(57)【要約】【課題】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るが、人力では滑り落ちるという危険性があり、融雪方法の場合、設置費用やランニングコストが高価になるという問題がある。これを解決するためには風雪に強く圧迫感のない簡単な構成の装置による自動化が必要である。【解決手段】レールを設置し、レール上を滑りあるいは走行する走行台と、走行台と一体化あるいは走行台に接合した雪掻き部材を備え、雪掻き部材をレールに沿って前後に移動させるように構成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レールと、レール上を滑りあるいは走行する走行台と、走行台と一体化あるいは走行台に接合した雪掻き部材を備え、雪掻き部材をレールに沿って前後に移動させるように構成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】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。【０００２】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、どうしても雪下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。【０００３】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】
【０００４】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】
【０００５】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掻き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本のレールを用い、雪掻き部材がレールに沿って走行する構成としている。
【実施例】
【０００６】以下、この発明の一実施例を図について説明する。図２の外観図において、（１１）は雪掻き部材、（１２Ａ）、（１２Ｂ）は、雪掻き部材（１１）を支えるレール１およびレール２、（１３）は電動モーター（１３１）や減速ギヤ（１３２）などの駆動系を収納した駆動部、（１４）は２本のレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）が平行を保つようにした結合部材である。この図では隠れて見えないが、駆動部（１３）にも同様の結合部材を設けて全体的な強度を保持している。（１５）はレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の内部に雪が侵入するのを防ぐカバー（１５）である。多くの屋根には凹凸があるのでレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）を屋根に直接設置することはできない。そこでそれぞれのレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の前部と後部付近にこれを支持する支持台を設けている。前部は雪を降ろす側、後部は駆動部（１３）側である。支持台は高さ調節の可能な構成がよい。【０００７】次に雪掻き部材（１１）とレール１（１２Ａ）が接触している矢印Ｃ部分のレール１（１２Ａ）の内部を示す断面図を図３に、さらに走行台（１６）の側面図を図４に示す。３および図４において、（１６）は雪掻き部材（１１）と接合した走行台（１６）で、その上下には側板（１７）に支えられたフランジをつけた２個のコロ１（１８）と２個のコロ２（１９）を備えており、このコロ１（１８）により斜線で示したレール１（１２Ａ）を滑らかに走行する。上部に取り付けたコロ２（１９）は、雪掻き部材（１１）が雪を降ろす際に雪から受ける圧力で雪掻き部材（１１）・走行台（１６）を上に押し上げることがあるため、走行台（１６）がレール（１２）に接触して抵抗を受けたり、摩擦音を発したりする可能性があるが、このような不具合を防止しレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）上を滑らかに走行するという効果がある。【０００８】雪掻き部材（１１）は、移動する前後方向の雪を掻くことができるように前面板（１１１）と後面板（１１２）からからなり、断面は三角形となるよう構成している。さらに前面板（１１１）の上部には前進する際前面板（１１１）に集まったほとんどの雪が前面に倒れるように後面板（１１２）を伸ばしている。雪掻き部材（１１）が後進すると後面板（１１２）に集まった雪は前面板（１１１）に落下することになり、多く溜まることがない。電動モーター（１３１）からの駆動の伝達は、走行台（１６）の前後に取り付けたワイヤー（２０）とチェーン（２１）で行っている。レール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の先端にはワイヤー（２０）を支える滑車（２２）を備えている。
雪は、雪掻き部材（１１）が通過するレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の側面の溝から侵入するため、これを排除する必要がある。そのため走行台（１６）の前面および後面はできるだけ面積を大きくしている。さらに溝から排出するように走行台（１６）の前面および後面に傾斜をつけてもよい。【０００９】図５は、駆動部（１３）の構成を示している。電動モーター（１３１）と減速ギヤ（１３２）は、底板（１３３）に固定板（１３４）により固定されている。減速ギヤ（１３２）からの回転力は歯車１（１３５）に伝達されている。さらにその回転力は、駆動シャフト（１３６）に固定した歯車２（１３７）に伝達され、駆動シャフト（１３６）が回転する。駆動シャフト（１３６）は、２本のレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）に直交するように配置されており、固定板（１３４）に取り付けたボールベアリングで支持されているので抵抗なく滑らかに回転する。駆動シャフト（１３６）の両端には、走行台（１６）を移動させるためのチェーン（２１）に力を伝達する図６に示すスプロケット（１３８）を取り付けている。【００１０】図７は、レール２（１２Ｂ）の先端部分のカバー（１５）の内部を示している。レール２（１２Ｂ）に設けた軸（２３）を中心に回転する滑車（２２）を取り付けており、ワイヤー（２０）の移動を滑らかにしている。他方のレール（１２Ａ）の先端部分も同様の構成としている。ここでは、駆動伝達に一部ワイヤー（２０）を用いたがすべてをチェーンとスプロケットで構成してもよい。【００１１】雪掻き部材（１１）・走行台（１６）を前後に往復移動させるためにはその位置を決める必要がある。そのためには位置の検出、またはタイマーを用いる必要があるが、ここでは位置の検出にごく一般的な機械式スイッチ（以後、位置検出スイッチと称する）を用いている。位置検出スイッチは外部から保護された駆動部（１３）の中のスプロケット（１３７）の近傍に設置し、チェーン（２１）に取り付けた位置検出板がそれに当たることで電気的に接点が接触することを利用し、そのときの電気信号で検出している。雪掻き部材（１１）の位置の検出は、その始点と終点の２箇所で行っている。始点は雪掻き部材（１１）が駆動部（１３）の近傍の位置に、終点は滑車（２２）の近傍の位置に設定している。雪掻き部材（１１）は、始点の位置から雪を掻き始め、終点の位置で停止するとともに始点に向かってもどるという往復運動を行う。始点を検出する位置検出板１（２４）と終点を検出する位置検出板２（２５）を図８に示している。それぞれの位置検出板はチェーン（２１）の異なる側面、つまり左右に取り付けてその軌道を区別しており、それぞれの位置検出板に対して位置検出スイッチを設けている。それぞれの位置検出信号により電動モーター（１３１）を回転、反回転させている。
以上に説明した自動雪降ろし装置により四角形あるいは長方形の屋根の雪を自動的に降ろすことができる。【００１２】次に台形の屋根に対する自動雪降ろし装置について説明する。これは基本的には前述した装置と構成はほとんど同じであるので異なる点について説明する。異なる点は雪掻き部材である。図９は二重構造にした雪掻き部材２（２６）を示している。内部構造がわかるように表面の板を一部剥がした状態で図示している。内部の先端部に小雪掻き部材（２７）を収納しており、雪掻き部材２（２６）が前述した始点の位置ではほとんど収納されるようにしている。雪掻きを始め、前述した終点に向かうに従い小雪掻き部材（２７）は、徐々に外部に出るように、また終点から始点に向かう際には徐々に内部に収納されるように構成している。（２８）は小雪掻き部材（２７）が移動する長さ以上に雄ネジをきったボルト状のシャフト（２８）、（２９）は小雪掻き部材（２７）の側板（３０）に設けた雌ネジのシリンダー（２９）であり、シャフトの回転動力を直線動力に変換している。回転動力は、駆動部２（３１）の中の電動モーターから発生する。その構成は図５で示した前述した駆動部（１３）と同様である。小雪掻き部材（２７）は雪掻き部材２（２６）の両先端部に設けることも可能である。図９の左先端に小雪掻き部材２（３２）を設置する場合、両先端の小雪掻き部材（２７）と小雪掻き部材２（３２）の出入はほぼ同時に行わねばならない。そのための方法は容易で同一シャフト（２８）にきったそれぞれのネジあるいはシリンダー（２９）にきったネジのいずれか一方のネジのきり方を逆にすればよい。
この自動雪降ろし装置では、小雪掻き部材（２７）を取り付けているので雪掻き部材２（２６）はレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の下を通るようにしなければならない。そのためには前述した走行台（１６）から雪掻き部材２（２６）を吊り下げる構成にすれば可能である。【００１３】本例では、小雪掻き部材２（３２）を駆動するために二つ目の電動モーターを用いて説明したが、前述した電動モーター（１３１）の力を利用することもできる。図示しないが例えば、雪掻き部材２（２６）にスプロケットを取り付け、レール１（１２Ａ）または、およびレール２（１２Ｂ）にそのスプロケットの歯のピッチ間隔の孔を必要な長さに亘って開けてチェーンと同様の機能を持たせ、スプロケットをその孔に沿うように設置することで雪掻き部材２（２６）が移動する際にスプロケットを回転させることができる。その回転力をシャフト（２８）に伝達することで二つ目の電動モーターを不要にすることもできる。【００１４】この構成の自動雪降ろし装置は、小雪掻き部材（２７）を固定して長方形の雪掻き装置として使う際には雪降ろし幅を調整できるという利点がある。【００１５】本発明の自動雪降ろし装置は、零下３０度という厳しい環境の中でも動作しなければならない。したがって電動モーターはとその駆動回路（電動モーターや駆動方法にはさまざまな種類や方法があるので本文には説明していない）が動作する環境を作る必要がある。そのため温度検出器を備え、これらをヒーターでたとえば零度以上に温めている。電動モーターとその駆動回路は外部から隔離した部屋に設置しているので外部との断熱も容易であり保温、暖房は問題なく可能である。【００１６】この実施例ではレールを２本用いて構成したが、レール１本でも構成することができる。しかし、レール１本の場合、屋根の中央にレールを設置する構成になり、景観上目障りになる。レール２本の場合、本実施例で示したようにレールを屋根の端に設置できるので景観上問題とはならない。
【産業上の利用の可能性】
【００１７】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の設計すれば建築費用も安価となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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外観図を示す。
【図３】レール１（１２Ａ）の内部を示す断面図を示す。
【図４】走行台（１６）の側面図を示す。
【図５】駆動部（１３）の構成を示す。
【図６】走行台（１６）を移動させるためのチェーン（２１）に力を伝達するスプロケット（１３７）を示す。
【図７】レール２（１２Ｂ）の先端部分のカバー（１５）の内部を示す。
【図８】雪掻き部材（１１）・走行台（１６）を前後に往復移動させるための位置を検出するチェーン（２１）に取り付けた位置検出板を示す。
【図９】二重構造にした雪掻き部材２（２６）の外観と内部構成を示す。
【符号の説明】
【００１９】１      ボイラー
２      放熱管
１１    雪掻き部材
１１１  前面版
１１２  後面版
１２Ａ  雪掻き部材（１１）を支えるレール１
１２Ｂ  雪掻き部材（１１）を支えるレール２
１３    駆動系を収納した駆動部
１３１  電動モーター
１３２  減速ギヤ
１３３  駆動部の底板
１３４  固定板
１３５  歯車１
１３６  駆動シャフト
１３７  歯車２
１３８  スプロケット
１４    ２本のレール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）が平行を保つようにした結合部材
１５    レール１（１２Ａ）、レール２（１２Ｂ）の内部に雪が侵入するのを防ぐカバー
１６    走行台
１７    側板
１８    コロ１
１９    コロ２
２０    ワイヤー
２１    チェーン
２２    滑車
２３    軸
２４    始点を検出する位置検出板１
２５    終点を検出する位置検出板２
２６    雪掻き部材２
２７    小雪掻き部材
２８    ボルト状のシャフト
２９    小雪掻き部材（２７）の側板（３０）に設けた雌ネジのシリンダー
３０    小雪掻き部材（２７）の側板
３１    駆動部２
３２    小雪掻き部材２
【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】
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【図８】
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【図９】
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