JP5695021B2 - 高所枝切り機 - Google Patents

Description

本発明は、樹木の高所の枝を切る高所枝切り機に関する。

従来、街路樹や庭木、山林等の樹木の高枝を切り落とすには、短い柄の手鋸の場合近くまで接近して作業を行う。また、比較的長い柄の高枝用手鋸で切り落としていたが、疲労が多く、作業効率も上がらないこともあって、長い柄の先端に、動力で鋸刃を往復動させる高枝切り機が使われるようになった。

このものは動力で往復動させる鋸刃の片側又は両側に隣接させてフックを設け、このフックは往復動する鋸刃の刃面より後方に回動する支点を有すると共にバネ仕掛けを備えたものであり、フックを切り落とす枝に掛けて高枝切り機の荷重を支えると共に、このフックと鋸刃との間に切り落とす枝を挟み、フックのバネ仕掛けで鋸刃を枝に押し付けながら枝を切り落とすものであり、作業領域の拡大と安定性を高め、荷重の軽減により疲労を少なくし、安全にして、作業効率を高めた構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

このような装置によると、枝に掛けたフックの支点と枝を切る鋸刃の切断点との力点が食い違うことがあるために偶力が働いて直角切りを困難にし、鋸刃の作動が悪くなることもある。
一方、鋸操作の基本は、引き切りする度に鋸刃を被切削材の新たな切り位置に対して直角に当てて切り出し、続けて円弧状に引く操作を繰り返すことによって、食いつき、おがくず屑の吐き出しが良く、ストローク中の負荷が安定していて、効率のよい作業方法とされている。
しかし、上記のものにあっては、この作業者の技量によって為される最適な切り方をバネ仕掛けが邪魔をする場合があるので、必ずしも効率的な操作にならないと言う欠点がある。

他の先行技術として、回転動力を直線往復動力に変換するリンク機構を用いて行い、この力で長い柄の先にある鋸刃を往復作動させるとともに、この長い柄の長さを可変できるようにし、枝の切り落とし作業の領域幅を広げて作業効率を高めるものがある。
このものは、柄の長さの可変を、柄とこの柄の内部を往復動する鋸刃駆動軸との夫々に対応する部材をセットで複数セット準備し、このセットを自在に組み合わせることによって、柄の長さを可変にするものである（例えば、特許文献２参照）。
しかし、この装置は、柄の長さ調整に手間が掛かることに加えて、往復動する鋸刃の駆動機構が大きく、重く、動力の変換効率が低くなってしまう等の欠点がある。

特開２０００−２３６７４７号公報 登録実用新案第３０６２５１１号公報

本発明は、以上のような欠点に鑑みて、家庭内使用の枝切りレベルから材木となる山林の枝落とし等の業務用レベルまで使いこなすことができ、軽量・コンパクトな基幹部と、枝切り・枝落とし作業時の鋸刃の作動が良く、柄の長さ調整が簡単で、安定性と作業効率の良い高所枝切り機を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１の発明にあては、回転動力を直線往復動力に変換する動力変換機構と操作把持部とを備えた基幹部と、該基幹部に連結され往復動力を伝達する動力伝達棹と、該動力伝達棹に連結され往復動する切断鋸部とからなり、
前記動力変換機構は、回転動力機の回転軸に螺旋溝が形成された螺旋回転体と、該螺旋回転体に形成された螺旋溝に倣って従動する倣いコマを備え前記基幹部内に設けられた直線軌道上を往復動するスライド部材とで高所枝切り機を構成している。

前記動力伝達棹は、前記基幹部に固定された外柄と該外柄に内挿され伸縮する内柄とからなる柄体と、該柄体の内部にあって前記動力変換機構に連結された外軸と該外軸に内挿され伸縮する内軸とからる往復動軸とからなり、前記外柄の表面には前記内柄の伸縮と固定を司る柄長操作手段を備え、前記外軸には前記内軸の伸縮と固定を司る軸長操作手段を備え、該往復動軸操作手段の軸長操作部が、前記外柄の外周面から操作可能に設けた構成にしてもよい。

前記切断鋸部は、鋸刃を保持し前記内軸の先端に固定される鋸柄と、前記内柄の先端に取付けられとともに前記内軸の外周を摺動自在に保持する柄軸保持体と、該柄軸保持体に固定され鋸刃貫通孔を備えた枝受台とからなり、該鋸刃貫通孔には鋸刃ぶれ抑え部を備えて構成してもよい。

前記螺旋回転体は、往復動ピッチ長の約２倍の長さの螺旋溝を有していて、その中央部で互いに相反する向きの螺旋溝が連続して形成されているものであり、該螺旋溝に倣って従動する前記倣いコマは往復動するピッチ長の間隔を隔て前記スライド部材に軸支された天秤材に一対設けられていて一方の倣いコマが該螺旋溝に倣って従動されている場合には他方の倣いコマは該螺旋溝から離脱している構成としてもよい。

前記螺旋回転体は単一の螺旋溝を備えた略往復動するピッチの長さを有し、該螺旋溝に倣って従動する倣いコマが該螺旋溝の所定の位置に到達した時に前記回転動力機の回転方向が反転する一対の動力反転装置を備えた構成としてもよい。

また別に説明すると、上記課題を解決するために次のような構成とした。即ち、外柄、内柄からなる柄セット、柄の内部を摺動自在に内装された往復作動軸、往復作動軸は、外軸、内軸でセット操作柄の先端側に鋸刃用スライド材と枝押さえ材を設け、スライド材に作動軸を接続し、操作柄の基幹側に回転動力を直線往復動力に変換する動力変換機構と操作把持部とを備えた基幹部を設け、直線往復動力を作動軸に接続して鋸刃を作動する。前記動力変換機構は、回転動力機の回転軸に螺旋溝が形成された螺旋回転体と、該螺旋回転体に形成された螺旋溝に倣って従動する倣いコマを備え前記基幹部内に設けられた直線軌道上を往復動するスライド部材とで高所枝切り機を構成している。
前記動力機構は、動力の回転運動を往復運動に替えるもので、小さい動力で大きな力量を得るもので、動力の回転を往復運動に替えるため回転軸に左方向、右方向の螺旋溝を設け、螺旋溝に往復作動運動に替えるための回転コマを左右方向に各１コずつ設け、コマはシャフト付きでありベアリング、天秤材を介し、スライド部に接続され、又コマは片方ずつ螺旋溝に挿入され、螺旋溝を有した回転軸の回転により、左右のコマは天秤材により螺旋溝を右、左へとスライドし、回転軸には軽量化を計るためパイプ材を使用、又、螺旋溝を設ける為の螺旋材は、外周側がＬ型で形成され回転コマの外れ防止形状とし、天秤材には上下動維持のため天秤材の両側に押しバネを設ける構造とした。
前記操作柄部は、操作柄、作動軸の長さ調整の簡素化を計る構成は、各ジョイントの組み合わせを簡易な構造とし、操作柄の長さ調整に伴い操作柄の内部に挿入されている作動軸の長さ調整が同時に行う構成とし、操作柄、作動軸は各々、外柄、内柄、外軸、内軸の組み合わせにより長柄、長軸とし、内柄には長さ調整穴を数か所設け、外柄に設けられた柄長さストッパーで長さ調整をし、作動軸は柄の長さ調整穴に合わせて外軸、内軸に軸連結材を設ける。連結部は作動軸長さ切り替え部材で、連結部の切り替え（ON、OFF）を行う、OFFにして操作柄の長さ調整に合わせて、作動軸の長さが同調する構造とした。

前記操作柄部にあっては、操作柄の先端部にスライド部材と枝押さえ部材を設ける事により、枝押さえ材は切る枝のぶれ、鋸刃のぶれを防ぐ形状からなり、又、刃先を守る形状とし、枝押さえ部材の先端は（枝に接する部分）鋸刃の両側に接し、長さは鋸刃の幅の数倍の長さ（切る枝の径の数倍）とし、鋸刃の切る力（枝を引っ張る力）の力点と枝押さえ部材の接点による力点が同位置となり、枝と鋸刃の接点の角度が直角以外鋭角でも切り始めからスムーズであり、又、枝押さえは操作柄を枝に押し付ける事により、鋸刃の往復による枝の揺れを防ぐこととなる。

家庭内使用の枝切りレベルから材木となる山林の枝落とし等の業務用レベルまで使いこなすことができ、軽量・コンパクトにして、枝切り・枝落とし作業時の鋸刃の作動が良く、柄の長さ調整が簡単であり、作業の安定性があり、作業効率の良い高枝切り機を提供することができる。
また上述したように本発明の高所枝切り機は、操作柄の太、細の繋ぎ、柄の長さ調整の簡素化、操作柄内に挿入の作動軸、軸は太、細の組み合わせで伸縮可能であり、軸の基幹部に軸の長さ切り替え部を設けた事により、柄の長さ調整が速やかに行え、多方面に伸びる高所の枝切り作業に適し且つ手引き鋸では揺れて切りづらい枝でも枝押さえ具効果で簡単に切断可能となり、繁雑な所の枝切りでも鋸刃作動の空間が有れば枝切り作業が可能で、操作柄の基幹側に往復作動させる為の螺旋溝付きのパイプ軸を設けた事により小さな動力でも作動可能で、軽量な動力機で（電動ドリル等）使用できる（螺旋溝のネジ効果）高所枝切り機を提供することができる。

本発明を実施するための実施例１の全体概略図 同上動力変換機構を示す正面概略図 同上スライド部材、スライドコマ、天秤材を示す概略側面図 同上スライド部材、スライドコマ、天秤材を示す概略正面図 同上柄、軸、柄長さ留め、軸長さ留め、組み合わせ概略断面図 同上軸、長さ替え部、切り替え具E−E概略断面図 同上動力変換機構、スライドコマの位置、A−A B−B概略図 同上動力変換機構、基幹部を示す概略断面図 同上鋸刃、スライド部、枝押さえ材を示す概略図 同上動力変換螺旋溝付き回転軸、回転コマを示す断面図 同上枝押さえ部材、鋸刃、鋸刃スライド部、枝押さえ、F−F断面図 同上作動軸長さセット縦、C−C横の断面図 同上作動軸セット開放縦、D−D横の断面図 同上実施例２の動力変換機構を示す正面概略図とコマの正、側面図 同上実施例２の全体概略図

本発明の高枝切り機の実施の形態は、一般家庭用から業務用の範囲を対象とするもので、使用者が把持する把持部と直線往復動力を得るための動力変換機構等を備えた基幹部Ａと、この基幹部で生成された直線往復動力を受けて、伝達すると共にその伝達長さを可変する機構を備えた動力伝達棹Ｂと、この動力伝達棹Ｂの伝達力を受けて往復動し、樹木の切断対象となる枝にあてがい枝切り・枝落としを行う切断鋸部Ｃとから構成されている。
別異に表現すると、作業者が把持する枝切り機の基幹側に回転動力を往復運動に変換する動力変換機構等を備えた基幹部Ａと、この基幹部Ａの先に設けられ伸縮すると共に基幹部Ａの動力変換機構よりの作動を受けて連動する往復駆動軸を備えた駆動力伝達柄部Ｂと、この駆動力伝達柄部Ｂの先に設けられ樹木の枝切りを行う鋸部Ｃとからなる本発明の高枝切り機の実施例を図に基づいて説明する。

本発明の実施例１を図１〜図１３に基づいて詳細に説明する。図において、Ａは基幹部であり、この基幹部Ａは動力変換機構（後述）を収納する基幹部ケース２６と、把持部２９に取りつけられたベルト３０で構成されている。

図１〜２に示すように、図１は、長い柄の基幹側に駆動部（図８、２６内）が設けられ駆動部の元側に動力部２３が接続され、操作柄のセット（操作外柄４、操作外柄５）の先端側に、鋸刃作動用のスライド部材１９が設けられ、その先端部に枝押さえ材２１が設けられている、スライド部材１９に、鋸柄２５が設けられ、鋸柄に鋸刃２０がセットされている。
又、操作外柄４には柄長さ切り替え用の操作柄長さストッパー３、作動軸長さ切り替え部材１５が設けられている構造となっている。本体基幹部の動力２３には、電動ドリル、小型エンジン等を使用し、螺旋回転軸１は、軽量化を計るためパイプを使用し、左右方向のL字型の螺旋溝が設けられている。シャフト付きコマ１０は、（図２参照）ベアリング１４を介し、天秤材１２の両側にセット、さらに天秤材の両側には、戻り防止用の押しバネ２２を設け、押しバネ２２は天秤作動支持支点１６に接続されて、この組み合わせは駆動部スライド部材２（図２参照）に設けられ、スライド部材２は螺旋回転軸１の回転によりシャフト付きコマ１０が螺旋溝を片方ずつスライドする事により往復作動する。押しバネ２２、２２は天秤１２が水平状態から傾くとクイック反転する。

図２〜図４に示すように、動力部２３の回転をベアリング２４を介しL型螺旋材１３を設けた回転軸１に接続され、L型螺旋材（図７、参照）は回転軸の中央より左右方向に巻いている。この螺旋溝をシャフト付きコマ１０の片方が挿入されもう一方のコマは溝外にある。又、シャフト付きコマは、ベアリング１４（図２、３、４参照）を介し、スライド部材２に設けられた天秤材１２に連結材１０A（図８）を介し接続され、天秤材には、上下動の乱れを阻止するための押しバネ２２が天秤作動支持支点１６と天秤材１２の両側に設けられて、このバネの働きで、天秤の作動がスムーズに行われる。

図５〜図８に示すように螺旋回転軸１とシャフト付きコマ１０の左右位置の正面図、Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂの断面図（図７参照）について、図に示すように図左側のシャフト付きコマは螺旋回転軸１の外周の外（１３A）にあり螺旋回転軸の中央右に、右側へスライドするシャフト付きコマが挿入され、左右のコマは、軸の中央部の広い溝の部分で交互に挿入されスライドする。Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂの図にはシャフト付きコマの左右の位置切り替えの状態を示す断面図。図８は基幹部ケース内、螺旋回転軸とスライド部材２に接続されるシャフト付きコマの組み合わせを示す。

スライド部材２には操作柄４、５とが接続され、操作柄内部に作動可能に挿入された作動軸６、７（図５、６参照）がスライド部２に作動軸連結部材１８（図３参照）を介し連結され、作動軸６の基幹側に作動軸長さ切り替え用の装置１５（図６、Ｅ−Ｅ）が設けられて、操作柄長さ切り替えストッパー３（図５）使用と、作動軸長さ切り替え部材１５の左右の切り替えにより、所定の長さに、長さ調節の位置を決める。作動軸切り替え部分のパイプ（６）は（操作柄、作動軸にはパイプ材を使用）軸往復動より多めの長さに、太鼓のような形状にする（図６のＥ−Ｅ参照）、作動軸６、７の軸には、軸長さ調節材８、９（図５参照）が設けられ作動軸６の先端側に１ケ所、作動軸７には、操作柄５の柄長さ調節穴２８（図５）のピッチに合わせ数カ所に設けられ、切り替え部材１５の使用により調節材８、９の接続（図１２、Ｃ−Ｃ参照）、離す（図１３、Ｄ−Ｄ参照）が行われ、操作柄長さストッパー３（図１参照）と切り替え部材１５の使用により長さ調節が行われる。

操作柄５の先端側には鋸刃スライド部材１９（図９参照）が設けられ、スライド部材１９には作動軸７が接続され、操作柄5に支持（図示なし）されたスライド部材の先端部には枝押さえ材２１（図９参照）が設けられ、枝押さえ材２１は（図１１、Ｆ−Ｆ参照）図に示すように鋸刃を挟む形状でありしかも刃先を守る形状となっていて、この形状とこの位置で鋸刃の引く力点と、枝を押さえる為の枝押さえ部材の力点が一致するので枝の切り始めが楽でスムーズに枝切りが行われる。スライド部材１９には、鋸柄２５と鋸取りつけネジ２７が設けられ（図９）、鋸柄２５と鋸刃取りつけネジ２７（図９）で鋸刃２０をセットされる。鋸刃２０が、一行程で切れる深さより多めの角度（鋸刃の先側が下がる）に取り付けられるように鋸柄を設けると良い。又、切る枝の堅さ（軟、硬）に合わせて鋸刃の刃型（荒、細）を替えると枝切り作業がスムーズに行える。そして安全に作業が出来るように、吊りベルト３０を使用するとよい。

上記のように構成された高枝切り機は、電動機、エンジン等の（駆動手段）２３に、螺旋回転軸が接続され、さらに、操作柄４、５に挿入された作動軸６、７がスライド部材を介し螺旋回転軸1（作動軸は連結状態）に連結、作動軸7の先端に、鋸刃作動用スライド部材を介し、鋸柄２５にセットされた鋸刃２０が、作動軸７に接続、動力部２３（駆動手段）の回転により鋸刃２０の往復作動が行われるように構成されている。
産業上の利用では、柄の長さ調整が簡単であるから、切る枝の高さに合わせる事が容易であり、動力部が電動機では一般用に、又、エンジン使用の場合は造園業や林業等適している。

尚、往復作動装置は上記構成に限定されるものではなく、エンジン等の回転運動を往復運動に変換する機能を有するものであれば、公知のいずれの構成であってもよい。また、スライド部材、柄長さストッパーは上記構成に限定されるものではなく機能を有するものであれば、公知のいずれの構成であってもよい。

又、本考案の実施例２に基づき説明する。本体基幹部の回転変換装置の二例目として、螺旋溝付き回転軸に代わり、回転軸に左右方向に交差する回転溝を設けた回転軸を使用、回転軸の両端の溝は、左右方向にリターンする溝であり、この溝の回転に添い溝に挿入されたコマが左右方向にスライド、コマはスライド部材に接続されておりスライド材が往復動する事により、操作柄内に挿入のスライド材に接続された作動軸が往復作動し、作動軸の先端部に設けられた鋸刃が作動するように構成したものである。

本発明の実施例２の図１４〜図１５に基づいて詳細に説明する。図において、Ａ１１は本体基幹部、Ａ１２動力部、Ａ１３操作柄太、Ａ１４操作柄細、Ａ１７鋸刃用スライド部、Ａ１５枝押さえ具、Ａ１６鋸刃で構成されている。

図１５に示す動力部Ａ１２の回転を往復動する為の装置Ａ１１内の変換装置について説明する。回転軸Ａ１はパイプ材を使用し、（軽量化）溝側材Ａ３を設け、左右方向に巻いているスライド溝Ａ７を構成する、この溝Ａ７は、回転軸の両端で左右方向の溝が繋がり、溝に挿入されたスライドコマＡ５が回転する溝に添い左右方向にスライドしリターン運動する。このスライドコマの作動は、スライド部材Ａ２のスライド材Ａ４に設けられたスライドコマ支持材Ａ１０を介して、スライド材Ａ４を往復運動させ、操作柄Ａ１３、Ａ１４に挿入されたパイプ作動軸（図に表示無し）がスライド材Ａ４に設けられた作動軸連結材Ａ９を介し連結され鋸刃の作動が行われる。

また、図１４に示すＡ６は動力側に位置する回転軸、動力部を介するベアリングで、Ａ８は回転軸用のベアリング、Ａ１８は本体基幹部ケースで、図１４に示す部分図はスライドコマの正面図と側面図、図のＢの部分は溝Ａ７の溝幅より狭く、又、Ｂ部分の前後はさらに狭く、（Ｃ部分）溝のＲ（曲がり）に沿う形状であり、このように構成された回転変換装置は、実施例１と同じく連結材で操作軸に接続される事により高枝切り機が構成される。

又、実施例２では、回転動力の往復動変換装置を操作柄の基幹側に設けてある。他の方法として操作柄の先端側に、回転動力の往復変換装置を設ける、そのことにより動力機の回転運動を回転軸を介して往復変換装置に直接接続でき回転軸の複数の接続、又、操作柄の長さ調整も安易にできるのでこのように構成してもよい。

１ 螺旋回転軸 １８ 作動軸連結材
２ 駆動部スライド部材 １９ 鋸刃用スライド部材
３ 操作柄長さストッパー ２０ 鋸刃
４ 操作外柄（太） ２１ 枝押さえ材
５ 操作内柄（細） ２２ 押しバネ
６ 作動外軸（太） ２３ 動力部
７ 作動内軸（細） ２４ ベアリング
８ 作動軸長さ調節材太用 ２５ 鋸柄
９ 作動軸長さ調節材細用 ２６ 基幹部ケース
１０ シャフト付きコマ（倣いコマ） ２７ 鋸取りつけネジ
１１ 基幹部、螺旋回転軸支持部材 ２８ 柄長さ調節穴
１２ シャフト付きコマ作動天秤材 ２９ 把持部
１３ Ｌ型螺旋材 ３０ 吊りベルト
１４ シャフト付きコマ部ベアリング １０Ａ コマ、天秤材連結材
１５ 作動軸長さ切り替え部材 １３Ａ Ｌ型螺旋材端部の盛上り部
１６ 天秤作動支持バネ支点
１７ 天秤材支点
Ａ１ 回転軸 Ａ１０ スライドコマ支持材
Ａ２ スライド部材 Ａ１１ 本体基幹部
Ａ３ 溝側材 Ａ１２ 動力部
Ａ４ スライド材 Ａ１３ 操作柄（太）
Ａ５ スライドコマ Ａ１４ 操作柄（細）
Ａ６ 動力側ベアリング Ａ１５ 枝押さえ具
Ａ７ スライド溝 Ａ１６ 鋸刃
Ａ８ ベアリング Ａ１７ 鋸刃用スライド部
Ａ９ 作動軸連結材 Ａ１８ 本体基幹部ケース

Claims (3)

1. 回転動力を直線往復動力に変換する動力変換機構と操作把持部とを備えた基幹部と、該基幹部に連結され往復動力を伝達する動力伝達棹と、該動力伝達棹に連結される切断鋸部とからなり、前記動力変換機構は、回転動力機の回転軸に螺旋溝が形成された螺旋回転体と、該螺旋回転体に形成された螺旋溝に倣って従動する倣いコマを備え前記基幹部内に設けられた直線軌道上を往復動するスライド部材とで構成された高所枝切り機において、
   前記動力伝達棹は、前記基幹部に固定された外柄と該外柄に内挿され伸縮する内柄とからなる柄体と、該柄体の内部にあって前記動力変換機構に連結された外軸と該外軸に内挿され伸縮する内軸とからなる往復動軸とからなり、
   前記外柄の表面には前記内柄の伸縮と固定を司る柄長操作手段を備え、
   前記外軸には前記内軸の伸縮と固定を司る軸長操作手段を備え、該軸長操作手段の軸長操作部が、前記外柄の外周面から操作可能に設けられていることを特徴とする高所枝切り機。
2. 前記切断鋸部は、鋸刃を保持し前記内軸の先端に固定される鋸柄と、前記内柄の先端側に設けられたスライド部材に取り付けられるとともに内柄の先端部に枝押さえ材が設けられ、枝押さえ材は鋸刃を挟む形状であり鋸刃ぶれを防ぎ刃先を守り、鋸刃と協調し枝ぶれを防止する形状からなることを特徴とする請求項１に記載の高所枝切り機。
3. 前記螺旋回転体は、往復動ピッチ長の約２倍の長さの螺旋溝を有していて、その中央部で互いに相反する向きの螺旋溝が連続して形成されているものであり、該螺旋溝に倣って従動する前記倣いコマは往復動するピッチ長の間隔を隔て前記スライド部材に軸支された天秤材に一対設けられていて一方の倣いコマが該螺旋溝に倣って従動されている場合には他方の倣いコマは該螺旋溝から離脱している構成となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高所枝切り機。

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