(57)【要約】【課題】除雪作業において、後進操作を行うと所定時間後に除雪部の駆動が停止することにより、無駄なエネルギー消費や騒音を抑え、操作性を向上させた除雪機を提供する。【解決手段】走行クラッチ６６の断接、除雪クラッチ６８の断接及び変速レバー５４の変速位置を検知する手段と、除雪クラッチ６８を断接するアクチュエータ５７とを制御部５２に接続することにより、除雪作業時に後進に変速すると所定時間後に除雪クラッチ６８を「断」とするように制御する。さらに、他の操作を行わずに前進に変速すると除雪クラッチ６８を「接」とするように制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行部の前部に、掻込オーガやブロア等を配置した除雪部を備え、
該除雪部の入力軸とエンジンとの間に動力の断接を可能とするクラッチを有する除雪機において、
走行クラッチの断接を検知する手段と、除雪クラッチの断接を検知する手段と、変速レバーの変速位置を検知する手段と、除雪クラッチを断接するアクチュエータとを、それぞれ制御部と接続し、除雪作業時に、後進速に変速して後進すると、所定時間後に除雪クラッチを「断」とするように制御することを特徴とする除雪機。
【請求項２】
前記制御部に時間設定器を接続し、後進変速後に除雪クラッチを「断」とするまでの時間を変更可能とした請求項１に記載した除雪機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は除雪機の操作性の改良技術に関し、詳しくは、除雪作業時において、後進操作したときに除雪部の駆動を停止させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
除雪機は、走行する機体の前部に除雪部が設けられ、該除雪部はオーガケース内に螺旋状のオーガを回動可能に横架し、該オーガケースの左右中央後部にブロアハウジングを設けてブロアを収納し、該ブロアハウジングの上部にシュートを配置している。そして、除雪作業時はオーガを回転させながら除雪機本体が前進することによって、前方の雪を掻き込みブロアハウジング内に送り、さらに、ブロアの回転により雪を撥ね飛ばすようにしている。
【０００３】
このような除雪機において、前後進を繰り返して除雪作業を行うことがあり、除雪機を後進させる場合には、路面の雪が邪魔になって後進が困難となることがあるので、後進時には自動的に除雪部を傾動させる等で該オーガを路面から上昇させる制御技術が公知となっている(例えば、「特許文献１」、「特許文献２」参照)。
【特許文献１】特許第２８９６６８６号公報
【特許文献２】特許第３７３８９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記「特許文献１」「特許文献２」では、除雪機を後進させるときに自動的にオーガが上昇するように制御するものであるが、オーガクラッチを接続している限り、後進時も該オーガは回動し続ける。しかし上記の通り、除雪作業での後進時はオーガの回動は必ずしも必要ではないので、不要な回動を伴っての作業が繰り返されることとなり、それが長時間蓄積されるとエネルギー面で非効率である。かといって後進の度に手動でオーガクラッチを切断するのは作業者の操作が煩雑となり、作業効率を下げることとなる。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するために、オーガの回動が不要な時は自動的に該オーガの回動を停止させ得る制御装置を具備した除雪機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、走行部の前部に、掻込オーガやブロア等を配置した除雪部を備え、該除雪部の入力軸とエンジンとの間に動力の断接を可能とするクラッチを有する除雪機において、走行クラッチの断接を検知する手段と、除雪クラッチの断接を検知する手段と、変速レバーの変速位置を検知する手段と、除雪クラッチを断接するアクチュエータとを、それぞれ制御部と接続し、除雪作業時に、後進速に変速して後進すると、所定時間後に除雪クラッチを「断」とするように制御することとしたものである。
【０００８】
請求項２においては、前記制御部に時間設定器を接続し、後進変速後に除雪クラッチを「断」するまでの時間を変更可能としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１においては、除雪作業時に後進操作すると、後進開始から所定時間後に除雪部の駆動が停止されるので、無駄なエネルギーの消費を抑えることができ、騒音も低下することができる。また、後進操作時に、除雪クラッチレバーを操作することなく除雪部の駆動を停止でき、操作性を向上でき、作業者の負担を軽減できる。
【００１１】
請求項２においては、前進と後進を交互に行って除雪する作業の場合、その後進に要する時間に合わせて設定器を設定することで、前後進の間隔が短い場合には除雪部を停止することなく効率良く除雪作業ができ、間隔が長い場合には無駄なエネルギーの消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
図１は除雪機の全体的な構成を示した斜視図、図２は除雪機の概略平面図、図３は制御ボックスの平面図、図４は本発明の一実施例に係る制御ブロック図、図５は本発明の一実施例に係る制御フロー図、図６は駆動部のスケルトン図である。
【００１３】
まず、本発明の一実施例における、除雪機１０の全体構成について、図１及び図２により説明する。なお、図１に示す矢印Ａの方向は、除雪機１０の進行方向を示すものとし、この進行方向に向かって左右を決定するものとする。
図１、図２、図６に示すように、除雪機１０は、機体前部に配設される除雪部２０と、該除雪部２０の後方に配設される駆動部３０と、該駆動部３０の下方に配設されるクローラ式の走行部４０と、駆動部３０の後方であって機体後部に配設される運転操作部５０で構成される。
【００１４】
除雪部２０には、機体フレーム１１の前部にブロアハウジング２１が連設され、該ブロアハウジング２１の前方にオーガハウジング２２が連設されている。該ブロアハウジング２１にはブロア（図示なし）が内設されている。該オーガハウジング２２には掻込オーガ２３が内設されており、該掻込オーガ２３の回転軸たるオーガ軸６９が該オーガハウジング２２内の左右方向となるように軸支されている。該オーガ軸６９は駆動軸（除雪部入力軸）２０ａと垂直方向に連結されており、該駆動軸２０ａの回動を掻込オーガ２３の回動へと伝達する。このように構成される除雪部２０において、掻込オーガ２３によってオーガハウジング２２の左右略中央方向へ掻き込まれた雪は、ブロアによって上方へ跳ね飛ばされ、投雪シュータ２４によってその方向がガイドされて、任意の方向へ排出される。
【００１５】
図４、図６に示すように、駆動部３０はエンジン３１を備え、該エンジン３１の出力軸３１ａと前記除雪部２０の駆動軸２０ａとの間に除雪クラッチ６８が配置され、該除雪クラッチ６８はアクチュエータ５７により断接可能としている。つまり、出力軸３１ａ上に駆動プーリ６２を固設し、駆動軸２０ａ上に入力プーリ６３を固設し、該駆動プーリ６２と入力プーリ６３との間にベルトを巻回し、該ベルトをテンションプーリにより付勢することで動力を伝達可能とし、ベルトテンション式の除雪クラッチ６８を構成している。前記テンションプーリはシリンダ等より構成したアクチュエータ５７により作動され、該アクチュエータ５７は制御部５２（図４）と接続されている。
また、運転操作部５０の操行ハンドル５３に除雪クラッチレバー５６が配置され、該除雪クラッチレバー５６にはその回動を検知する手段５６ａが設けられ、該除雪クラッチ検知手段５６ａは制御部５２と接続されている。こうして、該除雪クラッチレバー５６を握って「入」位置に回動することによりアクチュエータ５７を作動させて除雪クラッチ６８を「入」として除雪部２０を駆動可能としている。なお、この除雪クラッチ６８は電磁クラッチでも、ベルトテンション式や歯車摺動式等の機械的な構造を有するクラッチでもよく、電磁クラッチで構成した場合には、アクチュエータはソレノイドであり、ベルトテンション式や歯車摺動式等の機械的クラッチの場合は、アクチュエータとしてモータまたはシリンダ等が使用される。
また、該エンジン３１の出力軸３１ａ上に走行駆動プーリ６４が固設され、機体フレーム１１内に収納した走行変速装置７０の走行入力軸７４上には走行入力プーリ６５が固設され、該走行駆動プーリ６４と走行入力プーリ６５の間にベルトを巻回し、テンションプーリで付勢して緊張することによりエンジン３１の動力を変速装置７０に伝達可能とし、ベルトテンション式の走行クラッチ６６を構成している。前記テンションプーリはシリンダ等のアクチュエータ６７の作動により付勢され、走行クラッチ６６を断接可能としている。該走行クラッチ６６は操行ハンドル５３に設けた走行クラッチレバー７５を回動することにより「入」「切」可能としている。該走行クラッチレバー７５の操作は検知手段７５ａに検知され、制御部５２と接続され、走行クラッチの断接を検知するようにしている。但し、前記走行クラッチ６６はワイヤ等を介して走行クラッチレバー７５と接続して、手動で操作する構成とすることもできる。そして、変速装置７０により変速した後の動力が後述する走行部４０に伝達される。なお、本実施例では該変速装置７０はノークラッチ式の無段変速装置を採用している。さらに、エンジン３１にはエンジン回転数を検出するセンサ５９が配置され、制御部５２に入力される。
【００１６】
走行部４０は、左右一対の駆動輪４１、遊転輪４２、駆動輪４１と遊転輪４２に巻き掛けられてなるクローラ４３で構成され、前記エンジン３１の動力が変速装置７０により変速された後に駆動軸４４を介して駆動輪４１に伝えられる。変速装置７０では変速操作及び前後進切換が可能であり、その操作は運転操作部５０に設けた変速レバー５４により操作可能としている。なお、本実施例では走行部４０の駆動源を前記エンジンとしたが、電動モータを駆動源とするものでもよく、同様に除雪の駆動部３０についての駆動源を電動モータとするものでもよい。
【００１７】
運転操作部５０には、機体フレーム１１の両側後部より斜め後上方に操向ハンドル５３が突出するように配設され、平面視にて両操向ハンドル５３間に制御ボックス５１が配設されている。該制御ボックス５１には、前記制御部５２の他、前進・後進の走行速度を調節する変速レバー５４や、除雪部２０の昇降を制御する昇降レバー５５や、シュータ２４の旋回または昇降回動を操作するレバー７１や、エンジン３１の回転数が適正値であるかどうかを報知するランプ５８、自動・手動切換スイッチ７２等が配置されている。
【００１８】
前記ランプ５８及び回転数センサ５９は制御部５２と接続され、作業時において、前記エンジン３１の回転数が適正回転数である場合に点灯するように構成している。具体的には、エンジン３１の回転数をセンサ５９により検知し、除雪クラッチレバー５６が「入」状態にある時に、回転数が作業に適している回転数、例えば２７００(ｒｐｍ)〜３０００(ｒｐｍ)でランプ５８が点灯するようにしている。また、車速が大きい等で負荷が大きくなり、作業効率が悪くなる２７００(ｒｐｍ)未満の低回転になればランプ５８は点滅し、さらに車速が小さい等で負荷が小さくなり、回転数が３０００(ｒｐｍ)を超えるとランプ５８が消灯するようにしている。なお、エンジン３１に発電機を装着し、該発電機で発電される電圧が作業適正回転数以上の電圧となったときにランプ５８が点灯する構成とすることもできる。
【００１９】
このように構成することにより、作業時において、ランプ５８が点灯していれば、適正回転であると容易に判断できる。また、消灯していると車速が不足していると判断できるので、変速レバーの操作により車速を増加させることができる。あるいは点滅していると負荷がかかり過ぎていると判断できるので、車速を低下させることができるのである。従って、作業者はエンジン回転数による出力状態、つまり、最も除雪作業の効率が良くなる車速状態であることをランプ５８の点灯により瞬時に把握しながら除雪作業を行える。即ち、仮に作業者が除雪作業に長けた者でなく、エンジン音等からは負荷状態が判断できなくても、エンジン回転数をランプ５８の点灯状態で確認することで、適正な負荷状態で作業を進めることができるのである。
【００２０】
さらに、投雪シュータ２４から排出される雪を跳ね飛ばす際にも、前記ランプ５８の点灯状態を目安にすることができる。雪を遠くに跳ね飛ばすには、適正な負荷状態よりも若干車速を落とし、負荷の軽い状態で作業を行うことが望まれる。この場合も、該除雪ランプ５８の点灯・点滅を確認することで、容易に作業を進めることができるのである。
【００２１】
そして、本発明は除雪作業時において、後進させる場合には、後進操作の所定時間後に除雪部の駆動を停止するようにしている。
即ち、走行部と機体または除雪部の間に除雪部２０を昇降させるためのアクチュエータとして昇降シリンダ７３が配置され、本実施例では油圧シリンダにより構成している。また、前記変速レバー５４には操作位置を検知する手段５４ａが配置され、除雪部の昇降レバー５５にも操作位置を検知する手段５５ａが配置され、それぞれ制御部５２と接続されている。この検知手段はスイッチやポテンショメータ等により構成することができ、限定するものではない。また、制御部５２には設定器６０が接続され、後進走行時から設定時間後に除雪クラッチ６８を「断」とするようにしている。つまり、前進と後進を短時間で繰り返して除雪作業する場合があるので、後進操作の毎に除雪部２０の駆動が停止されると、再度作業を行う時に定格回転数まで上昇しない場合があり、作業能率が低下してしまうので、その後進距離等に合わせて停止させるまでの時間を設定器６０により任意に設定できるようにしている。
さらに、選択スイッチ６１が制御部５２と接続され、該選択スイッチ６１は後進操作を検知すると昇降シリンダ７３を駆動して除雪部２０を上昇させるか、させないかを選択できるようにしている。つまり、前進と後進を繰り返す作業では後進毎に除雪部が上昇してしまうと、下降させるのに時間を要して作業能率が低下してしまうので、後進操作しても除雪部を下げたままとして、次の除雪作業を速やかにできるようにしている。また更に、エンジン回転数を調節するスロットルを操作するアクチュエータを制御部５２と接続することで、後進時にはエンジン回転数を低下させるように構成することもできる。つまり、後進操作後の設定時間経過した時に、後進走行にのみ必要なエンジン回転数に低下させるのである。この場合除雪部の駆動停止に加えて、更に、エネルギーの損失を低下し、騒音も低下することができる。
【００２２】
以上に述べた制御部５２による制御を次に述べる。図５は本発明の一実施例に係る除雪機１０の操作フロー図である。
走行クラッチ６６が「接」となって走行状態であり（Ｓ１）、除雪クラッチ６８が「接」とされて（Ｓ２）、作業状態である時、変速レバー５４が前進速から後進速に変速されると（Ｓ３）、制御部５２に備えるタイマーが作動されてカウントが開始され（Ｓ４）機体は後進する。前記タイマーの時間が設定器６０により設定した設定時間Ｔが経過すると（Ｓ５）、除雪クラッチが「断」とされて、掻き込みオーガ２３及びブロワの回転が停止される（Ｓ６）。前記設定時間Ｔが経過するまでの間に変速レバー５４を回動して前進または中立に変速されると（Ｓ７）、タイマーがリセットされて（Ｓ８）作業状態が維持される。但し、タイマーは別構成とすることなく、制御部５２のクロックにより同等の作用をさせることもできる。
【００２３】
なお、前記自動・手動切換スイッチ７２を手動にすると、後進時に除雪クラッチ６８は「断」とされず、また、前記選択スイッチ６１を後進時に除雪部上昇を選択した場合には、変速レバー５４を後進に変速したと同時に昇降シリンダ７３が作動されて、除雪部２０を上昇する。このとき昇降レバー５５を操作することで、任意に下降させることができる。
【００２４】
以上により、除雪部２０の駆動が不要な後進時において、連続的に前後進を繰り返さないような時には、除雪部の駆動を停止させることで、エネルギー面での無駄な損失を減少させることができ、また、騒音も低減できる。さらに、比較的長時間の後退や後進してからの一旦停止等のときに、除雪クラッチの切断操作や前進走行切り替え後の接続操作といった手動作業を行う必要がなくなることで使用者の負担を軽減させ、さらには作業効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】除雪機の全体的な構成を示した斜視図。
【図２】除雪機の概略平面図。
【図３】制御ボックスの平面図。
【図４】本発明の一実施例に係る制御ブロック図。
【図５】本発明の一実施例に係る制御フロー図。
【図６】駆動部のスケルトン図。
【符号の説明】
【００２６】
１０    除雪機
２０    除雪部
２２    オーガハウジング
２３    掻込オーガ
３０    駆動部
３１    エンジン
４０    走行部
５０    運転操作部
５１    制御ボックス
【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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