(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-02
(45)【発行日】2024-08-13
(54)【発明の名称】吸引車
(51)【国際特許分類】
B65F 3/00 20060101AFI20240805BHJP
B60P 3/00 20060101ALI20240805BHJP
E03F 7/10 20060101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
B65F3/00 L
B60P3/00 Q
E03F7/10 Z
B65F3/00 Z
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021058052
(22)【出願日】2021-03-30
(65)【公開番号】P2022154822
(43)【公開日】2022-10-13
【審査請求日】2023-10-18
(73)【特許権者】
【識別番号】000002358
【氏名又は名称】新明和工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000947
【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所
(72)【発明者】
【氏名】中津 俊介
【審査官】石井 茂
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－０２８９６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０４４３７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５８－０５０１８９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－２５２３５３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｆ ３／００－３／２８
Ｃ０２Ｆ １１／００－１１／２０
Ｅ０３Ｆ １／００－１１／００
Ｂ６０Ｐ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸引対象物を収容するためのレシーバタンクと、前記レシーバタンク内を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引する吸引モードを有する吸引装置と、
前記吸引装置を制御する制御装置と、
前記吸引装置を操作するための操作盤とを備え、
前記吸引装置は、外気口と前記レシーバタンクとをつなぐエア配管と、前記エア配管に介設される真空ポンプと、前記エア配管に介設されるとともに、前記吸引モードと、前記レシーバタンク内を加圧して前記吸引対象物を前記レシーバタンク外へ排出する加圧モードと、前記真空ポンプを駆動しつつ前記レシーバタンクを加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、前記四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車であって、
前記エア駆動機構は、前記四方弁に設けられるエアアクチュエータと、前記エアアクチュエータとエアタンクとをつないで前記エアアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管と、前記駆動エア配管に介設されるとともに前記制御装置の制御により前記四方弁の前記弁体の位置を前記３つのモードのいずれかに切り換える電磁弁を有し、
前記操作盤には、前記制御装置により前記電磁弁を前記３つのモードのいずれかに切り換え制御させるための操作スイッチが設けられ、
前記操作スイッチは、前記３つのモードそれぞれに対応して設けられ、
前記制御装置は、前記吸引モード用の前記操作スイッチが操作された場合に前記加圧モード用の前記操作スイッチの操作を無効にする一方、前記加圧モード用の前記操作スイッチが操作された場合に前記吸引モード用の前記操作スイッチの操作を無効にするように構成されていることを特徴とする吸引車。
【請求項2】
吸引対象物を収容するためのレシーバタンクと、
前記レシーバタンク内を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引する吸引モードを有する吸引装置と、
前記吸引装置を制御する制御装置と、
前記吸引装置を操作するための操作盤とを備え、
前記吸引装置は、外気口と前記レシーバタンクとをつなぐエア配管と、前記エア配管に介設される真空ポンプと、前記エア配管に介設されるとともに、前記吸引モードと、前記レシーバタンク内を加圧して前記吸引対象物を前記レシーバタンク外へ排出する加圧モードと、前記真空ポンプを駆動しつつ前記レシーバタンクを加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、前記四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車であって、
前記エア駆動機構は、前記四方弁に設けられるエアアクチュエータと、前記エアアクチュエータとエアタンクとをつないで前記エアアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管と、前記駆動エア配管に介設されるとともに前記制御装置の制御により前記四方弁の前記弁体の位置を前記３つのモードのいずれかに切り換える電磁弁を有し、
前記操作盤には、前記制御装置により前記電磁弁を前記３つのモードのいずれかに切り換え制御させるための操作スイッチが設けられ、
前記電磁弁は、前記制御装置から制御信号が入力されていない状態において前記弁体が前記中正モードに対応する位置に切り換わるように設定されることを特徴とする吸引車。
【請求項3】
吸引対象物を収容するためのレシーバタンクと、
前記レシーバタンク内を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引する吸引モードを有する吸引装置と、
前記吸引装置を制御する制御装置と、
前記吸引装置を操作するための操作盤とを備え、
前記吸引装置は、外気口と前記レシーバタンクとをつなぐエア配管と、前記エア配管に介設される真空ポンプと、前記エア配管に介設されるとともに、前記吸引モードと、前記レシーバタンク内を加圧して前記吸引対象物を前記レシーバタンク外へ排出する加圧モードと、前記真空ポンプを駆動しつつ前記レシーバタンクを加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、前記四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車であって、
前記エア駆動機構は、前記四方弁に設けられるエアアクチュエータと、前記エアアクチュエータとエアタンクとをつないで前記エアアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管と、前記駆動エア配管に介設されるとともに前記制御装置の制御により前記四方弁の前記弁体の位置を前記３つのモードのいずれかに切り換える電磁弁と、前記駆動エア配管において前記四方弁と前記電磁弁との間に介設される手動弁と、を有し、
前記操作盤には、前記制御装置により前記電磁弁を前記３つのモードのいずれかに切り換え制御させるための操作スイッチが設けられ、
前記エア駆動機構は、前記手動弁の操作により前記弁体を前記３つのモードそれぞれに対応する位置に切り換えられるように構成されていることを特徴とする吸引車。
【請求項4】
吸引対象物を収容するためのレシーバタンクと、
前記レシーバタンク内を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引する吸引モードを有する吸引装置と、
前記吸引装置を制御する制御装置と、
前記吸引装置を操作するための操作盤とを備え、
前記吸引装置は、外気口と前記レシーバタンクとをつなぐエア配管と、前記エア配管に介設される真空ポンプと、前記エア配管に介設されるとともに、前記吸引モードと、前記レシーバタンク内を加圧して前記吸引対象物を前記レシーバタンク外へ排出する加圧モードと、前記真空ポンプを駆動しつつ前記レシーバタンクを加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、前記四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車であって、
前記エア駆動機構は、前記四方弁に設けられるエアアクチュエータと、前記エアアクチュエータとエアタンクとをつないで前記エアアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管と、前記駆動エア配管に介設されるとともに前記制御装置の制御により前記四方弁の前記弁体の位置を前記３つのモードのいずれかに切り換える電磁弁を有し、
前記操作盤には、前記制御装置により前記電磁弁を前記３つのモードのいずれかに切り換え制御させるための操作スイッチが設けられ、
前記真空ポンプは、車両走行駆動源からＰＴＯを利用して取り出された動力により駆動されるとともに、当該ＰＴＯの断接がＰＴＯスイッチのオンオフによって行われるように構成され、
前記制御装置は、前記ＰＴＯスイッチがオフからオンにされたときに前記中正モードに切り換え制御するように構成されていることを特徴とする吸引車。
【請求項5】
前記エアタンクは、車両走行時の操作系に使用されるものであり、前記駆動エア配管において前記エアタンクと前記電磁弁との間には、前記ＰＴＯスイッチのオンオフに連動して開閉されるＰＴＯ連動バルブが介設されている請求項４に記載の吸引車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸引車に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レシーバタンク（ホッパ）と、吸引装置とを車台（走行車体）の上に搭載した吸引車が知られている。このような吸引車では、レシーバタンク内から流れる汚れた空気を清浄化する集塵器と、レシーバタンク内を真空状態に設定するブロワと、ブロワを通って流れる空気の除塵および消音を行なう水タンクとしてのサイレンサと、サイレンサに接続され、サイレンサ内に導入された空気を外部に排気するための排気管と、集塵器とブロワとの間およびサイレンサと排気管３４との間に共通に介在し、弁体が弁ハウジングの内面と摺接しながら回転することで４つの流路を切り換える四方弁と、四方弁の摺動面に付着した付着物を洗浄するための洗浄手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－３３８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述したような吸引車において、吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードに切り換えることができるものが存在していた。しかし、従来の吸引車は、各モードを切り換えるために、重い操作レバーを操作する必要があったので作業性が良いとは言えなかった。
【0005】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、四方弁を備えて吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードに切り換える吸引車において、安全性を高めつつ作業性を良くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、吸引対象物を収容するためのレシーバタンクと、前記レシーバタンク内を負圧にして前記吸引対象物を前記レシーバタンク内へ吸引する吸引モードを有する吸引装置と、前記吸引装置を制御する制御装置と、前記吸引装置を操作するための操作盤とを備え、前記吸引装置は、外気口と前記レシーバタンクとをつなぐエア配管と、前記エア配管に介設される真空ポンプと、前記エア配管に介設されるとともに、前記吸引モードと、前記レシーバタンク内を加圧して前記吸引対象物を前記レシーバタンク外へ排出する加圧モードと、前記真空ポンプを駆動しつつ前記レシーバタンクを加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、前記四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車であって、前記エア駆動機構は、前記四方弁に設けられるエアアクチュエータと、前記エアアクチュエータとエアタンクとをつないで前記エアアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管と、前記駆動エア配管に介設されるとともに前記制御装置の制御により前記四方弁の前記弁体の位置を前記３つのモードのいずれかに切り換える電磁弁を有し、前記操作盤には、前記制御装置により前記電磁弁を前記３つのモードのいずれかに切り換え制御させるための操作スイッチが設けられ、前記操作スイッチは、前記３つのモードそれぞれに対応して設けられ、前記制御装置は、前記吸引モード用の前記操作スイッチが操作された場合に前記加圧モード用の前記操作スイッチの操作を無効にする一方、前記加圧モード用の前記操作スイッチが操作された場合に前記吸引モード用の前記操作スイッチの操作を無効にするように構成されていることを特徴とする。
【0007】
上記構成によれば、作業者が操作盤上の操作スイッチを操作するだけで、制御装置が電磁弁を切り換えて、吸引モード、加圧モードおよび中正モードの３つのモードのいずれかになるように自動制御することができる。これにより、作業者が手動で重い操作レバーを操作して四方弁の弁体の位置を３つのモードのいずれかに切り換える場合と比較して作業性に優れる。
【0009】
この構成によれば、３つのモードそれぞれに対応した３種類の独立した操作スイッチを操作盤に設けたので、作業者は迷いなく所望の操作スイッチを操作してモード切り換えを行うことができ、作業性に優れる。なお、吸引モード用の操作スイッチに吸引中表示ランプを設けるとともに加圧モード用の操作スイッチに加圧中表示ランプを設け、吸引モードに対応して吸引中表示ランプを点灯させ、加圧モードに対応して加圧中表示ランプを点灯させることによって、作業者はよりいっそう迷いなく操作スイッチの操作を行うことができる。
【0011】
この構成によれば、吸引モード用のモード切り換えボタンを操作して吸引作業を行っているときに、誤って加圧モード用のモード切り換えボタンを操作したとしても四方弁の弁体が加圧モード用に切り換わることがない。同様に、加圧モード用のモード切り換えボタンを操作して排出作業を行っているときに、誤って吸引モード用のモード切り換えボタンを操作したとしても四方弁の弁体が吸引モード用に切り換わることがない。これにより、作業途中で急にエア配管を流れるエアの向きが変わって吸引装置全体に異常な負荷がかかるのを抑制できる。その結果、作業者が作業途中にモード切り換えボタンを誤って操作したことに起因して吸引装置が損傷することがなく、安全性に優れる。
【0012】
好ましくは、前記電磁弁は、前記制御装置から制御信号が入力されていない状態において前記弁体が前記中正モードに対応する位置に切り換わるように設定される。
【0013】
この構成によれば、通常時は、制御装置から電磁弁に制御信号を送って、四方弁の弁体が吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードそれぞれに対応する位置に切り換えられるが、信号線の断線等で電磁弁に制御信号を入力できないようなトラブルが生じたときに、四方弁の弁体を中正モードに対応する位置に切り換わるようにすることができる。これにより、例えば吸引モードでの吸引作業中に当該トラブルが生じた場合に、四方弁の弁体が、吸引モードに対応する位置に固定されたり、加圧モードに対応する位置に急に切り換わったりすることがなくなり、吸引装置に異常な負荷を与えることがなく、安全である。
【0014】
好ましくは、前記エア駆動機構は、前記駆動エア配管において前記四方弁と前記電磁弁との間に介設される手動弁を有し、前記手動弁の操作により前記弁体を前記３つのモードそれぞれに対応する位置に切り換えられるように構成されている。
【0015】
この構成によれば、手動弁の操作により四方弁を３つのモードのいずれかに切り換えることができるので、信号線の断線等で電磁弁に制御信号を入力できないようなトラブルが生じて四方弁の弁体が現在使用しているモードに対応する位置に一旦固定された後であっても、手動弁を操作することによって、異なるモードに対応する位置に切り換えることができる。これにより、当該トラブルが生じたとしても現場での作業を手動により続行することができ、作業性に優れる。
【0016】
好ましくは、前記真空ポンプは、車両走行駆動源からＰＴＯを利用して取り出された動力により駆動されるとともに、当該ＰＴＯの断接がＰＴＯスイッチのオンオフによって行われるように構成され、前記制御装置は、前記ＰＴＯスイッチがオフからオンにされたときに前記中正モードに切り換え制御するように構成されている。
【0017】
この構成によれば、作業開始で真空ポンプを駆動させるためにＰＴＯスイッチをオフからオンにすると、一旦必ず中正モードに切り換え制御される。これにより、車両走行時に何らかの要因で四方弁の弁体が吸引モード側または加圧モード側になっていたとしても、作業開始時に中正モードに切り換わるようになる。その結果、ＰＴＯスイッチをオンにしたタイミングで作業者の意図しないモードでの作動を防ぐことができ、安全性に優れる。
【0018】
好ましくは、前記エアタンクは、車両走行時の操作系に使用されるものであり、前記駆動エア配管において前記エアタンクと前記電磁弁との間には、前記ＰＴＯスイッチのオンオフに連動して開閉されるＰＴＯ連動バルブが介設されている。
【0019】
この構成によれば、車両走行時に四方弁のエアアクチュエータや、それに近い部分から何らかの原因により駆動エア配管内の駆動エアが外に漏れたとしても、車両走行時の操作系に影響を与えないようにでき、安全である。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、四方弁を備えて吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードに切り換える吸引車において、作業性および安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の実施形態に係る吸引車の概略構成を示す側面図である。
【図5】吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードに切り換えたときの四方弁の弁体の停止位置を示す図である。
【図6】四方弁のアクチュエータの作動を説明するための図である。
【図7】四方弁回りのエア配管図である。
【図8】吸引モードと加圧モードと中正モードの３つの動作モードを示すフローチャートである。
【図9】操作パネルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0023】
図１、図２は、本発明の実施形態に係る吸引車２を示している。この吸引車２の車台３上のサブフレーム４上には、レシーバタンク５と、レシーバタンク５の内部を負圧にして吸引対象物をレシーバタンク５内へ吸引するための吸引装置１とが設けられている。具体的には、サブフレーム４の後部に、例えば、汚泥、土砂、廃液等よりなる吸引対象物を収容するレシーバタンク５が搭載されている。
【0024】
レシーバタンク５は、例えば、後端開口を有する断面円形容器状のタンク本体５ａと、この後端開口を開閉するテールゲート５ｃとを有する。テールゲート５ｃは、例えば、タンク本体５ａの上部後端部にヒンジピン５ｂを介して回動自在に軸支されている。タンク本体５ａとテールゲート５ｃとの間には、開閉シリンダ５ｄが設けられており、この開閉シリンダ５ｄを伸縮操作することで、テールゲート５ｃがタンク本体５ａの後端開口を開閉可能となっている。
【0025】
テールゲート５ｃの下部には、吸引対象物の吸引口となる開閉弁付の吸引口８と、吸引対象物の排出口となる開閉弁付の排出口９とが設けられている。レシーバタンク５は、サブフレーム４の後方に設けた傾倒軸１０を介してサブフレーム４に対して傾倒可能に軸支されている。すなわち、サブフレーム４とレシーバタンク５との間には、傾倒シリンダ１１が設けられている。この傾倒シリンダ１１を伸縮操作することで、レシーバタンク５が傾倒軸１０の周りに起立回動または倒伏回動するようになっている。
【0026】
詳しくは後述するが、吸引装置１がレシーバタンク５内に吸引対象物を吸引し収容する場合、レシーバタンク５内の減圧およびエアの流れにより、吸引口８に接続した図示しない吸引ホースを通じて外部からレシーバタンク５内に吸引対象物を吸引するようになっている。一方、吸引装置１でレシーバタンク５内の吸引対象物を、例えば汚泥処理場等に排出する場合、レシーバタンク５内のエアを加圧し、排出口９に接続した図示しない排出ホースを通じてレシーバタンク５内の吸引対象物を外部へ排出するようになっている。また、テールゲート５ｃを開いてレシーバタンク５を起立回動させることによって、レシーバタンク５内の吸引対象物を排出することも可能となっている。
【0027】
また、運転室１３とレシーバタンク５との間のサブフレーム４上には、レシーバタンク５内のエアを加減圧し、エアの流れを発生させるための真空ポンプとして、水封式ポンプ２５が設けられている。詳しくは図示しないが、水封式ポンプ２５は、吸引車２のＰＴＯ（動力取出装置）のドライブシャフトを介して連結された図示しないエンジンの駆動力によって回転駆動されるようになっている。この水封式ポンプ２５の周辺には、水封式ポンプ２５に接続された配管類、各種バルブ、操作パネル１５等が配置されている。
【0028】
次に、エア切換式四方弁（以下、単に「四方弁」と言う）２４について説明する。図３および図４は、この実施の形態に係る四方弁２４の作動状態を示す図である。四方弁２４は、レシーバタンク５内を負圧にして、吸引対象物をレシーバタンク５内に吸引する吸引モードと、レシーバタンク５内を加圧して吸引対象物をレシーバタンク５外へ排出する加圧モードと、水封式ポンプ２５を駆動しつつレシーバタンク５を加減圧しない中正モードとの３つのモードに切り換えるために使用される。
【0029】
図３は、四方弁２４の吸引時のエアの流れを示す図である。図３を参照して、吸引時は、レシーバタンク５から吸引されたエアは、サイクロン式の集塵機よりなる２次キャッチャ２０および３次キャッチャ２１を通り、四方弁２４を経てエゼクタ３０を介して真空ポンプである水封式ポンプ２５によって吸引され、４次キャッチャ２２を介して再び四方弁２４を通って、一体型サイレンサ２３から排気される。なお、これらの機器は配管７（７ａ～７ｇ）で相互に接続されている。
【0030】
一方、図４は、四方弁２４の加圧時のエアの流れを示す図である。図４を参照して、加圧時は、一体型サイレンサ２３から吸引されたエアは、吸引時とは弁体２８の位置が切り換えられた四方弁２４を通って、水封式ポンプ２５に吸引され、４次キャッチャ２２を介して、再び四方弁２４を通って、３次キャッチャ２１および２次キャッチャ２０を通ってレシーバタンク５を加圧する。
【0031】
次に、四方弁２４の構造について説明する。図５は、四方弁２４の吸引時（左上の図）、中正時（中央の図）、および加圧時（右上の図）の弁体２８の位置を示す斜視図である。図５に示す四方弁２４の各ポート２４ａ～２４ｄは、図３、図４に示す四方弁２４の各ポート２４ａ～２４ｄに対応している。図５を参照して、吸引時には、ポート２４ａとポート２４ｂとが連通され、ポート２４ｃとポート２４ｄとが連通される。ポート２４ａ、２４ｂと、ポート２４ｃ、２４ｄとの間は弁体２８によって仕切られる。それによって、エアは、ポート２４ａからポート２４ｂ、およびポート２４ｄからポート２４ｃへ同時に流される。
【0032】
一方、加圧時には、図４のようにポート２４ａとポート２４ｄとが連通され、ポート２４ｂとポート２４ｃとが連通される。ポート２４ａ、２４ｄと、ポート２４ｂ、２４ｃとの間は弁体２８によって仕切られる。それによって、エアは、ポート２４ａからポート２４ｄ、およびポート２４ｂからポート２４ｃへ同時に流される。また、中正時には、弁体２８は上述した吸引時と加圧時の中間の位置で静止する。なお、この弁体２８の位置は、四方弁２４に一体に取り付けられたアクチュエータ（エアアクチュエータ）に設けられた所定のポートに圧縮空気を接続することによって変更される。
【0033】
次に、上記のように四方弁２４を作動させるためのアクチュエータについて説明する。図６はアクチュエータの作動を説明するための模式図である。図６（Ａ）は加圧状態を示す図であり、図６（Ｂ）は加圧状態から中正位置に向かう状態を示す図であり、図６（Ｃ）は中正状態を示す図であり、図６（Ｄ）は吸引状態を示す図である。
【0034】
図６（Ａ）～（Ｄ）を参照して、四方弁２４に一体に取り付けられたアクチュエータは、全体をケーシング３１で囲まれるとともに、中央室３２と、中央室３２を挟んで左右に隔壁３８ａ，３８ｂで隔てられた左側室３３と右側室３４とを含む。ケーシング３１は、上部ケーシング３１ａ、下部ケーシング３１ｂ、左部ケーシング３１ｃ、および右部ケーシング３１ｄを含む。
【0035】
中央室３２には、その中央にピニオン付きの回転軸３５と、相互に１８０度離れて配置され、回転軸３５のピニオンに係合する、一対のラック付きの左右のピストン３６，３７が設けられる。この回転軸３５によって、図５に示す弁体２８が所定の位置に保持される。
【0036】
図６（Ａ）を参照して、一対のラック付きの左右のピストン３６，３７の回転軸３５に係合しない側の端部には、中央室３２を仕切る仕切板３６ａ，３７ａが設けられている。回転軸３５が回転することによって、一対のピニオン付きのピストン３６，３７に接続された仕切板３６ａ，３７ａが左右方向に移動して、中央室３２の容積を変更する。
【0037】
また、仕切板３６ａ，３７ａの中央部には、先端に平坦部を有する凸部３６ｂ，３７ｂが設けられ、凸部３６ｂ，３７ｂの先端の平坦部が隔壁３８ａ，３８ｂに当接する。
【0038】
一方、左側室３３には、この左側室３３を２つに仕切るための仕切板３３ａが設けられ、仕切板３３ａは、その上下方向中央部に仕切板３３ａを支持して左右方向に移動するための支持軸３３ｂを有し、支持軸３３ｂは、左右方向中央部で仕切板３３ａを支持する。支持軸３３ｂの隔壁３８ａ側の端部は隔壁３８ａの中央に設けられた貫通孔を通って仕切板３６ａの凸部３６ｂに当接可能である。また、支持軸３３ｂの隔壁３８ａとは反対側の端部は左側室３３を規定する左部ケーシング３１ｃの中央に設けられた貫通孔を通って延びる。
【0039】
また、右側室３４も同様の構成を有し、右側室３４を２つに仕切るための仕切板３４ａ、支持軸３４ｂ等が設けられ、支持軸３４ｂは、隔壁３８ｂの中央に設けられた貫通孔を通って仕切板３７ａの凸部３７ｂに当接可能であり、支持軸３４ｂの隔壁３８ｂとは反対側の端部は右側室３４を規定する右部ケーシング３１ｄの中央に設けられた貫通孔を通って延びる。
【0040】
次に、この四方弁２４の弁体２８を動作させる機構（エア駆動機構）について説明する。四方弁２４の弁体２８を作動するための駆動エアをエアタンク４１（図７参照）から流すために、中央室３２の下部ケーシング３１ｂの中央にはＡポートが、上部ケーシング３１ａの、中央室３２のピストン３６と隔壁３８ａとの間、およびピストン３７と隔壁３８ｂとの間の上部の端にはＢポートが、左側室３３の仕切板３３ａと左部ケーシング３１ｃの壁との間、および右側室３４の仕切板３４ａと右部ケーシング３１ｄの壁との間の下部ケーシング３１ｂにはＣポートが、それぞれ設けられる。
【0041】
まず、図６（Ａ）に示すように、加圧状態では、Ａポートを介して中央室３２に加圧エアが導入され、それによって、回転軸３５が反時計方向に回転し、左右のピストン３６，３７に接続された仕切板３６ａ，３７ａが隔壁３８ａ，３８ｂに当接するまで移動して、中央室３２の容積が最大になる。このとき、左右のピストン３６，３７に接続された仕切板３６ａ，３７ａと、左右の隔壁３８ａ，３８ｂとの間の空間は最小になり、この空間にあったエアはＢポートを介して放出される。
【0042】
また、仕切板３６ａ，３７ａの移動によって、その凸部３６ｂ，３７ｂが当接している支持軸３３ｂ，３４ｂが、それぞれ、左右方向に押され、支持軸３３ｂ，３４ｂに設けられた仕切板３３ａ，３４ａは、左側室３３と右側室３４の、それぞれの端部に押され、押された空間のエアはＣポートを介して放出される。
【0043】
この状態から中正状態に進むときは、図６（Ｂ）に示すように、加圧状態からＡポートのエアを抜き、中央室３２をフリーにした状態で、Ｃポートにエアを入れることで、回転軸３５が時計方向に回転し、中央室３２のピストン３６，３７は両側から押され、中正位置で停止する。
【0044】
この後、再度Ａポートにエアを入れ保持することで、図６（Ｃ）に示す中正状態が保持される。
【0045】
次に、この中正状態から吸引状態に移行するときは、Ａポートからエアを抜きつつ、Ｂポートからエアが導入され、回転軸３５が時計方向に回転し、仕切板３６ａ，３７ａが回転軸３５側に移動し、隔壁３８ａ，３８ｂと仕切板３６ａ，３７ａとの間の空間の容積が増加し、仕切板３６ａ，３７ａで挟まれる中央室３２の容積は最小になる。このとき、左側室３３、右側室３４の仕切板３３ａ，３４ａは、そのままの位置に維持される（図６（Ｄ））。
【0046】
【0047】
次に、上記したＡ～Ｃポートへの駆動用のエア導入および排出を行うための駆動エア配管６０について説明する。図７は四方弁２４と、それを駆動するための駆動エア配管６０とを示す図である。図７を参照して、駆動エア配管６０は、エアタンク４１から四方弁２４に駆動エアを供給するために使用される。エアタンク４１は、車両走行時のブレーキ用と兼用されている。駆動エア配管６０には、上流側のエアタンク４１に近い方から順に、プロテクションバルブ４２、３方ボールバルブ４３、ＰＴＯ連動バルブ４９、逆止弁４５が介設されている。
【0048】
エアタンク４１からは例えば、０．７ＭＰａの加圧エアが供給されるようになっている。プロテクションバルブ４２は、駆動エア配管６０内のエア圧力が異常で低下したときに、車台３のブレーキ作動に影響を与えないようエアの供給をストップさせるものである。３方ボールバルブ４３は、ＰＴＯスイッチのオンオフに関係なく手動でエアタンク４１からのエアを架装側（吸引装置１側）に供給するように切り換え可能になっている。
【0049】
ＰＴＯ連動バルブ４９は、ＰＴＯスイッチのオンオフに連動して開閉されるものであり、ＰＴＯスイッチがオンされると、エアタンク４１からの駆動エアの供給を行うものである。このＰＴＯ連動バルブ４９には、車両外部と連通する外部連通管５０が接続されている。ＰＴＯスイッチがオンからオフにされると、ＰＴＯ連動バルブ４９と逆止弁４５との間に残った加圧されたエアが外部連通管５０を通じて外部へ逃がされる。
【0050】
駆動エア配管６０には、エアタンク４１側へのエアの逆流を防ぐ逆止弁４５を介し、四方弁切換バルブユニット５１が設けられている。この四方弁切換バルブユニット５１の下流側には、上記四方弁２４が接続されている。四方弁切換バルブユニット５１は、図９に示す操作パネル１５に設けられた吸引モードボタン１５ａ、中正モードボタン１５ｂ、加圧モードボタン１５ｃのいずれかが押されたことに基づいて、制御装置６によって切り換え制御される。
【0051】
四方弁２４には、エアタンク４１からの加圧エアが供給可能になっている。操作パネル１５（図９参照）に設けられた吸引モードボタン１５ａ、中正モードボタン１５ｂ、加圧モードボタン１５ｃのいずれかが押されたことに基づいて、エアタンク４１から加圧エアが四方弁２４に供給され、この加圧エアの圧力により四方弁２４が切り換え制御されるようになっている。この切り換えにはエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃが使用される。
【0052】
なお、四方弁２４の弁体２８を３つのモードのいずれかに切り換えるための、Ａ～Ｃポートへの駆動用のエア導入および排出は、基本的には、エアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃで行われるが、四方弁２４とエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃとの間に介設される手動弁１６ａ～１６ｃによっても可能である。
【0053】
以上のように、エア駆動機構は、四方弁２４に設けられるアクチュエータ（エアアクチュエータ）と、アクチュエータとエアタンク４１とをつないでアクチュエータに駆動エアを供給するための駆動エア配管６０と、駆動エア配管６０に介設されるとともに制御装置６の制御により四方弁２４の弁体２８の位置を、加圧モード、中正モード、および吸引モードの３つのモードのいずれかに切り換える複数のエアソレノイドバルブ（電磁弁）３０ａ～３０ｃを含む。
【0054】
次に、上記構成の吸引装置１の動作について説明する。図８は、吸引モードと加圧モードと中正モードの３つの動作モードを示すフローチャートである。図８を参照して、吸引車２の走行を停止した状態で、運転室１３に設けられたＰＴＯスイッチをオンにする（ステップＳ１１においてＹＥＳ、以下、ステップを省略する）ことによって、動作が開始される。ＰＴＯ連動バルブ４９が閉から開にされ（Ｓ１２）、四方弁２４の中正モードの切り換え制御が行われる（Ｓ１３）。加圧モードボタン１５ｃの操作、および吸引モードボタン１５ａの操作が有効になり（Ｓ１４）、エンジンの回転数がアイドリングの状態で、水封式ポンプ（真空ポンプ）２５が回転する（Ｓ１５）。
【0055】
吸引モードボタン１５ａが操作されると（Ｓ１６でＹＥＳ）、吸引中表示ランプ４０ａ（図９参照）が点灯し（Ｓ１７）、加圧モードボタン１５ｃの操作が無効にされ（Ｓ１８）、四方弁２４の吸引モードへの切り換え制御が行われる（Ｓ１９）。
【0056】
次いで、アクセルノブ１５ｄの操作により水封式ポンプ２５の回転数が上昇し（Ｓ２０）、吸引作業が行われる。吸引作業中は、中正モードボタン１５ｂが押されるまで待機する。中正モードボタン１５ｂが押されると（Ｓ２１でＹＥＳ）、四方弁２４の中正モードへの切り換え制御が行われる（Ｓ２２）。吸引中表示ランプ４０ａが消灯し（Ｓ２３）、加圧モードボタン１５ｃ操作、および吸引モードボタン１５ａの操作が有効になる（Ｓ２４）。中正モードボタン１５ｂは、吸引作業を一時的に止める場合にも押されるが、吸引作業を終了するときにも押される。吸引作業を終了する場合には、中正モードボタン１５ｂが押された後、アクセルノブ１５ｄの操作によって水封式ポンプ２５の回転数が低下される（Ｓ２５）。その後、Ｓ２６へ進む。
【0057】
一方、Ｓ１６で、吸引モードボタン１５ａが操作されずに、加圧モードボタン１５ｃが操作されると（Ｓ１６でＮＯ、Ｓ２８でＹＥＳ）、加圧中表示ランプ４０ｃが点灯し（Ｓ２９）、吸引モードボタン１５ａの操作が無効にされ（Ｓ３０）、四方弁２４の加圧モードへの切り換え制御が行われて（Ｓ３１）、処理はＳ２０へ進む。
【0058】
次いで、アクセルノブ１５ｄの操作により水封式ポンプ２５の回転数が上昇し（Ｓ２０）、排出作業が行われる。その後、中正モードボタン１５ｂが押されるまで待機する。中正モードボタン１５ｂが押されると（Ｓ２１でＹＥＳ）、四方弁２４の中正モードへの切り換え制御が行われる（Ｓ２２）。加圧中表示ランプ４０ｃが消灯し（Ｓ２３）、加圧モードボタン１５ｃ操作、および吸引モードボタン１５ａの操作が有効になる（Ｓ２４）。排出作業を終了する場合には、中正モードボタン１５ｂが押された後、アクセルノブ１５ｄの操作によって水封式ポンプ２５の回転数が低下される（Ｓ２５）。その後、Ｓ２６へ進む。
【0059】
一方、吸引モードボタン１５ａも加圧モードボタン１５ｃも操作されない場合（Ｓ１６でＮＯ、Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ２６へ進む。
【0060】
Ｓ２６では、ＰＴＯスイッチがオフか否かが判断され、ＰＴＯスイッチがオフであれば（Ｓ２６でＹＥＳ）、ＰＴＯ連動バルブ４９が開から閉に移行し（Ｓ２７）、処理を終了する。Ｓ２６で、ＰＴＯスイッチがオフでなければ（Ｓ２６でＮＯ）、処理はＳ１６へ戻る。
【0061】
次に、操作パネル１５について説明する。図９は、操作パネル（操作盤）１５を示す図である。図９を参照して、操作パネル１５には、この実施の形態に係る吸引装置１を制御する制御装置６が搭載されている。この制御装置６は、運転室１３内に設けても良い。また、四方弁２４の弁体２８を、図５に示すように、吸引状態（吸引モード）、中正状態（中正モード）、および加圧状態（加圧モード）の３つのモードのいずれかに切り換えるために複数のエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃを切り換え制御するための、操作スイッチとしての、吸引モードボタン１５ａ、中正モードボタン１５ｂ、および加圧モードボタン１５ｃが設けられている。さらに、吸引モードボタン１５ａには、四方弁２４が吸引モードに切り換え制御されていることを示す、吸引中表示ランプ４０ａが設けられている。また、加圧モードボタン１５ｃには、四方弁２４が加圧モードに切り換え制御されていることを示す、加圧中表示ランプ４０ｃが設けられている。
【0062】
本実施形態によれば、作業者が操作パネル１５上の操作スイッチ（吸引モードボタン１５ａ、中正モードボタン１５ｂ、および加圧モードボタン１５ｃ）を操作するだけで、制御装置６が複数の電磁弁（エアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃ）を同時に切り換えて、吸引モード、加圧モードおよび中正モードの３つのモードのいずれかになるように自動制御することができる。これにより、作業者が手動で重い操作レバーを操作して四方弁２４の弁体２８の位置を３つのモードのいずれかに切り換える場合と比較して作業性に優れる。
【0063】
また、操作スイッチ（吸引モードボタン１５ａ、中正モードボタン１５ｂ、および加圧モードボタン１５ｃ）は、吸引モード、加圧モードおよび中正モードの３つのモードそれぞれに対応して設けられており、３つのモードそれぞれに対応した３種類の独立した操作スイッチが操作パネル１５に設けられている。これにより、作業者は迷いなく所望の操作スイッチを操作してモード切り換えを行うことができ、作業性に優れる。
【0064】
さらに、吸引モードボタン１５ａが操作された場合に加圧モードボタン１５ｃの操作を無効にする一方、加圧モードボタン１５ｃが操作された場合に吸引モードボタン１５ａの操作を無効にするように構成されている。したがって、吸引モードボタン１５ａを操作して吸引作業を行っているときに、誤って加圧モードボタン１５ｃを操作したとしても四方弁２４の弁体２８が加圧モード用に切り換わることがない。同様に、加圧モードボタン１５ｃを操作して排出作業を行っているときに、誤って吸引モードボタン１５ａを操作したとしても四方弁２４の弁体２８が吸引モード用に切り換わることがない。これにより、作業途中で急にエア配管を流れるエアの向きが変わって吸引装置１全体に異常な負荷がかかることを抑制できる。その結果、作業者が作業途中に操作スイッチ（吸引モードボタン１５ａ、加圧モードボタン１５ｃ）を誤って操作したことに起因して吸引装置１が損傷することがなく、安全性に優れる。
【0065】
また、エアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃは、制御装置６から制御信号が入力されていない状態において四方弁２４の弁体２８が中正モードに対応する位置に切り換わるように設定される。通常時は、制御装置６からエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃに制御信号を送って、四方弁２４の弁体２８が吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードそれぞれに対応する位置に切り換えられるが、信号線の断線等でエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃに制御信号を入力できないようなトラブルが生じたときに、四方弁２４の弁体２８を中正モードに対応する位置に切り換わるようにすることができる。これにより、例えば吸引モードでの吸引作業中に当該トラブルが生じた場合に、四方弁２４の弁体２８が、吸引モードに対応する位置に固定されたり、加圧モードに対応する位置に急に切り換わったりすることがなくなり、吸引装置１に異常な負荷を与えることがなく、安全である。
【0066】
また、四方弁２４の弁体２８を動作させるエア駆動機構は、駆動エア配管６０において四方弁２４とエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃとの間に介設される手動弁１６ａ～１６ｃを有し、手動弁１６ａ～１６ｃの操作により弁体２８を３つのモードそれぞれに対応する位置に切り換えられるように構成されている。この構成によれば、手動弁１６ａ～１６ｃの操作により四方弁２４を３つのモードのいずれかに切り換えることができるので、信号線の断線等でエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃに制御信号を入力できないようなトラブルが生じて四方弁２４の弁体２８が現在使用しているモードに対応する位置に一旦固定された後であっても、手動弁１６ａ～１６ｃを操作することによって、異なるモードに対応する位置に切り換えることができる。これにより、当該トラブルが生じたとしても現場での作業を手動により続行することができ、作業性に優れる。
【0067】
また、真空ポンプである水封式ポンプ２５は、車両走行駆動源からＰＴＯを利用して取り出された動力により駆動されるとともに、当該ＰＴＯの断接がＰＴＯスイッチのオンオフによって行われるように構成され、制御装置６は、ＰＴＯスイッチがオフからオンにされたときに中正モードに切り換え制御するように構成されている。この構成によれば、作業開始で水封式ポンプ２５を駆動させるためにＰＴＯスイッチをオフからオンにすると、一旦必ず中正モードに切り換え制御される。これにより、車両走行時に何らかの要因で四方弁２４の弁体２８が吸引モードに対応する位置または加圧モードに対応する位置になっていたとしても、作業開始時に中正モードに切り換わるようになる。その結果、ＰＴＯスイッチをオンにしたタイミングで作業者の意図しないモードでの作動を防ぐことができ、安全性に優れる。
【0068】
また、エアタンク４１は、車両走行時の操作系に使用されるものであり、駆動エア配管６０においてエアタンク４１とエアソレノイドバルブ３０ａ～３０ｃとの間には、ＰＴＯスイッチのオンオフに連動して開閉されるＰＴＯ連動バルブ４９が介設されている。この構成によれば、車両走行時に四方弁２４のエアアクチュエータや、その近傍の部分から何らかの原因により駆動エア配管６０内の駆動エアが外に漏れたとしても、車両走行時の操作系に影響を与えないようにでき、安全である。
【0069】
また、ＰＴＯ連動バルブ４９が壊れて動かなくなったときには、３方ボールバルブ４３によってエアの供給と停止を行うことができるので作業性に優れる。
【0070】
なお、上記実施形態では、真空ポンプとして、水封式ポンプ２５を用いた場合について説明したが、これに限らず、ルーツブロワタイプであってもよいし、レシーバタンク５の内部を真空にしてから、一度に吸引するタイプのものであってもよい。
【0071】
また、上記実施形態における制御装置６は、ＣＰＵを有するもので構成してもよいし、あるいはＣＰＵを有さないリレー制御回路で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本発明は、吸引モードと加圧モードと中正モードとの３つのモードに切り換えるための四方弁と、当該四方弁の弁体を動作させるためのエア駆動機構とを備えた吸引車に利用可能である。
【符号の説明】
【0073】
１ 吸引装置
２ 吸引車
５ レシーバタンク
６ 制御装置
１５ 操作パネル（操作盤）
１５ａ 吸引モードボタン（操作スイッチ）
１５ｂ 中正モードボタン（操作スイッチ）
１５ｃ 加圧モードボタン（操作スイッチ）
２４ 四方弁
２５ 水封式ポンプ（真空ポンプ）
２８ 弁体
３０ａ～３０ｃ エアソレノイドバルブ（電磁弁）
６０ 駆動エア配管
２ 吸引車
５ レシーバタンク
６ 制御装置
１５ 操作パネル（操作盤）
１５ａ 吸引モードボタン（操作スイッチ）
１５ｂ 中正モードボタン（操作スイッチ）
１５ｃ 加圧モードボタン（操作スイッチ）
２４ 四方弁
２５ 水封式ポンプ（真空ポンプ）
２８ 弁体
３０ａ～３０ｃ エアソレノイドバルブ（電磁弁）
６０ 駆動エア配管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】