(57)【要約】【課題】  洗車機のトップブラシ装置において、簡易な構成により、トップブラシが車両の異常突起を回避する等のために自由に上昇でき、かつ自由に上昇した後の激しい落下を防止すること。【解決手段】  洗車機本体１１に昇降可能に設けた昇降アーム２３にトップブラシ２４を枢支し、昇降アーム２３の昇降方向の移動と位置決めを行なう昇降駆動装置３０を有してなる洗車機１０のトップブラシ装置１７において、昇降アーム２３は、上昇方向には、昇降駆動装置３０の正方向作動により強制的に上昇されるとともに、トップブラシ２４に作用する外力により自由に上昇され、下降方向には、昇降駆動装置３０の停止により強制的に落下阻止されるとともに、昇降駆動装置３０の逆方向作動により制動されて下降されるもの。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗車機本体に昇降可能に設けた昇降体にトップブラシを枢支し、
昇降体の昇降方向の移動と位置決めを行なう昇降駆動装置を有してなる洗車機のトップブラシ装置において、
昇降体は、上昇方向には、昇降駆動装置の正方向作動により強制的に上昇されるとともに、トップブラシに作用する外力により自由に上昇され、下降方向には、昇降駆動装置の停止により強制的に落下阻止されるとともに、昇降駆動装置の逆方向作動により制動されて下降されることを特徴とする洗車機のトップブラシ装置。
【請求項２】
前記昇降駆動装置が電動モータを有し、電動モータと昇降体の間の動力伝達経路に一方向クラッチを介装して構成される請求項１に記載の洗車機のトップブラシ装置。
【請求項３】
前記一方向クラッチが、内輪と、外輪と、内輪の外周面又は外輪の内周面に形成されたカム面と、内輪のカム面と外輪の内周面、又は外輪のカム面と内輪の外周面との間に装填されたころとを備え、
内輪が外輪に対して一方向へ相対回転したとき、ころが前記内輪のカム面と外輪の内周面、又は外輪のカム面と内輪の外周面との間に、くさび作用によって噛み込み内輪と外輪を実質的に結合状態にする請求項２に記載の洗車機のトップブラシ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は洗車機のトップブラシ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗車機のトップブラシ装置として、特許文献１に記載の如く、洗車機本体に昇降可能に設けた昇降体にトップブラシを枢支し、昇降体の昇降方向の移動と位置決めを行なう昇降駆動装置を有してなるようにしたものがある。このトップブラシ装置において、昇降駆動装置は、昇降体の側の被係止体に下方から当接する係止体を電動モータにより上下に移動させることにより、トップブラシを上昇／下降させるとともに、トップブラシに作用する外力により被係止体を係止体から離隔させてトップブラシを自由に上昇させ、更に被係止体の移動量を検出する検出装置の検出値と、係止体の移動量を検出する検出装置の検出値の差を設定値以内に納めるように電動モータを制御し、被係止体が係止体から必要以上に離隔することを自動的に防止する。
【特許文献１】特開平9-156475
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のトップブラシ装置によれば、洗車時のトップブラシ装置に外力（強い接触圧を生ずる過負荷）が作用したとき、トップブラシ装置は自由に上昇して過負荷を解除でき、車両の表面をキズ付けないソフトブラッシングを実行できるし、車両の異常突起も回避できる。また、被係止体と係止体の移動量を検出する２つの検出装置を用いることにより、被係止体が係止体から必要以上に離隔することを防止しており、トップブラシが車両の異常突起を回避してから落下するときには、被係止体が係止体によって直ちに受け止められてその落下量を小にし、トップブラシが車両の表面に激しく落下して衝突することもない。
【０００４】
しかしながら、特許文献１のトップブラシ装置では、車両の異常突起を回避してからのトップブラシの落下量を小にするために、２つの検出装置を用意し、それらの検出結果に基づいて電動モータを制御する手段を設ける必要があり、複雑である。
【０００５】
また、特許文献１のトップブラシ装置では、車両の洗車途上で昇降駆動装置の電動モータが故障したとき、作業者はトップブラシを手動で上昇端側に持ち上げ続け、そのトップブラシの下方から車両を退出させなければならない。車両と洗車機本体が車両の退出のために相対移動している側傍で、作業者はトップブラシを上昇端側に持ち上げ続ける必要があり、困難である。
【０００６】
本発明の課題は、洗車機のトップブラシ装置において、簡易な構成により、トップブラシが車両の異常突起を回避する等のために自由に上昇でき、かつ自由に上昇した後の激しい落下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、洗車機本体に昇降可能に設けた昇降体にトップブラシを枢支し、昇降体の昇降方向の移動と位置決めを行なう昇降駆動装置を有してなる洗車機のトップブラシ装置において、昇降体は、上昇方向には、昇降駆動装置の正方向作動により強制的に上昇されるとともに、トップブラシに作用する外力により自由に上昇され、下降方向には、昇降駆動装置の停止により強制的に落下阻止されるとともに、昇降駆動装置の逆方向作動により制動されて下降されるようにしたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記昇降駆動装置が電動モータを有し、電動モータと昇降体の間の動力伝達経路に一方向クラッチを介装して構成されるようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において更に、前記一方向クラッチが、内輪と、外輪と、内輪の外周面又は外輪の内周面に形成されたカム面と、内輪のカム面と外輪の内周面、又は外輪のカム面と内輪の外周面との間に装填されたころとを備え、内輪が外輪に対して一方向へ相対回転したとき、ころが前記内輪のカム面と外輪の内周面、又は外輪のカム面と内輪の外周面との間に、くさび作用によって噛み込み内輪と外輪を実質的に結合状態にするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
（請求項１）
(a)洗車機本体と車両が相対移動する洗車時に、トップブラシを枢支している昇降体はトップブラシに作用する外力により自由に上昇できる。従って、トップブラシは車両の相対移動方向において上り勾配をなす表面との接触力により自由に上昇してその表面に倣い、又は車両の異常突起との接触力により自由に上昇してその異常突起を回避しつつ、車両の表面をソフトブラッシングできる。
【００１１】
他方、トップブラシを枢支している昇降体は、昇降駆動装置の逆転作動（電動モータの逆転）により制動されて下降できる。従って、洗車機本体と車両が相対移動する洗車時に、昇降移動装置を逆方向作動させておくことにより、トップブラシは車両の相対移動方向において下り勾配をなす表面に倣うようにゆっくり制動されて下降し、又は車両の異常突起を回避してからの落下をゆっくり制動できる。
【００１２】
また、トップブラシを枢支している昇降体は、昇降駆動装置の正方向作動（電動モータの正転）により強制的に上昇され、かつ昇降駆動装置の停止により強制的に落下阻止される。従って、洗車終了後、トップブラシは昇降駆動装置の正方向作動により上昇端にまで上昇され、その後、昇降駆動装置の停止により落下阻止されてその上昇端に待機される。尚、洗車開始時には、昇降駆動装置を前述の如くに逆方向作動させることにより、トップブラシは車両の前面に対する洗車開始レベルとなる下降端にまで下降される。
【００１３】
(b)車両の洗車途上で昇降駆動装置（電動モータ）が故障したときでも、トップブラシを枢支している昇降体は外力により自由に上昇でき、かつ強制的に落下阻止される。従って、洗車機本体が停止している状態で、作業者がトップブラシを手動で上昇端側に一旦持ち上げれば、その後持ち上げ力を解除しても、トップブラシはその上昇端側に維持される。従って、作業者は洗車機本体から離れ、車両をそのトップブラシの下方から退出させることができる。
【００１４】
（請求項２）
(c)昇降駆動装置が電動モータを有し、電動モータと昇降体の間の動力伝達経路に一方向クラッチを介装して構成された。従って、昇降体は、上昇方向には、電動モータの正転の回転力を一方向クラッチにより伝えられて強制的に上昇されるとともに、トップブラシに作用する外力により自由に上昇できる。また、昇降体は、下降方向には、電動モータの停止により強制的に落下阻止されるとともに、電動モータの逆転の回転速度に応ずる制動力により制動されてゆっくり下降できる。
【００１５】
（請求項３）
(d)一方向クラッチが、内輪と、外輪と、内輪の外周面又は外輪の内周面に形成されたカム面と、内輪のカム面と外輪の内周面、又は外輪のカム面と内輪の外周面との間に装填されたころとを備えることにより、コンパクトに一方向クラッチを構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は洗車機を示す側面図、図２は洗車機を示す平面図、図３はトップブラシ装置を示す平面図、図４はトップブラシ装置を示す側面図、図５は昇降駆動装置を示す側面図、図６は一方向クラッチを示す側面図である。
【実施例】
【００１７】
洗車機１０は、図１、図２に示す如く、車両をまたぐ門型洗車機本体１１が車輪１２を介して床レール１３の上に架設され、走行駆動装置（不図示）により車両に対し往復走行する。
【００１８】
洗車機１０は、車両進入確認検出器１４、車両下部検出器１５Ａ、車両前ウインド検出器１５Ｂ、車両上部検出器１５Ｃを備える。洗車機１０は、不図示のプレリンスアーチ、仕上げリンスアーチを備えるとともに、サイドブラシ装置１６(図２では省略)、トップブラシ１７、乾燥ノズル装置１８を備える。
【００１９】
トップブラシ１７は、図３、図４に示す如く、洗車機本体１１の左右のフレーム１１Ａに軸受２１を介して左右の昇降回転軸２２を支持し、左右の昇降回転軸２２のそれぞれに昇降アーム２３の基端側を固定し、左右の昇降アーム２３の先端部にトップブラシの中心軸２５を枢支している。左右の昇降アーム２３は洗車機本体１１に対して揺動して昇降可能にされ、本発明の昇降体を構成する。一方の昇降アーム２３の基端部にはブラシ回転用電動モータ２６が設けられ、電動モータ２６の出力軸は昇降アーム２３に内蔵されたチェーン等を介してトップブラシ２４の中心軸２５に連結され、電動モータ２６によりトップブラシ２４を回転させながら車両表面をブラッシング可能にする。尚、両昇降アーム２３のトップブラシ２４に対する反対側にはウエイト２７が取付けられている。
【００２０】
トップブラシ装置１７は、左右の昇降アーム２３の少なくとも一方の昇降アーム２３の昇降回転軸２２に結合され、昇降アーム２３の昇降方向の移動（本実施例では揺動）と位置決めを行なう昇降駆動装置３０を有する。
【００２１】
昇降駆動装置３０は、図５に示す如く、洗車機本体１１のフレーム１１Ａに設置されるブラシ昇降用電動モータ３１を有し、電動モータ３１と昇降アーム２３の間の動力伝達経路に一方向クラッチ４０を介装して構成される。本実施例では、電動モータ３１の出力軸３１Ａに一方向クラッチ４０を固定するとともに、昇降アーム２３の昇降用回転軸２２にスプロケット３２を固定し、スプロケット３２と一方向クラッチ４０の後述する外輪４２のスプロケット４２Ｂにチェーン３３を巻き回した。
【００２２】
一方向クラッチ４０は、図６に示す如く、電動モータ３１の出力軸３１Ａに固定される内輪４１と、内輪４１の外周に嵌合する外輪４２と、外輪４２の内周面に形成された複数の鋸歯状カム面４２Ａと、外輪４２の各カム面４２Ａと内輪４１の円形状外周面との間の複数のくさび状空間に装填された複数のころ４３とを備える。内輪４１が外輪４２に対して一方向（図６のＡ1方向）へ相対回転したとき、ころ４３が外輪４２の各カム面４２Ａと内輪４１の円形状外周面との間にくさび作用によって噛み込み、内輪４１と外輪４２を実質的に結合状態（回転力を伝達可能な結合状態）にする。外輪４２の外周面には、チェーン３３が噛合うスプロケット４２Ｂが形成される。
【００２３】
これにより、昇降駆動装置３０は以下の如くに作動する。
(A)トップブラシ２４の自重に起因する下向き回転力Ｍ1（図６）が昇降アーム２３経由で一方向クラッチ４０の外輪４２に作用している状態下で、電動モータ３１の正転の回転力（図６のＡ1）が内輪４１に作用すると、内輪４１と外輪４２が結合して外輪４２をＭ1に抗して上向き回転（図６のＢ）させ、昇降アーム２３（トップブラシ２４）を強制的に上昇させる。
【００２４】
(B)トップブラシ２４に作用する外力に起因する、電動モータ３１の正転の回転力（図６のＡ1）より大きな上向き回転力Ｍ2（図６）が昇降アーム２３経由で一方向クラッチ４０の外輪４２に作用すると、昇降アーム２３（トップブラシ２４）は自由に上昇する。
【００２５】
(C)トップブラシ２４の自重に起因する下向き回転力Ｍ1（図６）が昇降アーム２３経由で一方向クラッチ４０の外輪４２に作用している状態下で、電動モータ３１が回転停止すると、一方向クラッチ４０の内輪４１と外輪４２が結合して外輪４２をＭ1に抗して回転停止させ、昇降アーム２３（トップブラシ２４）を強制的に落下阻止する。
【００２６】
(D)トップブラシ２４の自重に起因する下向き回転力Ｍ1（図６）が昇降アーム２３経由で一方向クラッチ４０の外輪４２に作用している状態下で、電動モータ３１の逆転の回転力（図６のＡ2）が一方向クラッチ４０の内輪４１に作用すると、内輪４１と外輪４２は結合状態を維持しながら、電動モータ３１のＭ１による下向き回転以上に速くなることなく昇降アーム２３（トップブラシ２４）を電動モータ３１の逆転速度に応じて制動させつつ下降させる（内輪４１の回転速度が遅いので、外輪４２が内輪を常時押し付けている状態（結合状態を維持しながら）で下降させる）。昇降アーム２３（トップブラシ２４）の下降速度は電動モータ３１の逆転速度の増減に応じて増減制御される。
【００２７】
従って、昇降アーム２３及びトップブラシ２４は、上昇方向には、(a)昇降駆動装置３０の正方向作動（電動モータ３１の正転）により、上述(A)の如くに、強制的に上昇されるとともに、(b)トップブラシ２４に作用する外力により、上述(B)の如くに、自由に上昇される。他方、下降方向には、(c)昇降駆動装置３０の停止により、上述(C)の如くに、強制的に落下阻止されるとともに、(d)昇降駆動装置３０の逆方向作動（電動モータ３１の逆転）により、上述(D)の如くに、制動されて下降される。
【００２８】
以下、洗車機１０の洗車動作について説明する。
(1)昇降アーム２３（トップブラシ２４）は待機時に上昇端に位置付けられており、電動モータ３１の回転停止により、前述(C)の如くに落下阻止される。このとき、昇降アーム２３の上昇端位置が、洗車機本体１１のフレーム１１Ａに設けた上限検出スイッチ５１により検出される。
【００２９】
洗車機１０に進入した車両が先端を車両進入確認検出器１４と車両下部検出器１５Ａの間に位置付けられて停車すると、洗車開始となる。これにより、洗車機本体１１が車両に対して走行開始されるに従い、検出器１５Ｂ、１５Ｃによる車形検出結果を用いながら、プレリンスアーチ、仕上げリンスアーチ、サイドブラシ装置１６、トップブラシ１７、乾燥ノズル装置１８が作動して洗車を行なう。以下、トップブラシ１７の動作について詳述する。
【００３０】
(2)トップブラシ１７のブラッシング開始動作に伴ない、電動モータ３１が逆転され、前述(D)の如くに、昇降アーム２３（トップブラシ２４）が上述(1)の上昇端から制動されて下降し、下降端に位置付けられる。このとき、昇降アーム２３の下降端位置が、洗車機本体１１のフレーム１１Ａに設けた下限検出スイッチ５２により検出される。
【００３１】
(3)トップブラシ１７のブラッシング開始から終了に至るまで、電動モータ３１は概ね逆転を続ける（トップブラシ２４が車両のエンブレムを通過する間だけ正転）。前述(B)の如くに、昇降アーム２３（トップブラシ２４）がトップブラシ２４に作用する外力により自由に上昇できる状態で、下降端に位置付けられている上述(2)のトップブラシ２４が車両の前面に当たった後、トップブラシ２４は車両の前面から上り勾配をなす表面との接触力により自由に上昇し、車両の表面に倣ってソフトブラッシングする。
【００３２】
尚、トップブラシ２４が車両の前面上部のエンブレムを通過する間だけは、電動モータ３１を正転に切換え、昇降アーム２３（トップブラシ２４）を前述(A)により強制的に中間レベルまで上昇させる。昇降アーム２３の中間レベルは、洗車機本体１１のフレーム１１Ａに設けた中間レベル検出スイッチ５３により検出される。
【００３３】
トップブラシ２４が車両の異常突起に出会ったときにも、トップブラシ２４は突起との接触力により自由に上昇してその突起を回避する。トップブラシ２４が車両の異常突起を回避した後には、前述(D)の如くに、昇降アーム２３（トップブラシ２４）は電動モータ３１の逆転速度に応ずる下降速度で制動されつつ下降し、トップブラシ２４は車両の表面に静かに着地できる。
【００３４】
トップブラシ２４が車両の後尾側で下り勾配をなす表面に接触するに至る場合にも、述(D)の如くに、昇降アーム２３（トップブラシ２４）は電動モータ３１の逆転速度に応ずる下降速度で制動されつつ下降し、トップブラシ２４は車両の表面に倣ってソフトブラッシングする。
【００３５】
(4)トップブラシ２４が車両の後尾を通過してトップブラシ装置１７がブラッシングを終了したときには、電動モータ３１を正転し、昇降アーム２３（トップブラシ２４）を前述(A)の如くに強制的に上昇させ、トップブラシ２４を前述(1)の上昇端待機位置に位置付ける。
【００３６】
(5)トップブラシ装置１７のブラッシング中に電動モータ３１が故障により停止したとき、トップブラシ２４は前述(B)により車両の上り勾配をなす表面に対しては自由に上昇し、車両の表面に倣ってソフトブラッシングできる。但し、トップブラシ２４は車両の下り勾配をなす表面に倣うようには下降できず、ブラッシング不能になる。このとき、トップブラシ２４は前述(B)により作業者の手動で自由に上昇端側に持ち上げでき、その後持ち上げ力を解除しても、トップブラシ２４は前述(C)により落下阻止されてその上昇端側に維持されるから、車両をトップブラシ２４の下方から退出させることができる。
【００３７】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)洗車機本体１１と車両が相対移動する洗車時に、トップブラシ２４を枢支している昇降アーム２３はトップブラシ２４に作用する外力により自由に上昇できる。従って、トップブラシ２４は車両の相対移動方向において上り勾配をなす表面との接触力により自由に上昇してその表面に倣い、又は車両の異常突起との接触力により自由に上昇してその異常突起を回避しつつ、車両の表面をソフトブラッシングできる。
【００３８】
他方、トップブラシ２４を枢支している昇降アーム２３は、昇降駆動装置３０の逆転作動（電動モータ３１の逆転）により制動されて下降できる。従って、洗車機本体１１と車両が相対移動する洗車時に、昇降移動装置を逆方向作動させておくことにより、トップブラシ２４は車両の相対移動方向において下り勾配をなす表面に倣うようにゆっくり制動されて下降し、又は車両の異常突起を回避してからの落下をゆっくり制動できる。
【００３９】
また、トップブラシ２４を枢支している昇降アーム２３は、昇降駆動装置３０の正方向作動（電動モータ３１の正転）により強制的に上昇され、かつ昇降駆動装置３０の停止により強制的に落下阻止される。従って、洗車終了後、トップブラシ２４は昇降駆動装置３０の正方向作動により上昇端にまで上昇され、その後、昇降駆動装置３０の停止により落下阻止されてその上昇端に待機される。尚、洗車開始時には、昇降駆動装置３０を前述の如くに逆方向作動させることにより、トップブラシ２４は車両の前面に対する洗車開始レベルとなる下降端にまで下降される。
【００４０】
(b)車両の洗車途上で昇降駆動装置３０（電動モータ３１）が故障したときでも、トップブラシ２４を枢支している昇降アーム２３は外力により自由に上昇でき、かつ強制的に落下阻止される。従って、洗車機本体１１が停止している状態で、作業者がトップブラシ２４を手動で上昇端側に一旦持ち上げれば、その後持ち上げ力を解除しても、トップブラシ２４はその上昇端側に維持される。従って、作業者は洗車機本体１１から離れ、車両をそのトップブラシ２４の下方から退出させることができる。
【００４１】
(c)昇降駆動装置３０が電動モータ３１を有し、電動モータ３１と昇降アーム２３の間の動力伝達経路に一方向クラッチ４０を介装して構成された。従って、昇降アーム２３は、上昇方向には、電動モータ３１の正転の回転力を一方向クラッチ４０により伝えられて強制的に上昇されるとともに、トップブラシ２４に作用する外力により自由に上昇できる。また、昇降アーム２３は、下降方向には、電動モータ３１の停止により強制的に落下阻止されるとともに、電動モータ３１の逆転の回転速度に応ずる制動力により制動されてゆっくり下降できる。
【００４２】
(d)一方向クラッチ４０が、内輪４１と、外輪４２と、外輪４２の内周面に形成されたカム面４２Ａと、外輪４２のカム面４２Ａと内輪４１の外周面との間に装填されたころ４３とを備えることにより、コンパクトに一方向クラッチ４０を構成できる。
【００４３】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、昇降駆動装置は昇降体を揺動させず、直線動させて昇降させるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は洗車機を示す側面図である。
【図２】図２は洗車機を示す平面図である。
【図３】図３はトップブラシ装置を示す平面図である。
【図４】図４はトップブラシ装置を示す側面図である。
【図５】図５は昇降駆動装置を示す側面図である。
【図６】図６は一方向クラッチを示す側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  洗車機
１１  洗車機本体
１７  トップブラシ装置
２３  昇降アーム（昇降体）
２４  トップブラシ
３０  昇降駆動装置
３１  電動モータ
４０  一方向クラッチ
４１  内輪
４２  外輪
４２Ａ  カム面
４３  ころ
【図１】
2007296964.tif 000003
【図２】
2007296964.tif 000004
【図３】
2007296964.tif 000005
【図４】
2007296964.tif 000006
【図５】
2007296964.tif 000007
【図６】
2007296964.tif 000008