JP2008543536A - 逆止弁を利用する改良された流体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】前面３２及び後面３４を有する外面と、前面に形成され、ハウジングのキャビティ３８を露出させる開口部３６とを有する主ハウジング３０と、上流面５２及び下流面５４を有する外面を持つ逆止弁５０と、を備える型式の改良された流体噴霧組立体は、（ａ）二次的ハウジング２０であって、前面２２及び後面２４を有する外面と、該二次的ハウジングの面の間を伸びる流体流路２６とを有する上記二次的ハウジングと、を更に含み、（ｂ）主ハウジングのキャビティは、ポート４２を有する後方部分４０と、上記キャビティの開口部と上記後方部分との間を伸びる中間部分４４とを有し、（ｃ）ハウジングの外面の後面は、接続する流路４６によりキャビティのポートに接続された入口４８を有し、（ｄ）主ハウジングのキャビティの中間の境界面は、逆止弁及び二次的ハウジングの双方を主ハウジングの開口部及びハウジングを通して配置するのを受け入れ且つ、その位置に保持する形態とされている。

Description

本発明は、流体取り扱い装置に関する。より具体的には、本発明は、逆止弁を利用する型式の流体噴霧装置用ハウジングの設計の改良に関する。

流体発振装置又はインサートを利用するフロントガラスワッシャ噴霧システムは当該技術にて周知である。全体として、これらの噴霧システムは、車のフード内に取り付けられたフロントガラスワッシャノズルから成っている。これらのノズル内の流体インサートによりフロントガラスワッシャ流体のジェットは、側方向に発振されてフロントガラスワッシャの液滴のファン状噴霧を噴射し、この噴霧は、フロントガラスの全横幅に衝突する。

（ａ）車が動いているとき、フロントガラスワッシャシステムに加わる動荷重、（ｂ）車が静止しているが、フードが持ち上がっているとき、フードに取り付けられたシステムに加わる静荷重に起因する「ドロール（ｄｒｏｏｌ）」を解消すると共に、フロントガラスワッシャシステムの応答時間を短じかくするため、典型的に、これらノズルのワッシャ流体供給管内に逆止弁が含められている。

かかるフロントガラスワッシャの適用例の場合、ワッシャノズル組立体は、典型的に、２つの構成要素、すなわち（１）流体発振装置が通路の出口を通して挿入されるキャビティとして形成された内側部分を有する流体流路を保持する基本ハウジングすなわち主ハウジングと、（２）ハウジングの通路の入口に接続され、その内部に逆止弁の構成要素が配置されたエルボ又はホースニップルとを含む。これら２つの構成要素は、その後、その接続部における漏洩を防止するため互いに溶接される。米国特許明細書（ＵＳＰＮ）５，６３６，７９４を参照。

米国特許明細書ＵＳＰＮ６，９４８，５１３の図１には、かかる２構成要素のワッシャノズルを採用する流体フロントガラスワッシャ組立体の分解図が示されている。この組立体は、流体発振装置すなわちインサート２と、基本ハウジングすなわち主ハウジング４と、エルボ６と、ピストン１０及びばね１２を含む最新技術の逆止弁８とを含むことが分かる。このピストンは、エルボの上面１８の流体出口１６の回りを密封する形態とされた弾性的シール又はリブをその底面又は上流面１４に有している。

図２には、また、２構成要素のワッシャノズル組立体を採用する、流体フロントガラスワッシャ組立体の１つの代替的な形態の分解図が示されている。しかし、この形態は、その前面と後面との間を伸び、また、流体を二次的ハウジングの前面から噴霧する形態とされた流路を有する、二次的ハウジング２０も使用する。二次的ハウジングの外面の一部分は球形であり、主ハウジングのキャビティ内に嵌まり、該キャビティは、二次的ハウジングを受容し且つ該二次的ハウジングが回転し発振装置からの噴霧方向を設定範囲に渡って調節可能であることを許容するよう同様の形状とされている。このように、二次的ハウジング及び主ハウジングは、ボールアンドソケット継手を形成するよう効果的に作用し、この場合、ボールは、その内部に流れノズル板を有し、流体がボールから流れるのを許容するよう改造されている。

この技術は、比較的成熟しているにも拘らず、かかるワッシャ噴霧システムには依然として改良の余地がある。例えば、かかるノズルハウジングの構成要素の形状は性質上、比較的複雑であるため、その製造コストは多額となる。更に、これらの構成要素を互いに完全に溶接するため、非常な配慮が払われているにも拘らず、溶接が不十分な場合又は欠陥及び漏洩の問題が生じる場合が依然として見られる。

このように、先行の技術にも拘らず、逆止弁を利用するこれらの流体噴霧装置の設計にて依然、改良の必要性が存在する。
改良された流体噴霧装置を開発する必要性を認識して、本発明は、全体として、上述した必要性を満足させ且つ先行技術の装置にて指摘された不利益な点を解決することを目的とするものである。

本発明の１つの目的は、従来から且つ現在、使用されているものよりも製造が容易であるフロントガラスワッシャシステム用の改良された流体噴霧装置を提供することである。
本発明の別の目的は、組み立てのため、手作業が少なくて済むフロントガラスワッシャシステム用の改良された流体噴霧装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、構成要素が少なく、これによりこれらの構成要素を共に溶接するときの作業量を減少させ且つ、かかる装置からの漏洩の機会を最小限にするフロントガラスワッシャシステム用の流体噴霧装置を提供することである。

本発明のその他の目的及び有利な効果は、添付図面及び以下の詳細な説明を参照することにより本発明が一層良く理解されるに伴い、容易に明らかにあるであろう。

逆止弁を利用する改良された液体噴霧装置を開発する必要性を認識して、本発明は、全体として上述した必要性を満足させ且つ先行技術の装置及び方法にて指摘された不利益な点を解決することを目的とするものである。

本発明に従い、貫流して流れる加圧された液体にて作動し、液体ジェットを発生させ、該液体ジェットは取り巻く気体状環境内に流れ且つ液体液滴の噴霧を形成する（この場合、噴霧は部分的に、その水平方向及び垂直方向拡がり角度を特徴とする）改良された流体噴霧組立体は、第一の好ましい実施の形態において、（ａ）前面及び後面を有する外面と、前面に形成され、ハウジングのキャビティを露出させる開口部とを有する主ハウジングと、（ｂ）上流面及び下流面を有する外面を持つ逆止弁と、（ｃ）二次的ハウジングであって、前面及び後面を有する外面と、該二次的ハウジングの面の間を伸びる流体流路とを有する上記二次的ハウジングと、を含み、（ｄ）主ハウジングのキャビティは、ポートを有する後方部分と、上記キャビティの開口部と上記後方部分との間を伸びる中間部分とを有し、（ｅ）ハウジングの外面の後面は、接続する流路によりキャビティのポートに接続された入口を有し、（ｆ）主ハウジングのキャビティの中間の境界面は、逆止弁及び二次的ハウジングの双方を主ハウジングの開口部及びハウジングを通して配置するのを受け入れ且つ、その位置に保持する形態とされている。

第二の好ましい実施の形態において、この改良された流体噴霧装置は、上流面及び下流面を有する外面を持つ流体インサートを更に含み、このハウジングの後面の基端側にある二次的ハウジングの流路の一部分は、この流体インサートを二次的ハウジングの流路内に挿入することを許容する形態とされている。

第三の好ましい実施の形態において、この改良された流体噴霧装置は、その逆止弁が前端及び後端を有するピストンと、前端及び後端を有するばねとを含み、逆止弁の上流面は、更に、上述したように、このピストンの後端と等価的であり、逆止弁の下流面は、上述したように、このばねの前端と等価的であるようにされている。

このように、上記にかなり広義に概説し、また、上記に概説しなかったその他の好ましい実施の形態が存在することを理解して、本発明は、以下の詳細な説明にて一層良く理解し且つ了知することができる。勿論、以下に説明するように、本発明の追加的な特徴があり、これらは本発明の特許請求の範囲の主題事項を構成する。

本発明の少なくとも１つの実施の形態を詳細に説明する前に、本発明の適用例は、以下の説明に記載し又は図面に示した構成要素の配置に限定されるものではないことを理解すべきである。本発明は、その他の実施の形態が可能であり且つ色々な態様にて実施し且つ実行することができる。また、本明細書にて採用した文言及び技術用語は、単に説明の目的のためであり、限定的なものであるとみなすべきではないことが理解される。

本発明の第一の好ましい実施の形態がそれぞれ分解斜視図、組み立てた断面図、組み立てた斜視図及び分解断面図を示す図３Ａないし図３Ｄに示されている。その色々な部品は、前面２２と、後面２４と、これらの面の間を伸びる流路２６とを有する二次的ハウジング２０を含む。

この第一の実施の形態において、ハウジングの後面２４におけるこの流路の上流部分は、その後面２４から二次的ハウジング内に挿入される流体発振装置すなわちインサート２を受け入れる形態とされている。この配置の有利な点は、この組立体には、多数の周知の流体回路の内、任意の１つをインサート内に成形することにより多岐に渡る発振噴霧パターンの任意の１つを提供することができる点である。これと代替的に、二次的ハウジングは、その中心線にて２つの半体に分割されるよう形成することができ、また、特定の流体回路又はその他の型式の噴霧回路（例えば、非発振のせん断又は円形のジェット）をこの二次的ハウジングの分割（かかる分割二次的ハウジングは、１つの型式の噴霧のみを発することができる）に起因する面内に成形することができる。

この二次的ハウジングの外面は、球形部分を有することが理解される。以下の説明にて理解されるように、このことは、このハウジングの前面から発する噴霧方向を調節し、その噴霧を組立体の中心線に対して広範囲の方向の任意の１つに向けることを許容する。

この実施の形態は、その内部に二次的ハウジング２０が圧力嵌めされる新たな型式の主ハウジング３０も含む。この主ハウジングは、前面３２及び後面３４を有する外面と、前面に形成され、主ハウジングの内部に伸びるキャビティ３８を露出させる開口部３６とを有する。このキャビティは、ポート４２を有する後方部分４０と、キャビティの開口部とその後方部分との間を伸びる中間部分４４とを含む境界面を有する。主ハウジングの流路４６は、このポート４２を主ハウジングの後面３４に配置された入口４８と接続する。

この実施の形態はまた、上流面５２及び下流面５４を含む外面と、流体が貫通し且つ逆止弁の面の間の流れるのを許容する流路５６とを有する逆止弁５０も備えている。当該実施の形態と適合可能な多数の型式の逆止弁がある。図７Ａないし図７Ｄ参照。図３Ａないし図３Ｄには、ピストン６０と、ばね７０とを含む逆止弁５０が示されている。

これらの要素が互いにこの第一の実施の形態にて適正に嵌まることを許容するため、主ハウジングのキャビティの中間の境界面４４は、球形の形状であるその外面の部分を含んで、逆止弁５０及び二次的ハウジング２０の双方をその前面開口部を通して配置するのを受け入れ得る形態とすることが必要である。境界面はまた、これらの要素をその位置に保持し且つキャビティの後方部分４４の一部分に座す逆止弁の上流面５２及び二次的ハウジングの後面２４の一部分に座すその下流面と適正に整合した状態に保持するような形態とされている。二次的ハウジングの外面の一部分が球形の性質をしている結果、キャビティの境界面の一部分は、効果的に差込口を形成し、二次的ハウジングはその主ハウジング３０にボールアンドソケットによる調節可能性を備えることになる。

この第一の実施の形態の有利な点は、かかる噴霧組立体の先行技術の設計にて主ハウジングの入口付近にて境界面に溶接しなければならなかった、先行技術のエルボ、又はニップル構成要素６（図１及び図２参照）を不要にすることであることが明確に理解できる。この場合、本発明の主ハウジングのキャビティ３８は、ピストン６０及び該ピストンが保持するばね７０をこのキャビティ内にて且つ二次的ハウジング２０の後面２４の後方に受け入れることができるような形態とされるから、この構成要素を不要とすることができる。

この主ハウジング３０の外面は通常、この噴霧装置組立体の取り付けを助け得るような形態とされている。例えば、図３には、自動車のフロントガラス噴霧装置の適用例にてフードの下方にて水平に取り付けるような設計とされた組立体が示されている。このように、この型式の主ハウジングは、ハウジングの入口４８へのホースの接続を許容する供給口ニップルを備えて成形されている。

図４Ａないし図４Ｄには、本発明の第二の好ましい実施の形態が示されている。この実施の形態は、その二次的ハウジング３０の外面の設計の点にて図３に示したものと相違する。この実施の形態において、この組立体からの噴霧方向が調節可能であることは最早、望まれない。このため、球形の形状であり二次的ハウジングの外面の部分は存在しない。このハウジングの断面形状は、この場合、丸味を付けた隅部を有する多少矩形として示してある。しかし、このハウジングは、四角形又は純然たる矩形にすることも容易である。

本発明の第三の好ましい実施の形態が図５Ａないし図５Ｄに示されている。この実施の形態は、その二次的ハウジング３０の設計の点にて図３に示したものと相違する。この実施の形態において、このハウジングは、その後面２４内に挿入すべき流体発振装置又はインサートを受け入れ得るような設計とはされていない。この組立体は、発振する噴霧を提供する設計とはされていない。この組立体は、せん断噴霧を発生させる設計とされている。二次的ハウジングの流路２６は、その前面２２から発するせん断噴霧を発生させるのに適した幾何学的形態にて成形されている。

図６Ａないし図６Ｄには、本発明の第四の好ましい実施の形態が示されている。この実施の形態は、同様に、その二次的ハウジング３０の設計の点にて図３に示したものと相違する。図５に示した実施の形態と同様に、この組立体の二次的ハウジングは、その後面２４内に挿入される流体発振装置すなわちインサートを受け入れ得るような設計とはされていない。この組立体は、発振噴霧を提供するような設計とはされていない。この組立体は、円形のジェットの形態の噴霧を発生させるような設計とされている。二次的ハウジングの流路２６は、その前面２２から発する円形の噴霧ジェットを発生させるよう適宜な幾何学的形態にて成形されている。

自動車の用途に適用可能な本発明の更に別の実施の形態において、本発明の主ハウジング３０は、自動車の外側の一部分を構成するパネル８０内に成形されている。主ハウジング３０が成形された自動車パネル８０の斜視図及び分解断面図を示す図８Ａ及び図８Ｂを参照されたい。

上記の説明に関して、寸法、材料、形状、形態、機能及び作用の態様、組み立て及び使用の点にて変更例を含む、本発明の部品に対する最適な寸法関係は、当該技術の当業者に容易に明らかで且つ明確であり、図面に示し且つ本明細書に記載したものと等価的な全ての関係が本発明に包含されることを意図するものであることを理解すべきである。

上記の説明は、単に本発明の原理を示すものにしか過ぎない。更に、当該技術の当業者には、多数の形態変更及び変更が容易に案出されるため、本発明を図示し且つ説明した正確な構造及び作用にのみ限定することを望むものではなく、従って、本発明の特許請求の範囲にて以下に記載した本発明の範囲に属する全ての適した形態変更及び等価物が具体化可能である。

２構成要素（すなわち、主ハウジング及びエルボ）ワッシャノズルを採用する先行技術の流体フロントガラスワッシャ組立体の分解図である。 標準型の２構成要素ワッシャノズルを採用する一方、この組立体の噴霧方向を狙い定めることを許容し得るよう調節可能である二次的ハウジングを導入する、先行技術の流体フロントガラスワッシャ組立体の代替的な型式を示す分解図である。 調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第一の好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。 調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第一の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の断面図である。 調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第一の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の斜視図である。 調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第一の好ましい実施の形態を分解断面図である。 非調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第二の好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。 非調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第二の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の断面図である。 非調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第二の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の斜視図である。 非調節可能な発振噴霧を発生させる本発明の第二の好ましい実施の形態を示す分解断面図である。 調節可能なせん断噴霧を発生させる本発明の第三の好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。 調節可能なせん断噴霧を発生させる本発明の第三の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の断面図である。 調節可能なせん断噴霧を発生させる本発明の第三の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の斜視図である。 調節可能なせん断噴霧を発生させる本発明の第三の好ましい実施の形態を示す分解断面図である。 円形のジェットの形態にて調節可能な噴霧を発生させる本発明の第四の好ましい実施の形態を示す分解斜視図である。 円形のジェットの形態にて調節可能な噴霧を発生させる本発明の第四の好ましい実施を形態を示す組み立てた状態の断面図である。 円形のジェットの形態にて調節可能な噴霧を発生させる本発明の第四の好ましい実施の形態を示す組み立てた状態の斜視図である。 円形のジェットの形態にて調節可能な噴霧を発生させる本発明の第四の好ましい実施を形態を示す分解断面図である。 図７Ａないし図７Ｄは、本発明の色々な実施の形態と共に使用するのに適した逆止弁の代替的な型式を示す図である。 本発明の主ハウジングが成形された自動車パネルの斜視図である。 本発明の主ハウジングが成形された自動車パネルの分解断面図である。

Claims (10)

1. 流体噴霧組立体において、
   前面及び後面を有する外面と、前面に形成され、ハウジングのキャビティを露出させる前記前面の開口部とを有する主ハウジングと、
   前記ハウジング内に伸びる境界面を有する前記キャビティと、
   後方部分と、前記キャビティの開口部と前記後方部分との間を伸びる中間部分とを有する前記キャビティの境界面と、
   ポートを有する前記キャビティの境界面の後方部分と、
   入口を有する前記ハウジングの外面の後面と、
   前記入口及び前記入口を接続する流路を更に有する前記ハウジングと、
   二次的ハウジングであって、前面及び後面を有する外面と、前記二次的ハウジングの面の間を伸びる流体流路とを有する前記二次的ハウジングと、
   上流面及び下流面を有する外面を持つ逆止弁と、を備え、
   前記主ハウジングのキャビティの中間境界面は、前記主ハウジングの開口部を通して前記逆止弁を配置するのを受入れて、前記弁の上流面は前記キャビティの後方部分の基端側となるようにする形態とされ、
   前記主ハウジングのキャビティの中間境界面は、前記主ハウジングの開口部を通して前記二次的ハウジングを配置するのを受け入れ且つ、前記二次的ハウジングを前記キャビティ内にて保持して前記逆止弁の下流面は前記キャビティの後面の基端側となるようにした更なる形態とされる、流体噴霧組立体。
2. 請求項１に記載の流体噴霧組立体において、
   上流面及び下流面を有する外面を持つ流体インサートを備え、
   二次的ハウジングの後面の基端側にある二次的ハウジングの流路の一部分は、前記流体インサートを前記二次的ハウジングの流路内に挿入することを許容する形態とされた、流体噴霧組立体。
3. 請求項１に記載の流体噴霧組立体において、
   前記二次的ハウジングの流路の一部分は、せん断、発振又は円形のジェットと称する噴霧パターンの群から選ばれた、前記組立体からの噴霧パターンを提供する形態とされる、流体噴霧組立体。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の流体噴霧組立体において、
   前記逆止弁は、前面及び後面を有するピストンと、前端及び後端を有するばねとを含み、
   前記逆止弁の上流面は、前記ピストンの後端であり、前記逆止弁の下流面は、前記ばねの前端である、流体噴霧組立体。
5. 請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の流体噴霧組立体において、
   前記二次的ハウジングの外面は、前記組立体からの前記噴霧の向きの調節可能性を提供し得るよう球形の形状とされた一部分を有する、流体噴霧組立体。
6. 流体噴霧組立体を製造する方法において、前面及び後面を有する外面と、前面に形成され、ハウジングのキャビティを露出させる前記前面の開口部とを有する主ハウジングであって、
   前記ハウジング内に伸びる境界面を有する前記キャビティと、
   後方部分と、前記キャビティの開口部と前記後方部分との間を伸びる中間部分とを有する前記キャビティの境界面と、
   ポートを有する前記キャビティの境界面の後方部分と、
   入口を有する前記ハウジングの外面の後面と、
   前記入口及び前記入口を接続する流路を更に有する前記ハウジングとを備える前記主ハウジングを製造するステップと、
   二次的ハウジングであって、前面及び後面を有する外面と、前記二次的ハウジングの面の間を伸びる流体流路とを有する前記二次的ハウジングを製造するステップと、
   上流面及び下流面を有する外面を持つ逆止弁を製造するステップとを備え、
   前記主ハウジングのキャビティの中間境界面は、前記主ハウジングの開口部を通して前記逆止弁を配置するのを受入れて、前記弁の上流面は前記キャビティの後方部分の基端側となるようにした形態とされ、
   前記主ハウジングのキャビティの中間境界面は、前記主ハウジングの開口部を通して前記二次的ハウジングを配置するのを受け入れ且つ、前記二次的ハウジングを前記キャビティ内にて保持して前記逆止弁の下流面は前記キャビティの後面の基端側となるようにした更なる形態とされる、流体噴霧組立体を製造する方法。
7. 請求項６に記載の流体噴霧組立体を製造する方法において、
   上流面及び下流面を有する外面を持つ流体インサートを製造するステップを備え、
   二次的ハウジングの後面の基端側にある二次的ハウジングの流路の一部分は、前記流体インサートを前記二次的ハウジングの流路内に挿入することを許容する形態とされた、流体噴霧組立体を製造する方法。
8. 請求項６に記載の流体噴霧組立体を製造する方法において、
   前記二次的ハウジングの流路の一部分は、せん断、発振又は円形のジェットと称する噴霧パターンの群から選ばれた、前記組立体からの噴霧パターンを提供する形態とされる、流体噴霧組立体を製造する方法。
9. 請求項６、請求項７又は請求項８に記載の流体噴霧組立体を製造する方法において、
   前記逆止弁は、前面及び後面を有するピストンと、前端及び後端を有するばねとを含み、
   前記逆止弁の上流面は、前記ピストンの後端であり、前記逆止弁の下流面は、前記ばねの前端である、流体噴霧組立体を製造する方法。
10. 請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９に記載の流体噴霧組立体を製造する方法において、
    前記二次的ハウジングの外面は、前記組立体からの前記噴霧の向きの調節可能性を提供し得るように球形の形状とされた一部分を有する、流体噴霧組立体を製造する方法。

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