JPH1136253A - 小型除雪機 - Google Patents

小型除雪機

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JPH1136253A
JPH1136253A JP20988197A JP20988197A JPH1136253A JP H1136253 A JPH1136253 A JP H1136253A JP 20988197 A JP20988197 A JP 20988197A JP 20988197 A JP20988197 A JP 20988197A JP H1136253 A JPH1136253 A JP H1136253A
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JP
Japan
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shooter
motor
deflector
power supply
switching
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JP20988197A
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English (en)
Inventor
Daisuke Fujii
大介 藤井
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/04Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
    • E01H5/045Means per se for conveying or discharging the dislodged material, e.g. rotary impellers, discharge chutes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型除雪機のシュータ駆動用アクチュエータ
およびデフレクタ駆動用アクチュエータの動作速度の調
整のきかない事による操作性の悪さ、速度の速い設定の
製品の場合は投雪方向のねらいを定める微調整がやりづ
らく、逆に速度の遅い設定の製品の場合は大きく方向変
換する際時間がかかりすぎイライラさせられる、などの
課題を解決し除雪作業の能率向上を図ることを目的とす
る。 【解決手段】 シュータ及びデフレクタの駆動用電動式
アクチュエータの電源電圧または電源周波数を可変する
事によりシュータ及びデフレクタの駆動速度を可変出来
る構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にオーガ(雪を
掻き崩したり、削雪したりして収集する装置)とブロワ
(雪を吐出させる装置)とシュータ(吐出方向を定める
装置)によって構成されるロータリー除雪機の作業能率
の向上に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、除雪機も操作性の容易さが要求さ
れることから、それまである程度の腕力を必要としてい
た操作機類が年輩者や女性でも操作できるように電動化
されてきている。その中で回収された雪の投雪方向と距
離を定めるシュータ1及びデフレクタ2の駆動操作は特
公平6ー23445、実開平5ー14212、実開平2
ー29918などに見られるようにモータ駆動方式に変
わってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところがこれまでのも
のはモータに単一電源を入り切りしているだけの単純な
方式であったため駆動速度の調整が効かなかった。この
ため速度の速い設定の製品の場合は投雪方向のねらいを
定める微調整がやりづらく、逆に速度の遅い設定の製品
の場合は大きく方向変換する際時間がかかりすぎイライ
ラさせられるという操作性のはなはだ悪いものとなって
いた。
【0004】故に本発明はシュータ駆動用アクチュエー
タおよびデフレクタ駆動用アクチュエータの上記問題を
解決し、シュータ及びデフレクタの操作性の向上を図り
除雪作業の能率向上を図ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明において講じた技術手段は、シュータの駆動用
アクチュエータ及びデフレクタの駆動用アクチュエータ
の電源の直流であれば電圧を、交流であれば周波数を、
作業者のスイッチ操作又はレバー操作に応じて可変する
事により、該アクチュエータの動作速度を可変出来る構
成としたことである。
【0006】
【発明の実施の形態】その結果、投雪方向のねらいを定
めるときは遅く、大きく方向転換するときは早く動作す
るようになり、作業者の意図に応じた速度で応答するよ
うになって、シュータ及びデフレクタの操作性が飛躍的
に向上するようになった。
【0007】
【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。図1はシュータ1、デフレクタ2の操作系統を示す
除雪機の側面図である。図2はシュータモータ3とシュ
ータ1とのギヤ結合を示す概念図である。シュータ1は
モータボックス5内のシュータモータ3によりギヤボッ
クス6内のウォームギヤ7を介して駆動される。デフレ
クタ2はデフレクタモータ(リニアアクチュエータ)4
によりリンク12を介して駆動される。電源はバッテリ
ー10により制御部11を介して供給している。各モー
タの回転速度の制御は制御部11で直流モータの場合は
モータに加わる電源電圧を可変又は切り替え又は変換な
どして、交流モータの場合はモータに加わる電源周波数
と電圧を可変又は切り替え又は変換などして行ってい
る。また正逆回転方向は同じく制御部11で直流モータ
の場合は電源極性の正逆を切り替えるようにして、交流
モータの場合は相を入れ替えるようにして行っている。
一連の操作は全て操作盤上のレバー9で出来るよう構成
している。
【0008】図3、図4に直流モータを使用した第一実
施例を示す。レバー9は電気回路的にはクロススイッチ
の構成をとっている。図3はレバー9の操作と接点の結
合状態を示している。スイッチは二段クロススイッチの
構成でレバー操作の前後左右各方向二段階に8通りのモ
ードになっている。またレバー9はスプリングによる自
己復帰式となっており作業者が(手で)操作していると
きだけ、当該モータが当該モードで動作を続け、手操作
をゆるめるか又は手を離すとレバー9は中立点に自己復
帰し当該モータは停止する。図4はシュータモータ3の
駆動制御を示している。シュータモータ3の回転速度は
制御部11内のリレーユニット11a内のリレーR3で
エンジン用バッテリー10と該バッテリーから制御部1
1内の電圧変換器11bを通した電源ラインとの二系統
電源の切り替えで二通りの回転速度に切り替えている。
該モータの回転方向はリレーR1とR2とで電源を正逆
に切り替えることで正転、逆転を切り替えている。
【0009】レバー9を右に1ステップ(図3、右1)
倒すとスイッチ接点9a1が入りリレーR1がオンとなり
シュータモータ3が電圧変換器11bを通した低電圧電
源で正転しシュータ1は除雪進行方向に対し右側へ低速
に旋回する。レバー9を更にもう1ステップ(図3、右
2)倒すとスイッチ接点9a1はそのままオン状態を継続
するが、新たにスイッチ接点9a2が入りリレーR3がオ
ンとなり電源がバッテリー10の高電圧側に切り替わっ
て高速で同方向に回転する。一方レバー9を左に1ステ
ップ(図3、左1)倒すとスイッチ接点9b1が入りリレ
ーR2がオンとなりシュータモータ3は電圧変換器11
bを通した低電圧電源で逆転しシュータ1は除雪進行方
向に対し左側へ低速に旋回する。レバー9を更にもう1
ステップ(図3、左2)倒すとスイッチ接点9b1はその
ままオン状態を継続するが、新たにスイッチ接点9b2が
入りリレーR3がオンとなり電源がバッテリー10の高
電圧側に切り替わって高速で同方向に回転する。シュー
タ1を低速でゆっくり旋回させるときはレバー9を弱く
倒し、高速で早く旋回させたいときは強く倒すことで操
作フィーリングも人間の感覚に合致している。
【0010】図4はシュータモータ3の駆動回路構成で
あるがデフレクタモータ4についてもクロススイッチの
前後各方向2段階4接点(9c1、9c2、9d1、9d2)を
使用するだけで同様な駆動回路構成になっている。
【0011】図5に電圧変換器11bのオン・オフ制御
の原理を示す。左回路図のスイッチの繰り返しオン・オ
フ操作を右回路図の半導体電力素子で電気的に高速で行
い、負荷(モータ)に対しトータルの平均電圧を電源電
圧Eより一定の割合で下げ、少ないロスで効率よく電圧
変換している。第一実施例の場合、半導体素子のスイッ
チングオン・オフ比(Tオン/T)を一定にし電圧変換
比を一定に制御している。オン・オフ制御としては主回
路が主電力素子と発信器だけの最も簡素な構成になって
おり、且つ電力素子にはパワートランジスタを、発信器
にはタイマーICを使用し素子数も最小に押さえてあ
る。
【0012】表1に第一実施例の電圧変換器11bの制
御電圧波形の様子を示す。スイッチング周波数は10K
Hzで行いオン・オフ比は0.6にとりバッテリー電圧
12Vを負荷のシュータモータ3に対し約7Vに変換し
ている。表2にシュータモータ3の電圧変換器11bを
通した電力消費の様子を示す。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】第一実施例では電力素子にパワートランジ
スタを使用したが、FET、IGBT、サイリスタ、G
TOなど半導体電力素子であれば何でもよい。また第一
実施例は二系統電源の切り替えであるが別電源の電圧変
換器を追加し三系統以上の多段切り替えにしてもよい。
【0016】図6に直流モータを使用した第二実施例の
内シュータモータ3の場合の駆動制御方法を示す。レバ
ー9に十字方向操作式ポテンショ出力のクロスレバー型
ジョイステックを使用している。除雪方向に対し左右の
レバー操作にポテンショ9xが対応しシュータ1の左右
旋回方向とその動作速度をドライブ回路PDと半導体電
力素子Q1〜Q4により調整制御している。
【0017】レバー9を右側に倒すとドライブ回路PD
からドライブパルス信号aが送出され電力素子Q1とQ
3がオンとなりシュータモータ3が正転しシュータ1が
除雪進行方向右側へ旋回する。逆にレバー9を左側に倒
すとドライブ回路PDからドライブパルス信号bが送出
され電力素子Q2とQ4がオンとなりシュータモータ3
が逆転しシュータ1が除雪進行方向左側へ旋回する。各
々信号パルス巾すなわちオン・オフ比はレバー9を倒す
角度に比例して大きくなるようにポテンショ9xの出力
をドライブ回路PDで処理している。これによりレバー
9を倒す角度に比例しシュータ1の動作速度を早くする
ようにしている。シュータ1を低速でゆっくり旋回させ
るときはレバー9を弱く倒し、高速で早く旋回させたい
ときは強く倒すことで操作フィーリングも人間の感覚に
合致している。デフレクタモータ4についてはレバー9
の前後のレバー操作に対応するポテンショ9yを使用す
るのみで同様の駆動回路構成になっている。
【0018】第一実施例はクロススイッチとリレーによ
りシュータモータ3とデフレクタモータ4の駆動速度と
駆動方向の切り替え制御を行う最もベーシックな速度調
整方法で普及型汎用製品モデルに使用する。これに対し
第二実施例はアクチュエータ駆動に直接電子制御回路構
成をとることで動作速度可変機能の他にフィードバック
制御も行い、負荷変動の影響を受けない速度制御や、ア
クチュエータの保護(例えば過電流制限)などを行い高
性能製品モデルに使用する。また更にそれぞれのアクチ
ュエータの駆動位置、その時の投雪量(除雪負荷)、除
雪機のエンジン回転数、走行速度、走行負荷などをフィ
ードバックし演算処理し作業者がタッチパネルなどで指
定した位置に自動的に投雪する、などの制御機能を付加
し高級製品モデルに使用する。
【0019】図7、図8に異なる電圧のバッテリー二個
を使用した第三実施例を示す。図4における電圧変換器
11bをエンジン用バッテリー10とは端子電圧の異な
るバッテリー13に置き換えた構成で操作と制御は全く
第一実施例と同様である。バッテリーの追加となるが半
導体電力素子を使用する電圧変換器が不要となり信頼性
が向上する。
【0020】実施例では電動アクチュエータに直流モー
タを使用したが交流モータを使用しても半導体電力素子
のオン・オフの周期(周波数)を制御することで回転数
を制御することができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は、シュータ1及びデフレクタ2
の駆動用電動式アクチュエータの電源電圧を可変する事
によりシュータ1及びデフレクタ2の駆動速度を可変出
来る構成にしたので以下の効果を有する。
【0022】シュータ及びデフレクタの動作が作業者の
意図に応じた速度で応答するようになったため操作性が
向上し除雪の作業能率が上がる。
【0023】作業者の意図に応じた速度で応答するよう
になったため、不慣なシュータ及びデフレクタの操作に
よる事故の危険性が少なくなり安全性が向上する。
【0024】第一及び第三実施例は極めて簡単な回路構
成で済むため性能改善に対するコストアップが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本出願第一実施例、及び第二実施例のシュータ
及びデフレクタの駆動操作系を示す除雪機の側面略図で
ある。
【図2】シュータモータ3とシュータ1のギヤ連結状態
を示す平面略図である。
【図3】本出願第一実施例のレバー9をクロススイッチ
としたスイッチ操作の機能構成を示す図である。
【図4】本出願第一実施例のシュータモータ3の基本駆
動回路を示す回路図である。
【図5】本出願で使用した半導体電力素子のオン・オフ
制御の原理を示す図である。
【図6】本出願第二実施例のシュータモータ3の基本駆
動回路を示す回路図である。
【図7】本出願第三実施例のシュータ及びデフレクタの
駆動操作系を示す除雪機の側面略図である。
【図8】本出願第三実施例のシュータモータ3の基本駆
動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
1 シュータ 2 デフレクタ 3 シュータモータ 4 デフレクタモータ(リニアアクチュエータ) 5 モータボックス 6 ギヤボックス 7 ウォームギヤ 8 リングギヤ(ウォームホイール) 9 レバー 10 バッテリー1 11 制御部 12 リンク 13 バッテリー2 E バッテリー起電力 PD ドライブ回路 Q 半導体電力素子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 小型除雪機において、回収した雪の投雪
    方向を定めるシュータの駆動用電動式アクチュエータ、
    又は回収した雪の投雪距離を定めるデフレクタの駆動用
    電動式アクチュエータ、の電源電圧又は電源周波数を可
    変することによりシュータ又はデフレクタの動作速度を
    可変出来る構成としたことを特徴とする小型除雪機。
  2. 【請求項2】 前記アクチュエータの電源を異なる電圧
    の二系統以上設け、電源系統の切り替え又は系統内電圧
    の切り替えにより二通り以上のシュータ又はデフレクタ
    の動作速度を得られる構成としたことを特徴とする請求
    項1に記載の小型除雪機。
  3. 【請求項3】 前記アクチュエータの電源を異なる周波
    数の二系統以上設け、電源系統の切り替え又は系統内周
    波数の切り替えにより二通り以上のシュータ又はデフレ
    クタの動作速度を得られる構成としたことを特徴とする
    請求項1に記載の小型除雪機。
  4. 【請求項4】 前記異なる電圧の二系統以上の電源の
    内、少なくとも一系統はエンジン用バッテリーから電圧
    変換器を通した電源系とする請求項2に記載の小型除雪
    機。
  5. 【請求項5】 前記電圧の可変、又は電圧の切り替え、
    又は電圧変換、又は周波数の可変、又は周波数の切り替
    えを半導体素子により成りオン・オフ制御方式で行う回
    路構成を具備した請求項1から請求項4のいずれか一項
    に記載の小型除雪機。
JP20988197A 1997-07-18 1997-07-18 小型除雪機 Pending JPH1136253A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014114536A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Fujii Corporation Kk 除雪機
EP3061869A1 (en) * 2015-02-25 2016-08-31 Honda Motor Co., Ltd. Snow removal machine
CN110894711A (zh) * 2018-09-12 2020-03-20 苏州宝时得电动工具有限公司 扫雪机的控制方法、扫雪机和存储介质

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