(57)【要約】【課題】タンクの大気開放構造に関し、大気開放動作の安定化を図る。【解決手段】エンジンの排気を浄化する添加剤が貯留されるタンク９に大気開放弁１を設ける。大気開放弁１に大気開放管２の一端を接続する。大気開放管２の他端３は、車両のホイールハウス１５の内部で大気開放させる。【選択図】図２
2018091206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気を浄化する添加剤が貯留されるタンクに設けられた大気開放弁と、
一端が前記大気開放弁に接続され、他端が車両のホイールハウスの内部で大気開放された大気開放管と、
を備えることを特徴とする、タンクの大気開放構造。
【請求項２】
前記ホイールハウスの内部でホイールハウスインナよりもタイヤ側に固定されたスプラッシュシールドを備え、  
前記大気開放管の他端が、前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドとに囲まれた空間で大気開放される
ことを特徴とする、請求項１記載のタンクの大気開放構造。
【請求項３】
前記タンクに接続され、前記タンクに前記添加剤を補充する際に大気開放されて上限液面を規定するレベリング管と、
前記レベリング管の中途に介装され、前記上限液面を越えて前記添加剤が補充された場合に、前記添加剤の液だまりとなるチャンバとを備える
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のタンクの大気開放構造。
【請求項４】
前記大気開放管の他端が、前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドと前記チャンバとに囲まれた空間で大気開放される
ことを特徴とする、請求項２に従属する請求項３記載のタンクの大気開放構造。
【請求項５】
前記大気開放管の他端が、前記チャンバに固定される
ことを特徴とする、請求項４記載のタンクの大気開放構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化用の添加剤が貯留されるタンクの大気開放構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排ガス成分を還元して浄化する排気浄化システムを備えた車両において、浄化対象物質に対する還元作用を持った添加剤のタンクを搭載したものが知られている。浄化対象物質が窒素酸化物（NOx）である場合、タンクの内部には尿素水溶液やアンモニア水溶液といった添加剤が貯留されている。また、タンクの配設位置は、例えば車両のフロア下に設定することが提案されている（特許文献１参照）。このようなレイアウトにより、車室内のスペースが確保されるとともに、添加剤の漏洩による車室居住性の低下が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4826612号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、添加剤のタンクに大気開放弁（ベンチレーション用バルブ）を設けて、内部圧力を大気圧近傍に維持する技術が知られている。大気開放弁は、タンクの内部に貯留される添加剤や外部の水分に対する液密性を保ちつつ、タンク内圧と外気圧とを均衡させるように機能する。一方、車両に搭載されるタンクにおいては、大気開放弁によって大気開放される位置が問題となることがある。
【０００５】
例えば、車両の下面側の空間（路面と車体とに挟まれた隙間）に対して大気開放した場合には、走行風の影響を受けて大気開放弁に作用する圧力が変動し、開閉動作の安定性が低下しうる。同様に、排気通路内に対して大気開放した場合にも、排気圧力変動に応じて大気開放弁が開閉される可能性が生じる。一方、車室内に対して大気開放すれば、上記のような車両走行に伴う圧力変動が抑制されるものの、添加剤の気化成分の漏洩により車室居住性が低下するおそれが生じる。したがって、大気開放の対象は車室外であることが望ましい。
【０００６】
本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、大気開放動作の安定化を図ったタンクの大気開放構造を提供することである。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」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術で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付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示するタンクの大気開放構造は、エンジンの排気を浄化する添加剤が貯留されるタンクに設けられた大気開放弁を備える。また、一端が前記大気開放弁に接続され、他端が車両のホイールハウスの内部で大気開放された大気開放管を備える。
（２）前記ホイールハウスの内部でホイールハウスインナよりもタイヤ側に固定されたスプラッシュシールドを備えることが好ましい。この場合、前記大気開放管の他端が、前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドとに囲まれた空間で大気開放されることが好ましい。
【０００８】
（３）前記タンクに接続され、前記タンクに前記添加剤を補充する際に大気開放されて上限液面を規定するレベリング管を備えることが好ましい。また、前記レベリング管の中途に介装され、前記上限液面を越えて前記添加剤が補充された場合に、前記添加剤の液だまりとなるチャンバを備えることが好ましい。
（４）前記大気開放管の他端が、前記ホイールハウスインナと前記スプラッシュシールドと前記チャンバとに囲まれた空間で大気開放されることが好ましい。
（５）前記大気開放管の他端が、前記チャンバに固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
ホイールハウスの内部でタンクの大気開放管の先端を大気開放することで、車室居住性を向上させつつ、雨や泥などによる大気開放管の閉塞を抑制することができる。また、ホイールハウスの内部は走行風や排気流の影響を受けにくいため、大気開放弁の作動状態を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態のタンクの大気開放構造が適用された車両の斜視図である。
【図２】ホイールハウスの縦断面図である。
【図３】タンクの構造を説明するための模式図である。
【図４】チャンバの部分断面図である。
【図５】ホイールハウスの透視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、実施形態としてのタンクの大気開放構造を説明する。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。本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。また、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できる。
【００１２】
［１．構成］
本実施形態のタンクの大気開放構造は、図１に示す車両１０に適用される。車両１０の後方側のフロア下では、車体に対してタンク９が固定される。タンク９は、排気浄化用の尿素SCRシステム（Urea Selective Catalytic Reduction System）で使用される添加剤（例えば、尿素水溶液，アンモニア水溶液など）を貯留する樹脂製の容器である。車両１０の左リヤフェンダーには、燃料を補充するための給油口と添加剤を補充するための注水口７とが隣接して配置される。注水口７とタンク９との間には、注水管８が連通状態で接続されるとともに、これと併走するようにレベリング管４が配索される。
【００１３】
レベリング管４は、添加剤の補充作業の際に大気開放されて、タンク９内における添加剤の上限液面を規定する管である。レベリング管４の下端は上限液面でタンク９の内部空間に開放され、上端は注水口７に接続される。注水口７には注水キャップ２０が開閉自在に取り付けられる。注水キャップ２０が取り付けられた状態では注水口７が閉塞され、レベリング管４の上端が車両１０の外部に対して閉鎖される。一方、注水キャップ２０が取り外された状態では、レベリング管４の上端が大気開放された状態となる。
【００１４】
図２に示すように、注水口７は、アウタパネル１１に取り付けられた箱状のケーシングに固定される。レベリング管４及び注水管８は、注水口７から下方に向かって延設される。本実施形態では、レベリング管４及び注水管８が、リヤ側のホイールハウス１５の内側に配索される。ホイールハウス１５は、タイヤ１９（後輪）の上面を覆うアーチ状に形成された部位であり、例えばホイールハウスインナ１６とホイールハウスアウタ１７とを組み合わせて形成される。
【００１５】
スプラッシュシールド１８は、ホイールハウス１５の内面形状に沿った形状の高剛性，高強度の樹脂成形品であり、ボルトナット，ビス，クリップ部材などでホイールハウス１５に固定される。スプラッシュシールド１８は、ホイールハウスインナ１６，ホイールハウスアウタ１７よりもタイヤ１９側（内側）に設けられ、タイヤ１９によって跳ね上げられる小石や泥水から車体を保護するように機能する。
【００１６】
レベリング管４，注水管８は、ホイールハウスインナ１６よりもタイヤ１９側において、車両１０のサイドメンバ１３よりも下方まで延設される。サイドメンバ１３の下方を通過したレベリング管４，注水管８は、フロアパネル１４よりも下方に配置されたタンク９へと接続される。
【００１７】
図３は、タンク９の構造を模式的に示す図である。注水管８は、タンク９の側面に接続される。また、レベリング管４は、タンク９の上方側に対して接続され、少なくとも注水管８とタンク９との接続箇所よりも高い位置でタンク９の内部に開放される。タンク９に貯留された添加剤は、車両１０に搭載されるエンジンの作動状態に応じて、適宜のタイミングで添加剤ポンプ２１によって吸い上げられ、添加剤配管２２を通じて添加剤インジェクタ２３へと供給される。添加剤インジェクタ２３は、排気通路上に介装されるNOx選択還元触媒の上流側に配置される。
【００１８】
タンク９の上部側には、タンク９の内部圧力を大気圧近傍に維持するための大気開放弁１（ベンチレーション用バルブ）が取り付けられる。大気開放弁１は、タンク９の内部に貯留される添加剤や外部の水分に対する液密性を保ちつつ、タンク９の内圧と外気圧とを均衡させるように機能する。また、大気開放弁１には大気開放管２の一端が接続され、他端側の先端３はホイールハウス１５の内部で大気開放される。大気開放弁１の位置は、車体姿勢が傾いた場合であっても液面下に没することがないように、タンク９の最上部近傍に設定される。
【００１９】
タンク９の上面のうち、大気開放弁１よりもやや下方となる位置には、レベリング管４が取り付けられる。レベリング管４は、タンク９の上面に対して直交する姿勢で固定される。レベリング管４の下端の高さは、少なくとも注水管８とタンク９との接続箇所の高さよりも高い位置に設定される。また、レベリング管４の管路上の中途には、中空容器状のチャンバ５が介装される。チャンバ５は、添加剤の補充中にレベリング管４を逆流してきた添加剤を滞留させる「液だまり」となる部位である。すなわち、チャンバ５の内部空間は、添加剤の補充作業時に液面が上限液面に達してもなお添加剤が補充され続けた場合に、余剰分の添加剤を貯留するための空間として機能する。
【００２０】
チャンバ５の配設位置は、好ましくは注水口７の近傍に設定される。本実施形態では、図３中に二点鎖線で示す「注水量確認高さ」とチャンバ５とが重なるように、チャンバ５の高さ方向の位置が設定される。注水量確認高さとは、注水管８の内部に設定される液面高さである。図３に示すように、注水量確認高さにおけるチャンバ５の水平方向の断面積は、注水量確認高さにおける注水管８の水平方向の断面積よりも大きく設定される。これにより、一定の速度で添加剤が補充された場合に、注水管８の内部における液面の上昇速度が注水量確認高さ付近で減速することになる。したがって、液面が注水量確認高さに達したことを確認しやすくなり、添加剤の補充作業時におけるオーバーフローの発生が防止される。
【００２１】
図４に示すように、チャンバ５の外表面には、大気開放管２の上端側を固定するためのクリップ６が設けられる。クリップ６には、大気開放管２の外周面に面接触しうる半筒面状のへこみが形成される。大気開放管２は、このへこみに挟み込まれた姿勢でクリップ６に弾性的に支持される。本実施形態のクリップ６は樹脂製であり、同じく樹脂成形品であるチャンバ５と一体に形成（一体成形）される。これにより、大気開放管２の先端３は、レベリング管４やチャンバ５に対して相対位置がある程度は固定される。なお、チャンバ５の外表面にはクリップ６の他に、チャンバ５をホイールハウスインナ１６に固定するためのブラケット（不図示）が形成される。
【００２２】
図２に示すように、大気開放管２の先端３の位置は、少なくとも車両１０のホイールハウス１５の内部で大気開放され、好ましくはホイールハウスインナ１６とスプラッシュシールド１８とに囲まれた空間で大気開放される。本実施形態の大気開放管２の先端３は、図５に示すように、ホイールハウスインナ１６とスプラッシュシールド１８とチャンバ５とに囲まれた空間で大気開放される。なお、先端３が支持されるチャンバ５は、注水口７から直下方に向かって延在する注水管８が、タイヤ１９の周面に沿って後方へと屈曲する位置よりも後方側に配置される。したがって、車両１０の側面視における先端３の位置は、タイヤ１９よりも後方の斜め上方となる。
【００２３】
［２．作用，効果］
［１］ホイールハウス１５の内部でタンク９の大気開放管２の先端３を大気開放することで、車室居住性を向上させつつ、雨や泥などによる大気開放管２の閉塞を抑制することができる。また、ホイールハウス１５の内部は車室空間ではないため、たとえ添加剤の気化成分が漏洩したとしても、車室内環境に影響を与えることがない。したがって、車室居住性を向上させることができる。一方、ホイールハウス１５の内部は、車両１０の下面と比較して走行風や排気流の影響を受けにくいため、車両１０の走行に伴う圧力変動が大気開放弁１の動作に影響を与えにくくなり、大気開放弁１の作動状態を安定させることができる。
【００２４】
［２］また、ホイールハウスインナ１６とスプラッシュシールド１８とに囲まれた空間に大気開放管２の先端３を配置することで、先端３をホイールハウスインナ１６，スプラッシュシールド１８で保護することができる。これにより、タイヤ１９から跳ね上げられた水や泥が大気開放管２の先端３に向かって飛散することを防止できる。したがって、大気開放管２の閉塞を効果的に防止することができる。
【００２５】
［３］さらに、ホイールハウスインナ１６，スプラッシュシールド１８，チャンバ５の三部材に囲まれた空間に大気開放管２の先端３を配置することで、保護性をさらに向上させることができ、大気開放管２の閉塞をより確実に防止することができる。また、図５に示すように、大気開放管２の先端３の位置は、タイヤ１９よりも後方の斜め上方となっているため、タイヤ１９から跳ね上げられた水や泥の影響を受けにくい。したがって、大気開放管２の閉塞を効果的に防止することができる。
【００２６】
［４］大気開放管２の先端３をホイールハウスインナ１６に固定するような構造では、ホイールハウスインナ１６と大気開放管２とを接続するブラケットを用意しなければならない。これに対し、大気開放管２の先端３をチャンバ５に固定する構造を採用すれば、クリップ６をチャンバ５と一体物として形成することができる。したがって、部品点数を減らすことができ、製品コストを削減することができる。
【００２７】
［５］なお、レベリング管４の管路上にチャンバ５を介装することで、上限液面を越える添加剤の補充作業時に、余剰分の添加剤をチャンバ５に滞留させることができる。これにより、注水作業中にレベリング管４，注水管８の内部を逆流してくる液面の上昇速度を注水量確認高さ付近で減速することができる。したがって、添加剤の補充作業時におけるオーバーフローの発生を防止することができる。
【００２８】
［３．変形例］
上述の実施形態では、尿素SCRシステムのタンク９について詳述したが、タンク９に貯留される添加剤の種類は尿素水に限定されない。NOx選択還元触媒を利用した排気浄化システムにおいては、尿素の代わりにアンモニアを使用することがある。したがって、アンモニア水溶液を貯留する添加剤容器として、上記のタンク９を用いることができる。また、DPF（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）を利用した排気浄化システムにおいては、PM（パティキュレート・マター）の燃焼を促進するために、排気管内に炭化水素（HC，未燃燃料）を噴射することがある。この場合、燃料を貯留する添加剤容器として、上記のタンク９を用いることもできる。
【符号の説明】
【００２９】
１  大気開放弁
２  大気開放管
３  先端（他端）
４  レベリング管
５  チャンバ
６  クリップ
７  注水口
８  注水管
９  タンク
１０  車両
１５  ホイールハウス
１６  ホイールハウスインナ
１７  ホイールハウスアウタ
１８  スプラッシュシールド
【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】
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