JP5393217B2 - ヘッドランプクリーナーのモーターポンプ - Google Patents

Description

本発明はヘッドランプクリーナーのモーターポンプに関する。詳しくは、インペラの羽根部に凸の方向が反対方向の曲線状の二つの部分を設けて洗浄水の送水量の増加及び洗浄水に対する送水圧の向上を図る技術分野に関する。

一部が車体又はバンパーに形成された開口部から出し入れされるように移動され、車輌用前照灯の前面カバーを洗浄するヘッドランプクリーナーがある。

ヘッドランプクリーナーは、洗浄水を噴射する噴射ノズルと供給管を有するシリンダーとを備え、該シリンダーに供給管を介して供給された洗浄水が車輌用前照灯の前面カバーへ向けて噴射ノズルから噴射され前面カバーが洗浄される。

シリンダーにはモーターポンプによって洗浄水が供給され、モーターポンプの内部には駆動軸を有する駆動モーターが配置されている。モーターポンプには洗浄水を吸入する吸水路となる吸水管と吸入された洗浄水の送水路となる送水管とが設けられ、吸水管がタンクと接続され、送水管がホースによってシリンダーの供給管に連結されている。

モーターポンプには内部に洗浄水の吸水及び送水を行うためのインペラが回転自在に支持されており、インペラの回転によってタンクからモーターポンプに洗浄水が吸入されると共にモーターポンプから洗浄水が送水されてシリンダーに供給される。

このようなモーターポンプは、インペラが駆動モーターの駆動軸に連結された軸受部と該軸受部の外周面から突出された複数の羽根部とを有している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載されたモーターポンプのインペラに設けられた羽根部は、軸受部から先端へ行くに従ってインペラの回転方向と反対方向へ漸次変位する曲線状に形成されている。

特開２００６−２９９８９８号公報

ところが、特許文献１に記載されたモーターポンプにあっては、上記したように、インペラの羽根部が軸受部から先端へ行くに従ってインペラの回転方向と反対方向へ漸次変位する曲線状に形成されているため、洗浄水を送水管側へ押し出す羽根部の圧力が弱く、洗浄水に対する高い送水圧を確保することが困難であると言う問題がある。

また、高い送水圧を確保することが困難であるため、単位時間当たりの洗浄水の洗浄装置への送水量も少ないと言う不具合もある。

そこで、本発明ヘッドランプクリーナーのモーターポンプは、洗浄水の送水量の増加及び洗浄水に対する送水圧の向上を図ることを課題とする。

ヘッドランプクリーナーのモーターポンプは、上記した課題を解決するために、洗浄水が吸入されて一時的に収容され円環状の内周面に囲まれて形成された収容空間を内部に有するケース体と、前記収容空間に吸入される前記洗浄水の吸水路として設けられると共に一端に吸入口を有し他端が前記収容空間に連通された吸水管と、前記収容空間から吐出される前記洗浄水の送水路として設けられると共に一端に吐出口を有し他端が前記収容空間に連通された送水管と、前記ケース体の内部に配置され駆動軸を有する駆動モーターと、前記駆動モーターの駆動軸に固定され前記駆動モーターの駆動力によって前記収容空間及び前記吸水管の内部において回転され前記洗浄水の吸入及び吐出を行うインペラとを備え、前記インペラが前記駆動軸に固定された軸受部と該軸受部から突出された羽根部とを有し、前記羽根部が前記軸受部に連続する基部と該基部に連続する先端部とを有し、前記基部を前記インペラの回転方向へ凸の曲線状に形成し、前記先端部を前記インペラの回転方向と反対方向へ凸の曲線状に形成し、前記羽根部の基部の延長線が、前記インペラの軸受部の中心から放射方向に延びる基準線に対し軸受部の中心において接線となる円弧状に形成されたものである。

従って、ヘッドランプクリーナーのモーターポンプにあっては、インペラ（羽根部）の先端部がインペラの回転方向と反対方向へ凸の曲線状とされるとともに、羽根部の基部の延長線が、インペラの軸受部の中心から放射方向に延びる基準線に対し軸受部の中心において接線となる円弧状に形成される。

本発明ヘッドランプクリーナーのモーターポンプは、洗浄水が吸入されて一時的に収容され円環状の内周面に囲まれて形成された収容空間を内部に有するケース体と、前記収容空間に吸入される前記洗浄水の吸水路として設けられると共に一端に吸入口を有し他端が前記収容空間に連通された吸水管と、前記収容空間から吐出される前記洗浄水の送水路として設けられると共に一端に吐出口を有し他端が前記収容空間に連通された送水管と、前記ケース体の内部に配置され駆動軸を有する駆動モーターと、前記駆動モーターの駆動軸に固定され前記駆動モーターの駆動力によって前記収容空間及び前記吸水管の内部において回転され前記洗浄水の吸入及び吐出を行うインペラとを備え、前記インペラが前記駆動軸に固定された軸受部と該軸受部から突出された羽根部とを有し、前記羽根部が前記軸受部に連続する基部と該基部に連続する先端部とを有し、前記基部を前記インペラの回転方向へ凸の曲線状に形成し、前記先端部を前記インペラの回転方向と反対方向へ凸の曲線状に形成し、前記羽根部の基部の延長線が、前記インペラの軸受部の中心から放射方向に延びる基準線に対し軸受部の中心において接線となる円弧状に形成されたことを特徴とする。

従って、羽根部の先端部の回転方向側の面の向きが回転方向における接線方向に近付くため、洗浄水の送水量の増加及び洗浄水に対する送水圧の向上を図ることができる。また、羽根部の基部の軸受部側の端部付近において洗浄水が溜まって流れ難くなることがなく、洗浄水の流動性の向上を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、前記インペラの羽根部の先端が前記収容空間を形成する前記内周面に近接するようにしたので、送水圧の向上による洗浄水の送水量の一層の増加を図ることができる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記送水管の軸方向を前記内周面の接線方向に一致させると共に前記送水管の内面の一部が前記内周面の接線に一致するようにしたので、送水量の増加及び送水動作の効率化を図ることができる。

以下に、本発明ヘッドランプクリーナーのモーターポンプを実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。

モーターポンプ１は、図１及び図２に示すように、ケース体２と該ケース体２の内部に配置された所要の各部とを有している。

ケース体２は上ケース部３と下ケース部４とが上下で結合されて構成されている。

上ケース部３は下方に開口され、円筒状に形成された周面部５と該周面部５の上端部に連続し上下方向を向く閉塞面部６とを有している。

周面部５の下端寄りの位置には上下に連続して係合溝５ａと係合突部５ｂが形成されている。

閉塞面部６の上面には上方へ突出されたコネクター部７が一体に設けられている。コネクター部７の内部には接続端子７ａが配置され、該接続端子７ａには後述する駆動モーターに電力を供給する図示しない電源コネクターが接続される。

下ケース部４は上方に開口され、円筒状に形成された周面部８と該周面部８の下端部に連続し上下方向を向く閉塞面部９とを有している。

周面部８の上端寄りの位置には上下に連続して係合突部８ａと係合溝８ｂが形成されている。周面部８の下端部には側方へ突出された送水管１０が一体に設けられている。送水管１０は一端（先端）に吐出口１０ａが形成され他端がケース体２の内部に形成された後述する収容空間に連通されている。

閉塞面部９の中央部には下方へ突出された吸水管１１が一体に設けられている。吸水管１１は一端（下端）に吸入口１１ａが形成され他端がケース体２の内部に形成された収容空間に連通されている。

上ケース部３と下ケース部４は、図２に示すように、係合溝５ａに係合突部８ａが係合されると共に係合溝８ｂに係合突部５ｂが係合されることにより結合され、ケース体２が構成される。

下ケース部４の内部にはスペーサー１２が嵌合された状態で配置されている。スペーサー１２の中央部には上下に貫通された軸挿通孔１２ａが形成されている。下ケース部４の内部にスペーサー１２が配置されることにより、ケース体２の内部における上下にそれぞれ上側空間１３と下側空間１４が形成される。

上側空間１３には駆動モーター１５が配置されている。駆動モーター１５は駆動コイルや駆動マグネット等によって構成され、中心部に上下に延びる駆動軸１５ａを有している。駆動軸１５ａは一部が下方へ突出されている。

下側空間１４にはスペーサー１２の下側にゴムブッシュ１６が配置されている。ゴムブッシュ１６は下ケース部４の内部に嵌合された状態とされ、中央部に上下に貫通された軸支持孔１６ａを有している。ゴムブッシュ１６は下側空間１４から上側空間１３への後述する洗浄水の侵入を防止する機能を有している。

駆動モーター１５の駆動軸１５ａのうち下方へ突出された部分は、スペーサー１２の軸挿通孔１２ａを挿通され、ゴムブッシュ１６の軸支持孔１６ａを貫通されて支持され、下端部がゴムブッシュ１６から下方へ突出されている。

下側空間１４のうち下ケース部４における周面部８の内周面８ｃとゴムブッシュ１６の下面と閉塞部９の内面とによって囲まれた部分は、洗浄水が一時的に収容される収容空間１４ａとして形成されている。収容空間１４ａには送水管１０の他端と吸水管１１の他端とがそれぞれ連通されている。

収容空間１４ａ及び吸水管１１の内部にはインペラ１７が回転自在に支持されている（図２及び図３参照）。インペラ１７は、図２乃至図４に示すように、軸受部１８と該軸受部１８から突出された羽根部１９、１９、１９とが一体に形成されて成る。

軸受部１８には上方に開口された固定用穴１８ａが形成されている。

羽根部１９、１９、１９は軸受部１８を中心として周方向に等間隔の位置に設けられている。羽根部１９、１９、１９はそれぞれ軸受部１８から下方へ突出された吸水用羽根２０、２０、２０と軸受部１８から側方へ突出された送水用羽根２１、２１、２１とから成る。

送水用羽根２１は軸受部１８に連続する基部２１ａと該基部２１ａに連続する先端部２１ｂとから成る。基部２１ａは先端部２１ｂより側方へ延びる方向における長さが長くされている。

基部２１ａは、図３及び図５に示すように、緩やかな曲線状、例えば、略円弧状に形成され、インペラ１７の回転方向（図３乃至図５に示すＰ１方向）へ凸の形状に形成されている。先端部２１ｂは、図３及び図５に示すように、緩やかな曲線状、例えば、略円弧状に形成され、インペラ１７の回転方向Ｐ１と反対方向へ凸の形状に形成されている。

インペラ１７においては、基部２１ａ、２１ａ、２１ａの延長線Ｑ、Ｑ、Ｑが、軸受部１８の中心Ｍを基準とした放射方向に延びる等間隔の３本の基準線Ｔ、Ｔ、Ｔに対して中心Ｍにおける接線となる円弧状に形成されている。従って、基部２１ａ、２１ａ、２１ａの軸受部１８側の端部付近において洗浄水が溜まって流れ難くなることがなく、洗浄水の流動性の向上を図ることができる。

インペラ１７は軸受部１８の固定用穴１８ａに駆動モーター１５の駆動軸１５ａの下端部が挿入されて固定され、軸受部１８及び送水用羽根２１、２１、２１が収容空間１４ａに配置され、吸水用羽根２０、２０、２０が吸水管１１の内部に配置される。従って、インペラ１７は駆動モーター１５の駆動力によって収容空間１４ａ及び吸水管１１の内部において回転される。

インペラ１７が収容空間１４ａ及び吸水管１１の内部に配置された状態においては、送水用羽根２１、２１、２１の各先端（外端）が収容空間１４ａを形成する下ケース部４の内周面８ｃに近接して位置され（図３参照）、吸水用羽根２０、２０、２０の各先端（外端）が吸水管１１の内面との間に所定の隙間を有した状態で位置される。

また、送水管１０は、図３に示すように、軸方向が内周面８ｃの接線方向に一致され、送水管１０の内面のうちインペラ１７の回転中心から最も外側に位置する部分１０ｂが内周面８ｃの接線（図３に示すＳ）に一致されている。

以上のように構成されたモーターポンプ１において、駆動モーター１５が回転されると、その駆動力によってインペラ１７が回転される。インペラ１７が回転されると、吸水用羽根２０、２０、２０によって図示しないタンクから洗浄水が吸水管１１を介して収容空間１４ａに吸入され、吸入された洗浄水が送水用羽根２１、２１、２１によって送水管１０を介してヘッドランプクリーナーの図示しないシリンダーに供給される。シリンダーに供給された洗浄水はヘッドランプクリーナーの噴射ノズルから車輌用前照灯の前面カバーへ向けて噴射され、該前面カバーが洗浄される。

上記したインペラ１７の回転時に収容空間１４ａから送水管１０へ向けて洗浄水が送り出されるときには、収容空間１４ａにおいて回転する送水用羽根２１、２１、２１によって収容空間１４ａに一時的に収容された洗浄水が送水管１０の内部へ押し出される。

このとき、上記したように、送水用羽根２１、２１、２１の基部２１ａ、２１ａ、２１ａがインペラ１７の回転方向へ凸の緩やかな曲線状に形成されているため、流動抵抗が小さく、洗浄水が軸受部１８側から先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂ側へ流れ易くなり、かつ、基部２１ａ、２１ａ、２１ａ側から先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂ側へ向かうに従って洗浄水の流速が大きくなっていく。

また、送水用羽根２１、２１、２１の先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂがインペラ１７の回転方向と反対方向へ凸の緩やかな曲線状に形成されているため、先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂの回転方向側の面２１ｃ、２１ｃ、２１ｃ（図３参照）の向きが基部２１ａ、２１ａ、２１ａの回転方向側の面の向きより回転方向における接線方向に近付く。従って、洗浄水の送水量の増加及び洗浄水に対する送水圧の向上を図ることができる。

さらに、送水用羽根２１、２１、２１の先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂがインペラ１７の回転方向と反対方向へ凸の緩やかな曲線状に形成されているため、基部２１ａ、２１ａ、２１ａ側から先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂ付近に流れて来た洗浄水の渦流が整えられ、先端部２１ｂ、２１ｂ、２１ｂ付近において速度エネルギーが圧力エネルギーに効率良く変換される。従って、洗浄水の送水量の増加及び洗浄水に対する送水圧の向上を図ることができる。

さらにまた、モーターポンプ１にあっては、インペラ１７の送水用羽根２１、２１、２１の各先端が収容空間１４ａを形成する下ケース部４の内周面８ｃに近接して位置されているため、送水圧の向上による洗浄水の送水量の一層の増加を図ることができる。

加えて、モーターポンプ１にあっては、送水管１０の軸方向が内周面８ｃの接線方向に一致され、送水管１０の部分１０ｂが内周面８ｃの接線に一致されている。従って、送水量の増加及び送水動作の効率化を図ることができる。

尚、モーターポンプ１はインペラ１７を３枚の羽根部１９、１９、１９によって構成しており、このように羽根部１９を３枚と少ない枚数にすることにより、回転時におけるインペラ１７に対する洗浄水の抵抗が小さくなり、駆動モーター１６の負荷を低減することができる。

また、羽根部１９を３枚と少ない枚数にすることにより、収容空間１４ａにおける洗浄水の容量を増加させることができる。

但し、モーターポンプ１にあっては、インペラ１７の羽根部１９の枚数が３枚に限定されることはなく、任意の枚数にすることが可能である。

上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図５と共に本発明ヘッドランプクリーナーのモーターポンプの最良の形態を示すものであり、本図は、モーターポンプの斜視図である。 モーターポンプの断面図である。 図２のＩＩＩーＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。 インペラの拡大斜視図である。 インペラの羽根部の形状を示す模式図である。

１…モーターポンプ、２…ケース体、８ｃ…内周面、１０…送水管、１０ａ…吐出口、１１…吸水管、１１ａ…吸入口、１４ａ…収容空間、１５…駆動モーター、１５ａ…駆動軸、１７…インペラ、１８…軸受部、１９…羽根部、２１ａ…基部、２１ｂ…先端部、Ｍ…軸受部の中心、Ｑ…基部の延長線、Ｔ…放射方向に延びる基準線

Claims (3)

1. 洗浄水が吸入されて一時的に収容され円環状の内周面に囲まれて形成された収容空間を内部に有するケース体と、
   前記収容空間に吸入される前記洗浄水の吸水路として設けられると共に一端に吸入口を有し他端が前記収容空間に連通された吸水管と、
   前記収容空間から吐出される前記洗浄水の送水路として設けられると共に一端に吐出口を有し他端が前記収容空間に連通された送水管と、
   前記ケース体の内部に配置され駆動軸を有する駆動モーターと、
   前記駆動モーターの駆動軸に固定され前記駆動モーターの駆動力によって前記収容空間及び前記吸水管の内部において回転され前記洗浄水の吸入及び吐出を行うインペラとを備え、
   前記インペラが前記駆動軸に固定された軸受部と該軸受部から突出された羽根部とを有し、
   前記羽根部が前記軸受部に連続する基部と該基部に連続する先端部とを有し、
   前記基部を前記インペラの回転方向へ凸の曲線状に形成し、
   前記先端部を前記インペラの回転方向と反対方向へ凸の曲線状に形成し、
   前記羽根部の基部の延長線が、前記インペラの軸受部の中心から放射方向に延びる基準線に対し軸受部の中心において接線となる円弧状に形成された
   ことを特徴とするヘッドランプクリーナーのモーターポンプ。
2. 前記インペラの羽根部の先端が前記収容空間を形成する前記内周面に近接するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプクリーナーのモーターポンプ。
3. 前記送水管の軸方向を前記内周面の接線方向に一致させると共に前記送水管の内面の一部が前記内周面の接線に一致するようにした
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドランプクリーナーのモーターポンプ。

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