(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、パージ通路では、パージ弁の開閉に伴って脈動(パージ脈動)が発生することが知られている。このパージ脈動は、パージ通路を介してキャニスタへと伝わり、キャニスタを振動させて振動音を発生させることがある。また、キャニスタの振動が車体へと伝わり、車体を介して車室内に振動音が届くこともある。これらの振動音は、車室内の静粛性を低下させる要因となる。
【0005】
なお、キャニスタの搭載位置によっては、エンジンの吸気系の脈動もキャニスタに伝わり、パージ脈動と同じようにキャニスタを振動させることがある。また、このような脈動に起因した振動音を低減するために、キャニスタの搭載方法を工夫したり、脈動低減部品を追加したりすることが従来行われているが、構造の複雑化や大型化を招き、コストの増大にも繋がっていた。
【0006】
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、脈動に起因した振動を抑制し、車室内の静粛性を向上させることができるようにした、キャニスタを提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)ここで開示するキャニスタは、吸着材をケーシングに内蔵し、車両の燃料タンクからの蒸発燃料を前記燃料タンクとエンジンとの間で処理するキャニスタである。このキャニスタは、前記ケーシングの内部を、第一空間と第二空間とに仕切る仕切板と、前記ケーシングのうち前記第一空間側の部分に設けられ、前記吸着材に吸着した前記蒸発燃料を前記エンジン側へと排出するパージポートと、前記ケーシングのうち前記第二空間側の部分に設けられ、車体に対して固定する固定部と、を備える。前記仕切板は、前記第二空間側に膨出した弧状に形成される。
【0008】
(2)前記パージポートは、前記車体に固定された状態で、前記ケーシングのうち前記第一空間の上方に位置する上面の中心部に設けられることが好ましい。
(3)前記ケーシングは、円筒状の側面部を有することが好ましい。
(4)このとき、前記仕切板は、断面形状が前記ケーシングの前記側面部よりも小さな曲率を有する円弧状に形成されることが好ましい。なお、前記断面形状とは、前記第一空間と前記第二空間とが並設された方向に沿う断面の形状である。
【発明の効果】
【0009】
開示のキャニスタによれば、ケーシングの内部を仕切る仕切板が弧状に形成されるため、仕切板の面剛性を高めることができる。また、この仕切板が第二空間側に膨出しているため、脈動の入力点であるパージポートから仕切板までの距離を長くすることができる。これらから、脈動に起因した仕切板の振動を抑制することができるため、車体側へ伝わる振動を小さくすることができる。さらに、固定部がケーシングのうち第二空間側の部分に設けられるため、脈動の入力点と車体側への伝達位置(振動の出力点)との間に第二空間を介在させることができる。これにより、車体側へ伝わる振動をさらに小さくすることができる。したがって、開示のキャニスタによれば、脈動に起因した振動を抑制して、車室内の静粛性を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【0012】
[1.構成]
図3に示すように、本実施形態に係るキャニスタ1は、燃料タンク2内で蒸発した蒸発燃料(燃料ガス)を一時的に回収し、エンジン3の負圧が導入されたときに回収した蒸発燃料を放出させることで蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置である。キャニスタ1は、燃料タンク2及びエンジン3の間に設けられる。キャニスタ1と燃料タンク2とはベーパ通路4を介して連通され、キャニスタ1とエンジン3の吸気通路3aとはパージ通路5を介して連通される。
【0013】
キャニスタ1は、ベーパ通路4が接続されるタンクポート24と、パージ通路5が接続されるパージポート25と、大気に開放された大気ポート26との三つのポートを有する。また、キャニスタ1の内部には、蒸発燃料を吸着する吸着材11〔
図2(a)参照〕が充填されている。吸着材11は、例えば活性炭やケイ素系材料等である。燃料タンク2内で蒸発した蒸発燃料は、ベーパ通路4を通ってキャニスタ1に流入し、吸着材11に吸着することで回収される。
【0014】
キャニスタ1とエンジン3とを接続するパージ通路5上には、エンジン3の運転状態に応じて開度制御されるパージ弁6が介装される。パージ弁6が閉じた状態では、パージ通路5の連通状態が遮断されるため、パージ通路5内にはガスの流れが発生しない。他方、パージ弁6が開いた状態では、エンジン3の吸気通路3aの負圧がキャニスタ1内に導入されるため、キャニスタ1内に大気ポート26を通じて空気が流入し、キャニスタ1で回収された蒸発燃料が放出される。この蒸発燃料は空気と混合し、パージガスとしてエンジン3側に吸引されて、エンジン3の筒内で燃焼されて処理される。
【0015】
本実施形態に係るキャニスタ1の構造について、
図1及び
図2を用いて説明する。
図1(a),(b)及び
図2(a)に示すように、キャニスタ1は、筒型のケーシング10の上部に三つのポート24,25,26を備え、吸着材11をケーシング10に内蔵して構成される。本実施形態のキャニスタ1は、図に示す上下方向を保ったまま車両に搭載される。すなわち、ここで説明するキャニスタ1の上下方向は、キャニスタ1が車体に固定された状態での上下方向を意味し、車両の上下方向(重力の方向が下方,その逆が上方)と一致する。
【0016】
ケーシング10は、円形状の上面部21(上面)及び略円筒状の側面部22を有し、下方が開口した本体部20と、本体部20の下端部に取り付けられて開口を塞ぐ蓋部30とから構成される。本実施形態の本体部20及び蓋部30は、耐衝撃性や耐振動性等に優れた樹脂によってそれぞれ一体成形される。本体部20の上面部21及び側面部22は略同一の厚みを有するように成形され、蓋部30は本体部20よりも厚みが大きく形成される。
【0017】
図2(a)及び(b)に示すように、本体部20は、ケーシング10の内部の空間を主室1A(第一空間)と副室1B(第二空間)とに仕切る仕切板23を有する。主室1A及び副室1Bは、ケーシング10の内部において上下方向に直交する方向(以下、横方向という)に並んで設けられる。
【0018】
本実施形態の仕切板23は、上面部21及び側面部22と略同一の厚みを有する板状であって、横方向(並設方向)の断面形状が副室1B側に湾曲した円弧状となるように形成される。言い換えると、仕切板23は、副室1B側に膨出した部分的な円筒面形状に形成され、その軸心K(円弧の中心点)がケーシング10の上下方向に延びるように設けられる。仕切板23の位置及びその曲率は、主室1Aと副室1Bとの容量比に応じて設定される。なお、主室1Aと副室1Bとの容量比は、キャニスタ1の所定の性能が確保されるように予め設定される。
【0019】
仕切板23は、周囲の四つの辺のうち、円弧状の上辺23aが上面部21の内面に密接され、直線状の二つの側辺23b,23cが側面部22の内面にそれぞれ密接され、円弧状の下辺23dが蓋部30から離隔して設けられる。すなわち、仕切板23は、ケーシング10の内部の空間を完全に二つに分離するのではなく、ケーシング10の内部の空間を部分的に二つに区画するものである。ケーシング10の内部の空間は、上部及び中間部では仕切板23によって主室1Aと副室1Bという別々の空間に分けられるが、下部では繋がっている。
【0020】
図2(b)に示すように、仕切板23の軸心Kは、横方向断面における仕切板23と側面部22との交点(側辺23b,23cの各点)を結んだ一点鎖線Lの垂直二等分線M上であって、ケーシング10の中心点Oよりも主室1A側(図中左側)に設けられる。すなわち、仕切板23の曲率半径はケーシング10の半径よりも大きく、仕切板23は側面部22よりも小さな曲率で形成される。
【0021】
図1(a),(b)及び
図2(a),(b)に示すように、本体部20は、上面部21のうち主室1A側の部分(以下、第一上面部21aという)にタンクポート24とパージポート25とを有し、上面部21のうち副室1B側の部分(以下、第二上面部21bという)に大気ポート26を有する。すなわち、タンクポート24及びパージポート25は、主室1Aの上方に位置する第一上面部21aに設けられ、主室1Aに開口する。他方、大気ポート26は、副室1Bの上方に位置する第二上面部21bに設けられ、副室1Bに開口する。
【0022】
本体部20は、第二上面部21bの大気ポート26の周囲に凹設された溝部27(以下、第一溝部27という)と、第一上面部21aと第二上面部21bとの間に凹設された溝部28(以下、第二溝部28という)とを有する。第一溝部27は、大気ポート26の外周全体に形成され、第二溝部28と連続して設けられる。第二溝部28は、上面部21を横断して設けられ、その中間部で第一溝部27と連続するとともにその両端部が側方に開放して設けられる。
【0023】
本実施形態の第二溝部28は、仕切板23の上方に位置し、仕切板23に沿って湾曲形成され、その両端部が側面部22まで延びている。すなわち、第二溝部28は、本体部20の上面部21を第一上面部21aと第二上面部21bとに区画している。ここでは、第二溝部28が第一溝部27の深さよりもやや大きな深さに形成され、仕切板23の厚みと略同一の幅に形成される。
【0024】
これら二つの溝部27,28は、仮に、燃料タンク2内のバルブ等の部品に異常が発生して大気ポート26から液体状の燃料が漏出した場合に、燃料の滴下位置を規制するものである。第一溝部27は、大気ポート26から燃料が漏出した場合に、この燃料を第二溝部28へと導く漏洩経路として機能する。第二溝部28は、第一溝部27からの燃料を本体部20の側面部22のうち特定の部分へと導く漏洩経路として機能する。これらによって、漏出した燃料は、第二溝部28の両端部から側面部22を伝って下方へと滴下される。
【0025】
本実施形態のパージポート25は、第一上面部21aの中心部Cに設けられ、中心部Cで主室1Aに開口している。中心部Cとは、上記の垂直二等分線M上であり、且つ、側面部22からの距離と仕切板23からの距離とが等しい位置を意味する。第一上面部21aの中心部Cは、主室1Aの中心を通って上下方向に伸びる直線と第一上面部21aとの交点部分ともいえる。本実施形態のパージポート25は、その開口の中心点が第一上面部21aの中心部Cと一致するように設けられている。
【0026】
本実施形態のタンクポート24は、第一上面部21aにおいてパージポート25とずれた位置に設けられ、大気ポート26は、第二上面部21bの中心部に設けられる。これら二つのポート24,26の位置は特に限定されず、他の車載機器(例えば燃料タンク2)との配置関係やキャニスタ1の成形のし易さ等を考慮して設定される。
【0027】
本体部20は、キャニスタ1を車体へ固定するための固定部29を有する。固定部29は、本体部20の側面部22のうち、副室1Bを挟んでパージポート25から最も離れた部分に設けられる。すなわち、固定部29は副室1B側の側面部22であって、その中心が上記の垂直二等分線M上に位置するように設けられる。
キャニスタ1は、本体部20内に吸着材11が充填された後、本体部20の下端部に蓋部30が溶着されて形成される。また、キャニスタ1は、例えば車体側に設けられる保持部材(図示略)に固定部29を装着することで車体へ固定される。
【0028】
[2.作用,効果]
パージ弁6の開閉に伴って発生するパージ脈動やエンジン3の吸気系の脈動は、パージ通路5を通じてパージポート25からキャニスタ1へ入力され、固定部29を通じて車体へと伝達される。すなわち、パージポート25が脈動の入力点となり、固定部29が脈動に起因した振動の出力点となる。なお、キャニスタ1に伝わる脈動は、入力点から同心円状に広がっていき、外側に行くほど減衰して小さくなる。
【0029】
上述のキャニスタ1では、ケーシング10の内部を仕切る仕切板23の断面形状が弧状(円弧状)に形成されるため、仕切板23の面剛性を高めることができ、仕切板23を振動しにくくすることができる。また、この仕切板23が副室1B側に膨出した円弧状に形成されているため、脈動の入力点であるパージポート25から仕切板23までの距離を長くすることができる。これによっても、脈動に起因した仕切板23の振動を抑制することができる。
【0030】
さらに、キャニスタ1を車体に固定する固定部29が、ケーシング10のうち副室1B側の側面部22に設けられるため、脈動の入力点(パージポート25)と車体側への伝達位置(振動の出力点である固定部29)との間に副室1Bを介在させることができる。これにより、パージポート25からキャニスタ1に伝わった脈動は、副室1Bにおいて減衰されるため、車体側へ伝わる振動をさらに小さくすることができる。したがって、上述のキャニスタ1によれば、脈動に起因した振動を抑制して、車室内の静粛性を向上させることができる。
【0031】
上述のキャニスタ1では、パージポート25が主室1Aの上方に位置する第一上面部21aの中心部Cに設けられるため、脈動の入力点から、側面部22までの距離及び仕切板23までの距離を何れも長くすることができる。言い換えると、側面部22と仕切板23とから最も離れた位置に脈動の入力点を設けることができる。これにより、脈動に起因した側面部22及び仕切板23の各振動を抑制することができ、車室内の静粛性を向上させることができる。
【0032】
さらに、上述のキャニスタ1では、ケーシング10が、円筒状の側面部22を有するため、側面部22の面剛性も高めることができ、側面部22も振動しにくくすることができる。これにより、脈動に起因したキャニスタ1全体の振動を抑制することができ、車室内の静粛性をさらに向上させることができる。
上述のキャニスタ1では、仕切板23は、横方向の断面形状がケーシング10の側面部22よりも小さな曲率を有する円弧状に形成されるため、ケーシング10の形状を簡素化することができるとともに、主室1Aと副室1Bとの容量比を確保しやすくすることができる。
【0033】
なお、本実施形態において、キャニスタ1のケーシング10を構成する本体部20は、樹脂で一体成形される。このため、本体部20の面状の各部位(上面部21,側面部22,仕切板23)の厚さを一定にすることで、樹脂の流動性を向上させることができ、生産性を高めることができる。特に、上面部21に凹設される第二溝部28が仕切板23の上方に位置し、仕切板23に沿って湾曲形成されるため、第二溝部28の成形に伴う上面部21の薄肉化を防ぐことができる。これによっても、樹脂の流動性を向上させ、生産性を高めることができる。
【0034】
[3.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述のキャニスタ1は、筒型のケーシング10に吸着材11が充填されて構成されているが、ケーシング10の形状は筒型に限られない。例えば、
図4(a)に示すように、ケーシング10′が角型の本体部20′を有して構成されていてもよい。このようなケーシング10′であっても、上記実施形態と同様に、横方向の断面形状が副室1B側に膨出した仕切板23を備えることで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【0035】
また、仕切板23の具体的な構成は上記のものに限られず、主室1Aと副室1Bとの容量比を確保でき、副室1B側に膨出した弧状であれば、その形状,配置は変更可能である。例えば、仕切板23の円筒面形状の軸心Kがケーシング10の上下方向に対して傾いて設けられていてもよい。言い換えると、仕切板23がケーシング10の上下方向に対して傾いて延びるように設けられた円筒面形状であってもよい。
【0036】
また、
図4(b)に示すように、仕切板23″は、横方向の断面形状が本体部20″の側面部22よりも大きな曲率を有する円弧状に形成されていてもよい。このようなケーシング10″であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
また、仕切板23の横方向の断面形状は円弧状に限られない。すなわち、仕切板23が一定の曲率を有するものでなくてもよく、例えば楕円弧状やカテナリー形状や弓なり形状などの弧状であってもよい。このような形状であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【0037】
また、タンクポート24及びパージポート25は、ケーシング10のうち主室1A側の部分に設けられ、主室1Aに開口していればよく、その位置や形状は上記のものに限られない。例えば、上記実施形態では、パージポート25は、その開口の中心点が第一上面部21aの中心部Cと一致するように設けられているが、その開口に中心部Cが含まれるように設けられていてもよいし、中心部Cとずれた位置に設けられていてもよい。例えば、パージポート25を仕切板23から離れた位置〔
図2(b)中の中心部Cよりも左寄り〕に設けることで、仕切板23の振動をより抑制することができる。また、タンクポート24とパージポート25とが横方向に一列に並んで設けられていてもよいし、上面部21ではなく、主室1A側の側面部22の上部に設けられていてもよい。
【0038】
同様に、大気ポート26も、ケーシング10のうち副室1B側の部分に設けられ、副室1Bに開口していればよく、その位置や形状は上記したものに限られない。
また、上記実施形態では、固定部29が、側面部22のうち副室1Bを挟んでパージポート25から最も離れた部分に設けられたキャニスタ1を例示したが、固定部29の位置や形状はこれに限られない。少なくとも、固定部29は、ケーシング10のうち副室1B側の部分に設けられていればよい。
【0039】
また、ケーシング10の上面部21に設けられる溝部27,28の形状は、上述のものに限られない。例えば、第一溝部27と第二溝部28とが同一の深さに形成されていてもよいし、第一溝部27の深さの方が第二溝部28よりも大きくてもよい。また、第二溝部28が仕切板23に沿って湾曲して形成されていなくてもよく、例えば直線状であってもよい。また、第二溝部28の両端部のうち何れか一方のみが側方に開放していてもよいし、第二溝部28の底面が側方に向けて下方傾斜して設けられていてもよい。なお、これら二つの溝部27,28は必須ではなく、省略することも可能である。
【0040】
上述のキャニスタ1は、本体部20と蓋部30とがそれぞれ樹脂で一体成形された後、溶着されることでケーシング10を形成しているが、ケーシング10の製造方法は特に限定されない。また、本体部20の厚みが一定でなくてもよく、例えば側面部22の厚みを上面部21の厚みよりも大きくすることで、側面部22の振動を抑制するような構成としてもよい。
【0041】
また、上記実施形態では、仕切板23の下辺23dが蓋部30から離隔して設けられ、ケーシング10の内部の空間が下部において繋がっているキャニスタ1を例示したが、主室1Aと副室1Bとが連通する部分(例えば連通孔)を介して気体が行き来できる構造であれば、仕切板23の下辺23dが蓋部30まで延びて設けられていてもよい。