JP5724414B2 - 車両のキャニスタ配設構造 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着剤を収容したキャニスタを備えた車両のキャニスタ配設構造に関し、特にキャニスタ下側に配置されたリヤサスフレームに排気管との間を塞ぐパネル部材を設けた車両のキャニスタ配設構造に関する。
従来、車両の燃料タンク内に発生する蒸発燃料(ベーパ)が大気中へ漏出されないように処理するため、ベーパを捕集する吸着剤を収容したキャニスタが用いられている。このキャニスタは、活性炭等の吸着剤によりベーパを一時的に吸着し、パージ時、エンジンの運転による吸気負圧を利用して吸着剤に吸着されたベーパを吸着剤から離脱させ、このベーパをパージ配管を介してサージタンク等の吸気系に導入している。この吸気系に導入されたベーパは、外気と混合されてエンジンの燃焼室へ供給される。
吸着剤の温度を上げることにより吸着剤に吸着されたベーパを能率良く吸着剤から離脱できるため、キャニスタを排気管の近傍に設置し、エンジンの排気ガス熱を利用して吸着剤の温度を上昇させるキャニスタ配設構造が知られている。
特許文献1に記載されたキャニスタ配設構造は、車体後部を形成する左右1対のサイドフレームと、この左右1対のサイドフレームを連結するクロスメンバと、車幅方向中央位置においてリヤフロアパネルを下方に凹入させたスペアタイヤパンとを備え、スペアタイヤパンの側部において前記一方側のサイドフレーム及びクロスメンバの近傍に排気管を配置し、キャニスタを排気管の上方、且つ前記一方側のサイドフレーム、クロスメンバ及び排気管により囲まれた空間に設置している。
特許第2910607号公報
特許文献1のキャニスタ配設構造では、エンジンの運転時、排気管を流れる排気ガス熱によりキャニスタに収容された吸着剤が加熱され、吸着剤からのベーパの離脱を促進することができる。しかし、排気管がスペアタイヤパンの側部において一方側のサイドフレーム及びクロスメンバの近傍に配置されるため、排気管はスペアタイヤパンに沿って車幅方向中央から外側へ向かって屈曲され、これによりエンジンの排気抵抗が増す虞がある。
しかも、キャニスタが燃料タンクから車体後方に所定距離離隔した位置に配置されるため、キャニスタと燃料タンクとの間を接続するベーパ配管が長くなり、ベーパの吸着応答性等ベーパの吸着能率が低下する虞もある。
また、前述したキャニスタ配設構造では、キャニスタが排気管の上方且つ車体後方に配置されているため、後方からの衝突等何らかの要因によりキャニスタが損傷した場合、吸着剤が下方へ落下し、キャニスタの下側に配置された排気管表面に付着する虞がある。特に、ベーパを吸着した吸着剤は、粘着性が増すため、ベーパが離脱した吸着剤に比べて排気管表面に付着し易く、安全性の観点からも問題となる。
本発明の目的は、エンジンの排気抵抗を低減可能な車両のキャニスタ配設構造、キャニスタの損傷時、吸着剤の排気管表面への付着を回避できる車両のキャニスタ配設構造、蒸発燃料の吸着能率を向上できる車両のキャニスタ配設構造等を提供することである。
請求項1の車両のキャニスタ配設構造は、フロアパネルの下側に設置された燃料タンクと、この燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着剤を収容したキャニスタとを備えた車両のキャニスタ配設構造において、第1クロスメンバとこの第1クロスメンバから車体前後方向後側に離隔して設けられた第2クロスメンバを有するリヤサスフレームと、このリヤサスフレームよりも下側において車体前後方向へ略直線状に延びる排気管とを備え、前記キャニスタ前記リヤサスフレームを介して前記排気管の上方位置に配置され前記キャニスタより車体後方において前記フロアパネルを下方へ凹入して形成された凹入部と、この凹入部の下方に配置され前記排気管に接続された排気サイレンサとを備え、前記排気管の上方位置において前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を塞ぐ前後方向に延びるパネル部材を前記リヤサスフレームに設け、前記キャニスタは、吸着剤収容部と、キャニスタの後部を覆い且つ前記排気管からの熱を遮断可能な遮熱パネルとを備え、前記リヤサスフレームの後方上側空間から前記フロアパネルに取り付けられたことを特徴としている。
この車両のキャニスタ配設構造では、キャニスタをリヤサスフレームを介して排気管の上方位置に配置しているため、キャニスタをフロアパネルとリヤサスフレームとの間の空間を利用して燃料タンクの近傍に配置することができ、キャニスタと燃料タンクとの間を接続するベーパ配管を短くすることができる。
請求項の発明は、請求項1の発明において、前記フロアパネルは後方上り傾斜状に形成されたキックアップ部を備え、このキックアップ部の上部を含む車幅方向に延びる閉断面状の第3クロスメンバを形成し、前記キャニスタは前記第3クロスメンバの車体後方に設置されたことを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1又は2の発明において、前記リヤサスフレームは前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を連結する補強メンバを備え、前記パネル部材を前記補強メンバに取り付けたことを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1又は2の発明において、前記パネル部材は前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を連結する補強メンバ部を備え、この補強メンバ部が前記パネル部材と一体的に形成されたことを特徴としている。
請求項1の発明によれば、排気ガスが流れる排気管を略直線状に形成でき、排気抵抗を低下させてエンジンの出力損失を防止できる。排気管の上方位置において第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を塞ぐ前後方向に延びるパネル部材をリヤサスフレームに設けたため、キャニスタの損傷時、リヤサスフレームとパネル部材とによりキャニスタから漏出した吸着剤の排気管表面への付着を回避することができる。また、キャニスタを燃料タンクの近傍に配置でき、キャニスタと燃料タンクとの間を接続するベーパ配管を短くできるため、蒸発燃料の吸着能率を向上することができる。しかも、排気レイアウトをコンパクトにしつつ排気抵抗を低下させてエンジンの出力損失を防止でき、キャニスタの構成部品に対する排気ガス熱による熱害を防止できる。また、キャニスタの取り付け時、取り外し時及びメインテナンス時の作業性を高めることができる。
求項の発明によれば、キックアップ部に形成された第3クロスメンバの車体後方のデッドスペースを利用してキャニスタを設置することができ、レイアウト性を拡大できる。
請求項の発明によれば、部品点数を増すことなく、パネル部材をリヤサスフレームに設置することができる。
請求項の発明によれば、部品点数を増すことなく、パネル部材を形成でき、構造の簡単化を図ることができる。
本発明の実施例1に係る車両のキャニスタ配設構造の斜視図である。 キャニスタ配設構造を車体下方から視た図である。 図2のIII−III線断面図である。 リヤサスフレームを取り外したときの図2相当図である。 補強メンバとパネル部材を示す図である。 パネル部材の変形例を示す図である。
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。尚、車両運転時の前後方向を前後方向とし、図における左右方向を左右方向として説明する。
以下、本発明の実施例1について図1〜図5に基づいて説明する。
本実施例の車両のキャニスタ配設構造には、燃料タンク1と、排気管2と、リヤサスフレーム10と、パネル部材15と、キャニスタ20等が設けられている。
図1〜図4に示すように、燃料タンク1は、リヤフロアパネル3(フロアパネル)の下側に配置されている。リヤフロアパネル3は、フロントフロアパネル(図示略)の後端に連なり左右1対のリヤサイドフレーム4の間に車幅方向に亙って架け渡されることにより後部車室の底壁を形成している。
図3,図4に示すように、リヤフロアパネル3は、金属製板材により形成され、キックアップ部5と、スペアタイヤパン6(凹入部)等を備えている。キックアップ部5は、リヤフロアパネル3の前側部分に後方上り傾斜状に段上げ形成され、キックアップ部5の上方にはリヤシート(図示略)が設置される。スペアタイヤパン6は、キックアップ部5の車幅方向中央且つ後側に設けられ、リヤフロアパネル3を下方へ凹入して形成されている。スペアタイヤパン6の下側には、略扁平状の排気サイレンサ9が配置されている。
図3に示すように、キックアップ部5の後側且つ上方位置において、左右1対のリヤサイドフレーム4の間に亙って車幅方向に連結するクロスメンバ7が設置されている。クロスメンバ7は、リヤフロアパネル3の上面に設置された上側クロスメンバ7aとリヤフロアパネル3の下面に設置された下側クロスメンバ7b(第3クロスメンバ)により形成されている。上側クロスメンバ7aは、リヤフロアパネル3の上面に固着され、リヤフロアパネル3と協働して車幅方向へ延びる矩形状の閉断面部を形成している。下側クロスメンバ7bは、リヤフロアパネル3の下面に固着され、リヤフロアパネル3と協働して車幅方向へ延びる矩形状の閉断面部を形成している。上側クロスメンバ7aのフランジと下側クロスメンバ7bのフランジとは、リヤフロアパネル3を間に介して溶接により三重接合されている。
図1〜図4に示すように、クロスメンバ7の所定距離離隔した後方位置には、左右1対のリヤサイドフレーム4の間に亙って車幅方向に延びるクロスメンバ8が設置されている。クロスメンバ8は、車幅方向中央部分においてスペアタイヤパン6の前部及びリヤフロアパネル3の下面と協働して閉断面部を形成し、車幅方向左右外側部分においてリヤフロアパネル3の下面と協働して矩形状の閉断面部を形成している。クロスメンバ8は、下側クロスメンバ7bと略同じ高さ位置に形成されている。
燃料タンク1は、キックアップ部5の下側において平面視にて左右1対のリヤサイドフレーム4の間で且つ下側クロスメンバ7bと下側クロスメンバ7bよりも車体前方に設けられたクロスメンバ(図示略)との間に左右2本のタンクバンド29により車体に対して吊り下げ支持されている。燃料タンク1は、例えば金属製板部材により上下2分割形成され、側面視にて扁平状、正面視にて鞍形状に形成されている。図3に示すように、燃料タンク1の上面は、上側クロスメンバ7aの下面と略同じ高さ位置に設置されている。図1,図2,図4に示すように、燃料タンク1の下面は、車幅方向中央部分に部分円柱状の凹部1aが前後方向に亙って形成され、フロントフロアパネル(図示略)と略同じ高さ位置に形成されている。
図1〜図3に示すように、リヤサスフレーム10は、排気サイレンサ9と略同じ高さ位置で且つ所定距離車体前方に離隔した位置に設置されている。リヤサスフレーム10は、前側クロスメンバ11(第1クロスメンバ)と、後側クロスメンバ12(第2クロスメンバ)と、前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12を連結する左右1対のサブフレーム13により中央部分が上下方向貫通状に形成された略口字状のペリメータフレームを構成している。リヤサスフレーム10には、左右のサスペンションダンパを連結するスタビライザ(図示略)と、左右1対の後輪支持部材(図示略)等が設けられている。
図1〜図3に示すように、前側クロスメンバ11は、燃料タンク1の後側中段部に対向するようクロスメンバ7と平行状に配置され、左右端部分が夫々左右1対のサブフレーム13の前側部分に固着されている。後側クロスメンバ12は、前側クロスメンバ11に対して所定距離離隔した車体後方位置に配置され、左右端部分が夫々左右1対のサブフレーム13の後側下部に固着されている。図1,図2に示すように、左右1対のサブフレーム13は、夫々、半円弧状に形成され、中間部分は先端部分と比べて車幅方向中央側に位置するよう形成されている。左右1対のサブフレーム13は、夫々、前後端部がブラケット(図示略)を介してリヤサイドフレーム4に固定されている。
図1〜図3,図5に示すように、リヤサスフレーム10は、左右1対の補強メンバ14を備えている。左右1対の補強メンバ14は、リヤサスフレーム10の車幅方向中央部分に設置され、前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を架渡すように連結している。補強メンバ14は、断面略L字状に形成され、車体後方程車幅方向中央側へ移行するよう設置されている。
図1〜図3,図5に示すように、左右1対の補強メンバ14には、金属製の台形状パネル部材15がボルトにより取り付けられている。パネル部材15は、排気管2の上方位置において一方の補強メンバ14から他方の補強メンバ14に亙って架渡され、前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を塞ぐと共に車体前後方向に延びるように形成されている。
排気管2は、車両前部のエンジンルームに配置されたエンジン(図示略)から排気サイレンサ9まで接続するよう車幅方向中央部分を略直線状に車体後方へ向けて延設されている。排気管2の前側部分は、フロントフロアパネル(図示略)の下側に配置されている。図1〜図3に示すように、排気管2の後側部分は、燃料タンク1の凹部1aの下側から後側クロスメンバ12の下側までパネル部材15の下方位置を通り略水平状に延び、後側クロスメンバ12の下側から排気サイレンサ9の前壁中央部分まで後方上り傾斜状に形成されている。排気サイレンサ9の左右側壁から夫々、テールパイプ2aが車体後方へ向けて延設されている。
図3,図4に示すように、キャニスタ20は、粒状の吸着剤と、吸着剤収容部21と、フィルタ部22と、左右1対の前側フランジ23と、左右1対の後側フランジ24等を備え、吸着剤収容部21と吸着剤収容部21に隣接するフィルタ部22とは略扁平形状のユニットとして一体形成されている。キャニスタ20は、燃料タンク1内で発生した蒸発燃料(ベーパ)を吸着剤収容部21内に一時的に蓄え、エンジンが始動したとき、エンジンの吸気系にベーパを供給するよう構成されている。
吸着剤収容部21の内部には、2つの容積室が形成されている。吸着剤収容部21は、各容積室内部にベーパの吸着剤としての活性炭が収容され、燃料タンク1の上部と接続されたベーパ配管21aと、エンジンの吸気通路と接続されたパージ配管21bとが右側壁に夫々設けられている。フィルタ部22は、立方体形状に形成され、吸着剤収容部21と内部において連通孔(図示略)により連通されている。フィルタ部22は、異物が大気中から吸着剤収容部21へ侵入することを防止するためのエアフィルタが収容され、大気と連通する通気配管22aが右側壁に設けられている。
図3,図4に示すように、キャニスタ20は、リヤフロアパネル3の車幅方向中央下側において平面視にて左右1対のリヤサイドフレーム4の間で且つ下側クロスメンバ7bとスペアタイヤパン6との間に設置されている。キャニスタ20は、吸着剤収容部21が車体前方、フィルタ部22が吸着剤収容部21よりも車体後方となるよう配置され、後方下がり傾斜状に車体に対して固定されている。
図3に示すように、吸着剤収容部21の前部は、下側クロスメンバ7bから所定距離車体後方に離隔し、且つ下側クロスメンバ7bと略同じ高さ位置に配置され、吸着剤収容部21は、後側クロスメンバ12の上側においてスペアタイヤパン6の前部から所定間隔車体前方に離隔し、且つスペアタイヤパン6の底壁と略同じ高さ位置に配置されている。以上により、吸着剤収容部21は、排気管2との間にパネル部材15と後側クロスメンバ12とを介在させて配置されている。それ故、下側クロスメンバ7bの車体後方のデッドスペースを利用して燃料タンク1の近傍に吸着剤収容部21を配置でき、吸着剤収容部21から吸着剤が漏出しても、吸着材が排気管2の表面に付着することを防止できる。
図1〜図4に示すように、フィルタ部22の車体後方には、キャニスタ20に対する排気管2からの排気ガス熱を遮断可能な遮熱パネル27が装着されている。遮熱パネル27は、断面略コ字状に形成され、上壁27aと、上壁27aと直交状の縦壁27bと、縦壁27bと直交状の下壁27cを有している。縦壁27bは、下壁27cよりも車幅方向長さが長くなるよう形成されている。図3,図4に示すように、下壁27cは、フィルタ部22と吸着剤収容部21の一部を覆うために上壁27aよりも車体前後方向長さが長くなるよう形成され、車体前方部分は車体後方部分に比べて車幅方向長さが短くなるよう形成されている。
キャニスタ20の前部には、左右1対の前側フランジ23が設けられ、夫々、ボルト25によりリヤフロアパネル3の下面に装着されている。キャニスタ20の後部には、左右1対の後側フランジ24が設けられ、夫々、ボルト26によりクロスメンバ8の下面に装着されている。これにより、キャニスタ20は、リヤサスフレーム10の後方上側空間、所謂後側クロスメンバ12とスペアタイヤパン6の前側部分との間からリヤフロアパネル3とクロスメンバ8に対して着脱可能に構成され、メインテナンス時の作業を容易化している。
次に、本実施例に係る車両のキャニスタ配設構造の作用、効果について説明する。
このキャニスタ配設構造では、排気管2を略直線状に形成でき、排気抵抗を低下させてエンジンの出力損失を防止できる。排気管2の上方位置において前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を塞ぐ前後方向に延びるパネル部材15をリヤサスフレーム10に設けたため、キャニスタ20の損傷時、リヤサスフレーム10とパネル部材15とによりキャニスタ20から漏出した吸着剤の排気管2表面への付着を回避することができる。また、キャニスタ20をリヤサスフレーム10を介して排気管2の上方位置に配置しているため、キャニスタ20をリヤフロアパネル3とリヤサスフレーム10との間の空間を利用して燃料タンク1の近傍に配置でき、これにより、キャニスタ20と燃料タンク1との間を接続するベーパ配管21aを短くできるため、蒸発燃料の吸着能率を向上することができる。
キャニスタ20より車体後方においてリヤフロアパネル3を下方へ凹入して形成されたスペアタイヤパン6と、このスペアタイヤパン6の下方に配置され排気管2に接続された排気サイレンサ9とを備え、キャニスタ20は、吸着剤収容部21と、キャニスタ20の後部を覆い且つ排気管2からの熱を遮断可能な遮熱パネル27とを備え、リヤサスフレーム10の後方上側空間からリヤフロアパネル3に取り付けられている。これにより、排気レイアウトをコンパクトにしつつ排気抵抗を低下させてエンジンの出力損失を防止でき、キャニスタ20の構成部品に対する排気ガス熱による熱害を防止できる。また、キャニスタ20の取り付け時、取り外し時及びメインテナンス時の作業性を高めることができる。
リヤフロアパネル3は後方上り傾斜状に形成されたキックアップ部5を備え、このキックアップ部5の上部を含む車幅方向に延びる閉断面状の下側クロスメンバ7bを形成し、キャニスタ20は下側クロスメンバ7bの車体後方に設置されたため、キックアップ部5に形成された下側クロスメンバ7bの車体後方のデッドスペースを利用してキャニスタ20を設置することができ、レイアウト性を拡大できる。
リヤサスフレーム10は前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を連結する補強メンバ14を備え、パネル部材15を補強メンバ14に取り付けたため、部品点数を増すことなく、パネル部材15をリヤサスフレーム10に設置することができる。
次に、前記実施例を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施例においては、パネル部材15をリヤサスフレーム10を補強する補強メンバ14に取り付けた例を説明したが、パネル部材15に代えて補強メンバ14とパネル部材15とを一体形成した補強メンバ部を適用することも可能である。
図6に示すように、補強メンバ部16は、前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を連結するように形成され、左右1対の連結部16aと、パネル部材15に相当する台形状のパネル部16bとを備えている。
連結部16aは、前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間に亙って車体後方程車幅方向中央側へ移行するよう設置されている。パネル部16bは、排気管2の上方位置において前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12との間を塞ぐと共に車体前後方向に延びるように形成されている。連結部16aとパネル部16bは、金属製板部材をプレス加工することにより一体成形されている。これにより、実施例1と同様の効果を奏すると共に、部品点数を増すことなく、パネル部材を形成でき、構造の簡単化を図ることができる。
2〕前記実施例においては、吸着剤収容部21の後部が後側クロスメンバ12の上側に配置された例を説明したが、キャニスタ20全体をパネル部材15の上側に配置しても良い。また、パネル部材15は、台形形状に限られず、長方形や楕円形等排気系レイアウトに応じて適宜設定することが可能である。
3〕前記実施例においては、キャニスタ20をリヤフロアパネル3の下側において車幅方向中央に配置した例を説明したが、キャニスタ20を車幅方向一方側寄りに配置しても良い。この場合、キャニスタ20の下方位置にパネル部材15を設置することにより実施例1と同様の効果を奏することができる。
4〕前記実施例においては、リヤサスフレーム10を前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12と左右1対のサブフレーム13との4つの部材で形成した例を説明したが、左右1対のサブフレーム13の前側部分と後側部分を夫々前側クロスメンバ11と後側クロスメンバ12に一体形成することによりリヤサスフレーム10を2つの部材で形成することも可能である。
5〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
本発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着剤を収容したキャニスタを備え、このキャニスタ下側に配置されたリヤサスフレームに排気管との間を塞ぐパネル部材を設けることにより、エンジンの排気抵抗を低減でき、キャニスタの損傷時、吸着剤の排気管表面への付着を回避でき、蒸発燃料の吸着能率を向上することができる。
1 燃料タンク
3 リヤフロアパネル
5 キックアップ部
6 スペアタイヤパン
7b 下側クロスメンバ
9 排気サイレンサ
10 リヤサスフレーム
11 前側クロスメンバ
12 後側クロスメンバ
13 サブフレーム
14 補強メンバ
15 パネル部材
16 補強メンバ部
20 キャニスタ
21 吸着剤収容部
22 フィルタ部
27 遮熱パネル

Claims (4)

  1. フロアパネルの下側に設置された燃料タンクと、この燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着剤を収容したキャニスタとを備えた車両のキャニスタ配設構造において、
    第1クロスメンバとこの第1クロスメンバから車体前後方向後側に離隔して設けられた第2クロスメンバを有するリヤサスフレームと、
    このリヤサスフレームよりも下側において車体前後方向へ略直線状に延びる排気管とを備え、
    前記キャニスタ前記リヤサスフレームを介して前記排気管の上方位置に配置され
    前記キャニスタより車体後方において前記フロアパネルを下方へ凹入して形成された凹入部と、
    この凹入部の下方に配置され前記排気管に接続された排気サイレンサとを備え、
    前記排気管の上方位置において前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を塞ぐ前後方向に延びるパネル部材を前記リヤサスフレームに設け
    前記キャニスタは、吸着剤収容部と、キャニスタの後部を覆い且つ前記排気管からの熱を遮断可能な遮熱パネルとを備え、前記リヤサスフレームの後方上側空間から前記フロアパネルに取り付けられたことを特徴とする車両のキャニスタ配設構造。
  2. 前記フロアパネルは後方上り傾斜状に形成されたキックアップ部を備え、
    このキックアップ部の上部を含む車幅方向に延びる閉断面状の第3クロスメンバを形成し、
    前記キャニスタは前記第3クロスメンバの車体後方に設置されたことを特徴とする請求項1に記載の車両のキャニスタ配設構造。
  3. 前記リヤサスフレームは前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を連結する補強メンバを備え、前記パネル部材を前記補強メンバに取り付けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両のキャニスタ配設構造。
  4. 前記パネル部材は前記第1クロスメンバと第2クロスメンバとの間を連結する補強メンバ部を備え、この補強メンバ部が前記パネル部材と一体的に形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両のキャニスタ配設構造。
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