(57)【要約】  【課題】簡素な構成で確実に燃料タンクキャップの締付け完了を報知すると共に、締付け荷重を適正化する。  【解決手段】アウタキャップ２を把持して閉方向に回転させると、係合体６の爪部１０の傾斜部１０ｂがインナキャップ３の係合部１１の傾斜部１１ａに当接して押圧し、インナキャップ３がアウタキャップ２と一体的に回転する。そして、規定の回転トルクを越えると、係合体６の爪部１０が弾性変形してインナキャップ３の傾斜部１１ａを乗越え、アウタキャップ２が空回りする。このとき、クリック音が発生すると共に回転操作力が急に低下して軽くなり、燃料タンクキャップの締付けが完了したことを明確に認識することができる。また、インナキャップ３の締付けトルクが上限値に抑えられるため、ガスケットに適正荷重を与えることができ、シール性を適正に維持すると共に、締付け過ぎによるガスケットの損傷を防止することができる。【選択図】図２
2006224981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持部となる外殻を形成するアウタキャップと、
上記アウタキャップ内に収容され、燃料タンクの給油口を形成する口金に螺合されるねじ部を内設すると共に、閉方向への回転方向に沿って上昇する傾斜部と該傾斜部から階段状に下降する段差部とを外周に形成したインナキャップと、
上記アウタキャップと上記インナキャップとの間に配設され、上記アウタキャップを閉方向へ回転操作したとき、上記傾斜部に当接して上記アウタキャップと上記インナキャップとを規定の回転トルク以下で一体的に回転可能とする一方、上記アウタキャップを開方向へ回転操作したとき、上記段差部に当接して上記アウタキャップと上記インナキャップとを一体的に回転可能とする係合体とを備えたことを特徴とする燃料タンクキャップ。
【請求項２】
上記係合体に、上記インナキャップ側に突出し、上記アウタキャップの閉方向への回転操作時に上記傾斜部に弾性的に当接する一方、上記アウタキャップの開方向への回転操作時に上記段差部に当接するリブ状の爪部を設けたことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクキャップ。
【請求項３】
上記係合体を、上記傾斜部を乗越えたとき、弾性衝突による打撃音を発生する金属材で形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料タンクキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの給油口を開閉する燃料タンクキャップの締付け完了を報知する燃料タンクキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発動発電機や作業機等の汎用エンジンを原動機とする機器類や自動車等に備えられる燃料タンクは、給油口を開閉する燃料タンクキャップを人間が開閉することから、キャップの閉め忘れや締付け不良による燃料や気化ガスの漏洩が発生する可能性を有している。従って、このような問題に対処するため、従来から各種の提案がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、燃料タンクの燃料注入管に筐体部を挿入してつまみを回転操作すると、筐体部が燃料注入管に螺合され、つまみに対する回転力が所定値に達してつまみの自由端が突起に係合すると、つまみに対する反力が増大し、更にはクリック音が発生する燃料タンク用キャップが開示されている。この燃料タンク用キャップを用いることにより、締付完了を認知することができ、所定の締付荷重でキャップを装着することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、燃料タンクキャップに金属部材を取付け、燃料タンクキャップが燃料タンクに取付けられた際に、金属部材がそのインダクタンスに作用するように燃料タンクにコイルを取付け、コイルのインダクタンスが変化することによる発振回路の発振状態の変化を検出することにより、燃料タンクキャップの閉め忘れを防止する技術が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、燃料タンクに装着される燃料キャップの開状態または閉状態を示す信号を出力する燃料キャップセンサが開示されており、この燃料キャップセンサの異常を的確に判定することにより、燃料タンクやパージ通路内からのガス漏れ異常検出に対する信頼性を向上することができる。
【特許文献１】特開平６−１００００５号公報
【特許文献２】特開平１０−８１１４４号公報
【特許文献３】特開２００１−７３８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の燃料タンク用キャップは、構造が複雑となり、製品コストの上昇を招いてしまう。また、特許文献２や特許文献３に開示の技術は、何れも電気的な検出技術であるため、同様に構成が複雑化して製品コストの上昇を招くばかりでなく、電気回路が必要となることから、マグネトー方式等のように制御用電源を持たない汎用エンジンを搭載する機器には適用が困難である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、簡素な構成で確実に締付け完了を報知すると共に、適正な荷重で締付けを行うことのできる燃料タンクキャップを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による燃料タンクキャップは、把持部となる外殻を形成するアウタキャップと、上記アウタキャップ内に収容され、燃料タンクの給油口を形成する口金に螺合されるねじ部を内設すると共に、閉方向への回転方向に沿って上昇する傾斜部と該傾斜部から階段状に下降する段差部とを外周に形成したインナキャップと、上記アウタキャップと上記インナキャップとの間に配設され、上記アウタキャップを閉方向へ回転操作したとき、上記傾斜部に当接して上記アウタキャップと上記インナキャップとを規定の回転トルク以下で一体的に回転可能とする一方、上記アウタキャップを開方向へ回転操作したとき、上記段差部に当接して上記アウタキャップと上記インナキャップとを一体的に回転可能とする係合体とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
その際、係合体には、インナキャップ側に突出するリブ状の爪部を設け、この爪部を、アウタキャップの閉方向への回転操作時にインナキャップ外周の傾斜部に弾性的に当接させることで、規定の回転トルク以下でアウタキャップとインナキャップとを一体的に回転させることが可能となり、また、アウタキャップの開方向への回転操作時に傾斜部から階段状に下降する段差部に当接させることで、アウタキャップとインナキャップとを一体的に回転させることが可能となる。上記係合体は、傾斜部を乗越えたとき、弾性衝突による打撃音を発生する金属材で形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による燃料タンクキャップは、簡素な構成で確実に締付け完了を報知することができ、コスト低減を図りつつ、キャップの閉め忘れや締付け不良による燃料や気化ガスの漏洩を未然に防止すると共に、適正な荷重で締付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の一形態に係り、図１は燃料タンクの給油口及び燃料タンクキャップを示す説明図、図２は図１のＡ−Ａ線断面によるキャップ締付け時の状態を示す説明図、図３は図１のＡ−Ａ線断面によるキャップ緩め時の状態を示す説明図である。
【００１２】
図１において、符号１は燃料タンクキャップであり、ガソリンや軽油等の液体燃料を貯留する燃料タンク５０の給油口を形成する口金５２に螺合され、該給油口を開閉するねじ式のキャップである。燃料タンク５０は、図１においては、外周に雄ねじ部５２ａを設けた口金５２をタンク本体５１と別部材で構成した例を示しており、タンク本体５１から突出して略円筒状の燃料フィルタ５３を保持するソーサ状の突出部５１ａに、口金５２を嵌合して一体的に接合している。
【００１３】
燃料タンクキャップ１は、略円筒状の外殻をなして把持部を兼用するアウタキャップ２と、このアウタキャップ２の内部に収容される略円筒状のインナキャップ３との二重構造を有しており、インナキャップ３の内周側に、口金５２の雄ねじ部５２ａに螺合する雌ねじ部３ａを備えている。インナキャップ３の内部には、口金５２の開口端面よりも大径のフランジ部４ａを有する栓状のバルブ４が遊動自在に収容されている。フランジ部４ａの背面側には環状のガスケット５が装着され、インナキャップ３を口金５２に締付けたとき、インナキャップ３の内底面がフランジ部４ａに当接して背面側のガスケット５を口金５２の開口端面に押圧し、給油口をシールする。
【００１４】
また、アウタキャップ２とインナキャップ３との間には、アウタキャップ２からインナキャップ３へ回転トルクを伝達すると共に、締付け完了を報知する報知音を発生させる係合体６が配設されている。この係合体６は、ばね鋼等の弾性を有する材料から形成され、本形態においては、金属の板ばね材を折曲げ加工して形成されている。図２に示すように、係合体６は、端部がアウタキャップ２の内周側に固定されると共に、インナキャップ３側に突出するリブ状の爪部１０がインナキャップ３の外周側に設けられたカム状の係合部１１に当接して係合するように配設されている。
【００１５】
詳細には、インナキャップ３の外周側には、閉方向の締付け回転方向（本形態においては、時計回り方向）に沿って上昇する傾斜部１１ａと、この傾斜部１１ａの頂部から略径方向に階段状に下降する段差部１１ｂとからなるカム状の係合部１１が所定間隔で複数設けられている。また、係合体６には、閉方向への回転時に係合部１１の傾斜部１１ａに当接する傾斜部１０ｂと、開方向への回転時に係合部１１の段差部１１ｂに当接する傾斜部１０ａとを有するリブ状の爪部１０が設けられている。
【００１６】
また、アウタキャップ２の外周側には、径方向に突出して回転時の把持部となる複数の凸部２ａ及び各凸部２ａ間の溝部２ｂが設けられており、係合体６は、凸部２ａの閉方向側の内側壁から次の凸部２ａに至る溝部２ｂの内周壁に沿って配置され、凸部２ａ内に位置する傾斜部１０ａの端部、或は溝部２ｂ内壁側に位置する傾斜部１０ｂの端部でアウタキャップ２と一体回転するように固定されている。
【００１７】
そして、図２に示すようにアウタキャップ２を閉方向へ回転操作したとき、係合体６に設けた爪部１０の傾斜部１０ｂがインナキャップ３の外周に設けた係合部１１の傾斜部１１ａに当接して弾性的に押圧し、規定の回転トルク以下でアウタキャップ２とインナキャップ３とを一体化して回転可能とする。また、図３に示すようにアウタキャップ２を開方向へ回転操作したときには、係合体６の爪部１０の傾斜部１０ａがインナキャップ３の係合部１１の段差部１１ｂに当接し、アウタキャップ２とインナキャップ３とを一体的に回転可能とする。
【００１８】
閉方向への回転操作時にアウタキャップ２とインナキャップ３とを一体的に回転可能とする規定の回転トルクは、ガスケット５のシール性を適正に保つ荷重を与えるインナキャップ３の締付けトルクに対する上限値（上限トルク）として設定される。この上限トルク以下では、係合体６の爪部１０を介してインナキャップ３がアウタキャップ２と一体化されて回転し、上限トルクを越えたときには、爪部１０が弾性変形してインナキャップ３の係合部１１に設けた傾斜部１１ａを乗越え、インナキャップ３の締付けトルクが上限トルク以下に抑制される。
【００１９】
係合体６は、閉方向への回転時に、規定の回転トルク以下ではアウタキャップ２とインナキャップ３とが一体的に回転するよう爪部１０を介してインナキャップ３を押圧・保持し、規定の回転トルクを越えたとき、爪部１０が弾性変形してインナキャップ３の傾斜部１１ａを乗越える一方、開方向への回転時には、爪部１０の反対側の傾斜部１０ａがインナキャップ３の段差部１１ｂに所定の剛性を持って当接し、アウタキャップ２とインナキャップ３とが一体的に回転するよう、予めシミュレーションや実験等を踏まえて係合体６の材質や爪部１０の形状（板幅や板厚を含む）が検討され、最適に設定されている。
【００２０】
尚、係合体６は、インナキャップ３の各係合部１１に対応した個々の部材を、同一の部材で一体的に形成しても良く、また、各係合部１１に対応した個々の部材を連結して一体化するようにしても良い。
【００２１】
次に、以上の構成を有する燃料タンクキャップ１の機能について説明する。  
燃料タンク５０の給油口を閉じる場合、燃料タンクキャップ１のアウタキャップ２を把持して燃料タンク５０の口金５２にインナキャップ３を合わせ、締付け方向（時計回り方向）に回転させる。このアウタキャップ２の回転に対し、図２に示すように、アウタキャップ２に固定された係合体６も回転し、爪部１０の傾斜部１０ｂがインナキャップ３の係合部１１の傾斜部１１ａに当接して押圧することにより、インナキャップ３がアウタキャップ２と一体的に回転する。
【００２２】
そして、係合体６を介したインナキャップ３の回転により、燃料タンク５０の口金５２にインナキャップ３が螺合されて下方に移動し、インナキャップ３の内底面がバルブ４のフランジ部４ａに当接してガスケット５を口金５２の開口端面に押圧する。更に、アウタキャップ２を回し続けると、規定の回転トルクを越えたところで、係合体６の爪部１０が弾性変形してインナキャップ３の傾斜部１１ａを乗越え、インナキャップ３が規定の回転トルクに対応する締付けトルクの上限値に固定されたまま、アウタキャップ２が空回りする。
【００２３】
この係合体６の爪部１０がインナキャップ３の傾斜部１１ａを乗越えたときには、弾性変形した爪部１０が復元するときの反動でアウタキャップ２の内壁やインナキャップ３の外壁に弾性衝突し、打撃音としてのクリック音が発生すると共に、回転操作力が急に低下して軽くなり、締付け完了の節度感が発生する。これにより、作業者は、燃料タンクキャップ１の締付けが完了したことを明確に認識することができる。また、このとき、インナキャップ３の締付けトルクが上限値に抑えられることから、ガスケット５を適正荷重で口金５２の開口端面に押圧することができ、ガスケット５のシール性を適正に維持し、締付け過ぎによるガスケット５の損傷を防止することができる。
【００２４】
燃料タンク５０に燃料タンクキャップ１を締付けた後、燃料タンク５０に燃料を補給する場合には、アウタキャップ２を把持して開方向（反時計方向）に緩める。この開方向への回転では、図３に示すように、係合体６の爪部１０の傾斜部１０ａがインナキャップ３の係合部１１の段差部１１ｂに当接する。このとき、係合体６の爪部１０がインナキャップ３の係合部１１に所定の剛性を持って当接し、インナキャップ３がアウタキャップ２に一体化されて開方向に回転し、燃料タンク５０の口金５２に螺合されているインナキャップ３が上方に移動して口金５２から外れ、給油口が開口される。そして、給油口から燃料を補給した後は、上述したように、アウタキャップ２の回転操作力の急減による節度感とクリック音とによる確認の元で、インナキャップ３の締付けを完了し、燃料タンク５０の給油口を閉じる。
【００２５】
以上のように本実施の形態においては、燃料タンクキャップ１を外殻となるアウタキャップ２と、燃料タンク５０の口金５２に螺合されるインナキャップ３との二重構造とし、アウタキャップ２とインナキャップ３との間に、アウタキャップ２からインナキャップ３に伝達する閉方向（締付け方向）の回転トルクを上限トルク以下に制限する係合体６を配設し、この係合体６により、締付け完了を報知するクリック音と節度感とを発生させるようにしている。
【００２６】
これにより、簡素な構成でありながら、燃料タンクキャップの閉忘れや締付け不足による燃料タンク内の燃料或は気化ガスの漏洩を確実に防止することができ、安全性を向上することができる。しかも、適正な荷重で燃料タンクキャップを締付け、燃料タンクの給油口をシールするガスケットに適正な荷重を与えることができ、ガスケットのシール性を確保すると共に、過大な荷重によるガスケットの損傷を防止して耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】燃料タンクの給油口及び燃料タンクキャップを示す説明図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面によるキャップ締付け時の状態を示す説明図
【図３】図１のＡ−Ａ線断面によるキャップ緩め時の状態を示す説明図
【符号の説明】
【００２８】
１  燃料タンクキャップ
２  アウタキャップ
３  インナキャップ
６  係合体
１０  爪部
１１  係合部
１１ａ  傾斜部
１１ｂ  段差部
５０  燃料タンク
５２  口金
代理人      弁理士      伊    藤      進
【図１】
2006224981.tif 000003
【図２】
2006224981.tif 000004
【図３】
2006224981.tif 000005