JP6638443B2 - 車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造 - Google Patents
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Description
キャニスタには、キャニスタ内に外気を導入する大気連通配管が設けられ、燃料吸着剤に吸着された燃料を大気連通配管から導入された外気と共にエンジンに供給して燃焼させる構成となっており、大気連通配管の端部は、大気側に開放している。
特許文献1には、キャニスタを燃料タンクに取着すると共に、大気連通配管の端部をクロスメンバの車幅方向の一端寄りの箇所に取り付けるようにした技術が開示されている。
また、大気連通配管の端部が車幅方向の一端寄りの箇所に取り付けられているため、大気連通配管を介して水や泥がキャニスタへ侵入すること、大気連通配管の端部から漏れる燃料の臭気が車室内に侵入することを抑制する上で改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、キャニスタの耐久性の向上、大気連通配管への水や泥の侵入の抑制、燃料の臭気の車室内への侵入の抑制を図る上で有利な車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造を提供することを目的とする。
請求項2記載の発明は、前記キャニスタに、前記大気連通配管を流通する空気をろ過するエアフィルタが配置され、前記キャニスタはキャニスタブラケットを介して前記サイドメンバに取り付けられ、前記エアフィルタはエアフィルタブラケットを介して前記サイドメンバに取り付けられ、前記キャニスタブラケットと前記エアフィルタブラケットは、前記サイドメンバよりも下方で着脱可能に結合されていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記キャニスタブラケットおよび前記エアフィルタブラケットの一方は、前記サイドメンバよりも下方で前後方向に延在する前後延在部を有し、前記キャニスタブラケットと前記エアフィルタブラケットは前記前後延在部により着脱可能に結合されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記燃料タンク内の燃料から蒸発する燃料蒸発ガスを前記キャニスタに導入するベーパー配管と、前記キャニスタで吸着された燃料を前記大気と共にエンジンに供給するパージ配管とをさらに備え、前記ベーパー配管と前記パージ配管は、前記前後延在部で列設し支持されていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、前記キャニスタは、後輪の後方に配置され、前記キャニスタブラケットに、前記キャニスタの下方を覆うアンダーカバーが取り付けられていることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、前記キャニスタは、フロアパネルから下方に膨出されたスペアタイヤ収納部の車幅方向外側に配置され、前記大気連通配管は、前記キャニスタから前記スペアタイヤ収納部の外周に沿って車両前方に配置されていることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、前記大気連通配管の端部開口は、前記クロスメンバの底面よりも上方で開口していることを特徴とする。
したがって、キャニスタは、剛性の高い箇所に取り付けられ、キャニスタを強固に支持する上で有利となり、キャニスタの耐久性を高める上で有利となる。
また、大気連通配管の端部がクロスメンバの車幅方向中央部に位置しているので、水、泥の大気連通配管への侵入を防止する上で有利となり、また、燃料の臭気の車室内への侵入を抑制する上で有利となる。
請求項2記載の発明によれば、エアフィルタブラケットの剛性が高められることから、エアフィルタブラケットを強固に支持する上で有利となる。
請求項3記載の発明によれば、キャニスタに対する大気連通配管の着脱を簡単に行なえ、キャニスタのメンテナンスを簡単に行なう上で有利となる。
請求項4記載の発明によれば、パージ配管の長手方向の中間部とベーパー配管の長手方向の中間部とを支持するためのスペースを確保し、それら配管を支持する構造の簡単化を図る上で有利となり、また、組付けのばらつきによる部品の干渉リスクを低減させることができる。
請求項5記載の発明によれば、アンダーカバーにより後輪による飛び石からキャニスタが保護されることに加え、車体下方を通る空気を後方に逃がし、車体の空気抵抗を抑制する上で有利となる。
請求項6記載の発明によれば、車両の後突時に、大気連通配管が局部的でなくスペアタイヤ収納部の面をもって全体的に押され、大気連通配管が座屈しにくくなっており、大気連通配管の耐久性向上を図る上で有利となる。
請求項7記載の発明によれば、水、泥の大気連通配管への侵入を防止する上でより有利となる。
なお、本実施の形態は、車両が内燃機関のみを備える車両である場合について説明するが、本発明は、車両が内燃機関および電気モータを備える車両、すなわち、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車にも無論適用可能である。
なお、本明細書において左右方向は車両の前方を向いた状態で規定するものとする。また、以下の図面において、矢印FRは車両の前方を示し、矢印OUTは車幅方向外側を示し矢印DOWNは車両の下方を示す。
一対のサイドメンバ14は、車両10の車幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延在している。
複数のクロスメンバ16は、車両10の前後方向に間隔をおいて配置され、それぞれ車幅方向に延在して一対のサイドメンバ14に溶接により接合されている。
図1〜図3では、左側のサイドメンバ14が図示され、図1、図2では、車両前後方向の中間部および後部にそれぞれ配置されたクロスメンバ16A、16Bが図示されている。言い換えると、2つのクロスメンバ16A、16Bのうち前方に位置するクロスメンバ16Aは、後輪20の車幅方向内側の箇所で、後輪20の前部寄りの箇所に配置され、後方に位置するクロスメンバ16Bは後輪20の後方箇所に配置されている。
燃料タンク22は、平面視細長形状を呈し、長手方向を車幅方向に合致させて車幅方向の中央に配置され、ステー23を介してクロスメンバ16Aと、クロスメンバ16Aの前方に配置された不図示のクロスメンバとに取着されている。
なお、図2において、符号2202は、不図示の給油口と燃料タンク22とを連通するインレットパイプ、符号2204は、燃料タンク22の空気抜き用の配管、符号2206は、燃料タンク22の内圧調整を行なうための配管を示す。
スペアタイヤ収納部24は、下方に凸形状でありサイドメンバ14よりも低い箇所に位置する円形の底壁2402と、底壁2402の周囲から起立する周壁2404とを含んで構成され、底壁2402の上方で周壁2404の内側にスペアタイヤが収納される空間が形成されている。
図1から図6に示すように、キャニスタ26は、活性炭などからなる燃料吸着剤を収容するケース28を備えている。
図6に示すように、ケース28は、平面視長方形状を呈する底面2802と、底面2802の四辺から起立する4つの側面と、各側面を接続し底面2802に対向する上面2812とを備え、偏平な直方体形状を呈している。
ケース28の4つの側面は、図1に示すように、車両前方に向いた前面2804と、車両後方に向いた後面2806と、図6に示すように、車幅方向内側に向いた内側側面2808と、車幅方向外側に向いた外側側面2810とで構成されている。
また、図4、図6に示すように、ケース28の内側側面2808には、前後方向の中間部に内側取り付け部2820が突設され、外側側面2810には、前後方向に間隔をおいて内側取り付け部2820よりも下方の位置で2つの外側取り付け部2822が突設され、非対称に設けられている。キャニスタ26の外側は不図示のリアバンパーに覆われ保護されているが、内側は後述のアンダーカバー42とスペアタイヤ収納部24の間に隙間があるため飛び石などの可能性も考えられ、外側取り付け部2820の位置を高くすることでキャニスタブラケット34の後述の内側側面部3404を極力高くすることができ、キャニスタをよりよく保護することができる。一方、外側はリアバンパーおよびアンダーカバー42に保護されておりキャニスタブラケット34の外側側面部3406は極力低くすることでキャニスタブラケット34全体の部品重量とコストを抑えることができる。各取り付け部2820、2822にはボルト挿通孔が貫通形成されている。
キャニスタブラケット32は、ケース28をそれらサイドメンバ14および脚部30に取り付けており、すなわち、キャニスタブラケット32は、ケース28を車体12に取り付けている。
図6に示すように、キャニスタブラケット32は、下部ブラケット34と、上部内側ブラケット36と、上部外側ブラケット38とを含んで構成されている。
下部ブラケット34は、ケース28の底面2802の下方に位置し底面2802を覆う底面部3402と、ケース28の内側側面2808の車幅方向内側に位置する内側側面部3404と、ケース28の外側側面2810の車幅方向外側に位置する外側側面部3406とを有しており、ケース28と底面部3402と両側側面部3404、3406はそれぞれ周囲を所定距離離して配されている。仮に泥や水などが入り込んだ場合にもこれらが長時間堆積することなく流れ落ちる。
図4に示すように、底面部3402に複数の孔部3402Aが設けられ、キャニスタブラケット32の軽量化が図られている。また複数の孔部3402Aは入り込んだ泥や水の抜け穴の役割も果たしている。
ケース28の内側取り付け部2820は、内側中間フランジ3410に上方から重ねられ、ボルト挿通孔に挿通されナット3410Aに螺合されたボルト2Aにより内側中間フランジ3410に取着されている。
図6に示すように、上部内側ブラケット36は、車両10の前後方向に延在する本体板部3602と、車両10の前後方向に間隔をおいた本体板部3602の下部から車幅方向内側に突設された2つの内側下部フランジ3604と、車両10の前後方向に間隔をおいた本体板部3602の上部から車幅方向外側に突設された2つの内側上部フランジ3606とを有している。
内側下部フランジ3604には、ボルト挿通孔が形成されると共に、ボルト挿通孔に軸心を合致させてナット3604Aが溶着されている。
2つの内側下部フランジ3604はそれぞれ2つの内側上部フランジ3412の上に重ねられ、ボルト挿通孔に挿通され、ナット3604Aに螺合されたボルト2Bにより締結されている。
2つの内側上部フランジ3606はサイドメンバ14の下面に重ねられ、ボルト2Cがボルト挿通孔およびサイドメンバ14のボルト挿通孔に挿通され、サイドメンバ14の下面の内側に溶着されたナット1402に締結されている。
ケース28の外側取り付け部2822は、外側中間フランジ3420に上方から重ねられ、ボルト挿通孔に挿通されナット3420Aに螺合されたボルト2Dにより外側中間フランジ3420に取着されている。
上部外側ブラケット38は、車両10の前後方向に延在する本体板部3802と、本体板部3802の下部から車幅方向外側に突設された外側下部フランジ3804と、本体板部3802の上部から車幅方向外側に突設された外側上部フランジ3806とを有している。
外側下部フランジ3804と外側上部フランジ3804の前後部には、それぞれボルト挿通孔が形成され、外側下部フランジ3804には、ボルト挿通孔に軸心を合致させてナット3804Aが溶着されている。
外側下部フランジ3804は2つの外側上部フランジ3422の上に重ねられ、ボルト挿通孔に挿通され、ナット3804Aに螺合されたボルト2Eにより下部ブラケット34に締結されている。
外側上部フランジ3806は脚部30の下面に重ねられ、ボルト挿通孔および脚部30のボルト挿通孔に挿通され、脚部30の下面の内側に溶着されたナット3002に螺合するボルトFにより脚部30を介してフロアパネル18に取り付けられている。
前アンダーカバー取り付け用ブラケット40には、ボルト挿通孔が形成されると共に、ボルト挿通孔に軸心を合致させてナット4002Aが溶着されている。
後アンダーカバー取り付け用ブラケット42には、クリップ挿通孔が形成されている。
図4、図5に示すように、アンダーカバー42は、キャニスタ26の下方を覆う底面4202と、底面4202の前部から起立しキャニスタ26の車両前方を覆う前面4204と、底面4202の車幅方向の両端から起立し前面4204に接続される一対の側面4206とを備えている。
前アンダーカバー取り付け用ブラケット40と後アンダーカバー取り付け用ブラケット42に対応する底面4202の箇所には、取り付け部が設けられている。
アンダーカバー42の各取り付け部は、それぞれ前アンダーカバー取り付け用ブラケット40と後アンダーカバー取り付け用ブラケット42に下方から重ねられる。
そして、前アンダーカバー取り付け用ブラケット40と取り付け部とは、ボルト挿通孔に挿通され、ナット4002Aに螺合されたボルト2Gにより締結される。
また、後アンダーカバー取り付け用ブラケット42と取り付け部とは、クリップ挿通孔に挿通されたクリップ2Fにより結合される。
このようにアンダーカバー42が配置されることにより、キャニスタ26はアンダーカバー42の上に位置し、車両10の下方から見てキャニスタ26は、アンダーカバー42により覆われる。つまり、キャニスタブラケット32がキャニスタ26のボデー(サイドメンバ14)への取り付けと、空力向上用のアンダーカバー42を固定する2つの役割を果たすこととなる。
図2に示すように、キャニスタ26およびアンダーカバー42は後輪20のホイールハウス21の後方に位置しており、アンダーカバー42は、後輪20による飛び石からキャニスタ26を保護し、キャニスタ26の耐久性を高める上で有利となっている。
また、アンダーカバー42を設けることで、走行中に車両前方から車体12の下方を通る空気を後方に逃がし、車体12の空気抵抗を抑制する上で有利となる。
ベーパー配管46は、燃料タンク22とキャニスタ26とを接続するものであり、燃料タンク22内の燃料から蒸発する燃料蒸発ガスをキャニスタ26に導入して燃料吸着剤に吸着させるものである。
大気連通配管48は、吸着した燃料蒸発ガスを放出するときに大気をキャニスタ26に導入するものであり、一端がキャニスタ26と接続し、他端が大気に開放され、大気側に連通している。
エアフィルタ52は、大気連通配管48に介設され、大気中の異物を除去し、異物(空気中の塵や埃等の他、水や泥など)がキャニスタ26に侵入することを防止するものである。
パージ配管50は、キャニスタ26とエンジンの吸気通路とを接続するものであり、燃料吸着剤に吸着された燃料蒸発ガスを大気連通配管48から導入された大気と共にエンジンに供給して燃焼させるものである。
このようにして燃料タンク22で発生した燃料蒸発ガスが燃料吸着剤で吸着され、燃料吸着剤で吸着された燃料蒸発ガスがエンジンに供給されることで燃料蒸発ガスが大気中に放出されることが防止される。
なお、図1から図5において、ベーパー配管46とパージ配管50の一部は図示を省略している。
図1、図4、図5、図7に示すように、エアフィルタブラケット54は、サイドメンバ14の下面にボルト2Hにより取着されるフランジ5402と、ボルト2Hの取付点からサイドメンバ14の底面に沿って車幅方向内側に延びるフランジ5402の端部から垂直に下方に延在する上下延在部5404と、上下延在部5404の下部から車両後方に延在する前後延在部5406とを有しており、部品交換時にはエアフィルタブラケット54単独での着脱が可能となる。
エアフィルタ52は、図7に示すように、エアフィルタ側フランジ5202を上下延在部5404に重ね、エアフィルタ側フランジ5202のボス部5204を上下延在部5404の位置決め孔に挿通し、エアフィルタ側フランジ5202および上下延在部5404を貫通したボルト2Iと、このボルト2Iに螺合するナット5409により、上下延在部5404の車幅方向内側に取着されている。また上下延在部5404の車両前方側端部をエアフィルタ52と対向する方向である車幅方向外側に折り曲げてフランジを構成し、衝突時の周辺部品への損傷リスクを低減させるとともに、エアフィルタブラケット54の剛性を高めるようにしている。
縦板部5406Aには、図5、図7に示すように、エアフィルタ52よりも上方にパージ配管50とベーパー配管46とを車幅方向に所定間隔空けて並べて列設し、取り付けるための配管取り付け用フランジ5410が車幅方向内側に向けて突設されている。このようにエアフィルタブラケット54にパージ配管50とベーパー配管46の固定部(配管取り付け用フランジ5410)を設けることで、組付けのばらつきによる部品の干渉リスクを低減させることができる。
パージ配管50とベーパー配管46は、それぞれクリップ56を介して配管取り付け用フランジ5410にそれらの中間部が支持され、エアフィルタブラケット54に前後延在部5406を設けることで、パージ配管50の長手方向の中間部とベーパー配管46の長手方向の中間部とを支持するためのスペースをエアフィルタ52の上方に確保し、パージ配管50とベーパー配管46を支持する構造の簡単化が図られている。
横板部5406Bの後部にボルト挿通孔が形成されている。
図1、図4、図5に示すように、横板部5406Bの後部は、キャニスタブラケット32の連結用フランジ44の下面に重ねられ、横板部5406Bのボルト挿通孔、連結用フランジ44のボルト挿通孔に挿通されナット4402に螺合されたボルト2Jにより連結用フランジ44に着脱可能に連結されている。
キャニスタ26はエアフィルタ52に比べて重量があり、キャニスタブラケット32はエアフィルタブラケット54に比べて強固に形成されている。そのため、サイドメンバ14の下方に離れた箇所で、エアフィルタブラケット54がキャニスタブラケット32に一体化されることにより、エアフィルタブラケット54の剛性が高められ、エアフィルタブラケット54を強固に支持する上で有利となる。また、これらの結合によりサイドメンバ14への固定、つまり骨格部材への固定を車両前後方向に長く取ることができ、車両前後方向の入力に対して耐久強度を向上させることができる。
また、前後延在部5406を設けたことにより、キャニスタ26やキャニスタブラケット32をサイドメンバ14から取り外すことなく、キャニスタ26に対するエアフィルタ52やエアフィルタブラケット54、大気連通配管48、パージ配管50、ベーパー配管46の着脱を簡単に行なえ、キャニスタ26のメンテナンスを簡単に行なう上で有利となる。
なお、前後延在部5406は、エアフィルタブラケット54に設けずにキャニスタブラケット32に設けてもよく、あるいは、エアフィルタブラケット54とキャニスタブラケット32の双方に設けそれら前後延在部の端部を着脱可能に結合するようにしてもよい。
より詳細には、クロスメンバ16Aは、本実施の形態では、図3に示すように、フロアパネル18と接合された閉断面構造となっており、大気連通配管48の端部4802は、クロスメンバ16Aの底壁1602を貫通して底壁1602の下方から上方に配置され、大気連通配管48の端部4802は、閉断面構造の内部で底壁1602よりも上方の箇所に配置されている。
本実施の形態では、図1、図2に示すように、大気連通配管の上流部分48Aに3つの屈曲部4810、4812、4814が設けられ、それら複数の屈曲部4810、4812,4814により上流部分48Aを周壁2404に沿わせるようにしている。
そのため、キャニスタ26は、剛性の高い箇所に取り付けられ、キャニスタ26を強固に支持する上で有利となり、キャニスタ26の耐久性を高める上で有利となる。
また、大気連通配管48の端部4802がクロスメンバ16Aの車幅方向中央部に位置しているので、サイドメンバ14とクロスメンバ16Aの結合箇所などの骨格部材の開口部から遠ざけることで水、泥の大気連通配管48への侵入を防止する上で有利となり、また、大気連通配管48の端部4802から車両の両側のサイドメンバ14までの距離が確保されるため、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバ14を介した燃料の臭気の車室内への侵入を抑制する上で有利となる。
さらに、大気連通配管48の端部4802は、閉断面構造の内部でクロスメンバ16Aの底壁1602から差し込まれ、内部の高さを確保し、底壁1602よりも上方の箇所に配置されて開口しているので、クロスメンバ16A内を流れてくる水、泥の大気連通配管48への侵入を防止する上でより有利となる。
そのため、後突時に、エアフィルタ52から端部4802へ向かう大気連通配管48が局部的でなくスペアタイヤ収納部24の周壁2404の湾曲した面をもって全体的に押され、また屈曲部4810、4812,4814により大気連通配管48が変形し易く座屈しにくくなっており、大気連通配管48の耐久性向上を図る上で有利となっている。
12 車体
14 サイドメンバ
16、16A、16B クロスメンバ
20 後輪
22 燃料タンク
24 スペアタイヤ収納部
26 キャニスタ
32 キャニスタブラケット
42 アンダーカバー
46 ベーパー配管
48 大気連通配管
50 パージ配管
52 エアフィルタ
54 エアフィルタブラケット
56 クリップ
Claims (7)
- 燃料タンク内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、
一端が前記キャニスタと接続し、他端が大気に開放される大気連通配管と、
を備える車両であって、
前記キャニスタは、前記車両の前後方向に延在するサイドメンバに取り付けられ、
車幅方向に延在するクロスメンバの車幅方向の中央部に前記大気連通配管の端部が差し込まれている、
ことを特徴とする車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記キャニスタに、前記大気連通配管を流通する空気をろ過するエアフィルタが配置され、
前記キャニスタはキャニスタブラケットを介して前記サイドメンバに取り付けられ、
前記エアフィルタはエアフィルタブラケットを介して前記サイドメンバに取り付けられ、
前記キャニスタブラケットと前記エアフィルタブラケットは、前記サイドメンバよりも下方で着脱可能に結合されている、
ことを特徴とする請求項1記載の車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記キャニスタブラケットおよび前記エアフィルタブラケットの一方は、前記サイドメンバよりも下方で前後方向に延在する前後延在部を有し、
前記キャニスタブラケットと前記エアフィルタブラケットは前記前後延在部により着脱可能に結合されている、
ことを特徴とする請求項2記載の車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記燃料タンク内の燃料から蒸発する燃料蒸発ガスを前記キャニスタに導入するベーパー配管と、前記キャニスタで吸着された燃料を前記大気と共にエンジンに供給するパージ配管とをさらに備え、
前記ベーパー配管と前記パージ配管は、前記前後延在部で列設し支持されている、
ことを特徴とする請求項3記載の車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記キャニスタは、後輪の後方に配置され、
前記キャニスタブラケットに、前記キャニスタの下方を覆うアンダーカバーが取り付けられている、
ことを特徴とする請求項2から4の何れか1項記載の車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記キャニスタは、フロアパネルから下方に膨出されたスペアタイヤ収納部の車幅方向外側に配置され、
前記大気連通配管は、前記キャニスタから前記スペアタイヤ収納部の外周に沿って車両前方に配置されている、
ことを特徴とする請求項5記載の車両のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。 - 前記大気連通配管の端部開口は、前記クロスメンバの底面よりも上方で開口している
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のキャニスタおよび大気連通配管の配置構造。
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