JPH10329861A - 燃料キャップ - Google Patents

燃料キャップ

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JPH10329861A
JPH10329861A JP10103604A JP10360498A JPH10329861A JP H10329861 A JPH10329861 A JP H10329861A JP 10103604 A JP10103604 A JP 10103604A JP 10360498 A JP10360498 A JP 10360498A JP H10329861 A JPH10329861 A JP H10329861A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料キャップ10は、フランジ部33に対し
て種々の方向から外力が作用しても、蓋体40の部分で
確実に破断する。 【解決手段】 燃料キャップ10は、ケーシング本体2
0と、ケーシング本体20の上部のフランジ部33に装
着された蓋体40とを備えている。フランジ部33は、
蓋体40を取り付けるための外環状部35とケーシング
本体20側とを連結する連結部36とを備えている。連
結部36には、切欠き36a1〜36a4及び切欠き3
6b1〜36b3から形成された脆弱部位が形成されて
いる。各脆弱部位は、蓋体40を介してフランジ部33
に種々の方向から受けたときに連結部36を破断する起
点となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内を調
圧する調圧弁を備えた燃料キャップに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の燃料キャップとして、実
公平6−88606号公報に記載されたものが知られて
いる。図32は燃料キャップ300を示す断面図であ
る。図32に示すように、燃料キャップ300は、図示
しない燃料タンクの注入口FNに螺着されるプラスチッ
ク製のケーシング本体302と、ケーシング本体302
に装着された蓋体330と、ケーシング本体302の弁
室304内に収納されかつ燃料タンク内の圧力を調圧す
る負圧弁340とを備えている。負圧弁340は、ゴム
製の弁体342と、この弁体342を支持する嵌合孔3
46aを有する弁保持部材346と、弁体342に付勢
するばね348とを備えている。負圧弁340では、タ
ンク圧と大気圧との差圧が大きくなり、弁体342に加
わる差圧が所定以上になると開弁してタンク圧を大気圧
に近づける。なお、ケーシング本体302の上部と蓋体
330の底壁332との間には、蓋体330を所定以上
のトルクで空回りさせるラッチェット機構320が設け
られている。
【0003】また、ケーシング本体302の上部には、
該ケーシング本体302の半径方向の外方に突出するフ
ランジ部308が形成されている。このフランジ部30
8は、蓋体330を外嵌させることにより該蓋体330
を保持する部位であるが、さらに脆弱部位Dが形成され
ている。この脆弱部位Dは、フランジ部308の上面側
及び下面側に同心円状にそれぞれ形成された複数のV字
溝Da,Dbで構成されている。いま、燃料キャップ3
00をフィラーネックFNに装着した状態にて、脆弱部
位Dが図示しない車体外板などによって蓋体330を介
して外力を受けたときに、V字溝Da,Dbを結ぶ線で
破断して、フランジ部308をケーシング本体302か
ら分離させ、これによりフィラーネックFNのシール性
を確保する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記脆弱部位
Dは、ケーシング本体302の半径方向の外方へ突出し
たフランジ部308に同心円状に設けられているので、
外力の方向によっては破断荷重にばらつきを生じてしま
うという問題があった。
【0005】本発明は、上記従来の技術の問題を解決す
るものであり、フランジ部に対して種々の方向から外力
が作用しても、脆弱部位の破断荷重のばらつきを抑える
ことができる燃料キャップを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた第1の発明は、燃料タ
ンクのフィラーネックの注入口を閉じる燃料キャップに
おいて、上記フィラーネックに装着されるケーシング本
体と、上記ケーシング本体の軸方向の上部外周部にほぼ
環状に形成されたフランジ部と、上記フランジ部に装着
される蓋体とを備え、上記フランジ部は、上記ケーシン
グ本体の外径より大径でありかつ上記ケーシング本体の
上部外周部より上記軸方向上方に環状に配置されるとと
もに蓋体を支持する外環状部と、上記ケーシング本体の
上部外周部から、該ケーシング本体の半径方向外方かつ
上記軸方向上方に向けて延設されるとともに、上記ケー
シング本体の上部外周部と上記外環状部とを連結する連
結部とを備え、上記連結部は、該連結部の両側の面に、
第1外側切欠き及び第1内側切欠きをそれぞれ形成し、
該第1外側切欠き及び第1内側切欠きを結ぶ面がほぼ軸
方向に配置されて、上記蓋体に加わる軸方向への外力で
該連結部の破断を容易にする第1脆弱部位と、該連結部
の両側の面に、第2外側切欠き及び第2内側切欠きをそ
れぞれ形成し、該第2外側切欠き及び第2内側切欠きを
結ぶ面がほぼ半径方向に配置されて、上記蓋体に加わる
半径方向への外力で該連結部の破断を容易にする第2脆
弱部位と、を備えたことを特徴とする。
【0007】本発明にかかる燃料キャップでは、ケーシ
ング本体の上部外周部に形成されたフランジ部の連結部
を介して蓋体が装着される。連結部は、ケーシング本体
の上部外周部より該ケーシング本体の半径方向の外上方
へ向けて配設されて、外環状部を連結している。この連
結部には、第1脆弱部位及び第2脆弱部位がそれぞれ形
成されている。第1及び第2脆弱部位は、連結部の両側
の面に外側切欠き及び内側切欠きで形成され、それらの
切欠きを結ぶ面が第1脆弱部位ではほぼ軸方向に配置さ
れ、第2脆弱部位ではほぼ径方向に配置されている。し
たがって、フランジ部の連結部に対して軸方向だけでな
く、径方向からの外力が作用しても第1及び第2脆弱部
位で容易に連結部が破断し、つまり種々の外力の方向に
対して、連結部の破断荷重のばらつきを抑えることがで
きる。
【0008】また、連結部の好適な態様として、径方向
に配設された水平部と、該水平部の一端部に一体的に形
成されかつ軸方向に配設された垂直部とで断面L字形で
形成し、上記水平部に第1脆弱部位を、上記垂直部に第
2脆弱部位を形成することができる。
【0009】なお、第1及び第2脆弱部位の数及び位置
は、連結部の破断を容易とする起点となるものであれば
特に限定されない。
【0010】また、第2の発明にかかる連結部は、該連
結部の上面及び下面に外側切欠き及び内側切欠きをそれ
ぞれ有し、該蓋体に加わる軸方向と水平方向へのいずれ
の方向からの外力が加わっても上記外側切欠きと内側切
欠きとの周辺部位にモーメント力を受けることにより、
該連結部の破断を容易にする脆弱部位を備えたものであ
る。この連結部は、蓋体に軸方向または水平方向へのい
ずれの方向からの外力が加わっても、外側切欠きと内側
切欠きとの周辺部位にモーメント力を受け、該外側及び
内側切欠きで構成される脆弱部位にて破断する。この他
の発明によれば、脆弱部位が1個所でよく、製造が容易
になる。
【0011】
【発明の実施の形態】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。
【0012】図1は本発明の一実施の形態にかかる燃料
キャップ10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を有するフィラーネックFNに螺着さ
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と、このケーシング本体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
る蓋体40と、ケーシング本体20の上部開口を閉じて
弁室23を形成する内蓋50と、弁室23に収納され調
圧弁としての正圧弁60及び負圧弁70と、ケーシング
本体20の上部外周に装着されてフィラーネックFNと
の間をシールするガスケットGSとを備えている。上記
正圧弁60は、弁体61と、この弁体61を支持する弁
保持部材68と、弁保持部材68を介して弁体61に付
勢するコイルばね69とを備えている。一方、負圧弁7
0は、弁体71と、コイルばね78とを備えている。
【0013】上記正圧弁60と負圧弁70による燃料タ
ンク内の調圧は、以下の動作により行われる。すなわ
ち、燃料キャップ10をフィラーネックFNに装着した
状態にて、タンク圧が大きくなって正圧弁60の弁体6
1に加わる差圧が所定圧を越えると、弁体61がコイル
ばね69の付勢力に抗して上方へ移動して正圧弁60が
開く。一方、タンク圧が低くなって負圧弁70の弁体7
1に加わる差圧が所定圧を越えると、弁体71が下方へ
移動して負圧弁70が開く。つまり、燃料タンクのタン
ク圧が大気圧に対して正圧または負圧になり、その値が
所定以上となったとき正圧弁60及び負圧弁70は、開
いて大気圧に対して所定範囲内に調圧する。
【0014】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。
【0015】図2はケーシング本体20を示す半断面
図、図3はケーシング本体20の平面図、図4はケーシ
ング本体20の底面図である。上記ケーシング本体20
は、フィラーネックFNの内周部に螺着されるねじ20
aを有するほぼ円筒状の外管体21と、外管体21内側
に設けられた弁室形成体22とを備えている。弁室形成
体22は、弁室23を備えており、この弁室23に図1
に示す上記正圧弁60及び負圧弁70を収納している。
【0016】図5はケーシング本体20を拡大して示す
半断面図であり、内蓋50を装着する前の状態である。
外管体21と弁室形成体22は、水平連結部28及び垂
直連結部29で一体的に連結されている。水平連結部2
8は、弁室形成体22の中程よりやや下方に円盤状に設
けられ、燃料タンク側と大気側とを閉じるとともに、外
管体21と弁室形成体22との間隙を肉抜き部27とし
ている。また、垂直連結部29は、外管体21と弁室形
成体22との間を連結するとともに水平連結部28とと
もに肉抜き部27を形成するために縦方向に配置された
垂直壁であり、半径方向に等間隔で4カ所設けられてい
る。
【0017】また、弁室形成体22は、上側壁部24
と、この上側壁部24より小径の下側壁部25と、下側
壁部25の下部に形成された底部26とを備え、これら
を一体的に形成することにより弁室23を形成してい
る。弁室23は、上部を正圧弁60を収納している上室
23aとし、その下部を負圧弁70を収納している下室
23bとしている。弁室形成体22の上部は、開口部2
4aとなっており、この開口部24aは内蓋50により
被せられている。なお、上側壁部24と下側壁部25と
の間には、傾斜面30aが形成され、この傾斜面30a
の一端部にシート部30が形成されている。シート部3
0は、正圧弁60の弁体61が着離する部位である。
【0018】このようにケーシング本体20に形成され
た肉抜き部27は、ケーシング本体20自体の肉厚を薄
くし、シート部30の付近の樹脂収縮を小さくするか
ら、シート部30などの形状に優れた寸法精度を得るこ
とが容易であり、これによりシート部30に高いシール
性を得ることができる。なお、肉抜き部27により低下
したケーシング本体20の機械的強度は、外管体21と
弁室形成体22とを連結する垂直連結部29により補わ
れている。また、肉抜き部27は、ケーシング本体20
自体を薄くすることから、樹脂が冷却固化するまでの時
間を短縮化し、成形サイクルを短時間にすることができ
る。
【0019】上記内蓋50は、内蓋本体51の中央部に
中央凹所52を備えており、中央凹所52の外周部に沿
って円筒支持部53が突設されている。円筒支持部53
は、弁室形成体22の開口部24aに挿入可能な円筒状
に形成されている。さらに内蓋本体51の外周部は、外
円板部54となっており、この外円板部54の外周部に
は、周方向に等間隔に4カ所の位置決めリブ57が形成
されている。この位置決めリブ57は、外管体21と弁
室形成体22の間の肉抜き部27に挿入可能に下方に向
けて突設されている。また、内蓋50の内蓋本体51に
は、流路孔58が穿設されており、弁室23と外部とを
連通している。
【0020】この内蓋50で弁室形成体22の開口部2
4aを閉じるには超音波溶着法を用いて上縁部24bに
溶着することにより行なう。図6は内蓋50を上縁部2
4bに溶着した状態を示す拡大断面図、図7は内蓋50
を溶着する前の状態を示す図である。
【0021】これらの図において、内蓋50を弁室形成
体22上の上縁部24b上に載置する。このとき、内蓋
50の位置決めリブ57を肉抜き部27内に位置合わせ
して挿入すると、内蓋50の円筒支持部53が上室23
a内に挿入される。これにより、弁室形成体22の内壁
面との間で所定間隙Sbを隔てて内蓋50が弁室形成体
22上に位置決めされる。この状態にて、内蓋50上に
超音波ホーンを当てて超音波振動を与えると、上縁部2
4bと内蓋50との当たり面の一部の樹脂が溶けて溶着
する。このとき、溶けた一部の樹脂は接合部より流出す
ることがあるが、弁室形成体22と内蓋50の円筒支持
部53との間には、狭い間隙Sbが形成されているの
で、溶けだした樹脂は、この間隙Sbを流れて冷えて固
まる。すなわち、弁室形成体22の内壁面と円筒支持部
53との間隙Sbは、バリトラップとして作用する。し
たがって、超音波溶着により溶け出た樹脂が弁室23内
に入ることもなく、正圧弁60や負圧弁70に入り込ん
で、シール性に悪影響を及ぼすこともない。
【0022】図8はケーシング本体20を示す斜視図で
ある。図8において、外管体21の上部の外周には、蓋
体40(図1)を保持するためのフランジ部33が設け
られている。フランジ部33は、外管体21の上部に設
けられた内環状部34と、内環状部34の外側でやや上
方に配置された外環状部35と、内環状部34と外環状
部35とを周方向で4カ所連結する連結部36とを備え
ている。
【0023】内環状部34の上部には、蓋体40のラチ
ェット凸部49(図9参照)とともにラッチェット機構
37を構成する弾性爪部37aが形成されている。ラッ
チェット機構37は、蓋体40の一方向だけの回動を許
可するとともに、その回動が所定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10の閉めすぎを防止
するものである。図9はラッチェット機構37の係合状
態を示す図である。上記弾性爪部37aは、内環状部3
4上の段部37bから弾性片37cが延設され、さらに
弾性片37cの先端に爪37dが形成されている。上記
弾性片37cは、内環状部34に対して間隙37eを有
して、段部37bで片持ち支持されている。蓋体40の
底壁41には、ラチェット凸部49が傾斜して全周にわ
たって突設されている。ラチェット凸部49は、爪37
dに係合するように底壁41の中心に円状に配置されて
いる。
【0024】こうしたラッチェット機構37の構成によ
り、ラチェット凸部49は、爪37dに対して時計方向
d1から進むと、爪37dに鈍角で当たり、このときの
力が所定以上であると、爪37dを押し下げて爪37d
を乗り越える。これにより、蓋体40がケーシング本体
20に相対的に回動する。一方、ラチェット凸部49
は、爪37dに反時計方向d2から当たると、爪37d
に対して鋭角で当たるから、爪37dを乗り越えること
ができない。このため、蓋体40はケーシング本体20
と一体になって回動する。
【0025】こうしたラッチェット機構37の動作につ
いて、燃料キャップ10で注入口FNbを開閉する操作
で説明する。いま、蓋体40を注入口FNbに位置合わ
せして蓋体40に対して時計方向の回動力を加えると、
蓋体40がラッチェット機構37を介してケーシング本
体20と一体的に回動する。つまり、ラッチェット機構
37の爪37dがラチェット凸部49に係合して蓋体4
0のトルクがケーシング本体20に伝達され、蓋体40
とケーシング本体20とが一体的に回動する。これによ
り燃料キャップ10は、ねじ20a及び一条ネジ(図示
省略)を介して注入口FNb内にねじ込まれる。そし
て、蓋体40に所定以上のトルクが加わると、つまり燃
料キャップ10がフィラーネックFNに螺着される必要
以上のトルクを加えた場合に、爪37dがラチェット凸
部49との間で滑ることにより蓋体40がケーシング本
体20に対して空回する。これにより、燃料キャップ1
0の締め過ぎを防止している。一方、燃料キャップ10
を外すには、蓋体40をもって反時計方向へ回動操作す
ると、ラッチェット機構37を介して蓋体40及びケー
シング本体20が一体となって回動して外される。
【0026】また、図8に示すように、フランジ部33
の内周側には、内環状部34が配置されており、この内
環状部34上にラッチェット機構37の弾性爪部37a
が形成されている。つまり、弾性爪部37aは、フラン
ジ部33の内側に配置されているから、樹脂収縮が小さ
く、高い寸法精度で射出成形することができる。したが
って、弾性爪部37aは、製品ごとの寸法誤差が少な
く、蓋体40の滑りトルクをほぼ一定にでき、安定した
ラッチェット機構37の作用を果たすことができる。
【0027】また、図10に示すように、フランジ部3
3の連結部36は、内環状部34の外周部から斜め上方
に配置され、該連結部36の間にスペースSpを確保し
ている。このスペースSpは、フランジ部33の樹脂量
を少なくして軽量化を図るとともに、ラッチェット機構
37の製造を容易にする作用もある。すなわち、スペー
スSpの位置は、弾性爪部37aの間隙37eに対応し
ており、ケーシング本体20を射出成形する際に、スペ
ースSpからスライド型SF1を挿入することによりラ
ッチェット機構37の間隙37eを容易に製造すること
ができる。
【0028】図11はフランジ部33の連結部36の付
近を示す拡大断面図である。図11に示すように、連結
部36は、水平部36hと、この水平部36hに一体的
に形成された垂直部36vとを断面L字形に形成されて
いる。この連結部36には、蓋体40が図示しない自動
車の外板の変形などで大きな外力を受けたときに破断す
ることにより蓋体40がケーシング本体20と分離する
脆弱部位が設けられている。すなわち、図12に示すよ
うに、連結部36の外側面には、切欠き36a1〜36
a4がV字溝で形成されている。また、連結部36の内
側面には、切欠き36b1〜 36b3がV字形溝で形
成されている。図12に示すように、切欠き36a1と
切欠き36b1とを結ぶ面の角度α1は、60゜に、切
欠き36a2と切欠き36b2とを結ぶ線の角度α2は
45゜に、切欠き36a3と切欠き36b3とを結ぶ線
の角度α3は、0゜つまり径方向になっている。
【0029】これらの切欠きは、連結部36を破断分離
する脆弱部位として作用する。すなわち、切欠き36a
1と切欠き36b1は、蓋体40に方向d3(軸方向)
からの外力を受けたときにそれらが起点となり、それを
結ぶ面で破断することで該連結部36を分離する。同様
に、切欠き36a2と切欠き36b2は、蓋体40が方
向d4から外力を受けたときに起点となってそれらを結
ぶ面で破断し、さらに切欠き36a3,36a4と切欠
き36b3は、水平方向d5(径方向)の力を受けたと
きに破断して連結部36を分離する。
【0030】したがって、フランジ部33の連結部36
に対して垂直方向d3,d4だけでなく、水平方向d4
からの外力が作用しても脆弱部位で容易に破断して、種
々の外力の方向に対して連結部36の破断荷重のばらつ
きを抑えることができる。
【0031】図13及び図14は図12の変形例を示す
図であり、連結部の形状及び切欠きの位置をそれぞれ異
にしている。図13において、連結部136は、水平部
136hと、垂直部136vとから断面L字形で一体に
形成されている。水平部136hには第1脆弱部位を構
成する切欠き136a1,136b1が形成され、垂直
部136vには第2脆弱部位を構成する切欠き136a
2,136b2が形成されており、これらを結ぶ面でそ
れぞれ破断し、連結部136が分離する。
【0032】また、図14において、連結部236は、
傾斜して構成されており、その連結部236に、第1脆
弱部位を構成する切欠き236a1,236b1及び第
2脆弱部位を構成する切欠き236a2,236b2が
それぞれ形成されている。さらに第1脆弱部位を構成す
る切欠き236a3が切欠き236a1と切欠き236
a2との間に形成されており、上記切欠き236b2と
の間で破断が容易になるように構成されている。このよ
うに、連結部236は、第1及び第2脆弱部位をそれぞ
れ形成できる形状及び位置であればよい。
【0033】図15は外管体21のフランジ部33の端
部を示す拡大断面図である。図15に示すように、フラ
ンジ部33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、フィラーネックFNの注入口F
Nbとフランジ部33との間に介在している。すなわ
ち、フランジ部33の下外縁部には、シール保持部21
aが形成されている。このシール保持部21aは、ガス
ケットGSの外周面の半径RGより小さい半径RSに形
成されている。このようにシール保持部21aの半径R
SをガスケットGSの半径RGより小さくすることによ
り、シール性について以下の効果を得ることができる。
【0034】すなわち、燃料キャップ10を注入口FN
bに締め込むと、ガスケットGSは、シール保持部21
aに対して押しつけられ、2箇所のシール線SL1,S
L2でシールされる。すなわち、従来より採用されてい
るような、シール保持部21aをガスケットGSと同じ
半径で形成してほぼ全面でシールするような構成と比べ
て、シール線SL1,SL2の1箇所当たりのシール力
が大きくなり、燃料タンク内と外気との間で高いシール
性を得ることができる。
【0035】図16は蓋体40を示す半断面図、図17
は蓋体40の底面図、図18は蓋体40の斜視図であ
る。上記蓋体40は、フランジ部33に着脱自在に装着
されている。蓋体40は、底壁41と、底壁41の外壁
部に突設された把持部42と、底壁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45が8カ所突設されている。この係合突部45
は、上記フランジ部33の外環状部35に係合すること
により、蓋体40をフランジ部33を介してケーシング
本体20に組み付けるものである。
【0036】次にケーシング本体20に蓋体40への組
付作業について説明する。図19に示すように、蓋体4
0をもち、蓋体40の開口をケーシング本体20の外環
状部35に合わせて押し込む。このとき、蓋体40の係
合突部45は、外環状部35に当たるが、外環状部35
にはスリット35aが形成されており、このスリット3
5aは、外環状部35が係合突部45を乗り越えるとき
に外環状部35をわずかに弾性変形させる。このような
外環状部35の弾性変形により、外環状部35は係合突
部45を容易に乗り越え、これにより、蓋体40がケー
シング本体20に対して取り付けられ。このように、外
環状部35が容易に変形してケーシング本体20に取り
付けられるから、その取付作業が容易である。
【0037】また、図19に示すように、上記係合突部
45の図示上方には、フィラーネックFNとの間で静電
気を放電させる放電用突起46が形成されている。放電
用突起46は、以下の作用を備えている。すなわち、乾
燥した雰囲気で帯電量の大きい人が手で蓋体40に触れ
たときに、蓋体40の放電用突起46とフィラーネック
FNとの間で放電する。これにより、静電気は、フィラ
ーネックFN側へアースされるから、燃料キャップ10
を外すときに静電気による不快感を与えない。しかも、
放電用突起46は係合突部45と一体に形成されている
から、それ自体が細長い形状であっても係合突部45に
より補強された機械的強度の大きいものとなり、しかも
型取りも容易である。さらに、放電用突起46は、蓋体
40をケーシング本体20に装着する際に、以下の機能
を果たす。すなわち、放電用突起46を外環状部35の
スリット35aに位置合わせして、蓋体40を圧入すれ
ば、放電用突起46がスリット35aにガイドされるか
ら、蓋体40の装着が一層容易になる。
【0038】さらに、図19及び図20に示すように、
蓋体40の底壁41には、切削防止用突起47が形成さ
れている。この切削防止用突起47は、側壁43の係合
突部45に対応した位置に形成され、しかも型割れ跡P
Laのほぼ中央に位置し、型割れ跡PLaとほぼ同じ高
さに形成されている。この切削防止用突起47は、型割
れ跡PLaが蓋体40の外環状部35と摺動することに
より削れることを防止するものである。すなわち、図2
1は蓋体40の係合突部45の周辺部を射出成形してい
る状態を示している。係合突部45は、側壁43から突
出して射出成型時にアンダーカットとなることから、ス
ライド型SF2を用いている。このスライド型SF2
は、図21の矢印方向へスライド可能に配置されてお
り、その跡が底壁41の型割れ跡PLaとなる。この型
割れ跡PLaは、蓋体40がラッチェット機構37を介
してケーシング本体20に対して回動したときに、外環
状部35と摺動することにより削れて樹脂粉となること
を防止する。こうした要因を回避するために、型割れ跡
PLaと同じ高さの切削防止用突起47を形成すること
により、外環状部35が切削防止用突起47を滑って型
割れ跡PLaを削らないようにしているのである。
【0039】次に、弁室23に収納された正圧弁60及
び負圧弁70について説明する。図22は正圧弁60及
び負圧弁70を拡大して示す断面図である。正圧弁60
は、弁室23の上室23aに配置され、負圧弁70は、
下室23bに配置されている。図23は正圧弁60を示
す拡大断面図である。
【0040】正圧弁60は、開閉するフッ素ゴム等から
なる弁体61と、弁保持部材68と、コイルばね69と
を備えている。弁体61は、下面にシート面62を有す
る円板状であり、その中心部に弁流路孔63を有する嵌
合部65が形成されている。嵌合部65の側部には、側
部支持凹所66が形成されており、弁保持部材68の嵌
合孔68aに嵌挿されることにより、弁体61が弁保持
部材68に取り付けられている。弁保持部材68の上面
には、ばね支持部68bが形成されており、このばね支
持部68bはコイルばね69の一端部を支持し、その他
端部を内蓋50の円筒支持部53(図22)で支持する
ことにより内蓋50との間でコイルばね69を支持して
いる。
【0041】上記構成において、正圧弁60による燃料
タンク内の調圧は、以下の動作により行われる。すなわ
ち、燃料キャップ10をフィラーネックFNに装着した
状態にて、タンク圧が大きくなって所定圧を超えると、
コイルばね69の付勢力に抗して弁体61及び弁保持部
材68が上昇し、燃料タンク内が弁室23内を経て外気
に連通する。これにより、燃料タンク内の所定圧以下に
なると、コイルばね69の付勢力により弁体61が下げ
られて閉弁する。このように弁体61に加わる差圧が所
定以下になるように弁体61が開閉する。
【0042】また、弁体61の裏面62aは、弁保持部
材68の下面に支持されており、その外周側に環状に形
成された環状凹所64を備えている。また、弁体61の
シート面62には、上記環状凹所64の内周側に環状の
環状溝61bが形成されている。
【0043】上記環状凹所64及び環状溝61bの作用
・効果について説明する。いま、正圧弁60の弁体61
が開いている状態から、図24に示すように、弁体61
がコイルばね69の付勢力により閉じ方向へ移動する
と、弁体61のシート面62がシート部30に当たる。
このとき、シート部30はシート面62の環状凹所64
がある中央に当たる。この場合において、弁体61は環
状凹所64の部分で薄肉であるから、シート面62はシ
ート部76の脈状に追従する。
【0044】また、シート面62はシート部30で押さ
れると、弁体61は環状凹所64の内周及び外周の両側
で弁保持部材68により支持されつつ、水平姿勢を維持
したままでシート部30に着座する。すなわち、シート
面62は、シート部30の稜線で線接触となるととも
に、傾斜した状態で着座しないから、高いシール性を得
ることができる。しかも、シート部30との接触面積が
小さいから、開弁時に急峻に立ち上がる理想的な開弁特
性を得ることができる。さらに弁体61のシート面62
に環状溝61bが形成されており、この環状溝61b
は、シート面62の環状凹所64の付近における撓みを
均等にするから、一層、そのシール特性を向上させるこ
とができる。
【0045】次に、ケーシング本体20のシート部30
の形状について説明する。図25に示すように、シート
部30は、弁体61のシート面62に対して鋭角の頂点
に設けられている。このように鋭角の頂部にシート部3
0が設けられているのは、シール箇所を線接触させてシ
ール性を向上させるためであるが、このシート部30の
傾斜面30aの角度θ1が25゜に設定されていること
により、以下の効果が得られる。
【0046】すなわち、シート部30の半径をr1とす
ると、この半径r1はシール性を考慮して最優先の設計
値で定められる。ここで、シート部30の半径をr1に
設定して、角度θ1が25゜の場合と、図26に示すよ
うにθ2が45゜の場合とについて比較検討すると、半
径r2が樹脂成形の点から小さくできないことから、角
度θ1が25゜の場合が肉厚VT1、角度θ1が45゜
の場合が肉厚VT2となり、VT1<VT2となる。こ
のように、シート部30の角度θ1を小さくすることに
より、シート部30の肉厚VT1が薄くなり、これに伴
う樹脂収縮によるヒケが小さくなる。よって、シート部
30の面精度が高くなり、シール性を向上させることが
できる。
【0047】図27は図25のシート部30の変形例を
示す断面図である。図27において、シート部130の
両側には、傾斜面130a及び傾斜面130bが形成さ
れている。傾斜面130aの角度θ1は25゜、傾斜面
130bの角度θ3は45゜、その間の角度が110゜
である。このようにシート部130の両側に傾斜面13
0a,130bを形成することにより、シート部130
の半径r1及び半径r2を一定値にした場合に、傾斜面
130bが大きいほど肉厚VT3を薄くすることがで
き、これによりシート部130の面精度を一層向上させ
ることができる。
【0048】図28は負圧弁70の周辺を示す断面図で
あり、図29は負圧弁70の要部の拡大断面図である。
これらの図において、負圧弁70は、樹脂からなる弁体
71と、弁体71のばね支持段部72と底部26との間
に掛け渡されて弁体71に付勢するコイルばね78とを
備えている。弁体71の上部には、正圧弁60の弁体6
1に着離するシート部76が形成されている。
【0049】次に負圧弁70の動作について説明する。
いま、燃料タンク内が大気圧に対して負圧になり、弁体
71に加わっている差圧が所定以上になると、図29に
示すように、弁体71はコイルばね78の付勢力に抗し
て下方へ移動し、弁体71が弁体61のシート面62か
ら離れる。このとき、弁体61は、シート部30に着座
しており、その状態を維持するために、弁体71と弁体
61との間に通路が形成される。これにより、弁体71
と下側壁部25との間の通路、底部26の連通孔26a
を通じて燃料タンクが大気に連通して燃料タンク内の負
圧状態が解消する方向へ向かう。そして、弁体71に加
わっている差圧がコイルばね78の付勢力を下回ると、
弁体71が閉じる。
【0050】また、図29に示すように、負圧弁70の
弁体71には、その外周部74にテーパ部75が形成さ
れている。このテーパ部75は弁室形成体22の下側壁
部25との間隙が下方に進むほど狭くする絞りとなって
いる。このような絞りにより、図30に示すような負圧
弁70の流量特性を得ることができる。図30は実施例
にかかる負圧弁70及び従来の技術に相当する比較例を
用いて、その差圧と流量Qとの関係を示し、実線が実施
例、破線が比較例をそれぞれ示す。
【0051】こうした負圧弁70では、燃料タンクのタ
ンク圧を一定値範囲内に維持するために、流量Qが急激
に上昇する1点鎖線で示すような特性を有することが好
ましい。比較例では、差圧の上昇につれて流量Qが緩や
かに上昇しているのに対して、本実施例にかかる負圧弁
70では、流量Qが急激に上昇しており、上述した理想
的な流量特性に近いことが分かる。これは、負圧弁70
のテーパ部75で形成される絞りにより弁体71に加わ
る差圧が大きくなり、開弁力が急激に上昇するからであ
る。
【0052】また、図28において、ケーシング本体2
0の底部26には連通孔26aが形成されており、この
連通孔26aは弁体71がシールする部分から離れた位
置、つまり底部26の中央に近い位置に形成されてい
る。このような連通孔26aの位置により、異物が混入
している燃料が連通孔26aから下室23b側へ流出し
ても、連通孔26aから流出した燃料は弁体71に当た
って連通孔26aから燃料タンクへ戻る。したがって、
燃料に混入している異物は、弁体71のシールする部分
に入ったりすることがなく、弁体71の開閉動作に支障
をもたらすことがなく、シール性を損なうこともない。
【0053】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、例えば以下の
態様がある。
【0054】(1) 図39は図13の変形例を説明す
る説明図である。図39において、連結部336は、水
平部336hと、垂直部336vとから断面L字形で一
体に形成されている。水平部336hには、脆弱部位を
構成する切欠き336a1,336a2,336b1,
336b2が形成されている。垂直部336vには、切
欠きがない形状となっている。すなわち、上記連結部3
36の外周面には、切欠き336a1,336a2がV
字溝に形成され、また、連結部336の内周面には、切
欠き336b1,226b2がV字溝に形成されてい
る。切欠き336a1と切欠き336b1とを結ぶ面の
角度α1は約60゜に、切欠き336a2と切欠き33
6b2とを結ぶ面の角度α2は約45゜になっている。
【0055】これらの切欠き336a1,336a2,
336b1,336b2は、水平方向及び垂直方向の両
方の外力に対して、連結部336を破断分離する脆弱部
位として作用する。すなわち、蓋体40が方向d3また
は方向d3からの外力を受けたときに、切欠き336a
1,336b1及び切欠き336a2,226b2が起
点となってそれらを結ぶ面で連結部336が破断する。
【0056】一方、蓋体40が水平方向d5からの外力
を受けたときにも、切欠き336a2,336b2が主
に起点となってそれらを結ぶ面で連結部336が破断す
る。この理由について説明する。いま、水平方向d5の
外力Pcが荷重点Pc1に加わった場合において、荷重
点Pc1と切欠き336a2とを結ぶ線分をLc、その
長さをLc1とし、さらに線分Lcの水平方向に対する
角度をθcとすると、切欠き336a2に加わるモーメ
ントMcは、次式(1)で表わされる。 Mc=Pc×Lc1×sinθc …(1) 上式において、θc=0、つまり、垂直部336vがな
いと、モーメントMcが0となり、脆弱部位を破断する
力の成分、すなわち切欠き336a2に伝わる軸方向の
成分が小さいが、垂直部336vを設けると共に、θc
を大きくし、つまり垂直部336vを長くすることで、
切欠き336a2に加わる力をモーメントMcの分だけ
増加させることができる。したがって、切欠き336a
2,336b2は、垂直方向d3,d4だけでなく、水
平方向d5からの外力によっても容易に破断する脆弱部
位としても作用する。この実施例によれば、脆弱部位を
構成する切欠きを垂直部336vに形成する必要がな
く、製造が容易になる。
【0057】なお、垂直部336vの大きさ及び角度θ
cは、連結部336の破断性などを考慮して種々に設定
することができるが、垂直部336vを大きくすると、
燃料キャップ10が軸方向へ長くなって大型化すること
から、θcは約30゜〜約60゜が好ましく、特に、θ
cを約45゜にすれば、水平方向及び垂直方向から受け
る外力に対し、一方に偏ることなくバランスのとれた破
断性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ1
0を示す半断面図。
【図2】ケーシング本体20を示す半断面図。
【図3】ケーシング本体20を示す平面図。
【図4】ケーシング本体20の底面図。
【図5】ケーシング本体20及び内蓋50を示す半断面
図。
【図6】ケーシング本体20の上端部を拡大して示す断
面図。
【図7】ケーシング本体20に内蓋50を溶着する前の
状態を示す断面図。
【図8】ケーシング本体20を示す斜視図。
【図9】ラッチェット機構37の動作を説明する説明
図。
【図10】ラッチェット機構37の弾性爪部37aを射
出成形する工程を説明する説明図。
【図11】ケーシング本体20と内蓋50との間の連結
部36の周辺を示す断面図。
【図12】連結部36の作用を説明する説明図。
【図13】図12の変形例を説明する説明図。
【図14】図12の変形例を説明する説明図。
【図15】ガスケットGSのシール構造を説明する説明
図。
【図16】蓋体40を示す半断面図。
【図17】蓋体40を示す底面図。
【図18】蓋体40を示す斜視図。
【図19】ケーシング本体20に蓋体40を組み付ける
作業を説明する説明図。
【図20】蓋体40の係合突部45の周辺を示す断面
図。
【図21】蓋体40の係合突部45の周辺部を射出成形
する工程を説明する説明図。
【図22】ケーシング本体20内の正圧弁60及び負圧
弁70の周辺を示す断面図。
【図23】正圧弁60の周辺を示す断面図。
【図24】正圧弁60の環状凹所64の作用を説明する
説明図。
【図25】ケーシング本体20のシート部30の作用を
説明する説明図。
【図26】ケーシング本体20のシート部30の作用を
比較例とともに説明する説明図。
【図27】図25の変形例を示す説明図。
【図28】負圧弁70の周辺部を示す断面図。
【図29】負圧弁70のテーパ部75の作用を説明する
説明図。
【図30】負圧弁70の流量Qと圧力Pとを関係を説明
するグラフ。
【図31】図12の他の変形例を説明する説明図。
【図32】従来の燃料キャップを示す断面図。
【符号の説明】
10…燃料キャップ 20…ケーシング本体 20a…ねじ 21…外管体 21a…シール保持部 22…弁室形成体 23…弁室 23a…上室 23b…下室 24…上側壁部 24a…開口部 24b…上縁部 25…下側壁部 26…底部 26a…連通孔 27…肉抜き部 28…水平連結部 29…垂直連結部 30a…傾斜面 30…シート部 33…フランジ部 34…内環状部 35…外環状部 35a…スリット 36…連結部 36h…水平部 36v…垂直部 36a1〜36a4…切欠き 36b1〜36b3…切欠き 37…ラッチェット機構 37a…弾性爪部 37b…段部 37c…弾性片 37d…爪 37e…間隙 40…蓋体 41…底壁 42…把持部 43…側壁 45…係合突部 46…放電用突起 47…切削防止用突起 49…ラチェット凸部 50…内蓋 51…内蓋本体 52…中央凹所 53…円筒支持部 54…外円板部 57…位置決めリブ 58…流路孔 60…正圧弁 61…弁体 61b…環状溝 62…シート面 62a…裏面 63…弁流路孔 64…環状凹所 65…嵌合部 66…側部支持凹所 68…弁保持部材 68a…嵌合孔 68b…ばね支持部 69…コイルばね 70…負圧弁 71…弁体 72…ばね支持段部 74…外周部 75…テーパ部 76…シート部 78…コイルばね 130…シート部 130a,130b…傾斜面 136…連結部 136h…水平部 136v…垂直部 236…連結部 236a1,236b1…切欠き 236a2,236b2…切欠き 336a1,336b1…切欠き 336a2,336b2…切欠き FNb…注入口 FN…フィラーネック GS…ガスケット PLa…型割れ跡 SF2…スライド型

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料タンクのフィラーネックの注入口を
    閉じる燃料キャップにおいて、 上記フィラーネックに装着されるケーシング本体と、 上記ケーシング本体の軸方向の上部外周部にほぼ環状に
    形成されたフランジ部と、 上記フランジ部に装着される蓋体とを備え、 上記フランジ部は、 上記ケーシング本体の外径より大径でありかつ上記ケー
    シング本体の上部外周部より上記軸方向上方に環状に配
    置されるとともに蓋体を支持する外環状部と、 上記ケーシング本体の上部外周部から、該ケーシング本
    体の半径方向外方かつ上記軸方向上方に向けて延設され
    るとともに、上記ケーシング本体の上部外周部と上記外
    環状部とを連結する連結部とを備え、 上記連結部は、 該連結部の両側の面に、第1外側切欠き及び第1内側切
    欠きをそれぞれ形成し、該第1外側切欠き及び第1内側
    切欠きを結ぶ面がほぼ軸方向に配置されて、上記蓋体に
    加わる軸方向への外力で該連結部の破断を容易にする第
    1脆弱部位と、 該連結部の両側の面に、第2外側切欠き及び第2内側切
    欠きをそれぞれ形成し、該第2外側切欠き及び第2内側
    切欠きを結ぶ面がほぼ半径方向に配置されて、上記蓋体
    に加わる半径方向への外力で該連結部の破断を容易にす
    る第2脆弱部位と、 を備えたことを特徴とする燃料キャップ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記連結部は、上記半径方向に配設された水平部と、該
    水平部の一端部に一体的に形成されかつ上記軸方向に配
    設された垂直部とで断面L字形で形成され、上記水平部
    に上記第1脆弱部位を、上記垂直部に上記第2脆弱部位
    を形成した燃料キャップ。
  3. 【請求項3】 燃料タンクのフィラーネックの注入口を
    閉じる燃料キャップにおいて、 上記フィラーネックに装着されるケーシング本体と、 上記ケーシング本体の軸方向の上部外周部にほぼ環状に
    形成されたフランジ部と、 上記フランジ部に装着される蓋体とを備え、 上記フランジ部は、 上記ケーシング本体の外径より大径でありかつ上記ケー
    シング本体の上部外周部より上記軸方向上方に環状に配
    置されるとともに蓋体を支持する外環状部と、 上記ケーシング本体の上部外周部から、該ケーシング本
    体の半径方向外方かつ上記軸方向上方に向けて延設され
    るとともに、上記ケーシング本体の上部外周部と上記外
    環状部とを連結する連結部とを備え、 上記連結部は、該連結部の上面及び下面に外側切欠き及
    び内側切欠きをそれぞれ有し、該蓋体に加わる軸方向と
    水平方向へのいずれの方向からの外力が加わっても上記
    外側切欠きと内側切欠きとの周辺部位にモーメント力を
    受けることにより、該連結部の破断を容易にする脆弱部
    位を備えたことを特徴とする燃料キャップ。
  4. 【請求項4】 請求項3の燃料キャップにおいて、 上記連結部は、上記半径方向に配設された水平部と、該
    水平部の一端部に一体的に形成されかつ上記軸方向に配
    設された垂直部とで断面L字形に形成され、上記水平部
    に上記脆弱部位を形成した燃料キャップ。
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