JP5315109B2 - 車両のキャニスタの大気開放構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動二輪車等の鞍乗り型車両に搭載され、燃料タンク内で蒸発した燃料ガスを捕集するキャニスタの大気開放構造に関するものである。

自動二輪車等の鞍乗り型車両においては、燃料タンク内の蒸発燃料を捕集するキャニスタが設けられ、そのキャニスタで捕集した燃料をエンジンの燃焼で用いるようになっている。

キャニスタは、蒸発燃料を活性炭等で吸着する燃料捕集部を備え、この燃料捕集部には、燃料タンク内の蒸発燃料を導入するためのチャージ通路や、燃料捕集部で吸着した燃料を外気でパージしてエンジンの吸気系に供給するパージ通路とともに、燃料捕集部を外気と連通させる大気開放通路が接続されている。

大気開放通路は端部が外部に開口しているため、その開口端から路面上や大気中の塵埃や、雨水等の水滴が内部に浸入するおそれがある。このため、これを回避するためのキャニスタの大気開放構造が案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のキャニスタの大気開放構造は、キャニスタの燃料捕集部に接続される大気開放通路を二股に分岐させ、一方の分岐通路の開口端を路面近くで下方に向けて配置するとともに、他方の分岐通路の開口端をタンクフレーム等の上部側の車体フレームに取り付け、路面近くに配置される一方の分岐通路に路面からの塵埃や水滴の吸い込みを防止するための逆止弁を付設した構造とされている。

実公平３−２９５７３号公報

しかし、この従来の大気開放構造においては、大気開放通路を二股に分岐させるとともに、一方の分岐通路に逆止弁を設けるため、構造が複雑で製造が難しくなる。
また、この大気開放構造においては、他方の分岐通路の開口端が路面から離れた位置には設置されるものの外気にそのままさらされるため、他方の分岐通路の開口端からの塵埃や水滴の侵入の可能性がなお残り、配慮が必要となる。

そこでこの発明は、製造の容易な簡単な構成によって大気開放通路からの塵埃や水滴の浸入を防止することのできる車両のキャニスタの大気開放構造を提供しようとするものである。

上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、燃料を貯留する燃料タンク（５０）と、前記燃料タンク（５０）に燃料を補給するための給油口（５２ａ）と、前記給油口（５２ａ）の周囲に配置され、給油の際に前記給油口（５２ａ）から外側に漏出した燃料を受け止める凹形状のフューエルトレイ（５５）と、前記給油口（５２ａ）並びにフューエルトレイ（５５）の外側を開閉可能に覆うフューエルリッド（５８）と、前記燃料タンク（５０）内の蒸発燃料を捕集するキャニスタ（３０）と、前記キャニスタ（３０）と外気を連通する大気開放通路（３７）と、を備えた車両のキャニスタの大気開放構造であって、前記フューエルトレイ（５５）は、内側に流入した燃料を外部に排出するドレーン孔（５７ａ）と、前記フューエルリッド（５８）よりも外側に膨出する膨出部（７２）と、を備え、前記大気開放通路（３７）の開口端（３７ａ）は、前記ドレーン孔（５７ａ）よりも高い位置で、かつ前記膨出部（７２）でフューエルトレイ（５５）内に連通し、前記フューエルリッド（５８）とフューエルトレイ（５５）は、乗員の着座するシート（５）の前方に配置され、前記フューエルトレイ（５５）の膨出部（７２）は、前記フューエルリッド（５８）の後縁部よりも後方側に膨出していることを特徴とする。
これにより、大気開放通路には、フューエルトレイとフューエルリッドによって囲まれた空間部を通して大気が導入され、路面や大気中の塵埃や水滴等が内部に浸入しにくくなる。
また、給油の際に給油口から漏出した燃料がフューエルトレイに滴下しても、その燃料は大気開放通路の開口端よりも下方に位置されるドレーン孔から外部に排出されることになる。
また、大気開放通路の開口端に連通するフューエルトレイ内の孔は、フューエルリッドによって開かれる車体側のリッド開口よりも後方側のシート寄り位置に配置されることになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両のキャニスタの大気開放構造において、前記シート（５）の前方側には、車幅方向で上方に凸の断面形状をなすセンタトンネル部（ＣＴ）が設けられ、前記センタトンネル部（ＣＴ）には、前記フューエルリッド（５８）が開閉可能に設けられ、前記膨出部（７２）は、前記センタトンネル部（ＣＴ）の、閉じられた前記フューエルリッド（５８）よりも後方領域の下方に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両のキャニスタの大気開放構造において、前記フューエルトレイ（５５）の後部側の底壁（５６ｂ）は下方に向かって略Ｖ字状に突出し、該底壁（５６ｂ）の側部に前記ドレーン孔（５７ａ）を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、大気開放通路がフューエルトレイとフューエルリッドによって囲まれた空間部に連通することから、複雑な構造を付加せずに大気開放通路からの塵埃や水滴の浸入を防止でき、その結果、製品コストの抑制と商品性の向上を図ることが可能になる。

また、請求項１に記載の発明によれば、大気開放通路の開口端がフューエルトレイ内のドレーン孔よりも高い位置に連通するため、燃料給油時に給油口からフューエルトレイ内に漏出した燃料が大気開放通路に浸入するのを防止することができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、フューエルトレイ内の孔が車体側のリッド開口の外側に配置されるため、フューエルリッドを開いたときにフューエルトレイ内の孔が外部から見えにくくなり、外観品質の向上が可能になる。

特に、請求項１に記載の発明によれば、フューエルトレイ内の孔が車体側のリッド開口よりも後方側のシート寄りに配置されるため、シートの近傍位置にいる乗員や作業者からはリッド開口を通してフューエルトレイ内の孔が見えにくくなり、外観品質のさらなる向上が可能になる。

この発明の一実施形態の自動二輪車の左側面図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の中央部をカバー類とサブフレームを取り去って見た側面図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の中央部をカバー類や燃料タンク等を取り去って見た斜視図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の中央部をカバー類や燃料タンク等を取り去って見た上面図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の中央部をカバー類や車体フレーム等を取り去って見た斜視図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載がなければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

図１は、車両の一形態であるスクータ型の自動二輪車１（スクータ型車両）の側面を示す図である。
同図に示すように、この自動二輪車１は、バーハンドル２によって操向される前輪３と、スイングユニット（パワーユニット）２１によって駆動される後輪４とを備えている。

バーハンドル２と前輪３を含むステアリング系部品は、車体フレーム１１の前端のヘッドパイプ１２に操向可能に枢支されている。車体フレーム１１の後部には、前記スイングユニット２１の前端部が上下揺動可能に枢支されている。バーハンドル２の車体後方側には乗員着座用の鞍乗りシート（以下、シートと略す）５が配置され、バーハンドル２とシート５の間にはシート５に対して下方に若干窪んだ跨ぎ部Ｍが設けられている。跨ぎ部Ｍの左右両側には、シート５に着座した乗員の足を載せ置くためのフロアステップ６が設けられている。左右のフロアステップ６の間には、上方に凸の膨出断面形状をなすセンタトンネル部ＣＴが車体前後方向に延出して設けられている。このセンタトンネル部ＣＴは、樹脂製若しくは金属製のパネル材によって形成されている。

図２〜図５は、車体フレーム１１の前端部から中間部にわたる領域と、車体フレーム１１に取り付けられる各種の部品を示す図である。
車体フレーム１１は、バーハンドル２や前輪３等のステアリング系部品を支持する前記のヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から斜め下方に延出したメインフレーム１３と、メインフレーム１３の下縁部に左右両側から接合され、その接合部から車幅方向外側に湾曲した後に車体後方側に向かって延出する左右一対のサブフレーム１７，１７（図２においては、図示省略）と、サブフレーム１７，１７の後端位置で車体幅方向に延出し、両サブフレーム１７，１７の後端部が接合されるクロスフレーム１４と、クロスフレーム１４の両側縁部から上方に立ち上がった後に車体の後部斜め上方に向かって延出する一対のリヤフレーム１５，１５と、を備えている。

左右のサブフレーム１７，１７の前縁部には、下方に湾曲して車幅方向に延出するサブクロスフレーム１９が接合され、そのサブクロスフレーム１９の中央部にはメインフレーム１３の湾曲した下端が接合されている。また、クロスフレーム１４の後部には、ピボットブラケット１６（図１参照）が取り付けられ、そのピボットブラケット１６にスイングユニット２１の前端部が上下揺動可能に連結されている。

また、メインフレーム１３の上端部の近傍には、図３に示すように後方側に突出する固定ブロック４５が設けられ、リヤフレーム１５，１５の立ち上がり部の上端には、両者の間を連結するサブクロスフレーム４６が設けられている。そして、固定ブロック４５とサブクロスフレーム４６の左右の縁部はそれぞれアッパサブフレーム４７，４７によって連結されている。

図１に示すスイングユニット２１は、エンジン２２と動力伝達機構２３を一体ブロック化したスイング式パワーユニットであり、その前端部が懸架リンク１６ａを介して前記ピボットブラケット１６に連結されている。また、動力伝達機構２３の後端部とリヤフレーム１５の間にはリヤクッション７が介装され、走行時における振動や衝撃がこのリヤクッション７によって吸収されるようになっている。

エンジン２２（内燃機関）は、図示しないクランクシャフトが車幅方向に沿うように配置された水冷式単気筒エンジンであり、シリンダ２６の頭部が水平よりも若干斜め上方に傾斜するようにして前方側に突出している。
一方、動力伝達機構２３はベルト式の無段変速機構を含み、エンジン２２の左側側部に配置されてエンジン２２の回転動力を後輪車軸４ａに伝達するようになっている。
また、エンジン２２の吸気側にはスロットルボディ２７を介してエアクリーナ２８が接続され、排気側には排気管２９を介して車体後方側のサイレンサ２９ａが接続されている。

メインフレーム１３と、左右のサブフレーム１７，１７と、左右のリヤフレーム１５，１５の立ち上がり部とに囲まれた空間部には、エンジン２２で用いる燃料を貯留するための燃料タンク５０が配置されている。
燃料タンク５０は、鋼板プレス成形品であるタンク本体５１の上部に、円鋼管からなる給油管５２が溶接等によって一体に接合されている。給油管５２は、上端部の開口が給油口５２ａとされ、その給油口５２ａが給油キャップ６０によって脱着可能に閉塞されている。

タンク本体５１は、その上半部を形成するタンク上半体５３と、その下半部を形成するタンク下半体５４とが溶接によって一体に接合されている。タンク上半体５３とタンク下半体５４の間の分割平面Ｂ（図２参照）は後下がりに傾斜し、この分割平面Ｂに沿ってタンク上半体５３とタンク下半体５４の接合フランジ５３ａ，５４ａが設けられている。接合フランジ５３ａ，５４ａはタンク本体５１の前後左右に渡り一周して連続的に設けられ、接合フランジ５３ａ，５４ａの前部と後部が車体フレーム１１に支持されている。
詳述すると、接合フランジ５３ａ，５４ａは、図２に示すように、前部側の左右両縁部がメインフレーム１３の中間部に固定設置された左右の各ブラケット４０に固定ブロック４１を介して連結されるとともに、後部側の両縁部が図示しないブラケットとガセットを介してクロスフレーム１４とサブフレーム１７とリヤフレーム１５の三者の連結部に結合されている。

タンク上半体５３は、下側に開口した凹形状のプレス成形部品（型成形部材）であり、下側の開口部の周域に前記接合フランジ５３ａが形成されている。そして、このタンク上半体５３は、接合フランジ５３ａの前部領域に連なり、その略中央部に給油管５２が設置される前部上壁５３ｂと、前部上壁５３ｂの後端部に段差状に下方に屈曲して連設される後部上壁５３ｃと、後部上壁５３ｃの後端部から鉛直下方に屈曲して接合フランジ５３ａの後部領域に連なる後壁５３ｄと、を備えている。この後壁５３ｄは、その後方側に配置されるスイングユニット２１のエンジン２２の頭部に対して所定の隙間をもって対向している。また、後部上壁５３ｃには、燃料タンク５０内に貯留されている燃料をエンジン２２のインジェクタ（図示せず）に向けて圧送する燃料ポンプ６１が固定設置されている。

タンク下半体５４は、上側に開口した凹形状のプレス成形部品（型成形部材）であり、上側の開口部の周域に前記接合フランジ５４ａが形成されている。そして、このタンク下半体５４は、接合フランジ５４ａの前部領域から下方に延出する前壁５４ｂと、前壁５４ｂの下端から後方側に湾曲して略水平に延出する底壁５４ｃと、底壁５４ｃの後端から後上がりに傾斜して接合フランジ５４ａの後部領域に連なる後部傾斜壁５４ｄと、を備えている。後部傾斜壁５４ｄの傾斜角度は、分割平面Ｂに沿う接合フランジ５４ａに対して略直角を成すように設定されている。

ここで、後部傾斜壁５４ｄの傾斜角度について補足すると、後部傾斜壁５４ｄの傾斜角度は、タンク下半体５４をプレス成形（型成形）によって造形するときに、プレスの型抜き性と燃料タンク５０の容積確保を考慮して決定される。
すなわち、タンク下半体５４のプレス成形においては、接合フランジ５４ａ部分が型割り部となるようにプレス装置の型が設計されるが、このときタンク容積の増大を図るためには、接合フランジ５４ａからの後部傾斜壁５４の延出角度を鉛直下方側に拡大することが有効となる。しかし、このときプレス成形時の型抜き性を考慮すると、後部傾斜壁５４の傾斜角度は型抜き方向に沿う角度、つまり、接合フランジ５４ａと略直角となる角度が型抜きに際しての限界角度となる。したがって、後部傾斜壁５４ａの傾斜角度はこのような背景により接合フランジ５４ａに対して略直角を成すように設定されている。

ところで、燃料タンク５０の後方に位置されるクロスフレーム１４には、ステー３２，３３を介してキャニスタ３０とパージコントロールバルブ３１がそれぞれ取り付けられている。
キャニスタ３０は、燃料タンク５０内で蒸発した燃料を吸着し、吸着した燃料をエンジン２２の運転時に燃焼に用いるためのものであり、略円筒状のキャニスタ本体の内部に活性炭等から成る燃料捕集部が設けられている。また、パージコントロールバルブ３１は、キャニスタ３０での燃料パージを制御するものであり、図示しないコントローラによって制御されるようになっている。
そして、キャニスタ３０は、クロスフレーム１４の前方で、かつタンク下半体５４の後部傾斜壁５４ｄの下方のスペースに車幅方向に沿って配置され、パージコントロールバルブ３１は、クロスフレーム１４の上部斜め前方側で、かつ後部傾斜壁５４ｄの下方のスペースに、キャニスタ３０の後部上方側で隣接するように配置されている。

燃料タンク５０には、図２に示すように、タンク内上部の蒸発燃料を燃料タンク５０のタンク上半体５３の後壁５３ｄを通してタンク外部に排出するガス排出通路３４が設けられている。
キャニスタ３０の軸方向の一端側（車体右側）には、燃料タンク５０のガス排出通路３４に接続されるチャージホース３５と、エンジン２２の吸気系に接続されるパージホース３６が並列に接続されており、キャニスタ３０の軸方向の他端側（車体左側）には、燃料捕集部と大気を連通させる開放ホース３７（大気開放通路）と、燃料や水滴を外部に排出するドレーンパイプ３８が並列に接続されている。パージコントロールバルブ３１はキャニスタ３０とエンジン２２の吸気系を接続するパージホース３６の途中に介装されている。なお、図中３６Ａは、パージホース３６の上流側（燃料タンク５０側）のホースであり、３６Ｂは、パージホース３６の下流側（エンジン２２側）のホースである。
また、図中６５は、燃料タンク５０やキャニスタ３０等の下方を覆うアンダーカバーである。

また、燃料タンク５０の前部寄り上部には、給油の際に給油口５２ａから外側に漏出した燃料を受け止めるフューエルトレイ５５が取り付けられている。フューエルトレイ５５は、上方に開口する略凹形状に形成され、前部側の底壁５６ａが燃料タンク５０の前部上壁５３ｂに重合され、燃料タンク５０から突出した給油管５２が前部側の底壁５６ａを上方に貫通し、それによって給油口５２ａがフューエルトレイ５５の内側に配置されている。

フューエルトレイ５５の後部側の底壁５６ｂは下方に向かって略Ｖ字状に突出し、その略Ｖ字状に突出した底壁５６ｂの側部に、車体の側部下方に向かって突出するドレーンパイプ５７が設けられている。ドレーンパイプ５７には、フューエルトレイ５５の内外を連通するドレーン孔５７ａが設けられている。ドレーン孔５７ａは、給油の際に給油口５２ａからフューエルトレイ５５の内部に流出した燃料を外部に排出する。

フューエルトレイ５５の上部の開口５５ａは、後方に向かって若干窄まったいびつな長方形状に形成され、その開口５５ａの一側の上縁部（車体左側の上縁部）にはフューエルトレイ５５の内外を連通する接続口７０が設けられ、その接続口７０に開放ホース３７の開口端３７ａが接続されている。なお、フューエルトレイ５５の接続口７０はドレーン孔５７ａより高い位置に配置されている。

また、シート５の前方側のセンタトンネル部ＣＴには、給油口５２ａとフューエルトレイ５５の上方側を開閉可能に閉塞するフューエルリッド５８が設けられている。給油時には、このフューエルリッド５８を開いて給油キャップ６０を外し、燃料タンク５０に燃料を補充する。
開放ホース３７の開口端３７ａが連通するフューエルトレイ５５の内側空間は、通常時（フューエルリッド５８が閉じられている時）にはフューエルリッド５８によって上方側を閉塞され、外部からの塵埃や水滴の浸入が規制されている。

ところで、フューエルトレイ５５の開口５５ａは、閉じられたフューエルリッド５８と同サイズではなく、図４に示すように、閉じられたフューエルリッド５８に対して後部側が車体後方側に膨出している。フューエルトレイ５５のうちの、閉じられたフューエルリッド５８よりも車体後方側に膨出する領域を膨出部７２と呼ぶものとする。
開放ホース３７の接続される接続口７０はこの膨出部７２に設けられている。また、前述した後部側の底壁５６ｂやドレーンパイプ５７もこの膨出部７２に設けられている。

このように構成された自動二輪車１では、キャニスタ３０に接続される開放ホース３７の開口端３７ａが、上方をフューエルリッド５８によって覆われるフューエルトレイ５５の内側空間に連通する構造とされているため、逆止弁や分岐通路等の複雑な構造を付加することなく、製造の容易な極めて簡単な構成によって開放ホース３７からの塵埃や水滴の浸入を確実に防止することができる。
したがって、上記のようなキャニスタ３０の大気開放構造を採用することにより、製品コストの高騰を抑制しつつ、キャニスタ３０の安定した性能を長期にわたって維持することができる。

また、この自動二輪車１で採用するキャニスタ３０の大気開放構造においては、開放ホース３７の開口端３７ａがフューエルトレイ５５内のドレーン孔５７ａよりも高い位置に連通しているため、燃料の給油の際に、フューエルトレイ５５内に流入した燃料が開口端３７ａを通して開放ホース３７内に流入するのを未然に防止することができる。したがって、キャニスタ３０の安定した性能を常に維持することができる。

さらに、この実施形態の構造においては、閉じられたフューエルリッド５８よりも車体後方側に膨出する膨出部７２がフューエルトレイ５５に設けられ、その膨出部７２に、開放ホース３７を接続するための接続口７０が設けられているため、給油時等にフューエルリッド５８を開いたときに、フューエルリッド５８の内側から接続口７０が見えにくい。特に、この実施形態の場合、フューエルトレイ５５の膨出部７２がフューエルリッド５８よりも後方側のシート５よりに設けられているため、フューエルリッド５８が開いている状況下でシート５の近傍にいる乗員や作業者からは膨出部７２の内側が殆ど見えることがなく、外観品質を高めるうえで有利となる。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記のキャニスタの大気開放構造は、センタトンネル部ＣＴを有する自動二輪車に限らず、センタトンネル部ＣＴを有さず概ね平坦なフロアステップを有する鞍乗り型車両や、フロアステップではなくステップバーやステップボードを有する鞍乗り型車両に適用することも可能である。
また、フューエルリッド、給油口、並びに、給油の際に給油口から漏出した燃料を受け止めるフューエルトレイを有するものであれば、スクータタイプ以外の自動二輪車や、三輪車両や四輪車両にも適用が可能である。

５…シート
３０…キャニスタ
３７…開放ホース（大気開放通路）
３７ａ…開口端
５０…燃料タンク
５２ａ…給油口
５５…フューエルトレイ
５６ｂ…底壁
５７ａ…ドレーン孔
５８…フューエルリッド
７２…膨出部
ＣＴ…センタトンネル部

Claims (3)

1. 燃料を貯留する燃料タンク（５０）と、
   前記燃料タンク（５０）に燃料を補給するための給油口（５２ａ）と、
   前記給油口（５２ａ）の周囲に配置され、給油の際に前記給油口（５２ａ）から外側に漏出した燃料を受け止める凹形状のフューエルトレイ（５５）と、
   前記給油口（５２ａ）並びにフューエルトレイ（５５）の外側を開閉可能に覆うフューエルリッド（５８）と、
   前記燃料タンク（５０）内の蒸発燃料を捕集するキャニスタ（３０）と、
   前記キャニスタ（３０）と外気を連通する大気開放通路（３７）と、
   を備えた車両のキャニスタの大気開放構造であって、
   前記フューエルトレイ（５５）は、内側に流入した燃料を外部に排出するドレーン孔（５７ａ）と、前記フューエルリッド（５８）よりも外側に膨出する膨出部（７２）と、を備え、
   前記大気開放通路（３７）の開口端（３７ａ）は、前記ドレーン孔（５７ａ）よりも高い位置で、かつ前記膨出部（７２）でフューエルトレイ（５５）内に連通し、
   前記フューエルリッド（５８）とフューエルトレイ（５５）は、乗員の着座するシート（５）の前方に配置され、前記フューエルトレイ（５５）の膨出部（７２）は、前記フューエルリッド（５８）の後縁部よりも後方側に膨出していることを特徴とする車両のキャニスタの大気開放構造。
2. 前記シート（５）の前方側には、車幅方向で上方に凸の断面形状をなすセンタトンネル部（ＣＴ）が設けられ、前記センタトンネル部（ＣＴ）には、前記フューエルリッド（５８）が開閉可能に設けられ、前記膨出部（７２）は、前記センタトンネル部（ＣＴ）の、閉じられた前記フューエルリッド（５８）よりも後方領域の下方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両のキャニスタの大気開放構造。
3. 前記フューエルトレイ（５５）の後部側の底壁（５６ｂ）は下方に向かって略Ｖ字状に突出し、該底壁（５６ｂ）の側部に前記ドレーン孔（５７ａ）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のキャニスタの大気開放構造。

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