(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの動力をオーガミッションを介してオーガ軸に伝達する際に、原動機からオーガ軸に至る動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止する除雪機の過負荷防止装置において、この過負荷防止装置は、前記オーガミッションの入力軸に設けたウォームに噛み合うウォームホイールと、このウォームホイールに相対回転可能に嵌合させるとともに前記オーガ軸に一体的に取付けた円筒部材と、この円筒部材に対して回転角を規制するとともに前記ウォームホイールに隣接させ、且つウォームホイールの側面に設けたホイール側凸部に臨むホイール側突起を設けた円板と、前記ウォームホイールと円筒部材との相対回転により前記ホイール側突起が前記ホイール側凸部に乗り上げたときに前記円板が側方へ移動するのを検知する検知手段と、この検知手段からの信号に基づき前記原動機の運転を強制的に停止させる原動機停止手段と、前記ホイールに円板を押付ける弾性部材とからなる除雪機の過負荷防止装置。
【請求項２】
前記オーガミッションのケースにケース側凸部を設け、前記円板のホイール側突起を設けた面の裏面に、前記ケース側凸部に当てることでケースに対する円板の回転を規制するケース側突起を設けたことを特徴とする請求項１記載の除雪機の過負荷防止装置。
【請求項３】
前記円板のホイール側突起及びケース側突起を、前記オーガ軸の正転方向に指向させたことを特徴とする請求項２記載の除雪機の過負荷防止装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、円環状の薄板に波状の曲げ加工を施してなる波板ばねであることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の除雪機の過負荷防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機からオーガまでの間の動力伝達経路に過負荷が作用するのを簡単な構成で防止する除雪機の過負荷防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
除雪機としては、例えば、実公昭５１−３４１１１号公報「除雪機」が知られている。
上記公報の第１図には、エンジン１０の出力軸にプーリー１１を取付け、このプーリー１１とプーリー９とにベルト１２を掛け渡し、プーリー９から前方に回転伝達軸５を延ばし、この回転伝達軸５の前部にギヤケースを介してオーガ回転軸２を連結し、このオーガ回転軸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、除雪作業中に、オーガ４が氷塊や石等を噛み込んでオーガ４の回転が阻止され、エンジン１０からオーガ４までの間の動力伝達経路に過負荷が作用することがある。このような過負荷を除去することが望ましいが、過負荷を除去するために複雑な装置を用いれば、製造コストの上昇を招く。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、除雪機において、原動機からオーガまでの間の動力伝達経路に過負荷が作用するのを簡単な構成で防止することにある。
【０００５】
【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、原動機からの動力をオーガミッションを介してオーガ軸に伝達する際に、原動機からオーガ軸に至る動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止する除雪機の過負荷防止装置において、この過負荷防止装置は、オーガミッションの入力軸に設けたウォームに噛み合うウォームホイールと、このウォームホイールに相対回転可能に嵌合させるとともにオーガ軸に一体的に取付けた円筒部材と、この円筒部材に対して回転角を規制するとともにウォームホイールに隣接させ、且つウォームホイールの側面に設けたホイール側凸部に臨むホイール側突起を設けた円板と、ウォームホイールと円筒部材との相対回転によりホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げたときに円板が側方へ移動するのを検知する検知手段と、この検知手段からの信号に基づき原動機の運転を強制的に停止させる原動機停止手段と、ウォームホイールに円板を押付ける弾性部材とからなる。
【０００６】
例えば、オーガ軸に所定値を越えるトルクが発生した場合に、ウォームホイールと円筒部材との間に相対回転を発生させ、ウォームホイールのホイール側凸部に円板のホイール側突起を乗り上げさせることで、円板を側方に移動させ、この円板の移動を検知手段で検知し、検知手段からの信号に基づいて原動機の運転を強制的に停止させる。
【０００７】
従って、従来のウォームホイールにホイール側凸部を設け、円板にホイール側突起を設け、例えば検知手段として汎用のスイッチを用い、原動機停止手段として原動機の点火経路を遮断するためのリレーを用いれば、簡単な構成で除雪機の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。
【０００８】
請求項２は、オーガミッションのケースにケース側凸部を設け、円板のホイール側突起を設けた面の裏面に、ケース側凸部に当てることでケースに対する円板の回転を規制するケース側突起を設けたことを特徴とする。
【０００９】
例えば、円板のホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げた状態でウォームホイールの回転が停止した場合に、オーガ軸に取付けたオーガを手動で正転方向に回転させることにより、円板のケース側突起をケースのケース側凸部に突き当てて円板の回転を停止させ、ウォームホイールを回転させて円板のホイール側突起をホイール側凸部から乗り越えさせる。
【００１０】
これにより、円板を元の位置に戻し、検知手段の検知を解除し、原動機の運転を再開することができるようにする。
従って、円板のホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げたままの状態になることを簡単な構成で且つ容易に防止することができる。
【００１１】
請求項３は、円板のホイール側突起及びケース側突起を、オーガ軸の正転方向に指向させたことを特徴とする。
円板を組付けるときに、除雪作業時のオーガ軸の回転方向にホイール側突起及びケース側突起を指向させるので、円板の誤組付をしにくくすることができ、また、ホイール側突起とケース側突起との指向方向を同一にすることで、円板を容易に製造することができる。
【００１２】
請求項４は、弾性部材を、円環状の薄板に波状の曲げ加工を施してなる波板ばねとしたことを特徴とする。
弾性部材を波板ばねにすることにより、例えば、コイルばね等を用いるのに比べて、ばねを収納するスペースを小さくすることができ、オーガミッションを小型にすることができる。
【００１３】
【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は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）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を後斜め上方へ延ばし、このハンドル１３の端部にグリップ１４を取付け、機体フレーム１１に原動機としてのエンジン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に過負荷防止装置（詳細は後述する。）を組込んだオーガミッション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ものである。
【００１４】
上記した駆動軸１６とオーガミッション１８とは、エンジン１５の動力をオーガ２３に伝達するための「動力伝達装置」である。
動力伝達装置の要部であるオーガミッション１８の詳細を以下に説明する。
【００１５】
図２は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を組込んだオーガミッションの分解斜視図であり、オーガミッション１８は、ウォーム減速機であり、ケース本体３１及びケースカバー３２で構成するケースとしてのミッションケース３３と、このミッションケース３３にベアリング３４，３５を介して回転自在に取付けるとともに駆動軸１６（図１参照）に連結した入力軸３６と、この入力軸３６に形成したウォーム３７と、このウォーム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の内周に嵌合させた円筒状の円筒部材としてのボス部４１と、このボス部４１に設けた雌スプライン４２に雄スプライン４３をスプライン結合させるオーガ軸２２と、ウォームホイール３８に隣接させた円板としてのスライドワッシャ４５と、このスライドワッシャ４５をウォームホイール３８に押付ける弾性部材としての波板ばね４６と、この波板ばね４６の外側に配置した第１ワッシャ４７と、ボス部４１の外側に配置した第２ワッシャ４８と、オーガ軸２２を支えるためにケース本体３１に取付けるベアリング５１，５２と、前述のスライドワッシャ４５の側方への移動を検知する検知手段としてのワッシャ検知スイッチ５３とからなる。なお、５５はミッションケース３３内にオイルを注入する注入孔を塞ぐボルト、５６・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。図では１個のみ示す。）はケース本体３１とケースカバー３２とを結合するボルトである。
【００１６】
上記したウォームホイール３８、ボス部４１、スライドワッシャ４５、波板ばね４６、第１ワッシャ４７、第２ワッシャ４８及びワッシャ検知スイッチ５３は、過負荷防止装置６０を構成するものである。
【００１７】
図３は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のウォームホイールの斜視図であり、ウォームホイール３８にボス部４１（図２参照）に嵌合させるための嵌合穴６１を開け、ウォームホイール３８の側面で且つ嵌合穴６１の周縁部に環状溝６２を形成し、この環状溝６２の溝底部６３に山形状のホイール側凸部６４・・・を形成したことを示す。
【００１８】
図４は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のスライドワッシャの斜視図であり、スライドワッシャ４５は、一方の面６６に、ウォームホイール３８（図３参照）側に起こしたホイール側突起６７・・・を備え、また、他方の面６８（不図示）に、ケース本体３１側に起こしたケース側突起７１・・・を備える。
これらのホイール側突起６７・・・及びケース側突起７１・・・は、どちらも先端をオーガ軸２２（図１参照）の正転方向に指向させたものである。
【００１９】
図５（ａ），（ｂ）は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の波板ばねの説明図であり、（ａ）は正面図であり、円環状とした弾性体としての波板ばね４６を示す。
（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であり、薄板に波状の曲げ加工を施してなる波板ばね４６を示す。
即ち、（ａ）において、波板ばね４６は、部位Ａを紙面の手前側に凸状になるように曲げ、部位Ｂを紙面の奥側に凸状になるように周方向に波立つように曲げたものである。
【００２０】
図６は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を備えたオーガミッションの第１断面図であり、オーガ軸２２に沿う断面図である。
ウォームホイール３８は、ボス部４１に圧入することで、通常トルクを伝達する限りではボス部４１と一体的に回転し、オーガ軸２２に所定値を越えるトルクが発生したときに（過剰トルクが作用したときに）ボス部４１に対してウォームホイール３８が相対的に自由回転する、若しくはウォームホイール３８に対してボス部４１が相対的に自由回転するものである。
【００２１】
好ましくは、過負荷防止装置６０を構成するウォームホイール３８の接触面７３とボス部４１の接触面７４とに浸硫処理を施す。
この浸硫処理は、鉄系材料（炭素鋼、鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼など）の表面層に遊離硫黄を拡散させる金属表面処理の一法である。遊離硫黄は潤滑性に富むので相対する接触面にスリップによる滑りが発生したときに、摩耗の発生を抑えることができ、結果的に耐摩耗性を高めることができるというものである。
また、ウォームホイール３８の接触面７３とボス部４１の接触面７４とに、浸硫処理に限らず、浸炭処理を施すか又は浸炭処理と浸硫処理とを組合わせて施してもよい。
【００２２】
本発明の波板ばね４６は、円環状の薄板に波状の曲げ加工を施したものであり、例えば、コイルばね等を用いるのに比べて、ばねを収納するスペースを小さくすることができ、オーガミッション１８を小型にすることができる。
第２ワッシャ４８は、ウォームホイール３８及びボス部４１からのスラスト荷重を受け止めるために肉厚を大きくしたものである。
【００２３】
ワッシャ検知スイッチ５３は、ケース本体３１に捩じ込んで取付けたものであり、先端に、スライドワッシャ４５が側方（図の左方）に移動したことを検知するための可動子７６を備える。この可動子７６が左方に所定距離以上ストロークすれば、ワッシャ検知スイッチ５３はオンになり、オン信号を発する。
【００２４】
ここで、７８はケース本体３１における一方のベアリング支持部８１奥側に形成したケース側凸部であり、過負荷防止装置６０を構成するものである。
８２，８３はオイルシール、８４はベアリング５２の抜け止めのためのリング、８５はキャップである。
【００２５】
図７は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を備えたオーガミッションの第２断面図（入力軸に沿う断面図）であり、ボス部４１の外周面に切欠き部８７を設け、この切欠き部８７に、スライドワッシャ４５の内周面から突出させた内周凸部８８を配置することで、ボス部４１に対してスライドワッシャ４５の回転角度を角度αに規制したことを示す。
この図で、スライドワッシャ４５は、ウォームホイール３８の奥側に配置したものであるが、便宜上、各部を実線で描いた。
【００２６】
以上に説明したように、本発明は、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７及びケース側突起７１を、オーガ軸２２の正転方向に指向させたことを特徴とする。
スライドワッシャ４５を組付けるときに、除雪作業時のオーガ軸２２の回転方向にホイール側突起６７及びケース側突起７１を指向させるので、スライドワッシャ４５の誤組付をしにくくすることができ、また、ホイール側突起６７とケース側突起７１との指向方向を同一にすることで、スライドワッシャ４５を容易に製造することができる。
【００２７】
次に過負荷防止装置６０の作用を説明する。
図８は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第１作用図である。
例えば、除雪（９１は雪）中の除雪機１０のオーガ２３が、氷塊や石をかみ込んだり、図に示すように路面９２の突出部分９３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過大になる。
【００２８】
図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第２作用図であり、各図の右側は、ウォームホイール３８、ボス部４１及びスライドワッシャ４５の側面図（左方が除雪機の前方になる。）であり、各図の左側は、右側の図のＤ−Ｄ線断面図に相当するものであり、ケース本体３１、ワッシャ検知スイッチ５３、スライドワッシャ４５及びウォームホイール３８を示す。
例えば、図８に示した状態でオーガ２３の回転が停止したとすると、（ａ）において、オーガミッション内のボス部４１はロック状態になる。
【００２９】
このとき、除雪機のエンジンは運転を続けようとするため、エンジンの動力は、駆動軸、オーガミッションの入力軸を介してウォームホイール３８に伝わるため、ロック状態にあるボス部４１に対してウォームホイール３８は相対的な回転を開始する。（右側の図ではウォームホイール３８は矢印のように反時計回りに回転し、左側の図では、ウォームホイール３８は矢印のように上方に移動する。また、スライドワッシャ４５も、ウォームホイール３８と同方向に回転又は移動する。）
【００３０】
（ｂ）において、ウォームホイール３８のホイール側凸部６４は、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７の側部に当たる。
（ｃ）において、更にウォームホイール３８が回転すると、ホイール側凸部６４にホイール側突起６７が乗り上げ始め、スライドワッシャ４５は波板ばねの弾性力に抗して側方（オーガ軸２２（図６参照）の延びる方向）、即ち図の左方に移動し始める。
この結果、スライドワッシャ４５は、ワッシャ検知スイッチ５３の可動子７６に当たる。
【００３１】
図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第３作用図であり、各図の構成は図９と同様である。
（ａ）において、更にウォームホイール３８が回転すると、ホイール側凸部６４に対するホイール側突起６７の乗り上げ量が大きくなる。この時、スライドワッシャ４５の内周凸部８８がボス部４１の切欠き部８７端面に当たるため、スライドワッシャ４５は回転しなくなる。
【００３２】
スライドワッシャ４５は上記したホイール側凸部６４へのホイール側突起６７の乗り上げ量の増加に伴い、更に側方に移動する。
この結果、ワッシャ検知スイッチ５３の可動子７６は図９（ｃ）の状態から距離Ｓだけストロークするため、このストロークの間にワッシャ検知スイッチ５３はオンになる。これにより、後述するように、エンジンが停止する。
【００３３】
ここで、例えば、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７が、ウォームホイール３８のホイール側凸部６４に乗り上げた状態でエンジンが停止したとすると、ワッシャ検知スイッチ５３はオンになったままとなり、エンジンを再び始動することができなくなる。
そこで、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７がウォームホイール３８のホイール側凸部６４に乗り上げた状態を解除する操作が必要になる。この解除のための操作要領を次に説明する。
【００３４】
（ａ）の状態から、（ｂ）において、オーガを手動で正転方向に回転させる。これに伴って、オーガ軸を介してボス部４１、スライドワッシャ４５及びウォームホイール３８が一体的に回転し、スライドワッシャ４５のケース側突起７１がケース本体３１のケース側凸部７８に当たる。
【００３５】
（ｃ）において、オーガを更に正転させると、ボス部４１の切欠き部８７の端部（右側部分）とスライドワッシャ４５の内周凸部８８とに隙間があるために、スライドワッシャ４５の回転が停止した状態で、ボス部４１及びウォームホイール３８を一体的に回転させることができ、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７はウォームホイール３８のホイール側凸部６４を乗り越える。
【００３６】
この結果、スライドワッシャ４５は、波板ばねの弾性力によって側方、即ち矢印のように右方へ移動し、ワッシャ検知スイッチ５３の可動子７６は、元の位置までストロークするため、ワッシャ検知スイッチ５３はオフとなる。即ち、ホイール側凸部６４へのホイール側突起６７の乗り上げが解除する。
従って、エンジンの再始動が可能になる。
【００３７】
以上の図６、図７及び図１０で説明したように、オーガミッション１８のミッションケース３３にケース側凸部７８を設け、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７を設けた一方の面６６の裏面（他方の面）６８に、ケース側凸部７８に当てることでミッションケース３３に対するスライドワッシャ４５の回転を規制するケース側突起７１を設けたことを特徴とする。
【００３８】
例えば、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７がホイール側凸部６４に乗り上げた状態でウォームホイール３８の回転が停止した場合に、オーガ軸２２に取付けたオーガ２３（図１参照）を手動で正転方向に回転させることにより、スライドワッシャ４５のケース側突起７１をミッションケース３３のケース側凸部７８に突き当ててスライドワッシャ４５の回転を停止させ、ウォームホイール３８を回転させてスライドワッシャ４５のホイール側突起６７をホイール側凸部６４から乗り越えさせることができる。
【００３９】
これにより、スライドワッシャ４５を側方へ移動させて元の位置に戻し、ワッシャ検知スイッチ５３の検知を解除することができ、エンジン１５（図１参照）の運転を再開させることができる。
従って、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７がホイール側凸部６４に乗り上げたままの状態になることを簡単な構成で且つ容易に防止することができる。
【００４０】
図１１は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段を説明する電気回路図である。
図中、１０１はバッテリ、１０２はヒューズ、１０３はメインスイッチ、１０４はイグニッションコイル、１０５は点火プラグ、１０６はスタータスイッチ、１０７はスタータスイッチ１０６をオンオフするためのソレノイド、１０８はスタータモータ、１１１〜１１４はリレー、１１５はインジケータランプである。
【００４１】
メインスイッチ１０３は、可動接点１０３ａと、固定接点１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅを備える。
イグニッションコイル１０４は、エンジンのクランキングによって図示せぬ発電機で発電した電力により高電圧を発生させるものであり、このイグニッションコイル１０４に発生した高電圧によって点火プラグ１０５に火花を飛ばす。
【００４２】
スタータスイッチ１０６は、可動接点１０６ａ、固定接点１０６ｂ，１０６ｃを備える。
リレー１１１〜１１４は、それぞれ可動接点１１１ａ〜１１４ａ、固定接点１１１ｂ，１１１ｃ、１１２ｂ，１１２ｃ、１１３ｂ，１１３ｃ、１１４ｂ，１１４ｃを備える。
【００４３】
上記したリレー１１１，１１２は、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになったときに、運転中のエンジンを強制的に停止させる原動機停止手段としてのエンジン停止手段１２０を構成するものであり、このエンジン停止手段１２０は、過負荷防止装置６０（図６参照）を構成するものである。
以上に述べたエンジン停止手段１２０の作用を図１２〜図１４で説明する。
【００４４】
図１２は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第１作用図である。
エンジンを始動させるために、可動接点１０３ａ（図１１参照）を固定接点１０３ｂ，１０３ｃに接続する。
これにより、バッテリ１０１からヒューズ１０２、メインスイッチ１０３を介して矢印▲１▼のようにリレー１１３に通電する。
リレー１１３では、ソレノイドによって可動接点１１３ａが矢印▲２▼のように移動して固定接点１１３ｃに接続する。
【００４５】
また、リレー１１２への通電によって、矢印▲３▼のように電流が流れ、インジケータランプ１１５が点灯するとともに、矢印▲４▼のようにリレー１１１に通電し、可動接点１１１ａが矢印▲５▼のように移動して固定接点１１１ｃに接続し、矢印▲６▼のようにソレノイド１０７に電流が流れることでスタータスイッチ１０６の可動接点１０６ａが矢印▲７▼のように移動して固定接点１０６ｂ，１０６ｃが短絡し、スタータモータ１０８に通電することでスタータモータ１０８が回転し、エンジンをクランキングすることでエンジンが始動する。
【００４６】
図１３は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第２作用図である。
エンジン運転中は、メインスイッ１０３の可動接点が固定接点１０３ｂに接続しているので、リレー１１２を介して矢印▲１▼のように電流が流れ、インジケータランプ１１５が点灯する。また、矢印▲２▼のようにリレー１１１に通電するので矢印▲３▼のように可動接点１１１ａが移動して固定接点１１１ｃに接続した状態を維持する。
【００４７】
図１４は本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第３作用図である。
エンジン運転中に、図１０（ａ）で説明したように、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになる、即ち図１４において、ワッシャ検知スイッチ５３の可動接点５３ａが移動して矢印▲１▼のように可動接点５３ａが固定接点５３ｂに接続すると、矢印▲２▼のようにリレー１１２に通電し、可動接点１１２ａが移動して固定接点１１２ｃに接続し、更に、リレー１１４に通電する。
【００４８】
また、イグニッションコイル１０４の一次線がリレー１１１を通して地絡するため、矢印▲４▼のように電流が流れて、点火プラグ１０５に火花が発生しなくなり、エンジンが停止する。このエンジン停止は、リレー１１１，１１２で構成するエンジン停止手段１２０によるものである。
【００４９】
即ち、ワッシャ検知スイッチ５３がオン状態で、リレー１１２に通電するとともにリレー１１１に通電しないようにすることで、点火プラグ１０５に火花が飛ばないようにし、エンジンを強制的に停止させる。
この状態で、メインスイッチ１０３の可動接点を固定接点１０３ｃに接続してスタータモータ１０８を始動させようとしても、リレー１１１の可動接点１１１ａと固定接点１１１ｃとが接続していないため、スタータモータ１０８は始動しない。
【００５０】
以上の図１、図２及び図１１で説明したように、本発明は、エンジン１５からの動力をオーガミッション１８を介してオーガ軸２２に伝達する際に、エンジン１５からオーガ軸２２に至る動力伝達経路に過負荷が作用するのを防止する除雪機１０の過負荷防止装置６０において、この過負荷防止装置６０は、オーガミッション１８の入力軸３６に設けたウォーム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に相対回転可能に嵌合させるとともにオーガ軸２２に一体的に取付けたボス部４１と、このボス部４１に対して回転角を規制するとともにウォームホイール３８に隣接させ、且つウォームホイール３８の側面に設けたホイール側凸部６４（図９（ａ）参照）に臨むホイール側突起６７（図９（ａ）参照）を設けたスライドワッシャ４５と、ウォームホイール３８とボス部４１との相対回転によりホイール側突起６７がホイール側凸部６４に乗り上げたときにスライドワッシャ４５が側方へ移動するのを検知するワッシャ検知スイッチ５３と、このワッシャ検知スイッチ５３からのオン信号に基づきエンジン１５の運転を強制的に停止させるエンジン停止手段１２０と、ウォームホイール３８にスライドワッシャ４５を押付ける波板ばね４６とからなる。
【００５１】
例えば、オーガ軸２２に所定値を越えるトルクが発生した場合に、ウォームホイール３８とボス部４１との間に相対回転を発生させ、ウォームホイール３８のホイール側凸部６４にスライドワッシャ４５のホイール側突起６７を乗り上げさせることで、スライドワッシャ４５を側方に移動させ、このスライドワッシャ４５の移動をワッシャ検知スイッチ５３で検知し、ワッシャ検知スイッチ５３からのオン信号に基づいてエンジン１５の運転を強制的に停止させることができる。
【００５２】
従って、従来のウォームホイール３８にホイール側凸部６４を設け、スライドワッシャ４５にホイール側突起６７を設け、例えば検知手段として汎用のワッシャ検知スイッチ５３を用い、エンジン停止手段１２０としてエンジン１５の点火経路を遮断するためのリレー１１１，１１２を用いれば、簡単な構成で除雪機１０の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。
【００５３】
図１５は本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段を説明する電気回路図である。なお、図１１に示した第１の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図中、１２１〜１２５はダイオード、１２６〜１２８はリレーである。
【００５４】
リレー１２６〜１２８は、それぞれ可動接点１２６ａ〜１２８ａ、固定接点１２６ｂ，１２６ｃ、１２７ｂ，１２７ｃ、１２８ｂ，１２８ｃを備える。
上記したリレー１１１，１１２，１２６は、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになったときに、運転中のエンジンを強制的に停止させる原動機停止手段としてのエンジン停止手段１３０を構成するものであり、このエンジン停止手段１３０は、過負荷防止機構６０（図６参照）を構成するものである。
【００５５】
即ち、過負荷防止機構６０は、図２、図６及び図１５に示したウォームホイール３８、ボス部４１、スライドワッシャ４５、波板ばね４６、第１ワッシャ４７、第２ワッシャ４８、ワッシャ検知スイッチ５３、ケース側凸部７８及びエンジン停止手段１３０からなる。
以上に述べたエンジン停止手段１３０の作用を図１６〜図１８で説明する。
【００５６】
図１６は本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第１作用図である。なお、回路中、図１５に対して太線にした導線部分は、電流の流れている箇所を示す。
エンジンを始動させるために、可動接点１０３ａ（図１５参照）を固定接点１０３ｂ，１０３ｃに接続する。
【００５７】
これにより、バッテリ１０１からヒューズ１０２、メインスイッチ１０３を介して矢印▲１▼のようにダイオード１２１を介してリレー１２６に通電する。
リレー１２６では、ソレノイドによって可動接点１２６ａが矢印▲２▼のように移動して固定接点１２６ｃに接続する。
【００５８】
また、リレー１１２を介して矢印▲３▼のように電流が流れ、インジケータランプ１１５が点灯するとともに、矢印▲４▼のようにリレー１１１に通電し、可動接点１１１ａが矢印▲５▼のように移動して固定接点１１１ｃに接続し、矢印▲６▼のようにソレノイド１０７に電流が流れることでスタータスイッチ１０６の可動接点１０６ａが矢印▲７▼のように移動して固定接点１０６ｂ，１０６ｃが短絡し、スタータモータ１０８に通電することでスタータモータ１０８が回転し、エンジンをクランキングすることにより点火プラグ１０５に火花が飛んで、クランキング状態のエンジンが始動する。
【００５９】
図１７は本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第２作用図である。
エンジン運転中は、メインスイッ１０３の可動接点が固定接点１０３ｂに接続しているため、リレー１１２を介して矢印▲１▼のように電流が流れ、インジケータランプ１１５が点灯する。また、矢印▲２▼のようにリレー１１１に通電することで矢印▲３▼のように可動接点１１１ａが移動して固定接点１１１ｃに接続した状態を維持する。
【００６０】
リレー１２６では、図１６で説明したエンジン始動時に、メインスイッチ１０３の固定接点１０３ｂ側から可動接点１２６ａ、固定接点１２６ｃを通って矢印▲８▼のように電流が流れ、更にダイオード１２１側を通ってリレー１２６内に電流が流れるが、この電流の流れが図１７に示すエンジン運転中も続くため、図１７において、エンジン運転中は、可動接点１２６ａが固定接点１２６ｃに接続したままになる、即ちリレー１２６が自己保持状態になる。
【００６１】
図１８は本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第３作用図である。
エンジン運転中に、図１０（ａ）で説明したように、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになる、即ち図１８において、ワッシャ検知スイッチ５３の可動接点５３ａが移動して矢印▲１▼のように固定接点５３ｂに接続すると、リレー１２６は自己保持状態を維持するため、矢印▲２▼のようにリレー１１２に通電し、可動接点１１２ａが移動して固定接点１１２ｃに接続する。
これにより、イグニッションコイル１０４の一次線がリレー１１１を通して地絡するため、矢印▲３▼のように電流が流れて、点火プラグ１０５に火花が発生しなくなり、エンジンが停止する。
【００６２】
図１９は本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第４作用図である。
ワッシャ検知スイッチ５３がオンの状態で、図１４に示した実施の形態ではメインスイッチ１０３をスタータ始動位置、即ち可動接点を固定接点１０３ｃに接続してもスタータモータ１０８は始動しないが、この第２の実施の形態では、ワッシャ検知スイッチ５３がオンの状態でも、スタータモータ１０８を始動することができるようにし、図１０（ｂ），（ｃ）で説明したような手動でオーガを回転させることをエンジン始動後の自動のオーガ回転動作で行う。
【００６３】
例えば、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになり、想像線で示す電流の流れＤが発生したとすると、リレー１１２の可動接点１１２ａが固定接点１１２ｃに接続し、リレー１１１の可動接点１１１ａは固定接点１１１ｂに接続したままとなり、エンジンが停止するとともにインジケータランプ１１５は消灯するが、エンジンを始動するためにメインスイッチ１０３の可動接点を固定接点１０３ｃに接続してもスタータモータ１０８は始動せず、また、点火プラグ１０５に火花が飛ばない。
【００６４】
そこで、この第２の実施の形態では、図１８の状態から、図１９において、メインスイッチ１０３の可動接点を固定接点１０３ｃにも接続すると、矢印▲１▼のようなリレー１２６の自己保持状態でダイオード１２２を介して矢印▲２▼のようにリレー１２８に通電することで、矢印▲３▼のように可動接点１２８ａが移動して固定接点１２８ｃに接続する。
【００６５】
更に、矢印▲４▼のようにリレー１１３に通電することで、矢印▲５▼のように可動接点１１３ａが移動して固定接点１１３ｃに接続する。従って、リレー１１２の可動接点１１２ａが固定接点１１２ｂに接続したままとなり、矢印▲６▼のように電流が流れてインジケータランプ１１５が点灯するとともにリレー１１１に通電することで矢印▲７▼のように可動接点１１１ａが移動して固定接点１１１ｃに接続する。
【００６６】
これにより、矢印▲８▼のようにソレノイド１０７に電流が流れ、スタータスイッチ１０６の可動接点１０６ａが矢印▲９▼のように移動して固定接点１０６ｂ，１０６間が短絡し、スタータモータ１０８が始動し、エンジンがクランキングして点火プラグ１０５に火花が飛んでエンジンが始動する。
【００６７】
上記したリレー１１３，１２８は、スタータ再始動手段１４０を構成するものである。
即ち、リレー１２８及びリレー１１３に通電することにより、リレー１１２の可動接点１１２ａを固定接点１１２ｂに接続したままにし、リレー１１１に通電して、可動接点１１１ａを固定接点１１１ｃに接続し、点火プラグ１０５に火花が飛ぶようにするからである。
【００６８】
リレー１２８は、ワッシャ検知スイッチ５３がオンの状態でメインスイッチ１０３の可動接点１０３ａを固定接点１０３ｃに接続したときに、自己保持する（即ち、可動接点１２８ａが固定接点１２８ｃに接続する）ため、エンジンを停止させるための回路を機能させなくする役割を有する。ワッシャ検知スイッチ５３がオフになり、リレー１２８の自己保持が解除すると、エンジンを停止させるための回路は機能するようになり、次にワッシャ検知スイッチ５３がオンになったときにエンジンを停止させることができる。
【００６９】
このように、第２の実施の形態は、スタータ再始動手段１４０を備えることにより、ワッシャ検知スイッチ５３がオンの状態でも、スタータモータ１０８でエンジンを始動することができるようにしたものであり、第１の実施の形態では、ワッシャ検知スイッチ５３がオンになったときに、エンジンを再び始動することができなくて、図１０（ｃ）で説明したように、スライドワッシャ４５のホイール側突起６７がウォームホイール３８のホイール側凸部６４に乗り上げた状態を手動で解除してワッシャ検知スイッチ５３をオフにする操作が必要になるのに比べて、第２の実施の形態では、除雪機の使い勝手を向上させることができる。
【００７０】
図２０は本発明に係る過負荷防止装置（第３の実施の形態）におけるオーガミッションを説明する図であり、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
右側の図は、ウォームホイール３８、ボス部４１、ワッシャ検知スイッチ５３及び円板としてのスライドワッシャ１５１（詳細は後述する。）の側面図（左方が除雪機の前方になる。）であり、左側の図は、右側の図のＥ−Ｅ線断面図に相当するものであり、オーガミッション１５２（詳細は後述する。）のケース本体１５３、ワッシャ検知スイッチ５３、スライドワッシャ１５１及びウォームホイール３８を示す。
【００７１】
スライドワッシャ１５１は、図４に示したスライドワッシャ４５の全てのケース側突起７１を形成していない部材である。
オーガミッション１５２は、図６に示したオーガミッション１８のケース本体３１からケース側凸部７８を省いたケース本体１５３を備え、ケース本体１５３以外はオーガミッション１８と同一の構成を備えるものである。
【００７２】
即ち、図２０に示した第３の実施の形態の過負荷防止装置１５５は、図６に示した第１の実施の形態の過負荷防止装置６０からケース側凸部７８及びスライドワッシャ４５のケース側突起７１を除いたものである。
【００７３】
図２１（ａ），（ｂ）は本発明に係る過負荷防止装置（第３の実施の形態）におけるオーガミッションの作用を説明する作用図であり、各図の構成は図２０と同様である。
図８で説明したように、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過大になって、オーガ２３の回転が妨げられ、図２１（ａ）において、オーガミッション内のボス部４１がロックに近い状態になった場合に、ボス部４１に対してウォームホイール３８及びスライドワッシャ１５１は矢印のように相対回転し、ホイール側凸部６４にホイール側突起６７が乗り上げ、スライドワッシャ１５１が側方に移動して、ワッシャ検知スイッチ５３の可動子７６が距離Ｓだけストロークすると、このストロークの間にワッシャ検知スイッチ５３はオンになる。これにより、前述したように、点火プラグに火花が発生しなくなり、エンジンが停止する。
【００７４】
但し、火花が発生しなくなっても、エンジンは慣性力で直ちに停止しないため、図１の駆動軸１６、図７の入力軸３６のウォーム３７及びウォームホイール３８も直ちに停止しない。
【００７５】
図２１（ａ）に戻って、スライドワッシャ１５１もウォームホイール３８と同様に直ちに停止せずに回転を続けるが、ボス部４１の切欠き部８７の端部にスライドワッシャ１５１の内周凸部８８が当たると、ボス部４１に対してスライドワッシャ１５１が相対回転しなくなり、これによって、スライドワッシャ１５１に対してウォームホイール３８が回転するために、（ｂ）に示したように、ホイール側凸部６４へのホイール側突起６７の乗り上げが解除され、これに伴って、スライドワッシャ１５１が矢印のように右方へ移動してワッシャ検知スイッチ５３から離れるため、ワッシャ検知スイッチ５３はオフになる。
【００７６】
これで、除雪機の動力伝達装置に再び過大な負荷が作用した場合に、ワッシャ検知スイッチ５３の再度のオン動作に対応することができる。
上記したように、ワッシャ検知スイッチ５３が一旦オンになり、次にオフになっても、スタータモータを作動させない限り、エンジンが始動することはない。
【００７７】
このように、第３の実施の形態のオーガミッション１５２（図２０参照）は、図６に示した第１の実施の形態のオーガミッション１８におけるスライドワッシャ４５のケース側突起７１及びケース本体３１のケース側凸部７８を省いたものであり、第１の実施の形態のオーガミッション１８に比べて図２０に示した第３の実施の形態のオーガミッション１５２では、スライドワッシャ１５１及びケース本体１５３の製造コストを低減することができる。
【００７８】
尚、本発明の原動機停止手段は、リレーを用いるものとしたが、これに限らず、検知手段からのオン信号に基づいて点火経路を遮断するためのコンピュータからなる制御手段でもよい。
また、弾性部材は、波板ばねに限らず、皿ばねでもよい。
【００７９】
【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の除雪機の過負荷防止装置は、ウォームホイールに相対回転可能に嵌合させるとともにオーガ軸に一体的に取付けた円筒部材と、この円筒部材に対して回転角を規制するとともにウォームホイールに隣接させ、且つウォームホイールの側面に設けたホイール側凸部に臨むホイール側突起を設けた円板と、ウォームホイールと円筒部材との相対回転によりホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げたときに円板が側方へ移動するのを検知する検知手段と、この検知手段からの信号に基づき原動機の運転を強制的に停止させる原動機停止手段とを備えるので、例えば、オーガ軸に所定値を越えるトルクが発生した場合に、ウォームホイールと円筒部材との間に相対回転を発生させ、ウォームホイールのホイール側凸部に円板のホイール側突起を乗り上げさせることで、円板を側方に移動させ、この円板の移動を検知手段で検知し、検知手段からの信号に基づいて原動機の運転を強制的に停止させることができる。
【００８０】
従って、従来のウォームホイールにホイール側凸部を設け、円板にホイール側突起を設け、例えば検知手段として汎用のスイッチを用い、原動機停止手段として原動機の点火経路を遮断するためのリレーを用いれば、簡単な構成で除雪機の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。
【００８１】
請求項２の除雪機の過負荷防止装置は、オーガミッションのケースにケース側凸部を設け、円板のホイール側突起を設けた面の裏面に、ケース側凸部に当てることでケースに対する円板の回転を規制するケース側突起を設けたので、例えば、円板のホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げた状態でウォームホイールの回転が停止した場合に、オーガ軸に取付けたオーガを手動で正転方向に回転させることにより、円板のケース側突起をケースのケース側凸部に突き当てて円板の回転を停止させ、ウォームホイールを回転させて円板のホイール側突起をホイール側凸部から乗り越えさせることができる。
【００８２】
これにより、円板を元の位置に戻し、検知手段の検知を解除することができ、原動機の運転を再開することができる。
従って、円板のホイール側突起がホイール側凸部に乗り上げたままの状態になることを簡単な構成で且つ容易に防止することができる。
【００８３】
請求項３の除雪機の過負荷防止装置は、円板のホイール側突起及びケース側突起を、オーガ軸の正転方向に指向させたので、円板を組付けるときに、除雪作業時のオーガ軸の回転方向にホイール側突起及びケース側突起を指向させるので、円板の誤組付をしにくくすることができ、また、ホイール側突起とケース側突起との指向方向を同一にすることで、円板を容易に製造することができる。
【００８４】
請求項４の除雪機の過負荷防止装置は、弾性部材を、円環状の薄板に波状の曲げ加工を施してなる波板ばねとしたので、例えば、コイルばね等を用いるのに比べて、ばねを収納するスペースを小さくすることができ、オーガミッションを小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を備えた除雪機の側面図
【図２】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を組込んだオーガミッションの分解斜視図
【図３】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のウォームホイールの斜視図
【図４】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のスライドワッシャの斜視図
【図５】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の波板ばねの説明図
【図６】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を備えたオーガミッションの第１断面図
【図７】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）を備えたオーガミッションの第２断面図
【図８】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第１作用図
【図９】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第２作用図
【図１０】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第３作用図
【図１１】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段を説明する電気回路図
【図１２】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第１作用図
【図１３】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第２作用図
【図１４】本発明に係る過負荷防止装置（第１の実施の形態）のエンジン停止手段の作用を説明する第３作用図
【図１５】本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段を説明する電気回路図
【図１６】本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第１作用図
【図１７】本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第２作用図
【図１８】本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第３作用図
【図１９】本発明に係る過負荷防止装置（第２の実施の形態）におけるエンジン停止手段の作用を説明する第４作用図
【図２０】本発明に係る過負荷防止装置（第３の実施の形態）におけるオーガミッションを説明する図
【図２１】本発明に係る過負荷防止装置（第３の実施の形態）におけるオーガミッションの作用を説明する作用図
【符号の説明】
１０…除雪機、１５…原動機（エンジン）、１８，１５２…オーガミッション、２２…オーガ軸、３３…ケース（ミッションケース）、３６…入力軸、３７…ウォーム、３８…ウォームホイール、４１…円筒部材（ボス部）、４５，１５１…円板（スライドワッシャ）、４６…弾性部材（波板ばね）、５３…検知手段（ワッシャ検知スイッチ）、６０，１５５…過負荷防止装置、６４…ホイール側凸部、６７…ホイール側突起、７１…ケース側突起、７８…ケース側凸部、１２０，１３０…原動機停止手段（エンジン停止手段）。
【図１】
0003771458.tif 000002
【図２】
0003771458.tif 000003
【図３】
0003771458.tif 000004
【図４】
0003771458.tif 000005
【図５】
0003771458.tif 000006
【図６】
0003771458.tif 000007
【図７】
0003771458.tif 000008
【図８】
0003771458.tif 000009
【図９】
0003771458.tif 000010
【図１０】
0003771458.tif 000011
【図１１】
0003771458.tif 000012
【図１２】
0003771458.tif 000013
【図１３】
0003771458.tif 000014
【図１４】
0003771458.tif 000015
【図１５】
0003771458.tif 000016
【図１６】
0003771458.tif 000017
【図１７】
0003771458.tif 000018
【図１８】
0003771458.tif 000019
【図１９】
0003771458.tif 000020
【図２０】
0003771458.tif 000021
【図２１】
0003771458.tif 000022