JP4252692B2

JP4252692B2 - Snowplow overload prevention mechanism

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Publication number: JP4252692B2
Application number: JP28488899A
Authority: JP
Inventors: 信男山崎; 勝久市川; 堅治黒岩
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2019-10-05
Also published as: JP2001107329A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ及びブロアを備えた除雪機の過負荷防止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路面上の積雪を除去する除雪機に関して、例えば実公昭５１−３４１１１号公報「除雪機」が提案されている。
この技術は、同公報の第１図に示されるように、エンジン側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛けることにより、エンジンの回転をエンジン側プーリ→回転軸側プーリ→回転軸に伝え、回転軸でオーガ及びブロアを回転するものである。
この除雪機によれば、路面上の積雪をオーガで集め、集めた雪をブロアで吹き飛ばすことができる。
【０００３】
ところで、路面には凹凸やうねりがあり、除雪中にオーガが路面の凸部に干渉してオーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
また、積雪の中に異物（例えば、石、木片や氷）が含まれており、除雪中に、オーガとハウジングとの間の隙間に異物を噛み込んでオーガがロック状態になることがある。このため、オーガに連続的に過負荷がかかることがある。
【０００４】
オーガに一時的に又は連続的に過負荷がかかると、オーガが静止して駆動装置（動力伝達機構やエンジン）に過大なトルクが発生する。このため、駆動装置に過大なトルクが発生することを考慮して、駆動装置の構成部材の強度を大幅に高める必要があり、そのことがコストアップの要因になる。
この対策を施した除雪機として、例えば実開昭５０−１４７２０号公報「除雪機に於けるオーガ回転軸の安全装置」が提案されている。
【０００５】
この技術によれば、オーガに過負荷がかかったときに、シャーボルト（以下、「シャーピン（shear pin）」という）が破断し、駆動装置はオーガから離れる。このため、駆動装置側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シャーピンが破断した後、除雪作業を復帰させるためには破断したシャーピンを新たなシャーピンに交換する必要がある。しかし、シャーピンはオーガの奥に取付けてあり、作業者はオーガの外側から手を差し込んでシャーピンを交換するので、シャーピンの交換作業がやりにくい。
従って、シャーピンの交換に時間がかかるので、除雪機の休車時間が比較的長くなり除雪作業に影響がでることもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、除雪の作業性を高めることができる除雪機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、原動機側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛け、テンションローラを移動させるローラ移動モータを回動することで駆動ベルトにテンションローラを押し付け、原動機側プーリの回転を回転軸側プーリを介して回転軸に伝え、回転軸でオーガを回転する除雪機において、前記回転軸に掛るトルクをスラスト方向に変更するトルクリミッタを回転軸に備え、前記回転軸は中空軸であり、前記回転軸の中空部に収納され、回転軸の軸方向に移動可能であり、前記トルクリミッタを前端部に配置し、該トルクリミッタにかかるトルクによって、スラスト方向にスライドするスラストロッドを備え、前記スラストロッドの軸方向の後端部外且つ回転軸の軸方向外に配置され、スラストロッドがスライド方向に一定距離以上移動したことを検出するスイッチ手段を回転軸の軸方向外に備え、前記スイッチ手段の情報に基づいて前記ローラ移動モータを回動することで、駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
回転軸に過大トルクが掛ったときに、トルクリミッタで中空回転軸内のスラストロッドを一定距離以上移動し、スラストロッドの移動をスイッチ手段で検出する。制御部はスイッチ手段の情報に基づいてローラ移動モータを駆動して駆動ベルトを緩める。従って、原動機側プーリをスリップさせることができる。
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動して駆動ベルトに張力を与えるだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００１０】
請求項２は、トルクリミッタは、オーガに過負荷がかかったときに該トルクリミッタをスリップさせるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
オーガに過負荷がかかったときにトルクリミッタをスリップさせる構成にした。従って、例えばオーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、トルクリミッタをスリップさせるだけで原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
一方、オーガに連続的に過負荷がかかったときには、テンションローラを待機位置に戻すことで、駆動ベルトを緩く巻掛けた状態にすることができる。このため、原動機側プーリをスリップさせて、原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。従って、トルクリミッタを連続的に作動させる必要はない。
【００１２】
【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、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断面図である。
除雪機１０は、除雪機本体１１に取付けた原動機１２と、原動機１２の下方の支持部材１４（除雪機本体１１の一部）に取付けた回転軸１５と、回転軸１５に駆動軸１３の回転を伝えるベルト伝達手段３０と、回転軸１５と一体に回転するブロア３４と、回転軸１５にトルク検出機構（後述する）を介してつないだギヤ伝達機構３５と、ギヤ伝達機構３５につないだオーガ４０と、ブロア３４及びオーガ４０を収納するハウジング４２と、ハウジング４２に取付けたシュータ４６と、オーガ４０に過負荷がかかったときに作動する過負荷防止機構５０とからなる。
【００１３】
回転軸１５は、原動機１２の駆動軸１３にベルト伝達手段３０を介してつないだ第１回転軸１６と、第１回転軸１６に取付けるとともに外周にブロア３４を取付けた筒体２０と、筒体２０に取付けた第２回転軸２５とからなる。
【００１４】
第１回転軸１６は、支持部材１４に軸受１７，１７を介して回転自在に支え、軸線上に中空部１６ａを備えた中空軸である。
筒体２０は、第１回転軸１６に第１筒体２１を回転自在に嵌め込み、第１筒体２１のフランジ２１ａに第２筒体２２のフランジ２２ａをボルト止めするとともに第２筒体２２を第１回転軸１６の先端に嵌め込み、第２筒体２２と第１回転軸１６とをキー２４で一体的につないだものである。
【００１５】
第２回転軸２５は、後端を第２筒体２２に差し込むとともにキー２６で第２筒体２２と一体的につなぎ、軸受２７でケース２８に回転自在に支え、軸線上に中空部２５ａを備えた中空軸である。
従って、第１回転軸１６の回転は、筒体２０を介して第２回転軸２５に伝わる。
【００１６】
ベルト伝達手段３０は、原動機１２の駆動軸１３に原動機側プーリ３１を取付け、かつ第１回転軸１６の後端１６ｂに回転軸側プーリ３２を取付け、原動機側プーリ３１及び回転軸側プーリ３２に駆動ベルト３３を巻掛け、駆動ベルト３３にテンションローラ（後述する）を押し付けたものである。
従って、駆動軸１３の回転は、原動機側プーリ３１→駆動ベルト３３→回転軸側プーリ３２を介して第１回転軸１６に伝わる。
【００１７】
ギヤ伝達機構３５は、ケース２８に軸受３６を介してピニオンベベルギヤ３７ａを回転自在に支え、ピニオンベベルギヤ３７ａにベベルギヤ３７ｂを噛み合わせ、ベベルギヤ３７ｂと同軸のピニオンギヤ３７ｃにギヤ３７ｄを噛み合わせ、各ギヤ３７ｂ，３７ｃ，３７ｄをギヤケース３８で回転自在に支えたものである。
オーガ４０は、ギヤ３７ｄのギヤ軸３９にオーガ軸４１を同軸上に取付けたものである。
従って、ピニオンベベルギヤ３７ａの回転は、ピニオンベベルギヤ３７ａの回転がベベルギヤ３７ｂ→ピニオンギヤ３７ｃ→ギヤ３７ｄを介してオーガ４０に伝わる。
【００１８】
ハウジング４２は、除雪機本体１１に取付けることでブロア３４を収納するブロアハウジング４３と、ブロアハウジング４３に取付けることでオーガ４０を収納するオーガハウジング４４とからなり、オーガハウジング４４に連結部材４５でギヤケース３８をつないだものである。
シュータ４６は、ブロアハウジング４３の上端に取付けて、ブロア３４で蹴り上げた雪を案内して所望の方向に吹き飛ばすガイドである。
【００１９】
除雪機の過負荷防止機構５０は、回転軸１５（第２回転軸２５）にトルク検出機構（トルクリミッタ）５１を備え、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）にスラストロッド６０を軸方向移動可能に備え、スラストロッド６０が一定距離以上移動したことを検出するスイッチ手段６２を回転軸１５の外側に備え、スイッチ手段６２の情報に基づいて図３に示すローラ移動手段６５（ローラ移動モータ６６）を駆動することで駆動ベルト３３を緩める制御をなす制御部６３を備えたものである。
【００２０】
図２は図１の２部拡大図である。
トルクリミッタ５１は、ピニオンベベルギヤ３７ａの後端にボルト５２で取付けた従動部５３と、従動部５３に噛み合い且つ第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合した駆動部５５と、駆動部５５を従動部５３に噛み合わせるためにフランジ５６及びストッパ５７間に配置した圧縮ばね５８とからなり、回転軸１５に掛るトルクをスラストに変更するものである。
なお、ストッパ５７は第２回転軸２５のフランジ２５ｂで所定位置に位置決めしたものである。
【００２１】
従動部５３は、後端に３個の爪５３ａ（図３も参照）を等間隔に形成したものである。
駆動部５５は、筒形に形成した部材であって、従動部５３の爪５３ａに噛み合う３個の爪５５ａ（図３も参照）を等間隔に形成し、第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合し、内周壁５５ｂにフランジ６１でスラストロッド６０の先端６０ａを取付けたものである。
従って、第２回転軸２５の回転をスプライン５４を介して駆動部５５に伝えることができ、かつ駆動部５５を第２回転軸２５の軸方向（前後方向）に移動することができる。
【００２２】
スラストロッド６０は、トルクリミッタ５１で回転軸１５に掛るトルクをスラストに変更したとき、変更したスラストを回転軸１５の外へ取出す部材である。
詳しくは、スラストロッド６０は、第１回転軸１６の中空部１６ａ（図１に示す）と、第２回転軸２５の中空部２５ａに軸方向に移動自在に収納したものであって、先端６０ａを駆動部５５と一体に後方に移動して、図１に示す後端６０ｂを第１回転軸１６の後端１６ｂから外へ一定距離以上突出する部材である。
【００２３】
図３は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の斜視図である。
前述したトルクリミッタ５１は、通常の除雪作業時に、従動部５３の爪５３ａ・・・と駆動部５５の爪５５ａ・・・とを圧縮ばね５８で噛み合わせることで駆動部５５の回転を従動部５３に伝え、オーガ４０（図１に示す）に過負荷がかかって従動部５３が静止したときに、駆動部５５の爪５５ａ・・・が圧縮ばね５８のばね力に抗して従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越えて単独で回転する。
【００２４】
このトルクリミッタ５１は、連続的に作動すると駆動部５５の爪５５ａ・・・や従動部５３の爪５３ａ・・・が破損することがある。このため、トルクリミッタ５１を連続的に作動させないようにする必要がある。以下、この方法について説明する。
【００２５】
トルクリミッタ５１は、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越える毎に、駆動部５５が軸方向後方に移動してスラストロッド６０の後端６０ｂが第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離突出する。
駆動部５５及び従動部５３は各々３個づつ爪５５ａ・・・，５３ａ・・・を備えているので、従動部５３を静止させた状態で駆動部５５を１回転させると、駆動部５５が第２回転軸２５の軸方向後方に３回移動する。駆動部５５が後方に移動する毎に、スラストロッド６０の後端６０ｂが第１回転軸１６の後端１６ｂから３回突出する。
【００２６】
ここで、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越えるときの、第１回転軸１６の１分間の回転数を、例えば８００ｒｐｍとすると、スラストロッド６０が１秒間に突出する回数は、（８００×３）／６０＝４０回である。以下、この突出回数（４０回）をしきい値Ｎsとして説明する。
【００２７】
スラストロッド６０の突出回数がしきい値Ｎs以下のときは、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越える回数が少ないので、駆動部５５の爪５５ａ・・・や従動部５３の爪５３ａ・・・は破損しない。
スラストロッド６０の突出回数がしきい値Ｎs以下になる例としては、オーガが路面の凹凸やうねりに干渉して一時的に静止した場合が該当する。
【００２８】
一方、スラストロッド６０の突出回数がしきい値Ｎsを越えるときは、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越える回数が多いので、駆動部５５の爪５５ａ・・・や従動部５３の爪５３ａ・・・が破損することがある。
スラストロッド６０の突出回数がしきい値Ｎsを越える例としては、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり連続的に静止した場合が該当する。
【００２９】
このため、制御部６３にしきい値Ｎsを予め入力しておいて、スイッチ手段６２からの検知信号がしきい値Ｎs以下のときにはトルクリミッタ５１で過大なトルクの発生を防止する。
一方、スイッチ手段６２からの検知信号がしきい値Ｎsを越えたときには、トルクリミッタ５１を連続的に作動させないでテンションローラ７２を駆動ベルト３３，３３から離して過大なトルクの発生を防止する。
以下、スイッチ手段６２及び制御部６３について説明する。
【００３０】
スイッチ手段６２は、第１回転軸１６の後端１６ｂ側の除雪機本体１１（図１に示す）に取付けて、検知ピン６２ａが第１回転軸１６の後端１６ｂに対向するように配置したプッシュセンサ（リミットスイッチ）である。
このスイッチ手段６２は、スラストロッド６０が第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離以上移動して、スラストロッド６０の後端６０ｂがスイッチ手段６２の検知ピン６２ａを押圧したときオンになり、検知信号を制御部６３に伝え、スラストロッド６０の後端６０ｂが検知ピン６２ａの押圧を解除したときオフになるスイッチである。
【００３１】
制御部６３は、しきい値Ｎsを予め入力しておいて、スイッチ手段６２から伝えられた検知信号としきい値Ｎsとを比較し、検知信号がしきい値Ｎs以下のときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないようにし、検知信号がしきい値Ｎsを越えたときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えるようにするものである。
【００３２】
また、制御部６３は、スイッチ手段６２からの検知信号を受けたときに、表示部６４に表示信号を伝えるものである。
表示部６４は、制御部６３からの信号に基づいてオーガ４０に過負荷がかかったことを作業者に知らせる警報ランプである。
【００３３】
ローラ移動手段６５は、制御部６３からの駆動信号で駆動するローラ移動モータ６６と、ローラ移動モータ６６の駆動軸６７に取付けたピニオンギヤ６８と、ピニオンギヤ６８に噛み合わせた扇形ギヤ６９と、扇形ギヤ６９の軸７０に取付けて扇形ギヤ６９と一体に揺動するアーム７１と、アーム７１の先端７１ａに回転自在に取付けたテンションローラ７２とからなる。
【００３４】
このローラ移動手段６５は、ローラ移動モータ６６を矢印ａ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を待機位置に移動し、ローラ移動モータ６６を矢印ｂ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を使用位置に移動するものである。
【００３５】
テンションローラ７２が使用位置のとき、テンションローラ７２で駆動ベルト３３，３３を押し付けて駆動ベルト３３，３３に張力をかけることにより、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３をきつく巻掛けた状態にする。これにより、原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えることができる。
【００３６】
一方、テンションローラ７２が待機位置のとき、テンションローラ７２の押付を解除して、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３を緩めた状態にする。従って、原動機側プーリ３１がスリップして原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えないようにすることができる。
このため、オーガに過負荷が掛っても、回転軸１５に過大トルクが発生することを防ぐことができる。
【００３７】
そして、待機位置のテンションローラ７２を使用位置まで戻すときには、ローラ移動モータ６６を駆動させるだけでよいので、オーガに過負荷が掛って除雪作業が中断した場合でも、除雪作業を簡単に復帰させることができる。
この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００３８】
次に、除雪機の過負荷防止機構の作用を説明する。
先ず、除雪機１０のオーガ４０が路面の凹凸やうねりに干渉した例を示す。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第１作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業の際のトルクを示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００３９】
（ａ）において、オーガ４０及びブロア３４を回転しながら除雪機１０を前進させることにより、路面８０上の積雪をオーガ４０で集め、集めた雪をブロア３４で跳ね上げてシュータ４６から吹き飛ばす。
路面８０に凹凸やうねり８１がある場合、オーガ４０が路面８０の凸部８１ａに干渉してオーガ４０に一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
【００４０】
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガが路面の凸部に干渉して一時的に静止すると、トルクＴは除雪時の１５ｋｇｆ・ｍから過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）まで上昇する。
この後、オーガが路面の凸部を通過して凹部に到達すると、オーガは路面との干渉が解除されて正常に回転する。このとき、トルクＴは過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）から除雪作業時の１５ｋｇｆ・ｍまで下がる。従って、過大トルクＴmが発生するのは一時的（瞬時）である。
ここで、原動機側の許容トルクを６０ｋｇｆ・ｍとし、以下、しきい値Ｔsを６０ｋｇｆ・ｍとして説明する。
【００４１】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第２作用説明図である。なお、（ｃ）はトルクリミッタの作動状態とトルク変動との関係を示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
（ａ）において、オーガが路面の凸部に干渉して静止することでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
（ｂ）において、トルクＴがしきい値Ｔs（図４（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越えて、回転軸１５を矢印▲１▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４２】
ところで、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越えるとき、駆動部５５が矢印▲２▼の如く移動する。従って、スラストロッド６０の後端６０ｂが第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離Ｌだけ突出してスイッチ手段６２の検知ピン６２ａを押圧する。これで、スイッチ手段６２がオンになり検知信号を制御部６３に伝える。
【００４３】
駆動部５５の爪５５ａ・・・は従動部５３の爪５３ａ・・・を一時的に（瞬時に）乗り越えるだけなので、スラストロッド６０の突出回数はしきい値Ｎsを越えない。従って、制御部６３はローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないので、テンションローラ７２（図３に示す）は使用位置に静止したままである。
ここで、トルクＴが過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）になるのは一時的（瞬時）なので、駆動部５５の爪５５ａ・・・は従動部５３の爪５３ａ・・・を一時的に（瞬時に）乗り越えるだけである。従って、駆動部５５の爪５５ａ・・・や従動部５３の爪５３ａ・・・は破損しない。
【００４４】
このように、オーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、トルクリミッタ５１のみで過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）の発生を抑えることができる。従って、過負荷が取り除かれれば、トルクリミッタ５１が自動的に非作動状態に復帰する。このため、除雪作業への復帰がより簡単になり、除雪機の使い勝手がより良くなる。
【００４５】
（ｃ）において、除雪作業の際に１５ｋｇｆ・ｍのトルクが発生し、オーガが路面の凸部に干渉して一時的に（瞬時に）静止することにより、トルクＴは１５ｋｇｆ・ｍより高くなりしきい値Ｔsまで上昇する。トルクＴがしきい値Ｔsを越えたときトルクリミッタが作動する。これで、回転軸が回転してトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４６】
次に、除雪機１０のオーガ４０に積雪の中に異物を噛み込んだ例を示す。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第３作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業時のトルク変動を示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００４７】
（ａ）において、図４（ａ）と同様に除雪機１０で除雪作業を行う。
積雪中に、オーガ４０とオーガハウジング４４との間の隙間に異物８５を噛み込んで、オーガ４０がロック状態になることがある。
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり静止する。これで、トルクＴは１５ｋｇｆ・ｍからしきい値Ｔs（６０ｋｇｆ・ｍ）を越えてエンジンが停止するまで上昇する。
このときの、過大トルクＴmは８０ｋｇｆ・ｍより大きく、例えば９０ｋｇｆ・ｍである。
【００４８】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第４作用説明図である。
（ａ）において、オーガに異物を噛み込むことでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
トルクＴがしきい値Ｔs（図６（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を連続的に乗り越えて第１回転軸１６が矢印▲３▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４９】
ところで、駆動部５５の爪５５ａ・・・が従動部５３の爪５３ａ・・・を乗り越えるとき、駆動部５５が矢印▲４▼の如く移動する。このため、スラストロッド６０の後端６０ｂが第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離Ｌだけ突出してスイッチ手段６２の検知ピン６２ａを押圧する。これで、スイッチ手段６２がオンになり検知信号を制御部６３に伝える。
【００５０】
駆動部５５の爪５５ａ・・・は従動部５３の爪５３ａ・・・を連続的に乗り越えるので、スイッチ手段６２から制御部６３に伝える検知信号はしきい値Ｎsを越える。このため、制御部６３からローラ移動手段６５に駆動信号が伝わり、ローラ移動モータ６６を駆動する。
【００５１】
ローラ移動モータ６６を駆動することにより、駆動軸６７でピニオンギヤ６８を矢印▲５▼の如く回転し、ピニオンギヤ６８で扇形ギヤ６９を矢印▲６▼の如く揺動する。扇形ギヤ６９が揺動することで軸７０を介してアーム７１が矢印▲７▼の如く揺動する。従って、テンションローラ７２が使用位置から待機位置まで移動する。
【００５２】
同時に、制御部６３から表示部６４に表示信号を伝えることにより、表示部６４が点灯して、作業者にオーガがロック状態になっていることを知らせる。
【００５３】
（ｂ）において、テンションローラ７２を待機位置まで移動することにより、駆動ベルト３３，３３が原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに緩く巻掛けた状態になる。従って、原動機側プーリ３１はスリップして、原動機側プーリ３１の回転は回転軸側プーリ３２に伝わらない。
このため、トルクリミッタ５１を作動させないでトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑えることができ、駆動部５５の爪５５ａ・・・や従動部５３の爪５３ａ・・・が破損することはない。
【００５４】
一方、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータ６６でテンションローラ７２を使用位置に戻すだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
また、作業者はテンションローラを簡単に使用位置に戻すことができるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【００５５】
図８は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第５作用説明図であり、過負荷防止機構５０の作動状態とトルク変動との関係を示すグラフである。なお、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
除雪作業の際に１５ｋｇｆ・ｍのトルクが発生する。オーガに異物を噛み込んでオーガが連続的に静止することにより、トルクＴは１５ｋｇｆ・ｍより高くなりしきい値Ｔsまで上昇する。トルクＴがしきい値Ｔsを越えたときトルクリミッタが作動して駆動部の爪が従動部の爪を乗り越える。これで、回転軸が回転してトルクをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００５６】
ところで、オーガがロック状態なのでトルクリミッタが連続的に作動する。トルクリミッタの作動時間が時間ｔ１を経過するとスラストロッドの突出回数がしきい値Ｎsを越える。従って、制御部からローラ移動手段に駆動信号を伝えてテンションローラを待機位置まで移動する。
これで、駆動ベルトが原動機側プーリと回転軸側プーリとに緩く巻掛けた状態になり、原動機側プーリをスリップさせることができる。従って、トルクリミッタを作動させないで、トルクＴをＴ１（５ｋｇｆ・ｍ）まで下げることができる。
【００５７】
次に、第２実施の形態を説明する。
図９は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第２実施の形態）の要部拡大図である。なお、第１実施の形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
除雪機の過負荷防止機構９０は、トルク検出機構９１を備え、その他の構成部材は第１実施の形態と同じである。
【００５８】
トルク検出機構９１は、ピニオンベベルギヤ３７ａの後端にボルト５２（図２参照）で取付けた環体９２と、環体９２のカム孔９３にピン９４を差し込んで第２回転軸２５に移動自在にスプライン結合した移動体９５と、移動体９５の外側に嵌入してフランジ５６及びストッパ５７間に取付けた圧縮ばね５８とからなり、移動体９５内にスラストロッド６０の先端６０ａをフランジ６１（図２に示す）を介して取付けたものである。
移動体９５の後端とストッパ５７との間隔はＬ＋αである。
【００５９】
図１０は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第２実施の形態）の作用説明図である。
トルク検出機構９１によれば、除雪中にオーガ４０（図１に示す）に過負荷がかかってピニオンベベルギヤ３７ａ及び環体９２が静止すると、ピン９４がカム孔９３に沿って矢印▲８▼の如く移動する。このとき、ピン９４は一定距離Ｌだけ後方に移動する。
【００６０】
ピン９４は移動体９５に一体に形成されているので、ピン９４の移動で移動体９５が圧縮ばね５８のばね力に抗して矢印▲９▼の如く一定距離Ｌだけ移動する。このため、スラストロッド６０の後端６０ｂを第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離Ｌだけ突出する。
【００６１】
突出したスラストロッド６０が第１回転軸１６の後端１６ｂから一定距離Ｌだけ移動してスラストロッド６０の後端６０ｂがスイッチ手段６２の検知ピン６２ａを押圧したときオンになる。
スイッチ手段６２から検知信号を制御部６３に伝えることにより、図７（ａ）に示すように、制御部６３からローラ移動手段６５のローラ移動モータ６６に駆動信号を伝えてテンションローラ７２を使用位置から待機位置まで移動する。
【００６２】
このため、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３を緩く巻掛けた状態にして、原動機側プーリ３１をスリップさせる。従って、原動機側プーリ３１の回転は回転軸側プーリ３２に伝わらないので、第１実施の形態と同様に、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑えることができる。
【００６３】
一方、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータ６６でテンションローラ７２を使用位置に戻すだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
また、作業者はテンションローラ７２を簡単に使用位置に戻すことができるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【００６４】
なお、前記実施の形態では、スイッチ手段６２としてリミットスイッチを使用した例を説明したが、その他に電磁式近接センサなどを使用してもよい。
また、表示部６４として警報ランプを点滅させることにより、オーガ４０が路面８０の凸部８１ａに干渉した状態や、オーガ４０に異物８５が噛み込んだ状態を知らせる例を説明したが、警報ランプに代えて警報ブザーなどで知らせることも可能である。
さらに、前記実施の形態では、オーガがロックしたときに表示部６４を点灯させる例を説明したが、その他オーガが一時的に静止したときにも表示部６４を点灯させるように構成してもよい。
【００６５】
また、前記実施の形態では、トルク検出機構としてトルクリミッタ５１やカム機構タイプ９１を使用した例を説明したが、その他のトルク検出機構を使用してもよい。すなわち、トルク検出機構はねじりトルクをスラスト方向の力に代える機構を備えていればよい。
さらに、本発明に係る過負荷防止機構５０，９０を除雪機１０に取付けた例を説明したが、その他の作業装置（農業用機械）に適用することも可能である。
【００６６】
【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の除雪機の過負荷防止機構によれば、回転軸に過大トルクが掛ったとき、トルクリミッタで回転中空軸内を通したスラストロッドを一定距離以上移動し、スラストロッドの移動をスイッチ手段で検出する。そして、制御部は、スイッチ手段の情報に基づいてローラ移動モータを駆動して駆動ベルトを緩めることができる。
この結果、原動機側プーリをスリップさせることができるので、原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【００６７】
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動して駆動ベルトに張力を与えるだけでよい。この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要がないので、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
さらに、ローラ移動モータを駆動することは、例えば操作ボタンを押すだけで簡単にできるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【００６８】
請求項２は、オーガに過負荷がかかったときにトルクリミッタをスリップさせる構成にした。従って、例えばオーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、トルクリミッタをスリップさせるだけで原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
このとき、トルクリミッタは一時的に（瞬時に）作動するだけなので、トルクリミッタは破損しない。
この結果、オーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、テンションローラを待機位置に移動する必要がないので、除雪作業への復帰がより簡単になり、除雪機の使い勝手がよりよくなる。
【００６９】
一方、オーガに連続的に過負荷がかかったときには、テンションローラを待機位置に戻すことで、駆動ベルトを緩く巻掛けた状態にすることができる。このため、原動機側プーリをスリップさせて、原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
従って、トルクリミッタを連続的に作動させる必要がないので、トルクリミッタが破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の断面図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の斜視図
【図４】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第１作用説明図
【図５】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第２作用説明図
【図６】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第３作用説明図
【図７】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第４作用説明図
【図８】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第１実施の形態）の第５作用説明図
【図９】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第２実施の形態）の要部拡大図
【図１０】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構（第２実施の形態）の作用説明図
【符号の説明】
１０…除雪機、１５…回転軸、１６…第１回転軸、２５…第２回転軸、３１…原動機側プーリ、３２…回転軸側プーリ、３３…駆動ベルト、４０…オーガ、５０，９０…過負荷防止機構、５１，９１…トルク検出機構、６０…スラストロッド、６２…スイッチ手段、６３…制御部、６５…ローラ移動手段、６６…ローラ移動モータ、７２…テンションローラ、Ｌ…一定距離。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an overload prevention mechanism for a snowplow having an auger and a blower.
[0002]
[Prior art]
As a snow remover that removes snow on the road surface, for example, Japanese Utility Model Publication No. 51-34111 “Snow Remover” has been proposed.
As shown in FIG. 1 of this publication, this technique transmits the rotation of the engine from the engine side pulley to the rotation shaft side pulley to the rotation shaft by winding the drive belt around the engine side pulley and the rotation shaft side pulley. The auger and the blower are rotated around the rotation shaft.
According to this snow removal machine, snow on the road surface can be collected with an auger and the collected snow can be blown off with a blower.
[0003]
By the way, the road surface has irregularities and undulations, and the auger may interfere with the convex portion of the road surface during snow removal, and the auger may be temporarily (instantly) overloaded.
In addition, foreign matter (for example, stones, pieces of wood, or ice) is included in the snow, and during snow removal, foreign matter may be caught in the gap between the auger and the housing, and the auger may be locked. For this reason, the auger may be continuously overloaded.
[0004]
When an overload is applied to the auger temporarily or continuously, the auger stops and an excessive torque is generated in the drive device (power transmission mechanism or engine). For this reason, it is necessary to significantly increase the strength of the constituent members of the driving device in consideration of the generation of excessive torque in the driving device, which causes an increase in cost.
For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 50-14720 “Auger Rotating Shaft Safety Device in a Snow Removal Machine” has been proposed as a snow removal machine with this measure taken.
[0005]
According to this technique, when an overload is applied to the auger, the shear bolt (hereinafter referred to as “shear pin”) is broken, and the drive device is separated from the auger. For this reason, it is possible to prevent an excessive torque from being generated on the drive device side.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, after the shear pin is broken, it is necessary to replace the broken shear pin with a new shear pin in order to restore the snow removal operation. However, since the shear pin is attached to the back of the auger and the operator inserts his hand from the outside of the auger to replace the shear pin, it is difficult to replace the shear pin.
Accordingly, since it takes time to replace the shear pins, the snow removal machine is stopped for a relatively long time, which may affect the snow removal work.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a snow remover that can improve the workability of snow removal.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the present invention is that a drive belt is wound around a prime mover side pulley and a rotary shaft side pulley, and a tension roller is pressed against the drive belt by rotating a roller moving motor that moves the tension roller. In a snowplow that transmits the rotation of the side pulley to the rotating shaft via the rotating shaft side pulley and rotates the auger with the rotating shaft, the torque applied to the rotating shaft is thrust. In the direction Torque to change Limiter In preparation for the rotating shaft, The rotating shaft is a hollow shaft, is housed in a hollow portion of the rotating shaft, is movable in the axial direction of the rotating shaft, the torque limiter is disposed at a front end portion, and a torque applied to the torque limiter causes a thrust direction A thrust rod that slides in the axial direction, and is disposed outside the axial rear end of the thrust rod and outside the rotational axis. Thrust rod In the sliding direction Provided with a switch means for detecting that it has moved more than a certain distance outside the rotational axis, Above A control unit is provided for controlling the loosening of the drive belt by rotating the roller moving motor based on the information of the switch means. What It is characterized by.
[0009]
When excessive torque is applied to the rotating shaft, Torque limiter so In the hollow rotating shaft The thrust rod is moved over a certain distance, and the movement of the thrust rod is detected by the switch means. The controller drives the roller moving motor based on the information of the switch means to loosen the drive belt. Therefore, the prime mover side pulley can be slipped.
Further, when returning the snow removal work, it is only necessary to drive the roller moving motor to apply tension to the drive belt, so that it is not necessary to replace the shear pin as in the conventional case. Therefore, the interruption time of the snow removal work can be shortened.
[0010]
Claim 2 Torque limiter is When the auger is overloaded The The torque limiter is made to slip.
[0011]
Ogre The torque limiter slips when overloaded. Therefore, for example, when an overload is temporarily (instantly) applied to the auger, it is possible to prevent an excessive torque from being generated on the prime mover side simply by slipping the torque limiter.
On the other hand, when the overload is continuously applied to the auger, the drive belt can be loosely wound by returning the tension roller to the standby position. Therefore, it is possible to prevent excessive torque from being generated on the prime mover side by slipping the prime mover side pulley. Therefore, it is not necessary to operate the torque limiter continuously.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a snowplow according to the present invention.
The snowplow 10 includes a prime mover 12 attached to the snowplow main body 11, a rotary shaft 15 attached to a support member 14 (a part of the snowplow main body 11) below the prime mover 12, and rotation of the drive shaft 13 to the rotary shaft 15. Belt transmission means 30 that transmits the rotation, a blower 34 that rotates integrally with the rotary shaft 15, a gear transmission mechanism 35 that is connected to the rotary shaft 15 via a torque detection mechanism (described later), and an auger that is connected to the gear transmission mechanism 35. 40, a housing 42 that houses the blower 34 and the auger 40, a shooter 46 attached to the housing 42, and an overload prevention mechanism 50 that operates when the auger 40 is overloaded.
[0013]
The rotary shaft 15 includes a first rotary shaft 16 connected to the drive shaft 13 of the prime mover 12 via a belt transmission means 30, a cylindrical body 20 attached to the first rotary shaft 16 and a blower 34 attached to the outer periphery thereof, and a cylindrical body. 20 and a second rotating shaft 25 attached to 20.
[0014]
The first rotating shaft 16 is a hollow shaft that is rotatably supported by the support member 14 via bearings 17 and 17 and includes a hollow portion 16a on the axis.
The cylindrical body 20 is configured such that the first cylindrical body 21 is rotatably fitted to the first rotating shaft 16, the flange 22 a of the second cylindrical body 22 is bolted to the flange 21 a of the first cylindrical body 21, and the second cylindrical body 22 is The second cylindrical body 22 and the first rotary shaft 16 are integrally connected with a key 24 by being fitted to the tip of the first rotary shaft 16.
[0015]
The second rotating shaft 25 has a rear end inserted into the second cylindrical body 22 and is connected integrally to the second cylindrical body 22 with a key 26, and is rotatably supported by a case 28 with a bearing 27. A hollow portion 25a is formed on the axis. A hollow shaft provided.
Accordingly, the rotation of the first rotation shaft 16 is transmitted to the second rotation shaft 25 via the cylindrical body 20.
[0016]
The belt transmission means 30 has a prime mover side pulley 31 attached to the drive shaft 13 of the prime mover 12, and a rotary shaft side pulley 32 attached to the rear end 16 b of the first rotary shaft 16, and is attached to the prime mover side pulley 31 and the rotary shaft side pulley 32. The drive belt 33 is wound around and a tension roller (described later) is pressed against the drive belt 33.
Accordingly, the rotation of the drive shaft 13 is transmitted to the first rotation shaft 16 via the prime mover side pulley 31 → the drive belt 33 → the rotation shaft side pulley 32.
[0017]
The gear transmission mechanism 35 rotatably supports the pinion bevel gear 37a on the case 28 via the bearing 36, meshes the bevel gear 37b with the pinion bevel gear 37a, meshes the gear 37d with the pinion gear 37c coaxial with the bevel gear 37b, and each gear 37b. , 37c, 37d are rotatably supported by a gear case 38.
In the auger 40, an auger shaft 41 is coaxially attached to a gear shaft 39 of a gear 37d.
Accordingly, the rotation of the pinion bevel gear 37a is transmitted to the auger 40 through the bevel gear 37b → pinion gear 37c → gear 37d.
[0018]
The housing 42 includes a blower housing 43 that houses the blower 34 by being attached to the snowplow body 11, and an auger housing 44 that houses the auger 40 by being attached to the blower housing 43. A gear case is connected to the auger housing 44 by a connecting member 45. 38 is connected.
The shooter 46 is a guide that is attached to the upper end of the blower housing 43 to guide the snow kicked up by the blower 34 and blow it away in a desired direction.
[0019]
The overload prevention mechanism 50 of the snowplow includes a torque detection mechanism (torque limiter) 51 on the rotary shaft 15 (second rotary shaft 25), and a thrust rod on the rotary shaft 15 (first and second rotary shafts 16 and 25). 60 is provided so as to be movable in the axial direction, and a switch means 62 for detecting that the thrust rod 60 has moved a predetermined distance or more is provided outside the rotary shaft 15, and based on the information of the switch means 62, the roller moving means 65 shown in FIG. The controller 63 is provided to control the loosening of the drive belt 33 by driving the (roller moving motor 66).
[0020]
FIG. 2 is an enlarged view of part 2 of FIG.
The torque limiter 51 includes a driven portion 53 attached to the rear end of the pinion bevel gear 37a with a bolt 52, a drive portion 55 that meshes with the driven portion 53 and is connected to the tip of the second rotating shaft 25 by a spline 54, and a drive portion 55. It comprises a compression spring 58 disposed between the flange 56 and the stopper 57 for meshing with the driven portion 53, and changes the torque applied to the rotary shaft 15 to thrust.
The stopper 57 is positioned at a predetermined position by the flange 25b of the second rotating shaft 25.
[0021]
The follower 53 is formed by forming three claws 53a (see also FIG. 3) at regular intervals at the rear end.
The drive part 55 is a member formed in a cylindrical shape, and is formed with three claws 55a (see also FIG. 3) that mesh with the claws 53a of the driven part 53 at equal intervals, and a spline at the tip of the second rotary shaft 25. 54, and the tip 60a of the thrust rod 60 is attached to the inner peripheral wall 55b by the flange 61.
Accordingly, the rotation of the second rotation shaft 25 can be transmitted to the drive unit 55 via the spline 54, and the drive unit 55 can be moved in the axial direction (front-rear direction) of the second rotation shaft 25.
[0022]
The thrust rod 60 is a member that takes the changed thrust out of the rotating shaft 15 when the torque limiter 51 changes the torque applied to the rotating shaft 15 to thrust.
Specifically, the thrust rod 60 is accommodated in the hollow portion 16a (shown in FIG. 1) of the first rotating shaft 16 and the hollow portion 25a of the second rotating shaft 25 so as to be movable in the axial direction, and has a tip 60a. The rear end 60b shown in FIG. 1 is protruded outward from the rear end 16b of the first rotating shaft 16 by a predetermined distance or more.
[0023]
FIG. 3 is a perspective view of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
The torque limiter 51 described above engages the claw 53a of the driven unit 53 and the claw 55a of the drive unit 55 with a compression spring 58 to engage the rotation of the drive unit 55 during normal snow removal work. 53, when the follower 53 is stationary due to an overload applied to the auger 40 (shown in FIG. 1), the claw 55a of the drive unit 55 resists the spring force of the compression spring 58. The claw 53a...
[0024]
When the torque limiter 51 is continuously operated, the claw 55a of the drive unit 55 and the claw 53a of the driven unit 53 may be damaged. For this reason, it is necessary not to operate the torque limiter 51 continuously. Hereinafter, this method will be described.
[0025]
Each time the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53, the torque limiter 51 moves rearward in the axial direction and the rear end 60b of the thrust rod 60 is the first. It protrudes from the rear end 16b of the rotating shaft 16 by a certain distance.
Since the drive unit 55 and the driven unit 53 each have three claws 55a, 53a, etc., when the drive unit 55 is rotated once while the driven unit 53 is stationary, the drive unit 55 is It moves to the rear of the second rotating shaft 25 in the axial direction three times. Each time the drive unit 55 moves rearward, the rear end 60b of the thrust rod 60 protrudes from the rear end 16b of the first rotating shaft 16 three times.
[0026]
Here, when the number of rotations per minute of the first rotating shaft 16 when the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53 is, for example, 800 rpm, the thrust rod 60 is 1 The number of protrusions per second is (800 × 3) / 60 = 40 times. Hereinafter, the number of protrusions (40 times) will be described as the threshold value Ns.
[0027]
When the number of protrusions of the thrust rod 60 is equal to or less than the threshold value Ns, the number of times that the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53 is small. -The claw 53a ... of the driven part 53 is not damaged.
An example in which the number of protrusions of the thrust rod 60 is equal to or less than the threshold value Ns corresponds to a case where the auger temporarily stops due to interference with road surface irregularities and undulations.
[0028]
On the other hand, when the number of protrusions of the thrust rod 60 exceeds the threshold value Ns, the number of times the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53 is large. ... or the claw 53a of the driven portion 53 may be damaged.
As an example in which the number of protrusions of the thrust rod 60 exceeds the threshold value Ns, a case where a foreign object is caught in the auger and the auger is locked and continuously stationary is applicable.
[0029]
For this reason, the threshold value Ns is input to the control unit 63 in advance, and when the detection signal from the switch means 62 is equal to or less than the threshold value Ns, the torque limiter 51 prevents excessive torque from being generated.
On the other hand, when the detection signal from the switch means 62 exceeds the threshold value Ns, the tension roller 72 is separated from the drive belts 33 and 33 without continuously operating the torque limiter 51 to prevent excessive torque from being generated.
Hereinafter, the switch unit 62 and the control unit 63 will be described.
[0030]
The switch means 62 is attached to the snowplow body 11 (shown in FIG. 1) on the rear end 16b side of the first rotary shaft 16 and is arranged so that the detection pin 62a faces the rear end 16b of the first rotary shaft 16. Push sensor (limit switch).
The switch means 62 is turned on when the thrust rod 60 moves more than a certain distance from the rear end 16b of the first rotating shaft 16 and the rear end 60b of the thrust rod 60 presses the detection pin 62a of the switch means 62. The switch is a switch that is turned off when the detection signal is transmitted to the control unit 63 and the rear end 60b of the thrust rod 60 releases the detection pin 62a.
[0031]
The control unit 63 inputs the threshold value Ns in advance, compares the detection signal transmitted from the switch means 62 with the threshold value Ns, and when the detection signal is equal to or less than the threshold value Ns, the controller 63 sends it to the roller moving means 65. The drive signal is not transmitted, and when the detection signal exceeds the threshold value Ns, the drive signal is transmitted to the roller moving means 65.
[0032]
Further, the control unit 63 transmits a display signal to the display unit 64 when receiving the detection signal from the switch means 62.
The display unit 64 is an alarm lamp that informs the operator that the auger 40 is overloaded based on a signal from the control unit 63.
[0033]
The roller moving means 65 includes a roller moving motor 66 driven by a drive signal from the control unit 63, a pinion gear 68 attached to a drive shaft 67 of the roller moving motor 66, a sector gear 69 meshed with the pinion gear 68, and a sector gear. The arm 71 is attached to the shaft 70 of the arm 69 and swings integrally with the sector gear 69, and the tension roller 72 is rotatably attached to the tip 71a of the arm 71.
[0034]
The roller moving means 65 rotates (rotates) the roller moving motor 66 in the direction of arrow a to move the tension roller 72 to the standby position, and rotates (rotates) the roller moving motor 66 in the direction of arrow b. Thus, the tension roller 72 is moved to the use position.
[0035]
When the tension roller 72 is in the use position, the drive belts 33, 33 are pressed by the tension roller 72 to apply tension to the drive belts 33, 33, whereby the drive belts 33, 33 are applied to the prime mover side pulley 31 and the rotary shaft side pulley 32. Make it tightly wrapped. Thereby, the rotation of the prime mover side pulley 31 can be transmitted to the rotary shaft side pulley 32.
[0036]
On the other hand, when the tension roller 72 is in the standby position, the pressing of the tension roller 72 is released, and the drive belts 33 and 33 are loosened between the prime mover side pulley 31 and the rotary shaft side pulley 32. Accordingly, it is possible to prevent the prime mover side pulley 31 from slipping and transmitting the rotation of the prime mover side pulley 31 to the rotary shaft side pulley 32.
For this reason, even if an overload is applied to the auger, it is possible to prevent an excessive torque from being generated on the rotating shaft 15.
[0037]
When the tension roller 72 in the standby position is returned to the use position, it is only necessary to drive the roller moving motor 66. Therefore, even if the snow removal operation is interrupted due to an overload on the auger, the snow removal operation can be easily restored. Can do.
As a result, it is not necessary to replace the shear pin as in the prior art. Therefore, the interruption time of the snow removal work can be shortened.
[0038]
Next, the operation of the overload prevention mechanism of the snowplow will be described.
First, an example in which the auger 40 of the snow removal machine 10 interferes with road surface irregularities and undulations will be described.
FIGS. 4A and 4B are first operation explanatory views of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention. In addition, (b) is a graph which shows the torque in the case of snow removal work, a vertical axis | shaft shows a torque and a horizontal axis shows snow removal time.
[0039]
In (a), the snow remover 10 is advanced while rotating the auger 40 and the blower 34, thereby collecting snow on the road surface 80 with the auger 40, jumping up the collected snow with the blower 34, and blowing it off from the shooter 46.
When the road surface 80 has irregularities and undulations 81, the auger 40 may interfere with the convex portion 81a of the road surface 80, and the auger 40 may be temporarily (instantly) overloaded.
[0040]
In (b), the torque T at the time of snow removal is 15 kgf · m. When the auger interferes with the convex part of the road surface and temporarily stops, the torque T is increased from 15 kgf · m at the time of snow removal to an excessive torque Tm (80 kgf · m ).
Thereafter, when the auger passes through the convex portion of the road surface and reaches the concave portion, the auger is released from the interference with the road surface and rotates normally. At this time, the torque T decreases from the excessive torque Tm (80 kgf · m) to 15 kgf · m during snow removal work. Therefore, the excessive torque Tm is generated temporarily (instantaneously).
Here, it is assumed that the allowable torque on the prime mover side is 60 kgf · m, and the threshold value Ts is 60 kgf · m.
[0041]
5 (a) to 5 (c) are second operation explanatory views of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention. In addition, (c) is a graph which shows the relationship between the operating state of a torque limiter, and a torque fluctuation, a vertical axis | shaft shows a torque and a horizontal axis shows snow removal time.
In (a), the driven part 53 of the torque limiter 51 is stopped by the auger interfering with the convex part of the road surface and stopping. For this reason, the rotation T of the rotating shaft 15 (the first and second rotating shafts 16 and 25) is suppressed, and the torque T generated in the rotating shaft 15 increases.
In (b), when the torque T exceeds the threshold value Ts (see FIG. 4B), the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53, and the rotation shaft 15 is rotated as shown by arrow (1). Thus, the torque T is suppressed to the threshold value Ts or less.
[0042]
By the way, when the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53, the drive unit 55 moves as indicated by the arrow (2). Accordingly, the rear end 60 b of the thrust rod 60 protrudes from the rear end 16 b of the first rotating shaft 16 by a certain distance L and presses the detection pin 62 a of the switch means 62. As a result, the switch means 62 is turned on and a detection signal is transmitted to the control unit 63.
[0043]
Since the claw 55a of the drive unit 55 only temporarily (instantly) rides over the claw 53a of the driven unit 53, the number of protrusions of the thrust rod 60 does not exceed the threshold value Ns. Accordingly, since the control unit 63 does not transmit a drive signal to the roller moving means 65, the tension roller 72 (shown in FIG. 3) remains stationary at the use position.
Here, since the torque T becomes excessive torque Tm (80 kgf · m) is temporary (instantaneous), the claw 55a ... of the drive unit 55 temporarily (instantaneously) the claw 53a ... of the driven unit 53. Just get over). Therefore, the claw 55a of the drive unit 55 and the claw 53a of the driven unit 53 are not damaged.
[0044]
As described above, when the overload is temporarily (instantly) applied to the auger, the generation of the excessive torque Tm (80 kgf · m) can be suppressed only by the torque limiter 51. Therefore, if the overload is removed, the torque limiter 51 automatically returns to the inoperative state. For this reason, it is easier to return to the snow removal work, and the usability of the snow removal machine is improved.
[0045]
In (c), a torque of 15 kgf · m is generated during the snow removal work, and the torque T becomes higher than 15 kgf · m because the auger interferes with the convex part of the road surface and temporarily stops (instantly). It rises to the threshold value Ts. When the torque T exceeds the threshold value Ts, the torque limiter is activated. As a result, the rotation shaft rotates and the torque T is suppressed to the threshold value Ts or less.
[0046]
Next, an example in which foreign matter is caught in the snow in the auger 40 of the snow removal machine 10 will be described.
FIGS. 6A and 6B are explanatory views of a third action of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention. In addition, (b) is a graph which shows the torque fluctuation | variation at the time of snow removal work, a vertical axis | shaft shows a torque and a horizontal axis shows snow removal time.
[0047]
In (a), snow removal work is performed by the snow remover 10 as in FIG.
During snow accumulation, the auger 40 may be locked by biting the foreign object 85 into the gap between the auger 40 and the auger housing 44.
In (b), the torque T at the time of snow removal is 15 kgf · m, and a foreign object is caught in the auger, and the auger is locked and stops. Thus, the torque T increases from 15 kgf · m until it exceeds the threshold value Ts (60 kgf · m) until the engine stops.
At this time, the excessive torque Tm is larger than 80 kgf · m, for example, 90 kgf · m.
[0048]
FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a fourth action of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
In (a), the driven part 53 of the torque limiter 51 is stopped by biting foreign matter into the auger. For this reason, the rotation T of the rotating shaft 15 (the first and second rotating shafts 16 and 25) is suppressed, and the torque T generated in the rotating shaft 15 increases.
When the torque T exceeds a threshold value Ts (see FIG. 6B), the claw 55a of the drive unit 55 continuously rides over the claw 53a of the driven unit 53, and the first rotating shaft 16 Rotates as shown by arrow (3). Thus, the torque T is suppressed to the threshold value Ts or less.
[0049]
By the way, when the claw 55a of the drive unit 55 gets over the claw 53a of the driven unit 53, the drive unit 55 moves as indicated by the arrow (4). For this reason, the rear end 60 b of the thrust rod 60 protrudes from the rear end 16 b of the first rotating shaft 16 by a certain distance L and presses the detection pin 62 a of the switch means 62. As a result, the switch means 62 is turned on and a detection signal is transmitted to the control unit 63.
[0050]
Since the claw 55a of the drive unit 55 continuously rides over the claw 53a of the driven unit 53, the detection signal transmitted from the switch means 62 to the control unit 63 exceeds the threshold value Ns. For this reason, a drive signal is transmitted from the control unit 63 to the roller moving means 65 to drive the roller moving motor 66.
[0051]
By driving the roller moving motor 66, the pinion gear 68 is rotated by the drive shaft 67 as shown by the arrow (5), and the sector gear 69 is swung by the pinion gear 68 as shown by the arrow (6). As the sector gear 69 swings, the arm 71 swings as shown by the arrow (7) through the shaft 70. Accordingly, the tension roller 72 moves from the use position to the standby position.
[0052]
At the same time, by transmitting a display signal from the control unit 63 to the display unit 64, the display unit 64 is turned on to notify the operator that the auger is locked.
[0053]
In (b), when the tension roller 72 is moved to the standby position, the drive belts 33 and 33 are loosely wound around the prime mover side pulley 31 and the rotary shaft side pulley 32. Therefore, the prime mover side pulley 31 slips and the rotation of the prime mover side pulley 31 is not transmitted to the rotary shaft side pulley 32.
Therefore, the torque T can be suppressed to the threshold value Ts or less without operating the torque limiter 51, and the claw 55a of the drive unit 55 and the claw 53a of the driven unit 53 are not damaged.
[0054]
On the other hand, when the snow removal work is returned, it is only necessary to return the tension roller 72 to the use position by the roller moving motor 66, so that it is not necessary to replace the shear pin as in the prior art. Therefore, it is possible to improve the workability of snow removal by shortening the interruption time of the snow removal work.
Further, since the operator can easily return the tension roller to the use position, the burden on the operator can be reduced.
[0055]
FIG. 8 is a fifth operation explanatory view of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention, and is a graph showing the relationship between the operating state of the overload prevention mechanism 50 and torque fluctuation. The vertical axis represents torque, and the horizontal axis represents snow removal time.
A torque of 15 kgf · m is generated during the snow removal work. When the foreign material is caught in the auger and the auger is continuously stopped, the torque T becomes higher than 15 kgf · m and rises to the threshold value Ts. When the torque T exceeds the threshold value Ts, the torque limiter operates and the claw of the drive unit gets over the claw of the driven unit. As a result, the rotating shaft rotates to suppress the torque to the threshold value Ts or less.
[0056]
By the way, since the auger is in a locked state, the torque limiter operates continuously. When the operating time of the torque limiter has elapsed time t1, the number of thrust rod protrusions exceeds the threshold value Ns. Therefore, a driving signal is transmitted from the control unit to the roller moving means to move the tension roller to the standby position.
Thus, the drive belt is loosely wound around the prime mover side pulley and the rotary shaft side pulley, and the prime mover side pulley can be slipped. Therefore, the torque T can be reduced to T1 (5 kgf · m) without operating the torque limiter.
[0057]
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 9 is an enlarged view of a main part of the overload prevention mechanism (second embodiment) of the snowplow according to the present invention. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
The overload prevention mechanism 90 of the snowplow includes a torque detection mechanism 91, and other components are the same as those in the first embodiment.
[0058]
The torque detection mechanism 91 includes a ring body 92 attached to the rear end of the pinion bevel gear 37a with a bolt 52 (see FIG. 2), and a pin 94 inserted into a cam hole 93 of the ring body 92 so as to be movable to the second rotary shaft 25. The moving body 95 includes a spline-coupled moving body 95 and a compression spring 58 that is fitted to the outside of the moving body 95 and attached between the flange 56 and the stopper 57. The distal end 60a of the thrust rod 60 is inserted into the flange 61 (FIG. 2). It is attached via
The distance between the rear end of the moving body 95 and the stopper 57 is L + α.
[0059]
FIG. 10 is an operation explanatory view of the overload prevention mechanism (second embodiment) of the snowplow according to the present invention.
According to the torque detecting mechanism 91, when the overload is applied to the auger 40 (shown in FIG. 1) during snow removal and the pinion bevel gear 37a and the ring body 92 are stationary, the pin 94 is moved along the cam hole 93 by the arrow (8). Move as follows. At this time, the pin 94 moves backward by a certain distance L.
[0060]
Since the pin 94 is formed integrally with the moving body 95, the moving body 95 moves by a certain distance L as shown by the arrow (9) against the spring force of the compression spring 58 by the movement of the pin 94. For this reason, the rear end 60 b of the thrust rod 60 protrudes from the rear end 16 b of the first rotating shaft 16 by a certain distance L.
[0061]
The thrust rod 60 is turned on when the protruding thrust rod 60 moves from the rear end 16b of the first rotating shaft 16 by a predetermined distance L and the rear end 60b of the thrust rod 60 presses the detection pin 62a of the switch means 62.
By transmitting a detection signal from the switch unit 62 to the control unit 63, as shown in FIG. 7A, a drive signal is transmitted from the control unit 63 to the roller moving motor 66 of the roller moving unit 65, so that the tension roller 72 is used. To the standby position.
[0062]
For this reason, the drive belts 33 and 33 are loosely wound around the prime mover side pulley 31 and the rotary shaft side pulley 32 to cause the prime mover side pulley 31 to slip. Accordingly, since the rotation of the prime mover side pulley 31 is not transmitted to the rotary shaft side pulley 32, the torque T can be suppressed to the threshold value Ts or less as in the first embodiment.
[0063]
On the other hand, when the snow removal work is returned, it is only necessary to return the tension roller 72 to the use position by the roller moving motor 66, so that it is not necessary to replace the shear pin as in the prior art. Therefore, it is possible to improve the workability of snow removal by shortening the interruption time of the snow removal work.
Further, since the operator can easily return the tension roller 72 to the use position, the burden on the operator can be reduced.
[0064]
In the above embodiment, an example in which a limit switch is used as the switch means 62 has been described. However, an electromagnetic proximity sensor or the like may be used.
Moreover, although the warning lamp blinked as the display unit 64, the example in which the state where the auger 40 interferes with the convex portion 81a of the road surface 80 and the state where the foreign object 85 is caught in the auger 40 has been described. Instead, it is possible to notify with an alarm buzzer or the like.
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the display unit 64 is turned on when the auger is locked has been described. However, the display unit 64 may be turned on even when the auger is temporarily stopped. .
[0065]
In the above embodiment, the torque limiter 51 and the cam mechanism type 91 are used as the torque detection mechanism. However, other torque detection mechanisms may be used. That is, the torque detection mechanism only needs to include a mechanism that replaces the torsional torque with a thrust force.
Furthermore, although the example which attached the overload prevention mechanisms 50 and 90 based on this invention to the snow remover 10 was demonstrated, it is also possible to apply to another working device (agricultural machine).
[0066]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
According to the overload prevention mechanism of the snowplow of claim 1, when an excessive torque is applied to the rotating shaft, It passed through the rotating hollow shaft with a torque limiter. The thrust rod is moved over a certain distance, and the movement of the thrust rod is detected by the switch means. And a control part can drive a roller moving motor based on the information of a switch means, and can loosen a drive belt.
As a result, the prime mover side pulley can be slipped, so that excessive torque can be prevented from being generated on the prime mover side.
[0067]
Further, when the snow removal work is restored, it is only necessary to drive the roller moving motor and apply tension to the drive belt. As a result, since it is not necessary to replace the shear pin as in the prior art, the snow removal work time can be shortened to improve the snow removal workability.
Furthermore, since the roller movement motor can be easily driven by simply pressing an operation button, for example, the burden on the operator can be reduced.
[0068]
Claim 2 Ogre The torque limiter slips when overloaded. Therefore, for example, when an overload is temporarily (instantly) applied to the auger, it is possible to prevent an excessive torque from being generated on the prime mover side simply by slipping the torque limiter.
At this time, since the torque limiter only operates temporarily (instantly), the torque limiter is not damaged.
As a result, when the auger is temporarily (instantly) overloaded, it is not necessary to move the tension roller to the standby position, making it easier to return to the snow removal work and improving the usability of the snow remover. .
[0069]
On the other hand, when the overload is continuously applied to the auger, the drive belt can be loosely wound by returning the tension roller to the standby position. Therefore, it is possible to prevent excessive torque from being generated on the prime mover side by slipping the prime mover side pulley.
Therefore, since it is not necessary to operate the torque limiter continuously, it is possible to prevent the torque limiter from being damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a snowplow according to the present invention.
2 is an enlarged view of part 2 in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 4 is a first operation explanatory diagram of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a second action of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 6 is a third operation explanatory diagram of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a fourth action of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a fifth action of the overload prevention mechanism (first embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view of the main part of the overload prevention mechanism (second embodiment) of the snowplow according to the present invention.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the overload prevention mechanism (second embodiment) of the snowplow according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Snow remover, 15 ... Rotating shaft, 16 ... 1st rotating shaft, 25 ... 2nd rotating shaft, 31 ... Primer side pulley, 32 ... Rotating shaft side pulley, 33 ... Drive belt, 40 ... Auger, 50, 90 ... Overload prevention mechanism, 51, 91 ... Torque detection mechanism, 60 ... Thrust rod, 62 ... Switch means, 63 ... Control part, 65 ... Roller movement means, 66 ... Roller movement motor, 72 ... Tension roller, L ... Constant distance.

Claims

The drive belt is wound around the prime mover side pulley and the rotary shaft side pulley, the tension roller is pressed against the drive belt by rotating the roller moving motor that moves the tension roller, and the rotation of the prime mover side pulley is rotated via the rotary shaft side pulley. In a snowplow that transmits to the rotating shaft and rotates the auger on the rotating shaft,
A torque limiter that changes the torque applied to the rotating shaft in a thrust direction is provided on the rotating shaft,
The rotating shaft is a hollow shaft;
The thrust shaft is housed in a hollow portion of the rotating shaft and is movable in the axial direction of the rotating shaft, the torque limiter is disposed at a front end portion, and includes a thrust rod that slides in a thrust direction by torque applied to the torque limiter,
Outside the rear end of the axial direction of the thrust rod and outside the rotational axis, the switch means is provided outside the axial direction of the rotational shaft to detect that the thrust rod has moved more than a certain distance in the sliding direction ,
By rotating the roller moving motor based on information of the switch means, and e Bei the controller forming the control to loosen the driving belt,
An overload prevention mechanism for a snowplow characterized by that .

The overload prevention mechanism for a snowplow according to claim 1, wherein the torque limiter is configured to slip when the overload is applied to the auger.