JPS586496B2 - セイソウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は清掃装置、とくに建物の窓ガラス等の自動清
掃を行う清掃装置に関するものである。

この種清掃装置は建物の屋上から懸垂されており、建物
の窓ガラスを移動しながら建物の窓ガラスを順次清掃を
行うものであり、窓ガラスの被清掃面は建物の外壁面よ
り後退しているため、清掃の開始あるいは終了時には、
清掃を行う清掃ヘッドを被清掃面に対し、前進または後
退させる必要がある。

また、清掃作業は一般に被清掃面の上方から下方に向っ
て行われるが、清掃ヘッドが被清掃面の下端に達したと
き、清掃ヘッドの下降を停止させ、清掃ヘッドを後退さ
せる必要がある。

然し、この動作が円滑に行われないときは、清掃ヘッド
を建物の外壁に衝突させ、清掃ヘッドおよび建物の外壁
を損壊させる恐れがあった。

また、清掃ヘッドは清掃時には先端が被清掃面に接する
まで前進させ、その状態で水平姿勢が保たれていること
が必要であるが、清掃中に被清掃面と清掃ヘッド間の摩
擦力の変動により清掃ヘッドが傾斜することは好ましく
なく、また、清掃ヘッドを後退するときは、清掃ヘッド
等水平移動部分の重心位置の変動により、清掃ヘッドが
傾斜する恐れがあり、このことは、つぎに清掃ヘッドを
正しい位置に前進させるためには好ましくない。

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、清掃ヘッド
の前進ならびに後退時においても、清掃ヘッドは水平姿
勢が保たれ、清掃時においては清掃ヘッドに加わる外力
が所定値以下のときは清掃ヘッドは傾むかず、清掃ヘッ
ドが建物の外壁に衝突するなどして、上記外力が所定値
を超えたときは、清掃ヘッドを傾かせ、衝突時の衝撃を
緩和するようにした清掃装置を提供するものである。

以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図により説明
する。

図において、１は建物の外壁、２は窓ガラス、３は建物
に窓ガラス２を取付ける窓わく、４は清掃装置本体、５
は屋上から清掃装置本体４を懸垂するワイヤロープ、６
は清掃装置本体４の上板４ａと下板４ｂ間に垂直に固定
された案内軸、７は案内軸６に軸受８を介して案内され
る支持台、９は上板４ａと支持台７間に設けられ、支持
台７を垂直方向に移動させる昇降用気圧装置、１０は支
持台７に設けられた支点軸、１１は支点軸１０に回転自
在に支持される回転台、１２は窓ガラス２の被清掃面２
ａに対し、前進または後退できるように回転台１１に支
持される清掃ヘッド、１３は支持板１４、連結金具１５
を介して清掃ヘッド１２を支持する支持棒、１６は回転
台１１に取付けられ、支持棒１３を案内する軸受装置、
１７は回転台１１に取付けられ、清掃ヘッド１２を前進
および後退させる清掃ヘッド駆動用気圧装置、１８は清
掃ヘッド１２の先端に取付けられ、合成ゴム等の弾性体
で形成された清掃板、１９は清掃ヘッド１２の両側部に
取付けられ、窓わく３と接触するローラ、２０は支持板
１４に設けられた取付板、２１は支持台７に設けられた
取付板、２２は一端がピン２３を介して取付板２０と連
結され、他端がピン２４を介して取付板２１と連結され
る第１付勢装置としての気圧装置、２５〜２８はこの気
圧装置２２の部分で、２５はピン２３に連結されるロツ
ド、２６はロツド２５の先端に取付けられるピストン、
２７はピン２４を介して取付板２１に連結され、内周部
にピストン２６を摺動させるシリンダー、２８は圧縮空
気の供給口である。

２９は回転台に設けられた取付板、３０は支持台７に設
けられた取付板、３１は一端がピン３２を介して取付板
２９に連結され、他端がピン３３を介して連結される第
２付勢装置としてのばね装置で、３４〜４０はばね装置
３１の部分で、３４はピン３２に連結されるロツド、３
５はばね受３６、３７に挟持され、ロツド３４に装着さ
れる圧縮ばね、３８はピン３３を介して取付板３０に連
結され、圧縮ばね３５を収容するパイプ、３９はパイプ
３８の内周部のねじに螺合し、圧縮はね３５を所定圧に
圧縮する付勢ねじ、４０は付勢ねじ３９のゆるみ止め用
リングナットである。

なお、図示していないが建物の外壁１には、垂直方向に
ガイドレールを備え、清掃装置本体４はガイドローラ（
図示せず）を介して、上記ガイドレールに案内され、横
揺れを防止している。

つぎに、以上のように構成された装置の動作について説
明する。

第１付勢装置としての気圧装置２２には所定圧の圧縮空
気が供給口２８から供給されているので、この空気圧に
よりピストン２６はロツド２５を介してピン２３にＦな
る力を加え、この力により清掃ヘッド１２が前進した状
態において、支点軸１０に支持される回転台１１を含め
た回転体の重量が方承され、第２図に示されるように水
平姿勢を保っている。

第３図は清掃ヘッド１２を前進させた状態と、後退させ
た状態において、力学的説明を行うための説明図で、図
示のように清掃ヘッド１２を前進させたとき、支点軸１
０から清掃ヘッド１２の先端までの距離をｌ１、清掃ヘ
ッド１２等水平移動部分の重量をＷｍ、支点軸１０から
移動部分の重心点までの距離をｌ２、回転台１１等支点
軸１０に支持され、水平移動を行わない部分の重量をＷ
ｓ、この部分の重心点から支点軸１０までの距離をｌ３
とし、気圧装置２２から水平移動部分のピン２３に加え
られる力をｆ、支点軸１０と気圧装置２２間の距離をＬ
１とすれば、つぎの式が成立つ Ｗｍｌ２＋Ｗｓｌ３＝ｆＬ１ ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１）以上のようにして、
気圧装置２２の空気圧を調整した状態において、清掃ヘ
ッド１２を後退させると１式によるバランス状態がくず
れ、回転台１１が傾斜する。

第２付勢装置としてのばね装置３１はこれを防止するも
ので、ばね装置３１のばね圧は所定ばね圧Ｐを生じるよ
うに付勢ねじ３９により調整されており、コイルばね３
５は回転台１１の回転方向の如何にかかわらず圧縮され
、設定ばね圧Ｐを超える外力が加わることによりさらに
圧縮されるように構成されているので、回転台１１から
加わる外力がＰ以下では回転台１１は傾かない。

すなわち、清掃ヘッド１２の後退により回転台１１から
ピン３２を介して加わる外力は設定はね圧Ｐ以下である
ことが必要である。

清掃ヘッド１２の後退時の移動距離を△ｌ、気圧装置２
２と支点軸１０との距離をＬ２、ばね装置３１と支点軸
１０との距離をＬ３とすれば回転台１１が傾かないため
にはつぎの式が成立つことが必要である。

ＩＷｍ（ｌ２−△ｌ）＋Ｗｓｌ３−ｆＬ２ｌ＜ＰＬ３・
・・（２）（２）式−（１）式から すなわち、ばね装置３１のばね圧を３式を満足する値に
設定することにより、清掃ヘッド１２の移動により、回
転台１１が傾くことを防止することができる。

また、清掃ヘッド１２を前進させた状態で、清掃ヘッド
１２の先端に加わる外力Ｆにより、回転台１１が傾かな
いための条件はすなわち、ばね装置のばね圧を（３）式
、（４）式を満足させるように設定することにより、清
掃ヘッド１２の前進、後退時においても、回転台１１、
清掃ヘッド１２は水平姿勢を保ち、所定値以下の外力で
は傾かず、所定値を超えた外力により傾くようにするこ
とができる。

なお、この発明においては、清掃ヘッドとともに移動す
る部分を第１付勢装置により支承するようにしたが、水
平移動しない回転台等を支承するようにすると、第３式
においてＬ１＝Ｌ２となり、清掃ヘッドの移動により回
転台が傾かないための条件は （３）式の右辺に比べ、（５）式の右辺の方が大きくな
るので、水平移動部分を支承するようにした方が第２付
勢装置のばね圧等を所定値に設定することが容易となる
。

また、上記実施例においては清掃ヘッド１２、回転台１
１等の重量を気圧装置２２により支承するようにしたが
、ばね装置（図示せず）により支承するようにしてもよ
い。

ただし、この場合は清掃ヘッド１２の水平移動中に、圧
縮ばね（図示せず）のはね圧が変動するので、これを考
慮する必要がある。

また、第２図に示されるばね装置３１の代りに、第４図
に示されるばね装置を使用してもよい。

このばね装置は、加圧については抗力を示し、引張りに
ついては抗力を示さない加圧ばね装置４１と加圧につい
ては抗力を示さず、引張りについてのみ抗力を示す引張
りばね装置４２とを並設してなるもので、清掃ヘッド１
２に加わる外力により回転台１１が傾き始める外力の値
を上向きと下向きとで異なるようにすることができる。

また、上記実施例においては、清掃ヘッド１２を前進さ
せた状態で、気圧装置２２による支持力とバランスする
ようにしたが、清掃ヘッド１２を前進させた状態におい
て、 Ｗｍｌ２＋Ｗｓｌ３＞ｆＬ１ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（６）が成立するようにｆの値を設定
し、ピン３２、ピン３３間に第４図に示される加圧だけ
に抗力を示し、引張りに抗力を示さない加圧ばね装置４
１を取付け、この加圧ばね装置４１の設定ばね圧をＰ０
として清掃ヘッド１２が水平姿勢を保つとすればＷｍｌ
２＋Ｗｓｌ３＜ｆＬ１＋Ｐ０Ｌ３・・・・・・・・・・
・・（７）いま、清掃ヘッド１２の先端に上向きの外力
Ｆ１が加わることにより回転台１１が図において時計方
向に回転し始めるとすれば、 Ｗｍｌ２＋Ｗｓｌ３＝ｆＬ１＋Ｆ１ｌ１・・・・・・・
・・・・・（８）また清掃ヘッド１２の先端に下向きの
外力Ｆ２が加わることにより回転台１１が図において反
時計方向に回転し始めるとすれば Ｗｍｌ２＋Ｗｓｌ３＋Ｆ２ｌ１＝ｆＬ１＋Ｐ０Ｌ３・・
・（９）すなわち気圧装置２２による支持力ｆおよび、
加圧ばね装置４１のばね圧Ｐ０を調整することにより、
任意のＦ１およびＦ２に対応するように設定することが
できる。

なお、上記において、清掃ヘッド１２の後退時に回転台
１１が傾かないための条件は、 Ｗｍ（ｌ２−△ｌ）＋Ｗｓｌ３＞ｆＬ２・・・・・・・
・・・・（１０）Ｗｍ（ｌ２−△ｌ）＋Ｗｓｌ３＜ｆＬ
２＋Ｐ０Ｌｓ・・・（１１）（１０） ， （１１）式
を満すようにｆおよびＰ０の値を設定すればよい。

また、上記実施例におけるばね装置３１，４１，４２に
おいては、圧縮ばねを用いたが、引張りばねとすること
もできる。

また、ばね装置３１，４１，４２の代りに気圧装置を使
用することは可能であり、第５図は第２図に示されるば
ね装置３１と同等の作用を行う気圧装置４３、第６図は
第４図に示される加圧ばね装置４１と同等の作用を行う
気圧装置、第７図は第４図の引張りばね装置４２と同等
の作用を行う気圧装置を示すものであるが、詳細な説明
は省略する。

また、上記実施例においては、第１図に示されるように
支持台７は昇降できるようにしているが、これは清掃開
始時あるいは清掃終了后、清掃ヘッド１２を前進あるい
は後退させるとき、清掃ヘッド１２と建物の外壁１との
接触を避けるため所定の間隙を必要とし、清掃ヘッド１
２を前進させたのち、清掃ヘッド１２を被清掃面２ａと
窓わく３との境界まで移動させるためのものであり、屋
上に設けられた巻上機（図示せず）により、清掃装置本
体４を昇降させることが可能な場合は、支持台７の昇降
用装置は省略され、回転台１１を支持する支点軸１０は
清掃装置本体４に設けることができる。

また、上記実施例は建物の窓ガラスの清掃を行う場合を
示したが、建物の外壁あるいは内壁の清掃にも使用する
ことができる。

以上のように、この発明によるときは清掃ヘッドの前進
ならびに後退により清掃ヘッドは傾むくことがなく、安
定した水平姿勢を保つことができ、清掃中、所定値以下
の外力が清掃ヘッドに加わっても、清掃ヘッドは傾むく
ことがなく、清掃ヘッドが垂直移動時に、建物の外壁に
衝突するなどして、清掃ヘッドに加わる外力が所定値を
超えたときは、清掃ヘッドを傾かせ、衝突による衝撃を
緩和し、清掃ヘッドならびに建物の損壊を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
一部破断して示した要部の斜視図、第２図は要部の断面
図、第３図は動作の力学的説明を行うための説明図、第
４図は他の実施例におけるばね装置の断面図、第５図〜
第７図はさらに他の実施例における気圧装置の断面図で
ある。 図において、同一符号は同一または相当部分を示し、２
は窓ガラス、２ａは被清掃面、４は清掃装置本体、５は
ワイヤロープ、７は支持台、１０は支点軸、１１は回転
台、１２は清掃ヘッド、１４は支持板、２２は気圧装置
、３１はばね装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 清掃装置本体と、この清掃装置本体またはこの清掃
   装置本体に支持される支持台に突設された支点軸に支持
   される回転台と、被清掃面に対し前進または後退できる
   ように、上記回転台に支持される清掃ヘッドと、一端が
   上記清掃ヘッドとともに前進および後退する移動部分に
   、他端が上記支点軸を突設する上記清掃装置本体または
   上記支持台にそれぞれ支持され、上記支点軸に支持され
   る上記回転台を含めた回転体の重量を支承する第１付勢
   装置と、一端が上記回転台に、他端が上記支点軸を突設
   する上記清掃装置本体または上記支持台に支持され、上
   記清掃ヘッドに加えられる外力が所定値に達するまでは
   、上記回転台の回転を阻止するように付勢した第２付勢
   装置とを備えた清掃装置。