JP5756349B2 - ウォッシャノズルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄面に向けて洗浄液を噴射するノズルと、ノズルを保持するノズル保持部材とを備えたウォッシャノズルおよびその製造方法に関する。

従来、自動車等の車両には、ウィンドシールド（洗浄面）の表面に付着した埃等の汚れを落とすためのウォッシャ装置が設けられている。ウォッシャ装置は、車室内等に設けたワイパスイッチの操作により作動するポンプを備え、ポンプの作動によりウォッシャタンク内のウォッシャ液（洗浄液）が、ホースおよびウォッシャノズルを介して洗浄面に向けて噴射される。そして、洗浄液の噴射とともにワイパブレードを往復払拭動作させることで、洗浄面に付着した汚れを落とすことができる。

ウォッシャノズルは、洗浄液を噴射するノズルを備えており、当該ノズルとしては、洗浄面の広範囲に亘って洗浄液を噴射できるようにした、所謂、拡散式のノズルが知られている。この拡散式のノズルは、少量の洗浄液で効率良く洗浄面を洗浄できるようにしており、このような拡散式のノズルとしては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。

特許文献１に記載されたノズルは、それぞれ同じ形状に形成された半球状の第１分割体および第２分割体を備え、各分割体の内側には自己振動流路を形成する一対の壁部が一体に設けられている。そしてノズルは、各分割体を互いに突き合わせて接着することで球状に形成されている。これにより、自己振動流路を形成する別部材をノズル内に組み込む等の手間を省き、組み立て作業性の向上等を図っている。

特開２００９−２２７２０９号公報（図３）

ところで、近年のノズルのニーズとしては、より大きな洗浄面により広範囲で満遍なく洗浄液を噴射できるようにすることが望まれており、これを実現することでより大きな洗浄面を有する大型トラックや大型バス等にも適用できるようになる。しかしながら、上述の特許文献１に記載されたノズルによれば、洗浄面の幅方向（左右方向）に対する洗浄液の拡散範囲は比較的広いが、洗浄面の縦方向（上下方向）に対する洗浄液の拡散範囲は比較的狭くなっていた。

本発明の目的は、洗浄面の縦方向に対する洗浄液の拡散範囲をより広くし、より大きな洗浄面にも適用し得るウォッシャノズルおよびその製造方法を提供することにある。

本発明のウォッシャノズルは、車両の洗浄面に向けて洗浄液を噴射する球状のノズルと、前記球状のノズルを保持するノズル保持部材と、を備えたウォッシャノズルであって、前記球状のノズルは、半球状の第１ノズル体と、半球状の第２ノズル体と、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に配置される板状の仕切部材と、を有し、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とが溶融樹脂を用いて接着されることにより、前記第１ノズル体と前記仕切部材との間に、前記洗浄液が流通する第１自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第１噴射口が形成され、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とが溶融樹脂を用いて接着されることにより、前記第２ノズル体と前記仕切部材との間に、前記洗浄液が流通する第２自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第２噴射口が形成されることを特徴とする。

本発明のウォッシャノズルは、前記各ノズル体および前記仕切部材のうちの少なくとも何れか一方に、前記各自己振動流路を形成する流路形成凸部を一体に設けることを特徴とする。

本発明のウォッシャノズルの製造方法は、車両の洗浄面に向けて洗浄液を噴射する球状のノズルと、前記球状のノズルを保持する装着凹部を有するノズル保持部材と、を備えたウォッシャノズルの製造方法であって、半球状の第１ノズル体および半球状の第２ノズル体を準備する工程と、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に配置される板状の仕切部材を準備する工程と、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に前記仕切部材を突き合わせ、前記第１ノズル体と前記仕切部材との間に前記洗浄液が流通する第１自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第１噴射口を形成し、前記第２ノズル体と前記仕切部材との間に前記洗浄液が流通する第２自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第２噴射口を形成する工程と、溶融樹脂を用いて、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とを接着させ、前記球状のノズルを形成する工程と、前記球状のノズルを前記ノズル保持部材の前記装着凹部に装着する工程と、を有することを特徴とする。

本発明のウォッシャノズルの製造方法は、前記各ノズル体および前記仕切部材のうちの少なくとも何れか一方に、前記各自己振動流路を形成する流路形成凸部を一体に設けることを特徴とする。

本発明によれば、ノズルを第１ノズル体および第２ノズル体から形成し、第１ノズル体と第２ノズル体との間に仕切部材を設け、第１ノズル体と仕切部材との間に、洗浄液が流通する第１流路および洗浄液を噴射する第１噴射口を設け、第２ノズル体と仕切部材との間に、洗浄液が流通する第２流路および洗浄液を噴射する第２噴射口を設けている。これにより、仕切部材の第１流路側と第２流路側とで洗浄液の流通を分離して、各流路に対応した第１噴射口および第２噴射口からそれぞれ洗浄液を噴射させることができる。よって、例えば、第１噴射口を洗浄面の縦方向上方側に向けて、第２噴射口を洗浄面の縦方向下方側に向けることで、洗浄面の縦方向に対する洗浄液の拡散範囲をより広くすることができ、ひいては大きな洗浄面にも適用できるようになる。

本発明によれば、各ノズル体および仕切部材のうちの少なくとも何れか一方に、各流路を形成する流路形成凸部を一体に設けるので、各ノズル体および仕切部材を突き合わせることで、各ノズル体の内側に各流路を形成することができる。よって、流路を形成するための別部材を準備して組み込んだりする等の手間を省略でき、ウォッシャノズルの組み立て作業性を向上させることができる。

本発明に係るウォッシャノズルを装着した車両の一部を示す図である。 図１のウォッシャノズルを拡大して示す斜視図である。 図２のウォッシャノズルの断面図である。 ノズル単体を拡大して示す斜視図である。 図４のノズルを分解して下方から見た分解斜視図である。 図４のノズルを分解して上方から見た分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、ノズルの接着工程を説明する説明図である。 第２実施の形態に係るノズルの仕切部材を示す斜視図である。

以下、本発明の第１実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明に係るウォッシャノズルを装着した車両の一部を示す図を、図２は図１のウォッシャノズルを拡大して示す斜視図を、図３は図２のウォッシャノズルの断面図を、図４はノズル単体を拡大して示す斜視図を、図５は図４のノズルを分解して下方から見た分解斜視図を、図６は図４のノズルを分解して上方から見た分解斜視図をそれぞれ表している。

図１に示すように、自動車等の車両１０の前方側には、ウィンドシールドとしてのフロントガラス（洗浄面）１１が設けられている。フロントガラス１１上には、ＤＲ側（運転席側）ワイパ部材１２およびＡＳ側（助手席側）ワイパ部材１３が揺動自在に設けられている。

ＤＲ側ワイパ部材１２は、ＤＲ側ワイパブレード１２ａとＤＲ側ワイパアーム１２ｂとを備え、ＤＲ側ワイパブレード１２ａはＤＲ側ワイパアーム１２ｂの先端側に回動自在に装着されている。ＡＳ側ワイパ部材１３は、ＡＳ側ワイパブレード１３ａとＡＳ側ワイパアーム１３ｂとを備え、ＡＳ側ワイパブレード１３ａはＡＳ側ワイパアーム１３ｂの先端側に回動自在に装着されている。

各ワイパアーム１２ｂ，１３ｂの基端側には、ワイパモータ（図示せず）の回転運動を揺動運動に変換するリンク機構（図示せず）が設けられ、ワイパモータを回転駆動させることにより、各ワイパブレード１２ａ，１３ａは、フロントガラス１１上の各払拭範囲１１ａ，１１ｂを往復払拭動作するようになっている。

車両１０の前方側には、ボンネット１０ａが設けられている。ボンネット１０ａのフロントガラス１１寄りには、一対のウォッシャノズル１４が取り付けられている。各ウォッシャノズル１４には、ホース（図示せず）の一端側が取り付けられ、ホースの他端側はポンプ（図示せず）を介してウォッシャタンク（図示せず）に接続されている。各ウォッシャノズル１４は、所謂、拡散式のウォッシャノズルであって、ワイパスイッチ（図示せず）を操作することで、フロントガラス１１上の比較的広範囲な各噴射範囲１５ａ，１５ｂに向けてウォッシャ液（洗浄液）を噴射するようになっている。

各ウォッシャノズル１４は、何れも同様に構成されており、図２および図３に示すように、プラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成されたノズル保持部材２０とノズル３０とを備えている。

ノズル保持部材２０は頭部２１と脚部２２とを備え、これらの頭部２１および脚部２２はそれぞれ一体となるよう固定されている。頭部２１は、ボンネット１０ａ（図１参照）への固定状態においてフロントガラス１１に向けて開口し、ノズル３０が装着される装着凹部２１ａを備えている。装着凹部２１ａの内側は球状に形成され、これにより球状のノズル３０を回動自在に保持するようになっている。

脚部２２は円筒状に形成され、その内側にはウォッシャ液が流通する流路２２ａが形成されている。流路２２ａの一端側（図中上側）は、頭部２１の装着凹部２１ａに接続され、流路２２ａを流通するウォッシャ液は、装着凹部２１ａに装着されたノズル３０に導かれるようになっている。

脚部２２の他端側（図中下側）には、ホースの一端側が取り付けられるテーパ肩部２２ｂが一体に設けられ、テーパ肩部２２ｂはホースの脱落を防止するようになっている。また、頭部２１の脚部２２側には、一対の係合爪部２１ｂが一体に設けられ、各係合爪部２１ｂを弾性変形させつつボンネット１０ａの装着孔（図示せず）に挿通することで、ノズル保持部材２０（ウォッシャノズル１４）をボンネット１０ａに固定できるようになっている。

ノズル３０は、図４ないし図６に示すように、それぞれ同一形状に形成された半球状の第１ノズル体３１および第２ノズル体３２を備え、第１ノズル体３１と第２ノズル体３２との間には板状の仕切部材３３が設けられている。ノズル３０は、各ノズル体３１，３２を、仕切部材３３を介して突き合わせて一体化することで球状に形成されている。ここで、各ノズル体３１，３２および仕切部材３３は、何れもプラスチック等の樹脂材料により所定形状に形成されている。

球状のノズル３０は、図３に示すように、装着凹部２１ａに向けて所定圧で押圧することで装着凹部２１ａに嵌め込まれている。また、ノズル３０は、装着凹部２１ａに装着した状態で回動するようになっており、これによりノズル３０のノズル保持部材２０に対する傾斜角度を調整、つまりウォッシャ液のフロントガラス１１（図１参照）に対する噴射位置を調整するようにしている。

ノズル３０の内側には、図５および図６に示すように、仕切部材３３を挟んで、ウォッシャ液がそれぞれ流通する第１流路４０および第２流路５０が設けられている。第１流路４０は仕切部材３３の第１ノズル体３１側に設けられ、第２流路５０は仕切部材３３の第２ノズル体３２側に設けられている。

第１流路４０は、第１流入部４１および第１自己振動流路４２によって形成され、第１流路４０の第１自己振動流路４２側には、ウォッシャ液を噴射する第１噴射口４３が接続されている。第１流路４０および第１噴射口４３は、第１ノズル体３１と仕切部材３３との間に設けられている。また、第２流路５０は、第２流入部５１および第２自己振動流路５２によって形成され、第２流路５０の第２自己振動流路５２側には、ウォッシャ液を噴射する第２噴射口５３が接続されている。第２流路５０および第２噴射口５３は、第２ノズル体３２と仕切部材３３との間に設けられている。

ここで、第１噴射口４３はフロントガラス１１の上方側に向けられ、第２噴射口５３はフロントガラス１１の下方側に向けられている。これにより、第１噴射口４３から噴射されたウォッシャ液はフロントガラス１１の上方側に届き、第２噴射口５３から噴射されたウォッシャ液はフロントガラス１１の下方側に届くようになっている。

各流入部４１，５１は、その出口側の開口面積が、入口側の開口面積よりも小さく設定されており、各流入部４１，５１の出口側においてウォッシャ液の流通を絞るようになっている。つまり、各流入部４１，５１は、各自己振動流路４２，５２に向けてウォッシャ液の流速を高めるようになっている。

各噴射口４３，５３は、その入口側の開口面積が、出口側の開口面積よりも小さく設定されており、各噴射口４３，５３の出口側においてウォッシャ液の流通を絞るようになっている。これにより、各噴射口４３，５３は、フロントガラス１１に向けてウォッシャ液の噴射速度を高めるようになっている。

各自己振動流路４２，５２は、各流入部４１，５１と各噴射口４３，５３との間を略真っ直ぐに連通する各主流路４４，５４と、各主流路４４，５４を挟んでそれぞれ対向した一対の副流路４５，５５とを備えている。主流路４４，５４と各副流路４５，５５とは、一対の壁部４６，５６によって区切られている。ここで、各壁部４６，５６は、本発明における流路形成凸部を構成している。

各流入部４１，５１から各自己振動流路４２，５２に流入したウォッシャ液は、図中実線矢印で示す主流れＭＳと、図中破線矢印で示す副流れＳＳとに分離される。分離された副流れＳＳは、各流入部４１，５１の出口側（各自己振動流路４２，５２の入口側）に戻って主流れＭＳと合流するようになっている。これにより、主流れＭＳに振動（自己振動）が付加されるようになっている。

このように、副流れＳＳがフィードバック流れとして主流れＭＳと合流することで、各噴射口４３，５３から噴射されるウォッシャ液が振動し、その結果、各噴射口４３，５３からフロントガラス１１に向けて、ウォッシャ液が広範囲に拡散するようになっている。ここで、第１ノズル体３１側の主流れＭＳと第２ノズル体３２側の主流れＭＳとは、それぞれ仕切部材３３により仕切られているため、互いに影響し合うことが無い。つまり、例えば、一方の主流れＭＳが他方の主流れＭＳを減衰させるように作用するようなことが無く、各噴射口４３，５３からはウォッシャ液がそれぞれ勢い良く噴射される。これにより、フロントガラス１１の縦方向（上下方向）に対するウォッシャ液の拡散範囲が広くなる。

次に、以上のように形成したウォッシャノズル１４の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。

図７（ａ），（ｂ）はノズルの接着工程を説明する説明図を表している。

［部品成形工程］
まず、図５および図６に示すように、第１ノズル体３１，第２ノズル体３２および仕切部材３３（部品）を成形する。各ノズル体３１，３２および仕切部材３３の成形においては、それぞれに対応した所定の金型（図示せず）を用い、当該金型の内部に溶融樹脂を流し込むことで所定形状に成形（射出成形）する。ここで、第１ノズル体３１および第２ノズル体３２は、何れも同じ形状であるため、共通の金型により成形することができる。

［突き合わせ工程］
次に、部品成形工程で成形した第１ノズル体３１，第２ノズル体３２および仕切部材３３を準備し、各ノズル体３１，３２の各流路４０，５０側を互いに対向させ、各ノズル体３１，３２の間に仕切部材３３を介在させるようにする。その後、各ノズル体３１，３２を互いに近接移動させて、各ノズル体３１，３２の間に仕切部材３３を挟持させるようにする。これにより、第１ノズル体３１と仕切部材３３との間に第１流路４０と第１噴射口４３とが形成され、第２ノズル体３２と仕切部材３３との間に第２流路５０と第２噴射口５３とが形成される。このように突き合わせ工程を経ることで、図７（ａ）に示すように、各ノズル体３１，３２の間および仕切部材３３の外周部分には、ノズル３０の周囲を囲むようにして溝部Ｇが形成される。

［接着工程］
次いで、突き合わせ工程を経て形成された溝部Ｇに、対向配置された一対の溶融樹脂供給ノズル（図示せず）から、高温の溶融樹脂ＭＲを矢印に示すように所定圧で供給する。すると、図７（ｂ）の矢印に示すように溝部Ｇの内部に溶融樹脂ＭＲが行き渡り、各ノズル体３１，３２および仕切部材３３の溶融樹脂ＭＲとの接触部分が溶融される。これにより、溶融樹脂ＭＲの周辺の各ノズル体３１，３２および仕切部材３３が組織的に一体化し、各ノズル体３１，３２および仕切部材３３は互いに強固に接着され、図４に示すようなノズル３０が完成する。

［装着工程］
次に、接着工程を経て完成したノズル３０を準備するとともに、別の作業工程で組み立てたノズル保持部材２０を準備する。そして、図３に示すように、ノズル保持部材２０の装着凹部２１ａに、ノズル３０を所定圧で押圧して嵌め込む（装着する）。ここで、各噴射口４３，５３が装着凹部２１ａの開口側を向くように嵌め込むようにする。また、図２に示すように、第１ノズル体３１を図中上方側（脚部２２側とは反対側）に位置させ、第２ノズル体３２を図中下方側（脚部２２側）に位置させるようにする。これにより、ウォッシャノズル１４が完成する。

以上詳述したように、第１実施の形態によれば、ノズル３０を第１ノズル体３１および第２ノズル体３２から形成し、第１ノズル体３１と第２ノズル体３２との間に仕切部材３３を設け、第１ノズル体３１と仕切部材３３との間に、ウォッシャ液が流通する第１流路４０およびウォッシャ液を噴射する第１噴射口４３を設け、第２ノズル体３２と仕切部材３３との間に、ウォッシャ液が流通する第２流路５０およびウォッシャ液を噴射する第２噴射口５３を設けた。

これにより、仕切部材３３の第１流路４０側と第２流路５０側とでウォッシャ液の流通を分離して、各流路４０，５０に対応した第１噴射口４３および第２噴射口５３からそれぞれウォッシャ液を噴射させることができる。よって、例えば、第１噴射口４３をフロントガラス１１の縦方向上方側に向けて、第２噴射口５３をフロントガラス１１の縦方向下方側に向けることで、フロントガラス１１の縦方向に対するウォッシャ液の拡散範囲をより広くすることができ、ひいては大きなフロントガラスにも適用できるようになる。

また、第１実施の形態によれば、各ノズル体３１，３２の内側に各流路４０，５０を形成する壁部４６，５６を一体に設けたので、各ノズル体３１，３２および仕切部材３３を突き合わせることで、各ノズル体３１，３２の内側に各流路４０，５０を形成することができる。よって、各流路４０，５０を形成するための別部材を準備して組み込んだりする等の手間を省略でき、ウォッシャノズル１４の組み立て作業性を向上させることができる。

次に、本発明の第２実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８は第２実施の形態に係るノズルの仕切部材を示す斜視図を表している。

第２実施の形態では、第１実施の形態に比して、各ノズル体３１，３２の各壁部４６，５６（図５および図６参照）を省略するとともに、図８に示すように、各壁部４６，５６と同じ形状の各壁部６１，６２を仕切部材６０の図中上下面に対向させて一体成形した点が異なっている。ここで、各壁部６１は第１ノズル体３１の内側に入り込んで第１流路４０（図５参照）を形成し、各壁部６２は第２ノズル体３２の内側に入り込んで第２流路５０（図６参照）を形成するようになっている。つまり、各壁部４６，５６を省略した各ノズル体３１，３２と、仕切部材６０とを一体化することにより、第１実施の形態におけるノズル３０と同じ形状のノズル（図示せず）が形成されるようになっている。

以上のように形成した第２実施の形態においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、各ノズル体３１，３２の双方に各壁部４６，５６をそれぞれ設けたもの（第１実施の形態）、および仕切部材６０の両側面に各壁部６１，６２をそれぞれ設けたもの（第２実施の形態）を示したが、本発明はこれに限らず、一方のノズル体のみに各壁部を設け、仕切部材の片側面のみに各壁部を設け、組み付け性を持たせて両者を接着するようにしても良い。

さらに、上記各実施の形態においては、ウォッシャノズル１４を、車両１０のフロントガラス１１を洗浄するものに適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両１０のリヤガラス，航空機，鉄道車両等のウィンドシールドを洗浄するものにも適用することができる。

１０ 車両
１０ａ ボンネット
１１ フロントガラス（洗浄面）
１１ａ，１１ｂ 払拭範囲
１２ ＤＲ側ワイパ部材
１２ａ ＤＲ側ワイパブレード
１２ｂ ＤＲ側ワイパアーム
１３ ＡＳ側ワイパ部材
１３ａ ＡＳ側ワイパブレード
１３ｂ ＡＳ側ワイパアーム
１４ ウォッシャノズル
１５ａ，１５ｂ 噴射範囲
２０ ノズル保持部材
２１ 頭部
２１ａ 装着凹部
２１ｂ 係合爪部
２２ 脚部
２２ａ 流路
２２ｂ テーパ肩部
３０ ノズル
３１ 第１ノズル体
３２ 第２ノズル体
３３ 仕切部材
４０ 第１流路
４１ 第１流入部
４２ 第１自己振動流路
４３ 第１噴射口
４４ 主流路
４５ 副流路
４６ 壁部（流路形成凸部）
５０ 第２流路
５１ 第２流入部
５２ 第２自己振動流路
５３ 第２噴射口
５４ 主流路
５５ 副流路
５６ 壁部（流路形成凸部）
６０ 仕切部材
６１，６２ 壁部（流路形成凸部）
Ｇ 溝部
ＭＲ 溶融樹脂

Claims (4)

1. 車両の洗浄面に向けて洗浄液を噴射する球状のノズルと、前記球状のノズルを保持するノズル保持部材と、を備えたウォッシャノズルであって、
   前記球状のノズルは、
   半球状の第１ノズル体と、
   半球状の第２ノズル体と、
   前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に配置される板状の仕切部材と、
   を有し、
   前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とが溶融樹脂を用いて接着されることにより、前記第１ノズル体と前記仕切部材との間に、前記洗浄液が流通する第１自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第１噴射口が形成され、
   前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とが溶融樹脂を用いて接着されることにより、前記第２ノズル体と前記仕切部材との間に、前記洗浄液が流通する第２自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第２噴射口が形成されることを特徴とするウォッシャノズル。
2. 請求項１記載のウォッシャノズルにおいて、前記各ノズル体および前記仕切部材のうちの少なくとも何れか一方に、前記各自己振動流路を形成する流路形成凸部を一体に設けることを特徴とするウォッシャノズル。
3. 車両の洗浄面に向けて洗浄液を噴射する球状のノズルと、前記球状のノズルを保持する装着凹部を有するノズル保持部材と、を備えたウォッシャノズルの製造方法であって、
   半球状の第１ノズル体および半球状の第２ノズル体を準備する工程と、
   前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に配置される板状の仕切部材を準備する工程と、
   前記第１ノズル体と前記第２ノズル体との間に前記仕切部材を突き合わせ、前記第１ノズル体と前記仕切部材との間に前記洗浄液が流通する第１自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第１噴射口を形成し、前記第２ノズル体と前記仕切部材との間に前記洗浄液が流通する第２自己振動流路および前記洗浄液を噴射する第２噴射口を形成する工程と、
   溶融樹脂を用いて、前記第１ノズル体と前記第２ノズル体と前記仕切部材とを接着させ、前記球状のノズルを形成する工程と、
   前記球状のノズルを前記ノズル保持部材の前記装着凹部に装着する工程と、
   を有することを特徴とするウォッシャノズルの製造方法。
4. 請求項３記載のウォッシャノズルの製造方法において、前記各ノズル体および前記仕切部材のうちの少なくとも何れか一方に、前記各自己振動流路を形成する流路形成凸部を一体に設けることを特徴とするウォッシャノズルの製造方法。

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