KR101983439B1

KR101983439B1 - 리드장치

Info

Publication number: KR101983439B1
Application number: KR1020167015222A
Authority: KR
Inventors: 이영국; 준페이 호리카와
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2019-05-28
Also published as: US10328792B2; EP3078792A4; CN107972481A; KR20150063922A; JP6251287B2; JP6427630B2; KR20160093015A; KR101620736B1; US20160375762A1; JPWO2015083350A1; US9862265B2; JP2018008690A; WO2015083350A1; CN105829626A; JP2017166322A; JP6469190B2; EP3078792A1; EP3078792B1; US20180079297A1; CN107972481B

Abstract

(과제) 소형화되고 조립 작업성이 개선된 리드장치를 제공한다.
(해결수단) 리드장치(20)는 힌지(12)에 의해서 개폐되는 리드(10)를 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크한다. 리드장치는 리드를 압입할 때마다 리드를 개폐시키는 푸시 리프터(32)와, 푸시 리프터의 근방에 배치되는 구동장치{모터(46)}와, 로크부재(18)와, 구동장치의 구동력을 로크부재에 전달하는 감속 기어열 및 래크 앤드 피니언 기구를 가지는 전달기구(64)를 구비한다. 로크부재 및 전달기구는 푸시 리프터보다도 구동장치 측에 배치되고, 또한 푸시 리프터에 대한 구동장치의 원위(遠位) 측의 윤곽보다도 상기 푸시 리프터 측에 배치된다. 상기 로크부재는 상기 푸시 리프터의 길이방향 및 상기 푸시 리프터에 대해 근접하고 이간하는 방향에 대해서 직교하는 방향으로 변위한다.

Description

리드장치{LID DEVICE}

본 발명은 회동 가능한 리드를 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크하는 리드장치에 관한 것이다. 특히, 차량 본체의 연료 공급용 개구를 힌지에 의해서 개폐하는 퓨얼 리드를 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크하는 퓨얼 리드장치에 관한 것이다.

퓨얼 리드(연료 급유구 덮개)는 힌지에 의해서 개폐되며, 폐쇄위치에 있어서는 연료 급유용 개구를 폐쇄함과 아울러 그 표면이 차량의 보디 윤곽과 일치하도록 차량에 장착된다. 연료 급유용 개구에는 캡을 장착할 수 있는 연료 급유구가 배치되어 있다. 퓨얼 리드가 의도하지 않게 열리는 것을 방지하기 위해서 퓨얼 리드는 로크된다.

예를 들면, 퓨얼 리드가 닫히면 로크되고, 운전자가 운전석에 설치된 레버를 잡아당김에 의해서 퓨얼 리드의 로크가 해제됨과 동시에 퓨얼 리드가 열리는 형식이 알려져 있다. 한편, 로크 및 그 해제 조작과는 별도로, 급유자가 퓨얼 리드를 차실 내측으로 압입함에 의해서 퓨얼 리드를 개폐하는 형식이 있다. 이와 같은 형식은 운전자가 스스로 급유하는 경우 등에 편리하다. 이와 같은 형식의 장치로서, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 장치가 알려져 있다. 이 장치에는 압입할 때마다 출몰(出沒)을 교호로 반복함에 의해서 퓨얼 리드를 개폐하는 푸시 리프터가 장착되어 있다. 또한, 모터 회전축과 푸시 리프터의 길이방향이 직교하도록 모터가 배치되어 있으며, 모터 회전축에는 나사가 동축적으로 장착되어 있다. 모터가 회전하면, 나사와 맞물린 플런저가 모터로부터 이간되도록 회전축 방향을 따라서 이동하고, 플런저의 선단이 퓨얼 리드의 로크구멍에 삽입됨으로써 퓨얼 리드가 로크된다. 모터를 역회전시키면, 플런저가 모터에 접근하도록 회전축 방향을 따라서 이동하고, 플런저의 선단이 퓨얼 리드의 로크구멍으로부터 이탈함으로써 퓨얼 리드의 로크가 해제된다.

특허문헌 1: 독일 특허출원공개 제10 2008 057 860호 명세서

특허문헌 1에 제안되어 있는 리드장치에서는, 모터와 플런저가 동축적으로 배치되어 있다. 이로 인해, 설치 스페이스가 커지게 되어 레이아웃의 자유도가 낮아짐과 아울러 조립 작업이 번잡하였다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 과제에 감안하여 이루어진 것으로서, 소형의 리드장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명에 관한 리드장치(20,70)의 구성은, 회동 가능하게 지지된 리드(10)를 폐쇄위치에서 개방개시위치로 밀어내고, 상기 리드를 상기 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크할 수 있는 리드장치로서, 자유단측이 리드에 의해서 압입될 때마다 상기 리드를 상기 개방개시위치로 밀어내는 신장상태와 상기 리드의 상기 폐쇄위치를 허용하는 수축상태의 사이의 상호 변위를 교호로 반복하는 푸시 리프터(32)와, 상기 푸시 리프터의 근방에 배치되는 구동장치(46)와, 상기 폐쇄위치에 있어서, 상기 리드를 걸어 고정하는 걸림고정위치 및 상기 리드를 해방하는 해방위치의 사이를 이동하는 로크부재(18,72)와, 상기 구동장치의 구동력을 상기 로크부재에 전달하며, 상기 로크부재를 상기 걸림고정위치 및 상기 해방위치의 사이에서 이동시키는 전달기구(64,76)를 구비하며, 상기 로크부재 및 상기 전달기구는 상기 푸시 리프터보다도 상기 구동장치 측에 배치되고, 또한 상기 푸시 리프터에 대해서 원위(遠位) 측이 되는 상기 구동장치의 단부를 통과하는 상기 구동장치의 길이방향의 연장선보다도 상기 푸시 리프터 측에 배치되고, 상기 로크부재는 상기 푸시 리프터의 길이방향 및 상기 푸시 리프터에 대해 근접하고 이간하는 방향에 대해서 직교하는 방향으로 변위하는 것을 특징으로 한다.

이 기본 구성에 의하면, 리드장치는 로크부재의 가동방향의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 리드장치를 소형화할 수 있고 조립 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 다른 부재의 레이아웃의 자유도를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 구성에 관한 리드장치(20)는, 상기 기본 구성에 있어서, 상기 구동장치는 그 길이방향으로 연장되는 모터 회전축(48)을 가지는 모터(46)를 가지며, 상기 전달기구는 상기 모터가 구동하는 피니언(56)과, 상기 로크부재에 고정되며 상기 피니언과 맞물려서 상기 푸시 리프터의 길이방향에 직교하는 방향으로 왕복 운동하는 래크(58)를 가지는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 간소한 구성에 의해서 로크부재를 걸림고정위치와 해방위치의 사이에서 이동시킬 수 있다.

본 발명의 다른 구성은, 상기 구성에 있어서, 상기 전달기구는 상기 모터 회전축에 동축적으로 장착된 구동기어(52)와, 상기 모터 회전축과 상기 푸시 리프터의 사이에 배치되어 상기 구동기어와 맞물려며 상기 구동기어보다도 기어 수가 많은 피동기어(54)와, 상기 피동기어와 동축적으로 장착되며 상기 피동기어보다도 기어 수가 적은 상기 피니언에 의해서 구성되는 감속 기어열을 가지는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 장치의 소형화를 저해하지 않고 모터의 회전을 충분히 감속시킬 수 있다.

본 발명의 다른 구성은, 상기 구성에 있어서, 상기 래크는 긴 구멍(60) 내에 내접기어로서 형성된 래크기어(62)를 가지며, 상기 피니언은 상기 긴 구멍 내에 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 래크를 슬라이드 이동 가능하게 유지하기 위한 구조를 간소화할 수 있어 장치를 소형화할 수 있다.

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본 발명의 다른 구성에 관한 리드장치(70)는, 상기 기본 구성에 있어서, 상기 구동장치는 그 길이방향으로 연장되는 모터 회전축(48)을 가지는 모터(46)를 가지며, 상기 전달기구(76)는 상기 모터의 상기 모터 회전축에 동축적으로 장착된 웜(98)과, 내측기어(100) 및 상기 웜에 맞물리는 외측기어(102)를 가지는 웜 휠(104)과, 상기 로크부재에 고정되며 상기 웜 휠의 상기 내측기어에 맞물려서 상기 푸시 리프터의 길이방향에 직교하는 방향으로 왕복 운동하는 래크(106)를 가지는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 저온화(低溫化)에 의해서 윤활유의 점성이 증가하더라도 작동 가능한 전달기구를 제공할 수 있음과 아울러, 퓨얼 리드장치의 소형화가 가능하게 된다.

본 발명의 다른 구성은, 상기 기본 구성에 있어서, 상기 구동장치는 소정 구간을 왕복 운동하는 액추에이터로 이루어지며, 상기 전달기구는 캠 또는 링크를 가지는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 리드장치의 부품수를 삭감할 수 있다.

본 발명의 다른 구성은, 상기한 구성 중 어느 한 구성에 있어서, 상기 푸시 리프터, 상기 구동장치 및 상기 전달기구를 유지하는 하우징(24)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 리드장치를 유닛화할 수 있기 때문에, 리드장치의 차량에 대한 장착이 용이하게 된다.

본 발명의 다른 측면은, 상기 구성에 있어서, 상기 하우징은 상기 푸시 리프터를 유지하는 제 1 유지부(86)와 상기 구동장치 및 상기 전달기구를 유지하는 제 2 유지부(88)의 사이에 격벽(90)을 가지는 것을 특징으로 하는 리드장치.

이 구성에 의하면, 제 1 유지부에 푸시 리프터에 대한 푸시 동작에 의해서 발생하는 공기의 흐름을 놓아 주는 공기구멍을 형성함과 아울러, 구동장치를 보호하기 위해서 제 2 유지부에 수밀성을 갖게 하는 것이 용이하게 된다. 또, 제 1 유지부 및 제 2 유지부를 각각 독립적으로 설계할 수 있기 때문에, 각각에 기능을 부가하는 것이 용이하게 된다.

본 발명에 관한 퓨얼 리드구조(2)의 구성은, 차량 본체의 연료 공급용 개구를 개폐하도록 회동 가능하게 지지된 퓨얼 리드와, 상기 퓨얼 리드를 폐쇄위치에서 로크 가능한 상기한 구성 중 어느 한 구성의 리드장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 리드장치가 소형화되었기 때문에, 퓨얼 리드에 리드장치를 장착한 상태에서 그 유닛을 차량에 조립할 수 있어 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 리드장치는 로크부재의 가동방향의 두께가 얇게 되기 때문에, 소형화할 수 있고, 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치가 장착된 퓨얼 리드 어셈블리의 사시도.
도 2는 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 분해 사시도.
도 3은 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 하우징의 일부를 생략한 사시도.
도 4는 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 언로크상태를 나타내는 단면도.
도 5는 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 로크상태를 나타내는 단면도.
도 6은 제 2 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 분해 사시도.
도 7은 제 2 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 하우징의 일부를 생략한 사시도로서, (a)는 언로크상태, (b)는 로크상태를 나타낸 사시도.
도 8은 제 2 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치의 단면도로서, (a)는 언로크상태, (b)는 로크상태, (c)는 수동에 의한 로크해제상태를 나타낸 단면도.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

설명에 있어서, 방향을 나타내는 용어는 도면에 나타내는 바와 같이 장치를 차량에 장착하였을 때의 차량의 방향에 따른다. 도 1은 제 1 실시형태에 관한 퓨얼 리드 어셈블리(2)의 사시도이다. 이하, 퓨얼 리드 어셈블리(2)는 도시하지 않은 차량의 후방부의 좌측면에 장착되는 것에 대해서 설명하지만, 퓨얼 리드 어셈블리(2)는 차량의 후방부의 우측면 등의 다른 위치에 장착되어도 좋다.

퓨얼 리드 어셈블리(2)의 주된 외형을 형성하는 개구부 하우징(4)은, 바닥부에 개구를 가지는 컵 형상을 이루며, 직경이 큰 측인 차실 외측 단부에 플랜지(6)가 형성되어 있다. 개구부 하우징(4)은, 차체에 장착되었을 때, 연료탱크에 연통한 연료 급유구가 차실 내측 단부에서 내부로 삽입되도록 구성되어 있으며, 연료 급유구에는 캡이 장착된다(도시생략). 개구부 하우징(4)의 차실 외측 단부에 형성된 연료 급유용 개구(8)를 개폐하는 퓨얼 리드(10)는 금속 또는 수지를 소재로 하는 대략 원판 형상을 이루는 부재이며, 힌지(12)를 통해서 개구부 하우징(4)과 연결되어 있다. 또한, 퓨얼 리드(10)의 형상은 원판 형상 대신에 직사각형 등의 다른 평판 형상이어도 좋다. 힌지(12)는 개구부 하우징(4)의 전방측에 배치되며, 그 회전축은 상하방향을 향하고 있다. 퓨얼 리드(10)는 힌지(12)의 회전축 주위로 회동함으로써 연료 급유용 개구(8)를 개폐한다. 퓨얼 리드(10)의 표면은 연료 급유용 개구(8)를 폐쇄한 폐쇄위치에서 차량의 보디의 윤곽과 연속된다. 또, 퓨얼 리드(10)의 이면 측에는 도시하지 않은 이너 리드가 설치되어 있으며, 상기 이너 리드에는 자유단측{힌지(12)와 결합된 기단의 반대측} 근방의 이면에서 돌출된 걸어맞춤편(14)이 형성되어 있다. 걸어맞춤편(14)에는 폐쇄위치에 있어서의 전후방향으로 관통된 걸어맞춤구멍(16)이 형성되어 있다. 걸어맞춤구멍(16)에 삽입되어 걸어맞춤편(14)을 걸어 고정하는 로크부재(18)(도 2 참조)를 구비한 퓨얼 리드장치(20)는 나사(22)에 의해 개구부 하우징(4)의 외면에 고정된다.

도 2 및 도 3은 각각 퓨얼 리드장치(20)의 분해 사시도 및 하우징(24)의 후측 케이스(26)를 생략한 사시도이다. 도 4 및 도 5는 로크부재(18)를 통과하며 또한 차실 내외 방향 및 전후방향으로 평행한 단면으로 자른 퓨얼 리드장치(20)의 단면도이며, 각각 퓨얼 리드장치(20)의 언로크상태 및 로크상태를 나타낸다. 퓨얼 리드장치(20)는 퓨얼 리드(10)를 개폐하기 위한 기능과 퓨얼 리드(10)를 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크하기 위한 기능을 가진다.

퓨얼 리드장치(20)의 주요 부재를 수용하는 하우징(24)은 수지를 소재로 하는 성형품으로서 대략 상자형이며, 후측 케이스(26) 및 전측 케이스(28)에 의해서 구성된다. 후측 케이스(26)는 나사(30)에 의해서 전측 케이스(28)에 고정된다. 하우징(24)은 개구부 하우징(4)의 외면에 고정된다. 또, 하우징(24) 또는 전측 케이스(28)는 그 전체 또는 일부가 개구부 하우징(4)과 일체로 성형되어도 좋다. 또, 하우징(24)은 차실 외측이 개구되어 있고, 개구부 하우징(4)에 장착되면 그 개구가 플랜지(6) 등에 의해 덮여지도록 형성되어도 좋다.

퓨얼 리드(10)를 개폐하기 위해서 하우징(24)에 수용된 푸시 리프터(32)는 푸시 버튼(34)과, 캠(36)과, 로드(38)와, 아우터 슬리브(40)와, 스프링(42)과, 이너 슬리브(44)를 구비한 대략 봉 형상을 이루는 부재이다. 푸시 리프터(32)는 푸시 버튼(34)이 눌려질 때마다 신장상태와 수축상태가 교호로 반복된다. 푸시 리프터(32)는, 수축상태에서는 폐쇄위치에 있는 퓨얼 리드(10)에 간섭하지 않아 퓨얼 리드(10)가 폐쇄위치에 유지되는 것을 허용하고, 신장상태에서는 퓨얼 리드(10)가 약간 열린 상태에서 퓨얼 리드(10)를 지지한다. 푸시 리프터(32)는 그 기단이 되는 스프링(42)의 차실 내측 단부가 하우징(24)에 맞닿고, 아우터 슬리브(40)가 하우징(24)에 고정된다. 푸시 버튼(34)은 길이방향인 차실 내외 방향으로 신축하는 가요성을 구비한다. 푸시 버튼(34)의 차실 내측 단부가 하우징(24)의 차실 외측 단부에 고정되고, 차실 외측 단부가 신장상태 및 수축상태의 어느 상태에서나 플랜지(6)에 형성된 구멍을 관통하도록 배치되어 퓨얼 리드(10)에 맞닿을 수 있도록 되어 있다. 또한, 퓨얼 리드(10)는 폐쇄위치에 있을 때에도 푸시 리프터(32)의 푸시 버튼(34)을 압입할 수 있도록 플랜지(6)와의 사이에 소정의 틈새가 남도록 배치되어 있다. 푸시 리프터(32)는 도시한 구조를 포함하며, 그 자체는 각종의 것이 공지이므로 이것들을 사용할 수 있다.

이어서, 퓨얼 리드(10)를 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크하기 위한 구성에 대해서 설명한다.

로크부재(18)를 구동하기 위한 구동장치인 전동 모터(46)는 모터 회전축(48)이 푸시 리프터(32)의 길이방향에 평행하게 되도록 하우징(24) 내에 배치된다. 모터(46)는 그 모터 회전축(48)의 방향이 길이방향이며, 그 길이는 푸시 리프터(32)의 돌출시의 길이방향의 길이보다도 짧다. 모터 회전축(48)은 모터 하우징(50)의 차실 외측으로 노출되어 있다. 모터 하우징(50)은 그 차실 내측의 바닥면이 푸시 리프터(32)의 기단과 거의 같은 깊이에 위치하도록 하우징(24)에 고정된다. 모터 하우징(50)은 모터 회전축(48)에 직교하는 단면이 편평한 형상을 이루며, 그 장변(長邊)방향이 상하방향으로 평행하게 되도록 배치된다.

모터 회전축(48)에는 구동기어(52)가 동축적으로 장착되어 있다. 구동기어(52)는 금속 또는 수지를 소재로 한 평기어이다. 구동기어(52)에 맞물리는 피동기어(54)는 모터 회전축(48)과 푸시 리프터(32)의 사이에 배치된다. 피동기어(54)는 POM 등의 수지 또는 금속을 소재로 하는 평기어이며, 직경이 구동기어(52)보다도 크고, 기어 수는 구동기어(52)보다도 많다. 피동기어(54)와 동축적으로 또한 피동기어(54)의 차실 외측 방향으로 적층되도록 배치된 피니언(56)은 직경이 피동기어(54)보다도 작고, 기어 수는 피동기어(54)보다도 적다. 피니언(56)은 POM 등의 수지 또는 금속을 소재로 하여 피동기어(54)와 일체로 성형되어도 좋다. 피동기어(54) 및 피니언(56)은 하우징(24)에 회전 가능하게 지지된다. 구동기어(52), 피동기어(54) 및 피니언(56)은 감속 평기어 열을 구성한다.

피니언(56)과 맞물리는 래크(58)는 전후방향으로 연장되는 부재로서, 차실 내외 방향으로 관통되되 전후방향으로 긴 긴 구멍(60)을 가지며, 긴 구멍(60)의 전후방향으로 연장되는 내측면의 일방에 피니언(56)과 맞물리는 래크기어(62)를 가지고 있다. 래크(58)는 POM 등의 수지 또는 금속을 소재로 한다. 래크(58)는 모터(46)의 차실 외측 방향 또한 푸시 리프터(32)의 상방에 배치되며, 전후방향으로 슬라이드 이동 가능하게 하우징(24)에 지지되어 있다. 피니언(56)이 긴 구멍(60) 내에 삽입되어 있기 때문에, 래크(58)의 전후방향의 슬라이드 이동 가능 범위는, 피니언(56)이 긴 구멍(60)의 전후 내측 가장자리에 맞닿는 위치로 정해진다.

래크(58)의 전단에서 전방으로 길게 돌출되는 로크부재(18)는 POM 등의 수지 또는 금속을 소재로 하는 봉 형상의 부재이다. 로크부재(18)는 래크(58)와 일체로 성형되어도 좋다. 모터(46)의 구동력이 구동기어(52), 피동기어(54), 피니언(56) 및 래크(58)로 구성된 전달기구를 통해서 로크부재(18)에 전달됨으로써, 로크부재(18)는 전후로 이동한다. 로크부재(18)는, 래크(58)가 후퇴하였을 때는 하우징(24) 내로 몰입되고, 래크(58)가 전진하였을 때는 하우징(24)으로부터 돌출됨과 동시에 그 전단이 개구부 하우징(4)에 형성된 개구를 통과하여 퓨얼 리드(10)의 걸어맞춤구멍(16)에 삽입된다.

또한, 구동장치로서는 모터(46) 대신에 솔레노이드 밸브 등의 소정 구간을 왕복 운동하는 다른 액추에이터를 이용하여도 좋고, 전달기구로서는 캠 또는 링크를 이용하여도 좋다. 또, 로크수단으로서는 로크부재(18)와 같이 직선 운동을 하는 봉 형상 부재 대신에 피니언(56)에 맞물리는 내접기어를 가지는 원호 형상 부재를 이용하여도 좋고, 또 감속된 기어의 회전축 주위를 회동하는 원호 형상의 부재를 이용하여도 좋다.

이어서, 퓨얼 리드(10)의 개폐 및 로크의 작용에 대해서 설명한다.

차량의 주행 중에는 퓨얼 리드(10)가 폐쇄위치에 있으며, 도 5에 나타내는 바와 같이, 로크부재(18)는 걸어맞춤구멍(16)을 관통한 걸림고정위치에 있다. 로크부재(18)는 래크(58)를 통해서 하우징(24)에 지지되어 있기 때문에, 차실 내외 방향으로는 움직이지 않는다. 따라서, 퓨얼 리드(10)를 누르거나 잡아당기더라도 걸어맞춤구멍(16)에 로크부재(18)가 걸려 고정되어 있기 때문에, 퓨얼 리드(10)는 폐쇄위치에서 로크되어 있다. 로크부재(18)와 걸어맞춤구멍(16)의 걸어맞춤의 유극(play) 범위는, 퓨얼 리드(10)가 차실 내측으로 압입되더라도 푸시 리프터(32)를 수축상태에서 신장상태로 변위시키지 않는 정도인 것이 바람직하다.

모터(46)는 차량의 스위치류나 전자 제어 유닛(ECU)(예를 들면, 도어 로크 시스템)과 연동되어 있으며, 차량의 정차 중에 도어 로크가 해제되면, 모터(46)가 작동하여 모터 회전축(48)이 회전한다. 모터(46)의 구동력은 구동기어(52), 피동기어(54) 및 피니언(56)을 통해서 감속되면서 전달되며, 래크(58) 및 래크(58)에 고정된 로크부재(18)를 후퇴시킨다. 그러면, 로크부재(18)는 퓨얼 리드(10)의 걸어맞춤구멍(16)으로부터 이탈되어, 래크(58)의 후단이 후측 케이스(26)에 걸려 고정될 때까지 또는 피니언(56)이 래크(58)의 긴 구멍(60)의 전측의 내측 가장자리에 맞닿을 때까지 후퇴한다. 이때, 로크부재(18)는 도 4에 나타내는 바와 같이 하우징(24)에 몰입된 해방위치까지 후퇴한다.

로크부재(18)가 해방위치에 있을 때, 퓨얼 리드(10)의 이너 리드에 형성된 걸어맞춤구멍(16)은 로크부재(18)로부터 해방되기 때문에, 퓨얼 리드(10)의 로크는 해제되어 있다. 로크가 해제된 퓨얼 리드(10)는 자력(磁力), 스프링의 탄지력 또는 래치기구 등에 의해서 소정값 이상의 힘이 가해질 때까지 폐쇄위치에 유지된다. 이때, 사용자가 폐쇄위치에 있는 퓨얼 리드(10)를 차실 내측으로 압입하면, 푸시 버튼(34)이 차실 내측으로 압입된다. 그러면, 푸시 버튼(34)이 신장상태로 변형되면서 퓨얼 리드(10)를 차실 외측으로 되밀어낸다. 이때, 푸시 버튼(34)이 퓨얼 리드(10)를 차량의 보디의 윤곽보다도 외측으로 밀어냄으로써, 퓨얼 리드(10)가 약간 열린 개방개시위치에 배치된다. 이 개방개시위치에서는 퓨얼 리드(10)의 자유단측을 사용자가 파지할 수 있는 정도로 퓨얼 리드(10)가 열려 있다. 사용자는 퓨얼 리드(10)를 개방개시위치에서 손으로 회동시킴으로써, 폐쇄위치에 대해서 90°이상 회동시킨 전체개방위치까지 퓨얼 리드(10)를 열 수 있다. 전체개방위치까지 열린 퓨얼 리드(10)는 중력, 스프링의 탄지력 또는 래치기구 등에 의해서 소정값 이상의 힘이 가해질 때까지 전체개방위치에 유지된다. 전체개방위치에서는 연료 급유구로부터 캡을 떼어내고서 차량에 급유할 수 있다.

급유작업을 마치면, 사용자는 캡을 연료 급유구에 장착하고, 퓨얼 리드(10)를 개방개시위치까지 되돌린 후 퓨얼 리드(10)를 차실 내측으로 향해서 압입한다. 그러면, 퓨얼 리드(10)가 푸시 버튼(34)을 차실 내측으로 압입하여 푸시 리프터(32)가 수축상태로 됨으로써, 퓨얼 리드(10)는 폐쇄위치에 배치된다.

그 후, 차량의 도어가 로크되면, 모터 회전축(48)이 역회전함으로써, 래크(58)는 그 전단이 전측 케이스(28)에 걸려 고정될 때까지 또는 피니언(56)이 래크(58)의 긴 구멍(60)의 후측의 내측 가장자리에 맞닿을 때까지 전진한다. 따라서, 로크부재(18)가 하우징(24)으로부터 돌출되어 걸어맞춤구멍(16)에 삽입된 걸림고정위치로 이동함으로써, 퓨얼 리드(10)를 로크한다.

퓨얼 리드장치(20)는 푸시 리프터(32)의 길이방향과 모터(46)의 길이방향인 회전축 방향이 평행하기 때문에, 전후방향 및 상하방향의 치수를 작게 할 수 있다. 또한, 로크부재(18)를 움직이기 위한 구조는 구동기어(52), 피동기어(54) 및 피니언(56)으로 이루어지는 감속 기어열 및 피니언(56)에 맞물리는 래크(58)에 의해서 구성되는 소형의 구조이기 때문에, 퓨얼 리드장치(20)의 소형화를 저해하지 않는다. 본 실시형태에서는 이와 같이 퓨얼 리드장치(20)를 소형화함으로써, 퓨얼 리드(10)와 퓨얼 리드장치(20)는 서로 조합된 상태, 즉 퓨얼 리드 어셈블리(2)로서 차량에 조립할 수 있기 때문에, 조립 작업성을 향상시킬 수 있어 제조비용을 삭감할 수 있다. 또, 퓨얼 리드장치(20)는 와이어식의 장치에 비해서도 차량에 대한 조립 공정수가 적고 부품수가 적다.

다음은 도 6∼도 8을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 설명에 있어서, 제 1 실시형태와 공통되는 구성은 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 도 6은 퓨얼 리드장치(70)의 분해 사시도이다. 도 7은 하우징(74)의 일부를 생략한 퓨얼 리드장치(70)의 사시도이며, (a)는 로크부재(72)가 해방위치에 있는 상태, (b)는 로크부재(72)가 걸림고정위치에 있는 상태를 나타낸다. 도 8은 로크부재(72)의 축선을 통과하며 또한 전후방향 및 차실 내외 방향으로 평행한 단면에 있어서의 로크부재(72) 주변의 단면도이며, (a)는 로크부재(72)가 해방위치에 있는 상태, (b)는 로크부재(72)가 걸림고정위치에 있는 상태, (c)는 로크부재(72)를 수동으로 해방위치로 이동시킨 상태를 나타낸다.

퓨얼 리드장치(70)는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 로크부재(72)가 퓨얼 리드(10)의 걸어맞춤구멍(16)에 삽입되어 걸어맞춤편(14)를 걸어 고정할 수 있도록, 개구부 하우징(4)의 외면에 고정된다(도 1 참조). 퓨얼 리드장치(70)는 하우징(74)과, 푸시 리프터(32)와, 구동장치로서의 모터(46)와, 모터(46)의 구동력을 로크부재(72)에 전달하는 전달기구(76)와, 수동으로 로크부재(72)를 걸림고정위치에서 해방위치로 이동시키기 위한 해제레버(78)를 포함한다.

퓨얼 리드장치(70)의 주요 부재를 수용하는 하우징(74)은 수지를 소재로 하는 성형품으로서, 전면이 개구된 상자형의 본체(80)와, 본체(80)의 전면의 개구를 덮는 덮개(82)에 의해서 구성된다. 본체(80) 및 덮개(82)는 서로 쌍을 이루는 걸어맞춤부(84)를 복수개 가지고 있으며, 대응하는 걸어맞춤부(84)끼리를 걸어맞춤으로써 덮개(82)가 본체(80)에 장착된다. 하우징(74)에는 푸시 리프터(32)를 유지하는 제 1 유지부(86)와, 모터(46) 및 전달기구(76)를 유지하는 제 2 유지부(88)가 형성되어 있다. 제 1 유지부(86)와 제 2 유지부(88)의 사이는 본체(80)에 형성된 격벽(90)에 의해서 분리되어 있다. 푸시 리프터(32)는 하우징(74)의 차실 외측에 형성된 개구로부터 푸시 버튼(34)이 돌출되도록 제 1 유지부(86)에 유지되어 있다. 푸시 버튼(34)에 대한 푸시 조작에 의해서 생기는 공기의 흐름을 허용할 수 있도록 제 1 유지부(86)에는 외부와 연통하는 공기구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 하우징(74)의 차실 외측에 형성된 개구와 푸시 버튼(34)의 사이에는 방진용의 밀봉부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 모터(46)를 유지하는 제 2 유지부(88)에는 본체(80)와 덮개(82)의 사이에 방수용의 밀봉부재가 설치되는 것이 바람직하다. 제 1 유지부(86)와 제 2 유지부(88)의 사이는 본체(80)에 형성된 격벽(90)에 의해서 분리되어 있기 때문에, 제 1 유지부(86)에 공기구멍을 형성하고, 또한 제 2 유지부(88)를 수밀하게 하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 유지부(86) 및 제 2 유지부(88)는 격벽(90)에 의해서 분리되어 있기 때문에, 서로 독립적으로 설계 변경할 수 있어 새로운 기능을 부가하는 것이 용이하게 되어 있다. 예를 들면, 푸시 리프터(32)는 스프링(42)을 가지고 있는데, 그 탄지력에 의해서 하우징(74)으로부터 튀어나오는 것을 방지하기 위한 구조를 제 2 유지부(88)에 영향을 주지 않도록 하면서 제 1 유지부(86)에 형성할 수 있다. 본체(80)의 상면에는 전원(도시생략)과 전기적으로 접속하기 위한 커넥터부(92)가 형성되어 있다. 덮개(82)에는 로크부재(72)가 출몰하기 위한 관통구멍(94)이 형성되어 있다. 관통구멍(94)과 퓨얼 리드(10)의 걸어맞춤구멍(16)이 정합되도록 덮개(82) 측을 개구부 하우징(4)을 향하게 하고서, 퓨얼 리드장치(70)가 개구부 하우징(4)에 장착된다.

푸시 리프터(32) 및 모터(46)의 구조 및 기능은 제 1 실시형태와 같으며, 푸시 리프터(32) 및 모터(46)는, 모터 회전축(48)이 푸시 리프터(32)의 길이방향인 차실 내외측 방향으로 평행하게 되도록 하우징(74) 내에 배치된다. 모터(46)는 커넥터부(92)에 삽입된 접속편(96)에 의해서 전원과 전기적으로 접속되어 있다.

전달기구(76)는 모터 회전축(48)의 회전 운동을 로크부재(72)의 직선적 왕복 운동으로 변환하도록 모터(46)의 구동력을 로크부재(72)에 전달한다. 전달기구(76)는 모터(46)의 모터 회전축(48)에 동축적으로 장착된 웜(98)과, 내측기어(100) 및 웜(98)에 맞물리는 외측기어(102)를 가지는 웜 휠(104)과, 로크부재(72)에 고정되며 웜 휠(104)의 내측기어(100)에 맞물려서 전후방향으로 왕복 운동하는 래크(106)를 가진다.

금속 또는 수지를 소재로 하는 웜(98)은 웜 휠(104)의 외측기어(102)와 맞물려 있다. 금속 또는 수지를 소재로 하는 웜 휠(104)에는 그 회전축 방향으로 관통하는 관통구멍(108)이 형성되어 있으며, 그 내주면에 내측기어(100)가 형성되어 있다. 웜(98)은 모터 회전축(48)의 회전을 감속시켜서 웜 휠(104)에 전달함과 동시에 회전방향을 차실 내외측 방향을 축으로 한 회전에서 전후방향을 축으로 한 회전으로 변환한다.

금속 또는 수지를 소재로 하는 래크(106)는 웜 휠(104)의 내측기어(100)와 맞물리는 래크기어(110)를 가진다. 래크(106)는 대략 직육면체 형상에 대해서 차실 내외측 방향을 향하는 2개의 면에 래크기어(110)가 형성되고, 상면에 전후방향으로 연장되는 홈(112)이 형성되고, 후면에 홈(112)과 연통하는 관통구멍(114)이 형성된 형상을 이루고 있다. 또, 래크(106)의 전단에서는 로크부재(72)가 길게 돌출되어 있으며, 래크(106) 및 로크부재(72)는 일체로 성형되어도 좋다. 웜 휠(104)의 회전 운동은 래크(106) 및 로크부재(72)의 전후방향의 직선 운동으로 변환된다.

웜(98)은 제 1 실시형태의 피니언(56)에 비해서 직경이 크기 때문에 큰 토크 값으로 웜 휠(104)을 움직이게 한다. 따라서, 저온시에 윤활유의 점성이 증가하더라도 전달기구(76)가 동작불량을 일으키지 않으므로, 제 2 실시형태의 퓨얼 리드장치(70)는 한랭지에서의 사용에 적합하다. 또한, 래크(106)를 웜 휠(104) 내에 배치하였기 때문에, 퓨얼 리드장치(70)의 공간 절약화도 실현하고 있다. 또, 웜 휠(104)을 수용하기 위해서, 하우징(74)은 차실 외측에서 상방으로 팽출된 볼록부(116)를 형성하고 있지만, 커넥터부(92)가 볼록부(116) 근방에 이 볼록부(116)보다도 차실 내측에서 상방으로 길게 돌출되도록 형성되어 있기 때문에, 하우징(74)을 직육면체로 둘러쌌을 때에 쓸모없는 스페이스가 적다고 하는 공간 절약형의 형상으로 된다. 이와 같이, 퓨얼 리드장치(70)의 소형화가 가능하기 때문에, 퓨얼 리드장치(70)를 개구부 하우징(4)에 장착한 상태로 당해 어셈블리를 차체에 조립할 수 있어 작업성이 향상된다.

일체로 성형된 로크부재(72) 및 래크(106)는 하우징(74)에 장착된 제 1 지지부재(118) 및 제 2 지지부재(120)에 의해서 전후로 슬라이드 이동 가능하게 지지된다. 웜 휠(104)은 래크(106)에 나사 결합됨에 의해서 지지되어 있다.

제 1 지지부재(118)는 하우징(74)의 덮개(82)의 이면에 장착되는 대략 원판 형상의 베이스부(122)와, 베이스부(122)에서 후방으로 연장되는 1쌍의 다리부(124)를 구비한다. 베이스부(122)의 중심에는 덮개(82)의 관통구멍(94)과 정합하는 관통구멍(126)이 형성되어 있으며, 관통구멍(126)은 로크부재(72)를 슬라이드 이동 가능하게 지지하고 있다. 원판 형상의 베이스부(122)의 둘레 가장자리에는 오목부(128)가 형성되어 있으며, 오목부(128)가 덮개(82)의 이면에 걸어맞춰짐으로써, 제 1 지지부재(118)의 전후방향을 축으로 한 회전이 방지된다. 1쌍의 다리부(124)는 각각 직사각형 형상의 평판으로 이루어지며, 관통구멍(126)을 사이에 두고 상하방향으로 대향하고, 그 자유단측은 래크(106)의 상하의 면에 슬라이드 이동 가능하게 맞닿아 있다. 1쌍의 다리부(124)의 자유단측이 협지하도록 래크(106)에 맞닿아 있기 때문에, 웜 휠(104)이 회전하여도 래크(106)는 회전하지 않는다. 베이스부(122)와 덮개(82)의 사이에는 제 2 유지부(88)의 수밀성을 확보하기 위해서, 로크부재(72)가 슬라이드 이동 가능하게 끼워 맞춰지는 O링(130)이 배치되어 있다.

제 2 지지부재(120)는 전후방향으로 연장되는 원기둥부(132)와, 원기둥부(132)의 전단에서 상방으로 돌출되는 평판 형상의 스토퍼(134)를 구비한다. 원기둥부(132)는, 통상의 경우는 모터(46)의 구동력에 의해서는 작동하지 않도록, 후단측에 있어서 하우징(74)의 본체(80)의 후면(저면)에 형성된 관통구멍(도시생략)에 끼워 맞춰져 있다. 이 관통구멍은 덮개(82)의 관통구멍(94)과 대략 동축적이다. 또한, 원기둥부(132)의 후단측은, 하우징(74)의 외측에 있어서, 제 2 유지부(88)의 수밀성을 확보하기 위한 O링(136)에 끼워 맞춰지고, 또한 금속을 소재로 하는 대략 직사각형 형상의 박판으로 이루어지는 커버(138)의 관통구멍(140)에 삽입되어 있다. O링(136)이 하우징(74)과 커버(138)에 의해서 협지되도록, 커버(138)는 하우징(74)에 장착되어 있다. 원기둥부(132)의 후단측의 커버(138)보다도 후방으로 돌출된 부분에는 둘레방향을 따라서 홈(142)이 형성되어 있다. 원기둥부(132)는 래크(106)의 관통구멍(114)에 삽입되어 그 전단측이 래크(106)의 홈(112)에 슬라이드 이동 가능하게 맞닿음으로써, 래크(106)를 지지하고 있다. 스토퍼(134)는, 로크부재(72)가 걸림고정위치에 있을 때에, 래크(106)의 관통구멍(114)의 일부를 획정하고 있는 후벽(144)의 전면을 걸어 고정함으로써, 래크(106) 및 로크부재(72)의 전방으로의 이동을 규제한다{도 8(b) 참조}. 또한, 로크부재(72)가 해방위치에 있을 때는, 스토퍼(134)가 래크(106)의 홈(112)의 전단면을 걸어 고정함으로써, 또는 하우징(74)의 본체(80)의 저벽(후벽)이 래크(106)의 후벽(144)의 후면을 걸어 고정함으로써, 래크(106) 및 로크부재(72)의 후방으로의 이동이 규제된다{도 8(a) 참조}. 따라서, 모터(46)의 구동에 의해서, 로크부재(72)는 걸림고정위치와 해방위치의 사이를 이동한다.

모터(46)의 고장이나 단선 등에 의해서 로크부재(72)가 걸림고정위치에서 해방위치로 향해서 이동할 수 없게 된 비상시에, 해제레버(78)는 수동으로 로크부재(72)를 해방위치로 이동시키기 위해서 사용된다. 래크(106), 웜 휠(104) 및 웜(98)은 래크(106)에 외력이 가해졌을 때에 역구동할 수 있도록, 이들 기어의 진행각이 마찰각보다도 크게 설정되어 있다. 해제레버(78)는 수지를 소재로 하는 성형품으로서, 전후방향으로 연장되는 끈부(146)와, 후단측에 형성된 환형상의 파지부(148)를 가진다. 끈부(146)의 전단측은 제 2 지지부재(120)의 홈(142)에 걸어 맞춰져서 제 2 지지부재(120)에 고정되어 있다. 환형상의 파지부(148)는 사용자의 손가락을 끼울 수 있는 정도의 크기를 가진다.

사용자가 해제레버(78)를 후방으로 잡아당기면, 제 2 지지부재(120)가 후방으로 이동한다. 이때, 제 2 지지부재(120)의 스토퍼(134)가 래크(106)의 후벽(144)에 걸려 고정되어 있기 때문에, 래크(106)는 웜 휠(104) 및 웜(98)을 회전시키면서 후방으로 이동한다. 따라서, 로크부재(72)는 퓨얼 리드(10)의 걸어맞춤구멍(16)에 삽입된 걸림고정위치에서 걸어맞춤구멍(16)으로부터 이탈된 해방위치로 이동함으로써, 퓨얼 리드(10)의 로크가 해제된다.

이상으로 구체적인 실시형태의 설명을 마치지만, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되지 않고 폭넓게 변형 실시할 수 있다. 예를 들면, 제 1 실시형태에 있어서, 하우징(24)은 2색 성형에 의해서 래크(58)를 슬라이드 이동 가능하게 지지하는 부위를 연질재로 하여 밀봉성을 갖게 하여도 좋다. 또, 제 1 실시형태에 있어서, 모터(46)로서 높은 토크 또한 저속 회전의 것을 이용함으로써, 또는 작은 모듈을 설정함으로써, 감속 기어열을 생략하여도 좋다. 또, 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 유지부와 제 2 유지부를 서로 조립 가능한 별체의 하우징에 의해서 형성하여도 좋다. 실시형태에 관한 퓨얼 리드장치는 퓨얼 리드 이외의 덮개를 로크하는 리드장치로서 사용할 수 있다.

2 : 퓨얼 리드 어셈블리 4 : 개구부 하우징
6 : 플랜지 8: 연료 급유용 개구
10 : 퓨얼 리드 12 : 힌지
14 : 걸어맞춤편 16 : 걸어맞춤구멍
18 : 로크부재 20,70 : 퓨얼 리드장치
24,74 : 하우징 32 : 푸시 리프터
46 : 모터 48 : 모터 회전축
50 : 모터 하우징 52 : 구동기어
54 : 피동기어 56 : 피니언
58,106 : 래크 60 : 긴 구멍
62,110 : 래크기어 64,76 : 전달기구
86 : 제 1 유지부 88 : 제 2 유지부
90 : 격벽 98 : 웜
100 : 내측기어 102 : 외측기어
104 : 웜 휠

Claims

회동 가능하게 지지된 리드를 폐쇄위치에서 개방개시위치로 밀어내고, 상기 리드를 상기 폐쇄위치에서 해제 가능하게 로크할 수 있는 리드장치로서,
자유단측이 리드에 의해서 압입될 때마다 상기 리드를 상기 개방개시위치로 밀어내는 신장상태와 상기 리드의 상기 폐쇄위치를 허용하는 수축상태의 사이의 상호 변위를 교호로 반복하는 푸시 리프터와,
상기 푸시 리프터의 근방에 배치되는 구동장치와,
상기 폐쇄위치에 있어서, 상기 리드를 걸어 고정하는 걸림고정위치 및 상기 리드를 해방하는 해방위치의 사이를 이동하는 로크부재와,
상기 구동장치의 구동력을 상기 로크부재에 전달하며, 상기 로크부재를 상기 걸림고정위치 및 상기 해방위치의 사이에서 이동시키는 전달기구를 구비하며,
상기 로크부재 및 상기 전달기구는 상기 푸시 리프터보다도 상기 구동장치 측에 배치되고, 또한 상기 푸시 리프터에 대해서 원위(遠位) 측이 되는 상기 구동장치의 단부를 통과하는 상기 구동장치의 길이방향의 연장선보다도 상기 푸시 리프터 측에 배치되고,
상기 로크부재는 상기 푸시 리프터의 길이방향 및 상기 푸시 리프터에 대해 근접하고 이간하는 방향에 대해서 직교하는 방향으로 변위하고,
상기 구동장치는 그 길이방향으로 연장되는 모터 회전축을 가지는 모터를 가지며,
상기 전달기구는 상기 모터의 상기 모터 회전축에 동축적으로 장착된 웜과, 내측기어 및 상기 웜에 맞물리는 외측기어를 가지는 웜 휠과, 상기 로크부재에 고정되며 상기 웜 휠의 상기 내측기어에 맞물려서 상기 푸시 리프터의 길이방향에 직교하는 방향으로 왕복 운동하는 래크를 가지는 것을 특징으로 하는 리드장치.
청구항 1에 있어서,
상기 구동장치는 그 길이방향으로 연장되는 모터 회전축을 가지는 모터를 가지며,
상기 전달기구는 상기 모터가 구동하는 피니언과, 상기 로크부재에 고정되며 상기 피니언과 맞물려서 상기 푸시 리프터의 길이방향에 직교하는 방향으로 왕복 운동하는 래크를 가지는 것을 특징으로 하는 리드장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 구동장치는 소정 구간을 왕복 운동하는 액추에이터로 이루어지며, 상기 전달기구는 캠 또는 링크를 가지는 것을 특징으로 하는 리드장치.
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