(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、洗車機本体を大型することなく、比較的簡単な構造で上面洗浄ブラシが車体に接触しすぎるのを防止することができる洗車機を提案することにある。【解決手段】  ブラシ３を所定範囲内で前後に揺動可能に保持する前後保持手段１６と、ブラシ３を所定範囲内で上下に揺動可能に保持する上下保持手段１５と、該ブラシ３が車体に接触して前もしくは後に所定量変位したことを検出する前後動検出手段３３，３４と、該ブラシ３が車体に接触して上もしくは下に所定量変位したことを検出する上下動検出手段２８，２９と、各検出手段でブラシの変位を検出するとブラシ昇降装置１４を制御してブラシ３を上昇もしくは下降させる制御手段３５とを備えた。【選択図】図３
2006130984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシと、該ブラシを洗車機本体の垂直方向に昇降するブラシ昇降手段と、洗車機本体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、自動車の上面位置を検出する車体検出手段とを備え、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い走行位置検出手段と車体検出手段とで検出される自動車の上面形状に沿ってブラシ昇降手段を駆動して前記上面洗浄ブラシを作用させる洗車機において、
前記ブラシを所定範囲内で前後に揺動可能に保持するブラシ保持手段と、該ブラシが車体に接触して前もしくは後に所定量変位したことを検出する前後動検出手段と、該検出手段でブラシの変位を検出すると前記ブラシ昇降手段を制御してブラシを上昇もしくは下降させる制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機。
【請求項２】
主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシと、該ブラシを洗車機本体の垂直方向に昇降するブラシ昇降手段と、洗車機本体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、自動車の上面位置を検出する車体検出手段とを備え、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い走行位置検出手段と車体検出手段とで検出される自動車の上面形状に沿ってブラシ昇降手段を駆動して前記上面洗浄ブラシを作用させる洗車機において、
前記ブラシを所定範囲内で上下に揺動可能に保持するブラシ保持手段と、該ブラシが車体に接触して上もしくは下に所定量変位したことを検出する上下動検出手段と、該検出手段でブラシの変位を検出すると前記ブラシ昇降装置を制御してブラシを上昇もしくは下降させる制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機。
【請求項３】
主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシと、該ブラシを洗車機本体の垂直方向に昇降するブラシ昇降手段と、洗車機本体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、自動車の上面位置を検出する車体検出手段とを備え、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い走行位置検出手段と車体検出手段とで検出される自動車の上面形状に沿ってブラシ昇降手段を駆動して前記上面洗浄ブラシを作用させる洗車機において、
前記ブラシを所定範囲内で前後に揺動可能に保持する前後保持手段と、前記ブラシを所定範囲内で上下に揺動可能に保持する上下保持手段と、該ブラシが車体に接触して前もしくは後に所定量変位したことを検出する前後動検出手段と、該ブラシが車体に接触して上もしくは下に所定量変位したことを検出する上下動検出手段と、各検出手段でブラシの変位を検出すると前記ブラシ昇降装置を制御してブラシを上昇もしくは下降させる制御手段とを備えたことを特徴とする洗車機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗車機本体で垂直昇降し、主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシを備えた洗車機に関する。
【背景技術】
【０００２】
主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシを、車体の上面形状に沿って垂直昇降させる洗車機として、特許第２６６８３３９号（従来例１という）が知られている。この洗車機では、ブラシを昇降するモータにトルクモータを採用して、このトルクモータで検出される回転抵抗に基づいてブラシを昇降制御している。また、車形の急激な変化によりブラシが車体へ過接触することを防ぐため、ブラシの昇降レールを所定範囲内で前後方向（洗車機本体の走行方向）に揺動可能に設け、揺動変位量に応じてブラシを上昇もしくは下降させる構成になっている。
【０００３】
また、洗浄する自動車の上面位置を検出する車高センサを設け、この車高センサで検出する車体上面位置に沿ってブラシを垂直昇降させる洗車機が、特許第２７７９７５０号（従来例２という）に記載されている。この洗車機では、車高センサで制御されるブラシの高さ位置よりもブラシを上方に揺動させる揺動アームを備え、ブラシが車体へ過接触することで変位する揺動アームの揺動角に応じてブラシを上昇もしくは下降させる構成になっている。
許容できるようにしている。
【０００４】
更に、回転ブラシの回転反力を無段階で検出し、その回転反力に応じてブラシを昇降制御する洗車機も特許第２６７７５３０号（従来例３）に記載されている。
【０００５】
ところで、従来例１の構成では、洗車機本体内に昇降レールを揺動可能にするだけのスペースを確保する必要があるので、本体が大型化するという問題があった。また、従来例２の構成では、洗車する車体にカスタムミラーやリアミラーのような装備品があった場合、回転ブラシにはこの装備品との接触によって僅かな面圧を受けるだけであるため、揺動アームが変位せず、過接触状態を検出することができず、装備品を破損させることがあった。更に、従来例３の構成では、ブラシの回転反力をロードセルへの押付圧によって検出しているので、ブラシが含水や劣化によって重量変化したりすると、接触の程度を正確に判断することができなくなるという問題があった。
【特許文献１】特許第２６６８３３９号                    特許第２７７９７５０号                    特許第２６７７５３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、洗車機本体を大型することなく、比較的簡単な構造で上面洗浄ブラシが車体に接触しすぎるのを防止することができる洗車機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために本発明は、主に自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシと、該ブラシを洗車機本体の垂直方向に昇降するブラシ昇降手段と、洗車機本体の走行位置を検出する走行位置検出手段と、自動車の上面位置を検出する車体検出手段とを備え、自動車と洗車機本体の相対移動に伴い走行位置検出手段と車体検出手段とで検出される自動車の上面形状に沿ってブラシ昇降手段を駆動して前記上面洗浄ブラシを作用させる洗車機において、前記ブラシを所定範囲内で前後に揺動可能に保持する前後保持手段と、前記ブラシを所定範囲内で上下に揺動可能に保持する上下保持手段と、該ブラシが車体に接触して前もしくは後に所定量変位したことを検出する前後動検出手段と、該ブラシが車体に接触して上もしくは下に所定量変位したことを検出する上下動検出手段と、各検出手段でブラシの変位を検出すると前記ブラシ昇降装置を制御してブラシを上昇もしくは下降させる制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の洗車機によれば、車体検出装置のセンサ数を少なくしても車体への過接触を瞬時に検知して回避させることができる。また、全面的に機械的な変位に頼ることなく、大凡の昇降制御は車体検出装置で行い、センサの検出精度（解像度）を補うために所定範囲内でブラシを上下もしくは／及び前後に揺動可能にしてその動きを検出するので、ブラシの重量変化の影響を受けることなく、省スペースで安価な装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
洗車処理装置として、主に車体の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシを備えた、以下の実施例に示すような門型洗車機が最良の形態である。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例１について図面を基に説明する。図１は実施例１の正面説明図、図２は同平面説明図である。
洗車機本体１は左右一対のレール２，２上を往復走行し、レール２，２間に停車される自動車を跨ぐように移動する。３，４，４は洗車機本体１に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、３は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、４，４は車体面に沿って開閉動作し車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。５，６，６は洗車機本体１に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、５は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、６，６は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。７は洗車機本体１の前側方に車体を挟んで配置され車体の有無を検出する車体検出装置、８は洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、９は本体１を走行させるモータである。
【００１１】
車体検出装置７は、洗車機本体１の内側面前方に、所定高さ位置から所定ピッチ（ここでは１１０ｍｍ）毎に、発光素子を配列した発光部７Ａと、この発光部７Ａの発光素子と対をなす（ここでは１５対）受光素子を配列した受光部７Ｂとで構成され、各ビームセンサ間の光軸が車体によって遮られたのを検知して車体の有無を検出するものである。車高位置は、前記エンコーダ８がパルス出力毎に取り込まれ、洗車機本体１の走行位置と合わせて記憶していくことで、上記各洗車処理装置を制御する車形データとして用いられる。
【００１２】
図３〜５は上面洗浄ブラシ３の構造を示す説明図である。
上面洗浄ブラシ３は、回転軸１０の両端に取り付けられたキャリア１３Ｌ，１３Ｒによって本体１内に垂設した昇降レール１２Ｌ，１２Ｒ上を垂直昇降するものであり、キャリア１３Ｌ，１３Ｒを昇降する昇降装置１４と、回転軸１０を所定範囲内で上下方向に揺動可能に保持する上下保持装置１５と、回転軸１０を所定範囲内で前後方向に揺動可能に保持する前後保持装置１６とを備えるとともに、いずれか一方のキャリア（ここではキャリア１３Ｒ）に回転軸１０を正逆回転するブラシモータ１７を備えている。
【００１３】
昇降装置１４は、図３に示すように、キャリア１３の上端と下端を無端状に接続するチェーン１８と、該チェーン１８が懸回されるスプロケット１９Ｕ，１９Ｌと、左右の上スプロケット１９Ｕ同士を連結する回転軸２０と、回転軸２０が所定回転する毎にパルス出力するエンコーダ２１と、一方の下スプロケット１９Ｌに連係される昇降モータ２２とから構成されている。この構成により、昇降モータ２２を駆動すると、左右のキャリア１３Ｌ，１３Ｒが同期して上下駆動され、キャリア間の上面洗浄ブラシ３が水平状態で昇降する。２３，２４は昇降レール１２の上部及び下部に設けられるリミットスイッチで、キャリア１３の接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与え、キャリア１３の昇降を制御するのに用いられる。
【００１４】
上下保持機構１５は、図４に示すように、キャリア１３を上下に貫通する可動棒２５と、該可動棒２５の貫通した上端とキャリア１３上面との間に取り付けられる上スプリング２６と、該可動棒２５の貫通した下端とキャリア１３下面との間に取り付けられる下スプリング２７とで構成されている。この可動棒２５の上端及び下端には前記昇降装置１４のチェーン１８が接続されており、実質的にこの可動棒２５の周囲に上面洗浄ブラシ３のキャリア１３が上下のスプリング２６，２７に付勢された状態でバランスしている形になっている。これにより上面洗浄ブラシ３が車体と接触したとき、スプリング２６，２７の可動範囲だけブラシの上下動が許容され、押付圧が吸収される。２８，２９は可動棒２５の上部及び下部に設けられるリミットスイッチで、キャリア１３の接触によりスイッチングして上変位及び下変位の限界点を検出し、キャリア１３の昇降を制御するのに用いられる。
【００１５】
前後保持機構１６は、図５に示すように、キャリア１３の内面から昇降レール１２を挟むように設けられる前後一対の滑車体３０，３０と、該滑車体３０，３０からキャリア内面に延び、キャリア側面を貫通して自由端を形成する支持棒３１，３１と、該支持棒３１，３１の周囲に巻回され滑車体３０，３０とキャリア内面との間に取り付けられるスプリング３２，３２とで構成されている。これにより上面洗浄ブラシ３が車体と接触したとき、スプリング３２，３２の可動範囲だけブラシの前後動が許容され、押付圧が吸収される。３３，３４はキャリア内面に設けられるリミットスイッチで、滑車体３０，３０の接触によりスイッチングして前変位及び後変位の限界点を検出し、キャリア１３の昇降を制御するのに用いられる。
【００１６】
図６は実施例の制御系を説明するブロック図である。
３５は洗車機本体１に内蔵される制御ボードで、車体検出装置７、洗車機本体１の駆動系であるエンコーダ８、本体走行モータ９及び上面洗浄ブラシ３の駆動系である昇降装置１４，１４、上下保持機構１５、前後保持機構１６、ブラシモータ１７、その他洗車処理装置としての側面洗浄ブラシ４，４、上面ブロワノズル５、側面ブロワノズル６，６が接続されており、洗車機本体１の前面に備えられる操作パネル３６からの洗車要求信号に基づき、接続される各要素を監視しながら洗車を実行する。すなわち、車体検出装置７及びエンコーダ８から得た自動車の位置，形状，装備等に関する情報に基づき、ブラシ，ブロワノズル等の洗車処理装置を作動させ、自動車の位置，形状，装備等に合わせて洗車を行う。
【００１７】
続いて、実施例１の洗車時の動作について図７，８を用いて説明する。
自動車を規定の停車位置に乗り入れ、操作パネル３６で希望する洗車設定をした後、洗車開始指令を入力すると洗車が実行される。洗車コースとして、１往復洗車が選択されると、まず、洗車機本体１の往行に合わせて、車体検出装置７及びエンコーダ８で自動車の形状を検出し、この検出した形状に合わせて後行するブラシ３・４・４を車体に沿って駆動してシャンプー剤を塗布しながら車体面のブラッシング洗浄が行われる。続いて、洗車機本体１の復行に合わせて、ブロワノズル５，６，６から車体に空気を吹き付けて車体のブローが行われる。尚、この１往復洗車以外にも洗車機を２往復・３往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。
【００１８】
制御ボード３５では、洗車機本体１が単位距離走行する毎に出力されるエンコーダ８のパルス信号をトリガとして車体検出装置７から取り込まれる自動車上面位置を記憶して本体１の走行位置と合わせて車形データを作成し、この車形データに基づいて上面洗浄ブラシ３の昇降目標位置を設定して、その位置に上面洗浄ブラシ３を合わせるよう昇降装置１４を制御する。図７に示すように、車体検出の精度は、車体検出装置７のビームセンサの配列ピッチに応じて決定され、本実施例の洗車機のように、１１０ｍｍ間隔でビームセンサを配列した場合、検出される車形データＬと実際の車体上面輪郭Ｌ’との間に最大で１０９ｍｍの誤差が生じることになる。従って、車体に対する上面洗浄ブラシ３の押付圧が部分毎に大きく変化し、最大の誤差を生じる部分では過接触となって車体及びブラシに影響を与えてしまう。そこで、上面洗浄ブラシ３をこの車形データＬから設定される昇降目標位置Ｓに追従させるとき、上下保持機構１５及び前後保持機構１６で車体への過接触を検出したら、制御ボード３５は上面洗浄ブラシ３を回避するように制御している。
【００１９】
例えば、図８に示すように、自動車のボンネットＢからルーフＲに至る上がり傾斜をブラッシングするとき、ブラシ３を昇降目標位置（実線位置）に合わせると、車体への接触によりブラシ３に上方向＋ｙｔと後方向−ｘｔの反力が働き、ブラシ３が変位する（点線位置）。この反力による変位で、上下保持機構１５のリミットスイッチ２８及び前後保持機構１６のリミットスイッチ３３がＯＮすると、過接触と判断して昇降装置１４の昇降モータ２２を駆動して各リミットスイッチがＯＦＦするまで（一点鎖線位置）ブラシ３を上昇させる。そして、この一点鎖線位置が適切なブラシ３の昇降位置として、それまでのデータと書き換えて記憶するのである。
【００２０】
上下保持機構１５のリミットスイッチか、前後保持機構１６のリミットスイッチのどちらか一方がＯＮした場合も同様に、スイッチがＯＦＦになるまで昇降装置を駆動し、その位置を新たなブラシ位置として書き換えていく。ここで、ブラシの昇降指令から所定時間経過してもリミットスイッチがＯＦＦしなければ、ブラシの引っ掛けと判断し、本体１の走行を停止させるようにしている。
【００２１】
このように、上面洗浄ブラシを所定範囲内で上下・前後に揺動できるようにしたので、車体検出装置のセンサ数を少なくしても車体への過接触を瞬時に検知して回避させることが可能になる。そして、回避した後のブラシ位置を適切なブラシ昇降位置として書き換えていくことで、１往復以上のブラッシング工程を行う洗車コースの場合、復路では更新されたブラシ昇降目標位置に応じてブラシを昇降させることができる。尚、このブラシ昇降目標位置のデータは、上面乾燥ノズルを昇降させる時にも使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
上面洗浄ブラシを自動車の上面形状に沿って昇降するタイプの洗車機に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１の洗車機を示す正面説明図である。
【図２】同平面説明図である。
【図３】上面洗浄ブラシの昇降装置１４を示す説明図である。
【図４】同ブラシの上下動保持装置１５を示す説明図である。
【図５】同ブラシの前後動保持装置１６を示す説明図である。
【図６】実施例１の制御系を説明するブロック図である。
【図７】車形検出装置で検出される車体形状を示す説明図である。
【図８】上面洗浄ブラシの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    洗車機本体
３    上面洗浄ブラシ
７  車形検出装置
１４  昇降装置
１５  上下動保持装置
１６  前後動保持装置
３５  制御部
【図１】
2006130984.tif 000003
【図２】
2006130984.tif 000004
【図３】
2006130984.tif 000005
【図４】
2006130984.tif 000006
【図５】
2006130984.tif 000007
【図６】
2006130984.tif 000008
【図７】
2006130984.tif 000009
【図８】
2006130984.tif 000010