JP2012132402A - キャニスタ - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタの外形を変更可能として、車両搭載性を向上する。
【解決手段】互いに平行に並設される縦長形状の中間チャンバー部２１とフィルタ用チャンバー部２２の端部同士を第２アーム部２５により接続し、これら中間チャンバー部２１，第２アーム部２５及びフィルタ用チャンバー部２２の内部に、Ｕ字状に折り返される一連のガス通路１２を形成する。中間チャンバー部２１と第２アーム部２５との接続部分において、中間チャンバー部２１を有する第１ハウジング部品３４と、フィルタ用チャンバー部２２及び第２アーム部２５を有する第２ハウジング部品３５と、に分割して構成し、その接続部分に、長手方向Ａに沿って互いに嵌合する嵌合部３６を設ける。第２ハウジング部品３５を、嵌合部３６を中心とした中間チャンバー部２１の周りの、複数の異なる周方向位置で、第１ハウジング部品３４に対して組付可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の燃料タンク等で生じる蒸発燃料を処理するキャニスタに関する。

内燃機関を搭載する車両では、燃料タンクで生じた蒸発燃料を処理するキャニスタが搭載される。キャニスタ内には、蒸発燃料を含んだ蒸気ガスや大気が通流するガス通路が形成されており、このガス通路には、活性炭等の吸着材が充填された吸着室が設けられる。ガス通路の一端には大気ポート、他端にはチャージポート及びパージポートが設けられ、燃料タンク内で発生した蒸発燃料は、チャージポートよりキャニスタ内に導入されて、吸着材に一時的に吸着される。そして、所定の機関運転状態のときに、エンジン負圧を利用して大気を大気ポートよりキャニスタ内に導入し、吸着材に吸着されている蒸発燃料を脱離させて、パージポートを介して内燃機関の吸気通路へ吸引し、燃焼室内で燃焼処理するようになっている。

特許文献１に記載のキャニスタでは、十分な長さのガス通路を確保するために、キャニスタ内のガス通路を、Ｕ字状に折り返した部分を有する構造としている。これによって、ガス通路の通路長さを確保して吸着性能を高めつつ、キャニスタの全長（全高）の増加を防止して、キャニスタをコンパクトに構成している。

また、特許文献２では、大気ポートからキャニスタ内へ取り込まれる大気中の塵埃等の異物を除去するダストフィルタがキャニスタに付設されている。この種のダストフィルタ等の周辺部品を、例えばキャニスタ内のガス通路に介装して、周辺部品をキャニスタに一体化・ユニット化することで、部品点数の削減や低コスト化を図ることができる。

特開２００２−４８０１５号公報 特開２００４−３２４４７０号公報

近年、蒸発燃料の大気拡散に対する厳しい規制に適応するために、キャニスタに高いレベルの吸着性能が求められ、キャニスタが大容量化する傾向にある。このようなキャニスタの大容量化、更には上述したようなダストフィルタ等の周辺部品の一体化などにより、キャニスタが大型化すると、車両側にキャニスタ用の大きな搭載スペースを確保する必要がある。キャニスタの車両への搭載位置は、一般的に、エンジンルームや車両床下位置など、大きなスペースの確保が困難な位置であることが多く、また、搭載される車両・車種によって、進行方向・車幅方向・高さ方向などの様々な異なるスペースの制約があり、キャニスタの大型化に伴う車両搭載性の低下が大きな問題となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。すなわち本発明に係るキャニスタは、互いに平行に並設される縦長形状の第１チャンバー部と第２チャンバー部の端部同士がアーム部により接続され、これら第１チャンバー部，アーム部及び第２チャンバー部の内部に、Ｕ字状に折り返される一連のガス通路が形成されている。

ここで本発明のキャニスタにあっては、上記第１チャンバー部とアーム部との接続部分において、上記第１チャンバー部を有する第１ハウジング部品と、上記第２チャンバー部及びアーム部を有する第２ハウジング部品と、に分割して構成している。上記第１チャンバー部とアーム部には、上記接続部分において、上記第１チャンバー部の長手方向に沿って互いに嵌合する嵌合部が設けられている。そして、上記第２ハウジング部品は、上記嵌合部を中心とした上記第１チャンバー部の周りの、少なくとも２箇所以上の異なる周方向位置で、上記第１ハウジング部品に対して組付可能に構成されている。

すなわち本発明では、ガス通路をＵ字状に折り返した構造とすることで、ガス通路の長さを十分に確保しつつ、キャニスタの全長を抑制し、コンパクトな構造とすることができる。そして、このようなＵ字状の通路構造を利用してキャニスタの外形を変更可能なものとしている。つまり、Ｕ字状のガス通路の折り返し部分となるアーム部の一端側で、キャニスタを第１ハウジング部品と第２ハウジング部品とに分割して構成し、両者を嵌合部において長手方向に嵌合させて組み付ける構造としている。そして、アーム部を介して第２チャンバー部を、嵌合部を中心に第１チャンバー部の周囲の異なる周方向位置に配置させた状態で組み付けることが可能となっており、このように第１ハウジング部品と第２ハウジング部品との組付姿勢を異ならせることで、キャニスタ全体の外形を変更することが可能となる。従って、搭載スペースに応じて組付姿勢を変更し、キャニスタの外形を搭載スペースに応じたものとすることで、車両搭載性を格段に向上することができる。

組付後の状態にあっては、第１ハウジング部品と第２ハウジング部品とは、例えば、合成樹脂の弾性を利用して部品同士を機械的に保持するスナップフィット式のロック機構により互いに移動不能に保持される。具体的には、上記嵌合部を上記長手方向に沿って嵌合させるときに、上記第１ハウジング部品及び第２ハウジング部品の一方に形成されたフック部を弾性変形させながら他方に形成された孔部に係止させることで、第１ハウジング部品と第２ハウジング部品とが機械的に保持される。

Ｕ字状のガス通路の一部を構成する第１，第２チャンバー部の内部には、蒸発燃料を吸着する活性炭等の吸着材が充填される吸着室の他、大気濾過用のダストフィルタ等の周辺部品を設けることができる。このように周辺部品をキャニスタ内に一体化することで、部品点数の削減や低コスト化を図ることができる。

本発明によれば、第１ハウジング部品（第１チャンバー部）に対して第２ハウジング部品（第２チャンバー部）を複数の異なる周方向位置で組付可能であるために、組み付けられる周方向位置に応じて、第１，第２ハウジング部品の組付姿勢が変化し、ひいてはキャニスタ全体の外郭形状が異なるものとなる。従って、搭載スペースに合わせてキャニスタの外形を変更可能であり、車両搭載性を著しく向上することができる。また、キャニスタの外形・レイアウトを変更できるために、搭載車種に応じて外形の異なるキャニスタを個別に製造する必要がなく、部品共用化による生産性の向上や低コスト化を図ることができる。

更に、このようにキャニスタの外形・レイアウトの変更を可能とすることで、比較的大きなキャニスタでも車両に搭載させることが可能となる。従って、例えば上記第１チャンバー部や第２チャンバー部の一方に、大気濾過用のダストフィルタ等の周辺部品を設けて、周辺部品をキャニスタ内に一体化することで、部品点数の低減化や低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施例に係るキャニスタの第１の周方向位置での組付姿勢を示す斜視図。 上記キャニスタを第２の周方向位置での組付姿勢を示す斜視図。 上記キャニスタを第３の周方向位置での組付姿勢を示す分解斜視図。 同じく上記キャニスタを第３の周方向位置での組付姿勢を示す分解斜視図。 上記キャニスタの第１ハウジング部品を単体で示す斜視図。 上記キャニスタの第２ハウジング部品を単体で示す斜視図。 上記キャニスタの嵌合部近傍の断面図。 上記キャニスタのロック機構近傍の断面図。

以下、図示実施例により本発明を説明する。先ず図１を参照して、キャニスタ１１の基本的な作動原理について説明する。合成樹脂製のキャニスタ１１内には、図１の破線で示すように、蒸発燃料を含んだパージガスや大気が通流する一連のガス通路１２が形成されている。このガス通路１２には、活性炭等の吸着材が充填される吸着室が設けられるとともに、ガス通路１２の一端には、大気に開放する大気ポート１４が設けられ、ガス通路１２の他端には、燃料タンクに接続するチャージポート１５と、内燃機関の吸気通路のスロットル下流に接続するパージポート１６とが設けられる。

燃料タンク内で発生する蒸発燃料は、チャージポート１５よりキャニスタ１１内に導入され、このキャニスタ１１内に充填される吸着材に吸着されることによって、一時的に捕捉・チャージされる。そして、内燃機関が所定の運転状態にあるときに、キャニスタ１１内にチャージされている蒸発燃料のパージが行われる。このパージ時には、吸気通路のスロットル下流の負圧と大気圧との圧力差によって、大気ポート１４より大気がキャニスタ１１内に導入されることにより、キャニスタ１１内に吸着されている蒸発燃料が脱離つまりパージされ、この脱離した蒸発燃料を含むパージガスがパージポート１６よりパージラインを経て吸気通路へ供給されて、内燃機関の燃焼室内で燃焼処理される。パージガスの流量は、パージラインに設けられるパージ制御弁により調整される。

次に、このキャニスタ１１の形状・構造について説明する。図１に示すように、このキャニスタ１１は、通路長さを確保して吸着性能を向上するように、内部のガス通路１２が複数回、Ｕ字状に折り返された通路構造をなしている。このような通路形状を得るために、このキャニスタ１１は、互いに平行に並設された中空縦長形状の３つのメインチャンバー部２０，中間チャンバー部２１（第１チャンバー部）及びフィルタ用チャンバー部２２（第２チャンバー部）と、メインチャンバー部２０及び中間チャンバー部２１の端部同士を接続・架橋する中空偏平形状の第１アーム部２４と、中間チャンバー部２１及びフィルタ用チャンバー部２２の端部同士を接続する中空偏平形状の第２アーム部２５と、を有している。メインチャンバー部２０，第１アーム部２４及び中間チャンバー部２１の内部には、Ｕ字状に折り返された一連のガス通路１２の一部が形成され、メインチャンバー部２０の一端に、チャージポート１５及びパージポート１６が設けられている。中間チャンバー部２１，第２アーム部２５及びフィルタ用チャンバー部２２の内部には、Ｕ字状に折り返された一連のガス通路１２の一部が形成され、フィルタ用チャンバー部２２の一端に、大気ポート１４が設けられている。

メインチャンバー部２０と中間チャンバー部２１の内部には、活性炭等の吸着材が充填される吸着室が設けられている。これらのチャンバー部２０，２１のうち、チャージポート寄りのメインチャンバー部２０は、大気ポート寄りの中間チャンバー部２１に比して、通路面積が大きい大容量のものとされている。

フィルタ用チャンバー部２２の内部には、大気ポート１４から取り込まれる大気中の塵埃等の異物を除去する大気濾過用のダストフィルタ２６が設けられているとともに、縦長の筒状部分２２Ａの内部に、ハニカム状に成形されたハニカム状成形吸着材２２Ｂが収容されている。図３にも示すように、このフィルタ用チャンバー部２２は、ダストフィルタ２６を挟持する一対の分割部材２７，２８がフランジ部２９で互いに接合された中空形状をなし、中間チャンバー部２１と平行かつ近接した状態で並設されている。このフィルタ用チャンバー部２２の中間チャンバー部２１寄りの側面には、中間チャンバー部２１の円筒面をなす外周面に僅かな隙間を介して対向するように、中間チャンバー部２１の外周形状に応じて断面半円弧状に凹んだ凹部３０が形成されている。第２アーム部２５は、図７に示すように、浅底部材３１と深底部材３２とがフランジ部３３で互いに接合された中空偏平形状をなしている。

ここで本実施例のキャニスタ１１にあっては、第２アーム部２５と中間チャンバー部２１との接続部分において、第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５とに分割して構成されている。第１ハウジング部品３４には、図５に示すように、メインチャンバー部２０，第１アーム部２４及び中間チャンバー部２１が設けられている。第２ハウジング部品３５は、図６に示すように、フィルタ用チャンバー部２２と第２アーム部２５とを有し、フィルタ用チャンバー部２２の一端より第２アーム部２５が側方へ延びた略Ｌ字状の形状をなしている。

中間チャンバー部２１と第２アーム部２５には、その接続部分において、中間チャンバー部２１の長手方向Ａに沿って互いに嵌合する嵌合部３６が設けられ、この嵌合部３６で第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５とが一連のガス通路１２を連通させた状態で接続されている。図７に示すように、この嵌合部３６は、中間チャンバー部２１の端面より長手方向Ａに沿って一体的に突出する外側筒部３７と、第２アーム部２５の側面より突出し、上記外側筒部３７の内側に嵌合される内側筒部３８と、を有している。これら外側筒部３７と内側筒部３８との間には、両者３７，３８間をシールするシールリング３９が介装されている。

そして本実施例では、第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５とが嵌合部３６を中心とした複数の異なる周方向位置で組付可能な構造となっている。つまり、第２ハウジング部品３５におけるフィルタ用チャンバー部２２が、嵌合部３６を中心とした筒状の中間チャンバー部２１の周りの、複数（この実施例では３箇所）の異なる周方向位置で、第１ハウジング部品３４に対して組み付け可能な構造となっている。本実施例のキャニスタ１１においては、図１に示す第１の周方向位置と、図２に示す第２の周方向位置と、図３及び図４に示す第３の周方向位置と、の９０度毎の３箇所の周方向位置において、両ハウジング部品３４，３５が組付可能に構成されている。このように周方向位置の異なる組付を可能とするように、上記嵌合部３６では、円筒形状をなす外側筒部３７と内側筒部３８とが、任意の周方向位置で長手方向Ａに沿って互いに嵌合可能な構造となっている。

これら図１〜図４に示すように、両ハウジング部品３４，３５を組み付ける周方向位置に応じて、第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５との組付姿勢、つまりキャニスタ１１全体の外郭形状（外形）が異なるものとなる。例えば図１に示す第１の周方向位置では、メインチャンバー部２０と中間チャンバー部２１とが並設される横方向に沿ってフィルタ用チャンバー部２２が配置されるために、キャニスタ全体の外形が薄い横長形状となり、例えば車両搭載位置が車両床下位置などの、高さ方向寸法の制約が大きい場合に有利なレイアウトとなる。一方、図２〜図４に示す第２，第３の周方向位置では、メインチャンバー部２０と中間チャンバー部２１とが並設される横方向に対して直交する上下方向にフィルタ用チャンバー部２２が配置され、キャニスタ全体の外形がＬ字状に折曲するコンパクトなものとなり、例えば車両搭載位置がエンジンルームなどの幅広い搭載スペースの確保が困難な場合に有利なレイアウトとなる。

また、このような第１〜第３の周方向位置のそれぞれの組付姿勢において、第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５とを回転方向並びに長手方向Ａ（挿入方向）に移動不能に保持するロック機構が設けられている。このロック機構は、合成樹脂の弾性を利用して部品同士を機械的に保持する、いわゆるスナップフィット式の構造となっている。すなわち、図３，図４，図８等に示すように、第１ハウジング部品３４には、中間チャンバー部２１の外周に、上記第１〜第３の周方向位置に対応した受容部４０が、周方向に９０度毎の３箇所に設けられている。一方、第２ハウジング部品３５のフィルタ用チャンバー部２２には、長手方向Ａに沿って受容部４０に弾性変形を伴って差し込まれる係止片部４２が設けられ、この係止片部４２の先端には、受容部４０に形成された孔部４１に係止されるフック部４３が設けられている。また、フィルタ用チャンバー部２２の凹部３０には、受容部４０がスライド可能に嵌合するスリット４４が形成されている。このスリット４４は、図６に示すように、一端がフィルタ用チャンバー部２２の端面に開放している。

従って、組付時には、図３及び図４に示すように、第１，第２ハウジング部品３４，３５を同軸上に配置するとともに所定の組付姿勢に対応した周方向位置に位置合わせした上で、長手方向Ａに沿って互いに接近する方向に押し込めば良い。これによって、嵌合部３６の外側筒部３７と内側筒部３８とが互いに嵌合するとともに、係止片部４２が所定の受容部４０に長手方向Ａに沿って弾性変形を伴いながら差し込まれ、先端のフック部４３が受容部４０の孔部４１に嵌り込んで係止されることで、両ハウジング部品３４，３５が回転方向に位置決めされるとともに抜け止めされた状態に機械的に保持される。また、この挿入作業の際には、フィルタ用チャンバー部２２の凹部３０内に入り込む他の受容部４０が、凹部３０に形成されるスリット４４内に嵌合・スライドすることとなり、これら受容部４０とスリット４４とが挿入時の案内・ガイド部材としても機能する。

このように本実施例では、大気濾過用のダストフィルタ２６等の周辺部品をキャニスタに設けて一体化しているために、ダストフィルタをキャニスタと別体で設けた場合に比して、部品点数が低減し、コストも低く抑制される。但し、このように周辺部品をキャニスタに一体化すると、キャニスタが大型化し、車両搭載性の低下が懸念されるが、本実施例においては、第１ハウジング部品３４と第２ハウジング部品３５との組付位置を３つの周方向位置から適宜に選択することで、車両側の搭載スペースに応じてキャニスタの外形の変更が可能である。従って、レイアウト性が向上し、様々な搭載スペースの制約にも対応することができるために、車両搭載性が格段に向上する。

また、上記実施例では、吸着材が充填される吸着室が設けられる第１ハウジング部品３４と、主としてダストフィルタ２６などの周辺部品が設けられる第２ハウジング部品３５と、が別部品として構成されている。従って、搭載車両の燃料タンクの容量に応じて、吸着室の容量を変更する場合にも、吸着室が設けられた第１ハウジング部品３４の交換のみで対応できるために、燃料タンクの容量が異なる複数の車両に対して、第２ハウジング部品３５を共用化することが可能となる。同様に、ダストフィルタを交換するような場合にも、ダストフィルタ２６が設けられた第２ハウジング部品３５の交換のみで対応可能となる。

更に、中間チャンバー部２１を円筒形状にするとともに、この中間チャンバー部２１の周囲に配置されるフィルタ用チャンバー部２２の側面に、中間チャンバー部２１の外周に僅かな隙間を介して対向する凹部３０を形成しているために、その周方向位置にかかわらず、中間チャンバー部２１とフィルタ用チャンバー部２２との隙間が僅かなものとなり、無駄なスペースの発生を最小限に抑制することができる。

そして、ガス通路１２のＵ字状に折り返された部分を構成する第２アーム部２５を利用し、この第２アーム部２５を介してフィルタ用チャンバー部２２が嵌合部３６を中心として中間チャンバー部２１の周囲で位置を変更可能な構造としているために、新たなレバーやアームなどの構成要素の追加が抑制された簡素な構造で、上述したような組付姿勢の変更によるキャニスタの外形変更を実現することができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例では第１，第２ハウジング部品の組付姿勢を９０度毎の３箇所としているが、これに限らず、搭載スペースに応じて２箇所以上の適宜な組付姿勢とすることができる。また、上記実施例では、中間チャンバー部２１と第２アーム部２５との嵌合部３６を、周方向位置を任意に変更可能な断面円形の筒部としているが、これに限らず、複数の周方向位置で組付可能な断面正方形状などの断面非円形状の筒部としても良い。

更に、キャニスタのレイアウト性を更に向上するために、キャニスタを３つ以上のハウジング部品に分割して構成し、それぞれのハウジング部品の組付姿勢を変更可能な構造としても良い。例えば、上記実施例では互いに平行に並設された縦長の３つのチャンバー部２０〜２２のうち、Ｕ字状のガス通路を構成する一対の中間チャンバー部２１とフィルタ用チャンバー部２２に本発明を適用し、両者２１，２２を別体のハウジング部品として構成して組付姿勢を変更可能な構造としているが、これと同様に、同じくＵ字状のガス通路を構成する一対のメインチャンバー部２０と中間チャンバー部２１に本発明を適用し、両者２０，２１を別体のハウジング部品として構成して組付姿勢を変更可能な構造としても良い。

１１…キャニスタ
１２…ガス通路
２０…メインチャンバー部
２１…中間チャンバー部（第１チャンバー部）
２２…フィルタ用チャンバー部（第２チャンバー部）
２４…第１アーム部
２５…第２アーム部（アーム部）
２６…ダストフィルタ（周辺部品）
３４…第１ハウジング部品
３５…第２ハウジング部品
３６…嵌合部
４１…孔部（ロック機構）
４３…フック部（ロック機構）

Claims (3)

1. 互いに平行に並設される縦長形状の第１チャンバー部と第２チャンバー部の端部同士がアーム部により接続され、これら第１チャンバー部，アーム部及び第２チャンバー部の内部に、Ｕ字状に折り返される一連のガス通路が形成されたキャニスタにおいて、
   上記第１チャンバー部とアーム部との接続部分において、上記第１チャンバー部を有する第１ハウジング部品と、上記第２チャンバー部及びアーム部を有する第２ハウジング部品と、に分割して構成し、
   上記第１チャンバー部とアーム部には、上記接続部分において、上記第１チャンバー部の長手方向に沿って互いに嵌合する嵌合部が設けられ、
   上記第２ハウジング部品は、上記嵌合部を中心とした上記第１チャンバー部の周りの、少なくとも２箇所以上の異なる周方向位置で、上記第１ハウジング部品に対して組付可能に構成されていることを特徴とするキャニスタ。
2. 上記嵌合部を上記長手方向に沿って嵌合させるときに、上記第１ハウジング部品及び第２ハウジング部品の一方に形成されたフック部が、弾性変形を伴って他方に形成された孔部に係止されることで、上記第１ハウジング部品と第２ハウジング部品とを移動不能に保持するスナップフィット式のロック機構を有することを特徴とする請求項１に記載のキャニスタ。
3. 上記第１チャンバー部と第２チャンバー部の一方に、蒸発燃料を吸着する吸着材が充填された吸着室が設けられ、他方に大気濾過用のダストフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のキャニスタ。

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