JP4424736B2 - 洗車方法及び洗車機 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車を跨ぐように門型に形成された洗車機本体を往復走行させて自動車の車体を洗浄するタイプの洗車機に関し、特に自動車の前後面及び側面をブラッシングする側面ブラシを備え、該側面ブラシによりドアミラー周りのブラッシングを行う洗車方法及び洗車機である。
従来から知られているこの種の洗車機として、特開平8−72679号が知られている。この洗車機では、自動車の側面を洗浄する側面ブラシにより車体側面より突出したドアミラーを引っ掛けて破損する危険を避けるために、車形検出装置によりドアミラーを検出し、その周囲に図11に示すようなブラシ逃がし位置S1及びブラシ戻し位置S2を設定して側面ブラシに回避動作を与えるように構成している。
しかしながら、このような洗車機における側面ブラシの動作では、ブラシ逃がし位置S1からブラシ戻し位置S2までのドアミラーの周囲が全くブラッシングされずに、そのまま洗い残しとなってしまう問題があった。
特開平8−72679号
そこで、本発明の課題は、自動車のドアミラー周辺をできるだけ洗い残しなくブラッシングできないか、という点にある。
このような課題を解決するために本発明は、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い側面ブラシが自動車のドアミラー近傍に達したとき、側面ブラシを傾斜姿勢にしてドアミラー上方及び下方の車体面をブラッシングするようにしたものである。
また、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄する左右一対の側面ブラシを備えた洗車機において、側面ブラシを開閉する開閉手段と、側面ブラシを前後方向に傾倒する傾倒手段と、該傾倒手段による傾倒姿勢を保持する保持手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した自動車の形状から自動車のドアミラー位置を設定するドアミラー位置設定手段と、該ドアミラー位置設定手段で設定したドアミラー位置に基づいて傾倒手段及び保持手段を制御する制御点を設定する基準点設定手段と、該基準点設定手段で検出した制御点で前記傾倒手段及び保持手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシが前記制御点に到達すると、前記傾倒手段で側面ブラシを傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したままドアミラー上下の車体をブラッシングするようにしたものである。
具体的には、相対移動に伴い側面ブラシがドアミラー前方の制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向に傾斜させた姿勢にし保持手段でこの姿勢を保持したまま自動車のドアミラーの下部をブラッシングする。また、相対移動に伴い側面ブラシがドアミラー後方の制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向と逆に傾斜させた姿勢にし保持手段でこの姿勢を保持したまま自動車のドアミラーの下部をブラッシングする。更に、相対移動に伴い側面ブラシがドアミラー前方の制御点に到達すると、傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向と逆に傾斜させた姿勢にし保持手段でこの姿勢を保持したままドアミラー前方の制御点とドアミラー後方の制御点との間に設定した制御点まで相対移動させて自動車のドアミラーの上部をブラッシングするとともに、側面ブラシがドアミラー前方の制御点とドアミラー後方の制御点との間に設定した制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、開閉手段で側面ブラシをドアミラーに接触しない回避位置まで開き、この回避位置に開いた側面ブラシの下側を進行方向に傾斜させた姿勢にし保持手段でこの姿勢を保持したまま開閉手段で側面ブラシを車体に接触する位置まで閉じてドアミラー上部の車体をブラッシングする。
本発明の洗車機によれば、ドアミラーが装備される自動車側面の上部及び下部がブラッシングされ、洗い残しの少ない洗浄が可能になる。
洗車処理装置として、少なくとも左右一対の側面ブラシを備えた以下の実施例に示す門型洗車機。
以下、本発明の実施例1について図面を基に説明する。図1は実施例1の正面説明図、図2は同平面説明図である。
洗車機本体1は左右一対のレール2,2上を往復走行し、レール2,2間に停車される自動車を跨ぐように移動する。3・4・4は洗車機本体1に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、3は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、4・4は車体面に沿って開閉動作し車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。5・6・6は洗車機本体1に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、5は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、6・6は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。8は洗車機本体1のブラシ3・4・4よりも前方に位置して設けられ本体1の走行に伴い自動車の側方から見た形状を読み取る車形検出装置、9は洗車機本体1が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、10,10は本体1を走行させるモータである。
車形検出装置8は、洗車機本体1の前側方に自動車を幅方向に挾むようにして、上下に複数の発光素子を配列した発光ユニット8Aと、上下に複数の受光素子を配列した受光ユニット8Bを対向させ、発・受光素子間で授受される光信号が自動車Aの車体によって遮られたのを検知して車両検出するもので、本体1の走行に伴いロータリーエンコーダ9からパルス出力される毎に、発光ユニット8Aの発光素子を上から順に発光させ、これと同期して受光ユニット8Bの発光素子と対向した受光素子での受光レベルを順に取得していく。
洗車する自動車を、洗車機本体1の前方より自動車を進入させ、本体1手前で停車させ、この状態で洗車機本体を往復走行させて洗車を行う。例えば1往復で洗車する場合は、まず洗車機本体1を前方へ往行走行させ、車形検出装置8で読み取った車体形状に合わせてブラシ3・4・4を制御し車体面のブラッシング洗浄を行い、続いて洗車機を復行走行させブロワノズル5,6,6から車体に空気を吹き付けて車体面の乾燥をはかる。もちろん、この1往復の洗車以外にも洗車機を2往復・3往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。尚、各ブロワノズル5,6,6を各ブラシ3,4,4よりも後方に配置し、ブラシとの間に車体上面に沿って昇降するシャッターを設けて隔離することで、片道単位での洗車も可能となる。
図3〜5は側面ブラシ4の構造を示す説明図であり、図3は平面から見た状態、図4は正面から見た状態、図5は側面から見た状態を示している。
左右一対の側面ブラシ4・4は、それぞれ本体1内の後方上部に左右に渡って水平に横架されたガイドレール12に挟持するキャリア13と、該キャリア13から吊下される回転軸14と、該回転軸14の周囲に植毛される布製又は樹脂製のブラシ体15とから構成され、開閉装置16を介してガイドレール12上を走行し左右別々に開閉可能にされるとともに、左右揺動装置17及び前後揺動装置18を介して左右方向及び前後方向に揺動自在にされる。キャリア13には、正逆可能な回転モータ19が取り付けられており、プーリ、ベルト等からなる連係装置20を介して回転軸14と連係され、ブラシを正転・逆転させる。
開閉装置16は、側面ブラシ4を左右別々に開閉するものであり、図3に示すように、ブラシ開閉用の走行モータ21と、一端がキャリア13に接続され、他端がスプロケット22を介して開閉モータ21の駆動軸に懸架されたチェーン23と、モータの駆動軸先端に接続されるブラシ走行位置検出用のエンコーダ24とから構成される。
左右揺動装置17は、側面ブラシ4を垂直位置から下方が外側に開く位置まで揺動させるもので、図4に示すように、キャリア13の上面において回転軸14の上端を連結固定する支持板25と、該支持板25を一方向に揺動支持する支軸26と、支持板25が所定量θ1傾いた位置でスイッチングする第1近接スイッチ27と、支持板25が所定量θ2(>θ1)傾いた位置でスイッチングする第2近接スイッチ28とから構成される。
自動車の側面洗浄は、側面ブラシ4を車体に押し付け、左右にそれぞれ所定量θ1傾いた状態で行われる。車体変化により、この傾きは変化していくが、第1近接スイッチ27でブラシの揺動角が所定量θ1より小さくなったことが検出されると、開閉装置16によりブラシを車体に接近させるようにし、第2近接スイッチ28でブラシの揺動角が所定量θ2になったことが検出されると開閉装置16を駆動してブラシを車体から離させるようにして、ブラシの揺動角θが常にθ1<θ<θ2の範囲で保たれる。
前後揺動手段18は、側面ブラシ4が垂直姿勢から、下側が洗車機本体1の前方に所定量θ3傾く姿勢(後傾姿勢)、下側が洗車機本体1の後方に所定量θ3傾く姿勢(前傾姿勢)までの範囲でガイドレール12を揺動させるもので、図5に示すように、ガイドレール12に連結するアーム29と、該アーム29の上端に連結されてアームの前方で伸縮する第1シリンダ30と、アームの後方で伸縮する第2シリンダ31と、第1シリンダ30のロッド先端をスライド支持するスライド板32と、第2シリンダ31のロッド先端を本体に固定する固定軸33と、一端がスライド板32に連結され、他端がアーム29を貫通して自由端となるワイヤ34と、該ワイヤ34のスライド板32とアーム29間に設けられる第1スプリング35と、アーム29と自由端間に設けられる第2スプリング36とから構成される。ガイドレール12の先端には、スイッチ板37が設けられ、このスイッチ板37が所定量θ3後傾した位置でスイッチングする第1近接スイッチ38と、スイッチ板37が所定量θ3前傾した位置でスイッチングする第2近接スイッチ39とに接触することで、ブラシの傾斜位置が把握される。
自動車の前面及び後面洗浄を、ブラシ4を所定量θ3前傾又は後傾させて行う場合、近接スイッチ38,39でブラシの傾斜角が所定量θ3になったことを検出するまで前後揺動手段18を駆動する。ブラシ4は、第1シリンダ30が伸び、第2シリンダ31が縮んだ状態で垂直姿勢となり、第1シリンダ30,第2シリンダ31が伸びた状態で後傾姿勢、第1シリンダ30,第2シリンダ31が縮んだ状態で前傾姿勢となる。
図6は実施例の制御系を説明するブロック図である。
40は洗車制御部で、車形検出装置8・ロータリーエンコーダ9から得られる信号に基づき自動車の各種データを検出し、この各種データにより洗車駆動部41を介してブラシ,ブロワノズル等の洗車処理装置を作動させる。42は操作部で、洗車内容の選択や洗車の開始入力を行う他、操作する人に対し表示や音声で注意事項や操作手順等を案内出力するものである。操作部42は、通常は洗車機本体1前面に設けられるが、運転者が乗車したままドライブスルー形式で洗車を行う場合等には、操作部42を本体1と別体とし洗車エリアの入口に設置されることになる。
洗車制御部40は、車形検出部43,基準点設定部44,ドアミラー位置設定部45,データ記憶部46,制御部47を備えている。
車形検出部43は、本体1が単位距離走行する毎にロータリーエンコーダ9から発信されるパルス信号をカウントして得られる本体1の走行位置と、ロータリーエンコーダ9から発信されるパルス信号をトリガに車形検出装置8で取り込まれる車形データとをテーブル化し、側方から見た車体の輪郭を検出する。基準点設定部44は、車形検出部43で検出した車体輪郭から車体の特徴点(車体前端・ボンネットとフロントガラスの境界・ルーフ前端・ルーフ後端・車体後端)を認識し、各洗車処理装置の制御に必要な各基準点を設定する。ドアミラー位置設定部45は、車形検出部43で検出した車体輪郭からドアミラー位置を推定するものである。データ記憶部46は、車形検出部43で検出される車体輪郭データ、基準点設定部44で設定される基準点、ドアミラー位置設定部45で検出されるドアミラー位置を記憶する。制御部47は、データ記憶部46に記憶された各種データに基づいて洗車処理装置を制御するものである。
続いて、本発明の洗車動作について説明する。
洗車制御部40では、車形検出装置8で自動車の形状を読み取る車形検出工程と、読み取った車体形状に合わせてブラシ3・4・4を制御し車体面をブラッシングするブラシ工程と、洗車機を走行させ車体形状に合わせてブロワノズル5,6,6を制御し車体に空気を吹き付ける乾燥工程とを、洗車内容に応じて組み合わせて実行する。尚、車形検出工程は、本体1の第1往行時にブラシ工程と同時進行させてもよい。
車形検出工程では、車形検出部43で洗車する自動車の車形輪郭を検出してこの車形データを基に、ドアミラー位置設定部45でドアミラー位置DM-s,DM-eを推定し、基準点設定部44で車体の特徴点と側面ブラシ4・4のドアミラー周辺でのブラッシングに必要な制御点Ld1,Ld2,Ld3を設定する。
洗車する自動車が普通車の場合、図7(a)に示すように、車形検出部43で検出した車体輪郭から、車体のボンネットとフロントガラスの境界点bfを抽出し、抽出した境界点bf付近にドアミラーがあると仮定して、その境界点bfから後方に所定距離d1離れた位置をドアミラー起点DM-sとして設定し、そのドアミラー起点DM-sからドアミラーの厚みを加味した所定距離d2離れた位置をドアミラー終点DM-eとして設定する。制御点Ld1〜Ld3は、ドアミラー位置設定部45と同様に設定するドアミラー起点DM-sとドアミラー終点DM-eを基に設定されるもので、制御点Ld1は、ドアミラー起点DM-sから側面ブラシ4・4の傾斜角を考慮して前方に所定距離d3離れた位置に設定され、制御点Ld3は、ドアミラー終点DM-eから側面ブラシ4・4の傾斜角を考慮して後方に所定距離d4離れた位置に設定され、制御点Ld2は、制御点Ld1と制御点Ld3の中間地点に設定される。
洗車する自動車が1BOXタイプのワゴン車のように、境界点bfが抽出できない車両の場合は、図7(b)に示すように、車形検出装置8で検出した車形データから、車体前端csとルーフ前端rsを抽出し、その中点cp付近にドアミラーがあると仮定して、ドアミラーの起点DM-sとドアミラー終点DM-eを設定する。制御点Ld1’は、ドアミラー起点DM-sから側面ブラシ4・4の傾斜角を考慮して前方に所定距離d3離れた位置に設定され、制御点Ld3’は、ドアミラー終点DM-eから側面ブラシ4・4の傾斜角を考慮して後方に所定距離d4離れた位置に設定される。尚、1BOX車のように、車高が高い車両に関しては制御点Ld2’は設定されない。
ブラシ工程では、車形検出工程で読み取った車体輪郭、基準点に合わせてブラシ3・4・4を制御し車体面をブラッシングするものであるが、ここでは本発明の特徴的構成となる、自動車のドアミラー周辺を側面ブラシ4・4でブラッシングする際の動作について説明する。
図8は洗車機本体1の往行時に、側面ブラシで普通車のドアミラー周辺をブラッシングする動作を示している。
側面ブラシ4・4が制御点Ld1に達するまでは、側面ブラシ4・4を前後方向で垂直姿勢にするとともに、左右方向で上側が自動車Aに近づいたハの字姿勢になるようにして車体側面をブラッシングする(図8a)。側面ブラシ4・4が制御点Ld1に達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、側面ブラシ4・4を下側が洗車機本体1の前方に所定量θ3傾いた姿勢(後傾姿勢)にし、ドアミラー前下部の車体をブラッシングする(図8b)。
次に、側面ブラシ4・4を前傾姿勢から下側が洗車機本体1の後方に所定量θ3傾いた姿勢(前傾姿勢)にし(図8c)、このまま制御点Ld1から制御点Ld2まで本体1を走行させて、側面ブラシ4・4によりドアミラー前上部の車体をブラッシングする(図8d)。
側面ブラシ4・4が制御点Ld2に達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、側面ブラシ4・4をドアミラーに接触しない位置まで開いてドアミラーを回避する。回避位置に開いた側面ブラシ4・4を今度は下側が洗車機本体1の前方に所定量θ3傾いた姿勢(後傾姿勢)にし、この後傾姿勢のまま閉じて車体に接触させ、ドアミラー後上部の車体をブラッシングする(図8e)。
その後、側面ブラシ4・4を後傾姿勢のまま洗車機本体1を走行させ(図8f)、側面ブラシ4・4が制御点Ld3に達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、今度は側面ブラシ4・4を下側が洗車機本体1の後方に所定量θ3傾いた姿勢(前傾姿勢)にし、ドアミラー後下部の車体をブラッシングする(図8g)。最後に、側面ブラシ4・4を垂直姿勢に戻し、垂直姿勢のまま車体後端までブラッシングを行う。(図8h)
図9は洗車機本体1の往行時に、側面ブラシでワゴン車のドアミラー周辺をブラッシングする動作を示している。
普通車と比べて車高が高く、ドアミラーの取付高さが高くなるので、側面ブラシ4・4を所定量θ3傾けたときにドアミラーに接触するのを防ぐため、普通車のときに説明した制御点Ld2(制御点Ld1と制御点Ld3の中間点)は設定せず、ドアミラー始点DM-sとドアミラー終点DM-eを用いて側面ブラシ4・4を制御するようにしている。
まず、側面ブラシ4・4が制御点Ld1’に達するまでは、側面ブラシ4・4を前後方向で垂直姿勢にするとともに、左右方向で上側が自動車Aに近づいたハの字姿勢になるようにして車体側面をブラッシングする(図9a)。側面ブラシ4・4が制御点Ld1’に達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、側面ブラシ4・4を下側が洗車機本体1の前方に所定量θ3傾いた姿勢(後傾姿勢)にし、ドアミラー前下部の車体をブラッシングする(図9b)。
次に、側面ブラシ4・4を前傾姿勢から下側が洗車機本体1の後方に所定量θ3傾いた姿勢(前傾姿勢)にし(図9c)、このまま制御点Ld1’からドアミラー始点DM-sまで本体1を走行させて、側面ブラシ4・4によりドアミラー前上部の車体をブラッシングする(図9d)。
側面ブラシ4・4がドアミラー始点DM-sに達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、側面ブラシ4・4をドアミラーに接触しない位置まで開いてドアミラーを回避する。回避位置に開いた側面ブラシ4・4を今度は下側が洗車機本体1の前方に所定量θ3傾いた姿勢(後傾姿勢)にし、この後傾姿勢のまま閉じて車体に接触させ、ドアミラー後上部の車体をブラッシングする(図9e)。
その後、側面ブラシ4・4を後傾姿勢のまま洗車機本体1を走行させ(図9f)、側面ブラシ4・4が制御点Ld3’に達すると、洗車機本体1の走行を一旦停止し、今度は側面ブラシ4・4を下側が洗車機本体1の後方に所定量θ3傾いた姿勢(前傾姿勢)にし、ドアミラー後下部の車体をブラッシングする(図9g)。最後に、側面ブラシ4・4を垂直姿勢に戻し、垂直姿勢のまま車体後端までブラッシングを行う。(図9h)
このように、ドアミラーの周辺に対して側面ブラシを前後方向に傾斜させてブラッシングするようにしたので、普通車を洗浄した場合、図10(a)に示すような洗浄範囲が得られ、1BOXタイプのワゴン車を洗浄した場合、図10(b)に示すような洗浄範囲が得られ、従来では洗い残しになっていたドアミラー上部及び下部の車体に対して可能な限りブラッシングすることができる。尚、ブラシ工程を洗車機本体1の復行持で行う場合には、上記往行時と逆の手順、すなわち図8に示す(h)〜(a)の順に実行されるものである。
本発明は以上の構成されるものであるが、ドアミラーを検出する手段としては様々な方法が考えられる。例えば、本出願人が特願平8−128429号で提案している自動車側面の輪郭を検出する、反射光電スイッチ・CCDカメラ・PSD距離センサいずれかの手段を本発明に採用すると、ドアミラーをより確実に検出することが可能となる。
特に、車体の形状に沿って側面ブラシを移動させ、洗い残しの少ない洗車機を提供できる。
実施例1の洗車機を示す正面説明図である。 同側面説明図である。 側面ブラシの平面図である。 側面ブラシの正面図である。 側面ブラシの側面図である。 実施例1の制御系を説明するブロック図である。 車形検出工程の動作を示す説明図である。 普通車を洗浄するときの側面ブラシの動作を示す説明図である。 ワゴン車を洗浄するときの側面ブラシの動作を示す説明図である。 ドアミラー周辺の洗浄範囲を示す説明図である。 従来のドアミラー周辺の洗浄範囲を示す説明図である。
符号の説明
1 洗車機本体
4・4 側面ブラシ
8 車形検出装置
16 開閉装置
17 左右揺動装置
18 前後揺動装置
40 洗車制御部
43 車形検出部
44 基準点設定部
45 ドアミラー位置設定部
46 データ記憶部
47 制御部


Claims (5)

  1. 自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄する左右一対の側面ブラシを備えた洗車機において、
    相対移動に伴い前記側面ブラシが自動車のドアミラー近傍に達したとき、側面ブラシを傾斜姿勢にしてドアミラー上方及び下方の車体面をブラッシングすることを特徴とする洗車方法。
  2. 自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄する左右一対の側面ブラシを備えた洗車機において、
    前記側面ブラシを開閉する開閉手段と、前記側面ブラシを前後方向に傾倒する傾倒手段と、該傾倒手段による傾倒姿勢を保持する保持手段と、洗浄する自動車の形状を検出する車形検出手段と、該車形検出手段で検出した自動車の形状から自動車のドアミラー位置を設定するドアミラー位置設定手段と、該ドアミラー位置設定手段で設定したドアミラー位置に基づいて前記傾倒手段及び保持手段を制御する制御点を設定する基準点設定手段と、該基準点設定手段で検出した制御点で前記傾倒手段及び保持手段を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、相対移動に伴い側面ブラシが前記制御点に到達すると、前記傾倒手段で側面ブラシを傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したままドアミラー上下の車体をブラッシングするようにしたことを特徴とする洗車機。
  3. 上記請求項2記載の洗車機において、前記制御手段は、相対移動に伴い前記側面ブラシがドアミラー前方の制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、前記傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向に傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したまま自動車のドアミラーの下部をブラッシングすることを特徴とする洗車機。
  4. 上記請求項2記載の洗車機において、前記制御手段は、相対移動に伴い前記側面ブラシがドアミラー後方の制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、前記傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向と逆に傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したまま自動車のドアミラーの下部をブラッシングすることを特徴とする洗車機。
  5. 上記請求項2記載の洗車機において、前記制御手段は、相対移動に伴い前記側面ブラシがドアミラー前方の制御点に到達すると、前記傾倒手段で側面ブラシの下側を進行方向と逆に傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したままドアミラー前方の制御点とドアミラー後方の制御点との間に設定した制御点まで相対移動させて自動車のドアミラーの上部をブラッシングするとともに、前記側面ブラシがドアミラー前方の制御点とドアミラー後方の制御点との間に設定した制御点に到達すると、相対移動を一旦停止し、前記開閉手段で側面ブラシをドアミラーに接触しない回避位置まで開き、この回避位置に開いた側面ブラシの下側を進行方向に傾斜させた姿勢にし前記保持手段でこの姿勢を保持したまま前記開閉手段で側面ブラシを車体に接触する位置まで閉じてドアミラー上部の車体をブラッシングすることを特徴とする洗車機。
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