(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗車機本体と被洗浄車両とを前後方向に相対移動させながら洗車を行う洗車機であって、
洗車に用いる洗浄手段は、被洗浄車両の上部の左右方向に延設されるブラシ軸が左右一対のホルダー部材にアーム部材を介して揺動自在に支持されたトップブラシを有すると共に、前記トップブラシを搖動させる外力が作用してもその搖動を抑制して中立状態を維持する機能と、所定の大きさを超える外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能と、を有する保持手段を設け、
前記保持手段は、前記アーム部材の揺動軸となる支持軸側に取付ける第一部材と、洗車機本体側に取付ける第二部材と、該第二部材に対して前記第一部材を鉛直方向に弾性的に支持する付勢部材と、を有し、
前記第一部材に係合凹部を設け、前記第二部材に係合凸部を設けて、これらが鉛直方向に係合して中立状態を維持すると共に、
前記第二部材に、前記係合凸部の鉛直方向の移動をガイドするガイド部材を設け、当該ガイド部材として、前記付勢部材を挟む両側に設ける左右一対のガイド軸を備えたことを特徴とする洗車機。
【請求項２】
前記保持手段が、前記支持軸を仮固定して前記アーム部材を中立状態に保持することを特徴とする請求項１に記載の洗車機。
【請求項３】
前記中立状態を維持する機能は、前記第一部材に設ける前記係合凹部と前記第二部材に設ける前記係合凸部とが鉛直方向に係合し、前記付勢部材を介して仮固定される仮固定係合状態から発揮され、前記中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能は、所定以上の大きさの外力が付加されると前記付勢部材による付勢力に抗して仮固定係合関係が解除され、仮固定係合関係が解除された前記係合凸部が前記第一部材に設ける係合摺動面に付勢されながら当接して摺動する摺動状態から発揮されることを特徴とする請求項２に記載の洗車機。
【請求項４】
前記係合凸部はベアリング部材から成り、前記係合凹部は前記ベアリング部材の外周面に係合する所定の深さの湾曲凹面から成り、前記係合摺動面は前記ベアリング部材の外周面に当接する湾曲凸面から成ることを特徴とする請求項３に記載の洗車機。
【請求項５】
前記第一部材は、前記支持軸側に固定する固定部とこの固定部に連なる側板部とを有する凹プレートを備え、この凹プレートの下端部の中央に前記係合凹部を設け、この係合凹部の両側に前記係合摺動面を設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の洗車機。
【請求項６】
前記係合摺動面は前記アーム部材が最大許容振れ量以上ぶれても前記ベアリング部材がはずれない長さを有することを特徴とする請求項４または５に記載の洗車機。
【請求項７】
前記第二部材は、上面部と下面部と側面部を備えた断面コの字状に折り曲げ構成された固定フレームと、該固定フレームに設ける前記ガイド部材に沿って鉛直方向に摺動自在に装着される移動フレームと、この移動フレームをその移動方向に弾性支持する付勢部材としてのコイルバネと、を備え、前記ガイド部材は、前記上面部と下面部とにその両端を支持される左右一対の前記ガイド軸から成り、前記ベアリング部材は、左右一対の前記ガイド軸が挿通する挿通部を備えた前記移動フレームの、左右の挿通部の中間部に設ける支軸に装着されていることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の洗車機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗車に使用される洗車機に関し、特に、車両の上面を洗車するトップブラシを備える洗車機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗車に使用される洗車機としては、給油所などに設置されて、被洗浄車両と洗車機本体を前後方向に相対移動させながら、被洗浄車両に貯液タンクに貯留された液剤や洗浄水を噴射して、また、ブラッシングして洗車を行う構成とされる門型洗車機が知られている。
【０００３】
従来の門型洗車機の洗浄工程においては、先ず、洗浄水を用いて汚れを落とし、次いでシャンプーなどの液剤を用いて洗浄し、さらに洗浄水を用いて水洗いする。この洗浄工程の後で、各送風ノズルから送風して乾燥する乾燥工程が行われる。また、必要に応じてワックスや撥水コートなどの液剤塗布工程を適宜組み合わせて洗車を行う。このように、洗車の際に用いる液剤としては、各種のシャンプーやワックスやコート類が用いられており、それぞれ専用の貯液タンクに貯留され、タンク内に挿入されたチューブを介して、洗車工程の処理に応じて噴射され消費される。また、複数の洗車モードから所望のモードを選択し、使用する液剤の種類を選択して所定の洗車モードに設定する操作パネルやリモートパネルを備えている。操作パネルは洗車機本体に配設しているが、リモートパネルは洗車機本体から離れた位置に設置して、このリモートパネルと操作パネルとを電気的に接続して、リモートパネルに設定された洗車モードにより、洗車機を駆動可能にしている。
【０００４】
上記した洗車機においては、被洗浄車両の上面を洗浄する際に、トップブラシを被洗浄車両の上面に沿って移動させながらブラシを回転して洗浄するので、トップブラシを上下に昇降自在に支持する昇降手段を備えた構成とされている。また、被洗浄車両の前後方向に移動する際に、被洗浄車両に当接する際の衝撃を抑制するために、前後方向に揺動可能に支持する揺動手段を備えた構成とされている。
【０００５】
トップブラシを用いて被洗浄車両を洗浄する際には、トップブラシを被洗浄車両に軽く当接させた状態で洗浄を行うことが好ましい。そのためにトップブラシを下降させる際に、トップブラシの被洗浄車両への押付け力が所定以上とならないように、ブラシ軸の左右両端をホルダーを介して支持し、このホルダーを昇降手段に、上方に移動可能に装着して、下降しているトップブラシの被洗浄車両への押付けを自動的に回避する洗車機が既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
トップブラシが上方に移動可能であれば、トップブラシを被洗浄車両に当接させたときに強い力を受けると上方に逃げることができるので、トップブラシが被洗浄車両を必要以上に押さえ付けることを防止できる。
【０００８】
また、ブラシ軸をアーム部材を介して揺動自在に支持することで、トップブラシを被洗浄車両の前後方向に移動する際に、被洗浄車両に対する当接力を自動的に調節することができる。
【０００９】
しかし、ただ揺動自在な構成の場合には、トップブラシの回転のアンバランスによって生じるフラツキやブレを抑制することは困難である。また、ブラシにフラツキやブレが生じると、見た目が悪くユーザに不信感や不安感を与えて好ましくない。さらに、フラツキやブレが所定範囲を超えるとセンサが感知して、ブラシを上昇させて車両表面から離してしまい、洗い残しが発生するという問題を生じる。
【００１０】
また、ブラシの回転バランスはブラシ毎にバラツキがあり、このバランスの悪いブラシを用いると、ブラシ素材のバラツキ、ブラシパイプの真円度、ブラシの水の含み方、ブラシの取付精度、等の不安定要素が非常に多く、バランスを取ることは非常に困難となる。
【００１１】
ブラシの回転バランスにバラツキが生じてブレが発生すると、洗車を行うユーザに不安感を与えたり、アームが所定角度以上傾いてセンサが作動して洗車を停止したりして問題となる。
【００１２】
そのために、トップブラシを昇降自在で且つ揺動自在に支持する構成であっても、ブラシのフラツキやブレを効果的に抑制して、見た目が安定し、安全に洗車可能で、洗い残しも発生しない構成とされるトップブラシを備える洗車機が望ましい。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、車両の上面を洗浄するトップブラシを有する洗車機において、トップブラシのフラツキやブレを効果的に抑制して、見た目が安定し安全な洗車を可能とし、洗い残しを発生しない洗車機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明は、洗車機本体と被洗浄車両とを前後方向に相対移動させながら洗車を行う洗車機であって、洗車に用いる洗浄手段は、被洗浄車両の上部の左右方向に延設されるブラシ軸が左右一対のホルダー部材にアーム部材を介して揺動自在に支持されたトップブラシを有すると共に、前記トップブラシを搖動させる外力が作用してもその搖動を抑制して中立状態を維持する機能と、所定の大きさを超える外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能と、を有する保持手段を設けたことを特徴としている。
【００１５】
この構成によると、トップブラシの回転時にぶれる要因がある場合でも、その力が小さい間は中立状態を維持したまま回転可能となるので、トップブラシの回転操作中にブラシにフラツキやブレが発生せずに、見た目が安定した洗車が可能となる。また、所定の大きさ以上の外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動するので、安全な洗車が可能になり、所定角度以上ぶれることで洗車を停止することに起因する洗い残しを発生しない洗車機を得ることができる。
【００１６】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記保持手段が、前記アーム部材の揺動軸となる支持軸を仮固定して前記アーム部材を中立状態に保持することを特徴としている。この構成によると、保持手段を用いて支持軸を回転させずに仮固定することでアーム部材の搖動を容易に抑制して中立状態に保持できるので、トップブラシを搖動させずに洗車を行うことが可能になる。
【００１７】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記保持手段は、前記支持軸側に取付ける第一部材と、洗車機本体側に取付ける第二部材と、該第二部材に対して前記第一部材を鉛直方向に弾性的に支持する付勢部材と、を有し、前記中立状態を維持する機能は、前記第一部材に設ける係合凹部と前記第二部材に設ける係合凸部とが鉛直方向に係合し、前記付勢部材を介して仮固定される仮固定係合状態から発揮され、前記中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能は、所定以上の大きさの外力が付加されると前記付勢部材による付勢力に抗して仮固定係合関係が解除され、仮固定係合関係が解除された前記係合凸部が前記第一部材に設ける係合摺動面に付勢されながら当接して摺動する摺動状態から発揮されることを特徴としている。この構成によると、第一部材に設ける係合凹部と第二部材に設ける係合凸部とが係合している間はトップブラシが中立状態に維持される。また、所定以上の大きさの外力が付加されて、この係合関係が解除されると第二部材に設ける係合凸部が第一部材に設ける係合摺動面に当接して摺動するので、所定の付勢力を受けながらトップブラシが搖動自在に支持されることになり、トップブラシによる洗車を安全に行うことができる。
【００１８】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記係合凸部はベアリング部材から成り、前記係合凹部は前記ベアリング部材の外周面に係合する所定の深さの湾曲凹面から成り、前記係合摺動面は前記ベアリング部材の外周面に当接する湾曲凸面から成ることを特徴としている。この構成によると、第一部材に設ける湾曲凹面が第二部材に設けるベアリング部材に係合するので、湾曲凹面の形状とその深さを考慮することで、トップブラシの中立状態を維持する範囲を適当な範囲に容易に調整できる。すなわち、この仮固定係合状態が中立状態を維持する機能と中立状態を解除する機能とを共に発揮する要素となる。また、湾曲凹面がベアリング部材から外れると湾曲凸面がベアリング部材に当接して摺動するので、トップブラシを搖動自在に支持しておくことができる。すなわち、この摺動状態がトップブラシを滑らかに搖動させる機能を発揮する。
【００１９】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記第一部材は、前記支持軸側に固定する固定部とこの固定部に連なる側板部とを有する凹プレートを備え、この凹プレートの下端部の中央に前記係合凹部を設け、この係合凹部の両側に前記係合摺動面を設けたことを特徴としている。この構成によると、トップブラシを搖動自在に支持するアーム部材が中立状態から、前後いずれの方向にぶれても、係合摺動面が係合凸部となるベアリング部材と当接してその姿勢を維持することができる。
【００２０】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記係合摺動面は前記アーム部材が最大許容振れ量以上ぶれても前記ベアリング部材がはずれない長さを有することを特徴としている。この構成によると、トップブラシが搖動可能範囲から外れることがないので、事故や故障が生じない安全な洗車機を構成することができる。
【００２１】
また本発明は上記構成の洗車機において、前記第二部材は、上面部と下面部と側面部を備えた断面コの字状に折り曲げ構成された固定フレームと、該固定フレームに設けるガイド部材に沿って鉛直方向に摺動自在に装着される移動フレームと、この移動フレームをその移動方向に弾性支持する付勢部材としてのコイルバネと、を備え、前記ガイド部材は、前記上面部と下面部とにその両端を支持される左右一対のガイド軸から成り、前記ベアリング部材は、前記左右一対のガイド軸が挿通する挿通部を備えた前記移動フレームの、左右の挿通部の中間部に設ける支軸に装着されていることを特徴としている。この構成によると、アーム部材を搖動させる外力が作用すると、第一部材が搖動してベアリング部材を鉛直方向に押し下げて移動フレームを押下しようとする力が生じる。この際に、コイルバネのバネ力がこの移動フレームの押下を阻止するように作用して、所定の抵抗力を発揮しながら、ベアリング部材を挟む両側に設けられる左右一対のガイド軸により移動フレームを鉛直方向に正しく安定して移動させることができる。すなわち、第一部材に設ける係合凹部と第二部材に設ける係合凸部との係合関係を鉛直方向に安定して維持することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、トップブラシを搖動自在に支持するアーム部材の中立状態を維持すると共に、所定の大きさを超える外力が作用するとその中立状態を解除する保持手段を設けた構成としたので、トップブラシの回転時にぶれる要因がある場合でも、中立状態を維持したまま回転可能となり、トップブラシの回転操作中にブラシにフラツキやブレが発生せずに、見た目が安定した洗車が可能となる。また、所定角度以上ぶれることで洗車を停止することに起因する洗い残しを発生しない洗車機を得ることができる。さらに、車両が自走したり、車形検知センサが誤検知したりした時に、トップブラシにより車両を破損することを抑制して安全に洗車することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る洗車機の全体構成を示す概略側面図である。
【図２】洗車機の全体構成を示す概略正面図である。
【図３】トップブラシの構成を示す概略説明図である。
【図４】トップブラシの構成を示す要部断面図である。
【図５】アーム部材の中立状態を維持する保持手段の要部構成図である。
【図６】保持手段を構成する第一部材の第一実施形態例を示す要部拡大図である。
【図７】保持手段の係合状態を説明する正面図である。
【図８】保持手段を構成する第一部材の第二実施形態例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２は一実施形態の洗車機ＷＡを示す側面図、概略正面図である。洗車機ＷＡは左右の対向する２つのスタンド部９０の上端を連結する天井部９１を有して門型に形成される洗車機本体（本体部）１を備える。洗車機本体１の進入経路上にはリモートパネル７Ａが配される。被洗浄車両ＣＡはリモートパネル７Ａの面前で停車し、リモートパネル７Ａの操作によって洗車の受け付け等を行う。
【００２５】
洗車機本体１の底面には地面に設けられた左右一対のレール２上に配される車輪３が設けられる。これにより、洗車機本体１はレール２上を走行して被洗浄車両ＣＡに対して前後に相対移動するように立設される。
【００２６】
洗車機本体１には被洗浄車両ＣＡをブラッシングする複数の回転するブラシを設けている。ブラシはトップブラシ４、サイドブラシ５及びロッカーブラシ６から成っている。トップブラシ４は被洗浄車両ＣＡの上面を洗浄し、布（織布、編布、不織布等）や樹脂繊維から成るブラシ毛を放射状に固着して形成される。
【００２７】
サイドブラシ５は左右一対設けられ、被洗浄車両ＣＡの両側面と前後面に摺動して被洗浄車両ＣＡを洗浄する。ロッカーブラシ６は左右一対設けられ、被洗浄車両ＣＡのタイヤを含む側面下部を洗浄する。サイドブラシ５及びロッカーブラシ６もトップブラシ４と同様の回転軸及びブラシ毛を有している。
【００２８】
洗車機本体１の一方の側方には洗剤やワックス等の各種液剤を貯液する複数の貯液タンク（不図示）を収納するタンク収納部１０Ａが配される。タンク収納部１０Ａの上方には市水及び各貯液タンクからの液剤を電磁弁等を介して分配する分配配管部１０Ｂが設けられる。分配配管部１０Ｂには第１、第２浄水ノズル１１、１３、第１、第２洗剤ノズル１２、１５、撥水コートノズル１４、ワックスノズル１６が導出される。洗車機本体１の後方には洗浄液や高圧空気を供給する供給部（不図示）が設けられ、分配配管部１０Ｂに接続される。洗浄液は市水だけでなく、洗剤やワックス等の各種液剤と混合されてもよい。
【００２９】
第１、第２浄水ノズル１１、１３は洗車機本体１の手前側及び奥側にそれぞれ配され、被洗浄車両ＣＡに対して市水を噴射する。第１、第２洗剤ノズル１２、１５は洗車機本体１の手前側及び奥側にそれぞれ配され、被洗浄車両ＣＡに対して洗剤を噴射する。撥水コートノズル１４は洗車機本体１の奥側に配され、被洗浄車両ＣＡに対して撥水コート剤を噴射する。ワックスノズル１６は洗車機本体１の奥側に配され、被洗浄車両ＣＡに対してワックスを噴射する。
【００３０】
また、洗車機本体１には被洗浄車両ＣＡを乾燥させるトップ送風ノズル２１とサイド送風ノズル２２とを設けている。洗車機本体１の中央上部にはトップ送風ノズル２１が設けられ、両側方にはサイド送風ノズル２２が設けられる。トップ送風ノズル２１及びサイド送風ノズル２２はブロワ２０からの送風を被洗浄車両ＣＡに対して吹き付けて乾燥させる。
【００３１】
洗車機本体１の前面上部には車両センサ８が設けられている。車両センサ８は光電センサや超音波センサ等から成り、洗車機本体１に進入する被洗浄車両ＣＡの外面形状を検知する。
【００３２】
洗車機本体１の一方の側方の前面には操作パネル７が配される。操作パネル７はリモートパネル７Ａと同様の操作ボタンを備え、被洗浄車両ＣＡから降車したユーザ等の操作により洗車の受け付けや洗車条件の設定を行う。
【００３３】
洗車条件の設定としてはシャンプー、ワックス掛け、撥水コート等を水洗いに追加するボタンが操作パネル７及びリモートパネル７Ａに設けられる。また、高級なシャンプー、高級なワックス（例えば、艶出しコーティング）、高級な撥水コート、特殊なコート等を行うボタンも設けられている。さらに、フロントガード有り、フェンダーポール有り、ドアミラー有り、リヤワイパー有り、該当装備品無し等の装備品設定ボタンが設けられている。
【００３４】
上記したように、本実施形態の洗車機ＷＡは、洗車機本体１と被洗浄車両ＣＡとを前後方向に相対移動させながら洗車を行う洗車機であって、洗車に用いる洗浄手段は、被洗浄車両ＣＡの上部の左右方向に延設されるブラシ軸４１が左右一対のホルダー部材にアーム部材４２を介して揺動自在に支持されたトップブラシ４を有すると共に、アーム部材４２の中立状態を維持すると共に、所定の大きさを超える外力が作用するとその中立状態を解除する保持手段３０（図５参照）を設けた構成とされている。
【００３５】
すなわち、保持手段３０を備えた本実施形態の洗車機ＷＡは、トップブラシ４を前後に搖動する外力が付加された際に、その外力が小さい間はトップブラシ４の位置を仮固定（一時的に固定するので仮固定と称する）して中立状態を維持する機能と、所定の大きさを超える外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能と、を有する保持手段３０を備えている。次に、保持手段３０を備えた本実施形態のトップブラシ４について、図３〜図６を用いて説明する。
【００３６】
トップブラシ４は、洗車機本体の両側部に設けられた上下方向に立設されたレール６０に沿って昇降自在に構成されていて、図３に示すように、ブラシ軸４１がアーム部材４２と支持軸４３とを介して、レール６０に沿って摺動自在なホルダー部材４４に装着されている。
【００３７】
ホルダー部材４４はブラシ軸４１の両側部に設ける支持軸４３を支持するが、図の右側には、ガイドローラ３４、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃを明確に表示するために、このホルダー部材４４を表示していない。しかし、左右一対のレール６０に沿って、左右に設けるホルダー部材４４が上下に摺動移動して、トップブラシ４が昇降自在とされている。
【００３８】
支持軸４３はその一端をアーム部材４２に固着され、他端がホルダー部材４４に回転自在に取り付けられている。このため、アーム部材４２は支持軸４３を中心軸として揺動自在な構成となり、支持軸４３が揺動軸となってトップブラシ４を揺動自在に支持する。
【００３９】
ブラシ軸４１はその両端部に設けるベアリング部材４８、４９を介してアーム部材４２に回転自在に支持されている。また、一方の軸端に従動スプロケット５２を装着し、アーム部材４２に駆動スプロケット５１を備える駆動モータ５０を装着して、チェーンやタイミングベルトなどの動力伝達体５３を介してブラシ軸４１を回転駆動する構成である。
【００４０】
ホルダー部材４４は、ガイドローラ３３、３４、３５（３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ）を備えており、レール６０に沿って昇降自在に構成されている。また、ホルダー部材４４の側部の外方に受け部４５を突設し、この受け部４５に昇降移動駆動部を係合させて上昇方向の駆動力を付加する。この昇降移動駆動部としては、例えば、上下方向に往復移動するチェーンなどの動力伝達体にドッグ部材を装着したものを用いることができる。
【００４１】
上記の構成であれば、チェーンなどの動力伝達体を受け部４５の貫通孔に挿通し、この動力伝達体に装着されたドッグ部材を受け部４５に設ける係合部に係合させてトップブラシ４を載置して支持する構成とすることで、ドッグ部材を上昇駆動してホルダー部材４４を、つまりトップブラシ４を上昇移動することができる。また、ドッグ部材を下降させると、自重によりトップブラシ４は自然降下する。
【００４２】
ホルダー部材４４は、ガイドローラ３３Ａ、３３Ｂ、３４、３５（３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ）を介してレール６０に沿って昇降移動する。そのために、ブラシ軸４１の両端を支持するホルダー部材４４、４４を同時に昇降移動して、トップブラシ４を、上下方向にレール６０に沿って滑らかに昇降移動させることができる。
【００４３】
レール６０は、例えば図４に示すように、所定間隔離れた一対のレール部材６０Ａ、６０Ｂを備えており、この対向した内側部分にガイドローラ３３Ａ、３３Ｂを摺動自在に組み込んでいる。また、レール部材６０Ａ、６０Ｂの内側となる支持軸４３側に、それぞれガイドローラ３５（３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ）を当接させ、レール部材６０Ａ、６０Ｂの外側となる受け部４５側に、それぞれガイドローラ３４を当接させている。
【００４４】
そのために、ホルダー部材４４は、レール６０の前後左右の四方向に対してガイドされた構成となり、前後方向にも左右方向にも、ガタツキが抑制された状態で昇降移動可能な構成である。
【００４５】
ホルダー部材４４は、例えば、内側フレーム４４Ａと外側フレーム４４Ｂとを連結フレーム４４Ｃを介して一体構成されている。また、トップブラシ４を支持するために、外側フレーム４４Ｂに装着するベアリングやブッシュなどの回転支持具４６と、内側フレーム４４Ａに装着する回転支持具４７を介して、支持軸４３を回転自在に支持している。
【００４６】
上記したようなトップブラシ４の支持構造において、本実施形態は、支持軸４３に、アーム部材４２の中立状態を維持する機能と、所定の大きさを超える外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能と、を有する保持手段３０を設けた構成としている。
【００４７】
保持手段３０は、アーム部材４２の揺動軸となる支持軸４３に所定の回転制動トルクを付加する部材であって、アーム部材４２の搖動開始時に、揺動させる外力が小さいときは搖動を抑制して中立状態を維持する機能を発揮する。すなわち、小刻みに搖動することを抑制している。
【００４８】
例えば、本実施形態に係る保持手段３０は、図５に示すように、支持軸４３側に取付ける第一部材３１と、洗車機本体側に取付ける第二部材３２と、この第二部材３２に対して第一部材３１を鉛直方向に弾性的に支持する付勢部材（コイルバネ３２Ｆ）と、を有する。
【００４９】
また、前述した中立状態を維持する機能は、第一部材３１に設ける係合凹部と第二部材３２に設ける係合凸部とが鉛直方向に係合し、付勢部材を介して仮固定される仮固定係合状態から発揮され、中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能は、所定以上の大きさの外力が付加されると付勢部材による付勢力に抗して仮固定係合関係が解除され、仮固定係合関係が解除された係合凸部が第一部材３１に設ける係合摺動面に付勢されながら当接して摺動する摺動状態から発揮される構成としている。
【００５０】
ここで、第一部材３１は、支持軸４３側に固定する固定部とこの固定部に連なる側板部を有する凹プレートを備え、この凹プレートに前述した係合凹部を形成している。例えば、図５に示す第一実施形態例の凹プレート３１Ａは、支持軸４３に当接して固定される上面板部とこの上面板部からＬ型に曲げられた側板部を有し、この側板部の下端に係合凹部３１Ａａを設けている。また、固定部は、支持軸４３に当接する上面板部をＵボルト３１Ｂを用いて固定している。すなわち、Ｕボルト３１Ｂの左右のネジ部を介して支持軸４３に２点止め構成で固定している。従って、支持軸４３に凹プレート３１Ａを堅固に固定できて支持軸４３が回転すると第一部材３１も同時に回転する。すなわち、搖動する。
【００５１】
第二部材３２は、洗車機本体側、例えば、ホルダー部材４４の内側フレーム４４Ａに取付けられる、上面部と下面部と側面部を備えた断面コの字状に折り曲げ構成された固定フレーム３２Ａと、該固定フレーム３２Ａに設けるガイド部材に沿って鉛直方向に摺動自在に装着される移動フレーム３２Ｃと、この移動フレーム３２Ｃをその移動方向に弾性支持する付勢部材としてのコイルバネ３２Ｆと、を備えた構成とされる。
【００５２】
第一部材３１に設ける係合凹部３１Ａａは、鉛直方向に配設される側板部の下端に設けられた凹部であって、第二部材３２に設ける係合凸部は、移動フレーム３２Ｃに取付けるベアリング部材３２Ｄである。ガイド部材は、固定フレーム３２Ａの上面部と下面部とにその両端を支持される左右一対のガイド軸３２Ｂ、３２Ｂから成り、ベアリング部材３２Ｄは、左右一対のガイド軸３２Ｂ、３２Ｂが挿通する挿通部を備えた移動フレーム３２Ｃの、左右の挿通部の中間部に設ける支軸３２Ｅに装着されている。また、コイルバネ３２Ｆは、移動フレーム３２Ｃと固定フレーム３２Ａの下板との間に介装されており、移動フレーム３２Ｃを鉛直方向に弾性支持している。
【００５３】
上記したように、ベアリング部材３２Ｄを挟む両側に左右一対のガイド軸３２Ｂ、３２Ｂを設けて、移動フレーム３２Ｃを摺動自在に支持しているので、ベアリング部材３２Ｄを押下する外力が付加されると、移動フレーム３２Ｃが鉛直方向に正確に安定して摺動移動する構成となる。そのために、このベアリング部材３２Ｄに、第一部材３１の凹プレート３１Ａの下端部を当接させておくことで、第一部材３１に設ける係合凹部と第二部材３２に設ける係合凸部との係合関係を鉛直方向に安定して維持することができる。
【００５４】
次に、図６を用いて凹プレート３１Ａについて詳細に説明する。
【００５５】
凹プレート３１Ａはその下端部の中央にベアリング部材３２Ｄに係合する（嵌り込む）係合凹部３１Ａａを有する。また、係合凹部３１Ａａの両側に係合摺動面３１Ａｂを有する。係合凹部３１Ａａは、ベアリング部材３２Ｄが少し嵌り込む程度の深さＨを有し、係合摺動面３１Ａｂは、係合凹部３１Ａａから外れたベアリング部材３２Ｄが当接して摺動する面であって、Ｕボルト３１Ｂを介して固定する支持軸４３の軸心４３ａを中心とする円弧状に形成される。
【００５６】
従って、凹プレート３１Ａが図中の矢印Ｄ１方向に搖動する力を受けると、係合凹部３１Ａａがベアリング部材３２Ｄを乗り越えるまでは、凹プレート３１Ａの搖動を抑制して仮固定することができ、所定以上の大きさの外力が付加されて仮固定係合関係が解除され係合凹部３１Ａａがベアリング部材３２Ｄを乗り越えた後は、ベアリング部材３２Ｄに係合摺動面３１Ａｂが係合して変位する。すなわち、係合摺動面３１Ａｂがベアリング部材３２Ｄに当接した状態でアーム部材４２およびトップブラシ４が滑らかに搖動する。
【００５７】
上記したように本実施形態に係る保持手段３０は、支持軸４３側に取付ける第一部材３１と、洗車機本体側に取付ける第二部材３２と、第二部材３２に対して第一部材３１を鉛直方向に弾性的に支持する付勢部材と、を有し、第一部材３１に設ける係合凹部３１Ａａと、第二部材３２に設ける係合凸部（ベアリング部材３２Ｄ）とが係合し付勢されて支持軸４３を仮固定して中立状態を維持する機能と、所定以上の大きさの外力が付加されるとこの係合関係が解除されて、係合凸部が第一部材３１に設ける係合摺動面３１Ａｂに当接して、付勢力を受けながら滑らかに搖動させる機能と、を発揮する。
【００５８】
上記した中立状態を維持する機能は、第一部材３１に設ける係合凹部３１Ａａと第二部材３２に設ける係合凸部（ベアリング部材３２Ｄ）とが鉛直方向に係合して仮固定される仮固定係合状態と、この仮固定係合状態を付勢する付勢部材（コイルバネ３２Ｆ）による付勢力とから発揮される。また、中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能は、所定以上の大きさの外力が付加されると付勢部材（コイルバネ３２Ｆ）による付勢力に抗して仮固定係合関係が解除され、仮固定係合関係が解除された係合凸部（ベアリング部材３２Ｄ）が第一部材３１に設ける係合摺動面３１Ａｂに付勢されながら当接して摺動する摺動状態から発揮される。
【００５９】
この構成であれば、第一部材３１に設ける係合凹部３１Ａａと第二部材３２に設ける係合凸部（ベアリング部材３２Ｄ）とが係合している間はトップブラシ４が中立状態に維持される。また、この係合関係が解除されると第二部材３２に設ける係合凸部が第一部材３１に設ける係合摺動面３１Ａｂに当接して摺動するので、トップブラシ４が搖動したときにも係合凸部と係合摺動面３１Ａｂとが係合してガイドされながら摺動することになり、トップブラシ４の異常な搖動を規制して安全に洗車を行うことができる。
【００６０】
また、係合凸部はベアリング部材３２Ｄから成り、係合凹部３１Ａａはベアリング部材３２Ｄの外周面に係合する所定の深さＨの湾曲凹面から成り、係合摺動面３１Ａｂはベアリング部材３２Ｄの外周面に当接する湾曲凸面から成る。この構成であれば、第一部材３１に設ける湾曲凹面の係合凹部３１Ａａが第二部材３２に設けるベアリング部材３２Ｄの外周面に係合するので、湾曲凹面の形状とその深さを考慮することで、トップブラシ４の中立状態を維持する範囲を適当な範囲に容易に調整できる。また、湾曲凹面がベアリング部材３２Ｄから外れても湾曲凸面がベアリング部材３２Ｄに当接するので、トップブラシ４を搖動自在に支持しておくことができる。
【００６１】
係合凹部３１Ａａの深さＨは、例えば、ベアリング部材３２Ｄの外径が３２ｍｍのときに約６ｍｍとされる。この条件でアーム部材４２の搖動開始時の外力の大きさを測定したところ、保持手段３０を取り付けていない構成では約９ｋｇｆであったものが、保持手段３０を取付けると約１２．５ｋｇｆまで増加していた。また、ベアリング部材３２Ｄが係合凹部３１Ａａから外れるときの搖動角度は約５°であった。この角度は、アーム部材４２の最大許容揺れ量（例えば、フラツキやブレが所定範囲を超えるとセンサが感知して、ブラシを上昇させて車両表面から離す許容揺れ角度１０°）の略半分の角度に相当する。
【００６２】
すなわち、係合凹部３１Ａａの深さＨを所定の深さに規制することで、アーム部材４２が搖動開始する時の外力の大きさと滑らかに搖動移動する搖動角度を調整することができる。そのために、ベアリング部材３２Ｄと係合凹部３１Ａａとが係合して仮固定される仮固定係合状態は、中立状態を維持する機能と中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能との両方に作用する。
【００６３】
また、係合凹部３１Ａａの両側に係合摺動面３１Ａｂを設けているので、トップブラシ４を搖動自在に支持するアーム部材４２が中立状態から、前後いずれの方向にぶれても、係合摺動面３１Ａｂが係合凸部となるベアリング部材３２Ｄと当接してその姿勢を維持することができる。
【００６４】
また、係合凹部３１Ａａを挟む両側の係合摺動面３１Ａｂの全幅２Ｌは、アーム部材４２が最大許容揺れ量以上ぶれてもベアリング部材３２Ｄとの係合が外れない長さであることが好ましい。この構成であれば、トップブラシ４が搖動可能範囲（例えば、±１０°）以上搖動してセンサが検知した時でも、その姿勢が維持されて大きく搖動することがないので、事故や故障が生じない安全な洗車機を構成することができる。
【００６５】
第一部材３１に設ける係合凹部３１Ａａと、第二部材３２に設ける係合凸部（ベアリング部材３２Ｄ）との係合関係が解除される外力の大きさは、凹プレート３１Ａの下方に設けるコイルバネ３２Ｆのバネ力によっても調整できる。すなわち、コイルバネ３２Ｆのバネ力が強い場合は付勢力が大きくなって、より大きな外力が付加されるまで、この係合関係が解除されずに仮固定状態を維持することになる。従って、係合凹部３１Ａａが嵌り込む深さＨとコイルバネ３２Ｆのバネ力を変更することで、トップブラシ４が揺動しようとするときのトルクを調節することができる。
【００６６】
コイルバネ３２Ｆは、左右一対のガイド軸３２Ｂにそれぞれ装着してもよいが、図７に示すように、ガイド軸３２Ｂ、３２Ｂの中間のベアリング部材３２Ｄの中心線上の下方に設置する構成としてもよい。
【００６７】
例えば、固定フレーム３２Ａの下板にコイルバネ３２Ｆを設置する。この際に、固定フレーム３２Ａの下板にバネ装着軸３２Ｇを立設し、このバネ装着軸３２Ｇにコイルバネ３２Ｆを嵌装して取り付けてもよい。また、このバネ装着軸３２Ｇの先端が挿通可能な挿通孔を移動フレーム３２Ｃの下面に設け、バネ装着軸３２Ｇの長さを移動フレーム３２Ｃの下面を貫通する長さとしてコイルバネ３２Ｆの内径をガイドする構成としてもよい。
【００６８】
図７に示す状態は、ベアリング部材３２Ｄに係合凹部３１Ａａが係合している中立状態である。この中立状態からトップブラシ４を搖動させる外力が作用すると、図中の矢印Ｄ１に示す方向に搖動しようとする力が働く。凹プレート３１Ａが矢印Ｄ１方向に搖動しようとすると、係合凹部３１Ａａがベアリング部材３２Ｄを押し下げようとする力Ｆ１が発生する。また、コイルバネ３２Ｆは移動フレーム３２Ｃを上に押し上げる力Ｆ２を発揮するので、力Ｆ１が力Ｆ２よりも大きくなったときに係合凹部３１Ａａがベアリング部材３２Ｄから外れる。すなわち、ベアリング部材３２Ｄと係合凹部３１Ａａとの係合状態が解除され搖動が開始される。
【００６９】
ベアリング部材３２Ｄと係合凹部３１Ａａとの係合状態が解除されても、コイルバネ３２Ｆによる移動フレーム３２Ｃを上に押し上げる力Ｆ２は作用しているので、凹プレート３１Ａの係合摺動面３１Ａｂがベアリング部材３２Ｄに所定の付勢力を受けて当接した状態となる。
【００７０】
すなわち、ベアリング部材３２Ｄと係合凹部３１Ａａとが係合した仮固定状態が解除されて摺動状態となっても、係合摺動面３１Ａｂがベアリング部材３２Ｄに付勢されながら当接してガイドする機能を発揮して、滑らかに摺動移動する構成となる。
【００７１】
本実施形態に係る凹プレートは、Ｕボルト３１Ｂを用いて固定する凹プレート３１Ａに限定されず、支持軸４３側に固定する固定部とこの固定部に連なる側板部を有する形状であればよい。そのために、第二実施形態例の凹プレート３１ＡＡについて、図８を用いて説明する。
【００７２】
図８に示す凹プレート３１ＡＡは、支持軸４３に溶接などにより一体的に固着される取付板４３Ｂに固定される平板状のプレートから成る。この場合でも、この平板状の下端部の中央にベアリング部材３２Ｄに係合する（嵌り込む）深さＨの係合凹部３１Ａａを設け、係合凹部３１Ａａの両側に係合摺動面３１Ａｂを設けていることは同じである。
【００７３】
この構成でも、二か所に設けるネジ止め部３１Ｃ、３１Ｃを介して、凹プレート３１ＡＡを支持軸４３に２点止め構成で堅固に固定できる。従って、この場合でも、支持軸４３が回転すると凹プレート３１ＡＡ（第一部材３１）も同時に回転する。
【００７４】
すなわち、支持軸側に固定する固定部とこの固定部に連なる側板部を有する凹プレートを備え、この凹プレートの下端部の中央に係合凹部を設け、この係合凹部の両側に係合摺動面を設けた構成にしていることは同じである。また、このようにすることで、トップブラシ４を搖動自在に支持するアーム部材４２が中立状態から、前後いずれの方向にぶれても、係合摺動面が係合凸部となるベアリング部材と当接してその姿勢を維持することができる。
【００７５】
上記したように、本実施形態に係る洗車機ＷＡは、トップブラシ４を搖動させる外力が作用してもその搖動を抑制して中立状態を維持する機能と、所定の大きさを超える外力が作用すると中立状態を解除して滑らかに搖動させる機能と、を有する保持手段３０を設けた構成である。
【００７６】
上記の構成であれば、トップブラシ４を揺動させようとする外力が小さいときはその搖動を抑制して中立状態を維持するので、ブラシ素材のバラツキ、ブラシパイプの真円度、ブラシの水の含み方、ブラシの取付精度、等の不安定要素により生じるトップブラシ４の搖動を抑制することができる。従って、洗車中の回転バランスのバラツキにより生じるトップブラシ４のフラツキやブレを効果的に抑制して、見た目が安定した洗車が可能となって、洗い残しを発生しない洗車機となって好ましい。さらに、車両が自走したり、車形検知センサが誤検知したりした時に、トップブラシ４により車両を破損することを抑制して安全に洗車することができる。
【００７７】
以上、説明したように、本実施形態に係る洗車機ＷＡは、トップブラシ４を搖動自在に支持するアーム部材４２の中立状態を維持すると共に、所定の大きさを超える外力が作用するとその中立状態を解除する保持手段３０を設けた構成としたので、トップブラシ４の回転時にぶれる要因がある場合でも、中立状態を維持したまま回転可能となり、トップブラシ４の回転操作中にブラシにフラツキやブレが発生せずに、見た目が安定し安全な洗車が可能となる。また、所定角度以上ぶれることで洗車を停止することに起因する洗い残しを発生しない洗車機を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
そのために、本発明に係る洗車機は、洗車を行うユーザに不安感を与えず、洗い残しを発生せずに、安全で確実な洗車が求められる洗車場の洗車機に好適に適用される。
【符号の説明】
【００７９】
１    洗車機本体
２    レール
４    トップブラシ
５    サイドブラシ
３０    保持手段
３１    第一部材
３１Ａ、３１ＡＡ  凹プレート
３１Ａａ  係合凹部
３１Ａｂ  係合摺動面
３２    第二部材
３２Ａ  固定フレーム
３２Ｂ  ガイド軸（ガイド部材）
３２Ｃ  移動フレーム
３２Ｄ  ベアリング部材（係合凸部）
４１    ブラシ軸
４２    アーム部材
４３    支持軸
４４    ホルダー部材
ＣＡ    被洗浄車両
ＷＡ    洗車機
【図１】
0005696653.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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