JP3771472B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行輪を備えるとともに除雪用のオーガを備えた、自力走行する形式の除雪機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーガを備えた除雪機においては、除雪作業の状況に応じてオーガの高さを変える方式を採用している。除雪機を移動するときにはオーガの下面を高くしたほうが能率良く移動できる。一方、除雪するときにはオーガの下面を低くしたほうが効率良く除雪できる。さらに、除雪するときには路面の凹凸に合せてオーガの高さを変えることが多い。このようなオーガの高さを人力で変更するには作業者の負担が大きい。
【０００３】
作業者の負担を軽減するために、動力によってオーガの下面を上下スイングさせるものがあり、このようなオーガ式除雪機に関しては、例えば特開平４−１９４１０９号公報「除雪機」（以下、「従来の技術」と言う）が知られている。
【０００４】
この従来の技術は、同公報の第１図によれば、クローラベルトを備えた走行フレームにオーガ６（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）を備えた機体１を上下スイング可能に取付け、この機体１の前部を昇降調整装置７によって上下スイングするようにした、自力走行形式の除雪機である。
操縦部２に備えた第二操作レバーＢを前後にスイング操作し、制御装置を介して昇降調整装置７を伸縮させることにより、機体１並びにオーガ６を上下スイングさせることができる。昇降調整装置７にはシリンダ装置を採用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術のように、昇降調整装置７にシリンダ装置を採用した場合には、シリンダを駆動する駆動源が必要である。例えば、油圧シリンダを採用した場合には油圧シリンダの他に別置きの油圧装置を備えることになるので、大型になる。特に、除雪機が小型の場合に油圧シリンダを採用したのでは、シリンダ配置スペースの点において不利である。
【０００６】
昇降調整装置７を小型にするには、電動油圧シリンダを採用することが考えられる。電動油圧シリンダは、電動モータにて発生させた油圧でピストンを伸縮させる型式のシリンダであり、シリンダに電動モータや油圧装置を組込んであるので、比較的小型である。操作スイッチをオン・オフ操作して電動モータを制御することで、ピストンを伸縮させてオーガ６を昇降させる。
【０００７】
除雪作業の状況に応じてオーガ６の高さを変えるために、操作スイッチを操作してピストンを最大ストロークだけ伸張又は退縮させた後にも、スイッチ操作を不必要に続行することがあり得る。このときには電動モータの負荷が大きい状態が続く。
【０００８】
従って電動モータの負担は大きく、モータ内の発熱が進む。これに対して連続使用可能な電動モータを採用することも考えられるが、高価であり除雪機のコストアップの要因となる。
そこで、モータの過熱に対する保護のためにサーモブレーカを設けることが考えられる。モータ内の発熱が進み一定以上の温度になったときに、電動モータに内蔵したサーモブレーカは、モータへの通電回路を遮断する。
【０００９】
しかしながら、作動したサーモブレーカは熱が下がるまで通電回路を復帰しないので、復帰時間がかかる。しかも、サーモブレーカの作動設定温度を低く設定した場合には、モータへの通電回路を頻繁に遮断する。サーモブレーカの作動設定温度を高く設定した場合には、遮断頻度は減少するものの、遮断したときの復帰時間が大きい。より円滑に除雪作業ができるようにするには、サーモブレーカの作動頻度を低減させることが好ましい。
【００１０】
サーモブレーカの作動頻度を低減させるためには、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮したことを検知する検知スイッチを設け、検知スイッチによって電動モータを停止させることが考えられる。これによって電動モータの過負荷状態を低減することができる。しかし、その分だけ電動油圧シリンダの部品が増すとともに配線も必要であり、除雪機のコストアップの要因となる。
【００１１】
そこで本発明の目的は、除雪機のコストを抑制しつつ、オーガを昇降させる電動油圧シリンダの電動モータの負担を軽減させるとともに、より円滑に除雪作業ができるようにする技術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、走行輪を備えた走行フレームに除雪用オーガを備えた車体フレームを上下スイング可能に取付け、この車体フレームの前部をフレーム昇降機構によって上下スイングするようにし、このフレーム昇降機構が、電動モータにて発生させた油圧でピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダであって、電動モータを操作スイッチで操作するようにした除雪機において、この除雪機が、操作スイッチを操作してから、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間が経過したときに、電動モータを強制的に停止させる制御部を備えていることを特徴とする。
【００１３】
操作スイッチにて電動モータを操作することで油圧を発生させ、この油圧によって電動油圧シリンダのピストンを伸縮させる。この結果、車体フレームの前部並びにオーガを上下スイングさせることができる。
【００１４】
操作スイッチを操作してから、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間が経過したときには、操作スイッチの操作にかかわらず、制御部は電動モータを強制的に停止させる。このように、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するのに必要な時間だけ、電動モータを作動させることにより、伸張又は退縮した後の電動モータの作動時間を大幅に短縮することができる。この結果、電動モータに作用する負荷が大きい状態を速やかに解除し、電動モータを含む電動油圧シリンダ全体の負担を軽減して、耐久性を高めることができる。
【００１５】
しかも、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮したときに、電動モータを速やかに停止させるので、モータの発熱を抑制することができる。従って、電動モータに内蔵されているサーモブレーカは作動しない。サーモブレーカが作動した後の復帰時間を気にすることなく除雪作業を続行することができるので、より円滑に除雪作業をすることができる。
さらには、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮させたことを検知する検知スイッチを設ける必要がないので、その分、電動油圧シリンダの部品や配線を低減することができ、この結果、除雪機のコストを抑制することができる。
【００１６】
請求項２は、制御部が、作動時間に相当する時間が経過したという条件と操作スイッチの操作が続行中であるという条件とを満足したときに、電動モータを継続して停止させるように構成したことを特徴とする。
ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮することで、電動モータが停止したにもかかわらず、操作スイッチの操作を続行しているときには、電動モータを継続して停止させる。このため、電動モータに作用する負荷が大きい状態が再開することはない。電動モータを含む電動油圧シリンダ全体の負担を軽減して、より耐久性を高めることができる。しかも、サーモブレーカが作動しないので、除雪作業を続行することができ、より一層円滑に除雪作業をすることができる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１は本発明に係る除雪機の側面図であり、除雪機１０は、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒ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の後部から後方上部へ左右２本のハンドル１７Ｌ，１７Ｒを延し、これらのハンドル１７Ｌ，１７Ｒの先端にグリップ１８Ｌ，１８Ｒを設けた自走式除雪機である。
走行フレーム１２は、走行輪としての駆動輪２３Ｌ，２３Ｒ並びに転動輪２４Ｌ，２４Ｒを備える。
【００１９】
作業者は、除雪機１０に連れて歩行しながら、ハンドル１７Ｌ，１７Ｒで除雪機１０を操作することができる。この例では、左右のハンドル１７Ｌ，１７Ｒ間に操作ボックス４１、制御部２８、バッテリ２９，２９（奥側の２９は不図示）を上からこの順に配列した。
【００２０】
除雪用駆動源としてのエンジン１４は、除雪動力伝達機構３４を介して除雪作業部１３に動力を伝達するものである。
除雪動力伝達機構３４は、エンジン１４の出力軸であるクランクシャフト３５からの動力を、シャフト側プーリ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の先端に電磁クラッチ５０を配置し、クランクシャフト３５の中間にシャフト側プーリ３６を配置した機構である。
【００２１】
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５０を介してシャフト側プーリ３６に伝達し、このシャフト側プーリ３６の回転を伝動ベルト３７，３７を介してオーガ側プーリ３８に伝え、このオーガ側プーリ３８の回転を回転軸３９を介してオーガ３１及びブロア３２の伝達することにより、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。
【００２２】
図中、２６ａはオーガケース、２６ｂはブロアケース、２６ｃはスクレーパ、２６ｄは充電用発電機、２６ｅはランプ、２６ｆはカバー、２６ｇ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。
【００２３】
図２は本発明に係る除雪機のエンジン、電動モータ、除雪機構、クローラベルト周りの模式的平面図であり、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの駆動源（走行用駆動源）を左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒとし、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの後部に左右の走行輪としての駆動輪２３Ｌ，２３Ｒを配置し、左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒの前部に左右の走行輪としての転動輪２４Ｌ，２４Ｒを配置した状態を示す。
【００２４】
左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒは、走行動力伝達機構２２Ｌ，２２Ｒを介して左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒに動力を伝達するものである。
左の走行動力伝達機構２２Ｌは、左の電動モータ２１Ｌに一体的に組込んだ減速機であり、この減速機の出力軸を左の駆動輪用車軸としたものである。左の電動モータ２１Ｌの駆動力で、左の走行動力伝達系２２Ｌ並びに左の駆動輪２３Ｌを介して左のクローラベルト１１Ｌを駆動することができる。
【００２５】
右の走行動力伝達機構２２Ｒは、右の電動モータ２１Ｒに一体的に組込んだ減速機であり、この減速機の出力軸を右の駆動輪用車軸としたものである。右の電動モータ２１Ｒの駆動力で、右の走行動力伝達系２２Ｒ並びに右の駆動輪２３Ｒを介して右のクローラベルト１１Ｒを駆動することができる。
図中、２５は転動輪用車軸である。
【００２６】
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２７ａを取付け、この発電機用プーリ２７ａから充電用発電機２６ｄに取付けた発電機側プーリ２７ｂにＶベルト２７ｃをかけることで、クランクシャフト３５の回転をＶベルト２７ｃを介して充電用発電機２６ｄに伝えることができる。
【００２７】
図３は図１の３矢視図であり、操作部４０の斜視図を示す。
操作部４０は、左右のハンドル１７Ｌ，１７Ｒの間に設けた操作ボックス４１と、グリップ１８Ｌの近傍で左のハンドル１７Ｌに設けた走行準備レバー４３並びに左の旋回操作レバー４４Ｌと、グリップ１８Ｒの近傍で右のハンドル１７Ｒに取付けた右の旋回操作レバー４４Ｒと、とからなる。
走行準備レバー４３は、除雪機１０を走行可能状態にするレバーである。
【００２８】
操作ボックス４１は、ハンドル１７Ｌ，１７Ｒに渡した操作ケース４５と、操作ケース４５に被せた操作パネル４６とからなる。
上記図１を参照しつつ説明すると、操作ケース４５には、電磁クラッチ５０をオン・オフ切換えするオーガスイッチ（クラッチスイッチ）４５Ａと、メインスイッチ（キースイッチ）４５Ｂと、エンジン１４を始動するときに使用するチョークノブ４５Ｃと、ランプ２６ｅを点灯させる点灯ボタン４５Ｄと、故障ランプ４５Ｅとを備える。
【００２９】
操作パネル４６は、フレーム昇降機構１６を操作する昇降操作レバー４６Ａと、シュータ３３の向きを変えるシュータ操作レバー４６Ｂと、エンジン１４の回転数を制御するスロットルレバー４６Ｃと、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する前後進速度調節レバー７６とを備える。
【００３０】
昇降操作レバー４６Ａは、手を放したときに図に示す中立位置へ自動復帰するレバー機構である。昇降操作レバー４６Ａを図に示す中立位置から後方（図の手前）へスイング操作することで、フレーム昇降機構１６を伸ばすことができる。一方、昇降操作レバー４６Ａを図に示す中立位置から前方へスイング操作することで、フレーム昇降機構１６を縮めることができる。
なお、４７ａはパネル本体部、４７ｂは走行準備レバー４３を覆うカバー部、４８は前後進速度調節レバー７６をガイドするとともに貫通させるガイド孔である。
【００３１】
図４は本発明に係る走行フレーム、車体フレーム、フレーム昇降機構周りの分解図である。
走行フレーム１２は、前後に延びた左右一対のサイドメンバ６１，６１と、左右のサイドメンバ６１，６１の前部間に掛け渡した前部クロスメンバ６２と、左右のサイドメンバ６１，６１の後部間に掛け渡した後部クロスメンバ６３と、後部クロスメンバ６３の左右に取付けた一対のサイドブラケット６４，６４と、後部クロスメンバ６３の中央部（走行フレーム１２の幅中央）に取付けたセンタブラケット６５とからなる。
【００３２】
左右のサイドメンバ６１，６１の後部は、左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを取付けるとともに、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒのモータ軸（図示せず）に直結した駆動輪用車軸を回転可能に支持したものである。
左右のサイドブラケット６４，６４は、上方へ延びた平面視略Ｕ字状部材であり、その上部に、左右に貫通した支持孔６４ａ，６４ａを開けたものである。
【００３３】
車体フレーム１５は、前後に延びた左右一対のサイドメンバ７１，７１と、左右のサイドメンバ７１，７１の後半部間に掛け渡した平板状の駆動部設置台７２と、駆動部設置台７２の前部中央に取付けたアーム７３とからなる。左右のサイドメンバ７１，７１は後部に、左右に貫通した２つの被支持孔７１ａ，７１ａを開けたものである。
【００３４】
この図は、サイドブラケット６４，６４の上部に支持孔６４ａ，６４ａと、サイドメンバ７１，７１の被支持孔７１ａ，７１ａとに、２つの支持ピン７４（この図では１つのみ示す。）を嵌合することで、走行フレーム１２の後部に車体フレーム１５の後部を上下スイング可能に取付けるようにしたことを示す。
【００３５】
フレーム昇降機構１６は、シリンダ８１からピストン（ロッド）８２が進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ８５（図２参照）にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストン８２を伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ８５はフレーム昇降機構１６のシリンダ８１の側部に一体に組込んだフレーム昇降用駆動源である。
【００３６】
フレーム昇降機構１６の一端（シリンダ８１の下部）をセンタブラケット６５にピン８３にて上下スイング可能に取付けるとともに、フレーム昇降機構１６の他端（ピストン８２の先端部）をアーム７３にピン８４にて上下スイング可能に取付けることで、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させることができる。
【００３７】
次に、上記構成の除雪機１０の作用を図５に基づき説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の作用説明図である。
（ａ）は、フレーム昇降機構１６を最も縮めた状態を示す。このときには除雪機構１３のオーガ３１並びに車体フレーム１５の前部は最も下がった状態になる。
（ｂ）は、フレーム昇降機構１６を最も伸ばした状態を示す。このときには除雪機構１３のオーガ３１並びに車体フレーム１５の前部は最も上がった状態になる。
【００３８】
以上をまとめると、路面Ｇｒにクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒが接地しているので、クローラベルト１１Ｌ，１１Ｒを取付けた走行フレーム１２の高さは常に一定である。一方、走行フレーム１２に車体フレーム１５の後部を支持ピン７４にて取付けたので、車体フレーム１５は支持ピン７４をスイング中心として上下スイング可能である。
【００３９】
従って、昇降操作レバー４６Ａ（図３参照）を操作してフレーム昇降機構１６を伸縮させることにより、除雪機構１３のオーガ３１並びに車体フレーム１５の前部を上下スイングさせることができる。フレーム昇降機構１６で除雪機構１３のオーガ３１を昇降させるので、作業者の労力の軽減になる。
除雪機１０を移動するときには、オーガ３１の下面を高くして能率良く移動することができる。除雪するときには、オーガ３１の下面を低くして効率良く除雪することができる。さらに除雪するときには、路面Ｇｒの凹凸に合せてオーガ３１の高さを変えることができる。
【００４０】
なお、昇降操作レバー４６Ａを中立位置にセットすると、フレーム昇降機構１６はその時点の長さを維持し、オーガ３１並びに車体フレーム１５の前部のスイング角を維持させる。
【００４１】
図６は本発明に係る制御部周りの電気回路図であり、この電気回路９０は、制御部２８に操作スイッチ１００を接続したこと、及び、バッテリ２９にメインスイッチ４５Ｂを介して制御部２８、制御リレー１１０、オーガ上昇用リレー１２０、オーガ下降用リレー１３０、制御ランプ１４１を接続した構成であることを示す。
【００４２】
操作スイッチ１００は、昇降操作レバー４６Ａにスイッチ機構１０１を組込んだ昇降操作スイッチであり、フレーム昇降機構１６の電動モータ８５を操作することができる。
【００４３】
操作スイッチ１００の操作とスイッチ作用の関係は次の通りである。
昇降操作レバー４６Ａが図に示す中立位置Ｎｅにあるときに、可動接点１０２が第１固定接点１０３並びに第２固定接点１０４のどちらにも接触しないので、操作スイッチ１００はオフであって操作スイッチオフ信号を発する。
昇降操作レバー４６Ａを中立位置Ｎｅから後方（上昇側）Ｕｐへスイングさせたときに、可動接点１０２が第１固定接点１０３に接触するので、操作スイッチ１００はオンになって操作スイッチオン信号を発する。
昇降操作レバー４６Ａを中立位置Ｎｅから前方（下降側）Ｄｗへスイングさせたときに、可動接点１０２が第２固定接点１０４に接触するので、操作スイッチ１００はオンになって操作スイッチオン信号を発する。
【００４４】
制御部２８は、操作スイッチ１００を操作してから予め設定した基準時間Ｔ１が経過したとき、すなわち、基準時間Ｔ１が経過するまで操作スイッチ１００の操作が続行中であるという条件で、電動モータ８５を強制的に停止させる機能を有する。
さらに制御部２８は、基準時間Ｔ１が経過したという条件と操作スイッチ１００の操作を続行中であるという条件とを満足したときに、電動モータ８５を継続して停止させる機能を有する。
基準時間Ｔ１とは、上記図４に示すフレーム昇降機構１６のピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間のことである。
【００４５】
制御部２８は、具体的には次の（１）〜（５）の制御をすることになる。
（１）操作スイッチ１００の操作スイッチオフ信号を受けているときには制御リレー１１０をオフ、すなわち励磁コイル１１１を非励磁にすることで常開接点１１２をオフにする。
（２）操作スイッチ１００の操作スイッチオン信号を受けているときには制御リレー１１０をオン、すなわち励磁コイル１１１を励磁することで常開接点１１２をオンにする。
（３）操作スイッチオン信号を受けてから基準時間Ｔ１が経過するまで、操作スイッチオン信号が継続しているときには、制御リレー１１０を強制的にオフ、すなわち励磁コイル１１１を非励磁にすることで常開接点１１２を強制的にオフにする。
【００４６】
（４）操作スイッチオン信号を受けてから基準時間Ｔ１が経過したという条件と、操作スイッチオン信号が継続しているという条件とを、満足したときに制御リレー１１０を継続してオフ、すなわち励磁コイル１１１の非励磁状態を継続することで、常開接点１１２を継続してオフにする。
（５）制御リレー１１０をオンに制御しているとき、すなわち電動モータ８５を回転させているときに制御ランプ１４１を点灯させる。
【００４７】
オーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０は、制御リレー１１０と操作スイッチ１００との間に介在することにより、これらの制御リレー１１０や操作スイッチ１００によって制御されるようにしたものである。
また、電動モータ８５並びに電動モータ８５の保護用のサーモブレーカ８６は、オーガ上昇用リレー１２０とオーガ下降用リレー１３０との間に介在している。従って、電動モータ８５も制御リレー１１０や操作スイッチ１００によって制御されることになる。
【００４８】
サーモブレーカ８６は、電動モータ８５の過熱保護のために電動モータ８５に内蔵した保護部材である。このようなサーモブレーカ８６は、操作スイッチ１００を連続的に操作したり頻繁に断続操作することで電動モータ８５が一定温度まで発熱（過熱）したときに電動モータ８５への通電回路を遮断するものである。
【００４９】
より具体的には次の通りである。
昇降操作レバー４６Ａが中立位置Ｎｅにあるという条件、又は、制御リレー１１０がオフ（常開接点１１２がオフ）であるという条件のときには、オーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０はオフである。従ってこのときには、オーガ上昇用リレー１２０とオーガ下降用リレー１３０との間に介在している電動モータ８５は、停止する。
【００５０】
昇降操作レバー４６Ａを上昇側Ｕｐへスイングすることで操作スイッチ１００の可動接点１０２が第１固定接点１０３に接触したという条件と、制御リレー１１０がオン（常開接点１１２がオン）であるという条件とを、満足したときにオーガ上昇用リレー１２０はオンになる。この結果、電動モータ８５は正転する。
【００５１】
昇降操作レバー４６Ａを下降側Ｄｗへスイングすることで操作スイッチ１００の可動接点１０２が第２固定接点１０４に接触したという条件と、制御リレー１１０がオン（常開接点１１２がオン）であるという条件とを、満足したときにオーガ下降用リレー１３０はオンになる。この結果、電動モータ８５は逆転する。
【００５２】
次に、上記図６に示す制御部２８をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図７に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ４５Ｂをオンにしたときに開始する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図６を参照しつつ説明する。
【００５３】
図７は本発明に係る制御部の制御フローチャートである。
ＳＴ０１；制御部２８に内蔵したタイマをリセット、すなわちカウント時間Ｔｃを「０」にする。
ＳＴ０２；操作スイッチ１００のスイッチ信号を読み込む。
ＳＴ０３；タイマのカウント時間Ｔｃが基準時間Ｔ１に達していないか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ０４」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１３」に進む。
【００５４】
ＳＴ０４；操作スイッチ１００のスイッチ信号がオン信号であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ０５」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１４」に進む。昇降操作レバー４６Ａを上昇側Ｕｐ又は下降側Ｄｗへスイング操作しているときにはＹＥＳの判定であり、昇降操作レバー４６Ａを放して中立位置ＮｅにしたときにはＮＯの判定である。
ＳＴ０５；制御リレー１１０をオンにすることで電動モータ８５を回転させる。
ＳＴ０６；タイマが作動中であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ０９」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０７」に進む。
【００５５】
ＳＴ０７；タイマをリセット、すなわちカウント時間Ｔｃを「０」にする。
ＳＴ０８；タイマをスタートさせる。
ＳＴ０９；タイマのカウント時間Ｔｃが基準時間Ｔ１を経過したか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１０」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０２」に戻る。
ＳＴ１０；制御リレー１１０をオフにすることで電動モータ８５を強制的に停止させる。
ＳＴ１１；タイマをストップさせる。
【００５６】
ＳＴ１２；この図７に示す制御を停止するか否かを判定し、ＹＥＳであれば制御を停止し、ＮＯであれば「ＳＴ０２」に戻る。例えば、メインスイッチ４５Ｂをオフにしたときに停止する。
ＳＴ１３；操作スイッチ１００のスイッチ信号がオン信号であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１４」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１２」に進む。昇降操作レバー４６Ａを上昇側Ｕｐ又は下降側Ｄｗへスイング操作しているときにはＹＥＳの判定であり、昇降操作レバー４６Ａを放して中立位置ＮｅにしたときにはＮＯの判定である。
ＳＴ１４；制御リレー１１０をオフにすることで電動モータ８５を停止させる。
【００５７】
ここで、以上の説明をまとめて上記図５、図７を参照しつつ図６に基づき説明する。
操作スイッチ１００にて電動モータ８５を操作することで油圧を発生させ、この油圧によってフレーム昇降機構（電動油圧シリンダ）１６のピストン８２を伸縮させる。この結果、車体フレーム１５の前部並びにオーガ３１を上下スイングさせることができる。
【００５８】
操作スイッチ１００を操作してから、ピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間（基準時間）Ｔ１が経過したときには、操作スイッチ１００の操作にかかわらず、制御部２８は電動モータ８５を強制的に停止させる。このように、ピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮するのに必要な時間だけ、電動モータ８５を作動させることにより、伸張又は退縮した後の電動モータ８５の作動時間を大幅に短縮することができる。この結果、電動モータ８５に作用する負荷が大きい状態を速やかに解除し、電動モータ８５を含むフレーム昇降機構１６全体の負担を軽減して、耐久性を高めることができる。
【００５９】
しかも、ピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮したときに、電動モータ８５を速やかに停止させるので、モータの発熱を抑制することができる。従って、電動モータ８５に内蔵されているサーモブレーカ８６は作動しない。サーモブレーカ８６が作動した後の復帰時間を気にすることなく除雪作業を続行することができるので、より円滑に除雪作業をすることができる。
【００６０】
さらには、ピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮させたことを検知する検知スイッチを設ける必要がないので、その分、フレーム昇降機構１６の部品や配線を低減することができ、この結果、除雪機１０のコストを抑制することができる。
【００６１】
さらにまた、ピストン８２が最大ストロークだけ伸張又は退縮することで、電動モータ８５が停止したにもかかわらず、操作スイッチ１００の操作を続行しているときには、電動モータ８５を継続して停止させることができる。このため、電動モータ８５に作用する負荷が大きい状態が再開することはない。電動モータ８５を含むフレーム昇降機構１６全体の負担を軽減して、より耐久性を高めることができる。しかも、サーモブレーカ８６が作動しないので、除雪作業を続行することができ、より一層円滑に除雪作業をすることができる。
【００６２】
さらには、雪や泥等の異物の影響によりピストン８２のストロークが変化した場合であっても、基準時間Ｔ１が経過したときには操作スイッチ１００の操作にかかわらず、制御部２８は電動モータ８５を強制的に停止させる。この結果、電動モータ８５に作用する負荷が大きい状態を速やかに解除し、電動モータ８５を含むフレーム昇降機構１６全体の負担を軽減して、耐久性を高めることができる。しかも、電動モータ８５を速やかに停止させるので、モータの発熱を抑制することができる。従って、電動モータ８５に内蔵されているサーモブレーカ８６は作動しない。
【００６３】
次に上記図６に示す電気回路の変形例について説明する。変形例の電気回路は、制御部２８の機能が上記実施例と異なる他には上記図６に示す構成と同一であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図６において、変形例の制御部２８は、電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαを積算し、その積算値（積算時間）Ｔｍが予め設定した基準値（基準時間）Ｔ２に達したときに、電動モータ８５を強制的に停止させる機能を有する。予め設定した基準値Ｔ２とは、電動モータ８５内の発熱が進み一定以上の温度になったときの時間に相当する。
例えば、電動モータ８５が回転しているときの累積回転時間をＴｒとし、電動モータ８５が停止しているときの累積停止時間をＴｓとするときに、積算値Ｔｍを、（Ｔｒ−Ｔｓ）とする。
さらに制御部２８は、強制的に停止させた電動モータ８５を、予め設定した一定時間（基準時間）Ｔ３が経過するまで停止を継続する機能を有する。
【００６５】
制御部２８は、具体的には次の（１）〜（４）の制御をすることになる。
（１）メインスイッチ４５Ｂがオンであるときに制御リレー１１０をオンにする。
（２）操作スイッチ１００の操作スイッチオン信号を受けている時間、すなわち電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαを積算し、その積算値Ｔｍが基準値Ｔ２に達したときには、制御リレー１１０を強制的にオフにする。
（３）制御リレー１１０を強制的にオフにしたときには、基準時間Ｔ３が経過するまで制御リレー１１０を継続してオフにする。
（４）制御リレー１１０をオンに制御しているとき、すなわち電動モータ８５を回転させているときに制御ランプ１４１を点灯させる。
【００６６】
より具体的には、累積回転時間Ｔｒは、一定の時間が経過する毎に電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαを直前の累積回転時間Ｔｒに加算するようにしたものである（Ｔｒ＝Ｔｒ＋Ｔｒα）。電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαは、１００msec（ミリ秒）が経過する毎に加算される予め設定した値であり、例えば１１msecである。
【００６７】
一方、累積停止時間Ｔｓは、一定の時間が経過する毎に電動モータ８５が停止している停止時間Ｔｓβを直前の累積停止時間Ｔｓに加算するようにしたものである（Ｔｓ＝Ｔｓ＋Ｔｓβ）。電動モータ８５が停止している停止時間Ｔｒβは、１００msecが経過する毎に加算される予め設定した値であり、例えば１０msecである。
このようにして求めた累積回転時間Ｔｒから累積停止時間Ｔｓを減算することで、積算値Ｔｍを得る（Ｔｍ＝Ｔｒ−Ｔｓ）。
【００６８】
ここで、１００msecが経過する毎の回転時間Ｔｒαを１００msecが経過する毎の停止時間Ｔｒβよりも大きく設定した理由を説明する。
一般に電動モータ８５を回転した場合の発熱時間よりも、電動モータ８５を停止した場合の放熱時間が長い。回転時間Ｔｒαに対して停止時間Ｔｒβを同じ値に設定すると、実際には常温まで放熱していないにもかかわらず、積算値Ｔｍが零になることがあり得る。このような点を解消して、実態に合せた積算値Ｔｍを得るために本発明においては、１００msecが経過する毎の回転時間Ｔｒαを１００msecが経過する毎の停止時間Ｔｒβよりも大きく設定した。
【００６９】
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る制御部（変形例）の作用説明図である。以下、図６を参照しつつ説明する。
（ａ）は、横軸を時間（ミリ秒）として操作スイッチ１００の操作状況、すなわち操作スイッチ信号を示す。（ｂ）は、横軸を時間として電動モータ８５が回転している回転時間の積算値Ｔｍ（ミリ秒）を示す。（ｃ）は、横軸を時間として制御リレー１１０の作動状態を示す。
【００７０】
（ｂ）によれば、電動モータ８５の回転時間の積算値Ｔｍは、▲１▼操作スイッチ１００の操作スイッチオン信号を受けているとき、すなわち電動モータ８５が回転しているときには増加し、▲２▼操作スイッチ１００の操作スイッチオフ信号を受けているとき、すなわち電動モータ８５が停止しているときには減少することが判る。そして積算値Ｔｍが基準値Ｔ２に達したときに、（ｃ）に示すように制御リレー１１０を強制的にオンからオフに切換える。
【００７１】
（ｃ）によれば、制御リレー１１０を強制的にオフにしたときには、基準時間Ｔ３が経過するまで制御リレー１１０を継続してオフにするので、この時間帯には、（ａ）のように操作スイッチオン信号が有っても、電動モータ８５は継続して停止する。このように継続して停止した状態においても、積算値Ｔｍは減少する。
【００７２】
次に、制御部２８の制御フローの変形例について図９に基づき説明する。この制御フローは、例えばメインスイッチ４５Ｂをオンにしたときに開始する。図中、ＳＴ×××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図６を参照しつつ説明する。
【００７３】
図９は本発明に係る制御部の制御フローチャート（変形例）である。
ＳＴ１０１；全ての値を初期設定する。例えば、累積回転時間Ｔｒ、累積停止時間Ｔｓ、積算値Ｔｍを「０」にする。
ＳＴ１０２；操作スイッチ１００のスイッチ信号を読み込む。
ＳＴ１０３；操作スイッチ１００のスイッチ信号がオン信号であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１０４」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１０６」に進む。昇降操作レバー４６Ａを上昇側Ｕｐ又は下降側Ｄｗへスイング操作しているときにはＹＥＳの判定であり、昇降操作レバー４６Ａを放して中立位置ＮｅにしたときにはＮＯの判定である。
【００７４】
ＳＴ１０４；制御リレー１１０をオンにすることで電動モータ８５を回転させる。
ＳＴ１０５；累積回転時間Ｔｒを算出する。具体的には、電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαを直前の累積回転時間Ｔｒに加算する（Ｔｒ＝Ｔｒ＋Ｔｒα）。
ＳＴ１０６；制御リレー１１０をオフにすることで電動モータ８５を停止させる。
ＳＴ１０７；累積停止時間Ｔｓを算出する。具体的には、電動モータ８５が停止している停止時間Ｔｓβを直前の累積停止時間Ｔｓに加算する（Ｔｓ＝Ｔｓ＋Ｔｓβ）。
【００７５】
ＳＴ１０８；累積回転時間Ｔｒから累積停止時間Ｔｓを減算して積算値Ｔｍを得る（Ｔｍ＝Ｔｒ−Ｔｓ）。
ＳＴ１０９；積算値Ｔｍが基準値Ｔ２に達したか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１１０」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１１５」に進む。
ＳＴ１１０；制御リレー１１０をオフにすることで電動モータ８５を強制的に停止させる。
ＳＴ１１１；積算値Ｔｍをリセットする（Ｔｍ＝０）。
【００７６】
ＳＴ１１２；制御部２８に内蔵したタイマをリセット、すなわちカウント時間Ｔｃを「０」にする。
ＳＴ１１３；タイマをスタートさせる。
ＳＴ１１４；タイマのカウント時間Ｔｃが基準時間Ｔ３を経過したか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１１５」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１１４」を繰り返す。
ＳＴ１１５；この図９に示す制御を停止するか否かを判定し、ＹＥＳであれば制御を停止し、ＮＯであれば「ＳＴ１０２」に戻る。例えば、メインスイッチ４５Ｂをオフにしたときに停止する。
【００７７】
ここで、以上の説明をまとめて上記図５、図９を参照しつつ図６に基づき変形例を説明する。
操作スイッチ１００にて電動モータ８５を操作することで油圧を発生させ、この油圧によってフレーム昇降機構（電動油圧シリンダ）１６のピストン８２を伸縮させる。この結果、車体フレーム１５の前部並びにオーガ３１を上下スイングさせることができる。
【００７８】
電動モータ８５が回転している回転時間Ｔｒαを積算し、その積算値Ｔｍが予め設定した基準値Ｔ２に達したときには、操作スイッチ１００の操作にかかわらず、制御部２８は電動モータ８５を強制的に停止させる。この結果、電動モータ８５を過熱から保護することができ、電動モータ８５の耐久性を高めることができる。
【００７９】
しかも、電動モータ８５に内蔵されたサーモブレーカ８６を作動させることなく、電動モータ８５を速やかに停止させることができる。復帰時間が長いサーモブレーカ８６に依存せずに、時間で制御するようにしたので、電動モータ８５を再始動させるまでの時間が短くてすむ。サーモブレーカ８６の復帰時間を気にすることなく除雪作業を続行することができるので、より円滑に除雪作業をすることができる。
【００８０】
さらに変形例は、電動モータ８５が回転しているときの累積回転時間をＴｒとし、電動モータ８５が停止しているときの累積停止時間をＴｓとするときに、積算値Ｔｍを、（Ｔｒ−Ｔｓ）としたことを特徴とする。
【００８１】
累積回転時間Ｔｒは電動モータ８５が発熱する時間の累積であり、累積停止時間Ｔｓは電動モータ８５が放熱する時間の累積であると、考えることができる。積算値Ｔｍを（Ｔｒ−Ｔｓ）とすることで、電動モータ８５の実際の発熱状況に、より合せることができる。このように電動モータ８５が放熱する時間を加味することで、積算値Ｔｍが予め設定した基準値Ｔ２に達するまでの時間を長くすることができる。この結果、電動モータ８５を強制的に停止させるまでの時間を長くすることができるので、より一層円滑に除雪作業をすることができる。
【００８２】
さらにまた変形例は、強制的に停止させた電動モータ８５が、予め設定した一定時間Ｔ３が経過するまで停止を継続するようにしたので、一定時間Ｔ３にわたって電動モータ８５を停止させることで、この間にさらに放熱を進めることができる。更なる発熱を防止するとともに放熱させるので、電動モータ８５を過熱から一層保護することができ、電動モータ８５の耐久性をより一層高めることができる。
【００８３】
図１０は本発明に係る制御部周りの電気回路図（更なる変形例）であり、この更なる変形例の電気回路９０Ａは、上記図６の電気回路９０やその変形例に対して、制御リレー１１０を除くとともに、制御部２８によってオーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０を直接にオン・オフ制御、すなわち励磁コイル１２１，１３１を励磁・非励磁制御するようにしたことを特徴とする。他の構成は上記図６に示す構成と同一であり、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８４】
制御部２８は、具体的には次の（１）〜（５）の制御をする。
（１）操作スイッチ１００の操作スイッチオフ信号を受けているときに、オーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０をオフにする。
（２）昇降操作レバー４６Ａを上昇側Ｕｐへスイングしたときの操作スイッチオン信号を受けてオーガ上昇用リレー１２０をオンにする。
（３）昇降操作レバー４６Ａを下降側Ｄｗへスイングしたときの操作スイッチオン信号を受けてオーガ下降用リレー１３０をオンにする。
【００８５】
（４）上記図６に示す実施例やその変形例において、制御リレー１１０を介してオーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０を間接的に制御していた機能については、この更なる変形例の直接的に制御する場合であっても同じ機能を有する。従って、更なる変形例のオーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０は、図６に示す実施例やその変形例に対して実質的に同一の作用を成すことができる。
（５）オーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０をオンに制御しているとき、すなわち電動モータ８５を回転させているときに制御ランプ１４１を点灯させる。
【００８６】
なお、上記本発明の実施の形態において、図６に示す電気回路９０並びにその変形例の電気回路９０及び図１０に示す更なる変形例の電気回路９０Ａを適宜組合せることができる。
特に、１つの制御部２８が、図７に示す制御フロー及び図９に示す制御フロー（変形例）の内容を組合せた制御、及びそれに対応する機能を有することは、極めて有効なオーガ昇降制御手法である。何故なら、図７に示す制御フローと図９に示す制御フローの両方の作用、効果を発揮することができるからである。このように両方の制御フローに基づく制御を成す制御部２８により、オーガ上昇用リレー１２０並びにオーガ下降用リレー１３０を介して、電動モータ８５を制御することができる。
【００８７】
【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は、操作スイッチを操作してから、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間が経過したときに、電動モータを強制的に停止させる制御部を備えたので、作動時間に相当する時間が経過したときには、操作スイッチの操作にかかわらず、制御部によって電動モータを強制的に停止させることができる。
【００８８】
このように、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するのに必要な時間だけ、電動モータを作動させることにより、伸張又は退縮した後の電動モータの作動時間を大幅に短縮することができる。この結果、電動モータに作用する負荷が大きい状態を速やかに解除し、電動モータを含む電動油圧シリンダ全体の負担を軽減して、耐久性を高めることができる。
【００８９】
しかも、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮したときに、電動モータを速やかに停止させるので、モータの発熱を抑制することができる。従って、電動モータに内蔵されているサーモブレーカは作動しない。サーモブレーカが作動した後の復帰時間を気にすることなく除雪作業を続行することができるので、より円滑に除雪作業をすることができる。
さらには、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮させたことを検知する検知スイッチを設ける必要がないので、その分、電動油圧シリンダの部品や配線を低減することができ、この結果、除雪機のコストを抑制することができる。
【００９０】
請求項２は、制御部が、作動時間に相当する時間が経過したという条件と操作スイッチの操作が続行中であるという条件とを満足したときに、電動モータを継続して停止させるように構成したので、ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮することで、電動モータが停止したにもかかわらず、操作スイッチの操作を続行しているときには、電動モータを継続して停止させることができる。このため、電動モータに作用する負荷が大きい状態が再開することはない。電動モータを含む電動油圧シリンダ全体の負担を軽減して、より耐久性を高めることができる。しかも、サーモブレーカが作動しないので、除雪作業を続行することができ、より一層円滑に除雪作業をすることができる。
【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エンジン、電動モータ、除雪機構、クローラベルト周りの模式的平面図
【図３】図１の３矢視図
【図４】本発明に係る走行フレーム、車体フレーム、フレーム昇降機構周りの分解図
【図５】本発明に係る除雪機の作用説明図
【図６】本発明に係る制御部周りの電気回路図
【図７】本発明に係る制御部の制御フローチャート
【図８】本発明に係る制御部（変形例）の作用説明図
【図９】本発明に係る制御部の制御フローチャート（変形例）
【図１０】本発明に係る制御部周りの電気回路図（更なる変形例）
【符号の説明】
１０…除雪機、１２…走行フレーム、１４…エンジン、１５…車体フレーム、１６…フレーム昇降機構（電動油圧シリンダ）、２１Ｌ，２１Ｒ…電動モータ、２３Ｌ，２３Ｒ…走行輪（駆動輪）、２８…制御部、３１…オーガ、８２…ピストン、１００…操作スイッチ、Ｔ１…基準時間（操作スイッチを操作してからピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間）、Ｔ２…基準値（基準時間）、Ｔ３…一定時間（基準時間）、Ｔｍ…回転時間の積算値、Ｔｒ…累積回転時間、Ｔｒα…電動モータが回転している回転時間、Ｔｓ…累積停止時間、Ｔｓβ…電動モータが停止している停止時間。

Claims (2)

1. 走行輪を備えた走行フレームに除雪用オーガを備えた車体フレームを上下スイング可能に取付け、この車体フレームの前部をフレーム昇降機構によって上下スイングするようにし、このフレーム昇降機構が、電動モータにて発生させた油圧でピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダであって、前記電動モータを操作スイッチで操作するようにした除雪機において、この除雪機は、前記操作スイッチを操作してから、前記ピストンが最大ストロークだけ伸張又は退縮するまでの作動時間に相当する時間が経過したときに、前記電動モータを強制的に停止させる制御部を備えていることを特徴とする除雪機。
2. 前記制御部は、前記作動時間に相当する時間が経過したという条件と前記操作スイッチの操作が続行中であるという条件とを満足したときに、前記電動モータを継続して停止させるように構成したことを特徴とする請求項１記載の除雪機。

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