JP2021088909A - 除雪機 - Google Patents

Abstract

【課題】除雪オーガの駆動負荷の増加による除雪オーガの変形、伝動ギヤの破損をコンパクトなトルクリミッター機構によって回避可能にする。【解決手段】オーガ駆動軸１６に駆動回転部２１が相対回転不能に形成され、オーガ駆動軸１６に中継回転部２２が相対回転可能かつスライド可能に形成され、オーガ支軸１３ａに受動回転部２３が相対回転不能に形成されている。皿バネ２４が中継回転部２２を駆動回転部２１に圧接し、除雪オーガ１３の駆動負荷が第１設定値に増加するまで、駆動回転部２１と中継回転部２２との摩擦によって駆動回転部２１の動力を中継回転部２２に伝達させる。除雪オーガ１３の駆動負荷が第１設定値よりも大きい第２設定値に増加するまで中継回転部２２を受動回転部２３に連動連結するシャーピン２５を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、除雪オーガが備えられた除雪機に関する。

上記した除雪機として、例えば特許文献１に示されるように、除雪オーガとしての掻込みロータが備えられ、掻込みロータに過負荷がかかったとき、シャーピンが切断されて、掻込みロータに至る回転動力が停止されるものがある。

実開昭６０−１８１４１６号公報

除雪オーガの駆動負荷の増加によってシャーピンがあまり頻繁に切断されないように、かつ、修理や交換に多くの手間及び高い費用がかかるギヤなどの伝動手段が除雪オーガの駆動負荷の増加によって破損しないように、シャーピンが切断されるときの駆動負荷を設定した場合、除雪オーガに大きな負荷が掛かるまでシャーピンが切断せず、除雪オーガが変形し易い。

本発明は、除雪オーガの駆動負荷の増加による除雪オーガの変形や、ギヤなどの伝動手段の破損をコンパクトなトルクリミッター機構によって回避できる除雪機を提供する。

本発明による除雪機は、
除雪オーガが有する回転可能なオーガ支軸と、前記オーガ支軸と同一の軸芯上に回転可能に設けられ、前記オーガ支軸に動力を伝達するオーガ駆動軸と、前記除雪オーガの駆動負荷の増加によって前記オーガ駆動軸から前記オーガ支軸への動力伝達を停止するトルクリミッター機構と、が備えられ、前記トルクリミッター機構は、前記オーガ駆動軸に相対回転不能に形成された駆動回転部と、前記オーガ駆動軸に相対回転可能かつスライド可能に形成された中継回転部と、前記オーガ支軸に相対回転不能に形成された受動回転部と、前記中継回転部を前記駆動回転部に圧接する状態で前記オーガ駆動軸に支持され、前記除雪オーガの駆動負荷が第１設定値に増加するまで、前記駆動回転部と前記中継回転部との摩擦によって前記駆動回転部の動力を前記中継回転部に伝達させる皿バネと、前記除雪オーガの駆動負荷が前記第１設定値よりも大きい第２設定値に増加するまで前記中継回転部を前記受動回転部に連動連結するシャーピンと、を有している。

本構成によると、除雪オーガの駆動負荷が、シャーピンが切断されるときの負荷（第２設定値の負荷）よりも小さい負荷（第１設定値の負荷）まで増加すると、中継回転部が駆動回転部に対してスリップし、オーガ駆動軸からオーガ支軸への動力伝達が停止して除雪オーガが停止するので、除雪オーガに大きな負荷が掛からず、除雪オーガの変形を回避できる。除雪オーガの駆動負荷が第１設定値の負荷まで増加しても、泥詰まりなどによって中継回転部が駆動回転部に対してスリップしなくてオーガ駆動軸からオーガ支軸に動力伝達された場合、除雪オーガの駆動負荷が第２設定値の負荷まで増加すると、シャーピンが切断され、オーガ駆動軸からオーガ支軸への動力伝達が停止して除雪オーガが停止するので、オーガ駆動軸に動力伝達するギヤなどの伝動手段に大きな負荷が掛からなくて伝動手段の破損を回避できる。

駆動回転部の動力が中継回転部に伝達され、中継回転部からシャーピンを介して受動回転部に伝達されるので、さらに、駆動回転部と中継回転部との摩擦を皿バネによって発生させるので、トルクリミッター機構をコンパクトな状態で得られる。

本発明においては、
前記駆動回転部に、当該駆動回転部を前記オーガ駆動軸に外嵌させるボス部が備えられ、前記中継回転部及び前記皿バネが前記ボス部に外嵌されており、前記ボス部に支持され、前記中継回転部及び前記皿バネを前記ボス部に保持するストッパーが備えられていると好適である。

本構成によると、駆動回転部、中継回転部、皿バネ及びストッパーをユニット化できるので、駆動回転部、中継回転部、皿バネ及びストッパーをオーガ駆動軸に組付け易い。

本発明においては、
前記ストッパーは、前記ボス部の軸芯に沿う方向に螺進可能な状態で前記ボス部に装着されたネジ部材であると好適である。

本構成によると、ストッパーの螺進調節によって皿バネが有する弾性復元力を調節できるので、駆動回転部と中継回転部とを連動させる摩擦力を調節し易い。

本発明においては、
前記駆動回転部のうちの前記中継回転部が接する部位に向けて開口する状態で前記中継回転部に形成され、グリース貯留が可能なグリース溜り部が備えられていると好適である。

本構成によると、中継回転部と駆動回転部との間にグリース溜り部からグリースが供給されて中継回転部と駆動回転部との錆付きが防止されるので、駆動回転部に対する中継回転部のスリップによる過負荷防止が精度よく行われる。

歩行型除雪機の全体を示す左側面図である。 除雪部の正面図である。 除雪オーガの駆動部を示す正面図である。 トルクリミッター機構の断面図である。 図４のＶ−Ｖ断面矢視図である。

以下、本発明の一例である実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、歩行型除雪機（除雪機の一例）の走行機体に関し、図１に示される矢印Ｆの方向を「機体前方」、矢印Ｂの方向を「機体後方」、矢印Ｕの方向を「機体上方」、矢印Ｄの方向を「機体下方」、紙面表側の方向を「機体左方」、紙面裏側の方向を「機体右方」とする。

〔歩行型除雪機の全体の構成〕
図１に示されるように、歩行型除雪機は、左右一対のクローラ式走行装置１が装備された走行機体２を備えている。走行機体２の前方に、除雪作業を行う除雪部１０が設けられている。走行機体２の後部に、操縦ハンドル３が設けられている。操縦ハンドル３は、機体フレーム４から後上向きに延ばされた左右一対の操縦桿３ａによって構成されている。除雪部１０と操縦ハンドル３との間において、エンジン５を有する原動部６が走行機体２に形成されている。

〔除雪部の構成〕
除雪部１０は、図１，２に示されるように、オーガハウジング１１、オーガハウジング１１の内部のうちのギヤボックス１２よりも左側の部位、及び、オーガハウジング１１の内部のうちのギヤボックス１２よりも右側の部位のそれぞれに回転可能に設けられ、作業箇所の雪掻きを行う除雪オーガ１３、除雪オーガ１３によって掻き寄せられ、ブロワ１４によって噴出された雪の排出を行うシュータ１５、を有している。

オーガハウジング１１は、図１，２に示されるように、左右の除雪オーガ１３の後方に円弧形状で設けられた後壁部１１ａと、後壁部１１ａの両横端部から機体前方向きに延びる側壁部１１ｂと、を有している。

左右の除雪オーガ１３は、図２に示されるように、走行機体２の横幅方向に延びる筒状のオーガ支軸１３ａと、オーガ支軸１３ａに相対回転不能に支持された２つの雪掻きオーガ１３ｂと、オーガ支軸１３ａの走行機体横外側の端部に相対回転不能に支持された皿状の円形オーガサイド１３ｃと、を有している。左右の除雪オーガ１３それぞれのオーガ支軸１３ａは、図２，３に示されるように、ギヤボックス１２に回転可能に備えられたオーガ駆動軸１６と、側壁部１１ｂにおけるアーム部分１１ｃからオーガハウジング１１の内側に向けて延ばされた支軸１７とに支持されている。オーガ支軸１３ａとオーガ駆動軸１６とは、同一の軸芯上に位置している。

〔除雪オーガを駆動する構成〕
図３に示されるように、ギヤボックス１２の上部から入力軸１８が後方向きに延ばされている。入力軸１８は、除雪クラッチ（図示せず）などを介してエンジン５の出力軸（図示せず）に連動連結される。ギヤボックス１２の内部に、入力軸１８とオーガ駆動軸１６とを連動連結するギヤ機構１９が設けられている。ギヤ機構１９は、入力軸１８に相対回転不能に設けられたウォーム１９ａ、及び、ウォーム１９ａに噛み合う状態でオーガ駆動軸１６に相対回転不能に設けられたウォームギヤ１９ｂを有している。左右の除雪オーガ１３のオーガ支軸１３ａは、オーガ駆動軸１６及び支軸１７のそれぞれに相対回転可能に支持されている。ギヤボックス１２の外部において、左の除雪オーガ１３のオーガ支軸１３ａとオーガ駆動軸１６とにわたって左のトルクリミッター機構２０が設けられ、右の除雪オーガ１３のオーガ支軸１３ａとオーガ駆動軸１６とにわたって右のトルクリミッター機構２０が設けられている。

エンジン５の動力が入力軸１８によってギヤボックス１２に入力され、入力された動力がギヤ機構１９によってオーガ駆動軸１６に伝達される。オーガ駆動軸１６の動力が左のトルクリミッター機構２０を介して左のオーガ支軸１３ａに伝達されて左の除雪オーガ１３が駆動される。オーガ駆動軸１６の動力が右のトルクリミッター機構２０を介して右のオーガ支軸１３ａに伝達されて右の除雪オーガ１３が駆動される。左の除雪オーガ１３の駆動負荷が増加することにより、オーガ駆動軸１６から左のオーガ支軸１３ａへの動力伝達が左のトルクリミッター機構２０によって停止されて左の除雪オーガ１３が停止される。右の除雪オーガ１３の駆動負荷が増加することにより、オーガ駆動軸１６から右のオーガ支軸１３ａへの動力伝達が右のトルクリミッター機構２０によって停止されて右の除雪オーガ１３が停止される。

〔トルクリミッターの構成〕
左右のトルクリミッター機構２０は、図４，５に示されるように、オーガ駆動軸１６に相対回転不能に形成された駆動回転部２１、オーガ駆動軸１６に相対回転可能に形成された中継回転部２２、除雪オーガ１３に形成された受動回転部２３、駆動回転部２１と中継回転部２２との間に摩擦を発生させる皿バネ２４、中継回転部２２を受動回転部２３に連動連結するシャーピン２５を有している。

具体的には、駆動回転部２１は、駆動回転部２１の横一側部に備えられたボス部２１ａによってオーガ駆動軸１６に外嵌されている。ボス部２１ａとオーガ駆動軸１６とがキー２６によって相対回転不能に係合しており、駆動回転部２１は、オーガ駆動軸１６に相対回転不能な状態で形成されている。ボス部２１ａのオーガ駆動軸１６に対する位置決めがセットボルト２７によって行われている。

中継回転部２２は、ボス部２１ａに相対回転可能、かつスライド可能に外嵌されることによって、オーガ駆動軸１６に相対回転可能かつスライド可能な状態で形成され、駆動回転部２１に対して相対回転可能であり、かつ、オーガ駆動軸１６に対してスライド可能である。

皿バネ２４は、中継回転部２２に対して駆動回転部２１とは反対側に配置した状態でボス部２１ａに外嵌されている。中継回転部２２と皿バネ２４との間に位置するプレート２８がボス部２１ａに外嵌されている。皿バネ２４に対して中継回転部２２とは反対側において、ボス部２１ａに形成されたネジ軸部２１ｂにネジ部材２９が装着されている。ネジ部材２９は、ネジ軸部２１ｂとの係合により、ボス部２１ａに対してボス部２１ａの軸芯Ｐに沿う方向に螺進可能になっている。ネジ部材２９は、皿バネ２４のボス部２１ａに対する位置決めを行い、かつ、皿バネ２４、プレート２８及び中継回転部２２をボス部２１ａからの外れないようにボス部２１ａに保持するストッパーを構成している。皿バネ２４は、ネジ部材２９によってプレート２８に押し付けられて弾性復元力を有し、プレート２８を介して中継回転部２２を押圧することによって中継回転部２２を駆動回転部２１に圧接し、中継回転部２２と駆動回転部２１との間に摩擦を発生させている。皿バネ２４は、中継回転部２２と駆動回転部２１との間に摩擦を発生させるためのボス部２１ａに対する取付位置にネジ部材２９によって位置決めされている。ネジ部材２９は、皿バネ２４の位置決めを行うべき位置から緩まないように止め金３０によって回り止めされている。

受動回転部２３は、雪掻きオーガ１３ｂをオーガ支軸１３ａに支持させるオーガ支持部材によって構成されている。オーガ支持部材は、図３，４に示されるように、オーガ支軸１３ａから相対回転不能に延ばされ、延出端部が２つの雪掻きオーガ１３ｂそれぞれのギヤボックス側の端部に連結されている。これにより、受動回転部２３は、オーガ支軸１３ａに対して相対回転不能になっている。

シャーピン２５は、駆動回転部２１に対して駆動回転部２１の直径方向での外側において、かつ、中継回転部２２の周方向での一箇所において、中継回転部２２と受動回転部２３とにわたって装着され、中継回転部２２と受動回転部２３とを連動連結している。

左右のトルクリミッター機構２０のそれぞれにおいて、除雪オーガ１３の駆動負荷の増加により、皿バネ２４の弾性復元力に抗して中継回転部２２と駆動回転部２１との間にスリップが発生するときの除雪オーガ１３の駆動負荷の値として第１設定値が設定されている。除雪オーガ１３の駆動負荷の増加により、シャーピン２５が受動回転部２３と中継回転部２２との相対回転によって切断されるときの除雪オーガ１３の駆動負荷の値として第１設定値よりも大きい第２設定値が設定されている。

図４，５に示されるように、中継回転部２２の周方向での３箇所に、グリース溜まり部３１が形成されている。３箇所のグリース溜まり部３１は、駆動回転部２１のうちの中継回転部２２が接する部位に向けて開口する状態で形成されている。中継回転部２２と駆動回転部２１との間にグリース溜まり部３１からグリースが供給され、駆動回転部２１と中継回転部２２との錆付きが防止される。

左右のトルクリミッター機構２０においては、除雪オーガ１３の駆動負荷が第１設定値に増加するまでは、皿バネ２４の弾性復元力によって発生する駆動回転部２１と中継回転部２２との摩擦によって駆動回転部２１の動力が中継回転部２２に伝達され、中継回転部２２の動力がシャーピン２５によって受動回転部２３に伝達されることにより、除雪オーガ１３の駆動を可能にする。除雪オーガ１３の駆動負荷が第１設定値以上に増加すると、皿バネ２４の弾性復元力に抗して駆動回転部２１と中継回転部２２との間にスリップが発生し、駆動回転部２１から中継回転部２２への動力伝達が停止されて除雪オーガ１３を停止させる。このとき、駆動回転部２１と中継回転部２２との相対回転により、グリース溜まり部３１から駆動回転部２１と中継回転部２２との間に、駆動回転部２１及び中継回転部２２それぞれの全周にわたる状態でグリースが供給される。

左右のトルクリミッター機構２０においては、除雪オーガ１３の駆動負荷が第１設定値に増加しても、ゴミ詰まりなどによって駆動回転部２１と中継回転部２２との間にスリップが発生しない場合、除雪オーガ１３の駆動負荷が第２設定値に増加するまでは、シャーピン２５が切断されず、中継回転部２２の動力がシャーピン２５によって受動回転部２３に伝達される。除雪オーガ１３の駆動負荷が第２設定値以上に増加すると、シャーピン２５が中継回転部２２と受動回転部２３との相対回転によって切断され、中継回転部２２から受動回転部２３への動力伝達が停止されて除雪オーガ１３を停止させる。

〔別実施形態〕
（１）上記した実施形態では、除雪オーガ１３がギヤボックス１２の両横側方に設けられた例を示したが、これに限らない。たとえば、オーガハウジング内の両横端部にわたる一連のオーガ支軸と、一連のオーガ支軸の左側部分に支持される左の雪掻きオーガと、一連のオーガ支軸の右側部分に支持される右の雪掻きオーガと、が備えられ、左の雪掻きオーガの螺旋方向と、右の雪掻きオーガの螺旋方向とが逆方向に設定されたものであってもよい。

（２）上記した実施形態では、ネジ部材２９によってストッパーを構成された例を示したが、これに限らない。たとえば、ボス部２１ａに挿入されるストッパーピンなどの採用が可能である。

（３）上記した実施形態では、中継回転部２２、皿バネ２４及びストッパー（ネジ部材２９）がボス部２１ａに支持される例を示したが、これに限らず、オーガ駆動軸１６に直接に支持されるものであってもよい。

（４）上記した実施形態では、グリース溜まり部３１が設けられた例を示したが、設けないものであってもよい。また、グリース溜まり部３１を設けるものにあっては、２箇所以下、あるいは、４箇所以上に設けるものであってもよい。

本発明は、除雪オーガが備えられた除雪機に適用できる。

１３ 除雪オーガ
１３ａ オーガ支軸
１６ オーガ駆動軸
２０ トルクリミッター機構
２１ 駆動回転部
２１ａ ボス部
２２ 中継回転部
２３ 受動回転部
２４ 皿バネ
２５ シャーピン
２９ ストッパー（ネジ部材）
３１ グリース溜まり部
Ｐ 軸芯

Claims (4)

1. 除雪オーガが有する回転可能なオーガ支軸と、
   前記オーガ支軸と同一の軸芯上に回転可能に設けられ、前記オーガ支軸に動力を伝達するオーガ駆動軸と、
   前記除雪オーガの駆動負荷の増加によって前記オーガ駆動軸から前記オーガ支軸への動力伝達を停止するトルクリミッター機構と、が備えられ、
   前記トルクリミッター機構は、前記オーガ駆動軸に相対回転不能に形成された駆動回転部と、前記オーガ駆動軸に相対回転可能かつスライド可能に形成された中継回転部と、前記オーガ支軸に相対回転不能に形成された受動回転部と、前記中継回転部を前記駆動回転部に圧接する状態で前記オーガ駆動軸に支持され、前記除雪オーガの駆動負荷が第１設定値に増加するまで、前記駆動回転部と前記中継回転部との摩擦によって前記駆動回転部の動力を前記中継回転部に伝達させる皿バネと、前記除雪オーガの駆動負荷が前記第１設定値よりも大きい第２設定値に増加するまで前記中継回転部を前記受動回転部に連動連結するシャーピンと、を有している除雪機。
2. 前記駆動回転部に、当該駆動回転部を前記オーガ駆動軸に外嵌させるボス部が備えられ、
   前記中継回転部及び前記皿バネが前記ボス部に外嵌されており、
   前記ボス部に支持され、前記中継回転部及び前記皿バネを前記ボス部に保持するストッパーが備えられている請求項１に記載の除雪機。
3. 前記ストッパーは、前記ボス部の軸芯に沿う方向に螺進可能な状態で前記ボス部装着されたネジ部材である請求項２に記載の除雪機。
4. 前記駆動回転部のうちの前記中継回転部が接する部位に向けて開口する状態で前記中継回転部に形成され、グリース貯留が可能なグリース溜り部が備えられている請求項１から３のいずれか一項に記載の除雪機。

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