JPH11153221A - ロータリ除雪車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車速調整にペダルと前後進レバーの２系統を有
し、走行中にペダルから前後進レバーに切り替えた際の
誤発進を未然に防止しうる機能を備えたロータリ除雪車
を提供する。 【解決手段】このロータリ除雪車は、車速ペダルと、設
定位置が保持される前後進レバーを有している。ペダル
とレバーの操作量を検知するセンサPOT1,2は車速信号SG
1 を出力する。ペダル前後進選択スイッチ4 はペダル操
作による前進／後進を選択する。走行モード選択スイッ
チ5 は、ペダルセンサPOT1からの車速信号SG1 とレバー
センサPOT2からの車速信号SG1 を切り替える。走行用油
圧ポンプの電気式斜板を制御するソレノイドバルブ10
は、車速信号SG1 により制御される。ペダルで走行中に
走行モードを前後進レバー側に切り替えた場合、前後進
レバーが中立位置以外にあると、安全装置２のCPU20 が
停止リレー13を作動させてソレノイドバルブ電流を０に
し、車両を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ペダルとレバーの
２系統の一方を選択して電気式斜板制御による走行用油
圧ポンプを制御するロータリ除雪車に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械式斜板制御による走行用油圧ポンプ
を用いて走行するロータリ除雪車においては、その車速
調整は、走行用の油圧ポンプ斜板の傾転角をプッシュプ
ルワイヤ等によるリンク機構により可変して行う。これ
により、油圧ポンプからの作動油吐出量が変化し、これ
が油圧モータに送られ車速を可変できる。

【０００３】車速の調整は、中大型車では専ら前後進レ
バーと呼ばれる半固定式の手動レバーが主流である。こ
れに対して、１人乗り乗車の小型車では、ペダル式が採
用されている。これは、室内が狭くオペレータは１人で
操向（ハンドル）、車速の調整、シュート操作による投
雪、除雪装置の昇降操作等を同時且つ並行して行う必要
があり、両手が塞がってしまうために、足のペダルで車
速を調整する必要があるためである。なお、エンジン回
転数の上下は別に設けられた半固定式レバーによって予
め設定しておく。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ペダルによる車速調整
は、乗用車感覚に近いため扱いが容易である反面、除雪
作業中の速度は数ｋｍ／ｈと非常に低速であり、速すぎ
ると過負荷による雪詰まりを発生し易い。このような微
妙な速度調整を足によるペダル操作によって行うことは
非常に熟練を要し、また、ペダルはバネ力により戻され
るためこれを足で保持しなければならないことから長時
間の作業はオペレータの疲労が大きかった。

【０００５】前後進レバーの利点は、手を離しても摩擦
板によりその位置を保持するので、オペレータが常に触
っている必要がなく疲労が少ないことにある。また、微
妙な速度調整は経験的に手の方が容易であり、更に１本
のレバーで（切替え操作なしで）前進／後進が行える。
これに対し、ペダルの場合は前進・後進の選択を別のス
イッチ等で予め切り替えておく必要がある。

【０００６】以上の経緯から、本発明者は、オペレータ
の強いニーズに応えてペダルと前後進レバー併用型の新
規なロータリ除雪車の開発を開始した。しかしながら、
このようなタイプのロータリ除雪車の開発において、本
発明者は次に説明するような技術的課題を解決する必要
を認識した。

【０００７】ペダルと前後進レバー併用型のロータリ
除雪車を開発する場合に、これを従来の機械式のワイヤ
リンク機構によって構成すると非常に機構が複雑とな
り、また操作力が重くなってしまう為に微妙な車速調整
が困難となる。

【０００８】通常ペダルで走行する場合は、前後進レ
バーは中立位置としておくが、走行モードをペダルから
前後進レバーに切り替えた際、オペレータが前後進レバ
ーの位置を誤って動かしており、これに気付かずに切り
替えを行った場合、急に車が発進したり、最悪の場合、
オペレータの意に反して前進と後進が反転することもあ
り得るため危険であった（誤発進の問題）。これは、前
後進レバーがペダルとは異なり、その位置を機械的に保
持する構造のため、除雪作業に没頭するオペレータが前
後進レバーに誤って触り、それに気付かずに走行モード
をペダルから前後進レバーに不用意に切り替えることが
一因である。

【０００９】従って、本発明の目的は、車速調整にペダ
ルと前後進レバーの２系統を有し、走行モードをペダル
から前後進レバーに切り替えた際の誤発進を未然に防止
しうる機能を備えたロータリ除雪車を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課
題に対して次のような解決策を案出した。 ・電気式斜板制御の走行用油圧ポンプを採用して従来の
プッシュプルワイヤ等の機械的なリンク機構を廃止。 ・ペダルと前後進レバーに各々操作量に応じた車速信号
（例えば電圧）を出力するセンサ（例えばポテンシオメ
ータのような回転角センサ）を設置。 ・ペダルと前後進レバーの車速信号切替え用スイッチ
（走行モード選択スイッチ）を設置。 ・前記各センサからの信号が電圧信号である場合に、こ
れを規定の電流信号に変換する走行アンプ（アナログ
式：電圧／電流変換アンプ）を設置。以上のように、走
行制御は全電子式走行制御方式を採用した。

【００１１】ところで、上記の走行アンプは、入力され
たポテンシオメータ等のセンサからの電圧を規定の電流
値に変換して油圧ポンプの斜板制御用比例バルブに与え
るものである。従って、走行モードをペダルから前後進
レバーに切り替えた際、オペレータが前後進レバーの位
置を誤って中立以外の位置に動かしている場合、前述の
ような誤発進の問題が生じるのである。

【００１２】そこで本発明者は、前記の課題に対して
次のような解決策を案出した。即ち、本考案は、前述の
誤操作が行われても、次のような機能を有する安全装置
を走行アンプとは別に設けることによって、危険を回避
するようにした。

【００１３】・走行モードを切り替えた際、前後進レバ
ーが中立以外にあった場合は自動的に減速し停止する。 ・その後、前後進レバーがオペレータによって一旦中立
に戻されたことを検出し、それ以降は前後進レバーの操
作を有効とする。 以上説明した事項を踏まえて、本出願人は課題を解決す
るための手段として、各請求項において次のような構成
のロータリ除雪車を請求する。

【００１４】請求項１に記載されたロータリ除雪車は、
常時中立位置に戻されるように付勢される車速ペダル
と、設定された位置が保持される前後進レバーと、車速
ペダルの操作量に応じた車速信号を出力するペダルセン
サ（ＰＯＴ１）と、前後進レバーの操作量に応じた車速
信号を出力するレバーセンサ（ＰＯＴ２）と、前記ペダ
ルの操作時に前進／後進を選択するペダル前後進選択ス
イッチ（４）と、前記ペダルセンサからの車速信号と前
記レバーセンサからの車速信号を切り替えて走行モード
を選択する走行モード選択スイッチ（５）と、前記走行
モード選択スイッチによって選択された前記ペダルの車
速信号（ＳＧ１）または前記前後進レバーの車速信号
（ＳＧ１）により傾転される電気式斜板制御を備えた走
行用油圧ポンプとを有しており、さらに、走行モードを
前記ペダルから前記前後進レバー側に切り替えた場合
に、前記前後進レバーが中立位置以外にある場合には、
前記走行用油圧ポンプの駆動状態を停止させるように構
成された安全装置（２）を有することを特徴としてい
る。

【００１５】請求項２に記載されたロータリ除雪車は、
請求項１記載のロータリ除雪車において、前記安全装置
（２）が、制御手段（１９）と、制御手段によって制御
される停止手段（１３）を備えていることを特徴として
いる。そして、前記制御手段（１９）は、前記前後進レ
バーが選択されているか否かを判断する走行モード判断
手段（Ｓ６）と、前記走行モード判断手段が走行モード
が前記ペダルから前記前後進レバーに切り替ったと判断
した場合に前記前後進レバーが中立位置にあるか否かを
判断して前記前後進レバーが中立位置にない場合には停
止制御信号を出力するレバー中立位置判断手段１（Ｓ
８）とを有している。また、前記停止手段（１３）は、
前記制御手段（１９）の前記レバー中立位置判断手段１
（Ｓ８）からの停止制御信号によって前記走行用油圧ポ
ンプの斜板制御用比例バルブへの電流を減少させ車両を
停止させる。

【００１６】請求項３に記載されたロータリ除雪車は、
請求項２記載のロータリ除雪車において、前記制御手段
（１９）がレバー中立位置判断手段２（Ｓ９）を有して
いることを特徴としている。このレバー中立位置判断手
段２（Ｓ９）は、前記レバー中立位置判断手段１（Ｓ
８）から停止制御信号が出力された後に前記前後進レバ
ーが１回以上中立位置に戻されたか否かを判断し、１度
も中立位置に戻されていない場合には前記停止手段（１
３）に停止制御信号を出力するとともに、１回以上中立
位置に戻されている場合には前記停止手段への停止制御
信号の出力を停止させる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１に、本例のロータリ除雪車に
おける走行アンプ１と安全装置２の回路ブロック図を示
す。

【００１８】(1) 走行アンプ１ ＰＯＴ１はペダルに設けられた回転角センサを示し、例
としてポテンシオメータを示す。ＰＯＴ２は前後進レバ
ーに設けられた回転角センサを示し、例としてポテンシ
オメータを示す。

【００１９】ＰＯＴ１，２は走行アンプ１から安定化さ
れた両極性（±）の電圧を給電され、ペダルおよび前後
進レバーの回転角に応じた電圧を発生する。

【００２０】ペダルに設けられたＰＯＴ１のタップ電圧
は、０〜＋の範囲の電圧が発生され、一方がペダル前後
進選択スイッチ４の前進側に接続され、もう一方は走行
アンプ１に入力される。この電圧は電圧極性反転部３に
よって電圧極性が反転した電圧に変換され、ペダル前後
進選択スイッチ４の後進側に接続される。

【００２１】この電圧はペダルによる後進のために設け
られる。ペダル前後進選択スイッチ４によって、ペダル
の前進側または後進側のいずれかの電圧が選択される。

【００２２】この電圧（ペダル）と、ＰＯＴ２（前後進
レバー側の回転角センサ）の電圧が走行モード選択スイ
ッチ５に接続され、選択された電圧が走行アンプ１に入
力される。この電圧は車速信号ＳＧ１に相当する。

【００２３】図２は、前記両回転角センサＰＯＴ１，２
の出力電圧（車速信号ＳＧ１）と、前進及び後退方向の
車速度との関係を示したものである。

【００２４】車速信号ＳＧ１は、走行アンプ１のローパ
スフィルタ部６に入力され、電気的な高周波ノイズをカ
ットされた後、電圧バッファ部７によって安定化され出
力インピーダンスを低減される。

【００２５】時定数回路８では、抵抗Ｒ１とコンデンサ
Ｃ１によって積分回路を構成し、車速信号ＳＧ１の電圧
の変化に対して、その増加時および減少時に一定の傾き
を与え、車速の変化が急峻なものにならないようにして
いる。

【００２６】電圧／電流変換部９では、車速信号ＳＧ１
の電圧に対して比例した両極性の電流を発生し、走行用
油圧ポンプの斜板駆動用に内蔵された電気比例バルブソ
レノイド１０に電流を出力する。

【００２７】ソレノイド電流検出抵抗１１は、電気比例
バルブソレノイド１０からの帰還電流を電圧として検出
するものである。

【００２８】この電圧は電圧／電流変換部９にフィード
バックされ、同回路は、電気比例バルブソレノイド１０
の内部抵抗の変化による電流変化に対して、ソレノイド
電流を一定値に補償する。

【００２９】ブレーキスイッチ１２は、ブレーキを踏下
時にＯＮとなり、走行アンプ１内にある停止手段として
の停止リレー１３を駆動し、同リレー１３の接点は時定
数回路８の入力をグランドに短絡する。これにより、時
定数回路８のコンデンサＣ１の電荷を抵抗Ｒ１を介して
放電するため、電圧／電流変換部９の入力電圧は傾きを
もって減少し、最終的に０Ｖとなる。これに応じて電気
比例バルブソレノイド１０の電流も減少し０Ａとなる。
即ち、ブレーキを踏むことによって、走行中は一定の速
度で減速及び停止する。また、停車中は、ブレーキを踏
みながらペダルまたは前後進レバーを操作してもブレー
キが優先される。

【００３０】安定化電源部１４は、ポテンシオメータ
（前記回転角センサＰＯＴ１，２）および各内部回路に
対して、正負の安定化された所定の電圧を発生供給する
ものである。

【００３１】(2) 安全装置２ 安全装置２は、例としてＣＰＵ（演算部）２０と、Ａ／
Ｄ変換器２１と、入力部２２と、制御用プログラムを格
納する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）２３と、制御及びデ
ータ記憶用の書換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２４と、オ
ープンコレクタ出力を有する出力部２５と、発振部２６
とを１つに内蔵する制御手段としてのワンチップマイコ
ン１９によって構成される。

【００３２】Ａ／Ｄ変換部２１には、前記走行アンプ１
のローパスフィルタ６後のペダルまたは前後進レバーの
選択された車速信号ＳＧ１の電圧が入力され、内部でＡ
／Ｄ変換される。

【００３３】出力部２５は、図３に示すようにＣＰＵ内
の演算部により出力をＯＮ／ＯＦＦされるオープンコレ
クタ出力のトランジスタで構成され、走行アンプ１内の
停止リレー１３にワイヤードＯＲ結合される。

【００３４】出力部２５はオープンコレクタのため、出
力ＯＦＦ時にはブレーキ信号には電気的に関与すること
はなく切り離されている。（ブレーキ信号に影響しな
い）

【００３５】パワーオンリセット回路２７は、電源投入
時にワンチップマイコン１９をリセットするためのリセ
ット信号を発生するものである。

【００３６】ワンチップマイコン１９の動作を中心とし
た安全装置２の作用を説明する。図４に制御フローチャ
ートを示す。 〔ステップ１〕（Ｓ１） 電源投入後、パワーＯＮリセット信号によって制御プロ
グラムが開始される。

【００３７】〔ステップ２〕（Ｓ２） ＲＡＭ２４が初期化される。

【００３８】〔ステップ３〕（Ｓ３） 前後進レバーが中立となったことを記憶するための前後
進レバー中立検知フラグ（Ｆ）を初期化する。（０：中
立未検知 １：中立検知）データ（Ｆ）をＲＡＭ２４に
格納する。

【００３９】〔ステップ４〕（Ｓ４） 出力をＯＦＦすることによって、走行アンプ１側の停止
リレー１３のブレーキ信号ＢＫのラインを電気的に切り
離す。（無関係となる）

【００４０】〔ステップ５〕（Ｓ５） 前後進レバーの選択信号を読み込む。

【００４１】〔ステップ６〕（Ｓ６） 前後進レバーが選択されているかをチェックする。選択
されていなければ初期の状態に戻る。選択されていれば
ステップ７へ進む。

【００４２】〔ステップ７〕（Ｓ７） 前後進レバーの車速信号ＳＧ１の電圧をＡ／Ｄ変換部２
１でＡ／Ｄ変換して読み込む。

【００４３】〔ステップ８〕（Ｓ８） その値から、前後進レバーが中立かどうかチェックす
る。中立（０Ｖ）であれば、ステップ１１へ進み、フラ
グＦをセット（１：中立検知）してステップ４へ進む。
（フラグＦはＲＡＭ２４に格納される。）中立以外であ
れば、ステップ９へ進む。

【００４４】〔ステップ９〕（Ｓ９） フラグＦを調べて、前後進レバーが選択されてから１回
以上中立が検知されたかを調べる。 Ｆが０：前後進レバー選択後に中立になったことがない
（→ステップ１０へ） Ｆが１：前後進レバー選択後に中立になったことがある
（→ステップ４へ）

【００４５】〔ステップ１０〕（Ｓ１０） 出力をＯＮすることによって、走行アンプ１側の停止リ
レー１３のブレーキ信号ＢＫのラインを強制的に接地し
て作動させ、車両を停止する。ステップ５へ進み、前後
進レバーが中立となるまで繰り返す。

【００４６】本実施の形態では、小型ロータリ除雪車
（１人乗車）を前提に説明しているが、本考案はこれに
とらわれず、あらゆる種類・大きさのロータリ除雪車全
体に適用することができる。

【００４７】中、大型のロータリ除雪車でもペダルと前
後進レバーを併用する必要が生じることは将来あり得
る。例えばオペレータの高齢化等により人手が不足し、
現在２人乗車が１人乗車となることもあり得る。その場
合は中、大型のロータリ除雪車であっても小型ロータリ
除雪車と同様の作業環境となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明のロータリ除雪車によれば、前後
進レバーとペダルの２系統の車速調整のための手段を有
し、走行中にペダルから前後進レバーに切り替えた際の
誤発進を未然に防止する安全装置が設けられているの
で、必要に応じて車速調整の手段を任意の系統に自由に
切り換えられるとともに、走行中にペダルから前後進レ
バーに切り替わった際、オペレータが前後進レバーの位
置を誤って動かしている場合にも誤発進の問題が生じな
いので安全性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における要部を示すブロッ
ク図である。

【図２】回転角センサＰＯＴ１，２の出力電圧（車速信
号ＳＧ１）と、前進及び後退方向の車速度との関係を示
した図である。

【図３】本発明の実施の形態の制御手段であるワンチッ
プマイコンにおける出力部２５の具体的な構成の一例を
示す図である。

【図４】本発明の実施の形態における制御手順の一例を
示す流れ図である。

【符号の説明】

１ 走行アンプ ２ 安全装置 ４ ペダル前後進選択スイッチ ５ 走行モード選択スイッチ １０ 電気比例バルブソレノイド １３ 停止手段としての停止リレー １９ 制御手段としてのワンチップマイコン ２０ ＣＰＵ ＰＯＴ１ ペダルセンサとしての回転角センサ ＰＯＴ２ レバーセンサとしての回転角センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 常時中立位置に戻されるように付勢され
   る車速ペダルと、 設定された位置が保持される前後進レバーと、 車速ペダルの操作量に応じた車速信号を出力するペダル
   センサと、 前後進レバーの操作量に応じた車速信号を出力するレバ
   ーセンサと、 前記ペダルの操作時に前進／後進を選択するペダル前後
   進選択スイッチと、 前記ペダルセンサからの車速信号と前記レバーセンサか
   らの車速信号を切り替えて走行モードを選択する走行モ
   ード選択スイッチと、 前記走行モード選択スイッチによって選択された前記ペ
   ダルの車速信号または前記前後進レバーの車速信号によ
   り傾転される電気式斜板制御を備えた走行用油圧ポンプ
   と、 前記走行モードを前記ペダルから前記前後進レバー側に
   切り替えた場合に、前記前後進レバーが中立位置以外に
   ある場合には、前記走行用油圧ポンプの駆動状態を停止
   させるように構成された安全装置と、を有するロータリ
   除雪車。
2. 【請求項２】 前記安全装置が、 前記前後進レバーが選択されているか否かを判断する走
   行モード判断手段と、前記走行モード判断手段が走行モ
   ードが前記ペダルから前記前後進レバーに切り替ったと
   判断した場合に前記前後進レバーが中立位置にあるか否
   かを判断して前記前後進レバーが中立位置にない場合に
   は停止制御信号を出力するレバー中立位置判断手段１と
   を有する制御手段と、 前記制御手段の前記レバー中立位置判断手段１からの停
   止制御信号によって前記走行用油圧ポンプを停止させる
   停止手段と、 を有している請求項１記載のロータリ除雪車。
3. 【請求項３】 前記レバー中立位置判断手段１から停止
   制御信号が出力された後に前記前後進レバーがオペレー
   タにより１回以上中立位置に戻されたか否かを判断し、
   １度も中立位置に戻されていない場合には前記停止手段
   に停止制御信号を出力するとともに、１回以上中立位置
   に戻されている場合には前記停止手段への停止制御信号
   の出力を停止させるレバー中立位置判断手段２を、前記
   制御手段が有している請求項２記載のロータリ除雪車。