JP4202941B2 - ノズルチップ及び車両用ウォッシャノズル - Google Patents

Description

本発明は、車両のウインドシールドガラス等の洗浄を行うために洗浄液を噴射するためのノズルチップ及び車両用ウォッシャノズルに関する。

車両のウインドシールドガラス等の洗浄を行うためのウォッシャ装置では、ウォッシャノズルを備えている。このウォッシャノズルのうち、洗浄液を車両幅方向に散開させてウインドシールドガラス面に噴射する拡散噴射ノズルとして、所謂「フルイディクス式ノズル（拡散噴射ノズル）」が知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記特許文献１に示すようなフルイディクス式ノズルは、ノズルの内部に、フィードバック制御流を適用したノズルチップ（拡散流体素子）を有している。このノズルチップには、洗浄液が自励発振する自励発振室や制御流路を含む流体回路が形成されている。特に、制御流路は、発振室を流れる本流（主流）の一部をフィードバックさせて自励発振のための制御流として機能する。

ところで、従来のこの種のフルイディクス式ノズル（拡散噴射ノズル）では、噴射された噴射液は単純に左右に振動している構成であるため、左右対称な液量分布である。このため、このようなフルイディクス式ノズル（拡散噴射ノズル）を、例えば自動車のウインドガラス面へ洗浄液を噴射してワイパ装置によって払拭させる洗浄液供給に適用する場合において、ワイパ装置の払拭パターン（タンデム払拭や対向払拭等）や車両のウインドガラス面形状に応じて洗浄液の着水液量を着水ポイントに則して変化させたい場合などには、適切な洗浄液供給（着水液量の適切分布）が困難であった。
特表昭５５−５００８５３号公報

本発明は上記事実を考慮し、従来の洗浄液噴射形態（噴射パターン）の欠点を解消し、ワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラス面形状に適応した拡散噴射の液量分布とすることができるノズルチップ及び車両用ウォッシャノズルを得ることが目的である。

請求項１に係る発明のノズルチップは、圧送された洗浄液を案内送給する送給路からの前記洗浄液を自励発振させる発振室と、前記発振室出口近傍の左右両側に、それぞれ前記発振室に開口する入口が形成されると共に、前記発振室入口近傍の左右両側に、それぞれ前記発振室に開口しかつ前記入口にそれぞれ連通する出口が形成され、前記発振室へ送給された前記洗浄液の一部を前記各入口から前記各出口へとそれぞれフィードバックする左右一対のフィードバック流路と、前記フィードバック流路の前記各入口よりも下流に形成され、前記発振室にて自励発振された前記洗浄液を拡散噴射する拡散噴射口と、を備えたノズルチップにおいて、前記一対のフィードバック流路は、断面積が左右で異なる設定とされて流通する洗浄液の流量が左右で異なる設定とされている、ことを特徴としている。

請求項１記載のノズルチップでは、送給路から発振室へ洗浄液が送給されると、その一部が左右一対のフィードバック流路の各入口から各出口へとそれぞれフィードバックして流通される（フィードバック制御流）。これにより、発振室へ送給された洗浄液（主流）がこの発振室の左右側壁に交互に付着し渦が生じて当該洗浄液が自励発振され、この自励発振された洗浄液が拡散噴射口から拡散噴射される。

ここで、洗浄液の主流が発振室内で自励発振する際には発振室の左右側壁に交互に付着して渦が生じるが、請求項１記載のノズルチップでは、一対のフィードバック流路を流れるフィードバック制御流の流量が左右で異ならせて設定されているため、発振室内で生じる渦の大きさ、すなわち自励発振の大きさが左右で異なる。そのため、拡散噴射された洗浄液の液量分布を左右で非対称とする（異ならせる）ことができる。

これにより、例えば、噴射された洗浄液の着水点が左右で同じであっても、着水液量が異なることから、車両の走行風による着水洗浄液の広がりにより結果的に着水パターンを左右で異ならせることができる。したがって、ワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラス面形状に適応した拡散噴射の液量分布とすることができる。

請求項２に係る発明のノズルチップは、請求項１記載のノズルチップにおいて、前記一対のフィードバック流路は、拡散噴射された前記洗浄液の液量分布が他方側よりも一方側で少なくなるように、前記一方側に位置する一方の前記フィードバック流路の断面積が前記他方側に位置する他方の前記フィードバック流路の断面積よりも小さく設定されている、ことを特徴としている。

請求項２記載のノズルチップでは、左右一対のフィードバック流路を流れるフィードバック制御流の流量を、左右で異ならせることができる。これにより、自励発振の大きさを左右で異ならせて、拡散噴射された洗浄液の液量分布を左右で非対称とする（異ならせる）ことができる。

請求項３に係る発明の車両用ウォッシャノズルは、請求項１または請求項２記載のノズルチップと、車両に対して固定され、前記ノズルチップが液密に組み付けられるチップ収容部が形成されたノズルボディと、を備え、圧送された洗浄液を前記車両の幅方向に拡散する拡散流として噴射することを特徴としている。

請求項３記載の車両用ウォッシャノズルでは、拡散噴射された洗浄液の液量分布を左右で非対称とする（異ならせる）ことができるため、例えば、噴射された洗浄液の着水点が左右で同じであっても、着水液量が異なることから、車両の走行風による着水洗浄液の広がりにより結果的に着水パターンを左右で異ならせることができる。したがって、ワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラス面形状に適応した拡散噴射の液量分布とすることができ、洗浄液の液量が不足がちとなるポイントにも好適に供給できる。

図１には本発明の実施の形態に係るウォッシャノズル１０の全体構成が斜視図にて示されている。

ウォッシャノズル１０は、ノズルボディ１２とノズルチップ１４によって構成されている。

ノズルボディ１２は樹脂製とされており、ノズルボディ１２の基部１２Ａの側壁には一対の係止爪１３が頭部１２Ｂへ向かって延出されており、図示しない車両のボディーパネルに頭部１２Ｂが露出した状態で係止される。また、ノズルボディ１２の下端部には円筒形のホース連結部１６が形成されており、洗浄液収容タンクに接続された図示しないホースが連結される。

また、ノズルボディ１２には、前面側へと開口するチップ収容部１８が形成されると共に、このチップ収容部１８に連続して送給路２０が形成されている。この送給路２０は、その一端部が前記ホース連結部１６に達している。

チップ収容部１８には、樹脂成形によって形成されたノズルチップ１４が一体的にかつ液密に嵌め込まれている。

ここで、図２にはこのノズルチップ１４の構成が斜視図にて示されており、図３にはノズルチップ１４の構成が裏面図にて示されている。さらに、図４（Ａ）には、図３のＡ−Ａ線に沿ったノズルチップ１４の断面図が示されており、図４（Ｂ）には、図３のＢ−Ｂ線に沿ったノズルチップ１４の断面図が示されている。

ノズルチップ１４は、全体として箱状に形成されており、チップ収容部１８に嵌め込まれた状態において送給路２０に連通する（送給路２０の一部を構成する）流路２２が形成されている。またさらに、ノズルチップ１４の下面側には、発振室２４、一対のフィードバック流路２６、２８、及び拡散噴射口３０が形成されている。

図３に詳細に示す如く、発振室２４は流路２２に連続して形成されており、流路２２からの洗浄液が送給されるようになっている。

また、一対のフィードバック流路２６、２８は、発振室２４から左右にそれぞれ分岐して設けられている。このフィードバック流路２６、２８は、発振室２４出口近傍の左右両側にそれぞれこの発振室２４に開口する入口２６Ａ、２８Ａが形成されており、一方、発振室２４入口近傍の左右両側にそれぞれこの発振室２４に開口しかつ入口２６Ａ、２８Ａにそれぞれ連通する出口２６Ｂ、２８Ｂが形成されている。これにより、フィードバック流路２６、２８は、流路２２から発振室２４へ送給された洗浄液の一部を各入口２６Ａ、２８Ａから各出口２６Ｂ、２８Ｂへとそれぞれ分岐して案内し再び発振室２４へ戻すように構成されている。これにより、フィードバック流路２６、２８に案内された洗浄液が所謂「制御流」となって発振室２４を流れる洗浄液を自励発振させることができる構成である。

しかもここで、図４（Ｂ）に詳細に示す如く、左右一対のフィードバック流路２６、２８は、断面積（深さ寸法）が左右で異なる設定とされており、しかもその面積比はフィードバック流路２６、２８の全体（全域）に亘って一定となっている。これにより、左右一対のフィードバック流路２６、２８は、流通する（フィードバックする）洗浄液（制御流）の流量が互いに（左右で）異なる設定とされている。

さらに、拡散噴射口３０は、フィードバック流路２６、２８の各入口２６Ａ、２８Ａよりも下流に形成されている。これにより、発振室２４にて自励発振した洗浄液が扇状の拡散流として拡散噴射口３０から噴射される構成である。

以上の如く、このウォッシャノズル１０は、ノズルチップ１４が所謂「フルイディクス式ノズル」の構成とされており、拡散噴射口３０から洗浄液を比較的広い範囲に拡散噴射することができ、洗浄面積を増大することが可能となっている。またしかも、左右一対のフィードバック流路２６、２８を流通する（フィードバックする）洗浄液（制御流）の流量が互いに（左右で）異なる設定とされているため、拡散噴射された洗浄液の液量分布を左右で非対称とする（異ならせる）ことができる構成である。

なお、左右一対のフィードバック流路２６、２８のうち例えば右側に位置する一方のフィードバック流路２６の断面積を、左側に位置する他方のフィードバック流路２８の断面積よりも小さくすると、噴射された洗浄液の液量分布を左側よりも右側で少なくすることができる。

本実施の形態においては、左右一対のフィードバック流路２６、２８のうち右側に位置する一方のフィードバック流路２６の断面積を、左側に位置する他方のフィードバック流路２８の断面積よりも大きく設定しており、図５に示す如く、噴射された洗浄液の液量分布を左側よりも右側で多くなるように設定している。

またここで、図６にはこのウォッシャノズル１０による洗浄液噴射エリアが正面図にて示されている。

このウォッシャノズル１０は、運転席Ｄ側及び助手席Ｐ側のウインドガラスＧに対応してそれぞれ独立して配置されており、運転席Ｄ側のワイパブレードによる払拭範囲ＤＨと助手席Ｐ側のワイパブレードによる払拭範囲ＰＨのそれぞれに同様の噴射パターンで洗浄液を噴射することができる。

しかもこの場合、本実施の形態においては、単一のウォッシャノズル１０から噴射される洗浄液の液量分布が左側よりも右側で多くなるように設定しているが、図６に一点鎖線にて示す如く、この単一のウォッシャノズル１０においては、ウインドガラスＧに対する左右の着水ポイントが互いに同位となるように設定されている。

次の本実施の形態の作用を説明する。

上記構成のウォッシャノズル１０では、タンクから圧送されノズルボディ１２のホース連結部１６から送り込まれた洗浄液は、送給路２０及び流路２２に案内されてノズルチップ１４の発振室２４へ送り込まれ、しかもこの際に、流路２２から送給される洗浄液の一部がフィードバック流路２６、２８の各入口２６Ａ、２８Ａから各出口２６Ｂ、２８Ｂへとそれぞれ分岐されて案内され再び発振室２４へ戻される。これにより、フィードバック流路２６、２８に案内された洗浄液が所謂制御流となって発振室２４を流れる洗浄液がこの発振室２４の左右側壁に交互に付着し渦が生じて当該洗浄液が自励発振され、この自励発振された洗浄液が、扇状の拡散流として拡散噴射口３０から噴射される。したがって、このウォッシャノズル１０では、拡散噴射口３０からの扇状の拡散流で広域に洗浄液を噴射して着水できる。

しかもここで、洗浄液の主流が発振室２４内で自励発振する際には発振室２４の左右側壁に交互に付着して渦が生じるが、本実施の形態に係るウォッシャノズル１０では、一対のフィードバック流路２６、２８を流れるフィードバック制御流の流量が左右で異なって設定されているため、発振室２４内で生じる渦の大きさ、すなわち自励発振の大きさが左右で異なる。そのため、拡散噴射された洗浄液の液量分布を左右で非対称とする（異ならせる）ことができ、洗浄液の液量が不足がちとなるポイントにも好適に供給できる。

すなわち、図１０（Ａ）に示す如く、従来の拡散噴射式のウォッシャノズル４０では、拡散噴射された洗浄液の液量分布が左右対称であり、図１０（Ｂ）に示す如く運転席Ｄ側のワイパブレードによる払拭範囲ＤＨと助手席Ｐ側のワイパブレードによる払拭範囲ＰＨのそれぞれにおいて、ウインドガラスＧに対する左右の着水ポイントが互いに同位となっていた。したがって、洗浄液の左右の着水液量も同じであることから、車両の走行風による影響、あるいはワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラスＧの面形状に対応することが困難であり、洗浄液の液量が不足がちとなるポイントに適切に洗浄液を供給することができない場合があった。

これに対し、本実施の形態に係るウォッシャノズル１０では、前述した如く単一のウォッシャノズル１０から噴射される洗浄液の液量分布を左側よりも右側で多くなるように設定しており、図６に一点鎖線にて示す如く運転席Ｄ側のワイパブレードによる払拭範囲ＤＨと助手席Ｐ側のワイパブレードによる払拭範囲ＰＨのそれぞれにおいて、ウインドガラスＧに対する左右の着水ポイントが互いに同位となるように設定されていても、左右の着水液量が異なることから（本実施の形態においては、左側よりも右側で多いため）、車両の走行風による着水洗浄液の広がりにより結果的に着水パターンを左右で異ならせることができる（本実施の形態においては、単一のウォッシャノズル１０から噴射される洗浄液の着水パターンを左側よりも右側で広くなるようにできる）。

したがって、一対のフィードバック流路２６、２８を流れるフィードバック制御流の流量を好適に左右で異ならせて設定し、ウォッシャノズル１０から噴射される洗浄液の液量分布を左側と右側とで適宜に異ならせて設定することにより、ワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラスＧの面形状に最適に対応した拡散噴射の液量分布とすることができ、洗浄液の液量が不足がちとなるポイントにも好適に洗浄液を供給することができる。

なお、前記実施の形態においては、運転席Ｄ側に適用されるウォッシャノズル１０と、助手席Ｐ側に適用されるウォッシャノズル１０のそれぞれにおいて（単一のウォッシャノズル１０において）、共に、噴射される洗浄液の液量分布が左側よりも右側で多くなるように設定した構成としたが、各ウォッシャノズル１０における左右の液量分布の設定は、これに限るものではない。

例えば、図７に示す如く、運転席Ｄ側に適用されるウォッシャノズル１０では、噴射される洗浄液の液量分布が右側よりも左側で多くなるように設定すると共に、助手席Ｐ側に適用されるウォッシャノズル１０では、噴射される洗浄液の液量分布が左側よりも右側で多くなるように設定した構成としてもよい。また、例えば、図８に示す如く、運転席Ｄ側に適用されるウォッシャノズル１０では、噴射される洗浄液の液量分布が右側よりも左側で多くなるように設定すると共に、助手席Ｐ側に適用されるウォッシャノズル１０においても、噴射される洗浄液の液量分布が右側よりも左側で多くなるように設定した構成としてもよい。さらに、例えば、図９に示す如く、運転席Ｄ側に適用されるウォッシャノズル１０では、噴射される洗浄液の液量分布が左側よりも右側で多くなるように設定すると共に、助手席Ｐ側に適用されるウォッシャノズル１０では、噴射される洗浄液の液量分布が右側よりも左側で多くなるように設定した構成としてもよい。

このように、一対のフィードバック流路２６、２８を流れるフィードバック制御流の流量を好適に左右で異ならせて設定し、ウォッシャノズル１０から噴射される洗浄液の液量分布を左側と右側とで適宜に異ならせて設定することにより、また更に、それぞれ液量分布が異なるウォッシャノズル１０を採用した運転席Ｄ側と助手席Ｐ側とを組み合わせることにより、ワイパ装置の払拭パターンや車両のウインドガラスＧの面形状に最適に対応した拡散噴射の液量分布とすることができ、洗浄液の液量が不足がちとなるポイントにも好適に洗浄液を供給することができる。

本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルのノズルチップの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルのノズルチップの構成を示す裏面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルのノズルチップの構成を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルによって噴射される洗浄液の液量分布状態を示す概略的な平面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルの洗浄液噴射エリアを示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルの洗浄液噴射エリアの他の例を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルの洗浄液噴射エリアの他の例を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るウォッシャノズルの洗浄液噴射エリアの他の例を示す正面図である。 （Ａ）は従来のウォッシャノズルによって噴射される洗浄液の液量分布状態を示す概略的な平面図であり、（Ｂ）は従来のウォッシャノズルの洗浄液噴射エリアを示す正面図である。

符号の説明

１０・・ウォッシャノズル、１２・・ノズルボディ、１４・・ノズルチップ、１８・・チップ収容部、２０・・送給路、２２・・流路、２４・・発振室、２６・・フィードバック流路、２６Ａ・・入口、２６Ｂ・・出口、２８・・フィードバック流路、２８Ａ・・入口、２８Ｂ・・出口、３０・・拡散噴射口

Claims (3)

1. 圧送された洗浄液を案内送給する送給路からの前記洗浄液を自励発振させる発振室と、
   前記発振室出口近傍の左右両側に、それぞれ前記発振室に開口する入口が形成されると共に、前記発振室入口近傍の左右両側に、それぞれ前記発振室に開口しかつ前記入口にそれぞれ連通する出口が形成され、前記発振室へ送給された前記洗浄液の一部を前記各入口から前記各出口へとそれぞれフィードバックする左右一対のフィードバック流路と、
   前記フィードバック流路の前記各入口よりも下流に形成され、前記発振室にて自励発振された前記洗浄液を拡散噴射する拡散噴射口と、
   を備えたノズルチップにおいて、
   前記一対のフィードバック流路は、断面積が左右で異なる設定とされて流通する洗浄液の流量が左右で異なる設定とされている、ことを特徴とするノズルチップ。
2. 前記一対のフィードバック流路は、拡散噴射された前記洗浄液の液量分布が他方側よりも一方側で少なくなるように、前記一方側に位置する一方の前記フィードバック流路の断面積が前記他方側に位置する他方の前記フィードバック流路の断面積よりも小さく設定されている、ことを特徴とする請求項１記載のノズルチップ。
3. 請求項１または請求項２記載のノズルチップと、
   車両に対して固定され、前記ノズルチップが液密に組み付けられるチップ収容部が形成されたノズルボディと、
   を備え、圧送された洗浄液を前記車両の幅方向に拡散する拡散流として噴射することを特徴とする車両用ウォッシャノズル。

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