(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
除雪のために除雪機の前部に取付ける除雪板において、
この除雪板は、基準円弧部の下端から下へ前記基準円弧部より曲げ半径の大きなサブ円弧部を延し、このサブ円弧部の下端から下へ下部直線部を延し、前記基準円弧部の上端から上へ上部直線部を延すことで、全体的に弓形の断面形状を呈するものであることを特徴とする除雪機の除雪板。
【請求項２】
前記サブ円弧部の半径は、前記基準円弧部の半径の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定したことを特徴とする請求項１記載の除雪機の除雪板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は除雪機の除雪板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、実開昭５３−４３７２４号公報「除雪車」は、同公報の第１図に示される通り、車体Ａ（符号は公報記載のものを流用した。以下同様。）の前方にバケット１０を設けたもので、車体Ａを前進させながらバケット１０内に雪を収容し、排雪板１１で押しながら除雪を行うことができるものである。具体的に、次図で一般的な除雪作業を説明する。
【０００３】
図６は除雪作業の説明図であり、上記公報の排雪板１１とは除雪板の形状は少し異なり簡略化して示した。
除雪板１００で積もった雪１０１を押すとともに、除雪板１００を前進させながら雪１０１を削り取り、削り取った雪１０２を前方へ移動させ、雪１０１を取り除く。１１０は除雪板１００の両端に取付けたサイドプレートである。
このような除雪作業を上記公報のバケット１０で実施することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
除雪作業の際、公報のバケット１０では、バケット１０内の雪が排雪板１１に付着したり、排雪板１１からこぼれたりしやすい。すなわち、図６において、特に、雪の温度が高く（例えば、０℃）、湿って固まりやすい雪質の場合は、雪を除雪板１００で押すと、除雪板１００内で雪１０２が固まりやすく、前進の負荷が大きくなり、除雪作業がやり難い。
また、除雪板１００に沿って雪１０２が競り上り、除雪板１００の上端から雪１０３がこぼれ落ちる。
【０００５】
一方、逆に、雪の温度が低く、さらさらの軽い雪質の場合には、雪１０２は除雪板１００に沿って上へ移動しながら、進行方向へ崩れるが、除雪板１００の上端まで移動し、そこで崩れることもあり、後方へ雪１０３がこぼれ落ちる。そのため、除雪後の面１０５の仕上りは悪くなることがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、湿った雪並びにさらさら雪の何れにも対応可能であり、除雪後の路面の仕上りがよく、作業効率のよい除雪機の除雪板を提供することにある。
【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では、除雪のために除雪機の前部に取付ける除雪板において、この除雪板は、基準円弧部の下端から下へ基準円弧部より曲げ半径の大きなサブ円弧部を延し、このサブ円弧部の下端から下へ下部直線部を延し、基準円弧部の上端から上へ上部直線部を延すことで、全体的に弓形の断面形状を呈するものであることを特徴とする。
【０００８】
最下段の下部直線部で路面の雪をすくい上げ、曲げ半径の大きいサブ円弧部に送り、続いて曲げ半径の小さい基準円弧部へ送る。
直線に近いサブ円弧部基準円弧部では雪は円滑に流れるが、曲率（曲げ半径の逆数）の大きな基準円弧部では雪は流れにくくなる。この状態で雪を下部直線部及びサブ円弧部を介して押し込むと、雪は固まる。
ところで、円弧部の全てを同一曲率の基準円弧部で構成した場合には、抵抗が大き過ぎて雪は過度に固まる。このことは湿った雪に顕著に現れる。
この点、円弧部を抵抗の小さなサブ円弧部と抵抗の大きな基準円弧部で構成すれば、湿った雪を適度に固めることができる。
【０００９】
また、基準円弧部の上端から上へ延ばした上部直線部は、次の作用を発揮する。第１に、さらさら雪においては、上部直線部でこぼれを効果的に防止することができる。
一方、湿った雪で目立つが、掻き上げた雪は基準円弧部で巻き癖が付き、このままでは除雪板から簡単には剥がれない。基準円弧部に上部直線部を連続させれば、巻き癖のついた雪は曲率の急変により、自然と上部直線部から離れる。すなわち、作用の第２は、湿った雪を効果的に除雪板から剥離させることである。この剥離により、除雪作業の効率を高めることができる。
【００１０】
請求項２は、サブ円弧部の半径を基準円弧部の半径の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定したことを特徴とする。
【００１１】
サブ円弧部の半径が基準円弧部の半径の１．１倍未満であれば、サブ円弧部は基準円弧部に近似し、雪に与える抵抗が過大となる。抵抗が大きくなると除雪機の前進が困難になる。
また、サブ円弧部の半径が基準円弧部の半径の１．３倍を超えると、サブ円弧部は直線に近似し、雪に与える抵抗が過小となる。抵抗が小さくなると雪は固まらず、ばらばらの状態になり、除雪板からこぼれる量が増し、良好な除雪作業を進めることができなくなる。
除雪機の前進動作を維持しつつ、満足し得る除雪作業を進めるには、サブ円弧部の半径を基準円弧部の半径の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定することが望ましい。
【００１２】
【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。「左」「右」は使用者から見た方向、「前」は前進側、「後」はその逆側をいう。
【００１３】
図１は本発明に係る除雪機の側面図であり、除雪機１０は、車体フレーム１１をＬ形に形成し、この車体フレーム１１の左右に駆動輪１２，１２（左側のみ示す）及び転輪１３，１３を介して左右のクローラベルト１４，１４を備え、駆動輪１２，１２を駆動する電動モータ１５及び動力伝達機構１６を車体フレーム１１の前部に取付け、電動モータ１５及び動力伝達機構１６の後方にバッテリ１７を備え、バッテリ１７の後方に充電器１８及び制御部１９を備え、車体フレーム１１の前部に支持部材２１を設け、この支持部材２１に雪Ｓを取り除く除雪板３０を取付け、車体フレーム１１の後方に除雪板３０の高さを調整する高さ調整機構２２を備え、車体フレーム１１の後側上部から操作ハンドル２３を取付け、操作ハンドル２３の上部に操作ボックス２４を取付け、操作ハンドル２３の後端に左右のグリップ部２５，２５を備えるものである。
【００１４】
更に、車体フレーム１１の上方にカバー２６を取付けることにより、電動モータ１５、動力伝達機構１６、バッテリ１７、充電器１８及び制御部１９を覆う。
【００１５】
バッテリ１７は、電動モータ１５に電力を供給する電源であって、車体フレーム１１の上部にバッテリ収納ボックス２７を介して取付けたものである。
充電器１８は、家庭用電源等の交流電源のコンセントにプラグ１８ａを差込み、バッテリ１７に充電するものであって、バッテリ収納ボックス２７の後方に配置した状態で車体フレーム１１に取付けたものである。
【００１６】
制御部１９は、前・後進切換えスイッチ、ポテンショメータ、メインスイッチ及び最高速度設定スイッチ等からの信号に基づいて電動モータ１５を制御する制御ユニットであって、充電器１８の上方に配置した状態で車体フレーム１１に取付けたものである。
【００１７】
除雪機１０の駆動系を簡単に説明すると、電動モータ１５を駆動することで、電動モータ１５の駆動力を動力伝達機構１６を介して左右の駆動輪１２に伝え、左右の駆動輪１２を回転させることでクローラベルト１４を回すことで自走させることができる。
使用者は操作ハンドル２３の左右のグリップ部２５，２５を握った状態で、除雪機１０の走行速度に合わせて歩きながら操作ハンドル２３で進行方向や除雪板３０の高さを操作する。
【００１８】
図２は本発明に係る除雪機及び除雪板の平面図であり、除雪機１０の前方に支持部材２１を介して除雪板３０を設けたことを示す。
支持部材２１は、車体フレーム１１の前部に取付けたコ字形の第１連結部材２８，２８と、第１連結部材２８に除雪板３０を締結する連結ボルト２９・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）と、からなる。
【００１９】
除雪板３０は、除雪板本体３１を弓形の断面形状に形成し、この除雪板本体３１の左右端部３２，３３にサイドプレート３４，３４を取付け、除雪板本体３１の背面に補強板３５，３５を介して第２連結部材３６，３６を取付けたものである。
サイドプレート３４は、鋼板を平板のまま用いたもので、平板の前端にテーパ刃部３７を形成したものである。３８・・・はボルトである。
【００２０】
図３は図２の３−３線断面図であり、除雪板本体３１の右端部３３にサイドプレート３４を５本のボルト３８・・・で締結し、除雪板本体３１の背面中央に補強板３５を溶接で取付け、この補強板３５に第２連結部材３６を溶接で取付け、第２連結部材３６を第１連結部材２８に連結ボルト２９，２９で締結したことを示す。図下の３９は、除雪板本体３１の下端にボルト４１で取付けたカッティングエッジであり、３１ａは除雪板本体３１の下角部、３１ｂは除雪板本体３１の上角部、Ｃは中心軸線である。
【００２１】
除雪板本体３１は、基準円弧部５５の下端５４から下へ基準円弧部５５の半径Ｒ２より曲げ半径Ｒ１の大きなサブ円弧部５３を延し、このサブ円弧部５３の下端５２から下へ下部直線部５１を延し、基準円弧部５５の上端５６から上へ上部直線部５７を延すことで、全体的に弓形の断面形状を呈するものである。
【００２２】
下部直線部５１は、下角部３１ａから後方に所定の角度だけ傾斜させ、且つ下角部３１ａから下端５２までの距離をＬ１に設定し、この距離Ｌ１の間を直線に形成したものである。
【００２３】
サブ円弧部５３は、下端５２を中心軸線Ｃに対して角度α１に設定し、且つ中心角をα２に設定したものである。例えば、角度α１は４５°、中心角α２は３０°である。サブ円弧部５３の半径Ｒ１は、基準円弧部５５の半径Ｒ２の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定した。
【００２４】
基準円弧部５５は、中心軸線Ｃに対して下方に形成した下円弧部６１と、中心軸線Ｃに対して上方に形成した上円弧部６２とからなる。なお、これらの下、上円弧部６１，６２はともに半径Ｒ２である。６３は中心軸線Ｃとの交点である。
【００２５】
下円弧部６１は、下端５４を一方の端点とし、交点６３を他方の端点とし、この間の中心角をθ１に設定したものである。中心角θ１は、一例として１５°に設定した。
上円弧部６２は、交点６３を一方の端点とし、上端５６を他方の端点とし、この間の中心角をθ２に設定したものである。中心角θ２は、一例として３８°に設定した。
【００２６】
上部直線部５７は、上端５６を接点とし、この接点に接する接線を距離Ｌ２だけ延したものであり、距離Ｌ２の間を直線に形成したものである。Ｈは高さ、Ｌ３は上角部３１ｂの距離を示す。
【００２７】
以上に述べた除雪機の除雪板の作用を次に説明する。
図４は本発明に係る除雪機の除雪板の作用図である。
除雪機１０で積もった雪Ｓの除雪を行う。具体的には、除雪機１０を矢印▲１▼の如く前進させ、積もった雪Ｓに除雪板３０のカッティングエッジ３８を食い込ませるとともに、下部直線部５１を押し当てて、除雪機１０をさらに前進させる。
【００２８】
下部直線部５１を通過した雪Ｓ１は、その後、サブ円弧部５３及び基準円弧部５５を通り、上部直線部５７側へ至る。その際、基準円弧部５５の半径Ｒ２より大きな曲げ半径Ｒ１のサブ円弧部５３は雪Ｓ１を円滑に流す役割を果たす。一方、基準円弧部５５は曲げ半径Ｒ２が小さいので雪Ｓ２の流れを妨げる。つまり、基準円弧部５５で削り取った雪Ｓ１をカール状に成形するため、抵抗が発生する。サブ円弧部５３と基準円弧部５５とを全て基準円弧部５５の曲げ半径Ｒ２とした場合には、湿った雪では雪Ｓ２は固まり過ぎ、前進し難い。これに対して、サブ円弧部５３と基準円弧部５５とを組合せることで、湿った雪を適度に固めることができるとともに、雪自身に回転を与えやすく、除雪機は前進し易くなる。
【００２９】
具体的には、サブ円弧部５３を設けることで、下部直線部５１から基準円弧部５５へ流れる雪の摩擦を小さくし、雪Ｓ２を滑らかに滑らせることができるとともに、上方へ流すことができる。その結果、湿った雪でも矢印▲２▼，▲３▼のごとく滑らせることができ、作業効率を向上させることができる。
【００３０】
また、サブ円弧部５３の半径Ｒ１を基準円弧部５５の半径Ｒ２の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定した。その理由は次の通りである。
半径Ｒ１が半径Ｒ２の１．１倍未満であれば、サブ円弧部５３は基準円弧部５５に近似する。すなわち、サブ円弧部５３の抵抗が基準円弧部５５並みに増大し、湿った雪の場合は固まり過ぎる。この結果、除雪機が前進しにくくなる。また、雪が円滑に除雪板３０を流れないため、路面が荒れる要因となる。
【００３１】
また、サブ円弧部５３の半径Ｒ１が基準円弧部５５の半径Ｒ２の１．３倍を超えると、サブ円弧部は直線に近似し、雪に与える抵抗が過小となる。抵抗が小さくなると雪は固まらず、ばらばらの状態になり、除雪板からこぼれる量が増し、良好な除雪作業を進めることができなくなる。
【００３２】
一方、基準円弧部５５の上端５６から上へ上部直線部５７を延したので、雪が後方へこぼれ難くなるとともに、円弧から直線を延したので、円弧によって巻き癖のついた雪は上部直線部５７から離れる。従って、上部直線部５７では雪の流れを妨げる虞れは少ない。
【００３３】
具体的には、上部直線部５７を延したので、カール状の雪Ｓ４は前方へ矢印▲４▼の如く移動し、次第に除雪板本体３１から離れるとともに、オーバーハング状の雪Ｓ５を形成する。その後、雪Ｓ５自身に作用するモーメント荷重が次第に増加し、このモーメント荷重が雪Ｓ５自身を保持する強さより大きくなったとき、雪Ｓ５に割れ６５が発生するとともに、矢印▲５▼の如く崩れ始める。その結果、削り取った雪Ｓ１は除雪板３０から後方へこぼれ難くなり、除雪作業の作業効率の向上を図ることができる。
また、上部直線部５７を設けたので、さらさらの雪でも除雪作業中に雪Ｓ５が除雪板３０の後方に飛散し難くなり、除雪後の面Ｓｆの仕上りをよくすることができる。
【００３４】
図５（ａ），（ｂ）はサイドプレートの作用の比較図である。
（ａ）は、図６のａ−ａ線断面図であり、比較例を示し、（ｂ）は、図４のｂ−ｂ線断面図であり、実施例を示す。
（ａ）において、サイドプレート１１０は、平板１１１に拡幅部１１２を形成したもので、除雪作業の際、拡幅部１１２の面１１３が積もった雪１０１に当り、抵抗が大きく、作業性が悪い。
【００３５】
（ｂ）において、サイドプレート３４を平板の形状とし、且つテーパ刃部３７を設けたので、サイドプレート３４を食い込ませる際の抵抗が小さくなり、湿って固まった雪でも容易に除去することができる。従って、作業効率の向上を図ることができる。
【００３６】
尚、本発明の実施の形態に示した図３の中心角θ２を一例として３８°に設定したが、３８°のみに限定するものではなく、１５°〜３８°の範囲内に設定してもよい。その際、上部直線部５７とは滑らかに繋げる。
また、上部直線部５７は、上端５６を接点とする接線としたが、接線に限定するものではない。
【００３７】
【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では、除雪板を、基準円弧部の下端から下へ基準円弧部より曲げ半径の大きなサブ円弧部を延し、このサブ円弧部の下端から下へ下部直線部を延し、基準円弧部の上端から上へ上部直線部を延すことで、全体的に弓形の断面形状を呈するものとした。
直線に近いサブ円弧部基準円弧部では雪は円滑に流れるが、曲率（曲げ半径の逆数）の大きな基準円弧部では雪は流れにくくなる。この状態で雪を下部直線部及びサブ円弧部を介して押し込むと、雪は固まる。
ところで、円弧部の全てを同一曲率の基準円弧部で構成した場合には、抵抗が大き過ぎて雪は過度に固まる。このことは湿った雪に顕著に現れる。
この点、円弧部を抵抗の小さなサブ円弧部と抵抗の大きな基準円弧部で構成すれば、湿った雪を適度に固めることができる。
【００３８】
また、基準円弧部の上端から上へ延ばした上部直線部は、次の作用を発揮する。第１に、さらさら雪においては、上部直線部でこぼれを効果的に防止することができる。
一方、湿った雪で目立つが、掻き上げた雪は基準円弧部で巻き癖が付き、このままでは除雪板から簡単には剥がれない。基準円弧部に上部直線部を連続させれば、巻き癖のついた雪は曲率の急変により、自然と上部直線部から離れる。すなわち、作用の第２は、湿った雪を効果的に除雪板から剥離させることである。この剥離により、除雪作業の効率を高めることができる。
従って、請求項１によれば、各種の雪質に対応させることができ、且つ作業能率の良い除雪機を提供することができる。
【００３９】
請求項２は、サブ円弧部の半径を基準円弧部の半径の１．１倍〜１．３倍の範囲に設定したので、除雪機の前進動作を維持しつつ、満足し得る除雪作業を進めさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の側面図
【図２】本発明に係る除雪機及び除雪板の平面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】本発明に係る除雪機の除雪板の作用図
【図５】サイドプレートの作用の比較図
【図６】除雪作業の説明図
【符号の説明】
１０…除雪機、３０…除雪板、３１…除雪板本体、５１…下部直線部、５２…サブ円弧部の下端、５３…サブ円弧部、５４…基準円弧部の下端、５５…基準円弧部、５６…基準円弧部の上端、５７…上部直線部、Ｒ１…サブ円弧部の半径、Ｒ２…基準円弧部の半径。
【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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