JP2002153148A - 枝打ち機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 枝打ち機を重量物空中搬送装置(出願番号２
０００−１７４６８８)により空中から吊下げて係留
し、樹上から枝打ちを可能にする枝打ち機を提供する。 【解決手段】樹木の幹を取り囲むように構成した管状フ
レーム1を図示されない重量物空中搬送装置(出願番号２
０００−１７４６８８)により空中から吊下げて係留す
る。この管状フレーム１に複数のチェンソー２を水平に
取付け、ガイドバー３の中央に台形状の突起４を設けチ
ェンソー２を樹表から一定隙間離し、ガイドバー３を樹
表に一定力で押付けながら樹芯をチェンソー２の配置で
形成される多角形状の閉塞空間の中心に位置決めできる
ガイドバー押付け装置５と、チェンソー回転駆動用油圧
モータ６及びガイドバー押付け駆動用油圧回転シリンダ
ー７と、遠隔制御される制御装置８と、エンジンによる
発電式動力源９を設け、これらをオペレータが地上に設
けた遠隔制御装置のモニターを確認しながら操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、木材などの重量
物を吊下げても十分な浮力を有する重量物空中搬送装置
(出願番号２０００−１７４６８８)を用いて上空から複
数のチェンソーで構成された枝打ち機を吊下げ、樹上か
ら樹幹に沿って枝打ちを可能にした枝打ち機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動枝打ち機は、刃物に円形鋸刃
やチェンソー等を用い、本体が樹幹に対して垂直に昇降
し刃物部のみが旋回しながら枝打ちを進めるものや本体
ごと螺旋状に旋回しながら昇降して枝打ちを進める技術
が例えば特公昭４４−５４１０に開示されている。これ
らの自動枝打ち機は、手作業に比べ安全で高能率をもた
らした。それでも、オペレータが足場の悪い山林の中を
鋭い刃具が付いた重い枝打ち機を運搬する等の危険でき
つい作業であることや枝打ち機の刃物数が１本のため枝
打ち速度が遅い等、更なる安全と軽作業化と高能率化が
望まれている。

【０００３】また、例えば特公昭４８−３３６８０に開
示されたものでは、刃物は主動刃と従動刃で構成され、
主動刃を開きながら立木に近づき立木を主，従動刃で形
成される略多角形状の閉塞空間にセットした後、主動刃
を閉じ、リンク機構で主，従動刃のすべてを同時に動か
し幹の径Ｒに応じて枝の払われる範囲を相似的に変化さ
せることができ、その立木枝払い機をクローラ（履帯）
付き重機に取付けた支柱に沿って引き上げながら枝払い
を行なう方法も提案されている。この場合クローラ付き
重機は、大型で大きな動力を備えるため森林の全面的な
伐採等で効力を発揮するが、森林内部の枝打ちや急峻な
地形の森林の中での作業を可能にしたものではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公昭４４−
５４１０に開示されたものでは、小型軽量化設計されて
いるにもかかわらず、急峻な地形の森林の中を鋭い刃具
が付いた枝打ち機や燃料などを持ち運ぶことや樹木毎の
枝打ち機の取付けと取外し作業は危険で大変な労力であ
り、刃物数が１本のため枝打ち速度が遅いという問題が
あった。

【０００５】さらに、上記枝打ち機の刃物は、螺旋状に
旋回しながら昇降するため枝に対して刃物の進み方向と
同一の斜め横方向から切り込まれる。この場合、比較的
細く軽量な枝は切断終了間際に切断方向に弾き飛ばされ
る様に切断されるため刃物への影響は無いが、太い枝は
切断中に自らの重量を支えきれなくなると急速に切断刃
を切断刃の側面から抱え込むように曲がり切断刃を拘束
しダメージを与えることになる。

【０００６】また、特公昭４８−３３６８０に開示され
ているものでは、リンク機構で主，従動刃のすべてを同
時に動かし閉塞空間を幹の径Ｒに応じて枝の払われる範
囲を相似的に変化させることができる機能を備えている
が、幹を傷つけないよう常に刃具を樹表から一定隙間離
すものではない。そして、クローラ（履帯）付き重機に
取付けるため、森林内部の枝打ちや急峻な地形の森林の
中での作業はできない。

【０００７】この発明は、上記従来技術の問題点に鑑み
て成されたもので、オペレータが安全な場所に居ながら
遠隔操作により広範囲な森林を空中から枝打ち機を運
び、任意の樹木の枝打ちを高速で刃具を傷めること無く
行なうことができる枝打ち機を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、管状フレー
ムの下部に複数のチェンソーを水平に取付け、複数のチ
ェンソー切削による速度の向上と、枝を上面から切込み
チェンソーのダメージを防ぎ、チェンソー用のガイドバ
ーの中央に台形状の突起を設け、樹表から一定隙間離し
幹をチェンソーで傷つけることはなく、ガイドバーを樹
表に一定力で押付けながら樹芯をチェンソーの配置で形
成される多角形状の閉塞空間の中心に位置決めて残枝長
の不ぞろいを防ぐことができるガイドバー押付け装置
と、これらの駆動装置と制御装置及び動力源を設けた枝
打ち機を重量物空中搬送装置(出願番号２０００−１７
４６８８)により空中から吊り下げて枝打ちを行なう。

【０００９】また、チェンソー駆動部に、チェンソーの
正常な寿命を阻害する過負荷切断を検出する装置を備
え、チェンソーの過負荷を検出すると枝打ち機の制御装
置を通して地上の遠隔制御装置へ過切込み信号を送信
し、自動枝打ち時は自動切込み制御速度比を低減させ、
手動遠隔操作時はオペレータへチェンソー過負荷を通知
する機能を備え切込み速度の低減や停止又は装置本体の
上昇等の判断を促がす。

【００１０】また、枝打ち機の上部で管状フレームを旋
回自由に上下に分割し、チェンソーの枝打ち位相を変更
できるよう管状フレームの軸線を中心に旋回移動する装
置を備え、初工程の下降時枝打ちと次工程の上昇時枝打
ちの位相を換えて枝打ちし、チェンソーの配置で形成さ
れる多角形状の２倍の多角形状を得て樹断面形状に近づ
け残枝長を小さくすることができる。

【００１１】そして、管状フレームの外周下部に複数個
の樹木観察用ビデオカメラを搭載し、地上のオペレータ
がモニターを見て枝打ち機と樹木の水平方向の間隔や枝
打ち開始位置等を確認し、枝打ち機の位置修正や枝打ち
開始位置の設定及び停止位置を設定できるようにする。

【００１２】さらに、管状フレームの支持脚に複数個の
接触式地表検出センサーを備え、地表を検出するとオペ
レータへ地表接近を知らせ且つ異常接近した場合も支持
脚がストッパーとなり地表との衝突を防ぐことができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の枝打ち機の実施の形態
について、図面を基にして説明する。図１はこの発明の
一実施形態の枝打ち機を示し、図示する様に、樹木の幹
を取り囲むように構成された管状フレーム1を設け、こ
の管状フレーム1を図示されない重量物空中搬送装置(出
願番号２０００−１７４６８８)により空中から吊下げ
て係留する。この管状フレーム１の下部に複数のチェン
ソー２を水平に取付け、ガイドバー３の中央に台形状の
突起４を設けチェンソー２を樹表から一定隙間離し、ガ
イドバー３を樹表に一定力で押付けながら樹芯をチェン
ソー２の配置で形成される多角形状の閉塞空間の中心に
位置決めするガイドバー押付け装置５と、チェンソー回
転駆動用油圧モータ６及びガイドバー押付け駆動用油圧
回転シリンダー７と、遠隔制御される制御装置８と、エ
ンジンによる発電式動力源９を設けている。

【００１４】この実施形態のガイドバー押付け装置５
を、図１と図２を基にして示す。ガイドバー３をそれぞ
れ水平に旋回自在な軸１０に取付け、その内の１軸に油
圧回転シリンダー７を接続し、軸１０にタイミングプー
リ１１を取付け、それぞれのタイミングプーリ１１をタ
イミングベルト１２で連結して構成される。油圧回転シ
リンダー７を駆動すると、複数のチェンソー２を取付け
たガイドバー３は同期し同一旋回角に同一力で駆動され
る。旋回自在な軸１０の移動端に図示されないストッパ
ーを設ける。

【００１５】また、チェンソー回転駆動用油圧モータ６
及びガイドバー押付け駆動用油圧回転シリンダー７は、
エンジンによる発電式動力源９から得る電力で油圧ポン
プ１３から圧油を得て駆動される。

【００１６】そして、実施形態の遠隔制御される制御装
置８とエンジンによる発電式動力源９を、図３を基にし
て示す。油圧ポンプ１３や油圧バルブ等を含む油圧機器
１４と電気通信機器を含む電気制御盤１５で構成され地
上からの遠隔操作信号に従い制御を行なう。その他、発
電機用燃料不足や発電電力不足や油圧タンクの油量不足
等の異常も枝打ち用制御装置から地上の遠隔制御装置を
操作するオペレータへ通知する機能を有する。

【００１７】次に、実施形態のチェンソーの過負荷検出
装置を、図３と図４で示す。チェンソー回転駆動用油圧
モータ６に、チェンソーの正常な寿命を阻害する過負荷
切削を検出するため、油圧モータの回転数を電気パルス
信号に置き換えて監視できるセンサー１６を取付け、油
圧モータの回転数が予め設定した閾値より下回ると遠隔
制御される制御装置８を通して地上の遠隔制御装置１７
へ通知する機能を備え、自動枝打ち時は自動切込み制御
速度比を低減させ、手動遠隔操作時はオペレータへチェ
ンソー過負荷を通知する機能を備え切込み速度の低減や
停止又は装置本体の上昇等の判断を促がす。

【００１８】また、この実施形態では、ガイドバーの支
持部１８の左端でガイドバー３の揺動軸１９を受け、支
持部１８の右端で枝切削時に受けるショックを和らげる
ばね２０でガイドバー３を保持する。

【００１９】次に、実施形態の管状フレーム１を旋回移
動する装置を、図５を基にして示す。管状フレーム１を
旋回自由に上フレーム１ａと下フレーム１ｂに分割し、
垂直方向の荷重を支える複数のガイド軸受け２１と水平
方向を支える複数のガイド軸受け２２で構成する。旋回
駆動方法は、下フレーム１ｂに油圧回転シリンダー２３
を取付け、その軸にタイミングプーリ２４を組込み、上
フレーム１ａにタイミングベルト２５を取付けて旋回駆
動する。初工程の下降時枝打ちと次工程の上昇時枝打ち
の位相を換えて枝打ちすると、上昇時枝打ちは、太い枝
であっても初工程の下降時枝打ち工程を終えているた
め、枝重量は軽く、切断終了間際に発生する枝重量によ
る切断刃のダメージはない。また、管状フレームの旋回
移動の制御は、地上からの遠隔操作信号に従う。

【００２０】次に、実施形態の樹木観察用ビデオカメラ
２６について、図６と図７を基にして示す。管状フレー
ムに複数個の樹木観察用ビデオカメラ２６を取付け、そ
の情報をオペレータが地上の遠隔制御装置のモニター２
７を見て枝打ち機と樹木の水平方向の間隔や枝打ち開始
位置２８及び停止位置２９を確認し、遠隔操作で位置の
修正や設定を行なう。また、樹木観察用ビデオカメラ２
６は、切断中の切粉やチェンソーオイルの汚れと枝等の
接触を防ぐため図示されない保護カバーを装着する。

【００２１】次に、実施形態の地表確認方法を、図８で
示す。フレーム支持脚３０に複数個の接触式地表検出用
センサー３１を備え、複数のセンサーの内１個でも地表
を検出すると制御装置８を通じオペレータへ地表接近を
知らせる。フレーム支持脚３０は、異常接近した場合も
ストッパーとなり枝打ち機と地表への衝突を防ぐことが
できる。尚、センサーの接触子先端３２は丸みを付けて
枝の上に乗らない様に配慮する。

【００２２】

【発明の効果】この発明の枝打ち機は、重量物空中搬送
装置(出願番号２０００−１７４６８８)により空中から
吊下げられ、大きな空間で移動自在に係留される。特
に、植林された樹木の枝打ちにおいては、植林された場
所が急斜面であっても、オペレータは安全な場所でモニ
ターを見ながら状況を把握し、容易に枝打ちができる。
しかも枝打ち作業は、任意の樹木を高速で刃具を傷める
ことなく枝打ちを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】この発明の一実施形態の枝打ち機の上面図
（ａ）と正面図（ｂ）及び部分拡大図（ｃ）である。

【図２】この実施形態のガイドバー押付け装置の動作状
況を示す概略図である。

【図３】この実施形態の動力源と制御装置と地上の遠隔
制御装置を示す概略図である。

【図４】この実施形態のチェンソー駆動部のショックを
和らげるばね式支持機構を示す概略図（ａ）とその部分
拡大図（ｂ）である。

【図５】この実施形態の管状フレームの旋回移動部を示
す概略図の上面図（ａ）と正面図（ｂ）及び部分拡大断
面図（ｃ）と（ｄ）である。

【図６】この実施形態のビデオカメラ取付けと地上の遠
隔制御装置のモニターを示す概略図である。

【図７】この実施形態のフレーム支持脚と接触式地表検
出センサーを示す概略図である。

【図８】この実施形態の枝打ち開始位置と停止位置を示
す概略図である。

【符号の説明】

１ 管状フレーム １ａ 上フレーム １ｂ 下フレーム ２ チェンソー ３ ガイドバー ４ 台形状の突起 ５ ガイドバー押付け装置 ６ 油圧モータ ７ ，２３ 油圧回転シリンダー １１，２４ タイミングプーリ １２，２５ タイミングベルト １６，３２ センサー １７ 遠隔制御装置 ２０ ショックを和らげるばね ２１，２２ガイド軸受け ２６ ビデオカメラ ２７ モニター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ０１Ｇ 23/00 ５２１ Ａ０１Ｇ 23/00 ５２１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹木の幹を取り囲むように構成した管状
   フレームと、この管状フレームの下部に水平に取付けた
   複数のチェンソーと、前記チェンソーを樹表から一定隙
   間を保つことができるように台形状の突起を形成したチ
   ェンソー用ガイドバーと、前記ガイドバーを樹表に一定
   力で押付け且つ樹芯を管状フレームの中心に合わせるこ
   とができるガイドバー押付け装置と、チェンソーやガイ
   ドバー押付け装置を駆動する駆動装置と、これらの制御
   装置及び動力源を設け、重量物空中搬送装置(出願番号
   ２０００−１７４６８８)により空中から吊り下げ前記
   チェンソーで樹木の枝を切除可能したことを特徴とする
   枝打ち機。
2. 【請求項２】 上記チェンソーは、その駆動部に過負荷
   検出装置を備え、チェンソーの過負荷を検出すると枝打
   ち機の制御装置を通して地上の遠隔制御装置へ過切込み
   信号を送信し、自動枝打ち時は自動的に移動速度比を低
   減させ、手動遠隔操作時はオペレータへチェンソー切込
   み速度異常を通知することを特徴とする請求項1記載の
   枝打ち機。
3. 【請求項３】 上記枝打ち機は、その上部で管状フレー
   ムを旋回自由に上下に分割し、チェンソーの枝打ち位相
   を変更できるよう管状フレームの軸線を中心に旋回移動
   する装置を備え、初工程の下降時枝打ちと次工程の上昇
   時枝打ちの位相を換えて枝打ちし、残枝長を小さくする
   ことを特徴とする請求項1記載の枝打ち機。
4. 【請求項４】 上記枝打ち機は、管状フレームの外周下
   部に複数個の樹木観察用ビデオカメラを搭載し、地上の
   オペレータがモニターで樹木の水平方向の位置や枝打ち
   開始位置等を確認出来る機能を備え、遠隔操作で位置修
   正や枝打ち開始位置及び停止位置の設定ができることを
   特徴とする請求項1記載の枝打ち機。
5. 【請求項５】 上記枝打ち機は、管状フレームの支持脚
   に複数個の接触式地表検出センサーを備え、地表に近づ
   き複数のセンサーの内１個でも地表を検出するとオペレ
   ータへ地表接近を知らせ。また、支持脚は、異常接近し
   た場合もストッパーとなり地表との衝突を防ぐことを特
   徴とする請求項1記載の枝打ち機。