JP2002347454A - タンク用キャップ - Google Patents

タンク用キャップ

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JP2002347454A JP2002085753A JP2002085753A JP2002347454A JP 2002347454 A JP2002347454 A JP 2002347454A JP 2002085753 A JP2002085753 A JP 2002085753A JP 2002085753 A JP2002085753 A JP 2002085753A JP 2002347454 A JP2002347454 A JP 2002347454A
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伸二 荒木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール面の粗さ、平滑度およびうねりを軽
減させることができるタンク用キャップを提供すること
にある。 【解決手段】 ハンドル部31と、樹脂製のキャップ本
体41と、樹脂製のキャップ本体41の軸長方向に垂直
にタンク側と反対側に付勢して樹脂製のキャップ本体4
1内に配置されるプレート部材61と、プレート部材6
1のタンクと反対側面に一側面が載置される円環状のバ
ルブパッキン65、バルブパッキン65の他側面の外周
に突出形成され樹脂製のキャップ本体41の内周に突出
形成されるシール部41dのシール面41dbに当接す
る負圧リップ部65aとを有し、シール部41dは、筒
状部41aに対しほぼ垂直に突出する環状円盤からな
り、その内周縁部41daには、タンク側と反対側に突
出する円筒状の底付き突出部41eが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のガ
ソリンタンク、オイルタンク、軽油タンクなどに配置さ
れるタンク用キャップに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のタンク用キャップとして
は、例えば、実開昭57−41521号公報、実公昭6
3−28140号公報、実公昭63−28141号公
報、実公昭63−30708号公報などに開示される燃
料タンク用キャップが知られている。一般に、自動車の
ガソリンタンク、オイルタンク、軽油タンクなどに用い
られるタンク用キャップは、タンクにキャップ本体を螺
着することによって配置されている。
【0003】そして、一般に、タンク用キャップは、負
圧によるタンクの潰れを防止するために、負圧弁が取り
付けられている。これを図9により説明する。例えば、
燃料タンク用キャップAでは、樹脂製のハンドル部1
と、樹脂製のキャップ本体5、負圧弁機構13とで構成
されている。
【0004】ハンドル部1は、キャップ本体5のフラン
ジ部7を覆うスカート部2と、径方向に突出する板状の
つまみ3と、つまみ3の反対面側に設け数条のスリット
4aを設けた雄螺子4とを有する。キャップ本体5は、
円筒形状をなす筒状部6と、この筒状部6のハンドル部
取付部側に設けたフランジ部7と、筒状部6の外周に形
成した雄螺子部8と、筒状部6の内部に筒状部6に対し
てほぼ垂直に突出するとともに数個の通気口9aを設け
たシール部9と、筒状体6のフランジ部7に対する内周
面に形成した雌螺子10とを有する。
【0005】負圧弁機構13は、キャップ本体5のシー
ル部9のシール面9bに負圧スプリング15により負圧
リップ14aが当接されるバルブパッキン14と、バル
ブパッキン14と負圧スプリング15とを保持し、キャ
ップ本体5の係止部12に装着されるカバー部材16と
で構成されている。ハンドル部1とキャップ本体5と
は、両者に設けた雄螺子4と雌螺子10を介してラチェ
ット機構を形成するとともに、ハンドル部1のスカート
部2とキャップ本体5のフランジ部7との間にトルク規
制機構11が配されている。
【0006】このように構成された燃料タンク用キャッ
プAは、タンク17のフィラーネック18に設けた雌螺
子部19にシールリング20を介して螺着される。そし
て、タンク17内が負圧になると、負圧弁機構13のバ
ルブパッキン14が負圧スプリング15に抗してタンク
17側へ引かれ、負圧リップ14aをシール部9のシー
ル面9bから離し、通気口9aを介して侵入する外気を
開口14bからタンク17内に導入する。
【0007】ところで、キャップ本体5は、射出成形に
より成形されている。その際、シール部9のシール面9
bは、負圧リップ14aとの間で充分なシール性を確保
することが要求される。そこで、従来では、3つのゲー
トを有する金型によってシール部9を成形していた。
【0008】この方式では、図10に示すように、ゲー
ト21から金型内に射出された溶融樹脂は、キャップ本
体5の筒状部6に向かって流入し、燃料タンク用キャッ
プAを得ることができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな燃料タンク用キャップAでは、本発明者の実験によ
れば、ゲート21から金型内に射出された溶融樹脂は、
図10に示すように、ウエルドライン22が形成され、
シール面9bの粗さが100μm、平面度が200μm
となり、シール部9のシール面9bの要求精度を確保す
ることが困難であった。また、ゲート21を6点にする
と、シール面9bの粗さが80μm、平面度が160μ
mとなり、依然としてシール部9のシール面9bの要求
精度を確保することが困難であった。
【0010】そのために、これらにより製造する場合に
は、後加工が要求される。そこで、図11に示すよう
に、シール部9の中心に1つのゲート23を設け、中心
部を後工程で取り除く、フイルムゲート24とした。こ
の場合には、図11の状態でのシール部9のシール面9
bの粗さが10μm、平面度が40μmと、面の粗さ、
平面度が優れたシール面9bを得ることができる。
【0011】ところが、このキャップ本体26では、通
気口(図9の9aに相当する)を形成するために、成形
工程後の脱型時にフィルムゲート24とシール部9との
間に形成された環状凹部25を切断する必要がある。こ
の脱型工程において、ゲート23に形成されたゲートラ
ンナーでシール部9で引っ張られ、シール面9bの平面
度が損なわれることとなる。
【0012】そのために、これらにより製造する場合に
は、後加工が要求される。また、キャップ本体26とし
て不要なフィルムゲート24を成形し、切断するため、
製造工程が複雑で割高なコストとなり、シール性が高
く、省資源で安価なタンク用キャップを提供することが
できなかった。本発明は、かかる従来の問題を解決する
ためになされたもので、その目的は、シール面の粗さ、
平滑度およびうねりを軽減させることができるタンク用
キャップを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ハン
ドル部と、このハンドル部を取り付けるとともに筒状部
の外周に形成した螺子部を介してタンクに螺着される円
筒状の樹脂製のキャップ本体と、樹脂製のキャップ本体
の軸長方向に垂直にタンク側と反対側に付勢して樹脂製
のキャップ本体内に配置されるプレート部材と、プレー
ト部材のタンクと反対側面に一側面が載置される円環状
のバルブパッキンと、バルブパッキンの他側面の外周に
突出形成され樹脂製のキャップ本体の内周に突出形成さ
れるシール部に当接する負圧リップ部とを有し、シール
部は、筒状部に対しほぼ垂直に突出する環状円盤からな
り、その内周縁部には、タンク側と反対側に突出する円
筒状の底付き突出部が形成されていることを特徴とする
ものである。
【0014】請求項2の発明は、請求項1記載のタンク
用キャップにおいて、円筒状の底付き突出部は、シール
部の内周縁部から立ち上がる円筒状の立て壁部と、円筒
状の立て壁部の天井部を覆う天板部とを有し、天板部に
は、中央部にゲート跡が形成されるとともに複数の開口
が形成されていることを特徴とするものである。請求項
3の発明は、請求項2記載のタンク用キャップにおい
て、開口は、ゲート跡から円筒状の立て壁部に向かって
長手方向が位置する長孔であることを特徴とするもので
ある。
【0015】請求項4の発明は、請求項2記載のタンク
用キャップにおいて、開口は、丸孔であることを特徴と
するものである。請求項5の発明は、請求項2ないし請
求項4の何れかに記載のタンク用キャップにおいて、開
口は、ゲート跡から円筒状の立て壁部に向かって均等に
配置されていることを特徴とするものである。
【0016】請求項6の発明は、請求項2記載のタンク
用キャップにおいて、円筒状の底付き突出部は、シール
部の内周縁部からほぼ垂直に立ち上がる円筒状の立て壁
部と、円筒状の立て壁部の頂部からほぼ垂直に天井部を
覆う天板部とを有することを特徴とするものである。請
求項7の発明は、請求項6記載のタンク用キャップにお
いて、天板部からシール部のシール面に亘る肉厚がほぼ
均一になっていることを特徴とするものである。
【0017】請求項8の発明は、請求項1記載のタンク
用キャップにおいて、シール部のシール面の粗さは、5
0μm以下であることを特徴とするものである。請求項
9の発明は、請求項1記載のタンク用キャップにおい
て、シール部のシール面の平面度は、50μm以下であ
ることを特徴とするものである。
【0018】(作用)請求項1ないし請求項9のタンク
用キャップでは、タンク内が負圧になると、プレート部
材が、タンク側に移動し、キャップ本体の内周に形成さ
れるシール部とバルブパッキンの負圧リップ部との間に
間隙が形成され、外部の空気がタンク内に流入する。そ
して、シール部のシール面の粗さおよび平面度がともに
50μm以下であるから、負圧リップが微小な圧力変化
にも追従することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。図1は、請求項1ないし請
求項3、請求項5ないし請求項9記載の発明に係るタン
ク用キャップをガソリンタンク用キャップに適用した一
実施形態を示す。なお、本実施形態ではタンクを省略し
たが、図9と同様にガソリンタンク用キャップをタンク
に配置するものとする。図において、符号31は円筒状
の樹脂製(例えば、ジュラコン樹脂、ナイロン6樹脂、
ナイロン66樹脂など)のハンドル部を示す。
【0020】このハンドル部31は、円筒状の樹脂製
(例えば、ジュラコン樹脂、ナイロン6樹脂、ナイロン
66樹脂など)のキャップ本体41のフランジ部41b
を覆うスカート部32と、径方向に突出する板状のつま
み33と、つまみ33の反対面側に設け数条のスリット
35を設けた雄螺子34とを有する。円筒状の樹脂製の
キャップ41は、図2ないし図4に示すように、円筒形
状をなす筒状部41aと、この筒状部41aのハンドル
部31取付部側に設けたフランジ部41bと、筒状部4
1aの外周に形成した雄螺子部41cと、筒状部41a
の内部に筒状部41aに対してほぼ垂直に突出する環状
円盤状のシール部41dと、このシール部41dの内周
縁部41daにタンク側に突出形成された円筒状の底付
き突出部41eと、筒状体41aのフランジ部41bに
対する内周面に形成した雌螺子41jとを有する。
【0021】円筒状の底付き突出部41eは、シール部
41dの内周縁部41daから立ち上がる円筒状の立て
壁部41fと、円筒状の立て壁部41fの天井部を覆う
天板部41gとを有し、天板部41gには、中央部にタ
ンク側にゲート跡41hが形成されるとともにゲート跡
41hから円筒状の立て壁部41fに向かって長手方向
に位置する長孔41iaからなる8個の開口41iが形
成されている。
【0022】8個の開口41iは、ゲート跡41hから
円筒状の立て壁部41fに向かって均等に配置されてい
る。円筒状の底付き突出部41eは、シール部41dの
内周縁部41daからほぼ垂直に立ち上がる円筒状の立
て壁部41fと、円筒状の立て壁部41fの頂部41f
aからほぼ垂直に天井部を覆う天板部41gとを有す
る。
【0023】天板部41gからシール部41dのシール
面41dbまでの肉厚は、ほぼ均一になっている(本実
施形態では1.5mmとした)。シール部41dのシール
面41dbの粗さは、50μm以下である。シール部4
1dのシール面41dbの平面度は、50μm以下であ
る。キャップ本体41のフランジ部41bの内側には、
シールリング60が装着されている。
【0024】キャップ本体41の雌螺子部41jとハン
ドル部材31の雄螺子部34とでラチェット機構が形成
されている。キャップ本体41のハンドル部材31と反
対側には、カバー部材39が固定されている。キャップ
本体41内には、キャップ本体41の軸長方向に垂直に
プレート部材61が配置されている。
【0025】このプレート部材61は、カバー部材39
に一端を支持されるコイルスプリング63によりハンド
ル部材31側に付勢されている。プレート部材61のハ
ンドル部材31側面には、円環状のバルブパッキン65
の一側面が単に載置されている。このバルブパッキン6
5は、例えば、NBR+PVC,フッ素ゴム,モリブデ
ンを塗布し表面処理されたゴム等のゴムにより形成され
ている。
【0026】バルブパッキン65の他側面の外周側に
は、負圧リップ部65aが突出形成されている。この負
圧リップ部65aは、キャップ本体41の内周に形成さ
れる円環状のシール部41dに当接されている。バルブ
パッキン65の他側面の内周側には、加圧リップ部65
bが突出形成されている。
【0027】この加圧リップ部65bは、キャップ本体
41の中心に配置される圧力弁67のシール部67aに
当接されている。圧力弁67は、プレート部材61の中
心に形成される貫通穴61aに挿入されている。圧力弁
67のカバー部材39側には、スプリング受け49が固
定されている。スプリング受け49とプレート部材61
との間には、コイルスプリング51が配置され、圧力弁
67がカバー部材39側に付勢されている。
【0028】この実施形態では、図5に示すように、バ
ルブパッキン65の中央には貫通穴65cが形成されて
いる。上述したガソリンタンク用キャップでは、ガソリ
ンタンク内が高圧になると、圧力弁67が、ハンドル部
材31側に移動し、圧力弁67のシール部67aとバル
ブパッキン65の加圧リップ部65bとの間に間隙が形
成され、ガソリンタンク内の空気が図の矢符Xに示すよ
うに外部に流出する。
【0029】一方、ガソリンタンク内が負圧になると、
プレート部材61が、カバー部材39側に移動し、キャ
ップ本体41の内周に形成されるシール部41dのシー
ル面41dbとバルブパッキン65の負圧リップ部65
aとの間に間隙が形成され、外部の空気が図の矢符Yに
示すようにガソリンタンク内に流入する。そして、シー
ル部41dのシール面41dbの粗さおよび平面度がと
もに50μm以下であるから、負圧リップ65aが微小
な圧力変化にも追従することができる。
【0030】本発明者は、負圧開弁圧仕様を−25〜−
45mmHg、スプリングセット荷重222g±9、バ
ルブパッキン65のたわみ量=スプリングセット荷重2
22g時の0.1mm(100μm)、シール部41d
のシール面41dbの受圧面積4.15cm2、負圧リ
ップ部65aのRは0.3mmとするガソリンタンク用
キャップに本実施形態に係るタンク用キャップを適用し
たところ、ここでは、開弁圧仕様を満足するために、ス
プリング荷重を小さくするとともに、シールするための
バルブパッキン65の変位量(たわみ)も0.1mmと
少なくなっているので、キャップ本体41のシール部4
1dのシール面41dbの粗さおよび平面度の精度が要
求されることを確認した。
【0031】そこで、種々実験の結果、キャップ本体4
1のシール部41dのシール面41dbの粗さおよび平
面度は、ともに50μm以下であることが望ましいこと
が確認できた。因みに、上記実施形態の構成を採用する
と、キャップ本体41のシール部41dのシール面41
dbの粗さが20μmおよび平面度が40μmとなり、
キャップ本体41のシール部41dのシール面41db
の粗さおよび平面度が高精度であることが立証された。
【0032】この実施形態の場合、図6に示す金型を用
いて射出成形した。樹脂としてはジュラコン樹脂を用い
た。溶融樹脂は、ランナ70を介してゲート71に来る
と、図7に示すように、天板部41gを形成しながら長
孔41iaからなる8個の開口41iによって乱流状態
とされ、ウエルドを形成しずらい流れとされる。そし
て、図8に示すように、円筒状の立て壁部41fの頂部
41faでは、ほぼ垂直に流れを強制的に変更され、こ
こでも乱流状態とされ、ウエルドを形成しずらい流れと
される。次いで、円筒状の立て壁部41fを下降すると
きには、その全周に亘ってほぼ等速流となり、肉厚がほ
ぼ均一(1.5mm)のシール部41dのシール面41
dbまでは均一な膜を形成する。シール面41dbを過
ぎると、肉厚が2mmと大きくなるため、流速が低下
し、その後に、筒状部41aを形成すべく外周に向かっ
て流れている。
【0033】ここで、円筒状の底付き突出部41eのサ
イズは、内径が19.6mm、シール面41dbから天
板部41gの内側までの高さが7.5mm、長孔41i
aの総面積0.893cm2とした。なお、天板部41
gに形成した長孔41iaからなる8個の開口41i
は、図2、図4に示すように、ゲート跡41hから円筒
状の立て壁部41fに向かって均等に配置されている
が、長孔41iaの個数は等間隔であればこれに限ら
ず、6個、10個などであっても良い。
【0034】また、長孔41iaに代えて丸孔としても
良い(請求項4)。また、上記実施形態では、本発明を
ガソリンタンク用キャップに適用した場合について説明
したが、これに限らず、オイルタンク、軽油タンクなど
にも適用できることは当然である。また、円筒状の底付
き突出部41eは、天板部41gが円筒状の立て壁部4
1fに対してほぼ垂直になった場合について説明した
が、円筒状の立て壁部41fは末広がりのコーン形状と
なっていても良い。
【0035】また、ゲート跡41hが、円筒状の底付き
突出部41eの天板部41gの内側(タンク側)に形成
された場合について説明したが、円筒状の底付き突出部
41eの天板部41gの外側(反タンク側)に形成して
も良い。
【0036】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1ないし請求
項9のタンク用キャップでは、シール部の内周縁部にタ
ンク側と反対側に突出する円筒状の底付き突出部を形成
したので、溶融樹脂がゲートから射出されると、円筒状
の底付き突出部の天板部からシール面に亘ってウエルド
を形成することなく一体的に成形することができる。そ
のため、シール部のシール面の粗さおよび平面度を50
μm以下に抑えることが可能となり、微弱な負圧に対し
ても適用可能なキャップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1ないし請求項3、請求項5ないし請求
項9記載発明に係るタンク用キャップをガソリンタンク
用キャップに適用した一実施形態を示す断面図である。
【図2】図1のキャップ本体の平面図である。
【図3】図1のキャップ本体の断面図である。
【図4】図1のキャップ本体の底面図である。
【図5】図1のバルブパッキンの断面図である。
【図6】図1のキャップ本体を成形するための金型の断
面図である。
【図7】円筒状の底付き突出部天板部の成形工程を示す
説明図である。
【図8】円筒状の底付き突出部天板部の成形工程を示す
説明図である。
【図9】従来のガソリンタンク用キャップを示す断面図
である。
【図10】従来のガソリンタンク用キャップの成形工程
時のウエルド発生状況を示す平面図である。
【図11】従来のガソリンタンク用キャップの成形工程
を示す説明図である。
【符号の説明】
31 ハンドル部 41 キャップ本体 41a 筒状部 41c 螺子部 41d シール部 41da シール部41dの内周縁部 41db シール面 41e 円筒状の底付き突出部 41f 円筒状の立て壁部 41fa 頂部 41g 天板部 41h ゲート跡 41i 開口 41ia 長孔 61 プレート部材 65a 負圧リップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 光年 福島県東白川郡棚倉町大字上台字行人塚12 番1号 カルソニックニットー株式会社内 Fターム(参考) 3D038 CA04 CA22 CB01 CC15 3E084 AA12 AB03 AB04 BA02 CA01 CB04 CC03 DA01 DC03 EA04 EC03 FA09 FB03 GA01 GB01 HA03 HD01 KA06 KA08

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハンドル部(31)と、 このハンドル部(31)を取り付けるとともに筒状部
    (41a)の外周に形成した螺子部(41c)を介して
    タンクに螺着される円筒状の樹脂製のキャップ本体(4
    1)と、 樹脂製のキャップ本体(41)の軸長方向に垂直にタン
    ク側と反対側に付勢して樹脂製のキャップ本体(41)
    内に配置されるプレート部材(61)と、 プレート部材(61)のタンクと反対側面に一側面が載
    置される円環状のバルブパッキン(65)と、 バルブパッキン(65)の他側面の外周に突出形成され
    樹脂製のキャップ本体(41)の内周に突出形成される
    シール部(41d)のシール面(41db)に当接する
    負圧リップ部(65a)とを有し、 シール部(41d)は、筒状部(41a)に対しほぼ垂
    直に突出する環状円盤からなり、その内周縁部(41d
    a)には、タンク側と反対側に突出する円筒状の底付き
    突出部(41e)が形成されていることを特徴とするタ
    ンク用キャップ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のタンク用キャップにおい
    て、 円筒状の底付き突出部(41e)は、シール部(41
    d)の内周縁部(41da)から立ち上がる円筒状の立
    て壁部(41f)と、円筒状の立て壁部(41f)の天
    井部を覆う天板部(41g)とを有し、 天板部(41g)には、中央部にゲート跡(41h)が
    形成されるとともに複数の開口(41i)が形成されて
    いることを特徴とするタンク用キャップ。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のタンク用キャップにおい
    て、 開口(41i)は、ゲート跡(41h)から円筒状の立
    て壁部(41f)に向かって長手方向が位置する長孔
    (41ia)であることを特徴とするタンク用キャッ
    プ。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のタンク用キャップにおい
    て、 開口(41i)は、丸孔であることを特徴とするタンク
    用キャップ。
  5. 【請求項5】 請求項2ないし請求項4の何れかに記載
    のタンク用キャップにおいて、 開口(41i)は、ゲート跡(41h)から円筒状の立
    て壁部(41f)に向かって均等に配置されていること
    を特徴とするタンク用キャップ。
  6. 【請求項6】 請求項2記載のタンク用キャップにおい
    て、 円筒状の底付き突出部(41e)は、シール部(41
    d)の内周縁部(41da)からほぼ垂直に立ち上がる
    円筒状の立て壁部(41f)と、円筒状の立て壁部(4
    1f)の頂部(41fa)からほぼ垂直に天井部を覆う
    天板部(41g)とを有することを特徴とするタンク用
    キャップ。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のタンク用キャップにおい
    て、 天板部(41g)からシール部(41d)のシール面
    (41db)に亘る肉厚がほぼ均一になっていることを
    特徴とするタンク用キャップ。
  8. 【請求項8】 請求項1記載のタンク用キャップにおい
    て、 シール面(41db)の粗さは、50μm以下であるこ
    とを特徴とするタンク用キャップ。
  9. 【請求項9】 請求項1記載のタンク用キャップにおい
    て、 シール面(41db)の平面度は、50μm以下である
    ことを特徴とするタンク用キャップ。
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