(57)【特許請求の範囲】
【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。
【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。
【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。
【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】
▲１▼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】
▲２▼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▲１▼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▲２▼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（Ｓ８）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（Ｓ８）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（１３）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２１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
【図１】
0003548401.tif 000002
【図２】
0003548401.tif 000003
【図３】
0003548401.tif 000004
【図４】
0003548401.tif 000005