JP2015202850A - ウォッシャノズル - Google Patents

Abstract

【課題】組付工程を簡素化することが可能なウォッシャノズルを提供する。【解決手段】ウォッシャノズル１４は、チップ収容部１７及び該チップ収容部１７よりも上流側に位置するバルブ収容部１６を有するノズル本体部１５と、バルブ収容部１６に収容され、該バルブ収容部１６内の流入口１６ａを閉塞可能なバルブ部２２と、チップ収容部１７に収容された拡散噴射のためのノズルチップ２０とを備える。ノズルチップ２０は、チップ収容部１７の組付用開口部１７ａから該チップ収容部１７内に組み付けられるものであり、バルブ部２２は、組付用開口部１７ａからチップ収容部１７を通してバルブ収容部１６内に組付可能に構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用のウォッシャノズルに関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されるように、ウォッシャノズルのノズル本体部には、チップ収容部と、そのチップ収容部よりも上流側に位置するバルブ収容部とが形成されている。チップ収容部は、ノズル本体部の排出側端部に形成されており、その排出側端部の開口からチップ収容部内にノズルチップが組み付けられる。ノズルチップは、洗浄液を拡散流として噴射するものである。

バルブ収容部は、ノズル本体部の流入側端部に形成された収容凹部と、その収容凹部の開口を閉塞するアダプタ（ロアボデー）とで構成される。なお、アダプタは、ウォッシャタンクからの洗浄液が導入される導入口を有している。

バルブ収容部には、アダプタの出口に設けられた弁座を閉塞可能な可動弁と、その可動弁を前記弁座側に付勢するスプリングとを備えたバルブ部が収容されている。可動弁は、ポンプの非駆動時にはスプリングの弾性力にて弁座を閉塞し、ポンプ駆動時には、洗浄液の流入圧を受けて弁座から離間し、アダプタの出口からバルブ収容部内への洗浄液の流入を可能とする。そして、バルブ収容部に流入した洗浄液はノズルチップ側に流れ、該ノズルチップによって拡散流としてフロントガラスに噴射される。

特開２００４−２９８７７８号公報

上記特許文献１のようなウォッシャノズルでは、ノズルチップがノズル本体部の排出側端部の開口から組み付けられる一方、バルブ部はノズル本体部の流入側端部の開口（収容凹部の開口）から組み付けられることから、組付工程が煩雑となっていた。そのため、ノズル本体部に対してバルブ部及びノズルチップを組み付ける組付工程の簡素化が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、組付工程を簡素化することが可能なウォッシャノズルを提供することにある。

上記課題を解決するウォッシャノズルは、チップ収容部及び該チップ収容部よりも上流側に位置するバルブ収容部を有するノズル本体部と、前記バルブ収容部に収容され、該バルブ収容部内の流入口を閉塞可能なバルブ部と、前記チップ収容部に収容されたノズルチップとを備え、前記バルブ部の開放状態で前記バルブ収容部を通過し前記ノズルチップに流入した洗浄液が拡散流として噴射されるウォッシャノズルであって、前記ノズルチップは、前記チップ収容部の組付用開口部から該チップ収容部内に組み付けられるものであり、前記バルブ部は、前記組付用開口部から前記チップ収容部を通して前記バルブ収容部内に組付可能に構成されている。

この構成によれば、バルブ部とノズルチップとをチップ収容部の同一の組付用開口部から組み付けることができ、その結果、ノズル本体部に対するバルブ部及びノズルチップの組付工程を簡素化することが可能となる。また、ノズル本体部の流入側端部にバルブ部を収容するための収容凹部を形成する必要がなくなるため、その収容凹部を閉塞する閉塞する部材（アダプタ等）も不要となる。そのため、部品点数を少なく抑えることが可能となる。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記バルブ部と前記ノズルチップとを同一方向に組付可能に構成されていることが好ましい。
この構成によれば、ノズル本体部に対するバルブ部及びノズルチップの同一方向の組み付けが可能となるため、組付工程のより一層の簡素化が可能となる。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記ノズル本体部には、前記ノズルチップの組付方向の位置決めをするチップ位置決め部が形成されていることが好ましい。
この構成によれば、ノズルチップがバルブ収容部に入り込むことでバルブ部の良好な動作を妨げてしまうことを防止することができる。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記バルブ部は、前記バルブ収容部の流入口に設けられた弁座部を閉塞可能な弁体を有する可動部材と、該可動部材を前記弁座部側に付勢する圧縮コイルばねとを備え、前記圧縮コイルばねは、その一端が前記ノズルチップと当接するとともに、他端が前記可動部材と当接していることが好ましい。

この構成によれば、バルブ部の圧縮コイルばねは、ノズルチップをベースとして可動部材にばね力を付与しており、バルブ収容部への洗浄液の流入圧により弁座部に対する可動部材の開閉がなされる。つまり、ノズルチップがバルブ要素の１つとなっているため、構成の簡素化に寄与することができる。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記ノズルチップには、前記バルブ部側に突出するとともに前記圧縮コイルばねに挿入されたガイド部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、ノズルチップのガイド部によって圧縮コイルばねの歪みを抑えることができる。また、ガイド部が圧縮コイルばねの位置決めにもなるため、組付性が向上される。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記ノズルチップには、前記圧縮コイルばねを保持するばね保持部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、ノズル本体部に組み付ける前の状態において、ノズルチップのばね保持部に圧縮コイルばねを保持させることでノズルチップとバルブ部とを一体部品として取り扱うことが可能となる。これにより、ノズル本体部に対するバルブ部及びノズル本体部の組付性が向上される。

上記ウォッシャノズルにおいて、前記ノズルチップは、前記チップ収容部に対して液密に圧入固定されていることが好ましい。
この構成によれば、ノズルチップをチップ収容部に液密に強固に固定することが可能となる。

本発明のウォッシャノズルによれば、組付工程を簡素化することが可能となる。

実施形態のウォッシャノズルが装着された車両の斜視図である。 同形態のウォッシャノズルの断面図である。 図２における３−３線断面図である。 同形態におけるノズルチップの斜視図である。 （ａ）は、ノズルチップをバルブ部側から見た側面図であり、（ｂ）は、ノズルチップの部分断面図である。 別例のノズルチップをバルブ部側から見た側面図である。 別例のノズルチップをバルブ部側から見た側面図である。

以下、ウォッシャノズルの一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両１０のフロントガラス１１の下部とボンネット１２との間には、車幅方向に長い形状をなす樹脂製のカウルパネル１３が配設されている。カウルパネル１３には、フロントガラス１１に洗浄液（拡散流Ｗ）を供給するためのウォッシャノズル１４が設置されている。

図２及び図３に示すように、ウォッシャノズル１４は、ポンプ装置（図示略）の駆動によってウォッシャタンクからホース（共に図示略）を介して洗浄液が供給される導入口１５ａを有する中空状のノズル本体部１５を備えている。ノズル本体部１５の内部には、導入口１５ａから延びる流路１５ｂと連通されたバルブ収容部１６と、排出側端部に形成され、バルブ収容部１６と連通されたチップ収容部１７とが形成されている。

図３及び図４に示すように、チップ収容部１７に収容されたノズルチップ２０は、ウォッシャノズル１４の噴射部を構成するものである。ノズルチップ２０は略直方体状をなし、ノズルチップ２０の厚さ方向の一端面２０ａ（図４において上面）には、洗浄液が通る流路溝２１が凹設されている。なお、ノズルチップ２０がチップ収容部１７に組み付けられた状態では、チップ収容部１７の内側面がノズルチップ２０の前記一端面２０ａに液密に密接しており（図２参照）、そのチップ収容部１７の内面によって流路溝２１がノズルチップ２０の厚み方向（図３の紙面直交方向）に覆われている。

流路溝２１は、洗浄液が流入される流入部２１ａと、その流入部２１ａから所定の圧力で導入される洗浄液をノズルチップ２０の幅方向に振動させる発振室２１ｂと、発振室２１ｂと連通する拡散噴射口２１ｃとを有している。発振室２１ｂを通過した洗浄液は、拡散噴射口２１ｃからノズルチップ２０の幅方向に広角度で噴射される。

なお、本実施形態では、拡散噴射口２１ｃは、噴射方向に末広がりとなる側壁が上下に２段形成され、上側と下側とで末広がり角度が異なっており、下側が上側よりも狭角となっている。これにより、上側と下側とで異なる拡散角度で噴射されるように形成されている。

図２及び図３に示すように、バルブ収容部１６に収容されたバルブ部２２は、エラストマ等のゴム材よりなる弁体２３を有する可動部材２４と、可動部材２４を付勢する圧縮コイルばね２５とを備える。可動部材２４には、圧縮コイルばね２５の一端側を保持する保持溝２４ａが形成されている。

導入口１５ａから延びる流路１５ｂの出口であるバルブ収容部１６の流入口１６ａには、バルブ収容部１６側に筒状に突出する弁座部１６ｂが形成されており、可動部材２４の弁体２３は、弁座部１６ｂを閉塞可能に構成されている。そして、可動部材２４は、圧縮コイルばね２５によって弁座部１６ｂ側に付勢されている。

これにより、可動部材２４の弁体２３は、ポンプ装置の非駆動時には圧縮コイルばね２５の付勢力にて弁座部１６ｂ（流入口１６ａ）に密着して閉塞し、ポンプ駆動時には洗浄液の流入圧を受けて弁座部１６ｂから離間し、流入口１６ａからバルブ収容部１６内への洗浄液の流入を可能とする。

ここで、バルブ収容部１６及びチップ収容部１７の構成について説明する。
チップ収容部１７は、ノズル本体部１５の内部の中空部の排出側端部に形成されており、チップ収容部１７の排出側の組付用開口部１７ａは、ノズルチップ２０の形状に倣った矩形形状をなしている。ノズルチップ２０及びバルブ部２２は、組付用開口部１７ａからノズル本体部１５内に組み付けられる。また、チップ収容部１７の内面形状もノズルチップ２０の形状に倣った形状をなしており、ノズルチップ２０の幅方向及び厚み方向の４面がチップ収容部１７の内面に液密に密接している。

ノズルチップ２０の幅方向両側面にはそれぞれ、係止凸部３１が突出形成されている。各係止凸部３１は、チップ収容部１７の幅方向の内側面に凹設された係止凹部１７ｂに対し、ノズルチップ２０の組付方向Ｘに係止されている（図３参照）。

図３に示すように、バルブ収容部１６は、チップ収容部１７に対しその上流側で隣接して連続するように形成されている。このバルブ収容部１６の幅方向寸法は、チップ収容部１７の幅方向寸法よりも狭く形成されている。つまり、チップ収容部１７からバルブ収容部１６に移行する部位に段差部１７ｃが形成されており、ノズルチップ２０のバルブ部２２側の端面２０ｂが段差部１７ｃに当接している。これにより、ノズルチップ２０の前記端面２０ｂの位置が、バルブ収容部１６におけるチップ収容部１７側に開口する開口部１６ｃの位置と一致している。なお、チップ収容部１７及びバルブ収容部１６の厚み寸法は、互いに等しく形成されている（図２参照）。

また、チップ収容部１７の開口方向（ノズルチップ２０の組付方向Ｘ）は、バルブ収容部１６の流入口１６ａに形成された弁座部１６ｂの中心軸線（言い換えれば、可動部材２４の可動方向）と平行をなしている。これにより、バルブ部２２とノズルチップ２０とを同一方向（組付方向Ｘ）から組み付けることが可能となっている。

バルブ部２２の圧縮コイルばね２５は、その一端が可動部材２４（保持溝２４ａ）と当接するとともに、他端がノズルチップ２０の前記端面２０ｂと当接している。これにより、圧縮コイルばね２５は、ノズルチップ２０の端面２０ｂをベースとして可動部材２４に弁座部１６ｂ側へのばね力を付与するようになっている。なお、可動部材２４の幅方向寸法は、バルブ収容部１６の幅方向寸法よりも狭く設定されている。

図３及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、ノズルチップ２０の前記端面２０ｂには、バルブ部２２側に突出するとともに圧縮コイルばね２５に遊挿される円柱状のガイド部３２が形成されている。圧縮コイルばね２５の径方向において、ガイド部３２と圧縮コイルばね２５との間には隙間が設定されている。このガイド部３２によって、圧縮コイルばね２５の圧縮コイルばね２５の歪みが抑えられるようになっている。

また、ノズルチップ２０の端面２０ｂには、圧縮コイルばね２５の端部を保持する一対のばね保持部３３が突出形成されている。ばね保持部３３は、ガイド部３２の外周側に設けられるとともに、ガイド部３２の軸を中心とする円弧状をなしている。ばね保持部３３の内周面には、圧縮コイルばね２５の端部が圧入固定されるようになっている。つまり、圧縮コイルばね２５は、ガイド部３２とばね保持部３３との間に介在されている。

次に、ノズル本体部１５に対するノズルチップ２０及びバルブ部２２の組付態様について説明する。
まず、バルブ部２２をノズルチップ２０に組み付けてそれらを一体部品として取り扱う。このとき、ノズルチップ２０のばね保持部３３にバルブ部２２の圧縮コイルばね２５の端部を圧入して保持させる。また、ガイド部３２が圧縮コイルばね２５に挿入されるため、圧縮コイルばね２５の保持が安定するようになっている。

次に、ノズルチップ２０とバルブ部２２とからなる一体部品を、チップ収容部１７の組付用開口部１７ａからノズル本体部１５内に組付方向Ｘに組み付ける。つまり、バルブ部２２とノズルチップ２０とは同一の組付方向Ｘに組み付けられる。このとき、前記一体部品において組付方向Ｘ先端の可動部材２４は、バルブ収容部１６の開口部１６ｃ（バルブ組付口）に挿入され、可動部材２４の弁体２３が弁座部１６ｂに当接される。そして、ノズルチップ２０は、端面２０ｂが段差部１７ｃと当接するまでチップ収容部１７に圧入される。これにより、弁座部１６ｂからノズルチップ２０の端面２０ｂまでの距離が決まり、圧縮コイルばね２５が所定の圧縮状態で可動部材２４とノズルチップ２０との間に介装される。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示すように、前記ポンプ装置の駆動によってバルブ収容部１６の流入口１６ａに洗浄液が流れると、洗浄液の流入圧を受けて弁体２３が弁座部１６ｂから離間し、流入口１６ａからバルブ収容部１６内に洗浄液が流入する。バルブ収容部１６に流入した洗浄液は、ノズルチップ２０の流入部２１ａを介して発振室２１ｂに流入し、拡散噴射口２１ｃから拡散流Ｗとなって噴射される。

一方、ポンプ装置の非駆動時においては、可動部材２４の弁体２３が圧縮コイルばね２５の付勢力によって弁座部１６ｂを液密に閉塞する。これにより、例えば車両１０の減速時に生じる慣性力により洗浄液が拡散噴射口２１ｃから漏れ出てしまうことが抑制されている。また、上記閉塞により弁座部１６ｂから上流側の配管内に空気が入り込むことが防止されるので該配管内は洗浄液で満たされる。これにより、次回ポンプ装置を駆動したとき、洗浄液を直ちに噴射でき、噴射応答性の向上に寄与するようになっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）バルブ部２２は、組付用開口部１７ａからチップ収容部１７を通してバルブ収容部１６内に組付可能に構成される。つまり、バルブ部２２とノズルチップ２０とをチップ収容部１７の同一の組付用開口部１７ａから組み付けることができ、その結果、ノズル本体部１５に対するバルブ部２２及びノズルチップ２０の組付工程を簡素化することが可能となる。また、ノズル本体部１５の流入側端部にバルブ部２２を収容するための収容凹部を形成する必要がなくなるため、その収容凹部を液密に閉塞する閉塞する部材（アダプタ等）も不要となる。それにより、部品点数を少なく抑えることが可能となる。

（２）チップ収容部１７の開口方向（ノズルチップ２０の組付方向Ｘ）が、バルブ収容部１６の流入口１６ａに形成された弁座部１６ｂの中心軸線と平行をなす。これにより、バルブ部２２とノズルチップ２０とを同一方向に組付可能となり、その結果、組付工程のより一層の簡素化が可能となる。

（３）ノズル本体部１５には、ノズルチップ２０の組付方向の位置決めをする段差部１７ｃが形成される。これにより、例えば、ノズルチップ２０の端面２０ｂがバルブ収容部１６に入り込むことで、圧縮コイルばね２５が過剰な圧縮状態で装着されてしまい、バルブ機能に、例えば、弁体２３が開動作するために必要な洗浄液の設定圧力が変化してしまう等の異常が生じる（バルブ部２２の良好な動作を妨げてしまう）ことを防止することができる。また、段差部１７ｃによってバルブ部２２が幅方向に位置決めされるため、弁体２３が弁座部１６ｂから幅方向にずれた状態でバルブ部２２が組み付けられることを防止することができる。

（４）バルブ部２２は、バルブ収容部１６の流入口１６ａに設けられた弁座部１６ｂを閉塞可能な弁体２３を有する可動部材２４と、該可動部材２４を弁座部１６ｂ側に付勢する圧縮コイルばね２５とを備える。そして、圧縮コイルばね２５は、その一端がノズルチップ２０と当接するとともに、他端が可動部材２４と当接している。この構成によれば、バルブ部２２の圧縮コイルばね２５は、ノズルチップ２０をベースとして可動部材２４にばね力を付与しており、バルブ収容部１６への洗浄液の流入圧により弁座部１６ｂに対する可動部材２４の開閉がなされる。つまり、ノズルチップ２０がバルブ要素の１つとなっているため、構成の簡素化に寄与することができる。

（５）ノズルチップ２０には、バルブ部２２側に突出するとともに圧縮コイルばね２５に挿入されたガイド部３２が設けられる。これにより、ノズルチップ２０のガイド部３２によって圧縮コイルばね２５の歪みを抑えることができる。また、ガイド部３２が圧縮コイルばね２５の位置決めにもなるため、組付性が向上される。

（６）ノズルチップ２０には、圧縮コイルばね２５を保持するばね保持部３３が設けられる。これにより、ノズル本体部１５に組み付ける前の状態において、ノズルチップ２０のばね保持部３３に圧縮コイルばね２５を保持させることでノズルチップ２０とバルブ部２２とを一体部品として取り扱うことが可能となる。これにより、ノズル本体部１５に対するバルブ部２２及びノズルチップ２０の組付性が向上される。

（７）ノズルチップ２０は、チップ収容部１７に対して液密に圧入固定されるため、ノズルチップ２０とチップ収容部１７の内側面との密着性が高く、ノズルチップ２０とチップ収容部１７の内面との間の隙間（拡散噴射口２１以外の箇所）から洗浄液が漏れ出てしまうことを抑制することができる。また、圧入によりノズルチップ２０をチップ収容部１７に液密に強固に固定することが可能となる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、各ばね保持部３３の内周面に圧縮コイルばね２５の一端が圧入されたが、これ以外に例えば、図６に示すように、各ばね保持部３３をガイド部３２の外周面に沿って形成し、そのばね保持部３３の外周面に圧縮コイルばね２５の端部を圧入（外嵌）してもよい。また、ばね保持部３３を省略した例を図７に示す。同図に示すように、ガイド部３２の外径を圧縮コイルばね２５の内径と略等しくし、圧縮コイルばね２５の一端がガイド部３２に圧入されるように構成してもよい。また、圧入による保持ではなく、爪状のばね保持部を圧縮コイルばね２５に係止させてもよい。

・上記実施形態では、ノズルチップ２０をチップ収容部１７に圧入固定したが、これ以外に例えば、スナップフィットによって固定してもよい。
・上記実施形態では、バルブ部２２をノズルチップ２０に組み付けて一体部品とし、その一体部品をノズル本体部１５内に組み付けたが、これに特に限定されるものではなく、バルブ部２２をバルブ収容部１６に組み付けた後に、ノズルチップ２０をチップ収容部１７に組み付けてもよい。

・上記実施形態では、チップ収容部１７内の段差部１７ｃによってノズルチップ２０が組付方向Ｘに位置決めされているが、これ以外に例えば、ノズルチップ２０にフランジ部を設け、そのフランジ部とノズル本体部１５の排出側端部との係合によってノズルチップ２０の組付方向Ｘの位置決めを行ってもよい。

・上記実施形態では、車両１０のフロントガラス１１用のウォッシャノズル１４に適用したが、これ以外に例えば、リヤガラス用のウォッシャノズルに適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。

（イ）チップ収容部及び該チップ収容部よりも上流側に位置するバルブ収容部を有するノズル本体部と、
前記バルブ収容部に収容され、該バルブ収容部内の流入口を閉塞可能なバルブ部と、
前記チップ収容部に収容されたノズルチップと
を備え、前記バルブ部の開放状態で前記バルブ収容部を通過し前記ノズルチップに流入した洗浄液が拡散流として噴射されるウォッシャノズルであって、
前記バルブ収容部には、前記チップ収容部側に開口するバルブ組付口が形成され、そのバルブ組付口から前記バルブ部を前記バルブ収容部内に組付可能に構成されていることを特徴とするウォッシャノズル。

これにより、バルブ部がチップ収容部を通してバルブ収容部内に組付可能となる。つまり、バルブ部とノズルチップとを同一の開口部からノズル本体部内に組み付けることができ、その結果、ノズル本体部に対するバルブ部及びノズルチップの組付工程を簡素化することが可能となる。

１４…ウォッシャノズル、１５…ノズル本体部、１６…バルブ収容部、１６ａ…流入口、１６ｂ…弁座部、１７…チップ収容部、１７ａ…組付用開口部、１７ｃ…段差部（チップ位置決め部）、２０…ノズルチップ、２２…バルブ部、２３…弁体、２４…可動部材、２５…圧縮コイルばね、３２…ガイド部、３３…ばね保持部。

Claims (7)

1. チップ収容部及び該チップ収容部よりも上流側に位置するバルブ収容部を有するノズル本体部と、
   前記バルブ収容部に収容され、該バルブ収容部内の流入口を閉塞可能なバルブ部と、
   前記チップ収容部に収容されたノズルチップと
   を備え、前記バルブ部の開放状態で前記バルブ収容部を通過し前記ノズルチップに流入した洗浄液が拡散流として噴射されるウォッシャノズルであって、
   前記ノズルチップは、前記チップ収容部の組付用開口部から該チップ収容部内に組み付けられるものであり、
   前記バルブ部は、前記組付用開口部から前記チップ収容部を通して前記バルブ収容部内に組付可能に構成されていることを特徴とするウォッシャノズル。
2. 請求項１に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記バルブ部と前記ノズルチップとを同一方向に組付可能に構成されていることを特徴とするウォッシャノズル。
3. 請求項１又は２に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記ノズル本体部には、前記ノズルチップの組付方向の位置決めをするチップ位置決め部が形成されていることを特徴とするウォッシャノズル。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記バルブ部は、前記バルブ収容部の流入口に設けられた弁座部を閉塞可能な弁体を有する可動部材と、該可動部材を前記弁座部側に付勢する圧縮コイルばねとを備え、
   前記圧縮コイルばねは、その一端が前記ノズルチップと当接するとともに、他端が前記可動部材と当接していることを特徴とするウォッシャノズル。
5. 請求項４に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記ノズルチップには、前記バルブ部側に突出するとともに前記圧縮コイルばねに挿入されたガイド部が設けられていることを特徴とするウォッシャノズル。
6. 請求項４又は５に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記ノズルチップには、前記圧縮コイルばねを保持するばね保持部が設けられていることを特徴とするウォッシャノズル。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のウォッシャノズルにおいて、
   前記ノズルチップは、前記チップ収容部に対して液密に圧入固定されていることを特徴とするウォッシャノズル。