JP2018130090A - 伐採装置及び伐採方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性が高く、幹の太さが異なる樹木に対し広範囲に適用可能であり、コンパクトに構成可能な伐採装置及び伐採方法を提供する。【解決手段】樹木１００を切断する伐採装置１であって、ワイヤー２０、ワイヤー２０を収容し周動させる本体２１、及び本体２１を樹木１００に固定する固定具２２を有するワイヤーソー１０と、ワイヤーソー１０を遠隔操作可能なリモコン１１と、を備え、ワイヤーソー１０は、樹木１００を切断すべく、ワイヤー２０が樹木１００の幹を囲むように固定具２２によって本体２１を樹木１００の幹に固定可能であるとともに、リモコン１１の操作によってワイヤー２０が樹木１００の幹に密着しながら樹木１００の幹周りに周動可能に構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、樹木伐採時に用いる伐採装置及び伐採方法に関する。

樹木の伐採は、作業員がチェーンソー等を使用して樹木に接近した状態で作業を行う必要があるため、倒れた樹木が作業員や電線等に接触することによる人身災害等の事故が多発している。

倒れた樹木が電線に接触したときの事故防止については、本出願人が出願した倒木ガードワイヤーによって実現可能である（特許文献１参照）。本倒木ガードワイヤーによれば、倒れた樹木が電線に接触すると樹木の重みで電線を碍子に固定している固定部材が切断され電線は断線することなく落下する。これにより電線の断線が防止され人身災害等の事故が抑制される。

また倒れた樹木が作業員に直撃することを防止すべく、遠隔操作可能な種々の伐採装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の伐採装置は、樹木を挟持する挟持装置と、コ字状の機枠の外周に帯鋸を周動可能に配置した切断装置とを備え、帯鋸の鋸刃を樹木に圧接させた状態で帯鋸を円弧上に回動させて樹木を切断する。

特開２０１０−２２６８２４号公報 特開２００６−１０９８１４号公報

特許文献２に記載の伐採装置によれば、遠隔操作によって樹木の伐採作業が可能となり、作業員に対する倒れた樹木の直撃を防止可能である。しかしながら特許文献２に記載の伐採装置では、樹木の切断時にコ字状の機枠の開口部を樹木が通過可能な大きさに構成する必要があり、機枠の幅を切断する樹木の幹の太さよりも大きくする必要がある。このため幹が太い樹木にも適用しようとすると装置が大型化し山間部での運搬が難しくなる。

本発明の目的は、安全性が高く、幹の太さが異なる樹木に対し広範囲に適用可能であり、コンパクトに構成可能な伐採装置及び伐採方法を提供することである。

本発明は、樹木を切断する伐採装置であって、ワイヤー、前記ワイヤーを収容し周動させる本体、及び前記本体を樹木に固定する固定具を有するワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを遠隔操作可能なリモコンと、を備え、前記ワイヤーソーは、樹木を切断すべく、前記ワイヤーが樹木の幹を囲むように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定可能であるとともに、前記リモコンの操作によって前記ワイヤーが樹木の幹に密着しながら樹木の幹周りに周動可能に構成されていることを特徴とする伐採装置である。

また本発明の伐採装置において、前記ワイヤーソーは、切断した樹木が倒れるときに前記本体に衝突しないように切断した樹木をガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする。

また本発明は、前記伐採装置を使用して樹木を切断する伐採方法であって、樹木の幹に追い口を設けるステップと、前記本体の前記ワイヤーの繰出し位置及び前記固定具が前記追い口よりも低い位置になるように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定するステップと、前記ワイヤーで樹木の幹を囲み前記ワイヤーを前記追い口に掛止させるステップと、前記リモコンの操作によって前記ワイヤーを樹木の幹周りに周動させるステップと、を含むことを特徴とする伐採方法である。

また本発明は、前記伐採装置を使用して樹木を切断する伐採方法であって、樹木の幹に受け口を設けるステップと、前記固定具が前記受け口よりも低い位置、かつ前記本体の前記ワイヤーの繰出し位置が前記受け口と同じ高さ又は前記受け口よりも高い位置になるように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定するステップと、前記ワイヤーで樹木の幹を囲み前記ワイヤーを前記受け口に掛止させるステップと、前記リモコンの操作によって前記ワイヤーを樹木の幹周りに周動させるステップと、を含むことを特徴とする伐採方法である。

本発明の伐採装置によれば、リモコンによる遠隔操作により樹木を切断可能なので、樹木切断時に作業員が樹木から距離をとることが可能であり安全性が向上する。また本伐採装置は、ワイヤー及び固定具を樹木の幹の周囲に設置可能であればよく、幹の太さが異なる樹木に対し広範囲に適用可能である。また本体の大きさが樹木の幹の太さに依存しないので、装置全体をコンパクトに構成可能である。

また本発明の伐採方法によれば、切断した樹木が追い口を設ける方法では追い口の反対側、受け口を設ける方法では受け口側に、より確実に倒れるように追い口又は受け口とワイヤーソーとの位置関係が決められているので、作業員は、倒れた樹木が直撃することをより確実に回避可能である。

本発明の第１実施形態の伐採装置１のワイヤーソー１０を樹木１００に設置した状態を示す図である。 図１の状態から樹木１００を切断する過程を示す図である。 図２の横断面図である。 図１の状態から樹木１００を切断する過程を示す図である。 図４の横断面図である。 図１の状態から樹木１００を切断する過程を示す図である。 図１の状態から樹木１００が倒れた後の横断面図である。 本発明の第１実施形態の伐採装置１による樹木１００の伐採方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態の伐採装置１のワイヤーソー１０を図１とは異なる方法で樹木１００に設置した状態を示す図である。 図９の状態における伐採方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の伐採装置２のワイヤーソー４０によって樹木１００を切断した状態を示す図である。

図１は、本発明の第１実施形態の伐採装置１のワイヤーソー１０を樹木１００に設置した状態を示す図である。図２、図４、図６は、図１の状態から樹木１００を切断する過程を示す図である。図３、図５は、それぞれ、図２、図４の横断面図である。図７は、図１の状態から樹木１００が倒れた後の横断面図である。図８は、本発明の第１実施形態の伐採装置１による樹木１００の伐採方法を示すフローチャートである。図９は、本発明の第１実施形態の伐採装置１のワイヤーソー１０を図１とは異なる方法で樹木１００に設置した状態を示す図である。図１０は、図９の状態における伐採方法を示すフローチャートである。

なお図２、図４、図６では、符号の一部、図３、図５、図７では、固定具２２を省略している。また図３、図５において、樹木１００の斜線ハッチングは、まだ切断されていない部分を示している。

第１実施形態の伐採装置１は、遠隔操作によって樹木を切断可能とする伐採装置であり、ワイヤー２０、ワイヤー２０を収容し周動させる本体２１、及び本体２１を樹木に固定する２つの固定具２２を有するワイヤーソー１０と、ワイヤーソー１０を遠隔操作可能なリモコン１１とを備えている。

ワイヤー２０は、例えば、公知のワイヤーソーで使用されるダイヤモンドワイヤーであり、樹木１００に密着して周動するときの摩擦力で樹木１００を切断する。

本体２１は、ワイヤー２０を収容可能な直方体の筐体３４を有し、筐体３４の内部にワイヤー２０を周動させるワイヤー駆動機構を備えている。なお筐体３４の形状は、特定の形状に限定されるものではなく、例えば、樹木１００に接する面が樹木１００の幹に沿うような曲面に形成されていてもよい。また本体２１は、適宜、バッテリー等の電源を備える。

本体２１のワイヤー駆動機構は、ワイヤー２０の巻取り及び繰出しを行う２つのボビン３２、３３と、各ボビン３２、３３に連結されたワイヤー２０巻取り用の２つのモーター（図示省略）とを備え、モーターによって一方のボビン３２（又は３３）を回転させることで他方のボビン３３（又は３２）からワイヤー２０を巻取るように構成されている。またボビン３２、３３は、樹木１００の幹を囲むようにワイヤー２０を設置可能に本体２１（モーター）に対して着脱可能に構成されている。

樹木１００の切断時には、ワイヤー２０で樹木１００の幹を囲んだ状態でモーターによって一方のボビン３３（又は３２）から他方のボビン３２（又は３３）にワイヤー２０を巻取ることでワイヤー２０を樹木１００の幹に密着させた状態で樹木１００の幹周りに周動させ、周動時の摩擦力によって樹木１００を切断する（図３、図５、図７参照）。このためボビン３２、３３及びモーターは、樹木１００の切断時にワイヤー２０が常に樹木１００の幹に密着するように、巻取り時にワイヤー２０に一定の張力が働くように構成されている。本構成では、切断する樹木１００ごとに２つのボビン３２、３３が交互にワイヤー２０を巻取る。

なおワイヤー２０の巻取り時に巻取られる方のボビン３３（又は３２）に連結されているモーターは、例えば、クラッチ等の機構（図示省略）によりボビン３３（又は３２）から分離されるように構成されていてもよく、巻取られる方のボビン３３（又は３２）とともに回転して発電を行い発電した電力でバッテリーを充電するように構成されていてもよい。

また本体のワイヤー駆動機構は、モーターを１つとし、切断する樹木１００ごとにボビン３２、３３を入換えるように構成されていてもよい。この場合、ワイヤー２０の巻取り（周動）方向は一方向となる。さらにモーターを１つとし、一方のボビン３２（又は３３）をモーターに固定し、他方のボビン３３（又は３２）のみが本体２１に対して着脱可能に構成されていてもよい。このとき着脱可能な方のボビン３３に、例えば、ワイヤー２０巻取り用の手動ハンドル付巻取り機構（図示省略）が付加されていると樹木１００切断後のワイヤー２０の巻取り作業が容易となる。

さらに本体２１のワイヤー駆動機構は、例えば、モーター及び複数のプーリー（図示省略）を備え、ワイヤー２０をプーリーに装着しモーターによってプーリーを回転させてワイヤー２０を周動させるように構成されていてもよい。この場合、樹木１００の切断中にワイヤー２０が常に樹木１００に密着して周動するように、シリンダやバネ等（図示省略）を用いてワイヤー２０の張力を維持するように構成される。

固定具２２は、バックル３０を有し長さを調節可能なベルトであり、本体２１に固定されている。固定具２２を樹木１００の幹の周囲に巻付けて固定することで本体２１（ワイヤーソー１０）が樹木１００に固定される。なお固定具２２は、本体２１を樹木１００に着脱容易に固定可能であればよく、ベルトに限定されるものではない。

ワイヤーソー１０は、本実施形態の伐採装置１のような乾式のワイヤーソーであってもよく、冷却水や油を使用する湿式のワイヤーソーであってもよい。湿式のワイヤーソーを用いる場合には、本体２１に別途、タンク等（図示省略）を設ければよい。

リモコン１１は、作業員１１０の遠隔操作によってワイヤーソー１０の本体２１のワイヤー駆動機構のモーターを制御可能に構成されている。なおリモコン１１は、特定の構成のものに限定されるものではなく、遠隔操作によってワイヤー駆動機構のモーターを制御可能であればよく、例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等（図示省略）であってもよい。

次に図１から図８を用いて本実施形態の伐採装置１による樹木１００の伐採方法について説明する。まず切断する樹木１００に追い口１０１を設ける（ステップＳ１）。次に２つの固定具２２及び本体２１のワイヤー２０の繰出し位置３１が追い口１０１よりも低い位置となるように固定具２２を樹木１００の幹に取付け、本体２１（ワイヤーソー１０）を樹木１００に固定する（ステップＳ２）。このような配置とすることで樹木１００を斜めに切断することとなり、切屑が落下し易くなりワイヤー２０の切り口への食込みが防止されるとともに、より確実に樹木１００が追い口１０１の反対側に倒れるようになる。

本体２１を樹木１００に固定した後は、ワイヤー２０が巻取られている一方のボビン３３を本体２１から外し、ワイヤー２０を追い口１０１に掛止させつつワイヤー２０で樹木１００の幹の周囲を囲み、再度、ボビン３３を本体２１に装着する（ステップＳ３、図１から図３参照）。ここまでの手順は、作業員１１０が樹木１００周辺において手動で行う。

ワイヤーソー１０の準備完了後、作業員１１０は、樹木１００が倒れる方向とは反対側である追い口１０１側の安全な場所に離れ、リモコン１１を使用して遠隔でワイヤー駆動機構のワイヤー２０が巻取られていない方のボビン３２に連結されているモーターを駆動させる。ワイヤー駆動機構のモーターが駆動すると、ワイヤー２０がボビン３２に巻取られて樹木１００の幹周りに周動し、ワイヤー２０の摩擦力によって樹木１００が徐々に切断される（ステップＳ４、図２から図７参照）。

樹木１００の幹が最後まで切断されると、樹木１００が追い口１０１の反対側に倒れる（ステップＳ５）。なお本体２１（筐体３４）は、万が一、倒れた樹木１００が直撃しても破損しない強度で形成されていることが好ましい。樹木１００が倒れた後は、固定具２２を樹木１００の残った幹から外し、ワイヤーソー１０を樹木１００から撤収する（ステップＳ６）。なおワイヤー駆動機構のモーターは、ワイヤー２０の巻取りが終了すると自動停止するように構成されていることが好ましい。

次に図９、図１０を用いて本実施形態の伐採装置１による樹木１００の別の伐採方法について説明する。まず切断する樹木１００に受け口１０２を設ける（ステップＳ１１）。次に２つの固定具２２が受け口１０２よりも低い位置、かつワイヤー２０の繰出し位置３１が受け口１０２と同じ高さ又は受け口１０２よりも高い位置になるように固定具２２を樹木１００の幹に取付け、本体２１を樹木１００に固定する（ステップＳ１２）。このような配置とすることで、より確実に樹木１００が受け口１０２側に倒れるようになる。またワイヤー２０の繰出し位置３１を受け口１０２よりも高い位置とすると、樹木１００を斜めに切断することとなり、切屑が落下し易くなりワイヤー２０の切り口への食込みが防止される。

本体２１を樹木１００に固定した後は、ワイヤー２０が巻取られている一方のボビン３３を本体２１から外し、ワイヤー２０を受け口１０２に掛止させつつワイヤー２０で樹木１００の幹の周囲を囲み、再度、ボビン３３を本体２１に装着する（ステップＳ１３、図９参照）。ここまでの手順は、作業員１１０が樹木１００周辺において手動で行う。

ワイヤーソー１０の準備完了後、作業員１１０は、樹木１００が倒れる方向とは反対側である受け口１０２の反対側の安全な場所に離れ、リモコン１１を使用して遠隔でワイヤー駆動機構のワイヤー２０が巻取られていない方のボビン３２に連結されているモーターを駆動させる。ワイヤー駆動機構が駆動すると、ワイヤー２０が樹木１００の幹周りに周動し、ワイヤー２０の摩擦力によって樹木１００が徐々に切断される（ステップＳ１４）。

樹木１００の幹が最後まで切断されると、樹木１００が受け口１０２側に倒れる（ステップＳ１５）。樹木１００が倒れた後は、固定具２２を樹木１００の残った幹から外し、ワイヤーソー１０を樹木１００から撤収する（ステップＳ１６）。

以上、本実施形態の伐採装置１によれば、作業員１１０が切断中の樹木１００に接近する必要がなく、伐採した樹木の直撃や枝の跳ね返り等による作業員１１０の被災を回避可能であり、作業の安全性を確保することができる。また樹木１００の切断時に樹木１００から予め距離をとることが可能であるとともに、切断した樹木１００が倒れる方向が明確なので、退避、監視、ロープ操作等の処置が容易となる。

また本実施形態の伐採装置１は、樹木１００の幹の太さに依らずコンパクトに構成可能なので、小型軽量化が可能であり山間部において容易に運搬可能である。

図１１（ａ）は、本発明の第２実施形態の伐採装置２のワイヤーソー４０によって樹木１００を切断した状態を示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の平面図である。なお図１１（ｂ）では、固定具２２を省略している。図１から図１０に示す第１実施形態の伐採装置１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。なお図１１（ａ）、（ｂ）では表れないが、第２実施形態の伐採装置２もリモコン１１を備える。

第２実施形態の伐採装置２は、第１実施形態の伐採装置１と基本的構成は同じであるが、切断した樹木１００が倒れるときに本体２１に衝突しないように切断した樹木１００をガイドするガイド手段であるガイド板４１をワイヤーソー４０の本体２１の上面に備えている。ガイド板４１の形状は、特定の形状に限定されるものではなく、樹木１００の幹の太さやガイド方向に応じて適宜、決めればよい。

またガイド板４１は、樹木１００の幹の太さやガイド方向に応じて形状や向きを変更可能に構成されていてもよく、本体２１に着脱可能に構成して異なる形状のガイド板（図示省略）と交換可能に構成されていてもよい。なお第２実施形態の伐採装置２のワイヤーソー４０と第１実施形態の伐採装置１のワイヤーソー１０とは、ガイド板４１の有無を除けば、他は同じである。

本実施形態の伐採装置２のように、ガイド手段を設けて倒れた樹木１００の本体２１への直撃を回避することで、本体２１（筐体３４）の強度要件を緩和可能であり、本体２１を軽量化することができる。

以上、第１、第２実施形態の伐採装置１、２を用いて、本発明の伐採装置及び伐採方法を説明したが、本発明の伐採装置及び伐採方法は、上記実施形態に限定されるものではなく要旨を変更しない範囲で変形することができる。例えば、ワイヤーソー１０を支持する架台やワイヤーソー１０を背負うための肩紐等を本体２１に設けてもよい。

また本発明の伐採装置において、ワイヤーソー１０、４０を高所に設置するための長尺な操作棒や昇降装置等（図示省略）を本体２１に一体的又は着脱可能に設けてもよい。

また上記実施形態では、ワイヤー駆動機構の動力源としてバッテリーを使用するが、バッテリーに代えてエンジンを用い、エンジン駆動の回転機構を設け、これによりボビン３２、３３を回転させてもよい。この場合もエンジンは、リモコンにより遠隔制御される。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。

１、２ 伐採装置
１０、４０ ワイヤーソー
１１ リモコン
２０ ワイヤー
２１ 本体
２２ 固定具
３１ 繰出し位置
４１ ガイド板
１００ 樹木
１０１ 追い口
１０２ 受け口

Claims (4)

1. 樹木を切断する伐採装置であって、
   ワイヤー、前記ワイヤーを収容し周動させる本体、及び前記本体を樹木に固定する固定具を有するワイヤーソーと、
   前記ワイヤーソーを遠隔操作可能なリモコンと、
   を備え、
   前記ワイヤーソーは、樹木を切断すべく、前記ワイヤーが樹木の幹を囲むように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定可能であるとともに、前記リモコンの操作によって前記ワイヤーが樹木の幹に密着しながら樹木の幹周りに周動可能に構成されていることを特徴とする伐採装置。
2. 前記ワイヤーソーは、切断した樹木が倒れるときに前記本体に衝突しないように切断した樹木をガイドするガイド手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の伐採装置。
3. 請求項１又は２に記載の伐採装置を使用して樹木を切断する伐採方法であって、
   樹木の幹に追い口を設けるステップと、
   前記本体の前記ワイヤーの繰出し位置及び前記固定具が前記追い口よりも低い位置になるように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定するステップと、
   前記ワイヤーで樹木の幹を囲み前記ワイヤーを前記追い口に掛止させるステップと、
   前記リモコンの操作によって前記ワイヤーを樹木の幹周りに周動させるステップと、
   を含むことを特徴とする伐採方法。
4. 請求項１又は２に記載の伐採装置を使用して樹木を切断する伐採方法であって、
   樹木の幹に受け口を設けるステップと、
   前記固定具が前記受け口よりも低い位置、かつ前記本体の前記ワイヤーの繰出し位置が前記受け口と同じ高さ又は前記受け口よりも高い位置になるように前記固定具によって前記本体を樹木の幹に固定するステップと、
   前記ワイヤーで樹木の幹を囲み前記ワイヤーを前記受け口に掛止させるステップと、
   前記リモコンの操作によって前記ワイヤーを樹木の幹周りに周動させるステップと、
   を含むことを特徴とする伐採方法。
   

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