(57)【要約】【課題】  キャニスタ用フィルタが容易に交換できるようにすると共に、キャニスタ用フィルタの濾過面積を大きくすることである。【解決手段】  シート状の濾紙１９の一方側の濾過面に、不織布２１を三層に亘って接着させた状態で波状に折り曲げてフィルタ単体１３を形成し、射出成形で前記フィルタ単体１３の周縁部に一体にして保持枠体１４を成形することによって形成したキャニスタ用フィルタＦ1 をフィルタケース２に着脱可能に装着し、この状態で前記フィルタＦ1 及び前記フィルタケース２をキャニスタ本体１に振動溶着させ、燃料ポート７を介してキャニスタ本体１に導入された燃料Ｇの蒸発ガス内の炭素粒子Ｂ1,Ｂ2 を、濾紙１９と不織布２１の各通気孔１９a,２１a の重なり部分を通過させる際に捕捉する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタであって、
フィルタ単体と、
前記フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、
キャニスタを構成するフィルタケースに着脱可能に装着されることを特徴とするキャニスタ用フィルタ。
【請求項２】
燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタであって、
フィルタ単体と、
前記フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、
前記フィルタ単体は、第１フィルタ単体と、該第１フィルタ単体の少なくとも一方側の濾過面に、通気孔を第１フィルタ単体の通気孔から僅かにずらした状態で重ね合わせた１ないし複数層の第２フィルタ単体とから構成されていることを特徴とするキャニスタ用フィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載のキャニスタ用フィルタが取付けられたキャニスタであって、
前記キャニスタ用フィルタが装着されたフィルタケースを、キャニスタ本体に対して密着状態で、しかも分離可能に保持するための保持手段が設けられていることを特徴とするキャニスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタ、及びキャニスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に使用されるキャニスタは、燃料タンク内の揮発性の燃料Ｇ（ガソリン）から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておき、エンジンの作動時には、前記蒸発ガスを大気中から導入した空気と一緒にキャブレタに供給すると共に、エンジンの停止時には、前記蒸発ガス内の異臭成分や炭素粒子等を除去して、気体成分のみを大気中に放出するための装置である。
【０００３】
従来のキャニスタＣ’について説明する。図８に示されるように、キャニスタＣ’を構成するキャニスタ本体５１は、燃料タンク５２に接続する燃料ポート５３とキャブレタ５４に接続するチャージポート５５とが突出された主脱臭室Ｒ1 と、大気に接続する大気ポート５６が突出された副脱臭室Ｒ2 とに分離されている。前記主脱臭室Ｒ1 と前記副脱臭室Ｒ2 とは連通されている。また、キャニスタ本体５１の後端部は、キャップ５７によって閉塞されている。前記主脱臭室Ｒ1 及び副脱臭室Ｒ2 の前端部と後端部には、それぞれ不織布より成る平板状のキャニスタ用フィルタＦ’が取付けられていて、各キャニスタ用フィルタＦ’どうしの間には活性炭Ｋが充填されている。エンジンの停止時には、燃料タンク５２の燃料Ｇの蒸発ガスが、燃料ポート５３を介してキャニスタ本体５１に導入される。前記蒸発ガス内の炭素粒子は各キャニスタ用フィルタＦ’に捕捉され、同じく異臭成分と水分は活性炭Ｋによって除去され、蒸発ガスの気体成分のみが排気ガスとなって大気ポート５６から大気中に放出される。なお、図８において、５８はキャブレタ５４に燃料Ｇを供給するためのポンプであり、５９は制御弁である。
【０００４】
従来のキャニスタ用フィルタＦ’の場合、不織布の通気孔が大きいため、微細な炭素粒子を捕捉することは困難である。しかしながら、近時の環境保護の観点から、大気に放出される排気ガスの清浄度を一層高くすることが要求されている。このためには、キャニスタ用フィルタＦ’によって、より微細な炭素粒子を捕捉させることが必要である。加えて、現状ではキャニスタＣ’又はキャニスタ用フィルタＦ’の交換は行われていないため、長期間に亘ってキャニスタ用フィルタＦ’の一定の性能を維持させることが必要である。
【０００５】
上記した不具合を解消するため、各種の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に開示されたキャニスタでは、キャニスタ用フィルタＦ’が汚損された場合に、キャニスタ用フィルタＦ’を交換することは困難である。
【特許文献１】特開２００４−１４６９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した不具合に鑑み、車両用のキャニスタを構成するキャニスタ用フィルタが容易に交換できるようにすること、キャニスタ用フィルタの濾過能力を大きくすること、及びキャニスタ用フィルタの目詰まりを生じにくくすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタであって、フィルタ単体と、前記フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、キャニスタを構成するフィルタケースに着脱可能に装着されることを特徴としている。
【０００８】
エンジンの停止時に燃料から発生した蒸発ガスは、活性炭によって異臭成分と水分が除去された後、キャニスタ用フィルタによって炭素粒子が捕捉されて大気中に放出される。また、エンジンの作動時には、大気中の空気が、キャニスタ用フィルタを介して導入される。本発明のキャニスタ用フィルタは、フィルタ単体と、該フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、フィルタケースに着脱可能である。このため、該キャニスタ用フィルタが炭素粒子によって汚損された場合であっても、容易に交換できる。
【０００９】
同じく、請求項２の発明は、燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタであって、フィルタ単体と、前記フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、前記フィルタ単体は、第１フィルタ単体と、該第１フィルタ単体の少なくとも一方側の濾過面に、通気孔を第１フィルタ単体の通気孔から僅かにずらした状態で重ね合わせた１ないし複数層の第２フィルタ単体とから構成されていることを特徴としている。第１及び第２の各フィルタ単体の通気孔が、僅かにずらした重なり状態で取付けられているため、フィルタ単体全体の通気孔が小さくなり、単一のフィルタ単体だけでは通過可能な微細な炭素粒子をも捕捉できる。これにより、キャニスタ用フィルタの濾過能力が大きくなり、大気中に放出される蒸発ガスの気体成分の清浄度を高くすることができる。
【００１０】
同じく、請求項３の発明は、請求項１に記載のキャニスタ用フィルタが取付けられたキャニスタであって、前記キャニスタ用フィルタが装着されたフィルタケースを、キャニスタ本体に対して密着状態で、しかも分離可能に保持するための保持手段が設けられていることを特徴としている。フィルタケースに対してフィルタが着脱可能であり、しかも、該フィルタを装着したフィルタケースがキャニスタ本体に対して分離可能であるため、フィルタのみの交換をすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、燃料から発生した蒸発ガスを一時的に蓄えておくためのキャニスタにおいて、前記蒸発ガスを大気中に放出する際に蒸発ガス内の炭素粒子を捕捉するためのキャニスタ用フィルタであって、フィルタ単体と、前記フィルタ単体の周縁部に固着された保持枠体とから成り、キャニスタを構成するフィルタケースに着脱可能に装着されることを特徴としている。このため、フィルタ単体の濾過面が目詰まりしても、キャニスタ用フィルタを容易に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例のキャニスタ用フィルタＦ1 が装着されたキャニスタＣの一部を破断した全体斜視図、図２は同じく分解斜視図、図３は同じく正面断面図、図４は図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２に示されるように、キャニスタＣは、活性炭Ｋが充填されたキャニスタ本体１と、該キャニスタ本体１に一体に固着されるフィルタケース２とから構成されている。前記キャニスタ本体１と前記フィルタケース２は、いずれも樹脂材より成る。前記フィルタケース２には、着脱可能にしてキャニスタ用フィルタＦ（以降、単に「フィルタＦ」と記載する）が装着されている。
【００１４】
最初に、キャニスタ本体１について説明する。図１及び図２に示されるように、キャニスタ本体１は、上面部のほぼ全面に開口４を形成した角筒体の前端部と後端部を各キャップ体５，６で閉塞させ、いずれかのキャップ体（本実施例の場合、前側のキャップ体５）に、円筒状の燃料ポート７とチャージポート８とを突設させた構成である。燃料ポート７とチャージポート８により、キャニスタ本体１の内部と外部が連通されている。キャニスタ本体１における上面部には、開口４の周縁に沿って台座部１ａが設けられている。キャニスタ本体１の内部には、該キャニスタ本体１を燃料ポート７とチャージポート８との部分で高さ方向に分ける仕切板１ｂが横方向に沿って突設されていると共に、不織布より成るフィルタ１０a,１０b,１０c が装着されている。そして、前後の各キャップ体５，６の下端部には、キャニスタＣを車両に取付けるための各取付座部９が設けられている。キャニスタＣは、各取付座部９のねじ孔９ａに挿通された取付ねじ（図示せず）によって、車両の所定位置に固定される。
【００１５】
次に、フィルタケース２について説明する。フィルタケース２は底面部を開口させた箱状であり、入隅状に形成された前側面部２ａに円筒状の大気ポート１１が突設されていて、該大気ポート１１により内部と外部が連通されている。フィルタケース２の下端部は全周に沿って張り出している。前記フィルタケース２の下端部１２は鉤状に屈曲されていて、キャニスタ本体１の台座部１ａに振動溶着される。
【００１６】
次に、第１実施例のフィルタＦ1 について説明する。図２ないし図４に示されるように、第１実施例のフィルタＦ1 は、波状に折り曲げられたフィルタ単体１３の周縁部を、保持枠体１４に埋め込んだ形態で一体に形成されている。
【００１７】
前記フィルタＦ1 は、図５の（イ）,(ロ）に示されるように、予め波状に折り曲げられたフィルタ単体１３の一方側の濾過面を射出成形機の第１成形型１６に嵌め込み、他方側の濾過面に第２成形型１７を当てがって、樹脂注入孔１７a から溶融樹脂Ｗを射出することによって形成される。これにより、フィルタ単体１３の周縁部に保持枠体１４が形成される。前記フィルタ単体１３における折曲げ方向Ｐの両端面、及び左右方向Ｑの両端部は、前記保持枠体１４に入り込んだ状態で形成されているため、フィルタ単体１３と保持枠体１４との接合部分に隙間が生じることはない。
【００１８】
図４に示されるように、フィルタＦ1 の保持枠体１４の下端部１４ａは、全周に亘って外方に張り出している。そして、保持枠体１４の下端部１４ａの外周縁の大きさは、フィルタケース２の下端部１２の内周縁の大きさよりも僅かに小さい。このため、前記フィルタＦ1 の保持枠体１４の下端部１４ａを、フィルタケース２の下端部１２の内側部分に嵌め込むことができる。即ち、フィルタＦが、フィルタケース２に装着される。しかも、該フィルタＦ1 は、フィルタケース２に対して着脱可能である。前記フィルタＦ1 の保持枠体１４の下端部１４ａは、キャニスタ本体１の台座部１ａに振動溶着される。
【００１９】
図２に示されるように、本実施例のフィルタＦ1 を構成するフィルタ単体１３は、紙材より成る濾紙１９の下側の濾過面の全体に、不織布２１を三層にして接着させたものである。前記フィルタ単体１３が濾紙１９のみであって、通気孔１９ａの大きさが１００μｍの場合について説明する。この場合、キャニスタ本体１に導入された蒸発ガス内の炭素粒子のうち、１００μｍよりも大きい炭素粒子Ｂ1 は濾紙１９に捕捉され得る。しかし、１００μｍ以下の炭素粒子（例えば、３０μｍの炭素粒子Ｂ2 ）を捕捉することは困難である（図６参照）。しかし、本実施例のフィルタ単体１３は、図６の（イ）に示されるように、１００μｍの通気孔１９ａを有する濾紙１９に、１００μｍの通気孔２１ａを有する不織布２１を三層に接着したものである。各不織布２１における通気孔２１ａの大きさは１００μｍであるものの、不織布２１の通気孔２１ａどうしを僅かにずらして重なり合わせることにより、通気孔２１ａどうしの重なり部分の重なり長さＬは、図６の（ロ）に示されるように、１００μｍよりも小さくなる。前記重なり長さＬが３０μｍである場合、３０μｍよりも大きな炭素粒子Ｂ2 は不織布２１どうしの重なり部分を通過できなくなる。換言すれば、３０μｍよりも大きな炭素粒子Ｂ2 が大気中に放出されることが防止される。もちろん、各不織布２１のすべての通気孔２１ａを僅かにずらした状態で重ね合わせることは困難であるが、本実施例の場合、不織布２１を三層にして接着させている。これにより、各不織布２１どうしの重なり部分、或いは、濾紙１９と不織布２１とのいずれかの重なり部分における重なり長さＬを３０μｍ以下にすることが可能であると推定される。なお、前記重なり長さＬが３０μｍ以下であっても、蒸発ガスの気体成分又は空気は３０μｍよりも遥かに小さいので、フィルタ単体１３を通過可能である。蒸発ガスの気体成分又は空気がフィルタ単体１３を通過する状態を、図６の（イ）において、矢印２２で記載する。
【００２０】
第１実施例のキャニスタ用フィルタＦ1 の作用について説明する。シート状の濾紙１９の一方側の濾過面に、不織布２１を三層に重ね合わせて接着した後、波状に折り曲げてフィルタ単体１３を形成する。図５の（イ）,(ロ）に示されるように、前記フィルタ単体１３の一方側の濾過面が、射出成形機の第１成形型１６に嵌め込まれ、他方側の濾過面に第２成形型１７が嵌合される。そして、第１及び第２の各成形型１６，１７の各樹脂注入孔１６a,１７a から溶融樹脂Ｗが注入される。第１及び第２の各成形型１６，１７を離型させると、フィルタ単体１３の全周縁部を保持枠体１４に入り込ませた状態でフィルタＦ1 が形成される。本実施例のフィルタＦ1 の濾過面積は、フィルタ単体１３が波状に折り曲げられることにより、平板状のフィルタＦ’と比較して遥かに大きい。この結果、フィルタ単体１３の耐久性も向上し、長期間に亘ってフィルタＦ1 を使用することができる。同時に、フィルタ単体１３の断面係数は、平板状のフィルタ単体よりも大きくなって強固になる。フィルタ単体１３が強固になった結果、蒸発ガスの気体成分を放出する際に、フィルタ単体１３に大きな圧力が作用しても、該フィルタ単体１３を変形させたり、損傷させたりするおそれはない。
【００２１】
前記フィルタＦが、フィルタケース２に装着される。そして、フィルタＦ1 を構成する保持枠体１４の下端部１４ａと、フィルタケース２の下端部１２とが、キャニスタ本体１の台座部１ａに振動溶着される。これにより、炭素粒子Ｂ1,Ｂ2 を含んだ蒸発ガスが、フィルタＦ1 を介することなく大気中に放出されることが防止される。なお、本実施例のキャニスタＣの場合、キャニスタ本体１とフィルタケース２、及びキャニスタ本体１とフィルタＦ1 とは、両者の接合部分から蒸発ガスが漏れることを確実に防止するため、振動溶着によって分離不能に固着されている。しかし、フィルタＦ1 を交換可能にするために、キャニスタ本体１とフィルタケース２とは分離可能に取付けられることが望ましい（後述）。
【００２２】
エンジンの停止時には、図６に示されるように、燃料タンク５２から導入された蒸発ガスは、フィルタＦ1 を介して大気中に放出される。このとき、蒸発ガス内の炭素粒子Ｂ1,Ｂ2 は、フィルタ単体１３を構成する濾紙１９と各層の不織布２１の通気孔１９a,２１a を通過しようとする。本実施例のフィルタ単体１３では、濾紙１９及び各層の不織布２１の通気孔１９a,２１a が、それぞれ僅かにずらした状態で重ね合せられているため、各通気孔１９a,２１a の重なり長さＬは、各通気孔１９a,２１a の外径よりも小さくなる。特に、不織布２１は三層に重なって取付けられているため、フィルタ単体１３の濾過面の全体に亘って、前記重なり長さＬが小さくなると推定される。これにより、濾紙１９だけでは捕捉できないような微細な炭素粒子Ｂ2 も捕捉され、導入された蒸発ガスの気体成分の清浄度をより高くした状態で大気中に放出することができる。
【実施例２】
【００２３】
次に、第２実施例のフィルタＦ2 について説明する。第２実施例のフィルタＦ2 は、第１実施例のフィルタＦ1 と同様に、フィルタケース２に着脱可能に装着されると共に、フィルタＦ2 及びフィルタケース２がキャニスタ本体１に対して分離可能に取付けられる。図７に示されるように、フィルタＦ2 の保持枠体１４の下端部１４ａには、全周に亘ってパッキン装着溝２３が設けられていて、当該パッキン装着溝２３にパッキン２４が装着されている。また、フィルタケース２の下端部１２の下端面にも、全周に亘ってパッキン装着溝２５が設けられていて、当該パッキン装着溝２５にパッキン２６が装着されている。フィルタケース２にフィルタＦ2 が装着されたとき、パッキン２４により、両者が密着状態で取付けられる。そして、フィルタケース２にフィルタＦ2 が密着して取付けられた状態で、フィルタケース２がキャニスタ本体１の台座部１ａに取付けられたとき、パッキン２６により、両者が密着状態で取付けられる。これにより、炭素粒子Ｂ1,Ｂ2 がフィルタＦ2 を介することなく大気に放出されることが防止される。
【００２４】
図７に示されるように、前記キャニスタ本体１には、台座部１ａに密着されたフィルタケース２を保持するためのロック装置Ｄが設けられている。本実施例のロック装置Ｄは、フィルタケース２の下端部１２の４辺に対して設けられた鉤状の各ロック片２７である。各ロック片２７は、キャニスタ本体１に設けられた支点ピン２８に対して回動可能である。フィルタＦ2 を装着したフィルタケース２が、キャニスタ本体１の台座部１ａに密着され、各ロック片２７が回動される。各ロック片２７の押圧部２７ａがフィルタケース２の下端部１２を押圧する。これにより、キャニスタ本体１とフィルタケース２とは一体に保持される。そして、各ロック片２７を反対方向に回動させることにより、キャニスタ本体１とフィルタケース２を分離させることができる。前記各ロック片２７には、フィルタケース２を確実に保持するために、トグル機構、或いはスプリングによる逆転防止機構を設けることが望ましい。
【００２５】
上記した各フィルタＦ1,Ｆ2 を構成するフィルタ単体１３は、予め不織布２１を三層に接着したシート状の濾紙１９を波状に折り曲げて成形する形態であるため、製作が容易である。また、不織布２１が接着されていても、前記フィルタ単体１３に保持枠体１４を一体に射出成形する作業に支障を生ずることはない。
【００２６】
本実施例の各フィルタＦ1,Ｆ2 は、濾紙１９の下側（取付時に、キャニスタ本体１と対向する側）の濾過面に不織布２１を接着させている。これにより、蒸発ガス内の微細な炭素粒子Ｂ2 は、各層の不織布２１によって捕捉され、濾紙１９にまで到達するおそれは少なくなる。これに対して、濾紙１９の上側の濾過面に不織布２１を接着させた場合、微細な炭素粒子Ｂ2 は、濾紙１９を通過した後、各層の不織布２１によって捕捉される。即ち、濾紙１９の下側の濾過面に不織布２１を接着することにより、濾紙１９自体の濾過機能を低下させる度合は、上側の濾過面に不織布２１を接着した場合と比較して少なくなり、より効率的に炭素粒子Ｂ1,Ｂ2 を捕捉できる。しかし、濾紙１９の上側の濾過面にのみ不織布２１を接着させても、或いは、濾紙１９の双方の濾過面に不織布２１を接着させても構わない。
【００２７】
本実施例の各フィルタＦ1,Ｆ2 を構成するフィルタ単体１３は、濾紙１９を波状に折り曲げた形態である。このため、平板状のキャニスタ用フィルタに比較して濾過面積を大きくできると共に、フィルタ単体１３の断面係数が大きくなり、曲げ剛性が大きくなるという利点がある。しかし、平板状、或いは円筒状であっても構わない。
【００２８】
本実施例の各フィルタＦ1,Ｆ2 では、濾紙１９に不織布２１を三層に接着させている。しかし、前記不織布２１の通気孔２１ａが十分に小さければ、前記不織布２１は一層であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例のキャニスタ用フィルタＦ1 が装着されたキャニスタＣの一部を破断した全体斜視図である。
【図２】同じく分解斜視図である。
【図３】同じく正面断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】（イ）,(ロ）は、射出成形によってフィルタＦ1 を製作する状態を示す図である。
【図６】（イ）は、フィルタ単体１３における濾紙１９の通気孔１９ａと各不織布２１の通気孔２１ａとをずらして重なり合わせた状態を示す模式断面図であり、（ロ）は、（イ）のＹ拡大矢視図である。
【図７】第２実施例のフィルタＦ2 が装着されたキャニスタＣの要部の断面図である。
【図８】従来のキャニスタＣ’における蒸発ガスの流路を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ｂ1,Ｂ2 ：炭素粒子
Ｃ：キャニスタ
Ｄ：ロック装置（保持手段）
Ｆ1,Ｆ2 ：キャニスタ用フィルタ
Ｇ：燃料
１：キャニスタ本体
２：フィルタケース
１３：フィルタ単体
１４：保持枠体
１９：濾紙（第１フィルタ単体）
１９a,２１a ：通気孔
２１：不織布（第２フィルタ単体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006052701.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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