JPH06206052A - スイーパ - Google Patents

スイーパ

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JPH06206052A
JPH06206052A JP5313506A JP31350693A JPH06206052A JP H06206052 A JPH06206052 A JP H06206052A JP 5313506 A JP5313506 A JP 5313506A JP 31350693 A JP31350693 A JP 31350693A JP H06206052 A JPH06206052 A JP H06206052A
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sweeper
tool
brush
hopper
debris
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フィリップ・イー・コーニングス
Michael T Basham
マイケル・ティー・ベイシャム
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/02—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt
    • E01H1/04—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt taking- up the sweepings, e.g. for collecting, for loading
    • E01H1/045—Brushing apparatus, e.g. with auxiliary instruments for mechanically loosening dirt taking- up the sweepings, e.g. for collecting, for loading the loading means being a rotating brush with horizontal axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0827—Dislodging by suction; Mechanical dislodging-cleaning apparatus with independent or dependent exhaust, e.g. dislodging-sweeping machines with independent suction nozzles ; Mechanical loosening devices working under vacuum
    • E01H1/0854—Apparatus in which the mechanically dislodged dirt is partially sucked up, e.g. dislodging-sweeping apparatus with dirt collector in brush housing or dirt container

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  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 従来の直接投げ出し型スイーピングモードと
２つ工具モードとアシスト型従来モードとを切換え可能
に提供して、砂や砂礫等の濃密な屑、紙や乾燥葉等の軽
量屑、更には砂と紙の混合体の屑をも清掃し得るスイー
パを提供する。 【構成】 モード切換え可能(convertible)のスイーパ
は、第１の回転円筒形ブラシ２４及び回転可能の第２の
円筒形工具３８を有する。第２の工具は第１の位置及び
第２の位置間で移動可能であり、第１の位置とは第１ブ
ラシ２４の前面位置であって、このとき主ブラシは、主
に乾燥葉や紙等のからなる屑を非常に効果的にホッパ６
８内へ充填するのを助けるべく回転し、また第２の位置
とはホッパの入口の上方位置である。清掃すべき屑が主
に砂であるときは第２の円筒形工具３８は固定的に保持
されて、砂は第１ブラシ２４のみにより非常に効果的に
清掃され、或はもし屑が更に幾分かの紙等の軽量材料を
含むなら、第２の工具３８も回転されその回転によりそ
の軽量材料がホッパ内へ充填されるのをある程度アシス
トする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多モードを切換え得る
スイーパに関する。
【０００２】
【従来の技術】スイーピング機械の中には、円筒形ブラ
シを有して清掃すべき床面や地面に接触して、該円筒形
ブラシにより該面から屑を取り上げて前方へ投げ出して
このブラシの前面に設けた屑ホッパ内へ直接に放り込む
ものがある。そのような機械は、直接前方投げ出し型ス
イーパと呼ばれる（図２を参照）。それらは時には「ほ
うき及びちり取り(broom and dustpan)」の清掃原理を
使用している。そのような機械の屑ホッパはその後部が
屑を入れるために開口しており、かつホッパの床部は少
なくとも入口領域では地面に近接してセットされてい
る。ゴム製リップが通常はホッパの床部の後部エッジ部
に取付けられて地面上に引きずられ、従ってホッパは実
際は幾分ちり取りに似たように作られ、回転するほうき
は屑をその中にはき取る。米国特許第３１８９９３１号
（Peabodyに付与）及び３３０４５７２号（Wendelに付
与）はこのクラスの代表的スイーパを示している。本明
細書中、我々はそのような機械で使用されるスイーピン
グ原理を従来のスイーピングモードと呼ぶ。
【０００３】そのようなスイーパは長年の間使用されて
来たし、それらの作動特徴は周知である。それらは砂や
砂礫等の微細で濃密な屑（fine, dense debris)を清掃
するには極めて効率的であると認められている。地面レ
ベルから始めて、そのような材料をホッパ内の十分前方
へ低い軌跡で投げ出して容易にホッパをその能力まで充
填させる。しかしながら、それらは例えばしわくちゃの
紙（crumbled paper)又は乾燥葉(dry leaves)等の軽量
の屑(light debris)を清掃してホッパに充填するときは
うまく作動しない。これは主に、軽量の屑がホッパの前
部まで飛行するのが空気抵抗により妨げられるからであ
る。屑の多くはホッパの後部に落ちて、そこでホッパが
一杯になる以前に堆積してホッパの入口をふさいでしま
う。
【０００４】１９８０年代の半ばに、２つ工具スイーパ
のデザインが現れ、これは軽量の屑を充填するのに非常
に優れていた。米国特許第４６２４０２６号（Olsonに
付与）に示す如く、２つ工具スイーパは従来のスイーピ
ングブラシも使用していたが、それに加えてより小さい
円筒形ブラシ又はひれ状ホイールがブラシの前方に配置
されており、該前方ブラシは地面を清掃してスイーピン
グブラシの回転とは反対の方向へ回転された。これらの
２つの工具は共働して直接前方投げ出し型スイーパのと
きよりもかなり高い軌跡で屑を投げ出す（図１を参
照）。この軌跡において、屑は以前よりもより高いレベ
ルでホッパに入る。軽量の屑でさえ投げ出されて落ち着
くまでにより前方へ移動された。従って、ホッパは屑が
殆ど一杯に充填されていた。このデザインに作られたス
イーパは清掃する能力に優れ、ホッパは軽量の屑を充填
された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
は砂及び砂礫を清掃することはできなかった。砂はスイ
ーパブラシにより投げ出されたときは、ショットガンの
パターンにようにある程度扇形状に広がる。これは直接
前方投げ出し型スイーパの低い軌跡（図１を参照）には
影響を与えなかったが、２つ工具スイーパの高い軌跡
（図２を参照）では、砂の小さい部分が十分に扇形状に
広がって、前方へ飛行してホッパ内へ入るよりもむしろ
後方へ移動してスイーピングブラシの頂部内へ落ち込ん
でしまう。回転するブラシはその砂を後方へ運んでブラ
シの後部に落としてしまい、そこでは砂がはき取られこ
とは不可能である。砂の小さな割合部分がこのようにし
て失われるが、スイーパの作業においては不満足をもた
らすに十分であった。
【０００６】このスイーパにおいて、従来の直接前方投
げ出し型スイーパと同じく効率的に砂や砂礫等の濃密な
屑を清掃したいという要請、また２つ工具スイーパと同
じく効率的にしわくちゃの紙や乾燥葉等の軽量の屑を清
掃してホッパへ充填したいという要請がある。濃密及び
軽量の屑の混合体でも、効率的に清掃されかつホッパへ
充填されなければならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、３つのスイー
ピングモードの何れにも選択的に作動可能なようモード
切換え可能のスイーパを開示する。１つのモードは従来
の直接前方投げ出し型モードと呼ばれ、単一のスイーピ
ングブラシを使用し、砂や砂礫等を清掃しかつ濃密な屑
をホッパに充填する作業を高い効率で行い得る。第２の
モードは２つ工具モードと呼ばれ、前述した如く２つの
工具のスイーパになり、主にしわくちゃの紙や乾燥葉等
の軽量材料からなる屑を清掃してホッパへ充填するのに
優れた仕事を行う。第３のモードは濃密な及び軽量の屑
の混合体を清掃してホッパに充填するのに最適である。
かくして、１つの機械に３つの異なったスイーピングモ
ードが提供され、そのうちの２つは従来は別個のスイー
パにのみ見られたものでかつ第３のものは新規である。
【０００８】本発明のスイーパでは、従来のスイーピン
グブラシが提供され、これは後方ブラシと呼ばれるであ
ろうし、従来のホッパはその後方ブラシの前面に配置さ
れる。ホッパは通常の後方開口部及びゴム製スイーピン
グ・リップを有し、該スイーピング・リップは清掃され
る表面上を引きずられる、これらの部品は、従来の直接
前方投げ出し型スイーピングモードでは単独で使用され
て、例えば砂や砂礫等の小さなかつ濃密な屑を清掃して
ホッパへ充填するのに優れている。
【０００９】本発明スイーパはまた第２の回転可能の工
具を有し、この工具は本明細書中では前方ブラシと呼ば
れる。しかしながら、米国特許第４６２４０２６号での
記述とは異なって、この第２の工具又は前方ブラシは、
本発明では移動可能の構造として取付けられ、この構造
は該第２の工具が２つの位置のうちの何れかに配置され
るのを許容する。従来のスイーピングモードでは、前方
ブラシは、作動中の後方ブラシにより濃密な屑がホッパ
内へ直接的に前方投げ出されるのと干渉しない位置まで
後退される（又は持ち上げられる）。しかし、２つ工具
モードでは、前方ブラシは後方ブラシの前面でかつホッ
パ開口部の後部でかつ清掃すべき表面に隣接又は接触す
る位置に移動される。使用時には、前方ブラシは米国特
許第４６２４０２６号に記述の如く後方ブラシとは反対
の方向へ回転され、これは例えばしわくちゃの紙又は乾
燥葉等の軽量の屑を清掃してホッパへ充填するのに非常
に優れている。
【００１０】本発明によれば、１つのスイーパに従来の
部品及び２つ工具部品の両方を提供することにより、従
来の直接前方投げ出し型スイーパ及び公知の２つ工具ス
イーパの両方の利点を有るようにすることができること
がわかった。そのように構成されているので、１つ又は
他のモードが清掃すべき屑のタイプに応じて採用可能で
ある。本発明においては、米国特許第４６２４０２６号
の２つ工具のデザインが修正されて、従来のホッパ入口
及びホッパの後部のスイーピング・リップを有するスイ
ーパに搭載される。これにより、２つ工具の作業が可能
となるのみでなく、また所望のときに選択的に前方ブラ
シをスイーピングブラシの前部及び清掃すべき表面に近
接した状態から取り除くことにより従来の直接前方投げ
出し型スイーピングも可能としている。本発明において
は、前方ブラシが従来のスイーパに搭載され、かつ持ち
上げシステム及びそれに関連した制御からなる革新的な
取付け構造を有し、これによりスイーパの作業者は前方
ブラシを選択的に作動位置に配置して作動させるか又は
格納位置（即ち上昇位置又は持ち上げ位置）に配置する
ことができる。この格納位置はホッパの入口の上方にあ
り、そこでは前方ブラシは、従来式に清掃されかつ単独
で作動する後方ブラシにより投げ出された濃密な屑の低
い軌跡とは干渉しない。
【００１１】前方ブラシの回転は該ブラシが格納位置に
あるときは停止してよいが、ある条件下では該ブラシを
回転させる方が利点を生ずる。主としてこの利点は、従
来のスイーピングモードにおいて砂等の濃密な屑と紙等
の軽量の屑との混合体を清掃するときに生ずる。後方ブ
ラシは砂を良好な態様で直接的にホッパ内へ投げ込む
が、紙はホッパ入口の頂部内へ高く弧を描いて至る傾向
となり、しばしばそこに格納された前方ブラシに打ち当
たり、ホッパの後部内へ短距離で落下する。
【００１２】しかしながら、もし前方ブラシがホッパ入
口の上部に配置されたときに後方ブラシと同一の方向へ
回転されるなら、前方ブラシに打ち当たる如何なる紙も
ホッパ内へうまく前方へ推進されるであろう。これはア
シスト型従来モードとして知られて来たもので、２つ工
具モードほどではないが、非アシスト型従来モードで経
験されたよりも一層良好に紙をホッパに充填し得る結果
が得られる。これは、高い効率で砂を清掃することを強
調するけれど、砂にいくらかの軽量の屑が混合された条
件で作動するに好ましいモードである。ホッパの入口の
上部に配置した前方ブラシは、前方ブラシが回転されて
いるか否かにかかわらず、後方ブラシにより直接的にホ
ッパ内へ投げ込まれる砂の軌跡には干渉しない。
【００１３】かくして、本発明の目的は、１つのスイー
パにおいて従来の直接前方投げ出し型スイーピングモー
ドと２つ工具モードとを提供し、しかもオプションとし
てアシスト型従来モードと、スイーパの作業を複数のモ
ードの１つから他のものへ切換える手段とを提供するも
のである。
【００１４】
【実施例】図１中、本発明の好ましい具体例を使用する
スイーパ（掃除機）１０が示されている。スイーパ１０
はフレーム１２を有し、２つの自由回転前輪１６ （１
つのみ図示する）と１つの操縦可能の動力式の後輪１８
とにより清掃すべき表面１４上に支持される。運転者の
ための装備は、シート２０と操縦ハンドル２２である。
この他に従来の制御装置が設けられているが図示を省略
する。
【００１５】従来の円筒形掃除ブラシ２４は、以下後方
ブラシ２４と呼ばれもので、従来と同様の方法で取付け
られ、機械の横方向巾寸法の殆どを横切って伸びてい
る。後方ブラシ２４は２つのブラシアーム２６（１つの
み図示する）の間に支持され、該２つのアーム２６は２
つの横方向整合点２８（１つのみ図示する）においてフ
レーム１２の側部に回転可能に取付けられている。横方
向シャフト３０が２つのブラシアーム２６を一緒に結合
しているので、ブラシ２４の両端が整合状態に保持され
る。リフトアーム３２が、１つのブラシアーム２６に対
して溶接か又は他の方法で取付けられ、その上端がケー
ブル組立体３３に回転可能に接続される。このケーブル
組立体３３は油圧シリンダ３４に接続され、このシリン
ダ３４により後方ブラシ２４は移送時に図２に示す如く
表面１４から離れて上昇され又は図１に示す如く作業位
置へ下降される。作業位置において、ケーブル組立体３
３は緩んでおり、後方ブラシ２４の表面１４への係合は
調節可能の下降ストッパ（図示せず）により制御可能で
ある。これは幾つかの従来方法の何れかによって行い得
る。一般には、そのようなストッパは、横方向シャフト
３０に溶接されたラグ（突出部）に対して取付けられた
重量あるネジである。ネジの反対側端部上のノブは運転
者が近接可能であろう。このノブを回すことにより、作
業者はブラシの高さを所望の床接触状態、又は所望のパ
ターンにセット可能であり、またブラシが摩耗して必要
とされるときにリセット可能である。ブラシ２４は、１
つのブラシアーム２６の機械内部側に取付けた油圧モー
タ２５（図１、３を参照）により回転される。このモー
タ２５はホース３６によりオイルを供給される。油圧シ
ステムは後に詳しく説明される。反対側のブラシアーム
２６（図示せず）はアイドラベアリング組立体を支持
し、該組立体はブラシ２４の反対側端部を回転可能に支
持する。
【００１６】第２の工具３８は円筒形ブラシ又はパドル
状ホイールでよい。本明細書中においては、この工具は
以下、前方ブラシ３８と呼ばれる。この前方ブラシ３８
は、その目的、機能及び構造において、米国特許第４６
２４０２６号に記述された回転式リップ（唇状部）と同
様である。前方ブラシ３８は機械の横方向幅を略横切っ
て伸び、その長さは後方ブラシ２４の長さと略等しい。
前方ブラシ３８の直径は後方ブラシ２４の直径の約半分
である。図１に示した２つの工具２４、３８が共に床に
接触する「いわゆる２つ工具モード」で使用されるとき
は、前方ブラシ３８は後方ブラシ２４の直前方に配置さ
れる。つまり図１中ではブラシ２４の直左方に配置さ
れ、２分の１インチ（１．３ｃｍ）だけ表面１４から離
れる（clear)ようにセットされる。他の例としては、前
方ブラシ３８は表面１４に接触するようにセットするこ
ともできるが、これによれば前方ブラシ３８は急速に摩
耗してしまう。後方ブラシ２４は図１及び図２に示す如
く時計方向へ回転し、かつ前方ブラシ３８は図１に示す
如く反時計方向へ回転する。前方ブラシ３８の速度はか
なり広い限界範囲内で設定可能である。例えば、後方ブ
ラシ２４が４００ＲＰＭに設定されるときは前方ブラシ
３８の速度は５００〜１０００ＲＰＭ、望ましくは６５
０ＲＰＭに設定できる。前方ブラシ３８は２つのブラシ
アーム４０（１つのみ図示する）間に支持されている。
油圧モータ４２（図１、３を参照）が１つのブラシアー
ム４０に取付けられて前方ブラシ３８を回転させ、油圧
ホース４４によりオイルを供給される。反対側のブラシ
アーム４０（図示されていない）は、前方ブラシ３８の
反対側端部を回転可能に支持するアイドラベアリング組
立体を支持している。捩り剛性を有するクロス部材４６
が１対のブラシアーム４０を連結して、前方ブラシ３８
の両端が整合状態になる。両ブラシアーム４０は、フレ
ーム１２の側方部材の近くで、２つの横方向に整合した
ポイント２８に回転可能に取付けられている。図１及び
図２に示す如く、前方ブラシアーム４０及び後方ブラシ
アーム２６は同一のポイント２８に枢着されている。こ
れは単に便宜のためであり、枢着ポイントを別個にする
ことも可能である。
【００１７】油圧シリンダ４８は、図１に示す如く、ケ
ーブル組立体５０により前方ブラシアーム４０の１つへ
連結されるか、又はオプションとして、ケーブル組立体
５０はクロス部材４６に溶接されたラグに連結される。
シリンダ４８は図１に示す如く前方ブラシ３８を作業位
置まで下降させるか、又は図２に示す如く格納位置まで
上昇させることができる。前方ブラシ３８が図１に示す
位置にあるとき、ブラシアーム４０はブラシラップ（包
囲体）５２の外側部に対して当接するであろう。このブ
ラシラップは前方ブラシ３８の表面１４に対する高さを
制御するであろう。ケーブル組立体５０は緩んでいてよ
い。
【００１８】スイーパ（掃除機）は、後方ブラシ２４と
共働しかつ時には前方ブラシ３８と共働して屑を表面１
４からはき取るような構造を有している。多くの部分に
おいて、この構造は、従来の直接前方投げ出し型（dire
ct forward throw)スイーパ、例えば米国特許第３１８
９９３１号及び３３０４５７２号に見られるような同等
の構造と非常に良く似ている。この構造は従来のブラシ
ラップ５２を含み、このラップは両ブラシ３８、２４の
後方及び上方の厚肉のシート状スチールからなるラッパ
である。従来のスイーパにおいて、ブラシラップはその
後方壁にブラシアームが通過するスロットを有し、これ
らのスロットは該スロットを通過するブラシアーム２６
と共に本発明においても使用される。本発明において
は、２つの追加のスロットが、前方ブラシアーム４０が
通過し得るようブラシラップ５２の頂部の近傍に追加さ
れている。従来例においては、各スロットはシート状ゴ
ム製ダイアフラム（図示しない）により空気が漏洩しな
いようシールされており、該ダイアフラムはその中にブ
ラシアームが通過し得るスリットを有している。従来式
の再循環リップ５４はきれいな掃除を助け、かつ従来式
のゴム製ドラッグスカート５６は塵埃の制御を助ける。
スイーパの各側部のドア（図示しない）によりブラシへ
近接可能である。これらのドア及びスイーパのフレーム
１２の下方には、ゴム製側部スカート５８があり、この
スカート５８は殆ど表面１４まで垂れ下がって塵埃の制
御を助ける。これらの側部スカート５８は１つの特徴を
除いて従来例と同様である。これらは、油圧モータ４２
を収納する円弧状スリット６０と、前方ブラシ３８を駆
動しかつ支持するアイドラベアリング組立体とを有す
る。これらの要素は、側部スカート５８の外側部に取付
けられているので、それらはスカートを介して前方ブラ
シ３８へ近接することが必要である。頂部のクロススリ
ット６２（図１参照）及び底部のクロススリット６４
（図２参照）は側部スカート５８が油圧モータ及びアイ
ドラベアリングの回りに最小の空気漏れてぴったり嵌合
するのを助ける。側部スカート５８が取付けられたフレ
ームの側部部材はそれらに切込まれた深い円弧状ノッチ
６６を有し、該ノッチ６６は前方ブラシ駆動用モータ及
びアイドラベアリングを収納する。
【００１９】従来式の屑ホッパ６８は、図１及び図２に
示す如く、後方ブラシ２４及び前方ブラシ３８の前面又
はそれらの左方部に配置される。ホッパ６８は、可撓性
のゴム製スイーピング・リップ７０を有し、このリップ
７０が上昇すると屑がブラシ２４、３８へ至るようにな
る。このリップ７０は完全に従来式のもので、表面１４
上を引きずられ、傾斜路又は「ちり取りリップ(dust pa
n lip)」として機能して、後方ブラシ２４により前方へ
投げ出された砂の如き濃密な屑がホッパ６８の下方へ投
げ出されるのを阻止する。ホッパ６８は圧縮可能のシー
ル７２によりブラシラップ５２に対してシールされる。
ホッパ６８が一杯になったとき、所定の油圧手段がホッ
パ６８を機械の残りの部分からこのシール部分に沿って
切り離し、ホッパの中味を空ける必要に応じて、該ホッ
パを移動させて傾ける。ホッパ及びそれを空ける手段は
完全に従来式であるからこれ以上は記述しない。
【００２０】図２において、一群の矢印は、屑が後方ブ
ラシ２４のみによりホッパ６８へ投げ込まれるときの該
屑の一般的軌跡を示している。これは比較的低い軌跡で
あることに注意されたい。これは、砂及び砂礫の如き濃
密な屑の場合にうまく作動し、ホッパは一杯になるまで
充填可能である。しかしながら、重量の余りない屑はよ
り高い軌跡を描く傾向があり、それが遠くまで移動する
前に空気抵抗により速度を緩められるか又は停止され
る。そして多くの屑がスイーピング・リップ７０の近傍
でホッパ６８の後部に落ちる。そのような屑は、ホッパ
６８が完全に充填される以前に堆積してホッパの入口を
閉塞してしまうであろう。
【００２１】図１中、一群の矢印は、屑が後方ブラシ２
４及び前方ブラシ３８の共働作用によるいわゆる２つ工
具作業モードにおいてホッパ６８内へ投げ込まれるとき
の該屑の一般的軌跡を示している。この軌跡は図２に示
す軌跡よりもかなり高い。この余分の高さにより屑は滞
空時間が長くなるので、屑はホッパの床部に落ちる前に
ホッパの前部まで移動し得る時間を有する。この方法に
より、軽量の屑がホッパに充填される良好な状態が得ら
れる。
【００２２】いわゆる従来作業モードにおいては、前方
ブラシ３８は図２に示す位置まで上昇されて回転しな
い。しかしながら、もし望むなら、適当な油圧及び電気
制御回路を使用することにより、前方ブラシ３８を回転
させることは可能である。ある条件下では、図２中矢印
１０２で示す如く前方ブラシ３８を時計方向へ回転させ
ることが有利であること見いだされ、これにより前述し
たいわゆるアシスト型従来作業モードを提供し得る。
【００２３】スイーパの構造に詳しい当業者は、もし彼
が望むなら、単なる従来モードとアシスト型従来モード
とを有するけれど２つ工具モードを有さないスイーパを
作り得ることがわかるであろう。
【００２４】そのようなスイーパでは、前方ブラシ３８
は図２で示す位置において回転可能の状態で固定的に取
付けられるであろうし、これにより前方ブラシを上昇及
び下降させる機構を省くことができるであろう。
【００２５】図３を参照すると、前方及び後方ブラシ３
８、２４を回転させかつ上昇又は下降させる機能のため
に使用される油圧システムと、従来モード及び２つ工具
モードの作業のためにのみ用意されたスイーパの上記機
能を制御するのに使用される電気回路とが図式的に示さ
れている。図３は、両ブラシ３８、２４が移送時用に上
昇されかつ回転しないときの状態を示す。両ブラシは同
様の方法で作動される。
【００２６】油圧ポンプ７４は、スイーパを駆動するエ
ンジンに機械的に連結されている。油圧オイルはタンク
７６から供給されて、フィルタスクリーン７８を通過し
て、ポンプ７４の吸込側に入る。油圧シリンダ３４は後
方ブラシ２４を上昇及び下降させるもので、ソレノイド
弁８０により制御され、他方油圧シリンダ４８は前方ブ
ラシ３８を上昇及び下降させるもので、ソレノイド弁８
２により制御される。油圧モータ２５は後方ブラシ２４
を回転させるもので、ソレノイド弁８４により制御さ
れ、他方油圧モータ４２は前方ブラシ３８を回転させる
もので、ソレノイド弁８６により制御される。リリーフ
弁８８は、ブラシ用モータ２５、４２の何れかが過負荷
状態になったときにシステムを保護する。油圧オイルは
オイルクーラ９０及び最終フィルタ９２を直列的に通過
してタンク７６に戻る。
【００２７】２極かつ２重投入式スイッチ（double pol
e double throw switch)９４が、スイーパの作業者が容
易に操作し得るような場所に配置されている。スイッチ
９４はスイーパ上の１２ボルトのバッテリ９６に接続さ
れている。スイッチ９４は前方ブラシ３８及び後方ブラ
シ２４の上昇、下降及び回転を制御する。スイッチ９４
は３つの位置のうちの何れか１つに配置可能である。ス
イッチが図３中の中央位置９４Ａにあるとき、両ブラシ
は移送時位置まで上昇されて何れも回転しない。同図中
の下方位置９４Ｂにあるとき、両ブラシは清掃される表
面まで下降して共に回転し、これにより２つ工具スイー
ピングモードを提供して紙や乾燥葉等の軽量屑を清掃す
る。上方スイッチ位置９４Ｃでは、前方ブラシ３８のみ
が上昇されて停止され、他方後方ブラシ２４は表面１４
まで下降されて回転し、これにより従来式の直接前方投
げ出し型スイーピングモードを提供して、砂や砂礫等の
小さく濃密な屑を清掃する。
【００２８】ここで、図３に示した中央スイッチ位置９
４Ａを考えてみる。スイッチ９４を介しては電流が流れ
ないので、ソレノイド弁８０、８２、８４、８６は作動
されず、それらが作動されないときは、それらのオイル
流路は図３に示すようになっている。かくして、ポンプ
７４からのオイルは、ブラシ用モータ２５、４２をバイ
パスしつつ弁８４、８６を直接に通過して、オイルクー
ラ９０及び最終フィルタ９２を直列に通過してタンク７
６へ戻る。結合圧力（combined pressure)はオイルクー
ラ９０及び最終フィルタ９２において低下し、しかも結
合ライン及び結合金具において損失を生じて、結局約１
００ｐｓｉ（７．０３Ｋｇ／ｃｍ2）低下する。この圧
力はシステム内に存在するもので、弁８０、８２を介し
て油圧シリンダ３４、４８のロッド端部（図３中の下方
室）に作用される。これらのシリンダは補助スプリング
９８を装備され、これらスプリングの結合力及びシリン
ダのピストンに作用する１００ｐｓｉの圧力は、ポンプ
７４が駆動している限りブラシ３８、２４を上昇させて
保持するには十分である。機械が停止している間は、チ
ェック弁１００はオイルをシリンダ内に保持させて、ブ
ラシを上昇状態に保持させるであろう。かくして、スイ
ッチが中央位置９４Ａにあることにより、前方ブラシ３
８及び後方ブラシ２４の回転を停止させ、かつそれらブ
ラシを上昇した移送時位置に配置させる。
【００２９】スイッチの下方位置９４Ｂでは、全ての４
つのソレノイド弁（８０、８２、８４、８６）が作動さ
れる。オイル通過弁８４、８６の流れは阻止されて、オ
イルはブラシ用モータ２５、４２を通過し、これにより
ブラシ２４、３８が回転する。この動作によりシステム
内に相当の圧力が発生する。弁８０、８２は今やオイル
をシリンダ３４、４８のヘッド端部（図３中上方室）へ
向ける。チェック弁１００はパイロットにより作動さ
れ、シリンダのヘッド端部に入るライン内の圧力がチェ
ック弁を開弁させるであろう。これにより、シリンダの
ロッド端部側下方室からのオイルはシステムの低い圧力
側に解放されるであろう。システム内の圧力は補助スプ
リング９８に打ち勝ち、ブラシは清掃されている表面１
４上の作業位置まで降下するであろう。かくして、スイ
ッチが下方位置９４Ｂにあると、２つ工具モードとな
り、しわくちゃの紙や乾燥葉の如き軽量屑を清掃でき
る。
【００３０】スイッチが上方位置９４Ｃにあるときは、
弁８０、８４のみが作動される。これらの弁は、スイッ
チ位置９４Ｂで述べた如く、後方ブラシ２４を清掃中の
表面まで降下させて回転させる。弁８２、８６は作動さ
れていないので、スイッチ位置９４Ａで述べた如く、前
方ブラシ３８は持ち上げられており回転しない。かくし
て、スイッチが上方位置９４Ｃにあると、従来のスイー
ピングモードとなり、後方ブラシのみが砂や砂礫の如き
小さな濃密な屑を清掃する。
【００３１】図４は、図３に示したと同様の油圧及び電
気回路を示すが、従来モード及び２つ工具モードに加え
てアシスト型従来スイーピングモードを提供するよう修
正されている。このアシスト型従来モードにおいて、後
方ブラシ２４は、従来モード及び２つ工具モードでそう
であった如く、降下されて回転する。しかしながら、前
方ブラシ３８は図２に示す如く上昇されており、矢印１
０２で示す如く時計方向へ回転される。この回転方向は
図１に示す２つ工具モードでの回転方向とは反対であ
る。これらの特徴を提供するためには、少し異なった油
圧弁調整及び電気制御が必要である。
【００３２】図４において、３方スプリング中央芯出し
ソレノイド弁１８６が図３の弁８６と交換され、２つの
スイッチ１９４及び１９６が図３のスイッチ９４と交換
されている。油圧モータ４２は交換されていないが、双
方向回転の能力を付与される。図示したような弁及びス
イッチ位置により両ブラシは上昇されて回転しない。
【００３３】スイッチ１９４が閉じると、弁８０、８４
が付勢され、これにより後方ブラシ２４がシリンダ３４
により下降されてモータ２５により回転される。加え
て、電流が、弁８２、１８６を制御する単極かつ２重投
入式スイッチ（single pole double throw switch)１９
６に流れる。スイッチの中立（オフ）位置１９６Ａにお
いては、弁８２、１８６は付勢されないので、前方ブラ
シ３８は上昇位置のままで回転しない。スイッチの下方
位置１９６Ｂで、弁８２及び弁１８６の第１の端部が付
勢されるので、前方ブラシ３８がシリンダ４８により下
降されてモータ４２により回転される。その回転方向
は、油圧ライン４４が油圧モータ４２に取付けられるそ
の取付け方に応じて制御され、図１に示す如く反時計方
向になるよう調整されなければならない。スイッチが上
方位置１９６Ｃにあるときは、弁８２は付勢されないの
で、前方ブラシ３８は下降されないが、弁１８６の第２
の端部が付勢されてモータ４２をスイッチ位置１９６Ｂ
のときの回転方向とは反対の方向即ち図２中時計方向へ
回転させる。
【００３４】かくして、スイッチ１９４を閉じかつスイ
ッチ１９６をスイッチ開放位置１９６Ａに置くことによ
り、従来のスイーピングモードとなり、前方ブラシ３８
は上昇位置のままで回転しない。スイッチ１９４が閉じ
ている間は、スイッチ１９６を位置１９６Ｂへ移動させ
ることにより２つ工具モードとなり、前方ブラシ３８は
図１に示す如く降下して反時計方向へ回転する。再び、
スイッチ１９４が閉じたとき、スイッチ１９６を位置１
９６Ｃまで移動させることにより、アシスト型従来モー
ドとなり、前方ブラシ３８が上昇して図２に示す如く時
計方向へ回転する。全ての３つのモードにおいて後方ブ
ラシ２４は図１及び図２に示す如く時計方向へ回転す
る。スイッチ１９４が開放されるときは、両ブラシは上
昇されて回転が停止される。
【００３５】好ましい実施例が述べられて来たが、多く
の修正、交換、代替が添付のクレームの発明の範囲内で
可能なことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前方ブラシ及び後方ブラシを示すべく
一部を削除したスイーパの側面図であって、いわゆる２
つ工具のスイーピングモードにおいて軽量の屑を清掃す
る状態を示す図である。
【図２】図１と同様の図であるが、前方ブラシが持ち上
げられかつ後方ブラシがいわゆる従来のスイーピングモ
ードで濃密な屑を清掃する状態を示しており、しかも前
方ブラシは従来のスイーピングモードでは回転しないと
考えられるか、又はアシスト型従来モードでは図示され
た回転方向へ回転すると考えられる状態を示す図であ
る。
【図３】従来モード及び２つ工具モードのみを有するス
イーパの概略構成図であって、ブラシの上昇、下降及び
回転のための油圧手段、及びそれらの手段の電気制御手
段を示す図である。
【図４】図３と同様の図であるが、従来モード、アシス
ト型従来モード又は２つ工具モードで作動するスイーパ
のための油圧回路及び電気制御手段を示す図である。
【符号の説明】
１０ スイーパ １２ フレーム １４ 清掃表面 ２４ 後方ブラシ ２５、４２ 油圧モータ ２６、４０ ブラ
シアーム ３２ リフトアーム ３４、４６ 油圧
シリンダ ３８ 前方ブラシ ５０ ケーブル組
立体 ５２ ブラシラップ ５４ 再循環リッ
プ ５６、５８ スカート ６８ 屑ホッパ ７０ スイーピング・リップ ７４ 油圧ポンプ ７６ タンク ８０、８２、８４、８６ ソレノイド弁 ８８ リリーフ弁 ９４ ２極２重投
入式スイッチ １９６ 単極２重投入式スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ティー・ベイシャム アメリカ合衆国ミネソタ州55369，メイプ ル・グローブ，ワンハンドレッス・アベニ ュー・ノース 11665

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 清掃すべき表面の上方で移動可能のスイ
    ーパであって、 スイーパの移動方向とは平行の長手方向軸線を有するフ
    レームと、 フレームの前部に取付けられた屑ホッパと、 屑ホッパの後部に屑を通過させるよう設けられた開口部
    と、 フレームの長手方向軸線を横断する方向の軸線を有する
    回転可能の円筒形ブラシを具備する第１の工具であっ
    て、スイーパの移動方向において屑ホッパの後部に配置
    された前記第１の工具と、 フレームの長手方向軸線を横断する方向の軸線を有する
    回転可能の円筒形手段からなる第２の工具であって、第
    １の工具とホッパとの間に配置されると共に清掃すべき
    表面に隣接するスイーピング位置と、前記第２の工具が
    清掃すべき表面から遠去かって配置される非スイーピン
    グ位置との間で移動可能である前記第２の工具と、 前記第２の工具を前記スイーピング位置及び非スイーピ
    ング位置間で移動させる手段と、 前記第２の工具を前記スイーピング位置にあるときに回
    転させる手段と、 を含むことを特徴とするスイーパ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のスイーパにおいて、 前記第２の工具は回転可能のブラシであることを特徴と
    するスイーパ。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のスイーパにおいて、 前記第１及び第２の工具をスイーピング位置と非スイー
    ピング位置との間で移動させ、かつ前記第１及び第２の
    工具を前記スイーピング位置にあるときに回転させる手
    段を更に含むことを特徴とするスイーパ。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のスイーパにおいて、 前記第１の工具をスイーピング位置と非スイーピング位
    置との間で移動させる手段を更に含むことを特徴とする
    スイーパ。
  5. 【請求項５】 請求項３記載のスイーパにおいて、 前記第１及び第２の工具を移動させかつその回転動作を
    生じさせる手段が、 流体回路と、前記第１の工具を回転させる流体モータ
    と、前記第２の工具を回転させる流体モータと、該流体
    回路内の流体手段であって、前記第１及び第２の工具を
    該スイーピング位置及び非スイーピング位置間で上昇及
    び下降させる前記流体手段とを含むことを特徴とするス
    イーパ。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のスイーパにおいて、 前記流体回路はポンプ及びフィルタを含んでいることを
    特徴とするスイーパ。
  7. 【請求項７】 請求項５記載のスイーパにおいて、 前記流体モータを作動せしめる制御手段を有することを
    特徴とするスイーパ。
  8. 【請求項８】 請求項５記載のスイーパにおいて、 前記流体手段は複数の流体シリンダを含み、１つのシリ
    ンダは前記第１の工具を上昇及び下降させるもので、か
    つもう１つのシリンダは前記第２の工具を上昇及び下降
    させることを特徴とするスイーパ。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のスイーパにおいて、 前記流体シリンダを作動させて前記第１及び第２の工具
    を上昇及び下降させ、かつ前記第１の工具を独立に上昇
    及び下降させる制御手段を有することを特徴とするスイ
    ーパ。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載のスイーパにおいて、 前記第１及び第２の工具がスイーピング位置にあるとき
    に該第１及び第２の工具を反対の方向へ回転させる手段
    を含むことを特徴とするスイーパ。
  11. 【請求項１１】 請求項４記載のスイーパにおいて、 前記第１の工具がスイーピング位置にありかつ前記第２
    の工具が非スイーピング位置にあるときに該第１及び第
    ２の工具を同一の方向へ回転させる手段を含むことを特
    徴とするスイーパ。
  12. 【請求項１２】 第１のモードで砂や砂礫等の濃密な屑
    を清掃し、かつ第２のモードで紙や乾燥葉等の軽量屑を
    清掃するのに使用される多モードスイーパにおいて、該
    スイーパは、 スイーパの移動方向に平行の長手方向軸線を有するフレ
    ームと、 フレームを移動させる手段であって、該フレームが取付
    けられた前記移動手段と、 フレーム上に取付けられかつフレームの長手方向軸線を
    横断する方向へ伸びる主円筒形スイーピングブラシと、 主ブラシの前方のフレーム上に取付けられかつ前記主ブ
    ラシに面するホッパ開口部を有する屑ホッパと、 前記主ブラシをスイーピング位置と非スイーピング位置
    との間で上昇及び下降させる手段と、 該主ブラシをその中心軸回りに回転させる手段と、 フレームの長手方向軸線を横断する方向へ伸びかつ前記
    屑ホッパと主ブラシとの間に取付けられた補助円筒形工
    具と、 該補助工具をその中心軸の回りに回転させる手段と、 前記主ブラシを上昇及び下降させる手段とは独立の手段
    であって、前記補助工具をスイーピング位置と非スイー
    ピング位置との間で上昇及び下降させる前記独立の手段
    であって、これによりスイーパ作業の第１モードにおい
    て前記補助工具は非スイーピング位置にありかつ前記主
    ブラシはスイーピング位置にありしかも前記ブラシから
    の屑は第１の軌跡を通って前記ホッパの開口部の方へ移
    動する前記独立の上昇及び下降手段とを含み、 前記補助工具及び前記主ブラシは共に前記第２の作業モ
    ードにおいてスイーピング位置にあり、これにより前記
    主ブラシ及び補助工具の回転により生ずる屑の移動が前
    記ホッパの方への移動の第１の軌跡より高い軌跡を有し
    ていることを特徴とする前記スイーパ。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載のスイーパにおいて、 前記主ブラシは、フレームに回転可能に取付けられた１
    対の主ブラシアームに取付けられており、かつ前記補助
    工具はフレームに回転可能に取付けられた１対の補助ア
    ームに取付けられていることを特徴とするスイーパ。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載のスイーパにおいて、 前記主ブラシアーム及び前記補助アームを互いに独立に
    移動させるよう回転させる独立の流体作動手段を含むこ
    とを特徴とするスイーパ。
  15. 【請求項１５】 請求項１３記載のスイーパにおいて、 前記主ブラシアーム及び前記補助アームは、同軸的にか
    つ回転可能に取付けられていることを特徴とするスイー
    パ。
  16. 【請求項１６】 請求項１２記載のスイーパにおいて、 前記補助工具が非スイーピング位置にあるとき、前記補
    助工具が、前記主ブラシから前記ホッパの方へ移動する
    屑の通路から離れていることを特徴とするスイーパ。
  17. 【請求項１７】 請求項１２記載のスイーパにおいて、 前記補助工具が非スイーピング位置にあるとき該補助工
    具を回転させて濃密及び軽量の両方の屑のための第３の
    作業モードを提供する手段を含み、該第３の作業モード
    では補助工具の回転により軽量の屑が前記ホッパ内へ移
    動するのを助けることを特徴とするスイーパ。
  18. 【請求項１８】 請求項１７記載のスイーパにおいて、 前記主ブラシ及び前記補助工具は前記第３の作業モード
    において同一の方向へ回転されることを特徴とするスイ
    ーパ。
  19. 【請求項１９】 砂や砂礫等の濃密な屑及び紙や乾燥葉
    等の軽量屑を清掃するのに使用されるスイーパにおい
    て、該スイーパは、 スイーパの移動方向に平行の長手方向軸線を有するフレ
    ームと、 フレームを移動させる手段であって、該フレームが取付
    けられた前記移動手段と、 清掃すべき表面に隣接するようフレーム上に取付けられ
    かつフレームの長手方向軸線を横断する方向へ伸びる主
    円筒形スイーピングブラシと、 主ブラシの前方のフレーム上に取付けられかつ前記主ブ
    ラシに面するホッパ開口部を有する屑ホッパと、 該主ブラシをその中心軸回りに回転させる手段と、 フレームの長手方向軸線を横断する方向へ伸びかつ前記
    屑ホッパと主ブラシとの間に取付けられ、前記清掃すべ
    き表面から離れた補助円筒形工具と、 該補助工具をその中心軸の回りに前記主ブラシと同一の
    回転方向へ回転させる手段であって、これにより該補助
    工具が回転することにより軽量の屑が前記ホッパ内へ移
    動するのを助けることを特徴とするスイーパ。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載のスイーパにおいて、 前記主ブラシ及び補助工具の両方が前記清掃すべき表面
    の方へ及び該表面から離れるよう移動可能であることを
    特徴とするスイーパ。
  21. 【請求項２１】 請求項２０記載のスイーパにおいて、 前記補助工具が前記清掃すべき表面に隣接しているとき
    該補助工具を前記主ブラシとは反対の方向へ回転させる
    手段を含むことを特徴とするスイーパ。
  22. 【請求項２２】 １つのモードにおいて紙や乾燥葉等の
    軽量屑を清掃し、かつ他のモードにおいて砂や砂礫等の
    濃密な屑を清掃するスイーピング機械を作動させる方法
    において、該方法は、 互いに反対方向へ回転しかつ隣接して位置された主工具
    及び補助工具を夫々所定の位置に位置決めするステップ
    であって、前記１つのモードにおいて該各工具間の位置
    から隣接する屑ホッパまでの第１の軌跡において両方の
    工具により屑を移動させ、また前記他のモードにおいて
    前記補助工具を前記主工具から離れかつ屑の移動軌跡か
    ら離れるように移動させることにより、前記主工具が回
    転することにより前記第１の軌跡より低い第２の軌跡に
    おいて屑を前記屑ホッパの方へ移動させる前記ステップ
    を含むことを特徴とする前記方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２２記載の方法において、 前記補助工具が前記主工具に隣接した位置にあるときに
    のみ、該補助工具を回転させるステップを具備すること
    を特徴とする前記方法。
  24. 【請求項２４】 請求項２２記載の方法において、 前記補助工具が前記主工具から離れて位置決めされかつ
    両工具が同一の方向へ回転されるような第３のモードに
    おいて前記スイーピング機械を作動させるステップであ
    って、これにより該補助工具が軽量の屑をホッパ内へ移
    動させるのを助ける前記ステップを具備することを特徴
    とする前記方法。
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