JP5128500B2 - 車両用ライト洗浄装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用のライト洗浄装置に関し、より詳細には、車両の外側部分に位置するライトを洗浄する噴流を用いた洗浄装置に関する。
視認性は全てのドライバーにとって重要な安全指標の一つである。それ故、車やトラック等の車両は、通常、暗闇や視界の悪い状況においてドライバーを援助するヘッドライトやヘッドランプ等の外部ライトを備えている。
視認性を更に向上させ、燃料消費及び維持費用を減少させるために、キセノンシステム等の高輝度放電（ＨＩＤ）ライトが現在車両に導入されている。近年、ドライバーの視認性及びキセノンシステムの使用に関する安全性への問題が注目され、その結果、欧州等の特定の地域においてはキセノンシステム用のヘッドランプ洗浄装置が強制的なものとなっている（Euro Standard ECE R45）。しかしながら、常にヘッドライトが洗浄されていることを確実にする必要性は特定のタイプのライトに限定されるものではない。
そのような規制を導入する国の数が増え、車両に対する安全性への意識が高まるにつれ、新車及び中古車に備えられるライト洗浄装置に対する要求が出てきている。
洗浄装置は、一般的には車両のフロント部分に設置され、ヘッドランプの汚れを取り除いてドライバーの視認性を高めるため、更には（光の断片化を解消するランプシールド上の汚れによって）対向車のドライバーを眩しくさせることを減少させる又は解消するために、ヘッドランプの外表面に洗浄液のジェットスプレーを噴射する。
ここで車両が操作される高速度と装置に必要なくぼみとを組み合わせると、ジェットスプレーの使用に関して、洗浄装置自体が汚れに晒される可能性があることには注意が必要である。
関連するタイプのライト洗浄装置の例は、以下の参考文献に開示されている。
特許文献１は、伸縮自在なジェットキャリヤに搭載され、圧力下で洗浄液源から選択的に供給されるジェットノズルを含む自動車のヘッドランプガラス洗浄装置を開示している。このジェットキャリヤは、固定部材と固定部材上をスライドしてジェットノズルを支持する可動部材とによって画成される可変容積チャンバを含む。バネが固定部材と可動部材との間で作用して可動部材を収縮位置に付勢する。加圧下の液を可変容積チャンバに供給することによって、まず可動部材がバネの作用に反して展開位置に移動し、次に、液がジェットノズルに供給される。固定部材は自由端が開放され、他端が液源に接続する管であり、可動部材は、ジェットノズルと連通する内部空間を有する密閉体を含む。この空間は管の外側に封止するように摺動する第一部分と、管を貫通して後者を閉鎖し、管の内部を可動部材の内部空間と連通するように加圧された液の作用下において管内を外側に移動可能な第二部分とによって画成される。
特許文献２は、洗浄液を移動させることにより、バルブと、引戻し静止位置から作動展開位置に移動可能なジェットキャリヤに連動するジェットノズルとを作動させる、圧力源を含む自動車用のガラス洗浄装置を開示している。一旦バルブが開放されると、ジェットノズルキャリヤがジェットノズルを展開位置に移動させる。バルブは、ジェットノズルキャリヤ内のジェットノズルへ続く通路開口をゆるく覆い、その周辺領域が固定ストッパに接触するまでジェットノズルキャリヤに追従することによってジェットノズルがその展開位置に達する直前に通路開口のおおいを取る、キャップを備える。キャップは、洗浄液圧、バネ又は永久磁石によってジェットノズルキャリヤに対して押し付けられている。
特許文献３は、外部シリンダと外部シリンダ内の入れ子内部シリンダとを有するフロントガラス洗浄装置用のノズルキャリヤに関するものである。内部シリンダはその末端部分に外部シリンダから突き出ることのできるジェットノズルを有する。第一プランジャはその外面で外部シリンダに封止されており、洗浄液の圧力によって第二プランジャから離れることができる。内部シリンダはこのような仕様で外部シリンダから突き出る。両方のシリンダが互いに最も離れたときに、それらが外部シリンダと共に、洗浄液の特定量を受け入れる空間を画成する。その後、洗浄液の圧力によって第二プランジャが第一プランジャに向けて付勢される。これにより、バルブがジェットノズルと直列に開いた後に、洗浄液がジェットノズルに向けて第一プランジャの通路を流れる。
特許文献４は、ジェットノズルを洗浄液に加えられる圧力によって内部静止位置から外部作動位置に移動させる自動車のフロントガラス洗浄システムを開示している。バルブのバルブカバーは洗浄液の圧力によってノズルサポートと共に移動されて、バルブカバーが固定ストッパと係合するまでノズルサポートの通路を閉鎖し、次いでバルブカバーが開放される。ストッパは固定されたシャフト状の担持部材上にあり、当該部材は、ジェットノズルが静止位置にある場合には受入部材に延伸している。受入部材はノズルサポートの通路に挿入され、バルブカバーの内壁によって封止される。ジェットノズルが作動位置にある場合に、受入部材とノズルサポートとの間の通路空間を通って洗浄液がジェットノズルまで流れる。
米国特許第5242114号 米国特許第4955543号 米国特許第5605286号 米国特許第5762271号
車両のライト洗浄装置においては、装置内にほこり又は他の所望されない物質が入ることを防ぐことによって装置が故障しないようにすることが望ましい。また、異なるヘッドランプのジオメトリに適応可能であり、車両/バンパーの形状に合わせて使用することが可能な洗浄装置が有益的である。更に、洗浄装置が迅速かつ効率的に作動することが望ましい。
従って、本発明の一つの目的は、ほこりに対する抵抗性を有し、多種多様な車両に設置することができ、急速な液体噴射が可能なライト洗浄装置を提供することである。本発明の更なる目的は、フルセクションの液体噴流を放出するのに適したジェットノズルを提供することである。
本発明によれば、フレーム内に受け入れられる収縮位置とライトの前方に延伸して洗浄液をジェット放出する突出操作位置との間を移動可能なリンスヘッドを有する、例えばバンパーといった車両のフレームに装着されるハウジングと共に形成される車両の洗浄装置（ヘッドライト、その他）が提供される。発明の構成は、一旦駆動されると、装置のハウジングが液体で満たされ、即座に突出して洗浄液を放出するというものである。一般的に、１つ又はそれ以上のジェットノズルが提供され、それらの角度をリンスヘッドに対して調節することが可能である。
本発明の第一実施態様によれば、加圧洗浄液源に接続可能な入口ポートが形成された伸長ハウジングと、少なくとも１つのジェットノズルに装着され、入れ子式に伸縮可能な中空管（当該管は通常収縮されている）の先端に設置されたリンスヘッドと、リンスヘッドとハウジングの内部空間との間を延伸する液体流路と、ハウジングから管がフルに突出したことのみに応答して液体流路を開放する通常は閉鎖されたシール・アッセンブリとを備えた車両用ライト洗浄装置、が提供される。
軸方向のピッチ、偏揺れ角、回転の自由度の少なくとも１つについてフレーム部材に対するハウジングの配置を調節するジョイントによって、ハウジングを車両のフレーム部材に取り付けることが可能であることが有益的である。特定の設計において、ジョイントは、ハウジングに対して軸固定可能な球面と、車両のフレーム部分に固定することができ、球面にクランプ固定される対応するブラケットとを有する。
更に、リンスヘッドは、装置が収縮位置にある場合に、装置を支持する車両のフレーム部材の表面と実質的に同面に延伸するカバー部材と共に形成されることができる。カバーは、装置の収縮位置においてカバーがフレーム部材の表面と同面に延伸するように、フレーム部材に形成された孔に対する位置合わせを容易する調節様式でリンスヘッドに固定されることができる。
本発明の第一の特定の実施形態によれば、流路は、管の管状部分とリンスヘッドとの間を延伸する円柱状流路であり、シール・アセンブリが、円柱状流路をシールするのに適応されたプランジャの先端に形成されたプラグ状部分を含む。
第一実施形態によれば、シール・アセンブリは、管内で同軸に移動可能であり、流路をシール係合するためのシール部分がその遠心端に形成され、ハウジングの遠心端に隣接して延伸するストッパによって軸方向の動きを阻止する側面突出部が基部端に設けられたプランジャを含み、管がフルに突出した場合にのみシール部分が離れて流路を開放する。
また、管がその基部端に設けられた付勢ばねによって通常収縮するように付勢されており、反対端においてはハウジングの一部に対して付勢される。
更に、プランジャは、管の基部端とプランジャの基部端との間を延伸するばね部材によって流路をシール係合するように付勢される。加えて、管は軸方向に移動可能であり、シールパッキングによってハウジング内にシール保持される。
本発明の第二実施形態によれば、管はハウジングから入れ子式に突出可能なスリーブ内に同軸に受け入れられ、その基部端に液体シールアセンブリが形成されており、当該液体シールアセンブリは、スリーブの基部端に形成され、通常の閉位置においては放射状に移動可能なシールブラグによってシール可能な孔を含み、開位置においては、ハウジングから管への液体の流れを促進するように、スリーブ及び付随する管のフル突出に対応してそれが孔から放射状に分離する。
構成は、シールプラグが、スリーブの外面と実質的に同面にあるシール位置とそれが放射状に突出する開位置との間で傾斜面を移動可能な保持部材によって閉位置に保持され、更に、シールアセンブリがハウジングの一端から延伸するストッパ部材を含み、管がフルに突出した際に、当該ストッパ部材がスリーブの軸移動を停止させて、シールプラグを当該傾斜面に沿って開位置に放射状に移動させるものであることができる。
保持部材は、シールプラグとスリーブの一部とを包囲する弾性バンドであることができる。
本発明の第三実施形態によれば、管は、開放基部端を有する円筒体を収容し、その先端に流路をシールするためのシール部材が形成され、当該円筒体は軸方向に延伸するばね支持体とそれらの間の軸方向の移動が制限されるように協働するものであり、第１のコイルばねがその近接端においてハウジングと連結しその遠心端においてばね支持体の遠心端に連結し、ストッパ部材が円筒体の側面突出部を制止するためにハウジングの遠心端に提供され、ハウジングからの管の突出が完了した際に、流路からシール部材を乖離させてそれを開放するように円筒体が制止される。
円筒体は第２のばね部材によってばね支持体から離れるように軸方向に付勢される。
本発明の他の実施形態によれば、ハウジングとそれに設置されるジェット形成部材とを含み、当該ハウジングには洗浄装置の対応するリンスヘッド内に回転して受け入れられる球状部とジェット放出部とが形成され、当該ジェット形成部材はハウジングの球状部を液体入口室と液体スワール室とに分割し、当該液体スワール室はハウジングに形成された軸方向の孔を経由してジェット放出部と流体連通しており、液体流路が液体入口室と液体スワール室との間を延伸し、当該液体流路は液体をスワール室に向けて放射状に内向きに導入する少なくとも１つの接線管を含む、車両用ライト洗浄装置に用いられる液体ジェットノズルが提供される。少なくとも１つの接線管は、ジェット形成部材と球状部との間に形成された実質的に軸方向の溝から延伸する。
ハウジングは球状部とジェット放出部との間を延伸する壁部を含むことができる。その場合、壁部はその中に形成される実質的に軸方向のジェット孔を備えることができる。
任意に、ジェット形成部材は１つ又はそれ以上の軸孔を有することができる。そのような場合、液体スワール室は、ジェット形成部材に形成された１つ又はそれ以上の軸孔によっても液体入口室とも流体連通することができる。ジェット形成部材はハウジングと一体形成又はそれに装着することが可能である。
まず、図１及び図４は、符号１０で全体的に示される本発明の第一実施形体の基づくライト洗浄装置を説明する図である。洗浄装置１０は、円形ブラケット１４と円形ブラケット１４内に搭載されたジェットキャリヤ１２とを含む縦軸Ｘ−Ｘを有する。
ジェットキャリヤ１２は、更に、開放上端１７と、リブ２２に固定された留め金状のリップ２８によって液密の形態でスリーブ１６にスナップ嵌めされたボトムキャップ２６に嵌合する下端１８とを有する柱状のスリーブ１６を含む。キャップ２６は、柱状のスリーブ１６の内部空間と流体連通する液体入口ポート３０を備える。入口ポート３０の外部はリブとなっており、例えば、液体流入用の水管（図示せず）を経由してポンプ（図示せず）に接続することが可能である。
ジェットキャリヤ１２は、更に、ジェットキャリヤ１２から入れ子式に延伸可能（図７及び８）で初期位置（図１及び４）に収縮可能なスリーブ１６内に摺動可能に係合する、符号３２で全体的に示される液体排出機構を有する。液体排出機構３２は、スリーブ１６と液体連通しており、その上に液体を急速に放出するためのノズルシステム３６を搭載した概してコの字型のヘッド３４と、様々なバンパー形態に適合調節するために液体排出機構を延伸する高さ調節カバー３８を有する。
一般的に、洗浄装置１０は以下のように作動する。
初期位置において、液体ポンプ（図示せず）が駆動すると、液体が加圧され、液体タンクから適切なパイプ（図示せず）を経由して入口ポート３０及びスリーブ１６に入り、その全容積を満たす。スリーブ１６内の液体は、バンパーを通して液体排出機構３２を入れ子式に上向きに突出させ、次に、液体をノズルシステム３６を経由してスリーブ１６からヘッドランプ（図示せず）等の所望される目的物にジェット噴霧する。
手動又は自動のコマンドによってポンプによる加圧液体の送り出しが停止すると、ジェット噴霧も停止し、この後に詳細に説明する液体排出機構３２がスリーブ１６内に後退する。
それに対応するようにカバー３８がバンパーと実質的に同面位置に戻る。ここで、液体は「加圧された」とは記載されていないが、システム内の液体の圧力は常に空気よりも高く、それによって大気中の空気及び埃がジェットキャリヤ１２内に入らないようになっていることは重要である。装置の詳細についてはこの後に説明する。
洗浄装置１０は、適切な空所に十分に受け入れられ、車両の外形を実質的に害することのないように、車両のバンパー又はその他の部材に設置することが可能である。しかしながら、装置は、調節可能なカバー３８が装置を設置した対応する車両部分と実質的に同面になるように搭載される。この後に（図２を参照して）より詳細に説明されるように、装置は、対応する空所内の適切な位置にそれを固定するためのブラケットシステムを備える。
本発明の洗浄装置１０は、本実施例において、車両のバンパー・バー（図示せず）に円形ブラケット１４をねじ（図示せず）を用いて固定することによって設置される。バンパー（図示せず）の上部は、第一の液体排出機構３２のノズル部分の断面における通路を収容するように十分な大きさの切欠き部分を有している。第一の液体排出機構３２が後退位置にあるときに、カバー３８は、バンパー内への所望されない物質の進入を妨げ、洗浄装置１０をカモフラージュする、後述の高さ調節デザインに補佐されて、切欠き部分（図示せず）と同面にある。
更に、円形外表面４３によって形成される内輪４３とスリーブ１６に摺動可能に係合する柱状の内表面とを有する円形ブラケットを示す図２を参照する。複数のリブ４１がスリーブ１６上に放射状に形成され、対応する係合リブ４４が、装置の縦軸方向の回転が除去され、装置の縦軸方向の軸変位が調節可能なように内輪４０の内表面に形成される。
外輪４６はその一箇所に不連続部４８があり、不連続部４８の端には２つの側面フランジ５０が形成されている。外輪４６は、内輪４０に外輪４６を締め付ける締め具５８によって内輪４０にクランプ固定することができ、装置の縦軸に対するピッチ、偏揺れ角、回転に関するそれらの間の相対的配置を固定することができる。外輪４６が一旦クランプ固定されると、スリーブ１６をブレースブラケット１４に対して変位させることはできず、車両のボディ部分に確実に固定される。
外輪４６は、そのそれぞれに車両のボディ部分に確実に固定するためのネジ、リベット、ボルト等の固定器具を収容するのに適合された孔５６が形成された、幾つかの側面突出部５２を更に有する。本実施例において、ブラケット１４は、側面突出部５２を通して配置されるネジ（図示せず）を用いてバンパー（図示せず）上部の内面に固定されるように適合される。本実施例において、バンパー上部に円形ブラケット１４を固定することによって、ジェットキャリヤ１２が縦軸に対して実質的に直立位置に配置される。従って、ジェットキャリヤ１２は、第一の液体排出機構３２の伸縮機能によって縦軸に沿って延伸可能であり、かつ、縦軸を中心として回転可能である。しかしながら、車両のボディ/バンパ及びヘッドライトの形状寸法によって、垂直以外のジェットクリーナーのポジショニングも可能であることは理解される。
また、図３を更に参照すると、液体排出機構３２のＵ字型ヘッド３４が示されている。Ｕ字型ヘッド３４は、本実施例においてはＵ字型ヘッド３４上に形成された縦方向に延伸する２つの柱状レセプタクル６０を備え、それらはそれぞれ第一ノズル６６及び第二ノズル６８を有する。第一及び第二ノズルは、ジェットの方向が調整できるように、レセプタクル６０内に設置される球状部７０を有する。
Ｕ字型ヘッド３４の２つの垂直上部部材６２は中空であり、高さ調節カバー３８の対応する部材を摺動的に受け入れるのに適合されている。２つの垂直上部部材６２の間には、歯状のラック面６４が存在する。
高さ調節カバー３８は、実質的に平らなトップ７４と、そこから下向きに延伸して上述のようにＵ字型ヘッド３４内で摺動的に受け入れられる２つの剛体の支持部材７６とを備える。カバー３８は、更に、Ｕ字型ヘッド３４の２つの支持部材７６の間に配置され、ヘッド３４の歯状のラック面６４の溝に付勢されることによってカバー３８を所望の高さに固定する、フック７８の形状の締め具がその中に形成される。
カバー３８の高さは、付勢方向とは反対向きの力をフック７８に加え、カバー３８に下向きの力を加えることによって調節することができる。
図４及び５を更に参照して、スリーブ１６は、その内部表面８２の少なくとも一部に沿って軸方向に延伸する複数の軸突出部８０（その目的については後述する）と、スリーブ１６の上部端内において伸縮式の柱状体８８の上端に設置された第１のシールリング８６を保持する、開放上部端２４に隣接して内側に突出するリップ８４（図４）とを更に有する。第１のシールリング８６は、その軸方向の動きを制限することなく、柱状体８８の一部を密着包囲する。第１のシールリング８６は、更に、所望されない物質がスリーブ１６に出入りする通路を制限する機能を有する。
柱状体８８は、その末端に形成された軸方向に延伸する２つのスロット９０（図４及び５）を有し、スリーブ１６に摺動的に受け入れられる、符号９２で全体的に示されるベースに取り付けられている。ベース９２は、環状の床９４とその中に形成された同心の孔９６とを有する。環状床９４はスリーブ１６の軸突出部８０に対応する複数の軸凹部９８を有する。
環状床９４から上方に向けて延伸するのは、その中に形成された管状部１００である。管状部１００と環状床９４はその中に設置される柱状体８８の下端用のシートを形成する。柱状体８８の下端は更にそこに設けられる第１のコイルばね１０２を含む。第１のコイルばね１０２は柱状体８８内に配置され、同じく柱状体８８内に軸方向に配置されるプランジャ１０４に係合する。
プランジャ１０４は柱状体８８に摺動可能に係合する。プランジャ１０４の上端はその肩部１０８から円錐形プラグ１１０にかけて狭くなる（図７及び８も参照のこと）。プラグ１１０の中間部１１１は、シールＯ−リング１１２（図４、７、８）を収容するために直径が短くされている。プラグ１１０の外周は、この後に説明されるように、柱状体８８とＵ字ヘッド３４の間の分岐点において第１の液体排出機構３２の内部の直径と対応し、それを密封するようになっている。
図５に戻って、プランジャ１０４の下端部の断面はｔ字型に似ており、ｔの横棒が２つの両極端１１６とそこから下向きに配向するリップ１１８により形成される。ｔの中心の下向きリブ１２０と上向きリブ１０６は、柱状体８８を４つの溝１２２に分割する。リップ１１８は、柱状体８８内のスロットから外向きに突出してプランジャ１０４が非軸方向に動かないようにする。リップ１１８は柱状体８８から十分に延伸して、同じく柱状体８８の外周縁に位置するＬ字型の機械ストッパ１２２（図６）を固定する。
機械ストッパ１２２は柱状体８８とスリーブ１６との間に配置されたリング形状のものであり、更に、スリーブ１６の開放上部端２４に隣接している。機械ストッパ１２２は、第１のシールリング８６によってスリーブ１６から出ないようにされている。特に、ストッパ１２２は柱状体８８の摺動的な動きを制限することはない。ストッパ１２２の上部に形成された環状の側面突出部１２４は、第２のコイルばね１２６のシートとして機能する。
第２のコイルばね１２６は、ストッパ１２２の側面突出部１２４に対して支える上端１２６Ａを有し、末端１２６Ｂはベース９２に対して支えるものとなっている。第２のコイルばねはベース９２を付勢し、従って、柱状体８８はそれらをスリーブ１６の下端で通常休止するようにする。
洗浄装置１０の詳細な操作：
一旦操作を開始すると加圧された液体はジェットキャリヤ１２中に入り、ポンプ（図示せず）が停止されると装置内に残留する。ジェットキャリヤ１２に液体を供給する際に、液体はスリーブ１６内の全ての空間を満たす。第１のコイルばね１０２はプランジャ１０４を上向きに付勢することによってプラグ１１０を接合部１１４に押し込む。Ｏ−リング１１２は、不必要な液体が接合部１１４を通って流れないようにそれを密封するように機能する。また、液体は接合部１１４に到達するまで４つの溝１２２を含む柱状体８８を満たし、接合部１１４においてはＵ字型ヘッド３４への液体の流れをプラグ１１０が妨げる。
加圧された液体が（図示されないポンプによって）ジェットキャリヤ１２に供給されると、既に水で満たされた装置が加圧されて、液体排出機構３２をスリーブ１６から入れ子式に上向きに延伸させ（図７）、第２のコイルばね１２６を圧縮する。柱状体８８の上向きの移動はプランジャ１０４が機械ストッパ１２２に当たって停止した後も継続する（図６）。相対的に静止しているプランジャ１０４と前進する柱状体８８の総合的結果として、結合部１０４の栓が外れ（図８）、（矢印によって示される）液体がＵ字型の排出機構（ヘッド）３４及びライト・シールド（図示せず）をジェット噴霧するノズルに入る。
加圧された液体がジェットキャリヤ１２に供給されなくなると、第１のコイルばね１０２がプランジャ１０４を開始位置に戻して結合部１１４に栓をし、第２のコイルばね１２６が第１の液体排出機構３２をその開始低/収縮位置（図１及び４）に戻す。しかし、既に上述したように、収縮位置において装置１０の全ての構成部分は水で満たされており、次の操作に迅速に移れるように維持される。
本発明の第二実施形態によるライト洗浄装置を図９〜１５を参照して説明する。
まず、符号１３０で全体的に示される本発明の第二実施形態によるライト洗浄装置を説明する図９及び１２を参照して、洗浄装置１３０は、前述の実施形態に関連して開示されたものと類似の設計である円形ブラケット１４を含む縦軸Ｙ−Ｙを有する。しかしながら、円形ブラケット１４中に設置されるジェットキャリヤ１３２は六角形の断面を有する。図１０において、第二実施形態１３０の底面図が示されている。円形ブラケット１４は上述のものと同様であり、六角形のスリーブ１３４に摺動可能に係合されている。
六角形のジェットキャリヤ１３２は、更に、開放上端１４２と、六角形キャップ１４４によって密封された（例えば、六角形スリーブ１３４の円形凹部１４０に圧力装着された六角形キャップ１４４中の環状凸部１４６によってそこに連結された）開放下端１３８とを有する六角形スリーブ１３４を包含する。キャップ１４４は、更に、リブ付きの垂直入口を有し、それは、例えば、液体流入のために水圧式パイプを経由してポンプ（共に図示せず）に接続可能である。六角形のジェットキャリヤ１３２は、更に、ジェットキャリヤ１３２から入れ子式に延伸可能であって（図１３）開始位置に収縮可能な（図９、１１、１２）スリーブ１３４に摺動的に係合可能な符号１５０で示される液体排出機構を備える。液体排出機構１５０は六角形スリーブ１３４の内部と流体連通しており、液体の迅速な放出のためのジェットノズルシステム１５４がその上に設置された逆Ｔ字型ヘッド１５２と液体排出機構１５０の上を延伸する高さ調節可能な回動可能カバー１５６を備える。
第二実施形態によるジェットランプ洗浄装置１３０は、車両のバンパー（図示せず）内に取り付けることができ、一般的な操作に関しては上述の第一実施形態の装置１０のものと類似した手法で操作可能であるが、内部構造には相違があるため、第二実施形態１３０の詳細について以下に説明する。
Ｔ字型ヘッド１５２は、ジェットクリーナの縦軸を横切り、実質的に水平方向に延伸するシリンダ１５８を備える。シリンダ１５８はその両端が開放されており、液体排出機構１５０の残留液と、歯状のラック表面１６１を有しその上に回動可能カバー１５６を設置するために上端が開放されている縦軸方向に延伸するシリンダ１６０とに流体連通している。
図１１に示されるように、水平シリンダ１５８はジェットノズルシステム１５４の操作に必要であり、本実施例においては水平シリンダ１５８のそれぞれの側面に設置されてそれと流体連通する２つの回転ノズル１６２を備える。それぞれの回転ノズル１６２は、水平シリンダ１５８の開放端に回転可能に装着されてそれと流体連通する第１回転部１６４を有する。第１回転部１６４は、垂直軸に対して回転可能であり、その上に設置され第１回転部１６４と流体連通する第２回転部１６６を有し、ジェット噴霧を放出する出口１６８を備える。
上述のように、垂直シリンダ１６０は、その中にフランジ１７２を有する実質的に平らなカバー部１７０を含む、回転カバーがその上に設置されている。フランジ１７２は、カバー部１７０を設置ユニット１７４に回動可能に接合させるように機能する。設置ユニットは、垂直シリンダ１６０に挿入される内部アーム（図示せず）及び垂直シリンダ１６０の歯状ラック表面に対して付勢される外部アーム１７６を有する。外部アームの両極端には、歯状ラック表面１６１に対して付勢されてその中に入る歯状突出物１７８が存在する。
回動可能カバー１５６の高さは、上述の付勢とは逆方向の力を外部アーム１７６に加え、回動可能カバー１５６に上向き又は下向きの力を加えることによって調節することが可能である。カバー部１７０及び/又は回転ノズル１６２の傾きは、その表面に小さな力を加えることによっても調節することが可能である。
加えて、六角形スリーブ１３４は、その肩部１８４に第１内向き突出部１８２を有し、スラント１８８の中間部に第２内向き突出部１８６を有する、内向き傾斜上端部１８０を備える（図１２及び１３）。
第１内向き突出部１８２は、内向き傾斜上端部１８０内に設置されたシールリング１９０が六角形スリーブ１３４から出ないようにする。シールリング１９０は、第２液体排出機構１５０の一部に密接に装着するように包囲するが、その軸方向の動きを制限することはない。シールリング１９０は、更に、六角形スリーブ１３４に所望されない物質が出入りする通路を制限する機能を有する。
図において、Ｔ型ヘッド１５２は、シリンダ・ハウジング１９４内に入れ子式に受け入れられるシリンダ１９２の上に形成される。シリンダ１９２は、その下端部に隣接する円形溝１９６を有し、その上には第２シールリング１９８が設置される（図１３）。第２シールリング１９８は、下からの液体がシリンダ１９２とシリンダ・ハウジング１９４との間のスペースに入ることを妨げる。
更に、図１３において、シリンダ・ハウジング１９４は、その上にシリンダ１９２が設置される内部ショルダ２００と共に形成される。内部ショルダ２００の低位置には入口孔２０２が形成される。入口孔２０２は、通常、ラジアルバルブ機構２０４によって係合されている。
図１３及び１４において、ラジアルバルブ２０４は、（図１２及び１３には示されていないが、図１４には示されている）弾性バンド２０６によって、シリンダ・ハウジング１９４に対して放射状に内向きに付勢され、入口孔２０２をシールしている。更に、ラジアルバルブ２０４は、円筒カム２０８を摺動的に係合する。
カム２０８は第２内向き突出部１８６に設置され、更に第２シールリング１９０によって固定されるように適合される。カム２０８は、更に、第２内向き突出部１８６から離れるにつれて拡張する拡張スロット２１０を備える。拡張スロットは、その上でラジアルバルブ２０４が摺動的にカム２０８を係合することができる傾斜リム２１２を有する。カム２０８は、更に、その上に設置される第３の圧縮コイルばね２１４のシートとして機能する。コイルばねは、その下部２１６を係合することによってシリンダ・ハウジング１９４を下向きに付勢する。
下部２１６の中には複数の四辺形孔２１８が形成されている。四辺形孔２１８は下部２１６の下の六角形スリーブ１３４の内部から六角形スリーブ１３４の内周とシリンダ・ハウジング１９４との間の領域までの流体連通を促進する。下部２１６の周囲は、六角形スリーブ１３４内の非軸方向の動きを阻止する六角形体２２０中に形成されていることには注意すべきである。
洗浄装置１３０の詳細な操作：
ジェットクリーナを作動させると、液体が入口ポート１４８を通って六角形ジェットキャリヤ１３２に入り、ポンプ（図示せず）が停止されると装置内に残留する。ジェットキャリヤに液体を供給する際に、液体は六角形スリーブ内の全ての空間を満たすが、ラジアルバルブ２０４の位置によって入口孔２０２を経由した流体連通が制限されるシリンダ１９２は除かれる。
図１５を参照して、加圧された液体が六角形ジェットキャリヤ１３２に供給されると、既に水で満たされた六角形スリーブ１３４が第２の液体排出機構１５０を六角形スリーブ１３４から入れ子式に上向きに延伸させ、第３のコイルばね２１４を圧縮する。シリンダ・ハウジング１９４の上向きの移動によって、ラジアルバルブ２０４がカム２０８の傾斜リム２１２上に押し出される（図１４参照）。従って、カム２０８はラジアルバルブ２０４の上向き及び外向きの動きを誘発し、弾性バンド２０６を伸長させて、（矢印で示される）液体が入口孔２０２を経由してシリンダ１９２及び標的（図示せず）にジェット噴霧を放出する第２のジェットノズルシステム１５４に達する。
加圧された液体が六角形ジェットキャリヤ１３２に供給されなくなると、第３のコイルばね２１４が第２の液体排出機構１５０を開始位置に戻す。下向きの移動によってバルブ２０４が傾斜リム２１２から分離し、弾性ばねがそれを内側に放射状に動かして入口孔２０２に栓をし、ジェット噴霧用の液体の供給を停止する。
更に、符号２４０で全体的に示される本発明の第三実施形態による洗浄装置を図１６〜１８Ｃを参照して説明する。装置２４０は、主に前述の実施形態に関連して開示されたものと類似の構成要素、即ち、入口ポート２４６及び円形ブラケット支持アセンブリ２５０が装着されたスリーブ２４４の形態のハウジングを有する。
第一実施形態との関連で開示されたものと実質的に同様（例えば図１、３、４参照）に、スリーブ２４４内にそれと同軸になるように、開放基部端２５４を有する円筒体２５２が配置され、その端部に符号２５８で全体的に示される液体排出機構が存在する。円筒体２５２の先端は幅狭のショルダ部２６０と共に形成される（第一実施形態に関連して開示された配置と類似する）。円筒体２５２は円筒スリーブ２４４に対して軸方向に移動させることができ、一対の固定用シールリング２６４、２６６が、シールした状態でそのような軸方向の移動を促進するように提供され、そのような軸方向の移動を制限することなく密着装着される。
この後に説明するように、スリーブ管２４４が、その内側の先端近辺に内部分節シリンダの軸方向の移動を阻止するための内向きに突出したスットパ部分２４７（図１７Ｃ）を有して形成される。
円筒体２５２と同軸に配置されその中に摺動的に受け入れられる内部シリンダ２７０が存在し、図１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ａ、１９Ｃに示されるように軸方向に分節されている。内部分節シリンダ２７０は、交互分節ばね支持体２７５と、２つの分節シリンダの組み合わせにより図１７Ｃ、１８Ｃ、及び最良には１９Ｃに示されるシリンダを形成するように、協働する。ばね支持体２７５は、通常は、（スリーブ２４４に固定された）ばね支持ピン２７４に固定されたフックアーム２７１によってスリーブ管２４４の底部端に固定された主収縮コイルばね２６８によってスリーブ管２４４内に収縮されており、コイルばね２６８の先端２７６はばね支持体２７５の先端において一体ピン２７９に固定されている。
更に、図１７Ｂ及び１８Ｂに最も良く示されるように、ばね支持体２７５の先端２７８と内部シリンダ２７０の先端２８０との中間に、その間に同軸に受け入れられる延伸コイルばね２８４が存在し、ばね支持体２７５から突出する軸方向突出部２８６と内部シリンダ２７０の先端２８０から突出するテーバー支持部２８８とによって支持される。延伸コイルばね２８４は内部シリンダ２７０とばね支持体２７５との間にそれらが分かれるように軸方向の力を加える。
更に示されるように、内部シリンダ２７０の先端２８０には、幅狭ショルダ部２６０とのシール係合に適合したＯ−リング２９２が装着されたシール突出部２９０が設置されている（図１８Ｂ）。
内部シリンダ２７０は、ばね支持体２７５の基部端に形成された対応する溝２８３内に固定された内部シリンダ２７０の側面突出部２８１によって促進されるスナップ形態の係合によってばね支持体２５０に結合する。
更に、図１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ａ〜１９Ｃを参照して、内部シリンダ２７０の底端には、ばね支持体２７５の底端に形成された対応するウィンドウ２９８内に収容された２つの側面突出部２９６が形成されている。また、側面突出部２９６は切欠きウィンドウ２９８の制限部分しか占有しておらず、従って、図１７Ｃ及び１８Ｃに示される位置に見られるようにばね支持体２７５に対して内部シリンダ２７０の相対的な軸方向の移動を許容するものとなっており、図１８Ｃにおいては内部シリンダ２７０はばね支持体２７５に対して部分的に収縮している。更に、図１７Ｃ及び１８Ｃに示されるように、突出部２９６は放射状に十分に延伸してスリーブ管２４４のストッパ部分２４７によって固定される。
ばね支持体２７５の底端には軸方向に溝を有するリム部分３０６が形成され、スリーブ管２４４内でのばね支持体２７５及び結合した内部シリンダ２７０の回転を妨げるように、スリーブ管２４４から放射状に突出する内部リブ３０８に沿って摺動可能である（図１７Ｃ及び１８Ｃ）。
この構成は、洗浄装置が一旦駆動されると、液体が入口ポート２４６と通って装置内に入り、ポンプ（図示せず）が停止されると装置内に液体が残るというものである。
装置の開始位置において、円筒体２５２はスリーブ管２４４内に収縮している（図１６）。ジェットクリーナ２４０に加圧液体を供給すると、液体がスリーブ管２４４内の全ての空間を満たす。非加圧状態において、図１６及び１８Ｂに示されるように、シールＯ−リング２９２が幅狭ショルダ部２６０とシール係合し、液体排出機構２５８を経由した出水、及び塵の進入を防ぐ。
装置内の圧力が増加すると、柱状体２５２がスリーブ管２４４から図１７Ａに示される位置に入れ子式に突出するが、その時点でネック２６０は未だＯ−リング２９２によってシールされている。柱状体２５２の突出が最大に達すると、内部シリンダ２７０の側面突出部２９６がスリーブ管２４４のストッパ部分２４７に接触し（図１７Ｃ）、内部シリンダ２７０を捕捉してそれが更に軸方向に移動することを妨げる。しかしながら、装置内の圧力が、内部シリンダ２７０のシール突出体２９０が幅狭ショルダ部２６０から分離して液体が液体排出機構２５８に流れるように、柱状体２５２を更に移動させるように付勢する（図１７Ｂ）。加圧液体の供給を停止すると、コイルばね２８４の延伸によって内部シリンダ２７０が幅狭ショルダ部２６０のシール係合に向けて軸方向に移動し、更に、主収縮ばね２６８が、内部シリンダ２７０をばね支持体２７５とそれに結合した柱状体２５２と共に図１６に示される収縮非動作状態に入れ子式に収縮させる。
図２０Ａ及び２０Ｂは、符号３２０で示される本発明によるヘッドランプ洗浄装置が符号３２２で概要が示される車両のバンパー内にどのように支持されるのかを示す図であり、カバー３２６が収縮位置において、どのように見栄えよくバンパー３２２の上側３２８と実質的に同面に延伸してバンパーの空間に塵が侵入するのを防ぐようにシールするのかを説明し（図２０Ａ）、更に、操作位置において液体噴霧３３０がヘッドランプのガラス３３２を洗浄するために如何に用いられるのかを説明する図２０Ｂに示すように、どのようにヘッドライト前方の装置の干渉を最小限にするかを説明するものである。
更に、例えば図１、４、１６、その他に示されるタイプの全体的に符号３４０で示されるジェットノズルを指向する図２１Ａ〜２１Ｅ及び図２２を参照すると、ジェットノズル３４０は球状部３４２とジェット放出部３４６とから形成されるハウジング３４１を備え、球状部はそれが回転可能な形態で連結され放出される液体ジェットの調節ができるように、装置のヘッドに形成された適切な受口孔中に受け入れられる。
ジェット放出部３４６には、液体ジェットを形成し、空気が流れることが可能な複数の凹部３４８が設けられる。
ジェットのハウジング３４１は受口と共に形成され、受口は、それを液体入口室３５４と液体スワール室３５６とに分割するジェット形成部材３５０を固定的に受け入れる。液体入口室３５４はジェットヘッドを経由して液体供給源と連通しており、加圧ポンプの作動により加圧液によって充填される。
液体入口室３５４は、中心軸孔３５８を経由して液体スワール室３５６と連通しており、液体スワール室３５６に入る液体が撹拌され、球状部３４２とジェット放出部３４６との間のハウジング３４１の壁部３４３に形成されたジェット放出孔３６８から図２２に符号３７２で示される実質的に完全な円錐形の液体ジェットの形態で放出されるように、複数の接線方向に延伸する液管３６０が実質的に接線方向の孔３６４を経て液体スワール室３５６に延伸する。ジェット形成部材３５０を、例えば、液体供給を増加するための他の軸孔と共に形成することが可能である。
図２３Ａ〜２３Ｃを参照して、符号３７８で全体的に示されるジェットノズルが図示されており、それはハウジング３７７とジェット形成部材３８０とを含む。ハウジングはジェット放出部３９５と球状部３７９と共に形成される。球状部３７９の中には代替ジェット形成部材３８０が装着される。代替ジェット形成部材３８０は、前述のジェット形成部材３５０に類似するが、代替部材３８０には中心軸孔が無い点で相違する。従って、ジェットノズル３７８の入口室３８１は、ジェット形成部材３８０と（ジェット形成部材３８０上に形成された軸方向の周辺溝の形態の）球状部３７９との間に形成された実質的に軸方向の水路に源を発する（実施例においては４つの）接線方向の孔３８４のみを経由して液体スワール室３８２と液体連通している。
入口室３８１からスワール室３８２へ流れる液体（室（３８１、３８２）間の流れは全体的に矢印３８６により示される）は、軸方向の水路を経由して接線方向の孔３８４を通ってスワール室３８２に流れるように配置がなされ、符号３８９で示される拡張した円錐形状を有する渦を巻いた撹拌ジェット流３８８が生じる結果となる。ジェット渦３８９は、次に、ハウジング３７７の壁部３９３に形成されたジェット放出孔３９１から放出され、かかる壁部３９３はスワール室３８２とジェット放出部３９５との間を延伸することによって、ノズル３７８から渦巻きジェット流が放出されることとなる。
ジェット形成部材の接線方向の孔の数を増加させる又は減少させることによって、放出されるジェット流の拡張した円錐形状の周辺の拡散を変化させること、及び軸方向の孔の直径及び/又は数を増加させることによって放出されるジェット流への液体供給が増加することが観察されている。更に、放出されるジェット流の拡張した円錐形状の拡散を増加させ、ジェット部材中の軸方向の孔の直径及び/又は数を減少させることによって、放出されるジェット流における液滴のサイズが減少することが示されている。対照的に、放出されるジェット流の拡張した円錐形状の拡散を減少させ、ジェット部材中の軸方向の孔の直径及び/又は数を増加させることによって、放出されるジェット流における液滴のサイズが増加することも示されている。従って、本発明によるジェットノズルは、相違した直径を有するゼロ又はそれ以上の軸方向の孔と、その数とサイズが液体の用法及び表面の洗浄効果を最適化するために選択された１つ又はそれ以上の接線方向の孔とを有するジェット形成部材を包含することができる。
上に開示された配置は、ジェットノズルから放出される液体が撹拌され、ヘッドランプのガラスに放出された際にはそれを洗浄するために実質的に有効な領域をカバーすることを確実にするものである。しかしながら、放出される液体は拡張した円錐形状である必要はなく、例えば、拡張せずに角形のような断面等を有していても良く、その理由は放出される液体ジェットの形状は、本発明によるジェットノズルの幾多の相違する可変構造の特性の結果によるものだからである。従って、上述のハウジングの壁部に形成されるジェット放出孔は異なる形状及びサイズであることができることにも注意すべきである。
幾つかの実施形態を示して説明した一方で、本発明の開示をそれらに限定することは意図されておらず、むしろ添付された請求の範囲に定義される本発明の趣旨及び範囲内の全ての実施形態、改良、配置を、変更すべき点を変更して、包含することを意図するものである。
本発明の第一実施形態による洗浄装置の斜視図である。 図１に示すブラケットアセンブリの下面図である。 図１に示す液体排出機構の後部斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った洗浄装置の部分断面図である。 ピストンバルブがストッパに当たるとき及びその後の液体流路を説明するための図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ピストンバルブがストッパに当たる直前の液体の位置を説明するための図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ピストンバルブがストッパに当たるとき及びその後の液体流路を説明するための図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の第二実施形態による洗浄装置の斜視図である。 図９に示す洗浄装置の下面図である。 図９に示す液体排出機構の斜視図である。 図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 放射状に外向きに展開するバルブを説明するための図９のＢ−Ｂ線に沿った洗浄装置の上部斜視図である。 ピストンバルブによるカム機構の開放を示す第二実施形態の主要部の概略図である。 外部放射位置に配置されたバルブを説明するための洗浄装置の上部の図９のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 フルに収縮した位置にある、本発明の第三実施形態による洗浄装置の断面図である。 シール状態からフルに延伸した位置にある装置を説明するための断面図である。 図１７ＡでＢで示された部分を、装置を９０°回転して拡大して示す図である。 図１７ＡでＣで示された部分を示す拡大図である。 フルに延伸し操作位置にある装置を説明する図である。 図１８ＡでＢで示される部分を９０°回転して示す拡大図である。 図１８ＡでＣで示される部分の拡大図である。 本発明の実施例による内部分節シリンダの等角図である。 内部分節シリンダに連結して協働する分節ばね支持体の等角図である。 内部分節シリンダとばね支持体とを含むアセンブリの等角図である。 車両のバンパに搭載された、フルに収縮した位置にある、本発明の実施形態による洗浄装置を説明する断面図である。 車両のヘッドライトにリンス液をかける延伸された操作位置にある図２０Ａに示す装置を説明する図である。 本発明の実施形態によるジェットノズルを説明する、図１に示すジェットノズルの前方等角図である。 本発明の実施形態によるジェットノズルを説明する、ジェットノズルの後方前方等角図である。 本発明の実施形態によるジェットノズルを説明する、図２１ＡのＪ−Ｊ断面図である。 本発明の実施形態によるジェットノズルを説明する、図２１ＡのＰ−Ｐ断面図である。 本発明の実施形態によるジェットノズルを説明する、ジェットノズルの展開等角図である。 液体ジェットの液体分布パターンを説明する、ジェットノズルの断面等角図である。 本発明によるジェット形成ノズルの更なる実施形態を説明する、その構成を可視化するために透明とされたノズルの等角図である。 本発明によるジェット形成ノズルの更なる実施形態を説明する、図２３Ａにおけるノズルのジェット形成部材の前方等角図である。 本発明によるジェット形成ノズルの更なる実施形態を説明する、ノズルの縦断面等角図である。
符号の説明
１０ ライト洗浄装置
１２ ジェットキャリヤ
１４ 円形ブラケット
１６ スリーブ
１７ 開放上端
２２ リブ
２６ ボトムキャップ
２８ リップ
３０ 液体入口ポート
３２ 液体排出機構
３４ ヘッド
３６ ノズルシステム
３８ 高さ調節カバー
４１ リブ
５０ 側面フランジ
５６ 孔
６０ レセプタクル
６４ ラック面
７０ 球状部
８０ 軸突出部
８４ リップ
８６ シールリング
８８ 柱状体
９０ スロット
９２ ベース
９６ 孔
１００ 管状部
１０２ コイルばね
１０４ プランジャ
１１０ 円錐形プラグ
１１２ シールＯ−リング
１１４ 接合部
１１８ リップ
１２２ ストッパ
１２４ 側面突出部
１２６ コイルばね
１３０ ライト洗浄装置
１３２ ジェットキャリヤ
１３４ スリーブ
１４４ キャップ
１５０ 液体排出機構
１５２ ヘッド
１５４ ジェットノズルシステム
１５６ カバー
１５８ シリンダ
１６２ 回転ノズル
１７０ カバー部
１７２ フランジ
１７６ 外部アーム
１８６ 突出部
１９０ シールリング
１９４ シリンダ・ハウジング
１９８ 第２シールリング
２０２ 入口孔
２０４ ラジアルバルブ
２０６ 弾性バンド
２０８ 円筒カム
２１２ 傾斜リム
２１４ 圧縮コイルばね
２４０ ヘッドランプ洗浄装置
２４４ スリーブ
２４６ 入口ポート
２４７ ストッパ
２５０ ブラケット支持アセンブリ
２５２ 円筒体
２５８ 液体排出機構
２６４ シールリング
２６６ シールリング
２６８ コイルばね
２７０ シリンダ
２７５ ばね支持体
２８４ コイルばね
２８６ 突出部
２９２ Ｏ−リング
２９６ 側面突出部
３２０ ヘッドランプ洗浄装置
３２６ カバー
３４０ ジェットノズル
３４１ ハウジング
３４６ ジェット放出部
３５０ ジェット形成部材
３５４ 液体入口室
３５６ 液体スワール室
３５８ 中心軸孔
３６０ 液管
３６８ ジェット放出孔
３８０ ジェット形成部材
３８１ 液体入口室
３８２ 液体スワール室
３８４ 孔
３９１ ジェット放出孔
３９５ ジェット放出部

Claims (1)

  1. 加圧洗浄液源に接続可能な入口ポートが形成された伸長ハウジングと、少なくとも１つのジェットノズルに装着され、入れ子式に伸縮可能であって通常収縮されている中空管の先端に設置されたリンスヘッドと、前記リンスヘッドと前記伸長ハウジングの内部空間との間を延伸する液体流路と、前記伸長ハウジングから前記中空管がフルに突出したことのみに応答して液体流路を開放する通常は閉鎖されたシール・アッセンブリとを備える車両用ライト洗浄装置であって、一旦、前記ライト洗浄装置が始動されると、洗浄液が前記ライト洗浄装置の前記伸長ハウジング内の全ての空間を満たし、かつ、前記加圧洗浄液源が作動するまで前記ライト洗浄装置の前記伸長ハウジングがすぐに利用可能な洗浄液によって満たされた状態を維持し、加圧された洗浄液が供給されると即座に突出して洗浄液を放出することが可能である車両用ライト洗浄装置。
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