JP6563259B2 - 洗車機および洗車機の動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、洗車処理装置として洗浄ブラシを備えた本体フレームを自動車と相対移動させて車体の洗浄を図る洗車機に関する。

門型状の本体フレームを自動車を跨いで往復走行させ、自動車の洗浄と乾燥を行う門型洗車機が知られている。この種の洗車機は、特許文献１に示すように、自動車の上面をブラッシング洗浄するトップブラシと、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と、自動車の前部下面及び側部下面をブラッシング洗浄するロッカーブラシとを備え、本体フレームの前方からロッカーブラシ・トップブラシ・サイドブラシの順に配置されている。このうちロッカーブラシは、本体フレームの後方に揺動してブラシ体を車体から離間する開位置と本体フレームの内方に揺動してブラシ体を車体に接触する閉位置との間で移動する構成としている。

洗車が実行されると、所定位置に停車させた自動車に対して本体フレームが往行し、まずロッカーブラシが車体に作用し、続いてトップブラシ・サイドブラシの順に車体に作用する。サイドブラシが車体前面を洗浄する時に、前面端部に大型ミラー等の装備品があると、本体フレームの走行を逆走（往行から復行）して大型ミラーを回避する動作が必要となる。この回避動作を行う場合、先に車体に接触してるロッカーブラシがくさびとなって車体に引っ掛かり、ブラシや車体を傷つける虞があるので、ロッカーブラシを一旦閉位置に移動させてから本体フレームを逆走させている。これにより、洗車時間が長くなり、効率が悪いという問題があった。

特開２０００−１１８３６３号公報

そこで本発明は、前面端部に大型ミラー等の装備品を備えるバス等車両を洗浄する場合であっても効率の良い洗車が実行できる洗車機を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため本発明は、本体フレームに洗浄ブラシや乾燥ノズル等の洗車処理装置を備え、該洗車処理装置を自動車車体に作用させて洗浄及び乾燥を図る洗車機において、洗車処理装置として車体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と、車体の前部下面及び側部下面をブラッシング洗浄するロッカーブラシとを備え、ロッカーブラシは、本体フレームの走行方向に回動可能に支持された揺動アームと、揺動アームを本体フレームの後方に開く開位置と本体フレームの内方に閉じる閉位置との間で回動する開閉装置により揺動自在に構成され、このロッカーブラシを本体フレームにおけるサイドブラシよりも後部に配置し、サイドブラシが車体の前面をブラッシング洗浄しているときに、ロッカーブラシが車体に接触しないようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、ロッカーブラシを本体フレームにおけるサイドブラシよりも後方に配置し、サイドブラシが車体前面を洗浄しているときに、ロッカーブラシが車体に接触しないようしたため、サイドブラシが車体前面を洗浄した後に、一旦本体フレームを後進させる際に、ロッカーブラシを車体から離間させる動作を行う必要がなく、効率的でスムーズに洗浄動作を実行させることができる。

本発明の洗車機を示す正面図である。 同洗車機の側面図である。 トップブラシ１３の構成を示す説明図である。 サイドブラシ１４及びロッカーブラシ１５の構成を示す説明図である。 給水系を示す説明図である。 制御系を示すブロック図である。 各ブラシによる洗浄動作を示す説明図である。

以下、図面を基に、本発明の実施態様について説明する。図１は本発明の洗車機を示す正面図、図２は同側面図である。
１は本体フレームで、自動車を跨ぐように門型状に形成され、正転逆転可能な走行モータ４・４により駆動輪２ａを回転駆動してレール３・３に沿って往復走行する。５は後部ケースで、本体フレーム１の脚部後方に左右一対で接続され、従動輪２ｂにより本体フレーム１と連動してレール３・３上を走行する。

６は走行限界スイッチで、本体フレーム１の脚部下端に設けられ、前記レール３の前端及び後端付近に設置したドッグ７ａ・７ｂに接触して本体フレーム１の前進及び後進の限界位置を検出する。ここでは、走行限界スイッチ５がドッグ７ａに接触すると走行後端位置が検出され、ドッグ７ｂに接触すると走行前端位置が検出されるものである。

８・９は電装ボックスで、本体フレーム１の脚部前面に左右一対で取り付けられ、正面視右側に位置する電装ボックスの前面に洗車受付を行う操作パネル１０を設けている。１１・１２は光電スイッチで、それぞれ発光部１１ａ・１２ａと受光部１１ｂ・１２ｂとを対面配置するとともに、受光部１１ｂ・１２ｂを発光部１１ａ・１２ａよりも高い位置に配置することで傾斜した光軸を形成し、この傾斜光軸の透光／遮光によって車体の有無を検出するもので、電装ボックス８・９の対向する内面において奥行き方向に所定距離離れた位置に設置されている。

１３はトップブラシで、本体フレーム１の脚部内に備えた昇降レール間に沿って昇降し、主に自動車の上面をブラッシングする。１４・１４はサイドブラシで、本体フレーム１の上部幅方向に備えた走行レールに沿って開閉し、主に自動車の前後面及び側面をブラッシングする。１５・１５はロッカーブラシで、後部ケース５内に支持されて揺動し、主に車体の前後面及び側面をブラッシングする。これらブラシは、前方からトップブラシ１３・サイドブラシ１４・ロッカーブラシ１５の順に配置され、本体フレーム１の往行によりその順番で車体に作用することになる。

１６は洗浄水散布ノズルで、トップブラシ１３より前方にアーチ状に形成され、自動車車体に水と洗剤を散布する。１７はワックス散布ノズルで、トップブラシ１３とサイドブラシ１４の間にアーチ状に形成され、自動車車体に水とワックスを散布する。

このような構成の洗車機は、主にバス等の大型車の洗車に用いられる。本体フレーム１を待機位置に待機させた状態で、洗浄する自動車を光電スイッチ１１・１２で与える停止位置まで入車させ、操作パネル１０で任意の洗車プログラムを選択した後にスタートすると、本体フレーム１が前進し、各ノズル１６・１７から洗浄水を散布しながら各洗浄ブラシ１３・１４・１５により車体のブラッシング洗浄が施されるのである。

図３はトップブラシ１３の構造を示す説明図である。
トップブラシ１３は、ブラシ軸１８の両端に直結されたキャリア１９Ｌ・１９Ｒによって本体フレーム１内に垂設した昇降レール２０Ｌ・２０Ｒ上を昇降するように構成され、一方のキャリア１９Ｒに固定されたブラシモータ２１により正逆転駆動される。キャリア１９Ｌ・１９Ｒは、上端と下端を無端状に接続するチェーン２２と、該チェーン２２が懸回されるスプロケット２３Ｕ・２３Ｄと、左右の上スプロケット２３Ｕ同士を連結する回転軸２４と、該回転軸２４を正逆転する昇降モータ２５と、該昇降モータ２５に連結される昇降エンコーダ２６とからなる昇降装置により昇降される。２７Ｕ，２７Ｄは昇降限界スイッチで、キャリア１９Ｌの接触によりスイッチングしてトップブラシ１３が上昇限界位置及び下降限界位置にあることを検出する。

図４はサイドブラシ１４・１４及びロッカーブラシ１５・１５の構造を示す説明図である。尚、サイドブラシ及びロッカーブラシは左右対称に設けられるため、同一の符号にて説明する。
サイドブラシ１４は、ブラシ軸２８の上端に直結したキャリア２９によって本体フレーム１内の上部に水平に横架された開閉レール３０に沿って開閉するように構成され、ブラシモータ３１により正逆転駆動される。キャリア２９は、右端と左端を無端状に接続するチェーン３２と、該チェーン３２が懸回されるスプロケット３３と、一方のスプロケット３３を正逆転する開閉モータ３４と、該開閉モータ３４に連結される開閉エンコーダ３５とからなる開閉装置により開閉される。３６は開放スイッチで、キャリア２９の接触によりスイッチングしてサイドブラシ１４が開放位置にあることを検出する。

ロッカーブラシ１５は、本体フレーム１に支持された揺動軸３８を一体に設ける揺動アーム３９によって本体フレーム１内の下部に水平に揺動するように構成され、ブラシモータ４０により正逆転駆動される。揺動アーム３９は、基端にエアシリンダ４２とスプリング４３からなる揺動装置を備え、エアシリンダ４２の作動によりスプリング４３の付勢に抗して開き、エアシリンダ４２の作動を解いてスプリング４３の付勢により閉じる。４４・４５は開閉スイッチで、エアシリンダ４２のピストン位置を検出し、ロッカーブラシ１５が開位置及び閉位置にあることを検出する。

図５は洗車機における給水系を示す配管図である。
４６はポンプで、給水管４７を介して本体フレーム１へ加圧水を供給している。４８は分岐管で、給水管４７からの給水を前記散布ノズル１６・１７に至る分岐給水管４９・５０に分岐する。５１・５２は電磁弁で、分岐給水管４９・５０に備えられ、各ノズル１６・１７からの放水を開始／停止する。５３・５４は本体フレーム１内に備えられる液剤タンクで、５３には洗剤液、５４にはワックス液がそれぞれ貯蔵されている。５５・５６は該タンク５３・５４とそれぞれ液剤管５７・５８を介して接続する混合器で、分岐給水管４９・５０の水流内に液剤管５７・５８からの流路端を開口させ、流水圧によりタンク内の液剤を吸入させて散布用の液剤希釈水を作る。５９・６０は液剤管５７・５８に備えられる電磁弁で、各液剤の供給を断通してノズル１６・１７から散布される液体を洗浄水または液剤希釈水のいずれかに切り換える。

図６は制御系を示すブロック図である。
６１は洗車制御部で、本体系の各駆動部、操作パネル１０、光電スイッチ１１・１２、ブラシ系の各駆動部・給水系の各駆動部が接続されている。操作パネル１０には、車種選択キー６２、洗車コースキー６３、洗車スタートキー６４、洗車ストップキー６５が備えられ、顧客の希望に添った洗車形態を設定できるようになっている。このうち、車種選択キー６２では、「トラック・バス」といった形状の異なる自動車が選択でき、洗車コースキー６３では、「水洗車・洗剤洗車・ワックス洗車」といった洗車コースが選択できる。尚、これら車種・洗車コースの種類や数に限りはない。

洗車制御部６１は、トップブラシ１３のブラシモータ２１の電流値を検出する電流検出部６６と、トップブラシ１３の昇降モータ２５を制御する昇降制御部６７と、サイドブラシ１４のブラシモータ３１の電流値を検出する電流検出部６８と、サイドブラシ１４の開閉モータ３４を制御する開閉制御部６９と、ロッカーブラシ１５のブラシモータ４０の電流値を検出する電流検出部７０と、ロッカーブラシ１５のエアシリンダ４２を制御する揺動制御部７１と、各ブラシモータの電流閾値が設定された記憶部７２を備えている。

昇降制御部６７は、トップブラシ１３の電流検出部６６から入力されるブラシモータ２１の電流値が記憶部７２に設定された電流閾値の上限値と下限値の間になるよう昇降モータ２５を制御する。すなわち、検出電流値が上限電流閾値よりも大きい場合は、車体への接触圧が強いと判断してトップブラシ１３を車体から離す方向に移動させ、検出電流値が下限電流閾値よりも小さい場合は、車体への接触が弱いと判断してトップブラシ１３を車体に近づける方向に移動させるよう昇降モータ２５を制御する。

開閉制御部６９は、サイドブラシ１４の電流検出部６８から入力されるブラシモータ３１の電流値が記憶部７２に設定された電流閾値の上限値と下限値の間になるよう開閉モータ３４を制御する。すなわち、検出電流値が上限電流閾値よりも大きい場合は、車体への接触圧が強いと判断してサイドブラシ１４を車体から離す方向に移動させ、検出電流値が下限電流閾値よりも小さい場合は、車体への接触が弱いと判断してサイドブラシ１４を車体に近づける方向に移動させるよう開閉モータ３４を制御する。

揺動制御部７１は、ロッカーブラシ１５の電流検出部７０から入力されるブラシモータ４０の電流値が記憶部７２に設定された電流閾値を上回ったら車体への引っ掛けが発生したと判断してロッカーブラシ１５を車体から離す方向に移動させるようエアシリンダ４２を制御する。尚、各電流閾値は、ブラシの劣化によって変化するため、洗車前にブラシを空転させたときのブラシモータの電流値に基づいて設定することが望ましい。また、洗浄する部位によって電流閾値を変えるようにしても良い。

このような構成により、トップブラシ１３・サイドブラシ１４でブラッシング洗浄を行う際に、記憶部７２に記憶された上限電流閾値〜下限電流閾値の間になるように、トップブラシ１３を昇降、サイドブラシ１４を開閉して適正の接触圧でブラッシング洗浄が実行されるとともに、ロッカーブラシ１５の引っ掛けを監視して安全なブラッシング洗浄が実行される。

続いて、洗車動作について説明する。
本体フレーム１は、図２に示すように、走行位置スイッチ６がドッグ７ａに接触する待機位置で洗浄する自動車の入車待ち状態にある。自動車が乗り入れられて、本体フレーム１前面左右の電装ボックス８・９間に設けた光電スイッチ１１・１２のうち、前方の光電スイッチ１１が遮光、後方の光電スイッチ１２が透光している状態になると、自動車の停止位置と判断して停止を促す。こうして、自動車が正規の停止位置に停車されると、操作パネル１０での洗車受付を許可し、各キーにて選択動作を行った後、洗車スタートキー６４を入力すると洗車がスタートする。

以下、洗車設定として、車種選択キー６２で「バス」、洗車コースキー６３で「水洗車」を選択した場合の洗車動作について説明する。
本体フレーム１の往行に伴い、図７（ａ）に示すように、トップブラシ１３が本体フレーム１上部の待機位置からバスの上面に相当する位置まで下降し、車体前面上部に接触して車体上部前面を洗浄する。その後、ブラシモータ２１の電流値が電流閾値の範囲になるように昇降モータ２５を制御することで、トップブラシ１３が車体上面に沿って移動しながら車体上面を適圧で洗浄していく。トップブラシ１３が車体後端に達すると、トップブラシ１３を待機位置まで上昇させて車体上面の洗浄が終了する。

サイドブラシ１４・１４は、図７（ｂ）に示すように、本体フレーム１に収容された開位置から左右のブラシが閉じる閉位置まで移動し、ブラシモータ３１の電流値により車体前面に接触したことを検出すると、本体フレーム１の走行を停止させ、サイドブラシ６・６のミラーＭが装備されていない側（ここでは右側）のみを往復で横移動させて車体前面のブラッシングを行う。

サイドブラシ１４・１４による前面洗浄が終わると、サイドブラシ１４・１４を閉じたまま本体フレーム１を後進させ、後端位置に至ると本体フレーム１の走行を停止させ、サイドブラシ１４・１４を開位置まで開く。サイドブラシ１４・１４を開いたまま、本体フレーム１を前進させ、側面洗浄開始位置まで前進すると、本体フレーム１の走行を停止させ、サイドブラシ１４・１４を閉じ、車体側面に接触させる。ブラシモータ３１の電流値によりサイドブラシ１４・１４が車体側面に接触したことを検出すると、本体フレーム１の前進を再開し、ブラシモータ３１の電流値が電流閾値の範囲になるように開閉モータ３４を制御することで、サイドブラシ１４・１４が車体側面に沿って移動しながら車体側面を適圧で洗浄していく。サイドブラシ１４・１４が車体後面に達すると、車体側面から車体後面に回り込みながら閉位置まで閉じる間に車体後面のブラッシングを行った後、洗浄が終了する。

ロッカーブラシ１５・１５は、図７（ｃ）に示すように、スプリング４３に付勢された開位置からエアシリンダ４２を作動して閉位置まで移動し、車体前面に接触した後、車体前面下部に沿って移動しながら前面端部を洗浄する。その後、ブラシモータ３１の電流値を監視していき、ロッカーブラシ１５・１５が車体側面下部に回り込んでから車体側面に沿って移動しながら車体側面下部を適圧で洗浄していく。ロッカーブラシ１５・１５が車体後端に達すると、エアシリンダ４２の作動を解いてロッカーブラシ１５・１５を開位置まで移動させて洗浄が終了する。

このような各ブラシの動作により、トップブラシ１３・サイドブラシ１４・ロッカーブラシ１５が順に車体に作用し、車体前面上部・車体前面・車体前面端部・車体上面・車体側面・車体側面下部・車体後面をブラッシング洗浄していく。このとき、ロッカーブラシ１５がサイドブラシ１４よりも後方に配置され、サイドブラシ１４が車体前面を洗浄している時にはロッカーブラシ１５は車体に接触していないため、サイドブラシ１４が車体前面を洗浄した後に、一旦本体フレーム１を後進させる際に、ロッカーブラシ１５を車体から離間させる動作を行う必要がなく、効率的でスムーズに洗浄動作を実行させることができる。また、本体フレーム１が１往行する間に車体全体の洗浄を完結させることができる。

本発明は以上のように構成され、実施態様としてバスやトラックを洗浄する大型の洗車機について例示したが、普通車を洗浄する通常の門型洗車機にも採用することができる。また、各ブラシの構成・駆動要素も特に限定されるものではない。

１ 本体フレーム
１３ トップブラシ
１４ サイドブラシ
１５ ロッカーブラシ
６１ 洗車制御部

Claims (3)

1. 本体フレームに洗浄ブラシや乾燥ノズル等の洗車処理装置を備え、該洗車処理装置を自動車車体に作用させて洗浄及び乾燥を図る洗車機において、
   洗車処理装置として車体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と、車体の前部下面及び側部下面をブラッシング洗浄するロッカーブラシと、車体の上面をブラッシング洗浄するトップブラシとを備え、本体フレームの前方から前記トップブラシ、前記サイドブラシ、前記ロッカーブラシがこの順に配置され、この順で車体に作用し、
   前記ロッカーブラシは、本体フレームの走行方向に回動可能に支持された揺動アームと、該揺動アームを本体フレームの後方に開く開位置と本体フレームの内方に閉じる閉位置との間で回動する開閉装置により揺動自在に構成され、このロッカーブラシを本体フレームにおけるサイドブラシよりも後部に配置し、前記サイドブラシが車体の前面をブラッシング洗浄しているときに、ロッカーブラシが車体に接触しないようにしたことを特徴とする洗車機。
2. 前記ロッカーブラシは、門型状の本体フレームの脚部後方に接続された後部内に支持され、
   前記トップブラシは、本体フレームの脚部内に備えた昇降レール間に沿って昇降され、
   前記サイドブラシは、本体フレームの上部幅方向に備えた走行レールに沿って開閉されることを特徴とする請求項１記載の洗車機。
3. 車体の上面をブラッシング洗浄するトップブラシと、車体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と、車体の前部下面及び側部下面をブラッシング洗浄するロッカーブラシとを備え、本体フレームの前方から前記トップブラシ、前記サイドブラシ、前記ロッカーブラシの順に配置された洗車機の動作方法であって、
   前記トップブラシ、前記サイドブラシ、前記ロッカーブラシをこの順で車体に作用させ、前記サイドブラシが車体の前面をブラッシング洗浄しているときに前記ロッカーブラシが車体に接触しないようにすることを特徴とする洗車機の動作方法。

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