JP6833637B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。

自動車等の車両の燃料タンク内の蒸発燃料が大気に放出されるのを防止する蒸発燃料処理装置には、例えば、特許文献１に記載されたものがある。その蒸発燃料処理装置は、ケースの吸着室内に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容されている。ケースは、大気に連通する大気ポートを有する大気ポート側ケース部材を備えている。

特開２０１０−１０１１９６号公報

蒸発燃料処理装置において、大気ポートに接続されるホース、そのホースを大気ポートに緊締するホースクリップ等の配管部品を共通化するには、大気ポート側ケース部材を共通化するのが望ましい。しかし、大気ポート側ケース部材の形状を共通化すると、燃料タンクの容量等によって、給油時に吸着室から大気へ気体が流出すなわち吹き抜けやすくなり、蒸発燃料の吸着量が低減する場合がある。この場合、大気ポートを通気抵抗に対応するポート径の形状に変更すればよいが、大気ポート側ケース部材、及び、ホース、ホースクリップ等の配管部品の共通化が困難になる。また、大気ポート側ケース部材に大幅な設計変更が必要となるため、そのケース部材の共通化が困難となる。また、大気ポート側ケース部材にかかる金型の点数も増え、コストの増大を招く。

本発明が解決しようとする課題は、大気ポート側ケース部材を僅かな設計変更で共通化することのできる蒸発燃料処理装置を提供することにある。

前記した課題は、本発明の蒸発燃料処理装置により解決することができる。

第１の発明は、ケースの吸着室内に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容されており、前記ケースは、大気に連通する大気ポートを有する大気ポート側ケース部材を備えている、蒸発燃料処理装置であって、前記大気ポートには、該大気ポートの流路断面積よりも小さい流路断面積のオリフィスを有する遮蔽部が設けられている、蒸発燃料処理装置である。

第１の発明によると、大気ポートには、大気ポートの流路断面積よりも小さい流路断面積のオリフィスを有する遮蔽部が設けられている。これにより、大気ポートの通気抵抗を増大し、給油時の吸着室から大気への気体の吹き抜けを抑制しつつ蒸発燃料の吸着量を増加させることができる。また、大気ポートに遮蔽部を設けるものであるから、大気ポート側ケース部材の基本形状を変更する必要がない。よって、大気ポート側ケース部材を僅かな設計変更で共通化することができる。ひいては、ホース、ホースクリップ等の配管部品の共通化が可能である。

第２の発明は、第１の発明において、前記オリフィスは、前記吸着室から前記大気への通気抵抗に比べて前記大気から前記吸着室への通気抵抗が小さくなる形状を有する、蒸発燃料処理装置である。

第２の発明によると、吸着室から大気への気体の流出が抑制されるため、気体の吹き抜けを抑制することができる。また、大気から吸着室への気体の流入がしやすくなるため、パージ流量を増大することができる。

第３の発明は、第１の発明において、前記遮蔽部は、前記ケース側に固定された固定部と、前記オリフィスを有する可動部と、前記固定部に前記可動部を回動可能に接続する蝶番部と、を有しており、前記可動部は、前記吸着室から前記大気へ気体が流出するときには前記大気ポートを閉じ、前記大気から前記吸着室へ気体が流入するときには前記大気ポートを開く、蒸発燃料処理装置である。

第３の発明によると、吸着室から大気へ気体が流出するときには、可動部が大気ポートを閉じる。このため、吸着室から大気への気体の吹き抜けを抑制することができる。また、大気から吸着室へ気体が流入するときには、可動部が大気ポートを開く。このため、大気から吸着室へ気体が流入しやすくなり、パージ流量を増大することができる。また、大気ポートにおいて、吸着室から大気への通気抵抗と大気から吸着室への通気抵抗との差を増大させることができるため、吸着室から大気への気体の吹き抜けの抑制効果とパージ流量の増大効果とを向上させることができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記遮蔽部は、前記大気ポート側ケース部材と別体で形成されかつ該大気ポート側ケース部材に装着されている遮蔽部材からなる、蒸発燃料処理装置である。

第４の発明によると、遮蔽部材を大気ポート側ケース部材に装着することにより、大気ポート側ケース部材に遮蔽部を設けることができる。このため、大気ポート側ケース部材を成形する金型に設計変更を加えなくてよい。

第５の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記遮蔽部は、前記大気ポート側ケース部材に一体成形により形成されている、蒸発燃料処理装置である。

第５の発明によると、大気ポート側ケース部材に遮蔽部が一体成形されているため、遮蔽部にかかる部品点数、組付け工数を削減することができる。また、大気ポート側ケース部材を成形する金型に遮蔽部にかかる設計変更を要するが、その設計変更は遮蔽部のオリフィスを成形するための成形ピンを設定するだけでよい。このため、大気ポート側ケース部材を成形する金型を共通化することができる。

本発明の蒸発燃料処理装置によると、大気ポート側ケース部材を僅かな設計変更で共通化することができる。

実施形態１にかかるキャニスタを模式的に示す断面図である。 図１のII−II線矢視断面図である。 大気ポートの周辺部を示す断面図である。 遮蔽部材を示す斜視図である。 実施形態２にかかる大気ポートの周辺部を示す断面図である。 実施形態３にかかる大気ポートの周辺部を示す断面図である。 可動部の開状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について図面を用いて説明する。

［実施形態１］本実施形態では、内燃機関としてのエンジンを搭載する自動車等の車両に設置される蒸発燃料処理装置としてのキャニスタについて例示する。キャニスタの概要を説明した後、要部について説明する。図１はキャニスタを模式的に示す断面図、図２は図１のII−II線矢視断面図である。

〈キャニスタの概要〉
図１に示すように、キャニスタ１０は、長四角形箱状のケース１２を備えている。ケース１２は、樹脂製で、有底角筒状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口端部を閉鎖する蓋部材１４とにより構成されている。すなわち、ケース１２は、ケース本体１３と蓋部材１４との２体構造とされている。ケース本体１３は、角筒状の筒部１３ａと、筒部１３ａの一端面（図１において左端面）を閉鎖する端壁部１３ｂとを有している。ケース本体１３の筒部１３ａの他端面（開口端面）と蓋部材１４の外周部とは、熱溶着、接着等の接合手段により接合されている。

ケース本体１３内は、軸方向（図１において左右方向）に延在する隔壁１６により２室に仕切られている。一方（図１において上側）の室を第１吸着室１８といい、他方の室を第２吸着室２０という。各吸着室１８，２０には、蒸発燃料の吸着・脱離を行う粒状の吸着材２２が充填されている。粒状の吸着材２２は、破砕した活性炭（破砕炭）、粒状あるいは粉末状の活性炭をバインダともに造粒した造粒炭等からなる。両吸着室１８，２０は、ケース本体１３と蓋部材１４との間に形成された接続路２４によって相互に連通されている。これにより、第１吸着室１８と第２吸着室２０とを接続路２４を介して連通するＵ字形フロー構造の通路が形成されている。

ケース本体１３の端壁部１３ｂには、第１吸着室１８に連通するタンクポート２６及びパージポート２７と、第２吸着室２０に連通する大気ポート２８と、が形成されている。タンクポート２６は、燃料タンク（詳しくはタンク内の気層部）から第１吸着室１８に蒸発燃料を導入するポートである。また、パージポート２７は、第１吸着室１８の蒸発燃料をエンジン（詳しくは吸気通路）にパージするポートである。また、大気ポート２８は、大気に開放すなわち連通されている。タンクポート２６とパージポート２７と大気ポート２８は並列的に設けられている。各ポート２６、２７、２８は、円筒状に形成されている（図２参照）。なお、ケース本体１３は本明細書でいう「大気ポート側ケース部材」に相当する。

ケース本体１３には、第１吸着室１８のポート側（端壁部１３ｂ側）の端部を上下に仕切る平壁状のベーパーガイド３０が設けられている（図２参照）。ベーパーガイド３０は、第１吸着室１８のポート側（端壁部１３ｂ側）の端部をタンクポート２６側の領域２６Ｔとパージポート２７側の領域２７Ｔとに仕切っている。

タンクポート２６とタンクポート２６側の領域２６Ｔとの間、パージポート２７とパージポート２７側の領域２７Ｔとの間、及び、大気ポート２８と第２吸着室２０との間には、通気性を有するシート状のフィルタ部材３２が相互間を仕切るように配置されている。各フィルタ部材３２は、発泡ウレタン、不織布等からなり、各吸着室１８，２０の吸着材２２を保持している。

第１吸着室１８及び第２吸着室２０の他端側（蓋部材１４側）の開口部には、通気性を有するシート状のフィルタを積層してなる多孔板３４が閉鎖するようにそれぞれ配置されている。多孔板３４は、各吸着室１８，２０の吸着材２２を保持している。

前記したキャニスタ１０の動作を説明する。蒸発燃料の吸着時（以下、「吸着時」という）には、燃料タンクからの蒸発燃料は、タンクポート２６から第１吸着室１８に導入される。蒸発燃料は、第１吸着室１８及び第２吸着室２０を通る際、吸着材２２に吸着される。そして、最終的には、蒸発燃料を含まない空気あるいはほとんど含まない空気が大気ポート２８から大気に放出される。

また、パージ時には、エンジンの吸気負圧がパージポート２７から第１吸着室１８に導入されることにより、大気中の空気が、吸着時の蒸発燃料の流れとは逆方向に流れる。このため、空気は、第２吸着室２０及び第１吸着室１８を通る際、吸着材２２から蒸発燃料を脱離させ、パージポート２７からエンジンへパージされる。

〈キャニスタ１０の要部〉
次に、キャニスタ１０の要部を説明する。図３は大気ポートの周辺部を示す断面図である。図３に示すように、第２吸着室２０のフィルタ部材３２と、そのフィルタ部材３２に面する端壁部１３ｂとの間には、樹脂製の遮蔽部材３６が積層状に配置されている。遮蔽部材３６は、四角形板状に形成されている（図４参照）。遮蔽部材３６は、第２吸着室２０内にほとんど隙間なく嵌合されている。

遮蔽部材３６の中央部には、板厚方向に貫通する丸孔状のオリフィス３７が形成されている。オリフィス３７は、大気ポート２８と同一軸線上に配置されている。オリフィス３７は、大気ポート２８の内径よりも小さい孔径で形成されている。すなわち、オリフィス３７は、大気ポート２８の流路断面積よりも小さい流路断面積で形成されている。これにより、ケース本体１３に対する遮蔽部材３６の装着によって、大気ポート２８の流路断面積が小さくなっている。なお、遮蔽部材３６は本明細書でいう「遮蔽部」に相当する。

前記したキャニスタ１０によると、大気ポート２８には、大気ポート２８の流路断面積よりも小さい流路断面積のオリフィス３７を有する遮蔽部材３６が設けられている。これにより、大気ポート２８の通気抵抗を増大し、給油時の吸着室１８，２０から大気への気体の吹き抜け（図３中、点線矢印参照）を抑制しつつ蒸発燃料の吸着量を増加させることができる。また、大気ポート２８に遮蔽部材３６を設けるものであるから、ケース本体１３の基本形状を変更する必要がない。よって、ケース本体１３を僅かな設計変更で共通化することができる。ひいては、ホース、ホースクリップ等の配管部品の共通化が可能である。

また、遮蔽部材３６は、ケース本体１３と別体で形成されかつケース本体１３に装着されている。したがって、遮蔽部材３６をケース本体１３に装着することにより、ケース本体１３に遮蔽部材３６を設けることができる。このため、ケース本体１３を成形する金型に設計変更を加えなくてよい。

［実施形態２］本実施形態は、実施形態１のキャニスタ１０の遮蔽部材３６（図３参照）に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態１と同一部位については同一符号を付してその説明を省略する。図５は大気ポートの周辺部を示す断面図である。

図５に示すように、本実施形態のケース本体１３の大気ポート２８の軸方向の中間部内には、オリフィス４１を有する遮蔽部４０が一体成形により形成されている。オリフィス４１は、通路断面積が大気側から第２吸着室２０側（図５において上側から下側）に向かって次第に縮小するテーパ形状に形成されている。すなわち、オリフィス４１は、第２吸着室２０から大気への通気抵抗に比べて大気から第２吸着室２０への通気抵抗が小さくなる形状を有する。

本実施形態によると、第２吸着室２０から大気への気体の流出（図５中、点線矢印参照）が抑制されるため、気体の吹き抜けを抑制することができる。また、大気から第２吸着室２０への気体の流入（図５中、実線矢印参照）がしやすくなるため、パージ流量を増大することができる。

また、ケース本体１３に遮蔽部４０が一体成形されているため、遮蔽部４０にかかる部品点数、組付け工数を削減することができる。また、ケース本体１３を成形する金型に遮蔽部４０にかかる設計変更を要するが、その設計変更は遮蔽部４０のオリフィス４１を成形するための成形ピンを設定するだけでよい。このため、ケース本体１３を成形する金型を共通化することができる。

［実施形態３］本実施形態は、実施形態１のキャニスタ１０の遮蔽部材３６（図３参照）に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、実施形態１と同一部位については同一符号を付してその説明を省略する。図６は大気ポートの周辺部を示す断面図である。

図６に示すように、第２吸着室２０の端壁部１３ｂには、樹脂製の遮蔽部材４３が重ね合わせられている。遮蔽部材４３は、四角形板状に形成されている。遮蔽部材４３の一端部（図６において右端部）は、固定部４３ａとされている。固定部４３ａは、第２吸着室２０の大気ポート２８側の端壁部１３ｂに熱溶着、接着等の接合手段により接合されている。遮蔽部材４３の残りの部分は、可動部４３ｂとされている。可動部４３ｂの中央部には、オリフィス４４が形成されている。

遮蔽部材４３の下面側には、固定部４３ａと可動部４３ｂとの間を紙面表裏方向に直線状に延在する溝部４６が形成されている。溝部４６により、薄肉化された部分によって蝶番部４３ｃが形成されている。蝶番部４３ｃにより、固定部４３ａに対して可動部４３ｂが回動可能とされている。すなわち、蝶番部４３ｃは、固定部４３ａに可動部４３ｂを回動可能に接続している。可動部４３ｂは、第２吸着室２０から大気へ気体が流出するときには大気ポート２８を閉じ、大気から第２吸着室２０へ気体が流入するときには大気ポート２８を開くようになっている（図７参照）。また、第２吸着室２０のフィルタ部材３２は、可動部４３ｂの開閉を妨げない位置に配置されている。なお、遮蔽部材４３は本明細書でいう「遮蔽部」に相当する。

本実施形態によると、第２吸着室２０から大気へ気体が流出するときには、可動部４３ｂが大気ポート２８を閉じる（図６参照）。このとき、気体は、オリフィス４４を通ることになる。このため、第２吸着室２０から大気への気体の吹き抜け（図６中、点線矢印参照）を抑制することができる。また、大気から第２吸着室２０へ気体が流入するときには、可動部４３ｂが大気ポート２８を開く（図７参照）。このとき、気体は、全開口となる大気ポート２８を通る。このため、大気から第２吸着室２０へ気体が流入（図７中、実線矢印参照）しやすくなり、パージ流量を増大することができる。また、大気ポート２８において、第２吸着室２０から大気への通気抵抗と大気から第２吸着室２０への通気抵抗との差を増大させることができるため、第２吸着室２０から大気への気体の吹き抜けの抑制効果とパージ流量の増大効果とを向上させることができる。

［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、本発明は、実施形態におけるキャニスタ１０に限らず、そのキャニスタ１０の大気ポート２８側に接続されかつ大気ポートを備えるキャニスタ（例えば、特許文献１における第２キャニスタ）に適用してもよい。また、ケースは、２体構造に限らず、３体以上の構造でもよい。また、大気ポート側ケース部材は、少なくとも大気ポート２８を有するケース部材であればよい。また、キャニスタ１０の吸着室１８，２０の数は適宜増減してもよい。また、吸着材２２は、粒状の吸着材に限らず、ハニカム構造の吸着材でもよい。また、オリフィスは、丸穴に限らず、角孔、長孔等、任意の形状に変更してもよい。また、オリフィスは、１個に限らず、複数個でもよいし、多孔板状のように多数個でもよい。また、オリフィスは、大気ポート２８と同一軸線上の一以外でも、大気ポート２８と連通する位置に配置されていればよい。また、遮蔽部材は、大気ポート２８の中空部内に配置してもよい。また、オリフィス４１は、テーパ形状に代えて、通路断面積が大気側から第２吸着室２０側に向かって段階的に縮小する形状でもよい。

１０ キャニスタ（蒸発燃料処理装置）
１２ ケース
１３ ケース本体（大気ポート側ケース部材）
１４ 蓋部材
１８ 第１吸着室
２０ 第２吸着室
２２ 吸着材
３６ 遮蔽部材（遮蔽部）
３７ オリフィス
４０ 遮蔽部
４１ オリフィス
４３ 遮蔽部材（遮蔽部）
４３ａ 固定部
４３ｂ 可動部
４３ｃ 蝶番部
４４ オリフィス

Claims (4)

1. ケースの吸着室内に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容されており、
   前記ケースは、大気に連通する大気ポートを有する大気ポート側ケース部材を備えている、蒸発燃料処理装置であって、
   前記大気ポートには、該大気ポートの流路断面積よりも小さい流路断面積のオリフィスを有する遮蔽部が設けられており、
   前記オリフィスは、前記吸着室から前記大気への通気抵抗に比べて前記大気から前記吸着室への通気抵抗が小さくなる形状を有する、蒸発燃料処理装置。
2. ケースの吸着室内に蒸発燃料を吸着・脱離する吸着材が収容されており、
   前記ケースは、大気に連通する大気ポートを有する大気ポート側ケース部材を備えている、蒸発燃料処理装置であって、
   前記大気ポートには、該大気ポートの流路断面積よりも小さい流路断面積のオリフィスを有する遮蔽部が設けられており、
   前記遮蔽部は、前記ケース側に固定された固定部と、前記オリフィスを有する可動部と、前記固定部に前記可動部を回動可能に接続する蝶番部と、を有しており、
   前記可動部は、前記吸着室から前記大気へ気体が流出するときには前記大気ポートを閉じ、前記大気から前記吸着室へ気体が流入するときには前記大気ポートを開く、蒸発燃料処理装置。
3. 請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   前記遮蔽部は、前記大気ポート側ケース部材と別体で形成されかつ該大気ポート側ケース部材に装着されている遮蔽部材からなる、蒸発燃料処理装置。
4. 請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   前記遮蔽部は、前記大気ポート側ケース部材に一体成形により形成されている、蒸発燃料処理装置。
   

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