JPH01163304A - 除雪機の負荷検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、除雪時の走行負荷状１ぶを検出する除雪機の
負４７Ｊ検出装Ｖ＋’（に関Ｊる。

［従来の技術と発明が：Ｒ決しようと覆る問題点］一般
に、この種の除雪Ｂｌ−Ｑは、走行しながら機体前部に
設けられたＡ−ガにて集雪し、次いで、イの背（夛に設
ｉＪられたブロワにで（Ω雪するものが多く、（の除雪
能力は、積雪層の品さ、および、雪質によって左右され
る。

積雪層が比較的高い場合、あるいは、車く湿った雪質の
場合、通常の除雪走行速度で除雪作業を続けると、雪の
掻込み開が相対的に多くなり、上記Ａ−ガの集雪能力、
上記ブロワの投雪能力が限界を越えてしまう。

このような場合、作業者は除雪機を適切な走行速度に減
速し、能力最大の範囲で除雪するのであるが、寒冷下の
除雪作業では、作業を急ぐあ８Ｌり通常走行、あるいは
、高速走行のままで除雪しようとする。その結果、除雪
機を駆動するエンジンに多大な負荷がかかり、エンジン
停止などその後の除雪作業に支障をぎたし、作業効率の
低下を招く。

一１］、除雪時の走行速度は作業者の感覚により込ＪＲ
＝Ｊるｂのであり、上記オーガの集雪力、あるいは、上
記ブロワの投雪力に応じた適切な走行速度を選択Ｊるこ
とは極めて困難である。

例えば実開昭５８−４２２１６号公報では、工ンジン、
オーガ、あるいは、ブロワの回転数を検出し・この各部
分の回転数の低下ににす、除雪機の負荷状態を検出し、
限界を越えｔｓ揚合、作業式に過負荷状態を警報する技
術が開示されている。

しかし、エンジン駆動による除雪機では、スロットル開
度によっても上記各部分の回転数をある程度選択できる
ため、この各部分の回転数の低下のみで過負前状態を一
４４’に判断することはでさず、過負荷状態の適切な判
断をするには無理がある。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたちのて・、機体に
かかる負荷状態を適切に判断でさ゛、効案的な除雪作業
を行うことのできる除雪機の負荷検出装置を提供するこ
とを目的としている。

［問題点を解決するだめの手段及び作用］本発明による
負荷検出装置は、エンジンの出力軸に連設する駆動軸が
、走行手段に連設する従動軸に摩擦伝達手段を介して連
設されている除雪機において、前記駆動軸と前記従動軸
に回転数センサが各々配設され、さらにこの両回転数セ
ンサが、この両回転数センサがらの検知信号に基づく回
転数差により走行負荷状態を検出する制御手段に接続さ
れているものである。

サーなわら、除雪作業時、エンジンの出力軸に連設りる
駆動軸からの動力が摩擦伝達手段を介して従動軸に伝達
され、この従動軸に連設する走行手段が回転し除雪機が
前進して除雪する。

その間、上記駆動軸と上記従動軸に各々配設された回転
数センサがらの検出信号が制御手段に入力される。

除雪時の走行速庶が除雪機の除雪能力を越え゛（いる場
合、走行抵抗が人さくなり走行速１αが低Ｆする。する
と、上記摩にミ伝達下段がスリップし、上記制ね１１丁
段に入力されている」−記両回転教セン４）からの検知
信号に回転数差が生じ、この回転数；’、＝　ｋｌ　Ｊ
、って走行負荷状態を検出りる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明りる。

図面は水化案の一実施例を示し、第１図は制御手段の具
体的回路図、第２図は除雪機の斜視図、第３図は回転数
センサの正面図、第４図は操作パネルの平面図、第５図
はシフトレバ−とスイッヂ駆動部の平面図、第６図は除
雪機の駆動系の概略平面図である。

図中の符号１は除雪機本体であり、この除雪機本体１に
、エンジン２が搭載されているとともに、その両側にク
ローラ３が配設され、また、後部にハンドル４が設（）
られている。

また、上記除雪機本体１の前部に、前方を間口するオー
ーガケース５が固設され、このＡ−ガヶース５の後部に
投雪シュート８の基部が回動自在に配設されている。

また、−ト記オーガクース５に、オーガ６と、その後方
で月っ上記投雪シュート８のＦ方に配設され１ｃブロワ
７とが収納されている。このブロワ７はドリブンシャフ
ト９に軸香されてｄ３す、このドリブンシャフト９の先
端が上記オーガ６の回転軸にベベル１゛ヤ１０を介して
連設されている。

また、第６図に示すように、上記トリ１ンシＶフト９の
基端に、ドリブンプーリ１１ｂが軸着され、このドリブ
ンプーリ１１ｂが上記エンジン２の出力軸２ａに軸着さ
れているドライブプーリ１１　ａにベルト１２を介して
連設されている。／ｒ　Ｊ３、符号１３はテンションク
ラッチである。

−力、上記クローラ３を駆動１Ｊるクローラスプロケッ
ト１４が、上記エンジン２の出力軸２ａに、減速冒ノ１
５と、１を擦伝達手段の一例である摩擦車１６とトラン
ス板１７、Ｊ３Ｊ、ひ、他のブ〜す１８ａ、１８ｂ、ベ
ルト１９を介して連設されている。

また、上記摩擦車１６の変速操作、上記トランス板１７
の上記Ｊ↑擦車１６に対りるｊと離操ダ１、Ｊｊよび、
−上記テンションクラッチ１３の操作は、１−記ハンド
ル４の手元側に設りられた操ｆ１パネル４ａに配設され
ているシフトレバ−２ｏ、走行うラッチレバー２１　、
Ｊ３よび、ｆｉ業クラッチレバ−２？によって各々操作
される。なｄ３．０月２３はアクしルレバーである。

（特徴部分の説明） また、−］ニ上記〜ランス板１７を軸着する駆動軸］７
ａの一端と、上記摩隙中１６をＩＮｌ盾する従動軸１６
ａの一端に、回転数センサ２４．２５が各々り・ｊ設さ
れている。この各回転数はンサ２４．２５は、上記除雪
機本体１に設けられた取付板２６に各々固設されている
ものであり、棒状の永久磁石２４ａ、２５ａと、この永
久磁石２４ａ、２５ａに一定間隙を開けて対設りるリー
ドスイッチ２４ｂ、２５ｂとが内蔵されている。さらに
、この各同転数センサ２４，２５の上記永久磁石２４ａ
。

２５８が上記駆動軸１７ａと上記従動軸１６ａに各々連
設されＣいる。

よＩこ、上記各回転数センサ２４．２５の上記リードス
イッチ２４ｂ、２５ｂの一方が、′電源（ＶＣＣ）に接
続され、他方が、制御手段２７に接続されている。

この制御手段２７のコンパレータＯＰ１の反転入力端子
に、上記駆動軸１７ｒ１に対設りる回転数センサ２４の
リードスイッチ２４ｂが１氏抗１＜１　どコンデンサＣ
１どからなる積分回路２８を介して接続されているとと
もに、］ンデンリＣ１と並列に抵抗Ｒ２か）＆続されて
いる。

一方、上記従動軸１６ａに対設する上記回転数センサ−
２５のリードスイッチ２５ｂが、シフト検出手段２つに
設けられた各二連スイッチｓｗｉ　。

ＳＷ２　、ＳＷ３　、ＳＷ４の一方のスイッチ部に並列
接続されている。さらに、この各スイッチ部が比較電位
を調整りる抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６と月ンＩンサＣ
２とからなる積分回路３０を介し℃上記コンパレークＯ
ＰＩの非反転入力端子に接続されており、上記コンデン
リＣ２と並列に抵抗Ｒ７が接続されている。

また、この」ンパレータＯＰ１の出力端子に、電Ｊ！；
！　（Ｖ　ＣＣ）が抵抗Ｒ１５を介して接続されている
ととＪ）にＰＮＰ型トランジスタＴｒ１のベースが抵抗
Ｒ８を介して接続され、ざらに、Ｎ　Ｆ）　Ｎ型トラン
ジスタＴｒ２のベースが抵抗Ｒ１６を介して接続されて
いる。

また、上記一方のトランジスタＴｒｉのエミッタ側に、
電源（ＶＣＣ）に一端を接続するブザーＢＺの細端が接
続され、コレクタ側がアースされでいる。

さらに、上記他のトランジスタＴｒ２のエミッタ側がア
ースされ、コレクタ側が発信回路３１に設けられたコン
パレークＯＰ２の反転入ツノ端子に接続されている。ま
た、このコンパレータＯＰ２の非反転入力端子が、抵抗
Ｒ９、Ｒ１０間に分圧接続されて基準電圧が印加される
。

さらに、上記」ンパレータＯＰ２の出力端子が、」二記
反転入力（、；、＋子と、Ｊ１反反転入力端子子に抵抗
Ｒ１１゜Ｒ１２を介し一ζ帰環接続され、さらに、この
コンパレータ○Ｐ２の反転入力端子には、一端をアース
するコンデン−’ＪＣ３の他端が接続されている。また
、上記二１ンバレータＯＰ２の出力端子に、電源（ＶＣ
Ｃ）が抵抗１３を介して接続されている。

さらに、上記コンパレークＯＰ２の出力９ν１：子が抵
抗Ｒ１４を介して、三個のＰ　Ｎ　Ｐ　ｆｆ’　Ｉ−ラ
ンジスタＴ　ｒ３．　Ｔ　ｒ４．１−　ｒ５のベースニ
各々１＆続すｔｔ　”（イ＜’、）。

この各１〜ランジスタＴ　ｒ３．　Ｔ　ｒ４．　Ｔ　ｒ
５のエミッタ側に、上記シフト検出手段２つに設けられ
た各二連スイッｆｓ〜Ｖ１　、ＳＷ２　、ＳＷ３の他方
のスイッチ部が接続され、この他力のスイッチ部が電源
（ＶＣＣ）に接続されている。

また、上記各トランジスタＴ　ｒ３．　Ｔ　ｒ４．　Ｔ
　ｒ５の：ｌレクタ側がグイΔ−ドＤ１．Ｄ２　、Ｒ３
のアノード側に接続され、さらにこのダイオードＤＩ。

０２、Ｒ３のカソード側がシフ［・表示部３２の各ジノ
］〜表示ランプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃに接続されでい
る。ざらに、この各シフト表示ランプ３２　ａ　、　３
２　ｂ　、　３２　Ｃ、ａ３　Ｊ：び、３２ｄに、上記
シフト検出手段２つの二連スイッチｓｗｉ　、ｓｗ２　
、ＳＷ３　、ＳＷ４の他方の端子部が各／（接続され−
Ｃいる。

また、上記シフト検出手段２９には、リバース位置を表
示りる二連スイップ−８ＷＲが設りられ（おり、この二
連スイッチＳＷＲの一方の端子が上記シフト表示部３２
に設けられたシフト表示ランプ３２０に接続されている
。また、この二連スイッｚｓｗＲの他方の端子を抵抗Ｒ
１７を介して上記二１ンパレータＯＰ１の非反転入力端
子に接続されている。

第４図に示すように、上記シフト検出手段２９の各スイ
ッチＳＷ１〜ＳＷＲは上記シフトレバ−２０の各シフト
ポジシンンに配設され、この各ポジションにＦ記シフト
レバ−２０がセットされると該当スイッチがＯＮ動作す
る。

また、第５図に示すように、上記操作パネル４ａの上記
シフトレバ−２０のシフ１−ポジションに、。

シフト表示パネル３３が配設され、このシフト表示パネ
ル３３の背後に上記シフト表示部３２の各シフ１ル表示
ランプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｅが配設されて、
この各シフト表示パネル３３を背後から照光する。

次に、上記構成による実施例の作用について説明する。

（走　行） エンジン２を始動した後、アクしルレバー２３を高速側
ヘセットし、また、シフトレバ−２０を所望のシフトポ
ジション（例えば４速）にヒツト覆る。

するど、このシフ１〜レバー２０のシフ１−ポジション
に配設されているシフト検出手段２つの二連スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ４、あるいは、他の二連スイッチＳＷＲの内
の該当するスイッチ（例えばＳＷ４　）がＯＮ動作され
る。

その結果、上記ＯＮ動作されたスイッチ（例えばＳＷ４
　）の一方のスイッチ部を介して゛電源（ＣＣ）からの
電流がシフト表示部３２のシフｉ〜表丞ランプ３２ａ〜
３２ｅの該当りるランプ（例えば３２ｄ）に通電され、
このランプが点灯し、現在のシフ１〜が表示される。

・次いで、ハンドル４に設けられｌ二走行うラッチレバ
ー２１を把持り゛るど、上記［ンジン２の出力軸２ａに
、プーリ１８ａ、１８ｂ、ベルト１９を介して連設する
トランス板１７が摩１寮車１６に摺接し、上記エンジン
２の駆動力が上記Ｉｌｔ隙巾１６から、減速ギＸ７１５
、り［］−ラスブロケット１４を介して、上記除雪機本
体１の両側に設けられたクローラ３に伝達されて前進、
あるいは、後退動作する。

（除　雪） また、除雪時は、作業クラップレバー２２を探信し、こ
の作業クラッチレバ−２２に連設り−るテンションクラ
ッチ１３にて、上記エンジン２の出−力軸２ａに軸着さ
れたドライブプーリ１１ａと、上記除雪機本体１の前方
に延出されているドリブンシｔ’７１−〇に軸着されて
いるドリブンプーリ１１ｂ間を張設するベルト１２を緊
張さぜる。

すると、このドリブンシャフト いるブロワ７と、このドリブンシャフト９にベベルギｐ
　１０を介して′＆設り−るオーガ６が其に回転し、こ
のオーガ６によって掻き集められた雪が、その背後に配
設されたブロワ７によって、投雪シュート８から所望の
方向へ投雪される。

（除雪時の負荷検知） 上記１−ランズ板１７を軸着する駆動軸１７　ａ　ｂ（
回転すると、この駆ＥＪＩ　’ｒｌｌ　１７　ａに連設
する回１転故センサ２４の永久磁石２４ａがＪξに回転
し、この永久（磁石２４ａに対設するリードスイッチ２
４ｂが０Ｎ１０ＦＦ動作を繰り返す。一方、上記摩擦車
１６を軸６する従動軸１６ａが回転すると、この従動軸
１６ａに連設する回転数センサ２５の永久磁石２５ａが
共に回転し、この永久磁石２５ａに対設りるリードスイ
ッチ２５ｂｔＪ＜０Ｎ１０ＦＦ動作を繰り返づ。

上記リードスイッチ２４ｂがＯＮ動作すると、電源（Ｖ
ｃｃ）の゛電流が抵抗Ｒ１を介して積分回路２８のコン
デンサＣ１に充電され始め、上記り一ドスイッｆ−２４
ｂのＯＮ　ｆＪ＋作時開時間じて、二１ンパレータＯＰ
１の非反転入力端子にかかる電！［か時定数で′９化覆
る。

一方、回転数センサ２５のリードスイッチ２５３ｂ　ｈ
＋　ＯＮ動作されると、電源（Ｖｃｃ）の°電流が−１
−記シフト検出手段２つの該当スイッチ（例えばＳＷ４
　）の−ブノのスイッチ部から抵抗（例えばＲ’ｌ）に
て回転数差による電位を調整された後、Ｒ’＋分回路３
０のコンデンサ０２に充′ｒ冒され始め、Ｆ記す−ドス
イッチ２５ｂのＯＮ動作１１１間に応じて、］ンバレシ
ーＯＰｉの反転入力端イに−かかる゛重圧が時定数で変
化する。

（定常９′Ｊ６７ｉ運転時） 定常負荷運転時、上記摩擦車１６の上記トランス板１７
に対Ｊる滑りは比較的少なく、よって、上記コンパレー
タＯＰＩの非反転入力端子にがかる′１１１圧値が反転
入力Ｑ；、ｊ子にかかる電圧値より高い状態が保たれ、
この二】ンパレータＯＰ１の出力端子からはハイレベル
（ｌ」）信号が出力される。

ザるど、１〜ランジスタＴｒ１がＯＦＦ動作し、ブザー
Ｂ／が○「［状態を維持するとともに、トランジスタＴ
ｒ２がＯＮ動作して、発信回路３１のコンパレークＯＰ
２の非反転入力端子に［コーレベル（Ｌ　）　仏＞”、
が入力される。その結果、この］ンパレシーＯＰ２の出
力端そから１１信ｊ３が出力され、ｈ　ランシ’：）、
夕王ｒ３．　Ｔｒ４．　Ｔｒ５がナベてＯＦ　Ｆ　Ｅｈ
ｆ１状態を紺持し、上記シフト表示部３２は、現（１の
シフトポジションのランプ（例えば３２ｄ）のみが点灯
し、ｈ′業名に適正負部状態Ｃあることを知らせる。

（過負荷運転時） 一方、積雪層が比較的高い場合、あるいは、重く湿った
雪＾°ｊをイｊしている場合、上記除雪機本体１０走行
ＴｈＵ爪で、オーガ６の集雪力、ブロワ７の投雪力に限
界が生じると、オーガケース５に雪が溢れ、除雪機本体
１の前進が困難になる。

その結果、上記トランス板１７と上記摩擦車１６どの間
に滑りが発生する。この滑りが比較的大きいと、上記コ
ンパレークＯＰＩの非反転入力端子にかかる電圧値が反
転入力端子にかかる電圧値より低くなり、このコンパレ
ータＯＰ１の出力端子からＬ信号か出力される。

ぞの結果、上記トランジスタＴｒ１がＯＮ動作しブザー
ＢＺが警報を光Ｊるとともに、１−ランジスタＴｒ２が
Ｏ「Ｆ動作する。

このトランジスタ王ｒ２がＯＦＦ動ｆｌりると、電源（
Ｖｃｃ）からの電圧が抵抗Ｒ１３、Ｒ１１を抵抗ｌＲ１
１を経−Ｃ１１ンデンサＣ３に充゛５ｈされ始める。ぞ
して、この」ンデンザＣ３から放電されて上記コンパレ
ータＯＰ２の反転入力端子に印加される電Ｌｆ値が、非
反転入力端子に印加されている基準電圧値Ｊ：りも高く
なると、出力端子から各トランジスタ１−ｒ３．　Ｔｒ
４．　Ｔｒ５のベースにＬ信号が人力される。

現在、シフトレバ−２０が４速のシフトポジ」ンにセラ
１〜されている場合、上記シフト検出手段２つは二連ス
イッチＳＷ４がＯＮ動作されているため、この二連スイ
ッチＳＷ４に尋通するトランジスタＴｒ５に電源（Ｖｃ
ｃ）からの電圧が印加され、このＩ−ランジスタ王ｒ５
に接続されたジノ１〜表示ランプ３２ｃが点灯する。

シフ１〜表示ランプ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ４．Ｌ、ジ
ノ１〜レバー２０のシフトポジション（１速、２速、３
速）にス・１応して配設されている。

また、」〕記コンデンｉすＣ３が放電され、上記コンパ
レータ○Ｐ２の反転入力端子にかかる電圧値が非反転入
力端子にかかる基準電圧値よりも低くイすると、出力端
子から上記各トランジスタＴ　Ｃ３゜’ｌ　Ｃ４，Ｔｒ
’、＋のベースにＨ信号が入力され、この各ｌ−ノンシ
スタ「Ｃ３，−ｒ　Ｃ４，Ｔｒ５が再びＯＦ　Ｆ　＋）
Ｊ　ｆｌし、上記シフト表示ランプ３２Ｇが消灯づ゛る
。

その結果、」−記シフ１〜表示ランプ３２ｃが点滅し続
【ノ、作業者に過負荷運転状態であることを知らＵると
ともに、シフトを３速ヘダウンするように１旨示りる。

そして、シフトを例えば３速ヘダウンし、過負荷状［ｒ
；を回避すると、上記コンパレータＯＰＩの出）ｊ端子
からト１信号が再び出力され、トランジスターＩ−ｒｌ
がＯＦＦ動作して、ブザーＢＺが停止り−るとどしに、
トランジスタＴｒ２がＯＮ動作し、上記各（・ランジノ
クーｒ　Ｃ３，−ｒ　Ｃ４，Ｔ　Ｃ５が再びＯ）−Ｆ状
態を維持する。

なお、この動作は、シフトレバ−２０を３速、あるいは
、２速にセットしで除雪しているときにも同様に作動Ｊ
る。

一方、上記除雪機本体１を後退させるべく、上記シフ１
へレバー２０をリバース（［又）にセットすると、」−
記シフト検出手段２つの二連スイッチＳＷＲがＯＮ動作
し、この二連スイッチＳＷＲの一プノの）シ：：子にＪ
？　Ｕｎｉツるシフ１〜表示ランプ３２ｅが点灯し、シ
フトポジションを表示する。また、この二連スイッチＳ
ＷＲの他方の端子を抵抗Ｒ１７を介して上記Ｉンパシー
１ＩＯＰ１の非反転入力端子に接続したので、（（退時
にブザーＢＺが警報を発しないようにしている。

なお、本発明は上記実施例に限るものでｔ、１なく、例
えば、制御１段は各回転数センサからの検出値にｌ（づ
いてコンピュータによりソフト的に制御するものであっ
てもよい。

また、シフ１−レバー２０にソレノイドを連設し、−」
ンパレータＯＰ１から１信号が出力されると、駆動回路
から上記ソレノイドに動作イ六号を出力し、上記シフト
レバ−２０を自動的にシフトダウンＪるＪζうにしくｂ
Ｊ、い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジンの出力軸
に連設りる駆動軸が、走行手段に連設りる従動軸に摩擦
伝達手段を介して連設されでいるしのにＪ５い−Ｃ１前
記駆動軸と前記従動軸に回転数センサが各々配設され、
さらにこの両回転数センサが、この両回転数センサから
の検知信号に基づく回転数差により走行負荷状態を検出
する制御子段に接続されているので、機体にかかる負荷
状態を適切に判断でさ、効率的な除雪作業を行うことか
て゛ぎる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は制Ｃ１手段の
具体的回路図、第２図は除雪機の斜視図、第３図は回転
数センサの正面図、第４図は操作パネルの平面図、ｇＸ
Ｓ５図はシフトレバ−とスイッチ駆動部の平面図、第６
図は除雪機の駆動系の概略平面図ぐある。 ２・・・エンジン、２ａ・・・出力軸、３・・・走行手
段（クローラ）、１６．１７・・・摩擦伝）７１段、１
６ａ・・・従動軸、１７ａ・・・駆動軸、２４．２５・
・・回転数センサ、２７・・・制御手段。 ゝ（ｌ：、シ 第３図 Ｓ寮Ｒ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの出力軸に連設する駆動軸が、走行手段に連設
   する従動軸に摩擦伝達手段を介して連設されている除雪
   機において、前記駆動軸と前記従動軸に回転数センサが
   各々配設され、さらにこの両回転数センサが、この両回
   転数センサからの検知信号に基づく回転数差により走行
   負荷状態を検出する制御手段に接続されていることを特
   徴とする除雪機の過負荷検出装置。