JP2007223633A - 燃料タンクのフィラーキャップ - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡素であると共に、燃料タンクが倒れたときでも、小孔からの燃料の流出を防ぐ燃料タンクのフィラーキャップを提供する。
【解決手段】燃料タンクＴの給油口Ｔ１を塞ぐために装着されると共に燃料タンクＴ内と外とを互いにつなぐための通気孔５を備えた本体部３と、本体部３に係合し相対的に移動することで通気孔５を開閉する弁部材７とを有し、給油口Ｔ１に装着された状態で燃料タンクＴが傾いた場合、この傾き加減と燃料の液面レベルとに応じて、通気孔５がふさがるように弁部材７が移動する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクの上部に設けられた給油口に装着されて使用される燃料タンクのフィラーキャップに関する。

従来、上部に設けられている給油口にキャップを装着している燃料タンクにおいて、この燃料タンク内の蒸気圧が高まったときに燃料の蒸気を逃がすための小孔を前記キャップに設けた構成のものが知られている。

また、燃料タンクが転倒したときに前記小孔からの燃料の流出を防止すべく前記小孔を削除し、代わりに前記燃料タンクに、燃料の蒸気を逃がすためのガス抜き孔を設けた構成のものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−５３３３７号公報

ところで、前記燃料タンクにガス抜き孔を設けた構成のものは、燃料タンクが倒れた場合でも、ガス抜き孔からの燃料の流出を防ぐことができるが、燃料タンク自体にガス抜き孔を設けてあるので、構成が煩雑になっているという問題がある。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、燃料タンク内の蒸気圧の上昇を抑制するための小孔を備えていると共に、前記燃料タンクの上部に設けられた燃料の給油口に装着される燃料タンクのフィラーキャップにおいて、構成が簡素であると共に、前記燃料タンクが倒れたときでも、前記小孔からの燃料の流出を防ぐことを目的とする。

請求項１に記載の発明は、燃料タンクの給油口を塞ぐために前記給油口に装着されると共に、前記燃料タンク内と前記燃料タンク外とを互いにつなぐための通気孔を備えた本体部と、前記本体部に係合し前記本体部に対して相対的に移動することで前記通気孔を開閉する弁部材とを有し、前記燃料タンクの給油口に装着された状態で前記燃料タンクが傾いた場合、前記燃料タンクの傾き加減と燃料の液面レベルとに応じて、前記通気孔がふさがるように前記弁部材が移動する構成である燃料タンクのフィラーキャップである。

請求項２に記載の発明は、燃料タンクの給油口を塞ぐために前記給油口に装着されると共に、前記燃料タンク内と前記燃料タンク外とを互いにつなぐための通気孔を備えた本体部と、前記本体部が前記給油口に装着された際、前記通気孔よりも下側で前記本体部に係合し、上側方向下側方向で前記本体部に対して相対的に移動し、上側方向に移動することで前記通気孔を閉じ、下側方向に移動することで前記通気孔を開く弁部材と、前記通気孔を閉じる方向に、前記弁部材を付勢する付勢手段とを有する燃料タンクのフィラーキャップである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、前記通気孔を閉じる方向への前記弁部材の移動は、前記付勢手段と前記燃料タンク内の燃料による前記弁部材の浮力とによってなされるように構成されている燃料タンクのフィラーキャップである。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、前記本体部と前記弁部材とが互いに係合している部位には、前記弁部材が前記本体部に対して移動する際の摩擦力を低減するための摩擦力低減手段が設けられている燃料タンクのフィラーキャップである。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、前記本体部を前記給油口から外したときに前記本体部が前記燃料タンクから所定の距離以上離れないようにする離遠防止手段を有する燃料タンクのフィラーキャップである。

本発明によれば、燃料タンク内の蒸気圧の上昇を抑制するための小孔を備えていると共に、前記燃料タンクの上部に設けられた燃料の給油口に装着される燃料タンクのフィラーキャップにおいて、構成が簡素であると共に、前記燃料タンクが倒れたときでも、前記小孔からの燃料の流出を防ぐことができるという効果を奏する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクのフィラーキャップ１の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視を示す図である。なお、図１では、上下方向が鉛直方向になっている。

燃料タンクのフィラーキャップ（以下、単に「フィラーキャップ」という場合がある。）１は、燃料タンク（ガソリンや灯油等の液体燃料を収容し、比較的小型で転倒するおそれのある燃料タンク；たとえば小型の発電機に設けられている燃料タンク）Ｔの上側に設けられた給油口Ｔ１を塞ぐためのものであり、本体部３を備えている。

本体部３は、給油口Ｔ１に直接装着されるようになっている。本体部３には、小径の通気孔（燃料タンクＴ内における燃料の蒸気圧の上昇を抑制するためのガス抜き孔、また、燃料タンクＴ内の燃料の消費による燃料タンクＴ内の減圧を防止するための大気導入孔）５が設けられている。通気孔５は、燃料タンクＴ内と燃料タンクＴ外（大気）とを互いにつなぐためのものである。なお、本体部３の上側には、上側キャップ８が一体的に設けられているが、この上側キャップ８にも小径の貫通孔（図示せず）が設けられており、本体部３の通気孔５と上側キャップ８の通気孔とを介して、燃料タンクＴ内と燃料タンクＴ外とが互いにつながっているものである。

本体部３には、弁部材７が設けられている。本体部３が燃料タンクＴの給油口Ｔ１に装着された状態では、弁部材７は、通気孔５よりも下側で本体部３に係合している。そして上側方向下側方向（たとえば鉛直方向だけでもよい）で本体部３に対して相対的に移動（たとえば直線的に移動）し、上側方向に移動することで通気孔５を閉じ、下側方向に移動することで通気孔５を開くようになっている。

また、フィラーキャップ１には、通気孔５を閉じる方向（たとえば、上側方向）に弁部材７を付勢する付勢手段９が設けられている。そして、詳しくは、後述するが、通気孔５を閉じる方向への弁部材７の移動は、たとえば、付勢手段９と燃料タンクＴ内の燃料による弁部材７の浮力とによってなされる。

本体部３と弁部材７とが互いに係合している部位には、弁部材７が本体部３に対して移動する際の摩擦力を低減するための摩擦力低減手段１１が設けられている。また、フィラーキャップ１には、本体部３を給油口Ｔ１から外したときに本体部３が燃料タンクＴから所定の距離以上離れないようにするための離遠防止手段１５が設けられている。

フィラーキャップ１についてより詳しく説明する。

本体部３は、円筒状の基部１７を備えて構成されている。基部１７の外周には、燃料タンクＴの給油口Ｔ１に設けられている雌ネジに螺合する雄ネジが形成されている。基部１７の一端部側（図１の上側）には、基部１７の一方の開口部を塞ぐようにして円板状の蓋部（外径が基部１７の外径よりも大きい蓋部）１９が一体的に形成され設けられている。蓋部１９の中央部には、円錐台形状に形成された通気孔５が下側の径が、上側の径よりも大きくなるようにして設けられている。

蓋部１９の近傍における基部１７の外周には、環状のシール部材２１が設けられており、また、蓋部１９の一方の側（基部１７とは反対側；図１の上側）には、外径が基部１７の外径よりも僅かに大きい円環状のリブ２３が一体的に形成され設けられている。

また、蓋部１９やリブ２３が設けられている本体部３の一方の側を覆うようにして、上側キャップ８が基部１７に一体的に設けられている。上側キャップ８は、一端部側が閉じている短い円筒状に形成され、内周に蓋部１９の外周の縁が接触し、内側の底部にリブ２３の先端が接触している。さらに、上側キャップ８には、フィラーキャップ１を燃料タンクＴの給油口Ｔ１に装着する際にフィラーキャップ１を回すための板状のつまみ部８Ａが立設されている。

通気孔５は、蓋部１９とリブ２３と上側キャップ８とで囲まれた空間ＳＰ１と、円筒状の基部１７の内側とを互いにつないでおり、上側キャップ８には、前述したように、空間ＳＰ１と大気とを互いにつないでいる小径の貫通孔（図示せず）が設けられている。

そして、本体部３を燃料タンクＴの給油口Ｔ１に螺合し、給油口Ｔ１の上端と蓋部１９とが互いに接触するまで回すと、フィラーキャップ１が燃料タンクＴの給油口Ｔ１に装着され、給油口Ｔ１が塞がれるようになっている。

基部１７の他方の側には、円板状の下側キャップ２５が一体的に設けられている。下側キャップ２５は、下側キャップ２５のフランジ部２７の先端部に設けられている係合片２９が、基部１７に設けられている係合孔３１に入り込むことにより、基部１７に固定される。なお、下側キャップ２５を基部１７に設ける際には、フランジ部２７が内側に（小径になるように）弾性変形し、係合片２９が係合孔３１に入り込むと、フランジ部２７の弾性変形が無くなるようになっている。

下側キャップ２５には、貫通孔３３が設けられており、また、下側キャップ２５の中央部には、基部１７の内側（図１の上側）に突出している円柱状の凸部３５が形成されており、基部１７の外側では円柱状の凹部３７が形成されている。

弁部材７は、円柱状の基部（外径が基部１７の内径よりも小さく長さが蓋部１９と下側キャップ２５との間の距離よりも短い基部）３９と、羽根部４１とを備えた形状に形成されている。

羽根部４１は、板状に形成されており、基部３９の軸方向（長さ方向；図１の上下方向）および基部３９の径方向に展伸している。また、羽根部４１は、基部３９の円周を等分配（必ずしも等分配でなくてよい）した位置で放射状に複数設けられている。

また、基部３９の軸方向から眺めると、各羽根部４１の先端部の包絡線（包絡円）ＣＲの外径は、本体部３の基部１７の内径よりも僅かに小さくなっている（図２参照）。したがって、各羽根部４１の先端が、本体部３の基部１７の内壁に接触し摺動することにより、弁部材７が、移動することができるようになっている。また、羽根部４１の先端部のみが基部１７の内壁に接触するので、接触面積が小さくなっており、摩擦力が低減されている。

弁部材の部位１３から下側キャップ２５側の面に向かって円柱状の凸部４５が設けられている。この凸部４５の外径は、凸部３５の外径よりも小さくなっている。さらに、通気孔５を塞ぐ弁部材の部位１３は、円錐状に形成されて基部３９から図１の上方向に突出しいる。

また、孔４３には、前記付勢手段９を構成する弾性体（たとえば圧縮コイルバネ）４９が設置されており、基部３９と下側キャップ２５とが互いに離れるように、すなわち、弁部材７が通気孔５を塞ぐ方向（図１の上方向）に移動するように付勢している。なお常態（図１参照）においては、圧縮コイルバネ４９で付勢されているにもかかわらず、通気孔５は開口している。

したがって、常態においては、下側キャップ２５の貫通孔３３、弁部材７の各羽根部４１の間、通気孔５、空間ＳＰ１、上側キャップ８に設けられている貫通孔（図示せず）を介して、燃料タンクＴ内と、燃料タンクＴの外部とは互いに連通していることになる。

ところで、すでに理解されるように、燃料タンクＴ内の燃料の液面は、少なくとも弁部材７の浮力により通気孔５が閉じられる位置よりも下方に存在しており、また、本体部３の中心軸（図１の上下方向に延伸している中心軸）と、弁部材７の中心軸と、圧縮コイルバネ４９の中心軸と、凸部３５の中心軸とは、互いに一致している。また、燃料タンクＴの上面は、常態すなわち燃料タンクＴが傾いていない状態においてはほぼ水平になっており、燃料タンクＴの給油口Ｔ１は、鉛直方向に開口している。前記各中心軸は、上下方向（鉛直方向）に延伸していることになる。

したがって、フィラーキャップ１を給油口Ｔ１にネジ込んで燃料タンクＴに設置する際におけるフィラーキャップ１の移動方向と、弁部材７の移動方向とは互いに一致していることになる。なお、フィラーキャップ１を給油口Ｔ１にネジ込んで燃料タンクＴに設置する際におけるフィラーキャップ１の移動方向と、弁部材７の移動方向とが互いに一致していなくてもよい。

また、本実施形態では、燃料タンクＴの給油口Ｔ１が鉛直方向に開口している場合を例に掲げて説明しているが、燃料タンクＴの給油口Ｔ１が斜め方向に開口（本体部３の中心軸等が斜めに延伸）している場合にも、本実施形態を適用することができる。

離遠防止手段１５は、外れ止め部材５１を備えて構成されている。外れ止め部材５１は、給油口Ｔ１の内径よりも大きい外径を備えた本体部５３と、この本体部５３と下側キャップ２５とを互いにつなぐ紐状の部位５５とを備えて構成されている。そして、給油口Ｔ１からフィラーキャップ１を取り外した場合、本体部５３が給油口Ｔ１にひっかかり、フィラーキャップ１が、所定の距離以上、燃料タンクＴから離れないようになっている。

次に、フィラーキャップ１の動作を説明する。

前述したように、常態においては、図１に示すように、弁部材７は下方に位置し、通気孔５は開口している。

図３（燃料タンクＴが転倒した状態を示す図）に示すように、燃料タンクＴが転倒し斜めになると、弁部材７に働く力の方向に変化が生じて、弁部材７が通気孔５の方向に移動し、部位１３で通気孔５が塞がれて、燃料が燃料タンクＴの外へ漏れ出すことを防止することができる。

より詳しく説明すると、弁部材７にはこの重量による力Ｗがかかっている。図１に示す状態では、圧縮コイルバネ４９で上方に付勢されているにもかかわらず、前記力Ｗにより、弁部材７は下方に位置し、通気孔５が開口している。

一方、図３に示すように、燃料タンクＴが角度θ傾くと、前記力Ｗは、弁部材７の軸方向の力Ｑ（＝Ｗｃｏｓθ）と弁部材７の径方向の力Ｆ（＝Ｗｓｉｎθ）とに分解される。

前記力Ｑは、角度θが大きくなるにしたがって（燃料タンクＴの傾きが大きくなるにしたがって）小さくなり、ある程度まで小さくなると、圧縮コイルバネ４９による付勢力で弁部材７が通気孔５の方向に移動し、弁部材７の部位１３で通気孔５が塞がれて燃料の流出を防止することができる。また、燃料タンクＴが傾いて弁部材７の一部が燃料に浸漬されると、弁部材７の浮力により、弁部材７が通気孔５の方向に移動するようになる。したがって、通気孔５を閉じる方向への弁部材７の移動は、付勢手段９と燃料タンクＴ内の燃料による弁部材７の浮力とによってなされる場合があるということもできる。なお、弁部材７の比重は、燃料の比重よりも大きくなっているが、弁部材７の比重が燃料の比重より小さくてもよい。

弁部材７の質量や圧縮コイルバネ４９のバネ定数等を適宜選択することにより、通気孔５が塞がれる燃料タンクＴの傾き角度を調整することができる。

フィラーキャップ１によれば、弁部材７が本体部３に係合して移動するようになっており、燃料タンクＴが所定の値よりも傾いたときに本体部３の通気孔５を閉じるので、燃料タンクＴが倒れたときに通気孔５からの燃料の流出を防ぐことができる。

また、従来の燃料タンクのように、フィラーキャップの本体部ではなく燃料タンクＴに通気孔（ガス抜き孔）や弁部材を設けると、フィラーキャップの本体部と燃料タンクとの間にシール等を設け燃料の漏れを防ぐ必要があることに加えて、弁部材と燃料タンクとの間にもシールを設ける必要が生じる。しかし、本実施形態に係るフィラーキャップ１では、フィラーキャップ１の本体部３と燃料タンクＴとの間にのみシール部材２１を設ければよいので、燃料タンクＴの構成を簡素化することができる。

また、フィラーキャップ１によれば、本体部３と弁部材７とが互いに係合している部位に、弁部材７が本体部３に対して移動する際の摩擦力を低減する摩擦力低減手段１１が設けられているので、弁部材７がスムーズに移動するようになっており、燃料タンクＴが傾いたときにおける通気孔５からの燃料の漏れを確実に防止することができる。

［第２の実施形態］
図４は本発明の第２の実施形態に係るフィラーキャップ１ａの概略構成を示す図であり、図５は図４におけるＶ−Ｖ断面を示す図である。

第２の実施形態に係るフィラーキャップ１ａは、弁部材５７の形態が異なる点を除いては、第１の実施形態に係るフィラーキャップ１とほぼ同様に構成されており、ほぼ同様の効果を奏する。

フィラーキャップ１ａでは、弁部材５７からは各羽根部４１が削除されており、本体部３に一体的に支持され孔４７に係合している円柱状の細長い支持部材５９により、弁部材５７が本体部３に係合し移動するようになっている。

なお、図５に示すように、支持部材５９の側面に、支持部材５９の長手方向に延びた溝６１を複数形成することにより、支持部材５９と弁部材５７との間の摩擦力が小さくなっている。なお、溝６１を支持部材５９ではなく、弁部材５７に形成してもよい。

フィラーキャップ１ａによれば、弁部材５７の所定の箇所から通気孔５を塞ぐ弁部材５７の部位１３の近傍まで開けられた孔４７によって、通気孔５を塞ぐ弁部材５７の部位１３の剛性が低下しており、また、弁部材５７は、本体部３に一体的に支持され孔４７に係合している支持部材５９により本体部３に係合している。したがって、１つの孔４７により剛性の低下と係合とがなされているので、フィラーキャップ１ａの構成が一層簡素になっている。

［第３の実施形態］
図６は本発明の第３の実施形態に係るフィラーキャップ１ｂの概略構成を示す図である。

第３の実施形態に係るフィラーキャップ１ｂは、上側キャップ６８に雌ネジを設け、燃料タンクの給油口に設けられている雄ネジに、前記雌ネジを螺合することにより、給油口に装着されるようになっている点が、第１の実施形態に係るフィラーキャップ１とは異なり、その他の点は、第１の実施形態に係るフィラーキャップ１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。

なお、前記各実施形態に係る燃料タンクのフィラーキャップは、燃料タンクの給油口を塞ぐために前記給油口に装着されると共に、前記燃料タンク内と前記燃料タンク外とを互いにつなぐための通気孔を備えた本体部と、前記本体部に係合し前記本体部に対して相対的に移動することで前記通気孔を開閉する弁部材とを有し、前記燃料タンクの給油口に装着された状態で前記燃料タンクが傾いた場合、前記燃料タンクの傾き加減と燃料の液面レベルとに応じて、前記通気孔がふさがるように前記弁部材が移動する構成である燃料タンクのフィラーキャップの例である。

本発明の第１の実施形態に係る燃料タンクのフィラーキャップの概略構成を示す断面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視を示す図である。 燃料タンクが転倒した状態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るフィラーキャップ概略構成を示す図である。 図４におけるＶ−Ｖ断面を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るフィラーキャップの概略構成を示す図である。

符号の説明

１、 １ａ、１ｂ フィラーキャップ
３ 本体部
５ 通気孔
７ 弁部材
９ 付勢手段
１１ 摩擦力低減手段
１３ 通気孔を塞ぐ弁部材の部位
１５ 離遠防止手段
Ｔ 燃料タンク
Ｔ１ 給油口

Claims (5)

1. 燃料タンクの給油口を塞ぐために前記給油口に装着されると共に、前記燃料タンク内と前記燃料タンク外とを互いにつなぐための通気孔を備えた本体部と；
   前記本体部に係合し前記本体部に対して相対的に移動することで前記通気孔を開閉する弁部材と；
   を有し、前記燃料タンクの給油口に装着された状態で前記燃料タンクが傾いた場合、前記燃料タンクの傾き加減と燃料の液面レベルとに応じて、前記通気孔がふさがるように前記弁部材が移動する構成であることを特徴とする燃料タンクのフィラーキャップ。
2. 燃料タンクの給油口を塞ぐために前記給油口に装着されると共に、前記燃料タンク内と前記燃料タンク外とを互いにつなぐための通気孔を備えた本体部と；
   前記本体部が前記給油口に装着された際、前記通気孔よりも下側で前記本体部に係合し、上側方向下側方向で前記本体部に対して相対的に移動し、上側方向に移動することで前記通気孔を閉じ、下側方向に移動することで前記通気孔を開く弁部材と；
   前記通気孔を閉じる方向に、前記弁部材を付勢する付勢手段と；
   を有することを特徴とする燃料タンクのフィラーキャップ。
3. 請求項２に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、
   前記通気孔を閉じる方向への前記弁部材の移動は、前記付勢手段と前記燃料タンク内の燃料による前記弁部材の浮力とによってなされるように構成されていることを特徴とする燃料タンクのフィラーキャップ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、
   前記本体部と前記弁部材とが互いに係合している部位には、前記弁部材が前記本体部に対して移動する際の摩擦力を低減するための摩擦力低減手段が設けられていることを特徴とする燃料タンクのフィラーキャップ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンクのフィラーキャップにおいて、
   前記本体部を前記給油口から外したときに前記本体部が前記燃料タンクから所定の距離以上離れないようにする離遠防止手段を有することを特徴とする燃料タンクのフィラーキャップ。
   

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