屋根の除雪装置、及び、屋根の除雪装置の組立方法
【課題】袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込みにくい屋根の除雪装置を提供する。
【解決手段】屋根の除雪装置１は、屋根上に設置される下板４と、その一端が下板４の一端と軸１１で回転可能に連結されており、積雪を受ける上板３と、上板３と下板４との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、軸１１の方向に延在する筒状の袋体５と、その径が袋体５の径とほぼ同じであって、袋体５の外周に装着される筒状体６と、袋体５と筒状体６との間に配設され、軸１１に直交する方向の長さが筒状体６の周長の半分以下である板バネ７とから構成されており、筒状体６と板バネ７は、下板４の軸１１と反対側端部に、固定具１７によって共に固定されている。
【解決手段】屋根の除雪装置１は、屋根上に設置される下板４と、その一端が下板４の一端と軸１１で回転可能に連結されており、積雪を受ける上板３と、上板３と下板４との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、軸１１の方向に延在する筒状の袋体５と、その径が袋体５の径とほぼ同じであって、袋体５の外周に装着される筒状体６と、袋体５と筒状体６との間に配設され、軸１１に直交する方向の長さが筒状体６の周長の半分以下である板バネ７とから構成されており、筒状体６と板バネ７は、下板４の軸１１と反対側端部に、固定具１７によって共に固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根上の積雪を除去する屋根の除雪装置であって、特に、膨張可能な袋体を用いて屋根上に配置された上板を傾斜させることにより除雪を行う屋根の除雪装置、及び、この装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
豪雪地帯では、１日の積雪量が１ｍ以上になることも少なくない。そのため、屋根に積もった雪の重みで、屋根が陥没したり家屋が倒壊することがある。そこで屋根の除雪が必要であり、従来から様々な除雪手段がある。
【０００３】
このような除雪手段として、例えば、特許文献１に開示されている屋根の除雪装置ある。この屋根の除雪装置は、屋根に設置される下板と、積雪を受ける上板と、上板と下板との間に配置され、内部に空気が供給されることにより膨張可能な袋体とを備える。上板と下板とは、両下側（屋根の軒先側）の端部で軸支されており、通常の状態では、ほぼ平行になっている。また、袋体は、ゴム風船状又は蛇腹状のものであって、非膨張時には、上板と下板との間に収納されている。袋体を膨張させると、上板は上側（屋根の棟側）程高く押し上げられ、傾斜が大きくなる。これにより、上板上の積雪は下方に滑り落ちる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５-１５６７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の除雪装置によると、袋体がゴム風船状の場合、非膨張時の袋体は、上板の棟側端からはみ出さないように上板と下板との間に配置されているため、非膨張時の袋体の棟側端は、上板の棟側端とほぼ同じ又は若干中央側に位置している。これにより、膨張時の袋体が上板に接する面の棟側端は、上板の棟側端よりも中央側に位置することとなる。そのため、上板の棟側部分の面と袋体の外面の間には、隙間が形成される。この隙間に、この除雪装置よりも屋根の棟側の雪が入り込むと、袋体内の空気を排出しても、上板を元の状態に戻すことができなくなり、装置の作動不良を起こす場合がある。
【０００６】
また、袋体が蛇腹状の場合には、膨張時の袋体の谷折り部分に、この除雪装置よりも屋根の棟側の雪が入り込む場合がある。その結果、袋体内の空気を排出しても袋体を扁平状に折り畳むことができなくなり、装置が作動不良を起こす場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込みにくい屋根の除雪装置、及び、この装置の組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
請求項１の屋根の除雪装置は、その一端が屋根上に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、前記上板と前記屋根との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネと、前記屋根側の、前記上板の他端と対向する位置を含む領域に設けられる固定台とを備え、前記固定台の前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、袋体内に空気を供給することにより、袋体を膨張させて、上板の前記他端部を押し上げて傾斜させ、上板上の積雪を滑り落とし除雪することができる。筒状体は、袋体の外周に装着されているため、袋体の膨張に伴って、筒状体も膨張する。そのため、板バネは、筒状体の内周面に押圧され、固定台に固定された部分を支点として筒状体の周面に沿ってたわむ。また、筒状体は、固定台の上板の前記他端と対向する位置に固定されているため、上板の前記他端部と屋根との間を膨張した袋体で塞ぐことができ、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１０】
また、除雪後は、袋体の空気を排出して、上板を元の状態に戻す。袋体内の空気が排出されると、板バネは筒状体から力を受けなくなるため、板バネの復元力により、筒状体が固定台に固定された部分を支点として、上板の前記一端側に向かって倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状となった筒状体及び袋体が、上板の前記他端よりも外側にはみ出すのを防止できる。従って、空気を排出した後の袋体及び筒状体を、上板と屋根との間に収納することができる。
このように、本発明の除雪装置は、内部の空気を排出した後の袋体及び筒状体が、上板と屋根との間に収納可能でありながら、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１１】
請求項２の屋根の除雪装置は、屋根上に設置される下板と、その一端が前記下板に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、前記上板と前記下板との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネとを備え、前記下板の、前記上板の他端と対向する位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によると、袋体内に空気を供給することにより、袋体を膨張させて、上板の前記他端部を押し上げて傾斜させ、上板上の積雪を滑り落とし除雪することができる。筒状体は、袋体の外周に装着されているため、袋体の膨張に伴って、筒状体も膨張する。そのため、板バネは、筒状体の内周面に押圧され、下板に固定された部分を支点として筒状体の周面に沿ってたわむ。また、筒状体は、下板の上板の前記他端と対向する位置に固定されているため、上板の前記他端部と下板（屋根）との間を膨張した袋体で塞ぐことができ、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１３】
また、除雪後は、袋体の空気を排出して、上板を元の状態に戻す。袋体内の空気が排出されると、板バネは筒状体から力を受けなくなるため、板バネの復元力により、筒状体が下板に固定された部分を支点として、上板の前記一端側に向かって倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状となった筒状体及び袋体が、上板の前記他端よりも外側にはみ出すのを防止できる。従って、空気を排出した後の袋体及び筒状体を、上板と下板との間に収納することができる。
このように、本発明の除雪装置は、内部の空気を排出した後の袋体及び筒状体が、上板と屋根との間に収納可能でありながら、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１４】
請求項３の屋根の除雪装置は、請求項１又は２において、前記上板の前記他端に取り付けられた磁性部材と、前記屋根側の前記磁性部材と対向する位置に取り付けられ、前記袋体の非膨張時に前記磁性部材と接する永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、袋体の非膨張時には、永久磁石と磁性部材とは、互いに接しており、磁力により吸着されている。そのため、袋体の非膨張時に、上板が風を受けて回転軸回りに回転するのを防止することができる。
【００１６】
請求項４の屋根の除雪装置は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記筒状体と、前記屋根若しくは前記上板とを連結するとともに、前記袋体の膨張時に、前記袋体が所定の位置よりも前記上板の前記他端部の外側に移動するのを規制する紐状体を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によると、袋体がほぼ完全に膨張した時に、筒状体と屋根若しくは上板とを連結する紐状体が引っ張られることにより、袋体及び筒状体が、所定の位置よりも上板の前記他端部の外側に移動するのを規制できる。これにより、袋体がほぼ完全に膨張したときの上板の傾斜角が一定になるため、上板上の積雪をより確実に滑り落とすことができる。
【００１８】
請求項５の屋根の除雪装置の組立方法は、請求項１〜４の何れかに記載の屋根の除雪装置を組み立てる方法であって、前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部、及び、筒状体を共に固定する固定工程と、前記位置に固定された前記筒状体の内側に、前記袋体を挿入する袋体挿入工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によると、前記位置に固定された筒状体の内側に袋体を挿入するという簡易な方法によって、袋体を上板と屋根との間に設置することができる。
また、袋体を筒状体から抜き取ることにより、袋体のみを簡単に取り外すことができるため、たとえ袋体が破損しても、袋体のみを交換したり、袋体のみを取り外して補修することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の屋根の除雪装置（以下、単に除雪装置という）１は、屋根３０上に設置される装置本体２と、装置本体２の後述する袋体５の内部と連通するエアチューブ８と、このエアチューブ８に連結されたブロア１０と、エアチューブ８のブロア１０近くに設けられたバルブ９とから構成されている。図２に示すように、除雪装置１は、装置本体２の後述する袋体５を膨張させることにより、装置本体２の後述する上板３を傾斜させて、上板３上の積雪３３を滑り落として除雪する装置である。
【００２１】
装置本体２の後述する袋体５とブロア１０とはエアチューブ８を介して連結されている。ブロア１０は、正逆回転可能に構成されている。バルブ９を開放した状態でブロア１０を正回転させると、ブロア１０からエアチューブ８を介して、装置本体２の後述する袋体５内に圧縮空気が供給される。また、ブロア１０を逆回転させると、袋体５内の空気が排出される。ブロア１０は、夜間時や一定の積雪量があった際に自動的に作動させてもよいが、手動操作により作動させてもよい。
【００２２】
図１に示すように、除雪を行わない通常時の装置本体２は、長方形状の板状の外形を有している。装置本体２は、屋根３０の棟３１近くから軒先３２へかけて上下方向に複数台配置され（図１参照）、且つ、屋根３０の横幅に応じて横方向にも複数台設置される。また、図３に示すように、装置本体２は、屋根３０の軒先３２側にのみ設置されていてもよい。
【００２３】
図４に示すように、装置本体２は、屋根３０へ設置される下板４と、積雪３３を受ける上板３と、上板３と下板４との間に配置され、内部への空気の供給によって膨張可能な袋体５と、袋体５の外周に装着される筒状体６と、袋体５と筒状体６との間に配設される板バネ７とから構成される。尚、以下の除雪装置１の説明において、図４及び図５中の左右方向を左右方向、軸１１の方向（図６中の左右方向）を軸方向と定義する。
【００２４】
図４及び図５に示すように、上板３は、長方形状の板状部材からなる。図示は省略するが、詳細には、上板３は、軸方向に延在する複数のフレーム部材及び左右方向に延在する複数のフレーム部材が格子状に配列されて形成された枠組と、この枠組の上に設置された、枠組の外形と同じ大きさの板部材とから構成されている。上板３は、左右方向長さよりも軸方向長さが長く、例えば、左右方向長さが１ｍあって、軸方向長さが２ｍである。上板３の上面(板部材の上面)は、平滑で且つ摩擦係数が小さく、雪が滑落しやすいように形成されている。
【００２５】
上板３の左端部は、下板４の左端部と軸１１によって回転自在に連結されている。つまり、上板３は、その左端が下板４に固定され、左端を軸心として回転可能となっている。下板４は、軸１１の方向と屋根３０の横方向とが一致し、且つ、軸１１側が屋根３０の軒先３２側となるように、屋根３０上に設置される。
【００２６】
下板４は、その外形が上板３とほぼ同じ大きさに形成されている。図示は省略するが、詳細には、下板４は、軸方向に延在する複数のフレーム部材及び左右方向に延在する複数のフレーム部材が配列されて形成された枠組と、この枠組の右側部分の上に設置された、板部材とから構成される。板部材は、軸方向長さが枠組と同じであって、左右方向長さが筒状体６の周長の半分よりも若干大きい。
【００２７】
図４及び図５に示すように、上板３の右端には、鉄等の磁性部材１２が取り付けられている。また、下板４の右端、即ち、磁性部材１２と対向する位置には、永久磁石１３が取り付けられている。磁性部材１２及び永久磁石１３は、軸方向に延びた棒状に形成されており、その軸方向長さは、上板３及び下板４の軸方向長さとほぼ同じである。袋体５の非膨張時に、永久磁石１３と磁性部材１２とは、互いに接しており、磁力により吸着されている。但し、永久磁石１３の磁力は、袋体５内に空気を供給して袋体５を膨張させた際に、袋体５の圧力によって離れる程度とする。
【００２８】
図５に示すように、上板３と下板４の左側部分には、上板規制ベルト１４の両端部がそれぞれボルト等で固定されている。即ち、上板３と下板４とは、左側部分において、上板規制ベルト１４で連結されている。上板規制ベルト１４の長さは、袋体５がほぼ完全に膨張し、上板３が所定の傾斜角（例えば、２５度）となったときに、引っ張られる長さに設定されている。上板規制ベルト１４の数は、１つであっても、複数であってもよい。また、上板規制ベルト1４は、ベルトの代わりに、ロープ等ベルト以外の紐状体で構成されていてもよい。尚、図４では上板規制ベルト１４は省略して表示している。
【００２９】
図４に示すように、袋体５は、上板３と下板４との間、即ち、上板３と屋根３０との間に配置されており、詳細には、袋体５は、下板４に固定された３つの筒状体６の内側に配置されている。袋体５は、軸方向に延在する筒状織物からなり、その両端部は金具１５によって閉じられている。図５に示すように、袋体５は、内部への空気の供給によって、膨張可能である。袋体５は、例えば、ポリエステル繊維等の合成繊維の筒状織物であって、その両面が樹脂によって被覆されたものが用いられる。樹脂としては、火災等を考慮すると難燃性樹脂が好ましいが、難燃性でなくてもよい。また、筒状織物の片面のみが被覆されている場合には、被覆されていない側から繊維層内に染み込んだ水が凍って作動不良を起こす場合があるが、両面を被覆することにより、このような作動不良を防止することができる。
【００３０】
袋体５の軸方向長さは、上板３の軸方向長さとほぼ同じである。袋体５は、両端部に形成された２つの小径部５ａと、これら２つの小径部５ａの間に設けられた、小径部５ａよりも径の大きい大径部５ｂとを有する、異径筒状織物からなる。大径部５ｂの径は、軸方向にほぼ一定であって、例えば４００ｍｍである。小径部５ａは、開口端に向けて徐々に径が小さくなっており、開口端の径は、例えば８０ｍｍである。大径部５ｂの軸方向長さは、小径部５ａの軸方向長さよりもかなり長い。小径部５ａの開口端は、厚みの薄い平板状の２つの金具１５で挟持されて閉じられているが、接着剤による接着や縫着等で閉じられていてもよい。
【００３１】
図６に示すように、大径部５ｂには１つのエア注入口１６が形成されている。エア注入口１６は、後述する固定具１７と軸方向に関してほぼ同一線上に位置する。注入口１６には、エアチューブ８が連結されている。袋体５内への空気の供給・排出は、エアチューブ８を介してブロア１０によって行なわれる。袋体５がほぼ完全に膨張したとき内圧は、例えば０．０２ＭＰａである。
【００３２】
図５及び図６に示すように、下板４の右端部には、３つの筒状体６が、ボルト等の固定具１７によってそれぞれ固定されている。３つの筒状体６は、その内側にそれぞれ配置された板バネ７と共に下板４にそれぞれ固定されている。３つの筒状体６は、互いに同じ形状であり、軸方向に関して等間隔で配置されている。また、３つの筒状体６の内側には、大径部５ｂが配置されている。即ち、３つの筒状体６は、大径部５ｂの外周に装着されている。筒状体６の径は、大径部５ｂとほぼ同じである。筒状体６の軸方向長さは、例えば２００ｍｍである。
筒状体６は、袋体５と同じく、例えば、ポリエステル繊維等の合成繊維の筒状織物であって、その両面が樹脂によって被覆されたものが用いられる。樹脂としては、難燃性樹脂が好ましいが、難燃性でなくてもよい。
【００３３】
また、図５に示すように、筒状体６の、周方向に関して固定具１７と反対側部分の近傍には、筒状体規制ベルト（紐状体）１８の一方の端部が、縫着や接着によって固定されている。この筒状体規制ベルト１８の他方の端部は、下板４の軸１１近くに、ボルト等によって固定されている。筒状体規制ベルト１８の長さは、袋体５がほぼ完全に膨張したときに引っ張られるように設定されている。筒状体規制ベルト１８は、３つの筒状体６のうち、中央の筒状体６にのみ取り付けてもよいが、両側の２つ、又は、全ての筒状体６に取り付けてもよい。また、筒状体規制ベルト１８は、ベルトの代わりに、ロープ等の紐状体で構成されていてもよい。尚、図４では筒状体規制ベルト１８は省略して表示している。
【００３４】
図６に示すように、３つの筒状体６と袋体５との間には、板バネ７がそれぞれ配設されている。図５に示すように、板バネ７は、その右端部が、筒状体６と共に固定具１７によって下板４に固定されている。板バネ７の軸方向長さは、筒状体６とほぼ同じ若しくはそれよりも若干小さい。板バネ７の軸１１に直交する方向の長さ（図４の状態での左右方向長さ）Ｌは、筒状体６の周長の半分以下であり、特に、周長の半分弱（具体的には、周長の半分の９０％以上）であることが好ましい。
【００３５】
板バネ７としては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ:GlassFiber Reinforced Plastics）で形成されたものを用いることが好ましいが、それ以外の金属等で形成されたものを用いてもよい。また、ＧＦＲＰとしては、例えば、引張強さが８０ＭＰａ、曲げ強度さが１８０ＭＰａ、曲げ弾性率が７．５ＧＭａのものを用いる。上記のＧＦＲＰを用いる場合、板バネ７の厚さは、例えば５ｍｍ程度が好ましい。
【００３６】
以上説明した装置本体２を組み立てる際には、筒状体６と板バネ７の右端部を固定具１７によって下板４の右端部に固定した後（固定工程）、筒状体６の内周に、予め注入口１６が形成された袋体５を挿入する（挿入工程）。そして、注入口１６にエアチューブ８を連結する。尚、上板３と下板４とを軸１１で連結する工程、及び、下板４を屋根３０に取り付ける工程は、それぞれ、固定工程の前、挿入工程の後、又は、固定工程と挿入工程の間のいずれであってもよい。このように、下板４に固定された筒状体６の内側に袋体５を挿入するという簡易な方法によって、袋体５を上板３と下板４の間に設置することができる。また、袋体５を筒状体６から抜き取ることにより、袋体５のみを簡単に取り外すことができるため、たとえ袋体５が破損しても、袋体５のみを交換したり、袋体５のみを取り外して補修することができる。
【００３７】
次に、装置本体２の作用について説明する。
図４に示すように、袋体５内に空気が供給されていないときには、袋体５及び筒状体６は扁平状となっている。また、板バネ７は、ほとんど外力を受けておらず、平坦状となっている。
【００３８】
図４の状態から、袋体５内に空気が供給されると、図５に示すように、大径部５ｂは膨張して略円筒状になる。これにより、大径部５ｂは上板３を押し上げるが、上板３の左端部は軸１１により下板４に連結されているため、上板３は右側程高くなるように傾斜する。
【００３９】
また、大径部５ｂが略円筒状に膨張すると、それに伴って筒状体６も円筒状となる。そのため、板バネ７は、筒状体６の内周面に押圧されて、下板４に固定されている右端部を支点として筒状体６の周面に沿ってたわむ。
【００４０】
また、筒状体６は、下板４の右端部に固定されているため、上板３の右端部と下板４の右端部との間を膨張した袋体５で塞ぐことができ、上板３と下板４との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００４１】
また、図５の状態から、袋体５の内部の空気を排出すると、板バネ７は、筒状体６から力を受けなくなるため、板バネ７の復元力により、筒状体６（及び袋体５）は、下板４の右端部を支点として、左側に倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したときに、扁平状となった袋体５及び筒状体６が、上板３の右端よりも外側にはみ出すのを防ぐことができる。従って、空気を排出した後の袋体５及び筒状体６を、上板３と下板４の間に収納することができる。
【００４２】
ここで、板バネ７を設けない場合、袋体５内の空気を排出すると、袋体５は上板３の重みによって扁平状に折り畳まれる。そのため、扁平状となった袋体５の右端部は、上板３及び下板４の右端からはみ出す場合がある。そこで、上記の問題を解決するには、筒状体６を下板４の右端部よりも左側の位置に固定することが考えられる。しかし、この場合、袋体５が膨張したとき、上板３及び下板４の右端部と、大径部５ｂの右側部分の外面との間にそれぞれ隙間が生じることとなる。この隙間に、装置本体２よりも右側に積もった雪が入り込むと、上板３を閉じることができない等の作動不良が起きる。
【００４３】
一方、本実施形態では、上述したように、内部の空気を排出した後の袋体５及び筒状体６が、上板３及び下板４の間に収納可能でありながら、袋体５の膨張時には、上板３と下板４との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００４４】
また、板バネ７の左右方向長さＬが短すぎると、袋体５内に空気が若干残っているときに、板バネ７が完全に平坦状に戻ってしまう。このとき、内部に若干空気の残っている状態の袋体５は、上板３の重みにより、右側に押される。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状態の袋体５及び筒状体６の右端部が、上板３の右端部よりも外側にはみ出す場合がある。
一方、本実施形態では、板バネ７の左右方向長さＬは、筒状体６の周長の半分弱であるため、板バネ７が完全に平坦状に戻ったときには、袋体５内の空気がほぼ完全に排出され、筒状体６が周方向に関してほぼ半分に折られた状態となっている。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したとき、袋体５及び筒状体６の右端部が上板３の右端部よりも外側にはみ出すのを確実に防止することができる。
【００４５】
また、袋体５の非膨張時、上板３の右端に取り付けられた磁性部材１２は、下板４の右端に取り付けられた永久磁石１３に磁力により吸着されている。そのため、袋体５の非膨張時に、上板３が風を受けて軸１１回りに回転するのを防止することができる。
さらに、上板３を図５の状態（傾斜した状態）から図４の状態（下板４と平行状態）に回転させる際、上板３の右端に取り付けられた磁性部材１２が錘となり、上板３をスムーズに移動させることができる。
【００４６】
また、筒状体６と下板４とを所定の長さの筒状体規制ベルト１８で連結していない場合、図５において破線で示したように、袋体５の膨張時、筒状体６´（及び袋体５）は、上板３の重みにより、下板４に固定された部分を支点として図４中の時計回りに回転して、右側に移動する場合がある。そのため、上板３の傾斜角が所定の値よりも小さくなり、上板３上の積雪３３を滑り落としにくくなる。また、板バネ７は、固定具１７近傍におけるたわみ角が大きくなるため、破損しやすくなる。
一方、本実施形態では、筒状体６と下板４とが、所定の長さの筒状体規制ベルト１８によって連結されているため、膨張時の袋体５が、所定の位置よりも右側に移動することがない。これにより、袋体５がほぼ完全に膨張したときの上板３の傾斜角が一定になるため、上板３上の積雪３３をより確実に滑り落とすことができる。また、板バネ７のたわみ過ぎを防止できるため、板バネ７の耐久性が向上する。
【００４７】
また、上板３と下板４とが上板規制ベルト１４で連結されていない場合、袋体の膨張時、傾斜した状態の上板３は、風を受けて回転しやすい。
一方、本実施形態では、上板３と下板４とが所定の長さの上板規制ベルト１４で連結されているため、上板３が所定の傾斜角以上に回転するのを規制することができる。
【００４８】
次に、除雪装置１を用いて屋根３０の除雪を行う場合について説明する。
図１に示すように、除雪を行なわない通常の状態では、装置本体２は、薄い板状の外形を有しており、屋根３０の傾斜に沿っている。そのため、装置本体２は、常時設置されたままでも体裁が悪くなく、風・雨等の影響を受けにくいため、破損しにくい。
【００４９】
図２に示すように、積雪３３があり除雪を行う場合には、先ず、屋根３０の棟３１側から１段目（最上段）に設置された装置本体２の袋体５を膨張させて、この装置本体２の上板３上の積雪３３を除去する。
【００５０】
具体的には、先ず、ブロア１０を作動させて、エアチューブ８を介して袋体５内に圧縮空気を供給して最上段の装置本体２の袋体５を膨張させる。袋体５が膨張すると、上板３は屋根３０の棟３１側（図５中の右側）程高くなるように傾斜する。装置本体２は、勾配のある屋根３０上に配置されているため、上板３は大きな傾斜角をもつこととなり、上板３上の積雪３３は下方に滑り落ちる。上板３の上面の材質にもよるが、雪を滑落させるには、４０度以上の角度が必要である。そのため、上板３の下板４に対する最大傾斜角が２５度の場合、屋根３０の勾配は１５度以上であればよい。
【００５１】
最上段の装置本体２の上板３上の積雪３３が下方に滑り落ちると、屋根３０の勾配や雪質によっては、積雪３３が順次下方に押されて、一括して軒先３２から下方へ滑り落ちることもある。しかし、通常は、図２に示すように、屋根３０上にある程度の積雪３３が残った状態となるため、最上段の装置本体２に続いて、若干の時間差をつけて、棟３１側から２段目の装置本体２の袋体５内に圧縮空気を供給する。これにより、２段目の装置本体２の上板３を傾斜させて、残った積雪３３を滑り落とす。
【００５２】
２段目の装置本体２の上板３を傾斜させる際に、最上段の上板３と２段目の上板３との境界部分に積雪３３が残っている場合がある。上述したように、上板３と下板４との間を膨張した袋体５で塞ぐことができるため、たとえ最上段の上板３と２段目の上板３との境界部分に積雪３３が残っていても、２段目の装置本体２の上板３と下板４との間に、この雪が入り込むのを防止することができる。
【００５３】
また、２段目の装置本体２を作動させて積雪３３を除去した後は、同様に３段目の装置本体２を作動させる。このように、時間差をつけて、棟３１側から軒先３２側の装置本体２の袋体５内に順次空気を供給し、各上板３を傾斜させることにより、屋根３０上のほぼ全ての積雪３３を除去することができる。
【００５４】
また、図３に示すように、装置本体２が、軒先３２側にのみ設置されている場合、上記と同様に、装置本体２の上板３を傾斜させることにより、軒先３２側の積雪３３が除去される。また、装置本体２が、棟３１から軒先３２にかけて複数設置されている場合であっても、軒先３２側の装置本体２のみ作動させて、軒先３２側の積雪３３のみを除去してもよい。このように、軒先３２の積雪３３のみを除去することにより、軒先３２からの雪のせり出し（雪庇）の発生を防止するとともに、軒先３２から一挙に多量の積雪３３が自然落下するのを防止することができる。
【００５５】
また、軒先３２の積雪３３のみを除去する場合、装置本体２の棟３１側に積雪３３が必ず存在するが、上述したように、上板３と下板４との間を膨張した袋体５で塞ぐことができるため、上板３と下板４との間に雪を入り込むのを防止することができる。
【００５６】
また、除雪を行った後は、ブロア１０を逆回転させて、袋体５内の空気を排出する。これに上板３及び磁性部材１２の重みも加わって、袋体５内の空気が排出され、袋体５は扁平状となる。このとき、上述したように、板バネ７が設けられていることにより、袋体５及び筒状体６は、上板３と下板４の棟３１側（図４中の右側）の端部からはみ出すことなく、上板３と下板４との間に収納される。
【００５７】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００５８】
１］袋体５は、小径部５ａと大径部５ｂとを有する異径筒状織物からなるものに限定されない。例えば、長さ方向にわたって径の変化しないストレート形状の筒状織物を用いてもよい。この場合、袋体５の両端部は、金具を用いて閉じられていてもよいが、接着剤による接着や縫着等により閉じられていてもよい。
【００５９】
２］筒状体６及び板バネ７の数は、特に３つに限定されるものではなく、袋体５の長さ等に応じて、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。
【００６０】
３］前記実施形態では、１つの板バネ７が、１つの筒状体６の内側に配置されているが、複数の板バネ７が、軸方向に長い１つの筒状体６の内側に配置される構成であってもよい。
【００６１】
４］前記実施形態では、上板３の一端部（図４、５中の左端部）は、屋根３０上に設置された下板４に固定されているが、下板４を設けずに、上板３の一端部をヒンジ等で屋根３０上に直接固定してもよい。この場合、屋根３０側の、上板３の他端部（図４、５中の右端部）に対向する位置に、固定台が設置されており、この固定台に、屋根３０側に板バネ７の右端部と筒状体６とが共に固定されている構成とする。
【００６２】
５］前記実施形態では、筒状体規制ベルト１８は、下板４の軸１１近くに固定されているが、上板３の軸１１近くに固定されていてもよい。
【００６３】
６］磁性部材１２及び永久磁石１３は、軸方向に延びた棒状に形成されていなくてもよい。例えば、軸方向長さの短い複数の磁性部材及び永久磁石が、上板３及び下板４の右端部の対向面に、軸方向に並んで埋め込まれていてもよい。
【００６４】
７］前記実施形態では、袋体５の膨張時に上板３が風を受けて回転するのを防止するために、上板規制ベルト１４が設けられているが、上板３の回転を規制する手段は、この構成に限定されるものではない。例えば、上板３と下板４とを、軸１１で連結する代わりに、所定の回転角以上の回転を規制できるヒンジ部材で連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る屋根の除雪装置の使用状態を示す図である。
【図２】図１に示す除雪装置により除雪を行っている途中の状態を示す図である。
【図３】屋根の除雪装置の他の使用状態を示す図であって、除雪を行っている状態を示す図である。
【図４】袋体を膨張させていないときの除雪装置の断面図である。
【図５】袋体を膨張させたときの除雪装置の断面図である。
【図６】図５のVI- VI線断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 屋根の除雪装置
２ 装置本体
３ 上板
４ 下板
５ 袋体
６ 筒状体
７ 板バネ
１１ 軸
１２ 磁性部材
１３ 永久磁石
１７ 固定具
１８ 筒状体規制ベルト（紐状体）
３０ 屋根
３３ 積雪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根上の積雪を除去する屋根の除雪装置であって、特に、膨張可能な袋体を用いて屋根上に配置された上板を傾斜させることにより除雪を行う屋根の除雪装置、及び、この装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
豪雪地帯では、１日の積雪量が１ｍ以上になることも少なくない。そのため、屋根に積もった雪の重みで、屋根が陥没したり家屋が倒壊することがある。そこで屋根の除雪が必要であり、従来から様々な除雪手段がある。
【０００３】
このような除雪手段として、例えば、特許文献１に開示されている屋根の除雪装置ある。この屋根の除雪装置は、屋根に設置される下板と、積雪を受ける上板と、上板と下板との間に配置され、内部に空気が供給されることにより膨張可能な袋体とを備える。上板と下板とは、両下側（屋根の軒先側）の端部で軸支されており、通常の状態では、ほぼ平行になっている。また、袋体は、ゴム風船状又は蛇腹状のものであって、非膨張時には、上板と下板との間に収納されている。袋体を膨張させると、上板は上側（屋根の棟側）程高く押し上げられ、傾斜が大きくなる。これにより、上板上の積雪は下方に滑り落ちる。
【０００４】
【特許文献１】特開平５-１５６７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の除雪装置によると、袋体がゴム風船状の場合、非膨張時の袋体は、上板の棟側端からはみ出さないように上板と下板との間に配置されているため、非膨張時の袋体の棟側端は、上板の棟側端とほぼ同じ又は若干中央側に位置している。これにより、膨張時の袋体が上板に接する面の棟側端は、上板の棟側端よりも中央側に位置することとなる。そのため、上板の棟側部分の面と袋体の外面の間には、隙間が形成される。この隙間に、この除雪装置よりも屋根の棟側の雪が入り込むと、袋体内の空気を排出しても、上板を元の状態に戻すことができなくなり、装置の作動不良を起こす場合がある。
【０００６】
また、袋体が蛇腹状の場合には、膨張時の袋体の谷折り部分に、この除雪装置よりも屋根の棟側の雪が入り込む場合がある。その結果、袋体内の空気を排出しても袋体を扁平状に折り畳むことができなくなり、装置が作動不良を起こす場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込みにくい屋根の除雪装置、及び、この装置の組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
請求項１の屋根の除雪装置は、その一端が屋根上に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、前記上板と前記屋根との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネと、前記屋根側の、前記上板の他端と対向する位置を含む領域に設けられる固定台とを備え、前記固定台の前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によると、袋体内に空気を供給することにより、袋体を膨張させて、上板の前記他端部を押し上げて傾斜させ、上板上の積雪を滑り落とし除雪することができる。筒状体は、袋体の外周に装着されているため、袋体の膨張に伴って、筒状体も膨張する。そのため、板バネは、筒状体の内周面に押圧され、固定台に固定された部分を支点として筒状体の周面に沿ってたわむ。また、筒状体は、固定台の上板の前記他端と対向する位置に固定されているため、上板の前記他端部と屋根との間を膨張した袋体で塞ぐことができ、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１０】
また、除雪後は、袋体の空気を排出して、上板を元の状態に戻す。袋体内の空気が排出されると、板バネは筒状体から力を受けなくなるため、板バネの復元力により、筒状体が固定台に固定された部分を支点として、上板の前記一端側に向かって倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状となった筒状体及び袋体が、上板の前記他端よりも外側にはみ出すのを防止できる。従って、空気を排出した後の袋体及び筒状体を、上板と屋根との間に収納することができる。
このように、本発明の除雪装置は、内部の空気を排出した後の袋体及び筒状体が、上板と屋根との間に収納可能でありながら、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１１】
請求項２の屋根の除雪装置は、屋根上に設置される下板と、その一端が前記下板に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、前記上板と前記下板との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネとを備え、前記下板の、前記上板の他端と対向する位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によると、袋体内に空気を供給することにより、袋体を膨張させて、上板の前記他端部を押し上げて傾斜させ、上板上の積雪を滑り落とし除雪することができる。筒状体は、袋体の外周に装着されているため、袋体の膨張に伴って、筒状体も膨張する。そのため、板バネは、筒状体の内周面に押圧され、下板に固定された部分を支点として筒状体の周面に沿ってたわむ。また、筒状体は、下板の上板の前記他端と対向する位置に固定されているため、上板の前記他端部と下板（屋根）との間を膨張した袋体で塞ぐことができ、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１３】
また、除雪後は、袋体の空気を排出して、上板を元の状態に戻す。袋体内の空気が排出されると、板バネは筒状体から力を受けなくなるため、板バネの復元力により、筒状体が下板に固定された部分を支点として、上板の前記一端側に向かって倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状となった筒状体及び袋体が、上板の前記他端よりも外側にはみ出すのを防止できる。従って、空気を排出した後の袋体及び筒状体を、上板と下板との間に収納することができる。
このように、本発明の除雪装置は、内部の空気を排出した後の袋体及び筒状体が、上板と屋根との間に収納可能でありながら、袋体の膨張時に、上板と屋根との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００１４】
請求項３の屋根の除雪装置は、請求項１又は２において、前記上板の前記他端に取り付けられた磁性部材と、前記屋根側の前記磁性部材と対向する位置に取り付けられ、前記袋体の非膨張時に前記磁性部材と接する永久磁石と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、袋体の非膨張時には、永久磁石と磁性部材とは、互いに接しており、磁力により吸着されている。そのため、袋体の非膨張時に、上板が風を受けて回転軸回りに回転するのを防止することができる。
【００１６】
請求項４の屋根の除雪装置は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記筒状体と、前記屋根若しくは前記上板とを連結するとともに、前記袋体の膨張時に、前記袋体が所定の位置よりも前記上板の前記他端部の外側に移動するのを規制する紐状体を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によると、袋体がほぼ完全に膨張した時に、筒状体と屋根若しくは上板とを連結する紐状体が引っ張られることにより、袋体及び筒状体が、所定の位置よりも上板の前記他端部の外側に移動するのを規制できる。これにより、袋体がほぼ完全に膨張したときの上板の傾斜角が一定になるため、上板上の積雪をより確実に滑り落とすことができる。
【００１８】
請求項５の屋根の除雪装置の組立方法は、請求項１〜４の何れかに記載の屋根の除雪装置を組み立てる方法であって、前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部、及び、筒状体を共に固定する固定工程と、前記位置に固定された前記筒状体の内側に、前記袋体を挿入する袋体挿入工程と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によると、前記位置に固定された筒状体の内側に袋体を挿入するという簡易な方法によって、袋体を上板と屋根との間に設置することができる。
また、袋体を筒状体から抜き取ることにより、袋体のみを簡単に取り外すことができるため、たとえ袋体が破損しても、袋体のみを交換したり、袋体のみを取り外して補修することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の屋根の除雪装置（以下、単に除雪装置という）１は、屋根３０上に設置される装置本体２と、装置本体２の後述する袋体５の内部と連通するエアチューブ８と、このエアチューブ８に連結されたブロア１０と、エアチューブ８のブロア１０近くに設けられたバルブ９とから構成されている。図２に示すように、除雪装置１は、装置本体２の後述する袋体５を膨張させることにより、装置本体２の後述する上板３を傾斜させて、上板３上の積雪３３を滑り落として除雪する装置である。
【００２１】
装置本体２の後述する袋体５とブロア１０とはエアチューブ８を介して連結されている。ブロア１０は、正逆回転可能に構成されている。バルブ９を開放した状態でブロア１０を正回転させると、ブロア１０からエアチューブ８を介して、装置本体２の後述する袋体５内に圧縮空気が供給される。また、ブロア１０を逆回転させると、袋体５内の空気が排出される。ブロア１０は、夜間時や一定の積雪量があった際に自動的に作動させてもよいが、手動操作により作動させてもよい。
【００２２】
図１に示すように、除雪を行わない通常時の装置本体２は、長方形状の板状の外形を有している。装置本体２は、屋根３０の棟３１近くから軒先３２へかけて上下方向に複数台配置され（図１参照）、且つ、屋根３０の横幅に応じて横方向にも複数台設置される。また、図３に示すように、装置本体２は、屋根３０の軒先３２側にのみ設置されていてもよい。
【００２３】
図４に示すように、装置本体２は、屋根３０へ設置される下板４と、積雪３３を受ける上板３と、上板３と下板４との間に配置され、内部への空気の供給によって膨張可能な袋体５と、袋体５の外周に装着される筒状体６と、袋体５と筒状体６との間に配設される板バネ７とから構成される。尚、以下の除雪装置１の説明において、図４及び図５中の左右方向を左右方向、軸１１の方向（図６中の左右方向）を軸方向と定義する。
【００２４】
図４及び図５に示すように、上板３は、長方形状の板状部材からなる。図示は省略するが、詳細には、上板３は、軸方向に延在する複数のフレーム部材及び左右方向に延在する複数のフレーム部材が格子状に配列されて形成された枠組と、この枠組の上に設置された、枠組の外形と同じ大きさの板部材とから構成されている。上板３は、左右方向長さよりも軸方向長さが長く、例えば、左右方向長さが１ｍあって、軸方向長さが２ｍである。上板３の上面(板部材の上面)は、平滑で且つ摩擦係数が小さく、雪が滑落しやすいように形成されている。
【００２５】
上板３の左端部は、下板４の左端部と軸１１によって回転自在に連結されている。つまり、上板３は、その左端が下板４に固定され、左端を軸心として回転可能となっている。下板４は、軸１１の方向と屋根３０の横方向とが一致し、且つ、軸１１側が屋根３０の軒先３２側となるように、屋根３０上に設置される。
【００２６】
下板４は、その外形が上板３とほぼ同じ大きさに形成されている。図示は省略するが、詳細には、下板４は、軸方向に延在する複数のフレーム部材及び左右方向に延在する複数のフレーム部材が配列されて形成された枠組と、この枠組の右側部分の上に設置された、板部材とから構成される。板部材は、軸方向長さが枠組と同じであって、左右方向長さが筒状体６の周長の半分よりも若干大きい。
【００２７】
図４及び図５に示すように、上板３の右端には、鉄等の磁性部材１２が取り付けられている。また、下板４の右端、即ち、磁性部材１２と対向する位置には、永久磁石１３が取り付けられている。磁性部材１２及び永久磁石１３は、軸方向に延びた棒状に形成されており、その軸方向長さは、上板３及び下板４の軸方向長さとほぼ同じである。袋体５の非膨張時に、永久磁石１３と磁性部材１２とは、互いに接しており、磁力により吸着されている。但し、永久磁石１３の磁力は、袋体５内に空気を供給して袋体５を膨張させた際に、袋体５の圧力によって離れる程度とする。
【００２８】
図５に示すように、上板３と下板４の左側部分には、上板規制ベルト１４の両端部がそれぞれボルト等で固定されている。即ち、上板３と下板４とは、左側部分において、上板規制ベルト１４で連結されている。上板規制ベルト１４の長さは、袋体５がほぼ完全に膨張し、上板３が所定の傾斜角（例えば、２５度）となったときに、引っ張られる長さに設定されている。上板規制ベルト１４の数は、１つであっても、複数であってもよい。また、上板規制ベルト1４は、ベルトの代わりに、ロープ等ベルト以外の紐状体で構成されていてもよい。尚、図４では上板規制ベルト１４は省略して表示している。
【００２９】
図４に示すように、袋体５は、上板３と下板４との間、即ち、上板３と屋根３０との間に配置されており、詳細には、袋体５は、下板４に固定された３つの筒状体６の内側に配置されている。袋体５は、軸方向に延在する筒状織物からなり、その両端部は金具１５によって閉じられている。図５に示すように、袋体５は、内部への空気の供給によって、膨張可能である。袋体５は、例えば、ポリエステル繊維等の合成繊維の筒状織物であって、その両面が樹脂によって被覆されたものが用いられる。樹脂としては、火災等を考慮すると難燃性樹脂が好ましいが、難燃性でなくてもよい。また、筒状織物の片面のみが被覆されている場合には、被覆されていない側から繊維層内に染み込んだ水が凍って作動不良を起こす場合があるが、両面を被覆することにより、このような作動不良を防止することができる。
【００３０】
袋体５の軸方向長さは、上板３の軸方向長さとほぼ同じである。袋体５は、両端部に形成された２つの小径部５ａと、これら２つの小径部５ａの間に設けられた、小径部５ａよりも径の大きい大径部５ｂとを有する、異径筒状織物からなる。大径部５ｂの径は、軸方向にほぼ一定であって、例えば４００ｍｍである。小径部５ａは、開口端に向けて徐々に径が小さくなっており、開口端の径は、例えば８０ｍｍである。大径部５ｂの軸方向長さは、小径部５ａの軸方向長さよりもかなり長い。小径部５ａの開口端は、厚みの薄い平板状の２つの金具１５で挟持されて閉じられているが、接着剤による接着や縫着等で閉じられていてもよい。
【００３１】
図６に示すように、大径部５ｂには１つのエア注入口１６が形成されている。エア注入口１６は、後述する固定具１７と軸方向に関してほぼ同一線上に位置する。注入口１６には、エアチューブ８が連結されている。袋体５内への空気の供給・排出は、エアチューブ８を介してブロア１０によって行なわれる。袋体５がほぼ完全に膨張したとき内圧は、例えば０．０２ＭＰａである。
【００３２】
図５及び図６に示すように、下板４の右端部には、３つの筒状体６が、ボルト等の固定具１７によってそれぞれ固定されている。３つの筒状体６は、その内側にそれぞれ配置された板バネ７と共に下板４にそれぞれ固定されている。３つの筒状体６は、互いに同じ形状であり、軸方向に関して等間隔で配置されている。また、３つの筒状体６の内側には、大径部５ｂが配置されている。即ち、３つの筒状体６は、大径部５ｂの外周に装着されている。筒状体６の径は、大径部５ｂとほぼ同じである。筒状体６の軸方向長さは、例えば２００ｍｍである。
筒状体６は、袋体５と同じく、例えば、ポリエステル繊維等の合成繊維の筒状織物であって、その両面が樹脂によって被覆されたものが用いられる。樹脂としては、難燃性樹脂が好ましいが、難燃性でなくてもよい。
【００３３】
また、図５に示すように、筒状体６の、周方向に関して固定具１７と反対側部分の近傍には、筒状体規制ベルト（紐状体）１８の一方の端部が、縫着や接着によって固定されている。この筒状体規制ベルト１８の他方の端部は、下板４の軸１１近くに、ボルト等によって固定されている。筒状体規制ベルト１８の長さは、袋体５がほぼ完全に膨張したときに引っ張られるように設定されている。筒状体規制ベルト１８は、３つの筒状体６のうち、中央の筒状体６にのみ取り付けてもよいが、両側の２つ、又は、全ての筒状体６に取り付けてもよい。また、筒状体規制ベルト１８は、ベルトの代わりに、ロープ等の紐状体で構成されていてもよい。尚、図４では筒状体規制ベルト１８は省略して表示している。
【００３４】
図６に示すように、３つの筒状体６と袋体５との間には、板バネ７がそれぞれ配設されている。図５に示すように、板バネ７は、その右端部が、筒状体６と共に固定具１７によって下板４に固定されている。板バネ７の軸方向長さは、筒状体６とほぼ同じ若しくはそれよりも若干小さい。板バネ７の軸１１に直交する方向の長さ（図４の状態での左右方向長さ）Ｌは、筒状体６の周長の半分以下であり、特に、周長の半分弱（具体的には、周長の半分の９０％以上）であることが好ましい。
【００３５】
板バネ７としては、例えば、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ:GlassFiber Reinforced Plastics）で形成されたものを用いることが好ましいが、それ以外の金属等で形成されたものを用いてもよい。また、ＧＦＲＰとしては、例えば、引張強さが８０ＭＰａ、曲げ強度さが１８０ＭＰａ、曲げ弾性率が７．５ＧＭａのものを用いる。上記のＧＦＲＰを用いる場合、板バネ７の厚さは、例えば５ｍｍ程度が好ましい。
【００３６】
以上説明した装置本体２を組み立てる際には、筒状体６と板バネ７の右端部を固定具１７によって下板４の右端部に固定した後（固定工程）、筒状体６の内周に、予め注入口１６が形成された袋体５を挿入する（挿入工程）。そして、注入口１６にエアチューブ８を連結する。尚、上板３と下板４とを軸１１で連結する工程、及び、下板４を屋根３０に取り付ける工程は、それぞれ、固定工程の前、挿入工程の後、又は、固定工程と挿入工程の間のいずれであってもよい。このように、下板４に固定された筒状体６の内側に袋体５を挿入するという簡易な方法によって、袋体５を上板３と下板４の間に設置することができる。また、袋体５を筒状体６から抜き取ることにより、袋体５のみを簡単に取り外すことができるため、たとえ袋体５が破損しても、袋体５のみを交換したり、袋体５のみを取り外して補修することができる。
【００３７】
次に、装置本体２の作用について説明する。
図４に示すように、袋体５内に空気が供給されていないときには、袋体５及び筒状体６は扁平状となっている。また、板バネ７は、ほとんど外力を受けておらず、平坦状となっている。
【００３８】
図４の状態から、袋体５内に空気が供給されると、図５に示すように、大径部５ｂは膨張して略円筒状になる。これにより、大径部５ｂは上板３を押し上げるが、上板３の左端部は軸１１により下板４に連結されているため、上板３は右側程高くなるように傾斜する。
【００３９】
また、大径部５ｂが略円筒状に膨張すると、それに伴って筒状体６も円筒状となる。そのため、板バネ７は、筒状体６の内周面に押圧されて、下板４に固定されている右端部を支点として筒状体６の周面に沿ってたわむ。
【００４０】
また、筒状体６は、下板４の右端部に固定されているため、上板３の右端部と下板４の右端部との間を膨張した袋体５で塞ぐことができ、上板３と下板４との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００４１】
また、図５の状態から、袋体５の内部の空気を排出すると、板バネ７は、筒状体６から力を受けなくなるため、板バネ７の復元力により、筒状体６（及び袋体５）は、下板４の右端部を支点として、左側に倒れつつ、しぼんでいく。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したときに、扁平状となった袋体５及び筒状体６が、上板３の右端よりも外側にはみ出すのを防ぐことができる。従って、空気を排出した後の袋体５及び筒状体６を、上板３と下板４の間に収納することができる。
【００４２】
ここで、板バネ７を設けない場合、袋体５内の空気を排出すると、袋体５は上板３の重みによって扁平状に折り畳まれる。そのため、扁平状となった袋体５の右端部は、上板３及び下板４の右端からはみ出す場合がある。そこで、上記の問題を解決するには、筒状体６を下板４の右端部よりも左側の位置に固定することが考えられる。しかし、この場合、袋体５が膨張したとき、上板３及び下板４の右端部と、大径部５ｂの右側部分の外面との間にそれぞれ隙間が生じることとなる。この隙間に、装置本体２よりも右側に積もった雪が入り込むと、上板３を閉じることができない等の作動不良が起きる。
【００４３】
一方、本実施形態では、上述したように、内部の空気を排出した後の袋体５及び筒状体６が、上板３及び下板４の間に収納可能でありながら、袋体５の膨張時には、上板３と下板４との間に雪が入り込むのを防止することができる。
【００４４】
また、板バネ７の左右方向長さＬが短すぎると、袋体５内に空気が若干残っているときに、板バネ７が完全に平坦状に戻ってしまう。このとき、内部に若干空気の残っている状態の袋体５は、上板３の重みにより、右側に押される。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したとき、扁平状態の袋体５及び筒状体６の右端部が、上板３の右端部よりも外側にはみ出す場合がある。
一方、本実施形態では、板バネ７の左右方向長さＬは、筒状体６の周長の半分弱であるため、板バネ７が完全に平坦状に戻ったときには、袋体５内の空気がほぼ完全に排出され、筒状体６が周方向に関してほぼ半分に折られた状態となっている。そのため、袋体５内の空気をほぼ完全に排出したとき、袋体５及び筒状体６の右端部が上板３の右端部よりも外側にはみ出すのを確実に防止することができる。
【００４５】
また、袋体５の非膨張時、上板３の右端に取り付けられた磁性部材１２は、下板４の右端に取り付けられた永久磁石１３に磁力により吸着されている。そのため、袋体５の非膨張時に、上板３が風を受けて軸１１回りに回転するのを防止することができる。
さらに、上板３を図５の状態（傾斜した状態）から図４の状態（下板４と平行状態）に回転させる際、上板３の右端に取り付けられた磁性部材１２が錘となり、上板３をスムーズに移動させることができる。
【００４６】
また、筒状体６と下板４とを所定の長さの筒状体規制ベルト１８で連結していない場合、図５において破線で示したように、袋体５の膨張時、筒状体６´（及び袋体５）は、上板３の重みにより、下板４に固定された部分を支点として図４中の時計回りに回転して、右側に移動する場合がある。そのため、上板３の傾斜角が所定の値よりも小さくなり、上板３上の積雪３３を滑り落としにくくなる。また、板バネ７は、固定具１７近傍におけるたわみ角が大きくなるため、破損しやすくなる。
一方、本実施形態では、筒状体６と下板４とが、所定の長さの筒状体規制ベルト１８によって連結されているため、膨張時の袋体５が、所定の位置よりも右側に移動することがない。これにより、袋体５がほぼ完全に膨張したときの上板３の傾斜角が一定になるため、上板３上の積雪３３をより確実に滑り落とすことができる。また、板バネ７のたわみ過ぎを防止できるため、板バネ７の耐久性が向上する。
【００４７】
また、上板３と下板４とが上板規制ベルト１４で連結されていない場合、袋体の膨張時、傾斜した状態の上板３は、風を受けて回転しやすい。
一方、本実施形態では、上板３と下板４とが所定の長さの上板規制ベルト１４で連結されているため、上板３が所定の傾斜角以上に回転するのを規制することができる。
【００４８】
次に、除雪装置１を用いて屋根３０の除雪を行う場合について説明する。
図１に示すように、除雪を行なわない通常の状態では、装置本体２は、薄い板状の外形を有しており、屋根３０の傾斜に沿っている。そのため、装置本体２は、常時設置されたままでも体裁が悪くなく、風・雨等の影響を受けにくいため、破損しにくい。
【００４９】
図２に示すように、積雪３３があり除雪を行う場合には、先ず、屋根３０の棟３１側から１段目（最上段）に設置された装置本体２の袋体５を膨張させて、この装置本体２の上板３上の積雪３３を除去する。
【００５０】
具体的には、先ず、ブロア１０を作動させて、エアチューブ８を介して袋体５内に圧縮空気を供給して最上段の装置本体２の袋体５を膨張させる。袋体５が膨張すると、上板３は屋根３０の棟３１側（図５中の右側）程高くなるように傾斜する。装置本体２は、勾配のある屋根３０上に配置されているため、上板３は大きな傾斜角をもつこととなり、上板３上の積雪３３は下方に滑り落ちる。上板３の上面の材質にもよるが、雪を滑落させるには、４０度以上の角度が必要である。そのため、上板３の下板４に対する最大傾斜角が２５度の場合、屋根３０の勾配は１５度以上であればよい。
【００５１】
最上段の装置本体２の上板３上の積雪３３が下方に滑り落ちると、屋根３０の勾配や雪質によっては、積雪３３が順次下方に押されて、一括して軒先３２から下方へ滑り落ちることもある。しかし、通常は、図２に示すように、屋根３０上にある程度の積雪３３が残った状態となるため、最上段の装置本体２に続いて、若干の時間差をつけて、棟３１側から２段目の装置本体２の袋体５内に圧縮空気を供給する。これにより、２段目の装置本体２の上板３を傾斜させて、残った積雪３３を滑り落とす。
【００５２】
２段目の装置本体２の上板３を傾斜させる際に、最上段の上板３と２段目の上板３との境界部分に積雪３３が残っている場合がある。上述したように、上板３と下板４との間を膨張した袋体５で塞ぐことができるため、たとえ最上段の上板３と２段目の上板３との境界部分に積雪３３が残っていても、２段目の装置本体２の上板３と下板４との間に、この雪が入り込むのを防止することができる。
【００５３】
また、２段目の装置本体２を作動させて積雪３３を除去した後は、同様に３段目の装置本体２を作動させる。このように、時間差をつけて、棟３１側から軒先３２側の装置本体２の袋体５内に順次空気を供給し、各上板３を傾斜させることにより、屋根３０上のほぼ全ての積雪３３を除去することができる。
【００５４】
また、図３に示すように、装置本体２が、軒先３２側にのみ設置されている場合、上記と同様に、装置本体２の上板３を傾斜させることにより、軒先３２側の積雪３３が除去される。また、装置本体２が、棟３１から軒先３２にかけて複数設置されている場合であっても、軒先３２側の装置本体２のみ作動させて、軒先３２側の積雪３３のみを除去してもよい。このように、軒先３２の積雪３３のみを除去することにより、軒先３２からの雪のせり出し（雪庇）の発生を防止するとともに、軒先３２から一挙に多量の積雪３３が自然落下するのを防止することができる。
【００５５】
また、軒先３２の積雪３３のみを除去する場合、装置本体２の棟３１側に積雪３３が必ず存在するが、上述したように、上板３と下板４との間を膨張した袋体５で塞ぐことができるため、上板３と下板４との間に雪を入り込むのを防止することができる。
【００５６】
また、除雪を行った後は、ブロア１０を逆回転させて、袋体５内の空気を排出する。これに上板３及び磁性部材１２の重みも加わって、袋体５内の空気が排出され、袋体５は扁平状となる。このとき、上述したように、板バネ７が設けられていることにより、袋体５及び筒状体６は、上板３と下板４の棟３１側（図４中の右側）の端部からはみ出すことなく、上板３と下板４との間に収納される。
【００５７】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００５８】
１］袋体５は、小径部５ａと大径部５ｂとを有する異径筒状織物からなるものに限定されない。例えば、長さ方向にわたって径の変化しないストレート形状の筒状織物を用いてもよい。この場合、袋体５の両端部は、金具を用いて閉じられていてもよいが、接着剤による接着や縫着等により閉じられていてもよい。
【００５９】
２］筒状体６及び板バネ７の数は、特に３つに限定されるものではなく、袋体５の長さ等に応じて、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。
【００６０】
３］前記実施形態では、１つの板バネ７が、１つの筒状体６の内側に配置されているが、複数の板バネ７が、軸方向に長い１つの筒状体６の内側に配置される構成であってもよい。
【００６１】
４］前記実施形態では、上板３の一端部（図４、５中の左端部）は、屋根３０上に設置された下板４に固定されているが、下板４を設けずに、上板３の一端部をヒンジ等で屋根３０上に直接固定してもよい。この場合、屋根３０側の、上板３の他端部（図４、５中の右端部）に対向する位置に、固定台が設置されており、この固定台に、屋根３０側に板バネ７の右端部と筒状体６とが共に固定されている構成とする。
【００６２】
５］前記実施形態では、筒状体規制ベルト１８は、下板４の軸１１近くに固定されているが、上板３の軸１１近くに固定されていてもよい。
【００６３】
６］磁性部材１２及び永久磁石１３は、軸方向に延びた棒状に形成されていなくてもよい。例えば、軸方向長さの短い複数の磁性部材及び永久磁石が、上板３及び下板４の右端部の対向面に、軸方向に並んで埋め込まれていてもよい。
【００６４】
７］前記実施形態では、袋体５の膨張時に上板３が風を受けて回転するのを防止するために、上板規制ベルト１４が設けられているが、上板３の回転を規制する手段は、この構成に限定されるものではない。例えば、上板３と下板４とを、軸１１で連結する代わりに、所定の回転角以上の回転を規制できるヒンジ部材で連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る屋根の除雪装置の使用状態を示す図である。
【図２】図１に示す除雪装置により除雪を行っている途中の状態を示す図である。
【図３】屋根の除雪装置の他の使用状態を示す図であって、除雪を行っている状態を示す図である。
【図４】袋体を膨張させていないときの除雪装置の断面図である。
【図５】袋体を膨張させたときの除雪装置の断面図である。
【図６】図５のVI- VI線断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 屋根の除雪装置
２ 装置本体
３ 上板
４ 下板
５ 袋体
６ 筒状体
７ 板バネ
１１ 軸
１２ 磁性部材
１３ 永久磁石
１７ 固定具
１８ 筒状体規制ベルト（紐状体）
３０ 屋根
３３ 積雪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その一端が屋根上に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、
前記上板と前記屋根との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、
その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、
前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネと、
前記屋根側の、前記上板の他端と対向する位置を含む領域に設けられる固定台とを備え、
前記固定台の前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする屋根の除雪装置。
【請求項２】
屋根上に設置される下板と、
その一端が前記下板に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、
前記上板と前記下板との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、
その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、
前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネとを備え、
前記下板の、前記上板の他端と対向する位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする屋根の除雪装置。
【請求項３】
前記上板の前記他端に取り付けられた磁性部材と、
前記屋根側の前記磁性部材と対向する位置に取り付けられ、前記袋体の非膨張時に前記磁性部材と接する永久磁石と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根の除雪装置。
【請求項４】
前記筒状体と前記屋根若しくは前記上板とを連結するとともに、前記袋体の膨張時に、前記袋体が所定の位置よりも前記上板の前記他端部の外側に移動するのを規制する紐状体を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の屋根の除雪装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の屋根の除雪装置を組み立てる方法であって、
前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部、及び、筒状体を共に固定する固定工程と、
前記位置に固定された前記筒状体の内側に、前記袋体を挿入する袋体挿入工程と、
を備えることを特徴とする屋根の除雪装置の組立方法。
【請求項１】
その一端が屋根上に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、
前記上板と前記屋根との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、
その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、
前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネと、
前記屋根側の、前記上板の他端と対向する位置を含む領域に設けられる固定台とを備え、
前記固定台の前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする屋根の除雪装置。
【請求項２】
屋根上に設置される下板と、
その一端が前記下板に固定され、前記一端を軸心として回転可能であるとともに、積雪を受ける上板と、
前記上板と前記下板との間に設置され、内部への空気の供給により膨張可能であって、前記上板の回転軸方向に延在する筒状の袋体と、
その径が前記袋体の径とほぼ同じであって、前記袋体の外周に装着される筒状体と、
前記袋体と前記筒状体との間に配設され、前記回転軸に直交する方向の長さが前記筒状体の周長の半分以下である板バネとを備え、
前記下板の、前記上板の他端と対向する位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部及び筒状体が共に固定されることを特徴とする屋根の除雪装置。
【請求項３】
前記上板の前記他端に取り付けられた磁性部材と、
前記屋根側の前記磁性部材と対向する位置に取り付けられ、前記袋体の非膨張時に前記磁性部材と接する永久磁石と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の屋根の除雪装置。
【請求項４】
前記筒状体と前記屋根若しくは前記上板とを連結するとともに、前記袋体の膨張時に、前記袋体が所定の位置よりも前記上板の前記他端部の外側に移動するのを規制する紐状体を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の屋根の除雪装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の屋根の除雪装置を組み立てる方法であって、
前記位置に、前記板バネの前記回転軸と反対側の端部、及び、筒状体を共に固定する固定工程と、
前記位置に固定された前記筒状体の内側に、前記袋体を挿入する袋体挿入工程と、
を備えることを特徴とする屋根の除雪装置の組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６０７（Ｐ２０１０−１６０７Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５８９０９（Ｐ２００８−１５８９０９）
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１８日（２００８．６．１８）
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]