JP2011125112A - 除雪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除雪の労力を軽減することのできる除雪装置を提供する。
【解決手段】本体１は、線状物に付着した雪を除去するための除雪部１３を有する。駆動部は、線状物に沿って本体１を移動させることができるように構成されている。本体１は駆動部を起動させることができる制御部３７を含む。制御部３７は、降雨および降雪の少なくともいずれかが発生していることを検知可能な環境センサ３３と、気温を測定するための温度計３５とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は除雪装置に関し、より特定的には、線状物に付着した氷雪を除去するための除雪装置に関する。

架空送電線の着雪は、雪の自重による送電線の断線を招くおそれや、送電線からの落雪により車両や人家に損傷を与えるおそれがある。このような観点から、送電線の着雪を迅速に除去することは重要である。

従来、送電線の着雪を除去するための除雪器具として、たとえば難着雪リング、ねじれ防止ダンパ、融雪線、難着雪テープなどがあった。難着雪リングとは、送電線に取り付ける合成樹脂製のリングである。難着雪リングを送電線に一定間隔で取り付けることにより、着雪の連続性が分断して、着雪が自重により落下する。ねじれ防止ダンパとは、送電線に取り付ける錘である。ねじれ防止ダンパを送電線に取り付けることにより、送電線の捻り剛性が増加し、送電線の外周面における着雪量が不均一化することにより、着雪が自重により落下する。融雪線とは、発熱体である線材である。融雪線に電流を流し、その発熱により着雪を溶かす。難着雪テープとは、撥水性のテープである。難着雪テープを送電線に貼り付けることにより、送電線は着雪しにくくなる。しかし、これらの器具は、着雪量が増大するのを抑制する機能を有するものの、積極的に着雪の除雪を行なうものではないので、送電線の着雪の除去を十分に行なうことはできなかった。

そこで、上記の器具の他、送電線上で着雪の除去作業を行なう除雪装置も提案されている。たとえば特開平５−２０７６３１号公報（特許文献１）および特開平１０−２３６４７号公報（特許文献２）には、電線に緩く巻き回された除雪用スパイラルロッドと、除雪用スパイラルロッドの一端側に連結された引張機構と、除雪用スパイラルロッドの他端を電線に連結するためのスプリングとを備える装置が開示されている。除雪前に引張機構によって除雪用スパイラルロッドを所定の距離だけ引っ張ることによりスプリングに張力を与え、除雪時に引張機構により与えた張力を解除することにより、スプリングの復元力によって除雪用スパイラルロッドを電線上で直線運動させて除雪を行なっている。さらに、特開平５−３３３１１号公報（特許文献３）および特開２００２−３８４１７号公報（特許文献４）には、ケーブルの周囲を取り囲んで配置される台車と、台車に設けられ、ケーブルの積雪を除去するための切刃と、台車の車輪を駆動するためのモータとを備える装置が開示されている。台車はケーブルに沿って走行し、台車の走行の際に切刃によってケーブル上の雪を掻き落としている。

特開平５−２０７６３１号公報 特開平１０−２３６４７号公報 特開平５−３３３１１号公報 特開２００２−３８４１７号公報

しかしながら、従来の除雪装置においては、送電線への氷雪の付着の有無を人間が常に監視し、氷雪の付着が発見された場合に除雪装置を送電線に取り付けて除雪が行なわれていた。このため、人間による送電線の監視や、除雪装置の送電線への取り付けの必要があり、除雪に労力を要していた。

除雪に労力を要するという問題は、送電線の着雪を除去する際においてのみ生じる問題ではなく、線状物に付着した氷雪を除去する際に生じる問題である。

したがって、本発明の目的は、除雪の労力を軽減することのできる除雪装置を提供することである。

本発明の除雪装置は、本体と、駆動部とを有する。本体は、線状物に付着した雪を除去するための除雪部を有する。駆動部は、線状物に沿って本体を移動させることができるように構成されている。本体は駆動部を起動させることができる制御部を含む。制御部は、降雨および降雪の少なくともいずれかが発生していることを検知可能な環境センサと、気温を測定するための温度計とを含む。

これにより降雪時に制御部によって駆動部が起動されることで、除雪を自動的に開始することができる。よって除雪の労力を軽減することができる。

本発明の除雪装置において好ましくは、除雪装置は、本体および駆動部を吊り下げることができるフックをさらに有する。駆動部は、線状物に本体を懸架するための懸架位置を規定している。本体には、本体の下部から懸架位置へ線状物を導入するための開口部が設けられている。これにより、フックを用いて本体および駆動部を吊り下げながら降下させることで、本体の下部の開口部から懸架位置へ線状物を導入することができる。よって除雪装置の線状物への取り付けを容易に行なうことができる。

本発明の除雪装置において好ましくは、駆動部は、線状物を挿入可能な溝を外周面に有する車輪を含み、溝によって懸架位置が規定される。これにより、本体の懸架および駆動を車輪により行なうことができる。

本発明の除雪装置において好ましくは、開口部の幅は、本体の下部から懸架位置へ向かって減少している。これにより、線状物を懸架位置へ導入し易くなる。

本発明の除雪装置において好ましくは、本体は、フックの高さ方向の位置を調節するための調節部を含む。これによりフックを使用する際は本体からフックを高く突出させ、かつフックを使用しない際は、フックが邪魔にならないようにその高さを抑えることができる。

本発明の除雪装置において好ましくは、除雪装置は、駆動部との間に線状物を挟むことができる爪をさらに有する。これにより、仮に風などによって本体が線状物上において回転した場合（倒れた場合）でも、本体が線状物から落下することが防止される。

本発明の除雪装置において好ましくは、本体は、本体が移動する方向に位置する障害物を検知可能な障害物センサを含む。これにより、障害物が存在する場合に、本体の移動を停止することができる。

本発明の除雪装置において好ましくは、障害物センサは障害物との衝突により障害物を検知する。これにより、障害物センサの機構が簡易なものになる。

本発明の除雪装置によれば、除雪を自動的に開始することができるので、除雪の労力を軽減することができる。

本発明の一実施の形態における除雪装置の構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の構成を模式的に示す左側面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の構成を模式的に示す右側面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置のカバー内部の構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の、送電線への取付方法の第１工程を模式的に示す左側面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の、送電線への取付方法の第２工程を模式的に示す左側面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の、送電線への取付方法の第３工程を模式的に示す左側面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の、送電線への取付方法の第４工程を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置による除雪の様子を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置の障害物センサが障害物を検知する様子を模式的に示す部分正面図である。 本発明の一実施の形態における除雪装置のバッテリー交換の様子を模式的に示す部分正面図である。

以下、本発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
（除雪装置の構成）
図１〜図４を参照して、本実施の形態の除雪装置は、送電線（線状物）に付着した雪を除去するためのものであり、本体１と、駆動部１９と、フック３と、爪２３ａ、２３ｂと、キャタピラ２１ａ、２１ｂと、カバー５とを有する。

まず除雪装置の本体１の構成について説明する。本体１は、除雪部１３と、フレーム１１ａ〜１１ｇと、スイッチ１５（障害物センサ）と、バッテリー１７と、バッテリー接続端子１８と、接地用車輪２５と、エアシリンダ２７（調節部）と、バッテリースタンド２９と、コンプレッサ３１と、制御部３７とを有する。

除雪部１３は、線状物に付着した雪を除去するためのものであり、回転ブラシ１３ａ、１３ｂを有する。回転ブラシ１３ａ、１３ｂは、回転することによって、送電線に付着した雪を除去するためのものである。

制御部３７は、環境センサ３３と、気温を測定するための温度計３５とを有する。
環境センサ３３は投光部３３ａおよび受光部３３ｂを有する。投光部３３ａは下方へ光を出射するものであり、受光部３３ｂは下方から入射された光を検知するものである。また投光部３３ａおよび受光部３３ｂは、除雪装置の近傍の環境中に反射物５２がある場合に、投光部３３ａから出射された光が受光部３３ｂに入射するように配置されている。この構成により、降雪時または降雨時に雪または雨を反射物５２として検知することができる。すなわち環境センサ３３は、降雨および降雪の少なくともいずれかが発生していることを検知可能である。なお上記の光としては、たとえば赤外光を用いることができる。また入射および出射の角度は、たとえば鉛直方向に対して４５°である。

また温度計３５によって測定された気温によって、降雪および降雨のいずれが発生しやすいかを推定することができる。すなわちあらかじめ決められた設定温度よりも気温が低ければ降雪が発生しやく、高ければ降雨が発生しやすいと推定することができる。この設定温度は、たとえば３℃である。

また制御部３７は、環境センサ３３の検知結果と、温度計３５によって測定された温度とを参照して、降雪が発生したか否かを検知するように構成されている。すなわち、環境センサ３３が雪または雨を検知し、かつ温度計３５の測定温度が設定温度よりも低い場合、制御部は降雪が発生したと判断する。また制御部３７は、このように降雪の発生が検知された場合に、駆動部１９を起動するように構成されている。

エアシリンダ２７は、コンプレッサ３１によって圧力が調整されることでフック３の高さ方向の位置を調節することができるように構成されている。

スイッチ１５は、その接触部１５ａが障害物と衝突するとオンオフ状態が切り替わるように構成されている。また接触部１５ａは、本体１の移動する方向に向けて配置されている。よってスイッチ１５は、本体１が移動する方向に位置する障害物を検知可能である。

バッテリー１７は、駆動部１９の電源として用いられるものである。バッテリー接続端子１８は、その高さ方向の位置が調整可能に構成されている。これによりバッテリー接続端子１８は、バッテリー１７に接続された状態と、バッテリー１７から分離された状態とを取ることができる。バッテリースタンド２９は、バッテリー１７を支持し、かつ横方向にスライドすることができるように構成されている。

コンプレッサ３１は、フック３、爪２３ａ、２３ｂ、キャタピラ２１ａ、２１ｂ、およびバッテリー接続端子１８の位置を空気圧によって調節するためのものである。

接地用車輪２５は、導電性を有するものであり、本体１の電位を送電線１００と同じにするために設けられている。

次に除雪装置の駆動部１９の構成について説明する。駆動部１９は、直流モータが直結された車輪１９ａ、１９ｂを有する。車輪１９ａ、１９ｂの各々は、その外周面に送電線を挿入可能な溝１２（懸架位置）を有する。溝１２は送電線に本体１を懸架するための懸架位置を規定している。この構成により、車輪１９ａ、１９ｂが直流モータによって回転駆動されることで、本体１は送電線に沿って移動される。

また上記の溝１２へ本体１の下部から送電線を導入するために、本体１には開口部１ａが設けられている。開口部１ａは、本体１の下部から懸架位置へ向かって（上方に向かって）、幅Ｗが減少している部分を有する。

次に除雪装置のフック３の構成について説明する。フック３は、コンプレッサ３１によって制御されるエアシリンダ２７によってその高さ方向の位置が調整可能に構成されている。これによりフック３は、カバー５の上方に突出した状態と、カバー５の内部に収納された状態との２つの状態を取ることができる。フック３は、カバー５の上方に突出されることによって、本体１および駆動部１９を吊り下げるために用いることができる。

次に除雪装置の爪２３ａ、２３ｂについて説明する。爪２３ａ、２３ｂは、コンプレッサ３１による空気圧の制御によって、図２に示すように溝１２の真下に位置する状態と、この位置からずれた状態との２つの状態を取ることができるように構成されている。爪２３ａ、２３ｂが溝１２の真下に位置する場合、爪２３ａ、２３ｂは、駆動部１９との間に送電線を挟むことができる。なお爪２３ａ、２３ｂの詳しい動作については後述する。

次に除雪装置のキャタピラ２１ａ、２１ｂについて説明する。キャタピラ２１ａ、２１ｂは、送電線を横から挟むためのものである。なおキャタピラ２１ａ、２１ｂに動力が与えられてもよく、この場合、駆動部１９による駆動に加えて、さらにキャタピラ２１ａ、２１ｂによる駆動によって本体１が送電線上を移動することができる。

次にカバー５について説明する。カバー５の上面は、水平面に対して傾斜した角度を有する。この角度は、たとえば３０°である。またカバー５は、カバー５の内部が視認できる程度に透明な材料によって形成されており、たとえば透明アクリル板によって形成されている。

（除雪装置の送電線への取付方法）
図５〜図８を参照して、本実施の形態の除雪装置の送電線への取付方法について説明する。

主に図５を参照して、コンプレッサ３１（図３）による空気圧の制御によって、爪２３ａ、２３ｂが溝１２の真下の位置から退避され、またキャタピラ２１ａ、２１ｂとの間隔が広げられる（図５の矢印Ａ）。次にフック３に取り付けられたクレーン５１により、除雪装置が送電線１００の上方に配置される。

図６を参照して、クレーン５１が徐々に下降される（図６の矢印Ｂ）。これにより送電線１００が開口部１ａを通って溝１２へ導入される。

主に図７を参照して、送電線１００が溝１２に挿入される。これにより溝１２の位置で送電線１００に対して除雪装置が懸架される。すなわち送電線１００に本体１が懸架される。次にコンプレッサ３１（図３）による空気圧の制御によって、爪２３ａ、２３ｂが溝１２の真下に位置され、またキャタピラ２１ａ、２１ｂが送電線１００を側面から挟み込む（図７の矢印Ｃ）。

図８を参照して、コンプレッサ３１による空気圧の制御によって、フック３がカバー５の内部に収納される（図８の矢印Ｄ）。

以上により除雪装置が送電線１００に取り付けられる。
（送電線へ取り付けられた除雪装置の使用方法）
除雪装置を用いて送電線１００上に付着した雪を除去する方法について説明する。なお除雪の対象となる送電線１００の端部には、あらかじめダンパ５３（図９）が取り付けられている。

図３を参照して、降雪または降雨が発生すると、環境センサ３３は雪または雨を反射物５２として検知する。この際、制御部３７は、温度計３５によって測定された気温を参照し、この気温が設定温度以下である場合は降雪が発生したと判断する。このように降雪が発生したと判断されると、制御部３７は駆動部１９を起動する。

図９を参照して、駆動部１９が起動されると、バッテリー１７を電源として用いて駆動部１９の直流モータが稼動することにより、車輪１９ａ、１９ｂが駆動される。これにより車輪１９ａ、１９ｂが互いに同期しつつ回転する。この結果、本体１が送電線１００に沿ってダンパ５３の方向に向かって移動する（図９の矢印Ｅ）。またこの移動にともない回転ブラシ１３ａ（図９において図示せず）および回転ブラシ１３ｂが回転することで、送電線１００上に付着した雪が除去される（図９の矢印Ｆ）。

図１０を参照して、除雪の対象となる送電線１００の終端部に除雪装置が達すると、スイッチ１５の接触部１５ａがダンパ５３に衝突する（図１０の矢印Ｇ）。これによりスイッチ１５は障害物を検知する。この検知を受けて、制御部３７は駆動部１９を停止させ、待機状態となる。待機状態となった制御部３７は、降雪を検知すると再び駆動部１９を起動する。

（バッテリーの交換方法）
図１０を参照して、コンプレッサ３１によりバッテリー接続端子１８の位置が高くされることでバッテリー接続端子１８がバッテリー１７から分離される（図１１の矢印Ｈ）。次にバッテリースタンド２９が横方向にスライドされる。次にバッテリー１７の交換が行なわれる（図１１の矢印Ｉ）。次にバッテリースタンド２９およびバッテリー接続端子１８が順に元の位置に戻される。以上のようにバッテリー１７の交換が行なわれることで、カバー５を外すことなくバッテリー１７の交換を行なうことができる。

（作用効果）
本実施の形態によれば、図３に示すように、環境センサ３３が雪または雨を検知し、かつ温度計３５の測定温度が設定温度よりも低い場合、制御部３７は降雪が発生したと判断する。また制御部３７は、このように降雪の発生が検知された場合に、駆動部１９を起動するように構成されている。これにより、降雪時に自動的に除雪を開始することができる。

また図６に示すように、フック３を用いて本体１および駆動部１９を吊り下げながら降下させることで、本体１の下部の開口部１ａから溝１２へ送電線１００を導入することができる。よって除雪装置の送電線１００への取り付けを容易に行なうことができる。

また駆動部１９は、送電線１００を挿入可能な溝１２を外周面に有する車輪１９ａ、１９ｂを含み、溝１２によって懸架位置が規定される。これにより、本体１の懸架および駆動を車輪１９ａ、１９ｂにより行なうことができる。

また開口部１ａの幅Ｗ（図２）は、本体１の下部から溝１２へ向かって減少している。これにより、送電線１００を溝１２へ導入し易くなる。

また本体１は、フック３の高さ方向の位置を調節するためのエアシリンダ２７を含む。これによりフック３を使用する際は本体１からフック３を高く突出させ、かつフック３を使用しない際は、フック３が邪魔にならないようにその高さを抑えることができる。よって除雪中にフック３の高さが抑えられることで、除雪対象と異なる送電線にフック３が接触することが防止される。

また図７に示すように、駆動部１９との間に送電線１００を挟むことができる爪２３ａ、２３ｂが設けられる。これにより、仮に風などによって本体１が送電線１００上において回転した場合（倒れた場合）でも、本体１が送電線１００から落下することが防止される。

また本体１が移動する方向にスイッチ１５が設けられる。これにより、障害物が存在する場合に本体１の移動を停止することができる。

またスイッチ１５は、障害物との衝突により障害物を検知する。これによりスイッチ１５の機構が簡易なものになる。

なお上述した本実施の形態においては制御部３７が降雪を検知した際に駆動部１９が自動的に起動されるが、たとえば、駆動部１９が遠隔操作によって起動されてもよい。

また制御部３７は、除雪装置の移動の速度、走行距離、および往復回数を制御する機能を有してもよい。また制御部３７はバッテリー１７の残量の低下を検知して、駆動部１９の動きを反転させる機能を有してもよい。これにより、バッテリーが消耗し切る前に、除雪装置は所定の場所に移動することができる。よって、バッテリーが消耗し切る前に送電線１００の鉄塔近傍に除雪装置を戻すことができる。

また環境センサ３３および温度計３５の一方または両方が除雪装置とは分離されて設置されてもよい。このような設置場所としては、たとえば送電線１００の鉄塔上の場所を利用することができる。

また環境センサ３３は、光学式のものに限定されるものではなく、たとえば超音波方式のものであってもよい。

また環境センサ３３および温度計３５の代わりに、送電線１００上に積もった雪の高さを検知するセンサが用いられてもよい。

また除雪部１３として、回転ブラシ１３ａ、１３ｂの代わりに、たとえばスクレーパが用いられてもよい。

また接地用車輪２５が設けられる代わりに、車輪１９ａ、１９ｂが導電性のものとされてもよい。

本発明は、線状物に付着した氷雪を除去するための除雪装置に特に有利に適用することができる。

１ 本体、１ａ 開口部、３ フック、５ カバー、１１ａ〜１１ｇ フレーム、１２ 溝（懸架位置）、１３ 除雪部、１３ａ，１３ｂ 回転ブラシ、１５ スイッチ（障害物センサ）、１５ａ 接触部、１７ バッテリー、１８ バッテリー接続端子、１９ 駆動部、１９ａ，１９ｂ 車輪、２１ａ，２１ｂ キャタピラ、２３ａ，２３ｂ 爪、２５ 接地用車輪、２７ エアシリンダ（調節部）、２９ バッテリースタンド、３１ コンプレッサ、３３ 環境センサ、３３ａ 投光部、３３ｂ 受光部、３５ 温度計、３７ 制御部、５１ クレーン、５２ 反射物、５３ ダンパ、１００ 送電線（線状物）。

Claims (8)

1. 線状物に付着した雪を除去するための除雪部を有する本体と、
   前記線状物に沿って前記本体を移動させることができるように構成された駆動部とを備え、
   前記本体は前記駆動部を起動させることができる制御部を含み、前記制御部は、降雨および降雪の少なくともいずれかが発生していることを検知可能な環境センサと、気温を測定するための温度計とを含む、除雪装置。
2. 前記本体および前記駆動部を吊り下げることができるフックをさらに備え、
   前記駆動部は、前記線状物に前記本体を懸架するための懸架位置を規定し、
   前記本体には、前記本体の下部から前記懸架位置へ前記線状物を導入するための開口部が設けられている、請求項１に記載の除雪装置。
3. 前記駆動部は、前記線状物を挿入可能な溝を外周面に有する車輪を含み、
   前記溝によって前記懸架位置が規定される、請求項１または２に記載の除雪装置。
4. 前記開口部の幅は、前記本体の下部から前記懸架位置へ向かって減少している、請求項１〜３のいずれかに記載の除雪装置。
5. 前記本体は、前記フックの高さ方向の位置を調節するための調節部を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の除雪装置。
6. 前記駆動部との間に前記線状物を挟むことができる爪をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の除雪装置。
7. 前記本体は、前記本体が移動する方向に位置する障害物を検知可能な障害物センサを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の除雪装置。
8. 前記障害物センサは前記障害物との衝突により前記障害物を検知する、請求項７に記載の除雪装置。

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