JP2017505867A - 摩擦除雪機 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦除雪機は、極端な天候条件や状況でアスファルト道路に形成された氷を取り除くよう設計された重い質量体を有する平行六面体形状の機器である。その動作は、運動における二つの物体の摩擦の仕事に基づく。二つの物体を移動する際の仕事は、氷に吸収されて、それを溶かすよう進める熱エネルギーに変換される。【解決手段】重い質量体は、一定の六面体（１）形状を有し、重い質量体は、前方部に、けん引車に連結されるための係止要素（３）が配置される先のとがった二面角を形成し、一定の六面体（４）の後方部に、重い質量体に埋め込まれる横断フックがあり、上記した埋め込まれた後部フックに、少なくとも一つのローラー（５）が取り付けられる。【選択図】図４

Description

摩擦除雪機に関する本特許明細書は、雪や氷をアスファルト道路から取り除く機器に言及し、この機器は、けん引車の後方部に設置される。

この摩擦除雪機は、先のとがった一定の二面角（ｄｉｅｄｒｏ ｒｅｇｕｌａｒ ａｇｕｄｏ）によって形成される前方部に突出部を持つ、一定の六面体（ｈｅｘａｅｄｒｏ ｒｅｇｕｌａｒ）の形をした重い質量体（ｍａｓａ ｐｅｓａｄａ）である。この除雪機は、けん引機を用いて操作され、除雪機のけん引機への連結は、三点連結手段によって実行される。

除雪機は、それらが要求される機能に従って、アスファルト舗装道路をきれいにするよう使用される。当初、けん引車によって引かれる金属被覆型の木製三角形状物が、使用された。後の除雪機は、けん引車（トラクター車）の前方部に取り付けられた。これらの除雪機は、例えば、押す力によるなどの動的な効果の結果、雪や氷を擦り取ることや除去することを意図した羽根部（翼）として成形される鋼鉄製の薄板によって形成された。

雪を溶かすための混合ガス燃焼部を備えるトラック構造が存在する。しかし、それらに係る解決技術は、非常に複雑であり、極めて高価である。

高山地で使用される他の装置は、雪を集め、回転翼の動作を通じてそれを放出する車両の一要素である。それらは、いわゆる可変翼型雪掃き機、タービン型雪掃き機、又は粉砕アームである。

けん引車の前方部で運ばれる、鋼鉄翼を持つ除雪機の機構は、例えば、気温が多くのセ氏温度に下がらないときなどの、多少厳しい条件下において良好に動作する。

０℃以下の温度に関して、除雪機が通過した後に、強く付着される氷層が残ることから、アスファルト舗装道路の状況は、より悪化する。そのような場合において、一般の食塩（塩化ナトリウム）や尿素のような化合物が使用される。極端な氷状において、化合物の使用に伴う極端な温度変化は、舗装道路に損傷を与え、例えば、アスファルトが物理的且つ化学的に攻撃されるように、アスファルトが徐々に劣化する。

鋼鉄翼を備える除雪装置が、劣化したアスファルト舗装道路上で動作する場合、それによって、アスファルトの区画が壊れ、ほどけ、道にできる穴を引き起こす。

本発明の対象である摩擦除雪機は、例えば、重い質量体の滑りなどのような、舗装道路の上の質量体の引きずり力に由来する摩擦力の原理を有する。

鋼鉄翼を持つ除雪機は、所定の環境下（表面に堅く付着された薄い氷層が存在するときの環境）で良好に動作しない。

本発明は、二つの表面の間の摩擦エネルギーを用いる、表面から氷を取り除くよう使用される摩擦除雪機を示し、移動される質量体は大きいが、その摩擦係数は小さいことを特徴とする。

本発明の目的は、表面に渡る所与の質量体を持つブロックをけん引する際に起こる物理過程に基づいた除雪機の創作である。

前記摩擦除雪機は、先のとがった二面角を有する一定の六面体によって形成される重い質量体を含む。前記質量体は、前記先のとがった二面角に対応するその前方部に、前記除雪機をけん引機に固定するために使用される三点アンカー要素を有する。前記三点要素は、前記けん引機の油圧機械の手段による質量体持ち上げ機能を有する。

例えば、一定の六面体のような前記重い質量体の後方部に、ローラー装置を設置するためのフックが連結される。回転するワイドローラーは、二つの機能を有し、一つ目の機能は、用具を回転状に駆動することを含み、二つ目の機能は、重い質量体の通過による摩擦の後に残る氷を溶かすことを含む。前記摩擦除雪機は、機器の動作状態に応じて、一つ以上のローラーを有してもよい。

アスファルトに付着される薄い氷層上にある、重い材料で作られる質量体を引くときに生じる力は、二種類の力に分類され得る。初めに、質量体が、表面に静止したままのとき、静止摩擦係数を有する静止摩擦力が存在し、第二に、質量体が、表面の上を移動するとき、その物体の慣性力が克服され、動摩擦係数を持つ動摩擦力に変わる。

二つの物体の摩擦力によって消費されるエネルギーは、消滅せず、それが、ちょうど熱の形式で散逸される。この熱エネルギーは、氷によって捕らえられ、それゆえ、氷を溶かし、薄くする。この方法において、氷が解け、融解し、それ自身を分離する。

図１は、摩擦除雪機の斜視図であり、構成される四つの部品が、完全に識別される。 図２は、前記除雪機の側面斜視図である。 図３は、前記除雪機の平面図である。 図４は、けん引部に取り付けられる前記除雪機の図である。

本明細書は、表面上の所与質量体を持つブロックをけん引する際に起こる物理過程に基づくものである。

この過程に続いて、現在の除雪機が、それらの動作のとき、アスファルトから分離できない薄い氷層を残すような、極端な氷状下で機能するよう特に示される除雪機を構成することができる。

この摩擦除雪機は、極端な温度条件下で、氷層上の重い質量体をけん引することを対象とする。その摩擦又は摩擦抵抗は、二つ以上の表面間の滑り運動に反対するよう働く接触力である。この力は、表面と平行で、滑り方向に対して逆向きに働く。

物理法則によれば、
Ｆ＝ｍ・ａ
摩擦力＝適用される力
静止摩擦は、様々な素材（材料）で異なる係数を持つ。
Ｆｒ＝ｕｓ・Ｆｎ
動摩擦は、様々な素材（材料）で異なる動係数を持つ。
Ｆｆ＝ｕｋ・Ｆｎ
異なる表面における摩擦係数の例は：
氷（Ｉｃｅ）／氷（ｉｃｅ） ｕｓ＝０．１ ｕｋ＝０．０３
ゴム／乾いたセメント ｕｓ＝１．０ ｕｋ＝０．８
ゴム／湿ったセメント ｕｓ＝０．３ ｕｋ＝０．２５
スキー板（ワックスを塗った）／雪（０°） ｕｓ＝０．１ ｕｋ＝０．０５
である。

ゴム／氷の表面に関する動摩擦係数は、非常に小さく、従って、質量体は、熱エネルギーに変換される力である摩擦力に反対するために、大きくすべきである。

図１及び２に示されるように、除雪機は、素材の質量体容積によって形成され、一定の六面体（１）形状において、質量体の前方部が先のとがった二面角（２）である。先のとがった二面角（２）における質量体の前方部に、連結システム（３）が埋め込まれる。前記連結システムは、三点要素に基づく。

質量体容積（１）の最終部に、ローラー（５）が連結される、埋め込まれたシリンダー（４）が設置される。

図３に、除雪機の前方領域に配置される先のとがった二面角（２）を持つ一定の六面体（１）によって形成される質量体容積に、回転支持部（７）が、一定の六面体（４）の後方部と、先のとがった二面角（１）が形成される前方部に追加される、本発明に係る第二の実施形態が示される。この実施形態において、三点支持と質量体（４）に埋め込まれるローラーが、使用されるダブルローラー（６）を連結するために備えられる。

重い質量体だけでなく、ローラー（５）又はダブルローラー（６）が形成される車輪の素材は、好ましくはゴムである。この車輪と重い質量体は、接触面に模様を有する。大きな容積を有する質量体は、３０００キログラムから４０００キログラムの間の重さである。

図４において見られるように、けん引車（８）は、係止要素（３）と共に、一定の六面体（１）形状を有する大きな質量体容積を掛着する。けん引車（８）自身に備わる持ち上げ要素の手段によって、例えば、先のとがった二面角（２）のような、質量体の前方部が、地表面（９）より上に持ち上げられ、それゆえ、動作地点へ上昇する間、それのすり減りが防止される。

摩擦除雪機は、付着された氷層を有する車道、空港、又はコンクリートの舗装道路をきれいにするための鋼鉄翼型の除雪機に代わるものである。

Claims (7)

1. けん引される重い質量体を備える摩擦除雪機であって、
   前記重い質量体は、一定の六面体（１）形状を有し、
   その前方部で、けん引車（８）に連結されるために、係止要素（３）が配置される先のとがった二面角（２）を形成し、
   前記一定の六面体（４）の後方部に、前記重い質量体に埋め込まれる横断フックがあり、
   前記した、埋め込まれた後方フックに、少なくとも一つのローラー（５）が取り付けられることを特徴とする摩擦除雪機。
2. 前記係止要素が、２つのフックと中央の補助器具によって形成される三点要素であることを特徴とする、請求項１に記載の摩擦除雪機。
3. 前記ローラーが、その軸の周りを自由に回転する複数の車輪によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の摩擦除雪機。
4. 前記重い質量体は、前記一定の六面体（４）の後方部と、前記先のとがった二面角が形成される前方部とに、回転支持部（７）を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の摩擦除雪機。
5. 前記車輪と前記重い質量体の素材は、ゴムであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の摩擦除雪機。
6. 前記車輪と前記重い質量体は、接触面に模様を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の摩擦除雪機。
7. 前記質量体は、３０００キログラムから４０００キログラムの間の重さであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の摩擦除雪機。

Images