(57)【要約】【課題】融雪のための熱源を必要とすることなく、樹脂シートの重量増大を抑えると共に、裏面側の樹脂シートの屋根への吸着を防止しつつ、強風による折返し状の重ね合わせ状態への吸着も防止できる新規な雪下ろし装置を提供する。【解決手段】無端のループ状とされたシート１４を、屋根上に傾斜設置した基台フレーム１２に対して巻き付けるようにして装着し、シート１４の上面へ積もった雪の重力を利用してシート１４をループ方向へ走行させて雪下ろしする雪下ろし装置１０において、前記シート１４として、内部２８に空気が封止された突起２６を有する気泡緩衝シートを採用し、該突起２６が外周面側となる状態で該気泡緩衝シートを前記基台フレーム１２に装着した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端のループ状とされたシートを、屋根上に傾斜設置した基台フレームに対して巻き付けるようにして装着し、シートの上面へ積もった雪の重力を利用してシートをループ方向へ走行させて雪下ろしする雪下ろし装置において、
前記シートとして、内部に空気が封止された突起を有する気泡緩衝シートを採用し、該突起が外周面側となる状態で該気泡緩衝シートを前記基台フレームに装着したことを特徴とする雪下ろし装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雪時における屋根への積雪を避けるための雪下ろし装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
積雪量が多い地域において、屋根に積もる雪は、非常に大きな問題であり、特に老齢化が進む地方では、社会問題にまでなっている。これは、屋根に積もった雪をそのまま放っておくと、雪の重みによって家屋が倒壊するおそれがあることから、屋根に積もった雪を下ろす作業をしなければならないのであるが、かかる雪下ろし作業が、屋根の上での重労働となることに起因する。特に、積雪量が多くなると、降り積もった雪の重みと気温によって、雪が氷のブロックのようになってしまい、雪を切り出す作業に多大な労力が必要となる。その結果、雪下ろし作業が益々重労働となり、問題は一層深刻化する。また、これらに加えて、雪下ろし作業は、傾斜した屋根の上で行われることから、屋根が凍結している場合、作業者が屋根から滑り落ちる危険もある。事実、積雪量が多い地域では、毎年、多くの人が雪下ろし作業中に屋根から落下する等して怪我をしたり、命を落としたりしていることが報じられている。
【０００３】
ところで、このような危険を伴う屋根の雪下ろし作業を軽減したり、不要にするために、例えば、特開平９−３１０４５４号公報（特許文献１）において、電力を利用して屋根を加熱して屋根に積もった雪を融かす方法や、特開２００５−３１４９８３号公報（特許文献２）において、灯油燃焼の温風を利用した屋根の融雪装置が提案されている。しかしながら、１時間に数十センチメートル以上積もることがある雪を、氷点下の環境下で融かす程の装置は、多大のエネルギーを要し効率的でない。また、積雪量が多くなると、停電や交通遮断することも多いから実用的とは言い難い。
【０００４】
そこで、実開昭６３−５１５６号公報（特許文献３）に記載されているように、ベルトコンベア状の雪下ろし装置が提案されている。本発明者も、先に特開２００８−９５３１３公報（特許文献４）において、無端ループ状のシートを用い、積雪の重量を利用して当該シートをループ方向へ作動させることにより、動力を必要とせずに自動的に雪下ろしすることができる雪下ろし装置を提案した。
【０００５】
しかしながら、合成樹脂フィルムなどのシートを用いた従来のベルトコンベア状の雪下ろし装置では、その作動が安定して発揮され難い場合があり、未だ改良の余地があったのである。即ち、屋根上に積もった雪の雪解水の表面張力でリターン側（返戻側）のシートが屋根に付着したり、凍り付いたりするおそれがあった。このようなシートを用いた雪下ろし装置においては表面積の大きな幅広のシートが好適に採用されることから、上記の如きシートの付着や凍結は、積雪の重量を利用して無動力で作動させる場合には作動自体の支障になると共に、電力等で駆動させる場合でも大きな駆動力が必要になるという問題があった。
【０００６】
加えて、雪国では冬季に強風が吹くことが多く、薄い合成樹脂シートを使用しているために風であおられたり、内側に空気をはらんだりしてシートが変形し易かった。特に、シートが捲れ上がると折れて重ね合わさってしまい、雪解水の表面張力が作用したり凍り付いたりしてそのまま離れなくなることも多い。かかる状態では、シートの有効面積が確保できなくなるばかりか、ローラなどによる折返し部分で大きな抵抗が発生し、ループ方向に送り作動しなくなってしまうという重大な不具合が発生するおそれもあった。
【０００７】
なお、このような問題に鑑み、大きな変形剛性をもった厚肉のゴムシート等を採用することも考えられるが、重量増大で取り扱い難いだけでなく、曲げ剛性が大きくなってループ方向への送り作動自体が阻害されるおそれがある。また、重量の大きな雪下ろし装置を設置することとなり、屋根に大きな荷重が加えられることから、屋根の強度の問題が発生するおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３１０４５４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１４９８３号公報
【特許文献３】実開昭６３−５１５６号公報
【特許文献４】特開２００８−９５３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、特許文献１，２に示されているような融雪のための熱源を必要とすることなく、樹脂シートの重量増大を抑えると共に、リターン側の樹脂シートの屋根への吸着を防止しつつ、強風による折返し状の重ね合わせ状態への吸着も防止できる新規な雪下ろし装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、無端のループ状とされたシートを、屋根上に傾斜設置した基台フレームに対して巻き付けるようにして装着し、シートの上面へ積もった雪の重力を利用してシートをループ方向へ走行させて雪下ろしする雪下ろし装置において、前記シートとして、内部に空気が封止された突起を有する気泡緩衝シートを採用し、該突起が外周面側となる状態で該気泡緩衝シートを前記基台フレームに装着したことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の雪下ろし装置によれば、シートの上面に積もった雪の重力に従って、無端のループ状とされたシートが基台フレームに沿って回転変位せしめられることにより、屋根上の雪下ろしが達成される。これにより、雪下ろしのための特別な装置や熱源が必要とされることなく、安定した雪下ろしが実現され得る。
【００１２】
特に、外周面に突起が設けられたシートを採用したことにより、基台フレームの裏側に位置するリターン側のシートと屋根との接触面積を小さく抑えることができる。これにより、シートに付着する雪解水の表面張力や凍り付きによりシートと屋根とが張り付くおそれが効果的に低減され得る。
【００１３】
また、外周面に突起が設けられたシートを採用したことによって、強風時にシートが折り返された場合においても、シート同士の接触面積が小さく抑えられる。これにより、シートに付着する雪解水の表面張力や凍り付きによりシート同士が張り付くおそれが効果的に低減され得る。
【００１４】
さらに、シートの外周面に設けられる突起は中空形状とされていることから、強風でシートがあおられた場合でも、内部に封止される空気の弾性復元作用によって、シートが初期形状に戻りやすくされている。このことから、シートの捲れ上がりが抑制されるだけでなく、シートが折れ曲がってシート同士が重なる際にも、シートに付着する雪解水の表面張力や凍り付きによりシート同士が張り付くおそれが効果的に低減され得る。また、シートの重量増大が回避されることから、雪下ろし装置の設置に際しても大掛かりな屋根の補強や雪下ろし装置の支持設備等を特別に設ける必要もない。
【００１５】
更にまた、シート表面に形成された突起が、積雪面において、雪に対して引っ掛かったり摩擦力を向上させる等の作用を為すことにより、シート表面の積雪に作用する重力をシートのループ方向への走行へ効率的に作用させることが出来て、雪下ろし装置の作動の安定性にも資することとなる。
【００１６】
なお、このような表面に突起が形成されたシートは、例えば市販されている製品を用いて簡単な加工で容易に得ることもできる。具体的には、例えば川上産業株式会社製「プチプチ」（登録商標）等のシートを用い、適切な寸法に加工した後に、かかるシートの長さ方向の両端部分を繋いで無端のループ状として用いることも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従う構造とされた雪下ろし装置においては、積もった雪の重力に従って、雪下ろしが実現されることから、特別な装置や熱源を必要とすることがない。また、表面に突起が形成されたシートを採用することにより、シートと屋根、またはシートとシートの接触面積を小さくすることができて、シートと屋根、またはシートとシートが吸着するおそれが軽減され得る。更に、かかる突起は中空構造とされていることから、シートの重量増大も回避され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態としての雪下ろし装置を示す平面図。
【図２】図１に示されている雪下ろし装置の右側面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における要部を示す部分拡大図。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ断面における要部を示す部分拡大図。
【図５】図１に示されている雪下ろし装置の屋根への設置状態を示す正面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
まず、図１，２には、本発明の一実施形態としての雪下ろし装置１０が示されている。この雪下ろし装置１０は、基台フレーム１２に対して無端のループ状とされたシート１４を装着することにより構成されている。
【００２１】
より詳細には、基台フレーム１２は、屋根上に設置可能な矩形状とされており、特に本実施形態では、図１中の左右方向となる幅寸法に比して、上下方向となる長さ寸法が大きい矩形状とされている。また、かかる基台フレーム１２は、中空の枠構造とされており、矩形枠の中に各複数本の縦桟１６と横桟１８が設けられて補強されている。
【００２２】
なお、基台フレーム１２の材質は特に限定されるものでなく、金属等で形成することも可能であるが、合成樹脂製のものが軽量で好ましい。また、基台フレーム１２は、一体成形品であっても良いし、複数の部品を固着や組付け等された分割構造であっても良い。
【００２３】
さらに、基台フレーム１２の上下の各端縁部には、基台フレーム１２の幅方向に所定間隔を隔てて複数のローラ部２０が設けられている。図３，４に示されているように、各ローラ部２０では、基台フレーム１２から突設された支持部２２，２２間にローラ本体２４が装着されている。そして、ローラ本体２４が、基台フレーム１２の上下端縁部に沿って延びる中心軸回りに回転可能とされている。
【００２４】
なお、図示された本実施形態では、各ローラ本体２４の回転中心軸が、基台フレーム１２の厚さ方向（図２中の上下方向）において、中央よりも僅かに上方に設定されている。
【００２５】
そして、このような基台フレーム１２に対して、シート１４が装着されている。シート１４は、略一定の幅寸法で連続して延びる無端のループ状とされており、上側のローラ部２０ａと下側のローラ部２０ｂとを含む基台フレーム１２の長さ方向で、基台フレーム１２の外側に巻き付けられるように装着されている。なお、シート１４の幅寸法は、基台フレーム１２の幅寸法と略等しいか小さくされていることが好ましい。
【００２６】
このようなシート１４は、予め無端構造で成形されたものの他、例えば、薄肉帯状の有限長のシート材を適切な長さに切断し、その長さ方向両端を相互に溶着や接着、粘着テープ等の手段により固着することによって得ることができる。
【００２７】
また、このシート１４の一方の面には多数の突起２６が形成されている。かかる突起２６は密閉された中空の内部領域２８を備えており、この内部領域２８には空気が封止されている。そして、シート１４は、突起２６が形成されている面が外周面側となる状態で基台フレーム１２に巻き付けられて装着されている。
【００２８】
なお、かかるシート１４は、周方向の滑動抵抗を抑えるために、基台フレーム１２上において、僅かに弛んだ状態で巻き付けられることが好ましい。これにより、基台フレーム１２の表側に位置するキャリア側（送り側）のシート１４は、基台フレーム１２および縦桟１６に摺接している一方、基台フレーム１２の裏側に位置するリターン側のシート１４は、基台フレーム１２および縦桟１６から下方へ僅かに離れて垂れ下がった状態とされている。また、シート１４の折り返し部分では、各複数のローラ本体２４の外周面に重ね合わされて、シート１４の裏面が支持されている。
【００２９】
本実施形態では、シート１４の突起２６は、外周が円形の略碗形またはドーム形とされており、シート１４の一方の面に多数形成されている。かかる突起２６の大きさは特に限定されるものではないが、後述する目的を達成するには、外径が１〜３０ｍｍで突出高さが１〜２０ｍｍとされることが望ましい。また、平面視において、形成された突起２６の総面積が、シート面に対して１０〜８０％の面積比を有するように、突起２６の数を設定することが望ましい。なお、本実施形態では、同じ大きさと形状をもって複数の突起２６が形成されている。
【００３０】
ここにおいて、かかる突起２６は、内部に空気が封止された密閉の気泡構造とされている。好適には、突起２６の突部側の表面を構成する層が軟質の合成樹脂シート等からなる可撓性膜とされることで、突起２６が、内部の空気も利用して弾性的に変形可能とされている。なお、このような気密の内部空間を備えて突起２６を有するシートは、例えば凹凸を有する第一シートと平坦な第二シートを重ね合わせて、凹凸以外の部分を接着や溶着等の手段により固着し、第一シートの凹部の開口部分を第二シートで封止して突起２６とすること等により形成され得る。
【００３１】
また、このようなシート１４としては、突起の内部領域に封止された空気により衝撃を緩衝する、いわゆる気泡緩衝シートを採用することも可能である。かかる気泡緩衝シートは市場から容易に入手することができて、例えば川上産業株式会社製「プチプチ」（登録商標）、酒井化学工業株式会社製「エアーキャップ」（登録商標）、「ミナパック」（登録商標）、株式会社ジェイエスピー製「キャプロン」（登録商標）等が挙げられる。
【００３２】
上記の如き構造とされた雪下ろし装置１０は、図５に示されているように、屋根の傾斜に沿って屋根上に設置される。屋根の形状は何等限定されるものではないが、図５においては、切妻屋根を例示して説明する。この雪下ろし装置１０の屋根上への設置手段も、何等限定されるものではないが、例えば切妻屋根の両面に設置された雪下ろし装置１０，１０は、屋根の棟において、各基台フレーム１２，１２の上側の端縁部分が、設置部材３０で相互に連結されることにより、屋根の高さ方向で位置決めされて設置され得る。
【００３３】
また、各屋根上において、基台フレーム１２を、長さ方向や幅方向で相互に連設することにより、屋根の大きさや形状に適宜に対応することができる。その際、各基台フレーム１２を長さ方向や幅方向で相互に連結することも可能である。更にまた、基台フレーム１２を屋根上に設置するに際して、基台フレーム１２と屋根との間にリターン側のシートが通過するスペースを確保するために、必要に応じて、基台フレーム１２から下方に向かって突出する支持脚部を設けたり、屋根上に基台フレーム１２を支持する支持枠などを設置するようにされる。
【００３４】
かくの如くして家屋の屋根上に設置された雪下ろし装置１０におけるシート１４の上面に雪が積もると、雪に作用する重力によりシート１４が、シート１４のループ方向、即ち基台フレーム１２の長手方向において、基台フレーム１２に沿って摺動変位せしめられる。ここにおいて、基台フレーム１２の長手方向両端部にはローラ部２０が設けられていると共に、シート１４が弛んだ状態で基台フレーム１２に巻き付けられていることから、シート１４は引っ掛かることなく滑らかに回転変位せしめられる。そして、かくの如きシート１４の回転走行により、シート１４の上面に積もっていた雪が、シート１４に沿って下方へ移送されることとなり、基台フレーム１２の下端縁部において、雪下ろし装置１０上から家の軒下に雪が落ちることとなる。
【００３５】
このように、本実施形態の雪下ろし装置１０では、一定量の雪が積もる毎に無端のループ状とされたシート１４が自動的に順次送り出されると共に、シート１４上に積もった雪が雪の自重により軒下に自動的に移送されることにより雪下ろしが行われて、屋根上の積雪が解消される。
【００３６】
ここにおいて、本実施形態のシート１４には突起２６が形成されていることから、基台フレーム１２の裏側に位置するリターン側のシート１４と屋根とが張り付くおそれが軽減されている。即ち、従来の、突起が形成されていない平坦なシートでは、シートと屋根との接触面積が大きく、シートの外周面に付着した雪解水の表面張力等により、リターン側のシートと屋根とが張り付きやすかった。これに対して、本実施形態では、シート１４に突起２６が形成されていることから、シート１４と屋根との接触部分は突起２６の突出先端のみに抑えられるし、隙間には風が入り込んでシート１４を屋根から浮き上がらせる作用も発揮される。これにより、雪解水の表面張力等によりシート１４と屋根とが張り付くおそれが軽減され得て、仮にこれらの作用によりシート１４と屋根とが重なり合ったとしても、シート１４と屋根との重なりが容易に解除されて雪下ろし装置１０が安定して作動し得る。
【００３７】
また、本実施形態のシート１４には突起２６が形成されていることから、シート１４が折れ曲がって重なり、この重なった部分が張り付くおそれも軽減されている。即ち、従来の、突起が形成されていない平坦なシートでは、強風時にシートが折れ曲がった際のシート同士の接触面積が大きく、シートの外周面に付着した雪解水の表面張力等により、シートが折れ曲がって重なった部分が張り付きやすかった。これに対して、本実施形態では、シート１４に突起２６が形成されていることから、折れ曲がって接触する部分は突起２６の突出先端のみに抑えられるし、仮に重なった場合でも重なり面間に風が入り込んで引き離す作用も発揮される。これにより、雪解水の表面張力等によりシート１４同士が張り付くおそれが軽減され得て、仮にこれらの作用によりシート１４同士が重なり合ったとしても、重なりが容易に解除されて雪下ろし装置１０の安定した作動が維持され得る。
【００３８】
特に、突起２６の内部領域２８には空気が封止されていることから、強風時にシート１４が折れ曲がった際に、空気ばねの弾性復元作用が発揮されて、シート１４が初期形状に復帰することが促進される。これにより、シート１４が強風にあおられて捲れ上がることが抑制されるだけでなく、雪解水の表面張力等によりシート１４同士が張り付くおそれが一層効果的に防止され得る。
【００３９】
また、本実施形態では、シート１４が軟質の合成樹脂で形成されて薄肉とされていると共に、突起２６の内部領域２８においても空気が封止された中空空間とされていることから、シート１４、ひいては雪下ろし装置１０を非常に軽量なものとすることができる。これにより、屋根への負担が軽減され得て、例えば通常の民家の屋根上における雪下ろし装置１０の設置が一層容易に実現され得る。
【００４０】
なお、比較実験として、同一の屋根上に同一の型の基台フレームを固定して、それぞれの基台フレームに対して、本実施形態のシート１４と従来構造のシートを装着して、降雪強風時におけるシートの折れ曲がり度合を確認した。その結果、従来構造のシートは強風で折れ曲がり、二つ折りの状態から復元しなかった一方、本実施形態のシート１４は、二つ折りの状態にならないことを確認した。このことから、表面に突起２６の形成されたシート１４を採用することにより、従来構造のシートに比してシート１４同士の吸着が抑制されていることがわかる。なお、従来構造のシートとしては、農業のビニルハウス用半透明樹脂シートを使用した。
【００４１】
また、上記と同条件の比較実験として、同じ風の状況下における従来構造のシートと本実施形態のシート１４の捲れ上がり度合を確認した。その結果、従来構造のシートは風にあおられて大きく捲れ上がった一方、本実施形態のシート１４は、捲れ上がり量が従来構造のシートより小さく抑えられたことを目視により確認した。このことから、表面に突起２６の形成されたシート１４を採用することにより、従来構造のシートに比してシート１４の捲れ上がりが抑制されていることがわかる。
【００４２】
また、上記比較実験に使用した従来構造のシートと本実施形態のシート１４の重量を比較すると、従来構造のシートよりも本実施形態のシート１４は軽量であった。このことから、屋根に対する負荷を低減させることができるだけでなく、本実施形態のシート１４、ひいては雪下ろし装置１０の屋根上への設置を容易に実施することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明は上述の実施形態における具体的な記載によって限定的に解釈されるものでない。
【００４４】
例えば、基台フレーム１２に設けられるローラ部は前記実施形態の如き態様に限定されるものではない。即ち、基台フレーム１２の上下両端に対してローラ部２０が複数形成される必要はなく、基台フレーム１２の上下両端に対して所定の幅寸法で延びるローラ部が一つだけ形成されている態様であってもよい。更に、支持部２２は必須ではなく、例えば基台フレーム１２の上下両端に対してローラ本体が軸回転可能に装着されていてもよい。尤も、本発明においてローラ部は必須ではなく、基台フレーム１２回りにおけるシート１４のループ方向への走行が許容されるものであればよい。即ち、例えば上下一方の端縁部だけにローラ部を設けたり、両方のローラ部を無くしてシートが折り返し部分で基台フレーム１２に摺接走行する構造等も採用することが可能である。
【００４５】
更にまた、前記実施形態では、一定量の雪がシート上に積もると、雪の重量作用により自動的に雪下ろし作動が開始されるようになっていたが、雪下ろし装置１０の長さ方向中間部分や下端部分にストッパを設けて、このストッパのストッパ機能が解除されることにより雪下ろしがなされるようにしてもよい。即ち、係止構造などのストッパ機能を地上から使用者が紐等を使って操作することで、雪下ろしのタイミングを使用者が任意に選択できるようにしてもよい。
【００４６】
また、図５においては、雪下ろし装置１０を切妻屋根に対して採用した例を図示したが、寄棟屋根に設置することも可能であり、また、半切妻や入母屋、方形、片流れ等の屋根に対しても設置することが出来る。なお、水平の屋根に対しても、傾斜した架台を採用して、かかる架台上に基台フレーム１２を設置することにより、本発明の雪下ろし装置１０は適用され得る。また、屋根勾配に応じて、基台フレーム１２の傾斜角度を調節するための設置架台を屋根上に設けることも可能である。更に、雪下ろし装置１０の大きさは特に限定されるものではなく、屋根に対して雪下ろし装置１０を直列や並列に配置してもよい。更にまた、軒側に配置した雪下ろし装置１０に対して棟側に配置した雪下ろし装置１０を上方に隙間をもって部分的に重ならせることで、複数段階で階段状に雪下ろし作動を行わせることも可能である。
【００４７】
更にまた、雪下ろし装置１０の屋根上への設置方法は、前記実施形態の態様に限定されない。即ち、例えば、図５に示した切妻屋根に対しても、両面に設置する必要はなく、片面のみであってもよい。また、設置部材の形状は何等限定されるものではなく、屋根の大きさや形状に合わせて適宜調節、変更が可能である。
【００４８】
また、前記実施形態では、各ローラ本体２４の回転中心軸が、基台フレーム１２の厚さ方向中央より上方に偏倚しており、基台フレーム１２の上下端縁部におけるシート１４の垂れ下がり量が抑制されていたが、ローラ本体の回転中心軸は基台フレームの厚さ方向中央に位置していてもよい。これにより、ローラ部を含めた基台フレームの表裏をなくすことができて、取り扱いを容易にすることができる。
【００４９】
さらに、前記実施形態では、シート１４の突起２６は略碗形状とされていたが、例えば円錐形状や直方体等、各種の形状が採用可能である。また、各突起は相互に完全に独立して形成される必要はなく、全体として外部空間から遮断されていれば、相互に連通構造であっても良い。更にまた、互いに異なる形状や大きさの突起を、組み合わせて採用してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０：雪下ろし装置、１２：基台フレーム、１４：シート、２６：突起、２８：内部領域
【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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