壁面清掃装置
【課題】低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用できて壁面の清掃が可能になる壁面清掃装置を提供する。
【解決手段】作業者Ｐによって把持される柄部３と、柄部３の先端に取り付けられたヘッド部７と、を備え、ヘッド部７は、並んで設置された一対のブラシ５と、一対のブラシ５を互いに逆回転させる直流モータと、を有する壁面洗浄装置１である。この壁面洗浄装置１では、壁面Ｓｆの汚れに対応する位置にヘッド部７がくるように作業者Ｐが柄部３を把持し、ヘッド部７に設置された一対のブラシ５を回転させることで壁面Ｓｆの汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部７の一対のブラシ５は、互いに逆回転するので、壁面Ｓｆにブラシ５が当接した際にブラシ５のブレが生じにくく清掃作業が行い易い。
【解決手段】作業者Ｐによって把持される柄部３と、柄部３の先端に取り付けられたヘッド部７と、を備え、ヘッド部７は、並んで設置された一対のブラシ５と、一対のブラシ５を互いに逆回転させる直流モータと、を有する壁面洗浄装置１である。この壁面洗浄装置１では、壁面Ｓｆの汚れに対応する位置にヘッド部７がくるように作業者Ｐが柄部３を把持し、ヘッド部７に設置された一対のブラシ５を回転させることで壁面Ｓｆの汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部７の一対のブラシ５は、互いに逆回転するので、壁面Ｓｆにブラシ５が当接した際にブラシ５のブレが生じにくく清掃作業が行い易い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するブラシによって建物などの壁面を洗浄等するための壁面清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の壁面に付着した汚れ等を洗浄する為の装置が種々開発されている。例えば、特許文献１には、屋上に設置した吊下装置から吊り下げたワイヤーにより壁面に沿って上下方向に移動する壁面洗浄機の記載がある。また、特許文献２には、壁面に沿って昇降するゴンドラに乗った作業者が把持して使用する洗浄装置の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２０６２５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの装置は、単調な壁面が連続する中高層の建物においては有用である。しかしながら、低層（２階建程度、壁面の最も高い位置が地上から６ｍ程度）の住宅の外壁面を洗浄するには大掛かり過ぎるものであり、しかも、壁面の形状が部分的に大きく変化して凹凸を形成するような場合には、壁面との干渉を避ける必要もあって装置に様々な工夫が必要であって実用面で課題が残るという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題を解決し、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができる壁面清掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明は、建物の壁面を回転するブラシによって清掃する壁面清掃装置であって、作業者によって把持される柄部と、柄部の端部に取り付けられたヘッド部と、を備え、ヘッド部は、並んで設置された一対のブラシと、一対のブラシを互いに逆回転させる駆動部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この壁面清掃装置では、壁面の汚れに対応する位置にヘッド部がくるように作業者が柄部を把持し、ヘッド部に設置された一対のブラシを回転させることで壁面の汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部に並んで設置された一対のブラシは、互いに逆回転するので、壁面にブラシが当接した際にブラシのブレが生じにくく清掃作業が行い易い。その結果、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができる。
【０００８】
さらに、上記のヘッド部は、ブラシがそれぞれに取り付けられた一対のブラシ装着部と、駆動部の駆動力を一対のブラシ装着部それぞれに伝達する伝達機構と、を備え、ブラシ装着部は、ブラシを回転自在に支持するブラシ支持部と、伝達機構を介して伝達された駆動力を受けてブラシ支持部を回転させる回転軸部と、を有し、ブラシの回転軸線は、回転軸部の回転軸線に対して偏心していると好適である。
【０００９】
上記構成では、ブラシの回転軸線は、回転軸部の回転軸線に対して偏心しているので、回転軸部がブラシ支持部を回転させると、その回転に伴ってブラシは一定方向に円運動（公転運動）する。ここで、ブラシは、ブラシ支持部に回転自在に支持されており、公転運動に伴って自転もする。その結果、ブラシは、自転しながら公転運動するので両運動の相乗的な清掃効果を期待できる。さらに、ブラシを壁面に押し付ける押力を増すと、壁面から受ける摩擦抵抗が増してブラシの自転に伴う回転速度が減少するため、洗浄作用を適宜に調節することが可能になる。その結果、壁面に押し当てるブラシの押力を変化させるだけで、ブラシの動き（自転）を変化させることができ、汚れの状態や成分、あるいは壁面の形状等に応じた適切な動きをスイッチ等の操作によらずブラシに与えることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る壁面清掃装置は、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構を備え、この仰角可変機構は、柄部に対するヘッド部の傾き角度が変更自在となるように柄部とヘッド部とを接続するヒンジ部と、柄部に対するヘッド部の傾き角度を所定角度に保持すると共に、所定角度からの角度変位に応じた弾性力をヘッド部に付与する弾性部と、を有すると好適である。この構成では、ヘッド部が柄部に対して傾くので、ブラシを壁面に押し当てた際にヘッド部の傾き角度が変化し、ブラシが壁面に対面する適当な位置で保持されので清掃ムラが生じ難く、効率よく清掃作業を行うことができる。さらに、弾性部の作用により、ヘッド部の角度変位に応じた弾性力がヘッド部に付与されるので、ヘッド部がいたずらに揺れ動くことが抑制され、壁面に対してブラシを安定して押し当てることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る壁面清掃装置は、駆動部の本体部を収容すると共に、本体部に連結する駆動軸が貫通して外部に突き出す筐体を備え、上記の伝達機構は、筐体の外側に配置されると共に、駆動軸に着脱自在に固定された駆動プーリーと、筐体の外側に配置されると共に、回転軸部に着脱自在に固定された従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとに掛け回された無端ベルトと、を有すると好適である。例えば、洗浄液を噴射しながらブラシを回転させて壁面を洗浄するような構成であっても、上記の構成では駆動部の本体部を収容する筐体を備えているので、本体部を洗浄液などの液体から保護することができる。また、伝達機構の駆動プーリーは、筐体を貫通して外部に突き出す駆動軸に着脱自在であり、さらに、従動プーリーは回転軸部に着脱自在であり、そして、無端ベルトは駆動プーリーと従動プーリーとに掛け回されているので、取替えや交換が容易である。その結果、径の異なる他の駆動プーリーや従動プーリーに変更することで、容易に所望のトルクや回転速度に変更することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができて、壁面を適宜に清掃できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る壁面洗浄装置に係り、ヘッド部を拡大して示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】ヘッド部を真横から見た状態を示し、一部を破断して示す部分断面図である。
【図５】ブラシユニットを拡大して示す断面図である。
【図６】柄部に対してヘッド部を傾けた状態を示し、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構の断面図である。
【図７】本実施形態に係る壁面洗浄装置の使用状態を示す図である。
【図８】ブラシの公転運動と自転との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１、及び図７に示されるように、本実施形態に係る壁面洗浄装置（壁面清掃装置）１は、作業者Ｐが把持する柄部３と、柄部３の先端に取り付けられ、回転する一対のブラシ５を備えるヘッド部７と、ヘッド部７に洗浄液を圧送するポンプ９と、洗浄液を蓄える洗浄液タンク１１と、洗浄液タンク１１からの洗浄液をヘッド部７まで移送する洗浄液ホース１３と、ポンプ９及びヘッド部７に電流を供給する電源コード１５と、を備えている。なお、洗浄液ホース１３や電源コード１５は、コイル状に巻かれており、可撓性、及び伸縮性を有する。
【００１６】
壁面洗浄装置１は、作業者Ｐが携行可能となるようにコンパクトな構成でまとめられており、ポンプ９及び洗浄液タンク１１はベルト付きの専用ケース１７に収められ、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着されて携行可能に構成されている。なお、本実施形態では、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着された態様を例に説明するが、洗浄液タンク１１やポンプ９を地面に据え置く形式や、作業者Ｐが背中に背負う形式であってもよい。
【００１７】
柄部３は、ＦＲＰからなるパイプ状の部材を三脚のように入れ子状に組み合わせて伸縮自在に構成したものであり、任意の長さに設定することができる。さらに、各パイプ状部材同士は、例えば、一方を他方に対して正回転させることで任意の伸縮位置で固定でき、逆回転させることで固定が解除されて伸縮させることができるツイストロック機構によって連結されている。なお、本実施形態では、コイル状に巻かれた洗浄液ホース１３や電源コード１５は柄部３の外に出されているが、柄部３の内部に収容可能な形態であれば、柄部３の内部に通すように配置することもできる。
【００１８】
図２〜図４に示されるように、ヘッド部７は、アルミニウム板からなるベースプレート２１を備えており、ベースプレート２１の上面（内面）の略中央には、直流モータ（駆動部）２３の本体部２３ａがねじ止めされている。また、直流モータ２３の両脇には、従動軸（回転軸部）２７Ａ，２７Ｂを回転自在に支持する従動軸支持部２５がそれぞれ固定されている。ベースプレート２１の周縁２１ａは、上面側に屈曲されており、この周縁２１ａには、ベースプレート２１の上面を箱状に覆うカバー２２が固定されている。カバー２２は、塩化ビニルからなる。直流モータ２３の本体部２３ａ、及び従動軸支持部２５はカバー２２に覆われており、ベースプレート２１、及びカバー２２によって筐体２０が構成される。
【００１９】
従動軸支持部２５（図５参照）は、ベースプレート２１に固定された略筒状のハウジング２５ａと、ベースプレート２１を貫通してハウジング２５ａ内に挿入された段付きの従動軸２７Ａ，２７Ｂと、ハウジング２５ａ内で従動軸２７Ａ，２７Ｂの細軸部２７ａを環状に囲み、間座２５ｂを介して離間して上下２列に構成されたボールベアリング２５ｃ，２５ｄと、ハウジング２５ａの上端にねじ止めされ、上側のボールベアリング２５ｃに当接する環状の天板２５ｅと、従動軸２７Ａ，２７Ｂの細軸部２７ａに螺合して上側のボールベアリング２５ｃを押圧するナット２７ｆと、を備えている。なお、ボールベアリング２５ｃ，２５ｄの配置を上下２列とすることで、従動軸２７Ａ，２７Ｂのブレは抑えられ、安定した保持に有効である。
【００２０】
また、ベースプレート２１の上面には、洗浄液を洗浄液噴射ノズル２９に導くエルボ管３１（図３、図４参照）が固定されている。洗浄液噴射ノズル２９は、ベースプレート２１の下面（外面）に固定されており、洗浄液噴射ノズル２９とエルボ管３１とは、ベースプレート２１の連通孔を介して連通している。エルボ管３１には、カバー２２を貫通する洗浄液ホース１３が直流モータ２３を避けるように迂回して接続されている。なお、カバー２２を貫通する電源コード１５は、直流モータ２３に通電可能に接続されている。
【００２１】
直流モータ２３の本体部２３ａに連結された駆動軸２３ｂ（図２、図３参照）は、ベースプレート２１を貫通して外部に突き出している。駆動軸２３ｂには、筐体２０の外部において駆動プーリー２４が着脱自在な構成によって固定されている。この着脱自在な構成は、例えば、六角穴付きボルトなどによって実現可能である。駆動軸２３ｂには、上下二段のＶ字溝Ｖ１，Ｖ２が形成されており、ベースプレート２１に近い側の一方のＶ字溝は第１のＶ字溝Ｖ１であり、他方のＶ字溝は第２のＶ字溝Ｖ２である。なお、駆動軸２３ｂに対して駆動プーリー２４が着脱自在な構成なので、駆動プーリー２４を径の異なる他の駆動プーリーに適宜、且つ簡単に交換できる。
【００２２】
一対の従動軸支持部２５によって回転自在に支持された一対の従動軸２７Ａ，２７Ｂは、それぞれベースプレート２１を貫通して外部に突き出している。一方の従動軸２７Ａには、筐体２０の外部において、駆動プーリー２４の第１のＶ字溝Ｖ１に対応する第１の従動プーリー３２Ａが着脱自在な構成によって固定されている。また、他方の従動軸２７Ｂには、筐体２０の外部において、駆動プーリー２４の第２のＶ字溝Ｖ２に対応する第２の従動プーリー３２Ｂが着脱自在な構成によって固定されている。この着脱自在な構成は、例えば、六角穴付きボルトなどによって実現可能である。なお、各従動軸２７Ａ，２７Ｂに対して第１の従動プーリー３２Ａまたは第２の従動プーリー３２Ｂは着脱自在な構成なので、第１の従動プーリー３２Ａまたは第２の従動プーリー３２Ｂを径の異なる他の従動プーリーに適宜、且つ簡単に交換できる。
【００２３】
第１の従動プーリー３２Ａの外周にはＶ字溝Ｖａが形成されており、駆動プーリー２４の第１のＶ字溝Ｖ１と第１の従動プーリー３２ＡのＶ字溝Ｖａとには、無端状の第１のＶベルト３３Ａが掛け回されている。同様に、第２の従動プーリー３２Ｂの外周にもＶ字溝Ｖｂが形成されており、駆動プーリー２４の第２のＶ字溝Ｖ２と第２の従動プーリー３２ＢのＶ字溝Ｖｂとには、無端状の第２のＶベルト３３Ｂが掛け回されている。
【００２４】
第１のＶベルト３３Ａ及び第２のＶベルト３３Ｂのうちの一方、例えば、第１のＶベルト３３Ａは、１８０度ひねられ、途中で交差するようにして掛け回されている。他方のＶベルト、例えば、第２のＶベルト３３Ｂはひねられることなく環状に掛け回されている。従って、駆動軸２３ｂが正回転した際に、第２の従動プーリー３２Ｂは正回転し、第１の従動プーリー３２Ａは逆回転するようになる。つまり、第１の従動軸２７Ａ及び第２の従動軸２７Ｂは、両従動プーリー３２Ａ，３２Ｂが同一の径なので、駆動軸２３ｂの回転に追従し、同一の回転数、同一のトルクで、且つ逆回転するように構成されている。
【００２５】
駆動プーリー２４、第１のＶベルト３３Ａ、第２のＶベルト３３Ｂ、第１の従動プーリー３２Ａ、第２の従動プーリー３２Ｂ、第１の従動軸２７Ａ、及び第２の従動軸２７Ｂにより、直流モータ２３の駆動力を一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂそれぞれに伝達する伝達機構３５が構成される。続いて、一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂについて説明する。なお、一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂは、実質的に同一の構成からなるため、図５を参照して第２の従動軸２７Ｂに固定された一方のブラシ装着部３７Ｂを中心に詳細を説明し、第１の従動軸２７Ａに固定された他方のブラシ装着部３７Ａの説明は省略する。
【００２６】
図５に示されるように、第２の従動軸２７Ｂには、第２の従動プーリー３２Ｂよりも先端側において回転力を伝達するための切り欠き２７ｂが形成されている。この切り欠き２７ｂは、第２の従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａを挟んで両側部に形成され、切り欠き２７ｂが形成された軸端部２７ｃには、ブラシ支持部３９が嵌め込まれてねじ止めされている。
【００２７】
ブラシ支持部３９は、軸端部２７ｃに嵌合する根元部３９ａと、根元部３９ａから回転軸線Ｓａに直交する方向に突き出したアーム部３９ｂと、アーム部３９ｂの先端に設けられた反動おもり部３９ｃ、とを備えている。
【００２８】
根元部３９ａには、回転軸線Ｓａを挟んで反動おもり部３９ｃの反対側となる位置に偏心軸部４１が螺合されている。偏心軸部４１は半ねじボルトからなり、円柱状に軸部の周りにはボールベアリング４３が配置されており、頭部４１ａは環状の押え板４５と協同してボールベアリング４３を挟みつけて保持している。環状の押え板４５は、ブラシホルダー４７にねじ止めされている。
【００２９】
ブラシホルダー４７は円形のブラシ固定板４７ａと、ブラシ固定板４７ａの中央に立設された円筒状の内壁部４７ｂと、反動おもり部３９ｃの周回軌道の全域を囲むように形成された円筒状の外壁部４７ｃと、を備えている。内壁部４７ｂは、偏心軸部４１、及びボールベアリング４３を囲むように配置され、内壁部４７ｂの端面が環状の押え板４５に当接して複数のねじで締結固定されている。偏心軸部４１の中心線Ｓｂは、ブラシ固定板４７ａの中心を通り、ブラシ５の回転軸線Ｓｂとなる。なお、ブラシ５の回転軸線Ｓｂは従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａに対して５ｍｍ程度偏心している。
【００３０】
アーム部３９ｂは、従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓｂを基準にして偏心軸部４１の中心線（ブラシ５の回転軸線）Ｓｂ側に向く方向とは正反対の方向に向かうように延在し、その先端に反動おもり部３９ｃが設けられている。反動おもり部３９ｃを、従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａを基準としてブラシ５の回転軸線Ｓｂとは反対となるように配置することで、重心位置をずらして使用時（ブラシ５の回転時）に生じる振動を低減する。
【００３１】
ブラシホルダー４７には、面ファスナー構造にてブラシ５が着脱自在に固定されている。具体的には、ブラシホルダー４７のブラシ固定板４７ａの裏面、すなわち、内壁部４７ｂが立設された面の裏側には、面ファスナーの一方が接着固定されている。一方で、ブラシ５は、樹脂性、その他の材料からなる多数の線状部材５ａが円形基板５ｂから突き出すように形成されており、円形基板５ｂには、ブラシ固定板４７ａに取り付けられる面ファスナーの他方が接着固定されている。なお、本実施形態では、面ファスナー構造によって、ブラシ５がブラシホルダー４７に着脱自在に装着される態様を説明するが、ブラシ５は、接着固定やねじ止めなどでブラシホルダー４７に固定される態様であってもよい。
【００３２】
ヘッド部７（図２、図３、及び図６参照）は、仰角可変機構５０を介して柄部３の先端に連結されている。仰角可変機構５０は、柄部３に固定されるパイプホルダー５０ａと、パイプホルダー５０ａに固定される柄部固定プレート５０ｂと、柄部固定プレート５０ｂとベースプレート２１とを連結するバネ蝶番５１と、を備えている。
【００３３】
パイプホルダー５０ａはフランジ付き短管からなり、柄部３の先端に挿入されてねじ止めされており、パイプホルダー５０ａのフランジ部分は柄部固定プレート５０ｂにねじ止めされている。柄部固定プレート５０ｂはアルミニウム板からなり、パイプホルダー５０ａが固定された中央部分には、洗浄液ホース１３及び電源コード１５が通る中央孔Ｈが形成されている。
【００３４】
バネ蝶番５１は、左右に設けられており、各バネ蝶番５１は、蝶番部（ヒンジ部）５３にトーションバネ（弾性部）５５が取り付けられて構成されている。蝶番部５３は、トーションバネ５５の作用により、両方の片部５３ａが直角（所定角度）になる所定位置で保持されており、一方の片部５３ａは柄部固定プレート５０ｂにねじ止めされ、他方の片部５３ａはベースプレート２１にねじ止めされている。
【００３５】
蝶番部５３により、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が変更自在となるように柄部３とヘッド部７とは接続される。さらに、トーションバネ５５により、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が所定角度に保持されると共に、所定角度からの角度変位に応じた弾性力がヘッド部７に付与される。なお、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が変更自在となるので、筐体２０のカバー２２には、柄部３の傾きに起因した干渉を避けるための切り込みＫが形成されている。
【００３６】
また、壁面洗浄装置１（図７参照）は、直流モータ２３やポンプ９に電力を供給するバッテリー（電源手段）を備える。バッテリーは、例えば、フック付きのバッテリーホルダーに搭載され、作業者Ｐのズボンのベルトなどに引っ掛けて持ち運び自在な状態で使用される。なお、バッテリーは、洗浄液タンク１１と同様に、地面に据え置く形式であったり、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着する態様であったりしても良い。また、バッテリーを用いずに交流電源を用いるようにしてもよく、その場合には、適宜にＡＣアダプターを介在させてヘッド部７の直流モータ２３に電力を供給するようにしてもよい。
【００３７】
また、壁面洗浄装置１は、直流モータ２３やポンプ９に無線または有線にて制御信号を送受信可能に接続されたスイッチボックス（制御手段）を備えており、作業者Ｐの操作入力を受け付けて、ＯＮ・ＯＦＦ信号を直流モータ２３やポンプ９に送信可能に構成されている。なお、本実施形態では、洗浄液タンク１１が収容された専用ケース１７に取り付けられているが、持ち運び自在なリモコンなどであってもよい。
【００３８】
次に、図７を参照して、壁面洗浄装置１の使用方法、壁面洗浄装置１の作用、及び効果について説明する。
【００３９】
壁面洗浄装置１を使用する際には、壁面Ｓｆに対し、予め水道用のホースを利用して散水し、汚れを落とし易くしておく。次に、作業者Ｐが洗浄の対象となる壁面位置に合わせて柄部３を伸ばす。その後、作業者Ｐは柄部３の下端付近を把持し、ヘッド部７が上になるように柄部３を起立させ、壁面Ｓｆの洗浄対象位置にブラシ５を当接させる。この際、ヘッド部７の自重或いは作業者Ｐが加える軽い力で仰角（ヘッド部７と柄部３とのなす傾き角度）が変化し、ブラシ５の当接面が壁面Ｓｆに対して対向するように当接される。
【００４０】
次に、直流モータ２３の電源を入れて、ブラシ５を回転させる。さらに、ポンプ９を駆動して洗浄液を適宜に噴射させ、ブラシ５を上下あるいは左右方向に適宜に移動させながら洗浄作業を行う。
【００４１】
なお、ブラシ洗浄の際には、汚れや壁面Ｓｆの状態に応じて、壁面Ｓｆにブラシ５を押し当てる力を適宜加減し、ブラシ５の自転と公転運動とのバランスを変える。例えば、公転運度に対して早い自転や遅い自転、さらには、自転を完全に停止させて公転運動のみを行わせるようにしてもよい。洗浄作業終了後には、壁面Ｓｆに浮いた状態で残った汚れを散水等によって洗い流す。
【００４２】
次に、図８を参照して、従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａに対してブラシ５の回転軸線Ｓｂが偏心していることで奏される作用、及び効果について説明する。図８は、従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａとブラシ５の回転軸線Ｓｂとの関係を模式的に示す図である。
【００４３】
図８に示されるように、直流モータ２３の駆動を受けて従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転すると、この回転に従ってブラシ５５は従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａ回りに公転運動をする。このとき、ブラシ５（ブラシホルダー４７）がブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂの偏心軸部４１に固定されていると自転しないが、ブラシ５は偏心軸部４１に対して回転自在であるため、慣性力によって公転周期よりも早い周期で、偏心軸部４１を中心にして自転運動する。例えば、従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転角度θ１ほど回転すると、ブラシ５の外周のＡ点はθ１よりも大きな回転角度θａだけ自転してＡａ点に至り、また、従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転角度θ２ほど回転すると、ブラシ５の外周のＡ点はθ２よりも大きな回転角度θｂだけ自転してＡｂ点に至る。
【００４４】
以上のように、ブラシ５は、自転しながら従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａ回りで公転運動するので両運動の相乗的な洗浄効果を期待できる。さらに、ブラシ５を壁面Ｓｆに押し付ける押力を増すと、壁面Ｓｆから受ける摩擦抵抗が増してブラシ５の自転に伴う回転速度が減少するため、洗浄作用を適宜に調節することが可能になる。その結果、壁面Ｓｆに押し当てるブラシ５の押力を変化させるだけで、ブラシ５の動き（自転）を変化させることができ、汚れの状態や成分、あるいは壁面Ｓｆの形状等に応じた適切な動きをスイッチ等の操作によらずブラシ５に与えることができる。
【００４５】
以上、本実施形態に係る壁面清掃装置では、壁面Ｓｆの汚れに対応する位置にヘッド部７がくるように作業者Ｐが柄部３を把持し、ヘッド部７に設置された一対のブラシ５を回転させることで壁面Ｓｆの汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部７に並んで設置された一対のブラシ５は、互いに逆回転するので、壁面Ｓｆにブラシ５が当接した際にブラシ５のブレが生じにくく洗浄作業を行い易い。その結果、低層かつ壁面Ｓｆに凹凸のある建物にも好適に使用することができる。
【００４６】
さらに、壁面洗浄装置１は、柄部３とヘッド部７とを連結する仰角可変機構５０を備え、ヘッド部７が柄部３に対して傾くので、ブラシ５を壁面Ｓｆに押し当てた際にヘッド部７の傾き角度が変化し、ブラシ５が壁面Ｓｆに対面する適当な位置で保持されので洗浄ムラが生じ難く、効率よく洗浄作業を行うことができる。さらに、トーションバネ（弾性部）５５の作用により、ヘッド部７の角度変位に応じた弾性力がヘッド部７に付与されるので、ヘッド部７がいたずらに揺れ動くことが抑制され、壁面Ｓｆに対してブラシ５を安定して押し当てることができる。
【００４７】
さらに、壁面洗浄装置１は、直流モータ（駆動部）２３の本体部２３ａを収容する筐体２０を備えているので、本体部２３ａを洗浄液などの液体から保護することができる。また、伝達機構３５の駆動プーリー２４は、筐体２０を貫通して外部に突き出す駆動軸２３ｂに着脱自在であり、さらに、第１の従動プーリー３２Ａ及び第２の従動プーリー３２Ｂは各従動軸２７Ａ，２７Ｂに着脱自在であり、そして、第１のＶベルト３３Ａ、及び第２のＶベルト３３Ｂは、駆動プーリー２４と各従動プーリーとに掛け回されているので、取替えや交換が容易である。その結果、径の異なる他の駆動プーリーや従動プーリーに変更することで、容易に所望のトルクや回転速度に変更することができる。
【００４８】
以上、本発明について実施形態に係る壁面洗浄装置１を例に説明したが、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、たとえば、壁面塗装を回転するブラシで剥がすような清掃目的で使用される清掃装置に係る態様なども含まれる。また、上記の実施形態では、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構を備えた形態を例示したが、ヘッド部が柄部に対して可変ではなく、固定されていてもよい。また、上記の実施形態では、伝達機構としてＶベルトとＶプーリー（駆動プーリーや従動プーリー）とを用いた構成を例示したが、丸ベルトと丸ベルト用プーリーとを用いた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…壁面洗浄装置（壁面清掃装置）、３…柄部、５…ブラシ、７…ヘッド部、２０…筐体、２３…直流モータ（駆動部）、２３ａ…本体部、２３ｂ…駆動軸、２４…駆動プーリー、２７Ａ，２７Ｂ…従動軸（回転軸部）、３２Ａ…第１の従動プーリー、３２Ｂ…第２の従動プーリー、３３Ａ…第１のＶベルト（無端ベルト）、３３Ｂ…第２のＶベルト（無端ベルト）、３５…伝達機構、３７Ａ，３７Ｂ…ブラシ装着部、３９…ブラシ支持部、５０…仰角可変機構、５３…蝶番部（ヒンジ部）、５５…トーションバネ（弾性部）、Ｐ…作業者、Ｓｆ…建物の壁面、Ｓａ…従動軸の回転軸線、Ｓｂ…ブラシの回転軸線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するブラシによって建物などの壁面を洗浄等するための壁面清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の壁面に付着した汚れ等を洗浄する為の装置が種々開発されている。例えば、特許文献１には、屋上に設置した吊下装置から吊り下げたワイヤーにより壁面に沿って上下方向に移動する壁面洗浄機の記載がある。また、特許文献２には、壁面に沿って昇降するゴンドラに乗った作業者が把持して使用する洗浄装置の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２０６２５９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの装置は、単調な壁面が連続する中高層の建物においては有用である。しかしながら、低層（２階建程度、壁面の最も高い位置が地上から６ｍ程度）の住宅の外壁面を洗浄するには大掛かり過ぎるものであり、しかも、壁面の形状が部分的に大きく変化して凹凸を形成するような場合には、壁面との干渉を避ける必要もあって装置に様々な工夫が必要であって実用面で課題が残るという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題を解決し、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができる壁面清掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく、本発明は、建物の壁面を回転するブラシによって清掃する壁面清掃装置であって、作業者によって把持される柄部と、柄部の端部に取り付けられたヘッド部と、を備え、ヘッド部は、並んで設置された一対のブラシと、一対のブラシを互いに逆回転させる駆動部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
この壁面清掃装置では、壁面の汚れに対応する位置にヘッド部がくるように作業者が柄部を把持し、ヘッド部に設置された一対のブラシを回転させることで壁面の汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部に並んで設置された一対のブラシは、互いに逆回転するので、壁面にブラシが当接した際にブラシのブレが生じにくく清掃作業が行い易い。その結果、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができる。
【０００８】
さらに、上記のヘッド部は、ブラシがそれぞれに取り付けられた一対のブラシ装着部と、駆動部の駆動力を一対のブラシ装着部それぞれに伝達する伝達機構と、を備え、ブラシ装着部は、ブラシを回転自在に支持するブラシ支持部と、伝達機構を介して伝達された駆動力を受けてブラシ支持部を回転させる回転軸部と、を有し、ブラシの回転軸線は、回転軸部の回転軸線に対して偏心していると好適である。
【０００９】
上記構成では、ブラシの回転軸線は、回転軸部の回転軸線に対して偏心しているので、回転軸部がブラシ支持部を回転させると、その回転に伴ってブラシは一定方向に円運動（公転運動）する。ここで、ブラシは、ブラシ支持部に回転自在に支持されており、公転運動に伴って自転もする。その結果、ブラシは、自転しながら公転運動するので両運動の相乗的な清掃効果を期待できる。さらに、ブラシを壁面に押し付ける押力を増すと、壁面から受ける摩擦抵抗が増してブラシの自転に伴う回転速度が減少するため、洗浄作用を適宜に調節することが可能になる。その結果、壁面に押し当てるブラシの押力を変化させるだけで、ブラシの動き（自転）を変化させることができ、汚れの状態や成分、あるいは壁面の形状等に応じた適切な動きをスイッチ等の操作によらずブラシに与えることができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る壁面清掃装置は、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構を備え、この仰角可変機構は、柄部に対するヘッド部の傾き角度が変更自在となるように柄部とヘッド部とを接続するヒンジ部と、柄部に対するヘッド部の傾き角度を所定角度に保持すると共に、所定角度からの角度変位に応じた弾性力をヘッド部に付与する弾性部と、を有すると好適である。この構成では、ヘッド部が柄部に対して傾くので、ブラシを壁面に押し当てた際にヘッド部の傾き角度が変化し、ブラシが壁面に対面する適当な位置で保持されので清掃ムラが生じ難く、効率よく清掃作業を行うことができる。さらに、弾性部の作用により、ヘッド部の角度変位に応じた弾性力がヘッド部に付与されるので、ヘッド部がいたずらに揺れ動くことが抑制され、壁面に対してブラシを安定して押し当てることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る壁面清掃装置は、駆動部の本体部を収容すると共に、本体部に連結する駆動軸が貫通して外部に突き出す筐体を備え、上記の伝達機構は、筐体の外側に配置されると共に、駆動軸に着脱自在に固定された駆動プーリーと、筐体の外側に配置されると共に、回転軸部に着脱自在に固定された従動プーリーと、駆動プーリーと従動プーリーとに掛け回された無端ベルトと、を有すると好適である。例えば、洗浄液を噴射しながらブラシを回転させて壁面を洗浄するような構成であっても、上記の構成では駆動部の本体部を収容する筐体を備えているので、本体部を洗浄液などの液体から保護することができる。また、伝達機構の駆動プーリーは、筐体を貫通して外部に突き出す駆動軸に着脱自在であり、さらに、従動プーリーは回転軸部に着脱自在であり、そして、無端ベルトは駆動プーリーと従動プーリーとに掛け回されているので、取替えや交換が容易である。その結果、径の異なる他の駆動プーリーや従動プーリーに変更することで、容易に所望のトルクや回転速度に変更することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低層かつ壁面に凹凸のある建物にも好適に使用することができて、壁面を適宜に清掃できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る壁面洗浄装置に係り、ヘッド部を拡大して示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】ヘッド部を真横から見た状態を示し、一部を破断して示す部分断面図である。
【図５】ブラシユニットを拡大して示す断面図である。
【図６】柄部に対してヘッド部を傾けた状態を示し、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構の断面図である。
【図７】本実施形態に係る壁面洗浄装置の使用状態を示す図である。
【図８】ブラシの公転運動と自転との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１、及び図７に示されるように、本実施形態に係る壁面洗浄装置（壁面清掃装置）１は、作業者Ｐが把持する柄部３と、柄部３の先端に取り付けられ、回転する一対のブラシ５を備えるヘッド部７と、ヘッド部７に洗浄液を圧送するポンプ９と、洗浄液を蓄える洗浄液タンク１１と、洗浄液タンク１１からの洗浄液をヘッド部７まで移送する洗浄液ホース１３と、ポンプ９及びヘッド部７に電流を供給する電源コード１５と、を備えている。なお、洗浄液ホース１３や電源コード１５は、コイル状に巻かれており、可撓性、及び伸縮性を有する。
【００１６】
壁面洗浄装置１は、作業者Ｐが携行可能となるようにコンパクトな構成でまとめられており、ポンプ９及び洗浄液タンク１１はベルト付きの専用ケース１７に収められ、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着されて携行可能に構成されている。なお、本実施形態では、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着された態様を例に説明するが、洗浄液タンク１１やポンプ９を地面に据え置く形式や、作業者Ｐが背中に背負う形式であってもよい。
【００１７】
柄部３は、ＦＲＰからなるパイプ状の部材を三脚のように入れ子状に組み合わせて伸縮自在に構成したものであり、任意の長さに設定することができる。さらに、各パイプ状部材同士は、例えば、一方を他方に対して正回転させることで任意の伸縮位置で固定でき、逆回転させることで固定が解除されて伸縮させることができるツイストロック機構によって連結されている。なお、本実施形態では、コイル状に巻かれた洗浄液ホース１３や電源コード１５は柄部３の外に出されているが、柄部３の内部に収容可能な形態であれば、柄部３の内部に通すように配置することもできる。
【００１８】
図２〜図４に示されるように、ヘッド部７は、アルミニウム板からなるベースプレート２１を備えており、ベースプレート２１の上面（内面）の略中央には、直流モータ（駆動部）２３の本体部２３ａがねじ止めされている。また、直流モータ２３の両脇には、従動軸（回転軸部）２７Ａ，２７Ｂを回転自在に支持する従動軸支持部２５がそれぞれ固定されている。ベースプレート２１の周縁２１ａは、上面側に屈曲されており、この周縁２１ａには、ベースプレート２１の上面を箱状に覆うカバー２２が固定されている。カバー２２は、塩化ビニルからなる。直流モータ２３の本体部２３ａ、及び従動軸支持部２５はカバー２２に覆われており、ベースプレート２１、及びカバー２２によって筐体２０が構成される。
【００１９】
従動軸支持部２５（図５参照）は、ベースプレート２１に固定された略筒状のハウジング２５ａと、ベースプレート２１を貫通してハウジング２５ａ内に挿入された段付きの従動軸２７Ａ，２７Ｂと、ハウジング２５ａ内で従動軸２７Ａ，２７Ｂの細軸部２７ａを環状に囲み、間座２５ｂを介して離間して上下２列に構成されたボールベアリング２５ｃ，２５ｄと、ハウジング２５ａの上端にねじ止めされ、上側のボールベアリング２５ｃに当接する環状の天板２５ｅと、従動軸２７Ａ，２７Ｂの細軸部２７ａに螺合して上側のボールベアリング２５ｃを押圧するナット２７ｆと、を備えている。なお、ボールベアリング２５ｃ，２５ｄの配置を上下２列とすることで、従動軸２７Ａ，２７Ｂのブレは抑えられ、安定した保持に有効である。
【００２０】
また、ベースプレート２１の上面には、洗浄液を洗浄液噴射ノズル２９に導くエルボ管３１（図３、図４参照）が固定されている。洗浄液噴射ノズル２９は、ベースプレート２１の下面（外面）に固定されており、洗浄液噴射ノズル２９とエルボ管３１とは、ベースプレート２１の連通孔を介して連通している。エルボ管３１には、カバー２２を貫通する洗浄液ホース１３が直流モータ２３を避けるように迂回して接続されている。なお、カバー２２を貫通する電源コード１５は、直流モータ２３に通電可能に接続されている。
【００２１】
直流モータ２３の本体部２３ａに連結された駆動軸２３ｂ（図２、図３参照）は、ベースプレート２１を貫通して外部に突き出している。駆動軸２３ｂには、筐体２０の外部において駆動プーリー２４が着脱自在な構成によって固定されている。この着脱自在な構成は、例えば、六角穴付きボルトなどによって実現可能である。駆動軸２３ｂには、上下二段のＶ字溝Ｖ１，Ｖ２が形成されており、ベースプレート２１に近い側の一方のＶ字溝は第１のＶ字溝Ｖ１であり、他方のＶ字溝は第２のＶ字溝Ｖ２である。なお、駆動軸２３ｂに対して駆動プーリー２４が着脱自在な構成なので、駆動プーリー２４を径の異なる他の駆動プーリーに適宜、且つ簡単に交換できる。
【００２２】
一対の従動軸支持部２５によって回転自在に支持された一対の従動軸２７Ａ，２７Ｂは、それぞれベースプレート２１を貫通して外部に突き出している。一方の従動軸２７Ａには、筐体２０の外部において、駆動プーリー２４の第１のＶ字溝Ｖ１に対応する第１の従動プーリー３２Ａが着脱自在な構成によって固定されている。また、他方の従動軸２７Ｂには、筐体２０の外部において、駆動プーリー２４の第２のＶ字溝Ｖ２に対応する第２の従動プーリー３２Ｂが着脱自在な構成によって固定されている。この着脱自在な構成は、例えば、六角穴付きボルトなどによって実現可能である。なお、各従動軸２７Ａ，２７Ｂに対して第１の従動プーリー３２Ａまたは第２の従動プーリー３２Ｂは着脱自在な構成なので、第１の従動プーリー３２Ａまたは第２の従動プーリー３２Ｂを径の異なる他の従動プーリーに適宜、且つ簡単に交換できる。
【００２３】
第１の従動プーリー３２Ａの外周にはＶ字溝Ｖａが形成されており、駆動プーリー２４の第１のＶ字溝Ｖ１と第１の従動プーリー３２ＡのＶ字溝Ｖａとには、無端状の第１のＶベルト３３Ａが掛け回されている。同様に、第２の従動プーリー３２Ｂの外周にもＶ字溝Ｖｂが形成されており、駆動プーリー２４の第２のＶ字溝Ｖ２と第２の従動プーリー３２ＢのＶ字溝Ｖｂとには、無端状の第２のＶベルト３３Ｂが掛け回されている。
【００２４】
第１のＶベルト３３Ａ及び第２のＶベルト３３Ｂのうちの一方、例えば、第１のＶベルト３３Ａは、１８０度ひねられ、途中で交差するようにして掛け回されている。他方のＶベルト、例えば、第２のＶベルト３３Ｂはひねられることなく環状に掛け回されている。従って、駆動軸２３ｂが正回転した際に、第２の従動プーリー３２Ｂは正回転し、第１の従動プーリー３２Ａは逆回転するようになる。つまり、第１の従動軸２７Ａ及び第２の従動軸２７Ｂは、両従動プーリー３２Ａ，３２Ｂが同一の径なので、駆動軸２３ｂの回転に追従し、同一の回転数、同一のトルクで、且つ逆回転するように構成されている。
【００２５】
駆動プーリー２４、第１のＶベルト３３Ａ、第２のＶベルト３３Ｂ、第１の従動プーリー３２Ａ、第２の従動プーリー３２Ｂ、第１の従動軸２７Ａ、及び第２の従動軸２７Ｂにより、直流モータ２３の駆動力を一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂそれぞれに伝達する伝達機構３５が構成される。続いて、一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂについて説明する。なお、一対のブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂは、実質的に同一の構成からなるため、図５を参照して第２の従動軸２７Ｂに固定された一方のブラシ装着部３７Ｂを中心に詳細を説明し、第１の従動軸２７Ａに固定された他方のブラシ装着部３７Ａの説明は省略する。
【００２６】
図５に示されるように、第２の従動軸２７Ｂには、第２の従動プーリー３２Ｂよりも先端側において回転力を伝達するための切り欠き２７ｂが形成されている。この切り欠き２７ｂは、第２の従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａを挟んで両側部に形成され、切り欠き２７ｂが形成された軸端部２７ｃには、ブラシ支持部３９が嵌め込まれてねじ止めされている。
【００２７】
ブラシ支持部３９は、軸端部２７ｃに嵌合する根元部３９ａと、根元部３９ａから回転軸線Ｓａに直交する方向に突き出したアーム部３９ｂと、アーム部３９ｂの先端に設けられた反動おもり部３９ｃ、とを備えている。
【００２８】
根元部３９ａには、回転軸線Ｓａを挟んで反動おもり部３９ｃの反対側となる位置に偏心軸部４１が螺合されている。偏心軸部４１は半ねじボルトからなり、円柱状に軸部の周りにはボールベアリング４３が配置されており、頭部４１ａは環状の押え板４５と協同してボールベアリング４３を挟みつけて保持している。環状の押え板４５は、ブラシホルダー４７にねじ止めされている。
【００２９】
ブラシホルダー４７は円形のブラシ固定板４７ａと、ブラシ固定板４７ａの中央に立設された円筒状の内壁部４７ｂと、反動おもり部３９ｃの周回軌道の全域を囲むように形成された円筒状の外壁部４７ｃと、を備えている。内壁部４７ｂは、偏心軸部４１、及びボールベアリング４３を囲むように配置され、内壁部４７ｂの端面が環状の押え板４５に当接して複数のねじで締結固定されている。偏心軸部４１の中心線Ｓｂは、ブラシ固定板４７ａの中心を通り、ブラシ５の回転軸線Ｓｂとなる。なお、ブラシ５の回転軸線Ｓｂは従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａに対して５ｍｍ程度偏心している。
【００３０】
アーム部３９ｂは、従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓｂを基準にして偏心軸部４１の中心線（ブラシ５の回転軸線）Ｓｂ側に向く方向とは正反対の方向に向かうように延在し、その先端に反動おもり部３９ｃが設けられている。反動おもり部３９ｃを、従動軸２７Ｂの回転軸線Ｓａを基準としてブラシ５の回転軸線Ｓｂとは反対となるように配置することで、重心位置をずらして使用時（ブラシ５の回転時）に生じる振動を低減する。
【００３１】
ブラシホルダー４７には、面ファスナー構造にてブラシ５が着脱自在に固定されている。具体的には、ブラシホルダー４７のブラシ固定板４７ａの裏面、すなわち、内壁部４７ｂが立設された面の裏側には、面ファスナーの一方が接着固定されている。一方で、ブラシ５は、樹脂性、その他の材料からなる多数の線状部材５ａが円形基板５ｂから突き出すように形成されており、円形基板５ｂには、ブラシ固定板４７ａに取り付けられる面ファスナーの他方が接着固定されている。なお、本実施形態では、面ファスナー構造によって、ブラシ５がブラシホルダー４７に着脱自在に装着される態様を説明するが、ブラシ５は、接着固定やねじ止めなどでブラシホルダー４７に固定される態様であってもよい。
【００３２】
ヘッド部７（図２、図３、及び図６参照）は、仰角可変機構５０を介して柄部３の先端に連結されている。仰角可変機構５０は、柄部３に固定されるパイプホルダー５０ａと、パイプホルダー５０ａに固定される柄部固定プレート５０ｂと、柄部固定プレート５０ｂとベースプレート２１とを連結するバネ蝶番５１と、を備えている。
【００３３】
パイプホルダー５０ａはフランジ付き短管からなり、柄部３の先端に挿入されてねじ止めされており、パイプホルダー５０ａのフランジ部分は柄部固定プレート５０ｂにねじ止めされている。柄部固定プレート５０ｂはアルミニウム板からなり、パイプホルダー５０ａが固定された中央部分には、洗浄液ホース１３及び電源コード１５が通る中央孔Ｈが形成されている。
【００３４】
バネ蝶番５１は、左右に設けられており、各バネ蝶番５１は、蝶番部（ヒンジ部）５３にトーションバネ（弾性部）５５が取り付けられて構成されている。蝶番部５３は、トーションバネ５５の作用により、両方の片部５３ａが直角（所定角度）になる所定位置で保持されており、一方の片部５３ａは柄部固定プレート５０ｂにねじ止めされ、他方の片部５３ａはベースプレート２１にねじ止めされている。
【００３５】
蝶番部５３により、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が変更自在となるように柄部３とヘッド部７とは接続される。さらに、トーションバネ５５により、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が所定角度に保持されると共に、所定角度からの角度変位に応じた弾性力がヘッド部７に付与される。なお、柄部３に対するヘッド部７の傾き角度が変更自在となるので、筐体２０のカバー２２には、柄部３の傾きに起因した干渉を避けるための切り込みＫが形成されている。
【００３６】
また、壁面洗浄装置１（図７参照）は、直流モータ２３やポンプ９に電力を供給するバッテリー（電源手段）を備える。バッテリーは、例えば、フック付きのバッテリーホルダーに搭載され、作業者Ｐのズボンのベルトなどに引っ掛けて持ち運び自在な状態で使用される。なお、バッテリーは、洗浄液タンク１１と同様に、地面に据え置く形式であったり、ウエストポーチ風に作業者Ｐの腰に装着する態様であったりしても良い。また、バッテリーを用いずに交流電源を用いるようにしてもよく、その場合には、適宜にＡＣアダプターを介在させてヘッド部７の直流モータ２３に電力を供給するようにしてもよい。
【００３７】
また、壁面洗浄装置１は、直流モータ２３やポンプ９に無線または有線にて制御信号を送受信可能に接続されたスイッチボックス（制御手段）を備えており、作業者Ｐの操作入力を受け付けて、ＯＮ・ＯＦＦ信号を直流モータ２３やポンプ９に送信可能に構成されている。なお、本実施形態では、洗浄液タンク１１が収容された専用ケース１７に取り付けられているが、持ち運び自在なリモコンなどであってもよい。
【００３８】
次に、図７を参照して、壁面洗浄装置１の使用方法、壁面洗浄装置１の作用、及び効果について説明する。
【００３９】
壁面洗浄装置１を使用する際には、壁面Ｓｆに対し、予め水道用のホースを利用して散水し、汚れを落とし易くしておく。次に、作業者Ｐが洗浄の対象となる壁面位置に合わせて柄部３を伸ばす。その後、作業者Ｐは柄部３の下端付近を把持し、ヘッド部７が上になるように柄部３を起立させ、壁面Ｓｆの洗浄対象位置にブラシ５を当接させる。この際、ヘッド部７の自重或いは作業者Ｐが加える軽い力で仰角（ヘッド部７と柄部３とのなす傾き角度）が変化し、ブラシ５の当接面が壁面Ｓｆに対して対向するように当接される。
【００４０】
次に、直流モータ２３の電源を入れて、ブラシ５を回転させる。さらに、ポンプ９を駆動して洗浄液を適宜に噴射させ、ブラシ５を上下あるいは左右方向に適宜に移動させながら洗浄作業を行う。
【００４１】
なお、ブラシ洗浄の際には、汚れや壁面Ｓｆの状態に応じて、壁面Ｓｆにブラシ５を押し当てる力を適宜加減し、ブラシ５の自転と公転運動とのバランスを変える。例えば、公転運度に対して早い自転や遅い自転、さらには、自転を完全に停止させて公転運動のみを行わせるようにしてもよい。洗浄作業終了後には、壁面Ｓｆに浮いた状態で残った汚れを散水等によって洗い流す。
【００４２】
次に、図８を参照して、従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａに対してブラシ５の回転軸線Ｓｂが偏心していることで奏される作用、及び効果について説明する。図８は、従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａとブラシ５の回転軸線Ｓｂとの関係を模式的に示す図である。
【００４３】
図８に示されるように、直流モータ２３の駆動を受けて従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転すると、この回転に従ってブラシ５５は従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａ回りに公転運動をする。このとき、ブラシ５（ブラシホルダー４７）がブラシ装着部３７Ａ，３７Ｂの偏心軸部４１に固定されていると自転しないが、ブラシ５は偏心軸部４１に対して回転自在であるため、慣性力によって公転周期よりも早い周期で、偏心軸部４１を中心にして自転運動する。例えば、従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転角度θ１ほど回転すると、ブラシ５の外周のＡ点はθ１よりも大きな回転角度θａだけ自転してＡａ点に至り、また、従動軸２７Ａ，２７Ｂが回転角度θ２ほど回転すると、ブラシ５の外周のＡ点はθ２よりも大きな回転角度θｂだけ自転してＡｂ点に至る。
【００４４】
以上のように、ブラシ５は、自転しながら従動軸２７Ａ，２７Ｂの回転軸線Ｓａ回りで公転運動するので両運動の相乗的な洗浄効果を期待できる。さらに、ブラシ５を壁面Ｓｆに押し付ける押力を増すと、壁面Ｓｆから受ける摩擦抵抗が増してブラシ５の自転に伴う回転速度が減少するため、洗浄作用を適宜に調節することが可能になる。その結果、壁面Ｓｆに押し当てるブラシ５の押力を変化させるだけで、ブラシ５の動き（自転）を変化させることができ、汚れの状態や成分、あるいは壁面Ｓｆの形状等に応じた適切な動きをスイッチ等の操作によらずブラシ５に与えることができる。
【００４５】
以上、本実施形態に係る壁面清掃装置では、壁面Ｓｆの汚れに対応する位置にヘッド部７がくるように作業者Ｐが柄部３を把持し、ヘッド部７に設置された一対のブラシ５を回転させることで壁面Ｓｆの汚れを簡易に落とすことができる。特に、ヘッド部７に並んで設置された一対のブラシ５は、互いに逆回転するので、壁面Ｓｆにブラシ５が当接した際にブラシ５のブレが生じにくく洗浄作業を行い易い。その結果、低層かつ壁面Ｓｆに凹凸のある建物にも好適に使用することができる。
【００４６】
さらに、壁面洗浄装置１は、柄部３とヘッド部７とを連結する仰角可変機構５０を備え、ヘッド部７が柄部３に対して傾くので、ブラシ５を壁面Ｓｆに押し当てた際にヘッド部７の傾き角度が変化し、ブラシ５が壁面Ｓｆに対面する適当な位置で保持されので洗浄ムラが生じ難く、効率よく洗浄作業を行うことができる。さらに、トーションバネ（弾性部）５５の作用により、ヘッド部７の角度変位に応じた弾性力がヘッド部７に付与されるので、ヘッド部７がいたずらに揺れ動くことが抑制され、壁面Ｓｆに対してブラシ５を安定して押し当てることができる。
【００４７】
さらに、壁面洗浄装置１は、直流モータ（駆動部）２３の本体部２３ａを収容する筐体２０を備えているので、本体部２３ａを洗浄液などの液体から保護することができる。また、伝達機構３５の駆動プーリー２４は、筐体２０を貫通して外部に突き出す駆動軸２３ｂに着脱自在であり、さらに、第１の従動プーリー３２Ａ及び第２の従動プーリー３２Ｂは各従動軸２７Ａ，２７Ｂに着脱自在であり、そして、第１のＶベルト３３Ａ、及び第２のＶベルト３３Ｂは、駆動プーリー２４と各従動プーリーとに掛け回されているので、取替えや交換が容易である。その結果、径の異なる他の駆動プーリーや従動プーリーに変更することで、容易に所望のトルクや回転速度に変更することができる。
【００４８】
以上、本発明について実施形態に係る壁面洗浄装置１を例に説明したが、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、たとえば、壁面塗装を回転するブラシで剥がすような清掃目的で使用される清掃装置に係る態様なども含まれる。また、上記の実施形態では、柄部とヘッド部とを連結する仰角可変機構を備えた形態を例示したが、ヘッド部が柄部に対して可変ではなく、固定されていてもよい。また、上記の実施形態では、伝達機構としてＶベルトとＶプーリー（駆動プーリーや従動プーリー）とを用いた構成を例示したが、丸ベルトと丸ベルト用プーリーとを用いた構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…壁面洗浄装置（壁面清掃装置）、３…柄部、５…ブラシ、７…ヘッド部、２０…筐体、２３…直流モータ（駆動部）、２３ａ…本体部、２３ｂ…駆動軸、２４…駆動プーリー、２７Ａ，２７Ｂ…従動軸（回転軸部）、３２Ａ…第１の従動プーリー、３２Ｂ…第２の従動プーリー、３３Ａ…第１のＶベルト（無端ベルト）、３３Ｂ…第２のＶベルト（無端ベルト）、３５…伝達機構、３７Ａ，３７Ｂ…ブラシ装着部、３９…ブラシ支持部、５０…仰角可変機構、５３…蝶番部（ヒンジ部）、５５…トーションバネ（弾性部）、Ｐ…作業者、Ｓｆ…建物の壁面、Ｓａ…従動軸の回転軸線、Ｓｂ…ブラシの回転軸線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の壁面を回転するブラシによって清掃する壁面清掃装置であって、
作業者によって把持される柄部と、
前記柄部の端部に取り付けられたヘッド部と、を備え、
前記ヘッド部は、並んで設置された一対の前記ブラシと、前記一対のブラシを互いに逆回転させる駆動部と、を有することを特徴とする壁面清掃装置。
【請求項２】
前記ヘッド部は、前記ブラシがそれぞれに取り付けられた一対のブラシ装着部と、前記駆動部の駆動力を前記一対のブラシ装着部それぞれに伝達する伝達機構と、を備え、
前記ブラシ装着部は、前記ブラシを回転自在に支持するブラシ支持部と、前記伝達機構を介して伝達された駆動力を受けて前記ブラシ支持部を回転させる回転軸部と、を有し、
前記ブラシの回転軸線は、前記回転軸部の回転軸線に対して偏心していることを特徴とする請求項１記載の壁面清掃装置。
【請求項３】
前記柄部と前記ヘッド部とを連結する仰角可変機構を更に備え、
前記仰角可変機構は、前記柄部に対する前記ヘッド部の傾き角度が変更自在となるように前記柄部と前記ヘッド部とを接続するヒンジ部と、
前記柄部に対する前記ヘッド部の傾き角度を所定角度に保持すると共に、前記所定角度からの角度変位に応じた弾性力を前記ヘッド部に付与する弾性部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の壁面清掃装置。
【請求項４】
前記駆動部の本体部を収容すると共に、前記本体部に連結する駆動軸が貫通して外部に突き出す筐体を更に備え、
前記伝達機構は、前記筐体の外側に配置されると共に、前記駆動軸に着脱自在に固定された駆動プーリーと、前記筐体の外側に配置されると共に、前記回転軸部に着脱自在に固定された従動プーリーと、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに掛け回された無端ベルトと、を有することを特徴とする請求項２記載の壁面清掃装置。
【請求項１】
建物の壁面を回転するブラシによって清掃する壁面清掃装置であって、
作業者によって把持される柄部と、
前記柄部の端部に取り付けられたヘッド部と、を備え、
前記ヘッド部は、並んで設置された一対の前記ブラシと、前記一対のブラシを互いに逆回転させる駆動部と、を有することを特徴とする壁面清掃装置。
【請求項２】
前記ヘッド部は、前記ブラシがそれぞれに取り付けられた一対のブラシ装着部と、前記駆動部の駆動力を前記一対のブラシ装着部それぞれに伝達する伝達機構と、を備え、
前記ブラシ装着部は、前記ブラシを回転自在に支持するブラシ支持部と、前記伝達機構を介して伝達された駆動力を受けて前記ブラシ支持部を回転させる回転軸部と、を有し、
前記ブラシの回転軸線は、前記回転軸部の回転軸線に対して偏心していることを特徴とする請求項１記載の壁面清掃装置。
【請求項３】
前記柄部と前記ヘッド部とを連結する仰角可変機構を更に備え、
前記仰角可変機構は、前記柄部に対する前記ヘッド部の傾き角度が変更自在となるように前記柄部と前記ヘッド部とを接続するヒンジ部と、
前記柄部に対する前記ヘッド部の傾き角度を所定角度に保持すると共に、前記所定角度からの角度変位に応じた弾性力を前記ヘッド部に付与する弾性部と、を有することを特徴とする請求項１または２記載の壁面清掃装置。
【請求項４】
前記駆動部の本体部を収容すると共に、前記本体部に連結する駆動軸が貫通して外部に突き出す筐体を更に備え、
前記伝達機構は、前記筐体の外側に配置されると共に、前記駆動軸に着脱自在に固定された駆動プーリーと、前記筐体の外側に配置されると共に、前記回転軸部に着脱自在に固定された従動プーリーと、前記駆動プーリーと前記従動プーリーとに掛け回された無端ベルトと、を有することを特徴とする請求項２記載の壁面清掃装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２９９７５（Ｐ２０１２−２９９７５Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３５６５（Ｐ２０１０−１７３５６５）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【出願人】（５０４０８２０２５）株式会社イング (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（３０３０４６２４４）旭化成ホームズ株式会社 (703)
【出願人】（５０４０８２０２５）株式会社イング (29)
【Ｆターム（参考）】
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