JP2019105249A

JP2019105249A - キャニスタ

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Publication number: JP2019105249A
Application number: JP2017239340A
Authority: JP
Inventors: 泰佑加賀宇; Taisuke Kagau; 誠飯味; Makoto Iimi; 寛阪口; Hiroshi Sakaguchi
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: CN109958553A; US20190186425A1; JP6884687B2; CN109958553B; US20220003192A1

Abstract

【課題】ケースの構成を簡素化するとともに溶着コストを低減する。【解決手段】キャニスタ１０は、流体通路３３が形成されたケース１２と、流体通路３３内に吸着材２７が充填される吸着室１７，１８と、吸着室１７，１８の流通方向の端面に面するように配置されるフィルタ２８と、を備える。ケース１２には、フィルタ２８の周縁部に対応する環状のフィルタ支持部３８が形成される。フィルタ支持部３８にフィルタ２８が溶着されている溶着部と溶着されていない非溶着部とが環状形状をなすように周方向に交互に形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、キャニスタに関する。詳しくは、自動車等のエンジンの燃料系に生じる蒸発燃料を吸着・離脱して処理するキャニスタに関する。

例えば、特許文献１に記載されたキャニスタがある。そのキャニスタは、流体通路が形成されたケースと、流体通路内に吸着材が充填される吸着室と、吸着室の流通方向の端面に面するように配置されるフィルタと、を備える。ケースには、フィルタの周縁部に対応する環状のフィルタ支持部が形成されている。フィルタ支持部には、フィルタの周縁部が全周に亘って溶着（「全周溶着」という）されている。

特開２０１０−７５７３号公報

特許文献１によると、ケースのフィルタ支持部にフィルタを全周溶着するための溶着用突起を全周に亘って環状に形成しなければならず、ケースの形状すなわち構成が煩雑になる。また、溶着長さが長いため、溶着コストが高くつくことなる。なお、溶着コストには、溶着エネルギー量、消耗品、設備、治具等に要する費用が含まれる。
という問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、ケースの構成を簡素化するとともに溶着コストを低減することのできるキャニスタを提供することにある。

前記した課題は、本発明のキャニスタにより解決することができる。

第１の発明は、流体通路が形成されたケースと、前記流体通路内に吸着材が充填される吸着室と、前記吸着室の流通方向の端面に面するように配置されるフィルタと、を備えるキャニスタであって、前記ケースには、前記フィルタの周縁部に対応する環状のフィルタ支持部が形成されており、前記フィルタ支持部に前記フィルタが溶着されている溶着部と溶着されていない非溶着部とが環状形状をなすように周方向に交互に形成されている、キャニスタである。

第１の発明によると、ケースのフィルタ支持部にフィルタを溶着するための溶着用突起を全周に形成する必要がなく、周方向に断続的に形成するだけで済むため、ケースの構成を簡素化することができる。また、溶着長さを短縮し、溶着コストを低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記溶着部の合計の溶着長さは、全周溶着を１００％としたときの１５％以上６０％以下である、キャニスタである。

第２の発明によると、溶着部に必要な荷重を確保しつつ溶着コストを低減することができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記溶着部と前記非溶着部とにより形成される環状形状は、周方向に交差する方向に張り出す少なくとも１つの張り出し部を有しており、前記少なくとも１つの張り出し部には、前記溶着部が配置されている、キャニスタである。

第３の発明によると、溶着部と非溶着部とにより形成される環状形状の少なくとも１つの張り出し部に溶着部が配置されていることにより、張り出し部におけるフィルタの捲れを抑制することができる。

本発明のキャニスタによると、ケースの構成を簡素化するとともに溶着コストを低減することができる。

一実施形態に係るキャニスタを示す断面図である。フィルタが取り付けられたケース本体を示す断面図である。フィルタが取り付けられたケース本体を示す平面図である。溶着部を示す断面図である。非溶着部を示す断面図である。ケース本体を示す断面図である。ケース本体を示す平面図である。ケース本体の溶着用突起のある部分を示す断面図である。ケース本体の溶着用突起のない部分を示す断面図である。溶着長さと破壊強度との関係を示すグラフである。溶着長さと溶着コストとの関係を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。図１はキャニスタを示す断面図である。説明の都合上、キャニスタの概要を説明した後、フィルタの取り付け構造を説明する。なお、便宜上、図１を基準として上下左右を定める。

（キャニスタの概要）
図１に示すように、キャニスタ１０は、樹脂製のケース１２を備えている。ケース１２は、上面を開口する有底筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の上面開口部を閉鎖するカバープレート１４とにより構成されている。なお、図６はケース本体を示す断面図、図７は同じく平面図である。

図７に示すように、ケース本体１３は、角筒状の周壁１５を構成する前側の側壁部１５ａと後側の側壁部１５ｂと左側の側壁部１５ｃと右側の側壁部１５ｄと下面壁１６とを有している（図６参照）。ケース本体１３は、例えば、ＰＡ６６ナイロン樹脂により形成されている。なお、周壁１５は、下面壁１６側から上方に向かって次第に緩やかに拡開する角錐筒状に形成されている。

図６に示すように、下面壁１６上には、ケース本体１３内を左側の第１吸着室１７及び第２吸着室１８に区画する隔壁２０が形成されている。第１吸着室１７の下面壁１６上には、その吸着室１７の下部を左右２つの分室１７ａ，１７ｂに区画する仕切壁２１が形成されている。また、ケース本体１３の下面壁１６の下側には、左右方向に並ぶ円筒状のタンクポート２３、パージポート２４、大気ポート２５が形成されている。タンクポート２３は、第１吸着室１７の左側の分室１７ａと室外とを連通している。また、パージポート２４は、第１吸着室１７の右側の分室１７ｂと室外とを連通している。また、大気ポート２５は、第２吸着室１８と室外とを連通している。

図１に示すように、ケース本体１３の両吸着室１７，１８内には、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するための吸着材２７が充填されている。吸着材２７には、例えば粒状の活性炭が用いられている。また、ケース本体１３の下面壁１６と第１吸着室１７の左側の分室１７ａとの間、その下面壁１６と第１吸着室１７の右側の分室１７ｂとの間、その下面壁１６と第２吸着室１８との間には、それぞれ通気性を有するシート状のフィルタ２８が介在されている。フィルタ２８は、不織布等からなる。不織布としては、例えば、ポリエステル繊維とレーヨン繊維との混合繊維からなる不織布が用いられている。

第２吸着室１８内には、該吸着室１８内の吸着材２７を上下に仕切る通気性を有するバッファプレート３０が水平状態で上下動可能に配置されている。また、両吸着室１７，１８の上面開口部内には、通気性を有する押圧プレート３１がそれぞれ水平状態で上下動可能に配置されている。押圧プレート３１とカバープレート１４との間には、押圧プレート３１を弾性的に押さえるコイルスプリングからなるスプリング３２が介在されている。両吸着室１７，１８は、カバープレート１４と隔壁２０との間の隙間を通じて相互に連通されている。これにより、ケース１２内に流体（蒸発燃料を含むガス）が流通する逆Ｕ字状の流体通路３３が形成されている。流体通路３３は、タンクポート２３及びパージポート２４と大気ポート２５とを連通する通路である。また、両吸着室１７，１８における押圧プレート３１と吸着材２７との間には、それぞれ通気性を有するシート状のフィルタ３４が介在されている。フィルタ３４はウレタン等により形成されている。

（フィルタ２８の取り付け構造）
図２はフィルタが取り付けられたケース本体を示す断面図、図３は同じく平面図である。図２及び図３に示すように、ケース本体１３の第１吸着室１７の各分室１７ａ，１７ｂにおけるフィルタ２８の取り付け構造と、第２吸着室１８におけるフィルタ２８の取り付け構造と、は基本的に同一構成である。このため、第２吸着室１８におけるフィルタ２８の取り付け構造について説明し、各分室１７ａ，１７ｂに対するフィルタ２８の取り付け構造についての説明は省略する。

図７に示すように、第２吸着室１８の周壁（符号、３６を付す）は、ケース本体１３の周壁１５における前側の側壁部１５ａと後側の側壁部１５ｂと右側の側壁部１５ｄと隔壁２０とにより四角筒状に形成されている。なお、左側の分室１７ａの周壁は、ケース本体１３の周壁１５における前側の側壁部１５ａと後側の側壁部１５ｂと左側の側壁部１５ｃと仕切壁２１とにより四角筒状に形成されている。また、右側の分室１７ｂの周壁は、ケース本体１３における前側の側壁部１５ａと後側の側壁部１５ｂと隔壁２０と仕切壁２１とにより四角筒状に形成されている。

第２吸着室１８内において下面壁１６の外周部には、第２吸着室１８の軸線に直交する環状平面からなるフィルタ支持部３８が形成されている。フィルタ支持部３８の内周側には、段差面４０が多重環状をなすように形成されている。段差面４０は、第２吸着室１８の軸線に直交しかつフィルタ支持部３８よりも一段低い環状平面で形成されている（図８及び図９参照）。

図７に示すように、フィルタ支持部３８は、周方向に交差する方向に張り出す４つの角部３８ａを有する四角形環状に形成されている。角部３８ａには、周方向に延在する線状の溶着用突起４２が形成されている（図６及び図８参照）。溶着用突起４２は、フィルタ２８を溶着によって接合するための突起である。溶着用突起４２は、角部３８ａの内周縁に沿う略円弧状に形成されている。図８はケース本体の溶着用突起のある部分を示す断面図である。図８に示すように、溶着用突起４２は、フィルタ支持部３８より上方へ突出する断面三角形状に形成されている。

図７に示すように、周方向に隣り合う溶着用突起４２の相互間は、溶着用突起４２が形成されていないフィルタ支持部３８となっている。図９はケース本体の溶着用突起のない部分を示す断面図である。

また、溶着用突起４２の合計長さは、フィルタ支持部３８の全周長さを１００％としたときの１５％以上６０％以下に設定されている。

第２吸着室１８の周壁３６の左右の両内壁面の下端部には、前後一対をなす仮止め突起４４が左右対称状に形成されている（図６及び図８参照）。仮止め突起４４は、第２吸着室１８の軸方向（上下方向）に沿って延びるリブ状に形成されている。仮止め突起４４は、フィルタ２８の周縁部が弾性的に接触可能に形成されている。仮止め突起４４は、溶着用突起４２の外方位置に配置されている。

図３に示すように、フィルタ２８は、第２吸着室１８の周壁３６内に水平状にかつほとんど隙間なく嵌合可能とされている（図２参照）。また、フィルタ２８の周縁部の一部は、仮止め突起４４に弾性的に接触可能となっている（図４参照）。

次に、ケース本体１３に対するフィルタ２８の取り付け手順を説明する。第２吸着室１８内にフィルタ２８を水平状にかつほとんど隙間なく嵌合する。なお、自動ラインにあっては、フィルタ２８は、負圧を利用した吸引装置（図示しない）の吸盤に吸い付けられた状態で、第２吸着室１８の上方から下方へ水平移動されて下面壁１６の溶着用突起４２を含むフィルタ支持部３８上にセットされる。このとき、フィルタ２８の周縁部の一部がその弾性変形を利用して仮止め突起４４に弾性的に接触する。これにより、フィルタ２８がケース本体１３に仮止めされる。その後、フィルタ２８に対する吸引装置の負圧が解除され、吸盤が第２吸着室１８外へ退出される。

続いて、超音波等の振動溶着装置（図示しない）の溶着ホーンをフィルタ２８上に押し当てた状態で、溶着ホーンに超音波振動が付与されることにより、溶着用突起４２と該突起４２に対応するフィルタ２０の部分とが溶融されつつ接合すなわち溶着される。また、フィルタ支持部３８にフィルタ２８が溶着されている部分を溶着部４６という（図３参照）。図４は溶着部を示す断面図である。

また、溶着ホーンは、溶着用突起４２のある部分に対応しており、溶着用突起４２のない部分には対応していない。したがって、溶着用突起４２のない部分では、フィルタ２８はフィルタ支持部３８に重なっているだけで溶着されていない。フィルタ支持部３８にフィルタ２８が溶着されていない部分を非溶着部４８という（図３参照）。図５は非溶着部を示す断面図である。

したがって、フィルタ支持部３８には、４つの溶着部４６と４つの非溶着部４８とが環状形状をなすように周方向に交互に形成されている（図３参照）。また、溶着用突起４２に対応する溶着部４６の合計の溶着長さは、全周溶着を１００％としたときの１５％以上６０％以下とされる。また、溶着部４６と非溶着部４８とにより形成される環状形状は、周方向に交差する方向に張り出す４つの張り出し部を有している。４つの張り出し部には、溶着部４６が配置されている。

その後、溶着ホーンに対する超音波振動が停止された後、溶着ホーンが第２吸着室１８外へ退出される。また、上記と同様にして、第１吸着室１７の各分室１７ａ，１７ｂにそれぞれフィルタ２８が取り付けられる（図２及び図３参照）。

上記のようにして、ケース本体１３に対するフィルタ２８の取り付けが完了する。その後、ケース本体１３の各吸着室１７，１８内に吸着材２７が充填されるとともに、バッファプレート３０、押圧プレート３１、スプリング３２、フィルタ３４等が装備された後、ケース本体１３の上面開口部がカバープレート１４で閉鎖されることにより、キャニスタ１０が完成する（図１参照）。

（キャニスタ１０の利点）
上記したキャニスタ１０によると、ケース１２のフィルタ支持部３８にフィルタ２８が溶着されている溶着部４６と溶着されていない非溶着部４８とが環状形状をなすように周方向に交互に形成されている。したがって、フィルタ支持部３８にフィルタ２８を溶着するための溶着用突起４２を全周に形成する必要がなく、周方向に断続的に形成するだけで済むため、ケース１２の構成を簡素化することができる。また、溶着長さを短縮し、溶着コストを低減することができる。

図１０は溶着長さと破壊強度との関係を示すグラフである。図１０の例では、ケース１２に対するフィルタ２８の溶着に必要な荷重（破壊強度）を満たすためには、溶着部４６の合計の溶着長さを、全周溶着を１００％としたときの１５％以上とする必要があることを示している。また、図１１は溶着長さと溶着コストとの関係を示すグラフである。図１１の例では、ケース１２に対するフィルタ２８の溶着コストを全周溶着時の溶着コスト（図１１中、点線参照）よりも低減するためには、溶着部４６の合計の溶着長さを、全周溶着を１００％としたときの６０％以下とする必要があることを示している。したがって、溶着部４６の合計の溶着長さを、全周溶着を１００％としたときの１５％以上６０％以下とすることによりって、溶着部４６に必要な荷重を確保しつつ溶着コストを低減することができる。

また、溶着部４６と非溶着部４８とにより形成される環状形状は、周方向に交差する方向に張り出す４つの張り出し部を有しており、４つの張り出し部には、溶着部４６が配置されている。これにより、４つの張り出し部におけるフィルタ２８の角部の捲れを抑制することができる。

［他の実施形態］
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、複数の溶着部４６と非溶着部４８とからなる環状形状は、四角形環状に限らず、三角形、六角形等の多角形環状でもよいし、周方向に交差する方向に突出する少なくとも１つの張り出し部を有する扇形、その他の環状でもよい。また、少なくとも１つの張り出し部を有する環状形状の場合、少なくとも１つの張り出し部に溶着部４６が配置されていればよい。また、複数の溶着部４６と非溶着部４８とからなる環状形状は、円形状、半円形状、長円形状等の環状でもよい。また、溶着部４６は、僅かな間隔を開けて断続的に線状に形成されてもよい。

１０キャニスタ
１２ケース
１７第１吸着室
１８第２吸着室
２７吸着材
２８フィルタ
３３流体通路
３８フィルタ支持部
４６溶着部
４８非溶着部

Claims

流体通路が形成されたケースと、
前記流体通路内に吸着材が充填される吸着室と、
前記吸着室の流通方向の端面に面するように配置されるフィルタと、
を備えるキャニスタであって、
前記ケースには、前記フィルタの周縁部に対応する環状のフィルタ支持部が形成されており、
前記フィルタ支持部に前記フィルタが溶着されている溶着部と溶着されていない非溶着部とが環状形状をなすように周方向に交互に形成されている、キャニスタ。
請求項１に記載のキャニスタであって、
前記溶着部の合計の溶着長さは、全周溶着を１００％としたときの１５％以上６０％以下である、キャニスタ。
請求項１又は２に記載のキャニスタであって、
前記溶着部と前記非溶着部とにより形成される環状形状は、周方向に交差する方向に張り出す少なくとも１つの張り出し部を有しており、
前記少なくとも１つの張り出し部には、前記溶着部が配置されている、キャニスタ。