JP3732434B2 - 除雪機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、機体に走行用の駆動輪を備えるとともに除雪用のオーガを備え、機体後端から左右のハンドルを後方へ延ばした除雪機に関する。
【0002】
【従来の技術】
除雪機として、例えば特開昭63−223207号公報「小型除雪機」が知られている。この除雪機は、車体後部に左右の操作ハンドルを備えるとともに、車体前部にオーガ及びブロアを備え、左右の操作ハンドルで走行姿勢を保ちながらオーガ及びブロアで除雪作業をおこなうことができる。
一般に除雪機は、車体の走行状態や、オーガ及びブロアの駆動状態を制御する操作レバーを備える。この操作レバーの代表例を次図で詳しく説明する。
【0003】
図6(a),(b)は従来の除雪機に備えた操作ハンドルの斜視図であり、機体の後部から左右の操作ハンドル100L,100Rを後方に延ばし、左側の操作ハンドル100Lのグリップ101L近傍に走行用操作レバー102をブラケット102aを介してスイング自在に取付け、右側の操作ハンドル100Rのグリップ101R近傍にオーガ用操作レバー103をブラケット103aを介してスイング自在に取付けたものである。
【0004】
この除雪機によれば、(a)に示すように走行用操作レバー102を矢印aの如くスイングすることにより、走行クラッチ用の伝達ベルトにテンションを与え、走行クラッチを接続状態にすることができる。よって、走行クラッチを介して駆動輪に動力を伝えることができる。
【0005】
また、(b)に示すようにオーガ用操作レバー103を矢印bの如くスイングすることにより、オーガクラッチ用の伝達ベルトにテンションを与え、オーガクラッチを接続状態にすることができる。よって、オーガクラッチを介してオーガに動力を伝えることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば走行用操作レバー102を操作位置に保持するためには、作業者が左手で走行用操作レバー102を握り続ける必要がある。しかし、走行クラッチを接続状態にするためには、伝達ベルトを大きな操作力で押圧して伝達ベルトにテンションをかける必要がある。
よって、クラッチ接続の状態を継続させるためには、走行用操作レバー102を大きな操作力Fで操作位置に押し付けておく必要がある。
このため、除雪作業を長時間おこなう場合、作業者の手に多大な負担をかけることになる。
【0007】
一方、特開平2−38606号公報「除雪機」には、オーガ用操作レバーを操作位置まで操作した後、オーガ用操作レバーから手を離しても、オーガ用操作レバーを操作位置に保持しておくことができる技術が開示されている。この技術は一般的に知られており、以下この技術について次図で説明する。
【0008】
図7は従来の除雪機に備えた別の操作ハンドルの斜視図であり、走行用操作レバー102とオーガ用操作レバー103とを連結機構105で連結した状態を示す。このように、走行用操作レバー102とオーガ用操作レバー103とを連結機構105で連結することで、走行用操作レバー102を操作位置に保持した後、オーガ用操作レバー103を操作位置までスイングすると、オーガ用操作レバー103が連結機構105の係止カム(図示しない)に係止する。
【0009】
このとき、走行用操作レバー102を左手で握って走行用操作レバー102に押圧力Fをかけておけば、オーガ用操作レバー103から右手を離しても、オーガ用操作レバーを操作位置に保持することができる。
このため、右手が自由になり、その他の操作レバーを右手で操作することができるので、除雪機の作業性を高めることができる。
【0010】
しかし、右手を離した状態でオーガ用操作レバー103を操作位置に保持するためには連結機構105が必要である。よって、構成が複雑になり、そのことが除雪機のコストを抑える妨げになる。加えて、構成が複雑になるので、メンテナンスに手間がかかる。
【0011】
そこで、本発明の目的は、操作力の軽減を図るとともに除雪機の作業性を高めることができ、かつ連結機構を除去して簡単な構成にすることができる除雪機を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、機体に走行用の駆動輪を設け、この駆動輪を駆動輪の動力伝達機構を介して電動機で駆動し、機体に除雪用のオーガを設け、このオーガをオーガの動力伝達機構を介して駆動源で駆動し、オーガの動力伝達機構に電磁クラッチを介設し、機体後端から左右のハンドルを後方へ延ばし、左右のハンドル間に操作盤を備えた除雪機において、電動機を操作可能状態にする走行準備レバーを左右のハンドルのいずれか一方に取付け、電磁クラッチを操作するクラッチ操作ボタンを操作盤に且つ他方のハンドル側に寄った位置に設けたことを特徴とする。
【0013】
駆動輪を電動機で駆動し、オーガの動力伝達機構に電磁クラッチを介設した。電動機や電磁クラッチを採用することで、電動機や電磁クラッチをスイッチのON/OFFで操作することができる。すなわち、除雪機の操作を小さな力で運転操作することができる。これをもって、除雪機の操作力の軽減を図れる。
【0014】
電動機を操作可能状態にする走行準備レバーを左右のハンドルのいずれか一方に取付けることで、一方の手で走行準備レバーを握り、除雪機のその他操作することができる。この結果、除雪機の操作性を向上させることができる。
また、電磁クラッチを操作するクラッチ操作ボタンを操作盤に且つ他方のハンドル側に寄った位置に設けることで、クラッチ操作ボタンから手を離して、除雪機のその他操作することができる。これにより、除雪作業の作業性の向上を図ることができる。
例えば、従来必要とされていたメカ的な連結部材を不要にすることができるので、除雪機の軽量化を図れるとともに、除雪機のメンテナンス時間の短縮を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
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、「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、Lは左側、Rは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【0016】
図1は本発明に係る除雪機の側面図である。
除雪機10は、左右のクローラベルト11L,11R(この図では左のみを示す。以下同じ。)を備えた走行フレーム12に、除雪作業部13並びにこの除雪作業部13を駆動するエンジン14を備えた車体フレーム15を上下スイング可能に取付け、この車体フレーム15の前部をフレーム昇降機構16によって上下スイングするようにし、さらに、走行フレーム12の後部から後方(より具体的には後上方)へ左右2本のハンドル17L,17Rを延したものである。
【0017】
ハンドル17L,17Rは、除雪機10に連れて歩行する作業者(図示せず)が握って除雪機10を操作するものである。この図は、左右のハンドル17L,17R間に操作盤51、制御部52、駆動源としてのバッテリ53,53を上からこの順に配列して取付けたものである。
【0018】
さらに左側のハンドル17Lは、グリップ18の近傍に走行準備レバー41を備える。また、操作盤51の右側のハンドル17R近傍にクラッチ操作ボタン47(図2に示す)を備える。加えて、左右のハンドル17L,17Rは、グリップ18,18の近傍に旋回操作レバー55L,55Rを備える。
【0019】
この除雪機10は、エンジン14の出力軸35(以下、「クランクシャフト35」と呼ぶ)からの動力を、駆動プーリ36及び伝動ベルト37,37を介して除雪作業部13に伝達するもので、エンジン14のクランクシャフト35の先端部側に電磁クラッチ45を配置し、クランクシャフト35の基部側に駆動プーリ36を配置したものと言える。
【0020】
除雪作業部13は、車体フレーム15の前部に取付けたオーガ31、ブロア32並びにシュータ33からなり、オーガ31、ブロア32を回転軸39で回転するように構成したものである。
よって、クランクシャフト35からの動力を電磁クラッチ45を介して駆動プーリ36に伝達し、この駆動プーリ36の回転を伝動ベルト37,37で従動プーリ38に伝え、従動プーリ38の回転を回転軸39を介してオーガ31及びブロア32を回転することにより、オーガ31で掻き集めた雪をブロア32でシュータ33を介して遠くへ飛ばすことができる。
【0021】
なお、図中、56aはオーガケース、56bはブロアケース、56cはスクレーパ、56dは充電用発電機(図2に示す)、56eはランプ、56fはカバー、56gはベルト付勢部材である。また、走行フレーム12及び車体フレーム15で機体19を構成する。
【0022】
図2は本発明に係る除雪機の平面図であり、左右のクローラベルト11L,11Rの駆動源を電動機としての左右の電動モータ21L,21Rとし、左右のクローラベルト11L,11Rの後部に左右の駆動輪23L,23Rを配置し、左右のクローラベルト11L,11Rの前部に左右の転動輪24L,24Rを配置した状態を示す。
よって、電動モータ21L,21Rの回転をそれぞれ左右の駆動輪23L,23Rに伝え、左右のクローラベルト11L,11Rを駆動して自力走行することができる。
【0023】
また、エンジン14から突出したクランクシャフト35に発電機用プーリ61を取付け、この発電機用プーリ61と充電用発電機56dのプーリ62にVベルト63をかけることで、クランクシャフト35の回転をVベルト63を介して充電用発電機56dに伝えることができる。
【0024】
操作盤51には、フレーム昇降機構16(図1参照)を操作する昇降操作レバー51aと、シュータ33の向きを変えるシュータ操作レバー51bと、前後進速度調節レバー51cと、エンジン14の回転数を制御するスロットルレバー51dとを備える。
前後進速度調節レバー51cは、電動モータ21L,21Rの走行速度を操作するとともに、電動モータ21L,21Rを正逆転させることで前後進切換えをするレバーである。
【0025】
図3は本発明に係る除雪機の機能説明図であり、左右の電動モータ21L,21Rの動力を駆動輪の動力伝達機構としての左右の減速機22L,22Rを介してそれぞれ左右の駆動輪23L,23Rに伝え、左右の駆動輪23L,23Rで左右のクローラベルト11L,11Rを駆動することができることを示す。
左右の駆動輪23L,23Rの減速機22L,22Rにそれぞれ左右の電磁ブレーキ25L,25Rを備える。
【0026】
走行準備レバー41は、左側の操作ハンドル17Lに支持部材(図示しない)を取付け、この支持部材にピン42を介してスイング自在に取付けたレバーであり、除雪機10を走行及び除雪を可能状態にするレバーであって、制御部52に走行準備レバー43の状態をON/OFFで示すスイッチ40を備える。
【0027】
この走行準備レバー41は、左手で握ることにより操作位置(グリップ18に当接した状態)まで矢印▲1▼の如くスイングさせることができる。この走行準備レバー41は、左手の握りを離せばリターンスプリング(図示しない)のばね力で非操作位置P1(図示の状態)に戻すことができる。
ここで、走行準備レバー41のスイングストローク量を十分に大きく設定することにより、走行準備レバー41の誤操作を防止することができる。
【0028】
走行準備レバー41を操作位置までスイングすることにより、スイッチ40が例えば、OFFからONに切り換わり制御部52に走行準備レバー41の状態がを知らせることができる。すなわち、走行準備が完了したことを示す。
【0029】
また、走行準備レバー41をスイッチ40の上方に設けたので、走行準備レバー41はスイッチ40を保護することもできる。この結果、スイッチ40のON/OFF状態が不用意に切り換わる心配はない。
【0030】
エンジン14を駆動することで、エンジン14の動力をオーガ31の動力伝達機構34を介して除雪作業部13に伝達することができる。
オーガ31の動力伝達機構34は、電磁クラッチ45を組込んだ伝達機構である。この動力伝達機構34は、エンジン14のクランクシャフト35に電磁クラッチ45を介して取付けた駆動プーリ36と、駆動プーリ36に伝動ベルト37を介して連結した従動プーリ38と、従動プーリ38を取付けた回転軸39と、回転軸39に連結したウォームギヤ式減速機構39aと、ウォームギヤ式減速機構39aにつないだオーガ軸39bとからなる。なお、回転軸39にはブロア32を取付け、オーガ軸39bにはオーガ31を取付ける。
【0031】
電磁クラッチ45をON/OFFするためにクラッチスイッチ46を、操作盤51に且つ右のハンドル17R側に寄せて設けるとともにクラッチスイッチ46を操作するクラッチ操作ボタン47をクラッチスイッチ46に一体に設けた。すなわち、クラッチ操作ボタン47を操作盤51の後端部51fに且つ右のハンドル17R側に寄った位置に設けたものであると言える。
【0032】
このクラッチ操作ボタン47は、リターンスプリング(図示しない)のばね力で非操作位置(図示の状態)に保持することができ、右手で押込むことにより操作位置に保持することができる。
さらに、操作位置のクラッチ操作ボタン47は、再度押込むことにより、リターンスプリングのばね力で非操作位置(図示の状態)に戻すことができる。
このクラッチ操作ボタン47には、ランプ(例えば、バックアップランプ)を内蔵することにより、夜間作業や降雪時の作業の際にクラッチ操作ボタン47を容易に視認することができる。
【0033】
クラッチ操作ボタン47を右手で操作位置まで矢印▲2▼の如く押込むことによりクラッチスイッチ46の状態は、例えばONからOFFに切り換わり、電磁クラッチ45がクラッチ接続になるように制御部52で制御する。よって、エンジン14の回転が電磁クラッチ45を介して除雪作業部13に伝わりブロア32及びオーガ31を回転状態にすることができる。
【0034】
また、クラッチ操作ボタン47の周囲にはガード48を備える。ガード48は、クラッチ操作ボタン47をカバーするために、操作盤51の後端部51fに取付けた部材である。従って、ガード48でクラッチ操作ボタン47をカバーすることにより、クラッチ操作ボタン47のオンオフが不用意に切り換わることを防ぐことができる。
【0035】
また、左右の旋回操作レバー44L,44Rは、ポテンションメータ65L,65R(図4参照)を備え、旋回操作レバー44L,44Rを握ることでポテンションメータ65L,65Rの電圧値を変化させ、この電圧情報を制御部52に伝え、この制御部52で電動モータ21L,21Rに回生ブレーキをかけるようにすることで、電動モータ21L,21R(図1参照)の回転数を変化させ、機体19(図1参照)を左又は右に旋回させるレバーである。
【0036】
さらに、前後進速度調節レバー51cは、ポテンションメータ66(図4参照)を備え、前後進速度調節レバー51cを機体19(図1参照)の前側に倒すことで機体19を前進させること及び前進速度の調整を制御部52に伝え、中間に位置さることで機体19の走行の停止指示を制御部52に伝え、機体19の後側に倒すことで機体19を後進させること及び後進速度の調整を制御部52に伝えるためのレバーである。
【0037】
すなわち、除雪機10は、機体19(図1参照)に走行用の駆動輪23L,23Rを設け、この駆動輪23L,23Rを減速機17L,17R(駆動輪の動力伝達機構)を介して電動モータ21L,21R(電動機)で駆動し、機体19に除雪用のオーガ31を設け、このオーガ31をオーガの動力伝達機構を介してバッテリ53(駆動源)で駆動し、31の動力伝達機構34に電磁クラッチ45を介設し、機体19後端から左右のハンドル17L,17Rを後方へ延ばし、左右のハンドル17L,17R間に操作盤51を備えた除雪機において、電動モータ21L,21R(電動機)を操作可能状態にする走行準備レバー41を左右のハンドル17L,17Rのいずれか一方(ハンドル17L)に取付け、電磁クラッチ45を操作するクラッチ操作ボタン47を操作盤51に且つ他方のハンドル17R側に寄った位置に設けたものであると言える。
【0038】
駆動輪23L,23Rを電動モータ21L,21R(電動機)で駆動し、オーガ31の動力伝達機構34に電磁クラッチ45を介設した。電動モータ21L,21Rや電磁クラッチ45を採用することで、電動モータ21L,21Rや電磁クラッチ45をスイッチのON/OFFで操作することができる。すなわち、除雪機10(図1参照)の操作を小さな力で運転操作することができる。これをもって、除雪機10の操作力の軽減を図れるとともに除雪機10の作業性を高めることができる。
【0039】
電動機21L,21Rを操作可能状態にする走行準備レバー41を左右のハンドル17L,17Rのいずれか一方(ハンドル17L)に取付けることで、一方の手で走行準備レバー41を握り、除雪機10(図1参照)のその他操作することができる。この結果、除雪機10の操作性を向上させることができる。
また、電磁クラッチ45を操作するクラッチ操作ボタン47を操作盤51に且つ他方のハンドル(ハンドル17R)側に寄った位置に設けることで、クラッチ操作ボタン47から手を離して、除雪機10のその他操作することができる。これにより、除雪作業の作業性の向上を図ることができる。
例えば、従来必要とされていたメカ的な連結部材を不要にすることができるので、除雪機10の軽量化を図れるとともに、除雪機10のメンテナンス時間の短縮を図ることができる。
【0040】
以上に述べた除雪機10の作用を説明する。
図4は本発明に係る除雪機の動作説明図である。
走行準備レバー41を矢印▲1▼の如く握る。スイッチ40が例えば、OFFからONに切り換わり、この切換わった信号が制御部52に入力され、この制御部52に走行準備が完了したことを伝える。後述するように、走行準備が完了したことを条件として、例えば、オーガ31が回転したり、電動モータ21L,21Rが回転することができる。
【0041】
また、走行準備レバー41を操作位置まで矢印▲1▼の如くスイングさせれることで、スイッチ40が例えば、OFFからONに切り換わるように設定したので、スイッチ40のON/OFF状態が不用意に切り換わる心配はない。従って、走行準備レバー41の確実な操作の実現を図ることができる。
さらに、除雪機10の走行状態、走行且つオーガ31回転状態において、走行準備レバー41を離すことで、除雪機10の走行及びオーガ31回転は停止する。
【0042】
走行準備レバー41を握った状態で、クラッチ操作ボタン47を、非押込み位置P2(実線の位置)から押込み位置P3(想像線の状態)まで矢印▲2▼の如く押込むことで、制御部52にパルス信号を送り、制御部52で電磁クラッチ45を接続状態にする。再度、クラッチ操作ボタン47を、押すことで電磁クラッチ45を開放状態にすることができる。
【0043】
走行準備レバー41を握った状態で、左右の旋回操作レバー44L,44Rを握ることでポテンションメータ65L,65Rの電圧値を変化させる。この電圧情報を制御部52に伝え、この制御部52で電動モータ21L,21Rに回生ブレーキをかけることで、電動モータ21L,21R(図1参照)の回転数を変化させ、機体19(図1参照)を左又は右に旋回させる。
【0044】
また、制御部52にスイッチ40及びクラッチスイッチ46などから送られる信号に基づいて制御部52で除雪機10(図1参照)の故障診断をさせるようにしてもよく、これにより、除雪機10のメンテナンスの利便性を向上させることができる。
【0045】
図5(a)〜(e)は本発明に係る除雪機の運転状態を示すグラフであり、除雪作業状態の一例を示す。(符号は図4参照)
なお、(a)は準備走行レバー41のON/OFF状態を示すグラフであり、縦軸に準備走行レバー41のON/OFF、横軸に時間を示す。(b)は前後速度調整レバー51cの状態を示すグラフであり、縦軸に前後速度調整レバー51cのポジション、横軸に時間を示す。(c)は電動モータ21L,21Rの回転状態を示すグラフであり、縦軸に電動モータ21L,21Rの正転、停止及び逆転を示し、横軸に時間を示す。(d)はクラッチ操作ボタン47のON/OFF状態を示すグラフであり、縦軸にクラッチ操作ボタン47のON/OFF、横軸に時間を示す。(e)は電磁クラッチ45のON/OFF(接続/切離)状態のグラフであり、縦軸に電磁クラッチ45のON/OFF(接続/切離)状態を示し、横軸は時間を示す。
【0046】
先ず、電動モータ21L,21Rについて説明すると、(a)に示す走行準備レバー41をON状態又はOFF状態に関わらず、(b)に示す前後進速度調節レバー51cは正転、停止及び逆転のポジションに設定可能である。(c)に示す電動モータ21L,21Rは、(a)に示す走行準備レバー41の状態がONのときに限り、前後進速度調節レバー51の設定により正転、停止及び逆転を繰り返す。しかし、走行準備レバー41の状態がOFFのときは前後進速度調節レバー51cの設定に関わらず停止状態にある。
【0047】
次に、電磁クラッチ45について説明すると、(a)に示す走行準備レバー41をON状態又はOFF状態に関わらず、(d)に示すクラッチ操作ボタン47はパルス発生可能である。(e)に示す電磁クラッチ45は、(a)に示す走行準備レバー41の状態がONのときに限り、クラッチ操作ボタン47はパルスが発生するたびにON/OFF(接続/切離)を繰り返す。しかし、走行準備レバー41の状態がOFFのときはクラッチ操作ボタン47のパルスの関わらずOFF(切離)状態にある。
【0048】
電動モータ21L,21R及び電磁クラッチ45でON/OFF(接続/切離)するオーガ31(図1参照)は、走行準備レバー41のON状態のときに回転可能な状態にあり、走行準備レバー41のOFF状態には回転中であっても停止することを示す。
すなわち、走行準備レバー41は、除雪機10(図1参照)の走行及び除雪を可能状態にするレバーであるとともに、緊急時に走行準備レバー41から手を離すことで、除雪機10の走行及び除雪を停止することのできるデッドマンレバーの性格を有するレバーであると言える。
【0049】
尚、実施形態では図2に示すように、左のハンドル17Lに走行準備レバー41を取付け、右のハンドル17R寄りにクラッチ操作ボタン47を取付けたが、これに限るものではなく、右ハンドル17Rに走行準備レバー41を取付け、左のハンドル17L寄りにクラッチ操作ボタン47を取付けたものであってもよい。
また、実施形態では図3において、クラッチ操作ボタン47にランプを内蔵するように説明したが、これに限るものではなく、クラッチ操作ボタン47にランプを内蔵していないものであってもよい。
【0050】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1では、駆動輪を電動機で駆動し、オーガの動力伝達機構に電磁クラッチを介設した。電動機や電磁クラッチを採用したので、電動機や電磁クラッチをスイッチのON/OFFで操作することができる。すなわち、除雪機の操作を小さな力で運転操作することができる。この結果、除雪機の操作力の軽減を図れる。
また、電動機を操作可能状態にする走行準備レバーを左右のハンドルのいずれか一方に取付けたので、一方の手で走行準備レバーを握り、除雪機のその他操作することができる。この結果、除雪機の操作性を向上させることができる。
さらに、電磁クラッチを操作するクラッチ操作ボタンを操作盤に且つ他方のハンドル側に寄った位置に設けたので、クラッチ操作ボタンから手を離して、除雪機のその他操作することができる。この結果、除雪作業の作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る除雪機の側面図
【図2】本発明に係る除雪機の平面図
【図3】本発明に係る除雪機の機能説明図
【図4】本発明に係る除雪機の動作説明図
【図5】本発明に係る除雪機の運転状態を示すグラフ
【図6】従来の除雪機に備えた操作ハンドルの斜視図
【図7】従来の除雪機に備えた別の操作ハンドルの斜視図
【符号の説明】
10…除雪機、17L,17R…左右のハンドル、19…機体、21L,21R…電動機(電動モータ)、22L,22R…減速機(駆動輪の動力伝達機構)、23L,23R…駆動輪、31…オーガ、34…オーガの動力伝達機構、41…走行準備レバー、45…電磁クラッチ、47…クラッチ操作ボタン、51…操作盤駆、53…駆動源(バッテリ)。
Claims (1)
- 機体に走行用の駆動輪を設け、この駆動輪を駆動輪の動力伝達機構を介して電動機で駆動し、機体に除雪用のオーガを設け、このオーガをオーガの動力伝達機構を介して駆動源で駆動し、オーガの動力伝達機構に電磁クラッチを介設し、機体後端から左右のハンドルを後方へ延ばし、左右のハンドル間に操作盤を備えた除雪機において、
前記電動機を操作可能状態にする走行準備レバーを前記左右のハンドルのいずれか一方に取付け、前記電磁クラッチを操作するクラッチ操作ボタンを前記操作盤に且つ他方のハンドル側に寄った位置に設けたことを特徴とする除雪機。
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