JP3881795B2 - 回転式ブラシ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車専用道路や高架道路の遮音壁を清掃するための回転式ブラシ装置に関し、特に湾曲部と直立部とが混在して設けられた遮音壁の清掃に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車専用道路には、騒音対策のために側壁（遮音壁）が設けられ、道路上からの景観を維持するために遮音壁には透光性のものが多く採用されている。透光性の遮音壁は、自動車の排気ガスや埃等によって汚れが生じると、透光性が劣り見栄えが悪くなるため、定期的に清掃を行う必要がある。
【０００３】
遮音壁の清掃状況を図１０、図１１に基づいて説明する。
【０００４】
図１０に示すように、路肩１で作業車両２を走行させ、洗浄水３を噴出装置４から遮音壁５に向けて高圧で噴射し、遮音壁５の清掃を行っている。清掃中は作業車両２を低速で連続走行させ、随時タンクローリー車で給水を行いながら連続して清掃作業を実施している。
【０００５】
また、図１１に示すように、路肩１に作業車両２を設置し、作業員６が作業車両２のゴンドラ７に乗り込み、モップ８等を用いた手作業により高所での遮音壁５の清掃を行っている。一箇所での清掃が終了した後、作業車両２を所定距離走行させて再度設置し、新たな場所で清掃を実施している。これを繰り返すことにより遮音壁５を清掃している。
【０００６】
図１０で示した清掃では、多量の洗浄水３を使用すると共に、高圧噴射された洗浄水３が回りに飛散し、走行車線の路面9aや走行中の車両9bに洗浄水３がかかってしまい、スリップ事故や渋滞が発生する虞があった。また、清掃中は路肩１（又は走行車線）の使用が制限され、車両が通行できなくなってしまう。また、走行路の外側や下は、一般道路や歩道、緑地帯となっていることが多いので、作業車両２を走行させるスペースがなく、遮音壁５の反対側に洗浄水３を高圧噴射すると、一般車両や歩行者に洗浄水が飛散してしまい、走行路の外側の面の洗浄には適用することができないものであった。
【０００７】
図１１で示した清掃では、多量の洗浄水が飛散することはないが、作業員６による手作業のため、能率が悪く路肩１の使用が制限される時間が非常に長くなってしまう。また、走行路の反対側は、一般道路となっていることが多く、作業車両２を設置するスペースがないので、走行路の反対側の面の洗浄には適用することができないものであった。
【０００８】
そこで、回転する清掃ブラシ等を有する清掃機械や清掃装置を用い、清掃機械や清掃装置を遮音壁に沿って自走させて無人で遮音壁を清掃することが考えられている。清掃機械や清掃装置を用いることにより、多量の洗浄水の飛散や路肩の専用といった問題はおこらず、また、能率よく清掃を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、道路を走行する車両が遮音壁によって圧迫感を受けないようにすると共に、遮音効果に優れた遮音壁として、外側に湾曲した遮音壁が採用されてきている。遮音壁が外側に湾曲していると、一般道路等と並行した場所や立体交差の分岐合流部位では、外側の路に遮音壁が迫り出す状態になるため、直立の遮音壁が採用されている。従って、現在の遮音壁は、湾曲部と直立部とが混在したものが多い。
【００１０】
このような遮音壁の清掃を清掃ロボットを用いて行う場合、直立部の壁面であれば、円筒状の清掃ブラシを用いて平面の清掃を行えばよいが、湾曲部の壁面は曲面状態になっているため円筒状の清掃ブラシでは清掃が行えない。このため、湾曲部と直立部の両方の壁面の形状に合った清掃ブラシを個別に用意しなければ湾曲部と直立部とが混在した遮音壁の壁面を完全に清掃することができない。また、湾曲部の壁面の両側を清掃する場合、太鼓型の清掃ブラシと鼓型の清掃ブラシとの２種類が必要となり、清掃ブラシが大型化し、清掃ブラシを円弧状に合わせるとブラシの毛足の長さにより清掃効果が異なってしまう。また、清掃ブラシの付け替え等の手間がかかり、非能率的になってしまう。
【００１１】
従って、湾曲部と直立部とが混在した遮音壁の清掃は、十分に実施されていないのが現状であった。
【００１２】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、湾曲部と直立部とが混在した遮音壁であっても両面の清掃を容易に実施することができる回転式ブラシ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の回転式ブラシ装置の構成は、
可撓性を有し湾曲自在な中心軸(13)と、前記中心軸(13)の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸(14) とを有する回転式ブラシ (12) と、
前記中心軸 (13) を所定の曲率に湾曲させる湾曲駆動手段 (15) と、
前記ブラシ軸 (14) を前記中心軸 (13) に対して回転させる回転駆動手段 (16) とからなり、
前記湾曲駆動手段 (15) は、
本体 (21) と、
基端が回動自在に前記本体 (21) の下部に支持され、先端には前記中心軸 (13) の下端を固定する下部アーム (22) と、
前記本体 (21) の上部において、前記本体 (21) に沿い上下移動可能な移動部材 (24) と、
基端が回動自在に前記移動部材 (24) に支持され、先端には前記中心軸 (13) の上端を固定する上部アーム (25) と、
前記移動部材 (24) を上下方向に移動させることができ、前記移動部材 (24) を下方に移動させて前記下部アーム (22) の基端と前記上部アーム (25) の基端の距離を縮めることにより、前記下部アーム (22) の先端と前記上部アーム (25) の先端を互いに開いて前記中心軸 (13) を湾曲させる駆動部 (26,27,31,30,28,29,23) とを有し、
前記回転駆動手段 (16) は、
前記上部アーム (25) に設けられた回転駆動モータ (32) と、
前記回転駆動モータ (32) の回転力を、前記ブラシ軸 (14) の上端及び下端に伝達する回転力伝達機構 (33,39,41,40,34,35,20,38,37,36,42,44,43) とを有することを特徴とする。
そして、前記中心軸は、スパイラル状に巻かれたばね状の軸で構成され、前記ブラシ軸は、前記中心軸と逆向きのスパイラル状に巻かれたばね状の軸にブラシ部材が植設された線径集合体であることを特徴とする。また、前記中心軸と前記ブラシ軸との間に多数の遊転節を設けたことを特徴とする。また、前記中心軸の内部には、薄板を複数積層してなる骨部材が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする。また、前記中心軸の内部には、多関節の節体が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする。更に、前記中心軸の内部には給水パイプが挿入され、給水パイプから前記ブラシ軸の外周に向けて洗浄水を供給することを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１、図２には本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面視を示してあり、図１は回転式ブラシが直線状にされた状態、図２は回転式ブラシが湾曲状にされた状態である。また、図３には図１中のIII-III 線矢視、図４には中心軸の全体構成を表す斜視、図５には中心軸の内部構造を表す要部斜視、図６にはブラシ軸の構成を示してある。
【００１６】
本実施形態例の回転式ブラシ装置１１は、湾曲部10a と直立部10b とが混在した遮音壁１０の清掃に用いられ、一つの回転式ブラシ１２で湾曲部10a と直立部10b との両方が清掃できるようになっている。
【００１７】
図１、図２に示すように、回転式ブラシ装置１１の回転式ブラシ１２は、可撓性を有し湾曲自在となっている中心軸１３と、中心軸１３の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸１４とから構成されている。ブラシ軸１４を支持した中心軸１３は湾曲駆動手段１５により図面の紙面と平行な面内で湾曲駆動され（図２の状態）、ブラシ軸１４は回転駆動手段１６により中心軸１３に対して回転駆動される。回転式ブラシ１２の内側（図中右側）は可撓性を有するカバー１７で覆われている。
【００１８】
中心軸１３が湾曲駆動されていない時にはブラシ軸１４が直線状態となり（図１の状態）、遮音壁１０の直立部10b の内側面及び外側面が清掃される。中心軸１３が湾曲駆動された時にはブラシ軸１４が所定の曲率半径の湾曲状態となり（図２の状態）、回転式ブラシ１２の凸状に湾曲した側で遮音壁１０の湾曲部10a の内側面が清掃される。尚、湾曲部10a の外側面を清掃する場合、図２の状態と同じ状態に中心軸１３を湾曲駆動させて回転式ブラシ１２の凹状に湾曲した側を使用する。この場合、カバー１７等は反対側に付け替える等して対処する。
【００１９】
図１乃至図３に基づいて回転式ブラシ装置１１の湾曲駆動手段１５及び回転駆動手段１６の構成を詳細に説明する。
【００２０】
湾曲駆動手段１５を説明する。図１乃至図３に示すように、回転式ブラシ装置１１の本体２１には下部アーム２２の基端が回動自在に支持され、下部アーム２２の先端には中心軸１３の下端が固定されている。本体２１の上方には一対の上下方向に延びるボールねじ２３が回転自在に支持され、一対のボールねじ２３には一つのウォーム部材２４が螺合している。ウォーム部材２４には上部アーム２５の基端が回動自在に支持され、上部アーム２５の先端には中心軸１３の上端が固定されている。
【００２１】
ボールねじ２３の回転によりウォーム部材２４が図１の状態からボールねじ２３の軸方向に移動すると（図中下方に移動すると）、下部アーム２２と上部アーム２５の基端の間の距離が縮まり、下部アーム２２と上部アーム２５の先端が互いに開いて中心軸１３が湾曲して図２の状態になる。
【００２２】
本体２１には湾曲駆動モータ２６が設けられ、湾曲駆動モータ２６の出力軸には駆動スプロケット２７が設けられている。一対のボールねじ２３は、スプロケット２８同士がチェーン２９により連動されて同期回転する。ボールねじ２３の一方側には従動スプロケット３０が設けられ、従動スプロケット３０と駆動スプロケット２７とにはチェーン３１が巻回されている。
【００２３】
つまり、湾曲駆動モータ２６の駆動により駆動スプロケット２７、チェーン３１、従動スプロケット３０、スプロケット２８及びチェーン２９介して一対のボールねじ２３が同期回転し、ウォーム部材２４がボールねじ２３に沿って移動する。従って、湾曲駆動モータ２６の駆動により、回転式ブラシ１２が所定の曲率半径で湾曲する。
【００２４】
次に回転駆動手段１６を説明する。図１、図３に示すように、上部アーム２５には回転駆動モータ３２が設けられ、回転駆動モータ３２の出力軸３３の先端にはユニバーサルジョイント３４を介してスプライン軸３５が連結されている。一方、下部アーム２２には回転軸３６が回転自在に支持され、回転軸３６の先端にはユニバーサルジョイント３７を介してスプライン軸３８が連結されている。スプライン軸３５，３８には軸方向に延びる凸状のスプラインが外周に複数形成されている。
【００２５】
スプライン軸３５，３８の先端部同士は一つの雌型スプライン軸２０の内周に嵌合し、スプライン軸３５，３８は雌型スプライン軸２０に対して軸方向に摺動移動自在で回転不能になっている。従って、スプライン軸３５の回転が雌型スプライン軸２０を介してスプライン軸３８に伝達される。
【００２６】
図１乃至図３に示すように、回転駆動モータ３２の出力軸３３には回転駆動スプロケット３９が設けられ、ブラシ軸１４の上端にはスプロケット４０が設けられている。そして、回転駆動スプロケット３９とスプロケット４０とにわたりチェーン４１が巻回されている。また、図１、図３に示すように、回転軸３６には回転駆動スプロケット４２が設けられ、ブラシ軸１４の下端にはスプロケット４３が設けられている。そして、回転駆動スプロケット４２とスプロケット４３とにわたりチェーン４４が巻回されている。
【００２７】
つまり、回転駆動モータ３２の駆動により、出力軸３３の回転が回転駆動スプロケット３９、チェーン４１及びスプロケット４０に伝わる。同時に、出力軸３３の回転がユニバーサルジョイント３４、スプライン軸３５、雌型スプライン軸２０、スプライン軸３８、ユニバーサルジョイント３７、回転軸３６、回転駆動スプロケット４２及びチェーン４４を介してスプロケット４３に伝わる。スプロケット４０，４３に回転駆動モータ３２の駆動力が伝わることで、ブラシ軸１４が両端で回転駆動され、中心軸１３に対して回転する。
【００２８】
図４、図５に基づいて中心軸１３の詳細構造を説明する。図４に示すように、中心軸１３はスパイラル状に巻かれて可撓性を有するばね軸５１で構成され、ばね軸５１は例えば右巻きばねとなっている。ばね軸５１の内部には、薄板５２を複数枚積層した骨部材５３が挿入され、骨部材５３によりばね軸５１は、薄板５２の積層方向にのみ湾曲自在となり、薄板５２の積層方向に直交する方向には湾曲が阻止されている。つまり、中心軸１３は、直線状態から一平面内での湾曲が許容された状態になっている。
【００２９】
尚、骨部材としては、図８に示すように、多関節を有する構成とすることもできる。即ち、円筒状の節体６０の接合凹部６１と接合凸部６２とをピン６３で互いに回動自在に連結し、節体６０の片側のみを湾曲量に見合ったテーパとする構成としてもよい。このようにすることにより、図８(a) に示したように直線状態から、図８(b) に示したように一平面内での湾曲状態が許容された状態にすることができる。
【００３０】
ばね軸５１で構成された中心軸１３の内部には、骨部材５３との間に給水パイプ５４が挿入され、給水パイプ５４の外周には多数の穴５５が形成されている。給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、多数の穴５５からばね軸５１の外周方向に洗浄水が噴出する。
【００３１】
図６に基づいてブラシ軸１４の詳細構造を説明する。図６(a) に示すように、ブラシ軸１４はスパイラル状に巻かれてばね状となったチャンネル部材５６で構成され、チャンネル部材５６はばね軸５１と逆巻き（例えば左巻き）に巻かれている。図６(b) に示すように、チャンネル部材５６にはナイロン製のブラシ部材５７が全長にわたり植設され、線型集合体のブラシを構成している。
【００３２】
ブラシ軸１４の内径Ｄは中心軸１３の外径ｄより若干大きく形成され（Ｄ＝ｄ＋α）、ばね軸５１で構成された中心軸１３の外周にばね状のチャンネル部材５６で構成されたブラシ軸１４が回転自在に挿入される。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。
【００３３】
ばね軸５１で構成された中心軸１３と、ばね状のチャンネル部材５６で構成されたブラシ軸１４とは、互いに逆巻きのスパイラル状に巻かれている。このため、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転した場合、スパイラル状の山同士が互いに摺接することになり、食い込みが生じることなく少ない摺動抵抗となる。また、中心軸１３の給水パイプ５４から外周方向に向けて洗浄水を供給するようになっているので、ばね軸５１とチャンネル部材５６との間に洗浄水が潤滑されて冷却され、この点でも少ない摺動抵抗となる。
【００３４】
この時、中心軸１３とブラシ軸１４のスパイラル状の山同士の摺動抵抗をさらに低減するために、図７、図９に示したように、円筒形状の複数の遊転節６４を介在させることも可能である。遊転節６４の内径は中心軸１３の外径より若干大きく、且つ、ブラシ軸１４の内径より若干小さくなっている。そして、遊転節６４は、中心軸１３が湾曲した状態でも遊転できる径になっていると共に、長さも中心軸１３と略同様の長さの円筒状となり、中心軸１３の湾曲状態に柔軟に追従でき、且つ、遊転できる寸法となっている。
【００３５】
従って、少ない抵抗力で中心軸１３に対してブラシ軸１４を回転させることが可能となる。
【００３６】
尚、中心軸１３及びブラシ軸１４の構成を、スパイラル状に巻かれたばね部材で構成したが、可撓性を有する部材であればゴムや樹脂製の軸を用いることも可能であり、上述した実施形態例に限定されるものではない。
【００３７】
上記構成の回転式ブラシ１２を備えた回転式ブラシ装置１１による遮音壁１０の清掃作用を説明する。回転式ブラシ装置１１は、例えば自走式の清掃機械や清掃機械等に設けられて湾曲部10a と直立部10b が混在する遮音壁１０の壁面を連続して清掃していく。
【００３８】
遮音壁１０の直立部10b の清掃を行う場合、図１に示すように、回転式ブラシ１２の中心軸１３を湾曲させずにブラシ軸１４を直線状態にする。回転駆動モータ３２を駆動させることで、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転する。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。この状態で回転式ブラシ１２を遮音壁１０の直立部10b に当接させることで、洗浄水が供給されたブラシ部材５７で壁面が清掃される。
【００３９】
遮音壁１０の湾曲部10a の清掃を行う場合、図１の状態から湾曲駆動モータ２６を駆動し、上部アーム２５の基端を下方に移動させる。これにより、図２に示すように、回転式ブラシ１２の中心軸１３が所定の曲率半径で湾曲し、ブラシ軸１４が湾曲部10a の壁面に沿った曲率半径となる。回転駆動モータ３２を駆動させることで、湾曲した回転式ブラシ１２の中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転する。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。この状態で回転式ブラシ１２を遮音壁１０の湾曲部10a に当接させることで、洗浄水が供給されたブラシ部材５７で湾曲した壁面が清掃される。
【００４０】
再び遮音壁１０の直立部10b の清掃を行う場合、図２の状態から湾曲駆動モータ２６を逆方向に駆動し、上部アーム２５の基端を下方に移動させる。これにより、図１に示すように、回転式ブラシ１２が直線状態になり、遮音壁１０の直立部10b に当接させて清掃を行う。
【００４１】
上述した回転式ブラシ装置１１は、回転式ブラシ１２が湾曲自在となり、回転式ブラシ１２を湾曲させる湾曲駆動モータ２６と、回転式ブラシ１２のブラシ軸１３を回転させる回転駆動モータ３２とを備えたので、壁面の形状に合わせて回転式ブラシ１２を湾曲させることで、湾曲部10a と直立部10b が混在する遮音壁１０の清掃が一つの回転式ブラシ１２で行える。このため、直立部10b と湾曲部10a に応じたブラシを個別に用意する必要がなく、直立した壁面から湾曲した壁面まで効率良く適用することが可能となる。
【００４２】
また、上述した回転式ブラシ１２は、可撓性を有するばね軸５１で構成される中心軸１３と、中心軸１３の外周に同心状態で回転自在に支持さればね状のチャンネル部材５６で構成されるブラシ軸１４とでなっているので、壁面の形状に合わせて回転式ブラシ１２を湾曲させることができ、一つの回転式ブラシ１２で、遮音壁１０の直立部10b と湾曲部10a の壁面の形状にブラシ軸１４を沿わせることが可能になる。
【００４３】
また、上記構成の回転式ブラシ１２は、中心軸１３がばね軸５１で構成され、ブラシ軸１４がばね状のチャンネル部材５６で構成され、更に、ばね軸５１とチャンネル部材５６とは互いに逆巻きのスパイラル状になっているので、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転した際に食い込みが生じることがなく、少ない摺動抵抗での回転が可能となる。また、ばね軸５１の内部に給水パイプ５４を挿入し、ブラシ軸１４の外周方向に洗浄水を供給するようにしたので、少ない洗浄水であっても壁面の清掃が可能となり洗浄水が外部に飛散することがなくなる。また、ばね軸５１とチャンネル部材５６との間に洗浄水が供給されて冷却され、更にブラシ軸１４の回転がスムーズになる。
【００４４】
また、ばね軸５１の内部に、薄板５２を積層してなる骨部材５３を挿入して直線状態から一平面内でのみの湾曲を許容するようにしたので、中心軸１３を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となり、回転式ブラシ１２を正確に湾曲部10a の形状に沿わせることができる。
【００４５】
また、ばね軸５１の内部に、節体６０同士をピン６３で互いに回動自在に連結した骨部材を挿入して直線状態から一平面内でのみの湾曲を許容するようにしたので、中心軸１３を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となり、回転式ブラシ１２を正確に湾曲部10a の形状に沿わせることができる。
【００４６】
また、中心軸１３とブラシ軸１４の間に円筒形状の複数の遊転節６４を介在させることで、スパイラル状の山同士の摺動抵抗をさらに低減することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の回転式ブラシ装置は、
可撓性を有し湾曲自在な中心軸(13)と、前記中心軸(13)の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸(14) とを有する回転式ブラシ (12) と、
前記中心軸 (13) を所定の曲率に湾曲させる湾曲駆動手段 (15) と、
前記ブラシ軸 (14) を前記中心軸 (13) に対して回転させる回転駆動手段 (16) とからなり、
前記湾曲駆動手段 (15) は、
本体 (21) と、
基端が回動自在に前記本体 (21) の下部に支持され、先端には前記中心軸 (13) の下端を固定する下部アーム (22) と、
前記本体 (21) の上部において、前記本体 (21) に沿い上下移動可能な移動部材 (24) と、
基端が回動自在に前記移動部材 (24) に支持され、先端には前記中心軸 (13) の上端を固定する上部アーム (25) と、
前記移動部材 (24) を上下方向に移動させることができ、前記移動部材 (24) を下方に移動させて前記下部アーム (22) の基端と前記上部アーム (25) の基端の距離を縮めることにより、前記下部アーム (22) の先端と前記上部アーム (25) の先端を互いに開いて前記中心軸 (13) を湾曲させる駆動部 (26,27,31,30,28,29,23) とを有し、
前記回転駆動手段 (16) は、
前記上部アーム (25) に設けられた回転駆動モータ (32) と、
前記回転駆動モータ (32) の回転力を、前記ブラシ軸 (14) の上端及び下端に伝達する回転力伝達機構 (33,39,41,40,34,35,20,38,37,36,42,44,43) とを有している。
このため、壁面の形状に合わせてブラシ軸を湾曲させることができ、一つの回転式ブラシで、壁面の形状にブラシ軸を沿わせることが可能になる。この結果、湾曲部と直立部と が混在した遮音壁であっても両面の清掃を容易に実施することができる。
【００４８】
そして、前記中心軸は、スパイラル状に巻かれたばね状の軸で構成され、前記ブラシ軸は、前記中心軸と逆向きのスパイラル状に巻かれたばね状の軸にブラシ部材が植設された線径集合体であるので、中心軸に対してブラシ軸が回転した際に食い込みが生じることがなく、少ない摺動抵抗での回転が可能となる。この結果、ブラシ軸の回転を容易に行うことが可能になる。
【００４９】
また、前記中心軸と前記ブラシ軸との間に多数の遊転節を設けたので、中心軸とブラシ軸との摺動抵抗をさらに低減することが可能になる。
【００５０】
また、前記中心軸の内部には、薄板を複数積層してなる骨部材が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されているので、中心軸を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となる。この結果、回転式ブラシを正確に壁面の湾曲形状に沿わせることができる。
【００５１】
また、前記中心軸の内部には、多関節の節体が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されているので、中心軸を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となる。この結果、回転式ブラシを正確に壁面の湾曲形状に沿わせることができる。
【００５２】
更に、前記中心軸の内部には給水パイプが挿入され、給水パイプから前記ブラシ軸の外周に向けて洗浄水を供給するようにしたので、少ない洗浄水であっても壁面の清掃が可能となり洗浄水が外部に飛散することがなくなる。また、中心軸とブラシ軸との間に洗浄水が供給されて冷却され、ブラシ軸の回転が更にスムーズになる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 回転式ブラシが直線状にされた状態における本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面図。
【図２】 回転式ブラシが湾曲状にされた状態における本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面図。
【図３】 図１中のIII-III 線矢視図。
【図４】 中心軸の全体構成を表す斜視図。
【図５】 中心軸の内部構造を表す要部斜視図。
【図６】 ブラシ軸の構成図。
【図７】 他の例に係る中心軸の内部構造を表す要部斜視図。
【図８】 中心軸の動作説明図。
【図９】 図７に示した中心軸にブラシ軸を装着した状態の断面図。
【図１０】 遮音壁の清掃状況説明図。
【図１１】 遮音壁の清掃状況説明図。
【符号の説明】
１０ 遮音壁
10a 湾曲部
10b 直立部
１１ 回転式ブラシ装置
１２ 回転式ブラシ
１３ 中心軸
１４ ブラシ軸
１５ 湾曲駆動手段
１６ 回転駆動手段
２１ 本体
２２ 下部アーム
２３ ボールねじ
２４ ウォーム部材
２５ 上部アーム
２６ 湾曲駆動モータ
３２ 回転駆動モータ
３３ 出力軸
３６ 回転軸
５１ ばね軸
５２ 薄板
５３ 骨部材
５４ 給水パイプ
５６ チャンネル部材
５７ ブラシ部材
６０ 節体
６１ 接合凹部
６２ 接合凸部
６３ ピン
６４ 遊転節
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車専用道路や高架道路の遮音壁を清掃するための回転式ブラシ装置に関し、特に湾曲部と直立部とが混在して設けられた遮音壁の清掃に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車専用道路には、騒音対策のために側壁（遮音壁）が設けられ、道路上からの景観を維持するために遮音壁には透光性のものが多く採用されている。透光性の遮音壁は、自動車の排気ガスや埃等によって汚れが生じると、透光性が劣り見栄えが悪くなるため、定期的に清掃を行う必要がある。
【０００３】
遮音壁の清掃状況を図１０、図１１に基づいて説明する。
【０００４】
図１０に示すように、路肩１で作業車両２を走行させ、洗浄水３を噴出装置４から遮音壁５に向けて高圧で噴射し、遮音壁５の清掃を行っている。清掃中は作業車両２を低速で連続走行させ、随時タンクローリー車で給水を行いながら連続して清掃作業を実施している。
【０００５】
また、図１１に示すように、路肩１に作業車両２を設置し、作業員６が作業車両２のゴンドラ７に乗り込み、モップ８等を用いた手作業により高所での遮音壁５の清掃を行っている。一箇所での清掃が終了した後、作業車両２を所定距離走行させて再度設置し、新たな場所で清掃を実施している。これを繰り返すことにより遮音壁５を清掃している。
【０００６】
図１０で示した清掃では、多量の洗浄水３を使用すると共に、高圧噴射された洗浄水３が回りに飛散し、走行車線の路面9aや走行中の車両9bに洗浄水３がかかってしまい、スリップ事故や渋滞が発生する虞があった。また、清掃中は路肩１（又は走行車線）の使用が制限され、車両が通行できなくなってしまう。また、走行路の外側や下は、一般道路や歩道、緑地帯となっていることが多いので、作業車両２を走行させるスペースがなく、遮音壁５の反対側に洗浄水３を高圧噴射すると、一般車両や歩行者に洗浄水が飛散してしまい、走行路の外側の面の洗浄には適用することができないものであった。
【０００７】
図１１で示した清掃では、多量の洗浄水が飛散することはないが、作業員６による手作業のため、能率が悪く路肩１の使用が制限される時間が非常に長くなってしまう。また、走行路の反対側は、一般道路となっていることが多く、作業車両２を設置するスペースがないので、走行路の反対側の面の洗浄には適用することができないものであった。
【０００８】
そこで、回転する清掃ブラシ等を有する清掃機械や清掃装置を用い、清掃機械や清掃装置を遮音壁に沿って自走させて無人で遮音壁を清掃することが考えられている。清掃機械や清掃装置を用いることにより、多量の洗浄水の飛散や路肩の専用といった問題はおこらず、また、能率よく清掃を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、道路を走行する車両が遮音壁によって圧迫感を受けないようにすると共に、遮音効果に優れた遮音壁として、外側に湾曲した遮音壁が採用されてきている。遮音壁が外側に湾曲していると、一般道路等と並行した場所や立体交差の分岐合流部位では、外側の路に遮音壁が迫り出す状態になるため、直立の遮音壁が採用されている。従って、現在の遮音壁は、湾曲部と直立部とが混在したものが多い。
【００１０】
このような遮音壁の清掃を清掃ロボットを用いて行う場合、直立部の壁面であれば、円筒状の清掃ブラシを用いて平面の清掃を行えばよいが、湾曲部の壁面は曲面状態になっているため円筒状の清掃ブラシでは清掃が行えない。このため、湾曲部と直立部の両方の壁面の形状に合った清掃ブラシを個別に用意しなければ湾曲部と直立部とが混在した遮音壁の壁面を完全に清掃することができない。また、湾曲部の壁面の両側を清掃する場合、太鼓型の清掃ブラシと鼓型の清掃ブラシとの２種類が必要となり、清掃ブラシが大型化し、清掃ブラシを円弧状に合わせるとブラシの毛足の長さにより清掃効果が異なってしまう。また、清掃ブラシの付け替え等の手間がかかり、非能率的になってしまう。
【００１１】
従って、湾曲部と直立部とが混在した遮音壁の清掃は、十分に実施されていないのが現状であった。
【００１２】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、湾曲部と直立部とが混在した遮音壁であっても両面の清掃を容易に実施することができる回転式ブラシ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の回転式ブラシ装置の構成は、
可撓性を有し湾曲自在な中心軸(13)と、前記中心軸(13)の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸(14) とを有する回転式ブラシ (12) と、
前記中心軸 (13) を所定の曲率に湾曲させる湾曲駆動手段 (15) と、
前記ブラシ軸 (14) を前記中心軸 (13) に対して回転させる回転駆動手段 (16) とからなり、
前記湾曲駆動手段 (15) は、
本体 (21) と、
基端が回動自在に前記本体 (21) の下部に支持され、先端には前記中心軸 (13) の下端を固定する下部アーム (22) と、
前記本体 (21) の上部において、前記本体 (21) に沿い上下移動可能な移動部材 (24) と、
基端が回動自在に前記移動部材 (24) に支持され、先端には前記中心軸 (13) の上端を固定する上部アーム (25) と、
前記移動部材 (24) を上下方向に移動させることができ、前記移動部材 (24) を下方に移動させて前記下部アーム (22) の基端と前記上部アーム (25) の基端の距離を縮めることにより、前記下部アーム (22) の先端と前記上部アーム (25) の先端を互いに開いて前記中心軸 (13) を湾曲させる駆動部 (26,27,31,30,28,29,23) とを有し、
前記回転駆動手段 (16) は、
前記上部アーム (25) に設けられた回転駆動モータ (32) と、
前記回転駆動モータ (32) の回転力を、前記ブラシ軸 (14) の上端及び下端に伝達する回転力伝達機構 (33,39,41,40,34,35,20,38,37,36,42,44,43) とを有することを特徴とする。
そして、前記中心軸は、スパイラル状に巻かれたばね状の軸で構成され、前記ブラシ軸は、前記中心軸と逆向きのスパイラル状に巻かれたばね状の軸にブラシ部材が植設された線径集合体であることを特徴とする。また、前記中心軸と前記ブラシ軸との間に多数の遊転節を設けたことを特徴とする。また、前記中心軸の内部には、薄板を複数積層してなる骨部材が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする。また、前記中心軸の内部には、多関節の節体が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする。更に、前記中心軸の内部には給水パイプが挿入され、給水パイプから前記ブラシ軸の外周に向けて洗浄水を供給することを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１、図２には本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面視を示してあり、図１は回転式ブラシが直線状にされた状態、図２は回転式ブラシが湾曲状にされた状態である。また、図３には図１中のIII-III 線矢視、図４には中心軸の全体構成を表す斜視、図５には中心軸の内部構造を表す要部斜視、図６にはブラシ軸の構成を示してある。
【００１６】
本実施形態例の回転式ブラシ装置１１は、湾曲部10a と直立部10b とが混在した遮音壁１０の清掃に用いられ、一つの回転式ブラシ１２で湾曲部10a と直立部10b との両方が清掃できるようになっている。
【００１７】
図１、図２に示すように、回転式ブラシ装置１１の回転式ブラシ１２は、可撓性を有し湾曲自在となっている中心軸１３と、中心軸１３の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸１４とから構成されている。ブラシ軸１４を支持した中心軸１３は湾曲駆動手段１５により図面の紙面と平行な面内で湾曲駆動され（図２の状態）、ブラシ軸１４は回転駆動手段１６により中心軸１３に対して回転駆動される。回転式ブラシ１２の内側（図中右側）は可撓性を有するカバー１７で覆われている。
【００１８】
中心軸１３が湾曲駆動されていない時にはブラシ軸１４が直線状態となり（図１の状態）、遮音壁１０の直立部10b の内側面及び外側面が清掃される。中心軸１３が湾曲駆動された時にはブラシ軸１４が所定の曲率半径の湾曲状態となり（図２の状態）、回転式ブラシ１２の凸状に湾曲した側で遮音壁１０の湾曲部10a の内側面が清掃される。尚、湾曲部10a の外側面を清掃する場合、図２の状態と同じ状態に中心軸１３を湾曲駆動させて回転式ブラシ１２の凹状に湾曲した側を使用する。この場合、カバー１７等は反対側に付け替える等して対処する。
【００１９】
図１乃至図３に基づいて回転式ブラシ装置１１の湾曲駆動手段１５及び回転駆動手段１６の構成を詳細に説明する。
【００２０】
湾曲駆動手段１５を説明する。図１乃至図３に示すように、回転式ブラシ装置１１の本体２１には下部アーム２２の基端が回動自在に支持され、下部アーム２２の先端には中心軸１３の下端が固定されている。本体２１の上方には一対の上下方向に延びるボールねじ２３が回転自在に支持され、一対のボールねじ２３には一つのウォーム部材２４が螺合している。ウォーム部材２４には上部アーム２５の基端が回動自在に支持され、上部アーム２５の先端には中心軸１３の上端が固定されている。
【００２１】
ボールねじ２３の回転によりウォーム部材２４が図１の状態からボールねじ２３の軸方向に移動すると（図中下方に移動すると）、下部アーム２２と上部アーム２５の基端の間の距離が縮まり、下部アーム２２と上部アーム２５の先端が互いに開いて中心軸１３が湾曲して図２の状態になる。
【００２２】
本体２１には湾曲駆動モータ２６が設けられ、湾曲駆動モータ２６の出力軸には駆動スプロケット２７が設けられている。一対のボールねじ２３は、スプロケット２８同士がチェーン２９により連動されて同期回転する。ボールねじ２３の一方側には従動スプロケット３０が設けられ、従動スプロケット３０と駆動スプロケット２７とにはチェーン３１が巻回されている。
【００２３】
つまり、湾曲駆動モータ２６の駆動により駆動スプロケット２７、チェーン３１、従動スプロケット３０、スプロケット２８及びチェーン２９介して一対のボールねじ２３が同期回転し、ウォーム部材２４がボールねじ２３に沿って移動する。従って、湾曲駆動モータ２６の駆動により、回転式ブラシ１２が所定の曲率半径で湾曲する。
【００２４】
次に回転駆動手段１６を説明する。図１、図３に示すように、上部アーム２５には回転駆動モータ３２が設けられ、回転駆動モータ３２の出力軸３３の先端にはユニバーサルジョイント３４を介してスプライン軸３５が連結されている。一方、下部アーム２２には回転軸３６が回転自在に支持され、回転軸３６の先端にはユニバーサルジョイント３７を介してスプライン軸３８が連結されている。スプライン軸３５，３８には軸方向に延びる凸状のスプラインが外周に複数形成されている。
【００２５】
スプライン軸３５，３８の先端部同士は一つの雌型スプライン軸２０の内周に嵌合し、スプライン軸３５，３８は雌型スプライン軸２０に対して軸方向に摺動移動自在で回転不能になっている。従って、スプライン軸３５の回転が雌型スプライン軸２０を介してスプライン軸３８に伝達される。
【００２６】
図１乃至図３に示すように、回転駆動モータ３２の出力軸３３には回転駆動スプロケット３９が設けられ、ブラシ軸１４の上端にはスプロケット４０が設けられている。そして、回転駆動スプロケット３９とスプロケット４０とにわたりチェーン４１が巻回されている。また、図１、図３に示すように、回転軸３６には回転駆動スプロケット４２が設けられ、ブラシ軸１４の下端にはスプロケット４３が設けられている。そして、回転駆動スプロケット４２とスプロケット４３とにわたりチェーン４４が巻回されている。
【００２７】
つまり、回転駆動モータ３２の駆動により、出力軸３３の回転が回転駆動スプロケット３９、チェーン４１及びスプロケット４０に伝わる。同時に、出力軸３３の回転がユニバーサルジョイント３４、スプライン軸３５、雌型スプライン軸２０、スプライン軸３８、ユニバーサルジョイント３７、回転軸３６、回転駆動スプロケット４２及びチェーン４４を介してスプロケット４３に伝わる。スプロケット４０，４３に回転駆動モータ３２の駆動力が伝わることで、ブラシ軸１４が両端で回転駆動され、中心軸１３に対して回転する。
【００２８】
図４、図５に基づいて中心軸１３の詳細構造を説明する。図４に示すように、中心軸１３はスパイラル状に巻かれて可撓性を有するばね軸５１で構成され、ばね軸５１は例えば右巻きばねとなっている。ばね軸５１の内部には、薄板５２を複数枚積層した骨部材５３が挿入され、骨部材５３によりばね軸５１は、薄板５２の積層方向にのみ湾曲自在となり、薄板５２の積層方向に直交する方向には湾曲が阻止されている。つまり、中心軸１３は、直線状態から一平面内での湾曲が許容された状態になっている。
【００２９】
尚、骨部材としては、図８に示すように、多関節を有する構成とすることもできる。即ち、円筒状の節体６０の接合凹部６１と接合凸部６２とをピン６３で互いに回動自在に連結し、節体６０の片側のみを湾曲量に見合ったテーパとする構成としてもよい。このようにすることにより、図８(a) に示したように直線状態から、図８(b) に示したように一平面内での湾曲状態が許容された状態にすることができる。
【００３０】
ばね軸５１で構成された中心軸１３の内部には、骨部材５３との間に給水パイプ５４が挿入され、給水パイプ５４の外周には多数の穴５５が形成されている。給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、多数の穴５５からばね軸５１の外周方向に洗浄水が噴出する。
【００３１】
図６に基づいてブラシ軸１４の詳細構造を説明する。図６(a) に示すように、ブラシ軸１４はスパイラル状に巻かれてばね状となったチャンネル部材５６で構成され、チャンネル部材５６はばね軸５１と逆巻き（例えば左巻き）に巻かれている。図６(b) に示すように、チャンネル部材５６にはナイロン製のブラシ部材５７が全長にわたり植設され、線型集合体のブラシを構成している。
【００３２】
ブラシ軸１４の内径Ｄは中心軸１３の外径ｄより若干大きく形成され（Ｄ＝ｄ＋α）、ばね軸５１で構成された中心軸１３の外周にばね状のチャンネル部材５６で構成されたブラシ軸１４が回転自在に挿入される。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。
【００３３】
ばね軸５１で構成された中心軸１３と、ばね状のチャンネル部材５６で構成されたブラシ軸１４とは、互いに逆巻きのスパイラル状に巻かれている。このため、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転した場合、スパイラル状の山同士が互いに摺接することになり、食い込みが生じることなく少ない摺動抵抗となる。また、中心軸１３の給水パイプ５４から外周方向に向けて洗浄水を供給するようになっているので、ばね軸５１とチャンネル部材５６との間に洗浄水が潤滑されて冷却され、この点でも少ない摺動抵抗となる。
【００３４】
この時、中心軸１３とブラシ軸１４のスパイラル状の山同士の摺動抵抗をさらに低減するために、図７、図９に示したように、円筒形状の複数の遊転節６４を介在させることも可能である。遊転節６４の内径は中心軸１３の外径より若干大きく、且つ、ブラシ軸１４の内径より若干小さくなっている。そして、遊転節６４は、中心軸１３が湾曲した状態でも遊転できる径になっていると共に、長さも中心軸１３と略同様の長さの円筒状となり、中心軸１３の湾曲状態に柔軟に追従でき、且つ、遊転できる寸法となっている。
【００３５】
従って、少ない抵抗力で中心軸１３に対してブラシ軸１４を回転させることが可能となる。
【００３６】
尚、中心軸１３及びブラシ軸１４の構成を、スパイラル状に巻かれたばね部材で構成したが、可撓性を有する部材であればゴムや樹脂製の軸を用いることも可能であり、上述した実施形態例に限定されるものではない。
【００３７】
上記構成の回転式ブラシ１２を備えた回転式ブラシ装置１１による遮音壁１０の清掃作用を説明する。回転式ブラシ装置１１は、例えば自走式の清掃機械や清掃機械等に設けられて湾曲部10a と直立部10b が混在する遮音壁１０の壁面を連続して清掃していく。
【００３８】
遮音壁１０の直立部10b の清掃を行う場合、図１に示すように、回転式ブラシ１２の中心軸１３を湾曲させずにブラシ軸１４を直線状態にする。回転駆動モータ３２を駆動させることで、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転する。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。この状態で回転式ブラシ１２を遮音壁１０の直立部10b に当接させることで、洗浄水が供給されたブラシ部材５７で壁面が清掃される。
【００３９】
遮音壁１０の湾曲部10a の清掃を行う場合、図１の状態から湾曲駆動モータ２６を駆動し、上部アーム２５の基端を下方に移動させる。これにより、図２に示すように、回転式ブラシ１２の中心軸１３が所定の曲率半径で湾曲し、ブラシ軸１４が湾曲部10a の壁面に沿った曲率半径となる。回転駆動モータ３２を駆動させることで、湾曲した回転式ブラシ１２の中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転する。中心軸１３の給水パイプ５４に洗浄水が供給されると、ばね軸５１及びチャンネル部材５６の隙間から洗浄水がブラシ軸１４の外周に向けて供給され、ブラシ軸１４の回転による遠心力で洗浄水はブラシ部材５７の先端部に供給される。この状態で回転式ブラシ１２を遮音壁１０の湾曲部10a に当接させることで、洗浄水が供給されたブラシ部材５７で湾曲した壁面が清掃される。
【００４０】
再び遮音壁１０の直立部10b の清掃を行う場合、図２の状態から湾曲駆動モータ２６を逆方向に駆動し、上部アーム２５の基端を下方に移動させる。これにより、図１に示すように、回転式ブラシ１２が直線状態になり、遮音壁１０の直立部10b に当接させて清掃を行う。
【００４１】
上述した回転式ブラシ装置１１は、回転式ブラシ１２が湾曲自在となり、回転式ブラシ１２を湾曲させる湾曲駆動モータ２６と、回転式ブラシ１２のブラシ軸１３を回転させる回転駆動モータ３２とを備えたので、壁面の形状に合わせて回転式ブラシ１２を湾曲させることで、湾曲部10a と直立部10b が混在する遮音壁１０の清掃が一つの回転式ブラシ１２で行える。このため、直立部10b と湾曲部10a に応じたブラシを個別に用意する必要がなく、直立した壁面から湾曲した壁面まで効率良く適用することが可能となる。
【００４２】
また、上述した回転式ブラシ１２は、可撓性を有するばね軸５１で構成される中心軸１３と、中心軸１３の外周に同心状態で回転自在に支持さればね状のチャンネル部材５６で構成されるブラシ軸１４とでなっているので、壁面の形状に合わせて回転式ブラシ１２を湾曲させることができ、一つの回転式ブラシ１２で、遮音壁１０の直立部10b と湾曲部10a の壁面の形状にブラシ軸１４を沿わせることが可能になる。
【００４３】
また、上記構成の回転式ブラシ１２は、中心軸１３がばね軸５１で構成され、ブラシ軸１４がばね状のチャンネル部材５６で構成され、更に、ばね軸５１とチャンネル部材５６とは互いに逆巻きのスパイラル状になっているので、中心軸１３に対してブラシ軸１４が回転した際に食い込みが生じることがなく、少ない摺動抵抗での回転が可能となる。また、ばね軸５１の内部に給水パイプ５４を挿入し、ブラシ軸１４の外周方向に洗浄水を供給するようにしたので、少ない洗浄水であっても壁面の清掃が可能となり洗浄水が外部に飛散することがなくなる。また、ばね軸５１とチャンネル部材５６との間に洗浄水が供給されて冷却され、更にブラシ軸１４の回転がスムーズになる。
【００４４】
また、ばね軸５１の内部に、薄板５２を積層してなる骨部材５３を挿入して直線状態から一平面内でのみの湾曲を許容するようにしたので、中心軸１３を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となり、回転式ブラシ１２を正確に湾曲部10a の形状に沿わせることができる。
【００４５】
また、ばね軸５１の内部に、節体６０同士をピン６３で互いに回動自在に連結した骨部材を挿入して直線状態から一平面内でのみの湾曲を許容するようにしたので、中心軸１３を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となり、回転式ブラシ１２を正確に湾曲部10a の形状に沿わせることができる。
【００４６】
また、中心軸１３とブラシ軸１４の間に円筒形状の複数の遊転節６４を介在させることで、スパイラル状の山同士の摺動抵抗をさらに低減することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の回転式ブラシ装置は、
可撓性を有し湾曲自在な中心軸(13)と、前記中心軸(13)の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸(14) とを有する回転式ブラシ (12) と、
前記中心軸 (13) を所定の曲率に湾曲させる湾曲駆動手段 (15) と、
前記ブラシ軸 (14) を前記中心軸 (13) に対して回転させる回転駆動手段 (16) とからなり、
前記湾曲駆動手段 (15) は、
本体 (21) と、
基端が回動自在に前記本体 (21) の下部に支持され、先端には前記中心軸 (13) の下端を固定する下部アーム (22) と、
前記本体 (21) の上部において、前記本体 (21) に沿い上下移動可能な移動部材 (24) と、
基端が回動自在に前記移動部材 (24) に支持され、先端には前記中心軸 (13) の上端を固定する上部アーム (25) と、
前記移動部材 (24) を上下方向に移動させることができ、前記移動部材 (24) を下方に移動させて前記下部アーム (22) の基端と前記上部アーム (25) の基端の距離を縮めることにより、前記下部アーム (22) の先端と前記上部アーム (25) の先端を互いに開いて前記中心軸 (13) を湾曲させる駆動部 (26,27,31,30,28,29,23) とを有し、
前記回転駆動手段 (16) は、
前記上部アーム (25) に設けられた回転駆動モータ (32) と、
前記回転駆動モータ (32) の回転力を、前記ブラシ軸 (14) の上端及び下端に伝達する回転力伝達機構 (33,39,41,40,34,35,20,38,37,36,42,44,43) とを有している。
このため、壁面の形状に合わせてブラシ軸を湾曲させることができ、一つの回転式ブラシで、壁面の形状にブラシ軸を沿わせることが可能になる。この結果、湾曲部と直立部と が混在した遮音壁であっても両面の清掃を容易に実施することができる。
【００４８】
そして、前記中心軸は、スパイラル状に巻かれたばね状の軸で構成され、前記ブラシ軸は、前記中心軸と逆向きのスパイラル状に巻かれたばね状の軸にブラシ部材が植設された線径集合体であるので、中心軸に対してブラシ軸が回転した際に食い込みが生じることがなく、少ない摺動抵抗での回転が可能となる。この結果、ブラシ軸の回転を容易に行うことが可能になる。
【００４９】
また、前記中心軸と前記ブラシ軸との間に多数の遊転節を設けたので、中心軸とブラシ軸との摺動抵抗をさらに低減することが可能になる。
【００５０】
また、前記中心軸の内部には、薄板を複数積層してなる骨部材が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されているので、中心軸を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となる。この結果、回転式ブラシを正確に壁面の湾曲形状に沿わせることができる。
【００５１】
また、前記中心軸の内部には、多関節の節体が挿入され、前記中心軸は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されているので、中心軸を確実に所望の状態に湾曲させてその状態を維持させることが可能となる。この結果、回転式ブラシを正確に壁面の湾曲形状に沿わせることができる。
【００５２】
更に、前記中心軸の内部には給水パイプが挿入され、給水パイプから前記ブラシ軸の外周に向けて洗浄水を供給するようにしたので、少ない洗浄水であっても壁面の清掃が可能となり洗浄水が外部に飛散することがなくなる。また、中心軸とブラシ軸との間に洗浄水が供給されて冷却され、ブラシ軸の回転が更にスムーズになる。
【００５３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 回転式ブラシが直線状にされた状態における本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面図。
【図２】 回転式ブラシが湾曲状にされた状態における本発明の一実施形態例に係る回転式ブラシを備えた回転式ブラシ装置の正面図。
【図３】 図１中のIII-III 線矢視図。
【図４】 中心軸の全体構成を表す斜視図。
【図５】 中心軸の内部構造を表す要部斜視図。
【図６】 ブラシ軸の構成図。
【図７】 他の例に係る中心軸の内部構造を表す要部斜視図。
【図８】 中心軸の動作説明図。
【図９】 図７に示した中心軸にブラシ軸を装着した状態の断面図。
【図１０】 遮音壁の清掃状況説明図。
【図１１】 遮音壁の清掃状況説明図。
【符号の説明】
１０ 遮音壁
10a 湾曲部
10b 直立部
１１ 回転式ブラシ装置
１２ 回転式ブラシ
１３ 中心軸
１４ ブラシ軸
１５ 湾曲駆動手段
１６ 回転駆動手段
２１ 本体
２２ 下部アーム
２３ ボールねじ
２４ ウォーム部材
２５ 上部アーム
２６ 湾曲駆動モータ
３２ 回転駆動モータ
３３ 出力軸
３６ 回転軸
５１ ばね軸
５２ 薄板
５３ 骨部材
５４ 給水パイプ
５６ チャンネル部材
５７ ブラシ部材
６０ 節体
６１ 接合凹部
６２ 接合凸部
６３ ピン
６４ 遊転節
Claims (6)
- 可撓性を有し湾曲自在な中心軸(13)と、前記中心軸(13)の外周に同心状で回転自在に支持され可撓性を有するブラシ軸(14) とを有する回転式ブラシ (12) と、
前記中心軸 (13) を所定の曲率に湾曲させる湾曲駆動手段 (15) と、
前記ブラシ軸 (14) を前記中心軸 (13) に対して回転させる回転駆動手段 (16) とからなり、
前記湾曲駆動手段 (15) は、
本体 (21) と、
基端が回動自在に前記本体 (21) の下部に支持され、先端には前記中心軸 (13) の下端を固定する下部アーム (22) と、
前記本体 (21) の上部において、前記本体 (21) に沿い上下移動可能な移動部材 (24) と、
基端が回動自在に前記移動部材 (24) に支持され、先端には前記中心軸 (13) の上端を固定する上部アーム (25) と、
前記移動部材 (24) を上下方向に移動させることができ、前記移動部材 (24) を下方に移動させて前記下部アーム (22) の基端と前記上部アーム (25) の基端の距離を縮めることにより、前記下部アーム (22) の先端と前記上部アーム (25) の先端を互いに開いて前記中心軸 (13) を湾曲させる駆動部 (26,27,31,30,28,29,23) とを有し、
前記回転駆動手段 (16) は、
前記上部アーム (25) に設けられた回転駆動モータ (32) と、
前記回転駆動モータ (32) の回転力を、前記ブラシ軸 (14) の上端及び下端に伝達する回転力伝達機構 (33,39,41,40,34,35,20,38,37,36,42,44,43) とを有することを特徴とする回転式ブラシ装置。 - 請求項１において、前記中心軸(13)は、スパイラル状に巻かれたばね状の軸で構成され、前記ブラシ軸(14)は、前記中心軸(13)と逆向きのスパイラル状に巻かれたばね状の軸にブラシ部材が植設された線径集合体であることを特徴とする回転式ブラシ装置。
- 請求項２において、前記中心軸(13)と前記ブラシ軸(14)との間に多数の遊転節を設けたことを特徴とする回転式ブラシ装置。
- 請求項２もしくは請求項３において、前記中心軸(13)の内部には、薄板を複数積層してなる骨部材が挿入され、前記中心軸(13)は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする回転式ブラシ装置。
- 請求項２もしくは請求項３において、前記中心軸(13)の内部には、多関節の節体が挿入され、前記中心軸(13)は、直線状態から一平面内での湾曲が許容されていることを特徴とする回転式ブラシ装置。
- 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記中心軸(13)の内部には給水パイプが挿入され、給水パイプから前記ブラシ軸(14)の外周に向けて洗浄水を供給することを特徴とする回転式ブラシ装置。
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