(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源で駆動軸を廻し、この駆動軸で、ブロアを廻すとともにこのブロアの前方に配置したオーガをオーガミッションを介して廻す除雪機において、
伝達トルクが所定値以上になったら、入力側のインナシャフトに対して出力側のアウタカップが遅れて廻るゴム軸継手を前記駆動軸と前記オーガミッションとの間に設けるとともに、駆動軸に前記インナシャフトを取付け、前記オーガミッションに設けられたオーガミッション入力軸に前記アウタカップを第１締結部材で着脱自在に取付け、駆動軸に前記ブロアを第２締結部材で着脱自在に取付け、
前記ゴム軸継手は、前記アウタカップと、このアウタカップの内側に挿入された前記インナシャフトと、これらのインナシャフト及びアウタカップのそれぞれの間に挿入されたクッションラバーと、前記駆動軸に前記インナシャフトを連結するための連結ピンとからなり、
前記インナシャフトは、インナシャフト中空軸と、このインナシャフト中空軸に取付けたフランジ部材とからなり、フランジ部材は、径外方に突出する外方突出部と、前記連結ピンを挿入するためのピン挿入穴とを備え、
前記アウタカップは、アウタカップ中空軸と、このアウタカップ中空軸の先端に取付けたカップ部材と、このカップ部材の径内方に突出させた内方突出部とからなり、
前記外方突出部と前記内方突出部との間に前記クッションラバーが圧縮された状態で挿入されていることを特徴とする除雪機の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ自体及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止し、また、ブロアの取付構造を簡単にすることでブロアが損傷を受けたときにブロア単体で容易に交換できる除雪機の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
除雪機の動力伝達装置としては、例えば、実公昭５１−３４１１１号公報「除雪機」に記載されたものが知られている。
上記公報の第１図には、エンジン１０の出力軸にプーリ２２を取付け、このプーリ２２と回転伝達軸５の後端に取付けたプーリ９とにベルトを掛け、回転伝達軸５の途中にブロワー７を取付け、回転伝達軸５の先端をオーガミッション部３に連結し、このオーガミッション部３のオーガ回転軸２にオーガ４を取付けた除雪機が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、オーガ４の回転中に、オーガ４が路面の圧雪や氷結した雪、あるいは路面から突出した石等を噛み込んで回転が妨げられると、オーガ４自体やオーガ回転軸２からエンジン１０の出力軸に至る動力伝達経路、更にはエンジン１０に過大な力が作用することがある。
【０００４】
また、例えば、オーガ４で掻いた雪の中に大きな石や氷の塊が混じっていた場合、これらをブロワー７と機体との間に噛み込んでブロワー７の回転が妨げられると、ブロワー７自体にも過大な力が作用し、ブロワー７の羽根に損傷を受けることが考えられる。
【０００５】
回転伝達軸５にブロワー７及びプーリ９が一体的に取付けられている場合には、ブロワー７が損傷したときにブロワー７と一緒に回転伝達軸５、プーリ９を一括して交換しなければならず、コスト高となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、除雪機の動力伝達装置において、オーガ自体及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止し、また、ブロアの取付構造を簡単にすることで、ブロアが損傷を受けたときにブロア単体で容易に交換できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、駆動源で駆動軸を廻し、この駆動軸で、ブロアを廻すとともにこのブロアの前方に配置したオーガをオーガミッションを介して廻す除雪機において、伝達トルクが所定値以上になったら、入力側のインナシャフトに対して出力側のアウタカップが遅れて廻るゴム軸継手を駆動軸とオーガミッションとの間に設けるとともに、駆動軸にインナシャフトを取付け、オーガミッションに設けられたオーガミッション入力軸にアウタカップを第１締結部材で着脱自在に取付け、駆動軸にブロアを第２締結部材で着脱自在に取付け、ゴム軸継手が、アウタカップと、このアウタカップの内側に挿入されたインナシャフトと、これらのインナシャフト及びアウタカップのそれぞれの間に挿入されたクッションラバーと、駆動軸にインナシャフトを連結するための連結ピンとからなり、インナシャフトが、インナシャフト中空軸と、このインナシャフト中空軸に取付けたフランジ部材とからなり、フランジ部材が、径外方に突出する外方突出部と、連結ピンを挿入するためのピン挿入穴とを備え、アウタカップが、アウタカップ中空軸と、このアウタカップ中空軸の先端に取付けたカップ部材と、このカップ部材の径内方に突出させた内方突出部とからなり、外方突出部と内方突出部との間にクッションラバーが圧縮された状態で挿入されていることを特徴とする。
【０００８】
駆動軸とオーガミッションとの間に設けたゴム軸継手でオーガ及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止し、また、駆動軸にブロアを第２締結部材で着脱自在に取付けることで、簡単な取付構造としたブロアを、ブロア単体で容易に交換する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る動力伝達装置を備えた除雪機の側面図であり、除雪機１０は、機体フレーム１１にクローラ１２を回転自在に取付け、機体フレーム１１からハンドル１３を後上方へ延ばし、このハンドル１３の端部にグリップ１４を備え、機体フレーム１１に駆動源としてのエンジン１５を載せ、このエンジン１５で回す駆動軸１６を機体フレーム１１前方（図の左側）へ延ばし、この駆動軸１６に過負荷防止機構としての摩擦軸継手１７を介してオーガミッション１８を接続するとともに駆動軸１６にブロア２１を取付け、オーガミッション１８のオーガ軸２２にオーガ２３を取付けることで、エンジン１５で駆動軸１６を廻し、駆動軸１６で摩擦軸継手１７及びオーガミッション１８を介してオーガ２３を廻し、オーガ２３で寄せた雪をブロア２１で掻き揚げ、シュータ２４を介して遠方へ投射する装置である。
【００１０】
図２は本発明に係る動力伝達装置の断面図（一部側面図）であり、駆動軸１６からオーガ２３（図１参照）までの動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止する摩擦軸継手１７を、オーガミッション１８とブロア２１との間のスペース２６に配置したことを示す。
【００１１】
また、図では摩擦軸継手１７の入力側部材を駆動軸１６とし、出力側部材をアウタカップ２８とし、このアウタカップ２８をボルト２９、ナット３１で後述するオーガミッション入力軸に連結し、駆動軸１６に、ブロア２１の軸となるブロア軸３２を締結部材としてのボルト３３、ナット３４で着脱自在に取付けたことを示す。
【００１２】
オーガミッション１８は、ミッションケース３５と、このミッションケース３５に回転自在に取付けた入力軸としてのオーガミッション入力軸３６と、このオーガミッション入力軸３６に形成したウォーム３７に噛み合うウォームホイール３８と、このウォームホイール３８の中心部に取付けた前述のオーガ軸２２とからなる。
ウォーム３７とウォームホイール３８とは、ウォームギヤ３９を構成する。
【００１３】
図３は本発明に係る摩擦軸継手の斜視図（一部断面図）であり、摩擦軸継手１７は、駆動軸１６にカラー４２をスプライン結合し、このカラー４２に摩擦板としてのインナプレート４３・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）の内周面をスプライン結合し、これらのインナプレート４３・・・に対して摩擦板としてのアウタプレート４４・・・を一枚置きに配置するとともに、アウタカップ２８の内周面にアウタプレート４４・・・の外周面をスプライン結合し、これらのインナプレート４３・・・及びアウタプレート４４・・・を押圧プレート４５を介して皿ばね４６の弾性力で押圧することでインナプレート４３・・・とアウタプレート４４・・・との間に摩擦力を発生させるようにし、アウタカップ２８に駆動軸１６をベアリング４７，４８で回転自在に支持し、オイルシール５１，５２でベアリング４７，４８間のスペース内のオイルを密封するとともに外部からの異物の侵入を防止する機構である。
【００１４】
即ち、摩擦軸継手１７は、インナプレート４３及びアウタプレート４４を多板とした湿式摩擦軸継手である。
ここでは、スプライン結合の状態が容易に理解できるように、カラー４２の一部を切断し、１枚のインナプレート４３、１枚のアウタプレート４４を切断せずに示した。なお、５３はオイルシール５２に隣接させたディスク、５４，５４はベアリング４８及びディスク５３の抜け止めを図るリング、５５はアウタカップ２８を構成する中空軸である。
【００１５】
図４は本発明に係る動力伝達装置の系統図であり、エンジンの動力を、ブロア及びオーガに伝達するための動力伝達経路を構成する動力伝達装置を示す。
エンジン１５の動力は、摩擦軸継手１７とブロア２１とに分れる。
摩擦軸継手１７では、動力は、駆動軸１６→カラー４２→インナプレート４３→アウタプレート４４→アウタカップ２８と伝わり、駆動軸１６からブロア２１に伝わる。
【００１６】
そして、アウタカップ２８からはまた、オーガミッション１８に伝わり、オーガミッション１８内では、オーガミッション入力軸３６→ウォームギヤ３９→オーガ軸２２と伝わって、オーガ軸２２からオーガ２３に伝わる。
【００１７】
即ち、エンジン１５の動力は、摩擦軸継手１７を介してオーガミッション１８及びオーガ２３へ伝わるとともに摩擦軸継手１７を構成する駆動軸１６からブロア２１に伝わる。
従って、摩擦軸継手１７によってエンジン１５からオーガ２３に至る動力伝達経路の部材、即ち、摩擦軸継手１７、オーガミッション１８、オーガ２３及びエンジン１５、特に摩擦軸継手１７に対して動力伝達の下流側にあるオーガ２３自体に過負荷が作用するのを防止することができる。
【００１８】
以上に述べた動力伝達装置の作用を次に説明する。
図５は本発明に係る動力伝達装置の作用を説明する作用図であり、（ａ）は除雪機の状態、（ｂ）は動力伝達経路の状態を示す。
（ａ）において、例えば、除雪（５７は雪）中の除雪機１０のオーガ２３が、路面５８の突出部分５９に当たると、矢印▲１▼のような回転方向のオーガ２３の回転が妨げられ、オーガ２３自体やエンジン１５からオーガ２３までの動力伝達経路に作用する負荷が大きくなる。
【００１９】
これにより、（ｂ）において、オーガ軸２２の矢印▲１▼のような回転方向に対して矢印▲１▼とは反対の回転方向に矢印▲２▼ような抵抗力が作用し、この抵抗力によって、オーガミッション入力軸３６−駆動軸１６間にねじりモーメントＴが発生する。
【００２０】
図６は本発明に係る動力伝達装置の作用を説明するグラフであり、オーガミッション入力軸のねじりモーメントと時間との関係を示す。なお、グラフの縦軸はねじりモーメントＴ、横軸は時間ｔを表す。（符号は図２及び図３を参照）
通常の除雪時に、オーガミッション入力軸３６に発生するねじりモーメントＴをＴ１とする。
【００２１】
Ｔ２は、摩擦軸継手１７のインナ・アウタプレート４３，４４の表面の摩擦係数と、皿ばね４６がこれらのインナ・アウタプレート４３，４４を押付ける押付け力と、インナ・アウタプレート４３，４４の摩擦部分の径とで決まる所定のねじりモーメントである。
【００２２】
例えば、時間ｔがｔ１になった時に、図５（ａ）に示したように、オーガ２３が路面５８の突出部分５９に当たった場合、図６において、ねじりモーメントＴはＴ１から急激に増大するが、時間ｔがｔ２になって、ねじりモーメントＴが所定のねじりモーメントＴ２になると、図５（ｂ）に示した摩擦軸継手１７のインナプレートとアウタプレートとがスリップし、図６において、ねじりモーメントＴはＴ２を越えることはない。従って、ねじりモーメントＴ２を動力伝達経路の各部品の強度よりも小さく設定しておけば、動力伝達経路の各部品に過負荷が作用することを防止することができる。
【００２３】
また、図５（ａ）において、例えば、オーガ２３が大きな石や氷の塊を掻いて、これらの石や氷の塊をブロア２１と除雪機１０の機体との間に噛み込んだりすると、ブロア２１の回転が妨げられ、ブロア２１の羽根に損傷を受けることが考えられるが、ブロア２１が損傷を受けた場合には、ボルト３３、ナット３４を弛めて新しいブロア２１に容易に交換することができる。
【００２４】
以上の図１及び図２で説明したように、本発明は、エンジン１５で駆動軸１６を廻し、この駆動軸１６で、ブロア２１を廻すとともにこのブロア２１の前方に配置したオーガ２３をオーガミッション１８を介して廻す除雪機１０において、伝達トルクが所定値以上になったら、入力側部材としての駆動軸１６に対して出力側部材としてのアウタカップ２８が遅れて廻る摩擦軸継手１７を駆動軸１６とオーガミッション１８との間に設けるとともに、駆動軸１６にブロア２１をボルト３３、ナット３４で着脱自在に取付けたことを特徴とする。
【００２５】
摩擦軸継手１７を駆動軸１６とオーガミッション１８との間に設けたことで、オーガ２３及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止することができ、また、駆動軸１６にブロア２１をボルト３３、ナット３４で着脱自在に取付けたことで、例えば、ブロア２１が破損した場合に、簡単な取付構造としたブロア２１を、ブロア２１単体で容易に交換することができる。従って、作業性を向上させることができ、ブロア２１単体の交換であるから、交換のための部品コストを抑えることができる。
【００２６】
図７は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の断面図（一部側面図）であり、駆動軸１６からオーガ２３（図１参照）までの動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止する過負荷防止機構としてのゴム軸継手６２を、オーガミッション１８とブロア２１との間のスペース２６に配置したことを示す。
【００２７】
また、図では駆動軸１６にゴム軸継手６２の入力側部材としてのインナシャフト６３を取付け、ゴム軸継手６２の出力側部材としてのアウタカップ６４をオーガミッション入力軸３６にボルト２９及びナット３１で連結し、駆動軸１６にブロア軸３２を介してブロア２１をボルト３３、ナット３４で着脱自在に取付けたことを示す。
【００２８】
図８は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態を構成するゴム軸継手の分解斜視図であり、ゴム軸継手６２は、前述のインナシャフト６３及びアウタカップ６４と、これらのインナシャフト６３及びアウタカップ６４のそれぞれの間に挿入したクッションラバー６５，６５と、駆動軸１６（図７参照）にインナシャフト６３を一体的に連結するための連結ピン６６とからなる。
【００２９】
インナシャフト６３は、中空軸６７と、この中空軸６７に取付けたフランジ部材６８とからなり、フランジ部材６８は、径外方に突出する外方突出部７１，７１と、連結ピン６６を挿入するためのピン挿入穴７２，７２（奥側の符号７２は不図示）を備える。
【００３０】
アウタカップ６４は、中空軸７４と、この中空軸７４の先端に取付けたカップ部材７５と、このカップ部材７５の径内方に突出させた内方突出部７６，７６とからなる。
クッションラバー６５は、円筒を軸に沿って切断した形状を有するものである。
【００３１】
図９は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態を構成するゴム軸継手の断面図であり、インナシャフト６３の外方突出部７１とアウタカップ６４の内方突出部７６との間にクッションラバー６５を圧縮させた状態で挿入したことを示す。
従って、クッションラバー６５は、外方突出部７１と内方突出部７６とを所定の押圧力（セット荷重）で押し付けた状態にある。
【００３２】
図１０は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の系統図であり、エンジン１５の動力を、ブロア２１及びオーガ２３に伝達するための動力伝達経路を構成する動力伝達装置を示す。（符号は図７、図８も参照。）
エンジン１５の動力は、駆動軸１６でゴム軸継手６２とブロア２１とに分れ、ゴム軸継手６２側では、インナシャフト６３→クッションラバー６５→アウタカップ６４と伝わる。
【００３３】
更に、動力は、アウタカップ６４からオーガミッション１８に伝わり、オーガミッション１８内では、オーガミッション入力軸３６→ウォームギヤ３９→オーガ軸２２と伝わって、オーガ軸２２からオーガ２３に伝わる。
【００３４】
即ち、エンジン１５の動力は、駆動軸１６からゴム軸継手６２を介してオーガミッション１８及びオーガ２３へ伝わる。
従って、ゴム軸継手６２によって駆動軸１６からオーガ２３に至る動力伝達経路の部材、即ち、駆動軸１６、ゴム軸継手６２、オーガミッション１８と、オーガ２３自体と、エンジン１５とに過負荷が作用するのを防止することができる。
【００３５】
以上に述べた動力伝達装置の別の実施の形態の作用を次に説明する。
図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明する第１作用図であり、（ａ）は除雪機の状態、（ｂ）は動力伝達経路の状態を示す。
（ａ）において、例えば、除雪中の除雪機１０のオーガ２３が、路面５８の突出部分５９に当たると、矢印▲１▼のような回転方向のオーガ２３の回転が妨げられ、オーガ２３自体や、駆動軸１６からオーガ２３までの動力伝達経路、エンジン１５に作用する負荷が大きくなる。
【００３６】
これにより、（ｂ）において、オーガ軸２２の矢印▲１▼のような回転方向に対して矢印▲１▼とは反対の回転方向に矢印▲２▼ような抵抗力が作用し、この抵抗力によって、オーガ軸２２からウォームホイール３８を介してオーガミッション入力軸３６−駆動軸１６間にねじりモーメントＴが発生する。
【００３７】
図１２は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明する第２作用図である。
図１１（ｂ）で説明したねじりモーメントＴが、図９で説明した外方突出部７１及び内方突出部７６に作用する押圧力（セット荷重）から求められるねじりモーメントを越えると、図１２において、ゴム軸継手６２が捩られ、ゴム軸継手６２のクッションラバー６５，６５は、インナシャフト６３の外方突出部７１とアウタカップ６４の内方突出部７６とで挟まれてそれぞれ縮む。
【００３８】
これによって、オーガ２２（図１１（ａ）参照）自体、図１１（ｂ）に示したオーガミッション１８、オーガミッション入力軸３６−駆動軸１６間、エンジン１５に発生する衝撃、即ち過負荷を吸収することができる。
【００３９】
図１３は本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明するグラフであり、オーガミッション入力軸−駆動軸間のねじりモーメントと時間との関係を示す。なお、グラフの縦軸はねじりモーメントＴ、横軸は時間ｔを表す。（符号は図８を参照）
通常の除雪時に、オーガミッション入力軸３６−駆動軸１６間に発生するねじりモーメントＴをＴ＝Ｔ１とする。
【００４０】
本実施の形態では、時間ｔがｔ１になった時に、図１１（ａ）に示したように、オーガ２３が路面５８の突出部分５９に当たった場合、図１３において、ねじりモーメントＴはＴ１から緩い勾配で徐々に増加し、時間ｔがｔ３になって、ねじりモーメントＴが所定のねじりモーメントＴ２に達する。
【００４１】
これに対して、ゴム軸継手を持たない動力伝達装置である比較例（破線で示した。）では、時間がｔ１になった時に、オーガが路面の突出部分に当ることによって、ねじりモーメントＴがＴ１から急激に増大し、時間ｔがｔ２になってねじりモーメントＴが所定のねじりモーメントＴ２に達する。
【００４２】
このように、ねじりモーメントＴがＴ１からＴ２になるまでに、比較例では、ｔ１からｔ２までの時間が短く、実施例では、ｔ１からｔ３までの時間が長い。
従って、比較例では、短い時間なので衝撃を吸収することが難しいが、本実施の形態では、ゴム軸継手６２によって、長い時間をかけて衝撃を効果的に吸収することができ、動力伝達経路の各部品に過負荷が作用することを防止することができる。
【００４３】
以上の図７で説明したように、本発明は、伝達トルクが所定値以上になったら、入力側部材としてのインナシャフト６３に対して出力側部材としてのアウタカップ６４が遅れて廻るゴム軸継手６２を駆動軸１６とオーガミッション１８との間に設けるとともに、駆動軸１６にブロア２１をボルト３３及びナット３４で着脱自在に取付けたことを特徴とする。
【００４４】
駆動軸１６とオーガミッション１８との間に設けたゴム軸継手６２でオーガ２３（図１参照）及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止することができ、また、駆動軸１６にブロア２１をボルト３３及びナット３４で着脱自在に取付けることで、簡単な取付構造としたブロア２１を、ブロア２１単体で容易に交換することができる。
また、本発明の動力伝達装置では、ゴム軸継手６２のような簡単な構造で過負荷を緩和することができ、製造コストを抑えることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の除雪機の動力伝達装置は、伝達トルクが所定値以上になったら、入力側部材に対して出力側部材が遅れて廻るゴム軸継手を駆動軸とオーガミッションとの間に設けるとともに、駆動軸に入力側部材を取付け、オーガミッションに設けられたオーガミッション入力軸に出力側部材を第１締結部材で着脱自在に取付け、駆動軸にブロアを第２締結部材で着脱自在に取付けたので、ゴム軸継手を駆動軸とオーガミッションとの間に設けることで、オーガ自体及び動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止することができる。
【００４６】
また、駆動軸にブロアを第２締結部材で着脱自在に取付けたことで、例えば、ブロアが破損した場合に、簡単な取付構造としたブロアを、ブロア単体で容易に交換することができる。
従って、作業性を向上させることができ、ブロア単体の交換であるから、交換のための部品コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力伝達装置を備えた除雪機の側面図
【図２】本発明に係る動力伝達装置の断面図（一部側面図）
【図３】本発明に係る摩擦軸継手の斜視図（一部断面図）
【図４】本発明に係る動力伝達装置の系統図
【図５】本発明に係る動力伝達装置の作用を説明する作用図
【図６】本発明に係る動力伝達装置の作用を説明するグラフ
【図７】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の断面図（一部側面図）
【図８】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態を構成するゴム軸継手の分解斜視図
【図９】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態を構成するゴム軸継手の断面図
【図１０】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の系統図
【図１１】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明する第１作用図
【図１２】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明する第２作用図
【図１３】本発明に係る動力伝達装置の別の実施の形態の作用を説明するグラフ
【符号の説明】
１０…除雪機、１５…駆動源（エンジン）、１６…駆動軸、１８…オーガミッション、２１…ブロア、２３…オーガ、２９，３１…第１締結部材（ボルト、ナット）、３３，３４…第２締結部材（ボルト、ナット）、３６…オーガミッション入力軸、６２…ゴム軸継手、６３…インナシャフト、６４…アウタカップ、６５…クッションラバー、６６…連結ピン、６７…インナシャフト中空軸（中空軸）、６８…フランジ部材、７１…外方突出部、７２…ピン挿入穴、７４…アウタカップ中空軸（中空軸）、７５…カップ部材、７６…内方突出部。
【図１】
0004327326.tif 000002
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004327326.tif 000013
【図１３】
0004327326.tif 000014