(57)【要約】【課題】従来の洗車ブラシは、電動モータにより駆動させているため、電気の絶縁対策を十分に行い、点検も必要であった。本発明では、水圧により水車の回転を駆動部にして、後の排水を洗車用に洗車ブラシに放水させることで、安全で安価な洗車機を提供する。【解決手段】本発明は、回転可能に軸着された洗車ブラシ１６と、該洗車ブラシ１６を駆動回転させる駆動部２において、前記駆動部２は、タービンケース７に供給する水量と、該水圧によりタービンケース７内で回転する水車２１と、該水車２１の回転を入力軸２０にして駆動回転に変換する減速機６と、該減速機６に軸着された前記洗車ブラシ１６を駆動回転させる駆動源として連結して、タービンケース７から排出される水量を該洗車ブラシ１６に放水して、車両Ｃの外周に沿って洗浄移動する構成とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に沿って前後動するフレームを配置して、該フレームの複数個所に回転可能に軸着した洗車ブラシと洗浄具を備え洗車可能にする洗車機であり、該洗車機に設置する洗車ブラシを駆動回転させる駆動装置において、
前記駆動装置は、タービンケースに供給する水量と、該水量の水圧によりタービンケース内で回転可能な水車と、該水車を入力軸に嵌着して駆動回転を変換する変速機と、該変速機から駆動源として前記洗車ブラシに駆動力を伝達して、タービンケースから排出される水量を前記洗車ブラシに放水することを特徴とする洗車機用駆動装置。
【請求項２】
前記水車は、複数枚の羽根を備え、各羽根の間隙に形成する工程室をタービンケース内に配置させ、水車は最初の工程で水圧の噴射を受けて最終工程で水量を排出して駆動回転を発生させることを特徴とする請求項１記載の洗車機用駆動装置。
【請求項３】
前記工程室は、タービンケース内の側壁を水車の回転方向に分室して配置して、水車に水圧を噴出させる膨張室と、噴出力を維持して回転する密閉した慣性室と、水量を排出する透孔を備えた排水室と、水車間の圧力を低下させる大気圧管を挿入した負圧室と、を配置することを特徴とする請求項２記載の洗車機用駆動装置。
【請求項４】
前記負圧室は、排水用の排水穴を備え、大気圧を導入する吸気管を入力軸付近に配置することを特徴とする請求項３記載の洗車機用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両用の洗車機に取り付けられた洗車ブラシを回転させる駆動装置であり、該駆動装置の駆動源を水量にして、水車を回転させて駆動力にして、洗車ブラシを回転させると共に、排水を洗車用に放出させる駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来の洗車機用駆動装置では、門形のフレームに複数の洗車ブラシを軸着して、車両を門内に入れ、洗車ブラシを電動モータで駆動回転して、放水管で洗車ブラシに水を掛けながら、車両に沿って移動して表面の汚れを落としている。洗車ブラシは、電動モータに接続されて、漏電対策・耐水対策等の処理を確認して、放水による洗車作業で駆動装置が水滴で覆われた状態で動作していた。
【特許文献１】  特許第３６２６５３６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、電動モータは、防水性にしているが、激しい洗車ブラシの回転により、水滴が全体に掛かり、洗車ブラシの振動による影響を受けて浸水・ひび割れ・緩み等の対策と点検を必要にして、絶縁・防水対策等の安全策を備えて高額な費用を要していた。
本発明では、電気を駆動源に使わないで、水圧を駆動源にする駆動装置により、洗車ブラシを回転させて車両の外周に沿って移動し、前記水圧の排水を洗車ブラシに放水して、洗車用の水として、再利用することができる洗車機の駆動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  請求項１の発明では、車両に沿って前後動するフレームを配置して、このフレームの複数個所に回転可能に軸着した洗車ブラシと洗浄具を備え、洗車可能にする洗車機に設置する該洗車ブラシを駆動回転させる駆動装置である。
前記駆動装置は、水量をタービンケースに供給して、この水量の水圧によりタービンケース内で回転する水車を備え、この水車に入力軸を嵌着して駆動回転にする変速機を備える。この変速機は、前記軸着された洗車ブラシを駆動回転させる駆動源として連結して、タービンケースから排出される水量を前記洗車ブラシに放水する構成とする。【０００５】  請求項２の発明では、請求項１の水車は、複数枚の羽根を備え、各羽根の間隙に形成する工程室を配置させる。この工程は、タービンケースの側壁に形成する複数の工程室を備え、水車に水圧を噴射させるのを最初の工程にして、最終工程で水量を排出するようにして、駆動力を発生させたことで入力軸を駆動回転する構成とする。
請求項３の発明では、請求項２の工程室は、タービンケース内を水車位置の側壁の形状を変えてあり、水車の回転角度により、側壁を変えて複数の分室として配置する。
各工程は、水車に水圧を噴出させると共に増水させることで膨張する密閉した膨張室を備え、噴出力を維持して回転する密閉した慣性室を備え、水量を排出する透孔を備えた排水室を備え、水車間の圧力を低下させる大気圧を挿入することができる負圧室を備え、入力軸の回転方向に駆動力を発生させる構成とする。
請求項４の発明では、請求項３の負圧室は、排水用の排水穴を備え、大気圧を導入する吸気管を入力軸付近に配置する構成とする。【０００６】  請求項１の構成では、洗車ブラシを水圧により駆動回転させて車両を洗車することができ、該駆動回転後の排水を洗浄動作に利用することができる作用がある。
請求項２の構成では、水車が回転して、水車間の水量をタービンケースの側壁の形状で複数の工程室に水車が回転することで移動させ、水量の慣性力により、効率よく駆動回転することができる作用がある。
請求項３の構成では、水圧の噴出により水車を駆動させ、水量を持って移動する慣性力と、水量を水車から除き改良にする排水と、さらに排水を完全にする大気圧の導入により、効率よく駆動回転することができる作用がある。
請求項４の構成では、タービンケース内に残水を少なくする状態にできる作用がある。
【発明の効果】
【０００７】  請求項１の発明では、電気を駆動源にしていないので絶縁・防水等の対策を不要にして、水量を噴射させて水車を回転させ駆動力にし、後の排水を洗浄用の水に再利用するので、電気・水道設備が安価にでき、洗車用の水も節約することができる効果がある。
請求項２の発明では、水車の水受間隔を工程室として駆動回転を得ることができ、水量の重量を利用して効率よく回転させることができる効果がある。
請求項３の発明では、水量を密閉されたタービンケースの側壁を水車の水受間に配置して、水車の回転により複数の側壁に移動させることで、工程別に膨張と加速と排水と圧力抜きを形成させることで、効率よく回転させることができる効果がある。
請求項４の発明では、次の工程の膨張室に水圧を備えた水量が多く供給できるように、大気圧を注入することで、残水のほとんどが排気穴から排水可能にすることができ、次工程の効率を上げることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  本発明の車両Ｃを洗車する洗車機１の駆動部２について、一実施形態を図面で示し説明する。洗車機１は、地上面ＧＬに設置され、車両Ｃの外周面に洗車ブラシ１６を回転させながら洗剤液・水・ワックス等の洗浄水２９を噴射させて、車両Ｃに沿って洗車ブラシ１６を接触させて移動する。
図１は、門形状に立設したフレーム３に前後方向へ移動可能にする駆動車輪を備え、車両Ｃを門内に入れて挟むように側面に沿って移動するもので、その洗車ブラシ１６の一部を図面にして、車両Ｃの全体の外周面を順次洗車ブラシ１６が移動して覆うことができる。【０００９】  フレーム３には、洗車ブラシ１６が駆動部２の駆動力の伝達により、洗車ブラシ１６が回転して水と洗浄水２９を噴射して洗車され、最後にエアーの噴出で水滴をはじき飛ばすことで完了する。洗車ブラシ１６は、円柱状にして綿・樹脂・ゴム等の糸状を支軸１７から径方向に延出させ、洗車ブラシ１６の回転により車両Ｃの外周面に接触させて、汚れを落とすものであり、洗車ブラシ１６を支持する支軸１７をフレーム３に軸着して、駆動部２に取り付けた洗浄水２９の排水を洗車ブラシ１６に向け噴出させている。【００１０】  駆動部２は、減速機６の出力軸１８に固着されたプーリ５ａと、支軸１７に固着されたプーリ５とに、ベルトで連結されている。減速機６には、タービンケース７が接続され、タービンケース７に供給される水圧により回転駆動を得ることができる。
タービンケース７は、水圧管９を介して水圧ポンプ１０に接続されて、タンク１２に保留水１１（洗浄水２９）が溜めてあり、そこからタービンケース７の給水口８に水圧を掛けている。水圧は、タービンケース７内の水車２１を回転させることで駆動力を得て、連結する減速機６の入力軸２０として配置され、水車２１の回転後に排水口１４へ流され、洗車ブラシ１６に向けて放出して洗車用の水として利用される。【００１１】  図２は、タービンケース７と減速機６の動力伝達機構を説明するものであり、給水口８から水圧が掛かった高圧水を水車２１に噴出されて、高圧水と水量の体積を増加することにより水車２１を回転させ、排水工程にして、始めの噴出工程のサイクルを繰り返して、徐々に高速に回転させる。水車２１は、円周に羽根を４枚の水受３０として備え、中心に入力軸２０を固定して減速機６内のギヤー群１９に入力として噛合っている。ギヤー群１９は、入力軸２０に１段ピニオンを備え、１段目の３点遊星歯車を噛合せ、該３点遊星歯車を内周面の固定内歯車とも噛合せ、１段目の３点遊星歯車を軸着する１段キャリアに第２段ピニオンを次の入力として突出して備えて２段目の３点遊星歯車と噛合せ、該２段目の３点遊星歯車を前記固定内歯車にも噛み合わせて軸着する２段キャリアとして備えて、出力軸１８を突出している。【００１２】  ギヤー群１９の内周面は、固定内歯車であり前記１段・２段の３点遊星歯車が噛合って、１段・２段ピニオンを中心にする同軸線状にて１段・２段キャリアが回転して、出力軸１８から低回転の高トルクの回転を得ることができる。出力軸１８は、プーリ５ａを固着してベルトを介して支軸１７のプーリ５に高トルクの回転を伝達する。タービンケース７は、水車２１に入力軸２０を中心に固定して配置し、給水口８から水を噴出させて、各工程室を回転することで駆動力にして入力軸２０に伝達する。前記噴出した水は、工程を進むに従って排水室２５と負圧室２６の排水孔１３と排水穴２７から排水口１４に流れ落ちるようにしてある。【００１３】  負圧室２６は、排水量が増大すると水車２１の周辺が負圧になり、羽根である水受３０の残水が排水孔１３に流れ落ちることができなく、水車２１の重量を増やして効率を落として出力が小さくなるために、多くの残水が水車２１に干渉し回転の抵抗となるのを防止している。前記干渉を防止するには、負圧を大気圧に変える外圧を水車２１軸付近に導入する吸気管２８を備えている。吸気管２８は、パイプ管でありタービンケース７の外部に出た端面から、水車２１の入力軸２０付近を大気圧にするために導入されて、残水を排水穴２７に流出させることができ、水車２１の抵抗を小さくして効率よく駆動回転させることができる。【００１４】  図３は、水車２１の駆動回転を得るために、水車２１の羽根間隔を工程室として、該工程室を複数室にして、順に動作を変えて回転することで、高トルクの高回転を得ることができる。給水口８と排水口１４を備えたタービンケース７は、水車２１に回転可能に入力軸２０を中心に固定し、内部の中央に軸着されて配置している。給水口１４には、ノズル２２が次工程の膨張室２３に向けて径の小さい透孔を備えて配置され、供給される水圧を更に高めてノ���ル２２から水車２１の水受３０の凹面に噴出させる。水受３０は、タービンケース７内の側壁３１で閉鎖された膨張室２３で密閉状態になり、ノズル２２からの噴出水を受けると共に、膨張室２３に噴出水を充満させることで該膨張室２３の体積が増積して、逃げ場を水受３０の移動になり、水車２１の駆動回転を得ることができ、次工程の慣性室２４に移動する。【００１５】  慣性室２４は、回転方向の前後を水受３０の羽根と側壁３１で水車２１の４分の１の位置で密閉され、前記噴出水の重量を保持した状態で、慣性力となり新たな駆動力として回転を増加させて、次工程の排水室２５に移動する。排水室２５は、外部に通じる排水孔１３をタービンケース７の側壁３１に備え、前工程の慣性室２４の水を排水孔１３に落とし込み排水口１４に流して排水管１５により洗浄水２９を放出する。
排水孔１３は、前記側壁３１に備えられた慣性室２４の水が入る分の空洞があり、水受３０の回動により落とし込まれるが、排水室２５が負圧状態で完全に水が落とし込まれることなく、水受３０に付着して残水として次工程の負圧室２６に移動する。【００１６】  負圧室２６は、室内の気圧を大気圧にするため、吸気管２８をタービンケース７の外部より内部に挿入されたパイプであり、水車２１の軸の付近に配置して、側壁３１に排水穴２７を備え排水口１４に接続している。前工程の排水室２５の残水は、吸気管２８からの大気を吸い込み、負圧の状態を大気状態にして、排水を容易にできる環境にして、室内を空室にし、次工程の膨張室２３に移動し、上述した各工程を繰り返すことで、駆動回転を得ることができる。【００１７】  図４は、水車２１の上下の断面図を説明するもので、上部の水受３０にはノズル２２からの噴出水を受ける力と、タービンケース７の側壁３１を密閉した膨張室２３に満水状態にして、更に容積を増加させて水受３０を移動させる力が合わさって、この大きな水圧を駆動力として次の慣性室２４に回転する。相対する断面図の排水室２５は、排水孔１３を備えた容積の大きな空間であり、排水孔１３に外部へ取り出す排水口８が接続されて、前工程室の満水状態から空室になる予定だが、水車２１の回転が高速になると、排水量が多くなり排水口８の能力も限界になり負圧状態になる。排水口８は、負圧状態の排水室２５から排水ができなくなり詰まってきて、排水室２５に残水ができ、駆動力に制動力が掛かり出力を低下させることになるが、次工程の負圧室２６で解消させることができる。【００１８】  図５は、中心線を境にして上段の水受３０では慣性室２４の断面を示し、下段の水受３０では負圧室２６の断面を示している。慣性室２４は、水車２１で密閉される満水状態にして、全体の円周４分の１を水の重量が慣性力を得て、力強く駆動力を維持して水車２１を駆動回転する。慣性室２４の水受３０と相対位置の負圧室２６は、排水穴２７が備えてあり、残水を排水口１４に流出させることができ、大気圧を導入する吸気管２８を入力軸２０に近づけている。吸気管２８は、パイプになっていて、タービンケース７の外部から内部に配管してあり、負圧室２６を大気圧にするために空気を吸引することができるようにしている。【００１９】  前工程の排水室２５の残水は、水車２１が回転して負圧室２６にくると、吸気管２８から大気圧が注入されて、排水口１４に流出できなかったが残水が全て排水され、負圧が無くなり制動力も無くなるため、効率よく回転を維持することができる。排水口１４の排水管１５は、洗車ブラシ１６に向けられて、排水を落下させて車両の表面を洗う水に利用される。【００２０】  上述した水車２１は、４枚羽根で説明したが、６枚・８枚又は５枚・７枚にして、工程室を同様な膨張室２３・慣性室２４・排水室２５・負圧室２６を備え、１回転を１サイクルとして駆動回転させてもよい。このときの工程室には、１工程室に複数枚の水受３０が配置されて駆動力の伝達を短い周期にしてもよく、駆動力を上げる効果を奏している。更に、１本の入力軸２０に複数個の水車２１を並設して、１個のタービンケース７内の各水車２１を仕切る��うに複数の側壁３１を配置している。この水車２１は、入力軸２０の外周位置を星型に等分して駆動力を発生させる各工程室を変えているため、駆動力を滑らかに引き出すことができ、動力伝達を大きなトルクで高速回転を可能にする効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】  洗車機の洗車ブラシと駆動部を示す正面図。
【図２】  駆動部の内部を説明する構造図。
【図３】  タービンケースの水車の工程を説明する断面図。
【図４】  膨張室と排水室と水車の工程室を示す図３のＡ−Ａ断面図。
【図５】  慣性室と負圧室と水車の工程室を示す図３のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
【００２２】１    洗車機
２    駆動部
６    減速機
７    タービンケース
８    給水口
９    水圧管
１３  排水孔
１４  排水口
１５  排水管
１６  洗車ブラシ
１７  支軸
１８  出力軸
２０  入力軸
２１  水車
２２  ノズル
２３  膨張室
２４  慣性室
２５  排水室
２６  負圧室
２７  排水穴
２８  吸気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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