(57)【要約】【課題】  既存の車両や機械等に容易に取り付けることができて、キャップ締め忘れ防止を図ることができる燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置を提供する。【解決手段】  燃料タンク用キャップにキャップが給油口から外されたこと及び給油口に装着されたことを検出するキャップ検出手段８と、キャップ検出手段８の出力に基づいてキャップが外されていることを示す第１の信号とキャップが外された後に給油口に再度装着されたことを示す第２の信号とを発生する信号発生器２５と、キャップが給油口に油の漏れが生じない程度まで完全に装着されたか否かを判定し、キャップが完全に装着されると第３の信号を出力するキャップ完全装着判定手段とをキャップに実装する。キャップ検出手段８としてフォトダイオードを用いる。キャップ完全装着の判定は、傾斜センサによりキャップの回転数を検出して行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの給油口に装着される燃料タンク用キャップであって、
前記キャップが前記給油口から外されたこと及び前記給油口に装着されたことを検出するキャップ検出手段と、
前記キャップ検出手段の出力に基づいて前記キャップが外されていることを示す第１の信号と前記キャップが外された後に前記給油口に再度装着されたことを示す第２の信号とを発生する検出信号発生手段とが前記キャップに実装されていることを特徴とする燃料タンク用キャップ。
【請求項２】
前記キャップ検出手段が、光の有無の検出により出力信号の状態が変わる半導体センサ素子からなり、
前記半導体センサ素子は、前記キャップが前記給油口から外された状態または外される途中で、外部の光を検出する位置に設けられている請求項１に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項３】
前記キャップ検出手段及び前記検出信号発生手段の電源が前記キャップに更に実装されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項４】
前記キャップが前記給油口に油の漏れが生じない程度まで完全に装着されたか否かを判定し、前記キャップが完全に装着されると第３の信号を出力するキャップ完全装着判定手段を更に備えている請求項１または２に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項５】
前記キャップ完全装着判定手段は、前記半導体センサ素子が受光している光のレベルが大きく変動しない状態から、予め定めた割合以上減少したときから、前記キャップが予め定めた回数だけ回転したことを検出すると、前記キャップが前記給油口に完全に装着されたと判定するように構成されている請求項４に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項６】
前記キャップ完全装着判定手段は、前記キャップの動きを検出する動作検出手段と、前記動作検出手段の出力に基づいて前記キャップの回転量または回転数が予め定めた量または予め定めた数に達したときに前記第３の信号を出力する回転検出手段とを備えている請求項１に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項７】
前記動作検出手段は、前記キャップの回転に伴って出力が変化する傾斜センサからなり、
前記回転検出手段は、前記半導体センサ素子が受光している光のレベルが大きく変動しない状態から、予め定めた割合以上減少したことを検出すると検出信号を出力するレベル検出手段と、前記レベル検出手段から前記検出信号が出力されたときからの前記傾斜センサの出力に基づいて前記キャップの回転量または回転数が予め定めた量または予め定めた数に達したときに前記第３の信号を出力する第３の信号発生手段とを備えている請求項６に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項８】
前記検出信号発生手段が前記第１の信号を出力するとキャップが外れていることを示す警報信号を発生し、前記検出信号発生手段が前記第２の信号を出力すると前記警報信号の出力を停止する警報信号発生手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項９】
前記警報信号発生手段は、前記第２の信号が出力された後に、前記キャップの締め付けが不十分であることを示す警報信号を出力する機能を備えている請求項４に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項１０】
前記警報信号発生手段は、前記第３の信号発生手段が前記第３の信号を出力すると前記警報信号の出力を停止する機能を備えている請求項９に記載の燃料タンク用キャップ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０に記載の燃料タンク用キャップから発信される前記警報信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が前記警報信号を受信すると運転者に視覚及び／または聴覚で確認可能な警報を発生する警報発生装置とを備えたキャップ締め忘れ警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両や機械の燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平９−２５４６７１号公報には、車両の燃料タンク用キャップに電磁誘導型のコンデンサ付きのトランスポンダ素子を設け、給油口にリーダユニット及びアンテナを設けたキャップ締め忘れ警報装置が示されている。このキャップ締め忘れ警報装置では、給油口側のリーダユニットからキャップ側に送られるパワーパルスをコンデンサに蓄え、このエネルギを電源としてトランスポンダ素子から給油口側にデータを送り返す。そして、このデータを給油口のアンテナで受信し、受信したデータを配線を介してリーダユニットに送信して運転席でキャップの締め忘れを確認できるようしている。
【特許文献１】特開平９−２５４６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のキャップ締め忘れ警報装置では、燃料タンク用キャップと給油口の両方に必要な加工や部品配置を行い、両者に配置された部品の電磁波の送受信により、キャップが給油口から外れていること及び給油口に装着されていることを検出する。そのため、給油口部分をアンテナにする工夫をしなければならない上、給油口と運転席との間にリード線等の配線を配設しなければならなかった。そのため、新車に採用する場合でも、配線作業が増える問題がある。また、既存の車両や機械にキャップ締め忘れ警報装置を設置するためには、後からの配線工事等が必要になる問題が発生する。
【０００４】
本発明の目的は、面倒な取付作業を必要とせずに、キャップ締め忘れ防止を図ることができる燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、既存の車両や機械等に容易に取り付けることができて、キャップ締め忘れ防止を図ることができる燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、燃料タンクの給油口に装着される燃料タンク用キャップを改良の対象とする。本発明の燃料タンク用キャップは、キャップが給油口から外されたこと及び給油口に装着されたことを検出するキャップ検出手段と、キャップ検出手段の出力に基づいてキャップが外されていることを示す第１の信号とキャップが外された後に給油口に再度装着されたことを示す第２の信号とを発生する検出信号発生手段とをキャップに実装する。本発明の燃料タンク用キャップでは、検出信号発生手段から発信された第１の信号及び第２の信号を受信する受信手段を運転席に設けることにより、特別な配線を必要とすることなく、運転手は、キャップが給油口から外されたままであることを確認して、キャップの締め忘れや、キャップの締め付が不十分な状態になっている状態の発生（キャップが緩んでいる状態の発生）を防止することができる。
【０００７】
特に、本発明の燃料タンク用キャップでは、燃料タンク用キャップに備えられた装置だけで、キャップが給油口から外れていること及び給油口に装着されていることを検出するので、給油口側に必要な部品を配置したり、給油口部分に特別な加工をする必要性が少なくなる。
【０００８】
キャップ検出手段は、光の有無の検出により出力信号の状態が変わる半導体センサ素子から構成することができる。この場合、半導体センサ素子は、キャップが給油口から外された状態または外される途中で、外部の光を検出する位置に設ければよい。このようにすれば、キャップを給油口から外して、半導体センサ素子が外部の光を検出することによりキャップが給油口から外されたことを確認し、キャップを給油口に装着して、半導体センサ素子が外部の光を検出しなくなることより、キャップが給油口に装着されたことを確認することができる。このような半導体センサ素子を用いれば、小型の半導体センサ素子を配置する単純な構造でキャップの締め忘れ防止を図ることができる。
【０００９】
キャップ検出手段及び検出信号発生手段の電源は、キャップに更に実装するのが好ましい。このようにすれば、締め忘れ防止に関わる部品が燃料タンク用キャップ側に実装されるので、給油口側に必要な部品を配置したり、給油口部分に特別な加工をする必要がない。そのため、既存の車両や機械等でも、本発明のキャップに交換して、運転席に受信装置等を配置するだけで、容易にキャップ締め忘れ防止を図ることができる。
【００１０】
キャップが、油の漏れが生じない程度まで完全に給油口に装着されたか否かを判定し、キャップが完全に装着されると第３の信号を出力するキャップ完全装着判定手段を更に備えるのが好ましい。キャップが完全に装着されていない場合、燃料漏れが起きやすい。そのため、このようなキャップ完全装着判定手段を更に備えれば、運転手は、第３の信号を受信することにより、キャップが完全に装着されていないことを知ることができ、キャップの緩みが原因になった燃料漏れをほぼ完全に防止することができる。
【００１１】
キャップ完全装着判定手段は、半導体センサ素子が受光している光のレベルが大きく変動しない状態から、予め定めた割合以上減少したときから、キャップが予め定めた回数だけ回転したことを検出すると、キャップが給油口に完全に装着されたと判定するように構成するものを採用することができる。このキャップ完全装着判定手段では、まず、半導体センサ素子の受光量が低下することにより、半導体センサ素子が受光している光のレベルが大きく変動しない状態（キャップが取り外されている状態）から、予め定めた割合以上減少する（キャップが給油口に配置された）ことを検出する。そして、このときから、キャップを給油口に対して締め付ける作業により、キャップが完全に装着されるまでの回数だけ回転したことを検出して、キャップが完全に装着されたことを判定する。このようなキャップ完全装着判定手段では、キャップ側に半導体センサ素子と回転を検出する装置とを配置するだけでキャップの完全装着を判定することができる。
【００１２】
キャップ完全装着判定手段は、キャップの動きを検出する動作検出手段と、動作検出手段の出力に基づいてキャップの回転量または回転数が予め定めた量または予め定めた数に達したときに第３の信号を出力する回転検出手段とを備えているのが好ましい。このようにすれば、キャップの回転量または回転数が予め定めた量または予め定めた数に達したときに第３の信号が出力されて、キャップが完全に装着されたことを判定することができる。
【００１３】
動作検出手段としては、キャップの回転に伴って出力が変化する傾斜センサを用いることができる。この場合、回転検出手段は、半導体センサ素子が受光している光のレベルが大きく変動しない状態から、予め定めた割合以上減少したことを検出すると検出信号を出力するレベル検出手段と、レベル検出手段から検出信号が出力されたときからの傾斜センサの出力に基づいてキャップの回転量または回転数が所定量または所定数に達したときに第３の信号を出力する第３の信号発生手段とを備えているものを用いることができる。傾斜センサは、例えば、半導体加速度センサ等により構成することができる。このような傾斜センサは、小型化が進んでおり、キャップへの装着が容易である。
【００１４】
検出信号発生手段は、第１の信号を出力するとキャップが外れていることを示す警報信号を発生し、検出信号発生手段が第２の信号を出力すると警報信号の出力を停止する警報信号発生手段を更に備えているものを用いることができる。このようにすれば、警報信号発生手段からの第１の信号を受信することによりキャップが外れていることを確認し、警報信号発生手段からの第２の信号を受信することによりキャップが装着されたことを確認することができる。
【００１５】
警報信号発生手段は、第２の信号が出力された後に、キャップの締め付けが不十分であることを示す警報信号を出力する機能を備えているのが好ましい。このようにすれば、警報信号発生手段からの警報信号を受信することによりキャップの装着が不完全であることを確認することができる。
【００１６】
更に、警報信号発生手段は、第３の信号発生手段が第３の信号を出力すると警報信号の出力を停止する機能を備えているのが好ましい。このようにすれば、警報信号の出力停止により、キャップが完全装着されていることを確認することができる。
【００１７】
本発明のキャップ締め忘れ警報装置は、前述した燃料タンク用キャップから発信される警報信号を受信する受信手段と、受信手段が警報信号を受信すると運転者に視覚及び／または聴覚で確認可能な警報を発生する警報発生装置とを備えて構成することができる。この警報発生装置では、運転者は、ブザーや発光等により、キャップの締め忘れに気づくことができる。特にこの警報発生装置では、燃料タンク用キャップと運転席とに必要な部品を配置すればよく、給油口側には、部品を配置したり、給油口部分に特別な加工をする必要がない。そのため、既存の車両や機械等でも、容易にキャップ締め忘れ防止を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の燃料タンク用キャップでは、検出信号発生手段からの第１の信号及び第２の信号により、運転手は、キャップが給油口から外されたり装着されたことを確認することができ、キャップの締め忘れや燃料の盗難を防止することができる。特に本発明の燃料タンク用キャップでは、燃料タンク用キャップに備えられた装置だけで、キャップが給油口から外されたこと及び給油口に装着されたことを検出を行うので、給油口側に必要な部品を配置したり、給油口部分に特別な加工をする必要性が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、車両の燃料タンク用キャップに適用した本発明の一実施の形態の燃料タンク用キャップの平面図であり、図２は、図１のII-II線断面図であり、図３は、図１のIII-III線断面図であり、図４は燃料タンク用キャップの裏面図である。なお、図１は、後述する取手部７の上壁部７ｅを取り除いた状態で描かれている。
【００２０】
図１〜図４に示すように、本例の燃料タンク用キャップは、キャップ本体１とキャップ蓋体３とを有している。キャップ本体１は、合成樹脂からなり、円筒形状を有している。このキャップ本体１の周面部には、給油口の雌ねじに螺合する雄ねじ１ａが形成されている。キャップ蓋３も合成樹脂からなり、カバー部５と取手部７とを有している。カバー部５は、円板部５ａと円板部５ａの縁から立ち上がる筒部５ｂとを有している。このカバー部５は、燃料タンクの給油口に燃料タンク用キャップが装着された状態で、円板部５ａと筒部５ｂとキャップ本体１とで囲まれた領域Ａが筒状になっている給油口の端部を囲むように給油口上に配置される。円板部５ａの領域Ａが位置する側の裏面５ｃ上の縁部には、半導体センサ素子としてのフォトダイオード８が配置されている。フォトダイオード８は、キャップが給油口から外されたこと及び給油口に装着されたことを検出するキャップ検出手段を構成している。このフォトダイオード８は、円板部５ａの裏面５ｃ上のように、キャップが給油口から外された状態または外される途中で、外部の光を検出する位置に設けらることにより、光の有無を検出して、その検出結果により後述する出力信号の状態を変える。また、円板部５ａの裏面５ｃ上の縁部には、フォトダイオード８が位置する部分を除いてほぼ環状にループアンテナ９が配置されている。
【００２１】
取手部７は、円板部５ａの表面５ｄ上に円板部５ａの径方向に延びるほぼ直方体の形状を有している。この取手部７は、径方向に対向する一対の対向壁部７ａ，７ｂと、一対の対向壁部７ａ，７ｂの径方向の両端部を連結する連結壁部７ｃ，７ｄと、壁部７ａ〜７ｄに連結されて円板部５ａと対向する上壁部７ｅとを有している。一対の対向壁部７ａ，７ｂと連結壁部７ｃ，７ｄは、カバー部５と一体に形成されており、上壁部７ｅは、壁部７ａ〜７ｄと脱着可能に形成されている。取手部７の内部には、取手部７の長手方向と直交する方向に延びる６つのリブ１１Ａ〜１１Ｆと、円板部５ａから上壁部７ｅに立ち上がる細長い円筒形の２つの円筒部１３Ａ，１３Ｂとが形成されている。図３に示すように、上壁部７ｅは、円筒部１３Ａ，１３Ｂに螺合されるネジ１５によって円筒部１３Ａ，１３Ｂに固定されている。リブ１１Ａ〜１１Ｃは、対向壁部７ａから対向壁部７ｂに向かって途中まで延びており、リブ１１Ｄ〜１１Ｆは、対向壁部７ｂから対向壁部７ａに向かって途中まで延びている。そして、リブ１１Ａの端面、リブ１１Ｂの端面、リブ１１Ｃの端面及び円筒部１３Ｂは、円筒部１３Ａ、リブ１１Ｄの端面、リブ１１Ｅの端面及びリブ１１Ｆの端面とそれぞれ僅かな隙間を介して対向している。そして、その隙間には、回路基板１７が配置されている。
【００２２】
回路基板１７上には、図５に示すような回路が形成されており、電源１９及び動作検出手段を構成する傾斜センサ２１が取付られている。電源１９は、ボタン電池からなり、リブ１１Ｄとリブ１１Ｅとの間において、取付具２３により取付られている。傾斜センサ２１は、公知のセンサであり、特開２００２−１９６０５５号公報に示されるように磁気センサとホール素子とを組み合わせたものや特開平６−３２４０６６号公報に示されるように角速度検出手段からなるもの等を用いることができる。
【００２３】
さらに、回路基板１７上には、検出信号発生手段を構成する検出信号発生器２５と警報信号発生手段を構成する警報発生器２７とレベル検出手段を構成するレベル検出器２９と第３の信号発生手段を構成する第３の信号発生器３１とが形成されている。図５に示すように、検出信号発生器２５は、フォトダイオード８の出力に基づいて警報信号発生器２７に信号を送る。警報信号発生器２７は、検出信号発生器２５からの信号に基づいて警報信号をループアンテナ９を介して運転席に配置された受信器３３に送ったり、警報信号の出力を停止する。レベル検出器２９は、フォトダイオード８の出力に基づいて第３の信号発生器３１に信号を出力する。第３の信号発生器３１は、レベル検出器２９及び傾斜センサ２１の出力に基づい警報信号発生器２７に信号を送る。本例では、レベル検出器２９と第３の信号発生器３１とにより回転検出手段が構成されており、該回転検出手段と傾斜センサ２１とによりキャップ完全装着判定手段が構成されている。
【００２４】
次に図５の回路図及び図６のブロック図を参照して本例の燃料タンク用キャップによりキャップ締め忘れ警報が作動するステップについて説明する。まず、給油等を行うために、燃料タンク用キャップを給油口から取り外すと、フォトダイオード８が外部の光を検出して信号発生器２５に光を検出した出力信号を送り、信号発生器２５が該出力信号に基づいて第１の信号を警報信号発生器２７に出力する。そして、警報信号発生器２７が第１次警報信号を無線により運転席の受信手段を構成する受信器３３に出力する。これにより受信器３３が第１次警報信号を受信すると警報発生装置３５が運転手に対して第１次警報を発生する。給油時以外で第１次警報を受ければ、運転手は、燃料タンク用キャップが給油口から外れていることがわかり、キャップ締め忘れを防止できる。警報発生装置は、視覚及び／または聴覚で確認可能なものであればよく、例えば、ブザーまたは発光により運転手に警報を与えるものを採用することができる。
【００２５】
次に、燃料タンク用キャップを給油口に配置する（不完全な状態で装着する）と、フォトダイオード８が外部の光を検出し難くなり、信号発生器２５に光検出後に検出が難くなったという出力信号を送り、信号発生器２５が該出力信号に基づいて第２の信号を警報信号発生器２７に出力する。そして、第２の信号を受信した警報信号発生器２７は、第１次警報信号の出力を停止する。また、警報信号発生器２７は、キャップの締め付けが不十分であることを示す第２次警報信号を無線により運転席の受信器３３に出力する。これにより受信器３３が第１次警報信号を受信を停止して第２次警報信号を受信すると警報発生装置３５が運転手に対して前述の第１次警報とは異なる第２次警報を発生する。第１次警報と第２次警報は、ブザー音または発光色を変えることによって区別することができる。給油時以外で第２次警報を受ければ、運転手は、燃料タンク用キャップが給油口に配置はされているものの、完全には装着していないことがわかる。
【００２６】
次に、燃料タンク用キャップを締め付けて燃料タンク用キャップを給油口に油の漏れが生じない程度まで完全に装着すると、第３の信号発生器３１が第３の信号を警報信号発生器２７に出力する。第３の信号は、レベル検出器２９が光のレベルが大きく変動しない状態から、予め定めた割合以上減少したことを検出して検出信号を出力したときから、傾斜センサの出力に基づいてキャップの回転量または回転数が予め定めた量または予め定めた数に達したときに出力される。例えば、燃料タンク用キャップを給油口に配置することにより、フォトダイオード８が検出する光の量が８割減少し、燃料タンク用キャップを給油口に配置してから３回回転すると燃料タンク用キャップが給油口に完全に装着する場合には、レベル検出器２９が光のレベルが大きく変動しない状態から、８割以上減少したことを検出して検出信号を出力したときから、傾斜センサ２１の出力に基づいてキャップの回転数が３回に達したときに第３の信号が出力されるように設定すればよい。そして、第３の信号を受信した警報信号発生器２７は、第２次警報信号の出力を停止する。
【００２７】
本例の燃料タンク用キャップ及びキャップ締め忘れ警報装置では、フォトダイオード（キャップ検出手段）８と傾斜センサ（動作検出手段）２１とを燃料タンク用キャップに実装し、フォトダイオード８による光検出と傾斜センサ２１による回転数検出とを行うことにより燃料タンク用キャップの給油口に対する完全装着を判定してキャップ締め忘れ防止を図ることができる。そのため、給油口側には、部品を配置したり、給油口部分に特別な加工をする必要がない。そのため、既存の車両や機械等でも、本例のキャップに交換して、運転席に受信装置等を配置するだけで、容易にキャップ締め忘れ防止を図ることができる。
【００２８】
なお、上記例では、検出信号発生手段等の各手段を検出信号発生器等の電気部品によりそれぞれ構成したが、各手段を回路基板１７上に所定の素子を配置した回路として形成してもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】車両の燃料タンク用キャップに適用した本発明の一実施の形態の燃料タンク用キャップの平面図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】図１のIII-III線断面図である。
【図４】図１に示す燃料タンク用キャップの裏面図である。
【図５】図１に示す燃料タンク用キャップに備えられた電気部品の回路図である。
【図６】図１に示す燃料タンク用キャップによりキャップ締め忘れ警報が作動する際のステップについて説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  キャップ本体
３  キャップ蓋体
８  フォトダイオード（キャップ検出手段）
１９  電源
２１  傾斜センサ（動作検出手段）
２５  検出信号発生器（検出信号発生手段）
２７  警報信号発生器（警報信号発生手段）
２９  レベル検出器（レベル検出手段）
３１  第３の信号発生器（第３の信号発生手段）
３３  受信手段
３５  警報発生装置
【図１】
2006168517.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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