JP3794992B2 - 樹木植付機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、林業、建設業（特に造園工事業）などにおいて、森林の復元、再生を図る森林造成工事に用いられる樹木植付機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
資源の有効活用、自然との共生、および自然環境への配慮という観点から、今後の森林造成工事においては、現況の自然林の活用と復元が重要となっている。
このような観点から、既存の樹木を移植することが行われているが、移植作業に手間がかかっていた。
【０００３】
このような移植作業を簡略化するため、専用の樹木移植機を用いて、樹木を掘り取り、そのままの状態で運搬して植え付ける工法が開発されている。
一般的にはグラブ型のバケット型を用いて、樹木の両側から土壌を挟みながら樹木を掘り取る移植機が一般的であったが、このときの作業により樹木が傷むことを防止するため、本発明者は、図６に示すような樹木移植機を考案し、特開２０００−２０１４８５号公報に開示している。
【０００４】
この樹木移植機７０は、重機の作業アームに装着して使用するものであって、左側面板７１、右側面板７２および背面板７３からなり底面部７４が開放されたバケット７５と、バケット７５の背面側からバケット７５内の底面部７４へスライド状に出し入れ可能な複数の爪材７６，８６を有するフォーク７７と、爪材７６に形成された肉厚の補強部７６ａと、バケット７５の左右両側面部分に配置されフォーク７７を直接駆動してスライドさせる油圧シリンダ７８と、ピンを介して作業アームに装着するためバケット７５の後部上面に設けられた連結板８０およびピン孔８４などを備えている。
【０００５】
また、バケット７５の左右側面部分に立設された支柱８５で支持された倒木防止部材８７，８９が、バケット７５の左右側面部分と背面部分に略水平に配置されている。また、左右に配置された爪材８６の側面部分には、側面補強板８１がそれぞれ取り付けられている。
【０００６】
フォーク７７は、バケット７５の左右両側面に配置された油圧シリンダ７８の伸縮動作によって、背面板７３の下縁部分から底面部７４にスライド状に出し入れされる。
側面補強板８１を備えることによって、土圧によるバケット７５の開きを防止して、フォークの保持力を高めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のグラブ型の移植機やフォークを進退させる樹木移植機は、植付時に底部のバケットやフォークを揺すりながら樹木を離脱させるため、根と土壌が一体的になって固まっている根鉢の部分が崩壊して根と土壌が分離し、枯損発生の原因となっている。
そこで本発明が解決しようとする課題は、根鉢の崩壊を防止して樹木の枯損を防止する樹木植付機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の樹木植付機は、重機などに装着して使用する樹木植付機において、背面板と、両側板およびこの両側板に接続されて底部を覆う底板を有し、前記背面板の後側から前側に進退可能で、前進したときには前記背面板の前側の両側部および前側の底部を囲んで搭載部を形成するバケットシェルとを備えている。
【０００９】
樹木を掘り取るときには、まず、重機を操作して、樹木の手前側に樹木植付機を配置し、バケットシェルを背面板に対して前進させ搭載部を形成する。次いで、樹木植付機を樹木側に移動させると、バケットシェルの両側板および底板が根鉢の両側および下側に嵌入する。そして、重機を操作して樹木植付機を上方に移動させることによって、樹木を根鉢ごと掘り取り、搭載部上に配置することができる。
【００１０】
次に、バケットシェルに保持されている樹木を植え付けるときには、樹木植付機を植え付け位置の手前側に配置した後、バケットシェルを背面板側に移動させると、根鉢もバケットシェルとともに移動しようとするが、根鉢が背面板に当接しているので、バケットシェルのみが根鉢の両側および下側から離脱する。
【００１１】
バケットシェルが両側板および底板で構成されているので、バケットシェルから落下する土壌の量が少なくなる。また、両側板が底板に接続されているので、バケットシェルの強度が増加して、変形が少なくなる。
【００１２】
また、本発明においては、前記バケットシェルの外側に、前記バケットシェルの両側板および底板を保持する両側部ガイド板および下部ガイド板を備えるとともに前記両側部ガイド板の上部を前記背面板に固定したホルダを設け、前記ホルダの外側部に、前記バケットシェルを進退させる駆動手段を設けることができる。これにより、下部ガイド板でバケットシェルを下側から保持して、両側部ガイド板によって両側で案内することができるとともに、両側部ガイド板および下部ガイド板を接続しているので、掘り取り時のバケットシェルの変形が防止される。
【００１３】
また、本発明においては、前記バケットシェルの前記底板の両側に、傾斜部をそれぞれ形成することが好ましい。
バケットシェル内の両側下部は、樹木の根の基端部から離れた位置にあるため、根が少なくなっている。底板の両側に傾斜部を形成することにより、無駄な土壌を掘削する必要がなくなり、掘り取った根鉢の重量が小さくなる。
また、傾斜部の深さが地表から浅くなるので、上方から加わる土圧が小さくなり、掘削時に必要な力が小さくなる。
【００１４】
また、本発明においては、前記バケットシェルの前記底板を左右に分割し、分割した前記底板を左右に間隔をあけて配置し、前記ホルダの前記下部ガイド板を、前記間隔を介して前記背面板に連結し、前記ホルダの底部に、土壌中に嵌入可能なストッパ部を設けることも可能である。
分割とは、完全に分離している場合の他、少なくとも搭載される根鉢の中心より前側の部分が分離している場合も含み、例えば、後端部が接続されている場合も含まれる。
前側とは、少なくとも後端部を除いた部分をいい、中央部とは、幅方向の中心線を含む部分をいう。
【００１５】
樹木の重量は土壌に加わり、特に根鉢の中心部分には最も大きな荷重が加わっている。バケットシェルの底板を分割して間隔をあけて配置することにより、背面板とホルダを連結して構造を強固にするとともに、最も大きな荷重が加わっている中心部分を避けてバケットシェルの底板を側方から嵌入することができる。
【００１６】
樹木の植付時においてバケットシェルを後退させるとき、ホルダは、逆に前進方向に力を受ける。ストッパ部を設けることにより、バケットシェルから引っ張られる力を土壌で受けることができ、ホルダが前進することが防止される。
また、ホルダの底部を、背面板に連結しているので、バケットシェルに加わる力を、ホルダおよび背面板の両方で受けることができる。
また、片方の側板と分割した底板がそれぞれ接続されているので、平板よりも曲げ強度が大きくなる。
【００１７】
また、本発明においては、前記背面板に、基端部を回動可能に取り付け、先側のＵ字状の開口部を上下に移動可能な樹木支持部を設けることもできる。非掘削時や、バケットシェルの前進時には、樹木支持部を上方に移動させておくと、掘削の邪魔にならず、また、樹木の掘削後に樹木支持部を下方に移動させると、Ｕ字状の開口部が樹木の幹に外嵌または外挿されるので、樹木の幹を任意の高さで保持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の樹木植付機の側面図、図２は同樹木植付機の平面図、図３は同樹木植付機の正面図、図４は同樹木植付機を正面上方からみた斜視図である。
本発明の樹木植付機は、重機１などのアーム２に装着して、樹木の掘り取りおよび植付に使用する装置である。
【００１９】
図１〜図４に示すように、樹木植付機３は、背面板４と、この背面板４の両側部を覆う両側板５，６および両側板５，６に接続されて底部を覆う底板７を有して前後に進退可能なバケットシェル８とを備えている。また、バケットシェル８の外側に、バケットシェル８の両側板５，６および底板７を保持する両側部ガイド板９，１０および下部ガイド板１１を備えるとともに両側部ガイド板９，１０の上部を背面板４にそれぞれ固定したホルダ１２を設け、ホルダ１２の外側部に、バケットシェル８を進退させる駆動手段の一例である油圧シリンダ１３を設けている。背面板４の前面および後面には、水平に配置されてホルダ１２との接続部を補強する補強板がそれぞれ２枚ずつ設けられている。
【００２０】
背面板４の下部は、縦置きした横長矩形板の下側両角部を面取りした形状に形成されている。両側端部２０，２１と下端部２２との間にそれぞれ設けられた面取り部１４，１５の角度は、下端部２２に対してそれぞれ１５０〜１６０°に形成されている。背面板の両側端部２０，２１、下端部２２および面取り部１４，１５には、後方に突出したフランジ部１６が形成されている。また、背面板４の上部は台形状に形成され、上部と下部は一体的に形成されている。
【００２１】
ホルダ１２は、正面から見て略Ｕ字状で前後に少し長く形成され、背面板４のフランジ部１６の外側に隙間をあけて配置されている。詳しく説明すると、ホルダ１２の側部ガイド板９，１０は、背面板４の両側部２０，２１の外側に平行に配置され、下部ガイド板１１は、背面板４の面取り部１４，１５、および下端部２２の外側に平行に配置されている。
背面板４の下端部２２は、ホルダ１２の下部ガイド板１１の中央部に連結部材２３によって固定されている。
【００２２】
バケットシェル８は、正面から見てホルダ１２を一回り小さく形成した略Ｕ字状で、前後方向の長さをホルダ１２より長く形成したものを幅方向の中央部で分割した形状、すなわち、断面略Ｌ字状に形成されている。
バケットシェル８の底板７は、幅方向の中央から左右に分割された分割底板１７，１８により構成されている。
分割底板１７，１８の後端部は、接続部によって一体的に接続されている。後端部を接続することにより、バケットシェル８が根鉢を支持しているときに、側板５，６に側方へ加わる力を接続部によって保持して、分割底板１７，１８の間の隙間が左右に開くことが防止される。
【００２３】
分割底板１７と側板５は一体的に形成されて、また、分割底板１８と側板６は一体的に形成されている。
バケットシェル８は、連結部材２３によって分割された背面板４およびホルダ１２の間の左右の隙間に、前後移動可能な状態で挿入されている。すなわち、分割底板１７，１８を左右に連結部材２３の幅より少し大きい、例えば３０ｃｍ程度の間隔をあけて配置している。
分割底板１７，１８の両外側部は、背面板４の面取り部１４，１５に沿って配置され、傾斜部２７，２８をそれぞれ形成している。
【００２４】
傾斜部２７，２８の下面には、前後方向に伸びる複数の突起部３５が形成されている。突起部３５は、ホルダ１２の下部ガイド板１１の上面に摺動するので、摺動面積が小さくなり、バケットシェル８の進退時の抵抗が小さくなる。
【００２５】
背面板４の後側上部には、正面から見て台形状、側方から見て三角形状の油圧配管等を収納した機械室１９が設けられている。ホルダ１２の両端部は、背面板４の両側端部２０，２１の上部と、機械室１９の両側下部にそれぞれ固定されている。また、機械室１９の後部には、重機１を回動可能に取り付けることができる取り付け部が形成されている。ホルダ１２は、機械室１９の底部と合わせて筒状に形成され、この内部に断面Ｕ字状のバケットシェル８が進退可能に配置されているので、バケットシェル８の保持強度は強くなっている。
【００２６】
背面板４は、ホルダ１２の前端から、ホルダ１２の前後方向の長さの約１／３程度後側に配置されている。
バケットシェル８は、最も後退したときには、前端位置をホルダ１２の前端位置に合わせ、後端をホルダ１２の後端より後側に突出させている。また、最も前進したときは、前端をホルダ１２の前端よりも突出させ、後端をホルダ１２の中心位置付近に配置している。このとき、バケットシェル８の後端位置は、背面板４のフランジ部１６の後端と同じ位置に配置されており、フランジ部１６によってバケットシェル８の保持強度を増加させ、滑らかに案内することができる。
バケットシェル８を最も前進させたときには、背面板４の前側の両側部および前側の底部を囲んで樹木の根鉢を搭載する搭載部４１が形成される。
【００２７】
バケットシェル８の突出時と後退時の長さの差（ストローク）は、後退時のバケットシェル８の前端から背面板４までの距離の２倍程度となっている。
樹木を植栽するときには、バケットシェル８を後退させても１／３の根鉢がバケットシェル８上に残ることになるが、樹木の重心は後退時のバケットシェル８の先端よりも先側にある。従って、このまま重機１を操作して、樹木植付機３全体を後方に下げると、バケットシェル８上の根鉢の１／３の部分は、すでにバケットシェル８の外側にある他の部分とともに地上に降りることになる。
バケットシェル８のストロークは、バケットシェル８の前端から背面板４までの距離以下であればよいが、本実施の形態のように２倍以上となるように配置することが好ましい。なお、背面板の位置をホルダの前端に合わせて配置することも可能である。
【００２８】
油圧シリンダ１３は、バケットシェル８の進退距離に合わせたストロークを有し、また、油圧シリンダ１３のロッドを縮めた時の長さと、ホルダ１２の長さは略等しく形成されている。
油圧シリンダ１３は、シリンダ部２９をホルダ１２に固定し、ロッド３０の先部をバケットシェル８の先端部に固定している。また、ロッド３０の先端部には、ロッドへの土の付着を防止するカバー部材３１が、ロッド３０とともに伸縮可能に設けられている。
【００２９】
カバー部材３１は、断面四角形の枠体３９と、この枠体の先端を塞ぐ蓋板部４０を有している。カバー部材３１の先端部は、バケットシェル８の幅方向に対する外側端が内側端に対して後側に配置されるように、かつロッドの進退方向に対して３０〜６０°程度傾斜して形成されているのでカバー部材３１全体がくさび形に形成され、土壌に嵌入するときの抵抗を小さくしている。また、カバー部材３１の上面は、幅方向の外側が下がるように傾斜している。かかる構成によって、カバー部材３１の上面に土が滞留しなくなるので、作業場所での土の飛散が少なくなり、また、作業後の樹木植付機３の清掃が簡単になる。
なお、ホルダ１２の側部ガイド板９，１０の先部には、カバー部材３１の進退をガイドするガイド部材３７が設けられている。
【００３０】
ホルダ１２の下部ガイド板１１の後端部には、背面板４に平行に配置され、土壌中に嵌入可能な複数の爪部を下端に備えたストッパ部３８が設けられている。
【００３１】
背面板４の上部前側には、樹木支持部３２が設けられている。
樹木支持部３２は、パイプ材を、角を丸めたＷ字状に形成し、両端部を背面板４に回動可能に固定している。樹木支持部３２の先側には、Ｕ字状の開口部３３が先側に開口して形成されているが、この開口部３３の直径は、移植される樹木の直径より少し大きく形成されている。樹木支持部３２を回動させると、開口部３３は、上下に移動することができる。
【００３２】
樹木支持部３２は、通常の状態では、上方に回動して背面板４に当接するように配置されている。樹木を掘り取った後に樹木支持部３２を下方に回動させると、樹木の幹に開口部３３が外嵌し、または隙間をあけて幹を囲み、樹木が倒れないように保持する。樹木支持部３２の回動角度は任意であり、また、任意の高さで固定できる。この構成により、樹木の幹を高い位置で支持することもでき、また、低い位置で支持することもできる。また、樹木の幹の太さに合わせて複数の樹木支持部を容易しておき、これを交換して使用することも可能である。
【００３３】
バケットシェル８の分割底板１７，１８の前側端部には、爪部３４が設けられている。爪部３４は、矩形の爪先を有する市販品の爪板を用いることができ、矩形の他にも三角形状の爪先を有するものやその他の形状を有するものを状況に合わせて使用することができる。爪部３４を設けることによって、爪部３４の先端に圧力が集中するので、固い地盤でも掘削することができる。
また、バケットシェル８の側板５，６の前側端部に爪部を取り付けることも可能で、かかる構成によって、掘削しようとする土壌の側部の掘削が容易になる。
【００３４】
次に、樹木植付機３の使用状態について説明する。
樹木植付機３は、Ｖ字状の載置面を備えた載置台上に載置され保管されている。載置台を用いることにより、取り付け部２６の取り付け穴の中心が水平に配置されるので、重機１のアーム２の取り付け時に傾きを調整しなくてもよくなり、作業時間が短縮する。
【００３５】
次いで、図１に示すように、油圧シリンダ１３の油圧配管を重機１の油圧供給部に接続する。このとき、油圧シリンダ１３のロッドは縮んだ状態になっている。そして、樹木植付機３を作業場所まで移動し、樹木の手前位置の土壌の地表面に樹木植付機３を配置し、油圧シリンダ１３のロッドを伸ばし、バケットシェル８を前進させ、背面板４の前側に搭載部４１を形成する。
【００３６】
次に、重機１を操作して、樹木植付機３を前進させると、バケットシェル８の側板５，６および分割底板１７，１８が樹木の下部の根鉢を囲んだ土壌に側方から嵌入する。
【００３７】
このとき、土壌に加わっている圧力は深さが深いほど大きくなり、また、根鉢の中心に近いほど大きくなっている。分割底板１７，１８の間には間隔が形成されているので、根鉢の中心の土圧が大きい部分を避けて嵌入することができる。
【００３８】
また、分割底板１７，１８には、傾斜部２７，２８がそれぞれ形成されているので、分割底板１７，１８に加わる土圧は、幅方向の外側に行くほど小さくなっている。側板５，６の前側端部は地表に近く、また、根鉢の中心から遠いので、それほど大きな圧力は加わらない。
【００３９】
また、側板５，６に設けられているカバー部材３１の蓋板部４０は前進方向に対して傾斜して設けられているので、土圧を逃がすことができる。また、蓋板部４０は、土圧を内側に受けるように配置されているので、バケットシェル８が幅方向外側に広がることが防止されている。
このような構成によって、樹木植付機１、小さい力で土壌に嵌入することができる。
【００４０】
次に、樹木支持部３２を回動させ、Ｕ字状の開口部で樹木の幹を支持する。なお、このとき、樹木を確実に支持するため、ロープ等を用いて、樹木を樹木支持部３２に固定することも可能である。
【００４１】
油圧シリンダ１３のロッドを最大限まで伸ばしたとき、根鉢の中心Ｃ１は、背面板４より前側のバケットシェル８の中心付近に配置されている。この状態で、重機１のアーム２を上昇させると、バケットシェル８の先端位置で土壌が鉛直方向に切断され、また、分割底板１７，１８間でも土壌が水平に切断され、樹木および根鉢がバケットシェル８の搭載部４１上に配置された状態で上昇する。
バケットシェルは、側板５，６と分割底板１７，１８がそれぞれ接続されており、断面略Ｌ字状に形成されているので、平板に比べて曲がりにくく、重量のある樹木でも移植することができる。本実施の形態において、樹木植付機３は、例えば２０ｔ程度の保持強度を有している。
【００４２】
樹木および根鉢を樹木植付機３で支持した状態で、重機１を移植場所まで移動する。なお、移植場所には、予め、バケットシェル８と同形状の穴部が形成されている。
【００４３】
移植場所においては、まず、アーム２を下げてホルダ１２のストッパ部３８を土壌に嵌入して固定する。
バケットシェル８を後退させるとき、根鉢は背面板４で押さえられているので、その位置から動かず、バケットシェル８のみが後退する。また、ストッパ部３８が土壌に嵌入されているので、ホルダ１２は前進せず、作業を確実に行うことができる。
【００４４】
図５は、樹木植付機のバケットシェルを後退させた状態を示す側面図である。
図５に示すように、油圧シリンダ１３のロッドを最小限まで縮めたとき、根鉢の中心Ｃ１は、バケットシェル８の後退時の先端位置Ｐ１よりも前側にある。すなわち、根鉢の重心が位置Ｐ１より前側にあるので、この状態からアーム２を後退させると、根鉢はその場所を動かず、バケットシェル８およびホルダ１２のみが後退する。
この後、根鉢の周囲を土砂等で埋設して、植付が完了する。
このようにして、移植を行うことができる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、底板をＶ字状に形成しているが、底板の中央部に水平板部を設け、その両側に傾斜部を形成する構成にしてもよい。また、バケットシェルを分割せずに形成することも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば次の効果を奏する。
（１）背面板と、両側板および底板を有して前後に進退可能なバケットシェルとを備えているので、バケットシェルから落下する土壌の量が少なくなり、根鉢の崩壊を防止して樹木の枯損を防止できる。また、バケットシェルの強度が増加して、変形が少なくなる。
（２）バケットシェルの外側にホルダを設け、ホルダの外側部に駆動手段を設けると、バケットシェルを下側から保持して、両側で案内することができ、掘り取り時のバケットシェルの変形が防止され、保持可能な重量が増加して大型の樹木の移植を行うことができる。
（３）バケットシェルの底板の両側に、傾斜部をそれぞれ形成すると、無駄な土壌を掘削する必要がなくなり、掘り取った根鉢の重量が小さくなる。また、傾斜部の深さが地表から浅くなるので、上方から加わる土圧が小さくなり、掘削時に必要な力が小さくなる。
（４）バケットシェルの底板を分割して間隔をあけて配置すると、この間隔を介して背面板とホルダを連結して構造を強固にできるとともに、最も大きな荷重が加わっている中心部分を避けてバケットシェルの底板を側方から嵌入することができ、作業が容易になる。
（５）ストッパ部を設けると、バケットシェルを後退させるときに、バケットシェルから引っ張られる力を土壌で受けることができ、ホルダが前進することが防止される。また、ホルダの底部を、背面板に連結しているので、バケットシェルに加わる力を、ホルダおよび背面板の両方で受けることができ、強固な構造になる。また、片方の側板と分割した底板がそれぞれ接続されているので、平板よりも曲げ強度が大きくなる。
（６）背面板に、基端部を回動可能に取り付け、先側のＵ字状の開口部を上下に移動可能な樹木支持部を設けると、樹木の幹を任意の高さで保持することができ、移動時の安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の樹木植付機の側面図である。
【図２】 同樹木植付機の平面図である。
【図３】 同樹木植付機の正面図である。
【図４】 同樹木植付機を正面上方からみた斜視図である。
【図５】 同樹木植付機のバケットシェルを後退させた状態を示す側面図である。
【図６】 （Ａ）は従来例の樹木移植機の平面図、（Ｂ）は同樹木移植機の側面図である。
【符号の説明】
１ 重機
２ アーム
３ 樹木植付機
４ 背面板
５，６ 側板
７ 底板
８ バケットシェル
９，１０ 側部ガイド板
１１ 下部ガイド板
１２ ホルダ
１３ 油圧シリンダ
１４，１５ 面取り部
１６ フランジ部
１７，１８ 分割底板
１９ 機械室
２０，２１ 側端部
２２ 下端部
２３ 連結部材
２６ 取り付け部
２７，２８ 傾斜部
２９ シリンダ部
３０ ロッド
３１ カバー部材
３２ 樹木支持部
３３ 開口部
３４ 爪部
３５ 突起部
３７ ガイド部材
３８ ストッパ部
３９ 枠体
４０ 蓋板部
４１ 搭載部

Claims (5)

1. 重機などに装着して使用する樹木植付機において、
   背面板と、
   両側板およびこの両側板に接続されて底部を覆う底板を有し、前記背面板の後側から前側に進退可能で、前進したときには前記背面板の前側の両側部および前側の底部を囲んで搭載部を形成するバケットシェルとを備え、
   前記バケットシェルの前記底板を左右に分割し、分割した前記底板を左右に間隔をあけて配置していることを特徴とする樹木植付機。
2. 前記バケットシェルの外側に、前記バケットシェルの両側板および底板を保持する両側部ガイド板および下部ガイド板を備えるとともに前記両側部ガイド板の上部を前記背面板に固定したホルダを設け、
   前記ホルダの外側部に、前記バケットシェルを進退させる駆動手段を設けていることを特徴とする請求項１に記載の樹木植付機。
3. 前記バケットシェルの前記底板の両側に、傾斜部をそれぞれ形成していることを特徴とする請求項１または２に記載の樹木植付機。
4. 前記ホルダの前記下部ガイド板を、前記間隔を介して前記背面板に連結し、前記下部ガイド板の下部に、土壌中に嵌入可能なストッパ部を設けていることを特徴とする請求項２または３に記載の樹木植付機。
5. 前記背面板に、基端部を回動可能に取り付け、先側のＵ字状の開口部を上下に移動可能な樹木支持部を設け、前記バケットシェルの前記底板の前側端部に爪部を設けていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載の樹木植付機。

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