CN218661741U - 镜头清洁装置及具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镜头清洁装置及具有其的汽车，该镜头清洁装置用于汽车舱外摄像组件的清洁，包括：气源，用于提供压缩气体；喷头组件，其包括喷壳和喷出流道，所述喷壳具有进口、空腔和出口，所述进口与所述气源连接，所述空腔连通所述进口和所述出口；所述喷出流道，其设于所述喷壳的出口位置，且与所述空腔连通；沿气流喷出方向，所述喷出流道包括相互连通的渐缩流道段和渐扩流道段。该镜头清洁装置的结构设计具备较好的清洁力，为减小舱外摄像头附近的占用空间提供了条件。

Description

镜头清洁装置及具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种镜头清洁装置及具有其的汽车。

背景技术

汽车舱外摄像头由于常年裸露在外，行驶过程中会粘上雾气、灰尘、杂物等而使镜头模糊、有污点等异常情况，需要对镜头进行清洁。

现有的清洁方式主要有两种：第一种为喷洒清洁剂冲洗镜头，第二种为使用清洁片擦拭镜头。第一方式的清洁效果虽好，但是需要用户定期添加清洁剂，如果驾驶中途发现清洁剂用完还需要中途停车添加，维护成本高，且用户体验不好；第二种方式虽然无需频繁添加清洁剂，但其机械结构复杂，可靠性低，且清洁过程中的物理摩擦可能会划伤镜头。

除了上述清洁剂或清洁片的清洁方式外，也有采用水流和气流结合的方式来清洗镜头，但此种清洁结构占用空间大，需要摄像头附近有足够的安装空间，适用范围小，且给车辆的整体外观设计增加了难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种镜头清洁装置及具有其的汽车，该镜头清洁装置的结构设计具备较好的清洁力，为减小舱外摄像头附近的占用空间提供了条件，同时也能避免用户添加冲洗介质，使用便利性较好。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种镜头清洁装置，用于汽车舱外摄像组件的清洁，包括：

气源，用于提供压缩气体；

喷头组件，其包括喷壳和喷出流道，所述喷壳具有进口、空腔和出口，所述进口与所述气源连接，所述空腔连通所述进口和所述出口；所述喷出流道，其设于所述喷壳的出口位置，且与所述空腔连通；沿气流喷出方向，所述喷出流道包括相互连通的渐缩流道段和渐扩流道段。

本实用新型提供的镜头清洁装置用于汽车舱外摄像组件的清洁，利用压缩气体作为清洁介质，容易获取，成本低廉；喷头组件的喷壳具有与气源连接的进口、与进口连通的空腔以及与空腔连通的出口，并在出口位置设置有喷出流道，该喷出流道包括相互连通的渐缩流道段和渐扩流道段，渐缩流道段和渐扩流道段在气体喷出方向上排布，可以理解，喷出流道采用的是拉瓦尔喷嘴的结构设计；这样，压缩气体可从进口流入喷壳内，在喷壳的空腔内囤积并形成相对稳定的高压状态，再进入喷出流道，在喷出流道的减压增速作用下，形成高速气流冲刷舱外摄像组件的摄像镜头，可实现较好的清洁效果；在实际应用时，可以将喷头组件设置在舱外摄像组件的附近，气源可通过管路与喷头组件连接，气源及管路可设置在汽车车体的其他部位，给清洁装置不过多占用舱外摄像组件附近的空间提供了条件，避免给整车外形设计增加难度。

如上所述的镜头清洁装置，还包括安装支架，所述喷头组件固定设置在所述安装支架上，所述喷出流道与所述舱外摄像组件的摄像镜头位置对应。

如上所述的镜头清洁装置，所述安装支架为所述舱外摄像组件的安装支架。

如上所述的镜头清洁装置，还包括驱动部件，所述驱动部件用于驱动所述喷头组件相对车体伸缩以在清洁位置和非清洁位置之间切换，在所述清洁位置，所述喷出流道伸出车体外且与所述舱外摄像组件的摄像镜头位置对应，在所述非清洁位置，所述喷头组件的外表面与车体造型面处于同一平面。

如上所述的镜头清洁装置，所述驱动部件包括气动伸缩缸，所述气动伸缩缸的伸缩部与所述喷头组件连接。

如上所述的镜头清洁装置，所述气动伸缩缸包括缸体和所述伸缩部，所述伸缩部包括伸缩杆和活塞头，两者固定连接，所述活塞头将所述缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔，所述无杆腔与所述气源连接；所述伸缩杆与所述喷头组件连接。

如上所述的镜头清洁装置，所述气动伸缩缸还包括复位结构，所述复位结构用于带动所述伸缩部复位。

如上所述的镜头清洁装置，所述复位结构包括第一磁性件和第二磁性件，两者分设于所述缸体和所述伸缩部上，所述第一磁性件和所述第二磁性件之间具有磁吸力或者磁斥力，以使所述伸缩部带动所述喷头组件处在所述非清洁位置。

如上所述的镜头清洁装置，所述伸缩部和所述缸体之间设有限位结构，用于限制所述伸缩部相对所述缸体缩回的位置。

如上所述的镜头清洁装置，所述气源通过同一开关阀控制所述气动伸缩缸和所述喷头组件的供气。

如上所述的镜头清洁装置，所述喷头组件还包括装饰盖，所述喷壳与所述装饰盖相对固定，且所述喷壳位于所述装饰盖的内侧；所述装饰盖具有限位翻边，在所述清洁位置，所述限位翻边与车体相抵限位，在所述非清洁位置，所述装饰盖的造型面与车体造型面处于同一平面。

如上所述的镜头清洁装置，所述气源包括压缩机和与所述压缩机连接的储气罐，所述储气罐的排出口与所述喷壳的所述进口连接，所述储气罐和所述喷壳之间的连接管路上设有减压阀和开关阀。

如上所述的镜头清洁装置，所述储气罐和所述喷壳之间的连接管路上还设有稳压阀，所述稳压阀位于所述减压阀的下游，且位于所述开关阀的上游。

如上所述的镜头清洁装置，所述喷壳的出口位置设有一个以上的所述喷出流道。

本实用新型还提供一种汽车，包括车体和位于所述车体外部的舱外摄像组件，还包括上述任一项所述的镜头清洁装置。

由于上述镜头清洁装置具有上述技术效果，所以包括该镜头清洁装置的汽车也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。

附图说明

图1为本实用新型所提供第一实施例的镜头清洁装置的原理图；

图2为第一实施例中舱外摄像组件与喷头组件的结构示意图；

图3为图2所示结构在一种视角下的剖面图；

图4为图2所示结构在另一种视角下的剖面图；

图5为本实用新型所提供第二实施例的镜头清洁装置的原理图；

图6为第二实施例中舱外摄像组件、喷头组件和驱动部件的结构示意图；

图7为图6所示结构的局部剖面图。

附图标记说明：

气源10，压缩机11，储气罐12；

喷头组件20，喷壳21，上壳21A，下壳21B，进口211，空腔212，出口213，喷出流道22，进气接头23，喷头支架24，装饰盖25，限位翻边251，

减压阀31，稳压阀32，电磁阀33；

气动伸缩缸40，缸体41，伸缩部42，伸缩杆421，活塞头422，限位连接件423，第一磁性件43，第二磁性件44，气动缸支架45，充气接头46；

安装支架50；

舱外摄像组件60，摄像镜头61，摄像支架62。

具体实施方式

为便于理解和描述简洁，下文结合镜头清洁装置及具有其的汽车一并说明，有益效果部分不再重复论述。

汽车上的舱外摄像组件位于汽车车身的外部，裸露在外，容易粘上雾气、或者灰尘等杂物，影响画面质量，为此，需要设置镜头清洁装置用于对舱外摄像组件的镜头进行清洁。

舱外摄像组件在汽车上的安装位置根据客户需求等设置，其数量和具体位置不限，舱外摄像组件的具体结构组成可基于现有技术实现，此处不详述。

本文重点针对用于清洁舱外摄像组件的清洁装置进行改进，下面就此结合附图详细说明。

请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供第一实施例的镜头清洁装置的原理图；图2为第一实施例中舱外摄像组件与喷头组件的结构示意图；图3为图2所示结构在一种视角下的剖面图；图4为图2所示结构在另一种视角下的剖面图。需要说明的是，图1仅为原理示意，表示相关结构部件之间的连接关系，并不表示部件的实际结构。

本实施例提供的镜头清洁装置用于汽车舱外摄像组件60的清洁，具体用于清洁舱外摄像组件60的摄像镜头61。该镜头清洁装置包括气源10和喷头组件20，其中的气源10用于提供压缩气体，可以理解压缩气体为高压气体，可采用压缩空气，方便获取且成本低廉，其中的喷头组件20包括喷壳21和喷出流道22，喷壳21具有进口211、空腔212和出口213，进口211与气源10连接，空腔212连通进口211和出口213，喷出流道22具体设置在出口213所在位置，喷出流道22与空腔212连通，这样，来自气源10的压缩气体经进口211进入空腔212后，可经喷出流道22喷出；沿着气流的喷出方向，喷出流道22包括相互连通的渐缩流道段和渐扩流道段，换言之，喷出流道22采用的是拉瓦尔喷嘴的结构形式。

具体设置中，喷出流道22和喷壳21可以为两个相对独立的部件，之后再集成固定在一起，如果工艺条件允许，也可以为一体成型结构。

需要指出的是，虽然上述说明喷壳21具有出口213，但该出口213位置用于喷出流道22的设置，所以实际上流入喷壳21内的压缩气体是从喷出流道22喷出喷壳21外部，而非出口213，可理解出口213为安装喷出流道22的结构。

可以理解，该镜头清洁装置用于舱外摄像组件60的摄像镜头61的清洁，所以该镜头清洁装置安装在汽车后，喷头组件20的喷出流道22能够与舱外摄像组件60的摄像镜头61位置对应。实际应用中，需要对摄像镜头61进行清洁时，可将气源10的压缩气体送入喷壳21的空腔212，压缩气体在空腔212内囤积，形成稳定的高压状态，之后，高压气体在经喷出流道22的减压增速形成高速气体冲刷摄像镜头61，实现对摄像镜头61的清洁，喷壳21的空腔212设置给高压气体一个缓冲，使其处于一个相对稳定的状态，能够确保最后形成的冲刷气流的稳定输出，保障对摄像镜头61的清洁效果，在实际应用中，气源10可通过管路与喷头组件20连接，气源10及管路的设置位置较为灵活，可以设置在汽车的车体的其他有空间的部位，不必占用舱外摄像组件附近的空间，避免给整车外形设计增加难度。

本实施例中，喷头组件20为固定式结构，该镜头清洁装置设有安装支架50，喷头组件20固定在该安装支架50上，该安装支架50与汽车的车身相对固定，此时，喷出流道22的位置与舱外摄像组件60的摄像镜头61的位置对应，即喷出流道22的位置处在其喷出的气流能够冲刷摄像镜头61的位置。

具体的，上述安装支架50为舱外摄像组件60的安装支架，也就是说，将舱外摄像组件60和喷头组件20安装在同一支架上，以减少零部件设置数量，方便装配。

本实施例中，喷壳21为分体式结构，包括上壳21A和下壳21B，这里的上、下以部件在图3中所处方位定义，仅为清楚说明结构，不构成对保护范围的限制。其中，上壳21A上形成进口211，出口213形成在下壳21B，当然，喷出流道22安装在下壳21B上，该分体式窗喷壳21设置，方便喷出流道22为独立部件时与喷壳21的组装，具体的，喷出流道22为独立部件时，可插装于出口213，并在两者之间设置胶水或胶体等实现固定和密封。上壳21A和下壳21B固定连接后形成空腔212，上壳21A和下壳21B的固定方式可采用焊接等方式实现，能够兼顾固定效果和密封效果。

具体应用中，为方便喷壳21与气源10的连接，在喷壳21的进口211处可安装有进气接头23，图3和图4中的黑色实心箭头示意了压缩空气的流动方向。

本实施例中，气源10具体包括压缩机11和储气罐12，其中，压缩机11可自动压缩周围空气并将其输送至储气罐12内存储，该设置可避免人为补给清洁介质，大大提升了用户体验。

储气罐12的排出口通过管路与喷壳21的进口211连接，具体的，可在储气罐12和喷壳21之间的连接管路上设置减压阀31和开关阀33，通过开关阀33的启闭来导通或截断管路，以控制是否对摄像镜头61进行清洁。

由于储气罐12内压缩气体的压力变化较大，压强过高，不宜直接利用，设置减压阀31后，可将排出的气体压力减小到需要的压强再利用。

具体设置中，开关阀33可采用电动阀，比如电磁开关阀，为自动控制提供条件；开关阀33的设置位置与喷头组件20之间的距离没有特别的要求，其设置位置比较灵活，可以根据需要设置。

进一步的，储气罐12和喷壳21之间的连接管路上还可以设置稳压阀32，稳压阀32设置在减压阀31的下游，且位于开关阀33的上游，这里的下游是以气体流动方向为基准定义的，即从储气罐12排出的气体先经过减压阀31，再经过稳压阀32，最后经过开关阀33。稳压阀32的设置可以进一步减小气体压强的波动。

具体设置中，喷壳21的具体形状和结构不做限制，其可以是规则的长方体结构，或者圆柱体结构，也可以是不规则形状，即对喷壳21的空腔212的形状没有具体的限定要求，其可以根据实际安装空间的需要来灵活设计。

具体设置中，一个喷壳21上可以设置一个或多个喷出流道22，以满足对摄像镜头61的清洁效果为基准，图2和图3中示例性地示出了一个喷壳21上设有三个喷出流道22的结构，且这三个喷出流道22呈直线形排布，在其他应用中，喷出流道22的数目及其排布方式可根据实际需要来设置，不做限定。

具体应用中，汽车上可能会在不同位置设置多个舱外摄像组件60，对于每个舱外摄像组件60来说都需要进行清洁，此时，镜头清洁装置可以设置多个喷头组件20，这些喷头组件20可以共用一个气源10，在此基础上，这些喷头组件20可以各自配置各自的开关阀33，即每个喷头组件20都对应设有一个开关阀33，多个开关阀33可以与一个稳压阀32连接，也可以在与每个喷头组件20连接的支路上设置稳压阀32，即每个喷头组件20配置一个开关阀33和一个稳压阀32，减压阀31的设置方式与稳压阀32类似，不再详述。

请参考图5至图7，图5为本实用新型所提供第二实施例的镜头清洁装置的原理图；图6为第二实施例中舱外摄像组件、喷头组件和驱动部件的结构示意图；图7为图6所示结构的局部剖面图。

本实施例中的镜头清洗装置也包括气源10和喷头组件20，气源10的结构组成，喷头组件20的结构组成，以及气源10和喷头组件20之间的连接管路上的相关阀件的设置与前述第一实施例一致，为清晰示出本方案与前述第一实施例的区别和联系，图中相同功能构成或结构采用相同标记进行示明。

与前述第一实施例相同结构的部分不再详述，可参考前述第一实施例理解，下面仅就本实施例区别于前述第一实施例的部分进行说明。

本实施例中，喷头组件20相对汽车车身为活动式结构，即喷头组件20与车身的相对位置并不固定。镜头清洁装置包括驱动部件，该驱动部件用于驱动喷头组件20相对车体伸缩以在清洁位置和非清洁位置之间切换，在清洁位置，喷头组件20的喷出流道21伸出车体外并与舱外摄像组件60的摄像镜头61位置对应，在非清洁位置，喷头组件20的外表面与车体造型面处于同一平面，即喷头组件20不伸出车体外。这样，在需要清洁时将喷头组件20的喷出流道21伸出车外，不需要清洁时，将喷头组件20缩回，使其不凸出于车外，并且其外表面能够与车体造型面相适配，这样，喷头组件20的设置不影响整车的造型。

为简化结构，本实施例中，驱动部件采用气动伸缩缸40，该气动伸缩缸40的伸缩部与喷头组件20连接，可带动喷头组件20相对车体外伸或内缩，图6和图7中的箭头标示了喷头组件20的伸缩方向，图6和图7中，喷头组件20处在可对舱外摄像组件60的摄像镜头61进行清洁的位置。气动伸缩缸40具体可通过气动缸支架45安装在车体上。

具体的，气动伸缩缸40包括缸体41和伸缩部42，伸缩部42包括伸缩杆421和活塞头422，两者固定连接，活塞头422将缸体41的内腔分隔为有杆腔和无杆腔，无杆腔与气源10连接，伸缩杆421与喷头组件20连接，这样，气源10向无杆腔充气时，可推动伸缩杆421带动喷头组件20向伸出车体外部的移动，以使喷头组件20能够移动至清洁位置对舱外摄像组件60的摄像镜头61进行清洁。

采用气动伸缩缸40作为驱动喷头组件20伸缩移动的驱动件，其与喷头组件20可共用一个气源10，可有效简化清洁装置的整体结构，避免使用额外的控制系统。为方便管路连接，可以在气动伸缩缸40上连接充气接头46，与气源10连接的管路通过充气接头46与无杆腔连通。

具体应用中，气动伸缩缸40还包括复位结构，该复位结构用于带动其伸缩部42复位，具体的，复位结构可以包括第一磁性件43和第二磁性件44，第一磁性件43设置在缸体41上，第二磁性件44设置在伸缩部42上，如图7所示，第一磁性件43和第二磁性件44之间具有磁斥力，该磁斥力使得伸缩部42在没有阻碍的情况下，向缸体41内缩回，应用中，当切断气源10对缸体41的无杆腔的供气时，在该磁斥力的作用下，伸缩部42带动喷头组件20内缩以处在非清洁位置。

在其他应用实例中，通过对第一磁性件43和第二磁性件44的位置布置，也可以在两者之间形成磁吸力，利用磁吸力来带动伸缩部42相对缸体41内缩。

复位结构除了上述磁性件的设置方式外，也可以设置为弹簧形式。

具体应用中，喷头组件20和气动伸缩缸40可共用一个开关阀33，即管路设置上，开关阀33下游的管路分出两支，分别与气动伸缩缸40和喷头组件20连接，需要清洁时，打开开关阀33，气源10同时向气动伸缩缸40和喷头组件20供气，不需清洁时，关闭开关阀33，气动伸缩缸40内的气体可经喷壳21和喷出流道22排出。

上述设置能够进一步简化清洁装置的结构，避免额外其他控制部件或者管路部件等。

具体应用中，喷头组件20可设置有喷头支架24，喷壳21固定在喷头支架24上，喷头组件20通过喷头支架24与气动伸缩缸40的伸缩部42连接，其中，伸缩部42的伸缩杆421上可以连接有限位连接件423，伸缩杆421具体通过限位连接件423与喷头支架24连接，该限位连接件423能够与缸体41限位配合，以限定伸缩部42的内缩位置，确保喷头组件20处于非清洁位置时其外表面与车体造型面处于同一平面，以保证整车外观造型的美观度。

限位连接件423具体可以为套筒形式，其可以通过螺纹连接的方式外套于伸缩杆421，伸缩杆421相对缸体41内缩时，限位连接件423可以与缸体41的端壁相抵以限定位置。

本实施例中，喷头组件20还包括装饰盖25，该装饰盖25与喷壳21相对固定，且喷壳21位于装饰盖25的内侧，装饰盖25的外表面为喷头组件20的外表面，喷头组件20在处于非清洁位置时，装饰盖25的造型面与车体造型面处于同一平面，如此，装饰盖25可适应车体造型设置，不会影响喷壳21的设置，喷壳21可按需设置。

当然，在其他实施例中，喷壳21的外表面可以同时为喷头组件20的造型面，与车体造型面匹配设置。

具体应用中，装饰盖25具有限位翻边251，在清洁位置，该限位翻边251可与车体的蒙皮相抵限位，以避免喷头组件20在气动伸缩缸40的驱动下向外伸出过度。换言之，装饰盖25的限位翻边251与车体相抵时，喷头组件20的喷出流道22处在可对舱外摄像组件60的摄像镜头61进行清洁的位置。

由于喷头组件20活动式设置，其与舱外摄像组件60不可共用安装支架，可单独设置用于安装舱外摄像组件60的摄像支架62。

以上对本实用新型所提供的一种镜头清洁装置及具有其的汽车均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (15)

1.镜头清洁装置，用于汽车舱外摄像组件的清洁，其特征在于，包括：

气源，用于提供压缩气体；

喷头组件，其包括喷壳和喷出流道，所述喷壳具有进口、空腔和出口，所述进口与所述气源连接，所述空腔连通所述进口和所述出口；所述喷出流道，其设于所述喷壳的出口位置，且与所述空腔连通；沿气流喷出方向，所述喷出流道包括相互连通的渐缩流道段和渐扩流道段。

2.根据权利要求1所述的镜头清洁装置，其特征在于，还包括安装支架，所述喷头组件固定设置在所述安装支架上，所述喷出流道与所述舱外摄像组件的摄像镜头位置对应。

3.根据权利要求2所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述安装支架为所述舱外摄像组件的安装支架。

4.根据权利要求1所述的镜头清洁装置，其特征在于，还包括驱动部件，所述驱动部件用于驱动所述喷头组件相对车体伸缩以在清洁位置和非清洁位置之间切换，在所述清洁位置，所述喷出流道伸出车体外且与所述舱外摄像组件的摄像镜头位置对应，在所述非清洁位置，所述喷头组件的外表面与车体造型面处于同一平面。

5.根据权利要求4所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述驱动部件包括气动伸缩缸，所述气动伸缩缸的伸缩部与所述喷头组件连接。

6.根据权利要求5所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述气动伸缩缸包括缸体和所述伸缩部，所述伸缩部包括伸缩杆和活塞头，两者固定连接，所述活塞头将所述缸体的内腔分隔为有杆腔和无杆腔，所述无杆腔与所述气源连接；所述伸缩杆与所述喷头组件连接。

7.根据权利要求6所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述气动伸缩缸还包括复位结构，所述复位结构用于带动所述伸缩部复位。

8.根据权利要求7所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述复位结构包括第一磁性件和第二磁性件，两者分设于所述缸体和所述伸缩部上，所述第一磁性件和所述第二磁性件之间具有磁吸力或者磁斥力，以使所述伸缩部带动所述喷头组件处在所述非清洁位置。

9.根据权利要求6所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述伸缩部和所述缸体之间设有限位结构，用于限制所述伸缩部相对所述缸体缩回的位置。

10.根据权利要求6所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述气源通过同一开关阀控制所述气动伸缩缸和所述喷头组件的供气。

11.根据权利要求4-10任一项所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述喷头组件还包括装饰盖，所述喷壳与所述装饰盖相对固定，且所述喷壳位于所述装饰盖的内侧；所述装饰盖具有限位翻边，在所述清洁位置，所述限位翻边与车体相抵限位，在所述非清洁位置，所述装饰盖的造型面与车体造型面处于同一平面。

12.根据权利要求1-10任一项所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述气源包括压缩机和与所述压缩机连接的储气罐，所述储气罐的排出口与所述喷壳的所述进口连接，所述储气罐和所述喷壳之间的连接管路上设有减压阀和开关阀。

13.根据权利要求12所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述储气罐和所述喷壳之间的连接管路上还设有稳压阀，所述稳压阀位于所述减压阀的下游，且位于所述开关阀的上游。

14.根据权利要求1-10任一项所述的镜头清洁装置，其特征在于，所述喷壳的出口位置设有一个以上的所述喷出流道。

15.汽车，包括车体和位于所述车体外部的舱外摄像组件，其特征在于，还包括权利要求1-14任一项所述的镜头清洁装置。

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