JP2009281024A - 歩行型除雪機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、燃料消費を抑えることができる歩行型除雪機を提供することを課題とする。
【解決手段】エンジン回転センサ６３、スロットル弁６４、およびこのスロットル弁６４の開き量を調整するスロットル弁制御モータ６５を備えているエンジン５４を、機体１１に設け、この機体１１の前端にエンジン５４により駆動され雪を集めるオーガ１３を設け、このオーガ１３とエンジン５４の間に動力を断接するオーガクラッチ４２を設けてなる歩行型除雪機において、オーガの近傍に、オーガ１３が地面２６に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段２７を設け、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、オーガ１３が地面２６に押し付けられたときに、エンジン５４の回転速度を高速回転モードにする制御部６６をエンジン５４に設ける。
【選択図】図５

Description

本発明は、作業者が作業機の後方から連れ歩く型式の歩行型除雪機の改良に関する。

歩行型除雪機に代表される歩行型作業機は、作業者が作業機の後方から連れ歩くため、歩行型と呼ばれる。歩行型作業機には、歩行型除雪機の他、歩行型芝刈り機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００７−２２４８９７公報（図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、歩行型芝刈り機１００には、機体１０１と、この機体１０１に設けた車輪１０２およびエンジン１０３と、このエンジン１０３の出力軸１０３ａに連結される回転刃としてのカッタ１０４と、このカッタ１０４を収容するハウジング１０５と、出力軸１０３ａとカッタ１０４の間に設けエンジン１０３からカッタ１０４への出力を断接するクラッチ部１０６と、機体１０１に設けハウジング１０５に連通するとともにカッタ１０４で刈り取った芝を収容する収容体とが設けられ、作業者は、歩行しながら芝刈り作業を行うものである。

特許文献１の技術では、エンジン１０３の回転速度は、クラッチ部１０５の断接とは無関係に設定される。また、クラッチ部１０５の断接は、歩行型芝刈り機の運転者によって行われる。この場合に、クラッチ部１０５が接続されているときは、常に、芝の刈り取りが行われているわけではない。つまり、芝の刈り取りをしていないときでも、エンジン１０３は、高速回転モードで回転する。この間も、燃料は盛んに消費される。
燃料節約の観点からは、燃料消費の低減対策が求められる。

本発明は、燃料消費を抑えることができる歩行型除雪機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、エンジン回転センサ、スロットル弁、およびこのスロットル弁の開き量を調整するスロットル弁制御モータを備えているエンジンを、機体に設け、この機体の前端にエンジンにより駆動され雪を集めるオーガを設け、このオーガとエンジンの間に動力を断接するオーガクラッチを設けてなる歩行型除雪機において、オーガの近傍に、オーガが地面に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段を設け、オーガクラッチが接続され、且つ、オーガが地面に押し付けられたときに、エンジンの回転速度を高速回転モードにする制御部を機体またはエンジンに設けることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、オーガの近傍に、オーガが地面に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段を設け、オーガが地面に押し付けられたときに、エンジンの回転速度を高速回転モードにするようにした。

通常、エンジンからオーガへ伝達する出力の遮断・結合を行うクラッチ部が結合されたときには、エンジンの回転速度は、高速回転モードになり、オーガを高速回転で回転させる。
この場合に、オーガが地面に押し付けられていないときは、オーガは地面から離間しており、オーガに雪が当たらなければ除雪作業は行われない。このとき、エンジンが高速回転モードであれば、燃料消費量は増加することになる。

この点、本発明では、オーガクラッチが接続され、且つ、オーガが地面に押し付けられたときに、除雪状態と判断してエンジンの回転速度を高速回転モードにするようにした。オーガが地面に押し付けられていなければ、エンジンの回転速度は高速回転モードにならないため、不要な燃料消費を減らすことができ、除雪機の燃料消費を抑えることができる。加えて、エンジンの騒音を低減することができる。エンジンの騒音が低減されれば、作業の快適性を高めることができる。

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、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る歩行型除雪機の左側面図であり、歩行型除雪機１０は、機体１１と、この機体１１の後部下方に取り付けられている左右の車輪１１Ｌ、１１Ｒ（手前側の符号１１Ｌのみ示す。以下同じ。）と、これらの車輪１１Ｌ、１１Ｒの前方に配置され後述する駆動源としてのエンジンに駆動され雪を集めるオーガ１３と、このオーガ１３および機体１１の周囲を覆うケース体１４と、このケース体１４の上面１４ｔに配置されオーガ１３で集めた雪を投雪方向にガイドするシュータ１５と、機体１１の下部から斜後上方に延びており作業者が操作するハンドル部１６と、このハンドル部１６に設けられ後述するオーガクラッチを断接するオーガクラッチレバー１７と、を備えている。
図中、２４は燃料タンクの給油キャップである。

シュータ１５は、機体１１の上面に回動可能に取り付けられている本体部２１と、この本体部２１の上部に横向きまたは上向きに揺動可能に取り付けられ投雪方向を変化させるフラップ２２と、このフラップ２２に取り付けられシュータ１５の向きを操作可能にする操作バー２３とからなる。シュータ１５は回動可能であるので、除雪機の周囲全方向にわたり投雪可能であり、フラップ２２は揺動可能であるので、投雪に係る傾きを変化させることができる。

なお、この歩行型除雪機１０には、車輪１１Ｌ、１１Ｒを駆動する機構は含まれていない。歩行型除雪機１０を移動させるときは、作業者が直接ハンドル部１６を押し引きまたは旋回操作をする。
なお、本実施例において歩行型であるが、車輪に駆動機構を設け自走形とすることは差し支えない。

図２は本発明に係る歩行型除雪機に備えられているオーガ接地検出手段の側面図およびその作用説明図である。
図２（ａ）において、機体１１の前下部に設けられているオーガ１３と車輪１１Ｌ、１１Ｒの間には、オーガ１３が地面２６に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段２７が設けられている。つまり、オーガ１３の近傍に、オーガ１３が地面２６に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段２７を設けた。

オーガ接地検出手段２７は、機体１１を覆うケース体１４に水平に延ばした支持軸３１と、この支持軸３１に揺動可能に設けたアーム部３２と、このアーム部３２の先端に設け地面２６と接触する接触片３３と、支持軸３１に設けアーム部３２を図下方に付勢するばね部材３４と、アーム部３２の斜め上方に設け接触片３３が上昇したことを検出するオーガ非接地スイッチ３５とからなる。

図２（ａ）において、オーガ１３が地面２６に接地せず、オーガ非接地スイッチ３５がオンになっている。このとき、機体１１は待機状態にある。

図２（ｂ）において、ハンドル部１６を持ち上げてオーガ１３を地面２６に押し付けたときに、オーガ非接地スイッチ３５がオフになるように構成した。オーガ非接地スイッチ３５には、リミットスイッチが利用されている。

図３は本発明に係る歩行型除雪機に備えられているオーガクラッチレバーの側面図およびその作用説明図である。
図３（ａ）において、ハンドル部１６の上端に、ハンドル部１６の構成要素であって作業者が運転時に把持する横アーム４１が水平に延びており、この横アーム４１に離間してオーガクラッチ４２の構成要素としてオーガクラッチを断接するオーガクラッチレバー１７が設けられ、このオーガクラッチレバー１７に近接してオーガクラッチ４２が接続されたことを検出するオーガクラッチスイッチ４３が設けられている。
オーガクラッチスイッチ４３は、ハンドル部１６に立設したブラケット４４に取り付けられている。オーガクラッチスイッチ４３には、リミットスイッチが利用されている。

オーガクラッチレバー１７は、軸部４６と、この軸部４６に揺動可能に取り付け、クラッチの接断レバーとしてのレバー部４７と、軸部４６に設け、レバー部４７を横アーム４１から離す方向に付勢するばね部４８とからなる。

図３（ａ）において、オーガクラッチ４２が遮断されている状態（ＯＦＦ）が示されており、オーガクラッチスイッチ４３の検出部にオーガクラッチレバー１７が接触している。
図３（ｂ）において、オーガクラッチ４２が接続されている状態（ＯＮ）が示されている。作業者の操作によりオーガクラッチ４２が引きつけられて横アーム４１に近接されている。このとき、オーガクラッチスイッチ４３の検出部からオーガクラッチレバー１７は離間している。

図４は本発明に係る歩行型除雪機に備えられているシュータの側面図およびその作用説明図である。
図４（ａ）において、シュータ１５の上部には、ヒンジ部５１を介してフラップ２２を上向きにした状態が示されている。５２はフラップ２２に形成された長穴状のガイド溝であり、ヒンジ部５１を軸に、フラップ２２は、ガイド溝５２に沿って本体部２１に水平に立設したガイドピン５３にガイドされ揺動可能になっている。
図４（ｂ）において、操作バー２３をつかみ、フラップ２２を図矢印ｂ方向に移動させ横向きにした状態が示されている。

図５は本発明に係る歩行型除雪機の構成を説明するブロック図である。
歩行型除雪機１０を構成する機体１１に、エンジン５４が設けられ、機体１１の前端にエンジン５４により駆動され雪を集めるオーガ１３が設けられ、このオーガ１３とエンジン５４の間に動力を断接するオーガクラッチ４２が設けられている。

オーガクラッチ４２は、クラッチ本体５６と、このクラッチ本体５６から延びているケーブルワイヤ５７と、このケーブルワイヤ５７に接続するオーガクラッチレバー１７とを主要な構成要素とする。

オーガ１３とシュータ１５の間には、オーガ１３で集めた雪を吹き飛ばすブロア６１が設けられ、このブロア６１は、オーガ１３を駆動するオーガ駆動軸６２に接続されている。
エンジン５４には、その出力軸５４Ｊの回転速度を検出するエンジン回転センサ６３、供給する燃料の量を調整するスロットル弁６４、およびこのスロットル弁６４の開き量を調整するスロットル弁制御モータ６５を備えている。

また、機体１１に、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、オーガ１３が地面に押し付けられたときに、エンジン５４の回転速度を高速回転モードにする制御部６６が設けられている。なお、制御部６６をエンジン５４に設けることは差し支えない。
図中、６８は制御部６６とスロットル弁制御モータ６５の間に介在させたドライバ、６９はスロットルの実際の開度を検出するスロットル開度センサである。

以上に述べた歩行型除雪機の作用を次に述べる。
図６は本発明に係る歩行型除雪機の動作フロー図であり、図１〜図５に基づいて説明する。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１でエンジン５４を始動させ、機体１１を除雪が必要な位置まで移動させ、オーガクラッチレバー１７を引き、オーガクラッチ４２をオン（ＯＮ）にする（ＳＴ０２）。
ＳＴ０２でオーガクラッチ４２がオンになっていないときは、エンジン５４が低速（Ｎｉ）で回転し（ＳＴ０３）、オンになっていればＳＴ０４に進む。

ＳＴ０４でオーガ１３が地面２６に接地しているか（オーガ非接地スイッチ３５がオフになっているか）を判断する。オーガ非接地スイッチ３５がオフになっていれば、エンジン５４は高速（Ｎｈ）で回転し（ＳＴ０５）、オーガ非接地スイッチ３５がオンになっていれば、エンジン５４は低速（Ｎｉ）で回転する（ＳＴ０３）。

すなわち、オーガ１３の近傍に、オーガ１３が地面に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段２７を設け、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、オーガ１３が地面２６に押し付けられたときに、エンジン５４の回転速度を高速回転モードにするようにした。

通常、エンジン５４からオーガ１３へ伝達する出力の遮断・結合を行うオーガクラッチ４２が結合されたときには、エンジン５４の回転速度は、高速回転モードになり、オーガ１３を高速で回転させる。

この場合に、オーガ１３が地面２６に押し付けられていないときは、オーガ１３は地面２６から離間しているので、オーガ１３に大きな負荷はかかることはなく、十分な除雪も行われない。このとき、エンジン５４が高速回転モードであれば、燃料消費量は増加することになる。

この点、本発明では、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、オーガ１３が地面２６に押し付けられたときに、除雪状態と判断してエンジン５４の回転速度を高速回転モードにするようにした。そうすれば、不要な燃料消費を減らすことができ、除雪機１０の燃料消費を抑えることができる。加えて、エンジン５４の騒音を低減することができる。エンジン５４の騒音が低減されれば、作業の快適性を高めることができる。

図７は図５の別実施例図であり、図５と異なる点は、シュータ１５の先端に取り付けられ投雪角度を変更するフラップ２２に、フラップ２２の向きが上向きか横向きかを検出するフラップ状態検出スイッチ７１を設けた点と、制御部６６Ｂに、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、フラップ２２の向きが横向きのときに、エンジン５４の回転速度を高速から中速にし、オーガクラッチ４２が接続され、且つ、フラップ２２の向きが上向きのときに、エンジン５４の回転速度（速度モード）を中速から高速に切り換えるようにする機能を付加した点にあり、その他大きく変わるところはない。

ここで、フラップ２２の向きが上向きとは、シュータ１５の軸に沿ってフラップ２２が延びている状態であり、フラップ２２の向きが横向きとは、シュータ１５に対しフラップ２２が略直角に曲げられている状態をいう。

図４に戻って、フラップ状態検出スイッチ７１の取付関係について説明する。フラップ状態検出スイッチ７１は、シュータ１５の側部に設けた図示せぬブラケットを介して取り付けられているリミットスイッチ７２とからなる。リミットスイッチ７２は、フラップ２２の向きが上向きのときにはフラップ２２に接触せず、フラップ２２の向きが横向きのときにフラップ２２に接触するように構成されている。

図８は図６の別実施例図であり、図６と異なる点は、フラップ２２の向きが横向きのときには、エンジン５４の回転速度を中速（Ｎｍ）で回転させる判断ステップであるステップ０４１をステップ０４とステップ０５の間に介在させた点にある。その他大きく変わるところはない。

オーガクラッチ４２がオンで、オーガ１３が接地状態で、且つ、フラップ２２の向きが横向きでなく上向きであるという３つの条件を満たすときに、エンジン５４が高速（Ｎｈ）で回転するようにした。

このような構成をもつ歩行型除雪機１０であれば、エンジン５４の燃料消費を一層低減させることができる上に、不要の際にはエンジン５４の騒音が抑えられ、一層快適な操作性を得ることができる。

尚、本発明では、歩行型除雪機にオーガ接地検出手段を設けたが、車輪が駆動され自走可能な一般の除雪機にオーガ接地検出手段を設けることは差し支えない。

本発明は、エンジンでオーガを駆動する形式の歩行型除雪機に好適である。

本発明に係る歩行型除雪機の左側面図である。 本発明に係る歩行型除雪機に備えられているオーガ接地検出手段の側面図およびその作用説明図である。 本発明に係る歩行型除雪機に備えられているオーガクラッチレバーの側面図およびその作用説明図である。 本発明に係る歩行型除雪機に備えられているシュータの側面図およびその作用説明図である。 本発明に係る歩行型除雪機の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る歩行型除雪機の動作フロー図である。 図５の別実施例図である。 図６の別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…歩行型除雪機、１１…機体、１３…オーガ、１５…シュータ、２７…オーガ接地検出手段、４２…オーガクラッチ、５４…エンジン、６３…エンジン回転センサ、６４…スロットル弁、６５…スロットル弁制御モータ、６６…制御部。

Claims (1)

1. エンジン回転センサ、スロットル弁、およびこのスロットル弁の開き量を調整するスロットル弁制御モータを備えているエンジンを、機体に設け、この機体の前端に前記エンジンにより駆動され雪を集めるオーガを設け、このオーガと前記エンジンの間に動力を断接するオーガクラッチを設けてなる歩行型除雪機において、
   前記オーガの近傍に、前記オーガが地面に押し付けられたことを検出するオーガ接地検出手段を設け、
   前記オーガクラッチが接続され、且つ、前記オーガが地面に押し付けられたときに、前記エンジンの回転速度を高速回転モードにする制御部を前記機体または前記エンジンに設けることを特徴とする歩行型除雪機。

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