JP2016060330A - 毛材集合体、車両洗浄ブラシ、および車両洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを構成することが可能な毛材集合体、当該毛材集合体を備えた車両洗浄ブラシ、および当該車両洗浄ブラシを備えた車両洗浄装置を提供する。
【解決手段】複数本の毛材121aが束ねられて一端が筒状の結合部材121bで結束されてなる毛材集合体121であって、毛材121aは、ポリプロピレンからなり、長手方向に対して直交する断面が丸型であり、直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、ばね定数を直径で除した値が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下である。
【選択図】図1
【解決手段】複数本の毛材121aが束ねられて一端が筒状の結合部材121bで結束されてなる毛材集合体121であって、毛材121aは、ポリプロピレンからなり、長手方向に対して直交する断面が丸型であり、直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、ばね定数を直径で除した値が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下である。
【選択図】図1
Description
本発明は、鉄道車両等の車両を洗浄するための車両洗浄ブラシを構成する毛材集合体、当該毛材集合体を備えた車両洗浄ブラシ、および当該車両洗浄ブラシを備えた車両洗浄装置に関する。
従来、一般的な洗車機が備える車両洗浄ブラシの毛材は、当該毛材の長さ方向に対して直交する方向の断面が、芯部と、この芯部から連設した4つの放射部と、を有する十文字型に形成されている。これにより、放射部間に水が付着しやすくなるため、ブラシに水を十分に含ませることができ、洗浄効率が向上する。その一方で、放射部の先端が角部になっているため、毛材が車両の表面(被洗浄面)に接触した際、車両の表面に傷が付くといった問題がある(特許文献1参照)。
また、鉄道車両を洗浄する洗車機が備える車両洗浄ブラシの毛材として、以前は断面十文字型のポリエチレン製毛材が用いられていたが、ポリエチレン製毛材は、摩耗しやすく、被洗浄面に摩耗カスが付着してしまうという問題がある。高速鉄道車両等のように、車体がウレタン塗装されている車両や窓がポリカーボネートからなる車両の場合は特に、この問題が顕著に現れる。そこで、現在では、高速鉄道車両等を洗浄する洗車機が備える車両洗浄ブラシの毛材として、摩耗カス付着防止の観点から、ポリプロピレン製毛材が用いられている。
しかしながら、断面十文字型のポリプロピレン製毛材は、摩耗カスが付着しない一方で、洗浄力が低いという問題がある。当該問題について検証するために、感圧紙を用いて被洗浄面に対するブラシの接触状況を確認したところ、断面十文字型のポリプロピレン製毛材を用いた車両洗浄ブラシは、被洗浄面に対して適正に(具体的には、被洗浄面に付着している汚れを落とすことができる程度に)接触していないため、洗浄力が低いことが分かった。そして、このように、断面十文字型のポリプロピレン製毛材は、被洗浄面に対して適正に接触しないため、被洗浄面との接触に伴うダメージを受けにくく、その分、耐摩耗性が高い(摩耗しにくい)と考えられる。
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを構成することが可能な毛材集合体、当該毛材集合体を備えた車両洗浄ブラシ、および当該車両洗浄ブラシを備えた車両洗浄装置を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、本発明の毛材集合体は、
複数本の毛材が束ねられて一端が筒状の結合部材で結束されてなる毛材集合体において、
前記毛材は、
ポリプロピレンからなり、
長手方向に対して直交する断面が丸型であり、
直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、
ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、
前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下である。
複数本の毛材が束ねられて一端が筒状の結合部材で結束されてなる毛材集合体において、
前記毛材は、
ポリプロピレンからなり、
長手方向に対して直交する断面が丸型であり、
直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、
ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、
前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下である。
したがって、従来の車両洗浄ブラシに比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを構成することができる。
好ましくは、
前記毛材は、前記直径が、0.6mmであるように構成することが可能である。
前記毛材は、前記直径が、0.6mmであるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。
また、好ましくは、
前記毛材は、前記ばね定数が、5.3N/mmであるように構成することが可能である。
前記毛材は、前記ばね定数が、5.3N/mmであるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。
また、好ましくは、
前記毛材は、前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2であるように構成することが可能である。
前記毛材は、前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2であるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。
本発明の車両洗浄ブラシは、
前記毛材集合体と、
円筒状の基台と、を備え、
複数の前記毛材集合体を、前記基台の表面に取り付けてなる。
前記毛材集合体と、
円筒状の基台と、を備え、
複数の前記毛材集合体を、前記基台の表面に取り付けてなる。
したがって、従来の車両洗浄ブラシに比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを提供することができる。
本発明の車両洗浄装置は、
前記車両洗浄ブラシと、
当該車両洗浄ブラシを回転させるための駆動力を発生する駆動部と、
を備える。
前記車両洗浄ブラシと、
当該車両洗浄ブラシを回転させるための駆動力を発生する駆動部と、
を備える。
したがって、従来の車両洗浄ブラシに比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを備えた車両洗浄装置を提供することができる。
本発明によれば、高耐摩耗性と高洗浄力との双方を実現することができる。
図面を参照しつつ、本発明にかかる毛材集合体、車両洗浄ブラシ、および車両洗浄装置の実施形態について説明する。なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。
図1は、本実施形態にかかる車両洗浄装置100の概略構成を示す斜視図である。
車両洗浄装置100は、例えば、鉄道車両等の車両を略一定速度で走行させた状態で、当該車両の外装部を洗浄する車両洗浄システムを構成する。当該車両洗浄システムは、例えば、入場車両センサと、薬液噴霧装置と、ブラシ洗浄装置と、仕上げ洗浄装置と、退場車両センサと、を主に備えて構成される。当該車両洗浄システムにおいて、車両は、入場車両センサ→薬液噴霧装置→ブラシ洗浄装置→仕上げ洗浄装置→退場車両センサの順に通過する。
車両洗浄装置100は、例えば、鉄道車両等の車両を略一定速度で走行させた状態で、当該車両の外装部を洗浄する車両洗浄システムを構成する。当該車両洗浄システムは、例えば、入場車両センサと、薬液噴霧装置と、ブラシ洗浄装置と、仕上げ洗浄装置と、退場車両センサと、を主に備えて構成される。当該車両洗浄システムにおいて、車両は、入場車両センサ→薬液噴霧装置→ブラシ洗浄装置→仕上げ洗浄装置→退場車両センサの順に通過する。
入場車両センサは、例えば、車両基地等に設けられた車両洗浄区域の入口に設置され、車両洗浄区域へ入場する車両を検出する。
薬液噴霧装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、車両に薬液を噴霧する。
ブラシ洗浄装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、薬液噴霧装置によって薬液が噴霧された車両をブラッシングする。
仕上げ洗浄装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、ブラシ洗浄装置によって洗浄された車両に純水を噴霧して仕上げ洗浄を行う。
退場車両センサは、例えば、車両洗浄区域の出口に設置され、車両洗浄区域から退場する車両を検出する。
薬液噴霧装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、車両に薬液を噴霧する。
ブラシ洗浄装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、薬液噴霧装置によって薬液が噴霧された車両をブラッシングする。
仕上げ洗浄装置は、例えば、車両洗浄区域内の線路の両側に設置され、ブラシ洗浄装置によって洗浄された車両に純水を噴霧して仕上げ洗浄を行う。
退場車両センサは、例えば、車両洗浄区域の出口に設置され、車両洗浄区域から退場する車両を検出する。
ブラシ洗浄装置は、例えば、車両洗浄ブラシ120を用いて車両を洗浄する車両洗浄装置100や、洗浄水を車両に噴霧してすすぎ洗浄を行うすすぎ洗浄装置などを備えて構成される。洗浄水としては、例えば、工業用水、純水、工業用水を純水で希釈した希釈水等を用いることができる。
車両洗浄装置100は、例えば、車両洗浄ブラシ120や、車両洗浄ブラシ120を回転させるための駆動力を発生する電動モータ(図示省略)などを備えて構成される。
なお、図1において、車両洗浄ブラシ120は、レールに対して斜めに立設されているが、これに限ることはなく、車両洗浄ブラシ120は、レールに対して略垂直に立設されていてもよい。
なお、図1において、車両洗浄ブラシ120は、レールに対して斜めに立設されているが、これに限ることはなく、車両洗浄ブラシ120は、レールに対して略垂直に立設されていてもよい。
車両洗浄ブラシ120は、回転軸110を中心に回転する回転ブラシである。
車両洗浄ブラシ120は、回転軸110方向に並ぶ複数のブラシカセット120Aからなり、ブラシカセット120Aごとに交換できるよう構成されている。
なお、図1に示す例では、車両洗浄ブラシ120は5つのブラシカセット120Aからなるが、車両洗浄ブラシ120を構成するブラシカセット120Aの数は適宜任意に変更可能であり、例えば、車両洗浄ブラシ120は1つのブラシカセット120Aからなるもの(すなわち、車両洗浄ブラシ120が複数のブラシカセット120Aに分割されていないもの)であってもよい。また、図1に示す例では、5つのブラシカセット120Aのうち、上から2つ目のブラシカセット120Aは、回転軸110方向の長さが他のブラシカセット120Aよりも長く構成されており、一番下のブラシカセット120Aは、毛材の長さが、隣接するブラシカセット120A(すなわち、下から2つ目のブラシカセット120A)から遠い位置に植毛された毛材ほど長くなるよう、当該隣接するブラシカセット120Aから遠ざかるにつれて徐々に長くなるように構成されているが、車両洗浄ブラシ120を構成する各ブラシカセット120Aの構成は、適宜任意に変更可能である。
車両洗浄ブラシ120は、回転軸110方向に並ぶ複数のブラシカセット120Aからなり、ブラシカセット120Aごとに交換できるよう構成されている。
なお、図1に示す例では、車両洗浄ブラシ120は5つのブラシカセット120Aからなるが、車両洗浄ブラシ120を構成するブラシカセット120Aの数は適宜任意に変更可能であり、例えば、車両洗浄ブラシ120は1つのブラシカセット120Aからなるもの(すなわち、車両洗浄ブラシ120が複数のブラシカセット120Aに分割されていないもの)であってもよい。また、図1に示す例では、5つのブラシカセット120Aのうち、上から2つ目のブラシカセット120Aは、回転軸110方向の長さが他のブラシカセット120Aよりも長く構成されており、一番下のブラシカセット120Aは、毛材の長さが、隣接するブラシカセット120A(すなわち、下から2つ目のブラシカセット120A)から遠い位置に植毛された毛材ほど長くなるよう、当該隣接するブラシカセット120Aから遠ざかるにつれて徐々に長くなるように構成されているが、車両洗浄ブラシ120を構成する各ブラシカセット120Aの構成は、適宜任意に変更可能である。
図2は、本実施形態にかかる車両洗浄ブラシ120を構成するブラシカセット120Aの概略構成を示す斜視図である。
ブラシカセット120Aは、複数の毛材集合体121と、複数の毛材集合体121を取り付けるための円筒状の基台122と、からなる。
ブラシカセット120Aは、複数の毛材集合体121と、複数の毛材集合体121を取り付けるための円筒状の基台122と、からなる。
毛材集合体121は、複数本の毛材121aが束ねられて一端が円筒状の結合部材121bで結束されてなる。なお、結合部材121bは、円筒状に限ることはなく、例えば、角筒状であってもよい。
基台122には、例えば、複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔に毛材集合体121の結合部材121bを差し込むことによって、当該基台122に毛材集合体121が取り付けられる。
基台122には、例えば、複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔に毛材集合体121の結合部材121bを差し込むことによって、当該基台122に毛材集合体121が取り付けられる。
毛材121aは、主に耐摩耗性向上の観点から、ポリプロピレンからなっている。毛材121aを構成するポリプロピレンには、必要に応じて各種添加剤が添加される。
また、毛材121aは、主に耐摩耗性向上の観点から、長手方向に対して直交する断面が丸型をなすように形成されている。
また、毛材121aは、主に耐摩耗性向上の観点から、長手方向に対して直交する断面が丸型をなすように形成されている。
また、毛材121aは、主に洗浄力向上の観点から、線径(直径)が、0.4mm以上0.8mm以下に設定されている。
また、毛材121aは、主に洗浄力向上の観点から、ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下に設定されている。ここで、毛材121aのばね定数は、毛材121aに対し引張試験を行って得た荷重−伸び線図における弾性領域の傾きのことであり、例えば、毛材121aを当該毛材121aの長手方向に引っ張って降伏点(上降伏点)を求め、当該降伏点における荷重を、当該降伏点における伸びで除することによって算出される。
また、毛材121aは、主に洗浄力向上の観点から、ばね定数を線径(直径)で除した値(以下「換算ばね定数」という。)が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下に設定されている。
また、毛材121aは、主に洗浄力向上の観点から、ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下に設定されている。ここで、毛材121aのばね定数は、毛材121aに対し引張試験を行って得た荷重−伸び線図における弾性領域の傾きのことであり、例えば、毛材121aを当該毛材121aの長手方向に引っ張って降伏点(上降伏点)を求め、当該降伏点における荷重を、当該降伏点における伸びで除することによって算出される。
また、毛材121aは、主に洗浄力向上の観点から、ばね定数を線径(直径)で除した値(以下「換算ばね定数」という。)が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下に設定されている。
以下に、具体的な実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
各実施例のブラシ、各比較例のブラシの物性特性を表1に示す。
各実施例のブラシ、各比較例のブラシの物性特性を表1に示す。
<実施例1>
毛材121aとして、ポリプロピレン(PP)からなり、長手方向に対して直交する断面が丸型であり、線径(直径)が0.4mmであり、ばね定数が3.6N/mmであり、換算ばね定数が8.9N/mm2であり、1本あたりの質量が0.07gの毛材を複数本用意し、その複数本の毛材を結合部材121bで結束することによって、毛材集合体121を作製した。この毛材集合体121において、植毛数(具体的には、1個の結合部材121bで結束されている毛材の本数)は296本である。
そして、複数の毛材集合体121を、基台122に取り付けることによって、車両洗浄ブラシ120(具体的には、ブラシカセット120A)を作製した。以下、この車両洗浄ブラシ120を「実施例1のブラシ」という。
毛材121aとして、ポリプロピレン(PP)からなり、長手方向に対して直交する断面が丸型であり、線径(直径)が0.4mmであり、ばね定数が3.6N/mmであり、換算ばね定数が8.9N/mm2であり、1本あたりの質量が0.07gの毛材を複数本用意し、その複数本の毛材を結合部材121bで結束することによって、毛材集合体121を作製した。この毛材集合体121において、植毛数(具体的には、1個の結合部材121bで結束されている毛材の本数)は296本である。
そして、複数の毛材集合体121を、基台122に取り付けることによって、車両洗浄ブラシ120(具体的には、ブラシカセット120A)を作製した。以下、この車両洗浄ブラシ120を「実施例1のブラシ」という。
<実施例2>
毛材の線径が0.6mmである点、毛材のばね定数が5.3N/mmである点、毛材の換算ばね定数が8.8N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.10gである点、植毛数が196本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「実施例2のブラシ」という。)を作製した。
毛材の線径が0.6mmである点、毛材のばね定数が5.3N/mmである点、毛材の換算ばね定数が8.8N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.10gである点、植毛数が196本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「実施例2のブラシ」という。)を作製した。
<実施例3>
毛材の線径が0.8mmである点、毛材のばね定数が7.4N/mmである点、毛材の換算ばね定数が9.3N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.20gである点、植毛数が98本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「実施例3のブラシ」という。)を作製した。
毛材の線径が0.8mmである点、毛材のばね定数が7.4N/mmである点、毛材の換算ばね定数が9.3N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.20gである点、植毛数が98本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「実施例3のブラシ」という。)を作製した。
<比較例1>
比較のため、毛材の長手方向に対して直交する断面が十文字型である点、毛材の線径が0.8mmである点、毛材のばね定数が5.6N/mmである点、毛材の換算ばね定数が7.0N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.09gである点、植毛数が86本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「比較例1のブラシ」という。)を作製した。
比較のため、毛材の長手方向に対して直交する断面が十文字型である点、毛材の線径が0.8mmである点、毛材のばね定数が5.6N/mmである点、毛材の換算ばね定数が7.0N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.09gである点、植毛数が86本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「比較例1のブラシ」という。)を作製した。
<比較例2>
比較のため、毛材がポリエチレン(PE)からなる点、毛材の長手方向に対して直交する断面が十文字型である点、毛材の線径が1.2mmである点、毛材のばね定数が4.8N/mmである点、毛材の換算ばね定数が4.0N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.21gである点、植毛数が72本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「比較例2のブラシ」という。)を作製した。
比較のため、毛材がポリエチレン(PE)からなる点、毛材の長手方向に対して直交する断面が十文字型である点、毛材の線径が1.2mmである点、毛材のばね定数が4.8N/mmである点、毛材の換算ばね定数が4.0N/mm2である点、毛材1本あたりの質量が0.21gである点、植毛数が72本である点以外は、実施例1のブラシと同様のブラシ(以下「比較例2のブラシ」という。)を作製した。
〔洗浄力の評価〕
実施例1,2,3のブラシおよび比較例1,2のブラシを用いて洗浄試験を行い、各ブラシの洗浄力を評価した。
具体的には、まず、鉄道車両の車体外板を模したウレタン塗装面テストピースと、鉄道車両の車体外板と窓(ポリカ窓)とそのつなぎ目部分を模した窓枠凹凸テストピースと、を用意した。次いで、テストピースの表面に口紅もしくはとの粉を塗布し、当該テストピース(口紅もしくはとの粉塗布面)を一定の回転速度で回転するブラシによって洗浄した。次いで、洗浄前後のテストピース(口紅もしくはとの粉塗布面)を撮影して得た撮影画像に画像処理を施すことによって口紅もしくはとの粉付着面積を求め、“洗浄力[%]=100−100×(洗浄後の口紅もしくはとの粉付着面積)/(洗浄前の口紅もしくはとの粉付着面積)”を算出した。その結果を図3に示す。
実施例1,2,3のブラシおよび比較例1,2のブラシを用いて洗浄試験を行い、各ブラシの洗浄力を評価した。
具体的には、まず、鉄道車両の車体外板を模したウレタン塗装面テストピースと、鉄道車両の車体外板と窓(ポリカ窓)とそのつなぎ目部分を模した窓枠凹凸テストピースと、を用意した。次いで、テストピースの表面に口紅もしくはとの粉を塗布し、当該テストピース(口紅もしくはとの粉塗布面)を一定の回転速度で回転するブラシによって洗浄した。次いで、洗浄前後のテストピース(口紅もしくはとの粉塗布面)を撮影して得た撮影画像に画像処理を施すことによって口紅もしくはとの粉付着面積を求め、“洗浄力[%]=100−100×(洗浄後の口紅もしくはとの粉付着面積)/(洗浄前の口紅もしくはとの粉付着面積)”を算出した。その結果を図3に示す。
図3に示すように、比較例1のブラシ、すなわち断面十文字型のポリプロピレン製毛材を用いたブラシは、洗浄力が最も低いことが分かった。
各ブラシを観察したところ、比較例1のブラシ以外のブラシに用いた毛材は、うねっておらず真っ直ぐであるのに対し、比較例1のブラシに用いた毛材は、曲がりグセが付いていてうねっていることが分かった。また、各ブラシによる洗浄の様子をハイスピードカメラで観察したところ、比較例1のブラシのみ、毛材が被洗浄面に対して適正に(具体的には、被洗浄面に付着している汚れを落とすことができる程度に)接触していないことが分かった。
よって、比較例1のブラシは、毛材がうねっており被洗浄面に対して適正に接触できないため、洗浄力が低いと考えられる。
各ブラシを観察したところ、比較例1のブラシ以外のブラシに用いた毛材は、うねっておらず真っ直ぐであるのに対し、比較例1のブラシに用いた毛材は、曲がりグセが付いていてうねっていることが分かった。また、各ブラシによる洗浄の様子をハイスピードカメラで観察したところ、比較例1のブラシのみ、毛材が被洗浄面に対して適正に(具体的には、被洗浄面に付着している汚れを落とすことができる程度に)接触していないことが分かった。
よって、比較例1のブラシは、毛材がうねっており被洗浄面に対して適正に接触できないため、洗浄力が低いと考えられる。
また、図3に示すように、実施例1,2,3のブラシは、比較例1,2のブラシに比べて洗浄力が高いことが分かった。
特に、実施例2のブラシは、窓枠凹凸テストピースに対する洗浄力が最も高いことが分かった。これにより、凹凸部分の洗浄には、実施例2のブラシ、すなわち、断面丸型のポリプロピレン製毛材であって、線径(直径)が0.6mm、ばね定数が5.3N/mm、換算ばね定数が8.8N/mm2である毛材を用いた車両洗浄ブラシ120が最も適していることができることが分かった。
特に、実施例2のブラシは、窓枠凹凸テストピースに対する洗浄力が最も高いことが分かった。これにより、凹凸部分の洗浄には、実施例2のブラシ、すなわち、断面丸型のポリプロピレン製毛材であって、線径(直径)が0.6mm、ばね定数が5.3N/mm、換算ばね定数が8.8N/mm2である毛材を用いた車両洗浄ブラシ120が最も適していることができることが分かった。
〔耐摩耗性の評価〕
実施例2のブラシおよび比較例1,2のブラシを用いて連続洗浄試験を行い、各ブラシの耐摩耗性を評価した。
具体的には、まず、洗浄試験を行う前に毛材の長さを測定した。次いで、洗浄試験を連続して行い、洗浄時間が、3か月相当の洗浄時間と、6か月相当の洗浄時間と、1年相当の洗浄時間と、2年相当の洗浄時間と、のそれぞれに達したタイミングで毛材の長さを測定し、“毛材摩耗量の減少率[%]=100−100×(洗浄後の毛材の長さ)/(洗浄前の毛材の長さ)”を算出した。その結果を図4に示す。
また、“洗浄力の変化=(初期段階の洗浄力)−(2年相当の洗浄時間に達した段階の洗浄力)”を算出した。その結果を図5に示す。
実施例2のブラシおよび比較例1,2のブラシを用いて連続洗浄試験を行い、各ブラシの耐摩耗性を評価した。
具体的には、まず、洗浄試験を行う前に毛材の長さを測定した。次いで、洗浄試験を連続して行い、洗浄時間が、3か月相当の洗浄時間と、6か月相当の洗浄時間と、1年相当の洗浄時間と、2年相当の洗浄時間と、のそれぞれに達したタイミングで毛材の長さを測定し、“毛材摩耗量の減少率[%]=100−100×(洗浄後の毛材の長さ)/(洗浄前の毛材の長さ)”を算出した。その結果を図4に示す。
また、“洗浄力の変化=(初期段階の洗浄力)−(2年相当の洗浄時間に達した段階の洗浄力)”を算出した。その結果を図5に示す。
図4に示すように、比較例1のブラシ、すなわち断面十文字型のポリプロピレン製毛材を用いたブラシは、洗浄時間が2年相当に達しても、毛材の長さが減少しないことが分かった。前述したように、比較例1のブラシに用いた毛材は、被洗浄面に対して適正に接触しないため、被洗浄面との接触に伴うダメージを受けにくく、その分、摩耗しにくいと考えられる。そして、比較例1のブラシは、毛材が摩耗しにくいため、洗浄力の変化が小さい(図5参照)と考えられる。
また、図4に示すように、実施例2のブラシ、すなわち断面丸型のポリプロピレン製毛材を用いたブラシと、比較例2のブラシ、すなわち断面十文字型のポリエチレン製毛材を用いたブラシと、は両方ともに、洗浄時間が1年相当に達したタイミングよりも後に毛材の長さが減少することが分かった。また、実施例2のブラシは、比較例2のブラシよりも摩耗しにくいことが分かった。
比較例2のブラシに用いた毛材は、断面形状が十文字型であり、断面形状が丸型である毛材(実施例1,2,3のブラシに用いた毛材)よりも角部が多いため、摩耗しやすいと考えられる。また、比較例2のブラシに用いた毛材は、ポリエチレン製であり、ポリプロピレン製の毛材(実施例1,2,3のブラシや比較例1のブラシに用いた毛材)よりも換算ばね定数が低く柔らかいため、摩耗しやすいと考えられる。そして、比較例2のブラシは、毛材が摩耗しやすいため、洗浄力の変化が大きい(図5参照)と考えられる。
これに対し、実施例2のブラシに用いた毛材は、断面形状が丸型であり、比較例2のブラシに用いた毛材よりも換算ばね定数が高く硬いため、摩耗しにくいと考えられる。そして、実施例2のブラシは、毛材が摩耗しにくいため、洗浄力の変化が小さい(図5参照)と考えられる。
これに対し、実施例2のブラシに用いた毛材は、断面形状が丸型であり、比較例2のブラシに用いた毛材よりも換算ばね定数が高く硬いため、摩耗しにくいと考えられる。そして、実施例2のブラシは、毛材が摩耗しにくいため、洗浄力の変化が小さい(図5参照)と考えられる。
図6に、洗浄時間が2年相当に達したタイミングにおける、比較例2のブラシに用いた毛材の先端部の拡大写真を示す。図6に示すように、比較例2のブラシに用いた毛材は、角部がささくれて、毛羽立ちが生じていることが分かった。この毛羽立ちが、剥がれることで摩耗カスとなって、被洗浄面に付着する。
図7に、洗浄時間が2年相当に達したタイミングにおける、実施例2のブラシに用いた毛材の先端部の拡大写真を示す。図7に示すように、実施例2のブラシに用いた毛材は、先細りしているが、毛羽立ち等は生じていないことが分かった。
図6および図7に示す写真によって、毛材のうちダメージ(具体的には、被洗浄面との接触に伴うダメージ)を受けやすい部分は角部であり、断面丸型の毛材のように角部が少ない形状の毛材の方が、断面十文字型の毛材のように角部が多い形状の毛材よりも摩耗しにくいことが実証できた。
図7に、洗浄時間が2年相当に達したタイミングにおける、実施例2のブラシに用いた毛材の先端部の拡大写真を示す。図7に示すように、実施例2のブラシに用いた毛材は、先細りしているが、毛羽立ち等は生じていないことが分かった。
図6および図7に示す写真によって、毛材のうちダメージ(具体的には、被洗浄面との接触に伴うダメージ)を受けやすい部分は角部であり、断面丸型の毛材のように角部が少ない形状の毛材の方が、断面十文字型の毛材のように角部が多い形状の毛材よりも摩耗しにくいことが実証できた。
以上説明した本実施形態の毛材集合体121によれば、複数本の毛材121aが束ねられて一端が筒状の結合部材121bで結束されてなり、毛材121aは、ポリプロピレンからなり、長手方向に対して直交する断面が丸型であり、直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、ばね定数を直径で除した値(換算ばね定数)が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下であるように構成されている。
したがって、従来の車両洗浄ブラシ(例えば、比較例1のブラシや比較例2のブラシ)に比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを構成することができる。
また、毛材集合体121によれば、毛材121aは、直径が、0.6mmであるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。高速鉄道車両等の場合は、特に窓枠等の凹凸部分に汚れが堆積し易く、雨天時等の走行時に車両外装部に汚れが顕在化する傾向にあるため、高速鉄道車両等の洗浄に適した車両洗浄ブラシを構成することが可能となる。
また、毛材集合体121によれば、毛材121aは、ばね定数が、5.3N/mmであるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。高速鉄道車両等の場合は、特に窓枠等の凹凸部分に汚れが堆積し易く、雨天時等の走行時に車両外装部に汚れが顕在化する傾向にあるため、高速鉄道車両等の洗浄に適した車両洗浄ブラシを構成することが可能となる。
また、毛材集合体121によれば、毛材121aは、換算ばね定数が、8.8N/mm2であるように構成することが可能である。
このように構成することによって、凹凸部分に対する洗浄力を向上させることが可能となる。高速鉄道車両等の場合は、特に窓枠等の凹凸部分に汚れが堆積し易く、雨天時等の走行時に車両外装部に汚れが顕在化する傾向にあるため、高速鉄道車両等の洗浄に適した車両洗浄ブラシを構成することが可能となる。
以上説明した本実施形態の車両洗浄ブラシ120によれば、毛材集合体121と、円筒状の基台122と、を備え、複数の毛材集合体121を、基台122の表面に取り付けてなる。
したがって、従来の車両洗浄ブラシ(例えば、比較例1のブラシや比較例2のブラシ)に比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを提供することができる。
なお、毛材集合体121の結合部材121bと、基台122と、は一体的に構成されていてもよい。
なお、毛材集合体121の結合部材121bと、基台122と、は一体的に構成されていてもよい。
以上説明した本実施形態の車両洗浄装置100によれば、車両洗浄ブラシ120と、当該車両洗浄ブラシ120を回転させるための駆動力を発生する駆動部(本実施形態の場合、電動モータ)と、を備えている。
したがって、従来の車両洗浄ブラシ(例えば、比較例1のブラシや比較例2のブラシ)に比べて、耐摩耗性が高く、かつ、洗浄力が高い車両洗浄ブラシを備えた車両洗浄装置を提供することができる。
上記の各実施形態において、添付図面に図示されている構成等については、あくまで一例であり、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
100 車両洗浄装置
120 車両洗浄ブラシ
121 毛材集合体
121a 毛材
121b 結合部材
122 基台
120 車両洗浄ブラシ
121 毛材集合体
121a 毛材
121b 結合部材
122 基台
Claims (6)
- 複数本の毛材が束ねられて一端が筒状の結合部材で結束されてなる毛材集合体において、
前記毛材は、
ポリプロピレンからなり、
長手方向に対して直交する断面が丸型であり、
直径が、0.4mm以上0.8mm以下であり、
ばね定数が、3.6N/mm以上7.4N/mm以下であり、
前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2以上9.3N/mm2以下であることを特徴とする毛材集合体。 - 前記毛材は、前記直径が、0.6mmであることを特徴とする請求項1に記載の毛材集合体。
- 前記毛材は、前記ばね定数が、5.3N/mmであることを特徴とする請求項1または2に記載の毛材集合体。
- 前記毛材は、前記ばね定数を前記直径で除した値が、8.8N/mm2であることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の毛材集合体。
- 請求項1から4の何れか一項に記載の毛材集合体と、
円筒状の基台と、を備え、
複数の前記毛材集合体を、前記基台の表面に取り付けてなる車両洗浄ブラシ。 - 請求項5に記載の車両洗浄ブラシと、
当該車両洗浄ブラシを回転させるための駆動力を発生する駆動部と、
を備えることを特徴とする車両洗浄装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014188895A JP2016060330A (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 毛材集合体、車両洗浄ブラシ、および車両洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014188895A JP2016060330A (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 毛材集合体、車両洗浄ブラシ、および車両洗浄装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016060330A true JP2016060330A (ja) | 2016-04-25 |
Family
ID=55796853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2014188895A Pending JP2016060330A (ja) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | 毛材集合体、車両洗浄ブラシ、および車両洗浄装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016060330A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03292904A (ja) * | 1990-04-11 | 1991-12-24 | Nippon Sharyo Senjiyouki Kk | 洗浄用ブラシ |
JP3147980U (ja) * | 2008-11-11 | 2009-01-29 | 株式会社サンワード | 洗車ブラシ |
-
2014
- 2014-09-17 JP JP2014188895A patent/JP2016060330A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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