竹内 英二 (〒21 愛知県名古屋市港区木場町2番地 タケウチテクノ株式会社内 Aichi, 45500, JP)
タケウチテクノ株式会社 (〒21 愛知県名古屋市港区木場町2番地 Aichi, 45500, JP)
TAKEUCHI, Eiji (2, Kiba-cho, Minato-ku, Nagoya-sh, Aichi 21, 45500, JP)
| フレームに設けた回転支持軸に、円盤状の洗浄体を前記回転支持軸の回転軸線に対して傾斜させて取り付けた洗浄ブラシを備えた洗車機において、 前記傾斜の角度を、前記回転軸線に直交する直角面に対して15~25度にしたことを特徴とする、洗車機。 |
本発明は、自動車などの被洗浄車両の車 面に洗浄体を回転させつつ追従接触させて 体面を洗浄するようにした洗車機に関する
従来、回転支持軸に、円盤状の洗浄体を前
回転支持軸の回転軸線に対して傾斜させて
り付けた洗浄ブラシを備えた洗車機は公知
ある(後記特許文献1参照)。
ところで、かかる洗車機は、洗浄ブラシ 、被洗浄車両の車体面に対して移動すると 、洗浄体の車体面に接触する外周面を左右 向に移動させることができ、車体面の洗浄 果を向上させるという利点がある。
ところが、その洗浄体の、洗浄ブラシの 転軸の軸線と直交する直角面に対する傾斜 度が、前記特許文献1に示されるように、比 較的小さい(15°未満)と、短時間にうちに所期 の洗浄効果が得られないという問題があり、 また、前記傾斜角度が比較的大きい(25°以上) と、洗浄体の車体面に対する面圧が小さくな り、短時間にうちに所期の洗浄効果が得られ ないという別の問題があることが、本出願の 発明者らによる実験結果により判明した。
そこで、前記発明者らが研究、研鑽、実 を重ねた結果、洗浄体の前記傾斜角度が特 の角度範囲にあるとき、洗浄時間を短くし 十分な洗浄効果を得られることを突きとめ 。
本発明はかかる結果なされたものであり 前記問題を解決した、新規な洗車機を提供 ることを目的とする。
前記目的達成のため、本発明は、フレー に設けた回転支持軸に、円盤状の洗浄体を 記回転支持軸の回転軸線に対して傾斜させ 取り付けた洗浄ブラシを備えた洗車機にお て、前記傾斜の角度を、前記回転軸線に直 する直角面に対して15~25度にしたことを特 としている。
本発明の特徴によれば、洗浄ブラシの被 浄車両に対する進行方向に対して前記洗浄 ラシに設けられる洗浄体の移動方向角度(後 述のα)を大きくできることにより、洗浄効果 を向上でき、洗車時間を短くできる。
2・・・・・・・・・・・フレーム(走行フレ
ム)
21・・・・・・・・・・回転支持軸
67・・・・・・・・・・回転支持軸
13・・・・・・・・・・洗浄ブラシ(トップブ
ラシ)
40・・・・・・・・・・洗浄ブラシ(サイドブ
ラシ)
61A・・・・・・・・・洗浄体(第1の洗浄体)
61B・・・・・・・・・洗浄体(第2の洗浄体)
本発明の実施の形態を、添付図面に例示 た本発明の実施例に基づいて以下に具体的 説明する。
図1~3において、洗車機の洗車機本体1は、 被洗浄車両としての自動車Vを跨ぎ得る、フ ームとしての門型の走行フレーム2を備え、 の走行フレーム2は、走行モータ3,3で駆動さ れる左右一対の駆動輪4,4と左右一対の従動輪 5,5により左右一対の走行レール6,6を往復走行 する。一方の走行モータ3の出力軸には、洗 機本体1の走行位置を検出するロータリエン ーダ51が設けられている。
走行フレーム2の上部には、その左右方向 に延びる昇降駆動軸7が回転自在に支持され この昇降駆動軸7の一端には、後述のトップ ラシ13の昇降位置を検出するロータリエン ーダ28が設けられている。
また、走行フレーム2の左右側部には、上 下方向に延びる左右一対のガイドレール8,8が 一体に設けられている。ガイドレール8,8は横 断面コ字状に形成されており、これらのガイ ドレール8,8には、このガイドレール8,8の内側 壁で案内される2個のローラ9,9とガイドレー 8,8の内奥壁で案内される1個のローラ10とを する左右一対の台車11A,11Bがそれぞれ昇降で るように設けられている。
一対の台車11A,11Bには、トップブラシ13の ップブラシ支持軸12の両端が固定されてお 、このトップブラシ支持軸12には、後述する トップブラシ13が回転自在に支持されている そして、トップブラシ13は、一対の台車11A,1 1Bと共に左右一対のガイドレール8,8に案内さ る。
図2に示すように、走行フレーム2の一側 部には、昇降モータ14が設けられている。昇 降モータ14の出力軸に固定したスプロケット1 5と昇降駆動軸7に固定したスプロケット16に 無端状のチエン17が巻き掛けられている。ま た、昇降駆動軸7の両端部には、スプロケッ 18,18が固定され、一方、走行フレーム2の左 下部には、これらのスプロケット18,18に対応 する他のスプロケット19,19が回転自在に支持 れており、これらのスプロケット18,18,19,19 は、チエン20,20がそれぞれ巻き掛けられてお り、これらのチエン20,20の両端は、前記台車1 1A,11Bの上下部にそれぞれ接続されている。
しかして、昇降モータ14を駆動すると、 右一対の台車11A,11Bは、案内レール8,8に案内 れて同調、昇降される。
図2に示すように、トップブラシ13(後に詳 述)の、パイプよりなる回転支持軸21は、トッ プブラシ支持軸12に軸受を介して回転自在に 持されており、この回転支持軸21の、一方 台車11Bに近い一端には、スプロケット22が一 体に設けられている。一方の台車11Bには、ブ ラシ回転モータ23が設けられており、このブ シ回転モータ23の出力軸に設けられたスプ ケット24と前記スプロケット22には無端状の エン25が巻き掛けられている。そして、ブ シ回転モータ23の駆動によれば、トップブラ シ13の回転支持軸21が回転駆動される。
また、図2に示すように、他方の台車11Aを 案内するガイドレール8の下部と上部には、 の台車11Aが下限位置にあることを検出する 限検出スイッチ26と、台車11Aが上限位置にあ ることを検出する上限検出スイッチ27とがそ ぞれ設けられている。
図1,3に示すように、走行フレーム2の往行 方向後側の上部には、その走行フレーム2の 右方向に延びる案内レール31が支持され、こ の案内レール31の上部および下部には山形レ ル31A,31Bが固定されている。案内レール31に 、左右一対の台車32L,32Rがそれぞれ往復走行 可能に支持され、各台車32L,32Rの上部には、 形レール31A上を転動する駆動輪33および遊輪 34が回転可能に支持され、また各台車32L,32Rの 下部には、山形レール31B上を転動する一対の 遊輪35,35が回転可能に支持されている。各台 32L,32Rには、トルクモータ36L,36Rがそれぞれ 持され、これらのトルクモータ36L,36Rの出力 に前記駆動輪33,33がそれぞれ連結されてい 。
しかして、各トルクモータ36L,36Rを駆動す れば、各台車32L,32Rをそれぞれ案内レール31に 沿って往復走行させることができる。
図1,3に示すように、各台車32L,32Rの中間部 には、横方向に延びる支持軸37がそれぞれ固 され、これらの支持軸37には、ブラシ支持 38が軸受を介してそれぞれ左右方向に揺動可 能に支持されている。ブラシ支持筒38は上下 向に延びており、その下部には、上下方向 延びる回転軸39が回転自在に支持され、そ 回転軸39には、後に詳述するサイドブラシ40 設けられている。
図1,3に示すように、各ブラシ支持筒38の 部には、モータベース41が固定され、そのモ ータベース41には、回転モータ42が設けられ いる。回転モータ42の出力軸に設けたスプロ ケット43と前記回転軸39の上端に設けたスプ ケット44間には無端状のチエン45が掛け渡さ ている。
しかして、回転モータ42を駆動して、後 のサイドブラシ40を回転させることができる 。
図3に示すように、台車32L,32Rには、支持 37よりも上部で、ブラシ支持筒38の両側にお てストッパー46,47がそれぞれ設けられてい 。各ブラシ支持筒38は、ストッパー46,47の間 おいて揺動できるようになっており、ブラ 支持筒38がストッパー46に当たると、サイド ブラシ40が鉛直位置(図3の位置)になり、また ラシ支持筒38がストッパー47に当たると、サ イドブラシ40が傾斜位置になるようにされて る。
案内レール31の中央部には、台車36L,36Rが れぞれ閉じた位置(図3位置)にあることを検 する閉スイッチ48L,48Rが設けられ、また案内 レール31の左右側部には、台車36L,36Rがそれぞ れ開いた位置にあることを検出する開スイッ チ49L,49Rが設けられている。
図1に示すように、洗車機の設置面上には 、スタート位置カム52が設けられ、一方、走 フレーム2には、そのスタート位置カム52に たって洗車機本体1がスタート位置にあるこ とを検出するスタート位置検出スイッチ53が けられている。
図1,2に示すように、走行フレーム2のトッ プブラシ13よりも前部には、自動車V(図15参照 )の上面位置を検出する車両上面位置検出手 54が設けられている。この車両上面位置検出 手段54は、走行フレーム2の左右両側で上下方 向にそれぞれ配列される、第1の光電センサ 54A,54B,54C・・・・54Nと、第2の光電センサ群54 A″,54B″,54C″・・・・54N″とより構成されて おり、第1の光電センサ群54A,54B,54C・・・・54N 群はそれぞれ投光器であり、第2の光電セン 群54A″,54B″,54C″・・・・54N″はそれぞれ受 光器である。
そして、図2中、2点鎖線Lは、第1の光電セ ンサ54Aと第2の光電センサ54A″間の光軸を示 ている。
図1に示すように、走行フレーム2の前面 は、この洗車機を作動制御するための制御 55が設けられており、この制御盤55内には、 レーム2に設けられる洗車機器を制御する制 御装置56が設けられている。
図1中、符号57は、自動車Vの車体上面に乾 燥エアーを吹き付けるためのトップノズル、 符号58,58は、自動車Vの車体両側面に乾燥エア ーを吹き付けるための一対のサイドノズルで ある。
なお、図示しないが、走行フレーム2には 、自動車Vに洗浄水を噴射する、従来公知の 浄水噴射装置が設けられている。
つぎに、図2に、図4,6~9を併せ参照して本 明にかかるトップブラシ13の構造について 明する。
トップブラシ13は、左右の台車11A,11Bに固 のトップブラシ支持軸12と、この支持軸12に 軸受を介して回転自在に支持される、パイプ よりなる回転支持軸21と、この回転支持軸21 リベットRで固定される複数の洗浄体ユニッ 60とより構成されており、各洗浄体ユニッ 60は、第1の洗浄体61Aと第2の洗浄体61Bとを備 ており、取付部62と押え板63とにより回転支 持軸21に固定される。
図4,7に示すように、第1の洗浄体61Aは不織 布より円盤状に形成され、その放射方向に複 数の山折と谷折とを交互に有してり周方向に 波状に形成されてなる洗浄体素材64を、複数 (5枚)重ね、それらを図7に示すように、N2,N3, N4位置で同心円状に縫合して構成されている
この第1の洗浄体61Aの作り方について説明 すると、図6に示すように、不織布よりなる 形状の洗浄体素材64の両端N1,N1を縫合してリ グ状にする。つぎに、リング状の洗浄体素 64を図6に示す複数位置で山折と谷折りして 図7に示すように円盤状にする。つぎに、ビ ク型(トムソン型)で円形Cに切断し、複数のボ ルト穴H1を明けることで作られる。
また、図8,9に示すように、第2の洗浄体61B は、前述のように構成される洗浄体素材64と 他の洗浄体素材65とより構成される。
この第2の洗浄体61Bの作り方について説明 すると、前述の洗浄体素材64を複数枚(5枚)重 、その一側面に図9に示すように、他の洗浄 体素材65を複数枚(2枚)重ねて、それらを図8に 示すN2,N3,N4位置で同心円状に縫合することで られる。
他の洗浄体素材65は、図8に示すように、 板状の不織布をビク型(トムソン型)で、前 洗浄体素材64の円形Cと同じ外形寸法になる うに円形に切断する。つぎに、取付穴H2と、 その外周部に周方向に間隔をあけて複数のボ ルト穴H1を明けることで作られる。
つぎに、前述のようにして作られた、第1 の洗浄体61Aおよび第2の洗浄体61Bとよりなる 浄体ユニット60の作り方について説明する。
1つの第1の洗浄体61Aと、2つの第2の洗浄体 61Bを用意し、図4に示すように、第2の洗浄体6 1Bの、平板状の他の洗浄体素材65が両外にな ようにして、第1の洗浄体61Aを第2の洗浄体61B で挟み、第1の洗浄体61Aと第2の洗浄体61B,61Bを 、取付部62のフランジ部62Fと押え板63との間 重ね、それらを複数のボルト・ナット66で固 定する。
図4に示すように、第1の洗浄体61Aと第2の 浄体61Bとよりなる洗浄体ユニット60は、回 支持軸21に取り付けた状態で、回転支持軸21 回転軸線と直交する直角面に対して傾斜角 β(約20度)傾斜している。
つぎに、図1,3に図5を併せ参照して本発明 にかかるサイドブラシ40の構造について説明 る。
このサイドブラシ40は、下段サイドブラ 40A、中段サイドブラシ40Bおよび上段サイド ラシ40Cを、前記回転軸39に固定した、パイプ よりなる回転支持軸67に縦列固定して構成さ ている。
下段サイドブラシ40A、中段サイドブラシ4 0Bおよび上段サイドブラシ40Cはそれぞれ洗浄 ユニットが別の構造を備えており、下段サ ドブラシ40Aは、図5に示すように、回転支持 軸67に、前記洗浄体ユニット60と同じ構造で 形寸法が相違(洗浄体ユニット60よりも若干 径)の洗浄体ユニット60Aとスポンジ円盤68と 交互に取り付けて構成されている。スポン 円盤68は、その中央部に前記取付部62のボス 62Aの外形寸法よりも若干小さい取付穴69が めに明けられており、この取付穴69の弾性に よる摩擦力でボス部62Aに取り付けられている 。
また、前記中段サイドブラシ40Bは、図1,3 示すように、回転支持軸67に、発泡体(スポ ジ)からなり外周部を切込みにより分割して なる複数の発泡洗浄体60Cを放射状に取り付け て構成されている。そして、中段サイドブラ シ40Bは、上部ブラシ40Buと、中間部ブラシ40Bn 、下部ブラシ40Blとよりなり、上部ブラシ40B uと下部ブラシ40Blは半円状に取り付けられて 相が180度ずらされている。
さらに、前記上段サイドブラシ40Cは、回 支持軸67に、前記洗浄体ユニット60と同じ構 造で、外形寸法が相違の複数の洗浄体ユニッ ト60Bを取り付けて構成されており、それらの 洗浄体ユニット60Bの回転支持軸67に対する取 角は、洗浄体ユニット60Aと同じである。
前記洗浄体ユニット60,60A,60Bは、ビク型に よる切断面の繊維の角、すなわち切断角(図12 参照)をなくすために、角落し加工を行う。
洗浄体ユニット60,60A,60Bはいずれも同じ角 落し加工を行うので、以下に、図10~12を参照 、洗浄体ユニット60を選択してその角落し 工を説明する。
前記洗浄体ユニット60を支持台71に回転自 在に支持し、これを支持台71に設けたモータ7 2により回転駆動させる。洗浄体ユニット60の 下で複数のシリンダ73により昇降可能に設け 昇降台74の上面にサンドペーパー75を敷設す る。図10,11実線に示すように、洗浄体ユニッ 60がサンドペーパー75と接触してない状態か ら、昇降台74を緩徐に上昇させると、図10,11 2点実線で示すように、回転している洗浄体 ニット60の外周にサンドペーパー75の研磨材 面を接触させる。これにより、切断面の繊維 の角、すなわち切断角(図12参照)をなくすこ ができる。
なお、この実施例では、切断面の繊維の は、斜面に研磨されてなくなるが、他の角 し加工により、その角に丸みをつけて角落 をしてもよい。
つぎに、主に、図13を参照して、この実 例の作用について説明する。
洗車機に設けた、図示しないスタートキ が押されると、洗車機本体1はスタート位置 から往走行する。この往走行時に、トップブ ラシ13およびサイドブラシ40,40で被洗浄車両 この実施例では自動車Vの車体面を洗浄する
トップブラシ13は、車両上面検出手段54で 検出した車両上面位置と、ロータリエンコー ダ51で検出した洗車機本体1の走行位置と、ロ ータリエンコーダ28で検出したトップブラシ1 3の昇降位置とにより、車両上面から一定距 で車両上面に追従するように、昇降モータ14 を制御することで昇降される。
一方、サイドブラシ40,40は、トルクモー 36L,36Rを制御することで、一定の押付力で車 側面に接触する。
ところで、トップブラシ13による自動車V 洗浄過程において、トップブラシ13の回転 より、図14(A),(B)に示すように、洗浄体素材64 ,65の外周部が、自動車Vの車体面上を左右に 動する。この左右移動により、洗浄体素材64 ,65の先端は、図16に示すようにトップブラシ1 3の進行方向に対して斜め方向a,bに左右に移 する。この斜め方向a、bの移動により洗浄効 果を向上させることができ、その結果、洗浄 時間を短くすることができる。
ここで、第1の洗浄体61Aおよび第2の洗浄 61Bの傾斜角と洗浄効果および洗浄時間との 係について考察してみるに、それらの洗浄 61A,61Bの、回転支持軸21に取り付けた状態で 回転軸線と直交する直角面に対する傾斜角β が15度未満であるとき(前記特許文献1に開示 もの)は、第1洗浄体61Aおよび第2洗浄体61Bの 右移動の最大角度α(図16に示すα)が小さく、 所定の洗浄時間内での所期の洗浄効果が得ら れず、洗浄時間を短くすることができる程度 にするには困難であり、また、第1の洗浄体61 Aおよび第2の洗浄体61Bを回転支持軸21に取り けた状態での前記傾斜角βが、25度を超える 、洗浄体61Aおよび第2の洗浄体61Bが左右に傾 斜したときの車体表面に接触する力が小さく 、所定の洗浄時間内での所期の洗浄効果が得 られず、洗浄時間を短くすることができる程 度にするには困難であることが判明した。
それに対し、洗浄体61Aおよび洗浄体61Bの 回転支持軸21に取り付けた状態での前記傾 角βを15~25度(特に、20度)に特定すると、洗浄 体61Aおよび他の洗浄体61Bが左右に傾斜したと きの車体表面に接触する力を十分に確保しな がら、それらの移動方向の角度αを大きくす ことができ、その結果、洗浄効果を向上で 、洗浄時間を短くすることができる。
図16において、洗浄体素材64,65の先端は、移
動方向a,bで示す方向に移動し、その移動方向
は範囲am~bm間で変化する。また前記傾斜角β
15度未満のときの前記移動方向の最大角度α
α1とし、βが15度~25度のときのαをα2とし、
が25度を越えたときのαをα3とすれば、
α1<α2<α3となる。
また、洗浄体素材64,他の洗浄体素材65の 断面は、走行フレーム2の走行に伴い、図12 おいて、紙面と略直角方向に移動するため その切断面の車体表面と接触する切断角で その車体表面に傷を付ける恐れがあるが、 述の角落し加工を行うことによりその恐れ 防止できる。
また、洗浄体ユニット60,60A,60Bの両側を、 折り曲げのない平板状の他の洗浄体素材65に 、その中間を折り曲げ構造の洗浄体素材64 したので、外側の他の洗浄体素材65と中間の 洗浄体素材64の間には空間部が形成されて、 体として洗浄体ユニット60,60A,60Bにボリュ- 感をだすことができて、その外観上の見栄 を良好にすることができ、また、洗浄体素 64の折り曲げ部分が車体に引っ掛かることを 洗浄体素材65で防止することができる。さら 、洗浄体64の折り曲げ構造により、洗浄体 材64と他の洗浄体素材65が相互にばらけるこ ができ、すなわちトップブラシ13は、図2に いて左右方向に、またサイドブラシ40,40は 3において上下方向にばらけることができ、 浄効果を向上できる。
サイドブラシ40,40は、洗浄体素材64の、他 の洗浄体素材65の外周部が上下に移動する。 れにより、トップブラシ13と同様の効果を じる。
また、下段サイドブラシ40Aは、図5に明瞭 に示すように、洗浄体ユニット60Aとスポンジ 円盤68とが交互に配設されるので、自動車Vの タイヤハウスに洗浄体素材64、他の洗浄体素 65が入り込んで、それらの素材64,65や車体が 傷むことを防止できる。
さらに中段サイドブラシ40Bの中間部ブラ 40Bnは、発泡体により構成したので、ドアミ ラーMやフェンダミラーなどの車体の上下方 の中間部分より突出する付属機器が破損す のを防止できる。
以上、本発明の実施例について説明した 、本発明はその実施例に限定されることな 、本発明の範囲内で種々の実施例が可能で る。
たとえば、前記実施例では、本発明を、 洗浄車両に対し洗車機本体1を走行させる洗 車機に実施した場合を説明したが、コンベア などの移送手段により被洗浄車両を移送する 洗車機にも実施できる。
また、本発明は、洗浄体素材64、他の洗 体素材65に不織布を用いたが、これに代えて 織布、編布などの他の布を用いることができ る。また、洗浄体素材64において、ビク型で 形Cに切断しない場合には、図6に示す加工 中の矩形の状態で、サンドペーパーを掛け 切断面の繊維の角をなくすことを行い角落 加工としてもよい。
