表面吸引清掃装置
【課題】回転する負圧シール部材を備えた「表面吸引清掃装置」において走行機能を向上する。
【解決手段】流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と、装置本体に回転自在に装着され回転体と、回転体を回転駆動する回転駆動源と、回転体に装着された負圧シール部材と、装置本体を物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において、該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成。
【解決手段】流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と、装置本体に回転自在に装着され回転体と、回転体を回転駆動する回転駆動源と、回転体に装着された負圧シール部材と、装置本体を物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において、該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着し且つ該物体表面に沿って移動する装置において、
例えば船体、貯油タンク、橋梁、配管などの鋼構造物、あるいはビルディング、水槽、道路などのコンクリート構造物、あるいは樹脂、木材、繊維を素材とする床面など、各種の物体表面に付着した汚れ、錆、劣化したコーティングあるいは水棲生物などの異物を除去し且つ吸引回収するなど、このような物体表面の清掃作業を行う表面吸引清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知技術としては、本発明の発明者が提案している、日本特許第２６８９１２７号公報に記載の「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」や
日本特許第２８０５６１４号公報に記載の「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」が知られている。
かかる装置は、
装置本体と、該装置本体に装着された移動手段としての車輪と、該装置本体に連結されその自由端部が物体表面に接触せしめられる負圧シール部材であって且つ該物体表面に垂直な回転軸を軸線として回転する負圧シール部材と、該装置本体、該物体表面及び該負圧シール部材によって規定された減圧領域の内部の流体を外部に排出するための負圧生成手段と、該減圧領域の内部の負圧が任意の圧力以上の値に大きくなれば包囲流体を該減圧領域の内部に流入せしめて該負圧を該任意の値に維持するための真空破壊弁、すなわち一般的にはバキュームブレーカーと呼称されている真空圧力を一定に維持するためのリリーフ弁を備えている。
なお、該リリーフ弁は必ずしも該装置本体に直接に装着されなければならないものではなく、該装置本体と該負圧生成手段とを連結するサクションホースにおいて、該サクションホースの該装置本体に近接した部分に装着される場合もある。
かかる装置においては、負圧生成手段が付勢されると減圧領域の内部の流体が外部に排出され、減圧領域内外の流体圧力差に起因して装置本体に作用する流体圧力は車輪を介して物体表面に伝達され、かかる流体圧力によって装置が物体表面に吸着される。また、かかる吸着状態において電動モ−タの如き駆動手段によって車輪を回転駆動せしめると、上記車輪の作用によって装置は物体表面に沿って移動する。
また、例えば研磨布などの研磨部材が装着された負圧シール部材を回転せしめると、物体表面を研磨清掃することができ、且つ、該研磨清掃作業の際に発生する粉塵は該負圧生成手段の作用により全て吸引回収される。
なお、かかる装置においては、物体表面と負圧シール部材との接触圧力が比較的小さい圧力に調節されるように、該負圧シール部材に設けられた圧力調整空間と、該装置本体に装着された圧力調整弁と、該圧力調整空間と該圧力調整弁とを連通するスイベルジョイント機構から成る、該圧力調整空間の圧力調整手段を備えている。
かかる装置においては、物体表面上における種々の清掃作業を、粉塵を発生させること無く、リモートコントロールにて安全にかつ効率的に行うことができる。
【特許文献１】日本特許第２６８９１２７号公報
【特許文献２】日本特許第２８０５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した日本特許第２６８９１２７号公報及び日本特許第２８０５６１４号公報に開示された「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、かかる「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては、装置本体に具備された圧力調整手段と回転する圧力調整空間とを、日本特許第２８０５６１４号公報に記載のようにスイベルジョイント機構を介して連通させる方策を取ると、該方策を実現する機構が非常に複雑になって故障の要因が増加し、且つ製作コストも増加する。
なお、かかる「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては、物体表面と負圧シール部材との接触圧力が比較的小さい圧力に調節されるように、圧力調整空間の圧力を調整する手段を備えているが、もし、該圧力調整手段を備えておらず、而して物体表面と負圧シール部材との接触圧力が大きくなると、該負圧シール部材が装置本体を回転させようとするトルクが大きくなるので、而して装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害される、といった問題が発生する。
従って、第１の発明が解決しようとする課題は、「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」において、圧力調整手段と圧力調整空間とをスイベルジョイント機構を介すること無く連通させる手段を提供することである。
また、第２の発明が解決しようとする課題は、「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」において、装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害されない手段として、負圧シール部材の回転方向を制御する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を達成するために、第１の発明によれば、
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；
該回転体を回転駆動する回転駆動源と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、
一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して第１の減圧領域を規定する負圧シール部材と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した補助シール部材において、
一方の開口部は該回転体に固定され、他方の開口部は該負圧シール部材の該延長部と密着しており、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該回転体及び該負圧シール部材と協働して第２の減圧領域を規定する補助シール部材と；
該第２の減圧領域の圧力を、該物体表面を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、該第２の減圧領域の圧力を、該第１の減圧領域の圧力よりも高い圧力に維持する圧力調整手段と；
該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該圧力調整手段として、圧力調整弁を該回転体に具備している、ことを特徴とする表面吸引清掃装置が提供される。
【０００５】
上記の課題を達成するために、第２の発明によれば、
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；
該回転体を回転駆動する回転駆動源と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、
一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する負圧シール部材と；
該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成した、ことを特徴とする表面吸引清掃装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、下記の効果をもたらすものである。
第１の発明の装置においては、装置本体に具備された圧力調整手段と回転する圧力調整空間とをスイベルジョイント機構を介して連通させる必要が無いので、而して機構が非常に簡単になって故障の要因が減少し、且つ製作コストも減少する。
また、第２の発明の装置においては、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成するといった簡単な手段により、装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害されることを阻止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明すなわち第１の発明と第２の発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
なお、第１の発明に従って構成された装置に具備された補助シール部材７、圧力調整手段１７および第２の減圧領域２２は、第２の発明に従って構成された装置には具備されても、また具備されなくとも良い。
【実施例】
【０００８】
図１乃至図７を参照して説明すると、図示の装置は装置本体２を具備しており、装置本体２は剛性材料を素材とし、物体表面１の方向が開口した円筒箱の形状をした円筒箱部材２０１と、円筒箱部材２０１の底部に溶着された、物体表面１の方向が開口した四角箱の形状をした四角箱部材２０２と、四角箱部材２０２の底部に溶着された、両側が開口した円筒部材２０３から形成されている。
装置本体２の円筒部材２０３には、物体表面１の方向が開口した円筒箱の形状をした回転ホース継手部材３３が、物体表面１とほぼ垂直に交差している軸線を中心軸として回転自在に装着されており、回転ホース継手部材３の円筒側面にはサクションホース継手３０１が溶着されており、サクションホース継手３０１はサクションホース（図示せず）を介して真空ポンプの如き負圧生成手段（図示せず）に接続されている。
サクションホース継手３０１の軸線は、物体表面１とほぼ平行な位置に配置されているが、その利点を述べると、例えば装置が垂直な物体表面１に吸着して該物体表面１に沿って移動する際に、サクションホースは装置の重心を通って重力が作用する方向に常に垂れ下がるので、而して装置は質量が比較的重いサクションホースからその移動を阻害されること無く、而して装置は上下左右且つ斜め方向に自在に移動することが出来る。
なお、回転ホース継手部材３には、停電などに起因して真空ポンプが停止した際に装置が落下するのを防止するための落下防止用ロープが装着される落下防止金具３０２も溶着されている。
装置本体２の円筒箱部材２０１の開口部の外周縁部には１個の玉軸受４の内輪部が固定されている。
なお玉軸受４の軸線は物体表面１と交差している。
玉軸受４の外輪部には回転体５が固定されている。
回転体５は、玉軸受４の軸線に直交する環状の回転円板部材５０１と、玉軸受４の外輪部を固定する円筒部材５０２と、スプロケット部材５０３から形成されている。
回転体５の回転円板部材５０１の内周縁部には、例えばポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする負圧シール部材６が固定されている。
負圧シール部材６は二つの開口部を備え全体の形状が環状を成している。
負圧シール部材６の一方の開口部には回転体５に装着される固定部６０１が形成され、他方の開口部には物体表面１に最初に接触する接触部６０３と接触部６０３から更にその外側に延びた延長部６０４が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部６０２が形成されており、而して負圧シール部材６は、装置本体２、回転体５及び物体表面１と協働して第１の減圧領域２１を規定している。
回転体５の回転円板部材５０１の外周縁部には、例えばポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする補助シール部材７が固定されている。
補助シール部材７は二つの開口部を備え全体の形状が環状を成している。
補助シール部材７の一方の開口部は回転円板部材５０１の外周縁部に固定され、他方の開口部は負圧シール部材６の延長部６０４の端部と密着している。
また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部６０２が形成されており、而して補助シール部材７は、回転体５及び負圧シール部材６と協働して第２の減圧領域２２を規定している。
負圧シール部材６の延長部６０４には、研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの物体表面１を清掃するための材料６０５が、ワンタッチ密着手段であるベルクロテープ６０６を介して装着されている。
なお、補助シール部材７の端部と負圧シール部材６の延長部６０４の端部とが密着する部分は融着されて一体化されてもよい。しかし、該一体化されると該端部の強度が増大し、而して該端部のフレキシブル性が阻害されるので、物体表面１に凹凸形状が有る場合においては一体化されない方が望ましい。
【０００９】
装置本体２の円筒箱部材２０１の底部が延長された部分には、回転体５を回転駆動する回転駆動源としての減速機付エアモータ８が固定されており、減速機付エアモータ８の出力軸にはスプロケット９が固定されており、スプロケット部材５０３とスプロケット９との間にはローラチェーン１０が懸架されている。
装置本体２の円筒箱部材２０１の底部には、１式あたり２個の駆動車輪１１から成る駆動車輪群が２式、合計４個の駆動車輪１１が２本の固定軸１２に回転自在に装着されている。
図３において、上下方向が装置の移動方向であるが、該走行方向の上方と下方に、該走行方向に直交する２本の固定軸１２が、円筒箱部材２０１の底部に溶着された２個のブラケット２０４に固定されている。
各々の駆動車輪１１にはスプロケット１３が固定されている。
装置本体２の四角箱部材２０２の両側面にはそれぞれ減速機付電動モータ１４が固定されており、各々の減速機付電動モータ１４の出力軸にはスプロケット１５が固定されている。
図３において、左側の２個の駆動車輪１１は、１式の駆動車輪群として、図１において右側の減速機付電動モータ１４によりローラチェーン１６を介して回転駆動され、
図３において、右側の２個の駆動車輪１１は、１式の駆動車輪群として、図１において左側の減速機付電動モータ１４によりローラチェーン１６を介して回転駆動される。
【００１０】
回転体５の回転円板部材５０１には、弁穴５０４が設けられ、弁穴５０４と、弁穴５０４を塞ぐ弁板１７１と、回転円板部材５０１から離れる方向と接近する方向に出入りする弁板１７１に溶着されたロッド１７２と、ロッド１７２を摺動自在に保持するロッドガイド１７３と、弁板１７１とロッドガイド１７３の間に配置されたことにより弁板１７１を回転円板部材５０１の方向に押しつける圧縮コイルバネ１７４、から構成された圧力調整手段１７が具備されている。
また、負圧シール部材６には第１の減圧領域２１と第２の減圧領域２２とを連通する小孔６０７が設けられている。なお、小孔６０７も圧力調整手段１７いわゆる圧力調整弁を構成する要素である。
弁穴５０４と小孔６０７の面積及びバネ定数などの圧縮コイルバネ１７４の仕様については、第２の減圧領域２２の圧力を、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、第２の減圧領域２２の圧力を、第１の減圧領域２１の圧力よりも高い圧力に維持する目的に沿って、且つ負圧シール部材６のサイズや負圧生成手段の仕様を勘案しながら適宜決定されるものである。
【００１１】
以下に、上述した装置の作用効果について説明する。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、第１の減圧領域２１の内部の大気の如き流体がサクションホース継手３０１及びサクションホース（図２において１８）を通って外部に排出され、第１の減圧領域２１が所要の通り減圧される。
かく第１の減圧領域２１が減圧されると、第１の減圧領域２１の内外の流体圧力差に起因して装置本体２に作用する大気の如き包囲流体の圧力が２式の駆動車輪１１を介して物体表面１に伝達され、かくしてかかる包囲流体圧力によって装置が物体表面１に吸着する。
第１の減圧領域２１の内部の圧力が所望の圧力に維持されている時、負圧シール部材６は第１の減圧領域２１の内外の圧力差に起因して物体表面１に強く接触せしめられ、よって第１の減圧領域２１の外部の流体がその内部に流入するのを極力阻止する。
【００１２】
かく第１の減圧領域２１が減圧されると、第２の減圧領域２２の内部の空気の如き流体は、負圧シール部材６に設けられた小孔６０７を通って第１の減圧領域２１へ流入し、よって第２の減圧領域２２の圧力は減圧されるが、第２の減圧領域２２の圧力が予め設定された任意の圧力を超えて減圧されると、物体表面１を包囲している空気の如き外部流体の圧力が圧縮コイルバネ１７４の力に打ち勝って弁板１７１を押し開き、而して小孔６０７を通って第１の減圧領域２１へ流入する流体よりもはるかに流量が多い外部流体が第２の減圧領域２２へ流入する。
かく外部流体が第２の減圧領域２２へ流入すると、今度は第２の減圧領域２２の圧力は増圧されるが、第２の減圧領域２２の圧力が予め設定された任意の圧力を超えて増圧されると、圧縮コイルバネ１７４の力が物体表面１を包囲している空気の如き外部流体の圧力に打ち勝って弁板１７１を閉じ、而して外部流体の第２の減圧領域２２への流入は阻止される。
かくして第２の減圧領域２２の圧力は、上記に記載の如く圧力調整手段１７の作用により、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持され、且つ、第１の減圧領域２１の圧力よりも高い圧力に維持される。
かく第２の減圧領域２２の圧力が、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持されると、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が減少するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が減少される。
なお、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害されるが、該走行機能に係る作用の説明の項で該阻害の内容について詳述する。
【００１３】
図３において、減速機付電動モータ１４を作動せしめて２式の駆動車輪１１を同方向に回転駆動すると、装置は物体表面１に沿って直進（上昇または下降）する。
また、２式の駆動車輪１１を逆方向に回転駆動させると、装置は旋回（左旋回または右旋回）する。
図１において、装置が物体表面１に負圧吸着している状態において、左側の減速機付電動モータ１４と右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動すると、装置は直進上昇する。
また、左側の減速機付電動モータ１４と右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動すると、装置は直進下降する。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動すると、装置は上昇も下降もせず、その場で時計方向に旋回して装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動すると、装置は上昇も下降もせず、その場で反時計方向に旋回して装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に遅い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に早い速度で回転駆動すると、装置は左に曲がりながら上昇し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に早い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に遅い速度で回転駆動すると、装置は右に曲がりながら上昇し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に遅い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に早い速度で回転駆動すると、装置は左に曲がりながら下降し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に早い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に遅い速度で回転駆動すると、装置は右に曲がりながら下降し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
【００１４】
吸着状態において減速機付エアモータ８を付勢すると、負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が駆動車輪１１と物体表面１との間の摩擦力がより大きい故に、装置本体２は回転すること無く、回転体５、負圧シール部材６及び補助シール部材７が所要の通り回転する。
かくすると、負圧シール部材６の延長部６０４に装着された研磨部材などの物体表面１を清掃するための材料６０５が物体表面１に接触しながら回転し、かかる清掃材料の作用によって物体表面１がクリーニングされる。
また研磨部材などの清掃材料と物体表面１との間の僅かな隙間を通して外部の流体が第１の減圧空間に流入する故に、かかる流体の流れによってクリーニング時に発生する粉塵等を第１の減圧空間の内部に吸引回収することができる。
【００１５】
第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害されるが、図１を参照しながら以下に説明する。
即ち、装置の走行方向を変える手段として上述の如く２つの手段があるが、先ず、２式の駆動車輪１１を互いに逆方向に回転駆動させて装置をその場で旋回させる手段を使用する場合において、
負圧シール部材６が例えば時計方向に回転している時において、装置本体２に対して反時計方向に回転させようとするトルクが該摩擦力の増大に起因して強く作用するので、装置は時計方向に旋回するのが大変困難となる。
次に、２式の駆動車輪１１を同方向かつ回転速度を違えて回転駆動させて装置をカーブさせる手段を使用する場合において、
負圧シール部材６が例えば時計方向に回転している時において、装置本体２に対して反時計方向に回転させようとするトルクが該摩擦力の増大に起因して強く作用するので、装置は走行方向に向かって右方向にカーブしながら走行するのが大変困難となる。
【００１６】
上記に記述のように、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害される。
しかしながら、第１の発明の装置において、第２の減圧領域２２の圧力が、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持されると、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が減少するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が減少され、かくして該装置の走行機能が阻害されることを阻止できる。
【００１７】
上記に記述のように、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害される。
しかしながら、第２の発明の装置をその場で旋回させる場合において、該旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材６が回転駆動するように構成すれば、該装置の走行機能すなわち旋回機能が阻害されることはない。
また、第２の発明の装置をカーブ走行させる場合において、該装置の走行方向に向かって左方向にカーブさせる場合には、図１において負圧シール部材６を時計方向に回転駆動させ、該装置の走行方向に向かって右方向にカーブさせる場合には、図１において負圧シール部材６を反時計方向に回転駆動させるように構成すれば、該装置の走行機能すなわちカーブ走行機能が阻害されることはない。
【００１８】
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
なお、以上の本発明の装置の好適実施例についての説明は、本発明の装置が大気中の物体表面上に在るものとして説明を行ったが、本発明の装置は水中においても適用されることができる。かかる場合の負圧生成手段については、真空ポンプに代えて水ポンプや水駆動エゼクタを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
かくの通りの表面吸引清掃装置は、物体表面に負圧を利用して吸着し、且つ物体表面に沿って移動しながら、物体表面に付着した汚れ、錆、劣化したコーティングあるいは水棲生物などの異物を除去し、且つ該除去された異物を吸引回収するなどの作業を行う、吸引機能を備える清掃装置として好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に従って構成された装置の好適実施例を示す平面図。
【図２】図１に示す装置における右側面図。
【図３】図１に示す装置を物体表面の方向から見た背面図。
【図４】図１に示す装置におけるＡ−Ａの断面図。
【図５】図４に示す装置におけるＢ−Ｂの拡大部分断面図。
【図６】図１に示す装置におけるＣ−Ｃの断面図。
【図７】図４に示す装置におけるＤ部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２１】
物体表面１
装置本体２
円筒箱部材２０１
四角箱部材２０２
円筒部材２０３
ブラケット２０４
回転ホース継手部材３
サクションホース継手３０１
落下防止金具３０２
玉軸受４
回転体５
回転円板部材５０１
円筒部材５０２
スプロケット部材５０３
弁穴５０４
負圧シール部材６
固定部６０１
連結部６０２
接触部６０３
延長部６０４
清掃するための材料６０５
ベルクロテープ６０６
小孔１０７
補助シール部材７
減速機付エアモータ８
スプロケット９
ローラチェーン１０
駆動車輪１１
玉軸受１１１
固定軸１２
スプロケット１３
減速機付電動モータ１４
スプロケット１５
ローラチェーン１６
圧力調整手段１７
サクションホース１８
弁板１７１
ロッド１７２
ロッドガイド１７３
圧縮コイルバネ１７４
第１の減圧領域２１
第２の減圧領域２２
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着し且つ該物体表面に沿って移動する装置において、
例えば船体、貯油タンク、橋梁、配管などの鋼構造物、あるいはビルディング、水槽、道路などのコンクリート構造物、あるいは樹脂、木材、繊維を素材とする床面など、各種の物体表面に付着した汚れ、錆、劣化したコーティングあるいは水棲生物などの異物を除去し且つ吸引回収するなど、このような物体表面の清掃作業を行う表面吸引清掃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の公知技術としては、本発明の発明者が提案している、日本特許第２６８９１２７号公報に記載の「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」や
日本特許第２８０５６１４号公報に記載の「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」が知られている。
かかる装置は、
装置本体と、該装置本体に装着された移動手段としての車輪と、該装置本体に連結されその自由端部が物体表面に接触せしめられる負圧シール部材であって且つ該物体表面に垂直な回転軸を軸線として回転する負圧シール部材と、該装置本体、該物体表面及び該負圧シール部材によって規定された減圧領域の内部の流体を外部に排出するための負圧生成手段と、該減圧領域の内部の負圧が任意の圧力以上の値に大きくなれば包囲流体を該減圧領域の内部に流入せしめて該負圧を該任意の値に維持するための真空破壊弁、すなわち一般的にはバキュームブレーカーと呼称されている真空圧力を一定に維持するためのリリーフ弁を備えている。
なお、該リリーフ弁は必ずしも該装置本体に直接に装着されなければならないものではなく、該装置本体と該負圧生成手段とを連結するサクションホースにおいて、該サクションホースの該装置本体に近接した部分に装着される場合もある。
かかる装置においては、負圧生成手段が付勢されると減圧領域の内部の流体が外部に排出され、減圧領域内外の流体圧力差に起因して装置本体に作用する流体圧力は車輪を介して物体表面に伝達され、かかる流体圧力によって装置が物体表面に吸着される。また、かかる吸着状態において電動モ−タの如き駆動手段によって車輪を回転駆動せしめると、上記車輪の作用によって装置は物体表面に沿って移動する。
また、例えば研磨布などの研磨部材が装着された負圧シール部材を回転せしめると、物体表面を研磨清掃することができ、且つ、該研磨清掃作業の際に発生する粉塵は該負圧生成手段の作用により全て吸引回収される。
なお、かかる装置においては、物体表面と負圧シール部材との接触圧力が比較的小さい圧力に調節されるように、該負圧シール部材に設けられた圧力調整空間と、該装置本体に装着された圧力調整弁と、該圧力調整空間と該圧力調整弁とを連通するスイベルジョイント機構から成る、該圧力調整空間の圧力調整手段を備えている。
かかる装置においては、物体表面上における種々の清掃作業を、粉塵を発生させること無く、リモートコントロールにて安全にかつ効率的に行うことができる。
【特許文献１】日本特許第２６８９１２７号公報
【特許文献２】日本特許第２８０５６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した日本特許第２６８９１２７号公報及び日本特許第２８０５６１４号公報に開示された「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては次の通りの解決すべき問題が存在する。
すなわち、かかる「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては、装置本体に具備された圧力調整手段と回転する圧力調整空間とを、日本特許第２８０５６１４号公報に記載のようにスイベルジョイント機構を介して連通させる方策を取ると、該方策を実現する機構が非常に複雑になって故障の要因が増加し、且つ製作コストも増加する。
なお、かかる「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」においては、物体表面と負圧シール部材との接触圧力が比較的小さい圧力に調節されるように、圧力調整空間の圧力を調整する手段を備えているが、もし、該圧力調整手段を備えておらず、而して物体表面と負圧シール部材との接触圧力が大きくなると、該負圧シール部材が装置本体を回転させようとするトルクが大きくなるので、而して装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害される、といった問題が発生する。
従って、第１の発明が解決しようとする課題は、「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」において、圧力調整手段と圧力調整空間とをスイベルジョイント機構を介すること無く連通させる手段を提供することである。
また、第２の発明が解決しようとする課題は、「壁面に吸着し且つそれに沿って移動可能な装置」において、装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害されない手段として、負圧シール部材の回転方向を制御する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を達成するために、第１の発明によれば、
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；
該回転体を回転駆動する回転駆動源と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、
一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して第１の減圧領域を規定する負圧シール部材と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した補助シール部材において、
一方の開口部は該回転体に固定され、他方の開口部は該負圧シール部材の該延長部と密着しており、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該回転体及び該負圧シール部材と協働して第２の減圧領域を規定する補助シール部材と；
該第２の減圧領域の圧力を、該物体表面を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、該第２の減圧領域の圧力を、該第１の減圧領域の圧力よりも高い圧力に維持する圧力調整手段と；
該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該圧力調整手段として、圧力調整弁を該回転体に具備している、ことを特徴とする表面吸引清掃装置が提供される。
【０００５】
上記の課題を達成するために、第２の発明によれば、
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；
該回転体を回転駆動する回転駆動源と；
二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、
一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する負圧シール部材と；
該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成した、ことを特徴とする表面吸引清掃装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、下記の効果をもたらすものである。
第１の発明の装置においては、装置本体に具備された圧力調整手段と回転する圧力調整空間とをスイベルジョイント機構を介して連通させる必要が無いので、而して機構が非常に簡単になって故障の要因が減少し、且つ製作コストも減少する。
また、第２の発明の装置においては、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成するといった簡単な手段により、装置が物体表面に沿って移動する際の旋回機能が阻害されることを阻止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明すなわち第１の発明と第２の発明に従って構成された装置の好適実施例について、添付図を参照して更に詳細に説明する。
なお、第１の発明に従って構成された装置に具備された補助シール部材７、圧力調整手段１７および第２の減圧領域２２は、第２の発明に従って構成された装置には具備されても、また具備されなくとも良い。
【実施例】
【０００８】
図１乃至図７を参照して説明すると、図示の装置は装置本体２を具備しており、装置本体２は剛性材料を素材とし、物体表面１の方向が開口した円筒箱の形状をした円筒箱部材２０１と、円筒箱部材２０１の底部に溶着された、物体表面１の方向が開口した四角箱の形状をした四角箱部材２０２と、四角箱部材２０２の底部に溶着された、両側が開口した円筒部材２０３から形成されている。
装置本体２の円筒部材２０３には、物体表面１の方向が開口した円筒箱の形状をした回転ホース継手部材３３が、物体表面１とほぼ垂直に交差している軸線を中心軸として回転自在に装着されており、回転ホース継手部材３の円筒側面にはサクションホース継手３０１が溶着されており、サクションホース継手３０１はサクションホース（図示せず）を介して真空ポンプの如き負圧生成手段（図示せず）に接続されている。
サクションホース継手３０１の軸線は、物体表面１とほぼ平行な位置に配置されているが、その利点を述べると、例えば装置が垂直な物体表面１に吸着して該物体表面１に沿って移動する際に、サクションホースは装置の重心を通って重力が作用する方向に常に垂れ下がるので、而して装置は質量が比較的重いサクションホースからその移動を阻害されること無く、而して装置は上下左右且つ斜め方向に自在に移動することが出来る。
なお、回転ホース継手部材３には、停電などに起因して真空ポンプが停止した際に装置が落下するのを防止するための落下防止用ロープが装着される落下防止金具３０２も溶着されている。
装置本体２の円筒箱部材２０１の開口部の外周縁部には１個の玉軸受４の内輪部が固定されている。
なお玉軸受４の軸線は物体表面１と交差している。
玉軸受４の外輪部には回転体５が固定されている。
回転体５は、玉軸受４の軸線に直交する環状の回転円板部材５０１と、玉軸受４の外輪部を固定する円筒部材５０２と、スプロケット部材５０３から形成されている。
回転体５の回転円板部材５０１の内周縁部には、例えばポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする負圧シール部材６が固定されている。
負圧シール部材６は二つの開口部を備え全体の形状が環状を成している。
負圧シール部材６の一方の開口部には回転体５に装着される固定部６０１が形成され、他方の開口部には物体表面１に最初に接触する接触部６０３と接触部６０３から更にその外側に延びた延長部６０４が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部６０２が形成されており、而して負圧シール部材６は、装置本体２、回転体５及び物体表面１と協働して第１の減圧領域２１を規定している。
回転体５の回転円板部材５０１の外周縁部には、例えばポリウレタン、合成ゴム等の比較的柔軟な材料を素材とする補助シール部材７が固定されている。
補助シール部材７は二つの開口部を備え全体の形状が環状を成している。
補助シール部材７の一方の開口部は回転円板部材５０１の外周縁部に固定され、他方の開口部は負圧シール部材６の延長部６０４の端部と密着している。
また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部６０２が形成されており、而して補助シール部材７は、回転体５及び負圧シール部材６と協働して第２の減圧領域２２を規定している。
負圧シール部材６の延長部６０４には、研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの物体表面１を清掃するための材料６０５が、ワンタッチ密着手段であるベルクロテープ６０６を介して装着されている。
なお、補助シール部材７の端部と負圧シール部材６の延長部６０４の端部とが密着する部分は融着されて一体化されてもよい。しかし、該一体化されると該端部の強度が増大し、而して該端部のフレキシブル性が阻害されるので、物体表面１に凹凸形状が有る場合においては一体化されない方が望ましい。
【０００９】
装置本体２の円筒箱部材２０１の底部が延長された部分には、回転体５を回転駆動する回転駆動源としての減速機付エアモータ８が固定されており、減速機付エアモータ８の出力軸にはスプロケット９が固定されており、スプロケット部材５０３とスプロケット９との間にはローラチェーン１０が懸架されている。
装置本体２の円筒箱部材２０１の底部には、１式あたり２個の駆動車輪１１から成る駆動車輪群が２式、合計４個の駆動車輪１１が２本の固定軸１２に回転自在に装着されている。
図３において、上下方向が装置の移動方向であるが、該走行方向の上方と下方に、該走行方向に直交する２本の固定軸１２が、円筒箱部材２０１の底部に溶着された２個のブラケット２０４に固定されている。
各々の駆動車輪１１にはスプロケット１３が固定されている。
装置本体２の四角箱部材２０２の両側面にはそれぞれ減速機付電動モータ１４が固定されており、各々の減速機付電動モータ１４の出力軸にはスプロケット１５が固定されている。
図３において、左側の２個の駆動車輪１１は、１式の駆動車輪群として、図１において右側の減速機付電動モータ１４によりローラチェーン１６を介して回転駆動され、
図３において、右側の２個の駆動車輪１１は、１式の駆動車輪群として、図１において左側の減速機付電動モータ１４によりローラチェーン１６を介して回転駆動される。
【００１０】
回転体５の回転円板部材５０１には、弁穴５０４が設けられ、弁穴５０４と、弁穴５０４を塞ぐ弁板１７１と、回転円板部材５０１から離れる方向と接近する方向に出入りする弁板１７１に溶着されたロッド１７２と、ロッド１７２を摺動自在に保持するロッドガイド１７３と、弁板１７１とロッドガイド１７３の間に配置されたことにより弁板１７１を回転円板部材５０１の方向に押しつける圧縮コイルバネ１７４、から構成された圧力調整手段１７が具備されている。
また、負圧シール部材６には第１の減圧領域２１と第２の減圧領域２２とを連通する小孔６０７が設けられている。なお、小孔６０７も圧力調整手段１７いわゆる圧力調整弁を構成する要素である。
弁穴５０４と小孔６０７の面積及びバネ定数などの圧縮コイルバネ１７４の仕様については、第２の減圧領域２２の圧力を、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、第２の減圧領域２２の圧力を、第１の減圧領域２１の圧力よりも高い圧力に維持する目的に沿って、且つ負圧シール部材６のサイズや負圧生成手段の仕様を勘案しながら適宜決定されるものである。
【００１１】
以下に、上述した装置の作用効果について説明する。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、第１の減圧領域２１の内部の大気の如き流体がサクションホース継手３０１及びサクションホース（図２において１８）を通って外部に排出され、第１の減圧領域２１が所要の通り減圧される。
かく第１の減圧領域２１が減圧されると、第１の減圧領域２１の内外の流体圧力差に起因して装置本体２に作用する大気の如き包囲流体の圧力が２式の駆動車輪１１を介して物体表面１に伝達され、かくしてかかる包囲流体圧力によって装置が物体表面１に吸着する。
第１の減圧領域２１の内部の圧力が所望の圧力に維持されている時、負圧シール部材６は第１の減圧領域２１の内外の圧力差に起因して物体表面１に強く接触せしめられ、よって第１の減圧領域２１の外部の流体がその内部に流入するのを極力阻止する。
【００１２】
かく第１の減圧領域２１が減圧されると、第２の減圧領域２２の内部の空気の如き流体は、負圧シール部材６に設けられた小孔６０７を通って第１の減圧領域２１へ流入し、よって第２の減圧領域２２の圧力は減圧されるが、第２の減圧領域２２の圧力が予め設定された任意の圧力を超えて減圧されると、物体表面１を包囲している空気の如き外部流体の圧力が圧縮コイルバネ１７４の力に打ち勝って弁板１７１を押し開き、而して小孔６０７を通って第１の減圧領域２１へ流入する流体よりもはるかに流量が多い外部流体が第２の減圧領域２２へ流入する。
かく外部流体が第２の減圧領域２２へ流入すると、今度は第２の減圧領域２２の圧力は増圧されるが、第２の減圧領域２２の圧力が予め設定された任意の圧力を超えて増圧されると、圧縮コイルバネ１７４の力が物体表面１を包囲している空気の如き外部流体の圧力に打ち勝って弁板１７１を閉じ、而して外部流体の第２の減圧領域２２への流入は阻止される。
かくして第２の減圧領域２２の圧力は、上記に記載の如く圧力調整手段１７の作用により、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持され、且つ、第１の減圧領域２１の圧力よりも高い圧力に維持される。
かく第２の減圧領域２２の圧力が、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持されると、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が減少するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が減少される。
なお、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害されるが、該走行機能に係る作用の説明の項で該阻害の内容について詳述する。
【００１３】
図３において、減速機付電動モータ１４を作動せしめて２式の駆動車輪１１を同方向に回転駆動すると、装置は物体表面１に沿って直進（上昇または下降）する。
また、２式の駆動車輪１１を逆方向に回転駆動させると、装置は旋回（左旋回または右旋回）する。
図１において、装置が物体表面１に負圧吸着している状態において、左側の減速機付電動モータ１４と右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動すると、装置は直進上昇する。
また、左側の減速機付電動モータ１４と右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動すると、装置は直進下降する。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動すると、装置は上昇も下降もせず、その場で時計方向に旋回して装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に回転駆動すると、装置は上昇も下降もせず、その場で反時計方向に旋回して装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に遅い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に早い速度で回転駆動すると、装置は左に曲がりながら上昇し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に早い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て反時計方向に遅い速度で回転駆動すると、装置は右に曲がりながら上昇し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に遅い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に早い速度で回転駆動すると、装置は左に曲がりながら下降し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
また、左側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に早い速度で回転駆動し、右側の減速機付電動モータ１４を、図１の左方向から見て時計方向に遅い速度で回転駆動すると、装置は右に曲がりながら下降し、即ち装置が走行する方向を変えることができる。
【００１４】
吸着状態において減速機付エアモータ８を付勢すると、負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が駆動車輪１１と物体表面１との間の摩擦力がより大きい故に、装置本体２は回転すること無く、回転体５、負圧シール部材６及び補助シール部材７が所要の通り回転する。
かくすると、負圧シール部材６の延長部６０４に装着された研磨部材などの物体表面１を清掃するための材料６０５が物体表面１に接触しながら回転し、かかる清掃材料の作用によって物体表面１がクリーニングされる。
また研磨部材などの清掃材料と物体表面１との間の僅かな隙間を通して外部の流体が第１の減圧空間に流入する故に、かかる流体の流れによってクリーニング時に発生する粉塵等を第１の減圧空間の内部に吸引回収することができる。
【００１５】
第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害されるが、図１を参照しながら以下に説明する。
即ち、装置の走行方向を変える手段として上述の如く２つの手段があるが、先ず、２式の駆動車輪１１を互いに逆方向に回転駆動させて装置をその場で旋回させる手段を使用する場合において、
負圧シール部材６が例えば時計方向に回転している時において、装置本体２に対して反時計方向に回転させようとするトルクが該摩擦力の増大に起因して強く作用するので、装置は時計方向に旋回するのが大変困難となる。
次に、２式の駆動車輪１１を同方向かつ回転速度を違えて回転駆動させて装置をカーブさせる手段を使用する場合において、
負圧シール部材６が例えば時計方向に回転している時において、装置本体２に対して反時計方向に回転させようとするトルクが該摩擦力の増大に起因して強く作用するので、装置は走行方向に向かって右方向にカーブしながら走行するのが大変困難となる。
【００１６】
上記に記述のように、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害される。
しかしながら、第１の発明の装置において、第２の減圧領域２２の圧力が、物体表面１を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持されると、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が減少するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が減少され、かくして該装置の走行機能が阻害されることを阻止できる。
【００１７】
上記に記述のように、第２の減圧領域２２の圧力が物体表面１を包囲する流体の圧力と同等であった場合においては、負圧シール部材６と物体表面１との接地圧力が増大するので、而して負圧シール部材６と物体表面１との間の摩擦力が増大され、該摩擦力の増大に起因して装置の走行機能が阻害される。
しかしながら、第２の発明の装置をその場で旋回させる場合において、該旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材６が回転駆動するように構成すれば、該装置の走行機能すなわち旋回機能が阻害されることはない。
また、第２の発明の装置をカーブ走行させる場合において、該装置の走行方向に向かって左方向にカーブさせる場合には、図１において負圧シール部材６を時計方向に回転駆動させ、該装置の走行方向に向かって右方向にカーブさせる場合には、図１において負圧シール部材６を反時計方向に回転駆動させるように構成すれば、該装置の走行機能すなわちカーブ走行機能が阻害されることはない。
【００１８】
以上に本発明の装置の好適実施例について説明したが、本発明の装置は該好適実施例の他にも特許請求の範囲に従って種々実施例を考えることができる。
なお、以上の本発明の装置の好適実施例についての説明は、本発明の装置が大気中の物体表面上に在るものとして説明を行ったが、本発明の装置は水中においても適用されることができる。かかる場合の負圧生成手段については、真空ポンプに代えて水ポンプや水駆動エゼクタを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
かくの通りの表面吸引清掃装置は、物体表面に負圧を利用して吸着し、且つ物体表面に沿って移動しながら、物体表面に付着した汚れ、錆、劣化したコーティングあるいは水棲生物などの異物を除去し、且つ該除去された異物を吸引回収するなどの作業を行う、吸引機能を備える清掃装置として好都合に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に従って構成された装置の好適実施例を示す平面図。
【図２】図１に示す装置における右側面図。
【図３】図１に示す装置を物体表面の方向から見た背面図。
【図４】図１に示す装置におけるＡ−Ａの断面図。
【図５】図４に示す装置におけるＢ−Ｂの拡大部分断面図。
【図６】図１に示す装置におけるＣ−Ｃの断面図。
【図７】図４に示す装置におけるＤ部の拡大断面図。
【符号の説明】
【００２１】
物体表面１
装置本体２
円筒箱部材２０１
四角箱部材２０２
円筒部材２０３
ブラケット２０４
回転ホース継手部材３
サクションホース継手３０１
落下防止金具３０２
玉軸受４
回転体５
回転円板部材５０１
円筒部材５０２
スプロケット部材５０３
弁穴５０４
負圧シール部材６
固定部６０１
連結部６０２
接触部６０３
延長部６０４
清掃するための材料６０５
ベルクロテープ６０６
小孔１０７
補助シール部材７
減速機付エアモータ８
スプロケット９
ローラチェーン１０
駆動車輪１１
玉軸受１１１
固定軸１２
スプロケット１３
減速機付電動モータ１４
スプロケット１５
ローラチェーン１６
圧力調整手段１７
サクションホース１８
弁板１７１
ロッド１７２
ロッドガイド１７３
圧縮コイルバネ１７４
第１の減圧領域２１
第２の減圧領域２２
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；該回転体を回転駆動する回転駆動源と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して第１の減圧領域を規定する負圧シール部材と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した補助シール部材において、一方の開口部は該回転体に固定され、他方の開口部は該負圧シール部材の該延長部と密着しており、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該回転体及び該負圧シール部材と協働して第２の減圧領域を規定する補助シール部材と；該第２の減圧領域の圧力を、該物体表面を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、該第２の減圧領域の圧力を、該第１の減圧領域の圧力よりも高い圧力に維持する圧力調整手段と；該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該圧力調整手段として、圧力調整弁を該回転体に具備している、ことを特徴とする表面吸引清掃装置。
【請求項２】
該第１の減圧領域の内部に該移動手段を具備しており、
該移動手段は、１式あたり少なくとも２個の駆動車輪から成る２式の駆動車輪群、もしくは２式の無端軌条から構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該負圧シール部材において、該他方の開口部に研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの該物体表面を清掃するための材料が装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の装置。
【請求項４】
該補助シール部材において、該他方の開口部が該負圧シール部材の該延長部と密着する部分は融着されて一体化されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の装置。
【請求項５】
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面とほぼ垂直に交差しているサクションホース継手部材を具備している、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の装置。
【請求項６】
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；該回転体を回転駆動する回転駆動源と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する負圧シール部材と；該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成した、ことを特徴とする表面吸引清掃装置。
【請求項７】
該移動手段を利用して装置をカーブ移動させる場合において、装置の走行方向に向かって左方向にカーブさせる場合には負圧シール部材を、物体表面から離れた位置から装置を見て時計方向に回転駆動させ、装置の走行方向に向かって右方向にカーブさせる場合には負圧シール部材を、物体表面から離れた位置から装置を見て反時計方向に回転駆動させるように構成した、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
該減圧領域の内部に該移動手段を具備しており、
該移動手段は、１式あたり少なくとも２個の駆動車輪から成る２式の駆動車輪群、もしくは２式の無端軌条から構成されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載の装置。
【請求項９】
該負圧シール部材において、該他方の開口部に研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの該物体表面を清掃するための材料が装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面とほぼ垂直に交差しているサクションホース継手部材を具備している、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の装置。
【請求項１】
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；該回転体を回転駆動する回転駆動源と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して第１の減圧領域を規定する負圧シール部材と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した補助シール部材において、一方の開口部は該回転体に固定され、他方の開口部は該負圧シール部材の該延長部と密着しており、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該回転体及び該負圧シール部材と協働して第２の減圧領域を規定する補助シール部材と；該第２の減圧領域の圧力を、該物体表面を包囲する流体の圧力よりも低い圧力に維持し、且つ、該第２の減圧領域の圧力を、該第１の減圧領域の圧力よりも高い圧力に維持する圧力調整手段と；該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該圧力調整手段として、圧力調整弁を該回転体に具備している、ことを特徴とする表面吸引清掃装置。
【請求項２】
該第１の減圧領域の内部に該移動手段を具備しており、
該移動手段は、１式あたり少なくとも２個の駆動車輪から成る２式の駆動車輪群、もしくは２式の無端軌条から構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該負圧シール部材において、該他方の開口部に研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの該物体表面を清掃するための材料が装着されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項２に記載の装置。
【請求項４】
該補助シール部材において、該他方の開口部が該負圧シール部材の該延長部と密着する部分は融着されて一体化されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の装置。
【請求項５】
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面とほぼ垂直に交差しているサクションホース継手部材を具備している、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の装置。
【請求項６】
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された装置本体と；
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面と交差している回転体と；該回転体を回転駆動する回転駆動源と；二つの開口部を備え全体の形状が環状を成した負圧シール部材において、一方の開口部には該回転体に装着される固定部が形成され、他方の開口部には該物体表面に最初に接触する接触部と該接触部から更にその外側に延びた延長部が形成され、また、該一方の開口部と該他方の開口部との間には両開口部を連結する連結部が形成されており、而して該装置本体、該回転体及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する負圧シール部材と；該装置本体と該物体表面との距離を任意の距離に維持し、かつ該装置本体を該物体表面に沿って移動させるための移動手段、とを具備する表面吸引清掃装置において；
該移動手段を利用して装置をその場で旋回させる場合において、装置を旋回させたい方向と反対方向に負圧シール部材が回転駆動するように構成した、ことを特徴とする表面吸引清掃装置。
【請求項７】
該移動手段を利用して装置をカーブ移動させる場合において、装置の走行方向に向かって左方向にカーブさせる場合には負圧シール部材を、物体表面から離れた位置から装置を見て時計方向に回転駆動させ、装置の走行方向に向かって右方向にカーブさせる場合には負圧シール部材を、物体表面から離れた位置から装置を見て反時計方向に回転駆動させるように構成した、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
該減圧領域の内部に該移動手段を具備しており、
該移動手段は、１式あたり少なくとも２個の駆動車輪から成る２式の駆動車輪群、もしくは２式の無端軌条から構成されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項７に記載の装置。
【請求項９】
該負圧シール部材において、該他方の開口部に研磨部材、ブラシ部材、繊維部材などの該物体表面を清掃するための材料が装着されている、ことを特徴とする請求項６乃至請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
該装置本体に回転自在に装着され、その回転軸が物体表面とほぼ垂直に交差しているサクションホース継手部材を具備している、ことを特徴とする請求項６乃至請求項９に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１０４３４（Ｐ２０１１−１１０４３４Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６５７９３（Ｐ２００９−２６５７９３）
【出願日】平成２１年１１月２２日（２００９．１１．２２）
【出願人】（７１０００６３６７）ウラカミ合同会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２２日（２００９．１１．２２）
【出願人】（７１０００６３６７）ウラカミ合同会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]