JP5408453B2 - 内圧を受ける安全機能付き容器用の蓋及び燃料タンク用の閉鎖蓋 - Google Patents

Description

本発明は、内圧を受ける容器用の閉鎖蓋であって、回転により容器の受け口に固定可能な蓋本体と、取っ手を備えかつ蓋本体に結合可能な蓋とを有するものに関する。本発明は、特に僅かな正圧を受ける自動車の燃料容器にも関する。

米国特許出願公開第２００１／００４７９９５号明細書は、自動車の燃料容器の充填受け口を蒸気漏れのないように閉鎖するタンク蓋を記載している。それにもかかわらず、新しいタンク蓋には逃がし弁が設けられて、確実に漏れなく閉鎖せねばならず、極めてまれにしか開かない。

最近機関側の理由から、タンクの内部に僅かな正圧を維持することが考慮される。燃料蒸気が逃げるのを防止するため正常作動のために僅かな正圧がタンク内に存在し、従って圧力が第１の閾値以上である間は、タンクを開いてはならない。正常作動中に良好な密封に注意せねばならない。このことは、一層高い第２の閾値で開く逃がし弁にも当てはまり、逃がし弁は適当に設けられかつ構成されねばならない。

課第を解決するための手段

本発明によれば、それは請求項１の特徴により達せられる。有利な構成及び展開が従属請求項の対象である。蓋本体と蓋との間に設けられる連結装置は、正常作動中に燃料容器内に正圧が存在すると、蓋本体と蓋との回転結合を解除するので、燃料容器は開かれない。圧力が第１の閾値以下に低下している時に初めて、開放可能である。

係合環は、容器内部と大気との圧力差に応動する操作器により操作される連結装置の軸線方向に可動な部分を形成している。係合環は蓋本体及び蓋と結合され、これら両者の一方と永久結合され、燃料容器が圧力なしである時にのみ他方と結合されている。

操作器としてなるべく蓋本体に固定的に結合される膜が用いられ、この膜はピストンに対して密であるという利点を持っている。膜の円環状構成とそれを支持する円環状板により、膜は逃がし弁とも共同作用し、それにより特に容易に組立て可能な構造が生じる。従って膜は二重機能を果たす。更にそれにより逃がし弁を敏感にかつ安全に構成することができる。

本発明による装置の実施例を縦断面図で示す。 図１の分解図を示す。 図１の細部Ｃを拡大して示す。

図示しない燃料容器用の本発明による閉鎖蓋が、図１に概括的に５で示されている。閉鎖蓋５は、作動中にあまり高くない内圧（約４０〜２００ｍＢａｒ）を受け、上方に突出して閉鎖蓋５に合う充填受け口１を持っている。以下″上″、″下″及び″高さ″等の概念は、閉鎖蓋５の縦軸線４に関連している。受け口１はその上端に密封片１２用座面２を形成し、かつ下方へ縁曲げされるカラー３に終わり、この受け口内に閉鎖蓋を固定するためねじ山を形成するか、又は図示するようにバヨネットの雌部分を形成している。

閉鎖蓋５は、大体において蓋本体６、蓋１４及びその間にある本発明による連結部分から成っている。蓋本体６は皿外縁７．１を持つ皿７の形状を持ち、この皿外縁に続いて下方へ突出しかつ外ねじ山部分又は雄バヨネット部分を持つ中空円筒８が、穴１１を持つ袋突起１０に終わっている。穴１１は、中空円筒８の内部に容器の内圧が存在するのを保証している。

閉鎖蓋５を回すための取っ手１５を持つ蓋１４は皿７の上方に取付けられ、その周囲にわたって分布する多数のスナップかぎ１６を持ち、これらのスナップかぎ１６により蓋１４が皿１７にクリップ止めされるが、皿７に対して回転可能である。容器内の圧力に関係する回転結合のため、蓋本体６に密に取付けられる膜２０、及び連結装置としての係合環２２が設けられている。内圧が大気圧より大きいと、この内圧が膜２０を押し、この膜２０が係合環２２を上方へ押す。こうして膜２０が、係合環２２の上方に設けられる圧縮ばね２３の力に抗して、この係合環２２を滑り環２１から分離されて持上げられた位置に保つ。圧縮ばね２３は内圧の第１の閾値に設計され、この閾値以上で閉鎖蓋５が開かれてはならない。選択的な回転結合は図２により説明される。

図２において、蓋本体６が上から見られ、蓋１４が下から見られ、その間に係合環２２が見られる。係合環２２はその上側に、円に沿って設けられかつ中断部２５．１を持つ第１のひれ２５を有する。蓋１４はその内側に適当な数の第２のひれ２６を持ち、これらのひれ２６はここでは鼻状で、係合環２２の高さ位置には無関係に（従って内圧とは無関係に）、中断部２５．１へはまる。係合環２２は、下方へ曲げられるその縁２２．１（従ってその下側）に若干数の凹所２７を持ち、その下降位置でこれらの凹所２７へ、蓋本体６の皿７の外縁にあって半径方向内方へ向く突起２８がはまる。内圧が第１の閾値（例えば４０ｍＢａｒ）を超過して膜２０を持上げると、突起２８が凹所２７と係合しなくなるほど小さい高さを、凹所２７が持っている（その場合回転結合が中断される）。

図３では、選択的な回転結合を行う部分２５〜２８が一層よくわかる。膜２０は、その円環状外縁に、周囲に延びる隆起２０．１を持ち、この隆起２０．１が、締付け環３０により、蓋本体６の皿状部分上に密に保持されている。締付け環３０は、若干数のスナップかぎ３０．１により蓋本体６にクリップ止めされている。隆起２０．１には、半径方向内方へベロー状円環面２０．２が続き、この円環面２０．２内に作用面２０．３即ち本来の膜が張られている。この膜は、以下に述べるように付加的な逃がし弁を形成するため、その下側に板３１が当接する円環である。

再び図１において、逃がし弁は大部分を蓋ハウジングの内部にある空間４３に収容されている。逃がし弁は弁体４０により形成される。弁体４０は、上方を大きい面の隔壁４０．４により閉鎖されて下方へ延びる円筒４０．２であり、その上縁でフランジ４０．１が外方へ突出して、円環状膜２０の作用面２０．３を内側及び下から部分的に覆っている。円筒４０．２は下方で拡張部に終わり、この拡張部にばね受け４２が支持されている。ばね受け４２と膜２０の下側にある板３１との間に別の圧縮ばね４１があって、弁体４０のフランジ４０．１を膜２０へ押付けている。逃がし弁が密でなくなるか又は更に開くことなしに、弁体４０が膜２０の変形に追従することができる。

容器の内部圧力が一層高い第２の閾値（例えば４００ｍＢａｒ）を超過する時に初めて、大きい面積の隔壁４０．４に作用する圧力の力が、別の圧縮ばね４１の力に打勝ち、フランジ４０．１が膜２０から離れ、逃がし弁が開き、流出する燃料蒸気が係合環２２にある穴２２．１を通って逃げることができる。一層高い閾値に応じて、別の圧縮ばね４１は圧縮ばね２３より強い。

上述した実施形態とは異なる種々の実施形態は本発明の範囲内にある。係合環２２と蓋１４との解除可能な回転結合を設けることもでき、そのために連結素子２５〜２８が適当に改善される。連結素子が係合環２２の一方の側で永久的な回転結合を行い、他方の側でその高さ位置に関係して一次的な回転結合を行う限り、連結素子を任意に構成することができる。

Claims (4)

1. 内圧を受ける容器用の閉鎖蓋であって、回転により容器の受け口（１）に固定可能な蓋本体（６）と、取っ手（１５）を備えかつ蓋本体（６）に結合可能な蓋（１４）と、逃がし弁とを有し、
   ａ）蓋本体（６）と蓋（１４）との間に、圧縮ばね（２３）の荷重を受ける係合環（２２）が設けられ、係合環（２２）の一方の側が蓋（１４）に相対回転しないように結合され、他方の側が、容器の内部に存在する圧力に関係して、蓋本体（６）に相対回転しないように結合可能であり、
   ｂ）容器の内部に存在する圧力が、膜（２０）を介して係合環（２２）に作用して、この圧力が特定の第１の閾値を超過する時、圧縮ばね（２３）の力に抗して係合環（２２）を変位させ、こうして相対回転しない結合を解除し、
   ｃ）蓋本体（６）と同心的な逃がし弁（４０）が、別の圧縮ばね（４１）を持ち、容器の内部の圧力が第１の圧力より高い第２の閾値を超過する時、逃がし弁（４０）が開く
   ものにおいて、
   ｄ）外縁（２０．１）を蓋本体（６）に取付けられる膜（２０）が円環の形状を持ち、この円環が係合環（２２）から遠い方の側で円環状板（３１）により支持され、外側縁（２０．１）を蓋本体（６）に密に取付けられ、
   ｅ）円環状の膜（２０）の半径方向内側に逃がし弁の弁体（４０）が設けられ、この弁体のフランジ（４０．１）を形成する上縁が膜（２０）に内側から係合し、従って逃がし弁が閉じる際、膜の作用面（２０．３）が、少なくとも部分的にフランジ（４０．１）と円環状板（３１）との間に挟まれ、
   ｆ）そのために別の圧縮ばね（４１）が、円環状板（３１）と逃がし弁の弁体（４０）の下端に設けられるばね受け（４２）との間に設けられ、
   ｇ）逃がし弁の弁体（４０）が、フランジ（４０．１）から下方へ、上部で閉じた円筒（４０．２）を形成し、蓋本体（６）の内部に形成される円筒状空間（４３）に円筒（４０．２）が収容され、
   ｈ）逃がし弁（４０）が蓋本体（６）に同心的に設けられて、燃料容器と膜（２０）との圧力接続が、逃がし弁（４０）外でかつ蓋本体（６）の内壁内で行われる
   ことを特徴とする、閉鎖蓋。
2. 蓋本体（６）に膜（２０）を密封して取付けるために、蓋本体（６）にクリップ止めされる締付け環（３０）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖蓋。
3. 膜（２０）と係合環（２２）の下側との間に滑り環（２１）が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の閉鎖蓋。
4. 係合環（２２）がその上側にひれ（２５）を持ち、このひれ（２５）が、係合環の高さ位置とは無関係に、蓋（１４）にある第２のひれ（２６）に連結するようにはまり、係合環（２２）がその下側に凹所（２７）を持ち、係合環（２２）が最も低い位置にある時にのみ、蓋本体（６）の突起（２８）が凹所（２７）へはまることを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖蓋。

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