技術 乾式マット清掃装置

0001

本発明は乾式マット清掃装置に係り、特に自動車のフロアに敷くマット等を清掃する乾式マット清掃装置に関するものである。

0002

ガソリンスタンドなどにおいて、自動車のフロアに敷くマットを清掃するサービスが行われている。この種のマット清掃装置としては、水や洗浄液を用いる湿式と、エアーを用いる乾式とがある。乾式のマット清掃装置では湿式のマット清掃装置に比べて乾燥工程が不要なため、短時間で清掃ができるという利点を有している。

0003

特許文献１には、マットの搬送方向と直交する方向に複数のエアー噴射ノズルを配置し、エアー噴射ノズルから噴射されたエアーでマットからゴミを除去し、除去されたゴミをエアーで吸引する吸引式自動車用マット洗浄機が提案されている。吸引面積は、全てのエアー噴射ノズルを囲む広さとなっている。

0004

特開２００５−１１８６１０号公報

0005

特許文献１に記載された洗浄構成は、マットの搬送方向と直交する幅方向全域を一度に（一斉に）エアー噴射で洗浄し、且つ幅方向全域を一度に吸引する方式であるため、１つのエアー源、１つの吸引源の圧力が分散することになり、部分的な洗浄力は弱く、そのため全体としての洗浄力も弱かった。

0006

本発明はこのような現状に鑑みて創案されたもので、洗浄力を高めることができる乾式マット清掃装置の提供を、その目的とする。

0007

本発明は、上記目的を達成するために為されたものであり、請求項１の発明は、マットを搬送する搬送手段と、搬送されるマットの被清掃面に対向して配置され前記被清掃面にエアーを噴射しながら吸引する清掃手段とを有し、前記清掃手段はマットの搬送方向と交差する方向に往復動することを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0008

請求項２の発明は、請求項１に記載した乾式マット清掃装置において、前記清掃手段は、前記被清掃面にエアーを噴射するエアーノズルと、エアー噴射でマットから分離したゴミを吸引する吸引部材と、該吸引部材に接続された吸引源と、前記エアーノズルと前記吸引部材とを一体に往復動させる往復駆動手段とを有していることを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0009

請求項３の発明は、請求項２に記載した乾式マット清掃装置において、前記吸引部材が、前記被清掃面に沿うスライドテーブルと、該スライドテーブルに設けられた吸引穴と、該吸引穴の前記被清掃面側と反対側において前記スライドテーブルに一体に設けられた吸引筒とを備え、前記エアーノズルは前記吸引筒内に設けられていることを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0010

請求項４の発明は、請求項３に記載した乾式マット清掃装置において、前記スライドテーブルに複数の吸引穴が設けられ、それぞれの吸引穴に対応して前記吸引筒及び前記エアーノズルが設けられていることを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0011

請求項５の発明は、請求項３または４に記載した乾式マット清掃装置において、前記搬送手段が、マットの搬送方向上流側に設けられた入り口ローラと、マットの搬送方向下流側に設けられ駆動ローラと従動ローラとを備えた搬送ローラ対と、前記駆動ローラを回転駆動する駆動源とを有し、マットの先端部が前記搬送ローラ対に進入したことを検知するマット進入検知手段が設けられ、該マット進入検知手段による検知に基づいて前記清掃手段が動作することを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0012

請求項６の発明は、請求項５に記載した乾式マット清掃装置において、前記マット進入検知手段がリミットスイッチであり、該リミットスイッチは、マットの先端部が前記搬送ローラ対に進入して前記従動ローラが前記駆動ローラから離れるように変位することによってオンすることを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0013

請求項７の発明は、請求項６に記載した乾式マット清掃装置において、前記入り口ローラと前記従動ローラの回転軸がフレームで連結されてマットの厚み方向に揺動可能に設けられ、マットの先端部が前記搬送ローラ対に進入して前記従動ローラが前記駆動ローラから離れるように変位するに伴い、前記入り口ローラはマットを押圧する方向に変位することを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0014

請求項８の発明は、請求項５から７のいずれかに記載した乾式マット清掃装置において、前記往復駆動手段が、前記スライドテーブルの往復動を支持するガイドレールと、前記スライドテーブルを往復動させるためのリンク機構と、該リンク機構に接続された往復駆動源と、該往復駆動源の駆動をオン・オフする往復動リミットスイッチとを有し、前記往復駆動源は前記マット進入検知手段の検知でオンし、前記搬送ローラ対をマットの後端が抜けて前記リミットスイッチがオフしても前記往復駆動源は往復動リミットスイッチのオンによりオン状態を維持され、前記スライドテーブルが往復動の中央に位置したときの前記リンク機構で前記往復リミットスイッチがオフすることにより前記往復駆動源が停止することを特徴とする乾式マット清掃装置である。

0015

本発明によれば、洗浄力の高い乾式マット清掃装置を提供することができる。

0016

本発明の実施の形態に係る乾式マット清掃装置の斜視図である。
図１で示した乾式マット清掃装置の横からの概要断面図である。
図１で示した乾式マット清掃装置の要部斜視図である。
搬送ローラ対の駆動構成を示す要部側面図である。
マットに対する清掃手段の清掃状態を示す要部断面図である。
清掃手段の往復動作の工程を示す図である。
乾式マット清掃装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
従動ローラと入り口ローラのシーソー構成とその動作を説明するための図である。

0017

本発明の実施の形態に係る乾式マット清掃装置１を図面にしたがって説明する。図１に示すように、乾式マット清掃装置１は、キャスター３を備えた架台５と、架台５の上部に支持された装置本体部７と、架台５の左側に支持された吸引源としての掃除機９とを有している。装置本体部７は、主要部１１、左サイド部１３及び右サイド部１５とから成っている。左サイド部１３の内側にはメイン電源のスイッチが配置され、右サイド部１５には運転スイッチ１７が配置されている。
マット１８は、起毛された表面材１８ａと、表面材１８ａの裏面を覆うゴム製の裏地１８ｂとの重ね合わせ構成を有し、これらは留め金１８ｃで一体に固定されている。マット１８は表面材１８ａを下にして主要部１１の手前側から挿入される。

0018

図２に示すように、主要部１１は、フロントカバー１９と、上部カバー２１と背面カバー２３で覆われている。主要部１１内には、搬送手段２５と清掃手段２７等が設けられている。
搬送手段２５は、マット１８を挿入するときの支持面となるマット挿入台２９と、マット１８の搬送方向上流側においてマット挿入台２９の上方に配置された入り口ローラ３１と、マット１８の搬送方向下流側に配置された搬送ローラ対３３とを有している。搬送ローラ対３３は、駆動ローラ３３ａと従動ローラ３３ｂとを備えている。駆動ローラ３３ａは、後述するように、右サイド部１５に配置された駆動源としてのギヤモータ３５で駆動される。
オペレータが手で持って挿入するマット１８は、マット挿入台２９と入り口ローラ３１との間の隙間に挿入され、その先端部が回転している搬送ローラ対３３のニップで挟持されて搬送される。この際、後述するシーソー構成でマット１８の上流側も入り口ローラ３１とマット挿入台２９との間で挟持され、横ずれすることなく安定して搬送される。
マット１８の先端部が搬送ローラ対３３に挟持されると同時に、清掃手段２７が清掃動作（往復清掃動作）を開始し、清掃されたマット１８は表面材１８ａ側を紫外線ランプ３７で殺菌され、斜めに配置されたマット受け部材３９上に落下して表面材１８ａ側を上にして滑り、装置正面（操作面）側から取り出せる状態となる。

0019

図３に示すように、搬送ローラ対３３の駆動ローラ３３ａはゴムローラであり、周方向に間欠的に溝を有する摩擦力の大きいコロを複数有している。また、従動ローラ３３ｂの両端の軸と入り口ローラ３１の両端の軸は、帯板状のフレーム４３で連結されており、マットの厚み方向に揺動可能となっている。この点については後述する。従動ローラ３３ｂの一方の回転軸の近傍には、マット１８の先端部が搬送ローラ対３３に進入したことを検知するマット進入検知手段としてのリミットスイッチ４２が配置されている。
このリミットスイッチ４２によるマット１８の進入検知に基づいて清掃手段２７が動作するようになっている。
また、一対の帯板状のフレーム４３の従動ローラ３３ｂと入り口ローラ３１との間の位置には取付け軸４０が設けられている。取付け軸４０にはコイルバネ４１が取り付けられ、このコイルバネ４１の付勢力によって従動ローラ３３ｂは駆動ローラ３３ａに圧接されている。

0020

清掃手段２７は、マット１８の被清掃面にエアーを噴射するエアーノズル（後述）と、エアー噴射でマット１８から分離したゴミを吸引する吸引部材４５と、この吸引部材４５にエアーホース４７で接続された上記吸引源としての掃除機９と、吸引部材４５をマット１８の搬送方向と交差する方向（ここでは直交方向；マット１８の幅方向）に往復動させる往復動手段４９とを有している。

0021

吸引部材４５は、マット１８の被清掃面に沿うスライドテーブル５１と、このスライドテーブル５１に設けられた吸引穴５３と、この吸引穴５３の被清掃面側と反対側においてスライドテーブル５１に一体に設けられた吸引筒５５とを備えている。
往復動手段４９は、スライドテーブル５１の往復動を支持する２本のガイドレール５７と、スライドテーブル５１を往復動させるためのリンク機構５９と、このリンク機構５９に接続された往復駆動源としてのギヤモータ６１と、このギヤモータ６１の駆動（通電）をオン・オフする往復動リミットスイッチ６３とを有している。

0022

リンク機構５９は、ギヤモータ６１の回転軸に固定された回転プレート６５と、主要部１１の固定フレーム６７に下端を支持されて左右方向に揺動可能に設けられた揺動リンク６９と、回転プレート６５と揺動リンク６９とを連結する水平リンク７１とを有している。
揺動リンク６９の上端部には上下方向に延びる長孔６９ａが形成され、この長孔６９ａはスライドテーブル５１の側面の中央部位で水平方向に突出する軸ピン７２（図６参照）に係合している。揺動リンク６９の左右方向への揺動によってスライドテーブル５１が左右に往復動する。

0023

図４に示すように、右サイド部１５に配置されたギヤモータ３５の回転軸にはスプロケット７３が固定されており、駆動ローラ３３ａの回転軸にはスプロケット７３よりも大径のスプロケット７５が固定されている。これらのスプロケットはチェーン７７で連結されており、この構成によりギヤモータ３５の回転が駆動ローラ３３ａに伝達されるようになっている。

0024

図５に示すように、吸引部材４５の吸引筒５５の内部は２重管構造となっており、内管７９内には、清掃手段２７を構成するエアーノズル８１が配置されている。エアーノズル８１は不図示の圧搾空気源（エアーコンプレッサー）に接続されたエアー導入管８３に支持されている。
エアーノズル８１は柔軟性を有するチューブを少なくとも一部分に有しており、このチューブ部分が噴射の反力で座屈変形して噴射方向が変わり、さらにエアー供給圧で元に戻る動作をランダムに繰り返す。すなわち、エアーノズル８１は暴れるような挙動をしながらマット１８の表面材１８ａに高圧エアーを噴射する。
このエアー噴射によってマット１８の表面材１８ａに付着していたゴミが分離・除去され、分離したゴミはエアーホース４７を介して掃除機９に吸引されて掃除機９内のフィルタに捕集される。

0025

家庭内で掃除機を用いて絨毯等を掃除する場合、ブラシローラを有するヘッドを付けた状態では吸引できないゴミでも、ヘッドを外してパイプの先端で直接吸引すれば吸引力が大きいためにゴミが取れる場合がある。
本発明は、この経験則に基づいてマットの幅方向全体を一度に清掃するのではなく、清掃領域を限定して清掃能力を高め、清掃手段２７をマット１８の幅方向に往復動させることでマットの幅方向全体をカバーするという思想下に開発されたものである。

0026

図６は清掃手段２７の往復動作の工程を示した図である。図６（ａ）はスライドテーブル５１が主要部１１の中央位置、換言すればマット１８の搬送方向と直交する幅方向の中央位置にある状態を示している。この位置では、往復動リミットスイッチ６３が回転プレート６５で押されており、往復動リミットスイッチ６３はオフとなっている。しかしながら、従動ローラ３３ｂの変位でオン・オフするリミットスイッチ４２がオンとなっているため、リミットスイッチ４２が優先する回路構成により、ギヤモータ６１は通電が遮断されず回転する。

0027

ギヤモータ６１が回転（時計回り）すると、図６（ｂ）に示すように、スライドテーブル５１は右方向にスライドし、回転プレート６５が水平になる位置が右方向における最大揺動位置となる。この場合、往復動リミットスイッチ６３は回転プレート６５で押されておらず、オンとなっている。
回転プレート６５が更に時計回りに回ると、図６（ｃ）に示すように、スライドテーブル５１は中央に位置し、往復動リミットスイッチ６３は回転プレート６５によって押されてオフとなるが、上記のようにリミットスイッチ４２による通電が継続しているため、ギヤモータ６１は回り続け、図６（ｄ）に示すように、スライドテーブル５１は左側にスライドする。回転プレート６５が水平になる位置が左方向における最大揺動位置となる。この場合、往復動リミットスイッチ６３は回転プレート６５で押されておらず、オンとなっている。

0028

スライドテーブル５１の１回の往復動による清掃範囲は、図６に示すように、Ｗとなる。清掃手段２７が清掃動作を開始してからのマット１８の被清掃面に対する清掃にムラが無いように、マット１８の搬送速度とスライドテーブル５１の往復動作の速度が調整される。具体的には、ギヤモータ３５とギヤモータ６１のギヤ比が上記の条件を満たすべく設定される。

0029

スライドテーブル５１の往復動作に伴って、スライドテーブル５１で支持されずに垂れたマット１８にスライドテーブル５１の端縁が引っ掛かる可能性がある。この懸念を無くすために、本実施の形態では、スライドテーブル５１は、図３に示すように、少なくともマット１８の挿入側と左右の端面を斜め下方に曲げている。
これによりマット１８の垂れた部分はスライドテーブル５１の往復動作に伴い引っ掛かることなくスムーズに起こされ、マット１８の位置がずれたり、マット１８の搬送が阻害されたりすることもない。

0030

図７のタイミングチャートに基づいて、乾式マット清掃装置１の動作を説明する。
装置本体部７の左サイド部１３に設けられたメイン電源（不図示）がオンされると、紫外線ランプ（ＵＶランプ）３７が点灯する。次に右サイド部１５の運転スイッチ１７をオンすると、右サイド部１５に配置されたギヤモータ３５が回転し、これに伴って駆動ローラ３３ａ及び従動ローラ３３ｂが回転する。
この状態でオペレータがマット１８を手で持って入り口ローラ３１とマット挿入台２９の隙間に挿入する。マット１８の先端部が搬送ローラ対３３のニップに挟持されると、マット１８の厚みで従動ローラ３３ｂが上側に駆動ローラ３３ａから離れるように変位する（図８（ｂ）参照）。従動ローラ３３ｂの回転軸の近傍（ここでは下側）に配置されているリミットスイッチ４２は、マット１８の先端部が挟持される前、すなわち従動ローラ３３ｂが駆動ローラ３３ａに圧接しているときは従動ローラ３３ｂの回転軸で押されてオフとなっている。

0031

搬送ローラ対３３のニップにマット１８の先端部が進入して挟持され、従動ローラ３３ｂの回転軸が上側に変位すると、リミットスイッチ４２が押え状態から解放されてオンする。すなわち、マット１８の先端のニップへの進入から僅かに遅れてリミットスイッチ４２がオンする。
リミットスイッチ４２がオンすると同時に、清掃手段２７が動作する。すなわち、エアーノズル８１からのエアー噴射及び掃除機９による吸引（図７では省略）、往復動手段４９によるスライドテーブル５１の往復動作が開始する。
往復動手段４９では、リミットスイッチ４２がオンすると同時に、左サイド部１３に配置されているギヤモータ６１が回転し、図６で説明したスライドテーブル５１の往復動作が始まる。

0032

本実施の形態では、マット１８の清掃が終わったら、必ずスライドテーブル５１が中央位置に位置した状態で清掃工程が終了するようになっている。その理由は、スライドテーブル５１が右端（又は左端）で止まると、マット１８を入れたときに先端の左側（又は右側）が下がり搬送ローラ対３３に水平に挟持されずにマット１８にしわがより、きれいに清掃できなくなるのを防止するためである。
ギヤモータ６１のオン・オフは、リミットスイッチ４２がオンした後はこのリミットスイッチ４２がオフするまでは、往復動リミットスイッチ６３に優先する回路構成となっている。
従って、マット１８の後端が搬送ローラ対３３のニップを通過すると、やや遅れてリミットスイッチ４２がオフするが、リミットスイッチ４２がオフしたら上記優先条件が解除され、ギヤモータ６１の駆動のオン・オフは往復動リミットスイッチ６３によって支配される。

0033

図７の往復動リミットスイッチ６３のチャートにおける符号Ｒはスライドテーブル５１の右行動作期間を示し、Ｌは左行動作期間を示している。ここでは、リミットスイッチ４２がスライドテーブル５１の左行動作中にオフした例を示している。
この場合、往復動リミットスイッチ６３はオンとなっているので、リミットスイッチ４２がオフしてもギヤモータ６１は停止せずに回転を続け、往復動リミットスイッチ６３が回転プレート６５で押されてオフした時点、すなわち中央位置で停止する。スライドテーブル５１の右行動作の途中でリミットスイッチ４２がオフとなった場合にも同様に、ギヤモータ６１は停止せずに回転を続け、次に往復動リミットスイッチ６３がオフした時点、すなわち中央位置で停止する。
リミットスイッチ４２のオフのタイミングと往復動リミットスイッチ６３のオフのタイミングが一致した場合には、ギヤモータ６１はリミットスイッチ４２のオフと同時に停止する。従って、リミットスイッチ４２のオフのタイミングに拘わらず、スライドテーブル５１は中央で停止することとなる。

0034

上記のような回路構成とすれば、マイクロコンピュータによるフィードバック制御をすることなく、スライドテーブル５１を中央に位置付けて清掃工程を終える構成とすることができ、製造コストの低減を実現できる。勿論、リミットスイッチ４２、往復動リミットスイッチ６３に代えて光学式センサを用い、マイクロコンピュータで制御する構成としてもよい。

0035

図８に基づいて、従動ローラ３３ｂと入り口ローラ３１のシーソー構成について説明する。
図８に示すように、フレーム４３には、従動ローラ３３ｂの回転軸と入り口ローラ３１の回転軸との間で従動ローラ３３ｂ寄りに支点軸８５が固定されている（他の図では省略）。また、従動ローラ３３ｂの回転軸と支点軸８５及び入り口ローラ３１の回転軸は、固定フレーム８７の上下方向に延びる長溝８７ａ、８７ｂ、８７ｃにそれぞれ収容されている（他の図では省略）。
マット１８が挿入される前は、図８（ａ）に示すように、従動ローラ３３ｂがコイルバネ４１によって駆動ローラ３３ａに圧接されているため、入り口ローラ３１は支点軸８５を支点として上方に持ち上げられた状態となっている。このため、入り口ローラ３１とマット挿入台２９との間にはマット１８の厚みよりも大きい隙間が存在し、オペレータはスムーズにマット１８を挿入できる。

0036

マット１８が挿入されてその先端部が搬送ローラ対３３のニップに挟持されると、マット１８の厚みで従動ローラ３３ｂが上方に変位し、入り口ローラ３１は支点軸８５を支点として下方に変位し、マット１８を押圧する。
このため、マット１８は、その先端部が搬送ローラ対３３のニップに進入すると同時に搬送方向の上流側と下流側の双方を挟持される状態となり、清掃手段２７による往復動作等で位置ずれしない安定な状態となる。換言すれば、マット１８の搬送方向の前後が挟持されて安定となった状態で清掃手段２７による清掃が開始される。
マット１８の後端部が入り口ローラ３１による挟持を抜けた後は、下流側のみが搬送ローラ対３３で挟持される状態となるが、マット１８は下面（表面材１８ａ側）を吸引されているので、スライドテーブル５１が動いても安定した搬送状態が維持される。

0037

上記のように、マット１８の先端部が搬送ローラ対３３に挟持された時点でリミットスイッチ４２がオンして清掃手段２７が動作を開始するため、マット１８の先端部は未清掃状態となる。
マット１８の端縁、特に自動車マットにおける運転席のマットの先端部は殆ど踏まれないために汚れは少ない。マット１８の先端部が清掃手段２７の清掃領域に達した時点で清掃するようにしてもよいが、この場合、マット１８は搬送ローラ対３３で挟持されていないために清掃手段２７の動作で位置ずれする可能性が高い。

0038

そこで、本発明は、マット１８の先端部は汚れにくいという事実認識に鑑み、マット１８の安定搬送を優先すべく、マット１８の先端部が搬送ローラ対３３で挟持されてから清掃手段２７が動作するようにしたものである。マット１８の先端部の未清掃が気になる場合には、マット１８の前後位置を変えて再度清掃を行えばよい。
なお、リミットスイッチ４２は、実際には従動ローラ３３ｂの回転軸の真下に配置されているが、分かりやすくするために図８では横にずらして表示している。

0039

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、上記ではスライドテーブル５１を単板形状としたが、各吸引筒５５毎に独立のプレートを有する構成とし、両構成を一体に連結した、いわゆるデュアルタイプとしてもよい。

0040

１…乾式マット清掃装置９…吸引源としての掃除機１８…マット
１８ａ…被清掃面としての表面材２５…搬送手段
２７…清掃手段 ３１…入り口ローラ３３…搬送ローラ対
３３ｂ…従動ローラ３５…駆動源としてのギヤモータ
４２…リミットスイッチ ４５…吸引部材４９…往復動手段
５１…スライドテーブル５３…吸引穴５５…吸引筒
５７…ガイドレール５９…リンク機構６１…往復駆動源としてのギヤモータ
６３…往復動リミットスイッチ ８１…エアーノズル