JP6970593B2 - 林業用ハーベスターにおける木材送り装置 - Google Patents

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Description

本発明は、横倒しにした木材を枝払いしながら所定寸法に切断して材木にするのに用いられる林業用ハーベスターに関し、特に、林業用ハーベスターにおける木材送り装置に関する。
この種のハーベスターは、国際公開第２０１０／１４３０７６号（公知文献１）、日本国特許第５９１４９５８号明細書（公知文献２）などに開示されている。これらの公知文献に記載のハーベスターは、基本的には、ブームから懸垂支持されたハーベスター本体に装着された固定上カッターと、左右に開閉するように操作され、それぞれサイドカッターを有するカッターアームと、同様に開閉するように操作され、左右の可逆式油圧モータにより回転駆動される左右の送りローラと、左右に開閉するように操作されるクランプアームと、切断操作にあたってスイングするようになった動力チエーンソーと、を含む。ハーベスター本体には、開閉操作される左右の送りローラと共同して木材のより円滑な送りを可能にするために、ハーベスター本体の長手方向中心上に中ローラが設けられる。中ローラは、左右の油圧モータで回転駆動されるようになっている。
図７は、送りローラの油圧モータおよび中ローラの油圧モータの油圧回路を概略的に示す。左右の送りローラの油圧モータＲ１，Ｌ１は、中ローラの油圧モータＲ２，Ｌ２とそれぞれ油圧回路上直列に連結され、左右の送りローラの油圧モータＲ１，Ｌ１を油圧回路上並列に連結し、中ローラの一対の油圧モータＲ２，Ｌ２は、油圧回路上並列に連結される。かくして、切換え弁のＢポートから出た圧油は、油圧モータＲ１，Ｌ１を回転駆動し、続いて油圧モータR1,L１から吐き出された圧油は、油圧モータＲ２，Ｌ２を回転駆動し、油圧モータＲ２，Ｌ２から吐き出された圧油は切換え弁のＡポートに戻るようになっている。
木材は、カッターアームと送りローラとで抱き抱え、その際送りローラは木材を中ローラに押しつける。左右の油圧モータの回転駆動で送りローラを回転させまた左右の油圧モータの回転駆動で中ローラを回転させて木材を所定長さ前進させる。その過程で、枝があれば、枝は固定上カッターやサイドカッターに当たってそれらのカッターで枝払いされることになる。木材を送る場合、左右の送りローラおよび中ローラの周速度は同じであるが、そうでないと木材を巧く送ることはできない。
設計上ローラの周速度が同じになるように、油圧モータの回転数を設定する訳であるが、右又は左の送りローラの油圧モータ内部でリークが生じた場合、中ローラの油圧モータＲ２又はＬ２に入る圧油の量は、規定量よりも少なくなって、中ローラの周速度が左右の送りローラの周速度より遅くなり、そのため、送りローラが空回りして周速度の差を吸収する現象が生じる。結果的に、木材の送り速度は、所望速度よりも遅くなり、また送りローラは、それらの空回りによって木材の表面に傷を生じさせ、木材の商品価値を低下させてしまうことがある。
本発明の目的は、送りローラのそのような空回りを回避するとともに、中ローラと左右の送りローラが共同して木材を円滑にそして確実に送ることができるようにした林業用ハーベスターにおける木材送り装置を提供することにある。
本発明のこの目的は、左右の送りローラの油圧モータの各々が中ローラの左右一対の油圧モータの各々と油圧回路上直列に連結され、油圧モータにより中ローラおよび左右の送りローラを回転させて木材を移動させながら枝払いを行なう林業用ハーベスターにおける木材送り装置において、中ローラは、左右一対の油圧モータの回転軸に固定的に連結された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間に配置されたリング状回転伝達部材と、を含み、リング状回転伝達部材は、外輪の内面に又は内輪の外面に固着され、内輪の回転を外輪に伝達し、中ローラと左右送りローラとの間に回転速度差が生じた時外輪を、内輪上を滑りにより転動させるように構成されている木材送り装置を提供することによって達成される。
［作用］
本発明の木材送り装置によれば、常態では、中ローラの油圧モータおよび左右の送りローラの油圧モータは同じ回転数で回転し、木材は、中ローラおよび左右の送りローラの回転で巧く送られる。この際中ローラは、外輪が回転伝達部材を介して内輪と一体となって回転する。中ローラの油圧モータの回転が、左右の送りローラの油圧モータの回転よりも遅くなると、中ローラの外輪が、送りローラによって送られる木材の移動で、左右の油圧モータで回転している内輪上をリング状回転伝達部材の滑りにより転動する。かくして、左右の送りローラは、木材に対して空回りすることなく、それらの回転で木材を巧く、確実に送ることができる。
本発明が関係する林業用ハーべスターの斜め上から見たしこ静である。 図１に示すハーベスターを斜めしたから見た斜視図である。 図１および２に示すハーベスターの木材送りユニットの正面図である。 図３の木材送りユニットの底面図である。 本発明による油圧回路の図である。 中ローラの詳細を示す断面図である。 従来考えられていた油圧回路の説明図である。
本発明が関係するハーベスターは、図１および２に示すように、ハーベスターの木材送りユニット１と枝払いユニット２を含み、木材送りユニット１は、開閉するように操作され、左右の可逆式油圧モータＲ１，Ｌ１により回転駆動される左右の送りローラ６，７と、左右に開閉するように操作されるクランプアーム８，９と、切断操作にあたってスイングするようになった動力チエーンソーを収容したケース１０と、を含む。枝払いユニット２は、該ユニット本体に装着された固定上カッター３と、左右に開閉するように操作され、それぞれサイドカッター４’，４’，５’を有するカッターアーム４，４ ５を含む。ハーベスターの木材送りユニット１の本体には、開閉操作される左右の送りローラ６，７と共同して木材のより円滑な送りを可能にするために、木材送りユニットの長手方向中心上に中ローラ１１が設けられる。中ローラ１１は、左右一対の油圧モータＲ２，Ｌ２で回転駆動されるようになっている。
木材の抱き抱えは、図２，３および４でより明らかなように、油圧シリンダ１２、１２の伸張でピボットピン１３、１３を中心に閉じられるクランプアーム８、９と、油圧シリンダ１４、１４の伸張でピボットピン１５，１５を中心に互いに閉じられる送りローラ６，７とで行なわれる。
油圧モータＲ１，Ｌ１により送りローラ６，７を、油圧モータＲ２，Ｌ２により中ローラ１１を、それぞれ回転させて木材を所定長さ前方に送る。その過程で、枝は固定山形上カッター３や前、中、後カッターアーム４、４、５のサイドカッター４’、４’、下カッター５’に当たってこれらのカッターで枝払いされることになる。
図５は、本発明による木材送り装置の油圧回路の図である。左右の送りローラ６，７の油圧モータＲ１，Ｌ１は、中ローラ１１の油圧モータＲ２，Ｌ２とそれぞれ油圧回路上直列に連結され、左右の送りローラ６，７の油圧モータＲ１，Ｌ１は、油圧回路上並列に連結され、中ローラ１１の一対の油圧モータＲ２，Ｌ２は、油圧回路上並列に連結される。かくして、油圧ポンプＰによって圧送され、切換え弁Ｖの切換えによりそのＢポートから出た圧油は、油圧モータＲ１，Ｌ１を回転駆動し、続いて油圧モータR1,L１から吐き出された圧油は、油圧モータＲ２，Ｌ２を回転駆動し、油圧モータＲ２，Ｌ２から吐き出された圧油は切換え弁のＡポートに戻るようになっている。
図６は、中ローラ１１の詳細を示す断面図である。左右一対の油圧モータＲ２．Ｌ２は、木材送りユニット本体に固着された取付板１６，１６に固定されており、そして中ローラ１１は、それらの回転軸１７、１７に、例えば図示のようなスプライン結合により固定的に連結された内輪１８および外輪１９と、これら内輪と外輪との間に配置されたリング状回転伝達部材２０と、を含む。リング状回転伝達部材２０は、外輪１９の内面に又は内輪１８の外面に固着され、外輪１９は、その内面に固着されたリング状回転伝達部材２０とともに又は内輪１８の外面に固着されたリング状回転伝達部材２０上を転動するように構成されている。リング状回転伝達部材２０は、低摩擦特性 （摩擦係数０〜０．３が望ましい）と金属材料の強度と、寸法安定性を持つ複合軸受け（例えば充填材を配合した四フッ化エチレン樹脂）からなるのがよい。
本発明の木材送り装置によれば、常態では、中ローラ１１の油圧モータＲ２，Ｌ２および左右の送りローラの油圧モータＲ１，Ｌ１は同じ回転数で回転し、木材は、中ローラおよび左右の送りローラの回転で巧く送られる。この際中ローラ１１は、外輪１９が回転伝達部材を介して内輪１８と一体となって回転する。中ローラ１１の油圧モータＲ２又はＬ２の回転が、左右の送りローラの油圧モータＲ１又はＬ１の回転よりも遅くなると、油圧モータの回転軸が内輪との連結により直結されているため、中ローラの他方の油圧モータの回転も遅くされ、他方の送りローラの油圧モータは一方の油圧モータと油圧的に同調する。外輪１９が、送りローラによって送られる木材の移動で、左右の油圧モータで回転している内輪上をリング状回転伝達部材と共に、又は内輪のリング状回転伝達部材上を滑りにより転動する。かくして、左右の送りローラは、木材に対して空回りすることなく、それらの回転で木材を巧く、確実に送ることができる。
Ｒ１ 油圧モータ
Ｌ１ 油圧モータ
Ｒ２ 油圧モータ
Ｌ２ 油圧モータ
６ 送りローラ
７ 送りローラ
１１ 中ローラ
１７ 回転軸
１８ 内輪
１９ 外輪
２０ リング状回転伝達部材

Claims (1)

  1. 左右の送りローラの油圧モータの各々が中ローラの左右一対の油圧モータの各々と油圧回路上直列に連結されている、林業用ハーベスターにおける木材送り装置において、中ローラは、左右一対の油圧モータの回転軸に固定的に連結された内輪および外輪と、これら内輪と外輪との間に配置されたリング状回転伝達部材と、を含み、リング状回転伝達部材は、外輪の内面に又は内輪の外面に固着され、内輪の回転を外輪に伝達し、中ローラと左右送りローラとの間に回転速度差が生じた時外輪を、内輪上を滑りにより転動させるように構成されている木材送り装置。
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