(57)【要約】【課題】支線下部に設置した装置内に確実に蔓性植物先端を導くことができ、しかも蔓性植物が装置内に進入したことを検知した上で切断作業を実行することにより電力を節約して可動部の耐久性を高めつつ、早期の生育段階で除去、生育阻止作業を実施することができる蔓性植物の除去装置を提供する。【解決手段】保護対象物１００の一部を覆った状態で装着され、上部が閉塞され、下部が開放し、少なくとも一部が透光性を有した保護カバー２と、保護カバー内において回転自在に構成された回転体２０と、該回転体と共に回転する回転刃２５と、モータ４０と、蔓性植物を検知するフォトセンサ４５と、太陽電池５０と、蓄電池５５と、蓄電池からの電力をモータに出力するタイミングを制御する制御手段と、を備える。【選択図】図２
2018067993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向へ伸びる保護対象物に巻き付いた蔓性植物を切断する蔓性植物の除去装置であって、
前記保護対象物の一部を覆った状態で装着され、上部が閉塞され、下部が開放し、少なくとも一部が透光性を有した保護カバーと、
前記保護カバー内に位置する前記保護対象物部位を中心として回転自在に構成された回転体と、該回転体と共に回転する回転刃と、
前記回転体を回転駆動するモータと、
前記保護カバーの下部開放部から進入してきた蔓性植物を検知するフォトセンサと、
前記保護カバーの内部に配置されて前記透光領域からの光を受けて発電する太陽電池と、
前記太陽電池が発電した電力を蓄電し、前記モータに供給する蓄電池と、
前記フォトセンサからの検知信号に基づいて前記蓄電池からの電力を前記モータに出力するタイミングを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする蔓性植物の除去装置。
【請求項２】
前記保護カバーは、上下方向中間部よりも下方が遮光領域であり、該中間部の上方が透光領域であることを特徴とする請求項１に記載の蔓性植物の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電柱を支持する支線等に沿って巻き上ってくる葛等の蔓性植物の先端部を適宜自動的に切断して生育を効果的に阻害する蔓性植物の除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電柱を支持するために電柱の上部適所から地盤に向けて斜め下向きに設置される金属製の支線には、葛等の蔓性植物が巻き上がって絡みつき易い。地盤から伸びた蔓性植物が電柱から電線、充電部に到達すると短絡、地絡の原因となることがあり、電力の安定供給を妨げる要因となりやすい。また、支線に絡みついた蔓性植物を放置しておくとこれが保持する雨水等の水分により経時的に支線が腐食し易くなる。
このため、従来から適宜、蔓性植物を除去する作業が行われているが、地上からの作業によって数ｍ〜１０ｍの高所にまで達した蔓性植物を全長に亘って完全に除去することは容易でなかった。高所に達する前段階で除去することが有効ではあるが、蔓性植物は夏期には一日に１ｍ程度生育するため、巡視の頻度を増やしたとしても全ての支線について高所に達することを完全に阻止することは難しい。また、蔓性植物の除去のために巡視の頻度を増やすことには、人件費、人員配備等の事情から限界がある。
【０００３】
特許文献１（特開平０８−２０５３６８号）、特許文献２（特開平１１−３００５６号）には、電柱の支線の適所に取り付けることにより地面から支線に絡みつきながら上向きに生育してくる蔓性植物の巻き上がりを防止する装置が開示されている。
しかし、まず特許文献１の巻き付き防止装置にあっては、サイズが過大となって運搬に不便となるばかりか、蔓性植物の生育自体を阻害するものではないため、生育の進行と共に装置を乗り越えて上方に生育して行き、電線に到達することを防止し切れない。
特許文献２は、強度や運搬時の利便性に重点を置いており、防止装置の外面を経由しての上方への生育を効果的に防止することはできない。
【０００４】
特許文献３（特開２００７−３２５４２０号）には、電柱の支線の適所に、支線を中心として回転自在にケース部を配置し、ケース部の下部開口部内に刃を設けている。ケースが風力によって回転した時に、ケース部の下部開口内に入り込んできた蔓性植物を回転する刃によって切断するように構成している。
しかし、回転しなければ切断することができない一方で、風力という自然の力を利用して切断するのは確実性に欠け、効率が悪い。
【０００５】
また、特許文献３にはケース部内に配置した太陽電池からの電力によって駆動するモータによりケース部を回転させることにより刃によって蔓性植物を切除する構成が開示されている。
しかし、この構成では太陽電池からの電力を制御することなく常時モータに出力して電力がある限りモータを駆動し続けることになるため、蔓性植物がケース部内に存在しない場合にもモータが駆動することとなり、電力が無駄となり、太陽電池やモータの耐久性が低下する虞がある。また、支線を上向きに登ってきた蔓性植物の先端部が刃が配置されたケース部内に確実に進入して行くとは限らず、ケース部の外面に沿って延びて行く可能性も高い。つまり蔓性植物をケース部内に導く手法が自然任せであるため、確実性が乏しかった。
【０００６】
なお、蔓性植物が電気設備に与える不具合は、電柱支線に限るものではなく、電線等の線材、柱状物、棒状物等々にも同様の不具合をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−２０５３６８号公報
【特許文献２】特開平１１−３００５６号公報
【特許文献３】特開２００７−３２５４２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上のように電柱支線の電気設備に沿って成長する蔓性植物は、人間の手の届かない高所に達する前段階である生育の初期において除去することが必要である一方で、厖大な設置数の支線の全てについて生育の初期において確実に除去作業を実施して行くことは不可能である。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、支線下部に設置した装置内に確実に蔓性植物先端部を導くことができ、しかも蔓性植物が装置内に進入したことを検知した上で切断作業を実行することにより電力を節約して可動部の耐久性を高めつつ、早期の生育段階で除去、生育阻止作業を実施することができる蔓性植物の除去装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る蔓性植物の除去装置は、上下方向へ伸びる保護対象物に巻き付いた蔓性植物を切断する蔓性植物の除去装置であって、前記保護対象物の一部を覆った状態で装着され、上部が閉塞され、下部が開放し、少なくとも一部が透光性を有した保護カバーと、前記保護カバー内に位置する前記保護対象物部位を中心として回転自在に構成された回転体と、該回転体と共に回転する回転刃と、前記回転体を回転駆動するモータと、前記保護カバーの下部開放部から進入してきた蔓性植物を検知するフォトセンサと、前記保護カバーの内部に配置されて前記透光領域からの光を受けて発電する太陽電池と、前記太陽電池が発電した電力を蓄電し、前記モータに供給する蓄電池と、前記フォトセンサからの検知信号に基づいて前記蓄電池からの電力を前記モータに出力するタイミングを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、支線下部に設置した装置内に確実に蔓性植物先端部を導くことができ、しかも蔓性植物が装置内に進入したことを検知した上で切断作業を実行することにより電力を節約して可動部の耐久性を高めつつ、早期の生育段階で除去、生育阻止作業を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る蔓性植物の除去装置の設置状態を示す説明図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は蔓性植物の除去装置の内部構成を示す縦断面図、及び底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る蔓性植物の除去装置の設置状態を示す説明図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は蔓性植物の除去装置の内部構成を示す縦断面図、及び底面図である。
【００１３】
本発明の蔓性植物の除去装置１（以下、除去装置１、という）は、上下方向へ伸びる長尺な保護対象物（例えば、電柱支線）１００の外周に螺旋状に巻き付いて上向きに生育してくる蔓性植物１１０の先端、その他の部位を装置内部に導いて切断する手段である。
除去装置１は、電柱支線１００の一部を覆った状態で電柱支線の下部適所に装着され、上部が閉塞され、下部が開放し、少なくとも一部が透光性を有した保護カバー２と、保護カバー内に位置する電柱支線１００の所定部位を中心として回転自在に構成された回転体２０と、回転体と共に回転する回転刃２５と、回転体を回転駆動するモータ４０と、保護カバー２の下部開放部から進入してきた蔓性植物１１０を検知するフォトセンサ４５と、保護カバーの透光性部分（透光領域）３からの光を受けて発電する太陽電池（太陽光パネル）５０と、太陽電池が発電した電力を蓄電し、モータ、及びフォトセンサ（バッテリーでも可）に供給する充放電が可能な蓄電池（２次電池）５５と、フォトセンサからの検知信号に基づいて蓄電池からの電力をモータに出力する図示しない制御手段（ＣＰＵ、メモリ等）と、を備えている。
【００１４】
本例に係る保護カバー２は、その長手方向の略中間位置にある中間部Ｍから上方を透光領域３とし、中間部Ｍから下方を遮光領域５としており、軸方向に沿った分岐線Ｌ  から二つ割り構造となっている。二つ割りとすることにより電柱支線に対する取り付けが容易となる。単に二つ割り構造とするだけでなく、図２（ｂ）に示すように各分割片７の一方の接続端縁をヒンジ部８として各分割片７を開閉自在とし、他方の接続端縁は適宜の固定手段（本例ではボルト、ナット）９により固定する。また、他方の接続端縁を粘着テープ等により水密的に封止処理するのが好ましい。
保護カバー２は、主として絶縁性の高い樹脂材料から構成する。
保護カバー２は、下方に位置する遮光領域５により外来光が内部に進入することを阻止する一方で、上方に位置する透光領域３は外来光を内部に導入する。このため、電柱支線に沿って上昇してきた蔓性植物は、透光領域３から導入される光に向かって上昇して行き、保護カバーの下部開放部から内部に進入し易くなる。特に、図示のように透光領域３をテーパー状に構成することによりテーパー面からの入射光が保護カバーの下方へ向けて強い光量となって進行し、強い光に向かって延びる性質を有する蔓性植物を積極的に保護カバー２内に導くこととなる。また、透光領域３の全体を、或いは部分的に凸レンズ状に構成することにより集光力を高めて下部開放部から保護カバー内部へ向けて蔓性植物を進入させ易くすることができる。
なお、上記の構成は一例に過ぎず、保護カバー全体を透光領域としてもよい。遮光領域を設けずに保護カバー全体を透光領域とすることによっても電柱支線に沿って上昇してくる蔓性植物を確実に保護カバー内に導くことができる。
【００１５】
回転刃２５を備えた回転体２０（二つ割り構造）、モータ４０、及び蓄電池５５は、ユニット化されており、保護カバーを取り付ける前に電柱支線１００の所定部位に固定される。
回転体２０は電柱支線の外面に密着して固定される筒状の固定部材（二つ割り構造）１０によって回転自在に支持され、モータの出力ギア４０ａを環状ギア２２の内歯と噛合させることによってモータからの駆動力を受けて回転する。回転体２０は、環状ギア２２を有した筒状部２１を有し、筒状部２１を固定部材外壁１１と固定部材内壁１２との間の空間内に回転自在に配置した構成を備える。即ち、回転体２０の外周面は、回転刃２５を突出させる環状の開口部１１ａを備えた固定部材外壁１１によって包囲されると共に、回転体の内周面には固定部材内壁１２が対向配置されている。回転体の外周面と固定部材外壁１１との間と、回転体の内周面と固定部材内壁１２との間には、夫々転がり軸受や、低摩擦部材等の軸受部材１５が配置されていて、回転体を安定して回転させるように構成されている。
固定部材１０は固定部材内壁１２に対して固定部材外壁１１を着脱可能に構成することにより、両部材間の空間内に回転体を組み込むことが可能となる。
このように回転体２０は、固定部材外壁と固定部材内壁との間の円筒状の空間内に回転自在に支持された筒状部２１と、筒状部の端部に設けた環状ギア２２とを備え、環状ギアがモータの出力ギアと噛合するように寸法設定する。回転体も２つ割りに構成する。二つ割りとすることにより、固定部材に対する後付けによる組み付けが可能となる。二つ割りされている分割片は接着剤、その他の固定手段により組み付けられる。
【００１６】
回転刃２５は充分な切断能力を発揮、維持するためには金属製であることが好ましいが、回転体の他の部位は耐久性のある樹脂材料から構成してもよい。また、回転刃の先端は保護カバーの内壁の直近位置まで延在させるか、或いは図示のように保護カバー内壁に設けた凹所内にまで延在させることによって蔓性植物が回転刃に切断されずに上方に伸びることを防止できる。回転刃は回転体の外周面に所定の周方向ピッチで複数個配置することが好ましい。
なお、回転体２０の回転を安定させるために、駆動源を有しない従動ギア４３を固定部材内（電柱支線の外周）に複数個配置して環状ギア２２と噛合させるようにしてもよい。
【００１７】
固定部材１０、及び回転体２０は、軸方向に二つ割りに構成されており、各分割片を開放した状態で電柱支線の外面に装着してから閉止されて、固定具、接着剤等によって固定される。各分割片の接合端縁には互いに嵌合する凸部と凹部を設けて位置関係を確定させるようにするのが好ましい。
固定部材１０は絶縁樹脂から構成し、固定部材を電柱支線１００に固定する際には、小径筒状の中心部材１６を電柱支線外面に密着固着してから、この中心部材１６の外周面に固定部材１０を固定する。中心部材１６も軸方向に二つ割り構造であり、２つの分割片を電柱支線に被せてから固着する。
固定部材１０は、その内部にモータ４０、蓄電池（充電池）５５、及び図示しない制御手段（ＣＰＵ等）等の回路部品を収容しており、本例では中心部材１６の外面にモータ、蓄電池、回路部品を固定している。モータの出力ギア４０ａが回転部材の環状ギア２２の内歯と噛合するように組み付ける。出力ギア及び内歯は、平歯であってもよいし、ハスバ歯車であってもよいし、笠歯車であってもよい。
【００１８】
保護カバー内の適所、本例では保護カバーの透光領域３の内面に太陽電池５０を配置する。太陽電池５０は透光領域から保護カバー内部に入射する太陽光を著しく遮光しないように配置面積を極力狭く設定する。太陽電池５０は電柱支線上、或いは固定部材１０上に配置してもよい。太陽電池と蓄電池との間は図示しない電線により接続して太陽電池により生成された電力を蓄電池に貯める。太陽電池を透光領域に固定する場合には入射光を妨げないようにその面積、配置を配慮する。なお、太陽電池５０は、固定部材１０の外面、その他どのような部位に配置してもよい。
【００１９】
保護カバー２内面と固定部材１０外面との間にはコイルバネ、板ばね等の弾性部材から成るスペーサ６０を配置して固定部材（電柱支線）に対する保護カバー２の姿勢のずれを防止する。スペーサ６０をリジッドな部材ではなく、コイルバネ等の弾性部材とすることにより、振動衝撃が加わった場合であっても保護カバーが損傷することを防止できる。
固定部材外壁１１と保護カバー内壁との間には、フォトインタラプタ、反射型フォトセンサ等のフォトセンサ４５を配置して蔓性植物の一部、特に先端部が保護カバー内に進入してきたことを検知できるように構成する。フォトセンサ４５の配置箇所は、回転刃の上側とし、蔓性植物（新芽の先端、その他の部位）が回転刃を通過してフォトセンサにより検知された時点で制御手段がモータを駆動開始して回転刃を回転させる。制御手段はフォトセンサが検知しなくなった段階でモータを直ちに停止させてもよいし、検知しなくなってから所定の時間継続的にモータを駆動させてから停止させるようにしてもよい。
【００２０】
フォトセンサは、保護カバー内部において周方向に所定のピッチで複数個配置することにより、漏れのない検知が可能となる。
モータを正逆転可能な構成とし、回転体の回転方向を切り替えることにより蔓性植物の切断を確実化するのが好ましい。この場合には回転刃は両刃構造とする。
なお、回転刃の下側にフォトセンサを配置してもよいが、回転刃が蔓性植物の先端部を切断しても下側のフォトセンサが未切断部分を検知し続ける限りモータが回転し続けることになるので、電力のロスが発生し得る。
【００２１】
フォトセンサは固定部材内に配置した図示しない電池からの電力で作動させるのが好ましいが、蓄電池からの電力を利用してもよい。
蓄電池５５に貯めた電力は制御手段からの制御によってフォトセンサ４５が蔓性植物の進入を検知したタイミングでモータ４０に供給され、回転刃が蔓性植物を切断した後は電力の供給がストップされるので電力を節約することができる。
フォトセンサは日中、夜間に関係なく蔓性植物を検知できるので、時間帯に関係なく蔓性植物の進入を検知する度に回転刃を作動させて蔓性植物の生長を阻止できる。
【００２２】
また、制御手段からの制御によって、フォトセンサによる蔓性植物の検知の有無と関係なく定期的にモータを駆動して回転刃を回転させるようにしてもよい。フォトセンサを構成する発光素子、受光素子が経時的な汚れなどによって作動不良となっていることもあり得るので、夏期などの成長期には定期的な切断作業が効果的である。
また、保護カバー２は、電柱支線側に固定した固定部材（回転体）とは別個に電柱支線から取外しができるため、保護カバーだけを取り外して回転体、モータ、蓄電池、フォトセンサ、太陽電池等を点検、修理、清掃等、メンテナンスすることが容易となる。また、保護カバー２を中間部Ｍから遮光領域５と透光領域６に分割可能に構成し、除去装置１を電柱支線に設置した状態で、透光領域６だけを取り外して内部をメンテナンスできるように構成してもよい。特に、保護カバー内部に蔓性植物１１０の切断部位が小片１１０ａとして残留、堆積することが想定されるので、本発明では保護カバーを分解したり、取り外した上でのメンテナンスを容易に構成している。
つまり、蔓性植物の先端を切断した後も回転刃を回転させ続けることにより切断された先端部分が落下する過程で回転刃によって繰り返し切断されて更に小片化し、回転刃を越えて下方へ落下し易くなる。従って、回転刃よりも上方を含めた保護ケース内に切断された部分が残留しにくくなる。ただ、経時的に細かい屑状の小片が保護カバー内に付着、残留して堆積することもあるので定期的なメンテナンスは必要である。
【００２３】
＜本発明の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明は、上下方向へ伸びる保護対象物１００に巻き付いた蔓性植物１１０を切断する蔓性植物の除去装置１であって、保護対象物の一部を覆った状態で装着され、上部が閉塞され、下部が開放し、少なくとも一部が透光性を有した保護カバー２と、保護カバー内に位置する保護対象物部位を中心として回転自在に構成された回転体２０と、該回転体と共に回転する回転刃２５と、回転体を回転駆動するモータ４０と、保護カバーの下部開放部から進入してきた蔓性植物を検知するフォトセンサ４５と、保護カバーの内部に配置されて透光領域３からの光を受けて発電する太陽電池５０と、太陽電池が発電した電力を蓄電し、前記モータに供給する蓄電池５５と、フォトセンサからの検知信号に基づいて蓄電池からの電力を前記モータに出力するタイミングを制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
葛等の蔓性植物は、細い電柱支線に巻き付いて上向きに成長して行く性質がある。一方、新芽は強い光に向かって伸びる性質があるため、電線支柱に沿って上昇してきた蔓性植物は保護カバーに設けた透光領域から入射する光に向かって伸びて行き、保護カバー内部に進入してゆく。保護カバー内の中心部には固定部材１０が配置されているため、上向きに成長してきた蔓性植物は固定部材の外面に沿って上昇し、固定部材と保護カバーとの間の空間を経由して更に上昇する。この空間内には周方向に所定のピッチで複数の回転刃２５が位置しているが、蔓性植物が回転刃間の空間を通過して更に上昇すると、フォトセンサ４５により検知される。フォトセンサが蔓性植物の進入を検知した信号を制御手段に送信すると制御手段は蓄電池５５に蓄電された電力をモータ４０に供給して回転体、及び回転刃を回転開始させる。
蓄電池５５には、太陽電池５０が日中の太陽光により発電した電力が蓄電されており、制御手段はフォトセンサによる検知を契機として適宜のタイミング、適宜の時間で回転刃を回転させる。また、フォトセンサによる検知とは無関係に定期的に、或いは不定期に所定時間だけ回転刃を回転させることもできる。
回転刃によって切断された蔓性植物の部位は小片となって保護カバーの下方の開放部から落下して行く。
保護カバーを分解、組立自在な構成とすることにより、内部の清掃、点検などのメンテナンスが容易となる。
【００２５】
第２の本発明に係る蔓性植物の除去装置は、保護カバーは、上下方向中間部よりも下方が遮光領域５であり、該中間部の上方が透光領域３であることを特徴とする。
保護カバーの下方を遮光領域とする一方で、上部を透光領域とすることにより、保護カバーの内部、特に上部への入射光量を増大させることが可能となり、蔓性植物を保護カバー内に導きやすくなる。
【符号の説明】
【００２６】
１…除去装置、２…保護カバー、３…透光領域、５…遮光領域、６…透光領域、８…ヒンジ部、１０…固定部材、１１…固定部材外壁、１１ａ…開口部、１２…固定部材内壁、１５…軸受部材、１６…中心部材、２０…回転体、２１…筒状部、２２…環状ギア、２５…回転刃、４０…モータ、４０ａ…出力ギア、４３…従動ギア、４５…フォトセンサ、５０…太陽電池、５５…蓄電池、６０…スペーサ、１００…保護対象物、１１０…蔓性植物、１１０ａ…小片
【図１】
2018067993.tif 000003
【図２】
2018067993.tif 000004