JP2001107386A - バキュームクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲な作業現場で、必要な回収物を効率的
かつ有効に吸引することができ、かつ回収物を切り込ん
だりするために圧縮空気を噴射しても、回収物が周囲に
飛散するおそれがないようにする。 【解決手段】 多関節作業手段３を構成する第１，第２
の腕部１１ａ，１１ｂからなる多関節アーム１１におい
て、第１の腕部１１ａの先端に吸い込みアダプタ１６が
着脱可能に連結した吸引パイプ１４を固定し、また第１
の腕部１１ａに回動可能に連結した第２の腕部１１ｂの
基端部を水平回動台９に回動可能に連結し、この水平回
動台９を運転積６を装着した旋回テーブル８を介して走
行車両１の荷台２に設置する。吸引パイプ１４には吸引
ホース１７が接続され、この吸引ホース１７の他端は、
第１の腕部１１ａに固定され、吸引ホース１７内に負圧
吸引力を発生させるエジェクタ１８に接続され、エジェ
クタ１８には排出ホース２０が接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体や、その他の
流動物、泥土、土砂、粉粒体等を吸引して回収する作業
を行うバキュームクリーナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】浚渫工事や下水道等の清掃、土砂，砂利
等の採取、各種の作業現場における飛散した粉体や粒体
の回収、その他の作業を行うための機械としてバキュー
ムクリーナは従来から広く用いられる。バキュームクリ
ーナは、基本的には負圧吸引力発生装置と、吸い込み用
の配管と、回収容器とから大略構成される。吸い込み用
の配管の基端部を回収容器に接続すると共に、その先端
に吸引パイプを接続し、この吸引パイプを吸引して回収
しようとする物（以下、回収物という）に対向配置し
て、負圧吸引力発生装置を作動させてこの回収物を負圧
吸引力の作用によって、配管を介して回収容器に回収す
ることができる。

【０００３】ここで、負圧吸引力発生装置としては、コ
ンプレッサ等の圧気源装置とエジェクタとから構成した
ものは従来から広く用いられている。また、エジェクタ
としては、吸い込み用の配管を負圧にするものと、この
配管が接続されている回収容器の内部を負圧にするもの
とが知られている。さらに、吸い込み用の配管を回収物
に向ける操作は、人手により行うものと、機械的に行う
もの、例えば油圧ショベルのフロント作業機を用い、こ
のフロント作業機のフロントアタッチメントとして吸引
パイプを備えたユニットを装着して、このフロント作業
機を操作して吸引パイプを回収物を吸引できる位置に配
置させるように構成したものがある。

【０００４】例えば、実開平７−３５５５４号公報に
は、輸送用の吸い込みノズル装置が開示されている。こ
の装置は、吸い込み口に接続した配管の吸い込み口の近
傍にエジェクタを設けて、作業者が手動で操作すること
によって、土砂や砂利等の雑搬送バラ物を吸い込み搬送
する構成としている。そして、このエジェクタに送り込
まれる圧縮エアを利用して、土砂等を切り込むと共に、
吸い込み口に回収物を取り込むようにしている。このた
めに、吸い込み口近傍には、その外部から圧縮エアを噴
出させる切り込み用加圧輸送媒体吐出ノズル設ける構成
としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
知の吸い込みノズル装置にあっては、吸い込み口を作業
者がマニュアル操作しなければならないことから、広い
エリアにわたって作業を行う際等における作業性が悪
く、また危険な場所等では使用することができない等の
問題点がある。しかも、土砂等を切り込むための圧縮エ
アは吸い込み口の外側から吸い込み口の延長線方向に向
けて斜め方向に吐出するようにしている。従って、吸い
込み口に回収物を有効に回収するには、その間にある適
正なの距離を置かなければならない。そして、吸い込み
口と回収物との距離が大き過ぎると、回収が困難にな
り、また逆に近過ぎると、吐出ノズルからの圧縮エアを
回収物に作用させることができなくなる。さらに、回収
物が砂利等の小さい塊状物である場合には、吐出ノズル
からの圧縮空気の作用により土砂等はこの吸い込み口以
外にも飛散することになり、この飛散物が周囲の物や人
に衝突する可能性がある。また、吸引する回収物が粘稠
もの等の場合には、吸い込み口に詰まる可能性がある
が、このノズル装置では吸い込み口の詰まり解除を自動
的に行えず、手作業で詰まり解除を行わなければなら
ず、その作業は極めて煩わしいものとなる。

【０００６】この点に関して、特開平９−２３５７５１
号公報に浚渫排送装置が示されており、この浚渫排送装
置は、油圧ショベルのフロント作業機の先端にバースク
リーン，掘削ロータ，スクリューコンベア及び吐出管等
からなるバケットを設ける構成としている。吐出管には
エジェクタ配管を接続して設け、さらにはこのエジェク
タ配管に排出用のホースが接続されている。従って、ス
クリューコンベアとエジェクタ配管とが一体化されて浚
渫ユニットが構成される。そして、スクリューコンベア
と加圧ポンプとの作用により軟泥を吐出管内に送り込
み、このようにして送り込まれた軟泥は、吐出管に直結
したエジェクタ配管内に負圧吸引力を作用させることに
よって、ホースから所定の位置に排出するようにしてい
る。

【０００７】以上のように構成すると、回収物から離れ
た位置で操作を行うことができ、しかも機械的に駆動さ
れるので、作業性が良好になる等の利点もある。ただ
し、この浚渫排送装置にあっては、スクリューコンベア
及び加圧ポンプと、エジェクタ配管とを一体化させたユ
ニットとして用い、回収物に対して直接作用するのはス
クリューコンベアであり、実開平７−３５５５４号公報
に示された吐出ノズルを備えた吸い込み口を装着するこ
とを前提とはしていない。また、掘削ロータを用いてい
ることから、掘削時に周囲の既設物等を損傷させるおそ
れもある。

【０００８】もし、この吐出ノズルを備えた吸い込み口
をバケットと交換して装着するようにしても、吸い込み
口を回収物に対して、その回収を行うのに最適な位置関
係に吸い込み口を配置する操作を油圧ショベルのフロン
ト作業機の作動で行わせるのは極めて困難であり、かつ
熟練を要するものとなる。しかも、吐出ノズルから圧縮
エアを回収物に向けて噴出させることから、やはり砂利
等の周囲への飛散を防止できない。さらに、吐出ノズル
が外部に露出していると、フロント作業機を作動させた
時に、他の物体と激しく衝突して、この吐出ノズルを損
傷する等といった不都合も生じることになる。

【０００９】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするとことは、広範囲な作業現場
で、必要な回収物を効率的かつ有効に吸引することがで
き、しかも回収物を切り込んだりするために圧縮空気を
噴射しても、回収物が周囲に飛散するおそれをなくせる
ようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、多関節アームを構成する先端の腕部
に先端取付部を連結すると共に、基端部の腕部を水平回
動手段に連結することにより構成される多関節作業手段
と、可撓ホースを含み、前記多関節アームに沿って前記
先端取付部にまでの間に設けられて、内部に負圧吸引力
が作用する吸引経路と、この吸引経路の先端を構成する
吸引パイプと、この吸引パイプの内部に臨み、先端開口
に向けて加圧した空気を噴出させるエアジェットノズル
とを備える構成としたことを特徴とするものである。

【００１１】ここで、このバキュームクリーナは所定の
作業現場に搬入して、所定のエリアにわたって回収作業
を行うものであり、従ってフットワークの観点から多関
節作業手段を自走式車両のフレームに装着するのが望ま
しい。ただし、適宜の牽引手段等により移動できる移動
台等に設置することもできる。そして、水平回動手段は
自走式車両のフレームに設置したスイングポストまたは
旋回テーブルの少なくとも一方を備え、またこのフレー
ムには、水平回動手段の装着部近傍に、吸引パイプを備
えた多関節作動手段を操作する操作手段を配置する構成
とすれば、自走式車両を適宜の位置に配置して、オペレ
ータが操作手段を操作することにより、広い範囲にわた
って円滑かつ効率的に回収作業を行うことができるよう
になる。さらに、自走式車両のフレームには、吸引経路
の他端が接続される回収容器と、圧気源装置とを設置す
るのが望ましい。

【００１２】吸引経路に負圧吸引力を作用させる手段と
しては、バキュームポンプを装着した密閉容器等により
行うこともできるが、吸引経路の途中に接続したエジェ
クタで構成すれば、回収物を任意の位置にまで搬送でき
るようになる。また、自走式車両のフレームに回収容器
が設置されている場合には、回収容器の内部を負圧にす
るエジェクタで構成することもできる。このようにエジ
ェクタを用いる場合には、圧縮空気をエジェクタに供給
する必要がある。また、エアジェットノズルにも圧縮空
気が供給される。従って、エジェクタとエアジェットノ
ズルとを単一の圧気源装置に接続する構成とすることが
できる。このように、圧気源装置を共用する場合におい
て、エアジェットノズルからは常時圧縮空気を噴射する
訳ではないので、エアジェットノズルからの配管を開閉
弁を介して圧気源装置に接続する。一方、エジェクタか
らの配管には、圧気源装置からの圧縮空気を流通させる
流路と、絞りを介して圧縮空気を流通させる流路とに切
り換える流路選択弁を設ける構成とすれば、エアジェッ
トノズルの作動時に、このエアジェットノズルから高い
圧力の圧縮空気を噴射させることができる。なお、この
絞りを可変にすると、吸引物の性質や状態等に応じて、
エジェクタ及びエアジェットノズルにそれぞれ供給され
る圧縮空気の量を調整でき、作業効率の良い吸引力と破
壊力とのバランスを良くすることができる。

【００１３】吸引パイプは先端が開口した筒状の部材で
構成するが、吸い込み口は回収物に応じて任意の形状と
するのが望ましい。このためには、吸引パイプの先端に
吸い込み口アダプタを着脱可能に連結する構成とすれば
良い。また、吸引パイプに圧縮空気が供給される加圧チ
ャンバを設ける構成とすれば、エアジェットノズルをこ
の加圧チャンバに着脱可能に接続できるようになり、エ
アジェットノズル単体で交換できるようになる。さら
に、加圧チャンバには複数のエアジェットノズルを接続
可能な構成とすると、広口の吸い込み口アダプタが装着
される際等において、広範囲に圧縮空気を噴出させるこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。而して、本実施
の形態におけるバキュームクリーナは、図１及び図２に
示したように、ホイール式の車両に設ける構成としてい
るが、これ以外にも、クローラ式の車両等に設けたり、
さらには牽引式の移動台に設置でき、また定置式のもの
としても構成できる。

【００１５】図中において、１は自走式車両の一例とし
てのトラックであり、このトラック１におけるフレーム
を構成する荷台２には、多関節作業手段３と、回収容器
４及び圧気源としてのコンプレッサ５が設置されてい
る。この配置はトラック１の重量バランスを配慮したも
のであり、各機構の配置はこれに限定されない。そし
て、このトラック１は、図１に矢印で示した方向が前進
走行で、従って以下において方向を示す場合、このトラ
ック１の前進走行方向を基準とする。

【００１６】多関節作業手段３の装着部より走行方向前
方位置には、運転席６が設置されており、この運転席６
の左右両側乃至前方には、操作レバー等からなる多関節
作業手段３の操作手段７が配置されている。運転席６は
旋回テーブル８上に設置されており、この旋回テーブル
８は荷台２上で、例えば２７０°程度往復旋回できるも
のである。そして、旋回テーブル８にはスイングポスト
を構成する水平回動台９が設けられており、多関節作業
手段３はこの水平回動台９に連結されている。この水平
回動台９は旋回テーブル８に対して所定角度、例えば−
９０°〜＋９０の範囲内で適宜の角度だけ水平方向に回
動可能となっている。ここで、スイングポストの具体的
な構成については、例えば、小型の油圧ショベル等にお
いて周知のように、旋回テーブル８に設けた垂直軸に支
持台を連結したものからなり、油圧シリンダ等の駆動手
段により水平回動台９を垂直軸を中心として水平方向に
回動可能な構成とすることができる。従って、旋回テー
ブル８とスイングポストとにより多関節作業手段３を水
平方向に回動させる水平回動手段を構成する。

【００１７】ここで、旋回テーブル８及びスイングポス
トを設けることにより、旋回テーブル８により運転席６
と共に多関節作業手段３を大きく旋回させ、水平回動台
９を作動させることによって、任意の位置で任意の方向
に多関節作業手段３を駆動できるようになる。また実際
に吸引作業を行う際に、多関節作業手段３を運転席６と
は独立に水平方向の位置を変化させるようにすることも
できる。ただし、必ずしも旋回テーブル８及びスイング
ポストの両方を設ける必要はなく、要は多関節作業手段
３を所定の範囲にわたって水平方向に回動変位させるこ
とができるようになっておれば良い。

【００１８】多関節作業手段３は、最先端部に設けた先
端取付部１０と、この先端取付部１０と水平回動台９と
の間を連結する多関節アーム１１とから構成される。多
関節アーム１１は、少なくとも先端取付部１０に連結し
た第１の腕部１１ａと、水平回動台９に連結した第２の
腕部１１ｂとから構成される。先端取付部１０と第１の
腕部１１ａとの間、第１の腕部１１ａと第２の腕部１１
ｂとの間、第２の腕部１１ｂと水平回動台９との間には
関節部として機能する連結ピン１２によりそれぞれ駆動
可能に、つまり関節部を中心として折り曲げ可能に連結
されており、これらの関節部は、それぞれ油圧シリンダ
１３により駆動される。なお、多関節アーム１１は２本
の腕部だけでなく、３本以上の腕部で構成することもで
きる。

【００１９】先端取付部１０には吸引パイプ１４が取り
付けられている。吸引パイプ１４は硬質パイプからな
り、図３に示したように、この吸引パイプ１４はねじ止
め等適宜の構成を有するクランプ部材１５により先端取
付部１０に固定的に保持されている。そして、この吸引
パイプ１４の先端には吸い込み口アダプタ１６が着脱可
能に固定される。

【００２０】吸引パイプ１４には吸引通路の一部を構成
する吸引側ホース１７の先端が接続されており、この吸
引側ホース１７は先端取付部１０から第１の腕部１１ａ
の上面側に延在されている。そして、第１の腕部１１ａ
の上面にはエジェクタ１８が第１の保持部材１９ａによ
り固定的に保持されており、吸引側ホース１７の基端部
は、このエジェクタ１８に連結されている。また、エジ
ェクタ１８の他端には排出側ホース２０が接続されてお
り、この排出側ホース２０は第１の腕部１１ａから第２
の腕部１１ｂを通り、この第２の腕部１１ｂにおける適
宜の箇所に第２の保持部材１９ｂにより固定された上
で、水平回動台９の近傍まで延在された後に、上方に方
向転換させられて、旋回テーブル８に立設したハンガ２
１に取り付けたジョイント機構２２に連結されている。
そして、このジョイント機構２２の他側は回収容器４に
接続されている。これによって、吸引パイプ１４は、吸
引側ホース１７，エジェクタ１８，排出側ホース２０及
びジョイント機構２２からなる吸引経路を順次介して回
収容器４に接続される。多関節アーム１１のうち、少な
くとも各関節部を通過する部位では、吸引側ホース１７
または排出側ホース２０からなる可撓ホースが配置され
ている。

【００２１】而して、旋回テーブル８は、多関節作業手
段３を図２に示したように、少なくとも角度θ分往復旋
回できるようになっている。そして、多関節作業手段３
は、位置イでは回収容器４に最近接し、位置ロではトラ
ック１の後方に向けて延在するようになり、さらに位置
ハでは荷台２上に位置するようになる。従って、この位
置ハは多関節作業手段３がトラック１の荷台２からはみ
出さないように収納されて、トラック１が走行可能な状
態となる。ジョイント機構２２は荷台２上に設置した回
収容器４に接続されており、ジョイント機構２２の他端
は多関節作業手段３と共に旋回する排出側ホース２０に
接続されている。このために、ジョイント機構２２は、
図４に示したように、一対のスイベルジョイント２２
ａ，２２ｂと、両スイベルジョイント２２ａ，２２ｂ間
を接続する可撓管２２ｃと、回収容器４の内部に接続さ
れる導入管２２ｄとから構成される。また、ハンガ２１
は、旋回テーブル８に立設した支持杆２１ａの上端部に
レバー２１ｂを水平方向に回動可能に連結したものであ
り、このレバー２１ｂの端部はジョイント機構２２にお
けるスイベルジョイント２２ａの可撓管２２ｃへの接続
部に水平方向に回動自在に連結されている。なお、排出
側ホース２０に十分な余長を持たせておけば、直接排出
側ホースを回収容器４に接続することもできる。

【００２２】次に、図５及び図６にエジェクタ１８の構
成を示す。同図において、３０は吸引側ホース１７に着
脱可能に接続した第１の筒体、３１は排出側ホース２０
に着脱可能に接続される第２の筒体である。また、第１
の筒体３０と第２の筒体３１との接続部には円環状の圧
力チャンバ３２が形成される。そして、第１の筒体３０
に第２の筒体３１への接続部には円環状隔壁３０ａが形
成されており、また第２の筒体３１の第１の筒体３０へ
の接続部は連続的に内径が増大する拡径部３１ａとなっ
ている。円環状隔壁３０ａには多数の微小噴出通路３３
が穿設されており、これら各微小噴出通路３３は、その
一端が圧力チャンバ３２に開口し、他端は第２の筒体３
１の内部に開口している。各微小噴出通路３３は、第２
の筒体３１の拡径部３１ａの内面の角度とほぼ一致する
ように傾斜している。さらに、圧力チャンバ３２には接
続口３４が設けられており、この接続口３４にはコンプ
レッサ５に接続した圧縮空気の供給管３５が接続されて
いる。

【００２３】以上のように構成することによって、コン
プレッサ５から供給される圧縮空気が供給管３５を介し
て圧力チャンバ３２内に圧縮空気を供給すると、この圧
力チャンバ３２内の圧縮空気は微小噴出通路３３から噴
出して、第２の筒体３１の内面に沿って、図５に矢印で
示した方向に空気流が形成される。その結果、第２の筒
体３１に接続した排出側ホース２０への接続側に速い流
速の空気流が形成される結果、第１の筒体３０に接続し
た吸引側ホース１７への接続側に負圧吸引力による空気
流が作用することになる。従って、吸い込み口アダプタ
１６を接続した吸引パイプ１４からエジェクタ１８まで
の１次側では負圧吸引力による吸引空気流が、またエジ
ェクタ１８から排出側ホース２０側では搬送流が形成さ
れ、吸引パイプ１４からの吸い込んだ回収物がこの流れ
に搬送されて、回収容器４に回収されることになる。回
収容器４内には搬送流が流入することから、この回収容
器４が密閉されていると、回収容器４の内部が加圧状態
になる。そこで、この回収容器４の上部には、Ｌ字形状
となった大気開放通路４ａを形成し、好ましくはこの大
気開放通路４ａにはフィルタを装着する。

【００２４】ここで、エジェクタ１８の作用により回収
される回収物は、泥水等の液状物、泥土等の半流動物、
土砂等の粉体、礫や小石さらにコンクリート破砕物等と
いった粒体、その他のものである。吸引パイプ１４に吸
い込み口アダプタ１６を交換可能に接続する構成とした
のは、各種の回収物に応じた吸い込み口構造とするため
であり、図７及び図８に示したように、吸い込み口アダ
プタ１６は吸引パイプ１４に対して、例えばバイオネッ
ト結合する等により着脱可能に装着される。このため
に、吸引パイプ１４には嵌合筒１４ａが連設されてお
り、この嵌合筒１４ａの周胴部には連結ピン３６ａピン
１４ａが１乃至複数本突設されており、吸い込み口アダ
プタ１６側には、その基端部側から概略Ｌ字状となった
バイオネット溝３６ｂが連結ピン３６ａと同数形成され
ており、吸い込み口アダプタ１６のバイオネット溝３６
ｂを連結ピン３６ａと位置合わせして、吸引パイプ１４
の嵌合筒１４ａに所定量押し込で回動させることによ
り、吸い込み口アダプタ１６は吸引パイプ１４に連結さ
れる。ここで、吸引パイプ１４接続される吸い込み口ア
ダプタの他の例としては、図９に示したように、先端か
ら軸線方向に所定の長さ分だけ１または複数のスリット
１６Ａｓを形成した吸い込み口アダプタ１６Ａ、図１０
に示したように、左右に膨出部１６Ｂｐを形成すること
により細長い開口を有する吸い込み口アダプタ１６Ｂ、
さらには図１１に示したように、先端に蛇腹状の可撓部
１６Ｃｆを連設した吸い込みアダプタ１６Ｃ等が用いら
れる。

【００２５】さらに、吸引パイプ１４には、エアジェッ
トノズル３７が接続されている。このエアジェットノズ
ル３７にはエア配管３８が接続されており、このエア配
管３８は吸引パイプ１４の外面及び吸引側ホース１７に
沿って延在されている。そして、エアジェットノズル３
７は、吸引パイプ１４における吸い込み口アダプタ１６
の連結部より基端側の位置に形成した接続用開口１４ｂ
を介して吸引パイプ１４の内部に延在されており、吸引
パイプ１４の内面近傍に、その先端側に向けて噴出口が
開口している。従って、このエアジェットノズル３７か
ら圧縮空気を噴出させることによって、空気圧で回収物
を粉砕したり、切り込んだりして破壊するためのもので
あり、また吸い込み口アダプタ１６が塊状物で詰まった
時に、空気圧により塊状物を排除して、詰まり解除を行
えるようになっている。

【００２６】エアジェットノズル３７からの圧縮空気の
噴出は常時行われるのではなく、必要に応じて連続的ま
たは間欠的に行う。このために、図５に示したように、
エジェクタ１８の圧力チャンバ３２に接続した供給管３
５及びエアジェットノズル３７からのエア配管３８はそ
れぞれ開閉弁３９，４０を介してコンプレッサ５からの
配管４１に接続されている。また、エアジェットノズル
３７から圧縮空気が噴出している時には、このエアジェ
ットノズル３７に十分な圧力を供給するのが望ましい。
そこで、供給管３５における開閉弁３９の下流側に流路
選択弁４２を介装する。この流路選択弁４２は、その切
り換えによって、絞り４３を介さない流路と、絞り４３
を介することにより絞られた流路面積で圧縮空気を通過
させる流路とを選択できるようになる。

【００２７】以上のように構成されるバキュームクリー
ナを用いることによって、液状物，半流動体、粉体，粒
体等からなる様々な回収物を、円滑かつ確実に、しかも
安全に回収容器４に回収することができる。

【００２８】まず、トラック１を走行させて、液体その
他の流動物、泥土、土砂、粉粒体等の回収を行う現場に
搬入する。このトラック１の走行時には、多関節作業手
段３は図２の位置ハの状態とし、多関節作業手段３を完
全に荷台２上に位置する。回収作業を行うべき位置にト
ラック１が配置されると、このトラック１の走行を停止
し、オペレータが運転席６に着座して回収作業を開始す
る。このためには、まず旋回テーブル８を旋回させて、
多関節作業手段３を図２の位置ハから位置イに至るいず
れか任意の位置、例えば図２に実線で示した位置ロに配
置することによって作業を開始する。この時には、多関
節作業手段３と共にオペレータが着座している運転席６
も一体的に旋回する。

【００２９】そこで、多関節作業手段３を構成する多関
節アーム１１を作動させて、水平回動台９に対する第２
の腕部１１ｂの角度と、第２の腕部１１ｂに対する第１
の腕部１１ａの角度を制御することによって、先端取付
部１０を任意の高さ位置に配置し、かつ第１の腕部１１
ａに対する先端取付部１０の角度を制御することにより
吸引パイプ１４を回収物の位置に向ける。この状態で、
コンプレッサ５を作動させて、供給管３５に圧縮空気を
供給すると共に、切換弁３９を介して供給管３５と圧力
チャンバ３２とを接続する。その結果、エジェクタ１８
が作動状態となり、吸引側ホース１７内では負圧吸引力
による吸引空気流が形成され、また排出側ホース２０内
では圧縮空気の流れによる搬送流が形成される。そし
て、吸い込み口アダプタ１６を接続した吸引パイプ１４
から回収物が吸引されて、吸引空気流及び搬送流により
回収容器４内に回収物を収容させることができる。ここ
で、回収容器４は大気開放通路４ａが設けられているの
で、この回収容器４内に流入した圧縮空気は大気に開放
され、その内部はほぼ大気圧の状態に保持される。従っ
て、エジェクタ１８を連続的に作動させても、吸引側ホ
ース１７側の吸引空気流及び排出側ホース２０側の搬送
流による流れが低下することはない。

【００３０】ここで、回収物が、例えば固形化した粘土
質の土砂等のように、そのままでは吸引パイプ１４によ
る吸引を行うことができないが、外力により切り込んだ
り、切り崩したりして小割りにすることができるような
ものもある。この場合には、切換弁４０を切り換えて、
吸引パイプ１４に接続したエアジェットノズル３７に圧
縮空気を送り込む。エアジェットノズル３７から圧縮空
気が噴出して、大きな塊の回収物に対して局所的に作用
することから、この塊を崩して小割りすることができ、
このように小割り状態となった回収物は負圧吸引力で吸
引パイプ１４に吸引される。この場合において、エアジ
ェットノズル３７への圧縮空気の送給は連続的に行って
も良いが、むしろ間欠的に噴出させる方が回収物の破壊
乃至崩壊をより促進できるようになる。また、このエア
ジェットノズル３７から圧縮空気を噴出している間に
も、エジェクタ１８における圧力チャンバ３２への圧縮
空気の供給が継続するから、多少は負圧吸引力が低下す
るものの、エアジェットノズル３７への圧縮空気の供給
を遮断すれば、直ちに負圧吸引力が上昇する。

【００３１】ここで、前述した塊の破壊乃至崩壊のため
には、より高圧の圧縮空気をエアジェットノズル３７か
ら噴出させるのが望ましい。エアジェットノズル３７用
のコンプレッサをエジェクタ１８用のコンプレッサとを
別個のものとすれば、エアジェットノズル３７から所望
の圧力の圧縮空気を噴出させることができるが、本実施
の形態においては、エアジェットノズル３７とエジェク
タ１８とに共用されるコンプレッサ５を用いている。し
かしながら、エジェクタ１８側は流路選択弁４２により
供給管３５への流路を絞り４３により絞ることができる
ようになっている。従って、エアジェットノズル３７の
圧力が不足する場合には、この流路選択弁４２を切り換
えて、供給管３５への流路を絞るようにする。これによ
って、エアジェットノズル３７から高圧の圧縮空気を噴
出させることができる。しかも、なおエジェクタ１８へ
の圧縮空気の供給は断たれないので、エアジェットノズ
ル３７への圧縮空気の供給を遮断すると共に、流路選択
弁４２が絞り４３を介さない流路を選択するように切り
換えれば、直ちにエジェクタ１８における負圧吸引力が
上昇することになる。また、例えば粘稠物物や固形物等
で吸い込み口アダプタ１６が詰まったりした時にも、エ
アジェットノズル３７から圧縮空気を噴出させることに
より、この詰まりを解消することができる。そして、流
路選択弁４２を切り換えれば、極めて高い圧力の圧縮空
気を噴出させることができる。

【００３２】エアジェットノズル３７から圧縮空気を噴
出させると、その衝撃により砂利等といった小さい固形
物が飛散することになる。しかしながら、エアジェット
ノズル３７は吸引パイプ１４の内部に配置されているの
で、この吸引パイプ１４に連結した吸い込み口アダプタ
１６を回収物に当接させるようにすれば、飛散物は吸い
込み口アダプタ１６及び吸引パイプ１４内に止まり、外
部に散逸するおそれはない。従って、周囲に構築物等が
存在していても、それらに衝突して損傷を生じさせる等
といった不都合を生じることはない。しかも、このよう
にして飛散した物体は吸引パイプ１４に作用する負圧吸
引力により回収容器４に回収される。また、配管等が埋
設されている箇所で回収物の回収を行う際において、作
用するのは負圧吸引力と、圧縮空気の噴出という流体圧
であり、配管等にバケット等といった剛体が衝突するこ
とがないので、作業中に配管その他の埋設物が破損する
といった事態が生じることはない。

【００３３】ここで、吸い込み口アダプタ１６は実質的
に円筒形状となっているが、吸引すべき回収物の状態や
性質、さらには回収物の存在箇所等に応じて、適宜の形
状の吸い込み口アダプタを用いることができる。例え
ば、粘稠物を吸引する場合には、吸い込み口が粘稠物で
詰まることがあり、この粘稠物で吸い込み口が完全に閉
塞されると、吸い込み流が形成されなくなるので、負圧
が作用しても吸引することはできない。そこで、図９に
示したスリット１６Ａｓを備えた吸い込み口アダプタ１
６Ａを吸引パイプ１４に接続すれば、このスリット１６
Ａｓを介して吸い込み流が形成され、詰まりが解消さ
れ、有効に吸引パイプ１４から吸引側ホース１６に送り
込まれる。

【００３４】また、回収物が広い範囲に分散している場
合には、図１０に示した左右に細長い開口を有する吸い
込み口アダプタ１６Ｂを装着すれば、さらに効率的に回
収を行えるようになる。さらに、凹凸のある部位に位置
する回収物を吸引したり、狭所等で、吸い込み口アダプ
タ等が損傷するおそれがある場合等においては、図１１
に示したように、先端に可撓部１６Ｃｆを連結した吸い
込み口アダプタ１６Ｃを装着すると、有効に吸引でき、
また吸い込み口アダプタの損傷を防止できる。さらにま
た、深い位置からの回収物の吸引を行うには、吸引パイ
プ１４に延長ホースを接続すれば良い。

【００３５】ところで、前述したように、様々な吸い込
み口アダプタを交換して使用することから、この吸い込
み口アダプタの内部に配置したエアジェットノズルも、
吸い込み口アダプタに応じて交換して使用できるように
なっているのが望ましい。そして、例えば図１０に示し
た吸い込み口アダプタ１６Ｂを用いる場合には、エアジ
ェットノズルの本数も多くし、また図１１に示したよう
に、先端に可撓部１６Ｃｆを設けた吸い込み口アダプタ
１６Ｃを装着した時には、エアジェットノズルの噴射口
の位置及び方向を変えるようにするのが望ましい。この
ためには、図１２に示したように、吸引パイプ１４の先
端部内面に通路構成体４５を装着して、この通路形成体
４５内に圧力チャンバ４６を形成する。そして、エア配
管３８はこの通路構成体４５に、圧力チャンバ４６内に
圧縮空気が供給できる状態に接続する。また、通路構成
体４５の下面には、その内部に形成される圧力チャンバ
４６に通じる連通路４７を穿設しておく。この連通路４
７にはねじ部を形成しておき、このねじ部にエアジェッ
トノズル４８を螺挿することにより連結する。これによ
って、吸い込み口アダプタの構造や、回収物の状態等に
応じて最適な構成及び数のエアジェットノズルを装着で
きて、回収効率がさらに向上する。、また、通路構成体
４５を円環状または円弧状に形成して、この通路構成体
４５に円周方向に複数の連通路４７を設けることもで
き、この場合には、これら各連通路４７のうち、使用し
ないものについては、栓部材４９を装着しておけば良
い。

【００３６】而して、回収物の吸引箇所を変えるには、
油圧シリンダ１３を作動させて、多関節アーム１１を構
成する第１の腕部１１ａ及び第２の腕部１１ｂを適宜駆
動することによって吸引パイプ１４を前後方向及び高さ
方向に位置を変えれば良い。また、スイングポスト８を
作動させることにより水平回動台９を水平方向に回動さ
せることによって、吸引パイプ１４を左右方向に振るこ
とができる。従って、これらの操作を適宜行うことによ
って、吸引パイプ１４の位置を３次元的に変えることが
でき、広い範囲にわたって回収物の吸引を行うことがで
きる。また、吸引箇所を大きく変えたい時には、スイン
グポスト８による水平回動台９を回動させるようにして
も良いが、運転席６との位置関係が大きく変化すること
になる。これを避けるためには、吸引パイプ１４の大ま
かな位置は旋回テーブル８の旋回により変化させ、その
範囲で吸引パイプ１４を左右に移動させる際には、スイ
ングポスト８を作動させるようにすれば良い。

【００３７】回収物の吸引作業を継続すると回収容器４
内には回収物で満杯になるので、この回収物を排出す
る。この回収容器４内の回収物の排出作業を容易にする
には、図１３に示したように、荷台２にブラケット５０
を立設して、また回収容器４の底部からもブラケット５
１を延在させて設け、これら両ブラケット５０，５１間
を連結ピン５２により相対回動可能に連結し、かつ荷台
２と回収容器４との間にシリンダ５３を設ける。さら
に、回収容器４の後部側には蓋体４ｂを装着する。そし
て、この蓋体４ｂは、その上部側を回収容器４の開口部
の上部に蝶番により連結し、かつクランプ５４により閉
鎖状態に固定可能とする。さらに、シリンダ５３を縮小
させた時に、回収容器４が着座するシート５５を荷台２
に設ける。

【００３８】以上のように構成すると、シリンダ５３を
縮小状態にして回収容器４が、図１２に実線で示したよ
うに、ブラケット５０に設けた連結ピン５２とシート５
４とにより概略水平状態に保持させることにより回収物
の取り込みを行い、この回収容器４が満杯になると、蓋
体４ｂを閉鎖状態にしているクランプ５４を解除して、
シリンダ５３を作動させることによって、同図に仮想線
で示した要に、回収容器４を倒立状態に変位させる。こ
れによって、自動的に蓋体４ｂが開いて、回収容器４内
の回収物を排出できる。そして、この時には、回収容器
４は荷台２から後方に突出することになるので、ダンプ
トラック等の荷台をこの回収容器４の下部に配置すれ
ば、回収物はダンプトラックに直接移載できることにな
る。

【００３９】ここで、自走式車両には少なくとも多関節
作業手段と運転席とを装着するが、回収容器は設けなく
ても良い。また、圧気源としてのコンプレッサも別置き
にすることも可能である。そこで、図１４にトラック１
０１の荷台１０２に多関節作業手段１０３及び運転席１
０６と、コンプレッサ１０５を設置し、回収容器を設け
ない構成としたものを示す。そして、回収容器の代わり
に、ダンプトラック等の回収物収容車両１０４をトラッ
ク１０１に横付けして、回収物の回収作業を行うように
構成することもできる。

【００４０】以上の構成においては、エジェクタ１１８
に接続した排出側ホース１２０の他端は、旋回テーブル
１０８に立設したハンガ１２１に取り付けたスイベルジ
ョイント１２２に連結する。また、このスイベルジョイ
ント１２２には延長ホース１２３を接続して、この延長
ホース１２３の他端を回収物収容車両１０４の収容部１
０４ａに延在させる。これによって、トラック１０１を
小型化できるようになる。また、エジェクタ１１８の作
用によって吸引パイプを接続した吸引側ホース１１７，
エジェクタ１１８及び排出側ホース１２０内に搬送され
た回収物はスイベルジョイント１２２及び延長ホース１
２３を経て直接回収物収容車両１０４に排出できるの
で、回収物を改めて移載する必要がなくなる結果、作業
の効率化が図られる。

【００４１】さらに、エジェクタの他の構成例として
は、例えば図１５に示したものがある。同図に示したよ
うに、エジェクタ６０は、軸方向に並べた複数のチャン
バ６１ａ，６１ｂ，６１ｃを有し、第１のチャンバ６１
ａにはコンプレッサからの圧縮空気の供給管６２を接続
して設け、この供給管６２には絞り６２ａを設ける。ま
た、第１のチャンバ６１ａと第２のチャンバ６１ｂとの
間には、絞り６３ａを有する連通管６３で連通させ、さ
らに第２のチャンバ６１ｂと第３のチャンバ６１ｃとの
間にも絞り６４ａを有する連通管６４で連通させる。さ
らに、第３のチャンバ６１ｃには排気管６５を接続す
る。そして、絞り６２ａは最も流路断面積が小さく、次
いで絞り６３ａ，６４ａの順に流路断面積を大きくす
る。また、連通管６３の供給管６２への対面側及び連通
管６４の連通管６３への対面側はラッパ状に拡径する吸
い込み部６３ｂ，６４ｂを形成する。そして、吸い込み
部６３ｂ，６４ｂは、それぞれ供給管６２及び連通管６
３の先端部とほぼオーバーラップする状態となってい
る。

【００４２】以上の構成を有するエジェクタ６０は、回
収容器４に直接取り付けられる。そして、回収容器４
は、チャンバ６１ａとは常時連通しているが、この回収
容器４とチャンバ６１ｂ，６１ｃとの間にはそれぞれ独
立のフラッパ６６ｂ，６６ｃを設けている。ここで、こ
れらフラッパ６６ｂ，６６ｃはチャンバ６１ｂ，６１ｃ
側の圧力が回収容器４内の圧力より低くなると開いて、
チャンバ６１ｂ，６１ｃと回収容器４の内部とを連通状
態にする、所謂逆止弁としての機能を有するものであ
る。従って、供給管６２内に圧縮空気を供給すると、こ
の圧縮空気は絞り６２ａにより加速されて、連通管６３
の吸い込み部６３ｂに向けて流れ、この流れにより第１
のチャンバ６１ａの内部からの空気が連通管６３内に吸
引される。その結果、第１のチャンバ６１ａ内が負圧に
なり回収容器４に対して負圧吸引力を作用させる。ま
た、連通管６３内に流れた圧縮空気は絞り６３ａにより
加速されながら、第２のチャンバ６１ｂ内に開口する連
通管６４に向けて流れることから、この流れにより第２
のチャンバ６１ｂが負圧になる結果、フラッパ６６ｂが
開いて、さらに回収容器４の内部を負圧にする。さら
に、連通管６４内に流れ込んだ圧縮空気は絞り６４ａに
より加速されて、排気管６５に向けて流れることから、
第３のチャンバ６１ｃが負圧になって、フラッパ６６ｃ
が開いて回収容器４内にさらに負圧吸引力が作用する。

【００４３】以上のように構成することによって、回収
容器４内を高真空状態に保持することができ、この回収
容器４に接続した吸引経路を介して回収物を吸引して回
収することができる。従って、吸引経路としては吸引パ
イプ１４に直接可撓性を有する吸引チューブを接続し、
この吸引チューブの他端を供給管６２に接続することが
できる。そして、この場合には、回収容器４をエジェク
タ６０の作用によって負圧にするものであるから、排気
管６５の先端をフィルタ装置に着脱可能に接続できるよ
うに構成することによって、回収容器４から排出される
空気により塵埃等が搬送されても、このフィルタ装置に
より確実に捕捉され、周囲環境を汚損するおそれはな
い。

【００４４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、広
範囲な作業現場で、必要な回収物を効率的かつ有効に吸
引することができ、かつ回収物を切り込んだりするため
に圧縮空気を噴射しても、回収物が周囲に飛散するおそ
れがない等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すバキュームクリー
ナを、それが設置されている自走式車両と共に示す正面
図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】吸引パイプの取付構造を示す外観図である。

【図４】ジョイント機構２２を示す構成説明図である。

【図５】エジェクタの縦断面図である。

【図６】図５の横断面図である。

【図７】吸引パイプと吸い込み口アダプタとの構成を示
す断面図である。

【図８】図７の外観図である。

【図９】吸い込み口アダプタの他の構成例を示す外観図
である。

【図１０】吸い込み口アダプタのさらに別の構成例を示
す断面図である。

【図１１】吸い込み口アダプタのさらに他の構成例を示
す断面図である。

【図１２】エアジェットノズルの取付構造の他の例を示
す断面図である。

【図１３】回収容器の構成説明図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図１５】エジェクタの他の構成例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１，１０１ 自走式車両 ２，１０２ 荷台 ３，１０３ 多関節作業手段 ４ 回収容器 ５，１０５ コンプレッサ ６，１０６ 運転席 ８，１０８ 旋回テーブル ９ 水平回動台 １０ 先端取付部 １１ 多関節アーム １１ａ 第１の腕部 １１ｂ 第２の腕部 １２ 連結ピン １３ 油圧シリンダ １４ 吸引パイプ １６，１６Ａ〜１６Ｃ 吸い込み
口アダプタ １７，１１７ 吸引側ホース １８，６０，１１８
エジェクタ ２０，１２０ 排出側ホース ２１，１２１ ハン
ガ ２２，１２２ ジョイント機構 ３０ 本体筒 ３１ 圧力チャンバ ３２ 円環状隔壁 ３３ スリット通路 ３４ 接続管 ３５ 供給管 ３７ エアジェットノズル ３８ エア配管 ３９，４０ 切換弁 ４２ 流路選択弁 ４３ 絞り １０４ 回収物収容車両 １２３ 延長ホース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉井 洋 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 藤沢 勤 東京都千代田区大手町二丁目６番２号 日 立建機株式会社内 (72)発明者 金井 隆史 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D063 EB01 EB11

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多関節アームを構成する先端の腕部に先
   端取付部を連結すると共に、基端部の腕部を水平回動手
   段に連結することにより構成される多関節作業手段と、 可撓ホースを含み、前記多関節アームに沿って前記先端
   取付部にまでの間に設けられて、内部に負圧吸引力が作
   用する吸引経路と、 この吸引経路の先端を構成する吸引パイプと、 この吸引パイプの内部に臨み、先端開口に向けて加圧し
   た空気を噴出させるエアジェットノズルとを備える構成
   としたことを特徴とするバキュームクリーナ。
2. 【請求項２】 前記多関節作業手段は自走式車両のフレ
   ームに装着する構成としたことを特徴とする請求項１記
   載のバキュームクリーナ。
3. 【請求項３】 前記水平回動手段は前記フレームに設置
   したスイングポストまたは旋回テーブルの少なくとも一
   方を備え、またこのフレームには、水平回動手段の装着
   部近傍に、この多関節作動手段を操作する操作手段を配
   置する構成としたことを特徴とする請求項２記載のバキ
   ュームクリーナ。
4. 【請求項４】 前記自走式車両のフレームには、前記吸
   引経路の他端が接続される回収容器と、圧気源装置とを
   設置する構成としたことを特徴とする請求項１記載のバ
   キュームクリーナ。
5. 【請求項５】 前記吸引経路に負圧吸引力を作用させる
   手段は、この吸引ホースの途中に接続したエジェクタで
   あることを特徴とする請求項１記載のバキュームクリー
   ナ。
6. 【請求項６】 前記吸引経路に負圧吸引力を作用させる
   手段は、前記回収容器の内部を負圧にするエジェクタで
   あることを特徴とする請求項５記載のバキュームクリー
   ナ。
7. 【請求項７】 前記エジェクタと、前記エアジェットノ
   ズルとを単一の圧気源装置に接続する構成としたことを
   特徴とする請求項５または請求項６記載のバキュームク
   リーナ。
8. 【請求項８】 前記エアジェットノズルからの配管を開
   閉弁を介して前記圧気源装置に接続する構成としたこと
   を特徴とする請求項７記載のバキュームクリーナ。
9. 【請求項９】 前記エジェクタからの配管には、前記圧
   気源装置からの圧縮空気をそのまま流通させる流路と、
   絞りを介して圧縮空気を流通させる流路とに切り換える
   流路選択弁を設ける構成としたことを特徴とする請求項
   ８記載のバキュームクリーナ。
10. 【請求項１０】 前記吸引パイプには、その先端に吸い
    込み口アダプタを着脱可能に連結する構成としたことを
    特徴とする請求項１記載のバキュームクリーナ。
11. 【請求項１１】 前記吸引パイプには、圧縮空気が供給
    される加圧チャンバを設け、前記エアジェットノズル
    は、この加圧チャンバに着脱可能に接続される構成とし
    たことを特徴とする請求項１０記載のバキュームクリー
    ナ。
12. 【請求項１２】 前記加圧チャンバには複数のエアジェ
    ットノズルを接続可能な構成としたことを特徴とする請
    求項１１記載のバキュームクリーナ。