JP2016007314A - 床面洗浄装置，及び同床面洗浄装置を搭載した電動走行式床面洗浄機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、従来の床面洗浄機が経時変化によって機械的な平行度のずれ等により進行方向左右の床面への洗浄具の押圧力が変化し、洗浄領域幅内において洗浄度合いにムラが生じる虞が出てくることと、広い床面を効率的に洗浄する大径の洗浄具を用いることによる洗浄領域全面にわたっての洗浄具の平行度を均一に保持できなくなることに鑑み、床面の凹凸に追随し、洗浄領域全面にわたって均一均質な洗浄ができる床面洗浄装置、及び同床面洗浄装置を搭載した電動走行式床面洗浄機を提供することを課題とする。【解決方法】電動台車にに搭載されて床面を洗浄する床面洗浄装置において、垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ自転するように構成してなるる床面洗浄装置、及び同床面洗浄装置を搭載した電動走行式床面洗浄機による。【選択図】 図３

Description

本発明は、床面を走行する電動台車に搭載する床面洗浄装置に係わり、特に垂設した回転主軸の下部の水平方向に放射状に複数の床面洗浄具を配設し、かつ前記床面洗浄具がそれぞれ自転しながら前記回転主軸の周りを回転（公転）するように構成してなる床面洗浄装置、及び同床面洗浄装置を電動台車に搭載した電動走行式床面洗浄機に関する。

従来の床面洗浄機は，図７に示すように、洗浄機本体１００と、該洗浄機本体１００の走行機構である前輪（駆動輪）１０１及び後輪（補助輪）１０２と、床面を回転しながら洗浄する一つの床面洗浄具１０３と、洗浄後の汚染洗浄液を吸い上げるスキージ１０４、及び吸引ダクト１０５等で構成され、自動走行及び手押走行を可能にしている。
洗浄機本体１００の内部には、洗浄液を入れる洗浄液タンク１０６、洗浄後の汚染洗浄液を回収保管する汚染洗浄液回収タンク１０７、走行用の電動モータ１０８、洗浄具回転用のモータ１０９、バッテリー１１０等が収容されており、洗浄機本体１００の上部後方には運転操作部１１１が設けられている。そして、床面の洗浄時には、回転する洗浄具１０３の中心部から洗浄液が床面に滴下され、洗浄後の汚染洗浄液は後方下部のスキージ１０４、吸引ダクト１０５、吸引ポンプ１１２により前記汚染洗浄液回収タンク１０７に回収される。なお、前記洗浄具１０３は床面の洗浄開始時に洗浄具回転用モータ１０９とともに電動アクチュエータ１１３によって降下させられ、スキージ１０４はスキージ保持バー１１４と昇降ワイヤ１１５を介した昇降レバー１１６の操作によって上げ下げできる。
従来の床洗浄機に装備される洗浄具１０３は通常１個であるが、２個にした２ヘッド２モータ方式が用いられる場合もある。

ところで、床面に凹凸がある場合の床面洗浄作業では、洗浄具１０３に床面からの衝撃が加わり、また床面の凹凸に洗浄具１０３が追随できなくなって均一な洗浄が阻害されることがある。この対策として幾つかの改善案が提示されている。
例えば、特許文献１には
「床面に対する接触圧を維持して優れた洗浄効果を発揮でき、且つ、床面の多少の凹凸に対しても洗浄ブラシに優れた追従性を発揮して、洗浄ブラシを床面から浮かしたり、振動させたりすることなく、所定のブラッシング効果を発揮できるように、洗浄ブラシとブラシモータを取付けたモータ台を、回動アームを用いて床面洗浄機の機体フレームに対して上下作動自在に取付け、下端部を上記モータ台側に取付けたリフトフレームに、シリンダーの作動によって下動するジョイント部材と、このジョイント部材に押されて圧縮する圧縮バネと、圧縮バネの圧縮力を上記モータ台に伝えて洗浄ブラシを床面側に押接するバネ受けガイドを取付けた」床面洗浄機用ブラシサスペンション装置が開示されている。

また、特許文献２には
「床面の艶出しを行うパッドが高速回転時に床面の凹凸等に当って衝撃が加わっても、衝撃を吸収してパッド並びに床面の損傷を防止するため、パッドとパッド用モータを取り付けた昇降台を上下動する作動レバーを、昇降用モータによって回転するスクリュー軸によって上下動するスライダに取付けた蝶番ボルトに引張りスプリングを介して吊り下げる。」床面艶出機に於けるパッド用サスペンション装置が開示されている。

特開２００１−１１２６８３ 実公開平０４−１１６９４１

特許文献１及び特許文献２に開示された発明は、現在多用されている床面洗浄機の洗浄具や床面の艶出機（ポリッシャー）の回転パッドへの床面の凹凸からの衝撃を緩和し、また床面の凹凸への追随性を高める有効な手段ではあるが、前記バネによる対策では洗浄装置全体の上下動と進行方向前後の上下動、及び床面の凹凸に対する追随性は高められるものの、洗浄機の進行方向左右における上下動への対応は考慮されていない。このため、床面洗浄機の使用が長期間にわたると、経時変化によって機械的な平行度のずれ等により、進行方向左右の床面への洗浄具や回転パッドの押圧力が変化し、洗浄領域幅内において洗浄度合いにムラが生じる虞が出てくる。このような場合、洗浄が不十分な箇所を再洗浄し直さねばならない事態も生じる。

また、広い床面を効率的に洗浄するには、より大きな径の洗浄具を用いることが有効であるが、この場合前記左右の床面押圧力の不均衡に加え、大径の洗浄部材を床面の洗浄領域全面にわたって均一な平行度を保持させることがより困難になってくる。即ち、より大径の洗浄具にすれば、床面の凹凸への追随性がより困難になってくる。このため、通常の床面洗浄機における洗浄具の最大径は２０インチが限界であり、洗浄領域幅をさらに広くする場合には、床面洗浄装置２基を並列に配設した床面洗浄機が用いられてもいる。しかし、床面洗浄装置２基を並列に配設した場合でも、上記の洗浄領域幅内の洗浄ムラを解決するに至っていない。

本発明者らは上記の課題を、下記の手段により解決した。
（１）垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ自転するように構成してなることを特徴とする床面洗浄装置。
（２）垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ異なる独自の回転数で自転するように構成してなることを特徴とすることを床面洗浄装置。
（３）垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ（ａ）異なる独自の回転方向、又は（ｂ）異なる独自の回転方向と異なる独自の回転数とで自転するように構成されてなることを特徴とする床面洗浄装置。

（４）前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載された床面洗浄装置が、該床面洗浄装置を昇降させ、かつ、床面洗浄具下面の床面への押圧力を前後左右ごとに制御できる機構を備えてなることをを特徴とする床面洗浄装置。
（５）垂設された回転主軸に洗浄液を下方から導出させる洗浄液導出孔を貫通させて設け、かつ前記回転主軸下端に洗浄液分配器を設け、そして同洗浄液分配器から各床面洗浄具の回転軸に貫通させて設けられた洗浄液導出孔に洗浄を分配供給するようにしたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の床面洗浄装置。

（６）垂設された回転主軸の下部の水平方向に複数のアームを放射状に取着し、かつ同アームの先端に床面洗浄具を回転（自転）自在に配設してなり、そして前記床面洗浄具は前記回転主軸の回転力を伝達する回転力伝達機構によって回転（自転）するように構成してなることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の床面洗浄装置。
（７）前記回転力伝達機構が、垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームの中間部に垂設された中間回転軸の上部に具備された従歯車と、該中間回転軸の下部に設けられた主プーリと、前記床面洗浄具を装着した回転軸に設けられた従プーリと、前記主従両プーリ間を連結するベルトとによって構成されてなることを特徴とする（６）に記載の床面洗浄装置。
（８）前記回転力伝達機構が、垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームに垂設された床面洗浄具の回転軸に設けられた従歯車と、中間回転軸に設けられ主歯車と従歯車との間に介在させたアイドラー歯車とによってによって構成されてなることを特徴とする（６）に記載の床面洗浄装置。

（９）（１）〜（８）のいずれか１項に記載の床面洗浄装置を、床面を走行する電動走行式床面洗浄機の前部に搭載してなる電動走行式床面洗浄機であって、
該電動走行式床面洗浄機が，台車後部に駆動輪を、中央部に従輪を、そして前部に走行用ハンドルと、前記床面洗浄装置を上下させるアクチュエータと、洗浄液供給タンクをはじめとする前記床面洗浄装置へ洗浄液を供給する機構、及び汚染洗浄液回収タンクを備えてなり、従輪の後方には洗浄によって汚れた汚染洗浄液を前記汚染洗浄液回収タンクに回収するためのスキージが配設されてなることを特徴とする電動走行式床面洗浄機。

本発明の床面洗浄装置により、以下のような効果が得られる。
〈１〉垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ自転するように構成しているので、従来の走行式床面洗浄機の床面洗浄装置に比べて、広範な洗浄領域幅が得られ，かつ洗浄範囲幅全面にわたり洗浄ムラのない均質な床面洗浄が可能となる。
〈２〉前記複数の床面洗浄具がそれぞれ異なる独自の回転数で自転するように構成され、或いは前記複数の床面洗浄具がそれぞれ（ａ）異なる独自の回転方向、又は（ｂ）異なる独自の回転方向と異なる独自の回転数で自転するように構成されているので、〈１〉に記載の効果を一層高めることができる。

〈３〉前記床面洗浄装置が、該床面洗浄装置を昇降させ、かつ、床面洗浄具下面の床面への押圧力を前後左右ごとに制御できる機構を備えているので、床面洗浄具下面を床面の洗浄に最適な圧力で押しつけられ、床面洗浄装置が搭載された台車の進行方向の前後左右の洗浄領域全面にわたって押圧力の制御ができ、床面の凹凸への追随性が向上し、均質かつ均等な床面洗浄が可能になる。
〈４〉垂設された回転主軸に洗浄液を下方から導出させる洗浄液導出孔を貫通させて設け、かつ該回転主軸下端に洗浄液分配器を設け、そして同洗浄液分配器から各床面洗浄具の回転軸に貫通させて設けられた洗浄液導出孔に洗浄液を分配供給するようにしたので、床面へ滴下される洗浄液の周囲への飛散がなく、床面洗浄具の回転と相まって、洗浄範囲前面にわたって均質な洗浄が効率よく実施できる。

〈５〉垂設された回転主軸の下部の水平方向に複数のアームを放射状に取着し、かつ同アームの先端に床面洗浄具を回転（自転）自在に配設してなり、そして前記床面洗浄具は前記回転主軸の回転力を伝達する回転力伝達機構によって回転（自転）するように構成されており、そして前記回転力伝達機構が、（ａ）垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームの中間部に垂設された中間回転軸の上部に具備された従歯車と、該中間回転軸の下部に設けられた主プーリと、前記床面洗浄具を装着した回転軸に設けられた従プーリと、前記主従両プーリ間を連結するベルトとによって構成され、あるいは（ｂ）垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームに垂設された床面洗浄具の回転軸に設けられた従歯車と、中間回転軸に設けられ主歯車と従歯車との間に介在させたアイドラー歯車とによってによって構成されてなるものなどが選択使用でき、床面洗浄具の回転数を回転主軸の回転数と異なさせ、或いはまた同時に、床面洗浄具の回転方向と回転主軸の回転方向とが異なるようにも回転させられるので、回転主軸周りに回転する複数の床面洗浄具の回転をそれぞれ変化させられるので多様な２重回転が可能となり、床面洗浄幅全面にわたり洗浄ムラのない均質な床面洗浄が可能になる。

〈６〉前記床面洗浄装置を、床面を走行する電動台車の前部に搭載してなる電動走行式床面洗浄機が，台車後部に駆動輪を、中央部に従輪を、そして前部に走行用ハンドルと、前記床面洗浄装置を上下させるアクチュエータと、洗浄液供給タンクをはじめとする前記床面洗浄装置へ洗浄液を供給する機構、及び汚染洗浄液回収タンクを備えてなり、従輪の後方には洗浄によって汚れた汚染洗浄液を前記汚染洗浄液回収タンクに回収するためのスキージが配設されているので、電動走行式床面洗浄機を走行することによって上記〈１〉〜〈５〉に記載の床面洗浄装置の効果を効率よく発揮できる。

本発明の床面洗浄装置の一実施例を電動台車に搭載した電動走行式床面洗浄機の側面から見た構成図 本発明の床面洗浄装置の一実施例を電動台車に搭載した電動走行式床面洗浄機の前方から見た構成図 本発明の床面洗浄装置の一実施例の構成説明図 図３に示す床面洗浄装置の回転力伝達機構の平面構成図 本発明の床面洗浄装置の他の実施例の構成説明図 図５に示す床面洗浄装置の回転力伝達機構の平面構成図 従来の床面洗浄機の例を示す側面図

本発明の床面洗浄装置の実施するための形態を実施例の図に基づいて説明する。
図１は本発明の床面洗浄装置の一実施例を電動台車に搭載した電動走行式床面洗浄機のの側面から見た構成図、図２は本発明の床面洗浄装置の一実施例を電動台車に搭載した電動走行式床面洗浄機状前方から見た構成図であり、図３は図１、図２に示した床面洗浄装置の構成説明図である。

図１、２において、１は電動走行式床面洗浄機、点線で囲んだ２は床面洗浄装置、３は床面洗浄装置２を昇降させる電動アクチュエータ、４は洗浄液タンク、５は洗浄液供給ポンプ、６は洗浄液の供給と遮断を行う電磁開閉弁、７は汚染洗浄液回収タンク、８は汚染洗浄液回収ポンプ、９は汚染洗浄液を吸引するスキージ、１０はスキージを昇降させる電動アクチュエータ、１１は前輪（キャスタ）、１２は後輪（駆動輪）、１３は後輪駆動モータ、１４はステアリングモータ、１５はハンドル、１６は操作ボックス、１７は制御装置部、１８はバッテリであり、１９は電動アクチュエータ３に床面洗浄装置２を懸垂するための懸垂ブラケット、２０は台車の進行方向に対して前記床面洗浄装置２が自在に転傾するように前記ブラケット１９に装着するヒンジを示す。２１はブラケット１９と電動アクチュエータ３の間に取付けられたコイルスプリング、２２は電動アクチュエータ３のロッドとコイルスプリング２１間に設けられたフリージョイント、２３はブラケット１９を介して床面洗浄装置２を垂直に昇降させるためのリニアガイド、２４は電動走行式床面洗浄機１のフレームの上下に取り付けたブラケットに垂設されたリニアロッドを示す。 そして２５は床面洗浄装置２の回転主軸を回転させる電動モータ、２６は電動モータを搭載した円形基盤である。

前記床面洗浄装置２は、図２に示す電動モータ２５を搭載した円形基板２６がその両側端に取り付けられた電動走行式床面洗浄機１の進行方向に自在に傾動するヒンジ２０を介して懸垂ブラケット１９と連結され、さらに前記懸垂ブラケット１９が２つの電動アクチュエータ３のロッドにコイルスプリング２１がフリージョイント２２を介して連結されて前記電動走行式床面洗浄機１に懸垂装着されている。したがって、床面洗浄装置２は、電動アクチュエータ３のロッドの伸縮によって前記懸垂ブラケット１９の左右両端に設けられたリニアガイド２３のリニアロッド２４に沿っての昇降によって、床面洗浄時には床面洗浄装置２を床面に圧接し、移動時には床面洗浄装置２を床面から引き上げて走行可能になる。
また、床面洗浄装置２がコイルスプリング２１とフレキシブルな継手であるフリージョイント２２を介して懸垂されているので、電動アクチュエータ３のロットの伸縮量によって床面洗浄装置２の床面への押圧力を加減できるとともに、床面の凹凸、多少の傾斜変動による衝撃を緩和させ、さらに床面洗浄装置２の進行方向に自在に転傾する前記ヒンジ２０の作用と相まって走行方向の前後左右、即ち洗浄領域全面にわたって均等な押圧力が付与できる。

以下に、前記床面洗浄装置２の構造と作用について二つの実施例について、各実施例の図に基づいて詳細に説明する。

図３は回転する床面洗浄具を４個備えた床面洗浄装置の構成図であり、図４は図３に示す床面洗浄装置の回転力伝達機構の平面構成図である。
本実施例１は図４に示すように、床面洗浄具を４個備え、そのうちの２個は時計方向（又は反時計方向）、他の２個は反時計方向（又は時計方向）に回転し、かつ隣り合う床面洗浄具は互いに反対方向に回転（自転）するよう構成され、そして４個の床面洗浄具全体は前記床面洗浄装置の回転主軸の周りを回転（公転）する２重回転機構を備えたものである。したがって、図４に見られるように、Ｖ−Ｖ方向の回転力伝達機構とＨ−Ｈ方向の回転力伝達機構とはその構造を異にしている。
このため、図３においては、中心軸Ａ−Ａに対して左側に図４のＨ−Ｈ方向の左半分の断面構成を、右側に図４のＶ−Ｖ方向の下半分の断面構成をを示した。

図３、図４において、２７は電動モータ２５に取り付けられた回転主軸で、２９は円形基板２６にボルトで締結固定された主歯車を示し、回転主軸２７が自在に回転できるよう前記主歯車２９と回転主軸２７との間に転がり軸受２９が設けられている。３０は垂設された回転主軸２７の周りに床面洗浄具３１の回転軸３２を放射状に配設するためのアームであり、該アーム３０は図４に示すように、４個の床面洗浄具３１が９０度間隔で４方向に配設されるように構成されるとともに、Ｖ−Ｖ方向、Ｈ−Ｈ方向の各２個の床面洗浄具３１が互いに逆回転するよう主歯車２８と従歯車３３との結合構造を異ならせている。
即ち、図４に示すＶ−Ｖ方向のアーム３０ａには、図３の右側に示すように、アーム３０ａを貫通して設けられた中間回転軸３４ａの上端部に従歯車３３ａが前記主歯車２８と噛み合うように配設されており、Ｈ−Ｈ方向のアーム３０ｂには、図３の左側に示すように、アーム３０ｂを貫通して設けられた中間回転軸３４ｂの上端部に従歯車３３ｂが配設され、かつ主歯車２８と従歯車３３ｂとの間にアイドラー歯車３５が前記主歯車２８と従歯車３３ｂとの両方に噛み合うように配設されている。

そしてＶ−Ｖ方向の中間回転軸３４ａの下端部には主プーリ３６ａが、Ｈ−Ｈ方向の中間回転軸３４ｂの下端部には主プーリ３６ｂがそれぞれアーム３０ａ、３０ｂの下側に配設され、前記床面洗浄具３１を回転させるＶ−Ｖ方向の洗浄具回転軸３２には従プーリ３７ａが、Ｈ−Ｈ方向の洗浄具回転軸３２には従プーリ３７ｂがそれぞれ配設されている。３８は主プーリ３６ａと従プーリ３７ａ、主プーリ３６ｂと従プーリ３７ｂを連結させて洗浄具回転軸３２を回転させるタイミングベルトであり、前記洗浄具回転軸３２の下端には床面洗浄具３１の回転基盤３１ｃが締結され、床面洗浄部材３１ａがブラケット盤３１ｂを介して回転基盤３１ｃに固着されている。３９は洗浄具回転軸３２をアーム３０に対して自在に回転できるよう転がり軸受２９を装着したベアリングホルダを示す。

４１は洗浄液供給ポンプ６（図１参照）に接続されたチューブ４１を介して回転主軸２７の上端から該回転主軸２７に貫通された洗浄液導出孔４２に洗浄液を流入させるための回転継手、４３は回転主軸２７内の洗浄液導出孔４２を流下した洗浄液を各洗浄塗布具２９の回転軸３０に貫通した洗浄液導出孔４２にチューブ４１を介して分配する洗浄液分配器である。前記洗浄液分配器４３は上蓋と分配容器とからなり、上蓋と分配容器はＯリングを挟んでボルトで締結される。上蓋には回転継手４０を介して回転主軸２７と接続され、分配容器の周壁には、洗浄液を４個の床面洗浄具３１に分配する孔が穿たれ、該孔にに螺着された継手とチューブ４１及び回転継手４０を介して各床面洗浄具２９の回転軸３２に貫通された洗浄液導出孔４２に供給される。

図３、図４に示した床面洗浄具３１を４個備えた床面床面洗浄装置２の実施の形態、及び作用を以下に詳述する。
垂設された回転主軸２７を回転させる電動モータ２５には、中空軸の出力４００Ｗ、ギア比５０のＤＣギアードモータを用い、これを床面洗浄装置２の円形基板２６に取り付け、次いで前記電動モータ２５の中空軸部に内径６ｍｍの洗浄液導出孔４２を貫通させた回転主軸２７を挿入、その後回転主軸２７に転がり軸受２９を組み込んだ主歯車２８（モジュール１、歯数１２０）を装着し、同時に前記主歯車２８を円形基板２６にボルトで締結した。また主歯車２８の下にアーム３０を配設して締結具（キー）によって回転主軸２７に取り付けた。
そして、前記４本のアーム３０のうちＶ−Ｖ方向の２本のアーム３０ａに取り付ける従歯車３３ａにはモジュール１、歯数９０のものを、Ｈ−Ｈ方向の２本のアーム３０ｂに取り付ける従歯車３３ｂにはモジュール１、歯数６０のものを、さらにアイドラー歯車３５にはモジュール１、歯数３０の歯車を取り付けた。次いで従歯車３３ａを取り付けた中間回転軸３４には主プーリ３６ａ（歯数３４）を、従歯車３３ｂを取り付けたた中間回転軸３４には主プーリ３６ｂ（歯数６０）をいずれもアーム３０ａ、３０ｂの下方に取り付けた。また、下部に床面洗浄具３１を取り付けた洗浄具回転軸３２にはそれぞて従プーリ３７ａ、３７ｂが取り付けられ、主プーリ３６ａと従プーリ３７ａ間、主プーリ３６ｂと従プーリ３７ｂ間にはタイミングベルト３８が設けられ、主回転軸の回転が洗浄具回転軸へ伝達されるよう構成されている。なお前記従プーリ３７ａには、歯数７２のものを、従プーリ３７ｂには歯数４４のものを用いた。
前記従プーリ３７ａ、３７ｂを取り付けた各洗浄具回転軸３２には径６ｍｍの細孔を穿ち洗浄液導出孔４２とした。

上記のような歯車、プーリを配設するアーム３０の回転主軸２７と床面洗浄具３１を回転させる各洗浄具回転軸３２との軸間距離は２８５．６ｍｍで、４個の洗浄部材３１ａ（洗浄パッド）が干渉しあわないサイズとして１５インチ（３８０ｍｍ）径のものが使用でき、この４個の洗浄部材３１ａが回転主軸２７の周りを回転することによって洗浄できる床面の洗浄領域幅は９５１ｍｍとなる。

洗浄部材３１ａには、床面の汚染状態により、常用の赤パッド（軽い表面洗浄用、鉱物粒子を塗布したポリエステル不織布）、青パッド（表面洗浄作業、研摩砥粒を塗布したポリエステル不織布）などの円形洗浄部材がファスナーを介してブラケット盤３１ｂに装着される。本実施例１では洗浄部材３１ａとして市販品の１５インチ（３８０ｍｍ）径ものを使用した。

洗浄液の床面洗浄具３１への供給は、図１に示した洗浄液供給タンク４から洗浄液供給ポンプ５、電磁開閉弁６、及び図３に示すチューブ４１を介して回転主軸２７の中心部に貫通された洗浄液導出孔４２に送られ、次いで前記回転主軸２７の下端に取り付けられた洗浄液分配器４３によって４方向に均等に分配され、各床面洗浄具３１の洗浄具回転軸３２の上部に設けられた回転継手４０へ送られ、前記洗浄具回転軸３２の中心に貫通された洗浄液導出孔４２を経て前記洗浄具回転軸３２の末端から床面へ滴下されるので、４個の床面洗浄具３１自体の回転（自転）と４個の床面洗浄具３１の回転主軸２７周りの回転とによって、洗浄液は洗浄領域の全域にわたって均等に分配される。

また、電動走行式床面洗浄機１に固定された洗浄液供給タンク４から洗浄液供給ポンプ５、電磁開閉弁６とチューブ４１を介して回転主軸２７の洗浄液導出孔４２へ、回転主軸２５の下部に設けた洗浄液分配器４３からチューブ４１を通して洗浄具回転軸３２の洗浄液導出孔４２へと洗浄液を確実に供給できるよう、回転主軸２７の上部、回転主軸２７と洗浄液分配器４３との間、及び各洗浄具回転軸３２の上部には回転継手４０がそれぞれ装着されている。これによって、洗浄液分配器４３と洗浄具回転軸３２を結ぶチューブ４１が床面洗浄装置２の回転部分に絡むことなく、洗浄液を床面洗浄具３１の下端から円滑かつ安定に床面に滴下させることができる。

また、床面洗浄具３１、洗浄具回転軸３２、主歯車２８、従歯車３３ａ、３３ｂ、主プーリ３６ａ、３６ｂ、タイミングベルト３８等の回転力伝達機構を取り付けたアーム３０が、回転主軸２７から放射状に取着されているので、洗浄液分配器４３と洗浄具回転軸３２の上端を結ぶチューブ４１の取り付け自由度が高められ、かつ装置の軽量化も図れるので好ましい。
なお、洗浄液タンク４は常に床面より上部に配設されているため、洗浄作業停止時にもサイホン効果によって洗浄液が床面洗浄具３１の下端から床面へ落下するおそれがある。したがって、このサイホン効果による洗浄液の床面への滴下を防止するため、洗浄液供給ポンプ５からチューブ４１までの間に電磁弁６を設けている。この電磁弁６はサイホン効果による洗浄液の滴下を防止できるものであればいずれでも使用できる。

本実施例１では、アーム３０を回転主軸２７に締結、固定し、該回転主軸２７に主歯車２８を転がり軸受を介して回転自在に装着している。したがって電動モータ２５を回転した場合、回転主軸２７の回転によってアーム３０が回転し始め、同時に従歯車３３ａ、３３ｂが円形基板２６に固定された主歯車２８の周りを回転する。
これによって主歯車２８と噛み合った従歯車３３ａ、及び主歯車２８とアイドラー歯車３５を介して噛み合った従歯車３３ｂが回転すると、従歯車３３ａ、３３ｂが取着された中間回転軸３４ａ、３４ｂが回転し、同時に該中間回転軸３４ａ、３４ｂに取り付けられた主プーリ３６ａ、３６ｂも回転する。主プーリ３６ａ、３６ｂが回転するとこれにタイミングベルト３８で連結された従プーリ３７ａ、３７ｂと床面洗浄具３１を取り付けた洗浄具回転軸３２が回転し、洗浄部材３１ａの自転と回転主軸２７周りの回転（公転）との二重回転が実現される。そしてアイドラー歯車３５を装着した側（Ｈ−Ｈ方向）の洗浄部材３１ａとアイドラー歯車３５を装着しない側（Ｖ−Ｖ方向）の洗浄部材３１ａの回転方向は逆向きになる。
この場合、回転方向の違いによる床面に対する回転数の差によって生じる床面からの反動力が電動モータ２５の負荷となるので、これを抑えるため、４個の洗浄部材３１ａの床面に対する回転数がほぼ等しくなるよう主歯車２８、従歯車３３ａ、３３ｂ、主プーリ３６ａ、３６ｂ、従プーリ３７ａ、３７ｂの歯数比を適宜選択することが好ましい。

上記のように、アーム３０の回転主軸周りの回転数と床面洗浄具２９の回転数を異ならせるのは、アーム３０の回転主軸周りの回転数と床面洗浄具３１の回転数とが同一の場合には、アーム３０から見れば床面洗浄具３１は床面は回転していないことになり、床面洗浄がなされないことになるのを防止するためである。
すなわち、Ｈ−Ｈ方向はアイドラー歯車３５を主歯車２８と従歯車３３ｂとの間にアイドラー歯車３５を装着しているため、回転主軸２７の回転方向が床面洗浄具３１の回転方向と同じになるため、床面に対する回転速度が減じることになる。かりに回転主軸２７の回転速度と床面洗浄具３１の回転速度を同一にすれば対床面に対して床面洗浄具３１自身の回転はしていないことになる。一方、Ｖ−Ｖ方向はアイドラー歯車３５を装着していないため床面洗浄具３１の回転は回転主軸２７とは反対方向になるため床面に対する回転は増速となる。
本実施例１の歯車及びプーリの構成により、Ｖ−Ｖ方向では、
（１２０／９０）×（３４／７２）＋１＝１．６３
一方、Ｈ−Ｈ方向では、
（１２０／６０）×（６０／４４）−１＝１．７３
の回転数比となり、床面に対しほぼ同じ回転数となる。この結果、４つの床面洗浄具３１は床面に対しほぼ同一速度の自転回転数と回転主軸２７周りの回転が同時に得られ、かつ、４つの床面洗浄具３１のうち２個ずつが逆方向に回転するため、床面に対する洗浄効果をより高めることが可能になる。

本実施例１の床面洗浄装置２を電動台車に搭載した走行式床面洗浄機１による床面への洗浄実験を、塵埃やヒールマークなどで汚れた量販店（スーパー）のプラスティックタイル（Ｐタイル）の床面において実施した。走行速度１〜４ｋｍ／時、電動モータ２５の回転数を３０〜６０ｒｐｍ、床面洗浄装置２の床面への押圧力を１０〜３０ｋｇと変化させ、常用の市販洗剤を用い、洗浄部材３１ａには前述した赤パッド、青パッドを用い、試験前後の洗浄度合いを比較して評価した。
また、洗浄液に水を用いて床面に塗布されたワックスの剥離試験も、研磨砥粒を塗付したナイロン繊維でなるパッド（住友３Ｍ社製、商品名ＳＰＰ)を用いても行った。
その結果、
１．市販洗剤を用いた洗浄試験では、従来の走行式床面洗浄機と比較して洗浄幅全面にわたり床面の汚れが均等、均質に洗浄作業ができた。
２．水を用いて行った塗布されたワックスの剥離試験においても、剥離幅全面にわたり均等、均質にワックス除去ができた。

上記のように、従来提案された床面洗浄装置に比較して、優れた洗浄性能が得られたのは、垂設された回転主軸２７の下部の水平方向に、該回転主軸２７の周りを回転する複数の床面洗浄具３１を放射状に配設し、かつ前記複数の床面洗浄具３１をそれぞれ自転するように構成したことにある。

さらに、床面洗浄具３１の自転と回転主軸２７周りの回転に加え、床面洗浄装置２全体を懸垂する前記電動アクチュエータ３のロットの伸長量によって床面洗浄具３１の床面への押圧力が調整できることから洗浄領域全面にわたって均一な洗浄ができるばかりでなく、床面に大きな凹凸があっても円滑な走行と洗浄が可能になる。この際、コイルスプリング２１の縮み代を測定することにより床面洗浄装置２の全重量から床面洗浄具３１の床面への押圧力を算定できるので、使用する床面洗浄具３１を取り替えるなどの作業条件が変わっても、目標とした適正な押圧力での洗浄作業が実施できる。

またさらに、本実施例１のような大きな洗浄領域幅（９５１ｍｍ）に対応する径を有する一つの床面洗浄部材を回転させて床面に洗浄したとすると、床面洗浄具の回転軸や床面洗浄具自体のバランス不良による回転ぶれによって洗浄領域全幅を均一な洗浄面に仕上げることは難しいが、本発明では複数の床面洗浄具３１を自転と回転主軸２７の周りの回転(公転）によって、個々の床面洗浄具３１の回転ぶれをそれぞれが打ち消し合って床面洗浄の均一性を高め、また床面の凹凸に対する追随性も向上し、より均質でかつ広い洗浄領域幅で床面を効率よく洗浄できる。

本実施例１では４個の床面洗浄具３１を２個づつ互いに反対方向に回転させる機構としているが、４個の床面洗浄具３１の回転方向を同一方向にすることもでき、これによっても同様の発明効果が得られる。
また、本実施例１では床面洗浄具３１が４個の場合について説明したが、床面の広さ、洗浄領域幅に応じて該床面洗浄具３１が３個、５個の場合にも適用して実施できる。床面洗浄具３１が２個の場合には、洗浄領域に対する床面洗浄具３１の床面への接触面積が少なく洗浄力と床面の凹凸追随性が低下する。また６個以上の場合には床面洗浄具３１が干渉し合うため、床面洗浄具３１の径を小さくしなければならく、床面への接触面積が少なくなる。

また、中間回転軸３４ａ及び３４ｂの回転力を洗浄具回転軸３２へ伝達する手段として、本実施例１ではプーリとタイミングベルトを用いているが、これに替えてスプロケット、チェーンなどを単独、又はこれらを組み合わせた伝達機構とすることもできる。

さらに本実施例１では４個の床面洗浄具３１を２個づつ互いに反対方向に回転させる機構としているが、主歯車、従歯車、主プーリ、従プーリの歯数を適宜選択することにより、４個の床面洗浄具３１の回転数、回転方向を個別に異ならせても同様の発明効果が得られる。

上記実施例１の床面洗浄装置２では、広い洗浄範囲幅の洗浄においてその効果が有効に発揮されるが、洗浄領域幅が６００ｍｍ未満の比較的狭い場合の電動走行式床面洗浄機１に搭載する床面洗浄装置２としては、実施例１に示した床面洗浄装置２の回転力伝達機構をより簡素にすることができる。
その簡素化された回転力伝達機構について実施例２として図５と図６とに基づいて説明する。なお、電動走行式床面洗浄機の走行機構、洗浄液供給機構、汚染洗浄液回収機構、スキージ等は従来技術と同様であるため詳細な記述は省略する。

図５は回転する床面洗浄具を４個備えた床面洗浄装置の構成図であり、図６は図５に示す床面洗浄装置の回転力伝達機構の平面構成図である。
本実施例２においても図５、図６に示すように、実施例１と同様、床面洗浄具３１を４個備え、そのうちの２個は時計回り（又は反時計回り）に、他の２個は反時計回り（又は時計回り）に、かつ隣り合う床面洗浄具３１は互いに反対方向に回転し、さらに４個の床面洗浄具３１は回転主軸２７の周りに回転する２重回転機構を備えたものである。

図５、図６では、実施例１で示した部分と名称及び機能が同一のものは実施例１に準じて同一符号として示した。
図５における電動モータ２５は平行軸電動モータであり、該電動モータ２５は実施例１同様円形基板２６に固定されている。主歯車２８は電動モータ４４のハウジングにボルトで固着され、主歯車２８の中心部にはここに挿通される回転主軸２７が円滑に回転できるようベアリングが装着されている。そして回転主軸２７の先端にはタップ加工され、アーム３０を９０度間隔で４方向に放射状に取り付けたブラケット４４と回転主軸２７とがボルトで固着されている。そしてアーム３０に垂設された中間回転軸３４ａ、３４ｂ、３４ｃにはアイドラー歯車３５ａ、３５ｂ、３５ｃが取り付けられている。
即ち図６に示すように放射状に配設されたＶ−Ｖ方向のアーム３０ａにはアイドラー歯車３５ａが、Ｈ−Ｈ方向のアーム３０ｂにはアイドラー歯車３５ｂ、３５ｃが配設され、アイドラー歯車３４ａの外側にはアーム３０ａに取り付けられた洗浄具回転軸３２に取着された従歯車３３ａが噛み合うように配設され、アイドラー歯車３４ｃの外側にはアーム３０ｂに取り付けられた洗浄具回転軸３２に取着された従歯車３３ｂが配設されている。
そして各洗浄具回転軸３２の下端には回転基盤３１ｃがそれぞれ設けられ、該回転基盤３１ｃにはブラケット盤３１ｂにファスナーによって密着固定された洗浄部材３１ａが装着されている。
なお洗浄液は小径の洗浄液供給パイプ４５から床面へ流出させている。

本実施例２においても、実施例１と同様、回転力伝達機構により、電動モータ２５を作動すると、回転主軸２７が回転し、回転主軸２７に固着されたアーム３０が回転する。アーム３０が主歯車２８の周りを回転すれば、主歯車２８と噛み合ったアイドラー歯車３５ａ、３５ｂが、またアイドラー歯車３５ａ及びアイドラー歯車３５ｃを介してアイドラー歯車３５ｂと噛み合った従歯車３３ａ、３３ｂが回転することにより、従歯車３３ａ、３３ｂに垂設された洗浄具回転軸３２に配設された床面洗浄具３１が回転する。この場合、実施例１と同様、４個の床面洗浄具３１のうちのＶ−Ｖ方向の２個とＨ−Ｈ方向の２個とが、主回転軸２７と洗浄具回転軸３２との間に介在するアイドラー歯車の数を異ならせているため、それぞれ反対方向に回転する。
本実施例２における回転力伝達機構の構成により、洗浄部材３１ａとしては８インチ（２０ｍｍ）径のものが使用でき、洗浄領域幅は５０９ｍｍとなる。電動モータ２５には出力５５０Ｗ、ギアー比は１２の平行軸ＤＣギアードモータを用いた。

また、主歯車２８にはモジュール１．０、歯数９６を、Ｖ−Ｖ方向のアイドラー歯車３５ｂ、３５ｃにはそれぞれモジュール１．０、歯数３０のものを合計４個、Ｈ−Ｈ方向のアイドラー歯車３５ａにはモジュール１．０、歯数９０のものを配した。そしてＶ−Ｖ方向の従歯車３３ｂにはモジュール１．０、歯数９０のものを、Ｈ−Ｈ方向の従歯車３３ａにはモジュール１．０、歯数３２のものを配設した。

上記の本実施例２の歯車及びプーリの構成により、Ｖ−Ｖ方向では
（９６／３０）×（３０／９０）＋１＝２．０７
一方、Ｈ−Ｈ方向では、
（９６／９０）×（９０／３２）−１＝２．００
の回転数比となり、床面に対しほぼ同じ回転数となる。この結果、４つの床面洗浄具３１は床面に対しほぼ同一速度での自転回転数と回転主軸周りの回転が同時に得られ、かつ、２個同士の回転方向が逆方向となるため、床面に対する洗浄効果をより高めることができた。

実施例１と同様の試験を行った結果、同様の洗浄領域幅の従来の走行式洗浄機に比較し、洗浄領域幅全面にわたり床面の汚れ除去の度合、均一性において優れ、かつ効率的な洗浄作業が実施できた。この効果は実施例１と同様、床面洗浄具３１自身が自転しながら回転主軸２７の周りを回転する２重回転機構による洗浄力の向上と同時に、電動アクチュエータ３に配設されたコイルスプリング２１によって床面洗浄具３１の床面への押圧力（面圧）を一定に保持できること、加えて床面の凹凸による押し付け力の前後左右の変動をともに吸収できる機構を備えたことによって得られている。

実施例２では、主歯車と従歯車の間にアイドラー歯車を配設しているが、比較的洗浄領域幅が狭い床面洗浄装置の場合にはアイドラー歯車を配設しなくとも、本発明の２重回転機構は得られる。

本発明はこれまで記載した実施例に限定されるものではなく、放射状のアームに複数の床面洗浄具を取り付け、該床面洗浄具自身を回転させるとともに、該複数の床面洗浄具の中心に配した垂設された回転主軸の周りを前記複数の床面洗浄具が回転する２重の回転機構を備えたいかなる方法であってよい。

本発明の二重の回転機構は、床面洗浄作業に限らず、床面洗浄具を床面ワックス塗付用パッドに替え、洗浄液の供給機構をワックス液供給機構とすれば、全幅均一にかつ効率的に床面にワックスを塗布する装置として利用することができる。

１：電動走行式床面洗浄機
２：床面洗浄装置
３：電動アクチュエータ
４：洗浄液タンク
５：洗浄液供給ポンプ
６：電磁開閉弁
７：汚染洗浄液回収タンク
８：汚染洗浄液回収ポンプ
９：スキージ
１０：電動アクチュエータ
１１：前輪（キャスタ）
１２：後輪（駆動輪）
１３：後輪駆動モータ
１４：ステアリングモータ
１５：ハンドル
１６：操作ボックス
１７：制御装置部
１８：バッテリ
１９：懸垂ブラケット
２０：ヒンジ
２１：コイルスプリング
２２：フリージョイント
２３：リニアガイド
２４：リニアロッド
２５：電動モータ
２６：円形基板
２７：回転主軸
２８：主歯車
２９：転がり軸受
３０、３０ａ、３０ｂ：アーム
３１：床面洗浄具
３１ａ：洗浄部材
３１ｂ：ブラケット盤
３１ｃ：回転基盤
３２：洗浄具回転軸
３３ａ、３３ｂ：従歯車
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ：中間回転軸
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ：アイドラー歯車
３６ａ、３６ｂ：主プーリ
３７ａ、３７ｂ：従プーリ
３８：タイミングベルト
３９：ベアリングホルダ
４０：回転継手
４１：チューブ
４２：洗浄液導出孔
４３：洗浄液分配器
４４：ブラケット
４５：洗浄液供給パイプ

Claims (9)

1. 垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ自転するように構成してなることを特徴とする床面洗浄装置。
2. 垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ異なる独自の回転数で自転するように構成してなることを特徴とすることを床面洗浄装置。
3. 垂設された回転主軸の下部の水平方向に、同回転主軸の周りを回転する複数の床面洗浄具を放射状に配設してなり、かつ前記複数の床面洗浄具はそれぞれ（ａ）異なる独自の回転方向、又は（ｂ）異なる独自の回転方向と異なる独自の回転数とで自転するように構成されてなることを特徴とする床面洗浄装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載された床面洗浄装置が、該床面洗浄装置を昇降させ、かつ、床面洗浄具下面の床面への押圧力を前後左右ごとに制御できる機構を備えてなることをを特徴とする床面洗浄装置。
5. 垂設された回転主軸に洗浄液を下方から導出させる洗浄液導出孔を貫通させて設け、かつ該回転主軸下端に洗浄液分配器を設け、そして同洗浄液分配器から各床面洗浄具の回転軸に貫通させて設けられた洗浄液導出孔に洗浄液を分配供給するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の床面洗浄装置。
6. 垂設された回転主軸の下部の水平方向に複数のアームを放射状に取着し、かつ同アームの先端に床面洗浄具を回転（自転）自在に配設してなり、そして前記床面洗浄具は前記回転主軸の回転力を伝達する回転力伝達機構によって回転（自転）するように構成してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の床面洗浄装置。
7. 前記回転力伝達機構が、垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームの中間部に垂設された中間回転軸の上部に具備された従歯車と、該中間回転軸の下部に設けられた主プーリと、前記床面洗浄具を装着した洗浄具回転軸に設けられた従プーリと、前記主従両プーリ間を連結するベルトとによって構成されてなることを特徴とする請求項６に記載の床面洗浄装置。
8. 前記回転力伝達機構が、垂設された回転主軸に設けられた主歯車と、前記アームに垂設された洗浄具回転軸に設けられた従歯車と、中間回転軸に設けられ主歯車と従歯車との間に介在させたアイドラー歯車とによって構成されてなることを特徴とする請求項６に記載の床面洗浄装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の床面洗浄装置を、床面を走行する電動台車の前部に搭載してなる電動走行式床面洗浄機であって、
   該電動走行式床面洗浄機が，台車後部に駆動輪を、中央部に従輪を、そして前部に走行用ハンドルと、前記床面洗浄装置を上下させるアクチュエータと、洗浄液供給タンクをはじめとする前記床面洗浄装置へ洗浄液を供給する機構、及び汚染洗浄液回収タンクを備えてなり、従輪の後方には洗浄によって汚れた汚染洗浄液を前記汚染洗浄液回収タンクに回収するためのスキージが配設されてなることを特徴とする電動走行式床面洗浄機。
   

Images