(57)【要約】      （修正有）【課題】歩行型除雪機において、シュータの投雪方向を検知する技術を提供する。【解決手段】シュータの電動機構が電動アクチュエータによるウォームギヤＡ１とウォームホイールＡ２による機構に淘汰した今日、その機構をそのままに、アクチュエータの動作に連動するよう角度又は回転数センサを追加配設し、アクチュエータの回転数を検知することでシュータの旋回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、該シュータをアクチュエータによる駆動で、機体進行方向に対し左右方向に旋回動作できるようにした除雪機において、該シュータの旋回角度を、前記アクチュエータの動作に連動するように伝導連結した、角度又は回転センサにより、検知出来るように構成した除雪機。
【請求項２】
前記角度又は回転センサを非接触の多回転式とする請求項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、シュータの投雪方向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】特開平１０−２１９６４４
【特許文献３】特公平６−２３４４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投雪方向検知については、これまでアイデアとして機械的にも（特許文献２）、電気的にも（特許文献１）以前から公になっているが、技術的根拠無く未だに実現していない。シュータによる投雪操作が、シュータの電動駆動化（特許文献３）により容易になって以降、幾つか考案された電動機構がウォームギヤ（アクチュエータ側）とウォームホイール（シュータ側）による機構に淘汰した今日、投雪方向を検知できるセンサ、即ちシュータ旋回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、シュータをモータ、電動シリンダなどのアクチュエータによる駆動で、機体進行方向に対し左右方向に旋回動作できるようにした除雪機において、シュータの旋回角度を、前記アクチュエータの動作に連動するように前記アクチュエータに連結した角度又は回転数センサにより、機体進行方向に対し、左右方向に投雪方向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】
除雪機で初めてシュータの旋回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制御が可能になる。
【０００８】
従来のアクチュエータに付加連結するだけなので、従来のシュータ旋回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】シュータを旋回動作させるアクチュエータやセンサなどを収納している部分を示す部分図である。
【図４】シュータを旋回動作させるアクチュエータと旋回角度を検出するセンサの構成を示す図である。
【図５】シュータの旋回角度範囲を示す図である。
【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シュータ旋回角度の検知に、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アクチュエータ機構を変更せずそのままにしておき、それに追加付加する機構にした。アクチュエータの回転数を検知する角度又は回転数センサは、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、非接触多回転ポテンショメータを使用した。アクチュエータとの連結は噛み合いに融通性のある樹脂で、且つ自己潤滑性のあるジュラコン材質のベベルギヤを使用した。結果的に、低コストで実用化することができた。
【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機では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と呼ばんでいる。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、図４にシュータ１３を旋回動作させるアクチュエータ機構と、その旋回角度位置を検出するシュータ旋回センサ機構を示す。オーガケース１２上に固着したアクチュエータブラケット１２２にシュータ旋回アクチュエータＡを固定位置微調整可能に搭載固定し、そのアクチュエータブラケット１２２に追加固着したセンサブラケット１２３にシュータ旋回センサＳを固定位置微調整可能に搭載固定している。それらは他の器機も含め全体をアクチュエータ・センサカバー１２１で覆い障害物に対し保護し、取り外し可能にオーガケース１２に固定している。
【００１４】
シュータ１３の旋回動作機構は、アクチュエータＡの出力軸に取り付けたウォームギヤＡ１で、シュータ本体１３１底部に固着したウォームホイールＡ２を駆動し、アクチュエータＡの正転、逆転などでシュータ１３を左右に旋回動作させる。アクチュエータＡの正転、逆転操作は操作パネル４上のシュータクロスレバースイッチ４１（図１）で行う。以上は、現在ほとんどの歩行型除雪機に使用されている機構である。電動化開発競争当初、平歯車式、ベベルギヤ式、・・・等々、各社各様に考案されたが、現在はこの方式に淘汰している。
【００１５】
シュータ１３の旋回角度位置検出するシュータ旋回センサ機構は、この長年実績のあるシュータ旋回動作機構をそのままにした状態で発案した。基本構成は、もともとのアクチュエータブラケット１２２にセンサブラケット１２３をセンサＳの配設可能に追加固着し、ウォームギヤＡ１の回転軸でアクチュエータブラケット１２２の外側と、センサＳの入力回転軸のそれぞれにアクチュエータベベルギヤＳ２、センサベベヘルギヤＳ１を固定し噛み合わせ、アクチュエータＡの回転角度をセンサＳで検知出来るようにした。
【００１６】
シュータ１３の旋回角度検知機構を説明する、ウォームギヤＡ１とウォームホイールＡ２とのギヤ比は、ウォームギヤＡ１のほぼ１６回転でシュータ１３は全旋回角である２６０°回転する。除雪機進行方向を旋回角度基準（０°）にとった場合、シュータ１３はウォームギヤＡ１のほぼ８正回転で左（＋）１３０°、ほぼ８逆回転で右（−）１３０°旋回する。（図５）即ちシュータ１３はウォームギヤＡ１のほぼ±８回転で±１３０°旋回する。ここで前記ベベルギヤＳ２、Ｓ１のギヤ比を１：２にとり、センサＳに１０回転の多回転ポテンショメータを使用し、シュータ１３が機体進行方向（旋回角０°）に向いている時、ポテンショメーター出力中央値状態で取り付け固定するようにした。
【００１７】
以上の構成で、シュータ１３の±１３０°の旋回でセンサＳは±４回転し、その時の旋回角度に応じた出力値を示す。アクチュエータＡのセンサＳへの回転伝導機構に、他にカップリングによる直結、平歯車機構、等々、幾つか試みたが取り付け調整容易性と修理性を考慮しベベルギヤ機構とし、材質に耐久性とフリーメインテナンスに配慮し摺動性と耐摩耗性に優れたジュラコンを用いた。回転伝導精度はもともとのアクチュエータブラケット１２２にセンサブラケット１２３を高精度で追加固着しているため位置精度は高くギヤ噛み合いの精度は極めて高い。センサＳの１０回転ポテンショメータには、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式のものを使用した。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、衝撃の多いシュータには実用化はほとんど困難である。フルレンジ±５回転のセンサＳを±４回転で使用したのは、シュータ１３の限界旋回角±１３０°を確実に検知するのと、故障安全性に配慮して±１回転分、余裕を持たせたものである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
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。また同様なウォームギヤ駆動で旋回作動する作業機（小型クレーン、高所作業機など）の各所に利用が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
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
１２１  アクチュエータ・センサーカバー
１２２  アクチュエータブラケット
１２３  センサブラケット
１３  シュータ
１３１  シュータ本体
１３２  デフレクタ
３１  クローラ
４１  シュータクロスレバースイッチ
５１  クローラ
Ａ    シュータ旋回アクチュエータ
Ｓ    シュータ旋回センサ
Ａ１  ウォームギヤ
Ａ２  ウォームホイール
Ｓ１  センサベベルギヤ
Ｓ２  アクチュエータベベルギヤ
【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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