JP7297407B2 - 継手および洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、継手および洗車機に関するものである。

従来、特許文献１に開示されるように、洗車処理装置を備えた洗車機本体を車両に対して相対移動させ、その移動に伴い洗車処理装置を車体の被洗浄面に作用させる洗車機が知られている。この洗車機には、洗車処理装置として洗浄水や洗剤を噴射する洗浄ノズル、車体面をブラッシングする上面洗浄ブラシ及び側面洗浄ブラシ、車体面に高圧エアを吹き付ける乾燥ノズル等が装備されており、洗浄と乾燥が実行可能となっている。

このような洗車機では、車体と物理的に接触することでブラッシング洗浄を行う洗浄ブラシの摩耗を避けることができず、消耗品の扱いとなっている。そのため、目安となる所定の洗車処理台数をこなす毎に、毛材が摩耗した洗浄ブラシを新しい洗浄ブラシに交換するブラシ交換作業が行われている。

洗浄ブラシには上面洗浄ブラシと側面洗浄ブラシがあり、それぞれ取付構造が異なっている。側面洗浄ブラシは車体の側面をブラッシングするものであり、ブラシを立てた状態、すなわちブラシの長手方向が洗車機に略垂直となる状態で取り付けられ、ブラシの中心に位置するブラシ軸の上側端部を片持ち構造でブラシ駆動軸に接続している。ブラシ駆動軸はモータの回転駆動力が伝達されるようになっており、垂直姿勢でセットされた側面洗浄ブラシのブラシ軸上端に回転駆動力が伝わり、車体の側面に対してブラシの毛材が水平方向に回転されてブラッシングが行われる。毛材は側面洗浄ブラシの長手方向にわたって植設されていることから、その毛材に接触する範囲の車体側面が洗浄される。

上面洗浄ブラシは、車体の上面をブラッシングするものであり、洗車機本体に対してブラシが水平に取り付けられる。ブラシの中心に位置するブラシ軸は、その一端にブラシ駆動軸が接続されると共に他端は洗車機本体側に軸支され、両持ち構造で水平に支持される。ブラシ駆動軸にはモータの回転駆動力が伝達されるようになっており、そのブラシ駆動軸がブラシ軸の一端に一体的に固定されることにより、上面洗浄ブラシが水平姿勢で回転駆動される。洗車機に水平に取り付けられた上面洗浄ブラシは、洗車機本体と車両との相対移動に連動して上下に昇降制御され、その結果、車両の前端から後端にわたって車両上面のブラッシング洗浄が行われる。

このように、側面洗浄ブラシは立設状態でブラシ軸の上側端部が片持ち構造で支持され、上面洗浄ブラシは水平状態でブラシ軸の左右両端が両持ち構造で支持されている。そして、洗車機本体側に備えられるブラシ駆動軸への固定構造に関しては、ブラシの交換作業を意識した構造が採用されている。特に、ブラシを水平に支持しながら回転駆動を行う上面洗浄ブラシについては、洗車動作中に水平姿勢を保ちつつ車体表面に接離させる動作制御が行われることから、ブラシ全体の強度を保持しながら交換作業の際の作業性も確保するようにしている。具体的には、図７に示すように、ブラシ駆動軸とブラシ軸とをつなぐ軸継手５０をボス部材５０ａとクランプ部材５０ｂとで構成し、ブラシ軸に固定したボス部材５０ａにクランプ部材５０ｂを固定する構造としている。ボス部材５０ａにはブラシ軸の中心を貫く金属軸が接続されており、クランプ部材５０ｂにはブラシ駆動軸の端部に装着する駆動軸装着部が形成されている。ボス部材５０ａの側の金属軸とクランプ部材５０ｂの側のブラシ駆動軸とを互いに軸の中心が合うように突き合わせた状態で、ボス部材５０ａとクランプ部材５０ｂとをボルトで固定することによりブラシ軸とブラシ駆動軸との固定及び芯出しを行っている。そして、ブラシ駆動軸とクランプ部材５０ｂにはキー結合構造が設けられており、ブラシ駆動軸の側に形成したキーと、クランプ部材５０ｂの側に形成されたキー溝とが係合することでブラシ駆動軸とブラシとが結合している。駆動軸とキー溝で係合したクランプ部材５０ｂは、キー結合構造により軸の回転方向に対して空転が防止された状態となり、その状態で固定用のボルトを締め込むことでブラシ駆動軸とクランプ部材５０ｂとが一体的に固定された状態となる。一方、ボス部材５０ａは、ブラシ軸に内嵌した状態でブラシ軸外側面側からボルトが螺合されることでブラシ軸に固定されており、このブラシ軸に固定されたボス部材５０ａに対して、ブラシ駆動軸と固定したクランプ部材５０ｂがボルトで固定されることにより、ブラシ軸とボス部材５０ａとクランプ部材５０ｂとブラシ駆動軸とが一体的に固定される。

洗車機本体側のブラシ駆動軸と上面洗浄ブラシとの固定は以上のように強固にかつ交換可能に固定されている。その一方で、このような従来の固定構造は次のような問題点も抱えていた。ボス部材５０ａ及びクランプ部材５０ｂを介してブラシ駆動軸とブラシ軸とが非常に強固に固定されているため、ボス部材５０ａとクランプ部材５０ｂとを突き合わせて固定する際に偏心が生じて不自然な力が発生した時には、最悪の場合、ブラシ軸の破損につながる恐れがあった。正常な状態で一体に固定されている各部材は、ブラシ軸のみが塩化ビニル樹脂で構成され他の部材は金属材料で構成されていることから、全体に無理な負荷が加わった場合には相対的な強度に欠ける塩化ビニル樹脂が破損してしまうのである。

また、ボス部材とクランプ部材という複数の部材を介してブラシ駆動軸とブラシ軸とを固定しているため、部材同士の組み付け上のずれや長年の使用による機械的摩耗やがたつきの発生という問題を排除することができなかった。部材同士を組み付けて固定する際にずれが発生すると、ブラシ駆動軸とブラシ軸との偏心につながるという問題があった。

特開２００５－２２５４０７号公報

本発明の一目的は、第１軸と第２軸とをつなぐ継手であって、つなぎ（例えば交換）の作業性を確保することのできる技術を提供することにある。

本発明の一解決手段は、第１軸と第２軸とをつなぐ継手である。前記継手は、前記第１軸が外側で嵌められた状態で固定されるボス部と、軸孔を有し、前記第２軸が前記軸孔に挿入された状態で固定されるハブ部と、を備えている。ここで、前記継手において、前記ボス部と前記ハブ部とは一体に形成されてている。また、前記継手において、前記ボス部と前記ハブ部との間には切り込みが形成されている。また、前記継手において、前記ハブ部には前記軸孔からの径方向に割り溝が形成されている。

本発明の一解決手段によれば、つなぎの作業性を確保することができる。

本発明実施例に係る洗車機を示す説明図である。 本発明実施例に係る洗車機を示す平面説明図である。 上面洗浄ブラシの昇降装置を示す説明図である。 上面洗浄ブラシの上下動保持装置を示す説明図である。 上面洗浄ブラシの前後動保持装置を示す説明図である。 ブラシ軸とブラシ駆動軸との継手構造を示す説明図である。 従来の継手構造を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る洗車機を示す正面図であり、図２は同平面説明図である。
１は洗車機本体で、土間に敷設されたレール２，２間に停止した自動車を跨ぐように門型に形成され、レール上を往復走行して自動車の洗浄と乾燥を行う。３は自動車の上面をブラッシングする上面洗浄ブラシ、４，４は自動車の側面及び前後面をブラッシングする側面洗浄ブラシ、５は自動車の上面に空気を吹き付けて車体の乾燥を図る上面ブロアノズル、６，６は自動車の側面に空気を吹き付けて車体の乾燥を図る側面ブロアノズルであり、これら各洗車処理装置３～６は、公知の作動装置により自動車の車体に作用する。７Ａ，７Ｂは洗車機本体１のブラシ３、４よりも前方に設けられ、一方から投光した光を他方で受光することにより自動車の側方から自動車の上面形状を検出する車体検出装置、８は洗車機本体１が所定距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、９，９は洗車機本体１を走行させるモータである。

図３から図５は上面洗浄ブラシの構造を示す説明図である。上面洗浄ブラシ３は、ブラシ軸１０の両端に取り付けられたキャリア１３Ｌ，１３Ｒによって洗車機本体１内に垂設した昇降レール１２Ｌ，１２Ｒ上を垂直昇降するものであり、キャリア１３Ｌ，１３Ｒを昇降する昇降装置１４と、ブラシ軸１０を所定範囲内で上下方向に揺動可能に保持する上下保持装置１５と、ブラシ軸１０を所定範囲内で前後方向に揺動可能に保持する前後保持装置１６とを備えるとともに、いずれか一方のキャリア（図示の例では１３Ｒ）にブラシ軸１０を正逆回転するブラシモータ１７を備えている。ブラシモータ１７による回転駆動力はブラシ駆動軸３５に伝達され、更にブラシ駆動軸３５が前記ブラシ軸１０と接続されることで上面洗浄ブラシ３が回転駆動される。そして、ブラシ駆動軸３５はブラシ軸１０の内部を貫通しており、図中のキャリア１３Ｒからキャリア１３Ｌにわたって架設され上面洗浄ブラシ３を支持している。

昇降装置１４は、図３に示すように、キャリア１３の上端と下端とを無端状に接続するチェーン１８と、このチェーン１８が懸回されるスプロケット１９ＬＵ・１９ＲＵ，１９ＬＬ・１９ＲＬと、左上スプロケット１９ＬＵと右上スプロケット１９ＲＵとを連結する回転軸２０と、回転軸２０が所定回転する毎にパルス出力を行うエンコーダ２１と、下スプロケット１９ＬＬ・１９ＲＬのいずれか一方に連携される昇降モータ２２とから構成されている。この構成により、昇降モータ２２を駆動すると、左右のキャリア１３Ｌ，１３Ｒが同期して上下駆動され、キャリア間の上面洗浄ブラシ３が水平状態で昇降する。２３，２４は昇降レール１２の上部及び下部に設けられるリミットスイッチで、キャリア１３との接触によってスイッチングして上昇限界及び下降限界を与え、キャリア１３の昇降を制御するのに用いられる。

上下保持機構１５は、図４に示すように、キャリア１３を上下に貫通する稼働棒２５と、その稼働棒２５の貫通した上端とキャリア１３上面との間に取り付けられる上スプリング２６と、稼働棒２５の貫通した下端とキャリア１３下面との間に取り付けられる下スプリング２７とで構成されている。この稼働棒２５の上端及び下端には昇降装置１４のチェーン１８が接続されており、稼働棒２５の周囲に上面洗浄ブラシ３のキャリア１３が上下のスプリング２６，２７に付勢された状態でバランスしている形になっている。これにより、上面洗浄ブラシ３が車体と接触したとき、スプリング２６，２７の可動範囲だけブラシの上下動が許容され、押し付け圧が吸収される。２８，２９は可動棒２５の上部及び下部に設けられるリミットスイッチで、キャリア１３との接触によりスイッチングして上変位及び下変位の限界点を検出し、キャリア１３の昇降動作を制御するのに用いられる。

前後保持機構１６は、図５に示すように、キャリア１３の内側において昇降レール１２を挟むように設けられる前後一対の滑車体３０，３０と、この滑車体３０，３０からキャリア内面側に延設し、キャリア側面を貫通して自由端を形成する支持棒３１，３１と、この支持棒３１，３１の周囲に券回され滑車体３０，３０とキャリア内面との間に取り付けられるスプリング３２，３２とで構成されている。これにより上面洗浄ブラシ３が車体と接触したとき、スプリング３２，３２の可動範囲の分だけブラシの前後動が許容され、押し付け圧が吸収される。３３，３４はキャリアの内側に設けられるリミットスイッチで、滑車体３０，３０の接触によりスイッチングして前方向変位及び後方法変位の限界点を検出し、キャリア１３の昇降動作を制御するのに用いられる。

次に、ブラシ軸とブラシ駆動軸との継手構造について図６を基にして説明する。４０は本発明に係る軸継手であり、一体に形成されるボス部４０ａとクランプハブ部４０ｂとで構成される。ボス部４０ａは、筒形状を備えるブラシ軸１０の筒内部に内嵌する円筒形状を備え、その円筒の外周面に固定用ボルト孔４１が設けられている。この固定用ボルト孔４１は、ブラシ軸１０に設けられる固定用孔４２と対応して設けられており、ブラシ軸１０の固定用孔４２とボス部４０ａの固定用ボルト孔４１との位置を合わせてブラシ軸１０の外側面側から軸継手固定用ボルト４８を締め込むことにより、ブラシ軸１０と軸継手４０とを固定する。４０ｃはフランジであり、ボス部４０ａとクランプハブ部４０ｂとの間に形成される。ボス部４０ａをブラシ軸１０に嵌める際に、このフランジ４０ｃがブラシ軸１０の開口縁に当接する位置まで挿入することで軸継手４０が適正位置まで挿入されることになり、その状態で軸継手４０全体を軸周方向に回転させると固定用孔４２と固定用ボルト孔４１との位置合わせが可能になる。

このようにしてブラシ軸１０と軸継手４０とを固定すると、ボス部４０ａがブラシ軸１０の筒内に完全に挿入され、ブラシ軸１０の端部にフランジ４０ｃが当接してクランプハブ部４０ｂが露出した状態となる。クランプハブ部４０ｂは、径方向に設けられる切り込み部４４を備えており、クランプハブ機構部を形成している。４３はブラシ駆動軸３５を挿通する軸孔であり、この軸孔からクランプハブ機構部の径方向に対して割り溝４５が形成され、ブラシ軸１０への挿入方向に対して略Ｃ字状のクランプハブ機構部を形成している。そして、この割り溝４５に直交する方向にクランプボルト孔４６が設けられており、クランプボルト孔４６にクランプボルト４７を装着可能にしている。

軸孔４３にブラシ駆動軸３５を挿入し、クランプボルト孔４６にクランプボルト４７を装着してねじ込みを行うと、割り溝４５の溝幅が狭まって軸孔４３の径が縮小する。これにより軸孔４３の内周面がブラシ駆動軸３５の外周面に面接触して密着し、クランプハブ部とブラシ駆動軸３５とが締結される。そして、軸継手４０は、ブラシ軸１０の両端部に取り付けられてそれぞれ両端部においてブラシ駆動軸３５と締結され一体的に固定される。本発明によれば、洗車機本体側のブラシ駆動軸と洗浄ブラシのブラシ軸とを接続する軸継手を１つの部材で構成していることにより、複数の部材を組み付ける際に発生する可能性のある軸の偏心を極力防ぐことができる。また、ブラシ駆動軸と軸継手との固定はクランプハブ構造を用いて行っているため、万一、軸に偏心が生じて不自然な負荷が加わった場合にも、その負荷を受けてクランプハブ部に摩耗や滑りが発生し、ブラシ駆動軸と軸継手との固定が解けて空回りを起こすことでブラシ軸の破損事故を防ぐことができる。更に、ブラシ駆動軸をブラシ軸の一端から他端にわたって貫通させ、ブラシ駆動軸を中心にして上面洗浄ブラシを水平支持していることにより、不自然な負荷が加わった場合にもブラシにかかる負荷を軽減し、ブラシの破損事故に至るおそれを軽減することができる。

次に、上面洗浄ブラシ３の交換手順について説明する。ブラシの毛材に摩耗が発生したりブラシ体に不具合が生じた場合には、ブラシ駆動軸３５と一体的に固定している上面洗浄ブラシ３を取り外して新しいブラシを着け直すブラシ交換を行うことができる。まず、前記キャリア１３Ｌ，１３Ｒに回転可能に軸支しているブラシ駆動軸３５を取り外す。この場合に、図示の例ではキャリア１３Ｒの側にブラシモータ１７を具備しているため、ブラシモータ１７とブラシ駆動軸３５との間に懸回されるチェーン（図示しない）を外した上で、ブラシ軸１０と一体に固定された状態のブラシ駆動軸３５を取り外して洗車機本体１から分離する。分離した上面洗浄ブラシ３とブラシ駆動軸３５との組体は、ブラシ軸１０の両端に取り付けられている前記軸継手４０のクランプボルト４７を緩めることで、ブラシ軸１０の軸長方向にブラシ駆動軸３５が摺動可能となり、それによりブラシ駆動軸３５の抜き取りが可能となる。上面洗浄ブラシ３の交換作業では、交換対象のブラシ軸１０から軸継手４０を取り外して新しいブラシ軸１０に付け換える必要があるため、ブラシ軸１０の一端に取り付けている軸継手４０のクランプボルト４７を緩めると共に軸継手固定用ボルト４８を取り外し、その一端の軸継手４０からブラシ駆動軸３５を抜き取って、さらにブラシ軸１０から軸継手４０を取り外す。そして、他端の軸継手４０は、少なくとも軸継手固定用ボルト４８を取り外すことでブラシ駆動軸３５をブラシ軸１０から完全に抜き取ることが可能になる。このようにして、使い込んで摩耗した上面洗浄ブラシ３の取り外し作業が行われる。続いて行われる新しい上面洗浄ブラシ３の取り付け手順については、上記の古いブラシ取り外し作業手順と逆の手順で行い、新しい上面洗浄ブラシ３とブラシ駆動軸３５との組体を洗車機本体に組み付けて一連の作業が完了となる。

１ 洗車機本体
３ 上面洗浄ブラシ
１０ ブラシ軸
１２Ｌ，１２Ｒ上 昇降レール
１３Ｌ，１３Ｒ キャリア
１７ ブラシモータ
４０ 軸継手
４０ａ ボス部
４０ｂ クランプハブ部
４０ｃ フランジ
４１ 固定用ボルト孔
４２ 固定用孔
４３ 軸孔
４４ 切り込み部
４５ 割り溝
４６ クランプボルト孔
４７ クランプボルト
４８ 軸継手固定用ボルト

Claims (3)

1. 第１軸と第２軸とをつなぐ継手と、洗浄ブラシと、前記洗浄ブラシを回転駆動させるモータと、を備える洗車機であって、
   前記継手は、
   前記第１軸が外側で嵌められた状態で固定されるボス部と、
   軸孔を有し、前記第２軸が前記軸孔に挿入された状態で固定されるハブ部と、を備え、
   前記ボス部と前記ハブ部とは一体に形成されており、
   前記ボス部と前記ハブ部との間には、切り込みが形成され、前記切り込みより前記ボス部側にフランジが形成され、
   円筒形状の前記ボス部の外周面には、固定用ボルトが締め込まれる前記第１軸の複数の孔に対応した複数の位置合わせ孔が、前記フランジから異なった距離となるよう軸周方向に形成され、
   前記ハブ部には前記軸孔からの径方向に割り溝が前記切り込みに繋がって形成され、前記ハブ部の外周面において前記割り溝に直交する方向にボルト孔が形成されており、
   前記ボルト孔に装着されたクランプボルトにより前記割り溝の溝幅が狭まって前記軸孔が縮径するよう前記切り込みが空隙のままであり、
   前記第１軸が前記洗浄ブラシのブラシ軸であり、前記第２軸が前記モータ側の駆動軸である、
   ことを特徴とする洗車機。
2. 第１軸と第２軸とをつなぐ継手と、洗浄ブラシと、前記洗浄ブラシを回転駆動させるモータと、を備える洗車機であって、
   前記継手は、
   前記第１軸が外側で嵌められた状態で固定されるボス部と、
   軸孔を有し、前記第２軸が前記軸孔に挿入された状態で固定されるハブ部と、を備え、
   前記ボス部と前記ハブ部とは一体に形成されており、
   前記ボス部と前記ハブ部との間には、前記ハブ部がクランプ機構部を有するよう切り込みが形成され、前記切り込みより前記ボス部側にフランジが形成され、
   円筒形状の前記ボス部の外周面には、固定用ボルトが締め込まれる前記第１軸の複数の孔に対応した複数の位置合わせ孔が、前記フランジから異なった距離となるよう軸周方向に形成され、
   前記クランプ機構部は、前記軸孔を縮径可能に前記軸孔からの径方向に形成された割り溝を有し、前記ハブ部の外周面において前記割り溝に直交する方向にボルト孔が形成され、前記ボルト孔にクランプボルトが装着され、
   前記第１軸が前記洗浄ブラシのブラシ軸であり、前記第２軸が前記モータ側の駆動軸である、
   ことを特徴とする洗車機。
3. 筒状の前記ブラシ軸の一端から他端にわたって前記駆動軸を貫通させ、
   前記ブラシ軸の一端および他端のそれぞれに設けられる前記継手によって前記駆動軸と前記ブラシ軸とが固定される、
   請求項１または２記載の洗車機。

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