燃料キャップ
【課題】 燃料キャップ１０内に設けられた調圧弁５０の負圧弁７０の開弁時における最大流量を増大させること。
【解決手段】 調節弁は、正圧弁６０と負圧弁７０とを備えている。正圧弁６０は、正圧弁体６１と、第１スプリング６８とを有し、負圧弁７０は、負圧弁体７１と、第２スプリング７８とを備えている。負圧弁７０の上流に配置された正圧弁体６１を支持する弁保持部材６５には、筒体６５ｃが一体形成されている。筒体６５ｃは、負圧弁７０の開弁状態にて、外部から流入する空気の乱れをなくして、負圧弁７０に導く。
【解決手段】 調節弁は、正圧弁６０と負圧弁７０とを備えている。正圧弁６０は、正圧弁体６１と、第１スプリング６８とを有し、負圧弁７０は、負圧弁体７１と、第２スプリング７８とを備えている。負圧弁７０の上流に配置された正圧弁体６１を支持する弁保持部材６５には、筒体６５ｃが一体形成されている。筒体６５ｃは、負圧弁７０の開弁状態にて、外部から流入する空気の乱れをなくして、負圧弁７０に導く。
【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１，２）。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】
燃料タンクは、負圧の値が大きくなると燃料タンクの損傷を招きやすいので、上記負圧弁は、負圧になった時点で速やかに開弁して大流量の外気を流して、燃料タンク内の負圧状態を解消することが要請される。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７８９５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７４５４号公報
【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を解決するものであり、開弁時に迅速かつ大流量の外気を導くことができる調圧弁を備え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、上記燃料タンク内の圧力が上記第１圧力値より負圧側の第２圧力値より低くなったときに開弁する負圧弁と、上記負圧弁の開弁時における空気の流れを上記負圧弁に導く流路形成部材とを備え、
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、該正圧弁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を有し、
上記流路形成部材は、上記第１弁流路の上流側に配置され、負圧時における外気の流れを、上記第２弁流路に導く流路を有すること、
を特徴とする。
【０００７】
本発明の燃料キャップでは、調圧弁によりキャップ内流路を開閉することにより燃料タンク内を所定圧力範囲内に調節する。すなわち、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、正圧弁体が開弁し、負圧弁は、タンク内圧が第２圧力値より小さくなったときに負圧弁体が開弁し、これにより、燃料タンク内の内圧を所定範囲内に維持する。また、負圧弁の上流側に配置した流路形成部材は、負圧弁に導く流れの乱れを低減するから、負圧弁の開弁時に流れる流量を増大し、燃料タンク内の負圧状態を速やかに解消することができる。
【０００８】
本発明の好適な態様として、上記正圧弁は、上記キャップ本体に設けた支持部材によりその一端部が支持され他端で該正圧弁体に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリングを有し、上記正圧弁体は、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、上記第２弁流路に臨んで設けられた第２着座部と、を有する構成をとることができる。
また、上記負圧弁としては、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スプリングを備える構成をとることができる。
【０００９】
本発明の好適な態様として、流路形成部材は、正圧弁体を支持する弁保持部材に一体形成した筒体で構成したり、上記第１スプリングの他端を支持する内蓋に一体形成した筒体で構成したり、正圧弁体に一体形成した筒体で構成することができる。
さらに、上記第１スプリングは、コイルスプリングであり、上記流路形成部材は、上記第１スプリングの内側のスペースを貫通するように配置する構成をとることができる。
【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ＦＮａ（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（支持部材）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ＦＮａとの間に介在しており、燃料キャップ１０を注入口ＦＮａ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。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】
また、弁保持部材６５の上面には、筒体６５ｃ（流路形成部材）が突設されている。この筒体６５ｃは、内蓋３０の貫通孔３０ｂ内まで達しており、その内部を流路６５ｄとしている。外気は、流路６５ｄ、第２弁流路６３ｃを経て負圧弁７０まで導かれることになる。
【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４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。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５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、内蓋３０の中央の貫通孔３０ｂ、弁保持部材６５の筒体６５ｃ内の流路６５ｄ、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。このとき、流路形成部材を構成する筒体６５ｃは、流路６５ｄに外気を流して、第１スプリング６８の周辺に外気を向かわせて渦流のような乱流となるのを防止して、つまり層流状態にて速やかに外気を負圧弁７０に導くから、負圧弁７０の開弁時における最大流量が増大する。これにより、燃料タンクの負圧を速やかに解消するから、負圧に起因する燃料タンクの損傷を防止することができる。
【００２２】
（４） 調圧弁５０の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
【００２３】
（４）−１ 弁保持部材６５に一体に形成した筒体６５ｃという簡単な構成により、負圧弁７０の流量特性を改善することができる。図６は負圧弁７０の流量特性を示すグラフである。図６において、１点鎖線で囲まれた範囲が負圧弁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。図６から分かるように、負圧が−９．６ｋＰａのときに、従来例では７０Ｌ／ｍｉｎであったのを、実施例では１２０Ｌ／ｍｉｎへと増大させることができた。すなわち、本実施例にかかる筒体６５ｃ（流路形成部材）は、負圧弁７０の開弁時に、外部から第２弁流路６３ｃへ流れるまでの気流の乱れをなくして、つまり層流状態にて速やかに外気を負圧弁７０に導くから負圧弁７０の流量を増大させることができた。
【００２４】
（４）−２ 流路形成部材を構成する筒体６５ｃは、弁保持部材６５に一体に形成しているから、部品点数も増加することなく、構成も簡単である。
【００２５】
（４）−３ 筒体６５ｃは、正圧弁体６１の第２弁流路６３ｃに接続するように構成すればよく、燃料キャップ１０に新たなスペースを拡張する必要がないから、燃料キャップ１０を大型にする必要もなく、負圧弁７０の大流量を実現することができる。
【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、例えば次のような変形も可能である。
【００２７】
（１） 図７は第２実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。本実施例の調圧弁５０Ｂは、流路形成部材を、内蓋３０Ｂ（支持部材）の下面から環状に突設した筒体３０Ｂｃとして形成した構成に特徴を有している。流路形成部材として作用する筒体３０Ｂｃは、乱れのない外気を負圧弁７０に導くので、図１などの実施例と同様な作用効果を奏する。
【００２８】
（２） 図８は第３実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。本実施例の調圧弁５０Ｃは、流路形成部材を、正圧弁体６１Ｃの嵌合部６３Ｃｆの上部から環状に突設した筒体６３Ｃｈで構成した点に特徴を有している。筒体６３Ｃｈは、流路形成部材として作用し、図１、図７などの実施例と同様な作用効果を奏する。
【００２９】
（３） 上記実施例において、流路形成部材は、筒体として弁保持部材または内蓋に一体に形成したが、これに限らず、負圧弁の上流側の流路に、別部材で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】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５】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６】負圧弁の流量特性を示すグラフである。
【図７】第２実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。
【図８】第３実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
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
３０ｂ...貫通孔
３０ｃ...筒体
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
６５ｃ...筒体
６５ｄ...通路
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
７８...第２スプリング
８０...トルク機構
３０Ｂ...内蓋
３０Ｂｃ...筒体
５０Ｂ...調圧弁
５０Ｃ...調圧弁
６１Ｃ...正圧弁体
６３Ｃｆ...嵌合部
６３Ｃｈ...筒体
ＦＮ...フィラーネック
ＧＳ...ガスケット
ＦＮａ...注入口
【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１，２）。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】
燃料タンクは、負圧の値が大きくなると燃料タンクの損傷を招きやすいので、上記負圧弁は、負圧になった時点で速やかに開弁して大流量の外気を流して、燃料タンク内の負圧状態を解消することが要請される。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２７８９５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３４７４５４号公報
【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を解決するものであり、開弁時に迅速かつ大流量の外気を導くことができる調圧弁を備え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、上記燃料タンク内の圧力が上記第１圧力値より負圧側の第２圧力値より低くなったときに開弁する負圧弁と、上記負圧弁の開弁時における空気の流れを上記負圧弁に導く流路形成部材とを備え、
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、該正圧弁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を有し、
上記流路形成部材は、上記第１弁流路の上流側に配置され、負圧時における外気の流れを、上記第２弁流路に導く流路を有すること、
を特徴とする。
【０００７】
本発明の燃料キャップでは、調圧弁によりキャップ内流路を開閉することにより燃料タンク内を所定圧力範囲内に調節する。すなわち、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、正圧弁体が開弁し、負圧弁は、タンク内圧が第２圧力値より小さくなったときに負圧弁体が開弁し、これにより、燃料タンク内の内圧を所定範囲内に維持する。また、負圧弁の上流側に配置した流路形成部材は、負圧弁に導く流れの乱れを低減するから、負圧弁の開弁時に流れる流量を増大し、燃料タンク内の負圧状態を速やかに解消することができる。
【０００８】
本発明の好適な態様として、上記正圧弁は、上記キャップ本体に設けた支持部材によりその一端部が支持され他端で該正圧弁体に対して閉じ方向への付勢力を加える第１スプリングを有し、上記正圧弁体は、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、上記第２弁流路に臨んで設けられた第２着座部と、を有する構成をとることができる。
また、上記負圧弁としては、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スプリングを備える構成をとることができる。
【０００９】
本発明の好適な態様として、流路形成部材は、正圧弁体を支持する弁保持部材に一体形成した筒体で構成したり、上記第１スプリングの他端を支持する内蓋に一体形成した筒体で構成したり、正圧弁体に一体形成した筒体で構成することができる。
さらに、上記第１スプリングは、コイルスプリングであり、上記流路形成部材は、上記第１スプリングの内側のスペースを貫通するように配置する構成をとることができる。
【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ＦＮａ（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（支持部材）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ＦＮａとの間に介在しており、燃料キャップ１０を注入口ＦＮａ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。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】
また、弁保持部材６５の上面には、筒体６５ｃ（流路形成部材）が突設されている。この筒体６５ｃは、内蓋３０の貫通孔３０ｂ内まで達しており、その内部を流路６５ｄとしている。外気は、流路６５ｄ、第２弁流路６３ｃを経て負圧弁７０まで導かれることになる。
【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４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。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５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、内蓋３０の中央の貫通孔３０ｂ、弁保持部材６５の筒体６５ｃ内の流路６５ｄ、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。このとき、流路形成部材を構成する筒体６５ｃは、流路６５ｄに外気を流して、第１スプリング６８の周辺に外気を向かわせて渦流のような乱流となるのを防止して、つまり層流状態にて速やかに外気を負圧弁７０に導くから、負圧弁７０の開弁時における最大流量が増大する。これにより、燃料タンクの負圧を速やかに解消するから、負圧に起因する燃料タンクの損傷を防止することができる。
【００２２】
（４） 調圧弁５０の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用・効果を奏する。
【００２３】
（４）−１ 弁保持部材６５に一体に形成した筒体６５ｃという簡単な構成により、負圧弁７０の流量特性を改善することができる。図６は負圧弁７０の流量特性を示すグラフである。図６において、１点鎖線で囲まれた範囲が負圧弁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。図６から分かるように、負圧が−９．６ｋＰａのときに、従来例では７０Ｌ／ｍｉｎであったのを、実施例では１２０Ｌ／ｍｉｎへと増大させることができた。すなわち、本実施例にかかる筒体６５ｃ（流路形成部材）は、負圧弁７０の開弁時に、外部から第２弁流路６３ｃへ流れるまでの気流の乱れをなくして、つまり層流状態にて速やかに外気を負圧弁７０に導くから負圧弁７０の流量を増大させることができた。
【００２４】
（４）−２ 流路形成部材を構成する筒体６５ｃは、弁保持部材６５に一体に形成しているから、部品点数も増加することなく、構成も簡単である。
【００２５】
（４）−３ 筒体６５ｃは、正圧弁体６１の第２弁流路６３ｃに接続するように構成すればよく、燃料キャップ１０に新たなスペースを拡張する必要がないから、燃料キャップ１０を大型にする必要もなく、負圧弁７０の大流量を実現することができる。
【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、例えば次のような変形も可能である。
【００２７】
（１） 図７は第２実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。本実施例の調圧弁５０Ｂは、流路形成部材を、内蓋３０Ｂ（支持部材）の下面から環状に突設した筒体３０Ｂｃとして形成した構成に特徴を有している。流路形成部材として作用する筒体３０Ｂｃは、乱れのない外気を負圧弁７０に導くので、図１などの実施例と同様な作用効果を奏する。
【００２８】
（２） 図８は第３実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。本実施例の調圧弁５０Ｃは、流路形成部材を、正圧弁体６１Ｃの嵌合部６３Ｃｆの上部から環状に突設した筒体６３Ｃｈで構成した点に特徴を有している。筒体６３Ｃｈは、流路形成部材として作用し、図１、図７などの実施例と同様な作用効果を奏する。
【００２９】
（３） 上記実施例において、流路形成部材は、筒体として弁保持部材または内蓋に一体に形成したが、これに限らず、負圧弁の上流側の流路に、別部材で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】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５】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６】負圧弁の流量特性を示すグラフである。
【図７】第２実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。
【図８】第３実施例にかかる調圧弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
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
３０ｂ...貫通孔
３０ｃ...筒体
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
６５ｃ...筒体
６５ｄ...通路
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
７８...第２スプリング
８０...トルク機構
３０Ｂ...内蓋
３０Ｂｃ...筒体
５０Ｂ...調圧弁
５０Ｃ...調圧弁
６１Ｃ...正圧弁体
６３Ｃｆ...嵌合部
６３Ｃｈ...筒体
ＦＮ...フィラーネック
ＧＳ...ガスケット
ＦＮａ...注入口
【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上記第１圧力値より負圧側の第２圧力値より低くなったときに開弁する負圧弁（７０）と、上記負圧弁（７０）の開弁時における空気の流れを上記負圧弁（７０）に導く流路形成部材とを備え、
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、該正圧弁体（６１）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）を有し、
上記流路形成部材は、上記第１弁流路（２５ｄ）の上流側に配置され、負圧時における外気の流れを、上記第２弁流路（６３ｃ）に導く流路を有すること、
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、
上記正圧弁（６０）は、上記キャップ本体（２０）に設けた支持部材によりその一端部が支持され他端で該正圧弁体（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）を有し、
上記正圧弁体（６１）は、上記第１弁流路（２５ｄ）に臨みかつ上記キャップ本体（２０）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、上記第２弁流路（６３ｃ）に臨んで設けられた第２着座部（６３ｄ）と、を有する燃料キャップ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料キャップにおいて、
上記負圧弁（７０）は、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）を備える燃料キャップ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記正圧弁体（６１）を支持する弁保持部材（６５）を備え、
上記流路形成部材は、上記弁保持部材（６５）に一体形成されている筒体（６５ｃ）である燃料キャップ。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の燃料キャップにおいて、
上記支持部材は、上記キャップ本体（２０）に装着された内蓋（３０Ｂ）であり、
上記流路形成部材は、上記内蓋（３０Ｂ）に一体形成されている筒体（３０Ｂｃ）である燃料キャップ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記流路形成部材は、上記正圧弁体（６１Ｃ）に一体形成されている筒体（６３Ｃｈ）である燃料キャップ。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記第１スプリング（６８）は、コイルスプリングであり、
上記流路形成部材は、上記第１スプリング（６８）の内側のスペースを貫通するように配置されている燃料キャップ。
【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上記第１圧力値より負圧側の第２圧力値より低くなったときに開弁する負圧弁（７０）と、上記負圧弁（７０）の開弁時における空気の流れを上記負圧弁（７０）に導く流路形成部材とを備え、
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、該正圧弁体（６１）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）を有し、
上記流路形成部材は、上記第１弁流路（２５ｄ）の上流側に配置され、負圧時における外気の流れを、上記第２弁流路（６３ｃ）に導く流路を有すること、
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、
上記正圧弁（６０）は、上記キャップ本体（２０）に設けた支持部材によりその一端部が支持され他端で該正圧弁体（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）を有し、
上記正圧弁体（６１）は、上記第１弁流路（２５ｄ）に臨みかつ上記キャップ本体（２０）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、上記第２弁流路（６３ｃ）に臨んで設けられた第２着座部（６３ｄ）と、を有する燃料キャップ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料キャップにおいて、
上記負圧弁（７０）は、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）を備える燃料キャップ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記正圧弁体（６１）を支持する弁保持部材（６５）を備え、
上記流路形成部材は、上記弁保持部材（６５）に一体形成されている筒体（６５ｃ）である燃料キャップ。
【請求項５】
請求項２または請求項３に記載の燃料キャップにおいて、
上記支持部材は、上記キャップ本体（２０）に装着された内蓋（３０Ｂ）であり、
上記流路形成部材は、上記内蓋（３０Ｂ）に一体形成されている筒体（３０Ｂｃ）である燃料キャップ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記流路形成部材は、上記正圧弁体（６１Ｃ）に一体形成されている筒体（６３Ｃｈ）である燃料キャップ。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の燃料キャップにおいて、
上記第１スプリング（６８）は、コイルスプリングであり、
上記流路形成部材は、上記第１スプリング（６８）の内側のスペースを貫通するように配置されている燃料キャップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−６２７４０（Ｐ２００６−６２７４０Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５０２１１（Ｐ２００４−２５０２１１）
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３０日（２００４．８．３０）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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