(57)【要約】【課題】専用の駆動源を用いることなくレーキに溜まった塵を効果的に除去できる機構を備える除塵機を提案すること。【解決手段】除塵機１は、用水路等に設置されているスクリーンバー３に沿ってレーキ５を昇降させ、当該レーキ５によりスクリーンバー３に捕捉された塵を掬い上げる。レーキ５の内側に溜まった塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構９は、下端にレーキ５が取り付けられた多段型伸縮アーム６が縮む動作に基づき、レーキ５の内周面に沿って摺動する動作を掻き取り部材９１に行わせる。掻き取り部材９１は左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒを介して多段型伸縮アーム６の上段アーム６３に取り付けられる。左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒは４節リンク機構９８であるため、レーキ５が上昇する動作に基づき、塵を押し出す方向に掻き取り部材９１が移動する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用水路等に設置されているスクリーンバーに沿ってレーキを昇降させ、当該レーキにより前記スクリーンバーに捕捉された塵を掬い上げる除塵機において、
前記レーキが下端部分に取り付けられている伸縮自在な多段型伸縮アームと、
前記多段型伸縮アームを伸縮する伸縮機構と、
前記レーキの内側に溜まった塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構と、を有し、
前記多段型伸縮アームは、複数本のアームを備え、上段側のアームの下端から下段側のアームを下方に引き出し可能であり、
前記塵芥掻き落し機構は、
前記レーキの内周面に沿って摺動可能な掻き取り部材と、
前記掻き取り部材を支持するリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、前記多段型伸縮アームが縮む動作に基づき、前記掻き取り部材に前記レーキの内周面に沿って摺動する動作を行わせることを特徴とする除塵機。
【請求項２】
請求項１に記載の除塵機において、
前記リンク機構は、前記複数本のアームのうち、最上段に位置する上段アームによって支持されることを特徴とする除塵機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の除塵機において、
前記リンク機構は、４節リンク機構であることを特徴とする除塵機。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の除塵機において、
前記掻き取り部材は、前記リンク機構によって回転可能に支持され、
前記塵芥掻き落し機構は、
前記掻き取り部材の回転を規制するダンパー機構を備えることを特徴とする除塵機。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の除塵機において、
前記多段型伸縮アームの後方に配置された垂直フレームと、
前記垂直フレームから前方に延びる水平フレームと、
前記水平フレームに設けられた支点を中心として前記多段型伸縮アームを前後方向に旋回させるアーム開閉機構を有し、
前記アーム開閉機構は、
前記多段型伸縮アームにおける最上段のアームに固定もしくは一体に形成され、前記支点を中心として回転可能に支持されるアーム支持腕と、
前記垂直フレームに沿って上下方向に伸縮するシリンダと、
前記シリンダの作動ロッドに一端が回転自在に連結され、他端が前記アーム支持腕に設けられた連結部に回転自在に連結される連結ロッドと、を備え、
前記連結ロッドは、前記連結部に対して後方に位置する前記アーム支持腕の後端部に上方から当接可能であることを特徴とする除塵機。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の除塵機において、
前記多段型伸縮アームは、前記複数本のアームの引き出しがローラによって案内されるようになっており、
前記掻き取り部材は、
前記レーキが取り付けられた下段アームを案内するローラとの干渉を回避するための凹部を備えることを特徴とする除塵機。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の除塵機において、
前記レーキの内周面は、櫛状に形成されていることを特徴とする除塵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力発電所の発電機用水の取り入れ口等に配置されたスクリーンバーで捕捉された塵を掬い上げて除去する除塵機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所等の発電機用水の取り入れ口等には、そこから流入する水に含まれている塵（ゴミ）を捕捉するためにスクリーンバーが配置されており、スクリーンバーに捕捉された塵を取り除くために除塵機が使用される。除塵機としては、固定配置されたもの、あるいは走行式のものがあり、いずれも、スクリーンバーの表面に沿ってレーキを昇降させて、そこに捕捉されている塵を掬い上げて除去する機構を備えている。レーキをスクリーンバーに沿って昇降させるレーキ支持機構としては、油圧シリンダ駆動式のアーム方式のもの、ロープによる支持方式のものが知られている。
【０００３】
本願出願人は、特許文献１において、レーキを支持しているアームを伸縮させてレーキを昇降させる機構、レーキを支持しているアームを旋回させてスクリーンバーに対して接近および離間させる動作を行うための機構、および、レーキに溜まった塵を除去する塵芥掻き落し機構を備えた除塵機を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の除塵機が備える塵芥掻き落し機構は、レーキが最上位置まで引き上げられたときにレーキの内面に接するように配置した掻き取り部材（掻き取り爪）と、掻き取り部材を回転させる駆動電動機および駆動力伝達機構を備える。しかしながら、掻き取り部材を専用の駆動電動機によって駆動する場合、構造が複雑化しコスト高になるという問題点があった。また、掻き取り部材がレーキ内の塵に引っ掛かった場合に駆動電動機および掻き取り部材に過大な負荷がかかり損傷するおそれがあった。
【０００６】
また、特許文献１では、レーキを支持しているアーム（上段アーム）を旋回させるためのシリンダが上段アームから後方に向けて横向きに延びている。このため、アームの上段部分（上段アーム）の後方のスペースがシリンダによって塞がれてしまい、レーキから掻き出した塵を処理するための作業スペースを上段アームの後方に確保することが難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明の課題は、上記の問題点に鑑みて、専用の駆動源を用いることなくレーキに溜まった塵を効果的に除去できる機構を備える簡素な構造の除塵機を提案することにある。
【０００８】
また、本発明の他の課題は、掻き取り部材が塵等に引っ掛かった場合の損傷を回避できる除塵機を提案することにある。
【０００９】
さらに、本発明の他の課題は、レーキを支持している多段型伸縮アームの上段部分の後方に作業スペースを確保できる除塵機を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、用水路等に設置されているスクリーンバーに沿ってレーキを昇降させ、当該レーキにより前記スクリーンバーに捕捉された塵を掬い上げる除塵機において、前記レーキが下端部分に取り付けられている伸縮自在な多段型伸縮アームと、前記多段型伸縮アームを伸縮する伸縮機構と、前記レーキの内側に溜まった塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構と、を有し、前記多段型伸縮アームは複数本のアームを備え、上段側のアームの下端から下段側のアームを下方に引き出し可能であり、前記塵芥掻き落し機構は、前記レーキの内周面に沿って摺動可能な掻き取り部材と、前記掻き取り部材を支持するリンク機構とを備え、前記リンク機構は、前記レーキが取り付けられた下段側のアームが上段側のアームに引き込まれる動作に基づき、前記掻き取り部材に前記レーキの内周面に沿って摺動する動作を行わせることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、レーキの内側に溜まった塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構として、リンク機構によって掻き取り部材を動作させるものを用いる。そして、リンク機構は、多段型伸縮アームが縮む動作に基づき、レーキの内周面に沿って摺動する動作を掻き取り部材に行わせる。このようにすると、塵芥掻き落し機構を駆動するために専用の駆動源を設ける必要がないので、簡素な構成の塵芥掻き落し機構を実現できる。また、レーキが所定位置に上昇する動作に基づいて掻き取り部材がレーキの内面に沿って摺動するので、レーキが所定位置に上昇するときにレーキに溜まった塵を効果的に除去できる。
【００１２】
本発明において、前記リンク機構は、前記複数本のアームのうち、最上段に位置する上段アームによって支持されることが望ましい。このようにすると、レーキが取り付けられた下段アームが上段アームに引き込まれる動作に基づいて、レーキの内周面に沿って掻き取り部材を摺動させることができる。従って、レーキが所定位置に上昇するときにレーキに溜まった塵を効果的に除去できる。
【００１３】
本発明において、前記リンク機構は、４節リンク機構であることが望ましい。このようにすると、４節リンク機構が傾くときに、掻き取り部材にレーキから塵を押し出す動きを行わせることができる。従って、レーキに溜まった塵を効果的に除去できる。
【００１４】
本発明において、前記掻き取り部材は、前記リンク機構によって回転可能に支持され、前記塵芥掻き落し機構は、前記掻き取り部材の回転を規制するダンパー機構を備えることが望ましい。このようにすると、掻き取り部材が塵等に引っ掛かった場合に掻き取り部材を回転させることができるので、塵芥掻き落し機構の損傷を回避できる。また、掻き取り部材に無理な力がかかっていない場合にはダンパー機構によって掻き取り部材の姿勢を維持できるので、レーキの内面に溜まった塵を効果的に掻き出すことができる。
【００１５】
本発明において、前記多段型伸縮アームの後方に配置された垂直フレームと、前記垂直フレームから前方に延びる水平フレームと、前記水平フレームに設けられた支点を中心として前記多段型伸縮アームを前後方向に旋回させるアーム開閉機構を有し、前記アーム開閉機構は、前記多段型伸縮アームにおける最上段のアームに固定もしくは一体に形成され、前記支点を中心として回転可能に支持されるアーム支持腕と、前記垂直フレームに沿って上下方向に伸縮するシリンダと、前記シリンダの作動ロッドに一端が回転自在に連結され、他端が前記アーム支持腕に設けられた連結部に回転自在に連結される連結ロッドと、を備え、前記連結ロッドは、前記連結部に対して後方に位置する前記アーム支持腕の後端部に上方から当接可能であることが望ましい。
【００１６】
このようにすると、シリンダが縮むとき、連結ロッドが上方からアーム支持腕の後端部に当接して後端部を押し下げるので、多段型伸縮アームを前方に旋回させることができる。一方、アーム支持腕は、連結ロッドに対して回転自在に連結されている。従って、レーキが塵等に引っ掛かった場合には、シリンダが作動しなくても多段型伸縮アームを前方に
旋回させることができる。よって、レーキを介して多段型伸縮アームに無理な力がかかることによる損傷を回避できる。また、アーム開閉機構は、駆動源であるシリンダが垂直フレームに沿って伸縮するように配置され、アーム支持腕と連結ロッドは水平フレームに沿って配置される。従って、多段型伸縮アームと垂直フレームとの間のスペースがシリンダによって塞がれることがない。よって、多段型伸縮アームと垂直フレームとの間に、レーキによって掬い上げた塵を処理するための作業スペースを確保することができる。
【００１７】
本発明において、前記多段型伸縮アームは、前記複数本のアームの引き出しがローラによって案内されるようになっており、前記掻き取り部材は、前記レーキが取り付けられた下段アームを案内するローラとの干渉を回避するための凹部を備えることが望ましい。このようにすると、掻き取り部材の動作がローラとの干渉によって妨げられることを回避できる。
【００１８】
本発明において、前記レーキの内周面は、櫛状に形成されていることが望ましい。このようにすると、レーキの内側に溜まった塵の水切りを効率的に行うことができる。また、掻き取り部材の動作によってレーキの内側に溜まった塵を効果的に掻き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した除塵機の側面図である。
【図２】図１の除塵機の正面図である。
【図３】図１の除塵機においてスクリーンバーの上端までレーキを上昇させた状態を示す側面図である。
【図４】アーム開閉機構の動作説明図である。
【図５】塵芥掻き落し機構の側面図および正面図である。
【図６】多段型伸縮アームに取り付けた塵芥掻き落し機構の正面図および動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した除塵機の実施の形態を説明する。
【００２１】
（全体構成）
図１は本発明を適用した除塵機の側面図であり、図２はその正面図である。本例の除塵機１は、水力発電所の発電機用水の取り入れ口２に配置されたスクリーンバー３に捕捉された塵をレーキ５によって掬い上げて除去するためのものである。本明細書において、ＸＹＺの３方向は互いに直交する方向である。Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向は前後方向、Ｚ方向は上下方向を示す。また、＋Ｙ方向は前方、−Ｙ方向は後方を示し、＋Ｚ方向は上方、−Ｚ方向は下方を示す。
【００２２】
図１、図２に示すように、水力発電所の発電機用水の取り入れ口２には、架台１１が設けられている。架台１１は、スクリーンバー３の上方に配置され、所定の高さ位置において水平方向Ｘに延在する水平走行レール１１１と、水平走行レール１１１の後側下方の位置において水平走行レール１１１と平行に配置された水平ガイドレール１１２とを備える。水平走行レール１１１および水平ガイドレール１１２はいずれもＨ型断面の部材であり、岸に立設された支持壁１１３によって支持される。あるいは、支持壁１１３でなく鋼材によって構成される支柱枠によって水平走行レール１１１および水平ガイドレール１１２が支持される構造であってもよい。水平走行レール１１１はフランジが上方（＋Ｚ方向）および下方（−Ｚ方向）を向く姿勢で配置される。また、水平ガイドレール１１２はフランジが前方（＋Ｙ方向）および後方（−Ｙ方向）を向く姿勢で配置され、前方を向くフランジは垂直ガイド面１１４となっている。
【００２３】
図３は図１の除塵機１においてスクリーンバー３の上端までレーキ５を上昇させた状態を示す側面図である。図１〜図３に示すように、除塵機１は、架台１１によって水平方向Ｘに移動可能な状態で支持される走行台車４と、レーキ５が下端に取り付けられている伸縮式の多段型伸縮アーム６と、多段型伸縮アーム６を伸縮させるチェーンブロックからなる巻上装置７（伸縮機構）と、多段型伸縮アーム６を前後方向Ｙ（スクリーンバー３に対して接近および離れる方向）に開閉するアーム開閉機構８と、レーキ５に付着した塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構９とを有する。多段型伸縮アーム６は、図１に示すように、最も縮んだ引き込み状態６Ａと最も伸長した伸長状態６Ｂとの間で伸縮および旋回可能である。
【００２４】
（走行台車）
走行台車４は、鋼材を組み立てた機体フレーム４１を備える。機体フレーム４１は、垂直フレーム４２と、垂直フレーム４２の上端から前方（＋Ｙ方向）に向けて水平に延びる水平フレーム４３と、垂直フレーム４２と水平フレーム４３の間に斜めに架け渡された補強フレーム４４とを有する。機体フレーム４１は、前方から見た場合には上下方向Ｚに長い一定幅の長方形であり、横方（水平方向Ｘの一方側）から見た場合には上端部分（水平フレーム４３）が前方に突出する屈曲形状である。多段型伸縮アーム６は水平フレーム４３の前方に位置する。従って、多段型伸縮アーム６の後方には、水平フレーム４３、補強フレーム４４、垂直フレーム４２によって囲まれる作業スペースＳが確保される。
【００２５】
走行台車４の上端にはローヘッド形電動式サドル４５が搭載されている。ローヘッド形電動式サドル４５が水平走行レール１１１に沿って走行することにより、走行台車４が水平方向Ｘに移動する。また、走行台車４の下端部には一対の水平ガイドローラ４６が回転自在の状態で取り付けられている。水平ガイドローラ４６は前側から水平ガイドレール１１２の垂直ガイド面１１４に押し付けられている。走行台車４がローヘッド形電動式サドル４５によって走行すると、これに伴って水平ガイドローラ４６は垂直ガイド面１１４に沿って転動する。
【００２６】
（多段型伸縮アーム）
多段型伸縮アーム６は、下段アーム６１、中段アーム６２および上段アーム６３を備えた３段型伸縮アームである。上段アーム６３の下端開口から中段アーム６２を下方に引き出し可能であり、中段アーム６２の下端開口から下段アーム６１を下方に引き出し可能であり、下段アーム６１の下端にレーキ５が取り付けられている。これら３本のアーム６１〜６３の引き出しは、上段アーム６３の上下端、中段アーム６２および下段アーム６１の下端に取り付けたローラ対６４、６５、６６によって案内される。このように、各段のアーム６１〜６３がローラによって案内されて昇降すると、昇降時の摺動抵抗が少ない。従って、多段型伸縮アーム６は滑らかなアーム伸縮動作を行うことができる。
【００２７】
（巻上装置）
巻上装置７は汎用型のチェーンブロックを用いて構成され、多段型伸縮アーム６における上段アーム６３の前側の側面に搭載されている。この巻上装置７から巻き出されているチェーン７１の下端にはフック７２が取り付けられている。フック７２は下段アーム６１の下端部における前側の側面に取り付けたフック掛止部７３に掛けられている。
【００２８】
巻上装置７は、チェーン７１の弛みを検出する弛み検出機構７４を備える。弛み検出機構７４は、上段アーム６３に旋回可能に取り付けた旋回板７５と、旋回板７５を付勢する図示しないコイルばねを備える。旋回板７５に取り付けられた図示しないローラにチェーン７１の上端側の部分が架け渡されている。旋回板７５は、通常は、チェーン７１の張力によって、コイルばねを所定量圧縮させた状態の旋回位置にある。チェーン７１の張力が
小さくなると旋回板７５はコイルばねによる付勢方向に回転し、旋回板７５に取り付けられているローラが不図示のセンサによって検出される。センサとしてはメカニカルセンサ、光学式センサなどを用いることができる。
【００２９】
（アーム開閉機構）
図３に示すように、アーム開閉機構８は、上段アーム６３の上端位置から後方（−Ｙ方向）に延びるアーム支持腕８１と、アーム支持腕８１に連結された連結ロッド８２と、連結ロッド８２を駆動するシリンダ８３を備える。アーム支持腕８１は、上段アーム６３に固定もしくは一体に形成される。アーム支持腕８１は水平フレーム４３に沿って前後方向Ｙに延在し、水平フレーム４３の前端下面に設けられた支点ピン４７に回転可能に取り付けられている。従って、多段型伸縮アーム６は、アーム支持腕８１を介して、支点ピン４７を中心として前後方向Ｙに旋回可能な状態で機体フレーム４１に支持される。図１に示す伸長状態６Ｂとなるように多段型伸縮アーム６を伸長させた状態においては、支点ピン４７を中心として、多段型伸縮アーム６がその自重によってレーキ５をスクリーンバー３に押し付けた位置まで旋回する。
【００３０】
アーム開閉機構８は、機体フレーム４１の形状に沿って配置されており、多段型伸縮アーム６と機体フレーム４１との間の作業スペースＳをアーム開閉機構８が塞ぐことがないように構成されている。シリンダ８３は上下方向Ｚに伸縮可能であり、垂直フレーム４２に沿って配置される。シリンダ８３は作動ロッド８４およびシリンダ本体８５を備える。作動ロッド８４は、シリンダ本体８５から上方に突出した突出位置８４Ａ（図４（ｂ）、（ｃ）参照）と、シリンダ本体８５に引き込まれた引き込み位置８４Ｂ（図４（ａ）参照）の間を移動する。
【００３１】
連結ロッド８２はアーム支持腕８１の上方に配置され、水平フレーム４３に沿って前後方向Ｙに延在する。連結ロッド８２は、その一端が作動ロッド８４の上端に回転可能に連結されている。一方、連結ロッド８２の他端は、アーム支持腕８１に設けられた連結部８７に回転可能に連結されている。連結部８７はアーム支持腕８１から上方に突出しており、支点ピン４７よりも後方に位置する。アーム支持腕８１は、連結部８７よりも後方（−Ｙ方向）に延びる後端部８８を備えており、後端部８８は連結ロッド８２の下方に位置する。
【００３２】
図４はアーム開閉機構８の動作説明図である。多段型伸縮アーム６を引き込み状態６Ａ（図１参照）にするときは、図４（ｂ）に示すように、シリンダ８３を駆動して作動ロッド８４を突出位置８４Ａに移動させる。作動ロッド８４が突出すると、連結ロッド８２は略水平な姿勢となるので、巻上装置７を駆動して多段型伸縮アーム６を縮めると、多段型伸縮アーム６は自重によって後方（−Ｙ方向）に旋回する。多段型伸縮アーム６は、アーム支持腕８１の後端部８８が連結ロッド８２に下側から当接した姿勢で停止する。
【００３３】
多段型伸縮アーム６を伸長状態６Ｂ（図１参照）にするときは、図４（ａ）に示すように、シリンダ８３を駆動して作動ロッド８４を引き込み位置８４Ｂに移動させる。これにより、連結ロッド８２の後端が下降し、アーム支持腕８１の後端部８８が連結ロッド８２によって下方に押し下げられる。その結果、多段型伸縮アーム６が前方（＋Ｙ方向）に旋回して、レーキ５が持ち上がる方向に多段型伸縮アーム６が傾く。この状態で巻上装置７を駆動して多段型伸縮アーム６を伸ばせば、図１に示すように、スクリーンバー３に沿って多段型伸縮アーム６を伸ばすことができる。従って、スクリーンバー３の下端近傍までレーキ５を移動させることができる。
【００３４】
多段型伸縮アーム６を伸ばした状態で、シリンダ８３の作動ロッド８４を突出位置８４Ａに移動させると、最初は多段型伸縮アーム６が自重によって旋回するが、レーキ５がス
クリーンバー３に当たると多段型伸縮アーム６はそれ以上回転することはない。従って、図４（ｃ）に示すように、アーム支持腕８１の後端部８８と連結ロッド８２との間に隙間がある状態で多段型伸縮アーム６が停止する。ここで、連結ロッド８２とアーム支持腕８１とを連結する連結部８７は、連結ロッド８２の端部を前後方向Ｙに移動可能な状態で支持している。これにより、図４（ｃ）に示すように、連結ロッド８２がアーム支持腕８１に対して傾いた姿勢となる状態を実現できる。あるいは、連結ロッド８２として伸縮可能なものを用いることによってこのような状態を実現してもよい。
【００３５】
この状態で、巻上装置７を駆動して多段型伸縮アーム６を縮めると、自重によってレーキ５がスクリーンバー３に当たった姿勢を保ちながらスクリーンバー３に沿ってレーキが引き上げられる。これにより、スクリーンバー３に捕捉された塵がレーキ５によって掬い上げられる。
【００３６】
図４（ｃ）に示す状態では、アーム支持腕８１の後端部８８と連結ロッド８２との間に隙間があるので、この隙間の範囲内で多段型伸縮アーム６を後方（−Ｙ方向）に旋回させることができる。また、アーム開閉機構８は、アーム支持腕８１の後端部８８が上方（＋Ｚ方向）に旋回することを連結ロッド８２によって規制しているが、アーム支持腕８１の後端部８８が下方（−Ｚ方向）に旋回することは規制していない。従って、スクリーンバー３に沿ってレーキが引き上げられる間、多段型伸縮アーム６は自由に前方（＋Ｙ方向）へ旋回することができる。このため、スクリーンバー３に捕捉された塵にレーキ５が引っ掛かった場合などに、シリンダ８３が作動しなくても、塵を乗り越える方向にレーキ５を逃がすように多段型伸縮アーム６を旋回させることができる。従って、レーキ５を介して多段型伸縮アーム６に無理な力がかかることを回避できる。
【００３７】
（塵芥掻き落し機構）
図５（ａ）は塵芥掻き落し機構９の側面図であり、図５（ｂ）は塵芥掻き落し機構９を後方（−Ｙ方向）から見た正面図である。また、図６は多段型伸縮アーム６に取り付けた塵芥掻き落し機構９の正面図および動作説明図であり、図６（ａ）は正面図であり、図６（ｂ）は掻き取り部材９１がレーキ５の内周面５１の上端に位置する状態を示し、図６（ｃ）は掻き取り部材９１がレーキ５の内周面５１の下端に位置する状態を示す。塵芥掻き落し機構９は、多段型伸縮アーム６を縮めてレーキ５を引き上げる動作に基づき、上昇するレーキ５の内周面に沿って掻き取り部材９１を摺動させてレーキ５の内部に滞留している塵を掻き出すものである。以下の説明において、「右側」は塵芥掻き落し機構９を後方（−Ｙ方向）から見た場合の右側を意味し、「左側」は塵芥掻き落し機構９を後方（−Ｙ方向）から見た場合の左側を意味する。
【００３８】
図６（ｂ）等に示すように、スクリーンバー３から塵を掬い上げるレーキ５は湾曲状の内周面５１を備える。レーキ５は多段型伸縮アーム６の下端からスクリーンバー３が位置する側（すなわち、−Ｙ方向）に張り出しており、内周面５１は後方（−Ｙ方向）を向いている。図６（ａ）に示すように、レーキ５の内周面５１は櫛状に形成されており、棒状の歯が一定間隔で配列されている。塵芥掻き落し機構９は、多段型伸縮アーム６からレーキ５と同じ側に張り出すように構成されている。
【００３９】
図５、図６に示すように、塵芥掻き落し機構９は、塵芥掻き落し機構９の下端に位置する掻き取り部材９１と、掻き取り部材９１を支持する左側リンク機構９２Ｌおよび右側リンク機構９２Ｒと、左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒとを連結する２本の連結アーム９３と、左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒを多段型伸縮アーム６の上段アーム６３に固定するための固定フレーム９４と、ダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒを備える。なお、図５（ｂ）では、固定フレーム９４の図示を省略している。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒは、上段アーム６３を中心として左右対称に配置される。固定フレーム９４は、上段アーム６３の下端部に固定される固定部９４Ａと、固定部９４Ａの左端から下方に延びる左側固定フレーム９４Ｌと、固定部９４Ａの右端から下方に延びる右側固定フレーム９４Ｒを備える。左側固定フレーム９４Ｌおよび右側固定フレーム９４Ｒは、上段アーム６３と平行に延びている。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、左側リンク機構９２Ｌは、左側固定フレーム９４Ｌに一端が回転可能に連結された第１リンク９５および第２リンク９６と、第１リンク９５および第２リンク９６の他端が回転可能に連結された第３リンク９７を備える。左側固定フレーム９４Ｌ、第１リンク９５、第２リンク９６、第３リンク９７の４部材は、４節リンク機構９８を構成する。４節リンク機構９８は、第１リンク９５の両端に設けられた連結部の距離が、第２リンク９６の両端に設けられた連結部の距離よりも短い。従って、第１リンク９５および第２リンク９６が上下方向Ｚに旋回すると、第３リンク９７は、左側固定フレーム９４Ｌに対する傾斜角度を変化させながら上下方向Ｚに移動する。
【００４２】
右側リンク機構９２Ｒは、左側リンク機構９２Ｌと同様に構成されている。左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒを連結する２本の連結アーム９３は水平方向Ｘに延在しており、その両端が第３リンク９７に連結されている。左側リンク機構９２Ｌは、第３リンク９７の下端と第２リンク９６の端部とが回転可能に連結される接合部９９Ｌを備える。同様に、右側リンク機構９２Ｒは接合部９９Ｒを備える。図５（ｂ）に示すように、掻き取り部材９１は、これら左右一対の接合部９９Ｌ、９９Ｒに回転可能に連結される左右一対のブラケット９１１Ｌ、９１１Ｒと、ブラケット９１１Ｌ、９１１Ｒの先端に固定されるダストスクレーパー９１２を備える。掻き取り部材９１は、接合部９９Ｌ、９９Ｒを中心として前後方向Ｙに旋回可能である。
【００４３】
ダストスクレーパー９１２は、その中央部分が所定幅にわたって後方（−Ｙ方向）に凹んだ形状である。すなわち、ダストスクレーパー９１２は、水平方向Ｘに延びている３本の管状部材９１３Ｌ、９１４、９１３Ｒと連結板９１５Ｌ、９１５Ｒ、および、スクレーパーブレード９１６Ｌ、９１６Ｒによって構成される。管状部材９１３Ｌはブラケット９１１Ｌに固定され、管状部材９１３Ｒはブラケット９１１Ｒに固定されている。管状部材９１３Ｌ、９１３Ｒは同一直線上に位置しており、管状部材９１４は管状部材９１３Ｌ、９１３Ｒよりも後方（−Ｙ方向）に位置する。管状部材９１４はその両端に取り付けられた連結板９１５Ｌ、９１５Ｒを介して管状部材９１３Ｌ、９１３Ｒに固定されている。連結板９１５Ｌ、９１５Ｒおよび管状部材９１４によって構成される部分は後方（−Ｙ方向）に凹んだ凹部９１７となっている。凹部９１７は、多段型伸縮アーム６を縮めてレーキ５を引き上げる際に、多段型伸縮アーム６のローラ対６４とダストスクレーパー９１２との干渉を回避するための形状である。スクレーパーブレード９１６Ｌ、９１６Ｒは板状の部材であり、管状部材９１３Ｌ、９１３Ｒに固定されている。スクレーパーブレード９１６Ｌ、９１６Ｒの先端は、管状部材９１３Ｌ、９１３Ｒよりも下方に突出している。
【００４４】
ダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒの構成は同一であるため、以下にダンパー機構１０Ｌの構成を説明し、ダンパー機構１０Ｒの説明は省略する。図５（ａ）に示すように、ダンパー機構１０Ｌは、第３リンク９７および掻き取り部材９１の前方（＋Ｙ方向）に配置される。ダンパー機構１０Ｌは、掻き取り部材９１が前方（図５（ａ）に示すＲ１方向）に回転しようとした場合に、掻き取り部材９１を後方（図５（ａ）に示すＲ２方向）に戻すような反発力を生じさせるものである。ダンパー機構１０Ｌは、左側リンク機構９２Ｌの第３リンク９７と掻き取り部材９１との間に取り付けられたガススプリングであり、シリンダ１０１とピストンロッド１０２を備える。シリンダ１０１は第３リンク９７に回転可能に固定され、ピストンロッド１０２の先端は掻き取り部材９１のブラケット９１１Ｌに固定
されている。ピストンロッド１０２をシリンダ１０１側に押圧すると、シリンダ１０１内に封入された高圧ガスが圧縮されるので、ピストンロッド１０２に反発力が作用する。
【００４５】
掻き取り部材９１は、外力が加わっていない状態では、ダンパー機構１０Ｌの反発力によってブラケット９１１Ｌが第３リンク９７と一直線に伸びる姿勢が維持される。掻き取り部材９１を前方（図５（ａ）に示すＲ１方向）に回転させる外力が加わった場合には、外力がダンパー機構１０Ｌの反発力を上回った場合に掻き取り部材９１が回転する。すなわち、ダンパー機構１０Ｌは、掻き取り部材９１が第３リンク９７と一直線に伸びる姿勢となるように掻き取り部材９１の姿勢を保つことができる。また、大きな外力が加わった場合には掻き取り部材９１を前方に回転させて損傷を回避することができる。
【００４６】
（塵芥掻き落し機構の動作）
次に、図１、図３、図６（ｂ）（ｃ）等を参照して塵芥掻き落し機構９の動作を説明する。上述したように、塵芥掻き落し機構９は、固定フレーム９４を介して多段型伸縮アーム６の上段アーム６３に固定されている。図３に示すように、多段型伸縮アーム６が最短長さから所定長さ以上伸長し、レーキ５が塵芥掻き落し機構９と接触することのない位置まで下降している状態では、塵芥掻き落し機構９は、掻き取り部材９１の自重によって４節リンク機構９８が下方に倒れた状態になっている。掻き取り部材９１は、ダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒによって第３リンク９７と一直線の姿勢を保つため、掻き取り部材９１の先端が下段のアーム（中段アーム６２もしくは下段アーム６１）に当接した状態となる。掻き取り部材９１および第３リンク９７は多段型伸縮アーム６の後方（−Ｙ方向）に位置する。従って、掻き取り部材９１の先端は中段アーム６２もしくは下段アーム６１に対して後方から当接する。
【００４７】
多段型伸縮アーム６を縮めてレーキ５を引き上げると、図６（ｂ）に示すように、レーキ５が所定高さまで上昇したときに、掻き取り部材９１の下端に設けられたダストスクレーパー９１２がレーキ５の内周面５１の上端に接触する。この状態からさらにレーキ５を引き上げると、掻き取り部材９１がレーキ５によって上方に押し上げられる。掻き取り部材９１を支持する左右一対の４節リンク機構９８（左側リンク機構９２Ｌ、右側リンク機構９２Ｒ）は、掻き取り部材９１の上昇に伴って第３リンク９７が上方に押し上げられる。その結果、長さの異なる第１リンク９５と第２リンク９６が上方に旋回して第３リンク９７の傾きが変化する。第３リンク９７は、下端を後方（−Ｙ方向）に押し出すように傾くため、第３リンク９７の下端に取り付けられた掻き取り部材９１が内周面５１に沿って後方に摺動する。従って、掻き取り部材９１は、レーキ５が上昇する動作に基づき、レーキ５の内周面５１に沿って後方に摺動する動作を行う。これにより、レーキ５の内部に滞留している塵がダストスクレーパー９１２によって掻き出される。
【００４８】
掻き取り部材９１は、ダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒによってダストスクレーパー９１２を下方に突出させた姿勢に保持されているため、レーキ５の内部に滞留している塵をダストスクレーパー９１２によって掻き出すことができるが、レーキ５の内部に滞留している塵がダストスクレーパー９１２に引っ掛かった場合は、ダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒの緩衝作用によって掻き取り部材９１が前方に旋回する。従って、レーキ５の内周面５１に引っ掛かった塵をダストスクレーパー９１２が乗り越えることができ、塵芥掻き落し機構９の損傷が回避される。
【００４９】
（作用効果）
以上のように、本形態の除塵機１は、レーキ５の内側に溜まった塵を掻き出すための塵芥掻き落し機構９として、リンク機構（左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒ）によって掻き取り部材９１を動作させるものを用いる。そして、リンク機構（左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒ）は、多段型伸縮アーム６が縮む動作に基づき、レー
キ５の内周面に沿って摺動する動作を掻き取り部材９１に行わせる。具体的には、リンク機構（左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒ）は、多段型伸縮アーム６の最上段に位置する上段アーム６３によって支持されており、レーキ５が取り付けられた下段アーム６１が中段アーム６２と共に上段アーム６３に引き込まれる動作に基づき、レーキ５の内周面５１に沿って掻き取り部材９１を摺動させて、レーキ５に溜まった塵を掻き出す。よって、塵芥掻き落し機構９を駆動するために専用の駆動源を設ける必要がない構成を実現でき、簡素な構成の塵芥掻き落し機構９を実現できる。
【００５０】
本形態では、レーキ５が所定位置に上昇する動作に基づいて掻き取り部材９１がレーキ５の内面に沿って摺動するが、左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒが４節リンク機構９８であるため、４節リンク機構９８が傾くときに、掻き取り部材９１にレーキ５から塵を押し出す動きを行わせることができる。従って、レーキ５に溜まった塵を効果的に除去できる。
【００５１】
本形態では、掻き取り部材９１がリンク機構（左側リンク機構９２Ｌと右側リンク機構９２Ｒ）によって回転可能に支持され、掻き取り部材９１の回転を規制するダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒが設けられている。従って、掻き取り部材９１が塵等に引っ掛かった場合にダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒの緩衝作用によって掻き取り部材９１を回転させることができるため、塵芥掻き落し機構９の損傷を回避できる。また、掻き取り部材９１に無理な力がかかっていない場合にはダンパー機構１０Ｌ、１０Ｒによって掻き取り部材９１の姿勢を維持できる。従って、レーキ５の内面に溜まった塵を効果的に掻き出すことができる。
【００５２】
本形態では、多段型伸縮アーム６を旋回させるアーム開閉機構８の駆動源であるシリンダ８３を機体フレーム４１の垂直フレーム４２に沿って配置し、上下方向Ｚに伸縮させている。そして、シリンダ８３の駆動力を多段型伸縮アーム６伝達するための連結ロッド８２およびアーム支持腕８１を機体フレーム４１の水平フレーム４３に沿って配置している。このような配置により、機体フレーム４１の内側の作業スペースＳをアーム開閉機構８が塞いでしまうことがない構成を実現している。従って、レーキ５によって掬い上げた塵を塵芥掻き落し機構９によって掻き出して処理するための作業スペースＳを確保できる。
【００５３】
本形態では、多段型伸縮アーム６の下段アーム６１、中段アーム６２の引き出しがローラ対６４、６５、６６によって案内されるが、掻き取り部材９１は、レーキ５が取り付けられた下段アーム６１を案内するローラ対６４との干渉を回避するための凹部９１７が形成されたダストスクレーパー９１２を備える。従って、掻き取り部材９１の動作がローラ対６４との干渉によって妨げられることを回避できる。
【００５４】
本形態では、レーキ５の内周面５１が櫛状に形成されており、内周面５１には棒状の歯が一定間隔で配列されている。従って、レーキ５の内側に溜まった塵の水切りを効率的に行うことができる。また、掻き取り部材９１の動作によってレーキ５の内側に溜まった塵を効果的に掻き出すことができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…除塵機、２…発電機用水の取り入れ口、３…スクリーンバー、４…走行台車、５…レーキ、６…多段型伸縮アーム、６Ａ…引き込み状態、６Ｂ…伸長状態、７…巻上装置、８…アーム開閉機構、９…塵芥掻き落し機構、１０Ｌ、１０Ｒ…ダンパー機構、１１…架台、４１…機体フレーム、４２…垂直フレーム、４３…水平フレーム、４４…補強フレーム、４５…ローヘッド形電動式サドル、４６…水平ガイドローラ、４７…支点ピン、５１…内周面、６１…下段アーム、６２…中段アーム、６３…上段アーム、６４、６５、６６…ローラ対、７１…チェーン、７２…フック、７３…フック掛止部、７４…緩み検出機構、
７５…旋回板、８１…アーム支持腕、８２…連結ロッド、８３…シリンダ、８４…作動ロッド、８４Ａ…突出位置、８４Ｂ…引き込み位置、８５…シリンダ本体、８７…連結部、８８…後端部、９１…掻き取り部材、９２Ｒ…右側リンク機構、９２Ｌ…左側リンク機構、９３…連結アーム、９４…固定フレーム、９４Ａ…固定部、９４Ｒ…右側固定フレーム、９４Ｌ…左側固定フレーム、９５…第１リンク、９６…第２リンク、９７…第３リンク、９８…４節リンク機構、９９Ｌ、９９Ｒ…接合部、１０１…シリンダ、１０２…ピストンロッド、１１１…水平走行レール、１１２…水平ガイドレール、１１３…支持壁、１１４…垂直ガイド面、９１１Ｌ、９１１Ｒ…ブラケット、９１２…ダストスクレーパー、９１３Ｌ、９１３Ｒ…管状部材、９１４…管状部材、９１５Ｌ、９１５Ｒ…連結板、９１６Ｌ、９１６Ｒ…スクレーパーブレード、９１７…凹部、Ｓ…作業スペース、Ｘ…水平方向、Ｙ…前後方向、Ｚ…上下方向
【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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