JP2011139651A - 伐採装置及び伐採方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全で作業効率に優れる伐採装置を提供する。
【解決手段】伐採装置１０は、立ち木状態の樹木をその根元から所定の長さに順次、切断する。伐採装置１０は、樹木の根元を横断するように囲う基板１ａ・１ｂと、基板１ａ・１ｂのそれぞれの両翼から起立する支柱２ａ〜２ｄを備える。又、伐採装置１０は、支柱２ａ〜２ｄの上端部に支持される第１上部板３ａ・３ｂと、支柱２ａ〜２ｄの中間部に支持される中間板４ａ・４ｂを備える。基板１ａ・１ｂは、樹木の根元を固定する第１押圧板１ｃ・１ｄを有し、第１上部板３ａ・３ｂは、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第１制動手段を有し、中間板４ａ・４ｂは、樹木を着脱可能に進退する第２押圧板４ｃ・４ｄを有する。基板１ａ・１ｂと中間板４ａ・４ｂと間で樹木が切断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、伐採装置及び伐採方法に関する。特に、架空線又は送電線の障害となる樹木を伐採する装置の構造及び伐採する方法に関する。

山間部などに生立する樹木が成長すると、架空線又は送電線に接触する心配がある。したがって、地権者の許可を得て、架空線又は送電線の障害となる樹木を伐採することがある。

一般に、このような伐採では、ロープ又はワイヤを樹木の上部に繋止し、ロープ又はワイヤを引っ張ることによって、根元が切り欠かれた樹木を架空線又は送電線と離反する方向に傾倒させていた。ところで、上述した伐採方法では、架空線又は送電線に接近する方向に樹木が傾倒する可能性があるという不具合があった。

又、近年では、環境保護の観点などから、地権者からは、必要最低限の伐採が求められている。したがって、対象となる区域から障害となる特定の樹木だけを伐採する択伐（いわゆる、抜き切り）の手法を用いて伐採している。

一方、この択伐作業（伐採作業の一種）では、樹木の伐倒方向を確実にしないと、周辺の樹木に倒れ掛かる、いわゆる「かかり木」が発生することがある。そして、この「かかり木」を適切に処理しないと、作業員の安全が確保できず、又、「かかり木」の発生自体が伐採費用を増大させる要因となっていた。

このような不具合を解消するため、伐採装置を重量物空中搬送装置により空中から吊下げて係留し、伐採地の地形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、遠隔操作により伐採現場へ空中から伐採装置を運び、特定の樹木を立ち木のままで伐採し、立ち木のまま麓へ運搬できる伐採装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１による伐採装置は、樹木の幹を取り囲むように構成された管状フレームを空中から吊下げて係留している。そして、この管状フレームに樹木掴み装置を取り付け、この管状フレームの下部に水平に取付けたチェーンソーと、チェーンソー切込み装置と、切断位置を上下移動できるチェーンソー旋回装置と、チェーンソー切込み溝に楔を打ち込む楔打込み装置と、遠隔制御される制御装置と、エンジンによる発電式動力源で構成された伐採装置をオペレータが地上に設けた遠隔制御装置で操作できる。

一方、樹木の上端部を伐採するための伐採装置において、構造が簡単でしかもコンパクトな機構により極めて小型・軽量化して山間部での搬送を容易にし、かつ作業性を向上させると共に、従来木上で伐採していた作業を地上から行い、作業者の危険を軽減する伐採装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２による伐採装置は、コの字形状をなす機枠の外周に帯ノコを周動させ、コの字形状の開放部に露出したノコ歯部を円弧軌跡上に回動させる機構を昇降装置上に設けると共に、立ち木を機枠の凹部に誘導する機構を設け、更に、切断装置の下方に挟持装置を設け、又、駆動源を着脱式バッテリーにすることにより、簡潔な機構となり小型・軽量化できるようにしている。

特開２００２−２０９４５７号公報 特開２００６−１０９８１４号公報

特許文献１による伐採装置は、特定の樹木を伐倒することなく、立ち木の状態で伐採して、重量物搬送装置で樹木を別の場所に搬送しているので、作業員の安全が確保され、伐採地の地形が急斜面であっても、伐採装置の搬入を可能としている。

しかしながら、特許文献１による伐採装置は、重量物搬送装置が実体として、遠隔操作される気球であり、吊り下げられた伐採装置を架空線又は送電線の直下に在る樹木に装着することは困難であるという問題がある。

特許文献２による伐採装置は、作業員が昇木することなく、樹木の先端部だけを切断する「芯止め伐採」には有効であるが、樹木を根元から切断する「根切り伐採」に適用することは、困難であるという問題がある。

架空線又は送電線の直下及び周辺に在る樹木を伐倒することなく、特定の樹木を立ち木の状態で、「根切り伐採」できる伐採装置及び伐採方法が実現できれば、伐採作業時の安全性が確保され、伐採作業の効率化によるコストダウンも可能となる。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、樹木を伐倒することなく、地上での根切り伐採が可能であり、安全性が確保され、作業効率に優れる伐採装置及び伐採方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、一対のチャックを用いて、樹木（立ち木）を根元から所定の高さに挟持するように伐採装置を構成し、樹木の根元から所定の長さに切断して、いわゆる、玉切りされた樹木を排除した後に、樹木を自重で落下させて、順次、玉切りを繰り返すことにより、これらの課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たな伐採装置及び伐採方法を発明するに至った。

（１）本発明による伐採装置は、立ち木状態の樹木をその根元から所定の長さに順次、切断する伐採装置であって、樹木の根元を横断するように囲う、分離可能な一対の対向する基板と、これらの基板のそれぞれの両翼から起立する一対一組の支柱と、これらの支柱の上端部に支持され、樹木の上部を横断するように囲う、分離可能な一対の対向する第１上部板と、前記基板と前記第１上部板との間に配置され、一対一組の前記支柱の中間部に支持される分離可能な一対の対向する中間板と、を備え、前記基板は、樹木の略中心に向かって押圧する第１押圧板を有し、前記第１上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第１制動手段を有し、前記中間板は、樹木を着脱可能に進退する第２押圧板を有し、一対の前記基板と一対の前記中間板との間で樹木が切断される。

（２）本発明による伐採装置は、一対の前記第１上部板と一対の前記中間板との間に配置され、樹木の上部を横断するように分離された一対の第２上部板を更に備え、前記第２上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第２制動手段を有し、一対一組の前記第２制動手段は、一対一組の前記第１制動手段に連動することが好ましい。

（３）本発明による伐採装置は、一対の前記基板と一対の前記中間板との間に略水平状態で配置され、切断された樹木が搭載されて下降する略矩形の受け板を更に備え、前記受け板は、一対一組の前記支柱に連結するラチェット装置を四隅に有し、これらのラチェット装置は、切断された樹木の自重による落下速度を減速させることが好ましい。

（４）本発明による伐採装置は、前記支柱の外方に前記基板の一隅から起立する第１軸部材と、一端部がこの第１軸部材に着脱自在に連結し、他端部に前記受け板を支持する進退回転アームと、を備えることが好ましい。

（５）本発明による伐採装置は、前記支柱の外方に前記基板の一隅から起立する第２軸部材と、一端部がこの第２軸部材に着脱自在に連結し、他端部にチェーンソーを支持する回転アームと、を備えることが好ましい。

（６）本発明による伐採装置は、一対一組の前記支柱が上端部に雌ねじ部を有する中空のパイプからなり、前記支柱に内装されて前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が前記支柱の上端から突出すると共に、前記支柱の下端から突出する軸部に回転ハンドルを設けるねじ棒と、一対の前記第１上部板の上方に位置する樹木を開閉自在に把持する円環状の把持部材と、一端部が前記把持部材に係止する四本の紐状部材と、を備え、前記雄ねじ部は、第１円環部材を先端部に有し、前記把持部材は、略等間隔に配置された四つの第２円環部材を外周に有し、前記紐状部材は、一端部が前記第２円環部材に係合自在に繋留されるフックと、前記第１円環部材を経由して他端部が前記第１上部板に繋留される結合部と、を有し、四つの前記ねじ棒の進退量を調整して樹木の姿勢を矯正することが好ましい。

（７）本発明による伐採方法は、樹木の根元を横断するように挟持する分離可能な一対の対向する基板と、これらの基板のそれぞれの両翼から起立する一対一組の支柱と、これらの支柱の上端部に支持され、樹木の上部を横断するように分離可能な一対の対向する第１上部板と、前記基板と前記第１上部板との間に配置され、一対一組の前記支柱の中間部に支持される分離可能な一対の対向する中間板と、を備え、前記基板は、樹木の略中心に向かって押圧する第１押圧板を有し、前記第１上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第１制動手段を有し、前記中間板は、樹木を着脱可能に進退する第２押圧板を有する伐採装置を用いて、立ち木状態の樹木をその根元から所定の長さに順次、切断する伐採方法であって、一対の前記第２押圧板を互いに進出した状態を維持しながら、一対の前記基板と一対の前記中間板の範囲内で樹木をその根元から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除する第１工程と、一対一組の前記第１制動手段を作動させながら、一対の前記第２押圧板を互いに後退して、切断された樹木を樹木の根元に自重による落下させる第２工程と、一対の前記第２押圧板を互いに進出した状態を維持しながら、一対の前記基板と一対の前記中間板の範囲内で切断された樹木を下端面から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除する第３工程と、を含み、前記第２工程と前記第３工程とが交互に繰り返される。

本発明による伐採装置は、立ち木状態の樹木を囲うように矢倉状に構成し、樹木の根元から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除した後に、樹木を自重で落下させて、順次、玉切りを繰り返すことにより、架空線又は送電線の直下及び周辺に在る樹木を伐倒することなく、特定の樹木を立ち木の状態で、根切り伐採できる。

本発明の一実施形態による伐採装置の構成を示す斜視図である。 前記実施形態による伐採装置の正面図である。 前記実施形態による伐採装置の右側面図である。 前記実施形態による伐採装置の平面図である。 前記実施形態による伐採装置の横断面図であり、一対の中間板を上方から観ている。 前記実施形態による伐採装置の横断面図であり、受け板を上方から観ている。 前記受け板の左側面図である。 前記受け板の要部を拡大した下面図である。 図８の左側面図である。 図８のＡ−Ａ矢視断面図である。 図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。 前記実施形態による伐採装置を正面から観た概略図であり、伐採装置の動作を示す状態変化図である。 前記実施形態による伐採装置を正面から観た概略図であり、小偏心木を矯正する動作を示す状態変化図である。 前記実施形態による伐採装置を用いて、傾斜地に立ち木する樹木を伐採する手順を示す状態変化図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。
［伐採装置の構成］
最初に、本発明の一実施形態による伐採装置の構成を説明する。図１は、本発明の一実施形態による伐採装置の構成を示す斜視図である。図２は、前記実施形態による伐採装置の正面図である。

又、図３は、前記実施形態による伐採装置の右側面図である。図４は、前記実施形態による伐採装置の平面図である。図５は、前記実施形態による伐採装置の横断面図であり、一対の中間板を上方から観ている。

図１から図５を参照すると、本発明の実施形態による伐採装置１０は、樹木Ｗの根元を横断するように囲う、分離可能な一対の対向する基板１ａ・１ｂを備えている。又、伐採装置１０は、一対の基板１ａ・１ｂのそれぞれの両翼から起立する一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄを備えている。

一組の支柱２ａ・２ｂの上端部には、第１上部板３ａが支持されている。一組の支柱２ｃ・２ｄの上端部には、第１上部板３ｂが支持されている。一対の第１上部板３ａ・３ｂは、樹木Ｗの上部を横断するように囲っている。一対の第１上部板３ａ・３ｂは、分離可能に対向している。

基板１ａと第１上部板３ａとの間には、中間板４ａを配置している。基板１ｂと第１上部板３ｂとの間には、中間板４ｂを配置している。中間板４ａは、一組の支柱２ａ・２ｂの中間部に支持されている。中間板４ｂは、一組の支柱２ｃ・２ｄの中間部に支持されている。一対の中間板４ａ・４ｂは、分離可能に対向している。

基板１ａは、樹木Ｗの略中心に向かって押圧する第１押圧板１ｃを有している。基板１ｂは、樹木Ｗの略中心に向かって押圧する第１押圧板１ｄを有している。第１押圧板１ｃは、基板１ａの上面とスライド可能に構成されている。第１押圧板１ｄは、基板１ｂの上面とスライド可能に構成されている。

基板１ａは、一対の引張りコイルばね１ｓ・１ｓを配置している。引張りコイルばね１ｓは、その一端が第１押圧板１ｃに係止し、他端が基板１ａに係止されている。一対の引張りコイルばね１ｓ・１ｓは、基板１ａに対して第１押圧板１ｃが樹木Ｗに向かう方向に力を付勢している。

同様に、基板１ｂは、一対の引張りコイルばね１ｓ・１ｓを配置している。引張りコイルばね１ｓは、その一端が第１押圧板１ｄに係止し、他端が基板１ｂに係止されている。一対の引張りコイルばね１ｓ・１ｓは、基板１ｂに対して第１押圧板１ｄが樹木Ｗに向かう方向に力を付勢している。

第１押圧板１ｃには、想定される樹木Ｗの根元の外径より大きな半円弧で切り欠かれた円弧部１１ｃを形成している。同様に、第１押圧板１ｄには、想定される樹木Ｗの根元の外径より大きな半円弧で切り欠かれた円弧部１１ｄを形成している。円弧部１１ｃ及び円弧部１１ｄには、樹木Ｗの外周に食い込み可能な鋸刃が形成されている。

一対の基板１ａ・１ｂの底部には、これらの基板１ａ・１ｂを横断するように、一対のボールねじ１ｅ・１ｅを配置している。ボールねじ１ｅの端部には、回転ハンドル１ｆを固定している。

一対の回転ハンドル１ｆ・１ｆを一方の方向に回転すると、一対の基板１ａ・１ｂを互いに近づく方向に移動できる。そして、一対の第１押圧板１ｃ・１ｄが樹木Ｗの根元を挟持できる。一方、一対の回転ハンドル１ｆ・１ｆを他方の方向に回転すると、一対の基板１ａ・１ｂを互いに離反する方向に移動でき、分離することもできる。

一対の基板１ａ・１ｂのそれぞれの両翼には、外方に突出する脚片１２を設けている。脚片１２は、地中に打ち込み可能なアンカー１ｇを支持している。アンカー１ｇの基端部は、比較的硬質のゴムブッシュを介して、脚片１２に支持されている。したがって、４本のアンカー１ｇを地中に打ち込んだ状態で、基板１ａ・１ｂを微少に移動することもできる。

図示されたアンカー１ｇは、その長さを変更できる継ぎ足し式のアンカーとなっている。４本のアンカー１ｇの長さを適宜に調整して、傾斜地においても、伐採装置１０を立設できる。

主に図４を参照すると、第１上部板３ａは、一組の複動形シリンダ３ｃ・３ｃを上面に配置している。一組の複動形シリンダ３ｃ・３ｃは、それらのピストンロッドが樹木Ｗの略中心Ｑに向かって進退するように配置されている。同様に、第１上部板３ｂは、一組の複動形シリンダ３ｃ・３ｃを上面に配置している。一組の複動形シリンダ３ｃ・３ｃは、それらのピストンロッドが樹木Ｗの略中心Ｑに向かって進退するように配置されている。

複動形シリンダ３ｃのピストンロッドの先端部には、ローラ３１ｃを取り付けている。ローラ３１ｃは、プーリ（滑車）のようにＶ字状の溝を形成している。したがって、ローラ３１ｃは、樹木Ｗの外周に二点接触しながら転動できる。そして、一対一組のローラ３１ｃが樹木Ｗの外周を押圧することにより、樹木Ｗの自重による落下速度を減速させることができる。

複動形シリンダ３ｃは、空気圧シリンダを使用することが好ましく、ピストンロッドのストロークの範囲内では、樹木Ｗの外径に係らず、樹木Ｗを定圧で押圧できる。又、空気圧シリンダは、油圧シリンダに比べて応答速度が速いという利点もある。ここで、複動形シリンダ３ｃ及びローラ３１ｃは、樹木Ｗの自重による落下速度を減速させる「第１制動手段」を構成している。

主に図５を参照すると、中間板４ａは、樹木Ｗの外周に対して進退する第２押圧板４ｃを有している。中間板４ｂは、樹木Ｗの外周に対して進退する第２押圧板４ｄを有している。第２押圧板４ｃは、中間板４ａの上面とスライド可能に構成されている。第２押圧板４ｄは、中間板４ｂの上面とスライド可能に構成されている。

中間板４ａは、一対の引張りコイルばね４ｓ・４ｓを配置している。引張りコイルばね４ｓは、その一端が第２押圧板４ｃに係止し、他端が中間板４ａに係止されている。一対の引張りコイルばね４ｓ・４ｓは、中間板４ａに対して第２押圧板４ｃが樹木Ｗに向かう方向に力を付勢している。

同様に、中間板４ｂは、一対の引張りコイルばね４ｓ・４ｓを配置している。引張りコイルばね４ｓは、その一端が第２押圧板４ｄに係止し、他端が中間板４ｂに係止されている。一対の引張りコイルばね４ｓ・４ｓは、中間板４ｂに対して第２押圧板４ｄが樹木Ｗに向かう方向に力を付勢している。

第２押圧板４ｃには、想定される樹木Ｗの根元の外径より大きな半円弧で切り欠かれた円弧部４１ｃを形成している。同様に、第２押圧板４ｄには、想定される樹木Ｗの根元の外径より大きな半円弧で切り欠かれた円弧部４１ｄを形成している。円弧部４１ｃ及び円弧部４１ｄには、樹木Ｗの外周に食い込み可能な鋸刃が形成されている。

なお、一対の第２押圧板４ｃ・４ｄは、一対の第１押圧板１ｃ・１ｄと同じものを使用してもよい。又、外径が小さい樹木Ｗが着脱できるように、一対の第２押圧板４ｃ・４ｄには、円弧部４１ｃ・４１ｄの円弧径より小さい円弧径を形成する、一対の第３押圧板４ｅ・４ｆをねじ止めで積層してもよい。又、これらの第３押圧板４ｅ・４ｆを一対の第１押圧板１ｃ・１ｄにねじ止めで積層してもよい。

主に図５を参照すると、中間板４ａには、単動形シリンダ４ｇを取り付けている。中間板４ｂには、単動形シリンダ４ｈを取り付けている。単動形シリンダ４ｇのピストンロッドの先端部は、第２押圧板４ｃに係止している。単動形シリンダ４ｈのピストンロッドの先端部は、第２押圧板４ｄに係止している。

一対の単動形シリンダ４ｇ・４ｈを作動すると、一対の第２押圧板４ｃ・４ｄを互いに離反する方向に移動できる。一対の単動形シリンダ４ｇ・４ｈを解放（非作動）すると、一対の引張りコイルばね４ｓ・４ｓの付勢力で、一対の第２押圧板４ｃ・４ｄを互いに近づく方向に移動できる。このようにして、一対の第２押圧板４ｃ・４ｄを着脱できる。

図１から図５を参照すると、実施形態による伐採装置１０は、樹木Ｗを横断するように囲う、一対の対向する第２上部板５ａ・５ｂを更に備えている。第２上部板５ａは、第１上部板３ａと中間板４ａとの間に配置されている。第２上部板５ｂは、第１上部板３ｂと中間板４ｂとの間に配置されている。

第２上部板５ａは、一組の支柱２ａ・２ｂの中間部に支持されている。第２上部板５ｂは、一組の支柱２ｃ・２ｄの中間部に支持されている。一対の第２上部板５ａ・５ｂは、分離可能に対向している。

主に図４を参照すると、第２上部板５ａは、一組の複動形シリンダ５ｃ・５ｃを上面に配置している。一組の複動形シリンダ５ｃ・５ｃは、それらのピストンロッドが樹木Ｗの略中心Ｑに向かって進退するように配置されている。同様に、第２上部板５ｂは、一組の複動形シリンダ５ｃ・５ｃを上面に配置している。一組の複動形シリンダ５ｃ・５ｃは、それらのピストンロッドが樹木Ｗの略中心Ｑに向かって進退するように配置されている。

複動形シリンダ５ｃのピストンロッドの先端部には、ローラ５１ｃを取り付けている。ローラ５１ｃは、プーリ（滑車）のようにＶ字状の溝を形成している。したがって、ローラ５１ｃは、樹木Ｗの外周に二点接触しながら転動できる。そして、一対一組のローラ５１ｃが樹木Ｗの外周を押圧することにより、樹木Ｗの自重による落下速度を減速させることができる。

複動形シリンダ５ｃは、空気圧シリンダを使用することが好ましく、複動形シリンダ３ｃと同じものを使用してもよく、異ならせてもよい。ここで、複動形シリンダ５ｃ及びローラ５１ｃは、樹木Ｗの自重による落下速度を減速させる「第２制動手段」を構成している。そして、「第２制動手段」は、「第１制動手段」と連動するように制御することが好ましい。

引き続き、実施形態による伐採装置１０の構成を説明する。図６は、前記実施形態による伐採装置の横断面図であり、受け板を上方から観ている。図７は、前記受け板の左側面図である。図８は、前記受け板の要部を拡大した下面図である。図９は、図８の左側面図である。図１０は、図８のＡ−Ａ矢視断面図である。図１１は、図８のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図６又は図７を参照すると、実施形態による伐採装置１０は、略矩形の受け板６を更に備えている。受け板６は、一対の基板１ａ・１ｂと、一対の中間板４ａ・４ｂとの間に、略水平状態で配置される（図１２（Ｄ）参照）。そして、受け板６は、切断された樹木Ｗが搭載されて下降する。

受け板６は、ラチェット装置６０を四隅に有している。これらのラチェット装置６０は、一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄに連結している。受け板６は、一対のヒンジ６１・６２が両翼に設けられている。そして、略等分に分割された受け板６を開閉することができる。

図７を参照すると、分割された受け板６は、下方に閉じるように構成されている。そして、閉塞された受け板６は、一組の支柱２ａ・２ｂの間を通過することができる。伐採装置１０の内部では、受け板６は水平状態で配置されており、受け板６は、これ以上に開かないように構成されている。

図１又は図６及び図７を参照すると、伐採装置１０は、基板１ａの一隅から起立する第１軸部材６３を備えている。第１軸部材６３は、支柱２ｂの外方に突出する脚片１２と中間板４ａの一隅から突出する突出片４２で支持されている。

第１軸部材６３は、支柱２ｂの外方に起立している。第１軸部材６３は、その基端部がゴムブッシュを介して突出片４２に支持され、先端部が脚片１２にピポッド軸受されることが好ましく、基板１ａの変動を緩和できる。

図１又は図６及び図７を参照すると、第１軸部材６３は、昇降自在なクランプ６４を連結している。そして、クランプ６４には、屈曲した進退回転アーム６５が連結している。進退回転アーム６５の一端部は、クランプ６４を介して、第１軸部材６３に着脱自在に連結している。進退回転アーム６５の他端部は、ヒンジ６１に結合している。

図６及び図７を参照すると、分割された受け板６を下方に閉じて、受け板６を一組の支柱２ａ・２ｂから通過させ、更に、受け板６を水平面で旋回させることにより、受け板６を伐採装置１０の近傍に待機させることができる。一方、前述と逆に操作することにより、受け板６を伐採装置１０の内部に装着できる。

次に、ラチェット装置６０の構成を説明する。なお、以下に説明するラチェット装置６０は、支柱２ｄに連結するラチェット装置６０を例示している。

図８から図１１を参照すると、ラチェット装置６０は、一対のベベルギヤ（かさ歯車）６ａ・６ｂとラチェット車（爪車）６ｃを備えている。一対のベベルギヤ６ａ・６ｂは、支柱２ｄを挟持するように、ラチェット車６ｃを介して対向している。一方のベベルギヤ６ａは、ラチェット車６ｃに結合している。他方のベベルギヤ６ｂは、ラチェット車６ｃに連結しない遊び歯車となっている。他方のベベルギヤ６ｂは、軸方向の移動が規制されている。

一対のベベルギヤ６ａ・６ｂ及びラチェット車６ｃは、同軸上に配列されている。そして、一対のベベルギヤ６ａ・６ｂ及びラチェット車６ｃは、受け板６の板厚面から圧入された軸６ｄに回転可能に軸支されている。

支柱２ｄには、一対のベベルギヤ６ａ・６ｂに噛み合うラック（ｒａｃｋ）状の歯面６ｅが外周に形成されている。そして、受け板６の下降方向の直線運動がラチェット車６ｃの回転運動に変換される。なお、歯面６ｅは、一対の基板１ａ・１ｂと、一対の中間板４ａ・４ｂの間にのみ形成されることが好ましい。

図８又は図１１を参照すると、ラチェット装置６０は、ラチェット車６ｃの歯に噛み合う片持ち状の付勢爪６ｆを備えている。又、ラチェット装置６０は、付勢爪６ｆをラチェット車６ｃの歯面に力を付勢する板ばね６ｇを備えている。

ラチェット車６ｃが回転すると、ラチェット車６ｃの歯が付勢爪６ｆを乗り上げる力が作用する。そして、このときの摩擦力で、受け板６の下降速度が減速される。ラチェット車６ｃの間欠的な運動も、受け板６の下降速度の減速に役立つと考えられる。つまり、四つのラチェット装置６０は、切断された樹木Ｗの自重による落下速度を減速できる。

又、受け板６は、緊急停止装置６０ｓを備えている。図８から図１１を参照すると、緊急停止装置６０ｓは、歯面６ｅに係合可能なＵ字状の係止爪６ｈを備えている。又、緊急停止装置６０ｓは、プッシュタイプの電磁ソレノイド６ｊを備えている。

係止爪６ｈの両翼は、軸６ｄに回動可能に軸支されている。係止爪６ｈの片翼は、電磁ソレノイド６ｊの可動鉄心に連結している。係止爪６ｈの中央部は、歯面６ｅに係止するように鋭角に形成している。

通常は、電磁ソレノイド６ｊは消磁している。そして、係止爪６ｈは支柱２ｄから離間している。一方、電磁ソレノイド６ｊを励磁すると、係止爪６ｈが支柱２ｄの歯面６ｅに係合して、受け板６を停止できる。

図６を参照して、緊急停止装置６０ｓは、対角線上に位置する一対の支柱２ａ・２ｄに係合するように配置してもよく、対角線上に位置する一対の支柱２ｂ・２ｃに係合するように配置してもよく、全ての支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄに係合するように配置してもよい。又、電磁ソレノイド６ｊは、伐採装置１０の遠隔に配置されて操作ボックス（図示せず）に設けた緊急停止ボタンを操作して（押下して）、作動することが好ましい。

引き続き、実施形態による伐採装置１０の構成を説明する。図１又は図２及び図５を参照すると、伐採装置１０は、基板１ｂの一隅から起立する第２軸部材７３を備えている。第２軸部材７３は、支柱２ｃの外方に突出する脚片１２と中間板４ｂの一隅から突出する突出片４３で支持されている。

第２軸部材７３は、支柱２ｃの外方に起立している。第２軸部材７３は、その基端部がゴムブッシュを介して突出片４３に支持され、先端部が脚片１２にピポッド軸受されることが好ましく、基板１ｂの変動を緩和できる。

図１又は図２及び図５を参照すると、第２軸部材７３は、昇降自在なクランプ７４を連結している。そして、クランプ７４には、回転アーム７５が連結している。回転アーム７５の一端部は、クランプ７４を介して、第２軸部材７３に着脱自在に連結している。回転アーム７５の他端部は、チェーンソー７を支持している。

回転アーム７５を回動して、及びチェーンソー７の本体を回動して、一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄで囲われた樹木Ｗを切断できる。又、チェーンソー７は、第２軸部材７３に案内されて昇降できる。したがって、一対の基板１ａ・１ｂと一対の中間板４ａ・４ｂとの間で樹木Ｗを切断することが容易である。

次に、小偏心木を矯正するための装置の構成を説明する。図１から図４を参照すると、一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄは、上端部に雌ねじ部（図示せず）を有する中空のパイプで構成されている。そして、ねじ棒１３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄが一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄに内装されている。

なお、これらのねじ棒１３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄと一対一組の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄは、一対一に対応しているので、ねじ棒１３ｃと支柱２ｃを代表して、以下に説明する場合がある。

ねじ棒１３ｃは、前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部１３１が支柱２ｃの上端から突出している。一方、ねじ棒１３ｃは、支柱２ｃの下端から突出する軸部に回転ハンドル１４を設けている。回転ハンドル１４を回転することにより、雄ねじ部１３１の突出量を調整できる。

実施形態による伐採装置１０は、円環状の把持部材８を備えている。把持部材８は、一対の第１上部板３ａ・３ｂの上方に位置する樹木Ｗを開閉自在に把持できる。又、雄ねじ部３１は、回転自在に連結された第１円環部材１３２を先端部に有している。一方、把持部材８は、略等間隔に配置された四つの第２円環部材８ａを外周に有している。

実施形態による伐採装置１０は、一端部が把持部材８に係止する四本の紐状部材８１を備えている。紐状部材８１は、フック８ｂを一端部に有している。フック８ｂは、第２円環部材８ａに係合自在に繋留することができる。又、紐状部材８１は、第１円環部材１３２を経由して（図３参照）、張力センサ３２の検出端に繋留される結合部を有している。

そして、実施形態による伐採装置１０は、四つのねじ棒１３ａ・１３ｂ・１３ｃ・１３ｄの進退量を適宜に調整して、樹木Ｗの姿勢を矯正することができる。又、張力センサ３２は、圧力計３３に接続しており、圧力計３３で紐状部材８１の張力を確認しながら、樹木Ｗの姿勢を矯正することができる。

［伐採装置の作用］
次に、実施形態による伐採装置１０の組立手順及び動作を説明しながら、伐採装置１０の作用及び効果を説明する。図１から図５を参照すると、伐採装置１０は、第１ユニットＬと第２ユニットＲを予め、組み立てておくことが好ましい。

第１ユニットＬは、基板１ａ、一組の支柱２ａ・２ｂ、第１上部板３ａ、中間板４ａ、第２上部板５ａなどを構成品とする組立体である。一方、第２ユニットＲは、基板１ｂ、一組の支柱２ｃ・２ｄ、第１上部板３ｂ、中間板４ｂ、第２上部板５ｂなどを構成品とする組立体である。

そして、伐採地では、第１上部板３ａと第１上部板３ｂをボルト９ａで結合すると共に、第２上部板５ａと第２上部板５ｂをボルト９ｂで結合する。なお、ボルト９ａ及びボルト９ｂは、伐採装置１０の背面側にも設けている（図２参照）。

更に、一対の回転ハンドル１ｆ・１ｆを一方の方向に回転して、一対の基板１ａ・１ｂを結合すると共に、４本のアンカー１ｇを地中に打ち込んで、伐採装置１０の設置が完了する。実施形態による伐採装置１０は、第１ユニットＬと第２ユニットＲを樹木Ｗの周囲から囲うように設置できるので、組み立てが容易であるというメリットがある。

次に、実施形態による伐採装置１０の動作を説明する。図１２は、前記実施形態による伐採装置を正面から観た概略図であり、伐採装置の動作を示す状態変化図である。

なお、図１２では、一対の基板１ａ・１ｂを含む装置構成を固定部１、一対の中間板４ａ・４ｂを含む装置構成を着脱部４として説明する。又、図１２では、一対の第１上部板３ａ・３ｂを含む装置構成を第１制動部３、一対の第２上部板５ａ・５ｂを含む装置構成を第２制動部５として説明する。

又、実施形態による伐採装置１０に備わる空気圧機器は、エンジンなどの動力源で稼動されたポンプ（図示せず）を空気源として作動する。又、これらの空気圧機器は、エンジンなどの動力源で稼動された電源に接続された、電磁弁を含む制御部（図示せず）で制御される。そして、伐採装置１０の遠隔に配置された操作ボックス（図示せず）で、伐採装置１０の動作が操作されることが好ましい。

図１２を参照すると、図１２（Ａ）は、伐採装置１０をセットした状態図であり、固定部１は、樹木Ｗの根元を挟持（ロック）している。そして、固定部１は、伐採作業が終了するまで、樹木Ｗの根元を挟持（ロック）している。又、図１２（Ａ）では、着脱部４が樹木Ｗの上部を挟持（ロック）している。更に、第１制動部３及び第２制動部５は、樹木Ｗの上部を挟持（ロック）している。

図１２（Ａ）に示された状態で、固定部１と着脱部４の範囲内で、樹木Ｗをその根元から所定の長さにチェーンソー７で切断する（玉切りする）。そして、玉切りされた樹木Ｗを排除する（第１工程）。

図１２（Ｂ）は、玉切りされた樹木Ｗが排除された状態図である。なお、図１２（Ｂ）では、着脱部４が樹木Ｗの上部をロックしている。更に、第１制動部３及び第２制動部５は、樹木Ｗの上部をロックしている。

次に、図１２（Ｃ）に示されるように、受け板６を着脱部４の下段に設置する。そして、着脱部４のロックを解除すると、第１制動部３及び第２制動部５で制動されながら、切断された樹木Ｗが受け板６に設置される。なお、樹木Ｗが受け板６に設置されない場合は、第２制動部５の制動を解除してもよい。

図１２（Ｄ）は、切断された樹木Ｗが受け板６に案内されながら下降している状態図である。図１２（Ｄ）では、着脱部４のロックが解除され、第１制動部３及び第２制動部５は樹木Ｗを制動している。又、受け板６は、ラチェット装置６０が作用しているので、樹木Ｗの自重による落下速度が減速されている。そして、切断された樹木Ｗを樹木Ｗの根元に落下させる（第２工程）。なお、図１２（Ｄ）では、状況に応じて、緊急停止装置６０ｓを稼動することもできる。

次に、受け板６が所定の位置まで下降した段階で、着脱部４で樹木Ｗをロックして、受け板６を退避させる。次に、着脱部４のロックを解除して、切断された樹木Ｗを樹木Ｗの根元に落下させる。

図１２（Ｅ）は、切断された樹木Ｗが樹木Ｗの根元に当接した状態図である。図１２（Ｅ）に示された状態では、着脱部４が樹木Ｗの上部をロックしている。更に、第１制動部３及び第２制動部５は、樹木Ｗの上部をロックしている。そして、着脱部４の下段で樹木Ｗを切断する。

次に、図１２（Ｆ）に示されるように、玉切りされた樹木Ｗを排除する（第３工程）。以降、図１２（Ｂ）に示された状態から図１２（Ｆ）に示された状態を繰り返して、樹木Ｗを伐採する。

このように、本発明の実施形態による伐採方法は、伐採装置１０を用いて、立ち木状態の樹木を囲うように矢倉状に構成し、樹木の根元から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除した後に、樹木を自重で落下させて、順次、玉切りを繰り返すことにより、特定の樹木を立ち木の状態で、根切り伐採できる。

次に、小偏心木を矯正する動作を説明する。図１３は、前記実施形態による伐採装置を正面から観た概略図であり、小偏心木を矯正する動作を示す状態変化図である。

図１３（Ａ）は、切断された樹木Ｗが受け板６に設置された状態図である。図１３（Ａ）では、着脱部４が樹木Ｗの上部をロックしている。又、第１制動部３及び第２制動部５は、ロックを解除している。

最初に、４本の支柱２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄの上部に設けた雄ねじ部１３１（図１参照）の突出量を同じに設定する。次に、目視又は左右の圧力計３３・３３の指針を比較して、樹木Ｗの傾き度合い（偏心量）を確認する。

次に、図１３（Ａ）に示されるように、張力の大きい右側の一組の紐状部材８１・８１を引っ張るべく、右側の一組の雄ねじ部１３１・１３１の突出量を低減する。具体的には、一組の回転ハンドル１４・１４を回転する（図２参照）。

図１３（Ｂ）は、切断された樹木Ｗの姿勢が矯正された状態図である。図１３（Ｂ）では、左右の圧力計３３・３３の指針が略同じになったことから、切断された樹木Ｗの姿勢が矯正されたことが確認できる。そして、図１２（Ｄ）に示された以降の伐採作業を続行する。

図１３（Ｃ）は、切断された樹木Ｗが受け板６に設置された状態図であり、切断された樹木Ｗが右側に傾いている。図１３（Ｄ）は、右側に傾いていた樹木Ｗが矯正された状態図である。なお、矯正手順は、前述と同様なので、説明は割愛する。

このように、本発明の実施形態による伐採方法は、伐採装置１０を用いて、小偏心した樹木Ｗの姿勢を矯正しつつ、順次、玉切りを繰り返すことができる。

次に、傾斜地に立ち木する樹木を伐採する手順を説明する。図１４は、前記実施形態による伐採装置を用いて、傾斜地に立ち木する樹木を伐採する手順を示す状態変化図である。

図１４（Ａ）は、伐採装置１０を用いて、樹木Ｗから玉切りされた丸太Ｍを排除した状態図である。図１４（Ａ）を参照すると、実施形態による伐採装置１０を用いて伐採すれば、樹木Ｗを垂直に抜き切りが可能なため、架空送電線（架空線又は送電線）Ｄに接触（接近）することがないので、安全である。

又、図１４（Ａ）を参照すると、実施形態による伐採装置１０を用いて伐採すれば、樹木Ｗが周辺木に「かかり木」になる心配がないので安全である。

図１４（Ｂ）は、伐採装置１０を用いて、樹木Ｗから玉切りされた丸太Ｍを更に排除した状態図である。図１４（Ｃ）は、伐採装置１０を用いて、樹木Ｗから丸太Ｍを更に排除した状態図であり、丸太Ｍを整列している。図１４（Ｄ）は、伐採装置１０を用いた伐採作業が終了した状態図であり、複数の丸太Ｍ及び残余の樹木が整理されている。

図１４（Ｂ）から図１４（Ｄ）を参照すると、実施形態による伐採装置１０を用いて伐採すれば、周辺木を伐採する必要が無くなり、伐採作業の効率化によるコストダウンも可能である。

又、図１４（Ｂ）から図１４（Ｄ）を参照すると、実施形態による伐採装置１０を用いて伐採すれば、樹木Ｗを垂直状態で切断しながら、玉切り・枝打ちが可能なため、伐採された樹木Ｗの整理が容易である。

実施形態による伐採装置１０を用いて伐採すれば、周辺伐採の必要が無いため、伐採装置１０の組み立て及び解体を考慮しても、伐採の作業量を確実に減少できる。

本発明の実施形態による伐採装置１０は、複動形シリンダ及びローラを用いた「制動手段」を開示したが、「制動手段」は、一対のキャタピラ装置を用いてもよく、ジャッキ形のリンク装置を用いてもよい。

又、本発明の実施形態による伐採装置１０は、地中に打ち込まれる複数のアンカーと樹木の根元を挟持する固定部で支持されているが、アンカーを用いることなく、固定部を２段に構成して、樹木の根元で伐採装置１０を支持するようにしてもよい。

更に、本発明の実施形態による伐採装置１０及び伐採方法は、樹木を伐採することに限定されない。本発明の実施形態による伐採装置１０及び伐採方法は、チェーンソーをサンダーなどの工具に取り替えることで、竹木・木柱・電柱の除却にも採用できる。

１ａ・１ｂ 一対の基板
１ｃ・１ｄ 一対の第１押圧板
２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ 一対一組の支柱
３ａ・３ｂ 一対の第１上部板
３ｃ 複動形シリンダ（第１制動手段）
４ａ・４ｂ 一対の中間板
４ｃ・４ｄ 一対の第２押圧板
１０ 伐採装置
３１ｃ ローラ（第１制動手段）
Ｗ 樹木

Claims (7)

1. 立ち木状態の樹木をその根元から所定の長さに順次、切断する伐採装置であって、
   樹木の根元を横断するように囲う、分離可能な一対の対向する基板と、
   これらの基板のそれぞれの両翼から起立する一対一組の支柱と、
   これらの支柱の上端部に支持され、樹木の上部を横断するように囲う、分離可能な一対の対向する第１上部板と、
   前記基板と前記第１上部板との間に配置され、一対一組の前記支柱の中間部に支持される分離可能な一対の対向する中間板と、を備え、
   前記基板は、樹木の略中心に向かって押圧する第１押圧板を有し、
   前記第１上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第１制動手段を有し、
   前記中間板は、樹木を着脱可能に進退する第２押圧板を有し、
   一対の前記基板と一対の前記中間板との間で樹木が切断される伐採装置。
2. 一対の前記第１上部板と一対の前記中間板との間に配置され、樹木の上部を横断するように分離された一対の第２上部板を更に備え、
   前記第２上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第２制動手段を有し、
   一対一組の前記第２制動手段は、一対一組の前記第１制動手段に連動する請求項１記載の伐採装置。
3. 一対の前記基板と一対の前記中間板との間に略水平状態で配置され、切断された樹木が搭載されて下降する略矩形の受け板を更に備え、
   前記受け板は、一対一組の前記支柱に連結するラチェット装置を四隅に有し、
   これらのラチェット装置は、切断された樹木の自重による落下速度を減速させる請求項１又は２記載の伐採装置。
4. 前記支柱の外方に前記基板の一隅から起立する第１軸部材と、
   一端部がこの第１軸部材に着脱自在に連結し、他端部に前記受け板を支持する進退回転アームと、を備える請求項３記載の伐採装置。
5. 前記支柱の外方に前記基板の一隅から起立する第２軸部材と、
   一端部がこの第２軸部材に着脱自在に連結し、他端部にチェーンソーを支持する回転アームと、を備える請求項１から４のいずれかに記載の伐採装置。
6. 一対一組の前記支柱が上端部に雌ねじ部を有する中空のパイプからなり、
   前記支柱に内装されて前記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部が前記支柱の上端から突出すると共に、前記支柱の下端から突出する軸部に回転ハンドルを設けるねじ棒と、
   一対の前記第１上部板の上方に位置する樹木を開閉自在に把持する円環状の把持部材と、
   一端部が前記把持部材に係止する四本の紐状部材と、を備え、
   前記雄ねじ部は、第１円環部材を先端部に有し、
   前記把持部材は、略等間隔に配置された四つの第２円環部材を外周に有し、
   前記紐状部材は、一端部が前記第２円環部材に係合自在に繋留されるフックと、前記第１円環部材を経由して他端部が前記第１上部板に繋留される結合部と、を有し、
   四つの前記ねじ棒の進退量を調整して樹木の姿勢を矯正する請求項１から５のいずれかに記載の伐採装置。
7. 樹木の根元を横断するように挟持する分離可能な一対の対向する基板と、
   これらの基板のそれぞれの両翼から起立する一対一組の支柱と、
   これらの支柱の上端部に支持され、樹木の上部を横断するように分離可能な一対の対向する第１上部板と、
   前記基板と前記第１上部板との間に配置され、一対一組の前記支柱の中間部に支持される分離可能な一対の対向する中間板と、を備え、
   前記基板は、樹木の略中心に向かって押圧する第１押圧板を有し、
   前記第１上部板は、樹木の略中心に向かって押圧すると共に、樹木の自重による落下速度を減速させる一組の第１制動手段を有し、
   前記中間板は、樹木を着脱可能に進退する第２押圧板を有する伐採装置を用いて、立ち木状態の樹木をその根元から所定の長さに順次、切断する伐採方法であって、
   一対の前記第２押圧板を互いに進出した状態を維持しながら、一対の前記基板と一対の前記中間板の範囲内で樹木をその根元から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除する第１工程と、
   一対一組の前記第１制動手段を作動させながら、一対の前記第２押圧板を互いに後退して、切断された樹木を樹木の根元に自重による落下させる第２工程と、
   一対の前記第２押圧板を互いに進出した状態を維持しながら、一対の前記基板と一対の前記中間板の範囲内で切断された樹木を下端面から所定の長さに切断して、玉切りされた樹木を排除する第３工程と、を含み、
   前記第２工程と前記第３工程とが交互に繰り返される伐採方法。

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