JP6188213B2 - 洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車を跨ぐように門型に形成された洗車機本体を往復走行させて自動車の車体を洗浄するタイプの洗車機に関し、特に自動車の前後面及び側面をブラッシングするサイドブラシに関するものである。

この種の洗車機には、自動車の上面を洗浄するトップブラシと、自動車の前後面及び側面を洗浄する左右一対のサイドブラシが設けられている。このうち、サイドブラシは、洗車機本体の上方に横架されたガイドレール上を走行するキャリアに支持され、このキャリアを閉じる方向に付勢するウェイトと開く方向に作動するエアーシリンダとにより開閉動作するようになっている。

このようなサイドブラシでは、自動車車体へのブラシ接触圧がウエイトの荷重によって決定されるため、車体面への洗浄力を基準にブラシ接触圧を設定した場合には、ドアミラー等の装備品に対しては過接触の状態となる。また、ブラシが車体側面から前後面に回り込むときには、ブラシを閉じる方向への推進力が一時的に高まりブラシの暴れが発生する。そのため、従来では、これらの位置でエアシリンダを作動させてブラシを開く回避動作を与えており、洗い残しが生じるという問題があった。

特開２００４−２３７９３２号公報

そこで本発明は、サイドブラシによる装備品やコーナー部分の洗い残しを軽減しつつ、安全なブラッシングを実行することのできる洗車機を提案することにある。

このような課題を解決するため本発明は、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄するサイドブラシを左右一対で且つ開閉自在に備えた洗車機において、サイドブラシを開く方向に駆動する第１駆動手段と、サイドブラシを閉じる方向に駆動する第２駆動手段と、洗浄する自動車の特定位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自動車の特定位置でサイドブラシの第１駆動手段及び第２駆動手段の駆動を両方とも停止し、サイドブラシが回転により車体からの反発力を受けて車体から離れる方向に作用するフリー状態とする制御手段を備えたことを特徴とする。

自動車の特定位置は、自動車のドアミラー位置や車体側面から前面もしくは後面に切り替わる位置である。また、第１駆動手段及び第２駆動手段は、複動型エアシリンダと、該エアシリンダのロッドを伸ばすポートへのエア供給を断通する第１バルブと、ロッドを縮めるポートへのエア供給を断通する第２バルブとからなり、制御手段は、自動車の特定位置でエアシリンダの両ポートへのエア供給を遮断するよう第１バルブ及び第２バルブを制御するものである。

本発明によれば、サイドブラシによる車体ブラッシングを安全に行うことができ、特にドアミラーや車体コーナー部でのブラシ過接触やブラシ暴れを防ぐとともに、洗い残しを軽減することができる。

本発明の洗車機を示す側面図である。 サイドブラシ５の構成を示す説明図である。 サイドブラシ５の構成を示す斜視図である。 サイドブラシ５の制御を示す参考表である。 制御系を示すブロック図である。 サイドブラシ５の動作を示す説明図である。

以下、本発明の実施態様について図面を基に説明する。図１において、１は本体フレームで、門型に形成され、床面に敷設されたレール２・２上を走行モータ３に駆動されて往復走行する。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、車体の上面をブラッシングするトップブラシ４と、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サイドブラシ５と、車体上面に向けて空気を吹き付けるトップノズル６とを設ける他、特に図示しない水ノズル，洗剤ノズル，ワックスノズル等が備え、走行モータ３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と、トップノズル６より空気を吹き付ける乾燥作業を行うものである。

７は走行エンコーダで、走行モータ３の出力軸に連係され、本体フレーム１が単位距離走行する毎にパルス出力し、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。８はビームセンサで、本体フレーム１内面に発光器と受光器を一対で対向させ、複数（ここでは８ａ〜８ｃの計３対）の光軸を形成し、車体の端部・ルーフといった車体部位を捉える。

サイドブラシ５は、図２・３に示すように、垂直ブラシ軸１０の上端をキャリア１１に直結し、キャリア１１に固定されたブラシモータ１２により正逆転駆動される。キャリア１１は、エアシリンダ１３によって本体フレーム１内の後方上部に水平に横架されたガイドレール１４に沿って開閉する。エアシリンダ１３は、ロッド１５を伸ばす側にエアを供給する第１ポート１６と、ロッド１５を縮める側にエアを供給する第２ポート１７とを備えた複動型エアシリンダであり、ロッド１５の先端をキャリア１１の連結片１８に連結し、各ポート１６・１７へのエア供給を切り替えることによってロッド１５の先端に連係したキャリア１１を開閉移動させる。

１９・２０はソレノイドバルブで、エアシリンダ１３の各ポートに通じる配管に設けられ、エアシリンダ１３への給気・排気を切り替えるものである。すなわち、図４に示すように、ソレノイドバルブ１９をＯＮ・ソレノイドバルブ２０をＯＦＦすると、エア源Ａからエアシリンダ１３の第１ポート１６にエア供給され、ロッド１５が伸び、キャリア１１をガイドレール１４に沿って外側に移動してサイドブラシ５を開き位置にする（パターンＯ）。ソレノイドバルブ１９をＯＦＦ・ソレノイドバルブ２０をＯＮすると、エア源Ａからエアシリンダ１３の第２ポート１７にエア供給され、ロッド１５が縮み、キャリア１１をガイドレール１４に沿って内側に移動してサイドブラシ５を閉じ位置にする（パターンＣ）。また、両ソレノイドバルブ１９・２０をＯＦＦすると、エアシリンダ１３へのエア供給がなくなり、ロッド１５がフリーになって、サイドブラシ５の位置規制を排除した状態にすることができる（パターンＦ）。

２１・２２はリミットスイッチで、キャリア１１の検出片２３が接近することでスイッチングするマグネットスイッチからなり、エアシリンダ１３の作動により移動するサイドブラシ５の開位置及び閉位置を検出する。すなわち、リミットスイッチ２１がスイッチングしてサイドブラシ５が閉じていることを検出し、リミットスイッチ２２がスイッチングしてサイドブラシ５が開いていることを検出する。

このように構成するサイドブラシ５は、垂直ブラシ軸１０の上端がキャリア１１に支持されて開閉自在となっている。キャリア１１は、エアシリンダ１３により開閉動作し、ソレノイドバルブ１９・２０によってエア供給を切り替えることで開き位置・閉じ位置・フリーの状態となる。キャリア１１の開閉位置は、リミットスイッチ２１・２２により検出され、キャリア１１に支持されるサイドブラシ５の開閉状態が認識される。

続いて、図５を用いて本発明の制御系について説明する。
２４は洗車制御部で、走行エンコーダ７、ビームセンサ８、リミットスイッチ２１・２２、操作パネル２５、洗車駆動部２６が接続されている。操作パネル２５は、洗車コースを選択するコースキー２７、洗車の開始を指示するスタートキー２８、洗車を中止するストップキー２９を備えている。

洗車駆動部２６は、本体フレーム１の走行モータ３と、サイドブラシ５のブラシモータ１２及びソレノイドバルブ１９・２０が接続される他、トップブラシ４・トップノズル６・散水ノズル等の駆動部が接続され、洗車制御部２４からの指令により各装置を駆動するものである。

次に、本発明の動作について説明する。
自動車を所定の停車位置に停車した後、操作パネル２５のコースキー２７で洗車コースを選択し、スタートキー２８を入力すると、選択された洗車が実行される。洗車は、本体フレーム１の走行に伴い、必要に応じてシャンプー・ワックス・撥水等を散布しながらトップブラシやサイドブラシで車体面をブラッシング洗浄し、最終工程でトップノズルでブロー乾燥を図るものであり、１往復単位で洗車コースがプログラムされている。

ここで、１往復洗車におけるサイドブラシ５の動作について、図６を用いて説明する。尚、サイドブラシ５の開閉動作は、上記した通り、図４に示すソレノイドバルブ１９・２０の通電パターンによって行われるものであり、以下の説明を簡略化するために、サイドブラシ５を開く通電パターン（バルブ１９−ＯＮ・バルブ２０−ＯＦＦ）をパターンＯといい、サイドブラシ５を閉じる通電パターン（バルブ１９−ＯＦＦ・バルブ２０−ＯＮ）をパターンＣといい、サイドブラシ５をフリーにする通電パターン（バルブ１９−ＯＦＦ・バルブ２０−ＯＦＦ）をパターンＦという。

サイドブラシ５は、通常、パターンＦで待機している。これは、サイドブラシ５をパターンＯの開位置やパターンＣの閉位置で待機させたとき、外気温が低い場合に、本体フレーム内板やブラシ同士の接触面で凍結が起こり、貼り付いてしまうのを防ぐためである。

洗車がスタートすると、本体フレーム１が往行を開始するとともに、サイドブラシ５をパターンＣで閉じ、ブラシモータ１２を駆動して左右のサイドブラシ５を本体フレーム１の往行方向の後ろから前に接触する方向に回転する。本体フレーム１の往行に伴い、先行するビームセンサ８のうち、最下部のビームセンサ８ｃが車体前端を捉えて透光から遮光に転じると、走行エンコーダ７のデータから車体前端位置を認識する。本体フレーム１がビームセンサ８とサイドブラシ５との距離分走行すると、サイドブラシ５が車体前面に達したと判断して本体フレーム１の走行を停止し、サイドブラシ５をパターンＯで開いて車体前面をブラッシング洗浄する。

その後、サイドブラシ５がリミットスイッチ２２で検出される開位置まで開いたら本体フレーム１の往行を再開し、本体フレーム１が所定距離走行したらサイドブラシ５をパターンＣで閉じて車体側面に接触させ車体側面をブラッシング洗浄する。更に本体フレーム１が往行し、サイドブラシ５がドアミラーに接近すると、サイドブラシ５をパターンＦでフリーにし、ドアミラーをブラッシング洗浄する。サイドブラシ５をフリーにすることで、サイドブラシ５は開方向にも閉方向にも推進力を持たない状態となるが、ブラシの回転により車体からの反発力を受けて車体側面から離れる方向に作用し、結果的に車体側面よりも弱い接触圧でドアミラーを洗浄することができ、ドアミラーやブラシの破損を防ぐことができる。本体フレーム１が往行を続け、サイドブラシ５がドアミラーを越えると、再びサイドブラシ５をパターンＣで閉じて車体側面に接触させ車体側面をブラッシング洗浄する。

本体フレーム１が往行を続け、ビームセンサ８ｃが車体後端を捉えて遮光から透光に転じると、走行エンコーダ７のデータから車体後端位置を認識する。サイドブラシ５が車体後端に接近すると、サイドブラシ５をパターンＦでフリーにし、車体コーナー部をブラッシング洗浄する。サイドブラシ５を車体側面から車体後面に回り込む直前でフリーにすることで、サイドブラシ５の閉方向への推進力がなくなり、車体コーナー部で発生するブラシの暴れを防止することができ、また、完全にブラシを開いてしまうことで発生する洗い残しをなくすことができる。

こうして、サイドブラシ５が車体コーナー部を越えると、本体フレーム１の往行を停止し、サイドブラシ５をパターンＣで閉じて車体後面に接触させ車体後面をブラッシング洗浄する。サイドブラシ５をパターンＣで閉じていき、リミットスイッチ２１でサイドブラシ５が閉じ位置まで閉じたらサイドブラシ５をパターンＦでフリーにし、左右のサイドブラシ５が激しく衝突することを防止する。車体後面をブラッシング洗浄した後、本体フレーム１の往行を再開し、本体フレーム１が終端まで走行したら洗浄を終了する。

このように、本発明は、サイドブラシ５をドアミラー周辺・車体コーナー周辺・閉位置直前で、開き方向にも閉じ方向にも推進力を持たないフリー状態にすることで、ドアミラーの破損防止・ブラシの暴れ防止・ブラシの衝突緩和を図ったものである。このフリー状態は、上記洗浄位置での実行に限るものではない。例えば、本体フレーム１の動作切り替え（走行／停止や前進／後進）やブラシの回転切り替え（正転／逆転）のタイミングでサイドブラシ５をフリー状態にすることで、ブラシと車体との接触度合いが弱まり、動作切り替えによるブラシの引っ掛かりを防止することができる。

本発明は以上のように構成されるものであるが、上記実施態様の門型洗車機に限らず、据置式洗車機に自動車を搬送するタイプや、洗車機本体と自動車を双方移動させるタイプ等、種々の洗車機に採用できる。

１ 本体フレーム
５ サイドブラシ
８ 車形検出装置
１３ エアシリンダ
１９ ソレノイドバルブ
２０ ソレノイドバルブ
２４ 洗車制御部
２６ 洗車駆動部

Claims (4)

1. 自動車と洗車機本体の相対移動に伴い、自動車の前後面及び側面をブラッシング洗浄するサイドブラシを左右一対で且つ開閉自在に備えた洗車機において、
   前記サイドブラシを開く方向に駆動する第１駆動手段と、前記サイドブラシを閉じる方向に駆動する第２駆動手段と、洗浄する自動車の特定位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出した自動車の特定位置で前記サイドブラシの第１駆動手段及び第２駆動手段の駆動を両方とも停止し、前記サイドブラシが回転により車体からの反発力を受けて車体から離れる方向に作用するフリー状態とする制御手段を備えたことを特徴とする洗車機。
2. 前記特定位置は、自動車のドアミラー位置であることを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。
3. 前記特定位置は、自動車の側面から前面もしくは後面に切り替わる位置であることを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。
4. 前記第１駆動手段及び第２駆動手段は、複動型エアシリンダと、該エアシリンダのロッドを伸ばすポートへのエア供給を断通する第１バルブと、ロッドを縮めるポートへのエア供給を断通する第２バルブとからなり、前記制御手段は、自動車の特定位置で前記エアシリンダの両ポートへのエア供給を遮断するよう前記第１バルブ及び第２バルブを制御することを特徴とする上記請求項１乃至４記載の洗車機。

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