JP2005315111A - 蒸発燃料吸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、蒸発燃料吸着装置に関し、蒸発燃料吸着材へのオイルの付着を防止し、安定した吸着能力を確保することを目的とする。
【解決手段】 蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着材３２を、サージタンク２２の側壁面３０に対して略平行に配置する。側壁面３０を伝って流下するオイルが蒸発燃料吸着材３２に付着しないように、側壁面３０と蒸発燃料吸着材３２との間に、保持部材３４を配置する。蒸発燃料吸着材３２を、保持部材３４を介してサージタンク２２の側壁面３０に取り付ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、蒸発燃料吸着装置に係り、特に、内燃機関の停止中に蒸発燃料を吸着するために、吸気通路に配置される蒸発燃料吸着装置に関する。

従来、例えば特開２００１−２２７４２１号公報には、内燃機関の吸気通路内に、蒸発燃料（HC）を吸着する蒸発燃料吸着材を備える蒸発燃料吸着装置が開示されている。この装置では、蒸発燃料吸着材は、吸気通路のサージタンク内壁面の全体に直接貼り付けられている。上記従来の装置のように、吸気通路内に蒸発燃料吸着材を備える蒸発燃料吸着装置によれば、内燃機関の停止中に吸気通路内に残留するHCを吸着することができ、HCが吸気通路の外部に漏れ出るのを抑制することができる。

特開２００１−２２７４２１号公報 特開２００２−３３２９２４号公報

ところで、内燃機関では、吸気通路内にブローバイガスが還流される際に、そのブローバイガスと共にオイルが吸気通路内に流れ込むことがある。吸気通路内にオイルが流入した場合には、そのオイルは吸気通路の内壁面に付着することとなる。この場合、蒸発燃料吸着材がサージタンクの内壁面に直接貼り付けられた構成を有する上記従来の装置では、オイルが内壁面を伝って蒸発燃料吸着材に付着してしまう可能性がある。オイルは沸点が高いため、蒸発燃料吸着材に一度付着してしまうと、蒸発燃料吸着材からの脱離が生じにくい。従って、オイルが蒸発燃料吸着材に付着すると、その吸着材のHC吸着能力を低下させてしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、蒸発燃料吸着材へのオイルの付着を防止し、安定した吸着能力を確保し得る蒸発燃料吸着装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、吸気通路の内壁面に対して略平行に配置され、蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着材と、
前記内壁面を伝うオイルが前記蒸発燃料吸着材に付着しないように、前記内壁面と前記蒸発燃料吸着材との間に配置されたオイル付着防止手段とを備え、
前記蒸発燃料吸着材は、前記オイル付着防止手段を介して前記内壁面に取り付けられていることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記オイル付着防止手段は、前記蒸発燃料吸着材を、前記内壁面から所定距離離して取り付けるための保持部材であることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記オイル付着防止手段は、前記蒸発燃料吸着材に向かって流下するオイルの流下方向に対して傾斜する方向に設けられたガイド部材であることを特徴とする。

第１の発明によれば、蒸発燃料吸着材を、オイル付着防止手段を介して吸気通路の内壁面に取り付けたことにより、内壁面を伝うオイルが蒸発燃料吸着材に付着しないようにすることができる。このため、本発明によれば、蒸発燃料吸着材の吸着能力を安定して確保することができる。

第２の発明によれば、内壁面を伝うオイルが蒸発燃料吸着材に付着するのを効果的に防止することができる。

第３の発明によれば、内壁面を伝うオイルが蒸発燃料吸着材の背面に流れ込むのを防止することができる。このため、本発明によれば、蒸発燃料吸着材にオイルが付着するのを更に確実に防止することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の蒸発燃料吸着装置を備える内燃機関１０の構成を説明するための図である。内燃機関１０は、シリンダヘッド１２を備えている。シリンダヘッド１２には、吸気通路１４が連通している。吸気通路１４には、エアクリーナ１６の下流に、スロットルボディ１８が配置されている。

スロットルボディ１８の下流側の吸気通路１４は、タンク入口部２０を介してサージタンク２２に連通している。サージタンク２２の下流側には、吸入空気を各気筒に分配するためのインテークマニホールド２４が配置されている。インテークマニホールド２４は、吸気ポート２６と連通するようにしてシリンダヘッド１２に取り付けられている。各気筒の吸気ポート２６には、ポート内に燃料を噴射するための燃料噴射弁２８がそれぞれ組み込まれている。

図１に示す内燃機関１０は、サージタンク２２内の側壁面３０に、蒸発燃料吸着材３２を備えている。蒸発燃料吸着材３２は、内燃機関１０の停止中に、吸気通路１４内に残留する蒸発燃料（HC）を吸着する機能を有している。蒸発燃料吸着材３２とサージタンク２２の側壁面３０との間には、ブローバイガスと共に吸気通路１４内に流入したオイルが側壁面３０を伝って蒸発燃料吸着材３２に付着するのを防止すべく、保持部材３４が配置されている。つまり、蒸発燃料吸着材３２は、保持部材３４を介して、側壁面３０から所定距離離した位置に取り付けられている。

次に、図１および図２を参照して、蒸発燃料吸着材３２の好適な配置場所について説明する。
内燃機関１０の停止中に吸気通路１４内に残留する蒸発燃料の発生源は、内燃機関１０の運転中に各気筒の燃焼室から吸気通路１４内に吹き返された燃料や、内燃機関１０の停止後に各吸気ポート２６に設けられた燃料噴射弁２８から漏れ出た燃料である。従って、上記の位置から生ずる蒸発燃料を効率良く吸着させるには、蒸発燃料吸着材３２は、各気筒に繋がる通路の集合部となるサージタンク２２内に配置されるのが好ましい。また、蒸発燃料の比重は空気よりも大きいため、蒸発燃料吸着材３２は、吸気通路１４内の出来るだけ低い位置に配置されるのが好ましい。更に、蒸発燃料吸着材３２は、オイルや水分が溜まりにくい位置に配置されるのが好ましい。そこで、本実施形態では、図１に示すように、蒸発燃料吸着材３２をサージタンク２２内の側壁面３０の下部に配置することとしている。

図２は、図１に示す吸気通路１４内における内燃機関１０の運転時の空気の流れを示す図である。蒸発燃料吸着材３２に吸着された蒸発燃料は、その後の内燃機関１０の運転中に吸入空気によってパージされることで蒸発燃料吸着材３２から取り除かれる。このため、蒸発燃料吸着材３２は、空気の流れがある場所に配置されるのが好ましい。しかし、その一方で、蒸発燃料吸着材３２によって吸入空気の流れが妨げられないように配慮する必要がある。そこで、本実施形態では、蒸発燃料吸着材３２を、図２に示すように、サージタンク２２の側壁面３０に対して略平行に配置し、かつ、側壁面３０を流下するオイルが付着しない程度で側壁面３０から離隔して配置することとしている。このような構成によれば、蒸発燃料吸着材３２が配置されていることによる吸気抵抗の増大を抑制しつつ、蒸発燃料吸着材３２を側壁面３０から離して配置することができる。

図３は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の構成およびその取り付け構造を説明するための図である。より具体的には、図３（Ｃ）は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の上側取り付け部を示す拡大図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ｃ）に示すＢ矢視で表した方向から見た蒸発燃料吸着材３２の全体図であり、図３（Ａ）は、蒸発燃料吸着材３２を、図３（Ｂ）に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。

図３（Ａ）に示すように、蒸発燃料吸着材３２は、全体が板状に形成されており、より具体的には、蒸発燃料を吸着可能な粒状の吸着素材３６（活性炭等）と、通気性を確保した状態でその吸着素材３６を収納するケース３８とにより構成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、ケース３８の外周部には、蒸発燃料吸着材３２を保持部材３４に取り付けるためのリブ４０が形成されている。

図３（Ｃ）に示すように、保持部材３４は、サージタンク２２の側壁面３０に、溶着、或いは一体で取り付けられている。保持部材３４は、リブ４０と係合するための凹部４２が形成されており、リブ４０には、凹部４２に対応する凸部４４が形成されている。このような構成によれば、簡素な取り付け構造により、蒸発燃料吸着材３２をサージタンク２２の側壁面３０から離して取り付けることができる。

以上説明した通り、本実施形態の蒸発燃料吸着装置によれば、保持部材３４を介して蒸発燃料吸着材３２を取り付けたことにより、サージタンク２２の側壁面３０を流下するオイルが蒸発燃料吸着材３２に付着するのを防止することができ、また、吸気通路１４内の適切な位置に、蒸発燃料吸着材３２を配置することができる。このため、本実施形態の構成によれば、蒸発燃料吸着材３２の吸着能力を安定して確保することができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、蒸発燃料吸着材３２側に凸部４４を設け、保持部材３４側に凹部４２を設ける構成により、保持部材３４を介して蒸発燃料吸着材３２をサージタンク２２の側壁面３０に取り付けることとしているが、その取り付け構造はこれに限定されるものではなく、例えば、図４乃至図７に示すような取り付け構造であってもよい。以下、図４乃至図７に示す取り付け構造について順に説明する。尚、図４乃至図７においては、蒸発燃料吸着材３２の上方側の取り付け部についてのみ説明するものとし、下方側の取り付け部については、同様の構成とすることができるため、その説明を省略する。

図４は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の取り付け構造を示す第１の変形例である。図４に示す例は、図３（Ｃ）の例と異なり、蒸発燃料吸着材３２のリブ４６側に保持部材４８と係合するための凹部５０が形成され、保持部材４８側に、凹部５０に対応する凸部５２が形成されたものである。

図５は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の取り付け構造を示す第２の変形例である。図５に示す例は、蒸発燃料吸着材３２と保持部材５４とを、溶着（振動溶着、熱板溶着、レーザー溶着等）により結合させる手法である。より具体的には、図５（Ａ）は、溶着前の状態を示し、図５（Ｂ）は、溶着後の状態を示している。図５に示すように、蒸発燃料吸着材３２には、保持部材５４と溶着する部位に、突起５６が設けられている。このため、側壁面３０と蒸発燃料吸着材３２との隙間が突起５６の高さ分だけ確保されるように溶着することができ、製造時に上記隙間の寸法管理が容易となる。

図６は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の取り付け構造を示す第３の変形例である。図６（Ａ）に示すように、この変形例では、蒸発燃料吸着材３２のリブ５８には、貫通孔６０が形成され、保持部材６２は、ピンとして構成されている。図６（Ａ）に示す構成によれば、図６（Ｂ）に示すように、保持部材６２内にリブ５８が挿通された状態でかしめることにより、リブ５８と保持部材６２とを結合させることができる。また、図６（Ａ）に示す構成によれば、図６（Ｃ）に示すように、金具６３を用いることにより、リブ５８と保持部材６２とを結合させることもできる。

図７は、図１に示す蒸発燃料吸着材３２の取り付け構造を示す第４の変形例である。図７に示す例は、サージタンク２２とインテークマニホールド２４とが溶着により一体化される手法が用いられる例を示している。図７（Ａ）に示すように、この例では、蒸発燃料吸着材３２には、リブ６４の端部から直交するようにフランジ部６６が形成されている。言い換えれば、この例では、保持部材がフランジ部６６としてリブ６４と一体で形成されている。そして、図７（Ｂ）に示すように、サージタンク２２とインテークマニホールド２４との間にフランジ部６６を挟み込むことにより、保持部材（フランジ部６６）を介して、側壁面３０から離隔して蒸発燃料吸着材３２を取り付ける構成が実現される。尚、下方側の取り付け部については、上述した他の例による手法で取り付けることができる。

また、上述した実施の形態１においては、蒸発燃料吸着材３２にサージタンク２２の側壁面３０を流下するオイルが付着しないように、保持部材３４を介して側壁面３０から離隔して蒸発燃料吸着材３２を配置することとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、オイルが付着しないように、サージタンク２２の側壁面３０と蒸発燃料吸着材３２とを離隔して取り付けるための保持部材として、サージタンク２２の側壁面３０自体を利用することとしてもよい。

図８は、上記の変形例の構成を示す図である。図８に示す構成は、サージタンク２２の側壁面３０自体の形状により形成された隆起部７０を有している。言い換えれば、図８に示す例では、側壁面３０は、蒸発燃料吸着材３２と、その背面に位置する側壁面３０との間に隙間を確保すべく、蒸発燃料吸着材３２のリブ６８の周辺において、蒸発燃料吸着材３２に向かって隆起するように形成されている。つまり、その隆起部７０が、本発明の保持部材に相当している。このような構成によっても、蒸発燃料吸着材３２の背面側に側壁面３０との間に空間を確保することができるため、側壁面３０を伝うオイルが蒸発燃料吸着材３２に付着するのを防止することができる。

尚、上述した実施の形態１においては、保持部材３４が、前記第１の発明における「オイル付着防止手段」に相当している。

実施の形態２．
次に、図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図９は、本発明の実施の形態２の蒸発燃料吸着装置の取り付け構造を説明するための図である。より具体的には、図９（Ａ）は、蒸発燃料吸着装置を、取り付け方向から見た図であり、図９（Ｂ）は、蒸発燃料吸着装置を、図９（Ａ）に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

本実施形態の蒸発燃料吸着装置は、保持部材７２の形状が変更されている点を除き、上述した実施の形態１の蒸発燃料吸着装置と同様の構成を有している。すなわち、図９に示すように、本実施形態の蒸発燃料吸着装置においても、蒸発燃料吸着材７４は、保持部材７２を介して、サージタンク２２の側壁面３０から所定距離離した位置に取り付けられている。

図９（Ａ）に示すように、上方側の保持部材７２は、蒸発燃料吸着材７４の幅方向全体を覆うようにして、かつ、当該幅方向の中央部が最も高く、左右に向かうほど下方に傾斜する壁として形成されている。下方側の保持部材７２についても、同様である。このような構成によれば、側壁面３０を流下するオイルは、保持部材７２により左右に分流されながら流下することとなる。このように、本実施形態の保持部材７２は、蒸発燃料吸着材７４を側壁面３０から所定距離離した位置に取り付けるための保持部材としての機能と、オイルが蒸発燃料吸着材７４の背面に流れ込まないように案内するガイド部材としての機能とを有している。このため、本実施形態の構成によれば、保持部材７２が傾斜面を有することにより、蒸発燃料吸着材７４の吸着面に流れ込もうとするオイルを吸着面外へとスムーズに案内することができ、傾斜面の下方に位置する吸着面にオイルが流れ込むのを防止することができる。また、上述した傾斜面を有する保持部材７４によれば、その傾斜面上にオイルが溜まってしまうことがない。

以上説明した通り、本実施形態の蒸発燃料吸着装置によれば、蒸発燃料吸着材７４に向かって流下するオイルの流下方向に対して傾斜する方向にガイド部材（保持部材７２）を設けたことにより、蒸発燃料吸着材７４の背面にオイルが流れ込むのを防止することができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の構成に比して、更に確実に蒸発燃料吸着材７４にオイルが付着するのを防止することができる。

ところで、上述した実施の形態２においては、蒸発燃料吸着材７４の上下のリブに固定された保持部材７２がガイド部材として機能する例について説明したが、オイルが蒸発燃料吸着材７４の背面に流れ込むのを防止するために設けられるガイド部材の構成は、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、少なくとも上方側の保持部材７２のみがガイド部材として機能するものであればよい。また、ガイド部材として機能する壁は、上述した図９に示す例に限らず、蒸発燃料吸着材７４の幅方向の一端側から他端側に向かって下方に傾斜する壁であってもよく、或いは、蒸発燃料吸着材７４のリブの大部分または全周を囲むように形成された壁であってもよい。

尚、上述した実施の形態２においては、保持部材７２（ガイド部材）が、前記第１の発明における「オイル付着防止手段」に相当している。

本発明の実施の形態１の蒸発燃料吸着装置を備える内燃機関の構成を説明するための図である。 図１に示す吸気通路内における内燃機関の運転時の空気の流れを示す図である。 図１に示す蒸発燃料吸着材の構成およびその取り付け構造を説明するための図である。 図１に示す蒸発燃料吸着材の取り付け構造を示す第１の変形例を示す図である。 図１に示す蒸発燃料吸着材の取り付け構造を示す第２の変形例を示す図である。 図１に示す蒸発燃料吸着材の取り付け構造を示す第３の変形例を示す図である。 図１に示す蒸発燃料吸着材の取り付け構造を示す第４の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態１の構造の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態２の蒸発燃料吸着装置の取り付け構造を説明するための図である。

符号の説明

１０ 内燃機関
１４ 吸気通路
２２ サージタンク
２４ インテークマニホールド
３０ サージタンクの側壁面
３２、７４ 蒸発燃料吸着材
３４、４８、５４、６２、７２ 保持部材

Claims (3)

1. 吸気通路の内壁面に対して略平行に配置され、蒸発燃料を吸着する蒸発燃料吸着材と、
   前記内壁面を伝うオイルが前記蒸発燃料吸着材に付着しないように、前記内壁面と前記蒸発燃料吸着材との間に配置されたオイル付着防止手段とを備え、
   前記蒸発燃料吸着材は、前記オイル付着防止手段を介して前記内壁面に取り付けられていることを特徴とする蒸発燃料吸着装置。
2. 前記オイル付着防止手段は、前記蒸発燃料吸着材を、前記内壁面から所定距離離して取り付けるための保持部材であることを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料吸着装置。
3. 前記オイル付着防止手段は、前記蒸発燃料吸着材に向かって流下するオイルの流下方向に対して傾斜する方向に設けられたガイド部材であることを特徴とする請求項１または２記載の蒸発燃料吸着装置。
   

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