(57)【要約】【課題】  燃料キャップ１０に収納されている調圧弁５０の流路抵抗を低減して応答性を高めるとともに、部品点数を減らしてコストダウンを実現すること。【解決手段】  キャップ本体２０の弁室形成体２０ｂ内には、調圧弁５０を構成する正圧弁６０が収納されている。正圧弁６０は、第１弁流路２５ｄを開閉する正圧弁体６１と、第１スプリング６８とを備えている。第１スプリング６８は、その一端が正圧弁体６１を付勢するよう弁保持部材６５に支持され、その他端が弁室形成体２０ｂの上部の開口端部２０ｈを熱によりかしめることにより形成されたスプリング係止端２０ｇによって支持されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク開口を開閉するタンク用キャップにおいて、
上記タンク開口をシールした状態で開閉する閉止体と、
上記閉止体に設けられ、上記タンクと外部とを接続する弁室（２５）を形成する弁室形成体（２０ｂ）と、
上記弁室（２５）内に収納され、該弁室（２５）に形成された弁流路（２５ｄ）を開閉することで上記タンク内の調圧を行う調圧弁（５０）と、
を備え、
上記調圧弁（５０）は、上記弁流路（２５ｄ）を開閉する弁体（６１）と、該弁体（６１）を閉じ方向へ付勢するスプリング（６８）とを備え、
上記スプリング（６８）は、その一端が上記弁体（６１）を付勢するように支持され、その他端が上記弁室形成体（２０ｂ）の上部の開口端部（２０ｈ）を熱によりかしめることにより形成されたスプリング係止端（２０ｇ）によって支持されていること、を特徴とするタンク用キャップ。
【請求項２】
請求項１のタンク用キャップの製造方法において、
上記弁室（２５）内に上記弁体（６１）を収納し、上記スプリング（６８）の一端を上記弁体（６１）に付勢するようにセットする工程と、
上記スプリング（６８）の他端を、該スプリング（６８）を圧縮するように仮止め治具（ＪＧ）により仮止めする工程と、
上記弁室形成体（２０ｂ）の開口端部（２０ｈ）を熱かしめすることで上記スプリング係止端（２０ｇ）を形成する工程と、
上記仮止め治具（ＪＧ）を上記スプリング（６８）の他端から外して、該スプリング（６８）の他端をスプリング係止端（２０ｇ）により支持する工程と、
を備えたことを特徴とするタンク用キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクの内圧を調節する調圧弁を備えたタンク用キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタンク用キャップとして、自動車の燃料タンクの注入口を開閉する燃料キャップが知られている（例えば、特許文献１）。燃料キャップは、弁室を形成するケーシングと、ハンドルを有する蓋体と、弁室内に収納された調圧弁と、弁室の上部開口を閉じる内蓋とを備えている。上記調圧弁は、燃料タンク内を所定の圧力範囲に収まるように調圧するものであり、弁体と、弁体に付勢力を加えるスプリングとを備えている。スプリングは、その一端が弁体を付勢するように支持され、他端が内蓋に支持されている。内蓋は、弁室を外部に連通させるための連通孔を備えた樹脂板であり、ケーシングの開口上端に超音波溶着法などにより固定されている。
【０００３】
上記調圧弁は、燃料タンク内の圧力が所定範囲を超え、弁体に加わる差圧がスプリングの荷重を越えると、弁体が開き、弁流路、内蓋の連通孔を通じて燃料タンク内を外部に連通させることにより調圧する。
【０００４】
しかし、従来の燃料キャップにおいて、内蓋に連通孔を備えているが、内蓋は、連通孔以外の部分の流路抵抗が大きく、応答性を低下させる要因になっている。また、内蓋は、スプリングの押え部材としてだけ用いられており、これを廃止することにより部品点数を減らしてコストダウンをすることが求められていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２７８９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、調圧弁の流路抵抗を低減して応答性を高めるとともに、部品点数を減らしてコストダウンを実現できるタンク用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】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
タンク開口を開閉するタンク用キャップにおいて、
上記タンク開口をシールした状態で開閉する閉止体と、
上記閉止体に設けられ、上記タンクと外部とを接続する弁室を形成する弁室形成体と、
上記弁室内に収納され、該弁室に形成された弁流路を開閉することで上記タンク内の調圧を行う調圧弁と、
を備え、
上記調圧弁は、上記弁流路を開閉する弁体と、該弁体の閉じ方向へ付勢するスプリングとを備え、
上記スプリングは、その一端が上記弁体を付勢するように支持され、その他端が上記弁室形成体の上部に形成された開口端部２０ｈを熱によりかしめることにより形成されたスプリング係止端によって支持されていること、を特徴とする。
【０００８】
本発明にかかるタンク用キャップでは、閉止体に形成された弁室に調圧弁を備えている。調圧弁は、スプリングで弁体が付勢されており、弁体に加わる差圧がスプリングの設定荷重を越えると、開弁してタンクの内圧を調節する。スプリングは、その一端が弁体を付勢するように弁体に支持され、他端が弁室形成体に形成されたスプリング係止端により支持されている。スプリング係止端は、弁室形成体の開口端部を熱かしめで形成することにより、弁室の開口を広い範囲にわたって閉じる必要がなく、弁室を流れる流体の流路抵抗を低減することができる。
【０００９】
また、スプリング係止端は、弁室形成体の開口端部を熱かしめにより形成しているから、従来の技術で説明したような内蓋が不要となり、部品点数を減らしてコストダウンを実現できる。
【００１０】
他の発明は、タンク用キャップの製造方法であり、
弁室内に弁体を収納し、上記スプリングの一端を上記弁体に付勢するようにセットする工程と、
上記スプリングの他端を、該スプリングを圧縮するように仮止め治具により仮止めする工程と、
上記弁室形成体の開口端部を熱かしめすることで上記スプリング係止端を形成する工程と、
上記仮止め治具を上記スプリングの他端から外して、該スプリングの他端をスプリング係止端により支持する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、タンク用キャップに調圧弁を組み付ける好適な方法であり、スプリングの他端は、以下の工程により支持される。すなわち、スプリングの他端は、スプリング係止端で支持する前に、仮止め治具により仮止めされる。この仮止めされた状態にて、弁室形成体の開口端部を熱かしめすることによりスプリング係止端を形成している。よって、弁室形成体の開口端部からスプリング係止端を形成するときに、上記開口端部にスプリングの力が加わらないから、スプリング係止端を簡単に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（１）  燃料キャップ１０の概略構成
図１は本発明の一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（閉止体）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た操作部を有する蓋体４０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。
【００１３】
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内に設けられ上記弁室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は、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。
【００１４】
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。
【００１５】
（２）  調圧弁５０の構成
図２は調圧弁５０の付近を示す断面図である。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。
【００１６】
（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、第１スプリング６８とを備えている。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。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。
【００１７】
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、弁室形成体２０ｂの上部に形成されたスプリング係止端２０ｇにより支持されることによりばね支持部６５ｂとの間に掛け渡されている。スプリング係止端２０ｇは、後述するように超音波加工により弁室形成体２０ｂの開口端部２０ｈを屈曲することにより形成されている。また、弁室形成体２０ｂの内壁であり、上室２５ａに面して等間隔にガイド突条２０ｉが形成されている。ガイド突条２０ｉは、弁保持部材６５の周縁をガイドすることにより正圧弁体６１の姿勢を水平に維持するものである。
【００１８】
（２）−２  負圧弁７０の構成
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。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を備えている。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を閉じるシート部７３ａが円形山形状に形成されている。
【００１９】
（３）  調圧弁５０の組付工程
図３は調圧弁５０の組付工程を説明する説明図である。弁室２５内に調圧弁５０を組み付けるには、まず、第２スプリング７８、負圧弁体７１を下室２５ｂに収納する。続いて、弁保持部材６５を組み付けた正圧弁体６１を負圧弁体７１の上面に載置し、さらに第１スプリング６８の下端をばね支持部６５ｂに乗せる。続いて、図４に示すように、仮止め治具ＪＧで第１スプリング６８を圧縮する。図５は弁室形成体２０ｂの上部および仮止め治具ＪＧを説明する斜視図である。弁室形成体２０ｂの上部には、開口端部２０ｈが周方向に等間隔で８カ所上方に向けて突設されている。これらの開口端部２０ｈの間は、間隙２０ｊになっている。仮止め治具ＪＧは、リング形状のリング本体ＪＧａと、このリング本体ＪＧａから内周に向けて突設された押さえ部ＪＧｂとを備えている。押さえ部ＪＧｂは、間隙２０ｊに挿入可能なように間隙２０ｊより狭い幅に形成されている。図４に示すように、仮止め治具ＪＧの押さえ部ＪＧｂを間隙２０ｊに挿入して、第１スプリング６８を押さえる。続いて、図６に示すように、超音波ホーンＵＨを開口端部２０ｈに押しつけて超音波加圧すると、先鋭化している開口端部２０ｈが軟化して、図１に示すように内側に向けて屈曲したスプリング係止端２０ｇが形成される。そして、仮止め治具ＪＧを外すと、第１スプリング６８が伸びてその上端がスプリング係止端２０ｇに当たる。これにより、第１スプリング６８が正圧弁体６１に付勢するようにスプリング係止端２０ｇと弁保持部材６５とにより掛け渡される。
【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７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、燃料タンク内が弁室２５などの流路を経て、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、および弁室形成体２０ｂの上部開口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。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。
【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８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】
（３）  実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。
（３）−１  第１スプリング６８の上端が弁室形成体２０ｂの開口端部２０ｈを熱かしめで形成したスプリング係止端２０ｇにより支持され、弁室２５の上部開口を広い範囲にわたって閉じてないから、弁室２５を流れる流体の流路抵抗を低減することができる。
【００２３】
（３）−２  スプリング係止端２０ｇは、弁室形成体２０ｂの開口端部２０ｈを熱かしめにより形成しているから、従来の技術で説明したような内蓋が不要となり、部品点数を減らしコストダウンを実現できる。
【００２４】
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、例えば次のような変形も可能である。
【００２５】
（１）  上記実施例では、燃料キャップに正圧弁および負圧弁を用いた構成について説明したが、これに限らず、正圧弁または負圧弁のいずれか一方を用いた構成であってもよい。
【００２６】
（２）  実施例では、燃料キャップに適用した構成を説明したが、これに限らず、タンクを調圧する調圧弁を有するキャップであってもよい。
【００２７】
（３）  スプリング係止端２０ｇを熱かしめにより形成する工程としては、上述したように超音波加工のほかに、熱板による加熱など、熱により樹脂を塑性変形できる種々の方法をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例にかかる燃料キャップを示す断面図である。
【図２】調圧弁の付近を示す断面図である。
【図３】調圧弁の組付工程を説明する説明図である。
【図４】図３に続く組付工程を説明する説明図である。
【図５】弁室形成体の上部および仮止め治具を説明する斜視図である。
【図６】図４に続く組付工程を説明する説明図である。
【図７】正圧弁の開弁動作を説明する説明図である。
【図８】負圧弁の開弁動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０...燃料キャップ
２０...キャップ本体（閉止体）
２０ａ...外管体
２０ｂ...弁室形成体
２０ｄ...底部
２０ｆ...第１着座部
２０ｇ...スプリング係止端
２０ｈ...開口端部
２０ｉ...ガイド突条
２０ｊ...間隙
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
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
６３ｃ...第２弁流路
６３ｄ...第２着座部
６３ｆ...嵌合部
６３ｇ...側部支持凹所
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...シート部
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
ＪＧ...仮止め治具
ＪＧａ...リング本体
ＪＧｂ...部
ＵＨ...超音波ホーン
【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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