JP2019019819A - 弁装置およびキャニスタ - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン吸気管とキャニスタとを連結する経路に関して配管点数の低減が図れる弁装置およびキャニスタを提供する。
【解決手段】パージバルブ3は、コイルおよび弁体を収容し、流入ポート310と流出ポート311が設けられたハウジング31と、ハウジング31をキャニスタ13に一体に固定するブラケット4およびボルト6と、を備える。流入ポート310は、キャニスタ13から脱離された蒸発燃料が流入する流入通路を内部に有する部分であり、キャニスタ13に設けられた燃料流出部130aに配管を介さずに接続されている。流出ポート311は、流入ポート310からの蒸発燃料が許可状態で流出し阻止状態で流出しない流出通路を内部に有する。
【選択図】図3
【解決手段】パージバルブ3は、コイルおよび弁体を収容し、流入ポート310と流出ポート311が設けられたハウジング31と、ハウジング31をキャニスタ13に一体に固定するブラケット4およびボルト6と、を備える。流入ポート310は、キャニスタ13から脱離された蒸発燃料が流入する流入通路を内部に有する部分であり、キャニスタ13に設けられた燃料流出部130aに配管を介さずに接続されている。流出ポート311は、流入ポート310からの蒸発燃料が許可状態で流出し阻止状態で流出しない流出通路を内部に有する。
【選択図】図3
Description
この明細書における開示は、エンジンへの蒸発燃料の供給を制御できる弁装置およびキャニスタに関する。
特許文献1には、燃料タンクからエンジン吸気管に向けて延びるパージ通路上に、上流側からキャニスタ、加圧ポンプ、パージバルブ、が設けられている蒸発燃料処理装置が開示されている。パージバルブは、パージ通路においてエンジン吸気管の上流側に設けられており、その開度に応じて、キャニスタから流出した蒸発燃料のエンジン吸気管への供給流量を調整する。
特許文献1の蒸発燃料処理装置では、キャニスタとパージバルブとを連結する燃料供給管と、パージバルブとエンジン吸気管とを連結する燃料供給管と、が設けられている。燃料供給管においては、蒸発燃料が外部に洩れないようにする部品が必要になる。特にキャニスタとパージバルブとを連結する燃料供給管には、パージバルブが閉状態のときに蒸発燃料が蓄えられるため、配管の接続部に確実な洩れ防止部品が必要である。一方で蒸発燃料処理装置全体として部品点数の低減が求められている。
この明細書における開示の目的は、エンジン吸気管とキャニスタとを連結する経路に関して配管点数の低減が図れる弁装置およびキャニスタを提供することである。
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
開示された弁装置の一つは、キャニスタ(13;113;213)から脱離された蒸発燃料が流入する流入通路(310a)を内部に有する部分であって、キャニスタに設けられた蒸発燃料流出部(130a)に配管を介さずに接続可能な流入ポート(310)と、コイル(320)への通電により発生する電磁力によって駆動されて、流入ポートからの蒸発燃料が流通することを許可する許可状態と阻止する阻止状態とに切り換えられる弁体(34)と、流入ポートからの蒸発燃料が許可状態において流出する流出通路(311a)を内部に有する流出ポート(311)と、コイルおよび弁体を収容し流入ポートと流出ポートが設けられた本体部(31)と、本体部をキャニスタに一体に固定する固定手段(4,6;104,6;204,6;304,6)と、を備える。
この弁装置によれば、流入ポートがキャニスタの蒸発燃料流出部に配管を介さずに接続可能なため、キャニスタと弁装置とを連結する燃料供給管を不要にできる。したがって、エンジン吸気管とキャニスタとを連結する経路に関して配管点数の低減が図れる弁装置を提供できる。さらに、固定手段によって本体部をキャニスタに一体に固定するため、コイルの発熱を本体部を通じてキャニスタに熱移動させることができる。これにより、キャニスタを暖める効果により、蒸発燃料の脱離を促進できる弁装置を提供できる。
開示されたキャニスタの一つは、前述の弁装置(3;103;203;303)を一体に備えている。このキャニスタによれば、弁装置の発熱をブラケットを通じてキャニスタに熱移動させることができ、蒸発燃料の脱離を促進できるキャニスタを提供できる。
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態について、図1〜図7を参照しながら説明する。図1に示す蒸発燃料パージシステム1は、キャニスタ13に吸着した燃料中のHCガス等をエンジンの吸気通路に供給するものであり、燃料タンク10からの蒸発燃料が大気に放出されることを防止するシステムでもある。以下に蒸発燃料パージシステム1は、システム1と記載する場合がある。システム1は、エンジン2の吸気通路を構成するエンジン2の吸気系と、蒸発燃料をエンジン2の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系とを備えて構成される。
第1実施形態について、図1〜図7を参照しながら説明する。図1に示す蒸発燃料パージシステム1は、キャニスタ13に吸着した燃料中のHCガス等をエンジンの吸気通路に供給するものであり、燃料タンク10からの蒸発燃料が大気に放出されることを防止するシステムでもある。以下に蒸発燃料パージシステム1は、システム1と記載する場合がある。システム1は、エンジン2の吸気通路を構成するエンジン2の吸気系と、蒸発燃料をエンジン2の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系とを備えて構成される。
エンジン2の吸気通路に導入された蒸発燃料は、インジェクタ等からエンジン2に供給される燃焼用燃料と混合されて、エンジン2のシリンダ内で燃焼される。エンジン2は少なくともキャニスタ13から脱離された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する。エンジン2の吸気系は、吸気マニホールド20に吸気管21が接続され、さらに吸気管21の途中にスロットルバルブ25、エアフィルタ24等が設けられて構成されている。エンジン2の吸気通路は、吸気マニホールド20、吸気管21、スロットルバルブ25、エアフィルタ24等を含んで構成される通路である。エンジン2には、燃焼室に吸入される空気が流れる吸気管21と外部に排出される排気ガスが流れる排気管23とが接続されている。排気管23には、複数の部位に分岐する排気マニホールド22が接続されている。
蒸発燃料パージ系は、燃料タンク10とキャニスタ13がベーパ通路14を構成する配管で接続され、キャニスタ13と吸気管21がパージ通路15を構成する例えばホース等の配管とパージバルブ3とを介して接続されている。パージ通路15には、パージバルブ3の内部通路が含まれる。吸気管21は、エンジン2の吸気通路を形成する通路形成部材の一例である。
エアフィルタ24は、吸気管21の上流部に設けられ、吸気中の塵や埃等を捕捉する。スロットルバルブ25は、吸気マニホールド20の入口部における開度を調節して、吸気マニホールド20内に流入する吸気量を調節する吸気量調節弁である。吸気は、吸気通路をエアフィルタ24、スロットルバルブ25の順に通過して吸気マニホールド20内に流入し、インジェクタ等から噴射される燃焼用燃料と所定の空燃比となるように混合されて燃焼室で燃焼される。
燃料タンク10は、ガソリン等の燃料を貯留する容器である。燃料タンク10には給油口を開閉する給油部111が設けられている。燃料タンク10に給油する際は給油部111を開状態にして給油が行われ、給油が終了すると給油部111が閉状態になり燃料タンク10の内部と大気とは遮断される。燃料タンク10は、ベーパ通路14を形成する配管を介して流出部110がキャニスタ13の燃料流入部131に連結されている。キャニスタ13は、内部に活性炭等の吸着材が封入された容器であり、燃料タンク10内で発生する蒸発燃料を、ベーパ通路14を介して取り入れ、吸着材に一時的に吸着する。キャニスタ13には、バルブモジュール12が一体に設けられている。バルブモジュール12はキャニスタ13において下壁部132に設けられている。下壁部132は、大気をキャニスタ13内に導入する導入通路を有した導入壁部である。
バルブモジュール12は、外部の新鮮な空気を吸入するための吸入部を開閉するキャニスタクローズバルブと、大気に対してガスを放出したり、大気を吸入したりすることが可能な内部ポンプと、を備える。バルブモジュール12は、大気をキャニスタ13の内部に取り入れるための大気導入部である。キャニスタクローズバルブは、CCVとも称する。キャニスタ13がCCVを備えることにより、キャニスタ13内に大気圧を作用させることができる。キャニスタ13は、吸入された新鮮な空気によって吸着材に吸着した蒸発燃料を容易に脱離可能である。活性炭に吸着されている燃料は、キャニスタ13の内部に導入された空気とともに蒸発燃料として、キャニスタ13の上壁部130に設けられた燃料流出部130aからパージバルブ3内へパージする。燃料流出部130aはキャニスタ13に設けられた蒸発燃料流出部である。上壁部130は、蒸発燃料を吸気通路に向けて流出する流出壁部である。また、バルブモジュール12の代わりに、常時開口している大気導入部を置き換えて、キャニスタ13に設けることもできる。
キャニスタ13には、パージ通路15の一部を構成するパージバルブ3が一体に固定されている。キャニスタ13には、吸着材から脱離した蒸発燃料が流出する燃料流出部130aに、パージバルブ3の流入ポート310が接続されている。燃料流出部130aと流入ポート310とは、流入ポート310の外周に設置されたOリングによってシールされている。したがって、キャニスタ13とパージバルブ3は、配管を介することなく、直接つながっている。キャニスタ13の下壁部132と上壁部130は、活性炭を間において向かい合う位置関係にある。パージバルブ3の流出ポート311に接続されているホース等の配管の他端は、吸気管21に接続されている。
キャニスタ13に装着される弁装置の一例であるパージバルブ3について図2〜図7を参照して説明する。パージバルブ3は、パージ通路15を開閉する弁体34を有する弁装置である。パージバルブ3は、本体の内部に設けられた燃料供給用通路を開閉可能な装置でもあり、キャニスタ13からの蒸発燃料をエンジン2へ供給することを許可および阻止できる。パージバルブ3は、電磁力を用いて弁体34を駆動する電磁ソレノイド部32を備えた電磁弁装置である。
パージバルブ3は、通電状態、非通電状態に切り替えられることで、燃料供給用通路の全開状態から全閉状態にわたって開度が制御される。パージバルブ3は、通電状態、非通電状態に切り替えられることで、蒸発燃料がエンジン2の吸気通路に流入することを許可する許可状態と阻止する阻止状態とに切り換えることができる。パージバルブ3は、コイル320を有する電気回路に通電されたときに発生する電磁力とスプリング323の付勢力との差に応じて弁体34を移動させ、弁座313から弁体34を離間して燃料供給用通路を開放する。各図に示す弁体移動方向は、開弁状態と閉弁状態とにわたって弁体34が移動する方向を示している。
パージバルブ3は、例えば電圧が印加されていないときに弁体34が弁座313に接触して燃料供給用通路を閉じた状態を維持し、電圧が印加されたときに燃料供給用通路を開く開状態に制御されるノーマルクローズ式の弁装置である。パージバルブ3は、開度調整可能なパージバルブ3ではなく、全開状態と全閉状態とに切り換わる開閉弁によって構成することも可能である。制御装置は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される1周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御してコイル320に通電を行う。パージバルブ3は、デューティコントロールバルブともいう。このようなパージバルブ3に対する通電制御により、燃料供給用通路を流通する蒸発燃料の流量を調節することができる。
パージバルブ3は、燃料供給用通路を形成するハウジング31を備える。ハウジング31は、キャニスタ13からの蒸発燃料の供給を受ける流入ポート310と、吸気管21に連通する配管に接続される流出ポート311と、を備える。ハウジング31は、流入ポート310の内部に設けられた流入通路310aと、流出ポート311の内部に設けられた流出通路311aと、流入通路310aと流出通路311aとを連絡する中間通路313aとを内部に備えている。中間通路313aは、ハウジング31に形成された筒状部の内側に設けられた通路である。弁座313は、この筒状部の先端部分である。流入ポート310と流出ポート311は、ハウジング31において互いに反対方向に突出している。したがって、流入通路310aと流出通路311aは、互いに反対方向に延びる通路である。中間通路313aは、流入通路310aと流出通路311aに対して交差している。流入通路310aと流出通路311aは、許可状態では中間通路313aを通じて連通し、阻止状態では遮断される。
ハウジング31は、可動コア322、可動コア322に一体に設けられた弁体34、スプリング323および固定コア321を収容する弁装置の本体部である。電磁ソレノイド部32は、ボビン312、コイル320、可動コア322、固定コア321、スプリング323、コネクタ33等を備えて構成される。
ボビン312は、ハウジング31の一部として樹脂材により略円筒形状に形成されており、その外周面にコイル320が巻回されている。固定コア321は、ボビン312の内側に嵌った状態で支持されている。
コネクタ33は、コネクタ33の根元部からターミナル330に対して直交する方向に延びるコイル支持部331を備えている。コネクタ33は樹脂で形成されている。コネクタ33は、コイル320に通電するためのターミナル330を有し、ターミナル330が内部から外部に突出する樹脂成形品である。ターミナル330はコイル320と電気的に接続されている通電用端子である。コネクタ33には、電源部や電流制御装置からの電力を供給するための電源側コネクタが接続される。コネクタ33と電源側コネクタとが接続されてターミナル330が電流制御装置等に電気的に接続されると、電磁ソレノイド部32はコイル320に通電する電流を制御できる。
コイル支持部331は、コイル320、ボビン312、固定コア321、スプリング323、弁体34等を内部に収容するようにコイル320の外周側を覆った状態で、ハウジング31に結合している。ハウジング31とコネクタ33は、同軸状態で一体に結合されている。ブラケット4の連結部43、固定コア321、可動コア322、コイル320およびボビン312は、ハウジング31およびコネクタ33に対して同軸に設けられている。
固定コア321は、その端部が連結部43に設けられた貫通孔43aに嵌った状態でブラケット4とボビン312とで軸方向に挟持されて固定されている。固定コア321のハウジング側部分と可動コア322との間には、ばね部材の一例であるスプリング323が介装されている。スプリング323は、可動コア322を固定コア321から離れる方向に押す付勢力を常時作用させている。可動コア322、固定コア321は、磁性材料で形成されている。可動コア322は、ボビン312から軸方向に延びるハウジング31の部分によって軸方向に往復移動可能に支持されている。
パージバルブ3は、キャニスタ13に固定するためのブラケット4を備えている。図5に示すように、ブラケット4は、金属製の板材を折り曲げ加工して製造することができる。ブラケット4は、本体部に装着された金属製の部材である。ブラケット4は、本体部にインサート成形等により一体に設けるように構成することもできる。パージバルブ3をキャニスタ13に一体に固定するための固定手段は、ブラケット4とボルト6等の固定具とを含む固定装置である。
図5〜図7に示すように、ブラケット4は、互いに向かい合う一対の支持部41,42と、一対の支持部41,42を連結する部分である連結部43と、一対の支持部の少なくとも一方に一体に設けられる取付部40と、を備えるように板状の部材が折り曲げられて形成されている。取付部40は、支持部41に対してその下端から直交する方向に延びる平板部である。取付部40には、厚み方向に貫通する貫通孔40aが設けられている。取付部40は、貫通孔40aに挿通されたボルト6が上壁部130に設けられた雌ねじ部に螺合することによって、キャニスタ13に固定される。
支持部41と支持部42とは、ブラケット4が本体部に装着された状態で、本体部において対向する2つの側壁に外側から接触して本体部を挟み込むように支持する。各図に示す支持部対向方向は、支持部41と支持部42とが向かい合っている方向を示している。ブラケット4は、一端側に支持部41と支持部42とを連結する連結部43を備える。連結部43は、一対の支持部41,42に直交する平板形状であり、本体部のコネクタ33側の側壁と同様の形状である。連結部43には、固定コア321の先端部が嵌合可能な貫通孔43aが設けられている。連結部43は、ブラケット4が本体部に装着された状態で、固定コア321に接触しており、固定コア321の熱がブラケット4に伝達する熱経路を構成している。
支持部41には、連結部43とは反対側である他端側の先端に、2組の爪部410が設けられている。支持部42には、連結部43とは反対側である他端側の先端に、2組の爪部420が設けられている。1組の爪部410、1組の爪部420のそれぞれは、上下方向に互いに対向する2つの突出片である。この一組の爪部410,420は、支持部41と支持部42のそれぞれに、上下方向に並んで2組ずつ設けられている。
本体部には、一対の支持部41,42における他端側部を保持する保持部5が一体に設けられている。ハウジング31には、ブラケット4と係合する係合部5aを有して、ブラケット4をハウジング31に固定する保持部5が埋め込まれている。図2〜図4に示すように、保持部5は、板材の先端側が本体部から、支持部41側と支持部42側において突出するようにハウジング31に埋め込まれた部材である。保持部5は、ハウジング31に対してインサート成形することにより設置することができる。保持部5の外部に突出している先端側部のそれぞれには厚み方向に貫通する貫通孔である係合部5aが設けられている。係合部5aは、本体部から突出している保持部5の先端側部のそれぞれに、上下方向に並んで2個ずつ設けられている。
ブラケット4が本体部に装着された状態で、1組の爪部410、1組の爪部420のそれぞれは、1つの係合部5aに変形した状態で嵌っている。つまり、2組の爪部410,420は、各支持部41,42の係合部5aに嵌った状態で加締められており、この加締め変形によって、各支持部41,42と保持部5とが結合している。このようにブラケット4が本体部に装着された状態で、ブラケット4は、流入ポート310および流出ポート311を除く本体部における3つの側壁を外側から包むように本体部に密着している。ブラケット4と本体部とが一体化した状態のパージバルブ3は、取付部40がボルト6等の固定具によって上壁部130に固定されることによって、キャニスタ13に放熱可能に固定されている。
次に、第1実施形態の弁装置がもたらす作用効果について説明する。弁装置であるパージバルブ3は、本体部をキャニスタ13に一体に固定する固定手段と、キャニスタ13に設けられた燃料流出部130aに配管を介さずに接続可能な流入ポート310と、を備える。本体部は、流入ポート310からの蒸発燃料が許可状態で流出し阻止状態で流出しない流出通路311aを内部に有する流出ポート311と、コイル320および弁体34を収容し流入ポート310と流出ポート311とを備える。
この弁装置によれば、流入ポート310がキャニスタ13の燃料流出部130aに配管を介さずに接続可能なため、キャニスタ13とパージバルブ3とを連結する燃料供給管を不要にできる。このため、燃料供給管とパージバルブ3やキャニスタ13とのシールのための構成や配管固定のための構成を不要にでき、部品点数の低減やシールのためのコスト低減が図れる。さらに、固定手段によって本体部をキャニスタ13に一体に固定する構成により、コイル320の発熱を本体部を通じてキャニスタ13に熱移動させることができるので、電磁弁の排熱を利用したキャニスタ13の加熱を実施できる。したがって、弁装置は、キャニスタ13を暖める効果によって活性炭に吸着された蒸発燃料の脱離を促進でき、気化性向上、脱離性能向上を図ることができる。また、固定手段によって弁装置をキャニスタ13に一体に固定する構成により、弁装置とキャニスタ13とを連結する配管に負荷をかけることなく、弁装置の固定を実施できる。また、配管接続の個数を低減できるため、システム1の組み立て工数を低減することができる。
弁装置の本体部は、キャニスタ13における上壁部130に固定されている。この構成によれば、本体部を通じてコイル320等の発熱が上壁部130に伝わる熱経路を構築できる。これによれば、キャニスタ13を上部から暖めることができるので、キャニスタ13内の上部側で蒸発燃料の脱離を促進させることに寄与する。また、キャニスタ13内から蒸発燃料を上方に流出させることにも寄与する。
弁装置の本体部は、大気を導入可能な大気導入部が設けられたキャニスタ13の導入壁部に対して活性炭が間に設けられた位置関係にあるキャニスタ13の流出壁部に固定されている。この構成によれば、キャニスタ13内部の活性炭に吸着させた燃料に外部からの空気を通過させて流出壁部に導く経路を構築できるので、キャニスタ13の暖機とともに、気化性、蒸発燃料の脱離性を向上させることができる。
固定手段は、本体部に装着されたまたは一体成形された金属製のブラケット4と、ブラケット4とキャニスタ13とを結合する固定具とを含む。ブラケット4は、コイル320の外側部のうち、対向する両側部を覆うように本体部に接触する一対の支持部41,42と、一対の支持部41,42の少なくとも一方に一体に設けられて固定具によってキャニスタ13に固定される取付部40と、を備える。コイル320の外側部は、本体部のうちコイル320を取り囲んでいる部分である。本体部においてコイル320を取り囲んでいる部分のうち、対向する両側部には、少なくとも支持部41と支持部42とが接触している。
この構成によれば、コイル320等の発熱が、本体部、支持部41,42、取付部40や固定具を、順に伝わり、キャニスタ13に熱移動する放熱経路を構築できる。この放熱経路により、弁装置からの発熱をブラケット4を介してキャニスタ13に効率的に伝熱させて、キャニスタ13における蒸発燃料の脱離性能向上に寄与することができる。
ブラケット4は、一端側に一対の支持部41,42を連結する部分であって、固定コア321に接触する、または固定コア321の外側を覆って本体部に接触する連結部43を備える。本体部には、一対の支持部41,42における他端側部を保持する保持部5が一体に設けられている。この構成によれば、連結部43および一対の支持部41,42を本体部に接触させた状態で、一体である保持部5によって一対の支持部41,42における他端側部を保持することができる。これによれば、コイル320等の発熱をブラケット4を介してキャニスタ13に放熱するための放熱経路における熱抵抗を低減する効果が得られる。
ブラケット4は金属製の板材によって形成されているので、貫通孔40aの軸方向に外力が作用した場合にブラケット4自体が撓むことができ、接触している上壁部130に対して弾性変形による反力を与えることができる。したがって、取付部40と上壁部130との密着性向上に寄与して、ブラケット4を介した本体部とキャニスタ13との放熱経路において熱抵抗を抑える機能を果たしている。
キャニスタ13は上記の弁装置を一体に備える。これによれば、蒸発燃料供給量を制御可能な機能を備えるキャニスタ13を提供できる。この弁装置一体型のキャニスタ13は、弁装置と配管とのシールのための構成を低減できるとともに、電磁弁装置のコイル発熱を蒸発燃料の脱離促進に活用できる機能を持つことができる。
(第2実施形態)
第2実施形態のパージバルブ103について図8および図9を参照して説明する。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第2実施形態のパージバルブ103について図8および図9を参照して説明する。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第2実施形態のパージバルブ103は、第1実施形態のパージバルブ3に対して、ブラケット104が樹脂製である点、本体部の一部として本体部から延びる部分である点が相違している。パージバルブ103は、蒸発燃料である流体の通路を形成する本体部を備える。本体部は、流体の供給を受ける流入ポート310を有する入力側ハウジング部1032と、流出ポート311を有する出力側ハウジング部1031と、を備える。入力側ハウジング部1032は、コイル320、固定コア321、ボビン312、可動コア322、スプリング323等の電磁ソレノイド部32を収容している。入力側ハウジング部1032は、出力側ハウジング部1031の下側に位置して出力側ハウジング部1031に接合されている。
出力側ハウジング部1031は、流入ポート310とは反対側に位置する入力側ハウジング部1032の上部開口を覆う出力側フランジ部を備える。出力側ハウジング部1031は、出力側フランジ部に対して両側の一方に突出する筒状部である流出ポート311と、他方に突出する筒状部の先端に設けられる弁座313と、を有する。出力側フランジ部は、入力側ハウジング部1032において上部開口から全周にわたって放射状に突出する入力側フランジ部に重ね合わされた状態で一体に接合されている。この接合は、レーザ照射によって樹脂を溶融させ両者を接着することにより実施される。このように入力側フランジ部と出力側フランジ部とが一体接合されることにより、内部流通する流体が外部に漏れ出ないように入力側ハウジング部1032と出力側ハウジング部1031とを結合している。
入力側ハウジング部1032は、それぞれ軸方向を上下方向とするコイル320、固定コア321等の下側を覆う放熱部1032aを有している。放熱部1032aはパージバルブ103の本体部の一部である。放熱部1032aは、パージバルブ103がブラケット104を介してキャニスタ13に取り付けられた状態でキャニスタ13の上壁部130に接触している。通電による電磁ソレノイド部32の発熱は、コイル320、固定コア321等から外側を覆う放熱部1032aに移動し、さらに上壁部130に伝わってキャニスタ13を暖めることになる。
入力側ハウジング部1032は、ブラケット104を備えている。ブラケット104は、入力側ハウジング部1032の側壁から下方に延びる脚部141の先端側に設けられた取付部140と、脚部141が延びる側壁とは反対側に位置する側壁から下方に延びる脚部142と、を含んでいる。取付部140と脚部142は、流入ポート310と燃料流出部130aとを接続した状態で上壁部130に接地している。取付部140と脚部142は、本体部において対向する位置にある側壁の外側に位置し、両者の間に流入ポート310が位置するように設けられている。取付部140と脚部142は、両者を結ぶ直線上に流入ポート310存在するように設けられていることが好ましい。
取付部140には、固定具であるボルト6の軸部が内挿される取付用の貫通孔140aが設けられている。取付部140と脚部141は、本体部からキャニスタ13側に突出する形状であるため、貫通孔140aの軸方向に外力が作用した場合に撓むことができ、接触している上壁部130に対して弾性変形による反力を与えることができる。したがって、取付部140と上壁部130との密着性向上に寄与して、ブラケット104を介した本体部とキャニスタ13との放熱経路において熱抵抗を抑える機能を果たしている。
第2実施形態のパージバルブ103によれば、本体部は、固定コア321の外側を覆っている部位であってキャニスタ13に接触している放熱部1032aを備えている。この構成によれば、コイル320や固定コア321等の発熱が、放熱部1032a、上壁部130を順に伝わってキャニスタ13に熱移動する放熱経路を構築できる。この放熱経路により、弁装置からの発熱をキャニスタ13に効率的に伝熱させて、キャニスタ13における蒸発燃料の脱離性能向上に寄与することができる。
固定手段は、本体部の一部として一体成形された取付部140と、取付部140とキャニスタ13とを結合する固定具とを含んでいる。この構成によれば、パージバルブ103において電磁ソレノイド部32からの発熱が、本体部から取付部140に伝わり、取付部140や固定具を介してキャニスタ13に熱移動する放熱経路を構築できる。パージバルブ103は、電磁ソレノイド部32からの発熱をキャニスタ13に効率的に伝熱させて蒸発燃料の脱離性能向上に寄与するとともに、別部品のブラケットを用いることなくキャニスタ13に直付け可能な固定機能を発揮することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態のパージバルブ203について図10を参照して説明する。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第3実施形態のパージバルブ203について図10を参照して説明する。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第3実施形態のパージバルブ203は、第1実施形態のパージバルブ3に対して、ブラケット204が2箇所の取付部40と取付部44を備えている点が相違している。
本体部に固定されているブラケット204は、第1実施形態のブラケット4に対して、支持部42から延びる取付部44をさらに備えている。したがって、ブラケット204は、支持部41から延びる取付部40と支持部42から延びる取付部44との2箇所において、キャニスタ13に固定されている。取付部44は、図10に示すように、支持部42の下部から支持部42に直交する方向に離間し、さらに支持部42の表面に沿う方向に支持部42から離れるように延びる形状である。
取付部40と取付部44は、流入ポート310と燃料流出部130aとを接続した状態で上壁部130に対して本体部を間に置く位置で接地している。したがって、取付部40と取付部44は、本体部において対向する位置にある側壁の外側に位置して、内側に本体部や流入ポート310が位置するように設けられている。取付部44には、ボルト6の軸部が内挿される取付用の貫通孔44aが設けられている。取付部40において固定具で固定される部位と取付部44において固定具で固定される部位は、両方の部位の間に流入ポート310が存在するように設けられている。
第3実施形態のパージバルブ203によれば、ブラケット204は、一対の支持部41,42のそれぞれに一体に設けられて固定具によってキャニスタ13に固定される第1取付部と第2取付部を備える。この構成によれば、コイル320等の発熱が、本体部、支持部41、第1取付部である取付部40や固定具を順に伝わる第1放熱経路と、本体部、支持部42、第2取付部である取付部44や固定具を順に伝わる第2放熱経路と、の両方からキャニスタ13に移動する。この2つの放熱経路により、弁装置からの発熱をブラケット4を介してキャニスタ13に効率的に伝熱させて、キャニスタ13における蒸発燃料の脱離性能向上に寄与することができる。
ブラケット204の第1取付部と第2取付部は、両者の間に流入ポート310が位置するように設けられている。この構成によれば、第1取付部と第2取付部とがキャニスタ13に対して固定されているため、第1取付部と第2取付部との間に位置している各部をキャニスタ13に対して安定的に保持することができる。したがって、パージバルブ3に外力が作用したとしても、キャニスタ13との接続部から流入ポート310が受ける力を軽減することができ、弁装置の流路を保護することに寄与する。また、第1取付部と第2取付部は、両者を結ぶ直線上に流入ポート310存在するように設けられていることが好ましい。
(第4実施形態)
第4実施形態について図11、図12を参照して説明する。第4実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第4実施形態について図11、図12を参照して説明する。第4実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、第1実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第4実施形態は、第1実施形態に対して、パージバルブ3をキャニスタ113の側壁部133に固定する点が相違している。側壁部133は、上壁部130と下壁部132とを連結する上下方向および周方向に延びるキャニスタ113の壁部である。
活性炭に吸着されている燃料は、キャニスタ113の内部に導入された空気とともに蒸発燃料として、キャニスタ113の側壁部133に設けられた燃料流出部130aからパージバルブ3内へパージする。側壁部133は、蒸発燃料を吸気通路に向けて流出する流出壁部である。キャニスタ113には、パージバルブ3が一体に固定されている。キャニスタ113には、側壁部133に設けられて吸着材から脱離した蒸発燃料が流出する燃料流出部130aに、パージバルブ3の流入ポート310が接続されている。キャニスタ113とパージバルブ3は、配管を介することなく、直接つながっている。キャニスタ113の側壁部133と下壁部132は、活性炭が間に設けられた位置関係にある。
取付部40は、貫通孔40aに挿通されたボルト6が側壁部133に設けられた雌ねじ部に螺合することによって、キャニスタ113に固定される。ブラケット4と本体部とが一体化した状態のパージバルブ3は、取付部40がボルト6等の固定具によって側壁部133に固定されることによって、キャニスタ113の側部に放熱可能に固定されている。
弁装置の本体部は、キャニスタ113における側壁部133に固定されている。この構成によれば、本体部を通じてコイル320等の発熱が側壁部133に伝わる熱経路を構築できる。これによれば、キャニスタ113を側部から暖めることができるので、キャニスタ113内の側部側で蒸発燃料の脱離を促進させることに寄与する。
(第5実施形態)
第5実施形態について図13〜図15を参照して説明する。第5実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第5実施形態について図13〜図15を参照して説明する。第5実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
第5実施形態は、第1実施形態に対して、パージバルブ303がキャニスタ213に設けられた収容凹部130bに収容された状態で、ブラケット304と固定具によってキャニスタ213に固定されている点が相違している。
図13〜図15に示すように、キャニスタ213は、キャニスタ213の外装ケースを構成する壁部の一部によって形成された収容凹部130bを備えている。収容凹部130bは、外装ケースにおいて周囲の壁部よりも内側に凹んでいる部分である。収容凹部130bは、ブラケット304が装着されたハウジング31の全体または一部が収まる深さと形状を有する容積を備えている。収容凹部130bの底部を形成する壁部には、上下方向に延びる燃料流出部130aが形成されている。収容凹部130bは、少なくとも固定コア321が収まる深さと形状を有する容積を備えていることが好ましい。
ブラケット304は、互いに向かい合う一対の支持部のうち、支持部41に一体に設けられている取付部340と、支持部42に一体に設けられている取付部344とを備えている。取付部340は、支持部41に対してその上端から直交する方向に延びる平板部である。取付部344は、支持部42に対してその上端から直交する方向に延びる平板部である。
取付部340と取付部344は、流入ポート310と燃料流出部130aとを接続した状態で上壁部130に対して本体部を間に置いた位置で接地している。したがって、取付部340と取付部344は、本体部において対向する位置にある側壁の外側にそれぞれ位置し、内側に本体部と収容凹部130bが位置するように設けられている。取付部340には、厚み方向に貫通しボルト6の軸部が内挿される取付用の貫通孔40aが設けられている。取付部344には、厚み方向に貫通しボルト6の軸部が内挿される取付用の貫通孔44aが設けられている。取付部340は、貫通孔40aに挿通されたボルト6が上壁部130に設けられた雌ねじ部に螺合することによって、キャニスタ213に固定される。取付部344は、貫通孔44aに挿通されたボルト6が上壁部130に設けられた雌ねじ部に螺合することによって、キャニスタ213に固定される。取付部340において固定具で固定される部位と取付部344において固定具で固定される部位は、両方の部位の間に本体部と収容凹部130bが存在するように設けられている。
支持部41、支持部42および連結部43は、パージバルブ303がキャニスタ213に一体に装着された状態で、収容凹部130bに全体または略全体が収容されている。ブラケット304が本体部に装着された状態で、ブラケット304は流入ポート310および流出ポート311を除く本体部における3つの側壁を外側から包むように本体部に密着するとともに、取付部340,344を介して上壁部130に固定されている。キャニスタ213に固定された状態のパージバルブ303は、取付部340と取付部344からキャニスタ213へ至る放熱経路と、本体部から支持部41,42および連結部43を介して収容凹部130bを形成する壁部へと至る放熱経路を備える。
ブラケット304は、キャニスタ213において収容凹部130bを形成する壁部に対して接触している状態でもよいし、離間している状態でもよい。パージバルブ303の本体部は、キャニスタ213において収容凹部130bを形成する壁部に対して少なくとも一部が接触している状態でもよいし、離間している状態でもよい。いずれの構成であっても、本体部から支持部41,42および連結部43を介して収容凹部130bを形成する壁部へと至る放熱経路を構築できる。
第5実施形態の弁装置は、キャニスタ213に設けられた収容凹部130bに本体部の一部が収容された状態でキャニスタ213に一体に固定されている。この構成によれば、本体部において収容凹部130bに収容されている部位からの放熱を、収容凹部130bを形成している壁部に伝える熱経路を構築できる。これによれば、本体部の一部を囲み収容凹部130bを形成する壁部が放熱経路を構成するので、前述の実施形態に比べてキャニスタ213を加熱可能な伝熱面積を大きくすることができる。したがって、前述の実施形態に比べてキャニスタ213に対する熱移動量を高めて、キャニスタ213内における蒸発燃料の脱離性能や気化性能を促進させることに寄与する。
第5実施形態の弁装置は、キャニスタ213に設けられた収容凹部130bに本体部の全体が収容された状態でキャニスタ213に一体に固定されている。この構成によれば、コイル320等の発熱が本体部を通じて、収容凹部130bを形成している壁部に伝わる放熱経路を構築できる。これによれば、本体部を囲み収容凹部130bを形成する壁部が熱経路を構成するので、前述の実施形態に比べてキャニスタ213を加熱可能な伝熱面積を大きくすることができる。したがって、前述の実施形態に比べてキャニスタ213に対する熱移動量をさらに高めて、キャニスタ213内における蒸発燃料の脱離性能や気化性能を促進させることに寄与する。
第5実施形態の弁装置は、収容凹部130bに少なくとも固定コア321が収容された状態でキャニスタ213に一体に固定されている。この構成によれば、固定コア321の発熱が本体部を通じて、収容凹部130bを形成している壁部に伝わる熱経路を構築できる。これによれば、固定コア321を囲み収容凹部130bを形成する壁部が放熱経路を構成するので、前述の実施形態に比べてキャニスタ213を加熱可能な伝熱面積を大きくでき、キャニスタ213内における蒸発燃料の脱離性能や気化性能を促進させることに寄与する。
第5実施形態の弁装置は、キャニスタ213の収容凹部130bに本体部の全体が収まっている状態でブラケット304の取付部340,344を介してキャニスタ213に一体に固定されている。これによれば、コイル320等を内蔵する本体部からの放熱を、一対の支持部および連結部と収容凹部130bを形成する壁部とを介してキャニスタ213内に伝達する経路と、取付部が固定される壁部を介してキャニスタ213内に伝達する経路とを構成できる。
さらに第5実施形態の弁装置によれば、本体部の全体または一部が収容凹部130bに収容されているので、弁装置においてキャニスタ213から飛び出している寸法を抑えることができる。これにより、弁装置に外力が作用する頻度や、外力の大きさを抑えることができ、外力作用による不具合の発生を抑制できる。
第5実施形態の弁装置は、キャニスタ213において収容凹部130bを形成する壁部にブラケット304または本体部の一部が接触している状態において、本体部の全体または一部が収容凹部130bに収容されている。この構成によれば、本体部からの放熱を、収容凹部130bを形成している壁部に伝える際の熱抵抗を低減することができる。
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
前述実施形態において、ブラケット4の取付部40,44とキャニスタ13とを固定するための固定具はボルト6であると説明したが、この形態に限定するものではない。固定具は、取付部40,44とキャニスタ13とを結合可能な部材であればよく、例えば、リベット、溶接接合等を採用することができる。
前述実施形態におけるパージバルブは、固定具によって上壁部130に固定されている構成であるが、キャニスタに固定されている部位は上壁部130に限定しない。例えば、パージバルブは、キャニスタにおける上壁部130や側壁部133以外の下壁部等の壁部に固定されている構成でもよい。
第5実施形態のパージバルブ303は、収容凹部130bに収容された状態で固定具によって上壁部130に固定されている構成であるが、収容凹部が上壁部130設けられている構成に限定しない。例えば、収容凹部は、キャニスタにおける上壁部130以外の側壁部、下壁部等の壁部に形成されている構成でもよい。
第5実施形態のパージバルブ303は、収容凹部130bに収容された状態で2個の取付部によって上壁部130に固定されている構成であるが、取付部の個数は2個に限定されない。例えば、第5実施形態のパージバルブ303は、収容凹部130bに収容された状態で1個または3個以上の取付部によって上壁部130に固定されている構成でもよい。
前述の実施形態において、蒸発燃料パージシステム1は、エンジン2の吸気圧によってキャニスタ13から蒸発燃料を吸気管21内に引き込む構成であるが、パージポンプを備え、パージポンプの吸引力を用いて蒸発燃料を吸気管21内に引き込む構成でもよい。パージポンプは、モータ等のアクチュエータによって回転するタービンを備えるパージ用の流体駆動装置であり、キャニスタ13からの蒸発燃料をエンジン2の吸気通路に向けて送る。
前述の実施形態では、キャニスタ13に一体に装着する弁装置として、パージバルブ3,103,203を説明しているが、この弁装置はエンジン2の吸気通路に通じる通路を開く開状態と閉じる閉状態とに切り換え可能な弁を有する装置であればよい。弁装置は、全開状態と閉じる全閉状態とに切り換え可能な開閉弁であればよく、電磁力を用いて弁体を駆動することによって閉状態と開状態とにわたって切り換える装置に限定するものではない。前述の実施形態で記載したパージバルブ3,103,203は、開示の目的を達成可能な弁装置の一形態にすぎない。
3,103,203,303…パージバルブ(弁装置)
4,104,204,304…ブラケット(固定手段)
6…ボルト(固定手段)、 12…バルブモジュール(大気導入部)
13,113,213…キャニスタ、 31…本体部(ハウジング)
34…弁体、 130…上壁部(流出壁部)
130a…燃料流出部(蒸発燃料流出部)、 130b…収容凹部
132…下壁部(導入壁部)、 133…側壁部(流出壁部)
310…流入ポート、 310a…流入通路
311…流出ポート、 311a…流出通路、 320…コイル
4,104,204,304…ブラケット(固定手段)
6…ボルト(固定手段)、 12…バルブモジュール(大気導入部)
13,113,213…キャニスタ、 31…本体部(ハウジング)
34…弁体、 130…上壁部(流出壁部)
130a…燃料流出部(蒸発燃料流出部)、 130b…収容凹部
132…下壁部(導入壁部)、 133…側壁部(流出壁部)
310…流入ポート、 310a…流入通路
311…流出ポート、 311a…流出通路、 320…コイル
Claims (13)
- キャニスタ(13;113;213)から脱離された蒸発燃料が流入する流入通路(310a)を内部に有する部分であって、前記キャニスタに設けられた蒸発燃料流出部(130a)に配管を介さずに接続可能な流入ポート(310)と、
コイル(320)への通電により発生する電磁力によって駆動されて、前記流入ポートからの前記蒸発燃料が流通することを許可する許可状態と阻止する阻止状態とに切り換えられる弁体(34)と、
前記流入ポートからの前記蒸発燃料が前記許可状態において流出する流出通路(311a)を内部に有する流出ポート(311)と、
前記コイルおよび前記弁体を収容し、前記流入ポートと前記流出ポートが設けられた本体部(31)と、
前記本体部を前記キャニスタに一体に固定する固定手段(4,6;104,6;204,6;304,6)と、
を備える弁装置。 - 前記本体部は、前記キャニスタ(113)における側壁部(133)に固定されている請求項1に記載の弁装置。
- 前記本体部は、前記キャニスタ(13;213)における上壁部(130)に固定されている請求項1に記載の弁装置。
- 前記本体部は、大気を導入可能な大気導入部(12)が設けられた前記キャニスタの導入壁部(132)に対して活性炭が間に設けられた位置関係にある前記キャニスタの流出壁部(130,133)に固定されている請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の弁装置。
- 前記本体部の一部は、前記キャニスタの外装ケースに設けられた収容凹部(130b)に収容された状態で前記キャニスタに一体に固定されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の弁装置。
- 前記本体部の全体は、前記キャニスタの外装ケースに設けられた収容凹部(130b)に収容された状態で前記キャニスタに一体に固定されている請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の弁装置。
- 前記固定手段は、前記本体部に装着されたまたは一体成形された金属製のブラケット(4;204;304)と、前記ブラケットと前記キャニスタとを結合する固定具(6)とを含み、
前記ブラケットは、前記コイルの外側部のうち、対向する両側部を覆うように前記本体部に接触する一対の支持部(41,42)と、一対の前記支持部の少なくとも一方に一体に設けられて前記固定具によって前記キャニスタに固定される取付部(40)と、を備える請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の弁装置。 - 前記ブラケット(204)は、一対の前記支持部のそれぞれに一体に設けられて前記固定具によって前記キャニスタに固定される第1取付部(40)と第2取付部(44)を備える請求項7に記載の弁装置。
- 前記第1取付部と前記第2取付部は、両者の間に前記流入ポートが位置するように設けられている請求項8に記載の弁装置。
- 前記ブラケットは一端側に一対の前記支持部を連結する部分であって、固定コア(321)に接触する、または前記固定コアの外側を覆って前記本体部に接触する連結部(43)を備え、
前記本体部には、一対の前記支持部における他端側部(410,420)を保持する保持部(5)が一体に設けられている請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の弁装置。 - 前記本体部は、固定コア(321)の外側を覆っている部位であって前記キャニスタに接触している放熱部(1032a)を備える請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の弁装置。
- 前記固定手段は、前記本体部の一部として一体成形された取付部(140)と、前記取付部と前記キャニスタとを結合する固定具(6)とを含む請求項11に記載の弁装置。
- 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の弁装置(3;103;203;303)を一体に備えるキャニスタ。
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