JPH09296700A - トンネル清掃車の清掃ブラシ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル側壁の上部に設けた灯具を清掃する
清掃ブラシが看板等の障害物と干渉して破損するのを防
止する。 【解決手段】 トンネル清掃車の動力車Ｖ₁ の後部に連
結された清掃車Ｖ₂ は、トンネル側壁の上部に設けた灯
具Ｌを清掃する昇降可能な清掃ブラシ２３を備える。動
力車Ｖ₁ に設けた第１障害物センサ１６が看板等の障害
物Ｏを検出すると、灯具Ｌを清掃すべく上昇位置にあっ
た清掃ブラシ２３が下降して障害物Ｏを回避する。清掃
ブラシ２３が障害物Ｏを回避した後に清掃車Ｖ₂ に設け
た第２障害物センサ１７が前記障害物Ｏを検出すると、
清掃ブラシ２３は灯具Ｌを清掃し得る上昇位置まで再び
上昇する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル側壁に沿
って走行しながら、昇降可能な清掃ブラシでトンネル側
壁の上部に設けた灯具を清掃するトンネル清掃車の清掃
ブラシ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるトンネル清掃車の清掃ブラシ装置
は、特開平７−２４３３００号公報に記載されているよ
うに既に知られている。このものは、トンネル清掃車に
立設した上下ガイド支柱に沿って昇降する棒状の支持部
の上端に清掃ブラシを支持したもので、清掃ブラシを上
昇位置に上昇させた状態でトンネル側壁の上部に設けた
灯具を清掃するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にトン
ネル側壁の上部には看板等の障害物が装着されているた
め、トンネル清掃車が灯具を清掃すべく清掃ブラシを上
昇させたまま走行すると、清掃ブラシが障害物と干渉し
て損傷する可能性がある。そこで、従来はオペレータが
障害物を目視で確認し、障害物と干渉しないように手動
操作で清掃ブラシを昇降させていたが、オペレータの障
害物の見落としや操作ミスにより清掃ブラシが障害物と
干渉して損傷する問題があった。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、清掃ブラシが看板等の障害物と干渉するのを確実に
防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、トンネル側壁に沿っ
て走行しながら、昇降可能な清掃ブラシでトンネル側壁
の上部に設けた灯具を清掃するトンネル清掃車の清掃ブ
ラシ装置において、清掃ブラシよりも走行方向前方に設
けられ、上昇位置にある清掃ブラシと干渉する障害物を
検出する第１障害物センサと、清掃ブラシよりも走行方
向後方に設けられて前記障害物を検出する第２障害物セ
ンサと、第１障害物センサの検出信号に基づいて清掃ブ
ラシを下降させるとともに第２障害物センサの検出信号
に基づいて清掃ブラシを上昇させることにより、清掃ブ
ラシに障害物の回避動作を行わせる制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【０００７】図１〜図１３は本発明の一実施例を示すも
ので、図１はトンネル清掃車の側面図、図２は図１の２
方向矢視図、図３は図１の３−３線拡大矢視図、図４は
図３の要部拡大図、図５は図４の５方向矢視図、図６は
図４の６方向矢視図、図７は図４の７方向矢視図、図８
は図４の８−８線断面図、図９は作用の説明図、図１０
は図９の要部拡大図、図１１は作用の説明図、図１２は
制御系のブロック図、障害物回避の作用を説明するフロ
ーチャートである。

【０００８】図１〜図３に示すように、自動車用車線の
側部に一段高く形成された監視員通路Ｐを走行しながら
トンネル側壁Ｗの上部に所定間隔で設けられた灯具Ｌを
清掃するのトンネル清掃車は、連結器１で連結された前
側の動力車Ｖ₁ と後側の清掃車Ｖ₂ とから編成される。
動力車Ｖ₁ はシャシユニット２を支持する前部台車３及
び後部台車４を備えており、両台車３，４には監視員通
路Ｐの路面上を転動する左右一対の走行輪５，５と、監
視員通路Ｐに敷設されたレールＲの両側面にガイドされ
る左右各２個のガイド輪６…とが設けられる。また動力
車Ｖ₁ のシャシユニット２上には、運転者用のキャビン
７と動力ユニット８とが設けられる。

【０００９】清掃車Ｖ₂ はシャシユニット９を支持する
前部台車１０及び後部台車１１を備えており、両台車１
０，１１には前記監視員通路Ｐの路面上を転動する左右
一対の走行輪１２，１２と、前記レールＲの両側面にガ
イドされる左右各２個のガイド輪１３…とが設けられ
る。また清掃車Ｖ₂ のシャシユニット９上には、清掃用
の水を収納する水タンクユニット１４と、オペレータ用
のキャビン１５と、灯具Ｌを清掃する清掃ブラシユニッ
トＢＵとが設けられる。

【００１０】トンネル側壁Ｗの上部には前記灯具Ｌと略
同じ高さに看板等の障害物Ｏが所定間隔で設けられてお
り、これら障害物Ｏを検出する触角状の第１障害物セン
サ１６及び第２障害物センサ１７が、動力車Ｖ₁ のキャ
ビン７の上面と清掃車Ｖ₂ の水タンクユニット１４の上
面とにそれぞれ設けられる。

【００１１】次に、清掃車Ｖ₂ に設けられた清掃ブラシ
ユニットＢＵの構造を、図３〜図８を参照しながら詳述
する。

【００１２】清掃車Ｖ₂ のシャシユニット９の上面にボ
ールベアリング２１を介して旋回フレーム２２が左右旋
回可能に支持される。図３に示すように、トンネル清掃
車が進行方向右側のトンネル側壁Ｗに設けられた灯具Ｌ
を清掃する場合には、清掃ブラシ２３が灯具Ｌに当接し
得るように旋回フレーム２２を図示位置に手動で回転さ
せてロック機構２４でシャシユニット９に固定する。逆
に、トンネル清掃車が進行方向左側のトンネル側壁Ｗに
設けられた灯具Ｌを清掃する場合には、旋回フレーム２
２を図３の位置から１８０°回転させて清掃ブラシ２３
を進行方向左側に向け、その状態でシャシユニット９に
固定すれば良い。

【００１３】旋回フレーム２２の上面には一対の支柱２
５，２５と一対のガイド部材２６，２６とが立設され
る。一対の支柱２５，２５は旋回フレーム２２に対して
鉛直であり、一対のガイド部材２６，２６は上端が支柱
２５，２５に対して接近するように傾斜している。一対
の支柱２５，２５は水平方向に延びる２本の連結部材２
７，２８で相互に連結され、また一側の支柱２５，２５
とガイド部材２６，２６とが水平方向に延びる各３本の
連結部材２９，２９；３０，３０；３１，３１と、
「く」字状に屈曲した２本の連結部材３２，３２とで相
互に連結される。

【００１４】一対の支柱２５，２５間に回転自在に架設
した支軸３３に、「く」字状に屈曲した一対の昇降アー
ム３４，３４の基端が固定される。旋回フレーム２２の
上面に設けたブラケット３５にピン３６を介して枢支さ
れた昇降用シリンダ３７は、モータ６４（図９参照）の
回転をネジ機構により出力ロッド３８の進退動として出
力するものであり、その出力ロッド３８の上端が、一端
を前記支軸３３に固定したリンクアーム３９の他端にピ
ン４０で枢支される。従って、昇降用シリンダ３７を駆
動して出力ロッド３８を伸縮駆動すると、リンクアーム
３９及び支軸３３を介して昇降アーム３４，３４が上下
揺動する。

【００１５】一対のガイド部材２６，２６の対向面に固
定された一対のガイドレール４１，４１に、それぞれ４
個のガイドローラ４２…を係合させた昇降フレーム４３
が昇降自在に支持される。昇降フレーム４３は前記ガイ
ドローラ４２…を支持する略平行四辺形の一対の外側板
４４，４４と、これら外側板４４，４４の内側に連結部
材４５，４５を介して接続された一対の内側板４６，４
６と、両内側板４６，４６を相互に接続する連結バー４
７とから構成される。一対の外側板４４，４４に設けた
ピン４８，４８が前記昇降アーム３４，３４の先端に形
成した長孔３４ ₁ ，３４₁ （図４参照）に係合する。従
って、昇降用シリンダ３７により昇降アーム３４，３４
が上下揺動すると、長孔３４₁ ，３４₁ にピン４８，４
８を案内された昇降フレーム４３がガイド部材２６，２
６に沿って昇降する。

【００１６】図１０を併せて参照すると明らかなよう
に、昇降フレーム４３の一対の内側板４６，４６のそれ
ぞれに、平行リンク機構を構成するリンクアーム４９，
５０を介して、清掃ブラシ取付台５１がトンネル側壁Ｗ
に対して接近・離反可能に支持される。清掃ブラシ取付
台５１は、昇降フレーム４３にピン５７を介して枢支し
た揺動用シリンダ５２の出力ロッド５３に接続されてお
り、揺動用シリンダ５２を伸長駆動すると清掃ブラシ取
付台５１はトンネル側壁Ｗに接近する方向（図１０の矢
印Ａ方向）に揺動し、揺動用シリンダ５２を収縮駆動す
ると清掃ブラシ取付台５１はトンネル側壁Ｗから離反す
る方向（図１０の矢印Ａ′方向）に揺動する。

【００１７】清掃ブラシ取付台５１にはピン５４，５４
を介して清掃ブラシホルダー５５が枢支されており、こ
の清掃ブラシホルダー５５に回転軸６１を介して支持さ
れた前記清掃ブラシ２３は、該清掃ブラシホルダー５５
の下面に支持した清掃ブラシ駆動モータ５６により駆動
される。傾斜したトンネル側壁Ｗに取り付けられた灯具
Ｌは傾斜しているため、清掃ブラシホルダー５５の取付
角は、清掃ブラシ２３の傾斜角が灯具Ｌの傾斜角に略一
致するように傾斜している。

【００１８】清掃ブラシ２３が灯具Ｌから受ける反力を
吸収すべく、平行リンク機構のリンクアーム５０，５０
の一端と昇降フレーム４３との間にダンパー５８，５８
が設けられるとともに、清掃ブラシホルダー５５と清掃
ブラシ取付台５１との間にダンパー５９が設けられる。
また、清掃ブラシホルダー５５の両側部には清掃ブラシ
２３で灯具Ｌを清掃する際に洗浄水を噴射する洗浄水ノ
ズル６０…が設けられる。

【００１９】図５から明らかなように、昇降用シリンダ
３７の出力ロッド３８のストロークを検出すべく、スト
ロークセンサ６３の上下両端が出力ロッド３８の上端に
設けたアーム６２と旋回フレーム２２とに接続される。
ストロークセンサ６３の出力に基づいて昇降用シリンダ
３７の出力ロッド３８のストローク、つまり昇降フレー
ム４３の昇降位置を検出することができる。

【００２０】図１２に示すように、昇降フレーム４３の
昇降位置を制御する制御装置７０はマイクロコンピュー
タからなり、各種の演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処
理装置）７１と、演算結果や各種センサの検出値を一時
的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）７２
と、演算に必要なプログラムやデータを予め記憶したＲ
ＯＭ（リードオンリーメモリ）７３と、各種センサから
の信号が入力される入力回路７４と、昇降用シリンダ３
７の作動を制御する信号を出力する出力回路７５とを備
える。

【００２１】入力回路７４には前記第１障害物センサ１
６、第２障害物センサ１７及びストロークセンサ６３が
接続され、出力回路７５には前記昇降用シリンダ３７が
接続される。

【００２２】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。

【００２３】清掃ブラシユニットＢＵが清掃すべきトン
ネル側壁Ｗに対向するように、旋回フレーム２２をトン
ネル清掃車の進行方向右向き或いは左向きに回転させ、
その位置においてロック機構２４を作動させてロックす
る。続いて、昇降用シリンダ３７を伸長駆動して出力ロ
ッド３８を上向きに突出させるとリンクアーム３９及び
支軸３３を介して昇降アーム３４，３４が上方に揺動
し、この昇降アーム３４，３４の先端の長孔３４₁ ，３
４₁ にピン４８，４８を係止された昇降フレーム４３
が、図４に示す下降位置から図９に示す上昇位置へとガ
イド部材２６，２６に沿って上昇する。昇降フレーム４
３の昇降位置はストロークセンサ６３により監視されて
おり、昇降フレーム４３は予め設定された下降位置と上
昇位置との２位置において停止し得るように制御され
る。

【００２４】昇降フレーム４３が上昇位置に達したと
き、図９に示すように清掃ブラシ２３と灯具Ｌとの間に
は僅かな隙間が存在しているが、揺動用シリンダ５２を
伸長駆動するとリンクアーム４９，５０が立ち上がって
清掃ブラシ２３がトンネル側壁Ｗに接近するように平行
移動し、図１１に示すように清掃ブラシ２３が灯具Ｌに
当接して該灯具Ｌを清掃する。このとき、清掃ブラシ２
３が灯具Ｌから受ける反力により、ダンパー５８，５８
が伸縮して清掃ブラシ２３と灯具Ｌとの距離が自動的に
調整され、またダンパー５９が伸縮して清掃ブラシ２３
の角度が灯具Ｌの角度に自動的に倣らわされ、これによ
り適切な面圧で灯具Ｌを清掃することができる。

【００２５】上述したように、清掃ブラシ２３を灯具Ｌ
の高さまで上昇させた後に、該清掃ブラシ２３を灯具Ｌ
に当接する位置まで平行移動させているので、傾斜した
トンネル側壁Ｗと干渉することなく清掃ブラシ２３を確
実に灯具Ｌに当接させることができるばかりか、施工誤
差により灯具Ｌの取付位置にばらつきが存在しても、灯
具Ｌに対する清掃ブラシ２３の位置の微調整を容易に行
うことができる。しかも平行リンク機構を構成するリン
クアーム４９，５０により清掃ブラシ２３を平行移動さ
せているので、前記平行移動の間に清掃ブラシ２３の傾
斜角が変化することがなく、これにより常に正しい角度
で清掃ブラシ２３を灯具Ｌに当接させることができる。

【００２６】ところで、自動車用車線の幅を充分に確保
すべくに監視員通路Ｐの幅は最小限に設定されているた
め、トンネル清掃車はトンネル側壁Ｗに極めて接近した
位置を走行する。そのため、仮に清掃ブラシ２３を鉛直
方向に上昇させるとすると、上部がトンネル中心側に傾
斜しているトンネル側壁Ｗに清掃ブラシ２３が干渉する
虞があるが、ガイド部材２６，２６をトンネル側壁Ｗと
略平行になるように傾斜させたことにより、清掃ブラシ
２３の上昇過程でのトンネル側壁Ｗとの干渉を確実に回
避することができる。また誤操作により、清掃ブラシ２
３をトンネル側壁Ｗ側に平行移動させた後に上昇させて
も、清掃ブラシ２３はトンネル側壁Ｗに当接しないので
破損の虞がない。

【００２７】さて、トンネル側壁Ｗに看板等の障害物Ｏ
が存在する場合、清掃ブラシ２３を自動的に昇降させる
ことにより前記障害物Ｏとの衝突が防止される。以下、
その作用を図１３のフローチャートを参照しながら説明
する。

【００２８】図１に示すように、トンネル内を走行する
トンネル清掃車の動力車Ｖ₁ に設けた第１障害物センサ
１６が障害物Ｏを検出すると（ステップＳ１）、昇降用
シリンダ３７が収縮駆動されて清掃ブラシ２３が上昇位
置から下降位置へと自動的に下降し、これにより前記障
害物Ｏと清掃ブラシ２３との干渉が回避される（ステッ
プＳ２）。このとき、揺動用シリンダ５２は作動せず、
清掃ブラシ２３のトンネル側壁Ｗから離間する方向への
平行移動は行われない。

【００２９】清掃ブラシ２３が障害物Ｏの下方を通過し
た後、トンネル清掃車の清掃車Ｖ₂に設けた第２障害物
センサ１７が障害物Ｏを検出すると（ステップＳ３）、
昇降用シリンダ３７が伸長駆動されて清掃ブラシ２３が
下降位置から上昇位置へと自動的に上昇し、これにより
清掃ブラシ２３は次の灯具Ｌを清掃し得る位置に復帰す
る（ステップＳ４）。

【００３０】このように、障害物Ｏを検出して該障害物
Ｏを自動的に回避することができるので、オペレータが
障害物Ｏを見逃す等の錯誤により清掃ブラシ２３が障害
物Ｏに衝突する虞がないばかりか、オペレータの操作負
担を大幅に軽減することができる。

【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００３２】例えば、実施例では第１、第２障害物セン
サ１６，１７として接触式センサを採用しているが、接
触式センサに代えて光や磁気を用いた非接触式センサを
採用することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、上昇位置にある清掃ブラシと干渉する障害
物を第１障害物センサ及び第２障害物センサで検出し、
その検出信号に基づいて清掃ブラシに障害物回避動作を
行わせるので、オペレータの障害物の見落としや操作ミ
スにより清掃ブラシが障害物と干渉して損傷する問題を
確実に回避することができるだけでなく、オペレータの
操作負担を大幅に軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トンネル清掃車の側面図

【図２】図１の２方向矢視図

【図３】図１の３−３線拡大矢視図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】図４の５方向矢視図

【図６】図４の６方向矢視図

【図７】図４の７方向矢視図

【図８】図４の８−８線断面図

【図９】作用の説明図

【図１０】図９の要部拡大図

【図１１】作用の説明図

【図１２】制御系のブロック図

【図１３】障害物回避の作用を説明するフローチャート

【符号の説明】

Ｌ 灯具 Ｏ 障害物 Ｗ トンネル側壁 １６ 第１障害物センサ １７ 第２障害物センサ ２３ 清掃ブラシ ７０ 制御装置（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松木 浩一 兵庫県西宮市甲子園口六丁目一番四五号 極東開発工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル側壁（Ｗ）に沿って走行しなが
   ら、昇降可能な清掃ブラシ（２３）でトンネル側壁
   （Ｗ）の上部に設けた灯具（Ｌ）を清掃するトンネル清
   掃車の清掃ブラシ装置において、 清掃ブラシ（２３）よりも走行方向前方に設けられ、上
   昇位置にある清掃ブラシ（２３）と干渉する障害物
   （Ｏ）を検出する第１障害物センサ（１６）と、 清掃ブラシ（２３）よりも走行方向後方に設けられて前
   記障害物（Ｏ）を検出する第２障害物センサ（１７）
   と、 第１障害物センサ（１６）の検出信号に基づいて清掃ブ
   ラシ（２３）を下降させるとともに第２障害物センサ
   （１６）の検出信号に基づいて清掃ブラシ（２３）を上
   昇させることにより、清掃ブラシ（２３）に障害物
   （Ｏ）の回避動作を行わせる制御手段（７０）と、を備
   えたことを特徴とするトンネル清掃車の清掃ブラシ装
   置。