JP2020083305A - 車両用清掃システム及びその清掃方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の清掃対象に付着した異物の除去清掃をより向上させ得る車両用清掃システムを提供する。【解決手段】駆動ポンプ23と噴射ノズル25との間に弁装置24を設けた。弁装置24は、第1弁部30aが導入流路38を閉弁し、駆動ポンプ23から供給されるエアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧する。弁装置24の補助機構としても機能する第1弁部30aや第2弁部30b、ダイヤフラム33、弁室36等は、導入流路38側からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36にて蓄圧する。次いで、導入流路38側及び弁室36にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33a,33bを開弁させ、導入流路38側にて蓄圧した高圧のエアCA1が吐出流路39に出力され、噴射ノズル25に供給される。【選択図】図4
Description
本発明は、車両の清掃対象に流体を吹付けて異物を除去する車両用清掃システム及びその清掃方法に関する。
近年、車両の高度運転支援や自動運転の技術が進みつつあり、車両の周囲状況を把握するためのセンサが増えつつある(例えば特許文献1参照)。その一つとして例えば、光学センサを用いる測距システムであるLIDAR(Light Detection and Ranging、又はLaser Imaging Detection and Ranging)が知られ、自車と対象物との間での投受光による距離測定が行われる。
車両の周囲状況を把握するセンサは、そのセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)が車両の外側に露出する態様となっている。そのため、センサのセンシング面に雨滴等の異物が付着して、上記測距システム等においては、光学センサの光路上に異物が位置することで測距精度が低下する懸念があった。
そこで、センサのセンシング面にエア(空気)や洗浄液、若しくはこれらを混合した気液混合流体を吹付けて(例えば特許文献2参照)、センシング面に付着した異物を除去清掃する技術の開発検討が行われている。
ところで、センサのセンシング面に付着した異物をより確実に除去清掃するには、センシング面に流体を吹付けるための駆動ポンプとして大型のものを用い、センシング面に対して流体を強く吹付けるようにすれば済むが、車両用となると、搭載スペースや駆動電力等についても十分に考慮する必要がある。そのため、開発者としては、駆動ポンプに小型のものを用いた場合であっても、異物の除去等の清掃力を維持若しくはより向上させることが検討課題としてあった。
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、車両の清掃対象に付着した異物の除去等の清掃力をより向上させ得る車両用清掃システム及びその清掃方法を提供することにある。
上記課題を解決する車両用清掃システムは、駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)であって、前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24,24a)を設け、前記弁装置は、前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を弁体(33a)により閉弁し、前記駆動ポンプから供給される前記流体を前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧する弁部(30a)と、前記蓄圧時に前記導入流路側から前記流体の漏れ(CAx)を生じさせその漏れによる漏れ側での蓄圧と、前記導入流路側及び前記漏れ側にて蓄圧した両圧力(P1,P2)に基づく前記弁体の開弁と、前記弁体の開弁に基づき前記導入流路側にて蓄圧した前記流体の前記噴射ノズル側である吐出流路(39)への出力と、前記吐出流路への前記流体の出力に基づき前記導入流路側にて蓄圧可能に前記弁体の閉弁復帰とを行うように構成された補助機構(30a,30b,33,36)とを備えた。
上記車両用清掃システムによれば、弁装置は、導入流路を弁体にて閉弁する弁部を備え、駆動ポンプから供給される流体を駆動ポンプの吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧する。補助機構は、蓄圧時に導入流路側から流体の漏れを生じさせて漏れ側にて蓄圧する。次いで、導入流路側及び漏れ側にて蓄圧した両圧力に基づいて弁体を開弁させて、導入流路側にて蓄圧した流体を吐出流路に出力する。そして、その後再び導入流路側にて蓄圧可能に弁体を閉弁復帰させる。これにより、駆動ポンプからの連続した流体の吐出で駆動ポンプの吐出圧力よりも圧力を高めた流体が繰り返して噴射ノズルから清掃対象に吹付けられるため、駆動ポンプの大型化を図らなくとも、清掃対象に付着した異物の除去等の清掃力を維持若しくはより向上させることが可能である。
なお、上記で用いた「駆動ポンプの吐出圧力」とは、駆動ポンプと噴射ノズルとを接続ホースで直接接続して駆動ポンプを駆動した場合の接続ホース内の圧力であり、以下においても同様である。
また、上記課題を解決する車両用清掃システムは、駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)であって、前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24,24a)を設け、前記弁装置は、前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を開閉する弁体(33a)を含むダイヤフラム(33)と、前記導入流路の閉弁方向に前記弁体を付勢する付勢部材(34)とを有し、前記ダイヤフラムは、前記導入流路の閉弁状態において前記駆動ポンプから供給される前記流体で加圧される前記弁体における第1の面積(S1)の第1加圧部分(33a1)と、前記導入流路の閉弁状態において前記導入流路側からの前記流体の漏れ(CAx)によりその漏れ側で加圧される前記弁体の周囲における第2の面積(S2)の第2加圧部分(33c1)とを有し、前記第1及び第2加圧部分への加圧に基づき前記付勢部材の付勢力に抗して開弁されるとともに該開弁による前記噴射ノズル側である吐出流路(39)への前記流体の出力に基づき閉弁復帰するように構成された。
上記車両用清掃システムによれば、弁装置は、導入流路を開閉する弁体を含むダイヤフラムと弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材とを有しており、弁体による導入流路の閉弁状態において駆動ポンプから流体が供給されることで弁体における第1の面積の第1加圧部分が加圧される。駆動ポンプから流体が更に供給されて導入流路の圧力が高まると、弁体が閉弁状態であるものの導入流路側から流体の漏れを生じさせ、その漏れ側でも圧力が高まり弁体の周囲部位である第2の面積の第2加圧部分が加圧される。そのため、弁体を含むダイヤフラムは、流体により第1加圧部分に加えて第2加圧部分も加圧される。これにより、駆動ポンプから導入流路に供給される流体にて第1の面積の第1加圧部分だけへの加圧では付勢部材の付勢力に抗して開弁できない弁体を、第1加圧部分への加圧に加えて第2の面積の第2加圧部分に対しても加圧して付勢部材の付勢力に抗した加圧力を弁体を含むダイヤフラムに作用させることで開弁状態となる。この第2加圧部分を加圧して開弁状態に至るまでの間に導入流路側において駆動ポンプの吐出圧力よりも高い圧力まで蓄圧されるので、この蓄圧した流体が弁体の開弁により瞬間的に吐出流路に出力される。そして、吐出流路への流体の出力に基づき、その後再び弁体が閉弁復帰となる。これにより、駆動ポンプからの連続した流体の吐出で駆動ポンプの吐出圧力よりも圧力を高めた流体が繰り返して噴射ノズルから清掃対象に吹付けられるため、駆動ポンプの大型化を図らなくとも、清掃対象に付着した異物の除去等の清掃力を維持若しくはより向上させることが可能である。
また、上記課題を解決する車両用清掃システムの清掃方法は、駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)の清掃方法であって、前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に設けた弁装置(24,24a)は、前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を弁体(33a)により閉弁し、前記駆動ポンプから供給される前記流体を前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧するとともに、前記蓄圧時に前記導入流路側から前記流体の漏れ(CAx)を生じさせて漏れ側にて蓄圧し、前記導入流路側及び前記漏れ側にて蓄圧した両圧力(P1,P2)に基づいて前記弁体を開弁させ、前記弁体の開弁に基づき前記導入流路側にて蓄圧した前記流体を前記噴射ノズル側である吐出流路(39)に出力し、前記流体の前記吐出流路への出力に基づき前記導入流路側にて蓄圧可能に前記弁体を閉弁復帰させる。
上記清掃方法によれば、上記車両用清掃システムと同様、駆動ポンプからの連続した流体の吐出で駆動ポンプの吐出圧力よりも圧力を高めた流体が繰り返して噴射ノズルから清掃対象に吹付けられるため、駆動ポンプの大型化を図らなくとも、清掃対象に付着した異物の除去等の清掃力を維持若しくはより向上させることが可能である。
(第1実施形態)
以下、車両用清掃システム及びその清掃方法の第1実施形態について説明する。
図1に示す車両10には、前端中央部に第1測距センサ11が設置され、後端中央部に第2測距センサ12が設置されている。第1及び第2測距センサ11,12は、車両10のそれぞれ前方及び後方に向けた所定波長の光の投受光を行う光学センサを用いて構成されるものである。第1及び第2測距センサ11,12は、それぞれ自車と前方対象物及び後方対象物との距離を測定する測距システム(LIDAR等)に用いられ、車両10の高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに用いられる。
以下、車両用清掃システム及びその清掃方法の第1実施形態について説明する。
図1に示す車両10には、前端中央部に第1測距センサ11が設置され、後端中央部に第2測距センサ12が設置されている。第1及び第2測距センサ11,12は、車両10のそれぞれ前方及び後方に向けた所定波長の光の投受光を行う光学センサを用いて構成されるものである。第1及び第2測距センサ11,12は、それぞれ自車と前方対象物及び後方対象物との距離を測定する測距システム(LIDAR等)に用いられ、車両10の高度運転支援や自動運転等を実施するシステムに用いられる。
第1及び第2測距センサ11,12は、それぞれ自身のセンシング面(例えばレンズやカバーガラス等の外表面)11a,12aが車両10の外側に露出する態様となっている。すなわち、測距精度の低下懸念のある雨滴等の異物が各センシング面11a,12aに付着し得るため、車両10には各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム20が搭載されている。
車両用清掃システム20は、第1及び第2清掃装置21,22を備える。第1清掃装置21は、車両10の前端中央部に設置の第1測距センサ11を清掃対象とし、第2清掃装置22は、車両10の後端中央部に設置の第2測距センサ12を清掃対象としている。
図2に示すように、第1及び第2清掃装置21,22は、それぞれ駆動ポンプ23、弁装置24及び噴射ノズル25を備え、同一構成となっている。なお、第1及び第2清掃装置21,22は同一構成であるため、図2を用いた共通の説明とする。
第1及び第2清掃装置21,22において、駆動ポンプ23と弁装置24とは接続ホース26にて互いに接続され、弁装置24と噴射ノズル25とは接続ホース27にて互いに接続される。接続ホース26,27は、ゴムホース等、可撓性材料にて構成される。駆動ポンプ23は、流体としてのエアCA1を生成可能な電動のエアポンプにて構成される。弁装置24は、駆動ポンプ23から連続して供給されるエアCA1を更に高圧かつパルス状(断続状)に変換し、この高圧でパルス状とした、すなわち断続的に高圧に高められた出力エアCA2を噴射ノズル25に供給する。噴射ノズル25は、自身の噴射口25aがそれぞれ図1に示す第1及び第2測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに向けられて配置されており、弁装置24から供給される高圧でパルス状の出力エアCA2をそれぞれのセンシング面11a,12aの好適範囲に向けて吹付ける。
なお、弁装置24は、弁装置24で生成された出力エアCA2の噴射ノズル25までの配管ロスを極力少なくするためにも噴射ノズル25の近傍位置に配置するのが好ましい。また、弁装置24と噴射ノズル25とを接続する図2に示す接続ホース27を省略し、弁装置24と噴射ノズル25とを一体的に構成してもよい。駆動ポンプ23については、弁装置24の近傍位置に配置していても離間位置に配置していてもよい。また、第1及び第2清掃装置21,22で共通の1つの駆動ポンプとしてもよい。共通とした場合、第1及び第2清掃装置21,22毎にそれぞれ蓄圧部を設け、共通の駆動ポンプから供給されるエアをそれぞれ各蓄圧部にて蓄圧し、各蓄圧部から各清掃装置21,22がエアの供給を受けるようにしてもよい。
図2及び図3に示すように、弁装置24は、ベース部材31、カバー部材32、ダイヤフラム33及び付勢バネ34,35を備える。これら構成部品のうち、ベース部材31の一部、カバー部材32、ダイヤフラム33及び付勢バネ34,35にて弁本体部30が構成される。本実施形態の弁装置24は、換言すれば、列挙したベース部材31、カバー部材32、ダイヤフラム33及び付勢バネ34,35のみの構成部品にて簡素に構成されたものである。なお、以降の説明では、ベース部材31が下側、カバー部材32が上側とするが、弁装置24の使用時の向きはこれに限定されない。
ベース部材31は、樹脂製であり、上側部分に基台部31a、下側部分に接続部31bを有する。基台部31aは、弁本体部30の筐体の下側部分を構成するものであり、円形状の底壁部31cと、底壁部31cの周縁部分から上方に立設される円環状の側壁部31dとを有する。これに対し、カバー部材32は、弁本体部30の筐体の上側部分を構成するものであり、円形状の上壁部32aと、上壁部32aの周縁部分から下方に延出される円環状の側壁部32bとを有する。ベース部材31とカバー部材32とは、側壁部31dの上端面と側壁部32bの下端面とが互いに当接するようにして組付けられ、各端面間でダイヤフラム33の周縁部33xを挟持し、この周縁部33xの挟持によりシールが図られている。ダイヤフラム33は、自身と基台部31aの底壁部31cと側壁部31dとで形成される空間を弁室36とし、カバー部材32の上壁部32aと側壁部32bとで形成される空間を背圧室37として区画する。
接続部31bは、基台部31aの下面側に設けられ、基台部31aの底壁部31cから一旦下方に延びそこから二股に延びる逆T字状をなしている。接続部31bは、二股に分かれた一方側を駆動ポンプ23側の接続ホース26と接続するためのポンプ側接続部31e、二股に分かれた他方側を噴射ノズル25側の接続ホース27と接続するためのノズル側接続部31fとしている。ポンプ側接続部31eの内側に形成される導入流路38と、ノズル側接続部31fの内側に形成される吐出流路39とはそれぞれ独立しており、基台部31aの底壁部31cの略中央部において導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aがそれぞれ形成される。各開口部38a,39aは、底壁部31cの底面上から若干円筒状に突出する形状をなす。
ダイヤフラム33は、可撓性材料にて略円板状に形成され、略中央部において、導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aと対向する位置のそれぞれに略円柱状の弁体33a,33bを有する。ダイヤフラム33は、各弁体33a,33bと周縁部33xとがともに厚みを有する一方で、それ以外の部位、すなわち弁体33aと弁体33bとの間や各弁体33a,33bと周縁部33xとの間が各弁体33a,33b及び周縁部33xよりも薄い薄肉部33cとして構成される。つまり、ダイヤフラム33は、固定される周縁部33xに対し薄肉部33cを介して繋がる各弁体33a,33bが変位可能に、しかも各弁体33a,33b同士もそれぞれ独立して変位可能に構成される。このような各弁体33a,33bの変位動作により、弁体33aは導入流路38の開口部38aと当接又は離間して駆動ポンプ23側と弁室36との間の流路の開閉を行い、弁体33bは吐出流路39の開口部39aと当接又は離間して噴射ノズル25側と弁室36との間の流路の開閉を行う。
カバー部材32は、樹脂製であり、上壁部32aにおける各弁体33a,33bと対向する位置のそれぞれに突状部32c,32dを有する。各突状部32c,32dは、圧縮コイルバネよりなる付勢バネ34,35の位置規制用の突部であり、各突状部32c,32dにそれぞれ付勢バネ34,35の上部側が挿入される。各付勢バネ34,35の上端部は上壁部32aに当接する。これに対し、各付勢バネ34,35の下端部は各弁体33a,33bに当接する。つまり、各付勢バネ34,35は、上壁部32aを起点として各弁体33a,33bを下方に付勢、すなわち各弁体33a,33bを導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39a側に向けて付勢する。なお、付勢バネ35の付勢力は、付勢バネ34の付勢力よりも相対的に小さい設定である。
ここで、各弁体33a,33bの上面においても突部33d,33eが設けられ、各付勢バネ34,35の下部側が各突部33d,33eに挿入されている。すなわち、各付勢バネ34,35と各弁体33a,33bとの相対的な位置規制を行って相互間の位置ずれを抑え、特に本実施形態のようにダイヤフラム33の中心から偏倚した位置に設けられる各弁体33a,33bに対し、常に適切な付勢力を各付勢バネ34,35から付与するのに好適である。なお、各突部33d,33eや各突状部32c,32dを特に設けなくてもよい。
カバー部材32の上壁部32aには、各突状部32c,32dよりも外側位置において、各弁体33a,33bの変位動作が背圧室37内の圧力の影響を受けないように背圧室37とカバー部材32の外部と連通する(大気開放された)例えば2つの連通孔32eが設けられている。ダイヤフラム33の弁体33a,33bの速やかな動作が損なわれないようになっている。
このようにして第1及び第2清掃装置21,22の各弁装置24が構成される。さらに、この弁装置24の弁本体部30は、導入流路38側であり弁体33a側を第1弁部30aとし、吐出流路39側であり弁体33b側を第2弁部30bとして構成される。弁装置24の詳細動作については後述する。
図1に示すように、第1及び第2清掃装置21,22の各駆動ポンプ23は、車両10に搭載の各種ECU(Electronic Control Unit)、すなわち上位ECU50、前側ECU51及び後側ECU52により制御される。前側ECU51は、第1清掃装置21の駆動ポンプ23を制御する機能を含み、後側ECU52は、第2清掃装置22の駆動ポンプ23を制御する機能を含む。上位ECU50は、前側ECU51及び後側ECU52の統括制御を行う。
本実施形態の動作及び作用について説明する。
上位ECU50において、第1及び第2測距センサ11,12の各センシング面11a,12aに対する雨滴等の異物の付着に基づき、若しくは異物の有無にかかわらず所定時間毎に、対応する第1及び第2清掃装置21,22に清掃指令が生じると、前側及び後側ECU51,52を通じて各清掃装置21,22の駆動ポンプ23が駆動される。
上位ECU50において、第1及び第2測距センサ11,12の各センシング面11a,12aに対する雨滴等の異物の付着に基づき、若しくは異物の有無にかかわらず所定時間毎に、対応する第1及び第2清掃装置21,22に清掃指令が生じると、前側及び後側ECU51,52を通じて各清掃装置21,22の駆動ポンプ23が駆動される。
各清掃装置21,22の弁装置24の非作動状態においては、図2に示すように、第1及び第2弁部30a,30bが完全な閉弁状態、すなわちダイヤフラム33の各弁体33a,33bが導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aを密閉状態としている。
そして、駆動ポンプ23の駆動にてエアCA1が連続的に供給されると、付勢バネ34の付勢による弁体33aの閉弁状態の維持作用にて、弁装置24の導入流路38及び接続ホース26を含む導入側の圧力P1が図6の矢印aにて示すように上昇する。導入側の圧力P1は、図3に示すように、弁体33aに作用する面積S1分の部位、すなわち開口部38aの面積分の比較的狭い部位に作用する。弁体33aに作用する押上力F1は、導入側の圧力P1と面積S1との積、F1=P1×S1である。そして、導入側の閉弁状態の圧力P1は、図6に示すように、駆動ポンプ23と噴射ノズル25とを接続ホース26で直接接続した場合に駆動ポンプ23を駆動したときの接続ホース26内の圧力である駆動ポンプ23の吐出圧力P0(以下、単に「駆動ポンプ23の吐出圧力P0」と称する)よりも十分に高い圧力まで高められる。なお、この駆動ポンプ23の吐出圧力P0は、駆動ポンプ23自体の吐出口を締め切った場合(駆動ポンプ23からの吐出流量がゼロの場合)の吐出圧力ではない。
また、導入側の圧力P1の上昇に伴い、第1弁部30aにおいては、図4に示すように、弁体33aと開口部38aとの間に僅かな隙間を生じさせて、弁室36に上昇した圧力P1のエアCA1の一部を漏れCAxとして僅かに漏出させる構成となっている。そのため、弁室36内の圧力P2についても徐々に上昇する。弁室36内の圧力P2は、図3に示すように、ダイヤフラム33の薄肉部33cに作用する面積S2分の部位、すなわち開口部38a,39aの面積を除く薄肉部33c全体(厳密には弁体33a,33bの周縁部を含む)の面積分の比較的広い部位に作用する。この場合、薄肉部33cに作用する押上力F2は、弁室36内の圧力P2と面積S2との積、F2=P2×S2である。圧力P2が作用する薄肉部33cの面積S2は圧力P1が作用する弁体33aの面積S1よりも広いため、圧力P2が圧力P1より低くても押上力F2としての影響力は大である。
そして、導入側の圧力P1と弁室36内の圧力P2とがともに高まり図6に示す点bになると、弁体33a側の押上力F1と薄肉部33c側の押上力F2とを合算したダイヤフラム33の押上力「F1+F2」が所定押付力(付勢バネ34,35の両付勢力)を上回る。これにより、図5に示すように、ダイヤフラム33全体が大きく変位し、第1及び第2弁部30a,30bがともに開弁状態になる。つまり、各弁体33a,33bがともに開口部38a,39aから離間し、導入流路38、弁室36及び吐出流路39が導通状態となる。
開弁直前の導入側の圧力P1は、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高い図6に示す点bまで高められており、開弁により導入流路38側の高圧のエアCA1が一気に弁室36を経て吐出流路39に流れる。吐出側の圧力P3は、図6の矢印cにて示すように急増する。つまり、噴射ノズル25に高圧のエアが出力エアCA2として供給される。
一方で、導入側の圧力P1は、図6の矢印dにて示すように急減する。やがて、吐出側の圧力P3が導入側の圧力P1と一致する図6に示す点e以降は、両圧力P3,P1がともに低下していき、図6に示す点fになると、ダイヤフラム33が開弁から閉弁に切替わる。つまり、弁室36内の圧力P2も低下していき、両圧力P1,P2に基づくダイヤフラム33の押上力「F1+F2」よりも付勢バネ34,35の付勢力が勝り、第1及び第2弁部30a,30bの各弁体33a,33bが導入流路38及び吐出流路39の各開口部38a,39aを閉塞する。吐出側の圧力P3はゼロとなり、導入側の圧力P1は再び上昇に転じる。導入側の圧力P1は、漏れCAxによりダイヤフラム33が開弁するまで再び高められる。そして、上記の繰り返しにより、高圧でパルス状の出力エアCA2が次々に生成される。
また、本実施形態の弁装置24の動作について、図11に示す動作遷移図を用いて説明を追加する。本実施形態の弁装置24は、噴射口の口径が第1の口径であるノズルに直接ホースで駆動ポンプ23を接続した場合の流量と圧力の特性に等価な第1特性X1上で動作する場合と、噴射口の口径が上記第1の口径のノズルに比べて極めて小さな口径の第2の口径であるノズルに直接ホースで駆動ポンプ23を接続した場合の流量と圧力の特性に等価な第2特性X2上で動作する場合との間で都度切り替わる構成となっている。つまり、第1の口径のノズルに直接ホースで駆動ポンプ23を接続した場合が、弁体33aが開弁した状態に等価であり、第2の口径のノズルに直接ホースで駆動ポンプ23を接続した場合が、弁体33aが閉弁した状態で漏れCAxが生じている状態に等価である。
すなわち、弁装置24において、ダイヤフラム33の弁体33aが導入流路38の開口部38aを閉弁している状態では、動作が第2特性X2上で遷移し(図11中、矢印α1)、弁装置24の導入側の圧力P1が第2特性X2上で少量の流量にて短時間で高まり蓄圧されていく。このとき、圧力P1の上昇に伴いエアの流量が僅かに増加しているのは、本実施形態の弁装置24において、弁体33aが閉弁状態であっても開口部38aとの間に僅かな隙間を生じさせて、あたかも極めて小さな口径(第2の口径)のノズルから吐出させているかのように漏れCAxを生じさせているためである。
そして、導入側の圧力P1が最大圧力P1maxに到達すると、弁体33aが開状態となるように変位し、その最大圧力P1maxに基づく出力エアCA2が弁体33aより下流側に吐出される。このときの弁装置24は、動作が第1特性X1側に移行する(図11中、矢印α2)。弁装置24は、あたかも大きな口径(第2の口径)のノズルから吐出させているかのように第1特性X1上に沿って(図11中、矢印α3)、高圧で漏れCAxよりも十分に流量の大きい出力エアCA2を瞬間的に吐出する。
やがて、導入側の圧力P1が最小圧力P1minに到達すると、弁体33aが閉状態となるように変位し、動作が第2特性X2側に戻る。以降、矢印α1にて示す蓄圧、漏れの過程、矢印α2にて示す開変位の過程、矢印α3にて示す出力エアCA2の吐出の過程から矢印α1の過程への戻りを繰り返し、すなわち図12に示すような圧力変化を繰り返すことで、高圧でパルス状の出力エアCA2の生成及び吐出が行われる。
なお、本実施形態では、駆動ポンプ23自体の吐出口を締め切ったその締切圧を「Ps」とすると、最大圧力P1maxは、締切圧Psの1/3より大きくなるように設定される(Ps/3<P1max)。一方、最小圧力P1minは、締切圧Psの2/3より小さくなるように設定される(P1min<2Ps/3)。勿論、P1min<P1maxである。また、ダイヤフラム33の弁体33aが開動作する圧力P1maxから閉動作する圧力P1minまで変化するが、圧力P1minは、圧力P1maxの80%より小さくなるように設定される(P1min<0.8P1max)。
このようにして生成される高圧でパルス状の出力エアCA2は、噴射ノズル25から第1及び第2測距センサ11,12の各センシング面11a,12aに対して吹付けられる。これにより、各センシング面11a,12aに付着し得る雨滴等の異物の効果的な除去清掃が行われ、測距精度を良好に維持することが可能である。しかも、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高圧の出力エアCA2が生成可能なため、駆動ポンプ23に小型のものを使用することもできる。
なお、図1に示すように、車両10に一般に搭載されるウォッシャ装置13と第1及び第2清掃装置21,22とを前側ECU51を通じて協働させる構成としてもよい。ウォッシャ装置13は、タンク13aに貯留された洗浄液をウォッシャポンプ13bの駆動にてウインドシールド等に供給するものである。そして、洗浄液を各センシング面11a,12aに供給した後に出力エアCA2を吹付けるようにすれば、エアの吹付けだけでは落ちにくい汚れ等の異物除去清掃の効果向上も期待できる。
本実施形態の効果について説明する。
(1−1)駆動ポンプ23と噴射ノズル25との間に設けた弁装置24において、第1弁部30aは、弁体33aにて導入流路38を閉弁し、駆動ポンプ23から供給されるエアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧する。弁装置24の補助機構としても機能する第1弁部30aや第2弁部30b、ダイヤフラム33、弁室36等は、蓄圧時に導入流路38側からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36にて蓄圧する。次いで、導入流路38側及び弁室36にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33a,33bを開弁させて、導入流路38側にて蓄圧したエアCA1を吐出流路39に出力する。そして、その後再び導入流路38側にて蓄圧可能に弁体33a,33bを閉弁復帰させる。これにより、駆動ポンプ23からの連続したエアCA1の吐出で駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも圧力を高めた出力エアCA2が繰り返して噴射ノズル25から各測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに吹付けられるため、駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも、各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃をより向上させることができる。
(1−1)駆動ポンプ23と噴射ノズル25との間に設けた弁装置24において、第1弁部30aは、弁体33aにて導入流路38を閉弁し、駆動ポンプ23から供給されるエアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧する。弁装置24の補助機構としても機能する第1弁部30aや第2弁部30b、ダイヤフラム33、弁室36等は、蓄圧時に導入流路38側からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36にて蓄圧する。次いで、導入流路38側及び弁室36にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33a,33bを開弁させて、導入流路38側にて蓄圧したエアCA1を吐出流路39に出力する。そして、その後再び導入流路38側にて蓄圧可能に弁体33a,33bを閉弁復帰させる。これにより、駆動ポンプ23からの連続したエアCA1の吐出で駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも圧力を高めた出力エアCA2が繰り返して噴射ノズル25から各測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに吹付けられるため、駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも、各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃をより向上させることができる。
(1−2)第2弁部30bにて吐出流路39を閉塞して、エアCA1の漏れCAxを弁室36で蓄圧するようにしたことで、その蓄圧を確実に行うことができる。つまり、本実施形態の弁装置24は、動作の安定を図ることができる。
(1−3)第1弁体33aと第2弁体33bとを1つのダイヤフラム33に一体に設け、第1弁部30aと第2弁部30bとを1つの弁装置24として構成したことで、部品共通化による部品点数及び組付工数の低減や弁装置24の取扱いが容易となるなどの効果が期待できる。
(1−4)導入流路38側にて蓄圧した圧力P1が作用する第1弁体33aの面積S1よりも、弁室36にてエアCA1の漏れCAxを蓄圧した圧力P2が作用するダイヤフラム33の薄肉部33cの面積S2の方を広くしたため、比較的小さい圧力P2(P1>P2)であってもダイヤフラム33を動作させることができる。つまり、弁装置24の動作を円滑にできるなどの効果が期待できる。
(1−5)弁装置24のカバー部材32には、ダイヤフラム33にて区画される背圧室37と外部とを連通する連通孔32eが設けられて背圧室37が大気開放される態様のため、ダイヤフラム33の弁体33a,33bの速やかな動作を損なわないようにすることができる。
(第2実施形態)
以下、車両用清掃システム及びその清掃方法の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、車両用清掃システムに用いる弁装置の構成が異なるため、弁装置を中心に説明する。
以下、車両用清掃システム及びその清掃方法の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、車両用清掃システムに用いる弁装置の構成が異なるため、弁装置を中心に説明する。
図7及び図8に示すように、本実施形態の弁装置24aは、第1実施形態の弁装置24における第2弁部30bが省略され、第1弁部30aのみを有する構成である。以下、第1弁部30a及び第1弁体33aは単に、弁部30a及び弁体33aとする。
本実施形態のダイヤフラム33は、弁部30aを構成する弁体33aが略中央部に設けられる。これに対応して、導入流路38の開口部38aは、ベース部材31の基台部31aにおける底壁部31cの略中央部に位置し、第1実施形態と同様に円筒状に突出している。一方、吐出流路39の開口部39aは、底壁部31cの周縁部に移設されるとともに突出しない開口形状に変更され、弁体33aと干渉しないようにしている。
また、弁部30aの弁体33aを付勢する付勢バネ34のみが用いられる。本実施形態の付勢バネ34は、側方視で逆円錐台状をなし、下端部が弁体33aに当接、上端部がカバー部材32の上壁部32aに当接する。また、付勢バネ34は、自身の上端部が下端部より幅広に形成され、カバー部材32の側壁部32bにて移動規制される。つまり、上壁部32aに付勢バネ34の位置規制用の突部は不要である。また、上壁部32aは、背圧室37とカバー部材32の外部と連通する(大気開放された)例えば1つの連通孔32eを有する。連通孔32eは、上壁部32aの略中央部に設け、付勢バネ34の上端部の幅方向内側に位置させている。
本実施形態の動作及び作用について説明する。弁装置24aを中心に説明する。
図7に示すように、弁装置24aの非作動状態においては、弁部30aが完全な閉弁状態、すなわちダイヤフラム33の弁体33aが導入流路38の開口部38aを密閉状態としている。そして、駆動ポンプ23の駆動にてエアCA1が連続的に供給されると、付勢バネ34の付勢による弁体33aの閉弁状態の維持作用にて、弁装置24aの導入流路38及び接続ホース26を含む導入側の圧力P1が上昇する。本実施形態においても第1実施形態と同様に、導入側の圧力P1は、図8に示すように、弁体33aに作用する面積S1分の部位、すなわち開口部38aの面積分の比較的狭い部位に作用する。この場合、弁体33aに作用する押上力F1は、導入側の圧力P1と面積S1との積、F1=P1×S1である。そして、導入側の閉弁状態の圧力P1は、駆動ポンプ23と噴射ノズル25とを接続ホース26で直接接続した場合に駆動ポンプ23を駆動したときの接続ホース26内の圧力である駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高い圧力まで高められる。
図7に示すように、弁装置24aの非作動状態においては、弁部30aが完全な閉弁状態、すなわちダイヤフラム33の弁体33aが導入流路38の開口部38aを密閉状態としている。そして、駆動ポンプ23の駆動にてエアCA1が連続的に供給されると、付勢バネ34の付勢による弁体33aの閉弁状態の維持作用にて、弁装置24aの導入流路38及び接続ホース26を含む導入側の圧力P1が上昇する。本実施形態においても第1実施形態と同様に、導入側の圧力P1は、図8に示すように、弁体33aに作用する面積S1分の部位、すなわち開口部38aの面積分の比較的狭い部位に作用する。この場合、弁体33aに作用する押上力F1は、導入側の圧力P1と面積S1との積、F1=P1×S1である。そして、導入側の閉弁状態の圧力P1は、駆動ポンプ23と噴射ノズル25とを接続ホース26で直接接続した場合に駆動ポンプ23を駆動したときの接続ホース26内の圧力である駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高い圧力まで高められる。
また、導入側の圧力P1の上昇に伴い、弁部30aにおいては、図9に示すように、弁体33aと開口部38aとの間に僅かな隙間を生じさせて、弁室36にエアCA1の一部を漏れCAxとして僅かに漏出させる構成となっている。本実施形態では、第1実施形態の第2弁部30b(図2参照)に相当するものが無く弁室36が吐出流路39と常に連通状態にあるものの、その先の噴射ノズル25が絞り部として機能、すなわちエアCA1の一部が弁室36に漏れCAxとして漏出する量(導入流路38から弁室36への漏出による流入量)よりも噴射ノズル25から流出量が少ないため、第1実施形態と同様、弁室36内の圧力P2についても徐々に上昇する。本実施形態では、弁室36内の圧力P2は、吐出流路39内の圧力、すなわち吐出側の圧力P3とともに上昇する。弁室36内の圧力P2は、ダイヤフラム33の薄肉部33cに作用する面積S2分の部位、すなわち開口部38aの面積を除く薄肉部33c全体(厳密には弁体33aの周縁部を含む)の面積分の比較的広い部位に作用する。薄肉部33cに作用する押上力F2は、弁室36内の圧力P2と面積S2との積、F2=P2×S2である。本実施形態においても第1実施形態と同様、圧力P2が作用する薄肉部33cの面積S2は圧力P1が作用する弁体33aの面積S1よりも広いため、圧力P2が圧力P1より低くても押上力F2としての影響力は大である。
そして、導入側の圧力P1と弁室36内の圧力P2とがともに高まり、弁体33a側の押上力F1と薄肉部33c側の押上力F2とを合算したダイヤフラム33の押上力「F1+F2」が所定押付力(付勢バネ34の付勢力)を上回る。これにより、図10に示すように、ダイヤフラム33全体が大きく変位し、弁部30aが開弁状態になる。つまり、弁体33aが開口部38aから離間し、導入流路38と弁室36及び吐出流路39とが導通状態となる。
開弁直前の導入側の圧力P1は、駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも十分に高められており、開弁により導入流路38側の高圧のエアCA1が一気に弁室36を経て吐出流路39に流れる。吐出側の圧力P3は急増し、噴射ノズル25に高圧のエアが出力エアCA2として供給される。
一方で、導入側の圧力P1は急減し、やがてダイヤフラム33が開弁から閉弁に切替わる。つまり、両圧力P1,P2に基づくダイヤフラム33の押上力「F1+F2」よりも付勢バネ34の付勢力が勝り、弁部30aの弁体33aが導入流路38の開口部38aを閉塞する。吐出側の圧力P3はゼロとなり、導入側の圧力P1は再び上昇に転じる。導入側の圧力P1は、漏れCAxによりダイヤフラム33が開弁するまで再び高められる。このようにして本実施形態においても、上記の繰り返しにより、高圧でパルス状の出力エアCA2が生成されるようになっている。
本実施形態の効果について説明する。
(2−1)本実施形態の弁装置24aにおいて、弁部30aについては第1実施形態と同様に、駆動ポンプ23から供給されるエアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧する。一方、弁装置24aの補助機構としても機能する弁部30a、ダイヤフラム33、弁室36等は、蓄圧時に導入流路38側からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36及びその下流側の吐出流路39を含んで蓄圧する。次いで、導入流路38側及び弁室36にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33aを開弁させて、導入流路38側にて蓄圧したエアCA1を吐出流路39に出力する。そして、その後再び導入流路38側にて蓄圧可能に弁体33aを閉弁復帰させる。このような構成の本実施形態においても、駆動ポンプ23からの連続したエアCA1の吐出で駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも圧力を高めた出力エアCA2が繰り返して噴射ノズル25から各測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに吹付けられるため、駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも、各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃をより向上させることができる。
(2−1)本実施形態の弁装置24aにおいて、弁部30aについては第1実施形態と同様に、駆動ポンプ23から供給されるエアCA1を駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧する。一方、弁装置24aの補助機構としても機能する弁部30a、ダイヤフラム33、弁室36等は、蓄圧時に導入流路38側からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36及びその下流側の吐出流路39を含んで蓄圧する。次いで、導入流路38側及び弁室36にて蓄圧した両圧力P1,P2に基づいて弁体33aを開弁させて、導入流路38側にて蓄圧したエアCA1を吐出流路39に出力する。そして、その後再び導入流路38側にて蓄圧可能に弁体33aを閉弁復帰させる。このような構成の本実施形態においても、駆動ポンプ23からの連続したエアCA1の吐出で駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも圧力を高めた出力エアCA2が繰り返して噴射ノズル25から各測距センサ11,12のセンシング面11a,12aに吹付けられるため、駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも、各センシング面11a,12aに付着した異物の除去清掃をより向上させることができる。
(2−2)噴射ノズル25を絞り部として機能させて、エアCA1の漏れCAxを弁室36及びその下流側の吐出流路39を含んで蓄圧するようにしたことで、第1実施形態で用いていた第2弁部30bを省略することができる。つまり、本実施形態の弁装置24aは、簡素に構成することができる。
(2−3)導入流路38側にて蓄圧した圧力P1が作用する弁体33aの面積S1よりも、弁室36等にてエアCA1の漏れCAxを蓄圧した圧力P2が作用するダイヤフラム33の薄肉部33cの面積S2の方を広くしたため、比較的小さい圧力P2であってもダイヤフラム33を動作させることができる。つまり、本実施形態においても、弁装置24aの動作を円滑にできるなどの効果が期待できる。
(2−4)弁装置24aのカバー部材32においても、ダイヤフラム33にて区画される背圧室37と外部とを連通する連通孔32eが設けられて背圧室37が大気開放される態様のため、ダイヤフラム33の弁体33aの速やかな動作を損なわないようにすることができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・弁装置24,24aの構成は一例であり、適宜変更してもよい。
・弁装置24,24aの構成は一例であり、適宜変更してもよい。
例えば、第1実施形態の弁装置24において、第2弁部30bを第1弁部30aと略同一の弁構造にて構成したが、第2弁部30bに第1弁部30aとは異なる弁構造のものを用いてもよい。
また、第1実施形態の弁装置24が第1弁部30aと第2弁部30bとを1つの構成体として構成されていたが、これに限定されない。例えば、駆動ポンプ23と噴射ノズル25との間に第2実施形態の弁装置24aを直列に2個接続して、駆動ポンプ23側の弁装置24aを第1弁部30a、噴射ノズル25側の弁装置24aを第2弁部30bとした第1実施形態と同等の弁装置として構成してもよい。このようにしても第1実施形態と同様、第2実施形態の弁装置24aを用いつつも安定して断続的に高圧に高められた出力エアCA2を噴射ノズル25に供給することができる。
また、両実施形態の弁装置24,24aにおいて、弁体33aと開口部38aとの間からエアCA1の漏れCAxを生じさせて弁室36にて蓄圧させたが、漏れCAxを弁室36に漏出させる流路を別途設ける態様、例えば、導入流路38と弁室36とが連通する極微小な穴やスリット、若しくは開口部38aの弁体33aが当接する当接面を粗面とするなどとしてもよい。
また、両実施形態の弁装置24,24aのダイヤフラム33において、圧力P2の作用する薄肉部33cの面積S2が圧力P1の作用する弁体33aの面積S1よりも広い設定(S2>S1)であったが、面積S1と面積S2とが同等の設定(S1=S2)としてもよく、また面積S1が面積S2よりも広い設定(S1>S2)としてもよい。つまり、本態様及び上記実施形態も含め、弁体33aの開弁時において、弁体33aを含む面積S1を有する部分に圧力P1を作用させることに加え、弁体33aの周囲の面積S2を有する部分にも圧力P2を作用させて、より広い面積にて弁体33aの押し上げ力が生じるようにすればよい。
上記各実施形態の繰り返しになるが、弁装置24,24aは、導入流路38を開閉する弁体33aを含むダイヤフラム33と弁体33aを閉弁方向に付勢する付勢バネ34とを有しており、弁体33aによる導入流路38の閉弁状態において駆動ポンプ23からエアCA1が供給されることで弁体33aの面積S1の部分33a1(第1加圧部分、図3及び図8参照)が加圧される。駆動ポンプ23からエアCA1が更に供給されて導入流路38の圧力P1が高まると、弁体33aが閉弁状態であるものの導入流路38側からエアCA1の漏れを生じさせ、その漏れ側の弁室36も圧力P2が高まり弁体33aの周囲の薄肉部33cの面積S2の部分33c1(第2加圧部分、図3及び図8参照)が加圧される。そのため、弁体33aを含むダイヤフラム33は、エアCA1により弁体33a部分に加えて弁体33aの周囲部位の薄肉部33cも加圧される。これにより、駆動ポンプ23から導入流路38に供給されるエアCA1にて弁体33aの面積S1の部分33a1だけへの加圧では付勢バネ34の付勢力に抗して開弁できないその弁体33aを、弁体33a部分への加圧に加えて薄肉部33cの面積S2の部分33c1に対しても加圧して付勢バネ34の付勢力に抗した加圧力を弁体33aを含むダイヤフラム33に作用させることで開弁状態となる。このダイヤフラム33の薄肉部33cを加圧して開弁状態に至るまでの間に導入流路38側において駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも高い圧力まで蓄圧されるので、この蓄圧したエアCA1が出力エアCA2として弁体33aの開弁により瞬間的に吐出流路39に出力される。そして、吐出流路39へのエアCA1の出力に基づき、その後再び弁体33aが閉弁復帰となる。これにより、駆動ポンプ23からの連続したエアCA1の吐出で駆動ポンプ23の吐出圧力P0よりも圧力を高めた出力エアCA2が繰り返して噴射ノズル25から清掃対象に吹付けられるため、駆動ポンプ23の大型化を図らなくとも、清掃対象に付着した異物の除去等の清掃力を維持若しくはより向上させることが可能である。
・流体としてエアを清掃対象に吹付けるものであったが、気液混合流体や液体を吹付ける態様としてもよい。液体を用いる場合、自身も確実に清掃対象から飛散することが好ましい。
・測距センサ11,12は、車両10の前端中央部と車両10の後端中央部にそれぞれ配置されているものであったが、車両10の左右側面に配置されているものであってもよい。
・測距センサ11,12(センシング面11a,12a)を清掃対象としたが、これに限らない。例えば、車両10の周囲を撮像するカメラ、これら光学センサ以外のセンサ、センサ以外で、例えば図1に示すヘッドライト15、テールランプ16、ミラー17等を清掃対象としてもよい。
また、反射鏡を用いる従前のミラー17のみならず、近年そのミラー17に代わって採用されつつあるデジタルアウターミラー18のカメラの撮像面を清掃対象とする場合には、駆動ポンプ23及び弁装置24にて生成した出力エアCA2を噴射ノズル25からミラー18のカメラの撮像面に向けて吹付けるようにする。
10…車両、11,12…第1及び第2測距センサ(清掃対象)、15…ヘッドライト(清掃対象)、16…テールランプ(清掃対象)、17…ミラー(清掃対象)、18…デジタルアウターミラー(清掃対象)、20…車両用清掃システム、23…駆動ポンプ、24,24a…弁装置、25…噴射ノズル、30a…第1弁部(弁部、補助機構)、30b…第2弁部(補助機構)、33…ダイヤフラム(補助機構)、33a…第1弁体(弁体)、33a1…部分(第1加圧部分)、33b…第2弁体、33c…薄肉部、33c1…部分(第2加圧部分)、34,35…付勢バネ(付勢部材)、36…弁室(補助機構)、38…導入流路、39…吐出流路、CA1…エア(流体)、CAx…漏れ、P0…吐出圧力、P1,P2…圧力、P1max…最大圧力、P1min…最小圧力、Ps…締切圧、S1…面積(第1の面積)、S2…面積(第2の面積)。
Claims (13)
- 駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)であって、
前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24,24a)を設け、
前記弁装置は、
前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を弁体(33a)により閉弁し、前記駆動ポンプから供給される前記流体を前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧する弁部(30a)と、
前記蓄圧時に前記導入流路側から前記流体の漏れ(CAx)を生じさせその漏れによる漏れ側での蓄圧と、前記導入流路側及び前記漏れ側にて蓄圧した両圧力(P1,P2)に基づく前記弁体の開弁と、前記弁体の開弁に基づき前記導入流路側にて蓄圧した前記流体の前記噴射ノズル側である吐出流路(39)への出力と、前記吐出流路への前記流体の出力に基づき前記導入流路側にて蓄圧可能に前記弁体の閉弁復帰とを行うように構成された補助機構(30a,30b,33,36)と
を備えた、車両用清掃システム。 - 前記弁体を有する前記弁部を第1弁体(33a)を有する第1弁部(30a)としたとき、前記弁装置(24)の前記補助機構は、第2弁体(33b)を有する第2弁部(30b)を含んで構成され、
前記第2弁部は、前記第2弁体により前記吐出流路を閉弁して前記導入流路側からの前記流体の漏れを蓄圧し、前記漏れ側にて蓄圧した圧力を前記第1及び第2弁体の開弁に作用させるように構成された、請求項1に記載の車両用清掃システム。 - 前記第1及び第2弁部は、1つの前記弁装置として構成され、
前記第1及び第2弁体は、1つのダイヤフラム(33)に一体に設けられた、請求項2に記載の車両用清掃システム。 - 前記導入流路側にて蓄圧した圧力が作用する前記第1弁体の面積(S1)よりも、前記漏れ側にて蓄圧した圧力が作用する前記ダイヤフラムの面積(S2)の方が広い設定にて構成された、請求項3に記載の車両用清掃システム。
- 前記噴射ノズルを絞り部として機能させて、前記弁装置(24a)の前記弁部(30a)の下流側において前記導入流路側からの前記流体の漏れを蓄圧し、前記漏れ側にて蓄圧した圧力を前記弁体(33a)の開弁に作用させるように構成された、請求項1に記載の車両用清掃システム。
- 前記弁体は、ダイヤフラム(33)に一体に設けられ、
前記導入流路側にて蓄圧した圧力が作用する前記弁体の面積(S1)よりも、前記漏れ側にて蓄圧した圧力が作用する前記ダイヤフラムの面積(S2)の方が広い設定にて構成された、請求項5に記載の車両用清掃システム。 - 前記弁装置は、前記弁体が一体に設けられたダイヤフラム(33)を有し、筐体(31,32)内に配置される前記ダイヤフラムにて前記流体の流れる側の弁室(36)とその反対側の背圧室(37)とが区画されてなるものであり、前記筐体には、前記背圧室と外部とを連通して前記背圧室を大気開放するための連通孔(32e)が設けられた、請求項1〜6のいずれか1項に記載の車両用清掃システム。
- 前記弁装置は、前記弁体が一体に設けられたダイヤフラム(33)と前記ダイヤフラムを付勢する付勢部材(34,35)とのみを筐体(31,32)内に収容して構成された、請求項1〜7のいずれか1項に記載の車両用清掃システム。
- 駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)であって、
前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に弁装置(24,24a)を設け、
前記弁装置は、
前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を開閉する弁体(33a)を含むダイヤフラム(33)と、前記導入流路の閉弁方向に前記弁体を付勢する付勢部材(34)とを有し、
前記ダイヤフラムは、前記導入流路の閉弁状態において前記駆動ポンプから供給される前記流体で加圧される前記弁体における第1の面積(S1)の第1加圧部分(33a1)と、前記導入流路の閉弁状態において前記導入流路側からの前記流体の漏れ(CAx)によりその漏れ側で加圧される前記弁体の周囲における第2の面積(S2)の第2加圧部分(33c1)とを有し、前記第1及び第2加圧部分への加圧に基づき前記付勢部材の付勢力に抗して開弁されるとともに該開弁による前記噴射ノズル側である吐出流路(39)への前記流体の出力に基づき閉弁復帰するように構成された、車両用清掃システム。 - 前記弁装置は、前記導入流路側の流体の圧力(P1)、前記駆動ポンプ自体の吐出口を締め切ったその締切圧(Ps)を用い、前記弁体が開動作する前記導入流路側の圧力の最大圧力(P1max)が前記締切圧の1/3より大、すなわちPs/3<P1maxに設定され、前記弁体が閉動作する前記導入流路側の圧力の最小圧力(P1min)が前記締切圧の2/3より小、すなわちP1min<2Ps/3に設定される、ただしP1min<P1maxである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の車両用清掃システム。
- 前記弁装置は、前記弁体が開動作する前記導入流路側の圧力(P1)の最大圧力(P1max)、前記弁体が閉動作する前記導入流路側の圧力の最小圧力(P1min)との関係において、最小圧力が最大圧力の80%より小、すなわちP1min<0.8P1maxに設定される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の車両用清掃システム。
- 前記駆動ポンプは、前記流体としてエア(CA1)を供給するエアポンプである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の車両用清掃システム。
- 駆動ポンプ(23)からの供給に基づく流体(CA1)を噴射ノズル(25)から車両(10)の清掃対象(11,12,15,16,17,18)に吹付けて、前記清掃対象に付着した異物の除去清掃を行う車両用清掃システム(20)の清掃方法であって、
前記駆動ポンプと前記噴射ノズルとの間に設けた弁装置(24,24a)は、
前記駆動ポンプ側である前記流体の導入流路(38)を弁体(33a)により閉弁し、前記駆動ポンプから供給される前記流体を前記駆動ポンプの吐出圧力(P0)よりも高い圧力まで蓄圧するとともに、
前記蓄圧時に前記導入流路側から前記流体の漏れ(CAx)を生じさせて漏れ側にて蓄圧し、前記導入流路側及び前記漏れ側にて蓄圧した両圧力(P1,P2)に基づいて前記弁体を開弁させ、前記弁体の開弁に基づき前記導入流路側にて蓄圧した前記流体を前記噴射ノズル側である吐出流路(39)に出力し、前記流体の前記吐出流路への出力に基づき前記導入流路側にて蓄圧可能に前記弁体を閉弁復帰させる、車両用清掃システムの清掃方法。
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