圧弁６０および正圧弁７０を収納する弁収納室５４ｄになっている。移動本体５４ｃの側壁５４ａには、ガイドリブ５４ｆが水平方向にかつ両側から張り出して形成されている。ガイドリブ５４ｆは、被支持機構５６内に安定した姿勢でスライドするための部位である。図１４は弁支持移動体５４の底面図である。弁支持移動体５４の底壁５４ｂには、片持ちスプリング５４ｊが４箇所形成されている。片持ちスプリング５４ｊは、被支持機構５６との摺動抵抗を低減するためのものであり、底壁５４ｂの一部を切欠きしたアーム５４ｋと、アーム５４ｋの先端を下方に突出させた突部５４ｍから形成されている。また、底壁５４ｂの中心部には、連通孔５４ｎが形成されている。

図１３に戻り、被支持機構５６は、パイプ本体１４に固定されて、弁支持移動体５４をスライド可能に支持するものであり、パイプ本体１４の支持壁１４ｃの上面から対向するように突設されたガイド側壁５６ａ，５６ａを備えている。ガイド側壁５６ａ，５６ａは、ガイドリブ５４ｆをガイドする。各々のガイド側壁５６ａには、ガイド溝５６ｂが形成されている。一方、負圧弁６０の側部には、連結突部６３が突設されており、弁支持移動体５４の側壁５４ａに切欠きされた縦溝５４ｅを貫通し、ガイド溝５６ｂに突入している。これにより、負圧弁６０および正圧弁７０は、弁支持移動体５４に収納された状態で水平方向へ移動可能になっている。

図１５は負圧弁６０および正圧弁７０を示す断面図である。負圧弁６０は、注入口１４Ｐを開閉する負圧弁体６１と、負圧弁体６１に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリング６２とを備えている。負圧弁体６１は、樹脂から形成されており、上壁６１ａと、上壁６１ａの外周部から突設された側壁部６１ｂとによりカップ形状に形成されている。負圧弁体６１の上壁６１ａには、ガスケットＧＳ１に接離するシート部６１ｃが形成されており、シート部６１ｃがガスケットＧＳ１から離れることで注入口１４Ｐと大気に接続される第１弁流路６０Ｐ（図１６参照）を形成する。また、負圧弁体６１の中心部には、貫通孔６１ｄが形成されている。貫通孔６１ｄは、注入口１４Ｐに接続される第２弁流路７０Ｐ（図１７参照）を形成する。さらに、負圧弁体６１の下面であって第２弁流路７０Ｐに臨んだ部位に、着座部６１ｅが形成されている。着座部６１ｅは、後述するように正圧弁７０の着座面として作用するものである。負圧弁体６１の裏面側には、ばね支持部６１ｆが形成されており、このばね支持部６１ｆは第１スプリング６２の一端部を支持している。第１スプリング６２は、その他端部を弁支持移動体５４の内壁で支持されることによりばね支持部６１ｆと弁支持移動体５４の底壁５４ｂとの間に掛け渡されている。

正圧弁７０は、樹脂からなる正圧弁体７１と、ガスケットＧＳ２と、正圧弁体７１と負圧弁体６１との間に掛け渡されて正圧弁体７１に付勢する第２スプリング７４とを備えている。正圧弁体７１は、上壁板部７１ａと、上壁板部７１ａの内周部から突設された筒状の摺動部７１ｂと、摺動部７１ｂの先端から突設されたばね支持部７１ｃとを備え、これらを一体に形成している。ガスケットＧＳ２は、正圧弁体７１の上壁板部７１ａに装着されており、負圧弁体６１の着座部６１ｅに着座することで第２弁流路７０Ｐを閉じる。第２スプリング７４は、負圧弁体６１の裏面と上記ばね支持部７１ｃとの間に掛け渡された弦巻スプリングであり、正圧弁体７１に閉弁方向に付勢している。

上記弁開閉機構５０の構成において、負圧弁６０による燃料タンク内の調圧は、以下の動作により行われる。すなわち、図１５に示す開閉機構２０の閉弁位置にて、燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超える負圧になると、図１６に示すように第１スプリング６２の付勢力に抗して負圧弁体６１が下降し、燃料タンク内が注入口１４Ｐ、第１弁流路６０Ｐ、負圧弁体６１の外周の間隙、および弁支持移動体５４の連通孔５４ｎなどを通じて外気に連通して燃料タンク内の正圧状態が解消する方向へ向かう。外気への連通により、負圧弁体６１に加わっている差圧が第１スプリング６２の付勢力を下回ると、第１スプリング６２の付勢力により負圧弁体６１が上げられて閉弁する。このように、燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超えないように負圧弁体６１が開閉する。

一方、燃料タンク内が第２圧力値を超える正圧になると、図１７に示すように、正圧弁体７１は第２スプリング７４の付勢力に抗して下方へ移動し、正圧弁体７１のガスケットＧＳ２が負圧弁体６１の着座部６１ｅから離れる。このとき、負圧弁体６１は、ガスケットＧＳ１に着座しており、その状態を維持するために、正圧弁体７１と負圧弁体６１との間に第２弁流路７０Ｐが形成される。これにより、注入口１４Ｐが第２弁流路７０Ｐ、連通孔５４ｎを通じて燃料タンクが大気に連通して燃料タンク内の負圧状態が解消する方向へ向かう。そして、正圧弁体７１に加わっている差圧が第２スプリング７４の付勢力を下回ると、正圧弁体７１が閉じる。

（２）−２−４ 連携機構８０
図５および図１３において、連携機構８０は、シャッタ機構３０の力を、弁開閉機構５０に伝達することで弁開閉機構５０を開き動作させるものであり、開閉部材３２の裏面に形成されたガイド部８２（図９）と、上壁１４ａの一部を切り欠いて注入口１４Ｐに接続された位置決め部８４と、ガイド部８２および位置決め部８４にガイドされ弁開閉機構５０の負圧弁体６１から突設された作動部材８６とを備えている。図９に示すガイド部８２は、作動部材８６を倣わせるガイド溝８２ａを備え、その上面が傾斜面８２ｂになっている。傾斜面８２ｂは、作動部材８６がガイド溝８２ａを倣うときに作動部材８６および負圧弁体６１を下方へ移動させるように形成されている。

（３） タンク用開閉装置１０の開閉動作
次にタンク用開閉装置１０の開閉動作について、図１８ないし図２１に基づいて説明する。ここで、図１８ないし図２１において、（Ａ）はシャッタ機構３０を、（Ｂ）は弁開閉機構５０の動きを説明している。

（３）−１ 開き動作
給油蓋が閉じた状態では、図１８に示すように、シャッタ機構３０および弁開閉機構５０は閉じ位置にあり、また、ロック機構４０は、ロックピン４４ｂがロック部材４１のロック溝４２内において初期位置４３Ｐ１に位置している（非ロック状態）。図１に示すように給油蓋ＦＬを開けると、給油蓋ＦＬの開き動作に連動して、図１９に示すように、給油蓋ＦＬに固定されている連結棒３７がシャッタ機構３０の回動連結部材３８を時計方向へ回動させる。回動連結部材３８の係合爪３８ｄは、回動支持部３４の係合爪３４ｃと係合しているので、回動連結部材３８および開閉部材３２は、支持ピン１４ｂを中心にスプリング３６のスプリング力に抗して時計方向へ回動する。これにより、開閉部材３２は、開口部１６ｇの開度を徐々に大きくする。開閉部材３２の回動に連動して、ガイド部８２は、連携機構８０の作動部材８６をガイドして水平方向に移動させる。このとき、ガイド部８２の傾斜面８２ｂ（図９）が作動部材８６に乗り上げるから、作動部材８６が僅かに軸方向へ移動する。作動部材８６の移動により、負圧弁体６１が、連結突部６３（図１３）およびガイド溝５６ｂを介して被支持機構５６に沿って斜め下方へ押されつつ弁支持移動体５４と一体に水平方向へ移動する。つまり弁支持移動体５４は、ガイドリブ５４ｆが被支持機構５６のガイド側壁５６ａ，５６ａに沿ってガイドされる。これにより、弁開閉機構５０は、負圧弁体６１がガスケットＧＳ１に対して軸方向および水平方向へ移動することで離れて、注入口１４Ｐから待避するように移動する。そして、ガイド部８２の端部に作動部材８６が達したときに、作動部材８６が位置決め部８４に入り込み、位置決め部８４の奥側に達する。このようなシャッタ機構３０の開閉部材３２の回動に連動して、ロックピン４４ｂがロック溝４２の往路上昇部４２ａから往路下降部４２ｂを経て往路コーナー部４２ｃに移行する（図１１）。

図２０に示すように、さらに給油蓋を開いて連結棒３７が回動連結部材３８を引くと、回動連結部材３８の係合爪３８ｄが回動支持部３４の係合爪３４ｃから外れるから、開閉部材３２がスプリング３６のスプリング力により反時計方向に戻る。このとき、スプリング３６が軸方向にも撓むことにより係合爪３８ｄが係合爪３４ｃから外れるのを容易にしている。開閉部材３２の戻りにより、ロックピン４４ｂが往路下降部４２ｂにガイドされつつ移行下降部４２ｄ上を移行して待機位置４３Ｐ２に達する（図１１）。待機位置４３Ｐ２に達したロックピン４４ｂは、待機位置４３Ｐ２の溝下面で押されて、開閉部材３２の回動を規制するロック位置になり、つまり、シャッタ機構３０は、スプリング３６の付勢力に抗して開いた状態を維持する。このように、シャッタ機構３０が開いた状態を維持するとともに、シャッタ機構３０に連動して、弁開閉機構５０が水平方向に待避することにより、注入口１４Ｐが開かれる。

そして、図２１に示すように、給油ガンＦＧを挿入し、その先端で開閉部材３２の端部をスプリング３６のスプリング力に抗して押すと、開閉部材３２が僅かに開度を大きくする。このとき、ロックピン４４ｂは、復路下降部４２ｅにガイドされ、ロック位置を解除するとともに給油位置４３Ｐ３に移行する（図１１）。この給油位置４３Ｐ３にて、開閉部材３２が給油ガンＦＧに当たって、その移動が規制されているから、ロックピン４４ｂが給油位置４３Ｐ３にて止まっていることになる。このように、給油蓋を開けば、開閉部材３２が半開き状態になり、さらに給油ガンＦＧで開閉部材３２を押してその開度を大きくすることにより給油する（図４）

（３）−２ 閉じ動作
給油を終えて、給油ガンＦＧを注入口１４Ｐから抜くと、開閉部材３２に加わっていた給油ガンＦＧの力が解除されるから、スプリング３６のスプリング力が開閉部材３２に閉じる方向へ加わり、これに連動してロックピン４４ｂにも加わる。図１１に示すように、ロックピン４４ｂは、給油位置４３Ｐ３から復路下降部４２ｅの側壁でガイドされて、復路コーナー部４２ｆを通り、さらに復路上昇部４２ｇ、初期位置戻り下降部４２ｈ上を通って、初期位置４３Ｐ１に戻る。また、開閉部材３２の閉じる方向への力は、作動部材８６にも加わり、作動部材８６を介して弁開閉機構５０もスライドして給油前の位置に戻る（図３）。そして、給油蓋ＦＬを閉じると、連結棒３７を介して回動連結部材３８が回動して、回動連結部材３８の係合爪３８ｄが回動支持部３４の係合爪３４ｃに係合して、最初の閉じ状態に戻る。

（４） タンク用開閉装置の作用・効果
上記実施例にかかるタンク用開閉装置１０により、以下の作用効果を奏する。

（４）−１ 弁開閉機構５０は、給油時に開閉する開閉弁として機能するとともに、燃料タンクの内圧と外気との差圧が所定値を越えたときに開く調圧弁として機能するから、複数の弁を設ける必要がなく、スプリングなどの部品点数を削減することができる。

（４）−２ 弁開閉機構５０は、タンク開口形成部材１１の注入口１４Ｐをシールするための手段がガスケットＧＳ１だけでよいから、部品点数を低減し、構成を簡単にできる。しかも、弁開閉機構５０の負圧弁体６１は、第１スプリング６２によりガスケットＧＳ１に均一に押圧しているのでシール性に優れている。

（４）−３ 弁開閉機構５０は、その開き動作をするために、給油ガンＦＧで押されないから、機械的強度およびその耐久性を重視しなくても、シール性を重視する設計をすればよく、設計が容易となる。

（４）−４ 給油するために、給油蓋ＦＬを開くと、シャッタ機構３０に連動して連携機構８０を介して弁開閉機構５０が注入口１４Ｐを開くから、注入口１４Ｐを開くために給油ガンＦＧで弁開閉機構５０を押す必要がなく、操作性に優れている。

（４）−５ 弁開閉機構５０は、負圧弁体６１が水平方向にスライドしてガスケットＧＳ１から離れる際に、作動部材８６がガイド部８２の傾斜面８２ｂによって下方へ押され、ガスケットＧＳ１の軸方向へ僅かに移動するから、負圧弁体６１がガスケットＧＳ１と大きな力で擦れず、ガスケットＧＳ１の耐久性に優れている。

（４）−６ 弁開閉機構５０は、負圧弁６０および正圧弁７０を開閉方向へ摺動可能に支持する弁支持移動体５４と、弁支持移動体５４を水平方向へ移動可能に支持する被支持機構５６とを備えているので、負圧弁６０および正圧弁７０は、弁支持移動体５４および被支持機構５６によって安定した姿勢で移動することができる。また、図１４に示すように弁支持移動体５４の片持ちスプリング５４ｊは、弁支持移動体５４と被支持機構５６との摺動抵抗を低減してスムーズな弁開閉機構５０の移動を得ることができるとともに、振動によるガタツキ音を防止することができる。

（４）−７ シャッタ機構３０のスプリング３６は、開閉部材３２に加えて、作動部材８６を介して弁開閉機構５０を給油位置から閉止位置に向けて付勢するから、弁開閉機構５０を給油位置から閉止位置に簡単な構成で復帰させることができ、注入口１４Ｐの閉め忘れをなくすことができる。

（４）−８ シャッタ機構３０は、給油時以外にタンク開口形成部材１１の開口部１６ｇを閉じているから、開口部１６ｇを通じて弁開閉機構５０に達する大気中の塵などを防ぎ、弁開閉機構５０のシール性の低下を防止することができる。

（４）−９ ロック機構４０は、待機位置４３Ｐ２にて給油ガンＦＧが挿入されたときに待機位置４３Ｐ２から、ロック位置を解除する給油位置４３Ｐ３に移行するから、給油ガンＦＧを抜くと、開閉部材３２が自動的に閉じ、開閉作業が容易になる。

Ｂ．第２実施例
図２２は第２実施例にかかるシャッタ機構３０Ｂを示す斜視図である。本実施例は、開閉部材３２Ｂを開閉する力を手動のハンドルで行なう機構に特徴を有する。図２２において、シャッタ機構３０Ｂは、開閉部材３２Ｂを軸支する支持ピン１４Ｂｂに回動可能に支持されるハンドル３９Ｂを備えている。ハンドル３９Ｂは、板状のハンドル本体３９Ｂａと、ハンドル本体３９Ｂａの上部に突設された指などで操作力を加えるための把持部３９Ｂｂと、傾斜面３９Ｂｃとを備えている。傾斜面３９Ｂｃは、開閉部材３２Ｂの半開き状態でロックされたときに、給油ガンをガイドして開口部に導く面である。本実施例のように、開閉部材３２Ｂは、手動により把持部３９Ｂｂを持ってハンドル３９Ｂを回動させることにより開閉させることができる。

Ｃ．第３実施例
図２３は第３実施例にかかる開閉機構２０Ｃを示す断面図である。本実施例は、シャッタ機構にフィルタを設けて大気中の粉塵などを除去する構成に特徴を有する。図２３において、シャッタ機構３０Ｃの下部の収納部には、フィルタ９０Ｃが枠体９２Ｃを介して固定されている。フィルタ９０Ｃは、弁開閉機構５０Ｃの負圧弁６０Ｃまたは正圧弁７０Ｃが開いたときに、燃料タンクと大気との間の通気路を流れる気流中の粉塵などを除去するから、ガスケットなどに粉塵などが付着することに起因するシール不良などの不具合を防止することができる。

Ｄ．第４実施例
図２４は第４実施例にかかる開閉機構２０Ｄを示す断面図である。本実施例は、シャッタ機構３０Ｄの開閉力を弁開閉機構５０Ｄに伝達する連携機構に特徴を有する。図２４において、連携機構８０Ｄは、シャッタ機構３０Ｄの下部の収納部に配置された起動部材８８Ｄと、弁開閉機構５０Ｄの負圧弁６０Ｄを構成する負圧弁体６１Ｄの上面にかつ起動部材８８Ｄに対向して配置された受動部材８９Ｄとを備えている。起動部材８８Ｄは永久磁石から形成され、受動部材８９Ｄは強磁性体から形成されている。この構成により、シャッタ機構３０Ｄの開閉部材３２Ｄの開閉に連動して、起動部材８８Ｄが水平方向に動くと、受動部材８９Ｄに磁力が作用し、図２５に示すように連結突部６３Ｄが被支持機構５６Ｄのガイド溝５６Ｄｂに倣ってガイドされることで、負圧弁体６１Ｄがやや斜めから水平方向に移動する。

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。

本発明の第１実施例にかかるタンク用開閉装置を搭載した自動車の後部の給油蓋を開いた状態を示す正面図である。 タンク用開閉装置の軸方向の断面図である。 開閉機構が閉じている状態を示す断面図である。 開閉機構が開いている状態を示す断面図である。 開閉機構を分解して示す斜視図である。 シャッタ機構を上方から見て説明する説明図である。 図６の７−７線に沿った断面図である。 シャッタ機構を分解して示す斜視図である。 シャッタ機構を分解して裏面側から見た斜視図である。 回動支持部と回動連結部材の係合関係を説明する説明図である。 ロック部材のロック溝を説明する説明図である。 ロック溝に沿った溝の高低を説明する説明図である。 弁開閉機構を分解して示す斜視図である。 弁支持移動体の底面図である。 負圧弁および正圧弁を示す断面図である。 負圧弁の動作を説明する説明図である。 正圧弁の動作を説明する説明図である。 開閉機構の開閉動作を説明する説明図である。 図１８に続く動作を説明する説明図である。 図１９に続く動作を説明する説明図である。 図２０に続く動作を説明する説明図である。 第２実施例にかかるシャッタ機構を示す斜視図である。 第３実施例にかかる開閉機構を示す断面図である。 第４実施例にかかる開閉機構を示す断面図である。 第４実施例にかかる弁開閉機構を示す斜視図である。

符号の説明

１０...タンク用開閉装置
１１...タンク開口形成部材
１１Ｐ...燃料通路
１２...接続管
１２ａ...縮径部
１２ｂ...直管部
１４...パイプ本体
１４Ｐ...注入口
１４ａ...上壁
１４ｂ...支持ピン
１４ｃ...支持壁
１４ｄ...貫通孔
１４ｅ...係合爪
１４ｆ...係止穴
１４ｇ...シール保持部
１４Ｂｂ...支持ピン
１６...開口形成部材
１６ａ...側壁部
１６ｂ...上壁部
１６ｃ...係合穴
１６ｄ...平面部
１６ｅ...傾斜面
１６ｆ...導入口
１６ｇ...開口部
２０...開閉機構
２０Ｃ...開閉機構
２０Ｄ...開閉機構
３０...シャッタ機構
３０Ｂ...シャッタ機構
３０Ｃ...シャッタ機構
３０Ｄ...シャッタ機構
３２...開閉部材
３２Ｂ...開閉部材
３２Ｄ...開閉部材
３３...閉止部
３４...回動支持部
３４ａ...軸孔
３４ｂ...スプリング保持部
３４ｃ...係合爪
３６...スプリング
３７...連結棒
３８...回動連結部材
３８ａ...回動支持本体
３８ｂ...軸孔
３８ｃ...連結孔
３８ｄ...係合爪
３９Ｂ...ハンドル
３９Ｂａ...ハンドル本体
３９Ｂｂ...把持部
３９Ｂｃ...傾斜面
４０...ロック機構
４１...ロック部材
４２...ロック溝
４２ａ...往路上昇部
４２ｂ...往路下降部
４２ｃ...往路コーナー部
４２ｄ...移行下降部
４２ｅ...復路下降部
４２ｆ...復路コーナー部
４２ｇ...復路上昇部
４２ｈ...初期位置戻り下降部
４３Ｐ１...初期位置
４３Ｐ２...待機位置
４３Ｐ３...給油位置
４４...ガイド機構
４４ａ...ガイド本体
４４ｂ...ロックピン
４４ｃ...スプリング
５０...弁開閉機構
５０Ｃ...弁開閉機構
５０Ｄ...弁開閉機構
５４...弁支持移動体
５４ａ...側壁
５４ｂ...底壁
５４ｃ...移動本体
５４ｄ...弁収納室
５４ｅ...縦溝
５４ｆ...ガイドリブ
５４ｊ...片持ちスプリング
５４ｋ...アーム
５４ｍ...突部
５４ｎ...連通孔
５６...被支持機構
５６ａ...ガイド側壁
５６ｂ...ガイド溝
６０...負圧弁
６０Ｃ...負圧弁
６０Ｐ...第１弁流路
６１...負圧弁体
６１Ｄ...負圧弁体
６１ａ...上壁
６１ｂ...側壁部
６１ｃ...シート部
６１ｄ...貫通孔
６１ｅ...着座部
６１ｆ...ばね支持部
６２...第１スプリング
６３...連結突部
７０...正圧弁
７０Ｃ...正圧弁
７０Ｐ...第２弁流路
７１...正圧弁体
７１ａ...上壁板部
７１ｂ...摺動部
７１ｃ...ばね支持部
７４...第２スプリング
８０...連携機構
８０Ｄ...連携機構
８２...ガイド部
８２ａ...ガイド溝
８２ｂ...傾斜面
８４...位置決め部
８６...作動部材
８８Ｄ...起動部材
８９Ｄ...受動部材
９０Ｃ...フィルタ
９２Ｃ...枠体
ＦＧ...給油ガン
ＦＬ...給油蓋
ＢＰ...基板
ＧＳ１...ガスケット
ＧＳ２...ガスケット
ＦＬａ...蓋本体
ＦＬｂ...ヒンジ

Claims (10)

1. 燃料タンク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）を備え、上記燃料通路（１１Ｐ）は、給油ガン（ＦＧ）を挿入する挿入方向に配置され、上記燃料通路（１１Ｐ）の途中に設けた開口部（１６ｇ）および注入口（１４Ｐ）を開閉するタンク用開閉装置において、
   上記開口部（１６ｇ）を開閉する開閉部材（３２）を有し、該開閉部材（３２）は、上記開口部（１６ｇ）の開口周縁部で回転可能に支持されるとともに、上記開口部（１６ｇ）を含む平面と平行な面でありかつ上記挿入方向と交差する方向にスライド可能に支持され、回転しつつスライド動作することで上記開口部（１６ｇ）を開閉するシャッタ機構（３０）と、
   上記注入口（１４Ｐ）の開口周縁部に保持されたガスケット（ＧＳ１）と、
   上記ガスケットに接離する弁体を備え、該弁体が上記注入口（１４Ｐ）を開閉するとともに燃料タンクの内圧を調節する弁開閉機構（５０）と、
   上記シャッタ機構（３０）の開閉に連動して上記弁開閉機構（５０）を閉止位置と給油位置とを選択的に移動させるように連携する連携機構（８０）と、
   を備え、
   上記閉止位置は、上記弁体が上記注入口（１４Ｐ）を開閉する位置であり、
   上記給油位置は、上記弁体が上記注入口（１４Ｐ）から待避して燃料を供給可能である位置である、
   ことを特徴とするタンク用開閉装置。
2. 請求項１に記載のタンク用開閉装置において、
   上記連携機構（８０）は、上記弁体を上記ガスケットの軸方向へ移動すること、および上記弁体を該軸方向と交差する方向へ移動することにより上記注入口（１４Ｐ）を開くように構成したタンク用開閉装置。
3. 請求項２に記載のタンク用開閉装置において、
   上記連携機構（８０Ｄ）は、上記開閉部材（３２Ｄ）に装着された起動部材（８８Ｄ）と、上記弁開閉機構（５０Ｄ）に装着された受動部材（８９Ｄ）とを備え、上記起動部材（８８Ｄ）と上記受動部材（８９Ｄ）との間の磁力により、上記シャッタ機構（３０）に連動して弁開閉機構（５０）を開閉するように構成したタンク用開閉装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のタンク用開閉装置において、
   上記弁開閉機構（５０）は、上記燃料タンクの内圧と外気との差圧が所定値を越えたときに開く負圧弁を備えているタンク用開閉装置。
5. 請求項１または請求項４に記載のタンク用開閉装置において、
   上記弁開閉機構（５０）は、上記弁体が上記注入口（１４Ｐ）を閉じる方向に付勢するスプリングを備えているタンク用開閉装置。
6. 請求項５に記載のタンク用開閉装置において、
   上記弁開閉機構（５０）は、上記弁体を開閉方向へ摺動可能に支持する弁支持移動体（５４）と、上記タンク開口形成部材（１１）に固定され上記弁支持移動体（５４）を上記交差する方向へ移動可能に支持する被支持機構（５６）と、を備えているタンク用開閉装置。
7. 請求項６に記載のタンク用開閉装置において、
   上記弁支持移動体（５４）は、上記被支持機構（５６）との摺動箇所に摺動抵抗を低減する片持ちスプリング（５４ｊ）を備えているタンク用開閉装置。
8. 請求項１に記載のタンク用開閉装置において、
   上記シャッタ機構（３０）は、給油蓋（ＦＬ）に連動して上記開閉部材（３２）を開閉する開閉起動機構を有するタンク用開閉装置。
9. 請求項１に記載のタンク用開閉装置において、
   上記シャッタ機構（３０）は、上記開閉部材（３２Ｂ）を手動により開閉するハンドル（３９Ｂ）を備えているタンク用開閉装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のタンク用開閉装置において、
    上記シャッタ機構（３０Ｃ）と上記弁開閉機構（５０Ｃ）との間の通気路に、大気中の粉塵を除去するためのフィルタ（９０Ｃ）を備えているタンク用開閉装置。

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