特許 7417335 タイヤ洗浄装置の軸受構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-10

(45)【発行日】2024-01-18

(54)【発明の名称】タイヤ洗浄装置の軸受構造

(51)【国際特許分類】

   B60S 3/04 20060101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

B60S3/04

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023099454

(22)【出願日】2023-06-16

【審査請求日】2023-11-15

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522202698

【氏名又は名称】大山 雅也

(74)【代理人】

【識別番号】100142941

【弁理士】

【氏名又は名称】京和 尚

(72)【発明者】

【氏名】大山 章博

【審査官】佐々木 智洋

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０８３５２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０００－０７１９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８８４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３２９７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水槽内に車両支持リブと軸受構造を設け、中央部に支軸ピンを有するアームの一端がタイヤ踏掛部に構成され、且つ前記支軸ピンの反対側が柄杓機能部に構成された洗浄機能プレートが、前記軸受構造に支えられた前記支軸ピンを中心として、シーソー状に揺動するタイヤ洗浄装置の軸受構造において、
前記軸受構造は、
前記支軸ピンが嵌入される内側ブシュと、
前記内側ブシュと組み合わされる外側ブシュと、
前記車両支持リブの両端部若しくはその延長方向上に設けられ、前記外側ブシュを上下方向に着脱可能な、前記外側ブシュが納まる形状・寸法にＵ字溝が形成されているＵ字形部材と、を備え、
前記洗浄機能プレートがシーソー状に揺動する際には、前記内側ブシュの外周面と前記外側ブシュの内周面とが相互に摺動することを特徴とするタイヤ洗浄装置の軸受構造。

【請求項2】

前記支軸ピンは、外周面に平行溝が切削加工され、
前記内側ブシュは、前記支軸ピンに嵌入されたのち、外周面にポンチ打刻されることで、内周面の一部が前記平行溝に突出する突出部が形成され、
前記平行溝と前記突出部が噛み合うことで、前記支軸ピンに対し前記内側ブシュが回り止めされることを特徴とする、請求項１に記載されたタイヤ洗浄装置の軸受構造。

【請求項3】

前記Ｕ字形部材は、少なくとも一方に上方に伸びる伸長部を備え、当該伸長部に前記Ｕ字形部材のＵ字溝と直交する穴が明けられ、当該穴に挿通されるボルトにより、前記外側ブシュが上方向への外れ止めされることを特徴とする、請求項１に記載されたタイヤ洗浄装置の軸受構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ洗浄装置の洗浄機能プレートの支軸ピンに用いられる軸受構造の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

土木建設現場等に出入りするダンプトラック等のタイヤには現場内の泥土が付着することが多く、そのまま現場から一般道路に出ると泥土が落下散乱して路上を汚し、頻繁な路上清掃が必要となる。特に降雨後には湿潤した泥土が帯状に延々と路上に残り、景観を損なう。さらに、乾燥後は粉塵となって舞い上がり、周辺住民の住環境を損ね環境問題にも発展しかねない。

【0003】

上記問題を解決するものとして、本件出願人は、水槽内に車両支持リブと軸受を設け、中央部に支軸ピンを有するアームの一端がタイヤ踏掛部で且つ支点反対側が柄杓機能部に構成された洗浄機能プレートが、前記軸受に支えられた前記支軸ピンを中心として、シーソー状に揺動する「タイヤ洗浄装置」についての特許を受けている（特許第５１５２５９６号）。

【0004】

上記特許発明に係るタイヤ洗浄装置（以下、「本洗浄装置」という。）は、車両が水槽内を通過する際に車両のタイヤがタイヤ踏掛部を下方に押し下げることで、その支点反対側に設けられた柄杓機能部に蓄えられた水がタイヤに打ち掛けられるという効果が連続的に得られ、水中での段差走行によるタイヤの上下運動と併せて効果的にタイヤ洗浄できるものである。

【0005】

本洗浄装置は、車両自身の移動エネルギーを利用する為、水掛け作業のための動力を必要とせず、タイヤ洗浄のための作業員も不要である。また、機械作動のスイッチ操作が必要ない為、停車及び車両運転者の降車も無く円滑にタイヤ洗浄を行える。さらに、単純構造なので故障が極めて少なく修理も簡単である。このように、本洗浄装置は、非常に優れた特徴を有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５１５２５９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、本洗浄装置は軸受が水槽内の泥水に浸かった状態で洗浄機能プレートが支軸ピンを中心にシーソー状に揺動するものであるため、支軸ピンと支軸ピンを支える軸受との間に泥水が入り込むと、泥水に含まれる砂の粒子に削られ支軸ピンと軸受の摺動面が摩耗する可能性がある。

【0008】

支軸ピンは、洗浄機能プレートを構成するアームに溶接されて一体に構成されたものであるので、摩耗した支軸ピンのみを交換するのは困難である。また、軸受も車両支持リブに溶接されて一体に構成されたものであるので、軸受のみの交換も困難である。支軸ピンのみ、及び軸受のみを簡単に着脱・交換可能な構造とできれば良いが、強度面及び信頼性の面から現実的な対応ではない。

【0009】

一方、軸受にオイルシール（又はダストシール）を装着することで、軸受の摺動面に泥水が入らないようにすることで摩耗を抑える方策も考えられる。しかし、軸受が受ける荷重が大きくかつ衝撃も伴うものであり動作環境が過酷なため、オイルシールの信頼性・耐久性の面で問題がある。また、本洗浄装置は多数の洗浄機能プレートを有しており軸受の個数が多い。そのため多数のオイルシールを必要とし、装置全体として非常にコストアップにもなってしまう。これらの理由から、オイルシールを用いることも現実的な解決手段ではない。

【0010】

そこで、本件出願人は、本洗浄装置の改良発明として、摺動部分が摩耗しても部品の交換が容易でコストにも優れた、本洗浄装置に使用される新たな軸受構造を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

第１の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、水槽内に車両支持リブと軸受構造を設け、中央部に支軸ピンを有するアームの一端がタイヤ踏掛部に構成され、且つ前記支軸ピンの反対側が柄杓機能部に構成された洗浄機能プレートが、前記軸受構造に支えられた前記支軸ピンを中心として、シーソー状に揺動するタイヤ洗浄装置の軸受構造において、前記軸受構造は、前記支軸ピンが嵌入される内側ブシュと、前記内側ブシュと組み合わされる外側ブシュと、前記車両支持リブの両端部若しくはその延長方向上に設けられ、前記外側ブシュを上下方向に着脱可能なＵ字形部材と、を備え、前記洗浄機能プレートがシーソー状に揺動する際には、前記内側ブシュの外周面と前記外側ブシュの内周面とが相互に摺動することを特徴とする。

【0012】

第１の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、内側ブシュの外周面と前記外側ブシュの内周面とが摩耗するようになっているので、軸受構造が摩耗しても内側ブシュと外側ブシュのみを交換するだけでよい。そのため、交換が容易で低コストである。

【0013】

第２の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、前記支軸ピンは、外周面に平行溝が切削加工され、前記内側ブシュは、前記支軸ピンに嵌入されたのち、外周面にポンチ打刻されることで、内周面の一部が前記平行溝に突出する突出部が形成され、前記平行溝と前記突出部が噛み合うことで、前記支軸ピンに対し前記内側ブシュが回り止めされることを特徴とする。

【0014】

第２の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、簡単な構成で支軸ピンに対する内側ブシュの回り止めすることができる。また、打刻による突出部を支軸ピンの平行溝に沿って軸方向に動かすことで容易に支軸ピンから内側ブシュを取り外すことができる。

【0015】

第３の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、前記Ｕ字形部材は、少なくとも一方に上方に伸びる伸長部を備え、当該伸長部に前記Ｕ字形部材のＵ字溝と直交する穴が明けられ、当該穴に挿通されるボルトにより、前記外側ブシュが上方向への外れ止めされることを特徴とする。

【0016】

第３の発明に係るタイヤ洗浄装置の軸受構造は、ボルトを外せば容易に外側ブシュを取り外すことができる。

【発明の効果】

【0017】

本願発明によれば、摩耗しても部品の交換が容易でコストにも優れた、本洗浄装置に使用可能な新たな軸受構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本洗浄装置を用いてダンプのタイヤを洗浄している状況の説明図である。

【図2】図１のＡ内部詳細図であって、水槽内の水がタイヤに打ち掛けられる様子の説明図である。

【図3】図３は、図１のＢ矢視図であって、本洗浄装置と渡り板装置を上方から見た図である。

【図4】図３のＣ－Ｃ矢視断面詳細図であって、洗浄機能プレートが配列されている状態を示す図である。

【図5】洗浄機能プレート単体の斜視詳細図である。

【図6】洗浄機能プレートが組み合わされる車両支持リブの斜視詳細図である。

【図7】図５のＤ-Ｄ矢視図であって、内側ブシュに洗浄機能プレートの支軸ピンが嵌入されている状態の説明図である。

【図8】図６のＥ矢視図のＵ字形部材のＵ字溝に、外側ブシュが嵌入されたときの状態を説明する図である。

【図9】本洗浄装置の軸受構造の斜視図である。

【図10】図９のＦ－Ｆ矢視詳細図であって、軸受構造の詳細図である。

【図11】図１０の軸受構造の内側ブシュと外側ブシュとを交換する手順の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本洗浄装置１を用いてダンプ２の泥土が付着したタイヤ３を洗浄している状況の説明図である。本洗浄装置１は、工事現場の出口付近の地面４上に設置されており、その前後には渡り板装置５が設置されている。ダンプ２が後方から前方に向け本洗浄装置１を走行するだけで、泥土が付着したタイヤ３を洗浄することができる。

【0020】

図２は、図１のＡ内部詳細図であって、ダンプ２が本洗浄装置１の水槽６内を通過する際にタイヤ３が洗浄機能プレート７のタイヤ踏掛部１３を次々と下方に押し下げることで、その支点反対側に設けられた柄杓機能部１６に蓄えられた水１０がタイヤ３に打ち掛けられる様子を説明している。

【0021】

図３は、図１のＢ矢視図であって、本洗浄装置１と渡り板装置５を上方から見た図である。本洗浄装置１は、左側洗浄装置１Ｌと右側洗浄装置１Ｒとから構成されている。左側洗浄装置１Ｌと右側洗浄装置１Ｒには、その前後にそれぞれ渡り板装置５が設置されている。左側洗浄装置１Ｌと右側洗浄装置１Ｒには、複数の洗浄機能プレート７がそれぞれの水槽６内に前後方向に等間隔で配置されている。

【0022】

図４は、図３のＣ－Ｃ矢視断面詳細図であって、水槽６内に洗浄機能プレート７が配列されている状態を示す図である。水槽６内に着脱自在に配置される長尺の前後方向部材１１の上面には、複数の車両支持リブ１２が前後等間隔で配列され溶接により固定されている。本洗浄装置１をダンプ２が通過する際のダンプ２の重量は、車両支持リブ１２によって支えられるようになっている。その際、タイヤ３が洗浄機能プレート７のタイヤ踏掛部１３を踏むことで、軸受構造１４に枢支された支軸ピン１５を中心として洗浄機能プレート７がシーソー状に揺動し、柄杓機能部１６が水を跳ねかけるようになっている。

【0023】

図５は、洗浄機能プレート７単体の斜視詳細図である。洗浄機能プレート７は、支軸ピン１５を中央部に有するアーム１７の一端（前端）がタイヤ踏掛部１３で、支軸ピン１５を挟んでアーム１７の他端（後端）が柄杓機能部１６で構成されている。図５に示すように、洗浄機能プレート７は、一対のアーム１７が左右平行に配置され、アーム１７の中央部の一対の支軸ピン１５が同軸上で向かい合ってアーム１７に取り付けられている。アーム１７の材料としては、厚い鋼板あるいは平鋼などが用いられる。タイヤ踏掛部１３は長尺部材で構成されており、アーム１７の前端同志を連絡して溶接固定されている。タイヤ踏掛部１３の材料としては、丸棒鋼あるいは鉄筋などが用いられる。柄杓機能部１６は、前後上下方向の面で切った断面が上方に向いて凹んだ形状の板状の長尺部材で構成されており、アーム１７の後端同志を連絡している。柄杓機能部１６は、鋼板を曲げて作っても良いし、複数の鋼板を溶接して製作してもよい。

【0024】

図５に示すように、支軸ピン１５には、外周面に平行溝１８が切削加工されている。内側ブシュ２０は、支軸ピン１５とほぼ同じ長さのパイプ材であって、支軸ピン１５が嵌入可能な内径となっている。内側ブシュ２０にはステンレスパイプなどが用いられる。内側ブシュ２０は、支軸ピン１５に嵌入されたのち、外周面にポンチ打刻２１されることで、内側ブシュ２０の内周面の一部が平行溝１８内に突出する突出部が形成される。支軸ピン１５の平行溝１８と内側ブシュ２０内周面からの突出部が噛み合うことで、支軸ピン１５に対し内側ブシュ２０が回り止めされる。

【0025】

図５に示すように、外側ブシュ３０は、内側ブシュ２０と組み合わされる。外側ブシュ３０は、内側ブシュ２０とほぼ同じ長さのパイプ材であって、内側ブシュ２０が嵌入可能な内径となっている。外側ブシュ３０には、ステンレスパイプなどが用いられる。

【0026】

図６は、上述した洗浄機能プレート７（図５参照）が組み合わされる車両支持リブ１２の斜視詳細図である。車両支持リブ１２には、等辺山形鋼（アングル）を用いることができる。水槽６（図３参照）内に着脱可能な長さの２つの基台部材３２が平行に配置された状態で、複数の車両支持リブ１２が等間隔に平行配置され、溶接されている。基台部材３２にも、等辺山形鋼（アングル）が用いられている。車両支持リブ１２は、アングルの頂点が上方を向いた姿勢となっている。また、車両支持リブ１２のアングルの頂点には、タイヤを傷つけないために棒鋼３３が溶接されている。

【0027】

図６に示すように、車両支持リブ１２の左右両端部には、一対のＵ字形部材３４が溶接されている。Ｕ字形部材３４は、外側ブシュ３０（図５参照）が納まる形状・寸法にＵ字溝３５が形成されている。また、Ｕ字形部材３４は、少なくとも１つの上方に伸びる伸長部３６を備えており、その伸長部３６には穴３７が明けられている。

【0028】

図７は、図５のＤ-Ｄ矢視図であって、内側ブシュ２０に洗浄機能プレート７の支軸ピン１５が嵌入されている状態を説明する図である。内側ブシュ２０は、支軸ピン１５に嵌入されたのち、外周面にポンチ打刻２１されることで、内側ブシュ２０の内周面の一部が平行溝１８内に突出する突出部２２が形成される。支軸ピン１５の平行溝１８と内側ブシュ２０の突出部２２が噛み合うことで、支軸ピン１５に対し内側ブシュ２０が回り止めされている。

【0029】

図８は、図６のＥ矢視図のＵ字形部材３４のＵ字溝３５に、外側ブシュ３０が嵌入されたときの状態の説明図である。この時、伸長部３６の穴３７にボルト４０が挿通されナット４１が掛けられることで、外側ブシュ３０がＵ字形部材３４の上方への外れ止めされている。

【0030】

図９は、本洗浄装置１の軸受構造１４の斜視図である。中央部に支軸ピン１５を有するアーム１７の一端（前端）がタイヤ踏掛部１３で且つ支点反対側（後端）が柄杓機能部１６で構成された洗浄機能プレート７が、軸受構造１４に支えられた支軸ピン１５を中心として、シーソー状に揺動するようになっている。このとき、洗浄機能プレート７がシーソー状に揺動する際には、内側ブシュ２０（図７参照）の外周面と外側ブシュ３０（図８参照）の内周面とが相互に摺動する。

【0031】

このため、泥水が軸受構造１４に侵入しても、内側ブシュ２０の外周面と外側ブシュ３０の内周面のみ摩耗する。そのため、内側ブシュ２０の外周面と外側ブシュ３０の内周面との摩耗が進んだときは、内側ブシュ２０と外側ブシュ３０のみを交換するだけでよい。
すなわち、洗浄機能プレート７の支軸ピン１５の外周面、あるいはＵ字形部材３４のＵ字溝３５の内周面は摩耗しないので、支軸ピン１５とＵ字形部材３４は交換する必要がない。

【0032】

図１０は、図９のＦ－Ｆ矢視詳細図であって、軸受構造１４の詳細図である。軸受構造１４は、支軸ピン１５が嵌入される内側ブシュ２０と、内側ブシュ２０と組み合わされる外側ブシュ３０と、外側ブシュ３０を上部から脱着可能なＵ字形部材３４と、から構成されている。

【0033】

図１１は、図１０の軸受構造１４の内側ブシュ２０と外側ブシュ３０とを交換する手順の説明図である。
ボルト４０からナット４１を外したのち、ボルト４０をＵ字形部材３４の穴３７から抜き出す。すると、洗浄機能プレート７は、支軸ピン１５に内側ブシュ２０と外側ブシュ３０を嵌入したままの状態で、Ｕ字形部材３４の上方に取り外すことができる。すると、外側ブシュ３０は、アーム１７から離れる方向となる支軸ピン１５の軸方向に抜き出すことができる。その後、内側ブシュ２０の突出部２２を支軸ピン１５の平行溝１８に沿ってスライドさせることで、内側ブシュ２０を支軸ピン１５の軸方向に抜き出すことができる。このように、摩耗した内側ブシュ２０と外側ブシュ３０を容易に取り外すことができる。

【0034】

軸受構造１４への新しい内側ブシュ２０と外側ブシュ３０の装着は以下の手順で行うことができる。
まず、洗浄機能プレート７の支軸ピン１５に新しい内側ブシュ２０に嵌入させる。その後、支軸ピン１５の平行溝１８の位置で、内側ブシュ２０の外周面をポンチ打刻することで、内側ブシュ２０の内周面から支軸ピン１５の平行溝１８への突出部２２を形成する。これにより、新しい内側ブシュ２０は、支軸ピン１５に対する回り止めすることができる。さらに、新しい内側ブシュ２０に対し新しい外側ブシュ３０を組合せる。そして、車両支持リブ１２（図７）に対して洗浄機能プレート７（図６）を、軸受構造１４によって組み合わせる。ボルト４０をＵ字形部材３４の穴３７に通したのち、ボルト４０にナット４１を掛ける。すると、洗浄機能プレート７は、支軸ピン１５に新しい内側ブシュ２０と新しい外側ブシュ３０を嵌入した状態で、Ｕ字形部材３４の上方への抜け止めされる。

【0035】

以上説明したように、本発明のタイヤ洗浄装置１の軸受構造１４によれば、軸受構造１４の摺動部分が摩耗しても内側ブシュ２０と外側ブシュ３０を交換するだけで良い。またその交換作業も容易である。さらに、内側ブシュ２０と外側ブシュ３０は安価であるので、メンテナンスコストにも優れた軸受け構造となる。

【0036】

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれら実施の形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなく、特許請求の範囲によって定められる。

【符号の説明】

【0037】

１：タイヤ洗浄装置
６：水槽
７：洗浄機能プレート
１２：車両支持リブ
１３：タイヤ踏掛部
１４：軸受構造
１５：支軸ピン
１６：柄杓機能部
１７：アーム
１８：平行溝
２０：内側ブシュ
２１：ポンチ打刻
２２：突出部
３０：外側ブシュ
３４：Ｕ字形部材
３６：伸長部
３７：穴
４０：ボルト

【要約】

【課題】 摺動部分が摩耗しても部品の交換が容易でコストにも優れた、タイヤ洗浄装置の軸受構造を提案する。
【解決手段】 洗浄機能プレート７が、軸受構造１４に支えられた支軸ピン１５を中心として、シーソー状に揺動するタイヤ洗浄装置の軸受構造１４において、前記軸受構造１４は、前記支軸ピン１５が嵌入される内側ブシュ２０と、前記内側ブシュ２０と組み合わされる外側ブシュ３０と、車両支持リブ１２の両端部若しくはその延長方向上に設けられ、前記外側ブシュ３０を上部から脱着可能なＵ字形部材３４と、を備え、前記洗浄機能プレート７がシーソー状に揺動する際には、前記内側ブシュ２０の外周面と前記外側ブシュ３０の内周面とが相互に摺動する。
【選択図】 図１０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】