(57)【要約】  オーガ軸に配置されたオーガの前方に積もった雪に加え、インペラの前方に積もった雪を効率的に除雪する。除雪機では、２個のブレード９６がオーガ軸８２の軸線方向に沿って一対のオーガ９２の間であって、回転方向に沿って２個のインペラ９４とはそれぞれ異なる部位に配置されている。これにより、車体１４の走行時に、その走行方向に沿ってブレード９６が雪中に挿入されると、その雪をブレード９６が削り取ってインペラ９４へ送り出すことができる。この雪はインペラ９４により上方へ跳ね上げ、シュータ１１８を通して所望の方向へ投擲される。
2010095234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除雪機の車体に配置され、該車体の走行時に雪を掻き取り、投擲する除雪ユニットであって、
駆動源から伝達される駆動力より回転するオーガ軸と、
前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を掻き取り前記オーガ軸の軸線方向に沿って送り出すオーガと、
前記軸線方向に沿って前記オーガと隣接するように、前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を削り取るブレードと、
前記軸線方向に沿って前記オーガと隣接し、かつ前記オーガ軸の回転方向に沿って前記ブレードから離間するように、前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、前記オーガにより送り込まれてきた雪及び前記ブレードにより削り取られた雪を上方へ跳ね上げるインペラと、
を有することを特徴とする除雪ユニット。
【請求項２】
前記オーガを、前記オーガ軸における前記軸線方向両端側にそれぞれ配置すると共に、前記インペラ及び前記ブレードを、前記オーガ軸における一対の前記オーガの間に配置し、
一対の前記オーガは、それぞれ前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を掻き取り前記軸線方向に沿って前記インペラへ送り出すことを特徴とする請求項１記載の除雪ユニット。
【請求項３】
前記ブレードは、
前記軸線方向を刃渡り方向とすると共に、前記オーガ軸を中心とする円周接線方向を刃幅方向とするブレード本体と、
前記ブレード本体における前記刃渡り方向に沿った両端部からそれぞれ前記オーガ軸側へ延出して、前記ブレード本体を前記オーガ軸に連結する一対のアーム部と、
を有することを特徴とする請求項１又は２記載の除雪ユニット。
【請求項４】
前記ブレード本体は、前記オーガ軸を中心とする径方向に沿って前記インペラの外周端に対して内周に配置されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の除雪ユニット。
【請求項５】
前記オーガ軸には、複数個の前記インペラが前記回転方向に沿って略等間隔に配置され、かつ前記回転方向に沿って互いに隣接する一対の前記インペラ間に少なくとも１個の前記ブレードが配置されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の除雪ユニット。
【請求項６】
車体に配置され、該車体を自走させ、又は車体を走行可能に支持する走行装置と、
車体前方に配置され、該車体の走行時に雪を掻き取って投擲する除雪ユニットと、を有し、
前記除雪ユニットとして、請求項１乃至５の何れか１項記載の除雪ユニットを用いたことを特徴とする除雪機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除雪機の走行時に雪を掻き取って、その雪を所望の方向へ投擲する除雪ユニット及びこの除雪ユニットを備えた除雪機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
比較的、狭い敷地に積もった雪に対する除雪作業に適した除雪機としては、例えば、車体の前方にシングルステージ型の除雪ユニットを備えたものがある。従来のシングルステージ型の除雪ユニットは、駆動源から伝達される回転力により回転するオーガ軸と、このオーガ軸に配置された一対のオーガと、オーガ軸における一対のオーガの間に配置されたインペラとを備えている。
除雪ユニットは、車体の前進走行時に、車体前方にある雪中にオーガ軸と一体となって回転する一対のオーガをそれぞれ挿入すると共に、これら一対のオーガにより雪をオーガ軸の中央側へ送り込み、この雪をインペラにより上方へ跳ね上げ、筒状のシュータを通して所望する方向へ投擲する。【０００３】
上記のようなシングルステージ型の除雪ユニットを備えた除雪機としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１記載の除雪機では、オーガハウジングにより軸支された支軸（オーガ軸）、このオーガ軸における両端側にそれぞれ配置されたオーガパドル（オーガ）及び、オーガ軸における一対のオーガ間に配置された２枚の投擲部（インペラ）を備えている。ここで、２枚の投擲部は、オーガ軸を中心とする周方向に沿って等間隔（１８０°間隔）で配置されている。【０００４】
また特許文献２には上記のようなインペラの構造が記載されており、特許文献２記載のインペラは、内周にオーガ軸に連結固定された金属製の支持部及び、この支持部にボルト等により固定され、支持部から外周へ延出する跳上げブレードを備えている。このような跳上げブレードは、通常、弾性に富んだ材料（例えば、ゴム材料）により形成される。これにより、雪に対する跳上げ性を良好にすると共に、インペラに雪以外の異物が衝突した際に、衝撃等によりインペラが塑性的に変形し、破損することを抑制している。【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された除雪ユニットを備えた除雪機により除雪作業を行う場合、雪を掻き取るためのオーガがオーガ軸の両端部に配置され、一対のオーガ間にはプレート状のインペラがのみ配置されるが、このインペラでは雪を掻き取ることができない。このため、車体を前進走行させつつ、オーガ軸を回転させても、オーガ軸の中央部に硬い雪が積もっている場合には、その雪を殆ど除雪できず、前進走行が困難になる場合がある。すなわち、従来の除雪ユニットでは、車体の中央付近に積もった雪に対する除雪能力が乏しく、効率的に除雪作業を行えないという問題があった。【０００６】
本発明の目的は、上記事実を考慮し、オーガの前方に積もった雪に加え、インペラの前方に積もった雪も効率的に除雪できる除雪ユニット及び除雪機を提供することにある。
【特許文献１】特開平１１−２５６５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２２５３２０号公報
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。すなわち、第１の発明に係る除雪ユニットは、除雪機の車体に配置され、該車体の走行時に雪を掻き取り、投擲する除雪ユニットであって、駆動源から伝達される駆動力より回転するオーガ軸と、前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を掻き取り前記オーガ軸の軸線方向に沿って送り出すオーガと、前記軸線方向に沿って前記オーガと隣接するように、前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を削り取るブレードと、前記軸線方向に沿って前記オーガと隣接し、かつ前記オーガ軸の回転方向に沿って前記ブレードから離間するように、前記オーガ軸に配置され、前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、前記オーガにより送り込まれてきた雪及び前記ブレードにより削り取られた雪を上方へ跳ね上げるインペラと、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記第１の発明に係る除雪ユニットでは、ブレードが軸線方向に沿ってオーガと隣接するように、オーガ軸に配置されており、オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を削り取る。一方、インペラが軸線方向に沿ってオーガと隣接し、かつオーガ軸を中心とする回転方向に沿ってブレードから離間するようにオーガ軸に配置されており、このインペラがオーガ軸と一体となって回転しつつ、オーガにより送り込まれてきた雪及びブレードにより削り取られた雪を上方へ跳ね上げる。これにより、オーガの前方に積もった雪に加え、インペラの前方に積もった雪もブレードにより効率的に除雪できる。
【０００９】
第２の発明に係る除雪ユニットは、第１の発明において、前記オーガを、前記オーガ軸における前記軸線方向両端側にそれぞれ配置すると共に、前記インペラ及び前記ブレードを、前記オーガ軸における一対の前記オーガの間に配置し、一対の前記オーガは、それぞれ前記オーガ軸と一体となって回転しつつ、雪中に挿入されると、雪を掻き取り前記軸線方向に沿って前記インペラへ送り出すことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明に係る除雪ユニットは、第１又は第２の発明において、前記ブレードは、前記軸線方向を刃渡り方向とすると共に、前記オーガ軸を中心とする円周接線方向を刃幅方向とするブレード本体と、前記ブレード本体における前記刃渡り方向に沿った両端部からそれぞれ前記オーガ軸側へ延出して、前記ブレード本体を前記オーガ軸に連結する一対のアーム部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
第４の発明に係る除雪ユニットは、第１乃至第３の何れかの発明において、前記ブレード本体は、前記オーガ軸を中心とする径方向に沿って前記インペラの外周端に対して内周に配置されることを特徴とする。
第５の発明に係る除雪機は、第１乃至第４の何れかの発明において、前記オーガ軸には、複数個の前記インペラが前記周方向に沿って略等間隔に配置され、かつ前記回転方向に沿って互いに隣接する一対の前記インペラ間に少なくとも１個の前記ブレードが配置されたことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明に係る除雪機は、車体に配置され、該車体を自走させ、又は車体を走行可能に支持する走行装置と、車体前方に配置され、該車体の走行時に雪を掻き取って投擲する除雪ユニットと、を有し、前記除雪ユニットとして、請求項１乃至５の何れか１項記載の除雪ユニットを用いたことを特徴とする。
上記第６の発明に係る除雪機によれば、車体の走行時に、その走行方向に沿って除雪ユニットのブレードが雪中に挿入されると、その雪をブレードにより削り取って、インペラにより上方へ跳ね上げることができるので、オーガの前方に積もった雪に加え、インペラの前方に積もった雪もブレードにより削り取って効率的に除雪できる。
【００１３】
この結果、第６の発明に係る除雪機によれば、除雪ユニットにおけるインペラの前方に積もった雪により車体の走行が困難になることを防止できるので、除雪作業を効率的に行うことができる。
以上説明したように、第１の発明及び第６の発明によれば、オーガの前方に積もった雪に加え、インペラの前方に積もった雪も効率的に除雪できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る除雪ユニットを備えた除雪機の構成を示す側面図である。
【図２】図１に示される除雪機及び除雪ユニットの正面図である。
【図３】図１に示される除雪ユニットの構成を示す側面断面図である。
【図４】図１に示される除雪ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】図１に示される除雪ユニットにおける車体の傾動及び旋回動作を説明するための側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る除雪機について図面を参照して説明する。
（除雪機及び除雪ユニットの構成）
図１は本発明の実施形態に係る除雪ユニットを備えた除雪機を示す側面図であり、同図では要部を説明するために、一部を破断して図示している。図２は、図１での矢印Ａ方向に沿った除雪機の正面図、図３は、図２に示されるIII−III断面に沿った除雪ユニットの側面断面である。本実施形態に係る除雪機１０は、操作ハンドル１２を操縦者が把持して歩行しつつ、除雪ユニット２０により除雪作業を行う所謂歩行型のものとして構成されている。【００１６】
なお、図１の符号ＦＲが付された矢印は除雪機１０における車体１４の前後方向を示し、また符号Ｈが付された矢印は除雪機１０における車体１４の上下方向を示している。また図２の符号Ｗが付された矢印は除雪機１０における車体１４の幅方向を示している。以下の説明にて、単に前後方向、上下方向及び幅方向と記載した場合には、それぞれ矢印ＦＲ、矢印Ｈ及び矢印Ｗに沿った方向を言うものとする。【００１７】
除雪機１０には、図１に示すように、車体１４の下側にクローラ走行装置１６が配置されると共に、車体１４の後端部（図１では右側の端部）に操作ハンドル１２が配置されている。また除雪機１０には、車体１４の前方に除雪作業を行うための除雪ユニット２０が配置されている。
ここで、クローラ走行装置１６は、幅方向中央に１台のみ配置されている。また操作ハンドル１２は、図２に示すように、正面視にて下方へ向って開いた略Ｕ字状に形成されており、その上端部が、操縦者が左右の手で把持するためのグリップ部１３とされている。操作ハンドル１２は、その下端側が後述するパイプフレーム５８Ｒの後端部に固定されている。【００１８】
図１に示すように、車体１４には車体フレーム１８が設けられており、この車体フレーム１８上にはエンジン２２が搭載されている。エンジン２２は車体フレーム１８により支持されており、そのクランク軸３６の軸線方向が幅方向と実質的に一致している。エンジン２２はスロットル弁（図示省略）を備えており、このスロットル弁の開度は、ガバナ（図示省略）を介して、車体１４の後端部に配置されたスロットルレバー（図示省略）により制御可能とされている。【００１９】
図１に示すように、操作ハンドル１２には、グリップ部１３の前側にオーガクラッチレバー２６及び走行クラッチレバー２８が配置されている。これらのオーガクラッチレバー２６及び走行クラッチレバー２８は、それぞれグリップ部１３の形状に対応する略Ｕ字状の形状を有している。一方、操作ハンドル１２には、グリップ部１３の前側に一対のレバー支持部３０が固定されている。これらの一対のレバー支持部３０には、オーガクラッチレバー２６の左右の基端部が揺動可能に連結されると共に、走行クラッチレバー２８の左右の基端部が揺動可能に連結されている。【００２０】
オーガクラッチレバー２６は、図示の非操作位置からグリップ部１３と共に操縦者が両手又は片手により把持可能となる操作位置まで揺動可能とされると共に、クラッチワイヤ３２Ｗからの付勢力により常に非操作位置に付勢されている。オーガクラッチレバー２６は、クラッチワイヤ３２Ｗを介してベルトクラッチ３５に連結されている。また走行クラッチレバー２８も、図示の非操作位置からグリップ部１３と共に操縦者が両手又は片手により把持可能となる操作位置まで揺動可能とされると共に、クラッチワイヤ３４Ｄからの付勢力により常に非操作位置に付勢されている。走行クラッチレバー２８は、クラッチワイヤ３４Ｄを介してベルトクラッチ３３に連結されている。【００２１】
図１に示すように、除雪ユニット２０には、エンジン２２の後側に走行変速機４２が配置されており、エンジン２２のクランク軸３６は、ベルトクラッチ３３を介して走行変速機４２の入力軸４６Ｍに接続されている。走行変速機４２は、車体１４の後端部に配置された変速レバー２４により変速比及び、出力軸４３の回転方向がそれぞれ操作可能とされている。【００２２】
ここで、ベルトクラッチ３３には、エンジン２２のクランク軸３６に取り付けられた駆動プーリ４０、入力軸４６Ｍに取り付けられた従動プーリ４４及び、駆動プーリ４０及び従動プーリ４４に巻き掛けられたベルト４８が設けられている。さらにベルトクラッチ３３には、クラッチワイヤ３４Ｄを介して走行クラッチレバー２８から伝達される操作力により作動するベルトテンショナ４９が設けられている。【００２３】
ベルトクラッチ３３は、走行クラッチレバー２８が操作位置にあると、クランク軸３６の回転力を入力軸４６Ｍへ伝達可能になるオン状態になり、また走行クラッチレバー２８が非操作位置にあると、クランク軸３６から入力軸４６Ｍへの回転力の伝達を遮断するオフ状態になる。
エンジン２２のクランク軸３６は、ベルトクラッチ３５を介してオーガ軸８２に接続されている。ここで、ベルトクラッチ３５には、エンジン２２のクランク軸３６に取り付けられた駆動プーリ３８、オーガ軸８２に取り付けられた従動プーリ８８（図４参照）、及び駆動プーリ３８と従動プーリ８８とに巻き掛けられたベルト９０が設けられている。さらにベルトクラッチ３５には、クラッチワイヤ３２Ｗを介してオーガクラッチレバー２６から伝達される操作力により作動するベルトテンショナ９１が設けられている。【００２４】
ベルトクラッチ３５は、オーガクラッチレバー２６が操作位置にあると、クランク軸３６の回転力をオーガ軸８２へ伝達可能になるオン状態になり、またオーガクラッチレバー２６が非操作位置にあると、クランク軸３６からオーガ軸８２への回転力の伝達を遮断するオフ状態になる。
図１に示すように、クローラ走行装置１６には、その上部側に車体１４の前後方向へ延在する一対の走行フレーム５０（図１では、紙面手前側の走行フレーム５０にのみが示されている。）が設けられている。これら一対の走行フレーム５０は車体フレーム１８と一体で構成されており、車体フレーム１８の幅方向両端部からそれぞれ下方へ延出している。クローラ走行装置１６には、その前端側に従動ホイール５２Ｆが設けられると共に、後端側に駆動スプロケット５４Ｒが設けられている。【００２５】
一対の走行フレーム５０の間には前端部に支軸５３Ｆが掛け渡されており、この支軸５３Ｆの両端部は、それぞれ一対の走行フレーム５０に固定されている。従動ホイール５２Ｆは、支軸５３Ｆの中央部に配置され、支軸５３Ｆにより回転可能に支持されている。またクローラ走行装置１６には、幅方向に沿って駆動スプロケット５４Ｒを挟むように一対の支持プレート５６（図１では、紙面手前側の支持プレート５６のみが示されている。）が配置されている。一対の支持プレート５６は、それぞれパイプフレーム５８Ｒを介して後述するオーガハウジング８０に固定されている。またオーガハウジング８０は車体フレーム１８に固定されている。【００２６】
図１に示すように、除雪機１０には、一方（図１では、紙面奥側）の支持プレート５６の外側にウォーム減速機等の減速機６４が配置されている。減速機６４は入力軸及び出力軸６５を備えている。減速機６４の入力軸には、カップリング等の連結部材（図示省略）を介して走行変速機４２の出力軸４３がトルク伝達可能に接続されている。また減速機６４の出力軸６５は一対の支持プレート５６を貫通し、一対の支持プレート５６により回転可能に支持されている。駆動スプロケット５４Ｒは出力軸６５の外周に配置されており、出力軸６５と一体となって回転する。【００２７】
クローラ走行装置１６には、前後方向に沿って従動ホイール５２Ｆと駆動スプロケット５４Ｒとの略中央に従動ホイール６０が配置されている。ここで、従動ホイール６０は、その外径が従動ホイール５２Ｆ及び駆動スプロケット５４Ｒの外径よりも大きくなっている。一対の走行フレーム５０の間には、支軸５３Ｆと出力軸６５との間に支軸６２が掛け渡されており、この支軸６２の両端部は、それぞれ一対の走行フレーム５０に固定されている。従動ホイール６０は支軸６２の外周に配置されており、この支軸６２により回転可能に支持されている。【００２８】
図１に示すように、クローラ走行装置１６には、従動ホイール５２Ｆ、従動ホイール６０及び駆動スプロケット５４Ｒの外周に巻き掛けられるゴム製のクローラ６８が設けられている。クローラ６８は無端のベルト状に形成されており、従動ホイール５２Ｆ、従動ホイール６０及び駆動スプロケット５４Ｒにより前後方向へ長い略長円状の無限軌道に沿うように張設されている。クローラ６８には、従動ホイール５２Ｆ及び駆動スプロケット５４Ｒに対して大径の従動ホイール６０が内周から圧接している。これにより、クローラ６８は、上下方向に沿った寸法が前後方向の中央付近で最大になっている。【００２９】
図５（Ａ）に示すように、クローラ６８の下面には、従動ホイール６０の前側に直線状に張設された走行領域７０Ｆが形成されると共に、後側にも直線状に張設された走行領域７２Ｒが形成されている。またクローラ６８の下面には、前後の走行領域７０Ｆ、７２Ｒの間に、これらの走行領域７０Ｆ、７２Ｒに対して下方へ向って略Ｖ字状に突出する旋回領域７４が形成されている。【００３０】
クローラ走行装置１６では、車体１４が所定の水平状態（図５（Ａ）参照）にあると、旋回領域７４を中心として走行領域７０Ｆと走行面Ｇとの間に所定の逃げ角θＦが形成されると共に、旋回領域７４を中心として走行領域７２Ｒと走行面Ｇとの間に所定の逃げ角θＲが形成される。本実施形態では、逃げ角θＦが５°に設定されると共に、逃げ角θＲが１５°に設定されている。また車体１４が水平状態になっているときには、後述するオーガ９２の下端及び旋回領域７４の双方が走行面Ｇに接地した状態になる。除雪機１０では、その重心位置が前後方向に沿って従動ホイール６０の前側に位置している。
除雪機１０は、軟らかい雪面上では、図５（Ｂ）に示すように、クローラ走行装置１６が走行領域７０Ｆを走行面Ｇ上に接地させ、また硬い雪面上では、図５（Ａ）に示すように、クローラ走行装置１６が旋回領域７４を走行面Ｇ上に接地させたままになる。【００３１】
図１に示すように、除雪ユニット２０は、後述するオーガ９２の上側を覆うと共に、前面及び下面がそれぞれ開口したオーガハウジング８０及び、オーガハウジング８０により回転可能に支持されたオーガ軸８２を備えている。オーガハウジング８０は、図４に示すように、幅方向両端がそれぞれ側板部８４により閉塞されている。オーガ軸８２は、その軸線方向が幅方向と実質的に一致しており、両端部が一対の側板部８４にそれぞれ固定された軸受８６Ａ（図２参照）により回転可能に支持されている。【００３２】
オーガ軸８２には、図２に示すように、軸線方向の両端側にそれぞれオーガ９２が配置されている。またオーガ軸８２には、一対のオーガ９２の間にインペラ９４及びブレード９６が配置されている。ここで、オーガ９２は、オーガ軸８２を中心としてスパイラル状に延在する第１オーガブレード９８及び第２オーガブレード１００を備えている。これらの第１オーガブレード９８及び第２オーガブレード１００は、図１に示すように、それぞれ径方向に沿って細長いプレート状の連結アーム１０２Ａ、１０４Ｂを介してオーガ軸８２に連結されており、オーガ軸８２と一体となって回転する。また第１オーガブレード９８と第２オーガブレード１００とは、オーガ軸８２を中心とする回転方向（図３の矢印Ｒ方向）に沿った位相が互いに１８０°ずれるように配置されている。【００３３】
一対のオーガブレード９８、１００には、図２に示すように、それぞれ雪を切削する際の衝撃を吸収可能な弾性材料で形成されたブレード本体１０６が設けられると共に、このブレード本体１０６に複数個の切削部材１０８が取り付けられている。なお、ブレード本体１０６の素材となる弾性材料としては、雪を切削する際の衝撃を吸収可能なものであれば、種々の弾性材料を採用することができ、本実施形態では、ゴム材料によりブレード本体１０６が形成されている。【００３４】
また複数個の切削部材１０８は、図２に示すように、ブレード本体１０６の一端から他端に亘って回転方向の軌跡に沿って略一定ピッチで配置されている。この切削部材１０８は、雪を切削するための刃部が外周部に形成された切削刃１１０と、ブレード本体１０６を介して切削刃１１０の反対側に配置される支持プレート１１２と、切削刃１１０、ブレード本体１０６及び支持プレート１１２をそれぞれ貫通し、切削刃１１０と支持プレート１１２とを連結する２本の固定ピン１１３とを備えている。ここで、切削刃１０８は、耐磨耗性及び耐錆性に優れ、雪を切削可能な鋼材、ステンレス鋼等の金属材料やプラスチック等から形成されている。【００３５】
なお、本実施形態では、第１オーガブレード９８及び第２オーガブレード１００としてブレード本体１０６及び切削部材１０８からなるものを用いているが、これらのオーガブレードについては、オーガ本体及び切削刃が金属材料により一体的に形成されたものを用いても良く、またプラスチックにより形成されたものを用いても良い。
オーガハウジング８０には、図２に示すように、その頂板部１１４に排出口１１６が形成されている。この排出口１１６は、インペラ９４から上方へ突出する円筒状に形成されている。また除雪ユニット２０には、前記排出口１１６に連通する樋状のシュータ１１８が設けられている。シュータ１１８は、その下端部が排出口１１６に旋回可能に連結されている。これにより、操縦者が旋回操作レバー１１９（図１参照）を介してシュータ１１８を適宜旋回させれば、シュータ１１８からの雪の投擲方向を所望の方向とすることができる。【００３６】
図１に示すように、シュータ１１８の先端部には、樋状のガイドノズル１２０が上下方向に沿って揺動可能に連結されている。これにより、操縦者がガイドノズル１２０の傾きを適宜調整すれば、シュータ１１８から投擲される雪の飛距離を変化させることができる。
オーガ軸８２には、図２に示すように、一対のオーガ９２の内側にそれぞれ円板状（図３参照）のフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌが固定されている。ここで、操縦者から見て右側（図２では左側）に位置するフランジ板１２２Ｒには右側のオーガ９２が連結され、操縦者から見て左側（図２では右側）に位置するフランジ板１２４Ｌには左側のオーガ９２が連結されている。また一対のフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌには、複数個（本実施形態では、２個）のインペラ９４及び複数個（本実施形態では、２個）のブレード９６がそれぞれ連結されており、これらのインペラ９４及びブレード９６は、一対のフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌを介してオーガ軸８２に固定されている。【００３７】
図３に示すように、２個のインペラ９４は、オーガ軸８２を中心とする回転方向に沿って等間隔（１８０°間隔）で配置されており、ブレード９６は、回転方向に沿って隣り合う２個のインペラ９４間の中央位置に配置されている。すなわち、２個のインペラ９４及び２個のブレード９６は、回転方向に沿って交互に、９０°間隔で配置されている。
なお、隣り合う２個のインペラ９４間に２個以上のブレード９６を配置することも可能であり、この場合には、２個のインペラ９４及び２個以上のブレード９６が回転方向に沿って等間隔に配置されるように、インペラ９４及びブレード９６のピッチを設定することが好ましい。これにより、オーガ軸８２の回転時に、オーガ軸８２回りの動的なアンバランスを小さくし、振動の発生や軸受に対する負荷増加を効果的に抑制できる。【００３８】
インペラ９４には、厚さ一定のゴム製のインペラ本体１２６が設けられると共に、このインペラ本体１２６を裏側から支持する金属製の支持プレート１２８が設けられている。インペラ本体１２６は、オーガ軸８２の軸線方向を長手方向とする略長方形のプレート状に形成されている。支持プレート１２８も、オーガ軸８２の軸線方向を長手方向とする略長方形のプレート状に形成されており、オーガ軸８２を中心とする径方向に沿った幅がインペラ本体１２６よりも狭くなっている。この支持プレート１２８は、その長手方向中央部でＶ字状に屈曲されている。【００３９】
図３に示すように、インペラ９４は、支持プレート１２８の長手方向両端部をそれぞれ一対のフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌに連結する一対の連結アーム１３０を備えている。連結アーム１３０は、オーガ軸８２を中心とする径方向に沿って細長いプレート状に形成されている。ここで、連結アーム１３０は、その外周側の先端部が支持プレート１２８の側端面に溶接等により固着されると共に、内周側の基端部がフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌの外側面にボルト等により固定されている。【００４０】
支持プレート１２８は、その表面部をインペラ本体１２６の裏面部に密着させており、インペラ本体１２６は、２本の連結ピン１３２により支持プレート１２８に固定されている。２本の連結ピン１３２は、インペラ本体１２６及び支持プレート１２８をそれぞれ貫通し、インペラ本体１２６を支持プレート１２８に圧接状態としつつ固定している。これにより、インペラ本体１２６は、支持プレート１２８により長手方向に沿ってＶ字状に屈曲した状態に保持される。またインペラ本体１２６の外周部は、支持プレート１２８の外周まで延出しており、撓み方向へ弾性変形可能になっている。【００４１】
図４に示すように、ブレード９６は、軸線方向に沿って細長く延在するプレート状のブレード本体１３４と、このブレード本体１３４の長手方向の両端部からそれぞれ内周側へ屈曲された一対の連結アーム１３６を備えている。ブレード本体１３４及び連結アーム１３６は１枚の金属板を素材として成形されている。この金属板としては、耐摩耗性、耐錆性及び靭性がそれぞれ高いものが望ましく、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼が好適に用いられる。なお、ブレード９６をプラスチックにより形成するようにしても良い。【００４２】
ブレード本体１３４は、図３に示すように、その厚さ方向がオーガ軸８２を中心とする径方向と実質的に一致しており、刃幅方向がオーガ軸８２を中心とする円周接線方向と実質的に一致している。ブレード本体１３４は、その先端面が雪を切削するための刃部１３８とされている。この刃部１３８は、図２に示すように、刃幅方向に沿って中央部が両端に対して回転方向へ突出するＶ字状に形成されている。【００４３】
ブレード９６における一対の連結アーム１３６は、その基端部が一対のフランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌにおける外側面にそれぞれボルト等により固定されている。またブレード本体１３４は、図３に示すように、オーガ軸８２を中心とする径方向に沿ってインペラ本体１２６の外周端に対して所定のオフセット長ＤRだけ内周側に配置されている。これにより、例えば、車体１４の前方に石、コンクリート等の雪以外の硬質の異物があった場合に、このような異物にゴム製のインペラ本体１２６を金属製のブレード本体１３４よりも優先的に衝突させることができるので、硬質の異物と衝突して生じる衝撃によりブレード９６に変形等の損傷が発生することを効果的に防止できる。【００４４】
またオーガハウジング８０には、後板部１１５の下端付近にプレート状のスキッド７６が取り付けられている。このスキッド７６は、側面視にてＬ字状に屈曲されており、その下端部に後方へ延出する平板状のレベラ部７８が形成されている。スキッド７６は、オーガ９２の最下端位置を調整できるように後板部１１５に取り付けられている。スキッド７６は、オーガ９２の接地面からの高さを一定として除雪深さを安定させるためのものである。【００４５】
（除雪機の動作及び作用）
次に、上記のように構成された除雪機１０の動作及び作用について説明する。除雪機１０では、操縦者が所定の始動操作を行うことにより、エンジン２２が始動される。このとき、エンジン２２は、所定のアイドリング回転速度で回転する。次いで、操縦者がニュートラル位置にある変速レバー２４を前側（前進位置）へ傾動させると、走行変速機４２が前進段に変速される。これにより、走行変速機４２の出力軸が正転方向へ回転する準備が完了する。【００４６】
次いで、操縦者が走行クラッチレバー２８を非操作位置から操作位置まで揺動させると、ベルトクラッチ３３がオフ状態からオン状態になって、エンジン２２の回転力がベルトクラッチ３３を介して走行変速機４２の入力軸４６Ｍに伝達される。走行変速機４２の出力軸４３の回転力は、減速機６４の出力軸６５を介して駆動スプロケット５４Ｒに伝達され、駆動スプロケット５４Ｒを正転方向へ回転させる。これにより、クローラ走行装置１６におけるクローラ６８が従動ホイール５２Ｆ、従動ホイール６０及び駆動スプロケット５４Ｒの外周を周回し、前進方向の駆動力を走行面Ｇに伝達する。すなわち、クローラ走行装置１６は、エンジン２２からの正転方向の回転力が減速機６４に伝達されると、車体１４を前進走行させる。【００４７】
また、操縦者がニュートラル位置にある変速レバー２４を後側（後進位置）へ傾動させると、走行変速機４２が後進段に変速される。この状態で、操縦者が走行クラッチレバー２８を操作位置まで揺動させると、クローラ走行装置１６により車体１４が後進方向へ走行する。
操縦者がクローラ走行装置１６により車体１４を直進走行させる際には、操作ハンドル１２に対して下方の押圧力を作用させて、操作ハンドル１２を下方へ押し下げつつ、車体１４に追従して歩行する。除雪機１０では、操縦者が操作ハンドル１２に対して下方の押圧力を作用させると、クローラ６８には旋回領域７４付近を通過する幅方向に沿った仮想軸（以下、これを「傾動軸ＳＰ」（図５（Ａ）参照）という。）を中心とするモーメントが車体１４側から伝達される。このモーメントは、傾動軸ＳＰを中心としてクローラ６８を一方向（図５（Ａ）では、時計回り方向）へ回転させる。【００４８】
従って、操縦者が操作ハンドル１２を下方へ押し下げると、クローラ走行装置１６及び、クローラ走行装置１６を支持した車体１４が傾動軸ＳＰを中心として、除雪機１０の前端が持ち上がるように傾動（ピッチング）する。この状態では、クローラ６８が旋回領域７４を走行面Ｇに接地させ、クローラ６８と走行面Ｇとの接地面積は非常に小さいものになっている。【００４９】
また除雪機１０では、操縦者が操作ハンドル１２の押下げ量を調整することにより、車体１４の前方に配置された除雪ユニット２０の高さを最適な位置へ調整できる。従って、操縦者は、除雪作業を行わない走行時には、除雪ユニット２０が走行の邪魔にならないように、除雪ユニット２０を走行面Ｇから上方へ持ち上げつつ、車体１４を走行させることができる。【００５０】
操縦者がクローラ走行装置１６により車体１４を右方又は左方へ旋回させる際には、操作ハンドル１２を介して車体１４に右方又は左方の操舵力を伝達しつつ、車体１４に追従するように歩行する。除雪機１０では、操縦者が操作ハンドル１２に対して右方又は左方の操舵力を作用させると、クローラ６８には旋回領域７４付近を通過する上下方向に沿った仮想軸（以下、これを「旋回軸ＳＹ」（図５（Ａ）参照）という。）を中心とするモーメントが車体１４側から伝達される。このモーメントは、旋回軸ＳＹを中心としてクローラ６８を一方向（操縦者が上から見て、時計回り方向又は反時計回り方向）へ回転させるように作用する。【００５１】
従って、操縦者が操作ハンドル１２に右方又は左方の操舵力を伝達すれば、クローラ走行装置１６及び、クローラ走行装置１６を支持した車体１４が旋回軸ＳＹを中心として、右方又は左方へ旋回（ヨーイング）する。このとき、クローラ６８と走行面Ｇとの接地面積は非常に小さいものになっていることから、操縦者が車体１４を旋回させるために必要とする操舵力を減少でき、車体１４を容易に必要量だけ旋回させることができる。【００５２】
操縦者は、除雪機１０が除雪場所まで移動すると、オーガクラッチレバー２６を非操作位置から操作位置まで揺動させる。これにより、エンジン２２の回転力がベルトクラッチ３５を介してオーガ軸８２に伝達され、オーガ軸８２が所定の回転方向（図３の矢印Ｒ方向）へ回転する。このとき、操縦者は、操作ハンドル１２の押下げ量を調整して、オーガ９２を積雪レベル等に応じて上下方向へ位置調整する。【００５３】
除雪機１０では、その重心位置が従動ホイール６０に対して前側にあることから、除雪機１０の重量の一部を、オーガ９２を下方へ付勢する押圧力として作用させることができる。これにより、操縦者は、オーガ９２を小さい力で雪に食い込ませることが可能になるので、除雪作業時の労力を効果的に軽減できる。
また除雪機１０では、走行面Ｇが新雪等の比較的軟らかい雪により形成されている場合には、クローラ６８が走行面Ｇに食い込み、旋回領域７４に加え、走行領域７０Ｆ及び走行領域７２Ｒの一部も走行面Ｇに接地した状態になる。これにより、クローラ６８により走行面Ｇに対して大きな駆動力（トランクション）を作用させることができるので、クローラ６８が走行面Ｇに対して空転することも効果的に防止できる。【００５４】
除雪機１０は、前進走行しつつ、除雪ユニット２０の前方に積もっている雪をオーガハウジング８０内に押し込む。このとき、走行方向に沿って一対のオーガ９２の前方にあった雪は、オーガハウジング８０内に押し込まれると、回転する一対のオーガ９２により掻き取られると共に、オーガ軸８２の軸線方向に沿って中央側に集められ、フランジ板１２２Ｒ、１２４Ｌの内側へ送り込まれる。この雪は、オーガ軸８２と一体なって回転するインペラ９４のインペラ本体１２６により上方へ跳ね上げられ、シュータ１１８内を通って除雪機１０の側方もしくは前方へ投擲される。【００５５】
このとき、インペラ本体１２６がＶ字状に屈曲していることから、インペラ本体１２６と接した雪がインペラ本体１２６の中央付近に集まり易くなるので、投擲前にインペラ本体１２６から離脱することを効果的に防止でき、さらにインペラ本体１２６により跳ね上げられる雪の投射角がばらつくことを抑制し、シュータ１１８内を通って投擲される雪の収束性を向上できる。【００５６】
また、除雪ユニット２０による除雪作業時に、走行方向に沿ってブレード９６の前方にあった雪は、オーガ軸８２と一体となって回転するブレード９６のブレード本体１３４により削り取られる。この削り取られた雪は、ブレード９６における一対の連結アーム１３６間を通ってインペラ９４へ送り出される。この雪もインペラ本体１２６により上方へ跳ね上げられ、シュータ１１８内を通って投擲される。これにより、除雪機１０の走行経路に積もっていた雪を走行経路の側方又は前方へ投擲できるので、走行経路に積もっていた雪を人間や自動車等の邪魔にならない場所へ積み上げることができる。【００５７】
除雪作業の完了後、操縦者がオーガクラッチレバー２６を非操作位置に復帰させると、ベルトクラッチ３５がオフ状態になり、ベルトクラッチ３５によりエンジン２２からオーガ軸８２への回転力の伝達が遮断されると共に、オーガブレーキ（図示省略）が作動する。これにより、オーガ軸８２が回転停止し、除雪機１０が通常の走行状態になる。また操縦者が走行クラッチレバー２８を非操作位置に復帰させると、ベルトクラッチ３３がオフ状態になり、ベルトクラッチ３３によりエンジン２２から走行変速機４２への回転力の伝達が遮断されるので、クローラ走行装置１６が停止する。【００５８】
本実施形態に係る除雪機１０では、２個のブレード９６がオーガ軸８２の軸線方向に沿って一対のオーガ９２の間であって、回転方向に沿って２個のインペラ９４とはそれぞれ異なる部位に配置されると共に、オーガ軸８２と一体となって回転するように連結されている。これにより、除雪時に、ブレード９６が雪中に挿入されると、その雪をブレード９６が削り取ってインペラ９４へ送り出し、この雪をインペラ９４により上方へ跳ね上げ、シュータ１１８を通して所望の方向へ投擲できる。従って、オーガ軸８２に配置された一対のオーガ９２の前方に積もった雪に加え、これら一対のオーガ９２間に配置されたインペラ９４及びブレード９６の前方に硬い雪が積もっている場合でも、この雪を効率的に除雪できる。
この結果、本実施形態に係る除雪機１０によれば、インペラ９４の前方に積もった雪により車体１４の走行が困難になることも防止できるので、除雪作業を効率的に行うことができる。【００５９】
なお、本実施形態に係る除雪機１０は、１個のクローラ走行装置１６により車体１４を走行させるものであるが、車体１４の幅方向両端部にそれぞれクローラ走行装置等の走行装置が配置され、これら一対の走行装置により車体を走行させる除雪機であっても、本発明に係る除雪ユニット２０は適用可能である。また車体１４を走行させる走行装置としては、クローラ走行装置以外にもタイヤを用いた走行装置でも良く、また走行装置を駆動する駆動源としては、エンジン２２に限定されず、電動モータを走行装置の駆動源として用いても良い。またオーガ９２を駆動する駆動源も、エンジン２２に限定されず、電動モータをオーガ９２の駆動源として用いても良い。また、走行装置は、必ずしも駆動源からの駆動力により駆動されるものである必要はなく、操縦者からの力により従動して回転又は周回するタイヤ又はクローラや、雪面上を低抵抗で移動可能とするスキー板状のスライダ等であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、除雪機に配置され、車体の走行時に雪を掻き取って、その雪を所望の方向へ投擲する除雪作業を行う除雪ユニット及び、この除雪ユニットを備えた除雪機に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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