JP6146796B2 - 電動ブレード除雪機 - Google Patents

Description

本発明は、走行用のクローラベルトにより前進後進する走行部と、走行部の前方部に除雪用のブレードを備え、後方に設けたハンドルを操作して除雪作業を行なう除雪機に関する。

従来、除雪用のブレードを備えた歩行型の除雪機は、例えば、走行部が電動モータで駆動される特許第４４５４７５１号公報（従来技術１）の「除雪機」や、電動除雪機のバッテリ装置において、低温充電時にバッテリを温める発熱器と、この発熱器及びバッテリを収納するバッテリトレーと、充電器及び発熱器を制御するコントローラとから構成した「電動除雪機のバッテリ装置」特開２００２−０４４８７７号公報（従来技術２）に記載の除雪機や、特開２００２−０５１４７７号公報（従来技術３）に開示されているオフシーズンには通常の充電を１回行ない、引続いてオフシーズン中はトリクル充電を連続して実施することを特徴とする電動除雪機のバッテリ充電方法を有した除雪機が公知である。

歩行型除雪機には前方に雪を掻き込むオーガーと投雪するブロワーを設けたタイプと、前方に雪を押すためのブレードを設けたタイプが従来から知られている。これらは従来駆動源としてエンジンを使用しているが、作業時エンジン音が発生するため、特に夜間や早朝の作業時には市街地等での騒音対策のため作業が制限されることがある。このため、比較的小さい動力で作動が可能なブレードタイプの除雪機に、エンジンを使用せず騒音が発生しない電動で作動する除雪機が開発されている。

しかし、バッテリを用いる電動型の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外したり連結することができず、屋外等低温環境で充電せざるを得なかった。このため充電効率が低下して満充電ができない問題や円滑迅速に行なうことが困難な問題があった。また、冬季間のみの使用であるため不使用期間が長くバッテリの劣化を誘引する問題がある。

さらに、ブレードタイプの除雪機は比較的小規模除雪や積雪が少ない場所で使用されるため、小回りが効き、女性や高齢者等比較的機械の取扱いに不慣れなユーザーでも簡単に使用できるものが望まれている。

特許第４４５４７５１号公報（従来技術１） 特開２００２−０４４８７７号公報（従来技術２） 特開２００２−０５１４７７号公報（従来技術３）

本願発明は、上記背景より、手軽に充電が効率よく行え、女性や高齢者等比較的機械の取扱いに不慣れなユーザーでも簡単に使用できる除雪機であり、冬季間以外でも活用可能な除雪機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の耕起作業機は、電動モータで作動する走行部を有する本体と、本体前方に設けた除雪用ブレード部と、本体の後方に設けた操作ハンドルとを備えた除雪機において、
前記電動モータを駆動するバッテリは、前記本体から切り離し可能なバッテリケースに内蔵されていて、該バッテリケースには連結して本体側の制御部に電流を供給する為の連結カプラと、充電用のカプラ又は充電器と、持ち運び用の取手と、照明用のライトと、該ライトをＯＮ／ＯＦＦさせるためのスイッチが設けられていて、ライトはバッテリケースを本体に装着した状態と本体から切り離した状態の何れでもＯＮ／ＯＦＦさせることが可能であることを特徴とした除雪機である。

また、請求項２記載の除雪機は、本体側に電流を供給する為の連結カプラは、バッテリケースと本体側との当接部に位置し、バッテリケースと本体側とを当接させると自動的に双方に設けたカプラが連結され電流が導通されることを特徴とした請求項１に記載の除雪機である。

さらに、請求項３記載の除雪機は、バッテリケースには、バッテリの電源を外部に取り出し可能なプラグソケットが設けられていることを特徴とした請求項１又は請求項２の何れかに記載の除雪機である。

請求項１に係る発明によれば、バッテリは、本体から切り離し可能なバッテリケースに内蔵されていて、バッテリケースには連結して本体側に電流を供給する為の接続カプラと、充電用のカプラ又は充電器と、持ち運び用の取手が備えられているため、充電時の取り扱い性がよく、本体からバッテリ部のみ切り離して暖かい室内で充電が可能となるため効率が良い状態で充電ができる。また、バッテリケースには照明用のライトと該ライトをＯＮ／ＯＦＦさせるためのスイッチが設けられていて、ライトはバッテリケースを本体に装着した状態と本体から切り離した状態の何れでもＯＮ／ＯＦＦさせることが可能であるため、除雪作業以外に切り離して単独で投光機としても使用可能であり、冬季間以外での活用が可能である。

請求項２に係る発明によれば、本体側に電流を供給する為の接続カプラは、バッテリケースと本体側との当接部に位置し、バッテリケースと本体側とを当接させると自動的に双方に設けたカプラが連結され電流が導通されるため、取扱い性が良好で女性や高齢者等比較的機械の取扱いに不慣れなユーザーでも簡単に使用できる除雪機が提供できる。

請求項３に係る発明によれば、バッテリケースには、バッテリの電源を外部に取り出し可能なプラグソケットが設けられていることにより、除雪作業以外に切り離して単独で非常用電源としてや屋外で多目的に活用が可能であり、冬季間以外での活用も可能である。

本発明の電動ブレード除雪機の左側面図である。 本発明の電動ブレード除雪機のバッテリケースを前方に移動させた状態の要部左側面図である。 本発明の電動ブレード除雪機の一部断面した平面図である。 図1のＡ−Ａ断面の正面図である。 図1のＢ−Ｂ断面の正面図である。 バッテリケースを本体から取り外して充電している状態を示した説明図である。 本発明の電動ブレード除雪機の配線図である。

実施の一形態を、図１乃至図７に基づいて説明する。

本発明の歩行型電動ブレード除雪機は、走行用として左右にクローラベルト３９を設け、前方部に駆動輪３５と後方に従動輪３７を位置させて巻着させたクローラベルト３９を駆動する。クローラベルト３９前方部には、左右のクローラベルト３９の幅より広い幅の除雪用のブレード部１１が設けられ、後方部には作業者が左右握って操作するグリップ２６を左右後端に設けた操作ハンドル２４が設けられている。操作ハンドル２４後端側には、走行方向を前後に切替える切換レバー２９とグリップ２６部に走行をＯＮ・ＯＦＦさせる走行レバー２７が設けられている。

操作ハンドル２４は、前方に位置するブレード部１１に固着され、前記左右クローラベルト３９の内側左右を通り後方に延設され、側面視クローラベルト３９の前後に配置された駆動輪３５と従動輪３７の回転軸間の略中央部に位置する進行方向と直交する水平軸の回動支点軸４５を中心に上下に回動可能に設けられた回動フレーム１５と固着して設けられている。操作ハンドル２４のグリップ２６部を握り、下方に押し下げると、回動フレーム１５が回動支点軸４５を中心に回動して前方部に固着したブレード部１１を上方に回動させることができる。

図３は、本発明の電動ブレード除雪機の一部断面した平面図である。中央に位置する本体フレーム７の左右には、クローラベルト３９が設けられ、左右クローラベルト３９の中間部には走行用の電動モータ４１を駆動するバッテリ４と、電動モータ４１を制御するための制御機構部６が設けられている。本体フレーム７からは左右方向にクローラベルト３９を駆動する駆動輪３５と従動輪３７のそれぞれの回転軸が延設して設けられている。走行用のクローラベルト３９は、前方に設けた駆動輪３５と後部の従動輪３７とに巻き掛けられていて、駆動輪３５部に設けられた電動モータ４１を正逆回転させて駆動される。左右のクローラベルト３９の作動部分は、左右対称な構造となっている。

クローラベルト３９と本体フレーム７との間には丸パイプで構成された前記回動フレーム１５が前後方向に延設されていて、本体フレーム７に駆動輪３５と従動輪３７の間に左右方向に突設され設けた回動支点軸４５に回動フレーム１５の回動ボス４４が挿入され、前方部にブレード部１１、後方部に操作ハンドル２４が固着されている。

走行部９は、左右それぞれの駆動輪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。図４は、駆動輪３５部を断面した正面図である。駆動輪３５部は左右対称の構造となっていて片側のみ説明する。電動モータ４１は、駆動輪３５部に一体で設けられていて、電動モータ４１の外周を覆うモータケース４１３は駆動輪３５と一体に固着され、モータケース４１３内に電動モータ４１のステータ４１０とロータ４１１および減速部４１２が内蔵されていて、本体フレーム７から水平に突設された回転軸３６を中心に電動モータ４１が回転すると駆動輪３５も同軸上で回転する。４３は、駆動輪３５の回転軸３６と従動輪３７の回転軸３８と回動フレーム１５の回動支点軸４５の外側端部をそれぞれ連結固定する連結板で、従動輪３７側が長孔になっていてクローラベルト３９の張り調整ができるようになっている。

電動モータ４１部はほぼクローラベルト３９の幅内に位置しているため、重心はクローラベルト３９の幅内に位置して、構成部品の中でも比較的重量がある電動モータ４１の重量は直接クローラベルト３９の接地圧に作用して駆動力を向上させる。また、駆動輪３５部に他の構成部品に比べ比較的重量の有る電動モータ４１が位置することにより、電動ブレード除雪機全体の重心を低く抑えることができるため、左右に傾斜した場合でも左右のクローラベルト３９の駆動力の変化が少なく、転倒の危険性も少なく取り扱い性が良好な構造とすることができる。さらに、電動モータ４１がクローラベルト３９内に位置するため、全体の構成をコンパクトに構成できる。

走行用クローラベルト３９は、駆動輪３５が前方に、後方には従動輪３７が配置されて、これに巻き掛けられていて、駆動輪３５部に設けた電動モータ４１を正逆回転させて駆動輪３５を回転させ駆動される。ブレード部１１により雪を押す場合、駆動輪３５は前方に向け正回転する。正回転することによりクローラベルト３９の被接地面である上面側が前方に引っ張られた状態となる。後方の従動輪３７は遊動状態であるためクローラベルト３９の接地面側も張られた状態となり、クローラベルト３９の接地面全体が均等に地面を押し付けて駆動力を有効に発揮する。一方駆動輪３５が後方に位置する場合、クローラベルト３９の上方部に弛みができやすく、比較的接地面部が緊張状態となりにくく駆動力を有効に伝達し難いため駆動輪３５は前方側に配置するのが牽引性能上有利である。

図５は、ブレード部１１を上下回動させるための回動フレーム１５の回動支点軸４５部を断面した要部正面図である。回動支点軸４５は、本体フレーム７の下方部に左右方向水平に挿通され、本体フレーム７から左右方向の両端部を突設して設けられていて、突設部に回動フレーム１５の回動ボス４４が回動自在に嵌合されている。本体フレーム７中央部にはバッテリケース４６内に収納されたバッテリ４が位置している。バッテリ４は、側面視においてバッテリ４の重心が、走行用クローラベルト３９の前後に配置された駆動輪３５と従動輪３７の回転軸間に位置するように位置づけられている。このことによりバッテリ４の重量がクローラベルト３９の接地面に有効に作用して駆動力を向上させる。

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に設けられている。バッテリ部３は、バッテリ４と該バッテリ４を内蔵したバッテリケース４６とからなり、本体１の走行方向前方に位置して本体フレーム７から取外し自在に設けられている。バッテリケース４６は、バッテリケース４６の後方に位置する制御部５側の上部に、バッテリ４に電気的に接続された連結カプラ４７が設けられ、下部には制御部５側から突設された水平方向のガイドピン６３が嵌合されるピン孔４８が設けられている。また、上面には取手４９が設けられ、バッテリ部３を持ち運び可能としている。バッテリ部３の前方下部には本体フレーム７に固定するための孔が設けられていて、固定ノブ５０により本体フレーム７にネジ止めする。さらに、上方の前方部には夜間作業用のライト５１及び該ライト５１をＯＮ／ＯＦＦするライトスイッチ５２が設けられている。

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、本体フレーム７に固着されている。制御機構部ケース６１のバッテリ部３の上部には、バッテリ部３側の前記連結カプラ４７と分離可能に連結される連結カプラ６２が突設され、下方部には前記ピン孔４８に嵌合されるガイドピン６３が突設されている。

本体フレーム７のバッテリ部３が載せられる上面には、バッテリケース４６をガイドする左右一対のガイド板５５が突設されていて、バッテリ部３を制御部５に連結又は分離する時に迅速且つ確実に行なうことができる。

前方部に位置するブレード部１１は、雪を押し出すメインの排雪板１７と、その下端部に位置するスクレーパ１９と、左右側部に位置して排雪板１７で押出す雪を側方に逃がさないための側板２１で構成されている。排雪板１７は、前方に向けた凹状で左右のクローラベルト３９の外端より幅が広く設けられ、走行方向前方に開口面２３が形成されている。排雪板１７の下方端部には排雪板１７の全幅にわたってスクレーパ１９が取付けられている。スクレーパ１９は前端部から後方に向け鋭角に傾斜していてブレード部１１を雪面に押し付けて食込ませるためのもので、前進することにより雪を排雪板１７の前面の凹部面に沿って誘導して上昇させ前方に湾曲した上方部から前方に順次落とし込んでいく。

図７は、本発明の歩行型電動ブレード除雪機の配線図である。制御機構部６には、バッテリ４と電源スイッチ３０と切換レバースイッチ２９０と走行レバースイッチ２７０とバッテリ残量計３１及び左右の電動モータ４１が配線されていて、各スイッチの操作により制御機構部６が電動モータ４１を作動させる。操作ハンドル２４の近傍の操作パネル２８には、電源スイッチ３０と前後進を切替える切換レバー２９が設けられ、操作ハンドル２４の左側のグリップ２６部には走行レバー２７が設けられ、グリップ２６とともに握ると走行レバー２７の基部に設けた走行レバースイッチ２７０がＯＮされ制御機構部６が電動モータ４１を回転させて走行が行われる。電源スイッチ３０は、バッテリ４からの電源をＯＮ・ＯＦＦさせるためのもので、ＯＮさせると制御機構部６及び電動モータ４１の作動が可能になる。切換レバー２９は、前方に傾倒させると前進、後方に傾倒させると後進方向に電動モータ４１が回転するようになっていて、切換レバー２９の基部に設けられ連動して作動する切換レバースイッチ２９０によって制御機構部６を切替える。バッテリ残量計３１は、バッテリ４の電気容量の残量状態を示すメータである。

制御機構部６は、連結カプラ６２を連結カプラ４７に電気的に接続することにより通電される。図６及び図７において、５７は充電器であり、充電カプラ５８及びプラグ５８を備える。図示例において、該充電器は除雪機本体とは別に備えられており、家庭用電源コンセント６５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。図６はバッテリ部３を本体１から取り出し充電している状態を示したものである。本実施例においては、バッテリ部３の連結カプラ４７を充電用に兼用しているが、充電専用のカプラを設けてもよい。バッテリ部３は簡単に着脱できるため、室内において比較的暖かいところで充電が可能であることから、充電効率もよく容易に充電作業が行なえる。

バッテリ部３の上方の前方部に設けた夜間作業用のライト５１は、該ライト５１近傍に設けたライトスイッチ５２をＯＮ／ＯＦＦすることにより使用することができる。また、バッテリ部３を本体１から取出した状態でも内蔵するバッテリ４からの電源が連結されているため、ライト５１の使用が可能となっている。バッテリ部３を非常用電源や屋外での電源として使用する場合は、図７に示すバッテリ部３の連結カプラ４７に電源取り出し用のカプラ５６ａを差込み、他端のコンセント５６ｂから電源を取り出すことができる。バッテリ部３は取手４９が備えてあり希望の場所に容易に移動可能であるため、多目的に使用することができる。このため、冬季間の除雪作業の使用のみならず季節を問わず活用が可能となる。連結カプラ４７を兼用せず、電源取り出し用として専用のカプラを設けてもよい。

また、本機はエンジンを使用しない電動除雪機であるため、エンジン音が発生せず、市街地等において騒音による近隣への迷惑をかけずに作業が可能であり、作業時間帯等の制約がなく効率よく作業ができる。

ここで、バッテリ部３の脱着について説明する。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を持ってガイド板５５に沿って前方に本体フレーム７上をスライドさせます。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。次いで垂直方向に持上げて取り外す。バッテリ部３の連結は前記とは反対の動作であり、ガイド板５５に合わせて挿入して本体フレーム７上に載せ、次いで後方にスライドさせ制御部５側に当接させる。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とを嵌合させる。その後固定ノブ５０によりバッテリ部３を本体フレーム７に固定する。図２は、バッテリ部３を本体フレーム７の上面において前方にスライドさせ、連結カプラ４７と連結カプラ６２の連結を解除するとともに、ガイドピン６３とピン孔４８の嵌合を外した状態を示したものである。

本発明の歩行型電動ブレード除雪機で除雪作業を行なうには、操作ハンドル２４の操作パネル２８に設けた電源スイッチ３０をＯＮにし、切換レバー２９を前進又は後進に切替えて、操作ハンドル２４の左右のグリップ２６を握り、左側のグリップ２６部に設けた走行レバー２７をさらに握ると、制御機構部６は左右のクローラベルト３９部の駆動輪３５を駆動する電動モータ４１を回転させ、クローラベルト３９を駆動して電動ブレード除雪機を移動させる。移動の際は、グリップ２６部を少し押し下げて前方のブレード部１１を少し地面から上昇させ移動を行なう。操作パネル２８には、バッテリ残量計３１が設けられていて、バッテリ４の残量を知ることができる。

目的の除雪場所に移動させ、切換レバー２９を前進方向に切換え、前方のブレード部１１を雪面に接地させ、左右のグリップ２６を握るとともに走行レバー２７を握り前進させる。前進すると、排雪板１７下端部のスクレーパ１９が前方の雪に食込み順次雪をブレード部１１の排雪板１７前面に沿って上昇させ前方に湾曲した上方部から前方に順次落とし込んでいく。次第にブレード部１１に雪が堆積してきたら、操作ハンドル２４を押し下げてブレード部１１を上昇させ前方に雪を盛り上げる。又は放擲する。この際、走行レバー２７を開放すると電動モータ４１の回転が停止して走行が停止する。この動作を繰り返して除雪作業を行なう。ブレード部１１に雪が堆積され、操作ハンドル２４を押し下げると、ブレード部１１にかかる雪の重量と操作ハンドル２４にかかる押し下げ力が駆動輪３５と従動輪３７の回転軸間に位置する回動支点軸４５部に作用し、クローラベルト３９の接地面を押圧しスリップ等を軽減し前進力を向上させる。

本発明は、電動で作動するクローラベルト等の走行部を有し、前方に除雪部を設けた除雪機に適用できる。

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
１５ 回動フレーム
１７ 排雪板
１９ スクレーパ
２１ 側板
２３ 開口面
２４ 操作ハンドル
２６ グリップ
２７ 走行レバー
２７０ 走行レバースイッチ
２８ 操作パネル
２９ 切換レバー
２９０ 切換レバースイッチ
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 電動モータ
４１０ ステータ
４１１ ロータ
４１２ 減速部
４１３ モータケース
４３ 連結板
４４ 回動ボス
４５ 回動支点軸
４６ バッテリケース
４７ 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
５５ ガイド板
５６ａ カプラ
５６ｂ コンセント
５７ 充電器
５８ 充電プラグ
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 家庭用電源コンセント

Claims (3)

1. 電動モータで作動する走行部を有する本体と、本体前方に設けた除雪用ブレード部と、本体の後方に設けた操作ハンドルとを備えた除雪機において、
   前記電動モータを駆動するバッテリは、前記本体から切り離し可能なバッテリケースに内蔵されていて、該バッテリケースには連結して本体側の制御部に電流を供給する為の連結カプラと、充電用のカプラ又は充電器と、持ち運び用の取手と、照明用のライトと、該ライトをＯＮ／ＯＦＦさせるためのスイッチが設けられていて、ライトはバッテリケースを本体に装着した状態と本体から切り離した状態の何れでもＯＮ／ＯＦＦさせることが可能であることを特徴とした除雪機。
2. 本体側に電流を供給する為の連結カプラは、バッテリケースと本体側との当接部に位置し、バッテリケースと本体側とを当接させると自動的に双方に設けたカプラが連結され電流が導通されることを特徴とした請求項１に記載の除雪機。
3. バッテリケースには、前記本体から切り離した状態で、バッテリの電源を外部に取り出し可能なプラグソケットが設けられていることを特徴とした請求項１又は請求項２の何れかに記載の除雪機。