JP2015223086A

JP2015223086A - 木材用連続伐採装置と連続把持装置

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Publication number: JP2015223086A
Application number: JP2014107984A
Authority: JP
Inventors: 博小野寺; Hiroshi Onodera; 力小野寺; Tsutomu Onodera
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-12-14

Abstract

【課題】本発明は、立木等の伐採装置に関し、従来における伐採装置においては、連続して立木などを把持して切断することができずに、伐採作業効率が悪いことが課題であって、それを解決することである。【解決手段】木を把持・伐採できる伐採装置であって、装置本体を構成するように形成された筐体２と、該筐体の背後に設けられ作業機のアームに連結されるアタッチメントと、前記筐体を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する爪が設けられてなる２つのハサミ３，４と、前記筐体の下部に設けられ前記ハサミで把持した木を切断する切断装置６とでなり、前記２つのハサミのうち、少なくとも一つのハサミは、木を連続して把持し切断できるように、当該一つのハサミを構成する爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されている木材用連続伐採装置１とするものである。【選択図】図１

Description

本発明は、立木や他の木材等を連続して複数伐採することができる木材用連続伐採装置と木材用連続把持装置に関するものである。

従来、木材、特に立木が生い茂っている場所を開発する場合、下記特許文献１〜４に記載された、木材用ハーベスタ、プロセッサ、伐採機などが知られている。

例えば、特許文献１に記載の木材用ハーベスタは、作業車に装備され木材の伐倒、枝打ち、玉切り作業が可能であり、木材を把持する把持部と、木材を切断する切断部と、前記把持部と異なる位置に配置された枝打ち用の枝打ち部と、該枝打ち部と把持部との長さ方向距離を変えるスライド部と、スライド量を検知する検知部とを備えてなるものである。

また、特許文献２に記載のハーベスタ又はプロセッサは、２つの本体を有し、一方の本体には木の枝払い要素と木のすべりを防止する把持面がある把持要素があり、他方の本体には木の支持要素がある、ストローク型の伐採機である。

更に、特許文献３に記載の木材伐採機は、互いに対向して連結された２つの送り装置と、ストッピングブレードと、切断用の切断装置とを備えてなり、前記送り装置のフレームは関節連結アームに取付けられ、送り装置は、駆動刃車、回転部材、複数列のリンクからなるローラチェーンである。

特許文献４に記載の伐採機は、油圧シリンダーで開閉されるアームに各切断刃が設けられ、一方の切断刃のカッテイングエッジを凸形状に形成し、他方の切断刃のカッテイングエッジを凹形状に形成する。前記凹凸のカッテイングエッジにより樹木の把持と滑り出しを防止する。

国際公開ＷＯ２００８／０４７４５０号公報特開２００９−２４７３５３号公報特表２００１−５２３４４５号公報特開平０７−１４７８５０号公報

しかし、従来の立木伐採用のハーベスタ、伐採機においては、例えば、伐採機を作業機のアーム端部に取付けるアタッチメントの取付け部が、ピン１本で吊持させる構造なので、伐採機の本体がグラグラするのと、木を伐採した後に伐採機と共に木が倒れてしまう。この場合、作業機などに対して安全な方向に木を倒すには最善の注意が必要となる。

また、立木や木材を１本毎に把持して伐採する構造なので、木を１本、１本で、順番に把持し伐採する必要がある。即ち、連続して立木等を把持・伐採することが不可能である。そのほか、油圧カッターで伐採したり、チェーンソーで伐採したりすると、伐採した後にフォーク等で木材を掴み集める作業が必要であって、手間が掛かることになる。本発明に係る木材用連続伐採装置と木材用連続把持装置は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る木材用連続伐採装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
木を把持・伐採できる伐採装置であって、装置本体を構成するように形成された筐体と、該筐体の背後に設けられ作業機のアームに連結されるアタッチメントと、前記筐体を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する爪が設けられてなる２つのハサミと、前記筐体の下部に設けられ前記ハサミで把持した木を切断する切断装置とでなり、前記２つのハサミのうち、少なくとも一つのハサミは、木を連続して把持し切断できるように、爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されていることである。

前記筐体の上部に、伐採対象の木を前記筐体を支持している作業機から遠ざける方向に押しつけるガードが設けられていることである。

前記ガードは筐体の上部に着脱自在であって、前記ガードの下端と筐体の上端との間に高さ延長部材を介在させることで、長さ変更が可能であることを含むものである。

更に、前記筐体とアタッチメントとの間に、両者を連結する軸の回りに回転できる旋回装置が設けられていることである。

本発明に係る木材用連続把持装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、
木を把持できる把持装置であって、装置本体を構成するように形成された筐体と、該筐体の背後に設けられ作業機のアームに連結されるアタッチメントと、前記筐体を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する爪が設けられてなる２つのハサミとでなり、前記２つのハサミのうち、少なくとも一つのハサミは、木を連続して把持できるように、爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されていることである。

前記筐体とアタッチメントとの間に、両者を連結する軸の回りに回転できる旋回装置が設けられていることを含むものである。

本発明の立木連続伐採装置と、木材用連続把持装置とによれば、２本のハサミで立木や木材を、連続して複数本保持することができる。そして、把持装置に切断装置が付属してあれば立木などを連続して伐採することができるものである。それにより、伐採作業が効率的になり作業能率が向上する。

また、ガードにより、切断装置の回転刃が立木に入り易くなり、切れ味が良くなると共に、作業者・作業機側に立木が倒れないよう防御できて、作業の安全性も向上する。更に、ガードの位置を上下方向に適宜に変更でき、立木などの高さ条件に対応可能となり、作業的にも都合が良い。

旋回装置により、伐採した木材を安全に横にすることができる。山の傾斜条件により、立木の伐採をした後に適宜な斜面に木材を横倒しすることができるので、作業者の安全性や、伐採作業の安全性を確保することができる、と言う優れた効果を奏するものである。

本発明に係る木材用連続伐採装置１の正面図である。同本発明の木材用連続伐採装置１の、作業機のアームに取り付けた状態の側面図である。同本発明に係る木材用連続伐採装置１の平面図である。同木材用連続伐採装置１における旋回装置の作用を示す、側面と正面との方向から見た説明図である。同木材用連続伐採装置１におけるガードを長さ変更する場合の使用状態説明図（Ａ），（Ｂ）である。同木材用連続伐採装置１におけるガードの使用状態説明図である。同木材用連続伐採装置１における２つのハサミのそれぞれの一部平面図（Ａ），（Ｂ）である。同木材用連続伐採装置１で立木を伐採する場合の最初の段階の説明図である。同木材用連続伐採装置１で立木を伐採する時の、上のハサミが立木を把持した状態の平面図（Ａ）、下のハサミが立木を把持した状態の平面図（Ｂ）、最初の立木を伐採する時の様子を示す説明図（Ｃ）である。同木材用連続伐採装置１で最初の立木を伐採した後、次の立木の伐採に行く状態における、上のハサミが立木を把持している状態の平面図（Ａ）、下のハサミが立木を把持している状態の平面図（Ｂ）、次の立木を伐採する時の様子を示す説明図（Ｃ）である。同木材用連続伐採装置１で次の立木を掴む場合の、上のハサミが開いた状態の平面図（Ａ）、下のハサミが最初の立木を把持している状態の平面図（Ｂ）、その様子を示す説明図（Ｃ）である。同木材用連続伐採装置１で、上のハサミが立木を掴んだ状態の平面図（Ａ）、下のハサミが次の立木に当たっている状態の平面図（Ｂ）、その様子を示す説明図（Ｃ）である。同木材用連続伐採装置１で、上のハサミが２本の立木を掴んでいる状態の平面図（Ａ）、下のハサミが２本目の立木を避けてその外側に展開しようとして先のハサミが内側に曲がっている状態の平面図（Ｂ）、その状態の様子を示す説明図（Ｃ）である。同同木材用連続伐採装置１で、上のハサミが２本の立木を掴んでいる状態の平面図（Ａ）、下のハサミが２本目の立木その外側に展開して先の爪が外側に開いた状態の平面図（Ｂ）、その状態の様子を示す説明図（Ｃ）である。同木材用連続伐採装置１で、上のハサミが２本の立木を掴んでいる状態の平面図（Ａ）、下のハサミが２本目の立木を把持している状態の平面図（Ｂ）、また、次の立木（３本目）を伐採しようとしている状態の様子を示す説明図（Ｃ）である。

本発明に係る立木連続伐採装置１は、図１に示すように、筐体２に木材を把持する２つのハサミを設けて、少なくとも一つのハサミが、爪の一部を内側に曲がる（中折れする）ものであり、連続して立木・木材等を把持して伐採することができる様にしたものである。なお、切断装置を筐体２から除けば、木材用連続把持装置１ａ（図示せず）ともなるので、以下は、木材用連続伐採装置１を代表させて説明する。

本発明に係る木材用連続伐採装置１は、図１乃至図３に示すように、立木１１や伐採された木材等である木を把持・伐採できる伐採装置である。この木材用連続伐採装置１における装置本体を構成するように、鋼材などで木等に沿うように細長く形成された筐体２と、該筐体２の背後に設けられ作業機（図示せず）のアーム１０に連結されるアタッチメント２ａと、前記筐体２を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する一対の爪が設けられてなる２つのハサミ３，４と、前記筐体２の下部に設けられ前記ハサミ３，４で把持した木を切断する、着脱自在な保護カバー５を有した切断装置６とでなる。以下、各部について説明する。

前記筐体２は、図示しない作業機のアーム１０に連結される。アタッチメント２ａにより、アーム１０とロッド１０ａとに２箇所で連結されて、上下方向において任意の状態に傾斜されるとともに、アーム１０の横移動・上下移動と共に移動される。

前記２つのハサミ３，４のうち、例えば、少なくとも一つのハサミ４は、木を連続して把持し切断できるように、爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されている。

具体的には、ハサミ４の当該爪は、図３及び図７に示すように、先手爪部４ａ、一の腕部４ｂ、二の腕部４ｃで構成される。又、関節部は、第二関節部４ｄ、第一関節部４ｅとである。これらの爪は、筐体２に回動自在に設けられた軸部３ｄ，４ｆにて、開閉手段である油圧シリンダー等の駆動源により、左右方向に回動されることで開閉される。

又、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記ハサミ３も、一の腕部３ａ、二の腕部３ｂで爪が構成され、関節部は第一関節部３ｃがある。前記２つのハサミ３，４は、両方とも関節部を２箇所にして構成しても良いし、上のハサミ３について関節部を２箇所にして、下のハサミ４について、関節部を１箇所にしても良い。要は、これらの２つのハサミ３，４で、連続して立木や木材等を把持できれば良いのである。

前記ハサミ３，４における爪である、一の腕部３ａ，４ｂ若しくは二の腕部３ｂ，４ｃをそれぞれの第１関節部３ｃ，４ｅで回動させる開閉手段である駆動源としては、例えば、油圧シリンダーとロッド、油圧モータ、などである。又、前記軸部３ｄ，４ｆについても同様である。

尚、ハサミ４における第二関節部４ｄにおいては、先手爪部４ａを内側に曲げて、中折れさせるには、一の腕部４ｂを外側に開くことで、外部の木等が先手爪部４ａの外側面に当接して、その抵抗力で内側に曲げられるのである。

よって、先手爪部４ａを内側に曲げる専用の駆動源は必要無いのである。その代わり、内側に曲げられた先手爪部４ａを、前記外部に当接した木等の抵抗力から開放された時に、外側に展開させる付勢力として、バネ等（図示せず）の戻し力が必要となる。

その戻しの際の停止位置決めとして、図７（Ｂ）に示すように、ストッパー４ｇが突設されており、前記バネ等で戻された先手爪部４ａの一部が前記ストッパー４ｇに当たり、中折れした先手爪部４ａが元の位置に復帰するのである。尚、この先手爪部４ａを、構造上の余裕があれば、開閉駆動手段を設けて、内外へ開閉させるようにしても良い。

次に、図１乃至図３、そして図６に示すように、前記筐体２の上部に、伐採対象の立木１１を前記筐体２を支持している作業機から遠ざける方向に押しつける、補強部７ａを有した三日月型のガード７が設けられている。

これにより、切断装置６の回転刃６ａが立木１１に食い込みやすくなり、切断作業の能率が向上する。また、図６に示すように、切断した立木１１が、作業機側に倒れるのを防止できて、安全性が向上するものである。

また、図５に示すように、前記ガード７は筐体２の上部に着脱自在であって、前記ガード７の下端と筐体２の上端との間に高さ延長部材７ｂを介在させることで、長さ変更が可能である。立木１１の太さや高さを考慮して、適宜に対応できるようになるものである。

更に、図２乃至図４に示すように、筐体２とアタッチメント２ａとの間に、両者を連結する軸の回りに回転駆動装置で回転できる旋回装置８が設けられている。これにより、伐採した立木１１を、安全に素早く斜面などに置くことができて、伐採された立木１１が不測の方向に倒れることを防止するものである。山での伐採作業が能率的になるものである。

木材用連続伐採装置１における切断装置6は、図１に示すように、回転刃６ａが回転軸に着脱自在に取付けられ、その回転軸は、例えば、油圧モータ等に直結されている。これにより、筐体の構成が簡易でコンパクトになるものである。

以上の様に、図１乃至図６に示した本発明に係る木材用連続伐採装置１を採用して、山の立木１１を連続して伐採する方法について説明する。図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、木材用連続伐採装置１の２つのハサミ３，４は、外側に大きく開いた状態である。

そして、図８に示すように、木材用連続伐採装置１が上下方向に沿って立ち、その状態で立木１１に向かって前進される。切断装置６は立木１１に接近した状態になると回転駆動される。

図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、木材用連続伐採装置１の上部のガイド７を立木１１に押し当て、切断装置６で切断しながら、一対の爪である一の腕部３ａ，３ａ，４ｂ，４ｂ、二の腕部３ｂ，３ｂ，４ｃ，４ｃをそれぞれ関節部・軸部で回転させて、ハサミ３，４で立木１１を把持する。

前記立木１１の伐採作業が終了したら、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、前記立木１１を把持したままで直ぐに、次の立木１１ａに木材用連続伐採装置１をアーム１０で移動する。切断装置６はその回転駆動を停止する（尚、停止させないで、連続回転駆動させて、次の立木１１ａに向かうこともある）。

図１１（Ａ，（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上のハサミ３を、一対の二の腕部３ｂ，３ｂを時計方向若しくは反時計方向に回転させて、大きく開く。下のハサミ４は、把持させた状態のままである。図１１（Ｃ）に示すように、切断装置６の回転刃６ａを再び回転駆動させて、木材用連続伐採装置１を次の立木１１ａに向けて、アーム１０で移動させる。

図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上のハサミ３で立木１１ａを把持させながら、切断装置５で切断する。下のハサミ４は、立木１１を把持したままであるが、立木１１ａが先手爪部４ａの外側に接近して、やがて当接する。

図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上のハサミ３の一対の爪（一の腕部３ａ，３ａ、二の腕部３ｂ，３ｂ）を開閉手段で立木１１，１１ａを把持するように閉じながら、下のハサミ４については、一対の、一の腕部４ｂ，４ｂと二の腕部４ｃ，４ｃとを、開閉手段で外側に回転させて、一対の爪を外へ拡げるようにする。

すると、下のハサミ４の一対の先手爪部４ａ，４ａが、その外側に当接している立木１１ａの抵抗力により、第二関節部４ｄを中心に付勢力に抗して内側に曲げられ、中折れする。

こうして、前記立木１１ａが立木１１に接近して、切断装置６で切断される。切断装置６の回転駆動を停止させる。図１４に示すように、前記立木１１，１１ａは、上のハサミ３で把持され、下のハサミ４は、立木１１ａから先手爪部４ａ，４ａが抜け出して、更に、バネ等の付勢力によって外側に回転してストッパー４ｇに当接して元の位置に戻され、中折れ状態から大きく開かれる。

次に、図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、上のハサミ３と下のハサミ４とで前記立木１１，１１ａは把持されて、木材用連続伐採装置１によって伐採されて持ち上げられる。

その後、次の立木を伐採するために、図１１に示す状態から続けて木材用連続伐採装置１を移動させても良いし、前記立木１１，１ａを山の斜面に、旋回装置８で回転させて安全に置くようにしても良い。このようにして、立木１１，１１ａの連続伐採作業が可能となり、作業能率が向上するものである。

本発明に係る木材用連続把持装置１ａについては図示していないが、前記木材用連続伐採装置１から、切断装置６を省いたものであり、木材等を切断できないでだけであり、木材等を連続して把持するものであり、その機構、作業手順・態様は前記木材用連続伐採装置１と同じである。

本発明に係る木材用連続伐採装置と連続伐採装置とによれば、山の立木の伐採や、製材所などにおける木材等の把持、移動、所定寸法に切断などの作業に広く適用できるものである。

１木材用連続伐採装置、１ａ木材用連続把持装置、
２筐体、２ａアタッチメント、
３ハサミ、３ａ一の腕部、
３ｂ二の腕部、３ｃ第一関節部、
３ｄ軸部、
４ハサミ、４ａ先手爪部、
４ｂ一の腕部、４ｃ二の腕部、
４ｄ第二関節部、４ｅ第一関節部、
４ｆ軸部、４ｇストッパー、
５保護カバー、
６切断装置、６ａ回転刃、
７ガード、７ａ補強部、
７ｂ延長部材、
８旋回装置、
１０アーム、１０ａロッド、
１１立木、１１ａ次の立木。

Claims

木を把持・伐採できる伐採装置であって、装置本体を構成するように形成された筐体と、該筐体の背後に設けられ作業機のアームに連結されるアタッチメントと、前記筐体を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する爪が設けられてなる２つのハサミと、前記筐体の下部に設けられ前記ハサミで把持した木を切断する切断装置とでなり、
前記２つのハサミのうち、少なくとも一つのハサミは、木を連続して把持し切断できるように、当該一つのハサミを構成する爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されていること、
を特徴とする木材用連続伐採装置。
筐体の上部に、伐採対象の木を前記筐体を支持している作業機から遠ざける方向に押しつけるガードが設けられていること、
を特徴とする請求項１に記載の木材用連続伐採装置。
ガードは筐体の上部に着脱自在であって、前記ガードの下端と筐体の上端との間に高さ延長部材を介在させることで、長さ変更が可能であること、
を特徴とする請求項２に記載の木材用連続伐採装置。
筐体とアタッチメントとの間に、両者を連結する軸の回りに回転できる旋回装置が設けられていること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の木材用連続伐採装置。
木を把持できる把持装置であって、装置本体を構成するように形成された筐体と、該筐体の背後に設けられ作業機のアームに連結されるアタッチメントと、前記筐体を鉛直方向に置いた場合にその上下において木の径方向に延設され木を把持するように開閉手段で開閉する爪が設けられてなる２つのハサミとでなり、
前記２つのハサミのうち、少なくとも一つのハサミは、木を連続して把持できるように、爪の一部を内側に曲げることのできる１以上の関節部を有して形成されていること、
を特徴とする木材用連続把持装置。
筐体とアタッチメントとの間に、両者を連結する軸の回りに回転できる旋回装置が設けられていること、
を特徴とする請求項５に記載の木材用連続把持装置。