特開 2024-139301 洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139301

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 1/00 20240101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

B08B1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050179

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】390008338

【氏名又は名称】広和株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183265

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 剣一

(72)【発明者】

【氏名】中村 良夫

(72)【発明者】

【氏名】中池 遼介

【テーマコード（参考）】

3B116

【Ｆターム（参考）】

3B116AA47

3B116AB13

3B116AB33

3B116AB47

3B116BA02

3B116BA23

(57)【要約】

【課題】車輪を効率良く洗浄することが可能な洗浄装置を提供する。
【解決手段】本発明の洗浄装置は、台車の車輪を洗浄する洗浄装置であって、複数の洗浄ブラシと、前記複数の洗浄ブラシを配列して固定するユニットフレームと、を有する洗浄ブラシユニットと、前記洗浄ブラシユニットを円運動するように揺動させる揺動部と、を備え、前記複数の洗浄ブラシは、前記複数の洗浄ブラシの配列する方向に対して所定の傾斜角度で傾斜しており、前記洗浄ブラシユニットの揺動による前記複数の洗浄ブラシの移動方向は、同じである。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

台車の車輪を洗浄する洗浄装置であって、
複数の洗浄ブラシと、前記複数の洗浄ブラシを配列して固定するユニットフレームと、を有する洗浄ブラシユニットと、
前記洗浄ブラシユニットを円運動するように揺動させる揺動部と、
を備え、
前記複数の洗浄ブラシは、前記複数の洗浄ブラシの配列する方向に対して所定の傾斜角度で傾斜しており、
前記洗浄ブラシユニットの揺動による前記複数の洗浄ブラシの移動方向は、同じである、
洗浄装置。

【請求項2】

前記所定の傾斜角度は、３０度以上６０度以下である、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項3】

前記洗浄ブラシユニットの上方に配置され、前記車輪の少なくとも１つの側面に接触し、前記車輪の逆回転を規制する回転制動部をさらに備え、
前記回転制動部は、前記洗浄ブラシユニットから独立している、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項4】

前記回転制動部は、サイドブラシ、ゴム又はスポンジである、
請求項３に記載の洗浄装置。

【請求項5】

前記複数の洗浄ブラシは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の隙間を有して配列されている、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項6】

前記複数の洗浄ブラシは、円弧状に湾曲したブラシフレームと、前記ブラシフレームの内側に設けられるブラシ毛と、を有し、
前記ブラシ毛は、前記ブラシフレームの円弧の中心に向かって延びており、
前記ブラシ毛の先端は、円弧状の溝を画定しており、
前記ブラシ毛の密度は、前記ブラシフレームから前記ブラシ毛の先端に向かって高くなっている、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項7】

前記洗浄ブラシユニットは、第１洗浄ブラシユニットと、前記第１洗浄ブラシユニットと異なる位置に配置される第２洗浄ブラシユニットと、を有し、
前記揺動部は、前記第１洗浄ブラシユニットを揺動する第１揺動部と、前記第２洗浄ブラシユニットを揺動する第２揺動部と、を有し、
前記第１揺動部と前記第２揺動部とは、異なる位相で前記第１洗浄ブラシユニットと前記第２洗浄ブラシユニットとを揺動する、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項8】

前記第１揺動部と前記第２揺動部との位相差は、１６０度以上２００度以下である、
請求項７に記載の洗浄装置。

【請求項9】

前記台車の前記車輪を浮かせた状態で前記台車をスライド移動可能に支持する支持部をさらに備える、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項10】

前記洗浄ブラシユニットの位置を調整可能な調整機構をさらに備える、
請求項１に記載の洗浄装置。

【請求項11】

洗浄水を貯留する洗浄水タンクをさらに備え、
前記洗浄ブラシユニットは、前記洗浄水タンク内に配置され、
前記洗浄水の液面は、前記複数の洗浄ブラシの前記ブラシ毛の下部に位置する、
請求項６に記載の洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、台車の車輪を洗浄する洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、台車の車輪を洗浄するための車輪洗浄装置が開示されている。特許文献１に記載の車輪洗浄装置は、洗浄位置にある車輪支持板に台車の車輪を乗せ、車輪支持板を降下させることで車輪を降下させて車輪回転ローラに乗せる。この状態で、下側から洗浄用回転ブラシを車輪に押し当てて車輪を洗浄する。洗浄後に、洗浄用回転ブラシを車輪支持板に干渉しない位置に退避させ、車輪支持板を上昇させ、車輪回転ローラに乗った状態の洗浄後の車輪を台車搬送路と同一高さまで上昇させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－３４２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の車輪洗浄装置では、車輪を効率良く洗浄するといった点で未だ改善の余地がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様の洗浄装置は、台車の車輪を洗浄する洗浄装置であって、複数の洗浄ブラシと、複数の洗浄ブラシを配列して固定するユニットフレームと、を有する洗浄ブラシユニットと、洗浄ブラシユニットを揺動させる揺動部と、を備え、複数の洗浄ブラシは、複数の洗浄ブラシの配列する方向に対して所定の傾斜角度で傾斜しており、揺動部は、洗浄ブラシユニットを円運動するように揺動させ、洗浄ブラシユニットの揺動による複数の洗浄ブラシの移動方向は、同じである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、車輪を効率良く洗浄することが可能な洗浄装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る洗浄装置の概念を説明するための概略図である。

【図2】台車の一例の概略斜視図である。

【図3】図２に示す台車の車輪を拡大して示す概略拡大斜視図である。

【図4】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の概略斜視図である。

【図5】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の内部構成を示す概略斜視図である。

【図6】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の概略正面図である。

【図7】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の概略平面図である。

【図8】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の概略側面図である。

【図9】図６に示す洗浄装置をＡ－Ａ線で切断した概略断面図である。

【図10】図８に示す洗浄装置をＢ－Ｂ線で切断した概略断面図である。

【図11】本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の主要な構成を示す概略ブロック図である。

【図12】洗浄ブラシユニットの一例を示す概略斜視図である。

【図13】図１２に示す洗浄ブラシユニットをＣ－Ｃ線で切断した概略断面図である。

【図14】洗浄ブラシの一例を示す概略図である。

【図15】洗浄装置の動作の一例を説明する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本発明に至った経緯）
台車の車輪を洗浄する洗浄装置として、例えば、特許文献１に記載の車輪洗浄装置が知られている。特許文献１に記載の車輪洗浄装置は、車輪を乗せた車輪支持板を降下させることによって車輪を車輪回転ローラに乗せ、車輪回転ローラによって車輪を回転させている状態で洗浄用回転ブラシを車輪に押し当てることによって、車輪を洗浄している。洗浄後、洗浄用回転ブラシを移動させて退避させ、車輪支持板を上昇させることによって車輪回転ローラに載った状態の車輪を台車搬送路と同一高さまで上昇させている。

【0009】

このように、特許文献１に記載の車輪洗浄装置では、車輪を回転させるための車輪回転ローラ、車輪を降下及び上昇させる機構及び洗浄用回転ブラシを退避させるための移動機構を用いて車輪の洗浄を行っている。このため、特許文献１に記載の車輪洗浄装置は、機構が複雑で、車輪を洗浄するための工程が多くなっており、車輪を効率良く洗浄することが難しいという課題がある。

【0010】

そこで、本発明者（ら）は、簡易な構成で車輪を効率良く洗浄することができる洗浄装置を検討し、以下の発明に至った。

【0011】

（実施の形態１）
［概念］
図１は、本発明に係る洗浄装置１の概念を説明するための概略図である。図１に示すように、洗浄装置１は、台車２の車輪３を洗浄する装置である。ユーザは、荷物６を載せた台車２を押して移動させ、洗浄装置１の上に配置する。洗浄装置１上に台車２を停止させ、洗浄装置１によって車輪３を洗浄する。洗浄後、ユーザは台車２を押して洗浄装置１から台車２を移動させる。

【0012】

本実施形態では、洗浄装置１には、第１傾斜台７及び第２傾斜台８が配置されている。第１傾斜台７は、台車２の進行方向において洗浄装置１の手前側に配置されており、洗浄装置１に近づくに従って第１傾斜台７の高さが連続して高くなる傾斜面を有する。第２傾斜台８は、台車２の進行方向において洗浄装置１の奥側に配置されており、洗浄装置１から離れるに従って第２傾斜台８の高さが連続して低くなる傾斜面を有する。第１傾斜台７によって、ユーザは台車２を洗浄装置１に容易に移動させることができる。また、第２傾斜台８によって、ユーザは台車２を洗浄装置１から容易に移動させることができる。

【0013】

本実施形態では、洗浄装置１が台車２に荷物６を載せた状態で車輪３を洗浄する例について説明したが、これに限定されない。例えば、洗浄装置１は台車２に荷物６を載せずに車輪３を洗浄してもよい。

【0014】

図２は、台車２の一例の概略斜視図である。図３は、図２に示す台車２の車輪３を拡大して示す概略拡大斜視図である。図２に示すように、台車２は、複数の車輪３と、台車フレーム４と、取り付け部材５と、を備える。

【0015】

本実施形態では、複数の車輪３は、４つの車輪３で構成されている。図３に示すように、車輪３の外形は円板状に形成されており、車輪３の外表面３ａは平坦面を形成している。車輪３は、例えば、樹脂、ゴム又は金属などで形成されている。車輪３は、取り付け部材５を介して台車フレーム４に取り付けられる。

【0016】

台車フレーム４は、台車２の本体部分を構成しており、底部に複数の車輪３が取り付けられ、上部に荷物６が載せられる。台車フレーム４は、例えば、矩形枠状に形成されている。台車フレーム４のコーナー側の底部には、車輪３が取り付け部材５を介して取り付けられている。

【0017】

取り付け部材５は、車輪３を台車フレーム４に取り付ける部材である。取り付け部材５は、車輪３を回転可能に保持するとともに、車輪３の向きを変更可能に保持する。

【0018】

［洗浄装置の構成］
図４は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置１の一例の概略斜視図である。図５は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置１の一例の内部構成を示す概略斜視図である。図６は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置１の一例の概略正面図である。図７は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置１の一例の概略平面図である。図８は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置１の一例の概略側面図である。図９は、図６に示す洗浄装置１をＡ－Ａ線で切断した概略断面図である。図１０は、図８に示す洗浄装置１をＢ－Ｂ線で切断した概略断面図である。

【0019】

図４～図１０に示すように、洗浄装置１は、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂ、支持部２０、回転制動部３０、揺動部４０ａ、４０ｂ、駆動部５０及び洗浄水タンク６０を備える。

【0020】

＜洗浄ブラシユニット＞
図４～図５及び図７～図１０に示すように、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂは、台車２の車輪３を洗浄するユニットである。本明細書では、洗浄ブラシユニット１０ａを第１洗浄ブラシユニット１０ａと称し、洗浄ブラシユニット１０ｂを第２洗浄ブラシユニット１０ｂと称する。

【0021】

第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとは異なる位置に配置されている。具体的には、第１洗浄ブラシユニット１０ａは、第２洗浄ブラシユニット１０ｂよりも洗浄装置１の前後方向に離れて配置されている。第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとの間の間隔は、台車２の車輪３の前後方向の間隔と略等しい。第１洗浄ブラシユニット１０ａは、台車２の前方側の車輪３を洗浄する。第２洗浄ブラシユニット１０ｂは、台車２の後方側の車輪３を洗浄する。

【0022】

第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂは、円運動するように揺動することによって、車輪３を洗浄すると共に車輪３を回転させることができる。

【0023】

本実施形態では、台車２は、前方に配置される２つの車輪３と、後方に配置される２つの車輪３と、を有する。このため、洗浄装置１においては、２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａと、２つの第２洗浄ブラシユニット１０ｂと、を備える。２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａの間の間隔は、台車２の前方に配置される２つの車輪３の間隔と略等しく、２つの第２洗浄ブラシユニット１０ｂの間の間隔は、台車２の後方に配置される２つの車輪３の間隔と略等しい。

【0024】

２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａは接続軸１４によって接続されている。２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａは接続軸１４をスライド移動可能であってもよい。また、２つの第２洗浄ブラシユニット１０ｂについても接続軸１４によって接続されており、接続軸１４をスライド可能であってもよい。これにより、２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａとの間の間隔の大きさ、および２つの第２洗浄ブラシユニット１０ｂとの間の間隔の大きさを調整してもよい。即ち、接続軸１４は、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂを調整する調整機構として機能してもよい。

【0025】

＜支持部＞
図４及び図６～図１０に示すように、支持部２０は、車輪３を浮かせた状態で台車２をスライド移動可能に支持する。ユーザは、台車２の台車フレーム４を支持部２０に載せてスライド移動させることができる。

【0026】

支持部２０は、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂに沿って配置される棒状の部材である。支持部２０は、台車２の進行方向に延びている。支持部２０の上面には、スライド移動させるためのフラット面が形成されている。フラット面には、台車２をスライド移動させやすいように、滑りの良いシートが設けられてもよい。シートは、例えば、樹脂で形成されていてもよい。

【0027】

本実施形態では、洗浄装置１は、２つの支持部２０を備える。２つの支持部２０は、２つの第１洗浄ブラシユニット１０ａとの間及び２つの第２洗浄ブラシユニット１０ｂとの間に配置されている。

【0028】

なお、支持部２０の上面は、台車２がスライド移動可能であればよい。例えば、支持部２０の上面には、回転ローラ―が設けられていてもよい。

【0029】

＜回転制動部＞
図４～図５及び図７～図９に示すように、回転制動部３０は、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの上方に配置され、車輪３の側面に接触し、車輪３の逆回転を規制する。また、回転制動部３０は、車輪３が第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから外れて移動することを抑制する。

【0030】

例えば、回転制動部３０は、車輪３の側面に接触して生じる摩擦によって車輪３の回転を抑制する。回転制動部３０は、摩擦力よりも大きい力が車輪３にかかったとき、車輪３が回転するように構成されている。

【0031】

第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから車輪３に与える回転力が摩擦力よりも大きいとき、回転制動部３０は車輪３の回転を許容する。第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから車輪３に与える回転力が摩擦力より小さいとき、回転制動部３０は、車輪３の回転を停止する。このように、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂにより車輪３が回転させられるとき以外、回転制動部３０は車輪３の回転を抑制することによって、車輪３の逆回転を規制している。

【0032】

回転制動部３０は、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから独立している。回転制動部３０は、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂに接続されておらず、揺動しない。

【0033】

回転制動部３０は、例えば、サイドブラシ、ゴム又はスポンジである。回転制動部３０をサイドブラシ又はスポンジで構成することによって、車輪３が回転しているときに車輪３の側面を洗浄することもできる。

【0034】

本実施形態では、回転制動部３０は、車輪３の両側面に配置されている。具体的には、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの上方に、間隔を有して対向して配置される２つの回転制動部３０が配置されている。

【0035】

なお、回転制動部３０は、車輪３の少なくとも１つの側面に接触していればよい。

【0036】

＜揺動部＞
図５及び図９に示すように、揺動部４０ａ、４０ｂは、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂを揺動させる。具体的には、揺動部４０ａ、４０ｂは、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂを円運動するように揺動させる。本明細書では、揺動部４０ａを第１揺動部４０ａと称し、揺動部４０ｂを第２揺動部４０ｂと称する。

【0037】

第１及び第２の揺動部４０ａ、４０ｂは、それぞれ、第１及び第２の揺動部４０ａを偏心させる偏心手段を有する。偏心手段は、例えば、円運動の中心から偏心した偏心軸を有する。偏心軸の一端は、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂに接続されている。このため、偏心軸が円運動の中心に対して偏心しながら回動すると、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂが上下前後方向に円運動するように揺動する。なお、本実施形態では、円運動の中心は、後述する駆動部５０のプーリ５４，５５の回転中心に接続される回転軸の中心である。

【0038】

例えば、偏心軸は、円運動の中心から０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の距離で偏心している。このため、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂの円運動による上下前後方向における移動距離は１ｍｍ以上２ｍｍ以下となる。

【0039】

また、第１及び第２の揺動部４０ａ、４０ｂは、異なる位相で第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂを揺動する。例えば、第１揺動部４０ａと第２揺動部４０ｂとの位相差は、１６０度以上２００度以下である。好ましくは、位相差は１７０度以上１９０度以下である。より好ましくは、位相差は１８０度である。

【0040】

例えば、第１揺動部４０ａの偏心軸は、第２揺動部４０ｂの偏心軸に対して１６０度以上２００度以下の範囲で、好ましくは１７０度以上１９０度以下の範囲で、より好ましくは１８０度ずれている。

【0041】

＜駆動部＞
図５及び図９に示すように、駆動部５０は、第１及び第２の揺動部４０ａ、４０ｂに接続され、第１及び第２の揺動部４０ａ、４０ｂを駆動する。駆動部５０は、駆動源５１、駆動軸５２及びプーリ５３～５５を含む。

【0042】

駆動源５１は、駆動軸５２を駆動する。例えば、駆動源５１は、モータである。駆動源５１は、駆動軸５２に接続されている。

【0043】

駆動軸５２は、駆動源５１により回転駆動される。駆動軸５２の一端は駆動源５１に接続されている。また、駆動軸５２の両端付近には、プーリ５３が取り付けられている。

【0044】

プーリ５３は、駆動軸５２の回転により回転駆動する。プーリ５３は、プーリ５４及びプーリ５５とプーリーベルトを介して接続されている。このため、プーリ５３の動力は、プーリーベルトを介してプーリ５４及びプーリ５５に伝達される。

【0045】

プーリ５４は、回転軸を介して第１揺動部４０ａに接続されている。回転軸は、プーリ５４の回転中心に接続されると共に、第１揺動部４０ａの偏心手段に接続されている。プーリ５４がプーリ５３からの動力を受けて回転すると、回転軸が回転する。偏心手段の偏心軸は、回転軸に対して偏心している。即ち、偏心軸は、回転軸の中心から偏心して配置されている。このため、回転軸が回転すると、偏心軸は回転軸を中心として円運動する。これにより、偏心軸に接続された第１洗浄ブラシユニット１０ａが上下前後方向に円運動するように揺動する。

【0046】

プーリ５５は、回転軸を介して第２揺動部４０ｂに接続されている。回転軸は、プーリ５５の回転中心に接続されると共に、第２揺動部４０ｂの偏心手段に接続されている。プーリ５５がプーリ５３からの動力を受けて回転すると、回転軸が回転する。偏心手段の偏心軸は、回転軸に対して偏心している。即ち、偏心軸は、回転軸の中心から偏心して配置されている。このため、回転軸が回転すると、偏心軸は回転軸を中心として円運動する。これにより、偏心軸に接続された第２洗浄ブラシユニット１０ｂが上下前後方向に円運動するように揺動する。

【0047】

図５及び図９～図１０に示すように、洗浄水タンク６０は、洗浄水を貯留するタンクである。洗浄水タンク６０は、支持部２０の下方に配置されている。また、洗浄水タンク６０内には、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂが配置されている。第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂの下部は、洗浄水タンク６０内に貯留された洗浄水に接触している。

【0048】

図１１は、本発明に係る実施の形態１の洗浄装置の一例の主要な構成を示す概略ブロック図である。図１１に示すように、洗浄装置１は、駆動部５０を制御する制御部７０を備える。

【0049】

＜制御部＞
制御部７０は、例えば、プロセッサを含み、プロセッサがメモリに記憶された命令を実行することで所定の機能を実現する。例えば、制御部７０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々のプロセッサで実現されてもよい。プロセッサは、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路で構成されてもよい。また、制御部７０は、１つ又は複数のプロセッサで構成されてもよい。

【0050】

制御部７０は、駆動部５０の駆動源５１を制御する。制御部７０は、駆動源５１のＯＮ／ＯＦＦ又は回転速度を制御する。例えば、制御部７０は、駆動源５１の回転数を５００ｒｐｍ以上１２００ｒｐｍの範囲で制御する。

【0051】

例えば、制御部７０は、入力インタフェースに入力されたユーザからの指令情報に基づいて、駆動源５１を制御してもよい。洗浄装置１が、第１及び第２の洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂに車輪３が配置されていることを検出するセンサを備えている場合、センサの検出情報に基づいて、駆動源５１を制御してもよい。

【0052】

このように、洗浄装置１では、制御部７０が駆動部５０を駆動する。揺動部４０ａ，４０ｂは、駆動部５０の動力を受けて洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂを円運動するように揺動する。

【0053】

［洗浄ブラシユニットの詳細な構造について］
図１２は、洗浄ブラシユニット１０ａの一例を示す概略斜視図である。図１３は、図１２に示す洗浄ブラシユニット１０ａをＣ－Ｃ線で切断した概略断面図である。なお、図１２及び図１３は、第１洗浄ブラシユニット１０ａの詳細な構造について説明するが、第２洗浄ブラシユニット１０ｂも第１洗浄ブラシユニット１０ａと同様の構造を有する。

【0054】

図１２及び図１３に示すように、洗浄ブラシユニット１０ａは、複数の洗浄ブラシ１１と、ユニットフレーム１２と、を有する。

【0055】

複数の洗浄ブラシ１１は、複数の洗浄ブラシ１１の配列する方向に対して所定の傾斜角度θ１で傾斜している。例えば、所定の傾斜角度θ１は、３０度以上６０度以下である。好ましくは、所定の傾斜角度θ１は、４０度以上５０度以下である。より好ましくは、所定の傾斜角度θ１は、４５度である。

【0056】

また、複数の洗浄ブラシ１１は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の隙間ＳＰ１を有して配列されている。

【0057】

複数の洗浄ブラシ１１の数は、例えば、５個以上１５個以下である。

【0058】

ユニットフレーム１２は、複数の洗浄ブラシ１１を配列して固定する。ユニットフレーム１２は、凹状の部材で形成されている。

【0059】

ユニットフレーム１２は、所定の傾斜角度θ１で傾斜し、且つ隙間ＳＰ１を有して配置される複数のスペーサ１３を有する。複数のスペーサ１３は、ユニットフレーム１２の内側に配置されている。複数のスペーサ１３は、凹形状を有する。

【0060】

複数の洗浄ブラシ１１は、複数のスペーサ１３に配置された状態でユニットフレーム１２に固定されることによって、上述した傾斜角度θ１と隙間ＳＰ１を設定できる。

【0061】

ユニットフレーム１２は、第１揺動部４０ａの偏心手段に接続されている。このため、ユニットフレーム１２は、上下前後方向に円運動するように揺動する。このとき、複数の洗浄ブラシ１１は、ユニットフレーム１２に固定されているため、ユニットフレームと共に上下前後方向に円運動するように揺動する。また、揺動による複数の洗浄ブラシ１１の移動方向は同じである。

【0062】

なお、「揺動による複数の洗浄ブラシ１１の移動方向は同じである」とは、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂのそれぞれにおいて、ユニット単体内の複数のブラシ１１の移動方向が同じであるという意味である。即ち、第１洗浄ブラシユニット１０ａにおける複数の洗浄ブラシ１１の移動方向が同じであり、第２洗浄ブラシユニット１０ｂにおける複数の洗浄ブラシ１１の移動方向が同じであるという意味である。第１洗浄ブラシユニット１０ａにおける複数の洗浄ブラシ１１の移動方向と、第２洗浄ブラシユニット１０ｂにおける複数の洗浄ブラシ１１の移動方向と、が異なっていてもよい。

【0063】

次に、図１４を用いて洗浄ブラシ１１の詳細な構造について説明する。

【0064】

図１４は、洗浄ブラシ１１の一例を示す概略図である。図１４に示すように、洗浄ブラシ１１は、ブラシフレーム１１ａと、ブラシフレーム１１ａの内側に設けられるブラシ毛１１ｂと、を有する。

【0065】

洗浄ブラシ１１の厚み方向から見て、ブラシフレーム１１ａは、円弧状に湾曲している。言い換えると、洗浄ブラシ１１の厚み方向から見て、ブラシフレーム１１ａは、扇形状を有している。具体的には、洗浄ブラシ１１の厚み方向から見て、ブラシフレーム１１ａは、中心Ｃ１から半径Ｒ１の円で定義される円周の一部と、中心Ｃ１から半径Ｒ２の円で定義される円周の一部と、で囲われた部分で形成されている。半径Ｒ２は、半径Ｒ１より小さい。また、ブラシフレーム１１ａの中心角θ２は、６０度より大きく、１８０度よりも小さい。好ましくは、中心角θ２は、９０度以上１７０度以下である。より好ましくは、中心角θ２は、１２０度以上１６０度以下である。なお、中心角θ２は、中心Ｃ１から延びてブラシフレーム１１ａの両端を通る２つの直線の間の角度を意味する。

【0066】

ブラシ毛１１ｂは、ブラシフレーム１１ａの内側からブラシフレーム１１ａの円弧の中心Ｃ１に向かって延びている。洗浄ブラシ１１の厚み方向から見て、ブラシ毛１１ｂの先端は、円弧状の溝１１ｃを画定している。具体的には、洗浄ブラシ１１の厚み方向から見て、ブラシフレーム１１ａの円弧の中心Ｃ１から半径Ｒ３の円で定義される円周の一部に沿って、ブラシ毛１１ｂの先端が配置されている。半径Ｒ３は、半径Ｒ１，Ｒ２よりも小さい。例えば、半径Ｒ３は、半径Ｒ２の１／３以上３／４以下である。好ましくは、半径Ｒ３は、半径Ｒ２の１／２以上２／３以下である。

【0067】

また、ブラシ毛１１ｂの先端の溝１１ｃの最大幅Ｗ１は、車輪３の幅よりも大きい。

【0068】

ブラシ毛１１ｂの密度は、ブラシフレーム１１ａからブラシ毛１１ｂの先端に向かって高くなっている。言い換えると、ブラシ毛１１ｂを構成する複数の毛の間隔がブラシフレーム１１ａからブラシ毛１１ｂの先端に向かって小さくなっている。

【0069】

［動作］
洗浄装置１の動作の一例について図１５を用いて説明する。

【0070】

図１５は、洗浄装置１の動作の一例を説明する概略図である。なお、図１５においては説明を容易にするため、洗浄装置１のいくつかの構成要素を省略している。また、図１５は、第１洗浄ブラシユニット１０ａの動作の一例について説明するが、第２洗浄ブラシユニット１０ｂの動作についても同様である。

【0071】

図１５に示すように、車輪３が洗浄ブラシユニット１０ａに配置される。車輪３は、洗浄ブラシユニット１０ａの複数の洗浄ブラシ１１の上に配置される。具体的には、車輪３は、複数の洗浄ブラシ１１のブラシ毛１１ｂの先端に設けられた溝１１ｃに配置される。

【0072】

洗浄ブラシユニット１０ａは、揺動部４０ａによって上下前後方向に円運動するように揺動される。また、洗浄ブラシユニット１０ａは、複数の洗浄ブラシ１１の傾斜する傾斜方向に向かって円運動するように揺動される。複数の洗浄ブラシ１１の傾斜方向は、洗浄装置１の前から後ろに向かう方向である。具体的には、洗浄ブラシユニット１０ａは、洗浄装置１の前方向、上方向、後方向及び下方向の順で移動するように円運動する。

【0073】

例えば、洗浄ブラシユニット１０ａが洗浄装置１の下方向、前方向、上方向及び後方向の順に移動すると、複数の洗浄ブラシ１１も洗浄装置１の下方向、前方向、上方向及び後方向の順に移動する。

【0074】

複数の洗浄ブラシ１１は、上方向に移動することによって車輪３を突き上げ、洗浄ブラシ１１の先端部分で車輪３に付着した汚れを削り取る。また、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３に接触した状態で洗浄装置１の前方向から後方向に移動することによって、車輪３に対して回転力が与えられる。具体的には、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３の下部に接触し、車輪３の下部に対して洗浄装置１の前方向から後方向へ向かう方向に力を付与する。これにより、車輪３が回転する。

【0075】

また、洗浄ブラシユニット１０ａの揺動による複数の洗浄ブラシ１１の移動方向は、同じである。即ち、複数の洗浄ブラシ１１は同じ動きをする。このため、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３を突き上げているとき、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３に接触する部分を大きくすることができる。これにより、車輪３の汚れを落としやすくなり、洗浄効率が向上する。また、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３に接触する部分を大きくすることで、車輪３に対して回転力を与えやすくなる。

【0076】

複数の洗浄ブラシ１１が洗浄装置１の後方向、下方向及び前方向の順に移動するとき、複数の洗浄ブラシ１１の車輪３に対して付与する回転力が小さくなる。車輪３の側面には、回転制動部３０が接触することによる摩擦力で車輪３の回転を抑制している。このため、複数の洗浄ブラシ１１の車輪３に対して付与する回転力が回転制動部３０の摩擦力よりも小さくなると、車輪３の回転が停止する。これにより、車輪３を洗浄ブラシユニット１０ａで洗浄している間、車輪３の逆回転を規制している。

【0077】

また、洗浄ブラシユニット１０ａは、洗浄水が貯留される洗浄水タンク６０内に配置されている。洗浄水の液面は、複数の洗浄ブラシ１１のブラシ毛１１ｂの下部に位置する。ブラシ毛１１ｂの密度は、ブラシフレーム１１ａからブラシ毛１１ｂの先端に向かって高くなっている。このため、ブラシ毛１１ｂの下部に洗浄水が接触していれば、ブラシ毛１１ｂの毛細管現象によりブラシ毛１１ｂの先端に洗浄水が供給される。これにより、洗浄ブラシユニット１０ａは、洗浄水を用いて車輪３を洗浄する。

【0078】

［効果］
本実施形態の洗浄装置１は、台車２の車輪３を洗浄する洗浄装置であって、洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂと、揺動部４０ａ、４０ｂと、を備える。洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂは、複数の洗浄ブラシ１１と、複数の洗浄ブラシ１１を配列して固定するユニットフレーム１２と、を有する。揺動部４０ａ、４０ｂは、洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂを上下前後方向に円運動するように揺動させる。複数の洗浄ブラシ１１は、複数の洗浄ブラシ１１の配列する方向に対して所定の傾斜角度θ１で傾斜している。洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂの揺動による複数の洗浄ブラシ１１の移動方向は、同じである。

【0079】

このような構成により、洗浄装置１は、車輪３を効率良く洗浄することができる。具体的には、洗浄装置１は、揺動部４０ａ，４０ｂによって洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂを上下前後方向に円運動するように揺動させている。これにより、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの複数の洗浄ブラシ１１で車輪３を洗浄すると共に車輪３を回転させることができる。その結果、車輪３を回転させるためのローラなどの機構を備えなくてもよいため、簡易な構成で車輪３を効率良く洗浄することができる。

【0080】

また、洗浄装置１を簡易な構成で実現することができるため、小型化できる。このため、台車２の挿入高さを低くできる。このため、台車２に荷物を載せた状態で車輪３を洗浄しても転倒のリスクが低い。

【0081】

また、複数の洗浄ブラシ１１が所定の傾斜角度θ１で傾斜していることにより、車輪３に対して複数の洗浄ブラシ１１が斜めに接触する。これにより、車輪３の洗浄と回転を効率良く実現できる。

【0082】

また、洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂの揺動による複数の洗浄ブラシ１１の移動方向が同じであることにより、複数の洗浄ブラシ１１が車輪３に接触する部分が大きくなる。これにより、複数の洗浄ブラシ１１による車輪３の洗浄力を向上させると共に、車輪３に対して付与する回転力を大きくすることができる。

【0083】

所定の傾斜角度θ１は、３０度以上６０度以下である。このような構成により、車輪３の洗浄と回転をより効率良く実現できる。

【0084】

洗浄装置１は、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの上方に配置され、車輪３の少なくとも１つの側面に接触し、車輪３の逆回転を規制する回転制動部３０を備える。回転制動部３０は、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから独立している。このような構成により、車輪３が逆回転することを抑制できる。また、回転制動部３０が洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂから独立していることにより、回転制動部３０が洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂと共に揺動しない。これにより、回転制動部３０は車輪３の逆回転を規制しやすくなる。

【0085】

回転制動部３０は、サイドブラシ、ゴム又はスポンジである。このような構成により、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの揺動による車輪３の回転を許容しつつ、車輪３が逆回転することを規制できる。

【0086】

複数の洗浄ブラシ１１は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下の隙間ＳＰ１を有して配列されている。このような構成により、車輪３に付着した汚れなどの付着物が複数の洗浄ブラシ１１によって削り取られたとき、付着物が隙間ＳＰ１を流れ落ちる。これにより、複数の洗浄ブラシ１１上に付着物が溜まらないため、複数の洗浄ブラシ１１が汚れることを抑制できる。

【0087】

複数の洗浄ブラシ１１は、円弧状に湾曲したブラシフレーム１１ａと、ブラシフレーム１１ａの内側に設けられるブラシ毛１１ｂと、を有する。ブラシ毛１１ｂは、ブラシフレーム１１ａの円弧の中心Ｃ１に向かって延びている。ブラシ毛１１ｂの先端は、円弧状の溝１１ｃを画定している。ブラシ毛１１ｂの密度は、ブラシフレーム１１ａからブラシ毛１１ｂの先端に向かって高くなっている。このような構成により、車輪３の汚れを落としやすくなり、洗浄力が向上する。

【0088】

洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂは、第１洗浄ブラシユニット１０ａと、第１洗浄ブラシユニット１０ａと異なる位置に配置される第２洗浄ブラシユニット１０ｂと、を有する。揺動部４０ａ、４０ｂは、第１洗浄ブラシユニット１０ａを揺動する第１揺動部４０ａと、第２洗浄ブラシユニット１０ｂを揺動する第２揺動部４０ｂと、を有する。第１揺動部４０ａと第２揺動部４０ｂとは、異なる位相で第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとを揺動する。このような構成により、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂの揺動により車輪３が洗浄装置１の前後方向に移動することを抑制できる。例えば、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂが同じ位相で揺動すると、複数の車輪３に同じ方向に力がかかってしまい、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂから車輪３が飛び出してしまうことが考えられる。第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとを異なる位相で揺動することによって、複数の車輪３においてかかる力の方向をばらばらにできる。これにより、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂ上に車輪３を留めておくことができる。

【0089】

第１揺動部４０ａと第２揺動部４０ｂとの位相差は、１６０度以上２００度以下である。このような構成により、第１洗浄ブラシユニット１０ａ及び第２洗浄ブラシユニット１０ｂの揺動により車輪３が洗浄装置１の前後方向に移動することをさらに抑制できる。

【0090】

洗浄装置１は、車輪３を浮かせた状態で台車２をスライド移動可能に支持する支持部２０を備える。このような構成により、洗浄ブラシユニット１０ａ、１０ｂに台車２の重さが直接かからないようにすることができる。また、洗浄ブラシ１１の劣化や摩耗を低減し、洗浄ブラシ１１の寿命を延ばすことができる。また、洗浄効率を向上させることができる。

【0091】

洗浄装置１は、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの位置を調整可能な調整機構１４を備える。このような構成により、様々な台車の大きさ及び形状に応じて車輪３を洗浄することができる。

【0092】

洗浄装置１は、洗浄水を貯留する洗浄水タンク６０を備える。洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂは、洗浄水タンク６０内に配置され、洗浄水の液面は、複数の洗浄ブラシ１１のブラシ毛１１ｂの下部に位置する。このような構成により、洗浄水を用いて車輪３を洗浄することができる。また、複数の洗浄ブラシ１１において、ブラシ毛１１ｂの密度がブラシフレーム１１ａからブラシ毛１１ｂの先端に向かって高くなっていることで、毛細管現象によって洗浄水をブラシ毛１１ｂの先端に供給することができる。

【0093】

なお、本実施形態では、台車２が４つの車輪３を備える例について説明したが、これに限定されない。台車２は、少なくとも１つの車輪３を備えていればよい。洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂの数は、台車２の車輪３の数に応じて変更してもよい。

【0094】

本実施形態では、第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとが同じ構造である例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとにおいて、複数の洗浄ブラシ１１の傾斜方向を反対向きにしてもよい。例えば、第１洗浄ブラシユニット１０ａの複数の洗浄ブラシ１１が洗浄装置１の後方向に向かって傾斜し、第２洗浄ブラシユニット１０ｂの複数の洗浄ブラシ１１が洗浄装置１の前方向に向かって傾斜していてもよい。この場合、第１洗浄ブラシユニット１０ａと第２洗浄ブラシユニット１０ｂとの円運動の方向が逆向きになってもよい。

【0095】

本実施形態では、駆動部５０が１つの駆動源５１を備える例について説明したが、これに限定されない。例えば、駆動部５０は複数の駆動源５１を備えていてもよい。

【0096】

本実施形態では、支持部２０の位置は調整機構によって調整可能であってもよい。

【0097】

本実施形態では、洗浄ブラシユニット１０ａ，１０ｂは着脱可能であり、交換可能なユニットであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明の洗浄装置は、台車の車輪を洗浄する用途に使用することができる。

【符号の説明】

【0099】

１ 洗浄装置
２ 台車
３ 車輪
３ａ 外表面
４ 台車フレーム
５ 取り付け部材
６ 荷物
７ 第１傾斜台
８ 第２傾斜台
１０ａ，１０ｂ 洗浄ブラシユニット
１１ 洗浄ブラシ
１１ａ ブラシフレーム
１１ｂ ブラシ毛
１１ｃ 溝
１２ ユニットフレーム
１３ スペーサ
１４ 接続軸
２０ 支持部
３０ 回転制動部
４０ａ、４０ｂ 揺動部
５０ 駆動部
５１ 駆動源
５２ 駆動軸
５３、５４，５５ プーリ
６０ 洗浄水タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】