JP2005016057A

JP2005016057A - 車載式構造物清掃装置

Info

Publication number: JP2005016057A
Application number: JP2003179285A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawase; 通川瀬; Kazuyuki Shimizu; 和幸清水
Original assignee: KAWASE KENSETSU KK; Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: KAWASE KENSETSU KK; Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP3764445B2

Abstract

【課題】きわめて簡単な機構により、突起物があっても何の問題もなく清掃を続けることができ、ブームの操作も簡単な技術を提供する。
【解決手段】清掃具１６が取り付けられる開放端側が車両２外方に突出するように回転自在に軸支されたブーム１０と、該ブーム１０を水平状態のまま上下に移動させるスライド機構１２，１３と、前記ブーム１０が車両２外方に突出する回転方向に付勢する力を、引張力として付与する懸吊されたウエイト３１と、該ウエイト３１の引張力に抗して、前記ブーム１０を所定の位置で止める力を付与するエアシリンダ２１とから構成される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネル内装板やガードレール等を清掃する車載式構造物清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内装板やガードレール等の道路脇の構造物を清掃する装置は、車両の荷台にブラシ等の清掃具を取り付けたブームを備えた構造であり、アクチュエータによりブーム先端を所望の位置に移動させ、前記清掃具を目標とする構造物に押し付けて作業をするものとなっている。
【０００３】
しかし、清掃面に突起物（例えば、トンネル内ではデリニェータや非常電話ボックスなど）があると、押し付け状態のままでは、その突起物を破損させたり、あるいはブームないし清掃具を破損してしまうおそれがあったので、特開平１０−３２５１２０号（特許文献１）において、図３に示すように、ブーム５０先端側に突起物を感知するセンサ５１を設け、センサ５１が突起物を感知した場合にブーム５０を待避させることで、突起物やブーム５０等の破損のおそれを回避する構造が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３２５１２０号（第３頁、図１、図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構造は、センサ５１や、センサ５１からの信号によりブーム５０を回避させるための制御系装置を種々備える必要がある。
【０００６】
また、従来構造は、ブーム５０を上下に移動させるのがアクチュエータによる回動動作となるので、清掃面に対する清掃具の角度を調整する必要があり、このため図３に示すように、ブーム５０を上下に移動させるアクチュエータ５２の他、清掃具の角度調整のためのアクチュエータ５３，５４をも備える必要があり、それゆえ操作も煩雑になっていた。
【０００７】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、きわめて簡単な機構により、突起物があっても何の問題もなく清掃を続けることができ、ブームの操作も簡単な技術を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決しようとする手段】
このため、この発明に係る車載式構造物清掃装置は、清掃具が取り付けられる開放端側が車両外方に突出するように回動自在に軸支されたブームと、該ブームが車両外方に突出する回動方向に付勢する力を、引張力として付与する懸吊されたウエイトと、該ウエイトの引張力に抗して、前記ブームを所定の位置で止める力を付与するエアシリンダとからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ブームはエアシリンダにより回動させられ、所定の位置で止められるが、このときブームは、懸吊されたウエイトの引張力も付与されていて、両者の力が拮抗している。このため、清掃具が突起物に衝突した場合は、その衝突の力がエアシリンダの付与力に付勢し、ブームはいったん車両側に押されるが、すぐに懸吊したウエイトの重さにより、外方に向かう力（戻る力）が働き、その後エアシリンダの力と拮抗する元の位置に戻る。すなわち、突起物に衝突すると、ブームは車両側にいったん押されるが、その後すぐに元の位置に復帰する。このようなブームの突起物に対する衝撃緩衝動作により、突起物及びブーム自体の損傷は回避でき、また突起物があっても、その突起物以外では、清掃面に対して常に一定の荷重で清掃具を押し付けることができる。
【００１０】
また、ブームは前記ウエイトの引張力とエアシリンダの付与力との拮抗で外方に突出する位置が定められるので、車両が平坦な道から傾斜のある道に移行すると、その拮抗が崩れるが（下り坂ではブームが外方に向かう力が大きくなる一方、上り坂ではブームが車両側に戻る力が大きくなる）、その際は、エアシリンダのロッド伸縮量を調整して拮抗状態を維持すればよい。すなわち、本発明では、エアシリンダの調整により、車両の姿勢に関わらず、基本動作の確保が図れる。
【００１１】
本発明では、ブームはスライド機構により、水平状態を維持したまま上下に移動できる。その状態で、エアシリンダによりブームを回動させ、車両外方に突出させて、清掃面に清掃具を押し付ける。したがって、清掃具の角度調整するといった作業は不要である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の具体的実施形態例を図面に基づき説明する。なお、以下の形態例はあくまで一例であり、本発明が本形態例に限定されるものでないことは当然である。
【００１３】
図１はトラック型の車両の荷台に清掃装置が搭載された例を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である（平面図においては、清掃装置の構成を省略してある）。図中、１は清掃装置（全体）、２は車両、３は荷台であり、また４はコンプレッサ、５は高圧ポンプ、６は発電機、７は貯水タンク、８は貯水用ポンプを各示し、これら４〜８の装置はいずれも清掃装置１の作業上必要な構成である。
【００１４】
図２は図１の清掃装置１（荷台３に積載）を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図であり、この構成が本発明の形態例に係るものである。図中、１０はブーム、１１はブーム駆動部、１２は第１スライド機構、１３は第２スライド機構である。
【００１５】
ブーム１０は、開放端側端部に洗浄用ブラシ１６と洗浄用噴射ノズル１７が備えられる一方、他端側に、螺刻された軸穴が穿設され、該軸穴に、後述する送りネジである第１リフト棒１８が螺挿されて軸支される。この軸支は、第１リフト棒１８の回転に対してブーム１０が上下にスライド自在となるような螺挿状態で維持されるが、ブーム１０内にストッパ（図示なし）が設けられており、そのストッパを固定すると、ブーム１０がリフト棒１８に対して上下移動不能に固定され、第１リフト棒１８が回転するとそれとともに回動する。
【００１６】
ブーム駆動部１１は、ブーム１０の下方側に配置されたベース板２０の下面側に形成されたケーシング１９内に配置され、エアシリンダ２１と、クランク２２と、クランク軸２３と、該軸２３に支持される第１スプロケット２４と、該第１スプロケット２４に巻回されるチェーンベルト２５と、該チェーンベルト２５に巻回される他方側の第２スプロケット２６と、該第２スプロケット２６と同軸上のプーリ２７と、該プーリ２７に巻張されるワイヤ２８とからなる。前記第１スプロケット２４の軸２３は、ベース板２０を挿通し、クラッチ２９を介して、前記第１リフト棒１８と連結される。このため、クラッチ２９を連結させ、かつ前記ブーム１０内のストッパを固定させた状態で、エアシリンダ２１のロッドを伸縮させると、クランク２２を介して軸２３が回転し、それにともなって第１リフト棒１８も回転して、それに固定されたブーム１０が回動する機構となっている。
【００１７】
一方、前記プーリ２７に巻張されたワイヤ２８は、滑車３０を介して上方に向かい、ベース板２０の挿通穴を通って、ベース板２０上に配置されたウエイトバランスシリンダ１４のウエイト３１に接続される。該ウエイトバランスシリンダ１４では、このワイヤ２８の接続により、滑車３２を介してウエイト３１が懸吊されており、該ウエイト３１によるワイヤ２８の引張力が生じている。ウエイト３１の引張力により、前記滑車３０，３２を介して前記プーリ２７を時計方向に回転させる力が働き、これにより同軸上の第２スプロケット２６を同じ方向に回転させる力が働く。第２スプロケット２６を同方向に回転させる力が働くと、チェーンベルト２５を介して第１スプロケット２４を同方向に回転させる力が働き、このためクラッチ２９を連結させ、かつ前記ブーム１０内のストッパを固定させた状態では、第１リフト棒１８を同方向に回転させようとする力が働き、その軸１８に固定されたブーム１０には、時計方向、すなわち車両外方に開く回動力が常にかかることになる。
【００１８】
したがって、ブーム１０が収納状態（図２（ｃ）の実線の位置）にあっては、常に、ウエイトバランスシリンダ１４のウエイト３１の引張力に抗して、前記エアシリンダ２１のロッドを伸長させており、一方ブーム１０を車両外方に回動させる際は、ロッドを縮小させながら、前記ウエイト３１の引張力に抗する力を調整し、両者の力を拮抗させて、ブーム１０を所望の位置に到達させている。
【００１９】
第１スライド機構１２は、前記第１リフト棒１８と、該リフト棒１８の支持柱３３と、リフト棒１８の作動モータ３４とからなる。支持柱３３は、前記ベース板２０上に固定され、その上端で第１リフト棒１８を回転自在に支持している。前記作動モータ３４は、支持柱３３の上部に取り付けられている。このため、ブーム１０内のストッパを解放状態にし、かつ前記クラッチ２９を切った状態で、作動モータ３４により第１リフト棒１８を回転させれば、ブーム１０はその状態のまま上下に移動する。
【００２０】
第２スライド機構１３は、送りネジである第２リフト棒３５と、該リフト棒３５の支持柱３６と、リフト棒３５の作動モータ（図示なし）とからなる。支持柱３６は、前記ベース板２０の周囲四方に４箇所配置され、それぞれの上端で第２リフト棒３５それぞれを回転自在に支持している。前記作動モータは、４個のリフト棒３５を同時に回転させる。前記ベース板２０の第２リフト棒３５近傍の４箇所には、軸穴が螺刻されたブラケット３７がそれぞれ形成され、その軸穴に、前記第２リフト棒３５がそれぞれ螺挿される。このため、作動モータにより第２リフト棒３５を回転させれば、ベース板２０は上下に移動する。すなわち、前記ブーム１０は、この第２スライド機構１３と前記第１スライド機構１２とにより、水平状態のまま２段階に亘って上下にスライド自在に移動できる。
【００２１】
また、ベース板２０の前後の各支持柱３６はそれぞれ梁部材３８で連結されており、清掃装置１は、支持柱３６、第２リフト棒３５、ケーシング１９、ベース板２０、支持柱３３、第１リフト棒１８、ウエイトバランスシリンダ１４、ブーム１０がすべて一体化している。一体化した清掃装置１は、４本の支持柱３６を車両２の荷台３にボルト等で固定するだけであり、このため、清掃装置１を鉄道車両、特装運搬車、トロッコ等の他の車両に載せ代えることも容易である。
【００２２】
なお、前記洗浄用ブラシ１６はブーム１０先端取付部の下方にのみ備えられているが、上方に取り付けても良く、その構成では、清掃する構造物の高さの変化に対して広範囲に調整が可能となるメリットがある。また、前記噴射用ノズル１７は、角度を３０゜に絞ることにより、より少ない圧力（１．５〜２．５ＭＰａ）でも効率的に汚れを落とすことが可能となり、洗浄用水の節約にも役立つ。さらに、最上段の噴射ノズルは水平方向に、２〜４番目の噴射ノズルは鉛直方向に噴射し、１〜３番目の噴射ノズルを清掃面全体の１／４の高さに集中させ、４番目のノズルはその下に集中させることにより、汚れをより効率的に落とすことが可能である。
【００２３】
以上説明した本形態例の清掃装置１により清掃作業をする場合は、例えば、まずブーム１０の高さを第１スライド機構１２により合わせ、第２スライド機構１３により微調整する（高さ調整は同時に行っても、また逆に行っても良い）。高さが決まったら、エアシリンダ２１のロッドを縮小させ、ブーム１０を回動させて、その先端の洗浄用ブラシ１６が所望の位置まで達するように車両１外方に突出させる。構造物の清掃面にブラシ１６を押し付ける位置までブーム１０が回動したら、ロッドの縮小を停止し、その状態でノズル１７から水を噴射させるとともにブラシ１６を回転させ、車両１を前進させる。作業中に清掃面側に突起物（例えばデリニュータや非常電話ボックスなど）があった場合、清掃具１６は突起物に衝突し、その衝突によるブーム１０押圧力が、ウエイト３１の引張力に抗していたエアシリンダ２１の付与力に付勢して、両者の拮抗が崩れ、ブーム１０は収納方向にいったん押されるが（時計反対方向に回動させられる）、すぐにウエイト３１の引張力が復活してブーム１０は元の位置まで戻る。すなわち、ウエイトバランスシリンダ１４とエアシリンダ２１との間の拮抗状態の利用と、ウエイトバランスシリンダ１４における懸吊されたウエイト３１の動作により、突起物の衝突時の衝撃が吸収されるとともに、すぐに元の位置にブーム１０が復帰し、これにより、突起物以外の清掃面に対して一定の荷重で洗浄用ブラシ１６を押し付けるものとなっている。
【００２４】
作業が終了した場合、エアシリンダ２１のロッドを伸長させ、ブーム１０を収納方向に回動させる。ブーム１０が完全に荷台３に収納されたら、第１スライド機構１２及び第２スライド機構１３によりブーム１０の高さを適宜の位置に戻す。
【００２５】
なお、ブーム１０は前記ウエイト３１の引張力とエアシリンダ２１の力との拮抗で外方に突出する位置が定められるので、車両２が平坦な道から傾斜のある道に移行した場合は、その拮抗が崩れる（下り坂ではブーム１０が外方に向かう力が大きくなる一方、上り坂ではブーム１０が車両側に戻る力が大きくなる）。その際は、エアシリンダ２１のロッド伸縮量を調整して、ブーム１０の突出位置を調整すればよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る車載式構造物清掃装置によれば、きわめて簡単な機構により、突起物があっても何の問題もなく清掃を続けることができる。すなわち、センサやその制御系などの装置をまったく要さずに、突起物及びブームの損傷を回避できる。また、車両の姿勢が変更しても、エアシリンダの動作で簡単にブームの位置を調整できる。
【００２７】
さらに、スライド機構を設けていれば、その機構によってブームをそのままの状態で上下に移動させることができるので、余計なアクチュエータが不要であり、清掃作業における清掃用具の操作も容易である。
【００２８】
このように、本発明では、何の問題もなく効率的な清掃作業が行えるので、車両の運転速度も速めることもでき、交通の阻害を最小限に抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラック型の車両の荷台に清掃装置が搭載された例を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】図１の清掃装置１（荷台３に積載）を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【図３】特開平１０−３２５１２０号（特許文献１）に示される清掃装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１清掃装置（全体）
２車両
３荷台
１０ブーム
１１ブーム駆動部
１２第１スライド機構
１３第２スライド機構
１４ウエイトバランスシリンダ
２１エアシリンダ

Claims

清掃具が取り付けられる開放端側が車両外方に突出するように回動自在に軸支されたブームと、該ブームが車両外方に突出する回動方向に付勢する力を、引張力として付与する懸吊されたウエイトと、該ウエイトの引張力に抗して、前記ブームを所定の位置で止める力を付与するエアシリンダとからなることを特徴とする車載式構造物清掃装置。
ブームを水平状態のまま上下に移動させるスライド機構を備えさせたことを特徴とする請求項１の車載式構造物清掃装置。