JP7055444B2 - 屋根の雪下し装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋根に積もった雪を自動的に雪下しすることができる屋根の雪下し装置に関する。

積雪の多い地方では、屋根に積もった雪の雪下しが必要であるが、従来は、人が屋根に上りシャベルなどを用いて雪下し作業を行っている。しかし、重労働で、足場も悪く、危険を伴う。そこで、このような問題を解決するため、屋根に積もった雪を自動的に雪下しできるようにした屋根の雪下し装置として、ベルトコンベア式のものが知られている（特許文献１、特許文献２）。

しかし、これらベルトコンベア式のものでは、暴風雪や台風など強風が吹いた際に、ベルトコンベア（シート）が吹き上げられて装置を傷めてしまうおそれがあるなどの問題があった。

特開２０１４－２３７９９５号公報 実用新案登録第３１１５２３１号公報

そこで、本発明は、強風でシート状コンベアが吹き上げられることもなく、雪下し作業を行うことができる屋根の雪下し装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る屋根の雪下し装置は、棟側に配置される棟側歯車と軒側に配置される軒側歯車との間にチェーンを掛け回したチェーン巻き掛け機構を幅方向に間隔を隔てて一対設け、該一対のチェーン巻き掛け機構のチェーン間の対応位置に雪押し板を固着するとともに、該雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着した雪押しユニットを設け、該雪押しユニットは屋根の幅方向に並列に配列されるとともに、該並列に配列された各雪押しユニットにおける各棟側歯車の回転軸と各軒側歯車の回転軸とをそれぞれ共通の回転軸とし、棟側回転軸又は軒側回転軸のいずれか一方に原動モータを接続し、棟側歯車の回転軸に棟側歯車より大径の係合歯車を固着してなる屋根の雪下し装置が切り妻屋根の一方の屋根上と他方の屋根上とにそれぞれ配置され、各係合歯車同士が噛合わされるようにしたこと、を特徴としている。
請求項２に係る発明は、雪押しユニットは、一対のチェーン巻き掛け機構の半周分に亘り雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着したものである。
請求項３に係る発明は、雪押し板は、チェーンに対して外側及び内側に設けられているものである。
請求項４に係る発明は、棟側歯車と軒側歯車との間に掛け回されるチェーンの下側に該チェーンの移動を支持するレールを敷設したものである。
請求項５に係る発明は、各雪押しユニットにおいて、雪押しユニットの幅方向の中央部に棟側補助歯車と軒側補助歯車とを配し、これら棟側補助歯車と軒側補助歯車との間にチェーンを掛け回した補助チェーン巻き掛け機構をさらに設けたものである。
請求項６に係る発明は、屋根上に積もった雪の深さを検知するセンサーを備えたものである。

請求項１に係る発明によれば、棟側に配置される棟側歯車と軒側に配置される軒側歯車との間にチェーンを掛け回したチェーン巻き掛け機構を幅方向に間隔を隔てて一対設け、該一対のチェーン巻き掛け機構のチェーン間の対応位置に雪押し板を固着するとともに、該雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着した雪押しユニットを設け、該雪押しユニットは屋根の幅方向に並列に配列されるとともに、該並列に配列された各雪押しユニットにおける各棟側歯車の回転軸と各軒側歯車の回転軸とをそれぞれ共通の回転軸とし、棟側回転軸又は軒側回転軸のいずれか一方に原動モータを接続するので、シート状コンベアを用いることなく、強風で吹き上げられることもない。また、複数の雪押し板で屋根に積もった雪を押して移動させるので、各雪押し板に係る負荷を小さくできる。
また、棟側歯車の回転軸に棟側歯車より大径の係合歯車を固着してなる屋根の雪下し装置が切り妻屋根の一方の屋根上と他方の屋根上とにそれぞれ配置され、各係合歯車同士が噛合わされるようにしたので、１つの原動モータで、同時に切り妻屋根の両方の屋根上の雪下しを行うことができる。
請求項２に係る発明によれば、雪押しユニットは、一対のチェーン巻き掛け機構の半周分に亘り雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着したものとしたので、雪押し板は半数で足りることになり、コストダウン、装置の軽量化による屋根への負荷の軽減、風切り音の軽減を図ることができる。
請求項３に係る発明によれば、雪押し板は、チェーンに対して外側及び内側に設けられているので、外側と内側の雪押し板で積もった雪を移動させることができ、外側だけに雪押し板を設けた場合にくらべて、より多くの雪を移動させることができる。また、装置をコンパクトにできる。
請求項４に係る発明によれば、棟側歯車と軒側歯車との間に掛け回されるチェーンの下側に該チェーンの移動を支持するレールを敷設したので、チェーンによる移動が円滑になる。
請求項５に係る発明によれば、各雪押しユニットにおいて、雪押しユニットの幅方向の中央部に棟側補助歯車と軒側補助歯車とを配し、これら棟側補助歯車と軒側補助歯車との間にチェーンを掛け回した補助チェーン巻き掛け機構をさらに設けたので、雪押し板に係る負荷を減らすことができる。
請求項６に係る発明によれば、屋根上に積もった雪の深さを検知するセンサーを備えたので、所定の深さに雪が積もった段階で装置を自動で作動させるようにすることができ、効率のよい、雪下し作業を行わせることができる。

雪押しユニットの概略を示す斜視図である。 屋根上に雪押しユニットを複数並列に配置した様子を示す平面図である。 雪押しユニットの要部側面図である。 雪押しユニットの正面図である。 雪押しユニットの変形例を示す正面図である。 切り妻屋根上に雪押しユニットを設置した様子を示す概略側面図である。 大径の係合歯車同士を噛合わせた場合の図６相当の概略側面図である。 雪押しユニットの他の変形例を示す要部側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。本発明による屋根の雪下し装置１は、チェーン巻き掛け機構２を幅方向に間隔を隔てて一対設け、この一対のチェーン巻き掛け機構２，２のチェーン３，３間に雪押し板４を所定のピッチで複数固着した雪押しユニット５を設け、この雪押しユニット５を屋根の幅方向に並列に配置したものである。

チェーン巻き掛け機構２は、棟側に配置される棟側歯車（棟側スプロケット）６と軒側に配置される軒側歯車（軒側スプロケット）７との間にチェーン３を掛け回したものである。このチェーン巻き掛け機構２を幅方向に間隔を隔てて一対設ける。そして、この左右一対のチェーン巻き掛け機構２，２のチェーン３，３間の対応位置に雪押し板４を固着する。この雪押し板４をチェーン３の移動方向に所定のピッチで複数固着して雪押しユニット５とする。

そして、この雪押しユニット５は屋根の幅方向に並列に配列される。この並列に配列された各雪押しユニット５における各棟側歯車６の回転軸８と各軒側歯車７の回転軸９とはそれぞれ共通の回転軸とする（図２）。図２、図３において、符号１０は棟側歯車６の回転軸８を支持する軸受、符号１１は軒側歯車７の回転軸９を支持する軸受である。
屋根上に配列する雪押しユニット５の横幅や配列数は屋根の横幅に応じて決める。図２に示したものは、雪押しユニット５を５列並列に配置したものである。

棟側回転軸８又は軒側回転軸９のいずれか一方に原動モータ１２を接続して回転軸に駆動力を伝える（図２においては、棟側回転軸８に原動モータ１２を接続したものを示した。）。この原動モータ１２は、回転軸８（９）の一端側に１カ所設けてもよいが、左右両端側の２カ所に設け、左右２カ所の原動モータ１２を同期させて回転軸８（９）に駆動力を伝えるようにしてもよい。

チェーン巻き掛け機構におけるチェーン３，３間の雪押し板４の取付けは、チェーン３のピンリンクプレート２０に取付けアーム１３の端部を溶接固着し、この取付けアーム１３に雪押し板４を取付け固定する。雪押し板４は、チェーン３の移動方向に対し直角に取付けてある。
雪押し板４はチェーン３の移動方向に所定ピッチで複数設置され、複数の雪押し板４で屋根に積もった雪を押して移動させるので、各雪押し板４に係る負荷を小さくできる。

雪押し板４は、チェーン３に対して外側４ａ及び内側４ｂに設けてある。図においては、外側４ａの方が内側４ｂより上下幅を大きくしてあるが、同じ上下幅としてもよい。外側４ａ及び内側４ｂの雪押し板４で積もった雪を移動させることができる。外側４ａだけに雪押し板４を設けた場合に比べて、より多くの雪を移動させることができる。また、チェーン３の棟側歯車６及び軒側歯車７の径を小さくしても、外側４ａ及び内側４ｂの雪押し板４の全体を使って雪を移動させることができるので、装置をコンパクトにできる。また、外側４ａだけに設けた場合より、チェーン３にかかる負荷のバランスがよくなり、チェーン３の円滑な移動が可能となる。

図３に示すように、チェーン巻き掛け機構２における棟側歯車６と軒側歯車７との間に掛け回されるチェーン３の下側には、チェーン３の移動を支持するレール１４（上側レール１４ａと下側レール１４ｂ）を敷設してある。なお、図３中、符号１５は上側レール固定軸、符号１６は上側レール固定軸１５を支持する支柱である。このようにレール１４を敷設することにより、チェーン３に負荷がかかった状態でもチェーン３の移動が円滑になる。

図５に示したものは、各雪押しユニット５において、雪押しユニット５の幅方向の中央部に棟側補助歯車と軒側補助歯車とを配し、これら棟側補助歯車と軒側補助歯車との間にチェーン３を掛け回した補助チェーン巻き掛け機構１７をさらに設けたものである。このようにすれば、雪押し板４に係る負荷をさらに減らすことができる。

屋根上に積もった雪の深さを検知するセンサー（図示せず）を備えてある。所定の深さ（例えば、１５～２０ｃｍ程度）の雪が積もった際に、センサーが検知して、雪下し装置１を自動で作動させるようにすることができる。これにより、大量の雪が積もる前に雪下し装置１を作動させることができるので、雪下し装置１への負荷を軽減して、効率よく雪下し作業を行わせることができる。
雪下し装置１が稼働しているときは、安全のため雪下し作業中であることを知らせる警報ランプ（図示せず）を点灯させるとよい。

図６は切り妻屋根に雪下し装置１を設置する際の様子を示す概略図で、棟側回転軸８には棟側歯車６より大径の係合歯車１８を固着してあり、屋根の雪下し装置１が切り妻屋根の一方の屋根上と他方の屋根上にそれぞれ配置され、各係合歯車１８，１８同士が噛合わされるようにしてある。
このとき、チェーン３の移動に伴って移動する雪押し板４，４同士が、同時に同じ位置で接触しないように各係合歯車１８，１８同士を噛合わせるようにする。このようにすれば、係合歯車１８の径を余り大きくすることなく両係合歯車１８，１８同士を噛合わせることができる。
なお、図７に示すように、係合歯車１８の径を大きくして、雪押し板４の先端同士が同じ位相で接近した場合でも接触しないようにすることもできる。

このように、各係合歯車１８，１８同士を噛合わせることにより、図６、図７において左側の棟側歯車６を右方向に回転させると、右側の棟側歯車６は左回転する。これにより、切り妻屋根の両方の屋根に積もった雪を同時に雪下しすることができる。また、１つの原動モータ１２で、同時に、切り妻屋根の両方の屋根の雪下しを行うことができる。
なお、原動モータ１２を回転軸８の左右両端側に設け、左右２カ所の原動モータ１２を同期させて回転軸８に駆動力を伝えるようにしてもよい。左右２カ所の原動モータ１２で回転軸８を回転させるようにすれば、回転軸８の回転が安定する。

本発明による屋根の雪下し装置１の動作を説明する。所定の積雪量（例えば、１５～２０ｃｍ）を検知センサが検知すると、原動モータ１２のスイッチが入り、原動モータ１２の出力が回転軸８に伝わり棟側歯車６が回転し、チェーン３が矢印方向に移動する。これに伴い、雪押し板４もゆっくり棟側から軒側に移動するので、この雪押し板４に押されて積雪１９は棟側から軒側に運ばれ、軒先から落下する（図３）。屋根上に積もった積雪を全て落下させると、運転が終了する。

上述は、伝動部材としてチェーン３を用いたものについて説明したが、チェーン３に換えてタイミングベルトを用いることもできる。その場合、チェーン巻き掛け機構２はタイミングベルト巻き掛け機構に置き換わる。なお、タイミングベルトは耐寒性、耐水性のものを用いることになる。

図１、図３等では、一対のチェーン巻き掛け機構２の全周に亘って雪押し板４を所定ピッチで複数固着したものを示したが、図８に示す他の変形例による雪押しユニットは、一対のチェーン巻き掛け機構２の半周に亘って雪押し板４を所定ピッチで複数固着するようにしたものである。雪押し板４はチェーン巻き掛け機構２の下側にのみ配置されるように設ける。
このようにすれば、雪押し板４は半周分だけ設ければ足りることになるので、コストダウンとなり、装置１の軽量化により屋根への負荷を軽減でき、風当りも少なくなって風切り音も小さくなるなどのメリットがある。

この雪押しユニットの他の変形例（図８）による屋根の雪下し装置１の動作を説明する。雪押し板４がチェーン巻き掛け機構２の下側に配置された状態で、所定の積雪量を検知するとスイッチが入り、チェーン巻き掛け機構２がゆっくり１周して元の位置に停止し、運転が終了する。この間に、屋根の上に積もった雪が雪押し板４に押されて棟側から軒側に移動し、軒先から落下する。なお、チェーン３が１周すると停止するスイッチ２１を取り付けておく。

１ 雪下し装置
２ チェーン巻き掛け機構
３ チェーン
４ 雪押し板
４ａ 外側
４ｂ 内側
５ 雪押しユニット
６ 棟側歯車（棟側スプロケット）
７ 軒側歯車（軒側スプロケット）
８ 棟側回転軸
９ 軒側回転軸
１０，１１ 軸受
１２ 原動モータ
１３ 取付けアーム
１４ レール
１４ａ 上側レール
１４ｂ 下側レール
１５ 上側レール固定軸
１６ 支柱
１７ 補助チェーン巻き掛け機構
１８ 係合歯車
１９ 積雪
２０ ピンリンクプレート
２１ スイッチ

Claims (6)

1. 棟側に配置される棟側歯車と軒側に配置される軒側歯車との間にチェーンを掛け回したチェーン巻き掛け機構を幅方向に間隔を隔てて一対設け、該一対のチェーン巻き掛け機構のチェーン間の対応位置に雪押し板を固着するとともに、該雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着した雪押しユニットを設け、該雪押しユニットは屋根の幅方向に並列に配列されるとともに、該並列に配列された各雪押しユニットにおける各棟側歯車の回転軸と各軒側歯車の回転軸とをそれぞれ共通の回転軸とし、棟側回転軸又は軒側回転軸のいずれか一方に原動モータを接続し、棟側歯車の回転軸に棟側歯車より大径の係合歯車を固着してなる屋根の雪下し装置が切り妻屋根の一方の屋根上と他方の屋根上とにそれぞれ配置され、各係合歯車同士が噛合わされるようにしたことを特徴とする屋根の雪下し装置。
2. 雪押しユニットは、一対のチェーン巻き掛け機構の半周分に亘り雪押し板をチェーンの移動方向に所定のピッチで複数固着したものとした請求項１に記載の屋根の雪下し装置。
3. 雪押し板は、チェーンに対して外側及び内側に設けられている請求項１又は２に記載の屋根の雪下し装置。
4. 棟側歯車と軒側歯車との間に掛け回されるチェーンの下側に該チェーンの移動を支持するレールを敷設した請求項１～３のいずれか１項に記載の屋根の雪下し装置。
5. 各雪押しユニットにおいて、雪押しユニットの幅方向の中央部に棟側補助歯車と軒側補助歯車とを配し、これら棟側補助歯車と軒側補助歯車との間にチェーンを掛け回した補助チェーン巻き掛け機構をさらに設けた請求項１～４のいずれか１項に記載の屋根の雪下し装置。
6. 屋根上に積もった雪の深さを検知するセンサーを備えた請求項１～５のいずれか１項に記載の屋根の雪下し装置。
   

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