JP6732221B2 - 架線集材装置及びそれを用いた集材方法 - Google Patents

Description

本発明は、架線集材装置及びそれを用いた集材方法に関するものである。

これまで伐採された木材を集材位置まで搬送する手段として、ヘリコプターによる集材、ワイヤー等の架線を用いた集材などが用いられてきたが、ヘリコプターによる集材は費用が高いため、一般材よりも価格の安い間伐材などの集材には適さない。また、ワイヤー等の架線を用いた集材は、架設・撤去・張り替えなどに多くの労力が必要となる。

そこで、タワーを有する自走式のタワーヤーダーを用いた架線集材が提案されている。タワーヤーダーを用いた架線集材は、集材地にタワーヤードを自走移動させ、タワーと伐採地の樹木等の先柱との間にワイヤーを張り渡し、当該ワイヤーに懸架した搬器に伐採木を固定保持させた後、搬器を移動させて伐採木を集材地に集めるものである（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１５−２１４４１９号公報

しかしながら、タワーヤーダーを用いた架線集材では、タワーヤーダーが集材地まで移動可能な作業車道を開設する必要があり初期費用がかかる。また、急峻な山林では作業車道を造ることができずタワーヤーダーを用いることができる地域が限定される。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業車道を必要とせず、急峻な山林でも所望の位置に設置可能な可搬式の架線集材装置を提供することにある。

また本発明の他の目的は、前記可搬式の架線集材装置を用いた集材用法を提供することにある。

前記目的を達成する本発明に係る可搬式の架線集材装置は、伐倒木を所望位置まで移動させる可搬式の架線集材装置であって、所望位置に立設されるタワー本体と、前記タワー本体と先柱との間に架け渡される第１ワイヤーと、第１ワイヤーに移動可能に吊り下げ支持されて、伐倒木を固定支持して移動する搬器と、第１ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第１ウインチとを備え、第１ウインチから第１ワイヤーを繰り出して前記搬器を伐倒木に接近させて前記搬器に伐倒木を固定支持し、第１ウインチに第１ワイヤーを巻き取って前記搬器と共に前記伐倒木を第１ワイヤーで吊り下げ支持し、前記搬器を移動させて前記伐倒木を所望位置まで移動させることを特徴とする。

前記構成の架線集材装置において、前記タワー本体が、所定距離隔てて平行に配置された２本の支柱と、前記２本の支柱間に軸方向に所定間隔で取り付けられた複数個の固定部材とを備える構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記タワー本体と前記タワー本体の周囲に存在する第１支持柱との間に張り渡される第３ワイヤーと、前記タワー本体と前記タワー本体の周囲に存在する第２支持柱との間に張り渡される第４ワイヤーと、第３ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第３ウインチと、第４ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第４ウインチとを備え、第３ウインチと第４ウインチとによって立設した前記タワー本体の傾き調整を可能とした構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記タワー本体の下端部に第１ウインチ〜第４ウインチが取り外し可能に取り付けられている構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、第１ウインチ〜第４ウインチが直流モーターで駆動するものである構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記タワー本体が、所定距離隔てて平行に配置された２本の支柱と、前記２本の支柱間に軸方向に所定間隔で取り付けられた複数個の固定部材とを備え、第３ワイヤーが、前記２本の支柱の一方の支柱の先端部と第３ウインチとの間を前記一方の支柱に沿って移動し、第４ワイヤーが、前記２本の支柱の他方の支柱の先端部と第４ウインチとの間を前記他方の支柱に沿って移動する構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記搬器に接続された第２ワイヤーと、第２ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第２ウインチとを備え、前記搬器は第２ウインチによって移動する構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記搬器がモーターを備え、第１ワイヤーに吊り下げられた状態で自力で移動可能である構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記搬器が、第１ワイヤーが巻き付けられた、前記モーターで駆動する少なくとも２つの駆動プーリーを備える構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、記搬器の前記モーターに前記搬器とは別の外部電源から電力供給される構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記外部電源から前記モーターへの電力供給の往線又は帰線として第１ワイヤーが用いられる構成としてもよい。

また、前記構成の架線集材装置において、前記搬器が、木材を吊り下げ支持する第５ワイヤーと、第５ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第５ウインチとを有する構成としてもよい。

また本発明によれば、前記のいずれかに記載の架線集材装置を用いた集材方法であって、前記タワー本体を所望位置に立設する工程と、第１ウインチによって前記タワー本体と先柱との間に第１ワイヤーを架け渡たすと共に、前記搬器を第１ワイヤーに移動可能に吊り下げる工程と、第１ウインチから第１ワイヤーを繰り出して所望の伐倒木の所まで前記搬器を移動させて前記伐倒木を前記搬器に固定する工程と、第１ウインチによって第１ワイヤーを巻き取って前記搬器と共に前記伐倒木を吊り下げ支持し、前記搬器を移動させて前記伐倒木を所望位置まで移動させる工程とを有することを特徴とする集材方法が提供される。

前記構成の集材方法において、第１ウインチ及び第２ウインチに加えて第３ウインチ及び第４ウインチによって前記タワー本体の傾きを調整し、所望位置まで移動させた前記伐倒木を所定の木材搬出用台車に積み込む工程をさらに含むようにしてもよい。

本発明の架線集材装置は、作業車道を必要とせず、急峻な山林でも所望の位置に設置することができる。これにより集材にかかる費用と労力を軽減させることができる。

また本発明の集材方法によれば、従来よりも少ない費用及び労力で集材することが可能となる。

本発明に係る架線集材装置の使用状態を示す斜視図である。 図１の架線集材装置を前側から見た図である。 本発明に係る架線集材装置を用いた集材方法を説明するための平面図である。 図３を左側面から見た図である。 第２実施形態に係る架線集材装置を示す左側面図である。 第３実施形態に係る架線集材装置を示す左側面図である。 第４実施形態に係る架線集材装置の使用状態を示す斜視図である。 図７に示す架線集材装置の搬器の本体構造を説明する図である。 図７に示す架線集材装置の伐倒木を固定する固定具を説明する図である。 図７に示す架線集材装置の搬器と補助滑車とを用いて伐倒木を移動させる状態図である。

以下、本発明に係る架線集材装置について図に基づきさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１に、本発明に係る架線集材装置Ｔの使用状態を示す斜視図を示し、図２に、図１の架線集材装置Ｔを前側から見たを示す。なお、図１及び図２における前後方向、左右方向、上下方向は図１に示す各方向をいうものとする。

本発明の架線集材装置Ｔは可搬式であって、後述のタワー本体１、第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４、第１ワイヤーＷ１〜第４ワイヤーＷ４、搬器２ａなどの各部品が、例えば図１に示す仮設の単軌条台車（以下、「台車」と記すことがある。）５に乗せられて所望位置まで搬送され、当該位置において組み立てられて使用される。

本発明の架線集材装置Ｔは、タワー本体１と、タワー本体１の下端部に取り外し可能に設けられた第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４と、これら第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４によって巻き取り及び繰り出しが行われる第１ワイヤーＷ１〜第４ワイヤーＷ４とを備える。以下、各部品について説明する。

タワー本体１は、所定間隔隔てて平行に配置された２本の支柱１１，１２と、この２本の支柱１１，１２間に上下方向（軸方向）に所定間隔で取り付けられた複数個の板状の固定部材１３とを有する。２本の支柱１１，１２の先端のそれぞれには滑車１４，１５が支柱１１，１２に対して回動可能に取り付けられている。また、滑車１４と滑車１５との間にも２つの滑車１６，１７が支柱に対して回動可能に取り付けられている。２本の支柱１１，１２の下端は地面に十数ｃｍ程度打ち込まれ、タワー本体１は下端を中心として上端が揺動可能に立設されている。

第１ウインチ４１から引き出された第１ワイヤーＷ１は、支柱１１に沿って上方に昇って滑車１６によって方向転換され、その先端は先柱としての樹木３０に巻き付き固定される。第１ワイヤーＷ１の先端を巻き付けるのに適当な樹木がない場合には一時的に先柱として人工柱を設けてもよい。タワー本体１から先柱３０までの直線距離は、引き寄せる伐倒木の大きさや山林地形などを考慮し適宜決定すればよいが、通常、５０ｍ〜１００ｍ程度である。なお、集材を行う山林には電力供給設備が整っていないので、第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４は直流モーターによって駆動し、その動力源はバッテリーとするのが望ましい。この場合、後述する伐倒木の台車５による搬出の際に、台車５は駆動モーターによってブレーキをかけながら安全速度で山林を下るのでその際に生じる電気を前記のバッテリーに蓄えるようにすれば、第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４の駆動電力はほぼ賄うことができる。

搬器２ａはフック２１と走行用滑車２２とが連結してなる。走行用滑車２２が第１ワイヤーＷ１上に乗せられることにより、搬器２ａは第１ワイヤーＷ１に移動可能に取り付けられる。換言すると、搬器２ａは第１ワイヤーＷ１に沿って移動する。

第２ウインチ４２から引き出された第２ワイヤーＷ２は、支柱１２に沿って上方に昇って滑車１７によって方向転換され、その先端は搬器２ａに接続される。第１ワイヤーＷ１と第２ワイヤーＷ２とに張力をかけて緊張状態にすると、第１ワイヤーＷ１と第２ワイヤーＷ２とは上下方向に隙間を設けてほぼ平行となる。

第３ウインチ４３から引き出された第３ワイヤーＷ３は、支柱１１に沿って上方に昇って滑車１４によって方向転換され、その先端はタワー本体１よりも後方に位置する第１支持柱としての樹木３１に巻き付き固定される。第４ウインチ４４から引き出された第４ワイヤーＷ４についても、支柱１２に沿って上方に昇って滑車１５によって方向転換され、その先端はタワー本体１よりも後方に位置する第２支持柱としての樹木３２に巻き付き固定される。第１支持柱及び第２支持柱としての樹木３１，３２は、図２において、タワー本体１を中心として左右方向に対称な位置となるよう選定するのが望ましい。なお、第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４の先端を巻き付けるのに適当な樹木がない場合には第１支持柱及び第２支持柱として人工柱を設けてもよい。

第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４は、第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４で巻き取られることによって張力が生じてタワー本体１の立設状態を支持する。ここで、第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４で第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４をさらに巻き取り及び／又は繰り出しを行うことによってタワー本体１の立設角度を調整することができる。すなわち、第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４によって第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４をさらに巻き取ればタワー本体１は下端を中心として後方に傾斜し、反対に第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４を第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４から繰り出せばタワー本体１は下端を中心として前方に傾斜する。また、第３ワイヤーＷ３を第３ウインチ４３で巻き取り、第４ワイヤーＷ４を第４ウインチ４４から繰り出せば、タワー本体１は下端を中心として右側に傾斜し、反対に、第３ワイヤーＷ３を第３ウインチ４３から繰り出し、第４ワイヤーＷ４を第４ウインチ４４で巻き取れば、タワー本体１は下端を中心として左側に傾斜する。

本発明の可搬式の架線集材装置Ｔは、前述のように、図１に示す台車５などによって所望位置まで搬送され、当該位置において組み立てられて使用される。また、使用後は各部品に分解されて台車５によって撤去される。加えて、この台車５は、本発明の架線集材装置Ｔによって引き寄せられた伐倒木を積載して土場まで搬送する。台車５について簡単に説明しておく。

台車５は、内蔵された複数の駆動車輪でレールユニット６に設けられた単レール６１を圧接しながら自走する。台車５の走行及び停止は作業者による遠隔操作で行われると共に、台車５が所定位置、例えば複数個が連接されたレールユニット６の最端部に達すると自動停止するように設定されている。

１つのレールユニット６は数ｍ程度の長さを有し、伐倒木が集積されトラック等で輸送される土場から集材地域まで長手方向に複数個連接されることによって単軌条路が形成される。レールユニット６は、上下方向に所定距離隔てて平行に配置された断面円形状の単レール６１及び下フレーム６２と、単レール６１と下フレーム６２との間に長手方向に所定間隔で設けられた鉛直材６３と「ハ」字状に設けられた斜材６４とを有する。そして、単レール６１を跨ぐように台車５が取り付けられる。

レールユニット６は鉛直に設置する必要があるところ、レールユニット６の設置地域は山林などの傾斜地であるため、地面に打ち込んだ支持杭６５に下フレーム６２を固定し、下フレーム６２を中心としてレールユニット６を揺動させてレールユニット６の角度が鉛直となるように調整した後固定される。地盤強度が弱い場合などには補助杭を地面にさらに打ち込んで支持杭６５と接続して補強される。レールユニット６は長手方向に連接可能であって延長距離に制限はない。したがって、例えばループ状にレールユニット６を設置することも可能となり、この場合には複数の台車５を同時に走行させることができる。レールユニット６及び支持杭６５は可搬可能であって、集材作業が終了すれば撤去し次の集材作業地域に搬送され設置される。

次に、このような構成の架線集材装置Ｔを用いた集材方法について図３及び図４を用いて説明する。図３は集材地域に設置された架線集材装置Ｔの平面図であり、図４は左側から見た図である。なお、前後方向、左右方向、上下方向は図３及び図４に記載の方向をいうものとする。

図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、山林の所定位置にタワー本体１を立設し、タワー本体１の下端部に第１ウインチ４１〜第４ウインチ４４を取り付ける。そして、第３ウインチ４３によってタワー本体１と第１支持柱である樹木３１との間に第３ワイヤーＷ３を張り渡すとともに、第４ウインチ４４によってタワー本体１と第２支持柱である樹木３２との間に第４ワイヤーＷ４を張り渡してタワー本体１を下端部を支点として傾き変化自在に立設する。次いで、第１ウインチ４１から第１ワイヤーＷ１を繰り出して先端を先柱である樹木３０に巻き付け固定し、第１ウインチ４１によってタワー本体１と樹木３０との間に第１ワイヤーＷ１を架け渡たすとともに、第１ワイヤーＷ１に搬器２ａを吊り下げ支持させる。

次に、第１ウインチ４１及び第２ウインチ４２から第１ワイヤーＷ１及び第２ワイヤーＷ２を繰り出して搬器２ａを下方に下ろす。図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、伐倒木ＴＲが第１ワイヤーＷ１の直下にない場合には、第１ワイヤーＷ１及び第２ワイヤーＷ２をさらに繰り出して、作業者が伐倒木ＴＲの所まで搬器２ａを移動させて搬器２ａのフック２１を、伐倒木ＴＲに予め巻き付けておいたロープに引っ掛ける。

次いで、第１ウインチ４１及び第２ウインチ４２を駆動させて第１ワイヤーＷ１及び第２ワイヤーＷ２を巻き取る。なお、伐倒木ＴＲを引き寄せる際に、伐倒木ＴＲの移動経路上に移動の障害となる他の樹木等がある場合には第１ウインチ４１及び第２ウインチ４２を個別に駆動させて障害物を避けるように伐倒木ＴＲを移動させる。

そして、第１ワイヤーＷ１を張架したときの直下まで伐倒木ＴＲが引き寄せられると、図３（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、第１ウインチ４１によって第１ワイヤーＷ１をさらに巻き取って、伐倒木ＴＲのロープの巻き付けられた端部を持ち上げる。このとき、伐倒木ＴＲのロープの巻き付けられていないもう一方端は地面と接触していてもよい。この状態で第２ウインチ４２を駆動させて第２ワイヤーＷ２を巻き取って、伐倒木ＴＲと共に搬器２ａをタワー本体１の方向に引き寄せる。伐倒木ＴＲの移動経路上に移動の障害となる他の樹木等がある場合には、第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４を駆動させて第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４の巻き取り及び繰り出しを行ってタワー本体１の立設角度を調整して障害物を避けるように伐倒木ＴＲを移動させる。また、山林の窪地や谷間、渓流などを越えて伐倒木ＴＲを移動させる際は、伐倒木ＴＲを搬器２ａによって中空に吊り下げられた状態として移動させる。

伐倒木ＴＲがタワー本体１の近くまで移動してきたら、第２ウインチ４２によって第２ワイヤーＷ２をさらに巻き取って伐倒木ＴＲを台車５の上方に吊り下げ移動させるとともに、第３ウインチ４３及び第４ウインチ４４で第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４の巻き取り及び繰り出しを行ってタワー本体１の立設角度を調整して伐倒木ＴＲを台車５に積み込む。

伐倒木ＴＲが台車５に積まれると伐倒木ＴＲからフック２１を外して、次の伐倒木の所まで搬器２ａを移動させる。第１ワイヤーＷ１は張架した状態では傾斜しているので、通常、第２ワイヤーＷ２を第２ウインチ４２から送り出すことで搬器２ａは自重で移動する。また、第１ワイヤーＷ１の傾斜角度が浅く搬器２ａが自重で移動しない場合には、搬器２ａにロープなどを結びつけておき作業者が力を加えて移動させるようにしてもよい。

以上説明した一連の集材作業が繰り返し行われ、集材可能な伐倒木がすべて集められると、架線集材装置Ｔは分解されて次の場所に搬送され組み立てられて新たに集材作業が行われる。

（第２実施形態）
図５に、本発明に係る架線集材装置の他の実施形態を示す。図１〜図４に示した第１実施形態では、本発明に係る架線集材装置Ｔを用いて傾斜面の下側から上側に伐倒木ＴＲを引き上げていたが、本発明の架線集材装置Ｔは、傾斜面の上側から下側に伐倒木ＴＲを引き下ろす場合に用いることも可能である。通常、作業安全性の観点から、伐倒木ＴＲの集材では傾斜面の下側から上側に引き上げるが、山林の傾斜角度が急な地域ではレールユニット６の設置が困難な場合がある。そこで、このような場合には、設置可能な場所にレールユニット６及び架線集材装置Ｔを設置し、この設置場所から傾斜面の上側にある伐倒木ＴＲを引き下ろすようにする。

伐倒木ＴＲを傾斜面の上側から下側に引き下ろす場合、伐倒木が自重によって傾斜面を制御不能に滑り落ちることがないよう伐倒木ＴＲと地面との接触抵抗を利用しながら伐倒木ＴＲを引き下ろすことが重要である。すなわち、傾斜面が急傾斜であるほど伐倒木ＴＲと地面との接触面積を大きくして伐倒木ＴＲと地面との接触抵抗を大きくする。

（第３実施形態）
図６に、本発明に係る架線集材装置の他の実施形態を示す。図６の架線集材装置Ｔが前記第１実施形態の架線集材装置と異なる点は搬器である。図６の架線集材装置で使用する搬器２ｂは、先端にフック２１が取り付けられた第５ワイヤーＷ５と、第５ワイヤーＷ５の巻き取り及び繰り出しを行う第５ウインチ４５とを備える。そして、第５ウインチ４５を収納する筐体２３の上面には走行用滑車２４が設けられ、搬器２ｂは第１ワイヤーＷ１に引っ掛けられて吊り下げられた状態で移動可能に支持されている。

このような構成の架線集材装置Ｔによれば、前記第１実施形態の架線集材装置と同様に、第１ワイヤーＷ１及び第２ワイヤーＷ２を繰り出して搬器２ｂを下方に下ろし、伐倒木ＴＲが第１ワイヤーＷ１の直下にない場合には、第１ワイヤーＷ１及び第２ワイヤーＷ２をさらに繰り出して、作業者が伐倒木ＴＲの所までフック２１を移動させて伐倒木ＴＲに取り付けることができる。そしてさらに、図６の架線集材装置Ｔによれば、第５ワイヤーＷ５を第５ウインチ４５から繰り出して、より離れた伐倒木ＴＲにもフック２１を取り付けることができる。すなわち、集材可能な範囲が前記第１実施形態の架線集材装置よりも広がる。なお、第５ウインチ４５の駆動及び停止は作業者による遠隔操作で行うようにする。

（その他の実施形態）
以上説明した実施形態では、第２ワイヤーＷ２の先端が搬器２ａ又は搬器２ｂに接続されていたが、搬器２ａ又は搬器２ｂに滑車を設けて、第２ウインチ４２から繰り出された第２ワイヤーＷ２を当該滑車に巻き掛けて第２ワイヤーＷ２の先端をタワー本体１に固定する形態としてもよい。このような形態によれば、搬器２ａ又は搬器２ｂに設けた滑車が動滑車として働き、第２ウインチ４２によって重量のある伐倒木ＴＲであってもタワー本体１に引き寄せることができるようになる。

（第４実施形態）
図７に、本発明に係る架線集材装置の他の実施形態を示す。本実施形態は、架線集材装置を構成する部材を少なくして伐採現場に搬送しなければならない部材を減らすと共に、急傾斜などの伐採現場における集材作業の迅速且つ効率化を図った形態である。図７の架線集材装置Ｔが第１実施形態の架線集材装置と異なる点は、タワー本体１ａの構造とその支持機構及び搬器２ｃである。

まずタワー本体１ａの支持機構から説明する。タワー本体１ａは１本の支柱から構成される。タワー本体１ａの下端は、第１実施形態と同様に、地面に十数ｃｍ程度打ち込まれている。また、タワー本体１ａの上端には第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４のそれぞれの一方端が接続され、第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４のそれぞれのもう一方端はタワー本体１ａよりも後方で且つ左右方向に所定距離隔てて位置する樹木３１（第１支持柱）と樹木３２（第２支持柱）に巻き付け固定されている。これによりタワー本体１ａは立設状態が維持される。この実施形態では、第３ワイヤーＷ３及び第４ワイヤーＷ４のウインチを用いた巻き取り及び繰り出しは行わない。したがって、タワー本体１ａの立設角度は基本的に当初の状態のままで変化はしない。このような構造によればタワー本体１ａの軽量化が図れるとも共に第３ウインチ及び第４ウインチが不要となる。

次に搬器２ｃについて説明する。第１実施形態では搬器２ａは第２ウインチによる第２ワイヤーの巻き取りによって移動させていたが、本実施形態の搬器２ｃは第１ワイヤーＷ１に吊り下げられた状態で自力走行する。これにより第２ワイヤー及び第２ウインチが不要となる。

搬器２ｃは、本体７と、本体７に一方端側が揺動可能に支持された一対のアーム部８ａ，８ｂと、一対のアーム部８ａ，８ｂに接続された伐倒木ＴＲを固定するための固定具９とを備える。図８に、搬器２ｃの本体７の内部構造を示す。本体７の基板７１の一方側には、上下方向及び前後方向に所定間隔を隔てて第１プーリー７２ａと第２プーリー７２ｂとが回転自在に設けられている。この２つのプーリー７２ａ，７２ｂには、基板７１の他方面側に設けられたモーターＭ１，Ｍ２からそれぞれに動力が伝えられ、第１プーリー７２ａと第２プーリー７２ｂとは反対方向に回転する。なお、第１プーリー７２ａと第２プーリー７２ｂとは同一形状であり外周端における周速は同一である。基板７１の前後方向の両端で上下方向の同じ高さ位置には、第１ガイドプーリー対７３ａと第２ガイドプーリー対７３ｂが設けられている。また、第１ガイドプーリー対７３ａと第２ガイドプーリー対７３ｂの上方には障害物検知センサー７４ａ，７４ｂが設けられている。障害物検知センサー７４ａ，７４ｂが搬器２ｃの進行方向前方に障害物のあることを検知すると、モーターＭ１，Ｍ２の駆動が停止され搬器２ｃは止まる。そしてまた、基板７１の前後方向中央かつ上下方向上端部には、一対のアーム部８１ａ，８１ｂを支持する軸８２が挿通する軸孔７５が形成されている。

第１ワイヤーＷ１は第１ガイドプーリー対７３ａの間を通って第１プーリー７２ａに至り、第１プーリー７２ａの外周の約２／３に巻き付き、次いで第２プーリー７２ｂに至る。そして第２プーリー７２ｂの外周の約２／３に巻き付いて第２ガイドプーリー対７３ｂに至る。このように第１プーリー７２ａ及び第２プーリー７２ｂと第１ワイヤーＷ１との接触距離が長く、両者の間には搬器２ｃの自重による摩擦力が生じるので第１プーリー７２ａ及び第２プーリー７２ｂは第１ワイヤーＷ１をしっかりとグリップし、モーターＭ１，Ｍ２からの駆動力で第１プーリー７２ａ及び第２プーリー７２ｂが回転すると搬器２ｃは第１ワイヤーＷ１上を移動する。

なお、後述するように、搬器２ｃは伐倒木ＴＲの所まで運ばれる際に前後方向・上下方向のみならず左右方向にも揺れるが、２つのガイドプーリー対７３ａ，７３ｂによって第１ワイヤーＷ１は上下方向及び左右方向の移動が規制されているため、第１プーリー７２ａ及び第２プーリー７２ｂから第１ワイヤーＷ１が外れることはない。また、搬器２ｃを移動させるためのプーリーは２個に限定されるものではなく、搬器２ｃが第１ワイヤーＷ１上を滑ることなく移動できる範囲において１個であってもよいし３個以上であってもよい。

図７及び図１０に示すように、一対のアーム部８１ａ，８１ｂは、搬器２ｃのハウジングの左右両側面の上部に一方端部が軸８２によって揺動可能に支持されている。そして、一対のアーム部８１ａ，８１ｂの自由端側（下方端側）は棒状部材８３で連結されている。

固定具９は、アーム部８１ａ，８１ｂの棒状部材８３の左右方向中央部に接続されたチェーンＣの下端部に取り付けられている。図９に固定具９の構造図を示す。固定具９は、Ｌ字状の本体フレーム９１と、本体フレーム９１の長手部９１１に移動可能に取り付けられた移動フレーム９２と、移動フレーム９２に支持された挟持用のネジ部材９３とを備える。本体フレーム９１の短手部９１２の先端部には伐倒木ＴＲを挟持するため挟持部９１３が形成されている。また長手部９１１の略中央部にはチェーンＣが取り付けられる取り付け部９１４が設けられている。移動フレーム９２は、本体フレーム９１の長手部９１１を挿通可能な貫通孔９２４を有する基部９２１と、内周面に雌ネジが螺刻されネジ部材９３が螺入する貫通孔９２５を有する支持部９２２と、基部９２１と支持部９２２とを繋ぐ接続部９２３とを有する。ネジ部材９３は先端に尖形状部９３１を有し、尖形状部９３１とネジ部９３２との間に鍔状部９３３を有する。

固定具９を伐倒木ＴＲに固定する場合には、本体フレーム９１の挟持部９１３と移動フレーム９２のネジ部材９３との間が伐倒木ＴＲの直径以上となるように移動フレーム９２を本体フレーム９１の長手部に沿って移動させる。次いで、本体フレーム９１の挟持部９１３と移動フレーム９２のネジ部材９３との間に伐倒木ＴＲを位置させた後、移動フレーム９２を伐倒木ＴＲに近づける方向に移動させる。そして、ネジ部材９３を伐倒木ＴＲに近づく方向に回転させて、ネジ部材９３の尖形状部９３１を伐倒木ＴＲに食い込ませて鍔状部９３３と本体フレーム９１の挟持部９１３との間で伐倒木ＴＲを強固に挟持する。急傾斜などの伐採地においては作業性等の点でネジ部材９３の締め付け及び緩めにはインパクトレンチが好適に使用される。

モーターＭ１，Ｍ２への電力は、搬器２ｃとは別に設けられた外部電源としての発電機９５（図７に図示）から供給される。搬器２ｃに電源を搭載してもよいが、搬器２ｃの重量をできるだけ軽くして搬器２ｃの移動を容易且つ迅速に行えるようにする観点からは外部電源とするのが好ましい。図７に示すように、発電機９５からモーターＭ１，Ｍ２への電力供給はケーブル９６によって行われる。ケーブル９６は、第１ワイヤーＷ１に引っ掛けた複数個のリング９７によって第１ワイヤーＷ１に沿って螺旋状に保持され、搬器２ｃの移動に伴って伸縮する。発電機９５からモーターＭ１，Ｍ２に１００Ｖ直流電力を供給する場合、ケーブル９６は１芯ケーブルを使用して往線とし、帰線は第１ワイヤーＷ１を用いる。１芯ケーブルを用いることでケーブルが細くなり持ち運び易く、取り扱い易くなる。

モーターＭ１，Ｍ２のオン・オフ、すなわち搬器２ｃの移動及び停止は無線により制御する。具体的には作業者の手元のリモートコントローラー（不図示）によって搬器２ｃの移動及び停止を制御する。また、第１ウインチ４１の巻き取り及び繰り出しについても作業者の手元のリモートコントローラーによって制御する。

このような構成の架線集材装置による集材方法は、基本的には第１実施形態の架線集材装置Ｔと同じである。第１実施形態の架線集材装置と異なる部分について簡単に説明すると、第１ウインチ４１から第１ワイヤーＷ１を繰り出して搬器２ｃを下方に下ろし、伐倒木ＴＲに固定具９を固定する。そして、第１ウインチ４１を駆動させて第１ワイヤーＷ１を巻き取り、第１ワイヤーＷ１に張力が生じる状態とし伐倒木ＴＲの少なくとも一部を持ち上げる。通常は伐倒木ＴＲの移動方向前側を持ち上げる。次いで、モーターＭ１，Ｍ２を駆動させて搬器２ｃを移動させる。このとき、伐倒木ＴＲはその一部を持ち上げた状態で移動させてもよいし、あるいは全体を完全に持ち上げた状態で移動させてもよい。ただし、伐倒木ＴＲの全体を完全に持ち上げた状態で移動させる場合、固定具９による伐倒木ＴＲの固定が１カ所であると搬器２ｃの移動によって伐倒木ＴＲが揺動し不安定になる虞がある。そこで、伐倒木ＴＲを完全に持ち上げた状態で移動させる場合には、伐倒木ＴＲの長さ方向両端を固定具９によって固定して移動させるのが望ましい。図１０に一例を示す。

図１０の移動方法は、伐倒木ＴＲの移動方向前側の端部を搬器２ｃの固定具９で固定し、伐倒木ＴＲの移動方向後側の端部を、第１ワイヤーＷ１に取り付けられたフック付き滑車７８にチェーンＣで接続された固定具９で固定する方法である。この方法によれば伐倒木ＴＲの長さ方向両端が固定具９で固定されるので、搬器２ｃによる移動によって伐倒木ＴＲが大きく揺動することはなく、伐倒木ＴＲは第１ワイヤーＷ１と略平行な状態で安定して搬送される。伐倒木ＴＲが長い場合には、フック付き滑車７８に吊された固定具９の数を増やして伐倒木ＴＲの固定箇所をさらに増やすことによって伐倒木ＴＲの安定した移動が可能となる。

搬器２ｃによって台車５（図１に図示）の近くまで移動させた伐倒木ＴＲは、第１ウインチ４１による第１ワイヤーＷ１の巻き取り及び送り出しによって搬器２ｃを上下方向に移動させて台車５へ積み込む。あるいは、搬器２ｃによって所望本数の伐倒木ＴＲを台車５の近くまで一端移動させ、その後、先柱３０（図１に図示）から第１ワイヤーＷ１を外すと共に、搬器２ｃを第１ワイヤーＷ１から取り外し、第１ワイヤーＷ１の先端部に固定具９を取り付ける。そして、台車５の近くに集めた伐倒木ＴＲに固定具９を固定し、第１ウインチ４１による第１ワイヤーＷ１の巻き取り及び送り出しによって伐倒木ＴＲを上下方向に移動させて台車５に積み込むようにしてもよい。作業性及び効率性の観点からは後者の積み込み方法が推奨される。

以上、本発明に係る架線集材装置の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限りにおいて種々の変更及び追加が可能である。

本発明の架線集材装置は、作業車道を必要とせず、急峻な山林でも所望の位置に設置することができ、集材にかかる費用と労力を軽減させることができ有用である。

Ｔ 架線集材装置
１，１ａ タワー本体
２ａ，２ｂ，２ｃ 搬器
５ 台車
６ レールユニット
７ 本体
８ａ，８ｂ アーム部
９ 固定具
１１ 支柱
１２ 支柱
１３ 固定部材
２１ フック
２２ 走行用滑車
３０ 先柱
３１ 第１支持柱
３２ 第２支持柱
４１ 第１ウインチ
４２ 第２ウインチ
４３ 第３ウインチ
４４ 第４ウインチ
４５ 第５ウインチ
６１ 単レール
６２ 下フレーム
６３ 鉛直材
６４ 斜材
６５ 支持杭
７２ａ 第１プーリー
７２ｂ 第２プーリー
９１ 本体フレーム
９２ 移動フレーム
９３ ネジ部材
９６ ケーブル
Ｍ１，Ｍ２ モーター
Ｗ１ 第１ワイヤー
Ｗ２ 第２ワイヤー
Ｗ３ 第３ワイヤー
Ｗ４ 第４ワイヤー
Ｗ５ 第５ワイヤー
ＴＲ 伐倒木

Claims (13)

1. 伐倒木を所望位置まで移動させる可搬式の架線集材装置であって、
   所望位置に下端部を支点として傾き変化自在に立設されるタワー本体と、
   前記タワー本体と先柱との間に架け渡される第１ワイヤーと、
   第１ワイヤーに移動可能に吊り下げ支持されて、伐倒木を固定支持して移動する搬器と、
   第１ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第１ウインチと、
   前記タワー本体と前記タワー本体の周囲に存在する第１支持柱との間に張り渡される第３ワイヤーと、
   前記タワー本体と前記タワー本体の周囲に存在する第２支持柱との間に張り渡される第４ワイヤーと、
   第３ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第３ウインチと、
   第４ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第４ウインチと、
   を備え、
   第３ウインチと第４ウインチとによって前記タワー本体の傾き変化を可能とし、
   第１ウインチから第１ワイヤーを繰り出して前記搬器を伐倒木に接近させて前記搬器に伐倒木を固定支持し、第１ウインチに第１ワイヤーを巻き取って前記搬器と共に前記伐倒木を第１ワイヤーで吊り下げ支持し、前記搬器を移動させて前記伐倒木を所望位置まで移動させることを特徴とする可搬式の架線集材装置。
2. 前記タワー本体が、
   所定距離隔てて平行に配置された２本の支柱と、
   前記２本の支柱間に軸方向に所定間隔で取り付けられた複数個の固定部材と
   を備える請求項１に記載の架線集材装置。
3. 前記タワー本体の下端部に第１ウインチ〜第４ウインチが取り外し可能に取り付けられている請求項１又は２記載の架線集材装置。
4. 第１ウインチ〜第４ウインチが直流モーターで駆動するものである請求項１〜３のいずれかに記載の架線集材装置。
5. 前記タワー本体が、
   所定距離隔てて平行に配置された２本の支柱と、
   前記２本の支柱間に軸方向に所定間隔で取り付けられた複数個の固定部材と
   を備え、
   第３ワイヤーが、前記２本の支柱の一方の支柱の先端部と第３ウインチとの間を前記一方の支柱に沿って移動し、
   第４ワイヤーが、前記２本の支柱の他方の支柱の先端部と第４ウインチとの間を前記他方の支柱に沿って移動する
   請求項１〜４のいずれかに記載の架線集材装置。
6. 前記搬器に接続された第２ワイヤーと、
   第２ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第２ウインチと、
   を備え
   前記搬器は第２ウインチによって移動する請求項１〜５のいずれかに記載の架線集材装置。
7. 前記搬器がモーターを備え、第１ワイヤーに吊り下げられた状態で自力で移動可能である請求項１〜５のいずれかに記載の架線集材装置。
8. 前記搬器が、第１ワイヤーが巻き付けられた、前記モーターで駆動する少なくとも２つの駆動プーリーを備える請求項７記載の架線集材装置。
9. 前記搬器の前記モーターに前記搬器とは別の外部電源から電力供給される請求項７又は８記載の架線集材装置。
10. 前記外部電源から前記モーターへの電力供給の往線又は帰線として第１ワイヤーが用いられる請求項９記載の架線集材装置。
11. 前記搬器が、木材を吊り下げ支持する第５ワイヤーと、第５ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う第５ウインチとを有する
    請求項１〜１０のいずれかに記載の架線集材装置。
12. 前記請求項１〜１１のいずれかに記載の架線集材装置を用いた集材方法であって、
    前記タワー本体を所望位置に立設する工程と、
    第１ウインチによって前記タワー本体と先柱との間に第１ワイヤーを架け渡たすと共に、前記搬器を第１ワイヤーに移動可能に吊り下げる工程と、
    第１ウインチから第１ワイヤーを繰り出して所望の伐倒木の所まで前記搬器を移動させて前記伐倒木を前記搬器に固定する工程と、
    第１ウインチによって第１ワイヤーを巻き取って前記搬器と共に前記伐倒木を吊り下げ支持し、前記搬器を移動させて前記伐倒木を所望位置まで移動させる工程と、
    を有することを特徴とする集材方法。
13. 前記請求項１〜５のいずれかに記載の架線集材装置を用いた集材方法であって、
    前記タワー本体を所望位置に立設する工程と、
    第１ウインチによって前記タワー本体と先柱との間に第１ワイヤーを架け渡たすと共に、前記搬器を第１ワイヤーに移動可能に吊り下げる工程と、
    第１ウインチから第１ワイヤーを繰り出して所望の伐倒木の所まで前記搬器を移動させて前記伐倒木を前記搬器に固定する工程と、
    第１ウインチによって第１ワイヤーを巻き取って前記搬器と共に前記伐倒木を吊り下げ支持し、前記搬器を移動させて前記伐倒木を所望位置まで移動させる工程と、
    第３ウインチ及び第４ウインチによって前記タワー本体の傾きを調整し、所望位置まで移動させた前記伐倒木を所定の木材搬出用台車に積み込む工程と、
    を有することを特徴とする集材方法。