DE102018127147A1

DE102018127147A1 - Strömungswegumschaltventil und Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018127147A1
Application number: DE102018127147.6A
Authority: DE
Inventors: Taichi MIZUNO; Hidetoshi Inayoshi
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-05-09
Also published as: CN209458428U; US20190136988A1

Abstract

Ein Strömungswegumschaltventil (B) weist ein Gehäuse (C, C1, C2), einen Fluidzufuhrabschnitt (1), einen Ventilkörper (V1), der einen ersten Strömungsabschnitt (R1) und eine erste gegenüberliegende Oberfläche (F1) aufweist, eine zweite gegenüberliegende Oberfläche (F2), die an dem Gehäuse vorgesehen ist, ein Vorspannbauteil (P1), einen Antriebsabschnitt (K), eine Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte (R2), die an der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von Fluidablassabschnitten (2), die respektive mit den zweiten Strömungsabschnitten in Verbindung stehen, auf, welcher Fluidzufuhrabschnitt dazu vorgesehen ist, sich zu einem Abschnitt in dem inneren Hohlraum zu öffnen, welcher Abschnitt entgegengesetzt zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche relativ zu dem Ventilkörper angeordnet ist, welcher erste Strömungsabschnitt einen Vertiefungsabschnitt (4), der an der ersten gegenüberliegenden Oberfläche vorgesehen ist, so dass er sich in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche öffnet, aufweist, welcher erste Strömungsabschnitt einen Verbindungsabschnitt (5), der an dem Vertiefungsabschnitt in einer Richtung senkrecht zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche betrachtet vorgesehen ist, zum Verbinden zwischen dem Vertiefungsabschnitt und dem inneren Hohlraum aufweist.

Description

Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Strömungswegumschaltventil (Fließwegumschaltventil) und eine Reinigungsvorrichtung.
Ein Strömungswegumschaltventil, das einen Strömungsweg, zu dem ein Fluid strömt (d.h. ein Strömungsziel), mittels eines Umschaltbauteils, das drehbar ist, ändert, ist beispielsweise in JP 2000-130613A , die nachfolgend als Referenz 1 bezeichnet wird, offenbart.
Das Strömungswegumschaltventil, das in Referenz 1 offenbart ist, weist einen Ventilkörper, der drehbar ist, an einer Innenseite einer Strömungswegumschaltkammer, zu der Fluid strömt, auf. Der Ventilkörper ist dazu ausgebildet, gegen eine flache Innenwandoberfläche der Strömungswegumschaltkammer gedrückt zu werden, so dass eine von mehreren Fluidauslassöffnungen, die an der Innenwandoberfläche ausgebildet sind, selektiv mit der Strömungswegumschaltkammer in Verbindung ist.
Der Ventilkörper weist einen Abschnitt, der jede der Fluidauslassöffnungen abhängig von einer Drehphase des Ventilkörpers schließt, und ein Schnittloch, das mit einer spezifizierten oder bestimmten Fluidauslassöffnung (d.h. einer ausgewählten Fluidauslassöffnung) in den mehreren Fluidauslassöffnungen dazu verbunden ist, das Fluid an der Strömungswegumschaltkammer dazu zu bringen, zu der zuvor genannten Fluidauslassöffnung zu strömen, auf. Das Schnittloch wird durch einen Hohlraum, der sich durch den als Scheibe ausgebildeten Ventilkörper erstreckt, während er dieselbe Querschnittsausgestaltung von einer oberen Oberfläche zu einer unteren Oberfläche des Ventilkörpers aufweist, erhalten.
Der Ventilkörper wird durch eine Tellerfeder gegen die Innenwandoberfläche gedrückt, so dass verhindert wird, dass ein Freiraum zwischen dem Ventilkörper und der Innenwandoberfläche erzeugt wird.
Ferner ist ein geneigter Vorsprung an der Innenwandoberfläche in einem Zustand, in dem sich eine Höhe des Vorsprungs sequenziell entlang einer Drehrichtung des Ventilkörpers ändert, ausgebildet. Der Ventilkörper bewegt sich oder klettert bei dem Vorsprung bei einer vorherbestimmten Drehphase, so dass er von der Innenwandoberfläche angehoben wird, was zu einer Zufuhr des Fluids zu allen Fluidauslassöffnungen führt.
Gemäß dem Strömungswegumschaltventil, das in Referenz 1 offenbart ist, ist mit einer relativ einfachen Konstruktion das Strömungsziel des Fluids individuell auswählbar. Zusätzlich ist abhängig von der Drehphase des Ventilkörpers die Zufuhr des Fluids zu allen Fluidauslassöffnungen verfügbar.
Zum sicheren Ändern des Strömungsziels des Fluids in dem Strömungswegumschaltventil, das in Referenz 1 offenbart ist, ist es zum sicheren Trennen der angrenzenden Fluidauslassöffnungen voneinander erforderlich, dass der Ventilkörper geeignet gegen die Innenwandoberfläche gedrückt wird.
Zu dieser Zeit ist basierend auf der Konstruktion des Ventilkörpers das Schnittloch mit derselben Querschnittsausgestaltung von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche des als Scheibe ausgebildeten Ventilkörpers ausgebildet. Ferner ist eine ringförmige Durchdringungsnut an dem Ventilkörper ausgebildet. Der Vorsprung tritt in einem Fall, dass der Ventilkörper bei einer vorherbestimmten Drehphase positioniert ist, so ein, dass er innerhalb der Durchdringungsnut positioniert ist, so dass der Ventilkörper daran gehindert wird, sich bei dem Vorsprung zu bewegen oder zu klettern.
Obwohl der Ventilkörper durch die Tellerfeder zu den Fluidauslassöffnungen vorgespannt ist, kann eine Vorspannkraft davon in einem Zustand, in dem das Strömungswegumschaltventil in einer Umgebung mit Vibrationen eingesetzt wird, unzureichend sein. In diesem Fall kann eine Wirkung einer Trennung der angrenzenden Fluidauslassöffnungen durch die Tellerfeder verschlechtert werden.
Unterdessen übt das Fluid an der Strömungswegumschaltkammer einen vorherbestimmten Druck auf den Ventilkörper aus. Nichtsdestotrotz wird, da das Schnittloch und die ringförmige Nut an dem Ventilkörper ausgebildet sind, verhindert, dass der Ventilkörper eine Konstruktion aufweist, in der der Druck des Fluids ausreichend genutzt wird. Somit wird eine Umschaltbetätigung des Ventilkörpers zum Umschalten zwischen Strömungswegen, die den Fluidauslassöffnungen entsprechen, langsam, was bewirken kann, dass das Fluid zu einem unerwarteten Strömungsweg strömt.
Wie oben erwähnt wurde, wird gemäß dem bekannten Strömungswegumschaltventil eine Wirkung eines Änderns des Wegs, zu dem das Fluid strömt, durch den Ventilkörper nicht ausreichend ausgeübt.
Somit besteht ein Bedarf an einem Strömungswegumschaltventil, das eine prompte und sichere Strömungswegumschaltfunktion bei einer einfachen Konstruktion aufweist.
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung ist ein Strömungswegumschaltventil nach Anspruch 1 vorgesehen. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Konstruktion nach Anspruch 1 wird, da der Fluidzufuhrabschnitt so vorgesehen ist, dass er sich zu dem Abschnitt in dem inneren Hohlraum öffnet, welcher Abschnitt gegenüber (entgegengesetzt zu) der ersten gegenüberliegenden Oberfläche relativ zu dem Ventilkörper angeordnet ist, der Ventilkörper durch das Fluid, das zu dem inneren Hohlraum strömt, in einer Richtung der ersten gegenüberliegenden Oberfläche gedrückt. D.h., die erste gegenüberliegende Oberfläche des Ventilkörpers wird gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche gedrückt. Das Fluid wird daher lediglich zu dem zweiten Strömungsabschnitt, der basierend auf der Drehphase des Ventilkörpers mit dem ersten Strömungsabschnitt in Verbindung gebracht wird, abgelassen. Ein Lecken des Fluids zu den anderen zweiten Strömungsabschnitten wird verhindert. Infolgedessen kann eine Zuverlässigkeit einer Umschaltfunktion, die zwischen Strömungswegen (Strömungsabschnitten) umschaltet, unter Nutzung des Drucks des Fluids zunehmen. Während die Konstruktion vereinfacht wird, ist das Strömungswegumschaltventil mit verbesserter Betriebszuverlässigkeit zu erhalten.
Zudem wird gemäß der zuvor genannten Konstruktion, während eine Fläche des Vertiefungsabschnitts, der mit jedem/einem jeweiligen der zweiten Strömungsabschnitte in Verbindung steht, geeignet sichergestellt wird, eine Querschnittsfläche des Verbindungsabschnitts reduziert, so dass sichergestellt ist, dass eine Fläche eines Bereichs in dem Ventilkörper, die gegenüber (entgegengesetzt zu) der ersten gegenüberliegenden Oberfläche positioniert ist und dem inneren Hohlraum zugewandt ist, vergrößert ist.
Dementsprechend wird der Ventilkörper durch das Fluid, das dem inneren Hohlraum zugeführt wird, stark gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche gedrückt. Infolgedessen wird einer der mehreren zweiten Strömungsabschnitte, die an der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche ausgebildet sind, sicher von den anderen zweiten Strömungsabschnitten getrennt, so dass dadurch das Fluid lediglich dem spezifizierten Strömungsziel zugeführt wird.
Das Strömungswegumschaltventil weist ferner ein zweites Vorspannbauteil, das über dem Gehäuse und dem Ventilkörper angeordnet ist, zum Vorspannen des Ventilkörpers in einer Richtung weg von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche auf, welches zweite Vorspannbauteil die erste gegenüberliegende Oberfläche in einem Zustand, in dem das Fluid daran gehindert wird, dem inneren Hohlraum von dem Fluidzufuhrabschnitt zugeführt zu werden, in einen Nichtkontaktzustand relativ zu einem Objekt bringt.
Aufgrund des zweiten Vorspannbauteils wird der Ventilkörper in einem Zustand, in dem das Fluid daran gehindert wird, dem inneren Hohlraum von dem Fluidzufuhrabschnitt zugeführt zu werden, von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche getrennt. In diesem Fall wird ein Antriebswiderstand des Ventilkörpers reduziert, so dass eine prompte Phasenänderung des Ventilkörpers mit einer kleinen Kraft zu erreichen ist. Infolgedessen wird die Konstruktion des Antriebsabschnitts vereinfacht und das gesamte Strömungswegumschaltventil ist leichtgewichtig, was zu einer angemessenen Konstruktion des Strömungswegumschaltventils führen kann.
Zudem kann, da der Ventilkörper von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche getrennt wird, das Fluid, das bereits dem zweiten Strömungsabschnitt zugeführt worden ist, über den inneren Hohlraum zurückgezogen werden. Somit wird ein Lecken des Fluids zu dem Strömungsziel, nachdem die Zufuhr des Fluids gestoppt ist, verhindert, oder ein Einfrieren des Fluids innerhalb eines Zufuhrrohrs (Strömungsrohrs) vor dem zweiten Strömungsabschnitt ist beispielsweise vermeidbar.
Das Strömungswegumschaltventil weist ferner ein Dichtungsbauteil, das dazu ausgebildet ist, Kontakt mit der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche herzustellen, zum Trennen der Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte voneinander auf.
Da die zweiten Strömungsabschnitte durch das Dichtungsbauteil, das dazu ausgebildet ist, Kontakt mit der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche herzustellen, sicher voneinander getrennt werden, wird das Fluid daran gehindert, zu einem unbeabsichtigten Strömungsziel zu strömen. Das Strömungswegumschaltventil mit verbesserter Betriebszuverlässigkeit ist daher zu erhalten.
Das Dichtungsbauteil weist einen Positionierabschnitt in einer Schnittausgestaltung, der mit einem Eingriffsvorsprung, der an einer inneren Seite des Gehäuses vorgesehen ist, in Eingriff bringbar ist, auf.
Dementsprechend kommt ein Außenumfangsabschnitt des Dichtungsbauteils mit dem Eingriffsvorsprung, der an der inneren Seite des Gehäuses vorgesehen ist, in Eingriff, so dass dadurch verhindert wird, dass sich das Dichtungsbauteil mit der Drehung des Ventilkörpers dreht.
Der Ventilkörper weist eine laterale Oberfläche in einer zylindrischen Ausgestaltung mit einem Zentrum einer Drehachse des Antriebsabschnitts auf, das Gehäuse weist eine Innenwand in einer zylindrischen Ausgestaltung, die die laterale Oberfläche des Ventilkörpers umgibt, auf, welches Strömungswegumschaltventil ferner ein zweites Dichtungsbauteil, das zwischen der lateralen Oberfläche des Ventilkörpers und der Innenwand des Gehäuses angeordnet ist, aufweist.
Dementsprechend wird das Fluid an dem inneren Hohlraum des Gehäuses sicher daran gehindert, zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche beispielsweise über einen Freiraum zwischen dem Ventilkörper und der Innenwand des Gehäuses zu lecken. Der Ventilkörper wird durch das Fluid, das zu dem inneren Hohlraum strömt, unmittelbar gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche gedrückt, so dass dadurch der Strömungsweg des Fluids prompt und sicher geändert wird.
Das Strömungswegumschaltventil weist ferner einen zweiten Ventilkörper auf, der an dem ersten Strömungsabschnitt vorgesehen ist, welcher zweite Ventilkörper dazu ausgebildet ist, in einem Fall, dass ein Druck des Fluids an dem inneren Hohlraum gleich oder größer als ein vorherbestimmter Druck wird, zu öffnen.
Dementsprechend werden in einem Fall, dass das Fluid zu dem inneren Hohlraum strömt, ein Abschnitt davon an einer Seite, wo die zweite gegenüberliegende Oberfläche vorgesehen ist, und ein Abschnitt des inneren Hohlraums an einer Seite gegenüber (entgegengesetzt zu) der ersten gegenüberliegenden Oberfläche relativ zu dem Ventilkörper sicher voneinander getrennt. Somit wird, unmittelbar nachdem das Fluid dem inneren Hohlraum zugeführt wird, das Fluid daran gehindert, zu dem Abschnitt zu strömen, wo die erste gegenüberliegende Oberfläche vorgesehen ist, was zu einer Zunahme eines Drucks an dem inneren Hohlraum führt. Infolgedessen wird der Ventilkörper so, dass die erste gegenüberliegende Oberfläche davon gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche gedrückt wird, gedrückt (unter Druck gesetzt), so dass dadurch die zweiten Strömungsabschnitte voneinander getrennt werden.
Danach strömt das Fluid weiter zu dem inneren Hohlraum, so dass der Druck an dem inneren Hohlraum erhöht wird. Der zweite Ventilkörper wird geöffnet, so dass das Fluid lediglich zu dem spezifizierten zweiten Strömungsabschnitt strömt.
Dementsprechend wird das Fluid daran gehindert, dem zweiten Strömungsabschnitt zugeführt zu werden, der nicht spezifiziert ist, so dass das Strömungsziel des Fluids sicher geändert wird.
Jede der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche weist eine sphärische Oberfläche auf.
Das Fluid, das zu dem inneren Hohlraum strömt, drückt den Ventilkörper in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche, während die Position oder Stellung des Ventilkörpers geeignet beibehalten wird. Nichtsdestotrotz kann in einem Fall, dass beispielsweise dem Strömungswegumschaltventil eine Vibration zugefügt wird, die Position oder Stellung des Ventilkörpers relativ zu dem Gehäuse geändert werden. In diesem Fall kann in einem Zustand, in dem jede der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche durch eine flache Oberfläche ausgebildet ist, eine Dichtungsleistung der ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen verschlechtert werden.
Daher können, da jede der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche in der vorliegenden Konstruktion eine sphärische Oberfläche aufweist, Änderungen im Freiraum zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche reduziert werden, so dass dadurch die Umschaltfunktion, die zwischen den Strömungszielen des Fluids umschaltet, sichergestellt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Offenbarung weist eine Reinigungsvorrichtung einen Fluidtank, eine Fluidpumpe, die ein Fluid pumpt und strömen lässt, an dem Fluidtank, Strömungswege, durch die das Fluid, das von der Fluidpumpe abgelassen wird, strömt, welche Strömungswege einen zweiten Strömungsweg, der als ein hinterer Strömungsweg dient, der das Fluid dazu bringt, zu einem Heckfenster (hinteren Fenster) eines Fahrzeugs zu strömen, und einen ersten Strömungsweg, der das Fluid dazu bringt, zu einem von dem Heckfenster verschiedenen Reinigungsobjekt zu strömen, aufweisen, ein erstes Strömungswegumschaltventil, das an dem ersten Strömungsweg vorgesehen ist, zum Spezifizieren mindestens eines Reinigungsobjekts als ein Zufuhrziel des Fluids, einen ersten Treiber (Ansteuerungsvorrichtung), der dem ersten Strömungswegumschaltventil eine elektrische Antriebsleistung zuführt, ein zweites Strömungswegumschaltventil, das an dem zweiten Strömungsweg vorgesehen ist, zum Ändern des Zufuhrziels des Fluids zu einer Rückblickunterstützungsvorrichtung, einen zweiten Treiber, der dem zweiten Strömungswegumschaltventil eine elektrische Antriebsleistung zuführt, und eine Steuerungseinheit, die jedem bzw. jeder von dem ersten Treiber, dem zweiten Treiber und der Fluidpumpe ein Antriebssignal sendet, auf, bei der mindestens eines von dem ersten Strömungswegumschaltventil und dem zweiten Strömungswegumschaltventil durch das zuvor genannte Strömungswegumschaltventil ausgebildet ist.
Aufgrund des zweiten Strömungswegumschaltventils und des zweiten Treibers, die an dem zweiten Strömungsweg, der als der hintere Strömungsweg dient, der das Fluid dazu bringt, zu dem Heckfenster zu strömen, vorgesehen sind, kann eine Funktion der Reinigungsvorrichtung ohne eine spezifische Abwandlung eines Strömungswegs in Bezug auf das andere Reinigungsobjekt an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs, wie beispielsweise einem Frontglas, der bereits an dem Fahrzeug vorgesehen und konstruiert ist, zunehmen.
Zudem ist, da der zweite Treiber, der mit dem zweiten Strömungswegumschaltventil in Zusammenhang steht, separat von dem ersten Treiber vorgesehen ist, eine Verkabelung zur Anwendung eines relativ großen elektrischen Stroms, so dass das zweite Strömungswegumschaltventil angesteuert wird, lediglich an einem Bereich in einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet. Somit ist eine breite oder dicke Verkabelung, die eine große Stromführungskapazität aufweist, nicht notwendigerweise über einen Bereich von dem vorderen Abschnitt zu dem hinteren Abschnitt in dem Fahrzeug angeordnet. Eine Möglichkeit elektrischen Leckens von einer Verbindung in einer Verkabelung wird beispielsweise reduziert, was zu reduzierten Kosten von Verkabelung zur Verwendung führt.
Die Fluidpumpe weist zwei Ablassöffnungen auf, mit denen der zweite Strömungsweg und der erste Strömungsweg individuell und respektive verbunden sind.
Das Zufuhrziel des Fluids wird auf einer Grundlage eines Betriebs der Fluidpumpe in einer Vorwärtsrichtung und einer Umkehrrichtung entschieden, so dass eine Abnahme an Zufuhrdruck des Fluids insbesondere zu dem Heckfenster und der Rückblickunterstützungsvorrichtung verhindert wird. D.h., in einem Fall, dass das zweite Strömungswegumschaltventil seriell auf einer Stromabwärtsseite des ersten Strömungswegumschaltventils, das mit dem ersten Strömungsweg in Zusammenhang steht, angeordnet ist, kann es wahrscheinlich sein, dass der Druck des Fluids, das von der Fluidpumpe abgelassen wird, abnimmt. Nichtsdestotrotz kann gemäß der vorliegenden Konstruktion das Fluid, das den ursprünglichen Ablassdruck der Fluidpumpe hält, dem ersten Strömungswegumschaltventil und dem zweiten Strömungswegumschaltventil zugeführt werden. Daher kann beibehalten werden, dass eine Reinigungswirkung, insbesondere an einer hinteren Kamera (Heckkamera), die beispielsweise als die Rückblickunterstützungsvorrichtung dient, die von der Fluidpumpe entfernt positioniert ist, hoch ist.
Die Reinigungsvorrichtung weist ferner eine Luftpumpe, die eine elektrische Antriebsleistung von dem zweiten Treiber aufnimmt, zum Ablassen einer Reinigungsluft zu der Rückblickunterstützungsvorrichtung auf.
Die Heckkamera, die beispielsweise als die Rückblickunterstützungsvorrichtung dient, ist an einer Position angeordnet, wo Luft, die entlang einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugs verläuft, aufhört, zu strömen, was eine Reinigungshäufigkeit erhöhen kann. Es ist auch schwierig, dass das Fluid, das auf die Heckkamera gesprüht wird, durch Luft, die entlang der äußeren Oberfläche des Fahrzeugs strömt, entfernt wird. Daher kann mit der Luftpumpe wie in der vorliegenden Konstruktion eine Rückblickfunktion weiter zunehmen. Da die elektrische Antriebsleistung zu der Luftpumpe von dem zweiten Treiber zugeführt wird, ist eine Verkabelung mit einem großen Durchmesser nicht notwendigerweise über einen Bereich von dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs zu dem zweiten Treiber angeordnet, was zu einem leichten Montagevorgang der Luftpumpe führt.
Die vorhergehenden und zusätzlichen Merkmale und Kennzeichen dieser Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, offensichtlicher, von denen:

1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer ersten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
2 eine Schnittseitenansicht ist, die die Konstruktion des Strömungswegumschaltventils gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
3 eine perspektivische Ansicht ist, die eine äußere Erscheinung des Strömungswegumschaltventils gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
4 eine erläuternde Ansicht ist, die Anordnungen eines ersten Strömungsabschnitts und zweiter Strömungsabschnitte gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer zweiten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
6 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer dritten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
7 eine erläuternde Ansicht ist, die ein Dichtungsbauteil gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
8 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer vierten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
9 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer fünften Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
10 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer sechsten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
11 eine Schnittseitenansicht ist, die eine Konstruktion eines Strömungswegumschaltventils gemäß einer siebten Ausführungsform, die hier offenbart wird, darstellt;
12 eine erläuternde Ansicht ist, die eine Konstruktion eines ersten Beispiels einer Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
13 eine erläuternde Ansicht ist, die eine Konstruktion eines zweiten Beispiels einer Reinigungsvorrichtung darstellt;
14 eine erläuternde Ansicht ist, die eine Konstruktion eines dritten Beispiels einer Reinigungsvorrichtung darstellt;
15 eine erläuternde Ansicht ist, die eine Konstruktion eines vierten Beispiels einer Reinigungsvorrichtung darstellt; und
16 eine erläuternde Ansicht ist, die eine Konstruktion eines fünften Beispiels einer Reinigungsvorrichtung darstellt.

Eine erste Ausführungsform eines Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 1 bis 4 erläutert.
Das Strömungswegumschaltventil B ist auf ein Ventil, das einen Strömungsweg, zu dem Wasser zum Reinigen (Reinigungswasser), das als Fluid W dient, strömt, geeignet ändert, d.h., ein Strömungsziel des Fluids W ändert, an einer Reinigungsvorrichtung, die beispielsweise einen Scheinwerfer (Frontscheinwerfer, Vorderlicht) oder eine bordeigene Kamera eines Fahrzeugs 12 reinigt, anwendbar (siehe 12). Das Strömungswegumschaltventil B weist einen einzelnen (einzigen) Fluidzufuhrabschnitt 1, der das Fluid W einer Innenseite eines Gehäuses C, das im Wesentlichen vollständig das Strömungswegumschaltventil B darstellt, zuführt, und mehrere Fluidablassabschnitte 2, die das Fluid W zu jeweiligen Strömungszielen (Strömungswegen, Strömungsabschnitten) ablassen, auf. Das Strömungsziel des Fluids W wird an der Innenseite des Gehäuses C geändert (d.h. ausgewählt). Jeder von dem Fluidzufuhrabschnitt 1 und den Fluidablassabschnitten 2 ist in einer Düsenform (Stutzenform) ausgebildet. Ein Ventilkörper V1, der drehbar ist, ist an einem inneren Hohlraum 3 des Gehäuses C so vorgesehen, dass er das Fluid W dazu bringt, von dem Fluidzufuhrabschnitt 1 zu einem der mehreren Fluidablassabschnitte 2 zu strömen.
Wie in 1 dargestellt ist, weist das Gehäuse C ein erstes Gehäuse C1, an dem der Fluidzufuhrabschnitt 1 und die mehreren Fluidablassabschnitte 2 ausgebildet sind, und ein zweites Gehäuse C2, das als ein Abdeckungsbauteil des ersten Gehäuses C1 funktioniert, auf. Gemäß dem Strömungswegumschaltventil B der vorliegenden Ausführungsform wird der Ventilkörper V1 zunächst in das erste Gehäuse C1 eingefügt, und dann wird ein Vorspannbauteil P1 über eine Lochscheibe 6 zu einem Vorsprungabschnitt Va des Ventilkörper V1 eingefügt bzw. an den Vorsprungabschnitt Va gesteckt. Von einer oberen Seite der zuvor genannten Anordnung wird ein Wandbauteil 7 an dem ersten Gehäuse C1 montiert, während es eine erste Dichtung 28, die aus Gummimaterial gemacht ist, zum dichten Abdichten relativ zu dem ersten Gehäuse C1 sandwichartig umgibt. Ein Schrittmotor, der als ein Antriebsabschnitt K dient, wird auf einer oberen Oberfläche des Wandbauteils 7 platziert. Eine Antriebswelle Ka des Schrittmotors wird so eingefügt, dass sie innerhalb einer Wellenbohrung 71 des Wandbauteils 7 positioniert ist. Ein Gummiring 8 zum Abdichten ist zwischen der Wellenbohrung 71 und der Antriebswelle Ka angeordnet. Der Antriebsabschnitt K, das Wandbauteil 7 und das erste Gehäuse C1 sind über Befestigungsbolzen K1 integriert.
Eine zweite Dichtung 29 zum Abdichten ist um das Wandbauteil 7 angeordnet. Der Antriebsabschnitt K wird durch das zweite Gehäuse C2 abgedeckt. Zu dieser Zeit kommt ein Eingriffsvertiefungsabschnitt C2a, der an dem zweiten Gehäuse C2 vorgesehen ist, mit einem Eingriffsvorsprungabschnitt 7a, der an einem Randabschnitt des Wandbauteils 7 vorgesehen ist, in Eingriff.
Der innere Hohlraum 3 ist an der Innenseite des ersten Gehäuses C1 vorgesehen, so dass er das Fluid W, das über den Fluidzufuhrabschnitt 1 zugeführt wird, speichert. Der innere Hohlraum 3 ist beispielsweise zylindrisch ausgebildet. Der Ventilkörper V1, der beispielsweise einen als Scheibe ausgebildeten Abschnitt aufweist, ist an dem inneren Hohlraum 3 angeordnet. Der Ventilkörper V1 wird durch den Antriebsabschnitt K, der angrenzend an den inneren Hohlraum 3 angeordnet ist, so angetrieben, dass er sich dreht. Der Antriebsabschnitt K wird durch eine Steuerungseinheit E (siehe 12) angetrieben und gesteuert.
Der Ventilkörper V1 wird durch das Vorspannbauteil P1 gegen einen Wandabschnitt gedrückt, der teilweise den inneren Hohlraum 3 darstellt. Zu dieser Zeit sind zwei Oberflächen, die Kontakt miteinander herstellen, durch eine erste gegenüberliegende Oberfläche F1, die an dem Ventilkörper V1 ausgebildet ist, und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche F2, die an dem ersten Gehäuse C1 ausgebildet ist, ausgebildet. Wie in 2 dargestellt ist, weist der als Scheibe ausgebildete Abschnitt des Ventilkörpers V1 die erste gegenüberliegende Oberfläche F1 und eine unter Druck gesetzte Oberfläche (unter Druck zu setzende Oberfläche, Druckoberfläche) F3 an einer gegenüberliegenden Seite der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 auf, welche unter Druck gesetzte Oberfläche F3 durch das Fluid W an dem inneren Hohlraum 3 gedrückt wird.
Ein erster Strömungsabschnitt R1 ist an dem Ventilkörper V1 dafür ausgebildet, dass er das Fluid W an dem inneren Hohlraum 3 dazu bringt, zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 zu strömen. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, weist der erste Strömungsabschnitt R1 beispielsweise einen Vertiefungsabschnitt (Aussparungsabschnitt) 4, der an einem Bereich in einem Abschnitt der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 so ausgebildet ist, dass er sich in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 öffnet, und einen Verbindungsabschnitt 5, der an einem Bereich in einem Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 4 in einer Richtung senkrecht zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 betrachtet so ausgebildet ist, dass er zwischen dem Vertiefungsabschnitt 4 und dem inneren Hohlraum 3 eine Verbindung herstellt, auf.
Wie in 1 und 4 dargestellt ist, öffnet sich der Vertiefungsabschnitt 4 zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und einer lateralen Oberfläche Vd des Ventilkörpers V1. Ferner ist ein Schnittabschnitt 5a in einer Bogenausgestaltung an einem Randabschnitt des Ventilkörpers V1 vorgesehen, so dass er als der Verbindungsabschnitt 5 dient und zwischen dem Vertiefungsabschnitt 4 und der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 eine Verbindung herstellt.
Der Ventilkörper V1 dreht sich beispielsweise mittels des Schrittmotors, der an dem Antriebsabschnitt K vorgesehen ist. Der Vertiefungsabschnitt 4 bewegt sich in einem Bogen entlang der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2. Mehrere zweite Strömungsabschnitte R2 sind daher verstreut entlang einer Bewegungskurve des Vertiefungsabschnitts 4 angeordnet. Öffnungsflächen der jeweiligen zweiten Strömungsabschnitte R2 sind abhängig von jedem Strömungsziel des Fluids W voneinander differenziert. Beispielsweise weist einer der zweiten Strömungsabschnitte R2, der das Fluid W dem Frontfenster des Fahrzeugs 12 zuführt, was ein großes Volumen strömenden Fluids erfordert, eine große Öffnungsfläche auf. Andererseits weist ein anderer der zweiten Strömungsabschnitte R2, der das Fluid W der Heckkamera zuführt, was ein geringeres Volumen strömenden Fluids erfordert, eine kleine Öffnungsfläche auf. Die zweiten Strömungsabschnitte R2 sind aufgrund der Positionen der Fluidablassabschnitte 2 relativ zu dem ersten Gehäuse C1 nicht notwendigerweise auf demselben Umfang angeordnet. Somit weist der Vertiefungsabschnitt 4 eine größere Öffnungsfläche als die Öffnungsfläche jedes der zweiten Strömungsabschnitte R2 auf, so dass er jedem aller zweiten Strömungsabschnitte R2 basierend auf der Drehung des Ventilkörpers V1 zugewandt ist.
In einem Fall, dass der erste Strömungsabschnitt R1 durch einen Ausschnitt, der beispielsweise dieselbe Querschnittsausgestaltung von der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 aufweist, ausgebildet ist, ist eine Fläche der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 klein. In diesem Fall ist die Fläche (Öffnungsfläche) des ersten Strömungsabschnitts R1 größer als die Öffnungsfläche jedes der zweiten Strömungsabschnitte R2. Nichtsdestotrotz ist, da das Strömungsvolumen des Fluids W, das durch den ersten Strömungsabschnitt R1 strömt, auf einer Grundlage der Öffnungsfläche jedes der zweiten Strömungsabschnitte R2 definiert ist, die Öffnungsfläche des ersten Strömungsabschnitts R1 nicht notwendigerweise vergrößert.
Daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 und 4 dargestellt ist, der Verbindungsabschnitt 5 durch den Schnittabschnitt 5a, der durch Schneiden eines Abschnitts der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zu einer Bogenausgestaltung erhalten wird, so dass der Schnittabschnitt 5a einen Bereich in einem Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 4 in einer Richtung senkrecht zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 betrachtet überlappt, ausgebildet.
Aufgrund des zuvor genannten Schnittabschnitts 5a wird nicht nur ein geeignetes Volumen des Fluids W jedem der zweiten Strömungsabschnitte R2 zugeführt, sondern auch ein ausgeübter Druck auf die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 durch das Fluid W, das an dem inneren Hohlraum 3 gespeichert ist, kann maximiert werden, während verhindert wird, dass die Fläche der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 übermäßig reduziert wird. Infolgedessen sind selbst in einem Fall, dass das Strömungswegumschaltventil B in einer Umgebung mit Vibrationen, wie beispielsweise an dem Fahrzeug 12, eingesetzt wird, die erste gegenüberliegende Oberfläche F1 und die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 eng in Kontakt miteinander, was eine Zuverlässigkeit einer Umschaltfunktion des Strömungswegumschaltventils B zum Ändern eines Zufuhrziels (d.h. Strömungsziels) des Fluids W erhöhen kann.
Eine Wirkung eines starken engen Einander-Kontaktierens der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 wird durch die Position, wo der Fluidzufuhrabschnitt 1 vorgesehen ist, beeinflusst. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Fluidzufuhrabschnitt 1 lateral mit dem ersten Gehäuse C1 zum Zuführen des Fluids W zu dem inneren Hohlraum 3 verbunden. Aufgrund einer derartigen Konstruktion des Fluidzufuhrabschnitts 1 wird die Höhe des Strömungswegumschaltventils B verringert, so dass die Größe davon reduziert wird. Zu dieser Zeit ist, da das Fluid W bei im Wesentlichen rechten Winkel relativ zu der Bewegungsrichtung des Ventilkörpers V1 strömt, eine Kraft zum Bewegen des Ventilkörpers V1 lediglich der Druck an dem inneren Hohlraum 3.
Daher ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Öffnungsposition des Fluidzuführabschnitts 1 relativ zu dem ersten Gehäuse C1 zu einer Position, die der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 des Ventilkörpers V1 in dem inneren Hohlraum 3 gegenüberliegt, ausgebildet. Das heißt, der Fluidzufuhrabschnitt 1 ist so vorgesehen, dass er sich zu einem Abschnitt in dem inneren Hohlraum 3 öffnet, welcher Abschnitt gegenüber (entgegengesetzt zu) der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 relativ zu dem Ventilkörper V1 angeordnet ist. Der Druck des Fluids W, das zu dem inneren Hohlraum 3 strömt, wird somit unmittelbar auf die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 ausgeübt, so dass die erste gegenüberliegende Oberfläche F1 des Ventilkörpers V1 gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 gedrückt wird. Einer der zweiten Strömungsabschnitte R2 (d.h. spezifizierter zweiter Strömungsabschnitt R2) wird dementsprechend ausgewählt.
Das Vorspannbauteil P1, das den Ventilkörper V1 gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 drückt, ist eine Schraubenfeder, die über dem ersten Gehäuse C1 und dem Ventilkörper V1 angeordnet ist, wie beispielsweise in 1 dargestellt ist. Die Lochscheibe 6 in einer ringförmigen Ausgestaltung ist zwischen der Schraubenfeder und der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 angeordnet, so dass der Ventilkörper V1 problemlos drehbar ist.
Die Antriebswelle Ka weist einen nicht kreisförmigen Querschnitt auf, der beispielsweise teilweise abgeschrägt ist. Der Ventilkörper V1 weist den Vorsprungabschnitt Va auf, an dem eine Antriebsbohrung Vb ausgebildet ist, mit welcher Antriebsbohrung Vb die Antriebswelle Ka in Eingriff bringbar ist. Da der Ventilkörper V1 notwendigerweise über einen bestimmten Abstandsbetrag näher an die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 kommt und sich davon trennt, sind die Antriebswelle Ka und die Antriebsbohrung Vb in einer axialen Richtung des Ventilkörpers V1 (des Antriebsabschnitts K) relativ bewegbar.
Der Ventilkörper V1 kann durch den Antriebsabschnitt K auf eine vorherbestimmte Drehphase festgelegt werden. Es ist notwendig, eine Referenzposition des Schrittmotors bei einer vorherbestimmten Position des Ventilkörpers V1 zu bestätigen. Somit ist, wie in 1 dargestellt ist, ein Referenzvorsprung 9 an einem Abschnitt der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 des Ventilkörpers V1 vorgesehen. Zudem ist ein Anschlag 10 an einer Oberfläche des Wandbauteils 7, die der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zugewandt ist, vorgesehen. Der Referenzvorsprung 9 stellt in einem Fall, dass sich der Ventilkörper V1 zu jeweiligen Drehendabschnitten in einer Vorwärtsrichtung und einer Umkehrrichtung um eine Drehachse X des Antriebsabschnitts K (des Ventilkörpers V1) dreht, Kontakt mit dem Anschlag 10 her. Dementsprechend kann die gegenwärtige Position des Ventilkörpers V1 in einem Fall, dass der Ventilkörper V1 zu jedem der Drehendabschnitte angetrieben wird oder dazu gezwungen wird, sich zu jedem der Drehendabschnitte zu drehen, zu einem vorherbestimmten Zeitpunkt zurückgesetzt werden.
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform acht der zweiten Strömungsabschnitte R2 an dem ersten Gehäuse C1 vorgesehen. Die Fluidablassabschnitte 2 erstrecken sich von den jeweiligen zweiten Strömungsabschnitten R2. Wie in 4 dargestellt ist, ist die Öffnungsfläche jedes der zweiten Strömungsabschnitte R2 abhängig von einem erforderlichen Strömungsvolumen an jedem Strömungsziel, zu dem das Fluid W abgelassen wird, geeignet spezifiziert. Beispielsweise kann das Strömungsziel eines der zweiten Strömungsabschnitte R2 mit der großen Öffnungsfläche beispielsweise zu dem Frontfenster oder dem Heckfenster des Fahrzeugs 12 bestimmt oder spezifiziert werden. Andererseits kann das Strömungsziel eines anderen der zweiten Strömungsabschnitte R2 mit der kleinen Öffnungsfläche beispielsweise zu der linken oder rechten Seitenkamera oder der Heckkamera des Fahrzeugs 12 bestimmt oder spezifiziert werden. Dementsprechend kann selbst in einem Fall, dass beispielsweise eine einzelne Fluidpumpe 11 eingesetzt wird, das Fluid W jedem Strömungsziel mit einer vorherbestimmten Strömungsgeschwindigkeit zugeführt werden.
Gemäß dem Strömungswegumschaltventil B mit der zuvor genannten Konstruktion ist die Fläche der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 dazu ausgebildet, vergrößert oder maximiert zu sein. Somit kann der Ventilkörper V1 durch den maximalen Druck des Fluids W gegen die zweiten Strömungsabschnitte R2 gedrückt werden. Beim Ändern oder Umschalten des Strömungswegs wird ein Lecken des Fluids W insbesondere zu den zweiten Strömungsabschnitten R2, die nicht zu der Position des Vertiefungsabschnitts 4 passen, sicher verhindert, was eine Zuverlässigkeit der Strömungswegumschaltfunktion verbessert.
Das Strömungswegumschaltventil B in der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise auf eine Reinigungsvorrichtung (d.h. ein erstes Beispiel einer Reinigungsvorrichtung) des Fahrzeugs 12, wie in 12 dargestellt ist, anwendbar. Die Reinigungsvorrichtung, die in 12 dargestellt ist, führt selektiv das Reinigungswasser (d.h. das Fluid W) an einem Fluidtank 13, der an dem Fahrzeug 12 montiert ist, durch das Strömungswegumschaltventil B nicht nur einem Frontfensterwäscher (Frontfensterwaschvorrichtung, Frontscheibenwischer) 30 für ein Frontfenster (vorderes Fenster) 40 und einem Heckfensterwäscher (Heckfensterwaschvorrichtung, Heckscheibenwischer) 33 für ein Heckfenster 41, sondern beispielsweise auch einem Frontkamerawäscher (Frontkamerawaschvorrichtung) 31 für eine Frontkamera (vordere Kamera) 42, die während eines automatischen Fahrens verwendet wird, oder für einen digitalen Spiegel, einem Heckkamerawäscher (Heckkamerawaschvorrichtung) 34 für eine hintere Kamera (Heckkamera) 43, und linken und rechten Kamerawäschern 32 für linke und rechte Kameras 44 zu.
Das Strömungswegumschaltventil B wird beispielsweise auf einer Grundlage einer manuellen Betätigung eines Fahrers oder eines Verschmutzungserfassungssignals 14, das sich aus einer Analyse eines Bilds, das durch jede/die jeweilige Kamera aufgenommen wird, ergibt, betätigt. Wenn das Verschmutzungserfassungssignal 14 an die Steuerungseinheit E eingegeben wird, betätigt die Steuerungseinheit E das Strömungswegumschaltventil B so, dass ein Strömungsweg 15 so geändert wird, dass er mit einem Abschnitt verbunden wird, wo ein Reinigen notwendig ist. Nachdem die Verbindung des Strömungswegs 15 geändert ist, betätigt die Steuerungseinheit E die Fluidpumpe 11, die das Reinigungswasser zum Ausstoßen des Reinigungswassers zum Reinigen lediglich zu einem Abschnitt, wo ein Reinigen notwendig ist, pumpt. Dementsprechend kann ein Ablassvolumen der Fluidpumpe 11 klein sein, was zu einer Verkleinerung des Fluidtanks 13 führt. Ein Einsparen von Reinigungswasser ist erreichbar, und es wird verhindert, dass ein Reinigungswasser auf einen Abschnitt des Fahrzeugs 12, der ein Reinigen nicht erfordert, angewendet wird.
Eine zweite Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 5 erläutert. Wie in 5 dargestellt ist, kann ein zweites Vorspannbauteil P2 zwischen dem ersten Gehäuse C1 und dem Ventilkörper V1 angeordnet sein. Eine Montagebohrung Vc, wo das zweite Vorspannbauteil P2 mit der Mitte der Drehachse X montiert ist, ist an der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 des Ventilkörpers V1 ausgebildet. Eine Schraubenfeder, die beispielsweise als das zweite Vorspannbauteil P2 dient, ist zum Ausüben einer Vorspannkraft in einer Richtung, in der der Ventilkörper V1 und die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 voneinander getrennt werden, so eingefügt, dass sie innerhalb der Montagebohrung Vc positioniert ist. Eine zweite Lochscheibe 16 kann wünschenswerterweise zwischen dem zweiten Vorspannbauteil P2 und einem Bodenabschnitt der Montagebohrung Vc zum Reduzieren einer Reibung dazwischen vorgesehen sein.
Als das zweite Vorspannbauteil P2 kann eine Tellerfeder anstelle der Schraubenfeder eingesetzt werden. Alternativ können Magneten mit denselben Polen an der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 vorgesehen sein, so dass eine magnetische Reaktionskraft genutzt wird. Jegliche Konstruktion zum Trennen des Ventilkörpers V1 von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 ist verfügbar.
Die Vorspannkraft des zweiten Vorspannbauteils P2 ist größer als die Vorspannkraft des Vorspannbauteils P1 spezifiziert. Dementsprechend wird die erste gegenüberliegende Oberfläche F1 daran gehindert, mit einem Objekt, wie beispielsweise der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2, in einem Zustand, in dem das Fluid W nicht von dem Fluidzufuhrabschnitt 1 zu dem inneren Hohlraum 3 des ersten Gehäuses C1 zugeführt wird, Kontakt herzustellen.
Gemäß der zuvor genannten Konstruktion wird der Antriebsabschnitt K betätigt, bevor das Fluid W dem inneren Hohlraum 3 zugeführt wird, so dass prompt die Drehphase des Ventilkörpers V1 mit einer kleinen Leistung geändert wird. Da das Fluid W dem inneren Hohlraum 3 zugeführt wird, nachdem die Drehphase geändert ist, wird der Druck des Fluids W auf die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 ausgeübt, so dass der Ventilkörper V1 in Zusammenarbeit mit der Vorspannkraft des Vorspannbauteils P1 gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 gedrückt wird. Die Phasenänderung wird prompt durchgeführt, während die Konstruktion des Antriebsabschnitts K vereinfacht und verkleinert ist. Das Verkleinern und das leichte Gewicht des Strömungswegumschaltventils B sind zu erlangen, während eine Lebensdauer des Ventilkörpers V1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 verbessert wird.
Ferner kann, da der Ventilkörper V1 von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 getrennt ist, das Fluid W, das bereits dem zweiten Strömungsabschnitt R2 zugeführt worden ist, in einem Fall, dass die Fluidpumpe 11 umgekehrt gedreht wird, so dass das Fluid W an dem inneren Hohlraum 3 zu dem Fluidtank 13 zurückgeführt wird, zurückgezogen/-gesaugt werden. Somit wird ein Lecken des Fluids W zu dem Strömungsziel, nachdem die Zufuhr des Fluids W gestoppt ist, verhindert, oder ein Einfrieren des Fluids W innerhalb eines Zufuhrrohrs (Strömungsrohrs) vor dem zweiten Strömungsabschnitt R2 ist beispielsweise vermeidbar.
Eine dritte Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 6 und 7 erläutert. Wie in 6 und 7 dargestellt ist, kann ein Dichtungsbauteil S1 zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 angeordnet sein. Das Dichtungsbauteil S1 besteht beispielsweise aus jeglicher Art elastischen Gummimaterials oder Harzmaterials. Wie in 7 dargestellt ist, sind Bohrungsabschnitte (Lochabschnitte) 17 an dem Dichtungsbauteil S1 so ausgebildet, dass sie entsprechend den mehreren zweiten Strömungsabschnitten R2 und dem zweiten Vorspannbauteil P2 in einer Mitte positioniert sind. Zudem ist jeder (jeweils ein) Aufteilungsabschnitt 18 in einer gewölbten Ausgestaltung zwischen den angrenzenden Bohrungsabschnitten 17 vorgesehen. Ferner sind Positionierungsabschnitte 20, von denen jeder in einer Schnittausgestaltung ist, an einem Außenumfangsabschnitt des Dichtungsbauteils S1 vorgesehen. Jeder der Positionierungsabschnitte 20 kommt mit einem Eingriffsvorsprung 19, der an dem ersten Gehäuse C1 vorgesehen ist, in Eingriff, so dass eine Drehung des Dichtungsbauteils S1 in Verbindung mit der Drehung des Ventilkörpers V1 verhindert wird.
Das Dichtungsbauteil S1 ist zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 sandwichartig eingefügt, so dass es um einen vorherbestimmten Betrag komprimiert und verformt wird, wenn der Ventilkörper V1 gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 gedrückt wird. Somit können die angrenzenden zweiten Strömungsabschnitte R2 sicher aufgeteilt und voneinander getrennt werden. Infolgedessen wird eine Zuverlässigkeit der Umschaltfunktion des Strömungswegumschaltventils B zum Ändern des Strömungsziels des Fluids W verbessert.
Zudem wird mit dem zweiten Vorspannbauteil P2 der Ventilkörper V1 normalerweise von dem Dichtungsbauteil S1 getrennt, so dass ein Drehwiderstand des Ventilkörpers V1 reduziert wird. Die Phasenänderung des Ventilkörpers V1 wird daher prompt durchgeführt, so dass die Größe des Antriebsabschnitts K dadurch reduziert wird.
Eine vierte Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 8 erläutert. Wie in 8 dargestellt ist, kann ein zweites Dichtungsbauteil S2 zwischen dem Ventilkörper V1 und dem ersten Gehäuse C1 angeordnet sein. Beispielsweise ist in einem Zustand, in dem die laterale Oberfläche Vd in einer zylindrischen Ausgestaltung mit der Mitte der Drehachse X des Antriebsabschnitts K an dem Außenumfangsabschnitt des Ventilkörpers V1 ausgebildet ist, eine Innenwand Cd in einer zylindrischen Ausgestaltung an dem ersten Gehäuse C1 vorgesehen. Das zweite Dichtungsbauteil S2 ist zwischen der lateralen Oberfläche Vd und der Innenwand Cd, die konzentrisch miteinander vorgesehen sind, angeordnet.
Ein Durchdringungsweg 21, der als der erste Strömungsabschnitt R1 dient, wie beispielsweise in 8 dargestellt ist, ist an dem Ventilkörper V1 dafür ausgebildet, das Fluid W dazu zu bringen, von der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 zu strömen. In der Richtung entlang der Drehachse X betrachtet ist eine Öffnungsfläche des Durchdringungswegs 21 kleiner als eine Fläche des Vertiefungsabschnitts 4, der an der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 vorgesehen ist, spezifiziert.
Ein gebräuchlicher aus Gummi ausgebildeter O-Ring wird beispielsweise als das zweite Dichtungsbauteil S2 eingesetzt. Ein ringförmiger Nutabschnitt 22, an dem das zweite Dichtungsbauteil S2 angebracht ist, kann an mindestens einem von dem Ventilkörper V1 und dem ersten Gehäuse C1 ausgebildet sein. Zudem kann, wie in 8 dargestellt ist, ein ringförmiges Bauteil mit einem V-förmigen Querschnitt als das zweite Dichtungsbauteil S2 verwendet werden. In diesem Fall ist das ringförmige Bauteil dazu ausgebildet, in einer Weise verformt zu werden, dass sich der V-förmige Abschnitt ausdehnt, so dass er dadurch sicher verhindert oder blockiert, dass das Fluid W von der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 herausströmt. Infolgedessen kann der Ventilkörper V1 prompt in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 gedrückt werden.
Wie oben erwähnt wurde, wird, da das zweite Dichtungsbauteil S2 die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 und die erste gegenüberliegende Oberfläche F1 des Ventilkörpers V1 trennt oder aufteilt, der Druck des Fluids W sicher auf die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 ausgeübt, wenn das Fluid W in den inneren Hohlraum 3 strömt. Eine Kraft, die den Ventilkörper V1 zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 drückt, kann daher zunehmen. Das Fluid W wird daran gehindert, zu dem zweiten Strömungsabschnitt R2 zu strömen, der nicht als das Zufuhrziel dient, so dass dadurch die Umschaltfunktion des Strömungswegumschaltventils B zum Ändern des Strömungsziels sicher erlangt wird.
Eine fünfte Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 9 erläutert. Wie in 9 dargestellt ist, kann ein zweiter Ventilkörper V2, der sich öffnet, wenn der Druck des Fluids W an dem inneren Hohlraum 3 einen vorherbestimmten Druck erreicht oder überschreitet, an dem ersten Strömungsabschnitt R1 des Ventilkörpers V1 vorgesehen sein. Insbesondere ist das zweite Vorspannbauteil P2 beispielsweise mit der Mitte der Drehachse X des Ventilkörpers V1 versehen, und der erste Strömungsabschnitt R1 ist an einer Mitte des Ventilkörpers V1 vorgesehen. Der erste Strömungsabschnitt R1 weist beispielsweise eine laterale Bohrung 24, die sich an der lateralen Oberfläche 23 des Vorsprungabschnitts Va des Ventilkörpers V1 öffnet, und eine longitudinale Bohrung 25, die mit der lateralen Bohrung 24 in Verbindung steht und entlang der Drehachse X ausgebildet ist, auf. Der zweite Ventilkörper V2 verschließt normalerweise die longitudinale Bohrung 25 mittels des zweiten Vorspannbauteils P2.
Das zweite Vorspannbauteil P2 drückt den Ventilkörper V1 in einer Richtung entgegengesetzt zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 über den zweiten Ventilkörper V2, so dass der Ventilkörper V1 mit dem Wandbauteil 7 Kontakt herstellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ausgenommen des zweiten Vorspannbauteils P2 ein Vorspannbauteil, wie beispielsweise das Vorspannbauteil P1, nicht speziell vorgesehen. Somit sind Kontaktvorsprünge 26, die dazu ausgebildet sind, mit dem Wandbauteil 7 Kontakt herzustellen, an einem Endabschnitt des Vorsprungabschnitts Va des Ventilkörpers V1 vorgesehen. Jeder der Kontaktvorsprünge 26 kann wünschenswerterweise beispielsweise als ein ringförmiger gewölbter Abschnitt ausgebildet sein, so dass eine Kontaktfläche mit dem Wandbauteil 7 verringert wird, so dass dadurch der Drehwiderstand des Ventilkörpers V1 verringert wird.
Zudem ist das Dichtungsbauteil S1 zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 angeordnet, und das zweite Dichtungsbauteil S2 ist an der lateralen Oberfläche Vd des Ventilkörpers V1 vorgesehen.
Wenn das Fluid W dem inneren Hohlraum 3 zugeführt wird, wird die unter Druck gesetzte Oberfläche F3 des Ventilkörpers V1 durch das Fluid W gedrückt (unter Druck gesetzt), so dass sich der Ventilkörper V1 in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche F2 bewegt. Zu dieser Zeit wird die longitudinale Bohrung 25 des Ventilkörpers V1 geschlossen gehalten. Wenn der Ventilkörper V1 mit dem Dichtungsbauteil S1 Kontakt herstellt, und der Druck des Fluids W weiter zunimmt, wird der zweite Ventilkörper V2 geöffnet.
Zum Verhindern, dass die Position des zweiten Ventilkörpers V2 instabil ist, wenn der zweite Ventilkörper V2 geöffnet ist, kann ein Federaufnahmevertiefungsabschnitt 27 wünschenswerterweise an einem Abschnitt in der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2, mit dem das zweite Vorspannbauteil P2 Kontakt herstellt, ausgebildet sein.
Zudem kann der Abschnitt des zweiten Ventilkörpers V2, der dazu ausgebildet ist, mit dem Ventilkörper V1 Kontakt herzustellen, in einer Vertiefung (siehe 9) ausgebildet sein, so dass ein Umfang der longitudinalen Bohrung 25 sicher durch den zuvor genannten Vertiefungsabschnitt umgeben ist, der ebenfalls linearen Kontakt mit dem Ventilkörper V1 herstellt. Alternativ kann der zuvor genannte Abschnitt des zweiten Ventilkörpers V2 in einer Spindelausgestaltung, ein Ende derer in die longitudinale Bohrung 25 eingepasst ist, ausgebildet sein. Weiter kann alternativ beispielsweise ein Gummibauteil zumindest an einem von dem Ventilkörper V1 und dem zweiten Ventilkörper V2 so vorgesehen sein, dass es als ein Ventilsitz dient.
Da der zweite Ventilkörper V2 in der Mitte des Ventilkörpers V1 positioniert ist, weist das zweite Vorspannbauteil P2 beide Funktionen zum Trennen des Ventilkörpers V1 von dem Dichtungsbauteil S1 in einem Zustand, in dem die Position oder Stellung des Ventilkörpers V1 stabilisiert ist, und zum Öffnen und Schließen des zweiten Ventilkörpers V2 auf, was zu einer vernünftigen Konstruktion führt.
Eine sechste Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 10 erläutert. Wie in 10 dargestellt ist, kann als ein anderes Beispiel des zuvor genannten zweiten Ventilkörpers V2 ein Ventilkörper an einem Abschnitt des Vertiefungsabschnitts 4 anstelle der Mitte des Ventilkörpers V1 vorgesehen sein. In diesem Fall ist der Durchdringungsweg 21, der als der erste Strömungsabschnitt R1 funktioniert, so ausgebildet, dass er von der unter Druck gesetzten Oberfläche F3 zu dem Vertiefungsabschnitt 4 durchdringt, und ein dritter Ventilkörper V3 in einer dünnen Scheibenausgestaltung ist beispielsweise an dem Vertiefungsabschnitt 4 vorgesehen.
Der dritte Ventilkörper V3 ist beispielsweise aus Metall, das eine Elastizität aufweist, oder Harzmaterial ausgebildet. Der dritte Ventilkörper V3 ist dazu ausgebildet, normalerweise den ersten Strömungsabschnitt R1 zu verschließen und den ersten Strömungsabschnitt R1 zu öffnen, wenn der Druck des Fluids W an dem inneren Hohlraum 3 zunimmt. Der Druck an dem inneren Hohlraum 3 kann daher unmittelbar zu der Zeit einer Zufuhr des Fluids W zunehmen. Infolgedessen ist die prompte Betätigung des Ventilkörpers V1 zu erlangen, und die Umschaltfunktion, die zwischen den zweiten Strömungsabschnitten R2 umschaltet, wird stabilisiert.
Das zweite Dichtungsbauteil S2 ist an der lateralen Oberfläche Vd des Ventilkörpers V1 vorgesehen, so dass der Druck an dem inneren Hohlraum 3 unmittelbar bei Zufuhr des Fluids W zunimmt und die zweiten Strömungsabschnitte R2 sicher aufgeteilt und voneinander getrennt werden.
Eine siebte Ausführungsform des Strömungswegumschaltventils B wird in Bezug auf 11 erläutert. Wie in 11 dargestellt ist, kann jede der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 mit einer sphärischen Oberfläche ausgebildet sein. In der siebten Ausführungsform ist das Vorspannbauteil P1 vorgesehen, aber das zweite Vorspannbauteil P2 oder das Dichtungsbauteil S1 ist nicht vorgesehen.
Mit der zuvor genannten Konstruktion wird, selbst wenn der Ventilkörper V1 beim Antreiben des Antriebsabschnitts K geneigt ist, verhindert, dass ein Freiraum zwischen der ersten gegenüberliegenden Oberfläche F1 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche F2 übermäßig ausgedehnt wird. Somit kann eine verbesserte Dichtungsleistung an jedem der zweiten Strömungsabschnitte R2 beibehalten werden.
13 stellt ein zweites Beispiel der Reinigungsvorrichtung, wo das Strömungswegumschaltventil B jeder der zuvor genannten Ausführungsformen montierbar ist, dar. Gemäß dem zweiten Beispiel der Reinigungsvorrichtung arbeitet die Fluidpumpe 11 selektiv in einer Vorwärtsrichtung und in einer Umkehrrichtung, so dass sie dadurch individuell das Reinigungswasser (das Fluid W) einem und dem anderen der Strömungswege 15, die sich von der Fluidpumpe 11 erstrecken, zuführt. Das Strömungswegumschaltventil B ist mit einem der Strömungswege 15 verbunden, und der Frontfensterwäscher 30 ist mit dem anderen der Strömungswege 15 verbunden. Das heißt, der Frontfensterwäscher 30, dessen Verwendungshäufigkeit hoch ist, ist direkt mit der Fluidpumpe 11 verbunden, so dass eine Umschaltzeit des Strömungswegumschaltventils B eliminiert wird. Ein Druckverlust beispielsweise an einer Verrohrung, die an dem Strömungswegumschaltventil B vorgesehen ist, wird zum Erreichen einer prompten Betätigung eliminiert. Zwischen den anderen Strömungszielen als dem Frontfensterwäscher 30 wird durch das Strömungswegumschaltventil B umgeschaltet.
Zusätzlich zu dem Frontkamerawäscher 31, sind die linken und rechten Kamerawäscher 32, der Heckfensterwäscher 33 und der Heckkamerawäscher 34 mit einer Stromabwärtsseite des Strömungswegumschaltventils B verbunden.
14 stellt ein drittes Beispiel der Reinigungsvorrichtung dar, in dem das Strömungswegumschaltventil B jeder der zuvor genannten Ausführungsformen montierbar ist. Gemäß dem dritten Beispiel der Reinigungsvorrichtung sind ein erstes Strömungswegumschaltventil B1, das als das Strömungswegumschaltventil dient, und ein zweites Strömungswegumschaltventil B2, das als das Strömungswegumschaltventil dient, an einem vorderen Abschnitt bzw. einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen. Das erste Strömungswegumschaltventil B1, das an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen ist, ist mit einem der Strömungswege 15 der Fluidpumpe 11, die in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung betreibbar ist, in derselben Weise verbunden wie das zweite Beispiel der Reinigungsvorrichtung. Zusätzlich zu dem Frontkamerawäscher 31, sind die linken und rechten Kamerawäscher 32 mit einer Stromabwärtsseite des ersten Strömungswegumschaltventils B1 verbunden. Zudem sind der Heckfensterwäscher 33, der Heckkamerawäscher 34 und ein Verschiedener-Sensor-Wäscher 35 mit einer Stromabwärtsseite des zweiten Strömungswegumschaltventils B2 verbunden.
Ob das erste Strömungswegumschaltventil B1 verwendet wird oder das zweite Strömungswegumschaltventil B2 verwendet wird, wird durch die Steuerungseinheit E beispielsweise basierend auf einem manuellen Betätigungssignal, das von einem Fahrer gesendet wird, oder dem Verschmutzungserfassungssignal 14, das von jeglicher Art von Verschmutzungssensoren gesendet wird, bestimmt. Mit der zuvor genannten Konstruktion ist der einzelne Strömungsweg 15 zwischen dem ersten Strömungswegumschaltventil B1 und dem zweiten Strömungswegumschaltventil B2 vorgesehen, so dass dadurch die Konstruktion vereinfacht wird. Zusätzlich wird in einem Fall, dass das Strömungsvolumen des Strömungswegs 15, der zwischen dem ersten Strömungswegumschaltventil B1 und dem zweiten Strömungswegumschaltventil B2 vorgesehen ist, ausreichend ist, eine Abnahme an Fluiddruck an einem der Strömungsziele verhindert, was eine hohe Reinigungswirkung aufrechterhalten kann. Ferner sind das erste Strömungswegumschaltventil B1 und das zweite Strömungswegumschaltventil B2 an dem vorderen Abschnitt bzw. dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen, so dass ein Sensor, wie beispielsweise eine Lichterfassung und Abstandsmessung (engl.: „light detection and ranging“, LIDAR), leichter zu dem Fahrzeug 12 hinzugefügt werden kann.
15 stellt ein viertes Beispiel der Reinigungsvorrichtung dar, in dem das Strömungswegumschaltventil B jeder der zuvor genannten Ausführungsformen montierbar ist. Gemäß dem vierten Beispiel der Reinigungsvorrichtung wird zwischen dem Frontfensterwäscher 30 und dem Strömungsweg 15, der mit dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers verbunden ist, auf einer Grundlage des Vorwärts- und Umkehrbetriebs der Fluidpumpe 11 umgeschaltet. Das Strömungswegumschaltventil B ist an dem Strömungsweg 15, der an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, vorgesehen. Ferner wird der Strömungsweg 15 von dem Strömungswegumschaltventil B zur Verbindung zwischen dem Heckfensterwäscher 33 und dem Heckkamerawäscher 34 umgeschaltet. In dem Fahrzeug 12, das als ein allgemein verwendetes Fahrzeug dient, sind Reinigungsdüsen normalerweise lediglich an dem Frontfenster 40 und dem Heckfenster 41 vorgesehen. In der vorliegenden Konstruktion ist es nicht notwendig, das Strömungswegumschaltventil an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorzusehen. Somit kann die Reinigungsvorrichtung für die Heckkamera 43 mit einer einfachen Konstruktion hinzugefügt werden.
Als die Fluidpumpe 11, die das Fluid W der Heckkamera 43 zuführt, kann beispielsweise eine Pumpe für einen Frontscheinwerfer eingesetzt werden. In einem Fall, dass die Fluidpumpe 11, die das Fluid W dem Frontfenster 40 zuführt, beispielsweise auch für die Heckkamera 43 verwendet wird, wird, wie in den zuvor genannten Ausführungsformen, das Strömungsvolumen der Fluidpumpe 11 so spezifiziert, dass es relativ groß ist, da das Fluid W zu dem Frontfenster 40, das eine große Fläche aufweist, abgelassen wird. Das zuvor genannte Strömungsvolumen ist für das Heckfenster 41 wünschenswert, kann aber für die Heckkamera 43 übermäßig sein.
Somit wird in einem Fall, dass beispielsweise eine Pumpe mit einem kleinen Strömungsvolumen für einen Frontscheinwerfer an dem Fahrzeug 12 montiert ist, die Pumpe mit dem kleinen Strömungsvolumen wünschenswerterweise verwendet, so dass das Fluid W daran gehindert wird, zu einem unnötigen Abschnitt in dem Fahrzeug 12 abgelassen zu werden.
16 stellt ein fünftes Beispiel der Reinigungsvorrichtung dar, die als eine Reinigungsvorrichtung U dient, in der das Strömungswegumschaltventil B jeder der zuvor genannten Ausführungsformen montierbar ist. In der Reinigungsvorrichtung U sind ein erstes Strömungswegumschaltventil B3, das als das Strömungswegumschaltventil dient, und ein zweites Strömungswegumschaltventil B4, das als das Strömungswegumschaltventil dient, an dem vorderen Abschnitt bzw. dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen. Jedes von dem ersten Strömungswegumschaltventil B3 und dem zweiten Strömungswegumschaltventil B4 entspricht dem Strömungswegumschaltventil B gemäß den zuvor genannten Ausführungsformen, aber ist nicht darauf beschränkt. Jedes von dem ersten Strömungswegumschaltventil B3 und dem zweiten Strömungswegumschaltventil B4 kann ein Ventil sein, das zum Umschalten einen spezifizierten Strömungsweg aus mehreren Strömungswegen, die das Fluid zuführen, auswählt. Die Reinigungsvorrichtung U ist beispielsweise an dem Fahrzeug 12 montiert und ist insbesondere zum Reinigen einer Rückblickunterstützungsvorrichtung R, wie beispielsweise einer Kamera und eines Kollisionssensors, die an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen ist, vorgesehen.
Die Reinigungsvorrichtung U weist einen Fluidtank T, der das Fluid W speichert, und eine Fluidpumpe P, die das Fluid W zu der Rückblickunterstützungsvorrichtung R pumpt und zirkuliert, auf. Beispielsweise wird Wasser zum Reinigen (Reinigungswasser) als das Fluid W eingesetzt. Die Fluidpumpe P wird als eine Wasserpumpe PW gemäß der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet.
Wie in 16 dargestellt ist, weist die Wasserpumpe PW eine erste Öffnung E1 und eine zweite Öffnung E2 auf, welche erste Öffnung E1 und welche zweite Öffnung E2 als zwei Ablassöffnungen dienen. Die erste Öffnung E1 ist beispielsweise mit einem vorderen Strömungsweg L1 verbunden, der das Fluid W einer Reinigungsdüse NFW für ein Frontfenster FW zuführt. Das erste Strömungswegumschaltventil B3 ist an dem vorderen Strömungsweg L1 vorgesehen. Basierend auf einer Umschaltbetätigung des ersten Strömungswegumschaltventils B3 wird das Fluid W selektiv einer Frontkamera CF, einer rechten Kamera CFR und einer linken Kamera CFL neben dem Frontfenster FW zugeführt. Die zweite Öffnung E2 ist mit einem hinteren Strömungsweg L2 verbunden, der das Fluid W einem Heckfenster RW und einer Heckkamera CR für Rückblicküberwachung zuführt. Ob das Fluid W zu der ersten Öffnung E1 oder der zweiten Öffnung E2 abgelassen wird, ist durch eine Drehrichtung der Wasserpumpe PW bestimmbar.
Das Zufuhrziel des Fluids W wird auf einer Grundlage des Betriebs der Fluidpumpe P in der Vorwärtsrichtung und der Umkehrrichtung entschieden, so dass eine Abnahme an Zufuhrdruck des Fluids W insbesondere zu dem hinteren Strömungsweg L2, an dem beispielsweise das Heckfenster RW und die Heckkamera CR vorgesehen sind, vermieden wird. D.h., falls der hintere Strömungsweg L2 als eines von Verzweigungszielen dient, die an einer Stromabwärtsseite des ersten Strömungswegumschaltventils B3 vorgesehen sind, und dass ferner das Fluid W dem Heckfenster RW und der Heckkamera CR über ein zweites Strömungswegumschaltventil B4 zugeführt wird, kann es wahrscheinlich sein, dass der Druck des Fluids W, das von der Wasserpumpe PW abgelassen wird, abnimmt. Nichtsdestotrotz kann gemäß der Konstruktion der vorliegenden Ausführungsform das Fluid W, das den ursprünglichen Ablassdruck der Wasserpumpe PW hält, dem zweiten Strömungswegumschaltventil B4 zugeführt werden. Daher wird verhindert, dass der Druck des Fluids beispielsweise an der Heckkamera CR, die von der Wasserpumpe PW entfernt positioniert ist, abnimmt. Eine Reinigungswirkung kann dementsprechend hoch aufrechterhalten werden.
Das erste Strömungswegumschaltventil B3 führt das Fluid W, das von der Wasserpumpe PW abgelassen wird, beispielsweise dem Frontfenster FW, der Frontkamera CF, der linken Kamera CFL und der rechten Kamera CFR zu. Die Wasserpumpe PW wird durch eine Betätigung des Reinigungsschalters SW, der durch einen Bediener betätigt wird, für die Zwecke eines Reinigens jedes/des jeweiligen Abschnitts angetrieben. Sobald der Reinigungsschalter SW betätigt wird, wird ein Befehlssignal an einen ersten Treiber (Antriebsschaltung) D1 über eine Reinigungs-ECU 51 ausgegeben, und ein Antriebssignal wird an das erste Strömungswegumschaltventil B3 ausgegeben. Infolgedessen wird das erste Strömungswegumschaltventil B3 betätigt, so dass ein Zufuhrziel des Fluids W ausgewählt und bestimmt wird. Danach wird die Wasserpumpe PW durch die Reinigungs-ECU 51 angetrieben, so dass das Fluid W zu einem Reinigungsobjekt abgelassen wird. Das Fluid W, das zu der Frontkamera CF, der linken Kamera CFL und der rechten Kamera CFR abgelassen wird, wird durch Wind, der während eines Fahrens des Fahrzeugs 12 erzeugt wird, im Wesentlichen vollständig entfernt.
Das zweite Strömungswegumschaltventil B4 ist an einem Abschnitt des hinteren Strömungswegs L2 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform schaltet das zweite Strömungswegumschaltventil B4 eine Zufuhr des Fluids W zwischen dem Heckfenster RW und der Heckkamera CR um. Das zweite Strömungswegumschaltventil B4 beschafft eine elektrische Antriebsleistung von einem zweiten Treiber D2. Der zweite Treiber D2 nimmt ein Antriebssignal von der Reinigungs-ECU 51, die als die Steuerungseinheit E dient, die an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 vorgesehen ist, auf. Die Reinigungs-ECU 51 sendet ein Antriebssignal an jeden von dem zweiten Treiber D2 und dem ersten Treiber D1 beispielsweise basierend auf der Betätigung des Reinigungsschalters SW durch den Bediener des Fahrzeugs 12.
Das zweite Strömungswegumschaltventil B4 ist normalerweise mit einem Strömungsweg für das Heckfenster RW verbunden und wird temporär dazu geändert, mit einem Strömungsweg für die Heckkamera CR verbunden zu sein, wenn es notwendig ist. Nachdem das zweite Strömungswegumschaltventil B4 seine Verbindung ändert, betreibt die Reinigungs-ECU 51 die Wasserpumpe PW über eine Pumpen-ECU 52 zum Ablassen des Fluids W von einer Reinigungsdüse NR der Heckkamera CR. Da das zweite Strömungswegumschaltventil B4 auf einer Grundlage der Betätigung des Reinigungsschalters SW durch den Bediener betätigt wird, nimmt eine Häufigkeit eines Auftretens von Betätigungsrauschen des zweiten Strömungswegumschaltventils B4 ab, was zu einer verbesserten Lebensdauer davon führt.
Wie oben erwähnt wurde, sind der zweite Treiber D2 und das zweite Strömungswegumschaltventil B4 an dem hinteren Strömungsweg L2 vorgesehen, so dass sie dadurch eine Funktion der Reinigungsvorrichtung U erhöhen, ohne die Strömungswege für die anderen Reinigungsobjekte, wie beispielsweise das Frontfenster FW, die bereits an dem Fahrzeug 12 vorgesehen und konstruiert sind, zu ändern.
Zudem ist, da der zweite Treiber D2, der einen Antriebsstrom an das zweite Strömungswegumschaltventil B4 anlegt, separat von dem ersten Treiber D1 vorgesehen ist, eine Verkabelung zum Anlegen eines relativ großen elektrischen Stroms lediglich an einem Bereich in dem hinteren Abschnitt angeordnet. Somit ist eine breite oder dicke Verkabelung, die eine große Stromführungskapazität aufweist, nicht notwendigerweise über einen Bereich von dem vorderen Abschnitt zu dem hinteren Abschnitt in dem Fahrzeug 12 angeordnet. Eine Möglichkeit beispielsweise eines elektrischen Lecks von einer Verbindung in einer Verkabelung wird reduziert, was zu reduzierten Kosten einer Verkabelung zur Verwendung führt.
Beispielsweise ist die Heckkamera CR, die als die Rückblickunterstützungsvorrichtung R dient, an einer Position angeordnet, wo Luft, die entlang einer äußeren Oberfläche des Fahrzeugs 12 verläuft, aufhört, zu strömen, was eine Reinigungshäufigkeit erhöhen kann. Es ist auch schwierig, dass das Fluid W, das auf die Heckkamera CR gesprüht wird, durch Luft, die entlang der äußeren Oberfläche des Fahrzeugs 12 strömt, entfernt wird. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Luftpumpe PA zum Ausstoßen von Reinigungsluft A zu der Heckkamera CR, wenn sie eine elektrische Antriebsleistung von dem zweiten Treiber D2 aufnimmt, vorgesehen.
Ein Zeitpunkt, an dem die Luftpumpe PA angetrieben wird, wird durch die Reinigungs-ECU 51, die Pumpen-ECU 52 und den zweiten Treiber D2 bestimmt. Das Anlegen elektrischer Antriebsleistung von dem zweiten Treiber D2 an die Luftpumpe PA entspricht einem Zeitpunkt, an dem das Fluid W abgelassen wird. Beispielsweise ist in einem Fall, dass ein Ausstoßen der Reinigungsluft A nachfolgend nach dem Ende eines Ablassens des Fluids W durchgeführt wird, das Fluid W ohne unzureichende Trockenheit davon an einer Linse der Heckkamera CR entfernbar.
Da eine elektrische Antriebsleistung zu der Luftpumpe PA von dem zweiten Treiber D2 zugeführt wird, ist eine Verkabelung mit einem großen Durchmesser nicht notwendigerweise über einen Bereich von dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 zu dem zweiten Treiber D2 vorgesehen, was zu einem leichten Montagebetrieb der Luftpumpe PA führt.
Beispielsweise wird ein Zeitpunkt zum Reinigen der Heckkamera CR durch den Bediener bestimmt, der ein Bild der Heckkamera CR bestätigt und den Reinigungsschalter SW drückt. Zu dieser Zeit kann alternativ ein Verschmutzungssensor S vorgesehen sein, so dass automatisch ein Reinigungsbetrieb durchgeführt wird. D.h., der Verschmutzungssensor S, der als eine Bilderkennungs-ECU dient, erfasst eine Verschmutzung der RückblickunterstützungsVorrichtung, wie beispielsweise der Heckkamera CR, zum Anweisen der Reinigungs-ECU 51 dazu, ein Antriebssignal an den zweiten Treiber D2 und die Wasserpumpe PW zu senden.
Der Verschmutzungssensor S bestimmt, wie erkennbar eine hintere Bildinformation, die von der Heckkamera CR gesendet wird, ist. In einem Fall, dass der Verschmutzungssensor S einen Luminanzunterschied zwischen Bereichen, die offensichtliche Kontrastunterschiede aufweisen, in der hinteren Bildinformation auswertet und erkennt, dass ein sogenannter Randabschnitt unklar oder unscharf ist, sendet die Reinigungs-ECU 51 beispielsweise eine Reinigungsanweisung an den zweiten Treiber D2.
Gemäß der zuvor genannten Konstruktion wird die Heckkamera CR durch Ändern der Verbindung des zweiten Strömungswegumschaltventils B4 einfach gereinigt, lediglich wenn die Heckkamera CR verschmutzt ist. Das zweite Strömungswegumschaltventil B4 ist normalerweise in einer Weise spezifiziert, dass das Fluid W dem Heckfenster RW, dessen Reinigungshäufigkeit hoch ist, zugeführt wird. Somit wird ein promptes Reinigen des Heckfensters RW erreicht.
Ein Sensor zum Erfassen einer Verschmutzung kann beispielsweise auch an der Frontkamera CF, die an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 12 angeordnet ist, vorgesehen sein. Bilder, die durch die Frontkamera CF, die rechte und die linke Kamera CFR, CFL beschafft werden, werden an dem Verschmutzungssensor S verarbeitet. In einem Fall, dass erkannt wird, dass ein Reinigen notwendig ist, wird ein Signal zum Starten des Reinigens an die Reinigungs-ECU 51 gesendet. Ferner sendet die Reinigungs-ECU 51 ein Antriebssignal an den ersten Treiber D1 und die Pumpen-ECU 52 zum Ändern der Verbindung jeder bzw. jedes von der Wasserpumpe PW und des ersten Strömungswegumschaltventils B3. Das erste Strömungswegumschaltventil B3 ist normalerweise dazu spezifiziert, das Fluid W dem Frontfenster FW zuzuführen. In einem Fall, dass es notwendig ist, eine der Kameras zu reinigen, ändert das erste Strömungswegumschaltventil B3 die Verbindung so, dass der vordere Strömungsweg L1 auf die zuvor genannte Kamera gerichtet ist.
Eine Schnittfläche eines Strömungsrohrs, das den hinteren Strömungsweg L2 darstellt, kann größer als eine Schnittfläche eines Strömungsrohrs, das den vorderen Strömungsweg L1 darstellt, spezifiziert sein. Da eine Länge des hinteren Strömungswegs L2 länger als eine Länge des vorderen Strömungswegs L1 ist, kann das Strömungsrohr, das den hinteren Strömungsweg L2 darstellt, das einen großen Durchmesser aufweist, einen Strömungswiderstand des hinteren Strömungswegs L2 verringern, so dass dadurch beispielsweise ein Ablassvolumen des Fluids W zu der Heckkamera CR sichergestellt wird.
Das Strömungswegumschaltventil gemäß den zuvor genannten Ausführungsformen ist breit auf ein Ventil anwendbar, das einen Strömungsweg ändert, zu dem Fluid strömt, indem ein spezifizierter Strömungsweg unter mehreren Strömungswegen, die das Fluid zuführen, ausgewählt wird.
Es wird explizit erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart sind, dazu bestimmt sind, separat und unabhängig voneinander sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart zu werden. Es wird explizit erklärt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Objekten jeden möglichen Zwischenwert oder jedes mögliche dazwischen liegende Objekt sowohl für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung als auch für den Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung, insbesondere zur Bestimmung der Grenzen von Wertebereichen offenbaren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000130613 A [0002]

Claims

Strömungswegumschaltventil (B) mit: einem Gehäuse (C, C1, C2); einem Fluidzufuhrabschnitt (1), der an dem Gehäuse (C, C1) vorgesehen ist und dazu ausgebildet ist, ein Fluid (W) einem inneren Hohlraum (3) des Gehäuses (C, C1) zuzuführen; einem Ventilkörper (V1), der an dem inneren Hohlraum (3) so vorgesehen ist, dass er drehbar ist, und einen ersten Strömungsabschnitt (R1), durch den das Fluid (W), das von dem Fluidzufuhrabschnitt (1) strömt, zu einem spezifizierten Strömungsziel strömt, aufweist, welcher Ventilkörper (V1) eine erste gegenüberliegende Oberfläche (F1), an der sich der erste Strömungsabschnitt (R1) öffnet, aufweist; einer zweiten gegenüberliegenden Oberfläche (F2), die an dem Gehäuse (C, C1) so vorgesehen ist, dass sie der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) zugewandt ist; einem Vorspannbauteil (P1), das über dem Gehäuse (C, C1) und dem Ventilkörper (V1) angeordnet ist, zum Drücken der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) des Ventilkörpers (V1) gegen die zweite gegenüberliegende Oberfläche (F2); einem Antriebsabschnitt (K), der dazu ausgebildet ist, den Ventilkörper (V1) so anzutreiben, dass er sich dreht; einer Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte (R2), die an der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche (F2) vorgesehen sind, zum Ändern eines Verbindungszustands relativ zu dem ersten Strömungsabschnitt (R1) basierend auf einer Drehphase des Ventilkörpers (V1); und einer Mehrzahl von Fluidablassabschnitten (2), die mit der Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte (R2) respektive in Verbindung stehen, zum Ablassen des Fluids (W) zu dem spezifizierten Strömungsziel, welcher Fluidzufuhrabschnitt (1) so vorgesehen ist, dass er sich zu einem Abschnitt in dem inneren Hohlraum (3) öffnet, welcher Abschnitt entgegengesetzt zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) relativ zu dem Ventilkörper (V1) angeordnet ist, welcher erste Strömungsabschnitt (R1) einen Vertiefungsabschnitt (4) aufweist, der an einem Bereich in einem Abschnitt der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) vorgesehen ist, so dass er sich in Richtung auf die zweite gegenüberliegende Oberfläche (F2) öffnet, welcher Vertiefungsabschnitt (4) dazu ausgebildet ist, jedem der Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte (R2) gegenüberzuliegen, welcher erste Strömungsabschnitt (R1) einen Verbindungsabschnitt (5), der an einem Bereich in einem Abschnitt des Vertiefungsabschnitts (4) in einer Richtung senkrecht zu der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) betrachtet vorgesehen ist, zum Verbinden zwischen dem Vertiefungsabschnitt (4) und dem inneren Hohlraum (3) aufweist.
Strömungswegumschaltventil (B) nach Anspruch 1, ferner mit einem zweiten Vorspannbauteil (P2), das über dem Gehäuse (C1) und dem Ventilkörper (V1) angeordnet ist, zum Vorspannen des Ventilkörpers (V1) in einer Richtung weg von der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche (F2), welches zweite Vorspannbauteil (P2) in einem Zustand, in dem das Fluid (W) daran gehindert wird, dem inneren Hohlraum (3) von dem Fluidzufuhrabschnitt (1) zugeführt zu werden, die erste gegenüberliegende Oberfläche (F1) in einen Nichtkontaktzustand relativ zu einem Objekt bringt.
Strömungswegumschaltventil (B) nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Dichtungsbauteil (S1), das dazu ausgebildet ist, einen Kontakt mit der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche (F2) herzustellen, zum Trennen der Mehrzahl zweiter Strömungsabschnitte (R2) voneinander.
Strömungswegumschaltventil (B) nach Anspruch 3, bei dem das Dichtungsbauteil (S1) einen Positionierabschnitt (20) in einer Schnittausgestaltung aufweist, der mit einem Eingriffsabschnitt (19), der an einer Innenseite des Gehäuses (C1) vorgesehen ist, in Eingriff bringbar ist.
Strömungswegumschaltventil (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Ventilkörper (V1) eine laterale Oberfläche (Vd) in einer zylindrischen Ausgestaltung mit einer Mitte einer Drehachse (X) des Antriebsabschnitts (K) aufweist, das Gehäuse (C1) eine Innenwand (Cd) in einer zylindrischen Ausgestaltung, die die laterale Oberfläche (Vd) des Ventilkörpers (V1) umgibt, aufweist, das Strömungswegumschaltventil (B) ferner ein zweites Dichtungsbauteil (S2) aufweist, das zwischen der lateralen Oberfläche (Vd) des Ventilkörpers (V1) und der Innenwand (Cd) des Gehäuses (C1) angeordnet ist.
Strömungswegumschaltventil (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einem zweiten Ventilkörper (V2), der an dem ersten Strömungsabschnitt (R1) vorgesehen ist, welcher zweite Ventilkörper (V2) dazu ausgebildet ist, sich in einem Fall, dass ein Druck des Fluids (W) an dem inneren Hohlraum (3) gleich oder größer als ein vorherbestimmter Druck wird, zu öffnen.
Strömungswegumschaltventil (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem jede der ersten gegenüberliegenden Oberfläche (F1) und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche (F2) eine sphärische Oberfläche aufweist.
Reinigungsvorrichtung (U) mit: einem Fluidtank (T); einer Fluidpumpe (P), die dazu ausgebildet ist, ein Fluid (W) an dem Fluidtank (T) zu pumpen und strömen zu lassen; Strömungswegen (L1, L2), durch die das Fluid (W), das von der Fluidpumpe (P) abgelassen wird, strömt, welche Strömungswege einen zweiten Strömungsweg (L2), der als ein hinterer Strömungsweg dient, der das Fluid (W) dazu bringt, zu einem Heckfenster (41) eines Fahrzeugs (12) zu strömen, und einen ersten Strömungsweg (L1), der das Fluid (W) dazu bringt, zu einem von dem Heckfenster (41) verschiedenen Reinigungsobjekt zu strömen, aufweisen; einem ersten Strömungswegumschaltventil (B3), das an dem ersten Strömungsweg (L1) vorgesehen ist, zum Spezifizieren mindestens eines Reinigungsobjekts als ein Zufuhrziel des Fluids (W); einem ersten Treiber (D1), der dazu ausgebildet ist, dem ersten Strömungswegumschaltventil (B3) eine elektrische Antriebsleistung zuzuführen; einem zweiten Strömungswegumschaltventil (B4), das an dem zweiten Strömungsweg (L2) vorgesehen ist, zum Ändern des Zufuhrziels des Fluids (W) zu einer Rückblickunterstützungsvorrichtung (R); einem zweiten Treiber (D2), der dazu ausgebildet ist, dem zweiten Strömungswegumschaltventil (B4) die elektrische Antriebsleistung zuzuführen; und einer Steuerungseinheit (E), die dazu ausgebildet ist, ein Antriebssignal an jeden bzw. jede von dem ersten Treiber (D1), dem zweiten Treiber (D2) und der Fluidpumpe (P) zu senden, bei der mindestens eines von dem ersten Strömungswegumschaltventil (B3) und dem zweiten Strömungswegumschaltventil (B4) durch das Strömungswegumschaltventil (B) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Fluidpumpe (P) zwei Ablassöffnungen (E1, E2) aufweist, mit denen der zweite Strömungsweg (L2) und der erste Strömungsweg (L1) individuell und respektive verbunden sind.
Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit einer Luftpumpe (PA), die eine elektrische Antriebsleistung von dem zweiten Treiber (D2) aufnimmt, zum Ablassen einer Reinigungsluft (A) zu der Rückblickunterstützungsvorrichtung (R).