(57)【要約】【課題】本発明は、エアーポンプが小流量であっても、高い瞬時圧力をもってエアーをノズルへ送ることが可能なエアー吐出装置を提供する。【解決手段】流体を噴射するノズルへチューブ３を介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、エアーポンプＰと、そのエアーポンプＰを作動させる電動モータＭと、エアーポンプＰから吐出されるエアーを貯える蓄圧タンクＴと、断続的パルス信号を受けて上記蓄圧タンク内の高圧エアーを瞬間的に高い圧力にて上記ノズルへ送り出す電磁弁とを、筺体１に内蔵して構成した。【選択図】図２
2019055738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射するノズル（５）へチューブ（３）を介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、
エアーポンプ（Ｐ）と、該エアーポンプ（Ｐ）を作動させる電動モータ（Ｍ）と、上記エアーポンプ（Ｐ）から吐出されるエアーを貯える蓄圧タンク（Ｔ）と、断続的パルス信号を受けて上記蓄圧タンク（Ｔ）内の高圧エアーを瞬間的に高い圧力にて上記ノズル（５）へ送り出す電磁弁（Ｖ）とを、筺体（１）に内蔵して構成したことを特徴とするエアー吐出装置。
【請求項２】
上記蓄圧タンク（Ｔ）の大半部乃至全体が、上記筺体（１）に一体成型されている請求項１記載のエアー吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアー吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラに清掃用流体を噴射するノズルへエアーを送るためのエアー吐出装置は、電動モータで作動するピストンポンプから成っていた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、車両内の設置スペースや車載バッテリーの電気容量といった制限から、大型で消費電力の多い大流量（大容量）のポンプは使用できなかった。そのため、ポンプから吐出されるエアーの吐出圧力が低い（弱い）という問題があった。
例えば、カメラ装置を清掃するための流体をノズルから噴射させる場合に、このような吐出圧力の弱いポンプでエアーを送ると、ノズルから噴射する流体に勢いがなく、泥等の汚れを吹き飛ばすことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、エアーポンプが小流量であっても、高い瞬時圧力をもってエアーをノズルへ送ることが可能なエアー吐出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエアー吐出装置は、流体を噴射するノズルへチューブを介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、エアーポンプと、該エアーポンプを作動させる電動モータと、上記エアーポンプから吐出されるエアーを貯える蓄圧タンクと、断続的パルス信号を受けて上記蓄圧タンク内の高圧エアーを瞬間的に高い圧力にて上記ノズルへ送り出す電磁弁とを、筺体に内蔵して構成したものである。
また、上記蓄圧タンクの大半部乃至全体が、上記筺体に一体成型されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型で消費電力が少ないエアーポンプを用いながらも、瞬間的に高い圧力のエアーをチューブからノズルへ送り、瞬時的高圧にてノズルから流体を噴射できる。これによって、物体に付着した汚れを少量エアー（流体）にて除去できる。ポンプ作動音や電磁弁作動音を、筺体によって消音でき、静音性を向上できる。エアーポンプと電動モータと蓄圧タンクと電磁弁を筺体に一体状に内蔵して、全体がコンパクト化され、車両等の狭小な被取付部位に簡単に設置できる。これによって、ノズルに接近した箇所を被取付部位に選定できるため、チューブが最短となる。チューブが短くなるほど、エアー圧力損失が少なくなり、ノズルから最終的に噴射される流体圧が高圧のままで（瞬間的に）噴射して車両の要部に付着した汚れ・粉塵を効率良く除去できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のエアー吐出装置の実施の一形態を示す簡略構成図である。
【図２】一部破断斜視図である。
【図３】断面平面図である。
【図４】断面側面図である。
【図５】他の実施形態を示す断面側面図である。
【図６】ポンプユニットの一例を示す要部断面側面図である。
【図７】ポンプユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図８】エアーポンプと電磁弁の作動例を説明するための作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係るエアー吐出装置は、図１乃至図４に示すように、吸込口部Ｐａと吐出口部Ｐｂを有するエアーポンプＰと、エアーポンプＰを駆動させるための電動モータＭと、エアーポンプＰから吐出されるエアーを貯えるための蓄圧タンクＴと、蓄圧タンクＴからのエアーを吐出させるための電磁弁Ｖとを、筺体１に内蔵して構成される。
【００１０】
先ず、制御回路基板６等の制御手段からのエアー吐出開始の制御信号が発信されると、電動モータＭが駆動してエアーポンプＰが作動する。エアーポンプＰが吸込口部Ｐａからエアーを吸込む。エアーポンプＰが吸込んだエアーは吐出口部Ｐｂから蓄圧タンクＴ内へ圧送される。電磁弁Ｖが閉状態のまま、エアーポンプＰから蓄圧タンクＴ内へ連続的にエアーが供給され、蓄圧タンクＴ内の内圧が高くなる。そして、制御回路基板６等の制御手段からの制御信号（ＯＮ信号）によって電磁弁Ｖが開状態になると、蓄圧タンクＴ内のエアーが電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから吐出する。
【００１１】
電磁弁Ｖは、蓄圧タンクＴからのエアーをパルス的に吐出させるために、制御回路基板６等の制御手段から、図８に示すように、断続的制御信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）を受けて作動する。エアーポンプＰが作動しているポンプ作動時間ｔｐの間に、電磁弁Ｖは開閉作動を複数回行う（開閉を繰り返す）。しかも、弁開作動時間ｔ２よりも弁閉作動時間ｔ３が長い開閉作動を行う。したがって、蓄圧タンクＴの内圧が十分に高まり、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから、高い圧力（吐出圧力）のエアーを吐出できる。
【００１２】
電磁弁Ｖは、開作動開始（ＯＮ）から所定の弁開作動時間ｔ２をもって閉作動（ＯＦＦ）するように時間に基づいて（時間制御にて）開閉作動を行う。
例えば、所定の弁開作動時間ｔ２は、瞬間的（１秒未満）であって、好ましくは０．１秒以上０．６秒以下である。０．１秒未満であると吐出流量が少な過ぎる虞れがある。０．６秒を超えると、弁開作動中に吐出圧力が低く（弱く）なり過ぎて無駄が生じる虞れがある。このように開閉作動を制御することで、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから、瞬間的に、高い（強い）圧力のエアーを噴射できる（鋭いパルス波形の噴射エアーを瞬時に出せる）。
【００１３】
また、電磁弁Ｖは、エアーポンプＰ（電動モータＭ）が作動開始してから所定の開始時間差ｔ１をもって、最初の開作動を行う。また、電磁弁Ｖは、エアーポンプＰ（電動モータＭ）の作動終了（ＯＦＦ）よりも先に、所定の終了時間差ｔ４をもって、最後の閉作動を行う。
なお、図８においては、電磁弁Ｖは、エアーポンプ作動後に、所定の開始時間差ｔ１に基づいて、開作動を開始するように構成しているが、蓄圧タンクＴ内の内圧が所定の値を超えると開作動を開始するように構成するも良い（圧力制御するも良い）。
【００１４】
そして、図１に示すように、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから吐出されたエアーは、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂに基端部３ａが接続されたチューブ３を介して、チューブ３の先端部３ｂに接続されたノズル５へと送られる。つまり、電磁弁Ｖからノズル５へ、瞬間的に高い圧力をもってエアーを鋭い山型波形として（パルス的に）送る。
【００１５】
ノズル５は高い圧力の瞬間的なエアーをパルス的に噴射する。このような噴射エアーは、特に、自動車等の車両の後方視認用のリアカメラや衝突回避用のカメラセンサ等の車載カメラ装置９の撮像部（カメラレンズやレンズ用の透明状保護カバー体）に付着した水や泥や粉塵等の汚れを、吹き飛ばすのに最適である。また、発熱部等の局所の空冷にも適している。
【００１６】
また、図１に示すように、ノズル５は、ウオッシャ液や水等の洗浄用液体を貯液した洗浄液タンク８に、洗浄液用配管部材７を介して接続され、エアーと共に洗浄液体を噴射する（洗浄用の流体を噴射する）ように構成している。なお、図示省略するが、洗浄液用配管部材７は、チューブ３に接続するも良い。また、ノズル５は、エアーのみを噴射するものであっても良い。チューブ３は、分岐して、複数のノズル５と接続されるも良い。
【００１７】
また、図１乃至図４に示すように、筺体１は、開口箱型（上方開口状）のケース本体１ａと、ケース本体１ａの開口部に施蓋状に配設される蓋体１ｂとを、ネジ止め、接着剤、超音波溶（融）着等の固着手段にて一体状に固着した、中空ブロック形状である。
【００１８】
筺体１は、ケース本体１ａと蓋体１ｂとの隙間、或いは、筺体１の内部と外部を連通させる筺体貫通孔（図示省略）、から外部のエアーが内部へ侵入可能に構成しており、エアーポンプＰの吸込口部Ｐａは、筺体１内のエアーを吸込む。
つまり、吸込口部Ｐａが筺体１の外部に直接的に開口しておらず、吸込口部Ｐａから漏れたポンプ作動音が、ダイレクトに外部へ漏洩せず、筺体１内で消音される。
【００１９】
また、蓄圧タンクＴの大半部が、筺体１に一体成型されている。蓄圧タンクＴの大半部を形成するための壁部（包囲状壁部）を一体に有する樹脂成型品ケース本体１ａと、蓄圧タンクＴの残部を形成するための壁部（蓋状壁部）を有するタンク形成用部材11とを、超音波溶（融）着等の固着手段にて固着して、ケース本体１ａ内に蓄圧タンクＴを形成している。
なお、蓄圧タンクＴの大半部とは、蓄圧タンクＴを形成する全壁部の５０％以上の部分を言う。
【００２０】
また、図示省略するが、蓄圧タンクＴの全体を、筺体１に一体成型するも良い。蓄圧タンクＴの一部を形成するための壁部（包囲状壁部）を一体に有する樹脂成型品のケース本体１ａと、蓄圧タンクＴの残部を形成するための壁部（蓋状壁部）を一体に有する樹脂成型品の蓋体１ｂとを、固着して、筺体１内に蓄圧タンクＴを形成するも良い。
【００２１】
また、図５に示すように、蓄圧タンクＴを形成するタンク部材12と、ケース本体１ａとを、夫々、別体として成型した後に、タンク部材12をケース本体１ａの内側に設置して相互に固着するも良い。
【００２２】
また、筺体１は、長手（縦）寸法Ｓが８５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下で形成され、幅（横）寸法Ｗが４５ｍｍ以上７５ｍｍ以下で形成され、高さ（厚さ）寸法Ｈが２５ｍｍ以上５０ｍｍ以下で形成されたコンパクトサイズである。このような、薄型中空ブロック形状（側面視扁平矩形状）は、自動車のリアドア部内や車体天井部内のような設置スペースが狭小な箇所に取付けるのに最適である。例えば、車載カメラ装置９近傍に設置されているノズル５に、本発明のエアー噴射装置を接近させて配設することができる。これによって、チューブ３が短くなって、圧力損失が少なくなり、高い圧力のままでエアーをノズル５へ送ることができる。
【００２３】
また、蓄圧タンクＴは、１５ｃｃ以上３０ｃｃ以下の内容積を有している。１５ｃｃ未満であると、吐出流量が少なく、３０ｃｃを超えると所定の内圧（蓄圧）になるまでに時間がかかる。また、筺体１が大型になる。
また、エアーポンプＰと蓄圧タンクＴと電磁弁Ｖは、最大で１００ｋＰａのエアー圧が作用しても漏れや不具合が発生しない構成としている。
【００２４】
また、図２乃至図５に示すように、筺体１には、電気モータＭ及び電磁弁Ｖを、外部と電気的に接続するためのコネクタ２を、筺体１に固着している。「外部と電気的に接続する」とは、例えば、筺体１の外部に設けたバッテリー等の電力源から電力を受電可能に接続することや、筺体１の外部に設けた制御回路基板６又はコンピュータ等の制御手段からＯＮ−ＯＦＦ信号等の制御信号を受信可能に接続することや、ボタン等の操作手段からＯＮ−ＯＦＦ信号等の制御信号を受信可能に接続すること等がある。コネクタ２は、筺体１内で電動モータＭと電磁弁Ｖとに電気的に接続している。
【００２５】
なお、制御手段を制御回路基板６で構成した場合は、図示省略するが、制御回路基板６を筺体１に収容させるも良い。そして、筺体１内の制御回路基板６を介して、電動モータＭ及び電磁弁Ｖと、コネクタ２と、を電気的に接続するも良い。
【００２６】
また、短円柱状のエアーポンプＰと、円柱状の電動モータＭとは、同軸心状（上）に、一体状に固着されて、全体として円柱形状のポンプユニットＹを構成している。
ポンプユニットＹは、小型であって、例えば、直径約２０ｍｍ〜３０ｍｍ×長さ約５０ｍｍ〜７０ｍｍの略円柱形状（吸込口部Ｐａ及び吐出口部Ｐｂの円筒状突出部は除く）である。
また、ポンプユニットＹは、軽量であって、例えば、６０ｇ〜７０ｇである。
【００２７】
エアーポンプＰは、図６及び図７に示すように、複数個の椀型ダイヤフラム95ａを有し、電動モータＭの駆動によって、各椀型ダイヤフラム95ａにより形成される各ポンプ室80が順次、膨張と圧縮を繰り返すようにして、エアーを定量的に吸込んで吐出するように構成した複数気筒型のエアー圧送用である。
【００２８】
このようなダイヤフラム複数気筒型のエアーポンプＰは、吐出量（仕事量）が同じギヤポンプに比べて、小型・軽量であり、しかも、同等の流量（仕事量）を発揮する単気筒型（ダイヤフラムが１つのもの）に比べて、吐出エアーの圧力高低変動が小さくでき、ポンプ内部作動音が小さく、静音性に優れる。また、ダイヤフラムが１つの単気筒型と比べて、脈動や振動が少ない。
【００２９】
なお、本発明は、設計変更可能であって、筺体１の形状は、図例のような平面視矩形状に限らず平面視Ｌ字状や平面視凸の字状等自由である。また、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂを、（筺体１の壁部を挿通させて）筺体１の外部へ突出させているが、筺体１に外部と内部を連通させる筒状の出口流路部を形成し、その出口流路部の基端側（筺体内部側）に電磁弁Ｖの出口部Ｖｂを接続するも良い。エアーポンプＰの吐出口部Ｐｂと電磁弁Ｖの入口部Ｖａとは、直接、蓄圧タンクＴに接続しているが、チューブ等の接続配管部材を介して接続するも良い。エアーポンプＰの吸込弁構造や吐出弁構造や流路の構造は、図６及び図７の構造に限らず自由である。椀型ダイヤフラム95ａは３つ又は４つとするのが、製造が容易であると共に脈動が少なくて好ましい。エアーポンプＰは図例のような短円柱状に限らず立方体形状等自由である。
【００３０】
なお、エアーポンプＰについて、さらに具体的に説明すると、図６及び図７に示すように、円筒状突出型の吸込口部Ｐａ及び円筒状突出型の１つの吐出口部Ｐｂを有する樹脂製の外蓋体91と、樹脂製の中蓋体93と、外蓋体91と中蓋体93の間に介装されるゴム製のパッキン92と、中蓋体93に取着されるゴム製の傘状の吸込弁本体94と、複数（２個乃至４個）の椀型ダイヤフラム95ａが一軸心Ｌｐに直交する平面状の横隔膜95ｂにて連結されたゴム製のダイヤフラム集合体95と、ダイヤフラム集合体95の横隔膜95ｂを支持する樹脂製の支持部材96と、モータ出力軸Ｍａによって回転する樹脂製の偏心用の回転体99と、回転体99に傾斜状に取着され一軸心Ｌｐ廻りに回転（旋回）する金属製の軸部材98と、軸部材98に伴って揺動する放射状の樹脂製揺動板97と、支持部材96を支持する樹脂製の有底円筒状のケース体90と、を備えている。
【００３１】
エアーポンプＰは、電動モータＭの出力軸Ｍａの突出方向（軸心一方向Ｌａ）に、円筒状の吸込口部Ｐａと、円筒状の吐出口部Ｐｂとを突設している。エアーポンプＰの軸心（一軸心）Ｌｐは、電動モータＭの出力軸Ｍａの軸心ともいえる。
【００３２】
ダイヤフラム集合体95は、３つの椀型ダイヤフラム95ａが一軸心（ポンプ軸心）Ｌｐ廻りに円周等分配に配設され横隔膜95ｂによって連結されている。また、各椀型ダイヤフラム95ａは、椀型ダイヤフラム95ａの開口縁部を横隔膜95ｂから軸心一方向Ｌａに延設して形成した短円筒状の吐出弁膜95ｃを有している。椀型ダイヤフラム95ａを圧縮・膨張させるダイヤフラム駆動部95ｄが椀型ダイヤフラム95ａから軸心他方向Ｌｂに突設されている。横隔膜95ｂの外周縁部にパッキン縁部95ｅを有している。
【００３３】
中蓋体93は、軸心他方向Ｌｂ側に、流体を吐出口部Ｐｂから吐出させるための共通吐出凹部93ｃを形成している。そして、軸心他方向Ｌｂに有底短円筒状の弁座部93ｅを突設している。弁座部93ｅの外周壁部（の一部）を、椀型ダイヤフラム95ａの膨縮に伴って吐出弁膜95ｃが密着分離自在に覆う吐出弁座部としている。
弁座部93ｅの底壁部に、吸込弁本体94の取付貫孔と、吸込弁本体94の弁部94ａによって開閉され開状態でポンプ室80と吸込口部Ｐａを連通させる吸込貫孔93ｆと、を形成し、底壁部において弁部94ａが接触離間する場所を、吸入弁座部としている。なお、椀型ダイヤフラム95ａ及び弁座部93ｅは、３個に限らず、２個又は４個とするも良い。
外蓋体91は、軸心他方向Ｌｂ側に吸込口部Ｐａと連通する吸込凹部91ｃと、吸込凹部91ｃと円環状壁によって仕切られると共に吐出口部Ｐｂと連通する吐出凹部91ｄと、を有している。
【００３４】
そして、回転体99と、軸部材98と、揺動板97と、によって、各ダイヤフラム駆動部95ｄが、順次、往復運動し、各椀型ダイヤフラム95ａ（各ポンプ室80）が、順次、圧縮と膨張とを繰り返すように構成している。また、横隔膜95ｂの軸心他方向Ｌｂ側と支持部材96とケース体90で囲まれて、各ダイヤフラム駆動部95ｄ等が駆動する駆動部空間83内には、吸込んだ流体が浸入しないように構成されている。つまり、駆動部位（出力軸Ｍａと回転体99と軸部材98と揺動板97とダイヤフラム駆動部95ｄ）に吸込んだ流体が接触しない構成となっており、気体と液体の両者を送流可能である。
【００３５】
以上のように本発明は、流体を噴射するノズル５へチューブ３を介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、エアーポンプＰと、該エアーポンプＰを作動させる電動モータＭと、上記エアーポンプＰから吐出されるエアーを貯える蓄圧タンクＴと、断続的パルス信号を受けて上記蓄圧タンクＴ内の高圧エアーを瞬間的に高い圧力にて上記ノズル５へ送り出す電磁弁Ｖとを、筺体１に内蔵して構成したので、小流量のエアーポンプＰを用いながらも、瞬間的に高い圧力のエアーを吐出でき、ノズル５からは、瞬間的高圧の流体（エアーのみ、又は、洗浄用液体とエアー）を、鋭い山型波形（パルス波形）をもって噴射でき、物体に付着した汚れを除去したり、局所空冷等の用途に好適である。ポンプ作動音や電磁弁作動音を、筺体１によって消音でき、静音性を向上できる。エアーポンプＰと電動モータＭと蓄圧タンクＴと電磁弁Ｖを筺体１に一体状に内蔵して、全体がコンパクト化可能であって、車両等の狭小な被取付部位に簡単・容易に設置できる。車両等に於て、設定位置のノズル５に対して、エアー吐出装置を接近させて設置できることとなり、チューブ３が最短とすることが可能で、エアー圧力損失が少なくなり、しかも、鋭い山型（パルス波形）が滑らかな山型にくずれる緩衝作用をほとんど受けず、ノズルから最終的に噴射される流体圧が高圧の鋭い山型波形（パルス波形）のままで（瞬間的に）噴射して車両の要部に付着した汚れ・粉塵を効率良く除去できる。
【００３６】
また、上記蓄圧タンクＴの大半部乃至全体が、上記筺体１に一体成型されているので、部品点数を削減でき、車両等の狭小な被取付部位への設置作業が容易となる。
【符号の説明】
【００３７】
１  筺体
３  チューブ
５  ノズル
Ｍ  電動モータ
Ｐ  エアーポンプ
Ｔ  蓄圧タンク
Ｖ  電磁弁
【図１】
2019055738.tif 000003
【図２】
2019055738.tif 000004
【図３】
2019055738.tif 000005
【図４】
2019055738.tif 000006
【図５】
2019055738.tif 000007
【図６】
2019055738.tif 000008
【図７】
2019055738.tif 000009
【図８】
2019055738.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月17日(2019.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射するノズル（５）へチューブ（３）を介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、
エアーポンプ（Ｐ）と、該エアーポンプ（Ｐ）を作動させる電動モータ（Ｍ）と、上記エアーポンプ（Ｐ）から吐出されるエアーを貯える蓄圧タンク（Ｔ）と、該蓄圧タンク（Ｔ）に入口部（Ｖａ）が接続され上記チューブ（３）に出口部（Ｖｂ）が接続された電磁弁（Ｖ）とを、樹脂製の筺体（１）に内蔵して構成し、
上記蓄圧タンク（Ｔ）は、大半部乃至全体が上記樹脂製の筺体（１）に一体成型され、
上記電磁弁（Ｖ）は、断続的パルス信号を受けて、上記蓄圧タンク（Ｔ）内の高圧エアーを、鋭いパルス波形の噴射エアーとして、瞬間的に噴射することを特徴とするエアー吐出装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアー吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車載カメラに清掃用流体を噴射するノズルへエアーを送るためのエアー吐出装置は、電動モータで作動するピストンポンプから成っていた（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３５６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、車両内の設置スペースや車載バッテリーの電気容量といった制限から、大型で消費電力の多い大流量（大容量）のポンプは使用できなかった。そのため、ポンプから吐出されるエアーの吐出圧力が低い（弱い）という問題があった。
例えば、カメラ装置を清掃するための流体をノズルから噴射させる場合に、このような吐出圧力の弱いポンプでエアーを送ると、ノズルから噴射する流体に勢いがなく、泥等の汚れを吹き飛ばすことができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、エアーポンプが小流量であっても、高い瞬時圧力をもってエアーをノズルへ送ることが可能なエアー吐出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエアー吐出装置は、流体を噴射するノズルへチューブを介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、エアーポンプと、該エアーポンプを作動させる電動モータと、上記エアーポンプから吐出されるエアーを貯える蓄圧タンクと、該蓄圧タンクに入口部が接続され上記チューブに出口部が接続された電磁弁とを、樹脂製の筺体に内蔵して構成し、上記蓄圧タンクは、大半部乃至全体が上記樹脂製の筺体に一体成型され、上記電磁弁は、断続的パルス信号を受けて、上記蓄圧タンク内の高圧エアーを、鋭いパルス波形の噴射エアーとして、瞬間的に噴射するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型で消費電力が少ないエアーポンプを用いながらも、瞬間的に高い圧力のエアーをチューブからノズルへ送り、瞬時的高圧にてノズルから流体を噴射できる。これによって、物体に付着した汚れを少量エアー（流体）にて除去できる。ポンプ作動音や電磁弁作動音を、筺体によって消音でき、静音性を向上できる。エアーポンプと電動モータと蓄圧タンクと電磁弁を筺体に一体状に内蔵して、全体がコンパクト化され、車両等の狭小な被取付部位に簡単に設置できる。これによって、ノズルに接近した箇所を被取付部位に選定できるため、チューブが最短となる。チューブが短くなるほど、エアー圧力損失が少なくなり、ノズルから最終的に噴射される流体圧が高圧のままで（瞬間的に）噴射して車両の要部に付着した汚れ・粉塵を効率良く除去できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のエアー吐出装置の実施の一形態を示す簡略構成図である。
【図２】一部破断斜視図である。
【図３】断面平面図である。
【図４】断面側面図である。
【図５】参考例を示す断面側面図である。
【図６】ポンプユニットの一例を示す要部断面側面図である。
【図７】ポンプユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図８】エアーポンプと電磁弁の作動例を説明するための作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図示の実施形態に基づき本発明を詳説する。
本発明に係るエアー吐出装置は、図１乃至図４に示すように、吸込口部Ｐａと吐出口部Ｐｂを有するエアーポンプＰと、エアーポンプＰを駆動させるための電動モータＭと、エアーポンプＰから吐出されるエアーを貯えるための蓄圧タンクＴと、蓄圧タンクＴからのエアーを吐出させるための電磁弁Ｖとを、筺体１に内蔵して構成される。
【００１０】
先ず、制御回路基板６等の制御手段からのエアー吐出開始の制御信号が発信されると、電動モータＭが駆動してエアーポンプＰが作動する。エアーポンプＰが吸込口部Ｐａからエアーを吸込む。エアーポンプＰが吸込んだエアーは吐出口部Ｐｂから蓄圧タンクＴ内へ圧送される。電磁弁Ｖが閉状態のまま、エアーポンプＰから蓄圧タンクＴ内へ連続的にエアーが供給され、蓄圧タンクＴ内の内圧が高くなる。そして、制御回路基板６等の制御手段からの制御信号（ＯＮ信号）によって電磁弁Ｖが開状態になると、蓄圧タンクＴ内のエアーが電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから吐出する。
【００１１】
電磁弁Ｖは、蓄圧タンクＴからのエアーをパルス的に吐出させるために、制御回路基板６等の制御手段から、図８に示すように、断続的制御信号（ＯＮ−ＯＦＦ信号）を受けて作動する。エアーポンプＰが作動しているポンプ作動時間ｔｐの間に、電磁弁Ｖは開閉作動を複数回行う（開閉を繰り返す）。しかも、弁開作動時間ｔ２よりも弁閉作動時間ｔ３が長い開閉作動を行う。したがって、蓄圧タンクＴの内圧が十分に高まり、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから、高い圧力（吐出圧力）のエアーを吐出できる。
【００１２】
電磁弁Ｖは、開作動開始（ＯＮ）から所定の弁開作動時間ｔ２をもって閉作動（ＯＦＦ）するように時間に基づいて（時間制御にて）開閉作動を行う。
例えば、所定の弁開作動時間ｔ２は、瞬間的（１秒未満）であって、好ましくは０．１秒以上０．６秒以下である。０．１秒未満であると吐出流量が少な過ぎる虞れがある。０．６秒を超えると、弁開作動中に吐出圧力が低く（弱く）なり過ぎて無駄が生じる虞れがある。このように開閉作動を制御することで、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから、瞬間的に、高い（強い）圧力のエアーを噴射できる（鋭いパルス波形の噴射エアーを瞬時に出せる）。
【００１３】
また、電磁弁Ｖは、エアーポンプＰ（電動モータＭ）が作動開始してから所定の開始時間差ｔ１をもって、最初の開作動を行う。また、電磁弁Ｖは、エアーポンプＰ（電動モータＭ）の作動終了（ＯＦＦ）よりも先に、所定の終了時間差ｔ４をもって、最後の閉作動を行う。
なお、図８においては、電磁弁Ｖは、エアーポンプ作動後に、所定の開始時間差ｔ１に基づいて、開作動を開始するように構成しているが、蓄圧タンクＴ内の内圧が所定の値を超えると開作動を開始するように構成するも良い（圧力制御するも良い）。
【００１４】
そして、図１に示すように、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂから吐出されたエアーは、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂに基端部３ａが接続されたチューブ３を介して、チューブ３の先端部３ｂに接続されたノズル５へと送られる。つまり、電磁弁Ｖからノズル５へ、瞬間的に高い圧力をもってエアーを鋭い山型波形として（パルス的に）送る。
【００１５】
ノズル５は高い圧力の瞬間的なエアーをパルス的に噴射する。このような噴射エアーは、特に、自動車等の車両の後方視認用のリアカメラや衝突回避用のカメラセンサ等の車載カメラ装置９の撮像部（カメラレンズやレンズ用の透明状保護カバー体）に付着した水や泥や粉塵等の汚れを、吹き飛ばすのに最適である。また、発熱部等の局所の空冷にも適している。
【００１６】
また、図１に示すように、ノズル５は、ウオッシャ液や水等の洗浄用液体を貯液した洗浄液タンク８に、洗浄液用配管部材７を介して接続され、エアーと共に洗浄液体を噴射する（洗浄用の流体を噴射する）ように構成している。なお、図示省略するが、洗浄液用配管部材７は、チューブ３に接続するも良い。また、ノズル５は、エアーのみを噴射するものであっても良い。チューブ３は、分岐して、複数のノズル５と接続されるも良い。
【００１７】
また、図１乃至図４に示すように、筺体１は、開口箱型（上方開口状）のケース本体１ａと、ケース本体１ａの開口部に施蓋状に配設される蓋体１ｂとを、ネジ止め、接着剤、超音波溶（融）着等の固着手段にて一体状に固着した、中空ブロック形状である。
【００１８】
筺体１は、ケース本体１ａと蓋体１ｂとの隙間、或いは、筺体１の内部と外部を連通させる筺体貫通孔（図示省略）、から外部のエアーが内部へ侵入可能に構成しており、エアーポンプＰの吸込口部Ｐａは、筺体１内のエアーを吸込む。
つまり、吸込口部Ｐａが筺体１の外部に直接的に開口しておらず、吸込口部Ｐａから漏れたポンプ作動音が、ダイレクトに外部へ漏洩せず、筺体１内で消音される。
【００１９】
また、蓄圧タンクＴの大半部が、筺体１に一体成型されている。蓄圧タンクＴの大半部を形成するための壁部（包囲状壁部）を一体に有する樹脂成型品ケース本体１ａと、蓄圧タンクＴの残部を形成するための壁部（蓋状壁部）を有するタンク形成用部材11とを、超音波溶（融）着等の固着手段にて固着して、ケース本体１ａ内に蓄圧タンクＴを形成している。
なお、蓄圧タンクＴの大半部とは、蓄圧タンクＴを形成する全壁部の５０％以上の部分を言う。
【００２０】
また、図示省略するが、蓄圧タンクＴの全体を、筺体１に一体成型するも良い。蓄圧タンクＴの一部を形成するための壁部（包囲状壁部）を一体に有する樹脂成型品のケース本体１ａと、蓄圧タンクＴの残部を形成するための壁部（蓋状壁部）を一体に有する樹脂成型品の蓋体１ｂとを、固着して、筺体１内に蓄圧タンクＴを形成するも良い。
【００２１】
また、図５に示す参考例は、蓄圧タンクＴを形成するタンク部材12と、ケース本体１ａとを、夫々、別体として成型した後に、タンク部材12をケース本体１ａの内側に設置して相互に固着している。
【００２２】
また、筺体１は、長手（縦）寸法Ｓが８５ｍｍ以上１１５ｍｍ以下で形成され、幅（横）寸法Ｗが４５ｍｍ以上７５ｍｍ以下で形成され、高さ（厚さ）寸法Ｈが２５ｍｍ以上５０ｍｍ以下で形成されたコンパクトサイズである。このような、薄型中空ブロック形状（側面視扁平矩形状）は、自動車のリアドア部内や車体天井部内のような設置スペースが狭小な箇所に取付けるのに最適である。例えば、車載カメラ装置９近傍に設置されているノズル５に、本発明のエアー噴射装置を接近させて配設することができる。これによって、チューブ３が短くなって、圧力損失が少なくなり、高い圧力のままでエアーをノズル５へ送ることができる。
【００２３】
また、蓄圧タンクＴは、１５ｃｃ以上３０ｃｃ以下の内容積を有している。１５ｃｃ未満であると、吐出流量が少なく、３０ｃｃを超えると所定の内圧（蓄圧）になるまでに時間がかかる。また、筺体１が大型になる。
また、エアーポンプＰと蓄圧タンクＴと電磁弁Ｖは、最大で１００ｋＰａのエアー圧が作用しても漏れや不具合が発生しない構成としている。
【００２４】
また、図２乃至図５に示すように、筺体１には、電動モータＭ及び電磁弁Ｖを、外部と電気的に接続するためのコネクタ２を、筺体１に固着している。「外部と電気的に接続する」とは、例えば、筺体１の外部に設けたバッテリー等の電力源から電力を受電可能に接続することや、筺体１の外部に設けた制御回路基板６又はコンピュータ等の制御手段からＯＮ−ＯＦＦ信号等の制御信号を受信可能に接続することや、ボタン等の操作手段からＯＮ−ＯＦＦ信号等の制御信号を受信可能に接続すること等がある。コネクタ２は、筺体１内で電動モータＭと電磁弁Ｖとに電気的に接続している。
【００２５】
なお、制御手段を制御回路基板６で構成した場合は、図示省略するが、制御回路基板６を筺体１に収容させるも良い。そして、筺体１内の制御回路基板６を介して、電動モータＭ及び電磁弁Ｖと、コネクタ２と、を電気的に接続するも良い。
【００２６】
また、短円柱状のエアーポンプＰと、円柱状の電動モータＭとは、同軸心状（上）に、一体状に固着されて、全体として円柱形状のポンプユニットＹを構成している。
ポンプユニットＹは、小型であって、例えば、直径約２０ｍｍ〜３０ｍｍ×長さ約５０ｍｍ〜７０ｍｍの略円柱形状（吸込口部Ｐａ及び吐出口部Ｐｂの円筒状突出部は除く）である。
また、ポンプユニットＹは、軽量であって、例えば、６０ｇ〜７０ｇである。
【００２７】
エアーポンプＰは、図６及び図７に示すように、複数個の椀型ダイヤフラム95ａを有し、電動モータＭの駆動によって、各椀型ダイヤフラム95ａにより形成される各ポンプ室80が順次、膨張と圧縮を繰り返すようにして、エアーを定量的に吸込んで吐出するように構成した複数気筒型のエアー圧送用である。
【００２８】
このようなダイヤフラム複数気筒型のエアーポンプＰは、吐出量（仕事量）が同じギヤポンプに比べて、小型・軽量であり、しかも、同等の流量（仕事量）を発揮する単気筒型（ダイヤフラムが１つのもの）に比べて、吐出エアーの圧力高低変動が小さくでき、ポンプ内部作動音が小さく、静音性に優れる。また、ダイヤフラムが１つの単気筒型と比べて、脈動や振動が少ない。
【００２９】
なお、本発明は、設計変更可能であって、筺体１の形状は、図例のような平面視矩形状に限らず平面視Ｌ字状や平面視凸の字状等自由である。また、電磁弁Ｖの出口部Ｖｂを、（筺体１の壁部を挿通させて）筺体１の外部へ突出させているが、筺体１に外部と内部を連通させる筒状の出口流路部を形成し、その出口流路部の基端側（筺体内部側）に電磁弁Ｖの出口部Ｖｂを接続するも良い。エアーポンプＰの吐出口部Ｐｂと電磁弁Ｖの入口部Ｖａとは、直接、蓄圧タンクＴに接続しているが、チューブ等の接続配管部材を介して接続するも良い。エアーポンプＰの吸込弁構造や吐出弁構造や流路の構造は、図６及び図７の構造に限らず自由である。椀型ダイヤフラム95ａは３つ又は４つとするのが、製造が容易であると共に脈動が少なくて好ましい。エアーポンプＰは図例のような短円柱状に限らず立方体形状等自由である。
【００３０】
なお、エアーポンプＰについて、さらに具体的に説明すると、図６及び図７に示すように、円筒状突出型の吸込口部Ｐａ及び円筒状突出型の１つの吐出口部Ｐｂを有する樹脂製の外蓋体91と、樹脂製の中蓋体93と、外蓋体91と中蓋体93の間に介装されるゴム製のパッキン92と、中蓋体93に取着されるゴム製の傘状の吸込弁本体94と、複数（２個乃至４個）の椀型ダイヤフラム95ａが一軸心Ｌｐに直交する平面状の横隔膜95ｂにて連結されたゴム製のダイヤフラム集合体95と、ダイヤフラム集合体95の横隔膜95ｂを支持する樹脂製の支持部材96と、モータ出力軸Ｍａによって回転する樹脂製の偏心用の回転体99と、回転体99に傾斜状に取着され一軸心Ｌｐ廻りに回転（旋回）する金属製の軸部材98と、軸部材98に伴って揺動する放射状の樹脂製揺動板97と、支持部材96を支持する樹脂製の有底円筒状のケース体90と、を備えている。
【００３１】
エアーポンプＰは、電動モータＭの出力軸Ｍａの突出方向（軸心一方向Ｌａ）に、円筒状の吸込口部Ｐａと、円筒状の吐出口部Ｐｂとを突設している。エアーポンプＰの軸心（一軸心）Ｌｐは、電動モータＭの出力軸Ｍａの軸心ともいえる。
【００３２】
ダイヤフラム集合体95は、３つの椀型ダイヤフラム95ａが一軸心（ポンプ軸心）Ｌｐ廻りに円周等分配に配設され横隔膜95ｂによって連結されている。また、各椀型ダイヤフラム95ａは、椀型ダイヤフラム95ａの開口縁部を横隔膜95ｂから軸心一方向Ｌａに延設して形成した短円筒状の吐出弁膜95ｃを有している。椀型ダイヤフラム95ａを圧縮・膨張させるダイヤフラム駆動部95ｄが椀型ダイヤフラム95ａから軸心他方向Ｌｂに突設されている。横隔膜95ｂの外周縁部にパッキン縁部95ｅを有している。
【００３３】
中蓋体93は、軸心他方向Ｌｂ側に、流体を吐出口部Ｐｂから吐出させるための共通吐出凹部93ｃを形成している。そして、軸心他方向Ｌｂに有底短円筒状の弁座部93ｅを突設している。弁座部93ｅの外周壁部（の一部）を、椀型ダイヤフラム95ａの膨縮に伴って吐出弁膜95ｃが密着分離自在に覆う吐出弁座部としている。
弁座部93ｅの底壁部に、吸込弁本体94の取付貫孔と、吸込弁本体94の弁部94ａによって開閉され開状態でポンプ室80と吸込口部Ｐａを連通させる吸込貫孔93ｆと、を形成し、底壁部において弁部94ａが接触離間する場所を、吸入弁座部としている。なお、椀型ダイヤフラム95ａ及び弁座部93ｅは、３個に限らず、２個又は４個とするも良い。
外蓋体91は、軸心他方向Ｌｂ側に吸込口部Ｐａと連通する吸込凹部91ｃと、吸込凹部91ｃと円環状壁によって仕切られると共に吐出口部Ｐｂと連通する吐出凹部91ｄと、を有している。
【００３４】
そして、回転体99と、軸部材98と、揺動板97と、によって、各ダイヤフラム駆動部95ｄが、順次、往復運動し、各椀型ダイヤフラム95ａ（各ポンプ室80）が、順次、圧縮と膨張とを繰り返すように構成している。また、横隔膜95ｂの軸心他方向Ｌｂ側と支持部材96とケース体90で囲まれて、各ダイヤフラム駆動部95ｄ等が駆動する駆動部空間83内には、吸込んだ流体が浸入しないように構成されている。つまり、駆動部位（出力軸Ｍａと回転体99と軸部材98と揺動板97とダイヤフラム駆動部95ｄ）に吸込んだ流体が接触しない構成となっており、気体と液体の両者を送流可能である。
【００３５】
以上のように本発明は、流体を噴射するノズル５へチューブ３を介してエアーを送るためのエアー吐出装置に於て、エアーポンプＰと、該エアーポンプＰを作動させる電動モータＭと、上記エアーポンプＰから吐出されるエアーを貯える蓄圧タンクＴと、断続的パルス信号を受けて上記蓄圧タンクＴ内の高圧エアーを瞬間的に高い圧力にて上記ノズル５へ送り出す電磁弁Ｖとを、筺体１に内蔵して構成したので、小流量のエアーポンプＰを用いながらも、瞬間的に高い圧力のエアーを吐出でき、ノズル５からは、瞬間的高圧の流体（エアーのみ、又は、洗浄用液体とエアー）を、鋭い山型波形（パルス波形）をもって噴射でき、物体に付着した汚れを除去したり、局所空冷等の用途に好適である。ポンプ作動音や電磁弁作動音を、筺体１によって消音でき、静音性を向上できる。エアーポンプＰと電動モータＭと蓄圧タンクＴと電磁弁Ｖを筺体１に一体状に内蔵して、全体がコンパクト化可能であって、車両等の狭小な被取付部位に簡単・容易に設置できる。車両等に於て、設定位置のノズル５に対して、エアー吐出装置を接近させて設置できることとなり、チューブ３が最短とすることが可能で、エアー圧力損失が少なくなり、しかも、鋭い山型（パルス波形）が滑らかな山型にくずれる緩衝作用をほとんど受けず、ノズルから最終的に噴射される流体圧が高圧の鋭い山型波形（パルス波形）のままで（瞬間的に）噴射して車両の要部に付着した汚れ・粉塵を効率良く除去できる。
【００３６】
また、上記蓄圧タンクＴの大半部乃至全体が、上記筺体１に一体成型されているので、部品点数を削減でき、車両等の狭小な被取付部位への設置作業が容易となる。
【符号の説明】
【００３７】
１  筺体
３  チューブ
５  ノズル
Ｍ  電動モータ
Ｐ  エアーポンプ
Ｔ  蓄圧タンク
Ｖ  電磁弁
Ｖａ 入口部
Ｖｂ 出口部