JP2007118407A

JP2007118407A - 作業機械

Info

Publication number: JP2007118407A
Application number: JP2005314214A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Kihara; 聖一木原; Koji Yoshimasu; 宏次吉益; Takashi Kanai; 隆史金井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】薪割り作業及びこれに伴う運搬作業や積上げ作業の労力を軽減することができる作業機械を提供する。
【解決手段】走行装置２と、この走行装置２の前方側に上下方向に駆動可能に設けられ、薪２８をすくい上げ可能なフォーク型作業具１８を有するフロント作業機６とを備えた作業機械であって、例えばフォーク型作業具１８に設けた切断刃３３と、フォーク型作業具１８に配置した薪２８及び切断刃３３のうちいずれか一方を他方に圧接するように駆動する薪割り用シリンダ３４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、薪割り作業に好適な作業機械に関する。

従来より、薪割り作業の労力軽減を目的とした薪割機が知られている。その一例として、走行装置を備えた運搬車と、この運搬車の上部の搭載部に連結ピンを介し脱着自在に載置されたメインフレームと、このメインフレームの前端に揺動自在に支持された装置本体と、メインフレームの後端に揺動自在に支持されたアウトリガーとを備えた自走式の薪割機が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この薪割機の装置本体は、メインフレームの外側へ回動したときに直立状態となる支柱と、この支柱の下端に固設され地面と当接する底板と、支柱に昇降自在に支持された昇降台と、昇降台を昇降させるための昇降用シリンダと、底板あるいは昇降台に一体的に組込まれた切断刃とを有する。このように構成された薪割機は運搬車で移動自在とするので、装置本体の運搬労力も軽減するようになっている。また、運搬車は、装置本体と分離すれば、他の目的に使用することも可能としている。

実開平７−２３５０６号公報

しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記従来技術においては、運搬車を備えた自走式の薪割機とすることにより、移動自在としつつ薪割り作業が行えるようになっている。また、明確には記載されていないが、装置本体と分離した運搬車で薪の運搬作業も行うことが可能と思われる。ところが、運搬車は装置本体を移動自在にすることを主目的としたものであるから、運搬車の搭載部に薪を積載する作業は、人力で行うか若しくは別途用意した作業機械で行うことになる。また、割られた薪は積上げて保管する場合が多く、その積上げ作業も、人力で行うか若しくは別途用意した作業機械で行うことになる。したがって、上記従来の薪割機では、運搬時の積載作業や積上げ作業の労力を軽減することができなかった。

本発明の目的は、薪割り作業及びこれに伴う運搬作業や積上げ作業の労力を軽減することができる作業機械を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、走行装置と、前記走行装置の前方側に上下方向に駆動可能に設けられ、薪をすくい上げ可能な作業具を有する作業機とを備えた作業機械であって、前記作業具に設けた切断刃と、前記作業具に配置した薪及び前記切断刃のうちいずれか一方を他方に圧接するように駆動する薪割り用アクチュエータとを備える。

本発明においては、例えば炭焼小屋の近傍で薪割り作業を行う場合、まず作業具を地表近くまで下げた状態としつつ走行装置で走行し、地上に置かれた薪を作業具ですくい上げる。その後、すくい上げた薪を作業具の所定の位置に配置して薪割り用シリンダを駆動し、薪及び切断刃のうちいずれか一方を他方に圧接させて薪を割る。そして、走行装置で走行して倉庫等の保管場所まで移動し、作業具を所望の高さまで上げて薪を放出し、薪を積上げる。このようにして本発明においては、薪のすくい上げ作業、薪割り作業、運搬作業、及び積上げ作業といった一連の作業を行うことができる。したがって、薪割り作業及びこれに伴う運搬作業や積上げ作業の労力を軽減することができる。

（２）上記目的を達成するために、また本発明は、無限軌道履帯を備えた走行装置と、前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に接続されたアーム、及び前記アームに上下方向に回動可能に接続され薪をすくい上げ可能な作業具を有する作業機とを備えた作業機械であって、前記作業具に設けた切断刃と、前記作業具に配置した薪及び前記切断刃のうちいずれか一方を他方に圧接するように駆動する薪割り用アクチュエータとを備える。

（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給された圧油によって駆動され前記作業機を駆動する作業機用油圧シリンダとを備え、前記薪割り用アクチュエータは、前記油圧ポンプから供給された圧油によって駆動される。

このように薪割り用アクチュエータの駆動源を、作業機を駆動する作業機用油圧シリンダと同じ油圧方式にすることにより、安価で装備しやすいものとすることができる。

（４）上記（１）〜（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記切断刃で薪が割られると同時に、割られた薪が前記作業具の外側に放出されるように、前記切断刃及び前記薪割り用アクチュエータを配設する。

これにより、例えば作業具を所望の高さまで上げた状態としつつ薪割り用アクチュエータを駆動すれば、切断刃で薪を割るとともに、割られた薪が作業具の外側に放出されて積上げることができる。したがって、薪割り作業と積上げ作業を一動作で行うことができ、作業効率を向上させることができる。

本発明によれば、薪割り作業及びこれに伴う運搬作業や積載作業の労力を軽減することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の作業機械の一実施形態である小型ローダの全体構造を表す側面図であり、図２は、その上面図である。なお、以降、小型ローダが図１に示す状態にて操作者がハンドルを把持した場合における操作者の前側（図１中右側）、後側（図１中左側）、左側（図１中紙面に向かって奥側）、右側（図１中紙面に向かって手前側）を、単に前側、後側、左側、右側と称する。

図１及び図２において、この小型ローダは、各種店舗・営業施設等（レストラン、コンビニエンスストア、民宿、パチンコ店、スキー場等）の駐車場や農家等における土砂・雪・肥料等の掻き取り、剥ぎ取り、すくい混み及びその後の押し出し、放土、運搬等の比較的小規模な各種処理作業に好適なものであり、左・右の無限軌道履帯１を備えた走行装置２と、強度部材として走行装置２の基礎構造をなす下部フレーム（車体フレーム）３と、この下部フレーム３の上部に設けたパワーユニット４と、このパワーユニット４の前方側に設けた作業機支持フレーム５と、この作業機支持フレーム５に上下方向に回動可能に（俯仰可能に）設けたフロント作業機６と、下部フレーム３から上部後方側に延設した左・右のハンドル７とを備えている。

走行装置２は、下部フレーム３の下部に設けたトラックフレーム部８と、このトラックフレーム部８の左・右両側後方に回転自在に支持された左・右駆動輪（スプロケット）９と、トラックフレーム部８の左・右両側前方に回転自在に支持された左・右の第１従動輪１０と、左・右駆動輪９の下方において回転自在に支持された左・右の第２従動輪１１と、これら駆動輪９、第１従動輪１０、第２従動輪１１からなる３つの動輪にそれぞれ巻き回した上記左・右履帯１と、左右両側の第１従動輪１０と第２従動輪１１の間に回転自在に支持され、左・右履体１の接地部を支持する左右それぞれ例えば２つの転輪１２とを備えている。このような構成の走行装置２により、山道等の走行にも対応するようになっている。

操作者把持用の左・右ハンドル７には、それぞれハンドル７とともに把持可能なサイドクラッチレバー１３が並設されている。左・右サイドクラッチレバー１３は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介し左・右クラッチ機構（図示せず）にそれぞれ連結されている。左・右クラッチ機構は、後述の走行用油圧モータと左・右駆動輪９との間の駆動力伝達を切り換えるものであり、サイドクラッチレバー１３を把持しない間は対応するクラッチ機構において駆動輪９への駆動力伝達が行われ、またサイドクラッチレバー１３を把持すると駆動力伝達を遮断するようになっている。これにより、例えば左（又は右、以降かっこ内対応同じ）に曲がりたい場合は、左側（又は右側）のサイドクラッチレバー１３のみを把持することにより、左側（又は右側）駆動輪９への駆動力が伝達が遮断される一方で右側（又は左側）駆動輪９への駆動力が伝達されるので、作業機械全体を左（又は右）へ曲がるように進行させるようになっている。

また、左・右ハンドル８の間には操作部カバー１４が設けられ、この操作部カバー１４には、前後方向に操作することで走行装置２の前進又は後進を操作する前後進操作レバー１５と、前後方向及び左右方向に操作することでフロント作業機６の俯仰動作を操作する作業機用操作レバー１６とが配設されている。

フロント作業機６は、作業機支持フレーム５に回動可能に接続されたリフトアーム１７と、このリフトアーム１７の先端部に回動可能に接続されたフォーク型作業具１８とを備えている。なお、リフトアーム１７の先端部は、フォーク型作業具１８に代えて、各種処理作業に応じた作業具（例えばバケット等）を取り付けることが可能である。

リフトアーム１７は、左・右一対のアームフレーム１９と、これらアームフレーム１９の間に連結された連結パイプ２０，２１とで一体構成されている。リフトアーム１７の後方側連結パイプ２０には、アーム用シリンダ（複動式）２２の上端側が回動可能に接続され、このアーム用シリンダ２２の下端側は作業機支持フレーム６に回動可能に接続されている。これにより、アーム用シリンダ２２の伸縮駆動に応じて、リフトアーム１７が俯仰動作するようになっている。

また、リフトアーム１７の前方側連結パイプ２１には、リンク本体（ベルクランク）２３の中間部が回動可能に支持されている。このリンク本体２３の一方側（図１中下側）には接続バー２４が回動可能に接続され、この接続バー２４の先端部がフォーク型作業具１８の背板フレーム２５に回動可能に接続されている。リンク本体２３の他方側（図１中上側）には作業具用シリンダ（複動式）２６の前端側が回動可能に接続され、この作業具用シリンダ２６の後端側が作業機支持フレーム６に回動可能に接続されている。また、左・右のアームフレーム１９の先端部は、フォーク型作業具１８の背板フレーム２５に回動可能にそれぞれ接続されている。これにより、作業具用シリンダ２６の伸縮駆動に応じて、リフトアーム１７に対するフォーク型作業具１８の傾斜角度が変化する（俯仰動作する）ようになっている。

ここで本実施形態の大きな特徴として、上記フォーク型作業具１８は、その背板フレーム２５の下部前側に複数（本例では７つ）の櫛歯２７が垂設されており、これら複数の櫛歯２７によって例えば地上に置かれた薪２８をすくい上げることが可能となっている（後述の図５参照）。そして、複数の櫛歯２７の後方側上部には、薪２８を割ることが可能な薪割り装置２９が着脱可能に設けられている。

図３及び図４は、上記薪割り装置２９の全体構造を表す斜視図である。なお、図３は薪割り装置２９の薪割り作業状態を表し、図４は薪割り装置２９の収納状態を表す。また、図５は、図２中断面Ｖ−Ｖによる段面図であり、後述する薪割り用シリンダの取付け構造を表す。

これら図３〜図５、及び前述の図１、図２において、薪割り装置２９は、複数の櫛歯２７にクランプ金具３０等を介し取り付けた底板３１と、この底板３１上に取り付けられ左右方向に延在したスライドレール３２と、このスライドレール３２の左右方向一方側（本例では右側）に固定された切断刃３３と、スライドレール３２の左右方向他方側（本例では左側）に取り付けられ、切断刃３３に向かってロッド３４ａが伸縮駆動する薪割り用シリンダ３４とを備えている。なお、切断刃３３及び薪割り用シリンダ３４は、フォーク型作業具１８に対し左右方向に水平配置されている。

底板３１には例えば前後方向に長い複数（本例では２つ）の長穴３１ａが並列して形成されており、これら長穴３１ａに対応して、スライドレール３２には貫通穴３２ａ（図示せず）が例えば２つずつ形成されている（なお、底板３１の長穴３１ａ及びスライドレール３２の貫通穴３２ａは、櫛歯２７に干渉しない位置となっている）。そして、底板３１におけるスライドレール３２の前後方向の位置を調整しつつ、スライドレール３２の貫通穴３２ａ及び底板３１の長穴３１ａにボルト３５を挿通し、その先端にナット（図示せず）を締結することにより、スライドレール３２を底板３１に固定するようになっている。

切断刃３３は、刃先が内側の薪割り用シリンダ３４に向けられ、外側に向かって前後方向の厚み寸法が徐々に拡大する三角状の縦刃部３３ａと、この縦刃部３３ａで割られた薪２８を案内する案内部３３ｂとで構成されている。また、切断刃３３は、スライドレール３２上を左右方向にスライド可能なスライド台３６に設けられている。スライド台３６には例えば４つの貫通穴３６ａ（図示せず）が形成されており、これら貫通穴３６ａに対応して、スライドレール３２には４つの切断歯固定穴３２ｂ（図示せず）が形成され、また底板３１には前後方向に長い２つの切断歯固定用長穴３１ｂ（図示せず）が形成されている。そして、スライド台３６の貫通穴３６ａ、スライドレール３２の切断歯固定穴３２ｂ、及び底板３１の切断刃固定用長穴３１ｂに固定ピン３７を連通することにより、切断刃３３を固定するようになっている。

薪割り用シリンダ３４は、スライドレール３２上を左右方向にスライド可能なスライド台３８に設けられている。スライド台３８には、例えば４つの貫通穴３８ａが形成されており、薪割り用シリンダ３４を薪割り位置に固定するため貫通穴３８ａに対応して、スライドレール３２には４つの第１のシリンダ固定穴３２ｃ（図示せず）が形成され、また底板３１には前後方向に長い２つの第１のシリンダ固定用長穴３１ｃが形成されている。そして、例えば薪割り作業を行う場合、スライド台３８の貫通穴３８ａ、スライドレール３２の第１のシリンダ固定穴３２ｃ、及び底板３１の第１のシリンダ固定用長穴３１ｃに固定ピン３９を連通することにより、切断刃３３から離れた薪割り位置に薪割り用シリンダ３４を固定するようになっている（図２及び図３参照）。

薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａ先端には、薪２８の側面（切断面）を押圧するための押さえ板４０が設けられている。そして、例えば薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａが縮短したときに押さえ板４０と切断刃３３との間に薪２８が配置され、その後、薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａが伸長すると、押さえ板４０が薪２８を切断刃３３に圧接する。その結果、薪２８が二分割に切断され、フォーク型作業具１８の外側（右側）に放出されるようになっている。

また、薪割り用シリンダ３４を収納位置に配置するためスライド台３８の貫通穴３８ａに対応して、スライドレール３２には４つの第２のシリンダ固定穴３２ｄが形成され、また底板３１には前後方向に長い２つの第２のシリンダ固定用長穴３１ｄ（図示せず）が形成されている。そして、例えば薪割り作業を行わない場合、スライド台３８の貫通穴３８ａ、スライドレール３２の第２のシリンダ固定穴３２ｄ、及び底板３１の第２のシリンダ固定用長穴３１ｄに固定ピン３９を連通することにより、切断刃３３に近づけた収納位置に縮短状態の薪割り用シリンダ３４を固定するようになっている（図４参照）。その結果、薪割り装置２９の幅方向寸法を縮小するようになっている。また、切断刃３３及び薪割り用シリンダ３４の前方及び上方を覆う収納カバー４１が取り付けられるようになっている。すなわち、例えばフォーク型作業具１８による薪２８等のすくい上げ・運搬作業のみを行う場合、上記薪割り装置２９をフォーク型作業具１８から取り外さなくとも収納カバー４１を取り付けることで、作業性を高めるようになっている。

パワーユニット４は、原動機としてのエンジン４２と、このエンジン４２によって駆動する作業機用油圧ポンプ４３と、この作業機用油圧ポンプ４３からアーム用シリンダ２２、作業具用シリンダ２６、薪割り用シリンダ３４への圧油の流れをそれぞれ制御するアーム用コントロールバルブ（図示せず）、作業具用コントロールバルブ（図示せず）、及び薪割り用コントロールバルブ４４と、エンジン４２によって駆動する可変容量型の走行用油圧ポンプ（図示せず）と、この走行用油圧ポンプから吐出された圧油により駆動する走行用油圧モータ（図示せず）とを備えている。

そして、前後進操作レバー１５は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介し可変容量型の走行用油圧ポンプの斜板傾転を可変に調整する公知の斜板調整機構（図示せず）に機械的に連結され、その操作方向及び操作量に応じて走行用油圧ポンプの斜板傾転を切り換え、走行用油圧ポンプからの圧油が供給されて走行用油圧モータが駆動し、対応する速度で走行装置２を走行させるようになっている。

また、作業機用操作レバー１６は、例えばロッド（ワイヤでもよい）を介しアーム用コントロールバルブ及び作業具用コントロールバルブにそれぞれ機械的に連結され、その操作方向及び操作量に応じてアーム用コントロールバルブ又は作業具用コントロールバルブを切り換え、作業機用油圧ポンプ４３からの圧油が供給されてアーム用シリンダ２２又は作業具用シリンダ２６が駆動し、フロント作業機６を俯仰動作するようになっている。また、薪割り用コントロールバルブ４４には薪割り操作レバー４５が機械的に連結され、その操作方向及び操作量に応じて薪割り用コントロールバルブ４４を切り換え、作業機用油圧ポンプ４３からの圧油が供給されて薪割り用シリンダ３４が駆動するようになっている。

次に、本実施形態の動作を図６及び図７により説明する。図６は、本実施形態による小型ローダの動作を説明するための側面図であり、図７は、本実施形態による小型ローダの動作を説明するための正面図である。

例えば炭焼小屋等の近傍で薪割り作業を行う場合、まず、ハンドル７を把持した操作者が歩行しつつ、前後進操作レバー１５の操作により走行装置２を走行させ、作業機用操作レバー１６の操作により地上の薪をフォーク型作業具１８ですくい上げる（図６参照）。そして、フォーク型作業具１８ですくい上げた薪を、薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａ先端の押さえ板４０と切断刃３３との間に配置する（図７参照）。そして、例えば倉庫等の保管場所に移動するために、ハンドル７を把持した操作者が歩行しつつ、前後進操作レバー１５の操作により走行装置２を走行させ、作業機用操作レバー１６の操作によりフォーク型作業具１８を所望の高さまで上げる（図６参照）。そして、操作者が薪割り操作レバー４５の操作により薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａを伸長させると、押さえ板４０が薪２８を切断刃３３に圧接し、薪２８が二分割に切断されてフォーク型作業具１８の外側に放出され、保管場所に積上げられていく（図７参照）。

このようにして本実施形態においては、薪２８のすくい上げ作業、運搬作業、薪割り作業、及び積上げ作業といった一連の作業を行うことができる。したがって、薪割り作業に伴う運搬作業や積載作業の労力を軽減することができる。

なお、上記一実施形態においては、切断刃３３を固定するとともに薪割り用シリンダ３４のロッド３４ａ先端に押さえ板４０を設け、この押さえ板４０で薪２８を切断刃３３に圧接する構造を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば薪２８を保持するための保持手段を設けるとともに薪割り用シリンダのロッド先端に切断刃を設け、この切断刃を薪２８に圧接するような構造としてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記一実施形態においては、フォーク型作業具１８に対し切断刃３３及び薪割り用シリンダ３４を左右方向に水平配置する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、切断刃３３及び薪割り用シリンダ３４を任意の方向に配置することも可能であり、また例えば傾斜配置してもよいし、鉛直方向に配置してもよい。また、上記一実施形態においては、切断刃３３は、薪２８を二分割に切断可能な三角状の縦刃部３３ａを有する構造を例にとって説明したが、これに限られず、例えば四分割に切断可能な十文字刃を有する構造としてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記一実施形態においては、フロント作業機６にフォーク型作業具１８を取り付け、このフォーク型作業具１８に薪割り装置２８を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、フォーク型作業具１８に代えて、薪２８をすくい上げることが可能な例えばバケット型作業具を設け、このバケット型作業具に薪割り装置２８を設けるようにしてもよい。この場合も、上記一実施形態同様、薪割り作業に伴う運搬作業や積載作業の労力を軽減することができる。

なお、以上においては、歩行自走式の作業機械である小型ローダに適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば自走式の作業機械であるローダやフォークリフト等に適用してもよいことは言うまでもない。

本発明の作業機械の一実施形態である小型ローダの全体構造を表す側面図である。本発明の作業機械の一実施形態である小型ローダの全体構造を表す上面図である。本発明の作業機械の一実施形態における薪割り装置の全体構造を表す斜視図であり、薪割り装置の薪割り作業状態を表す。本発明の作業機械の一実施形態における薪割り装置の全体構造を表す斜視図であり、薪割り装置の収納状態を表す。図２中断面Ｖ−Ｖによる断面図である。本発明の作業機械の一実施形態である小型ローダの動作を説明するための側面図である。本発明の作業機械の一実施形態である小型ローダの動作を説明するための正面図である。

符号の説明

１無限軌道履帯
２走行装置
６フロント作業機
７ハンドル
１７アーム
１８フォーク型作業具
２２アーム用シリンダ（作業機用シリンダ）
２６作業具用シリンダ（作業機用シリンダ）
２８薪
３３切断刃
３４薪割り用シリンダ

Claims

走行装置と、前記走行装置の前方側に上下方向に駆動可能に設けられ、薪をすくい上げ可能な作業具を有する作業機とを備えた作業機械であって、前記作業具に設けた切断刃と、前記作業具に配置した薪及び前記切断刃のうちいずれか一方を他方に圧接するように駆動する薪割り用アクチュエータとを備えたことを特徴とする作業機械。
無限軌道履帯を備えた走行装置と、前記走行装置の前方側に上下方向に回動可能に接続されたアーム、及び前記アームに上下方向に回動可能に接続され薪をすくい上げ可能な作業具を有する作業機とを備えた作業機械であって、前記作業具に設けた切断刃と、前記作業具に配置した薪及び前記切断刃のうちいずれか一方を他方に圧接するように駆動する薪割り用アクチュエータとを備えたことを特徴とする作業機械。
請求項１又は２記載の作業機械において、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから供給された圧油によって駆動され前記作業機を駆動する作業機用シリンダとを備え、前記薪割り用アクチュエータは、前記油圧ポンプから供給された圧油によって駆動されることを特徴とする作業機械。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の作業機械において、前記切断刃で薪が割られると同時に、割られた薪が前記作業具の外側に放出されるように、前記切断刃及び前記薪割り用アクチュエータを配設したことを特徴とする作業機械。