JP7496281B2 - 車両用洗浄装置およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用洗浄装置およびその製造方法に関する。

車体またはバンパーに形成された開口から噴射ノズル部が外部へ突出され、噴射ノズル部から流体を噴射して、例えば車両用灯具などの被洗浄物を洗浄するための車両用洗浄装置が知られている。

特開２０１２－２１８７０５号公報

特許文献１に記載される技術では、ピストンのストローク長が互いに異なる複数種類の車両用洗浄装置を実現する場合、当該複数種類の車両用洗浄装置ごとで長さが異なるシリンダやピストンを用意する必要があり、コストがかさむ。

本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ストローク長が互いに異なる複数種類の車両用洗浄装置を比較的低コストで実現する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用洗浄装置は、洗浄流体が供給されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダから突出するピストンの先端に取り付けられ、被洗浄物へ向けて洗浄流体を噴射する噴射ノズル部と、ピストンが突出するシリンダの開口部におけるシリンダとピストンとの隙間を閉塞するキャップと、を備える。キャップは、シリンダ内に位置する筒部を含む。筒部は、ピストンの先端がシリンダから離れる方向におけるピストンの移動端を規定し、筒部の外周面には、連通溝が形成され、連通溝は、シリンダの内周面との間で、シリンダとピストンとの隙間をシリンダの外部に連通するための連通孔を形成する。

本発明の別の態様は、車両用洗浄装置の製造方法である。この方法は、車両用洗浄装置の製造方法であって、車両用洗浄装置は、洗浄流体が供給されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、シリンダから突出するピストンの先端に取り付けられ、被洗浄物へ向けて洗浄流体を噴射する噴射ノズル部と、ピストンが突出するシリンダの開口部におけるシリンダとピストンとの隙間を閉塞するキャップと、を、備え、キャップは、シリンダ内に位置する筒部を含み、筒部は、ピストンの先端がシリンダから離れる方向におけるピストンの移動端を規定し、本製造方法は、車両用洗浄装置の各部材を形成する形成工程と、各部材を使用して車両用洗浄装置を組み立てる組立工程と、を含む。形成工程は、ピストンの移動方向における筒部の長さがピストンのストローク長の設計値に基づいて決定されたキャップを形成するキャップ形成工程を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ストローク長が互いに異なる複数種類の車両用洗浄装置を比較的低コストで実現する技術を提供できる。

実施の形態に係る車両用洗浄装置の斜視図である。 実施の形態に係る車両用洗浄装置の側面図である。 図１のキャップの斜視図である。 実施の形態に係る車両用洗浄装置を製造する工程を示す製造工程図である。 変形例に係る車両用洗浄装置の側面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

図１～２は、実施の形態に係る車両用洗浄装置１を示す図である。図１は、車両用洗浄装置１の斜視図であり、図２は、車両用洗浄装置１の側面図である。図２では、シリンダ１０およびキャップ１６を断面で示している。図３は、図１のキャップ１６の斜視図である。

車両用洗浄装置１は、シリンダ１０と、シリンダ１０内に摺動自在に挿入されるピストン１２と、ピストン１２の先端に取り付けられ、被洗浄物に向けて洗浄流体（例えば洗浄液）を噴射するための噴射ノズル部１４と、ピストン１２が突出するシリンダ１０の開口部におけるシリンダ１０とピストン１２との隙間を閉塞するキャップ１６と、を備える。

車両用洗浄装置１は、車体の内部またはバンパーの裏側に収納され、洗浄時には噴射ノズル部１４が車体またはバンパーから外部に突出し、噴射ノズル部１４から流体を噴射して被洗浄物を洗浄する。被洗浄物は、例えば灯具ユニット、カメラおよびセンサ（例えばＬｉＤＡＲ）の少なくとも１つを内蔵する筐体カバーであってもよいし、また例えば車体、窓、ミラーなどであってもよい。

以降、シリンダ１０およびピストン１２が延在する方向を軸方向とし、シリンダ１０およびピストン１２の中心軸を通り当該中心軸に垂直な方向を径方向とし、軸方向においてピストン１２に対して噴射ノズル部１４が設けられる側を前側として説明する。なお、軸方向は、ピストン１２および噴射ノズル部１４が移動する方向とも一致する。なお、これらの表記は車両用洗浄装置１が使用される姿勢を制限するものではなく、車両用洗浄装置１は任意の姿勢で使用されうる。

シリンダ１０は、円筒状に形成される。シリンダ１０の後端側には、連結部１８を介して図示しないチューブが連結される。チューブは、車体の内側に配置された図示しない洗浄流体貯留タンクに連結される。シリンダ１０には、洗浄流体貯留タンクから送り出される洗浄流体が流入される。

ピストン１２は、円筒状の筒部２０と、筒部２０の後端寄りの位置から径方向外側へ張り出したフランジ部２２と、を含む。筒部２０の内部には、バネ２４、例えば引張コイルバネが配置され、バネ２４の前端側は筒部２０に固定され、後端側はシリンダ１０に固定される。これにより、ピストン１２はバネ２４によってシリンダ１０に対して後方へ付勢される。

ピストン１２は、車両用洗浄装置１の非洗浄時は、バネ２４の付勢力によって後方の移動端（図１、２の位置）に保持される。この時のピストン１２の位置を収納位置とも呼ぶ。筒部２０の前端部は、ピストン１２が収納位置にあるときにもシリンダ１０の前端の開口部から前方に突出する、すなわちシリンダ１０の外部に位置する。筒部２０の内部には、シリンダ１０に流入した洗浄流体が流入される。

フランジ部２２の後ろ側には環状のシール体２６が取り付けられている。シール体２６は、ゴム材料等の弾性変形可能な材料によって形成される。シール体２６は筒部２０に外嵌する。また、シール体２６の外径はシリンダ１０の内径よりも僅かに大きく形成されており、シール体２６の外周部はシリンダ１０の内周面１０ａに密着する。したがって、シリンダ１０に洗浄流体が供給されたときに、シール体２６よりも前側の筒部２０とピストン１２との径方向の隙間２８への洗浄流体の流入は防止される。

キャップ１６は、円環部３０と、円環部３０から後方に延びる筒部３２と、を含む。円環部３０は、ピストン１２の筒部２０に外嵌される。円環部３０の外径はシリンダ１０の内径よりも大きく形成される。円環部３０がシリンダ１０の前端に当接するようにキャップ１６が取り付けられることにより、シリンダ１０の開口部におけるシリンダ１０とピストン１２との隙間を閉塞する。

キャップ１６の筒部３２は、ピストン１２の筒部２０を環囲するようにシリンダ１０内に位置する。キャップ１６の筒部３２は、ピストン１２の筒部２０に外嵌される。キャップ１６の筒部３２の外径は、シリンダ１０の内と同じ大きさに形成される。

詳しくは後述するように、洗浄時において、ピストン１２はフランジ部２２がキャップ１６の筒部３２の後端３２ａに当接するまで前方に移動する。このため、ピストン１２が収納位置にあるときのフランジ部２２の前端２２ａと筒部３２の後端３２ａとの軸方向における距離Ｓが、ピストン１２のストローク長となる。したがって、筒部３２の軸方向の長さＬは、実現したいピストン１２のストローク長の設計値に基づいて決定される。具体的には、ストローク長を長くする場合は筒部３２の軸方向の長さＬを短くし、ストローク長を短くする場合は筒部３２の軸方向の長さＬを長くする。これにより、キャップ以外の部品は共通にしつつも、ピストン１２のストローク長の異なる車両用洗浄装置を実現できる。

シリンダ１０の前端側には、シリンダ１０の内側と外側とを連通する空気穴１０ｂが形成されている。本実施の形態では、シリンダ１０の内周面１０ａにおける空気穴１０ｂの開口１０ｃの全体が、キャップ１６の筒部３２の径方向外側に位置する。

空気穴１０ｂは、図示の例では切り欠き穴であるが、貫通穴であってもよい。空気穴は、外側すなわちシリンダ１０の外周面における開口１０ｄの開口面積が、内側すなわちシリンダ１０の内周面における開口１０ｃの開口面積よりも小さくなるよう形成される。つまり、空気穴１０ｂの外側における開口１０ｄは比較的小さく形成される。空気穴１０ｂが切り欠き穴である図示の例では、シリンダ１０の外側がシリンダ１０の内側よりも切り欠きが浅く（すなわち、軸方向に短く）なっている。これにより、空気穴１０ｂを通じた空気の出入りを可能にしつつも、空気穴１０ｂからの塵埃や水分等の侵入が抑止される。

キャップ１６の筒部３２の外周面３２ｂには、少なくとも１つの連通溝３２ｃが形成される。連通溝３２ｃは、筒部３２の後端３２ａから空気穴１０ｂの径方向内側まで延びる凹部である。複数の連通溝３２ｃが形成される場合、それらは周方向に等間隔に形成されればよい。連通溝３２ｃは、特に限定しないが、ここでは軸方向に直線的に延びるように形成されている。連通溝３２ｃの断面形状は、Ｕ字状でも、Ｖ字状でも、その他の形状でもよい。キャップ１６がシリンダ１０に取り付けられた状態では、連通溝３２ｃとシリンダ１０の内周面１０ａとによって、筒部３２の後端３２ａから軸方向に延びる連通孔３４が形成される。連通孔３４は、隙間２８を空気穴１０ｂひいてはシリンダ１０の外部と連通する。これにより、隙間２８に対して空気が出入りできるため、ピストン１２の移動が可能となる。

キャップ１６の前側には、ダストカバー３６が取り付けられる。ダストカバー３６は、ゴム材料等の弾性変形可能な材料によって形成される。ダストカバー３６は、円環状に形成され、内周面３６ａがピストン１２の外周面に密着される。これにより、シリンダ１０への塵埃や水分等の侵入が抑止され、またシリンダ１０からの洗浄流体の漏れが抑止される。

噴射ノズル部１４は、バルブケース３８と、２つのノズルホルダ４０と、２つの噴射ノズル４２と、を含む。バルブケース３８は、ピストン１２の前端に接続される。バルブケース３８内には図示しないバルブが配置されている。バルブは、図示しないバネ、例えば圧縮コイルバネによって後方へ付勢されている。ピストン１２に流入された洗浄流体がバルブケース３８に供給され、洗浄流体の圧力によってバルブが開放されることにより、洗浄流体がノズルホルダ４０に流入される。

ノズルホルダ４０は、バルブケース３８の側方（左右）に回動可能に支持される。噴射ノズル４２は、ノズルホルダ４０に支持される。噴射ノズル４２には、洗浄流体を噴射する噴射口４２ａが形成されている。

噴射ノズル部１４の前側には、図示しないカバーが取り付けられる。カバーは、非洗浄時（すなわちピストン１２が収納位置にあるとき）に車体またはバンパーの開口部を塞ぐ。

以上が車両用洗浄装置１の基本構成である。続いて、その動作を説明する。

洗浄流体貯留タンクから連結管を介してシリンダ１０に洗浄流体が供給されると、ピストン１２のフランジ部２２が洗浄流体の圧力を受け、ピストン１２はバネ２４を伸長させながら収納位置から前方へ移動する。このとき、シリンダ１０とピストン１２との隙間２８内の空気は、ピストン１２（特にフランジ部２２）の前方への移動にともなって空気穴１０ｂからシリンダ１０の外部に流出する。噴射ノズル部１４は、ピストン１２とともに前方へ移動し、車体またはバンパーの開口部から外に突出する。ピストン１２が前方の移動端まで移動すると、具体的にはピストン１２のフランジ部２２がキャップ１６の筒部３２に当接すると、ピストン１２および噴射ノズル部１４の前方への移動が停止する。ピストン１２および噴射ノズル部１４の前方への移動が停止すると、さらに供給される洗浄流体によって洗浄流体の圧力が上昇し、バルブに作用する洗浄流体の圧力がバルブケース３８内のバネの付勢力よりも大きくなると、バルブが開放されて洗浄流体がノズルホルダ４０に流入し、噴射ノズル４２の噴射口４２ａから被洗浄物へ向けて洗浄流体が噴射される。

洗浄流体貯留タンクからの洗浄流体の供給が停止されると、バルブに作用する洗浄流体の圧力が低下してバルブが閉塞され、噴射ノズル４２からの洗浄流体の噴射が停止される。洗浄流体の圧力がさらに低下するとバネ２４の付勢力によってピストン１２および噴射ノズル部１４は後方へ移動し、ピストン１２は収納位置に戻る。このとき、ピストン１２（特にフランジ部２２）の後方への移動にともなって、シリンダ１０の外部から空気穴１０ｂを通って隙間２８内に空気が流入する。

続いて、上述の車両用洗浄装置１の製造方法を説明する。

図４は、車両用洗浄装置１を製造する工程を示す製造工程図である。車両用洗浄装置１を製造する工程は、形成工程Ｓ１０２と、組み立て工程Ｓ１０６と、を含む。

形成工程Ｓ１０２では、車両用洗浄装置１を構成する各部材を形成する。形成工程Ｓ１０２は、キャップ１６を形成するキャップ形成工程Ｓ１０４を含む。キャップ形成工程Ｓ１０４では、軸方向における筒部３２の長さＬがピストン１２のストローク長Ｓの設計値に基づいて決定されたキャップ１６を形成する。

例えば、ピストン１２のストローク長が互いに異なるＮ種類（Ｎは２以上の整数）の車両用洗浄装置１を製造する場合、キャップ形成工程Ｓ１０４では、互いにストローク長Ｓが異なるＮ種類のキャップ１６を形成する。キャップ以外の他の部材は、Ｎ種類の車両用洗浄装置で共通の部材として形成する。なお、各部材は、公知の加工技術を使用して形成すればよい。

組み立て工程Ｓ１０６では、キャップ１６を含む各部材を使用して車両用洗浄装置１を組み立てる。

図４の製造工程図はあくまでも一例であり、他の工程を追加してもよい。

実施の形態によれば、キャップ以外の部品は共通にしつつも、すなわち比較的低コストでありながらも、ピストン１２のストローク長の異なる車両用洗浄装置１を実現できる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
実施の形態では、連通孔３４とシリンダ１０の外部とを連通する空気穴１０ｂがシリンダ１０に形成される場合について説明したが、これに限定されず、空気穴はキャップ１６の円環部３０に形成されてもよい。例えば、連通溝３２ｃから延在するように、円環部３０に空気穴が形成されてもよい。

（変形例２）
図５は、変形例に係る車両用洗浄装置１の側面図である。図５は、図２に対応する。本変形例では、キャップ１６の筒部３２は軸方向に比較的短く形成される。空気穴１０ｂの開口１０ｃの少なくとも一部は、キャップ１６の筒部３２の後端３２ａよりも後方に位置し、隙間２８に臨んでいる。この場合、筒部３２は連通溝３２ｃを有しなくてもよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１ 車両用洗浄装置、 １０ シリンダ、 １０ａ 内周面、 １０ｂ 空気穴、 １０ｃ 開口、 １０ｄ 開口、 １２ ピストン、 １４ 噴射ノズル部、 １６ キャップ、 ２８ 隙間、 ３２ 筒部、 ３２ｂ 外周面、 ３２ｃ 連通溝、 ３４ 連通孔。

Claims (1)

1. 洗浄流体が供給されるシリンダと、
   前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるピストンと、
   前記シリンダから突出する前記ピストンの先端に取り付けられ、被洗浄物へ向けて洗浄流体を噴射する噴射ノズル部と、
   前記ピストンが突出する前記シリンダの開口部における前記シリンダと前記ピストンとの隙間を閉塞するキャップと、
   を備え、
   前記キャップは、シリンダ内に位置する筒部を含み、
   前記筒部は、前記ピストンの前記先端が前記シリンダから離れる方向における前記ピストンの移動端を規定し、
   前記筒部の外周面には、連通溝が形成され、
   前記連通溝は、前記シリンダの内周面との間で、前記シリンダと前記ピストンとの隙間を前記シリンダの外部に連通するための連通孔を形成し、
   前記シリンダには、前記連通孔と連通する空気穴が形成され、
   前記空気穴は、前記シリンダの外周面における開口が、前記シリンダの内周面における開口よりも小さいことを特徴とする車両用洗浄装置。

Images