JP2005059709A - Cap device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の回転トルクでタンク開口を閉じるためのトルク機構を備えたキャップ装置に関する。 The present invention relates to a cap device having a torque mechanism for closing a tank opening with a predetermined rotational torque.
従来、この種のキャップ装置のうち、自動車用燃料タンクの燃料キャップとして、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。図17は燃料キャップのトルク機構を分解して示す斜視図である。図17において、燃料キャップ100は、ケーシング本体110と、回転操作するための操作部を有する蓋体120と、トルク機構130とを備えている。トルク機構130は、蓋体120に設けられた操作部側係合部122と、片持ち梁から形成されトルク片側係合部142aを設けたトルクアーム142を有するトルクプレート140と、スプリング132とを備えている。蓋体120を閉じる方向に回転したとき、操作部側係合部122は、所定回転トルクを越えると、トルク片側係合部142aに対して係脱して節度感が得られ、一方、開く方向に回転したときに、蓋体120、ケーシング本体110を一体に回転させて、燃料キャップ100を開く。
2. Description of the Related Art Conventionally, among these types of cap devices, for example, the one described in Patent Document 1 is known as a fuel cap for an automobile fuel tank. FIG. 17 is an exploded perspective view showing the torque mechanism of the fuel cap. In FIG. 17, the
燃料キャップを閉じる操作過程において、蓋体の操作部側係合部122がトルクプレート140のトルク片側係合部142aを乗り越えたときに節度感を確認でき、燃料キャップ100が所定トルクで締め付けられていることが分かるから、ガスケットなどの弾性にかかわらず、一定トルクで締め付けることができる。
In the process of closing the fuel cap, when the operating portion
上述のトルクアーム142を有するトルクプレート140は、樹脂による射出成形により形成している。しかし、細長いトルクアーム142は、成形歪みにより寸法にバラツキを生じ易い。このような寸法のバラツキは、僅かであっても、閉じ方向への回転トルクに大きな変動をもたらすという問題があった。
The
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、閉じ方向への所定の回転トルクを設定することが容易なトルク機構を備えたキャップ装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and to provide a cap device including a torque mechanism that can easily set a predetermined rotational torque in the closing direction.
上記課題を解決するためになされた本発明は、
タンク開口を閉じるとともに、該タンク開口の周辺部に設けた開口側係合部と係合するキャップ装置において、
上記タンク開口を封止するとともに、所定角度回転することにより上記開口側係合部に係合するキャップ側係合部を有する閉止体と、
上記閉止体の上部に回転可能に装着され、上記タンク開口を閉じる方向または開く方向へ上記閉止体を回転させるための操作機構と、
上記操作機構と上記閉止体との間に介在し、第1係合部と、上記第1係合部に係合する第2係合部と、上記操作機構に加わった回転トルクを、上記第1係合部と上記第2係合部との係合を介して上記閉止体に伝達するトルク機構と、
を備え、
上記第2係合部は、
アーム支持部と、該アーム支持部から突設され該アーム支持部に対して間隙を隔てた自由端を有する片持ち梁で形成されたアーム本体と、該アーム本体から突設され上記第1係合部に係合するトルク片側係合突部を有するトルクアームから形成され、
上記トルクアームは、上記操作機構が閉じ方向に回転して上記第1係合部が上記トルク片側係合突部に係合したときに、該自由端がアーム支持部に当接した2点支持の状態となり、該トルクアームの長手方向と直角方向に撓みつつ上記閉じ方向への回転トルクを上記閉止体に伝達し、上記回転トルクが所定値を超えたときに上記第1係合部が上記トルク片側係合突部から係脱して回転トルクを上記閉止体に伝達しないように構成したこと、を特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
In the cap device that closes the tank opening and engages with the opening side engaging portion provided in the peripheral portion of the tank opening,
A closure body having a cap-side engagement portion that seals the tank opening and engages the opening-side engagement portion by rotating a predetermined angle;
An operating mechanism that is rotatably mounted on the upper part of the closing body, and rotates the closing body in a direction to close or open the tank opening;
The first engagement portion, the second engagement portion that engages with the first engagement portion, and the rotational torque applied to the operation mechanism are interposed between the operation mechanism and the closing body. A torque mechanism for transmitting to the closing body through engagement between one engaging portion and the second engaging portion;
With
The second engaging portion is
An arm main body formed of a cantilever having a free end protruding from the arm support and spaced apart from the arm support; and the first member protruding from the arm main body. Formed from a torque arm having a torque one-side engagement protrusion that engages with the joint,
The torque arm has a two-point support in which the free end is in contact with the arm support portion when the operating mechanism rotates in the closing direction and the first engagement portion engages with the torque one-side engagement protrusion. In this state, the rotational torque in the closing direction is transmitted to the closing body while bending in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the torque arm, and when the rotational torque exceeds a predetermined value, the first engaging portion is The configuration is such that the rotational torque is not transmitted to the closing body by disengaging from the torque one-side engaging protrusion.
本発明にかかるキャップ装置は、タンク開口の開口側係合部に閉止体のキャップ側係合部を位置合わせして、操作機構を閉じる方向に回転すると、トルク機構を介して閉止体が操作機構と一体的に回転して、キャップ側係合部が開口側係合部に係合する。このとき、トルク機構は、第1係合部がトルクアームの第2係合部に係合し、トルクアームは、第1係合部により押されることにより自由端とアーム支持部との間隙をなくすように2点支持の状態になり、さらに長手方向と直角方向へ撓みつつ操作機構に加わった回転トルクを閉止体に伝達する。そして、キャップ側係合部と開口側係合部との係合に伴う反力の増大により回転トルクが所定以上になると、第1係合部と第2係合部とが係脱するから、所定回転トルクで閉じられたことが確認できる。 In the cap device according to the present invention, when the cap-side engaging portion of the closing body is aligned with the opening-side engaging portion of the tank opening and the operation mechanism is rotated in the closing direction, the closing body is operated via the torque mechanism. And the cap side engaging portion engages with the opening side engaging portion. At this time, in the torque mechanism, the first engagement portion engages with the second engagement portion of the torque arm, and the torque arm is pushed by the first engagement portion, thereby clearing a gap between the free end and the arm support portion. As a result, the two-point support state is achieved, and the rotational torque applied to the operating mechanism is transmitted to the closing body while being bent in a direction perpendicular to the longitudinal direction. When the rotational torque becomes greater than or equal to a predetermined value due to an increase in the reaction force accompanying the engagement between the cap side engagement portion and the opening side engagement portion, the first engagement portion and the second engagement portion are engaged and disengaged. It can be confirmed that it is closed at a predetermined rotational torque.
このような回転トルクの伝達は、トルクアームの自由端がアーム支持部に当たった2点支持の状態から、トルクアームが長手方向と直角方向へ撓んで乗り越えるときの力で設定しているから、トルクアームの自由端とアーム支持部との間隙が異なっていても、所定の回転トルクに設定することができる。つまり、係脱するときの回転トルクは、トルクアームの自由端とアーム支持部との間隙の大小に依存しないから、トルクアームの寸法形状が異なっても係脱時における回転トルクを所定値に設定することができる。 Transmission of such rotational torque is set by the force when the torque arm bends in the direction perpendicular to the longitudinal direction and gets over from the two-point support state where the free end of the torque arm hits the arm support part. Even if the gap between the free end of the torque arm and the arm support portion is different, the predetermined rotational torque can be set. In other words, the rotational torque at the time of engagement / disengagement does not depend on the size of the gap between the free end of the torque arm and the arm support, so the rotation torque at the time of engagement / disengagement is set to a predetermined value even if the dimensions and shape of the torque arm are different. can do.
上記トルク機構の好適な態様として、上記操作機構と上記閉止体との間に回転自在に支持されたトルクプレートを備え、上記トルクアームは、上記トルクプレートの外周部に突設される構成をとることができる。 As a preferred aspect of the torque mechanism, a torque plate rotatably supported between the operation mechanism and the closing body is provided, and the torque arm is configured to protrude from an outer peripheral portion of the torque plate. be able to.
上記操作機構の好適な態様として、上記閉止体の上部を囲む蓋体と、該蓋体の上部に突設された操作部とを備え、上記第1係合部は、上記蓋体の外周部でありかつ上記閉止体に対向する面に、円周上に複数配置された操作部側係合部から形成される構成をとることができる。 As a preferred aspect of the operation mechanism, the operation mechanism includes a lid body that surrounds the upper portion of the closing body, and an operation portion that protrudes from the upper portion of the lid body, and the first engagement portion is an outer peripheral portion of the lid body. And the structure formed in the surface facing the said closure body from the operation part side engaging part arranged in multiple numbers on the circumference can be taken.
また、トルクアームの好適な態様として、その自由端に上記アーム支持部に当たる部位を面取している面取り部を設ける構成をとることができる。この構成により、自由端の面取り部がアーム支持部に当たった状態で、トルクアームが撓もうとするときに、この面取り部で滑るから、トルクアームが撓むような変形に支障がない。 Moreover, as a suitable aspect of a torque arm, the structure which provides the chamfering part which chamfers the site | part which hits the said arm support part at the free end can be taken. With this configuration, when the torque arm tries to bend in a state where the chamfered portion of the free end is in contact with the arm support portion, the chamfered portion slides, so that there is no hindrance to deformation such that the torque arm is bent.
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。 In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, preferred embodiments of the present invention will be described below.
(1) 燃料キャップ10の概略構成
図1は本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ10(キャップ装置)を示す半断面図である。図1において、燃料キャップ10は、図示しない燃料タンクに燃料を補給する注入口FNb(タンク開口)を有するフィラーネックFNに装着されており、ポリアセタール等の合成樹脂材料から形成されたケーシング本体20(閉止体)と、このケーシング本体20の上部に装着されナイロン等の合成樹脂材料から形成される操作部を有する蓋体40と、ケーシング本体20の上部開口を閉じて弁室24を形成する内蓋30と、弁室24に収納された調圧弁35と、トルク機構80と、ケーシング本体20の上部外周に装着されてフィラーネックFNとの間をシールするガスケットGSとを備えている。
(1) Schematic Configuration of
(2) 燃料キャップ10の各部の構成
次に、本実施の形態にかかる燃料キャップ10の各部の構成について詳細に説明する。
(2)−1 ケーシング本体20などの構成
上記ケーシング本体20は、フィラーネックFNの内周部に係合されるケーシング側係合部20a(キャップ側係合部)を有するほぼ円筒状の外管体21と、外管体21の内側に設けられた弁室形成体22とを備えている。弁室形成体22は、調圧弁35として作用する正圧弁及び負圧弁を収納している。上記内蓋30は、弁室形成体22の上部に超音波溶着法を用いて溶着することにより弁室24を覆っている。
(2) Configuration of Each Part of
(2) -1 Configuration of Casing
ケーシング本体20の上部のフランジ部21bの下面には、ガスケットGSが外装されている。ガスケットGSは、フランジ部21bのシール保持部21aとフィラーネックFNの注入口FNbとの間に介在しており、燃料キャップ10を注入口FNbに締め込むと、シール保持部21aに対して押しつけられてシール作用を果たす。
A gasket GS is packaged on the lower surface of the
また、外管体21の外周下部には、ケーシング側係合部20aが形成されている。図2はケーシング本体20のケーシング側係合部20aとフィラーネックFNとの関係を説明する説明図である。図2に示すように、フィラーネックFNの内周部には、開口側係合部FNcが形成されている。この開口側係合部FNcの内周側の一部には、燃料キャップ10のケーシング側係合部20aを軸方向に挿入可能なネック側挿入切欠FNdが形成されている。したがって、ケーシング側係合部20aをネック側挿入切欠FNdに位置合わせして、燃料キャップ10をフィラーネックFNに挿入した状態にて、燃料キャップ10を所定角度(約90゜)回転すれば、ケーシング側係合部20aが開口側係合部FNcに係合することにより、燃料キャップ10がフィラーネックFNに装着される。
Further, a casing
図1に示すように、フランジ部21bは、外管体21の上部に設けられた内環状部21cと、内環状部21cの外側でやや上方に配置された外環状部21dと、内環状部21cと外環状部21dとを周方向で4カ所連結する連結部21eとを備えている。
As shown in FIG. 1, the
(2)−2 蓋体40の構成
蓋体40は、フランジ部21bに回転可能かつ着脱自在に装着されている。蓋体40は、上壁41と、上壁41の上面に突設された操作部42と、上壁41の外周部に形成された側壁43とを備え、導電性樹脂を用いて射出により一体成形されている。また、側壁43の内側には、係合突部(図示省略)が周方向に沿って等間隔で8カ所突設されている。係合突部が上記フランジ部21bの外環状部21dに係合することにより、蓋体40がケーシング本体20に組み付けられている。この蓋体40および操作部42が操作機構を構成している。
(2) -2 Configuration of the
(2)−3 トルク機構80の構成
図3は蓋体40とケーシング本体20の上部とにわたって設けられたトルク機構80を示す分解斜視図、図4はトルク機構80を上方から示す説明図である。トルク機構80は、図2に示す燃料キャップ10で注入口FNbを閉じる動作の際に、蓋体40が所定以上の回転トルクを受けたときに節度感を与えて、燃料キャップ10が所定の回転トルクでフィラーネックFNに装着したことを確認できる機構である。
(2) -3 Configuration of
図3および図4に示すように、トルク機構80は、外管体21の上部外周に2カ所立設されかつ2つに分割形成された本体側リブ21f,21fと、蓋体40の側壁43の内面に沿って等間隔に突設された操作部側係合部46と、スプリング83と、トルクプレート90とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
すなわち、蓋体40の側壁43の内面には、第1係合部としての操作部側係合部46が周方向に等間隔に突設されている。図5は図3の要部を拡大した斜視図である。図5に示すように、操作部側係合部46は、一方の面が半径方向に対して傾斜した第1係合面46bを備え、他方の面は半径方向の第2係合面46cに形成されて、これらが18゜の角度で20個配置されており、後述するようにトルクプレート90のトルクアームと係合するように構成されている。
That is, on the inner surface of the
また、図3に示す蓋体40の内面外周部には、トルクプレート90を回転自在に支持するための支持穴47aおよび支持穴47aを取り囲むように支持円弧47b,47bが円弧状に突設されている。支持円弧47b,47bは、蓋体40の回転軸を中心にして対称に1対形成されている。
Further, support arcs 47b and 47b are provided in a circular arc shape so as to surround the
トルクプレート90は、樹脂から形成された円形の部材であり、中央の凸部、ガイド溝およびトルクアームを備えている。すなわち、トルクプレート90の中央部のトルク本体91には、上向きにカップ状のスプリング収納凸部92が形成されている。このスプリング収納凸部92は、スプリング83を収納するものである。スプリング83は、図1に示すように、トルクプレート90とケーシング本体20と一体の内蓋30との間にトーションスプリングとして作用するように掛け渡されている。すなわち、スプリング83は、スプリング収納凸部92の下壁に形成された第1スプリング係止端92aと内蓋30の上面に形成された第2スプリング係止端31との間に架設されるとともに、トルクプレート90をケーシング本体20に対して時計方向に捻ってトーションを加えた状態にする。
The
スプリング収納凸部92の外周側には、同心上にリブ用ガイド部93,93が形成されている。リブ用ガイド部93,93には、本体側リブ21f,21fがそれぞれ挿入されている。本体側リブ21fは、リブ用ガイド部93の両端である押圧端93aと押圧端93bとの間で往復動する。
On the outer peripheral side of the spring accommodating
トルクプレート90の外周部のアーム支持部91aには、第1トルクアーム94,94(第2係合部)および第2トルクアーム95,95(第3係合部)が形成されている。図5および図6に示すように、第1トルクアーム94は、アーム支持部91aから突設されたアーム本体94aと、アーム本体94aの外周部から突設されたトルク片側係合突部94cとを備えている。第1トルクアーム94は、支持根元94bを支点とした片持ち梁から形成されており、その自由端94dがトルク本体91に対して所定の間隙Gpを隔てている。図7に示すように、第1トルクアーム94は、操作部側係合部46の第1係合面46bによりトルク片側係合突部94cが押されると、自由端94dが間隙Gpをなくして支持根元94bと自由端94dの2点支持により第1トルクアーム94の長手方向と直角方向に撓み、蓋体40の閉じ方向(時計方向)の回転により乗り越えるように構成されている。
First arm
図5および図8において、第2トルクアーム95は、アーム支持部91aから突設されたアーム本体95aと、アーム本体95aの先端に形成された係合端95cとを備え、支持根元95bを支点とした片持ち梁から形成されている。図8に示すように、操作部側係合部46の第1係合面46bにより係合端95cが押されると、支持根元95bを支点として内方へ傾き、操作部側係合部46が係合端95cを容易に乗り越えるように形成されている。一方、図9に示すように、操作部側係合部46の第2係合面46cが係合端95cに係合すると、第2トルクアーム95は支持根元95bを支点として外方へ傾き、操作部側係合部46が係合端95cを乗り越えることができず、操作部側係合部46がトルクプレート90と一体に回転するよう形成されている。
5 and 8, the
(3) 燃料キャップ10の開閉動作
次に、フィラーネックFNの注入口FNbを燃料キャップ10で開閉する操作を行なったときのトルク機構80の動作について説明する。図10から図13が燃料キャップ10を閉じるまでの動作を示し、図13から図15までが燃料キャップ10を開くまでの動作を示す。なお、トルク機構80の第1トルクアーム94,94、第2トルクアーム95,95、本体側リブ21f,21fは、トルクプレート90の回転軸を中心に2つ設けられているので、図示の一方を中心に説明する。
(3) Opening / Closing Operation of
(3)−1 燃料キャップ10の閉じ動作
図2に示すように、注入口FNbが開いた状態にて、蓋体40の操作部42を親指と人差し指で挟んで、ケーシング本体20のケーシング側係合部20aをフィラーネックFNのネック側挿入切欠FNdに位置合わせして軸方向へ挿入する。このとき、操作部42をほぼ鉛直方向に向けると、ケーシング側係合部20aとネック側挿入切欠FNdとが挿入可能な位置に配置されて、燃料キャップ10の装着作業が容易な位置関係になっている。このとき、図10に示すように、トルク機構80の位置関係は、スプリング83(図1)の付勢力により、本体側リブ21fが押圧端93aに押圧された状態になっている。
(3) -1 Closing Operation of
この状態から、蓋体40に時計方向の回動力を加えて閉じる操作を行なうと、トルク機構80は、図10の状態から、図11、図12を経て図13に示すような一連の動作を行なう。すなわち、蓋体40に加えられた時計方向の回動力は、蓋体40の操作部側係合部46と第1トルクアーム94のトルク片側係合突部94cとの係合状態を介してトルクプレート90に伝えられ、トルクプレート90を同方向へ回転させる。このトルクプレート90の回転に伴ってトルクプレート90の押圧端93aがケーシング本体20の本体側リブ21fを押す。これにより、蓋体40、トルクプレート90、ケーシング本体20が一体に回転して、注入口FNbを閉じる方向へ進み、ケーシング側係合部20aが開口側係合部FNcに係合する力が増大する(図11の状態)。そして、この係合する力によって生じる反力が所定回転トルク以上になると、図12に示すように、操作部側係合部46がトルク片側係合突部94cを乗り越えて、図13の係脱状態になる。
From this state, when the
このとき、操作部側係合部46の第1係合面46bが第1トルクアーム94のトルク片側係合突部94cを半径方向に押圧するから、第1トルクアーム94は、2点支持、つまり両持ちされた状態で弾性変形する。係脱状態を経ると、使用者は節度感を確認することができる。これにより、燃料キャップ10は、注入口FNbに所定の締付トルクで閉じられている状態になる。なお、図8に示すように、第2トルクアーム95の係合端95cも操作部側係合部46と係合するが、第2トルクアーム95は、中心側には支持根元95bを中心に小さな力で傾くから、閉じ方向への回転トルクの伝達の寄与が小さい。
At this time, since the
図13の状態にて、蓋体40およびトルクプレート90は、スプリング83により時計方向に付勢されており、リブ用ガイド部93内を本体側リブ21fが開き方向で移動する範囲にて、ロストモーションを可能にしている。よって、蓋体40に衝突などに伴う外力が開き方向に加わっても蓋体40およびトルクプレート90だけが回転し、ケーシング本体20を回転させないから、シール性が損なわれることがない。
In the state of FIG. 13, the
(3)−2 燃料キャップ10の開き動作
燃料キャップ10を開くには、蓋体40の操作部42を指で摘んで、図13の状態から、反時計方向へ回転する力を加える。これにより、図14に示すように操作部側係合部46の第2係合面46cが第2トルクアーム95の係合端95cを押して、蓋体40に連動してトルクプレート90が回転する。なお、第1トルクアーム94は、操作部側係合部46と係合しないか、係合しても、第2トルクアーム95との係合力よりも小さいから、開き方向への回転トルクへの伝達にほとんど寄与しない。
(3) -2 Opening operation of the
この状態では、ケーシング本体20がフィラーネックFNに係合により拘束されているから、蓋体40及びトルクプレート90だけがスプリング83の付勢力に抗して反時計方向へ回転する(図13から図14の状態)。したがって、この回転にともなって本体側リブ21fがリブ用ガイド部93内を相対的に押圧端93b側へ移動することになる。
In this state, since the
このとき、スプリング83が捻られるから、回転トルクが増大し、この回転トルクがケーシング本体20を拘束している反力を上回るか、上回らない場合には本体側リブ21fがリブ用ガイド部93の押圧端93bに当たるかのいずれかの状態になると、蓋体40に加わる回転力は、操作部側係合部46、トルクプレート90、押圧端93b、本体側リブ21f、ケーシング本体20を介して伝達され、蓋体40、トルクプレート90、ケーシング本体20が一体に反時計方向へ回転する。
At this time, since the
そして、蓋体40と一体にケーシング本体20が約90゜回転すると(図15の状態)、ケーシング側係合部20aがフィラーネックFNの開口側係合部FNcから外れて、ケーシング本体20は、フィラーネックFNに対する拘束力から解放される。このとき、ケーシング本体20は、トルクプレート90との間でスプリング83の付勢力を受けるとともに、蓋体40が指で持たれて拘束されているから、ケーシング本体20は、蓋体40及びトルクプレート90に対して時計方向へ回転して、元の位置に戻る(図10の状態)。すなわち、蓋体40およびトルクプレート90とケーシング本体20との位置関係が初期状態に復帰する。
When the
(4) 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。 (4) In addition to the effects described above, the following effects are achieved by the configuration of the above embodiment.
(4)−1 燃料キャップ10を閉じる操作過程において、蓋体40の操作部側係合部46がトルクプレート90のトルク片側係合突部94cを乗り越えたときに節度感を確認でき、燃料キャップ10が所定トルクで締め付けられていることが分かるから、ガスケットGSなどの弾性にかかわらず、一定トルクで締め付けることができる。
(4) -1 In the process of closing the
(4)−2 燃料キャップ10は、ケーシング側係合部20aと開口側係合部FNcとの係合により、約90゜という小さな回転角度で操作すればよく、何回も回転する操作が不要となり、装着作業が容易である。
(4) -2 The
(4)−3 トルク機構80によれば、燃料キャップ10を開くために、蓋体40を反時計方向に回動すると、スプリング83の付勢力が蓋体40およびトルクプレート90とケーシング本体20との位置関係を初期状態に戻し、燃料キャップ10をフィラーネックFNから外すことができる。
(4) -3 According to the
(4)−4 第1トルクアーム94および第2トルクアーム95の形状の異なる2つのトルクアームを用いて、第1トルクアーム94のトルク片側係合突部94cの接触圧を小さくし、トルク片側係合突部94cの摩耗を低減し、耐久性を向上させることができた理由について説明する。
(4) -4 Using two torque arms having different shapes of the
図4に示すように、回転トルクは、回転軸から第1トルクアーム94までの距離をLとし、操作部側係合部46から第1トルクアーム94に加わる応力をPとすると、T=P・Lで表される。ここで、Pが、第1トルクアーム94の離脱時に受ける変形応力であるPaとすると、離脱時における所定の回転トルクTaは、Ta=Pa・Lで表される。したがって、所定の回転トルクTaを維持しつつ、距離Lを長くして、第1トルクアーム94に加わる変形応力Paを小さくすれば、第1トルクアーム94のトルク片側係合突部94cの接触圧を小さくできる。
ここで、変形応力Paを小さくするには、第1トルクアーム94の根元の機械的強度が小さくなる。第1トルクアーム94の根元の機械的強度が小さいと、開き方向へ大きな回転トルクの繰り返し荷重を受けたときに、支持根元94bで損傷しやすい。第1トルクアーム94の数を多くして、1つ当たりで負担する閉じ方向への回転トルクを軽減した場合には、開き方向への回転トルクの設定が難しいだけでなく、第1トルクアーム94の支持根元94bでの損傷を回避できない。
As shown in FIG. 4, the rotational torque is expressed as follows: T = P, where L is the distance from the rotating shaft to the
Here, in order to reduce the deformation stress Pa, the mechanical strength at the base of the
そこで、第2トルクアーム95を設けて、第2トルクアーム95が開き方向への回転トルクを分担して、第1トルクアーム94が開き方向へ大きな荷重を受けないようにして、耐久性を向上させている。また、閉じ方向への回転トルクTaは、第2トルクアーム95への負担を小さくし、主に第1トルクアーム94に負担させているので、離脱時における荷重の所定値への設定も容易である。
Therefore, the
(4)−5 図6および図7に示すように、トルク機構80は、蓋体40の操作部側係合部46が第1トルクアーム94のトルク片側係合突部94cに係合し、第1トルクアーム94は、操作部側係合部46により押されることにより自由端94dとトルク本体91との間隙Gpをなくすように2点支持の状態になり、さらに長手方向と直角方向へ撓みつつ操作機構に加わった回転トルクをケーシング本体20に伝達する。このような回転トルクの伝達は、第1トルクアーム94の自由端94dがトルク本体91に当たった2点支持の状態から、第1トルクアーム94が長手方向と直角方向へ撓んで乗り越えるときの力で設定しているから、トルクプレート90の成形時に第1トルクアーム94の自由端94dとトルク本体91との間隙Gpが異なっていても、所定の回転トルクに設定することができる。つまり、係脱するときの回転トルクは、第1トルクアーム94の自由端94dとトルク本体91との間隙Gpの大小に依存しないから、第1トルクアーム94の寸法形状が異なっても係脱時における回転トルクを所定値に設定することができる。
(4) -5 As shown in FIGS. 6 and 7, in the
(4)−6 第1トルクアーム94の自由端94dは、面取りされているので、自由端94dがトルク本体91に当たった状態で、第1トルクアーム94が撓もうとするときに滑るから、第1トルクアーム94の弾性変形に支障がない。
(4) -6 Since the
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(1) 図16は他の実施の形態にかかる燃料キャップを分解して示す斜視図である。この実施の形態は、ケーシング本体20Bに、トルク機構80Bの一部を構成する第1トルクアーム94Bを一体に形成した構成に特徴を有している。ケーシング本体20Bの上面には、第1トルクアーム94B,94Bおよび第2トルクアーム95B,95Bが一体に形成されている。第1トルクアーム94B,94Bは、ケーシング本体20Bの上面から立設された脚部94Bfを備え、この脚部94Bfの上部からケーシング本体20Bの上面との間に所定間隙を隔てて周方向に延設されている。また、第2トルクアーム95B,95Bは、第1トルクアーム94B,94Bの間に配置されている。
(1) FIG. 16 is an exploded perspective view showing a fuel cap according to another embodiment. This embodiment is characterized in that a
上記実施の形態において、トルク機構80Bの第1トルクアーム94B,94Bおよび第2トルクアーム95B,95Bをケーシング本体20Bと一体に形成することにより、部品点数を減らすことができる。また、操作部側係合部46Bがトルク片側係合部94Bcを乗り越えても、操作部側係合部46Bがトルク片側係合部94Bcに閉じ方向に少ない角度で当たって、蓋体40Bとケーシング本体20Bとが一体に回転可能な状態になるから、図13で説明したロストモーションがなくなり、蓋体40Bを戻すときの操作角度を小さくすることができる。
In the above embodiment, the
(2) 上記実施例において、第1係合部を蓋体に操作部側係合部として設けた例を説明したが、これに限らず、トルク機構の動作に支障がない限り、第1係合部をケーシング本体に設け、トルクアームを蓋体に設けてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the example in which the first engagement portion is provided on the lid as the operation portion side engagement portion has been described. The joint portion may be provided on the casing body, and the torque arm may be provided on the lid.
10...燃料キャップ(キャップ装置)
20a...ケーシング側係合部(キャップ側係合部)
20...ケーシング本体(閉止体)
20B...ケーシング本体
20a...ケーシング側係合部
21...外管体
21a...シール保持部
21b...フランジ部
21c...内環状部
21d...外環状部
21e...連結部
21f...本体側リブ
22...弁室形成体
24...弁室
30...内蓋
31...第2スプリング係止端
35...調圧弁
40...蓋体
40B...蓋体
41...上壁
42...操作部
43...側壁
46...操作部側係合部
46B...操作部側係合部
46b...第1係合面
46c...第2係合面
47a...支持穴
47b...支持円弧
80...トルク機構
80B...トルク機構
83...スプリング
90...トルクプレート
91...トルク本体
91a...アーム支持部
92...スプリング収納凸部
92a...第1スプリング係止端
93...リブ用ガイド部
93a...押圧端
93b...押圧端
94...第1トルクアーム
94B...第1トルクアーム
94a...アーム本体
94b...支持根元
94c...トルク片側係合突部
94d...自由端
94Bc...トルク片側係合部
94Bf...脚部
95...第2トルクアーム
95B...第2トルクアーム
95a...アーム本体
95b...支持根元
95c...係合端
FN...フィラーネック
FNb...注入口(タンク開口)
FNc...開口側係合部
FNd...ネック側挿入切欠
GS...ガスケット
Gp...間隙
10. Fuel cap (cap device)
20a ... casing side engaging part (cap side engaging part)
20 ... Casing body (closed body)
20B ...
FNc ... Opening side engagement part FNd ... Neck side insertion notch GS ... Gasket Gp ... Gap
Claims (4)
上記タンク開口を封止するとともに、所定角度回転することにより上記開口側係合部に係合するキャップ側係合部を有する閉止体と、
上記閉止体の上部に回転可能に装着され、上記タンク開口を閉じる方向または開く方向へ上記閉止体を回転させるための操作機構と、
上記操作機構と上記閉止体との間に介在し、第1係合部と、上記第1係合部に係合する第2係合部とを有し、上記操作機構に加わった回転トルクを上記第1係合部と上記第2係合部との係合を介して上記閉止体に伝達するトルク機構と、
を備え、
上記第2係合部は、
アーム支持部(91a)と、該アーム支持部(91a)から突設され該アーム支持部(91a)に対して間隙(Gp)を隔てた自由端(94d)を有する片持ち梁で形成されたアーム本体(94a)と、該アーム本体(94a)から突設され上記第1係合部に係合するトルク片側係合突部(94c)を有するトルクアーム(94)から形成され、
上記トルクアーム(94)は、上記操作機構が閉じ方向に回転して上記第1係合部が上記トルク片側係合突部(94c)に係合したときに、該自由端(94d)がアーム支持部(91a)に当接した2点支持の状態となり、該トルクアーム(94)の長手方向と直角方向に撓みつつ上記閉じ方向への回転トルクを上記閉止体に伝達し、上記回転トルクが所定値を超えたときに上記第1係合部が上記トルク片側係合突部(94c)から係脱して回転トルクを上記閉止体に伝達しないように構成したこと、
を特徴とするキャップ装置。 In the cap device that closes the tank opening and engages with the opening side engaging portion provided in the peripheral portion of the tank opening,
A closure body having a cap-side engagement portion that seals the tank opening and engages the opening-side engagement portion by rotating a predetermined angle;
An operating mechanism that is rotatably mounted on the upper part of the closing body, and rotates the closing body in a direction to close or open the tank opening;
The first engaging portion and the second engaging portion that engages with the first engaging portion are interposed between the operating mechanism and the closing body, and rotational torque applied to the operating mechanism is generated. A torque mechanism for transmitting to the closing body through engagement between the first engagement portion and the second engagement portion;
With
The second engaging portion is
An arm support portion (91a) and a cantilever beam protruding from the arm support portion (91a) and having a free end (94d) with a gap (Gp) from the arm support portion (91a) An arm main body (94a) and a torque arm (94) having a torque one side engaging protrusion (94c) protruding from the arm main body (94a) and engaging with the first engaging portion;
The torque arm (94) is configured such that when the operating mechanism rotates in the closing direction and the first engagement portion engages with the torque one side engagement protrusion (94c), the free end (94d) The two-point support is brought into contact with the support portion (91a), and the rotational torque in the closing direction is transmitted to the closing body while being bent in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the torque arm (94). The first engagement portion is disengaged and disengaged from the torque one-side engagement protrusion (94c) when a predetermined value is exceeded, and rotational torque is not transmitted to the closing body;
Cap device characterized by.
上記トルク機構(80)は、上記操作機構と上記閉止体との間に回転自在に支持されたトルクプレート(90)を備え、
上記トルクアーム(94)は、上記トルクプレート(90)の外周部に突設されている、キャップ装置。 The cap device according to claim 1,
The torque mechanism (80) includes a torque plate (90) rotatably supported between the operation mechanism and the closing body,
The said torque arm (94) is a cap apparatus protrudingly provided in the outer peripheral part of the said torque plate (90).
上記操作機構は、上記閉止体の上部を囲む蓋体(40)と、該蓋体(40)の上部に突設された操作部(42)とを備え、
上記第1係合部は、上記蓋体(40)の外周部でありかつ上記閉止体に対向する面に、円周上に複数配置された操作部側係合部(46)から形成されている、キャップ装置。 The cap device according to claim 1 or 2,
The operating mechanism includes a lid body (40) surrounding the upper portion of the closing body, and an operation portion (42) protruding from the upper portion of the lid body (40),
The first engaging portion is formed from a plurality of operation portion side engaging portions (46) arranged on the circumference on a surface which is an outer peripheral portion of the lid (40) and faces the closing body. The cap device.
上記トルクアーム(94)の自由端(94d)は、上記アーム支持部(91a)に当たる部位を面取している、キャップ装置。 The cap device according to claim 1,
The cap device, wherein the free end (94d) of the torque arm (94) is chamfered at a portion that contacts the arm support (91a).
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