JP7327306B2

JP7327306B2 - ノズルユニット

Info

Publication number: JP7327306B2
Application number: JP2020120157A
Authority: JP
Inventors: 健一郎井関; 和彦原口; 良祐有吉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2023-08-16
Anticipated expiration: 2040-07-13
Also published as: CN113928270A; JP2022017080A; CN113928270B; US20220009454A1

Description

本明細書に開示の技術は、車両のウィンドシールドに洗浄液を噴射するノズルユニットに関する。

車両のウィンドシールドに洗浄液を噴射するノズルユニットが知られている。例えば、特許文献１には、カウルトップパネルの上面にウォッシャノズルが設けられたノズルユニットが開示されている。また、車両のフードの上面にウォッシャノズルが設けられたノズルユニットも存在する。このように、一般的なノズルユニットにおいては、基礎となるプレート（カウルトップパネル、フードパネル等、以下、ベースプレートという）の上面にウォッシャノズルが設けられる。

特開２０１８－１６５０７９号公報

ウォッシャノズルがベースプレートから上方に突出しているので、車両の前部に歩行者が衝突した場合に、歩行者（例えば、頭部）がウォッシャノズルに衝突する場合がある。本明細書では、ウォッシャノズルから歩行者に加わる衝撃力を低減する技術を提案する。

本明細書が開示するノズルユニットは、車両のウィンドシールドに洗浄液を噴射する。前記ノズルユニットは、ベースプレートと、前記ベースプレートの上面から上方に突出しているウォッシャノズルを有する。前記ベースプレートが、前記ウォッシャノズルの周囲に設けられた薄板部と、前記薄板部の周囲に設けられているとともに前記薄板部よりも厚みが厚い厚板部を有している。

このノズルユニットでは、歩行者がウォッシャノズルに衝突すると、ウォッシャノズルの周囲に設けられた薄板部においてベースプレートが屈曲または破断する。これによって、ウォッシャノズルがベースプレート中に埋没し、ウォッシャノズルから歩行者に加わる衝撃力が軽減される。

車両１０のフロント部分の斜視図。ノズルユニットの断面図（図４のＩＩ－ＩＩ線における断面図）。図２の位置からシフトした位置におけるノズルユニットの断面図（図４のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図）。ボスを上から見た平面図。前側側板の断面図。ボスを前から見た平面図。後側側板の断面図。ウォッシャノズルの衝突時に衝突箇所に加わる加速度を示すグラフ。第１変形例におけるボスを上から見た平面図。第２変形例におけるボスを上から見た平面図。

本明細書が開示する電動車両の技術要素を、以下に列記する。なお、以下の各技術要素は、それぞれ独立して有用なものである。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記薄板部が、前記ウォッシャノズルから放射状に伸びる複数の線状部を有していてもよい。

この構成によれば、ウォッシャノズルがベースプレートに埋没し易い。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記薄板部が、前記ウォッシャノズルを囲むように伸びる環状部を有していてもよい。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記薄板部内の前記ベースプレートの下面に溝が設けられていてもよい。

ベースプレートの下面に溝を設けることで、ベースプレートに薄板部を形成することができる。なお、ベースプレートの上面に溝を設けると、溝内に異物が溜まり易い。ベースプレートの下面に溝を設けることで、ベースプレートの上面に異物が付着することを抑制できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットは、前記車両のフードと前記ウィンドシールドの間のカウル部を覆うカバーと、前記カバーの上面から上方に突出しているボスと、をさらに有していてもよい。前記ボスが、前記ボスの上面を構成する上板と、前記上板から下方向に伸びる側板と、を有していてもよい。前記ベースプレートが、前記上板であってもよい。

この構成によれば、ウォッシャノズルをカバーに対してより高い位置に設けることができ、ウォッシャノズルからウィンドシールドにより好適に洗浄液を噴射できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記側板が、車幅方向に沿って伸びる薄板部と、前記薄板部の周囲に設けられているとともに前記薄板部よりも厚みが厚い厚板部を有していてもよい。

この構成によれば、歩行者がウォッシャノズルに衝突すると、ボスの側板が薄板部において屈曲または破断する。これによってボスが圧縮され、ボスによってウォッシャノズルから歩行者に加わる衝撃力を吸収できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記側板の前記薄板部が、前記車幅方向に沿って直線状に伸びていてもよい。

この構成によれば、側板部が屈曲または破断し易く、ボスによって衝撃力をより好適に吸収できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記側板の前記薄板部が、上下方向に間隔を開けて複数設けられていてもよい。

この構成によれば、ボスが多段的に圧縮され、ボスによって衝撃力をより好適に吸収できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記薄板部内の前記側板の内面に溝が設けられていてもよい。

側板の内面に溝を設けることで、側板に薄板部を形成することができる。なお、側板の外面に溝を設けると、溝内に異物が溜まり易い。側板の内面に溝を設けることで、側板の外面に異物が付着することを抑制できる。

本明細書が開示する一例のノズルユニットでは、前記側板の前記厚板部から前記側板部の前記薄板部に向かって前記側板の厚みが連続的に減少していてもよい。

この構成によれば、ボスによって衝撃力をより好適に吸収できる。

図１は、車両１０のフロント部分を示している。実施形態のノズルユニット２０は、車両１０のフロント部分に搭載されている。ノズルユニット２０は、カウルトップパネル３０とウォッシャノズル５０を有している。カウルトップパネル３０は、樹脂製の部材であり、車両１０のフード１２（ボンネット）とウィンドシールド１４の間のカウル部１６を覆っている。カウルトップパネル３０は、カウルルーバーとも呼ばれる。カウルトップパネル３０は、カバー３２とボス３４を有している。カバー３２は、カウル部１６を覆っている。ボス３４は、カバー３２の中央に配置されている。ボス３４は、カバー３２の上面から上方に突出している。ウォッシャノズル５０は、ボス３４の上面に配置されている。ウォッシャノズル５０は、ボス３４の上面から上側に突出している。カバー３２には、ワイパー１８の回転軸が配置されている。ワイパー１８の非動作時においては、ワイパー１８はカウル部１６に沿ってウィンドシールド１４上に配置されている。ワイパー１８の非動作時においては、ボス３４（すなわち、ウォッシャノズル５０）の後方にワイパー１８が配置されている。ウォッシャノズル５０は、ウィンドシールド１４に向かって洗浄液を噴射する。ウォッシャノズル５０がボス３４上に配置されていることで、ウォッシャノズル５０がカバー３２に対して高い位置に配置されている。このため、ウォッシャノズル５０から噴射される洗浄液は、ワイパー１８を超えてウィンドシールド１４に掛かる。このように、ウォッシャノズル５０をボス３４上に設けるとウォッシャノズル５０から噴射される洗浄液がワイパー１８を容易に超えることができる。このため、ウォッシャノズル５０とワイパー１８の間の間隔（車両前後方向における間隔）が狭くても、洗浄液をウィンドシールド１４に掛けることができる。

図２は、車両１０の幅方向中央におけるノズルユニット２０の前後方向に沿う縦断面を示している。図２に示すように、カウルトップパネル３０が折れ曲がることによって、カウルトップパネル３０にカバー３２から上側に突出するボス３４が形成されている。ボス３４は、フード１２よりも上側まで伸びている。ボス３４は、上板３６と、上板３６の前端部から下方向に伸びる前側側板３８と、上板３６の後端部から下方向に伸びる後側側板４０を有している。カウルトップパネル３０の後側側板４０よりも後側の部分（カウルトップパネル３０の後端部３０ａ）は、ウィンドシールド１４に沿って伸びている。後端部３０ａは、ウィンドシールド１４の上面に接している。後端部３０ａとウィンドシールド１４の接合部は、シール材５４によってシールされている。また、カウルトップパネル３０は、図示しない位置で、ウィンドシールド１４を支持する窓枠１４ａに固定されている。カウルトップパネル３０の前側側板３８よりも前側の部分は、フード１２の下側まで伸びている。図示していないが、カウルトップパネル３０は、前側側板３８よりも前側の位置（フード１２の下側の位置）で車両１０のボディを構成する金属部材に固定されている。

上板３６には、上板３６を上下に貫通する貫通孔５２が設けられている。ウォッシャノズル５０は、貫通孔５２内に挿入された状態で上板３６に固定されている。ウォッシャノズル５０の上部５０ａは、上板３６の上面から上側に突出している。ウォッシャノズル５０の下部５０ｂは、上板３６よりも下側（すなわち、ボス３４の内部）に配置されている。上部５０ａには、洗浄液を噴射する噴射口５０ｃが設けられている。噴射口５０ｃは、ウィンドシールド１４を向く向きで設けられている。図示していないが、ウォッシャノズル５０の下部５０ｂには、洗浄液をウォッシャノズル５０に供給する洗浄液供給管が接続されている。矢印１００に示すように、ウォッシャノズル５０は、洗浄液供給管から供給される洗浄液を噴射口５０ｃからウィンドシールド１４へ噴射する。

図３は、ウォッシャノズル５０を含まない位置におけるボス３４の断面を示している。図３に示すように、ボス３４の上板３６の下面には、複数の溝６０が設けられている。ボス３４の上板３６の上面は、平坦である。このため、溝６０が設けられている部分では、上板３６の厚さが薄くなっている。以下では、上板３６の溝６０が設けられている部分を薄板部３６ａといい、上板３６の溝６０が設けられていない部分を厚板部３６ｂという。薄板部３６ａは、厚板部３６ｂよりも厚みが薄い。図４に示すように、上板３６には、４つの溝６０が設けられている。４つの溝６０は、ウォッシャノズル５０からその周囲に向かって放射状に伸びている。すなわち、上板３６には、４つの薄板部３６ａが設けられており、４つの薄板部３６ａはウォッシャノズル５０からその周囲に向かって放射状に伸びている。上板３６のうち、４つの薄板部３６ａ以外の部分が厚板部３６ｂである。厚板部３６ｂは、薄板部３６ａの周囲を囲んでいる。

図５に示すように、ボス３４の前側側板３８の内面（ボス３４の内側に面している表面）には、複数の溝６２が設けられている。前側側板３８の外面（ボス３４の外側に面している表面）は平坦である。したがって、溝６２が設けられている部分では、前側側板３８の厚さが薄くなっている。以下では、前側側板３８の溝６２が設けられている部分を薄板部３８ａといい、前側側板３８の溝６２が設けられていない部分を厚板部３８ｂという。薄板部３８ａは、厚板部３８ｂよりも厚みが薄い。複数の溝６２（すなわち、薄板部３８ａ）は、上下方向に間隔を開けて配置されている。図６に示すように、溝６２（すなわち、薄板部３８ａ）は、車幅方向（水平方向）に沿って直線状に伸びている。図５に示すように、前側側板３８の厚さは、厚板部３８ｂからその上部の薄板部３８ａに向かうにしたがって徐々に薄くなる。すなわち、前側側板３８の厚さは、厚板部３８ｂからその上部の薄板部３８ａに向かって連続的に減少している。厚板部３８ｂとその下部の薄板部３８ａとの間では、前側側板３８の厚さは段差状に変化している。

図７に示すように、後側側板４０の内面（ボス３４の内側に面している表面）には、前側側板３８と同様に、溝６４が設けられている。後側側板４０の外面（ボス３４の外側に面している表面）は平坦である。したがって、溝６４が設けられている部分では、後側側板４０の厚さが薄くなっている。以下では、後側側板４０の溝６４が設けられている部分を薄板部４０ａといい、後側側板４０の溝６４が設けられていない部分を厚板部４０ｂという。薄板部４０ａは、厚板部４０ｂよりも厚みが薄い。複数の溝６４（すなわち、薄板部４０ａ）は、上下方向に間隔を開けて配置されている。図４に示すように、溝６４（すなわち、薄板部４０ａ）は、車幅方向（水平方向）に沿って伸びている。図７に示すように、後側側板４０の厚さは、厚板部４０ｂからその上部の薄板部４０ａに向かうにしたがって徐々に薄くなる。すなわち、後側側板４０の厚さは、厚板部４０ｂからその上部の薄板部４０ａに向かって連続的に減少している。厚板部４０ｂとその下部の薄板部４０ａとの間では、後側側板４０の厚さは段差状に変化している。

車両１０の前部に歩行者が衝突した場合に、歩行者（例えば、歩行者の頭部）がウォッシャノズル５０に衝突する場合がある。特に、ボス３４がフード１２に覆われていないので、ウォッシャノズル５０に歩行者が衝突し易い。歩行者がウォッシャノズル５０に衝突すると、ウォッシャノズル５０に下向きに力が加わる。ウォッシャノズル５０に下向きに力が加わると、ボス３４の上板３６に設けられた薄板部３６ａが屈曲または破断し、ウォッシャノズル５０が上板３６内に埋没する。特に、薄板部３６ａがウォッシャノズル５０からその周囲に放射状に伸びているので、ウォッシャノズル５０が上板３６内に埋没し易い。このようにウォッシャノズル５０が埋没することで、ウォッシャノズル５０から歩行者に加わる衝撃力が緩和される。

また、歩行者がウォッシャノズル５０に衝突すると、ボス３４に下向きに力が加わる。すると、前側側板３８の薄板部３８ａ及び後側側板４０の薄板部４０ａが屈曲または破断して、ボス３４が潰れる。このように、ボス３４が潰れることによっても、ウォッシャノズル５０から歩行者に加わる衝撃力が緩和される。特に、前側側板３８及び後側側板４０には、上下に間隔を開けて複数の薄板部３８ａ、４０ａが設けられているので、前側側板３８及び後側側板４０が多段的に折れ曲がりやすい。また、薄板部３８ａが水平方向に直線状に伸びているので、薄板部３８ａ、４０ａが屈曲または破断し易い。このため、ボス３４が潰れるときに衝撃が吸収され易く、歩行者に加わる衝撃力が効果的に緩和される。また、上述したように、前側側板３８及び後側側板４０では、これらの厚みが厚板部からその上部の薄板部に向かって連続的に減少している。このように厚みが連続的に減少している部分は、ボス３４が潰れるときに柔軟に屈曲し易い。このように厚みが連続的に減少している部分によっても衝撃が吸収され易く、歩行者に加わる衝撃力が効果的に緩和される。

このように、実施形態のノズルユニット２０によれば、衝突時にウォッシャノズル５０から歩行者に加わる衝撃を効果的に緩和することができる。図８は、歩行者のダミーがウォッシャノズル５０に衝突したときに、ダミーの衝突箇所に加わる加速度の変化を示している。図示するように、薄板部３６ａ、３８ａ、４０ａを設けた実施形態では、これらを設けない場合に比べて、ダミーに加わる加速度を低減することができる。

また、上述したように、前側側板３８及び後側側板４０では、これらの厚みが厚板部からその上部の薄板部に向かって連続的に減少している。このような構成によれば、カウルトップパネル３０を射出成型するときに、ボス３４の内面を成形する金型をボス３４の内部から容易に引き抜くことができる。したがって、カウルトップパネル３０を容易に製造することができる。

また、ボス３４の外面は風雨に曝されるため、ボス３４の外面に溝が形成されていると、溝の内部に異物が溜まり易い。これに対し、実施形態のノズルユニット２０では、ボス３４の内面に溝６０、６２、６４が形成されることで薄板部３６ａ、３８ａ、４０ａが形成れている。このため、ボス３４の外面に異物が付着し難く、ボス３４の外観が汚れ難い。

なお、上述した実施形態では、ボス３４の上板３６において、薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）がウォッシャノズル５０から放射状に伸びていた。しかしながら、図９に示すように、薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）が、ウォッシャノズル５０を囲むように環状に伸びていてもよい。なお、薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）は、図９のように円環状に伸びていてもよいし、矩形の環状に伸びていてもよいし、その他の形状の環状に伸びていてもよい。また、薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）が、ウォッシャノズル５０を多重に囲むように伸びていてもよい。また、図１０に示すように、薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）が、放射状と環状を組み合わせた形状を有していてもよい。薄板部３６ａ（すなわち、溝６０）がこれらの形状であっても、衝突時にウォッシャノズル５０を埋没させることができる。

また、上述した実施形態では、薄板部３８ａ（すなわち、溝６２）が車幅方向に沿って直線状に伸びていた。しかしながら、薄板部３８ａ（すなわち、溝６２）が車幅方向に沿って曲線状または折れ線状に伸びていてもよい。このような構成でも、衝突時に薄板部３８ａを屈曲または破断させることができる。但し、薄板部３８ａ（すなわち、溝６２）が車幅方向に沿って直線状に伸びている場合には、衝突時に薄板部３８ａが屈曲または破断し易い。

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

１０：車両
１２：フード
１４：ウィンドシールド
１６：カウル部
１８：ワイパー
２０：ノズルユニット
３０：カウルトップパネル
３２：カバー
３４：ボス
３６：上板
３６ａ：薄板部
３６ｂ：厚板部
３８：前側側板
３８ａ：薄板部
３８ｂ：厚板部
４０：後側側板
４０ａ：薄板部
４０ｂ：厚板部
５０：ウォッシャノズル

Claims

車両のウィンドシールドに洗浄液を噴射するノズルユニットであって、
前記車両のフードと前記ウィンドシールドの間のカウル部を覆うカバーと、
前記カバーの上面から上方に突出しているボスと、
ウォッシャノズルと、
を有し、
前記ボスが、前記ボスの上面を構成する上板と、前記上板から下方向に伸びる側板と、を有し、
前記ウォッシャノズルが、前記上板の上面から上方に突出しており、
前記上板が、前記ウォッシャノズルの周囲に設けられた薄板部と、前記薄板部の周囲に設けられているとともに前記薄板部よりも厚みが厚い厚板部を有しており、
前記側板が、車幅方向に沿って伸びる薄板部と、前記側板の前記薄板部の周囲に設けられているとともに前記側板の前記薄板部よりも厚みが厚い厚板部を有している、
ノズルユニット。
前記側板の前記薄板部が、前記車幅方向に沿って直線状に伸びている請求項１のノズルユニット。
前記側板の前記薄板部が、上下方向に間隔を開けて複数設けられている請求項２のノズルユニット。
前記薄板部内の前記側板の内面に溝が設けられている請求項１～３のいずれか一項のノズルユニット。
前記側板の前記厚板部から前記側板の前記薄板部に向かって前記側板の厚みが連続的に減少している請求項１～３のいずれか一項のノズルユニット。