既存農耕機を用いた除雪方法及びその装置

【課題】降雪地域における農耕機は冬季には遊休となるが、これに除雪装置をつけて除雪機として有効活用すれば農業者の機械経費の軽減に寄与できる。しかし、市場には農耕機に装着出来るように造られた除雪装置は見当たらない。
【解決手段】そのため新たにアタチメント式の小形除雪装置を開発した。ここで工夫したことは、十分な放雪力を得るためオーガ掻き寄せ翼１条に対しブロワー掻き出し羽根を通常は１枚であるのに対しこれを２枚とする工夫をしブロワー全体では４枚とした。また、農耕機には除雪装置取り付けのための軽微な改装を施し農耕機前端にボルト結合で装着できるようにすると共に、農耕機からの動力取り出しはＶベルト伝達による平行軸方式を採用しＶベルト１本の架け替えで出来るようにした。これにより除雪装置の農耕機への着脱作業を一人で容易に出来るようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存農耕機を用いた除雪方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
降雪地域において、農業者の保有する既存の農耕機は冬季には遊休となる機械で、その一方、農業者は自宅及びその周辺の除雪の必要性から除雪機を保有している。この現状に発案されるのが、遊休となっている農耕機を除雪機として冬季有効活用できないかである。
【０００３】
ここで云う農耕機は、人力で容易に操作できるハンドガイド式の出力４．５ｋｗ程度の小形農耕機であり、また、除雪機は同じようにハンドガイド式の出力４．５Ｋｗ程度の小形除雪機で両機とも構造、性能的には近似した機械である。従って、農耕機に僅かの改装を加えれば除雪装置を取り付けて除雪機として活用できる可能性がある。そこで、この発案に基づいた実施例をＩＰＤＩにおいて調査した。しかし、除雪機の夏季活用の事例はあったが（特許文献１）、農耕機を除雪機に活用した例は見当たらない。
【０００４】
この実施例の見当たらない背景を考えると、小形農耕機は作業の性質から走行駆動体の後部に作業装置を有し（非特許文献１）、小形除雪機は作業の性質から走行駆動体の前部に作業装置を有する（非特許文献２）。従って、作業装置を別の装置に交換する場合、いずれも作業装置の位置で交換すればベースマシンからの動力取り出しが容易なため装置の交換も比較的容易にできる。特許文献１はこの例である。しかし、本発案の場合には、作業装置を走行駆動体後部に装備する農耕機のその前部に除雪装置を装着するので動力の取り出しが困難という技術的概念から実施されていないものと推測される。
【０００５】
【特許文献１】公開実用新案公報（Ｕ）昭６４−４２３２０
【非特許文献１】Ｒａｎｅｅ総合カタログ楽園ギアー富士ロビン株式会社製品カタログ
【非特許文献２】青い除雪機ヤマハスノーメイトヤマハ発動機株式会社製品カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、農業分野にもコスト縮減が求められているが、農業の機械化と共に農業者の保有する機械も増え負担する機械経費も大きくこの軽減が今後の農業に求められる。このような状況において農耕機、除雪機は類似した機械であり工夫すれば他の作業装置を取り付けて別の作業をできるものもある。本発明はその１例であるが以下に述べるように、既存農耕機に除雪装置を取り付け除雪機として冬季有効活用することを可能とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１）既存農耕機に止められた１条のＶベルトプーリを新たに２条のＶベルトプーリに交換すると共に、新たな動力手段を介して円筒形ケーシング内を回転するオーガ軸に動力が伝えられる。該オーガ軸には積雪をブロワー側に掻き寄せる複数条からなる掻き寄せ翼や、掻き寄せた積雪を外周に集めこれを分離掻き出す適宜高さの掻き出し羽根複数を同軸上に備え、農耕機の走行に合わせオーガ軸を回転させながら積雪を案内シュートを介し外部へ放出されることを特徴とする既存農耕機を用いた除雪方法。
２）既存農耕機エンジン出力軸に取り付けられる２条のＶベルトプーリと、これを伝える動力手段と、円筒形ケーシングに軸着されたオーガ軸に複数条の螺旋状に形成し積雪をブロワー側に掻き寄せる翼と掻き寄せた積雪を外周に集めこれを分離掻き出す適宜高さの掻き出し羽根複数を備え、農耕機の走行に合わせオーガ軸を回転させながら積雪を案内シュートを介し外部に放出されることを特徴とする既存農耕機を用いた除雪装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明で期待される効果は、
１冬季遊休となる農耕機を除雪機として有効活用できる。
２既存除雪専用機の代替機となる。
３農業者の機械保有台数を減らし機械経費軽減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、一般市場には農耕機は農耕専用機として製造販売されておりそのため除雪装置アタチメントは市販されていない。従って、最初に除雪装置を新しく開発する必要がある。次に、開発した除雪装置を取り付けるための農耕機の部分的な改装を行う。以下にその実施例を記す。
【００１０】
Ｉ．除雪装置の開発
開発方針
１農耕機の前端部に容易に取り付け可能な構造とする。
２除雪機構は、装置が簡易となる掻き込み用オーガと放雪用ブロワーを同軸上に配する型式とする。
３除雪作業は、農耕機の前進１速において行い能力を最大に発揮するよう設定する。
４放雪は、人家や施設の近接場所での作業となることから数メートルの短距離投雪とする。
【００１１】
上記の開発方針に沿って図１及び２に示す除雪装置を開発した。以下に開発した除雪装置の構造機能を図１〜図５に基づいて説明する。
図１において、１は掻き寄せ翼、２はオーガ軸、３はブロワーで１及び３は共にオーガ軸２の同軸上に配置されており４は円筒形をしたケーシングで、１〜４が本除雪装置の基本構成要素である。農耕機エンジンからＶベルト動力手段で回転駆動されるオーガ軸２は、左方向捩れの２条の掻き寄せ翼を有し積雪を切り進み切り込んだ雪を左端のブロワー３に送る。ブロワー３は送られた雪を受けその回転力と掻き出し羽根３Ａ、３Ｂとで放出力を与え案内シュート５を介して外部に放出する。
【００１２】
以下に、特に工夫した点について記述する。
１ブロワー羽根の増設：本除雪装置は寸法上の制約からオーガの外径が３００ｍｍと小さくそのためブロワーの放出力が小さい。これを補うためオーガの回転を上げると共に、ブロワーの掻き出し羽根をオーガ掻き寄せ翼１条に１枚が一般的であるのに対し本機ではこれを２枚としブロワー全体としては４枚として実用的な放出力を得ることを可能とした。以下にその構造、機能を図２，３を基に説明する。
【００１３】
図３は図２の部分拡大図で、掻き寄せ翼１からブロワー３に送り込まれた雪は、先ず掻き出し羽根３Ａに入るがこの羽根３Ａの高さを０．５ｈとし、次の増設する羽根３Ｂの高さを１ｈとする。これにより羽根３Ａに入る雪の１／２がブロワー３の回転力で羽根３Ａを越流して羽根３Ｂに流れ込む。そして羽根３Ａ，３Ｂに分散された雪はブロワー３の回転に伴って羽根先端へと移動する。羽根先端は回転周速度が最大で放出力も最大となる位置であり、この位置にある雪が１枚羽根の場合の２倍となると同時に放出口４Ａから分離放出される放雪量も増加してブロワー全体の雪の平均放出量及び放出力は強められた。
【００１４】
２動力伝達の簡素化：図１に対応する図４及び図２に対応する図５に基づいて説明する。オーガ軸２はプーリ６Ｄ、６Ｃ、中間軸６Ｂ及びプーリ６Ａを経由してＶベルトでエンジンＶプーリ２９ｗ（溝２条）から動力を受ける。農耕機の推進速度とオーガ軸２の回転速度との比は除雪性能に直接関係し、その最適比の設定は本機の場合はプーリ６Ｄ、６Ｃ及びプーリ６Ａ、２９ｗのプーリ組み合わせ比による。これにより最適点は１点のみとなるが、反面、動力の取り出し伝達機構がＶベルト及びＶプーリのみに簡素化して除雪装置の農耕機への取り付けが容易となり、除雪装置装着台座７を農耕機装着ブラケット３２に挿入しボルト締結することで可能となった。
【００１５】
ＩＩ．次に、除雪装置を農耕機に取り付けるための農耕機の一部改装について説明する。
選定した農耕機は、一般市場で市販されている農耕機の中から選定しその概観を図６に示した。カタログ上での出力は３．７ｋｗ（５ｐｓ）の耕うん機であるが、本書での呼びは“農耕機”に統一する。
農耕機の一部改装：図６及び図７に基づいて説明する。選定した農耕機において１）作業装置である耕うんロータリ２１を外す（次の夏期まで保管する）。その跡に、２）ロータリ駆動軸２２を支持中心として除雪ウェイト支持枠３１（別途製作）を設ける。３）フロントウェイト２８を外して支持枠３１内に移設すると共に、調節ウエイト３７（砂又は小石を詰めた袋）を追加する。次に、４）フロントウェイト２８の跡に除雪装置を取り付けるための４本の植え込みボルトを有する装着ブラケット３２（別途製作）をシャシーフレーム先端にボルト固定する。５）ハンドル２６全幅に亘ってある農耕機の主クラッチレバー２７を２分割し、右半分を除雪装置への除雪クラッチレバー３４に加工する。６）除雪装置への動力断続用のテンションローラによる除雪クラッチ機構８３（別途製作）を装着ブラケット３２の上部にボルト締結する。７）除雪クラッチレバー３４とクラッチ機構３３とをワイヤー３５で繋いでクラッチ系統を機能化する。８）最後に、エンジンに止められたＶプーリ２９をＶベルト２条溝のＶプーリ２９ｗに取り変える（取り替え加工）。
【００１６】
本改装は軽微ではあるが製作部品及び加工工作が含まれるため除雪装置製作と合わせて行うことが望ましく、また、この改装は一度行えば以降は必要ない。また、多数台で農耕機工場対応となる場合には、出荷時に除雪装置装着可能型とし改装を済ませ、かつ、必要部品も用意しておくことで市場への対応は可能と考える。
【００１７】
除雪装置を取り付け除雪機とする：改装の終えた農耕機に除雪装置を取り付ける。先ず一人操作で、除雪装置装着台座７に対面して農耕機装着ブラケット３２を向けて位置し、農耕機を微調整接近して装着ブラケット３２のボルトを装着台座７のボルト穴に挿入しナットで固く締結する。次に、Ｖベルト１０をＶプーリ６Ａと２９ｗに掛けるが、このＶプーリ２９ｗの１条は除雪装置を駆動し、１条は本来の農耕機駆動用Ｖベルトで除雪機のときは機の推進力を発生する。最後に、ベルトの張り、クラッチレバーの効き具合等を調整し除雪機として完成する。
【００１８】
夏期には再び農耕機へ：冬季シーズンを終えた除雪機０３はシーズンオフの清掃、整備をして除雪装置０１と農耕機０２とを装着ブラケット３２において分離し、除雪装置０１は適切な場所に保管する。農耕機０２には作業装置２１を元の位置に戻して農耕作業のできる状態に戻す。以上の除雪装置の着脱作業は、農業者一人で十分に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】開発した除雪装置の平面図
【図２】 “ の立面ブロワー部断面図
【図３】 “ のブロワー羽根作用拡大図
【図４】農耕機前端部の改装平面図（図１に対応）
【図５】 “ の改装立面図（図２に対応）
【図６】除雪機ベースマシに選定した農耕機
【図７】農耕機をベースマシンとし完成した除雪機
【符号の説明】
【００２０】
１オーガ掻き寄せ翼
２オーガ軸
３ブロワー
３Ａ、３Ｂブロワー掻き出し羽根
４円筒形のケーシング
５案内シュート
７除雪装置の装着台座
動力手段
６Ｂ中間シャフト
６Ａ、６Ｃ、６ＤＶプーリ
１０、１１Ｖベルト
２９農耕機エンジンに本来取り付けられている１条溝のＶプーリ
２９ｗ１条溝Ｖプーリ２９に替え新たに取り付けた２条溝のＶプーリ
３２農耕機前端に取り付けられる装着ブラケット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存農耕機に止められた１条のＶベルトプーリを新たに２条のＶベルトプーリに交換すると共に、新たな動力手段を介して円筒形ケーシング内を回転するオーガ軸に動力が伝えられる。該オーガ軸には積雪をブロワー側に掻き寄せる複数条からなる掻き寄せ翼や、掻き寄せ積雪を外周に集めこれを分離掻き出す適宜高さの掻き出し羽根複数を同軸上に備え、農耕機の走行に合わせオーガ軸を回転させながら積雪を案内シュートを介し外部へ放出されることを特徴とする既存農耕機を用いた除雪方法。
【請求項２】
既存農耕機エンジン出力軸に取り付けられる２条のＶベルトプーリと、これを伝える動力手段と、円筒形ケーシングに軸着されたオーガ軸に複数条の螺旋状に形成し積雪をブロワー側に掻き寄せる翼と掻き寄せた積雪を外周に集めこれを分離掻き出す適宜高さの掻き出し羽根複数を備え、農耕機走行に合わせオーガ軸を回転させながら積雪を案内シュートを介し外部へ放出されることを特徴とする既存農耕機を用いた除雪装置。

【図１】