(57)【要約】【課題】暴風や降雪、結氷に強く圧迫感のない簡単な構成にする必要がある。また、停止、移動、停止を繰り返し、停止時間の長い雪降ろし部材は、凍結による動作不能状態に陥らないように他の部品等との接触をできるだけ減らすことが重要で、接触部が凍結してもその氷を砕きながら動作しなければならない。【解決手段】雪降ろし部材を支えながら駆動力を伝達する機能を２本の長ネジにもたせ、雪降ろし部材に取り付けた２個のナットにその長ネジを挿入するように構成したので、長ネジの回転により雪降ろし部材を往復移動させることができた。雪降ろし部材が接触するのは長ネジだけであり、ナットとの接触面積は小さく、かつ回転する駆動力が大きいので長ネジに着いた氷を簡単に砕くことができる。【選択図】図２
2008261199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪降ろしの上流側および下流側に配置した第一および第二の支持体の間にボルト状のバー（以後、ボルトバーと称す）を設置してボルトバーの軸が回転するように構成し、雪降ろし部材に前記のボルトバーのネジ山のピッチに適合したナットまたはリングを設けて前記のボルトバーを挿入し、回転力を与える駆動装置と連結したボルトバーの回転によりその雪降ろし部材が雪降ろし方向に往復移動するようにした自動雪降ろし機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】この発明は、屋根に積もった雪、積もりつつある雪を、屋根に設置した雪降ろし機で自動的に除雪する自動雪降ろし装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】屋根に積もった雪降ろしの従来の方法には、人が屋根に上って雪降ろしをする人力に頼る方法と熱で雪を溶かす融雪方法があった。
図１は、融雪方法の代表的な融雪装置を設置した家の基本的外観を示す。（１）はボイラー、（２）は屋根に張り巡らせた放熱管であり、例えば灯油を燃料にして水を高温にし、これを放熱管（２）に供給して屋根の雪を融かす方法や、放熱管（２）の代わりに屋根に設置したヒーターとそれを保護する保護板からなり、ヒーターに通電することで保護板を温め保護板上の雪を溶かすというものが実用化されていた。しかし、これらの屋根融雪機器は融雪する面積にもよるが設置費用が数十万円から数百万円と高価で、かつ気温が低下するに従いランニングコストが高くなるという欠点を有していた。【０００３】代表的な積雪地である青森における平成１７年度５月の「青森市民のアンケート調査結果」によれば年間積算降雪量の平年値は７６５ｃｍ、１６年度の積算降雪量は１０４３ｃｍで屋根の雪降ろしを実施した世帯は全体の約６０％であり、平均約２回行っている。屋根雪の量が増えるに伴い、その重量が増すため屋根を崩壊から守る必要があり、どうしても雪降ろしが必要となっている。雪降ろしをしなかった理由は、複数回答だが無落雪屋根２７％、集合住宅３３％、屋根融雪機器設置１０％、自然落雪屋根３０％、その他６％となっている。ここから屋根融雪機器を設置している世帯が全体の約４％と少ないことがわかる。屋根融雪施設は安価なものではないことが、大きな理由と考えられる。【０００４】そのほか豪雪地域の山間部では市街地に比べて雪降ろしの回数は増え、豪雪の際には雪降ろし回数が最大２４回という記録のある地域がある（雪と屋根：（株）アメックス協販）。そのたびに屋根に上がらねばならず、滑り落ちるという事故の危険性を常にはらんでおり、実際に毎年雪降ろしによる数多くの事故が発生している。このような状況にあって安価でランニングコストの安い自動雪降ろし装置の出現が待たれている。
【発明の開示】
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、屋根に設置し駆動用の電動モーターに通電するだけで屋根に積もった雪を自動的に降ろす、安価な自動雪降ろし装置を得ることを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】この発明に係る自動雪降ろし装置は、屋根の雪を掻き降ろす雪降ろし部材を屋根にほぼ平行に移動させるために、平行に配置した２本のボルト状のバーを用い、雪掻き部材にそのボルト状のバーが入るナットを設けボルト状のバーが回転することで移動する構成としている。
【実施例】
【０００７】以下、この発明の一実施例を図について説明する。図２は平面図、図３は側面図である。図２および図３において（１１）は雪降ろし部材、（１２Ａ）、（１２Ｂ）は、雪降ろし部材（１１）を支え、かつ移動を可能にするボルト状のバー（以下ボルトバーと称す）１および２である。（１３）は電動モーターや歯車などの駆動系を収納した底板（１４）に固定された駆動部である。
図４の上部の図は、駆動部（１３）の内部を上から見た図で、（１５）は底板（１４）に固定された筐体である。減速ギアを取り付けた電動モーター（１６）は筐体（１５）に固定されており、その回転軸には歯車（１７）が取り付けられている。
ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）は、第一の支持体である筐体（１５）に設けた軸受けで支えられている。（１８）・（１９）・（２０）は同一仕様の歯車でボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）にはそれぞれ歯車（１８）・（１９）を取り付けている。歯車（２０）は駆動力を伝達するためのもので筐体（１５）に設けた軸受けで支持されている。（２１）は外装である。図５は本実施例の正面図の一部であり、ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）の第二の支持体（２２）と軸受け（２３）を示している。【０００８】（２４Ａ）と（２４Ｂ）はボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナットである。一般のボルトとナットでは挿入した際の相互間の隙間は小さくされているが、ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）とナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の場合、相互間の隙間は大きいほうが良い。雪降ろしの際、回転するボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）には雪や氷が付着しているのでネジ山の数が多いとナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の中で砕かれた雪や氷が詰まってしまい、回転が停止してしまう恐れがある。従って、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）のネジ山の数は少なくし、砕かれた雪や氷は、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の内部に留まることなく外部に排出されるようにすべきである。しかし、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）のネジ山の数が少ないと雪降ろし部材（１１）が支えられるのは点接触に近い状態になるため不安定となるので注意する必要がある。ネジ山の少ないナットをパイプの両端に埋め込み、そのパイプを雪降ろし部材（１１）に取り付けても良い。ナットではなく１枚のリングをボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）のねじ山に適合するようにパイプの両端に取り付けても良い。この場合、パイプの中央には砕かれた雪や氷が外部に排出されるよう一部分孔を開けておく必要がある。または長めのナットの両端を残し、中央部分を半分削除して用いても良い。ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の側面図を図６に示した。このようにすれば雪降ろし部材（１１）は４箇所での支持となるため安定する。【０００９】ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）の回転方向は同一の方向ではなく互いに逆の方向とすべきである。同一方向では雪降ろし部材（１１）が左右いずれかに若干ではあるが傾くことになる。ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）の回転方向を互いに逆にするための駆動力の伝達には本実施例では図５に示すように歯車を用いた。【００１０】図４の下部の図は駆動部（１３）の歯車（１７）、（１８）、（１９）、（２０）を示しており、一点鎖線の外側の実線は歯車の山の通過する軌跡、一点鎖線は歯車の谷の通過する軌跡、それぞれの歯車の中心の円は歯車の軸である。矢印は回転方向を示す。（１８）、（１９）、（２０）の歯車は大きさ、歯数とも同じである。歯車１（１７）は、減速ギアを取り付けた電動モーター（１６）により回転する駆動歯車、歯車２（１８）はボルトバー１（１２Ａ）を回転軸とし、歯車３（１９）はボルトバー２（１２Ｂ）を回転軸としている。歯車４（２０）は駆動力を歯車３（１９）に伝達し、回転方向を逆にするために設けている。駆動力の伝達に歯車を用いて説明したが、ベルトやチェーンを用いても可能である。【００１１】雪降ろし部材（１１）の初期の位置は、駆動部（１３）の近傍に設定しておく。雪降ろし部材（１１）を動かすために起動スイッチをＯＮにして電動モーター（１６）を回転させると雪降ろし部材（１１）は雪降ろしの下流側に向かって移動し、第二の支持体の手前で停止する。停止するために位置の検出を行う必要があり、第二の支持体の手前に電気的接触による位置検出器を備えている。停止すると次に電動モーター（１６）を逆回転させ雪降ろし部材（１１）を駆動部（１３）に向かって移動させる。駆動部（１３）の近傍の初期の位置にも同様の位置検出器を配置しており、電気的接触による電気信号により初期の位置に停止するようにしている。【００１２】降雪量は一日あたり最大１〜２メートル程度であるから、雪降ろし部材（１１）の大きさにもよるが、一時間当たり２〜３回往復させればよい。したがって起動スイッチをＯＮにすると２０〜３０分毎に電動モーター（１６）を回転させるためにタイマーを用いればよい。一般の家屋の屋根であれば２〜３メートルを往復することになり、１往復を１分以内、速くすれば１０秒程度の時間しかかからないので電力の使用はごくわずかで済み、従来の融雪方式に比べて非常に経済的である。【００１３】雪降ろし部材（１１）の大きさ、高さは、暴風に強くするために小さく低いほうが良い。この自動雪降ろし機の最大の特長は、雪降ろし部材（１１）が他と接触する部分がボルトバー（１２）だけという点である。接触部分が小さいので、ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）に多少の氷が張ったとしてもナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）で砕きながら走行できる。ボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）に雪が直接降りないように覆いをつければ信頼性はさらに向上する。雪降ろし部材（１１）自体にも雪は積もるので駆動部（１３）側の初期の位置にカバーを設けておくことが望ましい。また、雪降ろし部材（１１）を支えながら駆動力を伝達する機能をボルトバー１、２（１２Ａ）、（１２Ｂ）だけが担っていることは部品の最小化に繋がっており、全体的に構造が簡単で部品の少ない装置にできるので、安価に提供できる。
【産業上の利用の可能性】
【００１４】自動雪降ろし機であるので産業に寄与するのは工場の屋根の雪降ろしである。工場の屋根は面積が大きいので屋根の強度を豪雪に耐えるほど強くする必要があるが、自動雪降ろし機を設置し稼動させることで雪の重みを心配する必要がなくなる。また自動雪降ろし機の設置を前提に工場の屋根を設計すれば建築費用も安価となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ボイラー（１）と屋根に張り巡らせた放熱管（２）からなる従来の融雪方法を示す。
【図２】本発明の一実施例の平面図を示す。
【図３】本発明の一実施例の側面図を示す。
【図４】駆動部（１３）の内部構成と歯車による駆動の伝達を示す。
【図５】本発明の一実施例の正面図の一部であり、第二の支持体を示す。
【図６】ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の側面図
【符号の説明】
【００１６】１      ボイラー
２      放熱管
１１    雪降ろし部材
１２Ａ  雪降ろし部材（１１）を支えるボルト状のバー１
１２Ｂ  雪降ろし部材（１１）を支えるボルト状のバー２
１３    駆動系を収納した駆動部
１４    駆動部（１３）を支える底板
１５    底板（１４）に固定された筐体
１６    電動モーター
１７    電動モーター（１６）の回転軸に取り付けた駆動歯車１
１８    ボルトバー１（１２Ａ）に取り付けた歯車２
１９    ボルトバー２（１２Ｂ）に取り付けた歯車３
２０    駆動力を歯車（１９）に伝達する歯車４
２１    駆動部（１３）の外装
２２    ボルトバー（１２Ａ）、（１２Ｂ）の第二の支持体
２３    ボルトバー（１２Ａ）、（１２Ｂ）の軸受け
２４Ａ  ボルトバー１（１２Ａ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナット
２４Ｂ  ボルトバー２（１２Ｂ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナット
【図１】
2008261199.tif 000003
【図２】
2008261199.tif 000004
【図３】
2008261199.tif 000005
【図４】
2008261199.tif 000006
【図５】
2008261199.tif 000007
【図６】
2008261199.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月13日(2007.11.13)
【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】
雪降ろしの上流側および下流側に配置した第一および第二の支持体の間に少なくとも２本の長ネジを平行に設置してその長ネジが軸を中心に回転するように構成するとともに、その長ネジのネジ山のピッチに適合したナットまたはリングを雪降ろし部材に設け、その長ネジを挿入することで雪降ろし部材を長ネジで支持するように構成し、回転力を与える駆動装置と連結した長ネジの回転によりその雪降ろし部材が雪降ろし方向に往復移動するようにした自動雪降ろし機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】この発明に係る自動雪降ろし装置は、屋根の雪を掻き降ろす雪降ろし部材を屋根にほぼ平行に移動させかつ支持するために、平行に配置した長ネジを用い、雪掻き部材にその長ネジが入るナットを設け長ネジが回転することで移動する構成としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】以下、この発明の一実施例を図について説明する。図２は平面図、図３は側面図である。図２および図３において（１１）は雪降ろし部材、（１２Ａ）、（１２Ｂ）は、雪降ろし部材（１１）を支え、かつ移動を可能にする長ネジ１および２である。（１３）は電動モーターや歯車などの駆動系を収納した底板（１４）に固定された駆動部である。図４の上部の図は、駆動部（１３）の内部を上から見た図で、（１５）は底板（１４）に固定された筐体である。減速ギアを取り付けた電動モーター（１６）は筐体（１５）に固定されており、その回転軸には歯車（１７）が取り付けられている。長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）は、第一の支持体である筐体（１５）に設けた軸受けで支えられている。（１８）・（１９）・（２０）は同一仕様の歯車で長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）にはそれぞれ歯車（１８）・（１９）を取り付けている。歯車（２０）は駆動力を伝達するためのもので筐体（１５）に設けた軸受けで支持されている。（２１）は外装である。図５は本実施例の正面図の一部であり、長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）の第二の支持体（２２）と軸受け（２３）を示している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】（２４Ａ）と（２４Ｂ）は長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナットである。一般のネジとナットでは挿入した際の相互間の隙間は小さくされているが、長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）とナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の場合、相互間の隙間は大きいほうが良い。雪降ろしの際、回転する長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）には雪や氷が付着しているのでネジ山の数が多いとナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の中で砕かれた雪や氷が詰まってしまい、回転が停止してしまう恐れがある。従って、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）のネジ山の数は少なくし、砕かれた雪や氷は、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の内部に留まることなく外部に排出されるようにすべきである。しかし、ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）のネジ山の数が少ないと雪降ろし部材（１１）が支えられるのは点接触に近い状態になるため不安定となるので注意する必要がある。ネジ山の少ないナットをパイプの両端に埋め込み、そのパイプを雪降ろし部材（１１）に取り付けても良い。ナットではなく１枚のリングを長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）のネジ山に適合するようにパイプの両端に取り付けても良い。この場合、パイプの中央には砕かれた雪や氷が外部に排出されるよう一部分孔を開けておく必要がある。または長めのナットの両端を残し、中央部分を半分削除して用いても良い。ナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）の側面図を図６に示した。このようにすれば雪降ろし部材（１１）は４箇所での支持となるため安定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）の回転方向は同一の方向ではなく互いに逆の方向とすべきである。同一方向では雪降ろし部材（１１）が左右いずれかに若干ではあるが傾くことになる。長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）の回転方向を互いに逆にするための駆動力の伝達には本実施例では図５に示すように歯車を用いた。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】図４の下部の図は駆動部（１３）の歯車（１７）、（１８）、（１９）、（２０）を示しており、一点鎖線の外側の実線は歯車の山の通過する軌跡、一点鎖線は歯車の谷の通過する軌跡、それぞれの歯車の中心の円は歯車の軸である。矢印は回転方向を示す。（１８）、（１９）、（２０）の歯車は大きさ、歯数とも同じである。歯車１（１７）は、減速ギアを取り付けた電動モーター（１６）により回転する駆動歯車、歯車２（１８）は長ネジ１（１２Ａ）を回転軸とし、歯車３（１９）は長ネジ２（１２Ｂ）を回転軸としている。歯車４（２０）は駆動力を歯車３（１９）に伝達し、回転方向を逆にするために設けている。駆動力の伝達に歯車を用いて説明したが、ベルトやチェーンを用いても可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】雪降ろし部材（１１）の初期の位置は、駆動部（１３）の近傍に設定しておく。雪降ろし部材（１１）を動かすために起動スイッチをＯＮにして電動モーター（１６）を回転させると雪降ろし部材（１１）は雪降ろしの下流側に向かって移動し、第二の支持体の手前で停止する。停止するために位置の検出を行う必要があり、第二の支持体の手前に電気的接触による位置検出器を備えている。停止すると次に電動モーター（１６）を逆回転させ雪降ろし部材（１１）を駆動部（１３）に向かって移動させる。駆動部（１３）の近傍の初期の位置にも同様の位置検出器を配置しており、電気的接触による電気信号により初期の位置に停止するようにしている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】降雪量は一日あたり最大１〜２メートル程度であるから、雪降ろし部材（１１）の大きさにもよるが、一時間当たり２〜３回往復させればよい。したがって起動スイッチをＯＮにすると２０〜３０分毎に電動モーター（１６）を回転させるためにタイマーを用いればよい。一般の家屋の屋根であれば２〜３メートルを往復することになり、１往復を１分以内、速くすれば１０秒程度の時間しかかからないので電力の使用はごくわずかで済み、従来の融雪方式に比べて非常に経済的である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】雪降ろし部材（１１）の大きさ、高さは、暴風に強くするために小さく低いほうが良い。この自動雪降ろし機の最大の特長は、雪降ろし部材（１１）が他と接触する部分が長ネジ（１２）だけという点である。接触部分が小さいので、長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）に多少の氷が張ったとしてもナット（２４Ａ）、（２４Ｂ）で砕きながら走行できる。長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）に雪が直接降りないように覆いをつければ信頼性はさらに向上する。雪降ろし部材（１１）自体にも雪は積もるので駆動部（１３）側の初期の位置にカバーを設けておくことが望ましい。また、雪降ろし部材（１１）を支えながら駆動力を伝達する機能を長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）だけが担っていることは部品の最小化に繋がっており、全体的に構造が簡単で部品の少ない装置にできるので、安価に提供できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】１      ボイラー２      放熱管１１    雪降ろし部材１２Ａ  雪降ろし部材（１１）を支える長ネジ１１２Ｂ  雪降ろし部材（１１）を支える長ネジ２１３    駆動系を収納した駆動部１４    駆動部（１３）を支える底板１５    底板（１４）に固定された筐体１６    電動モーター１７    電動モーター（１６）の回転軸に取り付けた駆動歯車１１８    長ネジ１（１２Ａ）に取り付けた歯車２１９    長ネジ２（１２Ｂ）に取り付けた歯車３２０    駆動力を歯車（１９）に伝達する歯車４２１    駆動部（１３）の外装２２    長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）の第二の支持体２３    長ネジ１（１２Ａ）、２（１２Ｂ）の軸受け２４Ａ  長ネジ１（１２Ａ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナット２４Ｂ  長ネジ２（１２Ｂ）に適合する雪降ろし部材（１１）に取り付けたナット
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【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】
雪降ろしの上流側および下流側に配置した第一および第二の支持体の間に２本の長ネジを平行に設置してその長ネジの軸が回転するように構成するとともに、その長ネジのネジ山のピッチに適合したナットを雪降ろし部材に設け、その長ネジを挿入することで雪降ろし部材を長ネジで支持するように構成し、回転力を与える駆動装置と連結した長ネジの回転によりその雪降ろし部材が雪降ろし方向に往復移動するようにした雪降ろし機において、１本の長ネジに対しネジ山の数の少ないナットまたはネジ山に適合したリングを、間をあけて配置し、雪降ろし部材が往復移動する際に破砕した雪または氷がその間から排出されるようにしたことを特徴とする自動雪降ろし機。