JP5605340B2 - 燃料タンクの開閉装置 - Google Patents
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Description
適用例1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、
上記燃料通路と、該燃料通路に配置され第1開口を有する第1開口形成部材と、上記燃料通路内でありかつ上記燃料タンク側に配置され該第2開口を有する第2開口形成部材とを備えたタンク開口形成部材と、
上記第1開口を開閉する第1開閉部材を有する第1フラップバルブ機構と、
上記第2開口を開閉する第2開閉部材と、上記第2開口と第2開閉部材とをシールするガスケットとを有する第2フラップバルブ機構と、
を備え、
上記タンク開口形成部材は、
上記第1開口と上記第2開口とを接続する挿入通路を形成するとともに、上記給油ノズルを上記第1開口から上記第2開口へガイドするための挿入通路形成部材と、
シール本体と、該シール本体と一体に形成され上記第1開口の開口周縁と上記第1開閉部材との間をシールする第1シール部と、上記シール本体と一体に形成されかつ該第1シール部の外側を囲むように配置され上記第1開口形成部材と上記挿入通路形成部材の端部との間をシールする第2シール部と、を有するシール部材と、
を備えたこと、を特徴とする。
(1) 燃料タンクの開閉装置の概略構成
図1は本発明の第1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を開いたスペースは、給油室FRになっており、この給油室FR内に、基板BPに支持された燃料タンクの開閉装置10が配置されている。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。
図2は燃料タンクの開閉装置10の開口部を示す斜視図、図3は図2の3−3線に沿った断面図である。図3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、第1フラップバルブ機構30と、第2フラップバルブ機構50とを備えている。
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、燃料タンクに燃料パイプP1を介して接続されたパイプ本体12と、パイプ本体12の上端部に装着されたカバー部材20と、パイプ本体12の上部に固定されるとともにカバー部材20内に配置された通路形成部材24とを備えている。パイプ本体12の上部でカバー部材20に囲まれたスペースは、弁間室11Sになっており、その弁間室11S内に通路形成部材24が配置されている。
なお、挿入通路形成部材27内の挿入通路11Paは、カバー部材20と挿入通路形成部材27との間に設けられた外気通気路11Pcを介して外部に接続され、また、その一部が外部に対してシールされているが、これらの構成については後述する。
図6は燃料タンクの開閉装置10の第1フラップバルブ機構30を分解した斜視図である。第1フラップバルブ機構30は、給油ノズルの挿入に連動して第1開口23aを開閉するための機構であり、カバー部材20に固定されている。第1フラップバルブ機構30は、第1開閉部材31と、第1軸受部37と、開閉起動機構40とを備えている。第1開閉部材31は、第1開口23aを開閉する押圧部材32と、底蓋36とを備えている。
図12は第2フラップバルブ機構50を分解した断面図である。第2フラップバルブ機構50は、第2開口26aを開閉する機構であり、第2開閉部材51と、第2軸受部58と、スプリング59と、ガスケットGSと、調圧弁60とを備えている。
第2開閉部材51は、押圧部材52と、弁室形成部材55と、弁室形成部材55の端部に形成された第2軸部56とを備えている。押圧部材52は、給油ノズルFNにより押圧される上面部53と、上面部53の外周から突設された側壁部54とを備え、下方に開放した皿状に形成されている。上面部53には、摺動面53aが形成されている。図13(A)に示すように、摺動面53aは、第1開閉部材31の端部を摺動させる面である。すなわち、第1フラップバルブ機構30の第1開閉部材31が開き動作したときに、摺動面53aは、第1開閉部材31の自由端31aに形成された摺動端31bに押されて、線接触しつつ摺動する湾曲面に形成されている。図13(B)の第2開閉部材51の平面図で示すように、第2開閉部材51の第2軸部56から第2開閉部材51の自由端51aへ向かう方向を第1方向X、該第1方向Xと直角の方向を第2方向Yとする。第2開閉部材51は、自由端51a側に段部53bを設け、その段部53bから摺動面53aの端部が形成されている。また、摺動面53aは、第2開閉部材51の中心から第1方向Xに向かうにつれて第2方向Yにおける摺動端31bとの接触面積が小さくなるとともに、板厚方向に凹んだ楕円形状の湾曲面であって、摺動端31bと第2方向Yで線接触するように形成されている。
図14は燃料タンクの開閉装置10の上部を示す断面図である。上述したように、挿入通路形成部材27と第1開閉部材31とにより囲まれたスペースは、挿入通路11Paに形成されている。挿入通路11Paは、タンク側通路11Pbと比べて高い気密性を有しないが、外部との通気性を確保するとともに、塵などを防ぐためのシール性を有している。すなわち、第1開口形成部材22の第1開口23aの開口周縁部と挿入通路形成部材27の第1開口23a側との配置されたシール部材29が配置されている。図15はシール部材29を裏面側(図示の下方から側)から見た斜視図である。シール部材29は、ゴム製のシール材から円形に形成されており、シール本体29aと、第1開口23aとほぼ同径の開口29bと、第1シール部29cと、第2シール部29dと、装着用開口29eとを備えている。第1シール部29cは、第1開口23aの開口周縁であって、第1開閉部材31の外周部のシール面32eにより押圧される部位である。第2シール部29dは、第1シール部29cより外周であって第1開口形成部材22の開口周縁部23dと挿入通路形成部材27とにより挟持される部位である。シール部材29により、第1開口形成部材22、第1開閉部材31および挿入通路形成部材27で囲まれた挿入通路11Paをシールしている。
また、カバー部材20の側壁部21、挿入通路形成部材27、第2開口形成部材26、台座部25、円筒部13で囲まれたスペースおよび間隙により、外気通気路11Pcが形成されている。挿入通路形成部材27の上部には、通気孔27bが形成されている。また、通気孔27bに対向して、側壁部21の一部を構成する外気通路形成部材21cが所定間隙Lpを隔てて配置されている。外気通気路11Pcは、側壁部21とパイプ本体12との間隙通路11Pc1、側壁部21と台座部25および第2開口形成部材26との環状通路11Pc2、側壁部21と挿入通路形成部材27の接続半筒体28bとの間隙通路11Pc3、通気孔27bを通じて、外部と挿入通路11Paと迷路構造により接続している。
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16に示すように、給油ノズルFNを第1開口23aに挿入して、給油ノズルFNの先端が第1開閉部材31の押圧面33aに当たらない場合には、図7に示すように、ガイド部34の第1ガイド斜面34a、第2ガイド斜面34b、第3ガイド斜面34cにガイドされて、押圧面33aに向かい、押圧面33aから立設された規制壁33bで位置決めされる。押圧面33aを囲む壁面の一部には、ノズル検知部材42の検知部42aが突出しているので、給油ノズルFNの先端は、検知部42aに当たる。これにより、図10および図11に示すように、ノズル検知部材42の検知部42aが給油ノズルFNの先端で押されると、ロック部材46がロック位置から非ロック位置へ切り換えられ、つまり、開閉起動機構40のロック位置が解除され、第1開閉部材31の開き動作が可能になる。
給油を終えて、給油ノズルFNを第2開口26aから抜くと、第2フラップバルブ機構50の第2開閉部材51がスプリング59の復元力により回動して第2開口26aを閉じ、さらに給油ノズルFNが抜かれると、第1フラップバルブ機構30の第1開閉部材31が第1軸受部37のスプリング片37cの復元力により回動して第1開口23aを閉じる。なお、図10および図11に示すように、ロック部材46およびノズル検知部材42は初期位置に戻り、つまり、底蓋36の位置決め用円弧36bの弾性力で、ロック部材46のロック係合部46bが被ロック部48の被ロック部48cに係合するとともに、ノズル検知部材42が初期位置に戻る。さらに、給油蓋FL(図1)を閉じる。
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 開閉起動機構40は、図7に示すように、給油ノズルFNが第1開口23aの中心軸CAから距離Lsだけ位置ズレした状態で挿入された場合に、給油ノズルFNの先端がガイド部34に当たり、押圧部33の壁面で囲まれる規制領域33Sに導かれ、給油ノズルFNの先端が検知部42aを押して、図11(B)に示すロック機構45の非ロック位置に移行させ、第1フラップバルブ機構30の第1開閉部材31を開き動作させることができる。したがって、給油ノズルFNが第1開口23aの中心軸CAから外れて挿入されても、確実なフラップバルブ機構の開き動作を行なうことができる。
ここで、上記第1角度θ1および第2角度θ2としては、第1フラップバルブ機構30の第1開閉部材31の開閉動作に支障のない距離L1や、距離L3などのパラメータを考慮して、5≦θ1,θ2≦30゜であることが好ましい。
図20は本発明の第2実施例にかかる燃料タンクの開閉装置10Bを一部破断した斜視図である。本実施例は、タンク開口形成部材11Bを構成する挿入通路形成部材27Bおよびシール部材29Bの構成に特徴を有する。すなわち、挿入通路形成部材27Bは、第1軸部35Bの両側に、屈曲壁27Bcから形成された凹所27Bdが図示の上下方向に沿って形成されている。凹所27Bdは、カバー部材20Bを構成する外気通路形成部材21Bcとともに外気通気路11Pc−Bの一部の通路を形成している。また、屈曲壁27Bcの上部には、挿入通路11Pa−Bと外気通気路11Pc−Bとを接続する通気孔27Bbが形成されている。このような外気通気路11Pc−Bは、挿入通路形成部材27Bの外周や、通気孔27Bbで迂回した迷路となっているので、一層、塵などの除去作用が大きい。
10B…燃料タンクの開閉装置
11…タンク開口形成部材
11B…タンク開口形成部材
11P…燃料通路
11Pa…挿入通路
11Pa−B…挿入通路
11Pb…タンク側通路
11Pc…外気通気路
11Pc−B…外気通気路
11Pc1…間隙通路
11Pc2…環状通路
11Pc3…間隙通路
11S…弁間室
12…パイプ本体
13…円筒部
13a…第1接続部
13b…第2接続部
13c,13d…ファーツリ
13e…係合突部
13f…上端部
20…カバー部材
20B…カバー部材
21…側壁部
21a…側壁本体
21b…係合爪
21c…外気通路形成部材
21Bc…外気通路形成部材
22…第1開口形成部材
22B…第1開口形成部材
23…開口部
23a…第1開口
23b…軸支持部
23c…ノズルラッチ部
23d…開口周縁部
24…通路形成部材
24B…通路形成部材
25…台座部
25a…台座本体
25b…溶着固定部
26…第2開口形成部材
26a…第2開口
26b…シール段部
27…挿入通路形成部材
27B…挿入通路形成部材
27a…脆弱部位
27b…通気孔
27Bb…通気孔
27Bc…屈曲壁
27Bd…凹所
28…通路形成本体
28a…傾斜壁
28b…接続半筒体
29…シール部材
29B…シール部材
29a…シール本体
29b…開口
29c…第1シール部
29d…第2シール部
29e…装着用開口
29Bc…第1シール部
29Bd…第2シール部
30…第1フラップバルブ機構
31…第1開閉部材
31S…収納室
31a…自由端
31b…摺動端
32…押圧部材
32b…嵌合円弧部
32c…装着孔
32d…軸支部
32e…シール面
33…押圧部
33S…規制領域
33a…押圧面
33b…規制壁
33c…平坦部
34…ガイド部
34a…第1ガイド斜面
34b…第2ガイド斜面
34c…第3ガイド斜面
35…第1軸部
35B…第1軸部
35a…軸基部
35b…軸体
36…底蓋
36a…蓋本体
36b…位置決め用円弧
36c…凹所
36d…支持突出片
36e…軸支部
37…第1軸受部
37a…支持基部
37b…軸受孔
37c…スプリング片
40…開閉起動機構
42…ノズル検知部材
42a…検知部
42b…連結部
42c…軸部
42d…連結ピン
45…ロック機構
46…ロック部材
46a…ロック本体
46b…ロック係合部
46c…ピン連結部
46d…連結溝
46e…スプリング片
48…被ロック部
48a…被ロック本体
48b…挿入孔
48c…被ロック部
48d…係脱穴
50…第2フラップバルブ機構
51…第2開閉部材
51S…弁室
51a…自由端
52…押圧部材
53…上面部
53a…摺動面
53b…段部
54…側壁部
55…弁室形成部材
55b…フランジ
56…第2軸部
58…第2軸受部
58a…支持本体
58b…軸支孔
59…スプリング
60…調圧弁
61…正圧弁
61a…スプリング
61b…正圧弁体
62…負圧弁
62a…スプリング
62b…負圧弁体
BP…基板
CA…中心軸
FL…給油蓋
FLa…蓋本体
FLb…ヒンジ
FN…給油ノズル
FNa…位置決め部
FNb…検知穴
FR…給油室
GS…ガスケット
La…距離
P1…燃料パイプ
P2…ブリーザパイプ
Claims (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)と、該燃料通路(11P)に配置され第1開口(23a)を有する第1開口形成部材(22)と、上記燃料通路(11P)内でありかつ上記燃料タンク側に配置され該第2開口(26a)を有する第2開口形成部材(26)とを備えたタンク開口形成部材(11)と、
上記第1開口(23a)を開閉する第1開閉部材(31)を有する第1フラップバルブ機構(30)と、
上記第2開口(26a)を開閉する第2開閉部材(51)と、上記第2開口(26a)と第2開閉部材(51)とをシールするガスケット(GS)とを有する第2フラップバルブ機構(50)と、
を備え、
上記タンク開口形成部材(11)は、
上記第1開口(23a)と上記第2開口(26a)とを接続する挿入通路(11Pa)を形成するとともに、上記給油ノズル(FN)を上記第1開口(23a)から上記第2開口(26a)へガイドするための挿入通路形成部材(27)と、
シール本体(29a)と、該シール本体(29a)と一体に形成され上記第1開口(23a)の開口周縁と上記第1開閉部材(31)との間をシールする第1シール部(29c)と、上記シール本体(29a)と一体に形成されかつ該第1シール部(29c)の外側を囲むように配置され上記第1開口形成部材(22)と上記挿入通路形成部材(27)の端部との間をシールする第2シール部(29d)と、を有するシール部材(29)と、
を備えたこと、を特徴とする燃料タンクの開閉装置。
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