JP2015055188A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタの性能を向上させる。【解決手段】キャニスタ１は、活性炭１１が充填された第１、第２充填室１２、１３が車両の水平方向に並び、かつ蒸発燃料が車両の水平方向に沿って各充填室１２、１３内を流れるように、車両に搭載される。そして、車両搭載時には、第１保持部材２０によって、第１充填室１２の少なくとも下側の部分と接続通路１８の下側部分との間の通気性が遮断され、上述した第２保持部材２４によって、第２充填室１３の少なくとも下側の部分と接続通路１８の下側部分との間の通気性が遮断される。これによって、接続通路１８下部に蒸発燃料を貯留しておくことが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の燃料タンク内で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。

自動車に搭載されるキャニスタ（蒸発燃料処理装置）は、停車時等に燃料タンク内から発生する蒸発燃料を活性炭からなる吸着材に吸着させるものである。このようなキャニスタは、内燃機関の運転中にパージする（当該キャニスタに設けられた大気ポートから空気を導入する）ことで、上記吸着材から蒸発燃料を脱離させて内燃機関内で燃焼させる仕組みとなっている。キャニスタは、上記パージによる蒸発燃料の脱離によって上記吸着材の吸着性能を復活させ、蒸発燃料を繰り返し良好に吸着することが可能となっている。

ところで、近年、環境規制が厳しくなってきている。また、いわゆるハイブリッド自動車においては、車両に搭載された内燃機関が常に運転されているわけではなく、活性炭に吸着した蒸発燃料を脱離させるのに必要な空気量を確保することが難しくなってきている。そのため、パージの際の空気量が少なくても蒸発燃料の大気への放出が抑制可能な高性能のキャニスタが求められている。

例えば、特許文献１、２に開示されたキャニスタにおいては、吸着材層を有する主室及び副室を連結する空気室内に仕切り壁を設け、該空気室の実質的な通路長を長くすることで、当該キャニスタ内の蒸発燃料の拡散を遅らせるようにしている。

また、特許文献３に開示されたキャニスタにおいては、吸着材が充填された第１空間及び第２空間の間に、蒸発燃料の拡散を遅らせるとともに、通気抵抗が大きくならないように構成された遅延拡散空間が配置されている。

特開平９−２１３６１号公報 特開２０１１−２４７１２１号公報 特開２０１０−１０１１９６号公報

しかしながら、これら特許文献１〜３は、既存のキャニスタに対して新たな構成を追加するものであり、追加部品が必要となるため、相対的にコストが高くなってしまうという問題がある。また、新たな構成を付加するにあたってキャニスタが相対的に大型化してしまうという問題がある。

そこで、本発明の蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料の吸着脱離を行う吸着材が充填された第１充填室及び第２充填室と、上記第１充填室の一端と上記第２充填室の一端とを繋ぐ接続通路と、がケーシング内に形成され、第１充填室の他端側には燃料タンクに接続されるチャージポートとエンジンの吸気系に接続されるパージポートとが隣接して接続され、第２充填室の他端側には大気に連通する大気ポートが接続され、上記各充填室と上記接続通路とがそれぞれ通気性を有するスクリーン部材を介して連通するものであって、上記ケーシングが蒸発燃料が車両の水平方向に沿って上記各充填室内を流れるように車両に搭載され、上記各スクリーン部材に隣接するよう上記接続通路に配置された保持部材によって、上記各充填室の少なくとも下側の部分と上記接続通路の下側の部分との間の通気性が遮断されていることを特徴としている。

上記各保持部材は、具体的には、搭載される車両の水平方向に細長い開口穴を有し、上記各充填室と上記接続通路とは、上記開口穴を介してそれぞれ連通する。

上記各保持部材の接続通路側面には、上記開口穴の開口縁のうち車両に搭載された状態のときの下側の開口縁に沿って、上記接続通路側に突出する突出片をそれぞれ形成するようにしてもよい。

あるいは、上記各保持部材の接続通路側面には、上記開口穴のうち車載状態のときの車両下方側となる部分を覆う突出壁を設け、該突出壁により上記開口穴と連続するとともに、車載状態のときの車両上方側に開口する凹部を形成するようにしてもよい。

また、上記各保持部材は、具体的には、車両に搭載された状態のときの上方側となる部分に複数の貫通穴を有し、上記各充填室と上記接続通路は、上記複数の貫通穴を介してそれぞれ連通するようにしてもよい。

本発明によれば、キャニスタ内の空間である接続通路に、蒸発燃料を溜めることが可能となるので、キャニスタ内の蒸発燃料の拡散を遅延させることができ、キャニスタ内の蒸発燃料の大気への放出を抑制することができる。

また、スクリーン部材を保持する第１、第２保持部材に簡単な設計変更を加えることで、キャニスタ内の既存の接続通路に、蒸発燃料を溜めることが可能となり、追加部品やキャニスタの容積を増加させることなく、キャニスタの性能を向上させることができる。

本発明に係る蒸発燃料処理装置の全体構成を模式的に示した説明図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図 本発明に係る蒸発燃料処理装置を構成する第１保持部材の斜視図。 本発明に係る蒸発燃料処理装置を構成する第２保持部材の斜視図。 第２実施例における保持部材の斜視図。 第３実施例における保持部材の斜視図。 第４実施例における保持部材の斜視図。 第４実施例における保持部材の断面図。 第５実施例における保持部材の斜視図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例におけるキャニスタ１（蒸発燃料処理装置）を示している。

このキャニスタ１のケーシング２は、合成樹脂材料からなり、主ケース３と、この主ケース３の長手方向の他端側の開口を閉塞するキャップ４と、から大略構成されている。

主ケース３は、略筒状の細長い第１筒状部７と、細長い筒状の第２筒状部９と、を有している。第１筒状部７の一端及び第２筒状部９の一端はそれぞれ開口しており、上述のキャップ４で閉塞される。第１筒状部７の他端側には、燃料タンク（図示せず）に接続されるチャージポート５と内燃機関の（図示せず）の吸気系に接続されるパージポート６とが隣接して設けられている。第２筒状部９の他端側には、大気に連通する大気ポート８が設けられている。これら第１筒状部７と第２筒状部９とは、互いに隣接し合うように並んで配置され、補強用のリブ１０によって連結されている。そして、主ケース３は、全体として扁平な略箱形の直方体形状を呈している。

第１筒状部７及び第２筒状部９の内部には、蒸発燃料の吸着・脱離を行う吸着材として活性炭１１が充填された細長い第１、第２充填室１２、１３がそれぞれ形成されている。

第１充填室１２の他端側（図１における上側）は、通気性を有する平板状の第１スクリーン部材１４を介してチャージポート５に連通すると共に、通気性を有する平板状の第２スクリーン部材１５を介してパージポート６に連通している。第１スクリーン部材１４と第２スクリーン部材１５とは、仕切壁１６によって仕切られている。仕切壁１６は、第１筒状部７の他端側側壁面７ａから第１筒状部７の一端側（図１における下側）に向かって第１充填室１２内まで突出するように形成されている。第１充填室１２の一端側は、通気性を有する平板状の第３スクリーン部材１７を介して、主ケース３の一端部（図１における下側端部）とキャップ４とによって構成された接続通路１８に連通している。第３スクリーン部材１７は、スプリング１９のバネ力を受けた第１保持部材２０（詳細は後述）により第１充填室１２の他端側（図１における上側）に向かって付勢されている。

第２充填室１３の他端側（図１における上側）は、通気性を有する平板状の第４スクリーン部材２１を介して大気ポート８に連通している。第２充填室１３の一端側（図１における下側）は、通気性を有する平板状の第５スクリーン部材２２を介して接続通路１８に連通している。第５スクリーン部材２２は、スプリング２３のバネ力を受けた第２保持部材２４（詳細は後述）により第２充填室１３の他端側（図１における上側）に向かって付勢されている。

第１充填室１２の一端及び第２充填室１３の一端は、接続通路１８を介して接続されている。ケーシング２の内部は、接続通路１８において折り返す略Ｕ字状の通路構造となっている。チャージポート５を経て第１充填室１２に導入された蒸発燃料は、第１充填室１２内に拡散し、第１充填室１２内の活性炭１１に吸着される。第１充填室１２に吸着されなかった蒸発燃料は接続通路１８を介して第２充填室１３に導入され、第２充填室１３内の活性炭１１に吸着される。

尚、各スクリーン部材１４、１５、１７、２１、２２は、ウレタンまたは不織布からなり、吸着材である活性炭１１の脱落を防止しつつ保持する機能を有するものである。

キャニスタ１は、各充填室１２、１３が車両の水平方向に並び、かつ蒸発燃料が車両の水平方向に沿って各充填室１２、１３内を流れるように、車両に搭載される。換言すると、図１の紙面垂直方向が搭載される車両の上下方向と一致するような状態で車両に搭載される。

そして、車両搭載時には、上述した第１保持部材２０によって、第１充填室１２の少なくとも下側の部分と接続通路１８の下側部分との間の通気性が遮断され、上述した第２保持部材２４によって、第２充填室１３の少なくとも下側の部分と接続通路１８の下側部分との間の通気性が遮断される。

この第１実施例においては、第１保持部材２０及び第２保持部材２４が、図２、図３、図４に示すように形成されている。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３は第１保持部材２０の斜視図、図４は第２保持部材２４の斜視図である。

第１保持部材２０は、例えば樹脂材料からなり、矩形板状の本体部３１と、本体部３１の接続通路側面３１ａから突出して環状に連続するリップ部３２と、本体部３１のスクリーン部材側面３１ｂから突出して環状に連続する外周側支持壁部３３と、本体部３１のスクリーン部材側面３１ｂから突出する柱状の複数の内周側支持壁部３４と、から大略構成されている。

リップ部３２は、本体部３１外周縁に、当該外周縁の全長に亙って連続するよう形成されている。このリップ部３２は、第１筒状部７の内周面に密着するように、先端側が本体部３１の外周側に張り出すように形成されており、第１保持部材２０の外周側のシール性向上に寄与している。すなわち、リップ部３２を設けることで、第１保持部材２０と第１筒状部７内周面との間を通って蒸発燃料が拡散してしまうことを効果的に抑制することができる。

外周側支持壁部３３は、本体部３１外周縁に、当該外周縁の全長に亙って連続するよう形成されている。外周側支持壁部３３の先端は、第３スクリーン部材１７の外周縁に押し付けられ、第３スクリーン部材１７を第１充填室１２の他端側に向かって付勢する。

内周側支持壁部３４は、第３スクリーン部材１７が略均等に支持されるように、本体部３１のスクリーン部材側面３１ｂに例えば放射状に複数形成されている。内周側支持壁部３４の先端は、第３スクリーン部材１７に押し付けられ、第３スクリーン部材１７を第１充填室１２の他端側に向かって付勢する。

そして、本体部３１には、搭載される車両の水平方向に細長い長穴形状の第１開口穴３１ｃが貫通形成されている。第１開口穴３１ｃは、本体部３１の上方側（図１の紙面垂直方向における紙面手前側、図２における上側）に位置し、第１充填室１２と接続通路１８とは、この第１開口穴３１ｃのみを介して連通する。第１開口穴３１ｃの通路断面積は、例えば、パージポート６の通路断面積とチャージポート５の通路断面積との合計よりも大きくなるよう設定されている。

第２保持部材２４は、例えば樹脂材料からなり、矩形板状の本体部３６と、本体部３６の接続通路側面３６ａから突出して環状に連続するリップ部３７と、本体部３７のスクリーン部材側面３６ｂから突出して環状に連続する外周側支持壁部３８と、本体部３６のスクリーン部材側面３６ｂから突出する複数の内周側支持壁部３９と、から大略構成され、第１保持部材２０と相似形状となっている。

リップ部３７は、本体部３６外周縁に、当該外周縁の全長に亙って連続するよう形成されている。このリップ部３７は、第２筒状部９の内周面に密着するように、先端側が本体部３６の外周側に張り出すように形成されており、第２保持部材２４の外周側のシール性向上に寄与している。すなわち、リップ部３７を設けることで、第２保持部材２４と第２筒状部９内周面との間を通って蒸発燃料が拡散してしまうことを効果的に抑制することができる。

外周側支持壁部３８は、本体部３６外周縁に、当該外周縁の全長に亙って連続するよう形成されている。外周側支持壁部３８の先端は、第５スクリーン部材２２の外周縁に押し付けられ、第５スクリーン部材２２を第２充填室１３の他端側に向かって付勢する。

内周側支持壁部３９は、第５スクリーン部材２２が略均等に支持されるように、本体部３６のスクリーン部材側面３６ｂに例えば放射状に複数形成されている。内周側支持壁部３９の先端は、第５スクリーン部材２２に押し付けられ、第５スクリーン部材２２を第２充填室１３の他端側に向かって付勢する。

そして、本体部３６には、第１保持部材２０の本体部３１と同様に、搭載される車両の水平方向に細長い長穴形状の第２開口穴３６ｃが貫通形成されている。第２開口穴３６ｃは、本体部３６の上方側（図１の紙面垂直方向における紙面手前側、図２における上側）に位置し、第２充填室１３と接続通路１８とは、この第２開口穴３６ｃのみを介して連通する。第２開口穴３６ｃの通路断面積は、例えば、大気ポート８の通路断面積よりも大きくなるよう設定されている。

蒸発燃料は空気に比べて比重が重くなる。そのため、各充填室１２、１３が車両の水平方向に並び、かつ蒸発燃料が車両の水平方向に沿って各充填室１２、１３内を流れるようにキャニスタ１を車両に搭載すると、第１保持部材２０と第２保持部材２４とによって、接続通路１８下部（第１開口穴３１ｃ及び第２開口穴３６ｃの下方）に蒸発燃料を貯留することが可能となる。すなわち、キャニスタ１内の空間である接続通路１８に、蒸発燃料を溜めることが可能となるので、キャニスタ１内の蒸発燃料の拡散を遅延させることができ、キャニスタ１内の蒸発燃料の大気への放出を抑制することができる。つまり、第３スクリーン部材１７を保持する第１保持部材２０と、第５スクリーン部材２２を保持する第２保持部材２４とに簡単な設計変更を加えることで、キャニスタ１内の既存の空間である接続通路１８に蒸発燃料を効率良く溜めることが可能となるので、部品点数の増加やケーシング２の容積を増加させることなくキャニスタ１の性能を向上させることができる。

また、第１開口穴３１ｃ及び第２開口穴３６ｃが、搭載される車両の水平方向に細長い長穴形状となっているので、蒸発燃料を溜める空間を接続通路１８に確保する上で有利な構成となっている。

この第１実施例においては、第１保持部材２０の本体部３１と第３スクリーン部材１７との間に空隙３５が形成されるため、この空隙３５がない場合に比べ、パージした際に第１充填室１２の一端側下方の領域（第１保持部材２０の本体部３１下側部分に近接する領域）にある活性炭１１から蒸発燃料が脱離し易くなる。同様に、第２保持部材２４の本体部３６と第５スクリーン部材２２との間に空隙４０が形成されるため、この空隙４０がない場合に比べ、パージした際に第２充填室１３の一端側下方の領域（第２保持部材２４の本体部３６下側部分に近接する領域）にある活性炭１１から蒸発燃料が脱離し易くなる。

第１保持部材２０及び第２保持部材２４は、上述した第１実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、図５〜図９に示すような構成とすることも可能である。なお、以下に列記する他の実施例においても、第１保持部材と第２保持部材とは相似形状となるので、説明の便宜上、第１保持部材及び第２保持部材を保持部材と総称して、同一の図面を用いて説明する。また、上述した第１実施例の第１保持部材２０と同一の構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図５に示す第２実施例の保持部材４５は、上述した第１実施例の第１保持部材２０と略同一構成となっているが、上述した第１保持部材２０においてリップ部３２を省略した構成となっている。このような第２実施例の保持部材４５においては、上述した第１実施例の第１保持部材２０に比べて外周側のシール性は劣るものの、リップ部３２が省略されることによる軽量化やコスト低減を図ることができる。

図６に示す第３実施例の保持部材５０は、上述した第１実施例の第１保持部材２０と略同一構成となっているが、上述した第１保持部材２０においてリップ部３２を省略した上で、本体部３１の接続通路側面３１ａに、接続通路１８側に突出する略Ｕ字形状の突出片５１が設けられている。突出片５１は、開口穴３１ｃの開口縁のうち、車両に搭載された状態のときの下側半分の開口縁に沿って連続している。

このような第３実施例の保持部材５０においては、接続通路１８内に蒸発燃料を溜める際に、突出片５１によって接続通路１８側から充填室（第２充填室１３）側への蒸発燃料の拡散を抑制することができるとともに、充填室（第１充填室１２）側から接続通路１８側への蒸発燃料の拡散を抑制することができ、キャニスタ１内の蒸発燃料の拡散を遅延させる上で一層有利な構成となる。

図７及び図８に示す第４実施例の保持部材５５は、上述した第１実施例の第１保持部材２０と略同一構成となっているが、上述した第１保持部材２０においてリップ部３２を省略した上で、本体部３１の接続通路側面３１ａに、開口穴３１ｃのうち車両に搭載された状態のときの下側部分を覆う突出壁５６が設けられている。この突出壁５６によって、開口穴３１ｃと連続し車載状態のときの車両上方側に開口する凹部５７が形成されている。

このような第４実施例の保持部材５５においては、突出壁５６によって形成された凹部５７に、蒸発燃料を溜めることが可能となるので、接続通路１８側から充填室（第２充填室１３）側への蒸発燃料の拡散を抑制することができるとともに、充填室（第１充填室１２）側から接続通路１８側への蒸発燃料の拡散を抑制することができ、キャニスタ１内の蒸発燃料の拡散を遅延させる上で一層有利な構成となる。

図９に示す第５実施例の保持部材６０は、第１筒状部７あるいは第２筒状部９の通路断面形状に合わせた外形状（矩形）の板部材であり、車両に搭載された状態のときに上側となる部分に複数の貫通穴６１が形成された多孔板である。すなわち、第５実施例の保持部材６０は、車両に搭載された状態のときに下側となる部分には貫通穴が形成されておらず、充填室（第１充填室１２または第２充填室１３）の少なくとも下側の部分と接続通路１８の下側の部分との間の通気性が遮断されている
このような第５実施例においても、接続通路１８に蒸発燃料を溜めておくことが可能となり、キャニスタ１内の蒸発燃料の拡散を遅延させることができる。

なお、本発明は、充填室１２、１３が車両の上下方向に並び、かつ蒸発燃料が車両の水平方向に沿って各充填室１２、１３内を流れるように、車両に搭載されたキャニスタに適用することも可能である。

１…キャニスタ
７…第１筒状部
９…第２筒状部
１２…第１充填室
１３…第２充填室
１７…第３スクリーン部材
１８…接続通路
２０…第１保持部材
２２…第５スクリーン部材
２４…第２保持部材
３１…本体部
３１ｃ…第１開口穴
３２…リップ部
３６…本体部
３６ｃ…第２開口穴
３７…リップ部

Claims (5)

1. 蒸発燃料の吸着脱離を行う吸着材が充填された第１充填室及び第２充填室と、上記第１充填室の一端と上記第２充填室の一端とを繋ぐ接続通路と、がケーシング内に形成され、第１充填室の他端側には燃料タンクに接続されるチャージポートとエンジンの吸気系に接続されるパージポートとが隣接して接続され、第２充填室の他端側には大気に連通する大気ポートが接続され、上記各充填室と上記接続通路とがそれぞれ通気性を有するスクリーン部材を介して連通する蒸発燃料処理装置において、
   上記ケーシングは、蒸発燃料が車両の水平方向に沿って上記各充填室内を流れるように車両に搭載され、
   上記各スクリーン部材に隣接するよう上記接続通路に配置された保持部材によって、上記各充填室の少なくとも下側の部分と上記接続通路の下側の部分との間の通気性が遮断されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 上記各保持部材は、搭載される車両の水平方向に細長い開口穴を有し、
   上記各充填室と上記接続通路とは、上記各開口穴を介してそれぞれ連通していることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 上記各保持部材の接続通路側面には、上記開口穴の開口縁のうち車両に搭載された状態のときの下側の開口縁に沿って、上記接続通路側に突出する突出片がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 上記各保持部材の接続通路側面には、上記開口穴のうち車載状態のときの車両下方側となる部分を覆う突出壁が設けられ、該突出壁により上記開口穴と連続し車載状態のときの車両上方側に開口する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 上記各保持部材は、車両に搭載された状態のときの上方側となる部分に複数の貫通穴を有し、
   上記各充填室と上記接続通路は、上記複数の貫通穴を介してそれぞれ連通していることを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。

Images