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Die Erfindung betrifft ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem, umfassend ein an der Karosserie eines Fahrzeugs befestigtes Gehäuse, eine Sensoreinheit, einen Düsenträger, eine Reinigungsfluidquelle, eine Reinigungsfluidpumpe, einen Reinigungsfluidkreis oder eine Reinigungsfluidleitung und mindestens eine Reinigungsfluiddüse, die dem Düsenträger zugeordnet ist und die mit der Reinigungsfluidquelle kommuniziert.
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Moderne Fahrzeuge, insbesondere Automobile, meistens sogenannte SUV, sind mit Außensichtkameras ausgestattet, die die Sicht des Fahrers verbessern und die Sicherheit erhöhen sollen. Ferner sind diese Fahrzeuge oft mit Sensoren ausgestattet, die von hinten herannahende und vorbeifahrende Autos erfassen können, die vom Fahrer wegen des toten Winkels von den Rückspiegeln nicht erfasst sind.
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Nach dem Stand der Technik sind Rückfahrkameras oft in die hintere Stoßstange, in die Heckklappe oder den Kofferraumdeckel des Fahrzeugs in der Nähe des Nummernschildes integriert. Aufgrund dieser Position in der Karosserie sind Kameralinsen, Schutzabdeckungen für Linsen oder die Sensoren der Umgebung des Fahrzeugs ausgesetzt und Schmutz und Ablagerungen, Schmutz, Salzspray usw. lagern sich auf der Linse oder auf der Linsenabdeckung oder auf einer Sensorabdeckung während des Fahrzeugbetriebes ab. Insbesondere wenn die Kameras und/oder Sensoren auf der Stoßstange oder an der Heckklappe des Fahrzeugs angebracht sind, sind diese Schmutz und Staub ausgesetzt.
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Daher ist es allgemein bekannt, externe Waschsysteme für die Reinigung der Linsen und Sensoren bereitzustellen.
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Im Stand der Technik wurden verschiedene Reinigungskonzepte vorgeschlagen, um eine Ansammlung von Schmutz und Ablagerungen auf der Kameralinse zu vermeiden oder aber um ein verbessertes Reinigungsresultat zu erzielen.
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Normalerweise werden Reinigungsfluiddüsen und Düsenanordnungen in unmittelbarer Nähe einer Kamera oder eines Sensors angebracht und so positioniert, dass die Flüssigkeit von den Düsen direkt auf die zu reinigende Oberfläche gesprüht werden kann. Wie bereits eingangs erwähnt, kann die zu reinigende Oberfläche eine Linsenabdeckung, ein Linsendom oder eine Sensoroberfläche sein.
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Generell ist problematisch bei solchen Systemen, dass der äußere Erfassungswinkel der Sensoren oder der Sichteinrichtung so weit wie möglich sein sollte. So erfassen moderne Weitwinkelrücksichtssysteme vorteilhafterweise wenigstens einen Teil der hinteren Stoßstange, so dass dem Fahrer während des Einparkvorgangs ohne weiteres eine Abstandsanzeige übermittelt werden kann. Der Bedarf an solchen Weitwinkellinsensystemen und Düsen, die sehr nahe an der Linse oder der Linsenabdeckung angebracht werden sollen, ist in gewisser Weise widersprüchlich, da es passieren kann, dass auch die Düsen durch den Sichtwinkel der Sensoreinheit erfasst werden. Falles ein sichtbares Bild auf dem Monitor im Fahrgastraum angezeigt werden sollt, könnten die Düsen optisch irritierend sein.
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Ein weiterer Nachteil dieser nicht verdeckten Anordnung der Düsen in unmittelbarer Nähe der Sensoren ist, dass dies optisch und ästhetisch nicht sehr ansprechend ist.
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Es ist zudem bekannt, dass Reinigungssysteme für Kameras oder Sensoren zusätzlich zu Reinigungssystemen für Frontscheinwerfer und Windschutzscheiben bereitgestellt werden, so dass der Verbrauch an Reinigungsfluid ein Thema ist. In modernen Fahrzeugen ist der Platz für Reinigungsfluidbehälter begrenzt, und dies ist nicht mit dem erhöhten Bedarf an Reinigungssystemen für Kameras, Sensoren etc. vereinbar.
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Eine bekannte an einem Fahrzeug angebrachte Kamerareinigungsvorrichtung, die einer Reduzierung des Reinigungsfluidverbrauchs Rechnung trägt, ist zum Beispiel in der
WO 2014/010580A1 offenbart. Diese an einem Fahrzeug angebrachte Kamerareinigungsvorrichtung weist einen Düsenträger auf, in dem ein Luftkanal und ein Reinigungsfluidkanal zusammenlaufen. Das Reinigungsfluid wird mit Hilfe von Druckluft in einen Reinigungssprühnebel verwandelt, wodurch der Verbrauch an Reinigungsfluid reduziert wird.
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Es wurden verschiedene weitere Versuche durchgeführt, um den Reinigungsfluidverbrauch zu reduzieren, zum Beispiel durch Feineinstellung der Sprüheigenschaften der Düse.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystems bereitzustellen, bei welchem die Reinigungsfluiddüsen sehr nahe an der Sensoreinheit angebracht sind, ohne die äußere Sicht des Sensors zu beeinträchtigen, und welches zudem einfach aufgebaut und leicht zu betreiben ist.
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Zudem ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem bereitzustellen, welches auch ästhetisch ansprechend ist und nicht etwa das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs beeinträchtigt.
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Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem mit möglichst geringem Verbrauch an Reinigungsfluid bereitzustellen.
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Diese und andere Aufgaben werden durch ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind von den abhängigen Ansprüchen erfasst.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem bereitgestellt, umfassend:
- – ein an einer Fahrzeugkarosserie angebrachtes Gehäuse
- – eine Sensoreinheit
- – einen Düsenträger
- – eine Reinigungsfluidquelle
- – eine Reinigungsfluidpumpe
- – einen Reinigungsfluidkreis oder eine Reinigungsfluidleitung
- – wenigstens eine Reinigungsfluiddüse, die mit dem Düsenträger verbunden ist und die mit der Reinigungsfluidquelle kommuniziert,
wobei der Düsenträger in das Gehäuse integriert ist und innerhalb des Gehäuses zwischen ersten und zweiten Stellungen bewegbar ist, wobei die erste Stellung eine zurückgezogene Stellung ist, in welcher der Düsenträger unterhalb oder fluchtend zu einer äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche angeordnet ist, wobei die zweite Stellung eine Betriebsstellung ist, in welcher die Düse auf eine exponierte Oberfläche der Sensoreinheit zielt, so dass das Reinigungsfluid in der Betriebsstellung auf die exponierte Oberfläche der Sensoreinheit befördert wird.
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Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine klare Sicht der Sensoreinheit durch Bereitstellung eines Düsenträgers aufrecht zu erhalten, der in das Gehäuse der Sensoreinheit integriert ist und der zudem ausstellbar und einziehbar ist. Wenn ein Reinigungszyklus ausgelöst wird, wird der Düsenträger ausgefahren und ragt so über die äußere Fahrzeug-Karosserieoberfläche hinaus, so dass eine oder mehrere Düsen auf die exponierte Oberfläche der Sensoreinheit zielen und das Reinigungsfluid auf die exponierte Oberfläche befördern, um einen Reinigungsvorgang durchzuführen. Am Ende des Reinigungszyklus wird der Düsenträger eingezogen, so dass er sich am Ende entweder unter der äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche befindet oder bündig mit der äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche ausgerichtet ist.
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Vorzugsweise sind die Sensoreinheit und der Düsenträger gemeinsam innerhalb des Gehäuses angeordnet womit sie ein integriertes System bilden.
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Da der Düsenträger in der Ruhestellung eingefahren ist, d. h., unter oder bündig mit der äußeren Karosserieoberfläche angeordnet ist, wirkt sich das System nicht störend auf die äußere Erscheinung des Fahrzeugs aus und ist daher aus ästhetischer Sicht gefällig. Zudem beeinträchtigt der Düsenträger nur das Sichtfeld oder den Sichtwinkel der Sensoreinheit während des Reinigungszyklus. Da der Reinigungszyklus nur wenige Sekunden dauert, beeinträchtigt dieser nicht die Funktion der Sensoreinheit.
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Die exponierte Oberfläche der zu reinigenden Sensoreinheit kann mit der äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche fluchten, ebenso kann der Düsenträger in der Ruhestellung mit der äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche fluchten.
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Gemäß dem Erfindungskonzept sind die Düsen oder auch mehrere Düsen grundsätzlich verdeckt angebracht, so dass die Düsen in der Ruhestellung des Düsenträgers nicht exponiert sind.
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Eine Sensoreinheit im Sinne der hier vorliegenden Anmeldung kann zum Beispiel eine Außensichtkamera oder nur ein Sensor zur Erfassung sich nähernder und vorbeifahrender Autos oder zur Erzeugung eines Warnsignals bei einem Verlassen der Fahrspur sein.
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Eine Sensoreinheit im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann als Außensichtkamera sowie gleichzeitig als Sensor gestaltet sein, die dem Fahrer ein Verlassen der Fahrbahn oder ein sich dem Fahrzeug näherndes Objekt, das normalerweise im Rückspiegel nicht zu erkennen ist, anzeigen.
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Zudem könnte eine Sensoreinheit im Sinne der vorliegenden Anwendung beispielsweise ein für ein autonomes Fahren erforderlicher Laserscanner sein.
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Eine dieser Erfindung entsprechende Sensoreinheit kann ein Bildgerät sein, das feste Halbleitertechnologien, z. B. CMOS- oder CCD-Sensortechnologien in Kombination mit z. B. einer Videoüberwachungs-Anzeige für Navigationssysteme nutzt. Die Sensoreinheit kann ein Kamera-Linsensystem mit wenigstens einer Linsen- oder Abdeckungsoberfläche enthalten. Die Linsenoberfläche oder Abdeckungsoberfläche kann eine runde oder rechteckige Form haben. Generell kann die Sensoreinheit eine kuppelförmige Linsenabdeckung aufweisen.
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Eine Fluiddüse im Sinne der vorliegenden Anwendung kann einen Fluidoszillator, eine Stiftstrahldüse oder dergleichen aufweisen.
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Die Fluiddüse im Sinne der vorliegenden Anwendung kann auch eine Luftdüse sein, dies kann eine wie auch immer geartete Düse sein, durch die ein Luftstrahl, vorzugsweise ein Stiftstrahl, ausgestoßen werden kann.
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Ein Reinigungsfluid im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann eine Flüssigkeit ebenso wie ein Gas oder Luft sein.
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Eine erfindungsgemäße Reinigungsfluidpumpe kann als herkömmliche Fluidpumpe, insbesondere als Impellerpumpe mit einem oder mehreren Flügelrädern ausgebildet sein. Die Fluidpumpe kann eine oder mehrere Fluidauslässe und wenigstens einen Fluideinlass aufweisen, dem ein Reinigungsfluid von der Reinigungsfluidquelle zugeführt wird.
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Das fahrzeugintegrierte Sicht- und Reinigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann von einer Reinigungsfluidquelle und einem Reinigungsfluidkreis eines damit verbundenen Frontscheinwerfer- oder Windschutzscheiben-Reinigungssystems profitieren.
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Das fahrzeugintegrierte Sicht- und Reinigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann zudem ein Druckluftsystem umfassen, das Reste des Reinigungsfluids von der exponierten Oberfläche der Sensoreinheit wegbläst.
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Ein Reinigungsfluidkreis im Sinne der vorliegenden Erfindung kann eine Reinigungsfluidleitung oder Reinigungsfluidschläuche sowie Verbinder und Ventile, d. h. Rückschlagventile und/oder Druckhalteventile umfassen.
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Ein Reinigungsfluidkreis im Sinne der vorliegenden Erfindung muss nicht notwendigerweise ein geschlossener Kreislauf sein. Der Fachmann auf dem Gebiet wird davon ausgehen, dass der Begriff „Reinigungsfluidkreis” auch eine einzige Fluidleitung von der Reinigungsfluidpumpe zu einer Fluiddüse einschließt. Ein Reinigungsfluidkreis muss nicht notwendigerweise ein geschlossener Kreislauf sein und ist dies normalerweise auch nicht.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Düsenträger zumindest teilweise die Sensoreinheit umfänglich umschließt oder der Sensoreinheit umfänglich angepasst ist. Dies bedeutet, dass die Außenkontur des Düsenträgers annähernd oder vollständig zu der äußeren Kontur der exponierten Oberfläche der Sensoreinheit passt. Noch einmal wird betont, dass die Außenkontur der Sensoreinheit kreisförmig oder rechteckig sein kann. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Außenkontur der Sensoreinheit, d. h. die Außenkontur der exponierten Oberfläche der Sensoreinheit, für die Erfindung nicht entscheidend ist.
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Bei einer bevorzugten Variante des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems gemäß der Erfindung ist der Düsenträger als einziehbare und/oder ausfahrbare Hülse ausgebildet.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Düsenträger koaxial zu der Sensoreinheit angeordnet.
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Vorzugsweise ist der Düsenträger in der zurückgezogenen Stellung fluchtend oder bündig mit der äußeren Fahrzeug-Karosserieoberfläche ausgerichtet, was insofern günstig ist, als das äußere Erscheinungsbild einer solchen Variante besonders gefällig ist und der Düsenträger in der zurückgezogenen Stellung nicht den Sichtwinkel der Sensoreinheit beeinträchtigt.
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Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel umfasst der Düsenträger eine Rückprallfläche für das ausgestoßene Reinigungsfluid, wobei die Rückprallfläche gegenüberliegend der Düse angeordnet ist, so dass diese während eines Reinigungszyklus sowohl direkt als auch indirekt von dem Reinigungsfluid beaufschlagt wird. In diesem Fall wird das Reinigungsfluid auf die freiliegende Oberfläche zurückgeführt, was schließlich zu einer Verringerung des Reinigungsfluidverbrauchs während eines Reinigungszyklus führt.
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Vorzugsweise ist der Düsenträger als vorzugsweise zylindrische Hülse ausgebildet, die zumindest teilweise die exponierte Oberfläche der Sensoreinheit umschließt. Die Düse ist an einer inneren umlaufenden Wand des Düsenträgers vorgesehen, so dass beim Austreten des Reinigungsfluids ein Wirbeleffekt durch den Düsenträger erzeugt wird.
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In diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel bildet der Düsenträger gemäß der Erfindung in der ausgestellten Lage und während des Reinigungszyklus eine Art Wirbeltopf, der ebenso zu einer Verminderung des Verbrauchs an Reinigungsfluid beiträgt.
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Der Düsenträger kann innerhalb des Gehäuses federvorgespannt in der zurückgezogenen Stellung gehalten sein und hydraulisch oder pneumatisch durch den Druck des Reinigungsfluids ausgestellt werden, wenn ein Reinigungszyklus ausgelöst wird.
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Beispielsweise kann der Düsenträger wenigstens teilweise als Kolben ausgebildet sein, der so mit dem Gehäuse zusammenwirkt, so dass der Kolben und das Gehäuse eine abgedichtete Fluidkammer definieren, die mit dem Reinigungsfluidkreis oder der Fluidleitung kommuniziert, so dass bei Inbetriebnahme der Fluidpumpe das Reinigungsfluid in die Fluidkammer eintritt und so auf den Kolben einwirkt, dass der Kolben und somit der Düsenträger gegen die Federvorspannung in die ausgestellte Lage verbracht werden.
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Wie bereits zuvor erwähnt, ist die Düse vorzugsweise in der zurückgezogenen Stellung verdeckt angeordnet, zum Beispiel ist diese an einer inneren umlaufenden Wand des Düsenträgers angeordnet, so dass die Düse in der zurückgezogenen Stellung des Düsenträgers gegen die Sensoreinheit oder gegen das Gehäuse abgedichtet ist.
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Zu diesem Zweck kann die innere umlaufende Wand des Düsenträgers in einem abgedichteten Eingriff mit einer außen umlaufenden Wand der Sensoreinheit oder mit einer inneren umlaufen Wand des Gehäuses stehen.
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Zu diesem Zweck kann die äußere umlaufende Wand der Sensoreinheit mit einer elastischen Beschichtung versehen sein.
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Vorzugsweise umfasst der Düsenträger einen oder mehrere Reinigungsfluidkanäle, weiterhin vorzugsweise ist wenigstens ein Reinigungsfluid(kanal) einstückig mit dem Düsenträger ausgebildet.
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Sowohl der Düsenträger als auch das Gehäuse können als Kunststoff-Spritzguss Teile ausgebildet sein.
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Der eine oder die mehreren Reinigungsfluidkanäle innerhalb des Düsenträgers können ein oder mehrere Rückschlagventile umfassen, um sicherzustellen, dass das Reinigungsfluid nur, wenn der Düsenträger vollständig ausgestellt ist, ausgestoßen wird.
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Der durch die Reinigungsfluidpumpe erzeugte Druck kann in der Größenordnung zwischen 2 bis 5 bar betragen, vorzugsweise etwa 3 bar, abhängig vom Druckverbrauch der Düse oder einer Anordnung von mehreren Düsen.
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Es sollte generell betont werden, dass – falls der Düsenträger als zurückziehbare Hülse ausgebildet ist, dieser nicht auf einen 360° – Umlauf beschränkt ist, um einen Wirbeleffekt zu erzeugen.
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Ein Fachmann wird erkennen, dass das vorbeschriebene fahrzeugintegrierte Sicht- und Reinigungssystem eine sehr kompakte Gestaltung aufweist, die es zugleich ermöglicht, eine oder mehrere Flüssigkeitsdüsen sehr nahe an der Sensoreinheit anzuordnen d. h., an der exponierten Oberfläche der Sensoreinheit anzuordnen, um einen Reinigungsvorgang ohne Einschränkung des Sichtwinkels der Sensoreinheit durchführen zu können. Zudem hat diese Konstruktion ein ansprechendes Erscheinungsbild und gestattet es weiterhin, jeglichen Schmutz von Fahrzeugkameras, Laserscannern oder ähnlichem unter minimaler Verwendung von Reinigungsfluid zu entfernen.
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Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine schematische Darstellung des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems gemäß der Erfindung mit dem Düsenträger in Ruhestellung zeigt,
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2 eine Darstellung gemäß 1 zeigt, jedoch mit dem Düsenträger in ausgestellter Lage,
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3 eine zweite Ausführungsform des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems gemäß der Erfindung mit dem Düsenträger in zurückgezogener Stellung zeigt,
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4 eine Darstellung gemäß 3 zeigt, jedoch mit dem Düsenträger in ausgestellter Lage,
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5 eine perspektivische Darstellung des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems, das nicht am Fahrzeug befestigt ist, mit dem ausgestellten Düsenträger zeigt,
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6 eine mit 5 vergleichbare Darstellung zeigt, jedoch mit einer anderen Gestaltung des Düsenträgers
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Befasst man sich nun mit 1, erkennt man hier eine Teilschnittansicht einer ersten Ausführungsform des fahrzeugintegrierten Sicht- und Reinigungssystems 1 gemäß der Erfindung. Im Interesse der Vereinfachung wird das fahrzeugintegrierte Sicht- und Reinigungssystems nachstehend das System genannt.
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Das System 1 umfasst ein Gehäuse 2 in welchem eine Sensoreinheit 3 und ein Düsenträger 4 angeordnet sind. Die Sensoreinheit 3 ist bei dem besonderen Ausführungsbeispiel eine Rückfahrkamera mit einer domförmigen Linsenabdeckung 5, die eine exponierte zu reinigende Oberfläche gemäß der Erfindung bildet.
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Das Gehäuse 2 umfassend die Sensoreinheit 3 und den Düsenträger 4 bildet eine integrierte Einheit, die an oder in der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann, so dass der Teil des Gehäuses 2, der die exponierte Oberfläche der Sensoreinheit 4 umgibt, fluchtend oder bündig mit der Außenfläche des Fahrzeugs ist, die hier auch als äußere Fahrzeug-Karosserieoberfläche bezeichnet wird. Beispielsweise kann das Gehäuse in den hinteren Stoßfänger oder in die Hecktür oder die Heckklappe eines PKW eingesetzt sein, so dass die Linsenabdeckung 5 mehr oder weniger exponiert ist.
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Der Düsenträger 4 ist als bewegbarer Kolben ausgebildet, der dichtend mit der äußeren Oberfläche der Sensoreinheit 3 in Eingriff ist. Zudem ist der Düsenträger 4 dichtend mit der äußeren Oberfläche der Sensoreinheit 3 in Eingriff, was nachstehend im Detail erläutert wird.
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Der Düsenträger 4 gemäß dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist als zylindrische Hülse ausgestaltet, welche die Sensoreinheit 3 umschließt, d. h. eng an diese angepasst ist, und welche in zurückgezogener Stellung innerhalb des Gehäuses 2 mit einer Spiralfeder 7 gehalten wird. Die Spiralfeder 7 ist zwischen der inneren Vorderseite des Gehäuses und einem umlaufenden äußeren Absatz 8 der Basis des Kolbens 9 des Düsenträgers 4 gehalten. Zwischen der Basis 9 des Kolbens des Düsenträgers 4 und der unteren inneren Wand des Gehäuses 2 wird eine Fluidkammer 10 gebildet, die mit einem Einlass 11 des Gehäuses 2 kommuniziert. Mit dem Einlass 11 kann ein Reinigungsfluidschlauch (nicht gezeigt) verbunden sein. Der Reinigungsfluidschlauch ist wiederum entweder direkt mit einer Reinigungsfluidpumpe oder einem Reinigungsfluidkreis eines Windschutzscheiben- oder Frontscheinwerfer-Reinigungssystems verbunden.
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Die Sensoreinheit 3 ist mit Anschlüssen 12 zur elektrischen Verbindung dieser ausgestattet. Die Anschlüsse 12 erstrecken sich durch eine Durchführung 13 innerhalb des Gehäuses 2, welche zu dem hydraulischen Teil des Gehäuses 2 abgedichtet ist.
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Die Basis 9 des Kolbens des Düsenträgers 4 umfasst eine äußere umlaufende Nut 14 und eine innere umlaufende Nut 15, wobei die äußere Nut 14 eine erste Kolbendichtung 16 aufnimmt und die innere Nut 15 der Basis 9 des Kolbens eine zweite Kolbendichtung 17 aufnimmt.
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Die ersten und zweiten Kolbendichtungen 16 und 17 wirken jeweils mit den inneren Wänden 6 des Gehäuses zusammen, um die Fluidkammer 10 abzudichten.
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Wie dies den 1 und 2 entnommen werden kann, umfasst der Düsenträger 4 einen integrierten Fluidkanal 18, der sich an der unteren Stirnseite der Basis 9 des Kolbens in die Fluidkammer 10 öffnet und der mit einer Düse 19 verbunden ist, die einstückig mit dem Düsenträger 4 ausgebildet ist und die an einer inneren Wand 20 des Düsenträgers 2 angeordnet ist.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, hat der Düsenträger 4 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 einen kreisförmigen Querschnitt und ist als zylindrische Hülse ausgebildet, die die Sensoreinheit 3 eng umschließt, wobei die Sensoreinheit 3 ebenso einen zylindrischen Querschnitt aufweist. 1 zeigt den Düsenträger 4 in der zurückgezogen Stellung in Richtung auf die Bodenwand 21 des Gehäuses vorgespannt. Die Düse 19 ist in dieser Stellung geschlossen und durch die äußere Oberfläche der Sensoreinheit 3 abgedichtet, welche eine elastische Beschichtung 22 umfasst, die als Dichtelement dient.
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Der Düsenträger 4 ist an seinem Außenumfang gegen das Gehäuse 2 durch eine O-Ring-Dichtung 23 abgedichtet, die innerhalb einer oberen Öffnung 24 des Gehäuses angeordnet ist. Selbstverständlich kann die Dichtung jeder Art von Dichtung sein.
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Die Funktionsweise des Systems 1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2 erläutert, die den Düsenträger 4 in der ausgestellten Lage zeigt.
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Wenn das Reinigungsfluid unter Druck in den Einlass 11 des Fluidkanals 10 eintritt, wird der innerhalb des Fluidkanals 10 ansteigende Druck den Düsenträger 4 gegen die Vorspannkraft der Spiralfeder 7 aufwärts treiben. Die Spiralfeder 7 wird folglich zusammengedrückt und der Düsenträger 2 bewegt sich von der in 1 gezeigten Stellung in die ausgestellte Lage, wie sie in 2 dargestellt ist. Sobald der Düsenträger 4 angehoben ist, ist das Mundloch der Düse 9 nicht mehr durch die äußere Oberfläche der Sensoreinheit 3 verdeckt, sodass das Reinigungsfluid aus der Düse 19 ausgestoßen werden kann, wenn der Düsenträger 4 um einen bestimmten Betrag ausgestellt wurde.
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Wie dies in 2 dargestellt ist, wird das Reinigungsfluid auf die Linsenabdeckung 5 auftreffen und von der inneren Wand 20 des Düsenträgers 4 zurückgeworfen werden, wodurch ein Wirbeleffekt des Reinigungsfluids innerhalb der Umschließung des führenden Endes des Düsenträgers 4 erzeugt wird. Sobald sich der Düsenträger 4 in der Reinigungsstellung befindet, d. h. in der ausgestellten Lage, wird die Düse 19 Schmutz und Ablagerungen von der exponierten Oberfläche der Sensoreinheit, d. h. von der Linsenabdeckung 5 abreinigen.
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Wenn die Fluidzufuhr versiegt, wird sich der Düsenträger 4 in seine in 1 gezeigte stationäre Stellung zurück bewegen.
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Das System 1 könnte grundsätzlich manuell bedient werden, wenn sich das Fahrzeug im Rückwärtsgang befindet, oder automatisch, wenn die Kamera erfasst, dass sie verschmutzt ist, oder jeweils nach einer Anzahl von Aktivierungen des rückwärtigen Scheibenwaschsystems für das Fenster der Heckklappe des Fahrzeugs.
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Die 3 und 4 zeigen ein leicht abgewandeltes Konzept des Systems 1 gemäß der Erfindung welches grundsätzlich ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 funktioniert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der Einfachheit halber wird im Folgenden nur auf die Unterschiede des Systems 1 gemäß 3 und 4 zu dem System gemäß 1 und 2 Bezug genommen. Soweit nicht ausdrücklich erwähnt, entspricht die Gestaltung des Systems 1 gemäß 3 und 4 Gestaltung gemäß den 1 und 2.
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Ersichtlich wird bei der Gestaltung gemäß den 1 und 2 während der Montage der Sensoreinheit von oben befestigt, d. h. durch eine Öffnung 24 in das Gehäuse 2 eingesetzt.
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Bei der Gestaltung gemäß 3 und 4 wird die Sensoreinheit 3 von unten in das Gehäuse 2 eingesetzt. Das Gehäuse 2 umfasst eine zylindrische Sensoraufnahme 25, welche an dem unteren Ende des Gehäuses 2 offen ist und welche an ihrem oberen Ende einen umlaufenden Kragen 26 aufweist, der einwärts gerichtet ist und gegen den die Sensoreinheit 3 anliegt. Das Gehäuse 2 bildet einen Ringraum, in welchen der Düsenträger 4 eingesetzt ist und gegen welchen der Düsenträger 4 abgedichtet ist. Demgemäß umfasst das Gehäuse 2 nach dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 eine ringförmige Öffnung, welche an dem inneren Umfang und an dem äußeren Umfang an dem führenden Ende des Gehäuses 2 durch zwei O-Ring-Dichtungen 23 abgedichtet ist.
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Die Basis 9 des Kolbens des Düsenträgers weist nur eine einzige äußere Nut 14 auf, in welche eine erste Kolbendichtung 16 eingesetzt ist. Die Kolbendichtung 17 ist zwischen einer glatten inneren Wand des Düsenträgers 4 und einer glatten äußeren Wand des Ringraums des Gehäuses 2 angeordnet.
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Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2 ist die Sensoreinheit 3 an ihrer äußeren Oberfläche ebenso mit einer Beschichtung 22 versehen, die als Dichtung wirkt.
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Die Ausführungsbeispiele des Systems 1, die einerseits in den 1 und 2 gezeigt sind und die andererseits in den 3 und 4 gezeigt sind, könnten eine Gestaltung des Düsenträgers 4 aufweisen, bei welcher das führende Ende des Düsenträgers 4 eine um 360° umlaufende Umschließung der Linsenabdeckung 5 definiert, um einen Wirbeleffekt zu erzielen. In den 6 und 7 ist jedoch eine unterschiedliche Gestaltung des führenden Endes des Düsenträgers 4 gezeigt, bei dem die umlaufende Wand des Düsenträgers 2 unterbrochen ist, d. h. nicht um 360° umlaufend ausgebildet ist.
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In 6 umfasst der Düsenträger 2 an seinem führenden Ende zwei kreisförmige Segmente, von denen eines die Düse 19 bildet und das andere eine Rückprallwand oder eine Rückprallfläche für das Reinigungsfluid. In 6 definieren die zwei Wandsegmente 28 einen Kreisbogen von etwa 150°.
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Bei der Gestaltung gemäß 7 beschreibt das Segment mit der Düse 19 nur einen Kreisbogen von etwa 30°, wohingegen das gegenüberliegende Segment eine Reflexionswand oder Rückprallwand bildet, die sich über einen Kreisbogen von etwa 150° erstreckt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- fahrzeugintegriertes Sicht- und Reinigungssystem
- 2
- Gehäuse
- 3
- Sensoreinheit
- 4
- Düsenträger
- 5
- Linsenabdeckung
- 6
- Innere Wände
- 7
- Spiralfeder
- 8
- Absatz
- 9
- Basis des Kolbens
- 10
- Fluidkammer
- 11
- Einlass
- 12
- Anschlussklemmen
- 13
- Durchführung
- 14
- Äußere Nut der Basis des Kolbens
- 15
- Innere Nut der Basis des Kolbens
- 16
- Erste Kolbendichtung
- 17
- Zweite Kolbendichtung
- 18
- Fluidkammer
- 19
- Reinigungsfluiddüse
- 20
- Innere Wand des Düsenträgers
- 21
- Bodenwand des Gehäuses
- 22
- Beschichtung
- 23
- O-Ring-Dichtung
- 24
- Öffnung des Gehäuses
- 25
- Sensoraufnahme
- 26
- Kragen
- 27
- Ringförmige Öffnung
- 28
- Wandsegmente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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