JP4164446B2 - キャップの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、開口部を有する容器の該開口部を着脱可能に閉鎖するシール部材が装着されたキャップの取付構造に関するものである。

従来より、この種のキャップの取付構造は、例えば自動車のエンジンにおけるシリンダーヘッドカバーに設けたエンジンオイル注入用のオイルキャップに対して用いられている。このオイルキャップは、通常、シール部材としてのＯリングが装着されたネジ式のものからなり、シリンダーヘッドカバー側の開口部に設けた雌ネジ部とオイルキャップ側に設けた雄ネジ部とを螺合させて該オイルキャップがシリンダーヘッドカバーの開口部を閉鎖するようになっている。

ところで、上記シリンダーヘッドカバー及びオイルキャップは、軽量化等のため、樹脂成形品が主流となってきた。この樹脂成形品の場合、上記開口部内面の成形時に雌ネジ部がアンダー形状となるため、スライド型を有する成形型を使用する必要があり、その結果成形型が高価となるという問題があった。

そこで、このようなネジ部を設けずに、シール部材が装着されたキャップで容器の開口部を開閉できるキャップの取付構造が必要とされている。

上記ネジ部を設けずにキャップを開口部に挿入するものとして、例えば、用途は異なるが、特許文献１のように、車体に部品を固着する取付部材側に、係合孔と軸線方向に伸びるスリットとを形成する一方、上記取付部材に嵌挿自在なキャップ側に上記係合孔に係合する係合突起とスリットに挿入自在な係止ピンとを突設して、スリットの途中に、係止ピンを係止することにより、取付部材からキャップが抜け出すのを阻止するものが知られている。
特開２００２−１０６５３０号公報

上記特許文献１のキャップの取付構造では、ネジ部を設けずにキャップを挿入できると共にそのキャップを係止状態で保持可能であるが、この係止されたキャップを抜き出す（取り外す）ことを考慮していない。したがって、この構造を開口部を有する容器の該開口部を開閉するキャップの取付構造に応用することができない。また、上記特許文献１の取付部材におけるキャップ嵌挿用筒体には、キャップの係合突起が係合する係合孔が形成されているため、この係合孔を成形するのにその成形型にはスライド型を設けなければならない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、キャップと容器の開口部とを係止する構造に工夫を加えることにより、キャップが挿入される挿入部にネジ部や係合孔等を設けず、挿入部の成形にスライド型を不要として安価で着脱操作が容易なキャップの取付構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、キャップを押し込み操作で容器の開口部に係止でき、回転と引き抜き操作で開口部から取り外せるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、開口部を有する容器の該開口部を着脱可能に閉鎖するシール部材が装着されたキャップの取付構造を対象とする。

そして、上記キャップは、一端が閉鎖された円筒形状を有する挿入部と、該挿入部の閉鎖された基端側に設けられたつば部とを備え、この挿入部の外周面には、先端側に半径方向に拡縮可能な係合部が該外周面から突出して設けられるとともに、該係合部と上記つば部との間には、上記シール部材が装着されるシール用凹溝が設けられ、上記容器の開口部には、上記キャップの挿入部が上記係合部を半径方向内側に縮めた状態で密接挿入される円筒部が設けられ、この円筒部の内周面には、上記キャップが円筒部に取り付けられた形態において、上記係合部を半径方向外側に拡げた状態で該係合部を係止する最深部と、上記キャップを回動させたときに、該最深部に係止された係合部を半径方向内側に縮めて上記キャップを取り出し可能とするように、上記最深部から円周方向に向かって徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸びるガイド部とを有する係止用溝部が設けられている。

請求項２の発明では、円筒部の外側端部には、キャップの上記円筒部への挿入時に係合部を係止用溝部の最深部に向かってガイドするように、該最深部に向かって徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸びる挿入用凹部が設けられている。

請求項３の発明では、キャップのつば部の裏面又は円筒部の外側端面のいずれか一方に、キャップを上記円筒部の外側へ押し出すための押出用突起部が設けられ、他方に、上記押出用突起部を収納可能な底部と、上記キャップが回動されて上記円筒部の係止用溝部の最深部に係止されていた上記キャップの係合部が該係止用溝部から外れた後、上記押出用突起部によりキャップを上記円筒部から外側へ押し出すように、上記底部から起立した突起乗上げ面とを有する収納凹部が設けられている。

上記請求項１の発明のキャップの取付構造によれば、容器の開口部に設けた円筒部にキャップの挿入部の先端側外周面に突設した係合部を半径方向内側に縮めた状態で密接挿入し、さらに押し込んで円筒部の内周面に設けた係止用溝部の最深部に上記係合部を半径方向外側に拡げた状態で係止させてキャップを円筒部に取り付けると共に、キャップを回動させたときに、ガイド部によって最深部に係止された係合部を半径方向内側に縮め、キャップを円筒部から取り出し可能とした。このため、キャップを回動させることなく挿入するだけで容器の開口部に係止でき、かつその係止状態を保持できると共に、キャップを取り外すときには、キャップを若干回動させることで係合部を半径方向内側に縮めて係止用溝部から外し、係合部の係止状態を解除してキャップを円筒部から引き抜いて取り外すことができる。したがって、キャップを円筒部内に挿入するだけでキャップを取り付けることができると共に、キャップを若干回動させた後、引き抜くだけでキャップを円筒部から取り外すことができ、キャップの着脱操作が極めて容易なキャップの取付構造が得られる。また、キャップが挿入される円筒部にはネジ部や係合孔が形成されていないため、円筒部の内面を成形する成形型にスライド型を備える必要がなく、これによりキャップの安価な取付構造を得ることができる。

上記請求項２の発明によれば、キャップを円筒部に挿入するときに、その円筒部の外側端部に設けた挿入用凹部によって、キャップの係合部を係止用溝部の最深部に向かってガイドするようにした。このため、キャップの容器開口部への挿入が一層容易になると共に、キャップの係合部の上記最深部への係止が確実となる。

上記請求項３の発明によれば、キャップを回動させて容器の開口部から抜き出すときに、円筒部の係止用溝部の最深部に係止されていたキャップの係合部を係止用溝部から外した後に、キャップのつば部の裏面又は円筒部の外側端面のいずれか一方に設けた押出用突起部を、他方に設けた収納凹部の突起乗上げ面に乗り上げさせてキャップを円筒部の外側へ押し出すようにした。このため、キャップを回動させる力を利用してキャップが容器の開口部の外側へ若干押し出されるため、容易にキャップを抜き出すことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−キャップの取付構造−
図１及び図２に自動車のエンジン（図示せず）におけるシリンダーヘッドカバー１に設けたエンジンオイル注入用のキャップ３の取付構造を示す。シリンダーヘッドカバー１とキャップ３とは、樹脂成形品よりなる。シリンダーヘッドカバー１は、エンジンのシリンダーヘッド（図示せず）を覆うもので、シリンダーヘッドと共に容器を構成している。

図３に示すように、上記キャップ３は、一端が円板状の平板部６によって閉鎖された円筒形状を有する挿入部５と、この挿入部５の閉鎖された基端側に設けた環状のつば部７とを備えている。なお、８は、キャップ３を回動させるときに、回動操作を容易にするために指が掛かるように形成されたつかみ部である。

上記挿入部５の外周面の対向する位置には、その挿入方向の先端側に半径方向に拡縮可能な２つの係合部９，９がこの外周面から半径方向に突出して設けられている。この各係合部９は、挿入部５の壁部を先端側から基端側に向かって直線状に切り込んだ２つのスリット部１１，１１に挟まれた本体部９ａと、この本体部９ａの先端から半径方向外側に延び、円筒部の外周面から突出する突出部９ｂとからなる。上記本体部９ａが傾倒することで係合部９が半径方向に拡縮可能となっている。なお、挿入部５の各係合部９の本体部９ａよりも挿入部５の基端側内周面には、該基端側に向かって半径方向内側の高さが高くなるリブ部９ｃが設けられ、係合部９の根元（基端）が補強されている。

図６に示すように、上記係合部９，９と上記つば部７との間の挿入部５の外周面には、断面矩形状のシール用凹溝１３が全周に亘って設けられている。このシール用凹溝１３にシール部材としてのＯリング１５が装着され、該Ｏリング１５によりシリンダーヘッドカバー１の開口部１９を閉鎖するようになっている。

図３に示すように、上記つば部７の裏面には、上記各係合部９から所定の角度離れた位置に、平坦な底部１７ａと該底部１７ａから円周方向へ徐々に深さが浅くなる突起乗上げ面１７ｂとを有する収納凹部１７が設けられている。

一方、図４に示すように、上記シリンダーヘッドカバー１の開口部１９には、内面に出っ張りのない円筒部２１がシリンダーヘッドカバー１の壁部から外側へ突出するように設けられている。この円筒部２１に上記キャップ３を挿入するときに、その挿入部５が上記係合部９，９を半径方向内側に縮めた状態で円筒部２１の内周面に密接するようになっている。

図５に示すように、上記円筒部２１の内側端部の内周面には、対向する位置に２つの係止用溝部２３，２３が凹陥されている。この係止用溝部２３，２３は、上記キャップ３の係合部９，９を半径方向外側に拡げた状態で該係合部９，９を係止可能な最深部２３ａ，２３ａを有している。つまり、上記挿入部５がその係合部９，９を半径方向内側に縮めた状態で挿入されて、最深部２３ａ，２３ａに至ったときに、係合部９，９が半径方向外側に開放されて該最深部２３ａ，２３ａに係止され、キャップ３が円筒部２１から抜け出さないようになっている。

また、上記各係止用溝部２３には、上記最深部２３ａから円周方向に向かって（図２に矢印Ａで示す）徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸びるガイド部２３ｂを有している。このことで、上記キャップ３を取り外すために該キャップ３を上記矢印Ａ方向に回動させたときに、最深部２３ａ，２３ａに係止されている係合部９，９を徐々に半径方向内側に縮めて該係合部９，９の係止状態を解除して円筒部２１からキャップ３を取り出すことができるようになっている。

なお、図４に示すように、上記円筒部２１の外周面には、各係止用溝部２３に対応するように外側に出っ張った補強用突出リブ２４が形成され、円筒部２１が補強されている。

また、図４及び図６に示すように、上記円筒部２１の外側端部には、係止用溝部２３，２３の最深部２３ａ，２３ａに向かって徐々に半径方向の深さが浅くなるように直線状に伸びる挿入用凹部２５，２５が設けられている。上記キャップ３を円筒部２１へ挿入するときに、係合部９，９をこの挿入用凹部２５，２５に挿入して半径方向内側に変位させながら押し込むことで、係合部９，９が係止用溝部２３，２３の最深部２３ａ，２３ａに向かってガイドされるようになっている。

図４に示すように、上記円筒部２１の外側端面には、先端が丸い形状の押出用突起部２７，２７が設けられている。図７に示すように、この各押出用突起部２７は、キャップ３が開口部１９を閉鎖し、つば部７の裏面が円筒部２１の外側端面に接触した状態で、キャップ３の収納凹部１７の底部１７ａに収納されている。

なお、上記収納凹部１７の対向する一対の壁面のうち、キャップ３を取り外すために回動する際、押出用突起部２７から遠ざかる側の壁面１７ｃは底部１７ａから垂直に延びていてもよい。

−キャップの着脱動作−
まず、キャップ３を、その挿入部５の係合部９，９と、シリンダーヘッドカバー１の円筒部２１の挿入用凹部２５，２５とを嵌合させるようにして円筒部２１の内側に向かって挿入する。

このとき、挿入部５の係合部９，９は半径方向内側に向かって変位しながら、挿入用凹部２５，２５内を係止用溝部２３，２３の最深部２３ａ，２３ａに向かってスライドする。

そして、図６に示すように、係合部９，９が最深部２３ａ，２３ａに至ると、半径方向内側に縮められていた係合部９，９が半径方向外側に開放されて拡がった状態となって最深部２３ａ，２３ａに係止され、Ｏリング１５が円筒部２１の内周面に接触してキャップ３が密接挿入された状態で円筒部２１に取り付けられる。

このとき、図７に示すように、円筒部２１の各押出用突起部２７は、キャップ３のつば部７裏面に設けた収納凹部１７の底部１７ａに収納されている。

一方、キャップ３をシリンダーヘッドカバー１の円筒部２１から取り外すときには、図２に矢印Ａで示すように、まず、キャップ３を回動させ、各最深部２３ａに係止されている係合部９を係止用溝部２３のガイド部２３ｂに沿ってスライド移動させる（図８参照）。そして、さらにキャップ３を回動させると図９に示すように係合部９，９が半径方向内側に縮められてキャップ３は取り出し可能となる。

次に、さらにキャップ３を回動させると、図１０に示すように、上記キャップ３の各収納凹部１７の底部１７ａに収納されていた円筒部２１の押出用突起部２７に、上記キャップ３の回動により近接してきた突起乗上げ面１７ｂが乗り上げてキャップ３が押出用突起部２７の高さ分だけ円筒部２１から外側へ押し出される。

次いで、これにより、外側へ押し出されて抜け出し易くなったキャップ３をシリンダーヘッドカバー１から抜き出す。

−実施形態の効果−
上記実施形態に係るキャップ３の取付構造によれば、キャップ３を回動させることなく挿入してシリンダーヘッドカバー１の円筒部２１に係止でき、かつその係止状態を保持できると共に、キャップ３を取り外すときには、キャップ３を若干回動させることで係合部９，９を半径方向内側に縮めて係止用溝部２３，２３から外し、係合部９，９の係止状態を解除してキャップ３を円筒部２１から引き抜いて取り外すことができる。したがって、キャップ３を円筒部２１に挿入するだけでキャップ３を取り付けることができると共に、キャップ３を若干回動させた後、引き抜くだけでキャップ３を円筒部２１から取り外すことができ、キャップ３の着脱操作が極めて容易なキャップ３の取付構造が得られる。また、キャップ３が挿入される円筒部２１にはネジ部や係合孔が形成されないため、円筒部２１の内面を成形する成形型にスライド型を備える必要がなく、これによりキャップ３の安価な取付構造を得ることができる。

また、キャップ３を円筒部２１に挿入するときに、円筒部２１の外側端部に設けた挿入用凹部２５，２５によって、キャップ３の係合部９，９を係止用溝部２３，２３の最深部２３ａ，２３ａに向かってガイドするようにしたことにより、キャップ３の円筒部２１への挿入が一層容易になると共に、キャップ３の係合部９，９の上記最深部２３ａ，２３ａへの係止が確実となる。

さらに、キャップ３を回動させてシリンダーヘッドカバー１の円筒部２１から抜き出すときに、円筒部２１の係止用溝部２３，２３の最深部２３ａ，２３ａに係止されていたキャップ３の係合部９，９を係止用溝部２３，２３から外した後に、円筒部２１の外側端面に設けた各押出用突起部２７を、キャップ３のつば部７の裏面に設けた収納凹部１７の突起乗上げ面１７ｂに乗り上げさせてキャップ３を円筒部２１の外側へ押し出すようにした。このため、キャップ３を回動させる力を利用してキャップ３がシリンダーヘッドカバー１の円筒部２１の外側へ押出用突起部２７の高さ分だけ押し出されるため、容易にキャップ３を抜き出すことができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態では、容器をシリンダーヘッドカバー１としたが、開口部を有する容器状のものであれば、本発明を適用できる。

上記実施形態では、収納凹部１７にその底部１７ａから円周方向へ徐々に深さが浅くなる突起乗上げ面１７ｂを設ける一方、押出用突起部２７側の形状を先端が丸い形状のものとしたが、突起乗上げ面１７ｂを垂直なものとするか、又は押出用突起部２７の形状を四角柱状のものとしてもよい。逆に押出用突起部２７の先端の突起乗上げ面１７ｂ側に傾斜面（又はそれに相当する曲面形状）を設け、突起乗上げ面１７ｂを垂直なものとしてもよい。要は、押出用突起部２７又は突起乗上げ面１７ｂのいずれか一方側に傾斜面を設け、押出用突起部２７の上に突起乗上げ面１７ｂが滑らかに乗り上がるようにすればよい。

上記実施形態では、キャップ３のつば部７の裏面に収納凹部１７，１７を設け、円筒部２１の外側端面に押出用突起部２７，２７を設けたが、逆にキャップ３のつば部７の裏面に押出用突起部２７，２７を設け、円筒部２１の外側端面に収納凹部１７，１７を設けてもよい。

上記実施形態では、キャップ３の挿入部５の対向する位置に係合部９，９を２つ設けたが、２つの係合部９，９の設置位置はこれに限定されず、またこの係合部を３つ以上設けてもよく、１つのみ設けてもかまわない。その場合には、係合部に対応させて円筒部の係止用溝部及び挿入用凹部を設ければよい。

上記実施形態では、円筒部２１の内側端部の内周面に係止用溝部２３，２３を凹陥したが、この係止用溝部２３，２３をシール用凹溝１３よりも下の円筒部２１の中間部の内周面に設けてもよい。この場合にも、係止用溝部２３，２３の円筒部２１の内部側には壁面を設けず、円筒部２１の内側端部まで直線状に係止用溝部２３，２３を開放すれば、アンダー形状とならないため、成形型にスライド型を備えなくても、成形後にシリンダーヘッドカバー１を成形型から脱型することができる。

上記実施形態では、円筒部２１の各挿入用凹部２５の対向する壁部を係止用溝部２３の最深部２３ａに向かって同じ間隔で直線状に伸びるものとしたが、各挿入用凹部２５の対向する壁部を係止用溝部２３の最深部２３ａに向かって徐々に円周方向の幅が狭くなるように形成してもよい。

上記実施形態では、円筒部２１を容器としてのシリンダーヘッドカバー１の壁部から外側へ突出させているが、逆に円筒部２１を容器の壁部から容器内側へ向かって伸ばし、該開口部が壁部と面一に形成されていてもよい。

上記実施形態では、図５に示すように、各係止用溝部２３にガイド部２３ｂを最深部２３ａから時計回りに徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸ばしたが、これとは逆に反時計回りに伸ばしてもよい。この場合には、キャップ３を取り外すときの回動方向が反対となるので、それに合わせて収容凹部及び押出用突起部を配設すればよい。

以上説明したように、本発明は、シリンダーヘッドカバーのような開口部を有する容器の該開口部を着脱可能に閉鎖するシール部材が装着されたキャップの取付構造について有用である。

本発明の実施形態に係るキャップの取付構造を下側から見た斜視図である。 キャップの取付構造を別の方向から見た図１相当図である。 キャップを下側から見た斜視図である。 シリンダーヘッドカバーの円筒部を上側から見た斜視図である。 シリンダーヘッドカバーの円筒部を下側から見た斜視図である。 図２のVI−VI線断面図である。 図１のVII−VII線断面図である。 図２のVIII−VIII線断面図である。 図２のIX−IX線断面図である。 図２のＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

１ シリンダーヘッドカバー（容器）
３ キャップ
５ 挿入部
７ つば部
９ 係合部
１５ Ｏリング（シール部材）
１７ 収納凹部
１７ａ 底部
１７ｂ 突起乗上げ面
１９ 開口部
２１ 円筒部
２３ 係止用溝部
２３ａ 最深部
２３ｂ ガイド部
２５ 挿入用凹部
２７ 押出用突起部

Claims (3)

1. 開口部を有する容器の該開口部を着脱可能に閉鎖するシール部材が装着されたキャップの取付構造において、
   上記キャップは、一端が閉鎖された円筒形状を有する挿入部と、該挿入部の閉鎖された基端側に設けられたつば部とを備え、
   上記挿入部の外周面には、先端側に半径方向に拡縮可能な係合部が該外周面から突出して設けられるとともに、該係合部と上記つば部との間には、上記シール部材が装着されるシール用凹溝が設けられ、
   上記容器の開口部には、上記キャップの挿入部が上記係合部を半径方向内側に縮めた状態で密接挿入される円筒部が設けられ、
   上記円筒部の内周面には、上記キャップが上記円筒部に取り付けられた形態において、上記係合部を半径方向外側に拡げた状態で該係合部を係止する最深部と、上記キャップを回動させたときに、該最深部に係止された係合部を半径方向内側に縮めて上記キャップを取り出し可能とするように、上記最深部から円周方向に向かって徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸びるガイド部とを有する係止用溝部が設けられていることを特徴とするキャップの取付構造。
2. 請求項１のキャップの取付構造において、
   円筒部の外側端部には、キャップの上記円筒部への挿入時に係合部を係止用溝部の最深部に向かってガイドするように、該最深部に向かって徐々に半径方向の深さが浅くなるように伸びる挿入用凹部が設けられていることを特徴とするキャップの取付構造。
3. 請求項１又は２のキャップの取付構造において、
   キャップのつば部の裏面又は円筒部の外側端面のいずれか一方に、キャップを上記円筒部の外側へ押し出すための押出用突起部が設けられ、
   他方に、上記押出用突起部を収納可能な底部と、上記キャップが回動されて上記円筒部の係止用溝部の最深部に係止されていた上記キャップの係合部が該係止用溝部から外れた後、上記押出用突起部によりキャップを上記円筒部から外側へ押し出すように、上記底部から起立した突起乗上げ面とを有する収納凹部が設けられていることを特徴とするキャップの取付構造。

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