JP6944752B2

JP6944752B2 - 洗浄装置

Info

Publication number: JP6944752B2
Application number: JP2017194306A
Authority: JP
Inventors: 康湯本; 裕斗山崎
Original assignee: MK Seiko Co Ltd
Current assignee: MK Seiko Co Ltd
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2037-10-04
Also published as: JP2019064525A

Description

本発明は、洗浄装置に関し、特に、洗車機に適用して有効な技術に関する。

タイヤ洗浄装置は、タイヤ洗浄ブラシをタイヤに接触させて回転洗浄するブラシ式（例えば特許文献１）と、噴射ノズルからの洗浄水を作用させるジェット式（例えば特許文献２）が知られている。ブラシ式のタイヤ洗浄は、ホイールなどに付着する頑固な汚れに対して強力な洗浄力が与えられる一方、タイヤハウス内を洗浄することができない。また、ジェット式のタイヤ洗浄は、タイヤハウスを含めたタイヤ周辺部の洗浄が行えるものの、ホイールなどに付着する頑固な汚れに対して十分な洗浄力が得られない。

特開２０１１−５９２２号公報特開２００２−５９８１６号公報

本発明の一目的は、自動車のタイヤを効率よく洗浄することのできる技術を提供することである。

本発明の一解決手段に係る洗浄装置は、自動車のタイヤを洗浄する装置である。前記洗浄装置は、回転軸と、前記タイヤ側の前記回転軸の先端に取り付けられ、複数の噴射口を有するノズルと、を備えている。ここで、前記複数の噴射口は、前記ノズルにて前記回転軸の軸線方向の周りに配置されている。

また、前記複数の噴射口の噴射方向が、前記回転軸の軸線方向に対して傾斜していることが好ましい。
また、前記複数の噴射口は、前記回転軸の軸線方向と直交方向に対して傾斜していることが好ましい。
また、前記複数の噴射口は、前記回転軸の軸線方向に対して線対称に配置されていることが好ましい。
また、前記回転軸を正逆転させながら前記複数の噴出口から洗浄水を噴射させることが好ましい。
また、前記タイヤに対して前記ノズルを前記回転軸の軸線方向に変位させながら前記複数の噴出口から洗浄水を噴射させることが好ましい。
また、前記複数の噴射口は、第１および第２噴射口を備え、前記第１および第２噴射口から噴射される洗浄水は、扇状の噴射パターンであり、前記回転軸の回転に伴って、前記第１噴射口の噴射パターンにより第１噴射範囲が形成され、前記第２噴射口の噴射パターンにより第２噴射範囲が形成され、前記第２噴射範囲の周りに前記第１噴射範囲が形成されることが好ましい。

また、前記洗浄装置は、前記ノズルを前記回転軸の軸線方向に変位させる進退駆動手段と、前記回転軸の先端に取り付けられたブラシ体と、を備えている。ここで、前記進退駆動手段は、前記ブラシ体が前記タイヤから隔離した位置から前記タイヤに接触する位置まで前記ノズルを変位させることが好ましい。

本発明の一解決手段に係る洗浄装置によれば、自動車のタイヤを効率よく洗浄することができる。

本発明の洗車機を示す正面図である。同洗車機の平面図である。同洗車機の側面図である。タイヤブラシ８の構造を示す説明図である。タイヤブラシ８の詳細を示す説明図である。本発明の制御系を示すブロック図である。洗車動作を示すフローチャート図である。タイヤ洗浄動作を示すフローチャート図である。タイヤから隔離した位置での洗浄状態を示す説明図である。タイヤに接触させた位置での洗浄状態を示す説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施態様について説明する。図１〜３は洗車機の構成を示している。
図１において、１は洗車機本体で、門型に形成され、正逆転可能な走行モータ２の駆動により洗車スペースの床面に敷設されたレール３・３上を往復走行し、このレール３・３間に停車された自動車の車体を洗浄・乾燥するものである。４ａ・４ｂはドッグで、レール３・３の前端及び後端の近傍に設けられ、本体１の下部に設けた走行スイッチ５が接触することで、それぞれ本体１の前進限界と後進限界を検出する。

洗車機本体１には、洗浄ブラシ６・７・７・８・８，ブロワノズル９・１０・１０をはじめ、散水ノズル，液剤タンク（図示しない）等が備えられ、走行に伴って水，洗剤，ワックス等を散布しながら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。

洗浄ブラシは、本体１前側に位置し車体上面に沿って昇降して同上面をブラッシングする上面ブラシ６と、上面ブラシ６の後方に位置し車体に対して接離（開閉）動作して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７・７と、上面ブラシ６の前方に位置しタイヤに対して接離（開閉）動作して同タイヤをブラッシングする左右一対のタイヤブラシ８・８とからなる。

ブロワノズルは、洗浄ブラシの後方にあって、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９と、上面ブロワノズル９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１０・１０とからなる。

洗車機本体１は、ドッグ４ａと走行スイッチ５で与えられるレール３・３後端部の待機位置Ｓｐに待機している。洗車を受ける自動車Ａは、洗車スペースの入場口から前進で進入し、所定の停車位置に停車して洗車を受ける。洗車動作は、洗車機本体１の１往復に伴いブラシによる洗浄動作を行った後、洗車機本体１の１往行に伴いブロワによる乾燥動作を行う。洗車終了後は、洗車機本体１がドッグ４ｂと走行スイッチ５で与えられるレール３・３前端部の完了位置Ｅｐで停止し、自動車Ａが洗車スペースの退場口から前進で退場すると、洗車機本体１を待機位置Ｓｐに戻し、次の洗車待ちとなる。尚、洗車コースとしては、洗車機本体１の1.5往復に伴うものだけでなく、2.5往復や3.5往復に伴い、コーティング処理・水垢処理などの処理を行う付加価値の高い洗車動作をさせることもできる。

このような洗車機本体１に装備される機能について説明する。
１１は走行位置検出装置で、走行モータ２の出力軸に連係されて洗車機本体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洗車機本体１の走行位置を検知する。１２は車形検出装置で、洗車機本体１の上面ブラシ６より前側に設けられて複数の発光素子を上下に配列させた発光部１２ａと、これに対向して複数の受光素子を上下に配列した受光部１２ｂとからなる車形ユニットを備え、両者間で光信号（赤外光）の授受を行い車体の上面位置を検知するともに、エンコーダからのパルス出力に同期して車形ユニットから車体の上面位置を検出することで、自動車の車形データを作成する。

１３はタイヤ検知センサで、洗車機本体１の車形検出装置１２よりも前側に設けられて発光素子を地上高６０ｃｍの位置に配置し光ファイバーを介して地上高８ｃｍの位置で発光する発光部１３ａと、発光部１３ａと対面する地上高８ｃｍの位置から光ファイバーを介して地上高６０ｃｍの位置に配置した受光素子で受光する受光部１３ｂとを備え、発光部１３ａと受光部１３ｂとの間で洗車エリアを横断する検出光軸を形成し、この検出光軸の透光／遮光により自動車のタイヤを検出するものである。

１４はタイヤスイッチで、自動車の停車位置に相当する床面に設けられ、自動車の前輪が乗り込まれてスイッチングし、自動車が正規の停車位置に停車したことを検出する。１５は退出スイッチで、透光／遮光状態によって車体の有無を検出するもので、洗車機本体１の後方に設けられ、自動車が退出したことを検出する。１６は物体検出器で、洗車機本体１後面に設けられ照射した赤外光の反射波を検知して物体検出するエリアセンサからなり、洗車機本体１が後退する際にその進行方向に退出する車両や人等がいないか確認する。

１７は洗車受付装置で、洗車スペースの入場口手前に設置され、前面に備えられる受付操作パネル１８により洗車料金や洗車内容の選択入力等を行う。１９はゲート装置で、洗車スペースの入場口に設置され、洗車スペースに対する自動車の進入を禁止／許可する。２０は洗車受付装置１７に設けられる自動車検知センサで、反射型の赤外線センサからなり、洗車受付装置１７の前に自動車が入車したことを検出する。尚、自動車検知センサー２０は、反射型の赤外線センサに限定されず、洗車受付装置１７に自動車の入出したことを検出できれば良く、反射型の超音波センサや発光部と受光部を自動車を挟んで位置した透過型のビームセンサ等でも代用できる。

２１は案内表示器で、洗車スペースの退場口後方に設置され、洗車受付時には自動車の入場を誘導し、洗車中には洗車動作の進行状況等を表示し、洗車終了時には自動車の退場を案内する。案内表示器２１は、ＲＧＢの発光素子をマトリクス状に配列しフルカラーで文字・図形を表示するものであり、自動車の入場・退場のタイミングで前進・停止・後進を促す表示したり、洗車が開始する際にドアミラーを畳む、サイドブレーキを引く等の注意事項を表示したり、洗車中にシャンプー中、タイヤ洗浄中等の工程を表示したりするものである。表示形態は、文字のスクロール表示や図形のアニメーション表示が可能であり、利用者に認識しやすい形態での情報提供が行える。

続いて、図４・５を用いて、タイヤブラシ８・８の構成について説明する。
タイヤブラシ８・８は、円盤状のブラシ体２３と、ブラシ体２３とモータ２４を支持する支持体２５と、支持体２５と洗車機本体１のフレームとに軸止され、支持体２５をタイヤＴに向けて進退するＬ型の作動アーム２６と、支持体２５と洗車機本体１のフレームとに軸止され、支持体２５の水平移動を支持するバランスシャフト２７と、作動アーム２６を作動するエアシリンダ２８とから構成される。このタイヤブラシ８は、エアシリンダ２８の伸縮により、作動アーム２６とバランスシャフト２７を介して支持体２５を直線的に変位し、支持体２５に支持されたブラシ体２３を洗車機本体１に収容した収容位置（図４ａ）からタイヤＴに接触させる洗浄位置（図４ｂ）までの範囲で移動する。

ブラシ体２３は、円盤プレート２９の前面にブラシ毛３０を植毛し、プレート２９の背面に回転軸３１を設け、回転軸３１が支持体２５の下部に軸支されることで回転自在に構成される。モータ２４は、正転・逆転可能であり、支持体２５の上部に取り付けられている。支持体２５は、内部にブラシ体２３の回転軸３１とモータ２４の駆動軸３２とを連係する伝動機構３３を設けている。伝動機構３３は、回転軸３１の外周に取り付けられるスプロケット３４と、モータ２４の駆動軸３２に取り付けられるスプロケット３５と、スプロケット３４・３５間を連結するチェーン３６で構成されている。

ブラシ体２３の回転軸３１は、内部に給水管路３７を備えている。給水管路３７は、先端をブラシ体２３の中心に開口して噴射ノズル３８を取り付け、他端を支持体２５を貫通してスイベル３９を介して回動可能に給水ホース４０に接続されている。給水ホース４０は、図示しないポンプに接続され、高圧の洗浄水を噴射ノズル３８に供給する。

噴射ノズル３８は、扇状の噴射パターンを形成し、回転軸３１の軸線方向に対して拡開する方向に角度θ１傾斜した噴射方向を有する噴射口４１と、角度θ２傾斜した噴射方向を有する噴射口４２とを線対称に配置して構成される。また、噴射口４１・４２は、噴射ノズル３８の中心線に対して角度θ３、角度θ４傾斜させている。ここでは、θ１を４５°、θ２を３０°とし、θ３を３０°、θ４を−３０°とし、２つの噴射口４１を形成しているが、いずれも限定されるものではない。

図６は本発明の制御系を示すブロック図である。
４３は洗車機本体１に内蔵される洗車制御ボード、４４は洗車受付装置１７に内蔵される受付制御ボードで、いずれもマイクロコンピュータを備えており、両ボードはシリアル伝送用のケーブルで接続されている。

洗車制御ボード４３は、走行スイッチ５・走行位置検出装置１１・車形検出装置１２・タイヤ検知センサ１３・タイヤスイッチ１４・退出スイッチ１５・物体検出器１６が接続されるとともに、駆動回路４５を介して本体走行モータ２・ブラシ６・７・７・８・８・ブロワノズル９・１０・１０・ゲート装置１９・案内表示器２１を接続しており、ケーブルを介して受付制御ボード４４より伝送される洗車要求信号に基づき、接続される各要素の動作を制御する。

受付制御ボード４４は、受付操作パネル１８・自動車検知センサ２０を接続しており、自動車検知センサ２０で自動車が接近したことを検知すると、受付操作パネル１８からの洗車料金やメニュー選択を受付可能とし、受け付けた内容に基づいて洗車制御ボード４３へ洗車要求信号を出力する。受付操作パネル１８は、特に図示しないが、キースイッチ、もしくはタッチパネルで、洗車コースの選択・トッピングメニューの選択・装備品の指定・料金の決済・スタート入力等が行える。

次に、このように構成する本発明の洗車動作について、図７〜図１０を用いて説明する。
洗車受付装置１７で洗車を受け付け、タイヤスイッチ１４で自動車が停車位置に停車されたことを検出すると洗車が開始する。

（洗車動作）図７
洗車が開始すると、洗車機本体１が往行し（１）、タイヤ洗浄のトッピングが設定されている場合には、タイヤ検知センサ１３でタイヤ検出ルーチンが作動してタイヤの位置を検出する（２）。洗車機本体１の往行に伴い、タイヤブラシ８の中心がタイヤ検出ルーチンで検出されたタイヤＴの中心と合致する位置までくると（３）、洗車機本体１の走行を停止し（４）、タイヤ洗浄ルーチンを実行する（５）。ここでは、一般的に自動車の前輪が洗浄されることになる。前輪の洗浄が終了すると、再び洗車機本体１が往行を開始し（６）、ステップ（２）〜（５）と同様にステップ（７）〜（１０）を実行する。ここでは、一般的に自動車の後輪が洗浄されることになる。後輪の洗浄が終了すると、再び洗車機本体１が往行を開始し（１１）、洗車機本体１が所定位置に達すると洗車工程が終了となる。尚、タイヤ洗浄工程は、このような洗車機本体１の１往行以外で実行しても良い。例えば、洗車機本体１が復行で実行してもいいし、往復で実行しても良い。

（タイヤ検出）
タイヤ検出ルーチンは、走行位置検出装置１１とタイヤ検知センサ１３で洗車機本体１の走行位置とタイヤによる透光／遮光位置を認識し、最小のタイヤ径と最短ホイールベース長を基準として割り出される。すなわち、洗車機本体１の走行に伴い、タイヤ検知センサ１３が透光から遮光に転じ、再び透光に転じるまでに走行位置検出装置１１で検出される洗車機本体１の走行距離Ｌａが、最小のタイヤ径として設定されている長さＬよりも長い場合（Ｌａ＞Ｌ）は、その遮蔽物をタイヤ（前輪）であると判断し、更にこの透光から最短のホイールベース長として設定されている長さＳより長く洗車機本体１が走行した後に、タイヤ検知センサ１３が透光から遮光に転じ、再び透光に転じるまでに走行位置検出装置１１で検出される洗車機本体１の走行距離Ｌｂが、最小のタイヤ径として登録されている長さＬよりも長い場合（Ｌｂ＞Ｌ）は、その遮蔽物をタイヤ（後輪）であると判断している。

（タイヤ洗浄）図８
タイヤ洗浄は、洗車機本体１の走行を停止した後、タイヤブラシ８が収容位置にある状態で、ブラシ体２３を正転させて噴射ノズル３８から洗浄水を噴射する（１２）。このとき、噴射ノズル３８は、扇状の噴射パターンを形成し、回転軸３１の先端から異なる方向に噴射する２つの噴射口４１・４２を配置しているため、拡開角度θ１（＝４５°）が広い噴射口４１は、主にタイヤハウスＴｈ内をジェット洗浄し、拡開角度θ２（＝３０°）が狭い噴射口４２は、主にタイヤＴ及びホイールの表面をジェット洗浄して、泥や砂を除去する（図９）。

所定時間経過すると（１３）、タイヤブラシ８のエアシリンダ２９を伸張してブラシ体２３をタイヤに接触する洗浄位置に変位させ（１４）、噴射ノズル３８から洗浄水を噴射したまま、ブラシ体２３の正転によるブラッシング洗浄を行う（図１０）。所定時間経過すると（１５）、エアシリンダ２９を収縮してブラシ体２３を収容位置に変位させ（１６）、噴射ノズル３８から洗浄水を噴射したまま、ブラシ体２３の回転を逆転させる（１７）。その後、再びタイヤブラシ８のエアシリンダ２９を伸張してブラシ体２３をタイヤに接触する洗浄位置に変位させ（１８）、噴射ノズル３８から洗浄水を噴射したまま、ブラシ体２３の逆転によるブラッシング洗浄を行う。更に、所定時間経過すると（１９）、エアシリンダ２９を収縮してブラシ体２３を収容位置に変位させ（２０）、噴射ノズル３８から洗浄水を噴射とブラシ体２３の回転を停止し（２１）、洗車機本体１の走行を再開する。

このように、ブラシ体２３と噴射ノズル３８を有するタイヤブラシ８で、タイヤから隔離した位置でブラシ体２３を回転させながら噴射ノズル３８から洗浄水を噴射させ、タイヤハウスを含めたタイヤ周辺をジェット洗浄することと、タイヤに接触した位置でタイヤ及びホイールをブラッシング洗浄することが実行でき、効率良くタイヤ・ホイール・タイヤハウスの汚れを除去することができる。また、ブラシ体を正転及び逆転させながら噴射ノズルから洗浄水を噴射することで、タイヤハウス内も効率良く洗浄され、視覚的な洗浄アピールが図られる。

噴射ノズル３８は、回転軸３１の軸線方向に対して拡開する方向に角度の異なる噴射口４１・４２を備えているため、洗浄水を広範囲に作用させることができる。また、回転を正転／逆転させることで、ホイールのスポークに対しても効果的に洗浄水を作用させることができる。むろん、噴射口の数は限定されるものではなく、噴射角度も限定されない。
このように、本発明の実施形態では、洗車機本体と自動車との相対移動に伴い自動車車体を洗浄する洗車機に備えられ、主に自動車のタイヤ周辺を洗浄するタイヤ洗浄装置であって、タイヤをブラッシングするブラシ体と、ブラシ体を回転駆動する回転駆動手段と、ブラシ体をタイヤに向けて進退する進退駆動手段と、洗浄水を噴射する噴射ノズルとを備え、噴射ノズルをブラシ体の回転軸先端に取り付け、噴射方向を回転軸の軸線方向から所定角度傾斜させた複数の噴射口を備えた。回転駆動手段は、ブラシ体を正転及び逆転する機能を備え、進退駆動手段は、ブラシ体を洗車機本体側の収容位置からタイヤに接触する洗浄位置までの範囲で進退する機能を備え、ブラシ体を収容位置から洗浄位置に変位させる前からブラシ体を正転及び逆転させながら噴射ノズルから洗浄水を噴射する。噴射ノズルは、扇状の噴射パターンとなる噴射口を少なくとも２つ備え、回転軸の軸線方向に対する噴射方向の傾斜角度をそれぞれ別々の角度とし、ブラシ体の回転に伴う噴射ノズルの噴射範囲を異ならせている。また、噴射ノズルは、扇状の噴射パターンとなる噴射口の噴射方向をブラシ体の径方向に対して所定角度傾斜させている。
本発明の実施形態によれば、ブラシ体の回転軸先端に、噴射方向を回転軸の軸線方向から所定角度傾斜させた複数の噴射口を有する噴射ノズルを備えたので、ブラシ体によるブラッシング洗浄と噴射ノズルによるジェット洗浄が同時に効率良く行うことができる。また、ブラシ体の回転に伴い噴射ノズルからの洗浄水が広範囲でタイヤに作用するとともに、ブラシ体をタイヤに接触する洗浄位置に変位させる前からブラシ体を正転及び逆転させながら噴射ノズルから洗浄水を噴射することで、タイヤハウス内も効率良く洗浄され、視覚的な洗浄アピールが図られる。

１洗車装置本体
８・８タイヤブラシ
２３ブラシ体
２４モータ
２８エアシリンダ
３８噴射ノズル
４１噴射口
４２噴射口

Claims

主に自動車のタイヤを洗浄する装置であって、
回転軸と、
前記タイヤ側の前記回転軸の先端に取り付けられ、複数の噴射口を有するノズルと、を備え、
前記複数の噴射口は、前記ノズルにて前記回転軸の軸線方向の周りに配置され、
前記ノズルは、前記回転軸が正逆転して前記複数の噴射口を通じて洗浄水を噴射し、
扇状の噴射パターンを形成する２つの前記噴射口は、前記自動車の側面視において、互いの噴射パターンの延在方向が交差する、
ことを特徴とする洗浄装置。
主に自動車のタイヤを洗浄する装置であって、
回転軸と、
前記タイヤ側の前記回転軸の先端に取り付けられ、複数の噴射口を有するノズルと、を備え、
前記複数の噴射口は、前記ノズルにて前記回転軸の軸線方向の周りに配置され、
前記回転軸は、内部に前記回転軸の軸線方向に延在する給水管路を有し、
前記給水管路の先端から前記複数の噴射口を通じて洗浄水が噴射される、
ことを特徴とする洗浄装置。
主に自動車のタイヤを洗浄する装置であって、
回転軸と、
前記タイヤ側の前記回転軸の先端に取り付けられ、複数の噴射口を有するノズルと、を備え、
前記複数の噴射口は、前記ノズルにて前記回転軸の軸線方向の周りに配置され、
扇状の噴射パターンを形成する２つの前記噴射口は、前記回転軸の軸線方向に対して互いが異なる角度で傾斜し、かつ、前記回転軸の軸線方向と直交方向に対して互いが異なる角度で傾斜している、
ことを特徴とする洗浄装置。
主に自動車のタイヤを洗浄する装置であって、
回転軸と、
前記回転軸の軸線方向に対して拡開する方向に洗浄水を噴射するよう、前記タイヤ側の前記回転軸の先端に取り付けられ、複数の噴射口を有するノズルと、を備え、
前記複数の噴射口は、前記ノズルにて前記回転軸の軸線方向の周りに配置され、
前記複数の噴射口は、第１および第２噴射口を備え、
前記回転軸の回転に伴って、前記第１噴射口の噴射パターンにより第１噴射範囲が形成され、前記第２噴射口の噴射パターンにより第２噴射範囲が形成され、
前記回転軸の軸線方向の周りに前記第２噴射範囲が形成され、
前記第２噴射範囲の周りに前記第１噴射範囲が形成される、
ことを特徴とする洗浄装置。
モータを備え、
前記回転軸の軸線方向に対して線対称に配置された前記複数の噴射口を有する前記ノズルは、前記回転軸を介して前記モータにより回転される、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記複数の噴射口の噴射パターンが、扇状である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記タイヤに対して前記ノズルを前記回転軸の軸線方向に変位させながら前記複数の噴射口から洗浄水を噴射させる、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
前記ノズルを前記回転軸の軸線方向に変位させる進退駆動手段と、
前記回転軸の先端に取り付けられたブラシ体と、を備え、
前記進退駆動手段は、前記ブラシ体が前記タイヤから隔離した位置から前記タイヤに接触する位置まで前記ノズルを変位させる、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の洗浄装置。