JP6590870B2 - 除雪機 - Google Patents

Description

本発明は、除雪機に関する。

除雪作業する作業部としてのオーガを機体の前方に備え、また、当該前方を照らす前照灯が機体に設けられた除雪機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−４５２９３号公報

従来の除雪機では、前照灯の照明光が作業部に当たることで、当該作業部が明るくなり過ぎて、作業者に眩しさを感じさせることがある。この場合、作業部の前方は、より暗く感じさせることとなり、除雪機の前方の視認性の低下を招く、という問題がある。

この問題の対処手法として、前照灯をより高い位置に配置し、或いは、前照灯の光軸をより上向きに設定することで、作業部が照明光の出射範囲から外れるように構成することが考え得る。しかしながら、この構成では、照明光が作業機の周囲の人の視界に入り易くなり、周囲の人に眩しさを感じさせてしまう、という問題が生じる。

また別の対処手法として、機体の前方の作業部に前照灯を設ける構成が考え得る。しかしながら、作業部は除雪作業によって舞い散った雪に曝されるため、この雪に前照灯が埋もれたり、舞い散る雪に照明が遮られたりする、という問題が生じる。

したがって、従来の除雪機では、依然として、作業部が照明光で明るく照らされており、作業者は、作業部に眩しさを感じつつも除雪機を操縦し、除雪作業を行っている。

上述の課題は、前方に作業部を有した機体に、当該前方を照らす前照灯が設けられた作業機に共通して生じるものである。

本発明は、作業部の前方の視認性低下が抑えられる除雪機を提供することを目的とする。

本発明は、走行する機体と、前記機体の前方に設けられ、前記機体の前方の地面に積もった雪を除去する作業部と、前記機体に設けられ、前記作業部の後方から照明光を出射して前記作業部の前記前方を照らす前照灯と、を有した除雪機において、前記前照灯は、前記照明光の出射範囲に前記作業部が入り込んでおり、前記照明光によって照らされる前記作業部における照度を、当該作業部よりも前方における照度よりも低くする配光特性を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、作業部の照度が周囲よりも低くなるので、作業部の明るさが比較的抑えられる。これにより、眩しさが低減され、作業機の前方の視認性低下が抑えられる。

本発明は、上記除雪機において、前記前照灯は、光源を有し、前記光源から前記作業部に向かう照明光の光量を減じ、或いは、前記光源から前記作業部に向かう照明光を遮蔽する光制御部を有することを特徴とする。

本発明によれば、光制御部によって作業部を照らす光の光量が減じられるので、作業部での反射による明るさが抑えられ、眩しさが低減される。

本発明は、上記除雪機において、前記光制御部は、前記光源から前記作業部に向かう照明光を、前記作業部を外れた箇所に向け、前記作業部に向かう照明光の光量を減じることを特徴とする。

本発明によれば、作業部に向かう光が、当該作業部を外れた箇所の照明に用いられ、光の利用効率が高められる。

本発明は、上記除雪機において、前記光制御部は、前記光源から前記作業部に向かう照明光を、前記作業部を挟む両側に向けることを特徴とする。

本発明によれば、作業部の両側の照度を効率良く高めることができる。

本発明は、上記除雪機において、前記前照灯は、前記光源の光を照明光として出射する出射開口が形成されたケースと、前記出射開口に設けられた透光性のカバーと、を備え、前記光制御部が前記カバーに一体に設けられている、ことを特徴とする。

本発明によれば、前照灯のカバーに光制御部が一体に設けられているので、前照灯と光制御部の相対的な位置ズレが生じることがない。これにより、前照灯から出射される光のうち作業部を照らす光を正確に制御できる。

本発明は、上記除雪機において、前記光制御部は、前記カバーの裏面に一体形成され、前記作業部に向かう照明光を制御する光学素子を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、作業部に向かう光の光を制御する光学素子が、カバーの内側の面に一体形成されているので、カバーの表面に光学素子による凹凸が形成されることがなく、カバーの表面を凹凸が無いフラットな面にできる。これにより、作業部の作業に伴い発生する粉塵などのカバー表面への付着を防止し、当該粉塵などの付着による照射効率や光制御精度の低下を防止できる。

本発明によれば、作業部の前方の視認性低下が抑えられる。

本発明の実施形態に係る作業機の側面図である。 作業機の平面図である。 作業機の構成を模式的に示す図である。 前照灯の構成を示す斜視図である。 透明カバーの水平断面図である。 本発明の変形例に係る作業機の側面図である。 同作業機の平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施形態に係る作業機１０の側面図であり、図２は作業機１０の平面図である。また、図３は作業機１０の構成を模式的に示す図である。なお、前後左右、及び上下といった各方向の記載は、作業機１０を基準とした各方向である。図１において、前方を符号ＦＲで示し、上方を符号ＵＰで示している。

図１に示すように、作業機１０は、機体１１に、動力源１２と、走行装置１３と、除雪作業をする作業部１４と、操作パネル１５（操作装置とも称する）とを、備えた自走式の除雪機である。操作パネル１５には、機体１１の後部から後方上部に延びた操作ハンドル１６が設けられている。作業者は、作業機１０を運転して除雪作業を行う場合、作業機１０後方にて操作ハンドル１６を把持し、操作パネル１５を操作する等して作業機１０を操縦し、走行する作業機１０に連られながら歩行する。

動力源１２は、作業機１０の前後中央に設けられ、この動力源１２の前上部から左右に間隔を空けて一対のアーム１７が立設する。これらアーム１７の上端に、照明光Ｋを照射する前照灯２０が支持される。この前照灯２０は、機体１１の前方に連結された作業部１４（後述するオーガハウジング４１やシュータ４５など）よりも後方、且つ、オーガハウジング４１よりも上方に配置される。さらに、前照灯２０は、シュータ４５に対して左方向又は右方向（本実施形態では右方向：図２）にずれた位置に配置されている。

動力源１２は、走行装置１３と作業部１４とを駆動するものであり、図３に示す電動モータ３１、及びエンジン３２を有する。電動モータ３１は、図３に示す制御部４０の制御の下、走行装置１３を駆動する。本構成では、左右に間隔を空けてクローラ式の一対の走行装置１３を備え、各走行装置１３を、それぞれ異なる電動モータ３１で減速機構を介して駆動する。

エンジン３２は、内燃機関であり、制御部４０の制御の下、変速機３４を介して作業部１４を駆動する。エンジン３２の駆動軸には発電機３５が設けられる。発電機３５によって発電された電力は、バッテリ３６、電動モータ３１、前照灯２０等の作業機１０が有する電装部品に供給される。なお、走行装置１３は、エンジン３２によって駆動される構成でもよい。

図１〜図３に示すように、作業部１４は、機体１１の前方ＦＲに連結されており、オーガハウジング４１と、オーガハウジング４１の後部に連結されるブロアハウジング４２と、オーガハウジング４１内に設けられたオーガ４３と、ブロアハウジング４２内に設けられたブロア４４と、ブロアハウジング４２から上方ＵＰへ延びた上記シュータ４５と、を備える。
オーガハウジング４１は、オーガ４３の上方ＵＰ、後方及び左右両側を覆うカバーであり、オーガ４３の前方ＦＲ及び下方を露出した状態でオーガ４３を覆う。本実施形態では、オーガ４３は、その接地面Ｇｓがオーガハウジング４１の上端縁４１Ａと略平行になる姿勢でオーガハウジング４１に収められている。

オーガ４３には、図３に示すように、変速機３４の出力軸３４Ｓが連結され、出力軸３４Ｓの回転によってオーガ４３が回転駆動され、作業機１０の前方ＦＲの雪を掻き取って除雪する。ブロア４４は、制御部４０の制御の下、オーガ４３によって掻き取られた雪をシュータ４５に供給し、シュータ４５によって雪を離れた位置に飛ばす。つまり、シュータ４５は、オーガ４３によって掻き集めた雪を作業機１０から離れた位置に投雪する投雪部として機能する。

シュータ４５は、走行装置１３が接地している地面Ｇｒ（作業機１０が走行する走行面に相当）に対して、垂直方向に延びる軸線周りに回転可能に設けられ、シュータ駆動モータ４７によって回転駆動される。シュータ４５が回転することによって、投雪方向を前後左右の任意の方向に調整可能である。

シュータ４５の上端部には、シュータガイド４８が設けられる。シュータガイド４８は、上下にスイング自在に取り付けられ、上下方向の角度（つまり、投雪角度）を調整可能である。シュータガイド４８は、ガイド駆動モータ４９によって投雪角度が制御される。
図１に示されるように、作業機１０は、左右の走行装置１３によって前進走行しつつ、前部のオーガ４３によって雪を掻き集め、掻き集めた雪をブロア４４によってシュータ４５を介して遠くへ飛ばすことができる。

作業機１０は、オーガハウジング４１の姿勢を変更するオーガハウジング駆動機構５０を備え、このオーガハウジング駆動機構５０は、昇降駆動機構５０Ａと、ローリング駆動機構５０Ｂと、を備えている。昇降駆動機構５０Ａは、制御部４０の制御の下、機体１１に対してオーガハウジング４１を昇降駆動する機構である。ローリング駆動機構５０Ｂは、制御部４０の制御の下、機体１１に対してオーガハウジング４１をローリング駆動する機構である。ローリング駆動とは、前方側からオーガ４３をみたときの当該オーガ４３の接地面Ｇｓの左右方向の傾動角度（「ローリング角度」）を変更する駆動態様である。これにより、オーガハウジング４１の高さを変更し、且つ、左右方向への向きを変更可能である。この場合、オーガ４３はオーガハウジング４１と共に移動する。

制御部４０は、プログラム及び各種データを記憶するメモリ４０Ａ（図３）を有し、メモリ４０Ａに記憶されたプログラムを実行することによって、作業機１０の各部を制御する。制御部４０は操作パネル１５の近傍に配置される。
図１に示すように、操作ハンドル１６は、作業者が把持するグリップ６１と、左右の旋回操作レバー６２とをそれぞれ有している。さらに、左の操作ハンドル１６は、走行準備レバー６３を有している。

制御部４０は、作業者が所定操作（走行準備レバー６３を握ってグリップ６１側に下げる操作）を行っている場合に、走行装置１３と作業部１４の駆動を許可する。また、制御部４０は、作業者が左又は右の旋回操作レバー６２を握っているときに、握っている方へ作業機１０を旋回するように、走行装置１３を制御する。

図３に示すように、操作パネル１５は、メインスイッチ６６、スロットルレバー６７、方向速度レバー６８、オーガハウジングレバー６９、シュータ操作レバー７０、オーガスイッチ７１、及び目標作業速度設定部７２などの操作子を備えている。
メインスイッチ６６は、電気系統をオンにするとともに、エンジン３２を始動させる手動操作子である。スロットルレバー６７は、エンジン３２の回転速度を制御するための手動操作子である。方向速度レバー６８は、左右の走行装置１３の回転を制御するための手動操作子である。

オーガハウジングレバー６９は、オーガ４３で除雪作業時に、オーガハウジング駆動機構５０によって、オーガハウジング４１を雪面に合わせて昇降並びにローリングさせる手動操作子である。シュータ操作レバー７０は、シュータ駆動モータ４７、及びガイド駆動モータ４９によって、シュータ４５及びシュータガイド４８の向きを変えるための操作部材である。

オーガスイッチ７１は、オーガ４３とエンジン３２との間の動力伝達経路に設けられた不図示の電磁クラッチを切り替える手動操作子であり、オーガスイッチ７１がオンのときに動力伝達を可能にし、オフのときに動力伝達を遮断する。つまり、制御部４０は、走行準備レバー６３をグリップ６１側に下げる操作と、オーガスイッチ７１をオンにする操作とが行われた場合に、エンジン３２の動力によってオーガ４３及びブロア４４を駆動させる。

目標作業速度設定部７２は、作業部１４の目標作業回転速度を設定する手動操作子である。シュータ４５からの投雪距離はブロア４４の回転速度によって決まるので、作業部１４の目標作業回転速度が設定されると、シュータ４５からの投雪距離が設定される。つまり、目標作業速度設定部７２は、投雪距離を設定する手動操作子（投雪距離レバー）でもある。

また、作業機１０は、制御部４０が作業機１０の各部を制御するために必要な情報を検出する検出部８０（図３）を備えている。
つまり、検出部８０は、作業機１０が有する各部の情報（本構成では、作業部１４の回転速度（オーガ４３の回転速度）、エンジン３２の回転速度、オーガハウジング４１の高さ、重力方向（鉛直方向）に対するオーガハウジング４１の傾き角、オーガハウジング４１のローリング位置など）を検出するためのセンサを備える。これらのセンサについては、従来の除雪機が有するセンサを適用可能である。

ところで、本実施形態の作業機１０において、前照灯２０は、地面Ｇｒからの高さが周囲に居る人の視線よりも低くなる位置に配置されており、前照灯２０の照明光Ｋが周囲の人の視界に入り難くなっている。なお、本実施形態の前照灯２０は光軸Ｍが水平に設定されているが、この光軸Ｍを水平よりも下方に向けることで、周囲の人の視界に照明光Ｋがより入り難くしてもよい。

しかしながら、前照灯２０が低い位置に配置された場合、また、光軸Ｍが下方に向けられた場合、図１に示すように、照明光Ｋの出射範囲αに作業部１４（本実施形態ではオーガハウジング４１）が入り込む。この場合、何ら対策を施さなければ、作業部１４を照らす照明光Ｋの反射で作業者が眩しく感じる。また、作業部１４が明るいことで、それよりも前方ＦＲが相対的に暗く感じるので、前方ＦＲの視認性が低下してしまう。

そこで本実施形態の作業機１０は、前照灯２０の配置位置、及び光軸Ｍの方向に変更を加えることなく作業部１４における照度を抑えることで、作業部１４での反射による眩しさを抑えるように前照灯２０が構成されており、係る前照灯２０の構成について詳述する。

図４は、前照灯２０の構成を示す斜視図である。
前照灯２０は、図４に示すように、左右に長く、正面に出射開口８２Ａが設けられた箱型のケース８２と、ケース８２に収められた光源８３と、このケース８２の出射開口８２Ａを覆う透光性材で形成された透明カバー８４と、を備え、光源８３の光が透明カバー８４から照明光Ｋとして照射される。光源８３には、ＬＥＤやレーザーライト、バルブライトなどが用いられる。

図５は、透明カバー８４の水平断面図である。
透明カバー８４の表面（ケース８２の外に露出する面）は、凹凸が無いフラットな面に形成されている。また透明カバー８４は、同図に示すように、水平断面が弓形に曲がることで光源８３の照明光Ｋを拡大するレンズとして機能し、左方向ＬＦ、及び右方向ＲＴに広い範囲が照明されるようになっている。

さらに、この透明カバー８４には、照明光Ｋのうち、作業部１４に向かう範囲β（図１、図２）の光Ｋ１を制御し、作業部１４における照度を下げる光制御部８６が一体に設けられている。
具体的には、光制御部８６は、作業部１４に向かう光Ｋ１を、機体１１の左方向ＬＦ、及び右方向ＲＴに振り分ける光学素子８８を備えている。
この光学素子８８は、光源８３から入射する光Ｋ１を左方向ＬＦ、及び右方向ＲＴに拡大する凹面レンズの光学的機能を有したフレネルレンズであり、透明カバー８４の内側の面である裏面８４Ａ（光源８３と対向する面）に、光Ｋ１が透過する範囲の全体に一体に形成されている。

また光学素子８８は、図５に示すように、透明カバー８４が照明光Ｋに与えるよりも大きな左方向ＬＦ又は右方向ＲＴへの屈折を光Ｋ１に与えることで、照明光Ｋの他の光よりも左方向ＬＦ又は右方向ＲＴに大きく逸れる方向に光Ｋ１を配光する。これにより、光制御部８６が作業部１４に向かう光Ｋ１を、図２に示すように、機体１１の前方ＦＲの左側のエリアＡ１、及び右側のエリアＡ２に振り分けられ、それぞれのエリアＡ１、Ａ２を照明する。この結果、作業部１４の両側が明るくなり、両側の地面Ｇｒをより視認し易くなる。

係る光学素子８８を前照灯２０が備えることで、前照灯２０が有する配光特性は、作業部１４における照度を周囲（左側のエリアＡ１、及び右側のエリアＡ２）よりも低くする特性となる。この配光特性にあっては、作業部１４の両側のエリアＡ１、Ａ２や前方ＦＲに比べ、作業部１４における照度が低くなるので、作業部１４の明るさ（すなわち作業部１４の反射）が低下する。したがって、作業部１４の眩しさが低減され、さらに作業部１４よりも前方ＦＲの側が暗く感じることがなく、地面Ｇｒの凹凸や異物を見つけ易くなり、視認性を向上させることができる。

本実施形態によれば、次の効果を奏する。

本実施形態の作業機１０では、前照灯２０が作業部１４の照度を作業部１４の周囲よりも低くする配光特性を有する。これにより、作業部１４の明るさが比較的抑えられることで眩しさが低減され、作業機１０の前方の視認性低下が抑えられる。

本実施形態の作業機１０では、前照灯２０が作業部１４に向かう光Ｋ１の光量を減じる光制御部８６を有する。これにより、作業部１４を照らす光の光量が減じられるので、作業部１４での反射による明るさが抑えられ、眩しさが低減される。

本実施形態の作業機１０では、光制御部８６が作業部１４に向かう光Ｋ１を、当該作業部１４を外れた箇所に向けるので、この光Ｋ１が、作業部１４を外れた箇所の照明に用いられ、光の利用効率が高められる。

本実施形態の作業機１０では、光制御部８６が作業部１４に向かう光Ｋ１を、作業部１４を挟む両側に向けるので、作業部１４の両側の照度を効率良く高めることができる。

本実施形態の作業機１０では、光制御部８６が透明カバー８４に一体に設けられているので、前照灯２０と光制御部８６の相対的な位置ズレが生じることがない。これにより、前照灯２０から出射される光のうち作業部１４に向かう光Ｋ１を正確に制御できる。

本実施形態の作業機１０では、作業部１４に向かう光Ｋ１を制御する光学素子８８が、透明カバー８４の内側の面である裏面８４Ａに一体形成されているので、透明カバー８４の表面に光学素子８８による凹凸が形成されることがなく、透明カバー８４の表面を凹凸が無いフラットな面にできる。これにより、作業部１４の作業に伴い舞い散る雪などの透明カバー８４の表面への付着を防止し、当該雪などの付着による照射効率や光制御精度の低下を防止できる。

本実施形態の作業機１０が、地面に積もった雪を除去する作業部１４を有した除雪機であり、除雪作業によって舞い散る雪の影響を受けるために、作業部１４の後方の機体１１に前照灯２０を配置せざるを得ない場合でも、作業部１４での反射による明るさを抑え、前方ＦＲの視認性低下を抑えることができる。

なお、上述した実施形態は本発明の一態様を例示したものであって、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

上述した実施形態において、光制御部８６は、光源８３から作業部１４に向かう光Ｋ１の照射方向を変えることで、当該作業部１４を照らす光の光量を減じている。しかしながら、これに限らず、光制御部８６は、光Ｋ１を拡散、吸収、或いは、遮蔽することで、作業部１４を照らす光の光量を減じてもよい。

上述した実施形態において、光制御部８６は、光源８３から作業部１４に向かう光Ｋ１を、作業部１４を挟む両側に照射方向を変えているが、これに限らず、作業部１４よりも前方ＦＲを照らすように照射方向を変えてもよい。

上述した実施形態において、前照灯２０の透明カバー８４に光制御部８６を一体に設けたが、別体に設けられてもよい。

上述した実施形態において、光源８３が多数のＬＥＤを備える場合には、各々のＬＥＤの光軸が作業部１４に当たらないように、ＬＥＤの個々の配置や取付姿勢を調整することで、作業部１４の照度が周囲よりも低くなるようにしてもよい。

上述した実施形態において、除雪作業をする作業機１０として、作業部１４にオーガ４３、及びオーガハウジング４１を備えた除雪機を説明したが、これに限らない。すなわち、図６、及び図７に示すように、作業機１１０は、作業部１１４にドーザブレード１４１を備える除雪機であってもよい。

上述した実施形態において、除雪機は、自走式に限らず、歩行型でもよい。

また本発明は、除雪機に限らず、例えば畑や水田を耕す耕耘機などの任意の作業機に適用できる。

１０、１１０ 作業機（除雪機）
１１ 機体
１４、１１４ 作業部
２０ 前照灯
４１ オーガハウジング
８２ ケース
８２Ａ 出射開口
８３ 光源
８４ 透明カバー（カバー）
８６ 光制御部
８８ 光学素子
１４１ ドーザブレード
Ｋ 照明光
Ｋ１ 作業部に向かう光
Ｍ 光軸

Claims (6)

1. 走行する機体と、
   前記機体の前方に設けられ、前記機体の前方の地面に積もった雪を除去する作業部と、
   前記機体に設けられ、前記作業部の後方から照明光を出射して前記作業部の前記前方を照らす前照灯と、
   を有した除雪機において、
   前記前照灯は、
   前記照明光の出射範囲に前記作業部が入り込んでおり、
   前記照明光によって照らされる前記作業部における照度を、当該作業部よりも前方における照度よりも低くする配光特性を有する、
   ことを特徴とする除雪機。
2. 前記前照灯は、
   光源を有し、
   前記光源から前記作業部に向かう照明光の光量を減じ、或いは、前記光源から前記作業部に向かう照明光を遮蔽する光制御部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の除雪機。
3. 前記光制御部は、
   前記光源から前記作業部に向かう照明光を、前記作業部を外れた箇所に向け、前記作業部に向かう照明光の光量を減じる
   ことを特徴とする請求項２に記載の除雪機。
4. 前記光制御部は、
   前記光源から前記作業部に向かう照明光を、前記作業部を挟む両側に向ける
   ことを特徴とする請求項３に記載の除雪機。
5. 前記前照灯は、
   前記光源の光を照明光として出射する出射開口が形成されたケースと、
   前記出射開口に設けられた透光性のカバーと、を備え、
   前記光制御部が前記カバーに一体に設けられている、
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の除雪機。
6. 前記光制御部は、前記カバーの裏面に一体形成され、前記作業部に向かう照明光を制御する光学素子を備える、
   ことを特徴とする請求項５に記載の除雪機。

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