JP4339794B2 - 木材伐採機の送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動スプロケットを中心にして回動する三列ローラチェーン、ターンオーバー部材およびローリングガイドを有し、駆動スプロケットとターンオーバー部材との間において密着側のほぼ全長にわたって上記ローリングガイドを延長させ、上記ローラチェーンに、横ピンによって相互に千鳥構成にしたリンクの列を設け、中央列のリンクの両側に外側列のリンクを配設し、各列のリンクに、対応するローリングガイド内でローリング運動し、上記横ピン内においてベアリングで固定されたローラを設け、駆動スプロケットがその歯によってそのローラを介してローラチェーンの中央列のリンクを駆動する木材伐採機の送り装置に関する。なお、本明細書で用いる“木材伐採機”は広く解釈でき、繊維や丸太などを処理する各種装置を含むものである。

上記の“技術分野”で説明した木材伐採機の送り装置は、本出願人の以前の出願ＷＯ８５／０５５８９およびＷＯ９９／２５５２６により公知である。木材伐採機は、通常、相互に対向結合した２つの送りトラック、ストリッパーブレードおよびカッター装置で構成されている。送りトラックのフレームは、間接式アームに取り付ける。駆動スプロケットの周囲にローラチェーンを係合して中央列のリンクを駆動し、ターンオーバー部材として一般には一対のアイドラホイールを使用する。駆動スプロケットの歯の寸法に合わせてローラチェーンの寸法を設定するため、ローラの直径には制限がある。
ＷＯ８５／０５５８９ ＷＯ９９／２５５２６

トラック送りの作用効果は、駆動ローラに対して明らかに有利である。ＷＯ８５／０５５８９には、ローリングベースおよびローラチェーンを使用する構成が開示されている。トラック送りの耐久性が改良されている。というのは、負荷が直接スライディングベースに伝達されるため、トラックに負荷ピークが発生することがないからである。また、ＷＯ９９／２５５２６には、湾曲ローリングベースが開示されている。開示されているトラック送り装置は大形の駆動ローラに似た装置で、木材の把持長さは、実際に利用されている、現実的な理由から直径がきわめて小さい駆動ローラよりもかなり長い。ローリングベースが湾曲しているため、機構構成は簡単である。即ち、送り装置の一つのジョイントがなくてすむ。クローラートラックは、使用時にローラおよびピンが磨耗する特殊なローラチェーンである。摩擦を抑制するために、ローラにブッシュを設ける。従って、使用時にローリングベースが磨耗するため、クローラートラックの場合と同様に、交換式にするのが好ましい。公知のローリングベースの場合、ローラ間に溝を形成し、リンクがベースに接触しないように構成する必要がある。

本発明の目的は、運転寿命および信頼性を改良した、木材伐採機の送り装置を提供することである。送り装置は、木材伐採機における本質的な構成部材であり、伐採機全体の総重量を支配する構成部材である。また、本発明の別な目的は、耐久性に悪影響を与えずに、トラック送り装置をコンパクト化および軽量化することである。これら目的は、特許請求の範囲における請求項１に記載した構成要件によって実現できる。本発明の基本技術思想は、ローリングベースの主な磨耗箇所は側部にのみあるが、外側列のリンクの大きさは、ローラが駆動スプロケットに係合する中央列のリンクによって決定されることを見出した点にある。このように、一般的には、磨耗はクローラートラックの側部列に制限されている。即ち、トラックを駆動する駆動スプロケットの応力の作用を受けた場合でも、トラックの中央列は一般的に磨耗しない。従って、ローリングベースが異なる大きさのローラに係合した状態で、外側列のリンクにより大きなローラを配設すればよいことになる。

以下、添付図面に示す一実施態様について本発明を説明する。図１に木材伐採機の一実施態様を示す。この木材伐採機１０は、フレーム１１、サスペンション装置１２、相互に対向して結合された２つの送りトラック１４、ストリッパーブレード１５およびカッターブレード１６（鋸）で構成する。送りトラック１４およびストリッパーブレード１５については、（図示しない）油圧シリンダによって作動させ、伐採すべき木をのど部分にプレスする。送りトラック１４が木をのど部分に引っ張り込む。

送りトラック１４のフレームは、関節式アーム１３に取り付ける。送りトラック１４は、三列のローラチェーンからなり、駆動スプロケット、ターンオーバー部材、および駆動スプロケットと反転部材との間で把持側のほぼ全長にそって延長するローリングガイドの周囲に係合する。

クローラートラック送り装置（ｃｒａｗｌｅｒ−ｔｒａｃｋ ｆｅｅｄｅｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）をコンパクト化すれば、木材伐採機を軽量化できる。トラックと木材との接触面積が直線状のローリングベースを備えた送り装置のそれよりも小さい場合でも、湾曲状ローリングベース上のクローラートラック回転が木材表面に加える圧力はそれほど大きくない。従って、軽量化の限界は、クローラートラックとそのローリングベースとの間の表面圧力によってのみ決まり、また相互にローリングする構成部材の磨耗によってのみ決まる。

本発明の送り装置の場合、クローラートラックは三列トラックである。チェーンとしては、リンクが相互に隣接した従来の三列ローラチェーンを使用することもできるが、負荷を均等化するために相互に千鳥構成にしたもの（ＷＯ８５／０５５８９）を使用することが好ましい。駆動スプロケットを中央列に設け、この列の構成寸法の基準を駆動状態におく。クローラートラックの外側の両列には、できるだけ大きい直径のローラを設ける。このようにして三列のクローラートラックを構成し、中央列のローラの直径をローラ間隔の最大８０％とするが、通常は、８０％以下にする。次に、外側両列のローラの直径をクローラートラックの要素間隔の少なくとも８５％に設定し、ローラチェーンの中央列のローラ直径をこの間隔の約７０％に設定する。また、外側列のローラの直径としては、要素間隔の８５〜９５％に設定するのが好ましい。なお、一般的には、外側ローラ３３．１の直径は中央ローラ３４．１の直径よりも１０〜２５％大きく設定する。少なくとも、外側ローラ３３．１には、ブッシュ３３．３を設けるのが好ましい。

外側列の直径が大きくなると、ローリングベースに対する表面圧力が低くなり、ローラと内側のブッシュとの速度が遅くなり、同時にこれらの間の相互ローリング距離が短くなる。これらすべてにより、クローラートラックの寿命が長くなる。また同時に、別体のレールを使用しなくても、（中央列を除く）ローリングベースをプレートとして形成でき、有利である。外側列のローラが大きいと、ローラの外面が側部プレートの外面の外側に押出されるため、外側列の側部プレートのローリングベースにスペースが必要なくなる。この種のローリングベースは、大形のブレードを使用して有効に製造できる。なお、この場合には、溝を形成したベースと比較して、より多くの材料を除去する必要がある。

図２に、送り装置１４の一つの構成例を示す（なお、この図のＢ−Ｂ横断面の断面図が図３である）。この場合、側部からの一部横断面に示すように、送り装置には、湾曲したローリングベース２２を設ける。伐採される木材は１で示す。１７で示すクローラートラックの駆動は、駆動スプロケット２４によって行う。反対側端部まで進むと、外側ローラの面積において狭く、切頭状の歯をもつのが好ましい２つのアイドラ２５の周囲を回る。なお、各アイドラは平滑であってもよく、あるいはこの代わりにローリングガイドを使用してもよい。駆動スプロケットの歯２４．１がクローラートラック１７の中央列のリンクに動力を伝える。これらの歯２４．１の場合、対向ローラ間に係合する必要があるため、ローラのローラ間隔に対する大きさに制限がある。この制限は外側列のリンクには当てはまらず、ローラの直径については、このローラ間隔まで大きくできる。

図３は、送り装置１４の上面図である。即ち、クローラートラック１７をほぼ完全に取り外し、一部を切り欠いた状態を示す図である。図３には、ローリングベース２２、駆動スプロケット２４、これを回転駆動する油圧モータ１９、送り装置のサスペンションアーム１３．２、サスペンションジョイント１９およびアイドラ２５を図示する。小さな許容度をもってフレームの側部プレート１４．２間の空間にクローラートラック１７を配設する。図示のように、クローラートラック１７は千鳥構成とするのが好ましい。中央列１７．２のリンク３４．２が側部プレート３３．２と“同じ位相”にあり、リンク１７．１の外側列のリンク３３．２がそれらに対して千鳥構成になるように、クローラートラック１７の側部プレート１７．３にロックしたピン１７．４によってリンク３３．２および３３．４を固定する。着脱自在なローリングベース２２をクローラートラック１７よりも実質的に狭く構成するため、少なくとも側部プレート１７．３が移動できる十分な空間を確保できる。

図４は、図２のＡ−Ａ点における送り装置の横断面図である。構成成分３３．２および３４．２が三列チェーンのリンクを示す。構成成分１７．３がクローラートラック１７の両側における側部プレートである。即ち、ピン１７．４をこれら成分の両端に取り付ける。この場合、リンク３３．３および３４．３は、Ｕ字形片から公知方法で形成し、グリップスタッドをウェブに溶接する。これらリンクについては、別体の側部プレートから形成し、ウェブプレートをこれらの端部間に溶接してもよい。また、把持部材として、スタッドをウェブプレートまたはプレート状片に溶接したものも使用することができる。

なお、リンク３３．２のローラ３３．１は、リンク３４．２のローラ３４．１よりも大きく構成する。これらは、ローリングベースのローリングバンド２２．１および２２．２に相当する。この点を除けば、ローリングベース２２は均一であるが、中央列の下ではより肉厚に構成し、より小さなローラ３４．１に対応させるためにローリングバンド２２．２を高くする。また、ローリングバンドを部分的に構成してもよく、かつ分割しても（図示せず）よい。この場合には、ボルト２２．３を利用して、これを着脱自在にするが、溶接ジョイントを利用することもできる。

ローリングガイドは、湾曲させるのが好ましく、その曲率を約１ｍ、通常は０．８〜１．３ｍの半径に対応させる。こうすると、耐久性、機械的作動、密着特性を最適化することができる。

炭素焼入れ処理すると、鋼の低い表面炭素含有量を０．６５〜０．９％まで高くでき、焼入れ硬化性を改良でき、表面硬度を高くすることができる。この場合、炭化層の厚さを１〜２．５ｍｍとするのが好ましい。

炭素焼入れ処理の代わりに、工具鋼を使用するか、炭素含有量の高いベース材料に誘導焼入れを行うことも可能である。

本発明は、特許請求の範囲内で大きく変更できるものである。また、木材伐採機の基本構成は、図示の実施態様から大きく変更できる。例えば、三列ローラチェーンは三バンドチェーンとしてもよい。この場合、原則的に各バンドは、同じ大きさの二列のローラを有する。また、好ましくは、本発明の木材伐採機は、基本構成が前記ＰＣＴＷＯ９９／２５５２６に示されている２つの対向送り装置を利用するシングルグラブ式伐採機である。

トラック送り装置を有する木材伐採機を示す図である。 送り装置の側部横断面図である。 クローラートラックを一部取り外した状態の、図２の送り装置の上面図である。 ローリングベースを介してみた、送り装置の横断面図である。

符号の説明

１７：三列ローラチェーン、
１７．１：外側列リンク、
１７．４：横ピン、
２４：駆動スプロケット、
２５：ターンオーバー部材、
２２．１、２２．２：ローリングガイド、
３３．１、３４．１：ローラ。

Claims (9)

1. フレーム（２１）、駆動スプロケット（２４）を中心にして回動する三列ローラチェーン（１７）、ターンオーバー部材（２５）およびローリングガイド（２２．１、２２．２）を有し、駆動スプロケット（２４）とターンオーバー部材（２５）との間において密着側のほぼ全長にわたって上記ローリングガイドを延長させ、上記ローラチェーン（１７）に、横ピン（１７．４）によって相互に千鳥構成にしたリンクの列を設け、中央列のリンク（１７．２）及び外側列のリンク（１７．１）を配設し、各列のリンクに、対応するローリングガイド（２２．１、２２．２）内でローリング運動し、上記横ピン内においてベアリングで固定されたローラ（３３．１、３４．１）を設け、駆動スプロケット（２４）がその歯（２４．１）によってローラ（３４．１）を介してローラチェーン（１７）の中央列のリンク（１７．２）を駆動する木材伐採機の送り装置において、
   ローラチェーン（１７）の外側列のリンク（１７．１）に設けるローラ（３３．１）の直径を中央列のリンク（１７．２）のローラ（３４．１）の直径よりも大きく設定し、これに対応して中央ローリングベース（２２．２）を外側ローリングベース（２２．１）に対して高く設定したことを特徴とする木材伐採機の送り装置。
2. 外側ローラ（３３．１）の直径を、中央ローラ（３４．１）の直径より１０〜２５％大きく設定した請求項１記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
3. 外側ローラ（３３．１）の直径をローラ間隔の８５〜９５％に設定した請求項１または２記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
4. 少なくとも外側ローラ（３３．１）にブッシュ（３３．３）を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
5. 側部からみて、外側ローリングガイド（２２．１）が実質的に上記駆動スプロケットの領域まで延長する請求項１〜４のいずれか１項記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
6. ローリングガイド（２２．１、２２．２）が、上記送り装置のフレーム（１４．１）から取り外すことができる一体的な磨耗部材（２２）を構成する請求項１〜５のいずれか１項記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
7. ローリングガイド（２２．１、２２．２）が形成する磨耗部材（２２）の磨耗面を炭素焼入れ処理した請求項６記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
8. ローリングガイド（２２．１、２２．２）の全幅をクローラートラック（１７）の側部プレート（１７．３）間の距離より小さく設定した請求項６または７記載の木材伐採機の送り装置（１４）。
9. ０．８〜１．３ｍの半径に相当する曲率で上記ローリングガイドを湾曲させた請求項１〜８のいずれか１項記載の木材伐採機の送り装置（１４）。

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