JP6949948B2 - 自動車両用光学検出システムの光学センサを洗浄するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドライバー支援装置、及びこの目的のために使用される光学検出システムの分野に関し、より具体的には、自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば、車両用光学検出システムの光学センサに向けて、少なくとも１つの流体を噴霧することが意図された洗浄装置に関する。

人とって可視の又は不可視のスペクトル、特に赤外線スペクトルにおける発光及び／又は光の検出に基づくカメラ等の光学センサ、レーザーセンサ、又は他のセンサを備えるシステムは、光学検出システムと呼ばれる。

このような光学検出システムは、車両のドライバーを特定の運転状況において支援するようにますます多くの自動車両に取り付けられるようになっている。駐車の支援が特定の運転状況の周知の一例である。このような支援をできる限り効果的なものとするために、光学検出システムにより提供されるデータは、可能な限り高品質であることが必要である。したがって、このようなデータ獲得の実施が可能なセンサを使用することが不可欠である。これを実現するために、検出が実施される（例えば画像を取得する）直前に洗浄流体を光学検出システムのセンサ（例えば撮像カメラのレンズ）に噴射するように洗浄装置が設けられ得る。

このような洗浄装置は、光学センサの作用を妨げることがあってはならない。すなわち、特に洗浄装置がセンサの視界に位置してはならない、また、車両のスペース的制約に合致するように可能な限りコンパクトでなくてはならない。この目的のために、洗浄装置は、一般に、進出した洗浄位置と休止位置との間で可動である部品を備えている。進出した洗浄位置において、可動部品の有する分配オリフィスが洗浄すべきセンサの表面の近傍に位置する。休止位置において、この可動部品は、当該センサを使用した光学検出を妨げないように後退している。

可動部品は、アクチュエータ・シリンダに収容されたピストンを形成している。シリンダに流入した洗浄流体の圧力を利用して、ピストンをその洗浄位置に移動させることが公知である。また、少なくとも当該部品が洗浄位置にあるとき、洗浄流体が可動部品の内部ダクトに流入することが意図されているため、これに続いて、洗浄流体は分配オリフィスを経由して噴射され得る。

洗浄流体は、本体に形成された取込チャンバに、シリンダの始端部品に作成された取込オリフィスを経由して流入する。そして、チャンバに存在する流体が、本体内で移動可能である可動ピストンの一端部を押圧する。したがって、ピストンは舌部に固着されたロッドに沿って摺動する。

シリンダに固着された固定ロッドであって、ピストンがこれに沿って摺動する固定ロッドの自由端部に、スロットを形成することが公知である。スロットには、取込チャンバに対面する上流第１端部から洗浄流体が進入可能である。ロッドに対してピストンが所定の相対位置にある限り、摺動はシールした態様で実施される：ピストンの位置はロッドの厚さに形成されたスロットを完全に覆っているからである。チャンバに存在する流体は、シール要素によってブロックされ、通路スロットにアクセスできなくなる。これは、流体が分配オリフィスに向かって搬送されないということを意味する。

規定位置を超えると、スロットはその上流の第１端部においてピストンによって覆われなくなり、これにより流体が、ロッドとピストンの間においてスロットに流入し、可動部品の内部に向かって分配オリフィスまで流れる。

例えば、ＦＲ３０２１０１４号は、シリンダに固着された固定ロッドが複数のスロットを周囲に備え、それぞれのスロットが洗浄液の流路を形成している洗浄装置を開示している。上述のように、可動部品がロッドに対して所定位置に到達したときのみ、したがって、この可動部部品の端部に配設された分配オリフィスが光学センサに対面する所定位置に到達したときのみ、流体は噴射され得る。この段階で、スロットの端部が同時に覆われなくなるため、洗浄流体は内部ダクトに一斉に到達する。

この形態の１つの欠点は、洗浄流体が噴霧工程の最初から最後まで最大流量で流出し、流量に全く変化がないため流体の最適な消費が阻害されるということである。

本発明の目的は、少なくとも１つの流体を、自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば光学検出システムの光学センサに向けて噴霧することが意図された洗浄装置であって、洗浄流体流路の特殊な配置及び特殊なサイズ設計により、取込オリフィスによる洗浄流体の噴射を順序付けて、これにより流体消費を最適化しつつ光学センサの洗浄効果を向上させ得る洗浄装置を提供することである。

本発明の第１の主題は、
１つの流体を、自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば光学検出システムの光学センサに向けて噴霧することが意図された洗浄装置であって、前記洗浄装置は、少なくとも、
‐入口フランジによって一端部が閉鎖された中空本体と、
‐長手方向軸に沿って前記中空本体内で摺動可能である可動ピストンであって、第１端部に洗浄流体分配要素を有するとともに、後退した最端位置と進出した最端位置との間で移動可能である可動ピストンと、
‐前記入口フランジに固着されるとともに長手方向軸に対して平行に延びるロッドであって、前記可動ピストンが当該ロッドに沿って摺動するロッドと、
‐洗浄流体を前記中空本体を通過させて流体取込始端部品から前記分配要素まで搬送するための手段であって、容積が前記可動ピストンの移動に応じて変化する少なくとも１つの取込チャンバと、前記可動ピストン内に形成された分配ダクトとを備える手段と、
を備え、
‐前記ピストン及び／又は前記ロッドは、それらの間に洗浄流体用の流路を提供するように構成される洗浄装置である。

本発明による洗浄装置は、少なくとも２つの流路が、前記長手方向軸に沿った異なる軸方向寸法を有することを特徴とする。

本発明によれば、洗浄流体を「搬送するための手段」とは、洗浄流体を入口又は取込ゾーンから分配要素まで搬送可能とするダクト、取込チャンバ、及び／又は流路の全てを合わせたものである。このような搬送手段は、可動ピストンに形成された少なくとも１つの分配ダクトを含み、この分配ダクトは、好適には、異なる直径を有する２つの部分から構成される。分配ダクトの拡大上側部分は、ロッドが可動ピストン内で摺動することを許容するように規定される。一方、前記ダクトの下側部分は、その小さい直径を理由として、流体が加圧されてこの流体が光学センサに向かってこれを洗浄するように噴射され得ることを許容する。

本発明によれば、ピストンを「移動させるための手段」は、流体搬送手段によって少なくとも部分的に、特に前記洗浄流体が前記ピストンに対して及ぼす圧力によって形成される。

単独でも組み合わせてもよい本発明の種々の特徴によれば、以下の構成が想定され得る。
‐前記流路は、前記長手方向軸に対して平行に配設され得る。
‐各流路は、隣接する前記流路の軸方向寸法と異なる軸方向寸法を有する。
‐少なくとも２つの流路が、可変の径方向寸法を有する。
‐少なくとも１つの流路が、前記長手方向軸に沿って中断される。流路は、中断され、そして再開し得る。これにより、ロッドとピストンとの間における流体の長手方向流れが、流路がない部分の場所において中断される。

「軸方向寸法」とは、可動ピストンの長さの長手方向軸の方向における流路の高さを意味する。一方、「径方向寸法」とは、流路が形成され得る可動ピストンの部分及び／又はロッドの部分の厚さにおける、流路の深さを意味する。

流路は、可動ピストン及び／又はロッドに形成されたスロットにより形成され得るととともに、ロッドにより、又はそれぞれピストンにより覆われ得る。流路を形成するスロットの特殊な配置及びサイズ構成により、大きい又は小さい流路断面が提供されることで流量を変化させることができる。したがって、洗浄流体は、最長の軸方向寸法を呈する流路を主に通過して流れるであろうことを理解されたい。流路の径方向寸法や幾何学的特徴がどのようなものであれ、ピストンがロッドの周囲において最適な状態でガイドされ得るように、２つの連続する流路の間に十分なランドを維持することが必要である。

別の一連の特徴によれば、以下の構成が想定され得る。
‐最長の軸方向寸法を有する前記流路は、最短の径方向寸法を有する。流路の径方向寸法を増加させることにより、流体が流れる流量が増加され得ることを理解されたい。噴霧要素が正確に進出した状態において、噴霧要素が光学センサに対して噴霧する流体の流量を増加させ得ることが特に有利である。
‐前記洗浄装置は、少なくとも３つの流路を備える。
‐前記流路は、前記長手方向軸の周囲に連続して配設され、前記流路の軸方向寸法において、連続の最初から最後に向けて漸進的な進展がある。

洗浄装置の好適な一実施形態において、洗浄装置は、入口フランジから突出する部分として形成された流体取込始端部品であって、中空本体がセンタリングされる長手方向軸に対して偏心した流体取込始端部品を備える。流体取込始端部品は、入口フランジと、中空本体の周壁と、可動ピストンとにより少なくとも部分的に画定される取込チャンバにおいて、中空本体に開口する。

とりわけ、流路は可動ピストンに形成されたスロットによって形成され得るとともに、ロッドによって、後退した最端位置において完全に覆われ得る、且つピストンとロッドとの他の相対位置において部分的に覆われ得る。より具体的には、前記スロットは、前記分配ダクトを画定する前記ピストンの前記内壁に形成され得るとともに、これらのスロットは前記取込チャンバに開口する。

有利には、ピストンを移動させるための手段は、前記洗浄流体を加圧することが可能である流体搬送手段の他に、中空本体に収容されて前記可動ピストンを休止位置に復帰させることに資する弾性位置復帰手段を備える。好適には、弾性位置復帰手段は、中空本体において、取込チャンバの反対側において中空ピストンに当接するように収容される。一実施形態において、弾性位置復帰手段は、洗浄流体の圧力の影響を受けて変形可能であり、これにより中空ピストンの長手方向移動を促進する少なくとも１つの圧縮バネからなる。したがって、装置が流体で充填されるフェーズにおいて、中空ピストンは取込チャンバから離間するように移動し、次いで流体の噴射による洗浄フェーズの最後に逆方向の復帰軌道を取ることを理解されたい。

一連の特徴によれば、以下の構成が想定され得る。
‐中空ピストンは、中空本体の入口フランジに対して反対側の端部に形成された中空ガイドスリーブの内部で摺動可能である実質的に円筒状の中央部分と、中央部分を延長する終端分配部分であって、その自由端部に前記分配要素を取り付けることが可能である終端分配部分と、終端分配部分に対して反対方向に中央部分を延長するとともに、中空本体の内部で摺動するように構成される取込部分と、を備える。
‐流路は、ピストンにおいて取込部分に沿って形成されたスロットをそれぞれ備える。
‐ピストンの終端分配部分は、ピストンに形成された分配ダクトが分配要素の分配流路と連通可能であるように設計される。
‐ピストンは、その上流端部の付近にリングを備え、リングの一方の面に弾性復帰手段が当接し得る。好適には、前記リングは、その外壁に配置された周溝であって、シール要素を収容可能である周溝を備え、これにより、前記シール要素が嵌合したピストンは、中空本体の内部においてシールした態様で摺動可能である。
‐シールを受容するように、周溝がロッドの自由端部に配置され得る。これにより、前記シールが嵌合したロッドは、ピストンの中央部分においてシールした態様で摺動可能である。

本発明の別の特徴によれば、全体的な液体圧スキームに含まれることを目的として、センサを洗浄するための装置は、取込始端部品と、中空本体と、ロッドと、流路を有する可動ピストンとの他に、洗浄流体貯蔵タンクと、タンクと取込始端部品との間における洗浄流体の通流を制御するための要素と、を備え得る。前記制御要素は、ポンプと、選択的にソレノイド弁とから構成され得る。また、前記制御要素は、休止位置において洗浄流体が取込始端部品に流入することを阻止し、一方で分配要素を洗浄位置に移動させるように、他方で洗浄流体を噴霧するように取込始端部品に洗浄流体を供給し、且つ洗浄流体が取込チャンバ及び分配流路に流入することを阻止しつつ分配要素を洗浄位置に保持するように構成される。

液体圧システムに組み込まれる場合、ソレノイド弁は電動の三方弁である。三方弁は、３つの異なる位置に応じて、加圧流体の流れを許容し得る、又は阻止し得るため、ポンプからアクチュエータまでの通流が許容される、又は全ての通流が阻止される、更に又はアクチュエータからタンクへ液体が戻ることが許容される。

本発明の第２の主題は、光学検出アセンブリを設けられた自動車両であって、少なくとも１つの流体を自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば車両用光学検出システムの光学センサに向けて噴霧することが意図された、上述の少なくとも１つの洗浄装置を備えることを特徴とする自動車両である。

本発明とその作用の更なる特徴、詳細及び利点が、添付図面を参照して例示としてなされる以下の説明を読むことでより明瞭になるであろう。

少なくとも１つの流体を自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば光学検出システムの光学センサに向けて噴霧することが意図された本発明による洗浄装置の分解斜視図であり、洗浄装置は、中空本体内で固定ロッドに沿って摺動可能である少なくとも１つの可動ピストンを備え、可動ピストンは一端部に流体分配要素を有している図。 図１の長手方向軸（Ｘ）に対して垂直な平面における、流体分配要素を有する端部に対して反対側の端部部分での本発明による装置のピストンの断面図であって、例示的な一実施形態、及び前記ピストンの内壁に周方向に形成された流路の分散配置を示す図。 可動ピストンが後退した最端位置、すなわち休止位置にあるときの、図１の洗浄装置の長手方向軸（Ｘ）を含む断面における断面図。 上記後退した休止位置においてピストンが周囲を摺動するロッドの自由端部の詳細図。 洗浄流体が限定された数量の流路を経由して可動ピストンに流入し得る第１中間位置での、図１の洗浄装置の図３と同一の断面における断面図。 第１中間位置においてピストンが周囲を摺動するロッドの自由端部の詳細図。 洗浄流体が大数量の流路を経由して可動ピストンに流入し得る第２中間位置での、図１の洗浄装置の図３と同一の断面における断面図。 第２中間位置においてピストンが周囲を摺動するロッドの自由端部の詳細な図。 可動ピストンが進出した最端位置にあるときの、図１の洗浄装置の図３と同一の断面における断面図。 本発明による洗浄装置に対応する液体圧構造物の概略図。 可動ピストンが後退した最端休止位置と進出した最端位置との間で移動するにつれていかに洗浄流体の流量が進展するかについての第１例を示す図。 可動ピストンが後退した最端休止位置と進出した最端位置との間で移動するにつれていかに洗浄流体の流量が進展するかについての第２例であって、特に流路のうちの１つが中断されている場合の第２例を示す図。 自動車両の本体要素に装着可能となるように、光学検出システム及び対応する洗浄装置を支持する支持要素の全体図。

最初に、図面は本発明をその実施のために詳細に説明するものであるが、当然に必要に応じて本発明をより良く定義し得ることに留意されたい。図示される本発明の実施形態は例示としての非制限的な例であることを理解されたい。したがって、本発明による装置の他の構成が、洗浄流体の流量及び対応する圧力に必然的に影響を与え得る特に流路の配置、分散態様及び軸方向及び／又は径方向サイズ設計を変更することにより製造され得る。

また、以下の説明において、「上流」及び「下流」という用語は、洗浄流体が本発明による洗浄装置内で流れる方向に関するものであることを記憶されたい。したがって、「上流」という用語は、本発明による洗浄装置の一側であって、この側を経由して当該洗浄流体が前記装置に流入する側を指し、「下流」という用語は、本発明による装置の一側であって、この側を経由して洗浄流体が当該装置の外部に、自動車両の光学検出アセンブリの光学センサの表面に向けて分配される側を指す。

図１は、本発明による洗浄装置１００であって、少なくとも１つの流体を自動車両の洗浄すべき表面に向けて、例えば光学センサ３０に向けて噴霧することが意図された洗浄装置１００を示す。図１０は、光学センサ３０を受容するように構成された支持要素１０１、及び並置された洗浄装置１００を示す。

洗浄装置は、本質的に、洗浄装置の長さの長手方向軸（Ｘ）に沿って下流から上流に向かって、流体取込始端部品１１と、入口フランジ２と、入口フランジ２に固着されたロッド１０と、ピストン３と、弾性位置復帰手段４と、分配要素８、９から構成される。これらの部品のそれぞれは、長手方向軸（Ｘ）を中心とする回転体である中空本体１の内部に収容される、又はその一端部に固定される。

流体取込始端部品１１は、入口フランジ２から突出する部分として形成され、中空本体１に対して反対方向に延在し、本例において、中空本体１の長手方向軸（Ｘ）に対して偏心している。取込始端部品１１は、長手方向貫通孔を有する。長手方向貫通孔は、中空本体１の内部で、入口フランジ２と中空本体１の側壁と可動ピストン３とによって少なくとも部分的に画定された取込チャンバ１４（特に図４乃至６に示す）内に開口している。

入口フランジ２は、中空本体１の上流端部を閉鎖するように構成される。シール部材５がこの閉鎖部に設けられ得る。入口フランジは、中空本体の内部に対面した状態で、ロッド１０をその内面で支持するように構成される。

ロッド１０は、入口フランジ２から突出する部分として中空本体１の内部で延在する。ロッドは、円形断面を持つ円筒形状を有し、その外周面は平滑である。ロッド１０の自由端部１５は、入口フランジ２に対して反対方向に延在するとともに、Ｏリングシール６を受容可能な周溝２３を備え、これにより、ロッド１０はピストン３内でシールした態様で摺動することが可能となっている。後述のように、Ｏリングシール６は、ピストンの内面に当接するように構成される。これにより、ピストンに形成されたスロットによって流体が分配要素に向かって漏れ出すことが阻止されている限り、流体はロッドとピストンとの間においてＯリングの上流で保持される。

ピストン３は、第１端部、すなわち下流端部において、洗浄流体分配要素８、９を有する。図示例において、流体分配要素８、９は、Ｌ字形状の２つの相補的な部品から構成されている。

ピストン３は、その上流端部の付近に、すなわち入口フランジ２に面する端部の付近に、リング２１を備える。リング２１の外面には、シール要素７を収容可能な周溝２２が配設され、これにより、ピストン３が中空本体１内でシールした態様で摺動することが可能とされている。シール要素７は、好適には、ピストン３と中空本体１との間の摩擦を制限することが可能なリップシールである。

ピストンは、内部洗浄流体通流ダクトにより一端部から他端部まで切削されている。ピストンの内部形状についてのより詳細な説明が以下になされる。本例において、ピストンの内部形状は、液体の流れを制御された流量において許容する可変長さの流路を形成するように構成された複数のスロットを有する点においてとりわけ特徴がある。

可動ピストン３は、中空本体１内において、後退した最端位置、すなわち休止位置（図３に示す）と、進出した最端位置、すなわち洗浄位置（図６に示す）との間で摺動する。

洗浄流体は、取込始端部品１１を経由して中空本体に注入され、次いで、分配オリフィスを経由して噴射され得る。洗浄流体を中空本体１を通過させて流体取込始端部品１１から分配要素８、９まで搬送するための手段は、少なくとも、取込チャンバ１４と、可動ピストン３内に形成された分配ダクト１３（図３乃至６に示す）とを備える。

好適にはコイルバネである弾性復帰手段４は、中空本体１内において、周壁とピストンとの間に配設され、一端部が本体の端部壁に接し、反対側の端部がリング２１の面に接するようになっている。

ピストンは、中空本体内においてロッド１０の周囲に装着される。ロッド１０は、可動ピストン３と実質的に同軸に延在し、これにより、少なくともロッド１０の自由端部１５は、可動ピストン３の内部分配ダクト１３の内部で延在する。中空ピストン３は、実質的に円筒形状部を備える。円筒形状部は、上流から下流に向かって、リング２１を有する取込部分１９と、中空本体１の下流端部に形成された中空ガイドスリーブ１８の内部で摺動可能である中央部分１６と、小径の終端分配部分１７とによって画成され得る。終端分配部分１７の自由端部に、分配要素８、９が固定され得る。可動ピストン内に形成された分配ダクト１３は、異なる直径を有する少なくとも２つの部分から構成される。このうちの一方は、ダクトの上流端部から、すなわち取込チャンバ１４に開口する端部から延在する基端第１部分１３１であり、他方は、ダクトの下流端部から延在する先端第２部分１３２である。図３乃至６に示すように、先細ゾーン１３０が、異なる直径を有する基端部分と先端部分との間に配設されている。

分配ダクト１３の拡大した基端第１部分１３１は、可動ピストン３に対するロッド１０の相対的摺動を許容するものとして規定される。一方、前記ダクト１３の下方の第２部分は、その小さい直径と結果としての狭隘な領域により、流体が加圧されることを可能とし、これにより流体は光学センサ３０に向かって、これを洗浄するように噴射され得る。分配ダクト１３の下方第２部分が分配要素８、９内に形成された分配流路２０と連通可能であるように、ピストン３の分配終端部分１７は分配要素の上流部分８と協働するように設計される。

ピストン３及び／又はロッド１０は、これらの間に、洗浄流体が取込チャンバ１４（図３に示す）から流れることを許容する流路１２を提供するように構成される。取込チャンバ１４の可変容積は、入口フランジ２に対するピストン３の位置によって規定される。流路１２は、ロッドの外壁に形成されたスロット１２０、又はピストンの内壁３１にそれぞれ形成されたスロット１２０によって得られ、これらのスロットは、ピストン、又はロッドによってそれぞれ閉鎖される。図１に示す実施形態において、流路は、取込部分１９に沿って内部分配ダクト１３を画定するピストン３の内壁に形成されたスロット１２０によってそれぞれ形成され、ロッド１０の平滑な外周面により覆われることで閉鎖される。

したがって、取込部分１９はスロット１２０を備えるが、ピストンの中央部分１６は平滑である。これにより、ロッドに対するピストンの相対的摺動はシールされた摺動となり、ロッド１０の自由端部１５により部分的に形成されるＯリングシール６がピストンの中央部分１６に位置してピストンの外面に継続的に接しているとき、流体の通過が防止される。これに対し、Ｏリングシール６が取込部分１９に位置しているとき、相対的摺動は流体の通過を許容する透過摺動となる。

本発明に必須の特徴によれば、流路１２の形成に寄与するスロット１２０は、互いに異なる寸法、とりわけ異なる長手方向寸法を有し、これにより、分配要素８、９への洗浄流体の漸進的な到着が制御され得る。

図２は、本発明の一実施形態を説明するものであり、ピストン３の内壁３１に形成された流路１２を形成するスロット１２０の例示的な構成、分散配置、及びサイズ設計を示す。十分なランド１２１が２つの連続するスロットの間に残されている。十分なランドとは、スロットの構造や本数に関係なく、ピストンがロッドの周囲を安定してガイドされるように、ロッドとピストンとが、スロットが残した間隔に対して十分な接触面積を有しているということである。本例において、ピストン３の内壁に形成された８個のスロットのうちの１つと当該内壁に接するロッドとの組み合わせによって８個の流路が形成されている。図示しない代替例として、ロッドの外周面に形成されたスロットとピストンの内壁とによって流路が形成されることが想定され得る。この場合、ピストンの内壁がスロットを覆う。本発明の重要な点は、流路の形成に寄与するスロットが異なる長さを有する、本例ではそれらのうちの少なくとも２つが異なる長さを有するということであることを理解されたい。

本発明によれば、流路１２を形成するこれらのスロット１２０は、これらのスロットのうちの１つが、軸方向寸法、すなわち、長手方向軸（Ｘ）に沿った寸法を有し、この軸方向寸法が、少なくとも１つの他のスロットのものとは異なるように構成される。本発明による洗浄装置の流体流路を形成することに寄与するスロットの異なる高さ、又は軸方向寸法の想定可能な構造が以下に説明される。

これらのスロット１２０は、取込チャンバ１４の画定に寄与するリング２１の端面２１０に開放する近位端部１２２と、可動ピストン３の厚さにおいてリング２１の当該近位端面２１０の所定の軸方向寸法まで延在する遠位端部１２３との間に軸方向に延在する。

また、流路１２の形成に寄与するこれらのスロット１２０は、可変の径方向寸法、すなわち深さを有し得る。とりわけ、最長の軸方向寸法を有するスロットが、最短の径方向寸法を有することが想定され得る。流路の径方向寸法を増大させることでこの流路に沿って流れる流体の流速が増加することが理解される。特に、噴霧要素が正確に進出した状態において、噴霧要素が光学センサに対して噴霧する流体の流速を増加させ得ることが有利である。

本発明による洗浄装置における分配要素の制御された進出動作の一例について、特に進出動作における連続ステップを示す図３乃至６を参照して更に詳細に以下に説明する。

図３は、分配要素８、９が後退位置にあって、洗浄装置１００の本体の下部に収容されている第１の休止位置にある本発明の洗浄装置を示す。したがって、取込部分１９が入口フランジに対してしっかりと押圧されて、取込チャンバ１４が最小容積まで縮小された状態であるように、ピストンは配置されている。この休止位置において、弾性復帰手段は非圧縮状態にあり、バネ４の自由な長さを規定している。

この休止位置において、ロッド１０の自由端部１５は、可動ピストンに形成された分配ダクト１３内に深く延在し、これにより、ロッドのこの自由端部１５は、先細領域１３０の付近に実質的に位置していることに留意されたい。当該休止位置において、ピストン３に配置されたスロット１２０は、ロッド１０によって完全に覆われており、このため、これらのスロットのそれぞれの遠位端部１２３において、流路は閉鎖されている。ロッドの周溝２３に配置されるとともにピストンの内壁を擦過するような寸法とされたＯリングシール６の存在により、シール性が保証されるとともに、流体が分配要素に向けて流れることが阻止される。

当該休止位置において、光学センサを洗浄するための作動がコマンドされると、流体が洗浄装置に注入される。流体は入口フランジと可動ピストンとの間で広がって取込チャンバ１４内に流入するとともに、流路に進入する。各スロットは、自由近位端部１２３を有する流路を形成する。自由近位端部１２３は、リング２１の端面２１０に向けて開放するとともに、取込チャンバからアクセス可能である。上述のように、スロットは、当該中間位置においてロッドにより覆われており、流路に進入した流体はその内部でトラップされたままである。

図４は、休止位置と進出した最端位置との間の第１中間位置にある本発明による洗浄装置を示す。この第１中間位置は、ピストンをロッドに沿って、洗浄流体の圧力の影響下でとりわけピストン３のリング２１に対して摺動させることに続いて得られ、洗浄流体は取込始端部品によって注入され続ける。この第１中間位置において、ピストンがロッドに沿って摺動したことで、ロッド１０の自由端部１５は先細部分１３０から離間している。また、シール６はもはやピストンの中央部分１６には位置せず、スロット１２０が延在する取込部分１９の付近に位置している。ロッド及びＯリングシール６は、もはや最長の軸方向寸法を有するスロット１２０の遠位端部１２３を覆っていない。Ｏリングシールは、この覆われていない遠位端部とリング２１の端面との間にあるからである。したがって、図４の矢印Ｆ１に示すように、当該スロットに存在する洗浄流体は分配ダクト１３に進入可能となり、流体は取込チャンバ１４から遠位端部が覆われていない当該流路のみを経由して分配要素８、９に向かって通流することができる。これにより、実質的に１／ｎに等しい減少した流体流量で流体が流れる。ここで、ｎはロッドとピストンとの間に配置された流路の本数であり、本例では８に等しい。

図５は、休止最端位置と進出した最端位置との間の第２中間位置を示す。この位置において、洗浄流体は、可動ピストンに、遠位端部が覆われていない多くの割合の流路を介して、本例において８本のうち５本の流路を介して、流入することが可能となる。この第２中間位置において、ピストンはロッドに沿って更に摺動し、これによりロッド１０の自由端部１５は、ダクトの上流端部、すなわち取込チャンバ１４に開口する端部の付近にある。シール６は、スロット１２０が延在する取込部分１９に位置し、ロッド及びＯリングシール６はもはやスロット１２０のうちの５本のスロットの遠位端部、すなわち、最長の軸方向寸法を有する５本のスロット遠位端部を覆っていない。流体は、取込チャンバ１４から分配要素８、９に向かって５本の対応する流路を介して通流可能となり、これにより、実質的に５／ｎに等しい中間流量で流体が流れる。ここで、ｎはロッドとピストンとの間に配置された流路の本数であり、本例では８に等しい。

図６は、洗浄装置の進出した最端位置、すなわち、最大進出位置、及び流路１２のそれぞれに沿った流体の流れにより１００％まで増加した流量による流体の完全な噴射を示す。中空ガイドスリーブ１８に当接するバネ４及び／又はピストンのリング２１が及ぼす反対方向の圧力によって、ピストンに対するロッドの移動が制限され得るとともに、ロッドがピストン３内に形成された分配ダクト１３から脱出することが阻止され得る。この当接位置において、各流路の遠位端部は覆われていない。また、シール６は、スロットに沿った通過を妨げずに流体がピストン及びロッドの内壁と外壁との間で流れないようにするのみである。したがって、分配要素８、９は、十分に洗浄装置から進出して光学センサ３０の洗浄に最適な位置を取り、これにより流体が噴出される際の流量は最大である。

スロットが異なる軸方向サイズを有することにより、噴射時の流量が、分配要素の進出動作や光学センサに対する流体の噴出位置に応じて制御され得る。

全ての流体を噴射することによる洗浄フェーズの最後に、取込チャンバに対して反対方向に移動したピストンは、バネの復帰と取込始端部品を経由した流体の供給の停止とが組み合わされた結果として、逆方向の復帰軌道を実施し、バネはピストンをその当初位置に押し戻すとともに、残っている流体を取込チャンバ及び中空本体から押し出す。スロットの遠位端部同士が軸方向にオフセットしていることにより、ピストンが中空本体において復帰する際に過度に急激な加圧が生じることが回避され得ることに留意されたい。

図７は、洗浄装置１００に対応する液体圧構造物全体を概略的に示す。液体圧構造物は、取込始端部品１１と、中空本体１と、ロッド１０と、異なる軸方向寸法を持つ流路を有する可動ピストン３との他に、洗浄流体を貯蔵するためのタンク２４と、タンク２４と本例においてアクチュエータとして概略的に示される前記洗浄装置１００の取込始端部品１１との間における洗浄流体の通流を制御するための要素と、を備え得る。前記制御要素は、ポンプ２５と、選択的にソレノイド弁２６とから構成され得る。

全ての流体の噴射による洗浄フェーズの最後に、ピストンがバネによって休止位置へ駆動されて復帰する結果、流体が取込始端部品を通過してポンプに、そして貯蔵タンクに戻るということを理解されたい。

図８は、可動ピストンが後退した休止位置と進出した最端位置との間で徐々に移動するのにつれて、光学センサに噴霧される洗浄流体の流量がいかに変化するかを示す。ピストンがスロットの端部を覆わなくなる単独の中間位置になる前の０％の流量と、この単独の中間位置を通過した後の１００％の流量とを有する流量における変化が方形波のオン／オフの出現を取る従来技術による装置の場合と異なり、ここでは、段階的に変化する進展が存在することに留意されたい。この段階的に変化する進展は、流路毎に異なる軸方向寸法の結果として可能とされる。

本例において、以下に留意されたい。
‐第１流路１２ａは、他のものより長い軸方向寸法を有する。
‐第２流路１２ｂは、第１流路の軸方向寸法より小さいが他の流路の軸方向寸法より大きい軸方向寸法を有する。第２流路１２ｂは、配置において必ずしも第１流路に直接隣接して配置されなくてもよく、これにより、流路は円形に連続して配設される。
‐第３流路１２ｃは、第２流路の軸方向寸法より小さいが、第１及び第２流路を除く他の流路の軸方向寸法よりも大きい軸方向寸法を有する。第３流路１２ｃは、配置において必ずしも第２流路に直接隣接して配置されなくてもよく、これにより、流路は円形に連続する。
‐第４流路１２ｄ及び第５流路１２ｅは、同一の軸方向寸法であって、第１乃至第３流路の軸方向寸法より小さい軸方向寸法を有する。第４流路１２ｄ及び第４流路１２ｅは、配置において必ずしも直接隣接している必要はなく、これにより、流路は円形に連続する。
‐第６流路１２ｆ、第７流路１２ｇ、及び第８流路１２は、互いに同一の軸方向寸法であって、他の全ての流路の軸方向寸法より短い軸方向寸法を有する。第６流路１２ｆ、第７流路１２ｇ、及び第８流路１２は、配置において必ずしも直接隣接している必要はなく、これにより、流路は円形に連続する。

本例において、可動ピストンが休止位置にあり、これが第１中間位置に到達するまで、いずれの流路も覆われなく液体はトラップされている、すなわち、流体が分配要素８、９に向かって流れる流量がゼロであることを理解されたい。第１中間位置において、第１流路のみ、すなわち、最長の軸方向寸法を有する流路のみの端部が、ロッドに対するピストンの相対位置によって覆われなくなり、当該第１流路１２ａに存在する洗浄流体が分配要素に向かってピストン内の内部ダクト１３を経由して通流可能となる。８本の流路のそれぞれが同一の深さ、すなわち同一の径方向寸法を有する例示的な一実施形態において、分配要素に向かって流れる洗浄流体の流量は、実質的に１／８に等しい。ピストンがロッドに沿って徐々に前進するにつれて、流路は、最長のもの、すなわち、最長の軸方向寸法を有するものから最短のものへと連続的に覆われなくなり、洗浄流体が流れる流量が増加することを理解されたい。図５に示す第２中間位置において、例えば、最初の５本の流路がそれらの軸方向大きさの順で覆われなくなる。洗浄流体の流量は実質的に５／８に等しいことを理解されたい。したがって、分配要素に向かって流れる洗浄流体の流量が、段階的に進展することがわかる。図８に示す例において、第１段階は１２．５％、第２段階は２５％、第３段階は３７．５％、第４段階は６２．５％、そして最終段階は１００％である。最初の段階での漸進的な進展により、減少した流量での充填及び注入フェーズが可能とされる。これに対し、洗浄装置が光学センサを洗浄するのに最適な位置にあるとき、ピストンの移動の終了に向かって進展はより迅速になる。

図９は、流路のうちの１つがその略中央に中断部を有する他の実施形態を示す。以下に説明するように、この構成により、可動ピストンの、ひいては洗浄装置の進出動作に対して噴霧される流体の量を変更することが可能となる。０％の流量と１００％の流量との間の進展は、図８の第１の例示的実施形態に示すように、全体として段階的に変化するが、変化の途中で中断があり、そして再開されることに留意されたい。

例示的な本実施形態において、最初の３本の流路１２ａ乃至１２ｃは上述のものと同様であり、最後の４つの流路１２ｅ乃至１２ｈも同様であることに留意されたい。これに対し、第４流路１２ｄは、スロットが中断されて、ロッド及び／又はピストンの壁が機械加工されないニュートラルゾーン１２０ｄが形成されている点において異なっていることに留意されたい。

図９に示す例において、分配要素に向かって流れる洗浄流体の流量に段階的な進展があり、最初に１２．５％の第１段階、２５％の第２段階、３７．５％の第３段階を有する漸進的な進展があり、次いで、可動ピストンの移動の最初の部分において流体の噴霧を制限するように２５％の第２段階に戻る逓減的な進展があり、最終的に６２％の第４段階、そして１００％の最終段階に最終的にジャンプする更なる漸進的な進展があることが観察され得る。進展に最後のフェーズにおいて、増加がより急になり、第２段階から第４段階へのジャンプがより明瞭になる。この流路における中断を理由として、加圧流体の噴出がもたらされ、このため、可動ピストンが十分に進出した中間位置に配置されると、より効果的な洗浄が可能とされる。

上述の説明は、本発明がいかにして設定した課題を達成し得るか、及び特にいかにして本発明が自動車両の光学センサを洗浄するための装置を提供するかを明瞭に解説している。本発明の自動車両の光学センサを洗浄するための装置は、洗浄流体の流路の特別なレイアウト、特別な分散配置、及び特別なサイズ設計を理由として、前記流体の流量及び関連する圧力を制御することにより流体の充填を順序付け、これにより光学センサの洗浄を最適なものとすることができる。本発明は、非制限的な例として例示された実施形態に限定されない。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの洗浄流体を、自動車両の光学検出システムの光学センサを含む洗浄すべき表面に向けて噴霧することが意図された洗浄装置（１００）であって、前記洗浄装置は、少なくとも、
   ‐入口フランジ（２）によって一端部が閉鎖された中空本体（１）と、
   ‐長手方向軸（Ｘ）に沿って前記中空本体（１）内で摺動可能である可動ピストン（３）であって、第１端部に洗浄流体分配要素（８、９）を有するとともに、後退した最端位置と進出した最端位置との間で移動可能である可動ピストン（３）と、
   ‐前記入口フランジ（２）に固着されるとともに前記長手方向軸（Ｘ）に対して平行に延びるロッド（１０）であって、前記可動ピストン（３）が当該ロッド（１０）に沿って摺動するロッド（１０）と、
   ‐洗浄流体を前記中空本体（１）を通過させて流体取込始端部品（１１）から前記洗浄流体分配要素（８、９）まで搬送するための手段であって、容積が前記可動ピストン（３）の移動に応じて変化する少なくとも１つの取込チャンバ（１４）と、前記可動ピストン（３）内に形成された分配ダクト（１３）とを備える手段と、
   を備え、
   ‐前記可動ピストン（３）及び／又は前記ロッド（１０）は、それらの間に洗浄流体用の流路（１２）を提供するように構成される洗浄装置において、
   少なくとも２つの前記流路（１２）が、前記長手方向軸（Ｘ）に沿った異なる軸方向寸法を有する、
   ことを特徴とする洗浄装置（１００）。
2. 前記流路（１２）は、前記長手方向軸（Ｘ）に対して平行に配設される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 各前記流路（１２）は、隣接する前記流路の軸方向寸法と異なる軸方向寸法を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の洗浄装置。
4. 少なくとも２つの前記流路（１２）では、１つの前記流路（１２）の径方向寸法が、他の前記流路（１２）の径方向寸法と異なる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
5. 最長の軸方向寸法を有する前記流路（１２）は、最短の径方向寸法を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
6. 少なくとも１つの前記流路（１２）が、前記長手方向軸（Ｘ）に沿って中断される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の洗浄装置。
7. 前記流路（１２）は、前記長手方向軸（Ｘ）の周囲に連続して配設され、前記流路（１２）からの前記洗浄流体の流量は、前記可動ピストン（３）が後退した休止位置と進出した最端位置との間で徐々に移動するのにつれて、段階的に、変化する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
8. 前記流路（１２）は、前記可動ピストン（３）及び／又は前記ロッド（１０）に形成されたスロット（１２０）により形成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の洗浄装置。
9. 前記スロット（１２０）は、前記分配ダクト（１３）を画定する前記可動ピストン（３）の内壁に形成され、これらのスロットは前記取込チャンバ（１４）に開口する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の洗浄装置。
10. 前記可動ピストン（３）を移動させるための手段を備え、前記可動ピストン（３）を移動させるための前記手段は、前記中空本体（１）に収容されて前記可動ピストン（３）を前記後退した最端位置に復帰させることに資する弾性手段（４）を備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
11. 前記可動ピストン（３）は、前記中空本体（１）の前記入口フランジ（２）に対して反対側の端部に形成された中空ガイドスリーブ（１８）の内部で摺動可能である実質的に円筒状の中央部分（１６）と、前記中央部分（１６）を延長する終端分配部分（１７）であって、その自由端部に前記洗浄流体分配要素（８、９）を取り付けることが可能である終端分配部分（１７）と、前記終端分配部分（１７）に対して反対方向に前記中央部分（１６）を延長するとともに、前記中空本体（１）の内部で摺動するように構成される取込部分（１９）と、を備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の洗浄装置。
12. 前記流路（１２）は、前記可動ピストン（３）において前記取込部分（１９）に沿って形成されたスロット（１２０）により形成される、
    ことを特徴とする請求項１１記載の洗浄装置。
13. 周溝（２３）がシール（６）を収容するように前記ロッド（１０）の自由端部（１５）に配置され、これにより、前記シール（６）が嵌合した前記ロッド（１０）は、前記可動ピストン（３）の中央部分（１６）においてシールした態様で摺動可能である、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の洗浄装置。
14. 光学検出システムと、対応する光学センサとを設けられた自動車両であって、少なくとも１つの洗浄流体を前記光学センサの洗浄すべき表面に向けて噴霧することが意図された、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の少なくとも１つの洗浄装置を備えることを特徴とする自動車両。

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