JPH1134812A - 自動車用ワイパウォッシャ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄液をウィンドガラスに噴射したとき視界
をより確保でき、 しかも洗浄効率のよい自動車用ワイパ
ウォッシャ装置を提供することにある。 【解決手段】 ウォッシャノズル２は、洗浄液をフロン
トガラス３に噴射する。フロントガラス３に着水した洗
浄液が視界部分となる中央部分での濃度が薄くなる。フ
ロントガラス３に着水した洗浄液のエリアＷは、 その長
手方向が噴射口の指向により払拭範囲Ｅ１を通過するワ
イパブレード３１の長手方向と平行となり、ワイパブレ
ード３１はフロントガラス３に着水した洗浄液を広い範
囲で拭きとる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
ガラスなどの被洗浄面に洗浄液を霧状に噴射する自動車
用ワイパウォッシャ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】通常、自動車のボンネット上には、フロ
ントガラスをワイパブレードで払拭する際にフロントガ
ラスに洗浄液を噴射するための左右一対のウォッシャノ
ズルが備えられている。従来からウォッシャノズルとし
て、特公昭６４−２５４０号公報、特公平２−５８１３
９号公報、特開昭６１−５７４５２号公報及び実開昭６
２−８６２６５号公報等に開示されたものが知られてい
る。

【０００３】ウォッシャノズルの方式としては、フルイ
ディスク式、フラットスプレー式、ジェット式などが知
られている。フルイディスク式はフロントガラスに洗浄
液をほぼ均一濃度に噴霧するもので、フロントガラスに
着水した洗浄液が視界を遮る欠点がある。この欠点を回
避すべく着水エリアに洗浄液の濃度分布をもたせ、中央
部分を薄く噴射するようにしたのがフラットスプレー式
である。霧状に噴射されるこれらの方式は洗浄液を広い
エリアに着水できて洗浄効果が期待されるものの、走行
時に受ける風によって洗浄液が飛ばされて高速走行時に
着水率が低下する欠点をもつ。洗浄液をジェット状に噴
射するジェット式では、高速走行時にも洗浄液をフロン
トガラスの高い位置まで噴射できるが、広いエリアに着
水させることができないという欠点をもつ。

【０００４】フラットスプレー式では、ノズル本体の洗
浄液が通る流通路の先端部がドーム面に形成され、この
ドーム面上に一方向に長い長孔状の噴射口が形成されて
いた。流通路に流れてきた流水はドーム面で中心部に集
められてから噴射口からいっきに射出され、噴射口の長
手方向に所定の拡がり角（噴射角）をもちながら霧状に
噴射される。フロントガラスにに着水した洗浄液の着水
エリアは扁平形状となる。つまり、扁平形状の着水エリ
アは前記噴射の長手方向と同一方向に扁平する。そし
て、着水エリアの洗浄液はその中央で薄く両側で濃くな
るほうが好ましい。

【０００５】着水した洗浄液は、前記噴射ノズルの噴射
に連動して作動するワイパブレードにて払拭される。そ
して、ワイパブレードがその払拭範囲を往復運動するこ
とにより、洗浄液にてフロントガラスは洗浄される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フラットスプレー式のウォッシャノズルでは、フロント
ガラスに着水した洗浄液が視界部分となる中央部分で薄
くなるものの、 視界確保の面からまだ十分な薄さではな
かった。 また、フロントガラスに着水した洗浄液の着水
エリアは車幅方向に長い形状となる。ワイパブレードは
この着水エリアに対して角度をもって通過し洗浄液を払
拭する。 その結果、ワイパブレードはその長手方向の中
央部分だけで洗浄液を拭き取っているため、洗浄効率が
悪くなっていた。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点を解消するた
めになされたものであって、 洗浄液をウィンドガラスに
噴射したとき視界をより確保でき、 しかも洗浄効率のよ
い自動車用ワイパウォッシャ装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、自動車のウィンドガラスに向けてウォッシャノズル
から洗浄液を噴射し、ウィンドガラスに着水した洗浄液
をワイパブレードにて払拭する自動車用ワイパウォッシ
ャ装置において、前記ウォッシャノズルは、前記洗浄液
が噴射され、 前記ワイパブレードの長手方向に沿って長
い長孔状の噴射口と、 前記洗浄液を噴射口に案内すると
ともに、前記噴射口が形成された部位の内周面がドーム
状に形成された流通路と、前記長孔状の噴射口の長手方
向中央をその両側で開口状態が対称となるように絞る絞
り部とを備えた。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の自動車用ワイパウォッシャ装置において、ウォッシャ
ノズルを前記ワイパブレードの払拭範囲の一側反転位置
と他側反転位置の中間位置に洗浄液を噴射するように指
向させている。

【００１０】（作用）請求項１及び２の発明によれば、
噴射口の絞り部により噴射口の長手方向中央で流量割合
が小さく、 長手方向両側で流量割合が大きくなる。従っ
て、ウィンドガラスに着水した洗浄液は着水した際、 視
界となる中央部分での濃度が薄くなって視界を遮る程度
が弱められる。しかも、ウィンドガラスに着水した洗浄
液のエリアは、 その長手方向が噴射口の指向により払拭
範囲を通過するワイパブレードの長手方向と平行にな
る。その結果、ワイパブレードはガラスに着水した洗浄
液を広い範囲で拭きとるため、洗浄液を広い範囲に行き
渡らせることができる。従って、効率のよいウィンドガ
ラスの洗浄が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したワイパ
ウォッシャ装置の実施形態を図１〜図１０に基づいて説
明する。ワイパウォッシャ装置はウォッシャ装置とワイ
パ装置とから構成されている。図２はウォッシャ装置の
構成を示す構成図である。図２に示すように、自動車１
の車体としてのボンネット１ａ上には左右一対のフラッ
トスプレー式のウォッシャノズル２が、ウィンドガラス
としてのフロントガラス３の左右半面ずつをそれぞれ指
向させる状態で装着されている。ウォッシャノズル２は
車体前部に装備されたウォッシャ装置１００の構成部品
をなす。ウォッシャ装置１００は、洗浄液を溜めておく
ためのウォッシャタンク１０１と、ウォッシャタンク１
０１内の洗浄液Ｓをホース１０２を通じて所定の圧力で
ウォッシャノズル２に送るためのウォッシャポンプ１０
３とを備えている。ウォッシャノズル２,ホース１０２,
ウォッシャタンク１０１, ウォッシャポンプ１０３と
によりウォッシャ装置１００が構成される。

【００１２】図３に示すように、ウォッシャノズル２は
ボンネット１ａに取り付けられた樹脂製のノズル本体４
と、ノズル本体４に形成された流路５の出口部分の凹部
４ａに嵌め込まれた樹脂製のジェット６とからなる。流
路５は洗浄液の通り道となり、凹部４ａは内周面が球面
状に形成されている。ジェット６基部は凹部４ａに嵌合
できるように外周面が球面状に形成されている。このた
め、ジェット６は凹部４ａに圧入された嵌合状態でその
軸心回りに回動可能に取り付けられている。

【００１３】ジェット６の先部は先端面側から切り込ん
だ十字状の溝８，９により４つに分断されるように延び
る４本の延出部６ａを有している。溝８の底部には瓢箪
型の噴射口１０が、流通路７とドーム部分にて連通する
状態でその長手方向を溝８の延び方向に一致させるよう
に形成されている。図６に示すように、噴射口１０の長
手方向中央部は、その短手方向両側から互いに対向して
対称に突出する一対の絞り部１１により絞られている。

【００１４】図７に示すように、噴射口１０はその長手
方向幅の中心を通る中心線Ｋに対して対称な瓢箪形状を
有し、絞り部１１は噴射口１０の開口を二等分するよう
に突出している。また、絞り部１１は、噴射口１０のそ
の他部分の曲率と連続的に変化する曲率にて形成されて
いる。絞り部１１の突出量ｄは、噴射口１０の短手方向
最大幅端部を基準にして０．１ｍｍ以上あり、噴射口１
０の長手方向中央で０．２ｍｍ以上絞るようにしてい
る。本実施形態では突出量ｄを０．１３ｍｍに設定して
いる。なお、十字状の溝８，９は、ドライバ等の工具を
用いてジェット６を凹部４ａに対して回動させるための
もので、噴射口１０の向き調整用に設けられたものであ
り、噴射の際に何ら影響を及ぼすものではない。

【００１５】このフラットスプレー式のウォッシャノズ
ル２では、噴射口１０からその長手方向に拡がる所定の
拡がり角（噴射角）θ（図１０（ａ）を参照）をもって
洗浄液が霧状に噴射される。噴射角θは、流通路７の
径, ドーム曲率, 噴射口１０の長手方向の長さ度合など
の要因に依存して決まる。フラットスプレー式では噴射
口１０から噴射される洗浄液の拡がり方向における流量
分布が、図８の分布曲線Ａに示すように両端側で流量割
合が大きくなる二つのピークを有する分布パターンをと
る必要がある。つまり、図８に示す分布曲線Ａの最大ピ
ーク値ａと最小ピーク値ｂのピーク比ａ／ｂが「３」を
超えることがフラットスプレー式の好適な使用可能条件
となる。

【００１６】図９は噴射口θとピーク比ａ／ｂとの関係
を示したグラフである。この流量分布のパターンは噴射
角θに依存している。分布パターンは、噴射角θ＝１２
度以上でピーク比ａ／ｂが「３」より大きくなって２つ
のピークをもつように分裂する。自動車用のウォッシャ
ノズル２で通常使用される噴射角θは４５度以下である
ので、噴射角θ＝１２〜４５度の範囲がフラットスプレ
ー式のウォッシャノズル２の好適な使用可能範囲とな
る。噴射角θの設定値は２０〜４０度の範囲が特に好ま
しい。本実施形態では噴射角θを約３０度に設定してい
る。なお、噴射角θが４５度を超えてさらに大きくなる
とピーク比ａ／ｂが減少し続け、噴射角θが所定値を超
える領域でピーク比ａ／ｂはほぼ「１」に近づく。

【００１７】次にこのジェット６を備えたウォッシャノ
ズル２の作用を説明する。流路５を流れてきた洗浄液
は、流通路７の先端部のドームに沿って中心部に集めら
れてから噴射口１０からいっきに噴射される。この噴射
の際に噴射口１０の長手方向中央で洗浄液は絞り部１１
により絞られて流量割合が小さくなるとともに、絞り部
１１で絞られた分がその両側の開口から流出することに
なるので長手方向両側での流量割合が増えることにな
る。この結果、従来の楕円形状の噴射口に比べ、瓢箪型
の噴射口１０の方が長手方向中央での絞り効果のため、
長手方向中央での流量割合がより小さく、長手方向両側
での流量割合がより大きくなる。また、噴射口１０の長
手方向両側での流量が相対的に多くなって、この両側で
の水圧の高まりにより噴射速度が速くなるので、洗浄液
は楕円型の噴射口のものに比べ、噴射口１０の長手方向
両側からさらに勢いよく噴射される。

【００１８】（比較例）次に楕円型の噴射口のジェット
と、本実施形態の瓢箪型の噴射口のジェットとを比較し
た比較例を示す。噴射時の拡がり方向の流量分布につい
て調べた。噴射圧は９８．１ｋｐａに設定した。

【００１９】流量分布は、ノズルから着水面までの距離
を４０ｃｍとし、着水面上に拡がり方向に沿って配列し
た各受皿に溜まった液量を計測して求めた。複数個の実
験データから図１０（ｂ）の結果を得た。

【００２０】図１０（ｂ）は、フロントガラス３に着水
した洗浄液の拡がり方向における流量分布を示す。この
グラフは、流量分布の計測実験から得られたノズルから
着水面に直角に下ろした点を通る拡がり方向における流
量分布を示したものである。実線で示す分布曲線Ａ１が
本実施形態のジェット、鎖線で示す分布曲線Ａ２が従来
のジェットのものを示す。このグラフから分かるよう
に、噴射口１０を瓢箪型にした本実施形態のものでは、
従来の楕円型の噴射口のものに比べ、拡がり方向中央部
分の流量が４０％から２０％に半減し、その分だけ両端
の狭いエリアの流量が６０％から８０％に増加している
（なお、流量％は分布曲線で囲まれた面積に相当する
値）。このため、図１０（ａ）に示すように着水した洗
浄液の着水エリアＷは扁平でかつ着水エリアＷの中央で
さらに薄く、両側でさらに濃くなる。

【００２１】次に、ワイパ装置について説明する。図１
１は、フロントガラス３の運転席側を払拭するワイパ装
置を説明する説明図である。ワイパ装置は、フロントガ
ラス３の下部に配備されている。このワイパ装置は、フ
ロントガラス３の運転席側を払拭するためのワイパブレ
ード３１を備えている。このワイパブレード３１は、フ
ロントガラス３の下縁と側縁の間を図１１及び図１２に
２点鎖線で示すように各箇所を通過するようにして往復
運動して、鎖線で示す範囲（払拭範囲）Ｅ１のフロント
ガラス部分を払拭する。

【００２２】ワイパブレード３１を先端で支持するワイ
パアーム３２は、その基端が車体フレームに固定された
軸３３に回動可能に連結されている。この軸３３には被
動レバー３４の基端がワイパアーム３２と軸３３を中心
に一体的に回動可能な状態に連結されている。モータ３
５は、車体フレームに固定され、その出力軸にはウォー
ム３６が連結されている。そのウォーム３６に噛合する
ウォームホイール３７には、その中心部に駆動レバー３
８が固定されている。駆動レバー３８の先端部は、前記
被動レバー３４の先端部とリンクロッド３９を介して連
結される。

【００２３】このように構成されたワイパ装置は、単独
の駆動スイッチに基づいて公知の方法で駆動するように
なっている。又、ワイパ装置は、ウォッシャ駆動スイッ
チのオン操作に基づいてウォッシャ装置が作動してノズ
ル２から洗浄液が噴射され、その洗浄液がフロントガラ
ス３に着水した後に公知の方法で一定の時間駆動される
ようになっている。

【００２４】次に、ワイパ装置の作用を説明する。モー
タ３５が駆動されると、そのモータ３５の駆動により回
転するウォームホイール３７の回転力が駆動レバー３８
を介してリンクロッド３９の押し出し引き込み力に変換
される。このリンクロッド３９の押し出し引き込み力に
て被動レバー３４が揺動することにより、ワイパアーム
３２は駆動される。ワイパアーム３２はウォームホイー
ル３７が１回転する毎に下反転位置と上反転位置との間
を１往復する。

【００２５】ワイパアーム３２が下反転位置にある図１
１に示す状態が、ワイパアーム３２の待機位置（ホーム
ポジション）となっている。この状態からウォームホイ
ール３７が半回転すると、ワイパアーム３２は上反転位
置に達する。ウォームホイール３７の次の半回転でワイ
パアーム３２は、上反転位置から下反転位置まで達す
る。

【００２６】そして、ワイパアーム３２が下反転位置に
あるとき、ワイパブレード３１は、図１２に実線で示す
下縁反転位置Ｐ１に位置する。ワイパアーム３２が上反
転位置にあるとき、ワイパブレード３１は、図１２に鎖
線で示す側縁反転位置Ｐ２に位置する。そして、ワイパ
アーム３２の往復運動に基づいてワイパブレード３１は
下縁反転位置Ｐ１と側縁反転位置Ｐ２との間を往復運動
し図１１、図１２に鎖線で示す払拭範囲Ｅ１のフロント
ガラス３部分を払拭する。

【００２７】次に、上記のように構成されたウォッシャ
ノズル２の使用方法について説明する。まず、前記ジェ
ット６をドライバなどの工具を使用してフロントガラス
３の運転席側中央部分に向けるとともに、図６に示すよ
うに、運転席からみて噴射口１０の向きをその長手方向
が車幅方向に一致するように横向きに調整する。尚、こ
の調整状態でウォッシャノズル２から洗浄液を噴射させ
ると、洗浄液はフロントガラス３に着水する。この着水
エリアＷは、図１０に示すように、車幅方向に扁平で中
央で濃度が薄く両側で濃くなる。

【００２８】噴射口１０の向きを車幅方向に一致するよ
うに横向きに調整した後、次に、ドライバなどの工具を
使用して、図１３に示すように、運転席からみて噴射口
１０の向きを時計回り方向にほぼ４５度回動させる。即
ち、噴射口１０の長手方向が車幅方向に対して４５度傾
斜するように調整する。

【００２９】図１４は、噴射口１０の向きを時計回り方
向にほぼ４５度回動させた時の、自動車の外からフロン
トガラス３に向かってみた着水エリアＷの形状を示す。
着水エリアＷは扁平形状であって車幅方向に対して４５
度傾斜している。そして、着水エリアＷの長手方向（図
１４に示す矢印方向）において、その洗浄液の濃度分布
は中央で薄く両側で濃くなる。

【００３０】この扁平形状の着水エリアＷは、前記ワイ
パブレード３１の払拭範囲Ｅ１内であって、下縁反転位
置Ｐ１と側縁反転位置Ｐ２の中間位置に形成される。し
かも、着水エリアＷは、同エリアＷの長手方向が同エリ
アＷを通過する際のワイパブレード３１の長手方向と平
行となるように形成されている。

【００３１】従って、図１４に示すようにフロントガラ
ス３に洗浄液が着水されると、その着水エリアＷの長手
方向と同エリアＷを通過する際のワイパブレード３１の
長手方向と平行となるため、ワイパブレード３１は、同
ワイパブレード３１の長手方向全領域で洗浄液を拭き取
ることができる。従って、洗浄液を払拭範囲Ｅ１全体に
くまなく行き渡らせることができる。その結果、洗浄液
は無駄なく使用され、効率よくフロントガラス３を洗浄
する。

【００３２】また、着水エリアＷはワイパブレード３１
の払拭範囲Ｅ１内であって、下縁反転位置Ｐ１と側縁反
転位置Ｐ２の中間位置に形成されるため、より効率のよ
いフロントガラス３の洗浄を可能にすることができる。

【００３３】さらに、フロントガラス３に着水した洗浄
液の着水エリアＷがその洗浄液の濃度分布は中央で薄く
両側で濃くなるため、洗浄液が着水した際に視界となる
中央部分で濃度が薄くなって、視界を遮る程度が弱めら
れる。

【００３４】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように具体化してもよい。 ○上記実施形態では、普通自動車にワイパウォッシャ装
置に具体化したが、軽自動車やバス、トラックなどの大
型自動車に具体化してもよい。この場合にも、洗浄液を
払拭範囲Ｅ１全体にくまなく行き渡らせることができ
る。その結果、洗浄液は無駄なく使用され、効率よくフ
ロントガラス３を洗浄することができる。 ○上記実施形態では、フロントガラス３の運転席側のワ
イパウォッシャ装置に具体化したが、フロントガラス３
の助手席側のワイパウォッシャ装置や、リアガラスのワ
イパウォッシャ装置に具体化してもよい。この場合に
も、洗浄液を払拭範囲Ｅ１全体にくまなく行き渡らせる
ことができる。その結果、洗浄液は無駄なく使用され、
効率よくフロントガラス３を洗浄することができる。 ○上記実施形態では、着水エリアＷを払拭範囲Ｅ１内の
下縁反転位置Ｐ１と側縁反転位置Ｐ２の中間位置に形成
したが、着水エリアＷは、払拭範囲Ｅ１内において同エ
リアＷの長手方向と同エリアＷを通過する際のワイパブ
レード３１の長手方向と平行となる位置であるならばど
の位置でもよい。従って、噴射口１０の指向を調整し
て、図１５に実線で示すワイパブレード３１の下縁反転
位置Ｐ１に隣接する位置に横方向に扁平した着水エリア
Ｗを形成したり、図１５に鎖線で示すワイパブレード３
１の側縁反転位置Ｐ２に隣接する位置に縦方向に扁平し
た着水エリアＷを形成してもよい。 ○上記実施形態では、着水エリアＷの長手方向の幅はワ
イパブレード３１の長手方向の長さとほぼ一致するよう
にしているが、洗浄液が無駄なく使用され、効率よく使
用できるならば、着水エリアＷの長手方向の幅はワイパ
ブレード３１の長手方向の長さより短くてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、洗浄液をウィンドガラ
スに噴射したとき視界をより確保でき、 しかも効率よく
ウィンドガラスを洗浄することができる優れた効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のジェットの斜視図。

【図２】ウォッシャ装置の構成図。

【図３】ウォッシャノズルの側断面図。

【図４】ジェットの図１のII−II線断面図。

【図５】ジェットの図１のIII −III 線断面図。

【図６】ジェットの正面図。

【図７】噴射口の正面図。

【図８】フラットスプレー式の流量分布パターン図。

【図９】噴射角とピーク比との関係を示すグラフ。

【図１０】横型のフラットスプレー式における（ａ）が
着水エリア内の濃度分布を示す模式図で、（ｂ）が拡が
り方向の流量分布を示すグラフ。

【図１１】フロントガラスの運転席側を払拭するワイパ
装置を説明する説明図。

【図１２】フロントガラスの運転席側を払拭する払拭範
囲を示す説明図。

【図１３】噴射口の向きを時計回り方向にほぼ４５度回
動調整した状態のジェットの正面図。

【図１４】噴射口の向きを時計回り方向にほぼ４５度回
動した時の着水エリアの形状を示す説明図。

【図１５】別例の着水エリアの形状を示す説明図。

【符号の説明】

１…自動車、１ａ…車体としてボンネット、２…ウォッ
シャノズル、３…ウィンドガラスとしてのフロントガラ
ス、４…ノズル本体、５…流路、６…ジェット、７…流
通路、１０…噴射口、１１…絞り部、３１…ワイパブレ
ード、１００…ウォッシャ装置、１０１…ウォッシャタ
ンク、１０３…ウォッシャポンプ、Ｗ…着水エリア、Ｅ
１…払拭範囲、Ｐ１…下縁反転位置、Ｐ２…側縁反転位
置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車のウィンドガラスに向けてウォッ
   シャノズルから洗浄液を噴射し、ウィンドガラスに着水
   した洗浄液をワイパブレードにて払拭する自動車用ワイ
   パウォッシャ装置において、 前記ウォッシャノズルは、 前記洗浄液が噴射され、 前記ワイパブレードの長手方向
   に沿って長い長孔状の噴射口と、前記洗浄液を噴射口に
   案内するとともに、前記噴射口が形成された部位の内周
   面がドーム状に形成された流通路と、 前記長孔状の噴射口の長手方向中央をその両側で開口状
   態が対称となるように絞る絞り部とを備える自動車用ワ
   イパウォッシャ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動車用ワイパウォッ
   シャ装置において、 前記ウォッシャノズルは、前記ワイパブレードの払拭範
   囲の一側反転位置と他側反転位置の中間位置に洗浄液を
   噴射するように指向させている自動車用ワイパウォッシ
   ャ装置。