JP5926051B2

JP5926051B2 - 給油口

Info

Publication number: JP5926051B2
Application number: JP2011287270A
Authority: JP
Inventors: 昌広久山; 貴己小野
Original assignee: Asteer Co Ltd
Current assignee: Asteer Co Ltd
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: DE102012024138A1; US20130168392A1; JP2013136263A

Description

本発明は、給油に際して吹き返す燃料を吹き出させない給油口に関する。

自動車の燃料タンクへ燃料を給油する場合、前記燃料タンクに繋がる給油管の給油口に給油ノズルを挿入する。近年の給油ノズルは、燃料タンクの満タンに起因する気圧変化を感知するセンサが設けられており、開始から継続する給油が前記満タンにより自動的に停止する機能（オートストップ機能）を備えている。しかし、どのような車種でも満タンで給油が停止するわけではないため、最終的に給油作業者が継ぎ足し給油することが少なくない。このとき、勢い余って燃料が給油口から吹き返し、給油作業者に吹き懸かることがあった。センサが故障しても同様の事態を招く虞がある。

また、着脱する給油口キャップによるのではなく、内部に設けられたシャッタにより開閉する給油口の場合、前記シャッタが何らかの不具合により開かないと、給油ノズルの先端がシャッタに塞がれ、やはり燃料が給油口から吹き返し、給油作業者に吹き懸かる虞があった。こうしたシャッタを設けた給油口からの燃料の吹き返しに対し、例えば特許文献１は、給油口からシャッタに至る間にラビリンス構造を構成し、吹き返す燃料の勢いを弱めて、燃料が給油口から緩やかに排出されるようにし、燃料が給油作業者に吹き懸からないようにしている。

特許文献１が開示する給油口は、給油ノズルが挿通する第一の仕切部と第二の仕切部とを給油口からシャッタに至る間に設け、第一の仕切部が形成する第一開口部に周方向所定幅の第一空隙部を少なくとも１つ設け、また第二の仕切部が形成する第二開口部に周方向所定幅の第二空隙部を少なくとも１つ設け、前記第一空隙部と第二空隙部とを周方向にオフセット配置（周方向に重ならないようにずらして配置）することで、前記給油口からシャッタに至る間にラビリンス構造を構成する（特許文献１・請求項１）。また、第二開口部の角部に面取部を形成して、吹き出す燃料の流速を抑える（特許文献１・請求項３）。

国際公開第2010/029989号パンフレット

特許文献１が開示する給油口は、燃料が吹き出す勢いを弱めることにより、給油作業者に吹き懸かることを防止している。しかし、吹き返した燃料は、従来通り、給油口の開口端から吹き出す（特許文献１・図９（ｂ）参照）ため、燃料の吹き出す勢いが十分に弱められなければ、給油作業者に吹き懸かる虞が残る。そこで、給油に際して吹き返す燃料が給油作業者に吹き懸からないことはもちろん、吹き返した燃料が給油口の開口端から吹き出さないようにした給油口を開発するため、検討した。

検討の結果開発したものが、給油に際して給油ノズルが挿入される給油管の給油口であって、給油ノズルの挿入方向に交差する第一挿入部と第二挿入部とを開口端から前記記載順に並べて構成され、第一挿入部は、内周縁が給油ノズルの外径に等しい挿入開口を設け、第二挿入部は、内面が給油ノズルの外径に倣ったガイド条を周方向に断続して設け、前記ガイド条に囲まれたガイド空間と給油管外とを連通させる流出口を周方向に隣り合うガイド条の間に設け、そして流出口から外部に流出する燃料に衝突して周方向に流れる向きを変更する対向ブロックを前記流出口の外部側に設けた給油口である。給油ノズルは、給油口の開口端から、第一挿入部の挿入開口、第二挿入部のガイド条に囲まれたガイド空間を通過し、先端を給油管に挿入させる。ここで、「給油ノズルの外径に等しい」とは、給油ノズルの外径に一致した大きさではなく、隙間が殆どなくなるほどに大きさが近似していることを意味し、厳密には給油ノズルより僅かに大きい。

第一挿入部は、挿入開口の内周縁を給油ノズルの外径に等しくし、前記挿入開口と給油ノズルとの隙間を通過しようとする燃料の抵抗を大きくしている。また、第二挿入部は、ガイド条の内面を給油ノズルの外径に等しくして、前述同様、ガイド条の内面と給油ノズルとの隙間を通過しようとする燃料の抵抗を大きくしながら、ガイド条の間に流出口を設けている。これにより、吹き返した燃料は、抵抗の大きな第一挿入部の挿入開口や第二挿入部のガイド条の内面を避けて流出口に集中し、外部に流出することになり、給油口の開口端からの吹き出しが回避される。

第二挿入部は、流出口を介してガイド条に囲まれたガイド空間と連通する外部のチャンバを有し、給油管外と連通する排出口を前記チャンバに設けるとよい。給油口の開口端は給油ノズルより大径で、挿入開口は給油ノズルの外径に等しくなるほど挿入開口を絞っている。こうした第一挿入部及び第二挿入部は、例えば給油管端に内嵌した第二挿入部に対して、第一挿入部を収めたハウジングを前記給油管端に外嵌することにより、給油口の開口端から順番に並べることができる。このとき、第二挿入部のガイド条に囲まれたガイド空間と、前記ハウジングとの間に空間が形成される。チャンバは、前記ハウジングに形成される空間を利用する。排出口は、ハウジングとハウジングが被さる給油管端とに連通して設けられる。

第二挿入部は、流出口からそのまま燃料を流出させてもよいが、上述のようにチャンバを構成した場合、チャンバに一時貯留された燃料がガイド条に囲まれたガイド空間に逆流する虞がある。そこで、第二挿入部は、流出口から外部に流出する燃料に衝突して周方向に流れる向きを変更する対向ブロックを前記流出口の外部側に設ける。対向ブロックは、流出口から外部に流出した燃料を衝突させて勢いを弱め、流出口から燃料が流れ出すことを許しながら、ガイド空間へ燃料が再び流れ込むことを防止する。これにより、例えばチャンバに一時貯留された燃料が再びガイド空間に逆流しなくなる。

第二挿入部は、ガイド条の構造により様々に構成できる。まず、第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径より大きい挿入円筒の周面から半径方向内向きに凸なガイド条を設け、前記ガイド条を設けない挿入円筒の周面に流出口を設けた構成とすることができる。挿入円筒の周面に囲まれ、上下に連通する空間が、ガイド空間となる。流出口は、挿入円筒の周面に直接開口して形成できるほか、上端面又は下端面から給油ノズルの挿入方向に前記周面を切り欠いて形成してもよい。挿入円筒の周面にガイド条を設ける前記構成は、隣り合うガイド条の間に給油ノズルに対するバッファ空間が形成される。

また、第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径に等しい挿入円筒の周面に流出口を設けて、残余の周面をガイド条とした構成とすることができる。挿入円筒の周面に囲まれ、上下に連通する空間が、ガイド空間となる。流出口は、上述同様、挿入円筒の周面に直接開口して形成できるほか、上端面又は下端面から給油ノズルの挿入方向に前記周面を切り欠いて形成してもよい。挿入円筒の周面をガイド条とする前記構成は、上記構成と異なり、給油ノズルに対するバッファ空間が形成されない。このため、挿入円筒を小さく作ることができ、第二挿入部を小型化できる。

更に、第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径に等しい凸周面と、内径が給油ノズルの外径より大きい凹周面とを周方向に互い違いに並べ、凸周面の内面をガイド条とし、凹周面の開放された上端面又は下端面を流出口とした構成とすることができる。凸周面及び凹周面に囲まれて上下に連通する空間が、ガイド空間となる。凹周面の上端面は、第一挿入部の挿入開口より半径方向外側に出っ張って流出口とし、前記挿入開口の外側から燃料を排出させる。また、凹周面の下端面は、例えば第二挿入部に形成される底板に開口した連通孔に連通する流出口とし、前記連通孔から燃料を排出させる。

本発明は、着脱する給油口キャップにより開閉する給油口にも適用できるが、内部に設けられたシャッタにより開閉する給油口に好適である。この場合、第二挿入部は、ガイド条に囲まれたガイド空間より下方に突出開口を設け、前記突出開口の周縁を弁座として下方に押し開かれるシャッタを設けた構成とする。突出開口は、例えば第二挿入部に形成される底板に設けられる。この場合、凹周面の下端面を連通させる連通孔は前記底板に開口され、突出開口の外側から燃料を排出させる。

本発明の給油口は、給油に際して吹き返す燃料が給油作業者に吹き懸からないことはもちろん、吹き返した燃料が給油口の開口端から吹き出さず、流出口又は排出口から給油管外に排出され、およそ給油作業者に燃料が吹き懸からない効果がある。これは、抵抗の大きな挿入開口及びガイド条と給油ノズルとの間を燃料が通過しにくく、専ら抵抗のない第二挿入部の流出口から、又はチャンバを経て排出口から給油管外へ燃料が排出されることによる効果である。これにより、給油口の開口端が吹き返された燃料で汚れることもなくなる副次的効果も得られる。

本発明を適用した第一実施形態の給油口の外観を表す斜視図である。第一実施形態の給油口の縦断面図である。第一実施形態の給油口の平面図である。第一実施形態の給油口を構成する第二挿入部の外観を表す斜視図である。第一実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における縦断面図である。第一実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における横断面図である。本発明を適用した第二実施形態の給油口の図２相当縦断面図である。第二実施形態の給油口を構成する第二挿入部の外観を表す図４相当斜視図である。第二実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図５相当縦断面図である。第二実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図６相当横断面図である。本発明を適用した第三実施形態の給油口の図２相当縦断面図である。第三実施形態の給油口を構成する第二挿入部の外観を表す図４相当斜視図である。第三実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図５相当縦断面図である。第三実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図６相当横断面図である。本発明を適用した第四実施形態の給油口の図２相当縦断面図である。第四実施形態の給油口を構成する第二挿入部の外観を表す図４相当斜視図である。第四実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図５相当縦断面図である。第四実施形態の給油口に給油ノズルを挿入した状態における図６相当横断面図である。

以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。本発明は、例えば図１〜図４に見られるように、第二挿入部２の底板27に開口した突出開口271を下方から塞ぐシャッタ272により開閉する給油口３に適用される（第一実施形態）。第二挿入部２より開口端311寄りにある第一挿入部１は、常時開口されることになるが、必要に応じて、ゴミの侵入防止用のキャップ（図示略）が装着される。給油口キャップ（図示略）が用いられる場合、前記第一挿入部１の挿入開口11に通ずるファンネル12の内周面に、前記給油口キャップを螺着する雌ネジが刻設される。

第一挿入部１は、上方から下方に向けて絞られたファンネル12から構成される樹脂製部材で、前記ファンネル12の開口した下端面が挿入開口11となる。挿入開口11は、内周縁が給油ノズル５の外径に等しく、殆ど隙間を形成しない（後掲図５参照）。第一実施形態の第一挿入部１は、外形が二段円筒状のハウジング31の上段円筒の上面に形成される開口端311とファンネル12の開口した上端面とを一致させて前記ハウジング31の上段円筒の内側に嵌め込み、ファンネル12とハウジング31との間にチャンバ121を形成する（チャンバ121は、後述する第二挿入部２の挿入円筒24とハウジング31の下段円筒の間にまで広がっている）。挿入開口11は、開口端311と同心ではなく、前記開口端311から若干偏心した位置に設けている（図３参照）。

第二挿入部２は、給油管４の徐変に拡管された給油管端41に嵌合される底板27を基礎として、周囲に前記給油管端41に内接する環状壁275を形成し、前記環状壁275に囲まれた内側に上下に貫通する突出開口271を設け、前記突出開口271を囲んで立設される挿入円筒24の内周側に、内面が給油ノズル５の外径に倣ったガイド条21を周方向に断続して設けた樹脂製部材である。突出開口271は、捻りコイルバネにより上方に向けて付勢され、前記突出開口271の周縁を弁座として下方から押し付けられるシャッタ272で塞がれている。シャッタ272は、突出開口271を抜けて下方に突出する給油ノズル５に押されて、下方に向けて回動して開く（後掲図５参照）。

第一実施形態の第二挿入部２は、底板27から環状壁275に到る部分がすっぽり隠れるまで給油管端41に嵌め込まれ、前記環状壁275の外周に装着されたシールリング28を給油管端41の内周に圧接することにより、給油管４の気密性を実現する。このほか、第一実施形態の第二挿入部２は、底板27の突出開口271の隣に、給油管４の圧力を加減する調圧バルブ274を設けている。第一実施形態の給油口３は、既述したように内蔵されるシャッタ272により開閉される構成のため、給油口３内に調圧バルブ274を配しているが、例えば給油口キャップにより開閉される給油口の場合、前記給油口キャップに調圧バルブが内蔵される。

環状壁275は、周方向４箇所を切り欠いて、給油管端41に外嵌されるハウジング31の下段円筒の内周面に係合する係合片276を設けている。係合片276は、給油管端41の端面より半径方向外側にはみ出しているため、第二挿入部２を前記給油管端41に嵌め込む際に給油管端41の端面にも係合し、位置決めする働きも有する。第一挿入部１を上段円筒の内側に嵌め込んだハウジング31は、第二挿入部２が嵌め込まれた給油管端41に下段円筒を外嵌する。挿入円筒24と環状壁275との間は、上記ファンネル12とハウジング31との間に連続するチャンバ121である。チャンバ121から燃料６を排出する排出口312は、前記環状壁275、給油管端41及びハウジング31の下段円筒の周面に設けた切り欠き又は開口を連通させて形成する。

第一実施形態の第二挿入部２は、内径が給油ノズル５の外径より大きい挿入円筒24の周面から半径方向内向きに凸で、挿入される給油ノズル５と平行に延びるガイド条21を周方向に断続して複数設け、前記ガイド条21を設けない挿入円筒24の周面に流出口23を設けた構成である。挿入円筒24の周面に囲まれ、上下に連通する空間が、ガイド空間22となる。流出口23は、挿入円筒24の周面を、上端面から給油ノズル５の挿入方向に切り欠いて形成している（図４参照）。このように、内径が給油ノズル５の外径より大きい挿入円筒24の周面にガイド条21を設ける構成は、隣り合うガイド条21,21の間に、給油ノズル５に対するバッファ空間（給油ノズル５と挿入円筒24の周面とに挟まれた空間）が形成される。

給油ノズル５は、図５に見られるように、給油口３の開口端311から、第一挿入部１の挿入開口11、第二挿入部２のガイド条21に囲まれたガイド空間22を通過し、突出開口271から突出する先端によりシャッタ272を下方へ押し開き、前記先端を給油管４に挿入させる。第一挿入部１は、挿入開口11の内周縁を給油ノズル５の外径に等しくしている。同様に、第二挿入部２は、ガイド条21の内面を給油ノズル５の外径に等しくしている。これから、挿入される給油ノズル５は、挿入開口11やガイド条21に案内され、給油中にがたつくことなく、前記挿入開口11やガイド条21に保持される。これにより、シャッタ272に対してシール面となる突出開口271の内周縁を給油ノズル５で傷つけなくて済むようになる。

給油ノズル５の外径に等しくしている挿入開口11やガイド条21は、前記挿入開口11又はガイド条21と給油ノズル５との隙間を通過しようとする燃料６の抵抗を大きくしている。これに対し、挿入円筒24は、周方向に隣り合うガイド条21の間に流出口23を設けている。これにより、図５及び図６に見られるように、吹き返した燃料６は、抵抗の大きな第一挿入部１の挿入開口11や第二挿入部２のガイド条21の内面を避け、隣り合うガイド条21,21間のバッファ空間から流出口23、チャンバ121を経て排出口312へ至り、給油管４外に排出される。こうして、第一実施形態の給油口３は、開口端31からの燃料６の吹き出しが回避される。

第二挿入部２の流出口23から流出した燃料６は、チャンバ121に一時貯留されることから、再び前記流出口23を通ってガイド条21に囲まれたガイド空間22に逆流する虞がある。この場合、第二挿入部２は、流出口23から外部に流出する燃料６に衝突して周方向に流れる向きを変更する対向ブロック273を前記流出口23の半径方向外側に設けるとよい（図６中仮想線参照）。例示した対向ブロック273は、挿入円筒24と同心の周面板で、流出口23から離れて半径外側に位置し、挿入円筒24の周面と周方向に互い違いとなる一種のラビリンス構造を構成する。対向ブロック273は、前記流出口23から外部に流出した燃料６を衝突させて勢いを弱めながら、チャンバ121へ流出した燃料６が再びガイド空間22へ流れ込まないようにする。

第二実施形態（図７〜図10）、第三実施形態（図11〜図14）、そして第四実施形態（図15〜図18）は、ガイド条21の構造が異なるものの、上述した第一実施形態（図１〜図６）同様、挿入開口11又はガイド条21と給油ノズル５との隙間を通過しようとする燃料６の抵抗を大きくして前記燃料６を流出口23へ導くことにより、前記燃料６を排出口312から給油管４外へ排出する。また、第一実施形態〜第四実施形態は、いずれも第二挿入部２の構造が異なるのみで、第一挿入部１、ハウジング31及び給油管端41の構造が同じであり（図２、図７、図11及び図15を比較対照）、異なる第二挿入部２のみを入れ替えても組み付けることのできる互換性を有している。

第二実施形態の第二挿入部２は、図７及び図８に見られるように、内径が給油ノズル５の外径に等しい挿入円筒24の周面に流出口23を設けて、残余の周面をガイド条21とした構成である。挿入円筒24の周面に囲まれ、上下に連通する空間が、ガイド空間22となる。流出口23は、挿入円筒24の周面を上端面から給油ノズル５の挿入方向に切り欠いて形成している。突出開口271を囲む環状リブ211が形成され、ガイド条21となる周面の基礎として、またシャッタ272の弁座としての前記突出開口271の周縁を補強している。挿入円筒24の周面をガイド条21とする第二実施形態の構成は、第一実施形態の構成と異なり、給油ノズル５に対するバッファ空間が形成されない。

第二実施形態でも、挿入開口11又はガイド条21と給油ノズル５との隙間を燃料６が通過しようとする抵抗が相対的に大きく、流出口23に前記燃料６が流れ出す抵抗が相対的に小さいため、図９及び図10に見られるように、吹き返した燃料６は、抵抗の大きな第一挿入部１の挿入開口11や第二挿入部２のガイド条21の内面を避けて流出口23からチャンバ121を経て排出口312へ至り、給油管４外に排出される。こうして、第二実施形態の給油口３は、開口端31からの燃料６の吹き出しが回避される。

第三実施形態の第二挿入部２は、図11及び図12に見られるように、内径が給油ノズル５の外径に等しい挿入円筒24の周面に流出口23を設けて、残余の周面をガイド条21とした構成で、挿入円筒24の周面に囲まれ、上下に連通する空間をガイド空間22とする構成や、挿入円筒24の周面を上端面から給油ノズル５の挿入方向に切り欠いて形成して流出口23とする構成までが、第二実施形態（図７〜図10）と同じである。第二実施形態との相違点は、ガイド条21となる周面が周方向に長くし、独立して十分な強度を有しているため、前記ガイド条21となる周面が突出開口271の周縁を補強することができ、環状リブ211（図８参照）が省略されている点にある。

第三実施形態でも、挿入開口11又はガイド条21と給油ノズル５との隙間を燃料６が通過しようとする抵抗が相対的に大きく、流出口23に前記燃料６が流れ出す抵抗が相対的に小さいため、図13及び図14に見られるように、吹き返した燃料６は、抵抗の大きな第一挿入部１の挿入開口11や第二挿入部２のガイド条21の内面を避けて流出口23からチャンバ121を経て排出口312へ至り、給油管４外に排出される。こうして、第三実施形態の給油口３は、開口端31からの燃料６の吹き出しが回避される。

第四実施形態の第二挿入部２は、図15及び図16に見られるように、内径が給油ノズル５の外径に等しい凸周面25と、内径が給油ノズル５の外径より大きい凹周面26とを周方向に互い違いに並べ、凸周面25の内面をガイド条21とし、凹周面26の開放された上端面を流出口23とした構成である。凸周面25及び凹周面26に囲まれて上下に連通する空間が、ガイド空間22となる。凹周面26は、上方に向かって周面を半径外側に傾けた逆錐台の側面であり、第一挿入部１の挿入開口11より半径方向外側に上端面を出っ張らせている。こうした凹周面26の前記出っ張り部分が流出口23となり、前記挿入開口11の外側からチャンバ121へ燃料６を排出させる。

第四実施形態でも、挿入開口11又はガイド条21と給油ノズル５との隙間を燃料６が通過しようとする抵抗が相対的に大きく、凹周面26の上端面に形成される流出口23に前記燃料６が流れ出す抵抗が相対的に小さいため、図17及び図18に見られるように、吹き返した燃料６は、抵抗の大きな第一挿入部１の挿入開口11や第二挿入部２のガイド条21の内面を避けて流出口23からチャンバ121を経て排出口312へ至り、給油管４外に排出される。こうして、第四実施形態の給油口３は、開口端31からの燃料６の吹き出しが回避される。

１第一挿入部
11 挿入開口
12 ファンネル
121 チャンバ
２第二挿入部
21 ガイド条
22 ガイド空間
23 流出口
24 挿入円筒
25 凸周面
26 凹周面
27 底板
271 突出開口
272 シャッタ
273 対向ブロック
274 調圧バルブ
275 環状壁
276 係合片
28 シールリング
３給油口
31 ハウジング
311 開口端
312 排出口
４給油管
41 給油管端
５給油ノズル
６燃料

Claims

給油に際して給油ノズルが挿入される給油管の給油口であって、
給油ノズルの挿入方向に交差する第一挿入部と第二挿入部とを開口端から前記記載順に並べて構成され、
第一挿入部は、内周縁が給油ノズルの外径に等しい挿入開口を設け、
第二挿入部は、内面が給油ノズルの外径に倣ったガイド条を周方向に断続して設け、前記ガイド条に囲まれたガイド空間と給油管外とを連通させる流出口を周方向に隣り合うガイド条の間に設け、そして流出口から外部に流出する燃料に衝突して周方向に流れる向きを変更する対向ブロックを前記流出口の外部側に設けた給油口。
第二挿入部は、流出口を介してガイド条に囲まれたガイド空間と連通する外部のチャンバを有し、給油管外と連通する排出口を前記チャンバに設けた請求項１記載の給油口。
第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径より大きい挿入円筒の周面から半径方向内向きに凸なガイド条を設け、前記ガイド条を設けない挿入円筒の周面に流出口を設けた請求項１又は２いずれか記載の給油口。
第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径に等しい挿入円筒の周面に流出口を設け、残余の周面をガイド条とした請求項１又は２いずれか記載の給油口。
第二挿入部は、内径が給油ノズルの外径に等しい凸周面と、内径が給油ノズルの外径より大きい凹周面とを周方向に互い違いに並べ、凸周面の内面をガイド条とし、凹周面の開放された上端面又は下端面を流出口とした請求項１又は２いずれか記載の給油口。
第二挿入部は、ガイド条に囲まれたガイド空間より下方に突出開口を設け、前記突出開口を弁座として下方に押し開かれるシャッタを設けた請求項１〜５いずれか記載の給油口。