JP4405890B2 - Cap device - Google Patents
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Description
本発明は、キーの操作によりタンク開口から外すことができるキャップ装置に関する。 The present invention relates to a cap device that can be removed from a tank opening by operating a key.
従来、この種のキャップ装置として、例えば、特許文献1の技術が知られている。すなわち、キャップ装置は、タンク開口を閉じる閉止体と、閉止体の上部に回転可能に支持されたハンドル機構と、閉じトルク伝達機構と、開きトルク伝達機構とを備えている。閉じトルク伝達機構は、ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動するハンドル側係合部と、閉止体に連動する閉止体側係合部とを有し、ハンドル側係合部と閉止体側係合部との係合を通じて閉止体に閉じ方向の回転トルクを伝達する。また、開きトルク伝達機構は、キー操作により連動するトルクピンを備え、該トルクピンが閉止体側の本体側係合部に係合することで開き方向への回転トルクを閉止体に伝達する。開きトルク伝達機構では、キーを操作しないと、ハンドル機構が空回りしてキャップ装置をタンク開口から外せないように構成されている。また、キー操作によりキャップ装置を外した後にタンク開口を閉めるときに、閉じトルク伝達機構に連動して、トルクピンが元の位置に復帰するように構成されている。 Conventionally, as this type of cap device, for example, the technique of Patent Document 1 is known. That is, the cap device includes a closing body that closes the tank opening, a handle mechanism that is rotatably supported on the top of the closing body, a closing torque transmission mechanism, and an opening torque transmission mechanism. The closing torque transmission mechanism has a handle side engaging portion that interlocks with the rotation of the handle mechanism in the closing direction, and a closing body side engaging portion that interlocks with the closing body, and the handle side engaging portion and the closing body side engaging portion. Rotational torque in the closing direction is transmitted to the closing body through the engagement with. The opening torque transmission mechanism includes a torque pin that is interlocked by key operation, and the torque pin engages with the main body side engaging portion on the closing body side to transmit the rotational torque in the opening direction to the closing body. The opening torque transmission mechanism is configured so that the handle device cannot rotate and the cap device cannot be removed from the tank opening unless the key is operated. Further, when the tank opening is closed after the cap device is removed by key operation, the torque pin returns to the original position in conjunction with the closing torque transmission mechanism.
しかし、上記従来のキャップ装置では、ハンドル側係合部が閉止体側係合部に係合するまでのハンドル機構を回転操作する角度が大きいので、操作性がよくない。また、キー操作したときに、ハンドル側係合部と閉止体側係合部との位置関係によっては、これらが互いに係合することが難しく、キャップ装置を外すことができないという問題もあった However, in the conventional cap device described above, since the handle mechanism is rotated at a large angle until the handle side engaging portion engages with the closing body side engaging portion, the operability is not good. Further, when the key is operated, depending on the positional relationship between the handle side engaging portion and the closing body side engaging portion, it is difficult to engage with each other, and there is a problem that the cap device cannot be removed.
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、キーの操作により確実にタンク開口から外すことができ、しかも操作性に優れ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 that can be reliably removed from a tank opening by operating a key and that is excellent in operability.
上記課題を解決するためになされた本発明は、
タンク開口を開閉するキャップ装置において、
上記タンク開口をシールした状態で閉じる閉止体と、
上記閉止体の上部に回転可能に配置されたハンドル機構と、
上記ハンドル機構と上記閉止体との間に介在し、上記ハンドル機構に加わる閉じ方向の回転トルクを上記閉止体に伝達する閉じトルク伝達機構と、
上記ハンドル機構と上記閉止体との間に介在し、上記ハンドル機構に加わる開き方向の回転トルクを上記閉止体に伝達する開きトルク伝達機構と、
を備え、
上記閉じトルク伝達機構は、
上記ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動して回転する第1係合部と、上記閉止体に連動して設けられ上記第1係合部に係合する第2係合部とを有し、上記第1係合部と上記第2係合部との係合により閉じ方向の回転トルクを上記閉止体に伝達し、該回転トルクが所定値を越えたときに上記第1係合部が回転して上記第2係合部に対して乗り越えるように構成し、
上記開きトルク伝達機構は、
キー操作により閉位置から開位置へ移行するキーシリンダと、上記閉止体に連動する第3係合部と、上記第3係合部に係合する係合位置と該第3係合部に係合しない待機位置とを選択的にとる第4係合部を有する開きトルク伝達部材と、を有し
上記開きトルク伝達部材は、上記キーシリンダの開位置への移行により、上記第4係合部が上記待機位置から上記係合位置に移行し、該係合位置にて上記ハンドル機構の開き方向の回転トルクに連動して、上記閉止体に回転トルクを伝達し、
さらに、上記開きトルク伝達部材は、上記第1係合部が上記第2係合部に対して回転して乗り越えたときに、上記第4係合部が上記第3係合部からの反力を受けて上記係合位置から上記待機位置へ移行するとともに、該待機位置へ移行した上記第4係合部が上記第3係合部に対して上記キー操作の開位置への操作により上記係合位置に移行可能な状態に位置決めされ、
さらに、上記閉じトルク伝達機構は、上記ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動して上記ハンドル機構から上記第1係合部に上記回転トルクを伝達するとともに、上記ハンドル機構の開き方向への回転があっても第1係合部に上記回転トルクを伝達しないクラッチ部材を備え、上記クラッチ部材は、上記開きトルク伝達部材が上記待機位置に設定されているときに、上記第4係合部が上記第3係合部に対して上記係合位置に移行可能な状態に所定角度毎に回転した後に位置決めされるように構成されていること、を特徴とする。
The present invention made to solve the above problems
In the cap device that opens and closes the tank opening,
A closing body that closes the tank opening in a sealed state;
A handle mechanism rotatably disposed above the closure body;
A closing torque transmission mechanism that is interposed between the handle mechanism and the closing body and transmits a rotational torque in a closing direction applied to the handle mechanism to the closing body;
An opening torque transmission mechanism that is interposed between the handle mechanism and the closing body, and transmits a rotational torque in an opening direction applied to the handle mechanism to the closing body;
With
The closing torque transmission mechanism is
A first engagement portion that rotates in conjunction with rotation in the closing direction of the handle mechanism; and a second engagement portion that is provided in association with the closing body and engages with the first engagement portion. , the rotational torque of the closing direction by the engagement between the first engagement portion and the second engagement portion is transmitted to the closer, the rotational torque is the first engaging portion when exceeding the predetermined value It is configured to rotate and get over the second engaging portion,
The opening torque transmission mechanism is
A key cylinder that shifts from a closed position to an open position by a key operation, a third engagement portion that interlocks with the closing body, an engagement position that engages with the third engagement portion, and the third engagement portion. An opening torque transmission member having a fourth engagement portion that selectively takes a non-matching standby position, and the opening torque transmission member is moved to the open position of the key cylinder by the fourth engagement portion. Shifts from the standby position to the engagement position, and in conjunction with the rotation torque in the opening direction of the handle mechanism at the engagement position, the rotation torque is transmitted to the closing body,
Further, the opening torque transmitting member is configured such that when the first engagement portion rotates and gets over the second engagement portion, the fourth engagement portion reacts with the third engagement portion. In response to the shift from the engagement position to the standby position, and the fourth engagement portion that has shifted to the standby position is operated by the key operation to the open position of the third engagement portion. It is positioned in a state where it can be transferred to the joint position,
Further, the closing torque transmission mechanism transmits the rotational torque from the handle mechanism to the first engaging portion in conjunction with the rotation of the handle mechanism in the closing direction, and rotates the handle mechanism in the opening direction. A clutch member that does not transmit the rotational torque to the first engagement portion even when the fourth engagement portion is located when the opening torque transmission member is set at the standby position. The third engaging portion is configured to be positioned after being rotated by a predetermined angle so that the third engaging portion can move to the engaging position .
本発明にかかるキャップ装置では、ハンドル機構の回転操作により、閉じトルク伝達機構を介して閉止体を閉じる。すなわち、ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動して回転する第1係合部が上記第2係合部に係合して、該係合により閉じ方向の回転トルクを閉止体に伝達し、該回転トルクが所定値を越えたときに上記第1係合部が所定係脱角度だけ回転して上記第2係合部に対して係脱する。これにより、キャップ装置は所定の締め付け力でタンク開口を閉じることができる。
また、キャップ装置の開き操作をするには、キーを操作して、開きトルク伝達機構を介して閉止体を回転する。すなわち、キー操作することで、開きトルク伝達部材の第4係合部が第3係合部に係合して、ハンドル機構の開き方向への回転操作により、閉止体を回転させることで、閉止体がタンク開口を開く。
さらに、閉じトルク伝達機構の第1係合部が第2係合部に対して係脱する際に、第4係合部が係合位置から待機位置に移行する。該待機位置に移行した第4係合部は、第3係合部に対してキー操作の開位置への操作により係合位置に移行可能な状態に位置決めされる。したがって、第4係合部は、キー操作の開く操作により第3係合部に干渉することがなく、待機位置から係合位置に確実に移行して第3係合部に係合するから、キャップ装置でタンク開口を開くことができる。
In the cap device according to the present invention, the closing body is closed via the closing torque transmission mechanism by rotating the handle mechanism. That is, the first engaging portion that rotates in conjunction with the rotation of the handle mechanism in the closing direction is engaged with the second engaging portion, and the rotation torque in the closing direction is transmitted to the closing body by the engagement. When the rotational torque exceeds a predetermined value, the first engagement portion rotates by a predetermined engagement / disengagement angle and engages / disengages with respect to the second engagement portion. As a result, the cap device can close the tank opening with a predetermined tightening force.
In order to open the cap device, the key is operated to rotate the closing body via the opening torque transmission mechanism. That is, by operating the key, the fourth engaging portion of the opening torque transmitting member is engaged with the third engaging portion, and the closing body is rotated by rotating the handle mechanism in the opening direction, thereby closing the closing mechanism. The body opens the tank opening.
Further, when the first engagement portion of the closing torque transmission mechanism is engaged / disengaged with respect to the second engagement portion, the fourth engagement portion shifts from the engagement position to the standby position. The fourth engagement portion that has shifted to the standby position is positioned in a state that allows the third engagement portion to shift to the engagement position by operating the key operation to the open position. Therefore, the fourth engagement portion does not interfere with the third engagement portion by the opening operation of the key operation, and reliably moves from the standby position to the engagement position and engages with the third engagement portion. The tank opening can be opened with a cap device.
本発明の好適な態様として、上記開きトルク伝達部材は、上記ハンドル機構の回転軸に対し径方向に進退することで、上記待機位置と上記係合位置との間を移行するように構成することができる。また、上記第2係合部と上記第3係合部の数は同じであり、上記第1係合部が上記第2係合部に対して係脱状態で位置決めされているとき、上記第4係合部と対向する上記第3係合部との位置関係は一定であるように構成することができる。 As a preferred aspect of the present invention, the opening torque transmission member is configured to move between the standby position and the engagement position by moving back and forth in the radial direction with respect to the rotation shaft of the handle mechanism. Can do. Further, the number of the second engaging portion and the third engaging portion is the same, and when the first engaging portion is positioned in a disengaged state with respect to the second engaging portion, The positional relationship between the fourth engaging portion and the third engaging portion facing the four engaging portions can be configured to be constant.
また、本発明の好適な態様として、上記閉じトルク伝達機構は、弾性変形可能な片持ち梁からなる弾性トルク片を有しかつ円形の閉じトルク部材を備え、上記第1係合部は、上記弾性トルク片に突設されており、上記第2係合部は、上記閉止体の内周部に周方向に沿って複数設けられており、上記弾性トルク片の弾性変形を最大とする係合突部と、上記弾性トルク片の弾性変形を最小とする係合凹所と、上記係合突部と上記係合凹所との間に形成され上記弾性トルク片の弾性変形を徐々に小さくする緩斜面とを備えている構成をとることができる。
また、上記第1係合部が上記係合凹所内にて周方向に回転する遊び角は、開きトルク伝達部材が上記待機位置から上記係合位置に移行可能な範囲に設定される構成をとることができる。
As a preferred aspect of the present invention, the closing torque transmission mechanism includes an elastic torque piece made of an elastically deformable cantilever and includes a circular closing torque member. A plurality of the second engagement portions are provided along the circumferential direction on the inner peripheral portion of the closing body, and the engagement maximizes the elastic deformation of the elastic torque pieces. A protrusion, an engagement recess that minimizes elastic deformation of the elastic torque piece, and an elastic deformation of the elastic torque piece that is formed between the engagement protrusion and the engagement recess are gradually reduced. The structure provided with a gentle slope can be taken.
In addition, the play angle at which the first engagement portion rotates in the circumferential direction within the engagement recess is set in a range in which the opening torque transmission member can be shifted from the standby position to the engagement position. it is Ru can.
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は本発明の一実施例にかかる燃料キャップを備えたキャップ装置を一部破断して示す側面図、図2は燃料キャップの分解斜視図である。図1および図2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ための注入口FNa(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、ケーシング本体20の上部に装着されハンドル機構を構成する蓋体30および内蓋体40と、クラッチ部材50と、閉じトルク部材60と、開きトルク伝達部材70と、キーシリンダ90と、ケーシング本体20の上部外周に装着されてケーシング本体20とフィラーネックFNとの間をシールするガスケットGSとを備えている。燃料キャップ10において、クラッチ部材50、閉じトルク部材60などにより閉じトルク伝達機構が構成され、開きトルク伝達部材70、キーシリンダ90などにより開きトルク伝達機構が構成されている。
(1) Schematic Configuration of
上記燃料キャップ10の構成において、燃料キャップ10で注入口FNaを閉じるには、ハンドル機構を持ってケーシング本体20から注入口FNaに装着して閉じ方向へ所定以上の回転トルクを加えることで閉じトルク伝達機構の作動により行ない、一方、燃料キャップ10で注入口FNaを開くには、キーシリンダ90へキーを挿入して回転操作し、ハンドル機構を開き方向へ回転トルクを加えることにより開きトルク伝達機構の作動により行なう。
In the configuration of the
(2) 各部品の構成
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
ケーシング本体20の上部のフランジ21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21のシール保持部23とフィラーネックFNの注入口FNaとの間に介在しており、燃料キャップ10を注入口FNaに締め込むと、フィラーネックFNのシール面に対して押しつけられてシール作用を果たす。フランジ21の外周部には、外環体22が配置されている。外環体22は、蓋体30および内蓋体40を構成するハンドル機構を回転自在に支持している。
(2) Configuration of Each Part Next, the configuration of each part of the
(2) -1
A gasket GS is sheathed on the lower surface of the
ケーシング本体20の外周下部には、雄ネジ20aが形成されている。一方、フィラーネックFNの内周部には、雌ネジFNbが形成されている。燃料キャップ10をフィラーネックFNの注入口FNaに挿入した状態にて、燃料キャップ10を2〜3回回転すれば、雄ネジ20aが雌ネジFNb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。
A
(2)−2 ハンドル機構
図3はハンドル機構を一部破断して示す側面図である。ハンドル機構を構成する蓋体30は、上壁31と、上壁31の外周部に形成された側壁32とを備え、カップ形状に一体成形されている。蓋体30の上部には、使用者により開閉操作される操作ハンドル33が形成されている。一方、内蓋体40は、蓋体30の下面に一体化されている。内蓋体40は、上壁41と、上壁41の外周部から下方に突設された側壁42と、上壁41の中心部に下方に円筒状に突設された支持筒体43とを備えている。側壁42の外周部には係合突部42aが突設され、蓋体30の側壁32の下部内側に形成された支持突部32aに係合することにより、内蓋体40が蓋体30に一体化されている。また、側壁42の内周部には、係合突起42bが突設されており、ケーシング本体20の外環体22に係合することにより、内蓋体40がケーシング本体20に回転可能に組み付けられている。
蓋体30および内蓋体40の中央部には、キーシリンダ90を収納する収納孔31aおよび収納孔41aが形成されている。また、支持筒体43の側部には、キーシリンダ90のキープレートを出没可能にするキー穴43aが貫通形成されている。さらに、支持筒体43には、収納室44が形成されている。収納室44は、開きトルク伝達部材70(図1参照)をスライド可能に収納するものであり、その形状などについては開きトルク伝達部材70の構成とともに後述する。
(2) -2 Handle Mechanism FIG. 3 is a side view showing the handle mechanism partially broken. The
A storage hole 31 a for storing the
(2)−3 閉じトルク伝達機構
図1に示す閉じトルク伝達機構は、燃料キャップ10で注入口FNaを閉じる動作の際に、操作ハンドル33に加わる回転トルクをケーシング本体20に伝達し、所定以上の回転トルクとなっ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。図4は閉じトルク伝達機構の各構成要素を分解して示す斜視図であり、閉じトルク伝達機構は、クラッチ部材50と、閉じトルク部材60と、ケーシング本体20の内周上部に形成された第2係合部25とを主要な構成としている。
(2) -3 Closing torque transmission mechanism The closing torque transmission mechanism shown in FIG. 1 transmits the rotational torque applied to the operation handle 33 to the
クラッチ部材50は、内蓋体40からの閉じ方向だけの回転トルクを閉じトルク部材60に伝達するワンウエイクラッチ機能を有する。クラッチ部材50は、射出成形により一体成形された板材であり、円板形状のクラッチ本体51を備えている。クラッチ本体51の外周部には、係合穴51aが3つ形成されている。係合穴51aは内蓋体40の下面の係合突部41bに係合することにより、クラッチ部材50は回転方向に対して内蓋体40に一体化している。また、クラッチ部材50には、クラッチアーム52が閉じトルク部材60の外周を囲むように6本、周方向に傾斜して形成されている。各クラッチアーム52は、片持ち梁のアーム本体52aを備え、その先端に係合端52bが形成されている。
The
閉じトルク部材60は、クラッチ部材50からの閉じ方向の回転トルクを所定の値を越えない範囲でケーシング本体20に伝達する機能を有する。閉じトルク部材60は、クラッチ部材50のクラッチアーム52で囲まれたスペース53に配置されており、貫通穴61aを有するトルク部材本体61と、トルク部材本体61の外周上部に突設されたクラッチ係合突部62と、トルク部材本体61の外周部から突設された3つの弾性トルク片63とを備えている。
トルク部材本体61の貫通穴61aには、内蓋体40の支持筒体43が貫通し、支持筒体43により閉じトルク部材60が回転可能に支持されている。
クラッチ係合突部62は、連続した2つの断面三角形の突起であり、これを120゜の間隔で3箇所設けられている。各クラッチ係合突部62には、クラッチアーム52の係合端52bに係合する係合面62aおよびクラッチアーム52を径方向に撓ませて滑らせる傾斜面62bが形成されている。
弾性トルク片63は、トルク部材本体61の外周部の下部であってクラッチ係合突部62の下方に3箇所突設されており、片持ち梁から形成されたアーム本体64と、アーム本体64の半径方向外方に向けて突設された第1係合部65とを備えている。第1係合部65は、半径方向に対して傾斜した係合面65aを備えており、ケーシング本体20の内周側上部に突設された第2係合部25に係合するように形成されている。
The closing
The
The
The
図5は閉じトルク伝達機構を上方から説明する図であり、図5(A)がクラッチ部材50と閉じトルク部材60との係合関係を、図5(B)が閉じトルク部材60とケーシング本体20の第2係合部25との関係をそれぞれ示す。第2係合部25は、ケーシング本体20の全内周にわたって30゜の間隔で12個形成されており、係合突部25aと、係合凹所25bと、係合突部25aと係合凹所25bとの間に形成された緩斜面25cとにより形成されている。第2係合部25は、閉じトルク部材60の時計方向の回転で弾性トルク片63の第1係合部65を押圧して弾性トルク片63を撓ませるように形成されており、係合突部25aが弾性トルク片63の弾性変形を最大とし、係合凹所25bは、弾性トルク片63の弾性変形を最小(0)とし、緩斜面25cは、弾性トルク片63の弾性変形を徐々に小さくするように形成されている。
5A and 5B are diagrams for explaining the closing torque transmission mechanism from above. FIG. 5A shows the engagement relationship between the
次に、閉じトルク伝達機構の動作について説明する。図1において、燃料キャップ10で注入口FNaを閉めるには、ケーシング本体20の雄ネジ20aをフィラーネックFNの雌ネジFNbに位置合わせして、操作ハンドル33の閉じ方向の回転により、蓋体30および内蓋体40が一体に回転する。図6および図7は図5に続く閉じトルク伝達機構の動作を説明する説明図である。
Next, the operation of the closing torque transmission mechanism will be described. In FIG. 1, in order to close the inlet FNa with the
図5に示すように、ハンドル機構の閉じ方向(実線の矢印で示す)の回転により、内蓋体40の係合突部41bとクラッチ部材50の係合穴51aとの係合を介してクラッチ部材50が一体に回転する。クラッチ部材50のクラッチアーム52の係合端52bは、閉じトルク部材60のクラッチ係合突部62の係合面62aに係合するから、クラッチ部材50の回転に伴って閉じトルク部材60が時計方向に回転する。閉じトルク部材60の回転に伴って、図5(B)に示す閉じトルク部材60の第1係合部65がケーシング本体20の第2係合部25の係合突部25aを押す。これにより、蓋体30、内蓋体40、クラッチ部材50、閉じトルク部材60およびケーシング本体20が一体に回転し、注入口FNaを閉じる方向へ進み、雄ネジ20aが雌ネジFNbに係合する力が増大する。そして、雄ネジ20aと雌ネジFNbと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6(B)に示すように、第1係合部65が第2係合部25の係合突部25aを乗り越える。すなわち、第1係合部65が第2係合部25の係合突部25aからの反力で半径方向に押圧されて弾性トルク片63はスペースの幅を狭めるように弾性変形して、そして、第1係合部65が第2係合部25の係合突部25aを乗り越え、さらに第1係合部65が緩斜面25cに倣い、図7(B)に示すように係合凹所25bまで移動する。これにより、閉じトルク部材60および内蓋体40などは、ケーシング本体20に対して相対的に30゜だけ回転し、使用者は節度感を確認することができる。この状態にて、燃料キャップは、注入口に所定の締付トルクで閉じられている状態になる。
弾性トルク片63の第1係合部65は、係合突部25aを乗り越えた後に、緩斜面25cに倣ってから係合凹所25bに移動するから、弾性力により急激に元の状態に戻って第2係合部25の周辺部分に衝突して大きな音が生じることがなく、使用者に違和感を生じさせない。
一方、図7に示すようにハンドル機構が開き方向(破線の矢印で示す)、つまり反時計方向に回転した場合には、クラッチアーム52がクラッチ係合突部62の傾斜面62bを倣って径方向に押圧されることで撓んでクラッチ係合突部62を乗り越える。このとき、ハンドル機構は、クラッチアーム52がクラッチ係合突部62に対して、30゜毎の回転角度で位置決めされつつ、30゜毎の回転角度で空回りすることになる。
As shown in FIG. 5, when the handle mechanism is rotated in the closing direction (indicated by a solid line arrow), the
The
On the other hand, as shown in FIG. 7, when the handle mechanism rotates in the opening direction (indicated by a broken arrow), that is, counterclockwise, the
(2)−4 開きトルク伝達機構
図8は開きトルク伝達機構の各構成要素を分解して示す斜視図である。開きトルク伝達機構は、キーシリンダ90と、内蓋体40の収納室44に収納された開きトルク伝達部材70と、ケーシング本体20に形成された第3係合部26とを主要な構成としている。
キーシリンダ90は、キーの操作により燃料キャップ10をフィラーネックFNから外すことを可能とする機構であり、キー機構を有するシリンダ本体90aを備えている。このシリンダ本体90aの上部にはキーを挿入するためのキー穴90bが形成され、その下部にはキーピン90cがシリンダ本体90aの軸心から偏心した位置に突設されている。キーピン90cは、キーの操作により反時計方向へ回動すると、同方向に回動する。
(2) -4 Opening Torque Transmission Mechanism FIG. 8 is an exploded perspective view showing components of the opening torque transmission mechanism. The opening torque transmission mechanism mainly includes a
The
開きトルク伝達部材70は、内蓋体40の収納室44内にスライド可能に支持されている。開きトルク伝達部材70は、伝達部材本体71を備え、この伝達部材本体71に凹所および突部として、ガイド部71a、第4係合部72、キーガイド凹所73、係合アーム74が形成されている。
ガイド部71aは、伝達部材本体71の側部に形成され、収納室44のガイド突部44aにならって水平方向にガイドする部位である。
第4係合部72は、伝達部材本体71の前部に形成された断面三角形の突部であり、ケーシング本体20の第3係合部26に押圧および係合するように形成されている。
キーガイド凹所73は、伝達部材本体71の上部に凹設されており、キーシリンダ90のキーピン90cが突入して、湾曲面のキーガイド壁73aを押圧するように形成されている。
係合アーム74は、伝達部材本体71の下側部に形成されており、伝達部材本体71の側壁の下部に突設された片持ち梁であるアーム本体74aと、アーム本体74aの先端に突設された係合突部74bとを備えている。
The opening
The
The
The
The
ケーシング本体20の内周部に形成された第3係合部26は、閉じ操作の際に第4係合部72を押圧して開きトルク伝達部材70を元の位置に戻すための傾斜面26aと、開きトルク伝達部材70の第4係合部72に係合する垂直面26bとが形成されている。
The third engaging
図9は開きトルク伝達部材70を説明する説明図である。図9(A)は開きトルク伝達部材70の第4係合部72のある箇所の水平断面図、図9(B)は開きトルク伝達部材70の係合アーム74のある箇所の水平断面図である。図9の実線が開きトルク伝達部材70の待機位置を示し、図9の2点鎖線が係合位置を示す。開きトルク伝達部材70の待機位置は、係合アーム74の係合突部74bが係合部44bに係合して、第4係合部72が収納室44に収まっている第1の係合状態であり、係合位置は、係合アーム74の係合突部74bが係合部44bから係脱して第4係合部72が収納室44から突出している第2の係合状態である。ここで、係合突部74bが第2の係合状態にあるとき、キーを抜いても第4係合部72が収納室44から突出状態を保持できる。
図9の実線で示す開きトルク伝達部材70の待機位置にて、キーシリンダ90のキーピン90cが回転してキーガイド壁73aを押すと、係合アーム74の係合突部74bが係合部44bから外れるとともに、ガイド部71aがガイド突部44aにガイドされて、2点鎖線で示す第4係合部72が収納室44から突出し、開きトルク伝達部材70が係合位置に切り替わる。
一方、図9の2点鎖線で示す開きトルク伝達部材70の係合位置にて、内蓋体40と一体で支持筒体43が時計方向に回転すると、第4係合部72の傾斜面72aは第3係合部26の傾斜面26aから押圧されかつ滑るように退く。そして、係合アーム74の係合突部74bが係合部44bに係合するとともに、係合壁44cで止められ、開きトルク伝達部材70が待機位置に移行する。
FIG. 9 is an explanatory view for explaining the opening
When the
On the other hand, when the
次に、開きトルク伝達機構の動作について説明する。図10ないし図12は開きトルク伝達機構の一連の動作を説明する説明図である。図10は燃料キャップが注入口を閉じているときの開きトルク伝達機構の状態を示す。この状態では、開きトルク伝達部材70の第4係合部72が第3係合部26に係合していないから、ハンドル機構は、開き方向への回転が自由な状態になっており、燃料キャップを外すことができない。
Next, the operation of the opening torque transmission mechanism will be described. 10 to 12 are explanatory diagrams for explaining a series of operations of the opening torque transmission mechanism. FIG. 10 shows the state of the opening torque transmission mechanism when the fuel cap closes the inlet. In this state, since the
キーをキーシリンダ90に挿入して反時計方向に45゜回転し、その後、45゜時計方向に戻してからキーシリンダ90から抜く。キーの操作により、図11に示すように、キーシリンダ90の下部のキーピン90cが反時計方向に回動して、開きトルク伝達部材70のキーガイド壁73aを押す。開きトルク伝達部材70は、図11(B)に示す係合アーム74の係合突部74bが支持筒体43の係合部44bから係脱することによりスライドし、さらに係合アーム74の弾性力により、図12に示すように第4係合部72が収納室44の開口から突出してケーシング本体20の第3係合部26と係合可能な位置になる。この係合位置にて、ハンドル機構の開き方向の回転トルクは、ハンドル機構から開きトルク伝達部材70に伝達され、さらに開きトルク伝達部材70の第4係合部72とケーシング本体20の第3係合部26の垂直面26bとの係合を介してケーシング本体20に伝達される。これにより、ハンドル機構、開きトルク伝達部材70、ケーシング本体20は、一体になって開き方向に回転して、燃料キャップは、フィラーネックから外れる。なお、係合突部74bが第2の係合状態になると、キーを抜いても第4係合部72が収納室44から突出している状態を維持する。
The key is inserted into the
次に、閉じトルク伝達機構に連動した開きトルク伝達機構の開きトルク伝達部材70が係合位置から待機位置に戻る復帰動作について説明する。復帰動作は、燃料キャップで注入口を閉じる動作時に行なわれる。図13ないし図15は閉じトルク伝達機構に連動した開きトルク伝達機構の復帰動作を説明する説明図である。ここで、(A)が閉じトルク部材60とケーシング本体20との位置関係を、(B)が開きトルク伝達部材70とケーシング本体20との位置関係を、(C)が開きトルク伝達部材70の係合アーム74の状態をそれぞれ示す。
Next, a return operation in which the opening
ハンドル機構の閉じ方向の回転により、図5ないし図7に説明したように、閉じトルク部材60が閉じ方向へ回転すると、閉じトルク部材60の第1係合部65の係合面65aがケーシング本体20の第2係合部25の係合突部25aを押す。これにより、ハンドル機構、クラッチ部材50、閉じトルク部材60およびケーシング本体20が一体に回転して、注入口を閉じる方向へ進み、フィラーネックに対する拘束力が増大する。そして、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13、図14、図15に示す過程を経て、第1係合部65の係合面65aが第2係合部25の係合突部25aからの反力で半径方向に押圧されて弾性トルク片63はスペースの幅を狭めるように弾性変形して、第1係合部65が第2係合部25を乗り越える。このとき、ハンドル機構および閉じトルク部材60は、ケーシング本体20に対して相対的に30゜だけ回転する。この状態にて、燃料キャップは、注入口に所定の締付トルクで閉じられている状態になる。
When the closing
閉じトルク部材60が第2係合部25を乗り越えることにより、ハンドル機構がケーシング本体20に対して30゜だけ回転すると、開きトルク伝達部材70も回転するが、図13(B)から図14(B)に示すように第4係合部72の緩斜面72aは、ケーシング本体20の第3係合部26の傾斜面26aに押されかつ滑ることで退く。そして、開きトルク伝達部材70の係合アーム74が弾性変形した後、その先端の係合突部74bが係合部44bに係合し、開きトルク伝達部材70は、収納室44内の後退位置に保持される(図15(B)(C)の状態)。この状態では、開きトルク伝達部材70の第4係合部72は、ケーシング本体20の第3係合部26と非係合の待機状態になるから、ハンドル機構に加わる開き方向の回転トルクを伝達しない。つまり、キー操作を行わないと、燃料キャップを注入口から外せない状態になる。
When the closing
図9および図15に示すように、開きトルク伝達部材70の第4係合部72は、ケーシング本体20の第3係合部26との位置関係において、第4係合部72が第3係合部26の間に突入することが容易な位置関係になっている。すなわち、閉じトルク部材60の第1係合部65が係合凹所25bで位置決めされる位置は、第4係合部72が第3係合部26の間に突入することが容易な位置関係である。よって、開きトルク伝達部材70の第4係合部72が第3係合部26に直に当たる位置関係になることがなく、開きトルク伝達部材70の進出動作に支障がない。
また、図15に示すように弾性トルク片63の第1係合部65が第2係合部25の係合凹所25b内で回動する遊び角θは、第4係合部72が第3係合部26に当たることなく、その間に挿入可能な小さい角度に設定されているから、開きトルク伝達部材70が上記待機位置から上記係合位置に確実に移行することができる。
なお、キーを操作しないでハンドル機構を開き方向に空転させた場合には、図7(A)で説明したように、クラッチ部材50のクラッチアーム52は、傾斜面62bを倣って押圧されることでクラッチ係合突部62を30゜毎に位置決めされた状態で乗り越えるとともに、図15(B)に示すようにハンドル機構と一体に回転する開きトルク伝達部材70も30゜毎に回転する。よって、第4係合部72は、第3係合部26の間にセットされ、第3係合部26に当たる位置にならないから、キー操作をスムーズにでき、開き動作を確実に行なうことができる。
As shown in FIGS. 9 and 15, the
As shown in FIG. 15, the play angle θ at which the
When the handle mechanism is idled in the opening direction without operating the key, the
(3) 燃料キャップの他の作用、効果
上記燃料キャップによれば、以下の作用効果を奏する。
(3)−1 閉じトルク伝達機構の第1係合部65が第2係合部25に対して係脱する際に、第4係合部72が係合位置から待機位置に移行するが、該待機位置に移行した第4係合部72は、第3係合部26に対してキー操作の開位置への操作により係合位置に移行可能な状態に位置決めされる。したがって、第4係合部72は、キー操作の開く操作により第3係合部26に干渉することがなく、待機位置から係合位置に確実に移行して第3係合部26に係合するから、キャップ装置でタンク開口を開くことができる。
(3) Other functions and effects of the fuel cap The above-described fuel cap has the following functions and effects.
(3) -1 When the
(3)−2 第1係合部65は、第2係合部25の係合凹所25b内で遊び角にて回動可能になっているが、この遊び角でハンドル機構が回動しても第4係合部72が第3係合部26に衝突することなく、待機位置から係合位置に確実に移行することができる。
(3) -2 The
(3)−3 弾性トルク片63の第1係合部65は、係合突部25aを乗り越えた後に、緩斜面25cに倣ってから係合凹所25bに移動するから、弾性力により急激に元の状態に戻って第2係合部25の周辺部分に衝突することがなく、大きな音が生じることがないから、使用者に違和感を生じさせない。
(3) -3 Since the first engaging
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る。
例えば、上記実施例では、自動車の燃料タンクの注入口を開閉する燃料キャップについて説明したが、これに限らず、ラジエータタンクのキャップ装置などにも好適に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the fuel cap that opens and closes the inlet of the fuel tank of the automobile has been described. However, the present invention is not limited to this and can be suitably applied to a cap device for a radiator tank.
10...燃料キャップ
20...ケーシング本体
20a...雄ネジ
21...フランジ
22...外環体
23...シール保持部
25...第2係合部
25a...係合突部
25b...係合凹所
25c...緩斜面
26...第3係合部
26a...傾斜面
26b...垂直面
30...蓋体
31...上壁
31a...収納孔
32...側壁
32a...支持突部
33...操作ハンドル
40...内蓋体
41...上壁
41a...収納孔
41b...係合突部
42...側壁
42a...係合突部
42b...係合突起
43...支持筒体
43a...キー穴
44...収納室
44a...ガイド突部
44b...係合部
44c...係合壁
50...クラッチ部材
51...クラッチ本体
51a...係合穴
52...クラッチアーム
52a...アーム本体
52b...係合端
53...スペース
60...閉じトルク部材
61...トルク部材本体
61a...貫通穴
62...クラッチ係合突部
62a...係合面
62b...傾斜面
63...弾性トルク片
64...アーム本体
65...第1係合部
65a...係合面
70...開きトルク伝達部材
71...伝達部材本体
71a...ガイド部
72...第4係合部
72a...傾斜面
73...キーガイド凹所
73a...キーガイド壁
74...係合アーム
74a...アーム本体
74b...係合突部
90...キーシリンダ
90a...シリンダ本体
90b...キー穴
90c...キーピン
FN...フィラーネック
GS...ガスケット
FNa...注入口
FNb...雌ネジ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記タンク開口をシールした状態で閉じる閉止体と、
上記閉止体の上部に回転可能に配置されたハンドル機構と、
上記ハンドル機構と上記閉止体との間に介在し、上記ハンドル機構に加わる閉じ方向の回転トルクを上記閉止体に伝達する閉じトルク伝達機構と、
上記ハンドル機構と上記閉止体との間に介在し、上記ハンドル機構に加わる開き方向の回転トルクを上記閉止体に伝達する開きトルク伝達機構と、
を備え、
上記閉じトルク伝達機構は、
上記ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動して回転する第1係合部(65)と、上記閉止体に連動して設けられ上記第1係合部(65)に係合する第2係合部(25)とを有し、上記第1係合部(65)と上記第2係合部(25)との係合により閉じ方向の回転トルクを上記閉止体に伝達し、該回転トルクが所定値を越えたときに上記第1係合部(65)が回転して上記第2係合部(25)に対して乗り越えるように構成し、
上記開きトルク伝達機構は、
キー操作により閉位置から開位置へ移行するキーシリンダ(90)と、上記閉止体に連動する第3係合部(26)と、上記第3係合部(26)に係合する係合位置と該第3係合部(26)に係合しない待機位置とを選択的にとる第4係合部(72)を有する開きトルク伝達部材(70)と、を有し
上記開きトルク伝達部材(70)は、上記キーシリンダ(90)の開位置への移行により、上記第4係合部(72)が上記待機位置から上記係合位置に移行し、該係合位置にて上記ハンドル機構の開き方向の回転トルクに連動して、上記閉止体に回転トルクを伝達し、
さらに、上記開きトルク伝達部材(70)は、上記第1係合部(65)が上記第2係合部(25)に対して回転して乗り越えたときに、上記第4係合部(72)が上記第3係合部(26)からの反力を受けて上記係合位置から上記待機位置へ移行するとともに、該待機位置へ移行した上記第4係合部(72)が上記第3係合部(26)に対して上記キー操作の開位置への操作により上記係合位置に移行可能な状態に位置決めされ、
さらに、上記閉じトルク伝達機構は、上記ハンドル機構の閉じ方向への回転に連動して上記ハンドル機構から上記第1係合部(65)に上記回転トルクを伝達するとともに、上記ハンドル機構の開き方向への回転があっても第1係合部(65)に上記回転トルクを伝達しないクラッチ部材(50)を備え、上記クラッチ部材(50)は、上記開きトルク伝達部材(70)が上記待機位置に設定されているときに、上記第4係合部(72)が上記第3係合部(26)に対して上記係合位置に移行可能な状態に所定角度毎に回転した後に位置決めされるように構成されていること、
を特徴とするキャップ装置。 In the cap device that opens and closes the tank opening,
A closing body that closes the tank opening in a sealed state;
A handle mechanism rotatably disposed above the closure body;
A closing torque transmission mechanism that is interposed between the handle mechanism and the closing body and transmits a rotational torque in a closing direction applied to the handle mechanism to the closing body;
An opening torque transmission mechanism that is interposed between the handle mechanism and the closing body, and transmits a rotational torque in an opening direction applied to the handle mechanism to the closing body;
With
The closing torque transmission mechanism is
A first engagement portion (65) that rotates in conjunction with rotation of the handle mechanism in the closing direction, and a second engagement that is provided in association with the closing body and engages with the first engagement portion (65). And a rotational torque in the closing direction is transmitted to the closing body by the engagement of the first engaging portion (65) and the second engaging portion (25). There was the first engagement portion (65) is rotated when it exceeds a predetermined value configured to ride over against the second engagement portion (25),
The opening torque transmission mechanism is
A key cylinder (90) that shifts from a closed position to an open position by a key operation, a third engagement portion (26) interlocked with the closing body, and an engagement position that engages with the third engagement portion (26) And an open torque transmission member (70) having a fourth engagement portion (72) that selectively takes a standby position not engaged with the third engagement portion (26). 70), when the key cylinder (90) is shifted to the open position, the fourth engagement portion (72) is shifted from the standby position to the engagement position, and the handle mechanism is moved to the engagement position. In conjunction with the rotational torque in the opening direction, the rotational torque is transmitted to the closing body,
Further, the opening torque transmitting member (70) is configured such that when the first engaging portion (65) rotates over the second engaging portion (25) and gets over the fourth engaging portion (72). ) Receives the reaction force from the third engagement portion (26) and moves from the engagement position to the standby position, and the fourth engagement portion (72) that has shifted to the standby position moves to the third position. The engaging portion (26) is positioned so as to be able to shift to the engaging position by operating the key operation to the open position.
Further, the closing torque transmission mechanism transmits the rotational torque from the handle mechanism to the first engagement portion (65) in conjunction with the rotation of the handle mechanism in the closing direction, and opens the handle mechanism. A clutch member (50) that does not transmit the rotational torque to the first engaging portion (65) even when the clutch is rotated, the clutch member (50) has the opening torque transmitting member (70) in the standby position. The fourth engagement portion (72) is positioned after being rotated by a predetermined angle so that the fourth engagement portion (72) can move to the engagement position with respect to the third engagement portion (26). That is structured as
Cap device characterized by.
上記開きトルク伝達部材(70)は、上記ハンドル機構の回転軸に対し径方向に進退することで、上記待機位置と上記係合位置との間を移行するように構成したキャップ装置。 The cap device according to claim 1,
The cap device configured such that the opening torque transmission member (70) moves between the standby position and the engagement position by moving forward and backward in a radial direction with respect to the rotation shaft of the handle mechanism.
上記第2係合部(25)と上記第3係合部(26)の数は同じであり、上記第1係合部(65)が上記第2係合部(25)に対して乗り越えた状態で位置決めされているとき、上記第4係合部(72)と対向する上記第3係合部(26)との位置関係は一定であるように構成したキャップ装置。 The cap device according to claim 2,
The number of the second engaging portion (25) and the third engaging portion (26) is the same, and the first engaging portion (65) gets over the second engaging portion (25) . And a cap device configured such that the positional relationship between the fourth engaging portion (72) and the third engaging portion (26) facing the fourth engaging portion (72) is constant when positioned in a state.
上記閉じトルク伝達機構は、弾性変形可能な片持ち梁からなる弾性トルク片(63)を有しかつ円形の閉じトルク部材(60)を備え、上記第1係合部(65)は、上記弾性トルク片(63)に突設されており、
上記第2係合部(25)は、上記閉止体の内周部に周方向に沿って複数設けられており、上記弾性トルク片(63)の弾性変形を最大とする係合突部(25a)と、上記弾性トルク片(63)の弾性変形を最小とする係合凹所(25b)と、上記係合突部(25a)と上記係合凹所(25b)との間に形成され上記弾性トルク片(63)の弾性変形を徐々に小さくする緩斜面(25c)とを備えているキャップ装置。 The cap device according to any one of claims 1 to 3,
The closing torque transmission mechanism has an elastic torque piece (63) made of an elastically deformable cantilever and includes a circular closing torque member (60), and the first engaging portion (65) Projecting on the torque piece (63),
A plurality of the second engaging portions (25) are provided along the circumferential direction on the inner peripheral portion of the closing body, and the engaging protrusion (25a) that maximizes the elastic deformation of the elastic torque piece (63). ), An engagement recess (25b) that minimizes elastic deformation of the elastic torque piece (63), and the engagement protrusion (25a) and the engagement recess (25b). A cap device comprising a gentle slope (25c) that gradually reduces the elastic deformation of the elastic torque piece (63).
上記第1係合部(65)が上記係合凹所(25b)内にて周方向に回転する遊び角は、開きトルク伝達部材(70)が上記待機位置から上記係合位置に移行可能な範囲に設定されているキャップ装置。 The cap device according to claim 4, wherein
The play angle at which the first engagement portion (65) rotates in the circumferential direction within the engagement recess (25b) is such that the opening torque transmission member (70) can move from the standby position to the engagement position. Cap device set to range.
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