JP4490763B2 - 車両用燃料キャップ - Google Patents
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Description
図6は、従来の車両用燃料キャップを示す図であり、(a)は燃料キャップの蓋体の斜視図、(b)は燃料キャップの半断面図である。
図6(b)に示すように、従来の燃料キャップ100は、給油者が掴む把持部210を有する蓋体200を導電性樹脂部材によって形成して、蓋体200の放電用突起220をスチール製のフィラーネック300に近接させることにより、人体に帯電した静電気を放電している。すなわち、従来の燃料キャップ100は、フィラーネック300の給油口310を開閉する際、給油者が蓋体200を掴んだときに、人体に帯電していた静電気が蓋体200からフィラーネック300、取付ブラケット(図示せず)を通って車体側へアースして、給油口310内にスパークが放電されることを防止すると共に、静電気による不快感を防止している(例えば、特許文献1参照)。
一方、隙間L1が無く、蓋体200とフィラーネック300とが接触する状態で燃料キャップ100がフィラーネック300に着脱される場合には、蓋体200とフィラーネック300とが接触することによって摩擦抵抗が発生するため、所望とする燃料キャップ100の締め付け力(軸力)が得られず、燃料キャップ100を回動させて締め付けるときのフィーリングが悪化する。また、この場合、蓋体200とフィラーネック300とが接触して摩耗することによって、フィラーネック300の表面処理膜が失われて錆が発生することもある。
また、蓋体は、従来の燃料キャップの蓋体に形成されていたスリットを縦溝に変更することにより、寸法精度を保持したまま防塵と見栄えを向上させることができる。
さらに、蓋体の内周面には、ケーシング本体の軸方向に沿って縦溝が形成されている。この縦溝は、蓋体を導電性の樹脂材料で射出成形して冷却固形したときに、熱収縮によって蓋体の内周面が凹むヒケの発生を防止して、放電部とフィラーネックとの隙間の寸法精度を向上させることができる。これにより、給油者が燃料キャップを着脱するときに、給油者に帯電されていた静電気の放電が良好に行え、静電気による不快感を解消することができる。
また、請求項1に記載の車両用燃料キャップの発明によれば、蓋体の縦溝の開口端側に凹部が形成されたことにより、寸法のバラツキによって、フィラーネックに螺合された蓋体の先端が車体に当接した場合であっても、燃料タンク内の空気圧を調整するためのリリーフ弁(正圧弁および負圧弁)から大気中に通じる通路が閉塞されることを凹部によって防止することができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップを示す半断面図である。
なお、燃料キャップ1は、設置する方向によって上下の向きが変化するため、その方向は任意であるが、以下、図1の図面の蓋体4が配置されている方向を上方向として説明する。
図1に示すように、燃料キャップ1は、燃料タンク(図示せず)に燃料を補給するための給油口2aが形成されたフィラーネック2に螺合されて、その給油口2aを開閉するための蓋部材である。この燃料キャップ1は、前記フィラーネック2に螺合するケーシング本体3と、このケーシング本体3の上部にトルクプレート10を介して装着され給油者が指で摘む把持部4aを有する蓋体4と、ケーシング本体3の上部開口を閉じて正圧弁6の弁室を形成する内蓋5と、正圧弁室形成部3dに収納されて燃料タンク(図示せず)内の気圧を調整するための正圧弁6および負圧弁7と、ケーシング本体3とフィラーネック2との間を密閉するためのガスケットGと、蓋体4に嵌着されるテザーリング8と、テザーリング8を車体(図示せず)に連結するためのテザー9とを備えている。
フィラーネック2は、燃料タンク(図示せず)に連通する導電性金属によって形成されたパイプ状の部材からなり、上端に燃料を燃料タンク(図示せず)に給油するための給油口2aを有している。フィラーネック2の中間部位は、ブラケットによって車体(図示せず)に固定されると共に、そのフィラーネック2に流れた静電気を車体にアースさせるように電気的に接続されている。フィラーネック2の給油口2aには、雌ねじ部2bが形成されており、その雌ねじ部2bをケーシング本体3の外周面に形成された雄ねじ部3aに螺合することにより、給油口2aの先端開口の周縁部2cに配設されたガスケットGが圧接されて、給油口2aが燃料キャップ1によって密閉されるようになっている。
その給油口2aの周縁部2cには、所定の隙間Lを介して、後記する蓋体4の内周面4bの放電用突起4cが対向して配置されている。フィラーネック2の周縁部2cは、蓋体4の放電用突起4cに近接して配置されていることにより、帯電した給油者が導電体からなる蓋体4を開閉するときに、放電用突起4cからその周縁部2cに静電気を放電して、フィラーネック2を介して車体(図示せず)にアースできるように構成されている。
ケーシング本体3は、フィラーネック2の雌ねじ部2bに螺合する雄ねじ部3aを外周面に形成した略底付円筒状の部材であり、ポリアセタールなどの非導電性の合成樹脂材料によって形成されている。ケーシング本体3は、前記雄ねじ部3aおよびガスケットGを有すると共にトルクプレート10のラチェット爪部10aに係止する係止部3bを有する略円筒状の外管部3cと、外管部3cの内側に設けられた円筒状の正圧弁室形成部3dと、正圧弁室形成部3dに連設されて正圧弁室形成部3dより小径な略底付円筒状に形成された負圧弁室形成部3eと、負圧弁室形成部3eの底面に形成された貫通孔3fとを備えている。ケーシング本体3には、正圧弁6と、負圧弁7とが内設されている。このケーシング本体3は、外管部3cの係止部3bがトルクプレート10のラチェット爪部10aに係止され、係止溝3hが係止爪10cに係止されることによってトルクプレート10に係止されて、かつ、このトルクプレート10の弾性係止片10bが蓋体4の爪部4gに係止されることで、蓋体4に対して所定値以上の回動力が作用されれば空回りするように係止されている。
外管部3cは、略円筒状の部材であり、外側に前記雄ねじ部3aが形成されて、中央部の内側にこの外管部3cより小径の正圧弁室形成部3dが一体に連結されている。その外管部3c内には、内蓋5が収納されている。
正圧弁室形成部3dは、正圧ばね6c、ばね受け6bおよび正圧弁体6aを収納した円筒状の部位であり、正圧弁6のハウジングを形成している。正圧弁室形成部3dの下端部には、この正圧弁室形成部3dより小径の負圧弁室形成部3eが一体に連設されている。
負圧弁室形成部3eは、負圧弁7および負圧ばね7bがそれぞれ収納されて、貫通孔3fを有する底板3gを底面に連設した底付円筒状の部位であり、負圧弁7のハウジングを形成している。負圧弁室形成部3eの上側開口端は、この負圧弁室形成部3eより大径の正圧弁室形成部3dが連続する段差状に形成されて、その上側開口端には、正圧ばね6cによって付勢された正圧弁体6aが圧接している。
内蓋5は、円筒状の正圧弁室形成部3dの上側開口端に固定されて、正圧ばね6cの上端が圧接しているリング状の部材である。この内蓋5の下面には、外周部の4箇所から下方向に向けて突出して正圧弁室形成部3dに超音波溶着される突起5aと、正圧ばね6cの上端が圧接するばね受け部5bとが形成されている。このばね受け部5bの中心側には、正圧弁6の内部から燃料キャップ1の外部に連通されている流路孔5cが穿設されている。
正圧弁6は、燃料タンク(図示せず)内の正圧を調整するための弁であり、正圧弁室形成部3d内に収納されている。正圧弁6は、この正圧弁6のハウジングを形成する正圧弁室形成部3dと、正圧弁室形成部3dの上側開口を閉じる内蓋5と、正圧弁室形成部3dの下側開口に配置される正圧弁体6aと、この正圧弁体6aおよび正圧ばね6cを支持するばね受け6bと、このばね受け6bを介して正圧弁体6aを下方向に付勢すると共に内蓋5を上方向に付勢する正圧ばね6cとから構成されている。
正圧弁体6aは、合成ゴムなどによって形成された略リングの部材であり、中央部に弁流路孔6dが形成されている。正圧弁体6aの上面には、正圧ばね6cによって付勢されたばね受け6bが嵌合されている。
正圧ばね6cは、弾発力が負圧ばね7bより大きい圧縮コイルばねからなり、燃料タンク(図示せず)の内圧が所定値以下の正圧のときに、ばね受け6bを介して正圧弁体6aを負圧弁室形成部3eの開口端に圧接させるためのばねである。
負圧弁7は、燃料タンク(図示せず)内の負圧を調整するための弁であり、負圧弁室形成部3e内に収納されている。負圧弁7は、負圧弁7のハウジングを形成する負圧弁室形成部3eと、負圧弁室形成部3eの上側開口を閉じる樹脂製の負圧弁体7aと、この負圧弁体7aを上方向に付勢する負圧ばね7bと、負圧ばね7bのばね受け3iおよび貫通孔3fを有する底板3gとから構成されている。
負圧弁体7aは、燃料タンク(図示せず)の内圧値によって負圧弁室形成部3e内を上下動する略円盤状の部材であり、例えば、ポリアセタールなどの合成樹脂によって形成されている。負圧弁体7aは、上面に正圧弁体6aに圧接する環状凸部を有し、下面に負圧ばね7bのばね受け3iを形成している。
負圧ばね7bは、弾発力が正圧ばね6cより小さい圧縮コイルばねからなる。負圧ばね7bは、燃料タンク(図示せず)の内圧が所定値以上の正圧のときに、この内圧と負圧ばね7bの弾発力とで、正圧ばね6cに抗してばね受け6b、正圧弁体6aおよび負圧弁体7aを上昇させる。一方、負圧ばね7bは、燃料タンク(図示せず)の内圧が所定値以下の負圧のときに、この負圧が負圧ばね7bの弾発力に抗して負圧弁体7aを下降させる。
トルクプレート10は、ケーシング本体3の外管部3cの上端部を蓋体4に保持させるために、ケーシング本体3と蓋体4との間に介在される部材であり、合成樹脂によって形成されている。このトルクプレート10は、蓋体4を閉める方向の回転のみを許可すると共に、その閉める方向の回動が所定値以上のトルクとなったときに空回りさせて燃料キャップ1の閉め過ぎを防止するラチェット機構を備えている。トルクプレート10は、外周部の外側に形成された蓋体4の爪部4gに係止して蓋体4を保持する弾性係止片10bと、外周部の内側に形成されてケーシング本体3の先端部に形成された係止溝3hに係合する係止爪10cと、ケーシング本体3の係止部3bに係止して前記ラチェット機構を構成するラチェット爪部10aとを備えている。
ラチェット爪部10aは、先端に爪を有する弾性係止片であり、トルクプレート10を切り抜いて形成されている。その切り抜かれたラチェット爪部10aの周囲は、トルクプレート10の内部と燃料キャップ1の外部とが連通される流路を形成している。
トルクプレート10は、係止部3bとラチェット爪部10aとから構成されるラチェット機構を備えている。これにより、トルクプレート10は、給油者が燃料キャップ1を給油口2aにねじ込むときに、蓋体4を回動させる力が所定値未満であれば、ラチェット爪部10aと係止部3bとが係合して、蓋体4とケーシング本体3とが一体になって回動して、燃料キャップ1がフィラーネック2に適度な締め付け力で取り付けられる。
一方、蓋体4を回動する力が所定値以上であると、ラチェット爪部10aに係合している係止部3bがラチェット爪部10aを乗り越えて空回りするため、燃料キャップ1がフィラーネック2に強くねじ込まれて、給油口2aを開けるときに外すことができなくなることがない。
図2は、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップの蓋体を示す斜視図である。図3は、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップの蓋体を示す断面を有する側面図である。図4は、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップの蓋体を示す底面図である。
図3に示すように、蓋体4は、上面に形成された把持部4aと、外周部中央に形成されてテザーリング8(図1参照)が嵌合される環状溝4dと、環状溝4dの下方の内周面4bに形成された縦溝4eと、縦溝4eの開口端4i側に形成された凹部4fと、内周面4bの各縦溝4e間に形成された放電用突起4cと、内周面4bの上端部に形成されてトルクプレート10の弾性係止片10bが係止する爪部4gとを備えている。
図4に示すように、蓋体4は、内周面4bに形成された複数の爪部4gによってトルクプレート10に着脱可能な状態に装着されると共に、このトルクプレート10を介してケーシング本体3に組み付けられている(図1参照)。
図5は、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップの蓋体を示す要部拡大断面図である。
図1に示すように、内周面4bは、燃料キャップ1を給油口2aに装着したときに、給油口2aの外側周縁部2cに対向する蓋体4の箇所である。
図5に示すように、内周面4bには、内周面4bの奥側に形成された前記爪部4gと、突起形状からなる放電用突起(放電部)4cと、この放電用突起4cの両側に、かつ、ケーシング本体3の軸方向に沿って形成された縦溝4eと、前記凹部4fとが形成されている。
縦溝4eは、放電用突起4cの寸法精度を向上させるために内周面4bに複数形成された溝であり、この縦溝4eを形成することによって蓋体4の開口端部の一部の肉厚を薄くし、射出成形時の樹脂材料の熱収縮を小さくしている。この縦溝4eは、ケーシング本体3(図1参照)の軸方向に沿って内周面4bに形成されている。
凹部4fは、燃料キャップ1を開閉するときに、寸法のバラツキによって、蓋体4の開口端4iが車体に当接した場合であっても、燃料タンク(図示せず)内の空気圧を調整するための正圧弁6および負圧弁7(図1参照)から大気中に通じる通路が閉塞されることを防止するための溝である。
図1に示すように、放電用突起(放電部)4cは、給油者が把持部4aを摘んで、燃料キャップ1をフィラーネック2に着脱するときに、給油者に帯電した静電気を、フィラーネック2に放電してアースするためのものである。放電用突起4cは、蓋体4の下端部の内周面4bに燃料キャップ1の開閉方向に沿って設けられると共に、ケーシング本体3をフィラーネック2に螺合したときに、フィラーネック2の給油口2aの外側開口端部に対向する位置に隙間Lを介して配置されるように、例えば、内周面4bの4箇所から中心方向に突出している(図4参照)。
なお、燃料キャップ1を外す際に、給油者に不快感を与えないような放電を行うためには、燃料キャップ1の閉め具合などにかかわらず、放電が確実に行なわれ、給油者に帯電した静電気を所定以下にするには、前記隙間Lは、例えば、1mm以下であり、さらに、1箇所以上の放電用突起4cが0.65mm以下になるように配置されることが好ましい。また、放電が穏やかに行なわれて、その衝撃を小さくするには、蓋体4の体積固有低効率が104〜109Ω・cmになっていることが好ましい。
テザーリング8は、一端部が車体のフュエルフィラーリッド(図示せず)にねじ止めされるテザー9の他端部を蓋体4に連結するためのリング部材であり、例えば、耐油性がある熱可塑性のポリエステル系エラストマ(TPEE)によって形成されている。
テザー9は、一端が蓋体4に固定されたテザーリング8に連結され、他端がフュエルフィラーリッド(図示せず)の裏面に連結されて、燃料キャップ1と車体とを連結するための紐状の連結部材である。このテザー9は、例えば、耐摩耗性のある熱可塑性のポリウレタンエラストマ(TPU)によって形成されている。
次に、図1〜図5を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用燃料キャップの作用を説明する。
蓋体4には、図3〜図5に示すように、内周面4bに複数の縦溝4eが燃料キャップ1の軸方向である上下方向に形成されている。このため、蓋体4を合成樹脂によって射出成形すると、その縦溝4eが樹脂材料の熱収縮やヒケを吸収するため、内周面4bおよび放電用突起4cを正確な寸法で形成することができる。
これにより、図1に示す放電用突起4cとフィラーネック2との隙間Lの寸法を正確にすることができるため、給油者に帯電していた静電気を蓋体4からフィラーネック2に適宜な状態で放電することができるようになる。
給油者は、特に、大気が乾燥した場所にいると静電気が帯電する。そして、運転者がフュエルリッドオープナ(図示せず)を引くとフュエルフィラーリッド(図示せず)が自動的に開く。給油者が燃料を給油するために、指で蓋体4に触れると、給油者に帯電していた静電気が蓋体4の放電用突起4cからフィラーネック2の周縁部2cへ放電される。
これにより、静電気は、フィラーネック2から車体側にアースされるため、燃料キャップ1を外すときに静電気による不快感を与えず、また、給油口2a内にスパークが放電されることを防止することができる。
燃料タンク(図示せず)の内圧が大気圧に近い通常なとき、正圧弁体6aは、ばね受け6bを介して正圧ばね6cに付勢されて、下面が負圧弁室形成部3eに上端面および負圧弁体7aの上面に圧接して、負圧弁室形成部3eがシールされている。負圧弁体7aは、負圧ばね7bに付勢されて正圧弁体6aに圧接されている。
例えば、燃料タンク(図示せず)内の燃料が使用されて減少し、燃料タンクの内圧が大気圧に対して負圧になり、負圧弁体7aに加わっている圧力が所定値以下になると、その負圧によって、負圧弁体7aは負圧ばね7bに抗して下方へ移動し、負圧弁体7aが正圧弁体6aから下側に離れる。すると、負圧弁体7aと負圧弁室形成部3eとの間と、負圧弁体7aと正圧弁体6aとの間に通路が形成される。
これにより、フィラーネック2と蓋体4の内周面4bとの間から燃料キャップ1内に大気が侵入して、ラチェット爪部10aの周囲の空間、流路孔5c、弁流路孔6d、正圧弁体6aと負圧弁体7aとの間、負圧弁体7aと負圧弁室形成部3eとの間、貫通孔3fを通って燃料タンク内に入り、燃料タンク内の負圧状態が解消される。
そして、負圧弁体7aに加わっている負圧が負圧ばね7bの付勢力を下回ると、負圧弁体7aが閉じられる。
例えば、燃料キャップ1をフィラーネック2に装着した状態で、燃料タンク(図示せず)の周囲の気温が高くなり、燃料タンク内が加熱されると内圧が上昇する。
燃料タンク(図示せず)の内圧が高くなって正圧弁体6aを押圧している負圧弁体7aに加わる圧力が所定圧値を越えると、その内圧によって負圧弁体7aが燃料タンクの気圧に押圧されて、正圧弁体6aおよびばね受け6bを上昇させ、正圧ばね6cを圧縮させる。すると、負圧弁体7aと負圧弁室形成部3eとの間、正圧弁体6aと正圧弁室形成部3dとの間に通路が形成される。
これにより、燃料タンク内の雰囲気が貫通孔3fから負圧弁体7aと負圧弁室形成部3eとの間、正圧弁体6aと正圧弁室形成部3dとの間、流路孔5c、ラチェット爪部10aの周囲の隙間、トルクプレート10と蓋体4との隙間、ケーシング本体3と蓋体4との隙間、フィラーネック2と蓋体4の内周面4bとの隙間を通って大気中に放出されて、燃料タンクの内圧が調整される。
そして、負圧弁体7a、正圧弁体6aおよびばね受け6bを介して加わっている正圧が正圧ばね6cの付勢力を下回ると、負圧弁体7aが閉じられる。
2 フィラーネック
2a 給油口
2c 周縁部
3 ケーシング本体
4 蓋体
4b 内周面
4c 放電用突起(放電部)
4e 縦溝
4f 凹部
4i 開口端
Claims (2)
- 燃料タンクに連通するフィラーネックの給油口を開閉するケーシング本体と、
前記ケーシング本体の上部に装着されて導電性材料によって形成された蓋体と、を備え、
前記蓋体に帯電した静電気を前記フィラーネックに放電するための放電部を前記蓋体に形成した車両用燃料キャップであって、
前記放電部は、前記ケーシング本体を前記フィラーネックに螺合したときに、前記給油口の外側周縁部に隙間を介して対向する前記蓋体の内周面の複数個所に、前記隙間が一定になるように前記燃料キャップの開閉方向に沿って中心方向に向けて突出形成された放電用突起からなり、
前記内周面には、前記放電用突起の両側に、かつ、前記ケーシング本体の軸方向に沿って当該内周面の肉厚より薄い縦溝が形成され、
前記縦溝の開口端側には、前記蓋体の先端が車体に当接した状態に取り付けられた場合に、燃料タンク内から大気中に通じる通路を形成する凹部が連続して設けられていることを特徴とする車両用燃料キャップ。 - 前記蓋体の外周部中央には、テザーリングが嵌合される環状溝が形成され、
前記放電用突起および前記縦溝は、前記環状溝の前記開口端側の近傍の前記内周面から前記開口端に向けて複数形成され、
前記放電用突起は、前記各縦溝および前記凹部間に、柱状に形成されていること特徴とする請求項1に記載の車両用燃料キャップ。
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