JP2001123521A - 自走式バキュームクリーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、広範な作業現場から有効に回
収物の吸引回収を行うことができ、しかも装置の可搬性
を著しく高める。 【解決手段】 走行車両１の後部側である、つまり運転
室１ａとは反対側の位置に、多関節アーム１１にエジェ
クタ１８により負圧が作用する吸引パイプ１４を備えた
多関節作業手段３が装着されている旋回テーブル８と回
収容器４とを左右に並ぶように設置し、コンプレッサ５
は、概略中間位置において、概略回収容器４の前方位置
に設置される。コンプレッサ５は回収容器４の運転室１
ａ側の位置に配置され、多関節作業手段３の運転室１ａ
側には走行車両１の道路走行時における多関節作業手段
３の収納スペースが形成される。

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り、特に走
行車両にバキュームクリーナユニットを装備することに
よって、自走式とした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。負圧吸引力発生装置の代表的なものと
しては、コンプレッサ等の圧気源装置とエジェクタとで
構成したものがある。そして、エジェクタとしては、吸
い込み用の配管を負圧にするタイプのものと、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タイプの
ものとが知られている。

【０００３】回収物の回収作業を行うには、吸い込み用
の配管を回収物に向けるように操作するが、この操作は
人手により行うものと、機械力により行うものとが知ら
れている。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、作業者の手動操作で土砂や砂利等
の雑搬送バラ物を吸い込み搬送する構成としている。ま
た、特開平９−２３５７５１号公報には浚渫排送装置が
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スクリューコンベアとその吐出管
とを有するバケットを設ける構成としたものである。そ
して、吐出管にはエジェクタ配管を接続して設け、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、フロント作業機を操作することにより、スクリュ
ーコンベアとエジェクタ配管とを一体化した浚渫ユニッ
トを所望の方向に向けることができ、回収物である軟泥
を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
出させるようにしている。

【０００４】これら例示した２つの従来技術において、
特開平９−２３５７５１号公報の浚渫排送装置は、フロ
ント作業機の操作により浚渫ユニットを所望の方向及び
位置に配置して軟泥を回収することができるので、作業
者が入り込めない場所で回収作業を行う際や、吸い込み
ノズル装置なり、浚渫ユニットなりからなる回収物吸引
手段が重量物であっても、それを所望の位置に変位させ
る操作を容易に行える等といった利点がある。しかしな
がら、この浚渫排送装置にあっても、なお以下に示した
ような問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】まず、前述した浚渫排
送装置においては、浚渫ユニットは油圧ショベルのフロ
ント作業機のフロントアタッチメントとして装着される
関係から、回収作業を行うことができる場所が限定され
る。また、バキュームクリーナとしては、少なくとも真
空吸引力を作用させるために、バキュームポンプまたは
加圧ポンプ等といった圧気源が必要となるが、一般の油
圧ショベルには圧気源装置を設置するスペースや、回収
物を収容するタンク等の容器を設置するスペースが得ら
れないことから、これらは油圧ショベルとは別個の装置
として構成しなければならない。従って、油圧ショベル
の走行手段の構成から、また圧気源装置等を別置きにす
ることから、全体としての装置の可搬性が十分でないと
いう問題点もある。

【０００６】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ろは、簡単な構成で、広範
な作業現場から有効に回収物の吸引回収を行うことがで
き、しかも装置の可搬性を著しく高めることにある。

【０００７】

【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、前部に運転室を設けた自走式の走行
車両のフレームに、このフレームにおける運転室より後
方側にバキュームクリーナユニットを設け、このバキュ
ームクリーナユニットは、回収物吸引部材を装着した多
関節アームからなり、水平回動手段により水平方向に往
復回動可能となった多関節作業手段と、前記回収物吸引
部材に負圧吸引力を作用させるエジェクタと、このエジ
ェクタに圧縮空気を供給する圧気源装置とを備え、前記
多関節作業手段は前記フレームの後部位置に配置され、
また前記圧気源装置はこの多関節作業手段と前記運転室
との間に配置する構成としたことをその特徴とするもの
である。

【０００８】ここで、多関節作業手段を適宜操作して回
収物吸引部材により回収物を吸引させるが、回収物は所
定の容器等に収容させる。この容器はタンク等で構成で
き、この回収容器はバキュームクリーナユニットが設け
られている走行車両とは別個の車両等に設置しても良い
が、走行車両のフレームに回収物を貯留するための回収
容器を設置することもできる。この場合には、フレーム
の後部位置において、回収容器を多関節作業手段の側部
に並べて配置するようになし、かつこの回収容器はフレ
ームの後端から外方に向けてダンプ動作することにより
内部の回収物を排出可能とするのが望ましい。

【０００９】多関節作業手段を構成する多関節アーム
は、回収物吸引作業を行う際には、走行車両のフレーム
の後端部または側部から外方に突出させるようにする。
しかしながら、走行車両を走行させる際には、多関節ア
ームがフレームから突出していると、走行の邪魔になる
だけでなく、周囲の構築物等に衝突する可能性がある。
また、一般道路を走行する際には、車幅制限等があるこ
とから、多関節アームは非作業時にはフレームにおける
車幅内に収容させることができるようになっているのが
望ましい。特に、フレームにおいて、圧気源装置と回収
容器とを走行車両の走行方向の前後に配置し、多関節作
業手段と運転室との間に所定のスペースを設けてこのス
ペースを多関節アームを車幅内に収容可能な収容スペー
スをすることができる。

【００１０】走行車両はホイール式の走行手段または履
帯式の走行手段のいずれかで構成でき、またフレームに
設置され、多関節作業手段を水平方向に回動させる水平
回動手段の構成としては、旋回手段またはスイングポス
ト機構のいずれか一方で構成することができ、また旋回
手段とスイングポスト機構との両方を備える構成として
も良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。而して、本発明に
係るバキュームクリーナは自走式のものであるが、その
走行手段としてはホイール式のものとして説明する。こ
のように、ホイール式走行手段を備える構成とすると、
自走によって作業現場等に搬入でき、また作業現場から
搬出できる点で好ましい。ただし、足場の悪い作業現場
で作業する場合等には、その走行手段としては履帯式の
ものを用いる方が有利である。そして、履帯式走行手段
を備えた自走式バキュームクリーナは、作業現場への搬
入及び作業現場からの搬出はトレーラ等の輸送手段で行
うことになる。

【００１２】まず、図１及び図２に第１の実施の形態に
おける自走式バキュームクリーナの概略構成を示す。図
中において、１は走行車両であって、この走行車両１は
ホイール式の走行手段１ａと、フレーム１ｂとを有し、
フレーム１ｂには運転室１ｃが設置されている。従っ
て、この走行車両１は、通常は、矢印Ｆ方向に走行する
ものであり、以下の説明においては、この矢印Ｆ方向を
前進方向、矢印Ｆとは反対方向を後進方向と呼び、また
走行車両１における位置を示す場合には、前進方向にお
ける進行方向前側を前部、後側を後部という。

【００１３】フレーム１ｂにはバキュームクリーナユニ
ット２が設置されている。このバキュームクリーナユニ
ット２は、設置台２ａに装着されており、従って走行車
両１とバキュームクリーナユニット２とは分離可能とな
っている。これによって、バキュームクリーナユニット
２は、その設置台２ａをフレーム１ｂから取り外すこと
によって、各種の走行車両、例えば履帯式走行手段を持
った走行車両等に設置可能となる。そして、このバキュ
ームクリーナユニット２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から大略構成
される。

【００１４】バキュームクリーナユニット２を構成する
多関節作業手段３の装着部より走行方向前方位置には、
このバキュームクリーナユニット２の全体を操作するた
めの操作用座席６が設置されており、この操作用座席６
の左右両側乃至前方には、操作レバー等からなる操作手
段７が配置されている。操作用座席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、多関節作業手段３はこの旋回テーブル８に連結し
たスイングポスト機構９に装着されている。スイングポ
スト機構９の具体的な構成は、例えば小型の油圧ショベ
ル等に設けられる周知のものを使用することができる。
即ち、図３に示したように、旋回テーブル８に連設した
取付部８ａに連結ピン９ａを介して回動ブラケット９ｂ
を回動自在に連結し、油圧シリンダ９ｃによって回動ブ
ラケット９ｂを所定の角度範囲で水平方向に往復回動さ
せる構成としたものであり、多関節作業手段３は回動ブ
ラケット９ｂに連結される。従って、旋回テーブル８と
スイングポスト機構９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。

【００１５】ここで、旋回テーブル８及びスイングポス
ト機構９を設けることにより、旋回テーブル８により操
作用座席６と共に多関節作業手段３を大きく旋回させ、
回動ブラケット９ｂを作動させることによって、操作用
座席６をそのままにして多関節作業手段３を駆動できる
ようになる。吸引回収作業を行う際には、吸引作業位置
を変えるために、また障害物等を迂回するために、それ
ぞれ独立に作動させることができる。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。

【００１６】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と回動ブラケット
９ｂとの間を連結する多関節アーム１１とを備えてい
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、回動ブラケット９ｂ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１１ｂとの間、第２の腕部１１ｂと回動ブラケ
ット９ｂとの間には、関節部として機能する連結ピン１
２によりそれぞれ枢動可能に、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。

【００１７】先端取付部１０には吸引回収部材としての
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４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。

【００１８】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
の上面には吸引経路に負圧吸引力を作用させるエジェク
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が接続されている。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、回動ブラケット
９ｂの近傍まで延在される。そして、排出側ホース２０
は、この回動ブラケット９ｂの位置から上方に向けて方
向転換して旋回テーブル８に立設したハンガ２１に取り
付けたジョイント機構２２に連結されている。このジョ
イント機構２２は排出側ホース２０を回収容器４に接続
するためのものである。従って、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。

【００１９】ジョイント機構２２は、図５に示したよう
に、一対のスイベルジョイント２２ａ，２２ｂと、両ス
イベルジョイント２２ａ，２２ｂ間を接続する可撓管２
２ｃ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２１
ｂ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。

【００２０】次に、図６及び図７に吸引側ホース１７と
排出側ホース２０との間を連結するエジェクタ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における拡径部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。

【００２１】以上の構成を有するバキュームクリーナユ
ニット２を装備した走行車両１は自走により作業現場等
に搬入されて、この作業現場で泥水等の液状物、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、その他からなる回収物を吸引
して回収し、また作業が終了すると、そのまま自走して
作業現場から搬出される。従って、当然、一般道路等を
も走行することから、この道路走行時における車幅及び
車高の制限から、バキュームクリーナユニット２全体を
できるだけコンパクトな構成としなければならない。多
関節作業手段３は、回収作業を行う際に、走行車両１の
フレーム１ｂから大きく突出させるが、走行時には少な
くとも走行車両１における車幅内に収納できなければな
らない。多関節作業手段３がその一部でも走行車両１か
ら張り出していると、走行中に他の車両や構築物等と衝
突することになるからである。

【００２２】そこでまず、フレーム１ｂ上でバキューム
クリーナユニット２を構成する各部をコンパクトに配置
するために、走行車両１の後部側、つまり運転室１ａと
は反対側の位置に、多関節作業手段３を装着した旋回テ
ーブル８と回収容器４とを左右に並ぶように設置してい
る。また、重量物であるコンプレッサ５は、概略中間位
置において、概略回収容器４の前方位置となるようにし
て設置される。走行車両１の運転室１ａの前方にはエン
ジン等、走行車両１を走行させるための機器類が設置さ
れていることから、フレーム１ｂには前後及び中間の各
位置に重量物がバランス良く配置され、走行車両１の全
体における重量バランスが極めて良好になる。また、多
関節作業手段３と回収容器４とを並べて配置した結果、
バキュームクリーナユニット２を構成する各部材なり機
器なりの全体をコンパクトにまとめて配置できる。

【００２３】しかも、フレーム１ｂにおいて、コンプレ
ッサ５は回収容器４の前方に位置しているが、多関節作
業手段３の前方にはスペースが存在する。このスペース
は走行車両１の道路走行時における多関節作業手段３の
収納スペースとして利用される。つまり、多関節作業手
段３は旋回テーブル８に設けられており、この旋回テー
ブル８をフレーム１ｂに対して旋回させると、図２に示
したように、少なくとも角度θだけ多関節作業手段３全
体を水平方向にスイングさせることができる。そして、
多関節作業手段３を同図の（イ）で示した位置となるよ
うに旋回テーブル８を旋回させると、この多関節作業手
段３は完全に車幅内に収容できて、走行車両１の安全走
行が可能となる。なお、多関節作業手段３の収納時にお
ける長さ寸法がフレーム１ｂの全長より長い場合には、
運転室１ｃの上部空間も収納スペースとして利用するこ
とができる。

【００２４】一方、回収作業を行う際には、旋回テーブ
ル８を前述した図２の（イ）の位置から、同図に矢印方
向に旋回させることによって、同図に実線で示したよう
に、多関節作業手段３をフレーム１ｂの外に張り出させ
る。さらに、この多関節作業手段３は、最大限、回収容
器４と干渉しない（ロ）の位置まで旋回テーブル８を旋
回できるようになっている。これによって、走行車両１
の側部から後部側にかけての極めて広い範囲にわたって
作業が可能になる。ここで、多関節作業手段３がスイン
グする範囲、つまり角度θは、それが回収容器４と干渉
することがなく、しかも操作用座席６に着座して操作を
行うオペレータが作業領域を十分視野に入れることがで
きる範囲である。従って、（イ）の位置及び（ロ）の位
置は多関節作業手段３の旋回ストローク端位置であるか
ら、これらの位置にストッパを設けてそれ以上旋回でき
ない構成とするのが望ましい。ただし、回収容器４とコ
ンプレッサ５との間に広い間隔が生じているようであれ
ば、回収容器４を前後動可能とすることもできる。これ
によって、吸引回収作業を行う際には、回収容器４を前
方、つまりコンプレッサ５に近接する方向に移動させる
ようにすることができる。このような構成を採用すれ
ば、多関節作業手段３が水平方向にスイングする範囲、
つまり吸引作業を行う範囲をより広くすることができ
る。

【００２５】ところで、回収作業時には、多関節作業手
段３はフレーム１ｂの後方に向けて大きく突出する姿勢
状態となることもある。既に説明したように、多関節作
業手段３，回収容器４及びコンプレッサ５は、前述した
ように、走行車両１の全体における重量バランスが取れ
る位置関係となるように配置されるが、多関節作業手段
３の作動状態によっては、なお走行車両１の全体におけ
る重心位置が後方に移動して、重量バランスが崩れるお
それもある。走行手段として履帯を用いれば、接地面積
が広いことから、ある程度まで重量バランスが後方に偏
っても安定性が確保される。

【００２６】ただし、コンプレッサ５はエジェクタ１８
等と配管で接続されてはいるものの、独立した機器であ
ることから、その配置には自由度がある。従って、吸引
回収作業を行うために、多関節作業手段３を大きく後方
に張り出した時にも、なお走行車両１の安定性が確保さ
れる位置、つまりフレーム１ｂの中間位置より多少前寄
りの位置に配置する。また、走行車両１にアウトリガを
装備しておけば、必要に応じてこのアウトリガを作動さ
せて、吸引作業時における走行車両１の安定性を確保で
きる。

【００２７】走行車両１が作業現場に搬入されると、オ
ペレータが操作用座席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（イ）から位置（ロ）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
置に配置する。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操作用座席６も一体的に旋回す
る。そして、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、この多関節アーム１１の先端に設け
た先端取付部１０を回収物に対面させ、コンプレッサ５
からエジェクタ１８に圧縮空気を供給することにより回
収物を吸引する。このコンプレッサ５から供給される圧
縮空気は供給管３５を介して圧力チャンバ３２内に流入
する結果、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６に矢印で示した方向に空気流が形成される。従
って、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て、第１の筒体３
０に接続した吸引側ホース１７への接続側にこの空気流
により負圧吸引力が作用することになる。

【００２８】これによって、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側では圧縮空気による搬送流
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内には圧縮空気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。このために、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。これによって、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速が低下することはない。

【００２９】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８及び図９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１０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１
１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１６
Ｂ、さらには図１２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。

【００３０】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３７
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、回収物を空気圧で粉
砕乃至切り込みを行ったり、また吸い込み口アダプタ１
６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。

【００３１】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６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。

【００３２】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。

【００３３】作業を継続する間には、吸い込みアダプタ
１６を連結した吸引パイプ１４を前後、左右及び上下に
移動させなければならない。この操作は、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、回動ブ
ラケット９ｂ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を前後及び上下に移動
させることができる。また、旋回テーブル８を旋回させ
るか、スイングポスト機構９を作動させることにより左
右方向に変位させることができる結果、吸引パイプ１４
の位置を３次元的に変えることができる。この操作は、
オペレータが操作用座席６に着座したままで、操作手段
７を操作することにより行えることから、極めて容易
に、しかも安全に作業を行うことができる。特に、マン
ホールの内部や、構築物等の上方位置等、作業者が入り
込めない危険な箇所や狭所等においても極めて円滑に回
収物の回収作業を行うことができる。さらに、当該の作
業現場内で、吸引による回収作業位置を変える場合に
は、走行車両１を走行させることによって、容易に回収
作業位置を変えることができる。従って、極めて広い作
業現場であっても、短時間の間に必要な回収物を迅速か
つ確実に回収することができる。

【００３４】而して、本実施の形態においては、水平回
動手段としては、旋回テーブル８とスイングポスト機構
９とを設けており、これらは独立に作動できるようにな
っている。これらは単独で操作することもでき、また複
合的な操作を行うようにすることもできる。従って、例
えば、走行車両１の方向と、周囲に位置する構築物その
他の障害物との位置関係によって、この障害物等を避け
るようにして多関節作業手段３を作動させる場合には、
旋回テーブル８とスイングポスト機構９とを複合操作す
れば良い。また、回収作業位置を変える場合には、旋回
テーブル８を作動させるか、または旋回テーブル８によ
り大まかに多関節作業手段３の位置を設定しておき、吸
引すべき位置を僅かに変える時には、スイングポスト機
構９を作動させるようにする等の操作が可能になる。

【００３５】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。

【００３６】前述した塊を小割りにするには、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。そして、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
絞ることができるように構成されている。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への流路を絞るこ
とによって、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。

【００３７】エアジェットノズル３７から圧縮空気を噴
出させると、その衝撃で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。

【００３８】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１０
に示したスリット１６Ａｓを備えた吸い込み口アダプタ
１６Ａを吸引パイプ１４に接続すれば、このスリット１
６Ａｓ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。

【００３９】また、回収物が広い範囲に分散している場
合には、図１１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１２
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。

【００４０】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１１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１２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１３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。

【００４１】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、この回収物を排出しな
ければならない。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１４に示したように、設置台２ａ
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５１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、かつ設置台２ａ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４
ｂ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を設置台２ａに設ける。

【００４２】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１４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
５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
で示したように、回収容器４を倒立状態に変位させる、
所謂ダンプ動作を行わせる。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はフレーム１ｂから後
方に張り出すことになるので、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
トラック等の輸送手段に直接移載できることになる。こ
のように、回収容器４をフレーム１ｂの後端縁乃至その
近傍位置に設けておくことによって、回収容器４からの
回収物の排出作業は極めて容易に、しかも円滑かつ迅速
に行えることになる。

【００４３】ところで、エジェクタとしては、前述した
ものの他、例えば図１５に示した構成のものも知られて
いる。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６１ａ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６３の先端部とほぼオーバーラップ
する状態となっている。

【００４４】以上の構成を有するエジェクタ６０は、回
収容器６６に直接取り付けられる。そして、回収容器６
６とチャンバ６１ａとは直接連通させ、他の２つのチャ
ンバ６１ｂ，６１ｃと回収容器６６との間にはそれぞれ
フラッパ６７ｂ，６７ｃを設ける。従って、回収容器６
６の内部の圧力はエジェクタ６０による負圧吸引力によ
り負圧状態になる。そして、この回収容器６６の圧力が
上昇すると、チャンバ６１ａにより回収容器６６の内部
から吸引するが、さらにフラッパ６７ｂ，６７ｃが開い
てチャンバ６１ｂ，６１ｃ側からも吸引される。つま
り、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、回収容器６６に対して負圧吸引力が作用
する。また、連通管６３内に流れた圧縮空気は絞り６３
ａ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
６７ｂが開いて、さらに回収容器６６の内部を負圧にす
る。そして、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６７ｃが開いて回収容器６６内にさらに負圧吸引力が
作用する。このように、多段で吸引することによって、
回収容器６６内を高真空状態に保持することができ、こ
の回収容器６６に接続した吸引経路を介して回収物を吸
引することができる。

【００４５】以上のように回収容器６６に直接設けられ
るエジェクタ６０を用いる場合には、図１６及び図１７
に示したようにして、バキュームクリーナユニット７０
を構成し、これを車両１に搭載する。なお、これらの図
において、前述した第１の実施の形態と同一または均等
な部材については、同一の符号を付してその具体的な説
明は省略する。

【００４６】バキュームクリーナユニット７０は、前述
した第１の実施の形態と実質的に同じ構成であるが、吸
引経路の途中にエジェクタを設けないことから、多関節
作業手段３を構成する多関節アーム１１に沿って引き回
されるのは、吸引側ホース１７に相当する吸引ホース７
１のみで構成する。また、回収容器６６にはエジェクタ
６０が接続して設けられており、このエジェクタ６０は
回収容器６６の内部の空気を排出するものであるから、
回収容器６６内に浮遊する塵埃等がこの排出空気流に搬
送されて排気管６４から外部に排出されることがある。
従って、車両１のフレーム１ｂ上に設置したバキューム
クリーナユニット７０における設置台７０ａには、旋回
テーブル８に設置した多関節作業手段３と、回収容器６
６と、コンプレッサ５との他に、フィルタ装置７２も設
置する。そして、排気管６４の先端に接続配管７３を介
してフィルタ装置７２に接続する。また、フィルタ装置
７２は、多関節作業手段３の車両１における車幅内への
収納時に邪魔にならないように、回収容器６６の前方位
置であって、しかも多関節作業手段３の収納位置に対し
て、コンプレッサ５の反対側に配置する。さらに、回収
容器６６は、回収物の排出時にダンプ動作を行うことか
ら、フィルタ装置７２と排気管６４における接続配管７
３とは接離可能とする。

【００４７】このように構成することによっても、前述
した第１の実施の形態と同様に、広い範囲にわたって円
滑かつ迅速に、しかも容易に回収物の回収作業を行うこ
とができる。

【００４８】さらに、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１８に走行車両１
０１のフレーム１０１ｂに設置したバキュームクリーナ
ユニット１０２は、多関節作業手段１０３及び操作用座
席１０６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、ダンプ車両等の回収物収容車両１０４を走行車
両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。従って、この場合には多関節作
業手段１０３と走行車両１０１の運転室１０１ｃとの間
にコンプレッサ１０５を配置することによって、走行車
両１０１の全体における重量バランスを良好にする。

【００４９】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、車両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１２３
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。

【００５０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、小
型でコンパクトな構成によって、広範囲な作業現場で自
走しながら必要な回収物を効率的かつ有効に吸引するこ
とができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す自走式バキューム
クリーナの正面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】スイングポスト機構の構成説明図である。

【図４】吸引パイプの取付構造を示す外観図である。

【図５】ジョイント機構を示す構成説明図である。

【図６】エジェクタの縦断面図である。

【図７】図５の横断面図である。

【図８】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９】図８の外観図である。

【図１０】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１１】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１２】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１３】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１４】回収容器の構成説明図である。

【図１５】エジェクタの他の構成例を示す説明図であ
る。

【図１６】本発明の他の実施の形態を示す自走式バキュ
ームクリーナの正面図である。

【図１７】図１６の平面図である。

【図１８】本発明のさらに別の実施の形態を示す自走式
バキュームクリーナの平面図である。

【符号の説明】

１，１０１ 自走式車両 １ｂ，１０１ｂ フレーム ２，７０，１０２ バキュームクリーナユニット ３，１０３ 多関節作業手段 ４，６６ 回収容器 ５，１０５ コンプレッサ ６，１０６ 操作用座
席 ８，１０８ 旋回テーブル ９ スイングポスト機
構 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 ７１ 吸引ホース ７２ フィルタ装置 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 EB03 EB06 EB11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前部に運転室を設けた自走式の走行車両
   のフレームに、このフレームにおける運転室より後方側
   にバキュームクリーナユニットを設け、このバキューム
   クリーナユニットは、回収物吸引部材を装着した多関節
   アームからなり、水平回動手段により水平方向に往復回
   動可能となった多関節作業手段と、前記回収物吸引部材
   に負圧吸引力を作用させるエジェクタと、このエジェク
   タに圧縮空気を供給する圧気源装置とを備え、前記多関
   節作業手段は前記フレームの後部位置に配置され、また
   前記圧気源装置はこの多関節作業手段と前記運転室との
   間に配置する構成としたことを特徴とする自走式バキュ
   ームクリーナ。
2. 【請求項２】 前記フレームには前記回収物吸引部材で
   吸引された回収物を貯留する回収容器を、前記フレーム
   の後部位置に前記多関節作業手段の側部に並べて配置
   し、この回収容器は前記フレームから外方に向けてダン
   プ動作することにより内部の回収物を排出可能とする構
   成としたことを特徴とする請求項１記載の自走式バキュ
   ームクリーナ。
3. 【請求項３】 前記多関節作業手段と前記運転室との間
   には、この多関節作業手段を構成する前記多関節アーム
   を車幅内に収容可能な収容スペースを設ける構成とした
   ことを特徴とする請求項１記載の自走式バキュームクリ
   ーナ。
4. 【請求項４】 前記走行車両はホイール式の走行手段ま
   たは履帯式の走行手段のいずれかで構成したことを特徴
   とする請求項１記載の自走式バキュームクリーナ。
5. 【請求項５】 前記水平回動手段は旋回手段またはスイ
   ングポスト機構の少なくともいずれか一方で構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の自走式バキュームクリー
   ナ。
6. 【請求項６】 前記バキュームクリーナユニットは、前
   記フレーム上に着脱可能に設置した設置台に装着する構
   成としたことを特徴とする請求項１記載の自走式バキュ
   ームクリーナ。