ゼロ旋回半径レーンメンテナンスマシン
【課題】ボウリングレーンのメンテナンス動作が完了すると、1つのレーンから次のレーンへ自動で移動するレーンメンテナンスマシンを提供する。
【解決手段】ボウリングレーンメンテナンスマシンは、1つのレーンのメンテナンス作業を完了した後、ファールライン後方のアプローチ上を移動し、旋回して次のレーンへ進み、そこで再度旋回して次のレーンのファールラインまで移動する。好適には、このマシンは自己インデックスし、全動作が操作者の介入なしに実施できる。アプローチ上でマシンを駆動する左右のホイールは、相対的に異なる速度で反対方向に駆動することができ、それにより、マシンはゼロ半径で旋回することができる。
【解決手段】ボウリングレーンメンテナンスマシンは、1つのレーンのメンテナンス作業を完了した後、ファールライン後方のアプローチ上を移動し、旋回して次のレーンへ進み、そこで再度旋回して次のレーンのファールラインまで移動する。好適には、このマシンは自己インデックスし、全動作が操作者の介入なしに実施できる。アプローチ上でマシンを駆動する左右のホイールは、相対的に異なる速度で反対方向に駆動することができ、それにより、マシンはゼロ半径で旋回することができる。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
(関連出願)
本出願は、2006年11月10日出願の米国特許仮出願第60/865,306号の優先権の利益を主張する。これにより、該仮出願は、参照によって本明細書中に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、ボウリングレーンメンテナンスマシンの分野に関し、詳細には、レーンを上下に移動する間、および、アプローチ上でレーンからレーンへ移動する間の、マシンの制御方法に関する。
【背景技術】
【0003】
一般的な先行技術のレーンメンテナンスマシンは、レーンのメンテナンス動作が完了すると、1つのレーンから次のレーンへ手動で移動させなければならない。例外は、本発明の譲受人に譲渡された、先行する米国特許第5,185,901号に見つけられる。このマシンは、操作者の介入無しで、レーンからレーンへ自動的にインデックスする(自分自身で移動を指示する)。本発明は、この米国特許第5,185,901号に開示される概念に、特に、アプローチ上でレーンの間を移動する時のマシンの行動様式に関して、多く改善点を提供する。なお、最も好ましい形態では、本発明のマシンは、1つのレーンから次のレーンへ完全に自己インデックスするが、本発明のいくつかの形態においては、必ずしも自己インデックスに限定されない。
【発明の開示】
【0004】
(詳細な説明)
(非ゼロ旋回半径マシン)
本発明は、多くの異なる形式の実施形態を実現することができる。なお、本発明のいくつかの好適実施形態を、図面で図示し、明細書で記載しているが、それらの開示が、例として示されているだけであることは理解されるであろう。本発明の原理は、特定の開示した実施形態に限定されない。
【0005】
図示されたマシン10は、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号に開示されたマシンと多くの点で類似している。従って、これにより、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号は、参照によって本明細書に組み込まれる。レーンマシンの構造および動作の、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号における全ての開示を考慮して、マシン10の構造および動作は、ここでは、概略のみを記載する。
【0006】
マシン10は洗浄システムを有し、この洗浄システムは全体として参照番号12が付けられ、一般にマシンの前部に配置される。仕上げ剤(好ましくはオイル)塗布システムは、全体として参照番号14が付され、一般にマシンの後部に配置される。マシンがレーンを下り、そして戻ってくる時に、これらの2つのシステムがそれらの機能を実行する。マシンはレーンに接触する駆動ホイール16および18によって推進され、駆動ホイール16および18は横方向シャフト20に固定され、横方向シャフト20は駆動モータ22(Baldor 24VDC モデル24A531Z019G1)と、チェーンおよびスプロケットアセンブリ24とによって動力供給される。従来の接近センサ速度タコメータ25(図9)が駆動シャフト20の端部に連結される。
【0007】
オイル塗布システム14は、レーン表面と接触するために配置されたアプリケータロール26(以下、「バッファ」ともいう)と、バッファ26の上方で、レーンの幅方向に往復走行する、往復走行オイル吐出ヘッド28と、バッファ26と吐出ヘッド28の間に位置し、ヘッド28からのオイルを受けて、それをバッファ26に供給するブラシアセンブリ30とを備える。バッファ26は、バッファモータ31(Baldor 24VDC モデル24A532Z046G1)(図10)によって回転可能に駆動される。バッファ26は上下に回転し、バッファ上下モータ29(Merkle Korff31 RPM 24VDC モデルS−3727−87D)(図12)によって作動される連結27によってボウリングレーン表面と当接および離接する。バッファ26は、下降された位置ではバッファダウンリミットスイッチ21を、上昇された位置ではバッファアップリミットスイッチ23をそれぞれ作動する。
【0008】
ブラシアセンブリ30の構造および使用方法の詳細は、「Strip Brush Bowling Lane Dressing Application Mechanism(ストリップブラシ式ボウリングレーン仕上げ剤塗布機構)」と称する米国特許第7,056,384号に記載されている。これにより、この米国特許は、参照によって本明細書中に組み込まれる。オイル塗布システム14は、タンク32、オイルをタンク32から吐出ヘッド28に供給するための、モータ33(図10)(Dayton 24VDC モデル3XE19)を有する容積形ポンプ(図示省略)(FMI モデルRHOCKC Lab Pump Jr.)、およびオイルの流れを制御する3方向バルブ35(図9)を更に備える。再循環位置では、バルブ35はオイルを再循環してタンク32に戻し、供給位置では、バルブ35はオイルをポンプ33から吐出ヘッド28に供給する。
【0009】
オイル吐出ヘッド28は、マシンの側壁間に延在する横方向ガイド走路34に沿って往復運動をするように取り付けられる。エンドレス駆動ベルト36が吐出ヘッド28に取り付けられ、その反対側の端部が1対のプーリ38および40の周りにループされ、プーリ40は可逆モータ42(Crouzet 24VDC モデル808050Y07.66Z)に動作可能に連結され、駆動動力をベルト36に提供し、それによって、吐出ヘッド28を走路34に沿って進ませる。1対の左右センサは、接近スイッチ44および46の形式であり、吐出ヘッド28の相互の走行経路の反対側の端部に近接し、吐出ヘッド28が走行経路の限度に近づくと、その存在を検出し、モータ42に信号を送り、方向を反転させ、吐出ヘッド28を走路34に沿って反対方向に駆動するように動作する。
【0010】
プーリ38は、マシンの右側側壁の直ぐ外側に配置された長い前後に延在するシャフト48に固定される。その後方端部の近くで、プーリ38の直ぐ前方において、シャフト48は切欠き付きホイール50を備え、その回転はセンサ52によって検出される。センサ52からの出力がマシンの制御システム(後で詳述する)に送信され、それによって、マシンおよびボウリングレーンの幅を横切る、オイル吐出ヘッド28の正確な位置を決定することができる。これらの位置を、マシンの制御システムにプログラムされている特定のレーンオイルパターンと対応させることによって、吐出ヘッド28が、その往復経路に沿って所定の位置に正確にオイルを吐出するように作動させることができる。
【0011】
レーンを下る距離は、マシンの後側壁の直前に配置された1対のレーン接触ホイール53(図3、4、および5)によって決定される。ホイール53は、チェーン駆動装置56(図3)を介して切欠き付きホイール55(図4)を回転させる共通の横断シャフト54に固定される。切欠き付きホイール55の回転数は、マシンの制御システムへ信号を送信するセンサ57(図4)によって検出される。
【0012】
洗浄システム12は、マシンがレーンに沿って移動する時に、マシンの走行経路を横切って往復する1つ以上の洗浄液吐出ヘッド58を備える。また、従来のマシンのように、システム12は、1つ以上の加圧スプレイノズルを備えてもよいが、好ましい実施形態ではそのような従来のスプレイノズルは用いられていない。ここで開示される特定の実施形態では、オイル吐出ヘッド28と同程度に、実質的に、マシンの横方向の全幅を走行する1つの吐出ヘッド58だけが用いられる。
【0013】
吐出ヘッド58には、排出管60が垂直に垂設され、レーン表面の近くに、その先端62が設けられる。本発明の1つの形態では、先端62は噴霧用ノズルの特性を持つのではなく、むしろ液体を相当に凝集した流れとして吐出し、洗浄液の液滴がレーン表面上に付くように構成され、配置される。このような特有の非噴霧機能を行うために適した先端62の1つは、コロラド州のフォートコリンズのValue Plastics社から、部品番号VPS5401001Nとして市販されている。他のタイプの先端(図示省略)としては、先端に供給された液体を噴霧、分散、または拡散するタイプも用いることができ、表面積が広い範囲に洗浄液を塗布する場合に適している。先端62は、いずれの場合も、内部逆止め弁(図示省略)を備えることが好ましい。
【0014】
洗浄システム12は、マシン10の前側壁に取り付けられたガイド走路64を更に備え、これによって、吐出ヘッド58が往復運動を行うのを摺動可能に支持する。走路64は、オイル吐出ヘッド28と結合された横方向ガイド走路34と同程度に、実質的に、マシン10の横幅全体を横切って延在する。エンドレス駆動ベルト66が、吐出ヘッド58を往復駆動するために、吐出ヘッド58に取り付けられ、ベルト66の反対側の両端部は1対のプーリホイール68、70の周りに各々ループされる。
【0015】
プーリ68は、別途、専用の駆動モータを用いるなど、様々な異なる方法で駆動することができるが、本発明の好適な形態では、プーリ68は、プーリ38から見てシャフト48の最も前側に固定され、それによって、両方の吐出ヘッド28および58は同じ可逆モータ42によって駆動される。その結果、オイル吐出ヘッド28と洗浄液吐出ヘッド58の両方は、後者が作動した時、モータ42によって同時に往復運動を行う。なお、その際、オイル吐出ヘッド28は、その駆動ベルト36の上側経路36aに取り付けられ、一方洗浄液吐出ヘッド58は、その駆動ベルト66の下側経路66bに取り付けられているため、オイル吐出ヘッド28と洗浄液吐出ヘッド58は相互に反対方向に往復運動する。
【0016】
洗浄システム12は更に、マシン10の後部に洗浄液タンク72を備える。タンク72から延びる供給ライン74は可逆蠕動ポンプ76(Barnant 24VDC モデルD−3138−0009)に液通して接続される。ポンプ76からの排出ライン80は吐出ヘッド58の排出管60に通じ、洗浄液を吐出ヘッド58に供給する。洗浄液制御装置82(図10および11)は洗浄液ポンプ76に電気的に接続され、ポンプ76の速度を調整し、それによって、ヘッド58により排出される洗浄液の量を調整する。
【0017】
ポンプ76は好ましくは蠕動ポンプであるので、吐出ヘッド58に液体を一定量の塊、または噴出として供給し、これによって、洗浄液の量を非常に正確にかつ精密に測定してレーン表面に吐出することができる。更に、吐出ヘッド58への洗浄液の供給を、本質的に瞬時に停止および開始させることができ、それによって、制御バルブ82と連動して、吐出ヘッド58によりレーン表面に塗布する洗浄液のパターンを、正確に一律に制御することが可能になる。
【0018】
洗浄システム12は、更に、洗浄液吐出ヘッド58のすぐ後ろに拭取りアセンブリ88を備える。アセンブリ88は、マシンの全幅を横切って延在するローラの特性上、下側の圧縮可能なバックアップ部材92の周りにループするダスタークロスなどの軟素材のクロス90を備える。クロス90はロール94上に保管され、操作者が選択する間隔で、繰り出され、巻き取りロール96によって巻き取られる。拭取りアセンブリ88は、米国特許第6,615,434号に開示される対応する拭取りアセンブリと同様のものである。これによって、この米国特許は、参照することにより本明細書中に組み込まれる。参照として本明細書に組み込まれるダスター繰り出しモータ95(図12)(Merkle Korff9 RPM 24VDC S−3828−87D)はロール94に連結され、起動されると、ロール94を回転し、クロスに緩みを持たせ、バックアップ部材92が重力によりレーン表面に達するようにさせる。ダスター巻き取りモータ97(図12)(Merkle Korff9 RPM 24VDC S−3828−87D)は巻き取りロール96に連結され、起動されると、ロール96を回転し、バックアップ部材92をレーン表面から引き上げる。
【0019】
洗浄システム12のその他の構成要素としては、拭取りアセンブリ88の後に配置された真空ピックアップヘッド98がある。真空ピックアップヘッド98は実質的にマシン10の全幅を横切って延在し、スクイージアセンブリ99を備える。スクイージアセンブリ99は1対の弾力のあるスクイージ型ブレード100および102を備え、これによって、拭取りアセンブリ88が洗浄液の上を通った後、レーン表面に残る洗浄液の薄い膜を取り上げるのを補助する。リフト連結101は、スクイージリフトモータ103(図12)(Merkle Korff31 RPM 24VDC S−3727−87D)に接続され、真空ピックアップヘッド(真空吸引ヘッド)98およびスクイージアセンブリ99に動作可能に連結され、図5、6、および7に示すようにレーンと接触している動作位置と、図8に示すようにレーンとの接触が解除された上昇位置との間で、これらを同時に移動させる。大型真空ホース104はピックアップヘッド98から保持タンク106に通じ、ヘッド98によって捕捉された液体を保管する。保持タンク106内の真空圧力は、タンク106に連結された真空モータ107(Ametek 24VDC モデル116155−00)(図10)によって得られる。
【0020】
図9〜12は、マシン10の制御システム108の各部分を示すブロック図である。制御システム108は、上述した電気的構成要素に加えて、制御装置110(プログラマブル ロジック コントローラ オムロン モデルCPM2A)、駆動モータ制御装置112、プリント回路基板114、および制御リレーCR1、CR2、CR3、CR4、CR5、CR6、CR7、CR8、CR9、CR10、CR11、およびCR12を備える。制御システム108は、更に、開始スイッチ116(図9)および緊急停止スイッチ117(図13)を備える。
【0021】
マシン10の電力供給システム120は図13に図示され、システム120の一部分は図1〜12にも図示されている。本発明の好適実施形態では、電力システム120の心臓部は、1対の直列に接続された12V直流充電可能バッテリ122(EnerSys Energy Products モデルOdyessey PC925)を備え、これらが共同で24Vまでの直流電源をマシンの各動作部分に供給する。バッテリ122は40アンペア充電器124(Iota charger モデル DLS−27−40、IQ Smart Charge Controller 付き)に接続され、続いて、40アンペア充電器124は、マシンの左側側壁のコンセント126(図1)に接続される。コンセント126は、バッテリ122を適宜充電するために、または120VAC電源でマシンを駆動するために、電源供給コード(図示省略)を用いてボウリングセンター内の120VACコンセントに接続してもよい。なお、当業者にはよく知られていることであるが、充電器124は、電源コードからの120VAC電源を24VDC電源に変換し、バッテリ122の再充電、および/またはマシンの中で用いられている24VDCの動作部品および制御部品の駆動に用いるものである。なお、一方のバッテリ122と、他方の吐出ヘッドモータ42、オイルポンプモータ33、バッファモータ31、3方向バルブ35、および駆動モータ22との間に定電圧調整器128(Solar Converters社、モデルCVP 12/24−15)を介在させ、これらの構成部品への定電圧を維持することが好ましい。
(動作)
【0022】
マシン10の動作は、プログラムされた動作制御装置110によって制御される。レーンの洗浄だけ、またはレーンのオイル掛けだけであれば、適切なスイッチを介してマシン10を選択的に動作させることができるが、以下の例では、レーンの洗浄およびオイル掛けの両方を行うようにマシン10を動作させる。
【0023】
初期状態では、マシン10は、ボウリングレーンのアプローチ上の、ファールラインのすぐ後に配置される。操作者が開始スイッチ116を1回押す。これによって、一連のメンテナンス動作が開始される。従来と同様に、キーパッドと表示装置130(図1)によって各種のレーンオイルパターンを選択することができる。ダスター繰り出しモータ95は、この時点でオンになり、クロスの新しい部分を繰り出すが、通常開状態であるダスターアップスイッチ134の接点が開状態にならない場合は、「ダスター空状態」というエラーが表示される。スクイージアセンブリ99が下ってきて、通常開状態のダウンスイッチ132の接点が閉状態になると停止する。このスイッチの接点が閉状態にならないと、「スクイージが下らなかった」というエラーが表示される。オイルポンプ33もオンになる。
【0024】
次に、マシン10を押してレーン上に乗せ、所定の位置に配置する。開始スイッチ116を再度押すと、吐出ヘッドモータ42が動作を開始し、これにより、両方の吐出ヘッド28および58の動作が開始する。ファールラインからピンデッキ方向にレーンを見たときに、オイル吐出ヘッド28は左から右に移動し、洗浄液ヘッド58は右から左に移動する。
【0025】
洗浄液ポンプモータ76は、ヘッドモータ42と同時に動作する。従って、洗浄液ヘッド58が動き始めると、直ぐにレーンに対して洗浄液の塗布も開始され、最後にプログラムされたレーンの下りの「噴出距離」に到達するまで停止しない。オイルヘッド28が右側ボード縁接近スイッチ46に到達すると、移動中のヘッド28、58は方向を反転し、オイルヘッド28はオイルの最初の流れの塗布を開始する。
【0026】
オイルヘッド28は、この時点では、右から左の方向に移動し、一方、洗浄液ヘッド58は左から右の方向へ移動している。オイルヘッド28が左側ボード縁接近スイッチ44に到達すると、ヘッドモータ42は反転し、この時点で、バッファモータ31が起動し、駆動モータ22が動作して、マシン10がレーンを下り始める。この初期起動段階では、真空モータ107はオフ状態のままであるが、マシン10がレーンを約2フィート下って走行した後、真空モータ107がオンになる。なお、開始スイッチ116が二度目に押された後、マシン10はクロック(図示省略)を開始させ、合計の走行時間を表示装置130に表示する。3方向バルブ35が各レーンにオイルを吐出する時間の合計も表示装置130に表示される。
【0027】
マシン10がレーンを前方に下る際に、オイル吐出ヘッド28および洗浄液吐出ヘッド58はオイルおよび洗浄液を塗布する動作を継続する。ボード計数センサ52は移動する吐出ヘッド28、58の位置を監視する。移動が中断されると、エラーメッセージが表示される。
【0028】
マシン10がレーンを下る間、レーン距離センサ57は走行したインチを計数し、マシンの移動を監視する。走行が中断されると、エラーメッセージが表示される。マシン10の速度は、速度タコメータ25によっても監視され、連続して表示される。マシンが前方への移動を続ける時、(駆動モータ速度制御(KB モデルKBBC−24)を介して)速度が変化し、オイルおよび洗浄液は継続してプログラムされた通りレーンに吐出される。選択されたプログラムに従って、マシンが、塗布されたオイルの距離に近づくと、オイルポンプモータ33はオフになるが、バッファモータ31はオンのままであり、バッファ26はレーン上のオイルのバフ磨きを継続する。
【0029】
所定のオイル距離に到達すると、バッファ26が停止し、バッファリフトモータ29が動作して、バッファアップリミットスイッチ23が作動するまでバッファ26をレーンから離して上昇させる。バッファ26を上昇させるための接点が閉状態にならない場合は、エラーメッセージが表示される。アップスイッチ23が開状態にならなければならない場合に、閉状態のまま動かない場合は、「ブラシダウン」のメッセージが表示される。
【0030】
また、所定のオイル距離に到達すると、マシン10は高速にシフトし、ピンデッキ方向に走行を続ける。マシンがピンデッキに近づく際、洗浄液塗布のためにプログラムされた距離に到達すると、洗浄液ポンプモータ76がオフ状態になり、ヘッドモータ42が停止し、吐出ヘッド28、58の動きを停止する。同時に、マシンは低速に減速シフトし、その勢いを低下させてピンデッキ内部に進む。
【0031】
マシン10がピンデッキに入ると、ダスター巻き取りモータ97がオンになり、クロスを巻き取り始めて、バックアップ部材92を上昇させる。通常開状態であるダスターアップスイッチ134の接点が閉状態になり、ダスター巻き取りモータ97をオフにする。この接点が閉状態にならない場合は、「ダスターが巻き取られなかった」というエラーメッセージが表示される。
【0032】
マシン10は、次に、図6に示すようにスクイージアセンブリ99をレーンに接触させながら、残りの部分の走行を継続し、スクイージアセンブリ99を含むマシンの前部が、図7に示すように、ピンデッキ138の端部136を突き出す位置で停止する。駆動モータ50は停止している。これによって、マシンがレーンを下って前方に走行する時には後方に撓んでいるスクイージアセンブリ99の弾性ブレード100、102が瞬時のスナップアクションで前方に弾性反転し、放置するとブレードに固着する可能性のある洗浄液の水分を振り払う。次に、スクイージリフトモータ103が起動され、スクイージアセンブリ99およびピックアップヘッド98を、図8に示すように、上昇位置に上昇させる。スクイージリフトモータ103は、通常開状態のスクイージアップリミットスイッチ136の接点が閉状態になると停止する。この接点が閉状態にならないとエラーメッセージが表示される。
【0033】
次に、駆動モータ50は短時間、逆方向に駆動され、マシン10をファールラインに向けて逆方向に動かし、4インチ移動した後停止する。次にスクイージアセンブリ99およびピックアップヘッド98が下降し、ブレード100、102をピンデッキ138に再度接触させる。次に駆動モータ50は前方に駆動され、マシンを前方に4インチ前進させ、そこで停止し、スクイージアセンブリ99をピンデッキ138の端部136に再度突き出すようにする。ブレード100、102は前方向にスナップし、過剰な水分を振り払う。スクイージアセンブリ99はその後上昇する。
【0034】
ここで、駆動モータ50は反転し、マシン10を高速で、ファールラインに向けて逆方向に移動させる。同時に、真空モータ107はオフになり、洗浄液ポンプモータ76は1秒間逆方向に動作し、洗浄液ヘッド58の先端62から洗浄液が滴下する可能性を低減するのを助ける。
【0035】
マシン10は逆方向に走行する際、レーン距離センサ57は走行したインチ数を計数し、継続的にマシンの動きを監視する。走行が中断されると、エラーメッセージが表示される。マシンが所定のオイル距離に到達すると、バッファ26は下降を開始し、バッファダウンスイッチ21の通常開状態である接点が閉状態になると、その下降位置において停止する。接点が閉状態でなければエラーメッセージが表示される。開状態にならなければならない場合に、ダウンスイッチ21が閉状態のままになると、「ブラシアップ」のエラーメッセージが表示される。
【0036】
次に、バッファモータ31が動作し、マシンが逆方向走行を続けている際に、バッファ26にバフ磨きを開始させる。マシンが最初の「逆方向の量」の距離に到達すると、オイルヘッド28は、選択されたオイルパターンプログラムに従ってレーン上にオイルの吐出を再開する。マシンは、ファールラインへ向けて走行を継続する際に、次第に、低速へシフトダウンする。最後のオイルの逆方向の量が塗布されると、オイルヘッド28は停止し、駐機する。一旦、マシンがファールラインに到達すると、駆動モータ50は停止し、それによって、マシンは停止し、操作者が、マシンを次のレーンのアプローチへ移動するための指示を出すのを待つ。
【0037】
レーンを上下に走行中、任意の時間に、マシン10が停止し、「LOW BATTERY OR E−STOP PRESSED(バッテリ低下または緊急停止スイッチの作動)」の警告が表示されることがある。この警告は、バッテリ電圧が17ボルトより下に低下した、もしくは、緊急停止スイッチ117(図13)が押された、のどちらかの意味である。いずれの場合も、マシンは、再充電のため、または電源コードを介して家庭用電流を使用して動作するため、ファールラインまで戻って120VACの家庭用電源に接続する必要がある。
【0038】
マシン10がバッテリ駆動の場合(上述したマシンの機能がバッテリ駆動のマシンに組み込まれることは不要である。しかし、その場合、使い勝手がよいという有意な利点がある)、定電圧調整器128は、マシン10において重要な役割を果たす。バッテリが20Vや21Vに低下しても、定電圧調整器128は、マシンの主要な機能に対して24Vの定電圧を維持することができるので、性能が徐々に低下するということがない。マシンは、電圧が非常に低くなって(例えば、17Vなど)、制御装置110が完全に停止し、マシンが停止し、警告が表示されるまで、バッテリの電源切れの兆候は示さない。吐出ヘッドモータ42、オイルポンプモータ33、バッファモータ31、3方向バルブ35、および駆動モータ22はすべて定電圧調整器128からの電源で動作する。
(ゼロ旋回半径マシン)
【0039】
図14〜29に示すマシン210は、図1〜13のマシン10と共通する多くの構成要素を有する。したがって、マシン10について記載した上述の説明の大部分がこのゼロ旋回半径マシン210にも同様に当てはまる。マシン10と異なるゼロ旋回半径マシン210の機能だけを詳細に記載する。便宜上、ゼロ旋回半径マシン210の構成要素でマシン10のそれと同じものは同じ符号で識別するが、それ以外は、明確にするために別の符号を付してある。
【0040】
概して、ゼロ旋回半径マシン210がマシン10と異なるところは、ゼロ旋回半径マシン210は、レーンからレーンへの自己インデックスを自動的に行うことができ、そのため、マシン210が1つのレーンから次のレーンに移動するのに、操作者の介入が不要なことである。さらに、マシン210はファールライン後方のアプローチ上で、マシンの中心に位置する垂直軸を中心として旋回することができ、従って、ゼロ旋回半径を提供する。自己インデックスの概念は、本発明の譲渡人に譲渡された先の米国特許第5,185,901号に開示されており、先行技術のマシンの原理の多くがマシン210に利用されている。したがって、これにより、参照によって、米国特許第5,185,901号は、本明細書に組み込まれる。
【0041】
マシン210は、マシンの後部近くの両側の外側側壁に配置される2つのアプローチ駆動ホイールアセンブリ212および214を有する。なお、以下の記載では、左側アプローチホイールアセンブリ212とその構成部品は「セブンピン」、一方、右側アプローチホイール駆動アセンブリ214とその構成部品は「テンピン」という記載を用いる場合がある。
【0042】
アプローチホイールアセンブリ212および214の各々は、チェーン220によって駆動可能に相互接続された、1対の前後に離間する前方および後方アプローチ駆動ホイール216および218を備える。アプローチホイール216および218はレーン駆動ホイール16、18よりは幾分下の位置に配置され、アプローチの表面に接触可能になっているが、駆動ホイール16、18はそのようになっていない。一方、マシン210がレーンを上下に走行する際は、アプローチホイール216、218はレーンのガター内に懸架するように配置され、レーン駆動ホイール16、18によって、それらがレーンの表面と接触する際に、駆動される。
【0043】
セブンピンアプローチホイールアセンブリ212に関しては、前方アプローチホイール216はシャフト222を有し、シャフト222は可逆駆動モータ226(図18)(以下、「セブンピン駆動モータ」と呼ぶこともある)の出力シャフトに動作可能に連結されるチェーン224によって駆動される。このように、セブンピンアプローチアセンブリ212の両方のホイール216、218はモータ226から駆動力を受け取る。一方、テンピンアプローチアセンブリ214は、シャフト228によって駆動される前方アプローチ駆動ホイール216を備える。シャフト228はチェーン230を介して主駆動モータ22の出力シャフトに動作可能に連結される。主駆動モータ22はレーン駆動ホイール16、18(図19)を駆動する。このように、ホイール216およびテンピンアプローチアセンブリ214のホイール218の両方は、レーン駆動モータ22から駆動力を受け取り、レーン駆動ホイール16、18が回転すると回転する。
【0044】
セブンピンアプローチアセンブリ212は、後方ホイール218上にスプロケット232を備え、スプロケット232にはチェーン234が巻かれ、チェーン234は多股センサホイール236を駆動する。センサホイール236の回転はセンサ238によって検出される。同様に、テンピンアプローチアセンブリ214は後方ホイール218上にスプロケット240を備え、スプロケット240にはチェーン242が巻かれ、チェーン242は多股センサホイール244を駆動し、その回転はセンサ246によって検出される。
【0045】
マシン210の重心は前方アプローチ駆動ホイール216の前方に置かれる。したがって、マシン210がアプローチ上に止まっている時は、マシン210の前方端部が重力により前方アプローチホイール216を中心として揺動し、後方アプローチホイール218をアプローチから離して上に持ち上げる(図21参照)。これによって、マシン210がアプローチ上にある時は、後方アプローチホイール218は無効になる。1対のキャスターホイール248および250が、前方アプローチホイール216と前後方向に位置合わせされて、マシンの前部の近隣に配置され、それによってマシン210が前方に傾くと、キャスターホイール248、250がアプローチに接触するようになる。したがって、マシン210がアプローチ上にある場合は、アプローチと接触するホイールはキャスターホイール248、250および前方アプローチホイール216だけである。これにより、前方アプローチホイール216を逆方向に駆動することやホイール同士を互いに異なる速度で駆動することが可能になり、アプローチ上で、前方アプローチホイール216間の中間に位置する垂直軸を中心としてマシン210を旋回または導くことができる。その際、キャスターホイール248、250は、必要に応じて、単に追従したり旋回したりして方向転換に順応する。
【0046】
マシン210の前部は、その上縁部に沿って、マシンのフレームにヒンジ式に取り付けられる垂直バンパープレート252を備える。バンパープレート252の後のキルスイッチ254は、マシン210が前方へ移動中に事故で障害物にぶつかった場合に、バンパープレート252によって起動されるように配置されている。バンパープレート252がキルスイッチ254を起動すると、マシンは完全に停止する。バンパープレート252の後の1対の耐摩擦抵抗ホイール256、258は、マシンがレーンに入る時およびレーンから出る時に、瞬間的にレーンと接触してマシンの前部がレーンをこする、もしくは、傷つけるのを防ぐように配置されている。
【0047】
また、マシン210の前部には、左右1対の「ウィスカ」検出アセンブリ260および262が備えられ、マシンがアプローチからレーンに移動する際のマシンの操縦および位置決めを補助する。なお、これ以後、左のウィスカアセンブリ260およびその部品は「セブンピン」という記述を用いて記載されることがあり、右のウィスカアセンブリ262およびその部品は「テンピン」という記述を用いて記載されることがある。各々のウィスカアセンブリ260、262は、好ましくは所定の長さのコイルバネからなる、細長い弾性ウィスカ264を備える。ウィスカ264は、ピボットブロック266内に軸方向に調整可能に取り付けられ、ブロック266から横方向に突出するウィスカ264の長さを調整することができる。一方、ブロック266はピボットネジ268によって取り付けられ、ネジ268を通して垂直軸を中心として回転する。ピボットネジ268の周りに巻かれたねじりバネ270(図23)はブロック266の内側端部を、スイッチ274の起動レバー272(図24)に向けて後方向に動作し、それによって、起動レバー272は通常は押圧される。ブロック266の背面の調整ネジ276はレバー272と接触する。スイッチ274は制御装置110と電気的に接続し、入力信号を制御装置110に供給し、マシン210を後述するように操縦する。
【0048】
図25〜29はマシン210の制御システム108aの各部分を示すブロック図である。制御システム108aは、上述した電気的構成要素に加えて、制御装置110(プログラマブル ロジック コントローラ オムロン モデルCPM2A)、駆動モータ制御装置112、アナログ拡張モジュール278(オムロン モデルMAD01)、および制御リレーCR1、CR2、CR3、CR4、CR5、CR6、CR7、CR8、CR9、CR10、CR11、CR12、CR13、CR14、CR15、およびCR16を備える。制御システム108aは、更に、開始スイッチ116(図9)、「オンレーン(on lane)」スイッチ280、「右から左」手動開始スイッチ282、「左から右」手動開始スイッチ284、底部ダスタースイッチ286、洗浄コンパートメントスイッチ288(ダスタースクリーンが表示された時に手動でダスターモータを動作させるため、またはオイルおよび洗浄液スクリーンが表示された時に手動で洗浄液の量をテストするためのスイッチ)、および緊急停止スイッチ117(図13)を備える。
【0049】
制御装置110は、アナログ拡張モジュール278用の、0〜5Vのアナログ出力を備える。マシン210の各モータの制御装置に供給されるこの電圧を、制御装置110によって変化させ、マシンの速度を、レーン上では7段階、アプローチ上では3段階にプリセットすることができる。例えば、5Vの出力がモータ制御装置に供給されると、モータは高速で回転する。一方、0Vの出力が制御装置に供給されると、モータは惰性で回転し、制御停止に向かう。本出願では、1つのアナログ出力が2つのモータを制御し、各モータは同じ電圧を受け取る。
【0050】
拡張モジュール278からのアナログ電圧は、セブンピンウィスカ操縦リレーCR15およびテンピンウィスカ操縦リレーCR16を経由して供給される。これらのリレーが動作すると、それぞれ固有の操縦モータに高いアナログ電圧を供給して速度を上昇させ、他方の操縦モータへのアナログ信号をオフにして速度を下降させる。このようにしてマシン210の操縦を行う。
【0051】
マシン210には、動作する、開始レーンおよび終了レーンをプログラミングする必要がある。開始レーンおよび終了レーンは、そのレーンを出てから、どちらの方向に90度回転するのかを指定する。以下に、レーン1から開始しレーン2で終了する左から右への走行方向についての例を示す。
【0052】
アプローチにある間に、マシン210が、開始レーンおよび終了レーンをプログラムされて開始されると、制御装置110はセブンピンモータフォワードリレーCR11およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13の両方をオンにする。その結果、テンピン/主モータ22およびセブンピンモータ226の両方がオンになり、プリセットされた低速で、マシンを前方に駆動する。マシンがレーン内に移動すると、ダスター、洗浄ポンプ、スクイージ、およびオイルの各機能が、アプローチ上の開始点から所定の距離離れた位置で動作を開始する。これらの各機能はすべて個別に調整可能である。
【0053】
マシンが前方に移動する際、マシンがレーンに完全に位置合わせされていない場合は、テンピンウィスカ264がファールライトに当たることがある。この衝撃でブロック266が回転し、テンピンウィスカスイッチ274から離れ、起動レバー272を解放して、テンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点を閉状態にする。この信号により、制御装置110の入力110がオンになり、テンピン操縦リレーCR16もオンになる。
【0054】
入力110がオンになると、制御装置110が、より高いアナログ電圧をテンピン/主モータの制御に供給し、テンピン/主モータ22をプリセットされた回転速度に上昇する。同時に、セブンピンモータ制御装置へのアナログ電圧はオフになり、セブンピンモータ226の速度が低下する。これによって、マシンは左旋回する。
【0055】
テンピンウィスカ264が通常の位置に戻ると、制御装置入力110およびテンピン操縦リレーCR16がオフになり、2つのモータ22および226は、マシンがレーンに入る時の設定速度に戻る。
【0056】
左方向への修正旋回を行った後、マシンがレーンと適切に位置合わせされている場合は、そのままレーン上を進む。これに対して、左に行き過ぎて、その状態のまま前に進むと、セブンピンウィスカ264が左ガターの外側に沿った左仕切りレールにあたる場合がある。その場合は、その衝撃により、セブンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点が閉状態にされる。セブンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点は、制御装置入力109に接続され、入力109およびセブンピンウィスカリレーCR15のコイルの両方をオンにする。
【0057】
入力109がオンになると、制御装置110は、より高いアナログ電圧をセブンピンモータ制御装置に送り、セブンピンモータ226をプリセットした回転速度に上昇させる。同時に、セブンピン操縦リレーCR15の通常閉状態の接点が開状態になると、テンピン/主モータの制御へのアナログ電圧はオフになり、テンピン/主モータ22の速度が低下する。これによって、マシンは右旋回する。
【0058】
セブンピンウィスカ264が通常の位置に戻ると、入力109およびセブンピンウィスカリレーCR15はオフになり、2つのモータ22および226はマシンがレーンに入るときの設定速度に戻る。マシンがレーンと位置合わせされている場合は、レーンを下りに進む。そうでない場合は、テンピンウィスカ264に再度衝撃が発生し、セブンピンウィスカ264は必要に応じて旋回し、マシンを中央に合わせる。
【0059】
なお、セブンピンウィスカ264がレーン仕切りに2回目に当たり、直ぐに正常な位置まで戻らなかった場合、マシンにはオーバライド機能が備えられている。このように戻るのに失敗したということは、何らかの理由で、アプローチホイール216が、マシンを仕切りから離れさせるように操縦できないことが考えられる。そのような場合、一般に、マシンがレーン内に完全に入っていても、レーン間隔ホイール53が回転できない。この問題を解決するには、ウィスカが起動されるとシステム内のタイマーが計数を行い、一定の時間が経過した後に、アプローチ駆動機能からレーン駆動機能にマシンを切換えて、マシンがレーンを下るようにする。
【0060】
マシンは、次のレーンに行く際に過剰または過少走行した場合、次回に使用する際に、過剰または過少走行が起こらないように自己調整するようプログラムされる。1回目のウィスカの接触によって、調整する内容が指示され、その最初の接触時のみ、調整が行われる。各レーンのその後の接触はすべて無視される。一番初めのレーンでは調整は行われない。各調整は0.310インチ単位で行われる。
【0061】
このようにマシンが適切に位置合わせされると、マシンはレーン上で、前方への移動を続ける。マシンがレーン上にある時は、アプローチホイール216、218はガターの中に配置され、フロアとは接触しない。その結果、その代わりに、レーン駆動ホイール16、18が機能する。レーン間隔ホイール53もレーンと接触して、マシンの前方への移動から回転を開始する。レーン間隔ホイール53が1/2回転すると、オンレーンスイッチ280の通常開状態の接点が閉状態になり、入力000をオンにする。その瞬間に制御装置110はアプローチ駆動機能からレーン駆動機能へ切り替わり、省電力のためにセブンピンアプローチ駆動モータ226がオフになる。マシンは、レーンを下り続け、そして図1〜13のマシン10に関して記載したような様式で戻る。
【0062】
マシンが、戻る際にファールラインに近づくと、レーン距離センサ57の制御下にある戻り走行距離カウンタがその限度に達して、セブンピンアプローチ駆動モータ226をオンにし、「ストップオンアプローチ」カウンタを使用可能にする(マシンがいつ動作を終了するのかを知るために、走行したレーンの数を計数する場合も同様である)。レーン距離センサ57はストップオンアプローチカウンタのリセット機能の一部であり、レーン距離センサ57がリセットパルスの送信を停止するまで、ストップオンアプローチカウンタがダウン計数を行わないようにする。これは、マシンが、どこでレーンが終了してアプローチが始まるのかを正確に知るということである。
【0063】
次に、マシンは、6つの駆動ホイール16、18、216、および218全部を用いてアプローチ上を走行し、所定の位置で停止する。所定の位置は、旋回する時にファールライトと接触しないように、ファールラインから後に十分離れた位置である。セブンピンモータリバースリレーCR12およびテンピン/主モータリバースリレーCR14はオフになりマシンを停止する。マシンが一旦完全にアプローチ上に載ると、マシンの前部が重力により前方アプローチホイール216を中心として、下方向に傾斜し、キャスターホイール248、250がフロアに接触する。これによって、後方アプローチホイール218が上昇し、アプローチから少し上に離れる。そのため、マシンは、この時、前方アプローチホイール216だけで駆動されている。もちろん、主駆動ホイール16、18もアプローチより上にあり、機能していない。
【0064】
マシンがアプローチ上で停止した後、0.5秒間の遅延がある。この遅延が終了すると、制御装置110はセブンピンフォワードモータリレーCR11およびテンピン/主モータリバースリレーCR14をオンにして、マシンを時計回りに90度旋回させ、これによってマシンをレーン2の方向に向ける。マシンの旋回軸は前方アプローチホイール216の間の中間に位置するので、マシンはゼロ旋回半径を持つ。
【0065】
制御装置110はセブンピンモータフォワードリレーCR11およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13をオンにし、前方アプローチホイール216を使ってマシンを次のレーンへ動かす。マシンが次のレーンに到着すると、リレーCR11およびCR13がオフになり、マシンを停止させる。マシンの停止後、0.5秒間の遅延がある。
【0066】
遅延が終了すると、制御装置110はセブンピンモータリバースリレーCR12およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13をオンにして、マシンを反時計回りに90度旋回させ、これによって、マシンをレーン2の下り方向に向ける。マシンが停止する瞬間に、制御装置110はそのプログラム中のすべての機能をリセットする。0.5秒間の遅延の後、マシンは前方への走行を開始し、全シーケンスを再び開始する。
【0067】
マシンが最後のレーンを完了すると、レーンを出て、アプローチ上で停止し、洗浄コンパートメントへのアクセスが容易にできるように、90度旋回して停止する。マシンは、これらのアプローチ上の停止機能すべてに関して、減速機能を有している。マシンが、停止から40カウント以下になると、制御装置110はモータ22および226に対して、減速アナログ信号を送出し、マシンが急にガタンと停止するのではなく、滑らかに停止できるようにする。また、これにより、マシンが停止する際に駆動系に過度の負担をかけないようにする。
【0068】
好適な実施形態では、マシン210には1対の自在型のバンパーホイール290、292も備えられ、マシンの後部近隣の、両側に配置されている。バンパーホイール290、292は垂直軸の周りを回転可能であり、後方アプローチホイール218の外側かつ後側の近距離に配置される。バンパーホイール290、292はこのように配置されて、ガターの両方の外側縁部に接触し、マシンがアプローチを離れてレーンに入る際に、必要に応じてマシンの後方端部をキックし、マシンを中心に位置合わせする。
【0069】
発明者は、以下の請求の範囲に記載される発明の範囲を実質的に逸脱しないすべての装置は、たとえ文言上範囲外であっても、均等論に基づき、本発明の公正な範囲として判断および評価されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】図1は、本発明の原理を具体化する非ゼロ旋回半径メンテナンスマシンの左側前部の透視図であり、構成の内部詳細を明らかにするために上部のカバーを外してある。
【図2】図2は、マシンの右側後部の透視図である。
【図3】図3は、マシン内部の構成部品の右側前部の透視図であり、明確化のために壁などの構造物を取り除いてある。
【図4】図4は、マシン内部の構成部品の左側後部の透視図であり、明確化のために壁などの構造物を取り除いてある。
【図5】図5は、マシンの右側立面図であり、構成の内部詳細を明らかにするために、近隣の側壁を取り除いてある。
【図6】図6は、部分的に拡大したマシンの右側立面図であり、マシンが前方へ移動する間、スクイージブレードがレーンに接触する時の動作を示す図である。
【図7】図7は、図6と同様に、部分的に拡大したマシンの右側立面図であり、マシンが前方への移動の終点で停止し、スクイージアセンブリがピンデッキの縁部を越えて通過して突き出し、スクイージアセンブリの水分を払うところを示す図である。
【図8】図8は、図6と同様に、マシンを部分的に拡大した右側立面図であり、上昇された位置にあるスクイージアセンブリを示す図である。
【図9.10.11.12.13】図9〜13は、マシンの電気系統の各部分のブロック図である。
【図14】図14は、本発明の原理を具現化するゼロ旋回半径メンテナンスマシンの左側前部の透視図であり、構成の内部詳細を明らかにするために上部のカバーを外してある。
【図15】図15は、図14のマシンの右側後部透視図である。
【図16】図16は、ゼロ旋回半径マシンの右側前部の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図17】図17は、ゼロ旋回半径マシンの左側後部の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図18】図18は、ゼロ旋回半径マシンの右側後部底面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図19】図19は、ゼロ旋回半径マシンの左側後部底面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図20】図20は、拡大されたゼロ旋回半径マシンの右側後部上面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図21】図21は、ゼロ旋回半径マシンの左側立面図であり、マシンがアプローチ上で重力により前方に傾き、ゼロ旋回半径駆動ホイールおよびキャスターホイールによって支持されている様子を示す図である。
【図22】図22は、部分的に拡大したゼロ旋回半径マシンの左側前部透視図であり、その後ろの構成を詳細に示すために前部バンパーを部分的に取り除いてある。
【図23】図23は、ゼロ旋回半径マシンの左側前部コーナーを部分的に拡大した透視図であり、セブンピンウィスカアセンブリの詳細を示すために前部バンパーを取り除いてある。
【図24】図24は、セブンピンウィスカアセンブリの部分的な垂直断面図であり、実質的に図23の線24−24に沿って描かれている。
【図25.26.27.28.29】図25〜29はゼロ旋回半径マシンの電気系統の各部分のブロック図である。
【発明の詳細な説明】
【0001】
(関連出願)
本出願は、2006年11月10日出願の米国特許仮出願第60/865,306号の優先権の利益を主張する。これにより、該仮出願は、参照によって本明細書中に組み込まれる。
【技術分野】
【0002】
本発明は、ボウリングレーンメンテナンスマシンの分野に関し、詳細には、レーンを上下に移動する間、および、アプローチ上でレーンからレーンへ移動する間の、マシンの制御方法に関する。
【背景技術】
【0003】
一般的な先行技術のレーンメンテナンスマシンは、レーンのメンテナンス動作が完了すると、1つのレーンから次のレーンへ手動で移動させなければならない。例外は、本発明の譲受人に譲渡された、先行する米国特許第5,185,901号に見つけられる。このマシンは、操作者の介入無しで、レーンからレーンへ自動的にインデックスする(自分自身で移動を指示する)。本発明は、この米国特許第5,185,901号に開示される概念に、特に、アプローチ上でレーンの間を移動する時のマシンの行動様式に関して、多く改善点を提供する。なお、最も好ましい形態では、本発明のマシンは、1つのレーンから次のレーンへ完全に自己インデックスするが、本発明のいくつかの形態においては、必ずしも自己インデックスに限定されない。
【発明の開示】
【0004】
(詳細な説明)
(非ゼロ旋回半径マシン)
本発明は、多くの異なる形式の実施形態を実現することができる。なお、本発明のいくつかの好適実施形態を、図面で図示し、明細書で記載しているが、それらの開示が、例として示されているだけであることは理解されるであろう。本発明の原理は、特定の開示した実施形態に限定されない。
【0005】
図示されたマシン10は、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号に開示されたマシンと多くの点で類似している。従って、これにより、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号は、参照によって本明細書に組み込まれる。レーンマシンの構造および動作の、米国特許第5,729,855号および米国特許第6,939,404号における全ての開示を考慮して、マシン10の構造および動作は、ここでは、概略のみを記載する。
【0006】
マシン10は洗浄システムを有し、この洗浄システムは全体として参照番号12が付けられ、一般にマシンの前部に配置される。仕上げ剤(好ましくはオイル)塗布システムは、全体として参照番号14が付され、一般にマシンの後部に配置される。マシンがレーンを下り、そして戻ってくる時に、これらの2つのシステムがそれらの機能を実行する。マシンはレーンに接触する駆動ホイール16および18によって推進され、駆動ホイール16および18は横方向シャフト20に固定され、横方向シャフト20は駆動モータ22(Baldor 24VDC モデル24A531Z019G1)と、チェーンおよびスプロケットアセンブリ24とによって動力供給される。従来の接近センサ速度タコメータ25(図9)が駆動シャフト20の端部に連結される。
【0007】
オイル塗布システム14は、レーン表面と接触するために配置されたアプリケータロール26(以下、「バッファ」ともいう)と、バッファ26の上方で、レーンの幅方向に往復走行する、往復走行オイル吐出ヘッド28と、バッファ26と吐出ヘッド28の間に位置し、ヘッド28からのオイルを受けて、それをバッファ26に供給するブラシアセンブリ30とを備える。バッファ26は、バッファモータ31(Baldor 24VDC モデル24A532Z046G1)(図10)によって回転可能に駆動される。バッファ26は上下に回転し、バッファ上下モータ29(Merkle Korff31 RPM 24VDC モデルS−3727−87D)(図12)によって作動される連結27によってボウリングレーン表面と当接および離接する。バッファ26は、下降された位置ではバッファダウンリミットスイッチ21を、上昇された位置ではバッファアップリミットスイッチ23をそれぞれ作動する。
【0008】
ブラシアセンブリ30の構造および使用方法の詳細は、「Strip Brush Bowling Lane Dressing Application Mechanism(ストリップブラシ式ボウリングレーン仕上げ剤塗布機構)」と称する米国特許第7,056,384号に記載されている。これにより、この米国特許は、参照によって本明細書中に組み込まれる。オイル塗布システム14は、タンク32、オイルをタンク32から吐出ヘッド28に供給するための、モータ33(図10)(Dayton 24VDC モデル3XE19)を有する容積形ポンプ(図示省略)(FMI モデルRHOCKC Lab Pump Jr.)、およびオイルの流れを制御する3方向バルブ35(図9)を更に備える。再循環位置では、バルブ35はオイルを再循環してタンク32に戻し、供給位置では、バルブ35はオイルをポンプ33から吐出ヘッド28に供給する。
【0009】
オイル吐出ヘッド28は、マシンの側壁間に延在する横方向ガイド走路34に沿って往復運動をするように取り付けられる。エンドレス駆動ベルト36が吐出ヘッド28に取り付けられ、その反対側の端部が1対のプーリ38および40の周りにループされ、プーリ40は可逆モータ42(Crouzet 24VDC モデル808050Y07.66Z)に動作可能に連結され、駆動動力をベルト36に提供し、それによって、吐出ヘッド28を走路34に沿って進ませる。1対の左右センサは、接近スイッチ44および46の形式であり、吐出ヘッド28の相互の走行経路の反対側の端部に近接し、吐出ヘッド28が走行経路の限度に近づくと、その存在を検出し、モータ42に信号を送り、方向を反転させ、吐出ヘッド28を走路34に沿って反対方向に駆動するように動作する。
【0010】
プーリ38は、マシンの右側側壁の直ぐ外側に配置された長い前後に延在するシャフト48に固定される。その後方端部の近くで、プーリ38の直ぐ前方において、シャフト48は切欠き付きホイール50を備え、その回転はセンサ52によって検出される。センサ52からの出力がマシンの制御システム(後で詳述する)に送信され、それによって、マシンおよびボウリングレーンの幅を横切る、オイル吐出ヘッド28の正確な位置を決定することができる。これらの位置を、マシンの制御システムにプログラムされている特定のレーンオイルパターンと対応させることによって、吐出ヘッド28が、その往復経路に沿って所定の位置に正確にオイルを吐出するように作動させることができる。
【0011】
レーンを下る距離は、マシンの後側壁の直前に配置された1対のレーン接触ホイール53(図3、4、および5)によって決定される。ホイール53は、チェーン駆動装置56(図3)を介して切欠き付きホイール55(図4)を回転させる共通の横断シャフト54に固定される。切欠き付きホイール55の回転数は、マシンの制御システムへ信号を送信するセンサ57(図4)によって検出される。
【0012】
洗浄システム12は、マシンがレーンに沿って移動する時に、マシンの走行経路を横切って往復する1つ以上の洗浄液吐出ヘッド58を備える。また、従来のマシンのように、システム12は、1つ以上の加圧スプレイノズルを備えてもよいが、好ましい実施形態ではそのような従来のスプレイノズルは用いられていない。ここで開示される特定の実施形態では、オイル吐出ヘッド28と同程度に、実質的に、マシンの横方向の全幅を走行する1つの吐出ヘッド58だけが用いられる。
【0013】
吐出ヘッド58には、排出管60が垂直に垂設され、レーン表面の近くに、その先端62が設けられる。本発明の1つの形態では、先端62は噴霧用ノズルの特性を持つのではなく、むしろ液体を相当に凝集した流れとして吐出し、洗浄液の液滴がレーン表面上に付くように構成され、配置される。このような特有の非噴霧機能を行うために適した先端62の1つは、コロラド州のフォートコリンズのValue Plastics社から、部品番号VPS5401001Nとして市販されている。他のタイプの先端(図示省略)としては、先端に供給された液体を噴霧、分散、または拡散するタイプも用いることができ、表面積が広い範囲に洗浄液を塗布する場合に適している。先端62は、いずれの場合も、内部逆止め弁(図示省略)を備えることが好ましい。
【0014】
洗浄システム12は、マシン10の前側壁に取り付けられたガイド走路64を更に備え、これによって、吐出ヘッド58が往復運動を行うのを摺動可能に支持する。走路64は、オイル吐出ヘッド28と結合された横方向ガイド走路34と同程度に、実質的に、マシン10の横幅全体を横切って延在する。エンドレス駆動ベルト66が、吐出ヘッド58を往復駆動するために、吐出ヘッド58に取り付けられ、ベルト66の反対側の両端部は1対のプーリホイール68、70の周りに各々ループされる。
【0015】
プーリ68は、別途、専用の駆動モータを用いるなど、様々な異なる方法で駆動することができるが、本発明の好適な形態では、プーリ68は、プーリ38から見てシャフト48の最も前側に固定され、それによって、両方の吐出ヘッド28および58は同じ可逆モータ42によって駆動される。その結果、オイル吐出ヘッド28と洗浄液吐出ヘッド58の両方は、後者が作動した時、モータ42によって同時に往復運動を行う。なお、その際、オイル吐出ヘッド28は、その駆動ベルト36の上側経路36aに取り付けられ、一方洗浄液吐出ヘッド58は、その駆動ベルト66の下側経路66bに取り付けられているため、オイル吐出ヘッド28と洗浄液吐出ヘッド58は相互に反対方向に往復運動する。
【0016】
洗浄システム12は更に、マシン10の後部に洗浄液タンク72を備える。タンク72から延びる供給ライン74は可逆蠕動ポンプ76(Barnant 24VDC モデルD−3138−0009)に液通して接続される。ポンプ76からの排出ライン80は吐出ヘッド58の排出管60に通じ、洗浄液を吐出ヘッド58に供給する。洗浄液制御装置82(図10および11)は洗浄液ポンプ76に電気的に接続され、ポンプ76の速度を調整し、それによって、ヘッド58により排出される洗浄液の量を調整する。
【0017】
ポンプ76は好ましくは蠕動ポンプであるので、吐出ヘッド58に液体を一定量の塊、または噴出として供給し、これによって、洗浄液の量を非常に正確にかつ精密に測定してレーン表面に吐出することができる。更に、吐出ヘッド58への洗浄液の供給を、本質的に瞬時に停止および開始させることができ、それによって、制御バルブ82と連動して、吐出ヘッド58によりレーン表面に塗布する洗浄液のパターンを、正確に一律に制御することが可能になる。
【0018】
洗浄システム12は、更に、洗浄液吐出ヘッド58のすぐ後ろに拭取りアセンブリ88を備える。アセンブリ88は、マシンの全幅を横切って延在するローラの特性上、下側の圧縮可能なバックアップ部材92の周りにループするダスタークロスなどの軟素材のクロス90を備える。クロス90はロール94上に保管され、操作者が選択する間隔で、繰り出され、巻き取りロール96によって巻き取られる。拭取りアセンブリ88は、米国特許第6,615,434号に開示される対応する拭取りアセンブリと同様のものである。これによって、この米国特許は、参照することにより本明細書中に組み込まれる。参照として本明細書に組み込まれるダスター繰り出しモータ95(図12)(Merkle Korff9 RPM 24VDC S−3828−87D)はロール94に連結され、起動されると、ロール94を回転し、クロスに緩みを持たせ、バックアップ部材92が重力によりレーン表面に達するようにさせる。ダスター巻き取りモータ97(図12)(Merkle Korff9 RPM 24VDC S−3828−87D)は巻き取りロール96に連結され、起動されると、ロール96を回転し、バックアップ部材92をレーン表面から引き上げる。
【0019】
洗浄システム12のその他の構成要素としては、拭取りアセンブリ88の後に配置された真空ピックアップヘッド98がある。真空ピックアップヘッド98は実質的にマシン10の全幅を横切って延在し、スクイージアセンブリ99を備える。スクイージアセンブリ99は1対の弾力のあるスクイージ型ブレード100および102を備え、これによって、拭取りアセンブリ88が洗浄液の上を通った後、レーン表面に残る洗浄液の薄い膜を取り上げるのを補助する。リフト連結101は、スクイージリフトモータ103(図12)(Merkle Korff31 RPM 24VDC S−3727−87D)に接続され、真空ピックアップヘッド(真空吸引ヘッド)98およびスクイージアセンブリ99に動作可能に連結され、図5、6、および7に示すようにレーンと接触している動作位置と、図8に示すようにレーンとの接触が解除された上昇位置との間で、これらを同時に移動させる。大型真空ホース104はピックアップヘッド98から保持タンク106に通じ、ヘッド98によって捕捉された液体を保管する。保持タンク106内の真空圧力は、タンク106に連結された真空モータ107(Ametek 24VDC モデル116155−00)(図10)によって得られる。
【0020】
図9〜12は、マシン10の制御システム108の各部分を示すブロック図である。制御システム108は、上述した電気的構成要素に加えて、制御装置110(プログラマブル ロジック コントローラ オムロン モデルCPM2A)、駆動モータ制御装置112、プリント回路基板114、および制御リレーCR1、CR2、CR3、CR4、CR5、CR6、CR7、CR8、CR9、CR10、CR11、およびCR12を備える。制御システム108は、更に、開始スイッチ116(図9)および緊急停止スイッチ117(図13)を備える。
【0021】
マシン10の電力供給システム120は図13に図示され、システム120の一部分は図1〜12にも図示されている。本発明の好適実施形態では、電力システム120の心臓部は、1対の直列に接続された12V直流充電可能バッテリ122(EnerSys Energy Products モデルOdyessey PC925)を備え、これらが共同で24Vまでの直流電源をマシンの各動作部分に供給する。バッテリ122は40アンペア充電器124(Iota charger モデル DLS−27−40、IQ Smart Charge Controller 付き)に接続され、続いて、40アンペア充電器124は、マシンの左側側壁のコンセント126(図1)に接続される。コンセント126は、バッテリ122を適宜充電するために、または120VAC電源でマシンを駆動するために、電源供給コード(図示省略)を用いてボウリングセンター内の120VACコンセントに接続してもよい。なお、当業者にはよく知られていることであるが、充電器124は、電源コードからの120VAC電源を24VDC電源に変換し、バッテリ122の再充電、および/またはマシンの中で用いられている24VDCの動作部品および制御部品の駆動に用いるものである。なお、一方のバッテリ122と、他方の吐出ヘッドモータ42、オイルポンプモータ33、バッファモータ31、3方向バルブ35、および駆動モータ22との間に定電圧調整器128(Solar Converters社、モデルCVP 12/24−15)を介在させ、これらの構成部品への定電圧を維持することが好ましい。
(動作)
【0022】
マシン10の動作は、プログラムされた動作制御装置110によって制御される。レーンの洗浄だけ、またはレーンのオイル掛けだけであれば、適切なスイッチを介してマシン10を選択的に動作させることができるが、以下の例では、レーンの洗浄およびオイル掛けの両方を行うようにマシン10を動作させる。
【0023】
初期状態では、マシン10は、ボウリングレーンのアプローチ上の、ファールラインのすぐ後に配置される。操作者が開始スイッチ116を1回押す。これによって、一連のメンテナンス動作が開始される。従来と同様に、キーパッドと表示装置130(図1)によって各種のレーンオイルパターンを選択することができる。ダスター繰り出しモータ95は、この時点でオンになり、クロスの新しい部分を繰り出すが、通常開状態であるダスターアップスイッチ134の接点が開状態にならない場合は、「ダスター空状態」というエラーが表示される。スクイージアセンブリ99が下ってきて、通常開状態のダウンスイッチ132の接点が閉状態になると停止する。このスイッチの接点が閉状態にならないと、「スクイージが下らなかった」というエラーが表示される。オイルポンプ33もオンになる。
【0024】
次に、マシン10を押してレーン上に乗せ、所定の位置に配置する。開始スイッチ116を再度押すと、吐出ヘッドモータ42が動作を開始し、これにより、両方の吐出ヘッド28および58の動作が開始する。ファールラインからピンデッキ方向にレーンを見たときに、オイル吐出ヘッド28は左から右に移動し、洗浄液ヘッド58は右から左に移動する。
【0025】
洗浄液ポンプモータ76は、ヘッドモータ42と同時に動作する。従って、洗浄液ヘッド58が動き始めると、直ぐにレーンに対して洗浄液の塗布も開始され、最後にプログラムされたレーンの下りの「噴出距離」に到達するまで停止しない。オイルヘッド28が右側ボード縁接近スイッチ46に到達すると、移動中のヘッド28、58は方向を反転し、オイルヘッド28はオイルの最初の流れの塗布を開始する。
【0026】
オイルヘッド28は、この時点では、右から左の方向に移動し、一方、洗浄液ヘッド58は左から右の方向へ移動している。オイルヘッド28が左側ボード縁接近スイッチ44に到達すると、ヘッドモータ42は反転し、この時点で、バッファモータ31が起動し、駆動モータ22が動作して、マシン10がレーンを下り始める。この初期起動段階では、真空モータ107はオフ状態のままであるが、マシン10がレーンを約2フィート下って走行した後、真空モータ107がオンになる。なお、開始スイッチ116が二度目に押された後、マシン10はクロック(図示省略)を開始させ、合計の走行時間を表示装置130に表示する。3方向バルブ35が各レーンにオイルを吐出する時間の合計も表示装置130に表示される。
【0027】
マシン10がレーンを前方に下る際に、オイル吐出ヘッド28および洗浄液吐出ヘッド58はオイルおよび洗浄液を塗布する動作を継続する。ボード計数センサ52は移動する吐出ヘッド28、58の位置を監視する。移動が中断されると、エラーメッセージが表示される。
【0028】
マシン10がレーンを下る間、レーン距離センサ57は走行したインチを計数し、マシンの移動を監視する。走行が中断されると、エラーメッセージが表示される。マシン10の速度は、速度タコメータ25によっても監視され、連続して表示される。マシンが前方への移動を続ける時、(駆動モータ速度制御(KB モデルKBBC−24)を介して)速度が変化し、オイルおよび洗浄液は継続してプログラムされた通りレーンに吐出される。選択されたプログラムに従って、マシンが、塗布されたオイルの距離に近づくと、オイルポンプモータ33はオフになるが、バッファモータ31はオンのままであり、バッファ26はレーン上のオイルのバフ磨きを継続する。
【0029】
所定のオイル距離に到達すると、バッファ26が停止し、バッファリフトモータ29が動作して、バッファアップリミットスイッチ23が作動するまでバッファ26をレーンから離して上昇させる。バッファ26を上昇させるための接点が閉状態にならない場合は、エラーメッセージが表示される。アップスイッチ23が開状態にならなければならない場合に、閉状態のまま動かない場合は、「ブラシダウン」のメッセージが表示される。
【0030】
また、所定のオイル距離に到達すると、マシン10は高速にシフトし、ピンデッキ方向に走行を続ける。マシンがピンデッキに近づく際、洗浄液塗布のためにプログラムされた距離に到達すると、洗浄液ポンプモータ76がオフ状態になり、ヘッドモータ42が停止し、吐出ヘッド28、58の動きを停止する。同時に、マシンは低速に減速シフトし、その勢いを低下させてピンデッキ内部に進む。
【0031】
マシン10がピンデッキに入ると、ダスター巻き取りモータ97がオンになり、クロスを巻き取り始めて、バックアップ部材92を上昇させる。通常開状態であるダスターアップスイッチ134の接点が閉状態になり、ダスター巻き取りモータ97をオフにする。この接点が閉状態にならない場合は、「ダスターが巻き取られなかった」というエラーメッセージが表示される。
【0032】
マシン10は、次に、図6に示すようにスクイージアセンブリ99をレーンに接触させながら、残りの部分の走行を継続し、スクイージアセンブリ99を含むマシンの前部が、図7に示すように、ピンデッキ138の端部136を突き出す位置で停止する。駆動モータ50は停止している。これによって、マシンがレーンを下って前方に走行する時には後方に撓んでいるスクイージアセンブリ99の弾性ブレード100、102が瞬時のスナップアクションで前方に弾性反転し、放置するとブレードに固着する可能性のある洗浄液の水分を振り払う。次に、スクイージリフトモータ103が起動され、スクイージアセンブリ99およびピックアップヘッド98を、図8に示すように、上昇位置に上昇させる。スクイージリフトモータ103は、通常開状態のスクイージアップリミットスイッチ136の接点が閉状態になると停止する。この接点が閉状態にならないとエラーメッセージが表示される。
【0033】
次に、駆動モータ50は短時間、逆方向に駆動され、マシン10をファールラインに向けて逆方向に動かし、4インチ移動した後停止する。次にスクイージアセンブリ99およびピックアップヘッド98が下降し、ブレード100、102をピンデッキ138に再度接触させる。次に駆動モータ50は前方に駆動され、マシンを前方に4インチ前進させ、そこで停止し、スクイージアセンブリ99をピンデッキ138の端部136に再度突き出すようにする。ブレード100、102は前方向にスナップし、過剰な水分を振り払う。スクイージアセンブリ99はその後上昇する。
【0034】
ここで、駆動モータ50は反転し、マシン10を高速で、ファールラインに向けて逆方向に移動させる。同時に、真空モータ107はオフになり、洗浄液ポンプモータ76は1秒間逆方向に動作し、洗浄液ヘッド58の先端62から洗浄液が滴下する可能性を低減するのを助ける。
【0035】
マシン10は逆方向に走行する際、レーン距離センサ57は走行したインチ数を計数し、継続的にマシンの動きを監視する。走行が中断されると、エラーメッセージが表示される。マシンが所定のオイル距離に到達すると、バッファ26は下降を開始し、バッファダウンスイッチ21の通常開状態である接点が閉状態になると、その下降位置において停止する。接点が閉状態でなければエラーメッセージが表示される。開状態にならなければならない場合に、ダウンスイッチ21が閉状態のままになると、「ブラシアップ」のエラーメッセージが表示される。
【0036】
次に、バッファモータ31が動作し、マシンが逆方向走行を続けている際に、バッファ26にバフ磨きを開始させる。マシンが最初の「逆方向の量」の距離に到達すると、オイルヘッド28は、選択されたオイルパターンプログラムに従ってレーン上にオイルの吐出を再開する。マシンは、ファールラインへ向けて走行を継続する際に、次第に、低速へシフトダウンする。最後のオイルの逆方向の量が塗布されると、オイルヘッド28は停止し、駐機する。一旦、マシンがファールラインに到達すると、駆動モータ50は停止し、それによって、マシンは停止し、操作者が、マシンを次のレーンのアプローチへ移動するための指示を出すのを待つ。
【0037】
レーンを上下に走行中、任意の時間に、マシン10が停止し、「LOW BATTERY OR E−STOP PRESSED(バッテリ低下または緊急停止スイッチの作動)」の警告が表示されることがある。この警告は、バッテリ電圧が17ボルトより下に低下した、もしくは、緊急停止スイッチ117(図13)が押された、のどちらかの意味である。いずれの場合も、マシンは、再充電のため、または電源コードを介して家庭用電流を使用して動作するため、ファールラインまで戻って120VACの家庭用電源に接続する必要がある。
【0038】
マシン10がバッテリ駆動の場合(上述したマシンの機能がバッテリ駆動のマシンに組み込まれることは不要である。しかし、その場合、使い勝手がよいという有意な利点がある)、定電圧調整器128は、マシン10において重要な役割を果たす。バッテリが20Vや21Vに低下しても、定電圧調整器128は、マシンの主要な機能に対して24Vの定電圧を維持することができるので、性能が徐々に低下するということがない。マシンは、電圧が非常に低くなって(例えば、17Vなど)、制御装置110が完全に停止し、マシンが停止し、警告が表示されるまで、バッテリの電源切れの兆候は示さない。吐出ヘッドモータ42、オイルポンプモータ33、バッファモータ31、3方向バルブ35、および駆動モータ22はすべて定電圧調整器128からの電源で動作する。
(ゼロ旋回半径マシン)
【0039】
図14〜29に示すマシン210は、図1〜13のマシン10と共通する多くの構成要素を有する。したがって、マシン10について記載した上述の説明の大部分がこのゼロ旋回半径マシン210にも同様に当てはまる。マシン10と異なるゼロ旋回半径マシン210の機能だけを詳細に記載する。便宜上、ゼロ旋回半径マシン210の構成要素でマシン10のそれと同じものは同じ符号で識別するが、それ以外は、明確にするために別の符号を付してある。
【0040】
概して、ゼロ旋回半径マシン210がマシン10と異なるところは、ゼロ旋回半径マシン210は、レーンからレーンへの自己インデックスを自動的に行うことができ、そのため、マシン210が1つのレーンから次のレーンに移動するのに、操作者の介入が不要なことである。さらに、マシン210はファールライン後方のアプローチ上で、マシンの中心に位置する垂直軸を中心として旋回することができ、従って、ゼロ旋回半径を提供する。自己インデックスの概念は、本発明の譲渡人に譲渡された先の米国特許第5,185,901号に開示されており、先行技術のマシンの原理の多くがマシン210に利用されている。したがって、これにより、参照によって、米国特許第5,185,901号は、本明細書に組み込まれる。
【0041】
マシン210は、マシンの後部近くの両側の外側側壁に配置される2つのアプローチ駆動ホイールアセンブリ212および214を有する。なお、以下の記載では、左側アプローチホイールアセンブリ212とその構成部品は「セブンピン」、一方、右側アプローチホイール駆動アセンブリ214とその構成部品は「テンピン」という記載を用いる場合がある。
【0042】
アプローチホイールアセンブリ212および214の各々は、チェーン220によって駆動可能に相互接続された、1対の前後に離間する前方および後方アプローチ駆動ホイール216および218を備える。アプローチホイール216および218はレーン駆動ホイール16、18よりは幾分下の位置に配置され、アプローチの表面に接触可能になっているが、駆動ホイール16、18はそのようになっていない。一方、マシン210がレーンを上下に走行する際は、アプローチホイール216、218はレーンのガター内に懸架するように配置され、レーン駆動ホイール16、18によって、それらがレーンの表面と接触する際に、駆動される。
【0043】
セブンピンアプローチホイールアセンブリ212に関しては、前方アプローチホイール216はシャフト222を有し、シャフト222は可逆駆動モータ226(図18)(以下、「セブンピン駆動モータ」と呼ぶこともある)の出力シャフトに動作可能に連結されるチェーン224によって駆動される。このように、セブンピンアプローチアセンブリ212の両方のホイール216、218はモータ226から駆動力を受け取る。一方、テンピンアプローチアセンブリ214は、シャフト228によって駆動される前方アプローチ駆動ホイール216を備える。シャフト228はチェーン230を介して主駆動モータ22の出力シャフトに動作可能に連結される。主駆動モータ22はレーン駆動ホイール16、18(図19)を駆動する。このように、ホイール216およびテンピンアプローチアセンブリ214のホイール218の両方は、レーン駆動モータ22から駆動力を受け取り、レーン駆動ホイール16、18が回転すると回転する。
【0044】
セブンピンアプローチアセンブリ212は、後方ホイール218上にスプロケット232を備え、スプロケット232にはチェーン234が巻かれ、チェーン234は多股センサホイール236を駆動する。センサホイール236の回転はセンサ238によって検出される。同様に、テンピンアプローチアセンブリ214は後方ホイール218上にスプロケット240を備え、スプロケット240にはチェーン242が巻かれ、チェーン242は多股センサホイール244を駆動し、その回転はセンサ246によって検出される。
【0045】
マシン210の重心は前方アプローチ駆動ホイール216の前方に置かれる。したがって、マシン210がアプローチ上に止まっている時は、マシン210の前方端部が重力により前方アプローチホイール216を中心として揺動し、後方アプローチホイール218をアプローチから離して上に持ち上げる(図21参照)。これによって、マシン210がアプローチ上にある時は、後方アプローチホイール218は無効になる。1対のキャスターホイール248および250が、前方アプローチホイール216と前後方向に位置合わせされて、マシンの前部の近隣に配置され、それによってマシン210が前方に傾くと、キャスターホイール248、250がアプローチに接触するようになる。したがって、マシン210がアプローチ上にある場合は、アプローチと接触するホイールはキャスターホイール248、250および前方アプローチホイール216だけである。これにより、前方アプローチホイール216を逆方向に駆動することやホイール同士を互いに異なる速度で駆動することが可能になり、アプローチ上で、前方アプローチホイール216間の中間に位置する垂直軸を中心としてマシン210を旋回または導くことができる。その際、キャスターホイール248、250は、必要に応じて、単に追従したり旋回したりして方向転換に順応する。
【0046】
マシン210の前部は、その上縁部に沿って、マシンのフレームにヒンジ式に取り付けられる垂直バンパープレート252を備える。バンパープレート252の後のキルスイッチ254は、マシン210が前方へ移動中に事故で障害物にぶつかった場合に、バンパープレート252によって起動されるように配置されている。バンパープレート252がキルスイッチ254を起動すると、マシンは完全に停止する。バンパープレート252の後の1対の耐摩擦抵抗ホイール256、258は、マシンがレーンに入る時およびレーンから出る時に、瞬間的にレーンと接触してマシンの前部がレーンをこする、もしくは、傷つけるのを防ぐように配置されている。
【0047】
また、マシン210の前部には、左右1対の「ウィスカ」検出アセンブリ260および262が備えられ、マシンがアプローチからレーンに移動する際のマシンの操縦および位置決めを補助する。なお、これ以後、左のウィスカアセンブリ260およびその部品は「セブンピン」という記述を用いて記載されることがあり、右のウィスカアセンブリ262およびその部品は「テンピン」という記述を用いて記載されることがある。各々のウィスカアセンブリ260、262は、好ましくは所定の長さのコイルバネからなる、細長い弾性ウィスカ264を備える。ウィスカ264は、ピボットブロック266内に軸方向に調整可能に取り付けられ、ブロック266から横方向に突出するウィスカ264の長さを調整することができる。一方、ブロック266はピボットネジ268によって取り付けられ、ネジ268を通して垂直軸を中心として回転する。ピボットネジ268の周りに巻かれたねじりバネ270(図23)はブロック266の内側端部を、スイッチ274の起動レバー272(図24)に向けて後方向に動作し、それによって、起動レバー272は通常は押圧される。ブロック266の背面の調整ネジ276はレバー272と接触する。スイッチ274は制御装置110と電気的に接続し、入力信号を制御装置110に供給し、マシン210を後述するように操縦する。
【0048】
図25〜29はマシン210の制御システム108aの各部分を示すブロック図である。制御システム108aは、上述した電気的構成要素に加えて、制御装置110(プログラマブル ロジック コントローラ オムロン モデルCPM2A)、駆動モータ制御装置112、アナログ拡張モジュール278(オムロン モデルMAD01)、および制御リレーCR1、CR2、CR3、CR4、CR5、CR6、CR7、CR8、CR9、CR10、CR11、CR12、CR13、CR14、CR15、およびCR16を備える。制御システム108aは、更に、開始スイッチ116(図9)、「オンレーン(on lane)」スイッチ280、「右から左」手動開始スイッチ282、「左から右」手動開始スイッチ284、底部ダスタースイッチ286、洗浄コンパートメントスイッチ288(ダスタースクリーンが表示された時に手動でダスターモータを動作させるため、またはオイルおよび洗浄液スクリーンが表示された時に手動で洗浄液の量をテストするためのスイッチ)、および緊急停止スイッチ117(図13)を備える。
【0049】
制御装置110は、アナログ拡張モジュール278用の、0〜5Vのアナログ出力を備える。マシン210の各モータの制御装置に供給されるこの電圧を、制御装置110によって変化させ、マシンの速度を、レーン上では7段階、アプローチ上では3段階にプリセットすることができる。例えば、5Vの出力がモータ制御装置に供給されると、モータは高速で回転する。一方、0Vの出力が制御装置に供給されると、モータは惰性で回転し、制御停止に向かう。本出願では、1つのアナログ出力が2つのモータを制御し、各モータは同じ電圧を受け取る。
【0050】
拡張モジュール278からのアナログ電圧は、セブンピンウィスカ操縦リレーCR15およびテンピンウィスカ操縦リレーCR16を経由して供給される。これらのリレーが動作すると、それぞれ固有の操縦モータに高いアナログ電圧を供給して速度を上昇させ、他方の操縦モータへのアナログ信号をオフにして速度を下降させる。このようにしてマシン210の操縦を行う。
【0051】
マシン210には、動作する、開始レーンおよび終了レーンをプログラミングする必要がある。開始レーンおよび終了レーンは、そのレーンを出てから、どちらの方向に90度回転するのかを指定する。以下に、レーン1から開始しレーン2で終了する左から右への走行方向についての例を示す。
【0052】
アプローチにある間に、マシン210が、開始レーンおよび終了レーンをプログラムされて開始されると、制御装置110はセブンピンモータフォワードリレーCR11およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13の両方をオンにする。その結果、テンピン/主モータ22およびセブンピンモータ226の両方がオンになり、プリセットされた低速で、マシンを前方に駆動する。マシンがレーン内に移動すると、ダスター、洗浄ポンプ、スクイージ、およびオイルの各機能が、アプローチ上の開始点から所定の距離離れた位置で動作を開始する。これらの各機能はすべて個別に調整可能である。
【0053】
マシンが前方に移動する際、マシンがレーンに完全に位置合わせされていない場合は、テンピンウィスカ264がファールライトに当たることがある。この衝撃でブロック266が回転し、テンピンウィスカスイッチ274から離れ、起動レバー272を解放して、テンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点を閉状態にする。この信号により、制御装置110の入力110がオンになり、テンピン操縦リレーCR16もオンになる。
【0054】
入力110がオンになると、制御装置110が、より高いアナログ電圧をテンピン/主モータの制御に供給し、テンピン/主モータ22をプリセットされた回転速度に上昇する。同時に、セブンピンモータ制御装置へのアナログ電圧はオフになり、セブンピンモータ226の速度が低下する。これによって、マシンは左旋回する。
【0055】
テンピンウィスカ264が通常の位置に戻ると、制御装置入力110およびテンピン操縦リレーCR16がオフになり、2つのモータ22および226は、マシンがレーンに入る時の設定速度に戻る。
【0056】
左方向への修正旋回を行った後、マシンがレーンと適切に位置合わせされている場合は、そのままレーン上を進む。これに対して、左に行き過ぎて、その状態のまま前に進むと、セブンピンウィスカ264が左ガターの外側に沿った左仕切りレールにあたる場合がある。その場合は、その衝撃により、セブンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点が閉状態にされる。セブンピンウィスカスイッチ274の通常閉状態の接点は、制御装置入力109に接続され、入力109およびセブンピンウィスカリレーCR15のコイルの両方をオンにする。
【0057】
入力109がオンになると、制御装置110は、より高いアナログ電圧をセブンピンモータ制御装置に送り、セブンピンモータ226をプリセットした回転速度に上昇させる。同時に、セブンピン操縦リレーCR15の通常閉状態の接点が開状態になると、テンピン/主モータの制御へのアナログ電圧はオフになり、テンピン/主モータ22の速度が低下する。これによって、マシンは右旋回する。
【0058】
セブンピンウィスカ264が通常の位置に戻ると、入力109およびセブンピンウィスカリレーCR15はオフになり、2つのモータ22および226はマシンがレーンに入るときの設定速度に戻る。マシンがレーンと位置合わせされている場合は、レーンを下りに進む。そうでない場合は、テンピンウィスカ264に再度衝撃が発生し、セブンピンウィスカ264は必要に応じて旋回し、マシンを中央に合わせる。
【0059】
なお、セブンピンウィスカ264がレーン仕切りに2回目に当たり、直ぐに正常な位置まで戻らなかった場合、マシンにはオーバライド機能が備えられている。このように戻るのに失敗したということは、何らかの理由で、アプローチホイール216が、マシンを仕切りから離れさせるように操縦できないことが考えられる。そのような場合、一般に、マシンがレーン内に完全に入っていても、レーン間隔ホイール53が回転できない。この問題を解決するには、ウィスカが起動されるとシステム内のタイマーが計数を行い、一定の時間が経過した後に、アプローチ駆動機能からレーン駆動機能にマシンを切換えて、マシンがレーンを下るようにする。
【0060】
マシンは、次のレーンに行く際に過剰または過少走行した場合、次回に使用する際に、過剰または過少走行が起こらないように自己調整するようプログラムされる。1回目のウィスカの接触によって、調整する内容が指示され、その最初の接触時のみ、調整が行われる。各レーンのその後の接触はすべて無視される。一番初めのレーンでは調整は行われない。各調整は0.310インチ単位で行われる。
【0061】
このようにマシンが適切に位置合わせされると、マシンはレーン上で、前方への移動を続ける。マシンがレーン上にある時は、アプローチホイール216、218はガターの中に配置され、フロアとは接触しない。その結果、その代わりに、レーン駆動ホイール16、18が機能する。レーン間隔ホイール53もレーンと接触して、マシンの前方への移動から回転を開始する。レーン間隔ホイール53が1/2回転すると、オンレーンスイッチ280の通常開状態の接点が閉状態になり、入力000をオンにする。その瞬間に制御装置110はアプローチ駆動機能からレーン駆動機能へ切り替わり、省電力のためにセブンピンアプローチ駆動モータ226がオフになる。マシンは、レーンを下り続け、そして図1〜13のマシン10に関して記載したような様式で戻る。
【0062】
マシンが、戻る際にファールラインに近づくと、レーン距離センサ57の制御下にある戻り走行距離カウンタがその限度に達して、セブンピンアプローチ駆動モータ226をオンにし、「ストップオンアプローチ」カウンタを使用可能にする(マシンがいつ動作を終了するのかを知るために、走行したレーンの数を計数する場合も同様である)。レーン距離センサ57はストップオンアプローチカウンタのリセット機能の一部であり、レーン距離センサ57がリセットパルスの送信を停止するまで、ストップオンアプローチカウンタがダウン計数を行わないようにする。これは、マシンが、どこでレーンが終了してアプローチが始まるのかを正確に知るということである。
【0063】
次に、マシンは、6つの駆動ホイール16、18、216、および218全部を用いてアプローチ上を走行し、所定の位置で停止する。所定の位置は、旋回する時にファールライトと接触しないように、ファールラインから後に十分離れた位置である。セブンピンモータリバースリレーCR12およびテンピン/主モータリバースリレーCR14はオフになりマシンを停止する。マシンが一旦完全にアプローチ上に載ると、マシンの前部が重力により前方アプローチホイール216を中心として、下方向に傾斜し、キャスターホイール248、250がフロアに接触する。これによって、後方アプローチホイール218が上昇し、アプローチから少し上に離れる。そのため、マシンは、この時、前方アプローチホイール216だけで駆動されている。もちろん、主駆動ホイール16、18もアプローチより上にあり、機能していない。
【0064】
マシンがアプローチ上で停止した後、0.5秒間の遅延がある。この遅延が終了すると、制御装置110はセブンピンフォワードモータリレーCR11およびテンピン/主モータリバースリレーCR14をオンにして、マシンを時計回りに90度旋回させ、これによってマシンをレーン2の方向に向ける。マシンの旋回軸は前方アプローチホイール216の間の中間に位置するので、マシンはゼロ旋回半径を持つ。
【0065】
制御装置110はセブンピンモータフォワードリレーCR11およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13をオンにし、前方アプローチホイール216を使ってマシンを次のレーンへ動かす。マシンが次のレーンに到着すると、リレーCR11およびCR13がオフになり、マシンを停止させる。マシンの停止後、0.5秒間の遅延がある。
【0066】
遅延が終了すると、制御装置110はセブンピンモータリバースリレーCR12およびテンピン/主モータフォワードリレーCR13をオンにして、マシンを反時計回りに90度旋回させ、これによって、マシンをレーン2の下り方向に向ける。マシンが停止する瞬間に、制御装置110はそのプログラム中のすべての機能をリセットする。0.5秒間の遅延の後、マシンは前方への走行を開始し、全シーケンスを再び開始する。
【0067】
マシンが最後のレーンを完了すると、レーンを出て、アプローチ上で停止し、洗浄コンパートメントへのアクセスが容易にできるように、90度旋回して停止する。マシンは、これらのアプローチ上の停止機能すべてに関して、減速機能を有している。マシンが、停止から40カウント以下になると、制御装置110はモータ22および226に対して、減速アナログ信号を送出し、マシンが急にガタンと停止するのではなく、滑らかに停止できるようにする。また、これにより、マシンが停止する際に駆動系に過度の負担をかけないようにする。
【0068】
好適な実施形態では、マシン210には1対の自在型のバンパーホイール290、292も備えられ、マシンの後部近隣の、両側に配置されている。バンパーホイール290、292は垂直軸の周りを回転可能であり、後方アプローチホイール218の外側かつ後側の近距離に配置される。バンパーホイール290、292はこのように配置されて、ガターの両方の外側縁部に接触し、マシンがアプローチを離れてレーンに入る際に、必要に応じてマシンの後方端部をキックし、マシンを中心に位置合わせする。
【0069】
発明者は、以下の請求の範囲に記載される発明の範囲を実質的に逸脱しないすべての装置は、たとえ文言上範囲外であっても、均等論に基づき、本発明の公正な範囲として判断および評価されることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【0070】
【図1】図1は、本発明の原理を具体化する非ゼロ旋回半径メンテナンスマシンの左側前部の透視図であり、構成の内部詳細を明らかにするために上部のカバーを外してある。
【図2】図2は、マシンの右側後部の透視図である。
【図3】図3は、マシン内部の構成部品の右側前部の透視図であり、明確化のために壁などの構造物を取り除いてある。
【図4】図4は、マシン内部の構成部品の左側後部の透視図であり、明確化のために壁などの構造物を取り除いてある。
【図5】図5は、マシンの右側立面図であり、構成の内部詳細を明らかにするために、近隣の側壁を取り除いてある。
【図6】図6は、部分的に拡大したマシンの右側立面図であり、マシンが前方へ移動する間、スクイージブレードがレーンに接触する時の動作を示す図である。
【図7】図7は、図6と同様に、部分的に拡大したマシンの右側立面図であり、マシンが前方への移動の終点で停止し、スクイージアセンブリがピンデッキの縁部を越えて通過して突き出し、スクイージアセンブリの水分を払うところを示す図である。
【図8】図8は、図6と同様に、マシンを部分的に拡大した右側立面図であり、上昇された位置にあるスクイージアセンブリを示す図である。
【図9.10.11.12.13】図9〜13は、マシンの電気系統の各部分のブロック図である。
【図14】図14は、本発明の原理を具現化するゼロ旋回半径メンテナンスマシンの左側前部の透視図であり、構成の内部詳細を明らかにするために上部のカバーを外してある。
【図15】図15は、図14のマシンの右側後部透視図である。
【図16】図16は、ゼロ旋回半径マシンの右側前部の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図17】図17は、ゼロ旋回半径マシンの左側後部の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図18】図18は、ゼロ旋回半径マシンの右側後部底面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図19】図19は、ゼロ旋回半径マシンの左側後部底面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図20】図20は、拡大されたゼロ旋回半径マシンの右側後部上面の透視図であり、内部の詳細が明確になるように壁および一部他の部品を取り除いてある。
【図21】図21は、ゼロ旋回半径マシンの左側立面図であり、マシンがアプローチ上で重力により前方に傾き、ゼロ旋回半径駆動ホイールおよびキャスターホイールによって支持されている様子を示す図である。
【図22】図22は、部分的に拡大したゼロ旋回半径マシンの左側前部透視図であり、その後ろの構成を詳細に示すために前部バンパーを部分的に取り除いてある。
【図23】図23は、ゼロ旋回半径マシンの左側前部コーナーを部分的に拡大した透視図であり、セブンピンウィスカアセンブリの詳細を示すために前部バンパーを取り除いてある。
【図24】図24は、セブンピンウィスカアセンブリの部分的な垂直断面図であり、実質的に図23の線24−24に沿って描かれている。
【図25.26.27.28.29】図25〜29はゼロ旋回半径マシンの電気系統の各部分のブロック図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続する略平行で細長いボウリングレーンを上下に走行し、各レーン上でメンテナンス作業を行い、前記レーンの一方の端部のファールラインより後方の前記レーンをまたがる共通アプローチの上で前記レーンの間をインデックスするように動作可能なレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記アプローチ上にある時に前記マシンを推進する1組のアプローチ駆動ホイールと、
前記アプローチ駆動ホイールと動作可能に連結され、1つのレーンの前記ファールラインから離れるように、前記マシンを前記アプローチ上で推進し、前記マシンが次のレーンに略対面するまで前記マシンを前記アプローチ上で旋回し、前記アプローチ上で前記マシンを横方向に次のレーンへ推進し、前記マシンが次のレーンと一列に並ぶまで前記マシンを前記アプローチ上で旋回し、前記レーンを下り走行するために、前記アプローチ上で前記マシンを次のレーンのファールライン方向に推進するように前記アプローチ駆動ホイールを動作させる制御機構とを備えることを特徴とするレーンメンテナンスマシン。
【請求項2】
前記アプローチ駆動ホイールは、前記マシンがレーンを上下走行する際に、各レーンの両側のガター内に懸架するように配置される請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項3】
前記マシンをレーン上で上下に推進するために、前記マシンが前記レーン上に配置された時に、前記レーンの表面と接触するように配置されたレーン駆動ホイールを更に備え、
前記アプローチ駆動ホイールは、前記レーン駆動ホイールよりも下側に突出し、前記マシンが前記アプローチ上にある時に、前記レーン駆動ホイールを前記アプローチから離し、かつ前記アプローチ駆動ホイールを前記アプローチに接触して維持する請求項2に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項4】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項3に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項5】
前記マシンが前記アプローチ上にある時に、前記アプローチ駆動ホイールが前記マシンを支持するのを補助するために配置される少なくとも1つの自在旋回キャスタを更に備える請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項6】
前記制御機構は、離間された左および右センサを含み、前記離間された左および右センサは、前記マシンと障害物との接触を検出するために配置され、前記検出した場合は、それに対応して前記左および右アプローチホイールを駆動するための出力を提供するように動作可能である請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項7】
前記センサの各々は、前記マシンから外側に突出し、障害物との接触に際し、移動を行うために搭載された細長い要素を含み、
前記要素の前記移動動作は、電気的出力信号を生成し、
前記制御機構は、センサからの電気的出力信号に応答して、前記マシンを操縦するように前記アプローチホイールを動作させる制御装置を更に含む請求項6に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項8】
前記制御機構は、前記アプローチ上で前記マシンをレーンからレーンへ自己インデックスさせるように動作可能であり、
前記制御機構は、前記アプローチ駆動ホイールを動作するために、前記アプローチ上で走行した距離に関する入力に応答するようにプログラムされた制御装置を含む請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項9】
前記制御機構は、前記アプローチ上で前記マシンをレーンからレーンへ自己インデックスさせるように動作可能であり、
前記制御機構は、前記アプローチ駆動ホイールを動作するための、前記アプローチ上で走行した距離に関する入力に応答するようにプログラムされた制御装置を含む請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項10】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと、右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項9に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項11】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと、右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項12】
前記マシンはバッテリ駆動である請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項13】
支持表面に沿って走行するために適合された自己推進および自己操縦式のマシンであって、
移動可能なシャーシと、
支持表面に沿って移動するために前記シャーシを支持する駆動ホイールと、
前記シャーシ上の、障害物の存在を検出するための位置に搭載された左および右操縦センサと、
前記駆動ホイールに動作可能に連結され、前記センサに応答して、前記センサが障害物を検出しない場合は、前記駆動ホイールを同じ速度で駆動して、走行経路に直線的に前記マシンを推進し、センサによって障害物が検出された場合は、前記駆動ホイールを互いに対して異なる速度で駆動し、前記マシンを障害物から離れる方向に旋回させる制御機構とを備えるマシン。
【請求項14】
前記駆動ホイールは、相互に離間された、1対の左および右駆動ホイールを備え、
前記制御機構は、前記駆動ホイールを相互に対向する方向に駆動し、前記マシンを前記左および右駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として旋回させるように動作可能である請求項13に記載のマシン。
【請求項15】
前記制御機構は、前記表面上を走行した距離に関する入力に応答して前記駆動ホイールを動作させるようにプログラムされた制御装置を含む請求項14に記載のマシン。
【請求項16】
前記センサの各々は、前記シャーシから外側に突出し、障害物との接触に際し、移動を行うために搭載された細長い要素を含み、
前記要素の前記移動動作は、電気的出力信号を生成し、
前記制御機構は、センサからの電気的出力信号に応答して、前記マシンを操縦するように前記駆動ホイールを動作させる制御装置を更に含む請求項13に記載のマシン。
【請求項17】
前記マシンはバッテリ駆動である請求項13に記載のマシン。
【請求項18】
ボウリングレーンに沿って前方にファールラインからピンデッキまで走行し、その後、逆方向に前記ピンデッキから前記ファールラインまで走行するように適合されたボウリングレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記レーンに沿って走行する際に上昇位置と下降位置との間を移動可能である真空吸引ヘッドを含み、前記上昇位置では、前記ヘッドは前記レーンより上に離間し、前記下降位置では、前記ヘッドは前記レーンと動作可能に接触し、前記レーンから洗浄液を除去する洗浄システムを備え、
前記吸引ヘッドは真空モータと接続され、前記モータは、動作状態にあるときに、前記ヘッドにおいて吸引を行い、
前記真空モータは、少なくとも前記マシンの前方への走行の大半は動作状態にあり、少なくとも前記マシンの逆方向への走行の大半は非動作状態にあることを特徴とするボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項19】
前記真空モータは、前記マシンが前方に移動を開始する前に前記ファールラインにあるときは非動作状態であり、
前記真空モータは、前記マシンが前方に所定の距離走行した後にだけ動作する請求項18に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項20】
前記吸引ヘッドは関連するスクイージブレードアセンブリを有し、
前記マシンを前記前方および逆方向走行させるように動作可能な駆動モータと、
前記レーンに沿ってマシンが走行した距離を決定するように動作するレーン距離センサと、
前記レーン距離センサと前記駆動モータに動作可能に接続され、前記レーン距離センサからの入力信号に応答して前記駆動モータの動作を制御するように動作する制御システムとを更に備え、
前記制御システムは、前記レーン距離センサが、前記マシンがファールラインから前方に一定の距離を走行したことを決定した場合に、前記駆動モータの動作を停止するように動作可能であり、前記一定の距離は、前記スクイージブレードアセンブリが前記レーンのピンデッキの縁部を越えて通過しピンデッキの縁部上に突き出す距離である請求項18に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項21】
前記制御システムは、前記マシンが前記レーンの前記ピンデッキの前記端部に突き出す位置で停止した後に、前記吸引ヘッドを上昇位置へ移動させ、次に、前記マシンが逆方向に所定の距離移動する際は前記吸引ヘッドを上昇位置で維持させ、次に、前記吸引ヘッドを下降位置まで移動させ、次に、前記マシンが前方へ移動する際には前記吸引ヘッドを下降位置で維持し、次に、前記スクイージアセンブリが、2度目に、前記レーンの前記ピンデッキの前記端部を越えて通過し、前記ピンデッキの前記端部の上に突き出すときに、前記駆動モータを動作停止させるように動作可能である請求項20に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項22】
前記制御システムは、更に、前記マシンが2度目に前記ピンデッキの前記端部の上に突き出した後、前記吸引ヘッドをその上昇位置に移動し、前記マシンが逆方向にファールラインまで戻る際に前記吸引ヘッドを上昇位置に維持し、前記真空モータを消勢に維持するように動作する請求項21に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項23】
ボウリングレーンに沿って前方にファールラインからピンデッキまで走行し、その後、逆方向に前記ピンデッキから前記ファールラインまで走行するように適合されたボウリングレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記レーンに沿って走行する際に、上昇位置と下降位置との間を移動可能である真空吸引ヘッドを含む洗浄システムであって、前記上昇位置では、前記ヘッドは前記レーンより上に離間し、前記下降位置では、前記ヘッドは前記レーンと動作可能に接触し、前記レーンから洗浄液を除去する、洗浄システムであって、
前記吸引ヘッドは関連するスクイージブレードアセンブリを有する、洗浄システムと、
前記マシンを前方および逆方向に走行させるように動作可能な駆動モータと、
前記レーンに沿ってマシンが走行した距離を決定するように動作するレーン距離センサと、
前記レーン距離センサと前記駆動モータに動作可能に接続され、前記レーン距離センサからの入力信号に応答して前記駆動モータの動作を制御するように動作する制御システムとを有し、
前記制御システムは、前記レーン距離センサが、前記マシンがファールラインから前方に一定の距離を走行したことを決定した場合に、前記駆動モータの動作を停止するように動作可能であり、前記一定の距離は、前記スクイージブレードアセンブリが前記レーンのピンデッキの縁部を越えて通過しピンデッキの縁部上に突き出す距離であることを特徴とするボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項24】
前記制御システムは、前記マシンが前記レーンの前記ピンデッキの前記端部に突き出す位置で停止した後に、前記吸引ヘッドを上昇位置へ移動し、次に、前記マシンが逆方向に所定の距離移動する際は前記吸引ヘッドを上昇のまま維持し、次に、前記吸引ヘッドを下降位置まで移動し、次に、前記マシンが前方へ移動する際には前記吸引ヘッドを下降のまま維持し、次に、前記スクイージアセンブリが、2度目に、前記レーンの前記ピンデッキの前記端部を越えて通過し、前記ピンデッキの前記端部の上に突き出すときに、前記駆動モータを動作停止するように動作可能である請求項23に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項25】
前記吸引ヘッドは真空モータと接続され、前記モータは、動作状態にあるときに、前記ヘッドにおいて吸引を行い、
前記制御システムは、更に、前記マシンが2度目に前記ピンデッキの前記端部の上に突き出した後、前記吸引ヘッドをその上昇位置に移動し、前記マシンが逆方向にファールラインまで戻る際に前記吸引ヘッドを上昇のまま維持し、前記真空モータを消勢に維持する請求項24に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項26】
前記真空モータは、前記マシンが前方への移動を開始する以前に前記ファールラインにあるときは消勢状態にあり、
前記真空モータは、前記マシンが前方に所定の距離走行した後に初めて動作する請求項25に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項1】
連続する略平行で細長いボウリングレーンを上下に走行し、各レーン上でメンテナンス作業を行い、前記レーンの一方の端部のファールラインより後方の前記レーンをまたがる共通アプローチの上で前記レーンの間をインデックスするように動作可能なレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記アプローチ上にある時に前記マシンを推進する1組のアプローチ駆動ホイールと、
前記アプローチ駆動ホイールと動作可能に連結され、1つのレーンの前記ファールラインから離れるように、前記マシンを前記アプローチ上で推進し、前記マシンが次のレーンに略対面するまで前記マシンを前記アプローチ上で旋回し、前記アプローチ上で前記マシンを横方向に次のレーンへ推進し、前記マシンが次のレーンと一列に並ぶまで前記マシンを前記アプローチ上で旋回し、前記レーンを下り走行するために、前記アプローチ上で前記マシンを次のレーンのファールライン方向に推進するように前記アプローチ駆動ホイールを動作させる制御機構とを備えることを特徴とするレーンメンテナンスマシン。
【請求項2】
前記アプローチ駆動ホイールは、前記マシンがレーンを上下走行する際に、各レーンの両側のガター内に懸架するように配置される請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項3】
前記マシンをレーン上で上下に推進するために、前記マシンが前記レーン上に配置された時に、前記レーンの表面と接触するように配置されたレーン駆動ホイールを更に備え、
前記アプローチ駆動ホイールは、前記レーン駆動ホイールよりも下側に突出し、前記マシンが前記アプローチ上にある時に、前記レーン駆動ホイールを前記アプローチから離し、かつ前記アプローチ駆動ホイールを前記アプローチに接触して維持する請求項2に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項4】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項3に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項5】
前記マシンが前記アプローチ上にある時に、前記アプローチ駆動ホイールが前記マシンを支持するのを補助するために配置される少なくとも1つの自在旋回キャスタを更に備える請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項6】
前記制御機構は、離間された左および右センサを含み、前記離間された左および右センサは、前記マシンと障害物との接触を検出するために配置され、前記検出した場合は、それに対応して前記左および右アプローチホイールを駆動するための出力を提供するように動作可能である請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項7】
前記センサの各々は、前記マシンから外側に突出し、障害物との接触に際し、移動を行うために搭載された細長い要素を含み、
前記要素の前記移動動作は、電気的出力信号を生成し、
前記制御機構は、センサからの電気的出力信号に応答して、前記マシンを操縦するように前記アプローチホイールを動作させる制御装置を更に含む請求項6に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項8】
前記制御機構は、前記アプローチ上で前記マシンをレーンからレーンへ自己インデックスさせるように動作可能であり、
前記制御機構は、前記アプローチ駆動ホイールを動作するために、前記アプローチ上で走行した距離に関する入力に応答するようにプログラムされた制御装置を含む請求項4に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項9】
前記制御機構は、前記アプローチ上で前記マシンをレーンからレーンへ自己インデックスさせるように動作可能であり、
前記制御機構は、前記アプローチ駆動ホイールを動作するための、前記アプローチ上で走行した距離に関する入力に応答するようにプログラムされた制御装置を含む請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項10】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと、右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項9に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項11】
前記アプローチ駆動ホイールは、互いに横方向に離間された左アプローチ駆動ホイールと、右アプローチ駆動ホイールとを含み、
前記制御機構は、前記左および右アプローチ駆動ホイールを相対的に異なる速度で、相互に対向する方向に駆動し、前記左および右アプローチ駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として前記マシンを回転させるように動作可能である請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項12】
前記マシンはバッテリ駆動である請求項1に記載のレーンメンテナンスマシン。
【請求項13】
支持表面に沿って走行するために適合された自己推進および自己操縦式のマシンであって、
移動可能なシャーシと、
支持表面に沿って移動するために前記シャーシを支持する駆動ホイールと、
前記シャーシ上の、障害物の存在を検出するための位置に搭載された左および右操縦センサと、
前記駆動ホイールに動作可能に連結され、前記センサに応答して、前記センサが障害物を検出しない場合は、前記駆動ホイールを同じ速度で駆動して、走行経路に直線的に前記マシンを推進し、センサによって障害物が検出された場合は、前記駆動ホイールを互いに対して異なる速度で駆動し、前記マシンを障害物から離れる方向に旋回させる制御機構とを備えるマシン。
【請求項14】
前記駆動ホイールは、相互に離間された、1対の左および右駆動ホイールを備え、
前記制御機構は、前記駆動ホイールを相互に対向する方向に駆動し、前記マシンを前記左および右駆動ホイールの間に位置する垂直軸を中心として旋回させるように動作可能である請求項13に記載のマシン。
【請求項15】
前記制御機構は、前記表面上を走行した距離に関する入力に応答して前記駆動ホイールを動作させるようにプログラムされた制御装置を含む請求項14に記載のマシン。
【請求項16】
前記センサの各々は、前記シャーシから外側に突出し、障害物との接触に際し、移動を行うために搭載された細長い要素を含み、
前記要素の前記移動動作は、電気的出力信号を生成し、
前記制御機構は、センサからの電気的出力信号に応答して、前記マシンを操縦するように前記駆動ホイールを動作させる制御装置を更に含む請求項13に記載のマシン。
【請求項17】
前記マシンはバッテリ駆動である請求項13に記載のマシン。
【請求項18】
ボウリングレーンに沿って前方にファールラインからピンデッキまで走行し、その後、逆方向に前記ピンデッキから前記ファールラインまで走行するように適合されたボウリングレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記レーンに沿って走行する際に上昇位置と下降位置との間を移動可能である真空吸引ヘッドを含み、前記上昇位置では、前記ヘッドは前記レーンより上に離間し、前記下降位置では、前記ヘッドは前記レーンと動作可能に接触し、前記レーンから洗浄液を除去する洗浄システムを備え、
前記吸引ヘッドは真空モータと接続され、前記モータは、動作状態にあるときに、前記ヘッドにおいて吸引を行い、
前記真空モータは、少なくとも前記マシンの前方への走行の大半は動作状態にあり、少なくとも前記マシンの逆方向への走行の大半は非動作状態にあることを特徴とするボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項19】
前記真空モータは、前記マシンが前方に移動を開始する前に前記ファールラインにあるときは非動作状態であり、
前記真空モータは、前記マシンが前方に所定の距離走行した後にだけ動作する請求項18に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項20】
前記吸引ヘッドは関連するスクイージブレードアセンブリを有し、
前記マシンを前記前方および逆方向走行させるように動作可能な駆動モータと、
前記レーンに沿ってマシンが走行した距離を決定するように動作するレーン距離センサと、
前記レーン距離センサと前記駆動モータに動作可能に接続され、前記レーン距離センサからの入力信号に応答して前記駆動モータの動作を制御するように動作する制御システムとを更に備え、
前記制御システムは、前記レーン距離センサが、前記マシンがファールラインから前方に一定の距離を走行したことを決定した場合に、前記駆動モータの動作を停止するように動作可能であり、前記一定の距離は、前記スクイージブレードアセンブリが前記レーンのピンデッキの縁部を越えて通過しピンデッキの縁部上に突き出す距離である請求項18に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項21】
前記制御システムは、前記マシンが前記レーンの前記ピンデッキの前記端部に突き出す位置で停止した後に、前記吸引ヘッドを上昇位置へ移動させ、次に、前記マシンが逆方向に所定の距離移動する際は前記吸引ヘッドを上昇位置で維持させ、次に、前記吸引ヘッドを下降位置まで移動させ、次に、前記マシンが前方へ移動する際には前記吸引ヘッドを下降位置で維持し、次に、前記スクイージアセンブリが、2度目に、前記レーンの前記ピンデッキの前記端部を越えて通過し、前記ピンデッキの前記端部の上に突き出すときに、前記駆動モータを動作停止させるように動作可能である請求項20に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項22】
前記制御システムは、更に、前記マシンが2度目に前記ピンデッキの前記端部の上に突き出した後、前記吸引ヘッドをその上昇位置に移動し、前記マシンが逆方向にファールラインまで戻る際に前記吸引ヘッドを上昇位置に維持し、前記真空モータを消勢に維持するように動作する請求項21に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項23】
ボウリングレーンに沿って前方にファールラインからピンデッキまで走行し、その後、逆方向に前記ピンデッキから前記ファールラインまで走行するように適合されたボウリングレーンメンテナンスマシンにおいて、
前記マシンが前記レーンに沿って走行する際に、上昇位置と下降位置との間を移動可能である真空吸引ヘッドを含む洗浄システムであって、前記上昇位置では、前記ヘッドは前記レーンより上に離間し、前記下降位置では、前記ヘッドは前記レーンと動作可能に接触し、前記レーンから洗浄液を除去する、洗浄システムであって、
前記吸引ヘッドは関連するスクイージブレードアセンブリを有する、洗浄システムと、
前記マシンを前方および逆方向に走行させるように動作可能な駆動モータと、
前記レーンに沿ってマシンが走行した距離を決定するように動作するレーン距離センサと、
前記レーン距離センサと前記駆動モータに動作可能に接続され、前記レーン距離センサからの入力信号に応答して前記駆動モータの動作を制御するように動作する制御システムとを有し、
前記制御システムは、前記レーン距離センサが、前記マシンがファールラインから前方に一定の距離を走行したことを決定した場合に、前記駆動モータの動作を停止するように動作可能であり、前記一定の距離は、前記スクイージブレードアセンブリが前記レーンのピンデッキの縁部を越えて通過しピンデッキの縁部上に突き出す距離であることを特徴とするボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項24】
前記制御システムは、前記マシンが前記レーンの前記ピンデッキの前記端部に突き出す位置で停止した後に、前記吸引ヘッドを上昇位置へ移動し、次に、前記マシンが逆方向に所定の距離移動する際は前記吸引ヘッドを上昇のまま維持し、次に、前記吸引ヘッドを下降位置まで移動し、次に、前記マシンが前方へ移動する際には前記吸引ヘッドを下降のまま維持し、次に、前記スクイージアセンブリが、2度目に、前記レーンの前記ピンデッキの前記端部を越えて通過し、前記ピンデッキの前記端部の上に突き出すときに、前記駆動モータを動作停止するように動作可能である請求項23に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項25】
前記吸引ヘッドは真空モータと接続され、前記モータは、動作状態にあるときに、前記ヘッドにおいて吸引を行い、
前記制御システムは、更に、前記マシンが2度目に前記ピンデッキの前記端部の上に突き出した後、前記吸引ヘッドをその上昇位置に移動し、前記マシンが逆方向にファールラインまで戻る際に前記吸引ヘッドを上昇のまま維持し、前記真空モータを消勢に維持する請求項24に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【請求項26】
前記真空モータは、前記マシンが前方への移動を開始する以前に前記ファールラインにあるときは消勢状態にあり、
前記真空モータは、前記マシンが前方に所定の距離走行した後に初めて動作する請求項25に記載のボウリングレーンメンテナンスマシン。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図2】
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【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【公開番号】特開2008−36404(P2008−36404A)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2007−157479(P2007−157479)
【出願日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【出願人】(507198347)ケーゲル, エルエルシー (1)
【公開日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−157479(P2007−157479)
【出願日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【出願人】(507198347)ケーゲル, エルエルシー (1)
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