(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料キャップ内に設けられた調圧弁の開弁時の流量を確保すると共に特に負圧弁開弁時の異音、振動を低減すること。【解決手段】調圧弁は、正圧弁６０と負圧弁７０とを備えている。負圧弁７０は、弁室形成体の下室側壁部２０ｃと底部とで形成される下室内に配置されている。下室側壁部２０ｃには、二等辺三角形状の側壁連通孔２０ｅ−１が形成され、底部には流通孔２０ｅ−２が側壁連通孔２０ｅ−１に連続形成されている。【選択図】図３
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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、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（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、上記キャップ本体に設けられた第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、
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）を閉じるシート部（７３ａ）と、を備え、
上記負圧弁（７０）は、下室側壁部（２０ｃ）と底部（２０ｄ）とで形成される下室（２５ｂ）内に配置され、
該下室側壁部（２０ｃ）の側壁連通孔（２０ｅ−１）と該底部（２０ｄ）の底連通孔（２０ｅ−２）は連続形成されており、
上記負圧弁（７０）が開弁方向へ移動するに従い、上記側壁連通孔（２０ｅ−１）の横幅（Ｗ）が大きくなっていること、を特徴とする燃料キャップ。
【請求項２】
上記負圧弁体（７１）には、上記上壁板部（７２ａ）より径外方へ突設された環状突部（７３ｃ）が形成されている請求項１に記載の燃料キャップ。
【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、詳しくは開弁時の流量の確保と開弁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１２０Ｃ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（特許文献１・図８）。調圧弁は、負圧弁１８０Ｃから構成されており、タンク内圧が所定値を下回ったときに負圧弁１８０Ｃが開くことで、タンク内圧を所定範囲内に調整している。弁流路形成体１８５Ｃには、周方向に所定角度隔てて四角形の連通孔１８５Ｃａが形成されている。負圧弁体１８１Ｃが開弁して所定ストロークだけ移動して、側壁連通孔１８５Ｃａに達すると、外気が入流する。しかし、上記連通孔１８５Ｃａは四角形に形成されている為、負圧弁体１８１Ｃが側壁連通孔１８５Ｃａに達し外気が流れると比較的大量に流れ出してしまい、負圧弁１８０Ｃがふらふらすることになる（ハンチング現象）。かかるハンチング現象は負圧弁１８０Ｃ自体の異音や振動という不具合を発生させる。
【０００３】
その現象を改善すべく、特許文献２には連通孔１７１ｂを二等辺三角形にし、弁体１７２と連通孔１７１ｂとの間で流路を形成した時でも、急激に差圧を解消させない構成が開示されている。しかし、気体の流路はハウジング１７０の側壁の連通孔１７１ｂのみである為、燃料キャップに適用した場合、ハウジング下側で渦を巻き通気の妨げとなる。また正圧弁を有するキャップでは、流路がハウジング側壁の連通孔１７１ｂだけでは通気流量が確保しにくい。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６９６６６号公報（図８）
【特許文献２】特開２０００−３４６２１７号公報（図３）
【発明の開示】
【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点を解決することを踏まえ、負圧時の開弁特性と正圧時の流量を確保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】
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、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、上記キャップ本体に設けられた第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、上記正圧弁本体に貫通形成され、上記キャップ内流路の一部を構成する第２弁流路と、
上記正圧弁本体に形成されかつ上記第２弁流路に臨んで設けられた第２着座部と、を備え、
上記負圧弁は、上記第２弁流路を開閉する負圧弁体と、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スプリングとを有し、
上記負圧弁体は、
上壁板部と該上壁板部の外周部から突設された円筒状の側壁部とから形成されたカップ形状の負圧弁本体と、
上記上壁板部に形成されかつ上記第２着座部に着座することで上記第２弁流路を閉じるシート部と、を備え、
上記負圧弁は、下室側壁部と底部とで形成される下室内に配置され、
該下室側壁部の側壁連通孔と該底部の底連通孔は連続形成しており、
上記負圧弁が開弁方向へ移動するに従い、上記側壁連通孔の横幅が大きくなっていること、を特徴とする。
【０００７】
側壁連通孔２０ｅ−１は下側に向かうに従い、孔の横幅Ｗが大きくなっている為、負圧弁体７１が開弁して所定ストロークだけ移動して側壁連通孔２０ｅ−１（連通孔２０ｅ）に達しても、流路内の外気が比較的流れない。この為、連通孔２０ｅとシート部７３ａとの間の差圧は極端に低くならず、ハンチング現象を抑えられ、異音や振動を生じ難い。
【０００８】
また、底部２０ｄに形成された底連通孔２０ｅ−２が側壁連通孔２０ｅ−１と連続している為、負圧弁７０が開弁した時に負圧弁体７１と下室側壁部２０ｃ（弁室形成体２０ｂ）との間に第１弁流路２５ｄが形成される。そして第１弁流路２５ｄを通った外気は、底部２０ｄに形成された底連通孔２０ｅ−２からタンク内へ導かれる為、スムーズに外気は流れ、また底部２０ｄ直下付近での乱流を発生させ難い。さらに燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超える正圧になり、正圧弁６０がわずかに開弁した時、負圧弁７０直下の上へ押し上げる流速ベクトルが発生し、正圧弁６０をすばやく完全開弁させて、タンク内より外へ早く大量の燃料蒸気を流すことができる。
【０００９】
また負圧弁体７１に設けた環状突部７３は、タンク負圧時に負圧弁体７１に加わる差圧を増大させて開弁特性を向上させることができると共に正圧時に第１弁流路２５ｄの流路面積を大きくすることが可能で、蒸気を大流量流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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、下室側壁部２０ｃと底部２０ｄに連続して６ヶ所形成した連通孔２０ｅに連通し、さらに連通孔２０ｅ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】
また図４に示すように連通孔２０ｅは、上部が二等辺三角形状、下部が四角形状で形成された側壁連通孔２０ｅ−１と、中心方向に半円状、径外方に四角形状で形成された底連通孔２０ｅ−２とで構成され、側壁連通孔２０ｅ−１と底連通孔２０ｅ−２は連続して形成されている。
【００１５】
（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。
【００１６】
図３は調圧弁５０を分解した断面図である。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。
【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、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。
【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を閉じるシート部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が開弁する際に加わる差圧が大きくし開弁力を急激に上昇させると共に、正圧弁体６１の開弁時には該正圧弁体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ことが可能である。
【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、側壁連通孔２０ｅ−１及び底連通孔２０ｅ−２を通じて、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。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、側壁連通孔２０ｅ−１及び底連通孔２０ｅ−２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  側壁連通孔２０ｅ−１は下側に向かうに従い、孔の横幅Ｗが大きくなっている為、負圧弁体７１が開弁して所定ストロークだけ移動して側壁連通孔２０ｅ−１（連通孔２０ｅ）に達しても、流路内の流体が比較的流れない。この為、連通孔２０ｅとシート部７３ａとの間の差圧は極端に低くならず、ハンチング現象を抑えられ、異音や振動を生じ難い。
【００２４】
（４）−２  底部２０ｄに形成された底連通孔２０ｅ−２が側壁連通孔２０ｅ−１と連続している為、負圧弁７０が開弁した時に負圧弁体７１と下室側壁部２０ｃ（弁室形成体２０ｂ）との間に第１弁流路２５ｄが形成される。そして第１弁流路２５ｄを通った外気は、底部２０ｄに形成された底連通孔２０ｅ−２からタンク内へ導かれる為、底部２０ｄ直下付近での乱流を発生させ難い。さらに燃料タンク内の圧力が第１圧力値を超える正圧になり、正圧弁６０がわずかに開弁した時、負圧弁７０直下の上へ押し上げる流速ベクトルが発生し、正圧弁６０をすばやく完全開弁させて、タンク内より外へ早く大量の燃料蒸気を流すことができる。
【００２５】
（４）−３  負圧弁体７１に環状突部７３ｃを形成した為、タンク負圧時に負圧弁体７１に加わる差圧を増大させて、開弁力を急激に上昇させることができる。正圧弁６０の開弁時にも、環状突部７３ｃは大きな差圧を発生させることができると共に、第１弁流路２５ｄの流路面積を大きくすることが可能で、蒸気を大流量流すことできる。
【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、例えば次のような変形も可能である。
例えば、本発明の側壁連通孔２０ｅ−１は二等辺三角形で形成されているが、直角三角形や台形としても良く、負圧弁７０が開弁するに従い、側壁連通孔２０ｅ−１の横幅が大きくなる形状で構成されていれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】弁室形成体の上視図及び側壁連通孔の拡大図である。
【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。
【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
２０ｃ...下室側壁部
２０ｄ...底部
２０ｅ...連通孔
２０ｅ−１...側壁連通孔
２０ｅ−２...底連通孔
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  
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
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
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
Ｗ...横幅
【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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