JP2000508988A - 車の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 加圧された洗浄流体源（１４）と、ハウジングとパワーノズルを有する流体インサートとを備えた流体発振器と、発振室に洗浄液体のジェットを放出するために前記パワーノズルに結合された上流端（ｐｎ）、洗浄液のジェットを大気に放出するために出口開口部（ｏｃ”）を有する下流端、側壁、上壁、および底壁を有する発振室（ｏｃ）と、側壁の間で左右に往復運動するように洗浄液のジェットを掃引するために前記発振室内に設けられた発振誘導装置とを有する車のノズル装置。発振室の上壁および底壁は、まず、下流方向に所定距離次第に広がり、次に出口開口部を通して互いに次第に収束する。これによって、ハウジングを変えることなく、流体インサートを変えることによって異なる車についての偏向方向を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 車の洗浄装置 発明の背景および簡単な説明 本発明は車の洗浄装置に使用する流体発振器に関し、さらに詳細には、通常、 異なる車に共通して使用することができるハウジングが、以降「流体インサート 」と称する流体発振器を有し、「流体インサート」は、異なる偏向角度をつくる ようになっている流体発振器の物理的輪郭、またはパターンを有している流体発 振器に関する。 この明細書で使用する「偏向角度」という用語は、洗浄流体のジェットが輪郭 の平面と直交する平面の出口を出るときにつくる角度を意味する。および用語の 「ファン角度」は、輪郭の平面の出口の境界の間で輪郭の平面の出口の境界の間 で左右に掃引することによってつくられる角度である。 「流体発振器装置」と題されたStoufferの特許第４，５０８，２６７号および 「寒冷気候の流体ファンスプレー装置および方法」と題されたBray,Jr.の４，４ ６３，９０４号は、高度に成功したことが証明された流体発振器を示している。 それらは、流体発振器の輪郭を有する流体インサートエレメントがハウジングに インサートされるハウジングを有する。流体発振器の輪郭は、図２Ａおよび図２ Ｂに示されたタイプであり、図２Ａは、前述したStoufferの特許第４，５０８， ２６７号に示されているタイプであり、図２Ｂは、Bray,Jr.の特許第４，４６３ ，９０４号であり、これは、他の流体発振器を使用することを薦めている。この タイプの流体発振器は、出口ＯＬに向かって発振室ＯＣにウインドシールド洗浄 流体ＪＷのジェットを放出するパワーノズルＰＮを有し、出口ＯＬは、洗浄液の ジェットを大気に放射し、ここで水のジェットを往復運動するように左右に掃引 するような方法で流体のジェットを所定の寸法の形状または範囲に小滴に破砕し 、特許第４，１５７，１６１号に示された種々の駆動条件の下で、所定の位置で ウインドシールドに衝突するように発振させる。Bray,Jr.の特許において、コア ンダ効果による壁への付着またはロックオンは、掃引動作の端において、休止を 生じ、これは、掃引の中間よりも最後に重いスプレーを生じる傾向がある。Stou fferの特許第４，５０８，２６７号において、発振器の輪郭の形状は、流体発振 器 が掃引セットファンスプレーを生じるような傾向があり、流体の小滴はファンの スプレーを通じて比較的均一であり、均一な小滴は、さらによい清浄動作を提供 する。 ウインドシールド洗浄ノズルの製造において、異なる車に１つのハウジングを 提供することが望ましいことが分かっており、それによって、ハウジングの設計 及び治具のコストを低減する。しかしながら、これは、流体発振エレメントそれ 自身を含む流体インサートに異なる偏向角度をつくる必要がある。 偏向角度を可変にすることが望ましいことが分かった。図２Ａおよび図２Ｂに 説明する１つの方法において、前述したStoufferの特許第４，５０８，２６７号 に示したタイプの流体発振器は、約６°のまでの偏向角度の発振器をつくるため に流体回路の出口ＯＬにステップまたはバンプ部分Ｂを備えている。このステッ プは、流体の機能を低下するように作用し、次のような逆の効果を有する。 １．ステップの高さに対して流れが高度に反応することによる矛盾した望まし くない偏向角度。 ２．小さいファン角度および流速。なぜならば、ステップまたはバンプ部分は 、スロート面積を低減するからである。 ３．ステップまたはバンプ部分への流体の衝撃によって通常の小滴よりも小さ くなる。 ４．ステップまたはバンプ部分への流体衝撃によって生じるスプレーが分散す る。 ５．ステップによって生じる流体機能の破壊の直接的な結果として波が分解さ れる。 さらに、流体洗浄のノズルの偏向角度は、前述したＢｒａｙ，Ｊｒ．特許第４ ，４６３，９０４号に示したような流体インサートの床の傾斜を使用することに よって調整することができる。これは、流体とステップとの間の衝撃をなくす。 したがって、スプレーは分散したものではなくなり、波は、流れが、インサート の床から分離し始めるときテーパが約１０°ないし１２°に達するまで分解しな い。偏向角度は、それがステップに達するとき、テーパに対して感度を有しない 。しかしながら、大きなテーパを使用する場合、スプレーはさらに厚くなり、そ れは、 偏向角度の値の読み取りを非常に困難にし矛盾を生じるようにする。なぜならば 、厚いスプレーの中央を見つけだすことは難しいからである。 本発明によれば、上述した問題は、流体洗浄ノズルの偏向角度を調節するため に流体インサートの出口に逆テーパを使用することによって解決される。この逆 テーパのタイプは、偏向角度の異なる必要性を有するいくつかの異なるタイプの 車に１つのハウジングを使用できるようにする。それは、所望の異なる偏向角度 において１つのハウジングおよび治具を設計するのではなく、流体インサートそ れ自体で複数の異なる偏向角度をつくるようにする。よって、本発明によれば、 ウインドシールド洗浄エレメントは、中に形成された流体発振器の輪郭または物 理的パターンを有する矩形の室を備えたハウジングを有する。流体発振器の輪郭 は、発振室に洗浄液のジェットを放出するパワーノズルに結合された上流端と、 流体を大気に放出する出口開口部を有する下流端とを有する発振室を有する。こ の発振室は、洗浄液のジェットを側壁と発振室との間で洗浄液のジェットを往復 運動するように左右に掃引し、往復運動するように掃引するように出口を通って 放出する手段を有する。本発明によれば、発振室の上壁と底壁は、下流方向に所 定の距離にわたって、広がり、出口開口部を通って互いに向かって収束する。異 なるハウジングおよび異なる物理適用において、テーパの程度は、異なる車によ って必要な偏向角度を受け入れ、ハウジングの設計および治具のコストを低減す るように偏向することができる。 本発明は、車に当たる風と空気の流れによって影響を受ける小さい小滴におい て直径を増加することなく小滴の寸法を保持する。流体ウインド洗浄の基本的な 目的の１つは、ファンを通して所定の小滴配分または構成を有するStoufferの特 許第４，５０８，２６７号の一様な小滴配分を実行しながら、所望の小滴配分を 保持するファンスプレーを有することである。 図面の詳細な説明 本発明の上述した他の目的は、次の詳細な説明および添付図面を考慮するとき さらに明らかになる。 図１Ａは、本発明を適用する自動車のウインド洗浄装置の概略図である。 図１Ｂは、ドライバ側に１つ、助手席側に１つの２つのファンがある自動車の ウインド洗浄装置の概略図である。 図１Ｃは、ノズルがワイパーブレードのアームに取り付けられている「ウエッ トアーム」ウインド洗浄装置の概略凶である。 図２Ａは、Bray,Jr.特許第４，４６３，９０４号及び４，６４５，１２６号に 示されているパワー流体発振器の外形の平面図であり、図２Ｂは、矩形のハウジ ングにインサートされたとき図１Ａに示す液圧発振器の断面図である。 図３Ａは、Stoufferの特許第４，５０８，２６７号に説明されるような中心線 を通る流体発振器の側断面図である。 図３Ｂは、流体発振器の平面図である。 図４Ａは、ノズル出口開口部にバンプを有する流体発振器エレメントの平面図 である。 図４Ｂは、パワーノズルおよび出口開口部の断面図である。 図５Ａは、本発明による流体発振器の平面図である。 図５Ｂは、図５Ａのライン５Ｂを通る断面図である。 本発明の詳細な説明 図１Ａ，図１Ｂおよび図１Ｃは、車のウインド洗浄を示すものであり、清浄に すべきウインドシールドのガラス面に洗浄の流体の小滴のファンスプレーを吹き つけるためにウインド洗浄ノズルを取り付ける、この技術分野で使用できる異な る技術を示す。本発明は車のウインド洗浄に適用されるが、基本的にはウインド 洗浄ガラスに適用される。図１に示すように車のウインドシールド１０は、適当 な小滴寸法および掃引周波数のファンスプレー１２を放出する１つのファンスプ レー装置１１を備えている。スプレー１２の洗浄液は、車のフードの下にあるリ ザーバ１４からポンプ１３によって送られる。ウインド洗浄液１６は、リザーバ １４に含まれる。図１Ｂにおいて、一対の車の各ドライバおよび乗客側における ウインド洗浄からファンスプレ１２Ｒおよび１２Ｌを放出するために助手席側に １つまたはドライバ側に１つの一対の流体発振器ノズル１１Ｒおよび１１Ｌが設 けられている。図１Ａにおいて、端が重い、図２に示すタイプの流体発振器が示 されており、これは基本的にはコアンダ効果によるためであり、スプレーの両側 は、ドライバおよび助手席側への等しい量の洗浄液を供給するように洗浄液の小 滴においてスプレーの中心より重いかまたはさらに凝縮される。 図１Ｂに示す実施例において、図３に示すタイプの流体発振器が好ましい。な ぜならば、ファンスプレーを通して比較的一様な小滴配分を提供するからである 。図１Ｃは、ノズルがワイパアームに取り付けられる「ウエットアーム」の実施 例を示しており、図１Ｃは、位置が示されたワイパアームの左側にスプレーが示 されている。設計に依存してワイパアームの左または右のいずれかからスプレー されるとき、種々の組み合わせを使用することができることは理解できよう。こ の実施例において流体発振器を使用することができる。 上述したBray,Jr.特許第４，４６３，９０４号及び４，６４５，１２６号およ びStoufferの特許第４，５０８，２６７号に説明するように、渦装置は、各発振 器の発振室で形成される。発振器の各々は、洗浄液体のジェットを出口を通って 大気に放出し、このジェットは、Stoufferの特許第４，５０８，２６７号でファ ン角度βで左右に掃引するように発振し、これは、約３０°から約１６０°に変 化する。 前述したＢｒａｙ，Ｊｒ．特許、またStoufferの特許において、流体発振器の 上方（ルーフ）または下方壁またはその双方は、壁が、冷たい気候でパワージェ ットを拡張するように出口ＯＬの方向に互いに広がるように中に組み込まれたテ ーパを有し、通常のテーパまたは角度は、約５°である。前述したBray,Jr.特許 において、テーパは、２°と約１０°の範囲内であり、５°が最も好ましい。な ぜならば、テーパ角度は、パワーノズルと流体出口との間の距離の関数であるか らである。 図４Ａと図４Ｂに示すノズル構造において、ステップまたはバンプ部分３０は 、約６°の偏向角度までつくるように流体回路の出口ＯＬに設けられている。し かしながら、このようなステップは、流体機能を低下させ、次の望ましくない側 面への影響を与える。 １．ステップの高さに対する高感度の流れによる、矛盾した望ましくない偏向 角度。 ２．小さいファン角度および流速。なぜならば、ステップまたはバンプは、ス ロート面積を低減するからである。 ３．ステップまたはバンプへの流体の衝撃によって生じる通常の小滴よりも小 さい。 ４．ステップまたはバンプへの流体衝撃によってるスプレーの分散が生じる。 ５．ステップによって生じる流体機能の破壊の直接的な結果としての低下。 流体発振器の偏向角度は、Bray,Jr.およびStoufferの特許に示すようなテーパ を使用することによって調整することができる。これは、流体とステップとの間 の衝撃をなくし、したがって、スプレーは、分散せず、波は流れがインサートの 床から離れはじめるとき、テーパが約１０°−１２°に達するまで分解しない。 本発明 上述した問題のない必要な偏向角度をつくるために、本発明の流体発振器は流 体洗浄ノズルの偏向角度を調整するために流体インサートの出口で逆テーパを使 用することによってこの問題を解決する。これらは、図５Ａおよび図５Ｂに示さ れる。 逆テーパインサートの最も重要なパラメータは、その偏向角度であるが、（フ ァン角度、流速、スプレーの厚さ、波パターン、流体小滴寸法およびスプレーの 清浄性のような）他の性能要因も同様に重要である。逆テーパＲＴを加えること によって、スプレーの厚さは角度φで減少され、これは、偏向角度をさらに矛盾 のないものとし、信頼性を増大させ、スプレーが薄くなる結果、流体がさらに中 間に収束し、流体のウインド洗浄ノズルの動的性能を補助する。さらに、逆のテ ーパは、インサートの出口のステップでスプレーを破壊しない。これは、スプレ ーをきれいにし、出口のステップの場合のような破壊を生じない（図４Ａおよび 図４Ｂ）。事実、また小滴の寸法は大きく、高速試験においては良好である。な ぜならば、小さい小滴への高速の風の効果は、重要であるからである。多くの場 合、スロート深さおよびスロート面積は、逆テーパをインサートに加えた後、テ ーパを調整することによっては変化しない。したがって、ファン角度は、逆のテ ーパを加えることによって低減されない。 好ましい実施例において、パワーノズルＰＷから、収束、すなわち逆テーパが 開始する点までの拡がりテーパは、約５°であり、逆テーパ角度φは、約３°で ある。流体インサートのこの角度における変化の種々の組み合わせをつくること によって、ハウジングにいかなる変化を生じることなく、偏向角度を調整するこ とができる。また逆テーパＬｒの長さも調整することができる。 特定の実施例に関して本発明を図示し説明したが、添付された請求の範囲に説 明した本発明の精神および範囲から逸脱することのない、本発明の関する変形お よび改造がなされることは明らかである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加圧された洗浄流体源と、パワーノズルと、洗浄液体のジェットを放出す るために前記パワーノズルに結合された上流端、洗浄液のジェットを大気に放出 するために出口開口部を有する下流端、側壁、上壁、および底壁を有する発振室 と、前記側壁と前記発振室との間で左右に往復運動するように前記洗浄液のジェ ットを掃引するために前記発振室内に設けられた発振誘導装置と、を有する発振 器を備えた車のノズル装置において、前記上壁および底壁は、まず、下流方向に 所定距離次第に広がり、次に前記出口開口部を通して互いに向かって次第に収束 することを特徴とする車のノズル装置。 ２．前記側壁は、約５°の角度で広がり、前記壁は、前記出口開口部の前の所 定の位置で互いに向かって収束することを特徴とする請求項１に記載の車のノズ ル装置。