(57)【要約】【課題】ホイールの汚れを、ホイールの内側の部分も含めて十分に落とすことができるホイール洗浄機を提供する。【解決手段】ホイール洗浄機１０は、洗浄液１２０が貯留される洗浄槽１２と、ホイール９２を昇降させる昇降機構３０と、超音波振動子を多数備えた第１の振動発生部１８及び第２の振動発生部５０と、洗浄槽１２内のホイール９２を回転させる回転駆動機構を備える。前記第２の振動発生部５０の底面には、多数の空気の吹出口６４が形成されたパイプ６２が設けられている。該パイプ６２には、チューブ４２を介して圧縮空気が送られる。洗浄液１２０にホイール９２を浸漬したら、回転駆動機構によりホイール９２を回転させ、超音波振動を発生させるとともに、前記パイプ６２からの空気の吹き出しを開始する。空気の泡が勢いよく接触することにより、ホイール９２に付着した汚れが剥離しやすい。【選択図】図２
2019073168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのホイールを洗浄するホイール洗浄機であって、
前記ホイールを浸漬させる洗浄液を貯留する洗浄槽と、
該洗浄槽に設けられており、超音波を発生する多数の超音波振動子からなる第１の振動発生部と、
前記ホイールを、前記洗浄槽へ出し入れするための昇降機構と、
該昇降機構とともに昇降する支持部材に設けられており、前記ホイールを、該ホイールの中心を軸として回転可能に支持するロック手段と、
前記洗浄槽内のホイールを回転させる回転駆動手段と、
前記昇降手段と前記ロック手段の間に配置されており、多数の超音波振動子を有する第２の振動発生部と、
前記洗浄槽内に空気の泡を吹き出す泡吹出機構と、
を備えたことを特徴とするホイール洗浄機。
【請求項２】
前記泡吹出機構が、
前記空気の吹出口を多数備えたパイプと、
該パイプに空気を送る給気手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のホイール洗浄機。
【請求項３】
前記給気手段は、圧縮した空気を前記パイプに送ることを特徴とする請求項２記載のホイール洗浄機。
【請求項４】
前記パイプが、
前記第２の振動発生部の下部に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載のホイール洗浄機。
【請求項５】
前記パイプの上部に、前記吹出口を設けたことを特徴とする請求項４記載のホイール洗浄機。
【請求項６】
前記洗浄液が、植物性成分を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のホイール洗浄機。
【請求項７】
前記洗浄槽内の洗浄液を加熱する加熱手段、
を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のホイール洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などのタイヤのホイール洗浄機に関し、更に具体的には、超音波を利用したホイール洗浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのホイールは、従来はブラシなどの器具を用いて洗浄することが多かったが、例えば、下記特許文献１に記載の技術のように、ブラシを用いずにタイヤのホイールを洗浄する技術も開発されている。当該特許文献１には、門型に形成された洗車機本体内に、散水ノズル，ブロア等の洗車処理装置を備え、洗車機本体または自動車の走行に伴い、自動車車体の洗浄，乾燥等の処理を行う洗車機において、前記洗車機本体に、流水に超音波振動を与えて超音波洗浄水を生成し噴射する超音波洗浄ノズルを備えたタイヤ洗浄装置を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５３１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術によれば、アルミ製のホイール等を傷つけることなく洗浄することができるものの、ホイールの汚れを十分に落とすことができず、特に、ブレーキダストがこびりついたホイール内側部分の洗浄が行き届きにくいという課題があった。
【０００５】
本発明は、以上のような点に着目したもので、ホイールの内側の部分も含め、ホイールの汚れを十分に落とすことができるホイール洗浄機を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、タイヤのホイールを洗浄するホイール洗浄機であって、前記ホイールを浸漬させる洗浄液を貯留する洗浄槽と、該洗浄槽に設けられており、超音波を発生する多数の超音波振動子からなる第１の振動発生部と、前記ホイールを、前記洗浄槽へ出し入れするための昇降機構と、該昇降機構とともに昇降する支持部材に設けられており、前記ホイールを、該ホイールの中心を軸として回転可能に支持するロック手段と、前記洗浄槽内のホイールを回転させる回転駆動手段と、前記昇降手段と前記ロック手段の間に配置されており、多数の超音波振動子を有する第２の振動発生部と、前記洗浄槽内に空気の泡を吹き出す泡吹出機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記泡吹出機構が、前記空気の吹出口を多数備えたパイプと、該パイプに空気を送る給気手段と、を備えたことを特徴とする。他の形態の一つは、前記給気手段は、圧縮した空気を前記パイプに送ることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記パイプが、前記第２の振動発生部の下部に配置されていることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記パイプの上部に、前記吹出口を設けたことを特徴とする。
【０００８】
更に他の形態の一つは、前記洗浄液が、植物性成分を含むことを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記洗浄槽内の洗浄液を加熱する加熱手段、を備えたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タイヤのホイールを浸漬させる洗浄液を貯留する洗浄槽と、該洗浄槽に設けられており、超音波を発生する多数の超音波振動子からなる第１の振動発生部と、前記ホイールを、前記洗浄槽へ出し入れするための昇降機構と、該昇降機構とともに昇降する支持部材に設けられており、前記ホイールを、該ホイールの中心を軸として回転可能に支持するロック手段と、前記洗浄槽内のホイールを回転させる回転駆動手段と、前記昇降手段と前記ロック手段の間に配置されており、多数の超音波振動子を有する第２の振動発生部と、前記洗浄槽内に空気の泡を吹き出す泡吹出機構と、を備えることした。このため、超音波による洗浄に加え、洗浄槽内に吹き出された空気の泡がホイールに接触して汚れを落とすという相乗効果が得られ、ホイールの内側も含めて十分にホイールの汚れを落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例１のホイール洗浄機を一部破断して示す外観斜視図である。
【図２】前記実施例１のホイール洗浄機によるホイール洗浄手順の一例を示す図である。
【図３】前記実施例１のホイール洗浄機によるホイール洗浄手順の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
最初に、図１及び図２を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例のホイール洗浄機の全体構成を一部破断して示す外観斜視図である。図２は、本実施例のホイール洗浄機によるホイール洗浄手順の一例を示す図である。本実施例のホイール洗浄機は、ブラシ等の器具を使用することなく、超音波と泡（空気泡）を使用することで、ホイールを傷つけずに、内側の部分まで汚れを十分に落とすものである。以下、その構造について詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施例のホイール洗浄機１０は、洗浄槽１２と、第１の振動発生部１８と、昇降機構（リフト）３０と、ロック機構７０と、回転駆動機構１００と、第２の振動発生部５０と、泡吹出機構６０とによって構成されている。前記洗浄槽１２は、ホイール９２を浸漬させる洗浄液１２０を貯留するもので、側面１４Ａ〜１４Ｄと
底面１６により構成されており、上方は、ホイール９２を出し入れするために開放されている。洗浄槽１２は、例えばステンレスによって構成されており、下部適宜位置には排水口及び排水用コック（図示せず）が設けられている。
【００１４】
前記洗浄槽１２には、超音波を発生する多数の超音波振動子（図示せず）からなる第１の振動発生部１８が設けられている。本実施例では、図２(A)に示すように、第１の振動発生部１８は、側面１４Ａの内部に設けられているが、他の側面１４Ｂ〜１４Ｄや底面１６に設けるようにしてもよいし、側面１４Ａ〜１４Ｄ及び底面１６の複数個所に設けるようにしてもよい。
【００１５】
前記洗浄槽１２の側面１４Ｃ側には、ホイール９２を昇降させて、洗浄槽１２から出し入れするための昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、図２(A)に示すように、前記側面１４Ｃに対して軸受け３４によって、昇降可能かつ回転可能なシャフト３２と、該シャフト３２の上端側に一端が連結された連結部材３６と、該連結部材３６の他端に、前記シャフト３２と略平行に連結された支持部材４４を備えている。前記支持部材４４の下端側には、後述する第２の振動発生部５０と、ホイール９２を回転可能に支持するロック機構７０（図２(B)参照）が設けられている。昇降機構３０の適宜位置（例えばシャフト３２の頂部）にリフト方向センサ（図示せず）を設け、シャフト３２の回転方向を検知するようにしてもよい。
【００１６】
前記昇降機構３０の連結部材３６には、図１に示すようにホース３８の一端が接続されている。前記ホース３８の他端は、前記側面１４Ｃの上に立設された筒部４０に接続されている。これら筒部４４及びホース３８を介して空気を送ることで、前記シャフト３２を昇降させることができる。なお、ここでは、空気圧を利用してシャフト３２を昇降させることとしたが、シャフト３２の昇降や回転は、油圧を利用する，モータを利用するなど、公知の各種の昇降機構が利用可能である。
【００１７】
第２の振動発生部５０は、前記支持部材４４の下端側に設けられている。図１に示すように、第２の振動発生部５０は、断面六角形の筒形状となっており、内側に、図示しない多数の超音波振動子が配置されている。また、第２の振動発生部５０の正面５２には、ロック機構７０の一部を構成するホイールロックシャフト７４が、プレート７２を貫通して進退可能に設けられている。更に、第２の振動発生部５０の上面５４Ａには、２本のチューブ５６が適宜間隔で設けられている。これらチューブ５６は、ホイール９２を傷つけないためのものである。また、第２の振動発生部５０の底面５４Ｄには、後述する泡吹出機構６０の一部を構成するパイプ（泡吹出管）６２が設けられている。
【００１８】
前記ロック機構７０は、先端に溝７６を有するホイールロックシャフト７４と、フィッティングコーン８０とにより構成される。溝７６は、先端面からホイールロックシャフト７４の側面に向かってＬ字状に屈曲しており、このＬ字部に後述するフィッティングコーン８０のピン８６が入り込むことで固定されるようになっている。前記フィッティングコーン８０は、前記ホイールロックシャフト７４への差し込み側へ向かうにつれて径が小さくなるテーパ面からなる外筒８２と、前記溝７６と係合するピン８６を内側に有する略円筒状の内筒８４により構成されている。前記外筒８２は、ホイール９２を傷つけないように、例えば、ゴムにより形成されている。
【００１９】
ここで、ロック機構７０の基本的な動作を説明すると、図示しないスイッチ（例えばフットスイッチ）を操作すると、ロック機構７０のホイールロックシャフト７４が伸びて露出する（図２(A)参照）。この状態で、ホイール９２のセンターキャップ（図示せず）を外して振動発生部５０に掛ける。次に、前記フィッティングコーン８０をホイール９２の中央の開口部９４に通し、前記内筒８４のピン８６を、前記ホイールロックシャフト７４の溝７６に押し込んで回転させる。そして、ホイールロックシャフト７４を後退させることで、ホイール９２の開口部９４と係合する位置までテーパ状の外筒８４が移動し、ホイール９２の開口部９４の径に合わせた位置で、自動的にホイール９４がロックされる。なお、ロック状態においてホイール９２の回転は可能である。このようなエアロック手法は公知である。なお、エアロックに用いる空気は、前記筒部４４、ホース３８、第２の振動発生部５０を介して、ロック機構７０へ送るようにしてもよい。
【００２０】
次に、前記泡吹出機構６０は、前記第２の振動発生部５０の底面５４Ｄに設けられたパイプ６２と、該パイプ６２に空気（または圧縮空気）を送るチューブ４２により構成される。圧縮空気としては、工場内に用意されているものレギュレータによって圧力調整して使用してもよいし、別途圧縮空気源を用意してもよい。前記チューブ４２は、前記昇降機構３０の連結部材３６を通じて、前記ホース３８から空気を取り込み可能となっている。前記パイプ６２は、図１に示すように、断面三角形状であって、多数の吹出口６４が設けられている。前記パイプ６２としては、例えば、フッ素加工を施した鉄管が利用可能である。なお、図示の例では、理解を容易にするために、パイプ６２の斜面に吹出口６４を設けているが、第２の振動発生部５０の底面５４Ｄとの間にわずかに隙間が生じるように前記パイプ６２を設け、該パイプ６２の上面に前記吹出口６４を設けるなど、パイプ６２の上部に吹出口６４を設けるようにしてもよい。
【００２１】
前記洗浄槽１２には、洗浄液１２０に浸漬させたホイール９２を、該ホイール９２の中心を軸として回転させる回転駆動機構１００が設けられている。図１に示すように、回転駆動機構１００は、洗浄槽１２の側面１４Ｂの内側に支持部１０２が固定されており、該支持部１０２から突出した一対のアーム１０４を、駆動軸１１０が回転可能に貫通している。該駆動軸１１０の両端は、それぞれ軸受け１０６によって、側面１４Ａ，１４Ｃに対して回転可能に支持されている。そして、前記駆動軸１１０の一端側を、例えば、側面１４Ｃ内に収納された図示しないモータなどの駆動手段を用いて回転させる。
【００２２】
前記一対のアーム１０４には、さらに他の一対のアーム１１２が突設されており、これら一対のアーム１１２によって回転可能に支持される軸１１４に、歯車１１６が固定されている。該歯車１１６が、前記駆動軸１１０の外周に形成された図示しない溝と歯合することにより、駆動軸１１０の回転が、歯車１１６に伝達する。そして、タイヤ９０のトレッド面に前記歯車１１６が接触した状態で駆動軸１１０を回転させることにより、前記ロック機構７０により支持されたホイール９２も回転する。
【００２３】
更に、前記洗浄槽１２内には、洗浄液１２０を所望の温度に加熱するためのヒータ１３０が設けられている。洗浄液１２０の温度は、図示しないセンサにより検知され、必要に応じてヒータ１３０による加熱のＯＮ・ＯＦＦを行う。なお前記洗浄液１２０としては、本実施例では、例えば植物性界面活性剤を含む洗浄液を使用する。特に、植物性の水溶性洗剤を使用することで、人体や環境に対する負荷を低減することができる。しかし、超音波洗浄や泡洗浄が行われるので、水のみでもよく、必ずしも洗浄剤成分を含むものでなくてもよい。
【００２４】
前記洗浄槽１２の側面１４Ｂの外側には、操作パネル１４０が設けられている。該操作パネル１４０は、表示部１４２や複数のボタンスイッチ１４４により構成される。前記表示部１４２には、例えば、洗浄液１２０の温度、洗浄処理を行う設定時間、動作モード等が表示される。また、ボタンスイッチ１４４は、例えば、前記シャフト３２を昇降させたり、ロック機構７０によりロック及び解除を行ったり、第１の振動発生部１８及び第２の振動発生部５０による超音波振動の発生・停止を行ったり、歯車１１６の回転・停止等を行うものである。なお、ここで示した操作は一例であり、本実施例のホイール洗浄機１０で行う他の動作を制御するためのボタンやスイッチを更に追加してもよい。
【００２５】
次に、図２を参照して、本実施例のホイール洗浄機１０を用いたホイール洗浄処理の手順を説明する。なお、必要に応じて、タイマー機能等を利用して、洗浄処理を始めるまでに洗浄液１２０が所定の温度（例えば、４０℃程度）となるように、ヒータ１３０で洗浄液１２０を加熱するようにしてもよい。まず、図２(A)に示すように、第２の振動発生部５０が洗浄槽１２の外側を向く状態で、シャフト３２を下降させる。その状態で、ホイール９２の開口部９４を、第２の振動発生部５０側のホイールロックシャフト７４に通し、更に、フィッティングコーン８０を、前記開口部９４に通し、内筒８４をホイールロックシャフト７４に位置を合わせて嵌める。その状態で、前記操作パネル１４０のボタンスイッチ１４４の操作により、フィッティングコーン８０によるエアロックを行い、ホイール９２を回転可能に支持する。
【００２６】
ホイール９２を回転可能にロックしたら、図２(B)の矢印ＦＡに示すように、シャフト３２を駆動し、タイヤ９０が洗浄槽１２の上方にくるまで上昇させる。そして、図３(C)に矢印ＦＢで示すように、タイヤ９０及びホイール９２が、洗浄槽１２側を向くように、支持部材３４を回転させる。本実施例では、シャフト３２の上昇は自動で行い、タイヤ９０及びホイール９２の向きを変えるための回転は手動で行っているが、上述したリフト方向センサを利用して回転も自動で行うようにしてよい。
【００２７】
そして、図３(D)に矢印ＦＣで示すように、シャフト３２を下降させて、ホイール９２を洗浄液１２０に浸漬したら、ホイール９２の回転（同図の矢印ＦＤ）、第１の振動発生部１８及び第２の振動発生部５０からの超音波振動の発生、パイプ６２からの空気の泡の吹き出しを行う。これらの動作は、前記制御パネル１４０のボタンスイッチ１４４等により行う。洗浄槽１２０内で回転するホイール９２は、いわゆる超音波洗浄に加え、前記パイプ６２から吹き出す空気の泡が同図に矢印ＦＥで示すように上昇するときに、ホイール９２の隅々まで接触し、汚れが剥離しやすくなる。このため、汚れを落とす効果が、超音波洗浄のみによる場合に比べて格段に高くなる。
【００２８】
なお、このような洗浄処理は、例えば、２〜３分程度行い、所定の洗浄時間が経過したら、自動的にホイール９２の回転が停止し、空気の泡の吹き出しが停止し、超音波振動が停止する。その後は、昇降機構３０によりシャフト３２を上昇させ、タイヤ９０及びホイール９２が洗浄槽１２の外側を向くように回転させてから、シャフト３２を下降させ、必要に応じて水で流し、フィッティングコーン８０を外してホイール９２を取り外し、水分を拭く。以上のような工程によって洗浄されたホイール９２は、空気（ないし圧縮空気）の泡がホイール９２に接触することによって汚れが剥離しやすくなるため、超音波洗浄と組み合わせることで、超音波洗浄のみによる場合よりも、格段に洗浄効果が高く、ホイールの内側部分も含めて汚れが効果的に落ちる。例えば、こびりついたブレーキダストも、３分程度の洗浄処理により、十分に汚れを落とすことができる。
【００２９】
このように、実施例１によれば、ホイール洗浄機１０は、洗浄液１２０が貯留される洗浄槽１２と、ホイール９２を昇降させる昇降機構３０と、超音波振動子を多数備えた第１の振動発生部１８及び第２の振動発生部５０と、洗浄槽１２内のホイール９２を回転させる回転駆動機構を備える。前記第２の振動発生部５０の底面には、多数の空気の吹出口６４が形成されたパイプ６２が設けられている。該パイプ６２には、チューブ４２を介して圧縮空気が送られる。このような構成により、洗浄液１２０にホイール９２を浸漬したら、回転駆動機構１００によりホイール９２を回転させながら超音波振動を発生させるとともに、前記パイプ６２からの空気泡の吹き出しを開始することで、空気の泡が勢いよく接触し、ホイール９２に付着した汚れが剥離しやすくなる。このため、超音波洗浄と併用することにより、ホイールの内側にいたるまで汚れを確実に落とすことができるという効果がある。また、超音波振動と泡で洗浄するために、ホイールを痛めることがない。更に、洗浄液１２０として植物性成分の洗浄液を使用することで、環境に影響を与えにくく、廃棄もしやすい。
【００３０】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(2)前記実施例で示した材質も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で公知の各種の材質を使用してよい。
(3)前記実施例では、第１の振動発生部１８を、洗浄槽１２の側面１４Ａのみに設けることとしたが、これも一例であり、他の側面１４Ｂ〜１４Ｄに設けてもよいし、底面１６にも設けるようにするなど、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(4)前記実施例で示した昇降機構３０やホイールの回転駆動機構１００も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で公知の各種の機構を適用可能である。
【００３１】
(5)前記実施例で示したホイールのエアロック機構も一例であり、他の機構によるロックを行うことを妨げるものではない。
(6)前記実施例では、表示部１４２及び複数のボタンスイッチ１４４を含む操作パネル１４０により各種動作を制御することとしたが、これも一例であり、例えば、フットスイッチを併用するなど、同様の効果を奏する範囲で適宜設計変更可能である。
(7)前記実施例で示した洗浄液１２０の温度、洗浄処理時間も一例であり、汚れの程度等に応じて適宜変更してよい。
(8)前記実施例で示したパイプ６２の吹出口６４の位置や数も一例であり、パイプの上部に設けるなど、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。また、更に他の位置に、パイプ６２を設けることを妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、タイヤのホイールを浸漬させる洗浄液を貯留する洗浄槽と、該洗浄槽に設けられており、超音波を発生する多数の超音波振動子からなる第１の振動発生部と、前記ホイールを、前記洗浄槽へ出し入れするための昇降機構と、該昇降機構とともに昇降する支持部材に設けられており、前記ホイールを、該ホイールの中心を軸として回転可能に支持するロック手段と、前記洗浄槽内のホイールを回転させる回転駆動手段と、前記昇降手段と前記ロック手段の間に配置されており、多数の超音波振動子を有する第２の振動発生部と、前記洗浄槽内に空気の泡を吹き出す泡吹出機構と、を備えることした。このため、超音波による洗浄に加え、洗浄槽内に吹き出された空気の泡がホイールに接触して汚れを剥離するという相乗効果が得られ、ホイールの内側も含めて十分にホイールの汚れを落とすことができるため、ホイール洗浄機の用途に適用できる。特に、２２インチまでの大型外国車ホイールの洗浄機の用途に好適である。
【符号の説明】
【００３３】
１０：ホイール洗浄機
１２：洗浄槽
１４Ａ〜１４Ｄ：側面
１６：底面
１８：第１の振動発生部
３０：昇降機構
３２：シャフト
３４：軸受け
３６：連結部材
３８：ホース
４０：筒部
４２：チューブ
４４：支持部材
５０：第２の振動発生部
５２：正面
５４Ａ：上面
５４Ｄ：底面
５６：チューブ
６０：泡吹出機構
６２：パイプ
６４：吹出口
７０：ロック機構
７２：プレート
７４：ホイールロックシャフト
７６：溝
８０：フィッティングコーン
８２：外筒
８４：内筒
８６：ピン
９０：タイヤ
９２：ホイール
９４：開口部
１００：回転駆動機構
１０２：支持部
１０４：アーム
１０６：軸受け
１１０：駆動軸
１１２：軸受け
１１４：軸
１１６：歯車
１２０：洗浄液
１３０：ヒータ
１４０：操作パネル
１４２：表示部
１４４：ボタン
【図１】
2019073168.tif 000003
【図２】
2019073168.tif 000004
【図３】
2019073168.tif 000005