JP4306423B2 - Fuel cap - Google Patents
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Description
本発明は、タンク開口とキャップとの間に介在するガスケットを備えた燃料キャップに関する。 The present invention relates to a fuel cap provided with a gasket interposed between a tank opening and a cap.
従来、この種のタンク用キャップとして、断面C字形のガスケットを装着した閉止体を、タンク開口の内壁に設けられたネジに対して、2〜3回転の螺合によりタンク開口を開閉する自動車用の燃料キャップが知られている(特許文献1)。 Conventionally, as a tank cap of this type, a closing body fitted with a gasket having a C-shaped cross section is used for an automobile that opens and closes a tank opening by screwing two to three turns with a screw provided on the inner wall of the tank opening. A fuel cap is known (Patent Document 1).
しかし、従来のC字形のガスケットは、所定以上のシール面圧を得るために、燃料キャップの開閉時に進退する方向、つまり撓み方向に大きな圧縮力を必要とする。このため、燃料キャップの開閉に、大きな回転操作力を必要とし、操作性がよくないという問題があった。 However, the conventional C-shaped gasket requires a large compressive force in the direction of advancement / retraction when the fuel cap is opened and closed, that is, the direction of bending, in order to obtain a seal surface pressure of a predetermined level or more. For this reason, a large rotational operating force is required to open and close the fuel cap, and there is a problem that the operability is not good.
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、小さな操作力で大きな変形量で圧縮することができ、しかも高いシール圧を得ることができるガスケットを用いた燃料キャップを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a fuel cap using a gasket that can be compressed with a small amount of deformation with a large amount of deformation and that can obtain a high sealing pressure. With the goal.
上記課題を解決するためになされた本発明は、
開口側係合部を有するタンク開口を開閉しかつシール保持部を有するキャップ本体と、上記シール保持部に保持され上記キャップ本体の締め込み方向に圧縮されることで上記タンク開口のシール面に対してシールするガスケットとを備えた燃料キャップにおいて、
上記ガスケットは、
上記シール面に押圧される第1リップと、第2リップと、上記第1リップと上記第2リップとを連結する連結部とを有し、上記第1リップ、上記第2リップおよび上記連結部とにより断面C字形に形成されたガスケット本体と、
上記ガスケット本体の内周部であり、かつ上記第2リップと上記連結部とを接続する箇所から該ガスケットの軸心に向けて突設された回り止め部と、
を備え、
上記シール保持部は、上記ガスケットを支持する環状凹所であり、
上記第2リップを支持しかつ上記キャップ本体の軸方向に向けて形成された第1シール壁面と、該第1シール壁面の内周側の端部から上記締め込み方向に延設されて上記第1シール壁面とともに上記環状凹所を形成する第2シール壁面と、上記第1シール壁面と上記第2シール壁面とを接続する箇所であって上記軸方向に向かって形成された平面を有し該平面に上記回り止め部が当たることで上記回り止め部を位置決めするストッパ段部とを備え、上記第2シール壁面は、上記連結部との間にギャップを隔てるとともに、上記第1リップが上記シール面から圧縮力を受けたときに上記連結部が上記ギャップを狭めるように設けられ、上記第1リップは、上記シール面により押されてガスケットが圧縮されたときに、該第1リップの先端が上記第1シール壁面に当たるように、上記第2リップより長く形成されていること、を特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
A cap body that opens and closes a tank opening having an opening-side engaging portion and has a seal holding portion, and is held by the seal holding portion and compressed in a tightening direction of the cap body, thereby to a sealing surface of the tank opening. In a fuel cap with a gasket for sealing,
The gasket is
A first lip pressed against the sealing surface; a second lip; and a connecting portion that connects the first lip and the second lip, the first lip, the second lip, and the connecting portion. A gasket body having a C-shaped cross section by
An inner periphery of the gasket body, and a detent portion projecting from a location connecting the second lip and the coupling portion toward the axial center of the gasket ;
With
The seal holding portion is an annular recess that supports the gasket,
A first sealing wall which is formed toward the second lip in the axial direction of the support vital the cap body, the first from the inner end of the first sealing wall is extended to the tightening direction A second seal wall surface that forms the annular recess together with one seal wall surface, and a plane connecting the first seal wall surface and the second seal wall surface and formed in the axial direction; and a stopper step portion for positioning said detent portion by the rotation stopper hits the plane, the second sealing wall, with separating gaps between the connecting portion, the first lip the sealing When the compression force is applied from the surface, the connecting portion is provided to narrow the gap, and when the gasket is compressed by being pushed by the seal surface, the tip of the first lip is the above To strike the first sealing wall, that it is longer than the second lip, and wherein.
本発明にかかる燃料キャップの開閉動作において、燃料キャップの締め込み初期において、ガスケットの第1リップがタンク開口のシール面に当たり、さらに締め込むと、撓み方向に圧縮される。このとき、ガスケットは、回り止め部がストッパ部に位置決めされて回り止めされているから、第1リップが押されるにつれて、その連結部が第2シール壁面に対するギャップを狭めるように変形する。そして、第1リップの先端が、第2リップの先端の側方であって第1シール壁面に当たったときにガスケットの圧縮が完了してキャップ本体がタンク開口を閉じる。 In the opening and closing operation of the fuel cap of the present invention, the fastening initial fuel cap, contact the sealing surface of the first lip tank opening of the gasket, the Komu further tightened, be compressed in the bending direction. At this time, since the rotation preventing portion is positioned and stopped by the stopper portion, the gasket is deformed so as to narrow the gap with respect to the second seal wall surface as the first lip is pushed. Then, when the tip of the first lip is on the side of the tip of the second lip and hits the first seal wall surface, the compression of the gasket is completed, and the cap body closes the tank opening.
ガスケットは、回り止め部でストッパ部に位置決めされて回り止めされるとともに、第1リップがシール面により押されるにつれて、連結部が第2シール壁面に対するギャップを狭めるように容易に変形するから、小さな締め込み力によっても大きなシール面圧が得られ、しかも優れた操作性を得ることができる。 The gasket is positioned at the stopper portion by the stopper portion and is prevented from rotating, and as the first lip is pushed by the seal surface, the connecting portion easily deforms so as to narrow the gap with respect to the second seal wall surface. A large seal surface pressure can be obtained by the tightening force, and excellent operability can be obtained.
ガスケットは、第1リップがシール面により押されてガスケットが圧縮されたときに、該第1リップの先端が第1シール壁面に当たるように、上記第2リップより長くなるように構成しており、この構成により、第1リップが第2リップに当たって変形を妨げることがなく、一層、低い荷重で高変位を得ることができる。 The gasket is configured to be longer than the second lip so that when the first lip is pressed by the sealing surface and the gasket is compressed, the tip of the first lip hits the first sealing wall surface . With this configuration , the first lip hits the second lip and does not hinder deformation, and a high displacement can be obtained with a lower load.
さらに、シール保持部の好適な態様として、上記連結部の外周部から突設されたゲート端を収納するシール凹所を有するように構成することができる。ガスケットは、注入成形する際にゲート跡であるゲート端が形成される。このゲート端は、第2シール壁面に当たると、シール面圧が不均一になる箇所を生じやすいが、シール凹所に収めることによりシール面圧を均一にすることができる。 Furthermore, as a preferable aspect of the seal holding portion, it can be configured to have a seal recess that houses a gate end protruding from the outer peripheral portion of the connecting portion. The gasket is formed with a gate end which is a gate mark when injection molding is performed. When the gate end hits the second seal wall surface, a portion where the seal surface pressure becomes non-uniform is likely to be generated, but the seal surface pressure can be made uniform by being accommodated in the seal recess.
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キャップ本体20(閉止体)と、このキャップ本体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、キャップ本体20の上部開口を閉じて弁室25を形成する内蓋30と、弁室25に収納された調圧弁50と、トルク機構80と、キャップ本体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環状のガスケット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 キャップ本体20などの構成
上記キャップ本体20は、パイプ形状のフィラーネックFN(開口形成部材)の内壁の雌ネジ部FNcに係合される雄ネジ部21を有するほぼ円筒状の外管体20aと、外管体20aの下部内側に設けられた弁室形成体20bとを備えている。弁室形成体20bは、調圧弁50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20bの上部に圧入されることにより弁室25を覆っている。
(2) Configuration of Each Part of
(2) -1 Configuration of Cap
キャップ本体20の上部のフランジ部22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22のシール保持部24とフィラーネックFNのシール面FNf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24に対して押しつけられてシール作用を果たす。
A gasket GS is sheathed on the lower surface of the
図2は燃料キャップ10がフィラーネックFNに螺着されて注入口FNbを閉じている状態を説明する説明図、図3は燃料キャップ10がフィラーネックFNに装着される前の状態を説明する斜視図である。図2および図3において、フィラーネックFNの内周壁と外管体20aの外周部とにわたって、螺着機構が形成されている。螺着機構は、燃料キャップ10をフィラーネックFNに螺着するための機構であり、フィラーネックFNの内壁に形成された雌ネジ部FNcと、外管体20aの外周下部に形成された雄ネジ部21とを備えている。雌ネジ部FNcは、注入口FNb側に形成された始端部FNc1から奥側(燃料タンク側)に向けて螺旋状に形成された突条である。雄ネジ部21は、ネジ形状の突起であるネジ山21aと、そのネジ山21aのネジ溝21bとを備えている。ネジ山21aの下端部は、雌ネジ部FNcの始端部FNc1に最初に係合する始端部21cになっている(図2)。また、ネジ溝21bを横切るようにストッパ21dが立設されている。ストッパ21dは、雄ネジ部21の始端部21cから約200゜の位置に形成されており、燃料キャップ10が注入口FNbに締め込まれたときに、雌ネジ部FNcの始端部FNc1に当接して、燃料キャップ10の閉じ方向への回転を規制するように作用する。ここで、雌ネジ部FNcのネジピッチとして、1回転当たり、6.35mm進む1巻きで形成されている。
FIG. 2 is an explanatory view illustrating a state where the
上記構成において、燃料キャップ10を注入口FNbに装着した状態から閉じ方向へ回転すると、雄ネジ部21が雌ネジ部FNcに倣ってネジ込まれて、ガスケットGSが軸方向に所定変位以上に圧縮されると、ストッパ21dが雌ネジ部FNcの始端部FNc1に当たって回転が規制される。この状態にて、燃料キャップ10がフィラーネックFNに装着される。
In the above configuration, when the
(2)−2 ガスケットGSおよびシール保持部24
(2)−2−1 ガスケットGSの構成
図4は燃料キャップのシール保持部24に装着されたガスケットGSの付近を拡大して示す断面図である。ガスケットGSは、フッ素ゴムから形成され、ほぼ断面C字形であり、撓み方向の長さを短くするように圧縮されるガスケット本体GSaを備えている。ガスケット本体GSaは、外周側に開口されたほぼ断面U字形のスリットGSbを取り囲むように断面C字形に形成されており、つまりフィラーネックFNのシール面FNfに押圧される第1リップGScと、第2リップGSdと、第1リップGScと第2リップGSdとを連結する連結部GSeとを有し、第1リップGSc、第2リップGSdおよび第2リップGSdにより断面C字形に構成されている。
(2) -2 Gasket GS and
(2) -2-1 Configuration of Gasket GS FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the gasket GS attached to the
上記第1リップGScは、シール面FNfにより押されてガスケットGSが圧縮されたときに、該第1リップGScの先端が第1シール壁面24aに当たるように、上記第2リップGSdより長く形成されている(図5(C)参照)。また、ガスケット本体GSaの内周部であり、かつ第2リップGSdと連結部GSeとの間に回り止め部GSfが突出形成されている。
The first lip GSc is formed longer than the second lip GSd so that when the gasket GS is compressed by being pushed by the seal surface FNf, the tip of the first lip GSc contacts the first
(2)−2−2 シール保持部24の構成
上記シール保持部24は、ガスケットGSの外周面を支持する環状凹所であり、第2リップGSdを支持する第1シール壁面24aと、ストッパ部として作用するストッパ段部24bと、第2シール壁面24cと、シール下面24dとを備えている。上記ストッパ段部24bは、ガスケットGSの回り止め部GSfを位置決めすることにより第1リップGScがシール面FNfにより押圧されたときの回り止めとして作用する。
(2) -2-2 Configuration of Seal Holding
また、第2シール壁面24cは、ガスケットGSの連結部GSeとの間に上記ギャップGpを有するように形成されており、第1リップGScがシール面FNfから圧縮力を受けたときにガスケットGSが弾性変形してギャップGpを狭めるように形成されている。
The second
また、上記第2シール壁面24cは、連結部GSeの外周部から突設されたゲート端GShを収納する環状のシール凹所24eを有する。ゲート端GShは、ガスケットGSを注入成形する際にゲート跡である。シール凹所24eは、このゲート端GShが第2シール壁面24cに当たったときに円周方向にシール面圧が不均一となる箇所をなくす作用がある。
The second
(2)−2−3 ガスケットGSによるシール作用
図5は燃料キャップ10を閉じるときのガスケットGSの圧縮される過程を説明する説明図である。燃料キャップ10の締め込み初期において、ガスケットGSの第1リップGScがシール面FNfに当たり(図5(A))、さらに締め込むとスリットGSbの開口を狭めつつ撓み方向に圧縮される(図5(B))。このとき、ガスケットGSは、回り止め部GSfがストッパ段部24bに位置決めされて回り止めされているから、第1リップGScが押されるにつれて、連結部GSeが第2シール壁面24cに対するギャップGpを狭めるように変形する。そして、第1リップGScの先端が、第2リップGSdの先端の側方であって第1シール壁面24aに当たったときにガスケットGSの圧縮が完了して(図5(C))、燃料キャップ10が注入口FNbを閉じる。
(2) -2-3 Sealing Action by Gasket GS FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a process of compressing the gasket GS when the
図6はガスケットGSの撓み代と反力との関係を示すグラフであり、実線が実施例を示し、破線が従来の技術にかかるC字形のガスケットを示す。ここで、撓み代は、ガスケットが撓み方向に圧縮されて縮む長さ(圧縮量)をいう。また、撓み代と燃料キャップの回転角度との関係は、ガスケットの硬さや形状などのパラメータにもよってバラツキを生じるが、燃料キャップの360゜の回転により6.35mmの撓み代が生じるとすると、燃料キャップ10の締める角度を198゜と設定する場合には、3.5mmの撓み代を生じ、また、燃料キャップを閉じた状態から90゜戻した場合には、1.9mmの撓み代が生じる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the bending allowance of the gasket GS and the reaction force, in which the solid line indicates an example and the broken line indicates a C-shaped gasket according to the prior art. Here, the bending allowance refers to a length (compression amount) in which the gasket is compressed in the bending direction and contracts. Also, the relationship between the deflection allowance and the rotation angle of the fuel cap varies depending on parameters such as the hardness and shape of the gasket, but if the 6.35 mm deflection allowance occurs due to the 360 ° rotation of the fuel cap, When the tightening angle of the
燃料キャップを締め込むと、ガスケットが撓むことにより、その反力が増大する。こうした燃料キャップの閉じ動作において、反力が150Nを越えると、操作性が低下するので、150N以下に、特に130N以下にすることが好ましいが、従来の技術のガスケットにおける150Nの反力の範囲では、1.5mm程度の撓み代しか確保できず、しかも急激に反力が増大するために操作性が劣るのに対して、本実施例は、全閉状態における4.5mm以上の撓み代を確保できる上に反力の急激な増大もないので、操作性に優れている。 When the fuel cap is tightened, the reaction force increases because the gasket is bent. In such closing operation of the fuel cap, if the reaction force exceeds 150 N, the operability deteriorates. Therefore, it is preferable to set it to 150 N or less, particularly 130 N or less, but in the range of the reaction force of 150 N in the conventional gaskets. In this embodiment, the bending allowance of 4.5 mm or more in the fully-closed state is secured, whereas only a bending allowance of about 1.5 mm can be secured and the operability is inferior because the reaction force increases rapidly. In addition, it has excellent operability because there is no sudden increase in reaction force.
図7はガスケットの撓み代とシール面圧との関係を示すグラフであり、実線が実施例のガスケットを示し、破線が従来の技術にかかるC字形のガスケットを示す。ここで、シール面圧とは、ガスケットがシール面FNfに対して生じる圧力をいう。燃料キャップ10を締め込んだときに、ガスケットGSの撓み代の増大につれてシール面圧が増大する。
このような、ガスケットGSの撓み代で得られる所定以上のシール面圧を確保するとともに、ガスケットGSに過度な応力が加わらないように図2のストッパ21dにより締め込みが完了する締め込み量を2mm以上、好ましくは3〜5mmとすることが好ましい。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the deflection of the gasket and the seal surface pressure. The solid line shows the gasket of the example, and the broken line shows the C-shaped gasket according to the prior art. Here, the seal surface pressure refers to a pressure generated by the gasket on the seal surface FNf. When the
In addition to ensuring a seal surface pressure exceeding a predetermined level obtained by the bending allowance of the gasket GS, a tightening amount that can be tightened by the
(2)−2−4 ガスケットGSの効果
(2)−2−4−1 ガスケットGSは、ストッパ21dでストッパ段部24bに位置決めされて回り止めされるとともに、ギャップGpが設けられているから、第1リップGScがシール面FNfにより押されるにつれて、連結部GSeが第2シール壁面24cと連結部GSeとの間のギャップGpを狭めるように容易に変形するから、小さな締め込み力によっても大きなシール面圧が得られ、しかも優れた操作性を得ることができる。
(2) -2-4 Effect of Gasket GS (2) -2-4-1 Since the gasket GS is positioned and stopped by the
(2)−2−4−2
第1リップGScは、シール面FNfにより押されてガスケットGSが圧縮されたときに、該第1リップGScの先端が第1シール壁面24aに当たるように、上記第2リップGSdより長く形成されているから、第1リップが第2リップGSdに当たって変形を妨げることがなく、一層、低い荷重で高変位を得ることができる。
(2) -2-4-2
The first lip GSc is formed longer than the second lip GSd so that, when the gasket GS is compressed by being pushed by the seal surface FNf, the tip of the first lip GSc contacts the first
(2)−2−4−3
燃料キャップ10として、所定角度、例えば、180゜程度回転するだけで注入口FNbを開閉するクイックターンの構成に用いた場合には、蓋体40が外力を受けたときに、ガスケットGSのシール面圧が減少するのを防止するために、蓋体40に所定角度範囲内で空転する、いわゆるロストモーション機構を設けている。しかし、上記ガスケットGSを用いれば、蓋体40が外力を受けて90゜程度、開き方向に回転して、1.6mm程度に撓み代が小さくなっても高いシール性を維持するから、いわゆる複雑な構成のロストモーション機構を設けなくても、所定以上のシール面圧を確保することができる。
(2) -2-4-3
When the
(2)−2−4−4
キャップ本体20が180゜の回転で軸方向へ3mm以上移動するようなピッチの大きいネジを用いることにより、少ない回転角度で開閉操作ができるから、操作性に優れている。
(2) -2-4-4
By using a screw with a large pitch so that the
(2)−2−4−5
ガスケットGSは、撓み代が4mmのときの上記反力が100N以下であり、上記シール面圧が0.5MPa以上とすることが好ましい。この場合には、閉止体を締め込み開始位置から80〜90゜回転したときに軸方向への移動量が1.4〜1.6mmとすることが好ましい。この構成によると、閉止体が締め込み状態から外力により開き方向に約90゜戻っても、ガスケットによる高いシール性を維持することができる。
(2) -2-4-5
The gasket GS preferably has a reaction force of 100 N or less and a seal surface pressure of 0.5 MPa or more when the deflection allowance is 4 mm. In this case, it is preferable that the movement amount in the axial direction is 1.4 to 1.6 mm when the closing body is rotated 80 to 90 ° from the tightening start position. According to this configuration, even if the closing body returns from the tightened state by about 90 ° in the opening direction by an external force, high sealing performance by the gasket can be maintained.
(2)−3 蓋体40の構成
図1において、蓋体40は、操作機構を構成するものであり、トルク機構80を介してフランジ部22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43aが周方向に沿って等間隔で4カ所突設されている。係合突部43aは、蓋体40を、トルク機構80を介してキャップ本体20に組み付けるための突起である。蓋体40の取付構造について後述する。
(2) -3 Configuration of
(2)−4 トルク機構80の構成
(2)−4−1 トルク機構80の概略構成
図8は蓋体40とキャップ本体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9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9に示すトルク伝達部82と、クリック音発生部84とを備え、図3に示す燃料キャップ10で注入口FNbを閉じる動作の際に、トルク伝達部82により伝達される回転トルクが所定の回転トルクを越えたときに、クリック音発生部84によりクリック音を発して、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に装着されていることを確認できる機構である。
(2) -4 Configuration of Torque Mechanism 80 (2) -4-1 Schematic Configuration of
図8において、トルク機構80は、蓋体40とキャップ本体20との間に回転可能に介在するトルクプレート90を備えている。トルクプレート90は、樹脂から形成された円板状のトルク本体91を備えており、トルク本体91は、円板形状のアーム支持部91aと、アーム支持部91aを取り囲む円環形状の外環部91bと、アーム支持部91aと外環部91bと接続する連結部91cとを備えている。トルク本体91には、ガイド溝、トルクアーム、撓みバネおよびスプリング片などが形成されている。これらによりトルク伝達部82およびクリック音発生部84が構成されている。
In FIG. 8, the
(2)−4−2 トルク伝達部82
トルク伝達部82は、蓋体40からトルクプレート90へ回転トルクを伝達する2つの第1伝達機構と、トルクプレート90からキャップ本体20に回転トルクを伝達する第2伝達機構とを備えている。
第1伝達機構は、蓋体40に形成されたトルク伝達リブ44と、上記トルクプレート90から弾性変形可能に突設された撓みバネ93とを備えている。トルク伝達リブ44は、操作部42の下壁42aに、半径方向に伸びるリブであり、蓋体40の中心軸から所定距離を隔てて、2カ所突設されている。撓みバネ93は、トルク本体91上に柱状に垂直方向に一体に突設されており、操作部42の凹所42b内に突入して、その先端がトルク伝達リブ44に係合する係合端93aとなっている。
(2) -4-2
The
The first transmission mechanism includes a
図10はトルク伝達部82の第1伝達機構の動作を説明する説明図である。図10(A)に示すように、操作部42の閉じ方向への操作により、トルク伝達リブ44が撓みバネ93の係合端93aに係合し、図10(B)に示すように、トルクプレート90に回転トルクを伝達するとともに、撓みバネ93を倒して弾性変形が大きくなるにつれて開き方向へのスプリング力を蓄積する。このスプリング力の作用については後述する。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the first transmission mechanism of the
図8および図9において、第1伝達機構は、さらに、蓋体40の上壁41の下面に突設されたガイド突部46と、トルクプレート90に形成されたリブ用ガイド部95とを備えている。ガイド突部46は、主として開き方向への回転トルクを伝達するための円柱状の突部である。リブ用ガイド部95は、トルクプレート90に形成された円弧状の切欠きであり、その両端側が押圧端95aと、押圧端95bになっており、ガイド突部46を突入させてガイド突部46を移動可能に支持する。
8 and 9, the first transmission mechanism further includes a
第2伝達機構は、トルクプレート90からキャップ本体20へ回転トルクを伝達するために、トルクプレート90の下面に形成されたガイド突起92と、キャップ本体20の上部に形成された本体側係合部23とを備えている。本体側係合部23は、フランジ部22の内周部に配置された構成であり、押圧突部23aと、所定間隙隔てた押圧突部23bとを備え、その間がガイド段23cになっている。ガイド突起92は、ガイド段23cに挿入されており、トルクプレート90が閉じ方向に回転したときに押圧突部23aに当たり、一方、トルクプレート90が開き方向に回転したときにガイド突起92が押圧突部23bに当たることで、トルクプレート90からキャップ本体20に回転トルクを伝達する。
The second transmission mechanism includes a
(2)−4−3 クリック音発生部84
クリック音発生部84は、蓋体40の上壁41の下壁に突設されたクリック用係合部45と、トルクプレート90に形成されたクリック用アーム94とを備えている。クリック用係合部45は、外周側に形成された押圧面45aと、円周上の下面に形成された傾斜面45bとを備えている。クリック用アーム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の自由端から上方に突設されたクリック用係合突部94cを備えている。クリック用アーム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、クリック用係合突部94cがトルク本体91に対して所定の間隙を隔てている。クリック用係合突部94cの一端には、内周側に押圧面45aに押圧される垂直壁94c1が形成され、また、円周上に傾斜面45bに押圧される傾斜面94c2が形成されている。
(2) -4-3
The click
図11はクリック音発生部84の動作を説明する説明図である。蓋体40が閉じ方向に回転すると、図11(A)に示すように、クリック用係合部45の押圧面45aによりクリック用係合突部94cの垂直壁94c1が押され、クリック用アーム94が支持根元94bを支点として外周方向に撓み、クリック用係合部45を乗り越える。このとき、押圧面45aが垂直壁94c1を乗り越えて、クリック用係合突部94cがアーム支持部91aの外周に衝突することでクリック音を生じる。一方、蓋体40が開き方向に回転すると、図11(B)に示すように、クリック用係合部45の傾斜面45bがクリック用アーム94の傾斜面94c2を下方へ押して、クリック用アーム94を支持根元94bを支点にして押し下げる。クリック用アーム94の剛性は、クリック用アーム94が外方へ撓むより下方へ撓む方が小さく、しかも、クリック用係合部45およびクリック用係合突部94cが傾斜面でスムーズに滑るから、閉じ方向への回転時よりも、クリック音が小さい。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the operation of the
(2)−4−4 トルクプレート90および蓋体40の取付機構など
次に、キャップ本体20とトルクプレート90との装着構造(プレート装着機構)、トルクプレート90と蓋体40との装着構造(ハンドル装着機構)について説明する。図12は図8の要部を示す斜視図、図13は燃料キャップ10の側部を示す断面図である。トルクプレート90の外環部91bの内周側に、プレート係合部98の係合爪98aが形成されている。係合爪98aは、切欠98bを通じて上方から見ることができる位置であり、外環部91bの内壁から中心軸方向に向けて突設された舌片であり、軸方向に弾性変形可能に形成されている。一方、キャップ本体20のフランジ部22の上部外周には、円弧状の係合突部22bが形成されている。係合爪98aを係合突部22bに圧入することによりトルクプレート90がキャップ本体20の上部外周で回転可能に装着されている。
(2) -4-4 Attaching Mechanism of
また、外環部91bの外周部には、装着部99が形成されている。装着部99は、係合爪99aを形成する係合凹所99bを備えている。係合凹所99bに蓋体40の側壁43の内壁の係合突部43aが係合することにより、トルクプレート90が蓋体40を回転可能(約20゜)に支持している。上記係合突部43aが装着部99の係合凹所99bに係合している箇所は、プレート係合部98の係合爪98aがフランジ部22の係合突部22bに係合している箇所より上方に配置されている。
A mounting
燃料キャップ10にトルクプレート90および蓋体40を組み付けるには、トルクプレート90のプレート係合部98の係合爪98aをキャップ本体20の係合突部22bに圧入して、トルクプレート90をキャップ本体20に組み付け、さらに、蓋体40の係合突部43aをトルクプレート90の係合爪99aに係合させることにより、蓋体40をトルクプレート90に組み付ける。
In order to assemble the
(2)−4−5 トルクプレート90の支持機構
図14はトルクプレート90の周辺部を説明する説明図である。図10および図14に示すように、トルクプレート90には、該トルクプレート90を蓋体40の上壁41の下面とキャップ本体20の上部との間で支持するための第1スプリング片96および第2スプリング片97が形成されている。すなわち、トルクプレート90の中央上面には、4つの第1スプリング片96が周方向に90゜の位置に形成されている。第1スプリング片96は、蓋体40の上壁41の下面に対して上下方向のスプリング力を与えるものである。図15に示す第1スプリング片96は、トルクプレート90の上面と同一面でありかつ周方向に延設された片持ち梁から形成されたアーム96aと、アーム96aの先端でトルクプレート90の上面より突出した押圧突起96bとを備えている。第2スプリング片97は、やや下方に向けて傾斜した片持ち梁であり、アーム本体97aと、アーム本体97aの先端でフランジ部22の係合突部22bに対して押圧する押圧突起97bとを備え、トルクプレート90の上面の切欠97c内で一端が傾動する。第2スプリング片97は、押圧突起97bが傾斜した係合突部22bを押圧するため上下方向および半径方向の両方向に位置決めする。
(2) -4-5 Supporting Mechanism for
(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。なお、トルク機構80のトルク伝達リブ44、ガイド突部46、撓みバネ93などは、蓋体40の回転軸を中心に2つ設けられているので、図示の一方の側を中心に説明する。
(3) Opening / Closing Operation of
(3)−1 燃料キャップ10の閉じ動作
図3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を手で持って、キャップ本体20を注入口FNbに軸方向に挿入する。このとき、雄ネジ部21の始端部21cを雌ネジ部FNcの始端部FNc1に合わせる。そして、操作部42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16の状態から、図17、図18を経て図19に示すような一連の動作を行なう。
(3) -1 Closing Operation of
すなわち、図16に示すように、操作部42に加えられた時計方向の回動力は、トルク伝達リブ44が撓みバネ93の係合端93aに係合し、撓みバネ93を倒すことにより、また、クリック用係合部45がクリック用アーム94のクリック用係合突部94cに係合することにより、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、ガイド突起92が本体側係合部23の押圧突部23aを押す。これにより、蓋体40、トルクプレート90、キャップ本体20が一体に回転して、注入口FNbを閉じる方向へ進む。このとき、図10に示すようにトルク伝達リブ44が撓みバネ93を倒す角度が大きくなるにつれて、操作部42からキャップ本体20に伝達される回転トルクが増大する。
That is, as shown in FIG. 16, the clockwise rotational force applied to the
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17に示すように、クリック用係合部45がクリック用アーム94を乗り越えて、図18の係脱状態になる。このときクリック用係合部45がクリック用係合突部94cを乗り越えてクリック用係合突部94cが94アーム支持部91aの外周に衝突することでクリック音がでるから、使用者は節度感を確認することができる。これと同時に、ガイド突部46は、リブ用ガイド部95内をガイドされて、押圧端95aに当たる状態まで移動する。この状態にて、使用者がさらに操作部42を閉じ方向に回転しても、ストッパ21dがフィラーネックFNの始端部FNc1に当たるから、キャップ本体20が締められすぎになることがない。
When the reaction force generated by the engaging force exceeds a predetermined rotational torque, the
操作者が指を操作部42から離すと、図19に示すように、撓みバネ93がトルク伝達リブ44を介して蓋体40を反時計方向に回動する力を加える。そして、蓋体40が反時計方向に回転することにより、図11に示すように、クリック用係合部45の傾斜面45bは、クリック用アーム94を押し下げてクリック用係合突部94cに倣って乗り越える。そして、ガイド突部46がリブ用ガイド部95を移動して押圧端95bに当接すると、蓋体40の回転が止まる。この状態にて、燃料キャップ10が注入口FNbを閉じている。
When the operator removes his / her finger from 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、図19の状態から、蓋体40の操作部42を指で摘んで、反時計方向へ回転する力を加える。これにより、蓋体40のガイド突部46がトルクプレート90のリブ用ガイド部95の押圧端95bを押圧してトルクプレート90を回転させる。トルクプレート90の回転によりガイド突起92が本体側係合部23の押圧突部23bを押す。これにより、蓋体40に加わる回転力は、ガイド突部46、トルクプレート90、本体側係合部23の押圧突部23bを介して、キャップ本体20に伝達され、蓋体40、トルクプレート90、キャップ本体20が一体に反時計方向へ回転する。そして、蓋体40と一体にキャップ本体20が約180゜回転すると(図16の状態)、雄ネジ部21がフィラーネックFNの雌ネジ部FNcの始端部FNc1から外れて、キャップ本体20は、フィラーネックFNに対する拘束力から解放される。そして、燃料キャップ10をフィラーネックFNから抜くことができ、注入口FNbが開かれる。
(3) -2 Opening operation of the
(4) 上記実施例の構成により、上述した効果の他に、以下の効果を奏する。
(4)−1 燃料キャップ10を閉じる操作過程において、蓋体40のクリック用係合部45がクリック用係合突部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) In addition to the above-described effects, the following effects are achieved by the configuration of the above embodiment.
(4) -1 In the process of closing the
(4)−2 トルク伝達部82を構成する撓みバネ93は、トルクプレート90と一体に形成されているから、従来の技術で説明したようなコイルスプリングを用いることがなく、部品点数を減らして構成を簡単にできる。
(4) -2 Since the bending
(4)−3 撓みバネ93は、該トルクプレート90からほぼ垂直方向に立設され、操作部42の凹所42bに突入しているので、撓みバネ93を垂直方向に長く形成することができ、弾性変形量を大きくすることができる。
(4) -3 The bending
燃料キャップ10は、雄ネジ部21と雌ネジ部FNcとの係合により、約180゜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。
The
(4)−4 トルクプレート90は、第1および第2スプリング片96,97により蓋体40とキャップ本体20との間にガタツキを生じることがない状態で正規の位置に位置決めされるので、製品間のバラツキを抑えて安定したクリック音特性・トルク特性が得られる。
(4) -4 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.
(5)−1 上記実施例は、撓みバネ93は、トルクプレート90から突設した構成について説明したが、これに限らず、蓋体40の下面から突設してもよい。この場合には、蓋体は、大きなスプリング力を生じることができるポリアセタールから形成することが好ましい。
(5) -1 In the above embodiment, the configuration in which the
(5)−2 クリック音発生部84は、2箇所形成したが、これに限らず、クリック音の発生を好適に実現できる構成であれば、1箇所または3箇所以上であってもよい。
(5) -2 The click
(5)−3 燃料キャップは、その回転操作によるガスケットにねじり力を加える構成であるが、撓み方向(回転軸の方向)に力を加えるのであれば、上下方向への操作力で閉じる構成であってもよい。 (5) -3 The fuel cap is configured to apply a torsional force to the gasket due to its rotational operation. However, if a force is applied in the bending direction (the direction of the rotating shaft ), the fuel cap is configured to close with an operating force in the vertical direction. There may be.
(5)−4 ガスケットのゴム材料は、上述したフッ素ゴムに限定されず、ほかの材料、例えば、NBR・PVC等のエラストマーなどを各種の材料を用いることができる。
(5) -4 The rubber material of the gasket is not limited to the above-described fluororubber, and other materials such as an elastomer such as NBR / PVC can be used.
10...燃料キャップ
20...キャップ本体(閉止体)
20a...外管体
20b...弁室形成体
21...雄ネジ部
21a...ネジ山
21b...ネジ溝
21c...始端部
21d...ストッパ
22...フランジ部
22b...係合突部
23...本体側係合部
23a...押圧突部
23b...押圧突部
23c...ガイド段
24...シール保持部
24a...第1シール壁面
24b...ストッパ段部
24c...第2シール壁面
24d...シール下面
24e...シール凹所
25...弁室
30...内蓋
40...蓋体
41...上壁
42...操作部
42a...下壁
42b...凹所
43...側壁
43a...係合突部
44...トルク伝達リブ
45...クリック用係合部
45a...押圧面
45b...傾斜面
46...ガイド突部
50...調圧弁
80...トルク機構
82...トルク伝達部
84...クリック音発生部
90...トルクプレート
91...トルク本体
91a...アーム支持部
91b...外環部
91c...連結部
92...ガイド突起
93...撓みバネ
93a...係合端
94...クリック用アーム
94a...アーム本体
94b...支持根元
94c...クリック用係合突部
94c1...垂直壁
94c2...傾斜面
95...リブ用ガイド部
95a...押圧端
95b...押圧端
96...第1スプリング片
96a...アーム
96b...押圧突起
97...第2スプリング片
97a...アーム本体
97b...押圧突起
97c...切欠
98...プレート係合部
98a...係合爪
98b...切欠
99...装着部
99a...係合爪
99b...係合凹所
FN...フィラーネック(開口形成部材)
FNb...注入口(タンク開口)
FNb...注入口
FNc1...始端部
FNc...雌ネジ部
FNf...シール面
GS...ガスケット
GSa...ガスケット本体
GSb...スリット
GSc...第1リップ
GSd...第2リップ
GSe...連結部
GSf...回り止め部
GSh...ゲート端
Gp...ギャップ
10 ...
20a ...
FNb ... Inlet (tank opening)
FNb ... Injection port FNc1 ... Starting end FNc ... Female thread FNf ... Seal surface GS ... Gasket GSa ... Gasket body GSb ... Slit GSc ... First lip GSd. .. 2nd lip GSe ... Connecting part GSf ... Non-rotating part GSh ... Gate end Gp ... Gap
Claims (2)
上記ガスケット(GS)は、
上記シール面(FNf)に押圧される第1リップ(GSc)と、第2リップ(GSd)と、上記第1リップ(GSc)と上記第2リップ(GSd)とを連結する連結部(GSe)とを有し、上記第1リップ(GSc)、上記第2リップ(GSd)および上記連結部(GSe)とにより断面C字形に形成されたガスケット本体(GSa)と、
上記ガスケット本体(GSa)の内周部であり、かつ上記第2リップ(GSd)と上記連結部(GSe)とを接続する箇所から該ガスケット(GS)の軸心に向けて突設された回り止め部(GSf)と、
を備え、
上記シール保持部(24)は、上記ガスケット(GS)を支持する環状凹所であり、
上記第2リップ(GSd)を支持しかつ上記キャップ本体(20)の軸方向に向けて形成された第1シール壁面(24a)と、該第1シール壁面(24a)の内周側の端部から上記締め込み方向に延設されて上記第1シール壁面(24a)とともに上記環状凹所を形成する第2シール壁面(24c)と、上記第1シール壁面(24a)と上記第2シール壁面(24c)とを接続する箇所であって上記軸方向に向かって形成された平面を有し該平面に上記回り止め部(GSf)が当たることで上記回り止め部(GSf)を位置決めするストッパ段部(24b)とを備え、上記第2シール壁面(24c)は、上記連結部(GSe)との間にギャップ(Gp)を隔てるとともに、上記第1リップ(GSc)が上記シール面(FNf)から圧縮力を受けたときに上記連結部(GSe)が上記ギャップ(Gp)を狭めるように設けられ、
上記第1リップ(GSc)は、上記シール面(FNf)により押されてガスケット(GS)が圧縮されたときに、該第1リップ(GSc)の先端が上記第1シール壁面(24a)に当たるように、上記第2リップ(GSd)より長く形成されていること、を特徴とする燃料キャップ。 A cap body (20) that opens and closes a tank opening having an opening-side engaging portion and has a seal holding portion (24), and is compressed in the tightening direction of the cap body (20) held by the seal holding portion (24). In the fuel cap including the gasket (GS) that seals against the sealing surface (FNf) of the tank opening.
The gasket (GS)
The first lip (GSc) pressed against the seal surface (FNf), the second lip (GSd), and the connecting portion (GSe) for connecting the first lip (GSc) and the second lip (GSd). A gasket body (GSa) formed in a C-shaped cross section by the first lip (GSc), the second lip (GSd) and the connecting portion (GSe);
Around the inner periphery of the gasket body (GSa) and projecting from the location connecting the second lip (GSd) and the connecting portion (GSe) toward the axis of the gasket (GS) A stop (GSf) ;
With
The seal holding portion (24) is an annular recess that supports the gasket (GS),
A first seal wall surface (24a) that supports the second lip (GSd) and is formed toward the axial direction of the cap body (20), and an end portion on the inner peripheral side of the first seal wall surface (24a) from being extended in the fastening direction a second sealing wall forming the annular recess with the first sealing wall (24a) (24c), said first sealing wall (24a) and the second sealing wall ( 24c), a stopper step portion for positioning the anti-rotation portion (GSf) by having a plane formed in the axial direction and contacting the anti-rotation portion (GSf) against the plane. a (24b), said second sealing wall (24c), said connecting portion with separating gaps (Gp) between the (GSe), said first lip (GSc) from the sealing surface (FNf) Receiving compressive force The connecting portion (GSe) is provided so as to narrow the gap (Gp) when the,
The first lip (GSc) is pushed by the seal surface (FNf) and the gasket (GS) is compressed so that the tip of the first lip (GSc) contacts the first seal wall surface (24a). Further, the fuel cap is formed longer than the second lip (GSd) .
上記第2シール壁面(24c)は、上記連結部(GSe)の外周部から突設されたゲート端(GSh)を収納するシール凹所(24e)を有する燃料キャップ。 The fuel cap according to claim 1 , wherein
The second seal wall surface (24c) is a fuel cap having a seal recess (24e) that houses a gate end (GSh) projecting from the outer peripheral portion of the connecting portion (GSe).
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