JP2007056445A - Snow blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機体に除雪作業をするエンジン駆動式の除雪部を備えるとともに、機体を自立走行可能に構成した除雪機に関するものである。 The present invention relates to a snow removal machine that includes an engine-driven snow removal unit that performs snow removal work on a machine body, and that is configured to allow the machine body to run independently.
除雪機として、機体の後方に左右の操作ハンドルを延出し、これらの操作ハンドルの間に機体の操作をする操作部を設けたものが実用に供されている。
実用の除雪機は、操作部にオーガやシュータから構成する除雪部を操作する操作レバーと、エンジンの出力を調整するスロットルレバーと、機体の進行方向を設定するとともに機体の速度調整をする方向速度レバー(前後速度調整レバー)を適宜配置すれば実用上十分であった。
As a snowplow, what has left and right operation handles extended behind the machine and an operation unit for operating the machine is provided between these operation handles is practically used.
Practical snow blowers have an operation lever that operates the snow removal part consisting of an auger and shooter in the operation part, a throttle lever that adjusts the output of the engine, and a direction speed that sets the traveling direction of the machine and adjusts the speed of the machine It was practically sufficient to arrange the lever (front / rear speed adjusting lever) appropriately.
このような除雪機として、除雪負荷の変動でエンジン回転数や走行速度を調節するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図17は従来の基本構成を説明する図であり、除雪機210は、エンジン211及びブロア軸212の間に自動変速機構213を介在させ、エンジン211及び走行車軸214の間に自動変速機構215を介在させ、ブロア軸212に負荷トルクセンサ216を付設し、エンジン211に回転数センサ217を付設し、負荷トルクセンサ216により検出するトルクが小、且つ回転数センサ216により検出するエンジン211回転数が低下したとうい条件で、ブロア軸212の回転数を上昇させるとともに走行速度を遅く制御部218で制御し、又負荷トルクセンサ216により検出するトルクが大、且つ回転数センサ216により検出するエンジン211回転数が低下したとうい条件で、ブロア軸212の回転数を低下させるとともに走行速度を遅く制御部218で制御するように構成したものである。すなわち、雪質に応じて自動的に車速を変化させるようにしたものである。
FIG. 17 is a diagram for explaining a conventional basic configuration. In the
一般的に、除雪作業においては、雪質が硬く凍った雪の場合と、新雪のように軟らかい雪の場合とでは、上記に示すオーガやブロアにかかる負荷は大きく違うことが知られる。 また、上記に示す、雪質に応じて自動的に車速を変化させるように構成した除雪機210は、例えば、除雪作業に不慣れな人には適切な除雪機であると言えるが、除雪作業に慣れた人では必ずしも適切な除雪機であるとは言えないことがある。このように除雪作業に慣れた人では、変速操作を除雪中に的確に行うことができるので、除雪効率の悪化を招くことがある。
In general, in snow removal work, it is known that the load applied to the auger and blower described above is greatly different between a case where the snow quality is hard and frozen snow and a case where the snow is soft like fresh snow. Further, the
すなわち、除雪作業に不慣れな人でも除雪作業をすることができ、除雪作業に慣れた人が使用するときは作業車が任意に走行速度を調整できるようにしたいものであり、このような設定を操作パネルなどの操作部に設ける場合には、除雪機のオペレーションを十分に考慮した位置に配置することが望まれる。 In other words, people who are unfamiliar with snow removal work can perform snow removal work, and when a person who is used to snow removal work uses it, it is desirable that the work vehicle can arbitrarily adjust the traveling speed. When provided in an operation unit such as an operation panel, it is desirable to arrange the snowplow at a position that fully considers the operation of the snowplow.
本発明は、除雪作業に不慣れな人には適切な除雪機であるが、除雪作業に慣れた人では必ずしも適切でない点を解決し、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも適切に対応することのできる除雪機を提供することを課題とするとともに、このような設定を操作パネルなどの操作部に設ける場合には、除雪機のオペレーションを十分に配慮した位置に配置することを課題とする。 The present invention is a snow remover suitable for a person unfamiliar with snow removal work, but solves a problem that is not necessarily suitable for a person accustomed to snow removal work, and is suitable for both a person unfamiliar with snow removal work and a person familiar with snow removal work. The challenge is to provide a snowplow that can handle the problem, and when such settings are provided on the operation panel or other operation unit, it is necessary to place the snowplow operation in a fully-considered position. And
請求項1に係る発明は、機体の前部に除雪部を設け、機体の中央にエンジンを設け、機体の走行速度や除雪部を制御する制御部を設け、この制御部に操作指令を入力操作するために機体の後方に操作部を設け、この操作部を挟み込むとともに機体の後方へ左右の操作ハンドルを延出した除雪機において、操作部の一方側に、除雪部の除雪姿勢を操作する除雪部姿勢操作部材を配置し、操作部の他方側に位置する操作ハンドルに、握ることで機体を走行可能状態にするとともに離すことで機体を走行停止状態にする走行準備レバーを配置し、この走行準備レバーの前方且つ操作部に、制御部で制御する機体の走行速度、エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチを配置したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a snow removal unit is provided at the front of the aircraft, an engine is provided at the center of the aircraft, a control unit that controls the running speed of the aircraft and the snow removal unit is provided, and an operation command is input to the control unit. In the snowplow that has an operation part at the rear of the machine and sandwiches the operation part and extends the left and right operation handles to the rear of the machine, the snow removal that operates the snow removal posture of the snow removal part on one side of the operation part This unit is equipped with a travel preparation lever, which is placed on the operating handle located on the other side of the operation unit, and a travel preparation lever is placed to bring the aircraft into a runnable state by grasping it and to release it by releasing it. A mode setting switch for arbitrarily selecting a plurality of snow removal modes set in advance by a combination of the traveling speed of the airframe controlled by the control unit, the engine speed and the engine throttle opening, in front of the preparation lever. Characterized in that a switch.
例えば、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも除雪機を使用できるようにすることができるとすれば、除雪機のユーザの層を拡げることができるので好ましいことである。 For example, it would be preferable to be able to use a snowplow for both those who are unfamiliar with snow removal work and those who are accustomed to snow removal work, because this can expand the layer of snowplow users.
そこで、制御部で制御する機体の走行速度、エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチを配置することで、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも対応することのできる除雪機を実現することができる。
また、除雪モードは作業者が除雪開始前に一度決定すればよく、除雪作業開始前に設定するモード設定スイッチを除雪中は握り放しの走行準備レバー側の前方に配置することで、除雪中に頻繁に操作する除雪部姿勢操作部材の操作の妨げになることを回避することができる。
Therefore, it is unfamiliar to snow removal work by arranging a mode setting switch to arbitrarily select a plurality of snow removal modes set in advance by a combination of the traveling speed of the aircraft controlled by the control unit, the engine speed and the throttle opening of the engine. It is possible to realize a snowplow that can be used by both new and familiar people.
Also, the snow removal mode only needs to be determined once by the operator before the start of snow removal, and the mode setting switch that is set before the start of snow removal work is placed in front of the travel preparation lever during the snow removal. It is possible to avoid hindering the operation of the snow removal part posture operation member that is frequently operated.
請求項2に係る発明は、モード設定スイッチと走行準備レバーの間にエンジン出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材を設けたことを特徴とする。
例えば、除雪モードの中に、走行速度、エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せを作業者が自由に設定できるマニュアル操作のモードを設定したときには、エンジン出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材がモード設定スイッチと操作の上で関連性が生まれる。また、除雪作業中であっても走行準備レバーは握り放しで作業するレバーだある。そこで、モード設定スイッチと走行準備レバーの間にエンジン出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材を設けることで、除雪作業における操作性の向上を図ることができる。
The invention according to claim 2 is provided with an adjustment member that adjusts the engine output between the mode setting switch and the travel preparation lever or adjusts the snow throwing distance when the snow removed from the snow removing portion is thrown. Features.
For example, when the manual operation mode in which the operator can freely set the combination of the running speed, the engine speed and the engine throttle opening is set in the snow removal mode, the engine output can be adjusted, The adjustment member that adjusts the snow throwing distance when throwing snow removed from snow removes the relationship between the mode setting switch and the operation. Even during snow removal work, the travel preparation lever is a lever that can be operated by holding it. Therefore, by adjusting the engine output between the mode setting switch and the travel preparation lever, or by providing an adjustment member that adjusts the snow throwing distance when snow is removed from the snow removal part, operability in snow removal work is improved. Improvements can be made.
請求項1に係る発明では、制御部で制御する機体の走行速度、エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチを配置したので、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも対応することのできる除雪機を実現することができる。この結果、除雪機のユーザの層を拡げることができるという利点がある。
また、除雪モードは作業者が除雪開始前に一度決定すればよく、除雪作業開始前に設定するモード設定スイッチを除雪中は握り放しの走行準備レバー側の前方に配置することで、除雪中に頻繁に操作する除雪部姿勢操作部材の操作の妨げになることを回避することができる。この結果、除雪部操作の操作性の向上を図ることができるという利点がある。
In the invention according to claim 1, since the mode setting switch for arbitrarily selecting a plurality of snow removal modes set in advance by a combination of the traveling speed of the airframe controlled by the control unit, the engine speed and the throttle opening of the engine is disposed. Therefore, it is possible to realize a snow remover that can cope with both those who are unfamiliar with snow removal work and those who are used to snow removal. As a result, there is an advantage that the layer of users of the snowplow can be expanded.
Also, the snow removal mode only needs to be determined once by the operator before the start of snow removal, and the mode setting switch that is set before the start of snow removal work is placed in front of the travel preparation lever during the snow removal. It is possible to avoid hindering the operation of the snow removal part posture operation member that is frequently operated. As a result, there is an advantage that the operability of the snow removal unit operation can be improved.
請求項2に係る発明では、モード設定スイッチと走行準備レバーの間にエンジン出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材を設けたので、除雪作業における操作性の向上を図ることができるという利点がある。 In the invention according to claim 2, since the engine output is adjusted between the mode setting switch and the travel preparation lever, or the adjustment member for adjusting the snow throwing distance when the snow removed from the snow removing portion is provided, There is an advantage that the operability in the snow removal work can be improved.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Leは左側、Riは右側を示す。
図1は本発明に係る除雪機の側面図である。図2は本発明に係る除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. “Front”, “Rear”, “Left”, “Right”, “Up”, “Down” follow the direction viewed from the operator, Fr is front, Rr is rear, Le is left, Ri is right Indicates.
FIG. 1 is a side view of a snowplow according to the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view and control system diagram of the snowplow according to the present invention.
図1及び図2に示すように、除雪機10は、左右の走行部11L,11Rを備えた走行フレーム12に、オーガ式の作業部(除雪部)13及びこの作業部13を駆動するエンジン14を備えた車体フレーム15の後部を上下スイング可能に取付け、車体フレーム15の前部を昇降駆動機構16によって昇降するようにし、さらに、走行フレーム12の後部から後方上部へ左右2本の操作ハンドル17L,17Rを延し、これらの操作ハンドル17L,17Rの先端にグリップ18L,18Rを設けた、自走可能な作業機である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このような除雪機10はオーガ式除雪機と言われている。以下、作業部13のことを除雪作業部13と言う。作業者は、除雪機10に連れて歩行しながら、操作ハンドル17L,17Rで除雪機10を操作することができる。
Such a
走行フレーム12及び車体フレーム15の組合せ構造は機体19をなす。走行フレーム12は、走行部11L,11Rを駆動する左右の電動モータ21L,21Rを備える。左右の走行部11L,11Rは、左右のクローラベルト22L,22R、走行輪として後部に配置された左右の駆動輪23L,23R、及び、前部に配置された左右の転動輪24L,24Rからなる。
左の電動モータ21Lの駆動力で、左の駆動輪23Lを介して左のクローラベルト22Lを駆動することができる。右の電動モータ21Rの駆動力で、右の駆動輪23Rを介して右のクローラベルト22Rを駆動することができる。
The combined structure of the
The
除雪作業部13は、オーガハウジング25、オーガハウジング25の背面と一体のブロアケース26、オーガハウジング25に備えたオーガ27、ブロアケース26に備えたブロア28及びシュータ29からなる。
The snow
図1に示すように、エンジン14は、電磁クラッチ31及び伝動機構32を介して除雪作業部13を駆動する除雪用駆動源である。
伝動機構32は、エンジン14のクランクシャフト14aに取り付けられた電磁クラッチ31から、オーガ用伝動軸33にベルトにて動力を伝達する、ベルト式伝動機構である。エンジン14の動力は、クランクシャフト14a→電磁クラッチ31→伝動機構32→オーガ用伝動軸33の経路でオーガ27及びブロア28に伝わる。オーガ27で掻き集めた雪を、ブロア28によってシュータ29を介して遠くへ飛ばすことができる。
なお、オーガハウジング25は、後下端にスクレーパ35及び左右のそり36L,36Rを備える。
As shown in FIG. 1, the
The
The
昇降駆動機構16は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ16a(図2参照)にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ16aは、昇降駆動機構16のシリンダの側部に一体に組込んだ、昇降用駆動源である。
The elevating
このような除雪機10は、走行フレーム12に、オーガハウジング25及びブロアケース26をローリング可能に取付け、オーガハウジング25をローリング駆動機構38で左右にローリング(横揺れ)させるようにした構成である。
詳しく説明すると、前後に延びるオーガ用伝動軸33をオーガハウジング25及びブロアケース26で回転可能に支承し、ブロアケース26を車体フレーム15の前端部に左右回転可能(ローリング可能)に取付けたものである。
Such a
More specifically, the
上述のように、走行フレーム12は車体フレーム15を取り付けた構成である。このため、走行フレーム12にオーガハウジング25及びブロアケース26をローリング可能に取付けたことになる。この結果、走行フレーム12に対して、オーガハウジング25は昇降可能且つローリング可能である。
As described above, the traveling
ローリング駆動機構38は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ38a(図2参照)にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ38aは、ローリング駆動機構38のシリンダの側部に一体に組込んだ、ローリング用駆動源である。
The rolling
ところで、左右の操作ハンドル17L,17R間には、操作部40、制御部61、バッテリ62を配置したものである。以下、操作部40について説明する。
By the way, an
図3は本発明に係る除雪機の操作部の斜視図であり、図4は本発明に係る除雪機の操作部の平面図である。図3及び図4に示すように操作部40は、左右の操作ハンドル17L,17Rの間に設けた操作ボックス41と、グリップ18Lの近傍で左の操作ハンドル17Lに設けた走行準備レバー42並びに左の旋回操作レバー43Lと、グリップ18Rの近傍で右の操作ハンドル17Rに取付けた右の旋回操作レバー43Rとからなる。
FIG. 3 is a perspective view of the operation unit of the snowplow according to the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the operation unit of the snowplow according to the present invention. 3 and 4, the
走行準備レバー42は、スイッチ42a(図2参照)に作用する走行準備部材であり、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になればスイッチ42aはオフになる。作業者の左手で走行準備レバー42を握ってグリップ18L側に下げれば、スイッチ42aはオンとなる。
The
左右の旋回操作レバー43L,43Rは、左右のグリップ18L,18Rを握った手でそれぞれ操作する旋回操作部材であり、それぞれ対応する旋回スイッチ43La,43Ra(図2参照)に作用する機構である。
これら左右の旋回操作レバー43L,43Rは、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になれば旋回スイッチ43La,43Raはオフになる。作業者の左手で左の旋回操作レバー43Lを握ってグリップ18L側に上げれば、左の旋回スイッチ43Laはオンとなる。右の旋回スイッチ43Raについても同様である。このように、左右の旋回操作レバー43L,43Rが握られているか否かは旋回スイッチ43La,43Raで検出することができる。
The left and right turning
When these left and right turning
上記図2も参照しつつ説明すると、操作ボックス41はその背面41a(作業者側の面)に、メインスイッチ44及び駆動指示スイッチとしてのオーガスイッチ45(「クラッチ操作スイッチ45」とも言う)を備える。
メインスイッチ44を回してオンにすることで、エンジン14を始動させることができる。オーガスイッチ45は、電磁クラッチ31をオン・オフ切替えする手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなる。
Referring to FIG. 2 as well, the
The
さらに操作ボックス41はその上面41bに、モード切替スイッチ(モード設定スイッチ)51、調整部材としてのスロットルレバー52、方向速度レバー53、復帰用部材としてのリセットスイッチ54、除雪部姿勢操作部材としてのオーガハウジング姿勢操作レバー55及びシュータ操作レバー56を、この順に左側から右側へ配列して、備えたものである。
より具体的に述べると、操作ボックス41の上面41bのうち、車幅中心CLの左隣に方向速度レバー53を配置するとともに、車幅中心CLの右隣にリセットスイッチ54を配置した。
Further, the
More specifically, a
モード切替スイッチ51は、制御部61における走行制御モードを切り替える手動式切替スイッチであり、例えばロータリスイッチからなる。ノブ51aを図反時計回りに回すことで第1制御位置P1、第2制御位置P2及び第3制御位置P3に切り替えることができる。これらの各位置P1,P2,P3に切り替えたときに、モード切替スイッチ51はそれぞれ対応するスイッチ信号を発する。
The
すなわち、モード切替スイッチ(モード設定スイッチ)51は、作業者の除雪作業のおける習熟度や除雪する雪の状態によって除雪モード(除雪作業モード)を設定できるスイッチである。 That is, the mode changeover switch (mode setting switch) 51 is a switch that can set the snow removal mode (snow removal work mode) according to the level of proficiency in the snow removal work of the worker and the state of snow to be removed.
具体的には、第1制御位置P1は手動ポジション、第2制御位置P2はパワーポジション、であり、第1制御位置手動(手動ポジション)P1では、エンジンの回転数、スロットル開度及び走行速度を作業者が任意に設定できるポジションであり、第2制御位置(パワーポジション)P2は、エンジンの回転数、スロットル開度を任意に設定できるが、走行速度は自動設定される半自動のモードであって、除雪した雪の投雪距離を変えることのできるポジションであり、自動ポジションとしての第3制御位置(オートポジション)P3は、エンジンの回転数、スロットル開度及び走行速度が自動設定されるポジションである。 Specifically, the first control position P1 is a manual position and the second control position P2 is a power position. In the first control position manual (manual position) P1, the engine speed, the throttle opening degree, and the traveling speed are set. The second control position (power position) P2 is a semi-automatic mode in which the engine speed and throttle opening can be arbitrarily set, but the traveling speed is automatically set. The third control position (auto position) P3 as an automatic position is a position where the engine speed, throttle opening and travel speed are automatically set. is there.
第1制御位置P1は、制御部61に「第1の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第2制御位置P2は、制御部61に「第2の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第3制御位置P3は、制御部61に「第3の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。
The first control position P1 is a switch position for causing the
スロットルレバー52は、電子式ガバナ(電気式ガバナとも言う。)の制御モータ72を制御することによって、スロットル弁71を開閉制御するための操作部材であり、作業者の手で、矢印De,Inの如く前後方向へ往復させることができ、ポテンショメータ52aでポジションに応じた電圧を発生させる。スロットルレバー52を矢印De方向へ倒せばスロットル弁71を全閉まで閉じることができ、スロットルレバー52を矢印In方向へ倒せばスロットル弁71を全開まで開けることができる。この結果、エンジン14の回転数を調節することができる。
The
方向速度レバー53は、電動モータ21L,21Rの回転を制御するための操作部材であり、その詳細については後述する(図5参照)。
The
リセットスイッチ54(オーガ原位置自動復帰スイッチ54)は、オーガハウジング25の姿勢(位置)を、予め設定されている原点に復帰させるための手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなり、表示灯57を備える。
The reset switch 54 (auger original position automatic return switch 54) is a manual switch for returning the attitude (position) of the
オーガハウジング姿勢操作レバー55は、オーガハウジング25の姿勢を変えるための、操作部材である。つまり、オーガハウジング姿勢操作レバー55は、オーガ27で除雪作業時にオーガハウジング25を雪面に合わせて昇降並びにローリングさせるべく、昇降駆動機構16やローリング駆動機構38を操作するための、操作部材である。オーガハウジング姿勢操作レバー55を前側Frs、後側Rrs、左側Les及び右側Risにスイング操作しているときに、それぞれ対応するスイッチをオンにすることができる。
シュータ操作レバー56は、シュータ29(図1参照)の向きを変えるための、操作部材である。
The auger housing
The
図5は本発明に係る除雪機に採用した方向速度レバーの作用説明図である。
図5に示すように、方向速度レバー53(「前後進速度調節レバー53」とも言う)は、作業者の手で、矢印Ad,Baの如く前後に往復させることができ、「中立範囲」(ニュートラルポジション)より「前進」(前進ポジション)側へ倒せば除雪機10(図1参照)を前進させることができ、且つ「前進」領域においては、Lfが低速前進、Hfが高速前進となるように、速度制御も行える。同様に、「中立範囲」より「後進」(後進ポジション)側へ倒せば除雪機10を後進させることができ、且つ「後進」領域においては、Lrが低速後進、Hrが高速後進となるように、速度制御も行える。
FIG. 5 is an operation explanatory view of the directional speed lever employed in the snowplow according to the present invention.
As shown in FIG. 5, the directional speed lever 53 (also referred to as “forward / reverse
この例では、図の左端に付記した通りに、後進の最高速が0V(ボルト)、前進の最高速が5V、中立範囲が2.3V〜2.7Vになるようにポテンショメータ53a(図2参照)でポジションに応じた電圧を発生させる。1つのレバーで前後の方向と高低速の速度制御とを設定できるので、方向速度レバー53と名付けた。
In this example, as indicated at the left end of the figure, the
次に、除雪機10の制御系統について図2に基づき説明する。除雪機10の制御系統は、制御部61に中心に集約されたものである。制御部61はメモリ63を内蔵し、このメモリ63に記憶されている各種の情報を適宜読み出して制御する構成である。
Next, the control system of the
先ず、除雪作業部13の系統の作動を説明する。
エンジン14の吸気系は、スロットル弁71を制御モータ72で開閉制御するとともに、チョーク弁73を制御モータ74で開閉制御する構成である。つまり、制御部61の信号に基づいて、電子式ガバナ65の制御モータ72がスロットル弁71の開度を自動的に調整するとともに、電子式ガバナ65の制御モータ74がチョーク弁73の開度を自動的に調整する構成である。
First, the operation of the system of the snow
The intake system of the
スロットル弁71の開度についてはスロットルポジションセンサ75で検出し、チョーク弁73の開度についてはチョークポジションセンサ76で検出し、これらの各検出信号を制御部61に発するようにした。
エンジン14の回転速度(回転数)については、エンジン回転センサ77にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
The opening of the
The rotation speed (rotation speed) of the
エンジン14の出力の一部で発電機81を回し、得た電力をバッテリ62に供給するとともに、左右の電動モータ21L,21Rや他の電装品に供給する。エンジン14の出力の残部は、オーガ27及びブロア28の回転に充てる。
The
走行準備レバー42を握るとともに、オーガスイッチ45を操作することにより、電磁クラッチ31を接続(オン)し、エンジン14の動力でオーガ27及びブロア28を回転させることができる。なお、走行準備レバー42をフリーにするか、又は、オーガスイッチ45を操作することにより、電磁クラッチ31を断(オフ)状態にすることができる。
By grasping the
次に走行部11L,11Rの系統の作動を説明する。
本発明の除雪機10は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ82L,82Rを備える。具体的には、左右の電動モータ21L,21Rの各モータ軸を左右の電磁ブレーキ82L,82Rによって制動するようにした。これらの電磁ブレーキ82L,82Rは、駐車中は制御部61の制御により、ブレーキ状態(オン状態)にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ82L,82Rを開放する。
Next, the operation of the traveling
The
メインスイッチ44がオン位置にあること、及び、走行準備レバー42が握られていることの2つの条件が満たされ、方向速度レバー53を前進又は後進に切換えると、電磁ブレーキ82L,82Rはオフ状態になる。
When the two conditions of the
方向速度レバー53の位置情報をポテンショメータ53aから得た制御部61は、左右のモータドライバ84L,84Rを介して左右の電動モータ21L,21Rを回転させ、電動モータ21L,21Rの回転速度(回転数)をモータ回転センサ83L,83Rで検出して、その検出信号に基づいて回転速度が所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪21L,21Rが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
The
走行中の制動は次の手順で行う。モータドライバ84L,84Rは、回生ブレーキ回路85L,85R及び短絡ブレーキ回路86L,86Rを含む。短絡ブレーキ回路86L,86Rはブレーキ手段である。
Braking while driving is performed according to the following procedure.
左の旋回操作レバー43Lを握って左の旋回スイッチ43Laをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部61は左の回生ブレーキ回路85Lを作動させ、左の電動モータ21Lの速度を下げる。
右の旋回操作レバー43Rを握って右の旋回スイッチ43Raをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部61は右の回生ブレーキ回路85Rを作動させ、右の電動モータ21Rの速度を下げる。
すなわち、左の旋回操作レバー43Lを握っている間だけ、除雪機10を左旋回させることができる。また、右の旋回操作レバー43Rを握っている間だけ、除雪機10を右旋回させることができる。
While holding the
While gripping the right
That is, the
そして、(1)走行準備レバー42を離すか、(2)メインスイッチ44をオフ位置に戻すか、(3)方向速度レバー53を中立位置に戻すかの、何れかにより走行を停止させることができる。
The travel can be stopped by either (1) releasing the
オーガハウジング姿勢操作レバー55を前後にスイング操作することで、電動モータ16aは正逆転し、昇降駆動機構16のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング25及びブロアケース26は昇降する。オーガハウジング25の昇降位置については、ハイト位置センサ87(上下動検出部87)にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
By swinging the auger housing
オーガハウジング姿勢操作レバー55を左右にスイング操作することで、電動モータ38aは正転し、ローリング駆動機構38のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング25及びブロアケース26は左右にローリングする。オーガハウジング25のローリング位置については、ローリング位置センサ88(左右傾動検出部88)にて検出し、その検出信号を制御部61に発するようにした。
By swinging the auger housing
次に、除雪機10を前進走行させつつ除雪作業部13で除雪作業を行う場合、すなわち、方向速度レバー53のポジションが前進側Adにあり、且つ、オーガスイッチ45がオンであるという条件の場合における、制御部61の制御形態について、図6〜図12に基づき説明する。
Next, when snow removal work is performed by the snow
この制御については、上記図2に示す制御部61をマイクロコンピュータとした場合の制御フローで説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ44をオンにしたときに制御を開始し、メインスイッチ44をオフにしたときに制御を終了する。図中、ST××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図2及び図4を参照しつつ説明する。
This control will be described with reference to a control flow when the
図6は本発明に係る除雪機の制御部の制御フローチャート(その1)であり、エンジン14及び電動モータ21L,21Rを制御するためのメインルーチンを示す。
ST01;モード切替スイッチ51のスイッチ信号を読み込む。
ST02;モード切替スイッチ51の切替位置を調べ、第1制御位置P1ならST03に進み、第2制御位置P2ならST04に進み、第3制御位置P3ならST05に進む。
FIG. 6 is a control flowchart (part 1) of the control unit of the snowplow according to the present invention, and shows a main routine for controlling the
ST01: The switch signal of the
ST02: The switching position of the
ST03;第1の制御モードを実行することにより、エンジン14及び電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST01に戻る。このST03を具体的に実行するためのサブルーチンについては、後述する図7にて示す。
ST04;第2の制御モードを実行することにより、エンジン14及び電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST01に戻る。このST04を具体的に実行するためのサブルーチンについては、後述する図9にて示す。
ST05;第3の制御モードを実行することにより、エンジン14及び電動モータ21L,21Rを制御した後に、ST01に戻る。このST05を具体的に実行するためのサブルーチンについては、後述する図11にて示す。
ST03: By controlling the
ST04: By controlling the
ST05: By controlling the
図7は本発明に係る除雪機の制御部の制御フローチャート(その2)であり、上記図6のステップST03に示す第1の制御モードを具体的に実行するためのサブルーチンを示す。
ST101;スロットルレバー52の操作量Sopを読み込む。操作量Sopについては、スロットルレバー52のポジションに応じた電圧をポテンショメータ52aで検出すればよい。
ST102;スロットルレバー52の操作量Sopから、エンジン14の目標回転数Esを求める。
FIG. 7 is a control flowchart (part 2) of the control unit of the snowplow according to the present invention, and shows a subroutine for concretely executing the first control mode shown in step ST03 of FIG.
ST101: The operation amount Sop of the
ST102: The target rotational speed Es of the
ST103;方向速度レバー53の操作量Ropを読み込む。操作量Ropについては、方向速度レバー53のポジションに応じた電圧をポテンショメータ53aで検出すればよい。
ST104;方向速度レバー53の操作量Ropから、走行用電動モータ21L,21Rの目標走行速度Msを求める。
ST103: The operation amount Rop of the
ST104: From the operation amount Rop of the
ST105;メモリ63に記憶されている、第1の基準加速度及び第1の基準減速度のデータを選択して読み込む。これらの第1の基準加・減速度は、走行用電動モータ21L,21Rを加速制御又は減速制御するときの基準となる、加速度の定数及び減速度の定数である。
ST106;メモリ63に記憶されている、第1の基準PIDのデータを選択して読み込む。この第1の基準PIDは、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度をPID制御するときの基準となる、PID定数である。
ST105: Select and read the first reference acceleration and first reference deceleration data stored in the
ST106: The data of the first reference PID stored in the
ST107;エンジン14の実際の回転数Ne(以下、「実回転数Ne」と言う)を検出する。実回転数Neについては、エンジン回転センサ77で検出すればよい。
ST108;メモリ63に記憶されている、図8に示す第1の負荷制御マップを選択して読み込む。
ST107: The actual rotational speed Ne of the engine 14 (hereinafter referred to as “actual rotational speed Ne”) is detected. The actual rotation speed Ne may be detected by the
ST108: The first load control map shown in FIG. 8 stored in the
ここで、図8に基づき第1の負荷制御マップについて説明する。
図8は本発明に係る除雪機に採用する第1の負荷制御マップの説明図であり、縦軸をエンジンの実回転数Ne(rpm)とし、横軸を走行部の減速度Rd(%)として、実回転数Neに対応する減速度Rdを得る、第1の負荷制御マップを示す。
Here, the first load control map will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a first load control map employed in the snowplow according to the present invention, where the vertical axis represents the actual engine speed Ne (rpm), and the horizontal axis represents the deceleration Rd (%) of the traveling unit. FIG. 5 shows a first load control map for obtaining a deceleration Rd corresponding to the actual rotational speed Ne.
なお、本発明において「減速度Rd」とは、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度、つまり、走行部11L,11Rの走行速度が減少する割合のことを言い、減速補正係数とも言う(以下同じ)。走行用電動モータ21L,21Rの実際の回転速度をMnrとしたときに、回転速度Mnrは減速度Rd分だけ減速することになる。減速した後の走行用電動モータ21L,21Rの回転速度Mdrは、次の式で求めることができる。
Mdr=Mnr×(100−Rd)/100
In the present invention, “deceleration Rd” refers to the rotation speed of the
Mdr = Mnr × (100−Rd) / 100
この第1の負荷制御マップの特性は直線で表したものであり、実回転数Neが目標回転数Esと同一のときに減速度Rdが0%であり、実回転数Neが0まで低下したときに減速度RdがRd1%である。Rd1の値は比較的小さく設定してある。第1の負荷制御マップによれば、エンジン14の実回転数Neの低下に応じて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度(つまり、走行部11L,11Rの走行速度)の減速度Rdを若干増して減速させることができる。
The characteristic of the first load control map is a straight line. When the actual rotational speed Ne is the same as the target rotational speed Es, the deceleration Rd is 0%, and the actual rotational speed Ne is reduced to 0. Sometimes the deceleration Rd is Rd 1%. The value of Rd1 is set to be relatively small. According to the first load control map, the deceleration Rd of the rotational speeds of the
走行中における、電動モータ21L,21Rの実際の回転速度をMnrとして、具体的に述べると次の通りである。
減速度Rd=0%の場合には、減速した後の回転速度「Mdr=Mnr」である。つまり、電動モータ21L,21Rの回転速度Mnrを全く減速させない。
減速度Rd=Rd1%の場合には、減速した後の回転速度「Mdr=Mnr×(100−Rd1)/100」である。
減速度Rd=100%の場合には、減速した後の回転速度「Mdr=0」である。つまり、電動モータ21L,21Rの回転速度Mnrを全減速(停止)させる。
The actual rotation speed of the
In the case of the deceleration Rd = 0%, the rotational speed after deceleration is “Mdr = Mnr”. That is, the rotational speed Mnr of the
When the deceleration is Rd = Rd1%, the rotational speed after deceleration is “Mdr = Mnr × (100−Rd1) / 100”.
When the deceleration Rd = 100%, the rotational speed after deceleration is “Mdr = 0”. That is, the rotational speed Mnr of the
図7に戻って説明を続ける。
ST109;目標回転数Esに基づいてエンジン14の回転速度を制御する。
ST110;目標走行速度Ms、第1の基準加・減速度、第1の基準PID、第1の負荷制御マップに基づいて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度を制御した後に、図6のST03にリターンする。
このST110では、エンジン14の目標回転数Esに対して、実回転数Neが低下してきたら、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度、つまり、走行部11L,11Rの走行速度を「第1の負荷制御マップ」に基づいて減速させる。
Returning to FIG. 7, the description will be continued.
ST109: The rotational speed of the
ST110: After controlling the rotational speeds of the
In ST110, when the actual rotational speed Ne decreases with respect to the target rotational speed Es of the
図9は本発明に係る除雪機の制御部の制御フローチャート(その3)であり、上記図6のステップST04に示す第2の制御モードを具体的に実行するためのサブルーチンを示す。
ST201;方向速度レバー53の操作量Ropを読み込む。
ST202;操作量Ropから、走行用電動モータ21L,21Rの目標走行速度Msを求める。
FIG. 9 is a control flowchart (part 3) of the control unit of the snowplow according to the present invention, and shows a subroutine for specifically executing the second control mode shown in step ST04 of FIG.
ST201: The operation amount Rop of the
ST202: The target travel speed Ms of the travel
ST203;メモリ63に記憶されている、第2の基準加速度及び第2の基準減速度のデータを選択して読み込む。これらの第2の基準加・減速度は、走行用電動モータ21L,21Rを加速制御又は減速制御するときの基準となる、加速度の定数及び減速度の定数である。
ST204;メモリ63に記憶されている、第2の基準PIDのデータを選択して読み込む。この第2の基準PIDは、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度をPID制御するときの基準となる、PID定数である。
ST203: Select and read the data of the second reference acceleration and the second reference deceleration stored in the
ST204: Select and read the data of the second reference PID stored in the
ST205;スロットル弁71の開度Saを検出する。開度Saについては、スロットルポジションセンサ75で検出すればよい。
ST206;メモリ63に記憶されている、図10に示す第2の負荷制御マップを選択して読み込む。
ST205: The opening degree Sa of the
ST206: The second load control map shown in FIG. 10 stored in the
ここで、図10に基づき第2の負荷制御マップについて説明する。
図10は本発明に係る除雪機に採用する第2の負荷制御マップの説明図であり、縦軸をスロットル弁の開度Sa(%)とし、横軸を走行部の減速度Rd(%)として、開度Saに対応する減速度Rdを得る、第2の負荷制御マップを示す。
この第2の負荷制御マップの特性は、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度(つまり、走行部11L,11Rの走行速度)の減速度Rdが増す割合を、開度Saが小さい前半の開度域では小さく設定するとともに、開度Saが大きい後半の開度域では大きく設定したことを特徴とする。
Here, the second load control map will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a second load control map employed in the snowplow according to the present invention, wherein the vertical axis represents the throttle valve opening degree Sa (%), and the horizontal axis represents the deceleration Rd (%) of the traveling unit. As shown, a second load control map for obtaining a deceleration Rd corresponding to the opening degree Sa is shown.
The characteristic of the second load control map is that the rotational speed of the
詳しく述べると、スロットル弁71の開度Saにおいて、開度Sa1は0%(全閉)より大きく、開度Sa2は開度Sa1より大きく且つ100%(全開)より小さい。開度Sa1のときに減速度Rdを0%、開度Sa2のときに減速度をRd2、開度100%のときに減速度をRd3に設定した。
More specifically, in the opening degree Sa of the
開度SaがSa1からSa2まで増大する直線の前半特性線Q1の勾配はきつく、開度SaがSa2から100%まで増大する直線の後半特性線Q2の勾配は緩い。つまり、第2の負荷制御マップの特性は、特性線Q1,Q2により、図10において概ね上方へ凸となる湾曲した曲線状の特性である。 The slope of the first half characteristic line Q1 of the straight line in which the opening degree Sa increases from Sa1 to Sa2 is tight, and the slope of the second half characteristic line Q2 of the straight line in which the opening degree Sa increases from 100% to 100% is gentle. That is, the characteristic of the second load control map is a curved curve characteristic that is substantially upwardly convex in FIG. 10 by the characteristic lines Q1 and Q2.
このように、開度Saが0%からSa2へ増大するまでの前半の開度域では、開度Saの増加量に対する減速度Rdが増す割合は小さい。一方、開度SaがSa2から100%へ増大するまでの後半の開度域では、開度Saの増加量に対する減速度Rdが増す割合は大きい。
第2の負荷制御マップによれば、負荷の増大に応じてエンジン14の実回転数Neが低下することに伴い、スロットル弁71の開度Saを増すことになるので、この結果、開度Saの増加に応じて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度(つまり、走行部11L,11Rの走行速度)を弱めに減速させることができる。
Thus, in the first-half opening range until the opening degree Sa increases from 0% to Sa2, the rate of increase of the deceleration Rd with respect to the increase amount of the opening degree Sa is small. On the other hand, in the latter half of the opening range until the opening degree Sa increases from Sa2 to 100%, the rate of increase of the deceleration Rd with respect to the increase amount of the opening degree Sa is large.
According to the second load control map, the opening degree Sa of the
図9に戻って説明を続ける。
ST207;目標回転数Esに基づいてエンジン14の回転速度を制御する。
ST208;目標走行速度Ms、第2の基準加・減速度、第2の基準PID、第2の負荷制御マップに基づいて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度を制御した後に、図6のST04にリターンする。
このST208では、負荷の増大に応じてエンジン14の実回転数Neが低下してきたら、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度、つまり、走行部11L,11Rの走行速度を「第2の負荷制御マップ」に基づいて減速させる。
Returning to FIG. 9, the description will be continued.
ST207: The rotational speed of the
ST208: After controlling the rotational speeds of the
In ST208, when the actual rotational speed Ne of the
図11は本発明に係る除雪機の制御部の制御フローチャート(その4)であり、上記図6のステップST05に示す第3の制御モードを具体的に実行するためのサブルーチンを示す。
ST301;メモリ63に記憶されている、エンジン14の目標回転数Esを求める。
ST302;方向速度レバー53の操作量Ropを読み込む。
ST303;操作量Ropから、走行用電動モータ21L,21Rの目標走行速度Msを求める。
FIG. 11 is a control flowchart (No. 4) of the control unit of the snowplow according to the present invention, and shows a subroutine for specifically executing the third control mode shown in step ST05 of FIG.
ST301: The target rotational speed Es of the
ST302: The operation amount Rop of the
ST303: The target travel speed Ms of the travel
ST304;メモリ63に記憶されている、第3の基準加速度及び第3の基準減速度のデータを選択して読み込む。これらの第3の基準加・減速度は、走行用電動モータ21L,21Rを加速制御又は減速制御するときの基準となる、加速度の定数及び減速度の定数である。
ST305;メモリ63に記憶されている、第3の基準PIDのデータを選択して読み込む。この第3の基準PIDは、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度をPID制御するときの基準となる、PID定数である。
ST304: The third reference acceleration and third reference deceleration data stored in the
ST305: Select and read the data of the third reference PID stored in the
ST306;スロットル弁71の開度Saを検出する。
ST307;走行用電動モータ21L,21Rの回転速度に、予め設定された一定の速度制限を設ける。第3の制御モードにおいては、第1・第2制御モードに比べて、より安定した走行をしつつ、より丁寧な除雪作業をするために、走行部11L,11Rの走行速度を半分程度に制限するように、電動モータ21L,21Rの回転速度を制限することにした。
ST306: The opening degree Sa of the
ST307: A predetermined fixed speed limit is provided for the rotational speed of the
ST308;メモリ63に記憶されている、図12に示す第3の負荷制御マップを選択して読み込む。
ST308: The third load control map shown in FIG. 12 stored in the
ここで、図12に基づき第3の負荷制御マップについて説明する。
図12は本発明に係る除雪機に採用する第3の負荷制御マップの説明図であり、縦軸をスロットル弁の開度Sa(%)とし、横軸を走行部の減速度Rd(%)として、開度Saに対応する減速度Rdを得る、第3の負荷制御マップを示す。
この第3の負荷制御マップの特性は、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度(つまり、走行部11L,11Rの走行速度)の減速度Rdが増す割合を、開度Saが小さい前半の開度域では大きく設定するとともに、開度Saが大きい後半の開度域では小さく設定したことを特徴とする。
Here, the third load control map will be described with reference to FIG.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a third load control map employed in the snowplow according to the present invention, wherein the vertical axis represents the throttle valve opening degree Sa (%), and the horizontal axis represents the deceleration Rd (%) of the traveling unit. FIG. 9 shows a third load control map for obtaining a deceleration Rd corresponding to the opening degree Sa.
The characteristic of the third load control map is that the rotational speed of the
詳しく述べると、スロットル弁71の開度Saにおいて、開度Sa3は0%(全閉)より大きく、開度Sa4は開度Sa3より大きく且つ100%(全開)より小さい。開度Sa3のときに減速度Rdを0%、開度Sa4のときに減速度をRd4、開度100%のときに減速度を100%に設定した。
More specifically, in the opening degree Sa of the
開度SaがSa3からSa4まで増大する直線の前半特性線Q3の勾配は緩く、開度SaがSa4から100%まで増大する直線の後半特性線Q4の勾配はきつい。つまり、第3の負荷制御マップの特性は、特性線Q3,Q4により、図12において概ね下方へ凸となる湾曲した曲線状の特性である。 The slope of the first half characteristic line Q3 of the straight line where the opening degree Sa increases from Sa3 to Sa4 is gentle, and the slope of the second half characteristic line Q4 of the straight line where the opening degree Sa increases from 100% to 100% is tight. That is, the characteristic of the third load control map is a curved curve characteristic that is substantially downwardly convex in FIG. 12 by the characteristic lines Q3 and Q4.
このように、開度Saが0%からSa4へ増大するまでの前半の開度域では、開度Saの増加量に対する減速度Rdが増す割合は大きい。一方、開度SaがSa4から100%へ増大するまでの後半の開度域では、開度Saの増加量に対する減速度Rdが増す割合は小さい。
第3の負荷制御マップによれば、負荷の増大に応じてエンジン14の実回転数Neが低下することに伴い、スロットル弁71の開度Saを増すことになるので、この結果、開度Saの増加に応じて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度(つまり、走行部11L,11Rの走行速度)を強めに減速させることができる。
Thus, in the first-half opening range until the opening degree Sa increases from 0% to Sa4, the rate of increase of the deceleration Rd with respect to the increase amount of the opening degree Sa is large. On the other hand, in the latter half of the opening range until the opening degree Sa increases from Sa4 to 100%, the rate of increase of the deceleration Rd with respect to the increase amount of the opening degree Sa is small.
According to the third load control map, the opening degree Sa of the
図11に戻って説明を続ける。
ST309;目標回転数Esに基づいてエンジン14の回転速度を制御する。
ST310;目標走行速度Ms、第3の基準加・減速度、第3の基準PID、第3の負荷制御マップ、走行速度の制限に基づいて、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度を制御した後に、図6のST05にリターンする。
このST310では、負荷の増大に応じてエンジン14の実回転数Neが低下してきたら、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度、つまり、走行部11L,11Rの走行速度を「第3の負荷制御マップ」に基づいて減速させる。
Returning to FIG. 11, the description will be continued.
ST309: The rotational speed of the
ST310: Based on the target travel speed Ms, the third reference acceleration / deceleration, the third reference PID, the third load control map, and the travel speed limit, the rotational speeds of the travel
In ST310, when the actual rotational speed Ne of the
ところで、上記ST105,ST205,ST304に示す、基準となる加速度及び減速度の定数については、次の通りである。
第2の基準加速度及び第2の基準減速度を標準とし、第1の基準加速度及び第1の基準減速度を第2の基準加・減速度より大きく設定し、第1の基準加速度及び第1の基準減速度を第2の基準加・減速度より小さく設定した。
つまり、走行用電動モータ21L,21Rの回転速度が、第1の制御モードでは高速、第2の制御モードでは中速、第3の制御モードでは低速となるように、基準となる加速度及び減速度の定数を設定した。
Incidentally, the reference acceleration and deceleration constants shown in ST105, ST205, and ST304 are as follows.
Using the second reference acceleration and the second reference deceleration as a standard, the first reference acceleration and the first reference deceleration are set larger than the second reference acceleration / deceleration, and the first reference acceleration and the first reference acceleration are set. The reference deceleration was set smaller than the second reference acceleration / deceleration.
That is, the reference acceleration and deceleration are set so that the rotational speeds of the
また、走行速度のPID制御(比例動作、積分動作及び微分動作の3つの動作を含む制御方式)で用いるPID定数については、第1の制御モード及び第2の制御モードのレスポンス(応答)が速く、これに対して、第3の制御モードのレスポンスが遅くなるように、上記ST106,ST206,ST305で設定した。 In addition, for PID constants used in PID control of travel speed (a control method including three operations of proportional operation, integral operation and differential operation), the response in the first control mode and the second control mode is fast. On the other hand, the setting is made in ST106, ST206, and ST305 so that the response in the third control mode is delayed.
各制御モードにおけるエンジン14の回転数Neの調整については、次の通りである。
第1の制御モードにおいては、オーガスイッチ45のオン・オフにかかわらず、スロットルレバー52を手動操作することにより、エンジン14の回転数Neを任意に調整することができる。なお、オーガスイッチ45がオンであるときだけ、手動操作によりエンジン14の回転数Neを調整可能としてもよい。
Adjustment of the rotational speed Ne of the
In the first control mode, the rotational speed Ne of the
第2の制御モードにおいては、オーガスイッチ45がオフであるときに、エンジン14の回転数Neを予め設定された一定の低速値で維持し、また、オーガスイッチ45がオンであるときに、スロットルレバー52を手動操作することにより、エンジン14の回転数Neを任意に調整することができる(最大値はエンジン14の最大動力にほぼ対応する)。
In the second control mode, when the
第3の制御モードにおいては、オーガスイッチ45がオフであるときに、エンジン14の回転数Neを予め設定された一定の低速値で維持し、また、オーガスイッチ45がオンであるときに、エンジン14の回転数Neを予め設定された一定の高速値(エンジン14の最大トルクにほぼ対応する高速値)で維持する。
In the third control mode, when the
以上の説明から明らかなように、除雪負荷と走行速度との関係を考慮して、オーガスイッチ45がオンのときだけ、各負荷制御マップに基づいて走行部11L,11Rの走行速度を制御するようにした。
As is apparent from the above description, the traveling speed of the traveling
なお、上記制御フローにおいて、左右の電動モータ21L,21Rの駆動制御方式は、例えば、モータ端子にパルス電圧を供給するパルス幅変調方式(PWM方式)である。制御部61の制御信号に応じて、モータドライバ84L,84Rはパルス幅が制御されたパルス信号を発して、電動モータ21L,21Rの回転を制御することができる。
In the control flow, the drive control method for the left and right
以上の説明をまとめると、次の通りである。
本発明は、機体19に備えた除雪作業部13を駆動するエンジン14と、機体19を走行させる走行部11L,11Rの走行速度を可変する電動モータ21L,21Rと、これらのエンジン14並びに電動モータ21L,21Rを関連させて走行速度を制御する制御部61とを備えた作業機10であって、制御部61は、除雪作業部13の負荷に対応する複数の負荷制御モードに基づいて、エンジン14の出力及び走行速度を制御する作業機10において、
複数の負荷制御モードは、エンジン14の回転数Neを基に手動操作にて制御する第1の制御モードと、エンジン14用のスロットル弁71における開度Saの増加量に対して走行速度を緩やかに減少させるように制御する第2の制御モードと、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して走行速度を第2の制御モードの場合よりも大きく減少させるように制御する第3の制御モードと、からなることを特徴とする。
The above description is summarized as follows.
The present invention includes an
In the plurality of load control modes, the traveling speed is moderated with respect to the first control mode that is controlled manually based on the rotational speed Ne of the
従って、3つの負荷制御モードに次のような用途がある。
第1の制御モードは、エンジン14の回転数を基に手動操作にて制御する、いわゆる、手動モードである。
除雪作業部13にかかる負荷が増大した場合には、エンジン14の回転数Neが低下する。作業者は、回転数Neの低下を知覚することによって、負荷が増大したと認識できる。従って、作業者はスロットル弁71の開度Saを手動で適宜増加させて、エンジン14の回転数Neを維持させればよい。つまり、第1の制御モードは、エンジン14の回転数Neによる負荷制御のみを行うものであり、作業者にとって、負荷のきっかけが判ればよい場合に、用いることができる。制御部61の介入が少ないので、作業者の意志を十分に反映することができる。
このように、負荷の状況の変化に応じて、作業者が作業機10を自由に操作したい場合には、第1の制御モードを選択することが好適である。作業に慣れている上級作業者は、第1の制御モードを選択すればよい。
Accordingly, the three load control modes have the following uses.
The first control mode is a so-called manual mode in which control is performed manually based on the rotational speed of the
When the load applied to the snow
As described above, when the operator wants to freely operate the
第2の制御モードは、スロットル弁71における開度Saの増加量に対して走行速度を緩やかに減少させるように制御する、いわゆる、パワーモードである。
除雪作業部13にかかる負荷が増大した場合には、エンジン14の回転数Neが低下する。これに対して、作業者がスロットル弁71の開度Saを増加させることにより、エンジン14の回転数Neを維持させることができる。つまり、エンジン14の動力で除雪作業部13を駆動可能である間は、制御部61による介入が少ない。
第2の制御モードでは、スロットル弁71における開度Saの増加量に対して、走行速度を緩やかに減少させるように制御する。従って、除雪作業部13にかかる負荷が増大したにもかかわらず、走行速度の減少を抑制することができる。このように、除雪作業部13にかかる負荷が増大しても、走行速度を大きく下げたくない場合には、第2の制御モードを選択することが好適である。つまり、安定した走行速度で比較的丁寧な作業をすることができる。作業を迅速に効率良く行いたい作業者や、作業にある程度慣れている中級作業者は、第2の制御モードを選択すればよい。
第2の制御モードでは、スロットルレバー52を操作してエンジン14の回転数Neを増減させることにより、シュータ29からの投雪距離を調節することもできる。
The second control mode is a so-called power mode in which the traveling speed is controlled to be gradually decreased with respect to the increase amount of the opening degree Sa in the
When the load applied to the snow
In the second control mode, the travel speed is controlled to be gradually decreased with respect to the increase amount of the opening degree Sa in the
In the second control mode, the snow throwing distance from the
第3の制御モードでは、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して、走行速度を第2の制御モードの場合よりも大きく減少させるように制御する、いわゆる、オートモード(自動モード)である。
例えば、除雪作業部13にかかる負荷が増大したときに、スロットル弁71の開度Saを自動的に増加させることで、エンジン14の回転数Neを維持させることができる。この場合には、開度Saの増加量に対して走行速度が大きく減速する。このように、除雪作業部13にかかる負荷が増大したときに、これに対応して走行速度は大きく減速する。走行速度を遅くしてもよいから、除雪作業部13にかかる負荷を抑制したい場合には、第3の制御モードを選択することが好適である。つまり、丁寧な作業をすることができるとともに、操作が簡単で使い勝手が良い。作業に不慣れな初心者は、第3の制御モードを選択すればよい。
In the third control mode, in the so-called auto mode (automatic mode), the travel speed is controlled so as to decrease more greatly than in the second control mode with respect to the increase amount of the opening degree Sa of the
For example, the rotational speed Ne of the
このように制御部61の負荷制御モードを、(1)慣れている上級者が使う手動操作式の第1の制御モードと、(2)ある程度慣れている中級作業者が使う半自動式の第2の制御モードと、(3)不慣れな初心者が使う自動式の第3の制御モードとの、3つのモードに設定したものである。これらのモードを適宜選択することにより、1台の作業機10を初心者から上級作業者まで、自分に最適な作業形態で容易に使用することができる。
As described above, the load control mode of the
さらに本発明は、第1の制御モードは、エンジン14の回転数Neの低下に応じて走行速度の減速度を増すように設定したモードであり、
第2の制御モードは、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して、走行速度の減速度が増す割合を、開度Saが小さい前半の開度域では小さく設定するとともに、開度Saが大きい後半の開度域では大きく設定したモードであり、
第3の制御モードは、スロットル弁71の開度Saの増加量に対して、走行速度の減速度が増す割合を、開度Saが小さい前半の開度域では大きく且つ開度Saが大きい後半の開度域では小さく設定したモードであることを特徴とする。
Further, in the present invention, the first control mode is a mode set to increase the deceleration of the traveling speed in accordance with the decrease in the rotational speed Ne of the
In the second control mode, the rate of increase in the deceleration of the traveling speed with respect to the increase amount of the opening degree Sa of the
In the third control mode, the rate at which the traveling speed deceleration increases with respect to the increase amount of the opening degree Sa of the
従って、第1、第2、第3の各制御モードを任意に選択することによって、作業者の好みに応じた作業内容にすることができる。すなわち、
第1の制御モードは、負荷が過大になったことを、作業者に喚起するだけのモードであるから、エンジン14の回転数Neの低下に応じて、走行速度の減速度を増すだけでよい。第1の制御モードを選択したときには、除雪作業部13にかかる負荷が過大になると、エンジン14の回転数Neが低下し、これに応じて走行速度の減速度が増す。作業者は、減速したことを知覚することによって、負荷が過大になったと認識できる。作業者は負荷の状況の変化に応じて、作業機10をより自由に操作することができる。
Therefore, by arbitrarily selecting each of the first, second, and third control modes, the work content according to the operator's preference can be obtained. That is,
Since the first control mode is a mode that only alerts the operator that the load is excessive, it is only necessary to increase the deceleration of the traveling speed in accordance with the decrease in the rotational speed Ne of the
第2の制御モードを選択したときには、現在の走行速度を余り減少させることなく(つまり、作業機10を概ね現在の走行速度で走行させつつ)、スロットル弁71の開度Saを増して、エンジン能力の限界近くまで作業部に大きい負荷をかけ続けることができる。この結果、作業を迅速に効率良く行うことができる。
When the second control mode is selected, the opening Sa of the
第2の制御モードを選択したときについて、より具体的に説明する。図10に示す第2の負荷制御マップのように、スロットル弁71の開度Saが0%から全開に近いSa2まで変化しても、減速度Rdは0%からRd2までしか変化しない。つまり、前半の開度域では、開度Saの増加量に対する減速度Rdが増す割合は小さい。開度Saが、全開に近いSa2から100%まで変化する領域、つまり、後半の開度域に入ってから、開度Saの変化に対して減速度Rdが大きく変化する。
The case where the second control mode is selected will be described more specifically. As shown in the second load control map shown in FIG. 10, even if the opening degree Sa of the
例えば、除雪機10においては、エンジン14が高速回転するほどオーガ27及びブロア28が高速回転するので、オーガ27で雪を掻き集める能力が増すとともに、掻き集めた雪をブロア28によってシュータ29を介して遠くへ飛ばす能力が増す。この結果、除雪作業部13の処理能力が増す。エンジン14を高速回転させるには、スロットル弁71の開度Saを増せばよい。開度Saを大きく増しても、減速度Rdが増す割合は小さい。このように、エンジン14にかかる負荷が増大しても、除雪機10の走行速度を余り減速させなくてすむ。
除雪機10を概ね現在の走行速度で走行させつつ、スロットル弁71を大きく開けて、エンジン14の能力の限界近くまで除雪作業部13に大きい負荷をかけ続けることができる。この結果、除雪作業を迅速に効率良く行うことができる。
For example, in the
While the
第3の制御モードを選択したときには、スロットル弁71の開度Saが少し増しただけで、作業機10の現在の走行速度は大きく減少する。この結果、除雪作業部13にかかる負荷は抑制される。従って、エンジン14の負担を軽減することができる。
When the third control mode is selected, the current travel speed of the work implement 10 is greatly reduced only by slightly increasing the opening degree Sa of the
このように使い勝手に即した最適な制御を行うことができる。従って、作業機10を初心者から上級作業者まで、どんな作業者であっても、より操作し易い作業機とすることができる。
In this way, it is possible to perform optimal control that suits usability. Therefore, the
除雪機10(図1参照)は、第1の制御モード、第2の制御モード及び第3の制御モードを、手動式切替スイッチ51(モード切替スイッチ51)によって切り替えるようにしたことを特徴とする。手動式切替スイッチ51によって第1の制御モード、第2の制御モード及び第3の制御モードに自由に切り替えることができるので、モード切替操作が簡単である。
The snowplow 10 (see FIG. 1) is characterized in that the first control mode, the second control mode, and the third control mode are switched by a manual switch 51 (mode switch 51). . Since the
さらに、除雪機10(図1参照)は、除雪作業部13を、オーガ27並びにブロア28からなる除雪作業部としたので、走行部11L,11Rの速度調整やエンジンの回転数調整を、除雪作業の初心者から上級作業者まで、自分に最適な作業形態で容易に操作できる。
Further, since the snow removal machine 10 (see FIG. 1) uses the snow
以上に説明した除雪機10(図1参照)の操作手順の一例を説明する。
図13(a)〜(c)は本発明に係る除雪機の操作手順の一例を示す第1作用説明図である。
(a)において、右手49Rでメインスイッチ44を矢印a1の如く回転させることでエンジン14(図1参照)を始動する。
An example of the operation procedure of the snow removal machine 10 (see FIG. 1) described above will be described.
FIGS. 13A to 13C are first operation explanatory views showing an example of an operation procedure of the snowplow according to the present invention.
In (a), the engine 14 (see FIG. 1) is started by rotating the
(b)において、左手49Lでモード切替スイッチ51(以下、「モード設定スイッチ51」と記載する)のノブ51aを矢印a2の如く回転させることで、除雪モードを設定する。ここでは、除雪モードを第3制御位置(オートポジション)P3(図3参照)に設定する。
In (b), the snow removal mode is set by rotating the
(c)において、左手49Lで走行準備レバー42を握るとともに、右手49Rで方向速度レバー53を前進領域(前進ポジション)に矢印a3の如く設定する。この状態で機体19(図1参照)を前進走行させることができる。
In (c), the
図14(a)〜(c)は本発明に係る除雪機の操作手順の一例を示す第2作用説明図である。
(a)において、右手49Rを矢印a4の如く右のグリップ18Rに移し、前進走行を持続する。
FIGS. 14A to 14C are second operation explanatory views showing an example of the operation procedure of the snowplow according to the present invention.
In (a), the
(b)において、右手49Rでオーガスイッチ45を矢印a5の如く押し、オーガ27(図1参照)を回転させ、除雪準備に入る。
In (b), the
(c)において、例えば、図13(b)でモード切替スイッチ51を第1制御位置手動(手動ポジション)P1に設定した場合は、右手49Rで、方向速度レバー53を矢印a6の如く調整し、前進の走行速度を調整する必要が生ずる。なお、(a)〜(c)において、左手49Lは走行準備レバー42を握った状態のままであることを示す。
In (c), for example, when the
図15(a)〜(c)は本発明に係る除雪機の操作手順の一例を示す第3作用説明図である。
(a)において、右手49Rでオーガハウジング姿勢操作レバー55を矢印a7の度特前後左右に操作することで、オーガ27(図2参照)の高さ及びオーガ27の左右の傾きを調整しつつ、除雪作業を進める。
FIGS. 15A to 15C are third operation explanatory views showing an example of the operation procedure of the snowplow according to the present invention.
In (a), the height of the auger 27 (see FIG. 2) and the left / right inclination of the
(b)において、オーガ27(図2参照)の高さ及びオーガ27の左右の傾きを初期位置(原位置)に戻す必要が生じたときは、例えば、右手49Rの親指でリセットスイッチ54を矢印a8の如く押すことで、オーガ27を初期位置に戻すことができる。
In (b), when it becomes necessary to return the height of the auger 27 (see FIG. 2) and the left / right inclination of the
(c)において、シュータ操作レバー56を矢印a9の如く前後左右に操作し、シュータの投雪方向(上下角度及び左右角度)を調整することで、除雪した雪の投雪する方向を変化させることができる。なお、(a)〜(c)において、左手49Lは走行準備レバー42を握った状態のままであることを示す。
In (c), the
図16(a)〜(c)は本発明に係る除雪機の操作手順の一例を示す第4作用説明図である。
(a)において、図13(b)において、モード切替スイッチ51で第3制御位置(オートポジション)P3(図3参照)を選択した場合はスロットルレバー(調整部材)52を操作する必要はないが、第1制御位置手動(手動ポジション)P1を選択した場合には右手49Rでスロットルレバー52を矢印a10の如く操作し、エンジン14(図1参照)の回転数を調整しつつ、除雪作業を進める。また、第2制御位置(パワーポジション)P2を選択したときは、シュータ29(図1参照)から投雪する雪の投雪距離を調整することができる。
FIGS. 16A to 16C are fourth operation explanatory views showing an example of the operation procedure of the snowplow according to the present invention.
13A, when the third control position (auto position) P3 (see FIG. 3) is selected with the
(b)において、右手49Rで方向速度レバー53を後進領域(後進ポジション)に矢印a8の如く移すことで、機体19(図1参照)を後進させることができる。
In (b), the vehicle body 19 (see FIG. 1) can be moved backward by moving the
(c)において、右手49Rで方向速度レバー53を前進領域(前進ポジション)に矢印a12の如く移すことで、機体19(図1参照)を前進させることができ、除雪作業を継続することができる。なお、(a)〜(c)において、左手49Lは走行準備レバー42を握った状態のままであることを示す。
In (c), by moving the
図13〜図16から、モード設定スイッチ51は、除雪作業開始時に操作れば済むスイッチであると言え、走行準備レバー42は除雪作業中は常に握ったままのレバーでありと言える。
From FIG. 13 to FIG. 16, it can be said that the
すなわち、図1に示す除雪機10は、機体19の前部に除雪部(除雪作業部)13を設け、機体19の中央にエンジン14を設け、機体19の走行速度や除雪部13を制御する制御部61を設け、この制御部51に操作指令を入力操作するために機体19の後方に操作部40を設け、この操作部40を挟み込むとともに機体19の後方へ左右の操作ハンドル17L,17Rを延出した除雪機において、操作部40の一方側に、除雪部13の除雪姿勢を操作する除雪部姿勢操作部材(オーガハウジング姿勢操作レバー)55を配置し、操作部40の他方側に位置する操作ハンドル17Lに、握ることで機体を走行可能状態にするとともに離すことで機体を走行停止状態にする走行準備レバー42を配置し、この走行準備レバー42の前方且つ操作部40に、制御部61で制御する機体19の走行速度、エンジン14の回転数及びエンジン14のスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチ(モード切替スイッチ)51を配置した。
That is, the
例えば、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも除雪機を使用できるようにすることができるとすれば、除雪機のユーザの層を拡げることができるので好ましいことである。 For example, it would be preferable to be able to use a snowplow for both those who are unfamiliar with snow removal work and those who are accustomed to snow removal work, because this can expand the layer of snowplow users.
そこで、制御部61で制御する機体19の走行速度、エンジン14の回転数及びエンジン14のスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチ(モード切替スイッチ)51を配置することで、除雪作業に不慣れな人にも慣れた人にも対応することのできる除雪機10を実現することができる。この結果、除雪機10のユーザの層を拡げることができる。
Therefore, a mode setting switch (mode changeover switch) 51 for arbitrarily selecting a plurality of snow removal modes set in advance by a combination of the traveling speed of the
また、除雪モードは作業者が除雪開始前に一度決定すればよく、除雪作業開始前に設定するモード設定スイッチ51を除雪中は握り放しの走行準備レバー42側の前方に配置することで、除雪中に頻繁に操作する除雪部姿勢操作部材(オーガハウジング姿勢操作レバー)55の操作の妨げになることを回避することができる。この結果、除雪部操作の操作性の向上を図ることができる。
Also, the snow removal mode may be determined once by the operator before the start of snow removal, and the
除雪機10(図1参照)では、モード設定スイッチ(モード切替スイッチ)51と走行準備レバー42の間にエンジン14出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材(スロットルレバー)52を設けた。
例えば、除雪モードの中に、走行速度、エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せを作業者が自由に設定できるマニュアル操作のモード(図3に示す手動ポジションP1)を設定したときには、エンジン14出力を調整したり、除雪部13で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材52がモード設定スイッチ51と操作の上で関連性が生まれる。また、除雪作業中であっても走行準備レバー42は握り放しで作業するレバーだある。そこで、モード設定スイッチ(モード切替スイッチ)51と走行準備レバー42の間にエンジン14出力を調整したり、除雪部で除雪した雪を投雪するときの投雪距離を調整する調整部材(スロットルレバー)52を設けることで、除雪作業における操作性の向上を図ることができる。
In the snowplow 10 (see FIG. 1), the snow throwing distance when adjusting the output of the
For example, when the manual operation mode (manual position P1 shown in FIG. 3) in which the operator can freely set the combination of the running speed, the engine speed, and the engine throttle opening is set in the snow removal mode, The adjusting
除雪機10(図1参照)では、モード設定スイッチ51に、ロータり式スイッチを採用した。
モード設定スイッチ51が、ロータり式スイッチにすることで、任意の除雪モードを迅速に設定することができ、設定した除雪モードを直接的に確認することができる。この結果、除雪作業の利便性の向上を図ることができる。
In the snowplow 10 (see FIG. 1), a rotary switch is adopted as the
When the
さらに、除雪機10(図1参照)では、調整部材(スロットルレバー)52に、操作部に前後移動操作可能であるスライド式を採用した。
調整部材(スロットルレバー)52を、操作部に前後移動操作可能に配置したスライド式にすることで、例えば、モード設定スイッチ51と走行準備レバー42の間に調整部材52をコンパクトに配置することができる。この結果、操作部40に調整部材(スロットルレバー)52を含む部材を機能ごとにブロック分けして配置することができ、除雪機10の操作性の向上を図ることができる。
Further, in the snow removal machine 10 (see FIG. 1), the adjustment member (throttle lever) 52 employs a slide type in which the operation unit can be moved back and forth.
By making the adjustment member (throttle lever) 52 slidable so that it can be moved back and forth in the operation portion, for example, the
尚、本発明に係る除雪機は、図3に示すように、モード設定スイッチ(モード切替スイッチ)51を制御部61で制御する機体19の走行速度、エンジン14の回転数及びエンジン14のスロットル開度の組合せで複数の除雪モード設定したが、これに限るものではなく、機体の走行速度、エンジンの回転数で決定したものであってもよい。
As shown in FIG. 3, the snowplow according to the present invention has a traveling speed of the
本発明に係る除雪機は、図1に示すように、除雪作業のための除雪機であったが、これに限るものではなく、除雪機はその他の作業機であってもよく、発明の趣旨をその他作業機に利用するものでもよい。 As shown in FIG. 1, the snow removal machine according to the present invention is a snow removal machine for snow removal work. However, the present invention is not limited to this, and the snow removal machine may be another work machine. May be used for other working machines.
本発明に係る除雪機は、前進走行しつつ前部のオーガで雪を掻き集めて除雪するオーガ式除雪機に採用するのに好適である。 The snow removal machine according to the present invention is suitable for use in an auger type snow removal machine that collects snow with a front auger and removes snow while traveling forward.
10…除雪機、13…除雪部(除雪作業部)、14…エンジン、17L,17R…操作ハンドル、19…機体、40…操作部、42…走行準備レバー、51…モード設定スイッチ(モード切替スイッチ)、52…調整部材(スロットルレバー)、55…除雪部姿勢操作部材(オーガハウジング姿勢操作レバー)、61…制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記操作部の一方側に、前記除雪部の除雪姿勢を操作する除雪部姿勢操作部材を配置し、前記操作部の他方側に位置する前記操作ハンドルに、握ることで機体を走行可能状態にするとともに離すことで機体を走行停止状態にする走行準備レバーを配置し、この走行準備レバーの前方且つ前記操作部に、前記制御部で制御する前記機体の走行速度、前記エンジンの回転数及びエンジンのスロットル開度の組合せで予め設定した複数の除雪モードを任意に選択するモード設定スイッチを配置したことを特徴とする除雪機。 A snow removal unit is provided at the front of the aircraft, an engine is installed at the center of the aircraft, a control unit is provided to control the running speed and snow removal unit of the aircraft, and an operation command is input to this control unit. In the snowplow that has a left and right operation handle extending to the rear of the machine,
A snow removal unit posture operation member for operating the snow removal posture of the snow removal unit is disposed on one side of the operation unit, and the vehicle body is allowed to travel by gripping the operation handle located on the other side of the operation unit. And a travel preparation lever that puts the airframe in a travel stop state by separating the airframe, and in front of the travel preparation lever and in the operation section, the travel speed of the airframe controlled by the control section, the engine speed, and the engine speed A snow remover comprising a mode setting switch for arbitrarily selecting a plurality of snow removal modes set in advance by a combination of throttle openings.
An adjusting member is provided between the mode setting switch and the travel preparation lever to adjust the engine output, or to adjust a snow throwing distance when the snow removed by the snow removing portion is thrown. Item 1. A snowblower according to Item 1.
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