JPH01202599A - 航空機の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、航空機の表面の洗浄を遠隔自動的に行う航空
機の洗浄装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、航空機の洗浄は人手により行われており、大変な
労力と危険とを伴う作業であり、しかも民間営業機の場
合は空港駐機中の許容される短い時間帯に行わねばなら
ず、そのために洗浄や濯ぎ作業が不十分なま〜飛行に移
る場合もある。一般に、航空機の洗浄は定期的になされ
、外観の向上、汚染による腐食防止、外面塗膜の寿命延
長、空力抵抗の減少などのために実施されており、従り
て洗剤の残留などは好ましくなｌ／１゜ 〔発明が解決しようとする課題〕 航空機の洗浄の機械化については数年前から真剣な取組
みが行われ【おり、例えば実公昭５８−１１０６００号
公報、実開昭５８−１２６２９５号公報、特開昭６２−
８３３００号公報などには航空機の洗浄に関する装置が
開示されている。

しかし、上記の装置の自前２者は航空機の一部を機械的
に洗浄するもので、機体下部やエンジンナセル周辺など
の形状が複雑な部分は人手により洗浄しなければならな
い。また、後者の特開昭６２−８３３００号に係る装置
は建屋を必要とし、この建屋の天井および床に配設され
たレールで案内される複数個の走行台車によって航空機
各部の洗浄を行うものであるが、この装置は航空機の形
状９寸法が異なる場合にはそれに合わせて大がかりな走
行台車の移動が必要である。また、走行台車が天井、壁
、床などに常設されているために建屋が機体の洗浄専用
になり、洗浄装置のみならず建屋や敷地に対する設計も
含めて莫大な経費を必要とし、建設工事も長期化する。

さらに、建屋内に於ける洗浄作業は湿度が高くなり、建
屋の腐食等が進み易いなどの課題を抱えている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る航空機の洗浄装置は上記の課題を解決し、
排水設備さえ備わっていれば屋外、屋内側れの場所に於
いても使用可能であり、洗浄専用の建屋を特に必要とせ
ず、また複数の機体を同時に別々の場所で洗浄し得、設
備費的にも比較的安価な装置を提供することを目的にし
ており、洗浄用液を噴出する装置とプ２ツシングを行う
部材とを備えた洗浄ロボットと、地上を走行しながら上
記洗浄ロボット２に上記洗浄用液を供給するとともに上
記洗浄ロボットを伸縮変向自在な腕を介して遠隔操作に
より航空機表面を洗浄可能に支持する台車とを有してな
る構成を特徴としている。

〔作用〕

即ち、本発明に係る航空機の洗浄装置に於いては屋内、
屋外何れでも機体表面の塵埃、油脂などによる汚染を洗
浄することが可能なように遠隔操作により機体表面を自
由に移動し、供給される洗浄用液を流しながら常備した
ブラシで機体表面の清浄を行う洗浄ロボットと、この洗
浄ロボットと連動して地上を移動でき洗浄液を供給する
ための連結ホースや信号ワイヤを介して異常な負荷を与
えないように、洗浄ロボットが機体の何処に位置してい
ようともそれに対して自在に高低と角度とを変化させる
腕を有する台車とからなっている。航空機のサイズ、形
状などにより洗浄工程、洗浄時間は自ずと相異するもの
であるが、これらを学習させることにより各機種に適し
た洗浄手順を記憶し、無人で洗浄できるコンピュータシ
ステム化することも可能である。洗浄は洗浄ロボットと
それを制御し洗浄液などを補給する台車との組合わせに
より行うが、機体の胴上部や翼上面を担当する組合わせ
と胴体側面下面や翼下面を担当する組合わせとに分けて
実施してもよい。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づき説明する。

なお、各図に於ける共通の部材にはそれぞれ共通の符号
を付して重複する説明を省略する。第１図は本発明の一
実施例に係る航空機の洗浄装置の概略外観図、第２図乃
至第４図はその構造説明図である。第１図に於いて、本
実施例に係る航空機の洗浄装置は図に示すように主に航
空機の上面を洗浄するものである。１は洗浄ロボットで
、ブラシ１３を装備するブラシ構造体１０、吸盤１２を
具備する４組の脚１１および吊り下げ保持に必要なハン
ガ６０などから形成されており、航空機胴体や翼に過度
の荷重をかけないように洗浄ロボット１の自゛重は台車
２から展伸可能な腕２１やその腕２１に連結される鎖１
４により保持され、ブラシ１３の毛先が当接されて機体
表面と摺動しながら供給される洗浄液などで洗浄する。

脚１１は第２図に示すように腿骨体１０１１脛骨体１０
２、吸盤１２などを骨格として洗浄ロボット本体とは腿
骨体１０１の軸上に結合したボールジヨイント１１１に
よりブラシ構造体１０の外壁に嵌合され、腿骨体１０１
の軸と直交する枝骨１１２に２組の流体圧シリンダ１１
３のピストンロッド１１４を自在継手１１６により締結
し、流体圧により伸縮するピストンロッド１１４により
ボールジヨイント１１１を支点として腿骨体１０１が自
在に変角し得るように流体圧シリンダ１１３の他端がプ
ラク構造体１０の外面に自在継手１１６を介して締結さ
れており、腿骨体１０１の下端は脛骨体１０２と関節１
１７で連結され、腿骨体１０１と脛骨体１０２との屈曲
は流体圧シリンダ１１８のピストンロッドと、腿骨体１
０１と脛骨体１０２とにそれぞれ両端が固定され関節部
１１７のコマ１１９を介して液体シリンダ１１８の内圧
がないとき脚関節１１７が外聞するように調整されたス
プリング１２０との伸縮により行われ、脛骨体１０２の
下端は吸盤１２と連結して第３関節１２１をなす、複数
個のスプリング１２２は脚１１が持ち上げられ機体表面
を離れたときに脛骨体１０２と吸盤１２とがはぼ一定の
角度を保持するよう作用するもので、機体外板の形状に
応じて索条１２３により吸盤１２に所要の角度を与える
ことができる。

吸盤１２は第２図Φ）に示すように機体表面を損傷させ
ることな（、また一般には平滑もしくは曲面を有する機
体表面の多少の凹凸を有する部分に於いても十分な減圧
吸着が可能なもので、吸盤１２の外輪部１２５は軟質ゴ
ムまたは発泡ゴム材料１２４を内包するウレタンゴム外
皮からなり、半球状空気室１２０を構成する金属製円型
基板１２６には外輪部１２５が接着または加硫接着され
、基板外部の中央に第３関節１２１に連結する短い骨体
１２７を有し、スプリング１２２を懸架し固定するフッ
ク１２８と索条１２３を固定するフック１２９とを各複
数個、および吸盤１２内の空気室１２０を減圧したり大
気を流入させて機体表面との吸着と解放を行わせる電磁
パルプ１４０が装備されたボート１４１などを備えてい
る。

ブラシ構造体１０は第３図に示すようにブラシ１３を備
え、ブラシ１３はナイロン糸を無数本植毛した基体と複
数個のスプリング１３３を懸架するフック１３４とから
なり、基体軸心には機体の洗浄剤溶液および洗浄水を通
過させる貫通孔１３５およびブラシ駆動軸１４０と液体
流通路の貫通孔１３５を有する球面軸受１３６とが連接
する。ブラシ駆動軸１４０は放射状に複数本の流体流通
路１４２が穿孔された摺動円板１４１と一体になるよう
形成されている。この駆動軸１４０は減速器を組込んだ
駆動源５０と同軸のウオームギア組合わせ５１とにより
スプライン結合５６を介してブラシ１３に回転力を与え
、軸芯を異にし犬歯数量歯車５２および平歯車５３．５
４からなるもう一方の歯車組合わせは駆動系函体１００
の上部に平歯車５４を遊星状に構成する大円形内周歯５
５と噛み合って駆動系函体１００自体を低速回転させ、
ブラフ１３０毛先人点の運動は第３図（ｂ）に示すよう
になる。ブラシ１３の最外周の毛先８点の動きは第３図
（至）に於ける中心部および外周部まで拡大し、被洗浄
面を万偏なくブラッシングする。

ブラシ１３の下面は第３図（Ｃ）に示すように中央に洗
浄液放出口１５０が開口しており、洗浄液は第３図（ａ
）に於ける液供給管１４３を通って洗浄液室１４４を経
て摺動円板１４１の外周面に開口する放射状液通路１４
２を通って駆動軸１４０および球面軸受１３５の中心部
を貫通する液通路１３５を経て洗浄液放出口１５０から
航空機被洗浄面に対して噴出し、ブラシ１３の回転摺動
により洗浄および濯ぎ作用が行われる。

第３図（ｄ）は摺動円板１４１とブラシ構造体１０との
間に形成される洗浄液室１４４への航空機の機体表面の
ブラシ回転洗浄に於ける汚濁液の浸入を防止する機構を
示すもので、このシール機構は円形リップシールからな
る液シール１５１と汚濁液浸入防止シール１５２および
セラミック製ベアリング１５３で構成され、これらシー
ルはＰＴＦＥのような自己潤滑性を有する材料が好まし
い。

第４図は洗浄用ロボット１の上面を示し、ドーム状懸架
案内＆６１にその中央を２分するスリット６２を設け、
第４図山）　、　（Ｃ）に示すように多輪ローラからな
るローラハンガ６０により、洗浄口ボッ）１の自重を地
上の台車２の展伸可能な腕２１を介して鎖１４により保
持されるとともに、航空機の機体上面を洗浄する場合に
は多輪のローラハンガ６０はドーム状懸架案内板６１の
ほぼ中央で作用し、機体の側面を洗浄する場合にはロー
ラハンガ６０はドーム状懸架案内板６１のスリット６２
の一方の端で洗浄ロボット１を保持することが可能にな
る。

第５図は本発明の他の実施例に係る航空機の洗浄装置の
概略外観図、第６図および第７図はその構造説明図であ
る。第５図に於いて、本実施例に係る航空機の洗浄装置
は図に示すように主に航空機の下面を洗浄するものであ
る。１′は洗浄ロボットで、上記の実施例に於ける洗浄
ロボット１とほぼ同じ構造のブラシ構造体１０′を備え
ているが、脚は必要とせずに地上の台車２′に装備する
伸縮および変角自在の腕２１′に保持されて機体の被洗
浄面に対向するブラシ１３の角度を任意に変更させうる
タイミングベルト機構８０を装備し、自在に保持する腕
２１′を介して地上の台車２′と一体で洗浄作用を行う
。地表から航空機の胴体および翼下面までの高さが限ら
れているので、第５図（鴫に示すように地上の台車２′
は車高を低くして回転自在の足廻り機能を有し、ブラシ
構造体１０′を保持する伸縮自在で揺動可能な腕２１’
と、機体表面に対するブラシ１３０対向角調整機構８０
とを具備しており、機体表面へのブラシ圧接、被洗浄面
の移動、洗浄液供給を行える電気式自動車が好適であり
、航空機の側下面、脚の側面、エンジンナセル周辺など
の複雑な形状部の洗浄も可能になっている。

被洗浄面の高さや角度に対応してブラシ構造体１０′を
保持する腕２１′の長さ、角度を制御する機構長さ調整
用流体圧シリンダ７０．ピスト／ロッド７１および角度
調整用の流体圧シリンダ９０、ピストンロッド９１の組
合わせにより、ブラシ構造体１０′を任意の位置に持ち
上げ保持し、長さ調整用ピストンロッド７１に内装する
サーボモータ７２と同軸のスプライン７３とを介して駆
動力を伝達するウオームギア組立７４．７５、ピストン
ロッド７１内でタイミングベルト８０の張力を一定に保
持する移動軸７６は液圧スプリング７７および引張り腕
７８から構成され移動軸に嵌合される第１のタイミング
ベルト用歯車７９の回転をタイミングベルト８１を介し
て第２のタイミングベルト用歯車８２に伝達し、歯車８
２の軸８３の両端に嵌合される第３のタイミングベルト
用歯車８４に回転力を伝え、ブラシ構造体１０′に両端
が固定されるタイミングベルト８０の歯車と噛み合う位
置を変更スル。ピストンロッド７１のロッドエンド８５
はブラシ構造体１０のほぼ中心部に縦裂されてあり、タ
イミングベルト８０の長さ８０ａと長さ８０ｂとが変動
するたびにピストンロッド７１の軸芯に対するブラシ構
造体の角度が変動し、機体表面の状態にブラシ面を対接
することが可能になつている。ウオームギア組立軸７６
およびブラシ構造体質角軸８３はピストンロッド７１に
装備する案内式軸受８６．８７により保持されており、
ブラシ構造体１０’の角度はタイミングベルト８０の歯
車８４の中心を支点とする支持位置の変動により得られ
るが、第６図（Ｃ）に於ける長さ８０ａと長さ８０ｂと
の関係でタイミングベルト８０の張力が変動して垂るみ
が発生しないように、液圧スラリ／グア７、引張り腕７
８、スプライン７３、案内式軸受８６．８７が機能する
。サーボモータ７２の電源配線および液圧スプリング７
７の流体配管の取入口８８はピストンロッド７１が流体
圧シリンダ７０に底付きした場合でも干渉しない個所に
設けられている。

ブラシ構造体１０′の変角は第５図Φ）に於ける台車２
′に載設された流体圧シリンダ７０の固定継手６９の軸
芯および流体圧シリンダ７０を持ち上げる流体圧シリン
ダ９０のピストンロッドエンド９２を連接する軸９３に
常に平行であり、このままでは航空機の機体表面の被洗
浄面に対してブラシ１３が適正に対接することができな
い。しかし、第７図に示すように台車の車輪３１゜３２
は通常の前進、後退および前進後退時の回転が可能であ
るが、補助動輪３３は車輪３２の接地中心から角度θを
有する仮想軸上に２輪設け、流体圧シリンダ３４を車台
に固定してフォーク３５の上端がシリンダピストンとな
る構造を有し、車軸３６を介して駆動源３７４ごより低
速回転することにより機体表面の被洗浄面に対してブラ
シ１３が適正に対接することができる。

なお、駆動源３７は車輪３３の数に対応・連接する必要
はなく、チェノまたはタイミングベルトなどを介して１
台の駆動源により台車２′の停止時回転作用を行わせる
ことも可能である。

また、台車２′には第５図の）　、　（Ｃ）に示すよう
に洗浄剤タンク２２および洗浄水タンク２３流体圧源３
８、バッチ１Ｊ３９、を動駆動源４０を装備しているが
、洗浄水などは給水口４１から直接供給することも可能
である。

このように、各実施例に係る航空機の洗浄装置は洗浄口
ボッ）　１　、１’　と台車２，２′とを組合わせるこ
とにより航空機の表面の洗浄が建屋の内外何れに於いて
も遠隔操作により自動的に、機体の形状が異なっていて
も実施可能であり、また洗浄作業終了後の機体格納や洗
剤洗浄後の擢ぎが容易になる。

〔発明の効果〕

本発明に係る航空機の洗浄装置は前記の通り構成されて
いるので、航空機の表面の洗浄が伴用の内外何れに於い
【も、また機体の大きさや形状が異なっていても遠隔操
作により安全迅速に行われるなどの効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る航空機の洗浄装置の概
路外観図、第２図乃至第４図はその構造説明図、第５図
は本発明の他の実施例に係る航空機の洗浄装置の概路外
観図、第６図および第７図はその構造説明図である。 １．１′・・・洗浄ロボット、２．２′・・・台車、１
０．１０’・・・ブラシ構造体、２１．２１’・・・腕
。 代理人　弁理士　　坂　間　　　暁　外２名ｆｉ＋閃 （αり ｊ Ｃｂ） ８２圀 （トク １２４　　　　　　　　　ＩＩ（／　　　　　　　　　
ｉｚ’を躬３閃 （の 垢６圓　（久）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　洗浄用液を噴出する装置とブラッシングを行う部材と
   を備えた洗浄ロボットと、地上を走行しながら上記洗浄
   ロボットに上記洗浄用液を供給するとともに上記洗浄ロ
   ボットを伸縮変向自在な腕を介して遠隔操作により航空
   機表面を洗浄可能に支持する台車とを有してなることを
   特徴とする航空機の洗浄装置。