JP3682216B2 - 除雪ユニット - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
この発明は、道路に積もった雪を除去する除雪車に適用される除雪ユニットに関するものである。ここで、「除雪ユニット」とは、除雪車の前部に装着され、除雪車を走行させることによって、積もった雪を押しのけて車道または歩道を確保するタイプのものをいう。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
降雪の多い地方では、道路に積もった雪を除去して車道および歩道を確保する必要がある。従来では、たとえば車道用として大型の除雪車を用い、歩道用として小型の除雪車を用いて、道路に積もった雪を除去している。
【０００３】
図１３は、一般的な除雪車による除雪作業を模式的に示したものである。同図を参照して、除雪車１には一般に除雪用のブレード（以下、「除雪ブレード」という。）２を備えた除雪ユニット３が装備されている。除雪ユニットにはさまざまなタイプがあるが、同図に示す除雪ユニット３は、除雪車１の前部に装着され、除雪車１を走行させることによって、除雪ブレード２が雪４を押しのけて車道５を確保するようになっている。なお、除雪ユニット３は、通常は除雪車１側に設けられた油圧ユニットから圧油の供給を受けて駆動され、これにより、除雪ブレード２が左右または上下に回動されるようになっている。
【０００４】
ところで、かかる除雪作業は、積もった雪を道端へ押しのけて車道および歩道を確保するものである。たとえば、図に示すように車道５に沿って歩道６が設けられている道路では、車道５の歩道６側に雪が押しのけられ、また、歩道６の車道５側に雪が押しのけられる。このため、車道５と歩道６との間に大きな雪の畝７が形成される。
【０００５】
しかし、これでは歩道６と車道５とが大きな雪の畝７で隔たれてしまい、たとえば歩道６から車道５に設けられた横断歩道を渡ろうとした場合に雪の畝７が邪魔になり、また、歩行者が雪の畝７を跨いで通行するのに妨げとなる。従来では、この雪の畝７は人手により除去していたが、かかる作業は非常に煩わしいものである。
【０００６】
なお、このような歩道６と車道５との連絡部分を「間口」といい、同図では参照符号８で示している。ただし、「間口」とは、歩道と車道との連絡部分のみを意味するものではなく、民家の車庫や門等と車道との連絡部分や店舗の出入口等と車道との連絡部分等をも意味し、車道とそれ以外の部分とを連絡する箇所のすべてを意味する一般的概念である。
【０００７】
かかる背景のもと、本発明の目的は、車道に積もった雪を除去しつつも間口を確保することができる除雪方法および除雪車用の除雪ユニットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
(1) 上記目的を達成するため本願発明者は、車道に積もった雪を車道縁部へ押しのけながら、間口（たとえば歩道との間に横断歩道等が設けられている箇所）においては、車道と歩道等とを連通させるように、すなわち間口を確保するように雪を押しのければよい点に着目した。
【００１１】
(2) また、本願に係る除雪ユニットは、ベースマシンの前部に着脱自在に取り付けられ、積もった雪を前方および側方へ押しのけるための除雪ユニットであって、ベースマシン側に取り付けられ、ベースマシンの車幅方向に延びるメインフレームと、メインフレームの長手方向にスライド可能に設けられた除雪ブレードと、除雪ブレードをメインフレームの長手方向に沿ってベースマシンのタイヤ最外側より間口内に達するまでスライドさせるスライド機構とを備えており、除雪ブレードは、ブレード本体と、当該ブレード本体の側方端部に連結されたブレード端部とを有し、当該ブレード端部を前方へ屈折させる屈折機構を備えており、ブレード本体とブレード端部とはヒンジ結合されており、ブレード端部とブレード本体との隙間を小さくするとともにブレード端部を回動した際にブレード端部とブレード本体との干渉を回避するために、ブレード本体とブレード端部とが対向する対向縁部のうちブレード端部側の対向縁部はブレード本体側に突出するように湾曲され、ブレード本体側の対向縁部はブレード端部側に凹むように湾曲されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、除雪ユニットをベースマシンの前部に取り付けて、雪が積もった車道に沿ってベースマシンを走行させる。これにより、除雪ブレードによって雪を前方および側方（車道縁部）へ押しのけることができる。しかも、ベースマシンが走行中に間口にさしかかったときには、スライド機構により除雪ブレードを車道から間口内に達するまでスライドさせて雪の中に押し込んだ後に、ブレード端部を屈折させることにより、間口部分の雪を抱え込んで除雪ブレードの前方側へ押しのけたり、車道側へスライドさせてかき出すことができる。またブレード本体に対してブレード端部が回動する際に両者の干渉をさけることができ、ブレード端部の円滑な回動が可能となる。さらにブレード本体とブレード端部との隙間を狭くすることにより、雪を押しのける際に、当該隙間から雪が後方に漏れるのを防止することができる。
【００１３】
特に上記スライド機構は、メインフレーム側に取り付けられ、メインフレームの長手方向に伸縮する直動シリンダと、直動シリンダのシリンダロッドの先端に設けられた滑車部材と、滑車部材に巻き掛けられ、一端がメインフレーム側に固定され且つ他端が除雪ブレード側に固定された連結部材とを有して構成することができる。
【００１４】
かかる構成によれば、直動シリンダのシリンダロッドが伸長すると、連結部材がシリンダロッドに押される。この連結部材はシリンダロッドの先端に設けられた滑車部材に巻き掛けられているから、連結部材がシリンダロッドに押された結果、連結部材の他端部が除雪ブレードを引っ張る。これにより、除雪ブレードが間口側へスライドされる。しかも、上記滑車部材は伸長するシリンダロッドの先端に設けられているから、シリンダロッドの伸長と同時に滑車部材が除雪ブレードのスライド方向にスライドすることになる。つまり、直動シリンダ、滑車部材および連結部材によっていわゆる動滑車機構が構成される。したがって、除雪ブレードは、シリンダロッドのストロークの２倍の距離をスライドすることができる。
【００１９】
(3) 上記除雪ブレードの下部に、車道表面に当接し得るアンダーエッジ部を連結し、当該アンダーエッジ部は、後方へ一定の力が加わったときに後方側へ回動するように連結することもできる。
【００２０】
この構成によれば、除雪作業中はアンダーエッジ部が車道の上面に接する。そして、車道上にたとえばマンホール蓋等の障害物が存在することにより、除雪ブレードが障害物に衝突して一定以上の力がアンダーエッジ部に加わると、アンダーエッジ部が後方へ回動する。これにより、除雪ブレードに大きな衝撃が加わることがない。さらに、障害物の破損を防止できる。
【００２１】
上記アンダーエッジ部を後方へ回動させる構造として次のものを採用することができる。すなわち、アンダーエッジ部を、連結ピンを介して除雪ブレードに回動自在に連結し、且つ位置決めピンにより除雪ブレードに対して回動を規制する。そして、上記連結ピンを、アンダーエッジ部側に形成された当該アンダーエッジ部の後方側への回動を許容するための長穴に挿通し、上記位置決めピンは、上記一定の力に起因したせん断力が加わったときにせん断される強度に設定する。
【００２２】
かかる構成によれば、アンダーエッジ部が障害物に当たって後方へ一定以上の力が加わったときに位置決めピンがせん断される。これにより、アンダーエッジ部が連結ピンの回りに回動する。このとき、アンダーエッジ部に形成された長穴に沿って連結ピンが相対的に移動するので、アンダーエッジ部が上記障害物との間で突っ張ることなく円滑に回動する。
【００２３】
(4) 上記メインフレームを水平面内で揺動させるアングリング機構を備えることもできる。
【００２４】
この構成によれば、アングリング機構を作動させることにより、除雪ブレードを水平面内で揺動させることができる。つまり、除雪ブレードをベースマシンの走行方向に対して傾斜させることができ、雪をベースマシンの左側または右側に排除することができる。
【００２５】
(5) 上記メインフレームを鉛直面内で揺動させるチルティング機構を備えることもできる。
【００２６】
この構成によれば、チルティング機構を作動させることにより、除雪ブレードを鉛直面内で揺動させることができる。これにより、たとえば車道や間口付近が傾斜面を含んでいる場合でも、この傾斜面に対応させて除雪ブレードを傾斜させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る除雪ユニットが装着された除雪車の全体図である。同図を参照して、除雪車１０の概略構成について説明する。
【００２９】
この除雪車１０は、ベースマシン１１と、これに装着された除雪ユニット１２とを備えている。ベースマシン１１は、４輪走行車であって除雪ユニット１２を操作・駆動するための油圧ユニット（図示せず）を装備している。また、ベースマシン１１は、油圧シリンダ１３，１４およびリンク機構１５を備えた除雪ユニット支持装置１６を有している。そして、除雪ユニット１２は、この支持装置１６によってベースマシン１１の前部に装着されている。
【００３０】
リンク機構１５は、起伏アーム１７、回動アーム１８および連結アーム１９を有しており、起伏アーム１７は油圧シリンダ１４によって起伏され、回動アーム１８は油圧シリンダ１３によって回動される。連結アーム１９は、図に示すように除雪ユニット１２に連結されており、これにより、起伏アーム１７の起伏に応じて除雪ユニット１２の水平を保つことができるようになっている。
【００３１】
除雪ユニット１２は、図に示すようにベースマシン１１の前部（すなわち除雪ユニット支持装置１６）に着脱自在に装着されている。除雪ユニット支持装置１６と除雪ユニット１２との連結は、たとえば連結ピン２０，２１を用いることができる。
【００３２】
図２は除雪ユニット１２の平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ矢視図であって一部を破断させて図示している。これらの図を参照して説明する。
【００３３】
除雪ユニット１２はメインフレーム２２を備え、これに除雪ブレード２３が取り付けられている。除雪ブレード２３は、後述するスライド機構２４を介してメインフレーム２２に取り付けられており、これにより、メインフレーム２２に沿ってスライド可能となっている。なお、このスライド方向は、図２では左右方向であり、図３では紙面に垂直な方向である。
【００３４】
また、除雪ユニット１２は、アングリング機構２５を備えており、これにより、除雪ブレード２３が水平面内で揺動されるようになっている。さらに、除雪ユニット１２は、チルティング機構２６を備えており、これにより、後述する第１フレーム２７に対して第２フレーム２８と第３フレーム２９と除雪ブレード２３が鉛直面内で揺動されるようになっている。以下、除雪ユニット１２の各部についてさらに詳しく説明する。
【００３５】
(1) メインフレーム
メインフレーム２２は、第１フレーム２７と第２フレーム２８と第３フレーム２９とを有している。これらは、たとえば鋼板により構成することができる。
【００３６】
第１フレーム２７は、たとえば図に示すような板状に形成することができる。もっとも、第１フレーム２７の十分な剛性を確保するために箱形に形成することもできる。第１フレーム２７は、ベースマシーン１１の除雪ユニット支持装置１６（図１参照）に連結されるものである。このため、上記起伏アーム１７および連結アーム１９が連結される連結部３０，３１が形成されている。これら連結部３０，３１は、上述のように連結ピン２０，２１により連結されるから、そのためのピン支持部３２，３３が形成されている。
【００３７】
第２フレーム２８は、上記チルティング機構２６を介して第１フレーム２７に連結されている。第２フレーム２８は、たとえば鋼板により構成することができるが、特に十分な剛性を確保するために図に示すような箱型に形成することもできる。また、第２フレーム２８の先端部には、ボス部３４が形成されている。このボス部３４は、第３フレーム２９を連結するためのものであり、連結ピン３５を用いて第２フレーム２８と第３フレーム２９とが回動自在に連結されている。
【００３８】
第３フレーム２９は、上記アングリング機構２５を介して第２フレーム２８に連結されている。第３フレーム２９は、たとえば鋼板により構成することができ、上記除雪ブレード２３が取り付けられるようになっている。この取り付けを容易にするために、第３フレーム２９は、全体として平板状に形成されている。ただし、第３フレーム２９の十分な剛性を確保するために、適宜補強リブ３６が設けられている。また、第３フレーム２９の両端部には、シュー３７が設けられている。このシュー３７は、地面との隙間を調節するためのものである。
【００３９】
(2) 除雪ブレード
除雪ブレード２３は、上記スライド機構２４を介して上記第３フレーム２９に取り付けられている。除雪ブレード２３は、図２に示すようにブレード本体３８とブレード端部３９とを有しており、左右に二分割された構造となっている。
【００４０】
図３に示すように除雪ブレード２３の前面４０は、後方へ後退した湾曲面に形成されており、積もった雪を押しのけやすくなっている。ブレード本体３８は、たとえば鋼板により構成することができるが、本実施形態では十分な剛性を確保するために枠部４１が備えられており、この枠部４１の前部に前面板部７５が設けられている。この前面板部７５の前面が上記前面４０を構成している。
【００４１】
一方、ブレード端部３９についても同様に、たとえば鋼板により構成することができるが、十分な剛性を確保するために枠部４２および前面板部７６が備えられている。また、ブレード本体３８とブレード端部３９のそれぞれの前面板部７５，７６は、図３に示すように、いわゆる面一状態となっており、雪を押しのけるために不都合のないように形成されている。
【００４２】
図４は、除雪ブレード２３を後方から見た図であり、ブレード端部３９の部分を拡大して示している。また、図５は、図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【００４３】
図４に示すように、ブレード端部３９とブレード本体３８とは、ヒンジ構造を介して連結されている。すなわち、ブレード端部３９は連結板４３，４４を備えており、ブレード本体３８はピン支持板４５を備えている。そして、これら連結板４３，４４とピン支持板４５は、連結ピン４６を用いて回動自在に連結されている。そして、後述する屈折機構４７によって、ブレード端部３９は、図５に示すように前方へ屈折することができるようになっている。なお、図５に示すように、連結板４３，４４は、いわゆる鍵型に形成されている。これは、ブレード端部３９が図に示すように回動した場合に、ブレード本体３８との干渉を避けるためである。
【００４４】
さらに、ブレード本体３８とブレード端部３９の対向する対向縁部４８，４９は、同図に示すような湾曲した形状に形成されている。すなわち、対向縁部４８はブレード本体３８側へ突出するように、また、対向縁部４９はブレード端部３９側へ凹むように湾曲されている。これは、ブレード端部３９とブレード本体３８との隙間を極力無くし、且つブレード端部３９が回動した場合にブレード端部３９とブレード本体３８との干渉を避けるためである。このようにしてブレード本体３８とブレード端部３９との連結部分の隙間を狭くすることにより、雪を押しのける際に、当該隙間から雪が後方へ漏れるのを防止することができる。
【００４５】
図４を参照して、除雪ブレード２３の下部には、アンダーエッジ部５０が設けられている。このアンダーエッジ部５０は、除雪ユニット１２によって雪を押しのける際に車道表面５９（図６参照）に接触する。これにより、車道に積もった雪を確実に除去することができるようになっている。
【００４６】
図６は、アンダーエッジ部５０の構造を示している。
【００４７】
同図を参照して、アンダーエッジ部５０は、板状の部材であって、除雪ブレード２３の長手方向に沿って配置されている。ただし、除雪ブレード２３は、ブレード本体３８とブレード端部３９とに分割されているから、これに対応してアンダーエッジ部５０も分割されている。アンダーエッジ部５０は、たとえばボルト５１およびナット５２によって除雪ブレード２３に締結することができる。
【００４８】
図４および図５に示すように、ブレード端部３９の一部分は、ブレード端部３９に対して回動可能に連結されている。以下、この一部分を屈折部５３という。この連結構造を図７に示し、屈折部５３の回動の様子を図８および図９に示す。
【００４９】
図６および図７を参照して上記連結構造について説明する。この連結構造は、ブレード端部３９側に設けられた支持プレート５４と、上記屈折部５３に設けられた回動基板５５と、回動基板５５に設けられた長穴５６と、この長穴５６に挿通され、支持プレート５４と回動基板５５とを連結する連結ピン５７と、支持プレート５４および回動基板５５の所定部を貫通するように配置された位置決めピン５８とを備えている。なお、参照符号６２，６３は、それぞれ、連結ピン５７および位置決めピン５８を支持プレート５４に固定（いわゆる回り止め）するための固定板であって、たとえば、ボルト６４によって締結固定することができる。
【００５０】
すなわち、上記屈折部５３は、連結ピン５７の回りに回動自在となっているが、位置決めピン５８が支持プレート５４と回動基板５５とに挿通されているから、常時は、図６に示す位置に位置決めされている。ただし、位置決めピン５８は、図７に示すように２つの縮径部６０が形成されている。この縮径部６０は、図に示すように支持プレート５４と回動基板５５との境界部分に位置するように形成されている。このように縮径部６０を形成することにより、位置決めピン５８の剪断強度が当該縮径部６０において低下しており、一定の剪断力が加わった際に縮径部６０が剪断されるようになっている。
【００５１】
したがって、たとえば図６に示すように、屈折部５３が車道表面５９の障害物６１に衝突した場合には、連結ピン５７を中心にして屈折部５３が後方へ回動しようとする。そのとき、一定の剪断力（たとえば７００００Ｎ）が加わるが、これによって位置決めピン５８が縮径部６０において剪断され、その結果、屈折部５３が連結ピン５７の回りに回動自在となる。このとき、アンダーエッジ部５０は常に車道表面５９に接触しているから、図６の状態から屈折部５３が回動しようとすれば、当該屈折部５３に上方への力が加わる。しかし、上述したように回動基板５５には長穴５６が形成されているから、連結ピン５７が長穴に沿って相対的に移動することになる。その結果、屈折部５３は、図８および図９に示す順に回動することとなる。
【００５２】
(3) スライド機構
次に、上記スライド機構２４について詳述する。
【００５３】
図２を参照して、上述したようにスライド機構２４は、除雪ブレード２３を同図において左右にスライドさせるためのものである。図１０はこのスライド機構を模式的に図示したものであり、図１１はこの機構を図１０において上方から見た図である。
【００５４】
これらの図を参照して、スライド機構２４は、直動シリンダ６５と、この先端に取り付けられたスプロケット６６，６７（滑車部材）と、このスプロケット６６，６７にそれぞれ掛け回されたチェーン６８，６９（連結部材）とを備えている。なお、本実施形態では、除雪ブレード２３のスライドを円滑にするためにスライドガイド７０（図３参照）が取り付けられている。
【００５５】
直動シリンダ６５は、上述した油圧ユニットから圧油の供給を受け、それによってシリンダロッド７１が伸縮するようになっている。この油圧シリンダ６５は、その基端部が第３フレーム２９の右端部に連結されている。この連結構造は、第３フレーム２９の右端部に設けられたアンカー７９にピン７２を用いて油圧シリンダ６５の基端部を回動自在に連結したものである。
【００５６】
油圧シリンダ６５の先端部、すなわちシリンダロッド７１の先端部にはスプロケット６６，６７が取り付けられている。この取付構造は、ブラケット７３と支持ピン７４とにより構成されている。ブラケット７３は、図に示すようにＵ字状に形成されており、支持ピン７４の両端部がブラケット７３に支持されている。スプロケット６６，６７は、並列してブラケット７３内に配置されており、支持ピン７４がスプロケット６６，６７に貫通することによってスプロケット６６，６７が位置決めされている。
【００５７】
図１０および図１１に示すように、チェーン６８は、スプロケット６６に掛け回されており、その一端部が除雪ブレード２３の右端部に連結され、その他端部が第３フレーム２９の右端部に連結されている。チェーン６８と除雪ブレード２３および第３フレーム２９との連結は、除雪ブレード２３および第３フレーム２９にそれぞれ設けられたアンカー７７，７８にピンを用いて連結することができる。
【００５８】
チェーン６９についても同様である。チェーン６９は、スプロケット６７に掛け回されており、その一端部が除雪ブレード２３の左端部に連結され、その他端部が第３フレーム２９の左端部に連結されている。チェーン６９と除雪ブレード２３および第３フレーム２９との連結は、除雪ブレード２３および第３フレーム２９にそれぞれ設けられたアンカー８０，８１にピンを用いて連結することができる。
【００５９】
このスライド機構２４によれば、図１０に示す位置から油圧シリンダ６５のシリンダロッド７１が伸長すると、スプロケット６６が左方へ押され、その結果、相対的にチェーン６８の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）が左方へ引っ張られて除雪ブレード２３が左方へスライドする。このとき、チェーン６９の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）は、除雪ブレード２３によって左方へ引っ張られるから、チェーン６９はスプロケット６７を巻回しながら左方へ移動する。つまり、チェーン６９が除雪ブレード２３の左方への移動を妨げることがない。しかも、かかるチェーン・スプロケット機構を採用して除雪ブレード２３をスライドさせるから、スライドストロークを大きくとることができる。
【００６０】
また、除雪ブレード２３が左方へ移動した状態で油圧シリンダ６５のシリンダロッド７１を縮短すると、スプロケット６７が右方へ引っ張られ、その結果、相対的にチェーン６９の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）が右方へ引っ張られて除雪ブレード２３が右方へスライドする。このとき、チェーン６８の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）は、除雪ブレード２３によって右方へ引っ張られるから、チェーン６８はスプロケット６６を巻回しながら右方へ移動する。つまり、チェーン６８が除雪ブレード２３の右方への移動を妨げることがない。
【００６１】
(4) 屈折機構
次に、上記屈折機構４７について詳述する。
【００６２】
図４および図５を参照して、屈折機構４７は、上述したようにブレード端部３９をブレード本体３８に対して屈折させるものである。この屈折機構４７は、油圧シリンダ８２と、上記ヒンジ構造とを有している。ヒンジ構造については上述の通りであるから説明は省略する。
【００６３】
油圧シリンダ８２は、基端部がブレード本体３８側に連結され、先端部（シリンダロッド８３の先端部）がブレード端部３９側に連結されている。ブレード端部３９の中央部には、図に示すような一対の支持板８４が突設されており、これら支持板８４によってシリンダロッド８３の先端部が挟み込まれている。そして、支持板８４およびシリンダロッド８３に連結ピン８５が挿通されて、両者が連結されている。油圧シリンダ８２の基端部についても同様であり、ブレード本体３８側に突設された支持板８６に連結ピン８７を用いて連結されている。
【００６４】
この屈折機構４７によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けてシリンダロッド８３が図５の状態から伸長すると、支持板８４が押され、その結果、上記ヒンジ構造を介してブレード端部３９が図５の二点鎖線に示す位置まで回動する。もっとも、シリンダロッド８３が縮短することによって、ブレード端部３９は図５の実線で示す位置に戻ることができる。
【００６５】
(5) アングリング機構
次に、上記アングリング機構２５について詳述する。
【００６６】
図２および図３を参照して、アングリング機構２５は、油圧シリンダ８８，８９および、上記連結ピン３５を用いた第２フレーム２８と第３フレーム２９との連結構造により構成されている。上述したように、第３フレーム２９は、第２フレーム２８に対して左右に揺動自在に連結されているから、結果として除雪ブレード２３が左右に揺動可能となっている。
【００６７】
油圧シリンダ８８，８９は、第２フレーム２８と第３フレーム２９との間に取り付けられており、図２に示すように左右に放射状に配設されている。油圧シリンダ８８，８９のそれぞれの基端部は、図３に示すように第２フレーム２８側にピン９０を介して回動自在に取り付けられている。また、図２に示すように、第３フレーム２９には支持板９１が突設されており、油圧シリンダ８８，８９のそれぞれの先端部は、第３フレーム２９側にピン９２を介して回動自在に取り付けられている。
【００６８】
このアングリング機構２５によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けて油圧シリンダ８８が伸長すると共に油圧シリンダ８９が縮短すると、第３フレーム２９が水平面内において左側に回動する。また、油圧シリンダ８８が縮短すると共に油圧シリンダ８９が伸長すると、第３フレーム２９が水平面内において右側に回動する。すなわち、このアングリング機構２５によって、除雪ブレード２３が水平面内において左右に揺動することができる。
【００６９】
(6) チルティング機構
次に、上記チルティング機構２６について詳述する。
【００７０】
図１２は、チルティング機構２６の構成を示した図である。図３および図１２を参照して、チルティング機構２６は、第１フレーム２７と第２フレーム２８との間に配設された油圧シリンダ９３と、図１２に示す揺動連結構造９４とにより構成されている。
【００７１】
揺動連結構造９４は、第１フレーム２７に突設された支持フレーム９５に支持された中心ピン９６と、この中心ピン９６に装着され、且つ第２フレーム２８に連結されたスヘリカルベアリング９７とを備えている。すなわち、このスヘリカルベアリング９７によって、第２フレーム２８は、第１フレーム２７に対して鉛直方向に沿って回動自在となっている。
【００７２】
油圧シリンダ９３は、基端部が第１フレーム２７側に連結され、先端部が第２フレーム２８側に連結されている。第１フレーム２７には図１２に示すような支持部材９８が突設されており、油圧シリンダ９３の基端部は、この支持部材９８にピン９９を介して連結されている。また、第２フレーム２８には図に示すよな支持板１００が突設されており、油圧シリンダ９３の先端部は、この支持板１００にピン１０１を介して連結されている。
【００７３】
このチルティング機構２６によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けて油圧シリンダ９３が伸長すると、図１２において第２フレーム２８の左側が下方へ押し下げられる。また、油圧シリンダ９３が縮短すると、図１２において第２フレーム２８の右側が下方へ押し下げられる。これにより、第２フレーム２８がスヘリカルベアリング９７を中心にして鉛直面内において回動する。その結果、第２フレーム２８、第３フレーム２９および除雪ブレード２３が一体となって鉛直面内において揺動することになる。
【００７４】
(7) 除雪作業の要領および本実施形態の作用・効果
次に、本実施形態に係る除雪車１０を用いた除雪作業について、除雪ユニット１２の作用効果と共に説明する。
【００７５】
まず図１を参照して、除雪ユニット１２をベースマシン１１の除雪ユニット支持装置１６に取り付けて、雪が積もった車道に沿ってベースマシン１１を走行させる。このとき、起伏アーム１７，回動アーム１８，連結アーム１９を操作して、除雪ブレード２３の下端が車道に接するようにする。これにより、除雪ブレード２３が雪を押しのけて車道縁部へ排除することができる。
【００７６】
ベースマシン１１が走行中に間口にさしかかったときには、スライド機構２４により除雪ブレード２３を左側へ、すなわち車道から間口側へスライドさせることができる。しかも、上述のように除雪ブレード２３のスライドストロークを大きくとることができるから、除雪ブレード２３を車道から間口内に達するまでスライドさせることが可能であり、これにより、間口部分の雪をも押しのけることができる。具体的には、除雪ブレード２３を、ベースマシン１１のタイヤの最外側より間口内約２ｍ程度までスライドさせるのが好ましい。もっとも、除雪ブレード２３のスライド量は、間口内約２ｍ程度に限定されるものではなく、間口の大きさ等に応じてさらに大きくも小さくもできる。
【００７７】
すなわち、本実施形態によれば、雪が積もった車道に沿ってベースマシン１１を走行させることにより、除雪ブレード２３によって雪を車道縁部へ押しのけることができ、しかも、ベースマシン１１が走行中に間口にさしかかったときには、除雪ブレード２３を車道から間口内に達するまでスライドさせることにより、間口部分の雪をも押しのけることができる。その結果、たとえば人手によって間口を確保するという従来行っていた作業が不要となり、除雪作業を容易かつ迅速に進めることができる。
【００７８】
さらに、本実施形態では、つぎのような作用効果も奏する。
【００７９】
上記スライド機構２４は、上記直動シリンダ６５と、この先端部に設けられたスプロケット６６，６７およびチェーン６８，６９により構成されているから、除雪ブレード２３と第３フレーム２９との間に、第３フレーム２９をスライドさせるための（除雪ブレード２３をスライドさせるための）動滑車機構が構成される。したがって、除雪ブレード２３は、シリンダロッド７１のストロークの２倍の距離をスライドすることができ、間口内に十分に突出することができる。具体的には、間口内約２ｍ程度まで突出させることができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、動滑車機構を構成して除雪ブレード２３のスライドストロークを大きく確保したが、かかる動滑車機構を構成するほかに、直動シリンダ６５として多段ストロークタイプのものを採用することにより、スライドストロークを大きく確保することもできる。さらに、ラック・ピニオン機構を採用しても同様の作用効果を奏する。この場合、第３フレーム２９側に油圧モータを設置してその回転軸にピニオンを装着すると共に、除雪ブレード２３側にラックを設けて、これに上記ピニオンを噛み合わせるという構造を採用することができる。
【００８１】
また、除雪ブレード２３は２分割されており、ブレード端部３９を前方へ屈折させることができる。これにより、たとえば除雪ブレード２３を間口側へスライドさせたときにブレード端部３９を前方へ屈折させ、そのままベースマシン１１を先進させることによって、間口部分の雪を抱え込んで除雪ブレード２３の前方側へ押しのけたり、スライド機構２４により車道側へかき出すことができる。これにより、より確実に間口部分の除雪を行うことができる。この作業の後、前方に屈折されたブレード端部３９をもとに戻してベースマシン１１を前進させると、引き続き車道に積もった雪を車道縁部に押しのけることができる。
【００８２】
特に、ブレード本体３８とブレード端部３９とをヒンジ結合し、両者の対向面４８，４９を湾曲面に形成しているから、ブレード端部３９の円滑な回動を実現することができる。
【００８３】
さらに、除雪作業中にアンダーエッジ部５０が車道上の障害物、たとえばマンホール蓋等に衝突すると、アンダーエッジ部５０が後方へ回動する。これにより、除雪ブレード２２ひいては除雪車１０全体に大きな衝撃が加わることがない。しかも、障害物を破損させることも防止できる。特にアンダーエッジ部５０を後方へ回動させる構造として、一定の剪断力により剪断される位置決めピン５８を採用しているから、当該構造を簡単かつ安価に実現することができる。
【００８４】
加えて、アングリング機構２５により、除雪ブレード２３を水平面内で揺動させることができる。つまり、除雪ブレード２３をベースマシン１１の走行方向に対して傾斜させることができ、雪をベースマシン１１の左側または右側に自在に排除することができる。
【００８５】
さらに、チルティング機構２６により、除雪ブレード２３を鉛直面内で揺動させることができる。これにより、たとえば車道や間口付近が傾斜面となっていても、この傾斜面に対応させて除雪ブレード２３を傾斜させることができ、その結果、間口部分の雪を確実に除去することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、除雪作業中において除雪ブレードを間口内に達するまで（たとえば間口内約２ｍ程度まで）大きくスライドさせることにより、車道のみならず間口部分の雪をも押しのけることができるから、たとえば人手によって間口を確保するという従来行っていた別作業が不要となり、除雪作業を迅速に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る除雪ユニットが装着された除雪車の全体図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る除雪ユニットの平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る除雪ブレードを後方から見た図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るアンダーエッジ部の構造を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る屈折部の連結構造を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る屈折部の回動の様子を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る屈折部の回動の様子を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るスライド機構を模式的に示した図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るスライド機構を上方から見た図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るチルティング機構の構成を示した図である。
【図１３】除雪車による従来の除雪作業を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 除雪車
１１ ベースマシン
１２ 除雪ユニット
２２ メインフレーム
２３ 除雪ブレード
２４ スライド機構
２５ アングリング機構
２６ チルティング機構
２７ 第１フレーム
２８ 第２フレーム
２９ 第３フレーム
３８ ブレード本体
３９ ブレード端部
４７ 屈折機構
４８ 対向縁部
４９ 対向縁部
５０ アンダーエッジ部
５３ 屈折部
５６ 長穴
５７ 連結ピン
５８ 位置決めピン
６０ 縮径部
６５ 直動シリンダ
６６ スプロケット
６７ スプロケット
６８ チェーン
６９ チェーン
７１ シリンダロッド
８２ 油圧シリンダ
８３ シリンダロッド
８８ 油圧シリンダ
８９ 油圧シリンダ
９３ 油圧シリンダ
９４ 揺動連結機構
９７ スヘリカルベアリング
【発明の属する技術の分野】
この発明は、道路に積もった雪を除去する除雪車に適用される除雪ユニットに関するものである。ここで、「除雪ユニット」とは、除雪車の前部に装着され、除雪車を走行させることによって、積もった雪を押しのけて車道または歩道を確保するタイプのものをいう。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
降雪の多い地方では、道路に積もった雪を除去して車道および歩道を確保する必要がある。従来では、たとえば車道用として大型の除雪車を用い、歩道用として小型の除雪車を用いて、道路に積もった雪を除去している。
【０００３】
図１３は、一般的な除雪車による除雪作業を模式的に示したものである。同図を参照して、除雪車１には一般に除雪用のブレード（以下、「除雪ブレード」という。）２を備えた除雪ユニット３が装備されている。除雪ユニットにはさまざまなタイプがあるが、同図に示す除雪ユニット３は、除雪車１の前部に装着され、除雪車１を走行させることによって、除雪ブレード２が雪４を押しのけて車道５を確保するようになっている。なお、除雪ユニット３は、通常は除雪車１側に設けられた油圧ユニットから圧油の供給を受けて駆動され、これにより、除雪ブレード２が左右または上下に回動されるようになっている。
【０００４】
ところで、かかる除雪作業は、積もった雪を道端へ押しのけて車道および歩道を確保するものである。たとえば、図に示すように車道５に沿って歩道６が設けられている道路では、車道５の歩道６側に雪が押しのけられ、また、歩道６の車道５側に雪が押しのけられる。このため、車道５と歩道６との間に大きな雪の畝７が形成される。
【０００５】
しかし、これでは歩道６と車道５とが大きな雪の畝７で隔たれてしまい、たとえば歩道６から車道５に設けられた横断歩道を渡ろうとした場合に雪の畝７が邪魔になり、また、歩行者が雪の畝７を跨いで通行するのに妨げとなる。従来では、この雪の畝７は人手により除去していたが、かかる作業は非常に煩わしいものである。
【０００６】
なお、このような歩道６と車道５との連絡部分を「間口」といい、同図では参照符号８で示している。ただし、「間口」とは、歩道と車道との連絡部分のみを意味するものではなく、民家の車庫や門等と車道との連絡部分や店舗の出入口等と車道との連絡部分等をも意味し、車道とそれ以外の部分とを連絡する箇所のすべてを意味する一般的概念である。
【０００７】
かかる背景のもと、本発明の目的は、車道に積もった雪を除去しつつも間口を確保することができる除雪方法および除雪車用の除雪ユニットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
(1) 上記目的を達成するため本願発明者は、車道に積もった雪を車道縁部へ押しのけながら、間口（たとえば歩道との間に横断歩道等が設けられている箇所）においては、車道と歩道等とを連通させるように、すなわち間口を確保するように雪を押しのければよい点に着目した。
【００１１】
(2) また、本願に係る除雪ユニットは、ベースマシンの前部に着脱自在に取り付けられ、積もった雪を前方および側方へ押しのけるための除雪ユニットであって、ベースマシン側に取り付けられ、ベースマシンの車幅方向に延びるメインフレームと、メインフレームの長手方向にスライド可能に設けられた除雪ブレードと、除雪ブレードをメインフレームの長手方向に沿ってベースマシンのタイヤ最外側より間口内に達するまでスライドさせるスライド機構とを備えており、除雪ブレードは、ブレード本体と、当該ブレード本体の側方端部に連結されたブレード端部とを有し、当該ブレード端部を前方へ屈折させる屈折機構を備えており、ブレード本体とブレード端部とはヒンジ結合されており、ブレード端部とブレード本体との隙間を小さくするとともにブレード端部を回動した際にブレード端部とブレード本体との干渉を回避するために、ブレード本体とブレード端部とが対向する対向縁部のうちブレード端部側の対向縁部はブレード本体側に突出するように湾曲され、ブレード本体側の対向縁部はブレード端部側に凹むように湾曲されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によれば、除雪ユニットをベースマシンの前部に取り付けて、雪が積もった車道に沿ってベースマシンを走行させる。これにより、除雪ブレードによって雪を前方および側方（車道縁部）へ押しのけることができる。しかも、ベースマシンが走行中に間口にさしかかったときには、スライド機構により除雪ブレードを車道から間口内に達するまでスライドさせて雪の中に押し込んだ後に、ブレード端部を屈折させることにより、間口部分の雪を抱え込んで除雪ブレードの前方側へ押しのけたり、車道側へスライドさせてかき出すことができる。またブレード本体に対してブレード端部が回動する際に両者の干渉をさけることができ、ブレード端部の円滑な回動が可能となる。さらにブレード本体とブレード端部との隙間を狭くすることにより、雪を押しのける際に、当該隙間から雪が後方に漏れるのを防止することができる。
【００１３】
特に上記スライド機構は、メインフレーム側に取り付けられ、メインフレームの長手方向に伸縮する直動シリンダと、直動シリンダのシリンダロッドの先端に設けられた滑車部材と、滑車部材に巻き掛けられ、一端がメインフレーム側に固定され且つ他端が除雪ブレード側に固定された連結部材とを有して構成することができる。
【００１４】
かかる構成によれば、直動シリンダのシリンダロッドが伸長すると、連結部材がシリンダロッドに押される。この連結部材はシリンダロッドの先端に設けられた滑車部材に巻き掛けられているから、連結部材がシリンダロッドに押された結果、連結部材の他端部が除雪ブレードを引っ張る。これにより、除雪ブレードが間口側へスライドされる。しかも、上記滑車部材は伸長するシリンダロッドの先端に設けられているから、シリンダロッドの伸長と同時に滑車部材が除雪ブレードのスライド方向にスライドすることになる。つまり、直動シリンダ、滑車部材および連結部材によっていわゆる動滑車機構が構成される。したがって、除雪ブレードは、シリンダロッドのストロークの２倍の距離をスライドすることができる。
【００１９】
(3) 上記除雪ブレードの下部に、車道表面に当接し得るアンダーエッジ部を連結し、当該アンダーエッジ部は、後方へ一定の力が加わったときに後方側へ回動するように連結することもできる。
【００２０】
この構成によれば、除雪作業中はアンダーエッジ部が車道の上面に接する。そして、車道上にたとえばマンホール蓋等の障害物が存在することにより、除雪ブレードが障害物に衝突して一定以上の力がアンダーエッジ部に加わると、アンダーエッジ部が後方へ回動する。これにより、除雪ブレードに大きな衝撃が加わることがない。さらに、障害物の破損を防止できる。
【００２１】
上記アンダーエッジ部を後方へ回動させる構造として次のものを採用することができる。すなわち、アンダーエッジ部を、連結ピンを介して除雪ブレードに回動自在に連結し、且つ位置決めピンにより除雪ブレードに対して回動を規制する。そして、上記連結ピンを、アンダーエッジ部側に形成された当該アンダーエッジ部の後方側への回動を許容するための長穴に挿通し、上記位置決めピンは、上記一定の力に起因したせん断力が加わったときにせん断される強度に設定する。
【００２２】
かかる構成によれば、アンダーエッジ部が障害物に当たって後方へ一定以上の力が加わったときに位置決めピンがせん断される。これにより、アンダーエッジ部が連結ピンの回りに回動する。このとき、アンダーエッジ部に形成された長穴に沿って連結ピンが相対的に移動するので、アンダーエッジ部が上記障害物との間で突っ張ることなく円滑に回動する。
【００２３】
(4) 上記メインフレームを水平面内で揺動させるアングリング機構を備えることもできる。
【００２４】
この構成によれば、アングリング機構を作動させることにより、除雪ブレードを水平面内で揺動させることができる。つまり、除雪ブレードをベースマシンの走行方向に対して傾斜させることができ、雪をベースマシンの左側または右側に排除することができる。
【００２５】
(5) 上記メインフレームを鉛直面内で揺動させるチルティング機構を備えることもできる。
【００２６】
この構成によれば、チルティング機構を作動させることにより、除雪ブレードを鉛直面内で揺動させることができる。これにより、たとえば車道や間口付近が傾斜面を含んでいる場合でも、この傾斜面に対応させて除雪ブレードを傾斜させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る除雪ユニットが装着された除雪車の全体図である。同図を参照して、除雪車１０の概略構成について説明する。
【００２９】
この除雪車１０は、ベースマシン１１と、これに装着された除雪ユニット１２とを備えている。ベースマシン１１は、４輪走行車であって除雪ユニット１２を操作・駆動するための油圧ユニット（図示せず）を装備している。また、ベースマシン１１は、油圧シリンダ１３，１４およびリンク機構１５を備えた除雪ユニット支持装置１６を有している。そして、除雪ユニット１２は、この支持装置１６によってベースマシン１１の前部に装着されている。
【００３０】
リンク機構１５は、起伏アーム１７、回動アーム１８および連結アーム１９を有しており、起伏アーム１７は油圧シリンダ１４によって起伏され、回動アーム１８は油圧シリンダ１３によって回動される。連結アーム１９は、図に示すように除雪ユニット１２に連結されており、これにより、起伏アーム１７の起伏に応じて除雪ユニット１２の水平を保つことができるようになっている。
【００３１】
除雪ユニット１２は、図に示すようにベースマシン１１の前部（すなわち除雪ユニット支持装置１６）に着脱自在に装着されている。除雪ユニット支持装置１６と除雪ユニット１２との連結は、たとえば連結ピン２０，２１を用いることができる。
【００３２】
図２は除雪ユニット１２の平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ矢視図であって一部を破断させて図示している。これらの図を参照して説明する。
【００３３】
除雪ユニット１２はメインフレーム２２を備え、これに除雪ブレード２３が取り付けられている。除雪ブレード２３は、後述するスライド機構２４を介してメインフレーム２２に取り付けられており、これにより、メインフレーム２２に沿ってスライド可能となっている。なお、このスライド方向は、図２では左右方向であり、図３では紙面に垂直な方向である。
【００３４】
また、除雪ユニット１２は、アングリング機構２５を備えており、これにより、除雪ブレード２３が水平面内で揺動されるようになっている。さらに、除雪ユニット１２は、チルティング機構２６を備えており、これにより、後述する第１フレーム２７に対して第２フレーム２８と第３フレーム２９と除雪ブレード２３が鉛直面内で揺動されるようになっている。以下、除雪ユニット１２の各部についてさらに詳しく説明する。
【００３５】
(1) メインフレーム
メインフレーム２２は、第１フレーム２７と第２フレーム２８と第３フレーム２９とを有している。これらは、たとえば鋼板により構成することができる。
【００３６】
第１フレーム２７は、たとえば図に示すような板状に形成することができる。もっとも、第１フレーム２７の十分な剛性を確保するために箱形に形成することもできる。第１フレーム２７は、ベースマシーン１１の除雪ユニット支持装置１６（図１参照）に連結されるものである。このため、上記起伏アーム１７および連結アーム１９が連結される連結部３０，３１が形成されている。これら連結部３０，３１は、上述のように連結ピン２０，２１により連結されるから、そのためのピン支持部３２，３３が形成されている。
【００３７】
第２フレーム２８は、上記チルティング機構２６を介して第１フレーム２７に連結されている。第２フレーム２８は、たとえば鋼板により構成することができるが、特に十分な剛性を確保するために図に示すような箱型に形成することもできる。また、第２フレーム２８の先端部には、ボス部３４が形成されている。このボス部３４は、第３フレーム２９を連結するためのものであり、連結ピン３５を用いて第２フレーム２８と第３フレーム２９とが回動自在に連結されている。
【００３８】
第３フレーム２９は、上記アングリング機構２５を介して第２フレーム２８に連結されている。第３フレーム２９は、たとえば鋼板により構成することができ、上記除雪ブレード２３が取り付けられるようになっている。この取り付けを容易にするために、第３フレーム２９は、全体として平板状に形成されている。ただし、第３フレーム２９の十分な剛性を確保するために、適宜補強リブ３６が設けられている。また、第３フレーム２９の両端部には、シュー３７が設けられている。このシュー３７は、地面との隙間を調節するためのものである。
【００３９】
(2) 除雪ブレード
除雪ブレード２３は、上記スライド機構２４を介して上記第３フレーム２９に取り付けられている。除雪ブレード２３は、図２に示すようにブレード本体３８とブレード端部３９とを有しており、左右に二分割された構造となっている。
【００４０】
図３に示すように除雪ブレード２３の前面４０は、後方へ後退した湾曲面に形成されており、積もった雪を押しのけやすくなっている。ブレード本体３８は、たとえば鋼板により構成することができるが、本実施形態では十分な剛性を確保するために枠部４１が備えられており、この枠部４１の前部に前面板部７５が設けられている。この前面板部７５の前面が上記前面４０を構成している。
【００４１】
一方、ブレード端部３９についても同様に、たとえば鋼板により構成することができるが、十分な剛性を確保するために枠部４２および前面板部７６が備えられている。また、ブレード本体３８とブレード端部３９のそれぞれの前面板部７５，７６は、図３に示すように、いわゆる面一状態となっており、雪を押しのけるために不都合のないように形成されている。
【００４２】
図４は、除雪ブレード２３を後方から見た図であり、ブレード端部３９の部分を拡大して示している。また、図５は、図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【００４３】
図４に示すように、ブレード端部３９とブレード本体３８とは、ヒンジ構造を介して連結されている。すなわち、ブレード端部３９は連結板４３，４４を備えており、ブレード本体３８はピン支持板４５を備えている。そして、これら連結板４３，４４とピン支持板４５は、連結ピン４６を用いて回動自在に連結されている。そして、後述する屈折機構４７によって、ブレード端部３９は、図５に示すように前方へ屈折することができるようになっている。なお、図５に示すように、連結板４３，４４は、いわゆる鍵型に形成されている。これは、ブレード端部３９が図に示すように回動した場合に、ブレード本体３８との干渉を避けるためである。
【００４４】
さらに、ブレード本体３８とブレード端部３９の対向する対向縁部４８，４９は、同図に示すような湾曲した形状に形成されている。すなわち、対向縁部４８はブレード本体３８側へ突出するように、また、対向縁部４９はブレード端部３９側へ凹むように湾曲されている。これは、ブレード端部３９とブレード本体３８との隙間を極力無くし、且つブレード端部３９が回動した場合にブレード端部３９とブレード本体３８との干渉を避けるためである。このようにしてブレード本体３８とブレード端部３９との連結部分の隙間を狭くすることにより、雪を押しのける際に、当該隙間から雪が後方へ漏れるのを防止することができる。
【００４５】
図４を参照して、除雪ブレード２３の下部には、アンダーエッジ部５０が設けられている。このアンダーエッジ部５０は、除雪ユニット１２によって雪を押しのける際に車道表面５９（図６参照）に接触する。これにより、車道に積もった雪を確実に除去することができるようになっている。
【００４６】
図６は、アンダーエッジ部５０の構造を示している。
【００４７】
同図を参照して、アンダーエッジ部５０は、板状の部材であって、除雪ブレード２３の長手方向に沿って配置されている。ただし、除雪ブレード２３は、ブレード本体３８とブレード端部３９とに分割されているから、これに対応してアンダーエッジ部５０も分割されている。アンダーエッジ部５０は、たとえばボルト５１およびナット５２によって除雪ブレード２３に締結することができる。
【００４８】
図４および図５に示すように、ブレード端部３９の一部分は、ブレード端部３９に対して回動可能に連結されている。以下、この一部分を屈折部５３という。この連結構造を図７に示し、屈折部５３の回動の様子を図８および図９に示す。
【００４９】
図６および図７を参照して上記連結構造について説明する。この連結構造は、ブレード端部３９側に設けられた支持プレート５４と、上記屈折部５３に設けられた回動基板５５と、回動基板５５に設けられた長穴５６と、この長穴５６に挿通され、支持プレート５４と回動基板５５とを連結する連結ピン５７と、支持プレート５４および回動基板５５の所定部を貫通するように配置された位置決めピン５８とを備えている。なお、参照符号６２，６３は、それぞれ、連結ピン５７および位置決めピン５８を支持プレート５４に固定（いわゆる回り止め）するための固定板であって、たとえば、ボルト６４によって締結固定することができる。
【００５０】
すなわち、上記屈折部５３は、連結ピン５７の回りに回動自在となっているが、位置決めピン５８が支持プレート５４と回動基板５５とに挿通されているから、常時は、図６に示す位置に位置決めされている。ただし、位置決めピン５８は、図７に示すように２つの縮径部６０が形成されている。この縮径部６０は、図に示すように支持プレート５４と回動基板５５との境界部分に位置するように形成されている。このように縮径部６０を形成することにより、位置決めピン５８の剪断強度が当該縮径部６０において低下しており、一定の剪断力が加わった際に縮径部６０が剪断されるようになっている。
【００５１】
したがって、たとえば図６に示すように、屈折部５３が車道表面５９の障害物６１に衝突した場合には、連結ピン５７を中心にして屈折部５３が後方へ回動しようとする。そのとき、一定の剪断力（たとえば７００００Ｎ）が加わるが、これによって位置決めピン５８が縮径部６０において剪断され、その結果、屈折部５３が連結ピン５７の回りに回動自在となる。このとき、アンダーエッジ部５０は常に車道表面５９に接触しているから、図６の状態から屈折部５３が回動しようとすれば、当該屈折部５３に上方への力が加わる。しかし、上述したように回動基板５５には長穴５６が形成されているから、連結ピン５７が長穴に沿って相対的に移動することになる。その結果、屈折部５３は、図８および図９に示す順に回動することとなる。
【００５２】
(3) スライド機構
次に、上記スライド機構２４について詳述する。
【００５３】
図２を参照して、上述したようにスライド機構２４は、除雪ブレード２３を同図において左右にスライドさせるためのものである。図１０はこのスライド機構を模式的に図示したものであり、図１１はこの機構を図１０において上方から見た図である。
【００５４】
これらの図を参照して、スライド機構２４は、直動シリンダ６５と、この先端に取り付けられたスプロケット６６，６７（滑車部材）と、このスプロケット６６，６７にそれぞれ掛け回されたチェーン６８，６９（連結部材）とを備えている。なお、本実施形態では、除雪ブレード２３のスライドを円滑にするためにスライドガイド７０（図３参照）が取り付けられている。
【００５５】
直動シリンダ６５は、上述した油圧ユニットから圧油の供給を受け、それによってシリンダロッド７１が伸縮するようになっている。この油圧シリンダ６５は、その基端部が第３フレーム２９の右端部に連結されている。この連結構造は、第３フレーム２９の右端部に設けられたアンカー７９にピン７２を用いて油圧シリンダ６５の基端部を回動自在に連結したものである。
【００５６】
油圧シリンダ６５の先端部、すなわちシリンダロッド７１の先端部にはスプロケット６６，６７が取り付けられている。この取付構造は、ブラケット７３と支持ピン７４とにより構成されている。ブラケット７３は、図に示すようにＵ字状に形成されており、支持ピン７４の両端部がブラケット７３に支持されている。スプロケット６６，６７は、並列してブラケット７３内に配置されており、支持ピン７４がスプロケット６６，６７に貫通することによってスプロケット６６，６７が位置決めされている。
【００５７】
図１０および図１１に示すように、チェーン６８は、スプロケット６６に掛け回されており、その一端部が除雪ブレード２３の右端部に連結され、その他端部が第３フレーム２９の右端部に連結されている。チェーン６８と除雪ブレード２３および第３フレーム２９との連結は、除雪ブレード２３および第３フレーム２９にそれぞれ設けられたアンカー７７，７８にピンを用いて連結することができる。
【００５８】
チェーン６９についても同様である。チェーン６９は、スプロケット６７に掛け回されており、その一端部が除雪ブレード２３の左端部に連結され、その他端部が第３フレーム２９の左端部に連結されている。チェーン６９と除雪ブレード２３および第３フレーム２９との連結は、除雪ブレード２３および第３フレーム２９にそれぞれ設けられたアンカー８０，８１にピンを用いて連結することができる。
【００５９】
このスライド機構２４によれば、図１０に示す位置から油圧シリンダ６５のシリンダロッド７１が伸長すると、スプロケット６６が左方へ押され、その結果、相対的にチェーン６８の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）が左方へ引っ張られて除雪ブレード２３が左方へスライドする。このとき、チェーン６９の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）は、除雪ブレード２３によって左方へ引っ張られるから、チェーン６９はスプロケット６７を巻回しながら左方へ移動する。つまり、チェーン６９が除雪ブレード２３の左方への移動を妨げることがない。しかも、かかるチェーン・スプロケット機構を採用して除雪ブレード２３をスライドさせるから、スライドストロークを大きくとることができる。
【００６０】
また、除雪ブレード２３が左方へ移動した状態で油圧シリンダ６５のシリンダロッド７１を縮短すると、スプロケット６７が右方へ引っ張られ、その結果、相対的にチェーン６９の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）が右方へ引っ張られて除雪ブレード２３が右方へスライドする。このとき、チェーン６８の一端側（除雪ブレード２３側に連結された側）は、除雪ブレード２３によって右方へ引っ張られるから、チェーン６８はスプロケット６６を巻回しながら右方へ移動する。つまり、チェーン６８が除雪ブレード２３の右方への移動を妨げることがない。
【００６１】
(4) 屈折機構
次に、上記屈折機構４７について詳述する。
【００６２】
図４および図５を参照して、屈折機構４７は、上述したようにブレード端部３９をブレード本体３８に対して屈折させるものである。この屈折機構４７は、油圧シリンダ８２と、上記ヒンジ構造とを有している。ヒンジ構造については上述の通りであるから説明は省略する。
【００６３】
油圧シリンダ８２は、基端部がブレード本体３８側に連結され、先端部（シリンダロッド８３の先端部）がブレード端部３９側に連結されている。ブレード端部３９の中央部には、図に示すような一対の支持板８４が突設されており、これら支持板８４によってシリンダロッド８３の先端部が挟み込まれている。そして、支持板８４およびシリンダロッド８３に連結ピン８５が挿通されて、両者が連結されている。油圧シリンダ８２の基端部についても同様であり、ブレード本体３８側に突設された支持板８６に連結ピン８７を用いて連結されている。
【００６４】
この屈折機構４７によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けてシリンダロッド８３が図５の状態から伸長すると、支持板８４が押され、その結果、上記ヒンジ構造を介してブレード端部３９が図５の二点鎖線に示す位置まで回動する。もっとも、シリンダロッド８３が縮短することによって、ブレード端部３９は図５の実線で示す位置に戻ることができる。
【００６５】
(5) アングリング機構
次に、上記アングリング機構２５について詳述する。
【００６６】
図２および図３を参照して、アングリング機構２５は、油圧シリンダ８８，８９および、上記連結ピン３５を用いた第２フレーム２８と第３フレーム２９との連結構造により構成されている。上述したように、第３フレーム２９は、第２フレーム２８に対して左右に揺動自在に連結されているから、結果として除雪ブレード２３が左右に揺動可能となっている。
【００６７】
油圧シリンダ８８，８９は、第２フレーム２８と第３フレーム２９との間に取り付けられており、図２に示すように左右に放射状に配設されている。油圧シリンダ８８，８９のそれぞれの基端部は、図３に示すように第２フレーム２８側にピン９０を介して回動自在に取り付けられている。また、図２に示すように、第３フレーム２９には支持板９１が突設されており、油圧シリンダ８８，８９のそれぞれの先端部は、第３フレーム２９側にピン９２を介して回動自在に取り付けられている。
【００６８】
このアングリング機構２５によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けて油圧シリンダ８８が伸長すると共に油圧シリンダ８９が縮短すると、第３フレーム２９が水平面内において左側に回動する。また、油圧シリンダ８８が縮短すると共に油圧シリンダ８９が伸長すると、第３フレーム２９が水平面内において右側に回動する。すなわち、このアングリング機構２５によって、除雪ブレード２３が水平面内において左右に揺動することができる。
【００６９】
(6) チルティング機構
次に、上記チルティング機構２６について詳述する。
【００７０】
図１２は、チルティング機構２６の構成を示した図である。図３および図１２を参照して、チルティング機構２６は、第１フレーム２７と第２フレーム２８との間に配設された油圧シリンダ９３と、図１２に示す揺動連結構造９４とにより構成されている。
【００７１】
揺動連結構造９４は、第１フレーム２７に突設された支持フレーム９５に支持された中心ピン９６と、この中心ピン９６に装着され、且つ第２フレーム２８に連結されたスヘリカルベアリング９７とを備えている。すなわち、このスヘリカルベアリング９７によって、第２フレーム２８は、第１フレーム２７に対して鉛直方向に沿って回動自在となっている。
【００７２】
油圧シリンダ９３は、基端部が第１フレーム２７側に連結され、先端部が第２フレーム２８側に連結されている。第１フレーム２７には図１２に示すような支持部材９８が突設されており、油圧シリンダ９３の基端部は、この支持部材９８にピン９９を介して連結されている。また、第２フレーム２８には図に示すよな支持板１００が突設されており、油圧シリンダ９３の先端部は、この支持板１００にピン１０１を介して連結されている。
【００７３】
このチルティング機構２６によれば、上記油圧ユニットから圧油の供給を受けて油圧シリンダ９３が伸長すると、図１２において第２フレーム２８の左側が下方へ押し下げられる。また、油圧シリンダ９３が縮短すると、図１２において第２フレーム２８の右側が下方へ押し下げられる。これにより、第２フレーム２８がスヘリカルベアリング９７を中心にして鉛直面内において回動する。その結果、第２フレーム２８、第３フレーム２９および除雪ブレード２３が一体となって鉛直面内において揺動することになる。
【００７４】
(7) 除雪作業の要領および本実施形態の作用・効果
次に、本実施形態に係る除雪車１０を用いた除雪作業について、除雪ユニット１２の作用効果と共に説明する。
【００７５】
まず図１を参照して、除雪ユニット１２をベースマシン１１の除雪ユニット支持装置１６に取り付けて、雪が積もった車道に沿ってベースマシン１１を走行させる。このとき、起伏アーム１７，回動アーム１８，連結アーム１９を操作して、除雪ブレード２３の下端が車道に接するようにする。これにより、除雪ブレード２３が雪を押しのけて車道縁部へ排除することができる。
【００７６】
ベースマシン１１が走行中に間口にさしかかったときには、スライド機構２４により除雪ブレード２３を左側へ、すなわち車道から間口側へスライドさせることができる。しかも、上述のように除雪ブレード２３のスライドストロークを大きくとることができるから、除雪ブレード２３を車道から間口内に達するまでスライドさせることが可能であり、これにより、間口部分の雪をも押しのけることができる。具体的には、除雪ブレード２３を、ベースマシン１１のタイヤの最外側より間口内約２ｍ程度までスライドさせるのが好ましい。もっとも、除雪ブレード２３のスライド量は、間口内約２ｍ程度に限定されるものではなく、間口の大きさ等に応じてさらに大きくも小さくもできる。
【００７７】
すなわち、本実施形態によれば、雪が積もった車道に沿ってベースマシン１１を走行させることにより、除雪ブレード２３によって雪を車道縁部へ押しのけることができ、しかも、ベースマシン１１が走行中に間口にさしかかったときには、除雪ブレード２３を車道から間口内に達するまでスライドさせることにより、間口部分の雪をも押しのけることができる。その結果、たとえば人手によって間口を確保するという従来行っていた作業が不要となり、除雪作業を容易かつ迅速に進めることができる。
【００７８】
さらに、本実施形態では、つぎのような作用効果も奏する。
【００７９】
上記スライド機構２４は、上記直動シリンダ６５と、この先端部に設けられたスプロケット６６，６７およびチェーン６８，６９により構成されているから、除雪ブレード２３と第３フレーム２９との間に、第３フレーム２９をスライドさせるための（除雪ブレード２３をスライドさせるための）動滑車機構が構成される。したがって、除雪ブレード２３は、シリンダロッド７１のストロークの２倍の距離をスライドすることができ、間口内に十分に突出することができる。具体的には、間口内約２ｍ程度まで突出させることができる。
【００８０】
なお、本実施形態では、動滑車機構を構成して除雪ブレード２３のスライドストロークを大きく確保したが、かかる動滑車機構を構成するほかに、直動シリンダ６５として多段ストロークタイプのものを採用することにより、スライドストロークを大きく確保することもできる。さらに、ラック・ピニオン機構を採用しても同様の作用効果を奏する。この場合、第３フレーム２９側に油圧モータを設置してその回転軸にピニオンを装着すると共に、除雪ブレード２３側にラックを設けて、これに上記ピニオンを噛み合わせるという構造を採用することができる。
【００８１】
また、除雪ブレード２３は２分割されており、ブレード端部３９を前方へ屈折させることができる。これにより、たとえば除雪ブレード２３を間口側へスライドさせたときにブレード端部３９を前方へ屈折させ、そのままベースマシン１１を先進させることによって、間口部分の雪を抱え込んで除雪ブレード２３の前方側へ押しのけたり、スライド機構２４により車道側へかき出すことができる。これにより、より確実に間口部分の除雪を行うことができる。この作業の後、前方に屈折されたブレード端部３９をもとに戻してベースマシン１１を前進させると、引き続き車道に積もった雪を車道縁部に押しのけることができる。
【００８２】
特に、ブレード本体３８とブレード端部３９とをヒンジ結合し、両者の対向面４８，４９を湾曲面に形成しているから、ブレード端部３９の円滑な回動を実現することができる。
【００８３】
さらに、除雪作業中にアンダーエッジ部５０が車道上の障害物、たとえばマンホール蓋等に衝突すると、アンダーエッジ部５０が後方へ回動する。これにより、除雪ブレード２２ひいては除雪車１０全体に大きな衝撃が加わることがない。しかも、障害物を破損させることも防止できる。特にアンダーエッジ部５０を後方へ回動させる構造として、一定の剪断力により剪断される位置決めピン５８を採用しているから、当該構造を簡単かつ安価に実現することができる。
【００８４】
加えて、アングリング機構２５により、除雪ブレード２３を水平面内で揺動させることができる。つまり、除雪ブレード２３をベースマシン１１の走行方向に対して傾斜させることができ、雪をベースマシン１１の左側または右側に自在に排除することができる。
【００８５】
さらに、チルティング機構２６により、除雪ブレード２３を鉛直面内で揺動させることができる。これにより、たとえば車道や間口付近が傾斜面となっていても、この傾斜面に対応させて除雪ブレード２３を傾斜させることができ、その結果、間口部分の雪を確実に除去することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、除雪作業中において除雪ブレードを間口内に達するまで（たとえば間口内約２ｍ程度まで）大きくスライドさせることにより、車道のみならず間口部分の雪をも押しのけることができるから、たとえば人手によって間口を確保するという従来行っていた別作業が不要となり、除雪作業を迅速に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る除雪ユニットが装着された除雪車の全体図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る除雪ユニットの平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る除雪ブレードを後方から見た図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るアンダーエッジ部の構造を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る屈折部の連結構造を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る屈折部の回動の様子を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る屈折部の回動の様子を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るスライド機構を模式的に示した図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るスライド機構を上方から見た図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るチルティング機構の構成を示した図である。
【図１３】除雪車による従来の除雪作業を示す模式図である。
【符号の説明】
１０ 除雪車
１１ ベースマシン
１２ 除雪ユニット
２２ メインフレーム
２３ 除雪ブレード
２４ スライド機構
２５ アングリング機構
２６ チルティング機構
２７ 第１フレーム
２８ 第２フレーム
２９ 第３フレーム
３８ ブレード本体
３９ ブレード端部
４７ 屈折機構
４８ 対向縁部
４９ 対向縁部
５０ アンダーエッジ部
５３ 屈折部
５６ 長穴
５７ 連結ピン
５８ 位置決めピン
６０ 縮径部
６５ 直動シリンダ
６６ スプロケット
６７ スプロケット
６８ チェーン
６９ チェーン
７１ シリンダロッド
８２ 油圧シリンダ
８３ シリンダロッド
８８ 油圧シリンダ
８９ 油圧シリンダ
９３ 油圧シリンダ
９４ 揺動連結機構
９７ スヘリカルベアリング
Claims (6)
- ベースマシンの前部に着脱自在に取り付けられ、積もった雪を前方および側方へ押しのけるための除雪ユニットであって、
ベースマシン側に取り付けられ、ベースマシンの車幅方向に延びるメインフレームと、
メインフレームの長手方向にスライド可能に設けられた除雪ブレードと、
除雪ブレードをメインフレームの長手方向に沿ってベースマシンのタイヤ最外側より間口内に達するまでスライドさせるスライド機構とを備えており、
上記除雪ブレードは、ブレード本体と、当該ブレード本体の側方端部に連結されたブレード端部とを有し、当該ブレード端部を前方へ屈折させる屈折機構を備えており、
上記ブレード本体とブレード端部とはヒンジ結合されており、
上記ブレード端部とブレード本体との隙間を小さくするとともにブレード端部を回動した際にブレード端部とブレード本体との干渉を回避するために、ブレード本体とブレード端部とが対向する対向縁部のうちブレード端部側の対向縁部はブレード本体側に突出するように湾曲され、ブレード本体側の対向縁部はブレード端部側に凹むように湾曲されていることを特徴とする除雪ユニット。 - 請求項１記載の除雪ユニットにおいて、
上記スライド機構は、
メインフレーム側に取り付けられ、メインフレームの長手方向に伸縮する直動シリンダと、
直動シリンダのシリンダロッドの先端に設けられた滑車部材と、
滑車部材に巻き掛けられ、一端がメインフレーム側に固定され且つ他端が除雪ブレード側に固定された連結部材とを有することを特徴とする除雪ユニット。 - 請求項１または２に記載の除雪ユニットにおいて、
上記除雪ブレードの下部に、車道表面に当接し得るアンダーエッジ部が連結されており、
当該アンダーエッジ部は、後方へ一定の力が加わったときに後方側へ回動するように連結されていることを特徴とする除雪ユニット。 - 請求項３記載の除雪ユニットにおいて、
上記アンダーエッジ部は、連結ピンを介して除雪ブレードに回動自在に連結され且つ位置決めピンにより除雪ブレードに対して回動が規制されており、
上記連結ピンは、アンダーエッジ部側に形成された当該アンダーエッジ部の後方側への回動を許容するための長穴に挿通されており、
上記位置決めピンは、上記一定力に起因したせん断力が加わったときにせん断される強度に設定されていることを特徴とする除雪ユニット。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の除雪ユニットにおいて、
上記メインフレームを水平面内で揺動させるアングリング機構を備えていることを特徴とする除雪ユニット。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の除雪ユニットにおいて、
上記メインフレームを鉛直面内で揺動させるチルティング機構を備えていることを特徴とする除雪ユニット。
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