JP4939551B2 - 床清掃具と床との間の圧力を調整する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、床清掃機の床清掃具と床との間の圧力を調整する装置に関する。床清掃機は、スクラバー、掃除機等の、多くのタイプの床清掃・処理機のうちの１つであり得る。これらのタイプの清掃機は、ホテル、工場、オフィスビル、ショッピングセンター等の広範な床面積の固い表面を清掃するために用いることができる。

一般的に、そのような清掃機は、一対の駆動ホイールと１つ又は複数のキャスタホイールとによって支持される移動可能な本体を備える。スクラバーの場合、本体は、洗浄装置、未使用及び使用済みの洗浄液を保管するリザーバ、未使用の洗浄液を床に散布する装置、並びに床から使用済みの洗浄液を回収するスクイジー／真空収集（pickup）システムを有する。

洗浄装置は通常、１つ又は複数のブラシ又は洗浄パッド、ブラシを駆動するモータ、及び清掃動作を全く必要とせずに広範な面積を横断する場合にブラシを床から上昇させる装置を備える。

典型的な従来の床清掃機は、パッドの摩耗、バッテリー電圧の減少、床表面の状態等の種々の原因に起因して、パッドを床表面に対して押圧する力が作業中に変化し、その結果、床表面の研磨作業の品質レベルが変化するという点において問題を有する。パッドの圧力が強すぎる場合、床表面に塗布されているワックスが剥がれ、床表面に傷が付くおそれがあるという可能性がある。逆にパッドの圧力が弱すぎる場合、十分な研磨効果を得ることができない。

従来の装置は、ブラシ／パッドの圧力を多くの異なる方法で調節している。例えば、いくつかの装置では、ブラシの圧力を求めるために洗浄モータ内の電流を監視し、洗浄アセンブリの上昇装置を作動するブラシの圧力を調整する。

本発明は、従来の装置に固有の複雑さ及び／又は問題のいくつかを克服するように設計されている。

本発明は、床清掃機用の清掃具圧力調節システムに関する。

本発明の特定の一実施の形態は、１つ又は複数の清掃具が連結されるハウジングを備える清掃具アセンブリを有する、モータ駆動式の移動可能な本体を備える床清掃機を提供する。モータは、清掃具を駆動するためにハウジング及び清掃具に連結される。リニアモータ等のアクチュエータが、ハウジングを昇降させるためにハウジングに連結される。弾性変形可能な片持ちアームが本体とアクチュエータとに連結される。センサが、片持ちアームの変形を検出又は測定するために片持ちアームに連結される。コントローラがセンサ及びアクチュエータに連結される。このコントローラは、片持ちアームの変形を示すセンサからの信号に応答してアクチュエータを作動する。アクチュエータの作動によって、清掃具の床に対する圧力が調整される。

別の実施の形態は、床清掃具と床との間の圧力を調節する装置であって、床清掃具は床清掃機に連結される、装置に関する。この装置は、床清掃機に連結される片持ちアームと、片持ちアームに連結されると共に、片持ちアームの撓み又は他の変形を検出するように配置されるセンサとを備える。アクチュエータが、片持ちアームと清掃具との間に連結される。アクチュエータはセンサにも連結されると共に、アクチュエータを作動させる信号をセンサから受信するようになっている。床清掃具と床との間の所定量から外れる圧力が片持ちアームを変形させる場合、センサがこの変形を検出し、圧力が所定量内にある位置へ片持ちアームが戻ることを可能にする方向へアクチュエータを作動させる。いくつかの実施の形態では、許容可能な所定圧力は圧力の範囲である。

別の実施の形態は、床清掃具と床との間の圧力を調節する装置であって、床清掃具は床清掃機に連結される、装置に関する。この装置は、床清掃機のフレームと床清掃具との間に連結される可撓性の片持ちアームを含む。可撓性の片持ちアームは、床清掃具と床との間の圧力が所定量から外れると弾性変形するようになっている。片持ちアームのこの変形によって、床清掃具と床との間の圧力が所定量に戻る。

さらに他の実施の形態は、床洗浄具と床との間の圧力を調節する方法に関する。

本発明のさらなる態様は、その構成（organization）及び動作と共に、添付の図面と併せて読むと本発明の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明のいかなる実施形態も詳細に説明する前に、本発明は、その適用が、以下の説明に記載されるか又は添付の図面に示される構造の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、また種々の方法で実行するか又は実施することが可能である。また、本明細書で使用される表現及び用語は説明のためのものであり、限定されるものとしてみなすべきではないことを理解されたい。本明細書において、「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、及びその変化形の使用は、それに続いて列挙される構成要素（item）、その均等物、及びさらなる構成要素を包含することを意味する。「取り付けられる」、「接続される」、及び「連結される」という用語は、広範に用いられ、直接的及び間接的両方の取り付け、接続及び連結を包含する。さらに、「接続される」及び「連結される」は、物理的若しくは機械的な接続又は連結に限定されず、直接的であれ間接的であれ電気的な接続又は連結を含むことができる。最後に、以下の段落で述べるように、図面に示される特定の機械的な構成は、本発明の実施形態を例示することを意図する。したがって、他の代替的な機械的な構成が可能であり、本発明の精神及び範囲内に入る。

ここで図１を参照すると、ハウジング１１と、操作者用制御アセンブリ１２と、洗浄アセンブリ１３と、スクイジー１４とを備える床清掃機１０が示される。清掃機１０は、主駆動ホイール１６及び１つ又は複数のキャスタホイール１８上に支持されている。図示されていないが、タンク、バッテリー、ポンプ、モータ等のいくつかの構成要素、及び他の部品がハウジング１１内に収容され得る。

本発明の特定の一実施形態はスクラバーに関連して説明するが、本発明は、掃除機等の他のタイプの床整備手段（vehicles）に適用できることが明らかであろう。したがって、本発明はスクラバーに限定されるべきではない。

洗浄アセンブリ１３は、回転、軌道若しくは往復するブラシ又はパッド等の１つ又は複数の清掃具２２を有するヘッド又はハウジング２０を含む。モータ２４が、清掃動作において清掃具２２を駆動するためにハウジング２０及び清掃具２２に連結されている。

アクチュエータ２６も、ハウジング２０及び清掃具２２を床に対して昇降させるためにハウジング２０に連結されている。図示の実施形態では、リニアモータがアクチュエータ２６として使用される。しかし、他の実施形態では、ラックピニオンギアアセンブリを有するモータ等の他のアクチュエータ２６を使用してもよい。アクチュエータ２６を用いて、ハウジング２０及び清掃具を床から完全に上昇させることができる。さらに、アクチュエータ２６を用いて、清掃具２２を床に置き、清掃具２２の床への圧力を調整することができる。

アクチュエータ２６は、床清掃機１０の本体、フレーム又はハウジングに連結される片持ちアーム２８に連結される。図示のように、片持ちアーム２８は２つの端を有する。一端は床清掃機１０のフレームに連結される。他端は片持ち式に支持される。図示の実施形態では、片持ちアーム２８は実質的にＣ字型の構成で構成される。しかし、他の実施形態では、片持ちアーム２８は、より直線形の構成、Ｌ字型構成等の他の構成を有してもよい。片持ちアーム２８の形状に影響を与え得る、アクチュエータ又はリニアモータ以外の他の装置を、片持ちアーム２８に連結することができる。

片持ちアーム２８の洗浄アセンブリ１３への接続によって、（例えば床の欠陥（imperfection）によって引き起こされる）清掃具２２と床との間の圧力又は力の増大が、片持ちアーム２８と洗浄アセンブリ１３との間に延びるアクチュエータ２６を介して片持ちアーム２８に力を加える。片持ちアーム２８に加えられるこの力は、片持ちアーム２８を屈曲させるか、又は弾性変形させる。この弾性変形が、床の欠陥によって突然引き起こされる清掃具２２と床との間の望ましくない圧力レベルを低減するのに役立ち得る。（清掃機が床上を移動することによって）いったんこの欠陥がもはや清掃具２２と非接触となると、弾性力によって片持ちアーム２８が非撓み状態又は非変形状態（すなわち通常の撓み状態）に戻ることができる。したがって、清掃具２２と床との間の元の所望の圧力を回復することができる。

しかし、いくつかの状況では、清掃具２２と床との間の圧力の変化は一時的な状態ではない可能性がある。そのような状況では、片持ちアーム２８に連結されているセンサ３０が片持ちアーム２８の変形を検出又は測定して、圧力の範囲であり得る所望の圧力へ圧力を変化させるようにアクチュエータ２６を作動することができる。センサ３０は、任意の種類の撓み／変形センサであり得る。例えば、ひずみゲージを用いて片持ちアームの変形を測定又は検出することができ、同様にホール効果センサ、荷重センサ、光センサ、超音波センサ、レーザーセンサ、誘導センサ、容量センサ等も用いることができる。いくつかの実施形態では、マイクロスイッチ等の接点スイッチを同様に用いることができる。そのような実施形態では、十分な変形によってアームをスイッチと接触させることができる。

図示の実施形態では、ホールセンサが片持ちアーム２８に連結されて示されている。詳細には、図示のように、センサ３０の一部が、通常の作業中にアームの片持ち式端に加えられる力によって通常は応力を加えられないか、歪を加えられないか、又は他の方法で変形されない片持ちアーム２８の一部３４に連結されている。センサ３０の第２の部分３６が、作業中にアームの片持ち式端に加えられる力によって変形される片持ちアーム２８の一部に連結される。したがって、作業中に片持ちアームに加えられる力が、センサ３０の２つの部分間での相対移動を引き起こす。よって、片持ちアーム２８に加えられる力を求めることができる。

いくつかの実施形態では、センサ３０はコントローラ３２と連絡しており、コントローラ３２はアクチュエータ２６に連結されている。したがって、コントローラ３２は、片持ちアーム２８の変形を示すセンサからの信号に応答してアクチュエータ２６を作動することができる。アクチュエータ２６のこの作動によって、清掃具２２の床に対する圧力が調整される。

作業時に、アクチュエータ２６を用いて、洗浄又は清掃アセンブリ１３を床に対して昇降させることができる。例えば、床清掃機１０が或る清掃位置から別の位置へ搬送される場合、アクチュエータ２６を作動して清掃アセンブリ１３を床から上昇させることができる。清掃アセンブリ１３が所望の位置へ到達すると、アクチュエータ２６を再び作動して清掃アセンブリ１３を下降させ、床と接触させることができる。さらに、アクチュエータ２６を作動し続けて、清掃アセンブリ１３を床と適切に接触するように位置付けることができる。換言すると、アクチュエータ２６は、清掃アセンブリ１３を床に対して所望の圧力になるように位置付けることができる。

作業中、洗浄アセンブリ１３は、床表面の欠陥又は他の変異物（variation）と接触する可能性がある。これらの欠陥又は変異物は、清掃具２２と床との間の圧力の急激な増加を引き起こす可能性がある。前述したように、このような圧力の急激な増加は、直ちに対処されない場合に床に損傷を与えるおそれがある。いくつかの状況では、圧力の急激な増加は、片持ちアーム２８の変形によって軽減することができる。この状況は、欠陥が小さく、且つ床清掃機が迅速に通過する場合に生じ得る。そのような状況では、片持ちアーム２８は非撓み状態に戻り、欠陥を通過すると適当な圧力を達成することができる。

他の状況では、欠陥が大きいか（great, large）、又は広範に及ぶため、片持ちアーム２８の弾性変形が圧力を軽減するのに十分ではない可能性がある。そのような状況では、片持ちアーム２８のセンサ３０が片持ちアーム２８の撓みを検出し、アクチュエータ２６を作動させ、したがって圧力を低減する。

いくつかの状況では、圧力の変化は清掃具２２の摩耗及び裂け目によって生じる場合がある。そのような状況では、片持ちアーム２８は、清掃具２２と床との間の圧力が低すぎるために反対の方向へ変形する可能性がある。したがって、センサ３０はアーム２８の撓み又は変形を検出して、アクチュエータ２６を、圧力を増加させる方向へ作動させる。センサ３０は、圧力が適当であり、且つアクチュエータ２６の作動を停止させる時を検出する。センサ３０は、片持ちアーム２８が、適切な圧力若しくは力に関連する所定量だけ応力を受けるか、変形するか、又は撓むと、そのような状況を検出する。

上述し、図に示した実施形態は、例示としてのみ提示され、本発明の概念及び原理に制限を加えることは意図しない。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、要素、それらの構成及び配置をさまざまに変更することができることは当業者に理解されるであろう。例えば、本発明の特定の特徴及び要素に対する種々の代替形態が、本発明の特定の実施形態を参照して説明される。互いに排他的であるか又は上述した各実施形態と一貫性のない特徴、要素及び操作方法（manners of operation）を例外として、特定の一実施形態を参照して説明した代替的な特徴、要素及び操作方法は、他の実施形態に適用可能であることに留意されたい。

本発明の種々の特徴は添付の特許請求の範囲に記載される。

本発明の態様を具現する床清掃機の斜視図である。 本発明の態様を具現する圧力調節装置の概略図である。 本発明の一実施形態に組み込まれる片持ちアームの斜視図である。 図３に示される片持ちアームの斜視図であり、片持ちアームは床清掃機のフレームに連結されており、アクチュエータが片持ちアームに連結されている。 図３に示される片持ちアームの別の斜視図であり、片持ちアームは床清掃機のフレームに連結されており、アクチュエータが片持ちアームに連結されている。 図３に示される片持ちアームの別の斜視図であり、センサが片持ちアームに連結されているところを示す。 図３に示される片持ちアームの別の斜視図であり、センサが片持ちアームに連結されているところを示す。 図４〜図７に示す、洗浄アセンブリのハウジングに連結されているアクチュエータの斜視図である。

Claims (8)

1. 床清掃具と床との間の圧力を調節する装置であって、該床清掃具は床清掃機に連結され、該装置は、
   前記床清掃機に連結される片持ちアームと、
   前記片持ちアームに連結されると共に、該片持ちアームの撓み又は他の変形を検出するように配置されるセンサと、
   前記片持ちアームと前記清掃具との間に連結されるアクチュエータであって、前記センサにも連結されると共に、該アクチュエータを作動させる信号を前記センサから受信するようになっている、アクチュエータと、
   を備え、
   前記床清掃具と前記床との間の圧力が所定圧力から外れることで前記片持ちアームを変形させる場合、前記センサが該変形を検出し、前記圧力が前記所定量以内となるように前記片持ちアームの該変形が戻ることを可能にする方向へ前記アクチュエータを作動させることにより、前記圧力の急激な増加による前記片持ちアームの変形に直ちに対処することを可能とする、装置。
2. 前記所定圧力は圧力の範囲である、請求項１に記載の装置。
3. 前記所定圧力から外れる圧力は、該所定圧力よりも大きい圧力である、請求項１に記載の装置。
4. 床清掃具と床との間の圧力を調節する装置であって、該床清掃具は床清掃機に連結され、該装置は、
   前記床清掃機の前記フレームと前記床清掃具との間に連結される可撓性の片持ちアームであって、前記床清掃具と前記床との間の前記圧力が所定量から外れると弾性変形するようになっており、該片持ちアームの該変形によって、前記床清掃具と前記床との間の前記圧力が前記所定量に戻り、
   前記片持ちアームの変形が前記圧力の軽減に十分ではない場合に、前記圧力はアクチュエータによっても軽減される、可撓性の片持ちアームを備える、装置。
5. 床清掃機であって、
   モータ駆動式の移動可能な本体と、
   ハウジング、及び該ハウジングに連結される１つ又は複数の清掃具を有する清掃具アセンブリと、
   前記清掃具を駆動するために前記ハウジング及び該清掃具に連結されるモータと、
   前記ハウジングを昇降させるために前記ハウジングに連結されるアクチュエータと、
   前記本体と前記アクチュエータとの間に配置されて前記本体及び前記アクチュエータに連結される弾性変形可能な片持ちアームと、
   前記片持ちアームの変形を検出又は測定するために該片持ちアームに連結されるセンサと、
   前記センサ及び前記アクチュエータに連結されるコントローラであって、前記片持ちアームの前記変形が、該片持ちアームの前記変形を前記センサが検出することによって求められる前記清掃具が床より受ける圧力が、前記清掃具が床との接触を維持する所定量を上回ることを示す前記センサからの信号に応答して、前記アクチュエータを作動する、コントローラと、
   を備えることにより、前記圧力の急激な増加による前記片持ちアームの変形に直ちに対処することを可能とする、床清掃機。
6. 前記アクチュエータはリニアモータである、請求項５に記載の床清掃機。
7. 床清掃具と床との間の圧力を調節する方法であって、該床清掃具は床清掃機に連結され、該方法は、
   前記床清掃機に連結される片持ちアームと、該片持ちアームに連結されると共に、該片持ちアームの撓み又は他の変形を検出するように配置されるセンサとを提供すること、
   前記片持ちアームと前記清掃具との間に連結されるアクチュエータを提供することであって、該アクチュエータは前記センサに連結されると共に、該アクチュエータを作動させる信号を前記センサから受信するようになっている、該アクチュエータを提供すること、
   前記床清掃機を動作させること、
   所定量を上回る前記片持ちアームの変形を検出すること、及び
   前記片持ちアームの前記変形が生じた場合に前記変形の大きさが前記所定量を下回る位置へ該片持ちアームが戻ることを可能にする方向へ前記アクチュエータを作動させることにより、前記清掃具が床から受ける圧力の急激な増加による前記片持ちアームの変形に直ちに対処することを可能とする
   を含む、方法。
8. 床清掃具と床との間の圧力を調節する方法であって、該床清掃具は床清掃機に連結され、該方法は、
   前記床清掃機のフレームと前記床清掃具との間に連結される可撓性の片持ちアームを提供すること、
   前記床清掃機を動作させること、
   前記床清掃具と前記床との間の前記圧力が所定量を外れる状態に直面すること（encountering）、及び
   前記状態に応答して前記片持ちアームを弾性変形させることであって、前記床清掃具と前記床との間の前記圧力を前記所定量に戻す、弾性変形をさせ、前記片持ちアームの弾性変形が前記圧力を前記所定量に戻すのに十分ではない場合に、前記圧力はアクチュエータによっても前記圧力は軽減される、こと、
   を含む、方法。

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