JPH10118582A - 研磨清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者による研磨清掃作業を補助する比較的
安価、コンパクトな研磨清掃装置を提供し、もって、作
業者の労働を軽減し、高能率で確実な研磨清掃作業を行
う。 【解決手段】 支持フレーム２２と、支持フレーム２２
を対象物に着脱自在に固定するための吸盤２７と、支持
フレーム２２に平面内で移動自在に支持された研磨ユニ
ット７０を具え、研磨ユニット７０は、研磨パッド１１
０と、研磨パッド１１０を回転させるエアーモータ７２
と、研磨パッド１１０を先方に押し出すエアーシリンダ
７５と、研磨パッド１１０に研磨剤を供給する研磨剤容
器７８、研磨剤供給管８９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道車両、乗り合
い自動車、航空機等の外板、外壁、窓ガラス等の表面を
研磨清掃する装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】珪酸成分を多く含む水
で車体洗浄を行っている車両の外窓ガラス表面には数ミ
リ程度の白く丸い鱗状の汚損がこびりつく。この鱗状汚
損は、洗浄水に含まれる珪酸成分、洗剤等がガラス表面
に残留し、これが走行中のほこりの付着と相俟って窓ガ
ラスを浸食して次第に成長してできたものと考えられ
る。

【０００３】成長した鱗状汚損は、窓ガラスの素地と同
質化するので、車両全体の清掃をする洗浄装置を用いた
通常の拭き取り洗浄では除去することができない。これ
を除去するには、窓ガラス自体の表面を数乃至数十ミク
ロン研磨して削り取る必要がある。

【０００４】そこで従来、この鱗状汚損を除去するた
め、電気ドリルやディスクグラインダーに研磨布や羊毛
等を取り付けた簡易な工具を用い、作業員が手作業にて
窓ガラスの研磨清掃を行っていた。

【０００５】しかし、この窓ガラスの研磨清掃作業は、
工具を支える力のみならず、窓ガラスに工具を押し付け
る比較的大きな力が必要とされ、作業員にとっては重労
働となっており、作業能率も悪い。また、作業者の技量
や体力により清掃結果にばらつきが生じ易いという問題
もある。

【０００６】一方、全自動の窓拭きロボットのような装
置を導入すれば、上述のような問題は解消するが、当然
高価となる。特に、車両の窓ガラスにはある程度の歪
み、個体差があり、これらに全自動で対応するには高精
度の制御が必要とされる。さらに、窓清掃作業は鉄道車
両の通常整備等を目的とした特定のサービスデッキで行
われており、サービスデッキで行われる他の多様な作業
に障害を与えないように、全自動装置の設置場所にも制
約がある。

【０００７】本発明は上述の実状に鑑みて成されたもの
であり、作業者による研磨清掃作業を補助する比較的安
価、コンパクトな研磨清掃装置を提供し、もって、作業
者の労働を軽減し、高能率で確実な研磨清掃作業を行う
ことができるようにしたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる研磨清掃装置は、支持フレームと、前記
支持フレームを対象物に着脱自在に固定するための吸盤
手段と、前記支持フレームに平面内で移動自在に支持さ
れた研磨ユニットを具え、前記研磨ユニットは、研磨パ
ッドと、前記研磨パッドを回転させる回転駆動手段と、
前記研磨パッドを先方に押し出す押圧手段と、前記研磨
パッドに研磨剤を供給する研磨剤供給手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００９】安全性を考慮して好適には、前記吸盤手段
は複数の吸着パッドを有し、前記複数の吸着パッドは個
別に操作される複数の系統の空気流路により制御され
る。また、前記複数の系統の空気流路は空気圧力が異な
るようにする。

【００１０】例えば、前記支持フレームに第一の方向に
移動自在の第一のスライダが支持されると共に、前記第
一のスライダに前記第一の方向と直角を成す第二の方向
に移動自在の第二のスライダが支持され、前記第二のス
ライダに前記研磨ユニットが搭載され、好適には、前記
第一の方向が水平方向、前記第二の方向が垂直方向とな
るように前記支持フレームが対象物に固定される。

【００１１】また、前記回転駆動手段及び前記押圧手段
は、圧縮空気を駆動源とし、前記押圧手段は圧縮空気の
圧力を調節して押圧力を変化させる圧力調整手段を有す
る。

【００１２】また、前記研磨剤供給手段は前記研磨パッ
ドの回転中心部に開口する研磨剤吐出口を有する。好適
には、前記回転駆動手段は前記研磨パッドの回転軸と同
軸の中空な回転駆動軸を有し、前記回転駆動軸の中空部
内に該回転駆動軸の回転と絶縁された状態で研磨剤供給
管が配設されると共に該研磨剤供給管の先端が前記研磨
剤吐出口とされる。

【００１３】また、前記研磨パッドを取り囲む円筒状の
研磨剤飛散防止カバーリングを設ける。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面により説明する。図１は本発明の実施の形態の一
例にかかる研磨清掃装置の全体正面図、図２は図１のＡ
矢視断面図、図３は図１の研磨清掃装置の底面図であ
る。

【００１５】本例は新幹線車両の外窓ガラスを研磨清掃
する目的で構成された一例であり、研磨清掃対象窓は９
３５Ｈ×７００Ｗ（ｍｍ）としている。図１に示すよう
に、本研磨清掃装置２１は研磨清掃対象窓よりも大きい
矩形の支持フレーム２２を有する。支持フレーム２２は
互いに平行な上下の横軸フレーム２３を左右のチャンネ
ル材２４で連結固定してなるものであり、左右のチャン
ネル材２４の前面中央部にはそれぞれ取手２５が取り付
けられている。

【００１６】支持フレーム２２には支持フレーム２２を
対象物に着脱自在に固定するための吸盤手段が設けられ
る。上下の横軸フレーム２３にはパッド取付金具２６が
それぞれ３個ずつ固定され、パッド取付金具２６に吸盤
手段を構成する吸着パッド２７が自在継手（図示せず）
を介して任意の方向に傾動できるように且つ軸方向に位
置調節可能に支持されている。吸着パッド２７には図示
しない吸引チューブが接続されており、チャンネル材２
４内に設けられた真空を発生するエジェクタ（図示せ
ず）を介して圧縮空気の流路に繋がるようになってい
る。

【００１７】左右のチャンネル材２４には、取手２５の
すぐ上方に吸着用スイッチ２８ａ、２８ｂが取り付けら
れ、これらの吸着用スイッチ２８ａ、２８ｂを操作する
ことで吸着パッド２７内の空気が吸引されて対象面に吸
い付く。ここで、吸着パッド２７の配管チューブの接続
は安全を考慮して２系統の空気流路で構成される。その
流路構成の説明図を表す図４に示すように、上部の中央
の吸着パッド２７ｂと下部の左右の吸着パッド２７ｄ、
２７ｆの３個が同一の流路に接続され、左側の吸着用ス
イッチ２８ａにより制御されると共に、上部の左右の吸
着パッド２７ａ、２７ｃ及び下部の中央の吸着パッド２
７ｅの３個が別の流路に接続され、右側の吸着用スイッ
チ２８ｂにより制御されるようになっている。

【００１８】従って、空気源断等により１系統側の吸着
パッド２７が解放されても他方の吸着パッド２７が働い
ているので、支持フレーム２２の落下事故等の発生を防
止することができる。

【００１９】また、これら２系統の空気圧力を異ならせ
て、一方を低圧吸着、他方を高圧吸着としている。この
場合、最初に低圧側の吸着パッド２７を作動させること
で吸着したままで支持フレーム２２の位置を修正可能と
し、位置修正後、高圧側の吸着パッド２７を作動させて
高圧吸着で完全固定するようにする。尚、空気の流路に
ついては後述する。

【００２０】上下の横軸フレーム２３にはそれぞれ第一
のスライダである横軸スライダ３０が横方向に移動自在
に取り付けられる。図５はその横軸スライダの正面図、
図６はその底面図、図７は同じくその側面図である。横
軸スライダ３０はスライドベース３１を有し、スライド
ベース３１には四隅にそれぞれローラ軸３２がナット３
３を用いて固定される。図６に示すように、各ローラ軸
３２にはベアリング３４を介してガイドローラ３５が軸
支される。

【００２１】ガイドローラ３５は合成樹脂からなり、円
周面の中央部に突出した鍔部３６を有している。一方、
横軸フレーム２３は図７に示すように、略正方形の断面
形状を有し、上下の面の中央に長手方向に沿ってガイド
溝３７が形成されている。横軸フレーム２３の上下の面
にそれぞれガイドローラ３５の円周面が当接し、ガイド
ローラ３５の鍔部３６がガイド溝３７に嵌入する（図７
参照）。このようにして、横軸フレーム２３を上下から
ガイドローラ３５で挟むことで、スライドベース３１は
横軸フレーム２３に支持され、ガイドローラ３５が横軸
フレーム２３上を転動することでスライドベース３１は
横軸フレーム２３に沿って移動する。

【００２２】尚、横軸フレーム２３の前後の面にも溝３
８が形成され。且つ断面の四隅及び中央にに孔３９が穿
設されているが、これは横軸フレーム２３の強度を維持
しつつ軽量化を図ったものであり、且つ、孔３９は上述
の吸着パッド２７の空気流路として利用される。

【００２３】スライドベース３１の４個のローラ軸３２
の内、下側の２個はスライドベース３１に対する支持軸
部とガイドローラ３５の支持軸部とが少し偏心するよう
に構成されている。つまり、ローラ軸３２をスライドベ
ース３１に固定するに際して、スライドベース３１に対
する支持軸部を回動させるこでガイドローラ３５の軸心
をスライドベース３１に対して変位させることができる
ようになっている。従って、スライドベース３１を横軸
フレーム２３に取り付けるとき、横軸フレーム２３を挟
む上下のガイドローラ３５間の距離を微調節することが
可能であり、横軸フレーム２３の全長に亘ってスライド
ベース３１をスムーズに且つがた無く移動させることが
できるようになる。

【００２４】図７に示すように、スライドベース３１に
はローラ軸３２の中間に支持板４０がボルト４１により
固定され、支持板４０に形成されたねじ孔にストッパボ
ルト４２が螺入されている。ストッパボルト４２の下部
には横軸ストッパつまみ４３が固定されると共に、スト
ッパボルト４２の上部には横軸フレーム２３に対向して
ウレタンよりなる押圧材４４が固定されている。

【００２５】ストッパボルト４２を回動させることで、
先端の押圧材４４は横軸フレーム２３に対して接近離反
する。図７に示すように、押圧材４４が横軸フレーム２
３から離れた状態ではスライドベース３１を横軸フレー
ム２３に対して移動させることができる。必要に応じ、
横軸ストッパつまみ４３を持ってストッパボルト４２を
螺進させると、押圧材４４が横軸フレーム２３に当接
し、スライドベース３１が横軸フレーム２３にクランプ
される。

【００２６】図６に示すように、スライドベース３１に
は縦軸スライドシャフト４５を担持するスタンド４６が
取り外し可能に搭載される。スライドベース３１には２
本の位置決めピン４７がねじにより立設固定される一
方、スタンド４６には２つの位置決め孔４８が穿設さ
れ、位置決め孔４８に位置決めピン４７を挿入すること
でスタンド４６はスライドベース３１の所定位置に位置
決めされる。

【００２７】スタンド４６の中央部には高さ調整ハンド
ル４９が回動自在に取り付けられ、高さ調整ハンドル４
９の先端に刻設されたねじがスライドベース３１のねじ
孔５０に螺合している。スライドベース３１とスタンド
４６の間には高さ調整ハンドル４９を挟んで両側にそれ
ぞれ圧縮コイルばね５１が介装され、スライドベース３
１に対してスタンド４６を図６で上方に向けて付勢して
いる。また、スタンド４６には高さ調整ハンドル４９を
挟んで両側にねじ孔が形成され、そのねじ孔にストッパ
ねじ５２が螺合している。ストッパねじ５２の先端はス
ライドベース３１の上面に当接できるようになってい
る。

【００２８】而して、高さ調整ハンドル４９を回してス
タンド４６を圧縮コイルばね５１のばね力に抗してスラ
イドベース３１側に移動させることで、スライドベース
３１に対する接近離反方向（図６では上下方向）のスタ
ンド４６の位置を調整することができる。また、両側の
ストッパねじ５２の先端をスライドベース３１に押し付
けることで、その位置でスタンド４６がスライドベース
３１に対して固定される。

【００２９】スタンド４６には２つの孔５３が形成さ
れ、それらに縦軸スライドシャフト４５が挿入されると
共に、図５に示す固定ボルト５４により縦軸スライドシ
ャフト４５がスタンド４６に固定される。縦軸スライド
シャフト４５は軽量化のためアルミニウム製パイプで構
成され、表面にモリブデンをコーティング処理して硬度
を高めたものである。

【００３０】スライドベース３１、スタンド４６等から
なる２つの横軸スライダ３０は同じ構成を有し、図１に
示すようにそれらを掛け渡すように２本の縦軸スライド
シャフト４５が取り付けられる。

【００３１】２本の縦軸スライドシャフト４５には第二
のスライダである縦軸スライダ５５が縦方向（図１で上
下方向）に移動できるように取り付けられる。図８はそ
の縦軸スライダ５５の部分の正面図である。図８に示す
ように、縦軸スライダ５５は２本の縦軸スライドシャフ
ト４５に跨るように位置し、スライドブッシュ（図示せ
ず）を介して移動自在に支持されると共に、縦軸スライ
ダ５５に螺着されたストッパレバー５６を回動操作する
ことで任意に位置で縦軸スライドシャフト４５にクラン
プできるようになっている。縦軸スライダ５５には、図
２、図３によく示されるように、一対の取手５７が取り
付けられる。

【００３２】以上のように、支持フレーム２２に対して
横軸スライダ３０、縦軸スライドシャフト４５が横方向
に移動でき、縦軸スライドシャフト４５に対して縦軸ス
ライダ５５が縦方向に移動できるので、縦軸スライダ５
５の取手５７を持って動かすことで縦軸スライダ５５を
支持フレーム２２内の平面内で任意の位置にスムーズに
移動させることが可能であり、且つ任意の位置でクラン
プすることができる。

【００３３】縦軸スライダ５５に研磨ユニット７０が搭
載される。図９はその研磨ユニットの正面図、図１０は
研磨ユニット要部の断面図である。研磨ユニット７０
は、研磨パッド１１０と、研磨パッド１１０を回転させ
る回転駆動手段と、研磨パッド１１０を先方に押し出す
押圧手段と、研磨パッド１１０に研磨剤を供給する研磨
剤供給手段を有する。尚、図９、図１０では紙面の都合
上、左方が全体の装置における上方となっており、研磨
清掃対象である窓ガラスＧの表面は略垂直方向を向いて
いる。

【００３４】図９に示すように、研磨ユニット７０はユ
ニット全体を支える基板７１を有し、この基板７１が縦
軸スライダ５５に固定支持される。基板７１には回転駆
動手段を構成するエアーモータ７２、ギヤボックス７３
が固定される。エアーモータ７２のケーシングには支持
板７４が固定され、この支持板７４に押圧手段を構成す
るエアーシリンダ７５が支持される。また、支持板７４
は支持棒７６を介して容器取付腕７７が支持され、容器
取付腕７７着脱自在に研磨剤容器７８が取り付けられる
ようになっている。研磨剤容器７８の下部に研磨剤出口
７９が設けられ、その上方に設けられた供給８０を操作
したときに研磨剤容器７８内の研磨剤が研磨剤出口７９
から流下する。研磨剤容器７８は５００ｃｃ程度の容量
を有し、予め容器内に研磨剤を入れてから容器取付腕７
７に取り付けて使用される。

【００３５】図１０に示すように、エアーモータ７２の
回転軸８１に固定された歯車８２ギヤボックス７３内に
位置し、ギヤボックス７３内にベアリング８３を介して
軸支された歯付きスプラインナット８４がエアーモータ
７２の歯車８２と噛み合っている。

【００３６】エアーシリンダ７５はその駆動軸８５を窓
ガラスＧの表面に対して垂直に接近離反移動させる。駆
動軸８５には継手ブロック８６が固定され、継手ブロッ
ク８６にベアリング８７を介して中空のスプライン軸８
８が軸支されている。スプライン軸８８は歯付きスプラ
インナット８４と噛み合っており、エアーモータ７２の
回転が歯車８２、歯付きスプラインナット８４を通じて
スプライン軸８８に伝達される。

【００３７】スプライン軸８８の中空部内には研磨剤供
給手段を構成する研磨剤供給管８９がスプライン軸８８
の回転と絶縁された状態で配設される。研磨剤供給管８
９はその基端部が継手ブロック８６に螺着固定され、継
手ブロック８６内に形成された流路９０に連通してい
る。継手ブロック８６の流路９０は研磨剤供給口９１に
連通し、研磨剤供給口９１は図９に示す研磨剤容器７８
の研磨剤出口７９とホース（図示せず）によって連通し
ている。

【００３８】スプライン軸８８の先端部には取付金具１
０１を介して中心に孔を有する円盤状のパッド取付金具
１０４が固定される。パッド取付金具１０４の表面には
面ファスナー（マジックテープ）１０９が貼着される。

【００３９】研磨パッド１１０は中心に孔を有する円盤
状（ドーナツ形）を呈し、弾性を有するスポンジ材より
なる基材１１１の表面にフェルト材よりなる研磨布１１
２が貼着されると共に、裏面に前記面ファスナー１０９
に着脱自在に接着できる面ファスナー１１３が貼着され
ている。研磨パッド１１０は面ファスナー１０９、１１
３によりパッド取付金具１０４に装着され、清掃対象物
の汚損状態の変化、研磨パッド１１０自体の清掃等、必
要に応じてパッド取付金具１０４から取り外し、交換さ
れる。

【００４０】研磨剤供給管８９の先端はスプライン軸８
８の先端から突出し研磨剤の吐出口１２０となってお
り、研磨パッド１１０の中心の孔内、回転中心部に開口
する。取付金具１０１と研磨剤供給管８９との間には両
者を回転自在に支承する軸受けブッシュ１２１が介装さ
れ、液漏れ防止のＶリング１０２を介して止め輪１２２
により脱落が防止されている。

【００４１】また、ギヤボックス７３下面にはカバー取
付板１２３がボルト１２４により固定され、カバー取付
板１２３に研磨パッド１１０を取り囲むように円筒状の
カバーリング１２５が固定される。液漏れ防止のため、
カバー取付板１２３とカバーリング１２５との接触部に
はＯリング１２６が装着される。カバーリング１２５の
先端縁には、シールゴム１２７が全周に亘って取り付け
られ、このシールゴム１２７が研磨清掃対象である窓ガ
ラスＧの表面に当接してカバー取付板１２３、カバーリ
ング１２５とで閉じられた空所を構成して研磨剤が外部
に飛散するの防止するようになっている。尚、シールゴ
ム１２７の代わりに刷毛のようなものを取り付けて、刷
毛の先端を窓ガラスＧの表面に当接させて飛散を防止す
るようにしてもよい。

【００４２】図１０中、１３０はスプライン軸８８と歯
付きスプラインナット８４との間に介装されたＯリン
グ、１３１は歯付きスプラインナット８４とカバー取付
板１２３との間に介装されたＶリング、１３２はスプラ
イン軸８８と継手ブロック８６との間に介装されたＶリ
ングであり、それぞれ液漏れを防止している。

【００４３】カバーリング１２５の周面の下部（図１０
で右側）に開口が穿設され、そこに研磨剤回収継手１３
５が取り付けられる。研磨剤回収継手１３５には回収ホ
ース（図示せず）が接続され、作業後のカバーリング１
２５内に余った研磨剤をその回収ホースを通じて回収す
る。図９に示すように、研磨剤出口７９に近接して支持
板７４にはキャップ１３６が取り付けられており、作業
中は回収ホースの先端をこのキャップに接続して研磨剤
の流出を防止する。また、カバーリング１２５の周面の
上部（図１０で左方）にも開口が穿設され、そこに解放
継手１３７が取り付けられる。解放継手１３７はカバー
リング１２５の上部からカバーリング１２５内に空気が
出入りすることを可能としている。

【００４４】図１に示すように、支持フレーム２２には
エアー供給口ワンタッチカプラー１５０が取り付けら
れ、ここから外部からの圧縮空気が供給されるようにな
っている。エアー供給口ワンタッチカプラー１５０はチ
ャンネル材２４内に配設された配管を介してモータ回転
用スイッチ１５１に接続され、モータ回転用スイッチ１
５１からスパイラルエアーチューブ１５３を介してエア
ーモータ７２のエアー供給口に接続される。

【００４５】図９に示すように、エアーモータ７２のエ
アー供給口にはエアー分岐継手１５４が接続され、圧縮
空気は直接エアーモータ７２に供給されてエアーモータ
７２を駆動すると共に、エアー分岐継手１５４で分岐し
てエアーシリンダ７５側に供給される。エアーシリンダ
７５側に振り分けられた圧縮空気は、図１に示す縦軸ス
ライダ５５の取手５７に近接して設けられた押圧用シリ
ンダスイッチ１５５を介して減圧弁１５６至る。そこで
調整つまみ１５７で減圧調整された圧縮空気はエアーシ
リンダ７５の伸長側ポート１５８に供給される。エアー
シリンダ７５の短縮側ポート１５９はスピードコントロ
ール継手（図１１参照）が接続される。尚、１６０はエ
アーシリンダ７５に供給される圧縮空気の圧力を表示す
る圧力計、１６１はエアーモータ７２の排気音を低減す
る消音器である。

【００４６】図１１はこの装置の空気流路図である。図
１１において、一点鎖線で囲まれる部分が本研磨清掃装
置２１に対応している。図１１に示すように、外部の圧
縮空気ライン１７０にワンタッチカプラー１７１を介し
て元圧制御用減圧弁１７２が接続され、この減圧弁１７
２にて本研磨清掃装置２１に必要な６ｋｇｆ／ｃｍ２に
減圧される。元圧制御用減圧弁１７２にワンタッチカプ
ラー１７３を介して配管チューブ１７４が接続される。
配管チューブ１７４は本研磨清掃装置２１の使用目的に
応じて１車両分程度の長さ（２０〜２５ｍ）を有してい
る。配管チューブ１７４の先端を本研磨清掃装置２１の
エアー供給口ワンタッチカプラー１５０に接続される。

【００４７】本研磨清掃装置２１内おいて、エアー供給
口ワンタッチカプラー１５０に連通する配管１７５は二
股に分岐して、一方がモータ回転用スイッチ１５１に接
続される。モータ回転用スイッチ１５１は遮断と連通と
を切り替える二方弁である。モータ回転用スイッチ１５
１から配管１７６を介してエアー分岐継手１５４に至
り、一方は配管１７７を通ってエアーモータ７２に至
る。

【００４８】もう一方はエアー分岐継手１５４から配管
１７８を介して押圧用シリンダスイッチ１５５に接続さ
れる。押圧用シリンダスイッチ１５５は四方弁であり、
図１１に示す「切」の状態では、配管１７８をエアーシ
リンダ７５の短縮側ポート１５９に繋がる配管１７９に
接続する。配管１７９の途中にはスピードコントロール
継手１８０が介装されている。スピードコントロール継
手１８０は、エアーシリンダ７５の短縮側ポート１５９
から空気を排出するときの空気流量を制御するものであ
り、エアーシリンダ７５の駆動軸８５が伸びるとき（突
出するとき）のスピードをコントロールする。押圧用シ
リンダスイッチ１５５が「入」とされると、配管１７８
はエアーシリンダ７５の伸長側ポート１５８に繋がる配
管１８１に接続される。配管１８１の途中には減圧弁１
５６が介装されている。

【００４９】配管１７５から分岐したもう一方は分岐継
手１８２でさらに二股に別れ、それぞれ吸着用スイッチ
２８ａ及び２８ｂに接続される。吸着用スイッチ２８ａ
及び２８ｂはそれぞれエジェクタ１８３ａ及び１８３ｂ
に接続され、その真空取り出し口１８４ａ及び１８４ｂ
がそれぞれ吸着パッド２７ｂ、２７ｄ、２７ｆ及び２７
ａ、２７ｃ、２７ｅに接続される。吸着用スイッチ２８
ａ、２８ｂは三方弁であり、図１１に示す「切」の状態
では圧縮空気を遮断しており、「入」にされると圧縮空
気をそれぞれエジェクタ１８３ａ及び１８３ｂに供給す
る。エジェクタ１８３ａ及び１８３ｂでは真空を発生し
吸着パッド２７ｂ、２７ｄ、２７ｆ及び２７ａ、２７
ｃ、２７ｅ２７内の空気が吸引される。ここで、エジェ
クタ１８３ａ及び１８３ｂの発生真空圧力を異ならせ、
一方の系統を低圧吸着、他方の系統を高圧吸着としてい
る。

【００５０】以下、本研磨清掃装置２１の作用について
説明する。まず、本研磨清掃装置２１の取手２５を持っ
て支持フレーム２２を研磨清掃対象窓に位置合わせし、
吸着用スイッチ２８ａ、２８ｂを操作して吸着パッド２
７を窓周辺部の車両外板に吸着させることで支持フレー
ム２２を車両に固定する。ここで、前述の低圧吸着、高
圧吸着を順次行うことで簡単に支持フレーム２２を正確
に位置決めすることができる。また、吸着パッド２７は
自在継手により支持されているので、車両外板の曲面に
応じて傾くことでしっかりと密着することが可能であ
る。

【００５１】次に、一般に車両の外板面（吸着パッド２
７が接している面）に対する研磨清掃対象である窓ガラ
スＧの表面位置は数ミリ程度のばらつきがあるので、上
下の横軸スライダ３０の高さ調整ハンドル４９を回動し
てスタンド４６の高さを調節し、縦軸スライドシャフト
４５に沿って縦軸スライダ５５を移動させたときに研磨
ユニット７０のカバーリング１２５先端のシールゴム１
２７が常に窓ガラスＧの表面に当接しているようにす
る。

【００５２】次に、モータ回転用スイッチ１５１を
「入」にし、エアーモータ７２を回転させる。エアーモ
ータ７２の回転はスプライン軸８８に伝えられ、研磨パ
ッド１１０が回転する。因みに、研磨パッド１１０の外
径は１００ｍｍであり、エアーモータ７２によって研磨
パッド１１０は周速約４００ｍ／ｍｉｎのスピードで回
転する。

【００５３】次に、研磨剤容器７８の供給コック８０を
開閉操作して、研磨剤を適当な量だけ供給する。研磨剤
はスプライン軸８８の中側にある研磨剤供給管８９を通
って研磨パッド１１０の中心に位置する吐出口１２０か
ら流出し、回転する研磨パッド１１０により中心から外
周部に飛散する。このように、研磨剤を回転する研磨パ
ッド１１０の中心から供給するこで研磨剤を研磨対象面
に効率よく散布することができる。

【００５４】ここで、本装置では回転するスプライン軸
８８の内側に研磨剤供給管８９をスプライン軸８８の回
転と絶縁した状態で設け、研磨剤供給管８９の内側を通
して研磨剤を供給するようにしている。つまり、スプラ
イン軸８８が回転しても研磨剤供給管８９は回転しない
ので、研磨剤は吐出口１２０に至るまで回転部分に接触
しない。この種の装置で研磨剤が機械の回転部分に触れ
ると、回転部分が研磨剤により削られて短時間で摩耗し
て部品交換が必要となるという弊害があるが、本装置の
ようにすることで、このような弊害を除去することがで
きる。

【００５５】次に、研磨剤の漏れの無いことを確認し、
押圧用シリンダスイッチ１５５を「入」にしてエアーシ
リンダ７５を作動させて研磨パッド１１０を先方へ押し
出して窓ガラスＧの表面に押し当てる。ここで、エアー
シリンダ７５に供給する空気圧は、圧力計１６０を見な
がら減圧弁１５６の調整つまみ１５７を操作して圧縮空
気圧を２ｋｇｆ／ｃｍ２程度に事前に調整しておく。こ
の圧力の調整により研磨パッド１１０の押し付力を１０
ｋｇｆ〜３０ｋｇｆ程度に変化させることができる。こ
の押し付け力は窓ガラスＧの汚損の程度、種類等に応じ
て適宜決定される。

【００５６】そして、作業者が取手５７を持って研磨ユ
ニット７０を移動させることで窓ガラスＧの表面の研磨
清掃が行われる。研磨は、例えば、窓ガラスＧの左上隅
から開始して右方向に移動し、右端で研磨パッド１１０
の半径分位を下に移動させ、そこから左方向に移動さ
せ、この往復動作を繰り返し、一番下まできたら最後に
周縁部を一回りして終える。研磨ユニット７０の移動過
程において、研磨ユニット７０を支える縦軸スライダ５
５は支持フレーム２２の平面内でスムーズに移動でき且
つ窓ガラスＧに対する押し付け力はエアーシリンダ７５
によって与えられるので、作業は大きな力を必要とせ
ず、高能率で作業を行うことができる。

【００５７】研磨ユニット７０を左右方向に移動させる
ときに、ストッパレバー５６により縦軸スライダ５５を
縦軸スライドシャフト４５にクランプして上下方向の移
動を制限することで作業をより安定して行うことが可能
である。

【００５８】つまり本装置では、支持フレーム２２に水
平方向（第一の方向）に移動自在に横軸スライダ３０を
支持し、横軸スライダ３０に垂直方向（第二の方向）に
移動自在の縦軸スライダ５５を支持し、縦軸スライダ５
５に研磨ユニット７０を搭載している。従って、支持フ
レーム２２を略垂直な対象面に固定し、縦軸スライダ５
５を上下方向に移動しないようにクランプすれば、縦軸
スライダ５５、研磨ユニット７０は作業者が支えていな
くとも落下しない。その状態で作業者が研磨ユニット７
０を左右に移動させれば、ほとんど抵抗無く作業を行う
ことができる。

【００５９】窓ガラスＧの表面は真っ直ぐな平坦面では
なく、小さな凹凸、うねり等がある。本装置では、窓ガ
ラスＧの凹凸、うねりに追従して研磨パッド１１０が弾
性変形することにより、研磨パッド１１０は表面全域に
亘って常に均等な力で窓ガラスＧ表面に圧接することが
できる。従って、研磨ユニット７０を支持フレーム２２
の平面内で移動させるだけで、窓ガラスＧ全域をむら無
く研磨することが可能となる。

【００６０】また、本研磨清掃装置２１では、縦軸スラ
イダ５５、研磨ユニット７０を担持するスタンド４６が
横軸スライダ３０のスライドベース３１に対して、位置
決めピン４７を用いて容易に着脱できるようになってい
るので、これらを分解することで軽量化、小形化して搬
送、収納等することができ、取り扱いが容易である。

【００６１】尚、上述の説明では、本発明を新幹線車両
の外窓ガラスを研磨清掃する目的で構成した例について
示したが、本発明の研磨清掃対象はこれに限定されるも
のではないことは言うまでもない。支持フレームの大き
さ、研磨ユニットの仕様等は対象となる研磨清掃面に合
わせて適宜選定されるものである。

【００６２】また、上述の例では第一の方向を水平方
向、第二の方向を垂直方向としているが、研磨ユニット
７０を支持フレーム２２の平面内で移動させる構成はこ
れに限られるものではなく、例えば第一の方向を垂直方
向、第二の方向を水平方向としたり、さらに、直行座標
系以外の座標系を用いるようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、作
業者による研磨清掃作業を補助する比較的安価、コンパ
クトな研磨清掃装置が提供され、作業者は研磨ユニット
の自重を支える必要もなく且つ研磨対象面に研磨ユニッ
トを押し付ける力も必要なくなるので、作業者の労働が
軽減され、高能率で確実な研磨清掃作業を行うことがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例にかかる研磨清掃装
置の全体正面図である。

【図２】図１のＡ矢視断面図である。

【図３】図１の研磨清掃装置の底面図である。

【図４】本装置の吸着パッドの流路構成の説明図であ
る。

【図５】本装置の横軸スライダの正面図である。

【図６】本装置の横軸スライダの底面図である。

【図７】本装置の横軸スライダの側面図である。

【図８】本装置の縦軸スライダの部分の正面図である。

【図９】本装置の研磨ユニットの正面図である。

【図１０】本装置の研磨ユニット要部の断面図である。

【図１１】本装置の空気流路図である。

【符号の説明】

２１ 研磨清掃装置 ２２ 支持フレーム ２３ 横軸フレーム ２４ チャンネル材 ２５ 取手 ２７ 吸着パッド ２８ａ、２８ｂ 吸着用スイッチ ３０ 横軸スライダ ３１ スライドベース ３２ ローラ軸 ３５ ガイドローラ ３６ 鍔部 ３７ ガイド溝 ４２ ストッパボルト ４３ 横軸ストッパつまみ ４４ 押圧材 ４５ 縦軸スライドシャフト ４６ スタンド ４７ 位置決ピン ４８ 位置決め孔 ４９ 高さ調整ハンドル ５０ ねじ孔 ５１ 圧縮コイルばね ５２ ストッパねじ ５４ 固定ボルト ５５ 縦軸スライダ ５６ ストッパレバー ５７ 取手 ７０ 研磨ユニット ７１ 基板 ７２ エアーモータ ７３ ギヤボックス ７４ 支持板 ７５ エアーシリンダ ７７ 容器取付腕 ７８ 研磨剤容器 ７９ 研磨剤出口 ８０ 供給コック ８１ 回転軸 ８２ 歯車 ８４ 歯付きスプラインナット ８５ 駆動軸 ８６ 継手ブロック ８８ スプライン軸 ８９ 研磨剤供給管 ９１ 研磨剤供給口 １０４ パッド取付金具 １０９ 面ファスナー １１０ 研磨パッド １１１ 基材 １１２ 研磨布 １１３ 面ファスナー １２０ 吐出口 １２１ 軸受けブッシュ １２３ カバー取付板 １２５ カバーリング １２７ シールゴム １３５ 研磨剤回収継手 １３６ キャップ １３７ 解放継手 １５０ ワンタッチカプラー １５１ モータ回転用スイッチ １５３ スパイラルチューブ １５５ 押圧シリンダ用スイッチ １５６ 減圧弁 １５７ 調整つまみ １５８ 伸長側ポート １５９ 短縮側ポート １６０ 圧力計 １６１ 消音器 １７０ 圧縮空気ライン １７１ ワンタッチカプラー １７２ 減圧弁 １７３ ワンタッチカプラー １８０ コントロール継手 １８３ａ、１８３ｂ エジェクタ １８４ａ、１８４ｂ 真空取り出し口

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持フレームと、前記支持フレームを対
   象物に着脱自在に固定するための吸盤手段と、前記支持
   フレームに平面内で移動自在に支持された研磨ユニット
   を具え、 前記研磨ユニットは、研磨パッドと、前記研磨パッドを
   回転させる回転駆動手段と、前記研磨パッドを先方に押
   し出す押圧手段と、前記研磨パッドに研磨剤を供給する
   研磨剤供給手段とを有することを特徴とする研磨清掃装
   置。
2. 【請求項２】 前記吸盤手段は複数の吸着パッドを有
   し、前記複数の吸着パッドは個別に操作される複数の系
   統の空気流路により制御されることを特徴とする請求項
   １記載の研磨清掃装置。
3. 【請求項３】 前記複数の系統の空気流路は空気圧力が
   異なることを特徴とする請求項２記載の研磨清掃装置。
4. 【請求項４】 前記支持フレームに第一の方向に移動自
   在の第一のスライダが支持されると共に、前記第一のス
   ライダに前記第一の方向と直角を成す第二の方向に移動
   自在の第二のスライダが支持され、前記第二のスライダ
   に前記研磨ユニットが搭載されることを特徴とする請求
   項１記載の研磨清掃装置。
5. 【請求項５】 前記第一の方向が水平方向、前記第二の
   方向が垂直方向となるように前記支持フレームが対象物
   に固定されることを特徴とする請求項４記載の研磨清掃
   装置。
6. 【請求項６】 前記回転駆動手段及び前記押圧手段は、
   圧縮空気を駆動源とすることを特徴とする請求項１記載
   の研磨清掃装置。
7. 【請求項７】 前記押圧手段は圧縮空気の圧力を調節し
   て押圧力を変化させる圧力調整手段を有することを特徴
   とする請求項６記載の研磨清掃装置。
8. 【請求項８】 前記研磨剤供給手段は前記研磨パッドの
   回転中心部に開口する研磨剤吐出口を有することを特徴
   とする請求項１記載の研磨清掃装置。
9. 【請求項９】 前記回転駆動手段は前記研磨パッドの回
   転軸と同軸の中空な回転駆動軸を有し、前記回転駆動軸
   の中空部内に該回転駆動軸の回転と絶縁された状態で研
   磨剤供給管が配設されると共に該研磨剤供給管の先端が
   前記研磨剤吐出口とされたことを特徴とする請求項８記
   載の研磨清掃装置。
10. 【請求項１０】 前記研磨パッドを取り囲む円筒状の研
    磨剤飛散防止カバーリングを有することを特徴とする請
    求項１記載の研磨清掃装置。