JP3708865B2 - 回転式床面洗浄ブラシ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、床面の洗浄に使用され、動力をもって駆動される回転式洗浄装置に装着して使用される洗浄ブラシに関し、更に詳しくは、円板状の基台に研摩ブラシが植設され、その回転をもって床面を研摩・洗浄する回転式洗浄ブラシに関する。
【０００２】
【従来の技術】
床面の洗浄用として、一般的に、不織布に研摩材を埋め込んで形成された円板状のパッドを回転動とともに床面に押し当ててなす洗浄装置が使用されている。該パッドは弾性を有し、床面に馴染むとともに、その適度な研摩力により床面に塗布されたワックス層に対して別途供給される洗浄剤とともに良好に作用して洗浄効果を発揮する。すなわち、パッド内の研摩材の混入割合により、研摩力が大きいとワックス層の全てが剥離され、研摩力が小さいとワックス層の表面を単に磨き上げるものとなる。床面の洗浄はワックス層の上層をわずかに研摩することによって達成される。
従って、洗浄用パッドにおいては、ワックス層の上層のみを研摩するという作用を達成すべく、洗浄に適合する研摩材の混入割合が重要な要素となっている。
一方、床パネルを使用した床面は床躯体の施工精度から凹凸が避けられないものであり、また、床パネルの表層に施されたワックス層にはヒール等を介して加えられる大きな圧力により窪みいわゆるヒールマークが随所に刻設されるものである。そして、汚れは床面の凹部、ヒールマークの窪み内に付着するものである。
そこで、従来のパッド式の洗浄装置を使用した場合に、パッド自体は全体的に一定厚の平板状を保持し、その底面も平面状を保持することから、ヒールマークの窪みは勿論として床パネルの凹部に研摩作用が及ばず、床面が十分に研摩清掃できないものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、この種の動力をもって回転駆動される回転式洗浄装置において、床面の凹凸に更に馴染みがよく、ヒールマークの窪みにも追従のできる洗浄装置を提供することを目的とする。
本発明はこのため、円板状の基台に研磨ブラシを植設してなるいわゆる回転式洗浄ブラシにおいて、特別なブラシ配列を採ることによりこの目的を達成したものである。すなわち、通常には、円板状基台に軟質系の0.60ｍｍ径のブラシ繊維を植設する方策が採られるが、このものでは繊維の腰が折れ易く、使用とともに最外側のブラシの腰折れが進展し、洗浄性が劣化するものである。
本発明では、この知見に基づき、外径側のブラシの剛性を大きくすることにより、この目的を達成したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転式洗浄ブラシは、具体的には次の構成を採る。
すなわち回転駆動される円板状の基台に、合成樹脂繊維体の表面に強研摩性の研摩砥粒が高密度に付着配合されたブラシ繊維を高密集度のブラシ群になし、該ブラシ群を同心状に多数列に植設し、当該ブラシ繊維をもって床面を研摩・洗浄する床面洗浄ブラシにおいて、前記ブラシ群は、前記基台の下面に穿設された複数のブラシ植設孔のそれぞれに植え込まれたブラシ束の集合体よりなり、内径側のブラシ群は剛性の小さい合成樹脂繊維体が使用され、外径側のブラシ群は剛性の大きい合成樹脂繊維体が使用され、前記内径側のブラシ群及び前記外径側のブラシ群は所定の付加荷重をもって床面に押し付けられ、前記外径側のブラシ群の合成樹脂繊維体は内径側のブラシ群の合成樹脂繊維体より、丈高を長くされ、かつ、外径側のブラシ群は径方向の長さの比率において１〜３割を占めるとともに、その最外側は水平投影面において基台の外側面より突出してなる、ことを特徴とする。
上記において、「所定の付加荷重」とは本回転式床面洗浄ブラシの使用状態において、通常に付加される基台の重量並びにポリッシャーの重量をいう。
上記構成において、ブラシ繊維、ブラシ群の具体的態様は、以下の実施の形態、実施例で示されるが、それ以外の態様を除外するものではない。
合成樹脂繊維は、好ましくはナイロン（ポリアミド系樹脂）が選ばれるものであり、特にはナイロン６１２が好適であるが、ナイロン６，同８，同１１，同６６，同６１０等を除外するものではない。
また、ブラシ植設孔に付き、「外径側のブラシ群は径方向の長さの比率において１〜３割を占める」とは、ブラシ群が同心状に１０列（２０列）配される場合において、１〜３列（２〜６列）を占めるとの意である。
更に、以下の構成は適宜選択される事項である。
1)内径側のブラシ群のブラシ植設孔は鉛直に穿設され、外径側のブラシ群のブラシ植設孔においては、少なくとも最外側のブラシ植設孔は斜め外方に穿設されてなること、
2)内径側のブラシ群のブラシ植設孔は鉛直に穿設され、外径側のブラシ群のブラシ植設孔においては、少なくとも最外側のブラシ植設孔は基台の回転方向に付き回転接線後方に向けて斜めに穿設されてなること、
3)上記1)2)の構成、すなわち、内径側のブラシ群のブラシ植設孔は鉛直に穿設され、外径側のブラシ群のブラシ植設孔においては、少なくとも最外側のブラシ植設孔は斜め外方に穿設されてなるとともに、基台の回転方向に付き回転接線後方に向けて斜めに穿設されてなること。
また、ブラシ群のブラシ繊維は、
1)同一特性のブラシ繊維が使用され、外径側のブラシ群のブラシ繊維の径は内径側のブラシ群のブラシ繊維の径より太くされてなること、
2)外径側のブラシ群のブラシ繊維は硬質のものが使用され、内径側のブラシ群のブラシ繊維は軟質のものが使用されてなること、
3)６・１２ナイロン繊維が使用され、外径側のブラシ群のブラシ繊維の径は0.80〜1.10ｍｍの範囲内とされ、内径側のブラシ群のブラシ繊維の径は0.40〜0.70ｍｍの範囲内とされること、
は適宜選択される事項である。
【０００５】
本発明に付き、
1)外径側のブラシ群の合成樹脂繊維体は内径側のブラシ群の合成樹脂繊維体より３ｍｍ程度長くされること、
2)内径側のブラシ群の密集度を単位平方cm当たり６０本程度、或いは６０本以上とされること、
3)ブラシ繊維は、６・１２ナイロン繊維本体にシリコンカーバイト又は酸化アルミニウムの研摩砥粒が接着剤を介して３０％以上の混入率で付着配合されること、
は適宜付加される設計的事項である。
【０００６】
（作用）
本洗浄ブラシを装着したポリッシャーの駆動により、本洗浄ブラシのブラシ群は基台の重量並びにポリッシャーの重量も付加され、床面に押し付けられ、かつその回転によりブラシ繊維の研磨作用をもって床面の汚れを剥離し、更に水並びに洗浄剤の付加とともに床面を洗浄する。
内径側のブラシ群は、個々のブラシ繊維は適度な可撓性を持ち、床面の凹凸部に良好に追従する。すなわち、個々のブラシ繊維は研摩性と適度な可撓性を持つので、床面の微小な凹凸部にも良好に追従し、かつワックス層への過度な剥離がなく、床面の表層の汚れを確実に取り除くことができる。
外径側のブラシ群は、内径側のものより剛性が高いので、使用状態において、腰折れが生ぜず、常時斜め下方へ直線状に延び、その最外側のブラシ繊維の下端は基台の外側面より、水平投影面において、外方へ位置することになる。これにより、外径側のブラシ群は洗浄区域における壁体の際に到達し、壁体との間にすき間を作ることなく、確実に隅部での研磨・洗浄作用を発揮する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の回転式洗浄ブラシ装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５はその一実施形態（第１実施形態）を示す。すなわち、図１及び図２はその全体構成を示し、図３〜図５は各部分構成を示す。
【０００８】
図１・図２に示すように、Ｂは本実施形態の回転式床面洗浄ブラシ（以下、単に「洗浄ブラシ」という）であり、円板状の基台１、該基台１のブラシ植設孔２に植設されるブラシ束４よりなるブラシ群５、を含む。
【０００９】
以下、各部の細部の構造に付いて説明する。
基台１
基台１は、中心に円孔１ａが開設され、実質的に所定の一定厚さを持った円環状をなし、下面に対して開口する多数のブラシ植設孔２が穿設される。１ｂは外側面である。該基台１は、硬質の合成樹脂材をもって形成され、本実施形態では塩化ビニル樹脂が採用されるが、他の同等の合成樹脂材、例えば、ポリプロレン樹脂、ＡＢＳ樹脂等の採用を妨げるものではない。また、木製であってもよいことは勿論である。
【００１０】
ブラシ植設孔２
ブラシ植設孔２は、円形孔をなし、基台１に一定深さにわたって穿設されるとともに、一定の間隔を保って多数穿設される。該ブラシ植設孔２は本実施形態では千鳥状にかつ円心状に多数列に設けられる。
図３はブラシ植設孔２の断面構成を示し、２ａはその孔壁、２ｂは円錐形をなす孔天井である。このブラシ植設孔２は、先端の刃先が円錐形をなすドリルをもって穿孔されるものであり、従ってその先端の形状に対応して孔天井２ｂは円錐形をなす。
このブラシ植設孔２は例えば、径が６〜７mm程度、深さが１０mm程度、孔天井２ｂの角度が９０°の諸元を採り、各孔２は千鳥に配され、１０mm程度の間隔を保つ。このブラシ植設孔２のピッチは可及的小ピッチにされることが肝要であり、１つのブラシ植設孔２に植設されるブラシ繊維の本数と相俟って高密集性を達成する。
【００１１】
ブラシ群５
ブラシ群５は、各ブラシ植設孔２に植え込まれたブラシ束４の集合体よりなる。
本実施の形態では、ブラシ群５は、内径側のブラシ群５Ａと外径側のブラシ群５Ｂとからなり、内径側のブラシ群５Ａは細径の合成樹脂繊維体が使用され、外径側のブラシ群５Ｂは太径の合成樹脂繊維体が使用され、外径側のブラシ群５Ａの合成樹脂繊維体は内径側のブラシ群の合成樹脂繊維体５Ｂより丈高を長くされる。
【００１２】
先ず、内径側・外径側ブラシ群５Ａ，５Ｂに共通するブラシ束４の構成に付いて説明する。
ブラシ束４は、図４に示されるように、所定長のブラシ繊維６が１０〜３０本を一束として、中央より折り曲げられ、かつ、その折曲げ部に線材よりなる止め金具７が巻き懸けられる。
もっと詳しくは、ブラシ繊維６は所定の径を有する繊維体をなし、それ自体で研磨性を有する。また、該ブラシ繊維６は反発性をもって自然状態で直射状を保持し、中央で拘束力を受けて同一方向に向くが、この拘束力が解除されると直射状に復帰する。その構成の一例として、合成樹脂製線材の表面に砥粒が接着剤を介して付着されてなる。
そのようなブラシ繊維６として、合成樹脂製線材に付いては、ナイロン、特には６・１２ナイロンの径0.40〜1.20ｍｍのものが使用され、１００ｍｍ単位の長さとされる。６・１２ナイロンはその物理的特性として、引張り強さが1,120 〜1,260 kg／平方cm、引張り弾性係数が14,000〜17,500kg／平方cm、伸びが２５〜３５％、曲げ回復力が８０〜８５％、の特性値を示す。研摩砥粒に付いてはシリコンカーバイト（炭化ケイ素、比重3.25、モース硬度9.5 ）あるいはアルミナ（酸化アルミニウム、比重3.99、モース硬度9.0 ）の各微粉末を使用し、これを接着剤に３０〜４０％混入したものを合成樹脂製線材にコーティングする。
【００１３】
止め金具７は金属線材、通常には鋼線よりなり、所定長さのものを、束ねられたブラシ繊維６の中央すなわち基部に巻き懸け、その両端を外方へ延設させる。
ブラシ束４の一態様として、２０本のブラシ繊維６を一束として、止め金具７は長さが２２ｍｍ、径が 0.5ｍｍのものを使用する。
個々のブラシ束４は、基部において止め金具７が基台１内に食い込むことにより定着され、基台１の下面より突出する部分（毛丈）は、４０ｍｍ程の長さとなり、所定の弾力性（腰の強さ、横剛性）を発揮する。
このように構成されたブラシ群５は、１つのブラシ植設孔２に多数のブラシ繊維６が植設され、小ピッチをもって配設されるものであり、基台１の全面にわたって均一にして高密集性が実現される。
【００１４】
ブラシ植設孔２の穿孔作業すなわち穴加工に付いては、所定の装置すなわちボール盤を使用し、該装置に装着されたドリルによりなされる。当該装置は数値制御化、自動化され、該穴加工作業は所定間隔に精確になされる。また、多軸化をもって作業の迅速化を図ることができる。
基台１の素材は金属に比べ軟質であるので、容易に穿孔される。従って、その先端角は鋭角状を採りうる。
ブラシ束４のブラシ植設孔２への植込み作業は、基台１を反転させ、換言すれば該ブラシ植設孔２を上方に向けて、次のようにしてなされる。ブラシ繊維６の１０〜３０本を一束とし、その中央に止め金具７を巻き懸け、該止め金具７の突出両端が下方になるように折り込み、その状態を保持しつつ、所定の工具を介してブラシ植設孔２に押し込む。その押込み力により、止め金具７の突出両端はブラシ植設孔２の孔天井２ｂの傾斜面に沿って折り曲げられ基台１内に食い込む。
【００１５】
（ブラシ群５Ａ，５Ｂ）
本実施形態においては、内径側のブラシ群５Ａと外径側のブラシ群５Ｂは同心状に多数列（通常１０列程度）に配されるとともに、外側の２列が外径側のブラシ群５Ｂとされる。
内径側のブラシ群５Ａと外径側のブラシ群５Ｂとは、それぞれ、剛度、長さを異にする。
すなわち、内径側のブラシ群５Ａは細径のブラシ繊維が使用され、外径側のブラシ群５Ｂは内径側のブラシ群５Ａのものよりも太径のブラシ繊維が使用されるとともに、αの長さをもってわずかに（２〜３ｍｍ程度）長くされる。
更に、外径側のブラシ群５Ａは、その最外側のブラシ繊維の下端は基台１の外側面１ｂより、水平投影面において、β（５ｍｍ程度）だけ外方へ位置することになる。
これにより、外径側のブラシ群５Ａの剛度及び長さは、内径側のブラシ群５Ａの剛度よりも大きく、かつ僅かに長く、更には基台１の外側面１ｂより水平投影面において外方に突出することになる。
【００１６】
先の図３の図例では、内径側のブラシ群５Ａと外径側のブラシ群５Ｂとのブラシ植設孔２は、ともに鉛直方向に穿設されたものであるが、図５に示す態様においては、外径側のブラシ群５Ｂのブラシ植設孔２は外方に傾斜して穿設される。すなわち、最外側のブラシ植設孔２においてはその孔軸がａ°（１０°程度）傾斜し、２列目のブラシ植設孔２においてはその孔軸がｂ°（５°程度）傾斜する（ａ≧ｂ）。ｂはまた、鉛直であってもよい。
しかして、この態様によれば、外径側のブラシ群５Ｂは短い長さで基台１の外側面１ｂより水平投影面においてβの距離をもって外方に突出することになる。更にまた、ブラシ植設孔２と基台１の側面との距離が図３の図例よりも余裕をもって大きく採れ、ブラシ植設孔２の穿孔作業が容易となる。
【００１７】
更に別の態様として、外径側のブラシ群５Ｂにおいて、少なくとも最外側のブラシ植設孔２の孔軸を基台１の回転接線方向にｃ°（１０°程度）傾斜する態様を採り得る。また、２列目のブラシ植設孔２においてはその孔軸をｃ°、あるいはｄ°（５°程度）傾斜する（ｃ≧ｄ）態様を採り得る。内径側のブラシ群５Ａのブラシ植設孔２は通常は鉛直孔を採る。
該態様は、図３の態様、あるいは図５の態様に付加される。
しかして、この態様によれば、ブラシ装置Ｂの回転に伴い、外径側のブラシ群５Ｂのブラシ先端は床面に良好に馴染む。
【００１８】
ブラシ群５Ａ，５Ｂの具体例に付いては、内径側のブラシ群５Ａは、先に述べたブラシ繊維６の内、0.55ｍｍの径のものが使用され、その丈高は40.0ｍｍとされる。外径側のブラシ群５Ｂは、1.00ｍｍの径のものが使用され、その丈高は42.0ｍｍとされる。
【００１９】
（本洗浄ブラシＢの使用態様）
本洗浄ブラシＢは、駆動装置としてのポリッシャーに装着され、所定の回転数（２００ｒｐｍ）をもって駆動され、床面を洗浄する。
すなわち、作業者はポリッシャーを駆動するとともに、ポリッシャーの腕を把持して床面上を移動しつつ洗浄作業をなす。
【００２０】
（実施例体の静特性）
（実施例）
基台１には１５インチ体を使用し、１０列（内、外側２列を外径側ブラシ群５Ｂ）のブラシ配列とする。ブラシ繊維は米国デュポン社製のナイロン６１２であるザイテル１５８Ｌ（デュポン社登録商標）を使用し、内径側ブラシ群５Ａはブラシ繊維径を0.55ｍｍ、丈高を40.0ｍｍ、外径側ブラシ群５Ｂはブラシ繊維径を1.00ｍｍ、丈高を42.0ｍｍ、とし、それらの全てを鉛直に埋め込んだ。そして、外径側ブラシ群５Ｂの最外側のブラシの基台１からのはみ出し距離（β）は２ｍｍである。また、ブラシ群５の密集度は平均して単位平方ｃｍ当たり７０本である。
（比較例）
比較例として、基台１には同じく１５インチ体を使用するとともに、１０列のブラシ配列とし、ブラシ繊維は同じくザイテル１５８Ｌを使用し、ブラシ繊維径を0.55ｍｍ、丈高を30.0ｍｍとし、それらの全てを鉛直に埋め込んだ。また、最外側のブラシの基台１からのはみ出し距離（β）は２ｍｍであり、ブラシ群５の密集度は単位平方ｃｍ当たり７０本である。
（静特性値）
上記の実施例体及び比較例体に駆動装置としてのポリッシャーを装着し、その重量（３０ｋｇｍ）を加えて、基台１の側面からのはみ出し長さ（β’）を計測した。
その結果は、
実施例：β’＝３ｍｍ
比較例：β’＝８ｍｍ
となり、実施例ではほとんど腰折れを生じなかったが、比較例では腰折れが生じ、大きく外方に折れ曲がることになった。
【００２１】
（実施形態の作用・効果）
本洗浄ブラシＢを装着したポリッシャーの駆動により、本洗浄ブラシＢのブラシ群５は基台１の重量並びにポリッシャーの重量も付加され、床面に押し付けられ、かつその回転によりブラシ繊維６の研磨作用をもって床面の汚れを剥離し、更に水並びに洗浄剤の付加とともに床面を洗浄する。
このとき、本洗浄ブラシＢのブラシ群５において、内径側のブラシ群５Ａは、個々のブラシ繊維６はその細径から適度な可撓性を持ち、全体として床面の凹凸部に良好に追従する。
外径側のブラシ群５Ｂは、内径側のものより剛性が高いので、腰折れが生ぜず、常時斜め下方へ直線状に延び、その最外側のブラシ繊維６の下端は基台１の外側面より、水平投影面において、外方へ位置することになる。これにより、外径側のブラシ群５Ｂは洗浄区域における壁体の際に到達し、壁体との間にすき間を作ることなく、確実に隅部での研磨・洗浄作用を発揮する。
【００２２】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲内に包含されるものである。
1)ブラシ繊維に用いられる研摩砥粒は、シリコンカーバイト、酸化アルミニウム以外のものであっても、これと同等のものが使用されうる。
2)ブラシ束４は必ずしも止め金具７を介してブラシ植設孔２に定着されるものではなく、他の手段、例えば接着剤を介して固着されてもよい。
3)ブラシ繊維６の毛丈は本実施形態では40mmとなったが、これはあくまで例示であって、これに限定されないことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の回転式洗浄ブラシによれば、本洗浄ブラシを装着したポリッシャーの駆動により、本洗浄ブラシのブラシ群は基台の重量並びにポリッシャーの重量も付加され、床面に押し付けられ、かつその回転によりブラシ繊維の研磨作用をもって床面の汚れを効果的に剥離し、更に水並びに洗浄剤の付加とともに床面を洗浄する。
内径側のブラシ群は、個々のブラシ繊維は適度な可撓性を持ち、床面の凹凸部に良好に追従する。
外径側のブラシ群は、内径側のものより剛性が高いので、腰折れが生ぜず、常時斜め下方へ直線状に延び、その最外側のブラシ繊維の下端は基台の外側面より、水平投影面において、外方へ位置することになる。これにより、外径側のブラシ群は洗浄区域における壁体の際に到達し、壁体との間にすき間を作ることなく、確実に隅部での研磨・洗浄作用ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の回転式床面洗浄ブラシの全体構成を示す平面図であって、左半分は上面図、右半分は下面図。
【図２】 本回転式床面洗浄ブラシの一部側面一部断面図。
【図３】 ブラシ群の拡大断面図。
【図４】 ブラシ束の模式図。
【図５】 ブラシ植設孔の他の態様図。
【符号の説明】
Ｂ…回転式床面洗浄ブラシ、１…基台、２…ブラシ植設孔、４…ブラシ束、５…ブラシ群、５Ａ…内径側ブラシ群、５Ｂ…外径側ブラシ群、６…ブラシ繊維

Claims (6)

1. 回転駆動される円板状の基台に、合成樹脂繊維体の表面に強研摩性の研摩砥粒が高密度に付着配合されたブラシ繊維を高密集度のブラシ群になし、該ブラシ群を同心状に多数列に植設し、当該ブラシ繊維をもって床面を研摩・洗浄する床面洗浄ブラシにおいて、
   前記ブラシ群は、前記基台の下面に穿設された複数のブラシ植設孔のそれぞれに植え込まれたブラシ束の集合体よりなり、
   内径側のブラシ群は剛性の小さい合成樹脂繊維体が使用され、
   外径側のブラシ群は剛性の大きい合成樹脂繊維体が使用され、
   前記内径側のブラシ群及び前記外径側のブラシ群は所定の付加荷重をもって床面に押し付けられ、
   前記外径側のブラシ群の合成樹脂繊維体は内径側のブラシ群の合成樹脂繊維体より、丈高を長くされ、
   かつ、外径側のブラシ群は径方向の長さの比率において１〜３割を占めるとともに、その最外側は水平投影面において基台の外側面より突出してなる、
   ことを特徴とする回転式床面洗浄ブラシ。
2. 内径側のブラシ群のブラシ植設孔は鉛直に穿設され、外径側のブラシ群のブラシ植設孔においては、少なくとも最外側のブラシ植設孔は斜め外方に穿設されてなる請求項１に記載の回転式床面洗浄ブラシ。
3. 内径側のブラシ群のブラシ植設孔は鉛直に穿設され、外径側のブラシ群のブラシ植設孔においては、少なくとも最外側のブラシ植設孔は基台の回転方向に付き回転接線後方に向けて斜めに穿設されてなる請求項１に記載の回転式床面洗浄ブラシ。
4. ブラシ群のブラシ繊維は、同一特性のブラシ繊維が使用され、外径側のブラシ群のブラシ繊維の径は内径側のブラシ群のブラシ繊維の径より太くされてなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の回転式床面洗浄ブラシ。
5. ブラシ群のブラシ繊維は、外径側のブラシ群のブラシ繊維は硬質のものが使用され、内径側のブラシ群のブラシ繊維は軟質のものが使用されてなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の回転式床面洗浄ブラシ。
6. ブラシ群のブラシ繊維は、６・１２ナイロン繊維が使用され、外径側のブラシ群のブラシ繊維の径は0.80〜1.10ｍｍの範囲内とされ、内径側のブラシ群のブラシ繊維の径は0.40〜0.70ｍｍの範囲内とされる請求項１ないし４のいずれかに記載の回転式床面洗浄ブラシ。

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