JP4590330B2 - タンクキャップ - Google Patents

Description

本発明は，燃料タンクの給油口筒に螺合されるねじ部を有するキャップボディと，このキャップボディに回転自在に連結されて作業者に把持されるキャップノブと，キャップノブ及びキャップボディ間を回転方向に連結するように配設され，キャップノブのキャップボディに対する締め付け方向の回転トルクが所定値を超えるとキャップノブを空転させるラチェット機構と，キャップボディに付設されて給油口筒の上端部に形成されたシール面に密接するパッキンとを備えるタンクキャップの改良に関する。

かゝるタンクキャップは，例えば特許文献１に開示されているように，既に知られている。
特許第２６１８４２０号公報

従来のかゝるタンクキャップでは，燃料タンクの給油口筒への装着時，キャップノブを給油口筒側に強く押し込みながら回転させると，キャップボディに設けられたパッキンと給油口筒との摩擦抵抗が過度に増加することにより，キャップボディが給油口筒に確実に螺合しないうちに，ラチェット機構のトルク制限機能が働いてキャップノブが空転することが考えられる。

本発明は，かゝる点に鑑みてなされたもので，燃料タンクの給油口筒への装着時，キャップノブを給油口筒側に強く押し込みながら回転させた場合には，ラチェット機構のトルク制限機能を働かせず，キャップノブの回転をキャップボディに直接的に伝達するようにして，給油口筒への装着を確実にし得る前記タンクキャップを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，燃料タンクの給油口筒に螺合されるねじ部を有するキャップボディと，このキャップボディに回転自在に連結されて作業者に把持されるキャップノブと，キャップノブ及びキャップボディ間を回転方向に連結するように配設され，キャップノブのキャップボディに対する締め付け方向の回転トルクが所定値を超えるとキャップノブを空転させるラチェット機構と，キャップボディに付設されて給油口筒の上端部に形成されたシール面に密接するパッキンとを備えるタンクキャップにおいて，キャップノブをキャップボディに，キャップノブがキャップボディに対し軸方向に沿って押圧位置と押圧解除位置との間を移動し得るように連結し，キャップノブ及びキャップボディ間に，キャップノブを前記押圧解除位置の方向に付勢する付勢手段と，この付勢手段の付勢力に抗してキャップノブを前記押圧位置に移動すると，キャップノブ及びキャップボディ間を直結してキャップノブの回転をキャップボディに直接伝達する係合手段とを設けたことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，キャップボディ及びキャップノブ間を，相対的に回転可能に，且つキャップノブをキャップボディに対し前記押圧位置及び押圧解除位置間を移動可能に連結すべく，キャップボディには，周面に環状の連結溝を有する軸部を，またキャップノブには，前記連結溝に回転及び軸方向移動可能に係合する連結爪をそれぞれ設け，前記連結爪の軸方向端面に対向するフランジ部をキャップボディに形成し，これら連結爪及びフランジ部の対向面に，前記係合手段として，キャップノブの前記押圧位置及び押圧解除位置間での移動に応じて互いに係脱する凹部及び突起を形成し，これら凹部及び突起の係合によりキャップノブ及びキャップボディ間が直結されることを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記凹部をキャップボディの周方向に沿って，また前記突起を前記キャップノブの周方向に沿ってそれぞれ複数配列し，これら凹部及び突起のピッチもしくは個数を相違させることにより，これら凹部及び突起のうち，常に一部の凹部及び突起を係合可能とすると共に，残余の凹部及び突起を係合不能とし，前記フランジ部に弾性を付与し，前記キャップノブが前記押圧位置まで押し下げられると，相対向する前記一部の凹部及び突起を相互に係合させながら，前記残余の突起が前記フランジ部の上面に接して該フランジ部を部分的に撓ませ，前記キャップノブへの押し下げ力が解除されると，前記フランジ部の前記残余の突起により撓まされた部分が前記付勢手段となって，その反発力により前記キャップノブを前記押圧解除位置まで押し上げて全ての前記突起を前記凹部から離脱させるようにしたことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第２又は第３の特徴に加えて，前記パッキンを装着すべくキャップボディに形成される環状のパッキン装着溝の上面を前記フランジ部の下面で構成したことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，タンクキャップの給油口筒への装着時，キャップノブを給油口筒側に強く押し込んだ場合には，係合手段がキャップノブ及びキャップボディ間を直結状態にするので，キャップノブの締めつけ方向の回転トルクを，ラチェット機構を介することなくキャップボディに直接伝達して，キャップボディの給油口筒への螺合を確実に行うことができる。

本発明の第２の特徴によれば，キャップボディ及びキャップノブ間の相対回転を可能にする連結構造を利用して，係合手段を簡単に構成することができ，タンクキャップの構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の第３の特徴によれば，係合手段の凹部又は突起を有するフランジ部に弾性を付与することにより，付勢手段を簡単に構成することができ，タンクキャップの構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の第４の特徴によれば，係合手段の凹部又は突起を有するフランジ部を，環状のパッキン装着溝の形成に有効に利用することができ，タンクキャップの構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。

図１は本発明の実施例に係る汎用エンジンの正面図，図２は同エンジンに取り付けられた燃料タンクの縦断面図，図３は図２の３部拡大図（図７の３−３線断面図），図４は図３に対応する作用説明図，図３の４部拡大図，図５は図３の５部拡大図，図６は図３の６−６線断面図，図７は図３の７−７線断面図，図８はタンクキャップにおけるキャップボディ単体の平面図である。

先ず，図１において，符号Ｅは各種作業機の動力源となる汎用４サイクルエンジンを示す。このエンジンＥは，水平方向に配置されるクランク軸１を支持するクランクケース２と，このクランクケース２から斜め上方に突出したシリンダ部３とを備えており，クランクケース２の直上には，それに支持される燃料タンクＴが配置され，またシリンダ部３の一側には気化器４が取り付けられ，この気化器４に吸気ダクト５を介して接続されるエアクリーナ６が，燃料タンクＴの側方に並ぶようにしてシリンダ部３の直上に配置される。

図２において，上記燃料タンクＴは，それぞれ椀状をなして燃料貯留室１０を画成すべく対向する上部タンク半体７及び下部タンク半体８と，下部タンク半体８の下面を空隙を存して覆う底板９の三者で構成され，この三者７，８，９は，その外周部が纏めて一体にかしめ結合される。その底板９は，クランクケース２の上部に固着されるブラケット１１にマウントゴム１２，１２を介してボルト１３，１３により取り付けられ，こうして燃料タンクＴはエンジンＥに弾性支持される。

下部タンク半体８の底壁には，ストレーナ１５を介して燃料貯留室１０に開口する燃料導管１４が接続され，ストレーナ１５で濾過された燃料貯留室１０の燃料が重力でこの燃料導管１４を通して前記気化器４に供給されるようになっており，その際，燃料貯留室１０の呼吸を可能にする迷路状のエアベントが後述するタンクキャップＣに備えられる。

図２及び図３に示すように，上部タンク半体７の中央部には，鋼板製の給油口筒１８の上端部が，該上端部が露出するようにしてかしめ結合され，この給油口筒１８の露出した上端部に漏斗状のシール面１８ａが形成される。また給油口筒１８の下端には，燃料貯留室１０に注入された燃料を濾過する燃料フィルタ１７が連結される。

給油口筒１８にはタンクキャップＣが装着される。このタンクキャップＣは，キャップボディ２０，キャップノブ１９及びパッキン２３を主たる構成要素とする。

図３，図５及び図７において，キャップボディ２０は合成樹脂製であって，給油口筒１８の内周面に螺合し得るねじ部２４を外周に形成した天井付きの円筒部２０ａと，この円筒部２０ａの上端面からそれと同軸状に突出する円筒状の軸部２０ｂと，円筒部２０ａの上端部から半径方向に張り出すフランジ２０ｃとを備えており，円筒部２０ａの上部外周面には，フランジ２０ｃの下面に連なる環状のパッキン装着溝２５が形成される。このパッキン装着溝２５に，前記シール面１８ａに密接する前記パッキン２３が装着される。このパッキン２３は，給油口筒１８の前記シール面１８ａに密接する環状の下部リップ２３ａと，この下部リップ２３ａの上方でキャップボディ２０の前記フランジ２０ｃ下面に密接する環状の上部リップ２３ｂと，この両リップ２３ａ，２３ｂの内周端部を相互に一体に連結してキャップボディ２０の前記パッキン装着溝２５に装着される連結部２３ｃとで構成される。

またキャップボディ２０には，給油口筒１８から外したタンクキャップＣの脱落を防ぐティザー２６（図２及び図３参照）が接続される。

キャップノブ１９は，合成樹脂製でキャップボディ２０の直上に配列されるキャップインナ２１と，このキャップインナ２１の上面及び外周面を覆う鋼板製のキャップシェル２２とで構成される。

キャップインナ２１は，図５〜図７に示すように，その外周に星形に突出すると共に，先端部を下方に屈曲した複数の突出部２１ａ，２１ａ…を備えている。このキャップインナ２１の外周に，天井付きで円筒状の前記キャップシェル２２が嵌合される。このキャップシェル２２の外周面には，キャップインナ２１の複数の突出部２１ａ，２１ａ…を内側に受容する複数の隆起部３０，３０…が一体に形成されており，これら隆起部３０，３０…から切り起こされた係止爪３１，３１…を，前記突出部２１ａ，２１ａ…外面の凹部３２，３２…に係合させることにより，キャップシェル２２はキャップインナ２１に固着される。こうしてキャップノブ１９が構成される。上記隆起部３０，３０…は，キャップシェル２２を回転操作する際の滑り止めとなる。

キャップボディ２０の前記軸部２０ｂの外周面には環状の連結溝２７が設けられており，この連結溝２７には，キャップインナ２１の下面に突設される環状配列の複数のＬ字状連結爪２８，２８…が係合され，これによってキャップボディ２０及びキャップノブ１９は相対回転可能に連結される。

こゝで，キャップボディ２０を給油口筒１８にねじ込むときのキャップノブ１９の回転方向（以下，締めつけ方向という。）をＡ，それと反対の回転方向（以下，緩め方向という。）をＢとし，キャップインナ２１の締めつけ方向Ａの回転を規定のトルクの範囲内でキャップボディ２０に伝達し，キャップインナ２１の緩め方向Ｂの回転は滑りなくキャップボディ２０に伝達し得るラチェット機構３５がキャップインナ２１及びキャップボディ２０間に介装される。

即ち，このラチェット機構３５は，図３及び図７に示すように，キャップボディ２０に形成されて前記円筒状の軸部２０ｂの内側にそれと同心上に配置されるラチェットギヤ３６と，キャップインナ２１に一体に形成されて上記ラチェットギヤ３６に弾発的に係合する複数のラチェットポール３７，３７…とからなっており，キャップシェル２２及びキャップインナ２１を締めつけ方向Ａに回転したときは，その回転トルクが，前記パッキン２３を給油口筒１８のシール面１８ａに適正に密着させるに足る規定トルクを超えると，ラチェットポール３７，３７…がラチェットギヤ３６から滑り出し，これと反対にキャップシェル２２及びキャップインナ２１を緩め方向Ｂに回転したときは，ラチェットポール３７，３７…及びラチェットギヤ３６間に滑りは起こらず，キャップインナ２１及びキャップボディ２０が一体となって回転するようになっている。

図３〜図５において，キャップボディ２０の前記連結溝２７及びキャップインナ２１の複数の前記連結爪２８，２８…の寸法は，連結爪２８，２８…が連結溝２７内で軸方向で一定距離移動可能し得るように設定され，これによりキャップノブ１９は，キャップボディ２０上で下方の押圧位置Ｐと上方の押圧解除位置Ｎとの間を軸方向に移動可能になっている。前記ラチェット機構３５では，ラチェットギヤ３６及びラチェットポール３７間の噛合部での軸方向の滑りやラチェットポール３７の撓みにより，キャップノブ１９の上記軸方向移動を許容するようになっている。

複数の連結爪２８，２８…の下端面には，突起４０，４０…がそれぞれ一体に形成され，これら連結爪２８，２８…の突起４０，４０…に係合可能な複数の溝状の凹部４１，４１…が，キャップボディ２０の前記フランジ部２０ｃの上面に形成される。

図７及び図８に示すように，上記複数の突起４０，４０…及び凹部４１，４１…は，キャップノブ１９及びキャップボディ２０の如何なる相対回転位置においても常にその一部の突起４０及び凹部４１が係合可能となり，残余の突起４０及び凹部４０は係合不能となるよう対向するように配列される。即ち，突起４０，４０…及び凹部４１，４１…は，それぞれキャップボディ２０及びキャップノブ１９の周方向に沿って配列され，その際，それぞれのピッチや個数を相違させてある。そして前記フランジ部２０ｃには，凹部４１に係合していない突起４０を介してキャップノブ１９を押圧解除位置Ｎに付勢する弾性が付与される。

次に，この実施例の作用について説明する。

前述のように，キャップボディ２０のフランジ部２０ｃの複数の凹部４１，４１…と，キャップノブ１９の連結爪２８，２８…の複数の突起４０，４０…とは，キャップノブ１９及びキャップボディ２０の如何なる相対回転位置においても常にその一部の突起４０及び凹部４１が係合可能となり，残余の突起４０及び凹部４１は係合不能となるよう対向するように配列されているため，凹部４１への係合が不能な突起４０はフランジ部２０ｃの平坦な上面に接することになる。しかもフランジ部２０ｃは，その弾性復元力により，その上面に接する突起４０を上方に付勢しているので，その付勢力が該突起４０からキャップノブ１９全体に伝達する。その結果，キャップノブ１９は，連結爪２８，２８…がキャップボディ２０の軸部２０ｂの連結溝２７の上面に当接する押圧解除位置Ｎに押し上げられ，これにより，係合可能に対向する一部の突起４０及び凹部４１も，互いに離脱状態に保持されるので，キャップノブ１９は，キャップボディ２０に対して，締めつけ方向Ａに回転可能である。

したがって，給油口筒１８へのタンクキャップＣの装着時，キャップノブ１９に特別大きな押し下げ力を加えずに，キャップボディ２０のねじ部２４を給油口筒１８に合わせて，キャップノブ１９を締めつけ方向Ａに静かに回転すれば，その回転トルクが，互いに噛合するラチェットポール３７，３７…及びラチェットギヤ３６を介してキャップボディ２０に伝達し，ねじ部２４を給油口筒１８に螺合させると共に，パッキン２３を給油口筒１８のシール面１８ａに密着させることができる。そして，パッキン２３のシール面１８ａへの密着が適正に行われることで，互いに噛合するラチェットポール３７，３７…及びラチェットギヤ３６間に規定値以上のトルクが作用すると，ラチェットポール３７，３７…がラチェットギヤ３６から滑り出して音を発生する。このようなことから作業者は，タンクキャップＣが給油口筒１８に適正に装着されたことを知ることができるので，そこで装着作業を終える。このようなラチェット機構３５の空転により過剰締め付けによるねじ部２４やパッキン２３の破損を防ぐことができる。

ところが，タンクキャップＣの装着時，キャップノブ１９を給油口筒１８側に強く押し込んで，押圧位置Ｐへと移動すると，ねじ部２４が給油口筒１８に螺合する前にパッキン２３が給油口筒１８のシール面１８ａに密接した状態となる。

しかしながら，キャップノブ１９が押圧位置Ｐまで押し下げられると，図４の右半部側に示すように，フランジ部２０ｃの凹部４１に対向する連結爪２８の突起４０は該凹部４１に係合するが，同図左半部側に示すように，フランジ部２０ｃの上面に接する突起４０はフランジ部２０ｃを部分的に撓ませることになり，一部の突起４０及び凹部４１の係合を妨げない。したがって，キャップノブ１９及びキャップボディ２０は，一部の係合状態の突起４０及び凹部４１を介して回転方向に直結されることになるから，キャップノブ１９を締めつけ方向Ａに回転すると，その回転トルクは，ラチェット機構３５を介することなく，キャップボディ２０に直接伝達して，キャップボディ２０の給油口筒１８への螺合を確実に行うことができる。

キャップノブ１９への押し下げ力を解除すれば，フランジ部２０ｃにおける，凹部４１に係合しなかった突起４０により下方へ撓まされた部分の反発力により，該突起４０を介してキャップノブ１９全体が押圧解除位置Ｎまで押し上げられ，タンクキャップＣは，全ての突起４０，４０…が凹部４０，４０…から離脱した自由状態に復帰することになる。

ところで，キャップボディ２０のフランジ部２０ｃは，連結爪２８，２８…が係合する環状の連結溝２７の形成に関与し，また連結爪２８下端の突起４０が係合し得る凹部４１を有することで，キャップノブ１９及びキャップボディ２０間の係合手段の構成に関与し，さらに弾性を付与されてキャップノブ１９を押圧解除位置Ｎに付勢する付勢手段の構成にも関与し，さらにまたキャップボディ２０へのパッキン装着溝２５の形成に関与するものであり，これによって部品点数を削減し，タンクキャップＣの構造の簡素化を図り，コストの低減に寄与することができる。

尚，本発明は前記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，本発明の第１の特徴においては，付勢手段として，それ専用のばねを設けることもできる。

本発明の実施例に係る汎用エンジンの正面図。 同エンジンに取り付けられた燃料タンクの縦断面図。 図２の３部拡大図（図７の３−３線断面図）。 図３に対応する作用説明図。 図３の５部拡大図。 図３の６−６線断面図。 図３の７−７線断面図。 タンクキャップにおけるキャップボディ単体の平面図。

Ａ・・・・・キャップノブの締めつけ方向
Ｂ・・・・・キャップノブの緩め方向
Ｃ・・・・・タンクキャップ
Ｎ・・・・・キャップノブの押圧解除位置
Ｐ・・・・・キャップノブの押圧位置
Ｔ・・・・・燃料タンク
１８・・・・給油口筒
１８ａ・・・シール面
１９・・・・キャップノブ
２０・・・・キャップボディ
２０ｂ・・・軸部
２０ｃ・・・フランジ部（付勢手段）
２３・・・・パッキン
２４・・・・ねじ部
２５・・・・パッキン装着溝
３５・・・・ラチェット機構
４０，４１・・・・係合手段（突起，凹部）

Claims (4)

1. 燃料タンク（Ｔ）の給油口筒（１８）に螺合されるねじ部（２４）を有するキャップボディ（２０）と，このキャップボディ（２０）に回転自在に連結されて作業者に把持されるキャップノブ（１９）と，キャップノブ（１９）及びキャップボディ（２０）間を回転方向に連結するように配設され，キャップノブ（１９）のキャップボディ（２０）に対する締め付け方向（Ａ）の回転トルクが所定値を超えるとキャップノブ（１９）を空転させるラチェット機構（３５）と，キャップボディ（２０）に付設されて給油口筒（１８）の上端部に形成されたシール面（１８ａ）に密接するパッキン（２３）とを備えるタンクキャップにおいて，
   キャップノブ（１９）をキャップボディ（２０）に，キャップノブ（１９）がキャップボディ（２０）に対し軸方向に沿って押圧位置（Ｐ）と押圧解除位置（Ｎ）との間を移動し得るように連結し，
   キャップノブ（１９）及びキャップボディ（２０）間に，キャップノブ（１９）を前記押圧解除位置（Ｎ）の方向に付勢する付勢手段（２０ｃ）と，この付勢手段（２０ｃ）の付勢力に抗してキャップノブ（１９）を前記押圧位置（Ｐ）に移動すると，キャップノブ（１９）及びキャップボディ（２０）間を直結してキャップノブ（１９）の回転をキャップボディ（２０）に直接伝達する係合手段（４０，４１）とを設けたことを特徴とする，タンクキャップ。
2. 請求項１記載のタンクキャップにおいて，
   キャップボディ（２０）及びキャップノブ（１９）間を，相対的に回転可能に，且つキャップノブ（１９）をキャップボディ（２０）に対し前記押圧位置（Ｐ）及び押圧解除位置（Ｎ）間を移動可能に連結すべく，キャップボディ（２０）には，周面に環状の連結溝（２７）を有する軸部（２０ｂ）を，またキャップノブ（１９）には，前記連結溝（２７）に回転及び軸方向移動可能に係合する連結爪（２８）をそれぞれ設け，
   前記連結爪（２８）の軸方向端面に対向するフランジ部（２０ｃ）をキャップボディ（２０）に形成し，これら連結爪（２８）及びフランジ部（２０ｃ）の対向面に，前記係合手段として，キャップノブ（１９）の前記押圧位置（Ｐ）及び押圧解除位置（Ｎ）間での移動に応じて互いに係脱する凹部（４１）及び突起（４０）を形成し，これら凹部（４１）及び突起（４０）の係合によりキャップノブ（１９）及びキャップボディ（２０）間が直結されることを特徴とする，タンクキャップ。
3. 請求項２記載のタンクキャップにおいて，
   前記凹部（４１）をキャップボディ（２０）の周方向に沿って，また前記突起（４０）を前記キャップノブ（１９）の周方向に沿ってそれぞれ複数配列し，これら凹部（４１）及び突起（４０）のピッチもしくは個数を相違させることにより，これら凹部（４１）及び突起（４０）のうち，常に一部の凹部（４１）及び突起（４０）を係合可能とすると共に，残余の凹部（４１）及び突起（４０）を係合不能とし，
   前記フランジ部（２０ｃ）に弾性を付与し，前記キャップノブ（１９）が前記押圧位置（Ｐ）まで押し下げられると，相対向する前記一部の凹部（４１）及び突起（４０）を相互に係合させながら，前記残余の突起（４０）が前記フランジ部（２０ｃ）の上面に接して該フランジ部（２０ｃ）を部分的に撓ませ，前記キャップノブ（１９）への押し下げ力が解除されると，前記フランジ部（２０ｃ）の前記残余の突起（４０）により撓まされた部分が前記付勢手段となって，その反発力により前記キャップノブ（１９）を前記押圧解除位置（Ｎ）まで押し上げて全ての前記突起（４０）を前記凹部（４０）から離脱させるようにしたことを特徴とする，タンクキャップ。
4. 請求項２又は３記載のタンクキャップにおいて，
   前記パッキン（２３）を装着すべくキャップボディ（２０）に形成される環状のパッキン装着溝（２５）の上面を前記フランジ部（２０ｃ）の下面で構成したことを特徴とする，タンクキャップ。

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