JP2020055491A - Cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被洗浄物に洗浄流体を噴射して汚れ等を落とす洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning apparatus that removes dirt and the like by spraying a cleaning fluid onto an object to be cleaned.
近年、車両に光学センサ類としてカメラを設け、このカメラの撮影画像を解析して周囲状況を認識しながら車両を自動走行させる技術が広く知られている。カメラの撮影画像を用いた自動運転の場合、カメラから明瞭な画像を取得する必要があるので、カメラのレンズ面の汚れは正確な自動運転に支障を来すことになる。よって、この種の車両では、例えば水等の流体を噴射可能な洗浄装置を設け、この洗浄装置によってレンズ面の汚れを解消することが検討されている（特許文献１等参照）。 2. Description of the Related Art In recent years, a technique has been widely known in which a vehicle is provided with a camera as an optical sensor, and the vehicle automatically travels while analyzing an image captured by the camera and recognizing a surrounding situation. In the case of automatic driving using an image captured by a camera, it is necessary to obtain a clear image from the camera. Therefore, dirt on the lens surface of the camera hinders accurate automatic driving. Therefore, in this type of vehicle, it has been studied to provide a cleaning device capable of injecting a fluid such as water, for example, and to remove dirt on the lens surface by using the cleaning device (see Patent Document 1 and the like).
ところで、この種の自動運転車では、完全な自動走行を目的として、カメラ以外に種々のセンサ類を配置する可能性が高い。これらセンサ類も、カメラと同様、安定した出力を得るには、センサ検知面の汚れを定期的に落としたいニーズがある。この場合、カメラやセンサごとに洗浄装置を設けてしまうと、部品点数の増加に繋がる問題があった。 By the way, in this type of self-driving vehicle, there is a high possibility that various sensors are arranged in addition to the camera for the purpose of completely automatic driving. As with cameras, these sensors have a need to periodically clean the sensor detection surface in order to obtain a stable output. In this case, if a cleaning device is provided for each camera or sensor, there is a problem that the number of parts increases.
本発明の目的は、自身１つで複数箇所を洗浄可能にした洗浄装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cleaning apparatus that can clean a plurality of locations by itself.
前記問題点を解決する洗浄装置は、伸縮可能な複数段のシリンダ構造をなし、供給される洗浄流体の圧力により長さが変化するノズル部と、前記ノズル部が伸縮する際に、当該ノズル部の先端に設けられた噴射口の向きが変わることを案内して、洗浄流体の噴射角度を変化させる案内部とを備え、前記ノズル部の伸縮に応じて前記噴射口の伸縮方向の位置と洗浄流体の噴射角度とが変化することにより、複数の洗浄ポイントを選択的に洗浄可能である。 The cleaning device that solves the above problem has a multistage cylinder structure that can expand and contract, a nozzle portion whose length changes according to the pressure of the supplied cleaning fluid, and a nozzle portion that expands and contracts when the nozzle portion expands and contracts. A guide for changing the direction of the ejection port provided at the tip of the nozzle and changing the ejection angle of the cleaning fluid, and the position of the ejection port in the expansion and contraction direction and the cleaning in accordance with the expansion and contraction of the nozzle. By changing the ejection angle of the fluid, a plurality of cleaning points can be selectively cleaned.
本構成によれば、ノズル部を伸縮可能として噴射口の高さ位置を可変とし、かつ伸縮時、ノズル部の噴射口の噴射角度も可変するようにした。このように、ノズル部が伸縮しながら噴射角度が変化する動きをとるので、複数の洗浄ポイントを設定することが可能となる。よって、自身１つで複数の被洗浄物を洗浄することが可能となる。 According to this configuration, the height of the injection port is made variable by making the nozzle portion expandable and contractable, and the injection angle of the injection port of the nozzle portion is also made variable when expanding and contracting. As described above, since the nozzle portion moves so as to change the injection angle while expanding and contracting, a plurality of cleaning points can be set. Therefore, it is possible to clean a plurality of objects to be cleaned by itself.
前記洗浄装置において、伸びた状態の前記ノズル部を縮み方向に付勢する付勢部を備え、前記ノズル部に洗浄流体が供給された場合、その洗浄流体の圧力により、前記付勢部の付勢力に抗して前記ノズル部が伸びる作動が可能となり、前記ノズル部への洗浄流体の供給が停止すると、前記付勢部の付勢力により、前記ノズル部が元の縮んだ状態に戻ることが好ましい。この構成によれば、ノズル部を伸びた状態にした後、ノズル部を付勢部の付勢力によって、元の縮んだ状態に自ら戻すことが可能となる。 The cleaning device further includes an urging portion that urges the extended nozzle portion in a contracting direction, and when a cleaning fluid is supplied to the nozzle portion, the urging portion of the urging portion is pressed by the pressure of the cleaning fluid. When the supply of the cleaning fluid to the nozzle unit is stopped, the nozzle unit may return to the original contracted state due to the urging force of the urging unit. preferable. According to this configuration, it is possible to return the nozzle unit to the original contracted state by the urging force of the urging unit after the nozzle unit is extended.
前記洗浄装置において、前記ノズル部に前記洗浄流体を供給する際に作動するアクチュエータを制御することにより、前記ノズル部の伸縮を切り替える制御部を備えることが好ましい。この構成によれば、制御部によるアクチュエータ制御によって、ノズル部の伸縮の仕方を、所望の態様に適宜設定することが可能となる。 It is preferable that the cleaning device includes a control unit that switches expansion and contraction of the nozzle unit by controlling an actuator that operates when the cleaning fluid is supplied to the nozzle unit. According to this configuration, the manner of expansion and contraction of the nozzle portion can be appropriately set to a desired mode by actuator control by the control unit.
前記洗浄装置において、前記ノズル部は、ハウジングと、前記ハウジングの内部に収納され、当該ハウジングに対して軸方向に相対移動可能に取り付けられた中間ロッドと、前記中間ロッドの内部に収納され、当該中間ロッドに対して軸方向に相対移動可能に取り付けられ、前記噴射口が形成された先端ロッドとを備えることが好ましい。この構成によれば、ハウジングに対して中間ロッドや先端ロッドを相対移動させる簡素な構成により、ノズル部の高さを変化させることが可能となる。 In the cleaning device, the nozzle unit is housed inside the housing, the intermediate rod is attached to the housing so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the housing, and is housed inside the intermediate rod. It is preferable to include a tip rod which is attached to the intermediate rod so as to be relatively movable in the axial direction, and which has the injection port. According to this configuration, the height of the nozzle portion can be changed by a simple configuration in which the intermediate rod and the distal end rod are relatively moved with respect to the housing.
前記洗浄装置において、前記案内部は、螺旋状の溝と、当該溝に係止された突起とを備え、前記ノズル部に供給される洗浄流体の圧力に応じて当該ノズル部が伸縮した場合、前記溝及び前記突起の案内によって前記噴射口が前記ノズル部の周方向に回転することにより、洗浄流体の噴射角度が変化することが好ましい。この構成によれば、螺旋状の溝に突起を係止するという簡素な構成の案内部により、洗浄流体の噴射角度を切り替えることが可能となる。 In the cleaning device, the guide portion includes a spiral groove and a projection locked in the groove, and when the nozzle portion expands and contracts according to the pressure of the cleaning fluid supplied to the nozzle portion, It is preferable that the jetting angle of the cleaning fluid is changed by rotating the jetting port in the circumferential direction of the nozzle portion by the guide of the groove and the projection. According to this configuration, the jetting angle of the cleaning fluid can be switched by the guide having a simple configuration in which the projection is locked in the spiral groove.
本発明によれば、１つの洗浄装置で複数箇所を洗浄することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, one washing | cleaning apparatus can wash several places.
以下、洗浄装置の一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、車載された被洗浄物２を洗浄する洗浄装置３が設けられている。洗浄装置３は、例えば車体前部（フロントグリル４）に配置されている。洗浄装置３は、被洗浄物２として、例えば車体前部に設けられたセンサ類５の表面を洗浄する。センサ類５としては、例えばカメラ、ミリ波レーダ、赤外線センサ、フォトセンサなどがある。
Hereinafter, an embodiment of the cleaning apparatus will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a vehicle 1 is provided with a cleaning device 3 for cleaning a to-be-cleaned object 2 mounted on a vehicle. The cleaning device 3 is disposed, for example, at the front of the vehicle body (the front grill 4). The cleaning device 3 cleans, for example, a surface of a sensor 5 provided at a front part of the vehicle body as the cleaning target 2. Examples of the sensors 5 include a camera, a millimeter wave radar, an infrared sensor, and a photo sensor.
図２及び図３に示すように、洗浄装置３は、被洗浄物２に対して洗浄流体を噴射する伸縮可能なノズル部６と、ノズル部６の伸縮に応じてノズル部６を周方向（図２の矢印Ｒ方向）に回して洗浄流体の噴射角度θを変化させる案内部７とを備える。本例のノズル部６は、複数段のシリンダ構造をとり、供給される洗浄流体の圧力により長さが変化する。なお、洗浄流体は、水（液体）、圧縮空気、及びこれらの組み合わせのいずれでもよい。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the cleaning device 3 extends and contracts a nozzle portion 6 that injects a cleaning fluid to the object 2 to be cleaned and a nozzle portion 6 in a circumferential direction ( A guide portion 7 that rotates in the direction of arrow R in FIG. 2 to change the ejection angle θ of the cleaning fluid. The nozzle section 6 of this example has a multi-stage cylinder structure, and its length changes depending on the pressure of the supplied cleaning fluid. The cleaning fluid may be water (liquid), compressed air, or a combination thereof.
ノズル部６は、ハウジング１０、中間ロッド１１及び先端ロッド１２を備える。中間ロッド１１は、ハウジング１０の内部に収納され、ハウジング１０に対して軸方向（図２及び図３のＸ軸方向）に相対移動可能に取り付けられている。先端ロッド１２は、中間ロッド１１の内部に収納されその中間ロッド１１に対して軸方向（図２及び図３のＸ軸方向）に相対移動可能に取り付けられている。ハウジング１０の一方の端部の開口１３からは、中間ロッド１１及び先端ロッド１２の部品群が露出する。中間ロッド１１の端部の開口１４からは、先端ロッド１２が露出する。 The nozzle unit 6 includes a housing 10, an intermediate rod 11, and a tip rod 12. The intermediate rod 11 is housed inside the housing 10 and attached to the housing 10 so as to be relatively movable in the axial direction (the X-axis direction in FIGS. 2 and 3). The distal rod 12 is housed inside the intermediate rod 11 and is attached to the intermediate rod 11 so as to be relatively movable in the axial direction (the X-axis direction in FIGS. 2 and 3). From the opening 13 at one end of the housing 10, the components of the intermediate rod 11 and the tip rod 12 are exposed. The end rod 12 is exposed from the opening 14 at the end of the intermediate rod 11.
ハウジング１０は、円筒状（内部が空洞）に形成されている。ハウジング１０の他方の端部には、ノズル部６に洗浄流体を供給する配管（図示略）が接続される配管接続部１５が形成されている。 The housing 10 is formed in a cylindrical shape (the inside is hollow). At the other end of the housing 10, a pipe connection part 15 to which a pipe (not shown) for supplying the cleaning fluid to the nozzle part 6 is connected is formed.
中間ロッド１１は、円筒状（内部が空洞）に形成されている。中間ロッド１１は、ハウジング１０よりも小径に形成されている。
先端ロッド１２は、中間ロッド１１に収納可能な軸部１６と、洗浄流体を外部に噴射する噴射口１７が形成された先端部１８とを備える。先端部１８は、球状に形成され、その一部分に噴射口１７が形成されている。噴射口１７は、車体前後方向において後ろ向きに洗浄流体を噴射できるように、後方寄りに配置されている。ハウジング１０、中間ロッド１１及び先端ロッド１２は、同軸上に配置されている。ノズル部６は、伸縮に応じて伸縮方向（図２及び図３の±Ｘ軸方向）の位置が変化する。
The intermediate rod 11 is formed in a cylindrical shape (the interior is hollow). The intermediate rod 11 has a smaller diameter than the housing 10.
The distal end rod 12 includes a shaft portion 16 that can be stored in the intermediate rod 11 and a distal end portion 18 in which an ejection port 17 that ejects a cleaning fluid to the outside is formed. The tip portion 18 is formed in a spherical shape, and the injection port 17 is formed in a part thereof. The injection port 17 is disposed rearward so that the cleaning fluid can be injected backward in the vehicle front-rear direction. The housing 10, the intermediate rod 11, and the tip rod 12 are coaxially arranged. The position of the nozzle portion 6 in the expansion / contraction direction (± X-axis direction in FIGS. 2 and 3) changes according to the expansion / contraction.
図４及び図５に示すように、中間ロッド１１の端部には、ノズル部６の内部に流入した洗浄流体の圧力を受けることが可能な流体受け部２１が形成されている。流体受け部２１は、中間ロッド１１の端部の鍔状部分を有し、略円板状をなしている。流体受け部２１の外周面には、ハウジング１０の内面と流体受け部２１との間のシール性を確保するシール部２２が設けられている。シール部２２は、例えばＯリングからなり、流体受け部２１の外周面の周方向一帯に形成されたスリット２３に取り付けられている。 As shown in FIGS. 4 and 5, a fluid receiving portion 21 that can receive the pressure of the cleaning fluid flowing into the nozzle portion 6 is formed at an end of the intermediate rod 11. The fluid receiving portion 21 has a flange-shaped portion at the end of the intermediate rod 11, and has a substantially disk shape. On the outer peripheral surface of the fluid receiving portion 21, a seal portion 22 for ensuring a sealing property between the inner surface of the housing 10 and the fluid receiving portion 21 is provided. The seal portion 22 is formed of, for example, an O-ring, and is attached to a slit 23 formed in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the fluid receiving portion 21.
先端ロッド１２の端面には、ノズル部６の内部に流入した洗浄流体の圧力を受けることが可能な流体受け部２４が形成されている。流体受け部２４は、先端ロッド１２の端部の鍔状部分を有し、略円板状をなしている。流体受け部２４の外周面には、中間ロッド１１の内面と流体受け部２４との間のシール性を確保するシール部２５が設けられている。シール部２５は、例えばＯリングからなり、流体受け部２４の外周面の周方向一帯に形成されたスリット２６に取り付けられている。 A fluid receiving portion 24 that can receive the pressure of the cleaning fluid that has flowed into the inside of the nozzle portion 6 is formed on the end surface of the tip rod 12. The fluid receiving portion 24 has a flange-shaped portion at the end of the tip rod 12, and has a substantially disk shape. On the outer peripheral surface of the fluid receiving portion 24, a seal portion 25 for ensuring a sealing property between the inner surface of the intermediate rod 11 and the fluid receiving portion 24 is provided. The seal portion 25 is made of, for example, an O-ring, and is attached to a slit 26 formed in a circumferential area of the outer peripheral surface of the fluid receiving portion 24.
洗浄装置３は、伸びた状態のノズル部６を縮み方向（図４及び図５の−Ｘ軸方向）に付勢する付勢部２７を備える。付勢部２７は、伸びた状態のノズル部６を縮み方向に付勢することにより、元の縮んだ状態（収納状態）に戻す。本例の付勢部２７は、ハウジング１０及び中間ロッド１１の間に設けられた第１付勢部２８と、中間ロッド１１及び先端ロッド１２の間に設けられた第２付勢部２９とを備える。第１付勢部２８及び第２付勢部２９は、コイルばねからなる。第１付勢部２８は、第２付勢部２９よりもバネ径が大きく形成されている。第１付勢部２８は、一端がハウジング１０の内面に支持され、他端が中間ロッド１１の流体受け部２１に支持されている。第２付勢部２９は、一端が中間ロッド１１の内面に支持され、他端が先端ロッド１２の流体受け部２４に支持されている。 The cleaning device 3 includes an urging portion 27 that urges the extended nozzle portion 6 in the contracting direction (the −X axis direction in FIGS. 4 and 5). The urging section 27 urges the expanded nozzle section 6 in the contracting direction to return to the original contracted state (storage state). The urging portion 27 of the present example includes a first urging portion 28 provided between the housing 10 and the intermediate rod 11, and a second urging portion 29 provided between the intermediate rod 11 and the tip rod 12. Prepare. The first urging unit 28 and the second urging unit 29 are formed by coil springs. The first urging portion 28 has a larger spring diameter than the second urging portion 29. One end of the first biasing portion 28 is supported by the inner surface of the housing 10, and the other end is supported by the fluid receiving portion 21 of the intermediate rod 11. The second urging portion 29 has one end supported by the inner surface of the intermediate rod 11 and the other end supported by the fluid receiving portion 24 of the distal rod 12.
図４に示すように、ハウジング１０の内部には、ハウジング１０と中間ロッド１１との間がシール部２２によって密封区画されることにより、ハウジング１０内に流入した洗浄流体が貯まる第１貯留室３０が形成されている。第１貯留室３０は、ハウジング１０の端部に貫設された第１流路３１を通じて、配管接続部１５と連通されている。中間ロッド１１の内部には、中間ロッド１１と先端ロッド１２との間が密封区画されることにより、中間ロッド１１内に流入した洗浄流体が貯まる第２貯留室３２が形成されている。第２貯留室３２は、中間ロッド１１の端部に貫設された第２流路３３を通じて、第１貯留室３０と連通されている。 As shown in FIG. 4, in the housing 10, the space between the housing 10 and the intermediate rod 11 is sealed and partitioned by a seal portion 22, so that the first storage chamber 30 in which the cleaning fluid flowing into the housing 10 is stored. Are formed. The first storage chamber 30 is communicated with the pipe connection part 15 through a first flow path 31 penetrating through an end of the housing 10. Inside the intermediate rod 11, a second storage chamber 32 for storing the cleaning fluid flowing into the intermediate rod 11 is formed by partitioning between the intermediate rod 11 and the distal rod 12 in a sealed manner. The second storage chamber 32 communicates with the first storage chamber 30 through a second flow path 33 provided through an end of the intermediate rod 11.
先端ロッド１２の軸部１６には、第２貯留室３２と連通された第３流路３４が形成されている。第３流路３４は、軸部１６の延設方向に沿って直線状に形成されている。先端ロッド１２の先端部１８には、噴射口１７及び第３流路３４と連通された第３貯留室３５が形成されている。第３貯留室３５は、先端部１８の形状に合わせた球状の空間からなる。ノズル部６の洗浄流体の流路は、第１流路３１→第１貯留室３０→第２流路３３→第２貯留室３２→第３流路３４→第３貯留室３５→噴射口１７となっている。 A third flow path 34 that is communicated with the second storage chamber 32 is formed in the shaft 16 of the distal rod 12. The third flow path 34 is formed linearly along the direction in which the shaft 16 extends. A third storage chamber 35 is formed at the distal end portion 18 of the distal rod 12 and communicates with the injection port 17 and the third flow path 34. The third storage chamber 35 is formed of a spherical space that matches the shape of the distal end portion 18. The flow path of the cleaning fluid of the nozzle section 6 is as follows: the first flow path 31 → the first storage chamber 30 → the second flow path 33 → the second storage chamber 32 → the third flow path 34 → the third storage chamber 35 → the injection port 17 It has become.
図５に示すように、案内部７は、ハウジング１０及び中間ロッド１１の間に設けられた第１案内部７ａと、中間ロッド１１及び先端ロッド１２の間に設けられた第２案内部７ｂとを備える。第１案内部７ａは、中間ロッド１１に設けられた螺旋状の溝３８と、ハウジング１０に設けられた突起３９とからなる。第２案内部７ｂは、先端ロッド１２に設けられた螺旋状の溝４０と、中間ロッド１１に設けられた突起４１とからなる。 As shown in FIG. 5, the guide part 7 includes a first guide part 7a provided between the housing 10 and the intermediate rod 11, and a second guide part 7b provided between the intermediate rod 11 and the distal rod 12. Is provided. The first guide portion 7 a includes a spiral groove 38 provided on the intermediate rod 11 and a projection 39 provided on the housing 10. The second guide portion 7 b includes a spiral groove 40 provided on the distal rod 12 and a projection 41 provided on the intermediate rod 11.
図６に示すように、中間ロッド１１に形成された螺旋状の溝３８は、中間ロッド１１の一方の軸方向端４２の一点から、中間ロッド１１における他方の軸方向端４３の周方向の異なる一点に、螺旋状に凹部を設けることによって形成されている。また、螺旋状の溝３８は、中間ロッド１１の表面において対称配置されることにより、一対設けられている。よって、本例の場合、第１案内部７ａの溝３８及び突起３９の組は、ハウジング１０及び中間ロッド１１の間に一対設けられる。 As shown in FIG. 6, the spiral groove 38 formed in the intermediate rod 11 is different from the one axial end 42 of the intermediate rod 11 in the circumferential direction of the other axial end 43 of the intermediate rod 11. It is formed by providing a spiral concave portion at one point. Further, the spiral groove 38 is provided in a pair by being symmetrically arranged on the surface of the intermediate rod 11. Therefore, in the case of this example, a pair of the groove 38 and the projection 39 of the first guide portion 7 a is provided between the housing 10 and the intermediate rod 11.
図７に示すように、先端ロッド１２に形成された螺旋状の溝４０は、先端ロッド１２の軸部１６の一方の軸方向端４４の一点から、軸部１６における他方の軸方向端４５の周方向の異なる一点に、螺旋状に凹部を設けることによって形成されている。また、螺旋状の溝４０は、軸部１６の表面において対称配置されることにより、一対設けられている。よって、本例の場合、第２案内部７ｂの溝４０及び突起４１の組は、中間ロッド１１及び先端ロッド１２の間に一対設けられる。 As shown in FIG. 7, the spiral groove 40 formed in the distal end rod 12 extends from one point of one axial end 44 of the axial portion 16 of the distal end rod 12 to the other axial end 45 of the axial portion 16. It is formed by providing a spiral concave portion at one different point in the circumferential direction. The spiral groove 40 is provided in a pair by being symmetrically arranged on the surface of the shaft portion 16. Therefore, in the case of the present example, a pair of the groove 40 and the protrusion 41 of the second guide portion 7b is provided between the intermediate rod 11 and the tip rod 12.
図８に示すように、洗浄装置３は、アクチュエータ４８を介して洗浄装置３の作動を制御する制御部４９を備える。制御部４９は、アクチュエータ４８としてのポンプ５０を制御することにより、ノズル部６に洗浄流体を供給する。本例の制御部４９は、洗浄流体の圧力と、付勢部２７の付勢力とのバランスを制御することにより、ノズル部６の伸縮を変化させる。制御部４９は、ポンプ５０に対する電圧制御や回転数制御を通じて、ノズル部６に供給される洗浄流体の圧力を調整する。 As shown in FIG. 8, the cleaning device 3 includes a control unit 49 that controls the operation of the cleaning device 3 via the actuator 48. The control section 49 supplies a cleaning fluid to the nozzle section 6 by controlling a pump 50 as the actuator 48. The control unit 49 of this example changes the expansion and contraction of the nozzle unit 6 by controlling the balance between the pressure of the cleaning fluid and the urging force of the urging unit 27. The control unit 49 adjusts the pressure of the cleaning fluid supplied to the nozzle unit 6 through voltage control and rotation speed control of the pump 50.
次に、図２，図３及び図９を用いて、本実施形態の洗浄装置３の作用及び効果について説明する。
図２及び図９（ａ）に示すように、制御部４９は、第１被洗浄物２ａの洗浄要求を入力した場合、ポンプ５０の電圧や回転数を制御することにより、圧力が「Ｐ１」の洗浄流体をノズル部６に供給する。圧力Ｐ１は、ノズル部６を収納状態で維持したまま、洗浄流体をノズル部６の噴射口１７から噴出することができる圧力に設定されている。ノズル部６の収納状態とは、中間ロッド１１及び先端ロッド１２がともにハウジング１０に収納された状態である。
Next, the operation and effects of the cleaning device 3 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2 and FIG. 9A, when the controller 49 inputs a request for cleaning the first object to be cleaned 2 a, the pressure is set to “P1” by controlling the voltage and the number of revolutions of the pump 50. Is supplied to the nozzle section 6. The pressure P1 is set to a pressure at which the cleaning fluid can be ejected from the ejection port 17 of the nozzle 6 while the nozzle 6 is maintained in the housed state. The housed state of the nozzle portion 6 is a state in which the intermediate rod 11 and the tip rod 12 are both housed in the housing 10.
ここで、噴射口１７から噴射される洗浄流体の向きを「噴射角度θ」とすると、ノズル部６が収納状態の場合、洗浄流体の噴射角度θは、基準の「θ０」をとる。また、ノズル部６が収納状態の場合、ノズル部６の伸び量は「０段」であるので、噴射口１７が低い高さ位置をとる。よって、ノズル部６が収納状態の場合、洗浄流体は遠くまで飛ばず、その近くが洗浄領域となる。 Here, assuming that the direction of the cleaning fluid ejected from the ejection port 17 is “ejection angle θ”, when the nozzle unit 6 is in the housed state, the ejection angle θ of the cleaning fluid takes the reference “θ0”. In addition, when the nozzle portion 6 is in the housed state, since the extension amount of the nozzle portion 6 is “0 step”, the ejection port 17 takes a low height position. Therefore, when the nozzle portion 6 is in the housed state, the cleaning fluid does not fly far, and the vicinity thereof is the cleaning area.
このため、ノズル部６が収納状態の場合、洗浄装置３は、ノズル部６に近い第１洗浄ポイントＥ１を洗浄する状態をとる（図９（ａ）の状態）。そして、洗浄装置３は、フロントグリル４に設けられた第１被洗浄物２ａを洗浄する。 Therefore, when the nozzle unit 6 is in the housed state, the cleaning device 3 takes a state of cleaning the first cleaning point E1 near the nozzle unit 6 (the state of FIG. 9A). Then, the cleaning device 3 cleans the first object to be cleaned 2 a provided on the front grill 4.
図９（ｂ）に示すように、制御部４９は、第２被洗浄物２ｂの洗浄要求を入力した場合、ポンプ５０の電圧や回転数を制御することにより、圧力が「Ｐ２」の洗浄流体をノズル部６に供給する。圧力Ｐ２は、圧力Ｐ１よりも高く、付勢部２７の付勢力に抗してノズル部６を１段伸ばすことが可能な圧力に設定されている。このため、ポンプ５０からノズル部６に洗浄流体が圧力Ｐ２で供給された場合、洗浄装置３は、ハウジング１０内に収まった中間ロッド１１から先端ロッド１２が突出した伸び量「１段」の１段階突出状態に切り替わる。 As shown in FIG. 9B, when the controller 49 inputs a request for cleaning the second object 2b, the controller 49 controls the voltage and the number of revolutions of the pump 50, and thereby the cleaning fluid having the pressure “P2”. Is supplied to the nozzle unit 6. The pressure P2 is higher than the pressure P1, and is set to a pressure at which the nozzle portion 6 can be extended by one step against the urging force of the urging portion 27. For this reason, when the cleaning fluid is supplied from the pump 50 to the nozzle unit 6 at the pressure P2, the cleaning device 3 performs the one-stage extension of the one-stage extension in which the tip rod 12 protrudes from the intermediate rod 11 accommodated in the housing 10. The state is switched to the step projecting state.
このとき、ノズル部６は、溝３８，４０及び突起３９，４１の案内によって噴射口１７がノズル部６の周方向に回り、噴射角度θが「θ１」に変化する。なお、本例の場合、θ１は、角度基準としたθ０に対して成す角とする。また、ノズル部６が１段階突出状態の場合、ノズル部６の伸び量は「１段」であるので、噴射口１７が初期に対して１段高い位置をとる。よって、ノズル部６が１段階突出状態の場合、洗浄流体は、ノズル部６が収納状態のときよりも遠くまで飛び、そこが洗浄領域となる。 At this time, in the nozzle section 6, the injection port 17 rotates in the circumferential direction of the nozzle section 6 by the guide of the grooves 38, 40 and the projections 39, 41, and the injection angle θ changes to “θ1”. In the case of the present example, θ1 is an angle formed with respect to θ0 as an angle reference. When the nozzle portion 6 is in the one-step protruding state, the amount of elongation of the nozzle portion 6 is “one step”, so that the injection port 17 takes a position one step higher than the initial stage. Therefore, when the nozzle part 6 is in the one-step protruding state, the cleaning fluid flies farther than when the nozzle part 6 is in the housed state, and that becomes the cleaning area.
このため、洗浄装置３は、１段階突出状態の場合、第１洗浄ポイントＥ１とは別角度、かつ第１洗浄ポイントＥ１よりも遠い位置の第２洗浄ポイントＥ２を洗浄する状態をとる（図９（ｂ）の状態）。そして、洗浄装置３は、フロントグリル４に設けられた第２被洗浄物２ｂを洗浄する。 Therefore, when the cleaning device 3 is in the one-step protruding state, the cleaning device 3 takes a state of cleaning the second cleaning point E2 at a different angle from the first cleaning point E1 and farther from the first cleaning point E1 (FIG. 9). (State of (b)). Then, the cleaning device 3 cleans the second cleaning object 2b provided on the front grill 4.
図３及び図９（ｃ）に示すように、制御部４９は、第３被洗浄物２ｃの洗浄要求を入力した場合、ポンプ５０の電圧や回転数を制御することにより、圧力が「Ｐ３」の洗浄流体をノズル部６に供給する。圧力Ｐ３は、圧力Ｐ２よりも高く、付勢部２７の付勢力に抗してノズル部６を２段伸ばすことが可能な圧力に設定されている。このため、ポンプ５０からノズル部６に洗浄流体が圧力Ｐ３で供給された場合、洗浄装置３は、ハウジング１０から中間ロッド１１が最大量飛び出すとともに中間ロッド１１から先端ロッド１２が最大量飛び出した伸び量「２段」の２段階突出状態に切り替わる。 As shown in FIGS. 3 and 9C, when the controller 49 inputs a request for cleaning the third object 2c, the controller 49 controls the voltage and the number of revolutions of the pump 50, and thereby the pressure becomes “P3”. Is supplied to the nozzle section 6. The pressure P3 is higher than the pressure P2, and is set to a pressure at which the nozzle portion 6 can be extended by two steps against the urging force of the urging portion 27. For this reason, when the cleaning fluid is supplied from the pump 50 to the nozzle unit 6 at the pressure P3, the cleaning device 3 extends the intermediate rod 11 from the housing 10 by the maximum amount and the tip rod 12 from the intermediate rod 11 by the maximum amount. The state is switched to the two-stage protruding state of the amount “two-stage”.
このとき、ノズル部６は、溝３８，４０及び突起３９，４１の案内によって噴射口１７がノズル部６の周方向に回り、噴射角度θが「θ２」に変化する。なお、本例の場合、θ２も、角度基準としたθ０に対して成す角とする。また、ノズル部６が２段階突出状態の場合、ノズル部６の伸び量は「２段」であるので、噴射口１７が初期に対して２段高い位置をとる。よって、ノズル部６が２段階突出状態の場合、洗浄流体は、ノズル部６が１段階突出状態のときよりも遠くまで飛び、そこが洗浄領域となる。 At this time, in the nozzle section 6, the injection port 17 rotates in the circumferential direction of the nozzle section 6 by the guide of the grooves 38, 40 and the projections 39, 41, and the injection angle θ changes to “θ2”. In the case of this example, θ2 is also an angle formed with respect to θ0 as the angle reference. Further, when the nozzle portion 6 is in the two-stage protruding state, since the extension amount of the nozzle portion 6 is “two stages”, the injection port 17 takes a position two stages higher than the initial stage. Therefore, when the nozzle portion 6 is in the two-stage protruding state, the cleaning fluid flies farther than when the nozzle portion 6 is in the one-stage protruding state, and that is the cleaning region.
このため、洗浄装置３は、２段階突出状態の場合、第１洗浄ポイントＥ１及び第２洗浄ポイントＥ２とは別角度、かつ第１洗浄ポイントＥ１及び第２洗浄ポイントＥ２よりも遠い位置の第３洗浄ポイントＥ３を洗浄する状態をとる（図９（ｃ）の状態）。そして、洗浄装置３は、フロントグリル４に設けられた第３被洗浄物２ｃを洗浄する。 For this reason, in the case of the two-stage protruding state, the cleaning device 3 has a third angle different from the first cleaning point E1 and the second cleaning point E2 and farther from the first cleaning point E1 and the second cleaning point E2. The cleaning point E3 is cleaned (the state shown in FIG. 9C). Then, the cleaning device 3 cleans the third cleaning object 2c provided on the front grill 4.
以上、本例によれば、ノズル部６を伸縮可能として噴射口１７の高さ位置を可変とし、かつノズル部６の伸縮時、ノズル部６の噴射口１７の噴射角度θも可変するようにした。このように、ノズル部６が伸縮しながら噴射角度θが変化する動きをとるので、複数の洗浄ポイントＥ１〜Ｅ３を設定することが可能となる。よって、１つの洗浄装置３で複数箇所（複数の被洗浄物２）を洗浄することができる。従って、洗浄装置３を被洗浄物２ごとに設ける必要がないので、その分の部品コストを低く抑えることができる。 As described above, according to the present example, the height of the injection port 17 is made variable by making the nozzle section 6 extendable, and the injection angle θ of the injection port 17 of the nozzle section 6 is also made variable when the nozzle section 6 expands and contracts. did. In this manner, since the nozzle portion 6 takes a movement in which the injection angle θ changes while expanding and contracting, a plurality of cleaning points E1 to E3 can be set. Therefore, a plurality of portions (a plurality of objects to be cleaned 2) can be cleaned by one cleaning device 3. Therefore, since it is not necessary to provide the cleaning device 3 for each of the objects 2 to be cleaned, the cost of parts can be reduced accordingly.
洗浄装置３は、伸びた状態のノズル部６を縮み方向に付勢する付勢部２７を備える。ノズル部６に洗浄流体が供給された場合、その洗浄流体の圧力により、付勢部２７の付勢力に抗してノズル部６が伸びる作動が可能となり、ノズル部６への洗浄流体の供給が停止すると、付勢部２７の付勢力により、ノズル部６が元の縮んだ状態に戻る。よって、ノズル部６を伸びた状態にした後、ノズル部６を付勢部２７の付勢力によって、元の縮んだ状態に自ら戻すことができる。 The cleaning device 3 includes an urging portion 27 that urges the extended nozzle portion 6 in the contracting direction. When the cleaning fluid is supplied to the nozzle 6, the pressure of the cleaning fluid allows the nozzle 6 to be extended against the urging force of the urging unit 27, and the cleaning fluid is supplied to the nozzle 6. When stopped, the nozzle unit 6 returns to the original contracted state by the urging force of the urging unit 27. Therefore, after the nozzle section 6 is in the extended state, the nozzle section 6 can be returned to the original contracted state by the urging force of the urging section 27.
洗浄装置３は、アクチュエータ４８を介してノズル部６の伸縮を切り替える制御部４９を備える。よって、制御部４９によるアクチュエータ制御によって、ノズル部６の伸縮の仕方を、所望の態様に適宜設定することができる。 The cleaning device 3 includes a control unit 49 that switches expansion and contraction of the nozzle unit 6 via the actuator 48. Therefore, the manner of expansion and contraction of the nozzle section 6 can be appropriately set to a desired mode by the actuator control by the control section 49.
ノズル部６は、ハウジング１０、中間ロッド１１及び先端ロッド１２を備える。よって、ハウジング１０に対して中間ロッド１１や先端ロッド１２を相対移動させる簡素な構成により、ノズル部６の高さを変化させることができる。 The nozzle unit 6 includes a housing 10, an intermediate rod 11, and a tip rod 12. Therefore, the height of the nozzle portion 6 can be changed by a simple configuration in which the intermediate rod 11 and the distal rod 12 are relatively moved with respect to the housing 10.
案内部７は、螺旋状の溝３８，４０と、溝３８，４０に係止された突起３９，４１とを備える。ノズル部６が伸縮した場合、溝３８，４０及び突起３９，４１の案内によって噴射口１７がノズル部６の周方向に回転することにより、洗浄流体の噴射角度θが変化する。よって、螺旋状の溝３８，４０に突起３９，４１を係止するという簡素な構成の案内部７により、洗浄流体の噴射角度θを切り替えることができる。 The guide section 7 includes spiral grooves 38 and 40 and projections 39 and 41 locked in the grooves 38 and 40. When the nozzle portion 6 expands and contracts, the jetting port 17 rotates in the circumferential direction of the nozzle portion 6 by the guide of the grooves 38 and 40 and the projections 39 and 41, so that the jetting angle θ of the cleaning fluid changes. Therefore, the jetting angle θ of the cleaning fluid can be switched by the guide portion 7 having a simple configuration in which the projections 39 and 41 are engaged with the spiral grooves 38 and 40.
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ノズル部６の伸縮の段数は、２段に限らず、例えば３段以上に設定されてもよい。
The present embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The number of stages of expansion and contraction of the nozzle portion 6 is not limited to two, and may be set to, for example, three or more.
・１段目のとき、中間ロッド１１及び先端ロッド１２が一体となってハウジング１０から突出し、２段目のとき、中間ロッド１１から先端ロッド１２が突出する作動をとってもよい。 In the first stage, the intermediate rod 11 and the distal rod 12 may be integrally protruded from the housing 10, and in the second stage, the intermediate rod 11 and the distal rod 12 may be protruded from the housing 10.
・先端ロッド１２の形状は、軸部分の先端が球状となった形状に限定されず、例えば単なる棒状など、噴射口１７から洗浄流体を噴射できる形状であればよい。
・ノズル部６の形状は、実施例に限定されず、伸縮できる構造であればよい。
The shape of the tip rod 12 is not limited to a shape in which the tip of the shaft portion is spherical, and may be any shape such as a simple rod shape, for example, that can eject the cleaning fluid from the ejection port 17.
-The shape of the nozzle part 6 is not limited to an Example, What is necessary is just a structure which can expand and contract.
・案内部７の溝及び突起の組は、複数組設けることに限定されず、１組のみとしてもよい。
・案内部７は、螺旋状の溝３８，４０と、溝３８，４０に係止される突起３９，４１からなる構造に限定されない。例えば、ノズル部６が所定の伸び量になった場合に規制が外れて、バネ等によりノズル部６が周方向に回転して噴射口１７の向きが変わるなど、種々の構造が採用できる。
-The set of the groove and the protrusion of the guide portion 7 is not limited to the plurality of sets, and may be only one set.
The guide 7 is not limited to the structure including the spiral grooves 38 and 40 and the projections 39 and 41 locked in the grooves 38 and 40. For example, various structures can be adopted such that the regulation is released when the nozzle portion 6 reaches a predetermined elongation amount, the nozzle portion 6 rotates in the circumferential direction by a spring or the like, and the direction of the injection port 17 changes.
・案内部７は、実施例に限定されず、噴射口１７の向き（噴射角度θ）を変化させられる構造であればよい。
・付勢部２７は、コイルばねに限らず、他のばね材を用いてもよいし、ばね以外の部材を使用してもよい。
-The guide part 7 is not limited to an Example, What is necessary is just a structure which can change the direction (injection angle (theta)) of the injection opening 17.
-The urging part 27 is not limited to a coil spring, and may use another spring material or a member other than a spring.
・洗浄装置３は、付勢部２７が省略されてもよい。この場合、例えばノズル部６を上向きに取り付けて、伸ばした状態とした後は、自重により元の縮んだ初期の位置に戻してもよい。 The urging unit 27 may be omitted from the cleaning device 3. In this case, for example, after the nozzle portion 6 is attached upward and is in an extended state, it may be returned to its original contracted initial position by its own weight.
・図１０に示すように、ノズル部６は、段階的に伸縮することに限定されず、連続的（リニア）に伸縮してもよい。この場合、無段階での洗浄ポイント設定が可能となるので、洗浄のバリエーションを種々の態様に設定することができる。 -As shown in FIG. 10, the nozzle part 6 is not limited to expanding and contracting stepwise, but may expand and contract continuously (linearly). In this case, since the washing point can be set in a stepless manner, the variation of the washing can be set in various modes.
・洗浄装置３は、複数の洗浄ポイントＥ１〜Ｅ３において、各々独立した作業として洗浄流体を噴射することに限定されない。例えば、噴射口１７から洗浄流体を噴射しながら複数の洗浄ポイントＥ１〜Ｅ３を洗浄する態様をとってもよい。 The cleaning device 3 is not limited to injecting the cleaning fluid as an independent operation at each of the plurality of cleaning points E1 to E3. For example, a mode in which a plurality of cleaning points E1 to E3 are cleaned while the cleaning fluid is injected from the injection port 17 may be adopted.
・洗浄装置３は、制御部４９が省略された構成としてもよい。
・被洗浄物２は、カメラや光学センサに限らず、例えばライト等の他の部材に変更してもよい。
The cleaning device 3 may have a configuration in which the control unit 49 is omitted.
The object to be cleaned 2 is not limited to a camera or an optical sensor, but may be changed to another member such as a light.
・洗浄装置３は、車載用に限定されず、他の機器や装置に使用してもよい。 The cleaning device 3 is not limited to the vehicle-mounted device, and may be used for other devices and devices.
２…被洗浄物、３…洗浄装置、６…ノズル部、７…案内部、７ａ…第１案内部、７ｂ…第２案内部、１０…ハウジング、１１…中間ロッド、１２…先端ロッド、１７…噴射口、２７…付勢部、２８…第１付勢部、２９…第２付勢部、３８，４０…溝、３９，４１…突起、４８…アクチュエータ、４９…制御部、±Ｘ…伸縮方向、θ…噴射角度、Ｅ１〜Ｅ３…洗浄ポイント、Ｒ…周方向。 2 to-be-cleaned object, 3 to cleaning device, 6 to nozzle part, 7 to guide part, 7a to first guide part, 7b to second guide part, 10 to housing, 11 to intermediate rod, 12 to end rod, 17 ... injection port, 27 ... urging part, 28 ... first urging part, 29 ... second urging part, 38, 40 ... groove, 39, 41 ... projection, 48 ... actuator, 49 ... control part, ± X ... Expansion direction, θ: injection angle, E1 to E3: cleaning point, R: circumferential direction.
Claims (5)
前記ノズル部が伸縮する際に、当該ノズル部の先端に設けられた噴射口の向きが変わることを案内して、洗浄流体の噴射角度を変化させる案内部とを備え、
前記ノズル部の伸縮に応じて前記噴射口の伸縮方向の位置と洗浄流体の噴射角度とが変化することにより、複数の洗浄ポイントを選択的に洗浄可能な洗浄装置。 A nozzle part that has a multi-stage cylinder structure that can extend and contract, and whose length changes according to the pressure of the supplied cleaning fluid;
When the nozzle portion expands and contracts, it guides that the direction of the ejection port provided at the tip of the nozzle portion changes, and includes a guide portion that changes the ejection angle of the cleaning fluid,
A cleaning apparatus capable of selectively cleaning a plurality of cleaning points by changing the position of the injection port in the expansion and contraction direction and the injection angle of the cleaning fluid in accordance with expansion and contraction of the nozzle portion.
前記ノズル部に洗浄流体が供給された場合、その洗浄流体の圧力により、前記付勢部の付勢力に抗して前記ノズル部が伸びる作動が可能となり、前記ノズル部への洗浄流体の供給が停止すると、前記付勢部の付勢力により、前記ノズル部が元の縮んだ状態に戻る
請求項１に記載の洗浄装置。 An urging portion for urging the extended nozzle portion in a contracting direction,
When the cleaning fluid is supplied to the nozzle portion, the pressure of the cleaning fluid allows the nozzle portion to extend and act against the urging force of the urging portion, and the supply of the cleaning fluid to the nozzle portion becomes possible. The cleaning device according to claim 1, wherein when stopped, the nozzle unit returns to the original contracted state by the urging force of the urging unit.
請求項１又は２に記載の洗浄装置。 The cleaning device according to claim 1, further comprising: a control unit configured to switch an expansion and contraction of the nozzle unit by controlling an actuator that operates when the cleaning fluid is supplied to the nozzle unit.
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に収納され、当該ハウジングに対して軸方向に相対移動可能に取り付けられた中間ロッドと、
前記中間ロッドの内部に収納され、当該中間ロッドに対して軸方向に相対移動可能に取り付けられ、前記噴射口が形成された先端ロッドとを備える
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の洗浄装置。 The nozzle unit includes:
A housing,
An intermediate rod housed inside the housing and attached so as to be relatively movable in the axial direction with respect to the housing;
4. The tip rod according to claim 1, further comprising a tip rod that is housed inside the intermediate rod, is attached to the intermediate rod so as to be relatively movable in the axial direction, and has the injection port formed therein. 5. Cleaning equipment.
前記ノズル部に供給される洗浄流体の圧力に応じて当該ノズル部が伸縮した場合、前記溝及び前記突起の案内によって前記噴射口が前記ノズル部の周方向に回転することにより、洗浄流体の噴射角度が変化する
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の洗浄装置。 The guide portion includes a spiral groove, and a projection locked in the groove,
When the nozzle portion expands and contracts according to the pressure of the cleaning fluid supplied to the nozzle portion, the ejection port is rotated in the circumferential direction of the nozzle portion by the guide of the groove and the projection, thereby ejecting the cleaning fluid. The cleaning device according to claim 1, wherein the angle changes.
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