JPH04218452A - 流線形状車両のボンネット洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両の前部、特に
流線形状のボンネット部分を洗浄する流線形状車両のボ
ンネット洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄道車両は、高速度化が進み、そ
の車両の形状が、空力による走行抵抗の低減のために車
両頭部が流線形化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た流線形状に形成された車両の頭部、すなわちボンネッ
トを洗浄する装置は、実現されておらず、作業員による
手洗いが行われていた。ところが、作業員による車両の
洗浄作業は、高所作業となるため、危険を伴い、また、
作業が煩雑であるという問題があった。さらに、これら
洗浄作業を行う作業員の確保が難しいという問題もある
。

【０００４】そこで、本発明は、上記問題点を解消する
ために、流線形状に形成された車両のボンネット部分の
洗浄作業の省人化を図り、自動的に車両のボンネット部
分を洗浄することのできる流線形状車両のボンネット洗
浄装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】次に、上記の目的を達成
するための手段を、実施例に対応する図１及び図２を参
照して説明する。この発明の流線形状車両のボンネット
洗浄装置１は、車両軌道３の両側傍を該軌道３に沿って
定速度で走行する台車５と、前記台車５に搭載され、垂
直に保持された回転ブラシ７４を、前記台車５の進行と
ともに、前記軌道３上に停止している流線形状車両２の
ボンネット側面２Ｓの形状に対応して旋回移動させ、前
記車両２のボンネット側面２Ｓを略一定の摺接圧で洗浄
する垂直ブラシユニット４５と、前記垂直ブラシユニッ
ト４５に隣接して前記台車５に搭載され、片持式に支持
された回転ブラシ３９を、前記流線形状の車両２のボン
ネット上面２Ｕの形状に対応して水平に旋回させるとと
もに垂直方向に揺動させ、前記台車５の進行とともに、
回転ブラシ３９を昇降させて前記車両２のボンネット上
面２Ｕを洗浄する水平ブラシユニット１５と、で構成さ
れたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】垂直ブラシユニット４５は、垂直に保持された
回転ブラシ７４を、軌道３に沿って進行する台車５の進
行とともに、前記軌道３上に停止している流線形状車両
のボンネット２Ｈの側面２Ｓの形状に対応して前記回転
ブラシ７４を旋回移動させ、このボンネット２Ｈの側面
２Ｓを一定の摺接圧にて洗浄を行う。また、水平ブラシ
ユニット１５は、回転ブラシ３９を、前記流線形状車両
２のボンネット上面　　２Ｕの形状に合せて旋回、揺動
させ、前記台車５の進行とともに昇降させて前記車両２
のボンネット上面２Ｕを洗浄する。

【０００７】

【実施例】本発明の流線形状車両のボンネット洗浄装置
１（以下車両洗浄装置という）は、図１に示すように鉄
道等の被洗浄体となる車両２の軌道３の側傍に、この軌
道３と平行に敷設された一対の案内レール４上を走行す
る台車５と、この台車５に搭載される水平ブラシユニッ
ト１５と、垂直ブラシユニット４５とで構成されている
。そして、前記軌道３上に停止している車両２の流線形
状に形成されたボンネットとしての頭部２Ｈを、台車５
が走行して、各ユニット１５，４５が作動することによ
り、洗浄するようになっている。

【０００８】この車両洗浄装置１は、車両２の頭部２Ｈ
における横幅の右半分または左半分のみを洗浄するよう
になっており、図１に示すように、軌道３の両側傍に各
々が対向するように２基１組で配設されるようになって
いる。また、各ユニット１５，４５には、図示はしない
が、洗剤塗布装置や洗浄水噴射装置等が付設されるよう
になっている。

【０００９】次に、本発明による車両洗浄装置１の構成
、およびその作動について説明する。なお、この車両洗
浄装置１は、前述した通り２基１組で構成されるように
なっているが、各装置１は、対称な機構であるので、車
両頭部２Ｈの右半分を洗浄する一方の装置について説明
する。

【００１０】まず、この車両洗浄装置１は、台車５と、
水平ブラシユニット１５と、垂直ブラシユニット４５と
で大略構成されている。台車５は、図２に示すように、
自走台車６と、随走台車７とで構成され、各台車６，７
は、略長方形状の基台の４隅近傍に車輪８が設けられて
いる。自走台車６の長手方向一端の底面には、図６の下
方に示すように駆動モータ９が取付けられ、基台の一端
側の一対の車輪８の軸８ａとチェーン１０を介して連動
連結されている。また、各台車６，７の各車輪８の近傍
には転倒防止爪１１が下方向に突設され、爪１１先端が
案内レール４の内側膨出部に臨むようになっている。こ
の転倒防止爪１１は、強風等による洗浄装置１の転倒を
防止する。

【００１１】そして、各台車６、７は連結固定され、図
２に示すように鉄道等の車両２の軌道３の側傍に該軌道
３と平行に敷設された一対の案内レール４上を前記駆動
モータ９の作動によって走行するようになっている。な
お、案内レール４と台車５とには、図示しないが検出器
が設けられており、常時台車５の走行距離を検出するよ
うになっている。

【００１２】次に水平ブラシユニット１５は、図３に示
すように昇降台１８と、ターンテーブル２５と、回転ブ
ラシ３９とで大略構成され、前面が開口した方形箱形の
ユニットフレーム１６内に設けられている。ユニットフ
レーム１６は、前面の開口部が軌道側に向いて前記台車
５上に載設されている。このユニットフレーム１６の内
部には、背面板１６ａに沿って一対のガイドレール１７
，１７が垂直にかつ互いに平行に設けられている。この
ガイドレール１７，１７は、略コ字状に形成され、ガイ
ド溝が互いに向きあうように配設されている。

【００１３】次に昇降台１８は、ユニットフレーム１６
の一方の側板１６ｂ側の底部で、かつ前記一対のガイド
レール１７，１７の間に設けられている。この昇降台１
８は、パンタグラフ機構が内蔵され、ユニットフレーム
１６側に装備される図示しない動圧シリンダによって昇
降駆動されるようになっている。また、この昇降台１８
の両端には、垂直にブラケット１９が立設され、各ブラ
ケット１９の外側面に複数のガイドローラ２０が設けら
れている。これらガイドローラ２０は、前述したユニッ
トフレーム１６のガイドレール１７に摺動自在に係合し
、昇降台１８の昇降時の案内を行うようになっている。 なお、各ガイドレール１７と昇降台１８との間には、昇
降位置検出器が取付けられ、昇降台１８の位置を検出で
きるよになっている。また、この昇降台１８の上面には
、ターンテーブルベース２１が設けられている。 このターンテーブルベース２１は、図４に示すように略
箱状に形成され、上面板２２の中央に貫通孔が設けられ
ている。この貫通孔には、軸受２３が取付けられている
。また、このターンテーブルベース２１の内部には、旋
回モータ２４が設けられている。

【００１４】次に、ターンテーブル２５は、円盤状に形
成され、その下面の周縁部にローラー２６が複数設けら
れている。また、このターンテーブル２５の下面中央に
は、枢軸２７が突出して設けられ、前述したターンテー
ブルベース２１中央の軸受２３に嵌入するようになって
いる。枢軸２７の先端は軸受２３を貫通し、その端部に
歯車２８が取付けられている。そして、この歯車２８は
、前記旋回モータ２４のピニオン２４ａと噛合するよう
になっている。すなわち、旋回モータ２４の作動により
、ピニオン２４ａ、歯車２８を介してターンテーブル２
５が枢軸２７を中心に旋回するようになっている。

【００１５】一方、ターンテーブル２５の上面には、図
５に示すように傾斜角調整モータ２９と、一対の軸受３
０が設けられている。軸受３０は、ベアリングが内蔵さ
れ、ターンテーブル２５上に立設されている取付ブロッ
ク３１を介し、互いに平行に設けられている。これら軸
受３０は、回転ブラシ３９を保持する筒体３２を回動自
在に、かつ、略水平に支持するようになっている。

【００１６】この筒体３２は、長手方向中途部の両側に
、互いに外方向へ突出する一対の傾斜旋回軸３３，３４
が設けられている。これら傾斜旋回軸３３，３４は、前
述したターンテーブル２５上の一対の軸受３０にそれぞ
れ軸支され、一方の軸受３０を貫通して突出する一方の
傾斜旋回軸３３の先端にセグメントギア３５が設けられ
ている。このセグメントギア３５は扇形状の歯車で、歯
先がターンテーブル２５の中心方向へ延出するように設
けられている。そして、このセグメントギア３５は、前
述した傾斜角調整モータ２９のピニオン２９ａと噛み合
うようになっている。すなわち、傾斜角調整モータ２９
の作動により傾斜旋回軸３３，３４を中心に筒体３２を
傾斜させるようになっている。

【００１７】この筒体３２の先端３２ａ側中途部には、
図４に示すように、支柱３６を介して洗浄水噴射ノズル
が多数設けられたパイプ３７が回転ブラシに臨んで設け
られている。また、この筒体３２の先端３２ａ及び基端
３２ｂの両開口部には、ベアリング３８がそれぞれ設け
られ、回転ブラシ３９の回転軸を回動自在に保持するよ
うになっている。

【００１８】回転ブラシ３９は、略円筒形状で、その回
転中心となる回転軸４０の一方が延長してい形成され、
前記筒体３２に回動自在に保持されるとともに、この回
転軸４０の一端が筒体３２の基端３２ｂより突出するよ
うになっている。突出した回転軸４０の一方の端部４０
ａは、カップリング４１を介してブラシ駆動モータ４２
の出力軸４２ａと連結されている。このブラシ駆動モー
タ４２は、前記筒体３２の基端部３２ｂに一端が固定さ
れたブラケット４３の他端側に固定されている。

【００１９】次に、垂直ブラシユニット４５は、図６に
示すように、回転ブラシ７４と、この回転ブラシ７４を
回転駆動させる駆動部４７と、この駆動部４７を内蔵す
るとともに、回転ブラシ７４を収納するユニットフレー
ム４６とで大略構成されている。

【００２０】まずユニットフレーム４６は、前述した水
平ブラシユニット１５のユニットフレーム１６と同様に
前面が開口した略箱状に形成されるとともに、図２に示
すように、前記水平ブラシユニット１５のユニットフレ
ーム１６と連結され、前記台車５上に載設されている。 このユニットフレーム４６は、図６に示すように、左半
部が駆動部４７を構成し、右半部が回転ブラシ７４を収
納するようになっている。駆動部４７側のユニットフレ
ーム４６の上方には、水平に基板４８が設けられている
。

【００２１】この基板４８の上面には、図６に示すよう
に、エアレシーバ４９が設置されている。このエアレシ
ーバ４９には、図示しないエアコンプレッサにより圧縮
空気が供給され、後述する直動機構としてのエアシリン
ダ５４に所定空気圧の圧縮空気を供給するために、常に
一定な空気圧を保ちながら圧縮空気が蓄えられるように
なっている。

【００２２】このエアレシーバ４９には、上部にブラケ
ット５０を介して電磁弁５１が設けられている。この電
磁弁５１は、図示しないが、前記エアレシーバ４９とパ
イプ等で接続されている。この電磁弁５１は、図示しな
い制御装置による制御信号に基づいて作動するようにな
っている。また、この電磁弁５１には、エアシリンダ５
４に接続される一対の接続パイプ５２，５３が設けられ
ている。一方の接続パイプ５２は、エアシリンダ５４の
基端ポート５４ａに接続され、他方の接続パイプ５３は
、エアシリンダ５４の先端ポート５４ｂに接続されてい
る。

【００２３】次にエアシリンダ５４は、図８に示すよう
に、基端５４ｃに、延出して形成された回動部５５が設
けられている。この回動部５５は、基板上に配設された
ブラケット５６の垂直に設けられた支持軸５７に回動自
在に軸支され、エアシリンダ５４が水平方向に回動でき
るようになっている。一方、エアシリンダ５４のピスト
ンロッド５８は、前述した電磁弁５１の作動に基づき、
エアレシーバ４９から供給される圧縮空気によって伸縮
するようになっている。

【００２４】このピストンロッド５８の先端５８ａは、
後述する旋回軸６１の一端に水平に設けられた半円形状
のクランク板５９の一端と連結ピン６０によって回動自
在に連結されている。

【００２５】次に、旋回軸６１は、図６及び図７に示す
ように、一端を基板４８上に突出した状態で、基板４８
上とユニットフレーム４６底部とにそれぞれ配設された
軸受６２，６３に回動自在に垂直に軸支されている。こ
の旋回軸６１には、上下両端近傍に水平方向に張出して
互いに平行な一対のブラシアーム６４，６５が設けられ
ている。上部ブラシアーム６４の基端側面には、前記旋
回軸６１に近接してブラシ駆動モータ６６がブラケット
６７を介して設けられている。このブラシ駆動モータ６
６の出力軸は、上部ブラシアーム６４の上面よりも上方
へ突出しており、その先端にプーリ６８が設けられてい
る。また、この上部ブラシアーム６４の先端には軸受６
９が設けられている。この軸受６９は、回転ブラシ７４
の回転軸７５の一端部を支持するようになっている。

【００２６】一方、下部ブラシアーム６５の基端近傍に
は、鉛直方向に突出して延出片７０が設けられている。 この延出片７０は、ユニットフレーム４６底部に配設さ
れたショックアブソーバー７１に当接するようになって
いる。また、下部ブラシアーム６５の先端には、前記上
部ブラシアーム６４先端の軸受６９に対応する位置に軸
受７２が設けられ、回転ブラシ７４の回転軸７５の他端
を支持するようになっている。つまり、前記上部ブラシ
アーム６４と下部ブラシアーム６５のそれぞれの先端に
設けられた軸受６９，７２に、回転ブラシ７４が垂直に
軸架されるようになっている。

【００２７】また、これら各ブラシアーム６４，６５の
各々の中途部間には、前記旋回軸６１と平行にパイプ７
３が架け渡されて設けられている。このパイプ７３には
、回転ブラシ７４へ洗浄水を噴射するノズルが多数設け
られている。

【００２８】次に回転ブラシ７４は、中途が細径に括れ
て形成された略円筒形状に形成されている。この回転ブ
ラシ７４の回転軸７５の一端は、上部ブラシアーム６４
先端の軸受６９に支持されるとともに、その軸端部が上
方へ突出している。この軸端部には、プーリ７６が設け
られ、前述したブラシ駆動モータ６６のプーリ６８とＶ
ベルト７７を介して連動連結され、ブラシ駆動モータ６
６の回転を回転ブラシ７４に伝えるようになっている。 なお、これらプーリ６８，７６及びＶベルト７７は、防
水カバー７８で覆われるようになっている。

【００２９】次に、以上の構成による車両洗浄装置１の
作用を説明する。なお、本実施例での被洗浄体となる流
線形状の車両２は、頭部２Ｈの先端２Ｔから約５ｍが流
線形状に形成され、頭部２Ｈ上面２Ｕに配設される運転
台の窓２Ｗ下縁２Ｆが図９に示すように中心線ＣＬにて
対称で約３６．５°後方に傾斜し、中心線上の窓下縁２
Ｆの先端２Ｆａが車両先端２Ｔより３ｍの位置にある。

【００３０】本実施例の車両洗浄装置１は上述した形状
の車両２の頭部２Ｈ側面２Ｓの先端２Ｔから５ｍの位置
より先端２Ｔ方向と、頭部上面２Ｕの運転台の窓下縁２
Ｆ（頭部先端から３ｍ）より先端２Ｔ方向とを洗浄し、
車両２下部のスカート部は洗浄しないようになっている
。

【００３１】まず車両２は、洗浄装置１で洗浄が行われ
る以前に、車両２の頭部２Ｈ外板に、図示しない洗剤塗
布装置等によって予め洗剤等が塗布される。次に、車両
２の車種を、車両洗浄装置１を制御する制御装置に入力
する。車両２の形状の種類が入力された制御装置は、洗
浄装置１に対する車両２の停止位置、すなわち、車種に
応じた洗浄開始位置を算出し、車両２を制御し、図９に
示すように一組の車両洗浄装置１，１間の所定の停止位
置に車両２を停止させる。

【００３２】車両２の停止後、車両洗浄装置１の各ブラ
シユニット１５，４５が、ほぼ同時に作動し、洗浄を開
始するが、各ブラシユニット１５，４５毎の動作を個別
に説明する。

【００３３】（Ａ）水平ブラシユニット１５による洗浄
まず、水平ブラシユニット１５の昇降台１８が作動し、
図１１に示すようにターンテーブル２５を上昇させる。 上昇停止位置は、車両２の形状に合せ、ガイドレール１
７とターンテーブル２５間に設けられる検出器の検出信
号に基づいて停止する。

【００３４】次に、ターンテーブル２５が回転し、回転
ブラシ３９を軌道３側へ張出させ、車両頭部２Ｈの上方
に設けられている運転台窓２Ｗの下縁２Ｆの角度（約３
６．５°）に、回転ブラシ３９の回転軸線を合せ、停止
する。次に、傾斜角調整モータ２９が作動し、筒体３２
を水平の状態から約１０°俯角方向へ傾ける。つまり、
図１０及び図１１に示すように回転ブラシ３９先端が下
向きになるように設定する。

【００３５】回転ブラシ３９の各角度が設定されると、
回転ブラシ３９は、約１３６ｒ．ｐ．ｍ　で回転を開始
し、同時に台車５が車両２の先端２Ｔの方向（図中左か
ら右へ）Ｖへ進行を始める。このとき、回転ブラシ３９
の摺接面は、運転台窓２Ｗの下縁２Ｆ近傍に配設されて
いるワイパーには接触せず、回転ブラシ３９の回転によ
るワイパーの破損は起きない。回転ブラシ３９の回転方
向は、図１０，図１１に示すように反時計回り、すなわ
ち、回転ブラシ３９の摺接方向が車両２の摺接面にて汚
れを掃き出す方向に設定されている。

【００３６】台車５は、本実施例では３．６ｍ／ｍｉｎ
の一定速度で進行する。この台車５の進行に伴い、水平
ブラシユニット１５の昇降台１８は、図１２，図１３に
示すように略一定の速度で降下するように制御される。 すなわち、回転ブラシ３９の回転軸４０と車両頭部２Ｈ
の上面２Ｕとの距離を略一定に保ちながら車両２の頭部
先端２Ｔ方向へ移動するように制御されるので、洗浄効
果が変化せずに洗浄を行えるようになっている。この回
転ブラシ３９の降下の制御は、予め入力される車種及び
台車５の進行速度、昇降台１８に設けられる検出器の検
出信号に基づいて作動するようになっている。本実施例
では、車両２の頭部上面２Ｕの傾斜が、略一定の割合に
傾いているため、昇降台１８の降下速度は、台車５の進
行速度と比例するように制御されている。

【００３７】台車５がさらに進行し、昇降台１８が降下
して、回転ブラシ３９が頭部先端２Ｔまで洗浄を行い、
図１４及び図１５に示すように車両２から回転ブラシ３
９が離れると、回転ブラシ３９の各設定角度は初期状態
、つまり、洗浄開始以前の状態に戻り洗浄を終了する。

【００３８】なお、回転ブラシ３９による車両２の洗浄
作動間に、洗浄水が噴射ノズルより噴射されていること
は言うまでもない。この水平ブラシユニット１５によれ
ば、車両頭部２Ｈの上面２Ｕ、図２１に示すように車両
２の正面から見て、車両上面２Ｕの最頂部から頭部先端
２Ｔを中心として右側約４５°の部分を洗浄する。

【００３９】（Ｂ）垂直ブラシユニット４５による洗浄
はじめに、前述した本実施例の垂直ブラシユニット４５
を構成する各部材間の寸法，角度等を図１６を参照して
次にように設定する。 ・ブラシアーム６４，６５の長さＬ＝２００ｃｍ・クラ
ンク板５９の半径（クランク線）の長さ　　Ｒ＝３０ｃ
ｍ ・回転ブラシ７４の長さＢＬ＝２３７ｃｍ・台車５の進
行速度ｖ＝３．６ｍ／ｍｉｎ・回転ブラシ７４格納時に
おける前記クランク線Ｒとエアシリンダ５４とのなす角
θ＝７６°４７’・旋回軸６１とエアシリンダ５４基端
の支持軸５７との距離Ｘ＝６２．２ｃｍ ・エアシリンダ５４内へ送る圧縮空気の圧力Ｐａ＝５ｋ
ｇ／ｃｍ２　 ・回転ブラシ７４格納時におけるエアシリンダ５４基端
の支持軸５７とピストンロッド先端５８ａの連結ピン６
０との距離Ｃ＝６３．８９ｃｍ また、車両頭部２Ｈの先端２Ｔから５ｍを図１９，図２
０に示すように、２０ｃｍ間隔で区切り、先端をＴＬ０
として、１０ｃｍでＴＬ１、１ｍでＴＬ１０のように称
呼する。

【００４０】まず、垂直ブラシユニット４５のエアシリ
ンダ５４の基端ポート５４ａへ圧縮空気が送られ、回転
ブラシ７４が約１３６ｒ．ｐ．ｍ　で回転を始める。エ
アシリンダ５４は圧縮空気によってピストンロッド５８
を伸張し、クランク板５９を介してブラシアーム６４，
６５を軌道３側へ旋回させる。そして、図１０，図１１
に示すように回転ブラシ７４を車両頭部２Ｈの側面２Ｕ
に摺接させる。回転ブラシ７４の車両２への摺接圧は、
エアシリンダ５４によるトルクで発生する。このときの
洗浄開始位置は、車両頭部先端２Ｔから５ｍ、すなわち
ＴＬ５０の位置から洗浄が行われ、台車５の進行方向Ｖ
とブラシアーム６４，６５とのなす角αは９°１２’２
５’’，クランク線Ｒとエアシリンダ５４とのなす角θ
は６８．８２°，回転ブラシ７４の車両２に当接する長
さＢＬＬ＝２２９ｃｍ（図２１参照）、となる。これら
値と、前述した各値から算出される回転ブラシ７４の車
両２への押付力Ｗは５４．９ｋｇとなり、回転ブラシ７
４の単位長さ当りの摺接圧Ｐは２．３９７ｋｇ／１０ｃ
ｍとなる。

【００４１】台車５は、一定の速度ｖで図１９及び図２
０中左から右へ進行し、これに伴い、ブラシアーム６４
，６５が旋回し、車両２の頭部側面２Ｓを洗浄する。 この洗浄による回転ブラシ７４及びブラシアーム６４，
６５のＴＬ４２，ＴＬ３０，ＴＬ２６，ＴＬ２２，ＴＬ
１８の時の車両２への当接状態の平面視を図１９に示し
、各ＴＬ値のときの回転ブラシ７４の接触状態の正面視
を図２１に示し、これら値のときの回転ブラシ７４が車
両２の側面２Ｓに実際に当接する長さ（図２１中太線で
表れる長さ）ＢＬＬ（ｃｍ）、クランク線Ｒとエアシリ
ンダ５４とのなす角度θ（°）、エアシリンダ５４内の
圧縮空気の圧力Ｐａ（ｋｇ／ｃｍ２　）、回転ブラシ７
４の単位長さ当りの摺接圧Ｐ（ｋｇ／１０ｃｍ）、台車
５の進行方向とブラシアーム６４，６５とのなす角度α
（°）の計算値を図１７の表図に示す。

【００４２】この図１７の表図に示されるとおり、エア
シリンダ５４内の圧縮空気の圧力Ｐａが一定で、このエ
アシリンダ５４とクランク線Ｒとのなす角θが減少して
いることにより、回転ブラシ７４の車両２への押付力Ｗ
は徐々に減少する。同時に回転ブラシ７４の車両に当接
する長さＢＬＬも車両２の形状により徐々に減少する。 すなわち、回転ブラシ７４の単位長さ当り摺接圧Ｐは、
ほぼ一定値となり、回転ブラシ７４の洗浄能力が変動せ
ず、洗浄効果は略一定となる。

【００４３】ところが、ＴＬ１８、すなわち車両先端２
Ｔから１．８ｍの位置から先端２Ｔ方向で回転ブラシ７
４の車両２への当接長さが極端に減少を始める。これは
、車両２の頭部先端２Ｔ付近の形状が尖鋭状に形成され
、回転ブラシ７４の当接する長さが一定の比率で減少せ
ずＴＬ１８付近で急激に変化するためである。そのため
、回転ブラシ７４の単位長さ当りの摺接圧ＰがＴＬ１８
より先端２Ｔ方向で急激に増加してしまう。この摺接圧
Ｐが所定の値より大幅に増加すると、車両２の外板表面
に施されている塗装面を傷つけたり、また洗浄装置１の
破損にもつながる。そこで、ＴＬ１８の位置にてエアシ
リンダ５４内に送られる圧縮空気の供給を停止し、この
位置より、エアシリンダ５４内の圧縮空気の自然膨張に
よる力で図２０に示すようにブラシアーム６４，６５を
旋回させるように制御する。ここでエアシリンダ５４内
のピストンの洗浄開始時からの移動距離ｙをＴＬ１８の
位置で１０５．３２２ｍｍとする。そして、ＴＬ１８か
らＴＬ２までの回転ブラシ７４の車両２への当接状態を
図２０及び図２１に示し、前述と同様に各ＴＬ値のとき
の回転ブラシ７４が車両２の側面２Ｓに実際に当接する
長さＢＬＬ（ｃｍ）、クランク線Ｒとエアシリンダ５４
とのなす角度θ（°）、エアシリンダ５４内の圧縮空気
の圧力Ｐａ（ｋｇ／ｃｍ２　）、回転ブラシ７４の単位
長さ当りの摺接圧Ｐ（ｋｇ／１０ｃｍ）、台車５の進行
方向Ｖとブラシアーム６４，６５とのなす角度α（°）
、エアシリンダ５４内のピストンの移動距離ｙ（ｍｍ）
、の各計算値を図１８の表図に示す。

【００４４】この図１８の表図によれば、エアシリンダ
５４内の圧縮空気は、その圧力Ｐａを徐々に減少し、回
転ブラシ７４の車両２への押圧力Ｗを減少させる。そし
て、これにより回転ブラシ７４の単位長さ当りの摺接圧
Ｐは、さほど変動することなく略一定の値を保ち、適当
な洗浄を行うことができる。

【００４５】台車５の進行に伴い、ＴＬ０（車両先端２
Ｔ）の位置までブラシアーム６４，６５が旋回し、回転
ブラシが進むと、エアシリンダ５４内の圧縮空気の圧力
Ｐａは約２ｋｇ／ｃｍ２　まで減少し、車両２への押圧
力Ｗも減少する。そのため、洗浄効果が低下するので、
エアシリンダ内の圧力が２ｋｇ／ｃｍ２　に達した所、
すなわち、エアシリンダのピストンの移動距離がＴＬ１
８の位置から２．５倍の位置、別言すると、台車進行方
向とブラシアームとの角度αが７０°の位置（図２０参
照）で再び５ｋｇ／ｃｍ２の圧縮空気を供給し、ブラシ
アームと台車の進行方向との角度αが９０°になる位置
（洗浄終了位置）まで回転ブラシ７４の摺接圧を徐々に
増加させ洗浄を行う。

【００４６】そして、図１４，図１５に示すようにブラ
シアーム６４，６５と台車５の進行方向Ｖとの角度αが
９０°に達すると、ブラシアーム６４，６５はショック
アブソーバー７１に当接し、ブラシアーム６４，６５の
旋回は停止する。ブラシアーム６４，６５の旋回が停止
し、台車５がさらに進行して、回転ブラシ７４が車両２
より離脱すると、洗浄は終了となり回転ブラシ７４の回
転が停止し、エアシリンダ５４のピストンロッド５８が
縮退方向に作動して、ブラシアーム６４，６５は格納方
向に旋回し、格納位置にてロックされる。そして台車５
が停止することで洗浄作業は終了する。

【００４７】この垂直ブラシユニット４５によれば車両
頭部２Ｈの側面２Ｓ、図２１に示すように車両２の正面
からみて、頭部先端２Ｔを中心として右側約４５°の線
２Ｔ−Ｆから約７０°の区分を回転ブラシ７４が車両側
面２Ｓに対する単位長さ当りの摺接圧Ｐをほぼ一定に保
ちながら洗浄する。

【００４８】このように、水平ブラシユニット１５、垂
直ブラシユニット４５の各々により、流線形状に形成さ
れている車両２の頭部２Ｈを洗浄する。各ユニット１５
，４５は１つの台車５に連結して載設されているので、
図１０乃至図１５に示すようにほぼ同時に作動し、車両
２の洗浄を行うようになっている。また、車両２の左半
分の洗浄を行う他方の車両洗浄装置１は、上述した一方
の洗浄装置１の洗浄を行っている際の張出した回転ブラ
シ３９，７４に接触しないように、一方の洗浄装置１が
約２ｍ洗浄を施した後に、すなわち、図１２，図１３に
示すように約２ｍ先行した後に上述した一方の洗浄装置
１と同様に車両２の洗浄を開始し、洗浄作業を行う。

【００４９】そして、１組の洗浄装置１により車両の頭
部２Ｈを洗浄し終えると、車両２は洗浄装置１間から移
動し、図示しない仕上水噴射装置へ進行する。そして、
仕上水が車両２に噴射される。

【００５０】本実施例では、垂直ブラシユニット４５の
ブラシアーム６４，６５の長さＬや、クランク板５９の
半径Ｒ、エアシリンダ５４の長さ、ブラシアーム６４，
６５の旋回角度等の値を前述のように設定したが、これ
ら値はこれに限定されることはない。

【００５１】また、本実施例では、水平ブラシユニット
１５と垂直ブラシユニット４５とをそれぞれ１ユニット
ずつで洗浄装置１を構成しているが、被洗浄体となる車
両２頭部の形状により水平ブラシユニット１５を複数ユ
ニットで構成し対応してもよい。この場合も水平ブラシ
ユニットの傾斜角度や垂直ブラシユニットのエアシリン
ダの制御等を、予め車両の形状に応じた値を算出し、制
御装置に入力させることで十分な洗浄効果が得ることが
できる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明による流線形
状車両のボンネット洗浄装置は、車両の側傍を自走する
台車に垂直ブラシユニットと水平ブラシユニットとを搭
載し、各ブラシユニットの回転ブラシがそれぞれ軌道内
に張出することによって、軌道上に停止している流線形
状の車両のボンネット（頭部）側面及び上面をそれぞれ
洗浄することができるので、従来作業員の手作業でしか
行うことのできなかった流線形状車両のボンネット部分
の洗浄を自動化でき、同作業における作業能率を向上さ
せると共に省人化を実現させることができるという効果
がある。

【００５３】また、この洗浄装置は、垂直ブラシユニッ
トの回転ブラシが流線形状の車両頭部の側面に沿って旋
回移動し、略一定の摺接圧で洗浄するとともに、水平ブ
ラシユニットの回転ブラシが前記車両のボンネットの上
面の形状に合せて傾斜させ、台車の進行にかかわらずこ
のボンネット上面と回転ブラシの回転軸との距離を一定
に保たせてボンネット上面を洗浄するので、各ブラシユ
ニットによる車両への洗浄作用が常にほぼ一定であると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流線形状車両のボンネット洗浄装
置の一実施例を示す設置状態の概略平面図

【図２】同実
施例による洗浄装置の正面図

【図３】同実施例による水
平ブラシユニットの正面図

【図４】同水平ブラシユニッ
トの回転ブラシ張出状態の側面図

【図５】同水平ブラシユニットの要部拡大平面図

【図６
】同実施例による垂直ブラシユニットの正面図

【図７】
同垂直ブラシユニットの側面図

【図８】図６におけるＶ
ＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図

【図９】同実施例による洗浄
装置の車両洗浄時の動作説明図

【図１０】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１１】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１２】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１３】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１４】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１５】同実施例による洗浄装置の車両洗浄時の動作
説明図

【図１６】同実施例による垂直ブラシユニットの作用説
明図

【図１７】同実施例による垂直ブラシユニットの動作時
における各計算値を示す表図

【図１８】同実施例による垂直ブラシユニットの動作時
における各計算値を示す表図

【図１９】同実施例による垂直ブラシユニットの動作時
における回転ブラシの車両への接触状態を示す平面図

【
図２０】同実施例による垂直ブラシユニットの動作時に
おける回転ブラシの車両への接触状態を示す平面図

【図
２１】図１９及び図２０における垂直ブラシユニットの
回転ブラシの車両への接触状態を示す車両の正面図であ
る

【符号の説明】

１…流線形状車両のボンネット洗浄装置（車両洗浄装置
） ２…車両　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２Ｈ…ボンネット（頭部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両軌道の両側傍を該軌道に沿って定
   速度で走行する台車と、前記台車に搭載され、垂直に保
   持された回転ブラシを、前記台車の進行とともに、前記
   軌道上に停止している流線形状車両のボンネット側面の
   形状に対応して旋回移動させ、前記車両のボンネット側
   面を略一定の摺接圧で洗浄する垂直ブラシユニットと、
   前記垂直ブラシユニットに隣接して前記台車に搭載され
   、片持式に支持された回転ブラシを、前記流線形状の車
   両のボンネット上面の形状に対応して水平に旋回させる
   とともに垂直方向に揺動させ、前記台車の進行とともに
   、回転ブラシを昇降させて前記車両のボンネット上面を
   洗浄する水平ブラシユニットと、で構成されたことを特
   徴とする流線形状車両のボンネット洗浄装置。