JP4199069B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

本発明は、雪をシュータを介して必要な方向に向け投射するシュータ旋回機能をもつ除雪機、特にこのシュータの旋回エンドを規定するシュータ旋回装置のストッパ構造に関するものである。

シュータの旋回装置のストッパ構造として、旋回エンドを規定するために、ラックの端部にピニオンを挟むように取り付けたくさび状ストッパを使った構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−８２６２７公報

図９は特許文献１の図８の再掲図である。ただし、符号は振り直した。
ピニオン・ラックによるシュータ１０１の旋回装置において、シュータ１０１の旋回エンドを規定するため、ラック１０２の端部に向ってラック１０２との間隔が狭まり、且つ、途中からピニオン１０３の径より小さくなるように傾斜させた斜面１０４を有するくさび状ストッパ１０５をラック１０２に設け、シュータ１０１の旋回エンド付近にピニオン１０３が達すると、くさび状ストッパ１０５がピニオン１０３を挟むように一体的に嵌合するというものである。

しかし、ラック１０２の端部に設けたくさび状ストッパ１０５がシュータ１０１の旋回に伴いピニオン１０３に達すると、ピニオン１０３にくさび状ストッパ１０５が当接する。ピニオン１０３にシュータ１０１と一体のくさび状ストッパ１０５が当接するので、シュータ１０１が旋回を重ねるにつれて、ピニオン１０３に傷、摩耗等の損傷が起きる虞が高くなる。

ピニオン１０３に損傷が起きると、このピニオン１０３と噛合するラック１０２に悪影響を与える。
この結果、シュータ１０１を駆動するギヤの寿命が低下するという問題があった。

本発明は、シュータ旋回エンドをシュータを駆動するギヤ以外の部分で規定することにより、ピニオン、ラックをはじめとするギヤの寿命を向上することを課題とする。

請求項１に係る発明は、オーガハウジングで集めた雪を、ブロアハウジングから延ばしたシュータを介して投射するとともに、このシュータに設けたラックを電動機ユニットの出力軸に設けたピニオンで駆動することにより旋回させて、雪の投射方向を変更することができる除雪機において、電動機ユニットを支えるブラケットにストッパ部を一体的に設けるとともに、ラックの一部に、ストッパ部に対応させるストライカー部を設け、このストライカー部をストッパ部に当てることでシュータの旋回エンドを規定し、ラックは円弧中心を有する円弧ラックであり、この円弧ラックの両端に設けられている一対のストライカー部は、円弧中心から離れるにしたがって互いに接近するように円弧中心を通る法線に対して傾斜させた当たり面を有し、これらの当たり面に対応する当たり面がストッパ部に設けられていることを特徴とする。

電動機ユニットを支えるブラケットにストッパ部を設け、ラックの一部に、ストッパ部に対応させるストライカー部を設け、このストライカー部をストッパ部に当てることでシュータの旋回エンドを規定するようにした。

電動機側を支えるブラケットのストッパ部にラックのストライカー部が当たるため、噛合部においてピニオンとラックの歯面が受ける力を減らすことができる。噛合部においてピニオンとラックの歯面の受ける力が減るので、歯面の劣化及び損傷を抑制することができる。
この結果、ピニオン及びラックの寿命向上を図ることができる。

ラックの円弧中心を通る法線に対し傾斜させた当たり面をストッパ部並びにストライカー部に形成し、円弧ラックの両端に設けられている一対のストライカー部は、円弧中心から離れるにしたがって互いに接近するように円弧中心を通る法線に対して傾斜させた当たり面を有し、これらの当たり面に対応する当たり面がストッパ部に設けられている。従って、ストライカーからストッパ部にかかる力の一部は、ピニオンをラックに近づけようとする力となる。

一方、シュータ旋回エンド時において、ピニオン及びラックの噛合部にピニオンとラックを離そうとする力がはたらく。
すなわち、電動機ユニットを支えるブラケットに、噛合部においてピニオンとラックを離そうとする力が作用し、ブラケットの当たり面においてピニオンをラックに近づけようとする力とが加わる。

この結果、ブラケットの当たり面にピニオンをラックに近づけようとする力が加わることで、噛合部にピニオンとラックを離そうとする力を大幅に減らすことができる。
ピニオンとラックを離そうとする力を大幅に減らすことにより、シュータと電動機ユニットとの間に発生する虞のあるゆがみ・変形を抑制することができる。

請求項１に係る発明では、電動機側を支えるブラケットのストッパ部にラックのストライカー部が当たるようにしたので、ピニオン及びラックの寿命向上を図ることができるいう利点がある。

加えて、ラックの円弧中心を通る法線に対し傾斜させた当たり面をストッパ部並びにストライカー部に形成したので、シュータと電動機ユニットの間に発生する虞のあるゆがみ・変形を抑制することができるいう利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る除雪機の側面図である。

除雪機１０は、機体を兼ねる伝動ケース１１の下部左右側にそれぞれ走行用の電動モータを含む走行手段１２、１３を取り付け、左右の走行手段１２、１３に走行装置１４を連結するとともに、伝動ケース１１の下部に走行装置１４を備え、伝動ケース１１の上部にエンジン１５を取り付け、エンジン１５で駆動する除雪装置１６を伝動ケース１１の前部に備え、除雪装置１６の後部及びエンジン１５をカバー体１８で覆い、伝動ケース１１の上部から後上方へ左右の操作ハンドル２１、２２を延ばし、これら左右の操作ハンドル２１、２２間に操作盤２３を取り付け、作業者が左右の操作ハンドル２１、２２のグリップ２４、２５を握った状態で操作盤２３の後から連れ歩く、自力走行式の歩行型除雪機である。

走行装置１４は、左側の走行手段１２の外側に左側走行部２６を備え、右側の走行手段１３の外側に右側走行部２７を備える。
左側走行部２６は、左側の走行手段１２に連結する左側の駆動輪３１を備え、この駆動輪３１の後方に左側の遊転輪３２を回転自在に備え、左側の駆動輪３１及び左側の遊転輪３２に左側のクローラベルト３３を巻き掛けたものである。

なお、右側走行部２７は、左側走行部２６と同一構成部材なので、それぞれの構成部材に同一符号を付して説明を省略する。
また、除雪装置１６は、オーガ部３５、ブロア部３６及びシュータ３７などで構成したものである。

この除雪機１０によれば、左右の電動モータ１２、１３を駆動して、左右の駆動モータ１２、１３で左右の駆動輪３１、３１を駆動することにより、左右のクローラベルト３３、３３を回転する。左右のクローラベルト３３、３３を回転することで除雪機１０が走行する。
この状態において、エンジン１５で除雪装置１６、すなわちオーガ部３５及びブロア部３６を駆動して除雪作業を行う。

ブロア部３６は、伝動ケース１１の前部にブロアハウジング４４を取り付け、このブロアハウジング４４内にブロア４５を配置するとともに、このブロア４５を駆動軸４６に取り付けたものである。
また、オーガ部３５は、ブロア部３６を構成する要素の１つであるブロアハウジング４４の前部にオーガハウジング４７を取り付け、このオーガハウジング４７内にオーガ４８を回転自在に取り付けたものである。

除雪機１０の除雪装置１６は前述のように、雪を集めるオーガ部３５と、このオーガ部３５で集めた雪を吐出するためのブロア部３６と、ブロア部３６で吐出した雪を必要な方向に投射するためのシュータ３７等から構成する。そして、シュータ３７の下部にシュータ基部５１を備え、このシュータ基部５１の下部にブロア部３６を配設した。
なお、前述のようにブロア部３６はブロアハウジング４４とブロア４５とからなる。

図２は図１の２部拡大図であり、ブロアハウジング（図１の符号４４参照）からシュータ３７へ延ばしたシュータ基部５１からオーガハウジング４７へベースプレート５２を渡し、このベースプレート５２の両端をシュータ基部５１並びにオーガハウジング４７上部に固着し、このようなベースプレート５２に固定ボルト４９を介してブラケット５３を取り付け、ブラケット５３の上に電動機５４と、電動機５４と減速機を含む電動機ユニット５６を載置したことを示す。
シュータ３７を旋回させるために、駆動源としての電動機ユニット５６と、この電動機ユニット５６の動力をシュータ３７に伝達するピニオン・ラック５５とを備える。

ピニオン・ラック５５のラック５７をあらかじめシュータブラケット６１に接合し、シュータブラケット６１に接合したラック５７をさらねじ５８・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）及びナット５９・・・を介してフランジ７４に取り付け、シュータブラケット６１の上部にシュータ３７をシュータ固定ボルト６２・・・、シュータ固定ナット６３・・・を介して取り付けた。

図３は図２の３−３線断面図であり、シュータ３７に設けたラック５７は、このラック５７の一部に設けたストライカー部６６と、ストライカー部６６と係合するようにベースプレート５２に固定したブラケット５３の一部をなすストッパ部６７とから構成したことを示す。

ラック５７の両端部にストライカー部６６を設け、ストライカー部６６と係合するようにベースプレート５２に固定したブラケット５３の一部にストッパ部６７を設けた。
ベースプレート５２側のストッパ部６７にラック５７のストライカー部６６を当てるので、噛合するピニオン６８及びラック５７の歯面にかかる力を減らすことができる。

ピニオン６８及びラック５７の歯面にかかる力を減らすことができ、歯面の損傷を抑制することができる。
従って、ピニオン６８及びラック５７の寿命を向上することができる。

図４は図３の４−４線断面図であり、電動機ユニット５６に取り付けたキャップ６９から図下向きに突出したピニオン軸７１に嵌めたピニオン６８と、このピニオン６８と噛合したラック５７とでシュータ３７を旋回するための駆動系を構成したことを示す。なお、ピニオン６８は電動機５４の出力ギヤ７２と噛合する。

シュータ３７を旋回する駆動系は電動機ユニット５６で覆う構造とした。例えば、ラック５７に旋回のための動力を伝達するピニオン６８を、電動機ユニット５６に取り付けたキャップ６９から図下向きに突出したピニオン６８の軸７１に嵌めた。さらに、ピニオン６８とラック５７の噛合部７３の下部は開放した構造とした。

電動機ユニット５６がシュータ３７の旋回駆動系を覆う構造としたので、降雪による雪やシュータ３７からあふれた雪が噛合部７３に付着しにくい。加えて、ピニオン６８とラック５７の噛合部７３の下部は開放した構造としたので、雪や解けた水が噛合部７３に溜まらないで、下部に排出することができるという利点がある。

ラック５７とシュータ３７とはシュータブラケット６１を介して固着し一体化した構造である。すなわち、シュータブラケット６１に円弧状のラック５７を接合し、このシュータブラケット６１の上部にシュータ固定ボルト６２・・・及びシュータ固定ナット６３・・・を介してシュータ３７を取り付けた。
一方、ラック５７の下面をさらねじ５８・・・及びナット５９・・・を介してフランジ７４で固定した。

シュータ基部５１から周囲に向け鍔状の上鍔７６と下鍔７７とを張り出すように形成し、上鍔７６の下面と下鍔７７の上面とを突き合わせ、突き合わせた上鍔７６と下鍔７７からなる鍔７８外周の側面７９にラック５７の内周面８１を嵌め、鍔７８の上下面をシュータブラケット６１とフランジ７４とで挟持させた。鍔７８の上下面をシュータブラケット６１とフランジ７４とで挟持させたので、シュータ３７を鍔７８と平行な姿勢に保持することができる。

また、固定側であるシュータ基部５１側の鍔７８の外周に形成した側面７９に可動側ラック５７の内周面を嵌めたので、ラック５７と一体のシュータ３７はシュータ基部５１側の円形の鍔７８外周の側面７９に沿って自在に回転することができる。

シュータ３７を旋回する駆動系は、電動機ユニット５６の電動機５４の出力軸に取り付けた出力ギヤ７２と噛合したピニオン６８と、このピニオン６８と噛合すると共にシュータ３７と一体化したラック５７とからなる。そして、電動機５４の出力軸の回転方向を正転、逆転させることで、所定の方向にシュータ３７を旋回することができる。

図５は本発明に係るシュータ旋回装置の分解斜視図であり、ブロアハウジング４４（図１参照）からシュータ３７へ延ばしたシュータ基部５１からオーガハウジング４７へベースプレート５２を渡す。このベースプレート５２の両端をシュータ基部５１並びにオーガハウジング４７の上部に溶接等の固定手段により固着し、ベースプレート５２の上に固定ボルト４９を介してブラケット５３を固定した。そして、ブラケット５３に電動機５４を含む電動機ユニット５６を載置した。

次いで、シュータ基部５１の鍔７８の下部にフランジ７４をセットし、シュータ基部５１から延設した鍔７８に、シュータブラケット５３と一体化したラック５７を嵌め、この鍔７８の上部をシュータブラケット５３で、鍔７８の下部をフランジ７４でさらねじ５８・・・及びナット５９・・・を介して挟持することにより組み立てる。
なお、さらねじ５８のサイズ、個数に特に制約は無いものとする。

さらに、ピニオン軸を有するキャップに取り付けたピニオン６８をラック５７と電動機５４側の図示せぬ出力ギヤとに噛合するように組み付ける。
最後に、シュータブラケット５３にシュータ固定ボルト６２・・・及びナット６３・・・（図４参照）を介してシュータ３７を取り付けて旋回装置の組み立ては完了する。

図３に戻って、電動機ユニット５６を支えるブラケット５３にストッパ部６７を一体的に設けるとともに、ラック５７の両端に、ストッパ部６７に対応させるストライカー部６６を設け、このストライカー部６６をストッパ部６７に当てることでシュータ３７の旋回エンドを規定するようにしたことを示す。

電動機ユニット５６を支えるブラケット５３にストッパ部６７を設け、ラック５７の両端に、ストッパ部６７に対応させるストライカー部６６を設け、このストライカー部６６をストッパ部６７に当てることでシュータ３７の旋回エンドを規定するようにした。

電動機５４側を支えるブラケット５３のストッパ部６７にラック５７のストライカー部６６が当たるため、噛合するピニオン・ラック５５の歯面が受ける力を減らすことができる。ピニオン・ラック５５の歯面の受ける力が減るので、歯面の劣化及び損傷を抑制することができる。
この結果、ピニオン・ラック５５の寿命向上を図ることができる。

図６は図３の６部拡大図であり、ラック５７は円弧中心を有する円弧ラックであり、円弧中心を通る法線８２に対しラック末端の点８３を中心に、傾斜の方向をピニオン６８がラック５７に近づく方向に角度θだけ傾斜させた当たり面８４をストッパ部６７並びにストライカー部６６に形成したことを示す。

図７は当たり面の作用説明図であり、ラック５７が矢印ａの方向に動き、ブラケット５３の一部に形成したストッパ部６７にストライカー部６６が当たる直前の状態を示す。
前述したように、この電動機ブラケット５３に形成したストッパ部６７は、シュータ３７（図３参照）の旋回エンドを規定した部分である。

図６に戻って、ラック５７は図ａ方向にさらに動いて、ストッパ部６７にストライカー部６６が当たり、シュータ３７は旋回エンドに達する。
ラック５７の円弧中心を通る法線８２に対しラック末端の点８３を中心に角度θだけピニオン６８（図３参照）がラック５７に近づく向きに傾斜させた当たり面８４をストッパ部６７並びにストライカー部６６に形成した。

当たり面８４を傾斜させて設定したので、ストライカー部６６からストッパ部６７にかかる力は、ピニオン６８をラック５７に近づけようとする向きの力となる。

一方、シュータ旋回エンド時において、ピニオン６８及びラック５７の噛合部７３にピニオン６８とラック５７を離そうとする力がはたらく。
すなわち、電動機ユニット５６を支えるブラケット５３には、噛合部７３にピニオン６８とラック５７を離そうとする力と、ブラケット５３の当たり面にピニオン６８をラック５７に近づけようとする力とが加わる。

この結果、ブラケット５３の当たり面８４にピニオン６８をラック５７に近づけようとする力が加わることで、噛合部７３のピニオン６８とラック５７を離そうとする力を大幅に減らすことができる。ピニオン６８とラック５７を離そうとする力を大幅に減らすことにより、シュータ３７と電動機ユニット５６との間に発生する虞のあるゆがみ・変形を抑制することができる。

図８は従来例と比較した作用説明図であり、当たり面８４に傾斜角度θの有無によってブラケット５３が受ける力の向きが変わることを示す。
（ａ）は当たり面８４に傾斜角度θを付けなかった場合であり、当たり面８４をラックの円弧中心とを結ぶ法線上に形成したので、ストッパ部６７にストライカー部６６が当接することで、ストッパ部６７を有するブラケット５３に接線方向（矢印ｂのごとく）の力が作用する。
（ｂ）は当たり面８４に傾斜角度θを付けた場合であり、当たり面８４をラック５７の円弧中心を通る法線８２に対しラック末端の点８３を中心に角度θだけピニオン６８（図３参照）がラック５７に近づく方向に傾斜させたので、ブラケット５３（すなわちピニオン６８）を引き込もうとする向き（矢印ｃのごとく）の力が作用する。
なお、図Ｄ方向はラックの円弧中心を示す。

従って、ブラケット５３の当たり面８４においてピニオン６８（図３参照）をラック５７に近づけようとするが加わることで、噛合部７３においてピニオン６８とラック５７を離そうとする力を大幅に減らすことができる。

さらに、シュータ基部５１（図３参照）からオーガハウジング４７に渡し剛性を大幅に強化したベースプレート５２の上にブラケット５３及び電動機ユニット５６を一体化して取り付け、このブラケット５３に傾斜角度θで傾斜させて設けた当たり面８４と相まって、シュータ３７と電動機ユニット５６との間に発生する虞のあるゆがみ・変形を抑制することができる。

尚、ストッパ部６７並びにストライカー部６６に形成したラック５７の円弧中心を通る法線８２に対し傾斜させた当たり面の角度θは任意に設定できるものとする。

本発明の除雪機は、シュータにより雪を投射するタイプの除雪機に好適である。

本発明に係る除雪機の側面図である。 図１の２部拡大図である。 図２の３−３線断面図である。 図３の４−４線断面図である。 本発明に係るシュータ旋回装置の分解斜視図である。 図３の６部拡大図である。 当たり面の作用説明図である。 従来例と比較した作用説明図である。 特許文献１の再掲図である。

符号の説明

１０…除雪機、１６…除雪装置、４７…オーガハウジング、５１…シュータ基部、５２…ベースプレート、５３…ブラケット、５５…ピニオン・ラック、５６…電動機ユニット、５７…ラック、６１…シュータブラケット、６６…ストライカー部、６７…ストッパ部、６８…ピニオン、８２…ラックの法線、８３…ラック末端の点、８４…当たり面。

Claims (1)

1. オーガハウジングで集めた雪を、ブロアハウジングから延ばしたシュータを介して投射するとともに、このシュータに設けたラックを電動機ユニットの出力軸に設けたピニオンで駆動することにより旋回させて、雪の投射方向を変更することができる除雪機において、
   前記電動機ユニットを支えるブラケットにストッパ部を一体的に設けるとともに、前記ラックの両端に、前記ストッパ部に対応させるストライカー部を設け、このストライカー部を前記ストッパ部に当てることでシュータの旋回エンドを規定し、
   前記ラックは円弧中心を有する円弧ラックであり、この円弧ラックの両端に設けられている一対の前記ストライカー部は、前記円弧中心から離れるにしたがって互いに接近するように前記円弧中心を通る法線に対して傾斜させた当たり面を有し、これらの当たり面に対応する当たり面が前記ストッパ部に設けられていることを特徴とする除雪機。

Images