JP5986230B2 - 小型のクリーニングヘッドリフト機構およびサスペンションを有する表面メンテナンス車 - Google Patents

Description

本発明は、小型のリフト機構およびサスペンション（ｌｉｆｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を伴うクリーニングヘッドを有する表面クリーニング機械に一般的に関する。

（優先権主張）
本発明は、２０１２年２月１６日付けで出願された同時係属中の米国仮特許出願第６１／５９９，７７６号明細書に基づく優先権を主張し、この明細書の開示内容は本明細書中にその全体が参照として援用される。

公共的建物、商業用建物、事業用建物、および、工業用建物における床クリーニングが、ハード床クリーニング機械およびソフト床クリーニング機械のような様々な専門化された床クリーニング機械の発達をもたらしてきた。これらのクリーニング機械は、一般的に、床表面上での所望のクリーニング動作を行うように構成されている１つまたは複数のクリーニングツールを収容するクリーニングヘッドを使用する。こうしたクリーニング機械は、専用の床掃除機械、専用の床スクラビング機械、および、床掃除機械とスクラビング機械の組み合わせとを含む。

専用のハード床掃除およびスクラビング機械の一例が、Ｔｅｎｎａｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミネアポリス、ミネソタ州）に譲渡されておりかつ本明細書にその全体が参照として援用されている、特許文献１に説明されている。この機械は、円筒形ブラシの形状である２つのクリーニングツールを有するクリーニングヘッドを使用する。これらのクリーニングツールは、示されている矢印に表示された方向に互いに逆に回転する。水と洗剤とがブラシの前方の床の上に散布され、したがって、ブラシは床からゴミを掃除すると同時に床を流し洗いすることが可能である。湿式スクラビングおよび掃除動作中に、真空スクイジーが床から液体廃棄物を取り除く。このクリーニングツールは、床上のゴミがその２つのクリーニングツールの間で掃除されてディフレクタ（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ）によって廃棄物ホッパの中に送り込まれるように、互いに連動する。

専用の床掃除機の一例が、Ｔｅｎｎａｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ（ミネアポリス、ミネソタ州）に譲渡されておりかつ本明細書にその全体が参照として援用されている、特許文献２に説明されている。この床掃除機は、床に接触してばらばらのゴミをホッパの中に投入する回転円筒形ブラシで構成されているクリーニングヘッドを含み、および、このホッパは、手作業または電動リフトによって定期的に空にされる。床掃除機械とスクラビング機械の組み合わせが、２つの機械を有する必要性をなくすために、開発された。特定の床掃除およびスクラビング機械が、１つの大型の多機能機械を作るために、専用のスクラビング機械の前端部に掃除構成要素を取り付けることによって作られた。

スクラビングシステムは当業で公知である。スクラビングシステムは、一般的に、ドライバ組立体と、ブラシまたはパッド等の形状である回転式スクラバであるクリーニングヘッドとを含む。制御装置が、スクラビングされることが意図されている床表面のタイプおよび／または条件に応じて床表面に対して行われるスクラビングの度合い（典型的には、スクラバを介して加えられる下向き力（ｄｏｗｎ−ｆｏｒｃｅ）の機能）を調節するために使用されるだろう。スクラビングシステムのためのスクラバドライバ組立体が当業で公知であり、および、一般的に、スクラバヘッドに固定されているドライバモータによって駆動される１つまたは複数の回転式ブラシを含む。従来技術のスクラバヘッドは、床表面に対するスクラブパッド（ｓｃｒｕｂ ｐａｄ）の意図された下向き力またはスクラビング圧力を実現するために、ドライバに連結されているアクチュエータによってスクラブヘッドを選択的に上昇および下降させるリフト機構を含む。

特定の従来技術のスクラブヘッドリフト機構およびサスペンションは、多数の部品を含んでおり、および、こうした多数の部品が、このリフト機構およびサスペンションのコストと複雑性とを増大させる可能性がある。さらに、特定の従来技術のスクラブヘッドリフト機構およびサスペンションは、床メンテナンス車上で大きな設置面積を占め、このことが、床メンテナンス車の境界内にスクラブヘッドリフト機構およびサスペンションを取り付けることを困難にする。さらには、比較的大きいスクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの取付に関する考慮すべき問題点が、異なるサイズの異なる車両の上で同一のスクラブヘッドリフト機構およびサスペンション設計を使用することを困難にする。

米国特許第５，９０１，４０７号明細書 米国特許第４，５７１，７７１号明細書

本発明の特定の実施態様が、縦方向に延びるフレームと、このフレームに連結されている車輪と、スクラブヘッドと、リフト機構およびサスペンションとを有する、床表面メンテナンス機械を含む。特定の実施態様では、スクラブヘッドはフレームに連結されており、ハウジングと床係合ブラシ（ｆｌｏｏｒ−ｅｎｇａｇｉｎｇ ｂｒｕｓｈ）とを含む。スクラブヘッドは、動作モード（ｏｐｅｒａｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）と移送モード（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍｏｄｅ）とに調節可能である。リフト機構およびサスペンションは、動作モードと移送モードとにスクラブヘッドを調節する働きをするリニアアクチュエータを含む。このリフト機構およびサスペンションは、スクラブヘッドに旋回するように連結されている主サスペンションアームと、この主サスペンションアームに旋回するように連結されておりかつリニアアクチュエータが旋回するように連結されているベルクランク（ｂｅｌｌ ｃｒａｎｋ）と、ベルクランクと主アームとの間の旋回を制限する付勢リンク機構（ｂｉａｓｉｎｇ ｌｉｎｋａｇｅ）とを含む。制限された旋回が、リニアアクチュエータとの係合を必要とせずに床の起伏の上を通過しながらスクラブヘッドが上昇および下降することを可能にする。

本発明の特定の実施態様が、縦方向に延びるフレームと、このフレームに連結されている車輪と、スクラブヘッドと、リフト機構およびサスペンションとを有する、床表面メンテナンス機械を含む。このフレームは、横幅を画定し、および、概ね平らな主上面を有する。特定の実施態様では、スクラブヘッドはフレームに連結されており、および、ハウジングと床係合ブラシを含む。スクラブヘッドは、動作モードと移送モードとに調節可能である。リフト機構およびサスペンションは、動作モードと移送モードとにスクラブヘッドを調節する働きをするリニアアクチュエータを含む。特定の実施態様では、リフト機構およびサスペンション全体がフレームの横幅の範囲内に配置されている。特定の実施態様では、リフト機構およびサスペンション全体が、フレームの概ね平らな主上面よりも低い位置に配置されている。

本発明の特定の実施態様が、縦方向に延びるフレームと、このフレームに連結されている車輪と、スクラブヘッドと、リフト機構およびサスペンションとを有する、床表面メンテナンス機械を含む。このフレームは、横幅を画定し、および、概ね平らな主上面を有する。特定の実施態様では、スクラブヘッドはフレームに連結されており、ハウジングと床係合ブラシを含む。スクラブヘッドは、動作モードと移送モードとに調節可能である。リフト機構およびサスペンションは、動作モードと移送モードとにスクラブヘッドを調節する働きをするリニアアクチュエータを含む。このリニアアクチュエータは、移送モードのための移送位置にスクラブヘッドを上昇させるようになっており、動作モードのために、スクラブヘッドを床との動作位置に下降させるようになっている。連結構造がスクラブヘッドをフレームに連結する。この連結構造は、移送位置と動作位置との間のスクラブヘッドの移行を実現する。リニアアクチュエータは、この連結構造とスクラブヘッドとに連結されている。

次の図面は、本発明の特定の実施形態を例示するものであり、したがって本発明の範囲を限定するものではない。これらの図面は、（特に指摘しない限り）必ずしも同一の縮尺で描かれてはおらず、および、以下の詳細な記述における説明に関連した使用が意図されている。以下では、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明し、および、同じ番号が同じ要素を表している。

図１Ａは、本発明の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態を使用する例示的な床表面クリーニング機械の上部斜視図である。 図１Ｂは、本発明の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態を使用する例示的な床表面クリーニング機械の下部斜視図である。 図２Ａは、図１の機械のフレームと、スクラブヘッドの一実施形態の一部分と、本発明の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分との右側立面図である。 図２Ｂは、フレームが幽霊線で示されている、フレームと、スクラブヘッドの一実施形態の一部分と、図２Ａの小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分との平面図である。 図３は、本発明のスクラブヘッドと小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分の右側斜視図である。 図４は、本発明の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の上部右側斜視図である。 図５は、本発明の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分の上部右側斜視図である。 図６は、幾つかの部分が幽霊線で示されている、本出願の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分の背部立面図である。 図７は、本出願の小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分の左側立面図である。 図８は、本発明のスクラブヘッドと小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションとの別の実施形態の一部分の右側斜視図である。

図１Ａと図１Ｂは、それぞれに例示的な床表面クリーニング機械１００の上部斜視図と下部斜視図である。機械１００の実施形態は、電動式の移動本体上に支持されている構成要素を含む。この移動本体は、クリーニング動作が上で行われる表面全体を移動するための車輪１０２上に支持されているフレームを備える。この移動本体は、オペレータ用制御装置とステアリングホイール１０４とを含み、このステアリングホイール１０４は、機械１００の着座したオペレータが機械１００の前部中央の車輪１０８を舵取りするように、機械１００のシート１０６に対して配置されている。機械１００が、座席の下方の区画の中に収容されることがある１つまたは複数の電池によって給電されることが好ましい。あるいは、代替案として、動力源が、内燃機関であるか、電気コードを通して給電されるか、または、１つまたは複数の発電セルが機械１００に給電するために使用されることがある。

クリーニング構成要素は機械１００の下側から延びる。例えば、スクラブヘッド（ｓｃｒｕｂ ｈｅａｄ）１１０が機械１００の中間部分に配置されている形で示されている。このスクラブヘッド１１０は、２つのスクラブブラシ（ｓｃｒｕｂ ｂｒｕｓｈ）１１４を収容するハウジング１１２を有する。ブラシ１１４は２つの電気モータによって駆動される。スクラブヘッド１１０とハウジング１１２との間に取り付けられている電気アクチュエータが、移送のためにスクラブヘッド１１０を上昇させ、作業のためにスクラブヘッド１１０を下降させ、および、床上でのそのスクラブヘッドの下向き圧力（ｄｏｗｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を調節する。電気アクチュエータと、これに関連した機械的連結との追加の側面を、さらに詳細に後述する。スクラブヘッド１１０は、互いに平行な垂直軸を中心に回転する２つの円板スクラブブラシ１１４を使用する。あるいは、代替案として、スクラブヘッドは、１つだけの円板スクラブブラシ、または、水平な軸を中心に回転する１つまたは複数の円筒形ブラシで作られることもある。スクラブヘッド１１０が図面に示されているが、表面メンテナンス、表面調整（ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）、および／または、表面クリーニングを表面に対して提供するための任意の器具または道具が、本発明による関連した機械または車両に連結されてもよい。

車両１００は、より大きな床包絡面をクリーニングするための、サイドブラシ組立体１１６を含む。このサイドブラシ組立体は、機械または壁に損傷を与えることなしに付近の壁または障害物をクリーニングすることをより容易化すると同時に、生産性を増大させるようにその機械のクリーニング経路を拡幅する。このサイドブラシ組立体は、機械１００の前方右側に取り付けられており、および、機械の中央部から遠ざかる形で外方に、かつ、クリーニング対象である表面に向かって下方に揺動する。

湿式スクラビング動作中に、タンク１１８内に収容されている水またはクリーニング液が、スクラブヘッド１１０の付近において、機械１００の下方の表面に噴霧され又は注がれる。ブラシ１１４が表面を擦り洗いし、および、その後に、汚れたクリーニング液が流体回収システムによって収集され、および、廃棄物回収タンク１２０内に入れられる。機械１００の流体回収システムの一具体例が、機械１００の後端部の付近に取り付けられている真空スクイジー（ｖａｃｕｕｍ ｓｑｕｅｅｇｅ）を含む。この真空スクイジーは、一般的に、機械１００の幅全体にわたって延びるスクイジー１２２と、このスクイジー１２２を支持するフレームとを含む。この真空スクイジーは、さらに、吸出しファン（ｖａｃｕｕｍ ｆａｎ）に真空連通させられている真空ポート１２４を含む。この吸出しファンは、廃棄物回収タンク１２０内に入れるために、真空スクイジー１２２によって集められた液体および微粒子廃棄物を取り除く働きをする。

代替案の実施形態では、床表面メンテナンス機械１００は、スイーパー（ｓｗｅｅｐｅｒ）機械とスクラバー機械との組み合わせであるだろう。こうした実施形態では、上述の要素に加えて、機械１００は、さらに、掃除ブラシと、機械１００の下側から延びるホッパー（ｈｏｐｐｅｒ）も含み、この掃除ブラシは、ホッパーの中に埃とゴミを送り込むように設計されている。さらに別の実施形態では、機械１００はスイーパー単体であるだろう。こうした実施形態では、機械１００は、スイーパーおよびスクラバー機械のための上述の要素を含むだろうが、スクラバー、スクイジー、および、（例えば、洗剤、回収した流体、および、清浄水のための）流体貯蔵タンクのような擦り洗い要素を含まないだろう。あるいは、代替案として、機械１００は、この機械の背後について歩くオペレータによる使用のために設計されることがあり、または、この機械は、車両の背後に牽引されるように構成されることもある。

図２Ａは、機械１００のフレーム２００と、スクラブヘッド１１０とそのスクラブヘッドのリフト機構およびサスペンションの一部分との右側立面図である。ブラシ１１４とその関連の電気モータとを含むスクラブヘッド１１０の幾つかの構成要素が、図の明瞭化のために省略されている。図３は、スクラブヘッド１１０とそのサスペンションおよびリフト機構との一部分の右側斜視図である。スクラブヘッドの幾つかの構成要素が図の明瞭化のために省略されている。スクラブヘッド１１０は、スクラブブラシとその関連の電気モータの両方を収容してマウントするハウジング１１２を含む。垂直軸を中心に旋回する１つまたは複数の円板スクラブブラシを使用する実施形態では、ハウジング１１２はデッキ（ｄｅｃｋ）である。水平軸を中心に旋回する１つまたは複数の円筒形スクラブブラシを使用する実施形態では、ハウジング１１２はラップ（ｗｒａｐ）である。ブラシ１１４が図２Ａから省略されているが、各々のスクラブブラシのためのマウント２０２が示されている。

ハウジング１１２がリフト機構およびサスペンション１２６によってフレーム２００に取り付けられおり、このリフト機構およびサスペンション１２６は、ハウジング１１２が上昇および下降させられることを可能にし、および、ブラシ１１４が床の波状突起に形状的に適合することを可能にする。ハウジング１１２は、コントロールアーム（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ）２０４と主アーム２０６とベルクランク（ｂｅｌｌ ｃｒａｎｋ）２０８とリニアアクチュエータ２１０とその関連の連結構造とを含むリフト機構およびサスペンション組立体１２６によってフレーム２００に取り付けられている。しかし、フレーム２００に固定されているかまたはフレーム２００の部品として形成されている連結構造は、フレーム２００の部品と見なされている。コントロールアーム２０４は、さらに、アイドラアーム（ｉｄｌｅｒ ａｒｍ）またはドラグリンク（ｄｒａｇ ｌｉｎｋ）と見なされることがある。連結構造の一部分は、旋回連結部（ｐｉｖｏｔｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）によってハウジング１１２にコントロールアーム２０４各々の下部末端を取り付けるための、および、旋回連結部によってハウジング１１２にリニアアクチュエータ２１０の下部端部を取り付けるための、ハウジング１１２の下部ブラケット２１２を含む。連結構造の別の部分が、旋回連結部によってハウジング１１２に主アーム２０６の下部端部を取り付けるためのハウジング１１２の後部ブラケット２１４を含む。下部ブラケット２１２と後部ブラケット２１４は、任意の公知の方法（ボルト留め、溶接、一体成形等）によってハウジング１１２にボルト留めまたは他の形で固定されており、したがってフレーム２００の部品と見なされるだろう。連結構造の別の部分が、旋回連結部によってフレーム２００に各コントロールアーム２０４の上部端部を取り付けるための上部ブラケット２１６を含む。上部ブラケット２１６は、フレーム２００に対して溶接されているか、一体状であるか、または他の形で固定されており、したがって、フレーム２００の部品と見なされるだろう。

フレーム２００は縦方向に延び、および、逆Ｕ字形の横断面を有する。他のフレーム要素がフレーム２００にボルト留め、溶接、または、他の形で連結されるが、フレーム２００は、概ね平らな主上面を有する。図２Ａに示されているように、リフト機構およびサスペンション１２６の構成要素すべてが、Ｕで示されている点線、すなわち、フレーム２００の主上面に交差する概ね水平な平面よりも低い高さに配置されている。したがって、特定の実施形態では、リフト機構およびサスペンション１２６（例えば、コントロールアーム２０４、主アーム２０６、ベルクランク２０８、リニアアクチュエータ２１０）は、車体フレーム２００の主上面よりも高く延びることがなく、または、この主上面を通って突き出ることがないので、コンパクトである。過去のサスペンションリフト機構はフレームを通って突き出しており、バッテリーのような他の構成要素が再配置されることを必要とするか、または、リフト機構のどちらかの側部上に大きな空間を必要とした。

図２Ｂに示されているように、車両１００は、点線Ｃ２００で示されている縦方向の中心線を有する。本発明の多くの実施形態では、リニアアクチュエータ２１０の親ねじ（ｌｅａｄｓｃｒｅｗ）がこの車両の中央に配置されている。図２Ｂに示されている図では、縦方向の中心線Ｃ２００はリニアアクチュエータ２１０の親ねじを通過する。別の実施形態では、親ねじは縦方向の中心線のわずかに右または左に延び、したがって、フレーム幅全体の１０％未満の量だけ縦方向の中心線Ｃ２００のどちらかの側にある。

同様に図２Ｂに示されているように、リフト機構およびサスペンション１２６の構成要素（例えば、コントロールアーム２０４、主アーム２０６、ベルクランク２０８、リニアアクチュエータ２１０）は、フレーム２００の横方向の境界の範囲内に残る。すなわち、リフト機構およびサスペンション１２６の構成要素はフレーム２００より幅広に延びることはない。フレーム２００は内部にあり、脊椎フレーム（ｓｐｉｎｅ ｆｒａｍｅ）と見なされてもよいが、しかし、逆Ｕ字形以外の様々な形に形成されることが可能である。

図５と図６は、ベルクランク２０８に対する主アーム２０６の連結のさらに別の側面を示す。図６では、主アームは、図をさらに明瞭化するために幽霊線で示されている。主アーム２０６は、主アーム２０６の内部スロットに溶接されているか、一体化されているか、他の形で固定されているＵ字形ブラケット３００を含む。ベルクランク２０８は逆Ｕ字形を有し、および、ピン３０２を介してＵ字形ブラケット３００の中に旋回するように取り付けられている。すなわち、ベルクランク２０８とＵ字形ブラケット３００の両方は、ピン３０２を受け入れるように位置合せされている穴を有する。ピンによる連結（ｐｉｎｎｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が、ベルクランク２０８がＵ字形ブラケット３００に対して相対的に旋回することを可能にし、および、したがって、主アーム２０６に対して相対的に回転することを可能にする。

主アーム２０６に対するベルクランク２０８の他の点では自由な旋回が、ボルト３０６と座金３０８と上部ばね３１０と下部ばね３１２とを含む付勢リンク機構３０４によって制限される。この付勢リンク機構３０４は、リニアアクチュエータ２１０との係合を必要とすることなしに床のあらゆる起伏の上を通過しながらハウジング１１２（および、したがって、スクラブヘッド１１０全体）が上昇および下降することを可能にするために、ベルクランク２０８と主アーム２０６との間の旋回の制限を実現する。図６に最も適切に示されているように、下部ばね３１２はコイルばねであり、このコイルばねの両端部は、Ｕ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８との両方の内側中央部分によって挟まれている。上部ばね３１０はコイルばねであり、このコイルばねの両端部は、逆Ｕ字形ベルクランク２０８の外側中央部分と座金３０８との間に挟まれている。ボルト３０６が、上部ばね３１０と下部ばね３１２とを所定位置に保持するように、下部ばね３１２と上部ばね３１０との両方の中を通って延び、および、Ｕ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８の中央部分の穴の中を通ってＵ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８を貫通して延びる。ばね３１０、３１２は、ベルクランクが主アーム２０６に対して相対的な中立位置またはデフォルト位置に旋回するように、ベルクランクを付勢させる。

図５は、ベルクランク２０８に対するリニアアクチュエータの連結のさらに別の側面を示す。リニアアクチュエータ２１０は、移送のためにハウジング１１２を上昇させるために、動作モードでの作業のためにハウジングを下降させるために、および、動作モード時に床上のハウジング１１２の下向き圧力を調節するために、使用される。リニアアクチュエータが、親ねじ部材を有する電気アクチュエータであることが好ましい。当業では公知であるように、親ねじ部材は、その中に形成されたねじ山の組（ｔｈｒｅａｄ ｓｅｔ）を有し、および、親ねじの回転に応答して移動可能である遠位端部３１４を有する。追加のリニアアクチュエータが油圧式またはハイブリッド形の電気／油圧式装置（図示されていない）を有するだろう。親ねじ部材の遠位端部３１４は、その中に形成されているピン受け穴３１６を有する。ピン３１８は、旋回連結部によって遠位端部３１４をベルクランク２０８に取り付けるために、ベルクランク２０８の一方の端部内の穴を通して挿入され、および、さらに、（こうした挿入なしに示されているが）遠位端部３１４のピン受け穴３１６の中を通して挿入される。

上述したように、リニアアクチュエータ２１０は、移送のためにハウジング１１２を上昇させるために、動作モードでの作業のためにハウジングを下降させるために、および、動作モード時に床上のハウジング１１２の下向き圧力を調節するために、使用される。図２Ａでは、リニアアクチュエータ２１０は、移送のために床表面から離れる形に上方にハウジング１１２を上昇させるために作動させられ終わっている。こうしたモードでは、スクラブブラシ１１４も床から離れるように引き上げられている。図４を参照すると、移送モードのために、位置Ｔへとリニアアクチュエータ２１０に向かって引っ込められている遠位端部３１４が示されている。図４は、さらに、動作モードのために、リニアアクチュエータ２１０からさらに遠ざかる形で位置Ｏに延ばされている遠位端部３１４を示す。遠位端部３１４は位置Ｏにおいてリニアアクチュエータ２１０から分離されている形で示されているが、これは実際には生じず、位置Ｔに対する位置Ｏの相対的位置を示すためにこのように示されているにすぎない。図３から図６に示されているように、主アーム２０６は、旋回軸３２２を中心とした主アーム２０６のさらなる回転を停止させる機能を有する弾性パッド３２０を含む。主アーム２０６は、パッド３２０がフレーム２００の上部壁に突き当たるまで回転することが可能である。これは、スクラブヘッドが移送位置に移動させられる時に生じるだろう。多くの従来技術のスクラブヘッドは、車両のフレームに取り付けられるアクチュエータを使用する。上記実施形態から理解されるように、アクチュエータ２１０はハウジング１１２とベルクランク２０８との間に取り付けられ、フレーム２００には取り付けられない。したがって、アクチュエータ２１０が動作位置と移送位置との間でスクラブヘッドを移動させる時に、アクチュエータ２１０の両端部上の旋回連結部が上下に移動する。さらに、上述したように、アクチュエータ２１０の親ねじは概ね車両上の中央に位置している。

動作時には、移送モードにある時に、スクラブヘッド１１０の重量が主リンク２０６上で下向き力を生じさせて、主リンク２０６とそのＵ字形ブラケット３００とがベルクランク２０８に対して相対的に回転することを生じさせ、これによって上部ばね３１０を圧縮する。スクラブヘッドが動作モードに移行させられると、アクチュエータ２１０が延びて、下に位置する床表面上にスクラブブラシ１１４が下降させられるようにハウジング１１２を下降させる。下に位置する表面がスクラブブラシ１１０の重量を支持すると、主リンク２０６とそのＵ字形ブラケット３００はベルクランク２０８に対して相対的に回転して、（上部ばね３１０と下部ばね３１２が等しいと仮定して）上部ばね３１０と下部ばね３１２との間の概ね中央の中立位置に移動する。動作モードに移行する時に、アクチュエータ２１０がさらに延びると、スクラブヘッド１１０は、下に位置する床表面の中へさらに縮むことがなく、したがって、下部ばね３１２が圧縮されるようにベルクランク２０８が主リンク２０６に対して相対的に回転することを生じさせる。下部ばね３１２の圧縮は、スクラブヘッド１１０の重量を超えて、下に位置する床表面上へのスクラブヘッド１１０の下向き力を増大させる。

スクラビングにおいては、スクラブヘッド１１０が床の起伏に遭遇する場合に、付勢リンク機構３０４が、リニアアクチュエータ２１０を直ちに係合させる必要なしに、高い箇所に遭遇する時にスクラブヘッド１１０が上昇することと、下降して低い箇所に遭遇することを可能にするように、主リンク２０６に対するベルクランク２０８の限定された相対的な回転を可能にする。例えば、スクラブヘッド１１０が高い箇所に遭遇する時に、上昇するハウジング１１２が、下部ばね３１２をさらに圧縮する形でベルクランク２０８が旋回することを生じさせる。スクラブヘッドが低い箇所に遭遇する時には、スクラブヘッド２０８の重量とすでに圧縮された下部ばね３１２とが、下に位置する床表面内の凹みと同一の高さに留まるように、スクラブヘッド１１０を下方に押し下げる。この凹みが十分に低い場合には、主リンク２０６とベルクランク２０８は、上部ばね３１０が下部ばね３１２の代わりに圧縮されることが可能であるように、十分に互いに対して相対的に回転することが可能である。

図２Ａを再び参照すると、主アーム２０６は旋回軸箇所３２２において後部ブラケット２１４に連結する。ハウジング１１２の前部と後部を分ける横断方向の中心線Ｃ１００が幽霊線の形で示されている。旋回軸３２２がハウジング１１２の横断方向の中心線Ｃ１００の後方に位置していることが見てとれるだろう。図示されている実施形態では、旋回軸３２２はハウジング１１２の前部から後部への距離の約７５％の距離に位置しているか、または、横断方向の中心線Ｃ１００とハウジング１１２の後部との間の中間に位置している。特定の実施形態では、旋回軸３２２はハウジング１１２の前部から後部への距離の６５％から８５％の距離に位置している。したがって、旋回軸３２２において主アーム２０６によってハウジング１１２上に加えられる下向き力は、ハウジング１１２の後半部分に向けて方向付けられる。コントロールアーム２０４がフレーム２００とハウジング１１２との間に旋回するように連結されていても、コントロールアーム２０４は剛体である。したがって、コントロールアーム２０４の剛性が、主アーム２０６からの下向き力が下に位置する床に対して非平行な方向配置の形に旋回軸３２２の周りでハウジングを傾斜させることを防止することを促進する。すなわち、コントロールアーム２０４と旋回軸３２２の相対的に後方の位置との組み合わせが、移送位置と動作位置との間のスクラブヘッド１１０の移動全体にわたって、および、床の起伏を横断する時に、床に対して平行なハウジング１１２の方向配置を維持する。床に対してスクラブヘッド１１０を平行に保つことによって、コントロールアーム２０４の剛性は、さらに、下に位置する床に対してスクラブブラシ１１４が極めて均一な下向き力または圧力を加えるように、主アーム２０６からの非中央位置の下向き力をより均一に分布させることを促進する。

図７は、幾つかの部分が幽霊線で示されている、小型スクラブヘッドリフト機構およびサスペンションの一実施形態の一部分の左側立面図である。他の図面ですでに説明されている特徴要素（および、照合番号）が、図７の実施形態にも当てはまる。上述の実施形態と同様に、旋回連結具を形成するために、ピン３１８が、ベルクランク２０８の一方の端部の穴を通して、および、親ねじ部材の遠位端部の中を通して挿入される。さらに、ベルクランク２０８は逆Ｕ字形の形状を有し、および、ピン３０２を介してＵ字形ブラケット（図示されていない）内に旋回するように取り付けられている。３０２におけるピン連結部が、Ｕ字形ブラケットに対して、したがって、主アーム（図７には示されていない）に対して、ベルクランク２０８が相対的に回転することを可能にする。

図７は、付勢リンク機構３０４の変更された実施形態を示す。この付勢リンク機構３０４は、主アームに対するベルクランク２０８の他の点では自由な旋回を制限する。図５および図６と同様に、図７の付勢リンク機構はボルト３０６と座金３０８と上部ばね３１０と下部ばね３１２とを含む。下部ばね３１２はコイルばねであり、このコイルばねの両端部はＵ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８との両方の内側中央部分によって挟まれている。上部ばね３１０はコイルばねであり、このコイルばねの両端部は、逆Ｕ字形ベルクランク２０８の外側中央部分と座金３０８との間に挟まれている。ボルト３０６が、上部ばね３１０と下部ばね３１２を所定位置に保持するように下部ばね３１２と上部ばね３１０との両方の中を通って延び、および、Ｕ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８の中央部分の穴の中を通ってＵ字形ブラケット３００と逆Ｕ字形ベルクランク２０８を貫通して延びる。ばね３１０、３１２は、主アーム２０６に対する相対的な中立位置またはデフォルト位置にベルクランクが旋回するように、ベルクランクを付勢させる。

図７の実施形態では、付勢リンク機構３０４は、さらに、ボルト３０６と上部ばね３１０とを取り囲むスリーブ３２４を含み、および、このスリーブ３２４も、逆Ｕ字形ベルクランク２０８の外側中央部分と座金３０８との間に挟まれて保持されている。スリーブ３２４は、ボルト３０６と上部ばね３１０の内側半径方向表面との間に半径方向に位置させられるように、さらに小さい直径であることが可能である。スリーブ３２４は上部ばね３１０に近接している形でだけ示されているが、スリーブ３２４は下部ばね３１２に近接して使用されることも可能である。スリーブ３２４は、スクラブヘッドが移送位置に移動させられる時に上部ばね３１０のさらなる圧縮を停止するアップストップ（ｕｐｓｔｏｐ）として機能する。すなわち、移送モードにある時、または、動作モードから移送モードに移行している時に、スクラブヘッド１１０の重量が主リンクに対する下向きの力を生じさせ、主リンクとそのＵ字形ブラケットとがベルクランク２０８に対して相対的に回転することを引き起こし、これによって上部ばね３１０を圧縮する。特定の設計では、比較的に長い上部ばね３１０、または、比較的に低いばね定数を有する上部ばねを使用することが望ましい。こうした設計では、さらに、止め具として作用するスリーブ３２４の使用によって上部ばね３１０の圧縮を制限することが望ましいだろう。スリーブ３２４は任意の材料で作られることが可能である。しかし、スリーブ３２４がプラスチックまたはゴムのような弾性材料で形成されている場合には、スリーブ３２４は、さらに、上部ばね３１０を強制的に圧縮するベルクランク２０８の力を吸収することを促進する緩衝器としても作用する。

図８を参照すると、図８は、図３に示されている実施形態に類似した本発明の別の実施形態のスクラブヘッド１１０とそのサスペンションおよびリフト機構の一部分の右側斜視図である。図３と同様に、スクラブヘッドの幾つかの構成要素が、図の明瞭化のために省略されている。図３の実施形態に関してすでに説明した特徴要素（および、照合番号）が、図８の実施形態にも当てはまる。同じ番号が同じ要素を示す。図８に示されている実施形態のような特定の実施形態では、ハウジング１１２（図８ではデッキとして示されている）が鋼鉄で形成されている。図３と同様に、下部ブラケット２１２と後部ブラケット２１４が、任意の公知の方法（ボルト留め、溶接、一体成形等）によってハウジング１１２にボルト留めされているか、または、他の形で固定されており、および、したがってフレーム２００の部品と見なされるだろう。しかし、図８に示されているように、下部ブラケット２１２と後部ブラケット２１４は、強度を増強するために互いに接合されている。

本発明に関する追加的な考察と代替案の実施形態とが、図示されている実施形態の特定の構成要素および／または副次的構成要素を置換するかまたは取り除くことを含むだろう。例えば、コイルばねが、適合的なゴムリンクまたはトーションばね、または、何らかの他の適合的な金属リンクによって置き換えられることが可能である。さらに、球面軸受けと様々な軸受形態とのような、代替的な旋回継手（ｐｉｖｏｔ ｊｏｉｎｔ）設計が使用されてもよい。この機械上のスクラブヘッドの位置の調節可能性を低下（または向上）させるために取り除かれた（または、追加された）構成要素。スクラブデッキの代わりにラップ（ｗｒａｐ）を使用するほどまでに、ラップとドラグリンクとの間の旋回継手内にカムが含まれることがある。

追加的な利点と変更とが当業者に容易に明らかだろう。したがって、本発明は、そのより広範な側面において、示されかつ説明されている特定の詳細事項と代表的な装置と例示的な具体例とに限定されない。したがって、こうした詳細事項からの発展は、本出願人の一般的な発明的着想の意図と範囲から逸脱することなしに行われるだろう。

Claims (20)

1. 床表面メンテナンス機械であって、
   縦方向に延びるフレームと、
   前記フレームに連結されている車輪と、
   前記フレームに連結されており、かつ、動作モードと移送モードとに調節可能であるスクラブヘッドであって、ハウジングと、前記ハウジングによって支持された床係合ブラシとを含むスクラブヘッドと、
   前記動作モードと前記移送モードとに前記スクラブヘッドを調節する働きをするリニアアクチュエータを含むリフト機構およびサスペンションと、
   を備え、
   前記リフト機構およびサスペンションは、前記スクラブヘッドに旋回するように連結されている主サスペンションアームと、前記主サスペンションアームに旋回するように連結されておりかつ前記リニアアクチュエータが旋回するように連結されているベルクランクと、前記ベルクランクと主アームとの間の旋回を制限する付勢リンク機構とを含み、
   前記制限された旋回は、前記リニアアクチュエータとの係合を必要とすることなしに、スクラブヘッドが床の起伏の上を通過しながら上昇および下降することを可能にする、
   床表面メンテナンス機械。
2. 前記付勢リンク機構は、前記ベルクランクが前記主アームに対する中立位置またはデフォルト位置に向かって旋回するように、前記ベルクランクを付勢させる２つ以上のばねを含む、
   請求項１に記載の床表面メンテナンス機械。
3. 前記スクラブヘッドが前記動作モードに調節される時に、前記リニアアクチュエータは前記ばねのうちの１つの圧縮を引き起こし、
   この圧縮は、下に位置する床表面の上に前記スクラブヘッドを押し付ける下向き力を生じさせる、
   請求項２に記載の床表面メンテナンス機械。
4. 前記リフト機構およびサスペンションは、前記スクラブヘッドが前記下に位置する床表面上の高い箇所に遭遇する時に、上昇するスクラブヘッドが、前記ばねのうちの１つを圧縮する形で前記ベルクランクを旋回させるように構成されている、
   請求項２に記載の床表面メンテナンス機械。
5. 前記リフト機構およびサスペンションは、前記スクラブヘッドが前記下に位置する床表面上の低い箇所に遭遇する時に、下降するスクラブヘッドが、前記ばねのうちの別の１つを圧縮する形で前記ベルクランクを旋回させて、前記ばねのうちの前記１つを伸張させることを可能にするように構成されている、
   請求項４に記載の床表面メンテナンス機械。
6. 前記付勢リンク機構は、前記ベルクランクの互いに反対側の側部上の所定位置に上部ばねと下部ばねとを保持するための、前記上部ばねと前記下部ばねとを通って延びかつ前記ベルクランクを通って延びるボルトを含み、
   前記上部ばねと前記下部ばねは、前記主アームに対する中立位置またはデフォルト位置に向かって旋回するように、前記ベルクランクを互いに反対方向に付勢させる、
   請求項１に記載の床表面メンテナンス機械。
7. 前記リニアアクチュエータは、前記動作モードに移行させられる時に、前記ばねのうちの１つに圧縮を生じさせ、
   この圧縮は、前記下に位置する床表面の上に前記スクラブヘッドを押し付ける下向き力を生じさせる、
   請求項６に記載の床表面メンテナンス機械。
8. 前記付勢リンク機構は、前記ばねのうちの１つと少なくとも部分的に同一の広がりを有するスリーブを含み、
   前記ボルトは前記スリーブを通過するように延び、
   前記スリーブは、前記主アームに対して相対的に前記ベルクランクがさらに旋回することを制限するために、前記ベルクランクによって前記ばねのうちの前記１つのさらなる圧縮を停止させる旋回止め具を形成する、
   請求項６に記載の床表面メンテナンス機械。
9. 床表面メンテナンス機械であって、
   横方向の幅を画定しかつ平らな主上面を有する縦方向に延びるフレームと、
   前記フレームに連結されている車輪と、
   前記フレームに連結されており、かつ、動作モードと移送モードとに調節可能であるスクラブヘッドであって、ハウジングと、前記ハウジングによって支持された床係合ブラシとを含むスクラブヘッドと、
   前記動作モードと前記移送モードとに前記スクラブヘッドを調節する働きをする、リニアアクチュエータを含むリフト機構およびサスペンションであって、このリフト機構およびサスペンションの全体が、前記フレームの横方向の幅の範囲内か、または、前記フレームの前記平らな主上面の下方の少なくとも一方に配置されている、リフト機構およびサスペンションと、
   を備え、
   前記ハウジングは、前記リフト機構およびサスペンションの懸垂アームに旋回するように連結するブラケットを含み、
   この旋回連結は、前記ハウジングの横断方向の中心線の後方に位置している、
   床表面メンテナンス機械。
10. 前記リフト機構およびサスペンションは、コントロールアームと、主アームと、ベルクランクと、前記リニアアクチュエータとを含む、
    請求項９に記載の床表面メンテナンス機械。
11. 前記ハウジングはブラシデッキまたはラップである、
    請求項９に記載の床表面メンテナンス機械。
12. 前記懸垂アームは前記リニアアクチュエータに連結されている、
    請求項９に記載の床表面メンテナンス機械。
13. 前記リフト機構およびサスペンションは、前記フレームと前記ハウジングとの間に旋回するように連結されている剛体コントロールアームを含む、
    請求項９に記載の床表面メンテナンス機械。
14. 前記ハウジングは下に位置する床に対して平行に配置されており、
    前記剛体コントロールアームと前記懸垂アームは、前記スクラブヘッドが前記下に位置する床の起伏に遭遇する時に前記ハウジングが上昇および下降することと、前記ハウジングが上昇および下降する時に前記ハウジングが平行な方向配置を維持することとを可能にする、前記ハウジングに対する旋回連結部を有する、
    請求項１３に記載の床表面メンテナンス機械。
15. 床表面メンテナンス機械であって、
    縦方向に延びるフレームと、
    前記フレームに連結されている車輪と、
    前記フレームに連結されており、かつ、動作モードと移送モードとに調節可能であるスクラブヘッドであって、ハウジングと、前記ハウジングによって支持された床係合ブラシとを含むスクラブヘッドと、
    リフト機構およびサスペンションであって、一方の端部が前記リフト機構およびサスペンションに、そして他方の端部が前記スクラブヘッドの前記ハウジングに、旋回するように連結されているリニアアクチュエータを含み、前記リニアアクチュエータは前記動作モードと前記移送モードとに前記スクラブヘッドを調節する働きをし、前記リニアアクチュエータは、前記移送モードのための移送位置に前記スクラブヘッドを上昇させるようになっており、かつ、前記動作モードのために前記床に接触した動作位置に前記スクラブヘッドを下降させるようになっている、リフト機構およびサスペンションと、
    前記スクラブヘッドを前記フレームに連結する連結構造であって、前記移送位置と前記動作位置との間の前記スクラブヘッドの移動を実現し、前記リニアアクチュエータが前記連結構造と前記スクラブヘッドとに連結されている、連結構造と、
    を備える、
    床表面メンテナンス機械。
16. 前記リニアアクチュエータは、各々が旋回連結部を有する、互いに反対側に位置した第１および第２の端部を有し、
    前記第１の端部は前記スクラブヘッドに対する第１の旋回連結部を有し、
    前記第２の端部は前記連結構造に対する第２の旋回連結部を有する、
    請求項１５に記載の床表面メンテナンス機械。
17. 前記第１の旋回連結部は、前記スクラブヘッドが前記移送モードと前記動作モードとの間を上下に移動すると、前記スクラブヘッドと共に上下に移動する、
    請求項１６に記載の床表面メンテナンス機械。
18. 前記第２の旋回連結部は、前記スクラブヘッドが前記移送モードと前記動作モードとの間を移動すると、前記フレームに対して相対的に上下に移動する、
    請求項１６
    に記載の床表面メンテナンス機械。
19. 前記リニアアクチュエータは親ねじを含み、
    前記フレームは縦方向の中心線を画定し、
    前記親ねじは前記フレームの前記縦方向の中心線に沿って延びる、
    請求項１５に記載の床表面メンテナンス機械。
20. 前記親ねじは、前記フレームの全幅の１０％の範囲内において前記縦方向の中心線のどちらかの側にあるように、前記フレームの前記縦方向の中心線に沿って延びる、
    請求項１９に記載の床表面メンテナンス機械。

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