(57)【要約】【課題】燃料キャップにおいて、タンク内圧が正圧時の場合の正圧弁の開弁性を向上させ、開弁時の流量を向上させる。【解決手段】燃料キャップ１０の内部に、キャップ本体２０に形成されている第１着座部２０ｆと着離するシート部６３ａを設けている正圧弁６０が備えられている。タンク内圧が所定圧より上昇したときに、正圧弁６０が上昇し、第１弁流路２５ｄが開き、タンク内と外部が連通する。このとき、外部に流れようとする気体のシート部６３ａの受圧部６３ｈに対する圧力が、正圧弁６０が上昇する力となり、開弁性が向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクのタンク開口に装着されるキャップ本体（２０）と、該キャップ本体（２０）内に収納されかつ該キャップ本体（２０）に形成されたキャップ内流路を開閉することにより燃料タンク内の調圧を行なう調圧弁（５０）とを備えた燃料キャップにおいて、  上記調圧弁（５０）は、上記燃料タンク内の圧力が第１圧力値より高くなったときに開弁する正圧弁（６０）と、を備え、
上記正圧弁（６０）は、上記キャップ内流路の一部を構成する第１弁流路（２５ｄ）を開閉する正圧弁体（６１）と、上記キャップ本体側に一端で固定されると共に該正圧弁体（６１）に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリング（６８）とを有し、
上記正圧弁体（６１）は、
正圧弁本体（６２）と、
該正圧弁本体（６２）に形成され、上記第１弁流路（２５ｄ）に臨みかつ上記キャップ本体に設けられた内側から下方へ傾斜した第１着座部（２０ｆ）に着座することで該第１弁流路（２５ｄ）を閉じるシート部（６３ａ）と、を備え、
上記シート部（６３ａ）は、上記シート部（６３ａ）の外周部に上記第１着座部（２０ｆ）に倣うように突出した受圧部（６３ｈ）と、
を有すること、を特徴とする燃料キャップ。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料キャップにおいて、
上記調圧弁（５０）は、上記燃料タンク内の圧力が第２圧力値より低くなったときに開弁する負圧弁（７０）と、を備え、
上記正圧弁体（６１）は、
上記正圧弁本体（６２）に貫通形成され、上記キャップ内流路の一部を構成する第２弁流路（６３ｃ）と、
上記正圧弁本体（６２）に形成されかつ上記第２弁流路（６３ｃ）に臨んで設けられた第２着座部（６３ｄ）と、を備え、
上記負圧弁（７０）は、上記第２弁流路（６３ｃ）を開閉する負圧弁体（７１）と、上記キャップ本体側に他端で固定されると共に上記負圧弁体（７１）に対して閉じる方向への付勢力を加える第２スプリング（７８）とを有し、
上記負圧弁体（７１）は、
上壁板部（７２ａ）と該上壁板部（７２ａ）の外周部から突設された円筒状の側壁部（７２ｂ）とから形成されたカップ形状の負圧弁本体（７２）と、
上記上壁板部（７２ａ）に形成されかつ上記第２着座部（６３ｄ）に着座することで上記第２弁流路（６３ｃ）を閉じる第２着座部（７３ａ）と、を備え、
上記シート部は、上記第２着座部（７３ａ）の外周部に上記第２着座部（７３ａ）に倣うように突出したガイド部（６３Ｉ）と、
を有する、燃料キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内を調圧する調圧弁を備えた燃料キャップに関し、詳しくは調圧弁の流量特性を改善する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料キャップとして、燃料タンクの注入口に螺着されるキャップ本体と、このキャップ本体に装着されかつ燃料タンク内の圧力を調圧する調圧弁とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。調圧弁は、正圧弁と負圧弁とから構成されており、タンク内圧が所定値を超えたときに正圧弁が開き、タンク内圧が所定値を下回ったときに負圧弁が開くことで、タンク内圧を所定範囲内に調整している。
【０００３】
タンク内圧が正圧になったとき、上記正圧弁は、第１着座部より離れて、正圧弁と第１着座部との間の第１弁流路と上室から通じて大気中へ気体が、逃され減圧する。そのとき、第１着座部は内側から下方へ傾斜しているため、第１弁流路からの気体が下方へも拡散する。そのため、正圧弁を上昇させる圧力が低下して、第１弁流路と正圧弁との距離が少ないため、正圧開弁時の流量が減少し、調圧性能が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−８１８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【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、正圧弁による迅速に圧力を調整するという性能を改善した燃料キャップを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
燃料タンクのタンク開口に装着されるキャップ本体と、該キャップ本体内に収納されかつ該キャップ本体に形成されたキャップ内流路を開閉することにより燃料タンク内の調圧を行なう調圧弁とを備えた燃料キャップにおいて、
上記調圧弁は、上記燃料タンク内の圧力が第１圧力値より高くなったときに開弁する正圧弁と、を備え、
上記正圧弁は、上記キャップ内流路の一部を構成する第１弁流路を開閉する正圧弁体と、上記キャップ本体側に一端で固定されると共に該正圧弁体に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリングとを有し、
上記正圧弁体は、
正圧弁本体と、
該正圧弁本体に形成され、上記第１弁流路に臨みかつ上記キャップ本体に設けられた内側から下方へ傾斜した第１着座部に着座することで該第１弁流路を閉じるシート部と、を備え、
上記シート部は、上記シート部の外周部に上記第１着座部に倣うように突出した受圧部と、
を有すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の燃料キャップでは、正圧弁は、燃料タンクの内圧が第１圧力値より高くなったときに、第１スプリングの付勢力に抗して正圧弁体が開弁する。このとき、内側から下方へ傾斜した第１着座部にならって、受圧部が正圧弁本体のシート部の外周部から突設されているため、正圧弁が上昇し、第１着座部から外周へ気体が逃げたときに、受圧部が水平方向外周への気体の流れの圧力を受け、正圧弁を上へ押し上げる力に変換することで、正圧弁がより開弁しやすくなり開弁性が向上する。
【０００８】
また、正圧弁に形成された第２弁流路を開閉弁する負圧弁を正圧弁の下部に設けることこともできる。この構成であって、タンク内圧が負圧になって、負圧弁が下方に移動し正圧弁のシート部から負圧弁が離れ第２弁流路が開弁した場合に、負圧弁体の第２着座部よりも外周であって、着座部に倣うように、正圧弁の第２着座部に設けられたガイド部により、外部から流入される気体が負圧弁を下方へ押すようにガイドされる。このガイド機構により、負圧弁がより開弁しやすくなり開弁性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施例にかかる燃料キャップを示す断面図である。
【図２】調圧弁の付近を拡大した断面図である。
【図３】調圧弁の分解した断面図である。
【図４】図４は、正圧弁６０と第１着座部２０ｆの周辺を示す拡大図である。
【図５】調圧弁の正圧時における開弁動作を説明する説明図である。
【図６】調圧弁の負圧時における開弁動作を説明する説明図である。
【図７】調圧弁の流量特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）  燃料キャップ１０の概略構成
図１は本発明の第１実施例にかかる燃料キャップ１０を示す断面図である。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（タンク開口）を有するフィラーネックＦＮに装着されており、ポリアセタール等の合成樹脂材料から形成されたキャップ本体２０と、このキャップ本体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操作部を有する蓋体４０と、キャップ本体２０の上部開口を閉じて弁室２５を形成する内蓋３０と、弁室２５に収納された調圧弁５０と、トルク機構８０と、キャップ本体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。
【００１１】
上記キャップ本体２０は、フィラーネックＦＮの内周部に係合されるキャップ側係合部２１を有するほぼ円筒状の外管体２０ａと、外管体２０ａの下部から上部にかけて設けられ上記弁室２５を構成する弁室形成体２０ｂとを備えている。この弁室形成体２０ｂと外管体２０ａの上部は、キャップ本体２０の上部に装着される内蓋３０により覆われることにより上記弁室２５を形成している。弁室２５内に収納される調圧弁５０は、正圧弁６０及び負圧弁７０から構成され、燃料タンク内の圧力を所定範囲内に調節する。
【００１２】
キャップ本体２０の上部のフランジ部２２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、フランジ部２２のシール保持部２４とフィラーネックＦＮの注入口ＦＮｂとの間に介在しており、燃料キャップ１０を注入口ＦＮｂに締め込むと、シール保持部２４に対して押しつけられてシール作用を果たす。このとき、操作者は、トルク機構８０により燃料キャップ１０を閉じる動作時において所定の回転トルクを越えたときにクリック感を受け、所定回転トルク以上で締められていることを確認することができる。
【００１３】
（２）  調圧弁５０の構成
図２は調圧弁５０の付近を拡大した断面図である。調圧弁５０は、正圧弁６０及び負圧弁７０から構成されている。正圧弁６０は、弁室２５の上室２５ａに配置され、負圧弁７０は、下室２５ｂに配置されている。上室２５ａと下室２５ｂとの間であって弁室形成体２０ｂの内側から傾斜した部分に第１着座部２０ｆが形成されており、この第１着座部２０ｆに臨んで第１弁流路２５ｄが形成されている。この第１弁流路２５ｄは、底部２０ｄに形成された連通孔２５ｃに連通し、さらに連通孔２５ｃは、図示しないフィラーパイプを通じて燃料タンクに接続されている。
【００１４】
（２）−１  正圧弁６０の構成
正圧弁６０は、第１弁流路２５ｄを開閉する正圧弁体６１と、弁保持部材６５と、内蓋３０に一端で固定されると共に弁保持部材６５を介して該正圧弁体６１に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリング６８とを備えている。
【００１５】
図３は調圧弁５０を分解した断面図である。図４は、正圧弁６０と第１着座部２０ｆの周辺を示す拡大図である。正圧弁体６１は、フッ素ゴムなどから形成された円板状の正圧弁本体６２を備えており、この正圧弁本体６２に弁機能を果たすための貫通孔や突起が形成されている。すなわち、正圧弁本体６２には、第１着座部２０ｆに着座することで第１弁流路２５ｄを閉じるシート部６３ａが形成されている。このシート部６３ａは、正圧弁本体６２の外周上面から環状凹所６３ｂが形成されることにより薄肉になっており、第１着座部２０ｆに着座したときに脈状に撓んでシール性を高めている。また、上記正圧弁本体６２の中心部には、第１弁流路２５ｄに接続される第２弁流路６３ｃが貫通形成されている。さらに、正圧弁本体６２の下面であって第２弁流路６３ｃに臨んだ部位に、第２着座部６３ｄが形成されている。この第２着座部６３ｄは、後述するように負圧弁７０の着座面として作用するものである。正圧弁本体６２の下面であって環状凹所６３ｂの内周側には、環状溝６３ｅが形成されている。この環状溝６３ｅは、正圧弁体６１が閉弁したときに撓みやすくするための溝である。
【００１６】
また、正圧弁体６１の中央部には、第２弁流路６３ｃを囲むように筒状の嵌合部６３ｆが立設されている。嵌合部６３ｆの側部には、側部支持凹所６３ｇが形成されており、弁保持部材６５の嵌合孔６５ａに嵌挿されることにより、正圧弁体６１が弁保持部材６５に取り付けられている。弁保持部材６５の上面には、ばね支持部６５ｂが形成されており、このばね支持部６５ｂは第１スプリング６８の一端部を支持している。第１スプリング６８は、その他端部を内蓋３０の円筒支持部３０ａで支持されることによりばね支持部６５ｂと内蓋３０との間に掛け渡されている。
【００１７】
図４に示すように、第１着座部２０ｆよりも外周側に位置し、シート部６３ａの外周端には、第１着座部２０ｆに倣って、第１着座部２０ｆの傾斜している箇所に対して略平行に傾斜し、シート部６３ａの周端に略垂直に突出している断面三角形の受圧部６３ｈが環状に形成されている。
【００１８】
（２）−２  負圧弁７０の構成
図２に示すように、負圧弁７０は、樹脂からなる負圧弁体７１と、負圧弁体７１と底部２０ｄとの間に掛け渡されて負圧弁体７１に付勢する第２スプリング７８とを備えている。
【００１９】
図３に示すように、負圧弁体７１は、上壁板部７２ａと該上壁板部７２ａの外周部から突設された円筒状の側壁部７２ｂとから形成されたカップ形状の負圧弁本体７２を備えており、この負圧弁本体７２に弁機能を果たすための突部などが形成されている。すなわち、負圧弁本体７２の上壁板部７２ａには、正圧弁体６１の第２着座部６３ｄに着座することで第２弁流路６３ｃを閉じる第２着座部７３ａが円形山形状に形成されている。また、側壁部７２ｂの上部であって上記第１弁流路２５ｄに臨んだ箇所には、環状突部７３ｃが形成されている。この環状突部７３ｃは、負圧弁体７１の閉弁状態にて上記第１弁流路２５ｄの流路面積を狭くし、正圧弁体６１の開弁に伴って該正圧弁体６１と一体に上記負圧弁体７１が移動した状態にて第１弁流路２５ｄの流路面積を大きくする絞り部を構成している。
【００２０】
（３）  調圧弁５０の動作
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、図１および図２に示す燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮに装着した状態にて、燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超える正圧になると、図５に示す状態へ、つまり第１スプリング６８の付勢力に抗して正圧弁体６１及び弁保持部材６５が上昇し、燃料タンク内がキャップ内流路などを経て、つまりフィラーパイプ、底部２０ｄの連通孔２５ｃ、第１弁流路２５ｄ、正圧弁体６１の外周の間隙、および内蓋３０の透孔などを通じて外気に連通して燃料タンク内の正圧状態が解消する方向へ向かう。このとき、気体は、受圧部６３ｈにガイドされながら、下室２５ｂから上室２５ａへ向かう。外気への連通により、正圧弁体６１に加わっている差圧が第１スプリング６８の付勢力を下回ると、図２に示すように第１スプリング６８の付勢力により正圧弁体６１が下げられて閉弁する。このように、燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超えないように正圧弁体６１が開閉する。このとき、正圧弁体６１の環状凹所６３ｂの位置するシート部６３ａが第１着座部２０ｆに当たる。シート部６３ａは、環状凹所６３ｂが位置する薄肉となっている部分に配置されているから、第１着座部２０ｆの脈状に追従するからシール性が高い。
【００２１】
一方、燃料タンク内が第２圧力値を下回る負圧になると、図６に示すように、負圧弁体７１は第２スプリング７８の付勢力に抗して下方へ移動し、負圧弁体７１が正圧弁体６１の第２着座部６３ｄから離れる。このとき、正圧弁体６１は、第１着座部２０ｆに着座しており、その状態を維持するために、負圧弁体７１と正圧弁体６１との間に通路が形成される。これにより、第２弁流路６３ｃ、第１弁流路２５ｄ、底部２０ｄの連通孔２５ｃ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、負圧弁体７１に加わっている差圧が第２スプリング７８の付勢力を下回ると、負圧弁体７１が閉じる。
【００２２】
（４）  調圧弁５０の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した作用・効果のほか、以下の作用・効果を奏する。
【００２３】
（４）−１  負圧弁７０に設けた環状突部７３ｃによる絞り部という簡単な構成により、
調圧弁５０の流量特性を改善することができる。図７は調圧弁５０の流量特性を示すグラフである。図７において、１点鎖線で囲まれた範囲が正圧弁６０および負圧弁７０の流量特性で求められる範囲である。実線が本実施例、破線が従来例を示す。
【００２４】
負圧弁７０は、燃料タンクの内圧の変化を迅速に抑制するために、流量Ｑが急激に上昇する１点鎖線で示す範囲内に収まるような特性を有することが好ましい。負圧弁７０の開弁時（図６）に、負圧弁７０は、環状突部７３ｃで形成される絞り部により負圧弁体７１に加わる差圧が大きくなり、開弁力が急激に上昇する。よって、負圧が所定値以上であると、１点鎖線の範囲内にて、流量Ｑが急激に上昇する特性を得ることができる。
【００２５】
また、正圧弁６０の開弁時（図５）には、第２スプリング７８により押された負圧弁体７１が正圧弁体６１と一体に上方へ移動する。このとき、第１弁流路２５ｄを通過する気体が、第１着座部２０ｆに倣ってシート部から突出している受圧部６３ｈに当たる圧力よって、正圧弁６０が上昇する力をうけ、正圧弁６０が第１着座部２０ｆに対して上方に移動して、第１弁流路２５ｄの流路面積が大きくなる。よって、正圧弁６０の開弁時にも、１点鎖線で示す範囲内で急激に流量が増大し、破線で示す比較例と比べて、優れた開弁特性を得ることができる。
【００２６】
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、受圧部６３ｈの断面は略三角形でなく、略四角形のような形状でも良い。また、以下のような構成を用いても良い。
【００２７】
図４に鎖線で示すとおり、正圧弁体６１の第２着座部６３ｄに着座することで第２弁流路６３ｃを閉じる負圧弁本体７２の上壁板部７２ａの断面山型の第２着座部７３ａに倣って、正圧弁６０の第２着座部６３ｄに略三角形に環状に突出したガイド部６３Ｉを構成してもよい。このようにすれば、ガイド部６３Ｉにより、負圧弁７０開弁時に、第２弁流路６３ｃに外部から流入した気体が負圧弁７０の方向へガイドされ、負圧弁７０を下方へ押す力に加えられる。これにより、負圧弁７０の開弁性も向上する。
【符号の説明】
【００２８】
１０...燃料キャップ
２０...キャップ本体
２０ａ...外管体
２０ｂ...弁室形成体
２０ｄ...底部
２０ｆ...第１着座部
２１...キャップ側係合部
２２...フランジ部
２４...シール保持部
２５...弁室
２５ａ...上室
２５ｂ...下室
２５ｃ...連通孔
２５ｄ...第１弁流路
３０...内蓋
３０ａ...円筒支持部
４０...蓋体
５０...調圧弁
６０...正圧弁
６１...正圧弁体
６２...正圧弁本体
６３ａ...シート部
６３ｂ...環状凹所
６３ｃ...第２弁流路
６３ｄ...第２着座部
６３ｅ...環状溝
６３ｆ...嵌合部
６３ｇ...側部支持凹所
６３ｈ...受圧部
６３Ｉ．．．ガイド部
６５...弁保持部材
６５ａ...嵌合孔
６５ｂ...ばね支持部
６８...第１スプリング
７０...負圧弁
７１...負圧弁体
７２...負圧弁本体
７２ａ...上壁板部
７２ｂ...側壁部
７３ａ...第２着座部
７３ｃ...環状突部（絞り部）
７８...第２スプリング
８０...トルク機構
ＦＮ...フィラーネック
ＦＮｂ...注入口（タンク開口）
ＧＳ...ガスケット
【図１】
2011173624.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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【図７】
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