KR950013369B1

KR950013369B1 - 개량된 단일단계 제설기

Info

Publication number: KR950013369B1
Application number: KR1019860007758A
Authority: KR
Inventors: 에이.도루드 리차드; 엠. 화이트Iii 도날드
Original assignee: 더 토로 컴패니; 베르논 에니.죤슨
Priority date: 1985-09-12
Filing date: 1986-09-12
Publication date: 1995-11-02
Also published as: FI863665A0; EP0214923B1; FI863665A; NO863628D0; JPS6263708A; DK165643B; DK434886A; US4694594A; EP0214923A2; ATE58767T1; CA1254239A; FI84640C; EP0214923A3; NO863628L; JPH0781251B2; FI84640B; DK165643C; DE3675857D1; KR870003276A; DE214923T1

Abstract

내용 없음.

Description

개량된 단일단계 제설기

제 1 도는 2 개의 오거형태로 구성된 양단부에 의해 둘러싸여진 오목한 중앙부를 포함하며 바깥쪽으로 연장하여 있는 패들은 갖춘 개선된 임펠러를 사용한 본 발명에 따른 제설기의 사시도.

제 2 도는 개선된 임펠러와 거꾸로 뒤집혀진 깔때기 형상의 수거용 챔버를 도시하기 위한 제 1 도의 제설기의 확대정면도.

제 3 도는 제 2 도에 도시된 깔때기 형상의 수거용 챔버를 도시한 제 2 도의 선 3-3을 따라 절단한 제설기 하우징의 횡단면도.

제 4 도는 임펠러에 동력을 공급하기 위한 구동전달장치를 도시하기 위한 제 1 도의 제설기의 확대 측면도.

제 5 도는 임펠러의 구조를 도시하기 위한 제 1 도의 제설기의 임펠러에 대한 부분확대 사시도.

제 6 도는 새로운 상태의 패들과 상대적으로 마모된 상태의 패들을 도시하기 위한 제 5 도의 선 6-6을 따라 절단한 제 5 도의 임펠러의 횡단면도.

제 7 는 제 1 도에 도시된 형태로 굽혀져서 조립되기 전의 패들의 평면도.

제 8 도는 양단부에 의해 한정된 오거의 헬리컬 형상이 임펠러의 원주둘레로 계속적으로 허용되는 것을 도시한기 위한 제 1 도의 임펠러의 개략적인 사시도.

제 9 도는 수직축 둘레로 눈을 분출시키는 활송장치를 회전시키도록 사용되는 개선된 크랭크 장치를 도시하기 위한 제 1 도의 제설기의 부분 평면도.

제 10 도는 제 9 도에 도시된 크랭크 장치에 사용되는 기어열의 확대 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 제설기 4 : 하우징

6 : 휘일 8 : 핸드조립체

10 : 엔진 11 : (하우징의)전방부

16 : (전방부의)측벽 18 : (전방부의)후방벽

19 : (후방벽의) 하부 20 : (후방벽의) 상부

21 : (전방부의)상연부 22 : (눈 수거용)챔버

23 : (챔버의)후방벽 24 : (챔버의)측벽

25 : (챔버의)상부칼라 혹은 상부링 26 : (상부덮개의)개방부

27 : (챔버의)하연부 30 : 임펠러

32 : 패들 34 : (패들의)중앙부

36 : (패들의)단부 38 : (임펠러의) 샤프트

40 : 중앙스탬핑 41 : 단부스탬핑

44 : (중앙스탬핑의)허브 46 : (허브의)플랜지

48 : 연결볼트 50 : 볼트

54 : 원형 허브 56,58 : 귀형부분

80 : 활송장치 90 : 특수크랭크수단

92 : 크랭크핸들 94 : 기어트레인

본 발명은 눈을 수거하여 분출(throwing)시키도록 회전가능한 패들(padle) 형태로 구성된 임펠러를 갖추고 있는 단일단계 제설기(single stage snow thrower)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이러한 제설기에 사용될 수 있도록 개선된 임펠러 및 이러한 임펠러와 하우징의 조합에 관한 것이다.

단일단계 혹은 2단계(two stage)의 방식으로 동력이 공급되는 여러 유형의 제설기가 널리 공지되어 있다. 전형적인 단일단계 제설기가 출원인 "스페이서(speiser)"의 미합중국 특허 제3,359,661호에 개시되어 있다. 이러한 단일단계 제설기에는 아아치형 하부를 갖추고 있는 후방벽에 의하여 일정한 간격을 두고 서로 연결된 다수의 측벽을 포함하고 있는 하우징이 제공되어 있으며, 이러한 하우징이 대체로 전방으로 개방되어 있다. 하우징의 후방벽의 상부에는 횡방향으로 서로 일정한 간격을 두고 있는 다수의 눈 배향용(deflecting) 베인이 제공되어 있다. 임펠러가 회전함에 따라서, 패들이 눈을 수거하여 후방벽의 아아치형 하부로 운반한다. 하우징의 후방벽의 상부가 시작되는 접선지점에서 패들이 눈을 수거하여 후방벽의 아아치형 후부로부터 벗어나게 되면, 눈에 작용되는 힘에 의하여 패들로부터 눈이 분리되어서 후방벽의 상부를 따라 윗쪽 및 바깥쪽으로 분출된다. 베인의 설치방향에 따라서, 눈은 전방으로 또는 왼쪽이나 오른쪽으로 분출된다.

방금 설명된 "단일단계" 제설기는 눈을 수거하고 제설기의 바깥쪽으로 눈을 분출시키는 2가지 동작을 위하여 단지 하난의 동력기구, 즉, 단일의 임펠러만을 사용하기 때문에 그렇게 명명되어진 것이다. 이것은, 눈을 연속적으로 처리하도록 두 개의 별도의 수단을 사용하는 소위 "2단계" 제설기와 대비되는 것이다. 종래의 2단계 제설기에 있어서는, 예를들어 미합중국 미네소타주 미네어폴리스(Minneapolis, Minnesota)소재의 "토로 검패니(Toro Company)"에서 제조되어 시판되고 있는 "521 제설기(521 snowthrower)"와 같이, 개방된 전방부를 갖추고 있는 하우징이 하나 더 설치되어 있다. 그리고, 패들 형태로 구성된 임펠러가 아닌 눈 채취용 오거(auger)가 전방부에 저어널식으로 연결되어 있다. 오오거는 눈을 수거하여 하우징의 중심쪽으로 공급하도록 서로 마주한 좌우측의 헬리컬 형태의 날개부를 갖추고 있다. 후방벽의 중앙에는, 오거의 후방으로 위치하고 있는 챔버를 오거와 연결시키도록 개방부과 형성되어 있다. 오거의 후방으로 위치한 챔버에는, 오거에 의해서 수거된 눈을 하나의 통로를 통하여 수직하게 윗쪽으로 분출시키기 위한 제2동력발생장티, 즉, 고속회전팬을 포함하고 있다. 눈이 분출되는 통로의 상단은 눈을 각각 전방 또는 좌우측으로 분출시킬 수 있도록 기어와 핸들의 배열에 의해서 회전가능하게 구성되어 있는 활송장치(chute)를 포함하고 있다.

두가지 형태의 제설기는 각각 특별한 장단점을 가지고 있다. 일반적으로, 단일단계 제설기는 가볍고 2단계 제설기에 비해서 값이 저렴하지만, 2단계 제설기에서와 같이 눈을 분출시키는 방향을 조절하거나 또는 눈을 멀리 분출시키지는 못한다. 2단계 제설기는 정확한 위치로 눈을 배향시킬 수 있는 능력을 가지는 반면에, 통로의 상단에 회전가능하게 설치되는 활송장치에 의해서 눈이 서로 상이한 방향으로 이동됨으로 인해 다소간의 효율이 상실된다는 단점이 있다. 2단계 제설기에서는, 먼저 눈을 잘게 분쇄하여서 오거에 의해 안쪽으로 이동시키며, 그 다음에 고속회전팬의 챔버 안쪽을 향해서 후방으로 눈을 이동시키고, 통로를 통하여 윗쪽으로 눈을 분출시키며, 최종적으로 활송장치의 방향에 따라 좌우 또는 전방으로 눈을 배향시키게 된다. 따라서, 눈은 이러한 꾸불꾸불한 이동경로상에서 보다 쉽게 막힐 수가 있다. 더구나, 두 개의 분리된 눈 채취용 및 이동용 동력장치, 즉, 오거와 고속회전팬에 대한 필요성은 비용과 구조적인 복잡성을 부가시키는 문제가 있다.

최근 몇 년동안, 단일단계 제설기와 2단계 제설기의 중간형태라 할 수 있는 제설기의 개발이 이루어지고 있다. 출원인 "미야자와(Miyazawa)"의 미합중국 특허 제4,322,896호에 개시되어 있는 이러한 유형의 제설기에서는, 회전가능한 단일의 임펠러가 서로 마주하여 있는 오거의 날개부를 포함하고 있으며, 이러한 오거의 날개부와 동일한 축상에서 함께 회전되는 중앙로 눈을 공급하도록 구성되어 있으며, 구조적으로 간단하게, 평편하고 비교적 짧은 길이의 패들로 구성된 중앙부는 오거로부터 안쪽으로 이동하는 눈을 수용하여, 2단계 제설기에서와 유사한 통로 및 활송장치를 통하여 수직상향으로 눈을 분출시키다. 이러한 제설기는 보다 정확한 방향조절, 예를들면 단일단계 제설기의 잇점을 손실시키지 않고서도 2단계 제설기의 잇점, 즉, 적극적인 눈 분출요소만을 제공하는 것이다.

이와같은 중간형태의 제설기는 단일단계 제설기와 2단계 제설기의 기술적인 측면을 성공적으로 조합하도록 시도되어졌지만, 상당한 문제점들이 표출되었다. 이에 대하여, 본 출원인은 오거부분의 대체로 임펠러부분에 과잉의 눈을 공급한다는 점을 발견하였다. 다시말하면, 제설기의 사용자를 위하여 일반적인 보행속도에서 임펠러부분이 통로의 윗쪽으로 눈을 분츨시킴으로써 하우징으로부터 눈을 제거시킬 수 있는 속도보다 오거부분이 임펠러부분쪽으로 눈을 이동시키는 속도가 더 빠르다는 점이다. 이것은, 눈에 의하여 임펠러부분의 작동이 방해를 받는다는 것을 의미하여, 따라서 바람직하지 않다. 더구나, 오거부분의 길이가 비교적 길고 그 회전속도는 고속이므로, 안쪽으로 보다는 윗쪽으로 다소 많은 양의 눈이 반경방향으로 분출될 수 밖에 없다. 따라서, 임펠러부분의 작동이 방해를 받지 않을 경우에도, 상당한 양의 눈이 이러한 제설기에 의해 깨끗하게 수거되는 대신에 재순환된다는 문제가 있다. 이러한 현상을 물리적으로 살펴보면, 임펠러의 오거부분으로부터 전방으로 눈이 퍼지면서 제설기의 작동중에 외관상으로 눈이 튀어나가는 것이 관찰되는데, 이는 제설기가 전방으로 밀려질 수 있는 속도를 감소시킬 수가 있다.

본 발명의 목적은 회전가능한 단일의 임펠러를 갖추고 있는, 위에서 언급된 중간형태의 제설기와 유사한 형태의 단일단계 제설기를 개선하는 것이다. 본 발명의 개선점은 눈을 수거하고 분출시키도록 적어도 하나의 바깥쪽으로 연장된 패들을 갖추고 있는 임펠러에 관한 것이다. 이러한 패들은 그 전체 길이의 적어도 중간정도의 길이만큼 연장된 중앙의 제설부를 포함하고 있다. 이러한 중앙부는 중간지점으로부터 양쪽 측면까지 전방으로 만곡되어서 가운데가 옴폭하게 형성되어 있다. 또한, 중앙의 제설부를 제외한 패들의 나머지 길이에 해당하는 양측면은 패들의 양쪽 단부를 형성하고 있다. 이들 단부에는 패들의 길이에 비하여 비교적 짧은 핏치를 갖는 나선형 오거가 각각 형성되어 있다.

본 발명의 다른 실시형태는 제설기의 하우징으로부터 윗쪽으로 눈을 분출시키는 중앙의 제설부를 갖우고 있는 임펠러이다. 패들의 나머지 길이에 해당하는 양단부는 중앙의 제설부의 양쪽 단부에 위치되어 있다. 이들 단부는 각각 중앙의 제설부의 안쪽으로 눈을 공급하기 위한 오거수단을 포함하고 있다. 중앙과 양단부는 서로에 대해서 일정한 크기로 설계되는데, 즉, 제설기와 접촉되는 소정량의 눈에 대해서 양단부에 의하여 안쪽으로 분쇄되어지는 눈의 양이 중앙부에 의하여 윗쪽으로 분출되는 눈의 양보다 적도록 구성되어 있어서, 양단부에 의한 중앙부로 과잉의 공급이 최소화된다.

본 발명의 또다른 실시형태는, 하우징상에 설치된 눈 수거용 챔버와 조합하여 오목한 형태로 구성된 중앙부를 갖추고 있는 임펠러이다. 하우징의 개방된 전방부의 후방벽은 뒤집혀진 깔대기 형상의 눈 수거용 챔버를 포함하고 있는데, 챔버의 하연부는 패들에 대한 후방벽의 접선지점에 인접해 있다. 수거용 챔버의 안쪽경사도는, 임펠러의 만곡된 중앙부로부터 눈이 분출될 수 있도록 안쪽으로 경사진 유동에 부합된 형상으로 형성되어 있다.

끝으로, 본 발명의 다른 중요한 특징은 앞에서 언급된 형태의 임펠러를 가요성 재료로 구상하는 것이다. 이러한 경우에, 임펠러는 소정의 만곡된 형태로 이러한 가요성 재료를 유지하기 위한 지지수단을 포함한다. 패들은 보다 양호한 마모특성을 가지도록 비교적 부드러운 고무재료로 만들어질 수 있고, 그 굽혀진 형태로 인하여 눈을 분출시키는데 필요한 강도를 갖추어야 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하는데, 이들 도면에서 동일한 구성요소에 관한 참조번호는 동일하게 지정되어 있다.

제 1 도를 참조하면, 본 발명에 따른 개선된 제설기(2)는 단일의 임펠러(30)를 사용하고 있는데, 예를 들어서 토로 에스-200(Toro S-200) 또는 에스-620(S-620)과 같은 기존의 단일단계 제설기와 유사한 것이다. 부가해서, 제설기(2)는 제설된 눈의 방향을 정확히 조절하기 위하여 회전가능한 활송장치(80)를 사용한 토로 521(Toro 521)과 같은 기존의 2단계 제설기와도 유사하다. 본 발명에 따른 제설기(2)에서 하나의 주요한 개선점은, 단일단계 제설기를 2단계 제설기의 성능에 근사하게 구성하도록 개선된 임펠러(30)를 사용한다는 점이다.

제설기(2)는 하우징(4)을 포함하고 있으며, 하우징(4)은 제 1 도 및 제 4 도에 각각 하나만이 도시되어 있는 두 개의 휘일(6)에 의해서 지면을 따라 구르도록 지지되어 있는데, 두 개의 휘일(6)은 서로 일정한 간격을 두고 있다. U자 형태의 상향으로 연장된 핸들조립체(8)가 하우징(4)의 배면에 고정되어 있는데, 사용자가 손으로 잡기에 편리하도록 핸들조립체(8)는 지면위의 높이에서 종결되어 있다. 사용자는 임펠러(30)에 의해 제공되는 자체 추진작용에 의해서 핸들조립체(8)로 제설기(2)를 작동시켜서 전방으로 밀어준다. 제 4 도를 참조하면, 내연기관과 같은 엔진(10) 또는 임의의 다른 적절한 동력원이 임펠러(30)를 작동시키도록 하우징(4)내에 수용되어 있다. 제 4 도에서는, 엔진(10)을 둘러싸고 있는 제거가능한 상부덮개(11)가 설명을 편의상 제거된 상태로 엔진(10)이 도시되어 있다. 다시 제 1 도를 참조하면, 엔진(10)으로 공급되는 공기의 냉각 및 연소를 위하여, 다수의 열을 이룬 공기통풍구(12)가 상부덮개(11)내에 설치되어 있다. 엔진의 정확한 형태, 엔진이 하우징(4)의 내부에 지지되는 방식, 그리고 기화기나 소음기와 같은 엔진의 특정 구성요소들에 관한 사항들은 모두가 본 발명에 있어서 중요한 것이 아니며, 임의의 적절한 형태로 구성되어질 수 있다. 마찬가지로, 상부덮개(11)를 포함하여 엔진(10)을 둘러싸고 있는 하우징(4)의 부분도 임의의 적절한 형태로 구성될 수가 있다.

제 1 도 내지 제 3 도를 참조하면, 하우징(4)은 개방된 전방부(14)를 포함하고 있는데, 이 전방부(14)의 내부에 임펠러(30)가 수용되어서 눈과 접촉하고 있다. 제 3 도에 잘 도시된 바와같이, 전방부(14)는 두 개의 측벽(16)과 후방벽(18)을 포함하고 있다. 후방벽(18)은 반원통부로 구성된 아아치형상의 하부(19) 및 이 하부(19)에 일체식으로 연결되어 있는 상부(20)를(제 1 도 참조) 포함하고 있다. 상부(20)는 바람직하게 임펠러(30)의 회전에 의해서 그려지는 원통부에 대한 접선을 따라서, 전방으로 상향 연장하여 전방부(14)의 상연부(21)에서 종결되어 있는데, 이 상연부(21)는 하우징(4)의 전방부(14)의 상부를 한정하고 있다.

본 발명에 따라 개선된 임펠러(30)와 결합되어 있는 하우징(4)의 전방부(14)에서 중요한 한가지 특징은, 후방벽(18)의 상부(20)의 중간지점에서 거꾸로 뒤집혀진 깔때기 형상의 눈 수거용 챔버(22)가 설치되어 있다는 점인데, 이러한 챔버(22)를 통해서 임펠러(30)에 의해 수거된 눈이 윗쪽으로 분출된다. 이러한 눈 수거용 챔버(22)는 후방벽(23)과, 두 개의 삼각형 측벽(24)과, 그리고 대략 원형의 상부칼라 혹은 상부링(25)에 의해서 한정되어 있으며, 챔버(22)가 수직방향으로 들어올려질수록 측벽(24)의 폭이 점차적으로 증가되도록 구성되어 있고, 측벽(24) 및 후방벽(23)은 상부칼라 혹은 상부링(25)의 안쪽으로 연결되거나 또는 결합되어 있다. 제 2 도와 제 3 도에 잘 도시되어 있는 바와같이, 상부칼라(25)는 챔버(22)의 상단부를 한정하면서 전방부(14)의 상연부(21) 바로 뒤쪽으로 하우징(4)의 상부덮개(11)의 개방부(26)의 안쪽으로(제 1 도 참조) 놓여져 있다. 제 2 도에 도시되어 있는 바와같은 챔버(22)는 윗쪽으로 갈수록 안쪽으로 경사져 있어서, 챔버(22)의 하부의 폭이 상부의 폭보다 넓게 형성되어 있다. 더구나, 적어도 챔버(22) 길이방향으로 하부, 즉, 상부칼라(25)의 아랫쪽 부분에서는, 챔버(22)가 전방으로 개방되어서 상부칼라(25)에 도달할 때까지는 폐쇄되지 않은 상태로 설치되어 있다. 눈 수거용 챔버(22)의 다른 특징은, 챔버(22)의 하연부(27)가 후방벽(18)의 상부(20)와 하부(19) 사이에 연결부, 즉, 후방벽(18)과 임펠러(30) 사이의 접선부분에 인접하게 놓여져 있다는 점이다.

이와같은 챔버(22)의 설치목적은 다음에 보다 상세히 설명하기로 한다.

이제, 본 발명에 따라 개선된 임펠러(3)의 구조를 설명하면, 임펠러(30)는 단일단계 제설기(2)내에서 눈을 수거하여 분출시키는 매우 효과적인 수단을 포함하고 있다. 임펠러(30)는 바깥쪽으로 연장한 두 개의 패들(32)을 포함하고 있는데, 이들 패들(32)은 임펠러(30)의 원주부 둘레에서 서로로부터 180°로 반대방향으로 배열되어 있으며, 바람직하게 서로 동일한 형상으로 형성되어 있다. 각각의 패들(32)은, 오거(auger)의 기능을 수행하는 비교적 길이가 짧은 단부(36)에 의해서 양측면이 둘러싸여진 비교적 길이가 긴 눈 수거용 중앙부(34)를 포함하고 있다. 중앙부(34)는 양측면 사이에서 대체로 오목한 형상으로 형성되어 있는데, 즉, 제 2 도에 화살표(A)로 도시된 바와같이 중앙지역으로부터 양측면쪽으로 임펠러(30)의 회전방향을 따라 전방으로 만곡되어 있다. 따라서, 패들 (32)이 회전함에 따라서 중앙부(34)의 중앙지역으로부터 양측면인 바깥쪽으로 눈은 점차로 증가되는 내향각(inwadly directed angles)을 따라서 중앙부(34)의 표면에서 떨어져 나오게 된다. 이는, 제 2 도의 벡터 화살표(B)로 도시된 바와같이 중앙부(34)의 표면상의 어느 지점에서 눈의 입자들에 대한 합성력이 형성되는 것을 의미한다. 그 결과, 임펠러 (30)가 안정된 상태로 작동하는 중에 눈이 윗쪽으로 분출되면서 안쪽으로 경사진 흐름, 즉, 윗쪽으로 올라갈수록 폭이 작아지는 흐름을 형성하는 것이다.

앞서 설명한 바와같이, 각각의 패들(32)은 양측면에 각각 하나씩, 모두 두 개의 단부(36)를 포함하고 있는데, 이들 패들(32)의 주된 기능은 중앙부(34)와 같은 방식으로 눈을 윗쪽으로 분출시키는 것이 아니라, 중앙부(34)의 바깥쪽으로 놓여져 있는 눈을 중앙부(34)의 안쪽으로 중앙부(34)상에 공급하는 것이다. 이를 위하여, 각각의 단주(36)는 중앙부(34)의 양측면으로부터 전방으로 연장한 "개의 귀"모양의 부분을 포함하고 있는데, 이러한 부분은 가장자리의 바로 위에서 볼 때 안쪽으로 약간 경사지게 형성되어 있다. 실제로, 각각의 단부(36)는 패들(32)의 길이에 비하여 비교적 작은 핏치를 가지는 내향의 헬리컬 혹은 스파이럴 형상의 오거가 완전한, 한 번 회전한 형태의 비교적 작은 부분을 포함하고 있다. 제 8 도는 이러한 오거의 형상을 보여주기 위해서, 임펠러(30)의 원주부 둘레로 패들이 연속적으로 회전했을 때의 오거의 핏치(X), 즉, 인접한 날개부들 사이의 거리가 패들(32)의 길이보다 훨씬 작다는 것을 도시한 개략적인 사시도이다. 그러나, 각각의 단부(36)는 임펠러(30)의 원주부 둘레로 연속적으로 형성되어 있지는 않지만, 중앙부(34)상으로 자연스럽게 눈을 공급하도록 중앙부(34)의 인접한 측면에 일체식으로 연결되어 있다.

각각의 단부(36)가 중앙부(34)와 비교적 구별되게 형성되어 있는 것으로 설명하였지만, 이러한 단부(36)의 축선방향 제일 안쪽부분은 중앙부(34)의 형상과 단부(36)의 측면의 형상이 서로 부합되게 결합될 수 있도록 전이부분(trasition section)으로 고려될 수도 있다. 그러나, 이러한 전이부분이 실제로 존재하여도, 소정의 목적을 위하여 이를 단부의 일부로 고려한다.

임펠러(30)에서 중요한 하나의 특징은 패들의 여러 부분들의 서로에 대한 비례관계라 할 수 있다. 본 출원인은, 오목한 중앙부(34)가 임펠러의 전체 길이의 적어도 50％, 바람직하게 75％까지 연장하는 경우에 임펠러의 특별한 효과가 발생된다는 것을 발견하였다. 이러한 경우에, 단부(36)가 중앙부(34)의 양편에서 패들의 전체 길이의 나며지 부분을 형성할 것이다. 부가해서, 중앙부(36)와 단부(34)의 원주부의 크기는 대체로 동일하다. 예를들면, 제 1 도에 도시된 패들(32)은 임펠러(30)의 원주부에 대하여 약180°에 걸쳐서 연장하여 있는데, 중앙부(34)가 대략적으로 90°, 즉, 임펠러의 원주부의 0°내지 90°까지 연장하여 있고, 단부(36)가 나머지 90°, 즉, 약 90 내지 180°까지 연장하여 있다. 그러나, 앞서 설명된 바와같이 180°까지 연장한 2개의 패들(32)을 사용하는 것은 본 발명에서 필수적인 사항은 아니다. 예를들면. 각각 120°까지만 연장한 3개의 패들을 사용할 수도 있다. 이 경우에, 패들(32)의 중앙부(36)의 중앙부(36) 및 단부(34)는 각각 원주부의 약 60°만큼씩만 연장하도록 소형화될 수가 있다.

각각의 패들(32)은 바람직하게 섬유로 보강된 고무와 같은 가요성 재료로 이루어진 단일편으로 제조되는데 큰 단일편으로부터 스탬프가공이나 절단가공 등에 의해서 최종적으로 가공되거나 또는 사출성형 드에 의해서 형성되어서, 제 7 도에 도시된 바와같은 예비성형편으로 제공된다. 이와같이 예비성형된 각각의 패들(32)은 제 5 도에 도시된 바와같은 형상으로 굽혀지며, 별도의 두 개의 금속재 스탬핑(40, 42)을 사용하여 임펠러(30)의 일부를 구성하고 있는 샤프트(38)를 통하여 중앙부에서 그 형상이 그대로 유지되어 있다. 스탬핑(40)은 중앙부(34)의 오목한 형상을 한정하도록 대체로 오목하게 형성되어 있으며, 앞으로는 이를 중앙스탬핑이라 부르기로 한다. 스탬핑(42)은 패들(32)의 오거로서 작용하는 단부(36)를 한정하도록 형성되어 있으며, 앞으로는 이를 단부스탬핑이라고 한다.

제 6 도에 도시된 바와같이, 중앙스탬핑(40)은 반원통형 허브(44)를 포함하고 있는데, 허브(44)의 양측면상에는 대략 반경방향으로 연장한 두 개의 플랜지(46)가 형성되어 있으며, 이들 플랜지(46)는 패들(32)의 중앙부(34)의 오목한 형상을 한정하도록 오목하게 만곡되어 있다. 제 2 도, 제 5 도, 및 제 6 도를 참조하면, 두 개의 동일한 중앙스탬핑(40)은 각각의 허브(44)가 샤프트(38)의 양측면과 일치하도록 구성되어 있으며, 각각의 허브(44)는 연결볼트(48)에 의해 새프트(38)에 고정되어 있다. 중앙스팀핑(40)은 샤프트(38)의 측면으로 돌출된 허브(44)의 플랜지(46)가 상응하는 오목한 형상을 이루도록 설치되며, 서로 마주한 두 개의 플랜지(46) 사이에 작은 틈새가 제공된다. 패들(32)을 구성하고 있는 재료가 이러한 틈새내로 끼워질 수 있어서, 양쪽 필랜지(46)의 서로 정렬된 개방부를 관통한 볼트와 같은 나사식 체결구에 의해서 패들(32)이 이러한 틈새로 고정되는데, 제 7 도에 도시된 바와같이 다수의 구멍(53)이 고무 등으로 예비성형된 패들(32)에 형성되어 있다. 패들(32)이 이러한 방식으로 구속되어 있는 경우에, 패들(32)을 구성하는 가요성 재료가 자연스럽게 소정의 오목한 형상으로 굽형지게 된다. 제 2 도를 참조하여, 중앙스탬핑(40)에 의해 한정되는 중앙부(34)의 길이를 고려하면, 패들(32)의 전체 길이가 약 18인치(45.72cm)이고 중앙스탬핑(40)의 허브(44)의 길이가 약 14인치(35.56cm)일 때 패들(32)에 대한 바람직한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 확인하였다. 특별한 경우에는, 앞에서 언급된 바와같이 중앙부(34)가 패들(32)의 전체 길이의 약 75％에 걸쳐서 연장한다.

중앙스탬핑(40)의 사용에도 불구하고, 패들(32)의 단부(36)가 자유롭게 이동할 수 없도록 고정시키기 위하여 단부스탬핑(42)을 사용할 필요가 있다. 제 5 도에 잘 도시된 바와같이, 각각의 단부스탬핑(42)은 원형의 허브(54)를 포함하고 있고, 각각의 허브(54)는 반경방향으로 연장한 귀부분(56, 58)을 갖추고 있다. 각각의 귀부분(56, 58)은 허브(54)의 축선에 대해서 빗각을 이루며 경사져 있어서, 오거오서 작용하도록 내향으로 경사진 단부(36)를 한정하고 있다. 각각의 단부(36)는 나사식 체결구(60)에 의해 단부스탬핑(42)상에서 인접한 귀부분(56, 58)에 고정되어 있다. 이와같이, 패들(32)을 구성하는 가요성 고무재료를 소정의 형태로 고정시키도록 금속재의 중앙 및 단부스탬핑(40, 42)을 사용함으로써, 임펠러(30)를 제조하는 경제적인 방법이 제공되며, 필요한 경우에 쉽게 패들을 교체할 수 있다는 두가지 바람직한 측면이 성취될 수 있다.

바람직하게, 중앙부(34)가 두 개의 중앙스탬핑(40)의 사이로 조립될 때 약간 전방으로 향한 각을 갖도록, 즉, 중앙부(34)가 임펠러(30)의 회전축으로부터 바깥쪽으로 연장된 반경방향 선에 대해서 임펠러(30)의 회전방향으로 볼 때 전방으로 경사지도록, 패들(32)을 예비성형시킬 수가 있다. 제 6 도의 각도(α)는 이와같이 전방으로 향한 각을 도시한 것이다. 중앙부(34)의 중심지역에서 전방으로 향한 각도(α)의 크기는 5°내지 20°가 적절하고, 중앙부(34)의 중앙지역으로부터 전방으로 향한 각이 약 0°인 각각의 측면으로 갈수록 이러한 각(α)은 점차로 감소된다. 이에 따라서, 바람직하게9 반경방향 선을 따라서 적절하게 위치된 단부(36)내로 중앙부(34)가 결합된다. 여기서, 중앙부(34)상에서 약간 전방으로 향한다고 설명했으나, 중앙부(34)가 단지 직선형의 반경방향 선을 따라서 놓여지게 구성할 수도 있다. 이는, 패들이 오목한 형상으로 굽혀질 때 단순히 반경방향 선 바깥쪽으로 변형되지는 않을 것이므로, 임펠러(30)가 중앙스탬핑(40)내로 조립되기 전에 예비성형된 고무로 구성된 패들의 형상을 약간 조절함으로써 간단하게 구성할 수가 있다. 중앙부(34)상에서 전방으로 향할 필요가 없을 경우, 임펠러(30)는 종래의 임펠러보다는 양호한 성능을 나타내겠지만, 앞에서 언급된 바와같이 약간 전방으로 향하도록 구성된 임펠러의 성능에는 미치지 못할 것이다.

끝으로, 패들(32)에 대한 재료의 선택은 매우 중요한 것이며, 이러한 재료가 적절하게 선택되었을 경우에보다 우수한 마모특성을 갖춘 패들이 제공된다. 패들(32)의 중앙부(34)가 오목한 형상으로 형성되기 때문에, 매우 부드러운 고무재료가 패들(32)에 사용될 수도 있는데, 이와같은 고무재료는 뒤쪽으로 굽혀지지 않을 정도의 충분한 강성을 가지며, 오목한 형상으로 굽혀지는 작용에 의해서 이러한 고무재료에 가해지는 강도로 인하여 눈을 분출시킬 수가 있다. 토로 에스-620(Toro S-620)에 사용된 것과 같은 종래의 패들용 고무재료는 눈의 하중으로 인한 굽힘에 대한 저항을 위하여 일반적으로 보다 단단하게 구성되어야, 하며, 쇼어경도계의 에이 스케일(Shore Scale)로 75 내지 85듀로미터 정도의 경도를 갖는 것으로 측정되었다. 본 출원인은, 쇼어 경도계의 에이 스테일로 55 내지 65듀로미터의 범위를 갖는 고무재료가 본 발명에 따른 만족한 패들(32)을 형성한다는 것을 발견하였는데, 이는 패들의 만곡된 형상에 의해서 부가적인 강도가 제공되기 때문이다. 더구나, 본 출원인은 고무재료의 내부에 섬유보강재료로 하나 이상의 층(59)을 제공하는 것이 바람직하다는 것을 발견하였는데, 이러한 섬유보강재료는 고무재료의 늘어남(stretching)을 방지하기에 충분히 큰 인장강도를 갖는다. 패들(32)의 재료로 사용가능한 것의 한 예로서, "유니로얄(Uniroyal)"사에서 콘베이어 벨트를 제조하는데 사용되는 고우편으로서 "유니로얄 유. 에스. 플렉스 씨 175(Uniroyal U. S. Flex C 175)"라고 공지된 것이 있는데, 이는 에스비알 고무(SBR rubber)의 두꺼운 2개의 층으로 덮여진 폴리에스터 섬유층을 포함하는 것이다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조하면, 임펠러(30)는 후방벽(18)의 전방으로 하우징(4)의 전방부(14)내에 수평으로 위치되어 있고, 임의의 적절한 지지부 혹은 부싱(60)을 사용하여 전방부(14)의 측벽(16)에 회전가능하게 저어널식으로 연결된 샤프트(38)를 갖추고 있다. 샤프트(38)의 일단부가 한쪽 측벽(16)을 관통하여서, 측벽(16)의 일부로 형성되어지거나 또는 측벽(16)의 바로 바깥쪽에 위치되어 있는 구동전달용 챔버(64)까지 연장하여 있다. 이러한 챔버(63)는 그 내부에 수용되어 있는 구동전달부(68)가 눈이나 부스러기 등으로 오염되는 것을 방지하기 위하여 제거가능한 측면덮개(66)에 의해 덮여져 있다. 구동전달부(68)가 눈이나 부스러기 등으로 오염되는 것을 방지하기 위하여 제거가능한 측면덮개(66)에 의해 덮여져 있다. 구동전달부(68)는 엔진(10)의 구동샤프트(9)와 임펠러(30)를 선택적으로 연결시킨다.

측면덮개(66)가 제거된 상태로 챔버(64)를 도시한 제 4 도를 참조하면, 구동전달부(68)는 임펠러(30)의 샤프트(38)를 통하여 단부에 설치된 구동풀리(70) 및 이 구동풀리(70)의 둘레에 저어널식으로 연결된 구동백트(71)를 포함하고 있으며, 구동풀리는 바람직하게 다수의 V자형 벨트로 수성되어 있다. 구동벨트(71)는 엔진(10)의 구동샤프트(9)에 설치된 구동풀리(72)의 둘레로 연장하여 있다. 동일한 아암의 단부에 설치된 제동로울러(75)를 갖춘 벨 크랭크식 레버(74)의 여러 아암들 중 하나의 아암의 중간에 유성풀리(73)가 설치가 되어 있다. 구동전달부(68)가 분리되었을 때 임펠러(30)의 회전을 신속하게 정지시키도록 제동로울러(75)가 고정식 브레이크 패드(76)와 협동한다. 밸크랭크식 레버(74)의 다른 아암은 적절한 연결부(77)에 의해 핸들조립체(8)의 상단에 위치된 제어핸들 또는 손잡이(78)쪽으로 연결되어 있다. 제어손잡이(78)가 제 4 도에 도시된 위치로 유지되도록 스프링의 인장이 연결부(77)의 일부를 형성하고 있다. 이러한 위치에서, 제동패드(76)와 유성풀리(73)를 연결하는 제동로울러(75)가 위치될 때 까지 벨 크랭크식 레버(74)가 회전하여서 구동벨트(71)가 느슨해진다.

임펠러(30)를 작동시키려면, 사용자가 제어손잡이(78)상으로 그의 손을 위치시키고, 핸들조립체(8)의 상단부 쪽으로 닫혀진 손잡이 밀어준다. 이러한 동작은 연결부(77)를 통하여 전달되는데, 제동패드(76)와 유성풀리(73)를 분리시키는 제동로울러(75)가 구동벨트(71)를 팽팽하게 당기는 방향에서 아랫쪽 방향으로 벨 크랭크식 레버(74)를 회전시킨다. 이는, 엔진(10)으로부터 임펠러(30)까지 동력을 전달하는 것이고, 이에 따라서 임펠러(30)가 회전하기 시작한다. 제어손잡이(78)를 놓으면, 스프링의 인장에 의해서 임펠러(30)의 회전을 신속하게 정지시키도록 제동로울러와 제동패드가 연결되어서, 제 4 도에 도시된 위치로 돌아가게 된다.

구동전달부(68)의 한가지 특별한 형태가 예시적으로 도시되어 있지면, 엔진(10)으로부터 임펠러(30)까지 동력을 선택적으로 전달하도록 임의의 다른 적절한 형태의 구동 전달부가 사용될 수 있다. 예를들면, 제동로울러(75)와 연결된 고정식 제동패드(76) 대신에, 피봇회전식 제동아암(도시되지 않음)이 대략 동일한 위치에 사용될 수 있다. 이 경우에 제동레버(75)가 구동벨트(71)의 하부면에 대하여 위로 밀려지도록 벨 크랭크식 레버(74)의 구동이 해재된 위치로 회전되어 있을 때, 제동아암이 구동풀리(70)의 상단에서 구동벨트(71)와 연결되도록 제동패드의 아랫쪽으로 피봇식으로 회전된다. 이는, 이러한 기구가 바람직할 경우, 보다 효과적인 제동장치를 제공하는 것이다.

제 1 도와 제 9 도를 참조하면, 누 수거용 챔버(22)의 상단부를 한정하는 상부칼라(25)가 회전가능한 활송장치(80)의 개방된 하단부 내부에 밀차고 되게 접합되어 있다. 활송장치(80)는 일반적인 설계로 구성되어 있고, 그 상단에 피봇회전식 후드(84)를 갖추고 있는 상향 연장한 U자형 배출통(82)를 포함하고 있다. 배출통(82)은 엔진(10)의 상부덮개(11)의 개방부(26) 내부에 위치되어 있는 구동기어링(86)에 볼트(85) 또는 이와같은 수단으로 고정되도록 연결되어 있다. 구동기어링(86)은 반구형 플랜지(87)에 의해서 하우징(4)내에 회전가능하게 연결되어 있어서, 하우징내에서 회전가능한 지지구조물 안으로부터 위로 당겨지는 것이 방지된다. 제 9 도에서 도시된 바와 같이, 구동기어링(86)의 외부면은 구동기어링(86), 즉, 활송장치(80)를 회전시키기 위한 수단(90) 또는 개량된 크랭크 장치와 연결되도록 직선형 기어치형(88)을 포함하고 있다.

제 4 도, 제 9 도 및 제 10 도를 참조하면, 크랭크 수단(90)은 구동기어링(86)의 바로 뒤쪽에 위치된 U자 형상의 하우징(96)내에 수용되어 있는 기어트레인(94)에 연결된 전방단을 가진 종방향으로 연장된 크랭크핸들(92)를 포함하고 있다. 크랭크핸들(92)의 후단부는 핸들조립체(8)의 가로대의 중간지점에 위치된 브래킷(98)내에 회전가능하게 지지되어 있다. 제 1 도에 도시된 바와같이, 크랭크핸들(92)의 외측 단부는 사용자가 핸들조립체(8) 뒤에 서 일을 때, 어느 손을 사용하여 어느 방향으로든 회전시킬 수 있도록 도달가능한 그립(100)으로 종결되어 있다. 이는 활송장치(80)로부터 핸들조립체(8)의 중간부까지 뒤로 곧게 형성되어 있기 때문에 올바른 위치에 있게 되고, 대부분 종래의 제설기에 형성되어 있는 바와같이 한쪽 측면 또는 다른쪽 측면에 있는 것이 아니다. 따라서, 오른손 또는 왼손잡이는 사용자가 크랭크핸들(92)을 용이하게 작동시킬 수 있다.

제 9 도 및 제 10 도를 참조하면, 기어트레인(94)은 수평한 횡방향 샤프트(104)상에 회전가능하게 설치되어 있는 워엄(102)을 포함하고 있고, 구동기어링(86)의 치형과 연결되는 나선형 치형(103)을 형성하도록 배역되어 있다. 워엄(102)의 중요한 특징은 치형(103)이 약 12°의 비교적 작은 리이드 각을 형성하고 있는 것인데, 이러한 리이드 각은 처형(103)이 워엄(102)의 회전축에 대하여 수직한 선에 대하여 형성되어 있으며, 제 9 도에서 리이드 각(β)으로 표시되어 잇다. 중간 구동기어(108)는 워엄(102)과 같이 동일한 횡방향 샤프트(104)상에 위치되어 있고, 한 측면에 대하여 워엄(102)과 함께 일체로 형성되어 있다. 구동기어(106)와 유사한 형상의 스페이서기어(108)가 워엄(102)의 다른 측면에서 샤프트(104)에 느슨하게 저어널식으로 연결되어 있다. 구동기어(106)와 스페이서기어(108)는 작동중에 스페이서기어(108)가 대항기어(110)의 젖혀짐을 방지하도록, 대항기어(110)양쪽으로 각각 연결되어 있다. 대항기어(110)는 하우징(96)을 위하여, 편평한 키부분(116)을 포함하고 있는 크랭크핸들(92)의 전단부를 수용하는 리세스(114)를 포함하고 있다. 바람직하게 크랭크핸들(92)을 균일하게 경사진 방향으로 브래킷(98)과 같은 제설기(2)의 어떠한 부분으로 눌러주어서 기어트레인과 연결시키도록, 스프링 (도시안됨)이 크랭크핸들(92)에 연결되어 있다. 기어트레인(94)의 중요한 한가지 특징은, 대항기어(11)로부터 워엄(102)까지 증가되는 적어도 2 : 1 속도를 제공하도록 기어비가 선택되어 있다는 것이다.

제설기(2)의 작동에 관하여, 당김로프 또는 시동기(starter)와 같은 임의의 적절한 수단이 엔진(10)을 작동시키기 위하여 제공될 수 있다. 핸들조립체(8) 뒤에 작동자가 서 있는 경우에, 임펠러(30)의 작동은 핸들 조립체(8)의 상단부에 손잡이를 밀착시킴으로써 간단하게 언제든지 개시될 수 있다. 이것은, 제 3 도에 화살표 (C)방향으로 도시되어 있는 바와 같이, 임펠러(30)를 회전시키도록 엔진(10)으로부터 임펠러(30)까지 동력을 전달하는 것이다. 사용자는 지면을 따라 이동되는 제설기(2)를 작동시키기 위하여 임펠러(30)의 회전을 이용할 수 있다. 이것은 지면과 접촉할 수 있는 고무패들을 형성하도록 앞쪽으로 약간 기울어진 제설기(2)에 의해 제공될 수 있다. 각각의 패들(32)의 복잡한 형상 때문에, 적어도 하나의 패들(32)상에 하나 이상의 지점이 지면을 따라서 제설기(2)를 추진시키는데 도움이 되도록 지면과 항상 접촉되어진다. 예를들면, 제 1 도를 참조할 때 지면은 임펠러의 특정위치가 표시된 두 접촉지점(Y)에서 최하단 패들(32)에 의해 접촉되는 선으로 도시되어 있다. 임펠러(30)의 회전이 화살표(C)의 방향으로 계속될 때, 접촉지점(Y)은 최하단 패들(32)의 만곡된 중앙부(34)의 실질적인 중앙지점에서 지면과 접촉할 때까지 서로를 향하여 이동된다. 그러나, 이러한 중앙지점이 지면과의 접촉으로부터 벗어나기에 앞서 상부의 패들(32)의 최외측 단부(36)가 이미 지면과 접촉되는데, 슬래핑 형태의 자체 추진동작이 직선형 패들을 갖춘 종래의 제설기에 의해 나타나는 것보다 오히려 계속적인 자체 추진동작이 임펠러(30)에 의해 나타나도록 구성되어 있다. 자체 추진동작이 필요치 않을 경우, 작동자는 패들(32)이 지면과의 접촉에서 벗어나도록 휘일(6)로 제설기(2)의 뒤쪽을 지지할 필요가 있다.

임펠러(30)가 회전되면, 임펠러(30)의 바로 전방에서 소정량의 눈과 최초로 접촉하는 각각의 패들(32)의 부분은 패들(32)의 외측 단부(36)이다. 이들 부분은 눈과 접촉하여서 중앙부(34)의 바깥판에 위치된 소량의 눈을 중앙부(34)의 안쪽으로 이동시킨다. 임펠러(30)의 회전이 계속되고 패들(32)이 눈과 더 깊게 접촉하면, 중앙부(34)는 단부(36)로부터 안쪽으로 이동되는 눈 뿐만 아니라 단부(36)에 접촉되지 않는 중앙부(34) 바로 전방의 대부분의 눈과도 접촉하기 시작한다. 중앙부(34)는 이러한 눈을 모두 위로 분출시켜서, 후방벽(18)의 아아치형 하부(19)를 향하여 눈을 뒤쪽으로 운반시킨다. 하부(19)는 후방벽과 패들(32) 사이의 접촉지점에 도달할 때까지, 즉, 패들(32)이 수거용 챔버(22)의 하연부(27)에 인접한 지점까지 패들(32)에 눈이 수용된다. 이때 패들(32)사의 눈은 윗쪽으로 직접 챔버(22)의 하연부(27)에 인접한 지점까지 패들(32)에 눈이 수용된다. 이때, 패들(32)상의 눈은 윗쪽으로 직접 챔버(22) 안으로 분출되는데, 챔버(22)는 눈이 패들(32)의 중앙부(36)를 떠날 때 형성되는 안쪽으로 경사진 흐름에 상응하는 크기 및 형상으로 형성되어 있는데, 즉, 쳄버(22)는 윗쪽으로 갈수록 폭이 감소되는 눈의 흐름에 상응하는 형상으로 형성되어 있다. 눈은 수거용 챔버(22)와 그 상단을 형성하는 상부칼라 (25)를 통해서 위쪽으로 분출되어서, 회전가능한 활송장치(80)안으로 유입된다. 활송장치(80)가 어떻게 회전하느냐에 따라서 눈이 여러 가지 다른 방향으로 분출되어질 수 있다.

본 발명에 따른 임펠러(30) 및 임펠러(30)의 조합체, 그리고 눈 수거용 챔버(22)는 다음과 같은 많은 장점을 가진다.

1. 챔버(22)의 형상 및 배역, 그리고 임펠러(30)의 형상에 의해서, 훨씬 큰 2단계 제설기의 성능에 거의 근접한 성능특성을 가진 단일 단계 제설기(2)가 제공된다. 이점에서, 본 출원인은 약간만 전방으로 향해 있는 중앙부(30)의 형상이 눈을 수거하여 분출시키는데 있어서 공지기술의 직선형 패들을 갖춘 임펠러보다 더 효율적이라고 믿는다. 즉, 눈이 패들에서 적게 미끄러지면서 챔버(22)내로 배출될 때까지 중앙부(34)에 의해서 견고하게 컵으로 받쳐지고 유지되는 것으로 생각한다. 또한, 본 발명에 따른 임펠러(30)는 대체로 큰회전이나 또는 변화가 없는 눈길에서 눈을 퍼서 제거한다. 게다가, 챔버(22)는 중앙부(34)로부터 눈의 흐름의 크기 및 형상에 일치하는 크기와 형상으로 정해지며, 임펠러(30)가 눈을 배출시키는 접점에서 시작된다. 따라서, 임펠러(30) 및 챔버(22)의 이러한 배열에 의해서, 눈을 최소한으로 어지럽히며, 눈이 놓여질 수 있는 표면에서의 급격하고 비효율적인 변화가 없이 눈이 제거된다. 게다가, 챔버(22)가 축축하고 무거운 눈을 수용하는 경우에도 막히지 않도록 상부칼라(2)의 수준까지 앞으로 개방된다. 이모든 요소가, 많은 종래의 단일단계 제설기보다 상당한 성능개선을 나타내는 제설기에 기여했다고 여겨진다.

2. 또한, 임펠러(30)는 눈이 거의 앞쪽으로 흘러내리거나 똑똑 떨어짐이 없이 치워지도록, 균형이 잡혀진 여러 가지 부품을 갖추고 있다. 짧은 중앙부의 날개에 비해서 상당히 긴 오거를 갖춘 공지기술의 많은 제설기와는 다르게, 본 출원인은 임펠러가 정반대의 형상을 가져야 한다고 생각한다. 즉, 오거로서 작용하는 짧은 단부(36) 및 상당히 긴 중앙부(34)를 가지는 임펠러를 발견하였다. 이러한 관계는, 본 명세서의 전반부에서 두가지 방식, 즉, 단부(36)에 관련된 중앙부(34)의 길이에 대한 물리적 인자들을 설명하였고, 또한 중앙부(34)가 단부(36)로부터 안쪽으로 움직이는 결합된 부피의 눈보다 더 큰 부피의 눈과 맞물려 눈을 제거한다는 것에 주목하면서 설명되었다. 따라서, 이러한 임펠러(30)는 단부(36)로부터 중앙부(34)로 과잉의 눈을 처리하지 않는다. 즉, 증앙부(34)가 단부(36)로부터 받은 모든 눈을 최소한으로 재순환시키면서 눈을 제거할 수 있다. 따라서, 제설기(2)의 앞쪽으로 눈의 흘러내림 또는 똑똑 떨어짐이 훨씬 줄어듬과 동시에 제설기의 작동상태에서의 미관이 개선되었다. 눈이 중앙부(34)로 공급되기 전에 얼마간의 눈이라도 단부로부터 위쪽으로 빠져나가도록 눈 수거용 챔버(22)의 어느 한쪽에 있는 후방벽(18)의 상부에 놓여져서 아랫방향으로 향한 두 개의 레져(ledges)또는 키커(kickers)(120)에 의하여 중앙부가 즉시 닫혀진다.

3. 패들(32)의 형상에 따라서 굽혀진 상태로 유지되는 신축성 재료의 사용이 여러 가지 장점에 기여하도록 형성되어 있다. 그중 한가지로서, 제설기(2)가 앞으로 뒤집어져서 패들(32)이 지면과 접촉할 수 있을 때, 연속적인 자체 추진작용이 제설기에 의해서 제공된다. 또한, 패들(32)을 이루는 고무재료는, 패들(32)의 형성으로 굽혀지는 바로 그 동작에 의해서 패들(32)에 강성이 더 제공될 것이기 때문에, 비교적 보다 연한 고무재료로 선택될 수 있다. 이러한 패들이 마모될 때, 제 6 도에 예시된 폐들 중 하나에서 보여진대로 작은 립(lip)이 돌출하여 있어서 패들의 뒤쪽으로부터 떨어져나가도록 형성되어 있다. 본 출원인은 여기서 설명되고 예시되는 것과 같은 형상의 패들(32)은 많은 종래기술의 평편한 반경방향의 패들보다 더 오랜 작동시간동안 눈을 치우는 능력을 유지하는 것으로 보인다는 점을 발견했다. 이것은 중앙부(34)와 후방벽의 아아치형 하부(19) 사이의 틈새가 증가할 때 조차도 중앙부의 강체형 컵으로서의 능력이 그만큼 저하되지 않도록, 눈을 퍼내서 제거하는 강체컵으로서 역할을 하는데, 이는 중앙부(34)가 오목한 형상을 가진 신축성 재료를 사용하기 때문이다. 게다가, 패들(32)은 더 연한 고무재료로 제조함으로써 이러한 긴 수명에 기여하는 것이다. 마모가 일어나는 동안에 돌출된 패들(32)의 후방에 립이 제공되어 있으므로, 패들(32)의 단부와 후방벽(18)의 아아치형 하부(19) 사이의 틈새가 보다 일정한 크기로 유지되지만, 이것은 패들(32)이 더 오랜 시간동안의 작동에서 눈을 더 효과적으로 제거하는 능력에 기여하는데 비교적 중요하지는 않고, 더 연한 고무재료의 사용과 더불어 형상 그 자체도 주요인자와 비교하여 적어도 대수롭지 않다고 믿어진다.

따라서, 본 발명에 따른 임펠러(30)는 앞서 제시된 여러 가지 장점을 가진다. 본 발명의 다양한 수정이 이분야에 통상의 지식을 가진자에게는 분명해 질 것이다. 예를들면, 임펠러(30)가 앞에서 제시된 형태의 뒤집혀진 깔대기 모양의 수거용 챔버(22)와 함께 가장 효과적으로 사용되지만, 개선된 성능특성을 제공하기 위해서 반드시 제설기(2)용의 이러한 챔버(22)와 결부하여 사용될 필요는 없다. 예를들면, 기존의 임펠러 대신에 본 발명의 임펠러(30)을 장착함으로써, 토로 에스-200(Toro S-200) 또는 에스-620(S-620)과 같은 기존의 단일단계 제설기에서도 임펠러(30)가 사용될 수 있다. 이러한 대부분의 경우에도, 임펠러(30)의 개선된 구조는 제설된 눈의 높이, 눈 흐름의 응집력, 전방으로 눈의 흘러내림 또는 똑똑 떨어짐의 감소, 및 패들이 더 장시간 동안에 개선된 성능을 통해서 개선된 결과를 나타내는 것 같다.

게다가, 활송장치(80)에 대하여 본 명세서에 제시된 특수한 크랭크 수단(90)도 유사한 공지기술의 배열보다 분명하고 독특한 장점을 가진다. 이러한 장점은, 활송장치 (80)에 작용하는 눈의 하중에 의해서 반대방향의 회전이 쉽게 일어나지 않도록 기어트레인(94)의 얼마나 많은 회전이 크랭크핸들(92)에 요구되는가에 따라서 활송장치(80)의 회전을 가속화시키기 위한 수단을 제공한다는 사실에 주로 관련이 있다. 본 발명에서, 워엄(102)의 리이드 각(β)은 충분히 작아서, 고착배열, 즉, 리이드 각이 워엄(102)의 역회전을 이용하지 않을 것이기 때문에, 근사적으로 구동기어링(86)에 작용하는 토오크가 워엄(12)의 역회전을 일으킬 수 없는 배열을 이룬다. 그러나, 이러한 워엄(102)이 구동기어링(86)을 느리게 회전시키는 경향을 보충하기 위하여, 본 출원인은 속도를 증가시키는 대항기어(110)를 이용하였고, 이로부터 크랭크핸들(92)로부터 워엄(102)까지 적어도 2 : 1 속도증가를 초래한다. 게다가, 크랭크핸들(92)의 그립(100)이 핸들조립체(8)의 중앙지점에 위치하도록, 전체 배열은 활송장치(80)으로부터 후방으로 빠지도록 설계되었다. 이것은, 양수잡이 작동을 용이하게 하며, 따라서 크랭크핸들(92)을 작동시키기 위해서 작업자가 제설기(2)의 한쪽 측면 또는 다른 반대쪽 측면에 도달할 필요가 없다. 이러한 개선된 특성은 크랭크 수단(90)에서 찾을 수 있으며, 여기서 제시한 형태의 활송장치(80)는 어떠한 설계의 제설기(2)에서도 이용될 수 있다.

그밖의 다른 변경 및 개조는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에세 분명할 것이다. 따라서, 본 발명의 영역은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이다.

Claims

서로 일정한 간격을 두고 후방벽(18)과 연결된 양쪽 측벽(16)에 의해서 한정되는 개방된 전방부(14)를 갖추고 있는 하우징(4)과, 눈을 수거하여 분출시키도록 회전가능한 제설용 임펠러(30)와 상기 하우징(4)에 제공된 상기 전방부(14)의 상기 후방벽(18)상에 설치된 눈 수거용 챔버(22)와, 그리고 상기 임펠러(30)가 상기 측벽(16)의 사이로 연장하여 상기 후방벽(18)의 전방으로 위치되어 있으며, 상기 임펠러(30)는 바깥쪽으로 연장한 적어도 하나의 패들(32)을 갖추고 있고, 상기 패들(32)의 중앙지점으로부터 양쪽 측면쪽으로 갈수록 전방으로 만곡되어서 상기 임펠러(30)의 회전방향(C)으로 볼 때 오목한 형상을 이루고 있으며, 상기 패들(32)은 그 전체 길이의 적어도 1/2에 걸쳐서 연장한 중앙부(34), 및 상기 패들(32)의 전체 길이의 나머지 길이에 걸쳐서 연장하도록 상기 중앙부 (34)의 양쪽 측면으로 위치되어 있는 헬리컬 형상의 두 개의 오거부(36)를 포함하고 있고, 각각의 상기 오거부(36)가 상기 패들(32)의 길이에 비해서 비교적 작은 크기의 핏치를 갖는 비교적 작은 1회전 부분을 포함하고 있으며, 상기 오거부(36)가 상기패들(32)의 향쪽 단부(36)를 형성하고 있고, 각각의 상기 단부(36)의 축선방향 제일 안쪽부분이 상기 중앙부(34)의 형상에 근접한 형상으로 형성되어 있어서 상기 단부(36)와 상기 중앙부(34) 사이의 매끄러운 중간 지역을 제공하며, 상기 챔버(22)가 상기 임펠러(30)에 제공된 상기 패들(32)의 상기 중앙부(34) 뒤쪽으로 위치되어 있고, 상기 챔버(22)가 위쪽으로 올라갈수록 안쪽으로 경사진 형태로 형성되어 있으며, 상기 챔버(22)의 하단부가 상기 패들(32)의 전체 길이의 50% 내지 100% 정도의 크기로 상기 패들(32)과 간격을 두기에 충분한 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 중앙부(34)가 상기 임펠러(30)의 회전축으로부터 반경방향으로 연장하는 선에 대해서 상기 임펠러(30)의 회전방향의 전방으로 경사져 있으며, 상기 중앙부(34)의 전방으로 경사진 경사도가 상기 중앙부(34)의 중앙지역에서는 5° 내지 20°이고, 상기 중앙부(34)의 양쪽 측면에서는 거의 0°인 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 패들(32)의 상기 중앙부(34)와 상기 단부(36)가 일체식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 패들(32)이 단일편의 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 중앙부(34)가 쇼어 경도계 에이(A) 스케일로 55 내지 65 듀로미터의 경도를 갖는 가요성 고무재료로 제조된 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 5 항에 있어서, 상기 고무재료가 적어도 하나의 섬유보강층(59)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 중앙부(34)가 상기 패들의 전체길이의 75%에 걸쳐서 연장할 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 후방벽(18)이 상기 패들(32)과 접하는 접선지점에 인접하게 상기 챔버(22)의 하단부(47)가 위치되어 있으며, 상기 챔버가 상기 접선지점으로부터 위쪽으로 연장한 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 챔버(22)가 상연부와 하연부를 갖춘 링(25)으로 형성되어 있는 상단부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 챔버(22)가 상기 링(25)의 상기 하연부의 높이까지 전방으로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 챔버(22)의 양쪽 측면상에서 상기 후방벽(18)상에 위치한 하향의 선반부(120)를 더 포함하고 있으며, 상기 선반부(120)가 상기 패들의 상기 단부(36)에 의해서 우발적으로 윗쪽으로 분출되는 눈을 하향으로 배향시키는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 10 항에 있어서, 상기 챔버(22)의 개방부가 U자 형상의 홈통수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 12 항에 있어서, 상기 홈통수단이 수직으로 연장한 후방벽(23)을 갖추고 있으며, 상기 후방벽(23)의 측면을 상기 홈통수단의 수직방향으로 올라갈수록 점진적으로 폭이 증가하도록 구성된 삼각형상의 측벽(24)에 의해서 경계를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 13 항에 있어서, 상기 홈통수단의 상기 후방벽(23) 및 상기 측벽(24)의 각각의 상단부가 상기 홈통수단의 상연부를 한정하고 있는 상기 링(25)의 안쪽으로 각각 일체식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 13 항에 있어서, 상기 링(25)이 상기 하우징(4)의 일부로 구성되어 있으며, 상기 링(25)은 상기 홈통수단이 종결되는 원형의 개방부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 단일 단계 제설기.
제 11 항에 있어서, 상기 선반부(120)가 수평하게 배열되어서 상기 하우징(4)의 상기 후방벽(18)의 상연부 아랫쪽으로 상기 하우징(4)의 상기 후방벽(18)의 상부상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 챔버(22)가 뒤집혀진 깔대기 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 9 항에 있어서, 상기 링(25)의 상기 상연부에 인접하게 상기 하우징(4)상에 회전가능하게 설치된 눈 배향용 활송장치(80)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 1 항에 있어서, 상기 임펠러(30)가 구동샤프트(38) 및 상기 구동샤프트(38)에 상기 패들(32)을 고정시키는 고정수단을 더 포함하고 있으며, 상기 고정수단이 상기 구동 샤프트(38)에 연결시키기 위한 제 1 수단(40)과 그리고 상기 구동샤프트(38)와 상기 단부(36)의 말단부 사이로 틈새가 제공되도록 상기 단부(36)를 상기 구동샤프트(38)에 연결시키기 위한 제 2 수단(42)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 19 항에 있어서, 상기 제 1 수단(40)이 상기 구동샤프트(38)에 고정된 반원형 허브(44)를 각각 갖추고 있는 항쌍의 제 1 고정부재(40)와, 그리고 상기 중앙부(34)의 형상을 한정하도록 오목하게 만곡되어 반경 방향 바깥쪽으로 연장한 두 개의 플랜지(46)를 포함하고 있으며, 상기 제 2 수단(42)이 상기 구동샤프트(38)의 일단부에 위치되어 상기 구동샤프트(38)의 둘레로 수용된 원형 허브(54)를 각각 갖추고 있는 한쌍의 제 2 고정부재(42)와, 그리고 상기 단부(36)의 방향을 한정하도록 상기 구동샤프트(38)에 대해서 빗각으로 경사지게 반경방향으로 연장한 두 개의 귀부분(56,58)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 18 항에 있어서, 상기 활송장치(80)가 상기 활송장치(80) 고정된 링기어(86)와 결합되어 있는 워염(102)을 포함하는 기어트레인(94)을 통해서 크랭크기구(90)에 의해 회전가능하게 구성되어 있으며, 상기 워엄(102)이 약 12°의 비교적 작은 리이드 각을 갖는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.
제 21 항에 있어서, 상기 기어트레인(94)이 상기 크랭크기구(90)의 크랭크핸들(92)에 고정된 대항기어(110)를 포함하고 있고, 상기 대항기어(110)가 상기 워엄(102)과 연결되어 있어서, 상기 대항기어(110)로부터 상기 워엄(102)까지 적어도 2 : 1의 속도증가가 제공되는 것을 특징으로 하는 단일단계 제설기.