特許 7519741 砂除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】砂除去装置

(51)【国際特許分類】

   E01H 1/00 20060101AFI20240712BHJP

【ＦＩ】

E01H1/00 Z

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021010940

(22)【出願日】2021-01-27

(65)【公開番号】P2022114598

(43)【公開日】2022-08-08

【審査請求日】2023-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】521040363

【氏名又は名称】綿貫 肇

(74)【代理人】

【識別番号】110002435

【氏名又は名称】弁理士法人井上国際特許商標事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100077919

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 義雄

(74)【代理人】

【識別番号】100172638

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 隆治

(74)【代理人】

【識別番号】100153899

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100159363

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 淳子

(72)【発明者】

【氏名】綿貫 肇

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０４１５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２９３４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０１２３１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１６８４７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６２－２１１４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第５０９７６１０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｈ １／００－１５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

砂を掬い上げるために路面へ向かって傾斜した第１コンベヤと、
前記第１コンベヤで掬い上げた砂を排出するための排出部と、
前記第１コンベヤ及び前記排出部を支持するためのフレームと、前記フレームに備えられた前輪及び後輪とを含む車台部と、を有し、
前記第１コンベヤは、ベルトコンベヤであり、路面から退避可能であり、上下方向へ回動自在であることを特徴とする砂除去装置。

【請求項2】

前記第１コンベヤの先端下側に着脱可能な板部材又はブラシを有することを特徴とする請求項１に記載の砂除去装置。

【請求項3】

前記前輪は前記車台部の前後方向において前記第１コンベヤの先端よりも後方に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の砂除去装置。

【請求項4】

前記排出部は、前記第１コンベヤで掬い上げた砂を路面外へ導く左右方向へ延びた第２コンベヤを有し、
前記第２コンベヤはベルトコンベヤであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【請求項5】

前記前輪を駆動するための駆動部と、
前記第１コンベヤ及び前記駆動部へ電力を供給する電源部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【請求項6】

前記第１コンベヤで掬い上げた砂を上方へ運搬するために前記第１コンベヤよりも大きく傾斜した第３コンベヤを有し、
前記第３コンベヤは前記フレームに支持されており、
前記排出部は、前記第１コンベヤで掬い上げられて前記第３コンベヤで運搬された砂を排出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の砂除去装置。

【請求項7】

前記第３コンベヤはバケットコンベヤであることを特徴とする請求項６に記載の砂除去装置。

【請求項8】

前記前輪は前記車台部の前後方向において前記第１コンベヤと前記第３コンベヤとの間に位置することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の砂除去装置。

【請求項9】

前記排出部は、前記第３コンベヤで運搬された砂を集める漏斗部材と、前記漏斗部材で集めた砂を路面外へ導く排出管とを有し、
前記排出管は形状がフレキシブルであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【請求項10】

前記前輪を駆動するための駆動部と、
前記第１コンベヤ、前記第３コンベヤ及び前記駆動部へ電力を供給する電源部と、を有することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【請求項11】

前記排出部は、前記第３コンベヤで運搬された砂を集める漏斗部材と、前記漏斗部材で集めた砂を路面外へ導く排出管とを有し、
前記前輪を駆動するための駆動部と、
前記第１コンベヤ、前記第３コンベヤ及び前記駆動部へ電力を供給する電源部と、
前記排出管を支持し前記電源部の振動を前記排出管へ伝達するアームと、を有することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【請求項12】

使用者が掴んで手押しにより前記砂除去装置を前進、後退、旋回させるための把持部材が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の砂除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路に堆積した砂を除去するための砂除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、砂浜近くの道路、特に遊歩道やサイクリングロードには風で飛ばされた砂が堆積して通行人や通行車両の妨げとなってしまうことが多々あった。このため、降雪地域において道路に堆積した雪を歩行型の除雪機（例えば、特許文献１を参照。）で除去するように、道路に堆積した砂を除去することが可能な砂除去装置が望まれていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１０５７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しなしながら、上述のような除雪機の構成を砂除去装置に適用しようとしても、雪と砂の特性が異なるため、道路に堆積した砂を効果的に除去することは困難であった。

【0005】

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、道路に堆積した砂を効果的に除去することが可能な砂除去装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために本発明は、
砂を掬い上げるために路面へ向かって傾斜した第１コンベヤと、
前記第１コンベヤで掬い上げた砂を排出するための排出部と、
前記第１コンベヤ及び前記排出部を支持するためのフレームと、前記フレームに備えられた前輪及び後輪とを含む車台部と、を有し、
前記第１コンベヤは、ベルトコンベヤであり、路面から退避可能であり、上下方向へ回動自在であることを特徴とする砂除去装置を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、道路に堆積した砂を効果的に除去することが可能な砂除去装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１（ａ）、図１（ｂ）は本発明の実施形態に係る砂除去装置を前方から見た斜視図、後方から見た斜視図である。

【図2】図２（ａ）、図２（ｂ）は本発明の実施形態に係る砂除去装置の上面図、側面図である。

【図3】図３（ａ）は図２（ａ）の部分断面図、図３（ｂ）は図２（ｂ）の反対側側面図である。

【図4】図４（ａ）、図４（ｂ）は本発明の実施形態に係る砂除去装置の正面図、背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態に係る砂除去装置を添付図面に基づいて説明する。
図１（ａ）～図４（ｂ）に示すように砂除去装置（除砂機）１は、掬上部２、運搬部３、排出部４、電源部５及びこれらを搭載する車台部６からなる。

【0010】

車台部６は、砂除去装置１の各要素を載置する金属製のフレーム７、フレーム７に備えられた前輪８、８及び後輪９、９、前輪８、８を駆動するための駆動部１０からなる。
前輪８、８は、フレーム７の下面において運搬部３よりも前方（砂除去装置の進行方向、図２（ｂ）の左方）に配置された２個のタイヤからなる。

【0011】

駆動部１０は、モータやギヤ等からなり、フレーム７の下面前方に備えられている。
後輪９、９は、フレーム７の下面後方に取り付けられた旋回自在即ち移動方向自在の２個のキャスターからなる。後輪９、９を旋回させることにより砂除去装置１の進行方向を変更することができる。

【0012】

掬上部２は、路面に堆積した砂を掬い上げるものであり、ベルトコンベヤ１１、ベルトコンベヤ１１の両側面に固定された側板１２、１２からなる。
ベルトコンベヤ１１は、先端が路面に堆積した砂の下側へ入り込むことで砂を載置し、後方へ運搬するものである。
側板１２、１２は、略三角形の金属板からなり、ベルトコンベヤ１１が運搬する砂の左右方向の移動を規制して後方へ案内するものである。側板１２、１２の内側面同士の間隔は、ベルトコンベヤ１１が運搬する砂を内側へ寄せるために後方へ向かって狭くなっている。側板１２、１２の内側面には、砂をスムーズに案内するために低摩擦で摺動性の良い樹脂板３１、３１が着脱自在に取り付けられている。詳細には、樹脂板３１、３１は側板１２、１２に対してネジで固定されており、樹脂板３１、３１のネジ穴（不図示）はベルトコンベヤ１１の載置面に垂直な方向へ延びた長穴となっている。これにより、樹脂板３１、３１の下部がベルトコンベヤ１１の載置面に接するように樹脂板３１、３１の取付位置を調整することができ、砂がベルトコンベヤ１１の載置面からこぼれ落ちてしまうことを効果的に防ぐことができる。

【0013】

掬上部２は、運搬部３の後述するバケットコンベヤ１６の筐体１７によって回転機構１８を介して上下方向へ回動自在に支持されている。なお、これに限られず掬上部２は車台部６に上下方向へ回動自在に支持される構成としてもよい。
掬上部２を下方へ回動させた際には、掬上部２は前下方へ向かって緩やかに傾斜した姿勢が維持され、ベルトコンベヤ１１の先端が路面に近接する。これにより砂除去装置１は砂除去作業可能状態となる。なお、掬上部２を上方へ回動させた際については後述する。

【0014】

ベルトコンベヤ１１の先端下側には、木材からなり車台部６の左右方向（図４（ａ）の左右方向）へ延びた板部材１３が備えられている。詳細には、板部材１３はベルトコンベヤ１１の先端に設けられた水平方向へ延在する板状の延在部の下側に配置されて該延在部上方から木ネジで固定されている。板部材１３によってベルトコンベヤ１１の先端と路面との隙間を埋めることができるため、板部材１３を路面に接触させながら路面の砂をより効果的に掬い上げて除去することができる。また、ベルトコンベヤ１１で掬い漏れた砂により前輪８、８が空転してしまうことも防止できる。なお、板部材１３はベルトコンベヤ１１の先端下側に着脱自在であるため摩耗した際等には交換することが可能である。板部材１３は木製に限られず、樹脂製（例えばゴム板）としてもよい。また、板部材１３の代わりにブラシをベルトコンベヤ１１の先端下側に備える構成としてもよい。

【0015】

運搬部３は、掬上部２で路面から掬い上げた砂を高い位置へ運搬するものである。
運搬部３は、図３（ａ）に示すようにコンベヤベルト１４に等間隔に備えられた複数のバケット１５によって対象物を運搬するバケットコンベヤ１６からなる。

【0016】

運搬部３は、掬上部２の後方において前下方へ向かって掬上部２よりも急な角度で傾斜した状態でフレーム７に固定されており、掬上部２のベルトコンベヤ１１で運搬された砂をバケットコンベヤ１６によって後上方へ運搬することができる。
なお、運搬部３にはバケットコンベヤ１６に限られずその他のコンベヤ、例えばコンベヤベルト１４に等間隔に備えられた複数のスラットで対象物を運搬するコンベヤやスクリューコンベヤ等を用いることも可能である。

【0017】

掬上部２の両側板１２、１２には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように細長い板状部材１９、１９が固定されている。
板状部材１９、１９は、上方へ向かって互いに近づくように延びて先端同士が固着されており、この固着部にはシャックル２０が取り付けられている。
運搬部３のバケットコンベヤ１６の筐体１７の上方には、前方へ向かって延びる電動シリンダからなる牽引部２１が固定されている。牽引部２１の先端には貫通孔が形成されたＵ字状の係止部材２２が備えられており、係止部材２２はワイヤ３０を介して前述のシャックル２０と連結されている。ここで、ワイヤ３０は図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように砂除去作業可能状態において係止部材２２とシャックル２０の間で少し弛んだ状態となる長さに設定されている。なお、牽引部２１は電動シリンダに限られず油圧シリンダやウインチ等を採用してもよい。
これらの構成の下、牽引部２１で板状部材１９、１９を牽引することにより、掬上部２を回動させて上方へ退避した状態を維持することができる。これにより砂除去装置１は砂除去作業せずに走行可能状態となる。掬上部２を退避させた様子を図２（ｂ）中に二点鎖線で示している。なお、牽引部２１の代わりに使用者が直接手でワイヤ３０を引っ張って板状部材１９、１９を牽引する手動式とすることも可能である。

【0018】

排出部４は、運搬部３で搬送された砂を排出するものであり、漏斗部材２３と、漏斗部材２３に取り付けられた排出管（フレキシブルホース）２４とからなる。
漏斗部材２３は、金属製で上下端部が開放された略逆四角錘形の箱状部材からなり、バケットコンベヤ１６によって上部開口２３ａから投入された砂を集めて下部開口２３ｂから排出する（図２（ａ）参照）。
漏斗部材２３は、バケットコンベヤ１６の筐体１７の上部後側に固定されている。
漏斗部材２３の背面には、左右方向へ延びた円柱状の把持部材（ハンドル）２５が固定されている。使用者はハンドル２５を掴んで手押しすることにより砂除去装置１を前進、後退及び旋回させることができる。

【0019】

排出管２４は、フレキシブルな管状部材からなり、漏斗部材２３の下部に下部開口２３ｂと連通するように取り付けられている。排出管２４を折り曲げて排出口の位置を前後左右自在及び上下自在に変更することにより、漏斗部材２３の下部開口２３ｂから排出された砂を排出管２４を介して所望の場所へ排出することができる。
なお、上記構成の排出部４や掬上部２はバケットコンベヤ１６の筐体１７に固定されているが、これに限られずフレーム７に固定される構成としてもよい。

【0020】

電源部５は、掬上部２のベルトコンベヤ１１、運搬部３のバケットコンベヤ１６にそれぞれ備えられているモータ１１ａ、１６ａ、及び前輪８、８を駆動する駆動部１０のモータへ電力を供給するものである。
電源部５は、発電機からなり、フレーム７の後部において排出部４の下方に備えられている。なお、電源部５には、発電機に限られずバッテリーを用いてもよく、コンセント式にしてもよい。

【0021】

以上に述べた構成の下、使用者は、予め砂除去装置１を上述した砂除去作業可能状態とし、排出管２４の排出口を道路脇へ配置しておく。そして使用者は、電源部５のスイッチ５ａを操作し、電源部５からベルトコンベヤ１１、バケットコンベヤ１６及び駆動部１０へ電力を供給させる。これにより、ベルトコンベヤ１１とバケットコンベヤ１６が稼働するとともに前輪８、８が回転して砂除去装置１が走行する。使用者はハンドル２５を掴んで砂除去装置１の進行方向を調整しながら砂が堆積した路面へ砂除去装置１を走行させることにより、路面の砂を砂除去装置１によって掬い上げて道路脇へ排出することができ、砂を路面から効果的に除去することができる。

【0022】

砂除去装置１において、板状部材１９、１９と牽引部２１とを連結するワイヤ３０は、上述のように砂除去作業可能状態において少し弛んだ状態となっている。即ち、掬上部２はワイヤ３０が弛んだ状態から張った状態になるまでの範囲において回転機構１８を介して上下方向へ回動可能である。このため、砂除去作業可能状態において掬上部２は自重により下方へ回動してベルトコンベヤ１１の先端の板部材１３が路面に常に接触した状態となるため、路面の砂をより効果的に掬い上げて除去することができる。また、路面の凹凸に合わせて掬上部２が上下方向へ回動できるため、例えば路面が上り坂や下り坂になっていてもこれに合わせて掬上部２が上下方向へ回動して砂除去作業を効果的に行うことができる。

【0023】

砂除去装置１において、前輪８、８は車台部６の前後方向においてベルトコンベヤ１１とバケットコンベヤ１６との間に位置するようにフレーム７に備えられている。このため、砂除去作業時に前輪８、８がベルトコンベヤ１１の先端よりも前方に位置することがない。仮に砂除去作業時に前輪８、８がベルトコンベヤ１１よりも前方に位置すると、路面に堆積した砂に前輪８、８が乗り上げてベルトコンベヤ１１で砂を掬い上げづらくなってしまうが、これを解消することができる。また、掬上部２を上方へ退避させた際、即ち砂除去作業せずに砂除去装置１を走行させる際には、路面上において前輪８、８が先頭に位置することとなるため、路面の状態に影響を受けにくくスムーズな走行を行うことができる。具体的には、砂除去装置１は路面に段差等があってもスムーズに走行することができ、砂除去装置１をトラックに載せるためのスロープを登ることも可能である。
また、前輪８、８は急な角度で傾斜したバケットコンベヤ１６の前側近傍に位置している。したがって、バケットコンベヤ１６の荷重が前輪８、８にかかりやすく、前輪８、８を路面にしっかり当接させることができるため、空転を防止することができる。

【0024】

砂除去装置１は、上述のように駆動部１０によって前輪８、８を駆動する構成である。しかしこれに限られず、駆動部１０を排除して使用者がハンドル２５を持って手押しで走行させる構成としてもよい。

【0025】

砂除去装置１は、使用者の使い勝手向上のために漏斗部材２３背面のハンドル２５近傍に各種操作スイッチ、例えば走行スイッチ（前進／後進及び速度変更）、運搬する砂の量に応じてベルトコンベヤ１１及びバケットコンベヤ１６の回転速度を変更するためのスイッチ、砂除去作業可能状態と掬上部２を退避させた状態とを切り替えるための牽引部２１の駆動スイッチ、電源部５のオン／オフスイッチ、緊急停止スイッチ等を備える構成としてもよい。
砂除去装置１は、掬上部２の板状部材１９、１９付近にベルトコンベヤ１１が運搬している砂の量を検出するセンサを備え、該センサで検出された砂の量に応じてベルトコンベヤ１１及びバケットコンベヤ１６の回転速度を自動的に変更する構成としてもよい。この構成により砂除去装置１は砂の量に影響されることなくよりスムーズに砂除去作業を行うことができる。

【0026】

砂除去装置１は、上述のように運搬部３に対して掬上部２を上方へ回動させて退避する構成であるがこれに限られるものではない。例えば、運搬部３にスライド機構を設けて掬上部２を上方へスライドさせて退避する構成としてもよい。

【0027】

砂除去装置１は、上述のように排出部４の排出管２４としてフレキシブルな管状部材を採用している。しかしこれに限られず、排出管２４としてフレキシブルでない管状部材を採用してもよい。例えば、図４（ｂ）に示すような上方から第１垂直部、傾斜部及び第２垂直部からなる管状部材を採用し、第１垂直部を中心に回動可能に漏斗部材２３に取り付ける構成としてもよい。
また、砂除去装置１は排出管２４の代わりに左右方向へ延びたベルトコンベヤを備える構成としてもよい。この構成により、漏斗部材２３から排出された砂を当該ベルトコンベヤで砂除去装置１の側方まで運搬して排出することができる。

【0028】

また、砂除去装置１は電源部５として発電機を採用する場合、車台部６のフレーム７に防振ゴムを介して板状部材を載置し、この板状部材に発電機を載置する構成とすることが望ましい。これにより、発電機の動作中の振動がフレーム７へ伝達することを抑えることができ、砂除去装置１全体の振動を防止することができる。さらに、当該板状部材の車台部６左右方向における両端部に、排出管２４を支持するためのアームを１本ずつ固設することが望ましい。この構成により、発電機の振動を板状部材とアームを順に介して排出管２４へ伝達することができる。これにより排出管２４を振動させることができるため、排出管２４の砂の詰まりを防止することができる。また、当該板状部材の車台部６左右方向における両端部にアームを設けることにより、排出管２４を車台部６左右方向のどちら側へ配置した場合でもいずれかのアームで支持して発電機の振動を排出管２４へ伝達することができる。

【0029】

砂除去装置１は、道路の砂に限られず、小石、砂利、落ち葉、塵、ゴミ等を除去することも可能である。排出部４の排出管２４の排出口にざる状部材を取り付けて、該ざる状部材によって砂以外のゴミ等を回収する構成としてもよい。また、砂除去装置１は道路に限られず、公園や校庭等の広場で使用することも勿論可能である。

【0030】

以上、本実施形態によれば、道路に堆積した砂を効果的に除去することが可能な歩行型の砂除去装置１を実現することができる。

【符号の説明】

【0031】

１ 砂除去装置
２ 掬上部
３ 運搬部
４ 排出部
５ 電源部
６ 車台部
７ フレーム
８ 前輪
９ 後輪
１１ ベルトコンベヤ
１６ バケットコンベヤ
２３ 漏斗部材
２４ 排出管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】