JP6869871B2 - Snow removal device - Google Patents
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Description
本発明は、屋根面上に積もった雪を除去するための除雪装置に関する。 The present invention relates to a snow removal device for removing snow accumulated on a roof surface.
従来、屋根面上に積もった雪を除去するには、人が屋根に上ってスコップなどの除雪具を使用して軒下へ放り投げたり、掻き出したりすることが行われている。しかし、この除雪作業は重労働且つ危険を伴い、屋根からの転落事故が多く起きている。
これを解消するために、特許文献1及び特許文献2に示すように、人力に頼ることなく自動的に除雪するための除雪装置が開発されている。
Conventionally, in order to remove the snow accumulated on the roof surface, a person climbs on the roof and throws it under the eaves or scrapes it out using a snow remover such as a shovel. However, this snow removal work is hard work and dangerous, and many accidents of falling from the roof occur.
In order to solve this problem, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a snow removal device for automatically removing snow without relying on human power has been developed.
特許文献1記載の除雪装置は、屋内に備えた送風機による圧縮空気が、屋根の上の稜線部に設置したノズル装置へ送られる。ノズル装置には圧縮空気を噴出するノズルを回転させる回転装置が備えられている。ノズルから噴出する圧縮空気で、ノズルが回転するとともに屋根のほぼ全面に吹き付けて積雪を防止するものである。 In the snow removal device described in Patent Document 1, compressed air from a blower provided indoors is sent to a nozzle device installed on a ridgeline portion on the roof. The nozzle device is equipped with a rotating device that rotates a nozzle that ejects compressed air. The compressed air ejected from the nozzle rotates the nozzle and sprays it on almost the entire surface of the roof to prevent snow accumulation.
特許文献2記載の除雪装置は、屋根又は構造体等に設置して圧縮空気の噴射により雪を飛散させる高圧空気消雪システムである。この高圧空気消雪システムは、市販されている一般業務用のコンプレッサと、複数のノズル孔を有するL字形のステンレスパイプノズルを備えている。前記コンプレッサから供給された圧縮空気は圧力タンクに蓄積され、この圧力タンクから電磁弁を介してL字形のステンレスパイプノズルへ送られる。圧縮空気は複数のノズル孔から屋根又は構造体面に対して噴出される。 The snow removal device described in Patent Document 2 is a high-pressure air snow removal system installed on a roof, a structure, or the like to scatter snow by injecting compressed air. This high pressure air snow removal system includes a commercially available commercial compressor and an L-shaped stainless steel pipe nozzle having a plurality of nozzle holes. The compressed air supplied from the compressor is accumulated in a pressure tank and sent from this pressure tank to an L-shaped stainless steel pipe nozzle via a solenoid valve. Compressed air is ejected from a plurality of nozzle holes to the roof or structural surface.
しかしながら、特許文献1記載の発明の場合、屋根面の面積が大きくなると、圧縮空気を噴出するノズルから屋根面の端までの距離が長くなる。例えば、仮に屋根面の大きさが、縦長さを5メートルで、横長さを10メートルであると仮定すると、圧縮空気は5メートル先の雪を吹き飛ばす風力と風量が必要となる。そのために、強力な圧縮空気を送るための大型のコンプレッサが必要となる。 However, in the case of the invention described in Patent Document 1, the larger the area of the roof surface, the longer the distance from the nozzle for ejecting compressed air to the edge of the roof surface. For example, assuming that the size of the roof surface is 5 meters in length and 10 meters in width, compressed air requires wind power and air volume to blow off snow 5 meters away. Therefore, a large compressor for sending strong compressed air is required.
また、特許文献2記載の発明では屋根面の面積が大きくなると、圧縮空気を噴出するL字形のステンレスパイプノズルの長さが長くなる。さらに、ステンレスパイプノズルは複数のノズル孔を有しているので、前記のノズル孔の数が多くなれば、その数に比例して大きな風量と風力を必要とする。例えば、ステンレスパイプノズルが、仮に10個のノズル孔を備えていると仮定すると、1個のノズル孔の場合に単純比較して、10倍の風力と風量を供給する大型のコンプレッサが必要となる。 Further, in the invention described in Patent Document 2, as the area of the roof surface increases, the length of the L-shaped stainless steel pipe nozzle that ejects compressed air becomes longer. Further, since the stainless steel pipe nozzle has a plurality of nozzle holes, if the number of the nozzle holes is large, a large air volume and wind power are required in proportion to the number of the nozzle holes. For example, assuming that a stainless steel pipe nozzle has 10 nozzle holes, a large compressor that supplies 10 times as much wind power and air volume as a simple nozzle hole is required. ..
さらに、特許文献1及び特許文献2のいずれの発明においても、屋根面に集合煙筒などの設備があるような複雑な形状の場合は、これらの設備の影(死角)が生じるために除雪不能な部分が生じる。つまり、設備の死角部分に吹き溜まりができると、雪庇が成長するなどして落雪の危険性が高まる。 Further, in both the inventions of Patent Document 1 and Patent Document 2, in the case of a complicated shape such that there are equipment such as a collecting chimney on the roof surface, snow removal is impossible due to the shadow (blind spot) of these equipment. Part occurs. In other words, if a snowdrift is formed in the blind spot of the equipment, the risk of falling snow increases due to the growth of the cornice.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、人力に頼ることなく自動的に除雪し、大きな屋根面であっても大型のコンプレッサなどの高価な設備を必要とせずに除雪することができ、しかも屋根面の形状に左右されずに満遍なく効率よく除雪することを可能とする除雪装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and automatically removes snow without relying on human power, and removes snow even on a large roof surface without the need for expensive equipment such as a large compressor. It is an object of the present invention to provide a snow removal device capable of removing snow evenly and efficiently regardless of the shape of the roof surface.
請求項1記載の発明は、屋根面の近くに位置する構造物に形成した、回転機能及び屈折機能を有する第一関節機構部と、前記第一関節機構部に一端を連結した第一アームと、前記第一アームの他端に連結した、屈折機能を有する第二関節機構部と、前記第二関節機構部に一端を連結した第二アームと、前記第二アームの他端に連結され、水平方向及び垂直方向のうち、少なくとも一つの方向に旋回可能な第三関節機構部と、前記第三関節機構部に連結され、屋根面の積雪を除去する除雪作動機構部と、前記第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部の動作を制御する制御手段と、を具備し、該制御手段は、前記の第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部を協働させながら、前記第一アーム、第二アーム及び除雪作動機構部の動作を制御して、該除雪作動機構部を、屋根面の積雪を除雪する方向へ動作させることを特徴としている。 The invention according to claim 1 is a first joint mechanism portion having a rotational function and a bending function formed in a structure located near a roof surface, and a first arm having one end connected to the first joint mechanism portion. , A second joint mechanism portion having a bending function connected to the other end of the first arm, a second arm having one end connected to the second joint mechanism portion, and a second arm connected to the other end of the second arm. A third joint mechanism that can rotate in at least one of the horizontal and vertical directions, a snow removal operation mechanism that is connected to the third joint mechanism and removes snow on the roof surface, and the first joint. It includes a mechanism unit, a second joint mechanism unit, and a control means for controlling the operation of the third joint mechanism unit, and the control means includes the first joint mechanism unit, the second joint mechanism unit, and the third joint mechanism. It is characterized in that the operation of the first arm, the second arm and the snow removal operation mechanism unit is controlled while the units cooperate with each other, and the snow removal operation mechanism unit is operated in a direction of removing snow on the roof surface. ..
請求項2記載の発明は、上記1項において、前記第二アームの他端と、前記第三関節機構部を連結した除雪作動機構部との間に、回転機能及び屈折機能のいずれかの機能を有する補助関節機構部と補助アームとをそれぞれ一つ以上を交互に連結するとともに、前記制御手段は、前記の第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部、前記補助関節機構部を協働させながら、前記第一アームと第二アームと除雪作動機構部と前記の加えた補助アームの動作を制御して、前記除雪作動機構部を、屋根面の積雪を除雪する方向へ動作させることを特徴としている。 The invention according to claim 2 has a function of either a rotation function or a refraction function between the other end of the second arm and the snow removal operation mechanism portion to which the third joint mechanism portion is connected. One or more of the auxiliary joint mechanism portion and the auxiliary arm are alternately connected to each other, and the control means is the first joint mechanism portion, the second joint mechanism portion, the third joint mechanism portion, and the auxiliary joint. The direction in which the snow removal operation mechanism unit removes snow from the roof surface by controlling the operations of the first arm, the second arm, the snow removal operation mechanism unit, and the added auxiliary arm while coordinating the mechanism units. It is characterized by operating to.
請求項3記載の発明は、上記1項又は2項において、前記除雪作動機構部は、屋根面の積雪を除雪する方向に動作させて掻き出すためのスクレーパであることを特徴としている。 The invention according to claim 3 is characterized in that, in the above paragraph 1 or 2, the snow removal operation mechanism portion is a scraper for operating and scraping out the snow accumulated on the roof surface in the direction of removing snow.
請求項4記載の発明は、上記1項又は2項において、前記除雪作動機構部は、屋根面の積雪を除雪する方向に吹き飛ばすためのエアを噴出するエア噴射装置であることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that, in the above item 1 or 2, the snow removal operation mechanism unit is an air injection device that ejects air for blowing off snow on the roof surface in a direction for removing snow.
請求項5記載の発明は、上記1項又は2項において、前記除雪作動機構部は、屋根面の積雪を吸引して除雪する除雪用吸引装置であることを特徴としている。 The invention according to claim 5 is characterized in that, in the above item 1 or 2, the snow removal operation mechanism unit is a snow removal suction device that sucks and removes snow from the roof surface.
請求項6記載の発明は、上記1項〜5項のうち、何れか1項において、前記制御手段は、前記除雪作動機構部が、屋根面から予め設定した一定の高さまでの積雪を残して除雪するよう制御することを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the above items 1 to 5, the control means leaves snow accumulated up to a certain height preset from the roof surface by the snow removal operation mechanism unit. It is characterized by controlling to remove snow.
本発明によれば、除雪作動機構部としてスクレーパ、エア噴射装置、除雪用吸引装置のいずれかを用いることができ、いずれにおいても、いろいろな形状の屋根面の積雪に対応して屋根のほぼ全面を自動的に除雪することができる。 According to the present invention, any one of a scraper, an air injection device, and a snow removal suction device can be used as the snow removal operation mechanism unit, and in any of these, almost the entire surface of the roof can be used in response to snow accumulation on the roof surface of various shapes. Can automatically remove snow.
また、除雪作動機構部は、屋根面の積雪の高さに応じて雪の表面から一定の深さの雪を掻き出し、吹き飛ばし、吸引しながら繰り返し移動するので、積雪の多少にかかわらず除雪することができる。したがって、除雪作動機構部に対して過大な負荷がかからないので、第一関節機構部と第二関節機構部と第三関節機構部における各駆動装置に過大な負荷がかからない。従って、各駆動装置は大出力でなくてもよく、アームにしても小さい力に耐える部材で良いのでコストダウンを図ることができる。
また、除雪作動機構部は、予め屋根面から一定の高さの雪を残すことによって、屋根面や建造物に接触せずに移動するので、屋根面や建造物を損傷することを防止できる。
In addition, the snow removal operation mechanism scrapes snow of a certain depth from the surface of the snow according to the height of the snow on the roof surface, blows it off, and moves repeatedly while sucking, so snow can be removed regardless of the amount of snow. Can be done. Therefore, since an excessive load is not applied to the snow removal operation mechanism portion, an excessive load is not applied to each drive device in the first joint mechanism portion, the second joint mechanism portion, and the third joint mechanism portion. Therefore, each drive device does not have to have a large output, and even if it is an arm, a member that can withstand a small force is sufficient, so that cost reduction can be achieved.
Further, since the snow removal operation mechanism moves by leaving a certain height of snow from the roof surface in advance without contacting the roof surface or the building, it is possible to prevent the roof surface or the building from being damaged.
更に、除雪作動機構部は、屋根面における各点の小範囲を除雪してゆくので、大きな負荷がかかることなく効率よく除雪作業を行うことができる。しかも、エアを噴射することによって除雪する場合、小型のコンプレッサで十分に対応できるので、省力化やコストダウンを図ることができる。 Further, since the snow removal operation mechanism unit removes snow in a small area at each point on the roof surface, the snow removal work can be efficiently performed without applying a large load. Moreover, when removing snow by injecting air, a small compressor can sufficiently handle it, so that labor saving and cost reduction can be achieved.
また、積雪や降雪を検知するセンサを備え、このセンサの検知信号により制御手段の演算装置で積雪の高さを計算することができるので、除雪装置は自動的に作動したり、停止したりする自動制御が可能となり、無人化を図ることができる。 In addition, it is equipped with a sensor that detects snowfall and snowfall, and the height of snowfall can be calculated by the arithmetic unit of the control means from the detection signal of this sensor, so the snow removal device automatically operates and stops. Automatic control becomes possible, and unmanned operation can be achieved.
以下、本発明の第一の実施形態に係る除雪装置10aについて図面を参照して説明する。
図1は、建造物40(建屋)の屋根面41の上から視た平面図である。図2は、建造物40(建屋)の正面図である。図3は、図2の側面図である。図4は、スクレーパ31の動作を示した図である。
Hereinafter, the
FIG. 1 is a plan view of the
第一の実施形態の除雪装置10aは、図1〜図3に示すように、例えば建造物40(建屋)の屋根面41の近くに位置して、支柱となる構造物42が形成されている。支柱42の上端は、前記の屋根面41とほぼ同じ高さであるが、この高さに限定されない。また、構造物42としては、支柱でなくとも、建造物40(建屋)の一部を利用してもよいので、特に限定されない。すなわち、構造物42は建造物40(建屋)の一部も含まれる。
また、支柱となる構造物42の基礎には、融雪槽44が形成されている。この融雪槽44は除雪した雪を投入して融かすための槽であり、融かされた水は排水溝に排出したり、地下へ排出したりすることができるようになっている。構造や機能については、現在一般に提供されているものに準じている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
A
上記の構造物42の上端には、回転機能及び屈折機能を有する第一関節機構部11が設けられている。この第一関節機構部11には、長尺の第一アーム21の一端が連結されている。第一アーム21は、例えば第一関節機構部11の位置から屋根面41の最も遠い端部までの距離(この場合、直線距離ではなく、屋根面に沿った距離)に対して半分以上の長さであることが望ましい。
したがって、第一アーム21は、図1の二点鎖線に示すように旋回可能であり、しかも、図2の二点鎖線に示すように上下方向に屈折可能である。
At the upper end of the
Therefore, the
また、建造物40(建屋)は、図1及び図3に示すように、屋根面41から外れる位置で第一アーム21と第二アーム22をと畳んだ状態にして、ほぼ水平に倒して保持するためのアーム保持部43を備えている。このアーム保持部43は、第一アーム21をロック(固定)又はアンロック(解除)するロック機構を備えている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the building 40 (building) is held in a state where the
第一アーム21の他端には、屈折機能を有する第二関節機構部12が連結されている。この第二関節機構部12には、長尺の第二アーム22の一端が連結されている。
第二アーム22は、第一アーム21と同じように、例えば第一関節機構部11の位置から屋根面41の最も遠い端部までの距離(この場合、直線距離ではなく、屋根面に沿った距離)に対して半分以上の長さであることが望ましい。
したがって、第二アーム22は、図1及び図2の二点鎖線に示すように第一アーム21の延長上で上下方向に屈折可能である。第二アーム22の先端が、屋根面41の最も遠い端部まで達するように形成している。
A second
Like the
Therefore, the
第二アーム22の他端には、水平方向及び垂直方向のうち、一方向或いは双方向に旋回可能な構造にして、第二アーム22の軸心に対して回転可能な構造を持つ第三関節機構部13が連結されている。すなわち、第三関節機構部13は、水平方向と垂直方向の両方、あるいは水平方向と垂直方向のいずれか一方に旋回可能な場合がある。
前記第三関節機構部13には、屋根面41の積雪を除去する除雪作動機構部30が連結されている。第一の実施形態では、除雪作動機構部30としては、屋根面41の積雪を除雪する方向に掻き出すためのスクレーパ31である。
The other end of the
A snow removal
また、第三関節機構部13の回動動作を実施する基本的な構造は、図17に示すように、第三関節機構部本体13aは、第二アームの軸心に対し直角方向、つまり、上フランジ13cと下フランジ13dとを上下に備えた断面コ字状に形成されている。第一の回転軸13bは第三関節機構部本体13aの背面から後方へ延出し、第二アーム22の先端に形成した軸孔22aに回転自在に嵌合支持されている。
Further, as shown in FIG. 17, the basic structure for carrying out the rotational operation of the third
さらに、第三関節機構部本体13aは、除雪作動機構部30のスクレーパ31や、エア噴射ノズル34a及び吸引ノズル35aを第二アーム22の軸心の延長線上で水平方向に旋回させるための第二の回転軸13eが、上フランジ13cと下フランジ13dとによって、回転可能に支持されている。
Further, the third joint mechanism
加えて、図17に示すように、第三関節機構部本体13aに取付けられた第二の回転軸13eには、上フランジ13cと下フランジ13dのほぼ中間位置にボスが取付けられ、当該ボスに貫通した軸孔13gを形成している。第三の回転軸13fは、支持プレート13iの背面に形成された孔部13k,13kの間に、軸孔13gを介して回転自在に挿入されている。この機構により、除雪差動機構30は、第三の回転軸13fの軸心を中心にして、図の上下方向に旋回することができる。これにより、スクレーパ30は屋根面41の傾斜角度に対して適切な傾きを形成し、効率的に除雪することが可能となっている。
In addition, as shown in FIG. 17, a boss is attached to the second
なお、図17では、スクレーパ31,エア噴射ノズル34a及び吸引用ノズル35aを二点鎖線で図示しているが、支持プレート13iにはスクレーパ31,エア噴射ノズル34a及び吸引用ノズル35aの何れも取り付けられる構造となっている。
In FIG. 17, the
前述の第一関節機構部11と第二関節機構部12と第三関節機構部13は、本実施形態では、一般に市販されている電動モータを駆動手段として使用しており、例えば「産業用ロボット」などで使われている駆動機構によって回転運動を屈曲動作や旋回動作に変換している。或いは、油圧シリンダ、油圧モータなど、他の駆動手段も利用することが可能である。
In the present embodiment, the first
また、第一の実施形態の除雪装置10aでは、前述の第一関節機構部11、第二関節機構部12、第三関節機構部13が協働して第一アーム21と第二アーム22と除雪作動機構部30の動作を制御して、除雪作動機構部30が屋根面41の積雪を除雪する方向に移動させる制御手段が備えられている。
さらに、除雪装置10aには、屋根面41や地上における積雪量を検知するセンサ(検知装置)を備えている。
Further, in the
Further, the
また、制御手段は、屋根面41の外形のデータ、屋根面41を細かく区分したときの各区分点における高さ及び各区分点の差のデータ、並びに予め設定したスクレーパ31の進行経路などのデータ、演算装置で計算したデータなどを記憶するメモリ(記憶装置)を備えている。
さらに、制御手段は、屋根面41の各交点における高さに対して予め設定した所定の高さ位置を計算する演算装置を備えている。また、演算装置は、前述のセンサによる検知情報に基づき、積雪の上面から一定の深さの雪を除雪するスクレーパ31の位置を計算することができるようになっている。
Further, the control means includes data on the outer shape of the
Further, the control means includes an arithmetic unit that calculates a predetermined height position set in advance with respect to the height at each intersection of the
次に、第一の実施の形態の除雪装置10aの作用について説明する。
制御手段の演算装置では、センサによる積雪の検知信号によって積雪の高さが計算され、積雪の上面から予め設定した一定の深さの雪を除雪するように、第一関節機構部11と第二関節機構部12と第三関節機構部13における各駆動装置である駆動モータに指令が与えられる。
Next, the operation of the
In the calculation device of the control means, the height of the snow is calculated by the detection signal of the snow by the sensor, and the first
その結果、第一関節機構部11と第二関節機構部12と第三関節機構部13が互いに協働して第一アーム21と第二アーム22と除雪作動機構部30であるスクレーパ31の動作を制御する。例えば、スクレーパ31は、図5の矢印で示すように、屋根面41の稜線から斜め下方に向けて満遍なく除雪する。この時、スクレーパ31の軌跡の間隔はスクレーパ31の幅α以下の寸法にする必要がある。スクレーパ31は、屋根面41の傾斜角度に対して適切な傾きを形成するように制御されて移動する。スクレーパ31が適切な傾きに制御されることで、効率よく除雪作業が行われる。
As a result, the first
一方、除雪装置10aが運転休止している場合は、第一アーム21及び第二アーム22が水平方向に倒されてアーム保持部43に支持されてロックされる、この位置を原位置とする。第一アーム21及び第二アーム22は、原位置に支持されてロックされることで、強風時にかかる風圧抵抗を少なくし、固定されるので、強風による破損の危険性を避けることができる。また、強風時は屋根や平地に積雪がないとされているので、除雪装置10aは風速計と連動して所定の風速以下の場合のみに作動するように設定することが望ましい。
On the other hand, when the
除雪作業開始時、ロックを解除された第一アーム21を、まず縦向きに作動させる。第一アーム21が縦向きにされることで、第二アーム22の自由度が向上する。その結果、たとえ屋根面41に凹凸の構造物(例えば集合煙筒など)や、それによる雪の吹き溜まりがあっても、前記の構造物を避けながら、屋根面41の積雪や吹き溜まりを効率よく除去することができる。
At the start of the snow removal work, the unlocked
図1及び図5では屋根面41の傾斜が四方向であるので、スクレーパ31は、図1に示すように屋根面41の各傾斜面ごとに除雪する方向に回動可能に設置されているとともに、各傾斜面に対して適切な傾きや角度に調整することができるように構成されている。
図5では、スクレーパ31は、屋根面41の各傾斜面ごとに端縁の直角方向に向けてほぼ平行に移動し、積雪を端縁から地上へ落下させている。しかし、スクレーパ31の移動軌跡は、特に限定されない。例えばスクレーパ31を各斜面ごとの稜線上の多点から、端縁の任意の一点に向かって繰り返し移動させる軌跡を取れれば、地上に落下した雪をトラックなどの運搬車両に積み込む際に、一地点で積み込むことができるので、集雪する労力を軽減することができる。
Since the inclination of the
In FIG. 5, the
除雪作業の具体例としては、例えば、スクレーパ31が10cmの積雪の上面から1cmの深さで除雪するように移動し、しかも屋根面41から3cmの高さの雪を残した状態に除雪する場合、スクレーパ31は上記の図5の矢印で示す動作を7回往復することになる。
したがって、スクレーパ31に対し、過大な負荷がかからず、結果的に第一関節機構部11、第二関節機構部12、第三関節機構部13における各駆動装置の駆動モータに、過大な負荷がかからない。これにより、各駆動装置における駆動源として、大出力の駆動モータを用いる必要がなくなることから、コストの低減を図ることができる。
また、上記のように、予め屋根面41から一定の高さの雪を残すことによって、屋根を構成するトタンや瓦、並びにスクレーパ31などが傷ついたり損傷したりすることを未然に防止することができる。
As a specific example of the snow removal work, for example, when the
Therefore, an excessive load is not applied to the
Further, as described above, by leaving a certain height of snow from the
次に、本発明の第二の実施形態に係る除雪装置10bについて図面を参照して説明する。なお、第二の実施形態は前述の第一の実施形態とほぼ同様であるので、同じ部材は同一の符号を付し、特に異なる箇所について説明する。
第二の実施形態の除雪装置10bは、図6、図7及び図8に示すように、二階建ての建造物40(建屋)であり、一階部分の屋根面41aと二階部分の屋根面41bがある。支柱となる構造物42は、一階部分の屋根面41aに比較的近い位置に形成している。もし一階部分の屋根面41aから遠い位置に形成すると、第一アーム21と第二アーム22が二階部分の屋根面41bと干渉して、一階部分の屋根面41aの積雪の一部を除去できない可能性が出てくるからである。
Next, the
As shown in FIGS. 6, 7 and 8, the
また、第二アーム22の先端のスクレーパ31が建造物40(建屋)の付近の地面に届く場合、図6及び図7に示すように、地面上の雪や屋根面41a,41bの雪を、融雪槽44の近くまでかき集めることができる。
なお、第二の実施の形態の除雪装置10bの作用は、前述の第一の実施形態とほぼ同様であるので、詳しい説明は省略する。
When the
Since the operation of the
次に、本発明の第三の実施形態に係る除雪装置10cについて図面を参照して説明する。なお、第三の実施形態は前述の第一の実施形態及び第二の実施形態とほぼ同様であるので、同じ部材は同一の符号を付し、特に異なる箇所について説明する。
図10、図11及び図12に示すように、第三の実施形態の除雪装置10cにおける支柱となる構造物42は、前述の第一の実施形態における融雪槽44に替え、地中に深く形成した基礎部45の上に形成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 10, 11 and 12, the
また、除雪作動機構部30としては、屋根面41の積雪を除雪する方向に吹き飛ばすためのエアを噴出するエア噴射ノズル34aを備えたエア噴射装置34である。
エア噴射装置34は、図9(a),(c)に示すように、エア噴射ノズル34aが第二アーム22の先端の第三関節機構部13に固定されており、図10、図11及び図12に示すように、エア噴射ノズル34aに圧縮空気を供給するためのエアホース34cを介して地上に備えたコンプレッサ34dと連結されている。
また、エア噴射ノズル34aは、図9(b),(d)に示すように、先端が扁平形状且つ楕円形の噴射口34bを備えている。コンプレッサ34dの圧縮空気は、エアホース34cを経て、エア噴射ノズル34aに供給され、先端から噴射して雪を吹き飛ばすことが可能な圧力に調整されている。
Further, the snow removal
In the
Further, as shown in FIGS. 9B and 9D, the
なお、第三関節機構部13の動作は、基本的に前述のスクレーパ31と同様である。すなわち、スクレーパ31に替えてエア噴射ノズル34aを取り付けた構造である。
エア噴射ノズル34aに供給する圧縮空気を作り出すコンプレッサ34は、図10、11及び図12に示すように、地上に設置されているとともに、エアホース34cの一端が連結され、エアホース34cの他端はエア噴射ノズル34aと接続されている。コンプレッサ34dで作られた圧縮空気は、エアホース34cを介しエア噴射ノズル34aの先端から噴射されて雪を吹き飛ばす構成である。
The operation of the third
As shown in FIGS. 10, 11 and 12, the
制御手段は、前述の第一関節機構部11、第二関節機構部12、第三関節機構部13を協働させることにより、第一アーム21、第二アーム22、除雪作動機構部30、各々の動作を制御し、エア噴射ノズル34aの噴射方向を、屋根面の傾斜角度に対して適切な傾きとなるよう保持して効率よく除雪を行うようになっている。
The control means is the
第三の実施の形態の除雪装置10cの作用は、前述の第一の実施形態及び第二の実施形態とほぼ同様であり、違いはスクレーパ31に替えてエア噴射ノズル34aを取り付けた構成であるので、詳しい説明は省略する。
エア噴射ノズル34aは、図5の矢印で示すように、屋根面41の稜線から斜め下方に向けられ、これにより満遍なく屋根面41上を除雪する。この時、エア噴射ノズル34aの軌跡の間隔は、エア噴射ノズル34aの噴射口34bの幅β以下の寸法にする必要がある。エア噴射ノズル34aは、屋根面41の傾斜角度に対して適切な傾きを形成するように制御されて移動する。エア噴射ノズル34aが適切な傾きに制御されることで、効率よく除雪作業が行われる。
The operation of the
As shown by the arrow in FIG. 5, the
次に、本発明の第四の実施形態に係る除雪装置10dについて図面を参照して説明する。なお、第四の実施形態は前述の第一の実施形態、第二の実施形態及び第三の実施形態とほぼ同様であるので、同じ部材は同一の符号を付し、特に異なる箇所について説明する。
第四の実施形態の除雪装置10dは、図13,図14及び図15に示すように、支柱となる構造物42の基礎には、融雪槽44が形成されている。
Next, the
In the
また、除雪作動機構部30としては、屋根面41の積雪を吸引して除雪する除雪用吸引装置35である。
図9(a),(c)、図17に示すように、除雪用吸引装置35の吸引用ノズル35aは、第二アーム22の先端の第三関節機構部13の支持プレート13iに固定されており、その取付構造は第三の実施形態におけるエア噴射ノズル34aとほぼ同様である。
また、除雪用吸引装置35は、図13,図14及び図15に示すように、吸引用ノズル35aに、負圧をかけて雪を吸引するための吸引ダクト35cが連結されている。吸引ダクト35cは、例えば支柱42に取付けた送風機35dに連結されている。送風機35dは、送風ホース35eを介して融雪槽44に向けてエアを送風することにより、送風ホース35eの反対側に連結した吸引ダクト35cに負圧を生じさせる構成である。
Further, the snow removal
As shown in FIGS. 9A, 9C and 17, the
Further, in the snow
また、吸引用ノズル35aの先端には、図9(b),(d)に示すように先端が扁平形状で楕円形の吸引口35bが形成されている。したがって、送風機35dが運転されると、屋根面41の積雪の表面の雪が吸引用ノズル35aの吸引口35bから吸引されて除雪される。吸引された雪は吸引ダクト35cを経て送風機35dへ吸引され、送風ホース35eを経て融雪槽44へ放出される。
Further, as shown in FIGS. 9B and 9D, a
なお、第三関節機構部13による水平方向及び垂直方向に旋回する動作は、基本的に前述の第三の実施形態におけるエア噴射ノズル34aと同様である。すなわち、エア噴射ノズル34aに替えて吸引用ノズル35aを取り付けた構造である。その旋回動作は第三の実施形態の説明と同様であるので、詳しい説明は省略する。したがって、吸引用ノズル35aの吸引方向は、効率よく除雪するために、屋根面41の傾斜角度に対して適切な傾きを形成することができる。
The operation of the third
第四の実施の形態の除雪装置10dの作用は、前述の第一の実施形態、第二の実施形態及び第三の実施形態とほぼ同様であり、違いはスクレーパ31やエア噴射ノズル34aに替えて吸引用ノズル35aを取り付けた構造であるので、詳しい説明は省略する。
吸引用ノズル35aは、図16の矢印で示すように、屋根面41の稜線と端縁との間を交互に上下方向に移動して満遍なく除雪する。この時、吸引用ノズル35aの軌跡の間隔は吸引用ノズル35aの吸引口35bの幅γ以下の寸法にする必要がある。吸引用ノズル35aは、屋根面41の傾斜角度に対して適切な傾きを形成するように制御されて移動する。吸引用ノズル35aが適切な傾きに制御されることで、効率よく除雪作業が行われる。
The operation of the
As shown by the arrow in FIG. 16, the
本発明の実施形態に係る除雪装置10は、前述の第一の実施形態ないしは第四の実施形態において複数の各アームと、各アーム間を連結する複数の各関節機構部の数を増やすことができる。
例えば、前述の除雪装置10において、第二アーム22の他端と、第三関節機構部13を連結した除雪作動機構部30との間に、補助関節機構部と補助アームとをそれぞれ一つ以上を交互に連結して構成する。補助関節機構部としては、回転機能と屈折機能の少なくともいずれかを有するものである。
The snow removal device 10 according to the embodiment of the present invention may increase the number of each of the plurality of arms and the plurality of joint mechanism portions connecting the arms in the first or fourth embodiment described above. it can.
For example, in the above-mentioned snow removal device 10, one or more auxiliary joint mechanism parts and one or more auxiliary arms are provided between the other end of the
制御手段は、第一関節機構部11と、第二関節機構部12と、第三関節機構部13と、一つあるいは複数の補助関節機構部とが協働するように制御し、これによって、除雪作動機構部30を、屋根面41に積もった雪を除雪する方向に移動させる。
また、制御手段は、第一アーム21と、第二アーム22と、除雪作動機構部30と、前述の一つ、或いは複数の補助アームの動作について、除雪作動機構部30が屋根面41に積もった雪を除雪する方向に移動させるように制御する。
The control means controls the first
Further, as the control means, the snow removal
したがって、除雪作動機構部30は、より複雑な形状をした屋根面41に積もった雪を除雪する方向へ移動させることができるので、例えば、屋根面41では集合煙筒などの構造物がある場合、第一アーム21及び第二アーム22だけの構成では、死角となって取り除けなかった部分の雪も容易に除去することが可能となる。地上においても例えば物陰に堆積した雪の除去が可能となる。
Therefore, the snow removal
以上のことから、本発明の実施形態の除雪装置10は、以下に示すような効果を奏する。
(1)いろいろな形状の屋根面41の積雪に対応して屋根のほぼ全面を自動的に除雪することができる。
(2)除雪作動機構部30は屋根面41の積雪に対して満遍なく積雪の深さに応じて何度でも移動するので、積雪の多少にかかわらず除雪することができる。したがって、除雪作動機構部30に対して過大な負荷がかからないので、結果として第一関節機構部11、第二関節機構部12、第三関節機構部13における各駆動装置にも過大な負荷がかからない。このため、各駆動装置は大出力でなくてもよいのでコストダウンを図ることができる。
(3)除雪作動機構部30は、予め屋根面41から一定の高さの雪を残すことによって、屋根面41や建屋40に接触せずに移動するので、屋根面41や建屋40の損傷を防止できる。
(4)除雪作動機構部30は、屋根面41における各点の小範囲を除雪してゆくので、大きな負荷がかかることなく、効率よく除雪作業を行うことができる。しかも、エアを噴射することによって除雪する場合、小型のコンプレッサ34dで十分に対応できるので、省力化やコストダウンを図ることができる。
(5)積雪や降雪を検知するセンサを備え、このセンサの検知信号により制御手段の演算装置で積雪の高さを計算することができるので、除雪装置10は自動的に作動したり、停止したりして省力化を図ることができる。
From the above, the snow removal device 10 according to the embodiment of the present invention has the following effects.
(1) Almost the entire surface of the roof can be automatically removed in response to the snow accumulation on the
(2) Since the snow removal
(3) The snow removal
(4) Since the snow removal
(5) Since a sensor for detecting snowfall or snowfall is provided and the height of snowfall can be calculated by the arithmetic unit of the control means by the detection signal of this sensor, the snow removal device 10 automatically operates or stops. It is possible to save labor.
本発明は、建築業及びその関連事業、除雪事業及びその関連業務などにおいて、利用可能性を有する。 The present invention has potential in the construction industry and its related business, the snow removal business and its related business, and the like.
10,10a〜10d 除雪装置 11 第一関節機構部
12 第二関節機構部 13 第三関節機構部
13a 第三関節機構部本体 13b 第一の回転軸
13c 上フランジ 13d 下フランジ
13e 第二の回転軸 13f 第三の回転軸
13g 軸孔 13h 支持部材
13i 支持プレート 13j フランジ部
13k 孔部
21 第一アーム 22 第二アーム
22a 軸孔
30 除雪作動機構部 31 スクレーパ
34 エア噴射装置 34a エア噴射ノズル
34b 噴射口 34c エアホース
34d コンプレッサ
35 除雪用吸引装置 35a 吸引用ノズル
35b 吸引口 35c 吸引ダクト
35d 送風機 35e 送風ホース
40 建造物 41 屋根面
41a 一階部分の屋根面 41b 二階部分の屋根面
42 構造物(支柱) 43 アーム保持部
44 融雪槽 45 基礎部
10, 10a-10d
Claims (6)
前記第一関節機構部に一端を連結した第一アームと、
前記第一アームの他端に連結した、屈折機能を有する第二関節機構部と、
前記第二関節機構部に一端を連結した第二アームと、
前記第二アームの他端に連結され、水平方向及び垂直方向のうち、少なくとも一つの方向に旋回可能な第三関節機構部と、
前記第三関節機構部に連結され、屋根面の積雪を除去する除雪作動機構部と、
前記第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部の動作を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、前記の第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部を協働させながら、前記第一アーム、第二アーム及び除雪作動機構部の動作を制御して、該除雪作動機構部を、屋根面の積雪を除雪する方向へ動作させることを特徴とする除雪装置。 A first joint mechanism having a rotational function and a refraction function formed in a structure located near the roof surface,
The first arm, one end of which is connected to the first joint mechanism,
A second joint mechanism portion having a refraction function, which is connected to the other end of the first arm,
A second arm with one end connected to the second joint mechanism,
A third joint mechanism that is connected to the other end of the second arm and can rotate in at least one of the horizontal and vertical directions.
A snow removal operation mechanism that is connected to the third joint mechanism and removes snow on the roof surface,
A control means for controlling the operation of the first joint mechanism portion, the second joint mechanism portion, and the third joint mechanism portion is provided.
The control means controls the operation of the first arm, the second arm, and the snow removal operation mechanism unit while coordinating the first joint mechanism unit, the second joint mechanism unit, and the third joint mechanism unit. A snow removal device for operating the snow removal operation mechanism unit in a direction for removing snow on a roof surface.
回転機能及び屈折機能のいずれかの機能を有する補助関節機構部と補助アームとをそれぞれ一つ以上を交互に連結するとともに、
前記制御手段は、前記の第一関節機構部、第二関節機構部、第三関節機構部、前記補助関節機構部を協働させながら、前記第一アームと第二アームと除雪作動機構部と前記の加えた補助アームの動作を制御して、前記除雪作動機構部を、屋根面の積雪を除雪する方向へ動作させることを特徴とする請求項1に記載の除雪装置。 Between the other end of the second arm and the snow removal operation mechanism portion to which the third joint mechanism portion is connected,
One or more auxiliary joint mechanism parts and auxiliary arms having either a rotation function or a refraction function are alternately connected, and at the same time, one or more are alternately connected.
The control means includes the first arm, the second arm, and the snow removal operation mechanism portion while coordinating the first joint mechanism portion, the second joint mechanism portion, the third joint mechanism portion, and the auxiliary joint mechanism portion. The snow removal device according to claim 1, wherein the operation of the added auxiliary arm is controlled to operate the snow removal operation mechanism unit in a direction of removing snow on the roof surface.
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