JP4209745B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

本発明は、オーガで掻き集めた雪をブロアで跳ね上げ、跳ね上げた雪をシュータで所定位置まで投雪する除雪機に関する。

路面や駐車場の積雪を除雪するものとしてオーガとブロアとを備えた除雪機がある。この除雪機は、雪をオーガで掻き集め、掻き集めた雪をブロアで跳ね上げ、跳ね上げた雪をシュータで投雪するものである（例えば、特許文献１参照。）。
実公平３−３０４１７公報

図８は特許文献１の第４図の再掲図である。ただし、符合は振り直した。
ブロア１５０は駆動軸（図示せず）から羽根（以下、「跳上げブレード」という）１５１を放射状に延ばし、跳上げブレード１５１の先端部をブレード本体１５２とし、その両側に一対のガイド片１５３，１５３を形成する。
跳上げブレード１５１を駆動軸で矢印の如く回転することで、ブレード本体１５２でブロアハウジング１５４内の雪１５５を掻き集める。

このブレード本体１５２が、ブロアハウジング１５４の投雪口１５６に到達した際に、ブレード本体１５２の雪１５５を矢印の如く投雪口１５６に跳ね上げる。
跳ね上げた雪１５５を投雪口１５６からシュータ（図示せず）を介してシュータの先端に案内し、案内した雪１５５をシュータの先端から所望位置に投雪する。

ここで、ブロア１５０の跳上げブレード１５１は矢印方向に回転しているので、ブレード本体１５２に雪１５５を掻き集めると、掻き集めた雪１５５がブレード本体１５２の両側に広がる。
広がった雪１５５で両側のガイド片１５３，１５３を押圧した状態になり、雪と一対のガイド片１５３，１５３との間に抵抗が生じる。

この抵抗は、ブレード本体１５２から雪１５５を投雪口１５６に向けて跳ね上げる際に、雪１５５の跳上げをさえぎる働きをする。
さらに、雪１５５と両側のガイド片１５３，１５３との間に抵抗が生じることで雪１５５が崩れ、崩れた複数の小さな雪塊を跳ね上げることになる。
よって、跳上げブレード１５１のブレード本体１５２から雪１５５を跳ね上げる際に、雪１５５の投雪性能、すなわち雪１５５の投雪距離を十分に確保することが難しい。

本発明は、雪の投雪距離を好適に確保することができる除雪機を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、オーガ５０で雪を掻き集め、掻き集めた雪をブロア４０で跳ね上げ、跳ね上げた雪をシュータ５３で案内しつつ投雪する除雪機において、前記ブロア４０は、このブロア４０の前後方向を向く駆動軸３９に複数の跳上げブレード５６を放射状に備え、この各跳上げブレード５６は、基部７５から外側に放射状に延びたブレード本体の先端部７７を備え、該先端部７７の前後側に、ブレード５６上の雪を跳上げ方向に案内する前後のガイド片７８，７９を備え、前記跳上げブレード５６の先端部７７および前後のガイド片７８，７９で断面コ字形を形成し、断面コ字形の跳上げブレード５６は、前記前後のガイド片７８，７９が、駆動軸３９に近い部分間の間隔が狭く、駆動軸から遠い先端部分が広くなるように、それぞれ角度θ２，θ３外開き方向に傾けることで、前記前後のガイド片７８，７９を、雪の跳上げ方向に沿って外開きに漸次開くように略ハの字状に配置したことを特徴とする。

ここで、跳上げブレードの先端部で雪を掻き集めた際に、掻き集めた雪を、先端部のガイド片に向けて広げることで、広がった雪を先端部両側のガイド片で受ける。これにより、先端部に掻き集めた雪が、先端部からこぼれ落ちることを防止する。
しかし、広がった雪を両側のガイド片で受けることで、両側のガイド片に雪の押付力がかかる。この押付力が抵抗になって、雪が跳上げ方向に移動することを妨げることが考えられる。

そこで、請求項１で、跳上げブレードの先端部および前記前後のガイド片で断面コ字形を形成し、前記前後のガイド片を雪の跳上げ方向に対してそれぞれ傾斜させることで、前記前後のガイド片を、雪の跳上げ方向に沿って漸次開くように略ハの字状に配置した。
よって、雪を両側のガイド片に押し付けた際に、雪をガイド片に沿わせて略ハの字状に漸次開くように形成する。
これにより、跳上げブレードで雪を跳ね上げる際に、雪とガイド片との間に発生する抵抗を抑え、ガイド片から雪を簡単に離して円滑に蹴り上げることができる。
さらに、雪とガイド片との間に発生する抵抗を抑えることで、雪が崩れにくくなり、雪を一つの大きな塊にまとめた状態で跳ね上げることができる。

請求項１に係る発明では、雪を跳ね上げる際に、雪を一つの塊に大きくまとめた状態で、円滑に跳上げ方向に移動させることで、雪の投雪距離を好適に確保することができるという利点がある。
跳上げブレードの先端部および前後のガイド片で断面略コ字形を形成することで、跳上げブレードの先端部に掻き集めた雪が、先端部からこぼれ落ちることを防止する。
さらに、前後のガイド片を略ハの字状に配置することで、跳上げブレードの先端部の雪を跳ね上げる際に、先端部の雪を前後のガイド片から離して円滑に跳ね上げることができる。

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を示す側面図である。
除雪機１０は、機体としての伝動ケース１１の下部左右側に走行用の電動モータ１２，１３（左側の電動モータ１２のみを図示する）を取り付け、左右の電動モータ１２，１３に走行装置１４を連結し、電動ケース１１の上部に除雪用のエンジン１５を取り付け、エンジン１５で駆動させる除雪装置１６を電動ケース１１の前部に取り付け、この除雪装置１６の後部およびエンジン１５をカバー体１８で覆い、電動ケース１１の上部から後上方へ左右の操作ハンドル２１，２２（左側の操作ハンドル２１のみ図示する）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（左側のグリップ２４のみ図示する）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作業機である。

走行装置１４は、左側の電動モータ１２の外側に左側走行部２６を備え、右側の電動モータ１３の外側に右側走行部２７を備える。なお、右側走行部２７は、左側走行部２６と同じ構成なので説明を省略する。
左側走行部２６は、左側の電動モータ１２に連結する左側の駆動輪３１を備え、左側の駆動輪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および左側の遊転輪３２に左側のクローラベルト３３を巻き掛け、左側の電動モータ１２で駆動輪３１を駆動することにより、クローラベルト３３を回転させるものである。

この除雪機１０によれば、エンジン１５で除雪装置１６を駆動させた状態で、左右の電動モータ１２，１３で左右の走行部２６，２７の左右のクローラベルト３３，３３を回転することにより、除雪機１０を走行させながら除雪作業をおこなうことができる。
以下、除雪装置１６について詳しく説明する。

除雪装置１６は、電動ケース１１の前部１１ａにブロアハウジング３５を設けるとともに、このブロアハウジン３５の前部３６にオーガハウジング３７を設け、エンジン１５のクランクシャフト３８に駆動軸３９を連結し、この駆動軸３９をエンジン１５の前方に延ばし、この駆動軸３９をブロアハウジング３５を貫通させてオーガハウジング３７内まで延ばし、この駆動軸３９の途中に、ブロアハウジング３５内に配置したブロア４０を取り付け、駆動軸３９の先端３９を車幅方向中央に配置した動力伝達部材４３（いわゆる、オーガミッション）に連結し、動力伝達部材４３から左右方向に向けてそれぞれ左右のオーガ軸４５（右側のオーガ軸は図示せず）を延ばし、左右のオーガ軸４５にそれぞれ左右のオーガ（オーガ）５０（右側のオーガは図示せず）を設けたものである。

エンジン１５で駆動軸３９を回転することにより、駆動軸３９でブロア４０を回転するとともに、動力伝達部材４３を介して左右のオーガ軸４５を回転し、左右のオーガ軸４５でそれぞれ左右のオーガ５０を回転する。

この状態で、除雪機１０を前進させることにより、左右のオーガ５０を雪に食い込ませて雪を崩し、崩した雪を左右のオーガ５０で車幅方向中央のブロアハウジング３５内に掻き集める。
ブロアハウジング３５内に掻き集めた雪をブロア４０で跳ね上げ、この跳ね上げた雪をブロアハウジング３５の上部に設けたシュータ５３で案内して所望位置に投雪する。

図２は本発明に係るのオーガ装置を構成するブロアを示す斜視図である。
ブロア４０は、駆動軸３９に駆動管４６を介して筒体４１を嵌込させ、筒体４１、駆動管４６および駆動軸３９にボルト４２を貫通させ、筒体４１から突出したボルト４２の下端４２ａに、抜止め用のナット４４をねじ結合して駆動軸３９に筒体４１を連結し、この筒体４１に複数（３個の）の支持部５５・・・を１２０°の間隔をおいて放射状に設け、それぞれの支持部５５に弾性変形可能な跳上げブレード５６をボルト５７・・・およびナット５８・・・（図３、図４も参照）で着脱自在に設け、跳上げブレード５６と支持部５５との間に、跳上げブレード５６が回転方向後方に弾性変形可能な空隙６０を形成したものである。
このブロア４０をブロアハウジング３５内に配置して、ブロアハウジング３５内でブロア４０を回転するように構成する。

支持部５５は、跳上げブレード５６を取り付ける受け部６１と、受け部６１の前後辺に備えた前後の折曲片６２，６３とで断面略コ字形に形成した部材である。
受け部６１の基端６１ａを筒体４１に沿わせるとともに、前後の折曲片６２，６３の基端を筒体４１の外周に固定する。

受け部６１の先端部を、ブロア４０の回転方向（矢印方向）に対して後方に傾斜させたテーパ面６８とし、このテーパ面６８を後側辺７１から前側辺７２に向けて下り勾配の傾斜辺７３に形成したものである。受け部６１には跳上げブレード５６を取り付ける。
なお、受け部６１の先端部をテーパ面６８とし、テーパ面６８の先端を傾斜辺７３とした理由については後述する。

跳上げブレード５６は、受け部６１に基部７５を重ね合わせ、受け部６１に基部７５をボルト５７，５７・ナット５８，５８で固定し、基端から折り曲げた折曲片７６を後折曲片６３に重ね合わせ、後折曲片６３に折曲片７６をボルト５７・ナット５８で固定する（図３参照）。

この跳上げブレード５６は、基部７５から外側に放射状に延びたブレード本体（先端部）７７を備える。このブレード本体７７は、前端部７７ａを支持部５５から前方に張り出したものである。
ブレード本体７７の前端部７７ａを支持部５５から前方に張り出すことで、ブレード本体７７の面積を大きく確保して、雪を多量に掻き集めることが可能になる。

ブレード本体７７の前後側（両側）７７ｂ，７７ｃにそれぞれ前後のガイド片７８，７９を有する。このガイド片７８，７９により、図２で明示されている通り、跳上げブレード５６の先端部（ブレード本体７７）およびこの前後のガイド片７８，７９で断面コ字形を形成する。
前後のガイド片７８，７９は、跳上げブレード（ブレード）５６上の雪、特にブレード本体７７上の雪を跳上げ方向に案内するもので、雪の跳上げ方向に沿って漸次開くように略ハの字状に配置されている。
前後のガイド片７８，７９を略ハの字状に配置した理由については後述する。

跳上げブレード５６を支持部５５にボルト５７・・・およびナット５８・・・で着脱自在に取り付けたので、万が一跳上げブレード５６が塑性変形したり、破損した場合に、ボルト５７・・・およびナット５８・・・を外すだけで手間をかけないで新たな跳上げブレード５６と簡単に交換することができる。

図３は本発明に係るオーガ装置を構成するブロアを示す正面図である。
ブロアハウジング３５は、後壁８１を円形に形成し、後壁８１の外周に円弧状の周壁８２を形成し、周壁８２の左上部８３に筒部８４を備える。この筒部８４にシュータ５３（図１参照）を取り付ける。
このブロアハウジング３５内にブロア４０を配置することにより、ブロア４０の跳上げブレード５６とブロアハウジング３５の内周面８２ａとの間に一定間隔Ｓ１の隙間８５を形成する。

ブロア４０は、支持部５５を構成する受け部６１の先端部を、ブロア４０の回転方向（矢印方向）に対して後方に傾斜させたテーパ面６８とする。
これにより、支持部５５に跳上げブレード５６をボルト５７・・・およびナット５８・・・で着脱自在に取り付けることで、跳上げブレード５６に対してテーパ面６８を空隙角θ１分後方に離す。

空隙角θ１は、跳上げブレード５６が後方に変形してテーパ面６８に当接した際に、跳上げブレード５６が弾性変形の領域を超えないように設定されている。
このブロア４０によれば、ブロア４０が矢印方向に回転しているときに、跳上げブレード５６に負荷Ｆ１が矢印の如くかかると、跳上げブレード５６が後方に弾性変形してテーパ面６８に当接する。

そして、跳上げブレード５６から負荷Ｆ１が取り除かれると、跳上げブレード５６は弾性力で正規の位置（図示の状態）に復帰する。
これにより、ブロア４０の跳上げブレード５６とブロアハウジング３５の内周面８２ａとの間に異物（図示せず）が侵入した際に、隙間８５を大きくして異物を隙間８５から逃がすことができる。

跳上げブレード５６は、弾性限度の高い部材として、例えばＳＫ材（炭素工具鋼）や、Ｓ５０Ｃ材（炭素鋼）で形成することが好ましい。
なお、跳上げブレード５６の材質はＳＫ材やＳ５０Ｃ材に限定するものではない。

図４は本発明に係るオーガ装置を構成するブロアを示す断面図である。
エンジン１５（図１参照）から前方に駆動軸３９を延ばし、この駆動軸３９をブロアハウジング３５を貫通させるとともに、ブロアハウジング３５の軸受８７に回転自在に取り付け、この駆動軸３９の途中にブロアハウジング３５内に配置したブロア４０を取り付ける。
エンジン１５（図１参照）で駆動軸３９を回転することにより、駆動軸３９でブロア４０を矢印の如く回転する。

受け部６１のテーパ面６８を、後側辺７１から前側辺７２に向けて下り勾配の傾斜辺７３に形成する。
よって、跳上げブレード５６に負荷Ｆ１（図３参照）がかかると、跳上げブレード５６が弾性変形してブレード本体７７がテーパ面９６に当接する。
この後、跳上げブレード５６に負荷Ｆ１が継続してかかると、ブレード本体７７のうち、前端部７７ａ側の部位が、回転方向に対して後方に弾性変形して、跳上げブレード５６は、いわゆる捻られた状態にさらに弾性変形する。

これにより、ブロア４０の跳上げブレード５６とブロアハウジング３５の内周面８２ａとの間の隙間８５（図３参照）を、ブレード本体７７がテーパ面６８に当接したときよりさらに大きくして、隙間８５に侵入した異物（図示せず）をより確実に隙間８５から逃がすことができる。

ブレード本体７７の前後側（両側）７７ｂ，７７ｃには、それぞれ前後のガイド片７８，７９を有する。前ガイド片７８は前側７７ｂから折り曲げた片で、後ガイド片７９は後側７７ｃから折り曲げた片である。
前ガイド片７８を、雪の跳上げ方向（矢印方向）に対して角度θ２で傾斜させ、後ガイド片７９を、雪の跳上げ方向（矢印方向）に対して角度θ３で傾斜させることで、前後のガイド片７８，７９を、雪の跳上げ方向に沿って漸次開くように略ハの字状に配置する。

以下、前後のガイド片７８，７９を、雪の跳上げ方向に沿って漸次開くように略ハの字状に配置した理由を図５〜図７に基づいて説明する。
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機のブロアで雪を跳ね上げる前の状態を説明した図である。
（ａ）において、エンジン１５（図１参照）で駆動軸３９を回転することにより、駆動軸３９で左右のオーガ５０（図１参照）を回転するとともに、ブロア４０を矢印Ａの如く回転する。

左右のオーガ５０（図１参照）を回転することで車幅方向中央に雪９０を掻き集め、除雪機１０（図１参照）を前進させることで、掻き集めた雪９０をブロアハウジング３５内に導く。
ブロアハウジング３５内に導いた雪９０を、ブロア４０の跳上げブレード５６で掻き集め、掻き集めた雪９０を跳上げブレード５６に載せる。
その後、雪９０を載せた跳上げブレード５６がブロアハウジング３５の投雪口８８の下方に移動する。

（ｂ）において、雪９０を載せた跳上げブレード５６がブロアハウジング３５の投雪口８８（（ｂ）参照）を通過する際に、跳上げブレード５６に載った雪９０を遠心力で投雪口８８に矢印Ｂの如く跳ね上げる。
ここで、跳上げブレード５６の前後のガイド片７８，７９を角度θ２，θ３に傾け、前後のガイド片７８，７９を、雪９０の跳上げ方向（矢印Ｂ方向）に沿って漸次開くように略ハの字状に配置した。
即ち、図５の（ｂ）で明らかなとおり、断面コ字形の跳上げブレード５６は、前後のガイド片７８，７９が、駆動軸３９に近い部分間の間隔が狭く、駆動軸３９から遠い先端部分が広くなるように、それぞれ角度θ２，θ３外開き方向に傾けることで、前後のガイド片７８，７９を、雪の跳上げ方向に沿って外開きに漸次開くように略ハの字状に配置したものである。

これにより、ブレード本体７７の雪９０を跳ね上げる際に、雪９０と前後のガイド片７８，７９との間に発生する抵抗を抑えて、雪９０を前後のガイド片７８，７９から簡単に離して円滑に跳ね上げる。
さらに、雪９０と前後のガイド片７８，７９との間に発生する抵抗を抑えることで、雪を一つの大きな塊にまとめた状態で跳ね上げる。

図６は本発明に係る除雪機のブロアで雪を跳ね上げた後の状態を説明した図である。
雪９０を一つの大きな塊の状態で円滑に跳ね上げることで、跳ね上げた雪９０を筒部８４を経て矢印Ｃの如くシュータ５３（図１参照）に導き、導いた雪９０をシュータ５３で投雪する。
このように、雪９０を一つの大きな塊の状態で、跳上げ方向に円滑に跳ね上げることで、雪９０の投雪距離を好適に確保して、雪９０を所望の位置に投雪することが可能になる。

図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機のブロアの跳上げ性能を説明した図であり、（ａ）は従来技術で説明した従来のブロアを「比較例」として示し、（ｂ）は図１〜図６で説明した実施の形態のブロアを「実施例」として示した。

（ａ）において、エンジン（図示せず）で駆動軸１５７を矢印の如く回転することにより、ブロア１５０の跳上げブレード１５１が、ブロアハウジングの投雪口に到達した際に、ブレード本体１５２の雪１５５を矢印Ｄの如く投雪口に向けて跳ね上げる。
跳ね上げた雪１５５を投雪口からシュータを介してシュータの先端に案内し、案内した雪１５５をシュータの先端から投雪する。

ここで、比較例のブロア１５０は、ブレード本体１５２の両側にガイド片１５３，１５３が互いに平行に配置されているので、雪１５５と両側ガイド片１５３，１５３との間に抵抗が生じる。この抵抗は、ブレード本体１５２から雪１５５を円滑に跳ね上げる妨げになる。

さらに、雪１５５と両側のガイド片１５３，１５３との間に抵抗が生じることで雪１５５が崩れ、崩れた雪１５５を複数の小さな塊で跳ね上げることになる。
このように、ブレード本体１５２からの雪１５５の円滑な跳上げが妨げられ、さらに雪１５５を複数の小さな塊で跳ね上げるので、雪１５５の投雪距離を十分に確保することが難しい。

（ｂ）において、エンジン１５（図１参照）で駆動軸３９を矢印の如く回転することにより、跳上げブレード５６のブレード本体７７が、ブロアハウジングの投雪口に到達した際に、ブレード本体７７の雪９０を矢印Ｅの如く投雪口に向けて跳ね上げる。
跳ね上げた雪９０を投雪口からシュータを介してシュータの先端に案内し、案内した雪９０をシュータの先端から投雪する。

ここで、跳上げブレード５６の前後のガイド片７８，７９を角度θ２，θ３に傾け、前後のガイド片７８，７９を、雪９０の跳上げ方向（矢印Ｅ方向）に沿って漸次開くように略ハの字状に配置した。

これにより、ブレード本体７７の雪９０を跳ね上げる際に、雪９０と前後のガイド片７８，７９との間に発生する抵抗を抑えて、雪９０を前後のガイド片７８，７９から簡単に離して円滑に跳ね上げる。
さらに、雪９０と前後のガイド片７８，７９との間に発生する抵抗を抑えることで、雪９０が崩れにくくなり、雪９０を一つの大きな塊にまとめた状態で跳ね上げることが可能になる。

このように、ブレード本体７７の雪９０を跳ね上げる際に、雪９０と前後のガイド片７８，７９（後ガイド片７９は図５（Ｂ）参照）との間に発生する抵抗を抑え、雪９０を前後のガイド片７８，７９から簡単に離して円滑に蹴り上げ、さらに雪を一つの大きな塊の状態で跳ね上げることで、雪９０の投雪距離を好適に確保して、雪９０を所望の位置に投雪することが可能になる。

なお、前記実施の形態では、前後のガイド片７８，７９を略ハの字状に配置するために、前後のガイド片７８，７９を雪の跳上げ方向に対して角度θ２，θ３で傾斜させた例について説明したが、前後のガイド片７８，７９の角度θ２，θ３は任意に決めることができる。さらに、前後のガイド片７８，７９の角度θ２，θ３の関係をθ２＝θ３とすることももちろん可能である。

さらに、前記実施の形態で示した支持部５５、跳上げブレード５６、ブレード本体７７、前後のガイド片７８，７９の各々の形状は、実施の形態で説明したものに限定するものではなく、適宜変更が可能である。

本発明は、オーガで掻き集めた雪をブロアで跳ね上げ、跳ね上げた雪をシュータで所定位置まで投雪する除雪機に好適である。

本発明に係る除雪機を示す側面図である。 本発明に係るのオーガ装置を構成するブロアを示す斜視図である。 本発明に係るオーガ装置を構成するブロアを示す正面図である。 本発明に係るオーガ装置を構成するブロアを示す断面図である。 本発明に係る除雪機のブロアで雪を跳ね上げる前の状態を説明した図である。 本発明に係る除雪機のブロアで雪を跳ね上げた後の状態を説明した図である。 本発明に係る除雪機のブロアの跳上げ性能を説明した図である。 特許文献１の第４図の再掲図である。

符号の説明

１０…除雪機、３９…駆動軸、４０…ブロア、５０…左オーガ（オーガ）、５３…シュータ、５６…跳上げブレード（ブレード）、７７…ブレード本体（先端部）、７７ｂ…ブレード本体７７の前側（両側の一方）、７７ｃ…ブレード本体７７の後側（両側の他方）、７８…前ガイド片（ガイド片）、７９…後ガイド片（ガイド片）、９０…雪。

Claims (1)

1. オーガ（５０）で雪を掻き集め、掻き集めた雪をブロア（４０）で跳ね上げ、跳ね上げた雪をシュータ（５３）で案内しつつ投雪する除雪機において、
   前記ブロア（４０）は、
   このブロア（４０）の前後方向を向く駆動軸（３９）に複数の跳上げブレード（５６）を放射状に備え、
   この各跳上げブレード（５６）は、基部７５から外側に放射状に延びたブレード本体の先端部（７７）を備え、該先端部（７７）の前後側に、ブレード（５６）上の雪を跳上げ方向に案内する前後のガイド片（７８），（７９）を備え、
   前記跳上げブレード（５６）の先端部（７７）および前後のガイド片（７８），（７９）で断面コ字形を形成し、
   断面コ字形の跳上げブレード（５６）は、前記前後のガイド片（７８），（７９）が、駆動軸（３９）に近い部分間の間隔が狭く、駆動軸から遠い先端部分が広くなるように、それぞれ角度θ２，θ３外開き方向に傾けることで、前記前後のガイド片（７８），（７９）を、雪の跳上げ方向に沿って外開きに漸次開くように略ハの字状に配置した、
   ことを特徴とする除雪機。

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