JP3667873B2 - ごみ圧縮機能付きごみ箱及びそれを組み込んだごみ箱施設装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設に設置して使用するごみ圧縮機能付きごみ箱及びそのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設は、一般に、ごみ投入口に蓋が設置されている前面扉を有している。かかるごみ箱施設内の収納スペース内には、ごみ投入口よりも背の低い直方体状のごみ容器が配置され、その内側にプラスチック製のごみ袋が上方に向って解放するようにして入れられている。ごみ投入口から投入されるごみは、プラスチック製のごみ袋内に溜められ、いっぱいになった時点で新しいごみ袋と交換する。
【０００３】
この作業は、具体的には、作業員が（１）前面扉を開いてごみ容器を取り出し、（２）プラスチック製のごみ袋の上端を閉じた後ごみ容器から取り出して新しいものを入れ替え、（３）ごみ容器を収納スペース内に戻して前面扉を閉じるという手順により行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、これらのごみ箱施設に捨てられるごみは嵩張っているものが多く直ぐにごみ容器がいっぱいになってしまう欠点があった。その為、作業員はごみ箱施設を見回ってごみ容器がいっぱいになっていないかを確かめる必要があった。かかる作業は、何時いっぱいになるかの予測がたて難いため頻繁に行わなければならず繁雑であると共に、交換するごみ袋の数も多く非効率的であった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決し、ごみ袋１つ当りに収納されるごみの量を増やすことによってごみ袋の交換回数を減少させることができるごみ圧縮機能付きごみ箱を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、また、そのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだ効率的なごみ箱施設装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレームと、前記フレームの上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段とを備え、伸縮リンク機構が、フレームの上方部内に収納される駆動部と該駆動部により駆動されるリンク部とからなり、リンク部の上端部の一方はフレームに固定され、駆動部は、両端を回転自在に軸支され外周面に螺旋状のねじが切られた送りねじと、該送りねじと作動的に連結されたモータと、そして、該送りねじに螺合し該送りねじの軸方向にフレームの天井部に沿って配置された直線案内装置によって精密直線運動をするように案内されて往復運動すると共に、リンク部材の他方の上端部が結合された摺動部材と含んで構成されてなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記発明において、リンク部は、同一長さの一対のリンク部材を中心で相互に回転自在に交差させた単一又は相互にヒンジ結合された複数のＸ状リンクからなり、リンク部の上端に位置する一対のリンク部材の上端部の一方はフレームにヒンジ結合され且つ他方は摺動部材にヒンジ結合されてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記各発明において、ごみ押さえ手段が、中央部に下方に向って突出する断面Ｖ字形の折り曲げ用突起と、両側縁に沿って形成されごみを内側に向って押し付ける内向き傾斜面とを有する圧縮板であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、ごみ押さえ手段は、リンク部の下端に位置する一対のリンク部材の下端部に、それぞれ、ほぼ水平に保持された一対の棒状圧縮ロッドであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記発明において、モータの回転軸と送りねじとは、それぞれに取り付けられたプーリ及びそれらの間に掛け渡されたベルトによって駆動的に連結されていると共に送りねじに取り付けられたプーリにはトルクアブソーバが内蔵されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、モータの回転軸に取り付けられたプーリには電磁クラッチが内蔵されていると共に、送りねじの一端に手動で該送りねじを回転させることができる手動回転機構が設けられてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明に係るごみ箱施設装置は、ごみ投入口に蓋が設置されている前面扉を有するごみ箱施設と、ごみ箱施設内の収納スペース内に設置される請求項１〜６のいずれか１項に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱と、ごみ圧縮機能付きごみ箱内に出し入れ可能に収納されるごみ容器と、ごみ圧縮機能付きごみ箱の伸縮リンク機構が収縮した状態以外の場合には前面扉の蓋が開かないように制御された鍵装置とを備えて構成されてなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱及びそれを組み込んだごみ箱施設装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の一実施形態の斜視図であり、図２〜図４は本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の一実施形態の正面図、右側面図及び平面図である。
【００１７】
以下、初に、図２〜図４を用いて本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の構造及び作用について説明し、しかる後、そのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の全体について説明する。
【００１８】
図２〜図４に示されているように、本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレーム１０と、フレーム１０の上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構２０と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段５０とを備えて構成されてなる。
【００１９】
フレーム１０は、断面四角形状のパイプ材料を溶接して組み立てたもので、外形寸法は、新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設内の収納スペースに丁度収まるような寸法とされる。そして、フレーム１０の内側下部には、ごみ容器６０がすっぽり入り込むような寸法とされる。このごみ容器６０は、伸縮リンク機構２０によって圧縮されると外側に膨れるように変形するため、その前面側に着脱可能な補強板１２を固定することが好ましい。なお、フレーム１０の背面側には中央縦方向にパイプ材料１４が配置されており、ごみ容器６０の変形を抑制している。
【００２０】
伸縮リンク機構２０は、概略的に、フレーム１０の上方部内に収納される駆動部３０とこの駆動部３０により駆動されるリンク部４０とから構成される。駆動部３０は、フレーム１０の天上部に固定される板部材３１に搭載されている。
【００２１】
図示されて好ましい実施形態では、駆動部３０は、両端を回転自在に軸支され外周面に螺旋状のねじが切られた送りねじ３２と、送りねじ３２と作動的に連結されたモータ３４と、そして、送りねじ３２に螺合し該送りねじの軸方向に往復運動する摺動部材３６とを含んで構成されている。摺動部材３６は、板部材３１に固定された軌道３８ａに沿って精密直線往復運動を行うベアリングブロック３８ｂに連結保持されている。摺動部材３６を往復運動させる他の機構、例えば、ボールねじ機構を使用することができることはもちろんである。
【００２２】
送りねじ３２とモータ３４とは、プーリ３２ａ，３４ａ及びそれらの間に掛け渡されたベルト３３によって駆動的に連結されている。モータ３４の回転軸に取り付けられたプーリ３４ａには、電磁クラッチが内蔵されていると共に、送りねじ３２に取り付けられたプーリ３２ａにはトルクアブソーバが内蔵されている。送りねじ３２の端部には、さらに、はす歯歯車３５ａが固定されており、このはす歯歯車３５ａと噛み合うはす歯歯車３５ｂが板部材３１から吊り下げ固定された支持部材３１ａに回転可能に取り付けられている。
【００２３】
はす歯歯車３５ｂの他端には、図４において一点鎖線で描いた非常用手動ハンドル３９を着脱可能に取り付けて送りねじ３２を手動で回転することができる。その際、プーリ３４ａに内蔵された電磁クラッチにより、送りねじ３２とモータ３４とは駆動的に切り離され、それにより、手動ハンドル３９の回転が軽くなるようになっている。
【００２４】
また、伸縮リンク機構２０によりごみ容器６０内のごみを十分に圧縮しそれ以上圧縮できないような状態となった場合には、プーリ３２ａに内蔵されたトルクアブソーバが働いて過度のトルクがモータ３４から送りねじ３２に伝達されないようになっている。
【００２５】
リンク部４０は、同一長さの一対のリンク部材４２を中心で相互に回転自在に交差させた２つのＸ状リンクを上下方向に相互にヒンジ結合したもので、図２の前後方向に二重にされている。リンク部４０の上端に位置する一対のリンク部材４２の上端部の一方はフレーム１０に固定される板部材３１から吊り下げ固定された支持部材３１ｂにヒンジ結合され且つリンク部材４２の他方は摺動部材３６にヒンジ結合されている。
【００２６】
前述のように摺動部材３６は、モータ３４の駆動による送りねじ３２の回転によって、送りねじ３２の軸方向に往復運動するようになっている。従って、リンク部４０の上端に位置する一方のリンク部材４２の上端部は支持部材３１ｂにヒンジ結合され一点に静止し、他方のリンク部材４２の上端部が送りねじ３２に沿って水平に移動するから、リンク部４０は図２の実線のように伸びたり二点鎖線のように収縮したりする。
【００２７】
支持部材３１ｂの位置及び摺動部材３６のストロークは、リンク部材４２の長さなどによって異なるが、図２の実線のようにリンク部４０が伸びた状態、すなわち、ごみ押さえ手段５０の下面がごみ容器６０の高さのほぼ１／２の高さまで移動した時、下側のＸ状リンクの交差位置４４がごみ容器６０の幅方向の中央にくるように設定することが好ましい。これにより、最も大きな押付け力をごみ押さえ手段５０の下面がごみ容器６０の高さのほぼ１／２の高さまで移動した時にごみ容器６０内のごみに与えることができる。
【００２８】
下側のＸ状リンクの下端に位置する一対のリンク部材４２の下端部にはごみ押さえ手段５０が取り付けられる。下側のＸ状リンクの下端側も上側のＸ状リンクの上端に位置する一対のリンク部材４２の上端部と同様にリンク部４０の伸縮に伴ってごみ容器６０の幅方向に開閉する。従って、一対のリンク部材４２の下端部の一方はごみ押さえ手段５０にヒンジ結合し且つ他方はごみ押さえ手段５０の上面に固定された溝付き案内部材５１に沿って移動可能なカムフォロア５４を介して結合する。
【００２９】
図示された好ましい実施形態では、Ｘ状リンクは上下方向に２つ連結したが、もちろん、１つでも又３つ以上でも良い。Ｘ状リンクの上下方向の数は、伸縮リンク機構の下端の上下方向のストロークに関係するため、長いストロークが必要な場合には、Ｘ状リンクの数を増やすこととなる。
【００３０】
図示された好ましい実施形態では、また、伸縮リンク機構２０の伸長状態（下降端検知）と収縮状態（上昇端検知）を検知するためのリミットスイッチＬ１，Ｌ２を直線案内装置３８と関連して配置してある。
【００３１】
図５を参照すると、伸縮リンク機構２０の下端部に取り付けられるごみ押さえ手段５０の好ましい実施例が示されている。
【００３２】
図５（ａ）に示されたものは、板状の部材を折り曲げて形成したもので、ごみ容器６０の幅方向に同一の断面形状を持っている。圧縮板５２は、中央部に下方に向って突出する断面Ｖ字形の折り曲げ用突起５２ａと、両側縁に沿って形成されごみを内側に向って押し付ける内向き傾斜面５２ｂ、５２ｂとを有している。突起５２ａは、ごみ容器６０内の弁当箱、紙製のコップ、缶など中身の入っていない入れ物を折り曲げ圧縮し易くする。一方、圧縮板５２の両側縁に設けられる内向き傾斜面５２ｂは、ごみ容器６０内のごみを圧縮中に内側に寄せる役割を果たし、圧縮力がごみ容器外側に分散しないようにする。これにより、ごみ容器６０の膨らみも減少させることができる。
【００３３】
図５（ｂ）に示されたごみ押さえ手段は、一対の棒状のロッド５４、５４である。ロッド５４は、前後方向に二重に配置されたＸ状リンクの下端を連結するように支持される。ロッド５４は、上述した圧縮板５２の突起５２ａと同様にごみを折り曲げ圧縮し易くする。ごみ押さえ手段として、図示したものの他種々の構成を取り得ることはもちろんである。
【００３４】
図１を再び参照すると、新幹線車両の出入り口付近に設置されているごみ箱施設装置が示されている。このごみ箱施設装置では、車両の壁に、ごみ投入口７２に蓋７４が設置されている前面扉７０をヒンジ結合して取り付けている。前面扉７０の内側には収納スペース７５が設けられており、図２〜図４に示した本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱がフレーム１０ごと入れられている。なお、図１においては、図の見易さのためにフレーム１０は省略して描いてある。ごみ圧縮機能付きごみ箱には、ごみ容器６０が出し入れ可能に装着される。
【００３５】
図示された好ましい実施形態では、ごみ圧縮機能付きごみ箱の伸縮リンク機構２０が収縮した状態以外の場合には、前面扉７０の蓋７４が開かないように制御された鍵装置７６が設けられている。ごみ箱施設装置の利用者の安全のためである。なお、鍵装置７６には、鍵が開いていることを確認するためのリミットスイッチＬ５も設けられている。
【００３６】
また、本発明に係るごみ箱施設装置におけるごみの圧縮操作は、基本的に、新幹線車両であれば乗務員、ファーストフード店舗においては店員が行うものである。これら操作者の安全のために、リミットスイッチＬ３及びＬ４をそれぞれ前面扉７０及び新幹線車両のごみ箱施設装置の所定位置に設けることができる。これにより、蓋７４及び前面扉７０のいずれかが開いている場合にはモータ３４を作動することができないようにすることができる。
【００３７】
図６を用いて図１に示されたごみ箱施設装置の制御方法について説明する。
【００３８】
通常は、電源が入れられており、ごみ投入口７２は自由に開閉できるようになっている。この状態では、鍵装置７６は蓋７４の開閉を拘束しない。従って、利用者は、自由にごみをごみ投入口７２から投入することができる。この場合、表示パネル８０に「ごみ投入可能」などの表示手段８３を設けることが好ましい。ごみ容器６０がいっぱいになった場合、乗務員は、ごみ投入口７２から中を覗いてごみの状態を確認後、乗務員が所有する鍵を用いてスイッチを入れる。これにより、モータ３４を作動させ、伸縮リンク機構２０によりごみを圧縮する。なお、電気制御シーケンサ９０は、上昇端検知リミットスイッチＬ２、ごみ投入口閉リミットスイッチＬ３及び前面扉閉リミットスイッチＬ４が全てオンの場合にのみモータ３４に駆動信号を送る。
【００３９】
伸縮リンク機構２０の動作中は、表示パネル８０の青ランプ８１を点灯する。上記リミットスイッチのいずれかがオンとなっていない場合、赤ランプ８２が点灯し乗務員に異常を知らせる。
【００４０】
表示パネル８０の青ランプ８１が点灯すると、ごみ投入口７２付近に設置された鍵装置７６の施錠用の棒７６ａを駆動するソレノイドＳ１が作動して、棒７６ａをごみ投入口７２側に移動させ蓋７４が開かないように施錠（ロック）する。これにより、ごみ投入口ノッチロックＬ５がオンとなる。ごみ投入口ノッチロックＬ５が２秒以内にオンしない場合には異常となり、青ランプ８１を消灯して赤ランプ８２を点灯する。
【００４１】
次に、プーリ３２ａに内蔵された電磁クラッチＳ２（オン）が作動し、モータ３４と送りねじ３２とがベルト３３を介して駆動的に連結される。送りねじ３２の正回転により摺動部材３６が支持部材３１ｂから離れるように移動し、それにより、ごみ押さえ手段５０が下降して下降端検知リミットスイッチＬ１がオンとなった時点でモータ３４を停止する。下降端検知リミットスイッチＬ１がモータ３４の駆動から２５秒経過してもオンとならない場合にも、同様にモータ３４を停止する。モータ３４の停止後、１秒間、ごみ押さえ手段５０をその位置に保持する。次に、モータ３４を逆回転させてごみ押さえ手段５０を上昇させ、上昇端検知リミットスイッチＬ２がオンとなった時点でモータ３４を停止する。上昇端検知リミットスイッチＬ２がモータ３４の駆動から２５秒経過してもオンとならない場合にも、同様にモータ３４を停止する。なお、この場合は、下降時と相違して「異常」とし、青ランプ８１を消灯して赤ランプ８２を点灯する。モータ３４の回転が上昇端検知リミットスイッチＬ２のオンにより停止した場合には、ソレノイドＳ１が作動して、棒７６ａがごみ投入口７２側から引っ込み蓋７４は自由に開くようになる。
【００４２】
以上で、ごみの圧縮の１サイクルが終了する。これを所定回数繰り返しごみを圧縮してもその容積が変化しなくなった場合又は車両が終着駅に着いた後に、前面扉７０を乗務員が所有する鍵を用いて開け、ごみ容器６０からいっぱいになったごみ袋を取り出して新しいものと交換する。
【００４３】
なお、赤ランプ８２が点灯している場合、すなわち、異常事態の場合には、乗務員が所有する鍵を用いて前面扉７０を開け、異常事態の原因を取り除いた後、前面扉７０を閉めて又はそのままはす歯歯車３５ｂの軸部に手動ハンドル３９を連結して回転する。これにより、ごみ押さえ手段５０を上昇端まで移動して、ごみ箱施設装置を作動可能な状態に復帰させる。
【００４４】
【実施例】
図２〜図４に示されているようなごみ圧縮機能付きごみ箱を製作し、新幹線の営業車両に取り付けて試験をした。
【００４５】
ごみ圧縮機能付きごみ箱のサイズは、現在走行している車両におけるごみ箱施設に合致させた。フレーム１０の外形寸法は、幅７０ｃｍ×奥行き２８ｃｍ×高さ９４ｃｍとした。ごみ容器６０は、約６０リットルで高さは４５ｃｍのものを使用した。モータ３４としたは、２５Ｗのリバースブルモータを用いた。電源はＡＣ１００ボルトを用いたが通常で０．５Ａ、最大で０．７Ａ程度であった。
【００４６】
伸縮リンク機構２０としては、Ｘ状リンクを２つ上下方向にヒンジ結合したものを用い、奥行き方向に二重に配置することによってリンク部４０の座屈を防止した。伸縮リンク機構２０の下端における上下方向のストロークは５０５ｍｍ（最大５２０ｍｍ）で、圧縮力は下記の表１のようにごみ容器６０の表面付近で約７０Ｋｇｆ，ごみ容器６０の底面から圧縮板５２の突起５２ａの下端までの間隔が１２ｃｍ（ストローク５００ｍｍ付近）の位置で約２００Ｋｇｆであった。圧縮の１サイクルは、約５０秒である。
【００４７】
【表１】
次に、ごみ圧縮の効果を種々のごみについて測定した。なお、表２は弁当がら１００％の場合、表３は弁当がら６０％、新聞・雑誌３０％、缶・ビン１０％の場合、そして、表４は弁当がら２０％、新聞・雑誌６０％、缶・ビン２０％の場合を示している。表中の「Ａ」はごみ容器６０の上面からごみ表面までの間隔を表している。
【００４８】
【表２】
【表３】
【表４】
表２の結果を見ると、弁当がら１００％の場合には２倍の重量のごみを最終的に詰め込むことができる。この結果は、鉄道車両である新幹線におけるごみを想定して行ったものであるが、例えば、ファーストフード店舗のように、紙製のコップ、ハンバーガを包んでいた袋、ナゲット類を入れていた紙箱、ストローなど嵩高いものが捨てられる可能性が高い場所においては、さらに多くのごみを詰め込むことができると予想される。
【００４９】
表３及び表４の結果も、詰め込み量がそれぞれ１６０％、１６２％と１．５倍以上のごみを詰め込むことができることを示している。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレームと、前記フレームの上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段とを備えて構成されてなるため、ごみ容器に溜まったゴミを必要に応じて圧縮することができ、それによって、ごみ袋１つ当りに収納されるごみの量を増やすことによってごみ袋の交換回数を減少させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】 本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の一実施形態の正面図である。
【図３】 図２に示されたごみ圧縮機能付きごみ箱の右側面図である。
【図４】 図２に示されたごみ圧縮機能付きごみ箱の平面図である。
【図５】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、伸縮リンク機構の下端部に取り付けられるごみ押さえ手段の好ましい実施例の斜視図である。
【図６】 図１に示されたごみ箱施設装置の操作を説明するための制御回路図である。
【符号の説明】
１０ フレーム
１２ 補強板
１４ パイプ材料
２０ 伸縮リンク機構
３０ 駆動部
３１ 板部材
３２ 送りねじ
３３ ベルト
３４ モータ
３５ａ、３５ｂ はす歯歯車
３６ 摺動部材
３８ 直線案内装置、３８ａ 軌道、３８ｂ ベアリングブロック
３９ 手動ハンドル
４０ リンク部
４２ リンク部材
４４ 交差位置
５０ ごみ押さえ手段
５２ 圧縮板、５２ａ 突起、５２ｂ 内向き傾斜面
５４ ロッド
６０ ごみ容器
７０ 前面扉
７２ ごみ投入口
７４ 蓋
７６ 鍵装置
８０ 表示パネル
８１ 青ランプ
８２ 赤ランプ
Ｌ１〜Ｌ５ リミットスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設に設置して使用するごみ圧縮機能付きごみ箱及びそのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設は、一般に、ごみ投入口に蓋が設置されている前面扉を有している。かかるごみ箱施設内の収納スペース内には、ごみ投入口よりも背の低い直方体状のごみ容器が配置され、その内側にプラスチック製のごみ袋が上方に向って解放するようにして入れられている。ごみ投入口から投入されるごみは、プラスチック製のごみ袋内に溜められ、いっぱいになった時点で新しいごみ袋と交換する。
【０００３】
この作業は、具体的には、作業員が（１）前面扉を開いてごみ容器を取り出し、（２）プラスチック製のごみ袋の上端を閉じた後ごみ容器から取り出して新しいものを入れ替え、（３）ごみ容器を収納スペース内に戻して前面扉を閉じるという手順により行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、これらのごみ箱施設に捨てられるごみは嵩張っているものが多く直ぐにごみ容器がいっぱいになってしまう欠点があった。その為、作業員はごみ箱施設を見回ってごみ容器がいっぱいになっていないかを確かめる必要があった。かかる作業は、何時いっぱいになるかの予測がたて難いため頻繁に行わなければならず繁雑であると共に、交換するごみ袋の数も多く非効率的であった。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の課題を解決し、ごみ袋１つ当りに収納されるごみの量を増やすことによってごみ袋の交換回数を減少させることができるごみ圧縮機能付きごみ箱を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、また、そのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだ効率的なごみ箱施設装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレームと、前記フレームの上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段とを備え、伸縮リンク機構が、フレームの上方部内に収納される駆動部と該駆動部により駆動されるリンク部とからなり、リンク部の上端部の一方はフレームに固定され、駆動部は、両端を回転自在に軸支され外周面に螺旋状のねじが切られた送りねじと、該送りねじと作動的に連結されたモータと、そして、該送りねじに螺合し該送りねじの軸方向にフレームの天井部に沿って配置された直線案内装置によって精密直線運動をするように案内されて往復運動すると共に、リンク部材の他方の上端部が結合された摺動部材と含んで構成されてなる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記発明において、リンク部は、同一長さの一対のリンク部材を中心で相互に回転自在に交差させた単一又は相互にヒンジ結合された複数のＸ状リンクからなり、リンク部の上端に位置する一対のリンク部材の上端部の一方はフレームにヒンジ結合され且つ他方は摺動部材にヒンジ結合されてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記各発明において、ごみ押さえ手段が、中央部に下方に向って突出する断面Ｖ字形の折り曲げ用突起と、両側縁に沿って形成されごみを内側に向って押し付ける内向き傾斜面とを有する圧縮板であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、ごみ押さえ手段は、リンク部の下端に位置する一対のリンク部材の下端部に、それぞれ、ほぼ水平に保持された一対の棒状圧縮ロッドであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記発明において、モータの回転軸と送りねじとは、それぞれに取り付けられたプーリ及びそれらの間に掛け渡されたベルトによって駆動的に連結されていると共に送りねじに取り付けられたプーリにはトルクアブソーバが内蔵されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、モータの回転軸に取り付けられたプーリには電磁クラッチが内蔵されていると共に、送りねじの一端に手動で該送りねじを回転させることができる手動回転機構が設けられてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明に係るごみ箱施設装置は、ごみ投入口に蓋が設置されている前面扉を有するごみ箱施設と、ごみ箱施設内の収納スペース内に設置される請求項１〜６のいずれか１項に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱と、ごみ圧縮機能付きごみ箱内に出し入れ可能に収納されるごみ容器と、ごみ圧縮機能付きごみ箱の伸縮リンク機構が収縮した状態以外の場合には前面扉の蓋が開かないように制御された鍵装置とを備えて構成されてなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱及びそれを組み込んだごみ箱施設装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の一実施形態の斜視図であり、図２〜図４は本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の一実施形態の正面図、右側面図及び平面図である。
【００１７】
以下、初に、図２〜図４を用いて本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の構造及び作用について説明し、しかる後、そのようなごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の全体について説明する。
【００１８】
図２〜図４に示されているように、本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレーム１０と、フレーム１０の上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構２０と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段５０とを備えて構成されてなる。
【００１９】
フレーム１０は、断面四角形状のパイプ材料を溶接して組み立てたもので、外形寸法は、新幹線車両やファーストフード店舗などに設置されているごみ箱施設内の収納スペースに丁度収まるような寸法とされる。そして、フレーム１０の内側下部には、ごみ容器６０がすっぽり入り込むような寸法とされる。このごみ容器６０は、伸縮リンク機構２０によって圧縮されると外側に膨れるように変形するため、その前面側に着脱可能な補強板１２を固定することが好ましい。なお、フレーム１０の背面側には中央縦方向にパイプ材料１４が配置されており、ごみ容器６０の変形を抑制している。
【００２０】
伸縮リンク機構２０は、概略的に、フレーム１０の上方部内に収納される駆動部３０とこの駆動部３０により駆動されるリンク部４０とから構成される。駆動部３０は、フレーム１０の天上部に固定される板部材３１に搭載されている。
【００２１】
図示されて好ましい実施形態では、駆動部３０は、両端を回転自在に軸支され外周面に螺旋状のねじが切られた送りねじ３２と、送りねじ３２と作動的に連結されたモータ３４と、そして、送りねじ３２に螺合し該送りねじの軸方向に往復運動する摺動部材３６とを含んで構成されている。摺動部材３６は、板部材３１に固定された軌道３８ａに沿って精密直線往復運動を行うベアリングブロック３８ｂに連結保持されている。摺動部材３６を往復運動させる他の機構、例えば、ボールねじ機構を使用することができることはもちろんである。
【００２２】
送りねじ３２とモータ３４とは、プーリ３２ａ，３４ａ及びそれらの間に掛け渡されたベルト３３によって駆動的に連結されている。モータ３４の回転軸に取り付けられたプーリ３４ａには、電磁クラッチが内蔵されていると共に、送りねじ３２に取り付けられたプーリ３２ａにはトルクアブソーバが内蔵されている。送りねじ３２の端部には、さらに、はす歯歯車３５ａが固定されており、このはす歯歯車３５ａと噛み合うはす歯歯車３５ｂが板部材３１から吊り下げ固定された支持部材３１ａに回転可能に取り付けられている。
【００２３】
はす歯歯車３５ｂの他端には、図４において一点鎖線で描いた非常用手動ハンドル３９を着脱可能に取り付けて送りねじ３２を手動で回転することができる。その際、プーリ３４ａに内蔵された電磁クラッチにより、送りねじ３２とモータ３４とは駆動的に切り離され、それにより、手動ハンドル３９の回転が軽くなるようになっている。
【００２４】
また、伸縮リンク機構２０によりごみ容器６０内のごみを十分に圧縮しそれ以上圧縮できないような状態となった場合には、プーリ３２ａに内蔵されたトルクアブソーバが働いて過度のトルクがモータ３４から送りねじ３２に伝達されないようになっている。
【００２５】
リンク部４０は、同一長さの一対のリンク部材４２を中心で相互に回転自在に交差させた２つのＸ状リンクを上下方向に相互にヒンジ結合したもので、図２の前後方向に二重にされている。リンク部４０の上端に位置する一対のリンク部材４２の上端部の一方はフレーム１０に固定される板部材３１から吊り下げ固定された支持部材３１ｂにヒンジ結合され且つリンク部材４２の他方は摺動部材３６にヒンジ結合されている。
【００２６】
前述のように摺動部材３６は、モータ３４の駆動による送りねじ３２の回転によって、送りねじ３２の軸方向に往復運動するようになっている。従って、リンク部４０の上端に位置する一方のリンク部材４２の上端部は支持部材３１ｂにヒンジ結合され一点に静止し、他方のリンク部材４２の上端部が送りねじ３２に沿って水平に移動するから、リンク部４０は図２の実線のように伸びたり二点鎖線のように収縮したりする。
【００２７】
支持部材３１ｂの位置及び摺動部材３６のストロークは、リンク部材４２の長さなどによって異なるが、図２の実線のようにリンク部４０が伸びた状態、すなわち、ごみ押さえ手段５０の下面がごみ容器６０の高さのほぼ１／２の高さまで移動した時、下側のＸ状リンクの交差位置４４がごみ容器６０の幅方向の中央にくるように設定することが好ましい。これにより、最も大きな押付け力をごみ押さえ手段５０の下面がごみ容器６０の高さのほぼ１／２の高さまで移動した時にごみ容器６０内のごみに与えることができる。
【００２８】
下側のＸ状リンクの下端に位置する一対のリンク部材４２の下端部にはごみ押さえ手段５０が取り付けられる。下側のＸ状リンクの下端側も上側のＸ状リンクの上端に位置する一対のリンク部材４２の上端部と同様にリンク部４０の伸縮に伴ってごみ容器６０の幅方向に開閉する。従って、一対のリンク部材４２の下端部の一方はごみ押さえ手段５０にヒンジ結合し且つ他方はごみ押さえ手段５０の上面に固定された溝付き案内部材５１に沿って移動可能なカムフォロア５４を介して結合する。
【００２９】
図示された好ましい実施形態では、Ｘ状リンクは上下方向に２つ連結したが、もちろん、１つでも又３つ以上でも良い。Ｘ状リンクの上下方向の数は、伸縮リンク機構の下端の上下方向のストロークに関係するため、長いストロークが必要な場合には、Ｘ状リンクの数を増やすこととなる。
【００３０】
図示された好ましい実施形態では、また、伸縮リンク機構２０の伸長状態（下降端検知）と収縮状態（上昇端検知）を検知するためのリミットスイッチＬ１，Ｌ２を直線案内装置３８と関連して配置してある。
【００３１】
図５を参照すると、伸縮リンク機構２０の下端部に取り付けられるごみ押さえ手段５０の好ましい実施例が示されている。
【００３２】
図５（ａ）に示されたものは、板状の部材を折り曲げて形成したもので、ごみ容器６０の幅方向に同一の断面形状を持っている。圧縮板５２は、中央部に下方に向って突出する断面Ｖ字形の折り曲げ用突起５２ａと、両側縁に沿って形成されごみを内側に向って押し付ける内向き傾斜面５２ｂ、５２ｂとを有している。突起５２ａは、ごみ容器６０内の弁当箱、紙製のコップ、缶など中身の入っていない入れ物を折り曲げ圧縮し易くする。一方、圧縮板５２の両側縁に設けられる内向き傾斜面５２ｂは、ごみ容器６０内のごみを圧縮中に内側に寄せる役割を果たし、圧縮力がごみ容器外側に分散しないようにする。これにより、ごみ容器６０の膨らみも減少させることができる。
【００３３】
図５（ｂ）に示されたごみ押さえ手段は、一対の棒状のロッド５４、５４である。ロッド５４は、前後方向に二重に配置されたＸ状リンクの下端を連結するように支持される。ロッド５４は、上述した圧縮板５２の突起５２ａと同様にごみを折り曲げ圧縮し易くする。ごみ押さえ手段として、図示したものの他種々の構成を取り得ることはもちろんである。
【００３４】
図１を再び参照すると、新幹線車両の出入り口付近に設置されているごみ箱施設装置が示されている。このごみ箱施設装置では、車両の壁に、ごみ投入口７２に蓋７４が設置されている前面扉７０をヒンジ結合して取り付けている。前面扉７０の内側には収納スペース７５が設けられており、図２〜図４に示した本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱がフレーム１０ごと入れられている。なお、図１においては、図の見易さのためにフレーム１０は省略して描いてある。ごみ圧縮機能付きごみ箱には、ごみ容器６０が出し入れ可能に装着される。
【００３５】
図示された好ましい実施形態では、ごみ圧縮機能付きごみ箱の伸縮リンク機構２０が収縮した状態以外の場合には、前面扉７０の蓋７４が開かないように制御された鍵装置７６が設けられている。ごみ箱施設装置の利用者の安全のためである。なお、鍵装置７６には、鍵が開いていることを確認するためのリミットスイッチＬ５も設けられている。
【００３６】
また、本発明に係るごみ箱施設装置におけるごみの圧縮操作は、基本的に、新幹線車両であれば乗務員、ファーストフード店舗においては店員が行うものである。これら操作者の安全のために、リミットスイッチＬ３及びＬ４をそれぞれ前面扉７０及び新幹線車両のごみ箱施設装置の所定位置に設けることができる。これにより、蓋７４及び前面扉７０のいずれかが開いている場合にはモータ３４を作動することができないようにすることができる。
【００３７】
図６を用いて図１に示されたごみ箱施設装置の制御方法について説明する。
【００３８】
通常は、電源が入れられており、ごみ投入口７２は自由に開閉できるようになっている。この状態では、鍵装置７６は蓋７４の開閉を拘束しない。従って、利用者は、自由にごみをごみ投入口７２から投入することができる。この場合、表示パネル８０に「ごみ投入可能」などの表示手段８３を設けることが好ましい。ごみ容器６０がいっぱいになった場合、乗務員は、ごみ投入口７２から中を覗いてごみの状態を確認後、乗務員が所有する鍵を用いてスイッチを入れる。これにより、モータ３４を作動させ、伸縮リンク機構２０によりごみを圧縮する。なお、電気制御シーケンサ９０は、上昇端検知リミットスイッチＬ２、ごみ投入口閉リミットスイッチＬ３及び前面扉閉リミットスイッチＬ４が全てオンの場合にのみモータ３４に駆動信号を送る。
【００３９】
伸縮リンク機構２０の動作中は、表示パネル８０の青ランプ８１を点灯する。上記リミットスイッチのいずれかがオンとなっていない場合、赤ランプ８２が点灯し乗務員に異常を知らせる。
【００４０】
表示パネル８０の青ランプ８１が点灯すると、ごみ投入口７２付近に設置された鍵装置７６の施錠用の棒７６ａを駆動するソレノイドＳ１が作動して、棒７６ａをごみ投入口７２側に移動させ蓋７４が開かないように施錠（ロック）する。これにより、ごみ投入口ノッチロックＬ５がオンとなる。ごみ投入口ノッチロックＬ５が２秒以内にオンしない場合には異常となり、青ランプ８１を消灯して赤ランプ８２を点灯する。
【００４１】
次に、プーリ３２ａに内蔵された電磁クラッチＳ２（オン）が作動し、モータ３４と送りねじ３２とがベルト３３を介して駆動的に連結される。送りねじ３２の正回転により摺動部材３６が支持部材３１ｂから離れるように移動し、それにより、ごみ押さえ手段５０が下降して下降端検知リミットスイッチＬ１がオンとなった時点でモータ３４を停止する。下降端検知リミットスイッチＬ１がモータ３４の駆動から２５秒経過してもオンとならない場合にも、同様にモータ３４を停止する。モータ３４の停止後、１秒間、ごみ押さえ手段５０をその位置に保持する。次に、モータ３４を逆回転させてごみ押さえ手段５０を上昇させ、上昇端検知リミットスイッチＬ２がオンとなった時点でモータ３４を停止する。上昇端検知リミットスイッチＬ２がモータ３４の駆動から２５秒経過してもオンとならない場合にも、同様にモータ３４を停止する。なお、この場合は、下降時と相違して「異常」とし、青ランプ８１を消灯して赤ランプ８２を点灯する。モータ３４の回転が上昇端検知リミットスイッチＬ２のオンにより停止した場合には、ソレノイドＳ１が作動して、棒７６ａがごみ投入口７２側から引っ込み蓋７４は自由に開くようになる。
【００４２】
以上で、ごみの圧縮の１サイクルが終了する。これを所定回数繰り返しごみを圧縮してもその容積が変化しなくなった場合又は車両が終着駅に着いた後に、前面扉７０を乗務員が所有する鍵を用いて開け、ごみ容器６０からいっぱいになったごみ袋を取り出して新しいものと交換する。
【００４３】
なお、赤ランプ８２が点灯している場合、すなわち、異常事態の場合には、乗務員が所有する鍵を用いて前面扉７０を開け、異常事態の原因を取り除いた後、前面扉７０を閉めて又はそのままはす歯歯車３５ｂの軸部に手動ハンドル３９を連結して回転する。これにより、ごみ押さえ手段５０を上昇端まで移動して、ごみ箱施設装置を作動可能な状態に復帰させる。
【００４４】
【実施例】
図２〜図４に示されているようなごみ圧縮機能付きごみ箱を製作し、新幹線の営業車両に取り付けて試験をした。
【００４５】
ごみ圧縮機能付きごみ箱のサイズは、現在走行している車両におけるごみ箱施設に合致させた。フレーム１０の外形寸法は、幅７０ｃｍ×奥行き２８ｃｍ×高さ９４ｃｍとした。ごみ容器６０は、約６０リットルで高さは４５ｃｍのものを使用した。モータ３４としたは、２５Ｗのリバースブルモータを用いた。電源はＡＣ１００ボルトを用いたが通常で０．５Ａ、最大で０．７Ａ程度であった。
【００４６】
伸縮リンク機構２０としては、Ｘ状リンクを２つ上下方向にヒンジ結合したものを用い、奥行き方向に二重に配置することによってリンク部４０の座屈を防止した。伸縮リンク機構２０の下端における上下方向のストロークは５０５ｍｍ（最大５２０ｍｍ）で、圧縮力は下記の表１のようにごみ容器６０の表面付近で約７０Ｋｇｆ，ごみ容器６０の底面から圧縮板５２の突起５２ａの下端までの間隔が１２ｃｍ（ストローク５００ｍｍ付近）の位置で約２００Ｋｇｆであった。圧縮の１サイクルは、約５０秒である。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
表３及び表４の結果も、詰め込み量がそれぞれ１６０％、１６２％と１．５倍以上のごみを詰め込むことができることを示している。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱は、直方体状に枠組みされたフレームと、前記フレームの上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構と、そして、伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段とを備えて構成されてなるため、ごみ容器に溜まったゴミを必要に応じて圧縮することができ、それによって、ごみ袋１つ当りに収納されるごみの量を増やすことによってごみ袋の交換回数を減少させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱を組み込んだごみ箱施設装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】 本発明に係るごみ圧縮機能付きごみ箱の一実施形態の正面図である。
【図３】 図２に示されたごみ圧縮機能付きごみ箱の右側面図である。
【図４】 図２に示されたごみ圧縮機能付きごみ箱の平面図である。
【図５】 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、伸縮リンク機構の下端部に取り付けられるごみ押さえ手段の好ましい実施例の斜視図である。
【図６】 図１に示されたごみ箱施設装置の操作を説明するための制御回路図である。
【符号の説明】
１０ フレーム
１２ 補強板
１４ パイプ材料
２０ 伸縮リンク機構
３０ 駆動部
３１ 板部材
３２ 送りねじ
３３ ベルト
３４ モータ
３５ａ、３５ｂ はす歯歯車
３６ 摺動部材
３８ 直線案内装置、３８ａ 軌道、３８ｂ ベアリングブロック
３９ 手動ハンドル
４０ リンク部
４２ リンク部材
４４ 交差位置
５０ ごみ押さえ手段
５２ 圧縮板、５２ａ 突起、５２ｂ 内向き傾斜面
５４ ロッド
６０ ごみ容器
７０ 前面扉
７２ ごみ投入口
７４ 蓋
７６ 鍵装置
８０ 表示パネル
８１ 青ランプ
８２ 赤ランプ
Ｌ１〜Ｌ５ リミットスイッチ
Claims (7)
- 直方体状に枠組みされたフレームと、前記フレームの上方部より吊り下げられ、下端部が上下方向に移動する伸縮リンク機構と、前記伸縮リンク機構の下端部に保持されたごみ押さえ手段と、を備え、
前記伸縮リンク機構は、前記フレームの上方部内に収納される駆動部と該駆動部により駆動されるリンク部とからなり、該リンク部の上端部の一方はフレームに固定され、
前記駆動部は、両端を回転自在に軸支され外周面に螺旋状のねじが切られた送りねじと、該送りねじと作動的に連結されたモータと、そして、該送りねじに螺合し該送りねじの軸方向に前記フレームの天井部に沿って配置された直線案内装置によって精密直線運動をするように案内されて往復運動すると共に、前記リンク部材の他方の上端部が結合された摺動部材と、
を含んで構成されてなるごみ圧縮機能付きごみ箱。 - 前記リンク部は、同一長さの一対のリンク部材を中心で相互に回転自在に交差させた単一又は相互にヒンジ結合された複数のＸ状リンクからなり、前記リンク部の上端に位置する一対のリンク部材の上端部の一方は前記フレームにヒンジ結合され且つ他方は前記摺動部材にヒンジ結合されてなることを特徴とする請求項１に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱。
- 前記ごみ押さえ手段は、中央部に下方に向って突出する断面Ｖ字形の折り曲げ用突起と、両側縁に沿って形成されごみを内側に向って押し付ける内向き傾斜面とを有する圧縮板であることを特徴とする請求項１又は２に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱。
- 前記ごみ押さえ手段は、前記リンク部の下端に位置する一対のリンク部材の下端部に、それぞれ、ほぼ水平に保持された一対の棒状圧縮ロッドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱。
- 前記モータの回転軸と前記送りねじとは、それぞれに取り付けられたプーリ及びそれらの間に掛け渡されたベルトによって駆動的に連結されていると共に前記送りねじに取り付けられたプーリにはトルクアブソーバが内蔵されてなることを特徴とする請求項１に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱。
- 前記モータの回転軸に取り付けられたプーリには電磁クラッチが内蔵されていると共に、前記送りねじの一端に手動で該送りねじを回転させることができる手動回転機構が設けられてなることを特徴とする請求項５に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱。
- ごみ投入口に蓋が設置されている前面扉を有するごみ箱施設と、前記ごみ箱施設内の収納スペース内に設置される請求項１〜６のいずれか１項に記載のごみ圧縮機能付きごみ箱と、前記ごみ圧縮機能付きごみ箱内に出し入れ可能に収納されるごみ容器と、前記ごみ圧縮機能付きごみ箱の伸縮リンク機構が収縮した状態以外の場合には前記前面扉の蓋が開かないように制御された鍵装置とを備えて構成されてなるごみ箱施設装置。
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