WO2024069893A1

WO2024069893A1 - キャップレス給油アッセンブリ

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Publication number: WO2024069893A1
Application number: PCT/JP2022/036583
Authority: WO
Inventors: 正典櫻井; 文彦佐藤; 雄輔山科
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-04-04
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: CN119947912A; JPWO2024069893A1

Abstract

キャップレス給油アッセンブリ（１）は、燃料タンクから延設された給油管（２）の先端に取り付けられる。キャップレス給油アッセンブリ（１）は、本体（１０）と、フラップバルブ（１１）と、一対のストッパリブ（１６）とを備えている。本体（１０）には、給油ガン（３）のノズル（３０）が挿入される給油口（１０ａ）が形成されている。フラップバルブ（１１）は、本体（１０）の内部に開閉可能に設けられており、給油口（１０ａ）を開閉する。ストッパリブ（１６）は、本体（１０）の内部に形成される液体燃料の流路内面から内方に向けて突出されている。一対のストッパリブ（１６）は、互いに相手に向けて内方に突出されており、ノズル（３０）の挿入深さを規制する。一対のストッパリブ（１６）の間の最短距離は、ノズル（３０）の先端外径よりも小さく設定されている。

Description

キャップレス給油アッセンブリ

　本発明は、車両用のキャップレス給油アッセンブリ[capless fuel filler assembly]に関する。

　従来の車両では、燃料タンクから車体側面に向けて延設された給油管[filler pipe]の上端の給油口にキャップが螺合されて給油口が閉塞される。近年、キャップレス給油アッセンブリが給油管の上端に取り付けられた車両も市販されている。キャップレス給油アッセンブリは、給油口に螺合されるキャップではなく、給油ガンのノズルによって押し開けられるフラッパノズルを備えている。給油ガンのノズルを押し込むことによって開かれるフラップバルブを備えているので、キャップレス給油アッセンブリは使い勝手がよい。下記特許文献１は、キャップレス給油アッセンブリを開示している。

日本国特開２０１２－８６７４８号

　給油ガンは、その先端に自動的に給油を停止するための機能を有している。自動停止機能は、給油管内の液体燃料の液面を検知して給油を自動停止する。自動停止機能を実現する機構では、給油時の液体燃料の流れに起因してベンチュリー効果によって生じる負圧を利用して、給油ガンのノズルの先端近傍に開口された吸気孔から気体（空気及び蒸発燃料）が吸引されている。この吸気孔に液体燃料の液面が達すると気体が吸引されなくなるので、その際の圧力変化を利用して給油が停止される。しかし、給油管や給油アッセンブリの内部形状及び給油ガンの形状によっては、この吸気孔が給油ガンのノズルから流出する液体燃料によって塞がれてしまうことがある。この場合、給油管内を上昇する液面によって正常に自動停止作動するのではなく、ノズルから流出する液体燃料によって自動停止機能が誤作動してしまう。車両のユーザが自ら給油を行う給油所の場合、このような誤動作は非常に不便である。

　本発明の目的は、給油機の自動停止機能の誤動作を防止することのできるキャップレス給油アッセンブリを提供することである。

　本発明の第一の特徴に係るキャップレス給油アッセンブリは、燃料タンクから延設された給油管の先端に取り付けられる。キャップレス給油アッセンブリは、本体と、フラップバルブと、一対のストッパリブとを備えている。本体には、給油ガンのノズルが挿入される給油口が形成されている。フラップバルブは、本体の内部に開閉可能に設けられており、給油口を開閉する。一対のストッパリブは、本体の内部に形成される液体燃料の流路の内面から内方に向けて突出されている。一対のストッパリブは、互いに相手に向けて内方に突出されており、ノズルの挿入深さを規制する。一対のストッパリブの間の最短距離は、ノズルの先端外径よりも小さく設定されている。

　本発明の第二の特徴に係るキャップレス給油アッセンブリは、燃料タンクから延設された給油管の先端に取り付けられる。キャップレス給油アッセンブリは、本体と、フラップバルブと、少なくとも一つのストッパリブとを備えている。本体には、給油ガンのノズルが挿入される給油口が形成されている。フラップバルブは、本体の内部に開閉可能に設けられており、給油口を開閉する。ストッパリブは、本体の内部に形成される液体燃料の流路の内面から内方に向けて突出されており、ノズルの挿入深さを規制する。ストッパリブとストッパリブの先端に対向する流路の内面との最短距離は、ノズルの先端外径よりも小さく設定されている。

　上記特徴によれば、給油機の自動停止機能の誤動作を防止することができる。

図１は、第一実施形態に係るキャップレス給油アッセンブリの断面図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩ線断面図である。図３は、第二実施形態に係るキャップレス給油アッセンブリの（図２に相当する）断面図である。図４は、第一実施形態の変形例に係るキャップレス給油アッセンブリの（図２に相当する）断面図である。図５は、第二実施形態の変形例に係るキャップレス給油アッセンブリの（図２に相当する）断面図である

　以下、図面を参照しつつ実施形態に係るキャップレス給油アッセンブリ（以下、単にアッセンブリと呼ぶ）について説明する。

　まず、給油ガンに関して説明する。給油ガンのノズルの形状は、国際規格ＩＳＯでおおよそ規定されている（ＩＳＯ９１５８，ＩＳＯ９１５９）。ノズルは、その途中で湾曲されると共に、その先端には直線部分がある。なお、ノズルの外径は、ガソリンであれば２１ｍｍ、ディーゼル燃料であれば２４ｍｍで世界的に統一されているようである。湾曲部の曲率範囲や直線部の長さ範囲が規格内で規定されている。自動停止の機構に関しては、上述した吸気孔の位置がノズル先端から２２ｍｍ以内に設けられることが規格内で規定されている。吸気孔は、ノズルの湾曲内側に配置されるが、ノズルの末端に開口されたり（図１参照）、ノズルの外周面上に開口されたりする。上記ＩＳＯに基づいて各国規格が決められている（ＵＳのＳＡＥや日本のＪＩＳ等）。

　図１及び図２を参照しつつ、第一実施形態に係るアッセンブリ１について説明する。アッセンブリ１は、燃料タンク（図示せず）から上方に延設された給油管２の末端に取り付けられている。給油ガン３によってアッセンブリ１を介して供給された液体燃料は、給油管２の内部を流下して燃料タンクに貯められる。このとき、液体燃料の充填を容易にするために、燃料タンク内の気体がブリーザ管[breather pipe]２０によって給油管２の末端近傍に還流される。給油管２の下端は燃料タンクの下部に接続されており、逆止弁が設けられている。ブリーザ管２０の下端は燃料タンクの上部に接続されている。

　アッセンブリ１は、樹脂製の本体１０を備えている。なお、図１では、本体１０は単一部品として描かれているが、実際は複数の樹脂部品によって構成されている。本体１０は、燃料タンク側が細くされている筒状部材である。また、本実施形態の本体１０は、外筒１３及び内筒１４を備えた二重筒構造を有している。本体１０の一端には、給油ガン３のノズル３０が挿入される給油口１０ａが形成されている。本体１０の内部には、給油口１０ａを塞ぐ外側フラップバルブ１１が設けられている。外側フラップバルブ１１は、揺動可能に本体１０に開閉可能に取り付けられており、トーションコイルばねによって給油口１０ａを塞ぐように常に付勢されている。

　本実施形態のアッセンブリ１は、外側フラップバルブ１１に加えて内側フラップバルブ１２も本体１０の内部に有している。内側フラップバルブ１２は、外側フラップバルブ１１よりも燃料タンクの近く配置されている。内側フラップバルブ１２も、トーションコイルばねによって、揺動可能に本体１０に取り付けられており、本体１０の内部の中間孔１０ｂを塞ぐように常に付勢されている。給油ガン３のノズル３０が給油口１０ａから本体１０内に挿入されると、外側フラップバルブ１１及び内側フラップバルブ１２はそれぞれノズル３０によって押し開かれる。ノズル３０が本体１０から引き抜かれると、外側フラップバルブ１１及び内側フラップバルブ１２はそれぞれトーションコイルばねによって閉じられ、給油口１０ａ及び中間孔１０ｂが閉じられる。

　本体１０の中間孔１０ｂより燃料タンクに近い部分は、上述したように、外筒１３及び内筒１４を備えた二重筒構造を有している。内筒１４は、フローガイドとも呼ばれる。外筒１３の内径は、その先端に形成された吐出口１０ｃに向けて徐々に小さくされている。内筒１４は、外筒１３の内径よりも小さな外径を有している。内筒１４の内径も、その先端に形成された吐出口１４ａに向けて徐々に小さくされている。外筒１３の内径の徐変範囲と内筒１４の内径の徐変範囲とは、本体１０の内部に形成される液体燃料の流路に沿って、互いにほぼ一致している。

　アッセンブリ１が車両に取り付けられた際の内筒１４の上部には、開かれた内側フラップバルブ１２との干渉を回避するために開口１４ｂが形成されている。一方、内筒１４の下部には、吐出口１４ａから連続する切欠部１４ｃが形成されている。内筒１４の下部には、その上端縁から切欠部１４ｃにかけて一対のガイドリブ１５が形成されている。ガイドリブ１５は、ノズル３０の挿入を案内するものであり、液体燃料の流路に平行に延設されている。なお、ノズル３０の内部には、液体燃料の流路３１が形成されるが、図１に示されるように、その内部には給油自動停止のための吸気通路３２がさらに形成されている。吸気通路３２の先端が吸気孔３２ａであり、本実施形態では、吸気孔３２ａはノズル３０の先端に開口されている。

　内筒１４の内周面、即ち、液体燃料の流路の内面から内方に向けて、一対のストッパリブ１６が形成されている。一対のストッパリブ１６は、アッセンブリ１が車両に取り付けられた際の内筒１４の側内面から互いに相手に向けて内方に突出されている。一対のストッパリブ１６の間の最短距離は、図２に示されるように、ノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。一対のストッパリブ１６は、ノズル３０と当接して、ノズル３０の挿入深さを規制する。ノズル３０の先端と当接するストッパリブ１６の端縁は、上述した内筒１４の内径の徐変範囲内に位置している。ストッパリブ１６は、吐出口１４ａまで延設されている。なお、図２には、本体１０の断面のみが示されており、給油管２は示されていない。

　アッセンブリ１と挿入されたノズル３０との関係、及び、給油自動停止の誤作動回避について説明する。

　給油時には、ノズル３０が給油口１０ａから本体１０内に挿入される。ノズル３０によって外側フラップバルブ１１及び内側フラップバルブ１２が順に押し開かれ、ノズル３０の先端は内筒１４の内部に挿入される。給油ガン３のノズル３０は下方に向けて湾曲されており、ノズル３０の先端は、一対のガイドリブ１５の上縁と接触して案内されつつ、内筒１４のさらに奥へと挿入される。ノズル３０の先端は、一対のガイドリブ１５に案内されているため、一対のストッパリブ１６と確実に当接する。なお、一対のストッパリブ１６の間の最短距離がノズル３０の先端外径よりも小さく設定されているので、ガイドリブ１５による案内が有効に機能しなくても、ノズル３０の先端は少なくとも一方のストッパリブ１６と確実に当接する。この結果、ノズル３０の挿入深さが規制される。

　ノズル３０の先端がストッパリブ１６と当接した状態では、ノズル３０の先端の外周面は、内筒１４の内周面及び外筒１３の内周面から十分に離れている。このため、ノズル３０の先端に開口された吸気孔３２ａもこれらの内周面から十分に離れている。ノズル３０の挿入時に給油ガン３がノズル３０の軸回りに僅かに回転されても、吸気孔３２ａは内周面から十分に離れる。吸気孔３２ａと内周面との距離が短いと、ノズル３０の流路３１を通って吐出された液体燃料が内周面にぶつかることで液体燃料の流れが乱れて、液体燃料によって吸気孔３２ａが塞がれて自動停止が誤作動する可能性がある。ここでは、吸気孔３２ａが内周面から十分に離されるので、誤動作は回避される。

　ノズル３０の挿入深さが規制されずにノズル３０が奥まで挿入できてしまうと、ノズル３０の湾曲によって吸気孔３２ａが内周面に接触したり、内周面との距離が非常に短くなったりする。本実施形態では、ノズル３０の挿入深さが規制されるので、吸気孔３２ａと内周面とを十分に離間させることができる。特に、本実施形態では、一対のガイドリブ１５が形成されるため、吸気孔３２ａと内周面とを確実に離すことができる。さらに、ガイドリブ１５の奥には切欠部１４ｃが形成されるので、ノズル３０の先端下方には内筒１４の内周面はなく、ノズル３０と外筒１３の内周面との距離も十分に確保される。吸気孔３２ａが本実施形態のようにノズル３０の先端に開口されずに、ノズル３０の先端近傍の外周面上に開口される場合も、同様に自動停止の誤動作は回避される。

　次に、図３を参照しつつ、第二実施形態に係るアッセンブリ１Ｘについて説明する。以下には、第一実施形態と異なる構成についてのみ説明する。第一実施形態と同一または同等の構成に関しては、同一の符号を付してそれらの詳しい説明は省略する。

　上述した第一実施形態では、互いに対向する一対のストッパリブ１６が形成された。本実施形態では、単一のストッパリブ１６が形成される。そして、ストッパリブ１６とこのストッパリブ１６の先端に対向する液体燃料の流路の内面（内筒１４の内周面）との最短距離がノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。ノズル３０の挿入は一対のガイドリブ１５によって案内されるが、ノズル３０の先端はストッパリブ１６に当接して、ノズル３０の挿入深さが規制される。なお、ストッパリブ１６とストッパリブ１６の先端に対向する液体燃料の流路の内面（内筒１４の内周面）との最短距離がノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。このため、図３に示されるようにノズル３０の先端が径方向にズレても、ノズル３０の先端はストッパリブ１６に確実に当接する。この結果、ノズル３０の挿入深さが規制され、吸気孔３２ａが内周面から十分に離されるので、誤動作は回避される。

　次に、図４を参照しつつ、第一実施形態の変形例に係るアッセンブリ１Ｙについて説明する。以下には、第一実施形態と異なる構成についてのみ説明する。第一実施形態と同一または同等の構成に関しては、同一の符号を付してそれらの詳しい説明は省略する。

　上述した第一実施形態では、ガイドリブ１５及び切欠部１４ｃが形成されたが、本実施形態ではこれらは形成されない。ガイドリブ１５及び切欠部１４ｃを形成することで、吸気孔３２ａをより確実に内周面から離すことが可能できるので好ましい。しかし、ガイドリブ１５及び切欠部１４ｃは、本実施形態のように形成されなくてもよい。一対のストッパリブ１６の間の最短距離がノズル３０の先端外径よりも小さく設定されているので、ガイドリブ１５による案内がなくても、ノズル３０の先端は少なくとも一方のストッパリブ１６と確実に当接する。この結果、ノズル３０の挿入深さが規制され、吸気孔３２ａが内周面から十分に離されるので、誤動作は回避される。

　次に、図５を参照しつつ、第二実施形態の変形例に係るアッセンブリ１Ｚについて説明する。以下には、第二実施形態と異なる構成についてのみ説明する。第二実施形態と同一または同等の構成に関しては、同一の符号を付してそれらの詳しい説明は省略する。

　上述した第二実施形態では、ガイドリブ１５及び切欠部１４ｃが形成されたが、本実施形態ではこれらは形成されない。ガイドリブ１５及び切欠部１４ｃを形成することで、吸気孔３２ａをより確実に内周面から離すことが可能できるので好ましいが、これらが形成されなくてもよい。ノズル３０の先端はストッパリブ１６に当接して、ノズル３０の挿入深さが規制される。なお、ストッパリブ１６とストッパリブ１６の先端に対向する液体燃料の流路の内面（内筒１４の内周面）との最短距離がノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。このため、図５に示されるようにノズル３０の先端が径方向にズレても、ノズル３０の先端はストッパリブ１６に確実に当接する。この結果、ノズル３０の挿入深さが規制され、吸気孔３２ａが内周面から十分に離されるので、誤動作は回避される。

　なお、上述した実施形態及び変形例では何れも、ストッパリブ１６の端部は、外筒１３及び内筒１４の内径の徐変範囲内に配置されている。ノズル３０の湾曲内側の先端部近傍に吸気孔３２ａが配置されるが、ノズル３０が奥まで挿入されると、ノズル３０の湾曲及び流路内径減少のために、吸気孔３２ａが内周面に接触した状態でノズル３０が固定されやすい。しかし、ストッパリブ１６の端部が徐変範囲内に配置されると、ノズル３０の挿入深さが規制され、吸気孔３２ａと内周面と接触状態が維持されることを回避しやすい。また、ノズル３０が奥深く挿入されないため、流路内径減少の影響を受けずに、ノズル３０が湾曲していてもノズル３０の位置が固定されるのを回避できる。従って、ストッパリブ１６にノズル３０の先端が当接している状態でもノズル３０の先端を径方向にズラして吸気孔３２ａを内周面から離すことができ、誤動作をより確実に回避することができる。

　また、上述した実施形態及び変形例では何れも、一対のストッパリブ１６は、アッセンブリ１（１Ｘ～１Ｚ）が車両に取り付けられた際の内筒１４の下壁面からではなく側壁面から内方に突出されている。このため、ノズル３０の挿入時にストッパリブ１６が下方に位置する吸気孔３２ａの近傍に位置することはなく、ストッパリブ１６が液体燃料の流れを阻害して液体燃料が吸気孔３２ａを塞いでしまうようなこともない。

　第一実施形態のアッセンブリ１及びその変形例のアッセンブリ１Ｙによれば、本体１０の内部に形成される液体燃料の流路の内面（内筒１４の内周面）から内方に向けて突出された一対のストッパリブ１６を備えている。一対のストッパリブ１６は、互いに相手に向けて突出されている。一対のストッパリブ１６の間の最短距離は、ノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。このため、一対の対向するストッパリブ１６によってノズル３０の挿入深さが規制され、ノズル３０の吸気孔３２ａと流路の内面（内筒１４の内周面）とを十分に離間させることができる。この結果、ノズル３０の流路３１から吐出された液体燃料が流路の内面（内筒１４の内周面）に跳ね返って液体燃料が吸気孔３２ａを塞いでしまうことを確実に防止できる。従って、給油機の自動停止機能の誤動作を確実に回避することができる。

　第二実施形態のアッセンブリ１Ｘ及びその変形例のアッセンブリ１Ｚによれば、本体１０の内部に形成される液体燃料の流路の内面（内筒１４の内周面）から内方に向けて少なくとも一つのストッパリブ１６が突出されている。ストッパリブ１６とこのストッパリブ１６の先端に対向する流路の内面（内筒１４の内周面）との最短距離は、ノズル３０の先端外径よりも小さく設定されている。このため、ストッパリブ１６によってノズル３０の挿入深さを規制され、吸気孔３２ａと流路の内面（内筒１４の内周面）とを十分に離間させることができる。この結果、ノズル３０の流路３１から吐出された液体燃料が流路の内面（内筒１４の内周面）に跳ね返って液体燃料が吸気孔３２ａを塞いでしまうことを確実に防止できる。従って、給油機の自動停止機能の誤動作を回避することができる。

　特に、第一実施形態のアッセンブリ１及び第二実施形態のアッセンブリ１Ｘによれば、流路の内面（内筒１４の内周面）上に、ノズル３０の挿入を案内する、流路に平行な一対のガイドリブ１５が形成されている。ガイドリブ１５によってノズル３０の挿入が案内されるので、ノズル３０の先端をより確実にストッパリブ１６に当接できるので、給油機の自動停止機能の誤動作をより確実に回避することができる。また、ガイドリブ１５によってノズル３０の吸気孔３２ａを流路の内面（内筒１４の内周面）から確実に離すことができるので、この点からも、給油機の自動停止機能の誤動作をより確実に回避することができる。

　本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、ストッパリブ１６は、少なくとも１つ設ければよく、第一実施形態及びその変形例のように二つのストッパリブ１６が設けられてもよいし、三つ以上のストッパリブ１６が設けられてもよい。二つのストッパリブ１６を設ける場合は、第一実施形態及びその変形例のように互いに対向するように設ければ、上述した利点がもたらされる。また、上記実施形態では、給油口１０ａを開閉する外側フラップバルブ１１に加えて、内側フラップバルブ１２も設けられた。フラップバルブを二つ設けることで、燃料タンク内の蒸発燃料の大気への放出をより確実に防止できるので好ましいが、内側フラップバルブ１２が設けられずに、給油口１０ａを開閉する外側フラップバルブ１１のみが設けられてもよい。また、上記実施形態では、本体１０が外筒１３及び内筒１４によって形成された二重筒構造を有していたが、二重筒構造ではなく短筒構造を有していてもよい。

１，１Ｘ～１Ｚ　キャップレス給油アッセンブリ
２　給油管
３　給油ガン
１０　本体
１０ａ　給油口
１１　外側フラップバルブ
１５　ガイドリブ
１６　ストッパリブ
３０　（給油ガン３の）ノズル
３２ａ　（ノズル３０の）吸気孔

Claims

　燃料タンクから延設された給油管の先端に取り付けられるキャップレス給油アッセンブリであって、
　給油ガンのノズルが挿入される給油口が形成された本体と、
　前記本体の内部に開閉可能に設けられた、前記給油口を開閉するフラップバルブと、
　前記本体の内部に形成される液体燃料の流路の内面から内方に向けて突出され、前記ノズルの挿入深さを規制する一対のストッパリブと、を備えており、
　前記一対のストッパリブは、互いに相手に向けて内方に突出されており、
　前記一対のストッパリブの間の最短距離が、前記ノズルの先端外径よりも小さく設定されている、キャップレス給油アッセンブリ。
　請求項１に記載のキャップレス給油アッセンブリであって、
　前記流路の前記内面上に、前記ノズルの挿入を案内する、前記流路に平行な一対のガイドリブが形成されている、キャップレス給油アッセンブリ。
　燃料タンクから延設された給油管の先端に取り付けられるキャップレス給油アッセンブリであって、
　給油ガンのノズルが挿入される給油口が形成された本体と、
　前記本体の内部に開閉可能に設けられた、前記給油口を開閉するフラップバルブと、
　前記本体の内部に形成される液体燃料の流路の内面から内方に向けて突出され、前記ノズルの挿入深さを規制する少なくとも一つのストッパリブと、を備えており、
　前記ストッパリブと当該ストッパリブの先端に対向する前記流路の前記内面との最短距離が、前記ノズルの先端外径よりも小さく設定されている、キャップレス給油アッセンブリ。
　請求項３に記載のキャップレス給油アッセンブリであって、
　前記流路の前記内面上に、前記ノズルの挿入を案内する、前記流路に平行な一対のガイドリブが形成されている、キャップレス給油アッセンブリ。