JP4935456B2

JP4935456B2 - キャニスタの吸排気装置およびキャニスタの吸排気用ドレイン容器

Info

Publication number: JP4935456B2
Application number: JP2007082246A
Authority: JP
Inventors: 年文石橋; 太樹青山; 孝之伊達; 博後藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-03-27
Also published as: JP2008240638A

Description

本発明は、蒸発燃料を吸着する際に空気を排出する一方、吸着した蒸発燃料を放出する際に空気を導入するキャニスタの吸排気装置およびキャニスタの吸排気用ドレイン容器に関する。

燃料タンク内の蒸発燃料を吸着するキャニスタは、蒸発燃料吸着時に空気を排出する一方、吸着した蒸発燃料を放出してエンジンにパージする際に新鮮な空気を導入しており、この際、従来では下記特許文献１に記載されているように、排気通路と吸気通路とをそれぞれ別系統として設け、これら排気通路および吸気通路にそれぞれ一方向弁を設けるとともに、排気通路の排気口および吸気通路の吸気口は、閉断面を構成する車体部材内に接続開口させて、水や泥の浸入を防いでいる。
特開平９−２９６７５５号公報

しかしながら、上記した従来のキャニスタの吸排気装置では、排気通路と吸気通路とをそれぞれ別系統としているため、配管や一方向弁を２系統設ける必要が生じて部品点数の増大を招き、組み付け工数が増大するなど製造コストの増大が生じる上、排気通路の排気口および吸気通路の吸気口を、車体の閉断面構成部材内に接続開口させているので、水や泥などの異物の浸入を防ぐ際に、車体構造に依存することになって、汎用性が低いものとなる。

そこで、本発明は、部品点数を減少させて製造コストを低下させるとともに、車体構造に依存することなく異物の浸入を防ぐことを目的としている。

本発明は、蒸発燃料を吸着する際に空気を排出する一方、前記吸着した蒸発燃料を放出する際に空気を導入するキャニスタに、前記排出空気と前記導入空気の双方が通過する吸排気通路の一端を接続するとともに、前記吸排気通路の他端を、該吸排気通路に連通して外部に開口する吸排気口を備えるドレイン容器に接続し、このドレイン容器は、周囲を囲む側壁を有する空気溜まり備えるとともに、前記側壁のさらに外周側に前記吸排気口を設けた外壁を有する閉空間を内部に備え、前記空気溜まりは、鉛直方向下方が開口して該下方の開口から前記吸排気通路の他端が挿入配置され、前記閉空間内が水没したときに空気が存在することを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ドレイン容器の空気溜まりにおける下方の開口から吸排気通路の他端を挿入配置することで、排気通路と吸気通路とを同一系統として部品点数を削減できるとともに、車体構造に依存することなく吸排気通路への異物の浸入を防ぐことができる。
また、閉空間内が水没したとしても、下部が開口している空気溜まり内には、空気が存在するので、吸排気通路への水の浸入を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わるキャニスタの吸排気装置１を示す斜視図、図２は吸排気装置１の車両側方から見た側面図である。図１，図２に示すように、自動車の車両床下、すなわちフロアパネル３の下部には、燃料容器である燃料タンク５を設けてあり、燃料タンク５の下部には、キャニスタ７をブラケット９により固定している。なお、符号１０は、車幅方向に延びるクロアスメンバであり、クロスメンバ１０の車両後方にはリアタイヤ１２が位置している。

キャニスタ７は、燃料タンク５内の燃料から発生した蒸発燃料をエバポチューブ１１を通して導入し、内蔵する活性炭によって吸着する。その際キャニスタ７は、吸着動作に伴って空気を排出し、その排出空気を後述する吸排気通路となる吸排気管１３からドレイン容器１５を経て外部に排出する。

一方、キャニスタ７に吸着された蒸発燃料は、エンジン運転時に負圧によって吸引されて放出され、パージチューブ１６を通して図示しないエンジンに供給される。その際キャニスタ７は、放出動作に伴って外部から、前記したドレイン容器１５を通して吸排気管１３を経て新鮮な空気を導入する。

すなわち、キャニスタ７には、前記した排出空気と導入空気の双方が通過する吸排気通路の一端を接続していることになる。

図３は上記したドレイン容器１５の斜視図、図４はドレイン容器１５の縦断面図である。このドレイン容器１５は、上部容器としてのアッパシェル１７と、下部容器としてのロアシェル１９とをそれぞれ備え、アッパシェル１７の下部開口２１を覆うようにして、ロアシェル１９の上部開口２３を嵌合させたものであり、容器本体部分を内部に閉空間２４を備えるボックス形状としている。この際、アッパシェル１７とロアシェル１９との相互の嵌合接触部、つまりアッパシェル１７の外周面とロアシェル１９の内周面を、いずれも円形として互いに密着させている。

また、図３に示すよう、アッパシェル１７の下部をロアシェル１９の上部開口２３に挿入した状態で、アッパシェル１７に設けた係合突起２５がロアシェル１９に設けた係合孔２７に係合してこれら両者が固定される。

アッパシェル１７は全体として円筒形状を呈し、図４に示すように、円筒形状の外壁２９と、外壁２９の上端部に位置する上壁３１とをそれぞれ備えている。この上壁３１のほぼ中央における下面には、内部に空気溜まり３３を形成する円筒形状の側壁３５を設けている。空気溜まり３３は、下方に開口する開口３３ａを備えている。

また、アッパシェル１７における外壁２９の上壁３１近傍の側壁３５に対向する位置には、吸排気口３７を複数箇所（ここでは２箇所）に設けている。なお、この吸排気口３７は、筒部を突出させて構成しているが、外壁２９に単に連通孔を設けて構成してもよく、また、吸排気に必要な規定の開口面積を備えていれば、複数箇所に設ける必要はなく、１箇所のみでもよい。また、この吸排気口３７は、車両走行時にタイヤ１２により巻き込んだ水や泥が浸入しないような位置、例えばタイヤ１２の位置関係を考慮して本実施形態のように車幅方向側方か、または車両前方に向けて開口していることが望ましい。

ロアシェル１９は、前記した上部開口２３を備える円筒部３９と、円筒部３９の下部に位置する底壁４１とをそれぞれ備え、底壁４１のほぼ中央には吸排気通路用筒部４３を設けている。この吸排気通路用筒部４３は、内部の通路が前記した吸排気通路の一部を構成し、上端部４３ａを鉛直方向上方に向けた状態で前記した空気溜まり３３内に挿入配置している。

すなわち、吸排気通路の他端は、ドレイン容器１５に接続され、かつ空気溜まり３３に対し下方の開口３３ａから挿入配置されていることになる。

また、上記した吸排気通路用筒部４３は、底壁４１から下方にも突出し、この突出する下端部４３ｂに前記した吸排気管１３を接続する。底壁４１には、排水用の貫通孔４１ａを設けている。

ロアシェル１９は、底壁４１から側方に延びる遮蔽部としての板状のプロテクタ４５を備えている。このプロテクタ４５は、路面から跳ね上がる水や泥などの異物が、下方から上方へ向かって移動するのを阻止し、これら異物の吸排気口３７への浸入を阻止するものであり、したがって吸排気口３７の鉛直方向下方に設けることが望ましい。

また、ロアシェル１９は、図３に示すように上記したプロテクタ４５と反対側の位置に固定手段としての二つのクリップ４７を設けている。クリップ４７は、円筒部３９から前記したプロテクタ４５と反対側の側方に突出する縦壁４９の側面に一体的に設けてあり、図１に示すように、燃料タンク５の外壁面に沿って設けてある蒸発燃料配管となる前記したエバポチューブ１１およびパージチューブ１６にそれぞれ嵌合し、これによりドレイン容器１５を燃料タンク５に固定することになる。

なお、ロアシェル１９の下部には、前記したプロテクタ４５と同様の機能を持つプロテクタ５１を前記したプロテクタ４５と反対側の位置に設け、また、縦壁４９のクリップ４７を設けた側と反対側の下部にも同様のプロテクタ５２（図４の破線図示）を設けている。

また、縦壁４９とプロテクタ５２の円筒部３９と反対側に位置する端部相互は、三角形状の補強板５３で連結して一体化し、クリップ４７によるエバポチューブ１１およびパージチューブ１６への嵌合固定時での強度を高めて嵌合作業を容易にしている。

上記のように構成したキャニスタの吸排気装置において、キャニスタ７は、燃料タンク５内の蒸発燃料をエバポチューブ１１を通して導入して吸着する際に空気を排出し、この排出空気は、吸排気管１３からドレイン容器１５に達する。ドレイン容器１５では、ロアシェル１９の吸排気通路用筒部４３に排出空気が流入し、図５に実線矢印で示すように、上端部４３ａからアッパシェル１７の空気溜まり３３に流出する。

空気溜まり３３内の排出空気は、側壁３５と吸排気通路用筒部４３との間を下方に向けて流れ、さらに側壁３５と外壁２９との間を上方に向けて流れた後、吸排気口３７から外部に排出される。

一方、キャニスタ７は、吸着した蒸発燃料をエンジンに供給する際に、外部の新鮮な空気を導入するが、この際導入する新気は、図５に破線で示すように、アッパシェル１７の吸排気口３７から側壁３５と外壁２９との間を下方に向けて流れた後、側壁３５と吸排気通路用筒部４３との間を上方に向けて流れて空気溜まり３３に流入する。

空気溜まり３３内の新気は、吸排気通路用筒部４３内に上端部４３ａから流入し、図１，図２に示す吸排気管１３を経て、キャニスタ７に導入される。

このように、本実施形態においては、ドレイン容器１５内に下方に開口する空気溜まり３３を設け、この空気溜まり３３に、キャニスタ７に一端が連通する吸排気通路となる吸排気通路用筒部４３の他端を挿入配置することで、吸排気管１３から吸排気通路用筒部４３にわたる１系統の吸排気通路によって、キャニスタ７による吸排気を可能としている。

この結果、従来のキャニスタの吸排気装置のように、排気通路と吸気通路とをそれぞれ別系統とする必要がなく、配管や一方向弁についても２系統設ける必要がなくなって部品点数の増大を防止し、組み付け工数も減少するなど製造コストを削減することができる。

この際、本実施形態においては、アッパシェル１７とロアシェル１９とで内部に閉空間２４を備えるボックス形状としているので、ドレイン容器１５が水没したとしても、内部の閉空間２４への水の浸入が容易になされず、キャニスタ７への水や泥の浸入を抑制することができる。

このため、本実施形態においては、ドレイン容器１５に対して水や泥の浸入を防ぐ際に、従来のように排気通路の排気口および吸気通路の吸気口を、車体の閉断面構成部材内に接続開口させる場合のように、車体構造に依存することがなくなり、汎用性が高いものとなる。

また、ドレイン容器１５の下部に設けたプロテクタ４５，５１，５２によって、路面から跳ね上がる水や泥などの異物の上方への移動を阻止するので、吸排気口３７からドレイン容器１５内への特に水の浸入を抑えることができ、キャニスタ７への水の浸入の阻止することができる。

さらに、ドレイン容器１５には、燃料容器５の側部に配置したエバポチューブ１１およびパージチューブ１６に固定するクリップ４７を一体化して設けているので、ドレイン容器１５の車体本体側への固定が不要となり、ドレイン容器１５を燃料タンクユニットとしてモジュール化でき、車体組立作業時での作業工数を減少させることができる。

また、アッパシェル１７とロアシェル１９との相互の嵌合接触部であるアッパシェル１７の外周面とロアシェル１９の内周面を、いずれも円形として互いに密着させているので、該嵌合接触部の密着状態を全周にわたって容易に確保でき、嵌合接触部からの水の浸入を、Ｏリングなどのシール材をあえて使用することなく抑止することができ、コスト削減に寄与することができる。

また、ロアシェル１９に、吸排気通路を備える吸排気通路用筒部４３を一体化し、この吸排気通路用筒部４３の上端部４３ａを、空気溜まり３３内に挿入配置しているので、吸排気通路の空気溜まり３３内への挿入配置を、アッパシェル１７とロアシェル１９との嵌合作業によって容易に行うことができ、組立作業性が向上する。

上記したように、ドレイン容器１５内への水の浸入は容易になされるものではないが、万が一ドレイン容器１５内の閉空間２４に水の浸入があった場合には、浸入した水は、ロアシェル１９の底壁４１に設けた排水用の貫通孔４１ａから外部に排出する。

また、ドレイン容器１５内を閉空間２４としているので、水没した場合のドレイン容器１５内への水の浸入による閉空間２４内の水没は、閉空間２４の容積に応じて一定時間はなされず、また、閉空間２４内が水没したとしても、下部が開口している空気溜まり３３内には、空気が存在するので、吸排気通路用筒部４３への水の浸入を防止することができる。

図６，図７は、図１〜図５に示したドレイン容器１５の変形例を示す、図２，図３に対応する図である。図６，図７のドレイン容器１５Ａは、アッパシェル１７の車体後方側の車体構成部品としてのクロスメンバ１０に対向する側に、上端からロアシェル１９の近傍位置にわたり平面部としての平坦面５５を形成している。

このような平坦面５５を形成することで、ドレイン容器１５Ａとクロスメンバ１０との間隔Ａを一定（図２と同間隔）に保った上で、ドレイン容器１５Ａとクロスメンバ１０とをより近づけて配置することができ、車両床下部の空間を効率よく活用することができる。

本発明の一実施形態に係わるキャニスタの吸排気装置を示す斜視図である。図１のキャニスタの吸排気装置を車両側方から見た側面図である。図１のキャニスタの吸排気装置に使用するドレイン容器の斜視図である。図３のドレイン容器の縦断面図である。図３のドレイン容器における吸排気時での空気の流れを示す説明図である。ドレイン容器に平坦部を設けた例を示す、図２に対応する側面図である。ドレイン容器に平坦部を設けた例を示す、図３に対応する斜視図である。

符号の説明

５燃料タンク（燃料容器）
７キャニスタ
１０クロスメンバ（車体構成部品）
１１エバポチューブ（蒸発燃料配管）
１６パージチューブ（蒸発燃料配管）
１３吸排気管（吸排気通路）
１５，１５Ａドレイン容器
１７アッパシェル（上部容器）
１９ロアシェル（下部容器）
２１アッパシェルの下部開口
２３ロアシェルの上部開口
２９アッパシェルの外壁
３３アッパシェルの空気溜まり
３３ａ空気溜まりの下方の開口
３５空気溜まりの周囲を囲む側壁
３７アッパシェルの吸排気口
４３吸排気通路用筒部（吸排気通路）
４５プロテクタ（遮蔽部）
４７クリップ（固定手段）

Claims

蒸発燃料を吸着する際に空気を排出する一方、前記吸着した蒸発燃料を放出する際に空気を導入するキャニスタに、前記排出空気と前記導入空気の双方が通過する吸排気通路の一端を接続するとともに、前記吸排気通路の他端を、該吸排気通路に連通して外部に開口する吸排気口を備えるドレイン容器に接続し、このドレイン容器は、周囲を囲む側壁を有する空気溜まり備えるとともに、前記側壁のさらに外周側に前記吸排気口を設けた外壁を有する閉空間を内部に備え、前記空気溜まりは、鉛直方向下方が開口して該下方の開口から前記吸排気通路の他端が挿入配置され、前記閉空間内が水没したときに空気が存在することを特徴とするキャニスタの吸排気装置。
前記ドレイン容器を車両の床下部に配置し、該ドレイン容器の前記吸排気口より鉛直方向下部に、下方から上方に向かう水の移動を阻止する遮蔽部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のキャニスタの吸排気装置。
前記ドレイン容器に、前記蒸発燃料が発生する燃料格納用の燃料容器に固定する固定手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のキャニスタの吸排気装置。
前記固定手段は、前記燃料容器に沿って配置されて前記蒸発燃料が流れる蒸発燃料配管に固定するクリップで構成したことを特徴とする請求項３に記載のキャニスタの吸排気装置。
前記ドレイン容器は、前記空気溜まりを備える上部容器と、この上部容器の下部開口を覆うように上部開口を嵌合させて装着する下部容器とを備え、これら上部，下部各容器相互の嵌合接触部を互いに円形として該円形の嵌合接触部相互を密着させたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のキャニスタの吸排気装置。
前記ドレイン容器は、前記空気溜まりを備える上部容器と、この上部容器の下部開口を覆うように上部開口を嵌合させて装着する下部容器とを備え、この下部容器に、前記空気溜まりに挿入配置される前記吸排気通路の他端を構成する吸排気通路用筒部を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のキャニスタの吸排気装置。
全体としてほぼ円筒形状の前記ドレイン容器の近傍に車体構成部品が配置され、前記ドレイン容器の前記車体構成部品に対向する部位を平面部としたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のキャニスタの吸排気装置。
蒸発燃料を吸着する際に空気を排出する一方、前記吸着した蒸発燃料を放出する際に空気を導入するキャニスタに、前記排出空気と前記導入空気の双方が通過する吸排気通路の一端が接続され、前記吸排気通路の他端に連通して外部に開口する吸排気口を備え、周囲を囲む側壁を有する空気溜まり備えるとともに、前記側壁のさらに外周側に前記吸排気口を設けた外壁を有する閉空間を内部に備え、前記空気溜まりは、鉛直方向下方が開口して該下方の開口から前記吸排気通路の他端が挿入配置され、前記閉空間内が水没したときに空気が存在することを特徴とするキャニスタの吸排気用ドレイン容器。