JP6117549B2 - ブレード型除雪機 - Google Patents

Description

本願発明は除雪機に関し、さらに詳しくはブレード型除雪機に関する。

除雪機は大きくブレード型除雪機とオーガ型除雪機に分かれる。オーガ型の場合、雪を飛ばしながら作業するため連続的に除雪することができ大規模な除雪作業に適するが、大きい動力が必要となり、また重量も重くなるため旋回時にサイドクラッチ機構やデフギヤ装置等旋回用の機構が必要となる。

さらに、オーガ型除雪機等エンジンを使用する除雪機は、エンジン音が発生し、市街地で除雪作業する場合、作業時間が制約されるおそれがある。

一方ブレード型除雪機の場合、ブレードで押していける程度に雪が溜まると停止する必要があるので連続して除雪することができないが、小さな動力でも作業することができる。このためバッテリを駆動源とする小規模な除雪作業に適する。

例えば東北地方の市街地においては、冬期の平均積雪量は１日２０ｃｍ程度のところが多く、冬期の除雪作業が日課になっている。このような地域では日常の除雪作業を女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザにより行なわれることが多い。

また使用場所も自宅の回り、駐車場、コンビニエンスストア、ガソリンスタンド等、除雪面積の少ない小規模除雪のところが多い。さらに、市街地で除雪作業をする場合、夜間や早朝の作業でも近隣に迷惑をかけずに作業することが求められる。

このような背景から、小回りが効き、女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザでも手軽に使用することができるブレード型除雪機が望まれている。

バッテリを用いる電動型除雪機は充電が必要であるところ、従来の電動型除雪機はバッテリを簡単に取り外したり連結したりすることができなかった。このため、戸外で充電せざるを得ず、充電を円滑迅速にすることが困難であった。寒冷地における戸外の充電は、とくに夜間や早朝の場合、寒さのため、充電効率が低下することが多い。

充電時における従来の寒さ対策としては、低温充電時にバッテリを温める発熱器を設けた除雪機、オフシーズン中にトリクル充電を実施する除雪機等が提案されている。しかしながら、いずれも実際上、普及されていないのが現状である。

特許第４４５４７５１号公報 特開２００２−４４８７７号公報 特開２００２−５１４７７号公報

本願発明は、上記背景より、小回りが効き、女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザでも手軽に使用することができるブレード型除雪機を供することを目的とする。

また、室内で簡単に充電することができる充電効率の良好な除雪機を供することを目的とする。

上記目的達成のため、本願発明によるブレード型除雪機は、駆動力を供給する本体と、該本体に設けられ電動モータにより駆動される走行部と、上記本体の前方に設けられるブレード部と、上記本体の後方に設けられるハンドル部とからなり、上記ハンドル部の操作により上記ブレード部を回動する除雪機において、上記本体は駆動エネルギを蓄電するバッテリ部と、上記走行部を制御する制御部とからなり、上記バッテリ部は本体フレームに固定される制御部に分離可能に連結され、ハンドル回動時の支点となる回動軸が駆動輪の回転軸と従動輪の回転軸との間に設けられ、上記ハンドル部と上記ブレード部とが上記回動軸を介して一体に連結され、上記バッテリ部の設置部位は駆動輪の回転軸と従動輪の回転軸の間であって、上記ブレード部の前端からバッテリの後端までの距離が上記バッテリの後端から上記ハンドル部の後端までの距離より小の位置にされ、機体の重心が上記走行部の前方に位置することを特徴とする。
また、請求項１記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は上記制御部に対し垂直動作及び水平動作からなる組合せ動作により連結又は分離することを特徴とする。
また、請求項２記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は垂直動作により本体フレームに載置後水平動作により上記制御部に連結されることを特徴とする。
また、請求項１記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は上記制御部に対し垂直動作により連結又は分離することを特徴とする。
また、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は本体の走行方向の前方に設けられることを特徴とする。
また、請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部はバッテリと該バッテリを内蔵するバッテリケースとからなり、該バッテリケースには制御部に連結されて上記走行部に電流を供給する連結カプラが設けられ、該連結カプラが上記制御部との連結具としても機能することを特徴とする。
また、請求項１記載のブレード型除雪機において、取り外された上記バッテリ部のバッテリが非常用電源等として多目的に使用することができることを特徴とする。

本願発明によるブレード型除雪機によれば、重心の位置が機体の前方に設定されるため小回りが効き、かつ操作性が良好となる。旋回する場合、ハンドル部のグリップを握ったまま、雪面に接している走行部を滑らせ又は雪面に接している走行部の一部を回動支点として機体を旋回させる。重心位置は走行部の前方にあるので、回動支点は前方の重心近傍となる。よって回動支点は力点となるハンドル部のグリップの位置から離れる。このため、てこの原理により、左右の操作力が小となるので、女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザでも手軽に使用することができる。

また、バッテリは簡単に取り外したり連結したりすることができるため、室内において室温下にて家庭用電源から充電することが可能である。よって充電を簡単かつ効率良く行なうことができる。さらに、エンジンを使用しない静かな電動式除雪機により除雪作業をすることができるから、例えば市街地においても時間の制約なく近隣に迷惑をかけずに作業することが可能となる。

本願発明によるブレード型除雪機の実施の形態を示す左側面図である。 図１の一部断面平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ概略断面図である。 図１の配線図である。 図１についてバッテリ部を分離した状態の左側面図である。 図１のバッテリの充電状態を示す図である。 （Ａ）は図７におけるバッテリへの充電及び取り外されたバッテリの電源取出しを示す図、（Ｂ）は同他の実施例を示す図、（Ｃ）は同さらに他の実施例を示す図である。

次に、実施の形態を示す図面に基づき本願発明によるブレード型除雪機をさらに詳しく説明する。なお、便宜上同一の機能を奏する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

本体１は、バッテリ部３と制御部５とからなり、本体フレーム７に設けられる。上記本体１の両側には走行部９が設けられる。また上記本体１の前方にはブレード部１１が、後方にはハンドル部１３設けられる。

上記ブレード部１１及び上記ハンドル部１３とはパイプ材からなる一対の水平軸１５により一体に連結される。該水平軸１５は上記本体１の両側に水平状に一対設けられる。上記水平軸１５は上記本体フレーム７の外側に回動自在に載置され、走行方向前端部にブレード部１１が固着され、同後端部にハンドル部１３が固着される。

上記ブレード部１１は、幅員が後述するクローラベルト３９、３９より大であって弧状に形成された排雪板１７と、該排雪板１７の下端部に設けられるスクレーパ１９と、上記排雪板１７の両側に設けられた側面板２１とからなり、走行方向前方に開口面２３が形成される。上記スクレーパ１９は前端部がテーパ状に形成され、雪面に接しており、かかるスクレーパ１９により擦り取られた雪が上記開口面２３内に適宜量収納可能である。

上記ハンドル部１３は、直線状の丸パイプを後傾斜してなる操作ハンドル２４ａ、２４ｂ（総称するときは単に「操作ハンドル２４」という）及び該操作ハンドル２４の後端部２５に水平に設けられるグリップ２６からなる。一方の操作ハンドル２４ａは、走行レバー２７が設けられ、他方の操作ハンドル２４ｂにはコントロールボックス２８が設けられる。該コントロールボックス２８には、切換レバー２９、電源スイッチ３０、バッテリ残量計３１が備えられている。

上記走行部９は、各々、駆動輪３５と従動輪３７と両輪間に掛渡されたクローラベルト３９とからなる。上記駆動輪３５は、各々、モータ４１ａ、４１ｂ（総称するときは単に「モータ４１」という）が回転軸３６に同軸に設けられる。上記各モータ４１ａ、４１ｂは夫々、図示しないステータ、ロータ及び減速部が内蔵され、正逆回転可能に駆動される。４３は上記本体フレーム７に取り付けられた軸受板であり、上記駆動輪３５の回転軸３６及び上記従動輪３７の回転軸３８を支承する。４５は各回転軸３６、３８の中間に設けられる回動軸であり、該回動軸４５に上記水平軸１５に設けられる回転自在の回動ボス４４が取り付けられ、これにより上記回動軸４５が回動時の支点となる。

上記バッテリ部３は、バッテリ４と該バッテリ４を内蔵するバッテリケース４６とからなり、上記本体１の走行方向の前方に取外し自在に設けられる。該バッテリケース４６の制御部５側の上部には上記バッテリ４に電気的に接続された連結カプラ４７が内設され、下部には後述するガイドピン６３が嵌合されるピン孔４８が設けられる。また上面には取手４９が取り付けられる。５０は上記バッテリケース４６を螺子止めするための固定ノブである。上記連結カプラ４７の反対側の上部には上記バッテリ４に接続されたライト５１及び該ライト５１を入切するライトスイッチ５２が設けられる。

上記制御部５は、制御機構部６と、該制御機構部６を内蔵する制御機構部ケース６１とからなり、上記本体フレーム７に固着される。該制御機構部ケース６１のバッテリ部３側の上部には、上記連結カプラ４７に分離可能に連結される、上記制御機構部６に電気的に接続された連結カプラ６２が突設され、下部には上記ピン孔４８に嵌合されるガイドピン６３が突設される。

上記本体フレーム７の上面に上記バッテリケース４６をガイドする一対のガイド板５５が突設され、上記バッテリケース４６が連結又は分離時の垂直動作及び水平動作を迅速かつ確実にする。

上記バッテリ部３及び上記制御部５により本体１を構成する。上記バッテリ部３の設置部位は、駆動輪３５の回転軸３６と従動輪３７の回転軸３８の間であって、かつ、図２に示すＡ＜Ｂの位置とする。
ただし、Ａ：上記ブレード部１１の前端から上記バッテリ４の後端までの距離
Ｂ：上記バッテリ４の後端から上記ハンドル部１３の後端までの距離
また上記回動軸４５は駆動輪３５の回転軸３６と従動輪３７の回転軸３８の間であって、かつ、駆動輪３５の回転軸３６と従動輪３７の回転軸３８の略中央部とする。かくすれば重量物であるモータ４１ａ、４１ｂ及びバッテリ４が走行方向前方に位置することになるから、機体の重心の位置が上記走行部９の前方となる。よって操舵のためハンドルを左右に操作するとき、機体の旋回支点がクローラベルト３９、３９の前方側となり、てこの原理により、ハンドル操作が軽くなる効果がある。

図５は、本願発明によるブレード型除雪機の配線図である。上記制御機構部６は、左右の駆動輪３５を駆動するモータ４１ａ、４１ｂに接続され、他端部にバッテリ４に接続される連結カプラ６２が設けられる。これらによりバッテリ４と制御機構部６が接続されたとき走行部９を駆動するメイン回路が構成される。該制御機構部６には、バッテリ４の入切をする電源スイッチ３０、駆動輪３５、３５のＯＮ／ＯＦＦスイッチである走行レバー２７、前進及び後進の切換スイッチである切換レバー２９、バッテリ４の残量を示すバッテリ残量計３１が備えられる。これらによりメイン回路にＯＮ／ＯＦＦ信号を送る信号回路が構成される。

上記構成の制御機構部６は、上記連結カプラ６２を上記連結カプラ４７に電気的に接続することにより通電される。図５において、５７は充電器であり、充電カプラ５８及びプラグ５９を備える。図示例において、上記充電器５７は除雪機本体とは別に備えられており、家庭用電源６５（例えば１００Ｖ）に接続して利用することができる。充電はプラグ５９を家庭用電源６５（例えば１００Ｖ）に接続し、充電カプラ５８をバッテリ部３の連結カプラ４７に接続することにより行なう。

本願発明機による除雪作業は、まず電源スイッチ３０をオン（ＯＮ）にした後、切換レバー２９を前進又は後進用に設定する。次いで、操作ハンドル２４の左右のグリップ２６を握るとともに、走行レバー２７を握ると、制御機構部６から走行信号が発せられるので、モータ４１が回転し駆動輪３５が駆動される。これによりクローラベルト３９が駆動され機体全体が移動する。走行の際はグリップ２６を押し下げてブレード部１１を少し地面から上昇させて行なう。

目的の除雪場所に移動させると、切換レバー２９を前進方向に設定し、グリップ２６の押し下げを解除してブレード部１１を雪面に降下させ前進する。スクレーパ１９の雪面への喰込により削切された雪が開口面２３内に収容されてくる。切削された雪は、開口面２３内において機体の前進に伴ない、順次、湾曲された上方部から落下し下方部にたまってくる。適宜量の雪がブレード部１１内に堆積されてきたら、操作ハンドル２４を押下げ動作をすることによりブレード部１１を上昇させ、開口面２３内の雪を放下する。この際、走行レバー２７の握り動作を解除するとモータ４１の回転が停止するので、機体の走行が停止される。上記動作を繰り返すことにより除雪作業を行なう。

小規模除雪の場合、とくに小回りが効いたり旋回動作することが重要であるので、この点について詳述する。旋回する場合、ハンドル部１３のグリップ２６を握ったまま、雪面に接しているクローラベルト３９を滑らせるか又は雪面に接しているクローラベルト３９の一部を回動支点として機体を旋回させる。本実施の形態によれば、重心の位置はクローラベルト３９の前方にあるので、回動支点は前方の重心近傍となる。よって回動支点は力点となるハンドル部１３のグリップ２６の位置から遠く離れる。このため、てこの原理により、左右の操作力が小となるので、女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザでも手軽に使用することができる。

この場合において、重心の位置が機体の前方に設定されていないと、旋回する場合、旋回内側のクローラベルト３９の動力を切りブレーキを利かせ、外側のクローラベルト３９のみを駆動して旋回させるか、又は内側のクローラベルト３９を逆転させるかして行なわなければならず、操作性が著しく低下するとともに構造が複雑となる。本願発明によるブレード型除雪機によれば、このようなことを回避することができる。

また、本機は電動除雪機でありエンジンを使用しないから、エンジン音が発生しない。よってエンジンを使用することによる弊害、例えば市街地において時間の制約なく近隣に迷惑をかけずに作業することが可能となり、エンジンのメンテナンスが不要となり、ガソリンを使用しないため、ガソリン使用による事故のおそれがない。

次にバッテリ部３は簡単に取り外したり連結したりすることができるため、室内において室温下で家庭用電源から充電することが可能である。よって充電を簡単かつ効率良く行なうことができ、かつ、経済的でもある。

さらに、バッテリ部は取外し後、後述するように非常用電源やレジャー用電源として多目的に使用することができる。

操作ハンドル２４は舵、前後進の操作、ブレード部１１の上下操作に使用し、都度押下げ動作を伴う。本実施の形態によれば、重量物であるモータ４１ａ、４１ｂ及びバッテリ４が走行方向の前方に位置することになるから、機体の重心の位置が上記走行部９の前方となる。よって旋回時における操作ハンドル２４の左右への移動の際、てこの原理が作用するので、操作力が小で済む。よって、女性、高齢者等、力の弱いユーザでも手軽に使用することができる。またブレード部１１の回動操作の際、支点となる回動軸４５が重心の近傍となるから、操作性が著しく良好となる。

また、重量物であるモータ４１ａ、４１ｂ及びバッテリ４が走行方向の前方に位置することになるから、クローラベルト３９の接地圧が大となり、雪面での走行に有利に作用し、スリップ等を軽減乃至防止する。これも女性、高齢者等、機械の取扱いに不慣れなユーザには有利に作用し、除雪作業の手軽化、容易化に貢献する。

ここで、バッテリ部３の取外し又は連結について説明する。バッテリ部３の取外しは、まず固定ノブ５０による固定を解除後、取手４９をもってガイド板５５の長手方向に沿って水平動作をし、これによりガイドピン６３とピン孔４８との連結を解除するとともに、連結カプラ４７と連結カプラ６２との連結を解除する。次いでガイド板５５の高さ方向に沿ってバッテリ部３を垂直動作することにより、本体１からバッテリ部３を取外す。バッテリ部３の連結は上記とは反対の動作であり、まずガイド板５５の高さ方向に沿って垂直動作をし、ガイド板５５内に挿入する。次いでガイド板５５の長手方向に沿って水平動作をし、これにより連結カプラ４７を連結カプラ６２に連結するとともに、ガイドピン６３とピン孔４８とを連結する。しかる後固定ノブ５０によりバッテリ部３を本体１に固定する。

バッテリ部３と制御部５との連結中、即ち除雪機の稼働中乃至稼動可能状態において、ピン孔４８にガイドピン６３を嵌着するとともに固定ノブ５０により本体１にバッテリ部３の固定をすることにより、制御部５に対するバッテリ部３の連結が不測に解除されないようにしてある。

図８はバッテリ部３を取り外し電源として利用する場合を示す。（Ａ）は図７で述べた例であり、連結カプラ４７は電気的な接続具であるとともに制御部５に対する物理的な連結具としても機能する。図中、５６ａは電源取出し用カプラ、５６ｂは同コンセントである。（Ｂ）は電気的な接続具である連結カプラ４７ａと物理的な連結具である接続カプラ５３とを別体にした場合であり、充電専用の連結カプラ５４ａと電源取出し専用の連結カプラ４７ａを別体にした実施例を示す。（Ｃ）は電気的な接続具である連結カプラ４７ｂと物理的な連結具である接続カプラ５３とを別体にした場合であり、上記連結カプラ４７ｂは充電用のカプラと電源取出し用のカプラとを兼用する。

本願発明は上記した実施の形態に制限されない。例えば、バッテリ部３はガイド板５５の対向面の範囲外の位置（図２に２点鎖線で示す）から出入れすることとすれば、水平動作のみにて制御部５に連結することができ、反対に水平動作のみにて制御部５から分離することもできる。また制御部５を下方とし、バッテリ部３を上方として本体１を構成すれば、つまり制御部５を本体１に固設しておき、制御部５の上面に連結カプラ６２を設けることとすれば、バッテリ部３の垂直動作のみにて制御部５に連結することができ、反対に垂直動作のみにて制御部５から分離することもできる。

さらに、図８（Ｂ）、（Ｃ）で述べたようにバッテリ部３と制御部５とを物理的に連結する連結具と、電気的に接続する連結カプラとを別体で設けることとしてもよい。

連結カプラの構造は相対的に分離可能な連結構造であれば形状を問わない。また、バッテリ部３と制御部５との連結の固定については、上記実施の形態とは反対に、制御部５側にピン孔４８を設け、バッテリ部３側にガイドピン６３を突設してもよい。

また充電器はバッテリ部３に内蔵しておくこともできる。

本願発明によるブレード型除雪機は除雪に利用することができる。

１ 本体
３ バッテリ部
４ バッテリ
５ 制御部
６ 制御機構部
７ 本体フレーム
９ 走行部
１１ ブレード部
１３ ハンドル部
１５ 水平軸
１７ 排雪板
１９ スクレーパ
２１ 側面板
２３ 開口面
２４ 操作ハンドル
２４ａ 操作ハンドル
２４ｂ 操作ハンドル
２５ 後端部
２６ グリップ
２７ 走行レバー
２８ コントロールボックス
２９ 切換レバー
３０ 電源スイッチ
３１ バッテリ残量計
３５ 駆動輪
３６ 回転軸
３７ 従動輪
３８ 回転軸
３９ クローラベルト
４１ モータ
４１ａ モータ
４１ｂ モータ
４３ 軸受板
４４ 回動ボス
４５ 回動軸
４６ バッテリケース
４７ 連結カプラ
４７ａ 連結カプラ
４７ｂ 連結カプラ
４８ ピン孔
４９ 取手
５０ 固定ノブ
５１ ライト
５２ ライトスイッチ
５３ 接続カプラ
５４ａ 専用カプラ
５４ｂ 兼用カプラ
５５ ガイド板
５６ａ カプラ
５６ｂ コンセント
５７ 充電器
５８ 充電カプラ
５９ プラグ
６１ 制御機構部ケース
６２ 連結カプラ
６３ ガイドピン
６５ 家庭用電源

Claims (7)

1. 駆動力を供給する本体と、該本体に設けられ電動モータにより駆動される走行部と、上記本体の前方に設けられるブレード部と、上記本体の後方に設けられるハンドル部とからなり、上記ハンドル部の操作により上記ブレード部を回動する除雪機において、
   上記本体は駆動エネルギを蓄電するバッテリ部と、上記走行部を制御する制御部とからなり、
   上記バッテリ部は本体フレームに固定される制御部に分離可能に連結され、
   ハンドル回動時の支点となる回動軸が駆動輪の回転軸と従動輪の回転軸との間に設けられ、
   上記ハンドル部と上記ブレード部とが上記回動軸を介して一体に連結され、
   上記バッテリ部の設置部位は駆動輪の回転軸と従動輪の回転軸の間であって、上記ブレード部の前端からバッテリの後端までの距離が上記バッテリの後端から上記ハンドル部の後端までの距離より小の位置にされ、機体の重心が上記走行部の前方に位置すること
   を特徴とするブレード型除雪機。
2. 請求項１記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は上記制御部に対し垂直動作及び水平動作からなる組合せ動作により連結又は分離することを特徴とするブレード型除雪機。
3. 請求項２記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は垂直動作により本体フレームに載置後水平動作により上記制御部に連結されることを特徴とするブレード型除雪機。
4. 請求項１記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は上記制御部に対し垂直動作により連結又は分離することを特徴とするブレード型除雪機。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部は本体の走行方向の前方に設けられることを特徴とするブレード型除雪機。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載のブレード型除雪機において、上記バッテリ部はバッテリと該バッテリを内蔵するバッテリケースとからなり、該バッテリケースには制御部に連結されて上記走行部に電流を供給する連結カプラが設けられ、該連結カプラが上記制御部との連結具としても機能することを特徴とするブレード型除雪機。
7. 請求項１記載のブレード型除雪機において、取り外された上記バッテリ部のバッテリが非常用電源等として多目的に使用することができることを特徴とするブレード型除雪機。

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