JP7154162B2 - 洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車を跨ぐように門型に形成した洗車機本体を走行して、自動車の車体に洗浄・乾燥の処理を施す洗車機に関し、限られたスペースでの洗車を実現する洗車機に関する。

従来から知られる洗車機は、門型に形成した洗車機本体を床面に敷設した左右の走行レールに沿って往復走行し、走行レールの間に停車した自動車の車体面に洗浄・乾燥の処理を施すものである。洗車機本体には、車形センサ・トップノズル・サイドノズル・トップブラシ・サイドブラシが前方から後方にかけて順次配置されており、洗車機本体の前進に伴う往行時に、車形センサにより自動車の上面輪郭形状を検出しながら、検出した上面輪郭形状に沿ってトップブラシとサイドブラシを制御して車体を洗浄する洗浄処理を実行し、洗車機本体の後進に伴う復行時に、検出した上面輪郭形状に沿ってトップノズルとサイドノズルを制御して車体を乾燥する乾燥処理を実行する。

このような洗車機では、車形センサで自動車の形状を検出するため、自動車の前端が車形センサよりも手前になるように停車させて洗車を実行することが望ましいが、大型車の洗浄に対応するには洗車機本体の走行範囲が長くなってしまい、走行レールの敷設による設置スペースが広くなることから、洗車機の設置を断念するケースが見られた。

特許文献１では、こうした課題に対処し、自動車をできるだけ洗車機本体に乗り込ませた状態で停車させ、洗車機本体の走行範囲を短くする構成を提案している。このような対応で、洗車機本体の走行範囲を短くすることが可能になるが、自動車前端から運転席側ドアまでの距離が短いワンボックス車の場合、洗車機本体に乗り込ませると運転席側ドアを開けることができないという問題が生じてしまう。

特開平１０－１６７２８号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、省スペース化を実現しながら、幅広い範囲の車種が洗車可能な洗車機を提供するものである。

この課題を解決するために本発明は、洗車処理装置を備えた洗車機本体の走行に伴い、停車させた自動車の車体に洗浄・乾燥の処理を施す洗車機であって、洗車機本体を水平枠と左右脚枠とで門型に形成し、左右脚枠の前面から内面に及んで、自動車のドア開閉操作を可能とするドア回避部を形成したことを特徴とする。

ドア回避部は、洗車機本体内に乗り入れられた自動車の運転席側ドアと対面する側の側面枠に形成した。このドア回避部は、車体側面に送風するサイドノズルを備え、サイドノズルは乾燥動作中に、車体側面に向けて進退する機能を備えた。

本発明の洗車機によれば、自動車の前方部を洗車機内に乗り入れた状態で洗車を実行することができるので、限られたスペースで車長の長い自動車を洗車することができる。

洗車機の外観図である。 洗車機の平面図である。 洗車機の側面図である。 普通車の乗り入れ状態を示す説明図である。 ワンボックス車の乗り入れ状態を示す説明図である。 ドア回避部Ａの実施態様を示す説明図である。 左サイドノズル６の構造を示す説明図である。 軽自動車の洗車動作を示す説明図である。 普通車の洗車動作を示す説明図である。 ワンボックス車の洗車動作を締めか説明図である。 仮想車形データの作成方法を示す説明図である。 追加乾燥の動作を示す説明図である。

以下、本発明の実施態様について図面を基に説明する。図１は洗車機の外観図、図２は平面図、図３は側面図である。
１は本体フレームで、左右一対のレール２・２上を往復走行し、レール２・２間に停車される自動車Ｃを跨ぐように移動する。３，４・４は車体の洗浄をはかる回転ブラシで、３は自動車Ｃの上面に沿って昇降動作し、主に車体上面を洗浄するトップブラシ、４・４は自動車Ｃの側面に沿って開閉動作し、車体側面および車体前後面を洗浄する左右一対のサイドブラシである。５，６・６は車体の乾燥をはかるブロワノズルで、５は自動車Ｃの上面に沿って昇降動作し、主に車体上面を乾燥するトップノズル、６・６は主に車体側面を乾燥する左右一対のサイドノズルである。

７はレール２・２上を走行する本体フレーム１の車輪で、左右の前輪７ａと後輪７ｂを合わせて四輪で構成され、左右の前輪７ａにそれぞれ走行モータ８・８を連係して駆動輪とし、左右の後輪７ｂを従動輪としている。一方の走行モータ８の出力軸には、走行エンコーダ９が設けられ、本体フレーム１が単位距離走行する毎にパルス出力する。尚、走行エンコーダ９は、従動輪や計測専用の車輪に取り付けても良い。１０は走行スイッチで、レール２・２の後方端に取り付けたドッグ１１ａと前方端に取り付けたドッグ１１ｂでスイッチングし、本体フレーム１の走行限界を検出する。

１２は第１車形検出装置で、サイドノズル６よりも前方の本体フレーム１に配置され、複数の発光素子を上下に配列した発光部１２ａと、同発光素子と対をなす複数の受光素子を上下に配列した受光部１２ｂとを自動車を幅方向に挾んで対向させ、各発光素子・受光素子間で形成される光軸が自動車の車体によって遮られたのを検知して車体の上面位置を検出するものである。

１３は第２車形検出装置で、トップノズル５とトップブラシ３の間の本体フレーム１に配置され、複数の発光素子を上下に配列した発光部１３ａと、同発光素子と対をなす複数の受光素子を上下に配列した受光部１３ｂとを自動車を幅方向に挾んで対向させ、各発光素子・受光素子間で形成される光軸が自動車の車体によって遮られたのを検知して車両を検出して車体の上面位置を検出するものである。

本体フレーム１内のレイアウトは、前方から後方にかけて、第１車形検出装置１２・サイドノズル６・トップノズル５・第２車形検出装置１３・トップブラシ３・サイドブラシ４の順に配置されている。この本体フレーム１は、図４・５に示すように、走行スイッチ１０がドッグ１１ａでスイッチングするポジションＰ１から、ドッグ１１ｂでスイッチングするポジションＰ２までの走行範囲Ｓで往復走行を行い、通常、ポジションＰ１に待機して走行を開始し、走行範囲Ｓ内に停車した自動車Ｃに洗車処理を施すものである。

この洗車機で洗車処理を行うには、本体フレーム１がポジションＰ１にあるときに自動車の前端が第１車形検出装置１２よりも前方にあり、本体フレーム１がポジションＰ２に来たときに自動車の後端がサイドブラシ４の後方になる走行範囲Ｓを設定することが望ましい。一方、本体フレーム１が整備工場の認証指定基準に定められる建屋スペース（幅４ｍ×長さ８ｍ）に設置されるような場合、車長が５ｍ以上ある自動車を洗車するには、本体フレーム１の走行範囲Ｓが制限されるため、自動車の前端を本体フレーム１内に乗り入れてから洗車処理を実行する必要がある。このとき、普通車であれば、図４の示すように、自動車を乗り入れた状態で運転席のドアが本体フレーム１と干渉することがないため、乗降に影響はないが、ワンボックス車のようにボンネットがない車種であれば、図５に示すように、自動車を乗り入れた状態で運転席のドアが本体フレーム１と干渉するため、乗降することが困難となる。

そこで本発明の洗車機では、本体フレーム１の前面から内面に至るコーナー部に、運転者が自動車の運転席ドアを開けて乗降できるようにドアと干渉する箇所を面取りもしくは凹陥させたドア回避部Ａを形成している。本体フレーム１は、水平枠１ａと左右脚枠１ｂ・１ｃとで門型に形成しており、左右脚枠１ｂ・１ｃのうち、右ハンドルの運転席ドアと対面する左脚枠１ｂにドア回避部Ａを形成している。それにより、本体フレーム１は、左脚枠１ｂの前面幅が右脚枠１ｃの前面幅よりも幅狭となるため、左脚枠１ｂの前面には、洗車機の洗車開始／停止、洗車メニュー選択等の基本操作を可能とした操作パネル１４が設けられ、右脚枠１ｃの前面には、集計／メンテナンス等の洗車管理操作を可能とした管理パネル１５が設けられる。むろん、操作パネル１４に管理機能を持たせることもできる。

ドア回避部Ａは、平面視で右ハンドルの自動車の運転席ドアと対面する左脚枠１ｂの前面から内面に至るコーナー部をＬ型に切り欠いた形状で形成され、ボンネットが短い車種の自動車を乗り入れたときに運転席からの乗降を可能にする。ドア回避部Ａにおいて、運転席ドアを開いたときに、ドアが接触する可能性のある箇所には緩衝材Ｍが設けられる。尚、ドア回避部Ａの形状は、Ｃ面状に面取りした形状（図６ａ）、Ｒ面状に面取りした形状（図６ｂ）でも良く、ワンボックス車のようにボンネットが短い車種において乗降に必要なドアの開放角度θ（＝３０～４０°）を確保する。また、左ハンドルが多い環境においては、右脚枠１ｃ側にドア回避部Ａを設けることもでき、更に、左右脚枠１ｂ・１ｃのどちらにもドア回避部Ａを設けることもできる。尚、ドア回避部Ａの内面壁に操作パネル１４や管理パネル１５を設けるようにしてもよい。

ドア回避部Ａには、第１車形検出装置１２の発光部１２ａと、左サイドノズル６が設けられる。左サイドノズル６は、右サイドノズル６よりも車体から離れる位置に設けられることになるため、待機位置と乾燥位置まで進退する機能を備えている。ここで、待機位置はドア回避部Ａの内側面位置であり、乾燥位置は左脚枠１ｂの内側面位置となる。

図７は左サイドノズル６の構造を示す説明図である。
左サイドノズル６は、送風口を有するノズル体１６と、このノズル体１６を自動車側面に対して接離自在に進退するノズル進退装置１７と、ノズル体１６と車体との接触を未然に防ぐための車体検知装置１８とを備える。

ノズル体１６は、上面に送風ブロワ（図示しない）と連通する可撓性のダクトホース１９が接続される接続筒２０を備え、本体フレーム１の内面側にノズル長にわたって送風口２１を開口している。これにより、送風ブロワ１９から供給される高圧風が送風口２１から車体側面に吹き付けられる。

ノズル進退装置１７は、先端をノズル体１６に連係したエアシリンダ２２と、進退を案内するガイドフレーム２３とを備え、エアシリンダ２２へのエアの供給でノズル体１６をガイドフレーム２３に沿って移動する。尚、ノズル体１６の駆動手段は、エアシリンダに限らず、モータ等でも置き換えできる。

車体検知装置１８は、特に詳細に図示しないが、ノズル体１６の上面に取り付けた上ブラケットに水平に取り付けられる上支持アームと、ノズル体１６の下面に取り付けた下ブラケットに水平に取り付けられる下支持アームと、上支持アームの先端に取り付けた上端支持体と下支持アームの先端に取り付けた下端支持体との間に、上下端を回動自在に支持された状態で取り付けられる検知バーと、上支持アームと上下平行になるように上端支持体に取り付けられる作動板と、作動板の接近・離間を検出する上ブラケットに取り付けられた近接スイッチとから構成されている。上支持アームと下支持アームは、バネ等の弾性部材からなり、検知バーをサイドノズル６の進退方向の先行する側に位置させ、検知バーが車体に接触することで変位し、連動する作動板が近接スイッチから離間することで車体接触を検出するものである。これは、本出願人が提案している特許５６２４４８３号と同様である。

２４・２５はタイヤ停止板で、本体フレーム１がポジションＰ１にいる際に自動車を所定の停車位置に停車させる目安となるよう床面に設置されている。タイヤ停止板２４は、自動車の乗り入れ方向に対して奥側に設けられ、主に普通車の停車位置を与える。タイヤ停止板２５は、自動車の乗り入れ方向に対して手前に設けられ、主に軽自動車やワンボックス車の停車位置を与える。尚、目安ラインを床面に表示したり、車種毎に細かく分けたりしても良い。このタイヤ停止板２４・２５は、停車させた自動車の前端からトップブラシ３が作用できる位置に設定される。

このような洗車機で洗車を受ける際、自動車を本体フレーム１の前方より進入させ、所定の停車位置に乗り入れたら自動車から降車し、操作パネル１４で希望する洗車コースを選んでスタートさせる。本体フレーム１の走行範囲Ｓが制限される設置状況では、車種によって停車位置が異なる。

洗車する自動車が普通車であれば、図４に示すように、タイヤ停車板２４で与える停車位置に停車させる。普通車の場合、この停車位置に停車させた状態で自動車の前方が本体フレーム１内に乗り入れられるが、運転席のドアが本体フレーム１内に入り込むことはないため、降車に影響はない。

また、洗車する自動車が軽自動車のように車長の短い車種であれば、タイヤ停車板２５で与える停車位置に停車させることで、運転席のドアが本体フレーム１内に入り込むことはないため、降車に影響はない。

一方、洗車する自動車がワンボックス車のように車長が長くボンネットが短い車種であれば、図５に示すように、タイヤ停車板２５で与える停車位置に停車させる。ワンボックス車の場合、この停車位置に停車させた状態で自動車の前方が本体フレーム１内に乗り入れられたときに、運転席のドアが本体フレーム１内に入り込むことになるが、ドア回避部Ａにより運転席ドアを開くことができるため、降車が可能になる。

続いて、洗車動作について説明する。洗車コースとして、例えば１往復洗車を選ぶと、本体フレーム１の往行でブラッシング洗浄が実行され、復行でブロー乾燥が実行される。洗車が開始すると、まず左サイドノズル６の車体検知装置１８で停止した自動車が洗車可能な車幅範囲であるか、片寄った位置に停車されていないかを検出するため、左サイドノズル６を乾燥位置まで延出しておく。

以下、図面を用いて車種毎の洗車動作を説明する。図８は軽自動車を洗車処理する動作、図９は普通車を洗車処理する動作、図１０はワンボックス車を洗車処理する動作を示している。

（軽自動車の洗車処理）
軽自動車を洗車処理する場合、タイヤ停車板２５で与える停車位置に停車させた状態で洗車が開始する。自動車の前端は、第２車形検出装置１３よりも前方に来るため、本体フレーム１の往行に伴い、第１車形検出装置１２と第２車形検出装置１３で自動車の上面形状を検出していき、この検出された車体形状に沿ってトップブラシ３の昇降とサイドブラシ４・４の接離を制御しながら、車体面をブラッシング洗浄する。次に、本体フレーム１の復行に伴い、検出した車形に沿ってトップノズル５を昇降し、サイドノズル６とともに車体に高圧風を吹き付けて車体面をブロー乾燥する。本体フレーム１がポジションＰ１まで復行すると、洗車が終了する。

ブロー乾燥において、左サイドノズル６は、ノズル進退装置１７を介して右サイドノズル６の取付位置である右脚枠１ａの内側面位置と同レベルの乾燥位置まで延出しており、車体側面に対する左右の乾燥性能は差が生じない。左サイドノズル６は、進退する関係上、車体との接触を防止する安全装置として、送風口よりも前方に車体検知装置１８を備えており、洗車中はこの車体検知装置１８で車体を検知すると、本体フレーム１の走行停止やノズル進退装置１７によるサイドノズルの後退を行い、未然に車体とサイドノズル６との接触が防止される。

（普通車の洗車処理）
普通車を洗車処理する場合、タイヤ停車板２４で与える停車位置に停車させる。自動車の前端は、第２車形検出装置１３よりも本体フレーム１内に乗り入れられるため、自動車の前方部に第１車形検出装置１２や第２車形検出装置１３で車形検出されない車形不検出部Ｄが生じる。この車形不検出部Ｄに対して、トップブラシ３を作用させるため、この車形不検出部Ｄの車体について仮想車形データを作成する。仮想車形データは、第１車形検出装置１２から第２車形検出装置１３までの車形不検出部Ｄ１と、第２車形検出装置１３からトップブラシ３までの車形不検出部Ｄ２に分けて作成される。

図１１に示すように、車形不検出部Ｄ１の仮想車形データは、自動車を停車位置に停車させた状態で、第１車形検出装置１２の中で車体を検出せずに透光となる受光素子のうち、最も下にある受光素子１２Ｒｎと、第２車形検出装置１３の中で車体を検出せずに透光となる受光素子のうち、最も下にある受光素子１３Ｒｎとを結んだ直線ＤＬ１を仮想車形として記憶する。

車形不検出部Ｄ２の仮想車形データは、トップブラシ３の中心垂直線ＹＬと第２車形検出装置１３の中で車体を検出せずに透光となる受光素子のうち、最も下にある受光素子１３Ｒｎの水平線ＸＬとの交点Ｐｉから所定高さｈ下の点Ｐｙと、第２車形検出装置１３の中で車体を検出せずに透光となる受光素子のうち、最も下にある受光素子１３Ｒｎとを結んだ直線ＤＬ２を仮想車形として記憶する。

本体フレーム１の往行に伴い、トップブラシ３が下降し、車形不検出部Ｄ２の範囲では仮想車形データＤＬ２に沿って昇降制御され、車形不検出部Ｄ１の範囲では仮想車形データＤＬ１に沿って昇降制御され、車形不検出部Ｄ１よりも後方では第１車形検出装置１２で検出される車体形状に沿って昇降制御され、サイドブラシ４・４は各車形データに沿って開閉制御されて車体のブラッシングが実行される。

次に、本体フレーム１の復行に伴い、検出した車形に沿ってトップノズル５を昇降するとともに、左サイドノズル６を乾燥位置まで延出し、車体に高圧風を吹き付けて車体面をブロー乾燥する。本体フレーム１が待機位置に達すると、トップノズル５と左サイドノズル６を待機位置まで戻して洗車を終了する。

（ワンボックス車の洗車処理）
ワンボックス車を洗車処理する場合、タイヤ停車板２５で与える停車位置に停車させる。ワンボックス車の中で、普通車よりもフロントオーバーハング（タイヤ中心から車体前端までの部位）が長い車種への対応として手前側のタイヤ停止板２５で停車させる。その以外の洗車動作及び仮想車形データの作成については、上記した普通車と同じである。

さて、普通車やワンボックス車の場合、本体フレーム内に乗り入れられた自動車の前方部にトップノズル５とサイドノズル６・６からの送風が十分に作用せず乾燥不足部Ｗが生じる。その乾燥不足部Ｗへの対処として、希望に応じ、一旦自動車を所定距離後進させて本体フレーム１から乗り出し、乾燥不足部Ｗを追加乾燥する機能を備えている。

追加乾燥は、図１２に示すように、作業者が自動車を第１車形検出装置１２で車体が非検出になる位置まで後進させてから操作パネル１４で選択できる。尚、第１車形検出装置１２で車体が非検出になったことを報知する表示灯２６等を設けることが望ましい。

追加乾燥が開始すると、本体フレーム１が往行し、第１車形検出装置１２で自動車の上面形状を検出していく。往行に伴い、第１車形検出装置１２で車体のルーフスタートを検出すると、トップノズル５がそのポイントに達するまで本体フレーム１を走行させる。トップノズル５が車体のルーフスタートに達すると、本体フレーム１は走行を停止し、第１車形検出装置１２で検出した自動車の上面形状に基づいてトップノズル５を車体上面まで下降させ、本体フレーム１が復行する。そして、本体フレーム１が待機位置まで復行する間、検出した上面形状に沿ってトップノズル５を昇降するとともに、左サイドノズル６を乾燥位置まで延出し、車体に高圧風を吹き付けて自動車の前方部をブロー乾燥する。

この追加乾燥は、各洗車コースに一体的に登録しておき、洗車処理後に一旦停止し、自動車を後進させた後に再スタートさせて実行するようにしても良い。また、追加乾燥は、乾燥済みの車体面に水滴を飛ばさないよう、本体フレーム１の往行時には行わないが、本体フレーム１を上記範囲（トップノズル５が車体前端からルーフスタートまで移動する範囲）において２往復以上させる場合は、その限りではない。

本発明は以上に構成されるものであるが、本体フレーム内に装備される洗車処理装置の種類は特に限定されるものではなく、車体側面下部をブラッシングするロッカーブラシを設けたり、安全装置として車幅センサを設けたりしても良い。また、この１往復洗車以外にも洗車機を２往復・３往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。

１ 本体フレーム
３ トップブラシ
４・４ サイドブラシ
５ トップノズル
６・６ サイドノズル
１２ 第１車形検出装置
１３ 第２車形検出装置
１７ ノズル進退装置
２４・２５ タイヤ停止板
Ａ ドア回避部

Claims (3)

1. 洗車処理装置を備えた洗車機本体の走行に伴い、停車させた自動車の車体に洗浄・乾燥の処理を施す洗車機であって、
   前記洗車機本体を水平枠と左右脚枠とで門型に形成し、左右脚枠の前面から内面に及んで、自動車のドア開閉操作を可能とするドア回避部を形成したことを特徴とする洗車機。
   
2. 前記ドア回避部は、洗車機本体内に乗り入れられた自動車の運転席側ドアと対面する側の側面枠に形成したことを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。
   
3. 前記ドア回避部は、車体側面に送風するサイドノズルを備え、該サンドノズルは乾燥動作中に、車体側面に向けて進退する機能を備えたことを特徴する上記請求項１又は２記載の洗車機。

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