JP4977560B2

JP4977560B2 - 作業車

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Publication number: JP4977560B2
Application number: JP2007229762A
Authority: JP
Inventors: 繁四柳; 健松浦
Original assignee: 株式会社四柳
Priority date: 2007-09-05
Filing date: 2007-09-05
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-09-05
Also published as: JP2009064130A; WO2009031361A1

Description

本発明は、壁で囲われた限定区域内を移動しながら各種作業を行うための作業車に関し、特にプールなど（この明細書においてプールは、水を湛えておくもの総称とする。）の底面の清掃に好適に用いることができる作業車に関する。

特許文献１に記載されているように、従来、プールなどの底面をＶ字状の走行軌跡で移動しながら前記底面を万遍なく掃除する掃除機が知られている。

特許文献１に記載されている掃除機は、自由回転車輪によって水底を前後方向に移動自在とした台車、台車下面に左右方向に延設され、かつ下方に開口された吸込口、吸込口にその吸込側が接続された水中ポンプ、水中ポンプの吐出口に導水管によって接続されかつ台車の前及び後に向けて開口された噴出口、導水管に設けられかつ吐出口から前のまたは後の噴出口に至る流路を択一に切換える切替弁を主たる構成とする。

切替弁は、前後方向に摺動することにより前記切替が可能であり、さらに切替弁と一体にかつ前後端に接触センサーが設けられる。接触センサーは、左右に延びかつ前後に設けられた、前後のセンサー棒の左右に一個ずつ計４個設けられる。そして４個の接触センサーのうち、左側または右側の２個は固定センサーであり、他の２個は固定センサーよりも突出または没入の状態となる摺動センサーとして構成される。

前後のセンサー棒には、さらにこれに対して左右方向に摺動自在に摺動棒が設けられる。摺動棒の左右各端には左右接触センサーが左右に突出して設けられる。そしてさらに摺動センサーに近い側の左右接触センサーが摺動センサーの方向に近接したときに、摺動センサーを突出した状態に保持する阻害手段が設けられている。

以上の構成において、水中ポンプに図示しない電源から電力を供給すると、水中ポンプの作動により、吸込口から水底のごみなどを吸込み掃除する。一方水中ポンプから吐出された圧力水は吐出口、導水管を経由して、そのときの切替弁の状態によって噴出口の何れか一方から噴出し、その反動によって台車が進行する。そして掃除機が壁に突当たると左右の各センサー共壁に突当たるが、左側の摺動センサーは突出した状態のままであり、まず掃除機は若干反時計方向にまわされる（尻振りされる）。またそれと同時に切替弁はその摺動により切替わり水噴出の噴出口が切替わり、掃除機は方向を少し振って戻る。これを自動的に繰返して水底を左から右に掃除して行く。

ついに右側の左右接触センサーが側壁に接触し、摺動棒がセンサー棒に対して左方向に摺動する。これに伴い阻害手段が解除され、摺動センサーが没入可能の状態となる。即ち摺動センサーは壁に突きあたった時固定センサーよりも引込んだ状態となり、掃除機は前記とは逆に前後の壁に突当たる度に逐次左側に寄る。このようにして、水底を万遍なく掃除する。
特許第２５７９５９９号公報

上記掃除機で水底を万遍なく掃除するためには、摺動棒を左右接触センサーが側壁に接触するまで確実に位置保持し、かつ、左右接触センサーが側壁に接触したときに確実に摺動させて、阻害手段を誤動作なく機能させることが重要である。しかしながら、摺動棒は、筒状のセンサー棒に摺動自在に支承されているだけで、摺動抵抗のみで位置を保持する構造になっているため、掃除機が尻振りされたときに摺動してしまい、例えば掃除機をプールの右端に寄せる前に左側に向かって寄せたり、また、摺動棒とセンサー棒の隙間にごみなどの異物が詰まるなどして、左右接触センサーが側壁に接触したにもかかわらず摺動棒が摺動できず、例えば掃除機をプールの右端で繰り返し前後に移動させたりする。このように従来技術においては、阻害手段が誤動作し易く、プールなどの壁で囲われた限定区域内を万遍なく移動させることに対し信頼性に欠けるという課題があった。

本発明は上記課題を解決するために、前後方向に移動自在とした台車と、前記台車から前記移動方向の一方に向かって突出され、独立的に進退自在とした左右一対の接触センサーと、前記各接触センサーの進退によって操作される左右一対の移動方向切替部材と、前記各接触センサーの一方を他方より前記移動方向の一方に向かって突出した状態に保持し、かつ突出保持する側を交互に切替る阻害手段を備えた作業車において、前記阻害手段は、前記各接触センサーが突出される前記台車の一端で左右方向に延設され、前記各接触センサーの退入を阻止する干渉部材と、一方が一方の前記接触センサーに対向するとき他方が他方の前記接触センサーに対し位置ずれするように、前記干渉部材に並設された左右一対のセンサー通過部と、前後方向に延びる中心軸を有し、前記干渉部材を左右方向に移動自在に下方から支える複数の転がり部材と、前記各転がり部材の周面が転がり接触する前記干渉部材の下部に設けられ、前記各センサー通過部の一方が一方の前記接触センサーに対向する前記干渉部材の第１の移動位置で前記各転がり部材の周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材を前記第１の移動位置に保持する第１の切欠き及び前記各センサー通過部の他方が他方の前記接触センサーに対向する前記干渉部材の第２の移動位置で前記各転がり部材の周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材を前記第２の移動位置に保持する第２切欠きと、前記台車の左右両側に向かって突出された前記干渉部材の左右端部に取付けられる左右一対の他の接触センサーとを備え、前記他の各接触センサーの接触によって前記干渉部材を前記第１の移動位置と前記第２の移動位置の２位置間で左右方向に往復移動させる構成としたもので、この構成を採用することにより、阻害手段を誤動作なく確実に機能させることができ、例えばプールなどの壁で囲われた限定区域内を万遍なく移動させることに対し信頼性を確保することができ、従来技術に対して大きく貢献することができるものである。

また、本発明においては、前記台車の前記移動方向の他方に向かって突出され、一体的に進退自在とした左右一対の第２接触センサーと、前記各第２接触センサーの進退によって操作される左右一対の移動方向第２切替部材と、前記各第２接触センサーが突出される前記台車の他端で左右方向に延設され、前記台車の左右両側に向かって突出されたセンサー取付アームの左右端部に取付けられる左右一対の他の第２接触センサーとを備え、前記阻害手段は、突出保持した一方の前記接触センサーに近い側の一方の前記他の接触センサーをそれと同方向に突出している一方の前記他の第２接触センサーの前方又は後方で略同じ突出位置に保持させ、かつ、退入を許容した他方の前記接触センサーに近い側の他方の前記他の接触センサーをそれと同方向に突出している他方の前記他の第２接触センサーの前方又は後方でそれよりも外側の突出位置に保持し、前記台車の前記移動方向の前記一方から前記他方への切替えを前記各移動方向切替部材の何れか一方によって行い、前記台車の前記移動方向の前記他方から前記一方への切替えを前記各移動方向第２切替部材の両方によって行う構成を付加することにより、例えばプールなどの壁で囲われた限定区域内をレ字状の走行軌跡で万遍なく移動させることができる。

また、本発明においては、左右の前記接触センサー、左右の前記第２接触センサー、左右の前記他の第２接触センサーは、前記台車の前後方向の中心線を対称軸とする左右対称位置に配置されている構成を付加することにより、前記接触センサー、前記第２接触センサー、前記他の第２接触センサー、引いては移動方向切替部材及び移動方向第２切替部材などを左右で共用することができ、コスト削減を図ることができる。また、前記接触センサー、前記第２接触センサー、前記他の第２接触センサー、引いては移動方向切替部材及び移動方向第２切替部材などの構造、配置などが左右同一であるため、走行軌跡の設定を容易に行うことができる。

また、本発明においては、前記台車の下面に左右方向に延設され、かつ、下方に開口された吸込口と、前記吸込口に吸込側が接続された水中ポンプと、前記水中ポンプの吐出側に接続されるろ過器を備える構成を付加することにより、プールなどの底面を移動しながら前記底面を万遍なく掃除する掃除機を構成することができる。

また、本発明においては、前記台車は、車体フレームと、前記車体フレームに搭載する原動機と、前記車体フレームに回転自在に横架され、前記原動機によって回転される１本の駆動車軸と、前記駆動車軸上に取付けられ一体に回転する左右の駆動輪と、前記各駆動輪の前方又は後方に配置され、前記車体フレームに左右方向に延びる支軸を介して回転自在に取付けられる左右の従動輪と、前記駆動輪及び従動輪を囲むように前記車体フレームの左右側に配置された左右の軌道帯を備える構成を採用することにより、高く、かつ、安定した直進性（車軸と直角方向）を得ることができ、例えばプールなどの壁で囲われた限定区域内を万遍なく移動させることに対しより高い信頼性を確保することができる。

以上のように本発明によれば、阻害手段を誤動作なく確実に機能させることができ、例えばプールなどの壁で囲われた限定区域内を万遍なく移動させることに対し信頼性を確保することができ、従来技術に対して大きく貢献することができるという顕著な効果を奏するものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。図１は本発明の一実施の形態による作業車を示す全体平面図、図２は本発明の一実施の形態による作業車を示す全体側面図である。

図１，図２において、作業車１は、前後方向（縦方向）に移動自在とした台車２に、作業用として、台車２の下面に左右方向（横方向）に延設され、かつ、下方に開口された吸込口３と、吸込口３に可撓管３ａを介して吸込側が接続された水中ポンプ４と、水中ポンプ４の吐出側に着脱自在に接続されるろ過器５（例えば水は通して塵埃は通さないナイロン布からなるろ過袋）とを備え、壁で囲われた限定区域の一例としての矩形状のプールＰ（図６参照）などの底面を掃除（作業の一例）する掃除機を構成している。

台車２は、矩形枠状の車体フレーム６と、車体フレーム６の後部（図１，図２の右側）に形成された上面開口状の箱６ａ内に搭載する原動機としてのモータ７と、車体フレーム６の後部に箱６ａ内を横切る状態で回転自在に横架され、箱６ａ内でモータ軸７ａと大小２個の減速用伝動歯車８，９を介して連動連結される１本の駆動車軸１０と、車体フレーム６の左右両外側に突出される駆動車軸１０の左右両端部に取付けられ、駆動車軸１０と一体に回転する左右の駆動輪としての駆動プーり１１と、車体フレーム６の前部（図１，図２の左側）に回転自在に横架される１本の支軸１２と、車体フレーム６の左右両外側に突出される支軸１２の左右両端部に回転自在に取付けられ、左右の駆動プーリ１１の前方に配置される左右の従動輪としての従動プーり１３と、前後に並ぶ駆動プーリ１１及び従動プーリ１２に巻掛けられ、車体フレーム６の左右両外側に配置された左右の軌道帯としてのゴムベルト１４と、前後に並ぶ駆動プーリ１１及び従動プーリ１２の間に配置され、ゴムベルト１４の非接地側を上方から下方に押圧し、ゴムベルト１４の張り具合を調整するテンションローラ１５とを備えて構成されている。

また、箱６ａの開口上面を水中ポンプ４のベース板４ａによって閉鎖し、箱６ａとベース板４ａの間にパッキン１６を配置すると共に、駆動車軸１０が箱６ａを挿通する部分に図示しないオイルシールなどの軸封装置を配置して、箱６ａ内への水の浸入を防止している。このように気密に保たれる箱６ａ内には、作業車１の走行や作業を制御するためのコントローラ１７が収納されている。コントローラ１７に接続するケーブル１８が箱６ａを挿通する部分にもシール部材が配置されている。

なお、図１，図２において、符号１９は水中ポンプ４をベース板４ａに取付けるポンプホルダー、２０は台車２の上側に着脱自在に取付けられ、水中ポンプ４などを覆う下面開口状の箱形の車体カバー、２１はポンプホルダー１９の上面に取付けられ、車体カバー２０の上側に突出して配置される取手である。車体カバー２０の上側にはろ過器５を接続する水中ポンプ４の吐出口も突出して配置され、コントローラ１７に接続されたケーブル１８も引出されている。また、水中ポンプ４のケーブル２２は車体カバー２０の後面から外部に引出されている。

さらに、作業車１は、台車２の後端から後方に向かって突出され、作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って一体的に進退自在とした左右一対の第２接触センサーとしての左右の後接触センサー３０ａ，３０ｂと、各後接触センサー３０ａ，３０ｂによって操作される左右一対の移動方向第２切替部材としての左右の後リードスイッチ４０ａ，４０ｂと、台車２の前端から前方に向かって突出され、作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って独立的に進退自在とした左右一対の接触センサーとしての左右の前接触センサー５０ａ，５０ｂｂと、各前接触センサー５０ａ，５０ｂの進退によって操作される左右一対の移動方向切替部材としての左右の前リードスイッチ６０ａ，６０ｂと、各前接触センサー５０ａ，５０ｂの一方を他方より前方に向かって突出した状態に保持し、かつ突出保持する側を交互に切替る阻害手段７０と、台車２の左外側に配置する前後一対の横接触センサーとしての左接触センサー８０ａ，９０ａと、台車２の右外側に配置する前後一対の横接触センサーとしての右接触センサー８０ｂ，９０ｂとを備えるもので、図１，図２及び図３を参照して各後接触センサー３０ａ，３０ｂ、各後リードスイッチ４０ａ，４０ｂ、後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂを説明し、次に、図１，図２及び図４，図５を参照して各前接触センサー５０ａ，５０ｂ、各前リードスイッチ６０ａ，６０ｂ、阻害手段７０、前側の左右接触センサー８０ａ，８０ｂを説明する。

図３は本発明の一実施の形態による作業車の後側の接触センサー部の側面説明図であり、図１，図２及び図３に示すように、各後接触センサー３０ａ，３０ｂは、筒状のセンサーキャップ３１と、センサーキャップ３１内に摺動自在に嵌合されるピストン状のセンサーストッパー部３２ａを一端側に有して、センサーストッパー部３２ａからセンサーキャップ３１の外側に突出するセンサーロッド３２と、センサーキャップ３１内に配置され、センサーストッパー部３２ａを介してセンサーロッド３２を突出方向に付勢するコイルスプリングであるセンサーバネ３３と、接触対象のプールＰの側壁を傷付けないようそれに突き当てる合成樹脂製で略半球状の接触子３４とを備えて構成されている。センサーキャップ３１，センサーストッパー部３２ａ，センサーロッド３２，センサーバネ３３は同軸上に配置され、作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って伸縮する片側ロッド式のシリンダ構造を構成している。

各後リードスイッチ４０ａ，４０ｂには、独立した磁石部４１と、スイッチ部４２の２つより構成され、両者の接近または隔離によりスイッチ部４２の接点４３ａ，４３ｂ（ノーマルオープン）が開閉するマグネットスイッチが使用され、磁石部４１が各センサーロッド３２のセンサーストッパー部３２ａの中心部に配置され、スイッチ部４２がセンサーキャップ３１のロッド側とは反対側の内端部に配置され、両者がセンサーロッド３２と同軸上で対向している。これにより、各後リードスイッチ４０ａ，４０ｂがセンサーロッド３２の進退により開閉するように構成されている。

各左右接触センサー９０ａ，９０ｂには、接触対象のプールＰの側壁を傷付けないように接触し、かつ、接触後に回転（転がり接触）するように、上下方向に延びる垂直軸９１回りで回転する転がり接触部材である合成樹脂製で円盤状のローラが使用されている。

そして、車体フレーム６の後端（箱２ａの後側面）の左右側部にそれぞれセンサーロッド３２が後方に向けて突出する状態でセンサーキャップ３１が取付けると共に、各センサーロッド３２の先端に接触子３４を取付け、台車２の後端側から後方に向けて突出される左右の後接触センサー３０ａ，３０ｂを構成するのであるが、各後接触センサー３０ａ，３０ｂの接触子３４及びセンサーロッド３２を作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って一体的に進退させるために、各センサーロッド３２の先端側は、台車２の左右方向に延びるセンサー横連結ロッド３０により相互に一体連結されている。この連結により各後接触センサー３０ａ，３０ｂのシリンダ構造を介して車体フレーム６の後端に前後方向に平行移動自在に連結支持されるセンサー横連結ロッド３０は、この左右両端部を各ゴムベルト１４よりもさらに左右外側にまで延出しており、センサー横連結ロッド３０の後側面に、各接触子３４が各ゴムベルト１４の相互間寸法よりやや狭い間隔を設けて後向きに突出した状態で取付けられている。また、後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂの略半分が各ゴムベルト１４よりも外側に位置するように、後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂを中心軸９１を介してセンサー横連結ロッド３０の左右両端部上側に回転自在に取付け、この後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂを、左右の後接触センサー３０ａ，３０ｂが突出される台車２の後端で左右方向に延設され、台車２の左右両側に向かって突出されたセンサー取付アーム（センサー横連結ロッド３０）の左右端部に取付けられる左右一対の他の第２接触センサーとしている。

また、後接触センサー３０ａ，３０ｂ、後リードスイッチ４０ａ，４０ｂ、後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂ及びセンサー横連結ロッド３０は、作業車１の前後方向の中心線Ｙを対称軸として左右対称構造を有している。

さらに、各スイッチ部４２のリード線４４は、各センサーキャップ３１のロッド側とは反対側の端部から車体フレーム６の箱６ａ内に引出されてコントローラ１７に接続され、コントローラ１７は各後リードスイッチ４０ａ，４０ｂのアンド出力によってモータ７を逆転駆動させるための移動方向切替信号をモータドライブ回路に出力するように回路構成されている。

図４は本発明の一実施の形態による作業車の前側の接触センサー部の正面説明図、図５は本発明の一実施の形態による作業車の前側の接触センサー部の平面説明図であり、図１，図２及び図４，図５に示すように、各前接触センサー５０ａ，５０ｂは、筒状のセンサーキャップ５１と、センサーキャップ５１内に摺動自在に嵌合されるピストン状のセンサーストッパー部５２ａを軸方向中間部に有して、両端側をセンサーキャップ５１の両端側から外側に突出するセンサーロッド５２と、センサーロッド５２の一端に取付けられ、接触対象のプールＰの側壁を傷付けないようそれに突き当てる合成樹脂製で略半球状の接触子５３と、センサーキャップ５１と接触子５３間のセンサーロッド５２外側に配置され、センサーロッド５２の接触子５３取付け側を突出方向に付勢するコイルスプリングであるセンサーバネ５４とを備えて構成されている。センサーキャップ５１，センサーストッパー部５２ａ，センサーロッド５２，接触子５３，センサーバネ５４は同軸上に配置され、作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って伸縮する両側ロッド式のシリンダ構造を構成している。

各前リードスイッチ６０ａ，６０ｂには、後リードスイッチ４０ａ，４０ｂと同じマグネットスイッチが使用され、磁石部６１（４１）が各センサーロッド５２の接触子５３取付け側とは反他側の端部中心部に配置され、スイッチ部６２（４２）が車体フレーム６の前端左右両外側にスイッチ取付け台６５を介して取付けられ、両者がセンサーロッド５２と同軸上で対向している。これにより、各前リードスイッチ６０ａ，６０ｂがセンサーロッド５２の進退により開閉するように構成されている。

前側の左右接触センサー８０ａ，８０ｂには、後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂと同じローラが使用され、上下方向に延びる垂直軸８１回りで回転する。

そして、台車２の前側に左右方向に延設され、各スイッチ部６２の前側を通過させて左右両端部を各ゴムベルト１４の前方にまで延出するセンサープレート８０を備え、車体フレーム６の前端にセンサープレート８０を車体フレーム６の前側面から前方に所定寸法だけ離反させた状態で４本のボルト１００及びスペーサ１０１を介して取付け、センサープレート８０前側面の左右側端部に、センサーロッド５２の接触子５３取付け側が前方に向けて突出する状態でセンサーキャップ５１を取付け、台車２の前端側から前方に向けて突出され、接触子５４及びセンサーロッド５２を作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って独立的に進退させる左右の前接触センサー５０ａ，５０ｂを構成している。

また、各前接触センサー５０ａ，５０ｂは、この軸線が平面視において各後接触センサー３０ａ，３０ｂの接触子３４の中心線に一致するように配置され、センサープレート８０には、各前接触センサー５０ａ，５０ｂの軸線と同芯な左右の貫通孔１０２ａ，１０２ｂが設けられ、センサーロッド５２の接触子５３取付け側とは反他側を各貫通孔１０２ａ，１０２ｂを介してセンサープレート８０の後側で作業車１の前後方向の中心線Ｙに沿って進退させ、磁石部６１とスイッチ部６２の接近または隔離によりスイッチ部６２の図示しない接点６３ａ，６３ｂ（ノーマルオープン）を開閉するように構成している。

また、前接触センサー５０ａ，５０ｂ、前リードスイッチ６０ａ，６０ｂは、作業車１の前後方向の中心線Ｙを対称軸として左右対称構造を有している。

さらに、各スイッチ部６２のリード線６４は、車体フレーム６の箱６ａの前側壁に設けられたケーブルホルダー１０３から一括に箱６ａ内に引込まれてコントローラ１７に接続され、コントローラ１７は左右の前リードスイッチ６０ａ，６０ｂのオア出力によってもモータ７を逆転駆動させるための移動方向切替信号をモータドライブ回路に出力するように回路構成されている。

阻害手段７０は、各センサーロッド５２の退入を択一的に阻止するために、車体フレーム６とセンサープレート８０の隙間に配置されて、左右上側のスペーサー１０１と左右下側のスペーサー１０１間を通して左右方向に延設され、かつ、各磁石部６１と各スイッチ部６２の間を横切って左右両端部を各ゴムベルト１４よりもさらに左右外側にまで延出する細幅な平板状の干渉部材７１と、各センサーロッド５２の軸線の相互間隔と異なる中心線の相互間隔を持って干渉部材７１に並設される、各センサーロッド５２よりやや大径の左右一対の貫通孔でなり、一方の中心線が一方のセンサーロッド５２の軸線に一致してそのセンサーロッド５２に対向するとき、他方の中心線が他方のセンサーロッド５２の軸線から左側又は右側に位置ずれしてそのセンサーロッド５２に対向しない左右一対のセンサー通過部７２ａ，７２ｂと、センサープレート８０に枢着された前後方向に延びる水平な中心軸７３を有し、車体フレーム６とセンサープレート８０の隙間に中心軸７３回りで回転自在に配置されて、各センサー通過部７２ａ，７２ｂより内側の干渉部材７１下部に周面（回転面）を当接させ、干渉部材７１を左右方向に移動自在に下方から支える転輪からなる複数（本実施形態では左右２個）の転がり部材７３ａ，７３ｂと、各転がり部材７３ａ，７３ｂの周面が転がり接触する干渉部材７１の下部に設けられ、左側のセンサー通過部７２ａが左側のセンサーロッド５２に対向する干渉部材７１の第１の移動位置で各転がり部材７３ａ，７３ｂの周側部の一部を嵌込ませて干渉部材７１を第１の移動位置に保持する略半円形状の左右の第１の切欠き７４ａ，７４ｂ及び右側のセンサー通過部７３ｂが右側のセンサーロッド５２に対向する干渉部材７１の第２の移動位置（図示の位置）で各転がり部材７３ａ，７３ｂの周側部の一部を嵌込ませて干渉部材７１を第２の移動位置に保持する略半円形状（第１の切欠き７４ａ，７４ｂと同形状）の左右の第２の切欠き７５ａ，７５ｂと、干渉部材７１の左右両端部上側に中心軸８１を介して回転自在に取付ける前側の左右接触センサー８０ａ，８０ｂとを備え、前側の左右接触センサー８０ａ，８０ｂのプールＰの側壁との接触によって干渉部材７１を第１の移動位置と第２の移動位置の２位置間で左右方向に往復移動させるように構成している。ここで、ステンレス等の金属製の干渉部材７１を支持する部材が金属製で、金属と金属の接触になることがないよう、金属製の干渉部材７１を支持する部材すなわち転がり部材７３ａ，７３ｂには合成樹脂製の転輪が使用されている。

また、阻害手段７０は、干渉部材７１を第１の移動位置に保持しているときは、作業車１の前後方向の中心線Ｙと平行で、後側の左接触センサー９０ａの中心を通過する直線よりも左外側に前側の左接触センサー８０ａの中心を位置させ、前側の左接触センサー８０ａを後側の左接触センサー９０ａよりも左外側に突出保持すると共に、干渉部材７１を図示の第２の移動位置に保持しているときは、作業車１の前後方向の中心線Ｙと平行で、後側の右接触センサー９０ｂの中心を通過する直線よりも右外側に前側の右接触センサー８０ｂの中心を位置させ、前側の右接触センサー８０ｂを後側の右接触センサー９０ｂよりも右外側に突出保持する。すなわち退入を許容した側の前接触センサー５０ａ又は５０ｂに近い側の前側の横接触センサー８０ａ又は８０ｂをその後方にあり同方向に突出する後側の横接触センサー９０ａ又は９０ｂよりも外側に突出保持するように構成している。

さらに、阻害手段７０は、干渉部材７１を第１の移動位置に保持しているときは、作業車１の前後方向の中心線Ｙと平行で、後側の右接触センサー９０ｂの中心を通過する直線上に前側の右接触センサー８０ｂの中心を位置させ、前側の右接触センサー８０ｂを後側の右接触センサー９０ｂと略同じ左右方向位置に突出保持すると共に、干渉部材７１を図示の第２の移動位置に保持しているときは、作業車１の前後方向の中心線Ｙと平行で、後側の左接触センサー９０ａの中心を通過する直線上に前側の左接触センサー８０ａの中心を位置させ、前側の左接触センサー８０ａを後側の左接触センサー９０ａと略同じ左右位置に突出保持する。すなわち退入を阻止し突出状態に保持した側の前接触センサー５０ａ又は５０ｂに近い側の前側の横接触センサー８０ａ又は８０ｂをその後方にあり同方向に突出する後側の横接触センサー９０ａ又は９０ｂと略同じ左右方向位置に突出保持するように構成している。

このように阻害手段７０によって後側の左右接触センサー９０ａ，９０ｂに対し左右方向位置が変位する前側の左右接触センサー８０ａ，８０ｂを、左右の前接触センサー５０ａ，５０ｂが突出される台車２の前端で左右方向に延設され、台車２の左右両側に向かって突出されたセンサー取付アーム（干渉部材７１）の左右端部に取付けられる左右一対の他の接触センサーとしている。

上記のように構成された作業車１の動作を図６を参照して説明する。図６は本発明の一実施の形態による作業車の走行軌跡を示すプールの平面図である。作業車１を水が湛えられたプールＰ内に入れ、ケーブル１８，２２を図示しない電源に接続し、手元スイッチなどを操作して水中ポンプ４及びモータ７を作動させることにより、作業車１は、モータ７の作動によりプールＰの底面を移動しながら、水中ポンプ７の作動により台車２下面の吸込口３から水と共に前記底面のごみを吸込み、ろ過器５により水とごみを分離してごみをろ過器５内に回収し、プールＰの底面を掃除する。

この際、図６に示すように、プールＰの長辺側の一方の側壁Ｐ１（図６の下側の側壁、以下、「下側壁」という。）の際から作業車１の前が長辺側の他方の側壁Ｐ２（図６の上側の側壁、以下、「上側壁」という。）に向く姿勢で作業車１をプールＰに入れ、その投入位置Ａから作業車１を先ず前進走行を開始させる（コントローラー１７の初期設定）。これにより、作業車１は、図６の下から上方向へ移動しながら上側壁Ｐ２に寄って行き、台車１から前方に同じ前後方向位置で突出している左右の前接触センサー５０ａ，５０ｂの接触子５３が略同時に上側壁Ｐ２に突当たると、そのときの阻害手段７０の状態によって何れか一方の前接触センサー５０ａ又は５０ｂのセンサーロッド５２を退入させるので、この退入した前接触センサー５０ａ又は５０ｂ側に台車２の後側が横に振られ、作業車１の姿勢が全体的に上側壁Ｐ２に対して傾けられる。図示の場合、阻害手段７０の干渉部材７１が第２の移動位置に保持された状態にあるので、右側の前接触センサー５０ｂのセンサーロッド５２が退入し、台車２の後側が右側に振られる（この作業車１の状態を基準にこれ以降の動作説明を行う）。この直後、右側の前接触センサー５０ｂのセンサーロッド５２によって右側の前リードスイッチ５０ｂが閉じられるので、この右側の前リードスイッチ５０ｂの出力によってモータ７が逆転し、作業車１の移動方向が前進から後進に切替えられる。

このような上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替えにより、作業車１は、上側壁Ｐ２に接触した後に後進走行を開始し、図６の上から右斜め下方向へ移動しながら下側壁Ｐ１に寄って行く。これにより、台車１から後方に同じ前後方向位置で突出している左右の後接触センサー３０ａ，３０ｂの接触子３４のうち、先に左側の後接触センサー３０ａの接触子３４が上側壁Ｐ２に突当たるので、台車２の前側が右側に振られ、これに伴って右側の後接触センサー３０ｂの接触子３４が上側壁Ｐ２に突当たることにより、作業車１の姿勢が下側壁Ｐ２に対して垂直に戻される。この直後、左右の後接触センサー３０ａ，３０ｂのセンサーロッド３２か共に退入し、左右の後リードスイッチ４０ａ，４０ｂが共に閉じられるので、これら左右の後リードスイッチ４０ａ，４０ｂのアンド出力によってモータ７が逆転し、作業車１の移動方向が後進から前進に切替えられ、このような下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更と移動方向の切替えにより、作業車１は下側壁Ｐ２に接触した後に再び前進走行を開始する。

上記のように作業車１は、上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替え及び下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更と移動方向の切替えにより、下側壁Ｐ１と上側壁Ｐ２の間を下に開いたレ字状の走行軌跡で１往復し、それを繰返しながら投入位置Ａから図６の実線で示すようなジグザグの走行軌跡Ｒ１で徐々にプールＰの右端に寄って行く。

また、作業車１がプールＰの短辺側の一方の側壁、すなわち右側壁Ｐ３（図６の右側の側壁）の際に至ると、作業車１がその移動に伴って右側壁Ｐ３に接近する後進走行工程において、台車２から右外側に突出している前後の右接触センサー８０ｂ，９０ｂのうち、先に後側の右接触センサー９０ｂが右側壁Ｐ３に接触した後に転がり接触し、台車２の前側が右側壁Ｐ３に徐々に接近して行き、ついには前側の右接触センサー８０ｂが右側壁Ｐ３に接触して左側に押圧される。これにより、阻害手段７０の干渉部材７１が左側に移動し、第２の切欠き７５ａ，７５ｂが各転がり部材７３ａ，７３ｂから離脱し、第１の切欠き７４ａ，７４ｂが各転がり部材７３ａ，７３ｂに嵌込まれ、第２の移動位置から第１の移動位置に保持され、阻害手段７０は左側の前接触センサー５０ａのセンサーロッド５２を退入可能とし、右側の前接触センサー５０ｂのセンサーロッド５２を突出状態に保持し、また、前側の右接触センサー８０ｂを後側の右接触センサー９０ｂと略同じ左右方向位置に突出保持すると共に、前側の左接触センサー８０ａを後側の左接触センサー９０ａよりも外側に突出保持する。

このような右側壁Ｐ３への接触による横行方向の切替えにより、作業車１は、その切替位置Ｂから略同じ左右方向位置に突出保持された前後の右接触センサー８０ｂ，９０ｂを右側壁Ｐ３に転がり接触させながら右側壁Ｐ３に沿って下側壁Ｐ１まで移動し、下側壁Ｐ１への接触による移動方向の切替えにより右側壁Ｐ３に沿って上側壁Ｐ２まで移動した位置Ｃで、上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替えを行うのであるが、このとき阻害手段７０の干渉部材７１は既に第１の移動位置に保持された状態にあり、左側の前接触センサー５０ａのセンサーロッド５２が退入するので、台車２の後側は左側に振られる。また、これ以降の上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更は台車２の後側を左側に振る姿勢変更となり、また、下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更は台車２の前側を左側に振る姿勢変更となる。

上記ように作業車１は、Ｃ位置から上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替え及び下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更と移動方向の切替えにより、下側壁Ｐ１と上側壁Ｐ２の間を上に開いたレ字状の走行軌跡で１往復し、それを繰返しながらＣ位置から図６の破線で示すようなジグザグの走行軌跡Ｒ２でプールＰの右端から徐々に左端に寄って行く。

さらに、作業車１がプールＰの短辺側の他方の側壁、すなわち左側壁Ｐ４（図６の左側の側壁）の際に至ると、作業車１がその移動に伴って左側壁Ｐ４に接近する後進走行工程において、台車２から左外側に突出している前後の左接触センサー８０ａ，９０ａのうち、先に後側の左接触センサー９０ａが左側壁Ｐ４に接触した後に転がり接触し、台車２の前側が左側壁Ｐ４に徐々に接近して行き、ついには前側の左接触センサー８０ａが左側壁Ｐ４に接触して右側に押圧される。これにより、阻害手段７０の干渉部材７１が右側に移動し、第１の切欠き７４ａ，７４ｂが各転がり部材７３ａ，７３ｂから離脱し、第２の切欠き７５ａ，７５ｂが各転がり部材７３ａ，７３ｂに嵌込まれ、第１の移動位置から第２の移動位置に保持され、阻害手段７０は再び右側の前接触センサー５０ｂのセンサーロッド５２を退入可能とし、左側の前接触センサー５０ａのセンサーロッド５２を突出状態に保持し、また、前側の左接触センサー８０ａを後側の左接触センサー９０ａと略同じ左右方向位置に突出保持すると共に、前側の右接触センサー８０ｂを後側の右接触センサー９０ｂよりも外側に突出保持する。

このような左側壁Ｐ４への接触による横行方向の切替えにより、作業車１は、その切替位置Ｄから略同じ左右方向位置に突出保持された前後の左接触センサー８０ａ，９０ａを左側壁Ｐ４に転がり接触させながら左側壁Ｐ４に沿って下側壁Ｐ１まで移動し、下側壁Ｐ１への接触による移動方向の切替えにより左側壁Ｐ４に沿って上側壁Ｐ２まで移動した位置Ｅで、上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替えを行うのであるが、このとき阻害手段７０の干渉部材７１は既に第２の移動位置に保持された状態にあり、右側の前接触センサー５０ｂのセンサーロッド５２が退入するので、台車２の後側は右側に振られる。また、これ以降の上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更は台車２の後側を右側に振る姿勢変更となり、また、下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更は台車２の前側を右側に振る姿勢変更となる。

上記のように作業車１は、Ｅ位置から上側壁Ｐ２への接触による姿勢変更と移動方向の切替え及び下側壁Ｐ１への接触による姿勢変更と移動方向の切替えにより、下側壁Ｐ１と上側壁Ｐ２の間を下に開いたレ字状の走行軌跡で１往復し、それを繰返しながらＥ位置から図６の実線で示すようなジグザグの走行軌跡Ｒ１でプールＰの左端から徐々に右端に寄って行く。

従って、作業車１は、上記のような各走行軌跡Ｒ１，Ｒ２でプールＰの底面をエンドレスで走行移動することにより、プールＰの底面をすみずみまで万遍なくきれいに掃除することができ、また、走行軌跡Ｒ１，Ｒ２がジグザグのために、ケーブル１８，２２に捻り力が加わりにくく、ケーブル１８，２２の絡付きにより作業車１の走行が阻害されたり、停止してしまうなどの不都合も起こしにくいものである。

なお、作業開始時の作業車１の進行方向は、前進、後進の何れに設定して置いてもよい。

上記のように本実施の形態による作業車１は、前後方向に移動自在とした台車２と、前記台車２から前記移動方向の一方に向かって突出され、独立的に進退自在とした左右一対の接触センサー５０ａ，５０ｂと、前記各接触センサー５０ａ，５０ｂの進退によって操作される左右一対の移動方向切替部材６０ａ，６０ｂと、前記各接触センサー５０ａ，５０ｂの一方を他方より前記移動方向の一方に向かって突出した状態に保持し、かつ突出保持する側を交互に切替る阻害手段７０を備え、前記阻害手段７０は、前記各接触センサー５０ａ，５０ｂが突出される前記台車２の一端で左右方向に延設され、前記各接触センサー５０ａ，５０ｂの退入を阻止する干渉部材７１と、一方が一方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに対向するとき他方が他方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに対し位置ずれするように、前記干渉部材７０に並設された左右一対のセンサー通過部７２ａ，７２ｂと、前後方向に延びる中心軸７３を有し、前記干渉部材７０を左右方向に移動自在に下方から支える複数の転がり部材７３ａ，７３ｂと、前記各転がり部材７３ａ，７３ｂの周面が転がり接触する前記干渉部材７０の下部に設けられ、前記各センサー通過部７２ａ，７２ｂの一方が一方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに対向する前記干渉部材７０の第１の移動位置で前記各転がり部材７３ａ，７３ｂの周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材７０を前記第１の移動位置に保持する第１の切欠き７４ａ，７４ｂ及び前記各センサー通過部７２ａ，７２ｂの他方が他方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに対向する前記干渉部材７０の第２の移動位置で前記各転がり部材７３ａ，７３ｂの周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材７０を前記第２の移動位置に保持する第２切欠き７５ａ，７５ｂと、前記台車２の左右両側に向かって突出された前記干渉部材７０の左右端部に取付けられる左右一対の他の接触センサー８０ａ，８０ｂとを備え、前記他の各接触センサー８０ａ，８０ｂの接触によって前記干渉部材７０を前記第１の移動位置と前記第２の移動位置の２位置間で左右方向に往復移動させるもので、例えば、上下側壁Ｐ２，Ｐ１への接触による作業車１の姿勢変更、左右側壁Ｐ４，Ｐ３への接触による横行方向の切替えに伴う姿勢変更の際に、干渉部材７０に左右横方向への押圧力が作用したとしても、干渉部材７０を転がり部材７３ａ，７３ｂと第１の切欠き７４ａ，７４ｂ又は第２切欠き７５ａ，７５ｂの嵌め合いにより、他の各接触センサー８０ａ，８０ｂが側壁Ｐ３，Ｐ４に接触するまで確実に位置保持し、かつ、干渉部材７０を摺動させることなく転がり部材７３ａ，７３ｂの上で転がり接触移動させることにより、他の各接触センサー８０ａ，８０ｂが側壁Ｐ３，Ｐ４に接触したときに確実に移動させ、阻害手段７０を誤動作なく機能させることができ、プールＰ内を万遍なく移動させることに対し信頼性（作業性能の信頼性）を確保することができ、従来技術に対して大きく貢献することができる。

前記台車２の前記移動方向の他方に向かって突出され、一体的に進退自在とした左右一対の第２接触センサー３０ａ，３０ｂと、前記各第２接触センサー３０ａ，３０ｂの進退によって操作される左右一対の移動方向第２切替部材４０ａ，４０ｂと、前記各第２接触センサー３０ａ，３０ｂが突出される前記台車２の他端で左右方向に延設され、前記台車２の左右両側に向かって突出されたセンサー取付アーム３０の左右端部に取付けられる左右一対の他の第２接触センサー９０ａ，９０ｂとを備え、前記阻害手段７０は、突出保持した一方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに近い側の一方の前記他の接触センサー８０ａ又は８０ｂをそれと同方向に突出している一方の前記他の第２接触センサー９０ａ又は９０ｂの前方又は後方で略同じ突出位置に保持させ、かつ、退入を許容した他方の前記接触センサー５０ａ又は５０ｂに近い側の他方の前記他の接触センサー８０ａ又は８０ｂをそれと同方向に突出している他方の前記他の第２接触センサー９０ａ，９０ｂの前方又は後方でそれよりも外側の突出位置に保持し、前記台車２の前記移動方向の前記一方から前記他方への切替えを前記各移動方向切替部材６０ａ，６０ｂの何れか一方によって行い、前記台車２の前記移動方向の前記他方から前記一方への切替えを前記各移動方向第２切替部材４０ａ，４０ｂの両方によって行うもので、プールＰ内をレ字状の走行軌跡Ｒ１，Ｒ２で万遍なく移動させることができ、プールＰの底面をすみずみまで万遍なくきれいに掃除することができる（作業性能の向上）。

左右の前記接触センサー５０ａ，５０ｂ、左右の前記第２接触センサー３０ａ，３０ｂ、左右の前記他の第２接触センサー９０ａ，９０ｂは、前記台車２の前後方向の中心線を対称軸とする左右対称位置に配置されているもので、前記接触センサー５０ａ，５０ｂ、前記第２接触センサー３０ａ，３０ｂ、前記他の第２接触センサー９０ａ，９０ｂ、引いては移動方向切替部材６０ａ，６０ｂ及び移動方向第２切替部材４０ａ，４０ｂなどを左右で共用することができ、コスト削減を図ることができる。また、前記接触センサー５０ａ，５０ｂ、前記第２接触センサー３０ａ，３０ｂ、前記他の第２接触センサー９０ａ，９０ｂ、引いては移動方向切替部材６０ａ，６０ｂ及び移動方向第２切替部材４０ａ，４０ｂなどの構造、配置などが左右同一であるため、走行軌跡Ｒ１，Ｒ２の設定を容易に行うことができる（各種作業、使用環境への対応性向上）。

前記台車２は、車体フレーム６と、前記車体フレーム６に搭載する原動機７と、前記車体フレーム６に回転自在に横架され、前記原動機７によって回転される１本の駆動車軸１０と、前記駆動車軸１０上に取付けられ一体に回転する左右の駆動輪１１と、前記各駆動輪１１の前方又は後方に配置され、前記車体フレーム６に左右方向に延びる支軸１２を介して回転自在に取付けられる左右の従動輪１３と、前記駆動輪１１及び従動輪１３を囲むように前記車体フレーム６の左右側に配置された左右の軌道帯１４を備えるもので、高く、かつ、安定した直進性（車軸と直角方向）を得ることができ、プールＰ内を万遍なく移動させることに対しより高い信頼性（作業性能の信頼性）を確保することができる（作業性能の向上及び各種作業、使用環境への対応性向上）。

以上、本実施の形態は本発明の作業車の好適な一実施の形態を示したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。

本発明の一実施の形態による作業車を示す全体平面図である。本発明の一実施の形態による作業車を示す全体側面図である。本発明の一実施の形態による作業車の移動方向の一方の接触センサー部の側面説明図である。本発明の一実施の形態による作業車の移動方向のもう一方の接触センサー部の正面説明図である。本発明の一実施の形態による作業車の移動方向のもう一方の接触センサー部の平面説明図である。本発明の一実施の形態による作業車の走行軌跡を示す壁で囲われた限定区域の平面図である。

符号の説明

１作業車
２台車
３吸込口
４水中ポンプ
５ろ過器
６車体フレーム
７モータ（原動機）
１０駆動車軸
１１駆動プーり（駆動輪）
１２支軸
１３従動プーリ（従動輪）
１４ゴムベルト（軌道帯）
３０センサー横連結ロッド（センサー取付アーム）
３０ａ，３０ｂ後接触センサー（第２接触センサー）
４０ａ，４０ｂ後リードスイッチ（移動方向第２切替部材）
５０ａ，５０ｂ前接触センサー（接触センサー）
６０ａ，６０ｂ前リードスイッチ（移動方向切替部材）
７０阻害手段
７１干渉部材
７２ａ，７２ｂセンサー通過部
７３ａ，７３ｂ転がり部材
７４ａ，７４ｂ第１の切欠き
７５ａ，７５ｂ第２切欠き
８０ａ，８０ｂ前側の左右接触センサー（他の接触センサー）
９０ａ，９０ｂ後側の左右接触センサー（他の第２接触センサー）
Ｐプール（壁で囲われた限定区域）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４側壁
Ｒ１，Ｒ２走行軌跡

Claims

前後方向に移動自在とした台車と、前記台車から前記移動方向の一方に向かって突出され、独立的に進退自在とした左右一対の接触センサーと、前記各接触センサーの進退によって操作される左右一対の移動方向切替部材と、前記各接触センサーの一方を他方より前記移動方向の一方に向かって突出した状態に保持し、かつ突出保持する側を交互に切替る阻害手段を備えた作業車において、前記阻害手段は、前記各接触センサーが突出される前記台車の一端で左右方向に延設され、前記各接触センサーの退入を阻止する干渉部材と、一方が一方の前記接触センサーに対向するとき他方が他方の前記接触センサーに対し位置ずれするように、前記干渉部材に並設された左右一対のセンサー通過部と、前後方向に延びる中心軸を有し、前記干渉部材を左右方向に移動自在に下方から支える複数の転がり部材と、前記各転がり部材の周面が転がり接触する前記干渉部材の下部に設けられ、前記各センサー通過部の一方が一方の前記接触センサーに対向する前記干渉部材の第１の移動位置で前記各転がり部材の周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材を前記第１の移動位置に保持する第１の切欠き及び前記各センサー通過部の他方が他方の前記接触センサーに対向する前記干渉部材の第２の移動位置で前記各転がり部材の周側部の一部を嵌込ませて前記干渉部材を前記第２の移動位置に保持する第２切欠きと、前記台車の左右両側に向かって突出された前記干渉部材の左右端部に取付けられる左右一対の他の接触センサーとを備え、前記他の各接触センサーの接触によって前記干渉部材を前記第１の移動位置と前記第２の移動位置の２位置間で左右方向に往復移動させることを特徴とする作業車。
前記台車の前記移動方向の他方に向かって突出され、一体的に進退自在とした左右一対の第２接触センサーと、前記各第２接触センサーの進退によって操作される左右一対の移動方向第２切替部材と、前記各第２接触センサーが突出される前記台車の他端で左右方向に延設され、前記台車の左右両側に向かって突出されたセンサー取付アームの左右端部に取付けられる左右一対の他の第２接触センサーとを備え、前記阻害手段は、突出保持した一方の前記接触センサーに近い側の一方の前記他の接触センサーをそれと同方向に突出している一方の前記他の第２接触センサーの前方又は後方で略同じ突出位置に保持させ、かつ、退入を許容した他方の前記接触センサーに近い側の他方の前記他の接触センサーをそれと同方向に突出している他方の前記他の第２接触センサーの前方又は後方でそれよりも外側の突出位置に保持し、前記台車の前記移動方向の前記一方から前記他方への切替えを前記各移動方向切替部材の何れか一方によって行い、前記台車の前記移動方向の前記他方から前記一方への切替えを前記各移動方向第２切替部材の両方によって行う請求項１に記載の作業車。
左右の前記接触センサー、左右の前記第２接触センサー、左右の前記他の第２接触センサーは、前記台車の前後方向の中心線を対称軸とする左右対称位置に配置されている請求項２に記載の作業車。
前記台車の下面に左右方向に延設され、かつ、下方に開口された吸込口と、前記吸込口に吸込側が接続された水中ポンプと、前記水中ポンプの吐出側に接続されるろ過器を備える請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の作業車。
前記台車は、車体フレームと、前記車体フレームに搭載する原動機と、前記車体フレームに回転自在に横架され、前記原動機によって回転される１本の駆動車軸と、前記駆動車軸上に取付けられ一体に回転する左右の駆動輪と、前記各駆動輪の前方又は後方に配置され、前記車体フレームに左右方向に延びる支軸を介して回転自在に取付けられる左右の従動輪と、前記駆動輪及び従動輪を囲むように前記車体フレームの左右側に配置された左右の軌道帯を備える請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の作業車。