JP7135935B2

JP7135935B2 - 車両の燃料充填口構造

Info

Publication number: JP7135935B2
Application number: JP2019034656A
Authority: JP
Inventors: 義典土門
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2022-09-13
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: JP2020138618A; CN111619339A; US20200269682A1

Description

本発明は、車両の燃料充填口構造に関し、特に、インレットボックスと車体のインナパネルとの間にインレットシールドが配置された燃料充填口構造に関する。

従来、車両に燃料を充填するための燃料充填口構造が知られている（例えば特許文献１）。

図５を参照して、従来の燃料充填口構造の一例について説明する。図５は、従来の燃料充填口構造を示す断面図である。図５において、Ｏｕｔ方向は車幅方向外側を示し、Ｕｐ方向は車両上下方向上側を示している。以下、車幅方向外側を単に「外側」と記載し、車幅方向内側を単に「内側」と記載する。

アウタパネル１００、及び、アウタパネル１００の内側に配置されたインナパネル１０２は、車両のボディを構成するものであり、アウタパネル１００にはアウタパネル開口１００ａが、インナパネル１０２にはインナパネル開口１０２ａが設けられている。インレットボックス１０４は、箱型の部材であり、底部にはボックス開口１０４ａが設けられている。インレットボックス１０４は、底部が車両の内側となる向きでアウタパネル開口１００ａに挿入され、外側端に設けられたボックスフランジ１０４ｂがアウタパネル開口１００ａの外側縁に係合して固定される。なお、インレットボックス１０４の外側には、インレットボックス１０４を覆う開閉可能なリッド（蓋）１０６が設けられる。

インレットボックス１０４がアウタパネル開口１００ａに挿入された後に、外側からインレットシールド１０８がボックス開口１０４ａに嵌め込まれる。インレットシールド１０８は、アウタパネル１００とインナパネル１０２の間に燃料や水などの液体が入り込むのを防ぐための部材であり、防水性のある素材、例えば樹脂などで形成される。インレットシールド１０８は筒状であり、外側端には上下方向へ伸びるシールドフランジ１０８ａが設けられている。インレットシールド１０８はインナパネル１０２に当接するまでボックス開口１０４ａに外側から挿入され、その状態においてシールドフランジ１０８ａがボックス開口１０４ａの外側縁に係合して固定される。なお、インレットボックス１０４は、ボックス開口１０４ａの縁に、ボックス開口１０４ａとインレットシールド１０８との間の隙間を埋めるためのシーリング弁１０４ｃを有している。

インナパネル開口１０２ａ及びインレットシールド１０８には、内側から燃料受け部材１１０が挿通される。燃料受け部材１１０は、その外側先端がインレットボックス１０４内に露出する位置に配置される。燃料受け部材１１０は、例えば、燃料がガソリンなどであればフューエルパイプであり、燃料が水素であればレセプタクルである。

実開平６－７４４５２号公報

上述のように、インレットボックスのボックス開口には、インレットシールドが嵌め込まれる。したがって、ボックス開口の大きさ（内径）は、インレットシールドの筒部分の外径に合わせる必要がある。

ところで、インレットボックスのサイズが大きくなると、それに伴ってリッドのサイズも大きくなり、これにより車両のコストや質量が増大する、あるいは、車両のデザイン性が低下するという問題が生じ得る。また、インレットボックスのサイズが大きくなると、それに伴ってアウタパネル開口も大きくしなければならず、車両の強度が低下するという問題も生じ得る。つまり、インレットボックスのサイズは小さい方が望ましい。

さらに、ボックス開口が大きくなると、それに伴ってインレットボックス自体も大きくする必要がある。したがって、インレットボックスが大きくなるのを防ぐべく、ボックス開口をできるだけ小さくすることが望ましい。

本発明の目的は、車両の燃料充填口構造において、インレットボックスのボックス開口を小さくすることにある。

本発明は、ボックス開口を有するインレットボックスと、前記インレットボックスよりも車両内側に配置されたインナパネルと、前記ボックス開口に車両外側から挿入されて前記インレットボックスと前記インナパネルとの間に配置される筒部を有するインレットシールドと、を備え、前記筒部の外周面の外側端部には、全周の一部分において周方向に伸びる溝であって、前記ボックス開口の縁に係合される溝が形成されており、前記溝の底面は、前記筒部のうちの前記溝よりも車両内側の部分の外周面に比して、前記筒部の中心軸側に位置する、ことを特徴とする車両の燃料充填口構造である。

インレットボックスのボックス開口の内径は、インレットシールドの筒部の外径、特に筒部の外側端部の外径に合わせる必要があるところ、上記構成によれば、筒部に溝が形成されているから、燃料受け部材を通すことができる大きさは確保しながら、筒部の外側端部の外径が小さくなる。これにより、インレットボックスのボックス開口の内径を小さくすることができる。

また、望ましくは、本発明に係る燃料充填口構造は、燃料としての水素を受ける、前記インナパネルに設けられたインナパネル開口及び前記インレットシールドに挿通されたレセプタクルをさらに備える。

本発明によれば、車両の燃料充填口構造において、インレットボックスのボックス開口を小さくすることができる。

本実施形態に係るインレットシールドの斜視図である。図１のＡ－Ａ方向から見た断面図である。本実施形態に係るインレットボックスの斜視図である。本実施形態に係る燃料充填口構造の断面図である。従来の燃料充填口構造の断面図である。

以下、本実施形態に係る車両の燃料充填口構造について説明する。本実施形態に係る燃料充填口構造は、図５に示した従来の燃料充填口構造に比して、インレットシールドの形状が異なる。それ以外の部分については従来の燃料充填口構造と同等である。

すなわち、本実施形態に係る燃料充填口構造は、箱型であり底部にボックス開口を有し、底部が内側となる向きでアウタパネルのアウタパネル開口に挿入されるインレットボックスと、アウタパネル及びインレットボックスの内側に配置されたインナパネルと、ボックス開口に外側から挿通され、インレットボックスとインナパネルとの間に配置されるインレットシールドを含んで構成される。なお、本実施形態に係る燃料充填口構造は、車両に燃料としての水素を充填するための充填口構造である。

図１は、本実施形態に係るインレットシールド１０の斜視図である。インレットシールド１０は、筒部１２と、筒部１２の端部に一体に設けられ、筒部１２と軸がずれたシールドフランジ１６とを含んで構成される。後述するように、筒部１２は、インレットボックスのボックス開口に外側から挿入されてインレットボックスとインナパネルとの間に配置される。また、シールドフランジ１６は、ボックス開口の外側縁に係合するものである。

本実施形態では、筒部１２は略円筒形状となっている。筒部１２は、液体を通さない部材で形成されており、例えば樹脂で形成される。特に、シールドフランジ１６側とは反対側の筒部１２の端部（図１において網掛け部分）は、液体のシール性がより高い、例えばコーキングスポンジなどの高機能シーリング材で形成されたシーリング部１２ａとなっている。

筒部１２には、燃料である水素を受ける、燃料受け部材としてのレセプタクルが挿通する貫通孔１８が設けられている。レセプタクルとインレットシールド１０との間に隙間が生じないように、貫通孔１８の断面形状は、レセプタクルの断面外形に応じた形状となっている。

筒部１２の外周面１４のシールドフランジ１６側、つまり、設置状態において車両外側の端部には、筒部１２の周方向に伸びる溝２０が形成されている。図１に示す通り、溝２０は、外周面１４の全周に亘って形成されるのではなく、全周の一部分において形成されている。

図２は、図１のＡ－Ａ方向から見た断面図である。図２に示される通り、溝２０が設けられたことで、筒部１２の周方向の一部分において、シーリング部１２ａの外周面１４ａに比して、シールドフランジ１６側の端部、つまり外側端部１２ｂの外周面１４ｂ（すなわち溝２０の底面）が、筒部１２の中心軸Ｃ側に寄った径方向内側に位置することとなる。

図３は、本実施形態に係るインレットボックス４０の斜視図である。本実施形態に係る筒部１２が略円筒形状となっているため、それに合わせて、ボックス開口４０ａの形状も一部を除いて略円となっているが、上述の通り、筒部１２には、周方向の一部分において溝２０が設けられているため、それに対応して、ボックス開口４０ａの縁部の一部分において、ボックス開口４０ａの内側に迫り出した迫り出し部４０ｂが形成されている。その結果、迫り出し部４０ｂが設けられた分だけ、迫り出し部４０ｂが設けられなかった場合に比してボックス開口４０ａの大きさが小さくなっている。なお、ボックス開口４０ａの縁には、シーリング弁（図３において不図示）が設けられている。当該シーリング弁は、ボックス開口４０ａとインレットシールド１０との間の隙間を埋めるためのものである。

このように、筒部１２に溝２０を設けることで、ボックス開口４０ａの大きさを小さくすることができる。

図４は、本実施形態に係る燃料充填口構造の断面図である。インレットシールド１０は、外側からインレットボックス４０のボックス開口４０ａに挿通され、図４に示す通り、シーリング部１２ａの内側面が、インナパネル４２の外側面に当接するまで押し込まれる。これにより、筒部１２がインレットボックス４０とインナパネル４２との間に配置される。なお、上述のように、ボックス開口４０ａの縁にはシーリング弁４４が設けられており、シーリング弁４４によりボックス開口４０ａとインレットシールド１０の隙間が埋められている。

シーリング部１２ａ、及び、筒部１２のシーリング部１２ａ側の部分であって溝２０が形成されていない部分は、上述の通り略円筒形状となっている一方、ボックス開口４０ａには、上述の通り迫り出し部４０ｂが設けられているから、インレットシールド１０の姿勢を図４に示す姿勢のままで筒部１２をボックス開口４０ａに挿入することはできない。したがって、まず、溝２０が形成された側（図４の例だと上側）が内側となるようにインレットシールド１０を傾けて、筒部１２のうち、溝２０が形成された側を先にボックス開口４０ａを通す。そして、溝２０が形成された側のうち、シーリング部１２ａ及び溝２０が形成されていない部分がボックス開口４０ａに挿通されたら、迫り出し部４０ｂが溝２０に係合するように、インレットシールド１０を溝２０側（図４の例だと上側）に移動させつつ、インレットシールド１０の姿勢を図４に示す姿勢に戻す。その後、インレットシールド１０をインナパネル４２側に移動させて、インナパネル４２の外側面にシーリング部１２ａが当接するまで押し込む。この状態において、シールドフランジ１６がボックス開口４０ａの外側縁に係合する。このようにして、筒部１２がボックス開口４０ａに挿入される。なお、インレットシールド１０をボックス開口４０ａに挿入する際に、筒部１２の弾性を利用して、筒部１２を多少弾性変形させながらボックス開口４０ａに挿入させてもよい。

仮に、溝２０を外周面１４の全周に設けてしまい、筒部１２の外側端部１２ｂの断面形状を、シーリング部１２ａよりも外径が小さい略円筒形状とし、ボックス開口４０ａを外側端部１２ｂの外径に合わせた内径を有する略円形状としてしまうと、筒部１２をボックス開口４０ａに挿入するのがかなり困難となってしまう。

このように、溝２０を外周面１４の全周の一部分において形成することで、ボックス開口４０ａを小さくすることを可能にすると共に、ボックス開口４０ａに外側から筒部１２を容易に挿入することが可能になっている。溝２０は、例えば、外周面１４の全周の四分の一～半分程度に設けられる。

また、本実施形態に係る燃料充填口構造は、燃料としての水素を受けるレセプタクル５０を含んで構成される。レセプタクル５０は、インナパネル４２のインナパネル開口４２ａ及びインレットシールド１０（筒部１２）の貫通孔１８に挿通され、その外側先端がインレットボックス４０内に位置している。

燃料が水素である場合、水がインレットシールド１０の外側表面に付着すると、レセプタクル５０に水素充填ガンを取り付けた場合に、低温の水素により付着した水が凍りつき、水素充填ガンが固着して取り外せなくなる場合がある。本実施形態によれば、インレットシールド１０の外側表面の面積が小さくなるので、外側表面に付着する水の量が低減し、水の凍りつきによる水素充填ガンの固着を抑制することができる。

以上説明した通り、本実施形態によれば、筒部１２の全周の一部分において溝２０を設けることで、ボックス開口４０ａの大きさを迫り出し部４０ｂの分だけ小さくすることができる。これにより、インレットボックス４０のサイズを小さくすることができ、車両のコストや質量の増大、車両のデザイン性の低下、あるいは、車両の強度の低下を抑制することができる。

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０インレットシールド、１２筒部、１２ａシーリング部、１２ｂ外側端部、１４，１４ａ，１４ｂ外周面、１６シールドフランジ、１８貫通孔、２０溝、４０インレットボックス、４０ａボックス開口、４０ｂ迫り出し部、４２インナパネル、４２ａインナパネル開口、４４シーリング弁。

Claims

ボックス開口を有するインレットボックスと、
前記インレットボックスよりも車両内側に配置されたインナパネルと、
前記ボックス開口に車両外側から挿入されて前記インレットボックスと前記インナパネルとの間に配置される筒部を有するインレットシールドと、
を備え、
前記筒部の外周面の外側端部には、全周の一部分において周方向に伸びる溝であって、前記ボックス開口の縁に係合される溝が形成されており、
前記溝の底面は、前記筒部のうちの前記溝よりも車両内側の部分の外周面に比して、前記筒部の中心軸側に位置する、
ことを特徴とする車両の燃料充填口構造。
燃料としての水素を受ける、前記インナパネルに設けられたインナパネル開口及び前記インレットシールドに挿通されたレセプタクルをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料充填口構造。