燃料キャップ
【課題】燃料キャップ１０は、ケーシング本体２０と蓋体５０との間にトルクプレート９０を保持する構成にて小型化を実現すること。
【解決手段】燃料キャップ１０は、ケーシング本体２０と、ケーシング本体２０を回転操作するための蓋体５０と、円形状のトルクプレート９０を有するトルク機構８０と、トルクプレート９０を閉止体に装着するプレート装着機構とを備える。プレート装着機構は、トルクプレート９０の下面であって弁室２０Ｓに複数配置されるとともに弁室２０Ｓに向けて突設されたプレート係合部９８と、弁室２０Ｓの壁面に形成されプレート係合部９８に係合することでトルクプレート９０をケーシング本体２０に装着する係合突部２４とを備えている。
【解決手段】燃料キャップ１０は、ケーシング本体２０と、ケーシング本体２０を回転操作するための蓋体５０と、円形状のトルクプレート９０を有するトルク機構８０と、トルクプレート９０を閉止体に装着するプレート装着機構とを備える。プレート装着機構は、トルクプレート９０の下面であって弁室２０Ｓに複数配置されるとともに弁室２０Ｓに向けて突設されたプレート係合部９８と、弁室２０Ｓの壁面に形成されプレート係合部９８に係合することでトルクプレート９０をケーシング本体２０に装着する係合突部２４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの注入口に着脱可能に装着される燃料キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料キャップとして、自動車の燃料タンクに接続されたインレットパイプの注入口を開閉する技術が知られている（特許文献１）。燃料キャップは、注入口を封止するケーシング本体（閉止体）と、回転操作するための操作部を有する蓋体（操作機構）と、トルク機構とを備えている。トルク機構は、ケーシング本体の上部と蓋体との間に介在する機構であり、蓋体の突起に係合するプレート側係合部を有するトルクプレートを備え、操作者が蓋体を閉じる方向に回転して所定回転トルクに達したときに、プレート側の係合部が蓋体側の突起を乗り越えることでクリック音を生じ、燃料キャップの締付が完了したことを操作者に知らせている。こうしたトルクプレートは、ケーシング本体の上部のフランジ部を覆うように固定されるとともに、該プレートの外周部で蓋体を回転可能に支持する構成を備えることで、ケーシング本体と蓋体との間で保持されている。
【０００３】
しかし、従来のトルクプレートは、大きな円板形状であり、燃料キャップ自体の外径の大型化を招くという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７８７３４
【発明の概要】
【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、閉止体と操作機構との間にトルクプレートを保持した燃料キャップの小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
適用例１は、燃料タンクに接続される注入口を開閉する燃料キャップにおいて、
キャップ室を有し、上記注入口を閉じる閉止体と、
上記キャップ室を塞ぐように上記閉止体に装着され該閉止体を回転操作するための操作機構と、
上記閉止体と上記操作機構との間に介在し、上記操作機構に加えられる閉じ方向または開き方向への回転トルクを上記閉止体に伝達するための円形状のトルクプレートを有するトルク機構と、
上記トルクプレートを上記閉止体に装着するプレート装着機構と、
を備え、
上記プレート装着機構は、上記トルクプレートの一方の面であって上記キャップ室側に複数配置されるとともに上記キャップ室内に向けて突設されたプレート係合部と、上記キャップ室を形成する壁面に形成され上記プレート係合部に係合することで上記トルクプレートを閉止体に装着する係合突部とを備えたこと、
を特徴とする。
【０００８】
適用例１に記載の燃料キャップにおいて、操作機構を掴んで、閉止体を注入口に挿入し、閉じ方向に回転トルクを加えると、回転トルクがトルクプレートを介して所定範囲内で閉止体に伝達され、閉止体が注入口を閉じる。
【０００９】
トルクプレートは、円形状の部材であり、閉止体と蓋体との間に設けられたプレート装着機構によって保持されている。プレート装着機構は、トルクプレートの一方の面からキャップ室内に向けて突設されたプレート係合部と、キャップ室を形成する壁面に形成された係合突部とを備え、プレート係合部と係合突部とが係合することでトルクプレートを閉止体に装着している。つまり、トルクプレートは、プレート係合部と係合突部との係合により、閉止体に簡単に装着することができる。
【００１０】
プレート係合部は、トルクプレートの内周部に配置されかつキャップ室内に向けて突設され、つまり、トルクプレートの外周部に配置されていない構成をとることにより、適用例１は、以下の作用効果を奏する。
【００１１】
適用例１にかかる燃料キャップは、トルクプレートの外周部にプレート係合部を設けない分だけ、従来の技術で説明したようなトルクプレートの外周部から突出しかつ閉止体のフランジ部の上部を囲む係合爪を用いた構成と比べて、トルクプレートの外径を小さくでき、よって、燃料キャップ自体の外形も小型化できる。
【００１２】
プレート係合部は、トルクプレートの外周部から、閉止体の外周部を越えて張り出していないから、閉止体で注入口を閉じた状態にて、トルクプレートの外周部が注入口を構成する管体の壁面に当たることなく、閉止体の全体を管内に収納することができる。よって、閉止体は、管体により外力に対して保護されることになるから損傷しにくい。
【００１３】
［適用例２，３］
適用例２において、上記プレート係合部は、上記トルクプレートから上記キャップ室内に向けて突設された片持ち梁であって弾性変形可能である爪本体と、該爪本体の先端から上記キャップ室の壁面に向けて突設された係合爪とを備え、上記係合突部は、上記キャップ室の壁面から該キャップ室の中心に向けて突設され上記係合爪に係合する係合爪を備えている構成をとることができる。さらに、適用例３として、上記爪本体は、上記トルクプレートの一方の面から該トルクプレートの軸方向に突設されさらに径方向外方に向けて屈曲形成されている構成をとることができる。
【００１４】
適用例２，３において、車両の衝突などにより大きな外力が操作機構に加わると、プレート装着機構のプレート係合部と係合突部との係合箇所のうち外力の反対側の係合箇所にて、爪本体が弾性変形し、そして、外力に近い方のプレート係合部および係合突部との係合力を上回ると、トルクプレートおよび操作機構が閉止体に対して傾きつつ外れる。この場合において、プレート係合部は、爪本体をキャップ室に向けて折曲形成され、しかも長く形成することができるから、トルクプレートの外力で爪本体が弾性変形することで、閉止体へ及ぶ衝撃を緩和して、閉止体への損傷に至りにくい。また、爪本体の弾性変形が所定以上になった場合に、係合突部との係合が外れることで、ガスケットを保持している閉止体のシール保持部の周辺や、キャップ室に調圧弁を収納した場合において調圧弁の損傷を招かず、燃料タンクに対するシール性を維持することができる。
【００１５】
［他の適用例］
他の適用例として、以下の構成をとることができる。上記トルクプレートは、該トルクプレートの上記キャップ室側の面にガイド突起を備え、上記閉止体は、該閉止体に上記ガイド突起に係合することで上記トルクプレートの回転を規制する本体側係合部を備えている構成をとることができる。
【００１６】
他の適用例として、上記トルクプレートの外周部に形成された装着部と、上記操作機構に形成され上記装着部に係合する係合突部とを備え、上記装着部と上記係合突部との係合により、上記操作機構を上記トルクプレートに対して回転可能に支持する操作部装着機構を備えた構成をとることができる。
【００１７】
他の適用例として、上記操作機構は、上記トルクプレートに対向して配置される上壁と、該上壁の外周から突設されかつ上記トルクプレートの外周部を囲む側壁とを備えた蓋体から構成され、上記係合突部は、上記側壁の内壁に形成され、上記装着部は、上記トルクプレートの外周部に形成され上記係合突部に係合するとともに上記蓋体が上記トルクプレートに対して所定角度範囲内で回転を許容する凹所である構成をとることができる。
【００１８】
他の適用例として、上記操作部装着機構と係合突部と装着部との係合箇所は、上記プレート装着機構の係合突部とプレート係合部との係合箇所より、上記蓋体側に配置されている構成をとることができる。
【００１９】
他の適用例として、上記キャップ室に、タンク内と外気との圧力を所定範囲内に調圧する調圧弁を備え、上記調圧弁は、弁体と、該弁体に閉じ方向に付勢するスプリングと、該スプリングの一端を当接支持するスプリング支持部材と備え、上記スプリング支持部材は、上記トルクプレートより上記キャップ室側に配置されている構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例にかかる燃料キャップを示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】燃料キャップを分解した断面図である。
【図４】スプリングストッパ機構の組付前の状態を説明する説明図である。
【図５】スプリング支持部材の組付作業を説明する説明図である。
【図６】蓋体とケーシング本体の上部とにわたって設けられたトルク機構を示す分解斜視図である。
【図７】トルク機構を上方から示す説明図である。
【図８】トルク伝達部の第１伝達機構の動作を説明する説明図である。
【図９】クリック音発生部の動作を説明する説明図である。
【図１０】ケーシング本体にトルクプレートを取り付ける前の状態を説明する説明図である。
【図１１】燃料キャップをフィラーネックに締込んで注入口を閉じている状態を示す説明図である。
【図１２】燃料キャップに外力が加わった場合の作用を説明する説明図である。
【図１３】燃料キャップに外力が加わった場合の他の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（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を示す平面図、図２は図１の２−２線に沿った断面図である。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供給するための注入口ＦＮａ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ケーシング本体２０と、このケーシング本体２０の上方に配置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５０と、ケーシング本体２０内の弁室２０Ｓ（キャップ室）に収納された調圧弁３０と、トルク機構８０と、ケーシング本体２０の上部外周に装着されてケーシング本体２０とフィラーネックＦＮとの間をシールするガスケットＧＳとを備えている。なお、上記課題を解決するための手段にいう閉止体は、注入口ＦＮａをシールした状態で開閉する部材であり、ケーシング本体２０とガスケットＧＳとを含む部材をいうが、ケーシング本体２０だけでシール作用を有するものを含む。
燃料キャップ１０の構成において、操作者は、蓋体５０を掴んで、ケーシング本体２０を注入口ＦＮａに挿入して閉じ方向への回転操作をすると、トルク機構８０により所定の回転トルクを越えたときにクリック音を発生する節度感を得て、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。
【００２３】
（２） 燃料キャップ１０の各部の構成
（２）−１ ケーシング本体２０の構成
図３は燃料キャップ１０を分解した断面図である。ケーシング本体２０は、ほぼ円筒状の外管体２１と、外管体２１の内側に一体に設けられた弁室形成体２２とを備えている。外管体２１の外周部には、雄ネジ部２１ａが形成されており、ケーシング本体２０を回転することにより、フィラーネックＦＮの内壁の雌ネジ部ＦＮｂに係合する。ケーシング本体２０の上部のフランジ２１ｂの下面には、シール保持部２１ｃが形成されており、このシール保持部２１ｃにガスケットＧＳが外装されている。ガスケットＧＳは、シール保持部２１ｃとフィラーネックＦＮの注入口ＦＮａの壁面との間に介在することで、燃料キャップ１０を注入口ＦＮａに締め込むと、シール保持部２１ｃに対して押しつけられてシール作用を果たす。
【００２４】
（２）−２ 調圧弁３０の構成
弁室形成体２２の弁室２０Ｓには、調圧弁３０が収納されている。調圧弁３０は、正圧弁３１及び負圧弁３５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。正圧弁３１は、正圧弁体３２と、正圧弁体３２を保持する弁保持部材３３と、正圧弁体３２に閉じ方向へ付勢している第１スプリング３４とを備えている。また、負圧弁３５は、負圧弁体３６と、負圧弁体３６を閉じ方向へ付勢している第２スプリング３７とを備えている。正圧弁３１および負圧弁３５は、正圧弁体３２および負圧弁体３６に加わる圧力および第１および第２スプリング３４，３７のスプリング力のつり合いにより開閉することにより、燃料タンクのタンク内圧を所定範囲内に調整する。
【００２５】
正圧弁３１を構成する第１スプリング３４の上端は、スプリングストッパ機構４０によりケーシング本体２０に止められている。図４はスプリングストッパ機構４０の組付前の状態を説明する説明図である。スプリングストッパ機構４０は、外管体２１の内壁に形成されたストッパ保持部４１と、ストッパ保持部４１に係合保持されるスプリング支持部材４５とを備えている。ストッパ保持部４１は、周方向に９０゜の間隔で４箇所形成されており、軸方向に突設されたリブ形状の係止本体４１ａと、係止本体４１ａの上部内側を切り欠いた係止部４１ｂとを備えている。スプリング支持部材４５は、貫通穴４６ａを有する円板形状の支持本体４６と、この支持本体４６の外周部に形成された４箇所の被係合部４７とを備え、その間が外周に沿った挿入部４８になっている。支持本体４６の下面は、第１スプリング３４（図３）の上端を支持するためのスプリング支持面４６ｂになっている。被係合部４７は、周方向に９０゜の間隔で４箇所設けられており、山形の係合突部４７ａと、係合突部４７ａから周方向へ所定角度隔てて突設された係止突部４７ｂとを備え、その間が保持スペース４７ｃになっている。また、スプリング支持部材４５の上部には、ストッパ保持部４１に支持させるときに回転力を加えるための治具（図示省略）を支持するための治具支持部４９が貫通穴４６ａを囲むように凹所で形成されている。
【００２６】
図５はスプリング支持部材４５の組付作業を説明する説明図である。弁室２０Ｓ内に調圧弁３０を組み付けるには、図３に示すように、第２スプリング３７、負圧弁体３６を弁室２０Ｓに収納し、弁保持部材３３を組み付けた正圧弁体３２を負圧弁体３６の上面に載置し、さらに第１スプリング３４の下端を弁保持部材３３上に乗せる。そして、図４に示すように、スプリング支持部材４５の被係合部４７を、ストッパ保持部４１の間に位置合わせする。さらに図５（Ａ）に示すように、スプリング支持部材４５を第１スプリング３４の上端に乗せて第１スプリング３４を圧縮することで、所定量押し下げ、治具を治具支持部４９（図４）に嵌める。次いで、図５（Ｂ）に示すように、スプリング支持部材４５を矢印方向（時計方向）へ回転すると、係合突部４７ａが係止部４１ｂを乗り越えて、保持スペース４７ｃに係止部４１ｂが保持される。これにより、スプリング支持部材４５がストッパ保持部４１で回転を規制された状態で保持されるとともに第１スプリング３４の上端を支持して、第１スプリング３４が正圧弁体３２に付勢するようにスプリング支持部材４５と弁保持部材３３との間に掛け渡される。
【００２７】
（２）−３ 蓋体５０
図２および図３において、蓋体５０は、ケーシング本体２０のフランジ２１ｂに回転可能かつ着脱自在に装着されており、上壁５１と、上壁５１の上面に突設された操作部５２と、上壁５１の外周部に形成された側壁５３とを備え、導電性樹脂を用いて射出により一体成形されている。なお、蓋体５０は、トルク機構８０に組み付けられているが、その組付構造については後述する。
【００２８】
（２）−４ トルク機構８０の構成
図６は蓋体５０とケーシング本体２０の上部とにわたって設けられたトルク機構８０を示す分解斜視図、図７はトルク機構８０を上方から示す説明図である。図７に示すように、トルク機構８０は、トルク伝達部８２と、クリック音発生部８４とを備え、図２に示す燃料キャップ１０で注入口ＦＮａを閉じる動作の際に、トルク伝達部８２により伝達される回転トルクが所定の値を越えたときに、クリック音発生部８４によりクリック音を発して、燃料キャップ１０が所定の回転トルクでフィラーネックＦＮに装着されていることを確認できる機構である。
【００２９】
図６において、トルク機構８０は、蓋体５０とケーシング本体２０との間に回転可能に介在するトルクプレート９０を備えている。トルクプレート９０は、樹脂から形成された円板状のトルク本体９１を備えている。トルク本体９１は、アーム支持部９１ａと、切欠きを隔てて配置された外周部９１ｂと、アーム支持部９１ａと外周部９１ｂとを連結する連結部９１ｃとを備えている。トルク伝達部８２は、蓋体５０からトルクプレート９０へ回転トルクを伝達する第１伝達機構と、トルクプレート９０からケーシング本体２０に回転トルクを伝達する第２伝達機構とを備えている。第１伝達機構は、蓋体５０に形成されたトルク伝達リブ５４と、トルクプレート９０から弾性変形可能に突設された撓みバネ９３とを備えている。トルク伝達リブ５４は、操作部５２の下壁５２ａに、半径方向に伸びるリブであり、蓋体５０の中心軸から所定距離を隔てて、２カ所突設されている。撓みバネ９３は、トルク本体９１上に柱状にトルク本体９１に対して垂直方向に一体に突設されており、操作部５２の凹所５２ｂ内に突入して、その先端がトルク伝達リブ５４に係合する係合端９３ａとなっている。
【００３０】
図８はトルク伝達部８２の第１伝達機構の動作を説明する説明図である。図８（Ａ）に示すように、操作部５２の閉じ方向への操作により、図８（Ｂ）に示すように、トルク伝達リブ５４が撓みバネ９３の係合端９３ａに係合し、トルクプレート９０に回転トルクを伝達するとともに、撓みバネ９３を倒して弾性変形が大きくなるにつれて開き方向へのスプリング力を蓄積する。
【００３１】
図６および図７において、第１伝達機構は、さらに、蓋体５０の上壁５１の下面に突設されたガイド突部５６と、トルクプレート９０に形成されたリブ用ガイド部９５とを備えている。ガイド突部５６は、主として開き方向への回転トルクを伝達するための円柱状の突部である。リブ用ガイド部９５は、トルクプレート９０に形成された円弧状の切欠きであり、その両端側が押圧端９５ａと押圧端９５ｂとになっており、ガイド突部５６を突入させてガイド突部５６を移動可能に支持する。
【００３２】
第２伝達機構は、トルクプレート９０からケーシング本体２０へ回転トルクを伝達するために、トルクプレート９０の下面に形成されたガイド突起９２と、ケーシング本体２０の上部に凹所で形成された本体側係合部２３とを備えている。ガイド突起９２は、本体側係合部２３に挿入されており、トルクプレート９０が開き方向および閉じ方向へ回転することにより、ケーシング本体２０へ回転トルクを伝達する。
【００３３】
クリック音発生部８４は、蓋体５０の上壁５１の下壁に突設されたクリック用係合部５５と、トルクプレート９０に形成されたクリック用アーム９４とを備えている。クリック用係合部５５は、外周側に形成された押圧面５５ａと、円周上の下面に形成された傾斜面５５ｂとを備えている。クリック用アーム９４は、アーム支持部９１ａから片持ち梁で突設されたアーム本体９４ａと、アーム本体９４ａの自由端から上方に突設されたクリック用係合突部９４ｃを備えている。クリック用係合突部９４ｃは、トルク本体９１のアーム支持部９１ａに対して所定の間隙を隔てている。クリック用係合突部９４ｃの一端には、押圧面５５ａに押圧される垂直壁９４ｃ１が内周側に形成され、また、傾斜面５５ｂに押圧される傾斜面９４ｃ２が円周上に形成されている。
【００３４】
図９はクリック音発生部８４の動作を説明する説明図である。クリック用係合部５５の押圧面５５ａがクリック用係合突部９４ｃの垂直壁９４ｃ１に対向した状態から、蓋体５０が閉じ方向に回転すると、図９（Ａ）に示すように、クリック用係合部５５の押圧面５５ａによりクリック用係合突部９４ｃの垂直壁９４ｃ１が押され、クリック用アーム９４が支持根元９４ｂを支点として外周方向に撓み、クリック用係合部５５を乗り越える。このとき、押圧面５５ａが垂直壁９４ｃ１を乗り越えたときに、クリック用係合突部９４ｃが弾性力で戻ることでアーム支持部９１ａの外周に衝突してクリック音を生じる。一方、蓋体５０が開き方向に回転すると、図９（Ｂ）に示すように、クリック用係合部５５の傾斜面５５ｂがクリック用アーム９４の傾斜面９４ｃ２を下方へ押して、クリック用アーム９４を支持根元９４ｂを支点にして押し下げる。クリック用アーム９４の剛性は、クリック用アーム９４が外方へ撓むより下方へ撓む方が小さく、しかも、クリック用係合部５５およびクリック用係合突部９４ｃが傾斜面でスムーズに滑るから、閉じ方向への回転時よりも、クリック音が小さい。
【００３５】
（２）−５ トルクプレート９０および蓋体５０の取付機構など
次に、ケーシング本体２０とトルクプレート９０との装着構造（プレート装着機構）およびトルクプレート９０と蓋体５０との装着構造（操作部装着機構）について説明する。図１０はケーシング本体２０にトルクプレート９０を取り付ける前の状態を説明する説明図、図１１は燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮに締込んで注入口ＦＮａを閉じている状態を示す説明図である。図１０および図１１において、上述したようにトルクプレート９０の下面には、ガイド突起９２が形成されており、ガイド突起９２がケーシング本体２０の本体側係合部２３に係合することで、トルクプレート９０がケーシング本体２０に対して回転方向に固定されている。プレート装着機構は、トルクプレート９０の下面であって、ガイド突起９２の内側に周方向に９０゜の間隔で突設された４箇所のプレート係合部９８と、ケーシング本体２０の内周部に形成された係合突部２４とを備えている。図１１に示すように、プレート係合部９８は、トルクプレート９０の下面から片持ち梁で形成された爪本体９８ａと、爪本体９８ａの端部に径外方に向けて突設された係合爪９８ｂとを備えている。一方、係合突部２４は、ケーシング本体２０の内周部であって、弁室２０Ｓ（キャップ室）を形成する壁面に円弧状の係合爪２４ａが弁室２０Ｓの中心に向けて突設されることで構成されている。係合爪９８ｂを係合爪２４ａに係合することにより、トルクプレート９０がケーシング本体２０の上部に装着される。
【００３６】
図１１において、操作部装着機構は、トルク本体９１の外周部に形成された装着部９９と、蓋体５０の内壁に突設された係合突部５３ａとを備えている。装着部９９は、トルク本体９１の外周部に突設された係合段部９９ａから構成されている。係合突部５３ａは、側壁５３の内壁から４箇所突設されており、係合段部９９ａに係合することにより、トルクプレート９０が蓋体５０を回転可能（約２０゜）に支持している。操作部装着機構の係合突部５３ａが装着部９９の係合段部９９ａに係合している箇所は、プレート装着機構のプレート係合部９８の係合爪９８ｂがケーシング本体２０の係合突部２４に係合している箇所より上方に配置されている。
【００３７】
燃料キャップ１０にトルクプレート９０および蓋体５０を組み付けるには、以下の作業をとる。まず、トルクプレート９０のプレート係合部９８の係合爪９８ｂをケーシング本体２０の係合突部２４に係合する。その後、トルクプレート９０をケーシング本体２０に組み付け、さらに、蓋体５０の係合突部５３ａをトルクプレート９０の係合段部９９ａに係合させる。
【００３８】
（３） 燃料キャップ１０の開閉動作
次に、フィラーネックＦＮの注入口ＦＮａを燃料キャップ１０で開閉する操作を行なったときの動作について説明する。
（３）−１ 燃料キャップ１０の閉じ動作
図２において、蓋体５０の操作部５２を手で持って、ケーシング本体２０を注入口ＦＮａに軸方向に挿入して、操作部５２に時計方向の回動力を加えて閉じる操作を行なう。これにより、図８に示すように、操作部５２に加えられた時計方向の回動力は、トルク伝達リブ５４が撓みバネ９３の係合端９３ａに係合し、撓みバネ９３を倒す。このとき、図９（Ａ）に示すように、クリック用係合部５５がクリック用アーム９４のクリック用係合突部９４ｃに係合することにより、トルクプレート９０に伝えられ、トルクプレート９０を同方向へ回転させる。トルクプレート９０の回転に伴って、図８に示すようにガイド突起９２が本体側係合部２３を押す。これにより、蓋体５０、トルクプレート９０、ケーシング本体２０が一体に回転して、注入口ＦＮａを閉じる方向へ進む。このとき、図８に示すようにトルク伝達リブ５４が撓みバネ９３を倒す角度が大きくなるにつれて、操作部５２からケーシング本体２０に伝達される回転トルクが増大する。
【００３９】
そして、この係合する力によって生じる反力が所定回転トルク以上になると、クリック用係合部５５がクリック用アーム９４を乗り越えて（図９（Ａ））、係脱状態になる。このときクリック用係合部５５がクリック用係合突部９４ｃを乗り越えてクリック用係合突部９４ｃが９４アーム支持部９１ａの外周に衝突することでクリック音がでるから、使用者は節度感を確認することができる。これと同時に、図６および図７に示すガイド突部５６は、リブ用ガイド部９５内をガイドされて、押圧端９５ａに当たる状態まで移動する。この状態にて、使用者がさらに操作部５２を閉じ方向に回転しても、図７に示すように、雄ネジ部２１ａの端部がフィラーネックＦＮの始端部ＦＮｃ１に当たるから、ケーシング本体２０が締められすぎになることがない。
【００４０】
操作者が指を操作部５２から離すと、撓みバネ９３がトルク伝達リブ５４を介して蓋体５０を反時計方向に回動する力を加える。そして、蓋体５０が反時計方向に回転することにより、図９（Ｂ）に示すように、クリック用係合部５５の傾斜面５５ｂは、クリック用アーム９４を押し下げてクリック用係合突部９４ｃに倣って乗り越える。そして、図６および図７に示すガイド突部５６がリブ用ガイド部９５を移動して押圧端９５ｂに当接すると、蓋体５０の回転が止まる。この状態にて、燃料キャップ１０が注入口ＦＮａを閉じている。
【００４１】
（３）−２ 燃料キャップ１０の開き動作
燃料キャップ１０を開くには、蓋体５０の操作部５２を指で摘んで、反時計方向へ回転する力を加える。これにより、図６および図７に示すように、蓋体５０のガイド突部５６がトルクプレート９０のリブ用ガイド部９５の押圧端９５ｂを押圧してトルクプレート９０を回転させる。トルクプレート９０の回転によりガイド突起９２が本体側係合部２３を押す。これにより、蓋体５０に加わる回転力は、ガイド突部５６、トルクプレート９０、本体側係合部２３を介して、ケーシング本体２０に伝達され、蓋体５０、トルクプレート９０、ケーシング本体２０が一体に反時計方向へ回転する。そして、蓋体５０と一体にケーシング本体２０が約１８０゜回転すると、雄ネジ部２１ａがフィラーネックＦＮの雌ネジ部ＦＮｂの始端部から外れて、ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮに対する拘束力から解放される。そして、燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮから抜くことができ、注入口ＦＮａが開かれる。
【００４２】
（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用効果を奏する。
（４）−１ 図６および図１０において、トルクプレート９０は、円形状の部材であり、ケーシング本体２０と蓋体５０との間に設けられたプレート装着機構によって保持されている。プレート装着機構は、トルクプレート９０の一方の面（下面）から弁室２０Ｓ内に向けて突設されたプレート係合部９８と、弁室２０Ｓを形成する壁面に形成された係合突部２４とを備え、プレート係合部９８と係合突部２４とが弾性変形して係合することでトルクプレート９０をケーシング本体２０に装着している。つまり、トルクプレート９０は、プレート係合部９８と係合突部２４との弾性変形により、ケーシング本体２０に簡単に装着することができる。
【００４３】
（４）−２ プレート係合部９８は、トルクプレート９０の内周部に配置されかつ弁室２０Ｓ内に向けて突設され、つまり、トルクプレート９０の外周部に配置されていない構成をとることにより、本実施例は、以下の（ａ）〜（ｃ）の作用効果を奏する。
【００４４】
（ａ） 図１０および図１１において、燃料キャップ１０は、トルクプレート９０の外周部にプレート係合部９８を設けない分だけ、従来の技術で説明したようなトルクプレートの外周部から突出しかつケーシング本体のフランジ部の上部を囲む係合爪を用いた構成と比べて、トルクプレート９０の外径を小さくでき、よって、燃料キャップ１０自体の外形も小型化できる。
【００４５】
（ｂ） 図１１に示すように、プレート係合部９８は、トルクプレート９０の外周部から、ケーシング本体２０の外周部を越えて張り出していないから、ケーシング本体２０で注入口ＦＮａを閉じた状態にて、トルクプレート９０の外周部がフィラーネックＦＮの内壁に当たることなく、ケーシング本体２０の全体をフィラーネックＦＮ内に収納することができる。よって、ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮにより外力に対して保護されることになるから損傷しにくい。
【００４６】
（ｃ） 図１２に示すように、車両の衝突などにより大きな外力Ｆ１が蓋体５０に加わると、プレート装着機構のプレート係合部９８と係合突部２４との係合箇所のうち外力の反対側の係合箇所にて、爪本体９８ａが弾性変形し、そして、外力に近い方のプレート係合部９８および係合突部２４との係合力を上回ると、トルクプレート９０および蓋体５０がケーシング本体２０に対して傾きつつ外れる。この場合において、プレート係合部９８は、爪本体９８ａを弁室２０Ｓに向けて長くしかも折曲形成されているから、トルクプレート９０の外力で爪本体９８ａが弾性変形することで、ケーシング本体２０へ及ぶ衝撃を緩和して、ケーシング本体２０への損傷に至りにくい。また、爪本体９８ａの弾性変形が所定以上になった場合に、係合突部２４との係合が外れることで、ガスケットＧＳを保持しているケーシング本体２０のシール保持部２１ｃの周辺や調圧弁３０への損傷を招かず、燃料タンクに対するシール性を維持することができる。
【００４７】
（４）−３ プレート装着機構は、プレート係合部９８の弾性変形する箇所の形状、数または機械的強度を変更することにより、トルクプレート９０がケーシング本体２０から外れる荷重を設定することも容易である。
【００４８】
（４）−４ 図１３に示すように、蓋体５０は、プレート装着機構と別の箇所に配置された装着部９９および係合突部５３ａから構成される操作部装着機構によりトルクプレート９０に装着されているから、蓋体５０がプレート装着機構の離脱する方向と異なった方向の外力Ｆ２を受けても、トルクプレート９０から外れることで、高いシール性を維持することができる。
【００４９】
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る。
【符号の説明】
【００５０】
１０…燃料キャップ
２０…ケーシング本体
２０Ｓ…弁室
２１…外管体
２１ａ…雄ネジ部
２１ｂ…フランジ
２１ｃ…シール保持部
２２…弁室形成体
２３…本体側係合部
２４…係合突部
２４ａ…係合爪
３０…調圧弁
３１…正圧弁
３２…正圧弁体
３３…弁保持部材
３４…第１スプリング
３５…負圧弁
３７…第２スプリング
４０…スプリングストッパ機構
４１…ストッパ保持部
４１ａ…係止本体
４１ｂ…係止部
４５…スプリング支持部材
４６…支持本体
４６ａ…貫通穴
４６ｂ…スプリング支持面
４７…被係合部
４７ａ…係合突部
４７ｂ…係止突部
４７ｃ…保持スペース
４８…挿入部
４９…治具支持部
５０…蓋体
５１…上壁
５２…操作部
５２ａ…下壁
５２ｂ…凹所
５３…側壁
５３ａ…係合突部
５４…トルク伝達リブ
５５…クリック用係合部
５５ａ…押圧面
５５ｂ…傾斜面
５６…ガイド突部
８０…トルク機構
８２…トルク伝達部
８４…クリック音発生部
９０…トルクプレート
９１…トルク本体
９１ａ…アーム支持部
９１ｂ…外周部
９１ｃ…連結部
９２…ガイド突起
９３…撓みバネ
９３ａ…係合端
９４…クリック用アーム
９４ａ…アーム本体
９４ｂ…支持根元
９４ｃ…クリック用係合突部
９４ｃ１…垂直壁
９４ｃ２…傾斜面
９５…リブ用ガイド部
９５ａ…押圧端
９５ｂ…押圧端
９８…プレート係合部
９８ａ…爪本体
９８ｂ…係合爪
９９…装着部
９９ａ…係合段部
ＦＮ…フィラーネック
ＦＮａ…注入口
ＦＮｂ…雌ネジ部
ＧＳ…ガスケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの注入口に着脱可能に装着される燃料キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料キャップとして、自動車の燃料タンクに接続されたインレットパイプの注入口を開閉する技術が知られている（特許文献１）。燃料キャップは、注入口を封止するケーシング本体（閉止体）と、回転操作するための操作部を有する蓋体（操作機構）と、トルク機構とを備えている。トルク機構は、ケーシング本体の上部と蓋体との間に介在する機構であり、蓋体の突起に係合するプレート側係合部を有するトルクプレートを備え、操作者が蓋体を閉じる方向に回転して所定回転トルクに達したときに、プレート側の係合部が蓋体側の突起を乗り越えることでクリック音を生じ、燃料キャップの締付が完了したことを操作者に知らせている。こうしたトルクプレートは、ケーシング本体の上部のフランジ部を覆うように固定されるとともに、該プレートの外周部で蓋体を回転可能に支持する構成を備えることで、ケーシング本体と蓋体との間で保持されている。
【０００３】
しかし、従来のトルクプレートは、大きな円板形状であり、燃料キャップ自体の外径の大型化を招くという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７８７３４
【発明の概要】
【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、閉止体と操作機構との間にトルクプレートを保持した燃料キャップの小型化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
適用例１は、燃料タンクに接続される注入口を開閉する燃料キャップにおいて、
キャップ室を有し、上記注入口を閉じる閉止体と、
上記キャップ室を塞ぐように上記閉止体に装着され該閉止体を回転操作するための操作機構と、
上記閉止体と上記操作機構との間に介在し、上記操作機構に加えられる閉じ方向または開き方向への回転トルクを上記閉止体に伝達するための円形状のトルクプレートを有するトルク機構と、
上記トルクプレートを上記閉止体に装着するプレート装着機構と、
を備え、
上記プレート装着機構は、上記トルクプレートの一方の面であって上記キャップ室側に複数配置されるとともに上記キャップ室内に向けて突設されたプレート係合部と、上記キャップ室を形成する壁面に形成され上記プレート係合部に係合することで上記トルクプレートを閉止体に装着する係合突部とを備えたこと、
を特徴とする。
【０００８】
適用例１に記載の燃料キャップにおいて、操作機構を掴んで、閉止体を注入口に挿入し、閉じ方向に回転トルクを加えると、回転トルクがトルクプレートを介して所定範囲内で閉止体に伝達され、閉止体が注入口を閉じる。
【０００９】
トルクプレートは、円形状の部材であり、閉止体と蓋体との間に設けられたプレート装着機構によって保持されている。プレート装着機構は、トルクプレートの一方の面からキャップ室内に向けて突設されたプレート係合部と、キャップ室を形成する壁面に形成された係合突部とを備え、プレート係合部と係合突部とが係合することでトルクプレートを閉止体に装着している。つまり、トルクプレートは、プレート係合部と係合突部との係合により、閉止体に簡単に装着することができる。
【００１０】
プレート係合部は、トルクプレートの内周部に配置されかつキャップ室内に向けて突設され、つまり、トルクプレートの外周部に配置されていない構成をとることにより、適用例１は、以下の作用効果を奏する。
【００１１】
適用例１にかかる燃料キャップは、トルクプレートの外周部にプレート係合部を設けない分だけ、従来の技術で説明したようなトルクプレートの外周部から突出しかつ閉止体のフランジ部の上部を囲む係合爪を用いた構成と比べて、トルクプレートの外径を小さくでき、よって、燃料キャップ自体の外形も小型化できる。
【００１２】
プレート係合部は、トルクプレートの外周部から、閉止体の外周部を越えて張り出していないから、閉止体で注入口を閉じた状態にて、トルクプレートの外周部が注入口を構成する管体の壁面に当たることなく、閉止体の全体を管内に収納することができる。よって、閉止体は、管体により外力に対して保護されることになるから損傷しにくい。
【００１３】
［適用例２，３］
適用例２において、上記プレート係合部は、上記トルクプレートから上記キャップ室内に向けて突設された片持ち梁であって弾性変形可能である爪本体と、該爪本体の先端から上記キャップ室の壁面に向けて突設された係合爪とを備え、上記係合突部は、上記キャップ室の壁面から該キャップ室の中心に向けて突設され上記係合爪に係合する係合爪を備えている構成をとることができる。さらに、適用例３として、上記爪本体は、上記トルクプレートの一方の面から該トルクプレートの軸方向に突設されさらに径方向外方に向けて屈曲形成されている構成をとることができる。
【００１４】
適用例２，３において、車両の衝突などにより大きな外力が操作機構に加わると、プレート装着機構のプレート係合部と係合突部との係合箇所のうち外力の反対側の係合箇所にて、爪本体が弾性変形し、そして、外力に近い方のプレート係合部および係合突部との係合力を上回ると、トルクプレートおよび操作機構が閉止体に対して傾きつつ外れる。この場合において、プレート係合部は、爪本体をキャップ室に向けて折曲形成され、しかも長く形成することができるから、トルクプレートの外力で爪本体が弾性変形することで、閉止体へ及ぶ衝撃を緩和して、閉止体への損傷に至りにくい。また、爪本体の弾性変形が所定以上になった場合に、係合突部との係合が外れることで、ガスケットを保持している閉止体のシール保持部の周辺や、キャップ室に調圧弁を収納した場合において調圧弁の損傷を招かず、燃料タンクに対するシール性を維持することができる。
【００１５】
［他の適用例］
他の適用例として、以下の構成をとることができる。上記トルクプレートは、該トルクプレートの上記キャップ室側の面にガイド突起を備え、上記閉止体は、該閉止体に上記ガイド突起に係合することで上記トルクプレートの回転を規制する本体側係合部を備えている構成をとることができる。
【００１６】
他の適用例として、上記トルクプレートの外周部に形成された装着部と、上記操作機構に形成され上記装着部に係合する係合突部とを備え、上記装着部と上記係合突部との係合により、上記操作機構を上記トルクプレートに対して回転可能に支持する操作部装着機構を備えた構成をとることができる。
【００１７】
他の適用例として、上記操作機構は、上記トルクプレートに対向して配置される上壁と、該上壁の外周から突設されかつ上記トルクプレートの外周部を囲む側壁とを備えた蓋体から構成され、上記係合突部は、上記側壁の内壁に形成され、上記装着部は、上記トルクプレートの外周部に形成され上記係合突部に係合するとともに上記蓋体が上記トルクプレートに対して所定角度範囲内で回転を許容する凹所である構成をとることができる。
【００１８】
他の適用例として、上記操作部装着機構と係合突部と装着部との係合箇所は、上記プレート装着機構の係合突部とプレート係合部との係合箇所より、上記蓋体側に配置されている構成をとることができる。
【００１９】
他の適用例として、上記キャップ室に、タンク内と外気との圧力を所定範囲内に調圧する調圧弁を備え、上記調圧弁は、弁体と、該弁体に閉じ方向に付勢するスプリングと、該スプリングの一端を当接支持するスプリング支持部材と備え、上記スプリング支持部材は、上記トルクプレートより上記キャップ室側に配置されている構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例にかかる燃料キャップを示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】燃料キャップを分解した断面図である。
【図４】スプリングストッパ機構の組付前の状態を説明する説明図である。
【図５】スプリング支持部材の組付作業を説明する説明図である。
【図６】蓋体とケーシング本体の上部とにわたって設けられたトルク機構を示す分解斜視図である。
【図７】トルク機構を上方から示す説明図である。
【図８】トルク伝達部の第１伝達機構の動作を説明する説明図である。
【図９】クリック音発生部の動作を説明する説明図である。
【図１０】ケーシング本体にトルクプレートを取り付ける前の状態を説明する説明図である。
【図１１】燃料キャップをフィラーネックに締込んで注入口を閉じている状態を示す説明図である。
【図１２】燃料キャップに外力が加わった場合の作用を説明する説明図である。
【図１３】燃料キャップに外力が加わった場合の他の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（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を示す平面図、図２は図１の２−２線に沿った断面図である。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供給するための注入口ＦＮａ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ケーシング本体２０と、このケーシング本体２０の上方に配置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５０と、ケーシング本体２０内の弁室２０Ｓ（キャップ室）に収納された調圧弁３０と、トルク機構８０と、ケーシング本体２０の上部外周に装着されてケーシング本体２０とフィラーネックＦＮとの間をシールするガスケットＧＳとを備えている。なお、上記課題を解決するための手段にいう閉止体は、注入口ＦＮａをシールした状態で開閉する部材であり、ケーシング本体２０とガスケットＧＳとを含む部材をいうが、ケーシング本体２０だけでシール作用を有するものを含む。
燃料キャップ１０の構成において、操作者は、蓋体５０を掴んで、ケーシング本体２０を注入口ＦＮａに挿入して閉じ方向への回転操作をすると、トルク機構８０により所定の回転トルクを越えたときにクリック音を発生する節度感を得て、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。
【００２３】
（２） 燃料キャップ１０の各部の構成
（２）−１ ケーシング本体２０の構成
図３は燃料キャップ１０を分解した断面図である。ケーシング本体２０は、ほぼ円筒状の外管体２１と、外管体２１の内側に一体に設けられた弁室形成体２２とを備えている。外管体２１の外周部には、雄ネジ部２１ａが形成されており、ケーシング本体２０を回転することにより、フィラーネックＦＮの内壁の雌ネジ部ＦＮｂに係合する。ケーシング本体２０の上部のフランジ２１ｂの下面には、シール保持部２１ｃが形成されており、このシール保持部２１ｃにガスケットＧＳが外装されている。ガスケットＧＳは、シール保持部２１ｃとフィラーネックＦＮの注入口ＦＮａの壁面との間に介在することで、燃料キャップ１０を注入口ＦＮａに締め込むと、シール保持部２１ｃに対して押しつけられてシール作用を果たす。
【００２４】
（２）−２ 調圧弁３０の構成
弁室形成体２２の弁室２０Ｓには、調圧弁３０が収納されている。調圧弁３０は、正圧弁３１及び負圧弁３５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。正圧弁３１は、正圧弁体３２と、正圧弁体３２を保持する弁保持部材３３と、正圧弁体３２に閉じ方向へ付勢している第１スプリング３４とを備えている。また、負圧弁３５は、負圧弁体３６と、負圧弁体３６を閉じ方向へ付勢している第２スプリング３７とを備えている。正圧弁３１および負圧弁３５は、正圧弁体３２および負圧弁体３６に加わる圧力および第１および第２スプリング３４，３７のスプリング力のつり合いにより開閉することにより、燃料タンクのタンク内圧を所定範囲内に調整する。
【００２５】
正圧弁３１を構成する第１スプリング３４の上端は、スプリングストッパ機構４０によりケーシング本体２０に止められている。図４はスプリングストッパ機構４０の組付前の状態を説明する説明図である。スプリングストッパ機構４０は、外管体２１の内壁に形成されたストッパ保持部４１と、ストッパ保持部４１に係合保持されるスプリング支持部材４５とを備えている。ストッパ保持部４１は、周方向に９０゜の間隔で４箇所形成されており、軸方向に突設されたリブ形状の係止本体４１ａと、係止本体４１ａの上部内側を切り欠いた係止部４１ｂとを備えている。スプリング支持部材４５は、貫通穴４６ａを有する円板形状の支持本体４６と、この支持本体４６の外周部に形成された４箇所の被係合部４７とを備え、その間が外周に沿った挿入部４８になっている。支持本体４６の下面は、第１スプリング３４（図３）の上端を支持するためのスプリング支持面４６ｂになっている。被係合部４７は、周方向に９０゜の間隔で４箇所設けられており、山形の係合突部４７ａと、係合突部４７ａから周方向へ所定角度隔てて突設された係止突部４７ｂとを備え、その間が保持スペース４７ｃになっている。また、スプリング支持部材４５の上部には、ストッパ保持部４１に支持させるときに回転力を加えるための治具（図示省略）を支持するための治具支持部４９が貫通穴４６ａを囲むように凹所で形成されている。
【００２６】
図５はスプリング支持部材４５の組付作業を説明する説明図である。弁室２０Ｓ内に調圧弁３０を組み付けるには、図３に示すように、第２スプリング３７、負圧弁体３６を弁室２０Ｓに収納し、弁保持部材３３を組み付けた正圧弁体３２を負圧弁体３６の上面に載置し、さらに第１スプリング３４の下端を弁保持部材３３上に乗せる。そして、図４に示すように、スプリング支持部材４５の被係合部４７を、ストッパ保持部４１の間に位置合わせする。さらに図５（Ａ）に示すように、スプリング支持部材４５を第１スプリング３４の上端に乗せて第１スプリング３４を圧縮することで、所定量押し下げ、治具を治具支持部４９（図４）に嵌める。次いで、図５（Ｂ）に示すように、スプリング支持部材４５を矢印方向（時計方向）へ回転すると、係合突部４７ａが係止部４１ｂを乗り越えて、保持スペース４７ｃに係止部４１ｂが保持される。これにより、スプリング支持部材４５がストッパ保持部４１で回転を規制された状態で保持されるとともに第１スプリング３４の上端を支持して、第１スプリング３４が正圧弁体３２に付勢するようにスプリング支持部材４５と弁保持部材３３との間に掛け渡される。
【００２７】
（２）−３ 蓋体５０
図２および図３において、蓋体５０は、ケーシング本体２０のフランジ２１ｂに回転可能かつ着脱自在に装着されており、上壁５１と、上壁５１の上面に突設された操作部５２と、上壁５１の外周部に形成された側壁５３とを備え、導電性樹脂を用いて射出により一体成形されている。なお、蓋体５０は、トルク機構８０に組み付けられているが、その組付構造については後述する。
【００２８】
（２）−４ トルク機構８０の構成
図６は蓋体５０とケーシング本体２０の上部とにわたって設けられたトルク機構８０を示す分解斜視図、図７はトルク機構８０を上方から示す説明図である。図７に示すように、トルク機構８０は、トルク伝達部８２と、クリック音発生部８４とを備え、図２に示す燃料キャップ１０で注入口ＦＮａを閉じる動作の際に、トルク伝達部８２により伝達される回転トルクが所定の値を越えたときに、クリック音発生部８４によりクリック音を発して、燃料キャップ１０が所定の回転トルクでフィラーネックＦＮに装着されていることを確認できる機構である。
【００２９】
図６において、トルク機構８０は、蓋体５０とケーシング本体２０との間に回転可能に介在するトルクプレート９０を備えている。トルクプレート９０は、樹脂から形成された円板状のトルク本体９１を備えている。トルク本体９１は、アーム支持部９１ａと、切欠きを隔てて配置された外周部９１ｂと、アーム支持部９１ａと外周部９１ｂとを連結する連結部９１ｃとを備えている。トルク伝達部８２は、蓋体５０からトルクプレート９０へ回転トルクを伝達する第１伝達機構と、トルクプレート９０からケーシング本体２０に回転トルクを伝達する第２伝達機構とを備えている。第１伝達機構は、蓋体５０に形成されたトルク伝達リブ５４と、トルクプレート９０から弾性変形可能に突設された撓みバネ９３とを備えている。トルク伝達リブ５４は、操作部５２の下壁５２ａに、半径方向に伸びるリブであり、蓋体５０の中心軸から所定距離を隔てて、２カ所突設されている。撓みバネ９３は、トルク本体９１上に柱状にトルク本体９１に対して垂直方向に一体に突設されており、操作部５２の凹所５２ｂ内に突入して、その先端がトルク伝達リブ５４に係合する係合端９３ａとなっている。
【００３０】
図８はトルク伝達部８２の第１伝達機構の動作を説明する説明図である。図８（Ａ）に示すように、操作部５２の閉じ方向への操作により、図８（Ｂ）に示すように、トルク伝達リブ５４が撓みバネ９３の係合端９３ａに係合し、トルクプレート９０に回転トルクを伝達するとともに、撓みバネ９３を倒して弾性変形が大きくなるにつれて開き方向へのスプリング力を蓄積する。
【００３１】
図６および図７において、第１伝達機構は、さらに、蓋体５０の上壁５１の下面に突設されたガイド突部５６と、トルクプレート９０に形成されたリブ用ガイド部９５とを備えている。ガイド突部５６は、主として開き方向への回転トルクを伝達するための円柱状の突部である。リブ用ガイド部９５は、トルクプレート９０に形成された円弧状の切欠きであり、その両端側が押圧端９５ａと押圧端９５ｂとになっており、ガイド突部５６を突入させてガイド突部５６を移動可能に支持する。
【００３２】
第２伝達機構は、トルクプレート９０からケーシング本体２０へ回転トルクを伝達するために、トルクプレート９０の下面に形成されたガイド突起９２と、ケーシング本体２０の上部に凹所で形成された本体側係合部２３とを備えている。ガイド突起９２は、本体側係合部２３に挿入されており、トルクプレート９０が開き方向および閉じ方向へ回転することにより、ケーシング本体２０へ回転トルクを伝達する。
【００３３】
クリック音発生部８４は、蓋体５０の上壁５１の下壁に突設されたクリック用係合部５５と、トルクプレート９０に形成されたクリック用アーム９４とを備えている。クリック用係合部５５は、外周側に形成された押圧面５５ａと、円周上の下面に形成された傾斜面５５ｂとを備えている。クリック用アーム９４は、アーム支持部９１ａから片持ち梁で突設されたアーム本体９４ａと、アーム本体９４ａの自由端から上方に突設されたクリック用係合突部９４ｃを備えている。クリック用係合突部９４ｃは、トルク本体９１のアーム支持部９１ａに対して所定の間隙を隔てている。クリック用係合突部９４ｃの一端には、押圧面５５ａに押圧される垂直壁９４ｃ１が内周側に形成され、また、傾斜面５５ｂに押圧される傾斜面９４ｃ２が円周上に形成されている。
【００３４】
図９はクリック音発生部８４の動作を説明する説明図である。クリック用係合部５５の押圧面５５ａがクリック用係合突部９４ｃの垂直壁９４ｃ１に対向した状態から、蓋体５０が閉じ方向に回転すると、図９（Ａ）に示すように、クリック用係合部５５の押圧面５５ａによりクリック用係合突部９４ｃの垂直壁９４ｃ１が押され、クリック用アーム９４が支持根元９４ｂを支点として外周方向に撓み、クリック用係合部５５を乗り越える。このとき、押圧面５５ａが垂直壁９４ｃ１を乗り越えたときに、クリック用係合突部９４ｃが弾性力で戻ることでアーム支持部９１ａの外周に衝突してクリック音を生じる。一方、蓋体５０が開き方向に回転すると、図９（Ｂ）に示すように、クリック用係合部５５の傾斜面５５ｂがクリック用アーム９４の傾斜面９４ｃ２を下方へ押して、クリック用アーム９４を支持根元９４ｂを支点にして押し下げる。クリック用アーム９４の剛性は、クリック用アーム９４が外方へ撓むより下方へ撓む方が小さく、しかも、クリック用係合部５５およびクリック用係合突部９４ｃが傾斜面でスムーズに滑るから、閉じ方向への回転時よりも、クリック音が小さい。
【００３５】
（２）−５ トルクプレート９０および蓋体５０の取付機構など
次に、ケーシング本体２０とトルクプレート９０との装着構造（プレート装着機構）およびトルクプレート９０と蓋体５０との装着構造（操作部装着機構）について説明する。図１０はケーシング本体２０にトルクプレート９０を取り付ける前の状態を説明する説明図、図１１は燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮに締込んで注入口ＦＮａを閉じている状態を示す説明図である。図１０および図１１において、上述したようにトルクプレート９０の下面には、ガイド突起９２が形成されており、ガイド突起９２がケーシング本体２０の本体側係合部２３に係合することで、トルクプレート９０がケーシング本体２０に対して回転方向に固定されている。プレート装着機構は、トルクプレート９０の下面であって、ガイド突起９２の内側に周方向に９０゜の間隔で突設された４箇所のプレート係合部９８と、ケーシング本体２０の内周部に形成された係合突部２４とを備えている。図１１に示すように、プレート係合部９８は、トルクプレート９０の下面から片持ち梁で形成された爪本体９８ａと、爪本体９８ａの端部に径外方に向けて突設された係合爪９８ｂとを備えている。一方、係合突部２４は、ケーシング本体２０の内周部であって、弁室２０Ｓ（キャップ室）を形成する壁面に円弧状の係合爪２４ａが弁室２０Ｓの中心に向けて突設されることで構成されている。係合爪９８ｂを係合爪２４ａに係合することにより、トルクプレート９０がケーシング本体２０の上部に装着される。
【００３６】
図１１において、操作部装着機構は、トルク本体９１の外周部に形成された装着部９９と、蓋体５０の内壁に突設された係合突部５３ａとを備えている。装着部９９は、トルク本体９１の外周部に突設された係合段部９９ａから構成されている。係合突部５３ａは、側壁５３の内壁から４箇所突設されており、係合段部９９ａに係合することにより、トルクプレート９０が蓋体５０を回転可能（約２０゜）に支持している。操作部装着機構の係合突部５３ａが装着部９９の係合段部９９ａに係合している箇所は、プレート装着機構のプレート係合部９８の係合爪９８ｂがケーシング本体２０の係合突部２４に係合している箇所より上方に配置されている。
【００３７】
燃料キャップ１０にトルクプレート９０および蓋体５０を組み付けるには、以下の作業をとる。まず、トルクプレート９０のプレート係合部９８の係合爪９８ｂをケーシング本体２０の係合突部２４に係合する。その後、トルクプレート９０をケーシング本体２０に組み付け、さらに、蓋体５０の係合突部５３ａをトルクプレート９０の係合段部９９ａに係合させる。
【００３８】
（３） 燃料キャップ１０の開閉動作
次に、フィラーネックＦＮの注入口ＦＮａを燃料キャップ１０で開閉する操作を行なったときの動作について説明する。
（３）−１ 燃料キャップ１０の閉じ動作
図２において、蓋体５０の操作部５２を手で持って、ケーシング本体２０を注入口ＦＮａに軸方向に挿入して、操作部５２に時計方向の回動力を加えて閉じる操作を行なう。これにより、図８に示すように、操作部５２に加えられた時計方向の回動力は、トルク伝達リブ５４が撓みバネ９３の係合端９３ａに係合し、撓みバネ９３を倒す。このとき、図９（Ａ）に示すように、クリック用係合部５５がクリック用アーム９４のクリック用係合突部９４ｃに係合することにより、トルクプレート９０に伝えられ、トルクプレート９０を同方向へ回転させる。トルクプレート９０の回転に伴って、図８に示すようにガイド突起９２が本体側係合部２３を押す。これにより、蓋体５０、トルクプレート９０、ケーシング本体２０が一体に回転して、注入口ＦＮａを閉じる方向へ進む。このとき、図８に示すようにトルク伝達リブ５４が撓みバネ９３を倒す角度が大きくなるにつれて、操作部５２からケーシング本体２０に伝達される回転トルクが増大する。
【００３９】
そして、この係合する力によって生じる反力が所定回転トルク以上になると、クリック用係合部５５がクリック用アーム９４を乗り越えて（図９（Ａ））、係脱状態になる。このときクリック用係合部５５がクリック用係合突部９４ｃを乗り越えてクリック用係合突部９４ｃが９４アーム支持部９１ａの外周に衝突することでクリック音がでるから、使用者は節度感を確認することができる。これと同時に、図６および図７に示すガイド突部５６は、リブ用ガイド部９５内をガイドされて、押圧端９５ａに当たる状態まで移動する。この状態にて、使用者がさらに操作部５２を閉じ方向に回転しても、図７に示すように、雄ネジ部２１ａの端部がフィラーネックＦＮの始端部ＦＮｃ１に当たるから、ケーシング本体２０が締められすぎになることがない。
【００４０】
操作者が指を操作部５２から離すと、撓みバネ９３がトルク伝達リブ５４を介して蓋体５０を反時計方向に回動する力を加える。そして、蓋体５０が反時計方向に回転することにより、図９（Ｂ）に示すように、クリック用係合部５５の傾斜面５５ｂは、クリック用アーム９４を押し下げてクリック用係合突部９４ｃに倣って乗り越える。そして、図６および図７に示すガイド突部５６がリブ用ガイド部９５を移動して押圧端９５ｂに当接すると、蓋体５０の回転が止まる。この状態にて、燃料キャップ１０が注入口ＦＮａを閉じている。
【００４１】
（３）−２ 燃料キャップ１０の開き動作
燃料キャップ１０を開くには、蓋体５０の操作部５２を指で摘んで、反時計方向へ回転する力を加える。これにより、図６および図７に示すように、蓋体５０のガイド突部５６がトルクプレート９０のリブ用ガイド部９５の押圧端９５ｂを押圧してトルクプレート９０を回転させる。トルクプレート９０の回転によりガイド突起９２が本体側係合部２３を押す。これにより、蓋体５０に加わる回転力は、ガイド突部５６、トルクプレート９０、本体側係合部２３を介して、ケーシング本体２０に伝達され、蓋体５０、トルクプレート９０、ケーシング本体２０が一体に反時計方向へ回転する。そして、蓋体５０と一体にケーシング本体２０が約１８０゜回転すると、雄ネジ部２１ａがフィラーネックＦＮの雌ネジ部ＦＮｂの始端部から外れて、ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮに対する拘束力から解放される。そして、燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮから抜くことができ、注入口ＦＮａが開かれる。
【００４２】
（４） 実施例の作用・効果
上記実施例の構成により、以下の作用効果を奏する。
（４）−１ 図６および図１０において、トルクプレート９０は、円形状の部材であり、ケーシング本体２０と蓋体５０との間に設けられたプレート装着機構によって保持されている。プレート装着機構は、トルクプレート９０の一方の面（下面）から弁室２０Ｓ内に向けて突設されたプレート係合部９８と、弁室２０Ｓを形成する壁面に形成された係合突部２４とを備え、プレート係合部９８と係合突部２４とが弾性変形して係合することでトルクプレート９０をケーシング本体２０に装着している。つまり、トルクプレート９０は、プレート係合部９８と係合突部２４との弾性変形により、ケーシング本体２０に簡単に装着することができる。
【００４３】
（４）−２ プレート係合部９８は、トルクプレート９０の内周部に配置されかつ弁室２０Ｓ内に向けて突設され、つまり、トルクプレート９０の外周部に配置されていない構成をとることにより、本実施例は、以下の（ａ）〜（ｃ）の作用効果を奏する。
【００４４】
（ａ） 図１０および図１１において、燃料キャップ１０は、トルクプレート９０の外周部にプレート係合部９８を設けない分だけ、従来の技術で説明したようなトルクプレートの外周部から突出しかつケーシング本体のフランジ部の上部を囲む係合爪を用いた構成と比べて、トルクプレート９０の外径を小さくでき、よって、燃料キャップ１０自体の外形も小型化できる。
【００４５】
（ｂ） 図１１に示すように、プレート係合部９８は、トルクプレート９０の外周部から、ケーシング本体２０の外周部を越えて張り出していないから、ケーシング本体２０で注入口ＦＮａを閉じた状態にて、トルクプレート９０の外周部がフィラーネックＦＮの内壁に当たることなく、ケーシング本体２０の全体をフィラーネックＦＮ内に収納することができる。よって、ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮにより外力に対して保護されることになるから損傷しにくい。
【００４６】
（ｃ） 図１２に示すように、車両の衝突などにより大きな外力Ｆ１が蓋体５０に加わると、プレート装着機構のプレート係合部９８と係合突部２４との係合箇所のうち外力の反対側の係合箇所にて、爪本体９８ａが弾性変形し、そして、外力に近い方のプレート係合部９８および係合突部２４との係合力を上回ると、トルクプレート９０および蓋体５０がケーシング本体２０に対して傾きつつ外れる。この場合において、プレート係合部９８は、爪本体９８ａを弁室２０Ｓに向けて長くしかも折曲形成されているから、トルクプレート９０の外力で爪本体９８ａが弾性変形することで、ケーシング本体２０へ及ぶ衝撃を緩和して、ケーシング本体２０への損傷に至りにくい。また、爪本体９８ａの弾性変形が所定以上になった場合に、係合突部２４との係合が外れることで、ガスケットＧＳを保持しているケーシング本体２０のシール保持部２１ｃの周辺や調圧弁３０への損傷を招かず、燃料タンクに対するシール性を維持することができる。
【００４７】
（４）−３ プレート装着機構は、プレート係合部９８の弾性変形する箇所の形状、数または機械的強度を変更することにより、トルクプレート９０がケーシング本体２０から外れる荷重を設定することも容易である。
【００４８】
（４）−４ 図１３に示すように、蓋体５０は、プレート装着機構と別の箇所に配置された装着部９９および係合突部５３ａから構成される操作部装着機構によりトルクプレート９０に装着されているから、蓋体５０がプレート装着機構の離脱する方向と異なった方向の外力Ｆ２を受けても、トルクプレート９０から外れることで、高いシール性を維持することができる。
【００４９】
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る。
【符号の説明】
【００５０】
１０…燃料キャップ
２０…ケーシング本体
２０Ｓ…弁室
２１…外管体
２１ａ…雄ネジ部
２１ｂ…フランジ
２１ｃ…シール保持部
２２…弁室形成体
２３…本体側係合部
２４…係合突部
２４ａ…係合爪
３０…調圧弁
３１…正圧弁
３２…正圧弁体
３３…弁保持部材
３４…第１スプリング
３５…負圧弁
３７…第２スプリング
４０…スプリングストッパ機構
４１…ストッパ保持部
４１ａ…係止本体
４１ｂ…係止部
４５…スプリング支持部材
４６…支持本体
４６ａ…貫通穴
４６ｂ…スプリング支持面
４７…被係合部
４７ａ…係合突部
４７ｂ…係止突部
４７ｃ…保持スペース
４８…挿入部
４９…治具支持部
５０…蓋体
５１…上壁
５２…操作部
５２ａ…下壁
５２ｂ…凹所
５３…側壁
５３ａ…係合突部
５４…トルク伝達リブ
５５…クリック用係合部
５５ａ…押圧面
５５ｂ…傾斜面
５６…ガイド突部
８０…トルク機構
８２…トルク伝達部
８４…クリック音発生部
９０…トルクプレート
９１…トルク本体
９１ａ…アーム支持部
９１ｂ…外周部
９１ｃ…連結部
９２…ガイド突起
９３…撓みバネ
９３ａ…係合端
９４…クリック用アーム
９４ａ…アーム本体
９４ｂ…支持根元
９４ｃ…クリック用係合突部
９４ｃ１…垂直壁
９４ｃ２…傾斜面
９５…リブ用ガイド部
９５ａ…押圧端
９５ｂ…押圧端
９８…プレート係合部
９８ａ…爪本体
９８ｂ…係合爪
９９…装着部
９９ａ…係合段部
ＦＮ…フィラーネック
ＦＮａ…注入口
ＦＮｂ…雌ネジ部
ＧＳ…ガスケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに接続される注入口（ＦＮａ）を開閉する燃料キャップにおいて、
キャップ室を有し、上記注入口（ＦＮａ）を閉じる閉止体と、
上記キャップ室を塞ぐように上記閉止体に装着され該閉止体を回転操作するための操作機構と、
上記閉止体と上記操作機構との間に介在し、上記操作機構に加えられる閉じ方向または開き方向への回転トルクを上記閉止体に伝達するための円形状のトルクプレート（９０）を有するトルク機構（８０）と、
上記トルクプレート（９０）を上記閉止体に装着するプレート装着機構と、
を備え、
上記プレート装着機構は、上記トルクプレート（９０）の一方の面であって上記キャップ室側に複数配置されるとともに上記キャップ室内に向けて突設されたプレート係合部（９８）と、上記キャップ室を形成する壁面に形成され上記プレート係合部（９８）に係合することで上記トルクプレート（９０）を閉止体に装着する係合突部（２４）とを備えたこと、
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、
上記プレート係合部（９８）は、上記トルクプレート（９０）から上記キャップ室内に向けて突設された片持ち梁であって弾性変形可能である爪本体（９８ａ）と、該爪本体（９８ａ）の先端から上記キャップ室の壁面に向けて突設された係合爪（９８ｂ）とを備え、
上記係合突部（２４）は、上記キャップ室の壁面から該キャップ室の中心に向けて突設され上記係合爪（９８ｂ）に係合する係合爪（２４ａ）を備えている燃料キャップ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料キャップにおいて、
上記爪本体（９８ａ）は、上記トルクプレート（９０）の一方の面から該トルクプレート（９０）の軸方向に突設されさらに径方向外方に向けて屈曲形成されている燃料キャップ。
【請求項１】
燃料タンクに接続される注入口（ＦＮａ）を開閉する燃料キャップにおいて、
キャップ室を有し、上記注入口（ＦＮａ）を閉じる閉止体と、
上記キャップ室を塞ぐように上記閉止体に装着され該閉止体を回転操作するための操作機構と、
上記閉止体と上記操作機構との間に介在し、上記操作機構に加えられる閉じ方向または開き方向への回転トルクを上記閉止体に伝達するための円形状のトルクプレート（９０）を有するトルク機構（８０）と、
上記トルクプレート（９０）を上記閉止体に装着するプレート装着機構と、
を備え、
上記プレート装着機構は、上記トルクプレート（９０）の一方の面であって上記キャップ室側に複数配置されるとともに上記キャップ室内に向けて突設されたプレート係合部（９８）と、上記キャップ室を形成する壁面に形成され上記プレート係合部（９８）に係合することで上記トルクプレート（９０）を閉止体に装着する係合突部（２４）とを備えたこと、
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、
上記プレート係合部（９８）は、上記トルクプレート（９０）から上記キャップ室内に向けて突設された片持ち梁であって弾性変形可能である爪本体（９８ａ）と、該爪本体（９８ａ）の先端から上記キャップ室の壁面に向けて突設された係合爪（９８ｂ）とを備え、
上記係合突部（２４）は、上記キャップ室の壁面から該キャップ室の中心に向けて突設され上記係合爪（９８ｂ）に係合する係合爪（２４ａ）を備えている燃料キャップ。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料キャップにおいて、
上記爪本体（９８ａ）は、上記トルクプレート（９０）の一方の面から該トルクプレート（９０）の軸方向に突設されさらに径方向外方に向けて屈曲形成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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７６６５１（Ｐ２０１２−１７６６５１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３９８７７（Ｐ２０１１−３９８７７）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【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２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００２４１４６３）豊田合成株式会社 (3,467)
【Ｆターム（参考）】
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