(57)【要約】      （修正有）【課題】投雪距離を間接的に推定検知できるセンサ，即ちデフレクタ投雪放出角度センサを実現することで，投雪操作性の向上を図る除雪機を提供する。【解決手段】投雪距離を定めるシュータデフレクタを電動シリンダなどのアクチュエータＤＡによる駆動で上下に回転させ、投雪放出角度を変え投雪距離を調節できるようにした除雪機において、デフレクタの上下回転角度を、そのデフレクタ回転機構の回転支軸の一部に連結した角度又は長さなどの変位センサＤＳにより、投雪方向に機体略水平に対し、ほぼ上下方向に検知出来るようにして、デフレクタの投雪放出角度を検知出来るようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機を搭載し、雪を削雪し収集するオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータと、投雪距離を定めるシュータデフレクタによって除雪部を構成する除雪機で、該デフレクタをアクチュエータによる駆動で上下に回転させ、投雪放出角度を変え投雪距離を調節できるようにした除雪機において、該デフレクタの略上下回転角度を、直接又は間接的に、該デフレクタの回転支軸に連結した角度又は長さなどの変位センサにより、投雪方向に機体略水平に対し、略上下方向に検知出来るように構成した除雪機。
【請求項２】
前記角度又は長さなどの変位センサを非接触式とする請求項１に記載する除雪機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歩行型除雪機の中で、除雪回収雪をシュータによって投雪するロータリー除雪機の、シュータの投雪放出角度即ち投雪距離を検知する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
歩行型除雪機は国や県が管理する公道、公共設備などで使用される乗用型除雪機とは別に、雪国地域の前記個別小口用に今では広く普及している。特に乗用型除雪機の入っていけない山間地や山麓地などでは、現在では雪国の必需品並に需要が高い。この除雪機による除雪作業は、従来、成人男子の仕事だったが、徐々に少子高齢化へと時代の推移とともに担い手不足となっていき、高齢者や婦女子でも行うようになってきた。これに伴い体力、腕力のない高齢者や婦女子でも熟練男性並みに除雪作業が出来るよう、製造メーカーにおいて操作性の様々な工夫と改善がされてきている。しかしこれまでの操作性の工夫と改善は主に除雪部（自動水平、自動除雪など）や走行部（自動速度制御など）に注がれ、投雪操作についてはほとんど進んでいない。機能優先順位として後の方になるのと、制御に必要となる投雪方向検知や投雪距離検知などの技術的困難さによる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】平２−１３６１２２
【特許文献２】特公平６−２３４４５
【特許文献３】特開平１０−３０２２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投雪距離検知に関わる投雪放出角度検知については、これまで歩行型除雪機用のアイデアとしては以前から公になっているが（特許文献１）、技術的根拠無く未だに実現していない。又、乗用型除雪機では大規模システムとして特許文献３の様なものもあるが、歩行型除雪機用には過剰でありコスト的にもとても使用できるものではない。シュータによる投雪操作が、シュータ及びデフレクタの電動駆動化（特許文献２）により容易になって以降、幾つかあった電動機構がシュータについてはウォームギヤ機構に、デフレクタについては電動シリンダ機構に淘汰した今日、投雪距離を間接的に推定検知できるセンサ、即ちデフレクタ投雪放出角度センサを実現することで、投雪操作性の更なる向上に貢献する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明において講じた手段は、原動機を搭載し、雪を削雪し収集するオーガと、雪を吐出させるブロワと、投雪方向を定めるシュータと、投雪距離を定めるシュータデフレクタによって除雪部を構成する除雪機で、そのデフレクタをモータ、電動シリンダなどのアクチュエータによる駆動で上下に回転させ、投雪放出角度を変え投雪距離を調節できるようにした除雪機において、そのデフレクタの上下回転角度を、直接的又は間接的に、そのデフレクタ回転機構の回転支軸の一部に連結した角度又は長さなどの変位センサにより、投雪方向に機体略水平に対し、ほぼ上下方向に検知出来るようにして、デフレクタの投雪放出角度を検知出来るようにしたことである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は上記手段を施したことにより以下の効果を有する。
【０００７】
除雪機で初めてデフレクタの投雪放出角度センサを実現することが出来、これまで取り組まれて来なかった投雪距離に関わる制御が可能になる。
【０００８】
従来のデフレクタ機構に付加連結するだけなので、従来の実績あるデフレクタ機構を変更する必要がないため、コストアップはわずかですむ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】歩行型ロータリー除雪機を示す全体図である。
【図２】シュータの構成を示す右斜視図である。
【図３】シュータデフレクタ（略デフレクタ）の上下回転機構を示す図である。
【図４】デフレクタのリンクの回転支軸に投雪放出角度センサを装着した図である。
【図５】投雪放出角度センサを装着したデフレクタの背面図である。
【図６】投雪放出角度センサ装着の詳細を示す斜視図である。
【図７】デフレクタの上下回転動作の様子を示す図である。
【図８】投雪放出角度センサにカバーを付けた図（完成図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願の実用化において、歩行型除雪機では初めてとなるデフレクタ投雪放出角度の検知に、精度を求めるよりは、むしろ安定性、信頼性の方を優先した。まずセンサ機構は従来から使用されてきた実績あるデフレクタのリンク機構とアクチュエータ動作機構は変更せずそのままにしておき、そのリンク機構の回転支軸に追加付加する機構にした。その回転支軸の回転角度を検知する角度センサは、近年普及し始めたセンサ素子の耐久劣化のほとんど無いホールＩＣ式の、非接触ポテンショメータを使用した。
【実施例１】
【００１１】
本願発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は除雪機の全体図で除雪部側（上図）と操縦側（下図）から見た斜視図である。除雪機は除雪部１の通常オーガ１１により積雪を掻き崩したり削雪したりして中央部に収集し取り込み、オーガ１１中央部奥にあるブロワ（図省略）で高速回転の上、ブロワ周速で吐出させ、その上の排雪筒であるシュータ１３によって操縦者の意図する場所に投雪させる。除雪作業中の投雪操作は、操作パネル４上のシュータクロスレバースイッチ４１で左右方向や投雪遠近を操作する。これらオーガ、ブロワ、シュータは他の制御部品や原動機（図省略）などと共に上部機体２に搭載される。これに対し除雪機の移動を行うクローラ３１や走行ミッション（図省略）などは下部機体３に搭載される。
【００１２】
図２に図１と別方向視でシュータ１３の基本構成を示す。シュータ本体部１３１はオーガケース１２のブロワ突出口に（図省略）旋回可能にスラスト軸受け状（円筒面スラスト滑り軸受け）に支持され、現在ほとんどが電動で投雪方向を操作できる機構になっている。シュータ先端部は小型では１節の、中大型機では２節のリンク機構になっており、これも現在ほとんどが電動で投雪距離を調整操作出来るようになっている。この部分を現在ではシュータ本体とは特に分けてデフレクタ１３２と呼んでいる。図１は遠投時の、図２は近投時の、デフレクタ１３２のリンク動作状態を示す。
【００１３】
図３に中大型機用２節のデフレクタ機構を示す。デフレクタ１３２は原動デフレクタＤ１、従動デフレクタＤ２、固定リンクＬ１、拘束リンクＬ２、可動リンクＬ３、とデフレクタアクチュエータＤＡとで構成され、このうちＬ１とＬ２は左右一対で構成される（図５）。アクチュエータＤＡには通常電動シリンダが使用される。以上の構成で機構は成熟ておりし、２０年以上この構成で製造され続けて来ている。それぞれは回転支軸ｓ１〜ｓ５で連結されており、アクチュエータＤＡの伸縮動作により、原動デフレクタＤ１は、背面に固着された可動リンクＬ３の押し引き動作でシュータ本体との連結支軸ｓ２を中心に上下に回転する。これに連動し、その先端支軸ｓ３に連結された従動デフレクタＤ２は拘束リンクＬ２による拘束動作で、支軸ｓ３を中心に回転変位拡大し上下に回転する。左図はアクチュエータＤＡが縮みきった時の遠投雪時の、右図はアクチュエータＤＡが伸びきった時の近投雪時の、デフレクタ１３２のリンク動作状態を示す。以上のリンク動作で終端従動デフレクタＤ２による投雪放出角範囲は機体水平に対しほぼ±５０°になる（図５）。これも現在は標準化されたように成熟している。
【００１４】
本発明のデフレクタ投雪放出角度センサ（略称、デフレクタセンサ）ＤＳは、この長年実績のあるデフレクタリンク機構をそのままにした状態で発案した。図４、図５、図６にその第一実施例を示す。デフレクタセンサＤＳは拘束リンクＬ２の回転角度を検知するように固定リンクＬ１の回転支軸部ｓ４（図３）に装着した。固定リンクＬ１と拘束リンクＬ２との支軸ｓ４での連結は通常、中空軸を回転軸にネジ固定するだけであるが、この中空軸Ｌ２１を長くして、もともとの拘束リンクＬ２側に追加固着し、固定リンクＬ１の軸穴とスラスト方向に止め輪Ｌ２２で固定した。そして固定リンクＬ１の軸穴を囲むようにセンサブラケットＤＳ２を位置調整可能に固定リンクＬ１に固定し、これに角度センサＤＳ１を入力軸が中空軸Ｌ２１にはめあうように装着し、六角穴付きネジでセンサ入力軸を中空軸に固定した（図６）。実施例ではデフレクタセンサＤＳは図５で右側支軸ｓ４に装着したが、左側支軸ｓ４に装着してもよい。また精度や冗長性などを考慮して両側支軸ｓ４−ｓ４に装着してもよい。この構成で拘束リンクＬ２の回転角度を角度センサＤＳ１で検出できる。
【００１５】
拘束リンクＬ２の回転角度は従動デフレクタＤ２の投雪放出角度範囲±５０°の１００°巾に対しほぼ８６°巾である。即ち従動デフレクタＤ２が支軸ｓ４に対し投雪放出角度範囲の１００°回転すると、拘束リンクＬ２は支軸ｓ４に対し８６°回転する。二つの回転角度は相似の関係にある。一般の角度センサには±４５°の９０°巾が標準にあるため、測定箇所としては最適な場所である。また本発明では角度センサＤＳ１には近年普及し始めたセンサ素子の耐久劣化のほとんど無い非接触のホールＩＣで構成するポテンショメータを使用した。本発明は一つにはこれが一般普及してきたことで実現できたともいえる。従来の摺動接触型ポテンショメータでも機能的には可能であるが、安定性においても、耐久性においても、振動、衝撃の多いデフレクタには実用化はほとんど困難である。
【００１６】
図８に完成品でセンサカバーＤＳ３を被せたデフレクタセンサＤＳの実装状態を示す。使用した角度センサＤＳ１はもともと防塵防滴使用のため、障害物に対する保護が目的である。以上の構成で排雪最終放出口である従動デフレクタＤ２の投雪放出角度をデフレクタセンサＤＳで検知することが出来る。
【００１７】
本発明では拘束リンクＬ２の回転支軸ｓ４でデフレクタ１３２の投雪放出角度を検知するようにしたが、他の回転支軸ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ５で検知することもできる。試行錯誤の結果ｓ４部が最もデフレクタセンサＤＳを装着し易かったためである。
【実施例２】
【００１８】
つぎに図３にて第２実施例を説明する。デフレクタアクチュエータＤＡにリニアセンサ（直線変位センサ）内蔵タイプのものを使用し、アクチュエータＤＡの伸縮変位（＝可動リンクＬ３の支軸ｓ１の移動変位）を直接検知することで、間接的にデフレクタ１３２の投雪放出角度を検知出来るようにしたものである。内蔵でなくともリニアセンサをアクチュエータＤＡと並列に装着してもよい。デフレクタセンサの方式としてこの方法を最初に発想した。センサのデフレクタへの装着技術としては最も単純だが、実施例１に比べ性能上及び耐久性において課題が多い。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
現在の歩行型ロータリー除雪機のほとんどに使用が可能である。また同様なリンク機構で、ある角度で回転作動する作業機（農機、小型建機など）の各所に利用が可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  除雪部
２  上部機体
３  下部機体
４  操作パネル
１１  オーガ
１２  オーガケース
１３  シュータ
３１  クローラ
４１  シュータクロスレバースイッチ
１３１  シュータ本体
１３２  デフレクタ
ＤＡ    デフレクタアクチュエータ
ＤＳ    デフレクタ投雪放出角度センサ（略、デフレクタセンサ）
Ｄ１    原動デフレクタ
Ｄ２    従動デフレクタ
Ｌ１    固定リンク
Ｌ２    拘束リンク
Ｌ３    可動リンク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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