CN107613823B - 清扫用刮板装置 - Google Patents

Abstract

清扫用刮板装置(10)包括：沿清扫面(W)的清扫宽度方向形成了开口部(24)的支撑主体部(20)；配置在开口部(24)的周围并沿清扫宽度方向延伸的、由弹性体形成的一对刮板(30)和刮板(40)。将一对刮板(30、40)的各前端部相互配置成具有角度，使所述各前端部以气密状态进行接触，同时通过挤压清扫面(W)，能够使各前端部之间开口。

Description

清扫用刮板装置

技术领域

本发明涉及清扫用刮板装置。

背景技术

作为用于对结构物的墙面或窗玻璃等进行清扫的工具，可使用清扫用刮板装置。现有的清扫用刮板装置包括：擦拭刮板和接收刮板这两个刮板机构、洒水机构、和回收污水等回收机构，并进行洒水、擦去污垢、回收污水等。例如，作为墙面自动清扫装置的清扫头的清扫用刮板装置，主要通过将擦拭刮板和洒水机构、以及接收刮板和回收污水等回收机构这两个进行组合构成。而且，在擦拭刮板和洒水机构上，设置有用于进行伸缩(接近、远离墙面)的驱动机构、以及使擦拭刮板起伏的驱动机构。在接收刮板和回收污水等回收机构上，设置有用于进行伸缩(接近、远离墙面)的驱动机构(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-99818号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在现有的墙面自动清扫装置的清扫用刮板中，在擦拭刮板和接收刮板上分别设置有驱动机构。通过各驱动机构，使擦拭刮板进行伸缩以及起伏，并使接收刮板进行伸缩。由于包括多个机构，会存在重量增大、无法实现装置的小型化、轻量化的问题。另外，还存在如下问题：为了自动进行墙面清扫，而需要控制各驱动机构，从而使控制机构变得复杂。

本发明是鉴于上述现有技术存在的问题而完成的，目的在于，提供一种通过简化驱动机构、能够实现装置的小型化、轻量化的清扫用刮板装置。

用于解决课题的方案

为了达到上述目的，本发明的清扫用刮板装置的特征在于，包括：

支撑主体部，沿清扫面的清扫宽度方向形成了开口部，沿着所述清扫方向移动；

一对刮板由弹性体形成，一对所述刮板具有相互配置成具有角度的各前端部，使一对所述刮板的所述各前端部以气密状态进行接触，从而形成密闭空间，一对所述刮板固定在所述支撑主体部上，沿所述清扫宽度方向延伸，并且通过接近和挤压所述清扫面，能够使所述各前端部之间开口，

一对所述刮板的每个均构造成沿清扫方向的前方方向和后方方向均弯折并设置在所述支撑主体部中，形成与清扫方向交叉的清扫方向的前方侧的接收刮板和后方侧的擦拭刮板，通过接近和挤压所述清扫面，沿清扫方向或清扫方向的相反方向移动，清扫所述清扫面。

在所述支撑主体部中，包括洒水机构，所述洒水机构具有设置在所述支撑主体部中的洒水管，所述洒水管具有沿所述清扫宽度方向形成的多个洒水孔，所述多个洒水孔中的洒水孔从设置在所述支撑主体部中的一对所述刮板的前端部之间的开口朝向所述清扫面在所述清扫方向或清扫方向的相反方向上洒水。

在所述支撑主体部中设有回收机构，该回收机构与所述密闭空间连通、并从所述密闭空间内回收清扫结果物。

在清扫方向或清扫方向的相反方向上，可以将所述擦拭刮板的所述密闭空间的所述内侧面设定为，相对于所述清扫面具有90度以下的接触角度。

发明效果

根据本发明，通过简化驱动机构，能够实现装置的小型化、轻量化。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的清扫用刮板装置的、省略了其左半部分以及上侧的刮板后的俯视图。

图2A是表示本发明一个实施方式的清扫用刮板装置的沿图1的A-A线的剖面图。

图2B是表示本发明一个实施方式的清扫用刮板装置的沿图1的B-B线的剖面图。

图3是将本发明一个实施方式的清扫用刮板装置应用于墙面自动清扫装置的示意侧视图。

图4是将本发明一个实施方式的清扫用刮板装置应用于墙面自动清扫装置时的清扫状态的示意侧视图。

图5A是在使用本发明一个实施方式的清扫用刮板装置从左到右进行清扫时的对一对刮板的功能进行说明的图。

图5B是在使用本发明一个实施方式的清扫用刮板装置从右到左进行清扫时的对一对刮板的功能进行说明的图。

图6是在使用本发明一个实施方式的清扫用刮板装置沿上下方向进行清扫时的对一对刮板与墙面的接触角度进行说明的图。

具体实施方式

以下参照附图，对本发明一个实施方式的清扫用刮板装置进行详细说明。

清扫用刮板装置10例如被用作对建筑物的窗玻璃进行清扫的自动清扫装置的清扫头。将清扫用刮板装置10搭载于自动清扫装置主体上，所述自动清扫装置沿着从建筑物的屋顶悬挂的钢丝绳进行升降。在一边使自动清扫装置主体下降一边对窗玻璃进行清扫的情况下，可使用清扫用刮板装置10。清扫用刮板装置10对窗玻璃等的清扫方向，并不限于对窗玻璃从上到下进行清扫的下降方向。还能够将从左到右、或者从右到左的左右方向作为清扫方向。

清扫用刮板装置10包括：沿清扫面W的清扫宽度方向X形成了开口部24的支撑主体部20；和沿清扫宽度方向X延伸的由弹性体形成的刮板30、40，一对刮板30、40被配置在开口部24的两侧并安装在支撑主体部20上。将一对刮板30、40的各前端部配置成具有角度，使各前端部以气密状态进行接触。通过使一对刮板30、40接近、挤压清扫面W，而使各前端部之间开口。

将清扫用刮板装置10的刮板30、40配置在与清扫宽度方向X相同的方向即水平方向上。将刮板30、40挤压在清扫面W即窗玻璃上，使上侧的刮板30作为擦拭刮板发挥功能，并使下侧的刮板40作为接收刮板发挥功能，并且沿清扫方向Y即从窗玻璃的上方向下移动。包括刮板30、40的清扫用刮板装置10一边移动一边对窗玻璃进行清扫。关于将清扫方向设为左右方向时的刮板30、40的配置和角度，之后将会说明(参照图5A和图5B)。

支撑主体部20包括：沿清扫面W的清扫宽度方向X的基架21，并具有与清扫宽度大致相同的长度。

在基架21的上下安装有底板22、23，所述底板22、23用于安装刮板30、40。将底板22、23安装成向清扫面W侧突出，其横截面的形状为大致U字状。由此，支撑主体部20通过基架21和上下的底板22、23，从而沿清扫面W的清扫宽度方向X形成开口部24。

沿清扫宽度方向X并以一定的间隔，将补强用的肋骨架25配置在基架21内侧的上下的底板22、23之间，可确保上下的底板22、23之间的间隔。

上下的底板22、23是用于安装刮板30、40的部件。刮板30安装在上面的底板22上，刮板40安装在下面的底板23上，将该刮板30和刮板40配置成具有规定的角度，由此，刮板30的前端部与刮板40的前端部以气密状态进行接触。例如，将上面的底板22和下面的底板23之间的角度设定为大致30～60度，仅在下面的底板23的前端部的上方进行弯曲加工。

由于清扫用刮板装置10一边下降一边进行清扫，所以将作为清扫方向后侧的上面的底板22配置成大致水平(相对于清扫面为90度以下)。在作为清扫方向前侧的下面的底板23的前端部的上方进行弯曲加工，将上面的底板22和下面的底板23之间的角度设定为大致30～60度。

支撑主体部20由基架21和上下的底板22、23形成，其横断面的形状为大致U字状。支撑主体部20的左右端部被侧板26堵塞，由此形成了密闭空间27。

刮板30和刮板40由橡胶等弹性体形成。刮板30和刮板40是具有与清扫宽度相对应的长度的板状部件，其内侧形成平面，其前端部的外侧形成斜面并变成锥形的尖锐的状态。将刮板30和刮板40配置在支撑主体部20的开口部24的两侧(此处是上下)。

在刮板30上安装有补强板31。将补强板31安装成，从刮板30上面的、在底板22上所设的位置、延伸到与清扫宽度方向X正交的前后方向的长度的中间部为止。通过用补强板31压住刮板30，从而使刮板30抵接在清扫面W时所产生的弹性反作用力稳定，同时还能够进行擦拭。

将刮板40安装在下面的底板23的弯曲部。刮板40的前端部与刮板30的前端部以一定的角度进行接触，并形成气密状态。

在将刮板30和刮板40抵接在清扫面W之前的状态下，使各前端部彼此接触就能够保持气密状态。在被挤压到清扫面W的状态下，在刮板30和刮板40之间开口。在刮板30和刮板40之间的开口宽度，因刮板30、40的前端部的形状或橡胶的弹力等而不同。例如，在将对清扫面W的挤压量设为3mm程度的情况下，则设定成开口宽度为10mm的程度。

在支撑主体部20的左右端部所设的侧板26，形成延伸到比刮板30的前端部和刮板40的前端部向前方5mm的尺寸。由此，可以将刮板30和刮板40被挤压向清扫面W时的挤压量保持在一定的范围，从而防止对清扫面W的过度挤压。

在清扫用刮板装置10的支撑主体部20中，沿清扫面W的清扫宽度方向X形成开口部24，在开口部24的两侧(上下)、配置并安装了由弹性体形成的一对刮板30和刮板40。将一对刮板30、40配置成具有角度，各个前端部以气密状态进行接触。通过使一对刮板30、40接近并挤压在清扫面W上，而使各个前端部之间开口。在使清扫用刮板装置10接触了清扫面W即窗玻璃之后，通过挤压，使刮板30作为发生了圆弧状弹性变形后的上侧的擦拭刮板发挥功能。刮板30的内侧角部与清扫面W接触，在保持该状态下，通过下降，能够刮去附着于清扫面W上的污垢等清扫结果物。

由上侧的刮板30刮去的清扫结果物，从在上下的刮板30、40之间形成的开口、沿刮板40而被回收到密闭空间27内，所述刮板40作为前端部与清扫面W接触的下侧的接收刮板而发挥功能。

在清扫到清扫面W即窗玻璃的下端之后，使清扫用刮板装置10离开清扫面W即窗玻璃并与其分离，通过弹力使上下的刮板30、40的各前端部的弯曲恢复，并成为前端部彼此进行接触的状态。因此，可以保持成，回收到密闭空间27内的清扫结果物不会漏出。

另外，利用在上下的刮板30、40之间形成的开口，能够进行洒水或鼓风等。因此，不用进一步进行擦拭，就能够除去水分并使清洁度提高。

在这种清扫用刮板装置10中，通过将洒水、擦拭、污水回收等所有的功能形成为一体化，由此，能够将其安装并用于自动清扫装置的清扫头，或者用作清扫用机器人的前端前端工具(末端执行器)，或者用作工作人员所使用的手动工具。在对清扫面W进行挤压并在清扫面W上移动的同时，能够进行清扫，不需要俯仰等操作，与清扫面W分离就能够结束清扫。

在清扫用刮板装置10中，设置有向清扫面W洒水的洒水机构50。洒水机构50从通过使上下的刮板30、40挤压在清扫面W而开口的间隙中、向清扫面W洒水。洒水机构50包括洒水管51和洒水孔52。将洒水管51沿清扫宽度方向X而配置在支撑主体部20的基架21的前方侧(清扫面W侧)。在洒水管51上以规定的间隔形成洒水孔52。通过将洒水管51插入到在肋骨架25的前端部所形成的U字状的支撑部中，从而将洒水管51安装在肋骨架25上。在洒水管51的中间部的两个地方，安装有角度设定块53。角度设定块53被配置成包围洒水管51，并被固定在支撑主体部20上。使安装在角度设定块53上的洒水管51、围绕其中心轴旋转，从角度设定块53的外周侧用止动螺钉54进行紧固。而且，将洒水孔52的方向设定为，相对于水平方向例如为15～20度上方的角度。由此，能够将洒水孔52的角度设定为，位于相对于水平方向为15～20度的上方、并朝向由一对刮板30、40形成的开口。

洒水管51的端部、经由设于端部的关节与直插式管接头连接，能够将由未图示的清扫水供给装置进行加压后的清扫水、供给于洒水管52。

在清扫用刮板装置10中设置有回收机构60，所述回收机构60用于对因清扫而产生的污物或污水等的清扫结果物进行回收。

回收机构60包括收纳部61。收纳部61是对回收后的污水等清扫结果物进行收纳的密闭空间。收纳部61与在支撑主体部20所形成的密闭空间27连通，以向密闭空间27的后部下方突出的方式将收纳部61安装在支撑主体部20上。收纳部61包括：用于放入回收后的清扫结果物的下部的回收支撑部件62；和回收支撑底板63，所述回收支撑底板63用于使回收支撑部件62支撑在支撑主体部20上，并覆盖回收支撑部件62的上部从而形成密闭空间。回收支撑部件62以筒状设置在基架21的后部下方，将所述基架21设成与清扫宽度的长度相对应。在回收支撑部件62的两端部，形成向大致水平方向的后方大幅度突出的维修孔部64。维修孔部64包括开口的孔部，该孔部被透明的维修孔盖65堵塞。通过被维修孔盖65堵塞的维修孔部64，能够目视观察清扫结果物的回收状态等。

将管接头66连接在维修孔部64的后壁部上。经由管接头66，能够利用自然落差将清扫结果物从收纳部61回收到外部，或者用泵等未图示的强制抽吸装置进行抽吸并回收到外部。用过滤器等，对回收后的污水进行净化后再循环使用。

由于在清扫用刮板装置10中设置了洒水机构50以及回收机构60，所以能够在回收对清扫面W洒水并被擦去的污物的同时、还回收污水。

通过将上下的刮板30、40挤压在清扫面W即窗玻璃上，从而形成开口。从该开口、经由在洒水机构50的洒水管51上所形成的多个洒水孔52，而向清扫面W喷洒清扫水。在洒水的同时，通过上侧的擦拭刮板30，一边对污垢以及洒水后的水进行擦拭，一边进行清扫。因清扫产生的污水由下侧的接收刮板40接收，经由支撑主体部20的密闭空间27，从而回收到回收机构60的收纳部61中。回收到收纳部61中的污水等清扫结果物，经由管接头66而排出到清扫用刮板装置10的外部，在进行废水处理之后，废弃、或者用过滤器等净化后进行再循环使用。

通过洒水进行清扫，能够进一步可靠地进行清扫，同时还能回收污水等清扫结果物，从而能够避免清扫结果物飞散到周围等的影响并进行清扫。

接下来，通过图5A、图5B、图6对清扫用刮板装置10的清扫方向和两个刮板30、40的配置以及角度进行说明。

1)关于两个刮板30、40的作用

两个刮板30、40因清扫方向而作为擦拭刮板发挥功能、或者作为接收刮板发挥功能，其功能会发生变化。

即、在清扫方向的前方侧构成接收刮板，在清扫方向的后方侧构成擦拭刮板。

已经说明的实施方式是，一边使清扫方向Y从上到下进行下降一边清扫的情况。清扫方向的前方侧(下侧)的刮板40构成接收刮板，清扫方向的后方侧(上侧)的刮板30构成擦拭刮板。

如图5A和图5B所示，在将清扫方向设为左右方向的情况下，将一对刮板30、40沿上下方向进行配置。在从左到右移动的同时进行清扫的情况下，清扫方向的前方侧(右侧)的刮板40构成接收刮板，清扫方向的后方侧(左侧)的刮板30构成擦拭刮板(参照图5A)。

相反，在从右到左移动的同时进行清扫的情况下，清扫方向的前方侧(左侧)的刮板40构成接收刮板，清扫方向的后方侧(右侧)的刮板30构成擦拭刮板(参照图5B)。

擦拭或回收污水等清扫结果物等的作用，不会由于因清扫方向产生的擦拭刮板和接收刮板的变化而发生任何变化。

2)关于擦拭刮板30与清扫面W的接触角度

例如如图6所示，在将清扫方向设为从上到下的情况下，使擦拭刮板30以钝角接触清扫面W，在擦拭结束时，若使刮板30与清扫面W分离，则由于从擦拭刮板30的前端弯曲的状态恢复到原来时的返回轨迹会越过圆弧的顶点，因此，在越过了顶点的时间点，刮板30的前端与清扫面W不接触。因此，在刮板30越过了返回轨迹的顶点的时间点，产生刮板30弹跳后返回的现象，不能对清扫面W进行全面擦拭或除去水分。

因此，需要至少使刮板30的返回轨迹的顶点、与利用刮板30的擦拭结束的位置一致。需要将抵接时的清扫方向的后方侧的擦拭刮板30、与清扫面W的接触角度设为90度以下。

像这样，将擦拭刮板30与清扫面W的接触、维持到擦拭刮板30的前端结束擦拭时为止，从而能够进行全面擦拭和除去水分。

擦拭刮板30与清扫面W的接触角度，跟清扫方向没有关系。关于作为清扫方向后方的刮板发挥功能的刮板，只要将其设定成相对于清扫面W为90度以下的接触角度即可。

在将清扫用刮板装置10用作墙面自动清扫装置的清扫头的情况下，如图3、图4所示，经由用于使清扫用刮板装置与清扫面W接近、远离的往返驱动机构70，来设置清扫用刮板装置。在保持了将清扫用刮板装置10挤压在清扫面W的状态下，使该清扫用刮板装置10沿清扫方向移动，从而进行清扫。

在将清扫用刮板装置10用作清扫用机器人等的末端执行器的情况下，使清扫用刮板装置10对清扫面W进行挤压并保持了挤压的状态，通过沿预先规定的清扫方向移动从而进行清扫。

在清扫用刮板装置10作为手动工具、工作人员用手拿该工具进行清扫的情况下，使清扫用刮板装置10对清扫面W进行挤压并保持了挤压的状态，通过沿预先规定的清扫方向移动从而进行清扫。

在任意一种情况下，均使清扫用刮板装置10与清扫面W分离从而结束清扫。

因此，像以前的刮板装置那样，在结束擦拭时不需要进行俯仰操作，也不需要俯仰机构，能够实现装置的小型化、轻量化。

以上与本实施方式一起进行了具体的说明，本发明的清扫用刮板装置10包括：沿清扫面W的清扫宽度方向X形成了开口部24的支撑主体部20，在开口部24的两侧(上下)，配置由一对弹性体形成的刮板30和刮板40，并将刮板30和刮板40安装在支撑主体部20上。将一对刮板30、40配置成具有角度，使各前端部以气密状态进行接触。通过使一对刮板30、40接近、挤压清扫面W，能够使各前端部之间开口。由此，在使清扫用刮板装置10接触了清扫面W即窗玻璃之后，通过挤压，使作为上侧的擦拭刮板的刮板30，发生了圆弧状的弹性变形，刮板30的内侧角部与清扫面W接触。在保持该状态下，通过下降，能够刮去附着于清扫面W上的污垢等清扫结果物。

由上侧的刮板30刮去的清扫结果物，能够从在上下的刮板30、40之间形成的开口、沿刮板40而回收到密闭空间27内，所述刮板40的前端部与清扫面W接触、并作为下侧的接收刮板。

在清扫到清扫面W即窗玻璃的下端之后，使清扫用刮板装置10离开清扫面W即窗玻璃并与其分离，通过弹力使上下的刮板30、40的前端部的弯曲恢复，并成为前端部彼此进行接触的状态。因此，能够保持成回收到密闭空间27内的清扫结果物、不会从密闭空间27漏出。

由于利用在上下的刮板30、40之间形成的开口，能够进行洒水或鼓风等，所以不用进一步进行擦拭，就能够除去水分并使清洁度提高。

在以前的方式中，由于分别构成了作为擦拭刮板、接收刮板发挥功能的一对刮板30、40，并分别由不同的驱动机构进行驱动，所以难以应用于手动工具。在本发明的清扫用刮板装置10中，由于将一对刮板30、40进行一体化，可以仅进行接近、远离清扫面W的操作，所以能够实现装置的小型化、轻量化，同时还能够大幅度地扩大作为清扫用刮板装置10的应用范围。

根据清扫用刮板装置10，由于在支撑主体部20中，使刮板30、40的前端部以气密状态进行接触从而形成密闭空间27，所以能够将利用清扫方向前方的刮板进行回收后的清扫结果物、保持在密闭空间27内。

根据清扫用刮板装置10，在支撑主体部20中，设有从一对刮板30、40之间向清扫面W洒水的洒水机构50。因此，通过洒水，能够进一步可靠地对清扫面W进行清扫，并能够提高清洁度。在由支撑主体部20和一对刮板30、40形成的密闭空间27内，能够回收清扫后的污水等。

根据清扫用刮板装置10，在支撑主体部20中，设有与密闭空间27连通、并从密闭空间27内回收清扫结果物的回收机构60，所以通过回收机构60，能够将清扫结果物从密闭空间27内回收到外部。由此，不论密闭空间27的尺寸，都能够连续进行清扫作业。

根据清扫用刮板装置10，在一对刮板30、40中，将与清扫宽度方向交叉的清扫方向的前方侧的刮板作为接收刮板，将后方侧的刮板作为擦拭刮板。由于将擦拭刮板设定并配置成相对于清扫面W为90度以下的接触角度，所以能够用擦拭刮板对清扫面W进行清扫，用接收刮板对污物等清扫结果物进行接收、回收。由于将擦拭刮板配置成相对于清扫面W为90度以下的接触角度，所以从开始擦拭到擦拭结束，均能够使擦拭刮板与清扫面W接触并进行清扫，因此能够进行清扫而不会产生擦拭残留。

在不脱离本发明的广义的精神和范围下，本发明可以有各种各样的实施方式以及变形。另外，上述实施方式只是用于说明本发明，而不是对本发明的范围进行限定。即、本发明的范围由权利要求书表示，而不是实施方式。而且，在权利要求书以及与其相等的发明意义的范围内实施的各种各样的变形，都被认为在本发明的范围内。

本申请是基于2015年5月20日申请的日本专利申请2015-102641号。在本说明书中，加入了作为参照的日本专利申请2015-102641号的说明书、权利要求书以及全部附图。

附图标记说明

10 清扫用刮板装置

20 支撑主体部

21 基架

22 上面的底板

23 下面的底板

24 开口部

25 肋骨架

26 侧板

27 密闭空间

30 刮板

31 补强板

40 刮板

50 洒水机构

51 洒水管

52 洒水孔

53 角度设定块

54 止动螺钉

60 回收机构

61 收纳部

62 回收支撑部件

63 回收支撑底板

64 维修孔部

65 维修孔盖

66 管接头

70 往返驱动机构

W 清扫面

X 清扫宽度方向

Y 清扫方向

Claims (5)

1.一种清扫用刮板装置，其特征在于，包括：

支撑主体部，沿清扫面的清扫宽度方向形成了开口部，沿着清扫方向移动；以及

一对刮板由弹性体形成，一对所述刮板具有相互配置成具有角度的各前端部，使一对所述刮板的所述各前端部以气密状态进行接触，以形成密闭空间，一对所述刮板固定在所述支撑主体部上，沿所述清扫宽度方向延伸，并且通过接近和挤压所述清扫面，能够使所述各前端部之间开口，

一对所述刮板的每个均构造成沿清扫方向的前方方向和后方方向均弯折并设置在所述支撑主体部中，形成与清扫方向交叉的清扫方向的前方侧的接收刮板和后方侧的擦拭刮板，通过接近和挤压所述清扫面，沿清扫方向或清扫方向的相反方向移动，清扫所述清扫面。

2.根据权利要求1所述的清扫用刮板装置，其特征在于，

在所述支撑主体部中，包括洒水机构，所述洒水机构具有设置在所述支撑主体部中的洒水管，所述洒水管具有沿所述清扫宽度方向形成的多个洒水孔，所述多个洒水孔中的洒水孔从设置在所述支撑主体部中的一对所述刮板的前端部之间的开口朝向所述清扫面在所述清扫方向或与清扫方向的相反方向上洒水。

3.根据权利要求1所述的清扫用刮板装置，其特征在于，

在所述支撑主体部中设有回收机构，所述回收机构与所述密闭空间连通、并从所述密闭空间内回收清扫结果物。

4.根据权利要求2所述的清扫用刮板装置，其特征在于，

在所述支撑主体部中设有回收机构，所述回收机构与所述密闭空间连通、并从所述密闭空间内回收清扫结果物。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的清扫用刮板装置，其特征在于，

在清扫方向或清扫方向的相反方向上，将所述擦拭刮板的所述密闭空间的内侧面设定为，相对于所述清扫面具有90度以下的接触角度。

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