(57)【要約】【課題】  洗浄面にバフ目を生じさせないようにし、しかも、洗浄面との間にゴミや砂が噛むことによる傷の拡大を防止する。【解決手段】  把持可能なハウジング１０４に、軸流インペラ２０８の回転に伴い吸入口２１３から吸い込んだ流体を排出口２１４から排出する過程で加圧動作を行なう軸流ポンプ１０７を収納し、一面にポリッシャ１０２を保持するポリッシャ保持部１０３をハウジング１０４に対して往復直線移動自在に取り付け、軸流インペラ２０８の回転運動をポリッシャ保持部１０３の往復直線運動に変換してポリッシャ１０２を往復直線運動させ得るようにし、洗浄面にバフ目を生じさせないようにする。また、軸流ポンプ１０７の吸入口２１３に外部から供給されて排出口２１４から排出される流体をポリッシャ保持部１０３に保持されたポリッシャ１０２に導くことで、洗浄面との間にゴミや砂が噛むことによる傷の拡大を防止する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持可能なハウジングと、
前記ハウジングに収納され、軸流インペラの回転に伴い吸入口から吸い込んだ流体を排出口から排出する過程で加圧動作を行なう軸流ポンプと、
前記ハウジングに対して往復直線移動自在に取り付けられ、一面にポリッシャを保持するポリッシャ保持部と、
前記軸流インペラの回転運動を前記ポリッシャ保持部の往復直線運動に変換する動力変換機構と、
前記軸流ポンプの前記排出口から排出される流体を前記ポリッシャ保持部に保持された前記ポリッシャに導く流体導入路と、
を備える洗浄装置。
【請求項２】
前記動力変換機構は、
前記ポリッシャ保持部の往復移動方向に沿って対面配置される前記ポリッシャ保持部に設けられた一対のラックと、
前記軸流インペラの回転運動を伝達されて回転し、回転することによって前記ラックの一方と他方とに選択的に噛合する間欠歯を有するピニオンギアと、
を備える請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記軸流インペラと前記ピニオンギアとは、同一の回転軸を介して連結されている、請求項２記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記流体導入路は、前記ラックと前記ピニオンギアとの噛合部に流体を供給する、請求項２記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記流体導入路は、前記ピニオンギアの上面に流体を供給し、
前記ピニオンギアは、
供給された流体を前記ポリッシャに供給すると共に前記ピニオンギアに内壁部を提供する流通孔と、
供給された流体を受けて前記内壁部に跳ね返す流体受けと、
前記内壁部を前記ピニオンギアの外周面に連絡させ、前記内壁部に跳ね返された流体を前記外周面に導く案内孔と、
を有する、請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記ピニオンギアは、前記外周面の下縁に、前記外周面に導かれた流体を外方に向けて案内する案内溝を有する案内板を有する、請求項５記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記ポリッシャ保持部は、内湾曲形状で前記ポリッシャを保持する、請求項１記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリッシャによって洗浄対象物を洗浄する洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車の車体に対するワックス処理を自動で行うための自動ポリッシャが普及している。このような自動ポリッシャは、研磨剤やワックス剤を塗布したバフを回転運動させ、自動車の車体に対して表面研磨処理を実行する。
【０００３】
ところが、バフを単に回転運動させるだけであると、ポリッシュ処理後の車体に微妙な痕跡が残ってしまうという問題がある。この痕跡が、いわゆるバフ目である。このバフ目は、バフの回転に沿ったリング状の規則正しい傷である。太陽光にあたると局所的にその傷が目立ってしまう。
【０００４】
特許文献１には、駆動源から与えられた回転運動を動力変換機構で左右１８０度以内の往復回転運動に変換し、この往復回転運動でバフを駆動することで、作業時に付くバフ目の緩和するようにした発明が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２２８８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明によれば、バフが回転運動をすることには変わりないため、バフ目を緩和することはできても完全になくすことは難しい。
【０００７】
また、特許文献１に記載された発明も含めて従来の自動ポリッシャでは、バフの洗浄面にゴミや砂などが噛んでしまうことが避けられず、これが洗浄面に大きな傷を付けてしまう原因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、洗浄面にバフ目を生じさせないようにし、しかも、洗浄面との間にゴミや砂が噛むことによる傷の拡大を防止し得るようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、把持可能なハウジングに、軸流インペラの回転に伴い吸入口から吸い込んだ流体を排出口から排出する過程で加圧動作を行なう軸流ポンプを収納し、一面にポリッシャを保持するポリッシャ保持部を前記ハウジングに対して往復直線移動自在に取り付け、前記軸流インペラの回転運動を前記ポリッシャ保持部の往復直線運動に変換してポリッシャを往復直線運動させ得るようにし、前記軸流ポンプの前記吸入口に外部から供給されて前記排出口から排出される流体を前記ポリッシャ保持部に保持された前記ポリッシャに導くようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリッシャを往復直線運動させ得るので、洗浄対象物の洗浄面にいわゆるバフ目を生じさせることを防止することができる。また、ポリッシャに流体を導くことができるので、ポリッシャと洗浄面との間に入り込んだゴミや砂などを流体によって流し、それらのゴミや砂による洗浄面の傷付きを防止することができる。しかも、ポリッシャの往復直線運動駆動とポリッシャへの流体の供給とを軸流ポンプという単一の駆動源によって実現しているため、部品点数の減少を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の一形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、洗浄装置の外観構成を示す斜視図である。洗浄装置１０１は、一面に多孔質のポリッシャ１０２を有するポリッシャ保持部１０３が、ハウジング１０４に対して往復直線移動自在に取り付けられて構成されている。ハウジング１０４にはその側方にハンドル１０５が取り付けられている。したがって、ハウジング１０４は把持可能である。ハウジング１０４の下方には、一対のアーム１０６ａを有する逆Ｕ字形状のアーム体１０６が固定されている。このアーム体１０６を構成する一対のアーム１０６ａに対して、ポリッシャ保持部１０３は往復直線移動自在に取り付けられている。
【００１３】
図１中、ポリッシャ保持部１０３の上面に露出しているのは、間欠ラックアンドピニオン機構３０１である。この間欠ラックアンドピニオン機構３０１については、後に詳述する。
【００１４】
図２は、洗浄装置１０１の縦断正面図である。ハウジング１０４は、内部に軸流ポンプ１０７を有する。軸流ポンプ１０７について説明する。図２において、２０１はモータである。モータ２０１は、筒状のステータ２０２とロータ２０３とによって構成されている。ステータ２０２は、環状の鉄心を積層することにより形成されたステータコア２０４と、このステータコア２０４に巻回されたコイル２０５と、このコイル２０５をステータコア２０４の端面とともに覆う樹脂層２０６とを有する。ロータ２０３は、中心に回転軸２０７を固定的に備えた軸流インペラ２０８と、この軸流インペラ２０８の外周の一部に設けられた磁極２０９とを有する。軸流インペラ２０８は、円柱体２１０の外周に螺旋溝２１１を形成した構造のものである。回転軸２０７は、上下に箇所を軸受２１２で回転自在に保持されている。
【００１５】
軸流ポンプ１０７は、上方に吸入口２１３を有し、下方に排出口２１４を有する。
【００１６】
吸入口２１３は、ハウジング１０４の上面に固定されたカップ状の連結部１０８によって外部の流体導入部材、本実施の形態ではホース４０１と連結可能になっている。つまり、連結部１０８は、ホース４０１が連結可能なホース嵌合部１０９を有する。ホース嵌合部１０９は、流体導入口１１０を有し、その外周面がホース４０１に嵌合自在である。したがって、軸流ポンプ１０７は、ホース４０１を介して外部から供給された流体、例えば水を、軸流インペラ２０８の回転に伴い吸入口２１３から吸い込むことが可能である。
【００１７】
排出口２１４は、リング形状に形成されている。このような排出口２１４は、入口がリング状に形成されて出口である吐出口１１１が一箇所にまとめられたカップ形状のリング配管１１２の内部に形成された流体導入路１１３に連絡している。リング配管１１２は、ハウジング１０４に固定されている。したがって、軸流ポンプ１０７は、軸流インペラ２０８が回転することによって水を吸入口２１３から吸い込み、排出口２１４に送る。排出口２１４から排出された水は、その排出口２１４よりも断面積が小さな吐出口１１１を有するリング配管１１２の流体導入路１１３が圧力室として機能するため、加圧されて吐出口１１１から吐出される。
【００１８】
図３は、ポリッシャ保持部１０３の平面図である。前述したように、ポリッシャ保持部１０３は、アーム体１０６を構成する一対のアーム１０６ａに往復直線移動自在に取り付けられている。そのための構造として、ポリッシャ保持部１０３は、その上面両側方に一対の長孔１１４を有する。これらの長孔１１４は、ポリッシャ保持部１０３の移動方向に長く形成されている。そして、一対のアーム１０６ａのそれぞれには、それらの下面に取付ピン１１５が設けられている。これらの取付ピン１１５は、一対の長孔１１４のそれぞれに挿入され、この状態で取付ピン１１５に抜止１１６が固定されている（図２参照）。これにより、ポリッシャ保持部１０３は、取付ピン１１５が長孔１１４の長手方向に移動し得る範囲だけ、アーム１０６ａに往復直線移動自在となる。
【００１９】
図３には、前述した間欠ラックアンドピニオン機構３０１が示されている。間欠ラックアンドピニオン機構３０１は、軸流インペラ２０８の回転運動をポリッシャ保持部１０３の往復直線運動に変換する動力変換機構として機能する。このような間欠ラックアンドピニオン機構３０１は、ポリッシャ保持部１０３に設けられた一対のラック３０２と、軸流ポンプ１０７における軸流インペラ２０８に回転駆動力を付与されるピニオンギア３０３とによって構成されている。ポリッシャ保持部１０３は、その上面が切り欠かれて切欠部１１７となっている。この切欠部１１７は、ポリッシャ１０２の上面を外部に露出させると共に、間欠ラックアンドピニオン機構３０１に収納空間を提供している。そこで、一対のラック３０２は、その切欠部１１７によって形成されたポリッシャ保持部１０３の相対向する二つの内側壁１１８に固定されている。したがって、それらのラック３０２の配列方向は、ポリッシャ保持部１０３の往復移動方向に沿わされている。一方のピニオンギア３０３は、軸流ポンプ１０７のロータ２０３が有する回転軸２０７の下端に固定されている。この回転軸２０７は、リング配管１１２を貫通し、その吐出口１１１を通って切欠部１１７にまで達している。ピニオンギア３０３は、その全周に歯を有さず、間欠歯３０４を有している。間欠歯３０４は、一方のラック３０２に噛合している場合には他方のラック３０２に噛合しない範囲だけ形成されている。したがって、間欠ラックアンドピニオン機構３０１においては、ピニオンギア３０３が回転すると、その間欠歯３０４は、ある瞬間、一方のラック３０２にのみ噛合してポリッシャ保持部１０３を一方向に移動させ、その一方のラック３０２との噛合が脱落すると、次の瞬間、もう一方のラック３０２にのみ噛合してポリッシャ保持部１０３を反対の方向に移動させる。図３中の矢印は、ピニオンギア３０３の回転方向とポリッシャ保持部１０３との関係を示している。ピニオンギア３０３の回転方向が時計方向であるという前提の下、図３（ａ）は、図３中の上側のラック３０２に間欠歯３０４が噛合した状態を示しており、このときにはポリッシャ保持部１０３は図３中の右側に向けて移動する。これに対して、図３（ｂ）は、図３中の下側のラック３０２に間欠歯３０４が噛合した状態を示しており、このときにはポリッシャ保持部１０３は図３中の左側に向けて移動する。この繰り返しによって、ポリッシャ保持部１０３が往復直線運動をする。
【００２０】
図４は、間欠ラックアンドピニオン機構３０１の一部を示す斜視図である。図５は、ピニオンギア３０３の縦断正面図である。リング配管１１２を貫通してその吐出口１１１を通り、切欠部１１７にまで達している回転軸２０７にピニオンギア３０３が固定されているという構成上、リング配管１１２の内部に形成された流体導入路１１３の吐出口１１１は、ピニオンギア３０３の上面に配置されている。したがって、軸流ポンプ１０７から排出されて吐出口１１１から吐出される水は、ピニオンギア３０３の上面に供給されることになる。そこで、ピニオンギア３０３には、供給された水をポリッシャ１０２に供給するために、流通孔３０５が形成されている。この流通孔３０５は、ピニオンギア３０３に内壁部３０６をも提供する。そして、ピニオンギア３０３は、更に、流通孔３０５の内部に流体受け３０７を備える。この流体受け３０７は、ピニオンギア３０３の内壁部３０６から回転軸２０７の方向に向けて突出する板状部材であり、供給された水を受ける。ピニオンギア３０３の回転時には、流体受け３０７に受けられた水は内壁部３０６に向けて跳ね返される。そこで、ピニオンギア３０３には、流体受け３０７に受けられて内壁部３０６に向けて跳ね返された水を外周面に導くために、複数個の案内孔３０８が形成されている。
【００２１】
図６は、ピニオンギア３０３の斜視図である。図５及び図６に示すように、ピニオンギア３０３には、その外周面の下縁に、フランジ形状の案内板３０９が設けられている。この案内板３０９には、ピニオンギア３０３に形成された各案内孔３０８の位置に対応させて、案内溝３１０が形成されている。これらの案内溝３１０は、各案内孔３０８に対応する位置から、ピニオンギア３０３の回転方向と逆方向に向けて、ある曲率をもって外方に広がる形状に形成されている。これにより、各案内孔３０８から排出された水は案内溝３１０に案内され、外部に向けて飛散する。
【００２２】
このような構成において、洗浄装置１０１を使用するには、連結部１０８に設けられたホース嵌合部１０９をホース４０１に嵌合させてホース４０１を連結する。そして、ホース４０１を介して洗浄装置１０１に水等の流体を給水しておく。この状態で軸流ポンプ１０７を駆動する。つまり、コイル２０５に電流を流し、ロータ２０３を回転させる。すると、軸流インペラ２０８が回転し、この回転によって、連結部１０８の流体導入口１１０から供給された水が吸入口２１３から吸入され、排出口２１４から排出される。排出口２１４から排出された水は、その排出口２１４よりも断面積が小さな吐出口１１１を有するリング配管１１２の流体導入路１１３が圧力室として機能するため、加圧されて吐出口１１１から吐出される。吐出された水は、ピニオンギア３０３に形成された流通孔３０５を通ってポリッシャ１０２に供給される。これにより、多孔質のポリッシャ１０２の全面に水が行き渡る。
【００２３】
一方、軸流インペラ２０８が回転すると、その回転軸２０７に固定されたピニオンギア３０３が回転する。すると、前述したように、間欠ラックアンドピニオン機構３０１によってポリッシャ保持部１０３が往復直線運動を開始し、ポリッシャ１０２を往復直線運動させる。
【００２４】
したがって、本実施の形態の洗浄装置１０１によれば、ポリッシャ１０２を往復直線運動させることができ、しかも、ポリッシャ１０２に水を供給することができる。このように、ポリッシャ１０２を往復直線運動させることができるので、洗浄対象物の洗浄面、例えば自動車の車体に、いわゆるバフ目を生じさせることを防止することができる。また、ポリッシャ１０２に流体を導くことができるので、ポリッシャ１０２と車体等のような洗浄面との間に入り込んだゴミや砂などを水によって流し、それらのゴミや砂による洗浄面の傷付きを防止することができる。加えて、ポリッシャ１０２の往復直線運動駆動とポリッシャ１０２への水の供給とは、軸流ポンプ１０７という単一の駆動源によって実現されるので、部品点数の減少を図ることができる。
【００２５】
また、吐出口１１１から吐出された水の一部は、ピニオンギア３０３に形成された流体受け３０７に衝突して受けられ、ピニオンギア３０３の回転に伴い、内壁部３０６に向けて跳ね返される。内壁部３０６に向けて跳ね返された水は、ピニオンギア３０３に形成された複数個の案内孔３０８によってピニオンギア３０３の外周面に導かれる。これにより、ラック３０２とピニオンギア３０３との間の潤滑がなされる。しかも、各案内孔３０８から排出されてピニオンギア３０３の外周面に導かれた水は、案内板３０９に形成された案内溝３１０に案内され、外部に向けて飛散する。これにより、ラック３０２とピニオンギア３０３との間の潤滑がより一層安定して行われる。
【００２６】
本発明の別の実施の一形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００２７】
図７は、洗浄装置１０１の外観構成を示す斜視図である。図８は、その縦断正面図である。図９は、その底面図である。本実施の形態が前述した実施の形態と相違する点は、ポリッシャ保持部１０３は、ポリッシャ１０２を着脱自在に保持するという点と、ポリッシャ１０２を湾曲させることができる点との二点である。その他の点については、前述した実施の形態と異なる点はないので、同一部分については同一符号で示し、その説明も省略する。
【００２８】
ポリッシャ１０２は、通常は形状保持性を有しながら、ある程度の柔軟性を有するポリッシャ取付板１５１に取り付けられている。このポリッシャ取付板１５１は、中央部に孔１５２を有する。吐出口１１１から吐出された水をポリッシャ１０２に供給するためである。ポリッシャ取付板１５１は、その中央両側に取付孔１５３を有する。
【００２９】
ポリッシャ保持部１０３は、その下面の中央両側に、一対の固定用ネジ１５４を螺合させている。ポリッシャ取付板１５１に形成された取付孔１５３に固定用ネジ１５４を挿通させてポリッシャ保持部１０３に固定用ネジ１５４を螺合させることで、ポリッシャ１０２がポリッシャ保持部１０３に取り付けられる。
【００３０】
ポリッシャ保持部１０３に対してポリッシャ取付板１５１は、二つの固定用ネジ１５４によってその中央部分でのみ固定されている。したがって、ポリッシャ保持部１０３とポリッシャ取付板１５１との長手方向の両側部は、離脱可能な自由状態となっている。そこで、ポリッシャ１０２がポリッシャ保持部１０３に取り付けられた状態で、ポリッシャ保持部１０３とポリッシャ取付板１５１との長手方向の両側部は、一対のクリップ１５５によって挟持固定されている。これらのクリップ１５５は、弾性復元力によってポリッシャ保持部１０３とポリッシャ取付板１５１とを挟持固定する。
【００３１】
ポリッシャ保持部１０３は、その上面の長手方向の両側部に、一対の調整用ネジ１５６を螺合させている。これらの調整用ネジ１５６は、その締付け具合によって、ポリッシャ保持部１０３の下面から先端部が突出し、その突出量も調整自在となっている。
【００３２】
このような構成において、二つの調整用ネジ１５６を締め込むと、それらの先端部をポリッシャ保持部１０３の下面から突出させることができる。この場合の突出量は、調整用ネジ１５６の締め込み具合によって調整自在である。そこで、二つの調整用ネジ１５６を締め込み、それらの先端部をポリッシャ保持部１０３の下面から突出させると、調整用ネジ１５６の先端部に押されたポリッシャ取付板１５１が変形する。この際、クリップ１５５は弾性復元力によってポリッシャ保持部１０３とポリッシャ取付板１５１とを挟持固定しているので、ポリッシャ取付板１５１が変形に伴い、クリップ１５５もより大きく変形することになる。こうしてポリッシャ取付板１５１を変形させると、このポリッシャ取付板１５１に取り付けられたポリッシャ１０２を内湾曲形状にすることが可能となる。これにより、例えば曲面形状である洗浄面に対する洗浄動作をより有効に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の一形態として、洗浄装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】その縦断正面図である。
【図３】ポリッシャ保持部の平面図である。
【図４】間欠ラックアンドピニオン機構の一部を示す斜視図である。
【図５】ピニオンギアの縦断正面図である。
【図６】ピニオンギアの斜視図である。
【図７】本発明の別の実施の一形態として、洗浄装置の外観構成を示す斜視図である。
【図８】その縦断正面図である。
【図９】その底面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０４    ハウジング
１０７    軸流ポンプ
１０２    ポリッシャ
１０３    ポリッシャ保持部
１１３    流体導入路
２０７    回転軸
２０８    軸流インペラ
２１３    吸入口
２１４    排出口
３０１    動力変換機構（間欠ラックアンドピニオン機構）
３０２    ラック
３０３    ピニオンギア
３０４    間欠歯
３０５    流通孔
３０６    内壁部
３０７    流体受け
３０８    案内孔
３０９    案内板
３１０    案内溝
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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