JP4062208B2 - キャップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の回転トルクでタンク開口を閉じるためのトルク機構を備えたキャップ装置に関する。

従来、この種のキャップ装置のうち、自動車用燃料タンクの燃料キャップとして、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。図１７は燃料キャップのトルク機構を分解して示す斜視図である。図１７において、燃料キャップ１００は、ケーシング本体１１０と、回転操作するための操作部を有する蓋体１２０と、トルク機構１３０とを備えている。トルク機構１３０は、蓋体１２０に設けられた操作部側係合部１２２と、片持ち梁から形成されトルク片側係合部１４２ａを設けたトルクアーム１４２を有するトルクプレート１４０と、スプリング１３２とを備えている。蓋体１２０を閉じる方向に回転したとき、操作部側係合部１２２は、所定回転トルクを越えると、トルク片側係合部１４２ａに対して係脱して節度感が得られ、一方、開く方向に回転したときに、蓋体１２０、ケーシング本体１１０を一体に回転させて、燃料キャップ１００を開く。

特開２０００−３４４２６６号公報

燃料キャップを閉じる操作過程において、蓋体の操作部側係合部１２２がトルクプレート１４０のトルク片側係合部１４２ａを乗り越えたときに節度感を確認でき、燃料キャップ１００が所定トルクで締め付けられていることが分かるから、ガスケットなどの弾性にかかわらず、一定トルクで締め付けることができる。

しかし、従来のトルク機構１３０によると、操作部側係合部１２２は、トルク片側係合部１４２ａを乗り越えるときにトルクアーム１４２を弾性変形させるだけの大きな応力を受ける。この応力に伴う接触圧が大きいと、トルク片側係合部１４２ａが摩耗したり変形したりして、耐久性がよくないという問題があった。

本発明は、上記従来の技術の問題を解決するものであり、トルクアームの係合部の接触圧を低減させてトルク機構の耐久性を向上させたキャップ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
タンク開口を閉じるとともに、該タンク開口の周辺部に設けた開口側係合部と係合するキャップ装置において、
上記タンク開口を封止するとともに、所定角度回転することにより上記開口側係合部に係合するキャップ側係合部を有する閉止体と、
上記閉止体の上部に回転可能に装着され、上記タンク開口を閉じる方向または開く方向へ上記閉止体を開閉させるための操作機構と、
上記操作機構に設けられかつ円周上に複数配置された操作部側係合部と、該操作部側係合部に対向して円周上に配置されかつアーチ形状の片持ち梁から形成され上記操作部側係合部に係合したときに撓む第１トルクアームおよび第２トルクアームを有し、上記操作機構に加わった回転トルクを、上記操作部側係合部と上記第１トルクアームとの係合および上記操作部側係合部と上記第２トルクアームとの係合を介して上記閉止体に伝達するトルク機構と、
を備え、
上記トルク機構は、
上記操作機構を上記閉じ方向に回転したときに上記操作部側係合部と上記第１トルクアームとの係合が上記操作部側係合部と上記第２トルクアームとの係合より大きな閉じ方向への回転トルクを伝達し、その後、所定の回転トルクを越えたときに上記操作部側係合部が上記第１トルクアームから係脱し、
上記操作機構を開き方向に回転したときに上記操作部側係合部と上記第２トルクアームとの係合が上記操作部側係合部と上記第１トルクアームとの係合より大きな開き方向への回転トルクを伝達するように構成したことを特徴とする。

本発明にかかるキャップ装置は、タンク開口の開口側係合部に閉止体のキャップ側係合部を位置合わせして、操作機構を閉じる方向に回転すると、トルク機構を介して閉止体が操作機構と一体的に回転して、キャップ側係合部が開口側係合部に係合する。このとき、トルク機構の操作部側係合部（第１係合部）が主に第１トルクアーム（第２係合部）に係合して、操作機構に加わった回転トルクを閉止体に伝達するが、キャップ側係合部が開口側係合部に係合して所定以上の回転トルクを受けると、第１係合部と第２係合部とが係脱するから、所定回転トルクで閉じられたことが確認できる。なお、第１係合部と第２トルクアーム（第３係合部）とも係合するが、この係合力は、第１係合部と第２係合部との係合により生じる閉じ方向への係合力よりも小さいから、閉じ方向への回転トルクの伝達の寄与は小さい。

一方、キャップ装置がタンク開口を閉じている状態から、操作機構に開く方向へ回転トルクが加えられると、トルク機構の第１係合部と第３係合部との係合により開き方向への回転トルクが伝達される。このとき、第１係合部と第２係合部とも係合するが、この係合力は、第１係合部と第３係合部との係合により生じる開く方向への係合力よりも小さいから、開き方向への回転トルクへの伝達の寄与は小さい。

すなわち、操作機構により閉じ方向へ加えられる回転トルクは、第１係合部から第２係合部によって大部分が負担され、操作機構により開き方向へ加えられる回転トルクは、第１係合部から第３係合部によって大部分が負担されていることになる。

このように、第１係合部から加える回転トルクを、閉じ方向と開き方向とで異なった役割を果たす第２係合部と第３係合部とを設けることにより、第２係合部が閉じ方向への回転トルクを主に負担し、第３係合部への負担を小さくしているから、主に第２係合部だけで第１係合部から離脱するときの所定回転トルクの荷重設定をすればよく、その設定も容易であり、また、第３係合部が開き方向への回転トルクを主に負担し、第２係合部が開き方向への大きな荷重を受けないようにしているから、第２係合部の耐久性を向上させることができる。つまり、同じ形状の係合部により荷重の設定と機械的強度の設定との相反する２つのパラメータを考慮しなくてもよく、異なった係合部により係脱時における荷重および係合部の機械的強度を、各々最適な条件に設定することができる。

また、トルク機構の好適な態様として、上記操作機構と上記閉止体との間に回転自在に支持されたトルクプレートを備え、上記第２係合部は、上記トルクプレートの外周部に突設され、上記第３係合部は、上記トルクプレートの外周部であって上記第２係合部に対して周方向に所定角度離れた位置に突設される構成をとることができる。

さらに、トルクプレートの第２および第３係合部の好適な態様として、上記第２係合部は、アーチ形状の片持ち梁から形成されトルク片側係合突部を有する第１トルクアームであり、上記第１係合部から上記トルク片側係合突部が押圧されたときに、上記第１トルクアームの根元と自由端と２点支持で該片持ち梁の長手方向と直角方向に撓むように形成し、上記第３係合部は、片持ち梁から形成され、先端に係合端を有する第２トルクアームであり、上記第１係合部から上記係合端が押圧されたときに、上記第２トルクアームの根元の１点支持で傾くように構成することができる。

また、上記操作機構の好適な態様として、上記閉止体の上部を囲む蓋体と、該蓋体の上部に突設された操作部とを備え、上記第１係合部は、上記蓋体の外周部でありかつ上記閉止体に対向する面に、円周上に複数配置された操作部側係合部から形成される構成をとることができる。

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。

（１） 燃料キャップ１０の概略構成
図１は本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ１０（キャップ装置）を示す半断面図である。図１において、燃料キャップ１０は、図示しない燃料タンクに燃料を補給する注入口ＦＮｂ（タンク開口）を有するフィラーネックＦＮに装着されており、ポリアセタール等の合成樹脂材料から形成されたケーシング本体２０（閉止体）と、このケーシング本体２０の上部に装着されナイロン等の合成樹脂材料から形成される操作部を有する蓋体４０と、ケーシング本体２０の上部開口を閉じて弁室２４を形成する内蓋３０と、弁室２４に収納された調圧弁３５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。

（２） 燃料キャップ１０の各部の構成
次に、本実施の形態にかかる燃料キャップ１０の各部の構成について詳細に説明する。
（２）−１ ケーシング本体２０などの構成
上記ケーシング本体２０は、フィラーネックＦＮの内周部に係合されるケーシング側係合部２０ａ（キャップ側係合部）を有するほぼ円筒状の外管体２１と、外管体２１の内側に設けられた弁室形成体２２とを備えている。弁室形成体２２は、調圧弁３５として作用する正圧弁及び負圧弁を収納している。上記内蓋３０は、弁室形成体２２の上部に超音波溶着法を用いて溶着することにより弁室２４を覆っている。

ケーシング本体２０の上部のフランジ部２１ｂの下面には、ガスケットＧＳが外装されている。ガスケットＧＳは、フランジ部２１ｂのシール保持部２１ａとフィラーネックＦＮの注入口ＦＮｂとの間に介在しており、燃料キャップ１０を注入口ＦＮｂに締め込むと、シール保持部２１ａに対して押しつけられてシール作用を果たす。

また、外管体２１の外周下部には、ケーシング側係合部２０ａが形成されている。図２はケーシング本体２０のケーシング側係合部２０ａとフィラーネックＦＮとの関係を説明する説明図である。図２に示すように、フィラーネックＦＮの内周部には、開口側係合部ＦＮｃが形成されている。この開口側係合部ＦＮｃの内周側の一部には、燃料キャップ１０のケーシング側係合部２０ａを軸方向に挿入可能なネック側挿入切欠ＦＮｄが形成されている。したがって、ケーシング側係合部２０ａをネック側挿入切欠ＦＮｄに位置合わせして、燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮに挿入した状態にて、燃料キャップ１０を所定角度（約９０゜）回転すれば、ケーシング側係合部２０ａが開口側係合部ＦＮｃに係合することにより、燃料キャップ１０がフィラーネックＦＮに装着される。

図１に示すように、フランジ部２１ｂは、外管体２１の上部に設けられた内環状部２１ｃと、内環状部２１ｃの外側でやや上方に配置された外環状部２１ｄと、内環状部２１ｃと外環状部２１ｄとを周方向で４カ所連結する連結部２１ｅとを備えている。

（２）−２ 蓋体４０の構成
蓋体４０は、フランジ部２１ｂに回転可能かつ着脱自在に装着されている。蓋体４０は、上壁４１と、上壁４１の上面に突設された操作部４２と、上壁４１の外周部に形成された側壁４３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。また、側壁４３の内側には、係合突部（図示省略）が周方向に沿って等間隔で８カ所突設されている。係合突部が上記フランジ部２１ｂの外環状部２１ｄに係合することにより、蓋体４０がケーシング本体２０に組み付けられている。この蓋体４０および操作部４２が操作機構を構成している。

（２）−３ トルク機構８０の構成
図３は蓋体４０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４はトルク機構８０を上方から示す説明図である。トルク機構８０は、図２に示す燃料キャップ１０で注入口ＦＮｂを閉じる動作の際に、蓋体４０が所定以上の回転トルクを受けたときに節度感を与えて、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に装着したことを確認できる機構である。

図３および図４に示すように、トルク機構８０は、外管体２１の上部外周に２カ所立設されかつ２つに分割形成された本体側リブ２１ｆ，２１ｆと、蓋体４０の側壁４３の内面に沿って等間隔に突設された操作部側係合部４６と、スプリング８３と、トルクプレート９０とを備えている。

すなわち、蓋体４０の側壁４３の内面には、第１係合部としての操作部側係合部４６が周方向に等間隔に突設されている。図５は図３の要部を拡大した斜視図である。図５に示すように、操作部側係合部４６は、一方の面が半径方向に対して傾斜した第１係合面４６ｂを備え、他方の面は半径方向の第２係合面４６ｃに形成されて、これらが１８゜の角度で２０個配置されており、後述するようにトルクプレート９０のトルクアームと係合するように構成されている。

また、図３に示す蓋体４０の内面外周部には、トルクプレート９０を回転自在に支持するための支持穴４７ａおよび支持穴４７ａを取り囲むように支持円弧４７ｂ，４７ｂが円弧状に突設されている。支持円弧４７ｂ，４７ｂは、蓋体４０の回転軸を中心にして対称に１対形成されている。

トルクプレート９０は、樹脂から形成された円形の部材であり、中央の凸部、ガイド溝およびトルクアームを備えている。すなわち、トルクプレート９０の中央部のトルク本体９１には、上向きにカップ状のスプリング収納凸部９２が形成されている。このスプリング収納凸部９２は、スプリング８３を収納するものである。スプリング８３は、図１に示すように、トルクプレート９０とケーシング本体２０と一体の内蓋３０との間にトーションスプリングとして作用するように掛け渡されている。すなわち、スプリング８３は、スプリング収納凸部９２の下壁に形成された第１スプリング係止端９２ａと内蓋３０の上面に形成された第２スプリング係止端３１との間に架設されるとともに、トルクプレート９０をケーシング本体２０に対して時計方向に捻ってトーションを加えた状態にする。

スプリング収納凸部９２の外周側には、同心上にリブ用ガイド部９３，９３が形成されている。リブ用ガイド部９３，９３には、本体側リブ２１ｆ，２１ｆがそれぞれ挿入されている。本体側リブ２１ｆは、リブ用ガイド部９３の両端である押圧端９３ａと押圧端９３ｂとの間で往復動する。

トルクプレート９０の外周部のアーム支持部９１ａには、第１トルクアーム９４，９４（第２係合部）および第２トルクアーム９５，９５（第３係合部）が形成されている。図５および図６に示すように、第１トルクアーム９４は、アーム支持部９１ａから突設されたアーム本体９４ａと、アーム本体９４ａの外周部から突設されたトルク片側係合突部９４ｃとを備えている。第１トルクアーム９４は、支持根元９４ｂを支点とした片持ち梁から形成されており、その自由端９４ｄがトルク本体９１に対して所定の間隙Ｇｐを隔てている。図７に示すように、第１トルクアーム９４は、操作部側係合部４６の第１係合面４６ｂによりトルク片側係合突部９４ｃが押されると、自由端９４ｄが間隙Ｇｐをなくして支持根元９４ｂと自由端９４ｄの２点支持により第１トルクアーム９４の長手方向と直角方向に撓み、蓋体４０の閉じ方向（時計方向）の回転により乗り越えるように構成されている。

図５および図８において、第２トルクアーム９５は、アーム支持部９１ａから突設されたアーム本体９５ａと、アーム本体９５ａの先端に形成された係合端９５ｃとを備え、支持根元９５ｂを支点とした片持ち梁から形成されている。図８に示すように、操作部側係合部４６の第１係合面４６ｂにより係合端９５ｃが押されると、支持根元９５ｂを支点として内方へ傾き、操作部側係合部４６が係合端９５ｃを容易に乗り越えるように形成されている。一方、図９に示すように、操作部側係合部４６の第２係合面４６ｃが係合端９５ｃに係合すると、第２トルクアーム９５は支持根元９５ｂを支点として外方へ傾き、操作部側係合部４６が係合端９５ｃを乗り越えることができず、操作部側係合部４６がトルクプレート９０と一体に回転するよう形成されている。

（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ＦＮｂを燃料キャップ１０で開閉する操作を行なったときのトルク機構８０の動作について説明する。図１０から図１３が燃料キャップ１０を閉じるまでの動作を示し、図１３から図１５までが燃料キャップ１０を開くまでの動作を示す。なお、トルク機構８０の第１トルクアーム９４，９４、第２トルクアーム９５，９５、本体側リブ２１ｆ，２１ｆは、トルクプレート９０の回転軸を中心に２つ設けられているので、図示の一方を中心に説明する。

（３）−１ 燃料キャップ１０の閉じ動作
図２に示すように、注入口ＦＮｂが開いた状態にて、蓋体４０の操作部４２を親指と人差し指で挟んで、ケーシング本体２０のケーシング側係合部２０ａをフィラーネックＦＮのネック側挿入切欠ＦＮｄに位置合わせして軸方向へ挿入する。このとき、操作部４２をほぼ鉛直方向に向けると、ケーシング側係合部２０ａとネック側挿入切欠ＦＮｄとが挿入可能な位置に配置されて、燃料キャップ１０の装着作業が容易な位置関係になっている。このとき、図１０に示すように、トルク機構８０の位置関係は、スプリング８３（図１）の付勢力により、本体側リブ２１ｆが押圧端９３ａに押圧された状態になっている。

この状態から、蓋体４０に時計方向の回動力を加えて閉じる操作を行なうと、トルク機構８０は、図１０の状態から、図１１、図１２を経て図１３に示すような一連の動作を行なう。すなわち、蓋体４０に加えられた時計方向の回動力は、蓋体４０の操作部側係合部４６と第１トルクアーム９４のトルク片側係合突部９４ｃとの係合状態を介してトルクプレート９０に伝えられ、トルクプレート９０を同方向へ回転させる。このトルクプレート９０の回転に伴ってトルクプレート９０の押圧端９３ａがケーシング本体２０の本体側リブ２１ｆを押す。これにより、蓋体４０、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ＦＮｂを閉じる方向へ進み、ケーシング側係合部２０ａが開口側係合部ＦＮｃに係合する力が増大する（図１１の状態）。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、図１２に示すように、操作部側係合部４６がトルク片側係合突部９４ｃを乗り越えて、図１３の係脱状態になる。

このとき、操作部側係合部４６の第１係合面４６ｂが第１トルクアーム９４のトルク片側係合突部９４ｃを半径方向に押圧するから、第１トルクアーム９４は、２点支持、つまり両持ちされた状態で弾性変形する。係脱状態を経ると、使用者は節度感を確認することができる。これにより、燃料キャップ１０は、注入口ＦＮｂに所定の締付トルクで閉じられている状態になる。なお、図８に示すように、第２トルクアーム９５の係合端９５ｃも操作部側係合部４６と係合するが、第２トルクアーム９５は、中心側には支持根元９５ｂを中心に小さな力で傾くから、閉じ方向への回転トルクの伝達の寄与が小さい。

図１３の状態にて、蓋体４０およびトルクプレート９０は、スプリング８３により時計方向に付勢されており、リブ用ガイド部９３内を本体側リブ２１ｆが開き方向で移動する範囲にて、ロストモーションを可能にしている。よって、蓋体４０に衝突などに伴う外力が開き方向に加わっても蓋体４０およびトルクプレート９０だけが回転し、ケーシング本体２０を回転させないから、シール性が損なわれることがない。

（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４０の操作部４２を指で摘んで、図１３の状態から、反時計方向へ回転する力を加える。これにより、図１４に示すように操作部側係合部４６の第２係合面４６ｃが第２トルクアーム９５の係合端９５ｃを押して、蓋体４０に連動してトルクプレート９０が回転する。なお、第１トルクアーム９４は、操作部側係合部４６と係合しないか、係合しても、第２トルクアーム９５との係合力よりも小さいから、開き方向への回転トルクへの伝達にほとんど寄与しない。

この状態では、ケーシング本体２０がフィラーネックＦＮに係合により拘束されているから、蓋体４０及びトルクプレート９０だけがスプリング８３の付勢力に抗して反時計方向へ回転する（図１３から図１４の状態）。したがって、この回転にともなって本体側リブ２１ｆがリブ用ガイド部９３内を相対的に押圧端９３ｂ側へ移動することになる。

このとき、スプリング８３が捻られるから、回転トルクが増大し、この回転トルクがケーシング本体２０を拘束している反力を上回るか、上回らない場合には本体側リブ２１ｆがリブ用ガイド部９３の押圧端９３ｂに当たるかのいずれかの状態になると、蓋体４０に加わる回転力は、操作部側係合部４６、トルクプレート９０、押圧端９３ｂ、本体側リブ２１ｆ、ケーシング本体２０を介して伝達され、蓋体４０、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４０と一体にケーシング本体２０が約９０゜回転すると（図１５の状態）、ケーシング側係合部２０ａがフィラーネックＦＮの開口側係合部ＦＮｃ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。このとき、ケーシング本体２０は、トルクプレート９０との間でスプリング８３の付勢力を受けるとともに、蓋体４０が指で持たれて拘束されているから、ケーシング本体２０は、蓋体４０及びトルクプレート９０に対して時計方向へ回転して、元の位置に戻る（図１０の状態）。すなわち、蓋体４０およびトルクプレート９０とケーシング本体２０との位置関係が初期状態に復帰する。

（４） 上記実施例の構成により、上述した効果のほか、以下の効果を奏する。

（４）−１ 燃料キャップ１０を閉じる操作過程において、蓋体４０の操作部側係合部４６がトルクプレート９０のトルク片側係合突部９４ｃを乗り越えたときに節度感を確認でき、燃料キャップ１０が所定トルクで締め付けられていることが分かるから、ガスケットＧＳなどの弾性にかかわらず、一定トルクで締め付けることができる。

（４）−２ 燃料キャップ１０は、ケーシング側係合部２０ａと開口側係合部ＦＮｃとの係合により、約９０゜という小さな回転角度で操作すればよく、何回も回転する操作が不要となり、装着作業が容易である。

（４）−３ トルク機構８０によれば、燃料キャップ１０を開くために、蓋体４０を反時計方向に回動すると、スプリング８３の付勢力が蓋体４０およびトルクプレート９０とケーシング本体２０との位置関係を初期状態に戻し、燃料キャップ１０をフィラーネックＦＮから外すことができる。

（４）−４ 第１トルクアーム９４および第２トルクアーム９５の形状の異なる２つのトルクアームを用いて、第１トルクアーム９４のトルク片側係合突部９４ｃの接触圧を小さくし、トルク片側係合突部９４ｃの摩耗を低減し、耐久性を向上させることができた理由について説明する。

図４に示すように、回転トルクは、回転軸から第１トルクアーム９４までの距離をＬとし、操作部側係合部４６から第１トルクアーム９４に加わる応力をＰとすると、Ｔ＝Ｐ・Ｌで表される。ここで、Ｐが、第１トルクアーム９４の離脱時に受ける変形応力であるＰａとすると、離脱時における所定の回転トルクＴａは、Ｔａ＝Ｐａ・Ｌで表される。したがって、所定の回転トルクＴａを維持しつつ、距離Ｌを長くして、第１トルクアーム９４に加わる変形応力Ｐａを小さくすれば、第１トルクアーム９４のトルク片側係合突部９４ｃの接触圧を小さくできる。
ここで、変形応力Ｐａを小さくするには、第１トルクアーム９４の根元の機械的強度が小さくなる。第１トルクアーム９４の根元の機械的強度が小さいと、開き方向へ大きな回転トルクの繰り返し荷重を受けたときに、支持根元９４ｂで損傷しやすい。第１トルクアーム９４の数を多くして、１つ当たりで負担する閉じ方向への回転トルクを軽減した場合には、開き方向への回転トルクの設定が難しいだけでなく、第１トルクアーム９４の支持根元９４ｂでの損傷を回避できない。

そこで、第２トルクアーム９５を設けて、第２トルクアーム９５が開き方向への回転トルクを分担して、第１トルクアーム９４が開き方向へ大きな荷重を受けないようにして、耐久性を向上させている。また、閉じ方向への回転トルクＴａは、第２トルクアーム９５への負担を小さくし、主に第１トルクアーム９４に負担させているので、離脱時における荷重の所定値への設定も容易である。

（４）−５ 図６および図７に示すように、トルク機構８０は、蓋体４０の操作部側係合部４６が第１トルクアーム９４のトルク片側係合突部９４ｃに係合し、第１トルクアーム９４は、操作部側係合部４６により押されることにより自由端９４ｄとトルク本体９１との間隙Ｇｐをなくすように２点支持の状態になり、さらに長手方向と直角方向へ撓みつつ操作機構に加わった回転トルクをケーシング本体２０に伝達する。このような回転トルクの伝達は、第１トルクアーム９４の自由端９４ｄがトルク本体９１に当たった２点支持の状態から、第１トルクアーム９４が長手方向と直角方向へ撓んで乗り越えるときの力で設定しているから、トルクプレート９０の成形時に第１トルクアーム９４の自由端９４ｄとトルク本体９１との間隙Ｇｐが異なっていても、所定の回転トルクに設定することができる。つまり、係脱するときの回転トルクは、第１トルクアーム９４の自由端９４ｄとトルク本体９１との間隙Ｇｐの大小に依存しないから、第１トルクアーム９４の寸法形状が異なっても係脱時における回転トルクを所定値に設定することができる。

（４）−６ 第１トルクアーム９４の自由端９４ｄは、面取りされているので、自由端９４ｄがトルク本体９１に当たった状態で、第１トルクアーム９４が撓もうとするときに滑るから、第１トルクアーム９４の弾性変形に支障がない。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１） 図１６は他の実施の形態にかかる燃料キャップを分解して示す斜視図である。この実施の形態は、ケーシング本体２０Ｂに、トルク機構８０Ｂの一部を構成する第１トルクアーム９４Ｂを一体に形成した構成に特徴を有している。ケーシング本体２０Ｂの上面には、第１トルクアーム９４Ｂ，９４Ｂおよび第２トルクアーム９５Ｂ，９５Ｂが一体に形成されている。第１トルクアーム９４Ｂ，９４Ｂは、ケーシング本体２０Ｂの上面から立設された脚部９４Ｂｆを備え、この脚部９４Ｂｆの上部からケーシング本体２０Ｂの上面との間に所定間隙を隔てて周方向に延設されている。また、第２トルクアーム９５Ｂ，９５Ｂは、第１トルクアーム９４Ｂ，９４Ｂの間に配置されている。

上記実施の形態において、トルク機構８０Ｂの第１トルクアーム９４Ｂ，９４Ｂおよび第２トルクアーム９５Ｂ，９５Ｂをケーシング本体２０Ｂと一体に形成することにより、部品点数を減らすことができる。また、操作部側係合部４６Ｂがトルク片側係合部９４Ｂｃを乗り越えても、操作部側係合部４６Ｂがトルク片側係合部９４Ｂｃに閉じ方向に少ない角度で当たって、蓋体４０Ｂとケーシング本体２０Ｂとが一体に回転可能な状態になるから、図１３で説明したロストモーションがなくなり、蓋体４０Ｂを戻すときの操作角度を小さくすることができる。

（２） 上記実施例において、第１係合部を蓋体に操作部側係合部として設けた例を説明したが、これに限らず、トルク機構の動作に支障がない限り、第１係合部をケーシング本体に設け、トルクアームを蓋体に設けてもよい。

本発明の一実施の形態にかかる燃料キャップ１０を示す半断面図である。 ケーシング本体２０のケーシング側係合部２０ａとフィラーネックＦＮとの関係を説明する説明図である。 蓋体４０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を示す分解斜視図である。 トルク機構８０を上方から示す説明図である。 図３の要部を拡大した斜視図である。 トルク機構８０の第１トルクアーム９４の動作を説明する説明図である。 図６に続くトルク機構８０の動作を説明する説明図である。 トルク機構８０の第２トルクアーム９５の動作を説明する説明図である。 図８に続くトルク機構８０の動作を説明する説明図である。 トルク機構８０の動作を説明する説明図である。 図１０に続く動作を説明する説明図である。 図１１に続く動作を説明する説明図である。 図１２に続く動作を説明する説明図である。 図１３に続く動作を説明する説明図である。 図１４に続く動作を説明する説明図である。 他の実施の形態にかかる燃料キャップを分解して示す斜視図である。 従来の燃料キャップのトルク機構を分解して示す斜視図である。

符号の説明

１０...燃料キャップ（キャップ装置）
２０ａ...ケーシング側係合部（キャップ側係合部）
２０...ケーシング本体（閉止体）
２０Ｂ...ケーシング本体
２０ａ...ケーシング側係合部
２１...外管体
２１ａ...シール保持部
２１ｂ...フランジ部
２１ｃ...内環状部
２１ｄ...外環状部
２１ｅ...連結部
２１ｆ...本体側リブ
２２...弁室形成体
２４...弁室
３０...内蓋
３１...第２スプリング係止端
３５...調圧弁
４０...蓋体
４０Ｂ...蓋体
４１...上壁
４２...操作部
４３...側壁
４６...操作部側係合部
４６Ｂ...操作部側係合部
４６ｂ...第１係合面
４６ｃ...第２係合面
４７ａ...支持穴
４７ｂ...支持円弧
８０...トルク機構
８０Ｂ...トルク機構
８３...スプリング
９０...トルクプレート
９１...トルク本体
９１ａ...アーム支持部
９２...スプリング収納凸部
９２ａ...第１スプリング係止端
９３...リブ用ガイド部
９３ａ...押圧端
９３ｂ...押圧端
９４...第１トルクアーム
９４Ｂ...第１トルクアーム
９４ａ...アーム本体
９４ｂ...支持根元
９４ｃ...トルク片側係合突部
９４ｄ...自由端
９４Ｂｃ...トルク片側係合部
９４Ｂｆ...脚部
９５...第２トルクアーム
９５Ｂ...第２トルクアーム
９５ａ...アーム本体
９５ｂ...支持根元
９５ｃ...係合端
ＦＮ...フィラーネック
ＦＮｂ...注入口（タンク開口）
ＦＮｃ...開口側係合部
ＦＮｄ...ネック側挿入切欠
ＧＳ...ガスケット
Ｇｐ...間隙

Claims (4)

1. タンク開口を閉じるとともに、該タンク開口の周辺部に設けた開口側係合部と係合するキャップ装置において、
   上記タンク開口を封止するとともに、所定角度回転することにより上記開口側係合部に係合するキャップ側係合部を有する閉止体と、
   上記閉止体の上部に回転可能に装着され、上記タンク開口を閉じる方向または開く方向へ上記閉止体を開閉させるための操作機構と、
   上記操作機構に設けられかつ円周上に複数配置された操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と、該操作部側係合部（４６，４６Ｂ）に対向して円周上に配置されかつアーチ形状の片持ち梁から形成され上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）に係合したときに撓む第１トルクアーム（９４，９４Ｂ）および第２トルクアーム（９５，９５Ｂ）を有し、上記操作機構に加わった回転トルクを、上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第１トルクアーム（９４，９４Ｂ）との係合および上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第２トルクアーム（９５，９５Ｂ）との係合を介して上記閉止体に伝達するトルク機構と、
   を備え、
   上記トルク機構は、
   上記操作機構を上記閉じ方向に回転したときに上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第１トルクアーム（９４，９４Ｂ）との係合が上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第２トルクアーム（９５，９５Ｂ）との係合より大きな閉じ方向への回転トルクを伝達し、その後、所定の回転トルクを越えたときに上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）が上記第１トルクアーム（９４，９４Ｂ）から係脱し、
   上記操作機構を開き方向に回転したときに上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第２トルクアーム（９５，９５Ｂ）との係合が上記操作部側係合部（４６，４６Ｂ）と上記第１トルクアーム（９４，９４Ｂ）との係合より大きな開き方向への回転トルクを伝達するように構成したことを特徴とするキャップ装置。
2. 請求項１に記載のキャップ装置において、
   上記トルク機構（８０）は、上記操作機構と上記閉止体との間に回転自在に支持されたトルクプレート（９０）を備え、
   上記第１トルクアーム（９４）および第２トルクアーム（９５）は、上記トルクプレート（９０）の外周部に周方向に所定距離離れて突設されている、キャップ装置。
3. タンク開口を閉じるとともに、該タンク開口の周辺部に設けた開口側係合部と係合するキャップ装置において、
   上記タンク開口を封止するとともに、所定角度回転することにより上記開口側係合部に係合するキャップ側係合部を有する閉止体と、
   上記閉止体の上部に回転可能に装着され、上記タンク開口を閉じる方向または開く方向へ上記閉止体を開閉させるための操作機構と、
   上記操作機構と上記閉止体との間に介在し、円周上に複数配置された第１係合部と、上記第１係合部に係合する第２係合部と、上記第１係合部に係合する第３係合部とを有し、上記操作機構に加わった回転トルクを、上記第１係合部と上記第２係合部との係合および上記第１係合部と上記第３係合部との係合を介して上記閉止体に伝達するトルク機構（８０）と、
   を備え、
   上記トルク機構（８０）は、
   上記操作機構を上記閉じ方向に回転したときに上記第１係合部と上記第２係合部との係合が上記第１係合部と上記第３係合部との係合より大きな閉じ方向への回転トルクを伝達し、その後、所定の回転トルクを越えたときに上記第１係合部が上記第２係合部から係脱し、上記操作機構を開き方向に回転したときに上記第１係合部と上記第３係合部との係合が上記第１係合部と上記第２係合部との係合より大きな開き方向への回転トルクを伝達するように構成し、
   さらに、上記トルク機構（８０）は、上記操作機構と上記閉止体との間に回転自在に支持されたトルクプレート（９０）を備え、
   上記第２係合部は、上記トルクプレート（９０）の外周部に突設され、
   上記第３係合部は、上記トルクプレート（９０）の外周部であって上記第２係合部に対して周方向に所定角度離れた位置に突設され、
   上記第２係合部は、アーチ形状の片持ち梁から形成されトルク片側係合突部（９４ｃ）を有する第１トルクアーム（９４）であり、上記第１係合部から上記トルク片側係合突部（９４ｃ）が押圧されたときに、上記第１トルクアーム（９４）の支持根元（９４ｂ）と自由端（９４ｄ）と２点支持で該片持ち梁の長手方向と直角方向に撓むように形成し、
   上記第３係合部は、片持ち梁から形成され、先端に係合端（９５ｃ）を有する第２トルクアーム（９５）であり、上記第１係合部から上記係合端（９５ｃ）が押圧されたときに、上記第２トルクアーム（９５）の根元の１点支持で傾くように構成した、キャップ装置。
4. 請求項３に記載のキャップ装置において、
   上記操作機構は、上記閉止体の上部を囲む蓋体（４０）と、該蓋体（４０）の上部に突設された操作部（４２）とを備え、
   上記第１係合部は、上記蓋体（４０）の外周部でありかつ上記閉止体に対向する面に、円周上に複数配置された操作部側係合部（４６）から形成されている、キャップ装置。

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