JP5756045B2 - 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、
上記燃料通路を形成する管本体を有する管体と、
上記管本体内に挿入される円筒形状の弁支持本体と、該弁支持本体に形成され上記燃料通路の一部を構成する注入口とを有する弁支持部材と、
上記弁支持部材に装着され、上記注入口を開閉するフラップ弁機構と、
上記管体と弁支持部材とを連結する第1連結部および第2連結部とを有する連結機構と、
を備え、
上記第1連結部は、上記管本体の内壁から該管本体の中心の方向へ突設された第1パイプ側係合部と、上記弁支持部材の外壁に形成され上記第1パイプ側係合部に係合する内側連結部とを有し、
上記第2連結部は、上記管本体の外壁から該管本体の中心から離れる方向へ突設された第2パイプ側係合部と、上記弁支持部材の開口端部に形成され上記第2パイプ側係合部に係合する外側連結部とを有し、
上記外側連結部は、上記管本体の開口端部および該管本体の外壁に沿って折曲形成され、上記第2パイプ側係合部に係合するように構成されていること、
を特徴とする燃料タンクの開閉装置である。
適用例2は、適用例1において、上記内側連結部は、片持ちで形成された係合片と、該係合片の先端部に設けた爪とを備え、該爪が上記第1パイプ側係合部に係合し、上記外側連結部は、片持ちで形成された係合片と、該係合片の先端に設けた爪とを備え、該爪が上記第2パイプ側係合部に係合するように構成されている燃料タンクの開閉装置である。
適用例3は、適用例1または適用例2において、上記管体を上記弁支持部材に該管体の軸方向へ移動することで装着する際に、上記第2連結部は、上記第1連結部の連結が完了した後に、上記爪と第2パイプ側係合部との連結が完了するように構成されている、燃料タンクの開閉装置である。この構成において、第2連結部の連結の確認だけで、第1連結部の連結が既に完了しているから、弁支持部材を管体へ装着する作業が一層簡単になる。
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は図1の2−2線に沿った断面図、図3は図2の燃料タンクの開閉装置10を分解して示す断面図である。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、シャッタ機構40と、フラップ弁機構50とを備えている。
図3において、タンク開口形成部材11は、燃料通路11Pを構成する部材であり、燃料タンクに接続された管体12と、管体12の上部に装着されたカバー部材20と、カバー部材20内に配置された挿入ガイド部材27と、管体12の上部に装着された弁支持部材30とを備えている。
弁支持部材30は、管体12の上部に装着されており、フラップ弁機構50(図3)を取り付けることで、燃料通路11Pを挿入通路11Pa(図2)と燃料タンク側の通路であるタンク側通路11Pbとに区画する部材である。弁支持部材30は、円筒状の弁支持本体31と、フランジ32と、注入口30aを有する注入口形成部材33とを備え、これらを一体に形成している。
弁支持本体31は、管体12に挿入された円筒形状であり、その内側スペースが燃料通路11Pの一部を構成している。フランジ32は、弁支持本体31の上端に、外方へ張り出し形成されており、管体12のフランジ14に当接している。注入口形成部材33は、軸方向と直角方向の面に対して傾斜して形成されており、注入口30aが形成されている。注入口30aの開口周縁のうち、その下面側、つまり、燃料タンク側の開口周縁部にシート部33aが形成されている。
第1連結部34Fは、管体12の第1パイプ側係合部15と、弁支持部材30の内側連結部35とを備えている。第1パイプ側係合部15は、管体12の一部をその中心側へかつ周方向に沿って凹ませるように形成されており、管体12の管本体13の軸を中心として180゜の位置に所定の幅で2箇所設けられている。内側連結部35は、第1パイプ側係合部15に係合する部材であり、基部35aから片持ちで下方に向けて形成された係合片35bと、係合片35bの下部に形成され径外方に突設された爪35cとを備えている。内側連結部35は、弁支持部材30が管体12に装着されたときに、係合片35bの爪35cが第1パイプ側係合部15に係合することで、管体12から抜止めするように形成されている。内側連結部35が対向する弁支持本体31の部分は、弁支持本体31を下端から上方に向けて切り欠いた開口部31aとなっており、射出成形の際に型割りを容易にしている。
連結機構34を構成する第1パイプ側係合部15およびフランジ14の第2パイプ側係合部16は、プレス成形やスエージング加工などの金属加工方法などにより形成することができる。
図3において、シャッタ機構40は、給油ノズルの挿入に連動して導入開口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。シャッタ機構40は、シャッタ部材41と、シャッタ部材41の軸42を支持しカバー部材20に固定された軸受部45と、シャッタ部材41を閉じ方向に付勢するスプリング48とを備えている。このシャッタ機構40の構成により、シャッタ部材41が給油ノズルFNの先端で押されると、スプリング48の付勢力を抗して、軸受部45に支持された軸42を中心に回動することにより、導入開口23aを開き、一方、給油ノズルFNを抜くことにより、スプリング48の付勢力で導入開口23aを閉じる。
図7はフラップ弁機構50を示す断面図である。フラップ弁機構50は、弁支持部材30に設けた注入口30aを開閉する機構であり、注入口30aを開閉する開閉部材51と、開閉部材51と弁支持部材30とに設けられ開閉部材51を回転可能に支持する軸支機構54と、開閉部材51を閉じ方向に付勢するスプリング59と、撓み方向(給油ノズルの挿入方向)へ圧縮されることで注入口30aの開口周縁部のシート部33aと開閉部材51との間をシールするガスケットGSと、調圧弁60とを備えている。
軸部材55は、軸支持部55aと、軸体55bとを一対備えている。一対の軸支持部55aは、弁室形成部材53の端部から平行に突設されており、軸支持部55aの間がスペースになっている。軸体55bは、軸支持部55aから外方へそれぞれ突出している。軸受部56は、軸部材55を回動可能に支持する機構であり、上側軸支持体56aと、下側支軸体56bとを備えている。上側軸支持体56aは、弁支持部材30の注入口形成部材33の開口周縁部の下面から突設され、下方を開放した軸支孔56cを備えている。軸支孔56cは、軸部材55の軸体55bが挿入方向(上下方向)へ移動可能とする長穴に形成され、軸支孔56cで軸部材55の軸体55bを軸支持することにより、開閉部材51を回動可能に支持している。下側支軸体56bは、弁支持部材30の内壁に図示しない係合機構を介して装着されている。下側支軸体56bの上部には、軸受突起57dが形成されている。軸受突起57dは、軸支孔56cに突入することで、軸体55bの下面を支持している。
スプリング59は、弦巻スプリングであり、そのコイル状の一端部が弁支持部材30(図7)の内壁に支持され、他端部が開閉部材51の下部で支持されて、弦巻に巻かれた部分が軸部材55の軸支持部55aの間に配置されており、開閉部材51を閉じる方向に付勢している。図7に示すように、スプリング59の他端部は、弁室形成部材53の中央下面のスプリング支持端53bで支持されている。スプリング支持端53bは、スプリング59の端部を滑り可能で支持しており、これにより、開閉部材51は、軸部材55を軸心として回動したときに、スプリング59によってその動きが規制されないように構成されている。
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12に示すように、給油ノズルFNを導入開口23aに挿入して、給油ノズルFNの先端がシャッタ部材41を押すと、シャッタ部材41は、軸受部45を中心にスプリング48の付勢力に抗して回動して、給油ノズルFNをフラップ弁機構50の開閉部材51に達するまで挿入する。そして、給油ノズルFNの先端が開閉部材51を押すと、図7で説明した状態から、図10の状態へ移行し、つまり、開閉部材51がスプリング59の付勢力に抗して、ガスケットGSがシート部33aからガスケットGSを配置した面と平行な姿勢を維持して第1位置P1から第2位置P2へ移行する。そして、図11に示すように、第2位置にて、給油ノズルFNにより押圧力を受けた開閉部材51は、軸体55bを中心に回転する。これにより、図13に示すように給油ノズルFNがタンク側通路11Pbに挿入される。
燃料タンクの開閉装置10の閉じ動作は、上述した開き動作と逆の動作を行なう。すなわち、給油を終えて、給油ノズルFNを注入口30aから抜くと、図11に示すように、開閉部材51がスプリング59の復元力により、閉じ方向へ回転しつつ軸部材55が軸支孔56c内を上方へ移動する。そして、軸部材55の軸支持部55aの外周部55cが規制部58aの下端に当たると、軸部材55の上方への移動が規制される。この状態にて、スプリング59の復元力により、開閉部材51が回転して、被規制部58bが規制部58aに達すると、外周部55cのほぼ円形状にならって被規制部58bが規制部58aに入り込むように、軸部材55が上方へ移動する。このとき、開閉部材51のフランジ53aがガスケットGSを圧縮する。そして、規制部58aが被規制部58bに完全に入った状態にて、開閉部材51は、注入口30aを閉じる。さらに、図12に示すように、給油ノズルFNが抜かれると、シャッタ機構40のシャッタ部材41が軸受部45のスプリング48の復元力により回動して導入開口23aを閉じる。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 図7、図10および図11に示すように、開閉部材51が注入口30aを開くときに、軸支機構54は、開閉部材51の軸体55bを長穴の軸支孔56c内で第1位置P1から第2位置P2にガイドしてから、第2位置P2にて開閉部材51を軸体55bを中心に回転させる。すなわち、第1位置P1にて、回転規制機構58は、規制部58aが被規制部58bに係合して、開閉部材51の回動を規制して、開閉部材51を、ガスケットGSが配置されている面に対して、平行の姿勢を維持しつつガスケットGSから離れる方向へ移動させる。また、開閉部材51が注入口30aを閉じるときに、回転規制機構58は、規制部58aが被規制部58bに係合していないから、第2位置P2にて開閉部材51を軸体55bを中心に回転させ、その回転動作を終えてから、第1位置P1に移行して、開閉部材51を、ガスケットGSが配置されている面に対して、平行の姿勢を維持しつつガスケットGSを圧縮する方向へ移動させる。
したがって、開閉部材51は、注入口30aを開閉するときに、ガスケットGSを撓ませる第1位置P1にて、ガスケットGSが配置されている面に対して、平行の姿勢を維持しつつガスケットGSを撓ませる方向へ移動し、ガスケットGSを全周にわたって均一に撓ませるから、高いシール性を得ることができる。
しかし、本実施例にかかる開閉部材51は、ガスケットGSを撓ませる第1位置P1にて、開閉部材51がガスケットGSに対して水平方向の姿勢を維持して圧縮し、横方向への力を加えない。よって、ガスケットGSは、小径であり、かつ該ガスケットGSを含む面に対して直角の方向(撓み方向)の力を開閉部材51から受けて撓んだときに最もシール力を発揮するように設計すると、全周にわたって均一な撓みを生じ、開閉部材51との間で高いシール性を確保することができる。
11…タンク開口形成部材
11P…燃料通路
11Pa…挿入通路
11Pb…タンク側通路
12…管体
12B…管体
13…管本体
14…フランジ
15…第1パイプ側係合部
15B…第1パイプ側係合部
15Ba…切欠き
15Bb…ストッパ
16…第2パイプ側係合部
20…カバー部材
21…側壁部
21b…係合爪
22…カバー上板
23…開口部
23a…導入開口
23b…軸支持部
27…挿入ガイド部材
30…弁支持部材
30B…弁支持部材
30a…注入口
31…弁支持本体
31a…開口部
32…フランジ
33…注入口形成部材
33a…シート部
34S−B…第2連結部
34F−B…第1連結部
34…連結機構
34B…連結機構
34F…第1連結部
34S…第2連結部
35…内側連結部
35B…内側連結部
35a…基部
35b…係合片
35c…爪
36…外側連結部
36b…係合片
36c…爪
40…シャッタ機構
41…シャッタ部材
42…軸
45…軸受部
48…スプリング
50…フラップ弁機構
51…開閉部材
51S…弁室
52…押圧部材
52a…上面部
52b…側壁部
53…弁室形成部材
53a…フランジ
53b…スプリング支持端
54…軸支機構
55…軸部材
55a…軸支持部
55b…軸体
56…軸受部
56a…上側軸支持体
56b…下側支軸体
56c…軸支孔
57d…軸受突起
58…回転規制機構
58a…規制部
58b…被規制部
59…スプリング
60…調圧弁
BP…基板
FL…給油蓋
FLa…蓋本体
FLb…ヒンジ
FN…給油ノズル
FR…給油室
GS…ガスケット
Claims (3)
- 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)を形成する管本体(13)を有する管体(12)と、
上記管本体(13)内に挿入される円筒形状の弁支持本体(31)と、該弁支持本体(31)に形成され上記燃料通路(11P)の一部を構成する注入口(30a)とを有する弁支持部材(30)と、
上記弁支持部材(30)に装着され、上記注入口(30a)を開閉するフラップ弁機構(50)と、
上記管体(12)と上記弁支持部材(30)とを連結する第1連結部(34F)および第2連結部(34S)を有する連結機構(34)と、
を備え、
上記第1連結部(34F)は、上記管本体(13)の内壁から該管本体(13)の中心の方向へ突設された第1パイプ側係合部(15)と、上記弁支持部材(30)の外壁に形成され上記第1パイプ側係合部(15)に係合する内側連結部(35)とを有し、
上記第2連結部(34S)は、上記管本体(13)の外壁から該管本体(13)の中心から離れる方向へ突設された第2パイプ側係合部(16)と、上記弁支持部材(30)の開口端部に形成され上記第2パイプ側係合部(16)に係合する外側連結部(36)とを有し、
上記外側連結部(36)は、上記管本体(13)の開口端部および該管本体(13)の外壁に沿って折曲形成され、上記第2パイプ側係合部(16)に係合するように構成されていること、
を特徴とする燃料タンクの開閉装置。 - 請求項1に記載の燃料タンクの開閉装置において、
上記内側連結部(35)は、片持ちで形成された係合片(35b)と、該係合片(35b)の先端部に設けた爪(35c)とを備え、該爪(35c)が上記第1パイプ側係合部(15)に係合し、
上記外側連結部(36)は、片持ちで形成された係合片(36b)と、該係合片(35b)の先端に設けた爪(36c)とを備え、該爪(36c)が上記第2パイプ側係合部(16)に係合するように構成されている、燃料タンクの開閉装置。 - 請求項1または請求項2に記載の燃料タンクの開閉装置において、
上記管体(12)を上記弁支持部材(30)に該管体(12)の軸方向へ移動することで装着する際に、上記第2連結部(34S)は、上記第1連結部(34F)の連結が完了した後に、上記爪(36c)と上記第2パイプ側係合部(16)との連結が完了するように構成されている、燃料タンクの開閉装置。
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