JP4002129B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行しながら除雪する除雪機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
除雪機は、動力源としてエンジン又は電動機あるいはその両方を備え、駆動電源としてバッテリが車体に搭載される。車体は、タイヤ又はクローラ等の走行駆動部に支持される。車体前部に雪を掻き集めて除雪するためのオーガが備わる。走行駆動部は接地して走行し接地面（走行面）の雪をオーガで掻き集めこれをその後方のインペラによりシュータ介して投雪する。車体後方には操向操作等のためのハンドルが連結される。
【０００３】
オーガは、不使用時にこれを走行面から引き上げるため、及び走行面の状態や雪の深さ等に応じて走行面に対し接近離間するように、シリンダ等のチルト機構によりあるいは作業者がハンドルを介して上下方向に押圧操作することによりチルト中心軸廻りに揺動する。
【０００４】
図１１は除雪機のチルト中心軸の説明図である。
（Ａ）の除雪機は、走行駆動部としてホイル（タイヤ）４１を備え、このホイル４１に車体４２が支持される。車体４２の前方にオーガ４３が備わり、その後部にシュート４４が備わる。車体４２の後部にハンドル４５が連結される。車体４２に不図示のエンジン及び電動機が搭載され、さらにバッテリ（不図示）が搭載される。この例では、ホイル４１の車軸４６がチルト中心軸になり、この車軸（チルト中心軸）４６廻りにオーガ４３が揺動動作して接地面（雪を含む走行面）４７に対し接近離間する（矢印Ｙ）。なお、矢印Ｙの両端の一点鎖線は、チルト動作したときの車体４２に対する接地面４７の相対位置を示す。
【０００５】
（Ｂ）の除雪機は、走行駆動部としてクローラ４８を備え、これを保持するクローラフレーム４８ａに車体４２が連結軸４９を介して支持される。車体４２とクローラフレーム４８ａとの間にチルトシリンダ５０が介装される。この場合、連結軸４９がチルト中心軸となり、オーガ４３はクローラフレーム４８ａに対しこの連結軸（チルト中心軸）４９廻りに揺動動作して接地面４７に対し接近離間する。
【０００６】
（Ｃ）の除雪機は、クローラ４８の一方の車軸（この例では前側の車軸）５１を介して車体４２がクローラフレーム４８ａに連結される。この場合には、前側の車軸５１がチルト中心軸となり、オーガ４３はクローラフレーム４８ａに対し、この車軸（チルト中心軸）５１廻りに揺動動作して接地面４７に対し接近離間する。
【０００７】
以上のような各種構成の除雪機において、除雪作業時には車体４２のチルト動作によりオーガ４３を接地面４７側に移動させてオーガ４３により接地面４７上の雪を掻き集めて除雪する。
【０００８】
走行駆動部（ホイル４１又はクローラ４８）より前側の車体４２の下部、例えばオーガ４３の背面にスキッド（不図示）が備わり、走行中の接地面に対するオーガ４３の高さ位置を所定の適正な除雪深さの位置に保持する。
【０００９】
図１２は、従来のスキッド構造を示すオーガ部分の構成図である。
オーガハウジング７５内にオーガ７６が装着される。オーガハウジング７５の背面にインペラハウジング７７に連結され、その内部にインペラ７８が装着される。インペラハウジング７７は車体（不図示）の前部に取付けられる。オーガハウジング７５の背面下部に、板金をソリ（スキー）状に曲げ加工したスキッド７９がボルト８０で固定される。このスキッド７９は、車体前部の重量をスキッド７９で接地支持させた状態で、オーガ７６やオーガハウジング７５の底部の接地面からの高さが所定量となるように、取付け位置を調整した状態でボルト８０で固定される。
これにより、オーガ７６が除雪することによる除雪面の接地面からの高さあるいは除雪深さが調整可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の除雪機のスキッド構造では、ボルトにより位置が固定されるため、走行する路面からの除雪深さを変えたい場合に、除雪機を停止してボルトを緩めてから位置を調整し、その後再びボルトを締付けて固定しなければならず、スキッド位置の変更作業が面倒であった。
【００１１】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、スキッドの位置を走行中容易に変更できる除雪機の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、接地する走行駆動部に支持された車体と、前記走行駆動部より前方側の車体に設けた除雪用のオーガと、前記走行駆動部より後方側の車体に連結された操作用のハンドルと、前記走行駆動部及びオーガを駆動する駆動装置と、前記走行駆動部より前方の車体下部に設けられ、前記走行駆動部とともに接地面上を走行して、接地面に対し前記オーガを所定の位置に保つためのスキッド部材とを備え、前記オーガは、チルト中心軸廻りに揺動して接地面に対し接近離間する除雪機において、前記駆動装置は、前記オーガを駆動するエンジンと、前記オーガに対しエンジンの回転を接続又は切断する電磁式のオーガクラッチとを備え、前記スキッド部材は、前記オーガクラッチの動作に連携して動作する伸縮式スキッド用駆動装置に上下方向へ移動可能に支持されることによって、前記車体からの突出量が取付け位置を変えることなく調整可能に構成され、前記スキッド用駆動装置は、前記オーガクラッチの接続時に前記スキッド部材を上方に移動させ、前記オーガクラッチの切断時に前記スキッド部材を下方に移動させることを特徴とする除雪機を提供する。
【００１３】
この構成によれば、スキッド部材をボルトやナット等の取付け固定手段を緩めたり締付けたりすることなく、電動式や機械式機構により上下方向に移動させて高さ位置を変えることにより、車体からの突出量を変えることができ、走行中容易にスキッドの位置変更が可能になる。
【００１４】
好ましい構成例では、前記スキッド部材の突出量調整用の操作子が前記ハンドルに取付けられたことを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、ハンドルによりチルト操作や操向操作をしながら走行中にハンドルに取付けた操作レバー等の操作子によりスキッド調整ができるため、操作性及び使用性が高まる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の参考となる技術を図１〜図７によって説明する。
図１は本発明の参考となる除雪機の内部構成を示す側面図、図２は正面から見た内部構成図、図３は後面から見た内部構成図、図４は平面図である。この参考例は、前述の図１１（Ａ）に示したホイル駆動形式の除雪機である。
【００１７】
除雪機１は、車体２の下部を構成するホイルフレーム３を有し、車軸４を介して左右のホイル（タイヤ）５が装着される。車体２の上部にエンジン６が搭載され、その上側に燃料タンク７が配設される。エンジン６の下部のホイルフレーム３にモータケース８ａ内に収容された電動機８が取付けられる。電動機８は、ギヤケース９ａ内の減速ギヤ９を介してホイル５の車軸４に連結され、ホイル５を回転駆動する（図４参照）。図３の４０はモータ制御装置である。
【００１８】
車体２の前部にはインペラ１０及びその前側にオーガ１１が、それぞれインペラハウジング１２及びオーガハウジング１３に覆われて配設される。オーガ１１はオーガ軸１４廻りに回転する。オーガ軸１４は、ウォームギヤ１５を介して、インペラ１０が装着されたインペラ軸１６により回転駆動される。インペラ軸１６の端部にプーリ１７が装着される。プーリ１７は、ベルト１８（図２）及び電磁式のオーガクラッチ１９（図１及び図２の斜線）を介してエンジン６に連結される。図２の３８は発電機である。
【００１９】
オーガハウジング１３の背面側下部に、アーム２０及びその端部のローラ２１からなるスキッド機構２２が備わる。このスキッド機構２２は接地面上でオーガ１１を滑らかに走行させるためのものであり、オーガ１１の不使用時にオーガ１１をチルトアップして接地面から離すと、図５に示すトーションスプリング５２によりアーム２０が軸２０ａ廻りに前方（図１において時計廻り）に回動する。これにより、ローラ２１がオーガ１１と走行面との間に移動してオーガ１１を走行面から離間した状態に保持する。スキッド機構２２として板金を曲げ加工したソリ式のスキッドを用いてもよい。このようなスキッド機構はモータにより伸縮可能な構造（オーガ１１の下部から走行面に対し突出及び引込み可能な構造）としてもよい。
【００２０】
インペラハウジング１２の上部にシュート２３が備わる。シュート２３は、オーガ１１で掻き集められインペラ１０で跳ね上げられた雪を放出するためのガイドである。シュート２３の上端部の放出口であるデフレクタ２４は、ヒンジ２５を中心に折れ曲って放出角度を調整可能である。このデフレクタ２４は、ハンドル部分の操作部に連結されたシュートワイヤ３２を引張ることにより、背面のスプリング２６に抗してヒンジ２５廻りに前方に回動して折れ曲る。このシュート２３は、図４に示すように、シュート回転モータ２７によりその出力軸に形成されたギヤ２８を介して回転し、デフレクタ２４の向きを変えて投雪方向を変えることができる。
【００２１】
車体２の後部にハンドル２９が連結される。左右のハンドル２９間に操作ボックス３０が備わり各種操作レバ−等が装着される。
【００２２】
１３３は走行クラッチレバーであり、電動機８のスイッチを構成する。３４は走行変速レバーであり、電動機８を介してホイル５の回転速度を制御する。３５はシュートレバーであり、前述のデフレクタ２４の角度調整のためのシュートワイヤ３２に連結され、これを引張ってデフレクタ２４の角度を変える。
なお、図４における３４Ａは操作ボックス３０に設けられる走行変速レバー３４の操作範囲を規制する操作溝であり、３５Ａは操作ボックス３０に設けられるシュートレバー３５の操作範囲を規制する操作溝である。
【００２３】
３６はシュート回転モータを駆動するシュート回転スイッチである。このシュート回転スイッチ３６は、左右のハンドルグリップの一方に設けられ、他方のハンドルグリップの同じ位置にスキッド操作スイッチ３９（図４）が設けられる。このスキッド操作スイッチ３９は、スキッド機構２２が電動モータにより伸縮式の場合にそのモータを駆動操作するものである。なお、シュート回転スイッチ３６とスキッド操作スイッチ３９の位置は逆でもよい。
【００２４】
３７はオーガクラッチレバーであり、オーガクラッチ１９をＯＮ／ＯＦＦしてオーガ１１に対しエンジン６の回転を接続又は切断する。
【００２５】
ハンドル２９の押し下げ操作により、車体前部のオーガ１１を揺動チルト動作させて走行面に対し接近離間させることができる。この場合、揺動回転の中心となるチルト中心軸は、ホイル５の車軸４である。
【００２６】
この参考例においては、このチルト中心軸となる車軸４より前側の車体２に、バッテリケース３１に収容されたバッテリ３３が搭載される。本実施例では、２個のバッテリ３３が、図４に示すように、それぞれ左右のホイル５の前側上部に搭載される。
【００２７】
図５〜図７は、上記参考例に係るスキッド機構の動作説明図である。オーガハウジング１３の背面下部にスキッド機構２２が備わる。このスキッド機構２２は、ローラ２１（請求項でいうスキッド部材）と、このローラ２１を端部に支持するアーム２０とを有し、アーム２０は軸２０ａを枢軸としてオーガハウジング１３に対し回転可能に取付けられる。このアーム２０は、例えばその軸２０ａ周りに巻回したつるまきスプリング５２により常に前方（オーガハウジング１３に押付けられる方向）に付勢される。
【００２８】
図５に示すように、通常の路面走行状態あるいはオーガ１１をチルトアップした状態では、アーム２０がスプリング力Ｓにより前方に位置し、ローラ２１がオーガ１１を路面から所定の高さの位置に保持した状態で走行する。この走行状態でのローラ２１の位置は、車体側からの重量荷重に対する路面側からの反力Ｆを受けることにより維持される。
【００２９】
路面に雪Ｗがあると、図６に示すように、ローラ２１に対し雪Ｗの抵抗力Ｒが前側から作用する。これによりローラ２１が押し戻され、アーム２０がスプリング力Ｓに抗して軸２０ａ廻りに後方に向けて回転する。このとき、運転者はハンドルを押し下げてオーガ１１を多少持ち上げてもよい。
【００３０】
アーム２０が後方まで回転すると、図７に示すように、ローラ２１が上方に引込んだ位置となり、相対的にオーガ１１が下がって路面に近づいた状態となり、路面上の雪Ｗを深く除雪する。この状態のローラ２１の位置は、車体側からの重量荷重に対する路面側からの反力Ｆを受けることにより維持される。
【００３１】
次に、本発明に係る除雪機の一実施の形態を図８及び図９によって詳細に説明する。
図８及び図９は、本発明の一実施形態の構成及び作用説明図である。この実施形態は、スキッドが上下方向に移動するように伸縮可能として車体下方への突出量を可変としたものである。
【００３２】
この実施形態のスキッド機構２２は、先端にローラ２１を備えたアーム２０をガイド５３に沿ってスライド可能に保持してローラ２１を上下方向に移動させ突出量を連続的に変更可能としたものである。ガイド５３はオーガハウジング１３の背面に固定される。アーム２０には直線状に並ぶ歯からなるラック５４が設けられる。このラック５４に噛合うピニオン５５が、車体側（この例ではインペラハウジング１２の外側）に設けたスキッドモータ５６の出力軸に連結して装着される。スキッドモータ５６の正逆回転により、ピニオン５５及びラック５４を介してアーム２０がガイド５３に沿って上下にスライドして伸縮動作し、これによりローラ２１の突出量が変わる。図８は、アーム２０が伸びてローラ２１が最大限まで突出した状態を示し、図９は逆に、アーム２０が縮んでローラ２１が最小限まで引込んだ状態を示す。このように伸縮して位置調整可能なスキッド機構２２を用いることにより、走行中にオーガ１１の高さを調整し、除雪深さを適宜変更することができる。
【００３３】
なお、スキッド部材としては、ローラ２１に代えて前述の図１２に示したようなソリ式のスキッドを用いてもよい。また、電動モータにより伸縮駆動する構成に代えて油圧シリンダやその他機械的機構により伸縮動作させてもよい。これらの電動モータ、油圧シリンダおよびその他機械的機構によって、本発明でいう伸縮式スキッド用駆動装置が構成されている。また、この電動モータや油圧シリンダ等による伸縮動作は、電磁クラッチ１９の動作に同期させている。クラッチＯＮ時はオーガが回転するときであり、連携して縮駆動させて適切な除雪深さとする。クラッチＯＦＦ時はオーガが回転せず、これに連携して伸駆動させてオーガを地上の異物等から十分引き離して除雪機の移動運搬を可能とする。
【００３４】
図１０は、本発明の実施形態に係る除雪機の制御回路図である。
この実施形態は、前述の図１１の（Ｂ）又は（Ｃ）に示したクローラ駆動式の除雪機であって、上記図８、図９の伸縮式スキッド機構を備えた実施形態に係るものである。
【００３５】
この実施形態では、オーガをチルト動作させるための油圧チルトシリンダ５８及びこれを駆動するチルトモータ５９を備え、さらにオーガをローリング動作させるための油圧ローリングシリンダ６５及びこれを駆動するローリングモータ６６を備える。またこれらとともに、チルト角及びローリング角を検出するためのチルト角センサ６３及びローリング角センサ６８を備える。シュートは、図４に示したように、モータ２７（シュート回転モータ）により回転可能で投雪の向きを変更可能である。さらにこの実施形態では、シュートが上下方向に伸縮可能でその高さを調整するシュートハイトモータ６９を備えている。
【００３６】
ハンドル部分の操作ボックス３０（図１〜図４参照）に備わるメインスイッチ６１をＯＮにすることによりヒューズ５７を介してバッテリ３３からの電源が各部に供給される。油圧チルトシリンダ５８にはこれに油圧を供給するチルトモータ５９が備わり、チルトモータリレー６０を介して十字スイッチ６２により駆動される。十字スイッチ６２は、操作ボックスに備わる操作レバー（不図示）の先端部に一体的に取付けられており、この操作レバーの前後方向の操作により作動し、油圧チルトシリンダ５８を駆動してオーガを上下方向にチルト動作させる。
【００３７】
油圧チルトシリンダ５８の駆動によるオーガのチルト角度は、チルト角度センサ６３により検出される。検出されたチルト角度は、表示パネル６４にＬＥＤにより表示される。
【００３８】
なお、油圧チルトシリンダ５８の取付け位置は、例えば図１１に示す長さを変更調整可能な連結部材５０の位置でもよい。この場合の油圧チルトシリンダ５８も車体４２とクローラフレーム４８ａを連結し、図１１（Ｂ）、あるいは（Ｃ）に示されるクローラ４８を支持する接地面４７からのオーガ１１の高さ（地上高）を調整可能とするものである。
【００３９】
オーガのローリング角度は、油圧ローリングシリンダ６５により調整可能である。この油圧ローリングシリンダ６５にはこれに油圧を供給するローリングモータ６６が備わり、ローリングモータリレー６７を介して十字スイッチ６２により駆動される。十字スイッチ６２は、操作レバーの左右方向の操作によっても作動し、この場合は、油圧ローリングシリンダ６５を駆動してオーガハウジング１３を図１のＡ方向からみて時計方向あるいは反時計方向に回動（ローリング）させる。オーガハウジング１３にはオーガ軸１４が回転自在に支持されるので、このローリングにより除雪面を図１のＡ方向からみて時計方向あるいは反時計方向に傾斜させることができる。
【００４０】
オーガのローリング角度は、ローリング角度センサ６８により検出される。検出されたローリング角度は、表示パネル６４にＬＥＤにより表示される。
【００４１】
表示パネル６４は、チルト表示部６４ａとローリング表示部６４ｂとを有し、それぞれこの例では５段階で上下方向のチルト角度及び左右方向のローリング角度を表示する。表示方法は、例えばチルト角度の場合、水平な状態を中央のＬＥＤで表示し、チルトアップ状態およびチルトダウン状態をそれぞれ角度に応じて上側及び下側のＬＥＤで表示する。同様に、ローリング角度の場合は、水平な状態を中央のＬＥＤで表示し、ローリングして左右に傾いた状態をそれぞれ角度に応じて左側及び右側のＬＥＤで表示する。
【００４２】
このようにオーガのチルト角度及びローリング角度を検出して水平状態の表示及び傾いたときの表示を行うことにより、走行中常にオーガの姿勢を把握して運転することができ、これに基づいて適正な運転操作ができる。
【００４３】
シュートを伸縮させるシュートハイトモータ６９は、シュートハイトスイッチ７０の動作によりシュートハイトモータリレー７１を介して駆動される。
【００４４】
シュートの投雪方向を変えるシュート回転モータ２７は、シュート回転スイッチ７２の動作により駆動される。
【００４５】
本実施形態のスキッド伸縮用のスキッドモータ５６（図８、図９参照）は、ハンドル２９に設けたスキッド操作スイッチ３９（図４参照）の操作によりこのスキッド操作スイッチ３９に一体的に設けられるスキッドスイッチ７３が動作してスキッドモータリレー７４を介して駆動される。
【００４６】
なお、本発明は、チルトモータ又はローリングモータのいずれか一方のみを備えた構成や両方のモータのいずれもないもの及び／又はシュートハイトモータが備わらない構成の除雪機に対しても適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、スキッド部材をボルトやナット等の取付け固定手段を緩めたり締付けたりすることなく、電動式や機械式機構により上下方向に伸縮させて高さ位置を変えることにより、車体からの突出量を変えることができ、走行中容易にスキッドの位置変更が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例となる除雪機の側面から見た構成図。
【図２】 図１の参考例となる除雪機の正面から見た構成図。
【図３】 図１の参考例となる除雪機の後面から見た構成図。
【図４】 図１の参考例となる除雪機の平面図。
【図５】 参考例のスキッド機構の動作説明図。
【図６】 図５の動作に続くスキッド機構の動作説明図。
【図７】 図６の動作に続くスキッド機構の動作説明図。
【図８】 本発明の実施形態に係るスキッド機構の構成及び動作説明図。
【図９】 図８のスキッド機構の別の動作位置の説明図。
【図10】 本発明に係る除雪機の制御回路図。
【図11】 除雪機の形式説明図。
【図12】 従来のスキッド機構の構成説明図。
【符号の説明】
１：除雪機、２：車体、３：ホイルフレーム、４：車軸、５：ホイル、
６：エンジン、７：燃料タンク、８：電動機、８ａ：モータケース、
９：減速ギヤ、９ａ：ギヤケース、１０：インペラ、１１：オーガ、
１２：インペラハウジング、１３：オーガハウジング、１４：オーガ軸、
１５：ウォームギヤ、１６：インペラ軸、１７：プーリ、１８：ベルト、
１９：オーガクラッチ、２０：アーム、２０ａ：軸、２１：ローラ、
２２：スキッド機構、２３：シュート、２４：デフレクタ、２５：ヒンジ、
２６：スプリング、２７：シュート回転モータ、２８：ギヤ、
２９：ハンドル、３０：操作ボックス、３１：バッテリケース、
３２：シュートワイヤ、３３：バッテリ、３４：走行変速レバー、
３５：シュートレバー、３６：シュート回転スイッチ、
３７：オーガクラッチレバー、３８：発電機、３９：スキッド操作スイッチ、
４０：モータ制御装置、４１：ホイル、４２：車体、４３：オーガ、
４４：シュート、４５：ハンドル、４６：車軸、４７：接地面、
４８：クローラ、４８ａ：クローラフレーム、４９：連結軸、
５０：チルトシリンダ、５１：車軸、５２：トーションスプリング、
５３：ガイド、５４：ラック、５５：ピニオン、５６：スキッドモータ、
５７：ヒューズ、５８：チルトシリンダ、５９：チルトモータ、
６０：チルトモータリレー、６１；メインスイッチ、６２：十字スイッチ、
６３：チルト角センサ、６４：表示パネル、６４ａ：チルト角表示部、
６４ｂ：ローリング角表示部、６５；ローリングシリンダ、
６６：ローリングモータ、６７：ローリングモータリレー、
６８：ローリング角センサ、６９：シュートハイトモータ、
７０：シュートハイトスイッチ、７１：シュートハイトモータリレー、
７２：シュート回転スイッチ、７３：スキッドスイッチ、
７４：スキッドモータリレー、７５：オーガハウジング、
７６：オーガ、７７：インペラハウジング、７８：インペラ、
７９：スキッド、８０：ボルト、１３３：走行クラッチレバー。

Claims (2)

1. 接地する走行駆動部に支持された車体と、
   前記走行駆動部より前方側の車体に設けた除雪用のオーガと、
   前記走行駆動部より後方側の車体に連結された操作用のハンドルと、
   前記走行駆動部及びオーガを駆動する駆動装置と、
   前記走行駆動部より前方の車体下部に設けられ、前記走行駆動部とともに接地面上を走行して、接地面に対し前記オーガを所定の位置に保つためのスキッド部材とを備え、
   前記オーガは、チルト中心軸廻りに揺動して接地面に対し接近離間する除雪機において、
   前記駆動装置は、前記オーガを駆動するエンジンと、
   前記オーガに対しエンジンの回転を接続又は切断する電磁式のオーガクラッチとを備え、
   前記スキッド部材は、前記オーガクラッチの動作に連携して動作する伸縮式スキッド用駆動装置に上下方向へ移動可能に支持されることによって、前記車体からの突出量が取付け位置を変えることなく調整可能に構成され、
   前記スキッド用駆動装置は、前記オーガクラッチの接続時に前記スキッド部材を上方に移動させ、前記オーガクラッチの切断時に前記スキッド部材を下方に移動させることを特徴とする除雪機。
2. 前記スキッド部材の突出量調整用の操作子が前記ハンドルに取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の除雪機。

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