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技術 流体吐出機構、及び車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置

出願人 株式会社ニフコ
発明者 根津幹夫
出願日 2017年10月11日 (2年6ヶ月経過) 出願番号 2017-197755
公開日 2019年5月9日 (11ヶ月経過) 公開番号 2019-069425
状態 未査定
技術分野 ノズル及び噴霧装置 ワイパー、車両の清掃 安全弁I(リリーフ弁)
主要キーワード 筒他端 通過箇所 サブ流路 電子ミラー 加圧空間 小径室 車両用カメラ 円柱状体
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

流体吐出機構の機能を合理的に向上させる。

解決手段

前記流体加圧空間4との連通部5aと、前記連通部5aと反対の側に形成された第一連絡部5bと、前記連通部5aと前記第一連絡部5bとの間となる箇所に形成された第二連絡部5cとを備えた弁室5と、前記第二連絡部5cと吐出口3とを連絡するメイン流路6と、前記第一連絡部5bと前記メイン流路6とを連絡するサブ流路7と、前記弁室5内にあって、前記加圧空間4側が所定の圧力に達したときは前記第一連絡部5b側に往動し前記第二連絡部5cを開放して前記吐出を実行させ、前記吐出終了後は前記連通部5a側に復動するように構成された弁体8と、を備えてなる。

概要

背景

バルブボディ内のバルブシート吸着される永久磁石弁体に備えさせ、流入孔側のエアの圧力が磁気吸引力を超えたときに弁体を開放位置に移動させて前記エアを排気口から外部に送り出すようにした制御バルブとして特許文献1に示されるものがある。

この特許文献1の制御バルブにあっては、閉鎖位置にある弁体の移動先側の空間に存在するエアは、小孔を通じて外部に排気して弁体の移動が阻害されないようにしている。

概要

流体吐出機構の機能を合理的に向上させる。前記流体加圧空間4との連通部5aと、前記連通部5aと反対の側に形成された第一連絡部5bと、前記連通部5aと前記第一連絡部5bとの間となる箇所に形成された第二連絡部5cとを備えた弁室5と、前記第二連絡部5cと吐出口3とを連絡するメイン流路6と、前記第一連絡部5bと前記メイン流路6とを連絡するサブ流路7と、前記弁室5内にあって、前記加圧空間4側が所定の圧力に達したときは前記第一連絡部5b側に往動し前記第二連絡部5cを開放して前記吐出を実行させ、前記吐出終了後は前記連通部5a側に復動するように構成された弁体8と、を備えてなる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

流体吐出口から間欠的に吐出させる機構であって、前記流体の加圧空間との連通部と、前記連通部と反対の側に形成された第一連絡部と、前記連通部と前記第一連絡部との間となる箇所に形成された第二連絡部とを備えた弁室と、前記第二連絡部と前記吐出口とを連絡するメイン流路と、前記第一連絡部と前記メイン流路とを連絡するサブ流路と、前記弁室内にあって、前記加圧空間側が所定の圧力に達したときは前記第一連絡部側に往動し前記第二連絡部を開放して前記吐出を実行させ、前記吐出終了後は前記連通部側に復動するように構成された弁体と、を備えてなる、流体吐出機構

請求項2

前記弁体の前記復動が磁石吸着力によりなされるようにしてなる、請求項1に記載の流体吐出機構。

請求項3

前記弁体に形成された溝によって、前記往動時に前記加圧空間と前記メイン流路とが連通されるようにしてなる、請求項1又は請求項2に記載の流体吐出機構。

請求項4

請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の流体吐出機構を、前記吐出部から吐出される流体が車両用カメラ又はセンサーの入力部に吹き付けられるように備えてなる、車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置

技術分野

0001

この発明は、流体吐出機構、および、これを含んで構成される車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置に関する。

背景技術

0002

バルブボディ内のバルブシート吸着される永久磁石弁体に備えさせ、流入孔側のエアの圧力が磁気吸引力を超えたときに弁体を開放位置に移動させて前記エアを排気口から外部に送り出すようにした制御バルブとして特許文献1に示されるものがある。

0003

この特許文献1の制御バルブにあっては、閉鎖位置にある弁体の移動先側の空間に存在するエアは、小孔を通じて外部に排気して弁体の移動が阻害されないようにしている。

先行技術

0004

特開2010−185469号公報

発明が解決しようとする課題

0005

この発明が解決しようとする主たる問題点は、この種の流体吐出機構(制御バルブ)、および、これを含んで構成される車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置の機能を合理的に向上させる点にある。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を達成するために、この発明にあっては、第一の観点から、流体吐出機構を、
流体を吐出口から間欠的に吐出させる機構であって、
前記流体の加圧空間との連通部と、前記連通部と反対の側に形成された第一連絡部と、前記連通部と前記第一連絡部との間となる箇所に形成された第二連絡部とを備えた弁室と、
前記第二連絡部と前記吐出口とを連絡するメイン流路と、
前記第一連絡部と前記メイン流路とを連絡するサブ流路と、
前記弁室内にあって、前記加圧空間側が所定の圧力に達したときは前記第一連絡部側に往動し前記第二連絡部を開放して前記吐出を実行させ、前記吐出終了後は前記連通部側に復動するように構成された弁体と、を備えてなる、ものとした。

0007

かかる構成によれば、弁体の往動先側の空間は、サブ流路を通じてメイン流路に連絡されていることから、弁体の往動、つまり、閉弁位置から開弁位置への移動にあたり、弁体の往動先側の空間にある流体をメイン流路側に送り出すことができ、かかる弁体の往動をスムースなものとすることができる。特に、弁体の往動先側の空間にある流体は、メイン流路を通じて吹き出される流体によって生じるベンチュリ効果により、効果的に吐出口側に引き出される。これにより、吐出口から、加圧空間にあった流体に弁体の往動先側の空間にある流体を加えた量の流体を、所定の流速をもって適切に吹き出させることができる。

0008

前記弁体の前記復動が磁石吸着力によりなされるようにしておくことが、この発明の態様の一つとされる。

0009

また、前記弁体に形成された溝によって、前記往動時に前記加圧空間と前記メイン流路とが連通されるようにしておくことが、この発明の態様の一つとされる。

0010

また、前記課題を達成するために、この発明にあっては、第二の観点から、車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置を、前記流体吐出機構を、前記吐出部から吐出される流体が車両用カメラ又はセンサーの入力部に吹き付けられるように備えてなる、ものとした。

発明の効果

0011

この発明によれば、弁体の往動先側の空間にある流体をサブ流路を通じてメイン流路側に送り出すことができることから、流体吐出機構、および、これを含んで構成される車両用カメラ又はセンサーに対する流体の吹き付け装置の機能を合理的に向上させることができる。

図面の簡単な説明

0012

図1は、この発明の一実施の形態にかかる流体吐出機構の断面構成図であり、弁体は閉弁位置にある。
図2は、前記流体吐出機構の断面構成図であり、弁体は開弁位置にある。
図3は、前記流体吐出機構の弁室を構成する主体部の小径室の断面構成図である。
図4は、前記流体吐出機構を構成する各部品の分解斜視図である。
図5は、前記流体吐出機構を含んで構成される流体の吹き付け装置の要部破断内部構成図であり、弁体は閉弁位置にある。
図6は、前記流体吐出機構を含んで構成される流体の吹き付け装置の要部破断内部構成図であり、弁体は開弁位置にある。

実施例

0013

以下、図1図6に基づいて、この発明の典型的な実施の形態について、説明する。

0014

この実施の形態にかかる流体吐出機構1は、空気などの流体を吐出口3から間欠的に吐出させるために用いられるものである。

0015

また、この実施の形態にかかる流体の吹き付け装置2は、前記流体吐出機構1を含んで構成されるものであって、前記吐出口3から吐出される流体が車両用カメラ又はセンサーの入力部に吹き付けられるように乗用車などの車両に備えられ、かかる流体によって前記入光部に付着した水滴塵埃などを取り除くものである。

0016

典型的には、かかる流体の吹き付け装置は、自動車車室外に入光部などの入力部を位置させる車両用カメラ又はセンサー(従前のドアミラーなどに替わって自動車の後方監視する電子ミラーを構成する車両用カメラなど/図示は省略する。)に組み合わされて用いられる。

0017

あるいはまた、かかる流体の吹き付け装置は、自動車の車室外に入力部を位置させる車両用カメラ又はセンサーとは離れた位置に備えられて、前記吐出口3から吐出された流体が前記吐出口3と前記入力部の近傍とに亘る流路を通じて前記入力部に吹き付けられるようにしてに用いられる。

0018

この実施の形態にかかる流体吐出機構1は、
(1)前記流体の加圧空間4との連通部5aと、前記連通部5aと反対の側に形成された第一連絡部5bと、前記連通部5aと前記第一連絡部5bとの間となる箇所に形成された第二連絡部5cとを備えた弁室5と、
(2)前記第二連絡部5cと前記吐出口3とを連絡するメイン流路6と、
(3)前記第一連絡部5bと前記メイン流路6とを連絡するサブ流路7と、
(4)前記弁室5内にあって、前記加圧空間4側が所定の圧力に達したときは前記第一連絡部5b側に往動し前記第二連絡部5cを開放して前記吐出を実行させ、前記吐出終了後は前記連通部5a側に復動して前記第二連絡部5cを閉鎖するように構成された弁体8と、を備えてなる。

0019

図示の例では、弁室5は、主体部10とキャップ11とを組み合わせてなる弁室構成体9によって構成されている。

0020

主体部10は、実質的に筒状を呈し、その筒一端10aをキャップ11により閉塞されると共に、その筒他端10bを前記連通部5aとするように構成されている。

0021

主体部10の筒一端10a側は大径室10cとなっている。大径室10cと連通部5aとの間は小径室10dとなっている。

0022

大径室10cの側部には、主体部10の筒軸に直交する向きに延びる管部が連通されており、この管部が前記第二連絡部5cとして機能するようになっている。

0023

弁体8に対する弁座5dは、大径室10cと小径室10dとの寸法差により形成された主体部10内の段差面となっており、大径室10cに臨んだ大径室10cと小径室10dとを連通させる開口を巡っている。

0024

キャップ11は、実質的に筒状を呈し、その筒一端11aを閉塞すると共に、その筒他端11bを開放させている。

0025

キャップ11の筒他端11b側は、内径を大きくした拡径部11cとなっており、この拡径部11cと閉塞された筒一端11aとの間は拡径部11cよりも内径を小さくした縮径部11dとなっている。これにより、キャップ11はその内側に筒他端11b側を向いた周回段差部11eを備えている。

0026

キャップ11の側部であって、筒一端11aと周回段差部11eとの間となる箇所には、キャップ11の筒軸に直交する向きに延びる管部が連通されており、この管部が前記第一連絡部5bとして機能するようになっている。

0027

キャップ11は主体部10に対し、拡径部11cの内側に主体部10の筒一端10a側を、周回段差部11eに主体部10の筒一端10aが突き当たる位置まではめ入れることで組み合わされている。

0028

図示の例では、このように構成される弁室構成体9に対し、Y字状をなす分岐管12が接続されている。分岐管12の分岐側の一方端末12aが図中符号13で示される接続チューブを介して第一連絡部5bとなる管部に接続され、分岐管12の分岐側の他方端末12bが接続チューブ13を介して第二連絡部5cとなる管部に接続されている。そして、かかる分岐管12の非分岐側の端末12cが前記吐出口3として機能すると共に、かかる分岐管12によって前記メイン流路6とサブ流路7とが形成されるようになっている。

0029

弁体8は、円板状をなす弁頭部8aと、この弁頭部8aの一面側の中央から突き出す筒状の軸部8bとを有している。弁頭部8aの外径は大径室10cに納まるが小径室10dには入り込まない大きさとなっている。弁体8は、前記弁頭部8aを大径室10c内に位置させ、前記軸部8bを小径室10d内に差し込んだ状態で、前記主体部10の筒軸に沿った向きの移動可能に弁室5内に保持されている。

0030

図示の例ではまた、軸部8bの基部には弁頭部8aの一部をなすシールリング8cが嵌め付けられており、前記弁座5dにはこのシールリング8cで接するようになっている。

0031

また、図示の例では、弁体8の弁頭部8aが弁座5dに着座した閉弁位置においては、シールリング8cによって第二連絡部5cが閉鎖されるようになっている(図1)。

0032

また、閉弁位置にある弁体8は、弁頭部8aの他面側がキャップ11の周回段差面11eに突き当たる開弁位置まで往動できるようになっており、この開弁位置においては弁頭部8aは弁座5dから離れ且つ第二連絡部5cは開放されるようになっている(図2)。

0033

また、前記弁体8の前記軸部8bの外径と前記小径室10dの径とは実質的に等しくなっていると共に、前記軸部8bの側部に前記軸部8bの長さ方向に沿ってその全長に亘る一条の溝8d(一カ所の溝)を形成させている。

0034

この実施の形態にあっては、前記一条の溝8dによって前記弁体8が開弁位置にある状態において前記加圧空間4と前記メイン流路6とが連通されるようになっている。

0035

また、この実施の形態にあっては、後述のピストン16の前進によって加圧空間4の圧力が所定の圧力に達するまで前記弁体8を前記弁頭部8aを前記弁座5dに密着させる閉弁位置に保持手段14により保持するようになっている。

0036

前記加圧空間4の圧力が所定の圧力に達すると前記保持手段14による保持が解かれ、前記弁体8は開弁位置に移動し、圧縮された流体がメイン流路6を通じて吐出口3から吹き出される。

0037

かかる開弁状態において、小径室10dの流体の通過箇所は、弁体8の軸部8bに形成された一条の溝8dに実質的に限定されることから、吐出される流体の流速は効果的に高められる。

0038

この実施の形態にあっては、前記保持手段14を、磁石及びこの磁石が吸着される強磁性材の一方を前記弁体8側に、他方を前記弁室5側に備えさせてなるものとしている。

0039

図示の例では、第一円柱状体14aを弁体8の軸部8b内にこの第一円柱状体14aの端面が軸部8bの先端と同面になるようにしてはめ込んでいる。

0040

また、弁室5の小径室10d内に第二円柱状体14bをはめ込んでいる。図示の例では、小径室10d内には、主体部10の筒軸に沿う向きに続くリブ10eがこの筒軸を巡る方向において隣り合うリブ10eとの間を流体の流路とするようにして三箇所形成されている(図3)。この三箇所のリブ10eの先端間を利用して小径室10d内に第二円柱状体14bをはめ込ませている。第二円柱状体14bの端面は閉弁位置において弁体8の軸部8bの先端が位置される箇所に位置されている。

0041

これにより、この実施の形態にあっては、後述のピストン16の前進によって前記加圧空間4側の所定の圧力に達するまでは前記弁体8を前記弁頭部8aを前記弁座5dに密着させる閉弁位置に保持手段14により保持し、前記加圧空間4側の圧力が所定値を越えた瞬間に前記弁体8を開弁位置に移動させて加圧空間4内の流体を所定の流速をもって吐出口3から吹き出させることができるようになっている。また、一回の流体の吹き出しが終了したときは、磁石の吸着力により直ちに前記弁体8を閉弁位置に移動させることができる。すなわち、この実施の形態にあっては、前記弁体8の前記復動が磁石の吸着力によりなされるようになっている。

0042

また、この実施の形態にあっては、弁体8の往動先側の空間15は、サブ流路7を通じてメイン流路6に連絡されていることから、弁体8の往動、つまり、閉弁位置から開弁位置への移動にあたり、弁体8の往動先側の空間15にある流体をメイン流路6側に送り出すことができ、かかる弁体8の往動をスムースなものとすることができる。特に、弁体8の往動先側の空間15にある流体は、メイン流路6を通じて吹き出される流体によって生じるベンチュリ効果により、効果的に吐出口3側に引き出される。これにより、吐出口3から、加圧空間4にあった流体に弁体8の往動先側の空間15にある流体を加えた量の流体を、所定の流速をもって適切に吹き出させることができる。

0043

以上に説明した流体吐出機構1を含んで構成される流体の吹き付け装置の一例を図5及び図6に示す。
前記流体の吹き付け装置2は、
(1)前記流体の吐出口3と、
(2)ピストン16の前方の加圧空間4(ピストン16の移動により容積を変化させるシリンダ17内の空間)を前記流体吐出機構1の連通部5aに連通させたシリンダ17と、
(3)モータ18aを含んだ前記ピストン16の駆動機構18と、
(4)前記加圧空間4と前記吐出口3とを連絡する流路19中にあって前記ピストン16の前進によって前記加圧空間4の圧力が所定値になったときに開弁して前記流路19を開放するように機能する前記流体吐出機構1とを、備えてなる。

0044

図示の例では、流体の吹き付け装置2は、前記吐出口3から直接的に、あるいは、間接的に、空気などの流体を車両用カメラ又はセンサーの入光部1に吹き付ける構成となっている。前記流体は、洗浄液とすることも可能であり、また、空気に洗浄液を混合させたものとすることも可能である。

0045

図示の例では、流体の吹き付け装置2は、前後方向xに長く、左右方向yに短く、上下方向zを厚さとした扁平のケーシング20に前記(1)〜(4)の要素を内蔵させてなる。

0046

また、図示の例では、流体の吹き付け装置2のケーシング20は、その厚さ方向の中程の位置で分離可能な、ロア部20aと図示しないアッパー部とを組み合わせてなる。

0047

前記ピストン16は、前後方向xに沿って、移動するようになっている。ピストン16前方の加圧空間4は、前記流路19の一部をなす前方流路19aを介して、前記流体吐出機構1を構成する連通部5aに連通している。図中符号13’は、前記連通部5aとなる主体部10の筒他端10bと前方流路19aとを連絡する接続チューブである。

0048

前記ピストン16の駆動機構18は、前記ピストン16を後退方向に付勢する付勢手段18bと、前記付勢により前記ピストン16の後端部16aが当接するカム部18dを備えると共に前記モータ18aにより回転駆動される回転体18cとを備えたものとなっている。そして、前記回転体18cの回転時に前記カム部18dの形状によって前記ピストン16を前後動させるようにしている。

0049

図示の例では、モータ18aの出力軸一体化されたウォーム18eに噛み合うギア18fと、回転体18cの外周に形成されたギア部18gに噛み合うギア18hとを、かみ合わせることで、モータ18aの駆動により回転体18cが回転されるようになっている。

0050

回転体18cの一面に、カム部18dが形成されている。カム部18dは回転体18cの下面から突出した形態となっており、回転体18cの下面との間に周回段差面としてのカム面18iを形成させている。カム面18iは回転体18cの回転軸18mとの距離を最大とする第一部分18jと、回転体18cの回転軸18mを挟んで第一部分18jと反対の側に位置する第二部分18kとを有している。

0051

前記付勢手段18bは、図示の例では、圧縮コイルバネとなっている。もっとも、かかる付勢手段18bはピストン16を後退方向に付勢可能なものであれば足り、圧縮コイルバネ以外の各種のバネやバネと同じような反発力を発揮する弾性体を用いて構わない。バネの一端は、シリンダ17の加圧空間4側と反対の開口を巡る部分に形成された段差17aに圧接され、バネの他端はピストン16の前端部16bと後端部16aとの間に形成された鍔部16cに圧接されている。

0052

ピストン16の後端部16aは、図示の例では、板状をなし、回転体18cの一面下に入り込んで前記カム部18dのカム面18iに前記付勢手段18bの付勢により常時圧接されるようになっている。

0053

回転体18cがカム面18iの第二部分18kをピストン16の後端部16aに圧接させる回転位置にあるときは、前記圧縮コイルバネの付勢によりピストン16は最も後退した位置となるようになっている(図5)。一方、回転体18cがカム面18iの第一部分18jをピストン16の後端部16aに圧接させる回転位置にあるときは、ピストン16は最も前進した位置となり、前記圧縮コイルバネは最も圧縮された状態となる(図6)。

0054

図示の例では、ピストン16が前進するときは、ピストン16における加圧空間4に臨んだ前端部の中央に形成された通気孔16dを通じて、ピストン16の側部とシリンダの内壁との間をシールするシールリング16eの内側に入り込む流体によってシールリング16eが弾性的に広がり前記シール性が高まる一方、ピストン16が後退するときは前記シール性がなくなりピストン16の後方から加圧空間4に外部から流体が引き込まれるようになっている。

0055

なお、当然のことながら、本発明は以上に説明した実施態様に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得るすべての実施態様を含むものである。

0056

3吐出口
4加圧空間
5弁室
5a 連通部
5b 第一連絡部
5c 第二連絡部
6メイン流路
7サブ流路
8 弁体

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