JP2016155455A - ヘッドランプ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができるヘッドランプ洗浄装置を提供すること。
【解決手段】ヘッドランプ洗浄装置６は、洗浄時にフロントバンパから突出してヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材５を備える。ノズル部材５は、洗浄液を左右に振動させて噴射口２１から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室２０と、発振室２０に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室１９とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ヘッドランプ洗浄装置に関するものである。

近年の車両には、洗浄時に車両ボディから突出してヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなヘッドランプ洗浄装置では、非洗浄時には車両ボディからの突出物をなくしつつ、洗浄時には洗浄に適した位置までノズル部材を突出させ、ヘッドランプカバーの汚れを洗浄液の勢いで除去し洗浄している。

特開２０１２−２１８７０６号公報

しかしながら、上記のようなヘッドランプ洗浄装置では、ヘッドランプカバーの所定の洗浄範囲に洗浄液が同時に吹き付けられるタイプ（所謂スプレータイプ）であったため、吹き付けられた洗浄液が洗浄範囲に厚い液膜として付着して、汚れに洗浄液の噴射の勢いが直接的に作用し難くなり、洗浄の効率が悪く大量の洗浄液を要してしまうといった問題があった。特に、ヘッドランプカバーを払拭するためのヘッドランプ用ワイパを備えていない車両では、この問題は顕著となる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができるヘッドランプ洗浄装置を提供することにある。

上記課題を解決するヘッドランプ洗浄装置は、洗浄時に車両ボディから突出してヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置であって、前記ノズル部材は、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室を有する。

同構成によれば、ノズル部材は、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室を有するため、噴射された洗浄液が洗浄範囲に亘って液粒として局所的に着水し、その液粒が連続的に左右に振動して順次吹き付けられるようになり、洗浄範囲に厚い液膜ができずに汚れに直接的に洗浄液の噴射の勢いが作用し易くなり、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができる。

上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記ノズル部材は、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室を有することが好ましい。
同構成によれば、ノズル部材は、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室を有するため、噴射される洗浄液は前記発振室による左右方向の振動に加えて渦の遠心力によって上下方向にも力が作用することになり、噴射された洗浄液は（局所的に連続的に）左右に順次吹き付けられながら、上下方向にも洗浄範囲を広げることができる。よって、所望の洗浄範囲を効果的に洗浄することが可能となる。即ち、渦発生室を有さない場合では、発振室の作用により洗浄範囲は左右に積極的に広がるものの、着水までの距離が短い場合には上下方向の洗浄範囲が狭く、所望の洗浄範囲を洗浄することが困難となる虞があるが、渦発生室の作用により積極的に上下方向にも洗浄範囲を広げることができるので、至近距離からの噴射であっても所望の洗浄範囲を洗浄することが可能となる。

上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記ノズル部材は、外部に開口したチップ収容部を有するノズルボディと、前記チップ収容部の外部開口部から圧入されて該チップ収容部に収容され、前記チップ収容部の内面とともに前記発振室を構成する発振室構成溝が形成されたノズルチップとを有するものであって、前記ノズルチップには、前記チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられることが好ましい。

同構成によれば、ノズルチップには、チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられるため、挿入方向の全域で圧入される構成に比べて、例えば、組み付け作業性が向上する。即ち、挿入方向の全域で圧入される構成では、チップ収容部に挿入する際の最初から最後まで圧入となるために、徐々に大きな力が必要となり、最終挿入位置近傍では（部品精度のばらつき等によって）強大な力が必要となってしまう虞があるが、少なくとも中間挿入位置までは圧入しないため、必要となる力を小さくすることができる。

上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記チップ収容部には、前記外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、前記ノズルチップには、前記チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、前記圧入凸部は、前記ノズルチップの前記チップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されることが好ましい。

同構成によれば、チップ収容部には、外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、ノズルチップには、チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、前記圧入凸部は、ノズルチップのチップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されるため、圧入箇所が複数箇所となり、例えば、ノズルチップを強固に保持させることができる。又、例えば、洗浄液の漏れを複数段階で抑制することができる。

本発明のヘッドランプ洗浄装置では、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができる。

一実施形態における車両の一部拡大斜視図。 （ａ）は一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の正面図。（ｂ）は同じくヘッドランプ洗浄装置の一部断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の一部拡大断面図。 図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の一部分解斜視図。 一実施形態におけるノズルボディとノズルチップの分解斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は、ノズルボディとノズルチップの断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の作用を説明するための一部断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の作用を説明するための一部拡大断面図。 一実施形態における発振室の作用を説明するための模式図。

以下、ヘッドランプ洗浄装置の一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、ヘッドランプ光源２と、該ヘッドランプ光源２を覆うヘッドランプカバー３とが設けられている。そして、車両ボディとしてのフロントバンパ４の内部（裏側）には、洗浄時にフロントバンパ４から外部に突出してヘッドランプカバー３に洗浄液を噴射するためのノズル部材５を備えたヘッドランプ洗浄装置６が設けられている。尚、ノズル部材５の先端部には、非洗浄時の突出していない状態で前記フロントバンパ４の外表面と面一の外表面を有するノズルカバー部材７が固定されている。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ヘッドランプ洗浄装置６は、前記ノズル部材５の他に、フロントバンパ４の内部（裏側）に固定される筒状のシリンダ部材１１と、該シリンダ部材１１の基端部に嵌着された蓋部材１２とを備える。蓋部材１２には、シリンダ部材１１の内部と連通する筒状の洗浄液導入部１２ａが突出形成され、該洗浄液導入部１２ａには図示しない電動ポンプがホースを介して接続されることになる。

前記ノズル部材５は、シリンダ部材１１の先端の開口に対して出没可能に設けられる筒状のピストン部材１３と、ピストン部材１３の先端に嵌着されたノズル支持部材１４と、ノズル支持部材１４に支持された２つのノズルボディ１５と、各ノズルボディ１５に嵌着されたノズルチップ１６とを有する。

詳しくは、図３に示すように、ピストン部材１３の先端部（図中、上端部）には、その外径が小さくされた内嵌部１３ａが形成されている。又、図２（ｂ）に示すように、ピストン部材１３の基端部には、外径が大きくされた一対の外延部１３ｂが形成されることでそれらの間に環状凹部１３ｃが形成され、該環状凹部１３ｃには環状のシール部材１７が外嵌されて収容されている。このシール部材１７は、シリンダ部材１１の内周面と摺接可能且つ液密に密着している。

図３に示すように、ノズル支持部材１４は、前記内嵌部１３ａに外嵌される外嵌筒部１４ａと、該外嵌筒部１４ａと略同径のまま延びてその内部が弁収容室１８とされる弁収容筒部１４ｂと、弁収容筒部１４ｂよりも内径が小さくされて延びる流路筒部１４ｃとを有する。又、図３及び図４に示すように、ノズル支持部材１４は、流路筒部１４ｃの周方向の一部であって１８０°離間した位置で流路筒部１４ｃの内部と連通した渦発生室１９を内部に有する２つの渦発生部１４ｄと、各渦発生部１４ｄから延びて前記ノズルボディ１５を支持するノズル支持部１４ｅ（図４参照）とを有する。図４に示すように、本実施形態の渦発生室１９は、略円錐形状に形成され、流路筒部１４ｃ内から流入する洗浄液に渦を発生させて、ノズル支持部１４ｅ側（ノズルボディ１５側）に洗浄液を流すようになっている。言い換えれば、渦発生室１９は、ノズルボディ１５直前の上流側に設けられて洗浄液に渦を発生させている。又、図４に示すように、ノズル支持部１４ｅは、その内面が球体を転動可能に保持可能な球面凹部１４ｆとされている。又、図３に示すように、前記流路筒部１４ｃの内側（軸中心）には、２つの渦発生部１４ｄの上部を連結する上壁から前記ピストン部材１３側に延びる支持柱１４ｇが形成されている。これにより、２つの渦発生部１４ｄは、流路筒部１４ｃが略円錐形状の各渦発生室１９の円周部位に接続されて連通し、流路筒部１４ｃからの洗浄液が渦発生室１９の周方向に沿って流入される。

そして、図４及び図５に示すように、前記球面凹部１４ｆには、ノズルボディ１５の球面部１５ａが転動可能に保持されている。ノズルボディ１５は、外形が球面状の前記球面部１５ａと、該球面部１５ａを貫通して外部に開口する略直方体形状の空間を有するチップ収容部１５ｂを有し、該チップ収容部１５ｂにノズルチップ１６が収容保持されている。ノズルチップ１６は、略直方体形状の輪郭を有して形成され、チップ収容部１５ｂの外部開口部から圧入されて該チップ収容部１５ｂに収容保持される。ノズルチップ１６には、チップ収容部１５ｂの内面（上面）とともに発振室２０を構成する発振室構成溝１６ａ（図５参照）が形成されている。発振室２０は、導入された洗浄液を噴射口直前の上流側で一部を下流側へとフィードバックさせるフィードバック流路を左右に一対備えるタイプの形状（パターン）に形成されており、洗浄液を左右（車両の幅方向）に振動させることで、図１０に模式的に示すように、噴射口２１から噴射される洗浄液が左右に振動されて広がりをもった拡散噴射とされる。

ここで、図６、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、本実施形態のノズルチップ１６には、チップ収容部１５ｂに半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間にチップ収容部１５ｂに圧入されるべく圧入凸部１６ｂ〜１６ｄが設けられている。詳しくは、まず本実施形態のチップ収容部１５ｂには、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、外部開口部（ノズルチップ１６が挿入される開口部）より奥側で突出する収容側段差部１５ｃ，１５ｄが形成されている。この収容側段差部１５ｃ，１５ｄは、ノズルチップ１６における発振室構成溝１６ａが形成された面とは反対側の面と対向する面に形成されている。そして、ノズルチップ１６には、発振室構成溝１６ａが形成された面とは反対側の面に、チップ収容部１５ｂへの挿入側で厚みを薄くするチップ段差部１６ｅ，１６ｆが２つ（２段階）形成されている。尚、図６に示すように、チップ収容部１５ｂへの挿入側の最先端のチップ段差部１６ｆは、幅方向においても厚みを薄くする（即ち幅寸法を小さくする）形状に形成されている。そして、ノズルチップ１６には、異なる厚みの部位にそれぞれ圧入凸部１６ｂ〜１６ｄが形成されている。尚、図６に示すように、両端の圧入凸部１６ｂ，１６ｄは、発振室構成溝１６ａが形成された面とは反対側の面だけでなく、側面（幅方向端面）においても連続して形成されている。これら構成により、ノズルチップ１６は、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、最終挿入位置に近い位置までは各圧入凸部１６ｂ〜１６ｄによる圧入がなされずに、挿入の最終段階で各圧入凸部１６ｂ〜１６ｄの部位がチップ収容部１５ｂに圧入されることになる。

尚、ノズルボディ１５は、球面部１５ａを球面凹部１４ｆ内で転動させることで噴射口２１の角度、即ち噴射される洗浄液の角度を変更可能に設けられている。そして、２つのノズルボディ１５は、例えば、一方がヘッドランプカバー３におけるロービーム用の前記ヘッドランプ光源２と対応した位置に角度が設定され、他方がヘッドランプカバー３におけるハイビーム用のヘッドランプ光源（図示略）と対応した位置に角度が設定される。

又、図２（ｂ）に示すように、ヘッドランプ洗浄装置６は、一端がシリンダ部材１１の先端の開口周りに支持され、他端がピストン部材１３の前記外延部１３ｂを付勢することで、ピストン部材１３をシリンダ部材１１内に没入させる方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね２２を備えている。

又、図３に示すように、前記弁収容室１８には、ピストン部材１３の内部流路１３ｄ内の圧力が予め設定した値以上（ピストン部材１３をシリンダ部材１１内から伸長させるのに必要な内部流路１３ｄ内の圧力よりも大きな圧力）となると内部流路１３ｄを前記流路筒部１４ｃ内に連通するための弁体２３が設けられている。詳しくは、弁体２３は、前記支持柱１４ｇに外嵌されつつ支持された圧縮コイルばね２４の他端によって内部流路１３ｄの開口１３ｅ側に付勢され、内部流路１３ｄ内の圧力が予め設定した値未満の状態では前記開口１３ｅを閉塞する。そして、弁体２３は、内部流路１３ｄ内の圧力が予め設定した値以上となると、圧縮コイルばね２４の付勢力に抗して移動され（図８（ｂ）及び図９参照）、前記開口１３ｅが開放されて内部流路１３ｄが流路筒部１４ｃ、渦発生室１９及び発振室２０を介して噴射口２１に連通される。

次に、上記のように構成されたヘッドランプ洗浄装置６の作用について説明する。
例えば、運転席に設けられたウォッシャスイッチが操作される等、ヘッドランプカバー３を洗浄させるための操作が行われると、電動ポンプが駆動され、ホース及び洗浄液導入部１２ａを介して洗浄液がピストン部材１３の内部流路１３ｄに給送される。

すると、まず図８（ａ）に示すように、弁体２３が開口１３ｅを閉塞しているため洗浄液の圧力によってピストン部材１３が圧縮コイルばね２２の付勢力に抗してシリンダ部材１１の先端から突出し、噴射口２１（図４参照）がフロントバンパ４から突出してヘッドランプカバー３に向いた伸長状態となる。

そして、次に図８（ｂ）及び図９に示すように、それ以上の伸長が出来ず内部流路１３ｄ内の圧力が高まると（予め設定した値以上となると）、弁体２３は圧縮コイルばね２４の付勢力に抗して移動され、開口１３ｅが開放されて内部流路１３ｄから噴射口２１に洗浄液が給送され、該噴射口２１からヘッドランプカバー３に洗浄液が噴射される。

ここで、洗浄液は、渦発生室１９を通過する際に、渦が発生され、その遠心力によって外側（流れる方向の軸線に対して離れる方向側）に力が加わりつつ発振室２０に流れ、発振室を通過する際に、大きく左右に発振されて噴射口２１から噴射される。これによって、車両の左右方向に広範囲で上下方向にも多少広範囲な所望の洗浄範囲Ｚ１（図１中、一点鎖線参照）を含むような洗浄範囲Ｚ２（図１中、二点鎖線参照）が洗浄される。

次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ノズル部材５は、洗浄液を左右に振動させて噴射口２１から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室２０を有する。よって、噴射された洗浄液が洗浄範囲Ｚ２に亘って液粒として局所的に着水し、その液粒が連続的に左右に振動して順次吹き付けられるようになり、洗浄範囲Ｚ２に厚い液膜ができずに汚れに直接的に洗浄液の噴射の勢いが作用し易くなり、（洗浄液の噴射のみで）少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバー３を洗浄することができる。

（２）ノズル部材５は、発振室２０に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室１９を有するため、噴射される洗浄液は前記発振室２０による左右方向の振動に加えて渦の遠心力によって上下方向にも力が作用することになり、噴射された洗浄液は（局所的に連続的に）左右に順次吹き付けられながら、上下方向にも洗浄範囲Ｚ２を広げることができる。よって、所望の洗浄範囲Ｚ１を効果的に洗浄することが可能となる。即ち、渦発生室１９を有さない場合では、発振室２０の作用により洗浄範囲は左右に積極的に広がるものの、着水までの距離が短い場合には上下方向の洗浄範囲が狭く、所望の洗浄範囲Ｚ１を洗浄することが困難となる虞があるが、渦発生室１９の作用により積極的に上下方向にも洗浄範囲Ｚ２を広げることができるので、至近距離からの噴射であっても所望の洗浄範囲Ｚ１を洗浄することが可能となる。

（３）ノズルチップ１６には、チップ収容部１５ｂに半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間にチップ収容部１５ｂに圧入されるべく圧入凸部１６ｂ〜１６ｄが設けられるため、挿入方向の全域で圧入される構成に比べて、例えば、組み付け作業性が向上する。即ち、挿入方向の全域で圧入される構成では、チップ収容部１５ｂに挿入する際の最初から最後まで圧入となるために、徐々に大きな力が必要となり、最終挿入位置近傍では（部品精度のばらつき等によって）強大な力が必要となってしまう虞があるが、少なくとも中間挿入位置までは圧入しないため、必要となる力を小さくすることができる。

（４）チップ収容部１５ｂには、外部開口部より奥側で突出する収容側段差部１５ｃ，１５ｄが形成され、ノズルチップ１６には、チップ収容部１５ｂへの挿入側で厚みを薄くするチップ段差部１６ｅ，１６ｆが形成され、前記圧入凸部１６ｂ〜１６ｄは、ノズルチップ１６のチップ段差部１６ｅ，１６ｆによる異なる厚み部位にそれぞれ形成されている。よって、圧入箇所が複数箇所となり、例えば、ノズルチップ１６を強固に保持させることができる。又、例えば、洗浄液の漏れを複数段階で（本実施形態では、側面（幅方向端面）においても連続して形成された両端の圧入凸部１６ｂ，１６ｄの部位で）抑制することができる。また、チップ段差部１６ｅ，１６ｆ及び圧入凸部１６ｂ〜１６ｄは、ノズルチップ１６における発振室構成溝１６ａが形成された面とは反対側の面に形成されているため、ノズルチップ１６の発振室構成溝１６ａは、圧入完了状態で発振室２０を構成するがチップ収容部１５ｂの内面に密着押圧されて液密性が一層向上する。

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、ノズル部材５は、発振室２０に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室１９を有するとしたが、渦発生室１９を有していない構成に変更してもよい。

・上記実施形態では、渦発生室１９は、略円錐形状に形成されるとしたが、同様に渦を発生できればよく、例えば、略円柱形状に形成してもよい。
・上記実施形態では、ノズルチップ１６には、圧入凸部１６ｂ〜１６ｄが設けられるとしたが、これに限定されず、挿入方向の全域で圧入される構成に変更してもよい。

・上記実施形態では、圧入凸部１６ｂ〜１６ｄは、ノズルチップ１６の異なる厚みの部位にそれぞれ形成されるとしたが、これに限定されず、例えば、一箇所のみに形成してもよい。

・上記実施形態では、ノズルボディ１５が２つのノズル部材５としたが、これに限定されず、例えばノズルボディ１５が１つのノズル部材に変更してもよい。また、１つのノズルボディ１５に１つの噴射口２１を有するノズルチップ１６としたが、これに限定されず、例えば、２つの噴射口を有する（例えば上下にそれぞれ発振室２０を有する）ノズルチップを１つのノズルボディ１５に組み付けたものとしてもよい。

上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項２に記載のヘッドランプ洗浄装置において、前記渦発生室は、略円錐形状又は略円柱形状に形成されたことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。

同構成によれば、渦発生室は、略円錐形状又は略円柱形状に形成されるため、簡単な構成で洗浄液に渦を発生させることができる。

３…ヘッドランプカバー、４…フロントバンパ（車両ボディ）、５…ノズル部材、１５…ノズルボディ、１５ｂ…チップ収容部、１５ｃ，１５ｄ…収容側段差部、１６…ノズルチップ、１６ａ…発振室構成溝、１６ｂ〜１６ｄ…圧入凸部、１６ｅ，１６ｆ…チップ段差部、１９…渦発生室、２０…発振室、２１…噴射口。

Claims (4)

1. 洗浄時に車両ボディから突出してヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置であって、
   前記ノズル部材は、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室を有することを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
2. 請求項１に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
   前記ノズル部材は、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室を有することを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
   前記ノズル部材は、
   外部に開口したチップ収容部を有するノズルボディと、
   前記チップ収容部の外部開口部から圧入されて該チップ収容部に収容され、前記チップ収容部の内面とともに前記発振室を構成する発振室構成溝が形成されたノズルチップと
   を有するものであって、
   前記ノズルチップには、前記チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられたことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
4. 請求項３に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
   前記チップ収容部には、前記外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、
   前記ノズルチップには、前記チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、
   前記圧入凸部は、前記ノズルチップの前記チップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されたことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。