(57)【要約】【課題】  降り積もった雪を道路面に押しつけて減容化することにより、円滑な交通を実現する圧雪装置を提供することである。【解決手段】  タイヤショベル（１２）の前部に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板（１４）と、タイヤショベルの後部に回転可能に装着され、圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機（１６）とを備え、圧雪板が、路面に対して側面視で２０°〜３０°の角度をなし、かつ、歩道と車道の境界線に直交する線に対して平面視で２０°〜３０°の角度をなすように、装着されていることを特徴とする圧雪装置（１０）が提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧雪装置であって、
タイヤショベルの前部に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、
タイヤショベルの後部に回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、
前記圧雪板が、路面に対して側面視で２０°〜３０°の角度をなし、かつ、歩道と車道の境界線に直交する線に対して平面視で２０°〜３０°の角度をなすように、装着されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
圧雪装置であって、
グレーダーの前部に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、
グレーダーの前輪と後輪との間に回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、
前記圧雪板が、路面に対して側面視で２０°〜３０°の角度をなし、かつ、歩道と車道の境界線に直交する線に対して平面視で２０°〜３０°の角度をなすように、装着されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された装置。
【請求項４】
前記転圧機が、周面に多数の突起が設けられた円柱状のローラによって形成され、或いは、チェーンが装着された複数のタイヤによって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された装置。
【請求項５】
圧雪装置であって、
ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤとを有しており、
前記６個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ2 が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ1 の０．４倍〜０．５倍となるように選定され、中間に位置するタイヤが、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
圧雪装置であって、
ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられ、周面に多数の突起が設けられたローラとを有しており、
前記ローラが、走行時に歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるようにテーパ状に形成されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
圧雪装置であって、
ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤ又は周面に多数の突起が設けられた円筒状のローラによって形成されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、圧雪装置に関する。より詳細には、本発明は、道路に降り積もった雪を道路面に押しつけて減容化する（容積を減少させる）ことにより、車両や人の円滑な通行を確保する圧雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地帯では、冬期に降り積もった雪を如何にして処理するのかが重要な課題となっている。降雪地帯の地方自治体などは、毎年、莫大な予算を計上して、除雪作業を実施しているが、このような除雪作業は、疲弊した地方自治体の財政にとって、多大な負担となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような事情に鑑みて開発されたものであって、道路に降り積もった雪を取り除く（除雪する）のではなく、道路面に押しつけて減容化することにより、円滑な交通を実現する圧雪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】
【０００４】
本願請求項１に記載の圧雪装置は、タイヤショベルの前部に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、タイヤショベルの後部に回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、前記圧雪板が、路面に対して側面視で２０°〜３０°の角度をなし、かつ、歩道と車道の境界線に直交する線に対して平面視で２０°〜３０°の角度をなすように、装着されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願請求項２に記載の圧雪装置は、グレーダーの前部に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、グレーダーの前輪と後輪との間に回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、前記圧雪板が、路面に対して側面視で２０°〜３０°の角度をなし、かつ、歩道と車道の境界線に直交する線に対して平面視で２０°〜３０°の角度をなすように、装着されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項３に記載の圧雪装置は、前記請求項１又は２の装置において、前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本願請求項４に記載の圧雪装置は、前記請求項１から請求項３までのいずれか１項の装置において、前記転圧機が、周面に多数の突起が設けられた円柱状のローラによって形成され、或いは、チェーンが装着された複数のタイヤによって形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
本願請求項５に記載の圧雪装置は、ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤとを有しており、前記６個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ2 が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ1 の０．４倍〜０．５倍となるように選定され、中間に位置するタイヤが、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本願請求項６に記載の圧雪装置は、ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられ、周面に多数の突起が設けられたローラとを有しており、前記ローラが、走行時に歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるようにテーパ状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本願請求項７に記載の圧雪装置は、ホイールローダの車体前部に回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記車体前部に連結されたアームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤ又は周面に多数の突起が設けられた円筒状のローラによって形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の圧雪装置によれば、除雪に比較して低コストで、降雪地帯における冬期間の円滑な交通を確保することができる。また、本発明の圧雪装置は、既存の建設機械（ホイールローダー、タイヤショベル、グレーダー）を利用するため、製造コストや維持管理コストを廉価に抑えることができる。さらに、本発明の圧雪装置では、転圧機により圧雪面に凹凸が付けられるため、車両の良好な制動を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施の形態）
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る圧雪装置について詳細に説明する。図１及び図２において全体として参照符号１０で示される本発明の第１の実施の形態に係る圧雪装置は、タイヤショベル１２のアーム１２ａの先端に装着された圧雪板１４を備えている。
【００１３】
圧雪板１４は、図３に示されるように、全体として長方形の平らな金属板で形成されており、任意の適当な締結具（図示せず）を介して、アーム１２ａに堅固に固定されている（なお、図１および図２において参照符号１２ｂは油圧シリンダを示している）。
【００１４】
好ましくは、圧雪板１４には、路面に接する側の両方の隅部に路面保護部材１４ａが設置されている。路面保護部材１４ａは、圧雪作業時に圧雪板１４で路面（アスファルト面）を傷つけないようにするためのものである。なお、路面保護部材１４ａは、ディスク状の形態を有するものとして図示されているが、他の任意の公知の形態のものを使用してよい。
【００１５】
圧雪板１４が路面に対して側面視でなす装着角度（図４（ａ）に示されるように、圧雪装置１０が左方に進行するように見た場合、路面に対して時計回りでなす角度）αは、 好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。圧雪板１４の装着角度αをこのように規定したのは、このような角度が最も効率的に雪を圧縮できるからである。より詳細には、αが２０°以下になると、雪が圧雪板１８の上をすり抜けてしまって雪を的確に圧縮できないからであり、αが３０°以上になると、雪を前方に押すような形（すなわち、あたかも除雪するような形）となって雪を圧縮できないからである。
【００１６】
圧雪板１４が平面視でなす装着角度（図４（ｂ）示されるように、圧雪装置１０が左方に進行するように見た場合、歩道と車道の境界線ｘに直交する線ｙに対して時計回りでなす角度）βは、 好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。圧雪板１４の装着角度βをこのように規定したのは、このような角度が最も効率的に雪を圧縮できるからである。より詳細には、βが２０°以下になると、雪を車道側に押し出すことができず、歩道側や十字路に雪が残ってしまうからであり、βが３０°以上になると、雪が車道の対向車線側に押し出されすぎてしまい、圧雪されない雪が３分の１位残ってしまうからである。
【００１７】
α、βの好ましい角度が上述のようなものである点については、発明者が種々の実験を行った結果に基づいたものである。この実験結果について以下に示す（なお、実験には、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、日立建機製のタイヤショベルを用いて行った）。
【００１８】
（１）αに関する実験結果
α＝１０°の場合には、圧雪板が雪面に対してほぼ水平になり、圧雪板の上側から雪がすり抜けてしまった。α＝１３°〜１５°の場合においても、α＝１０°の場合とほぼ同様の結果となり、圧雪板の上側から雪がすり抜けてしまって、圧雪することができなかった。α＝２０°〜３０°の場合には、雪を効率的に圧雪することができた（とりわけ、α＝２５°の場合における圧雪効果は非常に良好であった）。α＝３３°〜３５°の場合には、圧雪装置の進行方向に向かって雪が過剰に押されてしまって、多くの雪だまができ、所要の圧雪をすることができなかった。α＝４０°〜４５°の場合においては、α＝３３°〜３５°の場合よりも更に多くの雪だまができてしまい、車両の走行障害となる程であった。
（２）βに関する実験結果
β＝５°〜１０°の場合には、圧雪装置の進行方向の左側に多くの雪が残り、その残った雪の上に圧雪装置のタイヤがのり上がってしまうため、圧雪装置の運転席から左側の部分が１５ｃｍ程傾斜し、圧雪装置の運転に支障を来してしまった。β＝１３°〜１８°の場合においては、β＝１０°の場合よりも幾分改善されるものの、圧雪装置の進行方向の左側に雪だま（３０〜３５ｍｍ）が残るため、圧雪装置を水平に保持して運転することができなかった。β＝２０°〜３０°の場合には、雪を効率的に圧雪することができた（とりわけ、β＝２５°の場合における圧雪効果は非常に良好であった）。β＝３５°の場合には、反対側車線に２／５程度の雪が押し出されてしまい、対向車両の通行に支障を来す程であった（走行速度が２０ｋｍ／ｈになると、この傾向が更に顕著になった）。β＝４０°〜４５°の場合においては、α＝２５°としたとしても、反対側車線に１／２程度の雪が押し出されてしまう程であった。
【００１９】
圧雪装置１０は又、タイヤショベル１２の後部に回転可能に装着された転圧機１６を備えている。転圧機１６は、円柱状のローラによって形成されており、ローラの周面に雪面に凹凸を付けるための多数の突起１６ａが設けられている。転圧機１６は、圧雪板１４によって減容化された雪を更に圧縮する役目を果たすとともに、圧縮された雪面に車両制動用の凹凸を付ける役目も果たす。なお、図２において参照符号１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆは、連結用アーム、被牽引部連結具、尾灯・制動灯、反射板、尾灯・制動灯等のための電源コイルをそれぞれ表している（尾灯・制動灯等は、道路運送車両法に基づく保安基準に適合したものを用いるものとする）。
【００２０】
圧雪作業において転圧機１６がどのような作用を示すのかを検証した実験結果について以下に示す（実験は、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、転圧機として株式会社モロオカ社製木材破砕機タブグラインダーＭＣ５０００（５３０ＨＰ）に装着されている回転破砕シャフト部を取り出し、タイヤショベルの後部に牽引して行った）。
（１）転圧機を用いず、圧雪板のみで圧雪作業を行った場合
圧雪作業後の路面において４ｔ以上のトラックを走行させると、直進時には安定走行ができるが、右折・左折時には方向転換不能となった。また、普通乗用車（ＦＦ、ＦＲ）については、数ｍ走行すると、スリップしてタイヤが空転する事態となった。
（２）転圧機と圧雪板の両方を用いて圧雪作業を行った場合
圧雪作業後の路面において４ｔ以上のトラックや２軸の１１ｔダンプトラックを走行させても、安定走行し、右折・左折時にも支障がなかった。また、普通乗用車（ＦＦ、ＦＲ）についても、直進走行時、右折・左折時とも、問題なく走行した。
（３）まとめ
以上の実験結果から、圧雪板のみによる雪の圧縮では、車両の安定走行が得られず、転圧機と圧雪板の両方を用いて圧雪作業を行ってはじめて、車両の走行に支障のない圧雪路面が得られることが確認できた。
【００２１】
前記実施の形態では、圧雪板１４は、平らな金属板で形成で形成されているが、図５に示されるように、圧雪装置１０の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で圧雪板１４′を形成してもよい。圧雪板１４′は、任意の適当な締結具（図示せず）を介して、圧雪板１４′の自在アームジョイント部１４′ｂを介してアーム１２ａに固定されている。圧雪板１４′の湾曲度は、圧雪板１４′の短辺方向長さＤに対して、圧雪板１４′の中央部における湾曲距離ｄ＝０．１０Ｄ〜０．１５Ｄであるのが好ましく、ｄ＝０．１２Ｄであるのが最も好ましい（図５（ｂ）参照）。なお、圧雪板１４′の装着角度α′、β′は、圧雪板１４を使用した場合の装着角度α、βと同様であるのが好ましい（図５（ｂ）、（ｃ）参照）。本発明者の行った実験によると、湾曲した圧雪板１４′を使用した場合には、平らな圧雪板１４を使用した場合と比較して更に一層良好な圧雪効果が得られることが確認された。図６は、圧雪板１４′を装着した圧雪装置１０を示した側面図である。
【００２２】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る圧雪装置２０を示した側面図、図８は、圧雪装置２０の平面図である。圧雪装置２０は、圧雪板２４及び転圧機２６が装着されるのが、グレーダーである点、及び転圧機２６が装着されるのがグレーダーの後部ではなくグレーダーの前輪と後輪との間である点を除いて、圧雪装置１０と実質的に同一の構成を有している。すなわち、圧雪装置２０は、グレーダー２２のアーム２２ａの先端に装着された圧雪板２４と、グレーダー２２の前輪と後輪との間のアーム２２ｂに装着された転圧機２６とを備えている。
【００２３】
圧雪装置２０において、転圧機２６をグレーダー２２の前輪と後輪との間のアーム２２ｂに装着したのは、グレーダー２２の前輪と後輪との間に位置する油圧シリンダに転圧機２６を連結することより、転圧機２６を圧雪面に押しつけることが可能となり、これにより一層効率的な圧雪作業が期待できるからである。なお、グレーダー２２の運転は広い場所が向いていること、転圧機２６の圧雪面への押しつけが可能であることを考慮すると、圧雪装置２０は、比較的大きな道路での圧雪作業に適している。
【００２４】
圧雪板２４には、圧雪板１４と同様に、路面保護部材２４ａが設置されており、転圧機２６の周面には、転圧機１６と同様に、多数の突起２６ａが設けられている。また、圧雪板２４の装着角度α、βはそれぞれ、圧雪板１４と同様に、好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。さらに、湾曲した形態の圧雪板２４′を用いる（図９参照）と、一層良好な圧雪効果が得られる。
【００２５】
次に、以上のように構成された圧雪装置１０の使用について説明する。まず圧雪作業を実施しようする場所に圧雪装置１０を設置し、圧雪装置１０（タイヤショベル１２）を前進させる。すると、降り積もった雪が圧雪板１４により押しつけられることによって圧縮され、次いで圧縮された雪が転圧機１６によって更に圧縮されるとともに、転圧機１６の周面に設けられた突起１６ａにより雪面に凹凸が付けられる。このようにして、雪面に凹凸が付けられた状態で雪が圧縮されるため、車両や人の円滑な通行が確保される。圧雪装置２０の使用についても、圧雪装置１０と同様である。
【００２６】
（第３の実施の形態）
図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る圧雪装置３０を示した側面図、図１１は、圧雪装置３０の平面図である。圧雪装置３０は、圧雪板及び転圧機ではなくテーパ状圧雪機３４がホイールローダ３２に装着される点において、圧雪装置１０、２０と相違している。
【００２７】
より詳細に説明すると、圧雪装置３０は、ホイールローダ３２の車体前部に回転可能に装着されたテーパ状圧雪機３４を備えている。テーパ状圧雪機３４は、アーム３４ａに回転可能に取り付けられたシャフト３４ｂと、全体としてほぼテーパ状になるようにシャフト３４ｂに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤ３４ｃ1 、３４ｃ2 、３４ｃ3 、３４ｃ4 、３４ｃ5 、３４ｃ6 とを有している（タイヤ３４ｃの個数を６個としたのは、既存のホイールローダの横幅に対応させるためである）。６個のタイヤ３４ｃ1 〜３４ｃ6は、圧雪装置３０の走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤ３４ｃ6 の径Ｄ2 が、圧雪装置３０の走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤ３４ｃ1 の径Ｄ1 の０．４倍〜０．５倍となるように（すなわち、０．４Ｄ1 ≦Ｄ2 ≦０．５Ｄ1 となるように）選定し、中間に位置するタイヤ３４ｃ2 〜３４ｃ5 が、タイヤ３４ｃ2 からタイヤ３４ｃ5 に向かって徐々に小径になるように選定するのが好ましい（図１１及び図１２に示されるように、車道センターライン側に位置するタイヤ３４ｃ4 〜３４ｃ6 を同径にし、歩道側に向かって徐々に径を大きくするように選定してもよい）。タイヤの径をこのように歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小さくなるように選定することにより、圧雪作業時に歩道側の雪を徐々に車道センターライン側に移動させ、効率的な圧雪作業を行うことが可能になる。なお、テーパ状圧雪機３４に油圧シリンダ（図示せず）を連結させ、圧雪作業時に油圧シリンダによりテーパ状圧雪機３４を雪面に押しつけることにより、より効率的な圧雪作業が可能になる。
【００２８】
圧雪機３４がテーパ状になっているため、圧雪装置３０を安定的に直進走行させることができるか懸念される。この点を検証するため、本発明者は、圧雪装置３０を走行させる実験を行ったところ、支障なく直進走行させることができることを確認した。これは、周知のように道路の横断面がセンターライン個所が高く、歩道側個所が低くなるような、上方に凸のいわゆる“カマボコ”形状に形作られているため、テーパ状の圧雪機３４であっても円滑な直進走行が可能になるものと推測される。
【００２９】
なお、テーパ状圧雪機３４の装着は、ホイールローダ３２の後部に装備されている排土板を利用するのがよい。すなわち、排土板を１８０°旋回させて前部の方へ移動させた後、排土板にテーパ状圧雪機３４を装着するのがよい。
【００３０】
圧雪装置３０の使用に際して、ホイールローダ３２のバケットを適宜用いて除雪しつつ、圧雪機３４により圧雪作業を行ってもよい。とりわけ、バス停留所や仲小路の十字路においてバケットで雪を取り出して雪面に均一に散布しつつ圧雪機３４により圧雪すると、効率的な圧雪作業が可能になる。
【００３１】
圧雪装置３０について実施した実験の結果について以下に示す（なお、実験には、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、日立建機製のバックホーを用いて行った）。１６輪トレーラーの後部６輪軸（軸長３０００）を取り出し、中心部より右側３輪はそのままにし、中心部より左側に１３ｃｍずつ高さの異なるタイヤホイールを組み込み、タイヤにチェーンを装着したものを圧雪機３４とした。右折・左折を繰り返しながら１００ｍ程度走行させたところ、反対側車線に雪がはみ出ることもなく、方向転換も支障なく行うことができ、圧雪面にチェーンによる凹凸も明瞭に形作られ、良好な結果が得られた。
【００３２】
図１３は、圧雪装置３０の変形形態を示した側面図、図１４は、図１３の圧雪装置３０の平面図である。図１３及び図１４に示される圧雪装置３０は、圧雪機３４′が同径のタイヤ３４′ｃを用いている点を除いて、図１０及び図１１に示される圧雪装置３０と実質的に同一の構成を有している。なお、図１３及び図１４において参照符合３４′ａ、３４′ｂ、３４′ｃは、アーム、回転シャフト、チェーン付きタイヤをそれぞれ示している。
【００３３】
図１０〜図１４において圧雪機３４、３４′が異径又は同径のタイヤで形成されているが、タイヤの代わりに、周面に突起を設けたテーパ状又は円筒状のローラ（図示せず）を用いてもよい。
【００３４】
圧雪を継続的に行うと、路面の圧雪層が堆積し、相当の厚さになることが懸念される。この点を検証するために、本発明者は、１シーズン継続して圧雪作業を行った場合に圧雪層の堆積厚さがどの程度になるのかを計測したところ、車両の通行量の少ない６ｍ、８ｍ幅の中小道路で最大堆積厚さが１５ｃｍ程度、大型車両（バス、トラック等）の通行量の多い幹線道路では堆積厚さが５ｃｍ〜８ｃｍ程度におさまることを確認した。１シーズン通しての堆積厚さがこの程度におさまるのは、圧雪装置による雪の圧縮、車両の排気熱や日射による雪の融解が原因であると推測される。圧雪層の堆積厚さがこの程度におさまること、転圧機により圧雪面に凹凸が付けられることを考慮すると、車両の通行には支障がないものと予測される。
【００３５】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００３６】
例えば、前記実施の形態では、転圧機１６は、周面に多数の突起１６ａが設けられた円柱状のローラによって形成されているが、図１５（ａ）に示されるように、チェーン１６′ａを装着した複数のタイヤ１６′を転圧機として用いてもよい。或いは、図１５（ｂ）に示されるように、複数のタイヤ１６′を２連にしたものを用いてもよい。なお、図１５（ａ）、（ｂ）において、参照符号１６′ｂ、１６′ｃ、１６′ｄ、１６′ｅ、１６′ｆは、前記実施の形態と同様に、連結用アーム、被牽引部連結具、尾灯・制動灯、反射板、尾灯・制動灯等のための電源コイルをそれぞれ表している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図２】図１の圧雪装置の平面図である。
【図３】図１の圧雪装置に装着される圧雪板を示した斜視図である。
【図４】図４（ａ）は圧雪板の装着角度を示した側面図、図４（ｂ）は圧雪板の装着角度を示した平面図である。
【図５】図５（ａ）は湾曲した形態の圧雪板を示した斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の圧雪板の装着角度を示した側面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の装着角度を示した平面図である。
【図６】図５（ａ）の圧雪板を装着した本発明の第１の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図７】本発明の第２の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図８】図７の圧雪装置の平面図である。
【図９】図５（ａ）の圧雪板を装着した本発明の第２の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図１０】本発明の第３の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図１１】図１０の圧雪装置の平面図である。
【図１２】図１２（ａ）は図１０の圧雪装置に装着される圧雪機を示した平面図、図１２（ｂ）は図１０の圧雪装置に装着される圧雪機を示した正面図である。
【図１３】図１０の圧雪装置の変形形態を示した側面図である。
【図１４】図１３の圧雪装置の平面図である。
【図１５】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る圧雪装置に装着される転圧機の変形形態を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０、２０、３０  圧雪装置
１２  タイヤショベル
２２  グレーダー
３２  ホイールローダ
１４、１４′、２４、２４′  圧雪板
１４ａ、１４′ａ、２４ａ、２４′ａ  路面保護部材
１６、１６′、２６  転圧機
１６ａ、２６ａ、３６ａ  突起
１６′ａ  チェーン
３４、３４′  圧雪機
【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】
2011094367.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011094367.tif 000011
【図１０】
2011094367.tif 000012
【図１１】
2011094367.tif 000013
【図１２】
2011094367.tif 000014
【図１３】
2011094367.tif 000015
【図１４】
2011094367.tif 000016
【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月5日(2010.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧雪装置であって、
バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、
前記タイヤショベルの車体の後端に連結用アームを介して回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、
前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されており、
前記圧雪板の側面視での装着角度が、前記圧雪板が平らな金属板の場合には、板を構成する平面と路面とが２０°〜３０°となり、前記圧雪板が凸状の金属板の場合には、板の中央部の最湾曲個所と板の下縁とを通る線と路面とが２０°〜３０°となるように構成され、かつ、前記圧雪板の平面視での装着角度が、歩道と車道の境界線に直交する線と前記圧雪板の中心線とが２０°〜３０°となるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
圧雪装置であって、
均し板を取り外したグレーダーの前輪の取り付け個所から後方に向かって延びたアームの先端に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、
前記グレーダーの前輪と後輪との間の個所であって前記圧雪板より後方の個所に、前記アームとは異なるアームを介して回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、
前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されており、
前記圧雪板の側面視での装着角度が、前記圧雪板が平らな金属板の場合には、板を構成する平面と路面とが２０°〜３０°となり、前記圧雪板が凸状の金属板の場合には、板の中央部の最湾曲個所と板の下縁とを通る線と路面とが２０°〜３０°となるように構成され、かつ、前記圧雪板の平面視での装着角度が、歩道と車道の境界線に直交する線と前記圧雪板の中心線とが２０°〜３０°となるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
前記転圧機が、周面に多数の突起が設けられた円柱状のローラによって形成され、或いは、チェーンが装着された複数のタイヤによって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、圧雪装置に関する。より詳細には、本発明は、道路に降り積もった雪を道路面に押しつけて減容化する（容積を減少させる）ことにより、車両や人の円滑な通行を確保する圧雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地帯では、冬期に降り積もった雪を如何にして処理するのかが重要な課題となっている。降雪地帯の地方自治体などは、毎年、莫大な予算を計上して、除雪作業を実施しているが、このような除雪作業は、疲弊した地方自治体の財政にとって、多大な負担となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような事情に鑑みて開発されたものであって、道路に降り積もった雪を取り除く（除雪する）のではなく、道路面に押しつけて減容化することにより、円滑な交通を実現する圧雪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】
【０００４】
本願請求項１に記載の圧雪装置は、バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、前記タイヤショベルの車体の後端に連結用アームを介して回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されており、前記圧雪板の側面視での装着角度が、前記圧雪板が平らな金属板の場合には、板を構成する平面と路面とが２０°〜３０°となり、前記圧雪板が凸状の金属板の場合には、板の中央部の最湾曲個所と板の下縁とを通る線と路面とが２０°〜３０°となるように構成され、かつ、前記圧雪板の平面視での装着角度が、歩道と車道の境界線に直交する線と前記圧雪板の中心線とが２０°〜３０°となるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００５】
本願請求項２に記載の圧雪装置は、均し板を取り外したグレーダーの前輪の取り付け個所から後方に向かって延びたアームの先端に装着され、降り積もった雪を路面に押しつけるための圧雪板と、前記グレーダーの前輪と後輪との間の個所であって前記圧雪板より後方の個所に、前記アームとは異なるアームを介して回転可能に装着され、前記圧雪板によって圧縮された雪を更に転圧し、かつ、雪面に凹凸を付けるための転圧機とを備え、前記圧雪板が、全体として長方形の平らな金属板で形成され、或いは圧雪装置の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で形成されており、前記圧雪板の側面視での装着角度が、前記圧雪板が平らな金属板の場合には、板を構成する平面と路面とが２０°〜３０°となり、前記圧雪板が凸状の金属板の場合には、板の中央部の最湾曲個所と板の下縁とを通る線と路面とが２０°〜３０°となるように構成され、かつ、前記圧雪板の平面視での装着角度が、歩道と車道の境界線に直交する線と前記圧雪板の中心線とが２０°〜３０°となるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本願請求項３に記載の圧雪装置は、前記請求項１又は２の装置において、前記転圧機が、周面に多数の突起が設けられた円柱状のローラによって形成され、或いは、チェーンが装着された複数のタイヤによって形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の圧雪装置によれば、除雪に比較して低コストで、降雪地帯における冬期間の円滑な交通を確保することができる。また、本発明の圧雪装置は、既存の建設機械（タイヤショベル、グレーダー）を利用するため、製造コストや維持管理コストを廉価に抑えることができる。さらに、本発明の圧雪装置では、転圧機により圧雪面に凹凸が付けられるため、車両の良好な制動を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る圧雪装置について詳細に説明する。図１及び図２において全体として参照符号１０で示される本発明の第１の実施の形態に係る圧雪装置は、タイヤショベル１２のアーム１２ａの先端に装着された圧雪板１４を備えている。
【０００９】
圧雪板１４は、図３に示されるように、全体として長方形の平らな金属板で形成されており、任意の適当な締結具（図示せず）を介して、アーム１２ａに堅固に固定されている（なお、図１および図２において参照符号１２ｂは油圧シリンダを示している）。
【００１０】
好ましくは、圧雪板１４には、路面に接する側の両方の隅部に路面保護部材１４ａが設置されている。路面保護部材１４ａは、圧雪作業時に圧雪板１４で路面（アスファルト面）を傷つけないようにするためのものである。なお、路面保護部材１４ａは、ディスク状の形態を有するものとして図示されているが、他の任意の公知の形態のものを使用してよい。
【００１１】
圧雪板１４が路面に対して側面視でなす装着角度（図４（ａ）に示されるように、圧雪装置１０が左方に進行するように見た場合、路面に対して時計回りでなす角度）αは、 好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。圧雪板１４の装着角度αをこのように規定したのは、このような角度が最も効率的に雪を圧縮できるからである。より詳細には、αが２０°以下になると、雪が圧雪板１８の上をすり抜けてしまって雪を的確に圧縮できないからであり、αが３０°以上になると、雪を前方に押すような形（すなわち、あたかも除雪するような形）となって雪を圧縮できないからである。
【００１２】
圧雪板１４が平面視でなす装着角度（図４（ｂ）示されるように、圧雪装置１０が左方に進行するように見た場合、歩道と車道の境界線ｘに直交する線ｙに対して時計回りでなす角度）βは、 好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。圧雪板１４の装着角度βをこのように規定したのは、このような角度が最も効率的に雪を圧縮できるからである。より詳細には、βが２０°以下になると、雪を車道側に押し出すことができず、歩道側や十字路に雪が残ってしまうからであり、βが３０°以上になると、雪が車道の対向車線側に押し出されすぎてしまい、圧雪されない雪が３分の１位残ってしまうからである。
【００１３】
α、βの好ましい角度が上述のようなものである点については、発明者が種々の実験を行った結果に基づいたものである。この実験結果について以下に示す（なお、実験には、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、日立建機製のタイヤショベルを用いて行った）。
【００１４】
（１）αに関する実験結果
α＝１０°の場合には、圧雪板が雪面に対してほぼ水平になり、圧雪板の上側から雪がすり抜けてしまった。α＝１３°〜１５°の場合においても、α＝１０°の場合とほぼ同様の結果となり、圧雪板の上側から雪がすり抜けてしまって、圧雪することができなかった。α＝２０°〜３０°の場合には、雪を効率的に圧雪することができた（とりわけ、α＝２５°の場合における圧雪効果は非常に良好であった）。α＝３３°〜３５°の場合には、圧雪装置の進行方向に向かって雪が過剰に押されてしまって、多くの雪だまができ、所要の圧雪をすることができなかった。α＝４０°〜４５°の場合においては、α＝３３°〜３５°の場合よりも更に多くの雪だまができてしまい、車両の走行障害となる程であった。
（２）βに関する実験結果
β＝５°〜１０°の場合には、圧雪装置の進行方向の左側に多くの雪が残り、その残った雪の上に圧雪装置のタイヤがのり上がってしまうため、圧雪装置の運転席から左側の部分が１５ｃｍ程傾斜し、圧雪装置の運転に支障を来してしまった。β＝１３°〜１８°の場合においては、β＝１０°の場合よりも幾分改善されるものの、圧雪装置の進行方向の左側に雪だま（３０〜３５ｍｍ）が残るため、圧雪装置を水平に保持して運転することができなかった。β＝２０°〜３０°の場合には、雪を効率的に圧雪することができた（とりわけ、β＝２５°の場合における圧雪効果は非常に良好であった）。β＝３５°の場合には、反対側車線に２／５程度の雪が押し出されてしまい、対向車両の通行に支障を来す程であった（走行速度が２０ｋｍ／ｈになると、この傾向が更に顕著になった）。β＝４０°〜４５°の場合においては、α＝２５°としたとしても、反対側車線に１／２程度の雪が押し出されてしまう程であった。
【００１５】
圧雪装置１０は又、タイヤショベル１２の後部に回転可能に装着された転圧機１６を備えている。転圧機１６は、円柱状のローラによって形成されており、ローラの周面に雪面に凹凸を付けるための多数の突起１６ａが設けられている。転圧機１６は、圧雪板１４によって減容化された雪を更に圧縮する役目を果たすとともに、圧縮された雪面に車両制動用の凹凸を付ける役目も果たす。なお、図２において参照符号１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆは、連結用アーム、被牽引部連結具、尾灯・制動灯、反射板、尾灯・制動灯等のための電源コイルをそれぞれ表している（尾灯・制動灯等は、道路運送車両法に基づく保安基準に適合したものを用いるものとする）。
【００１６】
圧雪作業において転圧機１６がどのような作用を示すのかを検証した実験結果について以下に示す（実験は、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、転圧機として株式会社モロオカ社製木材破砕機タブグラインダーＭＣ５０００（５３０ＨＰ）に装着されている回転破砕シャフト部を取り出し、タイヤショベルの後部に牽引して行った）。
（１）転圧機を用いず、圧雪板のみで圧雪作業を行った場合
圧雪作業後の路面において４ｔ以上のトラックを走行させると、直進時には安定走行ができるが、右折・左折時には方向転換不能となった。また、普通乗用車（ＦＦ、ＦＲ）については、数ｍ走行すると、スリップしてタイヤが空転する事態となった。
（２）転圧機と圧雪板の両方を用いて圧雪作業を行った場合
圧雪作業後の路面において４ｔ以上のトラックや２軸の１１ｔダンプトラックを走行させても、安定走行し、右折・左折時にも支障がなかった。また、普通乗用車（ＦＦ、ＦＲ）についても、直進走行時、右折・左折時とも、問題なく走行した。
（３）まとめ
以上の実験結果から、圧雪板のみによる雪の圧縮では、車両の安定走行が得られず、転圧機と圧雪板の両方を用いて圧雪作業を行ってはじめて、車両の走行に支障のない圧雪路面が得られることが確認できた。
【００１７】
前記実施の形態では、圧雪板１４は、平らな金属板で形成で形成されているが、図５に示されるように、圧雪装置１０の進行方向に向かって凸状に湾曲した長方形の金属板で圧雪板１４′を形成してもよい。圧雪板１４′は、任意の適当な締結具（図示せず）を介して、圧雪板１４′の自在アームジョイント部１４′ｂを介してアーム１２ａに固定されている。圧雪板１４′の湾曲度は、圧雪板１４′の短辺方向長さＤに対して、圧雪板１４′の中央部における湾曲距離ｄ＝０．１０Ｄ〜０．１５Ｄであるのが好ましく、ｄ＝０．１２Ｄであるのが最も好ましい（図５（ｂ）参照）。なお、圧雪板１４′の装着角度α′、β′は、圧雪板１４を使用した場合の装着角度α、βと同様であるのが好ましい（図５（ｂ）、（ｃ）参照）。本発明者の行った実験によると、湾曲した圧雪板１４′を使用した場合には、平らな圧雪板１４を使用した場合と比較して更に一層良好な圧雪効果が得られることが確認された。図６は、圧雪板１４′を装着した圧雪装置１０を示した側面図である。
【００１８】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る圧雪装置２０を示した側面図、図８は、圧雪装置２０の平面図である。圧雪装置２０は、圧雪板２４及び転圧機２６が装着されるのが、グレーダーである点、及び転圧機２６が装着されるのがグレーダーの後部ではなくグレーダーの前輪と後輪との間である点を除いて、圧雪装置１０と実質的に同一の構成を有している。すなわち、圧雪装置２０は、グレーダー２２のアーム２２ａの先端に装着された圧雪板２４と、グレーダー２２の前輪と後輪との間のアーム２２ｂに装着された転圧機２６とを備えている。
【００１９】
圧雪装置２０において、転圧機２６をグレーダー２２の前輪と後輪との間のアーム２２ｂに装着したのは、グレーダー２２の前輪と後輪との間に位置する油圧シリンダに転圧機２６を連結することより、転圧機２６を圧雪面に押しつけることが可能となり、これにより一層効率的な圧雪作業が期待できるからである。なお、グレーダー２２の運転は広い場所が向いていること、転圧機２６の圧雪面への押しつけが可能であることを考慮すると、圧雪装置２０は、比較的大きな道路での圧雪作業に適している。
【００２０】
圧雪板２４には、圧雪板１４と同様に、路面保護部材２４ａが設置されており、転圧機２６の周面には、転圧機１６と同様に、多数の突起２６ａが設けられている。また、圧雪板２４の装着角度α、βはそれぞれ、圧雪板１４と同様に、好ましくは２０°〜３０°であり、最も好ましくは２５°である。さらに、湾曲した形態の圧雪板２４′を用いる（図９参照）と、一層良好な圧雪効果が得られる。
【００２１】
次に、以上のように構成された圧雪装置１０の使用について説明する。まず圧雪作業を実施しようする場所に圧雪装置１０を設置し、圧雪装置１０（タイヤショベル１２）を前進させる。すると、降り積もった雪が圧雪板１４により押しつけられることによって圧縮され、次いで圧縮された雪が転圧機１６によって更に圧縮されるとともに、転圧機１６の周面に設けられた突起１６ａにより雪面に凹凸が付けられる。このようにして、雪面に凹凸が付けられた状態で雪が圧縮されるため、車両や人の円滑な通行が確保される。圧雪装置２０の使用についても、圧雪装置１０と同様である。
【００２２】
圧雪を継続的に行うと、路面の圧雪層が堆積し、相当の厚さになることが懸念される。この点を検証するために、本発明者は、１シーズン継続して圧雪作業を行った場合に圧雪層の堆積厚さがどの程度になるのかを計測したところ、車両の通行量の少ない６ｍ、８ｍ幅の中小道路で最大堆積厚さが１５ｃｍ程度、大型車両（バス、トラック等）の通行量の多い幹線道路では堆積厚さが５ｃｍ〜８ｃｍ程度におさまることを確認した。１シーズン通しての堆積厚さがこの程度におさまるのは、圧雪装置による雪の圧縮、車両の排気熱や日射による雪の融解が原因であると推測される。圧雪層の堆積厚さがこの程度におさまること、転圧機により圧雪面に凹凸が付けられることを考慮すると、車両の通行には支障がないものと予測される。
【００２３】
本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００２４】
例えば、前記実施の形態では、転圧機１６は、周面に多数の突起１６ａが設けられた円柱状のローラによって形成されているが、図１０（ａ）に示されるように、チェーン１６′ａを装着した複数のタイヤ１６′を転圧機として用いてもよい。或いは、図１０（ｂ）に示されるように、複数のタイヤ１６′を２連にしたものを用いてもよい。なお、図１０（ａ）、（ｂ）において、参照符号１６′ｂ、１６′ｃ、１６′ｄ、１６′ｅ、１６′ｆは、前記実施の形態と同様に、連結用アーム、被牽引部連結具、尾灯・制動灯、反射板、尾灯・制動灯等のための電源コイルをそれぞれ表している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図２】図１の圧雪装置の平面図である。
【図３】図１の圧雪装置に装着される圧雪板を示した斜視図である。
【図４】図４（ａ）は圧雪板の装着角度を示した側面図、図４（ｂ）は圧雪板の装着角度を示した平面図である。
【図５】図５（ａ）は湾曲した形態の圧雪板を示した斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の圧雪板の装着角度を示した側面図、図５（ｃ）は図５（ａ）の装着角度を示した平面図である。
【図６】図５（ａ）の圧雪板を装着した本発明の第１の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図７】本発明の第２の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図８】図７の圧雪装置の平面図である。
【図９】図５（ａ）の圧雪板を装着した本発明の第２の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。
【図１０】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る圧雪装置に装着される転圧機の変形形態を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０、２０  圧雪装置
１２  タイヤショベル
２２  グレーダー
１４、１４′、２４、２４′  圧雪板
１４ａ、１４′ａ、２４ａ、２４′ａ  路面保護部材
１６、１６′、２６  転圧機
１６ａ、２６ａ  突起
１６′ａ  チェーン
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
2011094367.tif 000019
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011094367.tif 000022
【図６】
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【図７】
2011094367.tif 000024
【図８】
2011094367.tif 000025
【図９】
2011094367.tif 000026
【図１０】
2011094367.tif 000027