JP5138476B2

JP5138476B2 - 給油装置

Info

Publication number: JP5138476B2
Application number: JP2008168312A
Authority: JP
Inventors: 厚志安藤; 綱治杉浦
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2028-06-27
Also published as: US8181678B2; JP2010006246A; US20090320956A1

Description

本発明は、車両の燃料タンクに燃料を供給するための給油装置に関する。

従来、自動車の燃料タンクには、インレットパイプから細いパイプを挿入して、パイプを通じて燃料タンクから燃料を盗まれるのを防止するために、インレットパイプの燃料通路に、平行な格子を有する格子部材を設けた盗用防止機構が知られている（特許文献１）。こうした盗用防止機構は、アルコール２０％以上を含む燃料を使用するエンジンを搭載した車両では、法令により義務化されている場合がある。このような格子部材を取り付けたインレットパイプは、インレットパイプの内壁を伝って流れる燃料に対して、抵抗が大きくなるという問題があった。こうした問題に対処するための手段として、格子部材による燃料に対する流路抵抗の増大を考慮して、流路径を大きくしたり、配策経路をできる限り直線としたりするなどの構成をとっている。

しかし、こうした格子部材を設けたインレットパイプは、ガソリンを燃料とする車両に適用する場合には、必要以上に大径のインレットパイプになったり、配策経路に制約を受けるために、ガソリン車との仕様・共用に向かない。

特開平１１−１０００６０号公報

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、給油時の燃料の流路抵抗が小さく、種々の車両に適用でき、汎用性の高い給油装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本形態は、給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管を有する給油装置において、
上記給油管の燃料通路に設けられた格子部材を備え、
上記格子部材は、上記燃料通路とほぼ同心円上に配置された環状体と、上記燃料通路の中心から放射状に３本配置され上記環状体を上記給油管の内壁に対して支持する支持部材とを備え、
上記通路形成部材の内壁、上記環状体および上記支持部材で形成される間隙を上記燃料通路の一部とする下側流路および側流路を備え、
上記下側流路は、給油管内に下側の管壁に沿って形成され、上記側流路は、上記下側流路の上方で両側に配置されていること、を特徴とする給油装置である。
他の形態は、上記環状体および支持部材は、給油口側から燃料タンク側へ向けて、燃料の流路抵抗を低減する断面三角形に形成されている給油装置である。
他の形態は、上記支持部材は、該支持部材の途中で上記環状体と交差して該環状体を支持している給油装置。
さらに、他の形態は、
給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管を有する給油装置において、
上記給油管の燃料通路に設けられた格子部材を備え、
上記格子部材は、上記燃料通路とほぼ同心円上に配置された環状体と、該環状体を上記給油管の内壁に対して支持する支持部材とを備え、上記支持部材は、該支持部材の途中で上記環状体と交差して該環状体を支持し、
上記通路形成部材の内壁、上記環状体および上記支持部材で形成される間隙を上記燃料通路の一部とする下側流路および側流路を備え、
上記下側流路は、給油管内に下側の管壁に沿って形成され、上記側流路は、上記下側流路の上方で両側に配置されていること、を特徴とする給油装置である。
他の形態は、
上記環状体および支持部材は、給油口側から燃料タンク側へ向けて、燃料の流路抵抗を低減する断面三角形に形成されている給油装置である。
他の形態は、請求項１に記載の給油装置において、
上記支持部材は、該支持部材の途中で上記環状体と交差して該環状体を支持している給油装置。
他の形態は、
給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管を有する給油装置において、
上記給油管の燃料通路に設けられた格子部材を備え、
上記格子部材は、上記燃料通路とほぼ同心円上に配置された環状体と、該環状体を上記給油管の内壁に対して支持する支持部材とを備え、上記支持部材は、該支持部材の途中で上記環状体と交差して該環状体を支持し、
上記通路形成部材の内壁、上記環状体および上記支持部材で形成される間隙を上記燃料通路の一部とする下側流路および側流路を備え、
上記下側流路は、給油管内に下側の管壁に沿って形成され、上記側流路は、上記下側流路の上方で両側に配置されていること、を特徴とする給油装置である。

［適用例１］
適用例１は、給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管を有する給油装置において、
上記給油管の燃料通路に設けられた格子部材を備え、
上記格子部材は、上記燃料通路とほぼ同心円上に配置された環状体と、該環状体を上記給油管の内壁に対して支持する支持部材とを備え、上記通路形成部材の内壁、環状体および支持部材で形成される間隙を燃料通路の一部としていること、を特徴とする。

適用例１に記載の給油装置によれば、細いパイプを、給油口から燃料通路へ挿入しても、パイプの先端が燃料通路に設けられた格子部材に当たり、燃料タンク内の燃料液面に届かない。よって、パイプを通じて、燃料タンクからの燃料を吸い出すことができず、燃料の盗難を防止することができる。

給油の際に、給油ガンから燃料通路を通じて流れる燃料は、環状体および支持部材の間隙を通って、燃料タンク内に流入する。格子部材の構成において、パイプの挿入を規制する役割は、主に環状体にあり、支持部材は、環状体を給油管の内壁に支持するだけである。よって、支持部材は給油管の内壁から立設される部位を少なくできるから、給油管の内壁を沿って流れる給油初期の燃料の流れを乱流とすることがなく、その後に続く燃料の大きな流れに対して流路抵抗を増大させる要因にならず、給油作業に支障を招かない。

［適用例２］
適用例２において、上記支持部材は、上記燃料通路の中心から放射状に配置されている構成をとることができる。この構成により、燃料通路の下部の通路面積を大きくとることができ、支持部材による流路抵抗の増大を招かない。

［適用例３］
適用例３において、上記環状体および支持部材は、給油口側から燃料タンク側へ向けて、燃料の流路抵抗を低減する断面三角形とする構成をとることができる。この構成により、燃料通路を流れる燃料が格子部材の環状体および支持部材に当たったときの流路抵抗をより小さくできる。

（１）給油装置ＦＳの概略構成
図１は自動車の燃料タンクＦＴに燃料を供給するための給油装置ＦＳを示す概略図である。図１に示すように、給油装置ＦＳは、燃料タンクＦＴに接続され、給油ガン（図示省略）から供給される燃料を燃料タンクＦＴに送るものであり、給油口から燃料タンクＦＴへの燃料通路ＦＰａを形成する給油管ＦＰを備えている。給油管ＦＰは、燃料キャップＦＣにより開閉される給油口を有するフィラーネックＦＮと、フィラーネックＦＮの一端に接続され金属製または樹脂製のインレットパイプＩＰと、インレットパイプＩＰに接続されたインレットホースＨと、インレットホースＨの一端に接続されかつ燃料タンクＦＴに溶着された燃料タンク用管接続体１０と、燃料タンク用管接続体１０に溶着された通路形成部材２２とを備えている。インレットホースＨは、燃料タンク用管接続体１０に圧入または挿入されるとともにクランプＣＰまたはコネクタにより締結されている。通路形成部材２２の先端には、逆止弁３０が装着されている。なお、フィラーネックＦＮには、図示しないブリーザパイプが燃料タンクＦＴに接続されている。給油装置ＦＳの構成により、給油時に燃料キャップＦＣを外して、給油ガンから燃料をフィラーネックＦＮに注入すると、燃料は、インレットパイプＩＰ、インレットホースＨ、燃料タンク用管接続体１０、通路形成部材２２を流れて、さらに逆止弁３０を開いて燃料タンクＦＴ内に供給される。一方、給油ストップ時では、逆止弁３０は、閉弁状態にあるから、上昇したタンク内圧により燃料が押し戻されて外部へ流出するのを防止する。

（２）各部の構成および作用
以下、各部の構成について説明する。
（２）−１燃料タンクＦＴ
燃料タンクＦＴは、耐燃料透過性に優れたエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）から形成されたバリア層と、ポリエチレン（ＰＥ）で形成された外層とを含む複数の樹脂層から形成されている。燃料タンクＦＴの側壁の上部には、タンク開口ＦＴａが形成されており、このタンク開口ＦＴａを囲むように燃料タンク用管接続体１０が溶着されている。

（２）−２燃料タンク用管接続体１０
図２は燃料タンクＦＴの燃料タンク用管接続体１０、通路形成部材２２の付近を拡大した断面図である。燃料タンク用管接続体１０は、通路形成部１２と、接続用溶着部１４とを備え、これらを２色成形により一体に形成している。通路形成部１２は、インレットホースＨに接続される通路を形成する通路部１２ａを備えている。通路部１２ａの一端は、該通路部１２ａの外周端から拡張されることでインレットホースＨを抜止するための抜止拡張部１２ｂになっている。通路部１２ａの他端には、フランジ１２ｃが形成されている。フランジ１２ｃの一方の面は、接続用溶着部１４の内壁に溶着される面になっており、その他面は、通路形成部材２２の一端を溶着するための溶着部１２ｄになっている。通路形成部１２は、例えば、ナイロン−１２などのポリアミド（ＰＡ）から形成されている。
接続用溶着部１４は、外筒部１４ａと、外筒部１４ａの一端外周から拡張されたフランジ１４ｂと、フランジ１４ｂの一端面に環状に突設された溶着端１４ｃとを備えている。接続用溶着部１４は燃料タンクＦＴに熱溶着可能である変性ポリエチレンから形成されている。変性ポリエチレンは、ポリエチレン（ＰＥ）に極性官能基、例えばマレイン酸変性された官能基を付加した樹脂材料であり、ＰＡと射出成型時の熱により反応接着する材料である。よって、接続用溶着部１４は、２色成形により通路形成部１２と反応接着により溶着一体化している。

（２）−３通路形成部材２２および逆止弁３０の構成
通路形成部材２２は、通路形成部１２と同じＰＡから形成された筒形状であり、その内部にインレットホースＨに接続される通路２２ａを有し、そのインレットホースＨ側が流入口２３ｂになっている。通路形成部材２２の流入口２３ｂの端部には、フランジ２５を有し、通路形成部１２の溶着部１２ｄに溶着により一体になって流路を形成している。

図３は通路形成部材２２の端部を示す斜視図、図４は通路形成部材２２の端部の平面図である。通路形成部材２２の端部には、流入口２３ｂに掛け渡された格子部材２４が一体に形成されている。格子部材２４は、環状体２４ａと、支持部材２４ｂとを備えている。環状体２４ａは、流入口２３ｂと同心円上に配置されている。また、支持部材２４ｂは、流入口２３ｂの中心の連結部２４ｃから、周方向に１２０゜の間隔で放射状に３本配設され、通路形成部材２２の内壁に連結され、その途中で環状体２４ａと交差して環状体２４ａを支持している。環状体２４ａ、支持部材２４ｂおよび連結部２４ｃの断面形状は、二等辺三角形であり、三角形の頂点側を燃料の流れ込む給油口側に、底面側を燃料タンクＦＴ側に配置している。また、図４に示すように、環状体２４ａおよび支持部材２４ｂの間隙は、燃料通路ＦＰａの一部を構成する下側流路Ｐａおよび側流路Ｐｂ，Ｐｂを構成しており、これらの流路Ｐａ，Ｐｂは、所定の直径以上の盗用パイプＳＰを挿入できない距離に設定されている。例えば、直径５．２ｍｍ以上の盗用パイプＳＰの挿入を阻止する場合には、通路形成部材２２の内壁と環状体２４ａとの距離ｄ１および、環状体２４ａと連結部２４ｃとの距離ｄ２は、５．２ｍｍ以下にそれぞれ設定されている。

図２に示すように、逆止弁３０は、通路形成部材２２の外周端部に形成された取付部２７と、取付部２７に取り付けられ流出口２３ａを開閉する弁プレート３５とを備えている。図５は通路形成部材２２の取付部２７に弁プレート３５を組み付ける前の状態を拡大して示す断面図である。図６は弁プレート３５を示す平面図、図７は図６の矢印ＡＤから見た図である。弁プレート３５は、金属製の薄板をプレス切断することにより、閉止部３６、アーム部３７，３７、連結部３８，３８および被取付部３９を一体的に板ばねとして形成したものである。閉止部３６は、図５に示すシート部２６の外形とほぼ同一の形状で、流出口２３ａを開閉するものであり、つまりシート部２６に着離するように形成されている。アーム部３７，３７は、閉止部３６の外周部のほぼ半円を囲むように形成されている。アーム部３７，３７の一端部の各々は、連結部３８，３８を介して閉止部３６にそれぞれ連結され、他端部の各々は、被取付部３９により連結されている。被取付部３９は、図５に示す取付部２７に挿入されることにより、閉止部３６を開閉可能に支持する部位であり、閉止部３６に対して折曲されている。

この構成の逆止弁３０により、図８に示すように、給油時に、給油管ＦＰの燃料タンク用管接続体１０を流れる燃料は、流入口２３ｂに配置された格子部材２４を通って流出口２３ａに達し、弁プレート３５の閉止部３６を押す。弁プレート３５は、被取付部３９で取付部２７に取り付けられているから、被取付部３９を支点として開弁する。すなわち、燃料により閉止部３６が押されると、閉止部３６は、図６に示す連結部３８，３８を中心にアーム部３７，３７に対して傾斜して、流出口２３ａを開いて燃料が流出する。

（３）実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（３）−１図４に示すように盗用パイプＳＰを、給油口から燃料通路ＦＰａへ挿入しても、盗用パイプＳＰの先端が燃料通路ＦＰａに設けられた格子部材２４に当たり、燃料タンク内の燃料液面に届かない。よって、盗用パイプＳＰを通じて、燃料タンクからの燃料を吸い出すことができず、燃料の盗難を防止することができる。

（３）−２図８に示すように給油の際に、給油ガンから燃料通路ＦＰａを通じて流れる燃料は、環状体２４ａおよび支持部材２４ｂの間の下側流路Ｐａ、側流路Ｐｂ，Ｐｂを通って燃料タンクへ供給される。このとき、格子部材２４の流路を通過する燃料の流れは、以下のように解析される。すなわち、給油ガンからの燃料は、徐々に流量を増した後、ほぼ一定量で供給されるが、図９に示すように、給油の初期に流れる燃料は、通路形成部材２２の下側の管壁に沿い、そして、主に格子部材２４の下側流路Ｐａを通じて燃料タンク側へ流れる。このとき、格子部材２４は、環状体２４ａが通路形成部材２２の内管壁から同心円上に配置され、しかも環状体２４ａを支持する支持部材２４ｂは、その流れを遮ることなく、下側流路Ｐａを広い流路面積とするから、通路形成部材２２の内管壁に沿った初期の流れの乱れが最小限に抑えられる。そして、燃料は、一定量まで増加して燃料通路ＦＰａのほぼ全域にわたって流れたときには、その流速が大きいから、格子部材２４で流れが乱れることなく、整流のままで速やかに通過する。したがって、格子部材２４は、通路形成部材２２の内壁を沿って流れる給油初期の燃料で乱流を起こすことなく、その後に流れる燃料の流路抵抗の増大の要因にならず、給油作業に支障を招かない。

（３）−３図３に示すように、環状体２４ａおよび支持部材２４ｂは、給油口側から燃料タンクＦＴ側へ向けて、燃料の流路抵抗を低減する断面三角形に形成されているから、燃料通路ＦＰａを流れる燃料が格子部材２４の環状体２４ａ、支持部材２４ｂおよび連結部２４ｃに当たったときの流路抵抗をより小さくする。

（３）−４格子部材２４は、燃料の通路抵抗を大きくしないから、アルコール系の燃料タンクだけでなく、従来と同じ給油管ＦＰの管径でガソリン用の燃料タンクにも適用することができ、汎用性が高い。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例にかかる格子部材２４は、１つの環状体２４ａを３本の支持部材２４ｂで支持した構成としたが、これに限らず、円環格子は、複数であってもよく、また支持部材２４ｂは環状体２４ａを支持する構成であれば、その配置は特に限定されない。
また、格子部材２４は、給油管ＦＰのうち、燃料タンクに壁面と近い位置に設けたが、これに限らず、フィラーネックＦＮに近いインレットパイプＩＰや、インレットホースＨなどに設けてもよく、その位置は給油ガンの挿入に支障のない限り特に限定されない。また、格子部材２４は、通路形成部材２２などに一体に形成するほか、別の部材で給油管に組み付ける構成であってもよい。

自動車の燃料タンクＦＴに燃料を供給するための給油装置ＦＳを示す概略図である。燃料タンクＦＴの燃料タンク用管接続体１０および通路形成部材２２の付近を拡大した断面図である。通路形成部材２２の端部を示す斜視図である。通路形成部材２２の端部の平面図である。通路形成部材２２の取付部２７に弁プレート３５を組み付ける前の状態を拡大して示す断面図である。弁プレート３５を示す平面図である。図６の矢印ＡＤから見た図である。給油装置ＦＳの作用を説明する説明図である。給油装置ＦＳの格子部材２４の作用を説明する説明図である。

符号の説明

１０…燃料タンク用管接続体
１２…通路形成部
１２ａ…通路部
１２ｂ…抜止拡張部
１２ｃ…フランジ
１２ｄ…溶着部
１４…接続用溶着部
１４ａ…外筒部
１４ｂ…フランジ
１４ｃ…溶着端
２０…アルコール
２２…通路形成部材
２２ａ…通路
２３ａ…流出口
２３ｂ…流入口
２４…格子部材
２４ａ…円環格子
２４ｂ…支持部材
２４ｃ…連結部
２５…フランジ
２６…シート部
２７…取付部
３０…逆止弁
３５…弁プレート
３６…閉止部
３７…アーム部
３８…連結部
３９…被取付部
ＣＰ…クランプ
ＦＣ…燃料キャップ
ＦＮ…フィラーネック
ＦＰ…給油管
ＦＰａ…燃料通路
ＦＳ…給油装置
ＦＴ…燃料タンク
ＦＴａ…タンク開口
Ｈ…インレットホース
ＩＰ…インレットパイプ
Ｐａ，Ｐｂ…流路
ＳＰ…盗用パイプ

Claims

給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管（ＦＰ）を有する給油装置において、
上記給油管（ＦＰ）の燃料通路（ＦＰａ）に設けられた格子部材（２４）を備え、
上記格子部材（２４）は、上記燃料通路（ＦＰａ）とほぼ同心円上に配置された環状体（２４ａ）と、上記燃料通路（ＦＰａ）の中心から放射状に３本配置され上記環状体（２４ａ）を上記給油管（ＦＰ）の内壁に対して支持する支持部材（２４ｂ）とを備え、
上記給油管（ＦＰ）の内壁、上記環状体（２４ａ）および上記支持部材（２４ｂ）で形成される間隙を上記燃料通路（ＦＰａ）の一部とする下側流路（Ｐａ）および側流路（Ｐｂ，Ｐｂ）を備え、
上記下側流路（Ｐａ）は、上記給油管（ＦＰ）内に下側の管壁に沿って形成され、上記側流路（Ｐｂ，Ｐｂ）は、上記下側流路（Ｐａ）の上方で両側に配置されていること、を特徴とする給油装置。
請求項１に記載の給油装置において、
上記環状体（２４ａ）および支持部材（２４ｂ）は、給油口側から燃料タンク側へ向けて、燃料の流路抵抗を低減する断面三角形に形成されている給油装置。
請求項１に記載の給油装置において、
上記支持部材（２４ｂ）は、該支持部材（２４ｂ）の途中で上記環状体（２４ａ）と交差して該環状体（２４ａ）を支持している給油装置。
給油口から注入された燃料を燃料タンクに供給するための給油管（ＦＰ）を有する給油装置において、
上記給油管（ＦＰ）の燃料通路（ＦＰａ）に設けられた格子部材（２４）を備え、
上記格子部材（２４）は、上記燃料通路（ＦＰａ）とほぼ同心円上に配置された環状体（２４ａ）と、該環状体（２４ａ）を上記給油管（ＦＰ）の内壁に対して支持する支持部材（２４ｂ）とを備え、上記支持部材（２４ｂ）は、該支持部材（２４ｂ）の途中で上記環状体（２４ａ）と交差して該環状体（２４ａ）を支持し、
上記給油管（ＦＰ）の内壁、上記環状体（２４ａ）および上記支持部材（２４ｂ）で形成される間隙を上記燃料通路（ＦＰａ）の一部とする下側流路（Ｐａ）および側流路（Ｐｂ，Ｐｂ）を備え、
上記下側流路（Ｐａ）は、上記給油管（ＦＰ）内に下側の管壁に沿って形成され、上記側流路（Ｐｂ，Ｐｂ）は、上記下側流路（Ｐａ）の上方で両側に配置されていること、を特徴とする給油装置。