(57)【要約】【課題】積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を、現場で手袋をはめたまま、迅速・正確・簡単に、計測出来る大型グリップ付きポータブルベーン試験器を提供する。【解決手段】ハンドル部４２と、発生したトルクを表示する表示部４３と、ソケット部４５とを具備し、トルクを測定するためのトルクゲージ４６と、後端部にソケット部４５に嵌合自在のプラグ部４４が設けられた軸棒体４７と、軸棒体４７の先端部外周部に放射状に複数の羽根板４８が配設されたベーン部４９とを具備するアタッチメント５０とを備えたポータブルベーン試験器であって、軸棒体４７のベーン部４９とプラグ部４４との間に、直径２２乃至４２ｍｍ、長さ４５乃至６５ｍｍのグリップ５１がベアリング５２を介して回転自在に設けられている大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１を提供する。【選択図】図１
2011122861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル部と、発生したトルクを表示する表示部と、ソケット部とを具備し、トルクを測定するためのトルクゲージと、
後端部に前記ソケット部に嵌合自在のプラグ部が設けられた軸棒体と、前記軸棒体の先端部外周部に放射状に複数の羽根板が配設されたベーン部とを具備するアタッチメントとを備えたポータブルベーン試験器であって、
前記軸棒体の前記ベーン部と前記プラグ部との間に、直径２２乃至４２ｍｍ、長さ４５乃至６５ｍｍのグリップがベアリングを介して回転自在に設けられていることを特徴とする大型グリップ付きポータブルベーン試験器。
【請求項２】
前記グリップは、ＭＣナイロン（登録商標）で形成されていることを特徴とする請求項１記載の大型グリップ付きポータブルベーン試験器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を、現場で手袋をはめたまま、迅速・正確・簡単に、計測出来る大型グリップ付きポータブルベーン試験器に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路のり面で雪崩が発生し、通行止めとなった場合、積雪の剪断強度を把握することは、通行止め解除の判断に際して重要である。
然しながら、従来の試験方法（シアーフレーム試験）は測定に手間と時間がかかるため、現在は現場技術者や有識者の経験に基づいて通行止め解除の判断を行っている。
【０００３】
一方、積雪の剪断強度を比較的簡単に測定できるベーン試験器が注目されているが、ベーン試験器は、従来、屋外に於ける雪の剪断強度の測定には使われていない。
その理由として、表層雪崩の多くが、積雪内部の弱層によって発生するため、薄い層の剪断強度を測定することができないベーン試験器では適用が難しかったためと考えられる。
【０００４】
ところが、近年、北海道の道路で発生する雪崩は、多量降雪時やその直後に発生し、積雪内部に明確な弱層を見ることができない。まとまった降雪によって形成された新雪層の底面付近の積雪が、上載の雪荷重を支えきれなくなって破壊することで雪崩が発生していると考えられる。このような場合には、ベーンを使って新雪層の底面付近での剪断強度を計測することは、斜面の積雪安定度を把握する上で有効と考えられる。
即ち、近年北海道で多発している、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を、迅速・正確・簡単に測定出来る器具として、ベーン試験器は有効である。
ベーン試験器として、例えば、従来のポータブルベーン試験器は、人力で回転させ、数値を読み取ることにより、積雪の剪断強度測定を短時間で計測可能な携帯型試験器具である。
【０００５】
図３に示すように、従来のポータブルベーン試験器１は、例えば、トルクを測定するための既に市販されているトルクゲージ２と、軸棒体３外周部に周方向等間隔で放射状に配設された４枚の羽根板から成るベーン部４を具備するアタッチメント５と、トルクゲージ２のソケット部に嵌着自在に構成されると共にアタッチメント５の軸棒体３をクランプするドリルチャック６とを備えたものである。
【０００６】
次に、従来のポータブルベーン試験器１による測定手順を図３に従って説明する。
測定の場合、図３に示す如く、測定者は手袋をはめて測定する。
先ず、図３（ａ）に示す如く、積雪状態の雪に対し、地面に垂直に観測面を形成し、観測面から測定する積雪断面層を選定する。
次に、図３（ｂ）に示す如く、選定された積雪断面層にベーン部４を羽根板が雪で隠れるまで差し込む。
次に、トルクゲージ２の電源を入れ、ゼロセットし、図３（ｃ）に示す如く、トルクゲージ２とドリルチャック６との間を片手で支えながら、ハンドル部７を把持した他方の片手でトルクゲージ２を約９０度、１秒以内に回転させる。
図４は、積雪断面層内に差し込まれたベーン部４が回転する状態を示した説明図である。
次に、図３（ｄ）に示す如く、トルクゲージ２の回転によるベーン部４と積雪層との間で生じる最大抵抗をトルクゲージ２の表示部８で最大トルク値として読み取る。
【０００７】
然しながら、従来のポータブルベーン試験器１は、ベーン部４を片手で支える部分｛図３（ｃ）に於いて測定者の左手の人指し指で支えている部分｝で摩擦抵抗が生じ、計測誤差を生みやすかった。
この場合、ベーン部４を片手で支える部分が、測定者の左手の人指し指を覆う手袋の上ですべり摩擦を受けることになり、それが抵抗となり、また、ベーン部４を片手で支える部分の保持も不安定であることから、計測誤差を生じる虞があった。
【０００８】
前記ポータブルベーン試験器の問題点を解決するため、寒地土木研究所では、（１）ベーン部を片手で支える部分をなくした試作器を製作し検証したが、ベーン部を片手で支える部分をなくし、ポータブルベーン試験器のハンドル部を他方の片手で支えて計測する場合、ベーン部を一軸上に回転させることが難しかったため、計測誤差の増大が見込まれた。
このため（２）ベーン部を片手で支える部分を再度設け、ベーン部を片手で支える部分に小ベアリングを介して小グリップを装着し検証した。
【０００９】
図５及び図６は、前述の寒地土木研究所で試作した、ベーン部を片手で支える部分に小ベアリングを介して小グリップを装着したグリップ付きポータブルベーン試験器２１を示している。
グリップ付きポータブルベーン試験器２１は、ハンドル部２２と、発生したトルクを表示する表示部２３と、ソケット部２４とを具備する、トルクを測定するためのトルクゲージ２５と、先端部が尖鋭な円錐形に形成され、後端部にソケット部２４に嵌合自在のプラグ部２６が設けられた軸棒体２７と、軸棒体２７の先端部外周部に周方向等間隔で放射状に配設された４枚の略矩形状の羽根板２８から成るベーン部２９とを具備するアタッチメント３０とを備えている。
【００１０】
そして、前記グリップ付きポータブルベーン試験器２１は、軸棒体２７のベーン部２９とプラグ部２６との間に、直径６ｍｍ、長さ１８ｍｍ程度の収縮チューブから成るグリップ３１がテフロン（登録商標）シートで形成されるすべり軸受けから成る小ベアリング３２を介して回転自在に設けられている。
尚、グリップ付きポータブルベーン試験器２１に於いて、グリップ付きポータブルベーン試験器２１を構成する部品のうち、軸棒体２７、グリップ３１、及び、小ベアリング３２を除くその他の部品は従来例のポータブルベーン試験器１の部品と同様のものを使用したものである。
【００１１】
前記グリップ付きポータブルベーン試験器２１は、グリップ３１を素手で把持することによって、操作可能で正確に計測できた。
然しながら、前記グリップ付きポータブルベーン試験器２１は、図３に示すような手袋をはめた状態ではグリップ３１を確実に把持し難いため、操作が難しく、計測が正確に行われない虞があり、手袋を必要とする寒冷状態等に於いては、現場向きではないという問題がある。
【００１２】
此種技術の先行文献としては、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、スキー場やゲレンデなどの雪質状況を評価するための雪質試験機が記載され、その中に、雪のせん断強度の測定に用いられるアタッチメントが記載されている。然しながら、前記雪質試験器はポータブルベーン試験器ではなく、そのアタッチメントは、計測時に手又は手袋で把持するためのグリップを有するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平５−２２３７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前述したように上記グリップ付きポータブルベーン試験器（図５に於いて２１）は、グリップを素手で把持することによって操作可能で正確に計測できるが、手袋をはめた状態ではグリップを把持し難いため操作が難しく、計測が正確に行われず、手袋を必要とする寒冷状態等に於いては、現場向きではないという問題がある。
【００１５】
以上の現状に鑑み、本発明は、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を、現場で手袋をはめたまま、迅速・正確・簡単に、計測出来る大型グリップ付きポータブルベーン試験器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項１に係る発明は、ハンドル部と、発生したトルクを表示する表示部と、ソケット部とを具備し、トルクを測定するためのトルクゲージと、
後端部に前記ソケット部に嵌合自在のプラグ部が設けられた軸棒体と、前記軸棒体の先端部外周部に放射状に複数の羽根板が配設されたベーン部とを具備するアタッチメントとを備えたポータブルベーン試験器であって、
前記軸棒体の前記ベーン部と前記プラグ部との間に、直径２２乃至４２ｍｍ、長さ４５乃至６５ｍｍのグリップがベアリングを介して回転自在に設けられていることを特徴とする大型グリップ付きポータブルベーン試験器を提供するものである。
【００１７】
請求項２に係る発明は、前記グリップは、ＭＣナイロン（登録商標）で形成されていることを特徴とする請求項１記載の大型グリップ付きポータブルベーン試験器を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を、現場で手袋をはめたまま、迅速・正確・簡単に、計測可能であり、道路維持現場での有効活用が期待できる大型グリップ付きポータブルベーン試験器を提供できる。
これにより、近年北海道で多発している、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合に於いて、斜面の積雪安定度を迅速・正確・簡単に把握することができ、雪崩の発生に対する通行止め解除のための判断を迅速・正確・簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の大型グリップ付きポータブルベーン試験器の正面図である。
【図２】（ａ）本発明の大型グリップ付きポータブルベーン試験器のアタッチメントの正面図である。（ｂ）本発明の大型グリップ付きポータブルベーン試験器のアタッチメントの側面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）従来例のポータブルベーン試験器による測定手順の説明図である。
【図４】従来例のポータブルベーン試験器のベーン部が積雪断面層内に差し込まれ回転する状態を示した説明図である。
【図５】試作例のグリップ付きポータブルベーン試験器の正面図である。
【図６】（ａ）試作例のグリップ付きポータブルベーン試験器のアタッチメントの正面図である。（ｂ）試作例のグリップ付きポータブルベーン試験器のアタッチメントの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２に於いて、４１は、本発明による大型グリップ付きポータブルベーン試験器であり、大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１は、ハンドル部４２と、発生したトルクを液晶画面４３ａに表示する表示部４３と、例えば六角シャンク等のプラグ部４４を取り付けるための例えば六角ソケット等のソケット部４５とを具備する、トルクを測定するためのトルクゲージ（デジタルトルクドライバー）４６と、先端部が尖鋭な円錐形に形成され、後端部に前記ソケット部４５に嵌合自在のプラグ部４４が設けられた軸棒体４７と、軸棒体４７の先端部外周部に周方向等間隔で放射状に配設された４枚の略矩形状の羽根板４８から成るベーン部４９とを具備するアタッチメント５０とを備えている。
大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１は、例えば、アタッチメント５０の長さが、２１２．５ｍｍ、１枚の羽根板４８の長さが９０ｍｍ、幅が２８ｍｍ、厚みが２ｍｍ、軸棒体４７の直径が４ｍｍに形成され、アタッチメント５０がトルクゲージ４６に装填された状態で全長が４２０ｍｍ程度になる。
又、羽根板４８は、例えばＳＵＳ３０４等で形成されている。
【００２１】
そして、前記大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１は、軸棒体４７のベーン部４９とプラグ部４４との間に、直径３２ｍｍ、長さ５５ｍｍのＭＣナイロン（登録商標）で形成されたグリップ５１がベアリング５２（例えば、転がり軸受け）を介して回転自在に設けられている。
尚、グリップ５１の形状は、前述した直径３２ｍｍ、長さ５５ｍｍが好適であるが、直径２２乃至４２ｍｍ、長さ４５乃至６５ｍｍの範囲の形状であっても、同様な効果が期待できる。
前記グリップ５１の直径２２乃至４２ｍｍ、長さ４５乃至６５ｍｍの範囲の形状は、手袋をはめた手で把持する場合に、持ち易く、安定して把持できる最適な形状である。
尚、直径２２未満、又は、長さ４５ｍｍ未満の場合に於いては、手袋をはめた状態での操作が、容易ではなくなるため、或いは、難しくなるため、試験器の誤差を生じる可能性が高くなる。特に、上述のポータブルベーン試験器（図５に於いて２１）のグリップ（図６に於いて３１）は、直径６ｍｍ、長さ１８ｍｍ程度に形成されているため、前述したように、手袋をはめた状態での操作が難しく、保持も安定しないため、測定誤差が生じる虞がある。又、グリップ５１の形状が直径４２ｍｍを超える場合、又は、長さ６５ｍｍを超える場合は、試験器のコンパクト化を阻害すると共に、重さが増大する等の欠点が発生し、操作しにくくなると共に、試験器の誤差を生じる虞がある。
更に、前記大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１は、前述したように、転がり軸受け等のベアリング５２が設けられるので、回転が抵抗なく円滑に行われ、測定の精度を高めることができる。
【００２２】
尚、前記大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１に於いて、大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１を構成する部品のうち、軸棒体４７、グリップ５１、及び、ベアリング５２を除くその他の部品は試作した前記グリップ付きポータブルベーン試験器（図５に於いて２１）の部品と同様のものであっても良い。
【００２３】
次に、前記大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１による測定手順を図１に従って説明する。尚、この測定は、近年北海道で多発している、積雪内部に明確な弱層を伴わない場合の積雪剪断強度を測定する場合に行なわれる。又、測定はハンドル部４２及びグリップ５１を把持する手に手袋をはめて行う。
先ず、大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１のアタッチメント５０のプラグ部４４をトルクゲージ４６のソケット部４５に取り付けた（嵌合させた）後、ハンドル部４２を片手（例えば右手）で把持し、グリップ５１を他方の片手（例えば左手）で把持する。
そして、積雪状態の雪に対し、予め、地面に垂直に形成した観測面から、測定する積雪断面層を選定する。
【００２４】
次に、選定された積雪断面層にベーン部４９を羽根板４８が雪で隠れるまで差し込む。
次に、トルクゲージ４６の電源を入れ、ゼロセットし、グリップ５１を他方の片手で支えながら、ハンドル部４２を把持した片手でトルクゲージ４６を約９０度、一秒以内に回転させる。回転速度は、例えば１ｒａｄ／ｓ以上の回転速度域が適している。
次に、トルクゲージ４６の回転によるベーン部４９と積雪層との間で生じる最大抵抗を表示部４３の液晶画面４３ａで最大トルク値として読み取る。
前記大型グリップ付きポータブルベーン試験器４１によると、前述したように、ハンドル部４２及びグリップ５１を把持する手に手袋をはめたままでも、迅速・正確・簡単に、ベーン剪断強度の計測が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
４１  大型グリップ付きポータブルベーン試験器
４２  ハンドル部
４３  表示部
４４  プラグ部
４５  ソケット部
４７  軸棒体
４８  羽根板
４９  ベーン部
５０  アタッチメント
５１  グリップ
５２  ベアリング
【図１】
2011122861.tif 000003
【図２】
2011122861.tif 000004
【図６】
2011122861.tif 000005
【図３】
2011122861.tif 000006
【図４】
2011122861.tif 000007
【図５】
2011122861.tif 000008