JP5209907B2 - ヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ - Google Patents

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Description

本発明は、モータ駆動によりタンク内の洗浄液を管路を介して圧送してノズルから車両のヘッドランプに向けて洗浄液を噴射して、ヘッドランプを洗浄するヘッドランプクリーナ装置に使用される車両用モータポンプに係り、特に、モータの駆動を制御する制御回路基板をモータポンプに一体化したヘッドランプクリーナ装置用モータポンプに関する。
自動車等の車両には、積雪・雪解けに伴う泥等によってヘッドランプ表面が汚れることを考慮し、ヘッドランプ表面を洗浄液で洗浄するためのヘッドランプクリーナ装置を搭載したものがある。
泥などの付着によってヘッドランプの機能(配光)が低下しても、ヘッドランプクリーナ装置を用いてヘッドランプ表面を洗浄することで、ヘッドランプの機能を回復させて、視認性を確保することができる。
この種のヘッドランプクリーナ装置は、例えば、洗浄液を収容するタンクと、タンク側壁の外側に固定保持されて、タンク内の洗浄液を吸い上げて圧送するモータポンプと、モータポンプによって圧送された洗浄液をヘッドランプに向けて噴射するノズルと、ノズルとモータポンプとを繋ぐ洗浄液管路とを備えて構成されている。一般的に円筒形状に形成されたモータポンプケーシングの下部には、吐出口と吸込口に連通するポンプ室が設けられ、このポンプ室には、上方のモータ収容室に配置されたモータによって回転駆動するエンンペラが設けられており、エンンペラの回転によって、吸込口から吸い上げたタンク内の洗浄液を吐出口から吐出し洗浄液管路を介してノズルに圧送するように構成されている。そして、下記特許文献1では、モータポンプの駆動を制御する制御回路をモータポンプに一体化するという構成、即ちモータポンプの駆動を制御する制御回路基板をモータポンプケーシング内に一体化するという構成が採用されている。
特開平4−121256号公報(第6頁下段右欄第11行〜第7頁上段左欄第3行、第1図、第8図、第9図参照)
しかし、前記特許文献1において開示されている「制御回路基板をモータポンプケーシング内に一体化した構造のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ」については、発明者が知る限りにおいて現在まで製品として実施されてはいない。
このモータポンプが実施されていない理由としては、特許文献1では、第8図(モータポンプの縦断面図)に示されるように、モータの上に制御回路基板を配置し、さらにその上(モータポンプ最上部)にポンプ側コネクタを設けた構造であるため、発明者が推察するに、第1には、制御回路基板をモータの軸に対し直交する方向に配置(以下、横配置という)する構造しか考えられず、モータポンプの設計の自由度がない。
第2には、第1図(回路構成図)等に示されるように、ポンプ側コネクタの全ての端子(給電用端子,アース用端子、モータ駆動制御信号用端子)が制御回路基板(の制御回路)に接続され、モータには制御回路基板(の制御回路)に設けた給電用端子を介して給電される構造とならざるを得ない。そして、一般には、制御回路基板(の制御回路)と端子間の接続は、基板に設けた係合孔に端子を係合させる形態で行われる。このため、制御回路基板は、これらの端子の全てをそれぞれ接続するための端子係合孔を設ける関係上、それだけ大型化し、モータポンプケーシングの外径が大きくなる等モータポンプが大型化する。さらに、モータポンプは、洗浄水タンク側壁の外側に設けた凹部(側壁を内側に膨出させて形成した凹部)内に固定保持されるため、タンク内に膨出するポンプ固定保持用の凹部が大きくなって、タンク内の有効容積(洗浄液の量)も減少してしまう。
本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、ポンプ側コネクタをモータ収容室と基板収容室との間に形成することで、モータポンプを設計する上での自由度を改善することであり、その第2の目的は、モータポンプ側コネクタの給電用またはアース用の端子をバスバーで構成し、モータの給電またはアースに対応する電極端子に接続することで、コンパクトなモータポンプを提供することにある。
前記第1,第2の目的を達成するために、請求項1に係るヘッドランプクリーナ装置用モータポンプにおいては、モータを内蔵する略円筒型のモータポンプケーシング下部には、洗浄水吸込口および吐出口を有し、その上方のモータ収容室に配置したモータによって回転するインペラを収容したポンプ室が形成され、一方、前記ケーシング上部には、外方に向けて筒状に延出し、その内側に複数の端子を有するポンプ側コネクタと、前記モータの駆動制御回路を構成する制御回路基板を収容した基板収容室とが一体的に形成されたヘッドランプクリーナ装置用モータポンプであって、
前記ポンプ側コネクタを、前記モータ収容室と基板収容室との間に設け、前記ポンプ側コネクタの給電用またはアース用の端子と前記モータの給電またはアースに対応する電極端子とを接続するとともに、前記モータのアースまたは給電に対応する電極端子と前記制御回路基板とを電気的に接続して、
前記ポンプ側コネクタの給電端子からの電流が、直接、前記モータに流れた上で、前記制御回路基板を経て該ポンプ側コネクタのアース端子に戻るか、または、前記ポンプ側コネクタの給電端子からの電流が、前記制御回路基板を経て前記モータに流れた上で、該ポンプ側コネクタのアース端子に戻るように構成した。
(作用) 車載電源側コネクタを接続できるポンプ側コネクタを、モータポンプケーシングのモータ収容室と基板収容室との間に設けるように構成したので、換言すれば、ポンプ側コネクタに設ける端子を基板収容室の制御回路基板とモータ収容室のモータとの間に配設するように構成したので、実施例1,2,3,4に示すように、基板収容室をモータの軸に沿った縦長に形成して制御回路基板をモータの軸に対し平行となる方向に配置(以下、縦配置という)することも、実施例5に示すように、基板収容室をモータの軸と直交する方向に沿った横長に形成して制御回路基板を横配置することもできる。
また、ポンプ側コネクタの給電用またはアース用の端子は、制御回路基板に接続されるのではなく、モータの給電またはアースに対応する電極端子に接続されるので、それだけ制御回路基板に設ける端子係合孔の数が減少し、制御回路基板がコンパクトになる。
前記第1,第2の目的を達成するために、請求項2においては、請求項1に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプにおいて、前記ポンプ側コネクタを前記モータポンプケーシングの側方に延出し、該コネクタの内側に前記ケーシングに一体化した給電用,アース用,制御信号用のそれぞれ機能の異なる複数の端子を設け、前記基板収容室を前記ケーシング内の前記コネクタの背後または前記ケーシング外の前記ポンプ側コネクタの真下に形成した外方膨出部内に形成し、
前記コネクタに設けた給電用またはアース用の端子を、前記ケーシング形成壁内を延在して前記モータ収容室に露出し前記モータの給電またはアースに対応する電極端子に接続するバスバーで構成した。
(作用)モータポンプは、洗浄液タンク側壁の外側に設けた凹部(側壁をタンク内に膨出させて形成した凹部)内に固定保持されるが、モータポンプケーシングの側方にポンプ側コネクタが延出しているので、車載電源側コネクタを洗浄液タンク側壁から離れた位置から装脱着でき、車載電源側コネクタをポンプ側コネクタに装脱着する作業が容易となる。
バスバーで構成したポンプ側コネクタの給電用またはアース用の端子は、制御回路基板に接続されるのではなく、モータの給電またはアースに対応する電極端子に接続されるので、それだけ制御回路基板に設ける端子係合孔の数が減少し、制御回路基板がコンパクトになる。
請求項3においては、請求項2に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプにおいて、前記ポンプ側コネクタに設けた制御信号用端子を、前記ケーシング形成壁内を延在して前記基板収容室に突出し前記制御回路基板に設けた端子係合孔に係合するバスバーで構成し、前記モータ収容室に露出し前記モータのアースまたは給電に対応する電極端子に接続されるアース用または給電用の端子を、前記ケーシング形成壁内を延在して前記基板収容室に突出し前記回路基板に設けた端子係合孔に係合するバスバーで構成し、
前記コネクタおよび前記モータ収容室から前記基板収容室にそれぞれ延びる給電用,アース用,制御信号用の各バスバーの基板収容室における突出位置および突出長を基準面に対し位置決めするように構成した。
(作用)基板収容室に突出している給電用,アース用,制御信号用の各バスバーの突出位置及び突出長は、基板取り付け基準面に対し位置決めされているので、制御回路基板をその端子係合孔と各バスバーの突出先端部とが係合する方向に押し込んで基板取り付け基準面に当接させることで、基板収容室における制御回路基板の配置が終了し、後はバスバーの突出先端部を端子係合孔周辺に形成されているモータ駆動制御回路の所定のランドにハンダなどで接続すればよく、バスバーと制御回路基板(のモータ駆動制御回路)とを簡単に接続できる。
請求項4においては、請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ用モータポンプにおいて、前記基板収容室を、前記ケーシングに対し直交する方向に延出する前記ポンプ側コネクタの背後に、前記ケーシングの横断面のほぼ半分の領域を占める、水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法が大きい縦長に形成するとともに、該基板収容室に前記制御回路基板を縦配置するようにした。
(作用)基板収容室は、ケーシング内において水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法が大きい縦長に形成されているので、制御回路基板を縦配置できる。
なお、ケーシングを縦割りした縦断面コ字型の半円筒形状分割体で構成した基板カバーで基板収容室を画成するとともに、該基板カバーと前記ポンプ側コネクタの一部を構成するケーシング本体との突合せ部にシートパッキンを介装して、該基板カバーをケーシング本体に対し着脱可能に構成すれば、基板カバーの着脱により基板収容室の開閉が可能で、基板収容室の防水も確保できる。
また、前記ポンプ側コネクタを前記基板収容室の例えば下半分に対応する大きさに形成して、前記ポンプ側コネクタの一部を構成するケーシング本体内の該ポンプ側コネクタの端子の上方に基板収容スペースを形成することで、制御回路基板の表裏両側にモータ駆動制御回路を構成する電子部品を搭載できる。
また、モータポンプケーシングとしては、それぞれ別体で構成されたコネクタ対応部と下方のモータ収容室対応部とを連結一体化する構造と、予め両者が一体的に成形されている構造の場合とがある。
請求項5においては、請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプにおいて、前記基板収容室を、前記ケーシングの上端部から斜め上方に延出する前記ポンプ側コネクタのほぼ真下に設けた、前記ケーシングと略同幅で、水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法が大きい縦長に形成した前記外方膨出部内に形成するとともに、該基板収容室に前記回路基板を縦配置するようにした。
(作用)車載電源側コネクタをポンプ側コネクタに装脱着するには、作業者は上半身をエンジンルームに突っ込むようにして、ポンプ側コネクタの斜め上方向から、車載電源側コネクタを斜め下方に押し込んだり、斜め上方に引き抜いたりするので、ポンプ側コネクタの真横方向から装脱着する場合に比べて、作業者の姿勢も無理が少なく、作業も容易である。
また、コネクタ真下のケーシング側部に形成した外方膨出部内を基板収容室としたので、斜めに延出するコネクタの上下方向高さ相当だけモータポンプの高さ(全長)が増えるものの、モータ収容室の上に基板収容室を形成した構造(請求項3の構成)と比べてモータポンプの高さ(全長)を小さくできる。
請求項6においては、請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ用モータポンプにおいて、前記基板収容室は、前記ケーシングに対し直交する方向に延出する前記ポンプ側コネクタの背後に、前記ケーシングの横断面のほぼ全体の領域を占める、高さ方向の寸法に比べて水平方向の寸法が大きい横長に形成するとともに、該基板収容室に前記回路基板を横配置するようにした。
(作用)基板収容室は、ケーシング内横断面積全体のスペースを利用した、高さ方向の寸法に比べて水平方向の寸法が大きい横長に形成されているので、制御回路基板を横配置できる。また、モータ収容室の上方には、高さ方向の寸法の小さい基板収容室が形成されており、モータポンプの上下高さがコンパクトとなる。
以上の説明から明らかなように、請求項1によれば、縦長に形成した基板収容室に制御回路基板を縦配置したり、横長に形成した基板収容室に制御回路基板を横配置する等、モータポンプの設計の自由度が大幅に上がる。
また、制御回路基板がコンパクトとなる分、基板収容室がコンパクトとなって、モータポンプの小型化を達成できる。また、例えばモータポンプケーシングの外径を小さくでき、洗浄水タンク内側に膨出するモータポンプ収容凹部の径を小さくできる分、洗浄水タンク内の有効容積(洗浄液の量)も増加する。
また、制御回路基板をコンパクト化しない場合は、不要となる端子係合孔相当の面積だけ電子部品搭載スペースが拡がるので、モータ駆動制御回路を増設することで、モータ駆動制御機能を高めることができる。
請求項2によれば、制御回路基板がコンパクトとなる分、基板収容室がコンパクトとなって、モータポンプの小型化を達成できる。また、例えばモータポンプケーシングの外径を小さくでき、洗浄水タンク内側に膨出するモータポンプ収容凹部の径を小さくできる分、洗浄水タンク内の有効容積(洗浄液の量)も増加する。
また、制御回路基板をコンパクト化しない場合は、不要となる端子係合孔相当の面積だけ電子部品搭載スペースが拡がるので、モータ駆動制御回路を増設することで、モータ駆動制御機能を高めることができる。
請求項3によれば、基板収容室に制御回路基板を配置する作業が容易となる。
請求項4によれば、縦長に形成した基板収容室に制御回路基板を縦配置できる。また、縦長の基板収容室の例えば下半分に対応する大きさにポンプ側コネクタを形成して、ポンプ側コネクタの基部を構成するケーシング本体内の一部(配設された端子の上方空間)を基板収容スペースとして利用することで、制御回路基板の表裏両側にモータ駆動制御回路を構成する電子部品を搭載でき、これによってモータ駆動制御機能を高めることができる。
請求項5によれば、縦長に形成した基板収容室に制御回路基板を縦配置できるとともに、モータポンプを上下方向にコンパクト化できるので、洗浄水タンク側壁に設けるモータポンプ固定用凹部(タンク内への膨出部)の上下長さを小さくできる分、洗浄水タンク内の有効容積(洗浄液の量)も増加する。
請求項6によれば、横長に形成した基板収容室に制御回路基板を横配置できるとともに、モータポンプを上下方向にコンパクト化できるので、洗浄水タンク側壁に設けるモータポンプ固定用凹部(タンク内への膨出部)の上下長さを小さくできる分、洗浄水タンク内の有効容積(洗浄液の量)も増加する。
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1〜図7は、ヘッドランプクリーナ装置用モータポンプの第1の実施例を示し、図1はヘッドランプクリーナ装置全体の斜視図、図2はヘッドランプクリーナ装置用モータポンプの斜視図で、(a)はコネクタ正面側から見たモータポンプの斜視図、(b)はコネクタ背後側から見たモータポンプの斜視図、図3は同モータポンプの分解斜視図、図4は同モータポンプの要部斜視図、図5は同モータポンプの拡大縦断面図、図6はモータの駆動制御回路図で、(a)はコネクタと制御回路基板とモータ間の配線の一例を示す配線図、(b)はコネクタと制御回路基板とモータ間の配線の他の例を示す配線図、図7はモータの駆動制御ロジックを示すタイムチャートである。
これらの図、特に図1において、ヘッドランプクリーナ装置10は、洗浄液を貯留するタンク14と、タンク14内の洗浄液を吸い上げて管路22を介して圧送するモータポンプ30と、管路22の末端に設けられ、圧送された洗浄液を車両の左右に配置されたヘッドランプ(図示せず)に向けて噴射する複数のノズル18、20とを備えて構成され、車体バンパ24の背面側に配置されている。符号12は、タンク14に洗浄水を注入するための注入口12である。
上記構成において、モータポンプ30を駆動すると、タンク14内の洗浄液がモータポンプ30によって吸い上げられて、管路22を介して各ノズル18、20に圧送され、各ノズル18、20から噴射される洗浄液によってヘッドランプの表面が洗浄される。このため、モータポンプ30を用いてヘッドランプを洗浄することで、泥などの付着によってヘッドランプの機能(配光)が低下しても、ヘッドランプの機能を回復させて、視認性を確保することができる。
図2〜5において、モータポンプ30は、全体が縦長円柱形状に構成されており、略円筒型のモータポンプケーシング32最下部にはポンプ室50が、ポンプ室50の上には、モータ62を収容するモータ収容室60が、ケーシング32最上部には、制御回路基板82を収容する基板収容室80と、車載電源側コネクタ90が接続されるポンプ側コネクタ70とが一体的に形成されている。
ポンプ室50は、下方の吸込口52を介してタンク14内に、側方の吐出口54を介して管路22にそれぞれ連通するとともに、ポンプ室50には、その上方のモータ収容室60内のモータ62の駆動軸61に軸着されたインペラ56が配置されている。符号58は、上方のモータ室60とポンプ室50間を封止するためのブッシュである。モータポンプ30は、図1に示すように、タンク14の側壁に設けた凹部15内に把持されるとともに、下端の吸込口52がタンク14内に延出した形態に固定保持されている。そして、モータ62の駆動によってインペラ56が回転し、吸込口52からポンプ室50に吸い上げられた洗浄水は吐出口54から管路22に圧送される。
ポンプ側コネクタ70は、モータ収容室60と基板収容室80との間に設けられている。即ち、モータ収容室60よりも上方のケーシング32外側方には、ケーシング32に対し直交する方向に向けて筒状に延出し、その内側に複数の端子71,72,73を有するポンプ側コネクタ70が形成されている。また、コネクタ70は、ケーシング32におけるモータ収容室60上方の下半分の位置から側方に延出し、コネクタ70が延出しているケーシング半円筒部32aによってコネクタ70の基端部が構成されている。ケーシング32内におけるコネクタ70(の基端部であるケーシング半円筒部32a)の背後には、モータ62の駆動制御回路82aを構成する制御回路基板82を収容した基板収容室80が形成されている。基板収容室80は、ケーシング32の横断面(水平断面)のほぼ半分の領域を占める縦長の空間として形成されて、制御回路基板82を縦配置できる大きさに形成されている。
そして、コネクタ70に設けられた端子71,72,73は、基板収容室80に収容された制御回路基板82と、モータ収容室60内に収容されたモータ62との間に配設されている。
コネクタ70の内部には、図4,5に示すように、ケーシング32に一体化された給電用端子71,アース用端子72,制御信号用端子73のそれぞれの先端71a,72a,73aが上下2段に整然と設けられている。
給電用端子71は、ケーシング形成壁の湾曲形状に倣った形状に水平に延在した後、途中で屈曲して下方に延在するバスバーで構成され、同端子(バスバー)71の他端71b(図4参照)は、基板収容室80(コネクタ70)内下端部に設けられたモータ収容室60との連通孔78aにおいて露出し、モータ収容室60に配置されたモータ62のプラス側電極端子63に当接している。
アース用端子72および制御信号用端子73は、ケーシング形成壁であるターミナル32b内を延在して、コネクタ70内部から基板収容室60内に水平に延出する真っ直ぐなバスバーで構成され、各端子(バスバー)72,73の基板収容室80内への突出端部72b,73bは、制御回路基板82の対応する端子係合孔83に挿通され、端子係合孔83周縁に形成されている制御信号対応導電路(図示せず)にハンダ付けされている。制御信号用端子73は、ヘッドランプ信号用端子73A、フロントウィンドウォッシャー信号用端子73B、クリーナスイッチ信号用端子73Cおよびイグニッション信号用端子73Dで構成されている。
符号75は、モータ62のマイナス側電極端子64と制御回路基板82のアース対応導電路(図示せず)間を接続する、バスバーで構成したアース用端子で、同端子(バスバー)75の下端部75aは、基板収容室80(コネクタ70)内下端部に設けられたモータ収容室60との連通孔78bにおいて露出し、モータ収容室60に配置されたモータ62のマイナス側電極端子64に当接している。一方、アース用端子(バスバー)75の基板収容室80への突出端部75bは、制御回路基板82の対応する端子係合孔83に挿通され、端子係合孔83周縁に形成されているアース対応導電路(図示せず)にハンダ溶接されている。
前記したように、給電用端子(バスバー)71,アース用端子(バスバー)75とモータ62の一対の電極端子63,64とは、基板収容室80とモータ収容室60を連通する連通孔78a,78bにおいて接続されているが、これらの連通孔78a,78bは、モータ収容室60と基板収容室80間における空気の対流の生成を促進して、モータ収容室60内に熱がこもることを抑制する作用がある。即ち、モータハウジング61下部(モータ収容室80内の側面下部)には、空気孔(図示せず)が設けられており、モータの発熱によって暖められたモータ収容室60内の空気は、上方の連通孔78a,78bを介してモータ収容室60に侵入するとともに、下方の空気孔からは冷たい外部空気がモータ収容室60に侵入することで、モータ収容室60と基板収容室80間に空気の対流が形成されて、モータ収容室60内に熱がこもりにくい。
アース用,制御信号用の各端子(バスバー)72,73,75の基板収容室80における突出先端部72b,73b,75bは、制御回路基板82の所定の端子係合孔83に整合するように位置決めされ、かつ基板収容室80内のターミナル基準面32b1からの突出長が一定とされている。このため、各端子(バスバー)の突出先端部72b,73b,75bに端子係合孔83を合わせて制御回路基板82をターミナル基準面32b1まで押し込むことで、基板収容室80における制御回路基板82の配置が終了し、後は端子(バスバー)の突出先端部72b,73b,75bを端子係合孔83周辺の対応導電路(図示せず)にハンダ付けすることで、バスバー72,73,75と制御回路基板82(のモータ駆動制御回路82a)とを確実に接続することができる。
モータポンプ30は、既に説明したように、洗浄液タンク14の外側壁に設けた凹部(側壁を内側に膨出させて形成した凹部)15内に固定保持されているが、ケーシング32の側方に延出しているコネクタ70がタンク14の外側壁の外方に露出する形態(図1参照)となるので、ポンプ側コネクタ70に対し車載電源側コネクタ90を装脱着する作業が容易である。
また、コネクタ70の給電用端子(バスバー)71は、特許文献1に見られるように制御回路基板82に接続するのではなく、モータ62のプラス側電極端子63に直接接続するように構成したので、制御回路基板82に設ける端子係合孔83の数が減少する分(端子71bに対応する端子係合孔83を設けない分)、制御回路基板82はコンパクト化されており、それだけ基板収容室80、さらにはモータポンプ30もコンパクトなものになっている。
また、コンパクトなモータポンプ30では、洗浄水タンク14にけるポンプ収容凹部15を小さくできる分、洗浄水タンク14内の有効容積(洗浄液の量)も増加する。
モータポンプケーシング32は、図3,5に示すように、ポンプ室50を画成するポンプハウジング51、モータ収容室60を画成するコネクタ一体型モータハウジング61および基板収容室80を画成する基板カバー81で構成されている。
モータハウジング61の下端側には、周方向等分四箇所に舌片状の弾性フック61aが延出形成され、一方、ポンプハウジング51の外周には、弾性フック61a係合用の凹溝51aが設けられ、弾性フック61aと凹溝51aの係合により、モータハウジング61とポンプハウジング51が一体化されている。
基板カバー81は、縦断面コ字型(図5参照)の半円筒体で、コネクタ70の基端部を構成するケーシング半円筒部32aにおける矩形状背面側開口周縁部70a(図3,4参照)に整合する矩形状前面側開口周縁部81a(図3参照)を有し、基板カバー81側壁の一対の弾性フック81b及び天井側の弾性フックフック81cをコネクタ70側のフック係合部70b,70cに係合させることで、基板カバー81がコネクタ一体型モータハウジング61に一体化されている。符号86は、コネクタ70側の矩形状背面側開口周縁部70aと基板カバー81の矩形状前面側開口周縁部81a間に介装されるシールパッキンである。
また、モータポンプ30を組み立てるには、まず、モータハウジング61内にモータ62を収容して、基板収容室80とモータ収容室60間の連通孔78a,78bに露出している給電端子(バスバー)71の一端部71b,アース用端子(バスバー)75の一端部75aに、モータ62の電極端子63,64をそれぞれ当接した形態にする。端子63と端子71b,端子64と端子75aがそれぞれ圧接したか否かは、基板収容室80側から確認できる。次に、モータハウジング61の基板収容室80に突出している端子の突出先端部72b,73b,75bに端子係合孔83が係合するように制御回路基板82を配置し、端子72b,73b,75bを制御回路基板82(のモータ駆動制御回路82a)に接続した後、基板収容室80を覆うように基板カバー81を組み付け一体化する。最後に、モータ62の駆動軸63にブッシュ58を介してインペラ56を固定し、モータハウジング61下端部にポンプハウジング51を嵌合することで、モータポンプ30として一体化できる。
また、制御回路基板82に設けられているモータ駆動制御回路82aは、図6(a)に示すように、インターフェース部,タイマー部,モータ駆動部を備え、自動車の車室内に設けられているクリーナスイッチ(図示せず)ONにより、直ちにモータ62が一定時間(例えばT秒)だけ駆動し、ノズル18,20から洗浄水が一定時間(例えばT秒)だけ噴射されるように構成されている。
そして、この駆動制御回路82aでは、タイマー部とモータ駆動部(のリレー回路)とによって、モータ62の連続駆動を禁止する制御ロジックを持つように構成されている。具体的には、図7に示すように、クリーナスイッチONにより、モータ62が一定時間(例えばT秒)駆動するが、モータ62の駆動停止後一定時間(例えばT/2秒)経過するまでは、クリーナスイッチがONとなっても入力(モータを駆動させるための信号)を受けつけない制御ロジックをもっている。これにより、クリーナスイッチを頻繁にONしたとしても、モータ62の駆動停止後は必ず一定時間(例えばT/2秒)のモータ休止時間が確保されて、モータ62の故障原因となる連続駆動による発熱を確実に抑制できる。
また、洗浄水タンク14には、別途、ウィンドウォッシャー装置用のモータポンプ(図示せず)が設けられており、車室内に設けられたウィンドウォッシャースイッチONにより、同ポンプが駆動し、タンク14内の洗浄水が管路(図示せず)を介して圧送されて、フロントウィンドウ洗浄用ノズル(図示せず)からフロントウィンドウに向けて洗浄水が噴射されるようになっているが、ウィンドウォッシャー装置によりフロントウィンドウを洗浄する際には、所定の条件下でモータポンプ30も駆動して、ヘッドランプの洗浄も行うように構成されている。即ち、制御回路基板82に設けられているモータ駆動制御回路82aは、ヘッドランプスイッチONの場合には、ウィンドウォッシャースイッチONとなると、クリーナスイッチのON/OFFとは無関係に直ちにモータ62が一定時間だけ駆動して、ノズル18,20から洗浄水が一定時間噴射される。
フロントウィンドウが汚れている場合は、一般にヘッドランプも汚れているので、夜間に走行する場合には、フロントウィンドウおよびヘッドランプを洗浄するためにウィンドウォッシャースイッチおよびヘッドランプクリーナスイッチの双方を操作する必要があるが、本実施例では、ヘッドランプの点灯を条件として、ウィンドウォッシャー装置の作動に連動してヘッドランプクリーナ装置10が作動するので、わざわざヘッドランプクリーナスイッチを操作するまでもなくヘッドランプの洗浄ができるという利点がある。
なお、前記した実施例では、制御回路基板82の一面にだけ電子部品を搭載したモータ駆動制御回路82aが設けられているが、コネクタ70の基端部を構成するケーシング半円筒部32a内には、基板収容室80に連通する、基板収容室80の上下方向略半分の高さの空間80aが形成されている。そこで、制御回路基板82の他の面にも電子部品を搭載した制御回路を設け、この制御回路の増設分をケーシング半円筒部32a内の空間80aに収容できるように構成することで、モータ駆動制御機能を高めることもできる。
また、前記した実施例では、図6(a)に示すように、コネクタ70に配設された給電用端子(バスバー)71がモータ62のプラス側電極端子63に接続され、モータ62のマイナス側電極端子64は、アース用端子(バスバー)75を介してモータ駆動制御回路82aに接続され、モータ駆動制御回路82aは、コネクタ70に配設されたアース用端子(バスバー)72に接続されて、モータ62には、コネクタ70を介して直接給電される構造であったが、モータ駆動制御回路82aを介してモータ62に給電される構造であってもよい。即ち、図6(b)に示すように、コネクタ70に配設されている端子(バスバー)71をモータ62のマイナス側電極端子64に接続して、アース用端子として機能させ、コネクタ70に配設されている端子(バスバー)72をモータ駆動制御回路82bに接続して、給電用端子として機能させるとともに、端子(バスバー)75をモータ62のプラス側電極端子63に接続して、給電用端子として機能させる構造であってもよい。なお、モータ駆動制御回路82bは、図6(b)の配線構成に対応するように、図6(a)のモータ駆動制御回路82aとはその構成の一部が異なることは勿論である。
図8は本発明の第2の実施例に係るモータポンプの分解斜視図である。
前記した第1の実施例のモータポンプ30では、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)にコネクタ70が一体的に形成されているが、この第2の実施例のモータポンプ30Aでは、モータハウジング61Aとコネクタ70Aとをそれぞれ別体で構成し、モータハウジング61Aの天井部の外周に設けた凹溝61bと、コネクタ70Aの円筒型下端基部70dの内周に設けた凸リブ(図示せず)とを、シールリング61cを介して軸方向に嵌合させて一体化するように構成されている。
また、モータハウジング61Aの天井には、モータ収容室60に配置したモータ62の一対の電極端子63,64がそれぞれ突出できる孔78a1,78b1が設けられ、一方、コネクタ70A内の下面には、モータハウジング61A側の孔78a1,78b1に対応する、給電用端子71,アース用端子75の突出端部71b,75aがそれぞれ露出する孔78a2,78b2が設けられている。これらの孔78a1と78a2,78b1と78b2が、前記第1の実施例のモータポンプ30の基板収容室80(コネクタ70)に設けられた連通孔78a,78bに相当する。
その他の構成は、前記第1の実施例のモータポンプ30の構成と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
図9,10は本発明の第3の実施例を示し、図9(a)は本発明の第3の実施例に係るモータポンプをコネクタ側から見た正面図、図9(b)はコネクタ部を分離した同モータポンプの斜視図、図9(c)はコネクタ側の端子とモータの電極端子間の接続構造を示す斜視図、図10は同モータポンプの縦断面図である。
この実施例のモータポンプ30Bは、前記第2の実施例のモータポンプ30Aと同様、それぞれ別体に構成したモータハウジング61Bとコネクタ70Bとを連結することで一体化できる構造であるが、連結構造が相違する。
モータハウジング61Bの天井には、矩形筒型首部61B1が上方に延出形成され、一方、コネクタ70B下端部には、モータハウジング61側の首部61B1の外側に係合可能な矩形筒型首部70B1が下方に延出形成されている。
モータハウジング61Bの天井には、前記第2の実施例のモータポンプ30Aのモータハウジング61A天井に設けられている孔78a1,78b1と同様の孔が筒型首部61B1の内側に設けられ、モータ収容室60に配置したモータ62の一対の電極端子63,64がこれらの孔から首部61B1内に突出している。
コネクタ70Bの首部70B1内には、バスバーで構成した給電用端子71およびアース用端子75が首部70B1形成壁に支持されて下方にそれぞれ延在し、それぞれの端子71,75の延出端部71c,75cには、図9(c)に示すように、雌端子を構成する把持部が設けられている。
コネクタ70Bの首部70B1には、弾性フック70B2が延出形成され、モータハウジング本体61B側の首部61B1には、コネクタ70B側の弾性フック70B2が係合できる掛止部61B2が形成されている。そして、首部61B1,70B1同士を軸方向に係合させると、弾性フック70B2が掛止部61B2に係合して抜け止め保持されるとともに、モータ62の一対の電極端子63,64が端子71,75の雌端子(把持部)71c,75cに嵌合する。符号70B3は、首部61B1,70B1間に介装されたシールパッキンである。
その他の構成は、前記第1の実施例のモータポンプ30の構成と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
図11,12は本発明の第4の実施例を示し、図11は本発明の第4の実施例に係るモータポンプの縦断面、図12は同モータポンプのコネクタに設けられている端子の配列を示す斜視図である。
前記した第1〜第3の実施例では、いずれもコネクタ70,70A,70Bがモータポンプケーシング32に対し直交するように延出しているが、この第4の実施例のモータポンプ30Cでは、ポンプ側コネクタ70Cがモータポンプケーシング32の天井から斜め上方に延出している。
また、前記した第1〜第3の実施例では、いずれもモータポンプケーシング32内上部に基板収容室80が形成されているが、この第4の実施例では、コネクタ70C真下のケーシング32(モータハウジング61)の外側部に沿って設けた矩形状の外方膨出部33内に基板収容室80が形成されている。
また、符号81Aは、外方膨出部33を構成する矩形状の底付き基板カバーで、基板カバー81Aの左右の側壁に設けた左右一対の弾性フック(図示せず)をケーシング32外周面に設けた一対の掛止部(図示せず)に掛止させることで、ケーシング32(モータハウジング61)に基板カバー81Aが組み付け一体化されている。符号86は、底付き基板カバー33の背面側開口周縁部とケーシング32の基板カバー取り付け面間に介装されているシールパッキンである。
また、モータハウジング61の天井には、コネクタ70Cの内部とモータ収容室60とを連通する連通孔78a,78b(連通孔78aは図示せず)が設けられ、モータ収容室60に配置されたモータ62の一対の電極端子63,64(電極端子63は図示せず)が連通孔78a,78bからコネクタ70C内に突出している。
コネクタ70C内部には、給電用端子71,アース用端子72,制御信号用端子73(73A〜73D)が配設されているが、それぞれの先端部71a,72a,73aはコネクタ70の延出方向と平行に延出して、上下2段に整然と設けられている。
アース用端子72および制御信号用端子73(73A〜73D)は、いずれもV字型に屈曲した形状のバスバーで構成されて、それぞれの端子72,73(73A〜73D)の他端部72b,73bは、ケーシング形成壁内を延在して外方膨出部33内の基板収容室80に突出している。一方、コネクタ70Cの内部からモータ収容室60に露出するように延在する給電用端子71は、ケーシング形成壁内を水平に延在した後、途中で屈曲して他端側が上方に起立するバスバーで構成されている。端子71の他端側は、コネクタ70C内の連通孔78aに対応する位置で起立し、起立する先端部71cには、雌端子を構成する把持部が設けられている。
また、アース用端子75は、モータ62のマイナス側電極端子64と制御回路基板82のアース対応対応導電路(図示せず)間を接続するバスバーで構成され、一端部75bは基板収容室80内において他の端子72,73の突出端部72b,73bとともに位置決めされて突出し、他端側がコネクタ70C内の連通孔78bに対応する位置で起立し、起立する先端部75cには、雌端子を構成する把持部が設けられている。
このため、モータハウジング61内にモータ62を収容すると、連通孔78a,78bからコネクタ70C内部に突出したモータ62の電極端子63,64が連通孔78a,78b上方の雌端子71c,75cにそれぞれ自動的に嵌合する。
また、コネクタ70C真下のモータハウジング61の外側面(基板収容室80に対応するモータハウジング61の外側面)には、バスバーで構成した端子72,73(73A〜73D),75の端部72b,73b,75bが位置決めされて突出しているので、端子の突出先端部72b,73b,75bに端子係合孔83が係合するように制御回路基板82を縦配置した後、基板収容室80(制御回路基板82)を覆うように基板カバー81Aを組み付けて、モータポンプ30Cとして一体化する。
その他の構成は、前記第1〜第3の実施例のモータポンプ30,30A,30Bと同一の構成であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
この第4の実施例のモータポンプ30Cは、特に、以下の点で優れている。
車載電源側コネクタ90をポンプ側コネクタに装脱着するには、作業者は上半身をエンジンルームに突っ込むようにして、ポンプ側コネクタの斜め上方向から、車載電源側コネクタ90を斜め下方に押し込んだり、斜め上方に引き抜いたりするので、ポンプ側コネクタの真横方向から装脱着する前記第1〜第3の実施例と比べて、作業者の姿勢も無理が少なく、作業も容易である。
また、コネクタ70C真下のケーシング32側部に形成した外方膨出部33内を基板収容室80としたので、斜めに延出するコネクタ70Cの上下方向高さ相当だけモータポンプの高さ(全長)が増えるものの、モータ収容室60の上に基板収容室80を縦長に形成した構造と比べてモータポンプの高さ(全長)を著しく小さくできる。
このように、本実施例のモータポンプ30Cでは、制御回路基板82を縦配置する構造であるにもかかわらず、モータポンプを上下方向にコンパクト化でき、洗浄水タンク14内側に膨出するモータポンプ収容凹部15(図1参照)の上下長さを小さくできることから、洗浄水タンク14内の有効容積(洗浄液の量)も増加することになる。
図13,14は本発明の第5の実施例を示し、図13は本発明の第5の実施例に係るモータポンプの縦断面、図14は同モータポンプのコネクタに設けられている端子の配列を示す斜視図である。
前記した第1〜第4の実施例のモータポンプ30,30A,30B,30Cでは、いずれも基板収容室80が縦長に形成されて、制御回路基板82が縦配置される構造であるのに対し、この第5の実施例のモータポンプ30Dでは、基板収容室80が横長に形成されて、制御回路基板82が横配置されている。
即ち、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)のモータ収容室60の上方に、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)の横断面全域を利用した基板収容室80が形成されている。符号81Bは、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)の上端部に係合できる蓋で構成した基板カバーで、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)との間に設けられた係止手段(図示せず)によって、モータポンプケーシング32(モータハウジング61)に一体化されている。
ケーシング32に一体に形成されているコネクタ70D内部には、給電用端子71,アース用端子72,制御信号用端子73(73A〜73D)が配設され、それぞれの先端部71a,72a,73aはコネクタ70Dの延出方向と平行に延出して、上下2段に整然と設けられている。
アース用端子72および制御信号用端子73(73A〜73D)は、いずれもL字型に屈曲した形状のバスバーで構成されて、それぞれの端子72,73(73A〜73D)の他端部72b,73bは、基板収容室80内において上方に延出している。一方、コネクタ70Dの内部からモータ収容室60に露出するように延在する給電用端子71は、ケーシング形成壁内を水平に延在した後、途中で下方に屈曲して延出するバスバーで構成されている。基板収容室80の底面に設けられた連通孔78aに対応する位置にある端子71の他端部71cには、雌端子を構成する把持部が設けられている。
また、モータ62のマイナス側電極端子64と制御回路基板82のアース対応対応導電路(図示せず)間を接続するL字型バスバーで構成されたアース用端子75は、一端部75bが基板収容室80内において他の端子72,73の突出端部72b,73bとともに位置決めされて上方に延出し、基板収容室80の底面に設けられた連通孔78bに対応する位置にある他端部75cには、雌端子を構成する把持部が設けられている。
基板収容室80内においてターミナル基準面(図示せず)に対し位置決めされて上方に延出する端子先端部72b,73b,75bには、端子係合孔83を係合させた制御回路基板82が横配置されている。
また、基板収容室80底面の連通孔78a,78bを介して基板収容室80に突出するモータ62の電極端子63,64は、連通孔78a,78b上方に設けられている雌端子71c,75cにそれぞれ嵌合している。
その他の構成は、前記した第1〜第4の実施例のモータポンプ30,30A,30B,30Cと同一の構成であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
本発明に係るモータポンプの第1の実施例を用いたヘッドランプクリーナ装置全体の斜視図である。 ヘッドランプクリーナ装置用モータポンプの斜視図で、(a)はコネクタ正面側から見たモータポンプの斜視図、(b)はコネクタ背後側から見たモータポンプの斜視図である。 同モータポンプの分解斜視図である。 同モータポンプの要部斜視図である。 同モータポンプの拡大縦断面図である。 図6はモータの駆動制御回路図で、(a)はコネクタと制御回路基板とモータ間の配線の一例を示す配線図、(b)はコネクタと制御回路基板とモータ間の配線の他の例を示す配線図である。 モータの駆動制御ロジックを示すタイムチャートである。 本発明の第2の実施例に係るモータポンプの分解斜視図である。 (a)は本発明の第3の実施例に係るモータポンプをコネクタ側から見た正面図、(b)はコネクタ部を分離した同モータポンプの斜視図、(c)はコネクタ側の端子とモータの電極端子間の接続構造を示す斜視図である。 同モータポンプの縦断面図である。 本発明の第4の実施例に係るモータポンプの縦断面図である。 同モータポンプのコネクタに設けられている端子の配列を示す斜視図である。 本発明の第5の実施例に係るモータポンプの縦断面図である。 同モータポンプのコネクタに設けられている端子の配列を示す斜視図である。
符号の説明
10 ヘッドランプクリーナ装置
14 洗浄液タンク
15 洗浄液タンク側壁に設けた凹部
18,20 ノズル
22 管路
30,30A,30B,30C,30D モータポンプ
32 モータポンプケーシング
33 外方膨出部
50 ポンプ室
51 ポンプハウジング
52 洗浄水吸込口
54 洗浄水吐出口
56 インペラ
60 モータ収容室
61 モータハウジング
62 モータ
63 モータの駆動軸
64 モータのプラス側電極端子
65 モータのマイナス側電極端子
70,70A,70B,70C,70D ポンプ側コネクタ
71 給電用端子(バスバー)
72 アース用端子(バスバー)
73(73A〜73D) 制御信号用端子(バスバー)
75 アース用端子(バスバー)
78a,78b 基板収容室とモータ収容室間の連通孔
80 基板収容室
81 基板カバー
82 制御回路基板
82a モータの駆動制御回路
83 端子係合孔
90 車載電源側コネクタ

Claims (6)

  1. モータを内蔵する略円筒型のモータポンプケーシング下部には、洗浄水吸込口および吐出口を有し、その上方のモータ収容室に配置されたモータによって回転するインペラを収容したポンプ室が形成され、一方、前記ケーシング上部には、外方に向けて筒状に延出し、その内側に複数の端子を有するポンプ側コネクタと、前記モータの駆動制御回路を構成する制御回路基板を収容した基板収容室とが一体的に形成されたヘッドランプクリーナ装置用モータポンプであって、
    前記ポンプ側コネクタは、前記モータ収容室と基板収容室との間に設けられ、前記ポンプ側コネクタの給電用またはアース用の端子と前記モータの給電またはアースに対応する電極端子とが接続されるとともに、前記モータのアースまたは給電に対応する電極端子と前記制御回路基板とが電気的に接続されて、
    前記ポンプ側コネクタの給電端子からの電流が、直接、前記モータに流れた上で、前記制御回路基板を経て該ポンプ側コネクタのアース端子に戻るか、または、前記ポンプ側コネクタの給電端子からの電流が、前記制御回路基板を経て前記モータに流れた上で、該ポンプ側コネクタのアース端子に戻るように構成されたことを特徴とするヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ。
  2. 前記ポンプ側コネクタは、前記モータポンプケーシングの側方に延出し、該コネクタの内側には、前記ケーシングに一体化された給電用,アース用,制御信号用のそれぞれ機能の異なる複数の端子が設けられ、前記基板収容室は、前記ケーシング内の前記コネクタの背後または前記ケーシング外の前記ポンプ側コネクタの真下に形成された外方膨出部内に形成され、
    前記コネクタに設けられた給電用またはアース用の端子は、前記ケーシング形成壁内を延在して前記モータ収容室に露出し前記モータの給電またはアースに対応する電極端子に接続されるバスバーで構成されたことを特徴とする請求項1に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ。
  3. 前記ポンプ側コネクタに設けられた制御信号用端子は、前記ケーシング形成壁内を延在して前記基板収容室に突出し前記制御回路基板に設けた端子係合孔に係合するバスバーで構成され、前記モータ収容室に露出し前記モータのアースまたは給電に対応する電極端子に接続されるアース用または給電用の端子は、前記ケーシング形成壁内を延在して前記基板収容室に突出し前記回路基板に設けた端子係合孔に係合するバスバーで構成され、
    前記コネクタおよび前記モータ収容室から前記基板収容室にそれぞれ延びる給電用,アース用,制御信号用の各バスバーの基板収容室における突出位置および突出長が基準面に対し位置決めされたことを特徴とする請求項2に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ。
  4. 前記基板収容室は、前記ケーシングに対し直交する方向に延出する前記ポンプ側コネクタの背後に、前記ケーシングの横断面のほぼ半分の領域を占める、水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法が大きい縦長に形成されるとともに、該基板収容室に前記制御回路基板が縦配置されたことを特徴とする請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ用モータポンプ。
  5. 前記基板収容室は、前記ケーシングの上端部から斜め上方に延出する前記ポンプ側コネクタのほぼ真下に設けられた、前記ケーシングと略同幅で、水平方向の寸法に比べて高さ方向の寸法が大きい縦長に形成された前記外方膨出部内に形成されるとともに、該基板収容室に前記回路基板が縦配置されたことを特徴とする請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ装置用モータポンプ。
  6. 前記基板収容室は、前記ケーシングに対し直交する方向に延出する前記ポンプ側コネクタの背後に、前記ケーシングの横断面のほぼ全体の領域を占める、高さ方向の寸法に比べて水平方向の寸法が大きい横長に形成されるとともに、該基板収容室に前記回路基板が横配置されたことを特徴とする請求項2または3に記載のヘッドランプクリーナ用モータポンプ。
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