JP6929521B2 - 洗浄装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る洗浄装置の特徴構成は、
筐体と、第1流体を受け入れる第1ポートと、第2流体を受け入れる第2ポートと、前記筐体に設けられた筒状の第1流体室と、前記第1ポートから前記第1流体室に流入した前記第1流体に押され、前記第1流体室の内面に沿って摺動するピストンと、前記ピストンと一体に形成され、前記第1流体を流通させる第1流路および前記第1流体を洗浄対象に向けて吐出する吐出部を備えつつ、前記筐体に対して伸縮する第1ノズルと、前記筐体に設けられた第2流体室と、前記第2流体室から前記第2流体を受け入れて流通させる第2流路および前記第2流体を洗浄対象に向けて吐出する吐出部を備えつつ、前記筐体に対して伸縮し、前記第1ノズルの伸長時に前記第1ノズルと共に伸長する第2ノズルと、前記第1ノズルおよび前記第2ノズルの少なくとも何れか一方を縮み側に付勢する付勢部と、を備え、前記第1流体室から前記第1ノズルに至る前記第1流路が前記ピストンの内部に設けられている点にある。
本構成であれば、第1流体の圧力を利用して第1ノズルおよび第2ノズルを伸長することができる。よって、ノズルの伸長機構が簡便に構成される。特に、第1流体を筐体の第1流体室から第1ノズルに供給するのに、第1流路をピストンの内部に設けてあるため、第1流路の敷設が極めてコンパクトになる。よって、洗浄装置の搭載適用範囲が広いものとなる。
本発明に係る洗浄装置においては、前記第2ノズルが伸長側の端点から所定の範囲に位置するとき前記第2流体室と前記第2流路との連通を断つ遮断部を、前記筐体と前記第2ノズルとに亘って設けておくことができる。
本構成のような遮断部を設けることで、第2ノズルが伸長側の所定位置にあるとき、第2ポートから流入する第2流体によって第2流体室の内圧が上昇する。このあと、第1流体の供給が停止され、第1ノズルが縮み側に移動すると、第1ノズルによる第2ノズルの伸長作用が解消され、第2ノズルも縮み側に移動する。この結果、遮断部の遮断機能が解除され、第2流体室の第2流体が第2ノズルを介して勢いよく吐出される。このように遮断部を設けることで洗浄対象に対する第2流体の吐出速度が高まり、第1流体の除去効果が高まる。
本発明に係る洗浄装置においては、前記第2ノズルを内挿しつつ伸縮可能に前記筐体に設けた挿通孔の内径に対し、前記挿通孔の軸芯を中心とした前記第2流体室の最大内径が大きく形成されていると好都合である。
第2流体室は、第2ノズルが伸縮できるよう挿通孔の軸芯の延出方向に沿って所定の長さを有する。そのうえで、本構成のように第2流体室の最大内径を挿通孔よりも大きく形成することで、第2流体室の体積を大きく確保することができる。その結果、第2流体室に加圧しつつ貯留する第2流体の量が増大し、洗浄対象に付着した第1流体の除去効果がさらに高まる。
本発明に係る洗浄装置においては、前記第1ポートと前記第1流体室との間に、前記第1流体が前記第1流体室に流入するのを許容する一方向弁と、前記第1ポートおよび前記第1流体室を常に連通するオリフィスとを備えておくと好都合である。
本構成であれば、一方向弁を介して第1流体の流入量を確保して第1ノズルを素早く伸長させることができる。これにより、第1流体を洗浄対象に向けて素早く吐出することができる。一方、第1流体室に対する第1流体の供給が停止された場合には、付勢部がピストンを押し戻し、第1流体室の第1流体がオリフィスを介して第1ポートの側に排出され、第1ノズルの縮み速度が減速される。これにより、第2ノズルの縮み速度も小さくなるため、第2流体が第2ノズルから吐出され始めたのち一定時間のあいだ第2ノズルは洗浄対象に向く位置に保持され、洗浄対象に付着した第1流体を確実に除去することができる。
本発明に係る洗浄装置においては、前記吐出部として、前記第1ノズルの先端に第1吐出部を形成し、前記第2ノズルの先端に第2吐出部を夫々個別に設けておくことができる。
本構成であれば、第1流体と第2流体とを互いに全く混合しない状態で洗浄対象に吐出することができる。よって、第1流体あるいは第2流体が意図せぬタイミングで吐出されることがなく、洗浄対象に対する第1流体の吐出量が正確に維持され、また、第1流体の除去に際して、第2流体のみを吐出するから第1流体の除去効果がさらに高まる。
本発明に係る洗浄装置においては、前記付勢部として、前記第1ノズルを付勢する第1付勢部、および、前記第2ノズルを付勢する第2付勢部が個別に備えられ、前記第2ノズルに、前記第1ノズルの伸長に際して前記第1ノズルの一部に設けた作用部によって前記伸長の方向に押圧可能であり、前記第1ノズルが収縮する際には前記作用部が離間可能な当接部が形成されていると好都合である。
本構成であれば、筐体に対する第1ノズルの摺動部と第2ノズルの摺動部とが個別に形成される。長尺状の部材を筐体に対して摺動させる場合、その摩擦の程度が双方のノズルの動作性に影響する。例えば両ノズルが一体形成されている場合に両者の平行度が不十分であれば、筐体との摺動抵抗が増え、両ノズルの伸長・収縮動作の円滑性が損なわれる。しかし、本構成の場合、第1ノズルと第2ノズルとは独立して動作するから第1ノズルの伸長方向と第2ノズルの伸長方向とには所定の誤差が許容される。よって、第1ノズルおよび第2ノズルの摺動部の形成工程が簡略化され、洗浄装置を効率的に得ることができる。
(全体概要)
本発明に係る洗浄装置Sの第1実施形態について図1乃至図3を参照しながら説明する。この洗浄装置Sは、図1に示すように、例えば自動車の車体Bに装備された洗浄対象CであるカメラC1や各種センサを、第1流体L1としての洗浄水Wと第2流体L2としての洗浄空気Aを噴射して洗浄するものである。洗浄対象Cとしては、リヤだけでなくフロントセンサやサイドミラー用の左右センサなどにも適用可能である。
図2に洗浄装置Sの外観を示す。ここでの洗浄装置Sは、筐体HとカメラC1とが一体に構成され、車体Bに対する取り付けが容易に構成されている。筐体Hの一方の端部には、洗浄水Wを取り入れる第1ポートP1と洗浄空気Aを取り入れる第2ポートP2とが設けられている。筐体Hの他方の端部には、第1ノズルN1と第2ノズルN2とが筐体Hに対して伸縮できるよう夫々第1挿通孔H1および第2挿通孔H2が形成してある。図2は、一体に形成された第1ノズルN1および第2ノズルN2が伸長した状態であり、この状態で洗浄水Wあるいは洗浄空気AをカメラC1に向けて吐出することができる。
図3に示すように、筐体Hは、第1ポートP1に連通する第1流体室1と、第2ポートP2に連通する第2流体室2とを備えている。ここでは、第1流体室1と第2流体室2とは共に円筒形状に構成されている。第1ポートP1および第2ポートP2は、夫々、筐体Hに内嵌して固定される第1ポート部材PB1および第2ポート部材PB2に形成されている。
ピストン3の一方の端部には第1ノズルN1が嵌合により接続されている。ピストン3が、第1ポートP1から第1流体室1に流入した洗浄水Wに押されることで第1ノズルN1が筐体Hから突出し伸長状態となる。ピストン3の外周には、フランジ状の第1ばね受け31が設けられ、ピストン3の外周と筐体Hの内面との間には第1ばね室35が形成されている。この第1ばね室35の内部に、筐体Hの端面と第1ばね受け31との間に付勢部Eである第1ばねE1aが設けられる。第1ばねE1aは、第1ノズルN1が筐体Hに格納される側にピストン3を常に付勢する。
第2ノズルN2は、第1ノズルN1が吐出した洗浄水Wを除去するべく洗浄空気Aを吐出する。図3に示すように、本実施形態の第2ノズルN2の先端部は第1ノズルN1の先端部と一体に形成されている。これにより第2ノズルN2は第1ノズルN1と同じ伸縮動作を行う。ただし、第2ノズルN2から吐出される洗浄空気Aが洗浄水Wとは異なるタイミングで吐出されるよう以下の構成を備えている。
図4には本発明の第2実施形態を示す。本実施形態は、洗浄水Wの吐出に際しては、第1ノズルN1および第2ノズルN2を素早く伸長させ、続く洗浄空気Aの吐出に際しては、第1ノズルN1および第2ノズルN2を緩やかに格納するものである。
ここでの一方向弁8は例えば傘状のものを用いる。弾性変形し易い様に一方向弁8は例えば各種のゴム材料によって形成する。図4(a)は、洗浄水Wが第1ポートP1から第1流体室1に流入する状態を示し、図4(b)は洗浄水Wが第1流体室1から第1ポートP1に排出される状態を示す。これらに示すように、一方向弁8の軸部81を第1ポート部材PB1に形成した第1流路R1に挿入する。ただし、軸部81の外径は第1流路R1の内径に対して隙間を生じる太さに形成しておく。第1ポート部材PB1には、一方向弁8の傘部82が当接する弁座10が形成されている。
図5に示すように、第1ノズルN1と第2ノズルN2とが異なるタイミングで格納されるように構成することもできる。例えば、付勢部Eとして、第1ノズルN1を格納側に付勢する第1付勢部E1、および、第2ノズルN2を格納側に付勢する第2付勢部E2を個別に設けておく。そのうえで、第2ノズルN2に、第1ノズルN1の伸長に際して第1ノズルN1の一部に設けた作用部N12によって伸長の方向に押圧可能であり、第1ノズルN1が収縮する際には作用部N12が離間可能な当接部N22を設けておく。
(第1ばね室の呼吸孔)
第1ばね室35の空気を外部と流通させるためには、例えば、筐体Hの壁部のうち第1ばね室35を形成する部位に呼吸孔(図示省略)を設けても良い。
図1に示すように第1吐出口T1aと第2吐出口T2aとは、個別に設けるものではなく共通の吐出口Tとしても良い。その場合には、洗浄空気Aを吐出する際に吐出口Tの近傍に残存した洗浄水Wが同時に吐出される事態も生じ得る。しかし、第1ノズルN1と第2ノズルN2とを合わせた外形をコンパクトに構成することができる。
第1吐出口T1aおよび第2吐出口T2aは、弁体5やエアシール72などを設けずに、第1流路R1および第2流路R2が常時開放されたものであっても良い。その場合には、特に流動抵抗の少ない洗浄空気Aの吐出圧力を確保するために第2流路R2の断面積をやや小さく構成しておく。
2 第2流体室
3 ピストン
71 遮断部
8 一方向弁
9 オリフィス
C 洗浄対象
E 付勢部
E1 第1付勢部
E2 第2付勢部
H 筐体
L1 第1流体
L2 第2流体
N1 第1ノズル
N12 作用部
N2 第2ノズル
N22 当接部
P1 第1ポート
P2 第2ポート
R1 第1流路
R2 第2流路
S 洗浄装置
T 吐出部
T1 第1吐出部
T2 第2吐出部
X2 第2ノズルの軸芯
Claims (6)
- 筐体と、
第1流体を受け入れる第1ポートと、
第2流体を受け入れる第2ポートと、
前記筐体に設けられた筒状の第1流体室と、
前記第1ポートから前記第1流体室に流入した前記第1流体に押され、前記第1流体室の内面に沿って摺動するピストンと、
前記ピストンと一体に形成され、前記第1流体を流通させる第1流路および前記第1流体を洗浄対象に向けて吐出する吐出部を備えつつ、前記筐体に対して伸縮する第1ノズルと、
前記筐体に設けられた第2流体室と、
前記第2流体室から前記第2流体を受け入れて流通させる第2流路および前記第2流体を洗浄対象に向けて吐出する吐出部を備えつつ、前記筐体に対して伸縮し、前記第1ノズルの伸長時に前記第1ノズルと共に伸長する第2ノズルと、
前記第1ノズルおよび前記第2ノズルの少なくとも何れか一方を縮み側に付勢する付勢部と、を備え、
前記第1流体室から前記第1ノズルに至る前記第1流路が前記ピストンの内部に設けられている洗浄装置。 - 前記第2ノズルが伸長側の端点から所定の範囲に位置するとき前記第2流体室と前記第2流路との連通を断つ遮断部が、前記筐体と前記第2ノズルとに亘って設けられている請求項1に記載の洗浄装置。
- 前記第2ノズルを内挿しつつ伸縮可能に前記筐体に設けた挿通孔の内径に対し、
前記挿通孔の軸芯を中心とした前記第2流体室の最大内径が大きく形成されている請求項1または2に記載の洗浄装置。 - 前記第1ポートと前記第1流体室との間に、
前記第1流体が前記第1流体室に流入するのを許容する一方向弁と、
前記第1ポートおよび前記第1流体室を常に連通するオリフィスと、が備えられている請求項1から3の何れか一項に記載の洗浄装置。 - 前記吐出部として、前記第1ノズルの先端に第1吐出部が形成され、前記第2ノズルの先端に第2吐出部が個別に設けられている請求項1から4の何れか一項に記載の洗浄装置。
- 前記付勢部として、前記第1ノズルを付勢する第1付勢部、および、前記第2ノズルを付勢する第2付勢部が個別に備えられ、
前記第2ノズルに、前記第1ノズルの伸長に際して前記第1ノズルの一部に設けた作用部によって前記伸長の方向に押圧可能であり、前記第1ノズルが収縮する際には前記作用部が離間可能な当接部が形成されている請求項1から5の何れか一項に記載の洗浄装置。
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