JP5341033B2

JP5341033B2 - 圧雪装置

Info

Publication number: JP5341033B2
Application number: JP2010158691A
Authority: JP
Inventors: 米久茅根
Original assignee: 米久茅根
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-07-13
Also published as: JP2012021297A

Description

本発明は一般に、圧雪装置に関する。より詳細には、本発明は、道路に降り積もった雪を道路面に押しつけて減容化する（容積を減少させる）ことにより、車両や人の円滑な通行を確保する圧雪装置に関する。

降雪地帯では、冬期に降り積もった雪を如何にして処理するのかが重要な課題となっている。降雪地帯の地方自治体などは、毎年、莫大な予算を計上して、除雪作業を実施しているが、このような除雪作業は、疲弊した地方自治体の財政にとって、多大な負担となっている。

このような状況を改善すべく、本発明者は、道路に降り積もった雪を取り除く（除雪する）のではなく、道路面に押しつけて減容化することにより、円滑な交通を実現する圧雪装置を提案した（特許文献１〜３）。

特許第４４９３０５６号公報特願２０１０−０４８７２８号特願２０１０−１２９６４１号

本発明は、上述の圧雪装置を改良し、より良好な圧雪効果を得ることができる圧雪装置を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の圧雪装置は、バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に、連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載の圧雪装置は、前記請求項１の装置において、前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ₂ が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ₁ の０．４倍〜０．６倍となるように選定され、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載の圧雪装置は、バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に、連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個の同径のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とするものである。

本願請求項４に記載の圧雪装置は、ホイールローダの車体前部に連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とするものである。

本願請求項５に記載の圧雪装置は、前記請求項４の装置において、前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ₂ が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ₁ の０．４倍〜０．６倍となるように選定され、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とするものである。

本願請求項６に記載の圧雪装置は、ホイールローダの車体前部に連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個の同径のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とするものである。

本願請求項７に記載の圧雪装置は、前記請求項１から請求項６までのいずれ１項の装置において、前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、タイヤショベル又はホイールローダのエンジン部からの動力によって駆動される駆動輪であることを特徴とするものである。

本発明の圧雪装置によれば、除雪に比較して低コストで、降雪地帯における冬期間の円滑な交通を確保することができる。また、本発明の圧雪装置は、既存の建設機械（タイヤショベル、ホイールローダ）を利用するため、製造コストや維持管理コストを廉価に抑えることができる。本発明の圧雪装置において、圧雪機を駆動輪で構成した場合には、一層良好な圧雪効果を得ることができる。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る圧雪装置について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る圧雪装置を示した側面図、図２は、図１の圧雪装置の平面図である。図１及び図２において全体として参照符号１０で示される本発明の第１の実施の形態に係る圧雪装置は、バケットを取り外したタイヤショベル１２のアーム１２ａの先端に、連結アーム１４ａを介して回転可能に装着されたテーパ状圧雪機１４を備えている。

テーパ状圧雪機１４は、連結アーム１４ａに回転可能に取り付けられたシャフト１４ｂと、全体としてほぼテーパ状になるようにシャフト１４ｂに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤ１４ｃ₁ 、１４ｃ₂ 、１４ｃ₃ 、１４ｃ₄ 、１４ｃ₅ 、１４ｃ₆ とを有している。

好ましくは、６個のタイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ は、圧雪装置１０の走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤ１４ｃ₆ の径Ｄ₂ が、圧雪装置１０の走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤ１４ｃ₁ の径Ｄ₁ の０．４倍〜０．６倍となるように（すなわち、０．４Ｄ₁ ≦Ｄ₂ ≦０．６Ｄ₁ となるように）選定し、かつ、タイヤ１４ｃ₁ からタイヤ１４ｃ₆ に向かって徐々に小径になるように選定されている。

タイヤの径をこのように歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小さくなるように選定することにより、圧雪作業時に歩道側の雪を徐々に車道センターライン側に移動させ、効率的な圧雪作業を行うことが可能になる。また、タイヤ径を異径とすることにより、道路の横断面がセンターライン個所が高く、歩道側個所が低くなるような、上方に凸のいわゆる“カマボコ”形状に形作られているため（図３（ｂ）参照）、路面の横断面形状に沿って均一に圧雪することも可能になる。

圧雪機１４がテーパ状になっているため、圧雪装置１０を安定的に直進走行させることができるか懸念される。この点を検証するため、本発明者は、圧雪装置１０を走行させる実験を行ったところ、支障なく直進走行させることができることを確認した。これは、上述のように道路の横断面が“カマボコ”形状に形作られているため、テーパ状の圧雪機１４であっても円滑な直進走行が可能になるものと推測される。

図４（ａ）は、圧雪機１４のタイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ を駆動可能に構成した変形例を示した図である。この変形例では、シャフト１４ｂの両端にタイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ を回転駆動するためのモータ１６を設置し、タイヤショベル１２のエンジン部１２ｂからモータ１６に作動油供給配管１６ａを連結し、モータ１６に作動油を供給することによってモータ１６（従って、タイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ ）を回転駆動するようになっている。

図４（ｂ）は、圧雪機１４を油圧シリンダにより雪面に押しつけることができるように構成した変形例を示した図である。この変形例では、油圧シリンダ１２ｃが連結アーム１４ａに接続されており、油圧シリンダ１２ｃのロッドを伸長させることにより、連結アーム１４ａを介してタイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ を雪面に押しつけ、より効率的な圧雪作業が可能になる。

図５および図６は、圧雪機１４のタイヤ１４ｃ₁ 〜１４ｃ₆ を異径のものではなく、同径のものを使用した変形例を示している。この変形例では、圧雪機１４′は、連結アーム１４′ａに回転可能に取り付けられたシャフト１４′ｂと、シャフト１４′ｂに取り付けられた同径の６個のチェーン付きタイヤ１４′ｃを有している。

圧雪装置１０について実施した実験の結果について以下に示す（なお、実験には、降雪が２０ｃｍ〜３５ｃｍの時を選び、日立建機製のバックホーを用いて行った）。１６輪トレーラーの後部６輪軸（軸長３０００）を取り出し、中心部より右側３輪はそのままにし、中心部より左側に１３ｃｍずつ高さの異なるタイヤホイールを組み込み、タイヤにチェーンを装着したものを圧雪機１４とした。右折・左折を繰り返しながら１００ｍ程度走行させたところ、反対側車線に雪がはみ出ることもなく、方向転換も支障なく行うことができ、圧雪面にチェーンによる凹凸も明瞭に形作られ、良好な結果が得られた。

図７は、第２の実施の形態に係る圧雪装置を示した側面図、図８は、図７の圧雪装置の平面図である。図７及び図８に示される圧雪装置２０は、圧雪機２４がタイヤショベル１２ではなく、ホイールローダ２２に取り付けられている点を除いて、図１及び図２に示される圧雪装置１０と実質的に同一の構成を有している。

すなわち、圧雪装置２０は、ホイールローダ２２の車体前部に連結アーム２４ａを介して回転可能に装着されたテーパ状圧雪機２４を備えており、テーパ状圧雪機２４は、連結アーム２４ａに回転可能に取り付けられたシャフト２４ｂと、全体としてほぼテーパ状になるようにシャフト２４ｂに取り付けられた６個のチェーン付きタイヤ２４ｃ₁ 、２４ｃ₂ 、２４ｃ₃ 、２４ｃ₄ 、２４ｃ₅ 、２４ｃ₆ とを有している。

図９（ａ）は、圧雪機１４のタイヤ２４ｃ₁ 〜２４ｃ₆ を駆動可能に構成した変形例を示した図である。この変形例では、シャフト２４ｂの両端にタイヤ２４ｃ₁ 〜２４ｃ₆ を回転駆動するためのモータ２６を設置し、ホイールローダ２２のエンジン部２２ｂからモータ２６に作動油供給配管２６ａを連結し、モータ２６に作動油を供給することによってモータ２６（従って、タイヤ２４ｃ₁ 〜２４ｃ₆ ）を回転駆動するようになっている。

図９（ｂ）は、圧雪機２４を油圧シリンダにより雪面に押しつけることができるように構成した変形例を示した図である。この変形例では、油圧シリンダ２２ｃが連結アーム２４ａに接続されており、油圧シリンダ２２ｃのロッドを伸長させることにより、連結アーム２４ａを介してタイヤ２４ｃ₁ 〜２４ｃ₆ を雪面に押しつけ、より効率的な圧雪作業が可能になる。

図１０および図１１は、圧雪機２４のタイヤ２４ｃ₁ 〜２４ｃ₆ を異径のものではなく、同径のものを使用した変形例を示している。この変形例では、圧雪機２４′は、連結アーム２４′ａに回転可能に取り付けられたシャフト２４′ｂと、シャフト２４′ｂに取り付けられた同径の６個のチェーン付きタイヤ２４′ｃを有している。

圧雪装置２０は、圧雪機１０と同様に使用することができるが、圧雪装置２０にはバケットが装着されているので、使用に際してバケットを適宜用いて除雪しつつ、圧雪機２４により圧雪作業を行ってもよい。とりわけ、バス停留所や仲小路の十字路においてバケットで雪を取り出して雪面に均一に散布しつつ圧雪機２４により圧雪すると、効率的な圧雪作業が可能になる。

圧雪を継続的に行うと、路面の圧雪層が堆積し、相当の厚さになることが懸念される。この点を検証するために、本発明者は、１シーズン継続して圧雪作業を行った場合に圧雪層の堆積厚さがどの程度になるのかを計測したところ、車両の通行量の少ない６ｍ、８ｍ幅の中小道路で最大堆積厚さが１５ｃｍ程度、大型車両（バス、トラック等）の通行量の多い幹線道路では堆積厚さが５ｃｍ〜８ｃｍ程度におさまることを確認した。１シーズン通しての堆積厚さがこの程度におさまるのは、圧雪装置による雪の圧縮、車両の排気熱や日射による雪の融解が原因であると推測される。圧雪層の堆積厚さがこの程度におさまること、転圧機により圧雪面に凹凸が付けられることを考慮すると、車両の通行には支障がないものと予測される。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態では、圧雪機が６輪のタイヤによって構成されているが、圧雪機を構成するタイヤの個数を４個から１０個までの所望の個数にしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。図１の圧雪装置の平面図である。図３（ａ）は、図１の圧雪装置に装着される圧雪機を示した平面図、図３（ｂ）は、図１の圧雪装置に装着される圧雪機を示した正面図である。図４（ａ）は、圧雪機のタイヤを駆動輪とした場合の変形例を示した図、図４（ｂ）は、圧雪機のタイヤを雪面に押しつけ可能とした変形例を示した図である。図１の圧雪装置において圧雪機を同径のタイヤで構成した変形例を示した側面図である。図５の圧雪装置の平面図である。本発明の第２の実施の形態に係る圧雪装置を示した側面図である。図７の圧雪装置の平面図である。図９（ａ）は、圧雪機のタイヤを駆動輪とした場合の変形例を示した図、図９（ｂ）は、圧雪機のタイヤを雪面に押しつけ可能とした変形例を示した図である。図７の圧雪装置において圧雪機を同径のタイヤで構成した変形例を示した側面図である。図１０の圧雪装置の平面図である。

１０、２０圧雪装置
１２タイヤショベル
２２ホイールローダ
１４、２４圧雪機
１４ａ、２４ａ連結アーム
１４ｂ、２４ｂシャフト
１４ｃ、２４ｃタイヤ
１６、２６モータ
１６ａ、２６ａ作動油供給配管

Claims

圧雪装置であって、
バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に、連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とする装置。
前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ₂ が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ₁ の０．４倍〜０．６倍となるように選定され、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とする請求項１に記載された装置。
圧雪装置であって、
バケットを取り外したタイヤショベルのアームの先端に、連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個の同径のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とする装置。
圧雪装置であって、
ホイールローダの車体前部に連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、全体としてほぼテーパ状になるように前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とする装置。
前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、走行時に最も車道センターライン側に位置する最小径のタイヤの径Ｄ₂ が、走行時に最も歩道側に位置する最大径のタイヤの径Ｄ₁ の０．４倍〜０．６倍となるように選定され、歩道側から車道センターライン側に向かって徐々に小径になるように選定されていることを特徴とする請求項４に記載された装置。
圧雪装置であって、
ホイールローダの車体前部に連結アームを介して回転可能に装着された圧雪機を備え、
前記圧雪機が、前記連結アームに回転可能に取り付けられたシャフトと、前記シャフトに取り付けられたＮ（４≦Ｎ≦１０）個の同径のチェーン付きタイヤとを有していることを特徴とする装置。
前記Ｎ個のチェーン付きタイヤが、タイヤショベル又はホイールローダのエンジン部からの動力によって駆動される駆動輪であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された装置。