燃料タンクの給油口キャップ
【課題】燃料タンク内の燃料から蒸発した有害ガスを外部に放出させることなく環境汚染を防止でき、燃費の向上も図れる燃料タンクの給油口キャップの提供。
【解決手段】燃料タンク１００内に気化ガスが発生すると、燃料タンク１００内の内圧が高まり、弁体２２を上昇させて弁体２２の周端部上面を第２空間Ｓ２を形成する肩筒状部１９の壁面１９Ａに当接させ、筒本体１６内の第２空間Ｓ２と大気に連通する第３空間Ｓ３との連通を遮断する。燃料タンク１００内の圧力が弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になると、弁体２２の中央部が第３空間Ｓ３内に入り込んで外径が短くなるように変形して、弁体２２の周縁部に第３空間Ｓ３を形成する壁面１９Ｂ下端に当接しない凹んだ部分が形成され、この凹んだ部分の空間を介して第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３とが連通し、過大な圧力を燃料タンク１００外部に放出する。
【解決手段】燃料タンク１００内に気化ガスが発生すると、燃料タンク１００内の内圧が高まり、弁体２２を上昇させて弁体２２の周端部上面を第２空間Ｓ２を形成する肩筒状部１９の壁面１９Ａに当接させ、筒本体１６内の第２空間Ｓ２と大気に連通する第３空間Ｓ３との連通を遮断する。燃料タンク１００内の圧力が弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になると、弁体２２の中央部が第３空間Ｓ３内に入り込んで外径が短くなるように変形して、弁体２２の周縁部に第３空間Ｓ３を形成する壁面１９Ｂ下端に当接しない凹んだ部分が形成され、この凹んだ部分の空間を介して第２空間Ｓ２と第３空間Ｓ３とが連通し、過大な圧力を燃料タンク１００外部に放出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に設けられた燃料給油口を閉塞する燃料タンクの給油口キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等（自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、船舶、建設機械、道路工事用機械等）に設けられた内燃機関の燃料タンクの給油口キャップには、燃料タンク内の燃料が消費された体積分だけ大気を取り込む必要があり、大気を取り込むための空気通路が設けられている。
【０００３】
従って、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して発生した気化ガスが、前記給油口キャップに設けられた前記空気通路から大気中に放出されることとなり、環境汚染も問題である。また、自動車等に設けられた前記燃料タンクが所定角度以上に傾斜した場合、前記空気通路から前記燃料が漏れ出して、その燃料に引火してしまうという危険性があった。
【０００４】
このため、前記燃料タンク内の前記燃料が前記空気通路から大量に漏れ出してしまうのを防止する技術が提案された（特許文献１参照）。即ち、この技術は前記給油口キャップにおいて、外蓋と内蓋の受入れ部との間の間隙内に前記空気通路の一部を成す蛇行状通路を形成する凹凸部を設けて、この蛇行状通路を介して前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスのみを前記給油口キャップの外部へ向かって放出させると共に、前記凹凸部によって前記燃料が大量に外部へ放出するのを阻止していた。
【０００５】
また、前記燃料タンク内の前記燃料が前記空気通路からに漏れ出してしまうのを防止するために、前記空気通路中にボールバルブやフロートバルブなどのバルブを設ける技術も考えられる。
【０００６】
更に、前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスが大気中に放出されてしまうのを防止する技術も提案されている（特許文献２参照）。即ち、この技術は、前記燃料タンク内の燃料から蒸発した有害ガスを、キャニスタ内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させるものである。そして、前記吸着部材へ吸着させた有害ガスを脱離させ、エンジンの吸気管から脱離させたその有害ガスを吸入して燃焼させることにより、前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスが前記給油口キャップの前記空気通路から大気中に放出されてしまうのを防止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１９４６１号公報
【特許文献２】特開平５−１３３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１の技術によれば、この蛇行状通路を介して前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスを前記給油口キャップの外部へ向かって放出させるため、環境上、好ましくなかった。また、前記空気通路中に前記ボールバルブや前記フロートバルブなどのバルブを設ける技術は、前記空気通路が常に大気に連通して開放している状態であるので、前記有害ガスを前記給油口キャップの外部に放出するもので、環境上、好ましくないばかりか、構造も複雑で高価であり、実用的ではない。
【０００９】
更に、前記燃料タンク内の燃料から蒸発した有害ガスを、前記キャニスタ内に設けた吸着部材に吸着させる前記特許文献２の技術によれば、前記燃料タンクが傾斜したり、振動により前記燃料が前記キャニスタ内に流入しないようにするための弁機構（ローリングバルブ等）が必要であり、その構造も複雑で高価であり、実用的ではない。
【００１０】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、前記燃料タンクが所定角度まで傾斜したときにも前記給油口キャップの前記空気通路から燃料が漏れ出すことが防止できると共に前記燃料から蒸発した有害ガスを外部に放出させることなく環境汚染を防止でき、燃費の向上も図ることができて、構造が簡単で安価に作製できる実用的な燃料タンクの給油口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】
【００１１】
このため第１の発明は、燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と少し離れて前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した気化ガスによりこの燃料タンク内の圧力が高まった際に、前記燃料タンク内部と前記弁体支持部材の前記連通路及び前記空気通路を介する前記気化ガスにより前記弁体は上昇して、その周縁部が前記傾斜した壁面に当接して、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断するようにし、
更に前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が更に上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記弁体に前記燃料の液圧が作用している状態下で、前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を拡大して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする。
【００１２】
また第２の発明は、燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を形成して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記燃料タンクが所定角度まで傾斜したときにも前記給油口キャップの前記空気通路から燃料が漏れ出すことが防止できると共に、前記燃料から蒸発した有害ガスを前記燃料タンク内の圧力が前記弁体の設定された変形強度以上の圧力になるまでは前記第２空間と大気に連通する前記第３空間との連通を遮断するので、外部に放出させることなく環境汚染を防止でき、燃費の向上も図ることができて、構造が簡単で安価に作製できる実用的な燃料タンクの給油口キャップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の燃料タンクの給油口キャップを適用した自動車の概略図である。
【図２】給油口キャップの平面図である。
【図３】給油口キャップの裏面図である。
【図４】給油口キャップを構成する外蓋と内蓋とを分解した状態の縦断面図である。
【図５】給油口キャップを構成する外蓋の裏面図である。
【図６】給油口キャップを構成する内蓋の表面図である。
【図７】給油口キャップを構成する内蓋の裏面図である。
【図８】外蓋の筒本体とこの筒本体内に収納される各部品の分解した縦断面図（Ａ）〜（Ｆ）と、前記筒本体のＸ−Ｘ断面図（Ｇ）及び前記各部品の平面図（Ｈ）〜（Ｌ）である。
【図９】給油口キャップの縦断面図である。
【図１０】燃料タンクの内部と外部の圧力が均衡しており、空気の出入りが無い状態で、各空気通路が開放されている状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１１】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が高まって弁体の上面周端部が第２空間を形成する肩筒状部の傾斜した壁面に当接した状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１２】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が更に高まって弁体の所定幅の周縁部が第２空間を形成する肩筒状部の傾斜した壁面に面接触で密着した状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１３】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が３ｋＰａ以上に高まった状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１４】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が３ｋＰａ以上に高まった状態であって、内蓋内に収納される弁体等を縦断面しない状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１５】燃料タンク内の圧力が負圧となった状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１６】肩筒状部内に角錐台形状の空間を形成した筒本体のＸ−Ｘ断面図である。
【図１７】第２の実施形態の弁体の平面図（Ｍ）、同じく第２の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｎ）、第２の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｎ）、第３の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｏ）、第４の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｐ）である。
【図１８】他の実施形態の弁体支持部材の縦断面図（Ｑ）、同じく他の実施形態の弁体支持部材の底面図（Ｒ）である。
【図１９】ネジ式で給油口に取り付ける構造の給油口キャップの縦断面図である。
【図２０】他の実施形態の給油口キャップの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先ず、図１に示すように、本実施形態における燃料タンク１００の給油口キャップ１０は、自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、船舶、建設機械、道路工事用機械等（以後、これらを総称して「自動車１０１」という。）に搭載され、エンジン９９に燃料（本実施形態では、ガソリン）の供給を行う前記燃料タンク１００の給油口９８を開閉するものである。尚、前記燃料タンク１００と前記エンジン９９との間には、ロールオーバーバルブ９７、キャニスタ９６、気化器９５が順次配管接続されている。
【００１６】
前記給油口キャップ１０は、図２、図３及び図４に示すように、側壁１２Ｃに手回し用の凹凸部１１が形成されて収納空間１２Ａを備えたアウターケース（以下、「外蓋」という。）１２と、この外蓋１２の前記収納空間１２Ａ内に取付けられるインナーケース（以下、「内蓋」という。）１３とから構成されるキャップ本体１４を備えている。そして、この内蓋１３には後述する弁機構部が備えられる。前記凹凸部１１は、凸部１１Ａと凹部１１Ｂとが交互に繰り返して形成される。
【００１７】
前記外蓋１２は上壁１２Ｂと側壁１２Ｃとを備えた概ね有底円筒形状を呈しており、前記上壁１２Ｂと前記側壁１２Ｃとで形成される前記収納空間１２Ａ内に後述するフィルタ３８が取り付けられた前記内蓋１３を収納した状態で取り付けられる。
【００１８】
そして、図４及び図６に示すように、前記内蓋１３の内面側の略中心位置に中空の筒本体１６が立設されている。そして、該筒本体１６は前記内蓋１３の底面１３Ａから上方へ延在するように立設された円筒形状の大径筒状部１７と、この大径筒状部１７の上端部に連続して形成された前記大径筒状部１７より外径が小径の中径筒状部１８と、この中径筒状部１８の上端部に連続して形成され上方に向けて外径が徐々に小径となる肩筒状部１９と、この肩筒状部１９の上端部に連続して形成された小径の小径筒状部２０とから構成される。
【００１９】
そして、図９に示すように、前記外蓋１２に前記内蓋１３を収納した状態で取り付けた状態では、前記内蓋１３の前記肩筒状部１９の上部及び前記小径筒状部２０は前記外蓋１２の裏面の中央部に形成された大径空間ＳＳ１内に前記裏面とは離れた状態で収納されると共に、この大径空間ＳＳ１に連通する小径空間ＳＳ２内に前記小径筒状部２０が前記裏面とは離れた状態で収納されることとなる。
【００２０】
従って、図８に示すように、前記大径筒状部１７内には円柱状の第１空間Ｓ１、前記中径筒状部１８内には前記第１空間Ｓ１に連通する、この第１空間Ｓ１の外径より小径の円柱状の第２空間Ｓ２、前記肩筒状部１９内には前記第２空間Ｓ２に連通する概ね円錐台形状の第３空間Ｓ３、前記小径筒状部２０内には前記第３空間Ｓ３に連通すると共に前記燃料タンク１００外部（大気）と連通する円柱状の第４空間Ｓ４が形成されることとなる。なお、前記第３空間Ｓ３を形成すると共に傾斜した壁面１９Ａを有する前記肩筒状部１９は、後述する弁機構部の弁部を構成する。
【００２１】
なお、前記肩筒状部１９内には前記第３空間Ｓ３が形成されるが、図１０に示すように、この前記肩筒状部１９の内面は、前記第２空間Ｓ２を形成する前記中径筒状部１８の壁面１８Ｂに接続する外端寄りの底面であって内側に向かうに従って僅か上方に向けて傾斜した壁面１９Ａと、この壁面１９Ａの内側寄りに連続して更に内側に向かうに従って、例えば４５度程度上方へ傾斜した壁面１９Ｂとにより形成される。傾斜した前記壁面１９Ａは、一端が前記第２空間Ｓ２を形成する前記壁面１８Ｂに接続し、他端が前記第３空間Ｓ３を形成する前記壁面１９Ｂに接続している。従って、前記壁面１９Ａは、前記壁面１８Ｂと前記壁面１９Ｂとを接続している。
【００２２】
そして、図８、図９及び図１０に示すように、弁体２２をその周端部が前記中径筒状部１８の前記壁面１８Ｂに設けられた後述するリブ１５に接しない状態で前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとは下方へ僅か離れた、例えば移動するためのストロークを確保するため、例えば０．０１〜０．８ｍｍ程度離れた位置において、隙間１８Ｓを存して弁体支持部材２３の上面上に載置した状態で前記中径筒状部１８内の第２空間Ｓ２内に収納する。前記弁体２２を支持する前記弁体支持部材２３は、前記大径筒状部１７の最上部に収納され、外形を概ね円柱状を呈して平面視円形の中心には上下に連通する空気通路２４が開設され、下の大径部２３Ａと上の小径部２３Ｂとを備えている。この小径部２３Ｂの上面は、その周縁部が上方に向かって小径となるように、面取りされている。なお、前記弁体２２の周縁部の動作を軽減するために、前記燃料タンク１００内の圧力の負圧又は昇圧に応じて、前記隙間１８Ｓの寸法を前述した０．０１〜０．８ｍｍの範囲内で適宜選択すればよい。
【００２３】
従って、前記弁体２２は、その周端部が前記壁面１９Ａと少し離れて前記小径部２３Ｂ上に載置されると共に、この載置されたときにその上面中央部が前記第３空間Ｓ３に面することとなる。
【００２４】
なお、例えば０．０５〜１．０ｍｍ程度の薄い円板状を呈する前記弁体２２の外径は前記弁体支持部材２３の上面（前記弁体２２を支持する面）の外径より大きく、前記壁面１８Ｂ上に突設した複数条の前記リブ１５先端がその円周上に有る円の直径よりも小さい平面視円形状を呈する。そして、前記弁体２２は、変形することができ、また変形しても元の形に復帰できる弾性体材料で構成されたもので、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール等の溶剤である燃料に対して耐溶剤性、耐熱性（例えば、８０℃以上）、弾性、柔軟性、非粘着性などを有し、軽く、また通気性の無い材料で作製される。
【００２５】
具体的には、前記弁体２２は、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ナイロン６、ナイロン６６等や、チタンやアルミニウムなどの錆びにくい金属材料等で作製されるが、この材料に応じて薄板状やフィルム状を呈したり、独立気泡性を有する発泡体や成型品で構成してもよい。また、前記燃料タンク１００内の圧力や外気により移動する必要があるので、軽量である。
【００２６】
なお、前記弁体２２は、全部を同一の厚さとする必要もなく、周縁部よりも中央部を厚くしてもよく、例えば第２の実施形態の前記弁体２２の平面図である図１７（Ｍ）及び同じく第２の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｎ）に示すように、平面視円形状を呈するが、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（後述する支点１９Ｃ）を通る円の直径よりも小径の膨出部２２Ａをその上面中央部に、或いは更にその下面中央部にも設けてもよい。この膨出部２２Ａは、その外形が円弧状を呈する。また、第３の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｏ）に示すように、前記弁体２２の上面の外形が円錐状を呈するように、その中心が最も厚くなるように、中心に向かって徐々に厚くなるものでもよい（なお、その下面も同様な形状としてもよい。）。更には、第３の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｐ）に示すように、前記弁体２２の上面の外形が円弧状を呈するように、その中心が最も厚くなるように、中心に向かって徐々に厚くなるものでもよい（なお、その下面も同様な形状としてもよい。）。以上のようにするのは、反発弾性と曲げ強度を補強するためである。
【００２７】
前記小径部２３Ｂの上面には前記空気通路２４の上端とその中央部が連通する平面視十字形状の溝２３Ｄが形成され、前記弁体２２とで空気通路２５が形成される。そして、前記弁体支持部材２３の大径部２３Ａの外径は前記大径筒状部１７の内径より僅か小さい。また、前記弁体支持部材２３の小径部２３Ｂの外径は前記弁体２２の外径よりも小さく、前記弁体２２の外径の４０％以上〜７０％以下とし、前記弁体２２が前記弁体支持部材２３上面に載置された状態では、前記弁体２２の周縁部は前記小径部２３Ｂ上には載置されずに、前記第２空間Ｓ２内で浮いた状態である。
【００２８】
従って、この弁体支持部材２３を前記大径筒状部１７内に収納すると、その小径部２３Ｂが前記弁体２２を載置した状態で前記中径筒状部１８内に入り込むと共に、且つこの弁体支持部材２３の前記大径部２３Ａと前記小径部２３Ｂとの段差面２３Ｃが前記大径筒状部１７の前記第１空間Ｓ１を形成する面と前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する面との段差面１８Ａに当接した状態となる。
【００２９】
そして、前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する内側面には内方へ向けて所定間隔を存して上下方向に延びる複数条のリブ１５が突設されると共に、前記肩筒状部１９の円錐台形状の前記第３空間Ｓ３を形成する内側面には内方へ向けて所定間隔を存して上下方向に延びる複数条のリブ２１が突設される。これにより前記弁体２２との接触抵抗を減少させ、この弁体２２の上下方向の移動を円滑にしている（図８参照）。
【００３０】
２７は前記弁体支持部材２３の底面外径と同径の平面視円形状を呈する薄板状のフィルタで、前記弁体支持部材２３の下方に配設される。２８は前記フィルタ２７を支持するフィルタ支持体で、図８及び図１０に示すように、前記大径筒状部１７の空間を形成する面との間で空気通路２９を形成するためにその側面には凹溝３０が設けられている。また、図８（Ｅ）、（Ｋ）に示すように、このフィルタ支持体２８の上面には、前記空気通路２９の上端部と連通する空気通路３１が形成されている。この空気通路３１は前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４に連通する上面中央部の連通路３１Ａと、この連通路３１Ａと前記空気通路２９とを連通する連通路３１Ｂとから構成され、迷路となっている。
【００３１】
なお、前記フィルタ２７は必ずしも設ける必要もなく、また図１８（Ｑ）、（Ｒ）に示すように、前記弁体支持部材２３と前記フィルタ支持体２８とは、一体としてもよい。この一体化された弁体支持部材２３Ｘには、その上部に前記第２空間Ｓ２に連通する空気通路２５Ａ、その中央部に前記空気通路２５Ａに連通する空気通路２４Ａ、この空気通路２４Ａに連通する空間２３Ｓが形成される。そして、前記空間２３Ｓを形成する側面２３ＸＡ下部には、後述する連通路３５Ｃに連通する開口２３ＸＢが開設される。
【００３２】
なお、本実施形態において、前記外蓋１２、前記内蓋１３、前記弁体２２、前記弁体支持部材２３、前記フィルタ２７、前記フィルタ支持体２８は、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール等の溶剤である燃料に対して耐溶剤性ある合成樹脂材料であるナイロン６又はナイロン６６により作製する。
【００３３】
そして、前記内蓋１３の前記底面１３Ａに形成された固定孔１３Ｂと板バネ材料で作製されたスプリング３３に形成された固定孔３３Ａとにリベット３４が挿入されて、前記底面１３Ａに前記スプリング３３が固定され、この前記底面１３Ａと前記スプリング３３とにより空気通路３５が形成される。
【００３４】
尚、前記スプリング３３は、錆びにくく、燃料によって溶解することのない金属材料で作製する。このスプリング３３は、前記内蓋１３との間で前記空気通路３５等を形成する通路形成体であると共に、前記燃料タンク１００の前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取付け固定するための固定具でもある。また、この前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取り付ける方法は、板バネから成る前記スプリング３３に限らず、ネジ式でもよい。
【００３５】
前述したネジ式とした場合には、前記内蓋１３下部に中空の外筒状部６０を形成し、この外筒状部６０の内壁面に雌ネジ部６１を形成して、前記給油口９８に形成した雄ネジ部に螺合することにより、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取り付ける。
【００３６】
このネジ式とした場合の前記給油口キャップ１０の実施形態について、図１９に基づいて、詳述する。この実施形態では、図１８に示す前記弁体支持部材２３Ｘを使用するが、この弁体支持部材２３Ｘには前記開口２３ＸＢを開設しない。前記外筒状部６０の内方に内筒状部６２を形成し、前記大径筒状部１７の前記空間内に収納された前記弁体支持部材２３Ｘが落下しないように且つ前記空間２３Ｓの下面開口を塞ぐように、キャップ６４の周縁部に形成された嵌合溝６５に前記内筒状部６２を嵌合させて、前記内蓋１３に固定される前記キャップ６４が前記弁体支持部材２３Ｘを支持する。
【００３７】
そして、前記キャップ６４の中央部に、上部が前記空間２３Ｓに連通する空気通路６６が形成され、この空気通路６６の下部は前記燃料タンク１００内部と連通する。即ち、前記キャップ６４の下面に開設された溝６７内には流体の波動防止用の蓋体６８が設けられるが、前記溝６７の下面開口は前記燃料タンク１００内部と連通する一部（流体吸排口）６９を除いて前記蓋体６８により塞がれると共にこの蓋体６８の上方には前記流体吸排口６９に連通する流体通路７０及び前記空気通路６６が形成される。
【００３８】
６３は中央部が開口せるガスケットで、前記キャップ６４の前記嵌合溝６５に前記内筒状部６２を嵌合させると、前記キャップ６４の外径が前記ガスケット６３の内径より大径であるので、前記キャップ６４の折返し片６４Ａにより抜けが防止される。そして、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０を取り付ける際に、前記外筒状部６０の内壁面に形成された雌ネジ部６１に前記給油口９８に形成した雄ネジ部を螺合させると前記給油口９８の口金が前記ガスケット６３に当接し密閉される。
【００３９】
以上のように構成することにより、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通可能となる。なお、この外筒状部６０の外壁面に雄ネジ部を形成して、前記給油口９８に形成した雌ネジ部に螺合することにより、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０を取り付けるようにしてもよい。
【００４０】
そして、前述したように、前記スプリング３３により、前記キャップ本体１４が前記燃料タンク１００の前記給油口９８に取付けられると、リング状のガスケット４５が前記給油口９８に当接し、これにより前記給油口９８は、前記キャップ本体１４にて閉塞される。
【００４１】
前記空気通路３５は前記燃料タンク１００内に連通する連通路３５Ａと、この連通路３５Ａに連通する底面視すると蛇行している連通路３５Ｂと、この連通路３５Ｂに連通すると共に前記空気通路２９に連通し前記大径筒状部１７の空間内に収納された前記フィルタ支持体２８の外側面下部との間に形成される連通路３５Ｃとから構成される。
【００４２】
以上のように、蛇行する前記連通路３５Ｂを形成したのは、前記自動車１０１が大きく傾斜した場合に、前記燃料タンク１００からの燃料が直進しないようにして、前記燃料タンク１００からの燃料が前記給油口キャップ１０の前記弁体２２に与える衝撃を緩和するためである。
【００４３】
なお、３８はフィルタで、前記燃料タンク１００内にゴミなどの異物が入り込むのを阻止する。このフィルタ３８を前記内蓋１３の前記筒本体１６の周囲の空間１３Ｓ内に収納させた状態で、前記外蓋１２内に前記内蓋１３を収納して、前記外蓋１２と前記内蓋１３とを固定する。即ち、前記フィルタ３８の中央部に開設された中抜き部３８Ａに、前記筒本体１６を挿入させるようにして、前記フィルタ３８を前記内蓋１３内の前記空間１３Ｓ内に収納させ、前記外蓋１２と前記内蓋１３とを固定する。
【００４４】
この場合、前記内蓋１３の上面にはリング状の凸部３９が二重に突設され、この凸部３９側から前記外蓋１２内に前記内蓋１３が収納され、一方前記外蓋１２の上壁１２Ｂの裏面側に溶着用リブ１２Ｄが隙間１２Ｅを存して所定間隔毎に２条突設され、この各溶着用リブ１２Ｄと前記内蓋１３の前記突部３９とが超音波によって溶着固定される。
【００４５】
また、前記内蓋１３が前記外蓋１２内に収納された状態において、前記外蓋１２の前記側壁１２Ｃの内側面と前記内蓋１３の側壁１３Ｃの外側面との間に隙間４０が形成されている（図９参照）。この隙間４０の下端は開口され、前記給油口キャップ１０外部の大気に（前記自動車１０１の外部に）連通する通気口となっている。
【００４６】
そして、前記内蓋１３の上面の前記各凸部３９には所定間隔を存して複数の溝４１が形成されているが、前記外蓋１２に設けた複数の前記溶着用リブ１２Ｄは前記内蓋１３の前記各凸部３９に設けた前記溝４１に対向する位置を避けて（間隔ＩＮを置いて）設けていない。これにより、前記外蓋１２と前記内蓋１３とが超音波によって溶着固定された際に、溶着用リブ１２Ｄによって、各前記各凸部３９に設けた前記溝４１が塞がれないように構成されている。
【００４７】
従って、前記外蓋１２と前記内蓋１３との間には空気通路４３が形成されて、外気がこの給油口キャップ１０を経て前記燃料タンク１００内に導入でき、また前記燃料タンク１０内の気化ガス（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｇａｓで、「ＶＯＣガス」と略す。）は、前記弁体２２の設定した変形強度以上のＶＯＣガスの圧力がこの弁体２２に作用したときのみ、前記空気通路４３や前記隙間４０を介して前記燃料タンク１００外に放出できることとなる。従って、この弁機構部は前記筒本体１６と、前記弁体支持部材２３及び前記弁体２２とから構成され、安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たすこととなる。
【００４８】
なお、前記弁体２２の設定した変形強度に至らないＶＯＣガス（又は燃料）の圧力では、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに当接して、前記第２空間Ｓ２と大気に連通する前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、有害ガスである前記ＶＯＣガス（又は燃料）を前記給油口キャップ１０外部へ放出せず、即ち前記燃料タンク１００内部の圧力が前記弁体２２の変形強度を設定した圧力以内であれば常時前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、前記ＶＯＣガス（又は燃料）を前記給油口キャップ１０外部へ放出しない。
【００４９】
以上の構成により、次に給油口キャップ１０の組み立て説明を行う。尚、前記フィルタ３８の中抜き部３８Ａに前記内蓋１３の前記筒本体１６を挿入させた状態で、前記外蓋１２内に前記内蓋１３を収納させ、一方前記外蓋１２の前記各溶着用リブ１２Ｄと前記内蓋１３の前記各突部３９とが超音波によって溶着固定され、前記内蓋１３と前記外蓋１２とは固定されているものとする。
【００５０】
先ず、例えば前記弁体支持部材２３上に前記弁体２２を載置させた状態で、前記大径筒状部１７の上部に前記弁体支持部材２３を収納する。すると、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂが前記弁体２２を載置した状態で前記中径筒状部１８内に入り込むと共に、且つこの弁体支持部材２３の前記大径部２３Ａと前記小径部２３Ｂとの段差面２３Ｃが前記大径筒状部１７の前記第１空間Ｓ１を形成する面と前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する面との段差面１８Ａに当接した状態となる。このとき、前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２内には、前記弁体２２が前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａと僅か離れた位置に前記隙間１８Ｓ（移動するためのストロークとして、例えば０．０１〜０．８ｍｍである。）を存して収納されることとなる。
【００５１】
次に、前記フィルタ２７を載置させた状態の前記フィルタ支持体２８を前記大径筒状部１７内の前記第１空間Ｓ１内に収納させた状態で、前記内蓋１３の前記底面１３Ａに形成された前記固定孔１３Ｂと前記スプリング３３に形成された前記固定孔３３Ａとに前記リベット３４を挿入させて、前記底面１３Ａに前記スプリング３３を固定する。これにより、前記弁機構部を備えた前記給油口キャップ１０の組み立てが終了する。そして、このようにして組み立てられた前記給油口キャップ１０は、前記給油口９８を塞ぐように取り付けられて、利用されることとなる。
【００５２】
次に、図１０から図１５に基づいて、前記給油口キャップ１０の作用について説明する。先ず、前記燃料タンク１００内に燃料を入れて、前記給油口キャップ１０を前記給油口９８を塞ぐように取り付けた直後では、前記燃料タンク１００の内部と外部の圧力が均衡しており、空気の出入りが無い状態で、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されて前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通している状態である（図１０参照）。
【００５３】
即ち、前記弁体支持部材２３上には前記弁体２２が載置されており、この弁体２２が前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２内に、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａと僅か離れた位置に前記隙間１８Ｓを存して収納されており、前記給油口キャップ１０の前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記空気通路４３、前記筒本体１６内の空気通路、前記弁体支持部材２３内の空気通路、前記弁体支持部材２３と前記フィルタ支持体２８との間の前記空気通路２５、前記フィルタ支持体２８と前記大径筒状部１７との間の前記空気通路２９、前記内蓋１３の底面１３Ａと前記スプリング３３との間の前記空気通路３５を介して、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通していて、前述の如く、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されている状態である。
【００５４】
詳述すると、前記外蓋１２の前記側壁１２Ｃと前記内蓋１３の側壁１３Ｃとの間の前記隙間４０、前記フィルタ３８と前記外蓋１２の裏面との空間、前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記大径空間ＳＳ１及び前記小径空間ＳＳ２、前記筒本体１６の前記小径筒状部２０内の前記第４空間Ｓ４、前記肩筒状部１９内の前記第３空間Ｓ３、前記中径筒状部１８内の前記第２空間Ｓ２、前記弁体２２と前記弁体支持部材２３との間の前記空気通路２５、前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４、前記フィルタ支持体２８の上部の空気通路３１、前記フィルタ支持体２８と前記大径筒状部１７との間に形成される前記空気通路２９、前記内蓋１３の前記底面１３Ａと前記スプリング３３とにより形成された前記空気通路３５を介して、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通していて、前述の如く、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されている状態である。
【００５５】
次に、前記エンジン９９の停止中において、外気温度が上昇して、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して気化ガス（ＶＯＣガス）が発生した場合には、前記燃料タンク１００内の内圧が高まるので、軽い前記弁体２２を上昇させる。従って、図１１に示すように、この弁体２２の上面周端部が前記第２空間Ｓ２を形成する前記肩筒状部１９の傾斜した前記壁面１９Ａに当接することとなる（図１１参照）。
【００５６】
但し、この場合、前記燃料タンク１００内の圧力が上昇して、例えば０．１ｋＰａになると、上昇した前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触で当接する。この当接により、前記筒本体１６内の前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３（大気に連通している。）との連通が遮断されることとなる。
【００５７】
従って、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して前記ＶＯＣガスが発生しても、前記給油口キャップ１０内の前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。このため、前記燃料から蒸発した有害な前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部に放出させることなく、環境汚染を防止できる。
【００５８】
そして、前記エンジン９９の停止中において、外気温度の更なる上昇に伴い、前記燃料タンク１００内の前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が増大して、前記燃料タンク１００内の内圧が更に高まるにつれ、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで前記第３空間Ｓ３内内に入り込む量も増大して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から徐々に面接触する面積が増大することとなる。
【００５９】
なお、前記弁体２２と前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを設けることなく、前記弁体２２の周端部が前記壁面１９と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で、この弁体２２を前記小径部２３Ｂ上に載置した場合には、前記燃料タンク１００内の圧力が０．１ｋＰａ以上になると、前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合と同様に、前記燃料タンク１００内の内圧が更に高まるにつれ、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで前記第３空間Ｓ３内内に入り込む量も増大して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から徐々に面接触する面積が増大することとなる。
【００６０】
そして、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば１ｋＰａ以上となると、前述したように前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合や、前記隙間１８Ｓを設けないで配設した場合でも、この弁体２２の中央部が上方へ相当量凹むこととなり、図１２に示すように、平面視すると、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで外径が短くなるように変形して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触して当接している状態から、この弁体２２の設定した変形強度の圧力である、例えば３ｋＰａに至るまではこの弁体２２の所定幅の周縁部が傾斜した前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなる。
【００６１】
従って、図１１に示す状態よりも、前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が増大した場合でも、このＶＯＣガスが前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。このため、前記燃料から蒸発した有害な前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部に放出させることなく、前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００６２】
このように、前記燃料タンク１００内の圧力が、後述するような前記弁体２２の設定した変形強度の圧力である、例えば３．０ｋＰａとなる前であれば、前記燃料が蒸発することにより発生した前記ＶＯＣガスが前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。また、前記エンジン９９の停止中において、前記自動車１０１が３０度程度傾斜した場合でも、燃料の前記自動車１０１外部への放出を防止できる。即ち、前記傾斜したときの燃料の液圧により、前記弁体２２の所定幅の周縁部が前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなって、燃料の前記自動車１０１外部への放出が防止される。
【００６３】
なお、本出願人が前記燃料タンク１００の傾斜時の燃料漏れの試験を行った結果は、以下のとおりである。即ち、外気温度が３０℃において、前記燃料タンク１００の傾斜角度が２０度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく３０度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく４５度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく９０度で３分経過しても燃料漏れは無く、同じく１８０度で１分経過しても燃料漏れは無かった。
【００６４】
なお、空気通路中に前述した本実施形態の弁機構部を備えない通気口キャップについて、前記燃料タンク１００の傾斜時の燃料漏れの試験を行った結果は、以下のとおりである。即ち、前記燃料タンク１００の傾斜角度を２０〜３０度とした場合の１回目の実験によれば、１分前後経過したら燃料漏れが発生し、また同条件の２回目の実験によれば１０秒前後経過したら燃料漏れが発生した。
【００６５】
更には、前記エンジン９９の停止中において、更に外気温度が上昇して、前記燃料タンク１００内の前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が更に増大し、前記燃料タンク１００内の圧力が更に高まって前記弁体２２の設定した変形強度以上になると、前述したように前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合や、前記隙間１８Ｓを設けないで配設した場合でも、その圧力に前記弁体２２が抗しきれずに変形して、前記弁体２２の中央部が更に上方へ凹むこととなる。
【００６６】
即ち、図１３及び図１４に示すように、前記弁体２２の中央部が更に上方へ凹んで、平面視、即ち上方から見ると外径が短くなるように変形する。従って、この弁体２２は弾性体材料で構成されて、柔軟性を有するので、図１４に示すように、この弁体の中央部が上昇して前記第３空間Ｓ３内に入り込んで、傘が畳まれたときのように窄まって、外径が短くなるように変形して、この弁体２２の支点１９Ｃ（前記壁面１９Ａと１９Ｂとの境界部分で、前記壁面１９Ｂの下端）に接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて前記弁体２２に皺ができて、この弁体２２の前記周縁部には支点１９Ｃに当接する部分と当接しない凹んだ部分とができるように変形することとなる。
【００６７】
このため、前記燃料タンク１００内の圧力が、弁体２２の設定した変形強度以上の圧力、例えば３ｋＰａ以上となって、上述したように、この前記弁体２２が大きく変形すると、前記支点１９Ｃに当接しない前記凹んだ部分の空間を介して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することとなる。従って、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）は、瞬時に前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記空気通路４３や前記隙間４０を介して、前記燃料タンク１００外部、即ち前記自動車１０１外部に放出されることとなり（図１３及び図１４参照）、前記燃料タンク１００の内の圧力は前記弁体２２に設定された変形強度の圧力未満の圧力の状態になる。
【００６８】
以上のように、前記燃料タンク１００内の圧力が所定圧力まで上昇すると、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記燃料タンク１００内の前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出させるようにしたのは、このようにしないと、前記給油口キャップ１０を前記自動車１０１から外した際に、前記燃料タンク１００内の圧力によって燃料が自動車１０１外部に飛び散ることとなって危険であるからであり、前記弁機構部は安全弁としての機能を果たすものである。
【００６９】
前述したように、前記肩筒状部１９に、前記筒本体１６を構成する前記肩筒状部１９の内部空間を形成して前記弁体２２の周端部が当接する前記壁面１９Ａと、外気に連通する前記小径筒状部２０の前記第４空間Ｓ４に連通すると共に前記弁体２２の中央部が入り込める前記第３空間Ｓ３とを形成し、図１１に示すように、前記肩筒状部１９の上下方向の中心軸線と前記支点１９Ｃとの長さＬ１と前記支点１９Ｃと前記壁面１９Ａの外端部との長さＬ２（前記支点１９Ｃと前記弁体２２の外端部との長さとも言える。）との比率を変更することにより、前記支点１９Ｃを支点とする梃子の原理の応用によって、前記弁体２２の変形強度が設定できる。
【００７０】
従って、前記弁体２２による前記筒本体１６内の前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通又は遮断するための圧力、即ち前記燃料タンク１００の内部と外部との連通又は遮断するための圧力を設定することができる。以上のように、前記弁体２２の材質、厚み、大きさ等による強度と前述した梃子の原理の組み合わせにより、前記支点１９Ｃを基点として前記弁体２２が変形する圧力を可変に設定できる。
【００７１】
なお、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（前記支点１９Ｃ）を通る円の直径は、前記弁体２２の外径の４５％以上から６５％以下とする。これより大きいと、前記弁体２２の密着面（前記壁面１９Ａと密着する面）が無くなり、逆に小さいと前記弁体２２が上方へ凹むことが困難となるからである。また、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の外径寸法は、前記弁体２２の外径の４０％以上から７０％以下とする。そして、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（前記支点１９Ｃ）を通る円の直径及び前記小径部２３Ｂの上面の外径寸法は、前記弁体２２の強度と梃子の原理により設定する圧力により可変する。
【００７２】
なお、本実施形態では、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａになった際に、前記弁体２２が図１２の状態から図１３や図１４の状態になるように、前述した長さＬ１とＬ２との比率を設定するものとする。
【００７３】
次に、前述したように、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａになって前記弁体２２が大きく変形すると、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに当接しない凹んだ部分の空間を介して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）が瞬時に前記燃料タンク１００外部に放出されると、図１３及び図１４に示す状態から前記燃料タンク１００内の圧力を前記弁体２２の設定された変形強度の圧力未満の圧力として図１２に示すような状態となる。
【００７４】
即ち、前述したように、前記弁体２２の所定幅の周縁部が前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなって、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して前記ＶＯＣガスの前記自動車１０１外部への放出が防止される。
【００７５】
なお、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときについて、以下説明する。前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態とは、前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が満杯状態のときや、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が傾斜しているが前記燃料が前記弁体２２に接しているときや、同じく前記燃料タンク１００が傾斜しているが前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より上方の位置にあるときや、前記燃料タンク１００が上下１８０度反転しているとき等が該当する。
【００７６】
これらの前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態では、前記弁体２２は前記燃料の落差による液圧の大きさにより図１１又は図１２に示す状態にある。そして、これらの状態において、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときには、前記弁体２２は前記液圧が小さいときの図１１又は前記液圧が大きいときの図１２に示す状態から図１５に示す状態となって、前記隙間１８Ｓを拡大してより多くの大気が前記燃料タンク１００内に入り込む。
【００７７】
即ち、図１５に示すように、前記弁体２２の外径は前記弁体支持部材２３の上面（前記弁体２２を支持する面）の外径より大きいので、前記負圧により前記弁体２２の前記周縁部が前記燃料タンク１００側へ吸引されて、柔軟性を有する前記弁体２２の前記周縁部は前記弁体支持部材２３の上面の周端部を支点として垂れ下がる状態となる。このため、前記肩筒状部１９の前記傾斜した壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓ（空間）が拡大することとなるので、瞬時に大気が前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記隙間４０や前記空気通路４３を介して、前記内蓋１３の前記第４空間Ｓ４、前記第３空間Ｓ３及び前記第２空間Ｓ２内に前記自動車１０１外部から入り込むこととなる。
【００７８】
また、図１５に示すように、大気が前記燃料タンク１００内に入り込んで、この燃料タンク１００内が大気圧となると、前記弁体２２は前記液圧により押し戻され、この図１５に示す状態から図１１又は図１２に示す状態となる。従って、図１１又は図１２に示す状態と図１５に示す状態とが繰り返えされることとなり、前記燃料タンク１００が傾斜しても、前記弁体２２の設定された変形強度の圧力に至るまでの前記液圧であれば、前記燃料タンク１００内に大気を取り込んで、前記エンジン９９の駆動が可能となる。
【００７９】
次に、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときについて、以下説明する。前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態とは、前記燃料タンク１００内の前記燃料が満杯状態でない状態であって、前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときや、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときや、同じく前記燃料タンク１００が傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より下方の位置にあるとき等が該当する。
【００８０】
前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２が図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上に落下し、図１０に示す状態となって、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８１】
また、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が、例えば４５度程度傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２が図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上に落下し、前述したように、図１０に示す状態となって、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８２】
また、同じく前記燃料タンク１００が、例えば９０度程度傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より下方の位置にあるときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２は図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上面に接すると共に前記弁体２２下端が前記中径筒状部１８の前記壁面１８Ｂに接するようになる。このため、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８３】
以上のように、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときにも、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、前記エンジン９９の駆動が継続できる。
【００８４】
その後、燃料タンク１００内の圧力が上昇すると、前述したように、図１１又は図１２に示す状態となり、再び前記燃料が消費されて、前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になると、前述したように、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込む。
【００８５】
なお、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを小さく設定した場合において、前記燃料タンク１００が傾斜しても、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記燃料タンク１００内が負圧になったときに、前記燃料タンク１００内に大気が入り込む際の空気通路の抵抗が大きくなって、前記燃料タンク１００内への前記大気の入り込む量が負圧に対して不足し、図１５に示すように、前記弁体２２の前記周縁部は垂れ下がり、前記隙間１８Ｓを拡大してより多くの大気を前記燃料タンク１００内に入り込ませて、前記負圧を解除することができる。
【００８６】
また、前記隙間１８Ｓを小さく設定すると、空気通路の抵抗が増大し、前記ＶＯＣガスが前記燃料タンク１００外部に放出する量を少なくして、より小さな前記ＶＯＣガスの圧力で、前記弁体２２を前記小径部２３Ｂから浮き上がらせることができて、前述したように、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断することができて、前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク１００外部への放出量を減少させることができる。
【００８７】
なお、前記弁体２２と前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを設けることなく、前記弁体２２の周端部が前記壁面１９と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で、この弁体２２を前記小径部２３Ｂ上に載置した場合には、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態及び作用していない状態でも、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になると、図１１又は図１２の状態から図１５に示す状態となる。即ち、前記負圧により前記弁体２２の前記周縁部が前記燃料タンク１００側へ吸引されて、柔軟性を有する前記弁体２２の前記周縁部は前記弁体支持部材２３の上面の周端部を支点として垂れ下がる状態となる。このため、前記肩筒状部１９の前記傾斜した壁面１９Ａと前記弁体２２との隙間を形成することとなるので、瞬時に大気が前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記隙間４０や前記空気通路４３を介して、前記内蓋１３の前記第４空間Ｓ４、前記第３空間Ｓ３及び前記第２空間Ｓ２内に前記自動車１０１外部から入り込み、前記弁体２２は前記負圧が作用していない状態に戻ることとなる。
【００８８】
なお、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂと前記壁面１８Ｂに設けられた前記リブ１５の先端との隙間は、前記弁体２２が垂れ下がるときの移動を妨げない空間を確保している。また、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの外径が長すぎると、前記弁体２２の垂れ下がり量が少なくなり、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが確保できない。
【００８９】
なお、以上の実施形態では、前記肩筒状部１９内に概ね円錐台形状の前記第３空間Ｓ３を形成したが、図１６に示すように、例えば八角形などの角錐台形状としてもよく、更には半球状としてよい。上面、下面及び複数の側面とで構成される角錐台形状とした場合には、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａ以上まで上昇して前記第３空間Ｓ３内に前記弁体２２の中央部が入り込んで、この前記弁体２２が大きく変形すると、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに当接しない凹んだ部分の空間を介して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することに加えて、前記側面を形成する斜辺を含む８つの角部ＣＰと前記弁体２２との間に形成される隙間を介して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することとなって、より瞬時に、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）が前記燃料タンク１００外部に放出されて、前記燃料タンク１００内の圧力を設定された変形強度未満の圧力とされ、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を確保し、安全弁として機能する。
【００９０】
また、以上の実施形態で示したように、前記燃料タンク１００の外部と内部とを連通する前述した空気通路内に仕切りなどを設けたり、この空気通路の断面積を変更するなどして連通する際の通路抵抗を増大させることによって、前記燃料タンク１００内より前記給油口キャップ１０内に流入する前記自動車１０１の振動による波動や温度上昇による圧力などの変動を最小限にすることができて、前記弁体２２に作用する前記燃料タンク１００側からの波動や圧力などの変動を最小限に抑えることができて、前記弁体２２の変形動作及び復元動作を安定化させることができる。
【００９１】
本発明の前記弁機構部は、前記燃料タンク１００内の圧力が前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になったときに、この燃料タンク１００を大気開放し、それ以外のときには、外気温度により蒸発する前記ＶＯＣガスの圧力により、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３（大気に連通している。）との連通を遮断するので、前記有害なＶＯＣガスを前記弁体２２の設定された変形強度の圧力に至るまでは前記燃料タンク１００外部に放出せず、前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００９２】
また、外気温度が下がり続ければ、前記燃料タンク１００の内圧も上昇せずに前記ＶＯＣガスの発生が抑制され、前記外気温度の下降が止まると前記燃料の蒸発が始まり、前記燃料タンク１００の内圧は上昇することとなる。そして、前記内圧が、例えば０．１ｋＰａ以上になると、薄くて軽い前記弁体２２は前記空気通路２４及び前記空気通路２５より上方に噴出する流体圧力により前記弁体支持部材２３上面より浮き上がり、前記傾斜した壁面１９Ａに当接して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断する。そして、前記弁体２２の設定した変形強度の圧力まで至らない内圧までは前記遮断は継続され、前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部へ放出しない。そして、前記燃料タンク１００内の燃料の消費により負圧になったとき、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は前記燃料タンク１００方向へ垂れ下がり、傾斜した前記壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓ（空気通路の役目を果たす。）を拡大し、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記弁機構部は前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にするワンウェイバルブとして機能する。
【００９３】
従って、前記燃料タンク１００が負圧のとき、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させ、それ以外のときには常に外気温度によって蒸発する前記ＶＯＣガスの圧力によって、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出しないので、前記弁機構部は前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００９４】
また、前記弁体２２にこの弁体２２の設定した変形強度以上の流体圧力が作用すれば、前記弁体２２の中央部が更に上昇して前記第３空間Ｓ３内に入り込んで外径が短くなるように変形して、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて皺ができて、前記支点１９Ｃ上で空気通路が形成されて、過大な圧力を前記燃料タンク１００外部に放出し、前記弁機構部は安全弁として機能する。
【００９５】
なお、例えば道路工事用のプレートコンパクターに従来の給油口キャップを取り付けた場合、上下左右の振動が激しく、エンジンの駆動開始直後より、この給油口キャップの給油口から燃料が漏れ出し危険であった。しかし、本発明の前記給油口キャップは、燃料タンク内に燃料を満タンに給油した状態で傾斜角度３０度程度で駆動しても、前記燃料タンク外部へ漏れることもなく、エンジンの駆動に支障なく、燃料タンク内も大気圧の状態にされ、順調に駆動を継続することができた。また、エンジンの駆動により燃料が消費され、前記燃料タンク内が負圧になっても、瞬時に前記弁体が空気通路を開放し、この燃料タンク内に大気を導入し、大気圧の状態にし、駆動に支障をきたさなかった。また、前記燃料タンク内が大気圧になれば、弾性体材料で構成された前記弁体はその弾性によりに復帰し、負圧が解除されれば、燃料は蒸発を開始し、前記弁体は前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面に押し付け、更に前記弁体の設定した変形強度以上の圧力がこの弁体に作用すれば、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して、前記弁体の前記第３空間を形成する壁面の下端（支点）に接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて皺ができて、空気通路が形成されて、過大な前記燃料タンクの内圧を前記燃料タンク外部に放出し、前記弁機構部は前記燃料タンク内を常時前記弁体の設定した変形強度の圧力未満の圧力にするワンウェイバルブ又は安全弁として機能し、圧力調整弁としての機能を発揮する。
【００９６】
なお、以上の実施形態では、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して前記ＶＯＣガスが発生して、前記燃料タンク１００内の圧力が高まって、前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記弁体２２が変形して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記給油口キャップ１０から前記燃料タンク１００の外部、即ち自動車１０１外部に過大な圧力と前記ＶＯＣガスを放出したが、本発明は以上の実施形態で示す前記給油口キャップ１０に限定されるものではなく、図２０に示すような実施形態としてもよく、以下説明する。
【００９７】
即ち、図１の点線に示すように、前記給油口キャップ１０を前記キャニスタ９６に接続し、前述したように、前記ＶＯＣガスが発生して、前記燃料タンク１００内の圧力が高まって、前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記弁体２２が変形して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記給油口キャップ１０から前記燃料タンク１００外部に過大な圧力と前記ＶＯＣガスを放出し、この放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させると共に前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させる。これにより、前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部の大気中に放出することがなくなり、環境汚染を更に防止でき、燃費の向上も図ることができる。
【００９８】
以下具体的に説明すると、前記外蓋１２の上面中央部に、上方に向けて延在する中空円筒状を呈して前記第４空間Ｓ４に連通するパイプ装着部５０を形成する。このパイプ装着部５０に、略直角に折れ曲がった側面視Ｌ字形状の中空のパイプ５１の一端側が装着される。即ち、前記パイプ５１の一端側は、前記パイプ装着部５０の内径より僅か小径に形成されており、このパイプ５１の一端側がパイプ装着部５０内に挿入されることにより、このパイプ５１は前記パイプ装着部５０に装着されている。また、前記パイプ装着部５０の内面中央には前記Ｏリング５２の装着用の溝が設けられると共に、前記パイプ５１の外面にも前記パイプ装着部５０の前記溝に対向してＯリング５２の装着用の溝が設けられ、両溝内に弾性シリコンゴムからなるＯリング５２が装着されている。これにより、前記パイプ装着部５０と前記パイプ５１との隙間は塞がれる。
【００９９】
なお、前記筒本体１６の前記小径筒状部２０が前記パイプ５１の内部空間を形成するこのパイプ５１の内壁との間に空間を存するように挿入されて、前記パイプ５１が前記Ｏリング５２を介して前記パイプ装着部５０に装着され、この装着がされると前記パイプ５１は回動できるように構成される。
【０１００】
そして、前記パイプ５１の他端側（前記パイプ装着部５０に装着した箇所の反対側）に接続される湾曲可能なホース（図示せず）の抜けを防止するための抜防止部５１Ａが前記パイプ５１に設けられている。前記ホースの一端は前記パイプ５１の他端側に装着され、このホースの他端が前記キャニスタ９６に接続され、これによって前記キャニスタ９６を介して大気に（前記自動車１０１外部に）連通する前記気化器９５と前記外蓋１２とが連通している。しかし、前記内蓋１３の上面の前記各凸部３９には前記溝４１を形成せずに、また前記各溶着用リブ１２Ｄも前記間隔ＩＮを置くことなく連続したものに形成して、前記各溶着用リブ１２Ｄと前記各凸部３９とを超音波によって溶着固定して、常時前記第４の空間Ｓ４と前記隙間４０とが連通しないようにして、結果として前記隙間４０を介して前記燃料タンク１００の内部と前記自動車１０１の外部とが連通しないように、構成される。
【０１０１】
従って、前述したように、前記燃料タンク１００内の圧力が前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記給油口キャップ１０から前記パイプ５１及び前記ホースを介して前記燃料タンク１００外部に放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた前記吸着部材に吸着させると共にこのキャニスタ９６から前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させる。これにより、前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部の大気中に放出することがなくなり、環境汚染を更に防止でき、燃費の向上も図ることができる。
【０１０２】
また、前述したように、前記燃料タンク１００内の燃料の消費により負圧になったときには、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓを拡大し、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、大気に連通する前記気化器９５及び前記キャニスタ９６を介して前記自動車１０１外部から前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記弁機構部は前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にするワンウェイバルブとして機能する。
【０１０３】
なお、以上のような前記燃料タンク１００から外部に放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させると共にこのキャニスタ９６から前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させるようにした構造は、図１９に示すようなネジ式で前記給油口９８に取り付ける構造の前記給油口キャップ１０にも適用できる。
【０１０４】
更には、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０のように、前記弁体２２の周端部が前記筒本体１６の前記第２空間Ｓ２を形成する前記壁面１８Ｂと前記第３空間Ｓ３を形成する前記壁面１９Ｂとを接続するための上方に向けて傾斜した前記壁面１９Ａと接触した状態で、前記弁体２２が前記小径部２３Ｂ上に載置されたときに、その中央部が前記第３空間Ｓ３に面するように配設すると、前記燃料タンク１００の表面温度の上昇により、徐々に前記燃料タンク１００内の前記燃料の蒸発により前記ＶＯＣガスの圧力は上昇するが、その圧力が小さくとも、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断した状態であり、前記ＶＯＣガスの圧力が発生すれば、前記ＶＯＣガスが前記燃料タンク１００外部へ放出されることがない。従って、前記燃料タンク１００内の圧力の上昇に伴って、前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４及び前記小径部２３Ｂの上面と前記弁体２２との間の前記空気通路２５より噴出する圧力により前記第２空間Ｓ２が満たされ、前記弁体２２の中央部は押上げられ、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から面接触に移行し、前記弁体２２の設定された前記変形強度の圧力に至るまでは前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出しない。
【０１０５】
このため、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０にあっては、前記弁体２２が前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが無く前記小径部２３Ｂ上に載置されるので、前記弁体２２の周端部が傾斜した前記壁面１９Ａと前記隙間１８Ｓを存して前記小径部２３Ｂ上に載置された場合の第１の発明に係る前記給油口キャップ１０のような、前記弁体２２が上昇して前記壁面１９Ａに当接して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断するまでの前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク１００外部への放出がなく、前記弁体２２の設定された前記変形強度の圧力以上になった場合のみ、前記燃料タンク１００内の過大な圧力を前記燃料タンク１００外部に放出して、前記燃料タンク１００内の圧力を前記変形強度未満の圧力とする。
【０１０６】
また、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０において、前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内が負圧になれば、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は前記燃料タンク１００方向へ垂れ下がり、前記壁面１９Ａと前記弁体２２との隙間を形成して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にして前記負圧が解除される。この負圧が解除されると、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触することとなり、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断することとなる。なお、前記燃料タンク１００内の前記負圧が解除されない場合は、前述したような大気の導入と前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通の遮断を繰り返すことにより、前記負圧を解除する。また、前記エンジン９９の連続駆動により、前記負圧が続く場合には、前記弁体２２の前記周縁部の前記燃料タンク１００方向への垂れ下がりが続き、前記負圧が終了すれば、前記弁体２２は元の形に復帰して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触することとなり、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断する。
【０１０７】
なお、前記燃料タンク表面に作用する直射日光、外気温度、前記エンジン等の熱源等からの熱を遮断すれば、前記燃料タンク内の圧力の上昇を抑制することができるので、前記燃料タンクの表面に反射塗料やメッキを施したり、断熱処理をしたり、前記燃料タンクの塗装の色を熱の吸収が大きい黒色系から熱の吸収が小さい白色系に変更したり、前記燃料タンクに日除けカバーを取り付ける等の対策をして、内部圧力の上昇を抑制した前記燃料タンクと本発明の前記給油口キャップ１０との組み合わせにより、前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク外部への放出を更に防止し、燃費の向上を図ることができ、前記キャニスタ等を不要することもでき、安価で環境の汚染を防止することができる。
【０１０８】
以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 給油口キャップ
１２ 外蓋
１３ 内蓋
１６ 筒本体
１７ 大径筒状部
１８ 中径筒状部
１８Ｓ 隙間
１９ 肩筒状部
１９Ａ、１９Ｂ 壁面
１９Ｃ 支点
２０ 小径筒状部
２２ 弁体
２３ 弁体支持部材
２３Ｂ 小径部
２４、２５ 空気通路
９８ 給油口
１００ 燃料タンク
Ｓ２ 第２空間
Ｓ３ 第３空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に設けられた燃料給油口を閉塞する燃料タンクの給油口キャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等（自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、船舶、建設機械、道路工事用機械等）に設けられた内燃機関の燃料タンクの給油口キャップには、燃料タンク内の燃料が消費された体積分だけ大気を取り込む必要があり、大気を取り込むための空気通路が設けられている。
【０００３】
従って、前記燃料タンク内の燃料が蒸発して発生した気化ガスが、前記給油口キャップに設けられた前記空気通路から大気中に放出されることとなり、環境汚染も問題である。また、自動車等に設けられた前記燃料タンクが所定角度以上に傾斜した場合、前記空気通路から前記燃料が漏れ出して、その燃料に引火してしまうという危険性があった。
【０００４】
このため、前記燃料タンク内の前記燃料が前記空気通路から大量に漏れ出してしまうのを防止する技術が提案された（特許文献１参照）。即ち、この技術は前記給油口キャップにおいて、外蓋と内蓋の受入れ部との間の間隙内に前記空気通路の一部を成す蛇行状通路を形成する凹凸部を設けて、この蛇行状通路を介して前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスのみを前記給油口キャップの外部へ向かって放出させると共に、前記凹凸部によって前記燃料が大量に外部へ放出するのを阻止していた。
【０００５】
また、前記燃料タンク内の前記燃料が前記空気通路からに漏れ出してしまうのを防止するために、前記空気通路中にボールバルブやフロートバルブなどのバルブを設ける技術も考えられる。
【０００６】
更に、前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスが大気中に放出されてしまうのを防止する技術も提案されている（特許文献２参照）。即ち、この技術は、前記燃料タンク内の燃料から蒸発した有害ガスを、キャニスタ内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させるものである。そして、前記吸着部材へ吸着させた有害ガスを脱離させ、エンジンの吸気管から脱離させたその有害ガスを吸入して燃焼させることにより、前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスが前記給油口キャップの前記空気通路から大気中に放出されてしまうのを防止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１９４６１号公報
【特許文献２】特開平５−１３３２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１の技術によれば、この蛇行状通路を介して前記燃料タンク内の前記燃料から蒸発した有害ガスを前記給油口キャップの外部へ向かって放出させるため、環境上、好ましくなかった。また、前記空気通路中に前記ボールバルブや前記フロートバルブなどのバルブを設ける技術は、前記空気通路が常に大気に連通して開放している状態であるので、前記有害ガスを前記給油口キャップの外部に放出するもので、環境上、好ましくないばかりか、構造も複雑で高価であり、実用的ではない。
【０００９】
更に、前記燃料タンク内の燃料から蒸発した有害ガスを、前記キャニスタ内に設けた吸着部材に吸着させる前記特許文献２の技術によれば、前記燃料タンクが傾斜したり、振動により前記燃料が前記キャニスタ内に流入しないようにするための弁機構（ローリングバルブ等）が必要であり、その構造も複雑で高価であり、実用的ではない。
【００１０】
そこで本発明は、上記の点に鑑み、前記燃料タンクが所定角度まで傾斜したときにも前記給油口キャップの前記空気通路から燃料が漏れ出すことが防止できると共に前記燃料から蒸発した有害ガスを外部に放出させることなく環境汚染を防止でき、燃費の向上も図ることができて、構造が簡単で安価に作製できる実用的な燃料タンクの給油口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】
【００１１】
このため第１の発明は、燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と少し離れて前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した気化ガスによりこの燃料タンク内の圧力が高まった際に、前記燃料タンク内部と前記弁体支持部材の前記連通路及び前記空気通路を介する前記気化ガスにより前記弁体は上昇して、その周縁部が前記傾斜した壁面に当接して、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断するようにし、
更に前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が更に上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記弁体に前記燃料の液圧が作用している状態下で、前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を拡大して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする。
【００１２】
また第２の発明は、燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を形成して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記燃料タンクが所定角度まで傾斜したときにも前記給油口キャップの前記空気通路から燃料が漏れ出すことが防止できると共に、前記燃料から蒸発した有害ガスを前記燃料タンク内の圧力が前記弁体の設定された変形強度以上の圧力になるまでは前記第２空間と大気に連通する前記第３空間との連通を遮断するので、外部に放出させることなく環境汚染を防止でき、燃費の向上も図ることができて、構造が簡単で安価に作製できる実用的な燃料タンクの給油口キャップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の燃料タンクの給油口キャップを適用した自動車の概略図である。
【図２】給油口キャップの平面図である。
【図３】給油口キャップの裏面図である。
【図４】給油口キャップを構成する外蓋と内蓋とを分解した状態の縦断面図である。
【図５】給油口キャップを構成する外蓋の裏面図である。
【図６】給油口キャップを構成する内蓋の表面図である。
【図７】給油口キャップを構成する内蓋の裏面図である。
【図８】外蓋の筒本体とこの筒本体内に収納される各部品の分解した縦断面図（Ａ）〜（Ｆ）と、前記筒本体のＸ−Ｘ断面図（Ｇ）及び前記各部品の平面図（Ｈ）〜（Ｌ）である。
【図９】給油口キャップの縦断面図である。
【図１０】燃料タンクの内部と外部の圧力が均衡しており、空気の出入りが無い状態で、各空気通路が開放されている状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１１】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が高まって弁体の上面周端部が第２空間を形成する肩筒状部の傾斜した壁面に当接した状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１２】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が更に高まって弁体の所定幅の周縁部が第２空間を形成する肩筒状部の傾斜した壁面に面接触で密着した状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１３】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が３ｋＰａ以上に高まった状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１４】燃料タンク内の燃料の蒸発により気化ガスが発生して内部の圧力が３ｋＰａ以上に高まった状態であって、内蓋内に収納される弁体等を縦断面しない状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１５】燃料タンク内の圧力が負圧となった状態の内蓋要部の縦断面図である。
【図１６】肩筒状部内に角錐台形状の空間を形成した筒本体のＸ−Ｘ断面図である。
【図１７】第２の実施形態の弁体の平面図（Ｍ）、同じく第２の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｎ）、第２の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｎ）、第３の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｏ）、第４の実施形態の弁体の中心を通る縦断面図（Ｐ）である。
【図１８】他の実施形態の弁体支持部材の縦断面図（Ｑ）、同じく他の実施形態の弁体支持部材の底面図（Ｒ）である。
【図１９】ネジ式で給油口に取り付ける構造の給油口キャップの縦断面図である。
【図２０】他の実施形態の給油口キャップの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先ず、図１に示すように、本実施形態における燃料タンク１００の給油口キャップ１０は、自動車、農機具、発電機、芝刈り機、オートバイ、船舶、建設機械、道路工事用機械等（以後、これらを総称して「自動車１０１」という。）に搭載され、エンジン９９に燃料（本実施形態では、ガソリン）の供給を行う前記燃料タンク１００の給油口９８を開閉するものである。尚、前記燃料タンク１００と前記エンジン９９との間には、ロールオーバーバルブ９７、キャニスタ９６、気化器９５が順次配管接続されている。
【００１６】
前記給油口キャップ１０は、図２、図３及び図４に示すように、側壁１２Ｃに手回し用の凹凸部１１が形成されて収納空間１２Ａを備えたアウターケース（以下、「外蓋」という。）１２と、この外蓋１２の前記収納空間１２Ａ内に取付けられるインナーケース（以下、「内蓋」という。）１３とから構成されるキャップ本体１４を備えている。そして、この内蓋１３には後述する弁機構部が備えられる。前記凹凸部１１は、凸部１１Ａと凹部１１Ｂとが交互に繰り返して形成される。
【００１７】
前記外蓋１２は上壁１２Ｂと側壁１２Ｃとを備えた概ね有底円筒形状を呈しており、前記上壁１２Ｂと前記側壁１２Ｃとで形成される前記収納空間１２Ａ内に後述するフィルタ３８が取り付けられた前記内蓋１３を収納した状態で取り付けられる。
【００１８】
そして、図４及び図６に示すように、前記内蓋１３の内面側の略中心位置に中空の筒本体１６が立設されている。そして、該筒本体１６は前記内蓋１３の底面１３Ａから上方へ延在するように立設された円筒形状の大径筒状部１７と、この大径筒状部１７の上端部に連続して形成された前記大径筒状部１７より外径が小径の中径筒状部１８と、この中径筒状部１８の上端部に連続して形成され上方に向けて外径が徐々に小径となる肩筒状部１９と、この肩筒状部１９の上端部に連続して形成された小径の小径筒状部２０とから構成される。
【００１９】
そして、図９に示すように、前記外蓋１２に前記内蓋１３を収納した状態で取り付けた状態では、前記内蓋１３の前記肩筒状部１９の上部及び前記小径筒状部２０は前記外蓋１２の裏面の中央部に形成された大径空間ＳＳ１内に前記裏面とは離れた状態で収納されると共に、この大径空間ＳＳ１に連通する小径空間ＳＳ２内に前記小径筒状部２０が前記裏面とは離れた状態で収納されることとなる。
【００２０】
従って、図８に示すように、前記大径筒状部１７内には円柱状の第１空間Ｓ１、前記中径筒状部１８内には前記第１空間Ｓ１に連通する、この第１空間Ｓ１の外径より小径の円柱状の第２空間Ｓ２、前記肩筒状部１９内には前記第２空間Ｓ２に連通する概ね円錐台形状の第３空間Ｓ３、前記小径筒状部２０内には前記第３空間Ｓ３に連通すると共に前記燃料タンク１００外部（大気）と連通する円柱状の第４空間Ｓ４が形成されることとなる。なお、前記第３空間Ｓ３を形成すると共に傾斜した壁面１９Ａを有する前記肩筒状部１９は、後述する弁機構部の弁部を構成する。
【００２１】
なお、前記肩筒状部１９内には前記第３空間Ｓ３が形成されるが、図１０に示すように、この前記肩筒状部１９の内面は、前記第２空間Ｓ２を形成する前記中径筒状部１８の壁面１８Ｂに接続する外端寄りの底面であって内側に向かうに従って僅か上方に向けて傾斜した壁面１９Ａと、この壁面１９Ａの内側寄りに連続して更に内側に向かうに従って、例えば４５度程度上方へ傾斜した壁面１９Ｂとにより形成される。傾斜した前記壁面１９Ａは、一端が前記第２空間Ｓ２を形成する前記壁面１８Ｂに接続し、他端が前記第３空間Ｓ３を形成する前記壁面１９Ｂに接続している。従って、前記壁面１９Ａは、前記壁面１８Ｂと前記壁面１９Ｂとを接続している。
【００２２】
そして、図８、図９及び図１０に示すように、弁体２２をその周端部が前記中径筒状部１８の前記壁面１８Ｂに設けられた後述するリブ１５に接しない状態で前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとは下方へ僅か離れた、例えば移動するためのストロークを確保するため、例えば０．０１〜０．８ｍｍ程度離れた位置において、隙間１８Ｓを存して弁体支持部材２３の上面上に載置した状態で前記中径筒状部１８内の第２空間Ｓ２内に収納する。前記弁体２２を支持する前記弁体支持部材２３は、前記大径筒状部１７の最上部に収納され、外形を概ね円柱状を呈して平面視円形の中心には上下に連通する空気通路２４が開設され、下の大径部２３Ａと上の小径部２３Ｂとを備えている。この小径部２３Ｂの上面は、その周縁部が上方に向かって小径となるように、面取りされている。なお、前記弁体２２の周縁部の動作を軽減するために、前記燃料タンク１００内の圧力の負圧又は昇圧に応じて、前記隙間１８Ｓの寸法を前述した０．０１〜０．８ｍｍの範囲内で適宜選択すればよい。
【００２３】
従って、前記弁体２２は、その周端部が前記壁面１９Ａと少し離れて前記小径部２３Ｂ上に載置されると共に、この載置されたときにその上面中央部が前記第３空間Ｓ３に面することとなる。
【００２４】
なお、例えば０．０５〜１．０ｍｍ程度の薄い円板状を呈する前記弁体２２の外径は前記弁体支持部材２３の上面（前記弁体２２を支持する面）の外径より大きく、前記壁面１８Ｂ上に突設した複数条の前記リブ１５先端がその円周上に有る円の直径よりも小さい平面視円形状を呈する。そして、前記弁体２２は、変形することができ、また変形しても元の形に復帰できる弾性体材料で構成されたもので、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール等の溶剤である燃料に対して耐溶剤性、耐熱性（例えば、８０℃以上）、弾性、柔軟性、非粘着性などを有し、軽く、また通気性の無い材料で作製される。
【００２５】
具体的には、前記弁体２２は、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ナイロン６、ナイロン６６等や、チタンやアルミニウムなどの錆びにくい金属材料等で作製されるが、この材料に応じて薄板状やフィルム状を呈したり、独立気泡性を有する発泡体や成型品で構成してもよい。また、前記燃料タンク１００内の圧力や外気により移動する必要があるので、軽量である。
【００２６】
なお、前記弁体２２は、全部を同一の厚さとする必要もなく、周縁部よりも中央部を厚くしてもよく、例えば第２の実施形態の前記弁体２２の平面図である図１７（Ｍ）及び同じく第２の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｎ）に示すように、平面視円形状を呈するが、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（後述する支点１９Ｃ）を通る円の直径よりも小径の膨出部２２Ａをその上面中央部に、或いは更にその下面中央部にも設けてもよい。この膨出部２２Ａは、その外形が円弧状を呈する。また、第３の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｏ）に示すように、前記弁体２２の上面の外形が円錐状を呈するように、その中心が最も厚くなるように、中心に向かって徐々に厚くなるものでもよい（なお、その下面も同様な形状としてもよい。）。更には、第３の実施形態の前記弁体２２の中心を通る縦断面図である図１７（Ｐ）に示すように、前記弁体２２の上面の外形が円弧状を呈するように、その中心が最も厚くなるように、中心に向かって徐々に厚くなるものでもよい（なお、その下面も同様な形状としてもよい。）。以上のようにするのは、反発弾性と曲げ強度を補強するためである。
【００２７】
前記小径部２３Ｂの上面には前記空気通路２４の上端とその中央部が連通する平面視十字形状の溝２３Ｄが形成され、前記弁体２２とで空気通路２５が形成される。そして、前記弁体支持部材２３の大径部２３Ａの外径は前記大径筒状部１７の内径より僅か小さい。また、前記弁体支持部材２３の小径部２３Ｂの外径は前記弁体２２の外径よりも小さく、前記弁体２２の外径の４０％以上〜７０％以下とし、前記弁体２２が前記弁体支持部材２３上面に載置された状態では、前記弁体２２の周縁部は前記小径部２３Ｂ上には載置されずに、前記第２空間Ｓ２内で浮いた状態である。
【００２８】
従って、この弁体支持部材２３を前記大径筒状部１７内に収納すると、その小径部２３Ｂが前記弁体２２を載置した状態で前記中径筒状部１８内に入り込むと共に、且つこの弁体支持部材２３の前記大径部２３Ａと前記小径部２３Ｂとの段差面２３Ｃが前記大径筒状部１７の前記第１空間Ｓ１を形成する面と前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する面との段差面１８Ａに当接した状態となる。
【００２９】
そして、前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する内側面には内方へ向けて所定間隔を存して上下方向に延びる複数条のリブ１５が突設されると共に、前記肩筒状部１９の円錐台形状の前記第３空間Ｓ３を形成する内側面には内方へ向けて所定間隔を存して上下方向に延びる複数条のリブ２１が突設される。これにより前記弁体２２との接触抵抗を減少させ、この弁体２２の上下方向の移動を円滑にしている（図８参照）。
【００３０】
２７は前記弁体支持部材２３の底面外径と同径の平面視円形状を呈する薄板状のフィルタで、前記弁体支持部材２３の下方に配設される。２８は前記フィルタ２７を支持するフィルタ支持体で、図８及び図１０に示すように、前記大径筒状部１７の空間を形成する面との間で空気通路２９を形成するためにその側面には凹溝３０が設けられている。また、図８（Ｅ）、（Ｋ）に示すように、このフィルタ支持体２８の上面には、前記空気通路２９の上端部と連通する空気通路３１が形成されている。この空気通路３１は前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４に連通する上面中央部の連通路３１Ａと、この連通路３１Ａと前記空気通路２９とを連通する連通路３１Ｂとから構成され、迷路となっている。
【００３１】
なお、前記フィルタ２７は必ずしも設ける必要もなく、また図１８（Ｑ）、（Ｒ）に示すように、前記弁体支持部材２３と前記フィルタ支持体２８とは、一体としてもよい。この一体化された弁体支持部材２３Ｘには、その上部に前記第２空間Ｓ２に連通する空気通路２５Ａ、その中央部に前記空気通路２５Ａに連通する空気通路２４Ａ、この空気通路２４Ａに連通する空間２３Ｓが形成される。そして、前記空間２３Ｓを形成する側面２３ＸＡ下部には、後述する連通路３５Ｃに連通する開口２３ＸＢが開設される。
【００３２】
なお、本実施形態において、前記外蓋１２、前記内蓋１３、前記弁体２２、前記弁体支持部材２３、前記フィルタ２７、前記フィルタ支持体２８は、ガソリン、軽油、エタノール、メタノール等の溶剤である燃料に対して耐溶剤性ある合成樹脂材料であるナイロン６又はナイロン６６により作製する。
【００３３】
そして、前記内蓋１３の前記底面１３Ａに形成された固定孔１３Ｂと板バネ材料で作製されたスプリング３３に形成された固定孔３３Ａとにリベット３４が挿入されて、前記底面１３Ａに前記スプリング３３が固定され、この前記底面１３Ａと前記スプリング３３とにより空気通路３５が形成される。
【００３４】
尚、前記スプリング３３は、錆びにくく、燃料によって溶解することのない金属材料で作製する。このスプリング３３は、前記内蓋１３との間で前記空気通路３５等を形成する通路形成体であると共に、前記燃料タンク１００の前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取付け固定するための固定具でもある。また、この前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取り付ける方法は、板バネから成る前記スプリング３３に限らず、ネジ式でもよい。
【００３５】
前述したネジ式とした場合には、前記内蓋１３下部に中空の外筒状部６０を形成し、この外筒状部６０の内壁面に雌ネジ部６１を形成して、前記給油口９８に形成した雄ネジ部に螺合することにより、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０（前記キャップ本体１４）を取り付ける。
【００３６】
このネジ式とした場合の前記給油口キャップ１０の実施形態について、図１９に基づいて、詳述する。この実施形態では、図１８に示す前記弁体支持部材２３Ｘを使用するが、この弁体支持部材２３Ｘには前記開口２３ＸＢを開設しない。前記外筒状部６０の内方に内筒状部６２を形成し、前記大径筒状部１７の前記空間内に収納された前記弁体支持部材２３Ｘが落下しないように且つ前記空間２３Ｓの下面開口を塞ぐように、キャップ６４の周縁部に形成された嵌合溝６５に前記内筒状部６２を嵌合させて、前記内蓋１３に固定される前記キャップ６４が前記弁体支持部材２３Ｘを支持する。
【００３７】
そして、前記キャップ６４の中央部に、上部が前記空間２３Ｓに連通する空気通路６６が形成され、この空気通路６６の下部は前記燃料タンク１００内部と連通する。即ち、前記キャップ６４の下面に開設された溝６７内には流体の波動防止用の蓋体６８が設けられるが、前記溝６７の下面開口は前記燃料タンク１００内部と連通する一部（流体吸排口）６９を除いて前記蓋体６８により塞がれると共にこの蓋体６８の上方には前記流体吸排口６９に連通する流体通路７０及び前記空気通路６６が形成される。
【００３８】
６３は中央部が開口せるガスケットで、前記キャップ６４の前記嵌合溝６５に前記内筒状部６２を嵌合させると、前記キャップ６４の外径が前記ガスケット６３の内径より大径であるので、前記キャップ６４の折返し片６４Ａにより抜けが防止される。そして、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０を取り付ける際に、前記外筒状部６０の内壁面に形成された雌ネジ部６１に前記給油口９８に形成した雄ネジ部を螺合させると前記給油口９８の口金が前記ガスケット６３に当接し密閉される。
【００３９】
以上のように構成することにより、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通可能となる。なお、この外筒状部６０の外壁面に雄ネジ部を形成して、前記給油口９８に形成した雌ネジ部に螺合することにより、前記給油口９８に前記給油口キャップ１０を取り付けるようにしてもよい。
【００４０】
そして、前述したように、前記スプリング３３により、前記キャップ本体１４が前記燃料タンク１００の前記給油口９８に取付けられると、リング状のガスケット４５が前記給油口９８に当接し、これにより前記給油口９８は、前記キャップ本体１４にて閉塞される。
【００４１】
前記空気通路３５は前記燃料タンク１００内に連通する連通路３５Ａと、この連通路３５Ａに連通する底面視すると蛇行している連通路３５Ｂと、この連通路３５Ｂに連通すると共に前記空気通路２９に連通し前記大径筒状部１７の空間内に収納された前記フィルタ支持体２８の外側面下部との間に形成される連通路３５Ｃとから構成される。
【００４２】
以上のように、蛇行する前記連通路３５Ｂを形成したのは、前記自動車１０１が大きく傾斜した場合に、前記燃料タンク１００からの燃料が直進しないようにして、前記燃料タンク１００からの燃料が前記給油口キャップ１０の前記弁体２２に与える衝撃を緩和するためである。
【００４３】
なお、３８はフィルタで、前記燃料タンク１００内にゴミなどの異物が入り込むのを阻止する。このフィルタ３８を前記内蓋１３の前記筒本体１６の周囲の空間１３Ｓ内に収納させた状態で、前記外蓋１２内に前記内蓋１３を収納して、前記外蓋１２と前記内蓋１３とを固定する。即ち、前記フィルタ３８の中央部に開設された中抜き部３８Ａに、前記筒本体１６を挿入させるようにして、前記フィルタ３８を前記内蓋１３内の前記空間１３Ｓ内に収納させ、前記外蓋１２と前記内蓋１３とを固定する。
【００４４】
この場合、前記内蓋１３の上面にはリング状の凸部３９が二重に突設され、この凸部３９側から前記外蓋１２内に前記内蓋１３が収納され、一方前記外蓋１２の上壁１２Ｂの裏面側に溶着用リブ１２Ｄが隙間１２Ｅを存して所定間隔毎に２条突設され、この各溶着用リブ１２Ｄと前記内蓋１３の前記突部３９とが超音波によって溶着固定される。
【００４５】
また、前記内蓋１３が前記外蓋１２内に収納された状態において、前記外蓋１２の前記側壁１２Ｃの内側面と前記内蓋１３の側壁１３Ｃの外側面との間に隙間４０が形成されている（図９参照）。この隙間４０の下端は開口され、前記給油口キャップ１０外部の大気に（前記自動車１０１の外部に）連通する通気口となっている。
【００４６】
そして、前記内蓋１３の上面の前記各凸部３９には所定間隔を存して複数の溝４１が形成されているが、前記外蓋１２に設けた複数の前記溶着用リブ１２Ｄは前記内蓋１３の前記各凸部３９に設けた前記溝４１に対向する位置を避けて（間隔ＩＮを置いて）設けていない。これにより、前記外蓋１２と前記内蓋１３とが超音波によって溶着固定された際に、溶着用リブ１２Ｄによって、各前記各凸部３９に設けた前記溝４１が塞がれないように構成されている。
【００４７】
従って、前記外蓋１２と前記内蓋１３との間には空気通路４３が形成されて、外気がこの給油口キャップ１０を経て前記燃料タンク１００内に導入でき、また前記燃料タンク１０内の気化ガス（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｇａｓで、「ＶＯＣガス」と略す。）は、前記弁体２２の設定した変形強度以上のＶＯＣガスの圧力がこの弁体２２に作用したときのみ、前記空気通路４３や前記隙間４０を介して前記燃料タンク１００外に放出できることとなる。従って、この弁機構部は前記筒本体１６と、前記弁体支持部材２３及び前記弁体２２とから構成され、安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たすこととなる。
【００４８】
なお、前記弁体２２の設定した変形強度に至らないＶＯＣガス（又は燃料）の圧力では、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに当接して、前記第２空間Ｓ２と大気に連通する前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、有害ガスである前記ＶＯＣガス（又は燃料）を前記給油口キャップ１０外部へ放出せず、即ち前記燃料タンク１００内部の圧力が前記弁体２２の変形強度を設定した圧力以内であれば常時前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、前記ＶＯＣガス（又は燃料）を前記給油口キャップ１０外部へ放出しない。
【００４９】
以上の構成により、次に給油口キャップ１０の組み立て説明を行う。尚、前記フィルタ３８の中抜き部３８Ａに前記内蓋１３の前記筒本体１６を挿入させた状態で、前記外蓋１２内に前記内蓋１３を収納させ、一方前記外蓋１２の前記各溶着用リブ１２Ｄと前記内蓋１３の前記各突部３９とが超音波によって溶着固定され、前記内蓋１３と前記外蓋１２とは固定されているものとする。
【００５０】
先ず、例えば前記弁体支持部材２３上に前記弁体２２を載置させた状態で、前記大径筒状部１７の上部に前記弁体支持部材２３を収納する。すると、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂが前記弁体２２を載置した状態で前記中径筒状部１８内に入り込むと共に、且つこの弁体支持部材２３の前記大径部２３Ａと前記小径部２３Ｂとの段差面２３Ｃが前記大径筒状部１７の前記第１空間Ｓ１を形成する面と前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２を形成する面との段差面１８Ａに当接した状態となる。このとき、前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２内には、前記弁体２２が前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａと僅か離れた位置に前記隙間１８Ｓ（移動するためのストロークとして、例えば０．０１〜０．８ｍｍである。）を存して収納されることとなる。
【００５１】
次に、前記フィルタ２７を載置させた状態の前記フィルタ支持体２８を前記大径筒状部１７内の前記第１空間Ｓ１内に収納させた状態で、前記内蓋１３の前記底面１３Ａに形成された前記固定孔１３Ｂと前記スプリング３３に形成された前記固定孔３３Ａとに前記リベット３４を挿入させて、前記底面１３Ａに前記スプリング３３を固定する。これにより、前記弁機構部を備えた前記給油口キャップ１０の組み立てが終了する。そして、このようにして組み立てられた前記給油口キャップ１０は、前記給油口９８を塞ぐように取り付けられて、利用されることとなる。
【００５２】
次に、図１０から図１５に基づいて、前記給油口キャップ１０の作用について説明する。先ず、前記燃料タンク１００内に燃料を入れて、前記給油口キャップ１０を前記給油口９８を塞ぐように取り付けた直後では、前記燃料タンク１００の内部と外部の圧力が均衡しており、空気の出入りが無い状態で、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されて前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通している状態である（図１０参照）。
【００５３】
即ち、前記弁体支持部材２３上には前記弁体２２が載置されており、この弁体２２が前記中径筒状部１８の前記第２空間Ｓ２内に、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａと僅か離れた位置に前記隙間１８Ｓを存して収納されており、前記給油口キャップ１０の前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記空気通路４３、前記筒本体１６内の空気通路、前記弁体支持部材２３内の空気通路、前記弁体支持部材２３と前記フィルタ支持体２８との間の前記空気通路２５、前記フィルタ支持体２８と前記大径筒状部１７との間の前記空気通路２９、前記内蓋１３の底面１３Ａと前記スプリング３３との間の前記空気通路３５を介して、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通していて、前述の如く、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されている状態である。
【００５４】
詳述すると、前記外蓋１２の前記側壁１２Ｃと前記内蓋１３の側壁１３Ｃとの間の前記隙間４０、前記フィルタ３８と前記外蓋１２の裏面との空間、前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記大径空間ＳＳ１及び前記小径空間ＳＳ２、前記筒本体１６の前記小径筒状部２０内の前記第４空間Ｓ４、前記肩筒状部１９内の前記第３空間Ｓ３、前記中径筒状部１８内の前記第２空間Ｓ２、前記弁体２２と前記弁体支持部材２３との間の前記空気通路２５、前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４、前記フィルタ支持体２８の上部の空気通路３１、前記フィルタ支持体２８と前記大径筒状部１７との間に形成される前記空気通路２９、前記内蓋１３の前記底面１３Ａと前記スプリング３３とにより形成された前記空気通路３５を介して、前記燃料タンク１００の内部と外部とが連通していて、前述の如く、空気の出入りのための前記給油口キャップ１０の各空気通路が開放されている状態である。
【００５５】
次に、前記エンジン９９の停止中において、外気温度が上昇して、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して気化ガス（ＶＯＣガス）が発生した場合には、前記燃料タンク１００内の内圧が高まるので、軽い前記弁体２２を上昇させる。従って、図１１に示すように、この弁体２２の上面周端部が前記第２空間Ｓ２を形成する前記肩筒状部１９の傾斜した前記壁面１９Ａに当接することとなる（図１１参照）。
【００５６】
但し、この場合、前記燃料タンク１００内の圧力が上昇して、例えば０．１ｋＰａになると、上昇した前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触で当接する。この当接により、前記筒本体１６内の前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３（大気に連通している。）との連通が遮断されることとなる。
【００５７】
従って、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して前記ＶＯＣガスが発生しても、前記給油口キャップ１０内の前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。このため、前記燃料から蒸発した有害な前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部に放出させることなく、環境汚染を防止できる。
【００５８】
そして、前記エンジン９９の停止中において、外気温度の更なる上昇に伴い、前記燃料タンク１００内の前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が増大して、前記燃料タンク１００内の内圧が更に高まるにつれ、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで前記第３空間Ｓ３内内に入り込む量も増大して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から徐々に面接触する面積が増大することとなる。
【００５９】
なお、前記弁体２２と前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを設けることなく、前記弁体２２の周端部が前記壁面１９と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で、この弁体２２を前記小径部２３Ｂ上に載置した場合には、前記燃料タンク１００内の圧力が０．１ｋＰａ以上になると、前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合と同様に、前記燃料タンク１００内の内圧が更に高まるにつれ、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで前記第３空間Ｓ３内内に入り込む量も増大して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から徐々に面接触する面積が増大することとなる。
【００６０】
そして、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば１ｋＰａ以上となると、前述したように前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合や、前記隙間１８Ｓを設けないで配設した場合でも、この弁体２２の中央部が上方へ相当量凹むこととなり、図１２に示すように、平面視すると、前記弁体２２の中央部が上方へ凹んで外径が短くなるように変形して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触して当接している状態から、この弁体２２の設定した変形強度の圧力である、例えば３ｋＰａに至るまではこの弁体２２の所定幅の周縁部が傾斜した前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなる。
【００６１】
従って、図１１に示す状態よりも、前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が増大した場合でも、このＶＯＣガスが前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。このため、前記燃料から蒸発した有害な前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部に放出させることなく、前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００６２】
このように、前記燃料タンク１００内の圧力が、後述するような前記弁体２２の設定した変形強度の圧力である、例えば３．０ｋＰａとなる前であれば、前記燃料が蒸発することにより発生した前記ＶＯＣガスが前記弁体２２により前記自動車１０１外部へ放出されることが防止される。また、前記エンジン９９の停止中において、前記自動車１０１が３０度程度傾斜した場合でも、燃料の前記自動車１０１外部への放出を防止できる。即ち、前記傾斜したときの燃料の液圧により、前記弁体２２の所定幅の周縁部が前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなって、燃料の前記自動車１０１外部への放出が防止される。
【００６３】
なお、本出願人が前記燃料タンク１００の傾斜時の燃料漏れの試験を行った結果は、以下のとおりである。即ち、外気温度が３０℃において、前記燃料タンク１００の傾斜角度が２０度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく３０度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく４５度で１０分経過しても燃料漏れは無く、同じく９０度で３分経過しても燃料漏れは無く、同じく１８０度で１分経過しても燃料漏れは無かった。
【００６４】
なお、空気通路中に前述した本実施形態の弁機構部を備えない通気口キャップについて、前記燃料タンク１００の傾斜時の燃料漏れの試験を行った結果は、以下のとおりである。即ち、前記燃料タンク１００の傾斜角度を２０〜３０度とした場合の１回目の実験によれば、１分前後経過したら燃料漏れが発生し、また同条件の２回目の実験によれば１０秒前後経過したら燃料漏れが発生した。
【００６５】
更には、前記エンジン９９の停止中において、更に外気温度が上昇して、前記燃料タンク１００内の前記燃料が蒸発することによる前記ＶＯＣガスの発生量が更に増大し、前記燃料タンク１００内の圧力が更に高まって前記弁体２２の設定した変形強度以上になると、前述したように前記弁体２２を前記隙間１８Ｓを設けて配設した場合や、前記隙間１８Ｓを設けないで配設した場合でも、その圧力に前記弁体２２が抗しきれずに変形して、前記弁体２２の中央部が更に上方へ凹むこととなる。
【００６６】
即ち、図１３及び図１４に示すように、前記弁体２２の中央部が更に上方へ凹んで、平面視、即ち上方から見ると外径が短くなるように変形する。従って、この弁体２２は弾性体材料で構成されて、柔軟性を有するので、図１４に示すように、この弁体の中央部が上昇して前記第３空間Ｓ３内に入り込んで、傘が畳まれたときのように窄まって、外径が短くなるように変形して、この弁体２２の支点１９Ｃ（前記壁面１９Ａと１９Ｂとの境界部分で、前記壁面１９Ｂの下端）に接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて前記弁体２２に皺ができて、この弁体２２の前記周縁部には支点１９Ｃに当接する部分と当接しない凹んだ部分とができるように変形することとなる。
【００６７】
このため、前記燃料タンク１００内の圧力が、弁体２２の設定した変形強度以上の圧力、例えば３ｋＰａ以上となって、上述したように、この前記弁体２２が大きく変形すると、前記支点１９Ｃに当接しない前記凹んだ部分の空間を介して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することとなる。従って、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）は、瞬時に前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記空気通路４３や前記隙間４０を介して、前記燃料タンク１００外部、即ち前記自動車１０１外部に放出されることとなり（図１３及び図１４参照）、前記燃料タンク１００の内の圧力は前記弁体２２に設定された変形強度の圧力未満の圧力の状態になる。
【００６８】
以上のように、前記燃料タンク１００内の圧力が所定圧力まで上昇すると、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記燃料タンク１００内の前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出させるようにしたのは、このようにしないと、前記給油口キャップ１０を前記自動車１０１から外した際に、前記燃料タンク１００内の圧力によって燃料が自動車１０１外部に飛び散ることとなって危険であるからであり、前記弁機構部は安全弁としての機能を果たすものである。
【００６９】
前述したように、前記肩筒状部１９に、前記筒本体１６を構成する前記肩筒状部１９の内部空間を形成して前記弁体２２の周端部が当接する前記壁面１９Ａと、外気に連通する前記小径筒状部２０の前記第４空間Ｓ４に連通すると共に前記弁体２２の中央部が入り込める前記第３空間Ｓ３とを形成し、図１１に示すように、前記肩筒状部１９の上下方向の中心軸線と前記支点１９Ｃとの長さＬ１と前記支点１９Ｃと前記壁面１９Ａの外端部との長さＬ２（前記支点１９Ｃと前記弁体２２の外端部との長さとも言える。）との比率を変更することにより、前記支点１９Ｃを支点とする梃子の原理の応用によって、前記弁体２２の変形強度が設定できる。
【００７０】
従って、前記弁体２２による前記筒本体１６内の前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通又は遮断するための圧力、即ち前記燃料タンク１００の内部と外部との連通又は遮断するための圧力を設定することができる。以上のように、前記弁体２２の材質、厚み、大きさ等による強度と前述した梃子の原理の組み合わせにより、前記支点１９Ｃを基点として前記弁体２２が変形する圧力を可変に設定できる。
【００７１】
なお、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（前記支点１９Ｃ）を通る円の直径は、前記弁体２２の外径の４５％以上から６５％以下とする。これより大きいと、前記弁体２２の密着面（前記壁面１９Ａと密着する面）が無くなり、逆に小さいと前記弁体２２が上方へ凹むことが困難となるからである。また、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の外径寸法は、前記弁体２２の外径の４０％以上から７０％以下とする。そして、前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａの上端（前記支点１９Ｃ）を通る円の直径及び前記小径部２３Ｂの上面の外径寸法は、前記弁体２２の強度と梃子の原理により設定する圧力により可変する。
【００７２】
なお、本実施形態では、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａになった際に、前記弁体２２が図１２の状態から図１３や図１４の状態になるように、前述した長さＬ１とＬ２との比率を設定するものとする。
【００７３】
次に、前述したように、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａになって前記弁体２２が大きく変形すると、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに当接しない凹んだ部分の空間を介して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）が瞬時に前記燃料タンク１００外部に放出されると、図１３及び図１４に示す状態から前記燃料タンク１００内の圧力を前記弁体２２の設定された変形強度の圧力未満の圧力として図１２に示すような状態となる。
【００７４】
即ち、前述したように、前記弁体２２の所定幅の周縁部が前記壁面１９Ａに面接触で密着することとなって、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して前記ＶＯＣガスの前記自動車１０１外部への放出が防止される。
【００７５】
なお、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときについて、以下説明する。前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態とは、前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が満杯状態のときや、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が傾斜しているが前記燃料が前記弁体２２に接しているときや、同じく前記燃料タンク１００が傾斜しているが前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より上方の位置にあるときや、前記燃料タンク１００が上下１８０度反転しているとき等が該当する。
【００７６】
これらの前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態では、前記弁体２２は前記燃料の落差による液圧の大きさにより図１１又は図１２に示す状態にある。そして、これらの状態において、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときには、前記弁体２２は前記液圧が小さいときの図１１又は前記液圧が大きいときの図１２に示す状態から図１５に示す状態となって、前記隙間１８Ｓを拡大してより多くの大気が前記燃料タンク１００内に入り込む。
【００７７】
即ち、図１５に示すように、前記弁体２２の外径は前記弁体支持部材２３の上面（前記弁体２２を支持する面）の外径より大きいので、前記負圧により前記弁体２２の前記周縁部が前記燃料タンク１００側へ吸引されて、柔軟性を有する前記弁体２２の前記周縁部は前記弁体支持部材２３の上面の周端部を支点として垂れ下がる状態となる。このため、前記肩筒状部１９の前記傾斜した壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓ（空間）が拡大することとなるので、瞬時に大気が前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記隙間４０や前記空気通路４３を介して、前記内蓋１３の前記第４空間Ｓ４、前記第３空間Ｓ３及び前記第２空間Ｓ２内に前記自動車１０１外部から入り込むこととなる。
【００７８】
また、図１５に示すように、大気が前記燃料タンク１００内に入り込んで、この燃料タンク１００内が大気圧となると、前記弁体２２は前記液圧により押し戻され、この図１５に示す状態から図１１又は図１２に示す状態となる。従って、図１１又は図１２に示す状態と図１５に示す状態とが繰り返えされることとなり、前記燃料タンク１００が傾斜しても、前記弁体２２の設定された変形強度の圧力に至るまでの前記液圧であれば、前記燃料タンク１００内に大気を取り込んで、前記エンジン９９の駆動が可能となる。
【００７９】
次に、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときについて、以下説明する。前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態とは、前記燃料タンク１００内の前記燃料が満杯状態でない状態であって、前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときや、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときや、同じく前記燃料タンク１００が傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より下方の位置にあるとき等が該当する。
【００８０】
前記自動車１０１が傾斜していない状態で前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２が図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上に落下し、図１０に示す状態となって、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８１】
また、前記自動車１０１が傾斜して前記燃料タンク１００が、例えば４５度程度傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料が前記弁体２２に接していないときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２が図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上に落下し、前述したように、図１０に示す状態となって、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８２】
また、同じく前記燃料タンク１００が、例えば９０度程度傾斜していて前記燃料タンク１００内の前記燃料が少なくて前記燃料の液面レベルが前記弁体２２より下方の位置にあるときには、前記燃料タンク１００内が前記負圧になると、前記弁体２２は図１１又は図１２に示す状態から前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂ上面に接すると共に前記弁体２２下端が前記中径筒状部１８の前記壁面１８Ｂに接するようになる。このため、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、この燃料タンク１００内は大気圧の状態にされる。
【００８３】
以上のように、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になったときにも、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込み、前記エンジン９９の駆動が継続できる。
【００８４】
その後、燃料タンク１００内の圧力が上昇すると、前述したように、図１１又は図１２に示す状態となり、再び前記燃料が消費されて、前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になると、前述したように、前記隙間１８Ｓが確保されて、前記燃料タンク１００内に大気が入り込む。
【００８５】
なお、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを小さく設定した場合において、前記燃料タンク１００が傾斜しても、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用していない状態で、前記燃料タンク１００内が負圧になったときに、前記燃料タンク１００内に大気が入り込む際の空気通路の抵抗が大きくなって、前記燃料タンク１００内への前記大気の入り込む量が負圧に対して不足し、図１５に示すように、前記弁体２２の前記周縁部は垂れ下がり、前記隙間１８Ｓを拡大してより多くの大気を前記燃料タンク１００内に入り込ませて、前記負圧を解除することができる。
【００８６】
また、前記隙間１８Ｓを小さく設定すると、空気通路の抵抗が増大し、前記ＶＯＣガスが前記燃料タンク１００外部に放出する量を少なくして、より小さな前記ＶＯＣガスの圧力で、前記弁体２２を前記小径部２３Ｂから浮き上がらせることができて、前述したように、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断することができて、前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク１００外部への放出量を減少させることができる。
【００８７】
なお、前記弁体２２と前記肩筒状部１９の前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓを設けることなく、前記弁体２２の周端部が前記壁面１９と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で、この弁体２２を前記小径部２３Ｂ上に載置した場合には、前記燃料の液圧が前記弁体２２に作用している状態及び作用していない状態でも、前記エンジン９９の駆動による前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内の圧力が負圧になると、図１１又は図１２の状態から図１５に示す状態となる。即ち、前記負圧により前記弁体２２の前記周縁部が前記燃料タンク１００側へ吸引されて、柔軟性を有する前記弁体２２の前記周縁部は前記弁体支持部材２３の上面の周端部を支点として垂れ下がる状態となる。このため、前記肩筒状部１９の前記傾斜した壁面１９Ａと前記弁体２２との隙間を形成することとなるので、瞬時に大気が前記外蓋１２と前記内蓋１３との間の前記隙間４０や前記空気通路４３を介して、前記内蓋１３の前記第４空間Ｓ４、前記第３空間Ｓ３及び前記第２空間Ｓ２内に前記自動車１０１外部から入り込み、前記弁体２２は前記負圧が作用していない状態に戻ることとなる。
【００８８】
なお、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂと前記壁面１８Ｂに設けられた前記リブ１５の先端との隙間は、前記弁体２２が垂れ下がるときの移動を妨げない空間を確保している。また、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの外径が長すぎると、前記弁体２２の垂れ下がり量が少なくなり、前記弁体２２と前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが確保できない。
【００８９】
なお、以上の実施形態では、前記肩筒状部１９内に概ね円錐台形状の前記第３空間Ｓ３を形成したが、図１６に示すように、例えば八角形などの角錐台形状としてもよく、更には半球状としてよい。上面、下面及び複数の側面とで構成される角錐台形状とした場合には、前記燃料タンク１００内の圧力が、例えば３ｋＰａ以上まで上昇して前記第３空間Ｓ３内に前記弁体２２の中央部が入り込んで、この前記弁体２２が大きく変形すると、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに当接しない凹んだ部分の空間を介して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することに加えて、前記側面を形成する斜辺を含む８つの角部ＣＰと前記弁体２２との間に形成される隙間を介して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通することとなって、より瞬時に、前記燃料タンク１００内の過大な圧力（ＶＯＣガスを含む。）が前記燃料タンク１００外部に放出されて、前記燃料タンク１００内の圧力を設定された変形強度未満の圧力とされ、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を確保し、安全弁として機能する。
【００９０】
また、以上の実施形態で示したように、前記燃料タンク１００の外部と内部とを連通する前述した空気通路内に仕切りなどを設けたり、この空気通路の断面積を変更するなどして連通する際の通路抵抗を増大させることによって、前記燃料タンク１００内より前記給油口キャップ１０内に流入する前記自動車１０１の振動による波動や温度上昇による圧力などの変動を最小限にすることができて、前記弁体２２に作用する前記燃料タンク１００側からの波動や圧力などの変動を最小限に抑えることができて、前記弁体２２の変形動作及び復元動作を安定化させることができる。
【００９１】
本発明の前記弁機構部は、前記燃料タンク１００内の圧力が前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になったときに、この燃料タンク１００を大気開放し、それ以外のときには、外気温度により蒸発する前記ＶＯＣガスの圧力により、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３（大気に連通している。）との連通を遮断するので、前記有害なＶＯＣガスを前記弁体２２の設定された変形強度の圧力に至るまでは前記燃料タンク１００外部に放出せず、前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００９２】
また、外気温度が下がり続ければ、前記燃料タンク１００の内圧も上昇せずに前記ＶＯＣガスの発生が抑制され、前記外気温度の下降が止まると前記燃料の蒸発が始まり、前記燃料タンク１００の内圧は上昇することとなる。そして、前記内圧が、例えば０．１ｋＰａ以上になると、薄くて軽い前記弁体２２は前記空気通路２４及び前記空気通路２５より上方に噴出する流体圧力により前記弁体支持部材２３上面より浮き上がり、前記傾斜した壁面１９Ａに当接して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断する。そして、前記弁体２２の設定した変形強度の圧力まで至らない内圧までは前記遮断は継続され、前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部へ放出しない。そして、前記燃料タンク１００内の燃料の消費により負圧になったとき、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は前記燃料タンク１００方向へ垂れ下がり、傾斜した前記壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓ（空気通路の役目を果たす。）を拡大し、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記弁機構部は前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にするワンウェイバルブとして機能する。
【００９３】
従って、前記燃料タンク１００が負圧のとき、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させ、それ以外のときには常に外気温度によって蒸発する前記ＶＯＣガスの圧力によって、前記弁体２２が前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断して、前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出しないので、前記弁機構部は前記自動車１０１の燃費向上が図れると共に環境汚染の防止ができる。
【００９４】
また、前記弁体２２にこの弁体２２の設定した変形強度以上の流体圧力が作用すれば、前記弁体２２の中央部が更に上昇して前記第３空間Ｓ３内に入り込んで外径が短くなるように変形して、前記弁体２２の前記支点１９Ｃに接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて皺ができて、前記支点１９Ｃ上で空気通路が形成されて、過大な圧力を前記燃料タンク１００外部に放出し、前記弁機構部は安全弁として機能する。
【００９５】
なお、例えば道路工事用のプレートコンパクターに従来の給油口キャップを取り付けた場合、上下左右の振動が激しく、エンジンの駆動開始直後より、この給油口キャップの給油口から燃料が漏れ出し危険であった。しかし、本発明の前記給油口キャップは、燃料タンク内に燃料を満タンに給油した状態で傾斜角度３０度程度で駆動しても、前記燃料タンク外部へ漏れることもなく、エンジンの駆動に支障なく、燃料タンク内も大気圧の状態にされ、順調に駆動を継続することができた。また、エンジンの駆動により燃料が消費され、前記燃料タンク内が負圧になっても、瞬時に前記弁体が空気通路を開放し、この燃料タンク内に大気を導入し、大気圧の状態にし、駆動に支障をきたさなかった。また、前記燃料タンク内が大気圧になれば、弾性体材料で構成された前記弁体はその弾性によりに復帰し、負圧が解除されれば、燃料は蒸発を開始し、前記弁体は前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面に押し付け、更に前記弁体の設定した変形強度以上の圧力がこの弁体に作用すれば、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して、前記弁体の前記第３空間を形成する壁面の下端（支点）に接する位置がこの弁体における外側の位置に移動して、その移動した分だけ折り畳まれて皺ができて、空気通路が形成されて、過大な前記燃料タンクの内圧を前記燃料タンク外部に放出し、前記弁機構部は前記燃料タンク内を常時前記弁体の設定した変形強度の圧力未満の圧力にするワンウェイバルブ又は安全弁として機能し、圧力調整弁としての機能を発揮する。
【００９６】
なお、以上の実施形態では、前記燃料タンク１００内の燃料が蒸発して前記ＶＯＣガスが発生して、前記燃料タンク１００内の圧力が高まって、前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記弁体２２が変形して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記給油口キャップ１０から前記燃料タンク１００の外部、即ち自動車１０１外部に過大な圧力と前記ＶＯＣガスを放出したが、本発明は以上の実施形態で示す前記給油口キャップ１０に限定されるものではなく、図２０に示すような実施形態としてもよく、以下説明する。
【００９７】
即ち、図１の点線に示すように、前記給油口キャップ１０を前記キャニスタ９６に接続し、前述したように、前記ＶＯＣガスが発生して、前記燃料タンク１００内の圧力が高まって、前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記弁体２２が変形して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とが連通して、前記給油口キャップ１０から前記燃料タンク１００外部に過大な圧力と前記ＶＯＣガスを放出し、この放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させると共に前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させる。これにより、前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部の大気中に放出することがなくなり、環境汚染を更に防止でき、燃費の向上も図ることができる。
【００９８】
以下具体的に説明すると、前記外蓋１２の上面中央部に、上方に向けて延在する中空円筒状を呈して前記第４空間Ｓ４に連通するパイプ装着部５０を形成する。このパイプ装着部５０に、略直角に折れ曲がった側面視Ｌ字形状の中空のパイプ５１の一端側が装着される。即ち、前記パイプ５１の一端側は、前記パイプ装着部５０の内径より僅か小径に形成されており、このパイプ５１の一端側がパイプ装着部５０内に挿入されることにより、このパイプ５１は前記パイプ装着部５０に装着されている。また、前記パイプ装着部５０の内面中央には前記Ｏリング５２の装着用の溝が設けられると共に、前記パイプ５１の外面にも前記パイプ装着部５０の前記溝に対向してＯリング５２の装着用の溝が設けられ、両溝内に弾性シリコンゴムからなるＯリング５２が装着されている。これにより、前記パイプ装着部５０と前記パイプ５１との隙間は塞がれる。
【００９９】
なお、前記筒本体１６の前記小径筒状部２０が前記パイプ５１の内部空間を形成するこのパイプ５１の内壁との間に空間を存するように挿入されて、前記パイプ５１が前記Ｏリング５２を介して前記パイプ装着部５０に装着され、この装着がされると前記パイプ５１は回動できるように構成される。
【０１００】
そして、前記パイプ５１の他端側（前記パイプ装着部５０に装着した箇所の反対側）に接続される湾曲可能なホース（図示せず）の抜けを防止するための抜防止部５１Ａが前記パイプ５１に設けられている。前記ホースの一端は前記パイプ５１の他端側に装着され、このホースの他端が前記キャニスタ９６に接続され、これによって前記キャニスタ９６を介して大気に（前記自動車１０１外部に）連通する前記気化器９５と前記外蓋１２とが連通している。しかし、前記内蓋１３の上面の前記各凸部３９には前記溝４１を形成せずに、また前記各溶着用リブ１２Ｄも前記間隔ＩＮを置くことなく連続したものに形成して、前記各溶着用リブ１２Ｄと前記各凸部３９とを超音波によって溶着固定して、常時前記第４の空間Ｓ４と前記隙間４０とが連通しないようにして、結果として前記隙間４０を介して前記燃料タンク１００の内部と前記自動車１０１の外部とが連通しないように、構成される。
【０１０１】
従って、前述したように、前記燃料タンク１００内の圧力が前記弁体２２の設定した変形強度以上の圧力になった際に、前記給油口キャップ１０から前記パイプ５１及び前記ホースを介して前記燃料タンク１００外部に放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた前記吸着部材に吸着させると共にこのキャニスタ９６から前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させる。これにより、前記ＶＯＣガスを前記自動車１０１外部の大気中に放出することがなくなり、環境汚染を更に防止でき、燃費の向上も図ることができる。
【０１０２】
また、前述したように、前記燃料タンク１００内の燃料の消費により負圧になったときには、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面１９Ａと前記弁体２２との前記隙間１８Ｓを拡大し、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、大気に連通する前記気化器９５及び前記キャニスタ９６を介して前記自動車１０１外部から前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記弁機構部は前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にするワンウェイバルブとして機能する。
【０１０３】
なお、以上のような前記燃料タンク１００から外部に放出された前記ＶＯＣガスを前記キャニスタ９６内に設けた吸着部材（活性炭）に吸着させると共にこのキャニスタ９６から前記気化器９５に放出して、前記エンジン９９にて燃焼させるようにした構造は、図１９に示すようなネジ式で前記給油口９８に取り付ける構造の前記給油口キャップ１０にも適用できる。
【０１０４】
更には、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０のように、前記弁体２２の周端部が前記筒本体１６の前記第２空間Ｓ２を形成する前記壁面１８Ｂと前記第３空間Ｓ３を形成する前記壁面１９Ｂとを接続するための上方に向けて傾斜した前記壁面１９Ａと接触した状態で、前記弁体２２が前記小径部２３Ｂ上に載置されたときに、その中央部が前記第３空間Ｓ３に面するように配設すると、前記燃料タンク１００の表面温度の上昇により、徐々に前記燃料タンク１００内の前記燃料の蒸発により前記ＶＯＣガスの圧力は上昇するが、その圧力が小さくとも、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断した状態であり、前記ＶＯＣガスの圧力が発生すれば、前記ＶＯＣガスが前記燃料タンク１００外部へ放出されることがない。従って、前記燃料タンク１００内の圧力の上昇に伴って、前記弁体支持部材２３の前記空気通路２４及び前記小径部２３Ｂの上面と前記弁体２２との間の前記空気通路２５より噴出する圧力により前記第２空間Ｓ２が満たされ、前記弁体２２の中央部は押上げられ、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触している状態から面接触に移行し、前記弁体２２の設定された前記変形強度の圧力に至るまでは前記ＶＯＣガスを前記燃料タンク１００外部に放出しない。
【０１０５】
このため、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０にあっては、前記弁体２２が前記壁面１９Ａとの前記隙間１８Ｓが無く前記小径部２３Ｂ上に載置されるので、前記弁体２２の周端部が傾斜した前記壁面１９Ａと前記隙間１８Ｓを存して前記小径部２３Ｂ上に載置された場合の第１の発明に係る前記給油口キャップ１０のような、前記弁体２２が上昇して前記壁面１９Ａに当接して前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断するまでの前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク１００外部への放出がなく、前記弁体２２の設定された前記変形強度の圧力以上になった場合のみ、前記燃料タンク１００内の過大な圧力を前記燃料タンク１００外部に放出して、前記燃料タンク１００内の圧力を前記変形強度未満の圧力とする。
【０１０６】
また、第２の発明に係る前記給油口キャップ１０において、前記燃料の消費により前記燃料タンク１００内が負圧になれば、前記弁体支持部材２３の前記小径部２３Ｂの上面の周端部を支点として前記弁体２２の前記周縁部は前記燃料タンク１００方向へ垂れ下がり、前記壁面１９Ａと前記弁体２２との隙間を形成して、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３とを連通させて、前記燃料タンク１００内に大気を導入し、前記燃料タンク１００内を大気圧の状態にして前記負圧が解除される。この負圧が解除されると、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触することとなり、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断することとなる。なお、前記燃料タンク１００内の前記負圧が解除されない場合は、前述したような大気の導入と前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通の遮断を繰り返すことにより、前記負圧を解除する。また、前記エンジン９９の連続駆動により、前記負圧が続く場合には、前記弁体２２の前記周縁部の前記燃料タンク１００方向への垂れ下がりが続き、前記負圧が終了すれば、前記弁体２２は元の形に復帰して、前記弁体２２の上面周端部が前記壁面１９Ａに線接触することとなり、前記第２空間Ｓ２と前記第３空間Ｓ３との連通を遮断する。
【０１０７】
なお、前記燃料タンク表面に作用する直射日光、外気温度、前記エンジン等の熱源等からの熱を遮断すれば、前記燃料タンク内の圧力の上昇を抑制することができるので、前記燃料タンクの表面に反射塗料やメッキを施したり、断熱処理をしたり、前記燃料タンクの塗装の色を熱の吸収が大きい黒色系から熱の吸収が小さい白色系に変更したり、前記燃料タンクに日除けカバーを取り付ける等の対策をして、内部圧力の上昇を抑制した前記燃料タンクと本発明の前記給油口キャップ１０との組み合わせにより、前記ＶＯＣガスの前記燃料タンク外部への放出を更に防止し、燃費の向上を図ることができ、前記キャニスタ等を不要することもでき、安価で環境の汚染を防止することができる。
【０１０８】
以上のように、本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 給油口キャップ
１２ 外蓋
１３ 内蓋
１６ 筒本体
１７ 大径筒状部
１８ 中径筒状部
１８Ｓ 隙間
１９ 肩筒状部
１９Ａ、１９Ｂ 壁面
１９Ｃ 支点
２０ 小径筒状部
２２ 弁体
２３ 弁体支持部材
２３Ｂ 小径部
２４、２５ 空気通路
９８ 給油口
１００ 燃料タンク
Ｓ２ 第２空間
Ｓ３ 第３空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と少し離れて前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した気化ガスによりこの燃料タンク内の圧力が高まった際に、前記燃料タンク内部と前記弁体支持部材の前記連通路及び前記空気通路を介する前記気化ガスにより前記弁体は上昇して、その周縁部が前記傾斜した壁面に当接して、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断するようにし、
更に前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が更に上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記弁体に前記燃料の液圧が作用している状態下で、前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を拡大して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項２】
燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を形成して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項１】
燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と少し離れて前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の燃料が蒸発した気化ガスによりこの燃料タンク内の圧力が高まった際に、前記燃料タンク内部と前記弁体支持部材の前記連通路及び前記空気通路を介する前記気化ガスにより前記弁体は上昇して、その周縁部が前記傾斜した壁面に当接して、前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断するようにし、
更に前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が更に上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記弁体に前記燃料の液圧が作用している状態下で、前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を拡大して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする燃料タンクの給油口キャップ。
【請求項２】
燃料タンクの給油口に取り付けられ、外蓋と内蓋とから成るキャップ本体内に、前記燃料タンク内部と外部とを連通するための空気通路と、この空気通路中に弁機構部とを設けた燃料タンクの給油口キャップであって、
前記弁機構部は、
前記内蓋の内面側の略中心位置に設けられ前記燃料タンク内部と連通する円柱状の第１空間、この第１空間より小径の円柱状を呈して前記第１空間に連通する第２空間及びこの第２空間に連通すると共に前記燃料タンク外部と連通する第３空間を備えた筒本体と、
前記第１空間内に配設され前記燃料タンク内部と連通する連通路が形成された大径部と、前記連通路に連通する空気通路がその上面に形成され前記大径部より外径が小径の小径部とを備えた弁体支持部材と、
前記弁体支持部材の前記小径部より大径で薄く平面視円形状を呈する非通気性の弾性体材料で構成されて、弾性、柔軟性を有し、その周端部が前記筒本体の前記第２空間を形成する壁面と前記第３空間を形成する壁面とを接続するための上方に向けて傾斜した壁面と接触して前記第２空間と前記第３空間との連通を遮断した状態で前記小径部上に載置されると共に、この載置されたときにその中央部が前記第３空間に面する弁体とを備え、
前記燃料タンク内の圧力が高まって、前記弁体の設定した変形強度以上の圧力になると、前記弁体の中央部が上昇して前記第３空間内に入り込んで外径が短くなるように変形して皺ができて、前記弁体の周縁部には前記筒本体の前記第３空間を形成する壁面下端に当接する部分と当接しない凹んだ部分とが形成され、この凹んだ部分の空間を介して前記第２空間と前記第３空間とが連通して過大な圧力を前記燃料タンク外部に放出して、前記燃料タンク内の圧力を前記変形強度未満の圧力とし、
前記燃料タンク内の燃料の消費によりこの燃料タンク内が負圧になったとき、この負圧により前記弁体の周縁部が前記燃料タンク側へ吸引されて、前記弁体支持部材の前記小径部の上面の周端部を支点として前記弁体の前記周縁部は垂れ下がり、傾斜した前記壁面と前記弁体との隙間を形成して、前記第２空間と前記第３空間とを連通させ、前記燃料タンク内に大気を導入して大気圧の状態にし、
安全弁、ワンウェイバルブとしての機能を果たす
ことを特徴とする燃料タンクの給油口キャップ。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−７９１０６（Ｐ２０１３−７９１０６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６４４０３（Ｐ２０１１−２６４４０３）
【出願日】平成２３年１２月２日（２０１１．１２．２）
【出願人】（５０６１８１８７４）
【出願人】（５９２２２４８２８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２日（２０１１．１２．２）
【出願人】（５０６１８１８７４）
【出願人】（５９２２２４８２８）
【Ｆターム（参考）】
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