JP5479927B2 - 車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドランプ等の車両用灯具に洗浄液を噴射してその表面洗浄するための洗浄装置に関するものである。

車両の例えばヘッドランプの前面が埃や泥等の付着によって汚れると光量不足を招く可能性があるため、必要に応じてヘッドランプに向かって洗浄液を噴射して該ヘッドランプの前面を洗浄するための洗浄装置がフロントバンパの裏側に設置されている。この洗浄装置は、洗浄液が供給されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、該ピストンをシリンダ内に引き込む方向に付勢する付勢手段と、洗浄液をヘッドランプに向けて噴射するノズルと、洗浄液の圧力が所定値以上になると開いて洗浄液を前記ノズルに供給するチェックバルブ機構を備えている。

斯かる洗浄装置においては、非使用時にはノズルがフロントバンパの裏側に格納されており、ヘッドランプを洗浄する際には洗浄液の圧力によってノズルがフロントバンパに形成された開口部から車両前方へと突出し、洗浄液の圧力が所定値以上に高くなると、チェックバルブ機構のバルブが開いて洗浄液がノズルへと供給され、ノズルに開口する噴射口から洗浄液がヘッドランプに向かって噴射され、ヘッドランプの前面に付着した埃や泥等が除去される。そして、ヘッドランプの洗浄が終了すると、ノズルはリターンスプリング等の付勢手段によってフロントバンパの裏側の格納位置に戻される。尚、ノズルがフロントバンパの裏側に格納されているときには、フロントバンパに形成された開口部は、ノズルの先端に取り付けられたノズルカバーによって覆われて外観性の低下が防がれる。

ところで、車両用灯具の洗浄装置には図４に示すようなチェックバルブ機構が用いられていた（例えば、特許文献１参照）。

即ち、図４は従来の洗浄装置のチェックバルブ機構の縦断面図であり、（ａ）はバルブが閉じている状態を示し、（ｂ）はバルブが開いている状態を示しており、図示のチェックバルブ機構１０１には、不図示のピストンの摺動方向（図４の左右方向）に対して直交する方向（図４の上下方向）にバルブ１０２が移動して開閉動作する方式が採用されている。

図示のチェックバルブ機構１０１においては、バルブ１０２が皿バネ状のスプリング１０３によって上方に付勢されており、図４（ａ）に示すように連通孔１０４がバルブ１０２によって閉じられている状態から、圧力形成部１０５内の洗浄液の圧力が設定値以上に上昇すると、バルブ１０２は洗浄液の圧力を上面に受け、スプリング１０３の付勢力に抗して下方へと移動して図４（ｂ）に示すように連通孔１０４を開く。すると、連通孔１０４と流出孔１０６が連通し、圧力形成部１０５内の洗浄液は図４（ｂ）に矢印にて示すように連通孔１０４及び流出孔１０６を通って不図示のノズルへと供給される。

しかしながら、従来の洗浄装置においては、図４に示すようにピストンの摺動方向（図８の左右方向）に対して直交する方向（図４の上下方向）にバルブ１０２が移動して開閉動作する方式が採用されているため、図４（ｂ）に示すようにバルブ１０２が開いたときに該バルブ１０２を通過する洗浄液の流れの方向が変化し、洗浄液は複雑な経路を通過して流れるために流動損失が大きく、これに伴って洗浄液の噴射圧力と噴射速度が低下するという問題がある。

そこで、本出願人は、図５及び図６に示すような洗浄装置を先に提案した（特許文献２参照）。

即ち、図５は本出願人が先に提案した洗浄装置の平面図、図６は同洗浄装置の先端部の平断面図であり、図５に示す洗浄装置２０１は、円筒状のシリンダ２０２の内部に不図示のピストンを摺動可能に嵌挿し、該ピストンの先端部にはチェックバルブ機構２０３を介して噴射ノズル２０４を取り付けて構成されている。尚、洗浄装置２０１はブラケット２０６を介して不図示のフロントバンパの裏側に取り付けられている。

前記チェックバルブ機構２０３は、図６に示すように、バルブケース２０７の内部にバルブ２０８と、該バルブ２０８を摺動可能に保持するガイド２０９と、バルブ２０８を閉じ方向に付勢するバルブスプリング２１０を収容して構成されている。

又、バルブケース２０７の先端部の左右には円筒部２０７ａがそれぞれ形成されており、これらの円筒部２０７ａには左右のノズルホルダ２１４が嵌合保持されており、各ノズルホルダ２０４には図５に示すように前記噴射ノズル２０４がそれぞれ保持されており、各噴射ノズル２０４の頂部には不図示のヘッドランプの前面に向かって開口する噴射口２１５が形成されている。

而して、不図示のウォッシャタンクから高圧の洗浄液が洗浄装置２０１のシリンダ２０２へと供給されると、ピストンが洗浄液の圧力によってシリンダ２０２内を前方へと摺動し、その先端に設けられたチェックバルブ機構２０３と噴射ノズル２０４がフロントバンパに形成された開口部（不図示）から車両前方へと押し出される。この状態から洗浄液の圧力が所定値を超えて上昇し、チェックバルブ機構２０３のバルブ２０８に作用する洗浄液の圧力に基づく力がバルブスプリング２１０の付勢力よりも大きくなると、バルブ２０８は図６に示すようにガイド２０９に沿って前方（図６の左方）へと移動して開く。すると、洗浄液は、図６に矢印にて示すようにバルブ２０８を通過して左右に分かれ、左右の流路Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ前方に向かって流れた後に合流し、１つの流路Ｓ３を通過した後に再び左右に分かれ、左右のノズルホルダ２１４を経て各噴射ノズル２０４へと流れ、各噴射ノズル２０４に開口する噴射口２１５からヘッドランプの前面に向かって噴射され、ヘッドランプに付着している泥や埃を洗い流して除去する。

斯かる洗浄装置２０１によれば、チェックバルブ機構２０３のバルブ２０８の移動方向をピストンの摺動方向、つまり洗浄液の流れ方向と同方向としたため、バルブ２０８が開いたときには洗浄液は方向を大きく変えることなくバルブ２０８を通過して噴射ノズル２０４へ真っ直ぐとスムーズに流れ、その圧力損失が図４に示した従来の洗浄装置のそれよりも低く抑えられる。

特開２００６−１５１１５０号公報 特願２００９−０６９８３４号公報

しかしながら、図５及び図６に示した洗浄装置２０１においては、バルブ２０８を通過して左右に分かれた洗浄液は、左右の流路Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ前方に向かって流れた後に合流し、流路Ｓ３を通過した後に再び左右に分かれて各噴射ノズル２０４へと供給されるため、合流と分岐の際の流動損失が大きく、これに伴って洗浄液の噴射圧力と噴射速度が低下するという問題がある。

従って、本発明の第１の目的は、洗浄液をスムーズに流して流動損失とそれに伴う噴射圧力と噴射速度の低下を防ぐことができる車両用灯具の洗浄装置を提供することにある。

又、バルブケース２０７は合流のための流路Ｓ３の長さ分だけ長さが長くなるため、洗浄装置２０１の全長も長くなり、その設置に制約を伴う他、バルブ２０８を案内するためのガイド２０９がバルブケース２０７とは別体に構成されていたため、部品点数と組立工数が増えてコストアップを招くという問題もある。

従って、本発明の第２の目的は、全長を短縮してレイアウトの自由度を高めることができるとともに、部品点数と組立工数を削減してコストダウンを図ることができる車両用灯具の洗浄装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、洗浄液が供給されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、該ピストンの先端に取り付けられたバルブケースと、該バルブケースに支持された左右のノズルホルダと、該ノズルホルダに支持された左右の噴射ノズルと、前記バルブケース内に収容されたチェックバルブ機構を備え、前記噴射ノズルから洗浄液を車両用灯具に向けて噴射する車両用灯具の洗浄装置において、前記チェックバルブ機構のバルブの移動方向を前記ピストンの摺動方向と同方向とするとともに、該バルブを通過して左右に分岐する洗浄液の流路に左右の前記ノズルホルダをそれぞれ開口させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記チェックバルブ機構のバルブを移動可能に保持するガイドを前記バルブケースに一体に形成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、チェックバルブ機構のバルブの移動方向をピストンの摺動方向、つまり洗浄液の流れ方向と同方向とするとともに、該バルブを通過して左右に分岐する洗浄液の流路に左右のノズルホルダをそれぞれ開口させたため、バルブが開いたときには洗浄液は方向を変えることなく左右に分かれて各流路を真っ直ぐとスムーズに流れ、その後、合流及び分岐することなく左右のノズルホルダを経てそのまま噴射ノズルへと供給される。このため、洗浄液の流動に伴う圧力損失が低く抑えられ、該洗浄液の噴射ノズルからの噴射圧力及び噴射速度の低下が防がれ、車両用灯具が洗浄液によって効率的に洗浄される。

又、バルブケースには洗浄液を合流させるための流路が不要となるため、該バルブケースの長さが短くて済み、バルブケースを含む洗浄装置の全長が短縮され、当該洗浄装置の車体への取付スペースが小さく抑えられてそのレイアウトの自由度が高められる。

請求項２記載の発明によれば、チェックバルブ機構のバルブを移動可能に保持するガイドをバルブケースに一体に形成したため、部品点数と組立工数が削減されてコストダウンが図られる。

本発明に係る洗浄装置の側面図である。 本発明に係る洗浄装置の平面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る洗浄装置のチェックバルブ機構部の平断面図である。 （ａ），（ｂ）は特許文献１において提案された洗浄装置のチェックバルブ機構の縦断面図である。 特許文献２において提案された洗浄装置の平面図である。 特許文献２において提案された洗浄装置の先端部の平断面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る洗浄装置の側面図、図２は同洗浄装置の平面図、図３（ａ），（ｂ）は同洗浄装置のチェックバルブ機構部の平断面図である。

本実施の形態に係る洗浄装置１は、不図示の車両のヘッドランプの前面に向かって洗浄液を噴射して該前面を洗浄するための装置であって、不図示のフロントバンパの裏側に配置されている。尚、洗浄装置１は左右のヘッドランプに対してそれぞれ設置されているが、その構成及び作用は同じであるため、以下、一方の洗浄装置のみについて図示及び説明する。

図１及び図２に示す洗浄装置１は、円筒状のシリンダ２の内部に不図示のピストンを摺動可能に嵌挿し、該ピストンの先端部にチェックバルブ機構３を介して噴射ノズル４を取り付けて構成されている。

上記シリンダ２は、不図示のウォッシャタンクから洗浄液の供給を受けるものであって、その後端にはプラグ５が設けられており、シリンダ２の内部はプラグ５に接続された不図示の配管を介してウォッシャタンクに連通している。そして、シリンダ２の前端部外周にはブラケット６が取り付けられており、洗浄装置１はブラケット６を介して不図示のフロントバンパの裏側に取り付けられている。尚、図示しないが、シリンダ２とその内部に摺動可能に嵌挿されたピストンとの間には、ピストンをシリンダ２内に引き込む方向に付勢する付勢手段としてのリターンスプリングが介装されている。

次に、前記チェックバルブ機構３の構成の詳細を図３に基づいて説明する。

チェックバルブ機構３は、バルブケース７の内部にバルブ８と、該バルブ８を摺動可能に保持するガイド９と、バルブ８を閉じ方向に付勢するバルブスプリング１０を収容して構成されており、全体の横断面形状が横方向に扁平な楕円状とされている。

上記バルブケース７は前後に２分割されたケース半体７Ａ,７Ｂ同士を結合一体化して構成されており、一方のケース半体７Ａは、小径の円筒部７ａと扁平な楕円筒部７ｂとを組み合わせて構成されており、該ケース半体７Ａの円筒部７ａと楕円筒部７ｂとを仕切る壁１１の中心部には円筒状の弁座１２が形成されている。

又、他方のケース半体７Ｂは、扁平な楕円筒部７ｃとその先端に連なる左右の円筒部７ｄとで構成されており、楕円筒部７ｃをケース半体７Ａの楕円筒部７ｂの内周に嵌め込んで固定することによってバルブケース７が組み立てられている。尚、ケース半体７Ａ，７Ｂの嵌め込み部端部はシールリング１３によってシールされている。

又、ケース半体７Ｂの先端部に形成された左右の円筒部７ｄにはノズルホルダ１４の基端部がそれぞれ全方向に回動可能に嵌合保持されており、各ノズルホルダ１４の先端上部には、図１及び図２に示すように前記噴射ノズル４がそれぞれ嵌合保持されており、各噴射ノズル４には不図示のヘッドランプの前面に向かって開口する噴射口１５がそれぞれ形成されている。ここで、図３に示すように、バルブケース７内のバルブ８及びガイド９の左右両側には洗浄液の流路Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ形成されており、左右の前記ノズルホルダ１４は左右の各流路Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ開口している。

前記バルブ８は、円板状の弁体８ａと該弁体８ａの中心から軸直角方向に一体に延びる弁軸８ｂとで構成されており、弁体８ａの弁座１２に着座する部分にはリング状のシール部材１６が組み付けられている。

又、前記ガイド９は、バルブケース７のケース半体７Ｂの中心部に円筒状に一体に形成されており、その内部にはバルブ８の弁軸８ｂが前後方向（図３の左右方向）に摺動可能に嵌合保持されている。従って、バルブ８は、ガイド９によって前後方向（ピストンの移動方向）に移動可能に支持されており、該バルブ８は、前記バルブスプリング１０によって閉じ方向（弁座１２に着座する方向）に付勢されている。ここで、バルブスプリング１０は、ガイド９の外周に挿通され、バルブ８の弁体８ａとガイド９の外周に形成された段部（スプリング受け）９ａとの間に縮装されている。尚、バルブスプリング１０のバネ定数は前記リターンスプリング（不図示）のバネ定数よりも大きく設定されている。

次に、以上のように構成された洗浄装置１の作用について説明する。

本実施の形態に係る洗浄装置１において、ヘッドランプの洗浄が行われない場合には、不図示のピストンはリターンスプリングの付勢力によって図１及び図２に示すようにシリンダ２内に引き込まれており、このとき、チェックバルブ機構３のバルブ８は図３（ａ）に示すようにバルブスプリング１０によって弁座１２に押圧されて閉じ状態にある。又、噴射ノズル４は不図示のフロントバンパの裏側に格納されている。

而して、洗浄装置１によってヘッドランプの洗浄を行う場合には、不図示のウォッシャタンクから不図示の配管を経て高圧の洗浄液が洗浄装置１のシリンダ２へと供給される。すると、ピストンは洗浄液の圧力によってシリンダ２内を前方へと摺動し、その先端に設けられた噴射ノズル４をフロントバンパに形成された開口部（不図示）から車両前方へと押し出す。この場合、前述のようにバルブスプリング１０のバネ定数はリターンスプリングのバネ定数よりも大きく設定されているため、チェックバルブ機構３のバルブ８は図３（ａ）に示すように閉じたままであって、洗浄液は噴射ノズル４には供給されない。

上述のようにピストンが洗浄液の圧力によって前進した後、洗浄液の圧力が所定値を超えて上昇し、チェックバルブ機構３のバルブ８に作用する洗浄液の圧力に基づく力がバルブスプリング１０の付勢力よりも大きくなると、バルブ８は図３（ｂ）に示すようにガイド９に沿って前方へと移動して弁座１２から離れるため、該バルブ８が図示のように開く。すると、洗浄液は、図３（ｂ）に矢印にて示すように、方向を大きく変えることなく左右に分かれてバルブケース７内の左右の各流路Ｓ１，Ｓ２を真っ直ぐと前方に向かってスムーズに流れ、その後、合流及び分岐することなく左右のノズルホルダ１４を経てそのまま各噴射ノズル４へと供給される。

上述のように左右の噴射ノズル４へと供給された洗浄液は、各噴射ノズル４にそれぞれ開口する噴射口１５（図２参照）から不図示のヘッドランプの前面に向かって噴射され、該ヘッドランプの前面に付着した埃や泥等を洗い流す。そして、ヘッドランプの洗浄が終了してシリンダ２への洗浄液の供給が遮断されると、ピストンがリターンスプリングの付勢力によってシリンダ２内に引き込まれるため、噴射ノズル４はフロントバンパの裏側の格納位置に戻され、チェックバルブ機構３のバルブ８は図３（ａ）に示すように再び閉じられる。

以上のように、本実施の形態に係る洗浄装置１においては、チェックバルブ機構３のバルブ８の移動方向をピストンの摺動方向（前後方向）、つまり洗浄液の流れ方向と同方向とするとともに、該バルブ８を通過して左右に分岐する洗浄液の流路Ｓ１,Ｓ２に左右のノズルホルダ１４をそれぞれ開口させたため、バルブ８が開いたときには洗浄液は方向を大きく変えることなく左右に分かれて各流路Ｓ１，Ｓ２を真っ直ぐとスムーズに流れ、その後、合流及び分岐することなく左右のノズルホルダ１４を経てそのまま各噴射ノズル４へと供給される。このため、洗浄液の流動に伴う圧力損失が低く抑えられ、該洗浄液の噴射ノズル４からの噴射圧力及び噴射速度の低下が防がれ、ヘッドランプが洗浄液によって効率的に洗浄される。

又、本実施の形態に係る洗浄装置１のバルブケース７には洗浄液を合流させるための流路が不要となるため、該バルブケース７の長さが短くて済み、バルブケース７を含む洗浄装置１の全長が短縮され、当該洗浄装置１の車体への取付スペースが小さく抑えられてそのレイアウトの自由度が高められる。

更に、本実施の形態では、チェックバルブ機構３のバルブ８を移動可能に保持するガイド９をバルブケース７に一体に形成したため、部品点数と組立工数が削減されてコストダウンが図られるという効果も得られる。

尚、以上は本発明をヘッドランプの洗浄に供される洗浄装置に適用した形態について説明したが、本発明は、ヘッドランプ以外の他の任意の車両用灯具の洗浄に供される洗浄装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ 洗浄装置
２ シリンダ
３ チェックバルブ機構
４ ノズル
５ プラグ
６ ブラケット
７ バルブケース
７Ａ，７Ｂ ケース半体
７ａ ケース半体の円筒部
７ｂ，７ｃ ケース半体の楕円筒部
７ｄ ケース半体の円筒部
８ バルブ
８ａ バルブの弁体
８ｂ バルブの弁軸
９ ガイド
９ａ ガイドの段部（スプリング受け）
１０ バルブスプリング
１１ バルブケースの壁
１２ 弁座
１３ シールリング
１４ ノズルホルダ
１５ 噴射ノズルの噴射口
１６ シール部材
Ｓ１，Ｓ２ 洗浄液の流路

Claims (2)

1. 洗浄液が供給されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、該ピストンの先端に取り付けられたバルブケースと、該バルブケースに支持された左右のノズルホルダと、該ノズルホルダに支持された左右の噴射ノズルと、前記バルブケース内に収容されたチェックバルブ機構を備え、前記噴射ノズルから洗浄液を車両用灯具に向けて噴射する車両用灯具の洗浄装置において、
   前記チェックバルブ機構のバルブの移動方向を前記ピストンの摺動方向と同方向とするとともに、該バルブを通過して左右に分岐する洗浄液の流路に左右の前記ノズルホルダをそれぞれ開口させたことを特徴とする車両用灯具の洗浄装置。
2. 前記チェックバルブ機構のバルブを移動可能に保持するガイドを前記バルブケースに一体に形成したことを特徴とする請求項１記載の車両用灯具の洗浄装置。
   

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