特許 7171133 洗車機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-07

(45)【発行日】2022-11-15

(54)【発明の名称】洗車機

(51)【国際特許分類】

   B60S 3/06 20060101AFI20221108BHJP

【ＦＩ】

B60S3/06

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018192252

(22)【出願日】2018-10-11

(65)【公開番号】P2020059410

(43)【公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-05-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000103138

【氏名又は名称】エムケー精工株式会社

(72)【発明者】

【氏名】伝田 健

(72)【発明者】

【氏名】青木 徹夫

(72)【発明者】

【氏名】中澤 優介

【審査官】神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１２６２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９６５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２１８９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２４８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７２５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９７７０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ ３／００ － ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗車ブラシと、
該洗車ブラシを自動車車体に接離するブラシ移動手段と、
該ブラシ移動手段を介して前記洗車ブラシを自動車車体に押し付ける接触度合いを制御するブラシ制御手段と、
外気温を検出する外気温検出手段とを備え、
前記ブラシ制御手段が、前記外気温検出手段で検出する外気温に応じて、前記洗車ブラシを自動車車体に押し付ける接触度合いを変化させる
ことを特徴とする洗車機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、洗車ブラシを備えた洗車機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種の洗車機では、洗車ブラシと自動車車体との接触度合いを適正に保ちながら洗車が行われる。特許文献１では、サイドブラシで自動車車体の前後面及び側面をブラッシング洗浄する際に、ドアミラーや車体コーナー部等のブラシ引っ掛けが発生しやすい箇所に対して、ブラシの押付力を軽減する構成が開示されている。

【0003】

さて、洗車ブラシによるブラッシング洗浄において、外気温が洗車ブラシに影響を与えている。これは、洗車ブラシのブラシ材として、独立気泡発泡体（スポンジ）を用いる場合に顕著に現れる。例えば、外気温が高い環境下で洗車が行った場合、洗車ブラシのブラシ材が軟化して、洗車ブラシが自動車車体に貼り付きやすくなり、特に車体コーナー部の洗浄時に、洗車ブラシが車体に貼り付き、洗車ブラシが車体側面から端面に回り込むことができず、洗車異常となって緊急停止するケースが発生している。また、外気温が低い環境下で洗車が行った場合、ブラシ材の柔軟性が低下し、洗車ブラシによる洗浄効果が十分に得られないという課題が生じている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００７－１５３１７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、外気温による洗車ブラシへの影響を考慮し、洗車異常の発生や洗浄効果の低下を防ぐ機能を備えた洗車機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題を解決するために本発明は、洗車機本体に洗車ブラシを備え、該洗車ブラシを自動車車体に接離させて自動車車体を洗浄する洗車機であって、洗車ブラシを自動車車体に接離するブラシ移動手段と、該ブラシ移動手段を介して洗車ブラシを自動車車体に押し付ける接触度合いを制御するブラシ制御手段とを備えた洗車機において、外気温を検出する外気温検出手段を備え、ブラシ制御手段において、外気温検出手段で検出する外気温に応じて、洗車ブラシを自動車車体に押し付ける接触度合いを変化させることを特徴とする洗車機。

【0007】

ブラシ制御手段は、外気温検出手段で検出する外気温と、洗車ブラシの種類に応じて、洗車ブラシを自動車車体に押し付ける接触度合いを変化させる。すなわち、外気温が高温判定レベルよりも高いときには、自動車車体に対するブラシの接触度合いを通常よりも小さくし、逆に外気温が低温判定レベルよりも低いときには、自動車車体に対するブラシの接触度合いを通常よりも大きくする。ここで、自動車車体に対するブラシの接触度合いは、ブラシの押付力によって調整されるものであり、ブラシの押付力は、ブラシへの押し付け回数、ブラシと車体との距離、ブラシ回転の電流値、ブラシを押し付けたときの傾斜角度によって認識される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の洗車機によれば、外気温の影響を軽減し、外気温が高いときは、ブラシ材が車体に貼り付くことによる洗車異常の発生を防ぎ、外気温が低いときは、ブラシの柔軟性低下による洗浄効果の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】洗車機本体１を示す正面図である。

【図2】トップブラシ７の構造を示す説明図である。

【図3】サイドブラシ８・８の構造を示す説明図である。

【図4】制御系を示すブロック図である。

【図5】サイドブラシ８による洗浄動作を示す説明図である。

【図6】外気温によるブラシの接触度合いを調整するモードを説明図である。

【図7】外気温による制御モードの切り替え動作を示すフローチャート図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

以下、図面を用いて洗車機の構造について説明する。
１は洗車機本体で、図１に示すように、門型に形成され、床面に敷設した２本の平行なレール２・２上を往復走行し、レール２・２間に停車した自動車Ａに対して内部に装備した洗車処理装置により洗車処理を施すものである。４・４は正逆可能な走行モータで、車輪３・３を駆動して洗車機本体１をレール２・２上で往復走行させる。５は走行エンコーダで、モータ４の出力軸に連結され、モータ４の回転方向を検出しながら単位角度回転毎にパルス信号を出力して洗車機本体１の走行位置を与えている。

【0011】

６は車形検出装置で、洗車機本体１の前方に備えられ、自動車Ａを幅方向に挾んで発光部６ａと受光部６ｂを配置し、発光部６ａの上下方向に複数配列した発光素子の光が、受光部６ｂの上下方向に発光部６ａと対向するように複数配列した受光素子で受光できるか否かによって車体を検出するものである。

【0012】

７はトップブラシで、車体上面に沿って昇降し同上面をブラッシングする。８・８は左右一対のサイドブラシで、車体に対して接離（開閉）動作し車体の前後面および側面をブラッシングする。尚、車体の側面下部をブラッシング洗浄するロッカーブラシやタイヤをブラッシング洗浄するタイヤブラシを備えても良い。９はトップノズルで、車体上面に沿って昇降し同上面に空気を吹き付けてブロー乾燥をはかる。１０・１０は左右一対のサイドノズルで、車体側面に空気を吹き付けてブロー乾燥をはかる。

【0013】

トップブラシ７は、図２に示すように、水平ブラシ軸１１の両端に直結されたキャリア１２Ｌ・１２Ｒによって洗車機本体１内に垂設した昇降レール１３Ｌ・１３Ｒ上を昇降するように構成され、一方のキャリア１２Ｒに固定されたブラシモータ１４により正逆転駆動される。キャリア１２Ｌ・１２Ｒは、上端と下端を無端状に接続するチェーン１５と、該チェーン１５が懸回されるスプロケット１６Ｕ・１６Ｄと、左右の上スプロケット１６Ｕ同士を連結する回転軸１７と、該回転軸１７を正逆転する昇降モータ１８からなる昇降装置により昇降される。１９は昇降エンコーダで、回転軸１７に接続され、回転軸の回転方向を検出しながら、所定回転する毎にパルス信号を出力してキャリアの昇降位置を与えている。２０，２１はリミットスイッチで、キャリア１２Ｌの接触によりスイッチングして上昇限界及び下降限界を与える。

【0014】

サイドブラシ８は、図３に示すように、垂直ブラシ軸２２の上端をキャリア２３に直結し、キャリア２３に固定されたブラシモータ２４により正逆転駆動される。キャリア２３は、エアシリンダ２５によって洗車機本体１内の後方上部に水平に横架されたガイドレール２６に沿って開閉する。エアシリンダ２５は、ロッド２７を伸ばす側にエアを供給する第１ポート２８と、ロッド２７を縮める側にエアを供給する第２ポート２９とを備えた複動型エアシリンダであり、ロッド２７の先端をキャリア２３の連結片３０に連結し、各ポート２８・２９へのエア供給を切り替えることによってロッド２７の先端に連係したキャリア２３を開閉移動させる。

【0015】

３１・３２はソレノイドバルブで、エアシリンダ２５の各ポートに通じる配管に設けられ、エアシリンダ２５への給気・排気を切り替えるものである。すなわち、ソレノイドバルブ３１をＯＮ・ソレノイドバルブ３２をＯＦＦすると、エア源Ａからエアシリンダ２５の第１ポート２８にエア供給され、ロッド２７が伸び、キャリア２３をガイドレール２６に沿って外側に移動してサイドブラシ８を開き位置にする（パターンＯ）。ソレノイドバルブ３１をＯＦＦ・ソレノイドバルブ３２をＯＮすると、エア源Ａからエアシリンダ２５の第２ポート２９にエア供給され、ロッド２７が縮み、キャリア２３をガイドレール２６に沿って内側に移動してサイドブラシ８を閉じ位置にする（パターンＣ）。また、両ソレノイドバルブ３１・３２をＯＦＦすると、エアシリンダ２５へのエア供給がなくなり、ロッド２７がフリーになって、サイドブラシ８の位置規制を排除した状態にすることができる（パターンＦ）。

【0016】

３３・３４はリミットスイッチで、キャリア２３の検出片３５が接近することでスイッチングするマグネットスイッチからなり、エアシリンダ２５の作動により移動するサイドブラシ８の開位置及び閉位置を検出する。すなわち、リミットスイッチ３３がスイッチングしてサイドブラシ８が開位置にいることを検出し、リミットスイッチ３４がスイッチングしてサイドブラシ８が閉位置にいることを検出する。

【0017】

このように構成するサイドブラシ８は、垂直ブラシ軸２２の上端がキャリア２３に支持されて開閉自在となっている。キャリア２３は、エアシリンダ２５により開閉動作し、ソレノイドバルブ３１・３２によってエア供給を切り替えることで開き位置・閉じ位置・フリーの状態となる。キャリア２３の開閉位置は、リミットスイッチ３３・３４により検出され、キャリア２３に支持されるサイドブラシ８の開閉状態が認識される。

【0018】

その他、洗車機本体１には、外気温を検出する外気温センサ３６が設けられ、該外気温センサで検出される外気温に応じて、各ブラシの車体への接触度合いを調整したり、各ブラシや洗車機本体の凍結防止措置を図ったりする。尚、各センサは、洗車機本体１の周囲状況ができるだけ正確に検出できるように取り付けられるのが理想であり、洗車機の設置状況に応じて適宜取付位置を変えられるようにしているのが望ましい。

【0019】

続いて、図４を用いて制御系について説明する。
３７は制御部で、検出系として、走行エンコーダ５、車体検出装置６、トップブラシ７の昇降エンコーダ１９、サイドブラシ８のリミットスイッチ３３・３４、外気温センサ３６が接続され、駆動系として、洗車機本体１の走行モータ４、トップブラシ７のブラシモータ１４及び昇降モータ１８、サイドブラシ８のブラシモータ２４及び及びソレノイドバルブ３１・３２、図示しない散水ノズル等が接続され、その他、操作系として、操作パネル３８が接続されている。

【0020】

制御部３７は、演算処理を行うＣＰＵ３９、洗車プログラム及び各種データを記憶するメモリ４０、気温・天候などの気象情報を受信する情報受信部４１と、日付情報を出力するカレンダー機能部４２とを備え、操作パネル３８からの指令に基づいて洗車処理を制御する。例えば、操作パネル３８からの洗車指令に基づいてメモリ４０に書き込まれた洗車プログラムに沿ってブラシやノズルを駆動処理し、外気温センサ３６、情報受信部４１、カレンダー機能部４２からの情報に基づいて各ブラシの車体への接触度合いを制御する。

【0021】

操作パネル３８は、操作ガイド等を表示する表示器４３、洗車コースを選択するコースキー４４、洗車を開始するスタートキー４５、洗車を中止するストップキー４６、プリペイドカードや現金を受け付ける料金受付装置４７、洗車受付・洗車開始等の各案内音声を出力するスピーカ４８、電源の入切や管理モード，運転モードを切り換えるキースイッチ４９を備え、洗車内容の選択や洗車の開始入力を行う他、表示や音声により洗車開始／終了・注意事項・操作手順等を案内出力するものである。

【0022】

尚、キースイッチ４９で切り替えられる管理モードでは、洗車時間などの洗車データの変更、洗車機各部の動作確認、洗車台数の集計、洗車機設置情報やブラシ種別情報の登録を行うことができ、通常は、洗車の受付操作や洗車が可能な運転モードで運用される。ここで、洗車機設置情報とは、洗車機を設置した場所の住所を指し、洗車機を設置した際に手動操作により登録するものであるが、ＧＰＳ等の機能を搭載して設置ポジションを自動認識できるようにしても良い。また、ブラシ種別情報とは、トップブラシ７やサイドブラシ８に用いられるブラシ毛の種類を指し、例えばクロス（不織布／織布）、化繊（ナイロン）、スポンジ（ウレタン）、あるいはこれら素材のハイブリッドを設置時に選択設定する。

【0023】

次に、本発明の動作について説明する。
自動車を所定の停車位置に停車した後、操作パネル３８のコースキー４４で洗車コースを選択し、スタートキー４５を入力すると、選択された洗車が実行される。洗車機本体１の走行に伴い、必要に応じてシャンプー・ワックス・撥水等を散布しながらトップブラシやサイドブラシで車体面をブラッシング洗浄し、最終工程でトップノズルでブロー乾燥を図るものであり、１往復単位で洗車コースがプログラムされている。

【0024】

まず、１往復洗車におけるサイドブラシ８の基本動作について、図５を用いて説明する。尚、サイドブラシ８の開閉動作は、上記した通り、図３に示すソレノイドバルブ３１・３２の通電パターンによって行われるものであり、以下の説明を簡略化するために、サイドブラシ８を開く通電パターン（バルブ３１－ＯＮ・バルブ３２－ＯＦＦ）をパターンＯといい、サイドブラシ８を閉じる通電パターン（バルブ３１－ＯＦＦ・バルブ３２－ＯＮ）をパターンＣといい、サイドブラシ８をフリーにする通電パターン（バルブ３１－ＯＦＦ・バルブ３２－ＯＦＦ）をパターンＦという。また、ブラシの回転方向は、車体前面を洗浄している時に、ブラシ毛が車体中心から外向きに作用する方向を逆転、車体後面を洗浄している時に、ブラシ毛が車体中心から外向きに作用する方向を正転という。

【0025】

洗車がスタートすると、洗車機本体１が往行を開始するとともに、サイドブラシ８を逆転させ、サイドブラシ８をパターンＣで閉じる。洗車機本体１の往行に伴い、サイドブラシ８が車体前面に達すると、洗車機本体１の走行を一旦停止し、サイドブラシ８をパターンＯで開いて車体前面をブラッシング洗浄する。

【0026】

サイドブラシ８がリミットスイッチ３３で検出される開位置まで開いたら洗車機本体１の往行を再開し、洗車機本体１が所定距離走行したらサイドブラシ８をパターンＣで閉じて車体側面に接触させる。その状態で洗車機本体１が往行しながら車体前方の側面をブラッシング洗浄し、サイドブラシ８がドアミラーに接近すると、サイドブラシ８をパターンＦでフリーにし、ドアミラーをブラッシング洗浄する。

【0027】

サイドブラシ８をフリーにすることで、サイドブラシ８は開方向にも閉方向にも推進力を持たない状態となるが、ブラシの回転により車体からの反発力を受けて車体側面から離れる方向に作用し、結果的に車体側面よりも弱い接触圧でドアミラーを洗浄することができ、ドアミラーやブラシの破損を防ぐことができる。

【0028】

洗車機本体１が往行を続け、サイドブラシ８がドアミラーを越えると、ブラシモータ２４を反転してサイドブラシ８を正転させ、再びサイドブラシ８をパターンＣで閉じ、車体側面に接触させて車体側面をブラッシング洗浄する。その状態で洗車機本体１が往行を続け、サイドブラシ８が車体後端に接近すると、バルブ３２を間欠的にＯＮ－ＯＦＦさせ、サイドブラシ８をパターンＦとパターンＣで動作させ、車体側面から車体後面に回り込ませる。

【0029】

サイドブラシ８をパターンＦでフリーにすることと、パターンＣで閉じることを断続的に繰り返すことで、サイドブラシ８の閉方向への推進力が制限され、ブラシの回転による転動力と合わせて緩やかに車体側面から車体後面に回り込ませることができ、車体コーナー部で発生するブラシの暴れを防ぐとともに、ブラシが車体から離れてしまうことによる洗いムラを防ぐことができる。

【0030】

こうして、サイドブラシ８が車体コーナー部を回り込むと、洗車機本体１の往行を停止し、サイドブラシ８をパターンＣで閉じて車体後面をブラッシング洗浄する。車体後面をブラッシング洗浄した後、洗車機本体１の往行を再開し、洗車機本体１が終端まで走行したら洗浄を終了する。

【0031】

さて、サイドブラシ８にスポンジ系のブラシを採用した場合、外気温による影響を受ける。すなわち、外気温が高い環境下では、ブラシ毛が軟化し、車体面に貼り付きやすくなり、外気温が低い環境下では、ブラシ材の柔軟性が低下し、洗浄効果が十分に得られない。特に、外気温が高い環境下での影響は、車体コーナー部の洗浄において顕著に見られ、サイドブラシ８を車体側面から車体後面に回り込ませる際にブラシ毛が車体に貼り付いてしまい、サイドブラシ８をパターンＣで閉じるときに、サイドブラシ８が閉じきらずにリミットスイッチ３４でサイドブラシ８が閉じ位置まで閉じたことを検出できない引っ掛け異常が発生するケースが報告されている。

【0032】

本発明では、ブラシ種別情報に『スポンジブラシ』を登録した場合、すなわちサイドブラシにスポンジブラシを採用した場合、外気温によってサイドブラシ８の制御モードを通常／高温／低温に変更している。

【0033】

図６に示すように、高温時の制御モードでは、サイドブラシ８を車体側面から車体後面に回り込ませるときのバルブ３２のデューティ比を変え、通常時の制御モードと比べてバルブ３２のＯＮ時間を短くし、サイドブラシ８をフリーにする時間を長く設定している。これにより、車体に対するサイドブラシ８の接触圧が弱まり、ブラシ毛が車体に貼り付くことを防ぐことができる。

【0034】

また、低温時の制御モードでは、サイドブラシ８を車体側面から車体後面に回り込ませるときのバルブ３２のデューティ比を変え、通常時の制御モードと比べてバルブ３２のＯＮ時間を長くし、サイドブラシ８をフリーにする時間を短く設定している。これにより、車体に対するサイドブラシ８の接触圧が強まり、洗浄効果の低下を防ぐことができる。

【0035】

制御モードの切り替えは、図７に示すように、外気温センサ３６で洗車スタート時の外気温を検出し（１）、検出された外気温がブラシの高温判定温度ＴHiよりも高いか（２）、低温判定温度ＴLoよりも低いか（３）を判定し、どちらも該当しない場合に通常モード（４）、低温判定温度ＴLoよりも低いときは低温モード（５）、高温判定温度ＴHiよりも高いときは高温モード（６）を選択する。

【0036】

このように、上記実態態様では、スポンジ系ブラシを搭載した洗車機で洗車を行う場合に、ブラシ毛が車体に貼り付く事例が発生した箇所（車体側面から車体後面に回り込む車体コーナー部）に対し、サイドブラシ８の車体への接触圧を外気温に応じて変更するようにしたものである。この対応箇所は特に限定されるものではなく、ブラシ毛が車体に貼り付く可能性がある箇所に採用される。また、サイドブラシ８だけでなく、トップブラシや図示しないロッカーブラシ等の制御でも採用される。

【0037】

更に、上記実施態様では、サイドブラシ８の開閉を行うエアシリンダへのエア供給をバルブのＯＮ－ＯＦＦで切り替え、サイドブラシ８を車体に接触する側に作用させる相対的な時間を調整することで、外気温に応じて車体に対するサイドブラシ８の接触圧を強弱させることを例示しているが、接触圧を加減する手段は特に限定されるものではない。

【0038】

例えば、上記実態態様と同様に、サイドブラシを複動型エアシリンダで駆動する構造とした場合、第１給気ポートへの給気圧と第２給気ポートへの給気圧をレギュレータにより調整して接触圧を加減すればよい。また、サイドブラシを単動型エアシリンダで駆動する構造とした場合であっても、レギュレータにより給気圧や排気圧を調整して接触圧を加減すればよい。

【0039】

サイドブラシが、車体に接触して傾斜するときの揺動角度に基づいて、車体への押付力を調整する構造では、揺動角度を大小させて接触圧を加減すればよい。また、サイドブラシが、ブラシモータの電流値に基づいて、車体への押付力を調整する構造では、電流しきい値を大小させて接触圧を加減すればよい。

【0040】

サイドブラシをモータで開閉駆動し、車幅センサで検出される車体側面までの距離と開閉モータのエンコーダ値に基づいて、ブラシを車体に接近させる構造では、ブラシと車体との接触度合いを判断するエンコーダ値を加減すればよい。

【0041】

外気温の検出も外気温センサ３６だけでなく、情報受信部４１で受信した気象情報から想定してもよい。このとき、洗車機本体の設置情報として登録した設置場所周辺の外気温を、情報受信部４１で受信した気象情報に基づいて抽出すればよい。また、カレンダー機能部４２で認識される季節情報から想定してもよい。このとき、カレンダー機能部４２で認識される季節情報が夏期であれば高温モード、冬期であれば低温モード、それ以外は通常モードとすればよい。

【0042】

尚、洗車機の形態も門型洗車機に限らず、据置式洗車機に自動車を搬送するタイプや、洗車機本体と自動車を双方移動させるタイプ等、種々の洗車機に採用できる。また、ブラシの種類もスポンジ系ブラシに限らず、ナイロン系や布系などの、複数種の素材を組合せハイブリッド系にも採用され、それぞれの特色に合わせて外気温に応じた接触圧を設定するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１ 洗車機本体
７ トップブラシ
８ サイドブラシ
３６ 外気温センサ
３７ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】