JP4139018B2 - 除雪機の過負荷防止機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ及びブロアを備えた除雪機の過負荷防止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路面上の積雪を除去する除雪機に関して、例えば実公昭５１−３４１１１号公報「除雪機」が提案されている。
この技術は、同公報の第１図に示されるように、エンジン側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛けることにより、エンジンの回転をエンジン側プーリ→回転軸側プーリ→回転軸に伝え、回転軸でオーガ及びブロアを回転するものである。
この除雪機によれば、路面上の積雪をオーガで集め、集めた雪をブロアで吹き飛ばすことができる。
【０００３】
ところで、路面には凹凸やうねりがあり、除雪中にオーガが路面の凸部に干渉してオーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
また、積雪の中に異物（例えば、石、木片や氷）が含まれており、除雪中に、オーガとハウジングとの間の隙間に異物を噛み込んでオーガがロック状態になることがある。このため、オーガに連続的に過負荷がかかることがある。
【０００４】
オーガに一時的に又は連続的に過負荷がかかると、オーガが静止して駆動装置（動力伝達機構やエンジン）に過大なトルクが発生する。このため、駆動装置に過大なトルクが発生することを考慮して、駆動装置の構成部材の強度を大幅に高める必要があり、そのことがコストアップの要因になる。
この対策を施した除雪機として、例えば実開昭５０−１４７２０号公報「除雪機に於けるオーガ回転軸の安全装置」が提案されている。
【０００５】
この技術によれば、オーガに過負荷がかかったときに、シャーボルト（以下、「シャーピン（shear pin）」という）が破断し、駆動装置はオーガから離れる。このため、駆動装置側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シャーピンが破断した後、除雪作業を復帰させるためには破断したシャーピンを新たなシャーピンに交換する必要がある。しかし、シャーピンはオーガの奥に取付けてあり、作業者はオーガの外側から手を差し込んでシャーピンを交換するので、シャーピンの交換作業がやりにくい。
従って、シャーピンの交換に時間がかかるので、除雪機の休車時間が比較的長くなり除雪作業に影響がでることもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、除雪の作業性を高めることができる除雪機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、原動機側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛け、テンションローラを移動させるローラ移動モータを回動することで駆動ベルトにテンションローラを押し付け、原動機側プーリの回転を回転軸側プーリを介して回転軸に伝え、回転軸でオーガを回転する除雪機において、トルクが過大になったときに相対的にスリップする一対の摩擦板を備えたトルクリミッタを前記回転軸に介在させ、前記一対の摩擦板の回転数を夫々検出する回転検出部を一対設け、これらの回転検出部で検出した回転数の差が設定値を越えたとき前記ローラ移動モータを回動することで駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
トルクが過大になったときに、トルクリミッタの一対の摩擦板を相対的にスリップさせる。一方の摩擦板の回転数と他方の摩擦板の回転数との間に差が発生する。これを一対の回転検出部で検出する。検出した回転数の差が設定値を越えたときローラ移動モータを駆動して駆動ベルトを緩める。従って、原動機側プーリをスリップさせることができる。
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動して駆動ベルトに張力を与えるだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００１０】
【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は本発明に係る除雪機の断面図である。
除雪機１０は、除雪機本体１１に取付けた原動機１２と、原動機１２の下方の支持部材１４（除雪機本体１１の一部）に取付けた回転軸１５と、回転軸１５に駆動軸１３の回転を伝えるベルト伝達手段３０と、回転軸１５と一体に回転するブロア３４と、回転軸１５にトルクリミッタ（後述する）を介してつないだギヤ伝達機構３５と、ギヤ伝達機構３５につないだオーガ４４と、ブロア３４及びオーガ４４を収納するハウジング４５と、ハウジング４５に取付けたシュータ４９と、オーガ４４に過負荷がかかったときに作動する過負荷防止機構５０とからなる。
【００１１】
回転軸１５は、原動機１２の駆動軸１３にベルト伝達手段３０を介してつないだ第１回転軸１６と、第１回転軸１６に取付けるとともに外周にブロア３４を取付けた筒体２０と、筒体２０に取付けた第２回転軸２５とからなる。
【００１２】
第１回転軸１６は、支持部材１４に軸受１７，１７を介して回転自在に支えた軸である。
筒体２０は、第１回転軸１６に第１筒体２１を回転自在に嵌め込み、第１筒体２１のフランジ２１ａに第２筒体２２のフランジ２２ａをボルト止めするとともに第２筒体２２を第１回転軸１６の先端に嵌め込み、第２筒体２２と第１回転軸１６とをキー２４で一体的につないだものである。
【００１３】
第２回転軸２５は、後端を第２筒体２２に差し込むとともにキー２６で第２筒体２２と一体的につなぎ、軸受２７でケース２８に回転自在に支えた軸である。従って、第１回転軸１６の回転は、筒体２０を介して第２回転軸２５に伝わる。
【００１４】
ベルト伝達手段３０は、原動機１２の駆動軸１３に原動機側プーリ３１を取付け、かつ第１回転軸１６の後端１６ａに回転軸側プーリ３２を取付け、原動機側プーリ３１及び回転軸側プーリ３２に駆動ベルト３３を巻掛け、駆動ベルト３３にテンションローラ（後述する）を押し付けたものである。
従って、駆動軸１３の回転は、原動機側プーリ３１→駆動ベルト３３→回転軸側プーリ３２を介して第１回転軸１６に伝わる。
【００１５】
ギヤ伝達機構３５は、ケース２８に軸受３６を介してピニオンベベルギヤ３７を回転自在に支え、ピニオンベベルギヤ３７にベベルギヤ３８を噛み合わせ、ベベルギヤ３８と同軸のピニオンギヤ３９にギヤ４０を噛み合わせ、各ギヤ３８，３９，４０をギヤケース４１で回転自在に支えたものである。
オーガ４４は、ギヤ４０のギヤ軸４２にオーガ軸４１を同軸上に取付けたものである。
従って、ピニオンベベルギヤ３７の回転は、ピニオンベベルギヤ３７の回転がベベルギヤ３８→ピニオンギヤ３９→ギヤ４０を介してオーガ４４に伝わる。
【００１６】
ハウジング４５は、除雪機本体１１に取付けることでブロア３４を収納するブロアハウジング４６と、ブロアハウジング４６に取付けることでオーガ４４を収納するオーガハウジング４７とからなり、オーガハウジング４７に連結部材４８でギヤケース４１をつないだものである。
シュータ４９は、ブロアハウジング４６の上端に取付けて、ブロア３４で蹴り上げた雪を案内して所望の方向に吹き飛ばすガイドである。
【００１７】
除雪機の過負荷防止機構５０は、回転軸１５の先端にトルクリミッタ５１を介在させ、トルクリミッタ５１の一対の摩擦板（従動側摩擦板５３ａ及び駆動側摩擦板５５ａ）の回転数を夫々検出する一対の回転検出部（第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２）を設け、第１、第２の回転検出部６０，６２で検出した回転数の差が設定値を越えたときローラ移動モータを駆動することで駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたものである。
【００１８】
図２は図１の２部拡大図である。
トルクリミッタ５１は、ピニオンベベルギヤ３７の後端にボルト５２で取付けた従動部５３と、第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合した駆動部５５と、従動部５３に取付けた摩擦板５３ａと、駆動部５５に取付けた摩擦板５５ａと、一対の摩擦板を押圧するためにフランジ５６及びストッパ５７間に配置した圧縮ばね５８とからなる。
【００１９】
このトルクリミッタ５１は、トルクが過大になったときに圧縮ばね５８の押付力に抗して従動側摩擦板５３ａと駆動側摩擦板５５ａとが相対的にスリップするものである。
なお、ストッパ５７は第２回転軸２５のフランジ２５ｂで所定位置に位置決めしたものである。
【００２０】
駆動部５５は、筒形に形成した部材であって、第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合することで軸方向に移動自在とし、第２回転軸２５と一体に回転する部材である。
【００２１】
図３は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の斜視図である。
前述したトルクリミッタ５１は、通常の除雪作業時に、従動部５３の従動側摩擦板５３ａと駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａとを圧縮ばね５８で押圧することで駆動部５５の回転を従動部５３に伝え、オーガ４４（図１に示す）に過負荷がかかって従動部５３が静止したときに、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが圧縮ばね５８のばね力に抗してスリップする。
【００２２】
このトルクリミッタ５１は、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとが連続的にスリップすると、駆動側摩擦板５５ａや従動側摩擦板５３ａの摩耗量が大きくなり、十分な耐久性を得ることができないこともある。
このため、トルクリミッタ５１を連続的にスリップさせないようにする必要がある。以下、この方法について説明する。
【００２３】
トルクリミッタ５１は、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップすることにより、駆動部５５の回転数と従動部の回転数とが変化する。
【００２４】
ここで、駆動部５５と従動部５３との１分間の回転数差が、例えば７００ｒｐｍを越えると、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとのスリップによる摩擦量が大きくなるので、以下、この回転数差（７００ｒｐｍ）を設定値Ｎsとして説明する。
【００２５】
回転数差が設定値Ｎs以下のときは、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとの摩擦量は小さい。
回転数差が設定値Ｎs以下になる例としては、オーガが路面の凹凸やうねりに干渉して一時的に静止した場合が該当する。
【００２６】
一方、回転数差が設定値Ｎsを越えるときは、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａの摩擦量が大きい。
回転数差が設定値Ｎsを越える例としては、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり連続的に静止した場合が該当する。
【００２７】
このため、制御部６３に設定値Ｎsを予め入力しておいて、第１、第２の回転検出部６０，６２で検出した各々の回転数から求めた、回転数差が設定値Ｎs以下のときにはトルクリミッタ５１で過大なトルクの発生を防止する。
一方、回転数差が設定値Ｎsを越えたときには、テンションローラ７２を駆動ベルト３３，３３から離すことにより、トルクリミッタ５１を連続的に作動させないで過大なトルクの発生を防止する。
以下、第１、第２回転検出部６０，６２及び制御部６３について説明する。
【００２８】
第１回転検出部６０は、ベベルギヤ３８の歯数３８ａ・・・をカウントすることにより、ベベルギヤ３８の回転数を検出し、検出した信号を制御部６３に伝える電磁式回転センサである。
第２回転検出部６２は、回転軸側プーリ３２の凹部３２ａをカウントすることにより、回転軸側プーリ３２の回転数を検出し、検出した信号を制御部６３に伝える電磁式回転センサである。
【００２９】
制御部６３は、設定値Ｎsを予め入力しておいて、第１、第２の回転回転検出部６０，６２から伝えられた各々の回転数から、従動部５３及び駆動部５５の回転数差を求め、求めた回転数差と設定値Ｎsとを比較し、回転数差が設定値Ｎs以下のときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないようにし、検知信号が設定値Ｎsを越えたときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えるようにするものである。
【００３０】
また、制御部６３は、回転数差が設定値Ｎsを越えたときに、表示部６４に表示信号を伝えるものである。
表示部６４は、制御部６３からの信号に基づいてオーガ４４に過負荷がかかったことを作業者に知らせる警報ランプである。
【００３１】
ローラ移動手段６５は、制御部６３からの駆動信号で駆動するローラ移動モータ６６と、ローラ移動モータ６６の駆動軸６７に取付けたピニオンギヤ６８と、ピニオンギヤ６８に噛み合わせた扇形ギヤ６９と、扇形ギヤ６９の軸７０に取付けて扇形ギヤ６９と一体に揺動するアーム７１と、アーム７１の先端７１ａに回転自在に取付けたテンションローラ７２とからなる。
【００３２】
このローラ移動手段６５は、ローラ移動モータ６６を矢印ａ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を待機位置に移動し、ローラ移動モータ６６を矢印ｂ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を使用位置に移動するものである。
【００３３】
テンションローラ７２が使用位置のとき、テンションローラ７２で駆動ベルト３３，３３を押し付けて駆動ベルト３３，３３に張力をかけることにより、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３をきつく巻掛けた状態にする。これにより、原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えることができる。
【００３４】
一方、テンションローラ７２が待機位置のとき、テンションローラ７２の押付を解除して、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３を緩めた状態にする。従って、原動機側プーリ３１がスリップして原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えないようにすることができる。
このため、オーガに過負荷が掛っても、回転軸１５に過大トルクが発生することを防ぐことができる。
【００３５】
そして、待機位置のテンションローラ７２を使用位置まで戻すときには、ローラ移動モータ６６を駆動させるだけでよいので、オーガに過負荷が掛って除雪作業が中断した場合でも、除雪作業を簡単に復帰させることができる。
この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００３６】
次に、除雪機の過負荷防止機構の作用を説明する。
先ず、除雪機１０のオーガ４４が路面の凹凸やうねりに干渉した例を示す。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第１作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業の際のトルクを示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００３７】
（ａ）において、オーガ４４及びブロア３４を回転しながら除雪機１０を前進させることにより、路面８０上の積雪をオーガ４４で集め、集めた雪をブロア３４で跳ね上げてシュータ４９から吹き飛ばす。
路面８０に凹凸やうねり８１がある場合、オーガ４４が路面８０の凸部８１ａに干渉してオーガ４４に一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
【００３８】
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガが路面の凸部に干渉して一時的に静止すると、トルクＴは除雪時の１５ｋｇｆ・ｍから過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）まで上昇する。
この後、オーガが路面の凸部を通過して凹部に到達すると、オーガは路面との干渉が解除されて正常に回転する。このとき、トルクＴは過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）から除雪作業時の１５ｋｇｆ・ｍまで下がる。従って、過大トルクＴmが発生するのは一時的（瞬時）である。
ここで、原動機側の許容トルクを６０ｋｇｆ・ｍとし、以下６０ｋｇｆ・ｍをしきい値Ｔsとして説明する。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第２作用説明図である。なお、（ｃ）は除雪作業中の駆動部５５と従動部５３との回転数差を示すグラフであり、縦軸は回転数差を示し、横軸は除雪時間を示す。
（ａ）において、オーガが路面の凸部に干渉して静止することでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
（ｂ）において、トルクＴがしきい値Ｔs（図４（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップを開始して、回転軸１５を矢印▲１▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４０】
ところで、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップすることにより、第１回転検出部６０で検出したベベルギヤ３８の回転数と第２回転検出部６２で検出した回転軸側プーリ３２の回転数とに差ができる。第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２は、検出した各々の回転数を制御部６３に伝える。
【００４１】
駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａは従動部５３の従動側摩擦板５３ａを一時的に（瞬時に）スリップするだけなので、駆動部と従動部との回転数の差は設定値Ｎsを越えない。従って、制御部６３はローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないので、テンションローラ７２（図３に示す）は使用位置に静止したままである。
ここで、トルクＴが過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）になるのは一時的（瞬時）なので、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａは従動部５３の従動側摩擦板５３ａを一時的に（瞬時に）スリップするだけである。従って、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａ及び従動部５３の従動側摩擦板５３ａの摩耗量は小さい。
【００４２】
このように、オーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、トルクリミッタ５１のみで過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）の発生を抑えることができる。従って、過負荷が取り除かれれば、トルクリミッタ５１が自動的に非作動状態に復帰する。このため、除雪作業への復帰がより簡単になり、除雪機の使い勝手がより良くなる。
次に、（ｂ）を参照しながら（ｃ）のグラフを説明する。
【００４３】
（ｃ）において、除雪作業中はトルクＴ（１５ｋｇ・ｆ）がしきい値Ｔs以下なので駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとはスリップしない。従って、駆動部５５と従動部５３とが同じ回転数で回転して回転数差は０になる。
オーガが路面の凸部に干渉して一時的に（瞬時に）静止すると、トルクＴはしきい値Ｔsまで上昇する。このとき、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとがスリップして駆動部５５と従動部５３とに回転数差Ｎ1，Ｎ2・・・が生じる。これで、回転軸が回転してトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
回転数差Ｎ1，Ｎ2・・・は設定値Ｎsより小さいので、テンションプーリは使用位置に保たれる。
【００４４】
次に、除雪機１０のオーガ４４に積雪の中に異物を噛み込んだ例を示す。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第３作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業時のトルク変動を示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００４５】
（ａ）において、図４（ａ）と同様に除雪機１０で除雪作業を行う。
積雪中に異物８５を含んでいる場合、オーガ４４とオーガハウジング４７との間の隙間に異物８５を噛み込んで、オーガ４４がロック状態になることがある。
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり静止する。トルクＴは１５ｋｇｆ・ｍからしきい値Ｔs（６０ｋｇｆ・ｍ）を越えてエンジンが停止するまで上昇する。
このときの、過大トルクＴmは８０ｋｇｆ・ｍより大きい。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第４作用説明図である。
（ａ）において、オーガに異物を噛み込むことでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
トルクＴがしきい値Ｔs（図６（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対して連続的にスリップして第１回転軸１６が矢印▲３▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４７】
ところで、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対して連続的にスリップした際に、第１回転検出部６０で検出した回転数と第２回転検出部６２で検出した回転数との差（回転数差）は設定値Ｎsを越える。このため、制御部６３からローラ移動手段６５に駆動信号が伝わり、ローラ移動モータ６６を駆動する。
【００４８】
ローラ移動モータ６６を駆動することにより、駆動軸６７でピニオンギヤ６８を矢印▲４▼の如く回転し、ピニオンギヤ６８で扇形ギヤ６９を矢印▲５▼の如く揺動する。扇形ギヤ６９が揺動することでアーム７１が矢印▲６▼の如く揺動する。従って、テンションローラ７２が使用位置から待機位置まで移動する。
同時に、制御部６３から表示部６４に表示信号を伝えることにより、表示部６４が点灯して、作業者にオーガがロック状態になっていることを知らせる。
【００４９】
（ｂ）において、テンションローラ７２を待機位置まで移動することにより、駆動ベルト３３，３３が原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに緩く巻掛けた状態になる。従って、原動機側プーリ３１はスリップして、原動機側プーリ３１の回転は回転軸側プーリ３２に伝わらない。
このため、トルクリミッタ５１を作動させないでトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑えることができるので、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとの摩耗量を抑えて、十分な耐久性を得ることができる。
【００５０】
一方、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータ６６でテンションローラ７２を使用位置に戻すだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
また、作業者はテンションローラを簡単に使用位置に戻すことができるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【００５１】
図８は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第５作用説明図であり、除雪作業中の駆動部５５と従動部５３との回転数差を示すグラフであり、縦軸は回転数差を示し、横軸は除雪時間を示す。
以下、図７を参照しながらグラフを説明する。
除雪作業中はトルクＴ（１５ｋｇ・ｆ）がしきい値Ｔs以下なので駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとはスリップしない。従って、駆動部５５と従動部５３とが同じ回転数で回転して回転数差は０になる。
【００５２】
オーガに異物を噛み込んでオーガが連続的に静止すると、トルクＴはしきい値Ｔsまで上昇して、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとがスリップする。従って、駆動部５５と従動部５３とに回転数差が生じる。
ここで、オーガは連続的に静止しているので、回転数差が大きくなり設定値Ｎsに達する。従って、制御部からローラ移動手段に駆動信号を伝えてテンションローラを待機位置まで移動する。
【００５３】
これで、駆動ベルトが原動機側プーリと回転軸側プーリとに緩く巻掛けた状態になり、原動機側プーリをスリップさせることができる。従って、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとをスリップさせないで、トルクＴを下げることができる。
【００５４】
なお、前記実施の形態では、第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２に電磁式回転センサを使用した例を説明したが、その他に光電式回転センサなどを使用してもよい。
また、表示部６４として警報ランプを点滅させることにより、オーガ４４が路面８０の凸部８１ａに干渉した状態や、オーガ４４に異物８５が噛み込んだ状態を知らせる例を説明したが、警報ランプに代えて警報ブザーなどで知らせることも可能である。
【００５５】
さらに、前記実施の形態では、オーガがロックしたときに表示部６４を点灯させる例を説明したが、その他オーガが一時的に静止したときにも表示部６４を点灯させるように構成してもよい。
また、本発明に係る過負荷防止機構５０を除雪機１０に取付けた例を説明したが、その他の作業装置（農業用機械）に適用することも可能である。
【００５６】
【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の除雪機によれば、トルクが過大になったときに、トルクリミッタの一対の摩擦板を相対的にスリップさせる。このとき、一方の摩擦板の回転数と他方の摩擦板の回転数との間に差が発生し、この差を一対の回転検出部で夫々検出する。制御部は、一対の回転検出部で検出した回転数の差が設定値を越えたとき前記ローラ移動モータを駆動することで駆動ベルトを緩める。
この結果、原動機側プーリをスリップさせることができるので、原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【００５７】
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動させて駆動ベルトに張力を与えるだけでよい。この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要がないので、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
さらに、ローラ移動モータを駆動させることは、例えば操作ボタンを押すだけで簡単にできるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の断面図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の斜視図
【図４】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第１作用説明図
【図５】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第２作用説明図
【図６】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第３作用説明図
【図７】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第４作用説明図
【図８】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第５作用説明図
【符号の説明】
１０…除雪機、１５…回転軸、１６…第１回転軸、２５…第２回転軸、３１…原動機側プーリ、３２…回転軸側プーリ、３３…駆動ベルト、４４…オーガ、５０…過負荷防止機構、５１…トルクリミッタ、５３…従動部、５３ａ…従動側摩擦板、５５…駆動部、５５ａ…駆動側摩擦板、６０…回転検出部（第１回転検出部）、６２…回転検出部（第２回転検出部）、６３…制御部、６５…ローラ移動手段、６６…ローラ移動モータ、７２…テンションローラ、Ｎs…設定値。
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーガ及びブロアを備えた除雪機の過負荷防止機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
路面上の積雪を除去する除雪機に関して、例えば実公昭５１−３４１１１号公報「除雪機」が提案されている。
この技術は、同公報の第１図に示されるように、エンジン側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛けることにより、エンジンの回転をエンジン側プーリ→回転軸側プーリ→回転軸に伝え、回転軸でオーガ及びブロアを回転するものである。
この除雪機によれば、路面上の積雪をオーガで集め、集めた雪をブロアで吹き飛ばすことができる。
【０００３】
ところで、路面には凹凸やうねりがあり、除雪中にオーガが路面の凸部に干渉してオーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
また、積雪の中に異物（例えば、石、木片や氷）が含まれており、除雪中に、オーガとハウジングとの間の隙間に異物を噛み込んでオーガがロック状態になることがある。このため、オーガに連続的に過負荷がかかることがある。
【０００４】
オーガに一時的に又は連続的に過負荷がかかると、オーガが静止して駆動装置（動力伝達機構やエンジン）に過大なトルクが発生する。このため、駆動装置に過大なトルクが発生することを考慮して、駆動装置の構成部材の強度を大幅に高める必要があり、そのことがコストアップの要因になる。
この対策を施した除雪機として、例えば実開昭５０−１４７２０号公報「除雪機に於けるオーガ回転軸の安全装置」が提案されている。
【０００５】
この技術によれば、オーガに過負荷がかかったときに、シャーボルト（以下、「シャーピン（shear pin）」という）が破断し、駆動装置はオーガから離れる。このため、駆動装置側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シャーピンが破断した後、除雪作業を復帰させるためには破断したシャーピンを新たなシャーピンに交換する必要がある。しかし、シャーピンはオーガの奥に取付けてあり、作業者はオーガの外側から手を差し込んでシャーピンを交換するので、シャーピンの交換作業がやりにくい。
従って、シャーピンの交換に時間がかかるので、除雪機の休車時間が比較的長くなり除雪作業に影響がでることもある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、除雪の作業性を高めることができる除雪機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１は、原動機側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛け、テンションローラを移動させるローラ移動モータを回動することで駆動ベルトにテンションローラを押し付け、原動機側プーリの回転を回転軸側プーリを介して回転軸に伝え、回転軸でオーガを回転する除雪機において、トルクが過大になったときに相対的にスリップする一対の摩擦板を備えたトルクリミッタを前記回転軸に介在させ、前記一対の摩擦板の回転数を夫々検出する回転検出部を一対設け、これらの回転検出部で検出した回転数の差が設定値を越えたとき前記ローラ移動モータを回動することで駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
トルクが過大になったときに、トルクリミッタの一対の摩擦板を相対的にスリップさせる。一方の摩擦板の回転数と他方の摩擦板の回転数との間に差が発生する。これを一対の回転検出部で検出する。検出した回転数の差が設定値を越えたときローラ移動モータを駆動して駆動ベルトを緩める。従って、原動機側プーリをスリップさせることができる。
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動して駆動ベルトに張力を与えるだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００１０】
【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は本発明に係る除雪機の断面図である。
除雪機１０は、除雪機本体１１に取付けた原動機１２と、原動機１２の下方の支持部材１４（除雪機本体１１の一部）に取付けた回転軸１５と、回転軸１５に駆動軸１３の回転を伝えるベルト伝達手段３０と、回転軸１５と一体に回転するブロア３４と、回転軸１５にトルクリミッタ（後述する）を介してつないだギヤ伝達機構３５と、ギヤ伝達機構３５につないだオーガ４４と、ブロア３４及びオーガ４４を収納するハウジング４５と、ハウジング４５に取付けたシュータ４９と、オーガ４４に過負荷がかかったときに作動する過負荷防止機構５０とからなる。
【００１１】
回転軸１５は、原動機１２の駆動軸１３にベルト伝達手段３０を介してつないだ第１回転軸１６と、第１回転軸１６に取付けるとともに外周にブロア３４を取付けた筒体２０と、筒体２０に取付けた第２回転軸２５とからなる。
【００１２】
第１回転軸１６は、支持部材１４に軸受１７，１７を介して回転自在に支えた軸である。
筒体２０は、第１回転軸１６に第１筒体２１を回転自在に嵌め込み、第１筒体２１のフランジ２１ａに第２筒体２２のフランジ２２ａをボルト止めするとともに第２筒体２２を第１回転軸１６の先端に嵌め込み、第２筒体２２と第１回転軸１６とをキー２４で一体的につないだものである。
【００１３】
第２回転軸２５は、後端を第２筒体２２に差し込むとともにキー２６で第２筒体２２と一体的につなぎ、軸受２７でケース２８に回転自在に支えた軸である。従って、第１回転軸１６の回転は、筒体２０を介して第２回転軸２５に伝わる。
【００１４】
ベルト伝達手段３０は、原動機１２の駆動軸１３に原動機側プーリ３１を取付け、かつ第１回転軸１６の後端１６ａに回転軸側プーリ３２を取付け、原動機側プーリ３１及び回転軸側プーリ３２に駆動ベルト３３を巻掛け、駆動ベルト３３にテンションローラ（後述する）を押し付けたものである。
従って、駆動軸１３の回転は、原動機側プーリ３１→駆動ベルト３３→回転軸側プーリ３２を介して第１回転軸１６に伝わる。
【００１５】
ギヤ伝達機構３５は、ケース２８に軸受３６を介してピニオンベベルギヤ３７を回転自在に支え、ピニオンベベルギヤ３７にベベルギヤ３８を噛み合わせ、ベベルギヤ３８と同軸のピニオンギヤ３９にギヤ４０を噛み合わせ、各ギヤ３８，３９，４０をギヤケース４１で回転自在に支えたものである。
オーガ４４は、ギヤ４０のギヤ軸４２にオーガ軸４１を同軸上に取付けたものである。
従って、ピニオンベベルギヤ３７の回転は、ピニオンベベルギヤ３７の回転がベベルギヤ３８→ピニオンギヤ３９→ギヤ４０を介してオーガ４４に伝わる。
【００１６】
ハウジング４５は、除雪機本体１１に取付けることでブロア３４を収納するブロアハウジング４６と、ブロアハウジング４６に取付けることでオーガ４４を収納するオーガハウジング４７とからなり、オーガハウジング４７に連結部材４８でギヤケース４１をつないだものである。
シュータ４９は、ブロアハウジング４６の上端に取付けて、ブロア３４で蹴り上げた雪を案内して所望の方向に吹き飛ばすガイドである。
【００１７】
除雪機の過負荷防止機構５０は、回転軸１５の先端にトルクリミッタ５１を介在させ、トルクリミッタ５１の一対の摩擦板（従動側摩擦板５３ａ及び駆動側摩擦板５５ａ）の回転数を夫々検出する一対の回転検出部（第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２）を設け、第１、第２の回転検出部６０，６２で検出した回転数の差が設定値を越えたときローラ移動モータを駆動することで駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたものである。
【００１８】
図２は図１の２部拡大図である。
トルクリミッタ５１は、ピニオンベベルギヤ３７の後端にボルト５２で取付けた従動部５３と、第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合した駆動部５５と、従動部５３に取付けた摩擦板５３ａと、駆動部５５に取付けた摩擦板５５ａと、一対の摩擦板を押圧するためにフランジ５６及びストッパ５７間に配置した圧縮ばね５８とからなる。
【００１９】
このトルクリミッタ５１は、トルクが過大になったときに圧縮ばね５８の押付力に抗して従動側摩擦板５３ａと駆動側摩擦板５５ａとが相対的にスリップするものである。
なお、ストッパ５７は第２回転軸２５のフランジ２５ｂで所定位置に位置決めしたものである。
【００２０】
駆動部５５は、筒形に形成した部材であって、第２回転軸２５の先端にスプライン５４で結合することで軸方向に移動自在とし、第２回転軸２５と一体に回転する部材である。
【００２１】
図３は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の斜視図である。
前述したトルクリミッタ５１は、通常の除雪作業時に、従動部５３の従動側摩擦板５３ａと駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａとを圧縮ばね５８で押圧することで駆動部５５の回転を従動部５３に伝え、オーガ４４（図１に示す）に過負荷がかかって従動部５３が静止したときに、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが圧縮ばね５８のばね力に抗してスリップする。
【００２２】
このトルクリミッタ５１は、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとが連続的にスリップすると、駆動側摩擦板５５ａや従動側摩擦板５３ａの摩耗量が大きくなり、十分な耐久性を得ることができないこともある。
このため、トルクリミッタ５１を連続的にスリップさせないようにする必要がある。以下、この方法について説明する。
【００２３】
トルクリミッタ５１は、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップすることにより、駆動部５５の回転数と従動部の回転数とが変化する。
【００２４】
ここで、駆動部５５と従動部５３との１分間の回転数差が、例えば７００ｒｐｍを越えると、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとのスリップによる摩擦量が大きくなるので、以下、この回転数差（７００ｒｐｍ）を設定値Ｎsとして説明する。
【００２５】
回転数差が設定値Ｎs以下のときは、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとの摩擦量は小さい。
回転数差が設定値Ｎs以下になる例としては、オーガが路面の凹凸やうねりに干渉して一時的に静止した場合が該当する。
【００２６】
一方、回転数差が設定値Ｎsを越えるときは、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａの摩擦量が大きい。
回転数差が設定値Ｎsを越える例としては、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり連続的に静止した場合が該当する。
【００２７】
このため、制御部６３に設定値Ｎsを予め入力しておいて、第１、第２の回転検出部６０，６２で検出した各々の回転数から求めた、回転数差が設定値Ｎs以下のときにはトルクリミッタ５１で過大なトルクの発生を防止する。
一方、回転数差が設定値Ｎsを越えたときには、テンションローラ７２を駆動ベルト３３，３３から離すことにより、トルクリミッタ５１を連続的に作動させないで過大なトルクの発生を防止する。
以下、第１、第２回転検出部６０，６２及び制御部６３について説明する。
【００２８】
第１回転検出部６０は、ベベルギヤ３８の歯数３８ａ・・・をカウントすることにより、ベベルギヤ３８の回転数を検出し、検出した信号を制御部６３に伝える電磁式回転センサである。
第２回転検出部６２は、回転軸側プーリ３２の凹部３２ａをカウントすることにより、回転軸側プーリ３２の回転数を検出し、検出した信号を制御部６３に伝える電磁式回転センサである。
【００２９】
制御部６３は、設定値Ｎsを予め入力しておいて、第１、第２の回転回転検出部６０，６２から伝えられた各々の回転数から、従動部５３及び駆動部５５の回転数差を求め、求めた回転数差と設定値Ｎsとを比較し、回転数差が設定値Ｎs以下のときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないようにし、検知信号が設定値Ｎsを越えたときにはローラ移動手段６５に駆動信号を伝えるようにするものである。
【００３０】
また、制御部６３は、回転数差が設定値Ｎsを越えたときに、表示部６４に表示信号を伝えるものである。
表示部６４は、制御部６３からの信号に基づいてオーガ４４に過負荷がかかったことを作業者に知らせる警報ランプである。
【００３１】
ローラ移動手段６５は、制御部６３からの駆動信号で駆動するローラ移動モータ６６と、ローラ移動モータ６６の駆動軸６７に取付けたピニオンギヤ６８と、ピニオンギヤ６８に噛み合わせた扇形ギヤ６９と、扇形ギヤ６９の軸７０に取付けて扇形ギヤ６９と一体に揺動するアーム７１と、アーム７１の先端７１ａに回転自在に取付けたテンションローラ７２とからなる。
【００３２】
このローラ移動手段６５は、ローラ移動モータ６６を矢印ａ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を待機位置に移動し、ローラ移動モータ６６を矢印ｂ方向に回転（回動）することによりテンションローラ７２を使用位置に移動するものである。
【００３３】
テンションローラ７２が使用位置のとき、テンションローラ７２で駆動ベルト３３，３３を押し付けて駆動ベルト３３，３３に張力をかけることにより、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３をきつく巻掛けた状態にする。これにより、原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えることができる。
【００３４】
一方、テンションローラ７２が待機位置のとき、テンションローラ７２の押付を解除して、原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに駆動ベルト３３，３３を緩めた状態にする。従って、原動機側プーリ３１がスリップして原動機側プーリ３１の回転を回転軸側プーリ３２に伝えないようにすることができる。
このため、オーガに過負荷が掛っても、回転軸１５に過大トルクが発生することを防ぐことができる。
【００３５】
そして、待機位置のテンションローラ７２を使用位置まで戻すときには、ローラ移動モータ６６を駆動させるだけでよいので、オーガに過負荷が掛って除雪作業が中断した場合でも、除雪作業を簡単に復帰させることができる。
この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くすることができる。
【００３６】
次に、除雪機の過負荷防止機構の作用を説明する。
先ず、除雪機１０のオーガ４４が路面の凹凸やうねりに干渉した例を示す。
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第１作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業の際のトルクを示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００３７】
（ａ）において、オーガ４４及びブロア３４を回転しながら除雪機１０を前進させることにより、路面８０上の積雪をオーガ４４で集め、集めた雪をブロア３４で跳ね上げてシュータ４９から吹き飛ばす。
路面８０に凹凸やうねり８１がある場合、オーガ４４が路面８０の凸部８１ａに干渉してオーガ４４に一時的に（瞬時に）過負荷がかかることがある。
【００３８】
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガが路面の凸部に干渉して一時的に静止すると、トルクＴは除雪時の１５ｋｇｆ・ｍから過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）まで上昇する。
この後、オーガが路面の凸部を通過して凹部に到達すると、オーガは路面との干渉が解除されて正常に回転する。このとき、トルクＴは過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）から除雪作業時の１５ｋｇｆ・ｍまで下がる。従って、過大トルクＴmが発生するのは一時的（瞬時）である。
ここで、原動機側の許容トルクを６０ｋｇｆ・ｍとし、以下６０ｋｇｆ・ｍをしきい値Ｔsとして説明する。
【００３９】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第２作用説明図である。なお、（ｃ）は除雪作業中の駆動部５５と従動部５３との回転数差を示すグラフであり、縦軸は回転数差を示し、横軸は除雪時間を示す。
（ａ）において、オーガが路面の凸部に干渉して静止することでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
（ｂ）において、トルクＴがしきい値Ｔs（図４（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップを開始して、回転軸１５を矢印▲１▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４０】
ところで、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対してスリップすることにより、第１回転検出部６０で検出したベベルギヤ３８の回転数と第２回転検出部６２で検出した回転軸側プーリ３２の回転数とに差ができる。第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２は、検出した各々の回転数を制御部６３に伝える。
【００４１】
駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａは従動部５３の従動側摩擦板５３ａを一時的に（瞬時に）スリップするだけなので、駆動部と従動部との回転数の差は設定値Ｎsを越えない。従って、制御部６３はローラ移動手段６５に駆動信号を伝えないので、テンションローラ７２（図３に示す）は使用位置に静止したままである。
ここで、トルクＴが過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）になるのは一時的（瞬時）なので、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａは従動部５３の従動側摩擦板５３ａを一時的に（瞬時に）スリップするだけである。従って、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａ及び従動部５３の従動側摩擦板５３ａの摩耗量は小さい。
【００４２】
このように、オーガに一時的に（瞬時に）過負荷がかかったときには、トルクリミッタ５１のみで過大トルクＴm（８０ｋｇｆ・ｍ）の発生を抑えることができる。従って、過負荷が取り除かれれば、トルクリミッタ５１が自動的に非作動状態に復帰する。このため、除雪作業への復帰がより簡単になり、除雪機の使い勝手がより良くなる。
次に、（ｂ）を参照しながら（ｃ）のグラフを説明する。
【００４３】
（ｃ）において、除雪作業中はトルクＴ（１５ｋｇ・ｆ）がしきい値Ｔs以下なので駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとはスリップしない。従って、駆動部５５と従動部５３とが同じ回転数で回転して回転数差は０になる。
オーガが路面の凸部に干渉して一時的に（瞬時に）静止すると、トルクＴはしきい値Ｔsまで上昇する。このとき、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとがスリップして駆動部５５と従動部５３とに回転数差Ｎ1，Ｎ2・・・が生じる。これで、回転軸が回転してトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
回転数差Ｎ1，Ｎ2・・・は設定値Ｎsより小さいので、テンションプーリは使用位置に保たれる。
【００４４】
次に、除雪機１０のオーガ４４に積雪の中に異物を噛み込んだ例を示す。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第３作用説明図である。なお、（ｂ）は除雪作業時のトルク変動を示すグラフであり、縦軸はトルクを示し、横軸は除雪時間を示す。
【００４５】
（ａ）において、図４（ａ）と同様に除雪機１０で除雪作業を行う。
積雪中に異物８５を含んでいる場合、オーガ４４とオーガハウジング４７との間の隙間に異物８５を噛み込んで、オーガ４４がロック状態になることがある。
（ｂ）において、除雪時のトルクＴは１５ｋｇｆ・ｍであり、オーガに異物を噛み込んで、オーガがロック状態になり静止する。トルクＴは１５ｋｇｆ・ｍからしきい値Ｔs（６０ｋｇｆ・ｍ）を越えてエンジンが停止するまで上昇する。
このときの、過大トルクＴmは８０ｋｇｆ・ｍより大きい。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第４作用説明図である。
（ａ）において、オーガに異物を噛み込むことでトルクリミッタ５１の従動部５３が静止する。このため、回転軸１５（第１、第２回転軸１６，２５）の回転が抑えられて回転軸１５に発生するトルクＴは高くなる。
トルクＴがしきい値Ｔs（図６（ｂ）参照）を越えたとき、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対して連続的にスリップして第１回転軸１６が矢印▲３▼の如く回転する。これで、トルクＴをしきい値Ｔs以下に抑える。
【００４７】
ところで、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａが従動部５３の従動側摩擦板５３ａに対して連続的にスリップした際に、第１回転検出部６０で検出した回転数と第２回転検出部６２で検出した回転数との差（回転数差）は設定値Ｎsを越える。このため、制御部６３からローラ移動手段６５に駆動信号が伝わり、ローラ移動モータ６６を駆動する。
【００４８】
ローラ移動モータ６６を駆動することにより、駆動軸６７でピニオンギヤ６８を矢印▲４▼の如く回転し、ピニオンギヤ６８で扇形ギヤ６９を矢印▲５▼の如く揺動する。扇形ギヤ６９が揺動することでアーム７１が矢印▲６▼の如く揺動する。従って、テンションローラ７２が使用位置から待機位置まで移動する。
同時に、制御部６３から表示部６４に表示信号を伝えることにより、表示部６４が点灯して、作業者にオーガがロック状態になっていることを知らせる。
【００４９】
（ｂ）において、テンションローラ７２を待機位置まで移動することにより、駆動ベルト３３，３３が原動機側プーリ３１と回転軸側プーリ３２とに緩く巻掛けた状態になる。従って、原動機側プーリ３１はスリップして、原動機側プーリ３１の回転は回転軸側プーリ３２に伝わらない。
このため、トルクリミッタ５１を作動させないでトルクＴをしきい値Ｔs以下に抑えることができるので、駆動部５５の駆動側摩擦板５５ａと従動部５３の従動側摩擦板５３ａとの摩耗量を抑えて、十分な耐久性を得ることができる。
【００５０】
一方、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータ６６でテンションローラ７２を使用位置に戻すだけでよいので、従来のようにシャーピンを交換する必要はない。従って、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
また、作業者はテンションローラを簡単に使用位置に戻すことができるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【００５１】
図８は本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第５作用説明図であり、除雪作業中の駆動部５５と従動部５３との回転数差を示すグラフであり、縦軸は回転数差を示し、横軸は除雪時間を示す。
以下、図７を参照しながらグラフを説明する。
除雪作業中はトルクＴ（１５ｋｇ・ｆ）がしきい値Ｔs以下なので駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとはスリップしない。従って、駆動部５５と従動部５３とが同じ回転数で回転して回転数差は０になる。
【００５２】
オーガに異物を噛み込んでオーガが連続的に静止すると、トルクＴはしきい値Ｔsまで上昇して、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとがスリップする。従って、駆動部５５と従動部５３とに回転数差が生じる。
ここで、オーガは連続的に静止しているので、回転数差が大きくなり設定値Ｎsに達する。従って、制御部からローラ移動手段に駆動信号を伝えてテンションローラを待機位置まで移動する。
【００５３】
これで、駆動ベルトが原動機側プーリと回転軸側プーリとに緩く巻掛けた状態になり、原動機側プーリをスリップさせることができる。従って、駆動側摩擦板５５ａと従動側摩擦板５３ａとをスリップさせないで、トルクＴを下げることができる。
【００５４】
なお、前記実施の形態では、第１回転検出部６０及び第２回転検出部６２に電磁式回転センサを使用した例を説明したが、その他に光電式回転センサなどを使用してもよい。
また、表示部６４として警報ランプを点滅させることにより、オーガ４４が路面８０の凸部８１ａに干渉した状態や、オーガ４４に異物８５が噛み込んだ状態を知らせる例を説明したが、警報ランプに代えて警報ブザーなどで知らせることも可能である。
【００５５】
さらに、前記実施の形態では、オーガがロックしたときに表示部６４を点灯させる例を説明したが、その他オーガが一時的に静止したときにも表示部６４を点灯させるように構成してもよい。
また、本発明に係る過負荷防止機構５０を除雪機１０に取付けた例を説明したが、その他の作業装置（農業用機械）に適用することも可能である。
【００５６】
【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の除雪機によれば、トルクが過大になったときに、トルクリミッタの一対の摩擦板を相対的にスリップさせる。このとき、一方の摩擦板の回転数と他方の摩擦板の回転数との間に差が発生し、この差を一対の回転検出部で夫々検出する。制御部は、一対の回転検出部で検出した回転数の差が設定値を越えたとき前記ローラ移動モータを駆動することで駆動ベルトを緩める。
この結果、原動機側プーリをスリップさせることができるので、原動機側に過大なトルクが発生することを防ぐことができる。
【００５７】
また、除雪作業を復帰させるときには、ローラ移動モータを駆動させて駆動ベルトに張力を与えるだけでよい。この結果、従来のようにシャーピンを交換する必要がないので、除雪作業の中断時間を短くして除雪の作業性を高めることができる。
さらに、ローラ移動モータを駆動させることは、例えば操作ボタンを押すだけで簡単にできるので、作業者にかかる負担を軽くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の断面図
【図２】図１の２部拡大図
【図３】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の斜視図
【図４】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第１作用説明図
【図５】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第２作用説明図
【図６】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第３作用説明図
【図７】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第４作用説明図
【図８】本発明に係る除雪機の過負荷防止機構の第５作用説明図
【符号の説明】
１０…除雪機、１５…回転軸、１６…第１回転軸、２５…第２回転軸、３１…原動機側プーリ、３２…回転軸側プーリ、３３…駆動ベルト、４４…オーガ、５０…過負荷防止機構、５１…トルクリミッタ、５３…従動部、５３ａ…従動側摩擦板、５５…駆動部、５５ａ…駆動側摩擦板、６０…回転検出部（第１回転検出部）、６２…回転検出部（第２回転検出部）、６３…制御部、６５…ローラ移動手段、６６…ローラ移動モータ、７２…テンションローラ、Ｎs…設定値。
Claims (1)
- 原動機側プーリ及び回転軸側プーリに駆動ベルトを巻掛け、テンションローラを移動させるローラ移動モータを回動することで駆動ベルトにテンションローラを押し付け、原動機側プーリの回転を回転軸側プーリを介して回転軸に伝え、回転軸でオーガを回転する除雪機において、
トルクが過大になったときに相対的にスリップする一対の摩擦板を備えたトルクリミッタを前記回転軸に介在させ、前記一対の摩擦板の回転数を夫々検出する回転検出部を一対設け、これらの回転検出部で検出した回転数の差が設定値を越えたとき前記ローラ移動モータを回動することで駆動ベルトを緩める制御をなす制御部を備えたことを特徴とする除雪機の過負荷防止機構。
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