JPH03114425A - 壁面清掃装置 - 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） この発明は、窓ガラスを含む建築物の壁面部分に沿って
スクレイパーを移動させ、壁面部分の汚れを拭き取る壁
面清掃装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、建築技術の進歩につれ、各地で高層ビルが建設さ
れつつあり、限られた大きさの地所を空間的に有効に使
用できると言う観点からも、そのようなビルが増加する
傾向にある。そして、高層ビルにあっては、その階数の
増加に伴って窓ガラスを含めた壁面部分の面積も増加す
る。

それゆえ、ビルの高層化に伴う壁面部分の面積の増加、
並びに風等の影響を受けやすい高所での作業の危険性を
考慮したならば、壁面清掃作業を従来のような人力によ
って行うことは益々困難なこととなり、自動的に壁面清
掃作業を行い得る装置が必要とされることとなる。事実
、そのための幾つかの装置も提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この種の従来の装置は、回転するブラシ
をビルの壁面に沿って降下させる形式であるため、壁面
の一部に突起部又は凹部が形成されたもの、更には異な
る形状の窓枠が使用されている建築物に適用することが
できず、使用が制限されると言う欠点がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、種々の形状をした壁面部分にも対応することができ、
特には、窓ガラスの周縁部も完全に拭き取ることができ
る壁面清掃装置を提供することをその目的とする。

（課題を達成するための手段） この課題を達成するため、本発明装置にあっては、建築
物の壁面部分に当接するスクレイパーを有するスクレイ
パー手段と、スクレイパー手段を支持すると共に、その
角度を調整し得るスクレイパー支持手段と、スクレイパ
ー支持手段を壁面部分に沿って左右に移動させる移動手
段と、移動手段を取付ける構造体と、構造体を建築物に
沿って昇降させる昇降手段と、壁面部分の上下端並びに
その左右端を検知する検知手段と、検知手段からの検出
信号に基づいてスクレイパー支持手段、移動手段、そし
て昇降手段の動作を制御する制御手段とを具えてなる。

（作　用） 装置が壁面清掃作業を行うべき壁面部分に到達すると、
検出手段からの入力信号に基づいて制御手段は、スクレ
イパー支持手段、移動手段を作動させ、スクレイパー手
段、特にはスクレイパーを壁面部分に押し当て、例えば
左方から右方に移動させると、壁面部分に当接したスク
レイパーが、壁面部分をその幅方向に拭き取ることとな
る。

すると、制御手段は昇降手段を作動させて構造体を所定
高さ降下させ、次いで、スクレイパー手段を再度壁面部
分に沿って移動させ、未拭き取り部分を拭き取る。そし
て、このような一連の作業を行うことにより、一つの壁
面部分の拭き取り清掃作業を完了する。

一つの壁面部分の清掃作業が完了したならば、制御手段
は、昇降手段を作動させて、当該壁面部分の下方に位置
する壁面部分まで構造体を降下させ、上述した手順にし
たがって次の清掃作業を行う。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例に付いて詳
述する。

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明壁面清掃装置１０を
示す図であり、実質的に箱型形状に形成されたフレーム
要素からなる構造体１２の周囲は、壁面部分の一例とし
ての、例えば、窓ガラス１４に対向する部分を除いて例
えばアクリル樹脂のごときプラスチック材で被覆されて
おり、構造体内に収容されたものの落下を阻止する。勿
論、プラスチックの被覆材は、必要に応じて取り外し得
る構成とすることもできる。

構造体１２の底部には、清掃作業に供せられるスクレイ
パー手段及び窓ガラスを濡らす吸水体を洗浄し、また水
を供給する水タンク１６、各機器の作動を制御する制御
手段１８が配設されている。

これに対し、構造体１２の上部には、移動手段２０が窓
ガラス１４に平行に延在して配設されている。

この移動手段２０は、第２図に示したように、構造体の
上面に固着される取付はブラケット２２を介して支持さ
れた横行部材２４と、横行部材の一方の端部に配設され
たサーボモータ２６と、その他端部にサーボモータ２６
の出力軸に平行に軸線が配設された歯車とを具え、その
歯車にはサーボモータ２６の出力軸に取付けられた歯車
に係合された歯付きベルト２８が巻回されており、横行
部材２４の上面には、その延在方向に案内溝３０ａ　、
　３０ｂが形成された案内部材３０が配設されている。

歯付きベルト２８の側端の一部には、一体的にブラケッ
）　３２ａ　、　３２ｂが固着され、一方、各ブラケッ
トには、それら案内溝３０ａ　、　３０ｂに沿って転動
する車輪が配設され、それらブラケットには、後述する
スクレイパー支持手段が固着される取付は基板３４が固
着されている。

従って、サーボモータ２６を作動させると、その出力軸
に固着された歯車の回転に伴う歯付きベルト２８の運動
により、ブラケット、ひいては取付は基板３４を横行部
材２４に沿って平行に移動させることができる。

取付は基板３４に固着さるスクレイバー支持手段３６は
、本実施例にあっては、第３図に示したような構造をし
ており、加圧流体の供給により膨径変形して軸線方向に
収縮力を生起するエアーバ、、ゲタイブの弾性収縮体を
対として複数組用い、被駆動部材に所望の回動及び又は
並進運動を付与することができるものであり、一端がそ
れぞれ固定部に連結され、他端が被駆動部材にチェーン
又はロープ、必要であれば直接的にそれぞれ連結さた対
をなす弾性収縮体、例えば弾性収縮体３８ａに加圧流体
を適用して軸線方向に収縮させる一方、他方の弾性収縮
体３８ｂから加圧流体を排出すると、被駆動部材として
の回動板４０をその軸線周りに回動させることができる
。

本実施例に適用したスクレイパー支持手段３６は、更に
その先端部に差動歯車機構を有しており、相互に対をな
す弾性収縮体３８ｃ、　３８ｄの一方に加圧流体を供給
し、他方の弾性収縮体から加圧流体を排出することによ
り、支持アーム４２を、図中矢印Ａで示す方向に回動さ
せることができる。

一方、それら対をなす弾性収縮体又はそれら弾性収縮体
の対に対向して配設された他の対をなす弾性収縮体の一
方に加圧流体を給排し、それに対向して対をなす他の弾
性収縮体から加圧流体を排出すると、弾性収縮体の各対
によりそれぞれ回転される差動歯車機構を構成する歯車
の回転方向が互いに逆向きとなるので、それら歯車に噛
合する他の歯車がその軸線周りに回転することとなるの
で、当該他の歯車に連結された支持アーム４２も、矢印
Ｂで示す方向に回動させることができる。勿論、スクレ
イパー支持手段３６はこのような機構に限定されるもの
ではなく、流体圧シリンダー、電動又は流体圧モータ等
の既知のアクチュエータを用いることもできる。

第４図に、スクレイパー支持手段３Ｇの支持アーム４２
に取付けられるスクレイパー手段４６を示す。

スクレイパー手段４６は、壁面部分を構成する窓ガラス
１４に当接する細長板形状をしたスクレイバ−４８を有
する。スクレイパ−４８は、窓ガラスとの当接並びにそ
の表面の拭き取りを考慮して、ゴム又はゴム状弾性材料
で形成されており、同図（１））に示したように、その
外周には吸水体の一例としてのスポンジ部材５０がスフ
レイバ一部分を抱持するようにして取付けられている。

スクレイパ−４８及びスポンジ部分５０は、窓ガラス１
４に離間するその中間部が連結部材５２により挟持され
ており、一方、その連結部材５２は、相互に離間して連
結部材に固着されたブラケット５４を介して、スクレイ
パ−４８に平行に離間して延在する軸５６に一体的に連
結されている。

そして軸５６は、継手５８を介して流体圧モータ６０の
出力軸に連結されており、流体圧モータ６０の出力軸を
その軸線周りに回動させることにより、同図（ｂ）に示
したように、スクレイパ−４８及びスポンジ部分５０を
、軸５６の周りに一体的に回動させることができる。な
お、本実施例では、それらスクレイパ−４８及びスポン
ジ部分の振り角度、即ちその回動角度θを約９０度とし
た。

このことにより、第４図（Ｃ）に模式的に示したように
、窓ガラス１４と窓枠とにより形成される隅部において
スクレイパー手段４６を回転させることにより、当該隅
部における拭き残し部分Ｒを極めて小さなものとするこ
とができる。

流体圧モータ６０は、スクレイパ−４８に沿って配設・
された可動部材６２に固定ボルトを用いて一体的に締結
され、また軸５６は軸受け６４を有する取付は部材を可
動部材に固定することにより回動自在に支持される。

可動部材６２は、はぼ平行に離間して配設された支持部
材６６に、案内手段６８を介して連結されている。この
案内手段６８は、一端が可動部材６２に固着され他端が
軸受け６８ａを介して支持部材６６に支持された案内軸
６８ｂと、可動部材及び支持部材との間に配設された弾
性部材としての圧縮ばね６８ｃとを具え、圧縮ばね６８
ｃが弾性変形することにより、相対的な位置関係を維持
しつつ、可動部材６２の支持部材６６方向への接近を許
容するものであり、その相対的な間隔Ｓは、本実施例で
は、支持部材６６に配設した係止ピン７０により調整す
ることができ、その調整は、係止ビン７０を支持部材６
６に固定するナツトの位置を調整することにより行われ
る。勿論、必要であれば、係止ピン７０を可動部材６２
に配設することもできる。

支持部材６６は、その中央部に連結片７２が連結され、
一方、連結片７２には連結アーム７４の一端が回動自在
に連結され、その連結アームの他端は支持アーム４２に
回動し得るよう支持された連結ブロック７６に固着され
ている。それゆえ、スクレイパー支持手段３６の支持ア
ーム４２に対するスクレイパー手段４６の位置関係は、
連結ブロック７６を締付ける締付はボルトを緩めて連結
アームをその軸線周りに回動させることにより調整する
こともでき、また、スクレイパー支持手段３６を構成す
る各弾性収縮体への加圧流体の給排を調整することによ
っても、スクレイパー手段の窓ガラスに対する相対的な
位置関係を調整することができる。

そして、本実施例では、連結片７２に係止片７８が固着
されており、支持部材６６に対向する係止片７８の各端
部に形成された対向面には、支持部材６６の延在方向に
対して傾斜して延在する係止面がそれぞれ形成され、連
結アーム７４に対して回動自在に支持さた連結片７２、
ひいてはスクレイパー手段４６の回動角度αを規定する
。

このように構成するのは、窓ガラスにスクレイパー手段
４６を当接させた際に、スクレイパー手段４６を窓ガラ
ス１４に沿ってほぼ平行に維持して、スクレイパ−４８
の全長を清掃作業に供することができるからである。

可動部材６２の両端部には、支持部材６６方向に突出さ
せて取付は板８０が固着され、それぞれの取付は板８０
には、スクレイパー手段４６を窓ガラス１４に沿って左
右に移動させた場合に、窓枠の左端及び右端を検出する
検出手段としての一例のリミットスイッチ８２がそれぞ
れ取付けられいる。なお符号８４は、リミットスイッチ
に連結されたレバーであり、窓枠へのそれらレバー８４
の当接により押圧されると、スイッチを作動させるので
、窓枠の左右端を検出することができる。

一方、窓枠の上下端は、連結部材５２の両端部にそれぞ
れ配設さた光電スイッチ８６により検出される。

更に、本実施例では、スクレイパー手段４６と窓ガラス
１４との当接を、可動部材６２に一端が取付けられた遮
光板９０の自由端部が支持部材６６に二段に配設した光
電スイッチ８８を横切ることにより、検知することがで
きる。

ここで、光電スイッチを二段に配設したのは、−段目の
光電スイッチを遮光板の自由端部が先ず横切ることによ
り、スクレイパー手段と窓ガラスとの当接を検知する一
方、その自由端部が二段目の光電スイッチを横切った場
合には、スクレイパー手段の窓ガラスに対する押圧力が
過大であると判断することにより、窓ガラスに対するス
クレイパー手段の押圧力を常に適性な圧力に保持するた
めである。なお、それらスイッチからの信号を伝達する
ケーブルは、簡略のため省略する。

ところで、第１図に示した構造体１２の昇降は、その上
部の対向辺を構成するフレーム要素に固着された滑車９
０に巻回さたロープを、構造体１２の底部に配設した巻
取り用モータ９２の出力軸に一体的に取付けられた巻取
りシーブに巻取り、又は巻戻す昇降手段により行われる
。なお、滑車９０の回転軸には、その軸の回転量、ひい
ては構造体の昇降に伴うロープの巻取り又は巻戻し量を
検出するためのエンコーダ９４が取付けられている。

また、構造体１２の底部には窓枠に対する構造体の相対
位置を検知する検知手段としての一例のリミットスイッ
チ９６が配設されており、第５図に模式的に示したよう
に、降下に際して窓枠部分に当接して押圧されたレバー
が、窓ガラス１４に到達してその変形が開放されること
により、窓ガラス１４に到達したことを検知し、また、
その下方の窓枠部分に当接したレバーが、再び変形する
ことにより窓ガラス１４から離間したことを検知するこ
とができるものである。

次にこの壁面清掃装置ｌＯを用いて建築物の窓ガラスを
拭き取る様子第６図を用いて説明する。

第６図（ａ）は、多数の窓ガラスを有する建築物１００
を示しており、高所から低所、この例では屋上部分から
地面方向への運動を符号りで、また水平方向への移動を
符号Ｔで示している。

この建築物は、Ｄ方向にそれぞれ異なる形状の窓が設け
られており、窓の形状の違いに基づいてＰ、Ｑ、そして
Ｒに分類できるものとする。

今、第６図において左方にあるＰに属する第１列の窓ガ
ラスの列を拭くには、建築物の屋上から構造体１２を昇
降手段を用いて降下させると、構造体１２の底部に配設
したリミットスイッチ９６が、窓枠部分から窓ガラス１
４に移行する段差部分で作動し、検知信号を制御手段１
８に出力する。

すると、制御手段１８は、エンコーダ９４からの信号を
取り込み、所定高さ構造体１２を更に降下させてスクレ
イパー手段４６を、第６図（ｂ）に符号■で示した、窓
ガラス１４の中程に位置させ、次いで移動手段２０を作
動させて、同図（ｂ）の■で示すように、窓ガラスの左
上端の隅部に位置させる。初期位置とする。なお、窓ガ
ラスの左側部及びその上端部は、スクレイパー手段４６
に配設したそれぞれ検知手段８２及び８６からの検知信
号により求めることができ、又スクレイパー支持手段３
６をそれら検知手段からの信号に基づいて作動させるこ
とにより、スクレイパー手段の窓ガラスに対する相対的
な位置を自由に調整することができる。

スクレイパー手段４６が、■の位置を占めたならば制御
手段１８は、流体圧モータ６０を作動させ、その出力軸
に連結さた連結部材５２を回転させるごとにより、第４
図（Ｃ）に示したように、窓ガラスの縁部が確実に拭き
取られる。

この際に、スフレイパ−４８及びスポンジ５０を回転さ
せると、スフレイパ−４８の外方に配設さたスポンジ部
分５０が、窓ガラスＩ４の表面に押圧されて隅部におけ
る窓ガラスを確実に濡らし、拭き取り作業をより確実な
ものとする。

次いで、制御手段１８は、移動手段を作動させてスクレ
イパー手段を符号■で示す右端位置にもたらす。この水
平移動は、スフレイパ−４８を傾斜した状態で比較的低
速で行われ、制御手段１８は、検知手段８２にからの検
知信号に基づいて窓ガラス１４の水平方向の幅Ｗを求め
る。その場合にも、スクレイパー手段は、位置■におい
て窓枠方向に回転されて窓ガラスの縁部を拭き取る。

そして、制御手段は、スクレイパー支持手段３６を作動
させ、スフレイパ−４８を実質的にその長さ分だけ降下
させる。この位置を■に示す。

これは、スフレイパ−４８による拭き取り部分と、降下
したスクレイパーの上端部を一部重ね合わせて、拭き残
し部分がないようにするためである。

また、スクレイパー手段４６を降下させた際に、スフレ
イパ−４８の下端部分に配設した検知手段８０により、
窓枠の下端部が検知されるような場合には、制御手段１
Ｂは、当該検出信号に基づいて、スクレイパー手段４６
の最適な降下量を求めてスクレイパー手段を降下させる
ものとする。

そして、■に示す位置にあっては、窓ガラス１４の幅Ｗ
が既に求められているので、移動手段２０は、先の水平
移動に比べて高速でスクレイパー手段を左方に移動させ
る。

そして、スクレイパー手段４６の下端に配設した光電ス
イッチ８２が、窓枠の下端を検知するまで、上述した手
順が繰り返されることとなる。

一方、スクレイパー支持手段４６の最大ストローク、つ
まり構造体１２に対するスクレイパー支持手段の最大高
さ位置と最低高さ位置との間隔が、窓ガラス高さＨより
小さい場合に、スクレイパー支持手段が最下点位置に接
近したことは、制御手段１８により判定することができ
るので、制御手段は、スクレイパー支持手段４６を構造
体内に引込ませてその最大高さ位置とし、その最大高さ
位置が清掃作業が行われている高さになるまで、昇降手
段を作動させて構造体１２を降下させる。

この場合に、構造体の底部に配設したリミットスイッチ
９６が、窓枠の下端を検知したならば、制御手段は検知
手段からの信号に基づいて、スクレイパー手段の最適な
拭き取り間隔を定める。

そして、このような手順を繰り返し、構造体１２の底部
に配設した光電スイッチ９６が、窓枠の下端位置を検出
するまで、清掃作業を繰り返す。

なお、スクレイパー手段のスフレイパ−４８及びスポン
ジ手段５０の洗浄及び含水は、スフレイパ−４８の移動
に合わせて適宜に行うものとする。

窓枠の下端位置が検知されたならば、スクレイパー手段
を構造体内に収容し、昇降手段の電動モータ９６を作動
させて構造体１２を降下させ、その底部に配設したリミ
ントスイッチ９６が、次の窓枠部分を検知するまで降下
させ、列Ｐにおける清掃作業を完了する。

列Ｐの清掃作業が完了したなば、制御手段は、昇降手段
を作動させて壁面清掃装置を引上げ、列Ｑにおける清掃
作業を行うこととなる。

なお、各窓列における清掃作業の完了は、制御手段に予
め各列の窓の数、並びに各窓列間の間隔を記憶させてお
くこと、又は、各窓列に配設した識別手段からの信号又
は検知手段により識別符号を認識することにより行うこ
ともできる。

更に、各窓列を弁別する他の識別装置を配設し、図中矢
印Ｔで示す方向への壁面清掃装置の移動により各窓列、
第６図（ａ）にあってはＰ、　Ｑ、　ＲｏＱＲそしてＰ
と順次に清掃作業を行う構成とすることもできる。

（発明の効果） かくして、本発明によれば、人力によらず自動的に壁面
部分を拭き取ることができるので、通常の建築物は勿論
のこと、高層建築物にも適用することができ、また、種
々の形状をした壁面部分にも対応することができ、適用
の自由度の大きな壁面清掃装置を提供することができる
。

しかも、壁面部分を構成する窓ガラスの周縁部も充分に
拭き取ることができるので、人手で作業を行った場合と
実質的に何ら差がない等の多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る壁面清掃装置
を示す正面図及びその横断面図、 第２図（ａ）及び（ｂ）は、第１図に示す壁面清掃装置
の移動手段を示す正面図及び平面図、 第３図は、第１図に示す壁面清掃装置のスクレイパー支
持手段を示す説明図、 第４図（ａ）及び（ｂ）は、第１図に示す壁面清掃装置
のスクレイパー手段を示す正面図及び平面図、第４図（
Ｃ）は、窓ガラスの隅部における清掃作業を示す模式図
、 第５図は、建築物に沿って装置を降下させた場合に窓ガ
ラスの検出方法を示す模式図、そして、第６図（ａ）及
び（ｂ）は、建築物全体の窓ガラスを清掃する手順及び
個々の窓ガラスの拭き取り手順をそれぞれ説明する図で
ある。 １〇−壁面清掃装置　　　１２−構造体１４−窓ガラス
　　　　　１８−制御手段２〇−移動手段 ３６−スクレイパー支持手段 ４６−スクレイパー手段　４８−　スクレイパー５０−
スポンジ部分 ８２、８６．９６−−−検知手段 第１図 第４図 ９６ 第４図 （ｂ） （Ｃ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、建築物の壁面部分に当接するスクレイパーを有する
   スクレイパー手段と、スクレイパー手段を支持すると共
   に、その角度を調整し得るスクレイパー支持手段と、ス
   クレイパー支持手段を壁面部分に沿って左右に移動させ
   る移動手段と、移動手段が取付けられる構造体と、構造
   体を建築物に沿って昇降させる昇降手段と、壁面部分の
   上下端並びにその左右端を検知する検知手段と、検知手
   段からの検出信号に基づいてスクレイパー支持手段、移
   動手段、そして昇降手段の動作を制御する制御手段とを
   具えてなることを特徴とする壁面清掃装置。