JPH08253917A - トンネル内に設置された照明器の自動清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル内の壁面に設置された多数の照明器の
清掃作業を無人で自動的に行うことである。 【解決手段】フレームＦに前後動可能に装着されたロボ
ット本体１０の前面に、その走行方向と逆方向に沿って
シャワーパイプ２５と仕上装置Ｄとをこの順序で装着し
た清掃ロボットＲを製作し、トンネルの壁面Ｗに設置さ
れた多数の照明器Ｌに沿ってレール３ａ，３ｂを敷設し
て、該レール３ａ，３ｂに沿って清掃ロボットを走行さ
せ、シャワーパイプ２５から適量の水を照明器Ｌの前面
に噴射させた後に、仕上装置Ｄにより照明器Ｌの前面に
付着した水滴を拭き取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル内の壁面
に奥行方向に沿って所定間隔をおいて設置されている多
数の照明器を無人で自動清掃するための装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内の壁面には、図９に示される
ように、所定の照度を確保するために多数のナトリウム
ランプなどから成る照明器Ｌが奥行方向に沿って所定間
隔をおいて設置されている。このトンネル内において
は、通過する自動車などから排出される排気ガスや粉塵
が充満しており、これにより前記照明器Ｌの照明面であ
る前面が汚れるので、この部分を定期的に清掃する必要
がある。

【０００３】従来、照明器Ｌの清掃は、トンネルの外部
の一方の車線を停止させておいて、リフター類を搭載し
た作業車に数人の作業者が乗り込み、この作業者の手作
業により行われていた。よって、作業中においては交通
渋滞を余儀なくされるために、頻繁に実施することはで
きず、２カ月に１回位の頻度でしか実施できなかった。
また、清掃作業は、全て手作業で行われるために、多く
の作業者を必要とし、しかもその能率も悪かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した実
情に鑑み、トンネル内の壁面に設置された多数の照明器
の清掃作業を無人で自動的に行うことを課題としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、トンネル内の壁面に奥行方向に沿って所定
間隔をおいて設置されている多数の照明器を自動清掃す
るための装置であって、前記トンネル内の壁面に前記多
数の照明器の列に沿って敷設されるレールと、該レール
に沿って自走して前記多数の照明器を順次清掃するため
の清掃ロボットとから成り、該清掃ロボットは、前記レ
ールにフレームが走行可能に係合されて、該フレームに
ロボット本体が、前記照明器の前面に対して垂直な方向
に移動可能であって、しかも該照明器の側に付勢されて
装着され、該ロボット本体における該照明器と相対向す
る面には、適量の水を照明器の表面に噴射させるための
シャワー装置と、照明器の前面に付着した水滴を拭き取
って仕上げるための仕上装置とが、該ロボット本体の走
行方向と逆方向に沿ってこの順序で装着されていること
を、その特徴としている。

【０００６】清掃ロボットがレールに沿って自走して照
明器の直前に達すると、フレームに対してロボット本体
が移動して、該ロボット本体は照明器の側に近づく。ロ
ボット本体は、照明器の側に付勢された状態でフレーム
に装着されているので、該ロボット本体が照明器の側に
近づくと、該ロボット本体における照明器と相対向する
面に装着されている仕上装置は、照明器に対して弾力的
に接触する。このため、清掃ロボットが照明器の前面を
通過する際には、まず、ロボット本体の前面に装着され
たシャワー装置から適量の水が照明器の前面に噴射さ
れ、その後に、仕上装置によって、照明器の前面に付着
した水滴が拭き取られて、一つの照明器の清掃が完了す
る。一つの照明器の清掃が完了すると、フレームに対し
てロボット本体が適当量だけ後退する。この動作が反復
されて、トンネル壁面に設置されている多数の照明器が
順次清掃される。また、シャワー装置と仕上装置との間
にブラシ洗浄装置を配設すると、照明器の前面の汚れが
水を含んだ状態で浮き上がって、その直後に行われる拭
取り布による仕上効果が高まる。

【０００７】

【発明の実施の態様】以下、実施例を挙げて、本発明を
更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る照明器Ｌの
自動清掃装置の全体構成を示す概略斜視図であり、図２
及び図３は、それぞれ照明器Ｌの部分、及びレール台座
４の部分における自動清掃装置の横断面図であり、図４
ないし図６は、それぞれ清掃ロボットＲの正面図、左側
面図、及び平面図である。図１ないし図３において、ト
ンネルの奥行方向に沿って所定間隔をおいて配設されて
いる多数の照明器Ｌは、それぞれ支持台１を介してトン
ネル内の壁面Ｗに設置されている。各支持台１の照明器
Ｌを設置している面における該照明器Ｌを挟んで上下す
る部分には、それぞれレール支持具２ａ，２ｂが固定さ
れて、該支持具２ａ，２ｂの先端部には、それぞれレー
ル３ａ，３ｂが横方向（トンネルを基準にすると、その
奥行方向）に沿って敷設されている。また、トンネル内
の壁面Ｗにおける相隣接する照明器Ｌの間には、複数の
レール台座４が設置されて、各レール台座４にレール３
ａ，３ｂが支持されている。

【０００８】次に、図４ないし図６を参照にして、上記
したレール３ａ，３ｂに沿って自走する清掃ロボットＲ
について説明する。この清掃ロボットＲは、該レール３
ａ，３ｂに係合されるフレームＦにロボット本体１０が
前記照明器Ｌの前面に対して垂直な方向に移動可能に装
着されたものである。フレームＦは、その前部に方形枠
１１が設けられて、該方形枠１１の左右両端部を構成す
る縦部材１２ａ，１２ｂの上下両端部にそれぞれ係合具
１３ａ，１３ｂが固着され、各係合具１３ａ，１３ｂが
前記レール３ａ，３ｂに係合されて、該フレームＦが該
レール３ａ，３ｂに沿って走行可能になっている。

【０００９】前記フレームＦの底部に固定された基板１
４の左右両端部にそれぞれガイドレール１５ａ，１５ｂ
が設けられ、前記ロボット本体１０の下面の左右両端部
に固着された嵌合具１６ａ，１６ｂが該ガイドレール１
５ａ，１５ｂに摺動可能に嵌合されている。これによ
り、ロボット本体１０は該フレームＦに、前記照明器Ｌ
の前面に対して垂直な方向に移動可能に装着される。ま
た、前記基板１４における各ガイドレール１５ａ，１５
ｂの間には、制御用モータＭ₁ により正逆回転するボー
ルねじ１７が該ガイドレール１５ａ，１５ｂと平行に支
持されている。ロボット本体１０の下面には、その前後
方向に沿って一対のブラケット１９ａ，１９ｂが取付け
られて、各ブラケット１９ａ，１９ｂの間にロッド２１
が支持され、このロッド２１に摺動可能に嵌合された摺
動体２２と前方のブラケット１９ａとの間に圧縮バネ２
３が介装され、該摺動体２２に一体に取付けられたボー
ルナット２４と前記ボールねじ１７とが螺合され、該ボ
ールねじ１７の正逆回転によって、ロボット本体１０
は、前記照明器Ｌの前面に対して垂直な方向に沿って前
後動する。また、前記圧縮バネ２３の復元力によって、
該ロボット本体１０は、常時前方に付勢されている。

【００１０】前記ロボット本体１０の前面（照明器Ｌの
前面と相対向する面）には、清掃ロボットＲの走行方向
Ｐと逆の方向に沿って、シャワーパイプ２５と、ブラシ
洗浄装置Ｂと、仕上装置Ｄとがこの順序で装着されてい
る。ロボット本体１０の前面における清掃ロボットＲの
走行方向Ｐに沿った一端部には、多数の噴射口２５ａを
穿孔したシャワーパイプ２５が上下方向に沿って取付け
られ、このシャワーパイプ２５の側方にブラシ洗浄装置
Ｂが装着されている。

【００１１】このブラシ洗浄装置Ｂは、３本の回転ブラ
シ２６で構成されて、各ブラシ軸２６ａがロボット本体
１０の内側に取付けた各軸受箱２７でそれぞれ支持さ
れ、最も上方に配設された回転ブラシ２６のブラシ軸２
６ａは、ブラシ駆動モータＭ₂により駆動回転される。
即ち、図７に示されるように、ブラシ駆動モータＭ₂ の
駆動軸の回転は、ベベル歯車装置２８を介して該駆動軸
と直交するブラシ軸２６ａに伝達されて、最も上方に配
設された回転ブラシ２６が回転される。また、各回転ブ
ラシ２６のブラシ軸２６ａの後端部には、それぞれ鎖歯
車２９が取付けられて、各鎖歯車２９に歯付ベルト３１
が掛装されているため、他の２本の回転ブラシ２６の各
ブラシ軸２６ａには、最も上方の回転ブラシ２６のブラ
シ軸２６ａの回転力が伝達されて回転され、これにより
全ての回転ブラシ２６が駆動回転される。各回転ブラシ
２６は、側面から見て互いに重なり合って配置されてい
て、照明器Ｌの前面を洗浄する際に、洗浄されない個所
が残らないように配慮されている。

【００１２】また、上記ブラシ洗浄装置Ｂの側方に配設
された仕上装置Ｄは、順次繰り出される拭取り布Ｃによ
って該ブラシ洗浄装置Ｂにより洗浄された部分を拭き取
るための装置であって、図４、図６及び図８に示される
ように、前記ロボット本体１０の前面に２本の拭取りロ
ール３２ａ，３２ｂが、その軸心を前記回転ブラシ２６
の軸心と直交させて、清掃ロボットＲの走行方向Ｐに沿
って所定間隔をおいて配設され、該２本の拭取りロール
３２ａ，３２ｂと、ロボット本体１０の内部に配設され
た巻取ロール３３及び巻出ロール３４との４本の各ロー
ルの間に拭取り布Ｃを巻き掛けた構成となっている。２
本の拭取りロール３２の間には、給水パイプ３５が配設
され、該給水パイプ３５には、拭取り布Ｃの対向面に長
手方向に沿って小さな穴があけられ、かつ内部に通水さ
れている。そして、前記拭取り布Ｃは、給水パイプ３５
の背面側に巻き掛けられており、左側の拭取りロール３
２ａに適度の湿りを与える。

【００１３】前記巻取ロール３３は、巻取モータＭ₃ に
より間欠的に駆動回転されると同時に、前記巻出ロール
３４には、パウダークラッチ３６と張力用モータＭ₄ と
によって所定の逆方向トルクが常時加えられていて、巻
き出される拭取り布Ｃに所定の張力を付与するように構
成されている。この構成により、巻取モータＭ₃ が間欠
的に作動して、拭取り布Ｃを巻き取ることより、２本の
拭取りロール３２ａ，３２ｂの前面には、拭取り布Ｃの
未使用の部分が現れて、この拭取り布Ｃの未使用の部分
によって、ブラシ洗浄された後の照明器Ｌの前面が拭き
取られるようになっている。なお、巻取モータＭ₃ は、
可変速モータで、照明器Ｌの前面の汚れの状況により繰
り出し量を調整できるようになっている。

【００１４】また、前記ブラシ洗浄装置Ｂと前記仕上装
置Ｄとの間には、照明器Ｌの前面に付着していて、該ブ
ラシ洗浄装置Ｂでは除去が難しい固形物を除去するため
の固形物除去板３７が縦方向に沿って取付けられてい
る。この固形物除去板３７は、ゴム板から成って、ロボ
ット本体１０の前面に突設された取付板３８の先端に一
体に装着されている。前記ブラシ洗浄装置Ｂを構成する
各回転ブラシ２６、前記仕上装置Ｄを構成する２本の拭
取りロール３２ａ，３２ｂ、及び該固形物除去板３７の
それぞれの先端部は、ロボット本体１０の前後方向に沿
ってほぼ同一部分に位置しているが、シャワーパイプ２
５及び給水パイプ３５は、これよりも後方に配設されて
いる。

【００１５】上記した清掃ロボットＲは、自走手段（図
示せず）を備えていて、該自走手段によりレール３ａ，
３ｂに沿って所定速度で走行する。清掃ロボットＲが照
明器Ｌの部分を除く部分を走行する場合には、図３に示
されるように、フレームＦに対してロボット本体１０は
適当量だけ後退していて、該ロボット本体１０の前面に
装着されているブラシ洗浄装置Ｂ及び仕上装置Ｄが周辺
の物品と干渉しないようにしている。

【００１６】そして、この清掃ロボットＲが照明器Ｌの
直前に達すると、センサーなどの適宜の手段によりこれ
が検知され、制御用モータＭ₁ の起動により、フレーム
Ｆに対してロボット本体１０が所定位置まで前進する
（図２参照）。この清掃ロボットＲが照明器Ｌの前面に
達した状態では、前記圧縮バネ２３の復元力によって、
ロボット本体１０の前面に装着された各回転ブラシ２６
及び拭取り布Ｃは、該照明器Ｌの前面に弾力的に接触す
る。この状態において、シャワーパイプ２５の噴射口２
５ａから洗浄水が噴射されて、照明器Ｌの前面に吹き付
けられ、引き続いて、各回転ブラシ２６の回転によって
照明器Ｌの前面が水を含んだ状態で汚れを浮き上がら
せ、その後に、各拭取りロール３２ａ，３２ｂに巻き掛
けられている拭取り布Ｃにより照明器Ｌの前面が擦られ
て拭き取られる。各拭取りロール３２ａ，３２ｂの間に
配設された給水パイプ３５からしみ出る水により拭取り
布Ｃ’が湿らされて、この拭取り布Ｃ’により照明器Ｌ
の前面が拭き取られ、次に乾いた拭取り布Ｃにて順次拭
き取ることにより仕上効果が高められる。なお、回転ブ
ラシ２６の洗浄では落とされない固形物は、該回転ブラ
シ２６の直後に設けられた固形物除去板３７によって除
去することもできる。

【００１７】清掃ロボットＲが照明器Ｌの前面を完全に
通過すると、センサーなどの適宜の手段によりこれが検
知され、制御用モータＭ₁ の起動により、フレームＦに
対してロボット本体１０が所定位置まで後退する。この
動作が反復されて、トンネル壁面に設置されている多数
の照明器Ｌが順次清掃される。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、トンネル内の壁面に多数の照
明器の列に沿って敷設されたレールに沿って清掃ロボッ
トが自走し、該清掃ロボットを構成するロボット本体が
照明器の前面に対して垂直な方向に移動する構成であっ
て、該ロボット本体の前面に配設されたシャワー装置に
より照明器の前面に適量の水を噴射させた後に、清掃ロ
ボットの移動により仕上装置で照明器の前面の水滴を拭
き取るようになっているので、清掃ロボットの走行によ
りトンネル壁面に設置されている多数の照明器を無人で
清掃できる。また、ロボット本体の前面に装着されたシ
ャワー装置と仕上装置との間にブラシ洗浄装置を配設す
ると、照明器の前面の汚れが水を含んだ状態で浮き上が
って、その直後に行われる仕上装置による仕上効果が高
まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明器Ｌの自動清掃装置の全体構
成を示す概略斜視図である。

【図２】照明器Ｌの部分における自動清掃装置の横断面
図である。

【図３】レール台座４の部分における自動清掃装置の横
断面図である。

【図４】清掃ロボットＲの正面図である。

【図５】同じく左側面図である。

【図６】同じく平面図である。

【図７】ブラシ洗浄装置Ｂを構成する複数本の回転ブラ
シ２６の駆動部分の背面図である。

【図８】仕上装置Ｄの概略平面図である。

【図９】トンネルの内部構造を示す透視図である。

【符号の説明】

Ｂ：ブラシ洗浄装置 Ｄ：仕上装置 Ｆ：フレーム Ｌ：照明器 Ｒ：清掃ロボット Ｗ：トンネルの壁面 ３ａ，３ｂ：レール １０：ロボット本体 ２５：シャワーパイプ（シャワー装置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内の壁面に奥行方向に沿って所
   定間隔をおいて設置されている多数の照明器を自動清掃
   するための装置であって、 前記トンネル内の壁面に前記多数の照明器の列に沿って
   敷設されるレールと、該レールに沿って自走して前記多
   数の照明器を順次清掃するための清掃ロボットとから成
   り、 該清掃ロボットは、前記レールにフレームが走行可能に
   係合されて、該フレームにロボット本体が、前記照明器
   の前面に対して垂直な方向に移動可能であって、しかも
   該照明器の側に付勢されて装着され、該ロボット本体に
   おける該照明器と相対向する面には、適量の水を照明器
   の表面に噴射させるためのシャワー装置と、照明器の前
   面に付着した水滴を拭き取って仕上げるための仕上装置
   とが、該ロボット本体の走行方向と逆方向に沿ってこの
   順序で装着されていることを特徴とするトンネル内に設
   置された照明器の自動清掃装置。
2. 【請求項２】 ロボット本体の照明器と対向する面にお
   けるシャワー装置と仕上装置との間には、水滴が付着さ
   れた状態の照明器の前面をブラシ洗浄するためのブラシ
   洗浄装置が配設されていることを特徴とする請求項１に
   記載のトンネル内に設置された照明器の自動清掃装置。