-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung in einem selbstfahrenden
Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät.
-
In
den letzten Jahren ist ein selbstfahrendes Schneeräumgerät vom Schneckentyp,
das durch eine hinter dem Schneeräumgerät hergehende Bedienungsperson
manövrierbar
ist, ausgiebig genutzt worden, da es die bei der Arbeit des Schneeräumens in
einem relativ kleinen Bereich erforderliche Arbeit verringern kann.
Ein Beispiel eines solchen herkömmlichen
selbstfahrenden Hinterhergeh-Raupenschneeräumgeräts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist aus der japanischen Patentoffenlegungspublikation JP-A-63223207
bekannt.
-
Das
offenbarte Schneeräumgerät ist ausgestattet
mit einer Schnecke und einem Impeller, der an einem vorderen Abschnitt
eines Fahrzeugkörpers
angeordnet ist, einer Kraftmaschine, die an einem mittleren Abschnitt
des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist, einer linken und einer rechten Bedienungsgriffstange,
die mit einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers verbunden sind, und einem
linken und einem rechten Raupenriemen, die auf einer linken und
einer rechten Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet sind.
-
Die
Kraftmaschine treibt die Schnecke und den Impeller über eine
Schneckenkupplung an. Die Kraftmaschine treibt auch die Raupenriemen über eine
mechanische Antriebskupplung, ein Getriebe und ein linkes und ein
rechtes Antriebskettenrad an. Daher sind sowohl ein die Schnecke
und den Impeller aufweisender Schneeräummechanismus und ein die Raupenriemen
umfassender Antriebsmechanismus durch einen einzigen die Kraftmaschine
umfassenden Primärmotor
angetrieben.
-
Im
allgemeinen wird bei dem selbstfahrenden Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät die Leistung
der einzigen Kraftmaschine zu dem Schneeräummechanismus und dem Antriebsmechanismus in
einem Verhältnis
von ungefähr
9:1 verteilt. Genauer gesagt, verteilt sich das Leistungsverhältnis zwischen
der Schnecke, dem Impeller und dem Antriebsmechanismus ungefähr zu 2:7:1.
-
Trotz
seines geringen Stromverbrauchs erfordert der Antriebsmechanismus
des herkömmlichen
Schneeräumgeräts einen
Kraftübertragungsmechanismus,
der eine große
Abmessung hat und in seiner Konstruktion kompliziert ist, da er
die oben genannte mechanische Antriebskupplung und das Getriebe
enthält.
Aufgrund dieses großen
und komplizierten Antriebskraftübertragungssystems
sind die Kupplungs-Ein/Aus-Betätigung,
die Gangwechselbetätigung
und die Fahrzeugwendebetätigung
mühselig und
erfordern einen relativ großen
Muskelkraftaufwand.
-
Ferner
gab es einen Bedarf für
ein Schneeräumgerät, das eine
gute Gewichtsbalance hat, die zu einer verbesserten Manövrierbarkeit
des Schneeräumgeräts führt. Hierzu
bildet die Anordnung einer Energiequelle mit einem Antriebskraftübertragungssystem
ein Haupterfordernis bei der Konstruktion eines selbstfahrenden
Hinterhergeh-Raupenschneeräumgeräts.
-
Es
ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein selbstfahrendes
Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät mit einer
guten Gewichtsbalance und einer verbesserten Manövrierbarkeit bereitzustellen.
-
Zur
Lösung
der vorangehenden Aufgabe ist ein selbstfahrendes Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät gemäß Anspruch
1 vorgesehen.
-
Da
der Schneeräummechanismus
und die Elektromotoren in zueinander entgegengesetzten Längsendabschnitten
des Fahrzeugkörpers
angeordnet sind, wobei die Kraftmaschine an einem Längsmittelabschnitt
des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist, besitzt das Raupenschneeräumgerät eine gute Gewichtsbalance,
so dass die Last oder das Gewicht des Fahrzeugkörpers gleichmäßig von
dem linken und dem rechten Raupenriemen getra gen wird, die an zueinander
entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugkörpers angeordnet sind. Dies
verbessert die Manövrierbarkeit
des Raupenschneeräumgeräts.
-
Ferner
wirken die jeweils an der linken und der rechten Seite des hinteren
Abschnitts des Fahrzeugkörpers
angeordneten Elektromotoren als ein Gegengewicht für den Schneeräummechanismus, der
an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet ist. Durch
diesen Gewichtsausgleich kann das Raupenschneeräumgerät leicht über Schnee hinweg fahren und
sich durch diesen hindurchwühlen,
wodurch er gute Durchbruchsfähigkeiten
auf dem Schnee aufweist.
-
Weil
der Schneeräummechanismus,
auf den ungefähr
90 % der insgesamt erforderlichen Leistung des Raupenschneeräumgeräts aufgeteilt
werden, und der Antriebsmechanismus (Raupenriemen), auf dien ungefähr 10 %
der insgesamt erforderlichen Leistung aufgeteilt werden, durch unterschiedliche Energiequellen
getrennt voneinander angetrieben werden, kann das Raupenschneeräumgerät seine Fahreigenschaften
ohne Rücksicht
auf die auf den Schneeräummechanismus
ausgeübte
Lastbedingung aufweisen. Da weiterhin der linke und der rechte Elektromotor
vorzugsweise getrennt voneinander steuerbar/regelbar sein sollen,
ermöglicht
die elektrische Steuerung/Regelung der Drehzahl der einzelnen Elektromotoren
einen sanften und leichten Gangwechsel und Wendebetätigungen
des Raupenschneeräumgeräts.
-
In
einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung umfasst das selbstfahrende
Hinterhergeh-Schneeräumgerät ferner
ein Paar einer linken und einer rechten Bedienungsgriffstange, die
sich von dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers schräg nach oben in einer Rückwärtsrichtung
des Raupenschneeräumgeräts erstrecken,
eine Steuer/Regeleinheit, die an den Bedienungsgriffstangen auf
einem höheren
Niveau angebracht ist als die Raupenriemen, um den Betrieb der Elektromotoren zu
steuern/regeln, wobei die Batterie an den Bedienungsgriffstangen
auf einem höheren
Niveau angebracht ist als die Raupenriemen, um den Elektromotoren
elektrische Energie zuzuführen.
-
Da
die Steuer/Regeleinheit und die Batterie weiter hinten als der Fahrzeugkörper angeordnet sind,
wird eine Feineinstellung der Längsgewichtsbalance
des Raupenschneeräumgeräts möglich, was eine
verbesserte Durchbruchsfähigkeit
des Raupenschneeräumgeräts sicherstellt.
Die Steuer/Regeleinheit und die Batterie, die auf höheren Niveaus
angeordnet sind als die Raupenriemen, sind vor einer Beschädigung oder
Verschlechterung durch Schnee geschützt.
-
Vorzugsweise
sind die Steuer/Regeleinheit und die Batterie in einem zwischen
der linken und der rechten Bedienungsgriffstange definierten vertikalen Raum
angeordnet. Die Steuer/Regeleinheit ist bevorzugt oberhalb der Batterie
angeordnet.
-
Es
ist bevorzugt, dass der Fahrzeugkörper zusammengesetzt ist aus
einem Antriebsrahmen, an dem der linke und der rechte Raupenriemen
sowie der linke und der rechte Elektromotor gelagert sind, einem
Fahrzeugrahmen, der schwenkbar an einem hinteren Endabschnitt desselben
mit einem hinteren Abschnitt des Antriebsrahmens verbunden ist und
an dem der Schneeräummechanismus
und die Kraftmaschine gelagert sind, und einem Rahmenhubmechanismus,
der mit dem Antriebsrahmen und dem Fahrzeugrahmen verbunden ist
und derart betätigbar
ist, dass ein vorderer Endabschnitt des Fahrzeugrahmens relativ
zum Antriebsrahmen nach oben und nach unten bewegbar ist. Der Rahmenhubmechanismus
kann ein zylindrischer Aktuator sein, der ein Zylinderrohr aufweist,
das schwenkbar mit dem Antriebsrahmen verbunden ist, und eine hin-
und herlaufende Kolbenstange aufweist, die schwenkbar mit dem Fahrzeugrahmen
verbunden ist.
-
Vorzugsweise
ist der linke Raupenriemen um ein linkes Antriebsrad und ein linkes
Laufrad herumgeführt,
der rechte Raupenriemen ist um ein rechtes Antriebsrad und ein rechtes
Laufrad herumgeführt,
das linke und das rechte Laufrad sind an entgegengesetzten Enden
einer Vorderachse befestigt, die drehbar an einem vorderen Endabschnitt
des Antriebsrahmens gelagert ist, der linke Elektromotor ist ein
Getriebemotor, der an einem hinteren Endabschnitt des Antriebsrahmens
an der linken Seite des Fahrzeugkörpers ange bracht ist und der
eine Ausgangswelle aufweist, an der das linke Antriebsrad befestigt
ist, und der rechte Elektromotor ist ein Getriebemotor, der an dem
hinteren Endabschnitt des Antriebsrahmens an der rechten Seite des
Fahrzeugkörpers
angebracht ist und der eine Ausgangswelle aufweist, an der das rechte
Antriebsrad befestigt ist. Durch Verwenden der Getriebemotoren ist
ein Antriebskraftübertragungssystem
zum Übertragen von
Energie von den Elektromotoren den jeweiligen Raupenriemen beträchtlch klein
in seiner Konstruktion und trägt
zur Verkleinerung der Abmessungen des Schneeräumgeräts bei.
-
Es
ist bevorzugt, dass der vordere Endabschnitt des Antriebsrahmens
einen horizontalen Schlitz aufweist, der sich in der Längsrichtung
des Fahrzeugkörpers
erstreckt und darin einen Längsabschnitt
der Vorderachse verschiebbar aufnimmt, und wobei dem Antriebsrahmen
eine Spannungseinstellvorrichtung zugeordnet ist und betätigbar ist,
um die Vorderachse entlang des horizontalen Schlitzes zu bewegen,
um dadurch eine Spannung in den Raupenriemen einzustellen.
-
Die
obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden für den
Fachmann deutlich durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung
und die begleitenden Zeichnungsblätter, in denen eine bestimmte,
strukturelle Ausführungsform,
die das Prinzip der Erfindung enthält, als illustratives Beispiel
gezeigt ist.
-
1 ist
eine linke Seitenansicht eines selbstfahrenden Hinterhergeh-Raupenschneeräumgeräts gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Antriebsrahmen,
einen Fahrzeugrahmen und einen Rahmenhubmechanismus des Raupenschneeräumgeräts zeigt;
-
3 ist
eine Draufsicht des Raupenschneeräumgeräts;
-
4 ist
eine Diagrammansicht, die eine Anordnung einer Kraftmaschine, von
Elektromotoren, eines Schneeräummechanismus
und von Raupenriemen des Raupenschneeräumgeräts zeigt;
-
5 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Kraftübertragungssystem zum Antreiben
des Schneeräummechanismus
zeigt; und
-
6 ist
eine Seitenansicht, die die Positionsbeziehung zwischen Hauptkomponenten
des Schneeräumgeräts zeigt.
-
Die
folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist
in keiner Weise dazu vorgesehen, die Erfindung oder deren Anwendung
oder deren Gebrauch einzuschränken.
-
Bezugnehmend
auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist dort
ein selbstfahrendes Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Schneeräumgerät 10 umfasst allgemein einen
Antriebsrahmen 12, an dem gelagert sind: der linke und
der rechte Raupenriemen (von denen nur der linke Raupenriemen 11L gezeigt
ist), ein Fahrzeugrahmen 15, an dem ein Schneeräummechanismus 13 sowie
eine Kraftmaschine (Primärmotor) 14 zum
Antrieb des Schneeräummechanismus 13 gelagert
sind, ein Rahmenhubmechanismus 16, der zum Anheben eines
vorderen Endabschnitts des Fahrzeugrahmens 15 relativ zum
Antriebsrahmen 12 nach oben und nach unten betätigbar ist,
und ein Paar einer linken und einer rechten Bedienungsgriffstange 17L und 17R,
die sich von einem hinteren Abschnitt des Antriebsrahmens 12 aus
schräg
nach oben in einer Rückwärtsrichtung
des Schneeräumgeräts 10 erstrecken.
Der Antriebsrahmen 12 und der Fahrzeugrahmen 15 bilden
gemeinsam einen Fahrzeugkörper 19.
-
Der
linke und der rechte Raupenriemen 11L, 11R werden
jeweils durch einen linken und einen rechten Elektromotor 21L, 21R (von
denen nur der rechte gezeigt ist) angetrieben. Die Raupenriemen 11L, 11R sind
jeweils um ein Antriebsrad 23L, 23R und ein Laufrad 24L, 24R geführt. Das
Antriebsrad 23L, 23R ist an einer hinteren Seite
des Raupenriemens 11L, 11R angeord net und das
Laufrad 24L, 24R ist an einer vorderen Seite des
Raupenriemens 11L, 11R angeordnet.
-
Der
Schneeräummechanismus 13 besitzt eine
Schnecke 31, ein Gebläse 32 und
einen Auswurfkanal 33, die an einem vorderen Abschnitt
des Fahrzeugrahmens 15 angebracht sind. Im Betrieb dreht
sich die Schnecke 31 derart, dass sie Schnee von einer
Straße
als Beispiel abkratzt und die abgekratzte Schneemasse dem Gebläse 32 zuführt, das den
Schnee durch den Auswurfkanal 33 zu einer Stelle weit entfernt
von dem Schneeräumgerät 10 ausbläst.
-
Die
Bedienungsgriffstangen 17L, 17R werden durch eine
Bedienungsperson (nicht gezeigt), die hinter dem Schneeräumgerät 10 hergeht,
um das Schneeräumgerät 10 zu
manövrieren,
ergriffen. Ein Steuerbrett 41, eine Steuereinheit 42 und
Batterien 43 sind in einem vertikalen Raum angeordnet,
der zwischen den Bedienungsgriffstangen 17L, 17R definiert
ist, und sie sind in der genannten Reihenfolge aus der Sicht von
oben nach unten in 1 an den Bedienungsgriffstangen 17L, 17R angebracht.
-
Jede
der Bedienungsgriffstangen 17L, 17R weist an ihrem
distalen Ende (freien Ende) einen Griff 18 auf. Die linke
Bedienungsgriffstange 17L besitzt einen in größer Nähe zu einem
Griff 18 angeordneten Kupplungshebel 44, so dass
die Bedienungsperson den Kupplungshebel 44 manipulieren
kann, um eine elektromagnetische Kupplung 101 einzuschalten oder
auszuschalten (bzw. einzurücken
oder auszurücken),
während
sie einen geeigneten Griff an dem Griff 18 aufrecht erhält. Die
linke und die rechte Bedienungsgriffstange 17L, 17R weisen
ferner den jeweiligen Griffen 18, 18 zugeordnete
Wendesteuerhebel 45 auf.
-
Das
Raupenschneeräumgerät 10 der
vorangehenden Konstruktion ist selbst angetrieben durch die Raupenriemen 11L, 11R,
die durch die Elektromotoren 21L, 21R angetrieben
werden und wird darüberhinaus
durch die hinter dem Schneeräumgerät 10 hergehende
Bedienungsperson manövriert,
während
diese die Bedienungsgriffstangen 17L, 17R betätigt.
-
In 1 bezeichnet
das Bezugszeichen 35 ein Schneckengehäuse, das Bezugszeichen 36 bezeichnet
ein Gebläsegehäuse, das
Bezugszeichen 37 bezeichnet einen integral mit einer unteren
Kante des Schneckengehäuses 35 ausgebildeten
Schaber, das Bezugszeichen 51 bezeichnet einen Ladegenerator
zum Laden der Batterien 43, das Bezugszeichen 52 bezeichnet
eine Lampe, das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Abdeckung
zum Schutz des Generators 51 und der elektromagnetischen
Kupplung 54 und die Nummer 54 bezeichnet einen
Stabilisator, um jeden Raupenriemen 11L, 11R nach
unten gegen die Bodenfläche
zu drücken.
-
Es
versteht sich aus der vorangehenden Beschreibung, dass der Schneeräummechanismus 13 an
einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet
ist, die Kraftmaschine 14 zum Antrieb des Schneeräummechanismus 13 an
einem Längsmittelabschnitt
des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet ist,
die Raupenriemen 11L, 11R an der linken und der rechten
Seite des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet sind,
die Elektromotoren 21L, 21R zum Antrieb des entsprechenden
Raupenriemens 11L, 11R an einem hinteren Abschnitt
des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet
sind, die linke und die rechte Bedienungsgriffstange 17L, 17R von
dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers 19 aus nach
schräg
oben in einer Rückwärtsrichtung
des Schneeräumgeräts verlaufen und
das Steuerbrett 41, die Steuereinheit 42 und die Batterien 43 auf
höheren
Niveaus angeordnet sind als die Raupenriemen 11L, 11R.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, ist der Antriebsrahmen 12 zusammengesetzt
aus:
einem Paar von parallel beabstandeten linken und rechten
Seitenelementen 61, 61, die in der Längsrichtung
des Fahrzeugkörpers 19 verlaufen,
einem vorderen Querelement 62, das die jeweiligen vorderen
Abschnitte der Seitenelemente 61, 61 miteinander
verbindet, und einem hinteren Querelement 63, das jeweilige
hintere Abschnitte der Seitenelemente 61, 61 miteinander
verbindet. Der Antriebsrahmen 12 weist ferner ein Paar
von Seitenhalterungen 64, 64 auf, die mit linken
und rechten Endabschnitten des hinteren Querelements 63 benachbart
den Seitenelementen 61 verbunden sind, sowie eine mittlere
Halterung 65, die mit einem mittleren Abschnitt des hinteren
Querelements 63 verbunden ist, dessen Position einem Mittelabschnitt des
Antriebsrahmens 12 in Breitenrichtung oder Querrichtung
entspricht.
-
Die
Elektromotoren 21L, 21R sind an jeweiligen hinteren
Endabschnitten der Seitenelemente 61, 61 angebracht.
Jeweilige vordere Endabschnitte der Seitenelemente 61, 61 besitzen
einen Längsschlitz 61a zur
Aufnahme eines Längsabschnitts
einer Vorderachse 25 darin, so dass die Vorderachse 25 an den
vorderen Endabschnitten der Seitenelemente 61, 61 drehbar
gelagert ist. Die Vorderachse 25 ist in der Längsrichtung
der Seitenrahmen 61, 61 entlang der Schlitze 61a bewegbar,
wenn Spannungseinstellvorrichtungen oder Bolzen 25, die
den jeweiligen Seitenrahmen 61 zugeordnet sind, betätigt werden. Durch
Bewegen der Vorderachse 25 in dieser Weise kann die Spannung
jedes Raupenriemens 11L, 11R eingestellt werden.
-
Die
linke und die rechte Seitenhalterung 64 umfassen jeweils
ein vertikal verlaufendes Kanalelement mit einem U-förmigen Querschnitt.
Die linke und die rechte Bedienungsgriffstange 17L, 17R besitzen
jeweilige untere Endabschnitte, die durch Bolzen mit den gegenüberliegenden äußeren Seiten
der linken und der rechten Seitenhalterung 64 verbunden sind.
Die Seitenhalterungen 64 besitzen jeweils ein in ihrem
oberen Endabschnitt ausgebildetes horizontales Durchgangsloch 64a.
-
Der
Fahrzeugrahmen 15 umfasst ein Paar von parallel beabstandeten
linken und rechten Seitenelementen 71, 71, die
in der Längsrichtung
des Fahrzeugkörpers 19 verlaufen,
sowie eine auf Höhe einer
hinteren Hälfte
der Seitenelemente 71 zwischen den Seitenelementen 71, 71 verlaufende
horizontale Montagebasis 72 zum Montieren der Kraftmaschine 14.
Der Fahrzeugrahmen 15 weist darüber hinaus einen Lagerarm 73 auf,
der mit einem mittleren Abschnitt der Vorderkante der Montagebasis 72 verbunden
ist. Die Seitenelemente 71 weisen jeweils ein in ihrem
Endabschnitt ausgebildetes horizontales Durchgangsloch 71a auf.
-
Der
Fahrzeugrahmen 15 ist mittels Gelenkzapfen 74 (von
denen einer Gezeig ist), die aufeinanderfolgend durch die horizontalen
Löcher 64a in
den Seitenhalterungen 64 und die horizontalen Löcher 71a in
den Seitenelementen 71 geführt sind, schwenkbar mit dem
Antriebsrahmen 12 verbunden.
-
Durch
diese schwenkbare Verbindung ist ein vorderer Endabschnitt des Fahrzeugrahmens 15 in einer
vertikalen Ebene relativ zu dem Antriebsrahmen 12 nach
oben und nach unten bewegbar.
-
Der
Rahmenhubmechanismus 16 weist einen Zyklinderaktuator auf,
der ein Zylinderrohr 81 sowie eine Kolbenstange 82 umfasst,
die derart hin- und herbewegbar ist, dass sie von dem Zylinderrohr 81 vorsteht
oder gegenüber
diesem zurückgesetzt ist.
Das vordere Ende der Stange 82 ist durch einen Zapfen 84 schwenkbar
mit dem Lagerarm 73 des Fahrzeugrahmens 15 verbunden
und das hintere Ende des Zylinderrohrs 81 ist durch einen
Zapfen 83 schwenkbar mit der mittleren Halterung 65 des
Antriebsrahmens 12 verbunden. Mit dieser Anordnung ist
der Fahrzeugrahmen 15 derart bewegbar, dass er in Antwort
auf eine Aktivierung oder Deaktivierung des Zylinderaktuators (Rahmenhubmechanismus) 16 in
der vertikalen Ebene um seinen verschwenkten hinteren Endabschnitt
herum schwingt. Der Zylinderaktuator kann ein hydraulischer Akuator,
ein pneumatischer Aktuator oder ein elektrischer Linearaktuator
sein.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, ist die Kraftmaschine 14 an
einem Längsmittelabschnitt
des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet,
wobei die Achse EL einer Ausgangswelle 14A (4)
geringfügig
von einer Mittellinie CL des Fahrzeugkörpers 19 in Längsrichtung
nach rechts versetzt ist. Das Steuerbrett 41 weist einen
Hauptschalter (Schlüsselschalter) 41a, einen
Hubsteuerhebel 41b zum Steuern einer Betätigung des
Rahmenhubmechanismus 16 ( 3), einen
Kanalsteuerhebel 41c zum Ändern der Richtung des Auswurfkanals 41c und
einen Drehzahlsteuerhebel 41d zum Steuern der Drehzahl
und Richtung der Elektromotoren 21L, 21R auf.
-
4 zeigt
in Diagrammform ein Kraftübertragungssystem
des Raupenschneeräumgeräts 10. Wie
in dieser Figur gezeigt ist, wird Energie von der Kraftmaschine 14 zu
dem Generator 51 durch ein Auflade-Energieübertragungssystem 90 und
darüber hinaus
zu dem Schneeräummechanismus 13 durch ein
Schneeräum-Kraftübertragungssystem 100 übertragen.
-
Das
Auflade-Energieübertragungssystem 90 besitzt
eine erste Antriebsrie menscheibe 91, die mit der Ausgangswelle 14a der
Kraftmaschine 14 verbunden ist, eine erste Abtriebsriemenscheibe 92,
die mit einer Welle 51a des Generators 51 verbunden
ist, sowie einen ersten endlosen Riemen 93, der die Antriebsriemenscheibe 91 und
die Abtriebsriemenscheibe 92 verbindet. Wenn die Kraftmaschine 51 läuft, wird
der Generator 51 über
das Auflade-Energieübertragungssystem 90 angetrieben,
so dass die Batterien 43 (3) mit von
dem Generator 51 bereitgestelltem elektrischem Strom geladen
werden.
-
Das
Schneeräum-Kraftübertragungssystem 100 enthält eine
zweite Antriebsriemenscheibe 102, die über die elektromagnetische
Kupplung 101 mit der Ausgangswelle 14a der Kraftmaschine 14 gekoppelt
ist, eine zweite Abtriebsriemenscheibe 104, die mit einem
Ende einer Drehwelle 105 verbunden ist, einen zweiten endlosen
Riemen 103, der die Antriebsriemenscheibe 102 und
die Abtriebsriemenscheibe 104 verbindet, sowie einen Schneckengetriebe-Untersetzungsmechanismus 106,
der mit dem anderen Ende der Drehwelle 105 verbunden ist.
-
Die
Drehwelle 105 ist mit einer Welle 107 der Schnecke 31 über den
Schneckenrad-Untersetzungsmechanismus 106 verbunden. Die
Drehwelle 105 ist auch mit einer Welle (nicht bezeichnet)
des Gebläses 32 über eine
Kupplung 108 verbunden. Während die Kraftmaschine 14 läuft, sind
die Schnecke 31 und das Gebläse 32 durch das Schneeräum-Kraftübertragungssystem 100 antreibbar,
wenn die elektromagnetische Kupplung sich im eingerückten Zustand
befindet.
-
Kraft
von dem linken dem rechten Elektromotor 21L, 21R wird
zu dem linken und dem rechten Raupenriemen 11L, 11R jeweils
durch das linke und das rechte Antriebskraftübertragungssystem 111L, 111R übertragen.
-
Das
linke Antriebskraftübertragungssystem 111L umfasst:
ein Reduktionsgetriebe mit einem Satz von Reduktionszahnrädern, die
mit dem linken Elektromotor 21L verbunden sind. Das Reduktionsgetriebe 111L weist
eine Ausgangswelle 22L auf, die fest mit dem linken Antriebsrad 23L verbunden
ist und daher als eine linke Antriebsachse dient. Mit dieser Anordnung
wird dann, wenn der linke Elektromotor 21L in Drehung angetrieben
wird, Kraft von dem Motor 21L über das linke Antriebskraftübertragungssystem 111L zu
der linken Antriebsachse 22L übertragen und dann zu dem linken
Antriebsrad 23L übertragen, wodurch
der linke Raupenriemen 11L angetrieben wird.
-
In ähnlicher
Weise umfasst das rechte Antriebskraftübertragungssystem 111R:
ein Reduktionsgetriebe mit einem Satz von Reduktionszahnrädern, die
mit dem rechten Elektromotor 21R verbunden sind. Das Reduktionsgetriebe 111R weist
eine Ausgangswelle 22R auf, die fest mit dem rechten Antriebsrad 23R verbunden
ist und daher als eine rechte Antriebsachse dient. Wenn der rechte
Elektromotor 21R in Drehung angetrieben wird, wird Kraft
von dem Motor 21R über
das rechte Antriebskraftübertragungssystem 111R zu
der rechten Achse 22R übertragen
und dann zu dem rechten Antriebsrad 23R übertragen,
wodurch der rechte Raupenriemen 11R angetrieben wird.
-
Daher
bildet sowohl der linke 21L als der rechte 21R der
mit dem entsprechenden Reduktionsgetriebe (Reduktionszahnradsatz) 111L, 111R zusammengebauten
Elektromotoren einen so genannten „Getriebemotor" mit einer Ausgangswelle 22L, 22R,
die als eine Hinterachse dient, an der das zugeordnete Antriebsrad 23L, 23R befestigt
ist.
-
Wie
in 5 gezeigt ist, umfasst die elektromagnetische
Kupplung 101 einen Elektromagneten 121, der nicht
drehbar mit dem Fahrzeugkörper 19 über ein
Magnetlagerelement 124 verbunden ist, eine Scheibe 122,
die fest mit der Ausgangswelle 14a der Kraftmaschine 14 verbunden
ist, und eine Kupplungplatte 123, die einer Reibungsfläche (nicht
bezeichnet) der Scheibe 122 gegenüberliegend angeordnet ist,
wobei die ein schmaler Luftspalt dazwischen definiert ist. Die Kupplungsplatte 123 ist
mit der zweiten Antriebsriemenscheibe 102 verbunden, so
dass die elektromagnetische Kupplung 101 mit der zweiten
Antriebsriemenscheibe 102 zusammengebaut oder aufgebaut
ist. Der Elektromagnet 121 ist normalerweise nicht erregt,
so dass die Kupplung 101 normalerweise im ausgerückten Zustand
angeordnet ist, in dem die zweite Antriebsriemenscheibe 102 sich
außer
Eingriff von der Ausgangswelle 14a der Kraftmaschine 14 befindet.
Wenn der Elektromagnet 121 erregt wird, wird die Kupplungsplatte 123 zu der
Scheibe 122 angezogen, wodurch die Kupplung 101 eingerückt wird.
Die zweite Antriebsriemenscheibe 102 wird daher mit der
Ausgangswelle 14a der Kraftmaschine 14 verbunden,
so dass Kraft von der Kraftmaschine 14 zu der Verbindungswelle 105 und daher
zu der Schnecke 31 (4) und dem
Gebläse 32 des
Schneeräummechanismus 13 übertragen wird.
-
Wie
in 5 gezeigt ist, sind die zweite Antriebsriemenscheibe 102 und
die zweite Abtriebsriemenscheibe 104 Riemenscheiben mit
doppelter Nut. Die Drehwelle 105 ist durch das Gebläsegehäuse 36 über Rollenlager
(nicht bezeichnet) drehbar gelagert. Das Bezugszeichen 109 bezeichnet
eine Spannrolle zum Anlegen einer geeigneten Spannung an die Riemen 103.
-
6 zeigt
die die Positionsbeziehung zwischen den Hauptkomponenten des Raupenschneeräumgeräts 10 in
der seitlichen Aufrissansicht. Wie in dieser Figur gezeigt ist,
ist der Schwerpunkt G1 der Kraftmaschine 14 zwischen der
Achse 25 der Laufrollen 24L, 24R und
den Achsen 22L, 22R der Antriebsräder 23L, 23R angeordnet.
Der Schwerpunkt G2 jedes Motors 21L, 21R ist oberhalb
der entsprechenden Achse 22L, 22R des Antriebsrads 23L, 23R angeordnet.
Der Schwerpunkt G3 der Steuereinheit 42 und der Schwerpunkt
der Batterien 43 sind weiter hinten als die Antriebsachsen 22L, 22R angeordnet. Die
Schwerpunkte G1, G3 und G4 sind auf höheren Niveaus als die Raupenriemen 11L, 11R angeordnet.
-
Da
der Schneeräummechanismus 13 und die
Elektromotoren 21L, 21R an zueinander entgegengesetzten
Längsendabschnitten
des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet
sind, wobei die Kraftmaschine 14 (die eine schwere Komponente
ist) an einem Längsmittelabschnitt
des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet
ist, besitzt das Raupenschneeräumgerät 10 eine
gute Gewichtsbalance, so dass die Last oder das Gewicht des Fahrzeugkörpers 19 gleichmäßig durch
den linken und den rechten Raupenriemen 11L, 11R,
die jeweils an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugkörpers angeordnet
sind, getragen wird. Dies verbessert die Manövrierbarkeit des Raupenschneeräumgeräts.
-
Ferner
wirken die jeweils an der linken und der rechten Seite des hinteren
Abschnitts des Fahrzeugkörpers 19 angeordneten
Elektromotoren 21L, 21R als ein Gegengewicht für den Schneeräummechanismus 13,
der an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers 19 angeordnet
ist. Durch diesen Gewichtsausgleich kann das Raupenschneeräumgerät 10 leicht über Schnee
hinweg fahren und sich durch elbigen hindurchwühlen, wodurch es eine gute Durchbrechungsfähigkeit
auf dem Schnee aufweist.
-
Der
Schneepflugmechanismus 19, auf den ungefähr 90 %
der insgesamt erforderlichen Leistung des Raupenschneeräumgeräts aufgeteilt
werden, wird durch die Kraftmaschine 14 angetrieben, und der
Antriebsmechanismus (Raupenriemen 11L, 11R), auf
den ungefähr
10 % der insgesamt erforderlichen Leistung aufgeteilt werden, wird
durch den linken und den rechten Elektromotor 21L, 21R angetrieben.
Die Kraftmaschine 14 besitzt eine hohe Leistungseffizienz
(die pro Einheit Gewicht erzeugte Menge Leitung), und die Elektromotoren 21L, 21R besitzen
eine gute Steuerbarkeit. Indem auf diese Weise die Energiequellen
abhängig
von der erforderlichen Leistungsmenge getrennt werden, kann das Raupenschneeräumgerät sowohl
den für
die Kraftmaschine 14 typischen Vorteil (d.h. hohe Leistungseffizienz)
als auch den für
die Elektromotoren 21L, 21R typischen Vorteil
(d.h. gute Steuerbarkeit) gleichzeitig nutzen.
-
Durch
die Nutzung getrennter Energiequellen kann das Raupenschneeräumgerät 10 gute
Fahreigenschaften zeigen ohne Rücksicht
auf die auf den Schneeräummechanismus 13 ausgeübte Lastbedingung.
-
Weiterhin
ist das Raupenschneeräumgerät 10 durch
die Raupenriemen 11L, 11R selbst angetrieben,
indem die Elektromotoren 21L, 21R mit einer relativ
geringen Leistungsabgabe benutzt werden, welche Motoren kleine Abmessungen
aufweisen und daher einen hohen Freiheitsgrad in der Anordung aufweisen.
-
Ferner
sind die Antriebskraftübertragungssyssteme 111L, 111R zum Übertragen
einer Kraft von den zugeordneten Elektromotoren 21L, 21R zu
den entsprechenden Raupenriemen 11L, 11R integral
mit den Elektromotoren 21L, 21R zusammengebaut.
Die Antriebskraft-Übertragungssysteme 111L, 111R sind daher
einfach in ihrer Konstruktion, besitzen kleine Abmessungen und ein
geringes Gewicht im Vergleich zu den komplizierten schweren Antriebskraftübertragungssystemen,
die für
die Übertragung
von Kraft von der Kraftmaschine zu den Raupenriemen bei dem herkömmlichen
Raupenschneeräumgerät verantwortlich
sind. Die Antriebskraftübertragungssysteme 111L, 111R tragen
zur Verringerung der Abmessungen und Kostenverringerung des Raupenschneeräumgeräts 10 bei.
-
Der
linke und der rechte Elektromotor 21L, 21R sind
getrennt voneinander steuerbar/regelbar. Demzufolge kann durch elektrische
Steuerung/Regelung der Drehzahl der einzelnen Elektromotoren 21L, 21R eine
Geschwindigkeitsänderungsbetätigung und eine
Wendebetätigung
des Raupenschneeräumgeräts 10 leicht
durchgeführt
werden, wobei ein kleinerer Muskelkraftaufwand erforderlich ist
als bei dem herkömmlich
bekannten Raupenschneeräumgerät.
-
Weiterhin
verlaufen die linke und die rechte Bedienungsgriffstange 17L, 17R von
einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers 19 schräg nach oben in
einer Rückwärtsrichtung
des Raupenschneeräumgeräts 10,
und ein Steuerbrett 41, eine Steuereinheit 42 und
Batterien 43 sind an den Bedienungsgriffstangen 17L, 17R auf
einem höheren
Niveau angebracht als die Raupenriemen 11L, 11R.
Da die Steuereinheit 42 und die Batterien 43 weiter
hinten an dem Fahrzeugkörper 19 angebracht
sind, erleichtert diese Anordnung die Feineinstellung der Längsgewichtsbalance
des Raupenschneeräumgeräts 10,
was eine verbesserte Durchbrechungseigenschaften des Raupenschneeräumgeräts sicherstellt.
Die Steuereinheit 42 und die Batterien 43, die
auf einem höheren
Niveau angeordnet sind als die Raupenriemen 11L, 11R,
sind gegenüber
Beschädigung
oder Beeinträchtigung
durch Schnee geschützt.
-
Ein
selbstfahrendes Hinterhergeh-Raupenschneeräumgerät umfasst einen Schneeräummechanismus
(13), der an einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugkörpers angeordnet
ist, eine Kraftmaschine (14), die an einem Längsmittellabschnitt
des Fahrzeugkörpers
zum Antrieb des Schneeräum mechanismus
angeordnet ist, einen linken Raupenriemen (11L) und einen
rechten Raupenriemen (11R), die jeweils an einer linken
Seite und an einer rechten Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet sind, und
einen linken und einen rechten Elektromotor (21L, 21R),
die an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers jeweils zum Antrieb des
linken und des rechten Raupenriemens angeordnet sind. Mit dieser
Anordnung besitzt das Raupenschneeräumgerät eine gute Gewichtsbalance,
so dass die Last oder das Gewicht des Fahrzeugkörpers gleichmäßig durch
die Raupenriemen getragen wird. Da der Schneeräummechanismus und die Raupenriemen
getrennt voneinander durch unterschiedliche Energiequellen angetrieben
werden, kann das Raupenschneeräumgerät gute Fahreigenschaften
ungeachtet der auf den Schneeräummechanismus
ausgeübten
Belastung aufweisen.