(57)【要約】【課題】本発明は、比較的容易且つ安全に雪降ろしを行うことができる雪降ろし装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る雪降ろし装置は、連続する管路を有する多関節アームと、上記多関節アームの先端に自在に向きを変えられるよう保持される除雪ユニットとを備え、上記除雪ユニットが、回転により雪を割りほぐしつつ軸方向に移動させる螺旋状の送り板を含むオーガーを有する集雪機構と、上記オーガーが移動した雪を上記管路を通して移送する移送機構と、上記集雪機構が取り残した雪の表面に窪みを形成する窪み形成機構とを有する。上記窪み形成機構が、上下移動する水平な軸を中心に回転し、外周に雪を削り取る複数の刃が設けられた切削円板を有してもよい。上記除雪ユニットが、上記集雪機構と上記窪み形成機構との間に配設され、雪面を粗面化する粗面化機構をさらに有してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する管路を有する多関節アームと、
上記多関節アームの先端に自在に向きを変えられるよう保持される除雪ユニットと
を備え、
上記除雪ユニットが、
回転により雪を割りほぐしつつ軸方向に移動させる螺旋状の送り板を含むオーガーを有する集雪機構と、
上記オーガーが移動した雪を上記管路を通して移送する移送機構と、
上記集雪機構が取り残した雪の表面に窪みを形成する窪み形成機構と
を有する雪降ろし装置。
【請求項２】
上記窪み形成機構が、上下移動する水平な軸を中心に回転し、外周に雪を削り取る複数の刃が設けられた切削円板を有する請求項１に記載の雪降ろし装置。
【請求項３】
上記除雪ユニットが、上記集雪機構と上記窪み形成機構との間に配設され、雪面を粗面化する粗面化機構をさらに有する請求項１又は請求項２に記載の雪降ろし装置。
【請求項４】
上記粗面化機構が、上記オーガーの軸と平行に往復移動し、下方に突出する複数の突起を有する粗面化部材を有する請求項３に記載の雪降ろし装置。
【請求項５】
屋根の位置及び形状を記憶し、屋根の表面に沿って上記除雪ユニットを移動させるよう上記多関節アームを制御する制御装置をさらに備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の雪降ろし装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪降ろし装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
豪雪地域では、屋根の上に積もった雪の重量により建物が倒壊することを防止するために、屋根の上に積もった雪を地上に降ろす雪降ろしを行うことが必要である。一般的には、人が屋根の上に上ってスコップやスノーダンプを用いて人力で雪を屋根から落としている。このような雪下ろし作業では、作業者が屋根から転落したり、地上にいる人が屋根から落とされた雪に当たって怪我をしたり命を落とす事故が発生する可能性がある。
【０００３】
そこで、油圧ショベルのアームの先端に雪を掻き落とすゴム板を有する部材を取り付けることにより、油圧ショベルで地上から屋根の上の雪を掻き落とすことが提案されている。しかしながら、先端にゴム板を取り付けているとはいえ、特に雪が固まっている場合等には、油圧ショベルを用いることで屋根を傷つけるリスクが大きくなる。熟練のオペレーターが操縦することによって、油圧ショベルを用いても屋根を傷つけないようにすることは不可能ではないが、極めて高い操縦技術が要求される上、その作業に手間がかかるため、オペレーターの人件費等を考慮すると、油圧ショベルで雪降ろし作業を行うことは現実的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記不都合に鑑みて、本発明は、比較的容易且つ安全に雪降ろしを行うことができる雪降ろし装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明に係る雪降ろし装置は、連続する管路を有する多関節アームと、上記多関節アームの先端に自在に向きを変えられるよう保持される除雪ユニットとを備え、上記除雪ユニットが、回転により雪を割りほぐしつつ軸方向に移動させる螺旋状の送り板を含むオーガーを有する集雪機構と、上記オーガーが移動した雪を上記管路を通して移送する移送機構と、上記集雪機構が取り残した雪の表面に窪みを形成する窪み形成機構とを有する。
【０００７】
当該雪降ろし装置は、上記除雪ユニットが上記集雪機構及び移送機構を有するので、上記除雪ユニットを屋根に沿ってゆっくりと移動させるよう上記多関節アームを操作することで、雪降ろしを行うことができる。このため、当該雪降ろし装置は、比較的操作が容易であり、人が屋根に上る必要がないので安全に雪降ろしを行うことができる。また、当該雪降ろし装置は、上記除雪ユニットが上記窪み形成機構を有することによって、屋根の上に雪を残しても、屋根の上に残した雪の上に新たに降り積もった雪が滑り落ちることを防止できるので、除雪後の屋根からの落雪による事故を防止することができる。このため、当該雪降ろし装置は、除雪ユニットを屋根に接触させず除雪後に屋根の上に少量の雪を残すよう移動させることで、誤って屋根を損傷させることを防止できる。
【０００８】
当該雪降ろし装置において、上記窪み形成機構が、上下移動する水平な軸を中心に回転し、外周に雪を削り取る複数の刃が設けられた切削円板を有してもよい。このように、上記窪み形成機構が上下移動する切削円板を有することによって、屋根の上に残された雪が氷状に固まっていてもその表面に凹凸を形成することができる。これにより、後から降り積もった雪が除雪後に残された雪の上で滑りやすくなることを防止して、落雪事故をより確実に防止することができる。
【０００９】
当該雪降ろし装置において、上記除雪ユニットが、上記集雪機構と上記窪み形成機構との間に配設される粗面化機構をさらに有してもよい。このように、上記除雪ユニットが、上記集雪機構と上記窪み形成機構との間に配設される粗面化機構をさらに有することによって、屋根の上に残した雪の表面を新たに降り積もった雪が滑り落ちることをより確実にすることができる。
【００１０】
当該雪降ろし装置において、上記粗面化機構が、上記オーガーの軸と平行に往復移動し、下方に突出する複数の突起を有する粗面化部材を有してもよい。このように、上記粗面化機構が、上記オーガーの軸と平行に往復移動し、下方に突出する複数の突起を有する粗面化部材を有することによって、比較的簡単な構成で効率よく雪面を粗面化することができる。
【００１１】
当該雪降ろし装置は、屋根の位置及び形状を記憶し、屋根の表面に沿って上記除雪ユニットを移動させるよう上記多関節アームを制御する制御装置をさらに備えてもよい。このように、屋根の位置及び形状を記憶し、屋根の表面に沿って上記除雪ユニットを移動させるよう上記多関節アームを制御する制御装置をさらに備えることによって、当該雪降ろし装置は、自動で雪降ろし作業を行うことができるので、操作ミスによる屋根の損傷や落雪を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように、本発明の雪降ろし装置は、比較的容易且つ安全に雪降ろしを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の雪降ろし装置を示す模式的側面図である。
【図２】図１の雪降ろし装置の使用状態を示す模式的側面図である。
【図３】図１の雪降ろし装置の除雪ユニットを拡大して示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳説する。
【００１５】
［雪降ろし装置］
図１に、本発明の一実施形態の雪降ろし装置を示す。当該雪降ろし装置は、自走可能な車体１と、この車体１から延びる多関節アーム２と、この多関節アーム２の先端に自在に向きを変えられるよう保持される除雪ユニット３と、車体１に配設され、多関節アーム２を制御する制御装置４とを備える。
【００１６】
＜車体＞
車体１は、複数の車輪５と運転室６とを有する。車体１は、多関節アーム２を駆動する作動油を加圧する油圧ポンプ７と、地面上で安定させるためのアウトリガー８とをさらに有する。このような車体１は、トラック等の自動車に各構成要素を取り付けて形成することができる。
【００１７】
＜多関節アーム＞
多関節アーム２は、車体１に水平方向に旋回可能に配設される第１アーム９と、第１アーム９の先端に揺動可能に連設される第２アーム１０と、第２アーム１０の先端に揺動可能に連設される第３アーム１１と、第３アーム１１の先端に設けられ、除雪ユニット３を向きを変更可能に保持する保持機構１２とを有する。また、多関節アーム２は、第１アーム９、第２アーム１０及び第３アーム１１に沿って配設された連続する管路１３をさらに有する。
【００１８】
多関節アーム２は、第１アーム９、第２アーム１０及び第３アーム１１の相互の角度を調節することによって、図２に示すように、先端部に保持する除雪ユニット３を屋根に沿って移動させる。
【００１９】
多関節アーム２は、第１アーム９、第２アーム１０及び第３アーム１１の相互の角度並びに、保持機構１２の第３アーム１１に対する角度を検出するセンサーを有し、検出した角度上方を制御装置４に入力するよう構成されることが好ましい。
【００２０】
（アーム）
第１アーム９は、内蔵される油圧モーターによって旋回することで、第２アーム１０及び第３アーム１１が延びる方向を決定する。また、第１アーム９は、第２アーム１０を揺動させる油圧シリンダーの配設スペースを確保できる長さを有する。さらに、第１アーム９は、当該雪降ろし装置を自走させて使用現場へ移動させる際に、多関節アーム２を折り畳んで油圧ポンプ７等の上に保持しやすいよう、第２アーム１０の基端位置を高くするよう設計されている。
【００２１】
第２アーム１０及び第３アーム１１は、保持機構１２の第１アーム９からの距離及び仰角を定める。第２アーム１０及び第３アーム１１の長さとしては、例えば３ｍ以上６ｍ以下とすることができる。
【００２２】
（保持機構）
保持機構１２は、除雪ユニット３の除雪の基準面（除雪後に形成される雪面に重なる仮想面）に垂直な軸周りに除雪ユニット３を回動可能、且つこの回動軸に垂直且つ互いに直交する２軸を中心にそれぞれ揺動可能に保持するよう構成される。これにより、保持機構１２は、第２アーム１０及び第３アーム１１の角度にかかわらず除雪ユニットの基準面を屋根の表面に平行に保持することができるので、当該雪降ろし装置は、車体１を移動することなく広範囲の雪降ろしをすることができる。
【００２３】
（管路）
管路１３は、少なくとも第２アーム１０及び第３アーム１１に沿って配設され、除雪ユニット３が屋根の上から取り除いた雪を地上に移送するための経路となる。このため、管路１３の一端は、除雪ユニット３に取り付けられる。一方、管路１３の他端は、例えば流雪溝、トラックの荷台等に雪を排出できるよう、自在に配置可能に構成されることが好ましい。
【００２４】
管路１３は、多関節アーム２の曲げ伸ばしに対応できるよう、両端部、第２アーム１０及び第３アーム１１間の接続部等に、例えば複数のエルボと回転可能な接続部とを有する継ぎ手、可撓性のホース等の屈曲自在な構成を有する。具体例としては、管路１３は、コンクリートポンプ車の管体と同様に、多関節アーム２の各関節部の軸を貫通するよう配設することができる。
【００２５】
＜除雪ユニット＞
除雪ユニット３は、図３に示すように、雪を掻き集める集雪機構１４と、集雪機構１４が掻き集めた雪を管路１３を通して移送する移送機構１５と、集雪機構１４が取り残した雪（主に集雪機構１４よりも下方に存在していた雪）の雪面を粗面化する粗面化機構１６と、粗面化機構１６が粗面化した雪面により大きな窪みを形成する窪み形成機構１７と、集雪機構１４、移送機構１５粗面化機構１６及び、窪み形成機構１７を駆動する内燃エンジン１８とを有する。
【００２６】
除雪ユニット３は、集雪機構１４によって屋根の表面に一定の厚さの雪を残すよう上層の雪を掻き取り、移送機構１５によって管路１３を通して地上に移送する。
【００２７】
除雪ユニット３は、屋根に誤って接触することを防止するために、屋根の表面との距離を検出するセンサー、リミットスイッチ等を有することが好ましい。
【００２８】
（集雪機構）
集雪機構１４は、除雪ユニット３の多関節アーム２による移動方向前側に配設される。集雪機構は１４、回転により雪を割りほぐしつつ軸方向に移動させるオーガー１９と、オーガー１９による雪の移動を案内するカバー２０とを有する。
【００２９】
オーガー１９は、除雪ユニット３の基準面に平行な軸を中心に回転することによって雪を軸方向に移動させるよう１又は複数の螺旋状に形成される送り板２１を含む。送り板２１は、固まった雪を割りほぐしやすいよう、外周部が鋸歯状に形成されていてもよい。また、オーガー１９は、雪を軸方向一方側から他方側に移動させるものであってもよいが、雪を軸方向中央に向かって移動させるよう、送り板２１の螺旋方向が中央部で逆転していることが好ましい。
【００３０】
カバー２０は、例えば割り円筒状に形成され、オーガー１９の上方及び後方を覆うよう配設される。また、カバー２０は、移送機構１５に連通する排出口を有する。カバー２０の詳細な形状は、オーガー１９が雪を移送機構１５に効率よく供給することを担保できるよう設計される。
【００３１】
このような集雪機構１４は、屋根の上の雪を一定幅で削り落として移送機構１５に供給することによって、屋根の上の雪を効率よく取り除くことができる。
【００３２】
（移送機構）
移送機構１５は、オーガー１９が移動した雪を管路１３を通して車体１側に移送する。この移送機構１５としては、ブロワーによって雪を給気輸送する機構、管路１３を循環する多数のディスクを等間隔に保持する無端ループ状のワイヤーを循環駆動する機構、車体１側に配設されるバキュームポンプにより雪を吸引する機構等を用いることができる。
【００３３】
移送機構１５を有することによって、当該雪降ろし装置は、屋根の上の雪を地上に安全に移動することができる。
【００３４】
（粗面化機構）
粗面化機構１６は、基準面に平行に移動して雪面を不規則に削り落とす１又は複数の粗面化部材２２を有する構成とすることができる。粗面化機構１６は、効率よく雪面を粗面化することができるよう、オーガー１９の軸と平行且つ互い違いに逆方向に往復移動する複数の粗面化部材２２を有することが好ましい。
【００３５】
粗面化部材２２は、下方に突出する複数の突起を有し、オーガー１９の軸と平行に往復移動する板状、棒状又は枠状の部材とすることができる。このような粗面化部材２２を用いることで、比較的容易に雪面を粗面化することができる。
【００３６】
このような粗面化機構１６を有することによって、当該雪降ろし装置は、屋根の上に残される雪が氷状に固まった雪であったとしても、その上に新たに降り積もった雪が滑り落ち難くなる。
【００３７】
また、粗面化機構１６は、オーガー１９の軸と平行に往復移動し、下方に突出する複数の突起を有する粗面化部材２２を有するものとされることにより、比較的簡単な構成で効率よく雪面を粗面化することができる。
【００３８】
粗面化部材２２は、例えば、除雪ユニット３の基準面に平行に保持される板状の鋼材の側縁を鋸歯状にギザギザに形成し、この鋸歯部分を下方に折り曲げることによって形成することができる。
【００３９】
（窪み形成機構）
窪み形成機構１７は、上下移動する水平な軸を中心に回転し、外周に雪を削り取る複数の刃が設けられた切削円板２３を有する構成とすることができる。回転する刃で部分的に雪を削り取って比較的大きい窪みを形成する切削円板２３を用いることによって、形成された窪みに新たに降り積もる雪が入り込み、除雪ユニット３が屋根の上に残した雪の表面で新たに降り積もった雪が滑ることをより確実に防止することができる。
【００４０】
切削円板２３は、除雪ユニット３の移動方向に平行に延び、上下に移動可能に配置され軸を中心に回転することが好ましい。窪み形成機構１７は、複数の切削円板２３が、オーガー１９の軸と平行な方向及び除雪ユニット３の移動方向に平行な方向に並んだ行列状に設けられてもよい。
【００４１】
各切削円板２３の厚さとしては、例えば２ｃｍ以上５ｃｍ以下とすることができる。このような厚さの切削円板２３を有することで、新たに降り積もった雪が滑り落ちることを効果的に抑制できる。
【００４２】
（内燃エンジン）
内燃エンジン１８は、燃焼室を有するエンジンブロック、燃料を貯留する燃料タンクを有し、エンジンブロックに燃料を供給する燃料供給系統、エンジンブロックに燃焼用空気を供給する給気系統、エンジンブロックから燃焼排ガスを排出する排気系統、及びエンジンブロックへの燃料供給や燃焼用空気供給量を調節する制御機構を備える構成とすることができる。
【００４３】
このような内燃エンジンとしては例えばガソリンエンジン（オットーサイクルエンジン）、ディーゼルエンジン等を用いることができる。
【００４４】
＜制御装置＞
制御装置４は、屋根の表面に沿って除雪ユニット３を移動させるよう多関節アーム２を制御する。当該雪降ろし装置は、制御装置４を備えることによって自動で雪降ろし作業を行うことができるので、操作ミスによる屋根の損傷や落雪を防止することができる。
【００４５】
このような制御装置４は、屋根の位置及び形状を記憶する記憶装置と、多関節アーム２の適切な動作を計算する演算装置と、多関節アーム２及び除雪ユニット３との間で信号を受け渡しするための入出力装置とを有するコンピューター装置によって構成することができる。
【００４６】
屋根の位置及び形状は、降雪のない季節に例えばドローン等を用いて測定し、制御装置４の記憶装置に記憶させておくことができる。また、制御装置４の記憶装置には、当該雪降ろし装置の車体１の位置を確認するために、例えば電柱、避雷針等の基準点となり得る複数の構造体の位置も記憶されることが好ましい。
【００４７】
＜利点＞
当該雪降ろし装置は、除雪ユニット３が集雪機構１４及び移送機構１５を有するので、除雪ユニット３を屋根に沿ってゆっくりと移動させるよう多関節アーム２を操作することにより除雪を行うことができる。このため、当該雪降ろし装置は、比較的操作が容易であり、人が屋根に上る必要がないので安全に雪降ろしを行うことができる。
【００４８】
また、当該雪降ろし装置は、除雪ユニット３が窪み形成機構１７を有するので、除雪ユニット３が屋根の上に取り残した雪の表面を新たに降り積もった雪が滑り落ちることを防止できる。このため、当該雪降ろし装置は、除雪ユニット３を屋根に接触させず除雪後に屋根の上に少量の雪を残すよう移動させることで、誤って屋根を損傷させることを防止できる。
【００４９】
当該雪降ろし装置は、窪み形成機構１７が上下移動する複数の切削円板２３を有することによって、屋根の上の雪が氷状に固まっていても、屋根に大きな力を作用させることなく、取り残す雪に表面に確実に窪みを形成することができる。このため。当該雪降ろし装置は、後から降り積もった雪が除雪後に残された雪の上で滑りやすくなることを防止して、落雪事故をより確実に防止することができる。
【００５０】
当該雪降ろし装置は、除雪ユニット３が、集雪機構１４と窪み形成機構１７との間に配設される粗面化機構１６を有することによって、窪み形成機構１７が形成する窪みの周囲の雪面にも小さい凹凸が形成されるため、新しく降り積もった雪が滑り落ちることをより確実に防止することができる。
【００５１】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、上記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【００５２】
当該雪降ろし装置において、車体は、車輪の代わりにクローラーを有してもよく、走行機能を有せず、地面に配置されるベースであってもよい。
【００５３】
当該雪降ろし装置において、多関節アームは、油圧によらず、例えば電気モーター等の他の動力によって駆動されるものであってもよい。
【００５４】
当該雪降ろし装置の多関節アームは、より多数のアームを連設したものであってもよく、車体に旋回可能に配設されるベースから延びる２本のアームと保持機構とからなるものであってもよい。
【００５５】
当該雪降ろし装置において、除雪ユニットの粗面化機構は省略してもよい。
【００５６】
当該雪降ろし装置の除雪ユニットは、内燃エンジンに替えて、例えば電気モーター、油圧モーター等の他の動力源を有してもよい。
【００５７】
当該雪降ろし装置において、制御装置は必須ではなく、オペレーターがマニュアル操作によって多関節アームを操縦してもよい。
【００５８】
当該雪降ろし装置において、多関節アームを構成する複数のアームのうちのいずれかが伸縮可能に構成されていてもよい。
【００５９】
当該雪降ろし装置は、除雪ユニットにオペレーターが搭乗して多関節アーム及び除雪ユニットを操作するように構成されてもよい。
【００６０】
当該雪降ろし装置において、除雪ユニットは、窪み形成機構や粗面化機構が削り取った雪を吹き飛ばすブロワー等を有してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る雪降ろし装置は、屋根の雪降ろし作業を行うために好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  車体
２  多関節アーム
３  除雪ユニット
４  制御装置
５  車輪
６  運転室
７  油圧ポンプ
８  アウトリガー
９  第１アーム
１０  第２アーム
１１  第３アーム
１２  保持機構
１３  管路
１４  集雪機構
１５  移送機構
１６  粗面化機構
１７  窪み形成機構
１８  内燃エンジン
１９  オーガー
２０  カバー
２１  送り板
２２  粗面化部材
２３  切削円板
【図１】
2019094628.tif 000003
【図２】
2019094628.tif 000004
【図３】
2019094628.tif 000005