JP6536074B2 - ヘッドランプ洗浄装置 - Google Patents

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本発明は、ヘッドランプ洗浄装置に関するものである。
近年の車両には、洗浄時に車両ボディから突出してヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。このようなヘッドランプ洗浄装置では、非洗浄時には車両ボディからの突出物をなくしつつ、洗浄時には洗浄に適した位置までノズル部材を突出させ、ヘッドランプカバーの汚れを洗浄液の勢いで除去し洗浄している。
特開2012−218706号公報
しかしながら、上記のようなヘッドランプ洗浄装置では、ヘッドランプカバーの所定の洗浄範囲に洗浄液が同時に吹き付けられるタイプ(所謂スプレータイプ)であったため、吹き付けられた洗浄液が洗浄範囲に厚い液膜として付着して、汚れに洗浄液の噴射の勢いが直接的に作用し難くなり、洗浄の効率が悪く大量の洗浄液を要してしまうといった問題があった。特に、ヘッドランプカバーを払拭するためのヘッドランプ用ワイパを備えていない車両では、この問題は顕著となる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができるヘッドランプ洗浄装置を提供することにある。
上記課題を解決するヘッドランプ洗浄装置は、ヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置であって、前記ノズル部材は、内部に洗浄液が導入される流路筒部と、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室と、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路において洗浄液に渦を発生させる渦発生室が内部に設けられた渦発生部とを有しており、前記流路筒部に対する前記噴射口側からの前記流路筒部の軸方向に沿った前記ノズル部材の断面視において、前記渦発生部は、その前記渦発生室を形成する周壁部位のうち前記流路筒部の外周面よりも径方向内側に位置する周壁部分に前記流路筒部の端部が接続され、該流路筒部の内部と前記渦発生室とが前記流路筒部の前記外周面よりも径方向内側で連通しているとともに、前記渦発生部が前記流路筒部よりも径方向外側に張り出しており、前記渦発生室は、洗浄液を前記流路筒部の内部から前記渦発生室の周方向に沿って流入し、前記渦発生室を通過させて、該洗浄液に遠心力を作用させる。
同構成によれば、ノズル部材は、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室を有するため、噴射された洗浄液が洗浄範囲に亘って液粒として局所的に着水し、その液粒が連続的に左右に振動して順次吹き付けられるようになり、洗浄範囲に厚い液膜ができずに汚れに直接的に洗浄液の噴射の勢いが作用し易くなり、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができる。
、ノズル部材は、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室を有するため、噴射される洗浄液は前記発振室による左右方向の振動に加えて渦の遠心力によって上下方向にも力が作用することになり、噴射された洗浄液は(局所的に連続的に)左右に順次吹き付けられながら、上下方向にも洗浄範囲を広げることができる。よって、所望の洗浄範囲を効果的に洗浄することが可能となる。即ち、渦発生室を有さない場合では、発振室の作用により洗浄範囲は左右に積極的に広がるものの、着水までの距離が短い場合には上下方向の洗浄範囲が狭く、所望の洗浄範囲を洗浄することが困難となる虞があるが、渦発生室の作用により積極的に上下方向にも洗浄範囲を広げることができるので、至近距離からの噴射であっても所望の洗浄範囲を洗浄することが可能となる。
上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記渦発生部は、前記渦発生室の中心が前記流路筒部よりも径方向外側に位置している。
上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記流路筒部に対する前記噴射口側からの前記流路筒部の軸方向に沿った前記ノズル部材の断面視において、前記渦発生部の周壁部位は、円弧形状の部分を含む。
上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記渦発生室は、前記噴射口に向かうにつれ径が大きくなる形状をなしている。
上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記ノズル部材は、外部に開口したチップ収容部を有するノズルボディと、前記チップ収容部の外部開口部から圧入されて該チップ収容部に収容され、前記チップ収容部の内面とともに前記発振室を構成する発振室構成溝が形成されたノズルチップとを有するものであって、前記ノズルチップには、前記チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられることが好ましい。
同構成によれば、ノズルチップには、チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられるため、挿入方向の全域で圧入される構成に比べて、例えば、組み付け作業性が向上する。即ち、挿入方向の全域で圧入される構成では、チップ収容部に挿入する際の最初から最後まで圧入となるために、徐々に大きな力が必要となり、最終挿入位置近傍では(部品精度のばらつき等によって)強大な力が必要となってしまう虞があるが、少なくとも中間挿入位置までは圧入しないため、必要となる力を小さくすることができる。
上記ヘッドランプ洗浄装置において、前記チップ収容部には、前記外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、前記ノズルチップには、前記チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、前記圧入凸部は、前記ノズルチップの前記チップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されることが好ましい。
同構成によれば、チップ収容部には、外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、ノズルチップには、チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、前記圧入凸部は、ノズルチップのチップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されるため、圧入箇所が複数箇所となり、例えば、ノズルチップを強固に保持させることができる。又、例えば、洗浄液の漏れを複数段階で抑制することができる。
本発明のヘッドランプ洗浄装置では、少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバーを洗浄することができる。
一実施形態における車両の一部拡大斜視図。 (a)は一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の正面図。(b)は同じくヘッドランプ洗浄装置の一部断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の一部拡大断面図。 図2(a)のA−A線に沿った断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の一部分解斜視図。 一実施形態におけるノズルボディとノズルチップの分解斜視図。 (a)及び(b)は、ノズルボディとノズルチップの断面図。 (a)及び(b)は、一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の作用を説明するための一部断面図。 一実施形態におけるヘッドランプ洗浄装置の作用を説明するための一部拡大断面図。 一実施形態における発振室の作用を説明するための模式図。
以下、ヘッドランプ洗浄装置の一実施形態を図1〜図10に従って説明する。
図1に示すように、車両1には、ヘッドランプ光源2と、該ヘッドランプ光源2を覆うヘッドランプカバー3とが設けられている。そして、車両ボディとしてのフロントバンパ4の内部(裏側)には、洗浄時にフロントバンパ4から外部に突出してヘッドランプカバー3に洗浄液を噴射するためのノズル部材5を備えたヘッドランプ洗浄装置6が設けられている。尚、ノズル部材5の先端部には、非洗浄時の突出していない状態で前記フロントバンパ4の外表面と面一の外表面を有するノズルカバー部材7が固定されている。
図2(a)及び図2(b)に示すように、ヘッドランプ洗浄装置6は、前記ノズル部材5の他に、フロントバンパ4の内部(裏側)に固定される筒状のシリンダ部材11と、該シリンダ部材11の基端部に嵌着された蓋部材12とを備える。蓋部材12には、シリンダ部材11の内部と連通する筒状の洗浄液導入部12aが突出形成され、該洗浄液導入部12aには図示しない電動ポンプがホースを介して接続されることになる。
前記ノズル部材5は、シリンダ部材11の先端の開口に対して出没可能に設けられる筒状のピストン部材13と、ピストン部材13の先端に嵌着されたノズル支持部材14と、ノズル支持部材14に支持された2つのノズルボディ15と、各ノズルボディ15に嵌着されたノズルチップ16とを有する。
詳しくは、図3に示すように、ピストン部材13の先端部(図中、上端部)には、その外径が小さくされた内嵌部13aが形成されている。又、図2(b)に示すように、ピストン部材13の基端部には、外径が大きくされた一対の外延部13bが形成されることでそれらの間に環状凹部13cが形成され、該環状凹部13cには環状のシール部材17が外嵌されて収容されている。このシール部材17は、シリンダ部材11の内周面と摺接可能且つ液密に密着している。
図3に示すように、ノズル支持部材14は、前記内嵌部13aに外嵌される外嵌筒部14aと、該外嵌筒部14aと略同径のまま延びてその内部が弁収容室18とされる弁収容筒部14bと、弁収容筒部14bよりも内径が小さくされて延びる流路筒部14cとを有する。又、図3及び図4に示すように、ノズル支持部材14は、流路筒部14cの周方向の一部であって180°離間した位置で流路筒部14cの内部と連通した渦発生室19を内部に有する2つの渦発生部14dと、各渦発生部14dから延びて前記ノズルボディ15を支持するノズル支持部14e(図4参照)とを有する。図4に示すように、本実施形態の渦発生室19は、略円錐形状に形成され、流路筒部14c内から流入する洗浄液に渦を発生させて、ノズル支持部14e側(ノズルボディ15側)に洗浄液を流すようになっている。言い換えれば、渦発生室19は、ノズルボディ15直前の上流側に設けられて洗浄液に渦を発生させている。又、図4に示すように、ノズル支持部14eは、その内面が球体を転動可能に保持可能な球面凹部14fとされている。又、図3に示すように、前記流路筒部14cの内側(軸中心)には、2つの渦発生部14dの上部を連結する上壁から前記ピストン部材13側に延びる支持柱14gが形成されている。これにより、2つの渦発生部14dは、流路筒部14cが略円錐形状の各渦発生室19の円周部位に接続されて連通し、流路筒部14cからの洗浄液が渦発生室19の周方向に沿って流入される。
そして、図4及び図5に示すように、前記球面凹部14fには、ノズルボディ15の球面部15aが転動可能に保持されている。ノズルボディ15は、外形が球面状の前記球面部15aと、該球面部15aを貫通して外部に開口する略直方体形状の空間を有するチップ収容部15bを有し、該チップ収容部15bにノズルチップ16が収容保持されている。ノズルチップ16は、略直方体形状の輪郭を有して形成され、チップ収容部15bの外部開口部から圧入されて該チップ収容部15bに収容保持される。ノズルチップ16には、チップ収容部15bの内面(上面)とともに発振室20を構成する発振室構成溝16a(図5参照)が形成されている。発振室20は、導入された洗浄液を噴射口直前の上流側で一部を下流側へとフィードバックさせるフィードバック流路を左右に一対備えるタイプの形状(パターン)に形成されており、洗浄液を左右(車両の幅方向)に振動させることで、図10に模式的に示すように、噴射口21から噴射される洗浄液が左右に振動されて広がりをもった拡散噴射とされる。
ここで、図6、図7(a)及び図7(b)に示すように、本実施形態のノズルチップ16には、チップ収容部15bに半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間にチップ収容部15bに圧入されるべく圧入凸部16b〜16dが設けられている。詳しくは、まず本実施形態のチップ収容部15bには、図7(a)及び図7(b)に示すように、外部開口部(ノズルチップ16が挿入される開口部)より奥側で突出する収容側段差部15c,15dが形成されている。この収容側段差部15c,15dは、ノズルチップ16における発振室構成溝16aが形成された面とは反対側の面と対向する面に形成されている。そして、ノズルチップ16には、発振室構成溝16aが形成された面とは反対側の面に、チップ収容部15bへの挿入側で厚みを薄くするチップ段差部16e,16fが2つ(2段階)形成されている。尚、図6に示すように、チップ収容部15bへの挿入側の最先端のチップ段差部16fは、幅方向においても厚みを薄くする(即ち幅寸法を小さくする)形状に形成されている。そして、ノズルチップ16には、異なる厚みの部位にそれぞれ圧入凸部16b〜16dが形成されている。尚、図6に示すように、両端の圧入凸部16b,16dは、発振室構成溝16aが形成された面とは反対側の面だけでなく、側面(幅方向端面)においても連続して形成されている。これら構成により、ノズルチップ16は、図7(a)及び図7(b)に示すように、最終挿入位置に近い位置までは各圧入凸部16b〜16dによる圧入がなされずに、挿入の最終段階で各圧入凸部16b〜16dの部位がチップ収容部15bに圧入されることになる。
尚、ノズルボディ15は、球面部15aを球面凹部14f内で転動させることで噴射口21の角度、即ち噴射される洗浄液の角度を変更可能に設けられている。そして、2つのノズルボディ15は、例えば、一方がヘッドランプカバー3におけるロービーム用の前記ヘッドランプ光源2と対応した位置に角度が設定され、他方がヘッドランプカバー3におけるハイビーム用のヘッドランプ光源(図示略)と対応した位置に角度が設定される。
又、図2(b)に示すように、ヘッドランプ洗浄装置6は、一端がシリンダ部材11の先端の開口周りに支持され、他端がピストン部材13の前記外延部13bを付勢することで、ピストン部材13をシリンダ部材11内に没入させる方向に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね22を備えている。
又、図3に示すように、前記弁収容室18には、ピストン部材13の内部流路13d内の圧力が予め設定した値以上(ピストン部材13をシリンダ部材11内から伸長させるのに必要な内部流路13d内の圧力よりも大きな圧力)となると内部流路13dを前記流路筒部14c内に連通するための弁体23が設けられている。詳しくは、弁体23は、前記支持柱14gに外嵌されつつ支持された圧縮コイルばね24の他端によって内部流路13dの開口13e側に付勢され、内部流路13d内の圧力が予め設定した値未満の状態では前記開口13eを閉塞する。そして、弁体23は、内部流路13d内の圧力が予め設定した値以上となると、圧縮コイルばね24の付勢力に抗して移動され(図8(b)及び図9参照)、前記開口13eが開放されて内部流路13dが流路筒部14c、渦発生室19及び発振室20を介して噴射口21に連通される。
次に、上記のように構成されたヘッドランプ洗浄装置6の作用について説明する。
例えば、運転席に設けられたウォッシャスイッチが操作される等、ヘッドランプカバー3を洗浄させるための操作が行われると、電動ポンプが駆動され、ホース及び洗浄液導入部12aを介して洗浄液がピストン部材13の内部流路13dに給送される。
すると、まず図8(a)に示すように、弁体23が開口13eを閉塞しているため洗浄液の圧力によってピストン部材13が圧縮コイルばね22の付勢力に抗してシリンダ部材11の先端から突出し、噴射口21(図4参照)がフロントバンパ4から突出してヘッドランプカバー3に向いた伸長状態となる。
そして、次に図8(b)及び図9に示すように、それ以上の伸長が出来ず内部流路13d内の圧力が高まると(予め設定した値以上となると)、弁体23は圧縮コイルばね24の付勢力に抗して移動され、開口13eが開放されて内部流路13dから噴射口21に洗浄液が給送され、該噴射口21からヘッドランプカバー3に洗浄液が噴射される。
ここで、洗浄液は、渦発生室19を通過する際に、渦が発生され、その遠心力によって外側(流れる方向の軸線に対して離れる方向側)に力が加わりつつ発振室20に流れ、発振室を通過する際に、大きく左右に発振されて噴射口21から噴射される。これによって、車両の左右方向に広範囲で上下方向にも多少広範囲な所望の洗浄範囲Z1(図1中、一点鎖線参照)を含むような洗浄範囲Z2(図1中、二点鎖線参照)が洗浄される。
次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
(1)ノズル部材5は、洗浄液を左右に振動させて噴射口21から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室20を有する。よって、噴射された洗浄液が洗浄範囲Z2に亘って液粒として局所的に着水し、その液粒が連続的に左右に振動して順次吹き付けられるようになり、洗浄範囲Z2に厚い液膜ができずに汚れに直接的に洗浄液の噴射の勢いが作用し易くなり、(洗浄液の噴射のみで)少ない洗浄液で効率良くヘッドランプカバー3を洗浄することができる。
(2)ノズル部材5は、発振室20に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室19を有するため、噴射される洗浄液は前記発振室20による左右方向の振動に加えて渦の遠心力によって上下方向にも力が作用することになり、噴射された洗浄液は(局所的に連続的に)左右に順次吹き付けられながら、上下方向にも洗浄範囲Z2を広げることができる。よって、所望の洗浄範囲Z1を効果的に洗浄することが可能となる。即ち、渦発生室19を有さない場合では、発振室20の作用により洗浄範囲は左右に積極的に広がるものの、着水までの距離が短い場合には上下方向の洗浄範囲が狭く、所望の洗浄範囲Z1を洗浄することが困難となる虞があるが、渦発生室19の作用により積極的に上下方向にも洗浄範囲Z2を広げることができるので、至近距離からの噴射であっても所望の洗浄範囲Z1を洗浄することが可能となる。
(3)ノズルチップ16には、チップ収容部15bに半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間にチップ収容部15bに圧入されるべく圧入凸部16b〜16dが設けられるため、挿入方向の全域で圧入される構成に比べて、例えば、組み付け作業性が向上する。即ち、挿入方向の全域で圧入される構成では、チップ収容部15bに挿入する際の最初から最後まで圧入となるために、徐々に大きな力が必要となり、最終挿入位置近傍では(部品精度のばらつき等によって)強大な力が必要となってしまう虞があるが、少なくとも中間挿入位置までは圧入しないため、必要となる力を小さくすることができる。
(4)チップ収容部15bには、外部開口部より奥側で突出する収容側段差部15c,15dが形成され、ノズルチップ16には、チップ収容部15bへの挿入側で厚みを薄くするチップ段差部16e,16fが形成され、前記圧入凸部16b〜16dは、ノズルチップ16のチップ段差部16e,16fによる異なる厚み部位にそれぞれ形成されている。よって、圧入箇所が複数箇所となり、例えば、ノズルチップ16を強固に保持させることができる。又、例えば、洗浄液の漏れを複数段階で(本実施形態では、側面(幅方向端面)においても連続して形成された両端の圧入凸部16b,16dの部位で)抑制することができる。また、チップ段差部16e,16f及び圧入凸部16b〜16dは、ノズルチップ16における発振室構成溝16aが形成された面とは反対側の面に形成されているため、ノズルチップ16の発振室構成溝16aは、圧入完了状態で発振室20を構成するがチップ収容部15bの内面に密着押圧されて液密性が一層向上する。
上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ノズル部材5は、発振室20に洗浄液を供給する直前の流路に、洗浄液に渦を発生させる渦発生室19を有するとしたが、渦発生室19を有していない構成に変更してもよい。
・上記実施形態では、渦発生室19は、略円錐形状に形成されるとしたが、同様に渦を発生できればよく、例えば、略円柱形状に形成してもよい。
・上記実施形態では、ノズルチップ16には、圧入凸部16b〜16dが設けられるとしたが、これに限定されず、挿入方向の全域で圧入される構成に変更してもよい。
・上記実施形態では、圧入凸部16b〜16dは、ノズルチップ16の異なる厚みの部位にそれぞれ形成されるとしたが、これに限定されず、例えば、一箇所のみに形成してもよい。
・上記実施形態では、ノズルボディ15が2つのノズル部材5としたが、これに限定されず、例えばノズルボディ15が1つのノズル部材に変更してもよい。また、1つのノズルボディ15に1つの噴射口21を有するノズルチップ16としたが、これに限定されず、例えば、2つの噴射口を有する(例えば上下にそれぞれ発振室20を有する)ノズルチップを1つのノズルボディ15に組み付けたものとしてもよい。
上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
(イ)前記渦発生室は、略円錐形状又は略円柱形状に形成されたことを特徴とする。
同構成によれば、渦発生室は、略円錐形状又は略円柱形状に形成されるため、簡単な構成で洗浄液に渦を発生させることができる。
3…ヘッドランプカバー、4…フロントバンパ(車両ボディ)、5…ノズル部材、15…ノズルボディ、15b…チップ収容部、15c,15d…収容側段差部、16…ノズルチップ、16a…発振室構成溝、16b〜16d…圧入凸部、16e,16f…チップ段差部、19…渦発生室、20…発振室、21…噴射口。

Claims (6)

  1. ヘッドランプカバーに洗浄液を噴射するためのノズル部材を備えたヘッドランプ洗浄装置であって、
    前記ノズル部材は、内部に洗浄液が導入される流路筒部と、洗浄液を左右に振動させて噴射口から噴射すべく導入された洗浄液を発振させる発振室と、前記発振室に洗浄液を供給する直前の流路において洗浄液に渦を発生させる渦発生室が内部に設けられた渦発生部とを有しており、
    前記流路筒部に対する前記噴射口側からの前記流路筒部の軸方向に沿った前記ノズル部材の断面視において、前記渦発生部は、その前記渦発生室を形成する周壁部位のうち前記流路筒部の外周面よりも径方向内側に位置する周壁部分に前記流路筒部の端部が接続され、該流路筒部の内部と前記渦発生室とが前記流路筒部の前記外周面よりも径方向内側で連通しているとともに、前記渦発生部が前記流路筒部よりも径方向外側に張り出しており、
    前記渦発生室は、洗浄液を前記流路筒部の内部から前記渦発生室の周方向に沿って流入し、前記渦発生室を通過させて、該洗浄液に遠心力を作用させることを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
  2. 請求項1に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
    前記渦発生部は、前記渦発生室の中心が前記流路筒部よりも径方向外側に位置していることを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
  3. 請求項1又は2に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
    前記流路筒部に対する前記噴射口側からの前記流路筒部の軸方向に沿った前記ノズル部材の断面視において、前記渦発生部の周壁部位は、円弧形状の部分を含むことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
    前記渦発生室は、前記噴射口に向かうにつれ径が大きくなる形状をなしていることを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
    前記ノズル部材は、
    外部に開口したチップ収容部を有するノズルボディと、
    前記チップ収容部の外部開口部から圧入されて該チップ収容部に収容され、前記チップ収容部の内面とともに前記発振室を構成する発振室構成溝が形成されたノズルチップと
    を有するものであって、
    前記ノズルチップには、前記チップ収容部に半分以上挿入された中間挿入位置から最後まで挿入された最終挿入位置までの間に前記チップ収容部に圧入されるべく圧入凸部が設けられたことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
  6. 請求項に記載のヘッドランプ洗浄装置において、
    前記チップ収容部には、前記外部開口部より奥側で突出する収容側段差部が形成され、
    前記ノズルチップには、前記チップ収容部への挿入側で厚みを薄くするチップ段差部が形成され、
    前記圧入凸部は、前記ノズルチップの前記チップ段差部による異なる厚み部位にそれぞれ形成されたことを特徴とするヘッドランプ洗浄装置。
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