JP5004661B2 - 洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、車体にエアを吹き付けて洗浄後の水滴を除去する乾燥装置を備えた洗車機に関するものである。

この種の洗車機として、門型状に形成した本体フレームに車体の上面にエアを吹き付ける上面乾燥ノズルを備えたものが知られている。車体の水滴除去は、所定風速・風量のエアを車体表面に垂直に近い角度で作用させるのが効果的とされているため、従来では上面乾燥ノズルを車体の上面形状に合わせて昇降させるとともに、自動車の傾斜に合わせて送風方向を可変する方法が採られている。送風方向を可変する手段として、上面乾燥ノズル全体を揺動させるもの（特許文献１）や送風口先端を揺動させるもの（特許文献２）が提案されているが、いずれも次のような問題があった。

すなわち、上面乾燥ノズル全体を揺動させるものでは、大掛かりな動力が必要となり、動力源の設置スペースやノズルの揺動エリアを確保するのが困難であるとともに、送風機とノズルとを繋ぐダクトホースに曲げ応力が加わり劣化しやすいという問題があった。また、送風口先端を揺動させるものでは、動力や可動エリアを小さくできるというメリットがあるものの、ダクトからの送風を吹き出し直前で偏向するようにしているため、管路抵抗が大きくなり圧力損失による送風ロスが極めて大きくなるとともに、騒音発生の要因となるという問題があった。
特開平５−１１６５９８号 特開昭６１−７５０４７号

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ノズルからの送風を最適に自動車車体に作用させることができ、しかも大きな動力が不要で送風ロスが少ない風向調整機能を有する上面乾燥装置を備えた洗車機を提供することを目的とするものである。

このような課題を解決するために本発明は、洗車処理装置を装備した本体フレームを自動車と相対移動させるのに伴い、洗車処理装置により自動車車体を洗車処理する洗車機であって、洗車処理装置として少なくとも送風方向を自動車前後方向に調整する手段を有する車体上面乾燥手段を備えた洗車機において、風向調整手段を、車体上面乾燥手段の送風口における風向調整側に備えコアンダ効果により送風口からの送風を偏向する送風偏向体と、該送風偏向体を偏向位置と収納位置とに変位する駆動体とで構成し、前記送風偏向体は、断面略半円形状をなし、円弧面が送風口の開口縁と連続し、且つ変位によって送風口の開口面積を変えないように配置され、前記送風口の開口縁に取り付けたシール部材により円弧面と開口縁との隙間を塞ぐようにされたものである。

本発明の洗車機によれば、風向調整手段を上面乾燥ノズルの送風口における調整側（送風したい側）に収納位置と調整位置とに変位する調整板と、この調整板を駆動する駆動体で構成したので、小さな動力で済みダクトホースを劣化させることもなくなる。また、コアンダ効果を利用して送風口から吹き出される風の向きを調整するようにしたので、送風ロスと騒音の発生を防ぎながら送風機からの風を効率よく車体の傾斜面に作用させることが可能になる。更に、送風口と送風偏向体との隙間を塞ぐシール部材を備えたので、ディフューザ効果により隙間から周囲の空気が吸い込まれることを防止し、吸い込みにより発生する騒音をなくすことができる。

以下、図面を基に、本発明の実施例について説明する。図１は洗車機の設置レイアウトを示す平面図、図２は洗車機の側面図である。
１は本体フレームで、門型に形成されレール２・２上を自動車Ａを跨ぐように往復走行する。本体フレーム１は、図１に示すように、通常レール２・２で与えられる走行範囲の後端部に停止し、この位置から洗車を開始する。本体フレーム１には、洗車処理を行う各種の処理装置として、ブラシ装置３・４・４，ブロワノズル６・７・７をはじめ散水ノズル（図示しない）等が備えられ、走行モータ５の駆動による本体フレーム１の走行に伴って水，洗剤，ワックス等を散布してブラッシングする洗浄作業やブロワノズルより空気を吹き付ける乾燥作業を行う。

ブラシ装置は、本体フレーム１の前側に位置し、車体上面に沿って昇降し同上面をブラッシングする上面ブラシ装置３と、上面ブラシ装置３の後方に位置し車体に対して接離（開閉）動作し車体の前後面および側面をブラッシングする左右一対の側面ブラシ装置４・４とからなる。このブラシ装置３・４・４は散水ノズル等と共にブロワノズル６・７・７より本体フレーム１の前側にあって、洗浄部Ｓを形成している。

ブロワノズルは、各ブラシ装置３・４・４の後方にあって、車体上面に沿って昇降し同上面に空気を吹き付けて乾燥をはかる上面ブロワノズル６と、該上面ブロワノズル６より更に本体１後方に位置し車体側面に空気を吹き付けて乾燥をはかる左右一対の側面ブロワノズル７・７とからなり、本体１の後側に乾燥部Ｄを形成している。

８はシャッター体で、洗浄部Ｓと乾燥部Ｄの間に位置し、洗浄部Ｓから飛散する洗浄水が乾燥部Ｄへ至らぬように遮断する洗浄水飛散防止手段である。シャッター体８は、側面ブラシ４と上面ブロワノズル６との間の本体１天井部に設けられており、周知の昇降装置により車体の上面形状に沿って昇降する。

９は本体フレーム１の走行位置を検出する走行位置検出装置、１０は本体フレーム１のブラシ装置より前側の前縁部に設けられる車形検出装置である。走行位置検出装置９は、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を備え、そのパルス信号をカウントすることで本体フレーム１の走行位置を検知する。車形検出装置１０は、複数の発光素子を上下に配列させた発光部１０ａと、これに対応して複数の受光素子を上下に配列した受光部１０ｂとを対向させてあり、エンコーダからのパルス信号に同期して両者間で光信号（赤外光）の授受を行い、これにより洗車する自動車車体の上面位置を検出し、更にこれに伴いボンネット、ウィンドウ、ルーフ、トランクといった自動車の各部位、自動車の車種、突起物の位置と種別等を検出する。尚、自動車形状の検出については、本出願人が特許第２７１７８８８号等で提案した方法で可能であり、ここでは説明を省略する。

１１はレール２・２で与えられる本体１走行範囲（洗車エリア）に入る手前で自動車の運転席から操作可能な高さに設けられる操作ボックスで、料金投入と洗車内容の選択入力等の操作を受け付ける。

本体フレーム１は、自動車が通り抜け可能なスペースに設置され、レール２・２で与えられる本体フレーム１の走行範囲を洗車エリアとしており、洗車を受ける自動車Ａは、操作ボックス１１で洗車受付を行った後、この洗車エリアに前方から進入し、洗車が終了すると洗車エリアの後方へ退場する。すなわち、自動車は前進走行して進入し、洗車後は同じく前進走行して退場するもので、洗車装置利用客（ドライバー）が自動車に乗ったまま洗車を受けて通り抜けるドライブスルー洗車を可能にしている。

図３・４は上面ブロワノズル６の構成を示しており、図３は側面図、図４は側面断面図である。
上面ブロワノズル６は、側面視漏斗状をなしており、上面に接続筒１２を形成し送風ブロワ（図示しない）と連通する可撓性のダクトホース１３が接続され、下面にノズル幅にわたって送風口１４を開口している。送風口１４には、風向調整装置１５が設けられ、ダクトホース１３を通じて供給される風が必要に応じて風向調整装置１５で偏向されながら高圧で吹き出される。

風向調整装置１５は、送風口１４の前端部及び後端部において幅寸法に合わせて取り付けられる送風偏向板１６ａ，１６ｂと、各送風偏向板１６ａ，１６ｂを駆動するエアシリンダ１７ａ，１７ｂとから構成されている。送風偏向板１６ａ，１６ｂは、断面略半円形状をなし、円弧面１８ａ，１８ｂが送風口１４の開口縁と連続するように配置され、回転軸１９ａ，１９ｂを中心に所定角度回転するように取り付けられている。エアシリンダ１７ａ，１７ｂは、ロッド側の先端を送風偏向板１６ａ，１６ｂの側面に連係し、シリンダ側の先端を上面ブロワノズル６の一側面に軸支して取り付けられている。エアシリンダ１７ａ，１７ｂを伸縮させることにより、送風偏向板１６ａ，１６が送風口１４からの風を垂直下向きに吹き出す格納位置と、送風口１４からの風を円弧面１８ａ，１８ｂに沿って前方下向きもしくは後方下向きに偏向して吹き出す偏向位置とに変位する。

送風偏向板を偏向位置にすると、気流のコアンダ効果によりノズル６の送風口１４からの気流が偏向位置に変位させた側の送風偏向板の円弧面に沿って流れるようになる。これにより、図５に示すように、送風偏向板１６ａを格納位置にし送風偏向板１６ｂを偏向位置にすると本体フレーム１に対して前方下向きの風向が得られ（図５ａ）、送風偏向板１６ａを偏向位置にし送風偏向板１６ｂを格納位置にすると本体フレーム１に対して後方下向きの風向が得られることになる（図５ｂ）。こうしたコアンダ効果を利用した送風方向の偏向により、ノズル６からの気流は圧力損失を受けず、そのままの風速・風量を保ったまま所定の風向に偏向することが可能になる。

また、上面ブロワノズル６は、側面に支持軸２０が取り付けられており、昇降装置２１により上下方向に昇降自在とされる。昇降装置２１は、図６に示すように、支持軸２０の先端に設けた台車２２を、本体フレーム１の内側部に立設した昇降レール２３上に昇降させるための機構で、台車の上下に連結されるチェーン２４と、このチェーンが懸回される上下スプロケット２５Ｕ，２５Ｌと、左右の上スプロケット２５Ｕ・２５Ｕ同士を連結する回転軸２６と、この回転軸を正逆転する昇降モータ２７とから構成されている。２８Ｕ・２８Ｌはそれぞれレール２３の上下端近傍に備えたリミットスイッチで、台車２２の昇降限界位置を検出する。２９は回転軸２６の一端に連結した昇降エンコーダで、回転軸２６の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して上面ブロワノズル６の昇降位置を与えている。

尚、図４において、３０は上面ブロワノズル６の前面及び後面に取り付けられるカバーで、送風偏向板１６ａ，１６の露出を低減するために被覆するものである。３１は送風口１４の開口縁に取り付けられるシール部材で、送風口１４と送風偏向板１６ａ，１６との隙間を塞ぎ、ディフューザ効果により隙間から周囲の空気が吸い込まれることを防止し、吸い込みにより発生する騒音をなくすものである。

図７は実施例１の制御系を示すブロック図である。
３３はマイクロコンピュータを備えた制御部で、操作ボックス１１において洗車を受け付け、走行位置検出装置９、車形検出装置１０をはじめとする各種センサからの信号に基づき、操作ボックス１１で選択した洗車メニューに沿って本体フレーム１の走行，ブラシ装置３・４・４およびブロワノズル６・７・７の作動，散水ノズルからの放水，シャッター体８の昇降を駆動回路３４を介して制御するものである。

操作ボックス１１では、本体フレーム１が前方へ１回往行するだけで洗浄と乾燥とを完了するスピード洗車（０．５往復洗車）と、本体フレーム１が１往復して洗浄動作した後に２回目の往行時に乾燥動作するノーマル洗車（１．５往復洗車）と、本体フレーム１が１往復して洗浄動作とワックス塗布を行い２回目の往行時に乾燥動作するワックス洗車（１．５往復洗車）が選択できる。尚、この他にもコーティング処理・水垢処理などの処理を盛り込んで本体フレーム１の走行を２．５往復または３．５往復させてより付加価値の高い洗車動作をさせることもできる。

さて、このように構成する洗車機の洗車動作例について、以下に説明する。尚、図８では前記したスピード洗車の動作を例示している。
洗車利用者が操作ボックス１１において洗車料金を投入し、希望する洗車メニューを選択した後、自動車を所定の洗車位置に乗り入れると、本体フレーム１が往行を開始する。往行に伴い、走行位置検出装置９で本体フレーム１の走行位置を検出しながら車形検出装置１０で自動車の上面位置を抽出し、自動車の上面形状を認識していく。

洗浄部Ｓでは、散水ノズルより洗浄水及び洗剤水を放出しながら、まず上面ブラシ３が自動車の上面形状に沿って駆動し車体上面のブラッシング洗浄を行う。続いて、側面ブラシ４・４が本体フレーム１中央に向けて閉じ、この閉じた状態から自動車の前端に作用させて車体前面のブラッシング洗浄を行った後、再び側面ブラシ４・４が開いて自動車側面のブラッシング洗浄を行う。このとき、シャッター体８は下限位置まで下降してから、自動車の上面位置に沿って昇降し、洗浄動作に伴う洗浄水の飛散が乾燥部Ｄを至らないように遮蔽する。

本体フレーム１の走行に伴い、自動車の前端部が洗浄部Ｓから乾燥部Ｄに入り込むと、ブロワノズル６・７・７より送風を開始し、自動車前端部から順次乾燥処理が施される。洗浄部Ｓでは、引き続き自動車の上面及び側面に対して洗浄水放出を伴うブラッシング洗浄が行われ、本体フレーム１内で洗浄と乾燥が同時進行された状態になる。

乾燥部Ｄでは、上面ブロワノズル６が、自動車の上面形状に追従して昇降し、できるだけ車体に近づいた状態で自動車の上面に送風し、側面ブロワノズル７が、自動車車体の側面に送風し、洗浄後の車体に残留する水滴を吹き飛ばしていく。ここで、本発明の特徴的構成である上面ブロワノズル６による乾燥作用について説明する。

上面ブロワノズル６は、車形データに基づいて昇降装置２１を作動し、自動車の上面形状に沿うように昇降制御されるとともに、乾燥する自動車Ａの部位に応じて風向調整装置１５を作動し、車体の傾斜に適した送風方向に指向させて効率の良い送風が行われる。

乾燥する自動車Ａが普通車の場合、図９に示すように、上面ブロワノズル６が、自動車前面Ｃｆ・フロントウィンドウｆｗを乾燥するとき、送風偏向板１６ｂを偏向位置に回転移動させ、本体フレーム１の前方下向きに偏向させて送風する。また、上面ブロワノズル６が、ボンネットｂｏ・ルーフｒｆ・トランクｔｒを乾燥するとき、送風偏向板１６ａ，１６ｂを格納位置とし、垂直下向きに送風する。更に、上面ブロワノズル６が、リアウィンドウｒｗ・自動車後面Ｃｆを乾燥するとき、送風偏向板１６ａを偏向位置に回転移動させ、本体フレーム１の後方下向きに偏向させて送風する。これにより、自動車Ａの部位に適した送風を作用させることができる。しかも送風偏向板１６ａ，１６ｂは、コアンダ効果を利用しているため、従来のように送風口を強制的に曲げて風向を偏向するものと比べて、送風ロスが少なく、騒音の発生も低減される。

こうして、自動車が乾燥部Ｄを抜けると、シャッター体８を待機位置である本体フレーム上方に上昇させ、ブロワを停止して洗車終了となる。その後、自動車Ａをそのまま前進させて洗車エリアから退場させるよう促し、自動車の退場が検出されると、本体フレーム１をレール後端の待機位置に戻して次の洗車に備えるものである。以上のように本体フレーム１の往行に伴いブラッシング洗浄と乾燥処理とを同時進行で行って、従来の門型洗車機で１往復して行っていた洗車を半分の１回の往行だけで完了しスピード洗車が実行されるのである。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、請求項の記載を逸脱しない範囲で種々の実施態様が考えられる。実施例では本体フレーム１の前寄りに洗浄部Ｓを形成し後寄りに乾燥部Ｄを形成してあるが、現在広く普及している門型洗車機のように前寄りに乾燥部を設け後寄りに洗浄部を設け、本体の往復走行により洗車動作を行うものに適用できることは勿論である。また、本体フレーム内に自動車を台車やコンベアで搬送するタイプの洗車機においても同様に適用できる。更に、実施例の洗浄部Ｓではブラッシング洗浄を行うが、ブラシを備えず高圧スプレーで洗浄をはかる方式のブラシレス洗車機にも適用可能であることは明らかである。また、洗浄部と乾燥部を物理的に分離し、それぞれ独立して機能する形態の洗車装置もしくは乾燥装置にも採用することができる。更に、車形検出も上記した光軸の透光／遮光によって上面レベルを認識し、この上面レベルを本体フレームと自動車の相対移動位置単位で取り込んで車形データを作成するものに限らず、ＣＣＤ等の撮像素子で撮影し、画像処理を施して車体輪郭を抽出するものでもよく、その手法は限定されない。また、風向調整装置を送風口の前後に設けているが、いずれか一方にしても良い。この場合、登り傾斜面への送風を考慮し、乾燥方向へ先行する向きに偏向できる側に設けるのが望ましい。

洗車機の設置レイアウトを示す平面図である。 洗車機の側面図である。 上面ブロワノズル６の側面図である。 上面ブロワノズル６の側面断面図である。 風向調整装置の動作を示す説明図である 上面ブロワノズル６の昇降装置２１を示す説明図である。 制御系を示すブロック図である。 洗車動作における各部の動作タイミングを示す説明図である。 上面ブロワノズル６の送風状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 本体フレーム
６ 上面ブロワノズル
１４ 送風口
１５ 風向調整装置
１６ａ 送風偏向板
１６ｂ 送風偏向板
１７ａ エアシリンダ
１７ｂ エアシリンダ

Claims (1)

1. 洗車処理装置を装備した本体フレームを自動車と相対移動させるのに伴い、洗車処理装置により自動車車体を洗車処理する洗車機であって、前記洗車処理装置として少なくとも送風方向を自動車前後方向に調整する手段を有する車体上面乾燥手段を備えた洗車機において、
   前記風向調整手段を、車体上面乾燥手段の送風口における風向調整側に備え、コアンダ効果により送風口からの送風を偏向する送風偏向体と、該送風偏向体を偏向位置と収納位置とに変位する駆動体とで構成し、前記送風偏向体は、断面略半円形状をなし、円弧面が送風口の開口縁と連続し、且つ変位によって送風口の開口面積を変えないように配置され、前記送風口の開口縁に取り付けたシール部材により円弧面と開口縁との隙間を塞ぐようにされたことを特徴とする洗車機。

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