JPH0564215U - ロータリー式除雪車の除雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、オーガで余分な動力を消費するこ
となくシュート詰まりを予防するとともに、全体として
除雪能力を向上させることを目的とする。 【構成】 エンジンの動力により駆動されるオーガ及び
ブロアを有してなるロータリー式除雪車の除雪用駆動装
置において、エンジンの出力軸により駆動される油圧ポ
ンプと、油圧ポンプに接続されたオーガ用可変容量モー
タと、オーガ用可変容量モータにより駆動されるオーガ
と、油圧ポンプに接続されたブロア用可変容量モータ
と、ブロア用可変容量モータにより駆動されるブロアと
を備えていることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ブロアを回転して、その遠心力で雪を投げるロータリー式除雪車の 除雪装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ロータリー式除雪車は、エンジンの動力により駆動される除雪装置を 有し、この除雪装置は、雪を切削しながら車両の中央部に雪を掻き込んで送るオ ーガと、オーガにより掻き集められた雪を放出するブロアとを備えている。

【０００３】 ロータリー式除雪車では、エンジンからの一部の動力が除雪装置の入力部に機 械的または実開平３−２０１６号公報に示すように油圧を介して伝達され、除雪 装置においては、その入力部からブロア及びオーガに動力が機械的に伝達されて いる。

【０００４】 図４はかかる除雪装置の一例を示す。 図において、符号２１はエンジンで、このエンジン２１に、第１ドライブシャ フト２２を介して機械式変速機２３が連結し、この機械式変速機２３に第２ドラ イブシャフト２４を介して動力分配機２５が連結されている。この動力分配機２ ５の一方の出力軸２５Ａにはブロア２６が装着され、他方の出力軸２５Ｂには第 ３ドライブシャフト２７，ローラチェーン伝動機２８を介してオーガ２９が装着 されている。

【０００５】 動力分配機２５，ブロア２６，第３ドライブシャフト２７，ローラチェーン伝 動機２８，オーガ２９により、除雪装置３０が構成されている。 しかして、ロータリー式除雪車が走行しながら、その除雪装置３０により、雪 がオーガ２９を介してブロア２６に掻き込まれ、さらに、ブロア２６により投雪 されるが、過去のテストデータにより、単位時間，単位動力当たりの除雪質量は 、除雪作業能率として、ブロア周速に対して図５に示す関係にあることが判明さ れている。

【０００６】 これは、同じ動力で除雪作業する場合、ブロア周速が小さい程、除雪能力が増 大することを示している。しかし、ブロア周速を余り小さくすると、投雪された 雪が失速して投雪シュートを詰まらせ、作業不能となる。例えば、単位動力が２ ００ｋＷのクラスでは、雪質によりバラツキはあるが、ほぼブロア周速１２ｍ／ Ｓがシュート詰まりを生じさせない下限値とされている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来のロータリー式除雪車の除雪装置３０にあっては、エンジン２ １は機械式変速機２３を介してオーガ２９とブロア２６に機械的に接続され、か つ、オーガ２９とブロア２６は動力分配機２５により、それらの出力比率が一定 となっているので、ブロア２６，オーガ２９の回転数は、エンジン２１の回転数 と所定の変速比で１対１に対応するとともに、ブロア２６とオーガ２９との回転 比は常に一定であり、各々の回転数を個別に制御する操作を行なうことはできな い。

【０００８】 また、ブロア２６，オーガ２９の回転数は、エンジン２１の回転数と従属関係 にあり、エンジン２１の回転数と独立して回転数を変えることもできない。その ため、以下の不具合を生じさせている。

【０００９】 本来、オーガ２９は、ブロア２６で投雪しうる分量の雪だけ掻き込めば良いが 、機械駆動では、上述のように、ブロア２６とオーガ２９の回転比率が一定にな っていることから、図６に示すように、ブロア２６によるブロア投雪量よりオー ガ掻込量が大きくなっている。特に３ＲＤの変速段における高速回転数域で、こ の関係が顕著となっている。そのため、オーガ２９により送り込まれた雪をブロ ア２６で投雪することができず、ブロア２６内に溢れた状態で、オーガ２９でそ のまま雪が掻き回され、オーガ２９で余分な動力を消費することになり、全体と して除雪能力の低下を招いている。

【００１０】 なお、除雪能力は、エンジン２１の停止として現れ、図７の斜線領域外部分に 示される。即ち、容積的な制約形態として、シュートの詰まり→抵抗の増加→出 力不足として現れ、また、動力的な制約形態として、出力不足→ブロアの回転速 度の低下→投雪の速度低下→シュートの詰まりとして現れる。

【００１１】 また、以下のように、ブロア２６の回転数が、その下限値を下回わると雪が詰 まるという不具合もある。 一般に、図５に示すように、ロータリー式除雪車の除雪能力は、ブロア２６の 周速（即ち、ブロア２６の周速≒雪の放出速度）と反比例の関係にあることが知 られている。つまり、ブロア２６の周速が低い程、除雪量が多くなる。

【００１２】 しかし、余り周速を低くすると、ブロア２６から放出された雪が失速して投雪 シュートを詰まらせて作業不能に陥ることになるので、ブロア２６の回転数の下 限値も限界がある。

【００１３】 また、ロータリー式除雪車では、除雪負荷の変動によりエンジン２１の回転数 が変動する。このため、ある程度エンジン２１の回転数が低下してもシュート詰 まりが起きぬように、ブロア２６の回転数を設定する必要がある。即ち、実際の 除雪作業では、ブロア周速がシュート詰まりに対する下限値を下回らないように 、エンジン２１の回転数を調整している。このエンジン２１の回転数の調整は、 オペレータが走行速度調整レバーを操作して、作業速度を変えることで、除雪負 荷の変化に対応している。

【００１４】 勿論、除雪能力を最大にすることだけを考えれば、ブロア周速の下限値近辺と エンジン２１の最大出力点を一致させるのが望ましい。しかし、この様な設定で は、除雪負荷の変動によるエンジン２１の回転数の変動幅を、極めて精度良く操 作する必要があるが、もし、操作の精度が悪い場合には、除雪負荷の変化や道路 勾配の変化等による少しのエンジン２１の回転数の低下によってさえ、シュート 詰まりを起こし、作業不良を招くことになる。従来は、エンジン２１の定格点（ エンジンの出力曲線における定格馬力，定格回転数の点）において、ブロア２６ の回転数が下限値の１．２倍〜１．３倍になるようにしている。このことは、許 容しうるエンジン２１の回転数の低下幅を拡大し、速度調整をやり易くしたもの であるが、シュート詰まりを予防して除雪装置３０の取り扱いを容易にするのと 引換えに、除雪能力を犠牲にしていることになる。

【００１５】 本考案は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、オー ガで余分な動力を消費することなくシュート詰まりを予防するとともに、全体と して除雪能力を向上させることができるロータリー式除雪車の除雪装置を提供す ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、エンジンの動力により駆動されるオーガ及びブロアを有してなるロ ータリー式除雪車の除雪装置において、エンジンの出力軸により駆動される油圧 ポンプと、油圧ポンプに接続されたオーガ用可変容量モータと、オーガ用可変容 量モータにより駆動されるオーガと、油圧ポンプに接続されたブロア用可変容量 モータと、ブロア用可変容量モータにより駆動されるブロアとを備えていること を特徴とする。

【００１７】

【作用】

本考案においては、オーガは、エンジンの回転と切り離して、オーガ用可変容 量モータにより独立駆動される。

【００１８】 また、ブロアは、エンジンの回転と切り離して、ブロア用可変容量モータによ り独立駆動される。

【００１９】

【実施例】 以下、図１ないし図３により、本考案の実施例に係わるロータリー式除雪車の 除雪装置について説明する。

【００２０】 図１において、符号１はエンジンで、このエンジン１の出力軸１Ａにオーガ用 可変容量油圧ポンプ２，ブロア用可変容量油圧ポンプ３が直結されるとともに、 ロータリー式除雪車を走行させるための走行用油圧ポンプ（図示せず）が直結さ れている。

【００２１】 オーガ用可変容量油圧ポンプ２にオーガ用可変容量モータ４が接続され、この オーガ用可変容量モータ４にオーガ５が連結されている。 また、ブロア用可変容量油圧ポンプ３にブロア用可変容量モータ６が接続され 、このブロア用可変容量モータ６にブロア７が連結されている。

【００２２】 しかして、エンジン１の回転により、オーガ用可変容量油圧ポンプ２，ブロア 用可変容量油圧ポンプ３が作動し、オーガ用可変容量油圧ポンプ２によりオーガ 用可変容量モータ４が駆動し、このオーガ用可変容量モータにより、オーガ５が 回転し、雪が、切削されながらブロア７内下端に掻き込んで送られる。

【００２３】 また、ブロア用可変容量油圧ポンプ３によりブロア用可変容量モータ６が駆動 し、このブロア用可変容量モータ６により、ブロア７が回転し、オーガ５から送 られた雪が投雪される。

【００２４】 以上の如き構成によれば、ブロア用可変容量モータ６及びオーガ用可変容量モ ータ４の出力回転数を独立に制御することにより、オーガ５とブロア７の回転比 を自由に選定することができる。即ち、オーガ５及びブロア７の回転数をエンジ ン１の回転数と切り離して独立に制御することができる。

【００２５】 これにより、オーガ５の回転数を、ブロア７の回転数に対して、ブロア７で処 理可能な分量の雪を掻き込むだけの掻込量になるように制御することができ、オ ーガ５の無駄な動力消費を排除し、全体として除雪効率の向上を図ることができ る。例えば、図２に示すように、ブロア７の周速が低くて除雪量が多い時には、 オーガ５の掻込量を増やし、逆に、ブロア７の周速が高くて除雪量が少ない時に は、オーガ５の掻込量を減らすように制御し、これにより、オーガ５で無駄に消 費していた動力をブロア７へ回して有効に使うことができる。これは、従来の図 ６におけるオーガ掻込量とブロア投雪量との差が少なくなることを意味している 。

【００２６】 また、上述したように、ブロア７は、ブロア用可変容量モータ６によりエンジ ン１の回転と切り離して独立駆動することができる。従って、ブロア７の回転数 を、エンジン１の回転数と切り離して任意に選ぶことができる。

【００２７】 これにより、ブロア用可変容量モータ６の適切な制御により、エンジン１の回 転数の変動に係わらずブロア７の回転数を一定に保つことができ、エンジン１の 回転数が低下しても、エンジン１の回転数を調整することなく、ブロア周速が、 その下限値を超えることを防止し、雪詰まりを解消することかできる。また、投 雪距離を一定に保こともできる。つまり、実際の除雪作業で、ブロア周速がシュ ート詰まりに対する下限値を下回らないようにエンジン１の回転数の調整をする ことなく、除雪負荷の変化に対応することができる。

【００２８】 さらに、従来の機械駆動の場合の除雪能力と本実施例の除雪能力を比較した図 ３に示すように、オーガ用可変容量モータ４，ブロア用可変容量モータ６により 、無段変速を行ない、その動力をオーガ５及びブロア７に伝達できるので、従来 の機械式の伝達手段に比して除雪能力を向上させることができる。

【００２９】 そして、図３において、従来はブロア周速が１ＳＴ，２ＮＤ，３ＲＤの３段切 り換えに構成され、各段が短い実線で示されている。この場合、ブロア周速の低 下に伴い、除雪能力（作業能率）は上昇していくが、同時にエンジン出力が低下 するため、除雪能力の上昇が緩やかとなっている。

【００３０】 また、点線で示した曲線は、動力一定とした伝達効率１００％の無段階変速が 可能な場合を示しているが、実際には、実現不可能である。 実線で示した長い曲線は、本実施例の油圧駆動の場合を示し、緩やかな変速カ ーブを構成している。この場合、従来の機械駆動に比して、油圧駆動では動力伝 達効率が約２０％低下する。この動力伝達効率による除雪能力の損失分ΔＬを差 し引いても、除雪能力はα分だけ増加する。

【００３１】 なお、本実施例においては、オーガ，ブロア用の油圧ポンプとして、可変容量 油圧ポンプ２，３が使用されているが、定容量形の油圧ポンプでも良い。 また、本実施例においては、油圧ポンプの数は２個となっているが、１個にし て、この油圧ポンプからオーガ用の油圧モータ，ブロア用の油圧モータにそれぞ れ圧油を供給することもできる。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ブロア用可変容量モータ及びオーガ用 可変容量モータの出力回転数を独立に制御することにより、オーガとブロアの回 転比を自由に選定することができる。即ち、オーガ及びブロアの回転数をエンジ ンの回転数と切り離して独立に制御することができる。

【００３３】 これにより、オーガの回転数を、ブロアの回転数に対して、ブロアで処理可能 な分量の雪を掻き込むだけの掻込量になるように制御することができ、オーガの 無駄な動力消費を排除し、全体として除雪効率の向上を図ることができる。

【００３４】 また、上述したように、ブロアは、ブロア用可変容量モータによりエンジンの 回転と切り離して独立駆動することができ、ブロアの回転数を、エンジンの回転 数と切り離して任意に選ぶことができる。

【００３５】 これにより、ブロア用可変容量モータの適切な制御により、エンジンの回転数 の変動に拘らずブロアの回転数を一定に保つことができ、エンジンの回転数が低 下しても、エンジンの回転数を調整することなく、ブロア周速が、その下限値を 超えることを防止し、雪詰まりを解消することかできる。また、投雪距離を一定 に保こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係わるロータリー式除雪車の
除雪装置を示す構成図である。

【図２】本実施例におけるブロア投雪量とオーガ掻込量
の関係を示す説明図である。

【図３】本実施例におけるブロア周速と除雪能力の関係
を示す説明図である。

【図４】従来におけるロータリー式除雪車の除雪装置を
示す構成図である。

【図５】ブロア周速と除雪作業能率を示す説明図であ
る。

【図６】従来におけるブロア投雪量とオーガ掻込量の関
係を示す説明図である。

【図７】除雪能力の説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン １Ａ 出力軸 ２ オーガ用可変容量油圧ポンプ ３ ブロア用可変容量油圧ポンプ ４ オーガ用可変容量モータ ５ オーガ ６ ブロア用可変容量モータ ７ ブロア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの動力により駆動されるオーガ
   及びブロアを有してなるロータリー式除雪車の除雪装置
   において、 エンジンの出力軸により駆動される油圧ポンプと、 油圧ポンプに接続されたオーガ用可変容量モータと、 オーガ用可変容量モータにより駆動されるオーガと、 油圧ポンプに接続されたブロア用可変容量モータと、 ブロア用可変容量モータにより駆動されるブロアとを備
   えていることを特徴とするロータリー式除雪車の除雪装
   置。