(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料注入管の燃料通路（Ｐａ）を通じて、燃料を貯留するタンク本体へ給油するための燃料タンクの給油装置において、
上記燃料注入管に着脱可能に装着されるケーシング本体（２０）と、
上記ケーシング本体（２０）に設けられ、上記燃料通路（Ｐａ）を開閉可能に操作するための操作部（４３）と、
上記ケーシング本体（２０）と上記燃料注入管の内壁面との間に介在するシール手段（１００）と、
上記シール手段（１００）を押圧して拡径するように押圧するシール押圧部材（８３）と、上記操作部（４３）の回転操作により生じる上記ケーシング本体（２０）の回転方向への力を、上記シール押圧部材（８３）を軸方向へ移動して上記シール手段（１００）を押圧する力に変換するカム手段（８０）と、
を備え、
上記カム手段（８０）は、
上記ケーシング本体（２０）に形成された上カム（８１）と、
上記シール押圧部材（８３ｂ）の上部に形成され上記上カム（８１）に押されて下方へ移動する下カム（８２）と、
上記燃料注入管に設けられ、上記上カム（８１）および上記下カム（８２）をガイドするガイド溝（８６）を有するガイド部材（８５）と、
を備え、
上記上カム（８１）および上記下カム（８２）は、上記ガイド溝（８６）にガイドされることにより、上記上カム（８１）が上記下カム（８２）を上記シール押圧部材（８３）とともに押し下げて上記シール手段（１００）が上記ケーシング本体（２０）と上記燃料注入管の内壁面との間をシールするように構成するとともに、上記ガイド溝（８６）に係合することで上記ケーシング本体（２０）を上記燃料注入管に対して抜止めするように構成されていること、
を特徴とする燃料タンクの給油装置。
【請求項２】
請求項１の燃料タンクの給油装置において、
上記ガイド溝（８６）は、垂直方向の導入溝（８６ａ）と、該導入溝（８６ａ）に対して所定角度傾斜した主ガイド溝（８６ｂ）と、該主ガイド溝（８６ｂ）の端部に形成されかつ先端に進むにしたがって狭くなるガイド端溝（８６ｃ）と、該主ガイド溝（８６ｂ）と上記ガイド端溝（８６ｃ）との間でありかつ下方に向かって形成されたカム待避溝（８６ｄ）と、該カム待避溝（８６ｄ）の側壁から上方でかつ上記ガイド端溝（８６ｃ）の開口端に形成されたカム規制壁（８６ｅ）と、
を備え、
上記カム規制壁（８６ｅ）は、上記下カム（８２）が当たりかつ上記上カム（８１）によって下方へ押圧されたときに、上記下カム（８２）が上記ガイド端溝（８６ｃ）へ移動するのを規制して上記カム待避溝（８６ｄ）へガイドするように形成されている燃料タンクの給油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料注入管の燃料通路を通じて、タンク本体へ給油するための燃料タンクの給油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料タンクの給油装置では、燃料注入管を通じて燃料を供給する際に、燃料キャップを開閉する。燃料キャップは、燃料タンク内の燃料蒸気が大気に放出されるのを防止するために、燃料注入管の開口部（フィラーネック）に対してガスケットを押圧している。すなわち、燃料キャップは、筒状のケーシング本体の外周にガスケットを装着している。このガスケットは、燃料キャップがフィラーネックの注入口に螺着されるときに、フィラーネックに対して捻り力を受けながら密着してシール力を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の燃料キャップは、フィラーネックに装着する際に回転操作を行なって注入口を閉じているので、ガスケットがフィラーネックとの摩擦力に伴う捻れ力を受ける。このような捻れ力は、ガスケットの全体にわたって均一とすることが難しく、シール性を高める場合の支障になっていることが、本願発明者により見いだされた。
【０００４】
また、給油ガンを注入口に挿入するときに、給油ガンが、ガスケットによりシールするシート面に衝突してシート面に傷を生じると、シール性が低下するという問題もあった。
【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、燃料キャップの開閉時の操作性に優れるとともに、燃料タンクの外気に対するシール性を高めた燃料タンクの給油装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
燃料注入管の燃料通路を通じて、燃料を貯留するタンク本体へ給油するための燃料タンクの給油装置において、
上記燃料注入管に着脱可能に装着されるケーシング本体と、
上記ケーシング本体に設けられ、上記燃料通路を開閉可能に操作するための操作部と、
上記ケーシング本体と上記燃料注入管の内壁面との間に介在するシール手段と、
上記シール手段を押圧して拡径するように押圧するシール押圧部材と、上記操作部の回転操作により生じる上記ケーシング本体の回転方向への力を、上記シール押圧部材を軸方向へ移動して上記シール手段を押圧する力に変換するカム手段と、
を備え、
上記カム手段は、
上記ケーシング本体に形成された上カムと、
上記シール押圧部材の上部に形成され上記上カムに押されて下方へ移動する下カムと、
上記燃料注入管に設けられ、上記上カムおよび上記下カムをガイドするガイド溝を有するガイド部材と、
を備え、
上記上カムおよび上記下カムは、上記ガイド溝にガイドされることにより、上記上カムが上記下カムを上記シール押圧部材とともに押し下げて上記シール手段が上記ケーシング本体と上記燃料注入管の内壁面との間をシールするように構成するとともに、上記ガイド溝に係合することで上記ケーシング本体を上記燃料注入管に対して抜止めするように構成されていること、
を特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる燃料タンクの給油装置では、操作部によりケーシング本体を開く操作をして、ケーシング本体を燃料注入管から外すことにより、燃料が燃料注入管の燃料通路を通じてタンク本体へ送られる。一方、ケーシング本体を燃料注入管に装着して、操作部を閉じる方向へ操作すると、拡径手段は、シール部材を押圧して拡径させる。シール部材の拡径により、ケーシング本体と燃料注入管との間をシールする。したがって、シール手段は、押圧される力によりケーシング本体と燃料注入管との間をシールするので、従来の技術で説明したような、捻られる力を受けず、均一なシール力を得ることができる。
【０００８】
本発明の好適な態様として、拡径手段は、操作部を閉じる方向へ回転操作したときに、シール押圧部がシール部材を押圧する力に変換するカム手段の構成をとることができる。
【０００９】
ここで、シール部材は、拡径手段によりシール力を高めることができる方向にシールする構成であればよく、ケーシング本体に装着するほか、燃料注入管に装着してもよい。
【００１０】
また、本発明の好適な態様として、シール部材が着座するシート面を燃料通路内における注入口から見えない位置に配置することにより、燃料通路内に給油ガンを挿入したときに、給油ガンがシート面に当たらない。よって、シート面に形成される傷により生じるシール性の低下がない。
【００１１】
また、本発明では、燃料注入管の内側にシート面を配置し、そのシート面をシール部材でシールする構成をとっているので、従来の技術で説明した燃料注入管の注入口の付近でシールするよりも、シール部材を小さくすることができるとともに、小さい力で優れたシール性を得ることができる。
【００１２】
さらに、拡径手段は、ケーシング本体の回転力を、シール部材がシート面に対して押圧してシール力を高める方向への力に変換する構成をとることにより、シール部材は、シート面に押圧するように圧縮されて高いシール力を得ることができる。したがって、従来の技術で説明したように、摩擦力、捻られる力を受けず、シール部材の材質、表面処理（状態）、形状の自由度が大きく、シール性の高い設計が可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ１０を備えた給油機構を示す断面図、図２は燃料キャップ１０を分解して示す断面図である。図１および図２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インレットパイプＩＰのフィラーネック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ケーシング本体２０と、このケーシング本体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蓋体４０と、ケーシング本体２０の上部開口を閉じて弁室２３を形成する内蓋５０と、弁室２３に収納された調圧弁としての正圧弁６０及び負圧弁７０と、ケーシング本体２０とフィラーネックＦＮとの間にわたって設けた拡径手段としてのカム手段８０と、ケーシング本体２０の下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シール手段１００と、を備えている。上記正圧弁６０は、弁体６１と、この弁体６１を支持する弁保持部材６２と、弁保持部材６２を介して弁体６１に付勢するコイルスプリング６３とを備えている。一方、負圧弁７０は、弁体７１と、弁体７１を付勢するコイルスプリング７２とを備えている。上記カム手段８０は、ケーシング本体２０の回転力を軸方向の力に変換することでシール手段１００を圧縮して該シール手段１００を拡径することにより、シール手段１００の側部とシート面ＩＰａとの間をシールするように構成されている。
【００１５】
上記正圧弁６０と負圧弁７０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、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、タンク圧が大きくなって正圧弁６０の弁体６１に加わる差圧が所定圧を越えると、弁体６１がコイルスプリング６３の付勢力に抗して上方へ移動して正圧弁６０が開く。一方、タンク圧が低くなって負圧弁７０の弁体７１に加わる差圧が所定圧を越えると、弁体７１が下方へ移動して負圧弁７０が開く。つまり、燃料タンクのタンク圧が大気圧に対して正圧または負圧になり、その値が所定以上となったとき正圧弁６０及び負圧弁７０は、開いて大気圧に対して所定範囲内に調圧する。
【００１６】
以下、燃料タンクの給油機構の詳細な構成を説明する。図２において、ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮに着脱自在に装着されるものであり、２重壁になった円筒状の側壁２１と、この側壁２１の上部に一体的に形成されたフランジ２２と、下開口２３ａに装着された下蓋体２５とを備えており、ポリアセタールなどの樹脂材料により射出成形により形成されている。また、フランジ２２は、後述するように蓋体４０に装着するための上部係合部２２ａを備えている。
【００１７】
下蓋体２５は、ケーシング本体２０の下開口２３ａの周縁部に固着されており、弁室２３の上方へ向けて突設されたシール側壁部２５ｂと、シール側壁部２５ｂの下部に形成された下壁２５ｃと、下壁２５ｃから外周方向へ延設されかつシール手段１００を保持するシール保持部２５ｄとを備えている。上記シール側壁部２５ｂの上部には、正圧弁６０の弁体６１が着離する環状シート部２５ｅが形成されている。
【００１８】
蓋体４０は、ケーシング本体２０に装着されるとともに、上板４１と、側板４２を備え、上板４１と側板４２とにより囲まれたカップ状に構成されている。側板４２の内側には、ケーシング本体２０のフランジ２２の上部係合部２２ａに係合して、ケーシング本体２０に取り付けるための係合段部４２ａが形成されている。この構成により、蓋体４０は、係合段部４２ａおよびフランジ２２の上部係合部２２ａを介してケーシング本体２０の上部に装着されている。また、上板４１の上部には、燃料キャップ１０を開閉操作するための操作部４３が設けられている。
【００１９】
図３はケーシング本体２０の下部のカム手段８０の周辺を拡大して示す断面図である。カム手段８０は、ケーシング本体２０の下部とインレットパイプＩＰとの間に設けられている。図４はカム手段８０を分解して示す斜視図である。図３および図４において、上記カム手段８０は、シール作用を果たさせるためにシール手段１００を押圧する手段であり、ケーシング本体２０の側下部に形成された上カム８１と、上カム８１に押されて下方へ移動する下カム８２を有するシール押圧部材８３と、上カム８１および下カム８２をガイドするガイド溝８６を有するガイド部材８５とを備えている。上カム８１および下カム８２は、ケーシング本体２０の周方向に所定角度（１４３゜）で２カ所、ガイド溝８６に挿入されるようにそれぞれ設けられている。すなわち、上カム８１は、外周方向へ台形に突設され、一方、下カム８２は、上カム８１と点対称の台形に突設されている。上カム８１の下面には、係合突起８１ａが形成され、一方、下カム８２の上面には、上記係合突起８１ａに係合する係合凹所８２ａが形成されている。
【００２０】
また、ガイド部材８５は、インレットパイプＩＰの内壁に装着されており、２カ所の上カム８１および下カム８２に対応するように、同じ形状の２つのガイド溝８６を有している。図５はガイド溝８６を説明する説明図であり、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）に示すように、ガイド溝８６は、燃料キャップ１０の開閉動作にしたがって上カム８１および下カム８２を移動させる一連の動作をする。なお、図５では２つ設けられたガイド溝８６のうち１つを示している。ガイド溝８６は垂直方向の導入溝８６ａと、導入溝８６ａに対して所定角度傾斜した主ガイド溝８６ｂと、主ガイド溝８６ｂの端部に形成されかつ先端に進むにしたがって狭くなるガイド端溝８６ｃと、主ガイド溝８６ｂとガイド端溝８６ｃ間でありかつ下方に向かって形成されたカム待避溝８６ｄとを備えている。カム待避溝８６ｄの側壁から上方でかつ上記ガイド端溝８６ｃの開口端には、カム規制壁８６ｅが形成されている。該カム規制壁８６ｅは、下カム８２が当たりかつ、上カム８１によって下方へ押圧されたときに、下カム８２がガイド端溝８６ｃへ移動するのを規制して、カム待避溝８６ｄへガイドするように形成されている。なお、図５のカム手段８０の動作については、燃料キャップ１０の開閉動作とともに後述する。
【００２１】
図３および図４に戻り、シール手段１００は、シール押圧部材８３によって押圧されることによりシール作用を果たす部材であり、断面６角形でありかつ環状のスプリング収納室１０１ａを有するシールゴム体１０１と、シールゴム体１０１の内周側に形成されかつ互いに合わされた突出端部１０１ｃと、スプリング収納室１０１ａに収納された復帰用スプリング１０３とを備え、突出端部１０１ｃの間に形成された開口１０１ｂから、復帰用スプリング１０３を収納するように構成されている。
【００２２】
復帰用スプリング１０３は、環状の上リング１０３ａおよび下リング１０３ｂと、上リング１０３ａと下リング１０３ｂとを所定間隙隔てるとともに上リング１０３ａと下リング１０３ｂとを連結する連結スプリング材１０３ｃと、を備え、上リング１０３ａと下リング１０３ｂとの間に圧縮力を加えられたときに、連結スプリング材１０３ｃで付勢力を生じるように構成されている。
【００２３】
このシール手段１００の構成において、シール手段１００の上面がシール押圧部材８３により押圧されると、復帰用スプリング１０３のスプリング力に抗してシールゴム体１０１が圧縮されて拡径して、シールゴム体１０１の側面がシート面ＩＰａに当たってシール作用を果たす。そして、シール手段１００の上面からシール押圧部材８３による押圧する力を解除すると、復帰用スプリング１０３によりシールゴム体１０１は、元の形状に復帰する。
【００２４】
シール手段１００を製造するには、まず、射出成形法により、断面末広がりの樋形状のシールゴム体１０１を形成する。次に、シールゴム体１０１の両側の突出端部１０１ｃを互いに合わせて断面６角形に癖付けし、さらに突出端部１０１ｃの間を広げて、開口１０１ｂから連結スプリング材１０３ｃをスプリング収納室１０１ａ内に収納する。これにより、シール手段１００が作製される。
【００２５】
次に、燃料キャップ１０の開閉動作およびこれに伴うシール手段１００のシール作用について図５、図６ないし図８にしたがって説明する。図６において、手で蓋体４０の操作部４３をもって、ケーシング本体２０をフィラーネックＦＮの注入口ＦＮｂから挿入すると、図５（Ａ）に示すように、上カム８１および下カム８２がガイド部材８５の導入溝８６ａの下端まで挿入される。そして、蓋体４０を回転すると、ケーシング本体２０もインレットパイプＩＰに対して回転する。
【００２６】
ケーシング本体２０の回転につれて、図５（Ｂ）および図７に示すように、上カム８１、下カム８２が主ガイド溝８６ｂに沿ってガイドされることにより、ケーシング本体２０もやや下方へ移動する。このとき、シール手段１００もケーシング本体２０と一体に回転する。そして、ケーシング本体２０が所定角度回転したときに、図５（Ｃ）に示すように、下カム８２は、カム規制壁８６ｅに当たって移動が規制される。この状態にて、さらにケーシング本体２０を回転すると、図５（Ｄ）および図８に示すように、上カム８１はガイド端溝８６ｃ側へ突入するとともに、下カム８２を下方へ押してカム待避溝８６ｄへ移動させる。下カム８２の下方への移動により、シール押圧部材８３の下端でシール手段１００を押圧する。
【００２７】
これにより、該シール手段１００は、復帰用スプリング１０３の弾性力に抗して押しつぶされて拡径して、インレットパイプＩＰのシート面ＩＰａに密着してシールする。このとき、上カム８１および下カム８２は、インレットパイプＩＰに固定されたガイド部材８５の主ガイド溝８６ｂに係合していることになるから、燃料キャップ１０は、インレットパイプＩＰから抜止される。
【００２８】
一方、燃料キャップ１０を開ける場合には、蓋体４０を反時計方向へ回転すると、ケーシング本体２０が一体に回転し、これに伴って上カム８１も図５（Ｄ）から図５（Ｃ）の位置まで移動する。上カム８１が図５（Ｃ）の位置まで戻ると、下カム８２がシール手段１００の復元力によりカム待避溝８６ｄから出る。さらにケーシング本体２０の回転により、上カム８１の係合突起８１ａが下カム８２の係合凹所８２ａに係合して上カム８１と下カム８２とが一体になって、主ガイド溝８６ｂ内を移動して導入溝８６ａに戻り、蓋体４０およびケーシング本体２０をインレットパイプＩＰから抜くことができる位置になる（図５（Ｂ））。この位置にて、蓋体４０を軸方向へ引き上げることにより蓋体４０およびケーシング本体２０がインレットパイプＩＰから外され、注入口ＦＮｂが開かれる。そして、注入口ＦＮｂに、給油ガンＦＧを挿入すると、給油ガンＦＧからの燃料は、燃料通路Ｐａを通じて燃料タンクへ供給可能となる。
【００２９】
上記燃料キャップ１０を備えた給油機構によれば、以下の作用効果が得られる。
【００３０】
（１）  給油する際に、燃料キャップ１０を回動することにより注入口ＦＮｂを閉じれば、ケーシング本体２０の回転力が、カム手段８０を介して、シール手段１００をシート面ＩＰａに対して強く押圧する方向への力に変換されて、シール手段１００がシート面ＩＰａとの間をシールするので、燃料タンク内と外部との間に高いシール性を得ることができる。しかも、シール手段１００は、カム手段８０により上下方向への均一の圧縮力だけを受け、従来のようにねじれる力を受けないので、均一なシール力を得ることができる。
【００３１】
（２）  燃料キャップ１０を閉じる際に、シール手段１００は、シール押圧部材８３により押圧されて、拡径することによりシート面ＩＰａに押圧されてシールし、つまり、圧縮力を受けるだけで、大きな捻れ力を受けず、耐久性に優れている。
【００３２】
（３）  シート面ＩＰａは、インレットパイプＩＰの奥に配置されているので、給油ガンＦＧの先端が当たって傷が生じにくく、高いシール性を維持することができる。
【００３３】
（４）  シート面ＩＰａは、インレットパイプＩＰの奥でしかも垂直面に形成されているので、給油時の燃料により洗われて、燃料がタール状になって溜まることによるシール性の低下がない。
【００３４】
（５）  燃料キャップ１０の開閉時に、シール手段１００から大きな滑り抵抗力を受けず、押圧する力だけであるので、燃料キャップ１０を操作するときに必要な回転トルクが小さくなり、操作性に優れている。
【００３５】
図９は他の実施の形態にかかるカム手段８０Ｂの周辺を示す断面図である。この実施の形態は、シール手段１２０に特徴を有している。図９において、シール手段１２０は、断面Ｖ字形のシールゴム体１２１を備え、このシールゴム体１２１の押圧溝１２１ａにシール押圧部材８３Ｂの先端を突入させた状態に配置されている。また、押圧溝１２１ａの表面には、滑材が塗布されて、シール押圧部材８３Ｂの移動を円滑にし、また、その底面には、スプリング作用のある復帰用突起１２１ｂが突設されている。この構成により、ケーシング本体２０の下方への移動により、シール押圧部材８３Ｂが下方へ移動してシールゴム体１２１が圧縮されて拡径する。そして、シールゴム体１２１の側面がシート面ＩＰａに対して押圧してシールする。このとき、復帰用突起１２１ｂがシール押圧部材８３Ｂの下端で押しつぶされる。このシール手段１２０では、シールゴム体１２１の断面Ｖ字状の復元力および潰された復帰用突起１２１ｂが元の形状に復帰する力により、圧縮力が解除されたときに元の形状に復帰するから、ばねを必要とせず、構成が簡単になる。
【００３６】
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。
【００３７】
（１）  シール手段を元の形状に復帰させる復帰手段として、図３の復帰用スプリング１０３や、図９のゴム自身の弾性力を利用しているが、この他に元の位置に形状に戻る手段であれば特に限定されず、たとえば、シールゴム内を気密にした空気圧を利用したり、シールゴム体１０１内に環状のゴム体を収納し、このゴム体の復元力を利用したりしてもよい。
【００３８】
（２）  シール手段は、ケーシング本体に装着するほか、インレットパイプの内壁面に装着するなど、その位置、形状は種々の形状を採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ１０を備えた給油機構を示す断面図である。
【図２】燃料キャップ１０を分解して示す断面図である。
【図３】ケーシング本体２０の下部のカム手段８０の周辺を拡大して示す断面図である。
【図４】カム手段８０を分解して説明する説明図である。
【図５】ガイド溝８６を説明する説明図である。
【図６】燃料キャップ１０で注入口ＦＮｂを閉じる動作を説明する説明図である。
【図７】図６に続く動作を説明する説明図である。
【図８】図７に続く動作を説明する説明図である。
【図９】他の実施の形態にかかるシール手段１２０の周辺を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…燃料キャップ
１２…シールゴム体
２０…ケーシング本体
２１…側壁
２２…フランジ
２２ａ…上部係合部
２３…弁室
２３ａ…下開口
２５…下蓋体
２５ｂ…シール側壁部
２５ｃ…下壁
２５ｄ…シール保持部
２５ｅ…環状シート部
４０…蓋体
４１…上板
４２…側板
４２ａ…係合段部
４３…操作部
５０…内蓋
６０…正圧弁
６１…弁体
６２…弁保持部材
６３…コイルスプリング
７０…負圧弁
７１…弁体
７２…コイルスプリング
８０…カム手段
８０Ｂ…カム手段
８１…上カム
８２…下カム
８３…シール押圧部材
８３Ｂ…シール押圧部材
８５…ガイド部材
８６…ガイド溝
８６ａ…導入溝
８６ｂ…主ガイド溝
８６ｃ…ガイド端溝
８６ｄ…カム待避溝
８６ｅ…カム規制壁
１００…シール手段
１０１…シールゴム体
１０１ａ…スプリング収納室
１０１ｂ…開口
１０１ｃ…突出端部
１０３…復帰用スプリング
１０３ａ…上リング
１０３ｂ…下リング
１０３ｃ…連結スプリング材
１２０…シール手段
１２１…シールゴム体
１２１ａ…押圧溝
ＩＰ…インレットパイプ
ＩＰａ…シート面
Ｐａ…燃料通路
ＦＮ…フィラーネック
ＦＮｂ…注入口
ＦＧ…給油ガン
【図１】
0004314690.tif 000002
【図２】
0004314690.tif 000003
【図３】
0004314690.tif 000004
【図４】
0004314690.tif 000005
【図５】
0004314690.tif 000006
【図６】
0004314690.tif 000007
【図７】
0004314690.tif 000008
【図８】
0004314690.tif 000009
【図９】
0004314690.tif 000010