JP5455113B2 - 路面清掃用ブラシ及び路面清掃車 - Google Patents

Description

本発明は、路面に堆積、付着した塵埃、土砂等を除去する為の路面清掃車に搭載される路面清掃用ブラシ、及びその路面清掃用ブラシを搭載した路面清掃車に関するものである。

路面に堆積、付着した塵埃、土砂等を除去する為の路面清掃車に搭載される路面清掃用ブラシ、及びその路面清掃用ブラシを搭載した路面清掃車に関しては、使用目的に応じて、さまざまな改良がなされ、例えば、所定長さのブラシ用合成樹脂繊維を、必要量宛整列させ、融着加工部へ定量宛搬送して、前記整列した繊維の根元部を融着し、又は根元部を融着することなく、別に供給された合成樹脂チャンネルの開口側へ、前記繊維の根元部を挿入した後、前記合成樹脂チャンネルの外側から、前記根元部を加熱加圧し、前記根元部と、チャンネルとを固着して、ブラシ材を成形し、このブラシ材を用いて、直線状ブラシ材、スパイラル状ブラシ材又は環状ブラシ材を成形した後、前記ブラシ材を軸に固定することを特徴としたブラシ（特許文献１）がある。

また、回転基体と前記回転基体に植設された線材とを備えた路面又は床面上の付着物を除去するためのブラシであって、前記線材はガラス転移点が４５℃以上で、且つ融点が２００℃以上の合成樹脂からなる路面及び床面上の付着物除去ブラシ（特許文献２）が考案されている。

特開２００７−５４６１４号公報 特開平１１−７１７３０号公報

特許文献１のブラシは、動力で動かす清掃用ブラシである。前記清掃用ブラシは、例えば、複数の環状ブラシが、その環状ブラシの有する穴部が軸体の長手方向に嵌合挿入されることにより形成される。そして、環状ブラシが軸体に挿入される際、環状ブラシを構成するブラシ毛材は、軸体の長手方向の軸心にたいして、略直角となるよう配置される。

上記の如く構成された清掃用ブラシは、駆動源を有する路面清掃車に装着され、駆動源により回転し、路面の塵埃、土砂等を路面から掻き上げ、浮き上がらせる。そして、路面清掃車の内部に設けられた塵埃等の集塵部であるホッパーに負圧を発生させ、吸込み口から塵埃等が吸引され、路面から塵埃等が除去される。従って、ホッパーに通じる吸込み口は、清掃用ブラシの近傍に設けられており、清掃用ブラシは回転駆動することにより、吸込み口の近傍にまで路面上の塵埃等を掻き上げ、浮き上がらせると共に、掃き寄せ、掃き集める必要がある。

しかしながら、清掃用ブラシを構成する環状ブラシのブラシ毛材は、軸体の長手方向の軸心にたいして、略直角となるよう配置されているので、ブラシ毛材が路面に当接することにより、塵埃等を路面から掻き上げ、浮き上がらせることはできるものの、路面から浮き上がった塵埃等は軸体の長手方向に沿って、移動することは極めて難しい。その為、清掃用ブラシは、吸込み口から遠ざかったところにおいて、路面から浮き上がった塵埃等を、効率よく確実に吸込み口の近傍にまで掃き寄せ、掃き集めることは非常に困難であり、的確に路面から塵埃等を除去することができないという課題を有していた。

また、特許文献２の路面及び床面上の付着物除去ブラシにおいては、線材のガラス転移点が４５℃以上で、且つ融点が２００℃以上の合成樹脂からなる為、耐磨耗性は優れている。

しかしながら、線材は概丸形断面の長尺状であることから、路面及び床面上の付着物除去ブラシは、路面及び床面に付着した異物の掻き取り、除去性能が劣る
という課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、路面の塵埃、土砂等を、効率よく確実に掃き寄せ、掃き集めると共に、的確に路面から除去する路面清掃用ブラシ、及びその路面清掃用ブラシを搭載した路面清掃車を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決する為に、請求項１の発明は、路面に堆積、付着した塵埃、土砂等の異物を除去する為の路面清掃車に搭載される路面清掃用ブラシにおいて、該路面清掃用ブラシは、ブラシ部と、基台とを有し、前記ブラシ部は、合成樹脂からなるブラシ毛材を有し、該ブラシ毛材は、短手方向の断面に１つ以上の鋭角又は鈍角の凸部を有する１本のモノフィラメントが長手方向に捩られて形成されていることを特徴としている。したがって、上記路面清掃用ブラシが路面清掃車に搭載されると、長手方向に捩られた合成樹脂からなるブラシ毛材が路面に付着した塵埃、土砂等の異物を掻き取ることができる。また、ブラシ毛材が長手方向に捩られていることによって、従来のストレートなブラシ毛材と比較した場合に、より弾力性に優れ、形状復元性に優れている為、路面からの衝撃力をより吸収する事ができ、毛折れを発生する事なく、より高い掻き取り性能を発揮できる。

また、ブラシ毛材の凸部で塵埃、土砂等の異物を掻き取ることができ、上述したブラシ毛材の長手方向の捩りと合わせることによって、従来のストレートなブラシ毛材と比較した場合に、掻き取り性能を一層向上させることができる。また、異形断面の一つの例として、三角断面形状のものを使用した場合には、三角形の角部によって、汚れの掻き取り性能が高くなると共に、ブラシ毛材の長手方向に捩りを加えることによって、方向による屈曲性の差が無く、清掃ムラが発生しにくくなり、路面を均一に清掃することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、ブラシ部は、芯線と、断面略コ字状の帯状体と、該帯状体と前記芯線とに挟持されるブラシ毛材とによって構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体にて形成されてあると共に、固定手段によって基台に固定されてあることを特徴としている。したがって、チャンネルブラシを予め製作しておけば、路面清掃用ブラシを簡易に、且つ安価に製作することができる。

請求項３の発明は、車体に路面から除去された塵埃、土砂等の異物を集める集塵部と、請求項１又は２に記載の路面清掃用ブラシを搭載した路面清掃車を特徴としている。したがって、従来の路面清掃用ブラシと比較して掻き取り性能が向上した路面清掃用ブラシを搭載することによって、清掃効果の優れた路面清掃車を提供することができる。

請求項１の発明では、ブラシ毛材の掻き取り性能を向上させることができると共に、被洗浄面を均一に洗浄することができる。また、請求項２の発明では、路面清掃用ブラシを簡易に、且つ安価に製作することができる。さらに、請求項３の発明では、清掃効果の優れた路面清掃車を提供することができる。

本発明に使用するブラシ毛材を示す斜視図 ブラシ毛材の断面の一例を示す図 ブラシ毛材の断面の一例を示す図 （ａ）本発明の路面清掃用ブラシの正面図、（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ断面図 （ａ）仕切り部材の斜視図、（ｂ）基台の斜視図 チャンネルブラシを前面側から見た斜視図 路面清掃車用側ブラシのブラシ部を示す斜視図 チャンネルブラシの製法を示す斜視図 本発明の路面清掃車用側ブラシが搭載されてある路面清掃車の正面図

図１は、本発明の路面清掃用ブラシに使用するブラシ毛材を示す斜視図である。この図に示すように、ブラシ毛材１は、三角形状の断面となっており、３つの凸部１ａ、１ｂ、１ｃを有している。また、ブラシ毛材１は、長手方向に捩られて形成されてある。さらに、ブラシ毛材１は、合成樹脂からなるものであり、一例として、ポリプロピレンを挙げることができる。

上述したように、ブラシ毛材１は、長手方向に捩られて形成されてある。これと、従来の長手方向に捩られていないストレートタイプのブラシ毛材とを比較すると、以下のことが判明した。即ち、従来のストレートタイプのブラシ毛材は、三角形の断面の辺方向における屈曲性が硬く、頂点方向における屈曲性が柔軟である為、毛材が容易に屈曲する頂点方向に曲がり易い。したがって、ブラシ毛材が特定の方向に広がったり、束になったりし易いので、被洗浄面にムラが発生し易い。一方、本発明のブラシ毛材１は、長手方向に捩られて形成されてあるので、屈曲性の差が無く、特定の方向に広がったり、束になったりすることが無く、被洗浄面にムラが発生すること無く、均一に洗浄することができる。

ブラシ毛材１の有する概三角形断面の一辺の長さは、１〜５ｍｍ程度に設定される。一辺の長さが１ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材１は細すぎて耐久性が劣ることになり、一辺の長さが５ｍｍを超える場合、ブラシ毛材１は太すぎて路面の細かな凹凸部分に当接し難くなる。なお、ブラシ毛材１の長さについては、特に限定されるものではないが、例えば、１００〜１０００ｍｍ程度に設定される。長さが１００ｍｍ未満の場合、ブラシ毛材１は短すぎて清掃範囲が狭くなり、長さが１０００ｍｍを超える場合、ブラシ毛材１は長すぎて毛腰が弱く、清掃性能が劣ることになる。

また、ブラシ毛材１の繊度は、２００００〜５００００デニールにて設定されるのが望ましい。繊度が２００００デニール未満の場合、ブラシ毛材１は細すぎて耐久性が劣ることになり、繊度が５００００デニールを超える場合、ブラシ毛材１は太すぎて路面の細かな凹凸部分に当接し難くなる。なお、１デニールとは、９０００ｍで１ｇとなる繊維のことである。

また、ブラシ毛材１は、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、４６ナイロン、１１ナイロン、１２ナイロン、ＭＸＤ６ナイロン等のポリアミド系樹脂等の合成樹脂からなる。ブラシ毛材１は、ポリオレフィン系樹脂が用いられた場合、軽量性、含水率０％、低コスト等が享受され、ポリエステル系樹脂が用いられた場合、低含水率、耐光性、耐熱性等が享受され、ポリアミド系樹脂が用いられた場合、耐摩耗性、耐熱性等が享受される。ブラシ毛材１の材質については、路面清掃用ブラシの使用環境、コスト等を勘案して、適宜、決定されるものである。

ブラシ毛材１は、メルトフローレイトが０．１〜１．０ｇ／１０分の範囲にあるポリプロピレンが用いられる。メルトフローレイトは、合成樹脂の溶融時における流動性を表わす尺度である。ＪＩＳＫ７２１０の熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法に記載された一定の温度、及び圧力で、規格の直径、及び長さをもつオリフィス板から溶融した合成樹脂を押し出し、押し出された合成樹脂の重量を量り、これを１０分間あたりのグラム数に換算して数値として表わす。一般に、メルトフローレイトの数値が大きいほど、合成樹脂の溶融時の流動性や加工性は良好であるが、耐ストレスクラッキング性等の機械的強度は劣る。メルトフローレイトが０．１ｇ／１０分未満の場合、合成樹脂が硬すぎて溶融紡糸し難く、作業性が劣り、メルトフローレイトが１．０ｇ／１０分を超える場合、機械的強度が低く、耐摩耗性が劣る。

ブラシ毛材１は、次の手順にて製造される。最初にペレット状、あるいは粉末状の合成樹脂を融点以上の温度にて加熱して溶融する。その際、紫外線吸収剤、着色顔料等の添加剤を配合しても構わない。次に、押出機の先端に取り付けられた概三角形の口金を通して、紡糸する。押し出し後、加熱しながら延伸機にて長手方向に延伸をかけ、延伸後、アニーリングと呼ばれる工程にて冷却固化させることにより、モノフィラメントが形成される。前記の如くの製造方法は、一般的には押出成形と呼ばれている。次に、得られたモノフィラメントを所望の長さに切断することにより、ブラシ毛材６が製造される。

モノフィラメントの長手方向に延伸をかける上記の如くの方法は、一軸延伸と呼ばれている。一軸延伸は、一方向にのみ延伸応力をかける加工方法であり、延伸方向にたいして平行の方向、すなわち縦方向は、分子配向が起こるので、引張強度が著しく向上するが、延伸方向にたいして直角の方向、すなわち横方向は、引張強度が向上しない為、延伸方向にたいして平行の方向に、裂けやすくなるという性質を有している。なお、分子配向とは、線状分子が溶融または固体状態において、外力の作用により、一定方向に配列することである。

図２は、本発明に使用するブラシ毛材の断面の例を示した図である。図２（ａ）は、ブラシ毛材の断面を円形状の左右に凸部を形成したものを示している。図２（ｂ）は、ブラシ毛材の断面を２つの凸部と１つの凹部とを形成したものを示している。図２（ｃ）は、ブラシ毛材の断面を六角形状にしたものを示している。図２（ｄ）は、ブラシ毛材の断面を手裏剣形状にしたものを示している。図２（ｅ）は、ブラシ毛材の断面を星型形状にしたものを示している。図２（ｆ）は、ブラシ毛材の断面を花びら形状のように１つの凸部を形成したものを示している。図２（ｇ）は、ブラシ毛材の断面を鋭角の凸部と鈍角の凸部とを各々２つ形成したものを示している。図２（ｈ）は、ブラシ毛材の断面をテトラポット形状のように３つの凸部を形成したものを示している。図２（ｉ）は、ブラシ毛材の断面を長楕円状にして、２つの凸部を形成したものを示している。これらの形状は、本発明に使用するブラシ毛材の断面形状の一例であり、一つ以上の凸部を有する異形断面であれば、本発明に使用するブラシ毛材に含まれるものである。このように、凸部を有する形状としたことと、上述したブラシ毛材の長手方向が捩られた形状としたこととによって、路面に堆積、付着した異物を容易に除去することが可能となる。特に、路面に強固に付着したガム等の付着物を迅速に掻き取ることができ、異物の除去性能は従来のものと比較して、大幅に向上させることが可能となる。

図３は、本発明に使用するブラシ毛材の断面の他の例を示した図である。図３（ａ）は、ブラシ毛材の断面を円形状の左右に凸部を形成し、内部に中空部３ａを形成したものを示している。図３（ｂ）は、ブラシ毛材の断面を２つの凸部と１つの凹部とを形成し、内部に中空部３ｂを形成したものを示している。図３（ｃ）は、ブラシ毛材の断面を六角形状にし、内部に中空部３ｃを形成したものを示している。図３（ｄ）は、ブラシ毛材の断面を手裏剣形状にし、内部に中空部３ｄを形成したものを示している。図３（ｅ）は、ブラシ毛材の断面を星型形状にし、内部に中空部３ｅを形成したものを示している。図３（ｆ）は、ブラシ毛材の断面を花びら形状のように１つの凸部を形成し、内部に中空部３ｆを形成したものを示している。図３（ｇ）は、ブラシ毛材の断面を鋭角の凸部と鈍角の凸部とを各々２つ形成し、内部に中空部３ｇを形成したものを示している。図３（ｈ）は、ブラシ毛材の断面をテトラポット形状のように３つの凸部を形成し、内部に中空部３ｈを形成したものを示している。図３（ｉ）は、ブラシ毛材の断面を長楕円状にして、２つの凸部を形成し、内部に中空部３ｉを形成したものを示している。これらの例に示すように、ブラシ毛材の内部を中空とすることによって軽量化を図ることができると共に、合成樹脂製であることから、折れ難く路面の洗浄に適している。

図４（ａ）は、本発明における路面清掃用ブラシの正面図であり、図４（ｂ）は同Ａ−Ａ断面図である。また、図５（ａ）は、仕切り部材の斜視図であり、図５（ｂ）は、基台の斜視図である。これらの図において、路面清掃用ブラシ４１は、複数の概リング状に形成されたブラシ体４４の内周部に固定手段であるスペーサ４９、及び固定手段５１が装着されたブラシ部４２が、鉄等の金属材料からなる基台４３の外周部に配置されて形成されている。基台４３は、両端の概円環状に形成されたリング部材の外周等分４箇所に、概四角柱の連結柱５２を架けると共に、溶接により固定された骨組みコア状物である。

前記の如くの基台４３の外周部の長手方向にたいして、複数のブラシ体４４の穴部が挿入されると共に、概コ字状の固定手段５１が１本の連結柱５２に嵌合挿入される。また、ブラシ体４４の両側には、概円環状に形成された仕切り部材５６が配置され、ブラシ体４４に装着されたスペーサ４９と、前記仕切り部材５６が接することにより、ブラシ体４４が基台４３の外周部に固定される。ここで、仕切り部材５６は、側面部６１の４箇所に溝部６２が形成されており、基台４３に形成された４本の連結柱５２に嵌合挿入される。

そして、基台４３の両端に形成されたリング部材の外周に概円環状の側板６３を被せると共に、側板６３の外面に概円環状のプレート５４を重ね合わせ、連結柱５２の端部に形成されたネジ孔６４にネジ５０を挿入螺合して固定し、路面清掃用ブラシ４１が形成されてある。尚、ブラシ体４４は先端にいくほど広がり、隣り合うブラシ体４４、４４の先端部の一部が接触するようにすることによって、被清掃面である路面をムラなく清掃することができる。

次に、図４〜図６を用いて、路面清掃用ブラシ４１の製作方法について説明する。最初に、図６の如く、ブラシ毛材４６を芯線４７、及び帯状体４８にて挟み付けて形成された直線状のチャンネルブラシ４５を用意すると共に、チャンネルブラシ４５の始点Ｓ５と終点Ｓ６を、それぞれ矢印の方向に捻じ曲げる。次に、チャンネルブラシ４５の始点Ｓ５における帯状体４８の一方の側面と、チャンネルブラシ４５の終点Ｓ６における帯状体４８の一方の側面との間を溶接によって溶接部５７にて接合して、概リング状に形成されたブラシ体４４を形成する。

図７は、路面清掃車用側ブラシのブラシ部を示す斜視図である。ブラシ部２は、短冊状のブラシ毛材６が芯線７、及び帯状体８にて挟み付けられたものが、円錐台状となるように、帯状体８を環状にして端部１１を溶接している。その後、ブラシ部２は、環状の帯状体８が回転用台座（図示せず）に装着されて側ブラシとして使用される。

チャンネルブラシは、図８の製作状態を示す斜視図の如く製造される。ここで、１４は縦ロール、１３は基台、１５は横ロールである。まず、断面が概コの字形状の長尺な帯状体８に対して、所定長さのブラシ毛材６の中央部が直交するように、帯状体８の上部に設置し、縦ロール１４を使用して、芯線７にてブラシ毛材６を挟み付けると共に、芯線７を帯状体８の概コの字形状の内部に押し込む。次に、帯状体８の両側に形成された横ロール１５を使用して、帯状体８を両側から加締める。その結果、中央部が帯状体８と芯線７に挟み付けられて折り込まれたブラシ毛材６を有するチャンネルブラシ１０が形成される。

図９は、本発明の路面清掃車用側ブラシが搭載されてある路面清掃車の正面図である。図９において、路面清掃車７０は、主ブラシである路面清掃車用主ブラシ７１ａ、７１ｂと、路面清掃車用側ブラシ７２が搭載されてあり、塵埃や土砂等の砂塵７７を集めるホッパーである集塵部７３、集塵部７３の内部の空気を排出して集塵部７３に負圧を発生される為のブロワー７５、集塵部７３に通じるホース７４、及び吸込み口７８を有して構成されている。

路面清掃車７０は、路面７６に堆積、付着した砂塵７７を除去する際、路面清掃車用側ブラシ７２を図示しない駆動源により回転し、路面７６の側溝等に堆積、付着した砂塵７７を掻き取り、路面７６の中央部に集積させる。路面７６の中央部に集積された砂塵７７は、掃き寄せ用の路面清掃車用主ブラシ７１ａが図示しない駆動源により回転することにより、路面７６から砂塵７７を掻き上げ、浮き上がらせると共に、吸込み口７８の近傍に掃き寄せる。路面清掃車用主ブラシ７１ａは、路面清掃車７０の前進時における車輪の回転方向と同一の方向に回転し、砂塵７７を吸込み口７８の近傍に掃き寄せる。次に、吸込み口７８の近傍に掃き寄せられた砂塵７７は、掃き集め用の路面清掃車用主ブラシ７１ｂが図示しない駆動源により回転することにより、吸込み口７８からホース７４へと送り込まれる。路面清掃車用主ブラシ７１ｂは、路面清掃車７０の後進時における車輪の回転方向と同一の方向に回転する。なお、側ブラシ７２、主ブラシである路面清掃車用主ブラシ７１ａ、７１ｂを回転させる際、散水車、あるいは路面清掃車７０の図示しないノズルから路面７６及び／又は砂塵７７に水を散布すると、砂塵７７が吸水して重量が重くなり、路面清掃車用側ブラシ７２、主ブラシである路面清掃車用主ブラシ７１ａ、７１ｂの回転により砂塵７７が飛散し難くなるので、清掃効率が向上する。

次に、集塵部７３の内部の空気をブロワー７５で排出して、集塵部７３の内部に負圧を発生させる。集塵部７３の内部を負圧にすることにより、吸込み口７８の近傍には吸引力が発生する。吸引力と路面清掃車用主ブラシ７１ｂの回転により、砂塵７７は空気と共に、ホース７４を介して集塵部７３に吸い込まれる。そして、砂塵７７のみが集塵部７３に残り、空気はブロワー７５を通って、路面清掃車７０の外部に排出される。

上記の如く構成された路面清掃車７０の動作、作用は下記の通りである。

路面清掃車７０は、路面清掃車用側ブラシ７２を回転させて、路面７６の側溝等に堆積、付着した砂塵７７を効率よく確実に掻き取り、路面清掃車７０の車体下部の中央部に集積させる。そして、路面清掃車７０の車体下部の中央部に集積された砂塵７７は、掃き寄せ用の路面清掃車用主ブラシ７１ａを回転させて、路面７６から砂塵７７を掻き上げ、浮き上がらせると共に、吸込み口７８の近傍に掃き寄せ、路面清掃車用主ブラシ７１ｂにて、極めて短時間にて迅速、且つ確実に路面７６から塵埃、土砂等の砂塵７７を除去することができる。その為、路面清掃車７０は、優れた清掃機能を発揮することができる。

本発明の路面清掃車用ブラシは、主に、路面に堆積、付着した塵埃、土砂等を除去する為の路面清掃車に搭載される路面清掃車用ブラシとして使用されるほか、ガードレール、トンネルの壁、ビル等の建築物の壁等を清掃する為のブラシとして好適に使用される。

１、６ ブラシ毛材
２ ブラシ部
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ 中空部
７ 芯線
８ 帯状体
４３ 基台
４５ チャンネルブラシ
７０ 路面清掃車
７１ａ、７１ｂ 路面清掃用主ブラシ
７２ 路面清掃用側ブラシ
７３ 集塵部

Claims (3)

1. 路面に堆積、付着した塵埃、土砂等の異物を除去する為の路面清掃車に搭載される路面清掃用ブラシにおいて、該路面清掃用ブラシは、ブラシ部と、基台とを有し、前記ブラシ部は、合成樹脂からなるブラシ毛材を有し、該ブラシ毛材は、短手方向の断面に１つ以上の鋭角又は鈍角の凸部を有する１本のモノフィラメントが長手方向に捩られて形成されていることを特徴とする路面清掃用ブラシ。
2. ブラシ部は、芯線と、断面略コ字状の帯状体と、該帯状体と前記芯線とに挟持されるブラシ毛材とによって構成されたチャンネルブラシからなるブラシ体にて形成されてあると共に、固定手段によって基台に固定されてあることを特徴とする請求項１に記載の路面清掃用ブラシ。
3. 車体に路面から除去された塵埃、土砂等の異物を集める集塵部と、請求項１又は２に記載の路面清掃用ブラシを搭載した路面清掃車。

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