JP6276064B2 - キャニスタ - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の燃料供給源から蒸発した燃料を処理するキャニスタに関する。

一般に、この種のキャニスタとしては、燃料蒸気導入口、パージ口及び大気連通口が形成されたケース部材に吸着剤を封入し、該吸着剤を保持するパッドと、吸着剤及びパッドを軸方向に押圧するグリッド部材とを備えており、グリッド部材の端部にはフェルト等で形成されたシート状のフィルタエレメントが配置されている。

このように構成したキャニスタは、燃料蒸気導入口を燃料タンクに、パージ口を内燃機関に接続することで、内燃機関が停止している場合には、燃料タンクから蒸発した燃料蒸気を燃料蒸気導入口からキャニスタ内に導入して吸着剤で燃料蒸気を吸着保持して燃料蒸気が大気へ放出されることを防止し、内燃機関が駆動している場合には、内燃機関側の負圧によって吸着剤に吸着した燃料蒸気を内燃機関側へ送出している。

また、内燃機関が駆動している場合には、大気連通口から大気を導入して吸着剤に保持された燃料蒸気を内燃機関側へ送出するが、この大気に含まれる塵埃等を適切に濾過する必要が生じる。このため、大気の濾過のための構成は種々の構成が知られているが、例えば上述した構成では吸着剤の端部にはフェルト等で形成されたフィルタエレメントが配置されている。

その他、特許文献１に記載されているように、大気連通口から導入される大気が蛇行するようにケース部材に空気通路を形成することも知られている。

特開２００３−３９１５号公報

特許文献１に記載されたキャニスタは、大気に含まれる塵埃を除去するための空気通路を大気連通口の近傍に設けることで、空気通路の内部で塵埃が除去されるので、フィルタエレメントの目詰まりを防止することができる。

しかし、特許文献１に記載されたキャニスタによれば、ケース部材の内部に空気通路を設けているので構成が複雑となることに加え、フィルタエレメントやグリッド部材といった従来の部品も含まれることから部品点数が増加し、製造コストが高くなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、従来の塵埃除去の性能を維持したまま、安価に製造することができるキャニスタを提供することを目的とする。

本発明に係るキャニスタは、燃料蒸気導入口、パージ口及び大気連通口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に収納される吸着剤とを有するキャニスタにおいて、前記吸着剤は、有底筒状のケース部材に収納されると共に、前記ケース部材の開口を閉塞するボトムケース部材を備え、前記吸着剤と前記ボトムケース部材の間にはパッド部材とグリッド部材が積層配置され、前記グリッド部材は、前記ケーシングの軸方向及び径方向に蛇行する通気通路を備え、前記グリッド部材は、前記パッド部材と当接する底面と、前記底面の周縁から前記ケース部材の内壁に沿って延びる側面とを備え、前記底面には、周方向に配置された複数の第１の開口部及び第２の開口部が形成されると共に、前記側面と平行に延びる中間壁が形成され、前記中間壁は、前記側面よりも軸方向に沿った長さが短いことを特徴とする。

また、本発明に係るキャニスタにおいて、前記大気連通口は、前記ボトムケース部材に形成され、前記燃料蒸気導入口及びパージ口は前記ケース部材の底部に形成されると好適である。

また、本発明に係るキャニスタにおいて、前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記中間壁と前記底面の間に形成された導入口を介して連通していると好適である。

また、本発明に係るキャニスタにおいて、前記大気連通口は、前記底面の中央部に対向して配置されると好適である。

また、本発明に係るキャニスタにおいて、前記中央部には、貫通孔が形成されると好適である。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

本発明に係るキャニスタは、グリッド部材にケーシングの軸方向及び径方向に蛇行する通気通路を備えているので、該通気通路内で大気に含まれる塵埃を除去することができると共に、従来に比べてフィルタエレメントを削減することによる部品点数の削減を図ることができる。

本実施形態に係るキャニスタの斜視図。 本実施形態に係るキャニスタの分解図。 本実施形態に係るグリッド部材の一部断面図。 本実施形態に係るキャニスタの通気方向を示す断面図。 本実施形態に係るグリッド部材の変形例。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係るキャニスタの斜視図であり、図２は、本実施形態に係るキャニスタの分解図であり、図３は、本実施形態に係るグリッド部材の一部断面図であり、図４は、本実施形態に係るキャニスタの通気方向を示す断面図であり。図５は、本実施形態に係るグリッド部材の変形例である。

図１に示すように、本実施形態に係るキャニスタ１は、内燃機関の吸気経路に接続されてキャニスタ１内に捕捉された燃料蒸気を該吸気経路に送出するパージ口１２及び燃料タンクに接続されて燃料蒸気をキャニスタ１内に導入する燃料蒸気導入口１３が形成されたケース部材１０と、空気の導入及び送出を行うための大気連通口１４及び大気連通口１４から流入した水をキャニスタ１の外部に排出するための水抜き管１５が形成されたボトムケース部材１１とを備えるケーシング２を備えている。

図２に示すように、ケース部材１０は、有底筒状に形成され、ボトムケース部材１１は、概略円盤状に形成されている。ボトムケース部材１１は、ケース部材１０の開口を閉塞するように振動溶着によって溶着されることで一体に組み付けられている。また、ケース部材１０及びボトムケース部材１１は、共に合成樹脂によって形成されており、具体的には、夫々ポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂等の熱可塑性の合成樹脂が好適に用いられる。

ケース部材１０には、吸着剤３０が収納されており、該吸着剤３０の軸方向の両端には、第１のパッド２０及び第２のパッド２１が配置されている。吸着剤３０は、粒状の活性炭が好適に用いられ、第１のパッド２０及び第２のパッド２１は、弾力性があると共に通気性のあるシートが用いられる。

また、吸着剤３０のボトムケース部材１１側に配置された第２のパッド２１は、グリッド部材４０が積層するように配置されており、ボトムケース部材１１が溶着されることによってグリッド部材４０が加圧され、その反発力で第２のパッド２１が吸着剤３０を適度に押し固めている。

なお、第１のパッド２０は、パージ口１２及び燃料蒸気導入口１３の其々に対応するように分割して構成されている。また、第１のパッド２０はパージ口１２及び燃料蒸気導入口１３に分割せず一枚で構成しても構わない。

図３に示すように、グリッド部材４０は、第２のパッド２１と当接する底面４１と、底面４１の周縁からケース部材１０の内壁に沿って延びる円筒状の側面４２を備えている。さらに、底面４１には、周方向に配置された複数の第１の開口部４３及び第２の開口部４４を備えており、これらの開口部は、放射状リブ４８及び同心状リブ４９によって区画されている。なお、底面４１の中心部は、平面上の中央部４７が形成されており、放射状リブ４８は、中央部４７から径方向に延設されている。

また、底面４１の第２のパッド２１と当接する面の反対面には、側壁４２と概略平行に延びる円筒状の中間壁４５が形成されている。中間壁４５の軸方向の長さは、側壁４２の長さよりも短く形成されており、中央部４７から延設する連続部４５ａと連続して形成されている。また、中間壁４５と底面４１の交差する位置には、中間壁４５の周方向に沿って複数の導入口４６が形成されており、該導入口４６は、第１の開口部４３及び第２の開口部４４を互いに連通している。

図４に示すように、大気連通口１４は、グリッド部材４０の中央部４７と対向するように配置されており、ボトムケース部材１１及びグリッド部材４０によってケーシング２の軸方向及び径方向に蛇行する通気通路を構成している。

内燃機関の駆動時は、通気経路Ｌ１に示すように、内燃機関のインテークマニホールド内の負圧によって大気導入口１４からキャニスタ１内に空気が導入される。キャニスタ内に導入された空気は、中央部４７に衝突して径方向に拡散する。径方向に拡散した空気は、中間壁４５に沿ってボトムケース部材１１側に案内され、ボトムケース部材１１と衝突した後にさらに拡径方向に案内される。そしてグリッド部材４０の側面４２に沿って軸方向に案内されて第１の開口部４３及び第２の開口部４４から吸着剤に吸着保持された燃料蒸気を伴ってパージ口１２から内燃機関側へ送出される。

このように、内燃機関の駆動時は、ボトムケース部材１１とグリッド部材４０の間を空気がケーシングの軸方向及び径方向に蛇行する通気通路を通過するため、方向転換をするたびに空気に含まれる塵埃等が振り落とされる。したがって、第２のパッド２１が早期に目詰まりすることを防止することができる。なお、第２の開口部４４は、第１の開口部４３が目詰まりを起こした場合でも空気の導入を図ることができるように導入口４６からの迂回路を形成している。

次に、内燃機関の停止時は、通気経路Ｌ２に示すように、燃料タンクなどで生じた燃料蒸気が、燃料蒸気導入口１３からキャニスタ内に導入されて吸着剤３０で燃料蒸気を吸着保持して燃料蒸気が大気へ放出されることを防止している。

このように構成した本実施形態に係るキャニスタ１は、従来備えていたフィルタエレメントを除去し、グリッド部材４０とボトムケース部材１１によって通気通路を構成することで空気に含まれる塵埃等の除去を行っているので、部品点数を削減することができると共に、通気通路を構成する際にもグリッド部材４０をボトムケース部材１１で押圧しながら振動溶着によって溶着する従来の製法で製造することができるので、キャニスタの性能を維持したままより安価にキャニスタを製造することが可能となる。

なお、本実施形態に係るグリッド部材は、中央部４７を平面に形成した場合について説明を行ったが、図５に示すようにグリッド部材４０´は、中央部４７に貫通孔４７ａを形成しても構わない。この場合、内燃機関の駆動時に大気導入口１４から導入された空気は、貫通孔４７ａを介して第２のパッド２１に衝突して塵埃を振り落す。その後、第２のパッド２１の貫通孔４７ａと対向する部位に目詰まりが生じた場合には、図４で説明した通気経路Ｌ１と同様の経路を通ってキャニスタ内に導入される。

このように構成することで、第２のパッド２１の中央部４７と対向する部位も有効に使用することができるので、キャニスタの耐用年数を延ばすことが可能となる。

以上説明したように、上述した本実施形態に係るキャニスタでは、燃料蒸気導入口１３及びパージ口１２をケース部材１０に形成し、大気連通口１４をボトムケース部材１１に形成して、筒状のケーシング２の一端に燃料蒸気導入口１３及びパージ口１２，他端に大気連通口１４を夫々形成した場合について説明を行ったが、燃料蒸気導入口１３，パージ口１２及び大気連通口１４は、一方端に形成し、吸着剤３０を燃料蒸気導入口１３及びパージ口１２と大気連通口１４とに分割する隔壁を設けてケーシング内の吸着剤をＵ字状に配置しても構わない。

さらに、本実施形態に係るキャニスタでは、ケース部材１０とボトムケース部材１１を振動溶着によって溶着した場合について説明したが、これらの溶着は振動溶着に限られず例えば超音波溶着などを用いても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ キャニスタ， ２ ケーシング， １０ ケース部材， １１ ボトムケース部材， １２ パージ口， １３ 燃料蒸気導入口， １４ 大気連通口， ２０ 第１のパッド， ２１ 第２のパッド， ３０ 吸着剤， ４０ グリッド部材， ４１ 底面， ４２ 側面， ４３ 第１の開口部， ４４ 第２の開口部， ４５ 中間壁， ４６ 導入口， ４７ 中央部， Ｌ１，Ｌ２ 通気経路。

Claims (5)

1. 燃料蒸気導入口、パージ口及び大気連通口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に収納される吸着剤とを有するキャニスタにおいて、
   前記吸着剤は、有底筒状のケース部材に収納されると共に、前記ケース部材の開口を閉塞するボトムケース部材を備え、
   前記吸着剤と前記ボトムケース部材の間にはパッド部材とグリッド部材が積層配置され、
   前記グリッド部材は、前記ケーシングの軸方向及び径方向に蛇行する通気通路を備え、
   前記グリッド部材は、前記パッド部材と当接する底面と、前記底面の周縁から前記ケース部材の内壁に沿って延びる側面とを備え、
   前記底面には、周方向に配置された複数の第１の開口部及び第２の開口部が形成されると共に、前記側面と平行に延びる中間壁が形成され、
   前記中間壁は、前記側面よりも軸方向に沿った長さが短いことを特徴とするキャニスタ。
2. 請求項１に記載のキャニスタにおいて、
   前記大気連通口は、前記ボトムケース部材に形成され、
   前記燃料蒸気導入口及びパージ口は前記ケース部材の底部に形成されることを特徴とするキャニスタ。
3. 請求項１または２に記載のキャニスタにおいて、
   前記第１の開口部と前記第２の開口部は、前記中間壁と前記底面の間に形成された導入口を介して連通していることを特徴とするキャニスタ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のキャニスタにおいて、
   前記大気連通口は、前記底面の中央部に対向して配置されることを特徴とするキャニスタ。
5. 請求項４に記載のキャニスタにおいて、
   前記中央部には、貫通孔が形成されることを特徴とするキャニスタ。

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