JP2016017348A - 電動除雪機 - Google Patents

Abstract

【課題】デッドマンレバーの機能を維持しつつレバーの数の削減が可能な作業機を提供することを課題とする。【解決手段】右のグリップ１８の近くにドーザー１２の旋回を不能にするドーザーロックレバー１９を設ける。左のグリップ１６に、走行速度を制御する走行速度制御レバー１７を設け、この走行速度制御レバー１７に従来のデッドマンレバーの機構を含めるようにした。デッドマンレバーが不要であるため、レバーの数を削減することができた。【効果】デッドマンレバーが不要であるため、レバーの数を削減することができた。すなわち、デッドマンレバーの機能を維持しつつレバーの数の削減が可能な作業機が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、電動機で走行し、作業者が操作ハンドルを握りながら連れ歩く形式の電動作業機に関する。

作業者が操作ハンドルを握りながら連れ歩く形式の作業機は、歩行型作業機と呼ばれる。乗用型作業機より小型化が容易であり、製造費を圧縮することができる。このような歩行型作業機では、後進時に作業者に作業機が接近するため、各種の対策が施されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。

特許文献１の図１に示される歩行型作業機では、後部にハンドル（４）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）が設けられ、このハンドル（４）の前に操作パネル（５）が設けられ、この操作パネル（５）にアクセルレバー（８０）、変速レバー（８１）、マルチレバー（８２）が設けられる。そして、ハンドル（４）の近傍にデッドマンレバー（２０）が設けられている。

特許文献１の段落番号［０００８］に「・・・除雪機の走行中や作業中の操作ではこのデッドマンレバー２０をハンドル４とともに握った状態で行い、運転操作中にオペレーターが転倒などしてハンドルから手を放すと、エンジンＥが停止する・・・」と記載され、デッドマンレバー（２０）の設置目的が明示されている。オペレーターは作業者に相当する。

すなわち、歩行型除雪機に代表される歩行型作業機では、作業者が作業機に連れ歩くため、不測の事態に備えて、デッドマンレバーを常備する必要がある。

しかし、デッドマンレバー（２０）は、特許文献１の図１に示されるように、大型である。その他に、アクセルレバー（８０）、変速レバー（８１）、マルチレバー（８２）があり、レバーの総数が多いため、除雪機の製造コストが嵩む。
製造コストの低減が求められる中、レバーの数の削減が望まれる。

特開２０００−５４３３５公報

本発明は、デッドマンレバーの機能を維持しつつレバーの数の削減が可能な作業機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、機体の左右に駆動輪を備え、前記機体に前記駆動輪を駆動する電動機を搭載し、前記機体に後方へ延びる操作ハンドルを備え、この操作ハンドルに作業者が一方の手で握る一方のグリップ及び前記一方の手で操作してレバー開度を変更する走行速度制御レバーを備え、前記機体に前記レバー開度を電気信号に変換し前記電動機の回転速度制御に供するポテンショメータを備えている電動作業機であって、
前記走行速度制御レバーと前記ポテンショメータとを機械的に繋ぐ伝動機構は、走行速度制御レバーから延びる線状部材と、前記ポテンショメータの入力軸に取付けられ前記線状部材による直線運動を回転運動に変換するカム板とからなり、
このカム板には、前記走行速度制御レバーが握られているときと握られていないときを区別するカム山が設けられており、
前記機体に前記カム山を検知する有人検出スイッチが設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、機体の左右に駆動輪を備え、前記機体に前記駆動輪を駆動する電動機を搭載し、前記機体に後方へ延びる操作ハンドルを備え、この操作ハンドルに作業者が一方の手で握る一方のグリップ及び前記一方の手で操作してレバー開度を変更する走行速度制御レバーを備え、前記機体に前記レバー開度を電気信号に変換し前記電動機の回転速度制御に供するポテンショメータを備えている電動作業機であって、
前記操向ハンドルに、前記走行速度制御レバーでオンオフ操作される有人検出スイッチが設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、操作ハンドルに、作業者が他方の手で握る他方のグリップ及び前進と後進とを切り換える前後進切換えスイッチを備え、この前後進切換えスイッチは、他方のグリップが拇指以外の指で握られている状態で拇指により操作される位置に設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、機体に、電動機に電気エネルギーを供給するバッテリーが搭載されており、前後進切換えスイッチに、バッテリーの蓄電量が一定量未満になったときに点滅する点滅ランプが内蔵されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、機体に、ドーザーが旋回可能に取付けられ、このドーザーはロックピンで旋回不能にロックされており、このロックピンをロック状態とアンロック状態にするように作業者が操作するドーザーロックレバーが、他方のグリップに沿って配置されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、デッドマンスイッチに相当する有人検出スイッチを備え、この有人検出スイッチを走行速度制御レバーで操作するようにした。結果、デッドマンレバーが不要となり、レバーの数を削減することができた。

請求項２に係る発明は、請求項１と同様にデッドマンスイッチに相当する有人検出スイッチを備え、この有人検出スイッチを走行速度制御レバーで操作するようにした。結果、デッドマンレバーが不要となり、レバーの数を削減することができた。
請求項２では、有人検出スイッチは操作ハンドルに設けたので、走行速度制御レバーで直接オンオフさせることができ、部品点数の削減が図れる。

請求項３に係る発明では、従来の前後進切換えレバーを前後進切換えスイッチに置き換えることで、レバーの数をさらに削減した。加えて、前後進切換えスイッチはグリップを握る手の拇指で操作できる。すなわち、手をグリップから外すことなく、前後進切換えスイッチの操作ができる。

請求項４に係る発明では、前後進切換えスイッチに、バッテリーの蓄電量が一定量未満になったときに点滅する点滅ランプが内蔵されている。作業は、霧中や吹雪の中でも行われ、作業環境が良くない。グリップの近傍に前後進切換えスイッチが設けられるため、点滅スイッチは作業者の眼の近くで点滅する。よって、霧中や吹雪の中でも点滅信号を見落とすことなく、視認することができる。

請求項５に係る発明では、ドーザーをロック状態とアンロック状態にするように作業者が操作するドーザーロックレバーが、他方のグリップに沿って配置されている。
ドーザーを旋回し、傾けることにより、路上の雪を路肩に寄せることができる。路上を往復する場合、ドーザーの向きを頻繁に変える必要がある。本発明によれば、他方のグリップを握る手で、ドーザーロックレバーを操作することができる。すなわち、操作ハンドルから手を離すことなく、ドーザーのロック、アンロック操作が行えるため、除雪などの作業を効率よく実施することができる。

本発明に係る電動作業機の斜視図である。 本発明に係る電動作業機の平面図である。 図２の３−３矢視図である。 走行速度操作レバーの作用図である。 レバー開度と走行速度の相関を示す図である。 図２の６矢視図である。 ドーザーロックレバーの作用図である。 図２の８矢視図である。 制御系のブロック構成図である。 有人検出スイッチの別の配置例を示す図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、作業機は、除雪機、耕耘機などの農作業機、運搬機などの総称である。以下、「除雪機」を代表例として説明する。

図１に示すように、電動作業機としての電動除雪機１０は、機体１１の前部に路上の雪を押すドーザー１２を備え、機体１１の中央左右に駆動輪１３を含むクローラ１４を備え、機体１１に後方へ延びる操作ハンドル１５を備え、この操作ハンドル１５に作業者が一方の手（この例では左手）で握る一方のグリップ１６及び一方の手で操作する走行速度制御レバー１７を備え、操作ハンドル１５に作業者の他方の手（この例では右手）で握る他方のグリップ１８及び他方の手で操作するドーザーロックレバー１９を備える歩行型除雪機である。

機体１１の構造は、パイプフレーム構造、プレート構造など構成は任意である。
操作ハンドル１５には、他方のグリップ１８の近傍に、メインスイッチ箱２１が付設されている。
また、操作ハンドル１５に前照灯２２が取付けられているため、夜間での作業も可能である。機体１１に遊転輪２３が回転自在に取付けられ、この遊転輪２３と駆動輪１３とにクローラ１４が巻かれる。

機体１１はカバー２４で覆われている。このカバー２４を外すと駆動系が現れる。
図２に示すように、機体１１に左右の駆動輪１３、１３を駆動する駆動軸２６、この駆動軸２６を駆動する大小のスプロケット２７、２８及びチェーン２９、小径側のスプロケット２８を駆動する大小のギヤ３１、３２、小径側のギヤ３２を駆動する電動機３３、この電動機３３に給電するバッテリー３４が搭載されている。

路上の雪を押すドーザー１２は、機体１１の前部の三角ブラケット３５に旋回軸３６を介して取付けられている。ドーザー１２の背面から機体１１へプレート３７が延び、このプレート３７にセンター穴３８Ｃと、左穴３８Ｌと、右穴３８Ｒが設けられている。三角ブラケット３５にロックピン３９が下向きに差し込まれており、このロックピン３９は、ばね力で下方へ付勢される。ロックピン３９はセンター穴３８Ｃと、左穴３８Ｌと、右穴３８Ｒに選択的に嵌って、ドーザー１２の旋回を不能（ロック状態）にする。

他方のグリップ１８に並んで設けられているドーザーロックレバー１９を握ると、第１ワイヤ４１でロックピン３９が上昇し、アンロック状態になる。アンロック状態であれば、ドーザー１２は旋回軸３６を中心にして左右に旋回させることができる。
旋回後に、ドーザーロックレバー１９を緩めると、第１ワイヤ４１が弛んでロックピン３９は下降し、センター穴３８Ｃと、左穴３８Ｌと、右穴３８Ｒとの１つに嵌る。

機体１１には、その他、ポテンショメータ４３が搭載されている。
図３に示すように、機体１１に固定されるサブブラケット４４に、ポテンショメータ４３が固定され、このポテンショメータ４３の入力軸４５にカム板４６が取付けられ、このカム板４６にピン４７を介して線状部材としての第２ワイヤ４８の先端が連結されている。この第２ワイヤ４８の基部は一方のグリップ１６に並んで設けられている走行速度制御レバー１７に連結されている。線状部材はワイヤの他、ロッド、ロープ、紐、これらの組合わせ体の何れであってもよい。

走行速度制御レバー１７を握ると、カム板４６が図面反時計方向に回り、入力軸４５を一緒に回す。走行速度制御レバー１７を緩めると、リターンスプリング４９の引き作用でカム板４６は図面時計方向に回る。

カム板４６は外周に曲率半径が大きいカム山５１と、このカム山５１より曲率半径が小さいカムの谷５２とが形成されている。サブブラケット４４に有人検出スイッチ５３が取付けられ、それの検出片５４がカム板４６の外周面に摺接している。
図３のように、走行速度制御レバー１７が十分に緩められている、又は握られていないときには、検出片５４は谷５２に当接する。

図４に示すように、走行速度制御レバー１７が握られると、第２ワイヤ４８の引き作用でカム板４６が回転し、検出片５４はカム山５１に当接する。この状態では有人検出スイッチ５３は、走行速度制御レバー１７が握られており、作業者が通常の作業を行っている、すなわち「有人」であると認識する。

この状態で、例えば作業者が転倒するなどして、作業者が走行速度制御レバー１７から手を離すと、カム板４６が回転して図３の状態になる。検出片５４が谷５２にあるため、有人検出スイッチ５３は、作業者が離れている、すなわち「無人」であると認識する。
よって、走行速度制御レバー１７と、第２ワイヤ４８と、カム板４６とで、従前のデッドマンレバー、デッドマンスイッチの役割を果たす。
本実施例では、走行速度制御レバー１７が複数の役割を果たすため、デッドマンレバーを独立して設ける必要がない。

図３では、ポテンショメータ４３の入力軸４５の回転角をゼロとする。走行速度制御レバー１７を握ると、回転角が増加する。
図５に示すように、有人検出スイッチ５３で、回転角０〜θ１の間は「無人」が検出され、回転角θ１を超えると「有人」が検出される。
また、ポテンショメータ４３から電気信号を得た制御系は、回転角がθ１〜θ２までは回転角に比例して低速〜高速まで無段階で増速し、回転角がθ２を超えると高速（一定）の指令を発する。

作業者が走行速度制御レバー１７を握ることにより、回転角が０〜θ１の間は、停止状態、回転角がθ１〜θ２の間は低速走行、回転角がθ２を超えると高速走行させることができる。

図６に示すように、他方のグリップ１８の近傍にメインスイッチ箱２１が配置されており、このメインスイッチ箱２１の上面に、シーソー型スイッチの前後進切換えスイッチ５６が設けられている。前後進切換えスイッチ５６は、操作された位置で保持されるタイプのスイッチであれば種類、形式は任意である。

図７（ａ）に示すように、前後進切換えスイッチ５６を操作しないときには、作業者は他方のグリップ１８を他方の手５７で握る。
後進から前進に切り換える場合は、図７（ｂ）に示すように、拇指５８以外の指５９（人差し指、中指、薬指、小指の全て又は一部）で他方のグリップ１８を握りつつ、拇指５８を延ばして、前後進切換えスイッチ５６を操作する。
前進から後進に切り換える場合は、図７（ｃ）に示すように、拇指５８以外の指５９で他方のグリップ１８を握りつつ、拇指５８を延ばして、前後進切換えスイッチ５６を操作する。

すなわち、前後進切換えスイッチ５６は、拇指５８以外の指５９で握られている状態で拇指５８により操作される位置に設けられている。
従来の前後進切換えレバーを前後進切換えスイッチ５６に置き換えることで、レバーの数をさらに削減した。加えて、前後進切換えスイッチ５６はグリップ１８を握る手５７の拇指５８で操作できる。すなわち、手５７をグリップ２８から外すことなく、前後進切換えスイッチ５６の操作ができる。

さらに、加えて、図７（ａ）に示すように、前後進切換えスイッチ５６は、点滅ランプ６１を内蔵している。
制御系は、バッテリー（図２、符号３４）の蓄電量を常に監視し、蓄電量が一定量未満、すなわち残量が一定以下になったら、点滅ランプ６１を点滅させる。点滅周期は蓄電量が少なくなるほど点滅頻度が高まるようにする。なお、蓄電量が一定量以上であれば点灯させる。

図１で明らかなように、前後進切換えスイッチ５６は、電動除雪機１０の構成要素のなかで最も作業者の顔の近くに配置される。従来の多くの除雪機ではこの種のランプは機体１１に設けられる。すると、霧や吹雪で視認が難しくなる環境下では発見が遅れる。
この点、本実施例では、点滅ランプ６１が作業者の顔の近くに配置されるため、霧や吹雪で視認が難しくなる環境下でも、点滅を容易に目視し、バッテリーの交換や充電の処置を講じさせることができる。

図８に示すように、メインスイッチ箱２１は、ロータリー式のキースイッチ６３を内蔵し、このキースイッチ６３のキー穴６４が後面に露出している。キースイッチ６３は、「切」、「運転」の他に「起動」のポジションを有する、三位置型スイッチである。

図９に示すように、電動除雪機は、制御部６５を搭載し、この制御部６５で電気的制御される。制御部６５は、ＣＰＵ６６を含み、このＣＰＵ６６で諸々の処理を行う。制御部６５に、キースイッチ６３と前後進切換えスイッチ５６が接続され、制御部６５はスイッチング情報を取得する。制御部６５にポテンショメータ４３が接続され、制御部６５は走行速度に係る情報を取得する。制御部６５に有人検出スイッチ５３が接続され、制御部６５は有人／無人の情報を取得する。その上で、制御部６５はモータドライバー６７を制御し、バッテリー３４から電気エネルギーを電動機３３に供給する。

このような制御部６５は、図２に示すメインスイッチ箱２１に内蔵する。だだし、制御部６５を別の箱に収めた状態で機体１１に取付けることは差し支えない。

次に、有人検出スイッチ５３の別の配置例を説明する。
図１０に示すように、有人検出スイッチ５３は、操作ハンドル１５に取付けることもできる。さらには、検出片５４を走行速度制御レバー１７に直接当接し、走行速度制御レバー１７のレバー開度に応じて、有人検出スイッチ５３をオンオフさせることが望ましい。
有人検出スイッチ５３は、防水仕様のスイッチであれば、防水・防塵カバーを省くことができる。この点、図３であれば、有人検出スイッチ５３は、安価な非防水仕様のスイッチが採用できる。

なお、図１０で走行速度制御レバー１７と検出片５４との間に、連結部品を介在させることは妨げない。連結部品を介在させることで、有人検出スイッチ５３の配置の自由度が高まる。ただし、図１０の構成であれば、連結部品が無いため、コストダウンが図れる。

その他の構成は、図３の符号を流用して、詳しい説明は省略するが、サブブラケット４４が小型にできることと、カム板を、より単純で安価なアーム６８に変更することができる。

尚、図１において、クローラ１４を用いないで、駆動輪１３を駆動タイヤ、遊転輪２３を従動タイヤにしてもよい。すなわち、本発明は、ドーザーを備える電動除雪機に好適であるが、耕耘機や産業用の運搬車に広く適用することができる。

本発明は、ドーザーを備えた電動除雪機に好適である。

１０…電動作業機（電動除雪機）、１１…機体、１２…ドーザー、１３…駆動輪、１５…操作ハンドル、１７…走行速度制御レバー、１８…他方のグリップ、１９…ドーザーロックレバー、３３…電動機、３４…バッテリー、３９…ロックピン、４３…ポテンショメータ、４５…入力軸、４６…カム板、４８…線状部材（第２ワイヤ）、５１…カム山、５２…カムの谷、５３…有人検出スイッチ、５６…前後進切換えスイッチ、５７…他方の手、５８…拇指、５９…拇指以外の指、６１…点滅ランプ。

Claims (5)

1. 機体の左右に駆動輪を備え、前記機体に前記駆動輪を駆動する電動機を搭載し、前記機体に後方へ延びる操作ハンドルを備え、この操作ハンドルに作業者が一方の手で握る一方のグリップ及び前記一方の手で操作してレバー開度を変更する走行速度制御レバーを備え、前記機体に前記レバー開度を電気信号に変換し前記電動機の回転速度制御に供するポテンショメータを備えている電動作業機であって、
   前記走行速度制御レバーと前記ポテンショメータとを機械的に繋ぐ伝動機構は、走行速度制御レバーから延びる線状部材と、前記ポテンショメータの入力軸に取付けられ前記線状部材による直線運動を回転運動に変換するカム板とからなり、
   このカム板には、前記走行速度制御レバーが握られているときと握られていないときを区別するカム山が設けられており、
   前記機体に前記カム山を検知する有人検出スイッチが設けられていることを特徴とする電動作業機。
2. 機体の左右に駆動輪を備え、前記機体に前記駆動輪を駆動する電動機を搭載し、前記機体に後方へ延びる操作ハンドルを備え、この操作ハンドルに作業者が一方の手で握る一方のグリップ及び前記一方の手で操作してレバー開度を変更する走行速度制御レバーを備え、前記機体に前記レバー開度を電気信号に変換し前記電動機の回転速度制御に供するポテンショメータを備えている電動作業機であって、
   前記操向ハンドルに、前記走行速度制御レバーでオンオフ操作される有人検出スイッチが設けられていることを特徴とする電動作業機。
3. 前記操作ハンドルに、前記作業者が他方の手で握る他方のグリップ及び前進と後進とを切り換える前後進切換えスイッチを備え、
   この前後進切換えスイッチは、前記他方のグリップが拇指以外の指で握られている状態で前記拇指により操作される位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電動作業機。
4. 前記機体に、前記電動機に電気エネルギーを供給するバッテリーが搭載されており、
   前記前後進切換えスイッチに、前記バッテリーの蓄電量が一定量未満になったときに点滅する点滅ランプが内蔵されていることを特徴とする請求項３記載の電動作業機。
5. 前記機体に、ドーザーが旋回可能に取付けられ、このドーザーはロックピンで旋回不能にロックされており、
   このロックピンをロック状態とアンロック状態にするように前記作業者が操作するドーザーロックレバーが、前記他方のグリップに沿って配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の電動作業機。

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