JP3489818B2 - 洗車機 - 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、フレームに昇降可
能に支持したトップブラシと、このトップブラシを上昇
駆動する上昇駆動手段とを備えた洗車機に関する。

【０００２】

【従来の技術】フレームに昇降可能に支持したトップブ
ラシと、このトップブラシを上昇駆動する上昇駆動手段
とを備え、この上昇駆動手段を制御してトップブラシを
車体上面に沿って上昇させるようにした洗車機は、従来
公知であり、例えば特開昭５９−９６０３４号公報に記
載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の洗車機
におけるトップブラシの上昇駆動手段は、トップブラシ
を一定速度で上昇駆動するようにしている。このため、
トップブラシの上昇駆動速度を遅く設定した場合には、
上昇駆動手段を停止制御してからトップブラシの上昇が
停止するまでの距離が小さいので洗浄効果を確保できる
反面、洗車時間が長くなる問題がある。一方、上昇駆動
速度を速く設定した場合には、洗車時間を短くできる反
面、上昇駆動手段を停止制御してからトップブラシの上
昇が停止するまでの距離がトップブラシの慣性に因り大
きくなって、洗浄効果が低下する問題がある。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みて提案されたも
ので、車両上面の上り傾斜が大きい所ではトップブラシ
の上昇駆動速度を高速にすることで洗車時間を短縮でき
るようにする一方、車両上面の上り傾斜が小さい所では
トップブラシの上昇駆動速度を低速にすることで洗浄効
果を確保できるようにした洗車機を提供することを目的
とする。

【０００５】

【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、フレームに昇降可能に支持したトップブ
ラシと、この上昇駆動手段で前記トップブラシを上昇駆
動することにより該トップブラシを車体上面に沿って上
昇させるようにした洗車機において、前記上昇駆動手段
は、前記トップブラシの回転とは関係なく該トップブラ
シを上昇駆動し得る駆動力を発生可能であり、且つその
上昇駆動手段には、前記トップブラシを上昇駆動する速
度を可変する速度可変手段が含まれることを第１の特徴
とし、またこの第１の特徴に加えて、前記上昇駆動手段
が、前記駆動力を出力するモータを有し、前記速度可変
手段が、前記モータの出力を可変する出力可変手段であ
ることを第２の特徴とし、さらにその第２の特徴に加え
て、前記出力可変手段が、前記モータの回転速度を可変
するインバータから成ることを第３の特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説
明する。

【０００７】添付図面において、図１は洗車機の全体正
面図、図２は同じく全体側面図、図３は図２の３−３線
断面図、図４は作用の説明図、図５および図６は案内枠
の揺動角に基づく制御内容を示す図である。

【０００８】図１および図２に示すように、洗車機は床
面に敷設した左右一対の走行レール１，１に前後各２個
の駆動輪２，２と従動輪３，３を案内されて走行する門
型の走行フレーム４を備える。前記駆動輪２，２はイン
バータにより回転速度が調整可能な走行用モータ５，５
に接続され、これにより走行フレーム４は走行レール
１，１に沿って前後方向に高速および低速で往復走行す
ることができる。

【０００９】走行フレーム４の上部には、左右方向に配
設された１本のトップブラシ昇降駆動軸６の両端部が一
対の軸受け７，７によって回転自在に支持される。車両
の上面を洗浄するトップブラシ８の昇降を案内する案内
枠９は、左右一対のガイドレール１０，１０と、これら
ガイドレール１０，１０の上端間を一体に結合する中空
の案内枠揺動軸１１とを備える。案内枠揺動軸１１は前
記トップブラシ昇降駆動軸６の外周に同軸に嵌合し、左
右一対の軸受け１２，１２によってトップブラシ昇降駆
動軸６に相対回転自在に支持される。

【００１０】つまり、トップブラシ昇降駆動軸６は軸受
け７，７によって走行フレーム４に回転自在に支持され
るとともに、そのトップブラシ昇降駆動軸６に軸受け１
２，１２によって案内枠揺動軸１１が揺動自在に支持さ
れる。これにより、案内枠揺動軸１１の外部にトップブ
ラシ昇降駆動軸６を配設した場合に比べて、案内枠９の
吊り下げ支持部の構造を簡略化することが可能となり、
その結果として走行フレーム４の全高を低く抑えること
が可能となる。

【００１１】左右のガイドレール１０，１０と走行フレ
ーム４とは一対のシリンダ１３，１３によって接続さ
れ、このシリンダ１３，１３を伸縮駆動することによ
り、案内枠９を垂下位置より図２のａ方向およびｂ方向
に揺動させることができる。

【００１２】図３を併せて参照すると明らかなように、
ガイドレール１０，１０は断面コ字状に形成され、その
内部には断面Ｌ字状のガイド板１４が固着される。左右
のガイドレール１０，１０には、ガイド板１４とガイド
レール１０の内壁との間に案内される２個のガイドロー
ラ１５，１５とガイドレール１０の内壁に案内される１
個のガイドローラ１６とを有する左右一対の台車１７
Ａ，１７Ｂが、互いに同期して昇降し得るように支持さ
れる。左右の台車１７Ａ，１７Ｂにはトップブラシ支持
軸１８の左右両端部が固着され、そのトップブラシ支持
軸１８に回転自在に嵌合するトップブラシ回転軸１９の
一端に設けたスプロケット２０と一方の台車１７Ｂに設
けたトップブラシ回転用モータ２１のスプロケット２２
がチェン２３を介して接続され、これによりトップブラ
シ８が回転駆動される。

【００１３】走行フレーム４にはインバータにより回転
速度を調整可能なトップブラシ昇降用モータ２４が設け
られ、そのトップブラシ昇降用モータ２４のスプロケッ
ト２５とトップブラシ昇降駆動軸６の一方の端部に設け
たスプロケット２６とがチェン２７で接続される。また
ガイドレール１０，１０の内部においてトップブラシ昇
降駆動軸６に設けた２個のスプロケット２８，２８と該
ガイドレール１０，１０の下端に設けた２個のスプロケ
ット２９，２９間にはチェン３０，３０が巻き掛けら
れ、それらチェン３０，３０の両端は各台車１７Ａ，１
７Ｂに結着される。尚、組付けを容易に行うために、前
記スプロケット２８，２８の直径は案内枠揺動軸１１の
内径、および軸受１２、１２が装着されるガイドレール
１０，１０の端部開口よりも小さく形成されている。

【００１４】而して、トップブラシ昇降用モータ２４を
駆動するとトップブラシ昇降駆動軸６が回転し、トップ
ブラシ８を支持する左右の台車１７Ａ，１７Ｂはガイド
レール１０，１０に案内されて高速および低速で昇降す
る。このとき、ガイドレール１０，１０の内部に洗浄水
が浸入しないように、ガイドレール１０，１０の開口面
にスリットを有するゴム板３１，３１が張設される。

【００１５】トップブラシ昇降駆動軸６の他方の端部に
設けたスプロケット３２と走行フレーム４の下部に設け
たスプロケット３３とに巻き掛けられたチェン３４に
は、トップブラシ８が重力で下降しようとする力に対抗
するバランスウエイト３５が固着される。

【００１６】案内枠９の一方のガイドレール１０にはト
ップブラシ８の下限位置と上限位置をそれぞれ検出する
下限検出スイッチ３６と上限検出スイッチ３７が設けら
れ、これら両検出スイッチ３６，３７は一方の台車１７
Ａに設けた磁石３８により作動する。トップブラシ昇降
駆動軸６の一端にはロータリエンコーダ３９が設けら
れ、前記上限検出スイッチ３７が作動状態から不作動状
態になった時から前記ロータリエンコーダ３９の出力パ
ルスをトップブラシ８が下降する時は加算し、上昇する
時は減算することによりトップブラシ８の昇降位置が検
出される。

【００１７】走行フレーム４には案内枠９の揺動端を規
制する一対のストッパ４０，４１が設けられ、案内枠９
は両ストッパ４０，４１の間を垂下位置を中心としてａ
方向に＋６°まで、ｂ方向に−６°まで揺動することが
できる。また走行フレーム４には前記各ストッパ４０，
４１に対応して前方振れ検出スイッチ４２と後方振れ検
出スイッチ４３とが設けられ、案内枠９が矢印ａ方向に
振れて前記ストッパ４０に当接するとガイドレール１０
に設けた磁石４４により前記前方振れ検出スイッチ４２
が作動し、案内枠９が矢印ｂ方向に振れて前記ストッパ
４１に当接すると前記磁石４４により前記後方振れ検出
スイッチ４３が作動する。

【００１８】またトップブラシ昇降駆動軸６の他端に相
対回転自在に支持された駆動ギヤ４５がロータリエンコ
ーダ４６の従動ギヤ４７に噛合し、前記駆動ギヤ４５と
ガイドレール１０がピン４８で連結され、これにより案
内枠９の揺動が駆動ギヤ４５および従動ギヤ４７を介し
てロータリエンコーダ４６に伝達される。したがって、
走行フレーム４の往行時には前方振れ検出スイッチ４２
が作動状態から不作動状態になった時から、また走行フ
レーム４の復行時には後方振れ検出スイッチ４３が作動
状態から不作動状態になった時から、ロータリエンコー
ダ４６の出力パルスを往行時はガイドレール１０，１０
が前方振れ検出スイッチ４２から離れる方向へ揺動する
時は加算し、前記スイッチ４２に近づく方向へ揺動する
時は減算し、復行時はガイドレール１０，１０が後方振
れ検出スイッチ４３から離れる方向へ揺動する時は加算
し、前記スイッチ４３に近づく方向へ揺動する時は減算
して案内枠９の揺動角を検出することができる。

【００１９】一方の走行用モータ５にはロータリエンコ
ーダ５５が設けられ、走行フレーム４の走行位置が、図
示せぬスタート位置検出スイッチが作動状態から不作動
状態になった時から、前記ロータリエンコーダ５５が出
力するパルスを走行フレーム４が往行する時は加算し、
復行する時は減算することにより求められる。

【００２０】更に、走行フレーム４には、開閉レール４
９に沿って開閉する左右一対のサイドブラシ５０，５
０、左右一対の昇降レール５１，５１に沿って昇降する
トップノズル５２、および左右一対のサイドノズル５
３，５３が装着される。

【００２１】走行フレーム４に設けられた制御装置５４
には、前記下限検出スイッチ３６、上限検出スイッチ３
７、前方振れ検出スイッチ４２、後方振れ検出スイッチ
４３、ロータリエンコーダ３９，４６，５５等の検出器
からの信号が入力され、それら信号と予め記憶されたプ
ログラムとに基づいて前記走行用モータ５，５、トップ
ブラシ回転用モータ２１、トップブラシ昇降用モータ２
４等の駆動が制御される。

【００２２】上記実施例において、走行フレーム４は本
発明のフレームを構成し、またトップブラシ昇降用モー
タ２４及びそれの回転速度を調整可能なインバータは本
発明の上昇駆動手段を構成し、また該インバータは本発
明の速度可変手段及び出力可変手段を構成している。

【００２３】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。

【００２４】走行フレーム４を図示せぬスタート位置検
出スイッチが作動する図４（Ａ）の４ａ位置に停止さ
せ、トップブラシ８を上限検出スイッチ３７が作動する
上限位置に上昇させる。またシリンダ１３，１３を伸長
駆動し、案内枠９を走行フレーム４の往行方向（図２の
矢印ａ方向）に揺動させてストッパ４０に当接させ、前
方振れ検出スイッチ４２が作動する位置に停止させる。
この状態から制御装置５４に設けた図示せぬスタートボ
タンを押すと、トップブラシ８が矢印方向に回転して下
降する。トップブラシ８が下限検出スイッチ３６が作動
する下限位置に下降すると、走行フレーム４が車両Ｖに
向けて高速走行を開始する。

【００２５】やがてトップブラシ８が車両Ｖに当接し、
その反力（即ちトップブラシ８にかかる負荷）で案内枠
９が矢印ｂ方向に所定角度揺動したことをロータリエン
コーダ４６が検出すると、トップブラシ昇降用モータ２
４が駆動されてトップブラシ８がガイドレール１０，１
０に沿って上昇する。トップブラシ８の上昇によって案
内枠９の揺動角が減少すると、前記トップブラシ昇降用
モータ２４が停止してトップブラシ８の上昇が停止す
る。つまり、トップブラシ８の面圧が高いほど該トップ
ブラシ８の矢印ｂ方向への揺動角が大きくなるため、そ
の揺動角に応じてトップブラシ８の上昇速度と走行フレ
ーム４の走行速度を変化させて前記面圧を速やかに減少
させている。

【００２６】これを図５（Ａ），（Ｂ）に基づいて更に
詳しく説明すると、トップブラシ８の面圧が低い時、す
なわち案内枠９の揺動角がストッパ４０に当接する６°
から４°までの間では、トップブラシ８の昇降を停止し
て走行フレーム４を高速走行させる。トップブラシ８の
面圧が高まって揺動角が４°から２°の範囲になると、
走行フレーム４を高速走行させたままトップブラシ８を
低速上昇に切り換え、揺動角が２°から０°の範囲にな
ると、走行フレーム４を高速走行させたままトップブラ
シ８を高速上昇に切り換える。トップブラシ８の面圧が
更に高まって揺動角が０°から−２°の範囲になると、
トップブラシ８を高速上昇させたまま走行フレーム４の
往行速度を低速に切り換え、揺動角が−２°からストッ
パ４１に当接する−６°の間では、トップブラシ８を高
速上昇させたまま走行フレーム４を停止させる。要する
に、面圧の増加により案内枠９が矢印ｂ方向に大きく揺
動するほど、トップブラシ８の上昇速度を増加させると
ともに走行フレーム４の往行速度を低下させ、これによ
り面圧を適切な大きさに保持することができる。而し
て、案内枠９の揺動角に基づいてトップブラシ８の上昇
と上昇停止を繰り返しながら、そのトップブラシ８で車
両Ｖのボンネット面とフロントガラス面を洗浄する。

【００２７】したがって、車両Ｖのボンネット面とフロ
ントガラス面において、上り傾斜が小さい所では、トッ
プブラシ８を低速で上昇駆動するので、洗浄効果を確保
できる。一方、上り傾斜の大きい所では、トップブラシ
８を高速で上昇駆動するので、トップブラシ８の上昇駆
動速度を常に一定の低速度とした場合に比べて、洗車時
間を短くすることができる。

【００２８】尚、揺動角が０°〜−２°の範囲になって
走行フレーム４が低速走行に移り次に揺動角が０°以上
になった時、走行フレーム４を即座に高速走行に移行さ
せず、タイマを作動させて所定時間低速走行を継続して
から高速走行に切り換えれば、走行速度が高速と低速の
間で頻繁に切り換わるのを防止することができる。

【００２９】また、図５（Ｂ）の制御に代えて、図５
（Ｃ）の制御を行うこともできる。すなわち、（Ｂ）の
制御では揺動角が２°の位置でトップブラシ８の低速上
昇と高速上昇が切り換えられているが、（Ｃ）の制御で
は０°の位置で切り換えられる。更に、（Ｂ）の制御で
は揺動角が０°の位置で走行フレーム４の高速走行と低
速走行が切り換えられているが、（Ｃ）の制御では２°
の位置で切り換えられる。この場合も、揺動角が２°〜
０°の範囲になって走行フレーム４が低速走行に移り次
に揺動角が２°以上になった時、走行フレーム４を即座
に高速走行に移行させず、タイマを作動させて所定時間
低速走行を継続してから高速走行に切り換えれば、走行
速度が高速と低速の間で頻繁に切り換わるのを防止する
ことができる。

【００３０】走行用モータ５に接続されたロータリエン
コーダ５５で検出した走行フレーム４の走行位置が予め
設定されたＬになってトップブラシ８が車両Ｖの天井面
に達すると（図４（Ａ）の４ｂ位置）、シリンダ１３，
１３が不作動状態になって案内枠９は案内枠揺動軸１１
回りに自由に揺動可能な状態となり、以後、図６に示す
制御が行われる。

【００３１】シリンダ１３，１３が不作動になると、矢
印方向に回転するトップブラシ８が車両Ｖの天井面から
受ける反力によって案内枠９は垂下位置よりも矢印ｂ方
向に揺動し、図４（Ｂ）の４ｃに示す状態となる。シリ
ンダ１３，１３を不作動にしてから所定時間経過後、ト
ップブラシ８の面圧が適切であって案内枠９の揺動角が
−４°から−２°の範囲にあれば、トップブラシ８の昇
降を停止した状態で走行フレーム４を高速走行させる。
トップブラシ８が例えば車両Ｖのリヤガラス面に達して
面圧が減少し、揺動角が−２°から−１°の範囲になる
と、トップブラシ８を低速下降させるとともに走行フレ
ーム４を低速走行させ、更に揺動角が−１°以上になる
と、走行フレーム４を低速走行させたままトップブラシ
８を高速下降させ、これにより面圧の回復が図られる。

【００３２】トップブラシ８がトランクの後端に設けた
スポイラー等に当接して面圧が上昇し、揺動角が−６°
から−４°の範囲になると、トップブラシ８を低速上昇
させるとともに走行フレーム４を高速走行させ、面圧の
過剰な上昇が抑えられる。このようにして、トップブラ
シ８が車両のリヤガラス面とトランク面を洗浄して車両
の後端に達すると、トップブラシ８を下限位置まで下降
させる。

【００３３】尚、揺動角が−２°以上になった時にタイ
マを作動させて所定時間だけ走行フレーム４を低速走行
させれば、リヤガラス面を低速でブラシングして洗浄効
果を高めることができる。また揺動角が−２°以上にな
ってトップブラシ８を下降させる時、トップブラシ回転
用モータ２１に流れる電流を検出する電流検出装置等の
負荷検出手段がトップブラシ回転用モータ２１の負荷が
所定値を越したことを検出したら、トップブラシ８の下
降を停止することにより適切な面圧に制御できる。

【００３４】而して、走行フレーム４が図４（Ｂ）の４
ｄ位置に達すると往行を停止してトップブラシ８を逆回
転させ、更にシリンダ１３，１３を収縮駆動して案内枠
９を矢印ｂ方向に揺動させ、その案内枠９がストッパ４
１に当接して後方振れ検出スイッチ４３が作動する位置
に停止させる。続いて、走行フレーム４を復行させて前
記往行工程と同様の動作を行わせながら車両Ｖの上面を
洗浄する。

【００３５】すなわち、走行フレーム４が図４（Ａ）の
４ｂ位置に達するまでは、図５の揺動角の正負を前述と
逆に読み代え、トップブラシ８の上昇速度と走行フレー
ム４の走行速度を制御しながら車両Ｖのトランク面、リ
ヤガラス面、および天井面を洗浄する。走行フレーム４
が図４（Ａ）の４ｂ位置に達するとシリンダ１３，１３
を不作動状態とした後、図６の揺動角の正負を前述と逆
に読み代え、トップブラシ８の昇降速度と走行フレーム
４の走行速度を制御しながら車両Ｖの天井面、フロント
ガラス面、およびボンネット面を洗浄する。そして、走
行フレーム４が図４（Ａ）の４ａ位置に達すると復行を
停止して洗浄工程を終了する。

【００３６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の小設計
変更を行うことが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フレーム
に昇降可能に支持したトップブラシと、この上昇駆動手
段でトップブラシを上昇駆動することにより該トップブ
ラシを車体上面に沿って上昇させるようにした洗車機に
おいて、前記上昇駆動手段は、トップブラシの回転とは
関係なく該トップブラシを上昇駆動し得る駆動力を発生
可能であり、且つその上昇駆動手段には、トップブラシ
を上昇駆動する速度を可変する速度可変手段が含まれる
ので、車両上面の上り傾斜が大きい所ではトップブラシ
の上昇駆動速度を高速にすることで洗車時間の短縮を図
ることができ、しかも車両上面の上り傾斜が小さい所で
はトップブラシの上昇駆動速度を低速にすることで洗浄
効果を確保できる。また特に上昇駆動手段は、トップブ
ラシの回転とは関係なく該トップブラシを上昇駆動し得
る駆動力を発生可能であるから、トップブラシをその回
転に伴う車体面からの接触反力だけで上昇させる場合に
生じる不具合（例えば、急な上り傾斜の車体面でトップ
ブラシの接触面圧が過大となり、またトップブラシの上
昇速度を精度よく制御することが難しい等）を回避しな
がら、トップブラシの上昇駆動速度を可変にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗車機の全体正面図

【図２】洗車機の全体側面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】作用の説明図

【図５】案内枠の揺動角に基づく制御内容を示す図

【図６】案内枠の揺動角に基づく制御内容を示す図

【符号の説明】

Ｖ 車両 ４ 走行フレーム（フレーム） ８ トップブラシ ９ 案内枠 ２４ トップブラシ昇降用モータ（上昇駆動手段、
モータ） ４６ ロータリエンコーダ（揺動角検出手段） ５４ 制御装置（制御手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−118663（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−284452（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−39146（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−290761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−96034（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−66864（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭47−968（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−46338（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60S 3/00 - 3/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームに昇降可能に支持したトップブ
   ラシと、このトップブラシを上昇駆動する上昇駆動手段
   とを備え、この上昇駆動手段で前記トップブラシを上昇
   駆動することにより該トップブラシを車体上面に沿って
   上昇させるようにした洗車機において、 前記上昇駆動手段は、前記トップブラシの回転とは関係
   なく該トップブラシを上昇駆動し得る駆動力を発生可能
   であり、且つその上昇駆動手段には、前記トップブラシ
   を上昇駆動する速度を可変する速度可変手段が含まれる
   ことを特徴とする洗車機。
2. 【請求項２】 前記上昇駆動手段は、前記駆動力を出力
   するモータを有し、前記速度可変手段は、前記モータの
   出力を可変する出力可変手段であることを特徴とする、
   請求項１に記載の洗車機。
3. 【請求項３】 前記出力可変手段は、前記モータの回転
   速度を可変するインバータから成ることを特徴とする、
   請求項２に記載の洗車機。