JP6128084B2

JP6128084B2 - 燃料タンクの給油部構造

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Publication number: JP6128084B2
Application number: JP2014183617A
Authority: JP
Inventors: 秀一麻生
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: EP2995490A1; US20160068062A1; JP2016055763A; US9415682B2; EP2995490B1

Description

本発明は、燃料タンクの給油部構造に関する。

特許文献１には、燃料タンクへ給油するための給油管内の流路に給油ノズルで押圧すると流路を開放する開閉弁を設けた給油部構造が開示されている。

特開２０１２−１６２１６５号公報

ところで、特許文献１に開示されている給油部構造では、燃料タンクの内圧が高い状態で給油管内の開閉弁が開放されると、燃料タンク内の気化した燃料が給油管を通して勢いよく放出される虞がある。

本発明は上記事実を考慮し、給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのを抑制できる燃料タンクの給油部構造を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油ノズルが挿入される給油口を備え、燃料タンクに連通された給油管と、前記給油管内の流路に設けられて前記流路を閉塞し、前記給油ノズルに押圧されると前記流路を開放する開閉弁と、前記燃料タンクのタンク内圧が予め設定した設定値を超えている場合に前記開閉弁の開放動作を制限又は阻止し、前記タンク内圧が前記設定値以下の場合に前記開閉弁の開放動作を許容する弁開閉手段と、を備え、前記弁開閉手段は、前記開閉弁と当接して前記開閉弁の開放動作を制限又は阻止する弁開閉部材と、前記弁開閉部材を前記開閉弁と当接する当接位置及び前記開閉弁と当接しない退避位置との間で直線的に往復移動させる移動手段と、前記移動手段を制御し、前記タンク内圧が前記設定値を超えている場合に前記弁開閉部材を前記当接位置へ移動させ、前記タンク内圧が前記設定値以下の場合に前記弁開閉部材を前記退避位置へ移動させる制御手段と、を備えている。

請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造では、燃料タンクのタンク内圧が予め設定した設定値を超えている場合には弁開閉手段が開閉弁の開放動作を制限又は阻止するため、給油ノズルで開閉弁を押圧しても流路の一部又は全部が開放されず、燃料タンク内の気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのが抑制される。
一方、タンク内圧が設定値以下の場合には弁開閉手段が開閉弁の開放動作を許容するため、給油ノズルで開閉弁を押圧することで流路の全部を開放可能となる。このとき、タンク内圧が設定値以下になっているため、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのが抑制される。

請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造では、タンク内圧が設定値を超えている場合には、制御手段が移動手段を制御して弁開閉部材を当接位置へ移動させるため、弁開閉部材が開閉弁と当接して開閉弁の開放動作が制限又は阻止される。
一方、タンク内圧が設定値以下の場合には、制御手段が移動手段を制御して弁開閉部材を退避位置へ移動させるため、弁開閉部材が開閉弁と当接せず、開閉弁の開放動作が許容される。
このように、制御手段で移動手段を制御して弁開閉部材を移動させる簡単な構造で開閉弁の開放動作の許容と制限又は阻止とを切り替えることができる。

本発明の請求項２に記載の燃料タンクの給油部構造は、請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造において、前記弁開閉部材と前記移動手段との間には、前記当接位置にある前記弁開閉部材が閉塞動作中の前記開閉弁によって押圧されると弾性変形して前記弁開閉部材を前記開閉弁の移動軌跡上から一時的に退避させる弾性部材が設けられている。

請求項２に記載の燃料タンクの給油部構造では、仮に、給油ノズルを引き抜いた後で開閉弁が閉塞状態に戻る前にタンク内圧が設定値を超えて弁開閉部材が当接位置に移動している場合であっても、弁開閉部材が閉塞動作中の開閉弁によって押圧されると、弾性部材が弾性変形して弁開閉部材が開閉弁の移動軌跡上から一時的に退避するため、開閉弁を閉塞状態に確実に戻すことができる。なお、開閉弁が通り過ぎた後は、弾性部材の復元力によって弁開閉部材が開閉弁の移動軌跡上に戻り、開閉弁の開放動作が制限又は阻止される。

本発明の請求項３に記載の燃料タンクの給油部構造は、請求項２に記載の燃料タンクの給油部構造において、前記弁開閉部材は、柱状とされ、一端部の燃料タンク側の角部に傾斜面が形成され、他端部が前記弾性部材によって前記移動手段に対して弾性支持され、前記傾斜面は、前記弁開閉部材が前記当接位置にある場合に閉塞動作中の前記開閉弁によって押圧される。

請求項３に記載の燃料タンクの給油部構造では、仮に、給油ノズルを引き抜いた後で開閉弁が閉塞状態に戻る前にタンク内圧が設定値を超えて弁開閉部材が当接位置に移動している場合であっても、閉塞動作中の開閉弁によって弁開閉部材の傾斜面が押圧されると、開閉弁の移動力が傾斜面を介して弁開閉部材を弾性支持する弾性部材を弾性変形させる力となって弁開閉部材を開閉弁の移動軌跡上から一時的に退避させるため、開閉弁を閉塞状態により確実に戻すことができる。

本発明の請求項４に記載の燃料タンクの給油部構造は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの給油部構造において、車体に設けられ、閉塞状態では前記給油口を覆い、開放スイッチを開放操作することで開放されて前記給油口を露出させるリッドと、前記燃料タンクに接続され、前記制御手段によって制御され、前記開放スイッチが開放操作されると前記タンク内圧を減圧させる減圧手段と、を備えている。

請求項４に記載の燃料タンクの給油部構造では、開放スイッチが開放操作されると、制御手段によって制御された減圧手段がタンク内圧を減圧させる。これにより、給油時に給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのを確実に抑制できる。

本発明の請求項５に記載の燃料タンクの給油部構造は、請求項４に記載の燃料タンクの給油部構造において、前記制御手段は、前記タンク内圧が前記設定値以下になるまで前記減圧手段で前記タンク内圧を減圧させる。

請求項５に記載の燃料タンクの給油部構造では、制御手段が減圧手段を制御してタンク内圧が設定値以下になるまでタンク内圧を減圧させることから、給油時に給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのをより確実に抑制できる。

本発明の請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのを抑制できる、という優れた効果を有する。

また、本発明の請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造は、簡単な構造で給油管内の開閉弁の開放動作の許容と制限又は阻止とを切り替えることができる、という優れた効果を有する。

本発明の請求項２に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油ノズルの引き抜き後に給油管内の開閉弁を確実に閉塞状態にできる、という優れた効果を有する。

本発明の請求項３に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油ノズルの引き抜き後に給油管内の開閉弁をより確実に閉塞状態にできる、という優れた効果を有する。

本発明の請求項４に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのを確実に抑制できる、という優れた効果を有する。

本発明の請求項５に記載の燃料タンクの給油部構造は、給油管内の開閉弁を開放したときに、気化した燃料が給油管から勢いよく放出されるのをより確実に抑制できる、という優れた効果を有する。

本発明の第一実施形態の燃料タンクの給油部構造を適用した燃料タンク装置の概略構成図である。図１の燃料タンク装置の給油時を示す概略構成図である。第一実施形態の燃料タンクの給油部構造で用いられる給油管の軸方向に沿った断面図である。図３の給油管を４−４線に沿って切断した断面図である。図３の給油管を５−５線に沿って切断した断面図であり、開閉弁の開放動作が弁開閉部材によって阻止されている状態を示している。図５の断面図に対応する断面図であり、開閉弁の開放動作が許容されている状態を示している。図５の断面図に対応する断面図であり、閉塞動作中の開閉弁によって弁開閉部材が開閉弁の移動軌跡中から一時的に退避していく動作を示している。給油時における弁開閉装置の動作を示すフローチャートである。第二実施形態の燃料タンクの給油部構造で用いられる給油管の軸方向に沿った断面図である。図９の給油管を１０−１０線に沿って切断した断面図であり、開閉弁の開放動作が弁開閉部材によって阻止されている状態を示している。図１０の断面図に対応する断面図であり、開閉弁の開放動作が許容されている状態を示している。図１０の断面図に対応する断面図であり、閉塞動作中の開閉弁によって弁開閉部材が開閉弁の移動軌跡中から一時的に退避していく動作を示している。

以下、本発明の燃料タンクの給油部構造の一実施形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態の燃料タンクの給油部構造（以下、単に「給油部構造」と記載する。）２４を適用した燃料タンク装置２０について説明する。

図１及び図２に示されるように、燃料タンク装置２０は、燃料タンク２２と、給油部構造２４とを備えている。

燃料タンク２２は、燃料Ｌを収容可能とされている。この燃料タンク２２の上部には、フィラーパイプ２６の下端部が接続されており、燃料タンク２２の内部とフィラーパイプ２６の内部とが連通している。一方、フィラーパイプ２６の上端部は、車体２８のアウタパネルに設けられた車体内側に凹む凹部３０に取り付けられている。また、フィラーパイプ２６の上端部の開口は、給油ノズル１００が挿入される給油口２６Ａとされている。この給油口２６Ａに給油ノズル１００を挿入することで、燃料タンク２２に給油可能となる。

車体２８のアウタパネルには、凹部３０を車両外側から覆う開閉可能なフューエルリッド３２が設けられている。このフューエルリッド３２を閉塞することでフィラーパイプ２６の給油口２６Ａが覆われる。また、フューエルリッド３２は、リッド開放装置３４によって開放される。具体的には、例えば車室内等に設けられたリッド開放スイッチ３６の開放操作情報が制御装置３８に送られると、制御装置３８がリッド開放装置３４を作動させてフューエルリッド３２を開放させる。なお、本実施形態のフューエルリッド３２は、本発明のリッドの一例である。また、本実施形態では、制御装置３８としてエンジンコントロールユニット（以下、単に「ＥＣＵ」と記載する。）を用いている。また、本実施形態のフューエルリッド３２は、本発明のリッドの一例であり、給油部構造２４の一部を構成している。

燃料タンク２２には、タンク内圧センサ４０が設けられている。タンク内圧センサ４０で検知されたタンク内圧Ｐの情報は、制御装置３８に送られる。

燃料タンク２２の外部には、内部に活性炭等の吸着剤が収容されたキャニスタ４２が設けられている。このキャニスタ４２は、燃料タンク２２の上部にベーパ配管４４を通じて連通している。このベーパ配管４４は、燃料タンク２２内の気体（蒸発燃料を含む気体）をキャニスタ４２へ送れるように構成されている。燃料タンク２２内から送られた気体中の蒸発燃料は、キャニスタ４２の吸着剤で吸着され、それ以外の気体（大気成分）が、大気連通管４６から大気中に排出される。なお、ここでいう「蒸発燃料」とは気化した燃料Ｌのことである。

ベーパ配管４４には、途中に封鎖弁４７（本実施形態では、一例として電磁弁）が設けられている。この封鎖弁４７は、制御装置３８によって開閉制御されている。封鎖弁４７の開放状態では、燃料タンク２２内の気体がベーパ配管４４を通じてキャニスタ４２に移動可能となる。このため、燃料タンク２２内のタンク内圧Ｐを減圧することができる。一方、封鎖弁４７の閉塞状態では、燃料タンク２２内の気体のキャニスタ４２への移動が阻止される。なお、本実施形態の封鎖弁４７は、本発明の減圧手段の一例であり、給油部構造２４の一部を構成している。

また、キャニスタ４２は、エンジン４８の図示しない吸気経路（インテークマニホールド）にパージ配管５０を通じて連通している。ここで、図１に示されるように、封鎖弁４７を閉塞した状態でエンジン４８の負圧をキャニスタ４２に作用させることで、大気連通管４６から大気を導入すると共に吸着剤に吸着された蒸発燃料を脱離（パージ）させることができる。脱離された蒸発燃料は、エンジン４８に送られて燃焼される。なお、図１では、パージ時の気体の流れを矢印Ａで示している。また、大気連通管４６の途中には導入する大気中の異物を除去するエアフィルタ５１が設けられている。

ベーパ配管４４の下端には、フロート状の弁体５２Ａを供えた満タン規制バルブ５２が設けられている。給油時に燃料Ｌの液面が上昇した場合でも、液面が満タン規制バルブ５２に達するまでは、弁体５２Ａはベーパ配管４４を閉塞しないため、給油が妨げられることはない。液面が満タン規制バルブ５２に達して弁体５２Ａが燃料に浮き、ベーパ配管４４を閉塞すると、燃料タンク２２内の気体がキャニスタ４２に移動できなくなる。

ベーパ配管４４は、燃料タンク２２内で下端部近傍が分岐されて分岐配管４４Ａが構成されている。分岐配管４４Ａの下端には、カットオフバルブ５４が設けられている。カットオフバルブ５４は、燃料タンク２２内において、満タン規制バルブ５２よりも高い位置に設けられている。このカットオフバルブ５４は、燃料タンク２２のタンク内圧Ｐが上昇して所定値（本実施形態の後述する設定値Ｎ以下の数値）を超えると開放状態となり、燃料タンク２２内の気体をキャニスタ４２に移動可能とする。たとえば、満タン規制バルブ５２が閉塞されていても、カットオフバルブ５４が開放されることで、燃料タンク２２内の気体がキャニスタ４２に移動可能となる。これにより、燃料タンク２２のタンク内圧の過度の上昇が抑制される。

次に、図３〜図７に基づき本実施形態の給油部構造２４について詳細に説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印Ｘは給油ノズル１００の挿入方向を示している。

図３に示されるように、給油部構造２４は、フィラーパイプ２６と、フィラーパイプ２６内の流路５６に設けられて流路５６を閉塞し、給油ノズル１００の先端部で押圧されると流路５６を開放する外側カバー５８と、を有している。なお、本実施形態のフィラーパイプ２６は、本発明の給油管の一例であり、本実施形態の外側カバー５８は、本発明の開閉弁の一例である。

フィラーパイプ２６は、給油口２６Ａを構成し、凹部３０に取り付けられる円筒状の給油口部材６０と、上端部（手前側の端部）に給油口部材６０が取り付けられ、下端部（奥側の端部）が燃料タンク２２に接続される円筒状のパイプ本体６２と、を備えている。

なお、本実施形態において、単に「手前側」というときは、フィラーパイプ２６の手前側、すなわち、給油口２６Ａ側をいい、「奥側」というときは、フィラーパイプ２６の奥側、すなわち、燃料タンク２２側をいう。また、単に「径方向」というときは、フィラーパイプ２６の径方向をいい、「軸方向」というときは、フィラーパイプ２６の軸方向をいう。

給油口部材６０は、凹部３０に形成された取付孔３０Ａに挿入された状態で凹部３０に取り付けられており、手前側の端部が車体外側に露出している。また、給油口部材６０の手前側の端部には、径方向内側に張り出す円環状の張出部６４が形成されている。この張出部６４の内側に形成された開口が給油口２６Ａとされている。

給油口部材６０の軸方向の中間部（本実施形態では、中央部付近）には、手前側から奥側に向かって徐々に径が縮径される形状とされた略円筒状の筒部６６が形成されている。この筒部６６の奥側の端部に形成された開口６８は、給油ノズル１００のノズル径よりも僅かに大きい口径とされている。この筒部６６により、給油口２６Ａから給油ノズル１００を挿入した場合に、給油ノズル１００の先端部が筒部６６の内周面６６Ａに接して開口６８へ案内される。

また、筒部６６の開口６８の口縁６８Ａ（本実施形態では、筒部６６の奥側の端面）には、口縁６８Ａに沿って円環状のシールゴム７０が取り付けられている。

給油口部材６０には、開口６８を開閉するための第一開閉部７２が設けられている。この第一開閉部７２を構成するフラッパバルブ７４によって開口６８が閉塞されている。

また、給油口部材６０には、第一開閉部７２よりも手前側に給油口２６Ａを開閉するための第二開閉部７６が設けられている。この第二開閉部７６を構成する外側カバー５８によって給油口２６Ａが閉塞されている。

このため、フィラーパイプ２６内の流路５６は、外側カバー５８からフラッパバルブ７４までの第一流路５６Ａと、フラッパバルブ７４から燃料タンク２２までの第二流路５６Ｂとを含んで構成されている。

第一開閉部７２は、フラッパバルブ７４と、支軸７８と、付勢バネ８０とを備えている。フラッパバルブ７４は、略円形で平板状に形成されており、筒部６６の開口６８より大径とされている。図３に示されるように、フラッパバルブ７４が閉じた状態（以下、適宜「閉塞状態」と称する。）では、フラッパバルブ７４の手前側の面が、口縁６８Ａに設けられたシールゴム７０に接して筒部６６とフラッパバルブ７４との間がシールされる。

フラッパバルブ７４の端部には、一対の軸受部７４Ａが設けられている。これらの軸受部７４Ａには、フラッパバルブ７４を回動可能に支持する支軸７８が挿通されている。この支軸７８は、両端側が給油口部材６０の周壁部６０Ａにそれぞれ形成された図示しない軸受部にそれぞれ挿通されている。このため、支軸７８を中心としてフラッパバルブ７４を回動させることで、開口６８が開閉される。また、支軸７８には付勢バネ８０が巻きかけられている。この付勢バネ８０は、フラッパバルブ７４を閉塞する方向へ付勢している。本実施形態の付勢バネ８０は、一例としてねじりコイルばねを用いている。ここで、フラッパバルブ７４を付勢バネ８０の付勢力より大きな力で押圧することで、フラッパバルブ７４が付勢バネ８０の付勢力に抗して支軸７８を中心に回動し、開口６８が開放される。

第二開閉部７６は、外側カバー５８と、支軸８２と、付勢バネ８４とを備えている。外側カバー５８は、略円形で平板状に形成されており、給油口２６Ａよりも大径とされている。また、外側カバー５８の直径は、給油口２６Ａの口径より大径に形成されており、図３に示されるように外側カバー５８が閉塞した状態では、外側カバー５８の外周縁部と給油口２６Ａの口縁とが接している。

ここで、外側カバー５８の端部には、一対の軸受部５８Ａが設けられている。これらの軸受部５８Ａには、外側カバー５８を回動可能に支持する支軸８２が挿通されている。この支軸８２は、給油口部材６０の周壁部６０Ａにそれぞれ形成された軸受部６０Ｃにそれぞれ挿通されている。このため、支軸８２を中心として外側カバー５８を回動させることで、給油口２６Ａが開閉される。また、支軸８２には付勢バネ８４が巻きかけられている。この付勢バネ８４は、外側カバー５８を閉じる方向へ付勢している。本実施形態の付勢バネ８４は、一例としてねじりコイルばねを用いている。ここで、外側カバー５８を付勢バネ８４の付勢力より大きな力で押圧することで、外側カバー５８が付勢バネ８４の付勢力に抗して支軸８２を中心に回動し、給油口２６Ａが開放される。

また、図３〜図７に示されるように、本実施形態の給油部構造２４は、燃料タンク２２のタンク内圧Ｐが予め設定した設定値Ｎを超えている場合に外側カバー５８の開放動作を阻止し、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下の場合に外側カバー５８の開放動作を許容する弁開閉装置８６を備えている。なお、本実施形態の弁開閉装置８６は、本発明の弁開閉手段の一例である。

図５に示されるように、弁開閉装置８６は、閉塞状態の外側カバー５８の隆起部５８Ｂと当接して外側カバー５８の開放動作を阻止する柱状（本実施形態では略円柱状）の弁開閉部材８８と、この弁開閉部材８８を閉塞状態の外側カバー５８と当接する当接位置（一例として図５で示す位置）及び外側カバー５８と当接しない退避位置（一例として図６で示す位置）との間で直線移動させるアクチュエータ９０と、アクチュエータ９０の動作を制御する制御装置３８とを備えている。なお、本実施形態の外側カバー５８は、本発明の開閉弁の一例であり、本実施形態のアクチュエータ９０は、本発明の移動手段の一例であり、本実施形態の制御装置３８は、本発明の制御手段の一例である。
また、本実施形態では、アクチュエータ９０の動作を制御装置３８で制御する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ＥＣＵである制御装置３８とは別に専用の制御装置を設けてアクチュエータ９０の動作を制御する構成としてもよい。

図４及び図５に示されるように、給油口部材６０の周壁部６０Ａには、張出部６４と筒部６６との間に貫通孔６０Ｂが形成されている。また、貫通孔６０Ｂには、貫通孔６０Ｂの孔縁部を挟むように断面コ字状とされた円環状のシール部材９２が取り付けられている。

シール部材９２の内側には円筒部材９４が嵌め込まれており、シール部材９２を介して円筒部材９４と周壁部６０Ａとが固定されている。

円筒部材９４の内側には、有底円筒状のスライド部材９６が挿入されている。このスライド部材９６は、円筒部材９４の軸方向に沿ってスライド移動できるように構成されている。また、スライド部材９６の開口部分は、給油口部材６０の内側を向いている。一方、スライド部材９６の閉塞された底部には、アクチュエータ９０の後述するロッド９０Ａの先端が接続されている。スライド部材９６は、アクチュエータ９０のロッド９０Ａの往復移動により、円筒部材９４の内側をスライド移動する。

スライド部材９６の内側には、弁開閉部材８８の基端部８８Ｂが挿入されている。一方、弁開閉部材８８の先端部８８Ａは、スライド部材９６の開口部分から突出している。この弁開閉部材８８は、スライド部材９６の軸方向に沿ってスライド移動可能に構成されている。また、弁開閉部材８８は、図示しないストッパにより、スライド部材９６の開口部分からの抜けが阻止されている。

図４及び図５に示されるように、スライド部材９６の内側には、弁開閉部材８８の基端部８８Ｂとスライド部材９６の底部との間に弾性変形可能なコイルバネ９８が配置されている。このコイルバネ９８は、弁開閉部材８８をスライド部材９６の開口側へ付勢している。このため、上記ストッパに当接した状態でスライド部材９６の内側に保持されている。言い換えると、弁開閉部材８８は、コイルバネ９８によって弾性支持された状態で上記ストッパに当接している。

ここで、アクチュエータ９０を用いてスライド部材９６をスライド移動させると、スライド部材９６に保持された弁開閉部材８８が当接位置と退避位置との間を移動する。図６に示されるように、弁開閉部材８８が当接位置にあるときは、弁開閉部材８８の先端部上面（先端部８８Ａの手前側の表面）が外側カバー５８の下縁部（奥側の外縁部）から隆起した隆起部５８Ｂの頂部に当接して外側カバー５８の開放動作を阻止する。一方、弁開閉部材８８が退避位置（具体的には、弁開閉部材８８が外側カバー５８の移動軌跡上から退避している位置）にあるときは、外側カバー５８の開放動作が可能となる。なお、本実施形態では、外側カバー５８が支軸８２を中心に回動するため、弁開閉部材８８の移動軌跡を回動軌跡（又は回転軌跡）と読み換えてもよい。

図５に示されるように、弁開閉部材８８の先端部下側（先端部８８Ａの奥側の角部）の角部には、傾斜面８８Ｃが形成されている。この傾斜面８８Ｃは、弁開閉部材８８が当接位置にある場合に閉塞動作中の外側カバー５８の上縁部と当接して押圧されるようになっている（図７参照）。ここで、例えば、給油ノズル１００の引き抜いた後、外側カバー５８が付勢バネ８０の付勢力によって閉塞状態に戻る前にタンク内圧Ｐが設定値Ｎを超えて弁開閉部材８８が当接位置に移動している場合、図７に示されるように、閉塞動作中の外側カバー５８の上縁部によって弁開閉部材８８の傾斜面８８Ｃが押圧されると、外側カバー５８の移動力（付勢バネ８４の付勢力）が傾斜面８８Ｃを介して弁開閉部材８８を弾性支持するコイルバネ９８を弾性変形（収縮変形）させる力となる。コイルバネ９８が収縮すると、弁開閉部材８８がスライド部材９６内に押し込まれて外側カバー５８の移動軌跡上から一時的に退避する。そして、外側カバー５８が通り過ぎると、コイルバネ９８の復元力によって弁開閉部材８８が当接位置に戻る、すなわち、外側カバー５８の移動軌跡上に戻り、外側カバー５８の隆起部５８Ｂと弁開閉部材８８とが当接して外側カバー５８の開放動作が阻止される。

アクチュエータ９０は、電動アクチュエータであり、図５に示されるように、車体２８に取り付けられる筐体９０Ｂと、この筐体９０Ｂに対して直線的に往復移動するロッド９０Ａと、を備えている。筐体９０Ｂには、ロッド９０Ａを往復移動させるための図示しないサーボモータ、ボールねじ及びスライドレールなどの各種部品が内蔵されている。なお、本発明の移動手段は、アクチュエータ９０に限定されない。例えば、本発明の移動手段としてエアやオイルを利用したアクチュエータを用いてもよいし、磁力を利用したアクチュエータを用いてもよい。
また、アクチュエータ９０の筐体９０Ｂは、車体２８に限らず、フィラーパイプ２６にブラケットなどを介して取り付けられてもよい。

図８は、本実施形態の給油部構造２４において、給油時にリッド開放スイッチ３６が開放操作されてから外側カバー５８が開放可能になるまでの弁開閉装置８６の動作の一例を示したフローチャートである。

まず、ステップＳ２０でリッド開放スイッチ３６が開放操作されると、開放操作情報が制御装置３８に送られて、ステップＳ２２へ移行する。
ステップＳ２２では、制御装置３８が封鎖弁４７を開放させ、且つリッド開放装置３４を作動させてフューエルリッド３２を開放させた後、ステップＳ２４へ移行する。なお、封鎖弁４７の開放とフューエルリッド３２の開放は、同時でも、どちらか一方が早くてもよい。封鎖弁４７が開放されると、燃料タンク２２内の蒸発燃料を含んだ気体がタンク内圧Ｐによってベーパ配管４４を通じてキャニスタ４２へ送られる。これにより、タンク内圧Ｐが減圧される。また、キャニスタ４２へ送られた蒸発燃料を含んだ気体は、蒸発燃料がキャニスタ４２内の吸着剤で吸着されて、それ以外の大気成分が大気連通管４６から大気中に排出（開放）される。なお、封鎖弁４７が開放された状態での気体の流れを、図２において矢印Ｂで示す。

次に、ステップＳ２４では、タンク内圧Ｐと設定値Ｎとが比較され、タンク内圧Ｐが設定値Ｎを超えている場合には、制御装置３８がアクチュエータ９０を作動させて弁開閉部材８８を当接位置へ移動させる。なお、既に弁開閉部材８８が当接位置に移動している場合には、弁開閉部材８８を当接位置で待機させる。その後ステップＳ２２へ移行する。すなわち、制御装置３８は、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下になるまで封鎖弁４７の開放状態を維持してタンク内圧Ｐを減圧させる。
一方、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下の場合には、ステップＳ２６へ移行する。

ステップＳ２６では、制御装置３８がアクチュエータ９０を作動させて弁開閉部材８８を退避位置へ移動させる。これにより、外側カバー５８の開放動作が可能となるため、給油ノズル１００で外側カバー５８及びフラッパバルブ７４をそれぞれ開放可能することで、給油可能な状態となる。

次に本実施形態の給油部構造２４の作用効果について説明する。
給油部構造２４では、リッド開放スイッチ３６が開放操作されると、弁開閉装置８６の制御装置３８によって封鎖弁４７が開放される。この封鎖弁４７が開放されると、燃料タンク２２内の蒸発燃料を含んだ気体がベーパ配管４４を通ってキャニスタ４２へ移動し、キャニスタ４２で蒸発燃料が分離された大気成分が大気連通管４６を通って大気開放される。これにより、タンク内圧Ｐが減圧される。この封鎖弁４７は、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下になるまで開放状態が維持される。

ここで、タンク内圧Ｐが予め設定した設定値Ｎを超えている場合には制御装置３８がアクチュエータ９０を制御して弁開閉部材８８を当接位置へ移動させるため、弁開閉部材８８の先端部上面が外側カバー５８の隆起部５８Ｂと当接して外側カバー５８の開放動作が阻止される。このため、給油ノズル１００で外側カバー５８を押圧しても流路５６が開放されない、すなわち、外側カバー５８の閉塞状態が維持される。このようにタンク内圧Ｐが設定値Ｎを超えている場合には外側カバー５８の閉塞状態が維持されるため、気化した燃料がフィラーパイプ２６から放出されることはない。

一方、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下の場合には制御装置３８がアクチュエータ９０を制御して弁開閉部材８８を退避位置へ移動させるため、弁開閉部材８８が外側カバーと当接せず、外側カバー５８の開放動作が許容される。このため、給油ノズル１００で外側カバー５８を押圧することで流路５６が開放される。このとき、タンク内圧Ｐが設定値Ｎ以下になっているため、気化した燃料がフィラーパイプ２６から勢いよく放出されるのが抑制される。

よって、給油部構造２４によれば、給油時にフィラーパイプ２６内の外側カバー５８を開放したときに、気化した燃料がフィラーパイプ２６から勢いよく放出されるのを確実に抑制できる。

また、給油部構造２４では、制御装置３８でアクチュエータ９０を制御して弁開閉部材８８を移動させる簡単な構造で外側カバー５８の開放動作の許容と阻止を切り替えることができる。

そして給油ノズル１００をフィラーパイプ２６へ挿入して外側カバー５８及びフラッパバルブ７４をそれぞれ開放させた後は、燃料タンク２２への給油が可能となる。

また、給油時には、燃料タンク２２内の燃料Ｌの液面が上昇するため、封鎖弁４７を開放していても、タンク内圧Ｐが上昇する。このため、給油ノズル１００を引き抜いて外側カバー５８が閉塞状態に戻る前にタンク内圧Ｐが設定値Ｎを超えてしまい、制御装置３８がアクチュエータ９０を作動させて弁開閉部材８８が当接位置に移動していることがある。この場合においても、給油部構造２４では、弁開閉部材８８が閉塞動作中の外側カバー５８によって押圧されると、外側カバー５８の移動力（付勢バネ８４の付勢力）が傾斜面８８Ｃを介して弁開閉部材８８を弾性支持するコイルバネ９８を弾性変形（収縮変形）させる力となり、弁開閉部材８８を外側カバー５８の移動軌跡上から一時的に退避させるため、外側カバー５８の閉塞動作が妨げられず、外側カバー５８が流路５６を閉塞する。また、弁開閉部材８８は、外側カバー５８が通り過ぎると、コイルバネ９８の復元力により外側カバー５８の移動軌跡上に戻る。そして弁開閉部材８８と外側カバー５８の隆起部５８Ｂとが当接して外側カバー５８の開放動作が阻止される。
このように、弁開閉部材８８とアクチュエータ９０との間にコイルバネ９８を設け、弁開閉部材８８に傾斜面８８Ｃを形成することで、給油ノズル１００を引き抜いて外側カバー５８が閉塞状態に戻る前に弁開閉部材８８が当接位置に移動している場合であっても、外側カバー５８を確実に閉塞状態にできる。

第一実施形態では、タンク内圧Ｐが設定値Ｎを超えている場合に閉塞状態の外側カバー５８の隆起部５８Ｂに弁開閉部材８８の先端部上面が当接して外側カバー５８の開放動作を阻止する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、外側カバー５８が若干開くと、隆起部５８Ｂに弁開閉部材８８の先端部上面が当接する構成、すなわち、外側カバー５８の開放動作を制限する構成としてもよい。なお、弁開閉部材８８で外側カバー５８の開放動作を制限する構成については、後述する第二実施形態に適用してもよい。

また、第一実施形態では、アクチュエータ９０を用いて弁開閉部材８８を当接位置と退避位置との間で直線移動させる構成としているが本発明はこの構成に限定されない。例えば、他のアクチュエータ（一例としてロータリーアクチュエータ）を用いて弁開閉部材を当接位置と退避位置との間で回動させる構成としてもよい。

またさらに、第一実施形態では、弁開閉部材８８の先端部下側の角部に傾斜面８８Ｃを形成する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、弁開閉部材８８の先端部下側の角部に傾斜面８８Ｃを形成せずに、代わりに、弁開閉部材８８の先端部下側の角部と当接する外側カバー５８の上縁部に傾斜面を形成する構成としてもよい。また
弁開閉部材８８に傾斜面８８Ｃを形成し、傾斜面８８Ｃと当接する外側カバー５８の上縁部に該傾斜面８８Ｃに対応する傾斜面を形成する構成としてもよい。

＜第二実施形態＞
次に、図９〜図１２を参照して、本発明の第二実施形態の給油部構造１１０について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

図９に示されるように、給油部構造１１０では、第一実施形態の給油部構造２４に対してフィラーパイプ２６内に外側カバー５８を含む第二開閉部７６を設けずに、フラッパバルブ１０２を含む第一開閉部１０４のみを設けている。このため、給油部構造１１０では、フラッパバルブ１０２よりも奥側に弁開閉部材８８を配置して、フラッパバルブ１０２の開放動作を阻止している。このフラッパバルブ１０２には、下縁部（奥側の外縁部）に隆起部１０２Ａが形成されおり、この隆起部１０２Ａの頂部に弁開閉部材８８が当接するようになっている。なお、フラッパバルブ１０２は、隆起部１０２Ａの構成以外は、第一実施形態のフラッパバルブ７４と同じ構成である。また、制御装置３８で弁開閉部材８８をフラッパバルブ１０２と当接する当接位置（図１０で示す位置）、及び、フラッパバルブ１０２と当接しない退避位置（図１１で示す位置）との間で移動させる処理は第一実施形態と同様である。なお、本実施形態のフラッパバルブ１０２は、本発明の開閉弁の一例である。

次に、本実施形態の給油部構造１１０の作用効果について説明する。なお、第一実施形態の給油部構造２４と同様の構成で得られる作用効果については説明を省略する。

給油部構造１１０では、第一実施形態の給油部構造２４に対してフィラーパイプ２６内に第二開閉部７６を設けないため、部品点数を減らすことができる。また、給油口部材６０の構造を簡単にできる。

第一実施形態では、弁開閉部材８８で外側カバー５８の開放動作を阻止する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、弁開閉部材８８でフラッパバルブ７４の開放動作を阻止する構成としてもよい。また、弁開閉装置８６を２箇所に配置して、外側カバー５８とフラッパバルブ７４の両方の開放動作をそれぞれの弁開閉部材８８で阻止する構成としてもよい。

また第一実施形態では、弁開閉部材８８とスライド部材９６との間にコイルバネ９８を配置しているが、本発明はこの構成に限定されず、弁開閉部材８８を弾性支持できれば、他の弾性部材を配置してもよい。例えば、弁開閉部材８８とスライド部材９６との間に本発明の弾性部材の一例としてのゴム弾性体を配置し、この弾性体を弾性変形させて弁開閉部材８８を外側カバー５８の移動軌跡上から一時的に退避させる構成としてもよい。

第一実施形態では、外側カバー５８に隆起部５８Ｂを形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、外側カバー５８の下縁部（奥側の縁部）に弁開閉部材８８を当接させて外側カバー５８の開放動作を阻止してもよいし、外側カバー５８の縁部周辺に段差部を形成し、この段差部と弁開閉部材８８の先端部上面を当接させて外側カバー５８の開放動作を阻止してもよい。なお、外側カバー５８と弁開閉部材８８との当接部分に関する上記構成については、第二実施形態に適用してもよい。

以上、本発明の一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。

２２燃料タンク
２４、１１０給油部構造
２６フィラーパイプ（給油管）
２６Ａ給油口
２８車体
３２フューエルリッド（リッド）
３６リッド開放スイッチ（開放スイッチ）
３８制御装置（制御手段）
４７封鎖弁（減圧手段）
５６流路
５８外側カバー（開閉弁）
８６弁開閉装置（弁開閉手段）
８８弁開閉部材
８８Ａ先端部（一端部）
８８Ｂ基端部（他端部）
８８Ｃ傾斜面
９０アクチュエータ
９８コイルバネ
１００給油ノズル
１０２フラッパバルブ（開閉弁）
Ｐタンク内圧
Ｎ設定値

Claims

給油ノズルが挿入される給油口を備え、燃料タンクに連通された給油管と、
前記給油管内の流路に設けられて前記流路を閉塞し、前記給油ノズルに押圧されると前記流路を開放する開閉弁と、
前記燃料タンクのタンク内圧が予め設定した設定値を超えている場合に前記開閉弁の開放動作を制限又は阻止し、前記タンク内圧が前記設定値以下の場合に前記開閉弁の開放動作を許容する弁開閉手段と、
を備え、
前記弁開閉手段は、前記開閉弁と当接して前記開閉弁の開放動作を制限又は阻止する弁開閉部材と、前記弁開閉部材を前記開閉弁と当接する当接位置及び前記開閉弁と当接しない退避位置との間で直線的に往復移動させる移動手段と、前記移動手段を制御し、前記タンク内圧が前記設定値を超えている場合に前記弁開閉部材を前記当接位置へ移動させ、前記タンク内圧が前記設定値以下の場合に前記弁開閉部材を前記退避位置へ移動させる制御手段と、を備える燃料タンクの給油部構造。
前記弁開閉部材と前記移動手段との間には、前記当接位置にある前記弁開閉部材が閉塞動作中の前記開閉弁によって押圧されると弾性変形して前記弁開閉部材を前記開閉弁の移動軌跡上から一時的に退避させる弾性部材が設けられている、請求項１に記載の燃料タンクの給油部構造。
前記弁開閉部材は、柱状とされ、一端部の燃料タンク側の角部に傾斜面が形成され、他端部が前記弾性部材によって前記移動手段に対して弾性支持され、
前記傾斜面は、前記弁開閉部材が前記当接位置にある場合に閉塞動作中の前記開閉弁によって押圧される、請求項２に記載の燃料タンクの給油部構造。
車体に設けられ、閉塞状態では前記給油口を覆い、開放スイッチを開放操作することで開放されて前記給油口を露出させるリッドと、
前記燃料タンクに接続され、前記制御手段によって制御され、前記開放スイッチが開放操作されると前記タンク内圧を減圧させる減圧手段と、
を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの給油部構造。
前記制御手段は、前記タンク内圧が前記設定値以下になるまで前記減圧手段で前記タンク内圧を減圧させる、請求項４に記載の燃料タンクの給油部構造。