(57)【要約】      （修正有）【課題】吸引ノズル装置において、空気や水の如とき包囲流体を装置の内部に取り込むことにより該負圧の圧力を調整する機構を備える装置を提供する。【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吸引ノズルケーシング２と、該吸引ノズルケーシングに装着されその一部分が物体表面１に接触せしめられる、該吸引ノズルケーシング及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する吸い込み口部材３６と、該吸引ノズルケーシングと該物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段とを具備する吸い込み装置において、該吸い込み口部材３６と該物体表面１とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられるように構成する。【選択図】図１０
2004237938.tif 000002
【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吸引ノズルケーシングと、
該吸引ノズルケーシングに装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる、該吸引ノズルケーシング及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口部材と、
該吸引ノズルケーシングと該物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段とを具備し；
該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられる；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置において；
任意の時に、該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反しないように、該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体の離反を防止するための、任意に動作せしめることが可能な離反防止装置を備えている；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置。
【請求項２】
流体を吸引するための負圧生成手段に連結された吸引ノズルケーシングと、
該吸引ノズルケーシングに装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる、該吸引ノズルケーシング及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口部材と、
該吸引ノズルケーシングと該物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段とを具備し；
該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられ；
該吸引口部材は、吸引ノズルケーシングへ直接的にもしくは他の部材を介して間接的に連結される部分と、該連結される部分から該物体表面の方向へ延びる部分と、該物体表面へ接触する部分から少なくとも構成されており、かつ柔軟な材料を素材として形成されており；
該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に、該減圧領域の外部に連通した溝が形成されており、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して該溝により該減圧領域の内部と外部とが連通され；
もしくは、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に、該減圧領域の外部に連通した溝と該減圧領域の内部に連通した溝が形成されており、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して該減圧領域の外部に連通した溝により該減圧領域の内部と外部とが連通される；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置において；
該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝が形成されていない；
もしくは、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝は形成されていないが該減圧領域の内部に連通した溝は形成されている；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置。
【請求項３】
該吸引口部材は該物体表面に鉛直な軸を中心軸として回転できるように構成されている；ことを特徴とする、請求項２に記載の負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置。
【請求項４】
物体表面に沿って移動する手段を備え、且つ、装置の移動方向の前方と後方に複数の吸引口部材を備えた、請求項２に記載の負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置において；
装置の移動方向の前方に配置された吸引口部材においては、該溝が形成された部分が該移動方向の前方に面した側に配置され；
装置の移動方向の後方に配置された吸引口部材においては、該溝が形成された部分が該移動方向の後方に面した側に配置されている；
ことを特徴とする、請求項２に記載の負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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する、あるいは吸着しようとする装置において、空気や水の如とき包囲流体を装置の内部に取り込むことにより該負圧の圧力を調整する機構を備える装置に関する。
本発明は、また、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、空気や水の如とき包囲流体を装置の内部に取り込むことにより該負圧の圧力を調整する機構を備える装置に関する。
本発明は、さらに、内部に負圧が生成されることによって物体表面上に在る物質を吸引する装置において、空気や水の如とき包囲流体を装置の内部に取り込むことにより該負圧の圧力を調整する機構を備える装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着する、あるいは吸着しようとする装置、または、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としては、以下に記載の装置を一例として挙げることができる。
船舶、ビルディング等の傾斜した又は実質上垂直な種々の物体表面に吸着して移動することができる装置として、例えば特公昭６０−２６７５２号公報（米国特許第４，０９５，３７８号明細書及び図面）に開示された装置を挙げることができる。
かかる装置は、吸引ノズルケーシングと、該吸引ノズルケーシングに装着された移動手段としての車輪と、該吸引ノズルケーシング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吸引口部材と、該吸引ノズルケーシング、該物体表面及び該吸引口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。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吸引ノズルケーシング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、かかる装置には、減圧領域の内部の物体表面に向け研掃材を噴射する研掃材噴射手段の如き作業装置が装着されており、物体表面上における種々の作業を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。
なお、上記に述べたかかる装置のバキュームブレーカーの目的を更に詳しく説明すると、該減圧領域の内部の負圧が任意の圧力以上の値になれば、かかる装置の物体表面への吸着力が過大になり、よってかかる装置の機械的強度が不足して破壊される。また、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負圧生成手段の負圧もまた大きくなり、該負圧生成手段の特性として負圧が大きくなれば吸引される流体の量が減少するものであるので、よって、該減圧領域から該負圧生成手段に至る流体の量も減少する。かかる装置に物体表面に研掃材を噴射する研掃材噴射手段が装着されている場合においては、噴射後の研掃材は減圧領域から負圧生成手段に至る流体の流れに乗って吸引移送され、該研掃材は該負圧生成手段の上流側に設置されている粉粒体分離手段により分離回収されるものであるが、例えばかかる装置において該流体の量が減少すれば、該流体の量の減少に伴って吸引移送可能な研掃材の量も減少するものであるので、而してかかる装置の作業性能が低下する。
以上の説明から理解される如く、かかる装置のバキュームブレーカーの目的は、過大な負圧による装置の破壊を防止し、かつ、該減圧領域から該負圧生成手段に至る流体の量の減少を防止することである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述した従来の装置には次の通りの解決すべき問題が存在する。
従来の装置においては、バキュームブレーカーは吸引ノズルケーシングに装着されており、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が該バキュームブレーカーより該減圧領域の内部に流入して該負圧を該任意の値に維持する。しかしながら、該バキュームブレーカーから流入し該吸引ノズルケーシングの内部を通って負圧生成手段に至る流体の流れは、物体表面上に在る研掃材等の粉粒体状の物質を効果的に吸引移送するためには、決して効果的な流体の流れであるとは言えない。すなわち、物体表面が床面である場合においては容易に理解されることであるが、該バキュームブレーカーから流入し該吸引ノズルケーシングの内部を通って負圧生成手段に至る流体の流れは、物体表面上に在る研掃材等の粉粒体状の物質を吸引移送することにあまり寄与しない。つまり、物体表面上に在る研掃材等の粉粒体状の物質を効果的に吸引移送するためには、流体の流れが該物質の在るまさにその場所を通り、該物質を風圧で動かす必要があるのである。
また、物体表面の素材が板ガラス等の極めて平滑な素材から成る場合においては、通気性の無いゴム等の素材から成る吸引口部材は該物体表面と隙間なく密着し、よって吸引ノズル装置の外部から該吸引ノズル装置の内部を通り負圧生成手段に至る全ての流体の流れがバキュームブレーカーから流入することになる。この場合、減圧領域の外側の物体表面に付着していて吸引移送されることを望まれる物質は、たとえその物質が粉体であっても、該物質は吸引移送されるどころか減圧領域の内部に入り込むことすらできない。ただ、吸引口部材が通気性の有るブラシ等を素材としている場合においてはこの限りでないが、ブラシにバキュームブレーカーのような負圧調整機能を具備せしめることは極めて困難である。
さらに、従来の装置においては、負圧生成手段の流体吸引量が非常に大きい場合においては大型のバキュームブレーカーを使用する必要があった。なぜなら、減圧領域の負圧が過大になるのを防止するためにはバキュームブレーカーを通過する流体の量を増加させる必要があるが、そのためには流路の大きい弁を備えた大型のバキュームブレーカーが必要である。大型のバキュームブレーカーが装置を大型化させ、製造コストも増大させる要因となることは言うまでもない。
【０００４】
従って、本発明の主たる技術的解決課題は、吸引ノズル装置の外部から該吸引ノズル装置の内部を通り負圧生成手段に至る全ての流体の流れが物体表面に極めて近接した場所を通るようにせしめ、よって物体表面上に在る物質を、それが減圧領域の内側にまた外側に在っても、効果的に吸引移送することが可能な吸引ノズル装置を提供することである。また、大型のバキュームブレーカーを必要としない吸引ノズル装置を提供することである。
【０００５】
以上に、内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着する、あるいは吸着しようとする装置、または、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、従来技術の問題点を指摘し、本発明が解決しようとする課題を述べた。
次に、以下に、内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着する、あるいは吸着しようとする装置、または、内部に負圧が生成されることによって物体表面上に在る物質を吸引する装置において、従来技術の問題点を指摘し、本発明が解決しようとする課題を述べる。
従来の、内部に負圧が生成されることによって物体表面に吸着する、あるいは吸着しようとする装置、または、内部に負圧が生成されることによって物体表面上に在る物質を吸引する装置としては、物体表面上に在る鉄を素材とする研掃材等の比重が大きい粉粒体状の物質を吸引回収するための吸引ノズルを挙げることができる。従来、物体表面上に在る研掃材を吸引回収するためには、負圧生成手段にサクションホースを介して連結された吸引ノズルを作業者が保持し、該吸引ノズルの吸引口を該研掃材の中に突っ込みながら作業を行っている。ところが、一度に多量の研掃材を吸い込んでしまうと該研掃材がサクションホースの中で閉塞するので、該吸引ノズルの外側から該吸引ノズルの内側および該サクションホースを通って該負圧生成手段に至る流体の流れが極端に減少し、よって研掃材の吸引回収が困難となる事態がよく発生する。従って、本発明の技術的解決課題は、吸引移送される物質がその移送経路の途中で閉塞してしまう以前に、吸引ノズル内すなわち吸引ノズル装置内の負圧の増大に起因して物体表面すなわち吸引移送される物質の表面から吸引口を離反せしめて該物質の該吸引口への過大な流入を阻止し、よって物質を効果的に吸引移送することが可能な吸引ノズル装置を提供することである。さらに、吸引ノズル装置の外部から該吸引ノズル装置の内部を通り負圧生成手段に至る全ての流体の流れが吸引移送される物質の表面に極めて近接した場所を通るようにせしめ、よって物質をさらに効果的に吸引移送することが可能な吸引ノズル装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段１】
上記の技術的解決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吸引ノズルケーシングと、
該吸引ノズルケーシングに装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる、該吸引ノズルケーシング及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口部材と、
該吸引ノズルケーシングと該物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段とを具備し；
該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられる；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置において；
任意の時に、該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反しないように、該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体の離反を防止するための、任意に動作せしめることが可能な離反防止装置を備えている；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置が提供される。
【０００７】
【作用１】
第１の発明の装置においては、負圧生成手段が付勢されると減圧領域の内部の流体が吸引されて該減圧領域の内部の負圧が増大するが、該負圧の増大に起因して吸引口部材と物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、よって外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられて該減圧領域の内部の負圧の増大を阻止し、かくして該負圧を一定の値に維持する。
以下に、該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が該物体表面より離反するのを防止するための、任意に動作せしめることが可能な離反防止装置の作用を説明する。
負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に形成された外部に連通した溝の全てから外部の流体が吸引される場合と、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に形成された外部に連通した溝の一部から外部の流体が吸引される場合とを比較すれば、該溝の全てから外部の流体が吸引される場合においては該溝の一部から外部の流体が吸引される場合より、該溝を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、該溝を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうち任意の部分が該物体表面より離反するのを防止することにより、該溝を通過する流体の流速の低下を防止し、よって吸引清掃能力の低下を防止する。
なお、複数の吸引口部材を備える装置において、その一部の吸引口部材においては、該吸引口部材と物体表面とが接触している部分の全体が該物体表面より離反するのを防止されてもよい。
【０００８】
【課題を解決するための手段２】
上記の技術的解決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吸引ノズルケーシングと、
該吸引ノズルケーシングに装着されその一部分が物体表面に接触せしめられる、該吸引ノズルケーシング及び該物体表面と協働して減圧領域を規定する吸引口部材と、
該吸引ノズルケーシングと該物体表面との距離を任意の距離に維持するための手段とを具備し；
該吸引口部材と該物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、かくして外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられ；
該吸引口部材は、吸引ノズルケーシングへ直接的にもしくは他の部材を介して間接的に連結される部分と、該連結される部分から該物体表面の方向へ延びる部分と、該物体表面へ接触する部分から少なくとも構成されており、かつ柔軟な材料を素材として形成されており；
該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に、該減圧領域の外部に連通した溝が形成されており、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して該溝により該減圧領域の内部と外部とが連通され；
もしくは、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に、該減圧領域の外部に連通した溝と該減圧領域の内部に連通した溝が形成されており、該減圧領域の内部と外部との流体圧力差の増大に起因して該減圧領域の外部に連通した溝により該減圧領域の内部と外部とが連通される；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置において；
該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝が形成されていない；
もしくは、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝は形成されていないが該減圧領域の内部に連通した溝は形成されている；
ことを特徴とする、負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置が提供される。
【０００９】
【作用２】
第２の発明の装置においては、負圧生成手段が付勢されると減圧領域の内部の流体が吸引されて該減圧領域の内部の負圧が増大するが、該負圧の増大に起因して吸引口部材と物体表面とが接触している部分の一部分もしくは全体が互いに離反して該減圧領域の内部と外部とが連通され、よって外部の流体が該減圧領域の内部へ流入せしめられて該減圧領域の内部の負圧の増大を阻止し、かくして該負圧を一定の値に維持する。
以下に、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝が形成されていない吸引口部材；
もしくは、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうちの任意の部分に、該減圧領域の外部に連通した溝は形成されていないが該減圧領域の内部に連通した溝は形成されている吸引口部材；の作用について説明する。
負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分の全てに外部に連通した溝が形成されている場合と、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分の一部に外部に連通した溝が形成されている場合とを比較すれば、全てに該溝が形成されている場合においては一部に該溝が形成されている場合より、該溝を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、該溝を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、吸引口部材の物体表面へ接触する部分のうち任意の部分に外部に連通した溝を形成しないことにより、該溝を通過する流体の流速の低下を防止し、よって吸引清掃能力の低下を防止する。
【００１０】
【実施例】
以下、第１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。
図１乃至図１１を参照して説明すると、図示の装置は吸引ノズルケーシング２を具備しており、吸引ノズルケーシング２は剛性材料を素材とし、一方が開口した円筒部と該円筒部の開口部の外周縁部に溶着された環状の円板部から形成されている。
吸引ノズルケーシング２の側面には接続管部１０ａが溶着されており、かかる接続管部１０ａは可撓性のサクションホース（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）に接続される。
吸引ノズルケーシング２の側面には、剛性材料を素材とする２式の減速機付電動モータ取付け部材１２が溶着されている。
２式の減速機付電動モータ取付け部材１２には、それぞれ、駆動車輪２２ａをその駆動軸に具備された減速機付電動モータ２４ＲＲと駆動車輪２２ｃをその駆動軸に具備された減速機付電動モータ２４ＬＬ、及び、駆動車輪２２ｂをその駆動軸に具備された減速機付電動モータ２４Ｒと駆動車輪２２ｄをその駆動軸に具備された減速機付電動モータ２４Ｌが装着されている。
吸引ノズルケーシング２の円板部の外周縁部には、例えばウレタンゴム、プラスチック等の比較的柔軟な材料を素材とする全体の形状が略円環状のベローズ３８が、剛性材料を素材とする環状かつ円板状のバインダー３９を締付け補助手段として利用してボルト、ナットにて装着されている。ベローズ３８は、ベローズ３８の両端に形成されたフランジ部３８１と蛇腹状のベローズ主部３８２から形成されている。
ベローズ３８には、剛性材料を素材とする環状かつ円板状の可動受圧部材３７の外周縁部が、剛性材料を素材とする環状かつ円板状のバインダー３９を締付け補助手段として利用してボルト、ナットにて装着されている。
可動受圧部材３７側のバインダー３９には、４個のガイドピン４１の球面の形状を成した端部が揺動自在に装着されており、該４個のガイドピン４１は、それぞれ、吸引ノズルケーシング２の円板部と該円板部側のフランジ部３８１とバインダー３９に設けられた４個の穴に摺動自在に挿入されている。また、２個のバインダー３９の間には、４個の圧縮コイルバネ４３がガイドピン４１に挿入された状態で具備されている。ガイドピン４１にはストッパーの機能を備えるエンドプレート４２がボルトにて固定されている。
可動受圧部材３７の内周縁部には、例えばウレタンゴム、プラスチック等の比較的柔軟な材料を素材とする吸引口部材３６がボルト、ナットにて装着されている。吸引口部材３６は、全体の形状が略円環状を成し、フランジ部３６１と、フランジ部３６１から物体表面１へ接近する方向かつ減圧領域５０の内部へ向かう方向へ延びる上壁部と該上壁部から物体表面１へ接近する方向かつ減圧領域５０の外部へ向かう方向へ延びる下壁部から成るベローズ部３６２と、ベローズ部３６２から物体表面１に沿って減圧領域５０の外部へ向かう方向へ延びる主部３６３と、主部３６３から物体表面１から離反する方向かつ減圧領域５０の外部へ向かう方向へ延びる延長部３６４から形成されている。
吸引口部材３６は、吸引ノズルケーシング２、ベローズ３８、可動受圧部材３７及び物体表面１と協働して減圧領域５０を規定する。
吸引口部材３６の主部３６３の物体表面１へ面する部分には、図８に示す形状の、超高分子ポリエチレン等の摩擦係数が小さい材料を素材とする板状の溝形成部材３７が貼り付けられている。溝形成部材３７が該主部３６３に貼り付けられることにより、吸引口部材３６の主部３６３の物体表面１へ面する部分には、減圧領域５０の外部に連通する溝３７１と減圧領域５０の内部に連通する溝３７２が交互に形成される。
減圧領域５０の外部に連通する溝３７１の効用については、減圧領域５０の外部の流体を減圧領域５０の内部へ流入せしめる効用を有している。減圧領域５０の内部に連通する溝３７２の効用については、該溝３７２は常に負圧状態にあるので、減圧領域５０の外部の流体の圧力が主部３６３を常に物体表面１へ押し付ける効用を有している。
なお、溝形成部材３７は素材の板の厚さを変更することにより、溝の深さを所望の深さに容易に変更することが可能であり、よって負圧生成手段の吸引性能に応じて所望の溝の深さを選択することができる。
また、溝形成部材３７は摩耗して溝の深さが浅くなれば新しい溝形成部材３７と貼り替えることが可能で、よって溝の深さを容易に復元することができる。
以上に記載した図１乃至図１１に図示の装置には、更に付け加えて、吸引ノズルケーシング２の上部側面の４ケ所に、剛性材料を素材とする４式のエアシリンダ取付け部材１３が溶着されている。
４式のエアシリンダ取付け部材１３の各々には、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが装着されている。
【００１１】
【作用】
次に、上述した装置の作用効果について説明する。
先ず、図１乃至図９を参照して説明する。
減速機付電動モータ２４Ｌ、２４ＬＬ、２４Ｒ及び２４ＲＲを作動せしめて駆動車輪２２ｄ、２２ｃ、２２ｂ及び２２ａ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（前進または後進）する。また、駆動車輪２２ｄ及び２２ｃと駆動車輪２２ｂ及び２２ａ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。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、減圧領域５０の内部の大気の如き流体が接続管部１０ａ及びサクションホース（図示せず）を通って外部に排出され、減圧領域５０が所要の通り減圧される。
かく減圧領域５０が減圧されると、減圧領域５０の内外の流体圧力差に起因して吸引ノズルケーシング２に作用する大気の如き包囲流体の圧力が２式の減速機付電動モータ取付け部材１２と４式の減速機付電動モータ２４Ｒ、２４Ｌ、２４ＲＲ、２４ＬＬ及び４式の駆動車輪２２ａ、２２ｃ、２２ｂ、２２ｄ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。
減圧領域５０の内部の圧力が所望の圧力に維持されている時、吸引口部材３６の主部３６３は減圧領域５０の外部の圧力により物体表面１に強く接触せしめられ、よって減圧領域５０の外部の流体がその内部に流入するのを極力阻止する。
主部３６３の物体表面１に面する部分には、多数の溝が形成されており、具体的に記述すると、減圧領域５０の外部に連通する溝３７１と減圧領域５０の内部に連通する溝３７２が交互に形成されている。溝３７２は常に負圧状態にあるので、よって主部３６３は減圧領域５０の外部の流体の圧力により必然的に物体表面１へ押し付けられる。
可動受圧部材３７は、減圧領域５０の外部の流体の圧力により物体表面１から離反する方向に移動される力を受けるが、その移動は圧縮コイルバネ４３により阻止される。
次に、減圧領域５０の内部の負圧が増大した時、減圧領域５０の外部の流体の圧力により物体表面１から離反する方向に移動される力を受けている可動受圧部材３７は更に大きい力を受け、よって可動受圧部材３７は圧縮コイルバネ４３のバネ力に打ち勝ち物体表面１から離反する方向に移動する。すると、可動受圧部材３７が吸引口部材３６のベローズ部３６２を物体表面１から離反する方向に引っ張り、遂には図１３及び図１４に図示するように、主部３６３の減圧領域５０の内部に近接した部分が物体表面１から離反し、よって減圧領域５０の外部の流体が溝３７１を通って減圧領域５０の内部に流入するので減圧領域５０の内部の負圧の増大が阻止される。減圧領域５０の内部の圧力が所望の圧力に戻ると、可動受圧部材３７は圧縮コイルバネ４３のバネ力により物体表面１へ接近する方向に移動し、吸引口部材３６は減圧領域５０の内部の圧力が所望の圧力に維持されている時の状態に戻る。
次に、図１０乃至図１１を参照して説明する。
図１乃至図９に図示の装置においては、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの各々のロッドは縮長した状態にあったが、図１乃至図９に図示の装置においては、エアシリンダ１４ａ、１４ｂの各々のロッドは縮長し、エアシリンダ１４ｃ、１４ｄの各々のロッドは伸長した状態にある。
以下に、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの作用について述べる。
負圧生成手段（図示せず）を付勢すると、前述の如く、包囲流体圧力によって装置が物体表面１に吸着する。
減圧領域５０の内部の負圧が増大した時、減圧領域５０の外部の流体の圧力により物体表面１から離反する方向に移動される力を受けている可動受圧部材３７は更に大きい力を受け、よって可動受圧部材３７は圧縮コイルバネ４３のバネ力に打ち勝ち物体表面１から離反する方向に移動しようとするが、可動受圧部材３７のうち図１０において右側の部分は、ガイドピン４１の移動がエアシリンダ１４ｃ、１４ｄの各々のロッドにより阻害されるので、移動することができない。一方、可動受圧部材３７のうち左側の部分は、ガイドピン４１の移動がエアシリンダ１４ａ、１４ｂの各々のロッドにより阻害されることはないので、移動する。すると、可動受圧部材３７のうち左側の部分が吸引口部材３６のベローズ部３６２のうち左側の部分を物体表面１から離反する方向に引っ張り、遂には主部３６３のうち左側の部分の減圧領域５０の内部に近接した部分が物体表面１から離反し、よって減圧領域５０の外部の流体が溝３７１を通って減圧領域５０の内部に流入するので減圧領域５０の内部の負圧の増大が阻止される。
以上に述べた如く、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは吸引口部材３６と物体表面１とが接触している部分の一部分が物体表面１より離反するのを防止するための、任意に動作せしめることが可能な離反防止装置を構成している。
なお、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、必要に応じて、吸引口部材３６と物体表面１とが接触している部分の全体が物体表面１より離反するのを防止することもできる。
以下に、エアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが吸引口部材３６と物体表面１とが接触している部分の一部分または全体が物体表面１より離反するのを防止する機能が必要とされる理由を述べる。
負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分に形成された外部に連通した溝３７１の全てから外部の流体が吸引される場合と、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分に形成された外部に連通した溝３７１の一部から外部の流体が吸引される場合とを比較すれば、溝３７１の全てから外部の流体が吸引される場合においては溝３７１の一部から外部の流体が吸引される場合より、溝３７１を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、溝３７１を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分のうち任意の部分が物体表面１より離反するのを防止することにより、溝３７１を通過する流体の流速の低下を防止し、よって吸引清掃能力の低下を防止する。
図１０乃至図１１の装置は矢印Ｔの方向へ移動しているが、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分のうち移動方向の前方に面した部分、すなわち図１０において左側の部分のみを物体表面１より離反せしめて溝３７１を通過する流体の流速を増大させることができるので、物体表面１に付着する汚れなどの異物を大変効率的に吸引清掃することが出来る。
なお、複数の吸引口部材を備える装置において、その一部の吸引口部材においては、吸引口部材３６と物体表面とが接触している部分の全体が物体表面１より離反するのを防止されてもよい。
【００１２】
【実施例】
以下に第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、図１２乃至図１３を参照して説明する。
図１２は、図１乃至図９に示す装置における溝形成部材の形状が変更された新たな吸引口部材の形状の一例を示す図であり、物体表面側から見た平面図である。
第２の発明に従って構成された装置の好適実施例の装置は、図１２乃至図１３に示す溝形成部材及び吸引口部材を具備している。
なお、第２の発明に従って構成された装置の好適実施例の装置と、図１乃至図９に示す第１の発明に従って構成された装置の好適実施例の装置との相違点を述べると、第２の発明に従って構成された装置の好適実施例の装置は溝形成部材の形状が異なり、またエアシリンダ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを具備していない。その他の構成は同一であるので同一の部分の説明は省略する。
吸引口部材３６の主部３６３の物体表面１へ面する部分には、図１３に示す形状の、超高分子ポリエチレン等の摩擦係数が小さい材料を素材とする板状の溝形成部材３７が貼り付けられている。溝形成部材３７が該主部３６３に貼り付けられることにより、吸引口部材３６の主部３６３の物体表面１へ面する部分には、減圧領域５０の外部に連通する溝３７１と減圧領域５０の内部に連通する溝３７２が交互に形成される。
溝形成部材３７の形状については、図１２乃至図１３に示すとうり、溝形成部材３７の右半分の部分、すなわち装置の移動方向（矢印Ｔで示す）の後方に面した部分には減圧領域の外部に連通した溝３７１が形成されていない。ただし、減圧領域の内部に連通した溝３７２は形成されている。
【００１３】
【作用】
次に、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、図１乃至図９に示す装置と同様に、包囲流体圧力によって装置が物体表面１に吸着する。
減圧領域５０の内部の負圧が増大した時、減圧領域５０の外部の流体の圧力により物体表面１から離反する方向に移動される力を受けている可動受圧部材３７は更に大きい力を受け、よって可動受圧部材３７は圧縮コイルバネ４３のバネ力に打ち勝ち物体表面１から離反する方向に移動する。すると、可動受圧部材３７が吸引口部材３６のベローズ部３６２を物体表面１から離反する方向に引っ張る。この時、溝形成部材３７は主部３６３の減圧領域５０の内部に近接した部分が物体表面１から離反するが、溝形成部材３７の右半分の部分には溝３７１が無いので、該右半分の部分においては減圧領域５０の外部の流体は減圧領域５０の内部に流入せず、溝形成部材３７の左半分の部分においては減圧領域５０の外部の流体が溝３７１を通って減圧領域５０の内部に流入し、よって減圧領域５０の内部の負圧の増大が阻止される。減圧領域５０の内部の圧力が所望の圧力に戻ると、可動受圧部材３７は圧縮コイルバネ４３のバネ力により物体表面１へ接近する方向に移動し、吸引口部材３６は減圧領域５０の内部の圧力が所望の圧力に維持されている時の状態に戻る。
以下に、溝形成部材３７の右半分の部分が備えている減圧領域５０の外部の流体が減圧領域５０の内部に流入するのを阻止する機能の必要性について述べる。負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分の全てに形成された外部に連通した溝３７１から外部の流体が吸引される場合と、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分の一部に形成された外部に連通した溝３７１から外部の流体が吸引される場合とを比較すれば、該全てに形成された溝３７１から外部の流体が吸引される場合においては該一部に形成された溝３７１から外部の流体が吸引される場合より、溝３７１を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、溝３７１を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分のうち任意の部分に外部に連通した溝３７１を形成しないことにより、溝３７１を通過する流体の流速の低下を防止し、よって吸引清掃能力の低下を防止する。
図１２乃至図１３に示す溝形成部材及び吸引口部材を具備した装置は、図１２乃至図１３において矢印Ｔの方向へ移動しているが、吸引口部材３６の物体表面１へ接触する部分のうち移動方向の前方に面した部分、すなわち図１２乃至図１３において左半分の部分のみに溝３７１が形成されたことにより、溝３７１を通過する流体の流速を増大させることができるので、物体表面１に付着する汚れなどの異物を大変効率的に吸引清掃することが出来る。
【００１４】
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。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の装置においては、吸引ノズル装置の外部から該吸引ノズル装置の内部を通り負圧生成手段に至る全ての流体の流れが物体表面に極めて近接した場所を通るため、物体表面上に在る物質を、それが減圧領域の内側にまた外側に在っても、効果的に吸引移送することが可能である。
本発明の装置においては、吸引移送される物質がその移送経路の途中で閉塞してしまう以前に、吸引ノズル内すなわち吸引ノズル装置内の負圧の増大に起因して物体表面すなわち吸引移送される物質の表面から吸引口を離反せしめて該物質の該吸引口への過大な流入を阻止するので、物質を効果的に吸引移送することが可能である。
本発明の装置においては、吸引ノズル装置の外部から該吸引ノズル装置の内部を通り負圧生成手段に至る全ての流体の流れが吸引移送される物質の表面に極めて近接した場所を通るため、物質を効果的に吸引移送することが可能である。
本発明の装置においては、負圧生成手段の流体吸引量が非常に大きい場合において、従来のように大型のバキュームブレーカーを使用することなく、減圧領域の負圧の増大を容易に阻止することができる。本発明の装置においては、大型のバキュームブレーカーを使用する従来の装置と比較して、装置を小型かつ軽量化することが可能で製造コストも低下させることができる。
【００１６】
第１の発明の効果を更に述べると、
負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に形成された外部に連通した溝の全てから外部の流体が吸引される場合と、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分に形成された外部に連通した溝の一部から外部の流体が吸引される場合とを比較すれば、該溝の全てから外部の流体が吸引される場合においては該溝の一部から外部の流体が吸引される場合より、該溝を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、該溝を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、第１の発明に従って、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分のうち任意の部分が該物体表面より離反するのを防止することにより、該溝を通過する流体の流速の低下を防止でき、よって吸引清掃能力の低下を防止することができる。
【００１７】
第２の発明の効果を更に述べると、
負圧生成手段の吸引性能が低くて吸引流量が少ない状況において、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分の全てに外部に連通した溝が形成されている場合と、該吸引口部材の該物体表面へ接触する部分の一部に外部に連通した溝が形成されている場合とを比較すれば、全てに該溝が形成されている場合においては一部に該溝が形成されている場合より、該溝を通過する流体の流速は遅くなる。よって、装置を吸引清掃の目的に使用する場合においては、該溝を通過する流体の流速の低下に起因して吸引清掃能力が低下する。そこで、第２の発明に従って、吸引口部材の物体表面へ接触する部分のうち任意の部分に外部に連通した溝を形成しないことにより、該溝を通過する流体の流速の低下を防止でき、よって吸引清掃能力の低下を防止することができる。
【００１８】
かくの通りの負圧調整機構を備えた吸引ノズル装置は、物体表面において様々な目的のため負圧を利用して作業を行う装置の吸引ノズル装置として好都合に用いることができる。また本発明は、特許第１３２３８４３号に開示されているような、壁面や天井面等の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可能な機能を備えた装置にも適用することができる。例えば、船体、各種タンクやビルディング等の大型構造物の表面の旧塗膜剥離作業や塗装作業、更には船底の水中クリーニング作業を実施する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】
【図１】第１の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下側面図。
【図３】図１に示す装置におけるＡ−Ａの断面図。
【図４】図１に示す装置におけるＢ−Ｂ及びＢＢ−ＢＢの断面図。
【図５】図３に示す装置におけるＣ部の拡大図。
【図６】図４に示す装置におけるＤ部の拡大図。
【図７】図１に示す装置の吸引口部材を物体表面側から見た平面図。
【図８】図７の吸引口部材に貼り付けられる溝形成部材の平面図。
【図９】図７に示す吸引口部材のＥ部の拡大図。
【図１０】図１に示す装置におけるＢ−Ｏ−ＢＢの断面図。
【図１１】図１０に示す装置におけるＧ部の拡大図。
【図１２】第２の発明に従って構成された装置の吸引口部材を物体表面側から見た平面図。
【図１３】図１２の吸引口部材に貼り付けられる溝形成部材の平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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