(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クローラベルトを備えた走行フレームに車体フレームを上下スイング可能に取付け、この車体フレームの前部に排雪部材を取付け、車体フレームの後部に操作ハンドルを設け、前記走行フレームの後部と前記車体フレームの後部との間に伸縮機構を介在させ、
前記伸縮機構が、前記走行フレーム又は前記車体フレームにシリンダを連結し、前記車体フレーム又は前記走行フレームにピストンを連結し、シリンダにピストンを嵌合することでシリンダ内を第１室と第２室とに区画し、これらの第１・第２室に高圧気体を充填し、第１・第２室間を開閉弁を介して接続することで、この開閉弁を開いたときに、シリンダ及びピストンの相互に高圧気体のガス圧による伸張力を発生し、この伸張力によって前記走行フレームをスイング駆動し、前記排雪部材を積雪に喰い込ませるようにした除雪機であって、
この除雪機は、前記開閉弁を手動で開閉させることのできる手動操作手段と、前記開閉弁を自動で開閉させることのできる自動操作手段とを備え、この自動操作手段に、閉じている状態の前記開閉弁に弁開力を加えることで前記開閉弁を開く弁開部材と、前記排雪部材に作用する上向き荷重を計測する荷重センサと、この荷重センサで計測した荷重が予め定めてあるしきい値を越えたときに前記弁開部材による前記弁開力を解除させることで前記開閉弁を閉じる制御部とを備えたことを特徴とする除雪機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力で自力走行する歩行型除雪機の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、狭いエリアでの除雪作業の労力軽減を図るために、前部に雪を押出す排雪部材を備え、動力で自力走行するとともに作業者が歩行しながら操作ハンドルを操縦する形式の除雪機が、多く用いられるようになってきた。このような除雪機としては、例えば、実公昭５０−３０１７１号「除雪車等におけるブレード角度変更装置」（以下、「従来の技術▲１▼」と言う。）がある。
上記従来の技術▲１▼は、その公報の第１図及び第２図によれば、牽引車１（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の前部に雪掻き用ブレード３を備え、牽引車１の左右に２個の車輪（符号なし）を備え、牽引車１の後部に左右の操作ハンドル（符号なし）を備える動力式走行除雪機である。作業者が操作ハンドルの持上げ量を加減することで、雪掻き用ブレード３の高さを調整することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術▲１▼において除雪効率を高めるには、雪掻き用ブレード３を除雪する面（除雪面）に食い込ませるようにすればよい。食い込ませるには、作業者が操作ハンドルを持上げることで、雪掻き用ブレード３を除雪面に押し付けることになる。雪掻き用ブレード３を除雪面に食い込ませるには相当の労力を要するので、作業者の負担が大きい。しかも、押し付ける力は作業者によって異なる。
【０００４】
この点を解消するには、実公昭５５−３２９０２号「除雪車」（以下、「従来の技術▲２▼」と言う。）のような構成にすることが考えられる。
この従来の技術▲２▼は、同公報の第１図によれば、車台１の前部に除雪板４を上下スイング可能に取付け、車台１後部の操作杆２の握り部９を押し下げることで、除雪板４を持上げるものというものである。握り部９から手を放すと、除雪板４は自重で下降して接地する。
【０００５】
先に述べた上記従来の技術▲１▼の除雪機は小型・軽量である。このような従来の技術▲１▼に上記従来の技術▲２▼を転用した場合、雪掻き用ブレード３を自重だけで下げることになる。雪掻き用ブレード３は比較的軽量であり、自重だけで除雪面に食い込ませるには不十分である。
雪掻き用ブレード３を確実に食い込ませるには、油圧シリンダを用いることが考えられる。しかし、雪掻き用ブレード３を食い込ませるための押し付け力が過大であると、車体が浮き上がる。これでは雪面を走破する走破性能を確保できない。また、油圧シリンダを用いたのでは、雪掻き用ブレード３が除雪面の細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるときの衝撃・振動が吸収され難い。衝撃・振動が操作ハンドルを介して作業者に伝わるので、除雪作業性が劣る。
【０００６】
そこで本発明の目的は、除雪面に排雪部材をより適切な押し付け力で食い込ませることで除雪効率を高めるとともに、押し付けるための労力を軽減し、除雪作業性をも高めることができる技術を提供することにある。
【０００７】
【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、クローラベルトを備えた走行フレームに車体フレームを上下スイング可能に取付け、この車体フレームの前部に排雪部材を取付け、車体フレームの後部に操作ハンドルを設け、走行フレームの後部と車体フレームの後部との間に伸縮機構を介在させ、
伸縮機構が、走行フレーム又は車体フレームにシリンダを連結し、車体フレーム又は走行フレームにピストンを連結し、シリンダにピストンを嵌合することでシリンダ内を第１室と第２室とに区画し、これらの第１・第２室に高圧気体を充填し、第１・第２室間を開閉弁を介して接続することで、この開閉弁を開いたときに、シリンダ及びピストンの相互に高圧気体のガス圧による伸張力を発生し、この伸張力によって走行フレームをスイング駆動し、排雪部材を積雪に喰い込ませるようにした除雪機であって、
この除雪機が、前記開閉弁を手動で開閉させることのできる手動操作手段と、前記開閉弁を自動で開閉させることのできる自動操作手段とを備え、この自動操作手段に、閉じている状態の前記開閉弁に弁開力を加えることで前記開閉弁を開く弁開部材と、前記排雪部材に作用する上向き荷重を計測する荷重センサと、この荷重センサで計測した荷重が予め定めてあるしきい値を越えたときに前記弁開部材による前記弁開力を解除させることで前記開閉弁を閉じる制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
弁開部材で開閉弁を開いて伸縮機構を延ばすことにより、排雪部材は下降して一定の押し付け力で除雪面に喰い込む。この押し付け力は、排雪部材に作用する上向き荷重に相当する。このような適切な押し付け力で排雪部材を除雪面に食い込ませることができる。しかも、除雪面に排雪部材を押し付けるための労力は低減する。
【０００９】
また、第１・第２室に高圧気体を充填した伸縮機構はダンパの役割を果たす。
除雪中に、排雪部材が除雪面の細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるとき、除雪面からの反力が排雪部材から車体フレームを介して伸縮機構に作用する。このような反力を伸縮機構はダンパ機能によって吸収する。従って排雪部材は除雪面に容易に追従する。しかも伸縮機構は、排雪部材が細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるときに生ずる衝撃・振動を、ダンパ機能によって緩衝する。このため操作ハンドルに伝わる衝撃・振動は極めて小さい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示し、符号に添えたＬは左、Ｒは右を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１１】
図１は本発明に係る除雪機の側面図である。
除雪機１０は、左右両側にクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒ（この図では左の部材のみを示す。以下同じ。）を備えた走行フレーム１２に車体フレーム１３を上下スイング可能に取付け、走行フレーム１２の後部と車体フレーム１３の後部との間に伸縮機構７０を介在させたものである。
詳しくは、車体フレーム１３は、前部に雪を押出す排雪部材２１を取付け、中央部に電動モータ２２、動力伝達機構２３、バッテリ２４、充電器２５並びに制御部２６を取付け、後部に左右の操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒを取付けたものである。
【００１２】
動力伝達機構２３は、電動モータ２２並びに駆動輪用車軸３１を一体的に組込み、電動モータ２２の動力を駆動輪用車軸３１に伝達するようにした機構である。
走行フレーム１２の前部に駆動輪用車軸３１を回転可能に取付けることにより、走行フレーム１２の前部に車体フレーム１３を上下スイング可能に取付けることができる。
【００１３】
このような除雪機１０は、駆動輪用車軸３１の左右両端に駆動輪３２Ｌ，３２Ｒを取付け、走行フレーム１２の後部に転動輪用車軸３３を取付け、転動輪用車軸３３の左右両端に転動輪３４Ｌ，３４Ｒを取付け、左右の駆動輪３２Ｌ，３２Ｒと左右の転動輪３４Ｌ，３４Ｒとに各々クローラベルト１１Ｌ，１１Ｒを掛けることで、電動モータ２２を駆動源として左右のクローラベルト１１Ｌ，１１Ｒが自力走行するとともに、図示せぬ作業者が歩行しながら操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒを操縦するようにした形式の、小型の自力走行式歩行型除雪機である。
【００１４】
さらに除雪機１０は、車体フレーム１３のスイング中心の近傍又はスイング中心より若干前寄りの位置に車体フレーム１３の重心がくるように、車体フレーム１３の重量バランスを設定したものである。具体的には、車体フレーム１３に取付けた各種部材（排雪部材２１、電動モータ２２、動力伝達機構２３、バッテリ２４、充電器２５並びに制御部２６、操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒ）の配置を適宜設定した。
【００１５】
制御部２６は、操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒの上部中央に備えた操作盤３５並びに後述する速度調節用ポテンショメータからの信号に基づいて電動モータ２２を制御する制御ユニットである。
この図１は、排雪部材２１の後部下端に荷重センサ３６を取付けたことを示す。荷重センサ３６は、排雪部材２１に作用する上向き荷重Ｆ１を計測するものであり、例えばロードセルである。図中、３７はカバーである。
【００１６】
図２は本発明に係る除雪機後部の要部斜視図であり、車体フレーム１３の後部上部にブラケット４１を設け、このブラケット４１に伸縮機構７０の上部ハンガ４２を連結ピン４３にて前後スイング可能に取付けるとともに、伸縮機構７０の下端部を走行フレーム１２の後端部のクロスメンバ４４に取付けたことを示す。このようにして、車体フレーム１３の後部にシリンダ７１の上部を連結することができる。伸縮機構７０の下端部の取付け構造については後述する。
伸縮機構７０は、排雪部材２１（図１参照）の高さ調節をするために車体フレーム１３の上下スイングを許容するとともに、排雪部材２１の高さ調節をした後に車体フレーム１３の上下スイングを阻止する機構である。
【００１７】
さらにこの図２は、左右の操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒ周りについて示す。
左の操作ハンドル２７Ｌは、上部後部にグリップ部２８Ｌを設けるとともに、このグリップ部２８Ｌの近傍に速度調節レバー４５並びに速度調節レバー４５で操作する速度調節用ポテンショメータ４６を取付けたものである。速度調節レバー４５の操作量に応じて速度調節用ポテンショメータ４６が電圧信号を発生し、この電圧信号に応じて図１に示す制御部２６が電動モータ２２を制御することにより、除雪機１０の走行速度を調整することができる。
【００１８】
図３は本発明に係る伸縮機構の下部取付け構造、高さ調節用レバー並びに押釦スイッチの側面図である。
伸縮機構７０の下部取付け構造は、走行フレーム１２のクロスメンバ４４に連結バー５１を重ねて取付け、この連結バー５１の車幅中央に支持ボルト５２にて第１ブラケット５３を左右回転可能に取付け、この第１ブラケット５３に第１支持ピン５４にて第２ブラケット５５を上下回転可能に取付け、この第２ブラケット５５に伸縮機構７０のピストンロッド７３の下部をねじ込んで取付けることにより、走行フレーム１２の後部に伸縮機構７０の下部、すなわちピストンロッド７３の下部を上下左右にスイング可能に連結したものである。
【００１９】
第２ブラケット５５は、さらに第２支持ピン５６にてスイングアーム５７の基端を上下スイング可能に取付けたものである。スイングアーム５７は、ピストンロッド７３から下方へ突出したプッシュロッド７４の下端（先端）を押すことが可能なように延びた作動部材である。このようなスイングアーム５７は、プッシュロッド７４の下端から離れる方向、すなわち下方に、ねじりばね（リターンスプリング）５８によって弾発されたものである。第１支持ピン５４は、スイングアーム５７が下方へスイングしたときのストッパの役割を兼ねる。
上記第２ブラケット５５、第２支持ピン５６、スイングアーム５７及びねじりばね５８の組合せ構造は、伸縮機構７０の一部をなす。
【００２０】
さらにこの図３は、右の操作ハンドル２７Ｒの上部後部にグリップ部２８Ｒを設けるとともに、この操作ハンドル２７Ｒに且つグリップ部２８Ｒの近傍に高さ調節用レバー６１並びに押釦スイッチ９２を取付けたことを示す。
高さ調節用レバー６１は、グリップ部２８Ｒと共に手で握ることで、ワイヤケーブル６２のインナワイヤ６３を引くものであり、手を放すことで、引張りばね（リターンスプリング）６５の弾発力によって図に示す中立位置に自動復帰するものである。
ワイヤケーブル６２は、高さ調節用レバー６１によって引かれるインナワイヤ６３の一端部６３ａを、スイングアーム５７のスイング先端部５７ａに引掛けるとともに、インナワイヤ６３を被覆するアウタチューブ６４の一端を、第２ブラケット５５に取付けたものである。スイング先端部５７ａは、インナワイヤ６３の一端部６３ａを掛ける縦溝である。
上記高さ調節用レバー６１、ワイヤケーブル６２及び引張りばね６５の組合せ構造は、手動操作手段６０をなす。
【００２１】
ところで、上記第２ブラケット５５はソレノイド９１を取付けたものである。ソレノイド９１は、励磁したときにピストン９１ａを伸ばすとともに、非励磁になるとピストン９１ａを引くようにした弁開部材であって、ピストン９１ａでスイングアーム５７をプッシュロッド７４の下端に向って押すように配置したものである。
図中、５９はナット、６６はレバー用ストッパ、６７はアウタチューブ取付用ブラケット、９３は押釦スイッチ用ハーネスである。
【００２２】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る伸縮機構の構成図であって、（ａ）は最も伸びた状態の伸縮機構７０の縦断面構造を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ部を拡大して示す。
伸縮機構７０は、シリンダ７１にピストン７２を嵌合することで、シリンダ７１内を上側の第１室８１と下側の第２室８２とに区画し、これらの第１・第２室８１，８２に高圧気体８３を充填し、第１・第２室８１，８２間を開閉弁７８を介して接続することで、この開閉弁７８を開いたときに、シリンダ７１及びピストン７２の相互に高圧気体８３のガス圧による伸張力を発生し、この伸張力によって車体フレーム１３（図２参照）をスイング駆動するようにしたものである。ピストン７２は、ピストンロッド７３を介して走行フレーム１２（図２参照）の後部に連結したものである。
【００２３】
以下、伸縮機構７０について詳述する。伸縮機構７０は、上端を閉塞したシリンダ７１と、シリンダ７１内を往復移動する筒状のピストン７２と、ピストン７２の下端に取付けるとともに下方へ延びた管状のピストンロッド７３と、ピストンロッド７３内を往復移動するプッシュロッド７４と、プッシュロッド７４に駆動されてピストン７２内を上下往復移動する弁体７５と、弁体７５の移動によって開閉するべくピストン７２の上端に備えた弁座７６と、弁座７６を閉塞する方向に弁体７５を弾発する圧縮ばね７７とからなる。
【００２４】
弁体７５と弁座７６と圧縮ばね７７との組合せ構造は開閉弁７８をなす。シリンダ７１の下端をオイルシール７９で閉塞することにより、シリンダ７１の内部空間をピストン７２によって第１室８１と第２室８２とに仕切ることができる。第１室８１と第２室８２との間は、開閉弁７８、ピストン７２内の空間部７２ａ、ピストン７２に形成した流通路７２ｂ，７２ｃを介して連通したものである。第１室８１並びに第２室８２は、高圧空気や高圧ヘリウムガス等の高圧気体８３を充填したものであり、第２室８２は更に底部に、高圧気体８３に接するオイル８４を溜めたものである。
【００２５】
高さ調節用レバー６１がこの図に示す阻止位置にあるとき、開閉弁７８は（ｂ）に示すように閉塞状態にある。このときには、高圧気体８３は第１室８１と第２室８２との間で通過不能である。
高さ調節用レバー６１を握って図反時計回りにスイング操作することで、インナワイヤ６３を引くと、スイングアーム５７は上方へスイングして、プッシュロッド７４を押し上げる。プッシュロッド７４が弁体７５を押し上げることにより、開閉弁７８が開放するので、第１室８１と第２室８２との間は開閉弁７８、空間部７２ａ、流通路７２ｂ，７２ｃを介して連通する。この結果、高圧気体８３は第１室８１と第２室８２との間で通過できる。
【００２６】
ところで、（ｂ）に示すようにピストン７２は、第１室８１に臨む第１受圧面７２ｄの受圧面積Ａ１（第１受圧面積Ａ１）を、第２室８２に臨む第２受圧面７２ｅの受圧面積Ａ２（第２受圧面積Ａ２）よりも大きく設定したものである。具体的には、伸縮機構７０を上から見たときに、第１受圧面積Ａ１はシリンダ７１の断面積にほぼ相当し、これに対し、第２受圧面積Ａ２はシリンダ７１の断面積からピストンロッド７３の断面積を引いた分に相当する。
従って、開閉弁７８を開いたときに、ピストン７２には高圧気体８３のガス圧によるスラストの差が発生する。すなわち、シリンダ７１及びピストン７２の相互に高圧気体８３のガス圧による伸張力を発生する。この伸張力によって伸縮機構７０は自動的に伸びる。但し、開閉弁７８を開いた状態で、シリンダ７１及びピストン７２の相互に外部から圧縮力が作用したときには、伸縮機構７０は縮む。
【００２７】
高さ調節用レバー６１から手を放すと、高さ調節用レバー６１は図に示す元の阻止位置に自動復帰する。この結果、スイングアーム５７が下方へスイングして図に示す元の位置に自動復帰するので、プッシュロッド７４が下降し、開閉弁７８が再び閉じる。この結果、高圧気体８３は第１室８１と第２室８２との間で通過不能になる。このため、伸縮機構７０の伸縮作動は停止する。
【００２８】
また、ソレノイド９１を励磁してピストン９１ａを伸ばした場合にも、ピストン９１ａがスイングアーム５７を上方へスイングさせることで、プッシュロッド７４を押し上げて開閉弁７８を開くことができる。
その後、ソレノイド９１を非励磁にしてピストン９１ａを引くことで、スイングアーム５７が下方へスイングして元の位置に自動復帰するので、開閉弁７８を閉じることができる。
図中、８５は摺動軸受、８６はシリンダ側ストッパ、８７はピストンロッド側ストッパ、８８はＯリング、８９はブーツである。
【００２９】
図５は本発明に係る除雪機の制御機構の模式図であり、除雪機に手動操作手段６０及び自動操作手段９０を備えたことを示す。
高さ調節用レバー６１及びワイヤケーブル６２からなる手動操作手段６０は、伸縮機構７０の開閉弁７８（図４参照）を手動で開閉させることができる。
【００３０】
自動操作手段９０は、伸縮機構７０の開閉弁７８（図４参照）を自動で開閉させるものであり、開閉弁７８に弁開力を加える弁開部材としての上記ソレノイド９１と、このソレノイド９１を始動操作する始動操作部材としての上記押釦スイッチ９２と、排雪部材２１に作用する上向き荷重Ｆ１を計測する上記荷重センサ３６と、この荷重センサ３６で計測した荷重Ｆ１が予め定めてあるしきい値を越えたときにソレノイド９１を作用させて開閉弁７８を閉じる上記制御部２６とからなる。
【００３１】
押釦スイッチ９２は、押釦９２ａを押しているときだけスイッチ接点９２ｂがオン作動する、瞬時復帰形式のスイッチである。スイッチ接点９２ｂは常開可動接点である。
制御部２６は第１リレー９４、第２リレー９５、しきい値設定器９６、比較器９７及び増幅器９８を備える。
【００３２】
第１リレー９４は、押釦スイッチ９２のスイッチ接点９２ｂがオンのときに通電されて励磁する第１コイル９４ａと、第１コイル９４ａの励磁によってオン作動する、保持用接点９４ｂ及びソレノイド用接点９４ｃとからなる。保持用接点９４ｂは、第１コイル９４ａの励磁状態を自己保持する常開可動接点であり、ソレノイド用接点９４ｃは、ソレノイド９１に通電する常開可動接点である。
第２リレー９５は、第２コイル９５ａと、第２コイル９５ａの励磁によってオフ作動する第１コイル遮断用接点９５ｂとからなる。第１コイル遮断用接点９５ｂは、第１コイル９４ａへの通電を遮断する常閉可動接点である。
【００３３】
しきい値設定器９６は、「しきい値」の信号を予め定めて発生させるものであり、例えばポテンショメータである。
比較器９７は、しきい値設定器９６のしきい値信号と荷重センサ３６で計測した荷重Ｆ１の計測信号とを比較し、荷重Ｆ１の計測信号がしきい値信号を越えたときにオン信号を発生するものである。
増幅器９８は、比較器９７のオン信号を増幅して出力することで、第２コイル９５ａに通電するものである。
９９は荷重センサ用ハーネスである。
【００３４】
次に、除雪機１０の制御機構の作用を図５に基づき説明する。
押釦スイッチ９２の押釦９２ａを押すことでスイッチ接点９２ｂをオンにすると、第１コイル９４ａは励磁して、保持用接点９４ｂ及びソレノイド用接点９４ｃをオン作動させる。この結果、ソレノイド９１は励磁してピストン９１ａを伸ばし、スイングアーム５７を介してプッシュロッド７４を押す。従って、伸縮機構７０の開閉弁７８（図４参照）は開く。
【００３５】
荷重センサ３６は、排雪部材２１に作用する上向き荷重Ｆ１を常に計測し、荷重Ｆ１の計測信号を発している。排雪部材２１を下げて地面や積雪などの除雪する面（除雪面）に喰い込ませたときには、荷重センサ３６は排雪部材２１に作用する比較的大きな上向き荷重Ｆ１を計測する。比較器９７は、荷重センサ３６で計測した荷重Ｆ１の計測信号がしきい値信号を越えたときに、オン信号を発生する。比較器９７のオン信号に応じて、増幅器９８は第２コイル９５ａを励磁させる。第２コイル９５ａ励磁に応じて第１コイル遮断用接点９５ｂがオフ作動する。第１コイル９４ａは非励磁に復帰して、保持用接点９４ｂ及びソレノイド用接点９４ｃをオフ作動させる。この結果、ソレノイド９１が非励磁になりピストン９１ａを引くことで、スイングアーム５７が元に自動復帰する。従って、伸縮機構７０の開閉弁７８（図４参照）は閉じる。
【００３６】
以上の説明から明らかなように、ソレノイド９１は、制御部２６から励磁信号（駆動信号）を受けて励磁し、ピストン９１ａを伸ばして開閉弁７８に弁開力を加えるとともに、制御部２６から非励磁信号（解除信号）を受けて非励磁となり、ピストン９１ａを引いて弁開力を解除することができる。
また、しきい値設定器９６をポテンショメータとしたので、雪質に合せて「しきい値」を任意に且つ簡単に設定することができる。
【００３７】
次に、上記構成の除雪機１０の作用を、図４，図６〜図８に基づき説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の作用説明図（その１）であり、（ａ）は排雪部材２１を上げた状態を示し、（ｂ）はそのときのスイングアーム５７の状態を示す。この状態で伸縮機構７０は最も縮んでいる。
高さ調節用レバー６１を操作しているときだけ、スイングアーム５７が上方へスイングしてプッシュロッド７４を押す。開閉弁が開くので、伸縮機構７０のシリンダ内の高圧気体がピストンの上下間で通過可能になる。
高さ調節用レバー６１を操作している状態でグリップ部２８Ｌ，２８Ｒを持上げると、伸縮機構７０が伸びる。車体フレーム１３は駆動輪用車軸３１を中心に図反時計回りにスイングする。この結果、排雪部材２１は下方へスイングする。
【００３８】
高さ調節用レバー６１を操作している状態でグリップ部２８Ｌ，２８Ｒを押し下げると、伸縮機構７０が縮む。車体フレーム１３は駆動輪用車軸３１を中心に図時計回りにスイングする。この結果、排雪部材２１は上方へスイングする。このようにして、排雪部材２１の高さ調節をすることができる。
高さ調節用レバー６１を元の位置に戻すと、伸縮機構７０のシリンダ内の高圧気体がピストンの上下間で通過不能になる。このときには車体フレーム１３の上下スイングを阻止することで、排雪部材２１の高さを維持することができる。
【００３９】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の作用説明図（その２）であり、（ａ）は排雪部材２１を上げた状態を示し、（ｂ）はそのときのスイングアーム５７の状態を示す。この状態で伸縮機構７０は最も縮んでいる。
押釦スイッチ９２の押釦９２ａを押すと、制御部２６は駆動信号を発する。ソレノイド９１は駆動信号を受けてピストン９１ａを伸ばすことで、スイングアーム５７を上方へスイングさせる。この結果、プッシュロッド７４が持上がって伸縮機構７０の開閉弁を開く。
開閉弁を開いたときに、伸縮機構７０は、高圧気体のガス圧による伸張力で自動的に伸び、所定の持上げ力Ｆ２で車体フレーム１３の後部を持上げる。車体フレーム１３は駆動輪用車軸３１を中心に図反時計回りにスイングする。この結果、排雪部材２１は下方へスイングする。
なお、ソレノイド９１でスイングアーム５７を上方へスイングさせるときに、インナワイヤ６３の一端部６３ａは縦溝からなるスイング先端部５７ａ内で移動可能な状態（フリーの状態）であり、スイングアーム５７に干渉することはない。
【００４０】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る除雪機の作用説明図（その３）であり、（ａ）は排雪部材２１が下がって地面や積雪などの除雪面に喰い込んだ状態を示し、（ｂ）はそのときのスイングアーム５７の状態を示す。この状態で伸縮機構７０は伸びている。
このとき荷重センサ３６は、排雪部材２１に作用する比較的大きな上向き荷重Ｆ１を計測して、その計測信号を発する。制御部２６は、荷重センサ３６で計測した荷重Ｆ１が予め定めてあるしきい値を越えたときに解除信号を発する。ソレノイド９１は解除信号を受けてピストン９１ａを引く。このため、スイングアーム５７は下方へスイングして元に復帰する。この結果、プッシュロッド７４が下がって伸縮機構７０の開閉弁を閉じる。従って、排雪部材２１のスイング作動は停止する。
このように、ソレノイド９１で開閉弁を開き伸縮機構７０を延ばすことにより、排雪部材２１を下げて除雪面に食い込ませ、この結果、一定の上向き荷重Ｆ１が排雪部材２１に作用したときに、排雪部材２１の下降を停止させることができる。
【００４１】
その後、高さ調節用レバー６１を操作することによって、スイングアーム５７は上方へスイングしてプッシュロッド７４を押す。開閉弁が開くので、伸縮機構７０のシリンダ内の高圧気体がピストンの上下間で通過可能になる。
高さ調節用レバー６１を操作している状態でグリップ部２８Ｌ，２８Ｒを押し下げると、伸縮機構７０が縮む。車体フレーム１３は駆動輪用車軸３１を中心に図時計回りにスイングする。このようにして排雪部材２１を上方へスイングさせ、上記図７に示す状態に戻すことができる。
【００４２】
以上の説明をまとめると、排雪部材２１は上向き荷重Ｆ１に相当する押し付け力で、除雪面に喰い込んだ状態になる。この押し付け力は、予め定めたしきい値によって決定される一定の力である。このように、除雪面に排雪部材２１を押し付ける、より適切な押し付け力を確保することができる。この適切な押し付け力で、排雪部材２１を除雪面に食い込ませることができる。従って、除雪効率（雪掻き性能）は高まる。しかも、適切な押し付け力を維持することができるので、クローラベルト１１Ｌ，１１Ｒにて雪面を走破する走破性能を十分に確保することができる。適切な押し付け力に調整するには、上記図５に示すしきい値設定器９６を雪質等の各種条件に合せて任意に操作すればよい。
【００４３】
さらには、より適切な押し付け力を確保するのに、押釦スイッチ（始動操作部材）９２をワンタッチ操作するという極めて簡単な操作だけですむ。伸縮機構７０の開閉弁を手動で開閉させる場合のように、高さ調節用レバー６１を操作し続ける必要もない。従って、除雪面に排雪部材２１を押し付けるための労力を必要としない。このため、労力を軽減することができる。
【００４４】
さらにまた、このような除雪機１０であるから、排雪部材２１によって雪を押出すことにより、簡単に除雪することができるので、従来のオーガ式除雪機による作業エリアよりも狭いエリアであっても、簡便に使用できる。
【００４５】
ここで、図４及び図８に基づき除雪機１０の作用を更に説明する。
図４に示すように伸縮機構７０は、開閉弁７８を閉じた状態では、第１室８１及び第２室８２に充填された高圧気体８３が膨張・収縮することが可能であり、この膨張・収縮に応じて、シリンダ７１及びピストン７２の伸縮作用が生じ得る。このような伸縮作用を有する伸縮機構７０はダンパの役割を果たす。
【００４６】
図８に示すように除雪中に、排雪部材２１が除雪面の細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるとき、除雪面からの反力が排雪部材２１から車体フレーム１３を介して伸縮機構７０に作用する。このような反力を伸縮機構７０のダンパ機能にて吸収することによって、排雪部材２１を除雪面に容易に追従させることができる。
しかも、排雪部材２１が細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるときの衝撃・振動を、伸縮機構７０のダンパ機能によって緩衝することができる。この結果、除雪機１０自体や操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒに伝わる衝撃・振動を低減させることができる。従って、操作ハンドル２７Ｌ，２７Ｒを操作する作業者に伝わる衝撃・振動を低減させて、除雪作業性を高めることができる。
【００４７】
なお、上記本発明の実施の形態において、荷重センサ３６は、排雪部材２１に作用する上向き荷重Ｆ１を計測するものであり、ロードセルに限定されず、また、取付け形態や取付け位置については任意である。例えば、伸縮機構７０を走行フレーム１２や車体フレーム１３に連結する部分に荷重センサ３６を取付けることもできる。
また、手動操作手段６０は、高さ調節用レバー６１、ワイヤケーブル６２及び引張りばね６５の組合せ構造に限定されるものではない。
さらにまた、伸縮機構７０は、走行フレーム１２にシリンダ７１を連結し、車体フレーム１３にピストンロッド７３を介してピストン７２を連結したものであってもよい。
また、弁開部材は、伸縮機構７０の開閉弁７８に弁開力を加えるものであり、ソレノイド９１に限定されるものではなく、例えば電動モータでもよい。
また、始動操作部材は、弁開部材を始動させるものであり、押釦スイッチ９２に限定されるものではなく、例えばレバースイッチでもよい。
【００４８】
【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は、除雪機に伸縮機構の開閉弁を自動で開閉させることのできる自動操作手段を備え、この自動操作手段に、閉じている状態の前記開閉弁に弁開力を加えることで前記開閉弁を開く弁開部材と、排雪部材に作用する上向き荷重を計測する荷重センサと、この荷重センサで計測した荷重が予め定めてあるしきい値を越えたときに前記弁開部材による前記弁開力を解除させることで前記開閉弁を閉じる制御部とを備えたので、弁開部材で開閉弁を開き伸縮機構を延ばすことにより、排雪部材を下げて除雪面に食い込ませ、この結果、一定の上向き荷重が排雪部材に作用したときに排雪部材の下降を停止させることができる。このときの上向き荷重は、排雪部材が除雪面に食い込んだときの押し付け力に相当する。このようにして、除雪面に排雪部材を押し付ける、より適切な押し付け力を確保できる。この適切な押し付け力で、排雪部材を除雪面に食い込ませることができる。従って、除雪効率を高めることができる。しかも、適切な押し付け力を維持することができるので、クローラベルトにて雪面を走破する走破性能を十分に確保できる。さらには、除雪面に排雪部材を押し付けるための労力を軽減することができる。
【００４９】
さらに請求項１の伸縮機構は、走行フレーム又は車体フレームにシリンダを連結し、車体フレーム又は走行フレームにピストンを連結し、シリンダにピストンを嵌合することでシリンダ内を第１室と第２室とに区画し、これらの第１・第２室に高圧気体を充填し、第１・第２室間を開閉弁を介して接続した構成なので、ダンパの役割を果たす。
除雪中に、排雪部材が除雪面の細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるとき、除雪面からの反力が排雪部材から車体フレームを介して伸縮機構に作用する。このような反力を伸縮機構のダンパ機能にて吸収することで、排雪部材を除雪面に容易に追従させることができる。
しかも、排雪部材が細かな凹凸や小さな段差を乗り越えるときに生ずる衝撃・振動を、伸縮機構のダンパ機能にて緩衝することで、操作ハンドルに伝わる衝撃・振動を低減させて、除雪作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除雪機の側面図
【図２】本発明に係る除雪機後部の要部斜視図
【図３】本発明に係る伸縮機構の下部取付け構造、高さ調節用レバー並びに押釦スイッチの側面図
【図４】本発明に係る伸縮機構の構成図
【図５】本発明に係る除雪機の制御機構の模式図
【図６】本発明に係る除雪機の作用説明図（その１）
【図７】本発明に係る除雪機の作用説明図（その２）
【図８】本発明に係る除雪機の作用説明図（その３）
【符号の説明】
１０…除雪機、１１Ｌ，１１Ｒ…クローラベルト、１２…走行フレーム、１３…車体フレーム、２１…排雪部材、２６…制御部、２７Ｌ，２７Ｒ…操作ハンドル、３６…荷重センサ、６０…手動操作手段、７０…伸縮機構、７１…シリンダ、７２…ピストン、７８…開閉弁、８１…第１室、８２…第２室、８３…高圧気体、９０…自動操作手段、９１…弁開部材（ソレノイド）、Ｆ１…上向き荷重。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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