JP4323253B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

本発明は除雪機に係り、特に、除雪機の重量バランスを保つように構成部材を配置する除雪機に関する。

除雪機として、雪をオーガで掻き集め、掻き集めた雪をブロアで蹴り上げ、蹴り上げた雪をシュータで投雪するものがある。この除雪機は、雪上を良好に走行するために、除雪機の重量バランスを考慮して構成部品のレイアウトが決められている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭６４−２１１０８公報

図５は特許文献１の図の再掲図である。ただし、符合は振り直した。
除雪機１００は、機体１０１に、シリンダ１０２を左側に傾斜させた状態でエンジン１０３を搭載し、エンジン１０３の右側にスタータモータ（図示せず）を配置し、エンジン１０３の上方に、マフラー１０４および燃料タンク１０５を機体１０１の前後方向に沿って配置することで重量バランスを確保したものである。

ところで、除雪機のなかには、操作性を高めるなどの目的で電動化を図ったものがある。この除雪機は、電動モータや大型の発電機などの電動化を図るための部材を新たに備える必要があり、従来の除雪機とは異なった部材のレイアウトが要求される。
特に、小型除雪機においては、重量バランスを確保しようとすると、除雪機の構成部品を配置する空間を確保することが難しく、この観点から改良の余地が残されていた。

本発明は、電動化された除雪機の重量バランスを確保することで良好に雪上走行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、機体の前部に除雪装置を備えるとともに、機体の下部に走行装置を備え、機体の前後方向中央に駆動源としてのエンジンを備え、エンジンを覆うカバー体を備えた除雪機において、前記機体の幅方向略中央に前記エンジンを配置するとともに、前記カバー体内において前記幅方向の一方側で且つエンジンの近傍に、エアクリーナ、気化器などの吸気部および発電機を配置し、前記カバー体内において前記幅方向の他方側で且つエンジンの近傍に、スタータモータおよび前記除雪装置のシュータを操作するシュータ駆動部を振り分けて配置することで前記除雪機の重量バランスを好適に確保し、前記発電機および前記吸気部を前記幅方向の一方側にまとめて設けることで、前記吸気部を前記発電機の近傍に配置して前記発電機から発生する熱で前記吸気部を暖めることを特徴とする。

機体の幅方向略中央にエンジンを配置することで、エンジンの左右側に空間を設ける。よって、吸気部、発電機、スタータモータおよびシュータ駆動部を配置する空間を比較的簡単に確保する。
そして、エンジンの左右側の空間のうち、一方側の空間に、エアクリーナ、気化器などの吸気部および発電機を配置し、他方側の空間に、スタータモータおよびシュータ駆動部を配置する。

このように、左右の空間に、吸気部、発電機、スタータモータおよびシュータ駆動部をそれぞれ振り分けて配置する。これらの部材は、それぞれ重量部材なので、エンジンの周囲に振り分けて配置することで、除雪機の重量バランスをより好適に確保することができる。

ここで、除雪機を稼働した場合、エアクリーナや気化器などの吸気部に雪粉を吸い込んで、吸い込んだ雪粉が氷になって付着することが考えられる。
そこで、請求項１で、一方側の空間に吸気部および発電機をまとめて配置することにした。これにより、吸気部の近傍に発電機を配置して、発電機から発生する熱で吸気部を暖めることができる。

請求項２に係る発明において、前記エンジンは、クランクシャフトを縦置きにした形式のバーチカルエンジンであり、前記バーチカルエンジンのシリンダブロックを後方に向けることで前記エンジンの左右のバランスを確保することを特徴とする。

ここで、除雪機に搭載するエンジンを、クランクシャフトを横置きとするホリゾンタルエンジンとした場合、除雪機の重心位置を低く抑えるために、エンジンを除雪機の前後方向中心に対してオフセットさせた状態に配置したり、シリンダを傾斜させて配置する傾向にある。
このため、除雪機にホリゾンタルエンジンを搭載すると、重量バランスバランスを確保することが難しい。

そこで、請求項２において、クランクシャフトを縦置きにした形式のバーチカルエンジンを除雪機に搭載することにした。
バーチカルエンジンは、シリンダが横向きになるので機体の幅方向中央に搭載しても、重心位置を低く抑えることが可能になる。
さらに、バーチカルエンジンのシリンダブロックを後方に向けることで、エンジンの左右のバランスを確保することも可能である。

請求項１に係る発明では、除雪機の重量バランスを好適に確保することで、除雪機の走行安定性をより好適に保つことができるという利点がある。
また、発電機から発生する熱で吸気部を暖めることで、吸気部に吸い込んだ雪粉が氷になって付着することを防ぐことができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、エンジンを機体の中央に配置するとともに、エンジンの重心位置を低く抑えることで、除雪機の走行安定性をさらに高めることができるという利点がある。
さらに、バーチカルエンジンのシリンダブロックを後方に向けることで、エンジンの左右のバランスを確保することができるという利点がある。

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の下部左右側にそれぞれ走行用の電動モータ（図示せず）を取り付け、左右の電動モータに走行装置１３を連結するとともに、伝動ケース１１の下部に走行装置１３を備え、伝動ケース１１の上部にエンジン１４を取り付け、エンジン１４で駆動する除雪装置１５を伝動ケース１１の前部に備え、除雪装置１５の後部およびエンジン１４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（図２も参照）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（図２も参照）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１３は、左側の電動モータ（図示せず）の外側に左側走行部２６を備え、右側の電動モータ（図示せず）の外側に右側走行部２６を備える。なお、左右の走行部２６，２６は同じ構成部材なので同一符合を付して、左側の走行部２６の説明を省略する。
右側走行部２６は、右側の電動モータに連結する右側の駆動輪２７を備え、この駆動輪２７の後方に右側の遊転輪２８を回転自在に備え、右側の駆動輪２７および遊転輪２８に右側のクローラベルト２９を巻き掛けたものである（図２も参照）。
また、除雪装置１５は、オーガ部１６、ブロア部１７およびシュータ１９などで構成したものである。

この除雪機１０によれば、左右の電動モータを駆動して、左右の駆動モータで左右の駆動輪２７，２７を駆動することにより、左右のクローラベルト２９，２９を回転する。左右のクローラベルト３３を回転することで除雪機１０が走行する。
この状態で、エンジン１４で除雪装置１５、すなわちオーガ部１６およびブロア部１７を駆動して除雪作業をおこなう。

伝動ケース１１は、除雪機１０の機体を兼ねる部材であって、除雪機１０の略中央に備え、平面視で略矩形状（図４参照）に形成したものである。
この伝動ケース１１の下方左右側にそれぞれ左右側の走行部２６，２６を設け、伝動ケース１１の前部に除雪装置１５を設け、伝動ケース１１の上部にエンジン１４を設け、伝動ケース１１の下方左右側から左右の操作ハンドル２１，２２をそれぞれ後方に延ばす（図２、図４も参照）。

カバー体１８は、上カバー部３１と下カバー部３２とからなり、下カバー部３２でエンジン１４の底面を覆い、上カバー部３１でエンジン１４の上方を覆うことで、エンジン１４を全体に覆うように構成したものである（図２も参照）。

図２は本発明に係る除雪機を示す分解斜視図である。
伝動ケース１１の上部中央に収納凹部３３を形成し、この収納凹部３３の周囲に４個の取付ボス３５・・・（後側の２個のみを図示する）を立設し、伝動ケース１１に下カバー部３２を取り付け、下カバー部３２の中央開口部３６から４個の取付ボス３５・・・を突出させる。

突出させた４個の取付ボス３５・・・に、エンジン１４の４個の張出部３７・・・（左後方の張出部３７は図示せず）を載せ、張出部３７・・・をボルト３８・・・（１個のみ図示する）で取付ボス３５・・・に固定する。
これにより、エンジン１４を伝動ケース１１の幅方向略中央に配置する。

このエンジン１４は、クランクシャフト４１を縦置きにした形式のバーチカルエンジンであり、シリンダ（シリンダブロック）４２を後方に向けて配置したものである（図４も参照）。
なお、この図においては、理解を容易にするために、クランクシャフト４１の下端部４１ａをエンジン１４側から破断し、伝動ケース１１側に配置した。

クランクシャフト４１の下端部４１ａには駆動プーリ４３を取り付け、駆動プーリ４３および従動プーリ４４（図４参照）に駆動ベルト４５をかける。従動プーリ４４を発電機４６の駆動軸４７（図４参照）に取り付け、発電機４６を前後の取付ブラケット４８，４９（図４参照）を介して伝動ケース１１の上部に取り付ける。
これにより、発電機４６を、幅方向の右側（一方側）で且つエンジン１４の近傍、すなわちエンジン１４の右側近傍に配置する。

発電機４６は、エンジン１４のクランクシャフト４１を回転させた際に、クランクシャフト４１の回転が、駆動プーリ４３、駆動ベルト４５および従動プーリ４４（図４参照）介して駆動軸４７（図４参照）に伝えられ、駆動軸４７を回転させることで発電するように構成した部材である。

発電機４６で発電した電気を、前記左右の電動モータ（図示せず）に供給することで、左右の電動モータを駆動する。発電機４６で、比較的多量の電気を発電する必要があり、発電機４６は比較的大型になる。
このため、下カバー部３２の右側前部に膨出部３２ａを形成し、上カバー部３３の右側中央、すなわち膨出部３２ａに対応する部位に膨出部３３ａを形成することで発電機４６を配置する空間を確保するようにした。

なお、クランクシャフト４１の下端部４１ａに電磁クラッチ３９を連結し、電磁クラッチ３９を伝動ケース１１の収納凹部３３内に収納する。
クランクシャフト４１の回転を電磁クラッチ３９を介して左右の電動モータ（図示せず）に伝え、左右の駆動モータを駆動して、左右の駆動モータで駆動輪２７，２７（右側のみを図示する）を駆動することにより左右のクローラベルト２９，２９を回転する。左右のクローラベルト３３を回転することで除雪機１０を走行させる。

発電機４６の後方には、エアクリーナ５２および気化器５３などで構成する吸気部５１を配置し、この吸気部５１をエンジン１４の右側、具体的にはシリンダブロック４２の右側に取付ボルト（図示せず）で取り付ける。
これにより、吸気部５１を、幅方向の右側（一方側）で且つエンジン１４の近傍、すなわちシリンダブロック４２の右側に配置する。

吸気部５１のエアクリーナ５２は、内部にフィルタを備え、エアクリーナ５２の内部に取り入れた外気をフィルタ（図示せず）を通して浄化し、浄化したエアを気化器内に導くものである。
吸気部５１の気化器５３は、エアクリーナ５２から導いたエアと、燃料とを混合させて混合ガスとし、この混合ガスをエンジン１４の燃料室に導くものである。

エンジン１４の左側にはスタータモータ５５を取付ボルト（図示せず）で取り付ける。これにより、スタータモータ５５を、幅方向の左側（他方側）で且つエンジン１４の近傍、すなわちエンジン１４の左側近傍に配置する。
スタータモータ５５は、駆動軸にピニオン５６を取り付け、このピニオン５６にギヤ５７を噛み合わせたものである。

ギヤ５７をクランクシャフト４１に取り付けることで、スタータモータ５５を駆動することにより、スタータモータ５５の駆動力をピニオン５６を介してギヤ５７に伝える。これにより、クランクシャフト４１を回転させることができる。

スタータモータ５５の後方には、シュータ駆動部６１を配置し、シュータ駆動部６１を下カバー部３２の底部６２に取り付ける。
これにより、シュータ駆動部６１を、幅方向の左側（他方側）で且つエンジン１４の近傍、すなわちシリンダブロック４２の左側に配置する。
なお、シュータ駆動部６１については図３で詳しく説明する。

発電機４６、吸気部５１、スタータモータ５５およびシュータ駆動部６１を下カバー部３２の上方に配置することで、下カバー部３２に上カバー部３１を組み付けることにより、発電機４６、吸気部５１、スタータモータ５５およびシュータ駆動部６１をカバー体１８内に収納する。

伝動ケース１１の前部に、除雪装置１５のブロア部１７を設け、ブロア部１７の前部にオーガ部１６を設ける。ブロア部１７のブロアハウジング６４の上部左側６４ａにシュータ１９を取り付け、ブロアハウジング６４の上部右側６４ｂ、すなわちシュータ１９の右側にはバッテリ６５、照明部６６および制御部６７を備える。
制御部６７は、左右の電動モータ（図示せず）、シュータ駆動部６１やスタータモータ５５などの電装部品を制御するための部材である。

図３は本発明に係る除雪機のシュータ駆動部を示す斜視図である。
シュータ駆動部６１は、除雪装置１５を構成するシュータ１９のシュータキャップ７２（図２参照）を操作する部材である。
すなわち、このシュータ駆動部６１は、下カバー部３２（図２参照）の底部６２にブラケット７３を取り付け、ブラケット７３に支持軸７４を介してギヤ７５およびドラム７６を取り付け、ギヤ７５にピニオン７７を噛み合わせ、ピニオン７７を軸部材７８を介してケース７９内のウォームギヤ（図示せず）に連結し、ウォームギヤを駆動する駆動モータ８１を備える。

ギヤ７５およびドラム７６は、支持軸７４を中心にして一体に回転するように構成した部材である。
よって、駆動モータ８１を正・逆転することで、駆動モータ８１の駆動力をウォームギヤ、軸部材７８およびピニオン７７を介してギヤ７５に伝え、ギヤ７５を矢印ａ方向、矢印ｂ方向に回転する。

ギヤ７５を矢印ａ方向、矢印ｂ方向に回転することで、ギヤ７５と一体にドラム７６を矢印ａ方向、矢印ｂ方向に回転する。
これにより、ドラム７６に連結したケーブル８２を、ドラム７６に巻き取ることや、ドラム７６から巻き戻すことが可能になる。
ケーブル８２をドラム７６に巻き取ることで、ケーブル８２を矢印ｃ方向に引っ張ることが可能になり、ケーブル８２をドラムにから巻き戻すことで、ケーブル８２を矢印ｄ方向に引き出すことが可能になる。

このケーブル８２の先端はシュータ１９のシュータキャップ７２（図２参照）に連結されている。
よって、ケーブル８２を矢印ｃ方向に引っ張ることで、図２に示すシュータ１９のシュータキャップ７２をばね（図示せず）の付勢力に抗して矢印ｅ方向に下げる。
一方、ケーブル８２を矢印ｄ方向に引き出すことで、図２に示すシュータ１９のシュータキャップ７２をばね（図示せず）の付勢力で矢印ｆ方向に上げる。
なお、シュータ駆動部６１の構成は、上記構成に限定するものではなく、任意に構成を決めることができる。

シュータ駆動部６１を、図２に示すように幅方向の左側で且つエンジン１４の近傍に配置した理由は以下の通りである。
すなわち、シュータ駆動部６１のケーブル８２をシュータ１９まで延ばすことを考慮すると、シュータ駆動部６１をシュータ１９から離れない位置に設けることが好ましい。
ここで、上述したように、シュータ１９は、図２に示すようにブロアハウジング６４の上部左側６４ａに取り付けられている。そこで、シュータ駆動部６１を、図２に示すように幅方向の左側で且つエンジン１４の近傍に配置することで、シュータ１９から離れない位置に設けることにした。

図４は本発明に係る除雪機の平面図である。
伝動ケース１１は平面視で略矩形状の部材で、この電動ケース１１の幅方向（左右方向）略中央にエンジン１４を配置する。
伝動ケース１１の幅方向略中央にエンジン１４を配置することで、エンジン１４の左右側にそれぞれ左右の空間８６，８７を比較的簡単に確保することが可能になる。
エンジン１４は、クランクシャフト４１を縦置きにした形式のバーチカルエンジンである（図２も参照）。

エンジン１４をバーチカルエンジンとした理由は以下の通りである。
すなわち、除雪機に搭載するエンジンを、クランクシャフトを横置きとするホリゾンタルエンジンとした場合、除雪機の重心位置を低く抑えるために、エンジンを除雪機の前後方向中心に対してオフセットさせた状態に配置したり、シリンダを傾斜させて配置する傾向にある。このため、除雪機にホリゾンタルエンジンを搭載すると、重量バランスバランスを確保することが難しい。

そこで、エンジン１４として、クランクシャフト４１を縦置きにした形式のバーチカルエンジンを採用した。バーチカルエンジン１４は、シリンダが横向きになるので、伝動ケース１１の幅方向中央に搭載しても、エンジンの重心位置を低く抑えることが可能になる。
バーチカルエンジン１４のシリンダブロック４２を後方に向けることで、エンジンの左右のバランスを確保することも可能である。

エンジン１４の右側空間８７に発電機４６および吸気部５１を配置し、エンジン１４の左側空間８６にスタータモータ５５およびシュータ駆動部６１を配置する。
具体的には、エンジン１４の右側近傍に発電機４６を配置し、発電機の後方で且つシリンダブロック４２の右側に吸気部５１（エアクリーナ５２および気化器５３）を配置する。

さらに、エンジン１４の左側近傍にスタータモータ５５を配置し、スタータモータ５５の後方で且つシリンダブロック４２の左側にシュータ駆動部６１を配置する。
これにより、エンジン１４の周囲の左右の空間８６，８７に、発電機４６、吸気部５１、スタータモータ５５およびシュータ駆動部６１をバランスよく振り分けて配置する。

ここで、発電機４６、吸気部５１、スタータモータ５５およびシュータ駆動部６１は、それぞれが比較的重い重量部材であり、これらの部材を左右の空間８６，８７にバランスよく振り分けて配置することで、除雪機１０の重量バランスをより好適に確保する。

ここで、発電機４６および吸気部５１をエンジン１４の右側空間８７にまとめて配置した理由について説明する。すなわち、除雪機１０を稼働した場合、エアクリーナ５２や気化器５３などの吸気部５１に雪粉を吸い込んで、吸い込んだ雪粉が氷になって気化器５３内に付着することが考えられる。

そこで、発電機４６および吸気部５１をエンジン１４の右側空間８７にまとめて設けることで、吸気部５１を発電機４６の近傍に配置することにした。吸気部５１を発電機４６の近傍に配置することで、発電機４６から発生する熱で吸気部５１を暖める。
これにより、エアクリーナ５２や気化器５３などの吸気部５１に雪粉を吸い込んでも、吸い込んだ雪粉が氷になって気化器５３内に付着することを防ぐことができる。

なお、前記実施の形態では、エンジン１４としてバーチカルエンジンを例に説明したが、これに限らないで、ホリゾンタルエンジンを採用することも可能である。

また、前記実施の形態では、エンジン１４の右側空間８７に発電機４６および吸気部５１を配置し、エンジン１４の左側空間８６にスタータモータ５５およびシュータ駆動部６１を配置した例について説明したが、これに限らないで、エンジン１４の左側空間８６に発電機４６および吸気部５１を配置し、エンジン１４の右側空間８７にスタータモータ５５およびシュータ駆動部６１を配置しても同様の効果を得ることができる。

本発明は、雪上を良好に走行するために重量バランスの確保が重要とされてい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。 本発明に係る除雪機を示す分解斜視図である。 本発明に係る除雪機のシュータ駆動部を示す斜視図である。 本発明に係る除雪機の平面図である。 特許文献１の図の再掲図である。

符号の説明

１０…除雪機、１１…伝動ケース（機体）、１３…走行装置、１５…除雪装置、１４…エンジン、１８…カバー体、４１…クランクシャフト、４６…発電機、５１…吸気部、５２…エアクリーナ、５３…気化器、５５…スタータモータ、６１…シュータ駆動部、８６…左空間、８７…右空間。

Claims (2)

1. 機体の前部に除雪装置を備えるとともに、機体の下部に走行装置を備え、機体の前後方向中央に駆動源としてのエンジンを備え、エンジンを覆うカバー体を備えた除雪機において、
   前記機体の幅方向略中央に前記エンジンを配置するとともに、前記カバー体内において前記幅方向の一方側で且つエンジンの近傍に、エアクリーナ、気化器などの吸気部および発電機を配置し、前記カバー体内において前記幅方向の他方側で且つエンジンの近傍に、スタータモータおよび前記除雪装置のシュータを操作するシュータ駆動部を振り分けて配置することで前記除雪機の重量バランスを好適に確保し、
   前記発電機および前記吸気部を前記幅方向の一方側にまとめて設けることで、前記吸気部を前記発電機の近傍に配置して前記発電機から発生する熱で前記吸気部を暖めることを特徴とする除雪機。
2. 前記エンジンは、クランクシャフトを縦置きにした形式のバーチカルエンジンであり、
   前記バーチカルエンジンのシリンダブロックを後方に向けることで前記エンジンの左右のバランスを確保することを特徴とする請求項１記載の除雪機。

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