JP3429289B2 - 電動清拭装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、床面に対して、乾
拭きは勿論のこと、水拭き、洗剤拭き、消毒液塗布拭
き、ワックスがけなどの作業が行える電動清拭装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動式の清掃装置としては、洗浄
液や磨き液で湿らせたパッドを装着し、そのパッドをモ
ータで回転させ、床面を磨き上げるものが知られている
（例えば、特開平２−２４３１２９号公報参照）。ま
た、床面洗浄後に残った洗浄液をスクイージでかき集
め、吸引ポンプで吸い上げるものも製品化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記パッドを
回転させるためには、大きな駆動力が必要となり装置が
大型化する。そのため、廊下やロビーといった広いスペ
ースには使用可能であるが、病室や実験室のような狭い
床面を清掃するのには不向きである。また、騒音も大き
いため、病室の患者や、実験動物を飼育しているような
部屋の清掃には不向きである。

【０００４】こうしたことから、病院の病室や手術室、
製薬施設、実験動物の飼育室などの衛生管理を要する床
面清掃には、モップによる作業が行なわれている。しか
し、モップの衛生管理には手間がかかるため、大きな課
題となっている。又、モップに対する消毒液や水の湿り
具合を調整することは難しいため、清拭時にムラが生じ
て床面に消毒液や水が溜まる箇所が発生する。

【０００５】したがって、本発明の目的は、コンパクト
かつ騒音が小さく、ムラなく床面を清拭し得ると共に衛
生管理が容易な電動清拭装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、床面を清拭する電動清拭装置であって、
駆動モータにより鉛直軸のまわりに回転する回転体と、
前記回転体に取り付けられて電動清拭装置の荷重を支
え、前記回転体が回転するのに伴って床面上を旋回する
ことで前記回転体の回転を許容する３個以上の車輪と、
前記回転体に着脱自在に取り付けられ床面に接触して床
面を清拭する清拭部とを備えたことを特徴とする。

【０００７】モータの駆動により回転体が回転すると、
３個以上の車輪および清拭部が回転体と共に旋回して床
面が清拭される。この際、転動する車輪によって装置の
自重等が支持されているので、床面と清拭部との間に生
じる摩擦力が可及的に小さくなる。そのため、小さな駆
動力によって清拭部を回転駆動させることができると共
に、清拭部に加わる荷重も均一化するので、均一でムラ
なく床面を清拭することができる。

【０００８】本発明は、車輪の構造や特性を限定するも
のではなく、車輪としては回転軸（車軸）を持ち、一方
向（前後）つまり車軸のまわりにのみ転動する固定キャ
スタや、車軸の方向が自在に変化する自在キャスタを用
いることができるが、多方向に転動するボール（ボール
キャスタ）を用いてもよい。自在キャスタを用いる場合
は、操作の安定性を考慮し、自在キャスタの車輪が一定
の円周に沿って回転し易くなるように取り付けるのが好
ましい。なお、 前記車輪は前記モータの出力軸から離れ
た外周縁よりも若干内側に、等角度ピッチで取り付ける
のが好ましい。なお、本装置には、前記車輪の他に、搬
送用の車輪を設けるのが好ましい。また、本装置を縦横
に操作するための操作桿を設けるのが好ましいが、清拭
中に装置を移動させるための駆動輪を別途設けてもよ
い。

【０００９】本発明において、清拭部としては、一般
に、織布、不織布、編物などのウエスを用いることがで
きる他、無数の毛を有するブラシを採用することも可能
である。また、清拭部はウエス等を回転体に直接着脱で
きるようにしてもよいし、ウエスとブラケットが一体の
カセット式として回転体に対し着脱できるようにしても
よい。

【００１０】

【発明の実施形態】以下、本発明の一実施形態を図面に
したがって説明する。 全体構成：図１に示すように、本装置は本体ケース１を
備えている。図２の二点鎖線で示す前記本体ケース１の
下側開口部１ａには、台板２が固定されており、該台板
２には駆動モータ４が固定されている。図３に示す駆動
モータ４の出力軸５には、回転体５０が取り付けられて
いる。

【００１１】前記回転体５０は三叉回転板１１およびウ
エス回転板２２を備えている。該三叉回転板１１および
ウエス回転板２２は、各々、概ね水平面に沿って配置さ
れており、駆動モータ４により概ね鉛直線に沿って設け
られた出力軸（鉛直軸）５のまわりに回転駆動される。
後述するように、前記ウエス回転板２２の下面には、図
１に示す床面Ｆに接触するようにウエス（清拭部）２０
が取り付けられており、該ウエス２０は前記駆動モータ
４によって回転駆動されて床面Ｆの清拭を行なう。

【００１２】要部の構成：つぎに、本装置の要部の構成
を上方から順に説明する。図２に示す前記本体ケース１
の下側開口部１ａには、台板２が嵌合して不図示の締結
部材で固定され、防水構造を形成している。本体ケース
１には、洗浄水、消毒液またはワックス等の液剤（以
降、単に液剤という。）を蓄えるためのタンク３７が上
下に抜き差し可能に配設されている。図３に示す台板２
には、減速ギヤヘッドと一体化した駆動モータ４が４個
のスペーサ３を介して不図示のボルトとナットで固定さ
れている。駆動モータ４の出力軸５には、３個の突出部
を有する回転信号板６が嵌合しており、キー７により回
転信号板６と駆動モータ４の出力軸５が一体に回転する
ように固定されている。

【００１３】フォトセンサ 前記回転信号板６の突出部６ａの上方には、フォトセン
サ８が突出部６ａに対面するように、不図示のブラケッ
トを介して台板２に固定されている。フォトセンサ８は
発光部と受光部を有している。前記回転信号板６が回転
し、前記突出部６ａがフォトセンサ８に対面した場合に
は、発光部から発した光が該突出部６ａで反射されてフ
ォトセンサ８の受光部に入射する。フォトセンサ８の受
光部は、該入射する光の検出を行なう。

【００１４】回転軸用防水シール９の外径はシール受け
１０の内径に嵌合している。シール受け１０は、不図示
のボルトとナットで台板２の裏面に固着している。三叉
回転板１１に不図示のボルトとナットで固定された連結
軸１２は、台板２の裏面に突き出た駆動モータ４の出力
軸５に、キー７とともに嵌合し、止めビス１３で固定さ
れている。

【００１５】車輪 前記三叉回転板１１は３箇所の切り欠き部１１ｃを有し
ていると共に、該三叉回転板１１の端部には、床面を転
がる３個の車輪１４が回転自在に取り付けられている。
３個の車輪１４の回転軸は、後述するように、三叉回転
板１１の回転中心で交わるように位置調整して取り付け
られている。前記三叉回転板１１の裏面には、３個の位
置決めピン１５が植設されている。更に、三叉回転板１
１の裏面には、下方に向けてネジ部が延びている脱着ネ
ジ１６が不図示のボルトで固定されている。

【００１６】清拭部 前記ウエス回転板２２には、前記車輪１４の数に等しい
３組の取り付け板が設けられている。該取り付け板は、
それぞれ第一ウエス取り付け板１７および第二ウエス取
り付け板１９を備えている。第一ウエス取り付け板１７
は、ブラケット１８に不図示のビスで固定されている。
第一ウエス取り付け板１７と第二ウエス取り付け板１９
との間には、一対の付勢バネ付きの蝶板２１が取り付け
られ、そのバネ力で、第二ウエス取り付け板１９は上方
に向って付勢され、ブラケット１８に当接している。

【００１７】前記取り付け板１７，１９には前記ウエス
２０が取り付けられている。取り付け板１７，１９にウ
エス２０を取り付けるには、第二ウエス取り付け板１９
を付勢バネ付き蝶板２１の付勢バネに抗して下方に折り
曲げ、第一ウエス取り付け板１７と第二ウエス取り付け
板１９のそれぞれの先端が近づいた状態にすることによ
り、ウエス２０の前後２箇所の袋形状部２０ａ，２０ａ
を第一ウエス取り付け板１７と第二ウエス取り付け板１
９に、スリッパを履かせるようにして取り付ける。一
方、逆の手順でウエス２０を取り外すことも可能であ
る。したがって、第一および第二ウエス取り付け板１
７，１９からなる取り付け板の中央を折り曲げ可能に構
成することで、前記取り付け板に対しウエス２０が着脱
可能である。前記第一ウエス取り付け板１７および第二
ウエス取り付け板１９の中央には、貫通孔１７ａ，１９
ａが設けられている。

【００１８】図８は、車輪１４および取り付け板１７，
１９の位置関係を示す平面図である。図８に示すよう
に、前記取り付け板１７，１９は、各車輪１４の旋回方
向Ｃの間に設けられている。したがって、取り付け板１
７，１９に取り付けられたウエス２０は、床面における
車輪１４の旋回した跡を清拭するように、各車輪１４の
旋回方向Ｃの間に設けられる。

【００１９】バネ部材 図３に示すブラケット１８とウエス回転板２２との間に
は、バネ部材２３ａの設けられた蝶板２３が取り付けら
れ、該バネ部材２３ａのバネ力によってウエス２０が下
方に向って床面Ｆに一定の圧力で押し付けられている。
なお、第一ウエス取り付け板１７と第二ウエス取り付け
板１９が必要以上に下方向に回転しないように、ブラケ
ット１８がウエス回転板２２の端面に当接している。

【００２０】ウエス回転板２２には３個の位置決め孔が
穿孔されており、該位置決め孔を、三叉回転板１１に植
設されている３個の位置決めピン１５に嵌合させた後、
雌ネジ部を有する固定ノブ（図示せず）を脱着ネジ１６
に螺合させることにより、ウエス回転板２２は三叉回転
板１１と一体的に回転動作が可能になる。

【００２１】なお、装置自身の洗浄や消毒が行いやすい
ように、ウエス回転板２２に取り付けられた各部材は、
該ウエス回転板２２に取り付けられたままの一体化され
たユニット状態で脱着が可能である。更に、車輪１４が
取り付けられている三叉回転板１１も簡単に脱着可能に
構成しても良い。更に又、三叉回転板１１とウエス回転
板２２とを一体にして脱着可能に構成しても良い。

【００２２】ロールポンプ 図２に示すロールポンプ（しごきポンプ）２５は、不図
示の固定部材を介して台板２に固定されている。ロール
ポンプ２５はチューブを外側から押し付けて該チューブ
内の液剤を絞り出すようにして送るものである。図２の
矢印で示すように、このロールポンプ２５は、タンク３
７から液剤を不図示のチューブを介して吸引し、台板２
に設けた孔２ａを通る不図示のチューブを介して下方に
向かって液剤を送る。前記ロールポンプ２５は、後述す
るように、三叉回転板１１の前記切り欠き部１１ｃ（図
３）を通過して液剤を滴下させると共に、前記取り付け
板１７，１９の貫通孔１７ａ，１９ａに滴下させる。し
たがって、液剤は貫通孔１７ａ，１９ａを通過して、ウ
エス２０の上面に滴下される。

【００２３】操作桿および運搬機構 前記本体ケース１の後方には、シャフト２９を介して２
個の搬送用車輪２８が回転自在に取り付けられている。
該シャフト２９は、台板２に固定されている台座２７に
差し込まれ、不図示の止め輪で抜け止めされている。シ
ャフト２９の略中央部には、前記操作桿２６と一体的に
固設されている不図示の円筒部材が嵌合している。前記
円筒部材は不図示の圧縮バネで、図２における右方向に
付勢されている。そのため、操作桿２６を鉛直状態に近
づけると、台座２７に形成されたカム溝２７ａに案内さ
れて操作桿２６がロックされる。一方、操作桿２６のロ
ックを解除するには、操作桿２６を不図示の圧縮バネに
抗してシャフト２９の軸方向に摺動させてカム溝２７ａ
によるロックを解除する。

【００２４】操作桿２６を鉛直方向でロックし、操作桿
２６を若干倒すことにより、搬送用車輪２８が床面に接
する。更に操作桿２６を倒すことにより、搬送用車輪２
８を支点として３枚のウエス２０や３個の車輪１４が床
面から持ち上がる。この状態で、電動清拭装置を搬送す
れば、搬送中にウエス２０や車輪１４が床面に接するこ
とによる汚れを防止することができる。

【００２５】前記ケース１の中には、前記駆動モータ４
等に電力を供給する充電式のバッテリー（電池）３０と
制御回路３１が内臓されている。

【００２６】図１の前記操作桿２６には作業者が操作設
定するための操作ボックス３２が取り付けられている。
作業者は、該操作ボックス３２を操作して、後述するウ
エス２０の回転速度の設定や液剤の設定、運転モードの
指定を行なう。

【００２７】図４に示すように、各車輪１４は揺動板３
３およびアングル板３４を介して三叉回転板１１に回転
自在に取り付けられ、揺動板３３はアングル板３４に揺
動可能に取り付けられている。揺動板３３は、ねじりバ
ネ３５により時計方向に付勢され、揺動板３３の突出部
３３ａがアングル板３４に当接している。これにより、
床面に段差や凹凸があって、車輪１４がその床面を通過
した際に床面から衝撃力を受けた場合には、ねじりバネ
３５の付勢力に抗して撓むことで、その衝撃力が吸収で
きる。許容以上の衝撃力を受けた場合には、揺動板３３
の突出部３３ｂが三叉回転板１１に当接して、揺動板３
３の揺動量を規制する。ただし、この場合でも車輪１４
は回転できるように、揺動板３３の突出部３３ｂは車輪
の外径の外側に位置した形状にしている。

【００２８】制御の構成：図５（ａ）に示すように、中
央制御回路（マイコン）４２には、駆動モータ制御回路
４３、ポンプモータ制御回路４４、センサ回路４５、操
作設定回路４６および表示回路４７が図示しないインタ
ーフェイスを介して互いに接続されている。

【００２９】前記駆動モータ制御回路４３は駆動モータ
４のモータＭ１を駆動制御し、前記ポンプモータ制御回
路４４はロールポンプ２５のモータＭ２を駆動制御す
る。前記センサ回路４５は、駆動モータ４により回転す
る回転信号板６の回転状況を読み取るフォトセンサ８か
らの信号を処理するものであり、該フォトセンサ８から
の回転信号板６の前記突出部６ａの検出信号を中央制御
回路４２に出力する。前記ＣＰＵ４２ａは、当該検出信
号に基づいて駆動モータ４の回転速度の算出を行なう。

【００３０】操作設定回路４６は、作業者が前記取っ手
部２６ａ（図１）の操作ボックス３２（図１）で操作設
定した情報などを中央制御回路４２に送るためのもので
ある。前記設定情報としては、ウエス２０の回転速度の
設定や後述する液剤の設定、運転モードの指定、電源の
ＯＮ／ＯＦＦなどがある。表示回路４７は、電源のＯＮ
／ＯＦＦ状態やバッテリー３０の残量等を表示するため
のものである。

【００３１】図５（ｂ）に示すように、前記中央制御回
路４２は、ＣＰＵ４２ａ、ＲＯＭ４２ｃおよびＲＡＭ４
２ｄを備えている。ＣＰＵ４２ａは、ＲＯＭ４２ｃに記
録された制御方法（プログラム）に従い、中央制御回路
４２に接続された種々の機械から信号を入力し、データ
の演算を行い、中央制御回路４２に接続された種々の機
器への信号を出力して機器を制御するものである。ＲＯ
Ｍ４２ｃはプログラムとして液剤滴下制御手段４２ｂを
備えている。液剤滴下制御手段４２ｂは、前記フォトセ
ンサ８からの回転信号板６の突出部６ａの検出信号に基
づいて、後述するように駆動モータ４の回転速度を算出
すると共に、ウエス回転板２２に滴下する液剤のタイミ
ングの選択などを行なう。

【００３２】前記ＲＡＭ４２ｄには、ワックスの滴下時
間記憶部４２ｅおよび洗浄液の滴下時間記憶部４２ｆ等
が設けられている。図１１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、前記各滴下時間記憶部４２ｅ，４２ｆには、それぞ
れ駆動モータ４の回転速度毎にロールポンプ２５の駆動
時間が関連付けられた滴下時間テーブルが記憶されてい
る。図５の液剤滴下制御手段４２ｂは、後述するよう
に、前記滴下時間テーブルの値に応じて前記ロールポン
プ２５を間欠駆動させる。

【００３３】なお、前記バッテリー電源３０は、レギュ
レータ回路４１を介して中央制御回路４２に所定の電力
を供給するとともに、駆動モータ制御回路４３とポンプ
モータ制御回路４４にも電力を供給する。

【００３４】本装置の使用方法：つぎに、本装置の使用
方法について図６および図７のフローチャートを用いて
説明する。図６は、本発明に使用するマイコンのフロー
チャートのメインルーチンであり、図７はメインルーチ
ンへの割り込みルーチンである。作業者は、予め前記操
作ボックス３２を操作して、ウエス２０の回転速度や液
剤の設定（ワックス、洗浄液ないしドライ（乾拭
き））、運転モードの指定（手動滴下運転、自動滴下運
転ないしＯＦＦ）を行なう。

【００３５】操作設定回路４６においてケース１の上面
に設けた電源スイッチ３６をＯＮすると、マイコンのプ
ログラムがスタートし、先ず、マイコンの入出力ポート
の設定やビットレートの設定などのマイコン初期設定
（ステップＳ０）が行われる。次に、ステップＳ１に進
み、ステップＳ１では前記操作ボックス３２に設定され
た駆動モータ４の回転速度に応じた速度でウエス２０が
回転を開始する。

【００３６】次に、操作設定回路４６で設定された指定
液剤の読み取り（ステップＳ２）を行う。ここでは、ド
ライ（乾拭き）、ワックス、洗浄液の３種類の例を示し
ている。前記ステップＳ２において、操作ボックス３２
にドライが選択された場合には、液剤の滴下を行なわな
いので、センサ回路４５からの信号は不要であるため、
センサ割り込み禁止（ステップＳ３）とし、ポンプ２５
の作動も必要ないため、ポンプＯＦＦ（ステップＳ４）
とし、再び指定液剤の読み取り（ステップＳ２）のルー
チンに戻る。

【００３７】前記ステップＳ２において、ワックスが選
択されている場合には、前記ＣＰＵ４２ａが図１１
（ａ）に示すワックスの滴下時間テーブルを前記ワック
スの滴下時間記憶部４２ｅから読み出す（ステップＳ
５）。該読み出し後、ステップＳ６に進む。なお、前記
ワックス滴下時間テーブルは、作業者による標準作業時
間をもとに、床面へのワックス塗布厚が約２０〜２５μ
ｍになるように、液剤滴下ポンプ２５の吐出能力、駆動
モータ４の回転速度に応じてポンプ２５のＯＮ時間を求
めたものである。

【００３８】前記ステップＳ２において、洗浄液が選択
されている場合には、前記ＣＰＵ４２ａが前記洗浄液の
滴下時間テーブルを洗浄液の滴下時間記憶部４２ｆから
読み出す（ステップＳ１２）。該読み出し後、ステップ
Ｓ６に進む。なお、洗浄液滴下時間テーブルは、作業者
による標準作業時間をもとに、床面への洗浄液塗布厚が
約５〜１０μｍになるように、液剤滴下ポンプ２５の吐
出能力、駆動モータ４の回転速度に応じてポンプ２５の
ＯＮ時間を求めたものである。

【００３９】ステップＳ６では、操作ボックス３２に設
定された運転モードの読み取りを行う。ステップＳ６で
は、前記操作ボックス３２で指定された運転モードに基
づいて分岐され、後述する各ステップに進む。なお、前
記運転モードとしては、作業が終了し液剤滴下ポンプ２
５や不図示のチューブ内に残った液剤を放出したい時
や、液剤滴下ポンプ２５や不図示のチューブ内を洗浄す
る時などに操作設定するための手動滴下運転モードと、
自動でウエス２０が適度に湿った状態を保ちながら清拭
作業を行うための自動滴下運転モードと、ウエス２０の
湿り具合を調節するために一時的に液剤滴下運転を停止
するためのＯＦＦモードという３種類の選択が可能であ
る。

【００４０】前記ステップＳ６において、ＯＦＦモード
が選択されている場合には、センサ割り込み禁止（ステ
ップＳ３）とし、ポンプＯＦＦ（ステップＳ４）とし
て、再び指定液剤の読み取り（ステップＳ２）のルーチ
ンに戻る。

【００４１】前記ステップＳ６において、手動滴下運転
モードが選択されている場合には、液剤を滴下させるた
めにポンプをＯＮ（ステップＳ７）にして、再び指定液
剤の読み取り（ステップＳ２）のルーチンに戻る。

【００４２】前記ステップＳ６において、自動滴下運転
モードが選択されている場合には、センサ回路４５から
の液剤滴下ポンプ２５の動作開始信号を取り込める状態
にするために、センサの割り込み許可（ステップＳ８）
を行う。

【００４３】ステップＳ８で割り込みが許可されると、
図７に示す割り込みルーチンがスタートする。割り込み
がスタートすると、ＣＰＵ４２ａが前記フォトセンサ８
からの検出信号に基づいて、回転信号板６の回転速度、
即ち、駆動モータ４の回転速度を算出（ステップＳ２
１）してステップＳ２２に進む。

【００４４】ステップＳ２２では、前記回転速度に基づ
いてロールポンプ２５をＯＮにする時間を設定する。こ
こで、図６のフローチャートのステップＳ５において、
ワックスの滴下時間テーブルが選択されている場合に
は、前記ワックスの滴下時間テーブル（図１１（ａ））
に基づいてポンプのＯＮ時間が設定（ステップＳ２２）
される。一方、前記ステップＳ１２において、洗浄液の
滴下時間テーブル（図１１（ｂ））が選択されている場
合には、前記洗浄液の滴下時間テーブルに基づいてポン
プのＯＮ時間が設定される。前記設定後、図６に示すス
テップＳ９にリターンする。

【００４５】前記ステップＳ９では、ポンプをＯＮに
し、液剤を滴下させてステップＳ１０に進む。ここで、
液剤を滴下するタイミングは、前記フォトセンサ８から
の検出信号に基づいて取り付け板１７，１９の貫通孔１
７ａ，１９ａ上に滴下するように制御される。ステップ
Ｓ１０では、ポンプＯＮの開始からポンプの駆動時間を
カウントし、前記ポンプＯＮ時間が経過すると、ポンプ
をＯＦＦ（ステップＳ１１）にしてステップＳ２に戻
る。

【００４６】なお、前記ワックスおよび洗浄液の滴下時
間テーブルは、作業者による単位面積当たりの標準作業
時間をもとに設定したものであるが、作業者によっては
作業時間が短い人もいれば長い人もいる。又、場合によ
っては作業時間を短縮しなければならない場合もある。
その対策として、前記両滴下時間テーブル以外に、ゆっ
くり目の作業時間に対応した滴下時間テーブルや、早目
の作業時間に対応した滴下時間テーブルを作業者が選択
設定できるようにしても良い。

【００４７】又、本体ケース１内に加速度センサを内蔵
し、加速度の大きさから本体の移動動作速度を算出し、
標準の作業時間のテンポで作業しているのか、ゆっくり
目の作業時間のテンポで作業しているのか、早目の作業
時間のテンポで作業しているのかを作業者が選択設定す
るのではなく、自動で作業時間のテンポを判定し、最適
な滴下時間テーブルを自動選択しても良い。

【００４８】又、加速度センサで、実際の作業時間のテ
ンポが標準作業時間のテンポよりも速いか又は遅いかを
自動で判定し、速い場合にはもう少しゆっくりとしたテ
ンポで作業するように警告表示したり、遅い場合にはも
う少し早いテンポで作業するように警告表示することに
より、作業者による作業時間のバラツキを減らすことも
可能である。

【００４９】作業中の移動防止の原理：図８、図９、図
１０は、床面の摩擦力が車輪に対してどのように作用す
るかを説明するための平面断面図である。第一ウエス取
り付け板１７と第二ウエス取り付け板１９が３セットあ
り、その間に車輪１４を配設している。３個の車輪は、
ポリアセタールのような床面との摩擦係数が小さい材質
で形成されており、更に、車輪と床面とが点接触に近い
状態になるように、床面に接触する車輪１４の縦断面形
状は、円弧又は楕円形状に形成されている。

【００５０】図８は、３個の車輪１４の回転軸が、全て
駆動モータ４の出力軸５の回転中心Ｏで交わるように調
整した場合を示したものである。これら３個の車輪１４
は、出力軸５の回転軸Ｏを中心に時計方向に回転する。
即ち、前記各車輪１４は前記回転体５０に等角度ピッチ
で取り付けられており、かつ、前記各車輪１４の車軸の
延長線Ｌが駆動モータ４の鉛直軸５と交差するように該
各車輪１４が配置されている。前記３個の車輪１４は、
回転軸Ｏを回転中心として、床面に対して車輪は横滑り
することなく転がる。

【００５１】図９（ａ）は、３個の車輪１４の回転軸の
延長線Ｌａが、回転中心Ｏからずれ、３個の車輪１４が
進行方向Ｃに対して外に向いて取り付けられた場合を示
している。各車輪１４は横すべりしながら転がることに
なる。荷重の重心が、回転中心Ｏと一致し、各車輪１４
の床面から受ける摩擦力をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３と
し、車輪にかかる全荷重をＷとし、床面と車輪１４の動
摩擦係数をμとすると、ｆ１＝ｆ２＝ｆ３＝μＷ／３と
なる。一方、図９（ｂ）のように、ベクトルとしてｆ１
＝ｆ２＋ｆ３の関係も成り立つ。もしも、車輪１４にか
かる荷重の重心が、回転中心Ｏではなく右よりのＯａの
位置にずれていると、図９（ｃ）のように、各車輪１４
の床面から受ける摩擦力は、ｆ１ａ（＜ｆ１）、ｆ２ａ
（＞ｆ２）、ｆ３ａ（＞ｆ３）となり、ベクトルとして
ｆ１ａ＜ｆ２ａ＋ｆ３ａの関係が成り立つ。その結果、
右方向にＦ（＝ｆ２ａ＋ｆ３ａ−ｆ１ａ）の力が発生
し、清拭中に何ら操作力を与えなくても自然と右方向に
動こうとする。車輪１４にかかる荷重の重心位置を変え
て同様の分析を行ったところ、回転中心Ｏからずれた方
向に移動しようとする力が発生することが分かった。

【００５２】図１０（ａ）は、３個の車輪１４の回転軸
の延長線Ｌｂが、回転軸Ｏからずれ、３個の車輪１４が
進行方向Ｃに対して内に向いて取り付けられた場合を示
している。各車輪１４は横すべりしながら転がることに
なる。荷重の重心が、回転中心Ｏと一致し、各車輪１４
の床面から受ける摩擦力をそれぞれｆ１、ｆ２、ｆ３と
し、車輪にかかる荷重をＷとし、床面と車輪１４の動摩
擦係数をμとすると、ｆ１＝ｆ２＝ｆ３＝μＷ／３とな
る。一方、図１０（ｂ）のように、ベクトルとしてｆ１
＝ｆ２＋ｆ３の関係も成り立つ。もしも、車輪１４にか
かる荷重の重心が、回転中心Ｏではなく右よりのＯｂの
位置にずれていた場合、図１０（ｃ）のように、各車輪
１４の床面から受ける摩擦力は、ｆ１ｂ（＜ｆ１）、ｆ
２ｂ（＞ｆ２）、ｆ３ｂ（＞ｆ３）となり、ベクトルと
してｆ１ｂ＜ｆ２ｂ＋ｆ３ｂの関係が成り立つ。その結
果、左方向にＦ（＝ｆ２ｂ＋ｆ３ｂ−ｆ１ｂ）の力が発
生し、清拭中に自然と左方向に動こうとする。車輪１４
にかかる荷重の重心位置を変えて同様の分析を行ったと
ころ、回転中心Ｏからずれた方向と反対の方向に移動し
ようとする力が発生することが分かった。

【００５３】したがって、３個の車輪１４の車軸の延長
線Ｌが全て出力軸５の回転中心Ｏで交わるように調整す
れば、横滑り方向の摩擦力は、ｆ１＋ｆ２＋ｆ３＝０と
なり、摩擦力の影響はなくなる。その結果、車輪１４に
かかる荷重の重心が、回転中心Ｏに一致していなくても
清拭中に移動せずに回転を続けることができる。従っ
て、作業者が押したり引いたりしなければ、その場で回
転を続ける。すなわち作業者の意に反して前後左右に移
動するのを防止することができる。また、作業者が取っ
手２６を押せば前に移動できるし、取っ手２６を引けば
後ろに移動できる。

【００５４】第２実施形態：図１２〜図１４は第２実施
形態を示す。図１２に示すように、本装置の下部には、
車軸の方向が自在に変化する自在キャスタ１４ａが設け
られている。図１３に示すように、前記自在キャスタ１
４ａは三叉回転板１１の端部に設けられている。図１４
に示すように、前記自在キャスタ１４ａは、車軸の方向
を変化させるための回転面１４ｆを有している。前記回
転面１４ｆに垂直な法線Ｌ１は、鉛直線Ｌ２に対して自
在キャスタ１４ａの進行方向Ｃに向って、所定角度θ°
傾斜した傾斜姿勢に設定されている。

【００５５】図１３に示すように、本装置を移動操作す
るための操作桿２６は、前記自在キャスタ１４ａが旋回
する軌跡の内側の領域の上方、たとえば、モータ４の近
傍に取り付けられている。図１２に示すように、前記操
作桿２６の上部には、補助操作桿２６ｂが左右に突出し
て設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同
様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付し
て、その詳しい説明および図示を省略する。

【００５６】前記自在キャスタ１４ａは、図１４の進行
方向Ｃ、すなわち、前記三叉回転板１１の回転方向に向
って傾斜した傾斜姿勢に設定されている。そのため、前
記進行方向Ｃ以外の方向への回転規制力を有している。
したがって、前記操作桿２６を押したり引いたりしない
時には、自在キャスタ１４ａの車軸の方向が安定するた
め、その場で安定した回転を続けることができる。一
方、前記操作桿２６を押したり引いたりすることによ
り、自在キャスタ１４ａに対して前記回転規制力以上の
力が加わると、自在キャスタ１４ａの車軸の方向は容易
に回転する。そのため、清拭中の移動操作を小さな力で
行うことができる。

【００５７】また、凹凸のある床面において、図１３の
３個の自在キャスタ１４ａが旋回すると、本体ケース１
にはうねるような上下振動が発生する。その上下振動
は、３個の自在キャスタ１４ａの旋回中心部が最も小さ
く、旋回中心部から離れる程大きくなる。そのため、上
下振動が少ない位置、すなわち自在キャスタ１４ａが旋
回する軌跡の内側の領域の上方に、前記操作桿２６の基
端部を取り付けている。これにより、凹凸のある床面に
おいても、作業者に不快な振動が操作桿２６から伝わる
のを緩和することができる。さらに、前記操作桿２６の
基端部は、回転可能にヒンジを用いて本体ケース１に接
合されていると共に、該ヒンジの回りにはスライド管６
０が設けられている。操作桿２６を鉛直状態に近づける
と、スライド管６０が自重で落下して前記ヒンジ接合部
に覆いかぶさって、操作桿２６が鉛直状態にロックされ
る。一方、スライド管６０を上方に持ち上げることによ
り、前記操作桿２６のロックを解除することができる。
さらに、図１２の補助操作桿２６ｂを左右に突出させて
設けているので、前記取っ手部２６ａと補助操作桿２６
ｂとを掴むことにより、本装置を左右にも容易に移動さ
せることができる。なお、床面Ｆから受ける摩擦力や作
業者の左右方向の操作力などによる操作桿２６の旋回方
向の回転モーメントと、作業者による操作桿２６の旋回
量が最適になるような位置に、補助操作桿２６ｂを取り
付けるのが好ましい。

【００５８】なお、前記操作桿２６に傾斜スイッチを設
け、該操作桿２６の床面Ｆに対する角度が所定の角度以
上（たとえば、９０°に近い角度）になると、本装置を
停止するようにしてもよい。また、図１５に示すよう
に、ウエス取り付け板１７，１９が設けられたブラケッ
ト１８とウエス回転板２２との間に、２軸の蝶番２３Ａ
を取り付けウエス回転板２２に対してウエス取り付け板
１７，１９が平行になるようにするのが好ましい。ま
た、前記２軸の蝶番２３Ａの代わりに、平行運動機構を
用いてもよい。さらに、前記実施形態では、車輪（自在
キャスタ）１４，１４ａを取り付ける三叉回転板１１を
設けたが、該車輪（自在キャスタ）１４，１４ａをウエ
ス回転板２２に取り付けて、三叉回転板１１を省略して
もよい。

【００５９】さらに、車輪１４や自在キャスタ１４ａな
どの車輪の代わりにボールを用いたボールキャスタを用
いることもできる。また、自在キャスタ１４ａと、車輪
１４やボールキャスタを２種類以上混合して用いてもよ
い。たとえば、図１６（ａ）の平面図に示すように、自
在キャスタ１４ａの間に車輪１４を設けてもよいし、図
１６（ｂ）に示すように、自在キャスタ１４ａの間にボ
ールキャスタ１４ｂを設けてもよい。

【００６０】以上のとおり、図面を参照しながら好適な
実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見
て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定す
るであろう。たとえば、車輪は必ずしも清拭部の旋回方
向の間に設ける必要はなく、清拭部よりも内側、すなわ
ち回転軸寄りに設けてもよい。かかる車輪は回転する清
拭部の内側に位置しているので、車輪の旋回した跡を該
清拭部によって清拭することができる。したがって、そ
のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発
明の囲内のものと解釈される。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、清
拭部が回転する清拭中の装置の自重を３個以上の車輪に
よって支持するので、床面と清拭部との間に生じる摩擦
力が著しく小さくなる。そのため、小さな駆動力によっ
て清拭を行うことができると共に、清拭中の作業者の操
作も容易になる。また、清拭中に加わる荷重も均一化す
るので、均一でムラなく床面を清拭することができる。
また、清拭部は着脱自在であるから、衛生管理も容易に
なる。

【００６２】更に、前記清拭部をバネ部材により床面に
向って付勢すれば、前記荷重の均一化が更に向上し、よ
り効果的になる。

【００６３】また、車輪の軌跡上を清拭部が旋回して床
を清拭するようにすれば、床面に車輪の跡が残るのを防
止し得る。

【００６４】一方、請求項５の発明によれば、清拭操作
中において、作業者の意に反して本装置が左右前後に移
動しないから、清拭作業が容易になる。

【００６５】また、バッテリーを搭載することにより、
狭い場所や入り込んだ箇所の清拭も簡便となる。

【００６６】また、請求項７の発明によれば、液剤を滴
下するポンプを間欠駆動させることにより、液剤が飛散
するのを防止し得る。

【００６７】また、モータの回転速度の大小に応じて液
剤の供給量を増減させるように制御すれば、液剤の塗布
量を所定量に制御することが容易になる。

【００６８】また、車輪として自在キャスタを用いるこ
とで、清拭中に小さな力で装置を左右前後に移動させる
ことができると共に、当該自在キャスタの回転面を傾け
て取り付けることで、自在キャスタの車軸の方向が安定
し、自在キャスタの車輪が一定の円周に沿って回転し易
くなるので、操作時の安定性が保たれる。

【００６９】また、車輪が旋回する軌跡の内側の領域の
上方に、操作桿の基端部を取り付けることで、凹凸のあ
る床面においても、車輪からの振動が操作桿に伝わるの
を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる電動清拭装置の
斜視図である。

【図２】同装置の要部を示す透視した斜視図である。

【図３】同装置の要部の分解斜視図である。

【図４】同装置の要部を示す概略側面図である。

【図５】同装置の制御を示す構成図である。

【図６】運用方法を示すフローチャートである。

【図７】割り込みルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図８】車輪および清拭部を示す平面図である。

【図９】車輪および清拭部を示す平面図である。

【図１０】車輪および清拭部を示す平面図である。

【図１１】記憶部の記憶内容を示す図表である。

【図１２】本発明の第２実施形態にかかる電動清拭装置
の斜視図である。

【図１３】同装置の要部を示す透視した斜視図である。

【図１４】自在キャスタを示す側面図である。

【図１５】他の実施形態を示す部分側面図である。

【図１６】他の実施形態にかかる車輪の配置を示す平面
図である。

【符号の説明】

４：駆動モータ １１ｃ：切り欠き部 １４：車輪１４ａ：自在キャスタ １７：第一ウエス取り付け板 １７ａ，１９ａ：貫通孔 １９：第二ウエス取り付け板 ２０：ウエス（清拭部） ２２：ウエス回転板 ２３ａ：バネ部材 ２５：ロールポンプ２６：操作桿 ３０：バッテリー（電池） ３７：タンク ４２ｂ：液剤滴下制御手段 ５０：回転体 Ｆ：床Ｌ１：法線 Ｌ２：鉛直線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 美子 京都市中京区西ノ京南両町88番地 株式 会社富永製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−101127（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−243129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−231614（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−508665（ＪＰ，Ａ) 特表2001−511383（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−506530（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／14423（ＷＯ，Ａ１) 国際公開99／05955（ＷＯ，Ａ１) 国際公開95／16384（ＷＯ，Ａ１) 米国特許4719659（ＵＳ，Ａ) 米国特許5411716（ＵＳ，Ａ) 英国特許出願公開2184965（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A47L 11/16 A47L 11/03 A47L 11/283

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床面を清拭する電動清拭装置であって、 駆動モータにより鉛直軸のまわりに回転する回転体と、 前記回転体に取り付けられて電動清拭装置の荷重を支
   え、前記回転体が回転するのに伴って床面上を旋回する
   ことで前記回転体の回転を許容する３個以上の車輪と、 前記回転体に着脱自在に取り付けられ床面に接触して床
   面を清拭する清拭部とを備えた電動清拭装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記清拭部を床面に押し付けるバネ部材を設けた電動清
   拭装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記床面における車輪の旋回した跡を清拭するように前
   記清拭部が前記各車輪の旋回方向の間に設けられた電動
   清拭装置。
4. 【請求項４】 請求項２において、 前記清拭部が前記車輪の旋回方向の間に前記車輪の数に
   等しい数だけ設けられた電動清拭装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 前記各車輪が前記回転体に等角度ピッチで取り付けら
   れ、かつ、前記各車輪の車軸の延長線が前記鉛直軸と交
   差するように前記各車輪が配置されている電動清拭装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 前記駆動モータに電力を供給する充電式の電池を搭載し
   た電動清拭装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 液剤を蓄えるためのタンクと、前記タンク内の液剤を吸
   引して該液剤を前記清拭部に滴下するためのポンプとを
   更に備え、 前記回転体に切り欠き部を設け、 前記切り欠き部を通過させて液剤を前記清拭部に滴下す
   るために、前記ポンプを間欠駆動させるための液剤滴下
   制御手段を備えた電動清拭装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記回転体が前記車輪を取り付けるための回転板と、前
   記清拭部を取り付けるための取り付け板とを含み、 前記取り付け板には貫通孔を設け、 滴下された液剤が、前記回転板の切り欠き部から更に前
   記取り付け板の貫通孔を通過して、前記清拭部に滴下さ
   れるようにした電動清拭装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記取り付け板の中央を折り曲げ可能に構成すること
   で、前記取り付け板に対し前記清拭部を脱着可能とした
   電動清拭装置。
10. 【請求項１０】 請求項１において、 前記モータの回転速度を可変とし、 前記清拭部に供給する液剤の供給量を前記モータの回転
    速度に対応させて制御できるようにした電動清拭装置。
11. 【請求項１１】 請求項７において、 前記モータの回転速度を可変とし、 前記モータの回転速度に応じて前記ポンプの駆動時間を
    制御して、前記清拭部に供給する液剤の供給量を前記モ
    ータの回転速度に対応させて制御できるようにした電動
    清拭装置。
12. 【請求項１２】 請求項１において、 前記車輪のうち、少なくとも２以上の車輪は、車軸の方
    向が自在に変化する自在キャスタからなり、 前記自在キャスタにおける車軸の方向を変化させるため
    の回転面に垂直な法線が鉛直線に対し前記自在キャスタ
    の進行方向に向って倒れた傾斜姿勢に設定されている電
    動清拭装置。
13. 【請求項１３】 請求項１において、 前記電動清拭装置を移動操作するための操作桿を更に備
    え、 前記車輪が旋回する軌跡の内側の領域の上方に、前記操
    作桿の基端部が取り付けられている電動清拭装置。