(57)【要約】【課題】燃料タンクが傾斜したとき、燃料タンク内の燃料がキャップ本体内に設けた空気通路から流出してしまうという不都合を確実に防止することができる燃料タンクの給油口キャップを提供する。【解決手段】キャップ本体１１内に構成され、燃料タンク９４内と外部とを連通するための空気通路２６と、この空気通路２６中に構成された弁機構部２８とを備える。弁機構部２８は、筒状部１８とこの筒状部１８の外部側に連続形成された縮径部２０とを有する筒本体１６と、この筒本体１６の内面との間に間隔を存して当該筒本体１６内に収納されたフロート３２と、このフロート３２の燃料タンク９４内側に位置し、筒本体１６の内面との間に間隔を存して当該筒本体１６内に収納されたピストン４０と、フロート３２の外部側に位置して筒本体１６内に収納された球体３０とを備える。【選択図】図６
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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取り付けられるキャップ本体を備えた給油口キャップであって、
前記キャップ本体内に構成され、燃料タンク内と外部とを連通するための空気通路と、該空気通路中に構成された弁機構部とを備え、
該弁機構部は、筒状部と該筒状部の前記外部側に連続形成された縮径部とを有する筒本体と、該筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたフロートと、該フロートの前記燃料タンク内側に位置し、前記筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたピストンと、前記フロートの前記外部側に位置して前記筒本体内に収納された球体とを備え、前記燃料が前記筒本体内に流入した場合、前記ピストンは前記外部側に移動すると共に前記フロートは前記外部側に浮き、前記球体は当該フロートにより前記筒本体の縮径部に押し付けられて前記空気通路を閉鎖することを特徴とする燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項２】
前記キャップ本体に回動自在に装着されて前記空気通路に連通すると共に、ホースを介してキャニスタ、又は、気化器へ接続可能なパイプを備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項３】
前記ピストンにフロートとしての機能を持たせ、前記燃料が前記筒本体内に流入した場合、前記ピストンも浮力を得て前記フロートと共に前記外部側に浮くよう構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給油口キャップ。
【請求項４】
前記ピストンは、常には当該ピストンと前記筒本体の内面との間を前記燃料が通過可能としており、前記外部側に移動した場合、前記フロートにより前記球体が前記筒本体の縮径部に押し付けられる以前に、当該ピストンと前記筒本体の内面との間の間隔を、前記燃料が通過できない寸法とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項５】
前記ピストン側面の前記外部側の部分に形成され、当該ピストンと前記筒本体の内面との間を前記燃料が通過可能な燃料通過許容部と、該燃料通過許容部よりも前記燃料タンク内側の前記ピストン側面に形成され、前記燃料通過許容部よりも前記筒本体の内面に近接する閉鎖部とを備え、
該閉鎖部は、常には前記筒本体の内面との間の隙間を、前記燃料が通過可能な寸法としており、前記ピストンが前記外部側に移動した場合、前記筒本体の内面に対向する位置に移動し、当該筒本体の内面との間の間隔を、前記燃料が通過できない寸法とすることを特徴とする請求項４に記載の燃料タンクの給油口キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車（乗用車や貨物自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、スクーター或いは建設機械等）等に設けられた燃料給油口を閉塞する燃料タンクの、給油口キャップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車（乗用車や貨物自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、スクーター或いは建設機械等）に設けられた内燃機関の、燃料タンクは給油口キャップで閉塞されている。該燃料タンクは、収容された燃料が消費されるに従って、その消費された燃料の体積分だけ外部から空気を容器内へ導入する必要がある。そのため、給油口キャップには空気通路が設けられている。そして、自動車に設けられた燃料タンクが傾斜した場合、給油口キャップ内に設けられた空気通路から大量の燃料が漏れ出して、その燃料に引火してしまうという危険性があった。
【０００３】
また、燃料タンクの傾斜時は、燃料タンク内の燃料液面が、給油口キャップに設けられた空気通路より上側に上昇してしまう。燃料が空気通路より給油口キャップ内に流入した場合は、給油口キャップの内部に予め設けたスポンジに吸着させるか、外部に通じる空気通路に部屋を設けたりして、流出するまでの時間を稼いでいるものもあった。この構造の給油口キャップは、内部に燃料の流入を止める弁機構がなく、内部に流入した燃料が短時間で外部に漏れ出て火災や大気汚染に発展してしまう危険性があった。
【０００４】
また、燃料タンクの給油口に長い筒を設け、その先端（給油口）を給油口キャップで閉塞して、給油口キャップから燃料が漏れてしまうのを防止しているものもある。しかし、燃料タンクが倒れたとき、燃料タンク内の液面は先端の給油口キャップより高くなってしまい、やはり燃料が給油口から漏れ出てしまうのを防止する効果はない。また、燃料タンクが傾斜したときだけ燃料が外部に漏れ出てしまうのを阻止するロールオーバーバルブを装着すれば、燃料の流出を止めることができるが、燃料タンクの構造を変更しなければならず、給油時にも不便で高価であった。
【０００５】
また、燃料タンク内の燃料が給油口キャップ内に設けられた空気通路から大量の燃料が漏れ出してしまうのを防止するものも提案されている。即ち、燃料タンクの給油口キャップには、外蓋と内蓋の受入れ部間の隙間に、空気通路の一部を成す蛇行状通路を形成する凹凸部が設けられている。この蛇行状通路は、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスのみを給油口キャップの外部へ向かって流出させると共に、凹凸部によって燃料が外部へ流出してしまうのを阻止するようになっている。これにより、燃料タンク内の燃料が外部に漏れ出てしまうのを低減させられるようになっていた（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、浮遊粒子状物質や光化学オキシダントに係る大気汚染は深刻であり、現在でも浮遊粒子状物質による人への健康悪影響が問題視され、緊急に対処することが必要となってきている。ＶＯＣ（大気中で気体状となる有機化合物の総称）もその一つで、一例を挙げると、トルエン、キシレン、酢酸エチルや燃料（ガソリン）などがある。燃料タンク内の燃料から蒸発したＶＯＣガスが、給油口キャップに設けられた空気通路から大気中に放出される環境汚染も問題視されている。
【０００７】
そこで、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスが大気中に放出されてしまう不都合を防止できるようなものが提案されている。この場合、燃料タンクにロールオーバーバルブ、キャニスタを介してエンジンに順次配管接続している。そして、エンジン停止時（燃料タンクの水平時）に、燃料タンク内で蒸発したガスをキャニスタ内に設けた活性炭に吸着させている。そして、エンジン始動時に、活性炭に吸着したガスを離脱させ、そのガスを気化器からエンジンに吸入して燃焼していた。これにより、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスが給油口キャップから大気中に放出されてしまうのを防止していた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−２１９４６１号公報
【特許文献２】特開平５−１３３２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前者の燃料タンクの給油口キャップは、燃料タンクが傾斜した場合、燃料が外部に漏れ出してしまうのを低減させる効果があるものの、燃料タンクが傾斜した状態が所定時間継続すると、給油口キャップ内に設けられた空気通路から漏れ出してしまう燃料も多くなってしまう。このため、やはり漏れ出した燃料に引火してしまう危険性があった。
【０００９】
また、後者の燃料タンクは、配管を介して燃料タンクからロールオーバーバルブを介してキャニスタに接続し、このキャニスタ内に活性炭を入れている。そして、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスを活性炭に吸着／脱離させ、エンジンで燃焼させることにより給油口キャップから大気中に放出されてしまうのを防止していた。しかし、燃料タンクから燃料がキャニスタ内に流れ込むのを防止するためのロールオーバーバルブが必要であった。このため、どうしてもエンジンがコスト高になってしまうという問題があった。
【００１０】
また、燃料タンクが傾斜したときは給油口キャップの空気通路より燃料が外部に流出し難く、安価で外観も良好な給油口キャップの開発が望まれていた。
【００１１】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、燃料タンクが傾斜したとき、燃料タンク内の燃料が、キャップ本体内に設けた空気通路から流出してしまうという不都合を確実に防止することができる燃料タンクの給油口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】
【００１２】
即ち、本発明の燃料タンクの給油口キャップは、燃料タンクの給油口に取り付けられるキャップ本体を備えたものであって、キャップ本体内に構成され、燃料タンク内と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に構成された弁機構部とを備え、この弁機構部は、筒状部とこの筒状部の外部側に連続形成された縮径部とを有する筒本体と、この筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたフロートと、このフロートの燃料タンク内側に位置し、筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたピストンと、フロートの外部側に位置して筒本体内に収納された球体とを備え、燃料が筒本体内に流入した場合、ピストンは外部側に移動すると共にフロートは外部側に浮き、球体は当該フロートにより筒本体の縮径部に押し付けられて空気通路を閉鎖することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明の燃料タンクの給油口キャップは、上記において、キャップ本体に回動自在に装着されて空気通路に連通すると共に、ホースを介してキャニスタ、又は、気化器へ接続可能なパイプを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明の燃料タンクの給油口キャップは、請求項１又は請求項２において、ピストンにフロートとしての機能を持たせ、燃料が筒本体内に流入した場合、ピストンも浮力を得てフロートと共に外部側に浮くよう構成したことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４の発明の燃料タンクの給油口キャップは、請求項１乃至請求項３の何れかにおいて、ピストンは、常には当該ピストンと筒本体の内面との間を燃料が通過可能としており、外部側に移動した場合、フロートにより球体が筒本体の縮径部に押し付けられる以前に、当該ピストンと筒本体の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法とすることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５の発明の燃料タンクの給油口キャップは、請求項４において、ピストン側面の外部側の部分に形成され、当該ピストンと筒本体の内面との間を燃料が通過可能な燃料通過許容部と、該燃料通過許容部よりも燃料タンク内側のピストン側面に形成され、燃料通過許容部よりも筒本体の内面に近接する閉鎖部とを備え、この閉鎖部は、常には筒本体の内面との間の隙間を、燃料が通過可能な寸法としており、ピストンが外部側に移動した場合、筒本体の内面に対向する位置に移動し、当該筒本体の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、燃料タンクの給油口に取り付けられるキャップ本体を備えた給油口キャップであって、キャップ本体内に構成され、燃料タンク内と外部とを連通するための空気通路と、該空気通路中に構成された弁機構部とを備え、該弁機構部は、筒状部と該筒状部の外部側に連続形成された縮径部とを有する筒本体と、該筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたフロートと、該フロートの燃料タンク内側に位置し、筒本体の内面との間に間隔を存して当該筒本体内に収納されたピストンと、フロートの外部側に位置して筒本体内に収納された球体とを備え、燃料が筒本体内に流入した場合、ピストンは外部側に移動すると共にフロートは外部側に浮き、球体は当該フロートにより筒本体の縮径部に押し付けられて空気通路を閉鎖するので、例えば燃料タンクが傾いて筒本体内に流入した場合、球体にて空気通路を瞬時に閉鎖することができる。
【００１８】
これにより、従来のように燃料タンク内の燃料が、給油口キャップ内に設けられた空気通路から外部に流出してしまうなどの不都合を防止することができる。従って、給油口キャップに設けられた空気通路から燃料が流出してしまい、その流出した燃料に引火してしまうなどといった危険性を未然に阻止することが可能となる。また、キャップ本体内に設けた空気通路より流出した燃料によって植物に被害を与えてしまうなどといった不都合も防止することができる。従って、燃料タンクの給油口キャップの利便性を大幅に向上させることができるようになるものである。
【００１９】
特に、外観を変えずに給油口キャップ内に弁機構部を設け、この弁機構部内に設けた空気通路から燃料タンク内の燃料が流出してしまうなどの不都合を防止するようにしている。これにより、安価で外観も良好な燃料タンクの給油口キャップを提供することが可能となる。
【００２０】
また、請求項２の発明は上記において、キャップ本体に回動自在に装着されて空気通路に連通すると共に、ホースを介してキャニスタ、又は、気化器へ接続可能なパイプを備えたので、例えば農機具や発電機、芝刈り機、オートバイ、スクーター或いは建設機械（ユンボ等）等の自動車に搭載された燃料タンク内の燃料から蒸発したガスを、キャップ本体に設けたパイプに導くことが可能となる。これにより、例えば、ホースを介してパイプをキャニスタ、又は、気化器へ接続しておけば、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスを自動車のエンジンで燃焼させることができる。従って、燃料タンク内の燃料から発生したＶＯＣガスが、空気通路から大気中に放出されることによる環境汚染を確実に防止することができるようになる。
【００２１】
また、パイプをキャップ本体に回動自在に接続しているので、パイプが一方向に支持された状態で給油口キャップを回動させることができる。これにより、給油口キャップ（パイプ）からホースを外すことなく、キャップ本体を回動させて燃料タンクの給油口に着脱することが可能となる。従って、燃料タンク内に燃料を給油する際、キャップ本体からホースを外すなどといった煩わしさも皆無となり、燃料タンクの給油口キャップの利便性を大幅に向上させることができるようになるものである。
【００２２】
特に、キャップ本体に装着したパイプから、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスをキャニスタ、気化器に流入させることができるので、燃料タンク内から蒸発したガスを極めて容易に自動車のエンジンで燃焼処理することができる。これにより、燃料から発生したＶＯＣガスによる環境汚染を防止することができる。また、従来の燃料タンクを改造せずに給油口キャップを交換するだけで、燃料タンク内の燃料から蒸発したガスをキャニスタ、気化器に流入させることができるので、大幅なコストの低減を図ることができる。これにより、燃料タンク内の燃料から発生するＶＯＣガスを空気通路から大気中に放出させずにエンジンで燃焼することができるので、総じて、燃料タンクの給油口キャップの利便性を向上させることができるようになるものである。
【００２３】
また、給油口キャップ内に弁機構部を設け、この弁機構部により燃料タンク内の燃料がキャップ本体内に設けた空気通路から流出してしまうなどといった不都合を防止している。これにより、キャップ本体に装着したパイプから、燃料タンク内の燃料から発生したＶＯＣガスをエンジンで燃焼することができるので、ＶＯＣガスが空気通路から大気中に放出されてしまうのを防止することができる。従って、燃料タンクのコストアップを抑えられ、外観も良好な燃料タンクの給油口キャップを提供することができる。
【００２４】
また、請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、ピストンにフロートとしての機能を持たせ、燃料が筒本体内に流入した場合、ピストンも浮力を得てフロートと共に外部側に浮くよう構成したので、フロートとピストンの双方の浮力で球体を押し上げることが可能となる。これにより、筒本体の縮径部に球体を速く押し付けることができるので、空気通路を速く閉鎖することができる。従って、燃料タンクが傾いて筒本体内に燃料が流入した場合でも、空気通路から外部に燃料が流出してしまうのを一層効果的に阻止することが可能となる。
【００２５】
また、請求項４の発明の燃料タンクの給油口キャップは、請求項１乃至請求項３の何れかにおいて、ピストンは、常には当該ピストンと筒本体の内面との間を燃料が通過可能としており、外部側に移動した場合、フロートにより球体が筒本体の縮径部に押し付けられる以前に、当該ピストンと筒本体の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法とするので、例えば、請求項５の如く、ピストン側面の外部側の部分に形成され、当該ピストンと筒本体の内面との間を燃料が通過可能な燃料通過許容部と、該燃料通過許容部よりも燃料タンク内側のピストン側面に形成され、燃料通過許容部よりも筒本体の内面に近接する閉鎖部とを備え、該閉鎖部は、常には筒本体の内面との間の隙間を、燃料が通過可能な寸法としており、ピストンが外部側に移動した場合、筒本体の内面に対向する位置に移動し、当該筒本体の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法とすれば、燃料タンクが傾斜して、筒本体内に燃料が流入した場合、最初に閉鎖部と筒本体の内面とで筒本体内へ燃料が流入するのを阻止した後、球体を筒本体の縮径部に押し付けて空気通路を閉鎖することが可能となる。従って、燃料タンクが傾斜して筒本体内に燃料が流入すると瞬時に空気通路を閉鎖することができるので、筒本体内に流入した燃料が外部へ流出してしまうなどの不都合を一層効果的に防止することができるようになるものである。
【００２６】
特に、ピストンの浮上で球体が縮径部に押し付けられて空気通路を閉鎖する直前に、閉鎖部で空気通路を閉鎖することができるので、燃料タンクの燃料が給油口キャップから外部に流出してしまうなどといった不都合を未然に防止することができる。これにより、燃料タンクが傾斜した場合、給油口キャップの隙間から燃料が流出してしまうといった不都合を確実に阻止することが可能となる。従って、給油口キャップから燃料が外部に流出してしまうなどの危険性を瞬時に阻止することができ、一層給油口キャップの利便性を向上させることができるようになるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、燃料タンク内の燃料がキャップ本体内に設けた空気通路から漏れ出てしまうのを防止することを主な目的とする。燃料タンク内の燃料がキャップ本体内に設けた空気通路から漏れ出てしまうのを防止するという目的を、キャップ本体内に構成した空気通路中に弁機構部を設けるだけの簡単な構造で実現した。
【実施例１】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の燃料タンク９４の給油口キャップ１０を適用した自動車１００の概略図、図２は本発明の一実施例を示す燃料タンク９４の給油口キャップ１０の平面図、図３は同図２の燃料タンク９４の給油口キャップ１０の裏面図、図４は本発明の燃料タンク９４の給油口キャップ１０を構成する内蓋１４の裏面図、図５は同図４の内蓋１４の縦断面図をそれぞれ示している。
【００２９】
本実施形態における燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、図１に示すように乗用車や貨物自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、スクーター或いは建設機械等（以降これらを総称して自動車１００と称す）に搭載され、エンジン９０に燃料（実施例ではガソリン）の供給を行う燃料タンクの給油口９５を閉塞するものである。
【００３０】
給油口キャップ１０は、図２、図３に示すように合成樹脂にて所定の形状に成形され、周囲外面に手回し用の凹凸部１２Ｂが設けられた容器状の外蓋１２と、この外蓋１２の内側に装着される内蓋１４とからキャップ本体１１が構成されている。内蓋１４には、図４に示すように略中心に位置して、中空の筒本体１６が内蓋１４の内面側に立設している。該筒本体１６は、図５に示すように一側（図中左側）に円筒形状の筒状部１８が延在して形成されており、この筒状部１８に連続して他側（図中右側）に縮径部２０が形成されている。
【００３１】
該筒状部１８は、後述するフロート３２とピストン４０を挿入可能に形成されると共に、筒状部１８より離間するに従って縮径する円錐形状に形成されている。また、縮径部２０には筒状部１８の離間側に挿通孔２２が設けられている。この挿通孔２２は、小さな直径（後述する球体３０の約１／３ｍｍ）に形成されると共に、筒本体１６内側と外側とを連通している。
【００３２】
内蓋１４の挿通孔２２側の面には、挿通孔２２を中心にして、所定幅、所定高さでリング状に形成されたリング状突部２３が放射方向に複数（実施例では２箇所）設けられている（図４、図５に図示）。各リング状突部２３には、空気通路２６の一部を構成する溝２４が凹陥して複数設けられており、この溝２４は挿通孔２２を中心にして略等間隔で円周方向に６箇所設けられると共に、中心部側を狭い幅、外側を広い幅に形成している。尚、空気通路２６については後で詳しく説明する。
【００３３】
そして、図６に白抜き矢印で示すように、内蓋１４がリング状突部２３側から外蓋１２内に挿入され、内蓋１４と外蓋１２とが超音波によって溶着固定される。即ち、外蓋１２には、内蓋１４側に少許突出したリング状の超音波リブ１２Ａが複数設けられており、この超音波リブ１２Ａと内蓋１４の各リング状突部２３とが超音波によって溶着固定される。これによって、内蓋１４と外蓋１２とが強固に固定されている。該外蓋１２の周囲は、波形状の凹凸部１２Ｂが形成されており、内蓋１４が外蓋１２内に挿入された状態で、外蓋１２周囲（筒本体１６に直交する周囲）の凹凸部１２Ｂによって、外蓋１２と内蓋１４との間に隙間１３が形成されている（図８に図示）。尚、超音波リブ１２Ａは、内蓋１４にも設けられている。
【００３４】
また、外蓋１２に設けた複数の超音波リブ１２Ａは、内蓋１４の各リング状突部２３に設けた溝２４部分に対向する位置に設けていない。これにより、外蓋１２と内蓋１４とを超音波によって溶着固定した際、超音波リブ１２Ａによって、各リング状突部２３に設けた溝２４（後述する外蓋１２と内蓋１４間の空気通路２６）が塞がれないように構成している。尚、キャップ本体１１の組み立てについては後で詳しく説明する。
【００３５】
該給油口キャップ１０内には、図７に示すように弁（弁機構部２８）が設けられている。即ち、給油口キャップ１０（キャップ本体１１）内には、燃料タンク９４と外部とを連通する空気通路２６を備えた弁機構部２８を設けている。この弁機構部２８は、図９に示すように筒本体１６と、この筒状部１８内に設けられた球体３０と、フロート３２と、ピストン４０と、ベースプレート５１とから構成されている。即ち、弁機構部２８は、球体３０によって筒本体１６に形成された空気通路２６（図７点線）の閉鎖、開放を行う。該球体３０は、殆ど錆びることのなく、燃料より比重の重いステンレス（ＳＵＳ３０４）などの金属にて、例えば直径約２．５ｍｍの球形に構成され、フロート３２の燃料タンク９４外側に位置して筒本体１６内に収納される。尚、図９では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。
【００３６】
この球体３０は、縮径部２０に設けられた挿通孔２２の径より所定寸法大径に形成されている。また、球体３０を金属にて構成することにより所定の重量を持たせて、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスの圧力で浮き上がらないように構成している。また、フロート３２及びピストン４０は、錆びず、燃料によって変形及び溶解することのない合成樹脂製（例えばナイロン６、或いは、ナイロン６，６）にて構成されている。
【００３７】
また、フロート３２は中空半球形状の半球部３６と、この半球部３６の他側（図中下側）に設けられた有底円筒形状の筒部３４とから構成されている。該筒部３４の他側（図中下側）は平面に形成されており、外周面は、筒状部１８の内面との間に所定の間隔を存して、当該筒状部１８内に収納可能に形成されると共に、半球部３６は筒部３４の外径より少許小径に形成されている。この筒部３４と半球部３６との間には、筒部３４側から半球部３６方向に行くに従って小径となる傾斜部３８が形成されると共に、筒部３４の外径と筒状部１８内面とは所定の隙間を有している。
【００３８】
また、フロート３２は、半球部３６と傾斜部３８と筒部３４とが一体に形成された状態で、内部中空に形成されると共に、筒状部１８の長手方向一側から他側、他側から一側に平行移動可能に構成されている。このフロート３２を、内部中空に形成することによって、燃料より比重を軽くすると共に、燃料に浮くように構成している。該フロート３２の半球部３６は、当該フロート３２が挿通孔２２側に移動した状態では縮径部２０の内側に接触する形状に形成されている。
【００３９】
また、フロート３２の筒部３４には、筒状部１８の長手方向（ピストン４０側から挿通孔２２の方向）に延在する筒リブ３４Ａが複数設けられている。この筒リブ３４Ａは、幅約１．０ｍｍ、厚さ約０．２ｍｍに形成されている。筒リブ３４Ａは、筒部３４周囲に略等間隔で８箇所設けられると共に、断面カマボコ状に形成されている。これによって、筒状部１８内に挿入された筒部３４と、筒状部１８内面とを線接触にして接触抵抗を低減させると共に、筒部３４周囲と筒状部１８内面との間に所定の隙間ができるように構成されている。
【００４０】
筒部３４周囲の筒リブ３４Ａが、筒状部１８内面に接触した場合、筒リブ３４Ａを設けていない箇所の筒部３４と、筒状部１８内面には所定の隙間（空気の通路）を確保している。即ち、各筒リブ３４Ａ間は空気通路２６の一部を構成している。この筒部３４周囲の空気通路２６は、燃料タンク９４内の燃料が筒状部１８内を通り、挿通孔２２側に流れ込むのを減らせる隙間にて構成されている。
【００４１】
筒部３４周囲の空気通路２６は、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスの圧力で筒部３４が浮上せず、筒状部１８内に流入したガスを挿通孔２２側に円滑に通過することができる最小の隙間にて構成されている。また、球体３０及びフロート３２が挿通孔２２側に移動した状態では、球体３０及びフロート３２の半球部３６が傾斜部３８に接触して、空気通路２６を閉鎖するように構成されている。
【００４２】
一方、ピストン４０は、長さ約３．７ｍｍ、直径約９．６ｍｍの有底円筒形状に形成されている。このピストン４０は、円筒形の一方を開口した容器状に形成されると共に、外径と筒本体１６（筒状部１８）の内径は所定の隙間を有している。即ち、ピストン４０の外径は、筒本体１６の内径より小径に形成され、筒状部１８内に挿入可能に構成されている。
【００４３】
該ピストン４０の一側（図中上側）は、突出して球形の一部を構成する突部４２が設けられており、この突部４２は、ピストン４０とフロート３２の下面とが点接触になるように構成されている。即ち、ピストン４０の一側に突部４２を設けているので、この突部４２でフロート３２の他側（図９下側）を押圧した場合でも、フロート３２の傾斜角度が、規制されてしまうことがない。これにより、筒状部１８内面に引っ掛かって、フロート３２の動作が鈍くなるなどの不都合を防止できるように構成している。
【００４４】
詳しくは、ピストン４０は、一側にフロート３２方向に突出する突部４２が設けられており、この突部４２の反対側の面が開口した円筒形の有底容器形状に形成されている。この状態でピストン４０は、筒状部１８内を長手方向に平行移動可能に構成されている。そして、この突部４２によって、ピストン４０とフロート３２とが燃料で吸着してしまうのを防止している。また、フロート３２の略中央に接触させるようにピストン４０の突部４２を形成することにより、筒状部１８内でフロート３２及びピストン４０が少し傾いた場合に（例えば、ピストン４０長さの１／２０〜１／５０の傾斜角度）、ピストン４０とフロート３２との自由度を確保している。
【００４５】
そして、弁機構部２８の弁閉鎖時には（球体３０がフロート３２に当接している状態）、球体３０は半球部３６の略中心頂点に位置する（図１１に図示）。また、弁開放時には、球体３０は半球部３６の中心頂点からずれて筒部３４方向に落下する（図１０に図示）。この場合、フロート３２の半球部３６を半球形状に形成しているので、球体３０は半球部３６の頂点（挿通孔２２側）から何れかの方向（筒部３４側）に落下する。この場合、半球部３６の頂点で球体３０を挿通孔２２側に押し付けることにより、球体３０が半球部３６の頂点（挿通孔２２に最も接近した位置）に位置しているときの挿通孔２２と、球体３０の距離より半球部３６の何れかの方向に球体３０が落下したときの挿通孔２２と球体３０の距離を大きくすることができる。
【００４６】
即ち、フロート３２の半球部３６を半球形状に形成構成して、球体３０を半球部３６の何れかの方向に落下させることにより、フロート３２の少ない移動距離で、縮径部２０内面と球体３０との隙間を大きくすることが可能となる。これにより、弁機構部２８内の空気通路２６を流通する空気の抵抗を減らすことができるので、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスの圧力で球体３０が上昇して、挿通孔２２を塞いでしまう（球体３０が縮径部２０の内面に接触する）のを防止している。
【００４７】
また、フロート３２の上昇抵抗（球体３０を縮径部２０内面に押し付ける抵抗）減らすため、縮径部２０とフロート３２の半球部３６、筒状部１８内面とフロート３２の筒部３４、ピストン４０突部４２との３点の線接触及び点接触で支持している。この線及び点接触により、弁機構部２８内に流入した燃料で、フロート３２が吸着して動作不良を起こす不都合を防止している。また、ピストン４０に突部４２を形成することによりフロート３２に自由度を持たせている。これにより、ピストン４０押し上げ時にフロート３２の自由度により接触抵抗を減らしているので、ピストン４０の上昇と連動して瞬時に球体３０を縮径部２０内面に押し付け、縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖することができる。
【００４８】
また、筒部３４の外側に、筒状部１８内面と接触する筒リブ３４Ａを設けている。この筒リブ３４Ａと、筒状部１８内面とを線接触させて、筒リブ３４Ａを筒状部１８内面と燃料による面吸着を起こさない厚さに構成し、筒リブ３４Ａと筒リブ３４Ａとの間に空気通路２６の一部を構成している。そして、この空気通路２６を燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスの圧力で、フロート３２が浮き上がらないように、ガスが通過し易い大きさに構成している。この筒リブ３４Ａにて、フロート３２の落下時に筒状部１８内面との抵抗を減らすことができるので、燃料タンク９４方向への移動時（落下時）も円滑に動作させることができる。尚、燃料タンク９４の傾斜４５度までは、フロート３２の浮力も球体３０を縮径部２０内面への押し付け圧力として働くように構成されている。
【００４９】
また、ピストン４０には、筒状部１８の長手方向に延在する縦リブ４０Ａが設けられている。この縦リブ４０Ａは、幅約１．０ｍｍ、厚さ約０．２ｍｍに形成され、ピストン４０周囲に略等間隔で８箇所設けられると共に、断面カマボコ状に形成されている。これによって、筒状部１８内に挿入されたピストン４０と、筒状部１８内面とを線接触させて接触抵抗を低減させると共に、ピストン４０周囲と筒状部１８内面との間に所定の隙間ができるように構成されている。また、これらの縦リブ４０Ａ間は、空気通路２６の一部を構成している。
【００５０】
即ち、ピストン４０周囲に設けた縦リブ４０Ａが、筒状部１８内面に接触した場合、縦リブ４０Ａを設けていない箇所のピストン４０周囲と筒状部１８内面に所定の隙間が確保される。これにより、筒状部１８内をピストン４０が円滑に移動できるように構成されている。該縦リブ４０Ａは、筒状部１８内に流入した燃料タンク９４内の燃料が、ピストン４０周囲と筒状部１８間を通りフロート３２側に流れ込むのを減らせる厚さにて構成されている。また、縦リブ４０Ａは、燃料タンク９４内の燃料から蒸発して、筒状部１８内に流入したガスの圧力でピストン４０が浮上せず、また、筒状部１８内に流入したガスを、挿通孔２２側に円滑に通過させられる最小隙間の厚さに構成されている。
【００５１】
また、前記ベースプレート５１は、図１２に示すように、これもまた錆びず、燃料によって変形及び溶解することのない合成樹脂製（ナイロン６、或いは、ナイロン６，６）にて構成されている。ベースプレート５１は、後述するスプリング５６によって内蓋１４に固定される。ベースプレート５１は、例えば直径約１０．２ｍｍ、厚さ１．６ｍｍの円盤状に形成され、中央には貫通して直径約４．５ｍｍの貫通孔５２が設けられており、この貫通孔５２は燃料タンク９４内に連通している。
【００５２】
該貫通孔５２をベースプレート５１の外径より小さくすることにより、燃料が貫通孔５２を通過した際、ピストン４０下部に噴射できるように構成している。即ち、燃料が貫通孔５２から噴射された噴射圧力（以降、噴射圧力を噴射圧と称す）で、ピストン４０をフロート３２方向に移動できるように構成している。また、ベースプレート５１の一側面（フロート３２側の面）には幅約１．０ｍｍ、厚さ約０．８ｍｍの水平リブ５１Ａが設けられており、この水平リブ５１Ａは貫通孔５２の円周方向に等間隔で複数（実施例では８箇所）設けられている。
【００５３】
該水平リブ５１Ａは、中心から放射状に設けられると共に、断面カマボコ状に形成されている。この水平リブ５１Ａは、ピストン４０に線接触して、ベースプレート５１とピストン４０とが吸着してしまうのを防止するものである。ベースプレート５１の貫通孔５２は、各水平リブ５１Ａ間を介して、ピストン４０と筒状部１８との間に連通している。これにより、燃料及び、燃料から蒸発したガスが貫通孔５２を通りピストン４０の他側（ピストン４０の下部）に流入できるように構成されている。尚、各水平リブ５１Ａ間は、空気通路２６の一部を構成している。
【００５４】
また、ベースプレート５１の他側の面には、厚さ約０．６ｍｍ、直径約１１．７ｍｍの係止片５３が設けられると共に、この係止片５３は貫通孔５２の両側に対向して形成されている（図１３に図示）。ベースプレート５１は、前記筒状部１８の内面に略密着可能に形成されると共に、係止片５３は筒状部１８に係止され、ベースプレート５１が挿通孔２２側に移動するのを阻止する。両係止片５３の間には、ベースプレート５１まで凹陥した凹陥部５３Ａが形成されると共に、貫通孔５２と凹陥部５３Ａは、空気通路２６の一部を構成している。
【００５５】
ここで、自動車１００は、燃料タンク９４の傾斜角度を約３０度以内としている。そして、燃料タンク９４が傾斜すると、燃料タンク９４内の燃料は給油口キャップ１０に至る。このとき、燃料タンク９４の燃料の量や、燃料タンク９４の傾斜角度にもよるが、燃料が給油口キャップ１０に至ると、当該燃料はベースプレート５１の中央に設けた貫通孔５２を通り、弁機構部２８内に流入して、貫通孔５２より勢いよく噴射（ピストン４０側）する。燃料が容器状に形成されたピストン４０内に噴射されると、その噴射圧によってピストン４０は球体３０側に押し上げられ、フロート３２と球体３０はピストン４０と連動して上昇（この場合、挿通孔２２側に移動）する。尚、貫通孔５２は、弁機構部２８内に燃料が流入した場合、燃料を噴射可能な大きさに形成されている。
【００５６】
また、燃料タンク９４が水平になると、燃料が燃料タンク９４へ吸引されて筒本体１６内に負圧が発生する。この場合、ピストン４０は、筒本体１６内の燃料が燃料タンク９４内に戻る吸引力の作用と、球体３０とピストン４０とフロート３２の自重とで、ベースプレート５１上（水平リブ５１Ａ上）に落下する（この状態をピストン４０のストローク下限とする）。このとき、弁機構部２８内に流入した燃料は、各水平リブ５１Ａ間の隙間（空気通路２６）から燃料タンク９４内に戻り、弁機構部２８内の空気通路２６を確保して燃料タンク９４内に大気を流入させ、燃料タンク９４内を大気圧に保持できるように構成されている。
【００５７】
以上の構成で、次に給油口キャップ１０の組み立て説明を行う。尚、内蓋１４は、リング状突部２３側から外蓋１２内に挿入され、内蓋１４と外蓋１２とが予め超音波によって溶着固定されているものとする。まず、筒本体１６周囲に弾性部材（例えばスポンジ）にて構成されたフィルター５０（図７に図示）を挿入し、その上（燃料タンク９４側）からガスケット５４を装着する。次に、筒本体１６内に、縮径部２０の挿通孔２２側から球体３０、フロート３２、ピストン４０を順に挿入（図９実線矢印）する。この状態で、球体３０とフロート３２の半球部３６、フロート３２の筒部３４底面とピストン４０の突部４２とが接触する。
【００５８】
次に、ピストン４０の上（フロート３２の反対側）にベースプレート５１、スプリング５６を順に載せる。そして、内蓋１４とスプリング５６とをリベット５８にてカシメ固定する（図７に図示）。該内蓋１４とスプリング５６には、リベット５８を挿入し、固定するための固定穴５７が設けられている（図４に図示）。これにより、給油口キャップ１０の組み立てが完成する。尚、スプリング５６は、燃料タンクの給油口９５に給油口キャップ１０（キャップ本体１１）を固定するためのものである。
【００５９】
そして、キャップ本体１１が燃料タンクの給油口９５に装着されると、ガスケット５４は燃料タンクの給油口９５に当接し、これによって、燃料タンクの給油口９５は、キャップ本体１１にて閉塞される。この内蓋１４には、スプリング５６との間に所定寸法の通気隙間１４Ａ（図７に図示）が形成されており、この通気隙間１４Ａによって内蓋１４とスプリング５６との間に空気通路２６が形成されている。この通気隙間１４Ａ、ベースプレート５１の凹陥部５３Ａを介して貫通孔５２に連通している。これによって、キャップ本体１１に、燃料タンク９４内と外部（この場合、外部とは大気中に相当）とを連通するための空気通路２６（図７点線矢印）が形成されている。
【００６０】
ここで、空気通路２６を詳しく説明する。尚、空気通路２６を図７の点線矢印と、図１０の点線矢印で示している。空気通路２６は、燃料タンク９４の傾斜が少ない通常使用状態のときに、ピストン４０が挿通孔２２の離間側（燃料タンク９４側）に位置している場合、球体３０は重力で下方（燃料タンク９４側）に位置する。尚、自動車１００の通常使用時とは、例えば、燃料タンク９４の傾斜が水平状態〜３０度以内を云う。また、図１０では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。
【００６１】
また、フロート３２の半球部３６及びピストン４０も重力で下方に位置する。尚、フロート３２の半球部３６が縮径部２０の挿通孔２２から離間する距離は、縮径部２０とフロート３２の半球部３６との最短距離で球体３０の直径の約１／３以下としている。これにより、落下した球体３０が縮径部２０とフロート３２（半球部３６）との間に挟まり、球体３０が挿通孔２２方向に動かなくなってしまうのを防止している。
【００６２】
該空気通路２６は、燃料タンク９４内からベースプレート５１中央に設けられた貫通孔５２を通り、ピストン４０の下部に至る。次に、ピストン４０下部から、筒状部１８内面とピストン４０の縦リブ４０Ａと縦リブ４０Ａとの間を通り、フロート３２の下部に至る。次に、フロート３２の下部から、筒状部１８内面とフロート３２の筒リブ３４Ａと筒リブ３４Ａとの間を通り縮径部２０内に至る。更に、縮径部２０内面と球体３０との間を通り、挿通孔２２を経て外部に連通している。即ち、弁機構部２８は、弁の開放時、燃料タンク９４内と外部とを空気通路２６によって連通している。言い換えると、自動車１００の通常使用状態では、弁が開放され、燃料タンク９４内と外部は空気通路２６によって連通している。
【００６３】
一方、燃料タンクの給油口９５が給油口キャップ１０で閉じられ、燃料タンク９４内の燃料が消費された場合、その消費された燃料の体積分だけ、空気通路２６から外気が燃料タンク９４内に吸い込まれる。これにより、燃料タンク９４内が負圧になってしまい、エンジン９０運転時に燃料が吸引できなくなってしまうなどの不都合を防止している。また、燃料タンク９４内の燃料が消費されていないときは、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを、キャップ本体１１に設けた空気通路２６より外部に放出して、燃料タンク９４内が高圧になってしまう不都合を防止している。
【００６４】
また、図１１に示すようにピストン４０が挿通孔２２側（燃料タンク９４と反対側）に位置している場合、球体３０は上方（図中矢印方向）に移動して縮径部２０の内側に線接触する。このとき、球体３０とフロート３２の半球部３６が点接触すると共に、球体３０とフロート３２の半球部３６との双方が傾斜部３８に線接触する。これらの接触によって、弁機構部２８は閉鎖状態となり、燃料タンク９４内と外部とを連通する空気通路２６が閉鎖される。尚、図１１では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。
【００６５】
そして、燃料タンク９４が傾斜した場合や揺れた場合には、燃料タンク９４内の燃料が燃料タンクの給油口９５に至り、キャップ本体１１内に流入し、筒本体１６内に流入する場合がある。燃料タンク９４内の燃料液面が、給油口キャップ１０底面の空気通路２６の入り口以上になるまで燃料タンク９４が傾斜、或いは、揺れた場合、燃料タンク９４内の燃料がベースプレート５１の貫通孔５２から筒本体１６内に流入する。そして、貫通孔５２から流入した燃料の噴射圧で弁機構部２８のピストン４０が挿通孔２２側に移動すると同時に、筒本体１６内に流入した燃料によりフロート３２が浮いて挿通孔２２側に移動する。
【００６６】
そして、フロート３２が挿通孔２２側に移動すると半球部３６によって球体３０も挿通孔２２側に移動する。この場合、筒本体１６内に流入した燃料により、ピストン４０とフロート３２及び球体３０は連動して短時間で挿通孔２２側に移動する。これにより、フロート３２の半球部３６と球体３０は瞬時且つ同時に傾斜部３８に接触し、燃料タンク９４内と外部とを連通する空気通路２６を閉鎖する。
【００６７】
詳しくは、燃料タンク９４が傾斜或いは揺れて、キャップ本体１１内の底部に設けた空気通路２６よりも燃料タンク９４内の燃料液面の方が上昇すると、燃料が弁機構部２８内に流入する。そして、燃料が弁機構部２８内に流入する際、貫通孔５２を通過するときに発生する噴射圧で、ピストン４０、フロート３２、球体３０は連動して、挿通孔２２方向に移動する。すると、球体３０は縮径部２０の内面に押し付けられ（ストローク上限）、キャップ本体１１内に設けた空気通路２６を閉鎖して、燃料タンク９４内の燃料が給油口キャップ１０から外部へ流出してしまうのを防止する。
【００６８】
また、傾斜した燃料タンク９４が水平に戻ったとき、弁機構部２８内に流入した燃料は重力で吸引され燃料タンク９４内に戻る。弁機構部２８内の燃料が燃料タンク９４内に戻ると、燃料の吸引と自重によりピストン４０、フロート３２及び球体３０はベースプレート５１方向に移動し、球体３０にて閉鎖していた縮径部２０内の空気通路２６を開放（弁開放）する。これにより、燃料タンク９４内と外部とが空気通路２６にて連通しているので、燃料タンク９４内を大気圧に保持することができる。
【００６９】
即ち、弁機構部２８は、縮径部２０内にフロート３２の半球部３６が球体３０よりも先に線接触してしまうと、縮径部２０内に球体３０を確実に押し付けることができない。そこで、縮径部２０内に球体３０が確実に押し付けられた状態で半球部３６と縮径部２０とに僅かな隙間を設け、この隙間に流入した燃料の通過量を少なくして、抵抗を増大させ、球体３０側への燃料の侵入を遅らせている。これにより、球体３０で縮径部２０内に形成した空気通路２６を確実に閉鎖することができる。尚、球体３０及びフロート３２の半球部３６は何れも球形状であり、球体３０及びフロート３２の半球部３６が円錐形の傾斜部３８に接触した場合、傾斜部３８の内面と、球体３０の周囲及びフロート３２の半球部３６の周囲は線接触となる。これにより、球体３０及びフロート３２の半球部３６が燃料により傾斜部３８内面に吸着してしまうなどと云った不都合を阻止している。
【００７０】
また、燃料タンク９４が傾斜すると燃料タンク９４内の燃料の液面が給油口キャップ１０底以上に上昇する。燃料の液面が給油口キャップ１０底以上に上昇すると燃料の液圧（給油口キャップ１０より上昇した燃料の重量）によって、燃料はキャップ本体１１の底面に設けられた空気通路２６を通り、ベースプレート５１中央の貫通孔５２より筒本体１６内に噴出（流入）する。筒本体１６内に燃料が噴出すると、その噴射圧でピストン４０は上部（挿通孔２２側）に押し上げられ、ピストン４０上部に位置するフロート３２も連動して押し上げられる。
【００７１】
フロート３２が押し上げられると、フロート３２の半球部３６上に位置する球体３０も挿通孔２２側に押し上げられる。これによって、フロート３２の半球部３６は縮径部２０の内壁に押し付けられると同時に、縮径部２０の上部に設けた挿通孔２２に球体３０が押し付けられる。即ち、弁機構部２８に設けた球体３０は、ロールオーバーバルブ９６（従来例の燃料タンク９４が傾斜したときだけ、燃料が外部に漏れ出てしまうのを阻止するバルブ）として動作し、筒本体１６の先端に設けた挿通孔２２から、燃料タンク９４内の燃料がキャップ本体１１の空気通路２６を通り外部に流出するのを防止している。尚、図１には、従来の燃料タンク９４、ロールオーバーバルブ９６、キャニスタ９８、気化器９２を順次配管接続した図も図示している。
【００７２】
他方、燃料タンク９４内の燃料は、ピストン４０の下面、即ち、ベースプレート５１中央の貫通孔５２より筒本体１６内に流入する。このとき、燃料が筒状部１８とピストン４０との隙間を通り抜けてフロート３２まで到達する時間より、貫通孔から筒本体１６内に流入した燃料による噴射圧でピストン４０の方が短時間で上昇する。これにより、ピストン４０、フロート３２、球体３０が連動して略同時に上昇するので、燃料が挿通孔２２に至る時間よりも速く、縮径部２０内に形成した空気通路２６を球体３０で閉鎖して、挿通孔２２から燃料が外部に漏れ出てしまうのを防止している。
【００７３】
また、筒状部１８とピストン４０との隙間を通りフロート３２まで流入する燃料により、燃料タンク９４の傾斜が約４５度までは球体３０を縮径部２０内面に押し付ける圧力としてフロート３２の浮力が働く。これにより、挿通孔２２を通過した燃料が、空気通路２６より外部に流出してしまうのを確実に防止している。また、燃料タンク９４の傾斜が約４５度以上９０度まで傾斜した場合は、キャップ本体１１が燃料の液面より下側に位置し、これによって、キャップ本体１１への燃料の液面も上昇するので、ピストン４０及びフロート３２に加わる液圧も増大する。従って、縮径部２０内面に球体３０を押し付ける圧力も増大するので、フロート３２の浮力が減じても、弁機構部２８に設けた球体３０がロールオーバーバルブ９６として働き、外部への燃料の流出を防止することができる。
【００７４】
ここで、燃料タンク９４を９０度傾けて弁機構部２８の空気通路２６から燃料が漏れ出るのを１０分間測定した。具体的には、エンジン９０の燃料タンク９４（この場合、エンジン９０と燃料タンク９４一体型の自然落下式燃料供給機）に、給油口キャップ１０（キャップ本体１１）を装着し、燃料タンク９４を９０度傾けてキャップ本体１１内に設けた空気通路２６からの燃料漏れを測定した。その結果、燃料タンク９４内に規定量の最大燃料を収容し、燃料コックを開放した状態で９０度傾けて１０分間経過したとき、給油口キャップ１０の空気通路２６からの燃料漏れ量は０．５ミリリットルであった。また、従来品の給油口キャップでは１１７．７ミリリットルの燃料漏れが確認された。即ち、本発明の給油口キャップ１０に対して、従来の給油口キャップは約２３４倍の燃料漏れがあった。尚、このときの外気温度は２５℃であった。
【００７５】
また、前述と同じ条件で燃料タンク９４を左右に１０回傾け（片側３０度の傾斜）、キャップ本体１１の空気通路２６から燃料が弁機構部２８内部に流入した後、燃料タンク９４を９０度傾けて１分間保持した。このときのキャップ本体１１の空気通路２６から燃料が漏れ出すまでの時間と、漏れ量とを計測した。本発明の給油口キャップ１０では漏れ量が０ミリリットル、従来品は２秒〜４秒で給油口キャップ１０の空気通路２６より燃料が外部に漏れ出した（このときの燃料の漏れ量は約１２ミリリットルであった）ことが判明した。また、燃料タンク９４の使用状態により燃料タンク９４が傾斜したり、エンジン９０の振動によりタンク内の燃料は波打っており、キャップ本体１１の空気通路２６には燃料が流入してしまう。この実験結果から本発明の給油口キャップ１０は、従来の給油口キャップに比べ、燃料タンク９４が傾斜したときにキャップ本体１１の空気通路２６から外部に流出する燃料漏れに対して極めて有効であった。
【００７６】
このように、燃料タンク９４内と外部とを連通するための空気通路２６と、この空気通路２６中に構成された弁機構部２８とをキャップ本体１１内に構成している。該弁機構部２８は、筒状部１８と該筒状部１８の外部側に連続形成された縮径部２０とを有する筒本体１６と、該筒本体１６の内面との間に間隔を存して当該筒本体１６内に収納されたフロート３２と、該フロート３２の燃料タンク９４内側に位置し、筒本体１６の内面との間に間隔を存して当該筒本体１６内に収納されたピストン４０と、フロート３２の外部側に位置して筒本体１６内に収納された球体３０とを備えている。そして、燃料が筒本体１６内に流入した場合、ピストン４０及びフロート３２は外部側に浮き、球体３０は当該フロート３２により筒本体１６の縮径部２０に押し付けられて空気通路２６を閉鎖するので、例えば燃料タンク９４が傾いて筒本体１６内に流入した場合、球体３０にて空気通路２６を瞬時に閉鎖することができる。
【００７７】
これにより、従来のように燃料タンク９４内の燃料が、給油口キャップ内に設けられた空気通路から外部に流出してしまうなどの不都合を防止することができる。また、流出した燃料に引火してしまうなどといった危険性を未然に阻止することが可能となる。また、給油口キャップ１０内に設けた空気通路２６より流出した燃料によって、植物に被害を与えてしまうなどといった不都合も防止することができる。
【００７８】
特に、外観を変えずに給油口キャップ１０内に弁機構部２８を設けている。この弁機構部２８内に設けた空気通路２６から燃料タンク９４内の燃料が流出してしまう不都合を防止するようにしているので、安価で外観も良好な給油口キャップ１０を提供することが可能となる。
【００７９】
また、従来の給油口キャップを装着した自動車１００は、使用する条件によって燃料タンク９４が傾斜することがあるが、燃料タンク９４が傾斜すると給油口キャップ１０の空気通路２６より燃料が外部に漏れ出すことがある。しかし、本発明の給油口キャップ１０を燃料タンクの給油口９５に装着することにより、燃料タンク９４が傾斜したときにはキャップ本体１１内に設けた空気通路２６から燃料が漏れ出てしまうのを防止することができる。これにより、安全性確保と植物への被害及び大気汚染などを抑えることができる。
【実施例２】
【００８０】
次に、図１４には本発明の他の実施例の燃料タンク９４の給油口キャップ１０を示している。該燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、前述の実施例と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。また、実施例１で内蓋１４のリング状突部２３に形成した溝２４（空気通路２６）を設けていない。即ち、実施例２では、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスが、給油口キャップ１０から外部に排出されないように構成している。
【００８１】
該燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、図１４に示すようにキャップ本体１１を構成する外蓋１２に、円筒形で略直角に折れ曲がった内部中空のパイプ７０が設けられている。このパイプ７０は、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスの吸着、除去を行うキャニスタ９８を介して気化器９２に流入させられるように構成している。
【００８２】
該外蓋１２には、当該外蓋１２に連続して内部円筒中空のパイプ装着部６０が設けられており、このパイプ装着部６０は外蓋１２の略中央に設けられると共に、内蓋１４から離間する方向に所定寸法延在している。パイプ７０の一側（図中左側）は、外径がパイプ装着部６０内径より所定寸法小径に形成され、パイプ装着部６０内に挿入される。このパイプ装着部６０内に挿入されたパイプ７０の先端は、前記筒本体１６の挿通孔２２近傍に位置すると共に、パイプ７０及びパイプ装着部６０内はキャップ本体１１内に形成された空気通路２６に連通している。
【００８３】
また、パイプ装着部６０にパイプ７０が装着された状態で、パイプ装着部６０とパイプ７０との隙間に弾性フッ素ゴムからなるＯリング６２が装着されている。該Ｏリング６２は、パイプ装着部６０とパイプ７０との隙間を塞ぐもので、このＯリング６２でパイプ装着部６０とパイプ７０との隙間を塞ぐことにより空気通路２６内のガスが、パイプ装着部６０とパイプ７０との間から大気中に漏れ出さないように構成している。
【００８４】
また、パイプ装着部６０の長手方向略中央位置には、図１４に示すようにＯリング６２装着用の溝６０Ａが設けられると共に、パイプ７０の一側にはパイプ装着部６０の溝に対向してＯリング６２装着用の溝７０Ａが設けられている。この溝７０Ａは、パイプ装着部６０内にパイプ７０が装着された状態でパイプ装着部６０の溝に対向して設けられている。そして、パイプ装着部６０とパイプ７０に設けられた溝にＯリング６２が装着されて、パイプ７０に設けた爪７３が外蓋１２に係止される。これにより、パイプ装着部６０からパイプ７０が抜けてしまうのを防止すると共に、キャップ本体１１が固定された状態で、パイプ７０を回動できるように構成されている。即ち、パイプ７０は、キャップ本体１１に回動自在に装着されると共に、パイプ７０内は空気通路２６内に連通している。
【００８５】
パイプ７０の一側（図中上側）となるパイプ装着部６０の反対側には、湾曲可能な弾性合成ゴム、或いは、弾性天然ゴムなどからなるホース７４を装着可能に構成されている。パイプ７０には、ホース７４の抜けを防止するための抜防止部７２が形成されており、この抜防止部７２は、パイプ７０の一側端部近傍に、周囲に渡って所定の幅で設けられると共に、所定の高さ突出している。
【００８６】
即ち、パイプ７０の一側端部近傍を所定幅で他の箇所より太く形成することにより抜防止部７２を設けている。これにより、パイプ７０とホース７４の密着性を向上すると共に、パイプ７０からホース７４が抜けてしまうのを防止している。そして、ホース７４の一側（図中上側）は、キャニスタ９８、または、気化器９２等に接続され、他側は、パイプ７０の抜防止部７２を所定寸法超えてキャップ本体１１側方向に挿入されている。尚、本発明の給油口キャップ１０を使用した場合は、燃料が外部に流出しないのでロールオーバーバルブ９６は不要となる。
【００８７】
また、パイプ７０の一側（図中左側）内部には、先端に行くに従って拡開する拡開部７１が設けられている。この拡開部７１は、所定の圧力で筒本体１６の縮径部２０に摺動自在に接触させると共に密着させている。この拡開部７１と縮径部２０を密着させることにより、空気通路２６がパイプ７０の拡開部７１と筒本体１６の縮径部２０との間を介して外部と連通してしまうのを防止している。これにより、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスが、空気通路２６から外部に漏れ出てしまうのを防止している。即ち、燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、実施例１で設けた内蓋１４のリング状突部２３に形成した溝２４を設けず、パイプ７０の拡開部７１と筒本体１６の縮径部２０とを摺動自在に接触させると共に密着させて、空気通路２６内のガスが外部に漏れ出てしまうのを防止している。
【００８８】
また、キャップ本体１１の外蓋１２中央に、ホース７４を回動自在に接続可能なパイプ７０を備えている。これにより、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを、ホース７４を介してキャニスタ９８、または、気化器９２に導きエンジン９０で燃焼させることができる。また、燃料タンク９４へ燃料を給油するときにはホース７４を固定したまま、給油口キャップ１０を回転することができるので、燃料タンクの給油口９５に容易に給油口キャップ１０を着脱することができる。
【００８９】
このように、キャップ本体１１に回動自在に装着されて空気通路２６に連通すると共に、ホース７４を介してキャニスタ９８、又は、気化器９２へ接続可能なパイプ７０を備えている。これにより、自動車１００に搭載された燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを、キャップ本体１１に設けたパイプ７０に導くことが可能となる。また、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスをキャニスタ９８、又は、気化器９２を介して自動車１００のエンジン９０で燃焼させることができる。従って、燃料タンク９４内の燃料から発生するＶＯＣガスが、空気通路２６から大気中に放出されることによる環境汚染を確実に防止することができる。
【００９０】
また、パイプ７０をキャップ本体１１に回動自在に接続しているので、パイプ７０が一方向に支持された状態で給油口キャップ１０を回動させることができる。これにより、給油口キャップ１０（パイプ７０）からホース７４を外すことなく、キャップ本体１１を回動させて燃料タンクの給油口９５に着脱することが可能となる。従って、燃料タンク９４内に燃料を給油する際、キャップ本体１１からホース７４を外すなどといった煩わしさも皆無となり、燃料タンク９４の給油口キャップ１０の利便性を大幅に向上させることができるようになるものである。
【００９１】
特に、キャップ本体１１に装着したパイプ７０から、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスをキャニスタ９８、気化器９２に流入させることができるので、燃料タンク９４内から蒸発したガスを極めて容易にエンジン９０で燃焼処理させることができる。これにより、燃料から発生したＶＯＣガスによる環境汚染を防止することができる。また、従来の燃料タンク９４を改造せずに給油口キャップ１０を交換するだけで、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスをキャニスタ９８、気化器９２に流入させることができるので、大幅なコストの低減を図ることができる。これにより、燃料タンク９４内の燃料から発生するＶＯＣガスを、空気通路２６から大気中に放出させずにエンジン９０で燃焼させることができるので、総じて、燃料タンク９４の給油口キャップ１０の利便性を向上させることができ、一層環境汚染防止を行うことが可能となる。
【００９２】
また、給油口キャップ１０内に弁機構部２８を設け、この弁機構部２８により燃料タンク９４内の燃料が、キャップ本体１１内に設けた空気通路２６から流出してしまうなどといった不都合を防止している。これにより、キャップ本体１１に装着したパイプ７０から、燃料タンク９４内の燃料から発生したＶＯＣガスをエンジン９０で燃焼させることができるので、ＶＯＣガスが空気通路２６から大気中に放出されてしまうのを防止することができる。従って、燃料タンク９４のコストアップを抑えられ、外観も良好な燃料タンク９４の給油口キャップ１０を提供することができる。
【００９３】
また、ピストン４０にフロート３２としての機能を持たせて燃料が筒本体１６内に流入した場合、ピストン４０も浮力を得てフロート３２と共に外部側に浮くよう構成したので、フロート３２とピストン４０の双方の浮力で球体３０を挿通孔２２方向に押し上げることが可能となる。これにより、筒本体１６の縮径部２０に球体３０が押し付けられるので、空気通路２６を閉鎖することができる。従って、燃料タンク９４が傾いて筒本体１６内に燃料が流入した場合でも、空気通路２６から外部に燃料が流出してしまうのを効果的に阻止することが可能となる。
【実施例３】
【００９４】
次に、図１５〜図３３には本発明の他の実施例の燃料タンク９４の給油口キャップ１０を示している。該燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、前述の実施例と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
【００９５】
該給油口キャップ１０の内蓋１４は、図１５に示すように略中心に位置して、中空の筒本体１６が形成されている。該筒本体１６内に設けられたピストン４０は、上下方向（フロート３２とベースプレート５１方向）に２分割され、上側（フロート３２側）に小径部４０Ｂ、下側に小径部４０Ｂより外径が大きい中径部４０Ｃ、及び、大径部４０Ｅ（本発明の閉鎖部に相当）が設けられている。尚、ピストン４０は後で詳しく説明する。
【００９６】
筒本体１６は、図１６に示すように一側（図中左側）に円筒形状の筒状部１８が形成されており、この筒状部１８に連続して他側（図中右側）に縮径部２０が形成されている。この筒状部１８は、所定の長さ、所定の直径に形成されると共に、筒状部１８より離間するに従って縮径する円錐形状に形成されている。
【００９７】
縮径部２０には、筒状部１８の離間側に貫通して形成された挿通孔２２が設けられており、この挿通孔２２は、筒本体１６内側と外側とを連通している。内蓋１４の一側面（挿通孔２２側の面）には、挿通孔２２を中心にして、所定幅、所定高さ、所定の直径のリング状突部２３が複数（実施例では２箇所）設けられている（図１５、図１６に図示）。
【００９８】
そして、図１７に白抜き矢印で示すように、内蓋１４がリング状突部２３側から外蓋１２内に挿入され、内蓋１４と外蓋１２とが超音波にて溶着固定される。即ち、外蓋１２には、内蓋１４側に少許突出したリング状の超音波リブ１２Ａ（図１９に図示）が複数設けられており、この超音波リブ１２Ａと内蓋１４の各リング状突部２３とが超音波によって溶着固定される。このとき、内蓋１４の外周縁と外蓋１２も超音波にて溶着固定される。これによって、内蓋１４と外蓋１２とが強固に固定される（図１８）。
【００９９】
該筒本体１６内には、図２０に示すように弁機構部２８が設けられている。この弁機構部２８は、筒状部１８と、この筒状部１８内に設けられた球体３０と、フロート３２と、フロート機能（浮力）を備えたピストン４０と、ベースプレート５１とから構成されている。尚、図２０では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。
【０１００】
ここで、燃料（ガソリン）の比重は０．６〜０．８％である。そして、ピストン４０は、ピストン４０自身の重量と、フロート３２、球体３０の合成された重量を持ち上げるだけの浮力を有している。言い換えるとピストン４０は、球体３０を縮径部２０内面に押し付けるだけの浮力を有している。例えば、ピストン４０の内部の体積を約１．３８９３立方ｃｍとして、全体の質量を０．６１７１ｇ、比重を０．４４４２とした場合、浮力（ピストン４０を燃料内に浸かったとき）は約０．９７２５ｇｆである。このピストン４０全体が燃料に浸かったときの浮力（ピストン４０が上方に作用する力）は０．３５５ｇｆ・・・（１）となる。
【０１０１】
また、燃料内での球体３０の重量は、球体３０が直径約２．５ｍｍのステンレス球の場合０．０６３８ｇ、フロート３２の重量は０．２００３ｇ、球体３０とフロート３２の合計重量は０．２６４１ｇとなる。この球体３０とフロート３２が下方に作用する力（空気中で球体３０とフロート３２が下方に作用する力）は、０．２６４１ｇｆ・・・（２）となる。このとき、球体３０には（１）−（２）の力が上方に作用する。即ち、球体３０は、ピストン４０により０．０９１３ｇｆの力で上方に浮上するフロート機能を有している。該フロート３２の浮力は、後述する大径部４０Ｅで筒本体１６の空気通路２６を閉鎖するまで働く。その後ピストン４０は、給油口キャップ１０よりも上昇した燃料の液圧で、挿通孔２２側に移動（押される）することになる。
【０１０２】
前記ピストン４０は、図２１、図２２、図２３に示すように、一側（図２２、図２３上側）に突出して球形の一部を構成する突部４２が設けられており、この突部４２の反対側の面には、ピストン４０下部の開口を塞ぐ蓋部材４１が超音波溶着にて密閉固定されている。即ち、ピストン４０は、突部４２の反対側の面を蓋部材４１にて密閉されることにより、フロートとしての機能を持たせている。この突部４２によって、ピストン４０とフロート３２とが点接触になるように構成している。
【０１０３】
また、ピストン４０には、小径部４０Ｂの外周面に、筒状部１８の長手方向に延在して縦リブ４０Ａが設けられており、この縦リブ４０Ａは、突部４２側から中径部４０Ｃまで延在している。縦リブ４０Ａは、小径部４０Ｂ周囲に略等間隔で複数設けられ、前記縦リブ４０Ａ同様幅約１．０ｍｍ、厚さ約０．２ｍｍにて形成されている。該縦リブ４０Ａは、小径部４０Ｂ周囲に略等間隔で８箇所設けられると共に、断面カマボコ状に形成されている。
【０１０４】
該縦リブ４０Ａは、筒状部１８内に挿入されたピストン４０と、筒状部１８内面とを線接触させて、ピストン４０が上下移動する際の接触抵抗を低減させて、筒状部１８内面との摩擦抵抗を少なくしている。これにより、ピストン４０と筒状部１８内面とが燃料によって吸着してしまうのを防止している。また、筒状部１８内面と縦リブ４０Ａとの隙間を、ピストン４０が上下可動可能な少ない隙間として、ピストン４０の倒れを少なくしている。
【０１０５】
そして、ピストン４０によって縮径部２０内に押し付けられた球体３０により空気通路２６が閉鎖されると、筒状部１８内のガス（残留ガス）は、筒状部１８内に封じ込められると共に、挿通孔２２から外部へ漏れ出てしまうのが阻止されている。筒状部１８内に封じ込められたガスは、燃料タンク９４内の燃料の液圧によりピストン４０が移動して圧縮される。そして、筒状部１８内の圧力と、燃料タンク９４内圧とのバランスがとれたところで、球体３０は燃料タンク９４内の液圧で縮径部２０内の空気通路２６は閉鎖される。
【０１０６】
球体３０が縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖するのが遅い場合は、筒状部１８内のガスは挿通孔２２から外部に排出されてしまう。また、挿通孔２２からガスが外部に排出されると、ピストン４０での筒状部１８内のガス圧縮が遅れて、燃料が通気溝４０Ｄから筒状部１８内に侵入してしまう。このため、燃料が通気溝４０Ｄから筒状部１８内に侵入するよりも速く、縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖する必要があり、フロート機能を持たせたピストン４０は、球体３０による縮径部２０内面の空気通路２６の閉鎖に極めて効果的である。
【０１０７】
尚、ピストン４０にフロート機能がない場合、ピストン４０とフロート３２と球体３０の自重を、フロート３２の浮力と流入した燃料の噴射圧のみで挿通孔２２側に移動させなければならない。このため、筒状部１８内に流入させる燃料の量も多くなり、球体３０を縮径部２０内面に押し付けて空気通路２６を閉鎖する時間も遅くなる。また、燃料がピストン４０上部の筒状部１８内に流入して、筒状部１８内とタンク内圧とが同じになった場合、フロート機能がないピストン４０の重量は燃料の比重より重いので、燃料タンク９４側に重力が加わり、球体３０への押圧を減じることになる。
【０１０８】
また、ピストン４０の重力が燃料タンク９４方向に働いて、ピストン４０が燃料タンク９４方向に移動した場合、フロート３２単体の浮力では球体３０を挿通孔２２側に確実に押し付けることができない。また、燃料タンク９４（エンジン９０）を長時間傾斜させて使用することは実際には殆ど考えられない。しかし、ピストン４０にフロート機能がないと、燃料タンク９４が傾斜、又は、転倒して長時間（例えば１５分以上）経過した場合、挿通孔２２より燃料が滲み出す場合があった。
【０１０９】
そこで、実施例３では、フロート機能を有するピストン４０を設けている。これにより、燃料タンク９４が傾斜して、ピストン４０底部に燃料が流入した場合には、即ピストン４０に浮力が発生して球体３０を縮径部２０内面に押し付けて縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖する。尚、筒状部１８内の残留ガスは、外部への流出が殆どないので、即筒状部１８内の残留ガスは圧縮されて、燃料タンク９４の内圧とバランスがとれる。
【０１１０】
弁機構部２８の弁閉鎖時（球体３０が縮径部２０内面に押し付けられて空気通路２６が閉鎖されている状態）、球体３０はフロート３２の半球部３６の略中心頂点に位置する（図２４に図示）。そして、弁開放時には、球体３０は半球部３６の中心頂点から筒部３４方向に落下する（図２８に図示）。この場合、フロート３２の半球部３６を半球形状に形成しているので、球体３０は半球部３６の何れかの方向に落下する。球体３０が、半球部３６の頂点（挿通孔２２に最も接近した位置）に位置しているときの挿通孔２２と球体３０の距離より、半球部３６の何れかの方向に球体３０が落下したときの挿通孔２２と球体３０との距離を大きくすることができる。
【０１１１】
また、ピストン４０は、当該ピストン４０の外形よりもフロート３２の外形を小径に形成している。詳しくは、ピストン４０の外形に対してフロート３２の外形を約４／５に形成している。これに伴って筒本体１６（筒状部１８内径）も、フロート３２の外形、及び、ピストン４０の外形に対応させている。これにより、フロート３２の重量をピストン４０の重量より大幅に軽量化している。そして、燃料タンク９４が傾斜したときは、給油口キャップ１０内（弁機構部２８内）に流入する燃料の液圧は比較的小さいが、ピストン４０は浮力と液圧によりフロート３２と球体３０を押し上げることができる。尚、ピストン４０とフロート３２及び筒状部１８内径は、実施例１、実施例２同様に構成しても差し支えない。
【０１１２】
即ち、弁機構部２８内に流入した燃料の液圧が小さいと、ピストン４０を上昇させるために働く液圧も小さく、ピストン４０が挿通孔２２方向に上昇する速度も遅くなる。このため、球体３０が縮径部２０内面に押し付けられる圧力（縮径部２０内に形成された空気通路２６を閉鎖する圧力）も小さくなって、挿通孔２２から燃料が漏れ出てしまう可能性が考えられる。そこで、球体３０を、縮径部２０内面に速く押し付けて空気通路２６を閉鎖し、挿通孔２２から燃料が漏れ出てしまうのを改善することが必要となる。
【０１１３】
また、ピストン４０の内部を中空に構成した場合、中空ではないときに対して浮力を増大させることができる（フロートとして働きを増大させる）。前記、実施例１、実施例２のピストン４０は、一側を開口した円筒形の有底容器にて構成している。この場合、燃料タンク９４が傾斜したときに燃料が弁機構部２８内に流入した場合には、燃料の噴射圧でピストン４０を上昇させ、上昇するピストン４０によりフロート３２、球体３０を押し上げて、球体３０を縮径部２０内面に押し付けて縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖していた。しかし、ピストン４０の外周は、各縦リブ４０Ａ間と筒状部１８内面との隙間を大きく構成しており、ピストン４０の長さ（燃料タンク９４と挿通孔２２方向）は、実施例３のピストン４０より短く構成している。
【０１１４】
また、実施例１、実施例２では、燃料タンク９４が傾斜したときには、弁機構部２８内に侵入した燃料が、縦リブ４０Ａ間と筒本体１６の筒状部１８内面との隙間からピストン４０上部まで達した時点で、筒状部１８内はタンク内の圧力と同一圧力になる。このときのピストン４０は、一側を開口し、円筒形に形成された有底容器のため浮力は殆どなく、自重は燃料の比重より重い。また、ピストン４０は、自重でタンク側に移動（落下）するが、球体３０を縮径部２０内面に押し付ける力はフロート３２の浮力だけであった。このため、縮径部２０内面に押し付ける球体３０の圧力は低く、挿通孔２２から外側に燃料が滲み出してしまう可能性が考えられる。
【０１１５】
そこで、実施例３では、ピストン４０を中空にして浮力（フロート機能）を持たせ、その浮力を利用することにより、ピストン４０が燃料内で浮くように構成している。この場合、ピストン４０を浮上させる要素は、給油口キャップ１０の位置に対する燃料タンク９４内の燃料液面高さ（ピストン４０に加わる燃料の重量）である。給油口キャップ１０を基準に、燃料タンク９４内の燃料高さが高くなると、給油口キャップ１０に燃料の圧力が加わる。即ち、給油口キャップ１０より燃料の液面が高くなった場合、その高さ分の液面差圧がピストン４０に加わることになる。
【０１１６】
また、ピストン４０の浮力を増大させるため、ピストン４０を筒本体１６の長手方向に長くして容積を増大させると、筒状部１８内面との隙間部に燃料が流入したとき、筒状部１８内面とピストン４０とが吸着を起こし易くなる。筒状部１８内面とピストン４０とが吸着を起こすと、傾斜した燃料タンク９４が水平に戻ったとき、ピストン４０の吸着によってフロート３２、球体３０が燃料タンク９４側に落下し難くなる。そこで、実施例３ではピストン４０の長さを、当該ピストン４０の直径寸法より短く構成して、ピストン４０の底面積（燃料タンク９４側の面積）を大きくしている。これにより、流入した燃料によりピストン４０の浮力を増大させるようにしている。
【０１１７】
即ち、中空の密閉容器でピストン４０を構成して、直径寸法よりも長さ寸法を短くすることによりピストン４０に大きな浮力が発生するように構成している。また、フロート３２を構成する筒部３４の厚さ（筒本体１６の長手方向）を、半球部３６の半径より薄く構成している。これにより、ピストン４０だけの浮力で、フロート３２と球体３０を縮径部２０内面に押し付けて、縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖し、挿通孔２２からの燃料漏れを確実に防止できるように構成している。また、弁機構部２８内に燃料が流入した場合、ピストン４０が自重で燃料タンク９４方向へ移動してしまうのを、当該ピストン４０の浮力によって防止できるように構成してる。
【０１１８】
また、ピストン４０は、ピストン４０とフロート３２と球体３０との総重量を充分浮上可能な容積（浮力）にて構成している。このピストン４０は、燃料が底部に流入したとき、瞬時に浮力を発生させられる底面積と長さで構成すると共に、内部を中空にすることにより、確実に浮力を確保できる構造としている。該ピストン４０は、長さ約８．２ｍｍの円筒形状に形成されている。このピストン４０と筒本体１６の内面との間は、燃料が通過可能な隙間に構成されている。そして、ピストン４０が外部側（挿通孔２２側）に移動した場合、フロート３２により球体３０が筒本体１６の縮径部２０内面に押し付けられる以前に、ピストン４０（大径部４０Ｅ）と筒本体１６の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法に構成している。
【０１１９】
具体的にピストン４０は、上下方向（フロート３２とベースプレート５１方向）に２分割され、上側（フロート３２側）に小径部４０Ｂ、下側に小径部４０Ｂより外径が大きい中径部４０Ｃ、及び、大径部４０Ｅが設けられている。該小径部４０Ｂは、直径約１２．４ｍｍの円筒形状に形成され、中径部４０Ｃはそれよりも少許大径の直径約１３．１ｍｍに形成されると共に、大径部４０Ｅは更に大径に形成されている。尚、小径部４０Ｂの周囲には、筒状部１８内面への吸着防止用の隙間を確保するため前述の縦リブ４０Ａ同様の縦リブ４０Ａが設けられている（図２０に図示）。
【０１２０】
また、大径部４０Ｅは中径部４０Ｃの下側には連続して設けられており、この大径部４０Ｅは中径部４０Ｃの直径よりも約０．０６ｍｍ大きな直径に形成されている。また、上下方向の寸法（厚さ寸法）は、小径部４０Ｂが約４．０ｍｍ、中径部４０Ｃが３．４ｍｍ、大径部４０Ｅが約０．８ｍｍに構成している。また、小径部４０Ｂは前述のピストン４０同様周囲に縦リブ４０Ａによる空気通路２６が設けられている。
【０１２１】
また、中径部４０Ｃ及び大径部４０Ｅの周囲には縦リブ４０Ａを設けずに平面の円筒形に構成している。これにより、中径部４０Ｃと筒状部１８内面との隙間を燃料が通過できず、燃料タンク９４から蒸発したガスだけが通過できる寸法に構成している。また、大径部４０Ｅと筒状部１８内面との隙間を燃料が通過できず、燃料タンク９４から蒸発したガスが中径部４０Ｃよりも通過し難い寸法に構成している。
【０１２２】
また、ピストン４０（中径部４０Ｃ）側面には、空気通路２６の一部を構成する通気溝４０Ｄ（本発明の燃料が通過可能な燃料通過許容部相当）が設けられている。この通気溝４０Ｄは、幅約１．２ｍｍ、深さ約０．３ｍｍに構成されると共に、大径部４０Ｅに接する箇所から縦リブ４０Ａ側まで延在している。即ち、通気溝４０Ｄは、燃料タンク９４側を大径部４０Ｅにて閉塞され、挿通孔２２側を縦リブ４０Ａ間に開口している。
【０１２３】
また、大径部４０Ｅは、前述した如き通気溝４０Ｄよりも筒本体１６の内面に近接する外径にて構成している。そして、大径部４０Ｅは、自動車１００の通常使用時（本発明の「常には」に相当）、筒本体１６の内面との間の隙間を、燃料が通過可能な寸法に構成している。また、ピストン４０が挿通孔２２側に移動した場合、筒本体１６の内面に対向する位置に移動して、筒本体１６の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法に構成している。
【０１２４】
また、筒本体１６内は、筒状部１８に連続して下部（燃料タンク９４側）に段差部１９が形成されており、筒状部１８内は直径約１０ｍｍ、段差部１９はそれよりも大径の直径１１ｍｍに形成されている。即ち、ピストン４０の下部（ベースプレート５１側）は、筒本体１６の筒状部１８内面と上下可動な隙間を確保して、燃料タンク９４が傾斜したときの可動を確保している。また、ピストン４０の下部周囲は、燃料が通過せず、燃料タンク９４内から発生した有害ガスを通過させる隙間を設けると共に、燃料タンク９４が傾斜したときでも可動可能な隙間を有している。
【０１２５】
そして、ピストン４０にてフロート３２が押し上げられて、球体３０が縮径部２０内面に押し付けられたとき、段差部１９内側には空間部１９Ａが形成されるように構成されている。また、ピストン４０の上昇により、縮径部２０の内面に押し付けられた球体３０で空気通路２６が閉鎖された場合、大径部４０Ｅの周囲面と、筒本体１６下部内面との対向面を解除して空気通路２６を形成するために、ピストン４０のストロークを大径部４０Ｅ厚さより大きくしている。即ち、段差部１９を、ピストン４０と筒本体１６下部の大径部４０Ｅの外周径より大きく、幅も大径部４０Ｅより広くしなければ燃料タンク９４内と挿通孔２２とを空気通路２６で連通できない。
【０１２６】
そこで、次に大径部４０Ｅと筒本体１６の内面間の燃料が通過可能な筒状部１８とピストン４０間の寸法と、燃料が通過できない筒状部１８とピストン４０間寸法のピストン４０位置について具体的に説明する。ピストン４０にてフロート３２が押し上げられて、最上部に移動したときのピストン４０位置（１）と、最上部と最下部との中間のピストン４０位置（２）と、最下部に移動したときのピストン４０位置（３）を順を追って説明する。
【０１２７】
（１）最上部に移動したときのピストン４０位置
ピストン４０がフロート３２を押し上げ、球体３０を縮径部２０内面に押し付けているときは、図２４、図２５に示すように、ピストン４０を構成する大径部４０Ｅの外周面は筒状部１８の内面に対向した状態となる。このとき大径部４０Ｅの下部は大径部４０Ｅの厚さの１／５、空間部１９Ａ側にはみ出している。この場合、大径部４０Ｅの厚さの４／５（図２５のＴ１）が、筒状部１８内面と対向し、１／５（図２５のＴ２）が段差部１９に対向している。
【０１２８】
そして、ピストン４０が挿通孔２２側に移動し、大径部４０Ｅが筒状部１８内面に対向している状態では、筒状部１８内面と大径部４０Ｅ外面との間は、燃料が通過しない寸法となる。このとき、ピストン４０には筒状部１８から大径部４０Ｅ側にはみ出した部分だけの浮力が働くことになる。そして、空間部１９Ａ内に燃料が流入した場合、筒状部１８の内面と大径部４０Ｅとの隙間は、燃料の浸透によりシールされ（大径部４０Ｅと筒状部１８内面とがシールされる）、フロート３２側への燃料移動を防止する。尚、図２４、図２５では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。）。
【０１２９】
（２）最上部と最下部との中間のピストン４０位置
ピストン４０がフロート３２を押し上げ、球体３０を縮径部２０内面に押し付ける途中では、図２６、図２７に示すように、ピストン４０を構成する大径部４０Ｅの外周上部の角（挿通孔２２側の角）と、筒状部１８内面と段差部１９との接する角部とが最も近接した状態となる。即ち、ピストン４０が下部から挿通孔２２側に移動した場合、フロート３２により球体３０が筒本体１６の縮径部２０内面に押し付けられる以前に、大径部４０Ｅと筒本体１６の内面との間の間隔を、燃料が通過できない狭い寸法にしている。この状態で、ピストン４０が僅か（例えば、１．０ｍｍ）下方（燃料タンク９４側）に移動すると、ピストン４０下部の空間部１９Ａと中径部４０Ｃの側面に設けた通気溝４０Ｄは連通する。
【０１３０】
これによって、燃料タンク９４ないと外部とが空気通路２６によって連通する。また、ピストン４０がそれ以上、上方に移動した場合は、（１）ピストン４０が最上部と最下部の中間位置のときと同様である。また、このとき、ピストン４０には筒状部１８から大径部４０Ｅ側にはみ出した部分だけの浮力が働くことになる。尚、ピストン４０がフロート３２を押し上げ、球体３０を縮径部２０内面に押し付けた状態から燃料タンク９４側に戻る途中でも同様のことが云える。尚、図２６、図２７では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。）。
【０１３１】
（３）最下部に移動したときのピストン４０位置
ピストン４０が燃料タンク９４側に移動して、球体３０が縮径部２０内面から下方に移動して空気通路２６を開放しているときは、図２８、図２９に示すように、ピストン４０を構成する大径部４０Ｅの外周面は段差部１９の内面に対向した状態となる。この状態で、ピストン４０を構成する大径部４０Ｅの外周上部の角（挿通孔２２側の角）は、筒状部１８内面と段差部１９との接する角部とが最も離間した状態となる。このとき、大径部４０Ｅの上下面（筒本体１６とベースプレート５１間）、及び側面（段差部間）との距離は、小径部４０Ｂ周囲に設けた縦リブ４０Ａ間と、筒状部１８間に形成された空気通路２６と同等またはそれ以上大きい空気通路２６が構成される。
【０１３２】
即ち、自動車１００の通常使用時には、ピストン４０と筒本体１６の内面との間を燃料が通過可能な寸法にしている。この状態で、空気通路２６は、燃料タンク９４内からピストン４０下部と、大径部４０Ｅと段差部１９との間の空間部１９Ａと、中径部４０Ｃ側面に設けた通気溝４０Ｄとを通り挿通孔２２から外部に連通する。尚、図２８、図２９では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。）。
【０１３３】
一方、前記ベースプレート５１は、前記実施例同様に錆びず、燃料によって変形及び溶解することのない合成樹脂製（ナイロン６、或いは、ナイロン６，６）にて構成されている。このベースプレート５１は、前記実施例より大きい直径約１０．２ｍｍ、厚さ１．６ｍｍに形成され、中央には貫通して直径約４．５ｍｍの貫通孔５２が設けられている。ベースプレート５１は図３０に示すように、一側面（ピストン４０側の面）には断面カマボコ状の水平リブ５１Ａが設けられており、この水平リブ５１Ａは、幅約１．０ｍｍ、厚さ約０．８ｍｍに形成されている。この水平リブ５１Ａは貫通孔５２の円周方向に等間隔で複数（実施例では６箇所）設けられている。
【０１３４】
該水平リブ５１Ａは、中心から放射状に設けられると共に、貫通孔５２と所定の間隔を存した位置からベースプレート５１周縁まで設けられている。この水平リブ５１Ａは、ピストン４０に線接触して、ベースプレート５１とピストン４０とが吸着してしまうのを防止する。このベースプレート５１は、後述するスプリング５６によって内蓋１４に固定される。
【０１３５】
また、ベースプレート５１には、図３１、図３２に示すように中心を貫通する貫通孔５２が設けられている。貫通孔５２の周囲には、ベースプレート５１の外周側から貫通孔５２方向に凹陥すると共に傾斜した円形の凹部５１Ｃが形成されている。また、ベースプレート５１の一面側（燃料タンク９４側）の凹部５１Ｃから外周縁部まで延在する空気通路２６の一部を構成する通路５１Ｂが設けられている。
【０１３６】
貫通孔５２と凹部５１Ｃ及び通路５１Ｂは、空気通路２６の一部を構成している。即ち、通路５１Ｂは貫通孔５２を介してピストン４０の底部に連通すると共に、燃料タンク９４内に連通している。これにより、燃料及び、燃料から蒸発したガスがスプリング５６との間に形成された通路５１Ｂを通り、凹部５１Ｃ、貫通孔５２を介して、ピストン４０の下部に流入できるように構成されている。また、ベースプレート５１には矩形に切り欠かれた切欠部５１Ｄが設けられている。この切欠部５１Ｄは通路５１Ｂの対向位置に設けられ、通路５１Ｂの位置決めを行う。
【０１３７】
そして、燃料タンク９４が傾斜した場合（例えば、１０度〜４５度傾斜した場合）は、燃料タンク９４の燃料は給油口キャップ１０に至る。給油口キャップ１０に至った燃料は、ベースプレート５１に設けられた通路５１Ｂを通り、弁機構部２８内に流入して、貫通孔５２よりピストン４０側に流入する。フロート機能を持たせたピストン４０の底部から燃料が流入すると、流入した燃料によってピストン４０は浮上し、フロート３２、球体３０は連動して上昇（この場合、挿通孔２２側に移動）する。
【０１３８】
また、燃料タンク９４が傾斜した場合（例えば、４５度以上傾斜した場合）、燃料タンク９４の燃料は給油口キャップ１０に至る。そして、燃料はベースプレート５１に設けられた通路５１Ｂを通り、弁機構部２８内に流入して、貫通孔５２より勢いよくピストン４０側に噴射される。フロート機能を持たせたピストン４０の底部に勢いよく燃料が噴射されると、噴射された燃料によってピストン４０は瞬時に浮上し、フロート３２、球体３０は連動して上昇するように構成されている。
【０１３９】
以上の構成で、次に燃料タンク９４の給油口キャップ１０の組み立てを、図２０と図３３を参照して説明する。まず、筒本体１６周囲にスポンジにて構成されたフィルター５０を挿入した後、その上（燃料タンク９４側）からガスケット５４を装着する。（図７で図示、図３３ではフィルター５０及びガスケット５４を省略している）。次に、筒本体１６内に球体３０、フロート３２、ピストン４０を縮径部２０の挿通孔２２側から順に挿入する（図２０実線矢印）。
【０１４０】
次に、ピストン４０の上（燃料タンク９４側）にベースプレート５１、スプリング５６を順に載せる。そして、内蓋１４とスプリング５６とをリベット５８にてカシメ固定する（図７で図示、図３３ではリベット５８を省略している）。これで、燃料タンク９４の給油口キャップ１０が完成する。即ち、給油口キャップ１０の組み立ては実施例１同様に行われる。
【０１４１】
次に、燃料タンク９４の給油口キャップ１０の空気通路２６を詳しく説明する。該空気通路２６は、図２８、図２９の点線矢印で示している。尚、図２９では、ピストン４０よりフロート３２の外径を小径に形成している。これに伴って、筒状部１８の径も同様にピストン４０側よりフロート３２側の外径を小径にしている。また、ピストン４０は、当該ピストン４０の直径よりもフロート３２とベースプレート５１の方向の長さを短く構成している。これにより、ピストン４０周囲と筒状部１８内面との摩擦抵抗を少なくして、浮力の増大を図っている。
【０１４２】
まず、燃料タンク９４が傾いていない通常使用状態で、ピストン４０が挿通孔２２の離間側（燃料タンク９４側）に位置している場合の空気通路２６の説明を行う。この場合、球体３０は、挿通孔２２から重力でフロート３２側に位置（落下）し、フロート３２の半球部３６及びピストン４０も挿通孔２２から重力でベースプレート５１側に位置している。
【０１４３】
空気通路２６は、外部から挿通孔２２内を通り、縮径部２０内面と球体３０との間から、筒状部１８内面とフロート３２の筒部３４周囲に設けた筒リブ３４Ａ間からフロート３２とピストン４０間に至る。次に、筒状部１８内面とピストン４０の小径部４０Ｂ周囲に設けた縦リブ４０Ａ間から、中径部４０Ｃの側面に設けた通気溝４０Ｄに至る。
【０１４４】
次に、大径部４０Ｅの側面からピストン４０とベースプレート５１間を通り、ベースプレート５１の貫通孔５２及び通路５１Ｂを通り燃料タンク９４内に至る空気通路２６が形成されている。即ち、弁機構部２８は、弁の開放状態で燃料タンク９４内と外部とは空気通路２６によって連通する。言い換えると、自動車１００の通常使用状態では、燃料タンク９４内と外部とは空気通路２６によって連通している。
【０１４５】
そして、燃料タンクの給油口９５が給油口キャップ１０で閉じられ、燃料タンク９４内の燃料が消費された場合、その消費された燃料の体積分だけ空気通路２６から外気を燃料タンク９４内に導入することができる。また、燃料タンク９４内の燃料が消費されていないとき、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを、キャップ本体１１に設けた空気通路２６より外部に排出することができる。
【０１４６】
また、ピストン４０が挿通孔２２側（燃料タンク９４と反対側）に位置している場合、球体３０は縮径部２０内面に接触する。このとき、球体３０及びフロート３２の半球部３６が線接触すると共に、球体３０及びフロート３２の半球部３６は、筒本体１６の傾斜部３８内面に線接触する。これによって、弁機構部２８内の空気通路２６は閉鎖状態となり、燃料タンク９４内と外部とを連通する空気通路２６は閉鎖される。
【０１４７】
即ち、燃料タンク９４内の燃料の液面が、給油口キャップ１０内に設けた弁機構部２８に達するまで燃料タンク９４が傾斜した場合、燃料タンク９４内の燃料は、ベースプレート５１の通路５１Ｂを通り貫通孔５２から筒本体１６内（弁機構部２８内）に流入する。筒本体１６内に燃料が流入した場合には、その燃料により浮力が発生してピストン４０は挿通孔２２側に移動すると同時に、ピストン４０でフロート３２を押し上げ、球体３０を縮径部２０内面に押し付け、空気通路２６を閉鎖する。
【０１４８】
また、燃料タンク９４が９０度以上傾いたときは、球体３０は燃料より比重が重い金属にて構成しているので、自重で落下して縮径部２０内面に接触し、縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖する。このとき、給油口キャップ１０より上方に燃料液面が位置するので、この燃料の液面差圧重力によって、ピストン４０及びフロート３２は下方に位置した球体３０を縮径部２０内面に押し付けて空気通路２６を閉鎖する。
【０１４９】
即ち、球体３０は自重で挿通孔２２方向に落下し、ピストン４０に加わる燃料の液面差圧重力も加わって球体３０は縮径部２０内面に迅速に押し付けられて空気通路２６は閉鎖される。従って、浮力を有するピストン４０と、フロート３２及び球体３０を備えた弁機構部２８は、燃料タンク９４の傾斜が開始してから３６０度の傾斜角度に対して、外部へ燃料が漏れ出てしまう不都合の防止に極めて有効である。
【０１５０】
即ち、燃料タンク９４の傾斜角が小さいときに、球体３０を縮径部２０内面に押し付ける圧力を大きくして縮径部２０内の空気通路２６の閉鎖能力を大きくするには、ピストン４０にフロート機能（浮力）を持たせればよい。これにより、球体３０を縮径部２０内面に押し付ける圧力を増大させることができる。
【０１５１】
また、外気温度が高くなり燃料タンク９４の温度が上昇したときには、燃料タンク９４内の燃料の温度も上昇する。これにより、燃料から蒸発したガスにて燃料タンク９４内の圧力が上昇すると、他に逃げ場のないガスは空気通路２６を通り外部（大気中）に排出される。このとき、ガス圧力にてピストン４０を浮上させる力も大きくなるが、通気溝４０Ｄ（空気通路２６）をピストン４０側面に設けて、ピストン４０側面をガスが通過する抵抗を少なくしている。これにより、燃料タンク９４内のガスが外部に排出されるのを容易にし、ピストン４０が上昇してフロート３２、球体３０を持ち上げてしまうのを抑制している。
【０１５２】
即ち、筒本体１６内のピストン４０、フロート３２、球体３０は自重で下方に移動（燃料タンク９４方向）して、燃料タンク９４内と外部とを空気通路２６にて連通する。この場合、ピストン４０を、前記実施例１、２のピストン４０より大きくした分、ピストン４０の自重を増すことができる。これにより、燃料が燃料タンク９４に戻るとき更にピストン４０の重量も加算され、ピストン４０が燃料タンク９４方向に移動する速度も増して速く落下させることができると共に、通気溝４０Ｄを設けてピストン４０と筒状部１８間との空気抵抗を小さくしている。これにより、空気通路２６で吸排気を容易に行えるようにしているので、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを空気通路２６から外部に放出でき、燃料タンク９４内を大気圧に保持することができる。
【０１５３】
そして、弁機構部２８内に燃料が流入している場合、ピストン４０は浮力により、燃料タンク９４が４５度傾斜までは斜め上方向に移動し、球体３０への押圧を継続して縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖し続ける。係る球体３０により、縮径部２０内の空気通路２６の閉鎖が継続される限り、空気通路２６からの燃料漏れを阻止する。また、ピストン４０下部の大径部４０Ｅと筒状部１８内面下部と対向した状態では、燃料が筒状部１８内面と大径部４０Ｅ外面との隙間に流入し、その隙間は燃料でシールされる。これにより、ピストン４０上部へ燃料が侵入してしまうのを防止できるので、燃料タンク９４が傾斜、又は転倒した場合でも、燃料が挿通孔２２（給油口キャップ１０）から外部に漏れ出すまでの時間を大幅に延長することができる。
【０１５４】
そして、燃料タンク９４が転倒、又は、傾斜した場合、ピストン４０で球体３０が縮径部２０内面に押し付けられ、空気通路２６が１回閉鎖された後、燃料タンク９４が水平に戻った場合、筒状部１８内に流入した燃料は自重で燃料タンク９４内に戻る。係る燃料が燃料タンク９４内に戻るとき、筒状部１８内は燃料で吸引されるので、ピストン４０下部は負圧になる。ピストン４０下部が負圧になると、その負圧力で筒状部１８内からピストン４０は燃料タンク９４方向に移動する。ピストン４０が燃料タンク９４方向に移動すると、フロート３２及び球体３０も燃料タンク９４方向に移動し、球体３０で閉鎖されていた縮径部２０内の空気通路２６は開放されると同時に通気溝４０Ｄも開放される。
【０１５５】
挿通孔２２の開放により、外部と燃料タンク９４内は連通して、燃料タンク９４内は外気圧に維持される。一度シールされたピストン４０と筒状部１８との隙間の燃料は、エンジン９０の運転により外部から外気を吸入しなければ乾燥し難く、シール状態が保たれる。また、外部と燃料タンク９４内の空気の吸排気は、ピストン４０と筒状部１８間より、隙間が大きい空気通路２６（通気溝４０Ｄ）を介して行われるので、ピストン４０と筒状部１８間に侵入した燃料は乾燥し難い。
【０１５６】
また、縮径部２０内面に押し付けられて球体３０で空気通路２６が１回閉鎖された後、燃料タンク９４が水平状態のとき、エンジン９０により燃料が消費されて燃料タンク９４内が負圧になったときでも、ピストン４０周囲と筒状部１８間は燃料でシールされたままの状態となる。このとき、通気溝４０Ｄは、挿通孔２２と燃料タンク９４内とを連通している。
【０１５７】
また、燃料タンク９４の水平時（燃料タンク９４内の燃料の液面より、給油口キャップ１０が高いとき）に、外気温度が高くなり燃料タンク９４内が高いガス圧力になった場合、空気通路２６から外部に排出されるガスによりピストン４０が上昇してしまう可能性も考えられる。しかし、燃料タンク９４内の燃料液面と、給油口キャップ１０とは絶縁されており、液圧でピストン４０が浮上することがない。
【０１５８】
この場合、ピストン４０、フロート３２、球体３０の自重で燃料タンク９４方向に落下する方向に重力が働いて、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスは通気溝４０Ｄ（空気通路２６）を通り、挿通孔２２から排気されることになる。即ち、燃料タンク９４内の燃料から蒸発するだけの弱いガス圧力では、ピストン４０は上昇せず、大径部４０Ｅで筒本体１６下部は閉鎖されないので、空気通路２６（通気溝４０Ｄ）は開放されたままとなる。
【０１５９】
また、外気温度が高く、蒸発したガスで燃料タンク９４内の圧力が上昇している場合、空気通路２６（通気溝４０Ｄ）は開放されているので、燃料タンク９４内のガスは空気通路２６を通り挿通孔２２から外部に放出される。また、空気通路２６から燃料タンク９４内のガスが外部に排出される過程で、ピストン４０と筒状部１８との間をシールしていた燃料は、ガス化して排出され、ピストン４０と筒状部１８間のシールは解除される。
【０１６０】
シールが解除されると、ピストン４０と筒状部１８間もガスが通過する空気通路２６の働きをして、燃料タンク９４内のガスは挿通孔２２から排出される。これにより、燃料タンク９４内の圧力は低下し、燃料タンク９４内からピストン４０底部へ働くガス圧力は更に減少する。これにより、ピストン４０、フロート３２、球体３０の自重は燃料タンク９４方向に働くので、縮径部２０内面に球体３０が押し付けられて空気通路２６が閉鎖されてしまうなどと云った不都合も発生することがない。
【０１６１】
また、燃料タンク９４が連続して数回（２回以上）傾斜或いは転倒した後、燃料タンク９４が水平に戻った場合は、ピストン４０と筒状部１８間をシールした燃料の乾燥時間は殆どない。この場合は、大径部４０Ｅ外面と筒状部１８間はシール状態のままになるが、燃料タンク９４は水状態のため、通気溝４０Ｄは開放されて、空気通路２６は開放状態となる。そして、燃料タンク９４が傾斜して、燃料が貫通孔５２からピストン４０下部に噴射されると、ピストン４０は直ぐに上昇して縮径部２０内の空気通路２６は球体３０で閉鎖されて、挿通孔２２から外部への燃料漏れを防止する。
【０１６２】
一方、従来の給油口キャップは、燃料タンク９４内の燃料から蒸発したガスを全て、給油口キャップに設けられた通気口より大気中に放出して、燃料タンク９４内を大気圧にしていた。しかし、本発明では、ピストン４０に浮力を発生させて、燃料の噴射圧と浮力の双方で、球体３０を挿通孔２２方向に移動させるように構成している。これにより、燃料タンク９４の傾斜角が小さい場合でも、球体３０で迅速に縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖することができる。また、燃料タンク９４の水平時には、小さな直径の挿通孔２２から放出されるＶＯＣガスを抑制することができる。これにより、燃料タンク９４内の圧力も大気圧より高くなるので、燃料タンク９４内の、燃料の蒸発も抑制することができ、また、燃料漏れも防止できるので経済的である。
【０１６３】
前記フロート３２は、筒部３４を薄くして容積を小さくし、重量も軽くして作動の自由度を確保すると共に、筒リブ３４Ａにより筒状部１８内面とフロート３２との吸着を防止している。これにより、フロート３２の上下動を円滑にして、フロート３２を浮上させるピストン４０の負担を減らしている。また、ピストン４０にフロート効果を持たせることにより、ピストン４０の浮上速度を速くしている。これにより、フロート３２上の球体３０を、より速く縮径部２０内面に押し付けられるように構成している。
【０１６４】
また、ピストン４０の上昇速度を速くすることにより、筒本体１６内の圧力を短時間で上昇させられる。これにより、筒本体１６内と燃料タンク９４内の圧力バランスを短時間で同一にして、燃料タンク９４内から筒本体１６内へ燃料が流入してしまうのを確実に防止できるように構成している。
【０１６５】
このように構成した給油口キャップ１０を燃料タンク９４に装着して、燃料タンク９４の傾斜角度が２０度〜９０度の漏れテストで、給油口キャップ１０から外部への燃料の漏れが改善した。その結果を下記の表に示す。
【０１６６】
燃料タンク９４の傾斜角度  放置時間    給油口キャップ１０からの燃料漏れ
１）２０度                １０分          漏れ無し
２）３０度                １０分          漏れ無し
３）４５度                １０分          漏れ無し
４）７０度                  １分          漏れ無し
５）９０度                  １分          漏れ無し
即ち、フロート機能を有さないピストン４０より、フロート機能を備えたピストン４０の方が、燃料タンク９４内の燃料が給油口キャップ１０から漏れてしまうのを、より確実に防止できた。
【０１６７】
このように構成された、弁機構部２８の動作を更に詳しく説明する。尚、弁機構部２８の動作を燃料タンク９４が３０度〜４５度傾斜した場合（１０）と、燃料タンク９４が４５度以上傾斜した場合（１１）を順を追って説明する。
【０１６８】
（１０）燃料タンク９４が３０度〜４５度傾斜した場合
燃料タンク９４が３０度〜４５度傾斜した場合は、燃料タンク９４内の燃料は、燃料タンクの給油口９５に流出して、給油口キャップ１０内（弁機構部２８内）に流入する。この場合、燃料タンク９４が３０度〜４５度傾斜すると、燃料タンク９４内の燃料は、ベースプレート５１に設けられた通路５１Ｂを通り、弁機構部２８内に流入する。弁機構部２８内に流入した燃料の噴射圧と浮力でピストン４０を上昇させ、連動してフロート３２と球体３０を上昇させ、上昇した球体３０で縮径部２０内の空気通路２６を閉鎖する。
【０１６９】
燃料によりピストン４０は浮力で上昇し、ピストン４０の大径部４０Ｅは、筒状部１８と対向位置の最下部まで浮上する（大径部４０Ｅと筒状部１８内面との対向が開始され始めた状態）。このとき、大径部４０Ｅと筒状部１８との対向位置は、ピストン４０周囲（大径部４０Ｅ周囲）と筒状部１８との隙間が最小となる。これにより、筒状部１８内（空気通路２６）は閉鎖状態となって、大径部４０Ｅと筒状部１８の隙間に燃料が浸透して行く。この状態で、ピストン４０（大径部４０Ｅ）と筒状部１８間との隙間はシールされて、燃料が下部から筒状部１８内へ流入防止される。
【０１７０】
そして、ピストン４０下部に流入した燃料により、ピストン４０は更に上昇する。このとき、ピストン４０の浮力は垂直方向に働いている。そして、燃料タンク９４が更に傾斜して行くと、ピストン４０は、４５度まで筒状部１８内面との抵抗に抗して浮力で挿通孔２２方向に移動する。すると、球体３０はピストン４０（フロート３２機能）で挿通孔２２方向に押圧され、縮径部２０内面に押し付けられて縮径部２０内の空気通路２６は閉鎖される。
【０１７１】
空気通路２６が閉鎖されると、既に筒本体１６に流入している空気（ガス）は、挿通孔２２から排出されないので、ピストン４０により圧縮されて燃料タンク９４内の燃料高さの差圧（液圧）とバランスがとれる。圧縮された筒本体１６のガスは、燃料タンク９４内の燃料高さの液圧に抗して燃料タンク９４内に逆流できない。即ち、圧縮されたガスが、挿通孔２２から外部に放出されて筒状部１８が減圧されなければ、燃料タンク９４内の燃料は筒状部１８内に侵入できないので、燃料が筒状部１８先端の挿通孔２２より外部へ漏れ出してしまうのを防止することができる。
【０１７２】
そして、傾斜した燃料タンク９４が水平に戻った場合、ピストン４０は筒本体１６内（特に、通路５１Ｂ内を含むピストン４０下部）の燃料が、燃料タンク９４内に戻るときの吸引と負圧により燃料タンク９４側に移動（落下）する。即ち、挿通孔２２より筒状部１８内に大気が流入すると、下方から筒状部１８内に流入した燃料は、燃料タンク９４方向に落下（移動）し、燃料タンク９４内に戻る。これにより、ピストン４０も燃料タンク９４方向に移動し、筒本体１６内下部（空気通路２６）を閉塞していたピストン４０下部の大径部４０Ｅは、段差部１９の部分に移動して空気通路２６を開放し、当該空気通路２６内は挿通孔２２を介して外部と燃料タンク９４内を連通する。
【０１７３】
具体的には、燃料タンク９４内は、通路５１Ｂ、貫通孔５２、通気溝４０Ｄ、水平リブ５１Ａ間、縦リブ４０Ａ間、筒リブ３４Ａ間、縮径部２０と半球部３６間、縮径部２０と球体３０間、挿通孔２２が順次接続されてなる空気通路２６を介して外部に連通する。これにより、エンジン９０が運転され燃料が減少したときには、空気通路２６から外気を燃料タンク９４内に導入することができる。従って、エンジン９０が運転され燃料が減少した場合には、燃料タンク９４内が負圧になって、燃料が気化器９２側に流れ難くなってしまうなどの不都合を確実に防止することが可能となる。
【０１７４】
（１１）燃料タンク９４が４５度以上傾斜した場合
燃料タンク９４が４５度以上傾斜（４５度以上、９０度未満）した場合は、燃料タンク９４内の燃料は、重力で燃料タンクの給油口９５に流れ出てきて、給油口キャップ１０内（弁機構部２８内）に流入する。即ち、燃料タンク９４の傾斜が４５度を超えると、燃料タンク９４内の燃料は、ベースプレート５１に設けた通路５１Ｂを通り、弁機構部２８のピストン４０底部内に流入する。
【０１７５】
そして、ピストン４０の底部に流入した燃料の差圧により、ピストン４０には大きな浮力が発生する。給油口キャップ１０よりも燃料タンク９４内の燃料位置が更に高くなり、燃料の差圧が大きくなるとピストン４０とフロート３２と球体３０は上方向（挿通孔２２方向）に短時間で上昇する。弁機構部２８内に流入した燃料による浮力でピストン４０は瞬時に上昇し、連動してフロート３２と球体３０も上昇し、上昇した球体３０で縮径部２０内の空気通路２６は瞬時に閉鎖される。
【０１７６】
係る燃料タンク９４が４５度以上９０度未満傾斜した場合、ピストン４０の浮力は垂直に働くので、ピストン４０と筒状部１８内面との抵抗が増し、ピストン４０の浮力で球体３０を挿通孔２２方向に移動させる力が小さくなる。また、燃料タンク９４が９０度以上傾斜した場合は、フロート３２及びピストン４０は燃料タンク９４方向に浮力が作用するが、ピストン４０の底部に加わる液圧の方が浮力より大きくなるので、ピストン４０は燃料タンク９４側に浮上できない。このとき、大径部４０Ｅは筒状部１８の下部内面と対向しており、通気溝４０Ｄ（空気通路２６）は閉鎖されたままとなる。
【０１７７】
このように、ピストン４０は、自動車１００の通常使用時には、当該ピストン４０（大径部４０Ｅ）と筒本体１６（段差部１９）の内面との間を燃料が通過可能な寸法としている。また、ピストン４０が外部側（挿通孔２２側）に移動した場合、フロート３２で球体３０が筒本体１６の縮径部２０内面に押し付けられる以前に、当該ピストン４０と筒本体１６の内面との間の間隔（大径部４０Ｅと筒状部１８内面の隙間）を、燃料が通過できない寸法としている。
【０１７８】
また、ピストン４０側面（中径部４０Ｃの側面）に、当該中径部４０Ｃと筒本体１６（筒状部１８）の内面との間に燃料が通過可能な燃料通過許容部（通気溝４０Ｄ）を設け、この通気溝４０Ｄよりも燃料タンク９４内側に、当該通気溝４０Ｄより筒状部１８内面に近接する大径部４０Ｅとを備えている。該大径部４０Ｅは、自動車１００の通常使用時には筒本体１６（段差部１９）の内面との隙間を、燃料が通過可能な寸法としている。また、ピストン４０が挿通孔２２側に移動した場合、大径部４０Ｅは筒状部１８の内面に対向する位置に移動して、筒状部１８の内面との間の間隔を、燃料が通過できない寸法に構成している。
【０１７９】
これにより、燃料タンク９４が傾斜して、筒本体１６内に燃料が流入した場合、最初に大径部４０Ｅと筒状部１８の内面とで筒本体１６内へ燃料が流入するのを阻止した後、球体３０を筒本体１６の縮径部２０内面に押し付けて空気通路２６を閉鎖することが可能となる。従って、燃料タンク９４が傾斜して筒本体１６内に燃料が流入した場合、瞬時に空気通路２６を閉鎖することができるので、筒本体１６内に流入した燃料が挿通孔２２から外部へ流出してしまうなどといった不都合を効果的に防止することができる。
【０１８０】
特に、ピストン４０の浮上で球体３０が縮径部２０の内面に押し付けられて空気通路２６を閉鎖する直前に、大径部４０Ｅで筒状部１８内の空気通路２６を閉鎖することができるので、燃料タンク９４の燃料が給油口キャップ１０から外部に流出してしまうなどといった不都合を未然に防止することができる。
【０１８１】
これにより、燃料タンク９４が傾斜した場合、給油口キャップ１０の隙間から燃料が流出してしまうといった不都合を確実に阻止することが可能となる。従って、給油口キャップ１０から燃料が外部に流出してしまうなどの危険性を瞬時、且つ、強力に阻止することができ、一層給油口キャップ１０の利便性を向上させることができるようになるものである。尚、キャップ本体１１にパイプ７０を装着（図３３に図示）した場合にも、実施例２同様の効果がある。
【実施例４】
【０１８２】
次に、図３４には本発明の他の実施例の燃料タンク９４の給油口キャップ１０を示している。該燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、前述の実施例と略同じ構成を有している。以下、異なる部分について説明する。尚、前述の実施例と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。また、図３４では給油口キャップ１０の弁機構部２８を図示している。燃料タンク９４の給油口キャップ１０は、スプリング５６にピストン４０側に突出する突出部５６Ａを設けている。また、図３４では、弁機構部２８の部品のみ図示している。
【０１８３】
この突出部５６Ａは、半球形状に形成され、ピストン４０下部の略中央に対応して設けられている。そして、このスプリング５６が内蓋１４に固定する際、ベースプレート５１を使用せず、突出部５６Ａをピストン４０下部に突出させた状態で、前述同様内蓋１４にリベット５８で固定する。
【０１８４】
該スプリング５６を使用する場合、ピストン４０が落下して下面が突出部５６Ａと接触したとき、図２９に示すような空気通路２６を確保する。この場合、内蓋１４の下面をピストン４０側に凹ませるか、突出部５６Ａを高くして、図２９に示すような空気通路２６を確保する。これにより、ベースプレート５１を削除することができるので、前述の効果の他更に給油口キャップ１０のコストを低減させることができる。尚、図３４では筒本体１６を縦断面図、他は正面図を図示している。）
尚、実施例では内蓋１４にリング状突部２３を２箇所設けたが、リング状突部２３は２箇所に限られず１箇所、或いは、２箇所以上設けても差し支えない。また、リング状突部２３に溝２４を６箇所設けたが、溝２４の数は６箇所に限られず、１箇所〜５箇所或いは６箇所以上の数であっても差し支えない。
【０１８５】
また、各実施例では、ピストン及びフロートをナイロン６、或いは、ナイロン６，６にて構成したが、それ以外の合成樹脂、或いは、金属にて構成しても本発明は有効である。また、ピストン（実施例１を除く）と、フロートとを中空とした、ピストン及びフロートは燃料より比重が軽いものであれば、ピストン４０とフロート３２は中空に限られるものでない。
【０１８６】
また、各実施例では、フロート３２とピストン４０を別々に構成したが、フロート３２とピストン４０は別々に構成せず、一体化しても本発明は有効である。この場合フロート３２或いはピストン４０製造の簡素化ができるので、弁機構部２８のコストを更に低減させることができ、エンジンコストを大幅に低減させることが可能となる。
【０１８７】
また、燃料をガソリンで説明したが、燃料はガソリンに限られず、軽油、或いは、エタノールやメタノール、或いは、それらの混合物などであっても本発明は有効である。
【０１８８】
勿論本発明は、上記各実施例のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の様々な変更を行っても本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の燃料タンクの給油口キャップを適用した自動車の概略図である（実施例１）。
【図２】本発明の一実施例を示す燃料タンクの、給油口キャップの平面図である。
【図３】同図２の燃料タンクの、給油口キャップの裏面図である。
【図４】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成する内蓋の裏面図である。
【図５】同図４の内蓋の縦断面図である。
【図６】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成する外蓋と内蓋の組み立て図である。
【図７】本発明の燃料タンクの、給油口キャップの縦断側面図である。
【図８】本発明の燃料タンクの、給油口キャップを構成する外蓋の裏面図である。
【図９】本発明の燃料タンクの、給油口キャップの要部（空気通路中に構成した弁機構部）の組み立て図である。
【図１０】燃料タンク内と外部とが連通したときの空気通路を示す弁機構部の拡大図である。
【図１１】燃料タンク内と外部とが閉鎖したときの空気通路を示す弁機構部の拡大図である。
【図１２】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するベースプレートの正面図である。
【図１３】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するベースプレートの裏面図である。
【図１４】本発明の燃料タンクの給油口キャップ（外蓋の中央にパイプを取り付けた状態）の縦断側面図である（実施例２）。
【図１５】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成する内蓋の裏面図である（実施例３）。
【図１６】同図１５の内蓋の縦断面図である。
【図１７】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成する外蓋と内蓋の組み立て図である。
【図１８】本発明の燃料タンクの、給油口キャップの縦断側面図である。
【図１９】本発明の燃料タンクの、給油口キャップを構成する外蓋の裏面図である。
【図２０】本発明の燃料タンクの、給油口キャップの要部（空気通路中に構成した弁機構部）の組み立て図である。
【図２１】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するピストンの平面図である。
【図２２】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するピストンの正面図である。
【図２３】同図２２のピストンのＢ−Ｂ線矢視図である。
【図２４】ピストンが上昇したとき球体が縮径部の内面に押し付けられた状態（空気通路が開放された状態）を示す図である。
【図２５】同図２４の丸枠内（腰部）の拡大図である。
【図２６】上昇したピストンが落下する途中（空気通路が開放される寸前）を示す図である。
【図２７】同図２６の丸枠内（腰部）の拡大図である。
【図２８】上昇したピストンが最下部まで落下した状態（空気通路が開放された状態）を示す図である。
【図２９】同図２６の丸枠内（腰部）の拡大図である。
【図３０】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するベースプレートの正面図である。
【図３１】本発明の燃料タンクの給油口キャップを構成するベースプレートの裏面図である。
【図３２】同図２７のピストンのＡ−Ａ線矢視図である。
【図３３】本発明の燃料タンクの給油口キャップ（外蓋の中央にパイプを取り付けた状態）の縦断側面図である。
【図３４】ベースプレートに突出部を設けた弁機構部の組み立て図である（実施例４）。
【符号の説明】
【０１９０】
１０  給油口キャップ
１１  キャップ本体
１２  外蓋
１４  内蓋
１６  筒本体
１８  筒状部
２０  縮径部
２２  挿通孔
２３  リング状突部
２４  溝
２６  空気通路
２８  弁機構部
３０  球体
３２  フロート
３４  筒部
３６  半球部
３８  傾斜部
４０  ピストン
４０Ａ  縦リブ
４０Ｂ  小径部
４０Ｃ  中径部
４０Ｄ  通気溝
４０Ｅ  大径部
４２  突部
５６  スプリング
６０  パイプ装着部
６２  Ｏリング
７０  パイプ
９０  エンジン
９２  気化器
９４  燃料タンク
９６  ロールオーバーバルブ
９８  キャニスタ
１００  自動車
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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