-
Diese
Erfindung betrifft eine Schneebeseitigungsmaschine.
-
Elektromagnetische
Kupplungen für
Arbeitsmaschinen sind bisher bekannt geworden, z. B. aus der
japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
Nr. HEI-2-9332 mit dem Titel ”Electromagnetic Clutch” und dem
japanischen Patent Nr. 2700620 mit dem
Titel ”Elektromagnetic
Connecting Apparatus”.
-
Die
in der
japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift
Nr. HEI-2-9332 offenbarte elektromagnetische Kupplung hat
einen Rotor, der an einer Drehwelle durch einen Keil fest gesichert
ist. Ein Keilriemen ist um eine Drehwelle herum drehbar. Ein Anker
ist an einer Seite des Keilriemens angebracht. Der Anker wird in
den Rotor hinein oder von diesem weg bewegt, um einen gekuppelten
oder ungekuppelten Zustand der Kupplung vorzusehen, in Antwort auf
Einschalt- oder Ausschaltzustände
eines Feldkerns, der aus einem Joch und einer Erregungswicklung
zusammengesetzt ist. Eine Arretierplatte ist an einer Außenfläche des
Feldkerns angebracht und ist an einem stationären Teil des Geräts mittels
Bolzen fest gesichert, um hierdurch auszuschließen, dass sich der Feldkern
einschließlich
des Jochs gemeinsam mit der Drehung des Rotors dreht. Da jedoch
die elektromagnetische Kupplung eine Struktur hat, in der die Arretierplatte
lediglich an dem stationären
Teil des Geräts
mittels Bolzen gesichert ist, unterliegt der Rahmenkörper direkt
der Reaktion, die entsteht, wenn die elektromagnetische Kupplung
ein/ausgeschaltet wird, was unvermeidbar Vibrationen in dem Gerät verursacht.
-
Die
in dem
japanischen Patent Nr.
2700620 offenbarte elektromagnetische Kupplungsvorrichtung umfasst
eine elektromagnetische Federkupplung (elektromagnetische Kupplung),
die ein Joch enthält, das
mit einer Arretiervertiefung ausgebildet ist, mit der ein von dem
Gerätekörper abstehender
Arretierstift in Eingriff gehalten wird. Aus diesem Grund springt,
wenn die elektromagnetische Kupplung ein/ausgeschaltet wird, der
Arretierstift, der von dem Gerätekörper absteht,
in die Arretiervertiefung, die in dem Joch ausgebildet ist, was
eine Geräuscherzeugung
in dem Gerät
zur Folge hat.
-
Die
prioritätsältere, aber
nachveröffentlichte
EP 1 138 980 A2 zeigt
eine Schneebeseitigungsmaschine; umfassend: einen Primärantrieb;
eine Ausgangswelle zur Kraftausgabe von dem Primärantrieb; eine elektromagnetische
Kupplung, die am fernen Ende der Ausgangswelle angeordnet ist; eine
Antriebsriemenscheibe, die am nahen Ende der Ausgangswelle angeordnet
ist; und einen Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt, der durch Kraft
anzutreiben ist, die von der Ausgangswelle über die elektromagnetische
Kupplung auf die Antriebsriemenscheibe und einen Übertragungsriemen übertragen
wird, um Schneebeseitigungsarbeit durchzuführen, worin die elektromagnetische
Kupplung ein Hauptelement, das mit der Ausgangswelle zur gemeinsamen
Drehung verbunden ist, ein Unterelement, das gegenüber dem Hauptelement
an der Antriebsriemenscheibe angebracht ist, sowie ein Joch mit
einer Erregungswicklung aufweist, wobei das Unterelement ausgebildet ist,
um, bei Erregung der Erregungswicklung, dicht gegen das Hauptelement
gezogen zu werden, sodass von dem Hauptelement auf die Antriebsriemenscheibe
eine Drehkraft übertragen
wird, und worin von dem Joch ein Arretierelement vorsteht, um eine gemeinsame
Drehung des Jochs mit dem Hauptelement zu verhindern.
-
Die
JP 2000-320575 AA zeigt
eine elektromagnetische Kupplung mit einem elastischen Element,
das mit einer Ankernabe verbunden ist. Die
US 6,131,316 A zeigt eine
Schneebeseitigungsmaschine mit einer Kupplung auf der Fräsenwelle.
-
Die
US 4,278,161 A zeigt
eine Kupplung ohne elastisches Element, welches das Joch drehfest
abstützen
könnte.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneebeseitigungsmaschine
anzugeben, die in der Lage ist, einen Wartungszyklus zu verlängern und
die Wartungsarbeit einfach macht.
-
Zur
Lösung
der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schneebeseitigungsmaschine
gemäß Anspruch
1 angegeben.
-
Das
Vorsehen der elektromagnetischen Kupplung am nahen Ende der Ausgangswelle
führt zu
den Vorteilen, dass die elektromagnetische Kupplung von dem Primärantrieb
weg gehalten wird, um hierdurch zu verhindern, dass von dem Primärantrieb erzeugte
Hitze direkt auf die elektromagnetische Kupplung übertragen
wird, und ein adäquater
Platz zur leichten Wartung der elektromagnetischen Kupplung bereitgestellt
wird.
-
Die
Ausgangswelle ist an einem Zylinderblock des Primärantriebs über ein
Lager drehbar gelagert. Je kleiner ein auf die Ausgangswelle ausgeübtes Biegemoment
wird, desto kleiner wird daher eine auf das Lager ausgeübte Last.
Die Erfindung befasst sich daher mit der Positionierung der Antriebsriemenscheibe
an dem proximalen Ende der Ausgangswelle, d. h. an einem Bereich
in der Nähe
der Maschine, um das auf die Ausgangswelle ausgeübte Biegemoment klein zu machen,
um hierdurch die Last zu senken, die auf das die Ausgangswelle tragende
Lager ausgeübt
wird.
-
Die
elektromagnetische Kupplung weist ein Hauptelement auf, das mit
der Ausgangswelle zur gemeinsamen Drehung mit der letzteren gekoppelt ist,
ein Unterelement, das gegenüber
dem Hauptelement an der Antriebsriemenscheibe angebracht ist, sowie
ein Joch mit einer Erregungswicklung, wobei das Unterelement ausgebildet
ist, um, bei Erregung der Erregungswicklung, dicht gegen das Hauptelement
gezogen zu werden, sodass von dem Hauptelement auf die Antriebsriemenscheibe
eine Drehkraft überfragen
wird. Zusätzlich
ist ein Arretierelement vorgesehen ist, um von dem Joch vorzustehen,
um eine gemeinsame Drehung des Jochs mit dem Hauptelement zu verhindern,
wobei das Joch mit einem Verankerungselement über ein elastisches Element verbunden
ist, das an dem Arretierelement angebracht ist.
-
Mit
dem Unterelement, das gegenüber
dem Hauptelement angeordnet ist, wird das Unterelement, bei Erregung
der Erregungswicklung, gegen das Hauptelement angezogen oder dagegen
hingezogen, wodurch die Drehkraft von dem Hauptelement auf das Unterelement übertragen
wird. Wenn die Erregungswicklung in einem EIN-Zustand gehalten wird,
wird das Joch mit mit einer Anziehungskraft angeregt, die dazu neigt,
das Joch gemeinsam mit dem Hauptelement drehen zu lassen. Wenn die
Erregungswicklung von dem EIN-Zustand zu einem AUS-Zustand geschaltet
wird, wird die auf das Joch ausgeübte Anziehungskraft abrupt
aufgehoben, wodurch das Joch eine Reaktions- oder Gegenbewegung
erfährt.
Ein solcher Vorgang, den das Joch in Antwort auf das Einschalten
oder Ausschalten der Erregungswicklung erfährt, wird nachfolgend als ”Sperrphänomen des
Jochs” bezeichnet.
Schließlich steht
das Arretierelement von dem Joch ab und ist mit einem elastischem
Element versehen, durch das das Joch mit dem Verankerungselement,
das ein Teil eines Hauptrahmens der Maschine bildet, verbunden ist.
Dies macht es möglich,
das ”Sperrphänomen des Jochs” zu dämpfen, das
anderenfalls auftritt, wenn die Erregungswicklung ein- oder ausgeschaltet
wird. Dies führt
zu einer Minderung der Vibration oder des Geräusches, das beim Betrieb der
elektromagnetischen Kupplung entsteht.
-
Es
ist gewünscht,
dass zum Sichern des Jochs an dem Verankerungselement das Verankerungselement
einen Stützbeschlag
mit einem Paar von Stützwänden enthält, um die
Bewegung des Arretierelements zu begrenzen, wobei die Stützwände das
elastische Element zwischen sich halten. Im Ergebnis wird das Arretierelement
stationär
gehalten, um das Sperrphänomen
zu unterdrücken,
und das elastische Element absorbiert die Reaktion, die das Joch
beim Umschalten zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten der
Wicklung erfährt.
Die Bewegung des Arretierelements wird durch das Vorsehen der Stützwände derart,
dass sie das Arretierelement zwischen sich aufnehmen, unterdrückt. Ferner kann
mit dem elastischen Element, das entlang seinem Gesamtumfang durch
den Stützbeschlag
gehalten wird, eine Vibration der elektromagnetischen Kupplung in
alle Richtungen verhindert werden.
-
Bestimmte
bevorzugte Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden im Detail nachfolgend, nur als
Beispiel, anhand der beigefügten
Zeichnungen beschrieben, worin:
-
1 ist
eine Seitenansicht, die eine Schneebeseitigungsmaschine nach einer
bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 ist
eine Draufsicht der in 1 gezeigten Schneebeseitigungsmaschine;
-
3 ist
eine Querschnittsansicht, die darstellt, wie eine elektromagnetische
Kupplung, eine Antriebsriemenscheibe, ein Gebläse und eine Abtriebsriemenscheibe,
die in der Schneebeseitigungsmaschine von 1 verwendet
sind, aufeinander bezogen sind;
-
4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
der elektromagnetischen Kupplung nach der bevorzugten Ausführung der
vorliegenden Erfindung;
-
5 ist
eine Querschnittsansicht, die in Draufsicht die elektromagnetische
Kupplung von 4 darstellt;
-
6A bis 6E sind
schematische Ansichten, die eine Beziehung zwischen der elektromagnetischen
Kupplung nach der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung
und der Antriebsriemenscheibe sowie ein auf ein Joch ausgeübten Kraftrichtung
darstellen;
-
7A und 7B sind
schematische Ansichten, die die Montagepositionen, gemäß einem Vergleichsbeispiel
und einer bevorzugten Ausführung,
der Antriebsriemenscheibe und der elektromagnetischen Kupplung in
Bezug auf eine Ausgangswelle einer Maschine darstellen; und
-
8 ist
eine Querschnittsansicht der elektromagnetischen Kupplung nach einer
anderen bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
-
Nun
in Bezug auf die 1 und 2, enthält eine
Schneebeseitigungsmaschine 10 einen Fahrrahmen 12,
der an einem Hauptrahmen 15 vertikal schwenkbeweglich angebracht
ist. Der Fahrrahmen 12 hat linke und rechte Raupenbänder 11L, 11R. Der
Hauptrahmen 15 hat einen Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt 13 und
eine Maschine 14 zum Antrieb des Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitts 13.
Ein Frontabschnitt des Hauptrahmens 15 wird durch einen
Rahmenhubmechanismus 16 vertikal schwenkbeweglich betätigt. Linke
und rechte Bedienungsgriffstangen 17L, 17R stehen
von einem hinteren Abschnitt des Fahrrahmens 12 nach hinten und
oben vor.
-
Ein
Bediener steuert den Betrieb der Schneebeseitigungsmaschine 10 mittels
der Bedienungsgriffstangen 17L, 17R, während er
hinterherläuft,
wenn die Schneebeseitigungsmaschine 10 fährt. In
dieser Ausführung
sind eine Bedienungsplatine 51, eine Steuereinheit 52 und
zwei Batterien 53 in dieser Aufeinanderfolge in einem Bereich
zwischen den linken und rechten Bedienungsgriffstangen 17L, 17R angeordnet.
-
Die
linke Bedienungsgriffstange 17L weist in der Nähe eines
linken Griffs 18L einen Bremsbedienungshebel 54 auf.
Ein Kupplungsbedienungsknopf 50, der eine Verbindung und
Trennung der in 2 gezeigten Kupplung. bewirkt,
ist an der Bedienungsplatine 51 nahe der rechten Bedienungsgriffstange 17R angeordnet.
Die linken und rechten Bedienungsgriffstangen 17L, 17R weisen
Schneebeseitigungsmaschinen-Drehbedienungshebel 55, 55 auf,
die nahe dem linken bzw. rechten Griff 18, 18 vorgesehen
sind.
-
Der
Bremsbedienungshebel 54 ist ausgestaltet, um eine elektromagnetische
Bremse zum Bremsen linker und rechter Elektromotoren 21L, 21R EIN/AUSzuschalten.
Der Kupplungsbedienungsknopf 50 ist ausgestaltet, um eine
elektromagnetische Kupplung 60 EIN/AUSzuschalten.
-
Die
Schneebeseitigungsmaschine 10 überträgt eine Antriebskraft, die
von einer Kurbelwelle 35, die als Ausgangswelle der Maschine 14 dient,
zugeführt
wird, auf den Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt 13 über eine
Antriebsriemenscheibe 36 und Übertragungsriemen 37, 37.
Die elektromagnetische Kupplung 60 ist an einem fernen
Endabschnitt der Kurbelwelle 35 angebracht. Die Antriebsriemenscheibe 36 ist
an einem nahen Ende der Kurbelwelle 35 angebracht.
-
Der
Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt 13 umfasst eine Frässchnecke 31,
ein Gebläse 32 und einen
Auswurf 33, der an einem Vorderabschnitt des Hauptrahmens 15 angebracht
ist. Die Frässchnecke 31 und
das Gebläse 32 werden
durch eine Drehwelle 39 gedreht. Die von der Kurbelwelle 35 ausgegebene Kraft
wird auf die Antriebsriemenscheibe 36 über eine elektromagnetische
Kupplung 60 übertragen. Die
Drehbewegung der Antriebsriemenscheibe 36 wird auf eine
Abtriebsriemenscheibe 38 durch die Übertragungsriemen 37, 37 übertragen.
Die Drehung der Abtriebsriemenscheibe 38 versetzt die Drehwelle 39 in
Drehung, um hierdurch die Frässchnecke 31 und
das Gebläse 32 zu
drehen. Das Gebläse 32 fördert den
von der Frässchnecke 31 gesammelten Schnee
durch den Auswurf 33 zu einem entfernten Ort.
-
In
den 1 und 2 bezeichnet die Bezugszahl 40 ein
Frässchneckengehäuse, während die
Bezugszahl 41 ein Gebläsegehäuse bezeichnet. Die
Bezugszahl 42 bezeichnet einen Schaber, und die Bezugszahl 43 bezeichnet
einen Ladegenerator. Die Bezugszahl 44 bezeichnet eine
Lampe, und die Bezugszahl 45 bezeichnet eine Abdeckung
zum Schutz der elektromagnetischen Kupplung 60. Die Bezugszahl 46 bezeichnet
ein Riemenspannelement, um die Raupenbänder 11L, 11R auf
eine Schneefläche
zu pressen. Ein Rumpf 19 besteht aus dem Fahrrahmen 12 und
dem Hauptrahmen 15.
-
Wie
in 2 gezeigt, dienen die linken und rechten Elektromotoren 21L, 21R als
Antriebskraftquellen für
die linken und rechten Raupenbänder 11L, 11R.
Die linken und rechten Antriebsräder 23L, 23R sind
in den hinteren Bereichen der linken und rechten Raupenbänder 11L, 11R angeordnet.
Linke und rechte Laufräder 24L, 24R sind
in vorderen Bereichen der linken und rechten Raupenbänder 11L, 11R angeordnet.
Drehbewegungen der Elektromotoren 21L, 21R werden
auf die linken und rechten Antriebsräder 23L, 23R jeweils übertragen,
deren Drehbewegungen wiederum die linken und rechten Raupenbänder 11L, 11R antreiben,
um einen Eigenvortrieb der Schneebeseitigungsmaschine 10 zu
erlauben.
-
Eine
Generatorantriebsriemenscheibe 47 ist an der Kurbelwelle 35 angebracht,
die von der Maschine 14 nach vorne absteht. Ein Keilriemen 49 ist um
die Generatorantriebsriemenscheibe 47 und eine Abtriebsriemenscheibe 48 für den Ladegenerator 43 herumgelegt,
um zu erlauben, dass die Drehbewegung der Kurbelwelle 35 auf
den Ladegenerator 43 zum Laden über den Keilriemen 49 übertragen
wird.
-
An
der Bedienungsplatine 51 angebracht sind ein Hubbedienungshebel 51a zum
Betreiben des in 1 gezeigten Rahmenhubmechanismus 16,
ein Auswurfbedienungshebel 51b zum Ändern der Auswurfrichtung des
Auswurfs 33, ein Bedienungshebel 51c zum Schalten
von Vorwärts/Rückwärtsbewegungen
der Schneebeseitgungsmaschine 10 und zum Bedienen der Fahrgeschwindigkeit
der letzteren, sowie ein Drosselhebel 51d zum Steuern der
Drehzahl der Maschine 14.
-
Die 3, 4 und 5 zeigen
die elektromagnetische Kupplung 60. In 3 ist
die elektromagnetische Kupplung 60 an einem vorderen Teil
der Kurbelwelle 35 der Maschine 14 angebracht.
Die Antriebsriemenscheibe 36 ist an der Kurbelwelle 35 an einer
Position in enger Nachbarschaft zur Maschine 14 angebracht.
Die Übertragungsriemen 37, 37 sind um
die Antriebsriemenscheibe 36 und die Abtriebsriemenscheibe 38 herumgelegt.
-
Die
Riemenscheibe 48 für
den Ladegenerator ist zwischen der Antriebsriemenscheibe 36 und der
Maschine 14 angeschlossen.
-
Wie
in 4 gezeigt, umfasst die elektromagnetische Kupplung 60 einen
Rotor 62 als Hauptelement, eine Antriebsriemenscheibe 36 als
Unterelement, einen Anker 65, ein Joch 67 und
eine Erregungswicklung 68.
-
Der
Rotor 62 ist mit der Kurbelwelle 35 mittels eines
Keils 35a gekoppelt. Die Antriebsriemenscheibe 36 ist
konzentrisch an dem Rotor 62 mittels Lagern 63 frei
drehbeweglich angebracht. Der Anker 65 ist an der Antriebsriemenscheibe 36 über eine ringförmige Blattfeder 61 angebracht.
Der Anker 65 ist mit der Blattfeder 61 mittels
einer Mehrzahl von Fixierstiften 64a gekoppelt, wobei die
Blattfeder 61 mit der Antriebsriemenscheibe 36 mittels
einer Mehrzahl von Fixierstiften 64b gekoppelt ist. Das
Joch 67 ist an dem Rotor 62 über ein Lager 66 angebracht,
um eine freie Drehung des Rotors 62 zu gestatten. Die Erregungswicklung 68 ist
mit dem Joch 67 gekoppelt.
-
Ein
Erregen und Entregen der Erregungswicklung 68 erlaubt,
dass der Anker 65 entgegen einer Federkraft der Blattfeder 61 zu
dem Rotor 62 zurückgezogen
wird, und durch eine Rückstellwirkung der
Blattfeder 61 von dem Rotor 62 wegbewegt wird. D.
h. der Anker 65 wird zu dem Rotor 62 hin und von diesem
weg bewegt.
-
In
der so angeordneten elektromagnetischen Kupplung 60 bewirkt
das Erregen der Erregungswicklung 68 durch Bedienung des
Kupplungsbedienknopfes 50, dass der Rotor 62 den
Anker 65 anzieht, um die Kupplung in einen gekuppelten
Zustand zu bringen. Insofern wird die Antriebsriemenscheibe 36 gedreht.
Die Drehung der Antriebsriemenscheibe 36 wird auf das Gebläse 62 und
die Frässchnecke 31 (siehe 2)
durch die Übertragungsriemen 37, 37, die
Abtriebsriemenscheibe 38 und die Drehwelle 39 übertragen,
um hierdurch das Gebläse 62 und
die Frässchnecke 31 zu
drehen.
-
Da
die Ausgangskraft der Kurbelwelle 35 auf die Antriebsriemenscheibe 36 durch
die elektromagnetische Kupplung 60 übetragen wird, ist es nicht
erforderlich, eine Riemenspannkupplung anzuwenden, wie sie bei der
herkömmlichen
Anordnung erforderlich war. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, im
Hinblick auf die Alterung einer Kupplungsfunktion durch Längung oder
Verhärtung
der Übertragungsriemen 37, 37,
in einem sehr kurzen Zyklus Wartung durchzuführen. Ferner erlaubt die Möglichkeit,
mühsame
Extraarbeit wegzulassen, wie Ersatz der Übertragungsriemen 37, 37 und
Spannungseinstellungen der Übertragungsriemen 37, 37,
dass die Wartung in vereinfachter Weise ausgeführt wird. Da ferner die elektromagnetische
Kupplung 60 aus einem einheitlichen Bauteil in Form einer
einzigen Einheit aufgebaut ist, hat sie eine kleinere Anzahl von
Bauteilen als die Riemenspannkupplung. Dies macht den Kupplungsmechanismus
vom Gewicht her leicht, um hierdurch eine Zunahme des Gewichts der
Schneebeseitigungsmaschine zu verhindern, während verhindert wird, dass
deren Abmessung größer wird.
-
Eine
Abdeckung 69, die den Rotor 62 abdeckt, ist an
dem Joch 67 angebracht. Das Joch 67 ist durch
einen Stützbeschlag 72 über ein
elastisches Element 71 abgestützt. Der Stützbeschlag 72 ist
mit dem Hauptrahmen 15, der als das Verankerungselement
dient, mittels einer Fixierschraube 81 verbunden.
-
Der
Rotor 62 und das Joch 67 sind an der Kurbelwelle 35 über die
Fixierplatte 75 mittels eines Bolzens 74 angebracht.
Die Abdeckung 69 ist an dem Joch 67 über eine
Druckfeder 80 mittels eines Bolzens 78 und einer
Mutter 79 angebracht. Die Druckfeder 80 ist in
der Lage, die Positionsbeziehung der Abdeckung 69 in Bezug
auf das Joch 67 zu justieren.
-
Der
Bolzen 73 funktioniert als Arretierstift, um eine Drehung
des Jochs 67 zu verhindern. Dieser Bolzen 73 steht
von einem inwärtigen
Abschnitt des Jochs 67 nach außen vor, wobei ein vorstehender Abschnitt
in einem Stufenkragen 77 aufgenommen ist. Das elastische
Element 71 ist an einem Außenumfang des Stufenkragens 77 angebracht
und dort fixiert. Das Aufschrauben der Mutter 76 auf dem
Bolzen 73 erlaubt, dass das elastische Element 71 und der
Stufenkragen 77 an dem Bolzen 73 angebracht werden.
-
Der
Stützbeschlag 72 enthält ein Paar
von Stützwänden 72a, 72a,
zwischen denen das elastische Element 71 aufgenommen ist,
wie in 5 gezeigt, sowie Flansche 72b, 72b,
die durch jeweiliges Auswärtsbiegen
der Unterenden der Stützwände 72a, 72a geformt
sind. Das Fixieren dieser Flansche 72b, 72b an
dem Hauptrahmen 15 mittels der Fixierschraube 81 und
der Mutter 82, wie in 4 gezeigt, erlaubt,
dass der Stützbeschlag 72 an
dem Hauptrahmen 15 fest gesichert ist.
-
Die
elektromagnetische Kupplung 60 ist so strukturiert, dass
das Unterelement, das aus dem an der Antriebsriemenscheibe 36 angebrachten
Anker 65 aufgebaut ist, zu dem Hauptelement weist, das aus
dem an der Kurbelwelle 35 angebrachten Rotor 62 aufgebaut
ist. Bei Erregung der Erregungswicklung 68, die in dem
Joch 67 untergebracht ist, wird der als das Unterelement
dienende Anker 65 zu dem als das Hauptelement dienenden
Rotor 62, entgegen der Federkraft der Blattfeder 61,
angezogen. Durch dieses Anziehen wird die Antriebsriemenscheibe 36 in
Antriebsverbindung mit dem Rotor 62 gebracht, um die Übertragung
der Drehkraft der Kurbelwelle 35 auf die Antriebsriemenscheibe 36 zu
gestatten. Wenn somit die Erregungswicklung 68 erregt ist,
wird das Joch 67 mit einer Kraft angeregt, um mit dem Rotor 62 zusammenzuwirken,
in Antwort auf die Anziehungskraft, die auf den als das Hauptelement
dienenden Rotor 62 ausgeübt wird. Wenn die Erregungswicklung 68 von
dem eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand umgeschaltet wird,
erfährt das
Joch 67 eine Reaktion beim plötzlichen Aufheben der auf den
Rotor 62 wirkenden Anziehungskraft.
-
Nach
der vorliegenden Erfindung steht somit der Bolzen 73, der
als das Arretierelement dient, von dem Joch 67 ab, um zu
erlauben, dass das elastische Element 71 an dem Arretierbolzen 73 angebracht wird,
um hierdurch zu gestatten, dass das Joch 67 mit dem als
das Verankerungselement dienenden Hauptrahmen 15 über das
elastische Element 71 verbunden wird. Diese elastische
Verbindung dämpft das ”Sperrphänomen des
Jochs” oder ”Reaktionsphänomen”, das durch
die EIN/AUS-Zustände
der Erregungswicklung 68 verursacht wird, um von der elektromagnetischen
Kupplung 60 erzeugte Vibrationen oder Geräusche zu
senken.
-
Der
Stützbeschlag 72 ist
an dem als das Verankerungselement dienenden Hauptrahmen 15 gesichert,
um zu erlauben, dass die Stützwände 72a, 72a den
als das Arretierelement dienenden Bolzen 73 über das
elastische Element 71 zwischen sich aufnehmen, um hierdurch
die Bewegung des Bolzens 73 zu unterdrücken, die durch die auf das
Joch 67 ausgeübte
Drehkraft verursacht wird. In anderen Worten ist es nicht erforderlich,
die Montagegenauigkeit in der vertikalen Richtung zwischen dem Arretierbolzen 73 und
dem Stützbeschlag 72 zu
verbessern, was eine leichte Montage der elektromagnetischen Kupplung 60 an
dem Hauptrahmen 15 ermöglicht.
-
Die 6A bis 6E zeigen,
wie die elektromagnetische Kupplung 60 nach der vorliegenden Erfindung
arbeitet.
-
In 6A gestattet
das Vorliegen des nicht-leitenden Zustands der Erregungswicklung 68, dass
sich der Anker 65 von dem Rotor 62 wegbewegt,
in Antwort auf die Rückstellkraft
der Blattfeder 61, um zu erlauben, dass zwischen dem Rotor 62 und
dem Anker 65 ein Spalt S definiert wird. Wenn sich die
Kurbelwelle 35 in Antwort auf das Anlaufen der Maschine 14 in
der mit dem Pfeil ➀ bezeichneten Richtung dreht, drehen
sich nur die Riemenscheibe 48 zum Laden eines Generators
und der Rotor 62. Da die Antriebsriemenscheibe 36 durch
das Lager 63 in Bezug auf den Rotor 62 in einem
freidrehenden Zustand gehalten wird und sich somit nicht dreht,
wie in 3 gezeigt, wird die Drehung nicht auf die Abtriebsriemenscheibe 38 übertragen.
Demzufolge wird der Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt 13 in
einem Nicht-Betriebszustand gehalten.
-
In 6B wird
beim Einschalten der Erregungswicklung 68 der Anker 65,
entgegen der Federkraft der Blattfeder 61, zu dem Rotor 62 hin
in der mit dem Pfeil ➁ gezeigten Richtung angezogen. Dann wird
die Drehung des Rotors 62 auf die Antriebsriemenscheibe 36 über den
Anker 65 und die Blattfeder 61 übertragen,
wodurch sich die Antriebsriemenscheibe 36 in der gleichen
Richtung wie der Rotor 62 dreht, wie mit dem Pfeil ➂ gezeigt.
Somit wird die elektromagnetische Kupplung 60 in einem
gekuppelten Zustand gehalten. Die Drehung der Antriebsriemenscheibe 36 bewirkt,
dass der in 1 gezeigte Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitt 13 durch
den Übertragungsriemen 37 und
die Abtriebsriemenscheibe 38 angetrieben wird.
-
6C zeigt
die Anordnung von 6B in Draufsicht. Wenn die Erregungswicklung 68 von
dem in 6A gezeigten ausgeschalteten
Zustand zu dem in 6B gezeigten eingeschalteten
Zustand umgeschaltet wird, tritt in dem Joch 67 ein Sperrphänomen auf,
das zuvor in einem stationären
Zustand verblieben ist, sodass das Joch 67 die Tendenz
hat, sich in der gleichen Richtung wie der Rotor 62 zu
drehen. Infolgedessen wird das Joch 67 in die mit Pfeil ➃ in 6C gezeigte
Richtung verschwenkt. Da jedoch der Arretierbolzen 73 von
der Stützwand 72a des
Stützbeschlags 72 über das
elastische Element 71 gestützt wird, wird das Sperrphänomen des
Jochs 67 verhindert.
-
Wenn
die Erregungswicklung 68 von dem in 6B gezeigten
Einschaltzustand zu dem in 6D gezeigten
Ausschaltzustand umgeschaltet wird, wird der Anker 65,
der an den Rotor 62 angezogen worden ist, durch die Rückstellkraft
der Blattfeder 61 von dem Rotor 62 weg in die
mit dem Pfeil ➄ gezeigte Richtung wegbewegt. Wenn dies
stattfindet, kehrt die elektromagnetische Kupplung 60 in
einen in 6D gezeigten Unterbrechungszustand
zurück, um
zu erlauben, dass die Antriebsriemenscheibe 36 in den Freilaufzustand
gebracht wird, um hierdurch den Betrieb des in 1 gezeigten
Schneebeseitigungs-Arbeitsabschnitts 13 zu
unterbrechen.
-
Wenn
die elektromagnetische Kupplung 60 aus dem gekuppelten
Zustand schnell in den Unterbrechungszustand gebracht wird, wird
somit das von dem Rotor 62 erzeugte Sperrphänomen plötzlich gelöst, um zu
bewirken, dass die Reaktionskraft auf das Joch 67 in einer
Richtung ausgeübt
wird, die in 6E mit dem Pfeil ➅ gezeigt
ist. Da jedoch der an dem Joch 67 angebrachte Arretierbolzen 73 von
der Stützwand 72a des
Stützbeschlags 72 über das
elastische Element 71 gestützt wird, ist die Reaktion
des Jochs 67 begrenzt. Dies führt zu einer Abnahme der Vibrationen
und Geräusche
der elektromagnetischen Kupplung 60.
-
Die 7A und 7B zeigen
die Montagepositionen in einem Vergleichsbeispiel und einer bevorzugten
Ausführung
der elektromagnetischen Kupplung in Bezug auf die Kurbelwelle 35.
-
Das
in 7A gezeigte Vergleichsbeispiel zeigt eine Struktur,
worin eine Antriebsriemenscheibe 111 an einem fernen Ende 110a der
Kurbelwelle 110 angebracht ist und eine elektromagnetische
Kupplung 112 an einem nahen Ende 110b der Kurbelwelle 110 angebracht
ist.
-
Das
Vorhandensein der elektromagnetischen Kupplung 112 an dem
nahen Ende 110b der Kurbelwelle 110 erlaubt eine
Verkleinerung des Abstands L1 zwischen der elektromagnetischen Kupplung 112 und
der Maschine 113. Aus diesem Grund wird die Hitze der Maschine 113 leicht
auf die elektromagnetische Kupplung 112 übertragen,
was die Möglichkeit
belässt,
dass die magnetische Kraft des Elektromagneten aufgrund der Hitze
der Maschine 113 abnimmt, während es schwierig wird, einen
adäquaten
Platz zur Wartungsausführung
der elektromagnetischen Kupplung 112 sicherzustellen, mit
der Folge, dass die Wartungsfähigkeit
schlechter wird.
-
Ferner
bewirkt das Anordnen der Antriebsriemenscheibe 111 am fernen
Ende 110a der Kurbelwelle 110, dass sein Abstand
L2 zwischen der Maschine 113 und der Antriebsriemenscheibe 110 zunimmt.
Wenn die Antriebsriemenscheibe 111 einer Last F durch die Übertragungsriemen 37, 37 ausgesetzt
wird, unterliegt demzufolge die Kurbelwelle 110 einem hohen
Betrag von Biegemomenten M1 (M1 = F × L2). Aus diesem Grund wirkt
auf das die Kurbelwelle 110 tragende Lager 115 eine
große
Last, sodass das Lager 115 groß bemessen sein muss.
-
In
der in 7B gezeigten bevorzugten Ausführung ist
ein Beispiel gezeigt, worin die elektromagnetische Kupplung 60 am
fernen Ende 35b der Kurbelwelle 35 angebracht
ist und die Antriebsriemenscheibe 36 an der Basisseite 35c der
Kurbelwelle 35 angebracht ist. Somit bewirkt das Anordnen
der elektromagnetischen Kupplung 60 von der Maschine 14 weg,
dass ein Abstand L3 zwischen der Maschine 14 und der elektromagnetischen
Kupplung 60 zunimmt. Aus diesem Grund wird Hitze, die von
der Maschine während
ihres Betriebs erzeugt wird, kaum auf die elektromagnetische Kupplung 60 übertragen,
um eine Minderung der elektromagnetischen Kraft durch die Hitze
der Maschine 14 auszuschließen, während ein adäquater Platz
sichergestellt wird, um die Wartung des Elektromagneten 40 zu
verbessern, um für eine
verbesserte Wartungsfähigkeit
zu sorgen.
-
Da
ferner die Antriebsriemenscheibe 36 an dem Basisabschnitt 35c der
Kurbelwelle 35 angeordnet ist, ist es möglich, einen Abstand L4 zwischen
der Maschine 14 und der Antriebsriemenscheibe 36 zu verkleinern.
Wenn die Antriebsriemenscheibe 36 die Last F aufgrund der Übertragungsriemen 37, 37 aufnimmt,
ist es demzufolge möglich,
die Höhe
der Biegemomente M2 (M2 = F × L4)
zu senken, die auf die Kurbelwelle 35 ausgeübt wird.
Infolgedessen kann die Last, die auf das die Kurbelwelle 35 tragende
Lager 85 ausgeübt
wird, gesenkt werden, was es ermöglicht,
das Lager 85 zu miniaturisieren und im Gewicht leicht zu
machen.
-
Nun
wird eine Montagestruktur für
einen Elektromagneten nach einer anderen bevorzugten Ausführung in
Bezug auf 8 beschrieben, worin gleiche
Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie jenen der Ausführung von 5 bezeichnet
sind und ihre Beschreibung daher weggelassen wird.
-
Eine
elektromagnetische Kupplung 90 der in 8 gezeigten
Ausführung
ist an dem als das Verankerungselement dienenden Hauptrahmen 15 über einen
Arretierbolzen 91, der am Unterende des Jochs 67 gesichert
ist, und einen Stützbeschlag 92 mit L-förmigem Querschnitt
fest gesichert. Der Arretierbolzen 91 ist an dem Joch 67 mit
einer Mutter 93 fixiert. Der Arretierbolzen 91 hat
einen fernen Endabschnitt, um zu erlauben, dass ein zylindrisches elastisches
Element 94 zur Montage daran eingesetzt wird. Der Stützbeschlag 92 hat
einen zylindrischen Halteabschnitt 92b, der fest an einem
oberen Bereich des Hauptrahmens 15 mittels eines Bolzens 81 und
einer Mutter 82 fest gesichert ist.
-
Das
elastische Element 94 ist aus einem Innenumfangsabschnitt 94a,
einem Zwischenabschnitt 94b und einem Außenumfangsabschnitt 94c gebildet.
Der Zwischenabschnitt 95b bildet einen im Wesentlichen
elastischen Abschnitt. Der Innenumfangsabschnitt 94a und
der Außenumfangsabschnitt 94b haben
eine höhere
Härte als
der Zwischenabschnitt 94b. Das elastische Element 94 ist
in den Halteabschnitt 92b des Stützbeschlags 92 eingesetzt.
Somit gestattet das Vorhandensein höherer Härte, die in dem Innenumfangsabschnitt 94a gewählt ist,
der mit dem Arretierbolzen 91 in Kontakt gehalten ist,
und dem Außenumfangsabschnitt 94c,
der mit dem Halteabschnitt 92b des Stützbeschlags 92 in
Kontakt gehalten ist, dass das elastische Element 94 insgesamt eine
verbesserte Haltbarkeit hat.
-
Da
bei der oben angegebenen Struktur die elektromagnetische Kupplung 90 der
bevorzugten Ausführung
ein Merkmal hat, worin der Gesamtumfang des elastischen Elements 94 durch
den Stützbeschlag 92 gehalten
wird, der an dem als das Verankerungselement dienenden Hauptrahmen 15 gesichert
ist, wird das ”Sperrphänomen des
Jochs 67” in der
gleichen Weise gedämpft
wie in der bevorzugten Ausführung,
die in den 4 und 5 gezeigt
ist, während
eine Vibration der elektromagnetischen Kupplung 90 in sämtliche
Richtungen möglich
ist.
-
Obwohl
in der oben beschriebenen bevorzugten Ausführung die Schneebeseitigungsmaschine
in Verbindung mit einer Hinterherlauf-Schneebeseitigungsmaschine diskutiert
wurde, bei der ein Bediener hinter der Maschine herläuft, versteht
es sich, dass die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt ist
und auch bei einer Aufsitz-Schneebeseitigungsmaschine
angewendet werden kann, bei der ein Bediener auf einem Rahmenkörper aufsitzt,
um die erforderliche Arbeit durchzuführen.
-
Eine
Schneebeseitigungsmaschine (10) enthält eine elektromagnetische
Kupplung (60, 90), die an einer Ausgangswelle
(35) einer Maschine (14) angebracht ist, und eine Antriebsriemenscheibe
(36). Die elektromagnetische Kupplung ist an einem nahen
Ende der Ausgangswelle, fern von der Maschine, angebracht. Im Ergebnis
wird verhindert, dass Hitze, die von der Maschine während ihres
Betriebs erzeugt wird, direkt auf die elektromagnetische Kupplung übertragen
wird, sodass die Magnetkraft der Kupplung in ihrem Betrieb nicht
schlechter wird. Die Antriebsriemenscheibe ist an der Ausgangswelle
an einem der Maschine benachbarten Bereich angebracht. Die Antriebsriemenscheibe
hat ein geringeres Gewicht als die elektromagnetische Kupplung,
um hierdurch eine Last zu dämpfen,
die auf ein Teil einwirkt, das die Ausgangswelle trägt.