(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気側とエアクリーナとの間に接続されるエアダクトにおいて、
シート状をなす燃料吸着フィルタが配置される中間部としてのダクト本体と、その両端部に連結される連結ダクトとから構成され、
前記燃料吸着フィルタは、複数のフィルタ部と該複数のフィルタ部をそれらの端部において連結する変形可能な連結部とから構成され、前記複数のフィルタ部を円筒状に巻回するとともに、その巻き始め端部及び巻き終わり端部にて前記連結部同士を相互に固定した状態として、１つのフィルタ部が前記ダクト本体内の弦の位置においてダクト軸線と平行な面内に位置し、且つ他のフィルタ部が前記ダクト本体内の弧の位置に位置するように前記ダクト本体内に配置されており、
前記燃料吸着フィルタにおける弧の位置に配置された前記フィルタ部及び前記連結部の内径は、前記連結ダクトの最小内径部の内径よりも大きくなっていることを特徴とするエンジンのエアダクト装置。
【請求項２】
前記燃料吸着フィルタはエア透過性を有することを特徴とする請求項１に記載のエンジンのエアダクト装置。
【請求項３】
前記ダクト本体を一対の分割部から構成し、前記燃料吸着フィルタを両分割部間に挟持したことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのエアダクト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気側に接続されるエアダクトに係り、特にエンジンの停止時に、エンジンの吸気系から漏出される燃料蒸気を捕捉する機能を備えたエアダクト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両における燃料蒸気捕捉装置としては、例えば特許文献１〜３に開示されるような構成が提案されている。
特許文献１に記載の従来構成では、エアクリーナのハウジング内にフィルタエレメントがエア流路と交差するように配置されている。フィルタエレメントに対してエア流の下流側に位置するように、ハウジング内には燃料吸着部材がエア流路と交差した状態で配置されている。この燃料吸着部材は、不織布等のシート基材に粒状活性炭を保持してなる保持シートを、不織布等の被覆シートにより被覆して構成されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の従来構成では、エアクリーナのハウジング内にフィルタエレメントがエア流路と交差するように配置されている。フィルタエレメントに対してエア流の下流側に位置するように、エアクリーナのハウジングの内壁面には複数の補強リブが突設されている。補強リブ間には粉末状の活性炭をバインダで固めてなる燃料吸着材が埋め込み形成されている。
【０００４】
さらに、特許文献３に記載の従来構成では、エアクリーナとエンジンとの間に設けられるエアダクトの内壁面の一部に、活性炭繊維の織布ダクトよりなる燃料吸着材が設けられている。
【特許文献１】特開２００６−３４８８３４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３６４５４号公報
【特許文献３】特開２００６−２２６１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。すなわち、特許文献１に記載の従来構成では、燃料吸着部材がエアクリーナのハウジング内に、エア流路と交差した状態で配置されている。このため、エンジンの運転時における吸気エア流の圧力損失が大きく、エンジンの吸気効率に悪影響を与えることになる。
【０００６】
これに対して、特許文献２及び特許文献３に記載の従来構成では、燃料吸着材がエアクリーナのハウジングの内壁面またはエアダクトの内壁面に設けられているため、前記のように吸気エア流の圧力損失が上昇するおそれはほとんどない。しかしながら、エアクリーナのハウジングまたはエアダクトの内壁面に設けられた燃料吸着材では、前記のようにエア流路と交差して配置された燃料吸着部材と比較して、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能が劣ることになる。
【０００７】
すなわち、エンジンの運転時には、吸気エアがハウジングまたはエアダクト内の中心部付近に沿って流れやすくて、内壁面の燃料吸着材付近まで到達しにくい。このため、既に燃料吸着材に吸着捕捉された状態にある燃料蒸気が、燃料吸着材から脱離されにくい。この結果、燃料吸着材の燃料吸着性能が低いことになる。
【０００８】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、吸気エア流の圧力損失を低減することができるとともに、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能を向上させることができるエアダクト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンの吸気側とエアクリーナとの間に接続されるエアダクトにおいて、シート状をなす燃料吸着フィルタが配置される中間部としてのダクト本体と、その両端部に連結される連結ダクトとから構成され、前記燃料吸着フィルタは、複数のフィルタ部と該複数のフィルタ部をそれらの端部において連結する変形可能な連結部とから構成され、前記複数のフィルタ部を円筒状に巻回するとともに、その巻き始め端部及び巻き終わり端部にて前記連結部同士を相互に固定した状態として、１つのフィルタ部が前記ダクト本体内の弦の位置においてダクト軸線と平行な面内に位置し、且つ他のフィルタ部が前記ダクト本体内の弧の位置に位置するように前記ダクト本体内に配置されており、前記燃料吸着フィルタにおける弧の位置に配置された前記フィルタ部及び前記連結部の内径は、前記連結ダクトの最小内径部の内径よりも大きくなっていることを特徴とする。
【００１０】
従って、このエアダクトを備えた車両において、エンジンの運転時には、エアダクトのダクトを介してエンジンの吸気系にエアが流入される。この場合、燃料吸着フィルタがエア流と交差することなく、エアダクト内の弦の位置に配置されているため、燃料吸着フィルタの配置によってエア流の圧力損失が上昇するおそれを避けることができる。一方、エンジンの停止時には、エンジンの吸気系から漏出される燃料蒸気が、エアダクト内に配置された燃料吸着フィルタにより吸着して捕捉される。
また、上記の配置構成によれば、エアダクト内の弦の位置及び弧の位置に配置された複数のフィルタ部により、エンジンから漏出される燃料蒸気を効率よく吸着捕捉することができる。また、燃料吸着フィルタのエアダクト内への組み込みが容易になる。
【００１１】
そして、燃料蒸気が吸着された後にエンジン運転された場合には、エアダクト内の弦の位置に燃料吸着フィルタが配置されているため、エアダクト内のエア流が燃料吸着フィルタの両側面を通過するとともに、同燃料吸着フィルタがエア透過性を有する場合にはエア流の一部が燃料吸着フィルタを透過して移動される。よって、燃料吸着フィルタに吸着された捕捉された状態にある燃料蒸気を、その燃料吸着フィルタから容易に脱離させることができて、燃料吸着フィルタの燃料吸着性能を良好に保つことができる。
【００１２】
また、前記の構成において、前記ダクト本体を一対の分割部から構成し、前記燃料吸着フィルタを両分割部間に挟持するとよい。このように構成した場合には、燃料吸着フィルタを両分割部間に挟持することによって、エアダクト内の弦の位置に配置することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、吸気エア流の圧力損失を低減することができるとともに、燃料蒸気の吸着性能及び脱離性能を向上させることができるという効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明のエアダクト装置の実施形態について説明する。
図９（ａ）〜（ｅ）は、エアダクト１３をその端面側から見た簡略図、図１０（ａ）〜（ｆ）はエアダクト１３をその軸線と平行な面に沿って断面した簡略図である。この発明の実施形態のエアダクト１３は、この図９（ａ）〜（ｅ）及び図１０（ａ）〜（ｆ）に示すように、少なくともエアダクト１３内の弦の位置においてダクト軸線と平行な面内にシート状をなす燃料吸着フィルタ１９が配置されたものである。例えば、図９（ａ）及び図１０（ａ）の例は、燃料吸着フィルタ１９がエアダクト１３内の軸線を通る弦の位置、すなわち半径線上に配置されたものである。図９（ｂ）及び図１０（ｂ）の例は、燃料吸着フィルタ１９が複数のフィルタ部１９Ａ，１９Ｂを有するもので、一つのフィルタ部１９Ａがエアダクト１３内の弦である半径線上に配置され、他のフィルタ部１９Ｂがエアダクト１３の内壁面に沿う弧の位置に配置されたものである。図９（ｃ）及び図１０（ｃ）の例は、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）の例において、ダクト内壁面側のフィルタ部１９Ｂがエアダクト１３との間に隙間３１を設けて配置されたものである。図９（ｄ）及び図１０（ｄ）の例は、燃料吸着フィルタ１９の複数のフィルタ部１９Ｃがエアダクト１３内の半径線から離隔した弦の位置に配置されたものである。
【００１７】
図９（ｅ）の例は、燃料吸着フィルタ１９がエアダクト１３の半径線上に位置するフィルタ部１９Ｄと、同じくエアダクト１３の半径線上において前記フィルタ部１９Ｄに対して直角をなすように位置するフィルタ部１９Ｅとにより構成されている。図１０（ｅ）の例は、エア流の上流側の半部においては図９（ａ）及び図１０（ａ）と同様にエアダクト１３の半径線上にフィルタ部１９Ｆが配置され，エア流の下流側の半部においてはエアダクト１３の内壁面に沿ってフィルタ部１９Ｇが配置されたものである。図１０（ｆ）に示す例は、エアダクト１３の内壁面とその内壁面側のフィルタ部１９Ｇとの間に隙間３１が設けられたものである。図１０（ｅ）及び（ｆ）の例においては、半径線上のフィルタ部１９Ｆが下流側に、内壁面側のフィルタ部１９Ｇが上流側に配置されてもよい。上流側のフィルタ部と下流側のフィルタ部とは、中流部において、図１０（ｅ）（ｆ）の領域Ｌに示すように、ラップしてもよい。
【００１８】
なお、例えば図９（ａ）において、前記燃料吸着フィルタ１９の位置を９０度変更して左右方向の半径線上に位置するように変更する等、燃料吸着フィルタ１９の左右方向及び上下方向の向きは必要に応じて変更される。また、エアダクト１３は、円筒形状に限らず、四角筒や六角筒等の各筒形状でもよい。
【００１９】
以上のような構成に関するいくつかの実施形態について、具体的な内容を以下に説明する。
（第１実施形態）
まず、第１実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
図１に示すように、エアクリーナ１１とエンジン１２との間には、エアダクト１３が介在されている。このエアダクト１３は、中間部のダクト本体１３Ａとその両側部の連結ダクト１３Ｂ，１３Ｃとを連結することによって構成されている。そして、エンジン１２の運転時には、エアクリーナ１１により濾過されたエアが、エアダクト１３の連結ダクト１３Ｂ，ダクト本体１３Ａ及び連結ダクト１３Ｃをそれぞれ介して、エンジン１２の吸気系に流入される。
【００２１】
図１及び図２に示すように、前記ダクト本体１３Ａは、その軸線方向と直交する面において輪切り状に二分割した第１分割部１４及び第２分割部１５により構成されている。両分割部１４，１５の対向端部の外周縁には、フランジ部１４ａ，１５ａが形成されている。第１分割部１４のフランジ部１４ａには、複数の係合孔１６が形成されている。第２分割部１５のフランジ部１５ａには、係合孔１６に係合可能な複数のスナップ状あるいは爪状の係合突起１７が形成されている。そして、両フランジ部１４ａ，１５ａ間に円環状のシール部材１８を介在させた状態で、各係合突起１７を各係合孔１６に係合させることにより、ダクト本体１３Ａの両分割部１４，１５が連結されている。
【００２２】
前記ダクト本体１３Ａの第１分割部１４の周壁内面及び端壁内面には、１８０度隔てて対向する一対の保持凹部１４ｂが形成されている。第１分割部１４の保持凹部１４ｂと対応するように、第２分割部１５の周壁内面及び端壁内面には、対向する一対の保持凹部１５ｂが形成されている。ダクト本体１３Ａの両分割部１４，１５の保持凹部１４ｂ，１５ｂ間には、エア透過性を有するシート状の燃料吸着フィルタ１９が挟持されている。このため、この燃料吸着フィルタ１９はダクト本体１３Ａ内の中心軸線を通るとともに、同中心軸線に沿う面内の位置、言い換えればダクト本体１３Ａの半径線上の位置においてエア流の方向に平行に配置されている。この燃料吸着フィルタ１９のエア上流側及び下流側の端部は、ダクト本体１３Ａ内の両端開放部にそれぞれ位置している。
【００２３】
前記燃料吸着フィルタ１９は、燃料蒸気を吸着する粒状活性炭よりなる吸着材１９ａと、その吸着材１９ａをほぼ均等な分散配置状態に保持する一対の不織布等の保持シート１９ｂと、吸着材１９ａ及び保持シート１９ｂをバックファイアの炎や外力から保護する一対の外側の耐熱ネット１９ｃとを備えている。従って、この燃料吸着フィルタ１９はエア透過性に富んでいる。保持シート１９ｂ及び耐熱ネット１９ｃの外周縁には、前記保持凹部１４ｂ，１５ｂ内に嵌合可能な高剛性の合成樹脂よりなる環状枠２０が固着されている。そして、エンジン１２の停止時に、そのエンジン１２の吸気系から漏出される燃料蒸気が燃料吸着フィルタ１９の吸着材１９ａにより吸着されて捕捉される。なお、図１〜図８においては、燃料吸着フィルタ１９の厚さを誇張して描いたが、実際には薄く、厚さ２〜５ｍｍ程度である。
【００２４】
次に、前記のように構成されたエアダクトの作用を説明する。
さて、このエアダクト１３を備えた車両において、エンジン１２が運転されると、エアクリーナ１１及びエアダクト１３を介してエンジン１２の吸気系にエアが流入される。この場合、シート状の燃料吸着フィルタ１９がエア流と交差することなく、エアダクト１３のダクト本体１３Ａ内における弦の位置において軸線を通る面内に配置されている。このため、ダクト本体１３Ａ内に燃料吸着フィルタ１９を配置してもエア流の圧力損失が上昇するおそれはほとんどない。
【００２５】
一方、エンジン１２が停止されて、エンジン１２の吸気系から燃料蒸気がエアダクト１３側に漏出した場合は、その燃料蒸気はダクト本体１３Ａ内に配置された燃料吸着フィルタ１９の吸着材１９ａにより吸着して捕捉される。この場合、シート状の燃料吸着フィルタ１９がダクト本体１３Ａ内の弦の位置に配置されているため、燃料蒸気が燃料吸着フィルタ１９の一側面に片寄ることなく両側面にほぼ均等に接触される。このため、燃料蒸気を燃料吸着フィルタ１９の両側面側から吸着材１９ａに対して効率よく吸着させて捕捉することができ、その燃料蒸気が大気中に漏出されることを防止できる。
【００２６】
そして、エンジン１２が運転されたときには、エア流が燃料吸着フィルタ１９の両側面を流れ、そのエア流の一部がダクト本体１３Ａを透過してその内外を自在に移動できる。すなわち、燃料吸着フィルタ１９が弦の位置に配置されているため、エア流の一部は燃料吸着フィルタ１９を、一側方から他側方へ、他側方から一側方へ自由に透過して移動される。このため、燃料吸着フィルタ１９の吸着材１９ａに吸着捕捉された状態にある燃料蒸気が、その吸着材１９ａから容易に脱離される。
【００２７】
従って、この第１実施形態においては、以下の効果がある。
（１）  燃料吸着フィルタ１９に吸着された燃料蒸気がエンジン運転時のエア流によって適切に脱離されて、エンジンに吸引され、大気中への漏洩を防止できる。
【００２８】
（２）  燃料吸着フィルタ１９に吸着された燃料蒸気をエンジン運転にともなって適切に脱離できるため、燃料吸着フィルタ１９の燃料吸着性能を良好に保つことができて、エンジン１２の停止時に漏出される燃料蒸気を効果的に吸着して捕捉することができる。従って、前記と同様に、燃料蒸気の大気中への漏洩を防止できる。
【００２９】
（３）  燃料吸着フィルタ１９がダクト本体１３Ａの軸線を通る平面上に同平面と平行に配置されているため、ダクト本体１３Ａ内における圧力損失を抑えることができて、吸気効率の低下を抑制できる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第２実施形態においては、図４〜図６に示すように、燃料吸着フィルタ１９が、それぞれシート状をなすひとつのフィルタ部１９Ａ及びふたつのフィルタ部１９Ｂと、それらのフィルタ部１９Ａ，１９Ｂの端部間及び外周縁に一体に連結形成された合成樹脂よりなる容易に変形可能な連結部２６とから構成されている。各フィルタ部１９Ａ，１９Ｂは、燃料蒸気を吸着する粒状活性炭よりなる吸着材２５ａと、その吸着材２５ａをほぼ均等な配置状態に保持する一対の不織布等の保持シート２５ｂとから構成されている。各フィルタ部１９Ａ，１９Ｂ及び連結部２６の両側外面は、バックファイア等の炎や外力から保護するための一対の耐熱ネット２７により被覆されている。
【００３１】
そして、この燃料吸着フィルタ１９の製造に際しては、まず、図６に示すように全体が平板状をなすように形成される。その後、平板状の燃料吸着フィルタ１９が一端部から円筒状に巻回されて、図５に示すように、１つのフィルタ部１９Ａが円筒の軸線を通る平面上、すなわち弦の位置に配置されるとともに、他のフィルタ部１９Ｂが円筒の弧の位置に配置される。なお、燃料吸着フィルタ１９は、ダクト本体１３Ａに組み込まれる前に、その巻き始め端部２８及び巻き終わり端部２９において、連結部２６間が相互に溶着または接着により固定される。
【００３２】
一方、ダクト本体１３Ａの両分割部１４，１５の側壁内面には、円環状の保持凹部１４ｂ，１５ｂが形成されている。そして、円筒状に巻回された燃料吸着フィルタ１９の両端部の連結部２６が保持凹部１４ｂ，１５ｂに嵌合されることにより、燃料吸着フィルタ１９が両分割部１４，１５間に挟持されている。この状態で、図４及び図５に示すように、燃料吸着フィルタ１９における１つのフィルタ部１９Ａがダクト本体１３Ａ内の弦の位置に配置されるとともに、他のフィルタ部１９Ｂ，１９Ｂがダクト本体１３Ａの内壁面に沿う弧の位置に配置されている。ダクト本体１３Ａの内壁面側のフィルタ部１９Ｂ及び連結部２６はその内径が連結ダクト１３Ｂ，１３Ｃの最小内径部の内径より大きくなっている。従って、内壁面側のフィルタ部１９Ｂ及び連結部２６によるエア流の圧力損失は抑えられている。
【００３３】
この第２実施形態においては、前記第１実施形態の効果に加えて以下の効果がある。
（４）  エンジン１２の停止時に、エンジン１２から漏出される燃料蒸気を、ダクト本体１３Ａ内の弦の位置及び弧の位置に配置された複数のフィルタ部１９Ａ〜１９Ｂの吸着材１９ａによって、有効に吸着して捕捉することができる。
【００３４】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３実施形態を、前記第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。
さて、この第３実施形態においては、図７に示すように、ダクト本体１３Ａの内壁面と燃料吸着フィルタ１９のフィルタ部１９Ｂ，１９Ｂの外周面との間に、隙間３１が形成されている。隙間３１のエア流上流側とダクト本体１３Ａ内のエア通過部との間には、隙間３１内にエア流を導入するための開口３２が形成されている。ダクト本体１３Ａの第１分割部１４の端壁には、開口３２にエア流を案内するための傾斜案内部３３が形成されている。
【００３５】
従って、この第３実施形態においては、エンジン１２の運転時に、ダクト本体１３Ａ内のエア通過部のエア流が傾斜案内部３３から開口３２を介して隙間３１内に導入された後、燃料吸着フィルタ１９のフィルタ部１９Ｂ，１９Ｂを外周側から内周側に透過してダクト本体１３Ａ内のエア通過部に戻される。よって、この第３実施形態は以下の効果がある。
【００３６】
（５）  フィルタ部１９Ｂ，１９Ｂを外周側から内周側に透過するエア流により、フィルタ部１９Ｂ，１９Ｂに吸着捕捉された状態にある燃料蒸気を、一層効果的に脱離させることができる。
【００３７】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この第４実施形態においては、図８に示すように、ダクト本体１３Ａがその軸線を通る軸線方向の面に沿って竹割り状に分割された一対の分割部１５により構成されている。分割部１５の両側縁にはフランジ部４１が形成され、それらのフランジ部４１は相互に接着により固定されている。各分割部１５の内周面に保持凹部１５ｂが形成されている。そして、燃料吸着フィルタ１９の環状枠２０が保持凹部１５ｂに嵌合されて、その燃料吸着フィルタ１９が両分割部１５間に挟持され、ダクト本体１３Ａの軸線を通る平面上に同平面に沿って配置されている。
【００３８】
従って、この第４実施形態は、ダクト本体１３Ａの構成が前記第１実施形態と異なるのみで、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３９】
・  燃料吸着フィルタとして、粒状または粉状の活性炭をバインダで結合させた薄板（シート）状のものを用いること。このように構成すれば、燃料吸着フィルタが形状保持機能を有するため、燃料吸着フィルタの外周部の環状枠が不要となる。
【００４０】
・  燃料吸着材として、粒状または粉状活性炭以外のもの、例えば、活性短繊維、粒状または板状の多孔質セラミックを用いること。
・  前記第３実施形態において、隙間３１のエア流下流側にも開口３２を形成し、その開口を介して隙間３１が一対のフィルタ部１９Ｂ間のエア通過部と連通されるようにすること。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１実施形態のエンジンのエアダクトを示す断面図。
【図２】図１の２−２線における断面図。
【図３】図２の３−３線における断面図。
【図４】第２実施形態のエンジンのエアダクトを示す断面図。
【図５】図２のエアダクトの中央縦断面図。
【図６】同エアダクトの燃料吸着フィルタを展開して示す断面図。
【図７】第３実施形態のエンジンのエアダクトを示す断面図。
【図８】第４実施形態のエンジンのエアダクトを示す断面図。
【図９】（ａ）〜（ｅ）は、エアダクトの端面から見たぞれぞれ異なる構成を示す簡略図。
【図１０】（ａ）〜（ｆ）は、エアダクトを断面して示すぞれぞれ異なる構成の簡略図。
【符号の説明】
【００４２】
１１…エアクリーナ、１２…エンジン、１３…エアダクト、１３Ａ…ダクト本体、１４…第１分割部、１５…第２分割部、１９…燃料吸着フィルタ、１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ，１９Ｄ，１９Ｅ，１９Ｆ，１９Ｇ…フィルタ部、２６…連結部、２８…端部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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