JP6237245B2 - キャニスタシステム配設構造 - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料ガスを捕集するキャニスタ装置を備えたキャニスタシステムのキャニスタシステム配設構造に関する。

図１０に示す自動二輪車における従来のキャニスタシステム１００は、フューエルタンク１０１内で蒸発した蒸発燃料ガスを、サージホース１０２を経て導入して捕集するキャニスタ装置１０３と、このキャニスタ装置１０３からエンジン１０４のエンジン吸気系１０５におけるスロットルボディ１０６に至るパージホース１０７に配設されるパージコントロールバルブ１０８と、を有して構成され、このパージコントロールバルブ１０８が、パージホース１０７が形成するパージ通路を開閉する。

パージコントロールバルブ１０８の開動作時に、キャニスタ装置１０３に捕集された蒸発燃料ガスがエンジン吸気系１０５のスロットルボディ１０６へ導かれる。また、このキャニスタシステム１００では、キャニスタ装置１０３は、図示しない着座シートの下方のリアカバー（テールカウル）１０９内に配設されている。

また、特許文献１には、エンジンのシリンダヘッドにおける排気ポートから車両下方へ延びるエキゾーストパイプとエンジンのシリンダブロックとの間にキャニスタ装置が配置されたキャニスタシステムが開示されている。

特開２０１１−２４１７８６号公報

ところが、図１０に示すキャニスタシステムにおいても、特許文献１に記載のキャニスタシステムにおいても、フューエルタンクとキャニスタ装置とを接続するサージホースや、キャニスタ装置とエンジン吸気系のスロットルボディとを接続するパージホースのホース長が長くなってしまう。このため、ホースの振動を抑制するための部材が必要になって、キャニスタシステムの据付スペース、重量及びコストが増大し、更に組付作業性も低下してしまう。

また、図１０に示すキャニスタシステムでは、キャニスタ装置１０３は、図１１及び図１２に示すキャニスタブラケット１１０における２個の差込片１１１を、キャニスタ装置１０３を保持したゴムクッション１１２の両端部の差込口１１３に差し込んで嵌合することで取り付けられる。このため、キャニスタブラケット１１０及びゴムクッション１１２が共に大型化し、この観点からも、キャニスタシステム１００の重量及びコストが増大し、組付作業性が低下してしまう。

また、特許文献１に記載のキャニスタシステムでは、高温となるエンジン及びエキゾーストパイプの近くにサージホース及びパージホースが配索されることになるので、これらのホースに耐熱性が必要になる。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ホース長を短縮してコスト及び重量を低減できると共に、省スペース化及び組付作業性を向上できるキャニスタシステム配設構造を提供することにある。

本発明に係るキャニスタシステム配設構造は、車体フレームにおける左右のフレーム部材の下方に、エンジンケースからシリンダアッセンブリが立設されたエンジンが配置され、前記フレーム部材の上方に燃料タンクが配置され、前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料ガスを捕集するキャニスタ装置と、このキャニスタ装置からエンジン吸気系へ至るパージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、を有してキャニスタシステムが構成され、前記キャニスタ装置及び前記パージコントロールバルブが、前記シリンダアッセンブリの後方且つ前記エンジンケースの上方であって前記燃料タンクの下方における左右の前記フレーム部材に囲まれたエンジン後背部空間に配設され、前記キャニスタ装置は、前記パージコントロールバルブと共に、キャニスタブラケットを用いて前記エンジンケースに取り付けられ、更に、前記キャニスタ装置は、左右の前記フレーム部材間の略中央位置に、長手方向を水平にして配設されると共に、上面に後下方へ向かって傾斜する傾斜面が設けられ、前記燃料タンクが後端部を中心に上下方向に回動すると共に下方へ延びるタンク部品を備え、前記キャニスタ装置が、前記タンク部品の前側下方に位置付けられたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るキャニスタシステム配設構造は、車体フレームにおける左右のフレーム部材の下方に、エンジンケースからシリンダアッセンブリが立設されたエンジンが配置され、前記フレーム部材の上方に燃料タンクが配置され、前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料ガスを捕集するキャニスタ装置と、このキャニスタ装置からエンジン吸気系へ至るパージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、を有してキャニスタシステムが構成され、前記キャニスタ装置及び前記パージコントロールバルブが、前記シリンダアッセンブリの後方且つ前記エンジンケースの上方であって前記燃料タンクの下方における左右の前記フレーム部材に囲まれたエンジン後背部空間に配設され、前記キャニスタ装置は、前記パージコントロールバルブと共に、キャニスタブラケットを用いて前記エンジンケースに取り付けられ、前記キャニスタブラケットには上方へ向かって延びる差込片が設けられ、前記キャニスタ装置には前記差込片を嵌合可能な差込口が設けられ、前記キャニスタ装置は、前記差込口に前記差込片が嵌合されると共に、前記エンジンケースの一部に当接した状態で前記キャニスタブラケットに取り付けられたことを特徴とするものである。

本発明によれば、キャニスタシステムを構成するキャニスタ装置及びパージコントロールバルブがエンジン後背部空間に集約して配設されたので、燃料タンクとキャニスタ装置を接続するサージホースや、キャニスタ装置とエンジン吸気系を接続してパージ通路を形成するパージホースのホース長を短縮できる。この結果、ホースの振動を抑制するため等の部品が不要になって、キャニスタシステムの重量及びコストを低減できると共に、キャニスタシステムの省スペース化を実現できる。更に、キャニスタ装置及びパージコントロールバルブをキャニスタブラケットに組み付けてモジュール化した後、このモジュールをエンジンケースに取り付けることができるので、キャニスタシステムの組付作業性を向上できる。

本発明に係るキャニスタシステム配設構造の一実施形態が適用された自動二輪車を示す左側面図。 図１におけるメインフレームの一部を切除してキャニスタ装置などを示す側面図。 図２におけるフューエルタンクを省略して示す平面図。 図２のキャニスタ装置を含むキャニスタシステムを、キャニスタブラケットを省略して示す側面図。 図２のキャニスタ装置及びキャニスタブラケットの分解斜視図。 図５のキャニスタ装置などを斜め上方から目視した斜視図。 図４の一部を拡大して示す斜視図。 図４のキャニスタシステムを示す構成図。 本発明に係るキャニスタシステム配設構造の変形形態を示す、図３に対応する平面図。 従来のキャニスタシステムを、エンジン及びフューエルタンクなどと共に示す左側面図。 図１０のキャニスタ装置の取付状況を示す斜視図。 図１１のキャニスタブラケット示す斜視図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るキャニスタシステム配設構造の一実施形態が適用された自動二輪車を示す左側面図である。また、図２は、図１におけるメインフレームの一部を切除してキャニスタ装置などを示す側面図である。本実施形態において、前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

図１及び図２に示す自動二輪車１０の車体フレーム１１は、前端部にヘッドパイプ１２を備え、このヘッドパイプ１２から左右一対のメインフレーム１３が後斜め下方へ延設され、これらのメインフレーム１３のそれぞれの後端からセンターフレーム１４が下方へ延設されている。このセンターフレーム１４も、メインフレーム１３と同様に左右一対設けられ、これらのメインフレーム１３及びセンターフレーム１４がフレーム部材を構成する。

ヘッドパイプ１２には、ステアリング機構１５が枢支され、このステアリング機構１５に、前輪１８を回転自在に軸支するフロントフォーク１６がハンドルバー１７と共に取り付けられる。従って、ハンドルバー１７を左右に操作することで、ステアリング機構１５及びフロントフォーク１６を介して前輪１８が左右に操舵される。尚、フロントフォーク１６には、前輪１８の上方を覆うフロントフェンダ１９が取り付けられている。

メインフレーム１３及びセンターフレーム１４にはエンジン２０が、これらのメインフレーム１３及びセンターフレーム１４の下方に配置されて搭載される。このエンジン２０は、図示しないクランクシャフトやトランスミッションなどを収容するエンジンケース２１からシリンダアッセンブリ２２が立設して構成される。このシリンダアッセンブリ２２は、図２に示すように、エンジンケース２１の側からシリンダブロック２３、シリンダヘッド２４及びヘッドカバー２５を有してなる。

図１に示すセンターフレーム１４にはピボット軸２６が架設される。このピボット軸２６に、後輪２８を回転自在に軸支するようスイングアーム２７が、上下方向に揺動可能に支持される。エンジン２０の動力は、ドライブチェーン２９を介して後輪２８に伝達される。

また、メインフレーム１３の上方に、燃料タンクとしてのフューエルタンク３０が配置される。このフューエルタンク３０は、図２に示すようにメインフレーム１３に載置されると共に、シートレール３１に設けられたヒンジ部材３２に後端部が支持され、このヒンジ部材３２を中心に上下方向に回動可能に設けられる。ここで、上記シートレール３１は、センターフレーム１４の上端から後斜め上方へ延設されたものである。

また、フューエルタンク３０内にはフューエルポンプ３３が収容される。このフューエルポンプ３３は、下端部がフューエルタンク３０の下方へ突出し、フューエルホース３４を経てエンジン吸気系４５（後述）の図示しないフューエルインジェクタに接続される。このフューエルポンプ３３の下端部を保護するために、フューエルタンク３０の下面に、タンク部品としてのポンプステイ３５が下方へ突設されている。

図１に示すように、フューエルタンク３０の後方にライダーシート３６、ピリオンシート３７が順次配置される。これらのライダーシート３６及びピリオンシート３７はシートレール３１に支持される。また、本自動二輪車１０では、車両前方にフロントカバー３８が、フューエルタンク３０の下方にサイドカバー３９が、ライダーシート３６の下方にフレームカバー４０が、ピリオンシート３７の下方にリアカバー４１がそれぞれ配置されて、車体の内部部品の保護と自動二輪車１０の外観の向上とが図られている。尚、図１中の符号４２は、後輪２８の上方を覆うリアフェンダである。

図３及び図４に示すように、エンジン２０のシリンダアッセンブリ２２におけるシリンダヘッド２４の吸気ポート４３に、スロットルボディ４４、エアクリーナ（不図示）が順次接続され、スロットルボディ４４に図示しないフューエルインジェクタが設置される。これらのスロットルボディ４４、エアクリーナ及びフューエルインジェクタによりエンジン吸気系４５が構成される。このエンジン吸気系４５によって、シリンダヘッド２４の吸気ポート４３へ空気と燃料の混合気が供給される。また、シリンダヘッド２４の図示しない排気ポートに、エンジン排気系４７（図１）を構成するエキゾーストパイプ４８が接続されている。

さて、本実施形態の自動二輪車１０には、図４及び図８に示すように、フューエルタンク３０内の蒸発燃料ガスを外部へ漏洩させずに捕集するキャニスタシステム５０が備えられ、このキャニスタシステム５０は、キャニスタ装置５１、パージコントロールバルブ５２、サージホース５３及びパージホース５４を有して構成される。

キャニスタ装置５１は、合成樹脂製の密閉容器内に活性炭が封入されたものであり、この活性炭が蒸発燃料ガスを吸着して捕集する。このキャニスタ装置５１の密閉容器は、図４、図５及び図８に示すように略直方体形状であり、直方体の上面の一角が後斜め下方に切り欠かれて傾斜面５１Ａが形成されたものである。このキャニスタ装置５１の密閉容器の一端面にサージポート５５、パージポート５６、及び大気に解放された大気ポート５７が形成されている。

キャニスタ装置５１のサージポート５５にサージホース５３の一端が挿入される。このサージホース５３の他端は、フューエルタンク３０に接続されると共に、このフューエルタンク３０内の燃料の液面上に連通する。このサージホース５３の中間部に、自動二輪車１０の転倒時にフューエルタンク３０内の燃料の流出を防止するロールオーバーバルブ５８が配設されている。このサージホース５３により、フューエルタンク３０内で蒸発した蒸発燃料ガスがキャニスタ装置５１へ導かれる。

また、キャニスタ装置５１のパージポート５６にパージホース５４の一端が挿入され、このパージホース５４の他端がエンジン吸気系４５のスロットルボディ４４に接続される。このパージホース５４により、キャニスタ装置５１からスロットルボディ４４へ至るパージ通路が形成されると共に、パージホース５４の中間部に、パージ通路を任意のタイミングで開閉するパージコントロールバルブ５２が配設される。パージホース５４は、キャニスタ装置５１にて捕集された蒸発燃料ガスを、パージコントロールバルブ５２の開動作時にエンジン吸気系４５のスロットルボディ４４における吸気通路へ導く。

自動二輪車１０の駐車時にフューエルタンク３０内で発生した蒸発燃料ガスは、サージホース５３を経てキャニスタ装置５１内の活性炭に吸着され一時的に捕集される。そして、エンジン２０が作動し、且つキャニスタシステム５０のパージコントロールバルブ５２が開動作したときに、エンジン吸気系４５内に生ずる負圧がパージホース５４を経てキャニスタ装置５１へ伝わり、このキャニスタ装置５１の活性炭にて吸着された蒸発燃料ガスがエンジン吸気系４５内に吸引されてエンジン２０へ導かれ、混合気と共に燃焼される。

上述のようなキャニスタシステム５０のキャニスタ装置５１、パージコントロールバルブ５２、サージホース５３及びパージホース５４は、図２〜図４に示すように、エンジン２０におけるシリンダアッセンブリ２２の後方且つエンジンケース２１の上方であってフューエルタンク３０の下方における左右のメインフレーム１３及びセンターフレーム１４に囲まれたエンジン後背部空間６０に集約して配設される。このうち、キャニスタ装置５１及びパージコントロールバルブ５２は、図２及び図５に示すように、キャニスタブラケット６１を用いてエンジン２０のエンジンケース２１に取り付けられる。

つまり、キャニスタブラケット６１は、側面視が略Ｌ字形状の金属板にて形成され、上部にパージコントロールバルブ５２が取付ナット６２などを用いて固定される。また、キャニスタブラケット６１の下部には、上方へ向かって延びる差込片６３が設けられる。更に、図５及び図６に示すように、キャニスタ装置５１の密閉容器の側面周囲に帯状のゴムクッション６５が巻き回されて装着され、このゴムクッション６５の膨出部６５Ａに、差込片６３を差し込み嵌合可能な差込口６４が形成される。

キャニスタブラケット６１の差込片６３をキャニスタ装置５１におけるゴムクッション６５の差込口６４に差し込んで嵌合し、このキャニスタブラケット６１を、取付ボルト６６を用いてエンジンケース２１に固定することで、キャニスタ装置５１及びパージコントロールバルブ５２が、キャニスタブラケット６１を介してエンジンケース２１に取り付けられる。上記ゴムクッション６５は、キャニスタ装置５１の振動を吸収して活性炭の損傷を防止する機能を果たす。

上述のキャニスタ装置５１のエンジンケース２１への取付状態では、図２、図４及び図７に示すように、キャニスタ装置５１のゴムクッション６５がエンジンケース２１の一部に当接することで、キャニスタ装置５１に作用する車両前後方向の回転モーメントが規制される。

また、このキャニスタ装置５１のエンジン２１への取付状態では、図２及び図３に示すように、キャニスタ装置５１は、左右のメインフレーム１３及びセンターフレーム１４間の略中央位置に、長手方向を水平にして配置される。更に、このキャニスタ装置５１のエンジンケース２１への取付状態では、キャニスタ装置５１は、傾斜面５１Ａを車両斜め下方に位置付け、フューエルタンク３０の下方へ突設されたポンプステイ３５の前側下方に配置される。

キャニスタシステム５０が上述のように配設されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（５）を奏する。
（１）図１〜図４に示すように、キャニスタシステム５０を構成するキャニスタ装置５１及びパージコントロールバルブ５２は、エンジン２０におけるシリンダアッセンブリ２２の後方且つエンジンケース２１の上方であってフューエルタンク３０の下方における左右のメインフレーム１３及びセンターフレーム１４に囲まれたエンジン後背部空間６０に集約して配置されている。

このため、フューエルタンク３０とキャニスタ装置５１とを接続するサージホース５３や、キャニスタ装置５１とエンジン吸気系４５のスロットルボディ４４とを接続するパージホース５４のホース長を短縮できる。この結果、サージホース５３及びパージホース５４の振動を抑制するため等の部品が不要になって、キャニスタシステム５０の重量及びコストを低減できると共に、キャニスタシステム５０の省スペース化を実現できる。

更に、キャニスタ装置５１及びパージコントロールバルブ５２を一つのキャニスタブラケット６１に組み付けてモジュール化した後、このモジュールをエンジンケース２１に取り付けることができるので、キャニスタシステム５０の組付作業性を向上できると共に、パージコントロールバルブ５２専用の取付ブラケットを廃止できる。

（２）キャニスタ装置５１がエンジン後背部空間６０に配設されたので、キャニスタ装置５１がエンジン２０から適度に受熱され、キャニスタ装置５１内の活性炭を適切に加温できる。このため、活性炭にて吸着された蒸発燃料ガスを放出（パージ）し易くなり、キャニスタ装置５１の性能を向上させることができる。

（３）キャニスタ装置５１の密閉容器は略直方体形状に形成され、上面に後下方へ向かって傾斜する傾斜面５１Ａが設けられ、更に、キャニスタ装置５１は、後端部を中心に上下方向に回動するフューエルタンク３０から下方へ延びるポンプステイ３５の前側下方に配置されている。このため、略平面形状のシリンダアッセンブリ２２の背面及びエンジンケース２１の上面により一部が囲まれたエンジン後背部空間６０にキャニスタ装置５１を無駄な隙間なく配置でき、エンジン後背部空間６０を有効に活用できる。

更に、キャニスタ装置５１の密閉容器に傾斜面５１Ａが形成されたことで、フューエルタンク３０が後端部を中心にヒンジ部材３２回りに上下方向に回動する際にも、このフューエルタンク３０のポンプステイ３５がキャニスタ装置５１とを干渉することを防止できる。

（４）エンジン２０のエンジンケース２１に固定されたキャニスタブラケット６１の一つの差込片６３をキャニスタ装置５１のゴムクッション６５における一つの差込口６４に差し込み嵌合することで、キャニスタ装置５１を、キャニスタブラケット６１を介してエンジンケース２１に取り付けることができるので、キャニスタブラケット６１の小型化、重量及びコストの低減を実現できると共に、キャニスタ装置５１の組付作業性も向上させることができる。

また、キャニスタ装置５１のエンジンケース２１への取り付けに際し、キャニスタ装置５１におけるゴムクッション６５をエンジンケース２１の一部に当接させた状態とすることで、キャニスタ装置５１に作用する車両前後方向の回転モーメントを規制できる。

（５）キャニスタシステム５０がエンジン後背部空間６０に配設されたので、前輪１８に弾かれた飛び石などがキャニスタシステム５０に衝突すること等を防止できる。従って、キャニスタ装置５１を金属製ではなく合成樹脂製とすることができ、キャニスタ装置５１の重量及びコストを低減できる。更に、キャニスタシステム５０の着脱は、フューエルタンク３０を上方に回動させるだけで実施できるので、キャニスタシステム５０の着脱の作業性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、図９に示すように、キャニスタ装置５１は、左右のメインフレーム１３及びセンターフレーム１４の一方の側（図９では左側）に偏倚し、長手方向を縦向きにして配置されてもよい。

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
１３ メインフレーム（フレーム部材）
１４ センターフレーム（フレーム部材）
２０ エンジン
２１ エンジンケース
２２ シリンダアッセンブリ
３０ フューエルタンク（燃料タンク）
３２ ヒンジ部材
３５ ホンプステイ（タンク部品）
４５ エンジン吸気系
５０ キャニスタシステム
５１ キャニスタ装置
５１Ａ 傾斜面
５２ パージコントロールバルブ
５３ サージホース
５４ パージホース
６０ エンジン後背部空間
６１ キャニスタブラケット
６３ 差込片
６４ 差込口

Claims (3)

1. 車体フレームにおける左右のフレーム部材の下方に、エンジンケースからシリンダアッセンブリが立設されたエンジンが配置され、前記フレーム部材の上方に燃料タンクが配置され、
   前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料ガスを捕集するキャニスタ装置と、このキャニスタ装置からエンジン吸気系へ至るパージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、を有してキャニスタシステムが構成され、
   前記キャニスタ装置及び前記パージコントロールバルブが、前記シリンダアッセンブリの後方且つ前記エンジンケースの上方であって前記燃料タンクの下方における左右の前記フレーム部材に囲まれたエンジン後背部空間に配設され、
   前記キャニスタ装置は、前記パージコントロールバルブと共に、キャニスタブラケットを用いて前記エンジンケースに取り付けられ、
   更に、前記キャニスタ装置は、左右の前記フレーム部材間の略中央位置に、長手方向を水平にして配設されると共に、上面に後下方へ向かって傾斜する傾斜面が設けられ、
   前記燃料タンクが後端部を中心に上下方向に回動すると共に下方へ延びるタンク部品を備え、前記キャニスタ装置が、前記タンク部品の前側下方に位置付けられたことを特徴とするキャニスタシステム配設構造。
2. 車体フレームにおける左右のフレーム部材の下方に、エンジンケースからシリンダアッセンブリが立設されたエンジンが配置され、前記フレーム部材の上方に燃料タンクが配置され、
   前記燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料ガスを捕集するキャニスタ装置と、このキャニスタ装置からエンジン吸気系へ至るパージ通路を開閉するパージコントロールバルブと、を有してキャニスタシステムが構成され、
   前記キャニスタ装置及び前記パージコントロールバルブが、前記シリンダアッセンブリの後方且つ前記エンジンケースの上方であって前記燃料タンクの下方における左右の前記フレーム部材に囲まれたエンジン後背部空間に配設され、
   前記キャニスタ装置は、前記パージコントロールバルブと共に、キャニスタブラケットを用いて前記エンジンケースに取り付けられ、
   前記キャニスタブラケットには上方へ向かって延びる差込片が設けられ、前記キャニスタ装置には前記差込片を嵌合可能な差込口が設けられ、前記キャニスタ装置は、前記差込口に前記差込片が嵌合されると共に、前記エンジンケースの一部に当接した状態で前記キャニスタブラケットに取り付けられたことを特徴とするキャニスタシステム配設構造。
3. 前記キャニスタ装置は、左右のフレーム部材の一方側に偏倚し、長手方向を縦向きにして配設されたことを特徴とする請求項２に記載のキャニスタシステム配設構造。

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