JP2018095255A - 異物除去装置および当該異物除去装置を備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】異物を除去する性能を維持しつつ、取り付ける際の汎用性を向上させ、ノズルの先端が詰まった場合であっても高圧空気を生成することが可能であって、さらに取り付ける際の省スペース化が可能な異物除去装置を提供する。
【解決手段】車載カメラ１００のレンズ１０１上の異物を除去する異物除去装置であって、高圧空気を生成する生成部５と、高圧空気をレンズ１０１に向けて噴射するノズル２２と、ノズル２２と一体的に形成され、車載カメラ１００のハウジング１０２に対して取り付け可能な取付部２１とを有するノズルユニット２とを備えている。取付部２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に対して取り付けられた状態において、ノズル２２の先端はレンズ１０１に対して位置決めされる。
【選択図】図３

Description

本発明は、高圧空気を噴射して異物を除去する異物除去装置および当該異物除去装置を備える車両に関する。

近年、車両周囲の状況を撮影する車載カメラが搭載された車両が増えてきている。車載カメラは、撮像面であるレンズが雨や泥等で汚れてしまう場合がある。このため、従来、レンズ上に付着した水滴等の異物を除去するために、車載カメラのレンズに洗浄液や高圧空気等を吹き付けて異物を除去する異物除去装置が知られている（特許文献１参照）。

このような異物除去装置では、カメラのレンズに対するノズルの先端の位置決め精度が低いと、異物を除去する性能が低下してしまう場合がある。そこで、例えば、車両のボディパネルに専用のブラケットを設けて、その専用のブラケットを介してノズルがレンズに対して（具体的には、カメラのハウジングの上面に対して）位置決めされる構成が提案されている（特許文献２参照）。

日本国特開２００１−１７１４９１号公報 日本国特開２０１４−６９５８６号公報

しかしながら、車両の種類によって車両ボディの形状は様々であり、車両毎にボディパネルの形状は異なる。このため、特許文献１のように専用のブラケットを用いる方法では、車両の種類毎に専用のブラケットを準備しなければならず、異物除去装置を車両に取り付ける際の汎用性が低下してしまう。

また、特許文献１のように、高圧空気を噴射する噴射装置では、高圧空気を生成するためのデバイスが必要となる。通常、このような噴射装置は、ノズルの先端から外部の空気を吸い込んで装置内部で吸い込んだ空気を圧縮させる構成を有している。しかしながら、ノズルの先端が泥や塵等で詰まってしまい、高圧空気を生成することが困難となる場合がある。この場合、異物を除去する性能が低下してしまうため、ノズルの先端の詰まりに対する対策が必要となる。

また、高圧空気をカメラのレンズに吹き付ける場合に、特許文献１に記載された構成のようにカメラのハウジング上面に対向する位置にノズル吹き出し口を配置すると、高圧空気をレンズに向けて効率的に吹き付けることは困難である。また、ノズル先端部を吹き出し口の周面全体を覆うような壁部で形成すると、異物除去装置を車両に取り付ける際のスペースを比較的大きくする必要がある。

そこで、本発明は、異物を除去する性能を維持しつつ、取り付ける際の汎用性を向上させ、ノズルの先端が詰まった場合であっても高圧空気を生成することが可能であって、さらに取り付ける際の省スペース化が可能な異物除去装置および当該異物除去装置を備える車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の異物除去装置は、
車載カメラのレンズが車両のボディパネルの外側に向けて露出した状態となるように車両に取り付けられた前記車載カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、前記ノズルと一体的に形成され、前記車載カメラのハウジングに対して取り付け可能な取付部とを有するノズルユニットと、
を備え、
前記取付部が前記ハウジングに対して取り付けられた状態において、前記ノズルの先端は前記レンズに対して位置決めされる。

この構成によれば、ノズルは、当該ノズルと一体的に形成された取付部によって車載カメラのハウジングに取り付けられる。このため、車両のボディパネルに取り付けるための専用のブラケットを用いることなく、ノズルの先端を車載カメラのレンズに対して精度よく位置決めすることができ、異物を除去する性能を維持することができる。また、取付部は、車両のボディパネルと比較して製品毎の形状の変化が小さい車載カメラのハウジングに対して取り付けられるため、異物除去装置を車両に取り付ける際の汎用性が向上する。

また、本発明の異物除去装置において、
前記ハウジングは、第一面と、前記第一面の一端と連続する第二面と、前記第二面とは反対側に位置するとともに前記第一面の他端と連続する第三面と、を有し、
前記取付部は、前記ハウジングに取り付けられた状態において、前記第一面と対向する対向面と、前記第二面と離れる方向に向けて弾性変形可能であるとともに前記第二面に接触する第一接触部と、前記第三面と離れる方向に向けて弾性変形可能であるとともに前記第三面に接触する第二接触部と、を有していても良い。

この構成によれば、ノズルユニットの取付部は、車載カメラのハウジングの外形に沿って変形した状態でハウジングに固定される。このため、ノズルの先端を車載カメラのレンズに対してさらに精度よく位置決めすることができる。

また、本発明の異物除去装置において、
前記ハウジングの前記第一面と前記取付部の前記対向面とは、接着部材を介して互いに面的に接着されていても良い。

この構成によれば、ノズルユニットの取付部は、接着部材を介して、車載カメラのハウジングに対して強固に固定される。このため、ノズルの先端を車載カメラのレンズに対してさらに精度よく位置決めすることができる。

また、本発明の異物除去装置は、
前記ハウジングと前記取付部とが係合可能に構成されても良い。

この構成によれば、ノズルユニットの取付部は、車載カメラのハウジングに対して係合された状態で固定される。このため、ノズルの先端を車載カメラのレンズに対してさらに精度よく位置決めすることができる。

また、本発明の異物除去装置において、
前記ハウジングは、前記レンズが露出するためのレンズ穴が形成されたカメラ前面を有し、
前記ノズルは、前記取付部が前記ハウジングに取り付けられた状態において、前記カメラ前面と接触して前記カメラ前面に対して位置決めされる位置決め部を有していても良い。

この構成によれば、ノズルの先端を車載カメラのレンズに対してカメラの前後方向において精度よく位置決めすることができる。

また、本発明の異物除去装置において、
前記生成部は、前記高圧空気を排出する排出口を有し、
前記ノズルは、前記高圧空気が流入する流入口を有し、
さらに、
前記排出口と前記流入口とを接続するホースと、
前記ホースと前記ノズルとを連結するとともに、前記ノズルに対する姿勢を変更可能なジョイント部材と、
を備えていても良い。

この構成によれば、ノズルとは別部品のジョイント部材の姿勢を変えることで、ホースの向きを変えることができ、異物除去装置を車両に取り付ける際の汎用性が向上する。

また、本発明の異物除去装置において、
前記ノズルの先端は、前記レンズの中心を向くように位置決めされていても良い。

この構成によれば、高圧空気によりレンズ上の異物を除去する性能が向上する。

また、本発明の異物除去装置は、
カメラのレンズがパネル部材の外側に向けて露出した状態となるように取り付けられた前記カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、前記ノズルと一体的に形成され、前記カメラのハウジングに対して取り付け可能な取付部とを有するノズルユニットと、
を備え、
前記取付部が前記ハウジングに対して取り付けられた状態において、前記ノズルの先端は前記レンズに対して位置決めされる。

この構成によれば、ノズルは、当該ノズルと一体的に形成された取付部によってカメラのハウジングに取り付けられる。このため、パネル部材に取り付けるための専用のブラケットを用いることなく、ノズルの先端をカメラのレンズに対して精度よく位置決めすることができ、異物を除去する性能を維持することができる。また、取付部は、パネル部材と比較して製品毎の形状の変化が小さいカメラのハウジングに対して取り付けられるため、汎用性が向上する。

また、本発明の異物除去装置は、
車載センサーと当該車載センサーの測定対象との間に介在する隔壁に付着する異物を除去するための異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記隔壁に向けて噴射するノズルと、前記ノズルと一体的に形成され、前記車載センサーのハウジングに対して取り付け可能な取付部とを有するノズルユニットと、
を備え、
前記取付部が前記ハウジングに対して取り付けられた状態において、前記ノズルの先端は前記隔壁に対して位置決めされる。

また、上記目的を達成するために、本発明の異物除去装置は、
車載カメラのレンズが車両のボディパネルの外側に向けて露出した状態となるように車両に取り付けられた前記車載カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、
を備え、
前記ノズルは、高圧空気が流入する流入口と、高圧空気が噴出される噴出口と、前記流入口と前記噴出口とを連通する連通路と、を有し、
前記連通路は、前記噴出口より小さい開口を介してバイパス経路と連通している。

この構成によれば、一時的にノズルの噴射口に詰まりが生じた場合であっても、バイパス経路を利用して高圧空気の生成のための吸気を行うことができる。また、バイパス経路の開口はノズルの噴射口より小さいため、噴射の際に噴射口に向けて流れる高圧空気はほとんど開口から流出せず、異物を除去する性能は維持される。

また、本発明の異物除去装置において、
前記バイパス経路は、前記連通路を前記高圧空気が流れる向きに対して後方から鋭角方向に合流するように形成されていても良い。

この構成によれば、バイパス経路が、連通路を高圧空気が流れる向きに対して鋭角に形成されている。このため、噴射の際に噴射口に向けて流れる高圧空気はほとんど開口から流出せず、異物を除去する性能は維持される。

また、本発明の異物除去装置において、
前記生成部は、前記高圧空気を排出する排出口を有し、
さらに、
前記排出口と前記ノズルの前記流入口とを接続するホースと、
前記ホースと前記ノズルとを連結する連結部と、
を備え、
前記連結部の外周面に溝が設けられ、前記連結部が前記ノズルの前記流入口に嵌合された状態において、前記溝が前記バイパス経路となっていても良い。

この構成によれば、ホースとノズルとを連結する連結部を用いて簡易的にバイパス経路を構成することができる。

また、本発明の異物除去装置において、
前記生成部は、前記高圧空気を排出する排出口を有し、
さらに、
前記排出口と前記ノズルの前記流入口とを接続するホースと、
前記ホースと前記ノズルとを連結する連結部と、
を備え、
前記連結部の開口は、前記ノズルの前記流入口より小さく、
前記連結部の一部が前記ノズルの前記流入口に挿入された状態において、前記連結部の外周面と前記流入口の内周面との間には隙間が形成され、当該隙間が前記バイバス経路となっていても良い。

この構成によれば、ホースとノズルとを連結する連結部を用いて簡易的にバイパス経路を構成することができる。

また、本発明の異物除去装置は、
レンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、
を備え、
前記ノズルは、高圧空気が流入する流入口と、高圧空気が噴出される噴出口と、前記流入口と前記噴出口とを連通する連通路と、を有し、
前記連通路は、前記噴出口より小さい開口を介してバイパス経路と連通している。

この構成によれば、一時的にノズルの噴射口に詰まりが生じた場合であっても、バイパス経路を利用して高圧空気の生成のための吸気を行うことができる。また、バイパス経路の開口はノズルの噴射口より小さいため、噴射の際に噴射口に向けて流れる高圧空気はほとんど開口から流出せず、異物を除去する性能は維持される。

また、本発明の異物除去装置は、
車載センサーと当該車載センサーの測定対象との間に介在する隔壁に付着する異物を除去するための異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記隔壁に向けて噴射するノズルと、
を備え、
前記ノズルは、高圧空気が流入する流入口と、高圧空気が噴出される噴出口と、前記流入口と前記噴出口とを連通する連通路と、を有し、
前記連通路は、前記噴出口より小さい開口を介してバイパス経路と連通している。

また、本発明の異物除去装置において、
前記生成部は、ピストンを有し、
前記生成部内のピストンが上死点から下死点へ移動する時間が、前記ピストンが下死点から上死点に移動する時間の１０倍以上であっても良い。

この構成によれば、生成部内のピストンは、空気を送り出す際の移動方向である送出方向の速度の方が、送出方向と反対方向であって空気を吸気する際の移動方向である溜力方向の速度よりも著しく速い。このため、連通路内の空気の移動する速度も、吸気時に比べて排気時の方が速い。これによれば、バイパス経路のバイパス機能を確保しつつ、排気時（噴射時）においてバイパス経路から高圧空気が流出する量を少なくすることができ、噴射時の異物除去性能を維持することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明に係る異物除去装置は、
車載カメラのレンズが車両のボディパネルの外側に向けて露出した状態となるように車両に取り付けられた前記車載カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、を備え、
前記ノズルの先端部は前記車載カメラの前面と対向する第一の壁部を備えている。

上記構成によれば、ノズルの先端部は車載カメラの前面と対向する第一の壁部を備えている。これにより、生成部から送られた高圧空気が第一の壁部沿いに流れてカメラレンズに効率良く吹き付けられるため、異物を除去する性能を維持することができる。また、従来のようにノズル先端部を高圧空気の吹き出し口の周面全体を覆う壁部で形成する必要がないため、省スペースでノズル先端形状を構成することができ、車両への搭載性に優れている。

前記生成部から前記ノズルに流入された前記高圧空気を前記第一の壁部に当てながら前記レンズに向けて噴射させるように、前記ノズルの形状が構成されていても良い。

上記構成によれば、高圧空気を第一の壁部に当てて送出することで、高圧空気を整流することができ、レンズ表面の適切な場所に適切な風量の高圧空気を送ることができる。

前記ノズルの先端部は、前記第一の壁部の両側面から前記レンズに向けて延出される一対の第二の壁部を備えていても良い。

上記構成によれば、ノズルから吹き出される空気をより効率的にレンズに導くことができる。

前記一対の第二の壁部は前記車載カメラの前面の形状に即した形状を備え、
前記一対の第二の壁部が前記前面に接するようにして前記ノズルが前記車載カメラに取り付けられていても良い。

上記構成によれば、第一の壁部と第二の壁部とカメラの前面とにより高圧空気の吹き出し口の周面全体を覆う管路を形成できるため、ノズルから吹き出される空気をより効率的にレンズに導くことができるとともに、ノズルをカメラのレンズに対して精度よく位置決めすることができる。

前記第一の壁部は、前記レンズに向かって扇状に拡大された形状を備えていても良い。

上記構成によれば、レンズの外表面全体に向けて略均一に高圧空気を吹き付けることができる。

前記第一の壁部の前記車載カメラの前面と対向する面には前記高圧空気を整流して前記レンズに吹き付けるための少なくとも一つの突起部が設けられていても良い。

上記構成によれば、突起部によりノズル先端部での高圧空気の噴射方向、量、圧力等を制御してレンズにより効率的に吹き付けることができる。

本発明の別の例に係る異物除去装置は、
車載カメラのレンズが車両のボディパネルの外側に向けて露出した状態となるように車両に取り付けられた前記車載カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
洗浄液を貯蔵する貯蔵部と、
前記レンズの前面にその先端部が配置されるノズルと、を備え、
前記ノズルの先端部は前記車載カメラの前面と直接的に対向する第一の壁部と、前記第一の壁部の両側面から前記前面に向けて延出される一対の第二の壁部とを備え、
前記一対の第二の壁部が前記前面に接するようにして前記ノズルが前記車載カメラに取り付けられ、
前記第一の壁部の前記前面と対向する面には前記洗浄液を整流して前記レンズに向けて吐出するための少なくとも一つの突起部が設けられている。

上記構成によれば、突起部によりノズル先端部での洗浄液の吐出方向、流量、圧力等を制御してレンズにより効率的に吹き付けることができる。

また、本発明の異物除去装置は、
カメラのレンズ上の異物を除去する異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、
を備え、
前記ノズルの先端部は前記レンズと対向する第一の壁部を備えている。

この構成によれば、ノズルの先端部はレンズと対向する第一の壁部を備えている。これにより、生成部から送られた高圧空気が第一の壁部沿いに流れてレンズに効率良く吹き付けられるため、異物を除去する性能を維持することができる。また、従来のようにノズル先端部を高圧空気の吹き出し口の周面全体を覆う壁部で形成する必要がないため、省スペースでノズル先端形状を構成することができる。

また、本発明の異物除去装置は、
車載センサーと当該車載センサーの測定対象との間に介在する隔壁に付着する異物を除去するための異物除去装置であって、
高圧空気を生成する生成部と、
前記高圧空気を前記隔壁に向けて噴射するノズルと、
を備え、
前記ノズルの先端部は前記隔壁と対向する第一の壁部を備えている。

また、本発明の車両は、上述の異物除去装置を備えている。

この構成によれば、例えば、車載カメラまたはセンサーのレンズが雨や泥等で汚れてしまった場合であっても、高圧空気を吹き付けてレンズ上の異物を除去することができ、車載カメラから得られる情報の精度を高めることができる。

本発明の異物除去装置および当該異物除去装置を備える車両によれば、異物を除去する性能を維持しつつ、当該異物除去装置を車両に取り付ける際の汎用性を向上させることができる。また、ノズルの先端が詰まった場合であっても高圧空気を生成することができるとともに、車両に取り付ける際の省スペース化が可能となる。

（ａ）は、車両の背面図（異物除去装置は透視で図示）であり、（ｂ）は、車両の後部の側面図（異物除去装置は透視で図示）であり、（ｃ）は、車両の後部の部分拡大図である。 （ａ），（ｂ）は異物除去装置が取り付けられる位置の別の例を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る異物除去装置の斜視図である。 図３の異物除去装置が備える高圧空気生成ユニットの構成図である。 ノズルユニットとジョイント部材を示す斜視図であり、（ａ）は取り外した状態、（ｂ）は組み合わせた状態を示す。 車載カメラに取付けられたノズルユニットを示す斜視図である。 車載カメラに対するノズルユニットの取付例を示す図である。 ノズルユニットが備える取付部の変形例を説明するための図である。 ノズルユニットが備えるノズルの変形例（変形例１）を説明するための図である。 図９のＡ−Ａ線における横断面図である。 図９のＢ−Ｂ線における縦断面図である。 （ａ），（ｂ）は、第二実施形態に係るノズルに形成されたバイパス経路を説明するための断面図である。 バイパス経路の変形例（変形例２）を説明するための斜視図である。 図１３のＣ−Ｃ線における断面図である。 （ａ）は図１４のＤ−Ｄ線における断面図、（ｂ）はジョイント部材を下面側から見た斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、バイパス経路の別の変形例（変形例３）を説明するための斜視図である。 図１６のＥ−Ｅ線における縦断面図である。 ノズルから噴射される高圧空気の流量の時間的な変化を示すグラフである。 本発明の第三実施形態に係る異物除去装置の斜視図である。 第三実施形態に係るノズルユニットとジョイント部材を示す分解斜視図である。 図１９の車載カメラに取り付けられたノズルユニットを示す斜視図である。 車載カメラに対するノズルユニットの取付状態を示す側面図である。 （ａ）は、図２１のＦ−Ｆ線における縦断面図であり、（ｂ）は、図２２のＧ−Ｇ線における横断面図である。 ノズルユニットが備えるノズルの変形例（変形例４）を説明するための斜視図である。 （ａ）は、図２４のノズルユニットが車載カメラに取り付けられた状態の側面図であり、（ｂ）は、図２４のＨ−Ｈ矢視の縦断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のＩ−Ｉ矢視の横断面図である。 変形例４に係るノズルユニットが備えるノズルの別例を示す横断面図である。 ノズルユニットが備えるノズルの別の変形例（変形例５）を説明するための斜視図である。 （ａ）は、ノズルユニットが備えるノズルのさらに別の変形例（変形例６）を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のノズルユニットの背面斜視図である。

以下、本発明に係る実施形態の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の異物除去装置は、車載カメラのレンズに付着する水滴や泥や塵埃等の異物を除去する装置として適用される。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、異物除去装置１は、例えば車両Ｖのバックドア２００Ａに取り付けられる。異物除去装置１は、モータ５５を備えており、モータ５５の電源端子が車両の電源ラインに接続されている。例えば、車両Ｖのギアがリバースに入ったことをトリガーとして、図示せぬ車両制御部（ＥＣＵ）により後述する車載カメラ１００による撮影が開始され、例えば撮影開始時の数秒間に異物除去装置１が車両制御部（ＥＣＵ）により動作するように制御される。

車載カメラ１００は、車両Ｖの例えば後方を確認するためのカメラであり、図１（ｃ）に示すように、車載カメラ１００のレンズ１０１が車両Ｖのバックドア２００Ａの外側に向けて露出した状態となるようにバックドア２００Ａに取り付けられている。車載カメラ１００は、撮像部（図示省略）を有し、レンズ１０１は撮像部を覆っている。レンズ１０１としては、光の収束や拡散をしない単なる透光性カバーも本例のレンズに含まれる。

なお、異物除去装置１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、例えば車両Ｖのリアバンパー２００Ｂに取付けられても良い。なお、車載カメラ１００が取り付けられる位置は，車両の後端側に限定されず、車両の前方側や側方側等のボディパネルであっても良い。また、本例で、「ボディパネルに取り付けられる」の意味は、例えば、車載カメラがボディパネルに取り付けられたランプ、ドアノブ、ミラー、バンパー等の車両表装部品を介して取り付けられる場合や、車載カメラがこれらの部品の一部として（一体物として）搭載されている場合も含む。

（第一実施形態）
図３に示すように、異物除去装置１は、ノズルユニット２と、ジョイント部材３と、ホース４と、高圧空気生成ユニット（生成部の一例）５とを備えている。

ノズルユニット２は、車載カメラ１００に対して着脱可能に構成されており、取付部２１と、ノズル２２とを有している。ノズルユニット２は、例えば樹脂を材料として形成されている。

取付部２１は、車載カメラ１００の上面を覆うようにして車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられる。ノズル２２は、高圧空気を車載カメラ１００のレンズ１０１に向けて噴射する。ノズル２２は、取付部２１と一体的に形成されており、取付部２１がハウジング１０２に取り付けられた際に、ノズル２２の先端（噴射口）がレンズ１０１を向くように設けられている。ここで、「一体的に形成され」とは、ノズル２２と取付部２１とを作業者が組立作業時に一体の部品として取り扱うことが可能に構成されることを意味する。具体的には、例えば、ノズル２２と取付部２１とを、同一材料で同一金型で成形しても良いし、ノズル２２と取付部２１とを別々の材料でそれぞれ成形して、互いに嵌め合わせて一体的に形成して、ノズルユニット２を構成しても良い。

ジョイント部材３は、ノズルユニット２のノズル２２とホース４とを接合する部材であり、一方側の端部がノズル２２と連結され、反対側の端部がホース４と連結されている。ジョイント部材３は、例えば樹脂を材料として形成されている。

ホース４は、ジョイント部材３とともに、ノズル２２と高圧空気生成ユニット５とを接続する配管部材である。ホース４は、一方側の端部がジョイント部材３に連結され、反対側の端部が高圧空気生成ユニット５の排出口５０に連結されている。ホース４は、例えば樹脂やゴム等の材料で形成されている。

高圧空気生成ユニット５は、ノズル２２に送出する高圧空気を生成するためのユニットである。高圧空気生成ユニット５は、車両の内部において車体の一部に取り付けられる。

図４に示すように、高圧空気生成ユニット５は、ケース本体５１と、ケース本体５１の内部に配置された移動機構とを有している。高圧空気生成ユニット５において、ピストン５２の移動方向は、空気を送り出す方向である後方が送出方向とされ、送出方向と反対方向である前方が溜力方向とされている。

高圧空気が送り出される前の初期状態では、ピストン５２が送出方向側に位置され、ラック５３はラック部５３ａがピニオン５４のギヤ部５４ａに噛合可能な状態で位置される。

モータ（駆動源）５５の駆動が開始され、モータ５５の駆動力がウォーム５６を介してウォームホイール５７に伝達されると、ピニオン５４のギヤ部５４ａがラック５３のラック部５３ａに噛合される。このため、ラック５３は、ピニオン５４の回転に伴って付勢バネ５８の付勢力に反して溜力方向へ移動されていく。ラック５３が溜力方向へ移動されていくと、所定の位置でギヤ部５４ａとラック部５３ａの噛合が解除される。ギヤ部５４ａとラック部５３ａの噛合が解除された位置（図４に示す位置）がピストン５２の下死点とされる。ピストン５２が下死点に位置された状態では、ピストン支持部５９の内部空間６０における前側略半分の部分（第２の空間）６０ｂに流入された空気（外気）が段差６１ａに沿い隙間６１ｂを通って内部空間６０における後側略半分の部分（第１の空間）６０ａへ向けて流動される。

ピストン５２が下死点まで移動されると、ギヤ部５４ａとラック部５３ａの噛合が解除され、ピストン５２が付勢バネ５８の付勢力によって溜力方向への移動速度より高速で送出方向へ移動される。これにより、第２の空間６０ｂから第１の空間６０ａに流動された空気が第１の空間６０ａから連結突部６２の排出口５０を通ってホース４を介しノズルユニット２のノズル２２へ向けて送出される。このとき、排出口５０の径がピストン支持部５９の径よりも小さく形成されているため、第１の空間６０ａから排出口５０を通って排出される空気は圧縮されて高圧空気となって送出される。

図５（ａ）に示すように、ノズルユニット２の取付部２１は、略長方形状の天板２１Ａと、２つの側面板２１Ｂ，２１Ｃとを有している。側面板２１Ｂは、天板２１Ａの一方側の端部に連続して天板２１Ａの下面側に張り出すように設けられている。側面板２１Ｃは、側面板２１Ｂとは反対側に位置し、天板２１Ａの他方側の端部に連続して天板２１Ａの下面側に張り出すように設けられている。また、側面板２１Ｂ及び側面板２１Ｃは、それぞれの接触部２１Ｄ及び接触部２１Ｅが内側へ僅かに突出するように湾曲して形成され、下端部２１Ｆ及び下端部２１Ｇが外側へ僅かに広がるように傾斜して形成されている。取付部２１を構成する樹脂には、弾性に優れた材料が用いられている。

ノズルユニット２のノズル２２は、連結部２２Ａと、延伸部２２Ｂと、噴出部２２Ｃとを有している。連結部２２Ａは、ジョイント部材３が連結される部分である。連結部２２Ａには、高圧空気が流入する流入口２３が設けられている。延伸部２２Ｂは、連結部２２Ａと噴出部２２Ｃとを連通する部分である。噴出部２２Ｃは、高圧空気が噴出される部分であり、横長（例えば、長方形、楕円形等）に開口する噴出口２４が設けられている。連結部２２Ａの流入口２３に流入した高圧空気は、連結部２２Ａ、延伸部２２Ｂ、及び噴出部２２Ｃ内に形成されている連通路を通って噴出部２２Ｃの噴出口２４から噴出される。ノズル２２は、取付部２１の天板２１Ａ上における中央部に配置されている。

ジョイント部材３は、Ｌ字状を有した筒部材で形成されており、ノズル２２と連結される連結部３１と、ホース４と連結される連結部３２とを有している。連結部３２には、高圧空気が流入する流入口３３が設けられている。連結部３１には、高圧空気が流出される流出口３４が設けられている。ジョイント部材３内には、流入口３３と流出口３４とを連結する連結路が形成されている。

ジョイント部材３は、連結部３１がノズル２２の流入口２３に嵌め込まれることによって、図５（ｂ）に示すように、ノズル２２と連結される。ジョイント部材３は、ノズル２２と連結された状態において、連結部３１を軸として回転してノズル２２に対する姿勢を変更可能とされている。

図６，図７に示すように、車載カメラ１００のハウジング１０２は、例えば立方体の形状に形成されている。ハウジング１０２は、上面（第一面の一例）１０２Ａと、上面１０２Ａの一端と連続する右側面（第二面の一例）１０２Ｂと、右側面１０２Ｂとは反対側に位置し、上面１０２Ａの他端と連続する左側面（第三面の一例）１０２Ｃとを有している。

ノズルユニット２は、車載カメラ１００に対して上方側から取付部２１がハウジング１０２に嵌め込まれるようにして取り付けられる。取付部２１は、ハウジング１０２に取り付けられた状態において、天板２１Ａの内面（対向面の一例）がハウジング１０２の上面１０２Ａと対向する。天板２１Ａは、接着剤や両面テープ等の接着部材２５を介してハウジング１０２の上面１０２Ａに接着される。側面板２１Ｂは、ハウジング１０２の右側面１０２Ｂと離れる方向に向けて弾性変形可能であり、側面板２１Ｂの接触部（第一接触部の一例）２１Ｄにおいて右側面１０２Ｂに接触し、右側面１０２Ｂを押圧する。同様に、側面板２１Ｃは、接触部（第二接触部の一例）２１Ｅにおいて左側面１０２Ｃに接触し、左側面１０２Ｃを押圧する。このように、取付部２１の側面板２１Ｂ，側面板２１Ｃは、ハウジング１０２を左右両側から挟み込む。

ノズル２２は、延伸部２２Ｂがハウジング１０２の前面の肩部に沿うようにレンズ１０１に向けて配置され、噴出部２２Ｃの噴出口２４がレンズ１０１の中心１０１Ａを向くように位置決めされている。また、ジョイント部材３は、連結部３２がホース４に連結される。

次に、異物除去装置１の動作について説明する。
高圧空気生成ユニット５においてモータ５５の駆動が開始されると、先ず、高圧空気を生成するための空気（外気）が吸い込まれる。空気は、ノズル２２の噴出口２４から高圧空気生成ユニット５へ吸い込まれる。吸い込まれた空気は、付勢バネ５８の付勢力によるピストン運動により、高圧空気生成ユニット５の排出口５０からホース４へ高圧空気となって送出される。高圧空気は、ホース４からジョイント部材３を通ってノズルユニット２のノズル２２へ送出される。

高圧空気は、ノズル２２の流入口２３（図５参照）に流入され、連通路を通って噴出口２４から噴出される。噴出口２４から噴出された高圧空気は、車載カメラ１００のレンズ１０１に向けて吹き付けられる。これにより、レンズ１０１に付着されている異物が吹き飛ばされてレンズ１０１の汚れが解消される。

ところで、従来の異物除去装置のように専用のブラケットを介して異物除去装置を車両のパネルに取り付けて、カメラレンズに対するノズルの位置決めを行う構成では、カメラとノズルとをそれぞれ車両のボディパネルに取り付けながら位置決めをしなければならない。この場合、カメラにもノズルにもそれぞれ取付誤差が生じ、両誤差を足し合わせた分がカメラレンズに対するノズルの位置ズレとなって発生する。また、車両のボディパネル（外観）の形状は様々であるため、メーカ及び車種によっても専用のブラケットを準備する必要があり車両に取り付ける際の汎用性が低いものであった。

これに対して、本実施形態の異物除去装置１によれば、ノズル２２は、取付部２１と一体に形成されており、取付部２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられる。ノズル２２を車両のボディパネルに取り付けて位置決めする必要がないため、ノズル２２の先端を車載カメラ１００のレンズ１０１に対して精度よく位置決めすることができ、レンズ１０１に付着した異物を除去する性能を高めることができる。

また、ノズルユニット２は、取付部２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられると、ノズル２２の噴出口２４がレンズ１０１の中心を向くように構成されている。このため、車載カメラ１００のレンズ１０１に対するノズル２２の位置決め精度をさらに向上させることができ、異物を除去する性能を高めることができる。

また、ノズルユニット２の取付部２１は、天板２１Ａが接着部材２５でハウジング１０２に接着され、側面板２１Ｂ，２１Ｃが弾性変形してハウジング１０２に接触される。このため、取付部２１は、接着部材２５で強固にハウジング１０２に固定されるとともに、ハウジング１０２の形状に沿って変形した状態で車載カメラ１００のハウジング１０２に固定される。したがって、ノズル２２の噴出口２４を車載カメラ１００のレンズ１０１に対してさらに精度よく位置決めすることができ、異物を除去する性能を高めることができる。

また、取付部２１が取り付けられる車載カメラ１００のハウジング１０２の形状は、車両のボディパネルの形状と比較すると、製品毎の大きさの相違が小さい。ハウジング１０２の左右幅が多少異なったカメラに対しても、側面板２１Ｂ，２１Ｃが弾性変形して取付可能であるため、専用のブラケット等を準備する必要がなく、異物除去装置１を車両に取り付ける際の汎用性を向上させることができる。

また、ノズル２２と連結されたジョイント部材３は、ノズル２２に対する姿勢を変更可能に構成されている。このため、車両における高圧空気生成ユニット５の配置場所が車種によって異なる場合であってもジョイント部材３の姿勢を変えることでジョイント部材３をホース４に接続することができる。したがって、ジョイント部材３を介してノズルユニット２と高圧空気生成ユニット５とを容易に連結することができ、異物除去装置１を車両に取り付ける際の汎用性をさらに向上させることができる。

また、専用のブラケットを用いることなくノズルユニット２を介してノズル２２を車載カメラ１００に取り付けることができるので、製品コストの増加を抑制することができる。

次に、上述した形態における取付部２１の変形例について図８を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、変形例の取付部７１は、取付部２１（図７参照）と比較すると、側面板７１Ｂ，側面板７１Ｃの構造が相違している。なお、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

側面板７１Ｂは、天板２１Ａの一方側の端部に連続して天板２１Ａの下面側に天板２１Ａに対して垂直方向へ張り出すように設けられている。側面板７１Ｃは、側面板７１Ｂとは反対側に位置し、天板２１Ａの他方側の端部に連続して天板２１Ａの下面側に天板２１Ａに対して垂直方向へ張り出すように設けられている。側面板７１Ｂ及び側面板７１Ｃは、それぞれハウジング１０２の右側面１０２Ｂ及び左側面１０２Ｃと離れる方向に向けて弾性変形可能とされている。

側面板７１Ｂ及び側面板７１Ｃには、それぞれの下端部７１Ｄ及び下端部７１Ｅに凸部７１Ｆ及び凸部７１Ｇが設けられている。凸部７１Ｆ及び凸部７１Ｇは、側面板７１Ｂ及び側面板７１Ｃの内側に相互に向き合うように設けられている。また、凸部７１Ｆ及び凸部７１Ｇは、例えば側面板７１Ｂ及び側面板７１Ｃの幅方向へ一条に延在するように設けられている。

図８（ｂ）に示すように、ハウジング１０２の左側面１０２Ｃ及び右側面１０２Ｂには、凹部１０２Ｇ及び凹部１０２Ｆが設けられている。ハウジング１０２の上面１０２Ａから凹部１０２Ｇ及び凹部１０２Ｆまでの距離ｈは、取付部７１の天板２１Ａの下面から凸部７１Ｆ及び凸部７１Ｇまでの距離Ｈと等しくなるように構成されている。

この構成によれば、ノズルユニット２の取付部７１は、車載カメラ１００のハウジング１０２に対して、取付部７１の凸部７１Ｆ及び凸部７１Ｇがそれぞれハウジング１０２の凹部１０２Ｇ及び凹部１０２Ｆに係合されるとともに、側面板７１Ｂ及び側面板７１Ｃがハウジング１０２に面接触した状態で固定される。このため、ノズル２２の先端を車載カメラ１００のレンズ１０１に対して、カメラの前後左右方向に対してさらに精度よく位置決めすることができる。なお、変形例としては、ハウジング１０２に凸部を設け、側面板に凹部を設ける係合構成であっても良い。また、図９のように、係合によってノズルユニットを取り付ける構成によれば、接着部材を用いないことも可能である。

（変形例１）
次に、上述した形態におけるノズル２２の変形例（変形例１）について図９〜図１１を参照して説明する。
図９は、車載カメラ１００に取り付けられたノズルユニット２Ａを示す。図１０は、図９のＡ−Ａ矢視の横断面図を示し、図１１は、図９のＢ−Ｂ矢視の縦断面図を示す。変形例のノズル８２は、ノズル２２（図６参照）と比較すると、噴出部８２Ｃの構造が相違している。なお、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

ノズルユニット２Ａは、取付部２１と、ノズル８２とを有している。
ノズル８２は、連結部２２Ａと、延伸部２２Ｂと、噴出部８２Ｃとを有している。噴出部８２Ｃは、高圧空気が噴出される部分であり噴出口２４が設けられている。流入口２３に流入した高圧空気は、連結部２２Ａ、延伸部２２Ｂ、及び噴出部８２Ｃにより形成される連通路を通って噴出口２４から噴出される。

車載カメラ１００のハウジング１０２は、上面１０２Ａ、右側面１０２Ｂ、及び左側面１０２Ｃのそれぞれの一端と連続する前面（カメラ前面の一例）１０２Ｈを有している。前面１０２Ｈは、ハウジング１０２を単体で前方から見た場合の平面視領域である。前面１０２Ｈには、レンズ１０１が露出されるレンズ穴１０２Ｋが形成されている。

噴出部８２Ｃは、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する天壁９１と、２つの側壁９２，９３とを有している。側壁９２は、天壁９１の一方側の端部に連続して天壁９１から離れる方向に張り出すように設けられている。側壁９３は、側壁９２とは反対側に位置し、天壁９１の他方側の端部に連続して天壁９１から離れる方向に張り出すように設けられている。このように、ノズル８２の噴出部８２Ｃは、天壁９１と側壁９２，９３とにより構成されており、天壁９１に対向する壁（底壁）が形成されていない。

ノズル８２は、取付部２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられた状態において、噴出部８２Ｃの側壁９２，９３（位置決め部の一例）がハウジング１０２の前面１０２Ｈと接触するように構成されている（図１０参照）。側壁９２，９３が前面１０２Ｈと接触することにより、ハウジング１０２の前面１０２Ｈに対するノズル８２の位置が決定される。また、取付部２１がハウジング１０２に取り付けられた状態において、噴出部８２Ｃには、天壁９１と側壁９２，９３とハウジング１０２の前面１０２Ｈとによって囲まれる連通路９４が形成される（図１１参照）。高圧空気は、連通路９４を通って噴出口２４から噴出される。

この構成によれば、ノズルユニット２Ａは、車載カメラ１００のハウジング１０２に対して取付部２１により固定されるとともに、ノズル８２の側壁９２，９３によっても固定される。具体的には、ノズル８２の先端を車載カメラ１００のレンズ１０１に対して左右方向だけでなくカメラの前後方向においても精度よく位置決めすることができる。また、噴出部８２Ｃが底壁を有しない構成とされることにより、ノズル８２の厚さを低減することができ、ノズルユニット２Ａの大きさが大きくなるのを抑制することができる。

（第二実施形態）
図１２（ａ），（ｂ）は、第二実施形態に係る異物除去装置が備えるノズルに形成されたバイパス経路を説明するための断面図である。
図１２（ａ）に示すように、第二実施形態に係る異物除去装置が備えるノズル１２２には、流入口２３と噴出口２４とを連通する連通路７１と、延伸部２２Ｂの下壁７２を貫通するバイパス経路７３とが形成されている。

連通路７１は、連結部２２Ａの管路７１ａと、延伸部２２Ｂの管路７１ｂ，７１ｃと、噴出部２２Ｃの管路７１ｄとで構成されている。管路７１ｂは、管路７１ａの終わりからバイパス経路７３が形成されている所までの管路を意味し、管路７１ｃは、バイパス経路７３が形成されている所から管路７１ｄの始まりまでの管路を意味する。

管路７１ｃの断面積（流れに直交する断面の断面積：管路の大きさの一例）は、管路７１ｂの断面積より僅かに大きく形成されている。管路７１ｄ（噴出口２４）の断面積は、管路７１ｃの断面積と同一に形成されている。管路７１ａの断面積は、管路７１ｄの断面積より大きく形成されている。なお、管路７１ａの内径は、流入口２３に嵌め込まれるジョイント部材３の連結部３１の外径と同一である。なお、管路や各開口の大小関係は、最大外径の比較で規定しても良いし、他の指標による比較で規定しても良い。

バイパス経路７３は、下壁７２に形成された開口７４を介して連通路７１と連通されている。本例ではバイパス経路７３の断面積は、開口７４の断面積と同じ大きさに形成されている。開口７４は、管路７１ｄ（噴出口２４）の断面積及び管路７１ｂの断面積よりも小さく形成されている。バイパス経路７３は、下壁７２に対して鋭角θを有するように形成されている。図１２（ａ）の矢印Ｘは、高圧空気が連通路７１内を流れる方向を表している。換言すると、バイパス経路７３は、矢印Ｘの向きに対して後方から鋭角方向に合流するように形成されている。

次に、第二実施形態に係る異物除去装置の動作について説明する。
高圧空気生成ユニット５においてモータ５５の駆動が開始されると、ラック５３の溜力方向への移動に伴って（図４参照）、高圧空気を生成するための空気（外気）が吸い込まれる。空気は、ノズル１２２の噴出口２４から連通路７１を通って流入されるとともに、バイパス口７５からバイパス経路７３を通って流入される。流入された空気は、ジョイント部材３からホース４を通って高圧空気生成ユニット５へ吸い込まれる。吸い込まれた空気は、付勢バネの付勢力によるピストン運動により、高圧空気生成ユニット５の排出口５０からホース４へ高圧空気となって送出される。高圧空気は、ホース４からジョイント部材３を通ってノズル１２２へ送出される。

高圧空気は、図１２（ａ）に示すように、ノズル１２２の流入口２３に流入され、矢印Ｘに示すように連通路７１を通って噴出口２４から噴出される。本例では、噴出口２４が開口７４より大きく形成されるとともに、バイパス経路７３が高圧空気の流れる向きに対して鋭角（θ）方向に形成されているため、高圧空気は、連通路７１を矢印Ｘに示すように送出される。

噴出口２４から噴出された高圧空気は、車載カメラ１００のレンズ１０１に向けて吹き付けられる。これにより、レンズ１０１に付着されている異物が吹き飛ばされてレンズ１０１の汚れ等が解消される。

ところで、ごみや塵等が噴出口２４に付着することにより一時的な噴出口２４の詰まりが生じた場合には、高圧空気生成ユニット５に吸い込まれる空気は、図１２（ｂ）の矢印Ｙに示すように、バイパス口７５から流入されバイパス経路７３と連通路７１を通って高圧空気生成ユニット５へ吸い込まれる。

このような構成によれば、ノズル１２２には、噴出口２４が設けられているとともに、開口７４を介して連通路７１と連通するバイパス経路７３が設けられている。このため、一時的にノズル１２２の噴出口２４に詰まりが生じた場合であっても、バイパス経路７３を介して高圧空気を生成するための外気（空気）を吸い込むことができる。これにより、噴出口２４に詰まりが生じた場合であっても高圧空気を生成することができ、生成した高圧空気で噴出口２４の詰まりを解消して、高圧空気の良好な噴出状態を確保することができる。また、バイパス経路７３の開口７４は、ノズル１２２の噴出口２４より小さく形成されているため、噴射の際に噴出口２４に向けて流れる高圧空気は、ほとんど開口７４から流出しない。このため、ノズル１２２に噴出口２４の他にバイパス経路７３が設けられていてもノズル１２２が異物を除去する性能は維持される。

また、バイパス経路７３は、連通路７１を高圧空気が流れる向き（図１２（ａ）に示す矢印Ｘの向き）に対して鋭角（θ）に形成されている。このため、噴射の際に噴出口２４に向けて流れる高圧空気は、バイパス経路７３の方向には流れにくく、ほとんど開口から流出しない。このため、噴出口２４の他にバイパス経路７３が設けられたとしてもノズル１２２による異物を除去する性能は維持される。

（変形例２）
次に、上述した形態におけるバイパス経路７３の変形例（変形例２）について図１３〜図１５を参照して説明する。
図１３は、車載カメラ１００に取り付けられたノズルユニット２と、ノズルユニット２のノズル２２に連結されたジョイント部材（連結部の一例）３Ａとを示す。図１４は、図１３のＣ−Ｃ矢視の縦断面図を示す。図１５（ａ）は図１４のＤ−Ｄ矢視の断面図を示し、図１５（ｂ）はジョイント部材３Ａのノズル側の連結部（本例ではノズル連結部と称する）３１Ａを下面側から見た斜視図を示す。

変形例２のバイパス経路７３Ａは、ジョイント部材３Ａのノズル連結部３１Ａに形成される点で、ノズル１２２の下壁７２を貫通して形成されているバイパス経路７３（図１２参照）と相違している。なお、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

本例のジョイント部材３Ａのノズル連結部３１Ａは、図１５（ａ）に示すように断面が長方形状を有している。また、ノズル連結部３１Ａ内には、長方形状を有する連結路８１（流入口３３と流出口３４を連結する路）が形成されている。ノズル連結部３１Ａを構成する下壁８２の外周面には、バイパス経路７３Ａの一部を形成する溝８３が設けられている。溝８３は、例えば断面が半円形状を有しており、ノズル連結部３１Ａの長さ方向へ一条に延在して設けられている。

このような構成のジョイント部材３Ａにおけるノズル連結部３１Ａがノズル２２の流入口２３に嵌合されることで、図１４に示すように、ノズル連結部３１Ａの溝８３とノズル２２における連結部２２Ａの内周面とによってバイパス経路７３Ａが形成される。バイパス経路７３Ａは、ノズル２２内の連通路７１と連結されている。バイパス経路７３Ａの断面積は、ノズル２２の噴出口２４の断面積よりも小さく形成されている。なお、バイパス経路７３Ａの機能および動作は、上記形態で説明したバイパス経路７３（図１２参照）と同様である。

この構成によれば、ノズル２２とホース４とを連結するとともに、着脱可能に設けられたジョイント部材３Ａを用いて簡易的にバイパス経路７３Ａを構成することができる。また、バイパス経路７３Ａは噴出口２４と比較して小さいため、ノズル２２に対して噴出口２４の他にバイパス経路７３Ａが設けられていてもノズル２２が異物を除去する性能は維持される。また、ノズル２２の噴出口２４に詰まりが生じた場合であっても、バイパス経路７３Ａを介して外気（空気）を吸い込むことができ、高圧空気を生成することができる。

（変形例３）
次に、上述した形態におけるバイパス経路７３の別の変形例（変形例３）について図１６〜図１７を参照して説明する。
図１６（ａ）は各部材が組付けられていない状態、図１６（ｂ）は各部材が組付けられた状態を示す。図１７は、図１６（ｂ）のＥ−Ｅ矢視の断面図を示す。

変形例３のバイパス経路７３Ｂは、ノズルユニット２が取り付けられた車載カメラ１００をカメラブラケット９１に組付けることによって形成される点で、ノズル１２２の下壁７２を貫通して形成されているバイパス経路７３（図１２参照）と相違している。なお、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

図１６（ａ），（ｂ）に示すように、カメラブラケット９１には、管路（連結部の一例）９２と、開口部９３とが設けられている。管路９２は、ノズル２２とジョイント部材３とを連通させる管であり、ノズル２２が連結される側の端部にノズル側連結部９２Ａを有し、ジョイント部材３が連結される側の端部にジョイント側連結部９２Ｂを有している。管路９２内には連結路が形成されており、ノズル側連結部９２Ａにはノズル連結口９４が設けられ、ジョイント側連結部９２Ｂにはジョイント連結口９５が設けられている。

開口部９３は、車載カメラ１００が収納される部位である。車載カメラ１００は、電源端子、信号端子等が設けられたコネクタ部１０３を有している。

このような構成の各部は、以下のように手順で組付けられる。先ず、ノズル２２が接着部材（例えば両面テープ）２５でカメラ１００の上面１０Ａに貼り付けられる。この場合、ノズル２２の噴出口２４がカメラ１００のレンズ１０１の例えば中心点を向くように調整して貼り付けられる。続いて、車載カメラ１００のコネクタ部１０３がカメラブラケット９１の開口部９３内に挿入される。挿入された車載カメラ１００は、コネクタ部１０３側の端部を中心として、レンズ１０１側が車載カメラ１００の上面１００Ａ方向へ回転され、上面１００Ａに貼り付けられているノズル２２がカメラブラケット９１の管路９２に近づけられる。さらに回転されると、管路９２のノズル側連結部９２Ａの一部がノズル２２の流入口２３に挿入される。このような状態になると例えばカメラブラケット９１の係合部が車載カメラ１００の係合部と係合して組付けが完了する。

図１７に示すように、ノズル側連結部９２Ａのノズル連結口９４の断面積は、ノズル２２の連結部２２Ａの流入口２３の断面積よりも小さく形成されている。このため、ノズル側連結部９２Ａの外周面と連結部２２Ａの内周面との間には隙間９６Ａ，９６Ｂが形成される。この隙間がバイパス経路７３Ｂとなる。バイパス経路７３Ｂは、開口９７または９８を介してノズル２２内の連通路７１と連通されている。開口９７の断面積及び開口９８の断面積は、ノズル２２の噴出口２４の断面積よりも小さく形成されている。開口９７の距離ｄ１及び開口９８の距離ｄ２は、ノズル２２の噴出口２４の距離ｄ３よりも小さく形成されている。なお、バイパス経路７３Ｂの機能および動作は、上記第二実施形態で説明したバイパス経路７３（図１２参照）と同様である。

この構成によれば、カメラブラケット９１に設けられている管路９２を用いて簡易的にバイパス経路７３Ｂを構成することができる。また、ノズル２２が貼り付けられた車載カメラ１００にカメラブラケット９１を組付ける場合、互いの最大外径や断面積が相違する管路９２のノズル側連結部９２Ａとノズル２２のノズル連結口９４とが互いに挿入されて組付けられる構成とされている。このため、車載カメラ１００をカメラブラケット９１に組付ける際にノズル側連結部９２Ａとノズル連結口９４とを接触させずに組付けることができるので、ノズル２２が組付けの障害とならず、レンズ１０１に対するノズル２２の位置を適切に設定することができる。その他、上記変形例２と同様の効果を奏する。

また、図４を参照して説明した高圧空気生成ユニット５は、次のように動作しても良い。具体的には、図１８において、高圧空気生成ユニット５内のピストン５２が上死点（端部５２Ａが第一の空間６０ａの仮想線Ｌに位置した状態）から下死点（図４に示す状態）に移動する時間を溜力時間ｔ２（ｓ）とし、ピストン５２が下死点から上死点に移動する時間を排気時間（送出時間）ｔ１とする。このとき、図１８に示すように、溜力時間ｔ２は送出時間ｔ１の１０倍以上であることが好ましい。このように、ピストン５２の上死点から下死点への移動をゆっくりと行う一方、下死点から上死点への移動を瞬間的に行うことで、すなわち送出時間ｔ１よりも十分に長い溜力時間ｔ２を確保しつつ送出時間ｔ１内に瞬間的に空気を排気することで、付勢バネ５８の付勢力が小さい高圧空気生成ユニット５でも、レンズ１０１に付着した水滴を確実に移動させることができる。

また、上記の構成では、ピストン５２について、空気を送り出す移動方向である送出方向の速度が、送出方向と反対方向であって空気を吸気する際の移動方向である溜力方向の速度よりも著しく速く設定される。これにより、連通路７１内の空気の移動する速度も、吸気時に比べて排気時の方が速いこととなる。この構成により、バイパス経路７３の開口７４の断面積を、管路７１ｄ（噴出口２４）の断面積よりも小さく形成しても、バイパス経路７３はバイパスとしての機能を十分に発揮することができる。すなわち、噴射口２４がゴミ等で詰まった場合でも、比較的長い溜力時間にバイパス経路７３を介して吸気を行うことができ、噴射時には、バイパス経路７３からの高圧空気の流出を小さく抑えつつ噴射口２４から高圧空気を噴射させることで、異物除去性能を確保することができる。

（第三実施形態）
図１９は、本発明の第三実施形態に係る異物除去装置の斜視図である。
図１９に示すように、異物除去装置１０００は、ノズルユニット１００２と、ジョイント部材３と、ホース４と、高圧空気生成ユニット（生成部の一例）５とを備えている。なお、ノズルユニット１００２の基本的な構成は、第一実施形態のノズルユニット２と同様であるため、繰り返しとなる説明は省略する。また、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

図２０に示すように、ノズルユニット１００２の取付部１０２１は、略長方形状の天板１０２１Ａと、２つの側面板１０２１Ｂ，１０２１Ｃとを有している。側面板１０２１Ｂは、天板１０２１Ａの一方側の端部に連続して天板１０２１Ａの下面側に張り出すように設けられている。側面板１０２１Ｃは、側面板１０２１Ｂとは反対側に位置し、天板１０２１Ａの他方側の端部に連続して天板１０２１Ａの下面側に張り出すように設けられている。取付部１０２１を構成する樹脂には、弾性に優れた材料が用いられている。

ノズルユニット１００２のノズル１０２２は、取付部１０２１の天板１０２１Ａ上における中央部に配置されている。ノズル１０２２は、連結部１０２２Ａと、天壁１０２２Ｂ（第一の壁部の一例）とを有している。連結部１０２２Ａは、ジョイント部材３が連結される部分である。連結部１０２２Ａには、高圧空気が流入する流入口１０２３が設けられている。天壁１０２２Ｂは、高圧空気が噴出される部分であり、連結部１０２２Ａの上部から斜め下方へ向けて突出している。流入口１０２３に流入した高圧空気は、連結部１０２２Ａを通って天壁１０２２Ｂに沿ってレンズ１０１に向けて噴出される。

図２１に示すように、車載カメラ１００のハウジング１０２は、例えば立方体の形状に形成されている。ハウジング１０２は、上面（第一面の一例）１０２Ａと、上面１０２Ａの両端と連続する側面１０２Ｂ，１０２Ｃと、上面１０２Ａ、右側面１０２Ｂ、及び左側面１０２Ｃのそれぞれの一端と連続する前面（カメラ前面の一例）１０２Ｈとを有している。前面１０２Ｈは、ハウジング１０２を単体で前方から見た場合の平面視領域である。

ノズル１０２２の天壁１０２２Ｂは、ノズルユニット１００２の取付部１０２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられた状態において、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する位置に配置されている。本実施形態においては、ノズル１０２２の噴射口は天壁１０２２Ｂのみから形成されており、天壁１０２２Ｂに対向する壁（底壁）や天壁１０２２Ｂの両端から延びる側壁は形成されていない。

図２２に示すように、ノズル１０２２は、天壁１０２２Ｂがハウジング１０２の上面１０２Ａから上面１０２Ａと前面１０２Ｈとの間の肩部に沿うようにレンズ１０１に向けて配置され、天壁１０２２Ｂの先端がレンズ１０１を向くように位置決めされている。

図２３（ａ）に示すように、ホース４を介してジョイント部材３の流入口３３に流入した高圧空気は、ノズル１０２２の連結部１０２２Ａの流入口１０２３に流入される。連結部１０２２Ａの流入口１０２３に流入した高圧空気は、天壁１０２２Ｂとハウジング１０２の上面１０２Ａの間を通り、天壁１０２２Ｂとハウジング１０２の前面１０２Ｈとの間から噴出される。このように、天壁１０２２Ｂとハウジング１０２との間に高圧空気の吹き出し口が形成される。このとき、高圧空気生成ユニット５からノズル１０２２に流入された高圧空気を天壁１０２２Ｂに当てながらレンズ１０１に向けて噴射させるように、ノズル１０２２の形状が構成されていることが好ましい。具体的には、連結部１０２２Ａと天壁１０２２Ｂとのなす角度θが鈍角となるように、好ましくは、１１０°以上１６０°以下となるように、ノズル１０２２が形成されている。

なお、図２３（ｂ）に示すように、車載カメラ１００にノズルユニット１００２が取り付けられた状態の上面視において、天壁１０２２Ｂは車載カメラ１００のハウジング１０２の前面１０２Ｈに略平行に延びる形状を備えており、天壁１０２２Ｂからハウジング１０２の前面１０２Ｈ側に延びる側壁等は設けられていない。

次に、本実施形態に係る異物除去装置１０００の動作について、図１９等を再度参照して説明する。
高圧空気生成ユニット５においてモータ５５の駆動が開始されると、先ず、高圧空気を生成するための空気（外気）が吸い込まれる。空気は、ノズル１０２２の噴出口１０２４から高圧空気生成ユニット５へ吸い込まれる。吸い込まれた空気は、付勢バネ５８の付勢力によるピストン運動により、高圧空気生成ユニット５の排出口５０からホース４へ高圧空気となって送出される。高圧空気は、ホース４からジョイント部材３を通ってノズルユニット１００２のノズル１０２２へ送出される。

高圧空気は、ノズル１０２２の流入口１０２３（図２３（ａ）参照）に流入され、天壁１０２２Ｂとハウジング１０２の前面１０２Ｈとの間に流入される。天壁１０２２Ｂとハウジング１０２の前面１０２Ｈとの間に流入された高圧空気は、ハウジング１０２の前面１０２Ｈの肩部に沿って流れ、車載カメラ１００のレンズ１０１に向けて吹き付けられる。これにより、レンズ１０１に付着されている異物が吹き飛ばされてレンズ１０１の汚れが解消される。

ところで、従来の異物除去装置のようにカメラのハウジングの上面に対向する位置にノズル吹き出し口を配置すると、高圧空気をレンズに効率的に吹き付けることは困難である。また、ノズル先端部を、高圧空気の噴出口の周面全体を覆うような壁部で形成しようとすると、異物除去装置を車両に取り付ける際のスペースを比較的大きくする必要がある。

これに対して、本実施形態の異物除去装置１０００によれば、ノズル１０２２の先端部は、カメラ１００の前面１０２Ｈと対向する天壁１０２２Ｂから形成されている。このため、高圧空気生成ユニット５から送られた高圧空気が天壁１０２２Ｂとカメラハウジング１０２の前面１０２Ｈとの間に流れてレンズ１０１に効率良く吹き付けられるため、異物を除去する性能を維持することができる。また、ノズル１０２２の先端部が天壁１０２２Ｂのみから形成されており、従来のようにノズルの噴出部を高圧空気の噴出口の周面全体を覆う壁部で形成するものではないため、構成が簡便であるとともにノズル１０２２の噴出口の厚さを低減して省スペース化を図ることができ、車両への搭載性に非常に優れている。

また、異物除去装置１０００によれば、高圧空気生成ユニット５からノズル１０２２に流入された高圧空気を天壁１０２２Ｂに当てながらレンズ１０１に向けて噴射させるように、ノズル１０２２の形状が構成されている。このように、高圧空気を天壁１０２２Ｂに当てて送出することで、高圧空気を整流することができ、レンズ１０１表面の適切な場所に適切な風量の高圧空気を送ることができる。

（変形例４）
次に、上述した第三実施形態におけるノズルユニット１００２の変形例（変形例４）について図２４〜図２６を参照して説明する。
図２４は、車載カメラ１００に取り付けられたノズルユニット１００２Ａを示す。図２５（ａ）は、ノズルユニット１００２Ａが車載カメラ１００に取り付けられた状態の側面図であり、図２５（ｂ）は、図２４のＨ−Ｈ矢視の縦断面図を示し、図２５（ｃ）は、図２５（ａ）のＩ−Ｉ矢視の横断面図を示す。変形例４のノズル１０７２は、ノズル１０２２（図２１、図２２等参照）と比較すると、噴出部１０７３の構造が相違している。なお、上述した形態と同一番号を付した部分については、同じ機能および動作であるため、繰り返しとなる説明は省略する。

ノズルユニット１００２Ａは、取付部１０２１と、ノズル１０７２とを有している。ノズル１０７２は、連結部１０２２Ａと、噴出部１０７３とを有している。噴出部１０７３は、高圧空気が噴出される部分であり、ジョイント部材３を介して流入口１０２３に流入した高圧空気は、連結部１０２２Ａを通って噴出部１０７３から噴出される。

図２４および図２５に示すように、噴出部１０７３は、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する天壁１０７２Ｂと、２つの側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄ（第二の壁部の一例）とを有している。側壁１０７２Ｃは、天壁１０７２Ｂの一方側の端部に連続して天壁１０７２Ｂから離れる方向に張り出すように設けられている。側壁１０７２Ｄは、側壁１０７２Ｃとは反対側に位置し、天壁１０７２Ｂの他方側の端部に連続して天壁１０７２Ｂから離れる方向に張り出すように設けられている。このように、ノズル１０７２の噴出部１０７３は、天壁１０７２Ｂと側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄとにより構成されており、天壁１０７２Ｂに対向する壁（底壁）が形成されていない。

ノズル１０７２は、取付部１０２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられた状態において、噴出部１０７３の側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄがハウジング１０２の前面１０２Ｈと接触するように構成されている（図２５（ｃ）参照）。側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄが前面１０２Ｈと接触することにより、ハウジング１０２の前面１０２Ｈに対するノズル１０７２の位置が決定される。また、取付部１０２１がハウジング１０２に取り付けられた状態において、噴出部１０７３には、天壁１０７２Ｂと側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄとハウジング１０２の前面１０２Ｈとによって囲まれる連通路１０７４が形成される（図２５（ｂ），（ｃ）参照）。高圧空気は、連通路１０７４を通って噴出口１０７５から噴出される。

この構成によれば、天壁１０７２Ｂ、側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄとカメラハウジング１０２の前面１０２Ｈとにより高圧空気の吹き出し口の周面全体を覆う連通路１０７４を形成することで、ノズル１０７２から吹き出される高圧空気をより効率的にレンズ１０１に導くことができる。また、車載カメラ１００のハウジング１０２に対して取付部１０２１により固定されるとともに、ノズル１０７２の側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄがハウジング１０２の前面１０２Ｈに接触されることによって位置決めされる。すなわち、ノズル１０７２の先端を車載カメラ１００のレンズ１０１に対して左右方向だけでなく車載カメラ１００の前後方向においても精度よく位置決めすることができる。また、噴出部１０７３が天壁１０７２Ｂと側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄとにより構成されており、天壁１０７２Ｂに対向する底壁を有しない構成であるため、ノズル１０７２の厚さを低減することができ省スペース化を図ることもできる。

なお、変形例４においては、側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄがハウジング１０２の前面１０２Ｈと接触する構成としているが、側壁１０７２Ｃ，１０７２Ｄが前面１０２Ｈと接触しない構成としてもよい。この場合でも、天壁および側壁により高圧空気をレンズ１０１に向けて効率的に導くことができる。また、図２６に示すように、レンズ１０１の円弧形状に合わせて、天壁１０７４Ｂを断面円弧状となるように形成してもよい。これにより、高圧空気をレンズ１０１の全面に均一に導くことができる。

（変形例５）
次に、第三実施形態におけるノズルユニットの別の変形例（変形例５）について図２７を参照して説明する。
図２７に示すように、ノズルユニット１００２Ｂは、取付部１０２１と、ノズル１０８２とを有している。ノズル１０８２は、連結部１０２２Ａと、噴出部１０８３とを有している。噴出部１０８３は、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する天壁１０８２Ｂと、天壁１０８２Ｂの両端からレンズ１０１側に向かって延出する側壁１０８２Ｃ，１０８２Ｄとを有している。天壁１０８２Ｂは、連結部１０２２Ａから下方のレンズ１０１の前面に向かって扇状に拡大された形状で形成されている。ジョイント部材３を介して流入口１０２３に流入した高圧空気は、連結部１０２２Ａを通って噴出部１０８３から噴出される。この変形例５によれば、天壁１０８２Ｂが扇状に形成されているため、レンズ１０１の外表面全体に向けて略均一に高圧空気を吹き付けることができる。

（変形例６）
次に、第三実施形態におけるノズルユニットのさらに別の変形例（変形例６）について図２８（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
図２８（ａ），（ｂ）に示すように、ノズルユニット１００２Ｃは、取付部１０２１と、ノズル１０９２とを有している。ノズル１０９２は、開口部１０９２Ａと、噴出部１０９３とを有している。開口部１０９２Ａは、その内部に高圧空気生成ユニット５と連結されて高圧空気を送り出す不図示のホースまたはジョイント部材が挿入され、高圧空気が流入されるための開口である。噴出部１０９３は、高圧空気が噴出される部分であり、開口部１０９２Ａから流入した高圧空気は噴出部１０９３の噴出口１０９４から噴出される。

噴出部１０９３は、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する天壁１０９２Ｂと、２つの側壁１０９２Ｃ，１０９２Ｄとを有している。天壁１０９２Ｂにおいて、ハウジング１０２の前面１０２Ｈと対向する面１０９２Ｂ１（図２８（ｂ）参照）には複数の長尺状の突起部１０９５が設けられている。突起部１０９５は、高圧空気を整流してレンズ１０１に吹き付けるための部材である。図２８（ｂ）に示すように、複数の突起部１０９５は、中央部の突起部１０９５Ａ間の配列ピッチが両側の突起部１０９５Ｂとその内側の突起部１０９５Ａとの配列ピッチよりもやや狭くなるように配置されている。これにより、中央部の突起部１０９５Ａ間を流れる高圧空気の流速が、中央部の突起部１０９５Ａと両側の突起部１０９５Ｂとの間を流れる高圧空気の流速よりも速くなる。そのため、レンズ１０１の中央部から外側に向けて水滴等の異物が流されるように高圧空気を吹き付けることができる。

ノズル１０９２は、取付部１０２１が車載カメラ１００のハウジング１０２に取り付けられた状態において、噴出部１０９３の側壁１０９２Ｃ，１０９２Ｄがハウジング１０２の前面１０２Ｈと接触するように配置されることで、天壁１０９２Ｂと側壁１０９２Ｃ，１０９２Ｄとハウジング１０２の前面１０２Ｈとによって囲まれる連通路が形成される。開口部１０９２Ａから流入した高圧空気は、連通路内に形成された突起部１０９５により整流されながら噴出口１０９４からレンズ１０１に向けて噴出される。このように、変形例６の構成によれば、突起部１０９５により噴出部１０９３での高圧空気の噴射方向、量、圧力等を制御してレンズ１０１に対して高圧空気をより効率的に吹き付けることができる。

上記の各実施形態においては、高圧空気生成ユニット５により高圧空気を生成し、ノズル２２から高圧空気を噴射してレンズ上の異物を除去する異物除去装置１，１０００の例を示している。しかし、上記実施形態および変形例に係るノズルユニットを、洗浄液を貯蔵する貯蔵部と、洗浄液をカメラのレンズに向けて噴射するノズルとを備えた異物除去装置として適用することも可能である。

また、上記の実施形態においては、ノズルユニット２のノズル２２とホース４とを接合する部材としてジョイント部材３が設けられているが、ノズル２２に対するホース４の姿勢を変更する必要がない場合であれば、ジョイント部材３を設けずにノズル２２にホース４を直接取り付ける構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上述の例では車載カメラへの適用について記載したが、本発明を適用する対象は、屋外で使用されるカメラであれば種類を問わない。例えば、航空機、鉄道、船舶、ロボット、屋外設置物、建築物等の外部に向けて露出した状態になるように取り付けられたカメラを含む。

また、上述の例ではカメラ（可視光に限られない）への適用について記載したが、本発明を適用するセンサーは、これに限られない。ＬＩＤＡＥ（レーザーレーダ）、ミリ波レーダ、超音波センサーなど、車両に取り付け可能なセンサーに対して本発明は適用可能である。

また、異物除去装置が異物を除去する対象部位は、カメラのレンズに限られない。例えば、センサー素子の光学レンズ、光学レンズの前面を覆うカバー、センサーの通信窓として機能する部位を有する灯具、ミラー、バンパー、グリル、ドアノブ等の車両表装部品のカバー、車両室内にセンサーが搭載された場合の車両窓等、を包括する概念として規定される「隔壁」上に付着した異物を除去する異物除去装置に対して、本発明を適用することは可能である。なお、この隔壁は、透明部材（透光性）に限らず、超音波センサーやミリ波レーダ等においては透明でなくても良い。

本出願は、２０１５年６月３０日出願の日本特許出願・出願番号２０１５−１３１７８５と、２０１５年６月３０日出願の日本特許出願・出願番号２０１５−１３１７８６と、２０１５年６月３０日出願の日本特許出願・出願番号２０１５―１３１７８８とに基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (3)

1. 車載カメラが有するレンズに付着した異物を高圧空気により除去するための異物除去装置であって、
   前記高圧空気を生成する高圧空気生成ユニットと、
   生成された前記高圧空気を前記レンズに向けて噴射するノズルと、を備え、
   前記高圧空気生成ユニットは、
   ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に配置された移動機構と、
   前記移動機構を駆動するモータと、を有し、
   前記移動機構は、
   前記ハウジングの前記内部において、第一方向と、前記第一方向と反対方向の第二方向とに移動可能な移動要素と、
   外周の全周に亘って歯が形成されて前記モータの駆動力が伝達される第一ギヤ部と、外周の一部に歯が形成されて前記移動要素へ前記モータの駆動力を伝達する第二ギヤ部と、を有する歯車ユニットと、
   前記移動要素を前記第一方向へ付勢する付勢バネと、を有し、
   前記移動要素は、前記第二ギヤ部が前記移動要素に噛み合うことで前記モータの駆動力が前記移動要素に作用するときに前記付勢バネの付勢力に抗して前記第二方向へ移動し、前記第二ギヤ部が前記移動要素に噛み合わずに前記モータの駆動力が前記移動要素に作用しないときに前記付勢バネの前記付勢力により前記第一方向へ付勢されるように構成されている、異物除去装置。
2. 前記ハウジングから前記ノズルに向けて前記高圧空気を排出する排出口が前記第一方向および前記第二方向と交差する方向に開口されている、請求項１に記載の異物除去装置。
3. 車載センサーと当該車載センサーの測定対象との間に介在する隔壁に付着する異物を除去するための異物除去装置であって、
   前記高圧空気を生成する高圧空気生成ユニットと、
   生成された前記高圧空気を前記隔壁に向けて噴射するノズルと、を備え、
   前記高圧空気生成ユニットは、
   ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に配置された移動機構と、
   前記移動機構を駆動するモータと、を有し、
   前記移動機構は、
   前記ハウジングの前記内部において、第一方向と、前記第一方向と反対方向の第二方向とに移動可能な移動要素と、
   外周の全周に亘って歯が形成されて前記モータの駆動力が伝達される第一ギヤ部と、外周の一部に歯が形成されて前記移動要素へ前記モータの駆動力を伝達する第二ギヤ部と、を有する歯車ユニットと、
   前記移動要素を前記第一方向へ付勢する付勢バネと、を有し、
   前記移動要素は、前記第二ギヤ部が前記移動要素に噛み合うことで前記モータの駆動力が前記移動要素に作用するときに前記付勢バネの付勢力に抗して前記第二方向へ移動し、前記第二ギヤ部が前記移動要素に噛み合わずに前記モータの駆動力が前記移動要素に作用しないときに前記付勢バネの前記付勢力により前記第一方向へ付勢されるように構成されている、異物除去装置。

Images