JPH0761224B2 - 伐採抜根機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、油圧式パワーショベル等の作業機ブーム先端
に装着されてフロントアタッチメントとなり、樹木の伐
採や樹木の切株の根を抜き取ったり、切断する伐採抜根
機に関する。

従来の技術 荒れ地や山林を整地する場合、樹木を伐採し、切株を取
除く必要がある。従来は樹木の伐採はチェーンソー等で
伐採され、残った切株は、人手によって掘り起こされて
取除かれている。

切株を人手によって掘り起こし取除く作業は重労働で多
大な時間と労働を要する。しかも、荒地を宅地等に整地
する場合、樹木の地下茎をできるだけ多く取除く必要が
ある。

そこで、本願出願人は、樹木を伐採でき、かつ切株の根
を引き抜くことができる伐採抜根機に関する発明の特許
出願をすでに行った（特願平１−334969号特開平３−22
8629号参照）。この伐採抜根機は油圧シリンダで開閉さ
れる一対のアームを有し、該アームの先端部には刃面に
複数の切欠部を有した切断刃が取付けられており、該伐
採抜根機を油圧式パワーショベル等の作業機のブーム先
端に取付けて、油圧シリンダを作動させて上記アームを
開閉させて上記切断刃で樹木を伐採したり、アーム先端
を開にし本伐採抜根機自体を切断刃の長手方向にそって
移動させた後、次に上記アームを閉じて上記切断刃を樹
木の根に食い込ませて根を挟持し、その後、伐採抜根機
を上方向に移動させてて樹木の根を引く抜く、さらに
は、樹木の根を切断するものである。

発明が解決しようとする課題 本発明は上述した伐採抜根機の改良に関するもので、ア
ーム先端の切断刃の部分を地中に差込むことや、上記切
断刃で樹木幹や根を切断すること等の理由で、切断刃の
刃面が磨耗する。そこで、切断刃を研ぎ直し、再度使用
することになるが、切断刃の刃面の磨耗は切断刃全長に
渡って均一ではなく、使用頻度の高い部分で磨耗が激し
く、切断刃を研ぎ、刃面を鋭くしたとき、刃面の高さが
一様ではなくなる。一般に、切断刃の先端部ほど磨耗が
激しく、研ぎ直したとき、先端部ほど刃面んの高さが低
くなり、アームを閉じたとき、研ぎ直す前では刃面全長
に渡って当接していたものが、研ぎ直した後両アームに
取付けた切断刃の刃面は切断刃の根元だけ当接して先端
部は当接せず開いた状態になる。これでは樹木の幹や根
を切断することができなくなる。

そこで本発明の目的は、伐採抜根機の切断刃を研ぎ直し
切断刃の高さが変化しても、両アームの切断刃の刃面を
切断刃全長に渡って当接させることのできる伐採抜根機
を提供することにある。

課題を解決するための手段 作業機のブーム先端に装着される支持体と、該支持体に
取付けられ、少なくとも一方のアームの中間部はピンで
回転可能に軸支して取付けられた一対のアームと、該一
対のアームの後端部に取付けられアーム先端を開閉させ
る油圧シリンダと、上記各アームの先端部に取外自在に
取付けられた切断刃を有し、該切断刃は刃面に複数の切
欠部が設けられた伐採抜根機において、本発明は、上記
ピンによる上記アームの軸支部を該ピンの軸中心線より
偏心した軸で構成し、さらに該ピンを上記支持体に回転
位置を調節可能に固定できるようにして、上記アームの
回転中心を調節できるようにした。これにより、切断刃
を研ぎ直し切断刃の刃面の高さが変わっても、アームを
閉じたとき対向する刃面を当接させることができるよう
にした。

作用 第１図は本発明の作用原理を説明する説明図で、符号P1
は切断刃を研ぎ直す前のアームの回転中心を示し、符号
P2は切断刃の刃面の根元側端、符号P3は切断刃の刃面先
端側端、符号P4は該アームに作動する油圧シリンダの作
用点であり、アームを閉じたときラインL1上に切断刃の
刃面が達し、他方のアームの切断刃の刃面に当接すると
する。なお他方のアームの切断刃は図示していない。ア
ームの回転中心P1を中心にアームを回動させ、アームを
閉じたときラインL1上で両アームの切断刃の刃面が当接
して樹木の幹や根を切断するが、長く使用していると切
断刃の刃面が磨耗する。そこで切断刃をアームから取外
し、切断刃の刃面を研ぎ、例えば切断刃の先端側の磨耗
が激しく研ぎ直してアームに取付けたとき切断刃の刃面
先端点がP5となり、切断刃の刃面が点P2、P5となったと
すると、アームを閉じ切断刃刃面の根元側が切断刃当接
ライン位置L1に達したときには切断刃の刃面先端側の点
P5は第１図に示すようにラインL1上に達していない。両
切断刃は根元側で当接し先端側では開いた状態となる。
そこで、偏心したカム面をもつ上記ピンを回動させアー
ムの回転中心を点P1から点Q1に移動させて、上記ピンを
固定する。すなわち、切断刃の刃面の傾き（角度P3P2P5
に大きさ）に応じてアームの回転中心の移動量（P1から
Q1への移動量）を決める。第１図のように刃面高さが先
端側で低い場合には回転中心P1からQ1への移動は刃面当
接ラインL1より遠い方向に移動させる。その結果アーム
を閉じたとき切断刃の刃面根元側の点P2が当接ラインL1
上に達するには、切断刃を研ぎ直す前よりもさらにアー
ムを回転させる必要がある。切断刃を研ぎ直した後の切
断刃の刃面の根元側の点をQ2として該点Q2がラインL1上
に達したとき、研ぎ直す前の先端側の点P3は点Q3の位置
に達し、点P4は点Q4に達する。そして、研ぎ直した後の
先端側の点P5は点Q3の位置に達し切断刃の刃面Q2Q5はラ
インL1上に達することとなる。なお、他方のアームも回
動するものであるならば、他方のアームも研ぎ直し切断
刃の刃面を同様にP2P3からQ2Q3として、他方のアームの
回転中心を同様にP1からQ1に移動させれば他方のアーム
の切断刃の刃面もラインL1上に達し両切断刃の刃面は当
接することになる。また、他方のアームが回動するもの
ではないときは、他方のアームの切断刃の刃面の線に合
わせて回動するアームの回転中心を余分に移動させ、切
断刃の刃面が当接するようにする。この場合切断刃の当
接ラインL1は変化することになる。

なお、切断刃を研ぎ直して切断刃の根元側が低くなると
きには、アームの回転中心P1の移動は上述した説明とは
逆のラインL1側へ移動させることとなる。

このようにして、切断刃を研ぎ直してもアームを閉じた
とき切断刃を当接させることができるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。第２
図，第３図は、本発明の一実施例の正面図で第２図はア
ーム先端を開いた状態を示し、第３図は閉じたときの状
態を示している。1,1は相対向して配設された一対のア
ームであり、前記アーム1,1の中間部はピン2,2を介して
支持体3,3間に回動可能に枢着され、上記支持体3,3は一
定間隔を保持して連結されており、その端部が連結板４
に固着されている。

この連結板４には取付孔6,7を備えた装着用ブラケット
８が固設されている。装着用ブラケット８の取付孔６
は、図示しない油圧式パワーショベル等の作業機のブー
ム先端にピンを介して枢着されると共に、取付孔７は同
作業機のブーム上に設置された油圧シリンダのピストン
・ロッド先端にピンを介して枢着され、前記ピストン・
ロッドの伸縮による突出長さを変えることによって、支
持体3,3即ちアーム1,1の作業角度が設定されるようにな
っている。５はアーム1,1を開閉動作させる２ロッド油
圧シリンダであり、各々ピストン・ロッド5a,5aはピン
9,9を介してアーム1,1の力点となる後端部に枢着されて
いる。又、該２ロッド油圧シリンダ５のシリンダ中央部
にはトラニオンピンが設けられ、該ピンが支持体3,3の
裏面に設けられた摺動溝を移動できるように結合され、
２ロッド油圧シリンダ５を第１図中上下に移動可能にな
っている。さらに上記２ロッド油圧シリンダは、図示し
ない作業機上の油圧供給源からの圧力油が、油圧ホース
を介して切り変え供給されてピストン・ロッド5a,5aを
同期して進退動作し、アーム1,1の開閉動作を行う。ア
ーム1,1の先端部1a,1aは作用部となる部分で、該先端部
1a,1aには、対向して切断刃10,10がボルト11等で固着さ
れている。該切断刃10,10には等間隔で切欠部10a,10a…
…が半円錐上に切込まれて切欠部を構成し、切断刃の作
用面が凹部となっている。そして、各アーム1,1の先端
部1a,1aに左右対称になるように固着されており、アー
ム1,1の先端部1a,1aを閉じ、切断刃10,10の作用面が接
合したとき、切欠部10a,10aの位置には空間部が形成さ
れ切り残しが生じるようになっている。又、切断刃10,1
0はその長手方向の中心点を中心に対称に切欠部10a,10a
……、ボルト孔が設けられており、切断刃10の先端部
（アーム先端部位置）が摩耗したとき、その前後を入れ
変えることができるように形成されている。

さらに、支持体3,3のアーム1,1を枢着した枢着部には、
枢着部のピン2,2を覆うように半円突起状のカバー12,12
がボルト等で固着されている。

また、上記ピン2,2は第４図に一部断面図として示すよ
うに支持体3,3に貫通し一方の支持体３にボルト13,13…
…で固定されており、第５図は第４図の右方向から見た
図で、この第５図に示されるように、ピン3,3のフラン
ジ面および一方の支持体３には25.5度の間隔を持ってボ
ルト孔14,14……が設けられ、ピン2,2はピンの回転位置
を調節して支持体3,3に取付けられるようになってい
る。なお15,16,17はスペーサである。そして該ピン3,3
のアーム1,1を回動自在に軸支する軸支部分2aの円柱は
ピンの中心軸線L2よりδだけ、その中心線L3がずれて作
成されている。その結果ピン3,3を回動させてボルト13,
13……支持体3,3に固定すると、ピン2,2の回動位置に応
じてアーム1,1の回転中心位置がずれることとなる。な
お、2b,2bはピンを支持体に固定するネジ部で、該ネジ
部にナットを螺合させてピン2,2を支持体3,3に固定する
ものである。

次に、この実施例の作用について説明する。まず、この
伐採抜根機をパワーショベル等の作業機ブーム先端に装
着用ブラケット８を介して装着し、樹木を伐採するとき
には、作業機を操作して、アーム1,1の先端部1a,1aを第
２図に示すように開き、樹木を開いたアーム先端部1a,1
a間に位置づけて、作業機上の油圧供給機より２ロッド
油圧シリンダ５に油圧を供給すると、２ロッド油圧シリ
ンダ５に設けられた２本のピストン・ロッド5a,5aが同
期して繰り出され、アーム1,1の各々の力点となる後端
部を押圧し、アーム1,1は支持体3,3に枢着された各々の
ピン2,2を支点としてお互いに等しい角度で回転動作を
行い、作用部となる先端部が第３図に示すように閉じら
れて、切断刃10,10で樹木は切断されることとなる。し
かし、第３図に示すように切断10,10の刃面が当接して
も、切欠部10a,10aの位置は刃面が当接せず、その結果
樹木に切り残しが生じることとなるが、アーム先端部1
a,1aを開き、この伐採抜根機を切断刃10,10の長手方向
（第２図，第３図において上下方向）に移動させ樹木と
切断刃10,10が当接する位置を変えて、再びアーム先端
部1a,1aを閉じれば、切残しも切られ、樹木は切断され
ることとなる。

なお、アーム先端部を閉じる際に一方の切断刃10が他方
の切断刃より先に樹木に接触し、ピストン・ロッド5a,5
aの繰り出し量に差異が生じた場合であっても、２ロッ
ド油圧シリンダ５はトラニオンビンを中心に回転し、２
ロッド油圧シリンダ５は常に軸方向の外力のみを受ける
こととなる。

次に、樹木や切株の根を抜く場合にはアーム先端部1a,1
aを開き、アーム先端部1a,1aの開中心と根の中心位置を
概略合わせ、アーム先端部1a,1aを地中に挿入し根をア
ーム先端部1a,1aの切断刃10,10間に位置づけ、アーム先
端部1a,1aを閉じる。そして、切断刃10,10が当接する前
の切断途中で、アーム先端部1a,1aの閉動作を停止さ
せ、その状態でこの伐採抜根機自体を切断刃10,10の長
手方向上方（第２図，第３図において上方向）に移動さ
せる。切断刃10,10は根を切断途中であり、根の一部が
切断刃10,10の切欠部10a,10a……に食い込んでおり、こ
の根の切欠部10a,10aへの食い込みが、切断刃10,10と根
間の滑りを防止して、根を引上げ、引き抜くこととな
る。この場合、根を完全に引き抜く必要はなく、根があ
る程度移動した状態で、根の引き抜き作業を停止し、ア
ーム先端部1a,1aを開きアーム先端部1a,1aを次に根の位
置へ移動させ、上述した根の引き抜き動作を行わせる。

そして、主要となる根を上述した動作で、一部引き抜い
た状態とした後、アーム先端部1a,1aを第３図に示すよ
うに閉じ、樹木，切株の下方に挿入し、半円突起状のカ
バー12が地面に当接するように、装着用ブラケット部８
を下動させ、カバー12が地面に当接した後も、装着用ブ
ラケット部８を下動させれば、半円突起状カバーが支
点、装着用ブラケット部８が力点、アーム先端部1a,1a
が作用点となって、てこの原理で樹木，切株は上方に持
ち上げられ、掘り起こされる。

樹木や切株がある程度持ち上げられ掘り起こされた後
は、アーム先端部1a,1aで樹木，切株の幹、又は根を挟
持し、一部切込んで、切断刃10,10の切欠部10a,10a……
に幹や根の一部を食い込ませた後この伐採抜根機を切断
刃長手方向の上方に移動させれば、樹木，切株はその根
と共に持ち上げられ、樹木，切株及びその根を取除くこ
とができる。特に、切断刃10,10は対向し、閉じたとき
切断刃面が交差することなく当接するようにしているの
で、樹木の幹や根を挟持したとき挟持力によるモーメン
トが発生せず、樹木等を確実に挟持し搬送できる。

又、根を切断する場合は、上述した樹木の幹を切断する
とこと同一の方法で切断することもできる。

上述した実施例においては、２ロッド式の油圧シリンダ
５の両アーム1,1を回動させ、アーム1,1のガタツキを無
くすようにしたが、シングルロット式の油圧シリンダを
用いてもよく、又、一方のアームは支持体3,3に対し回
転せず、支持体3,3に固着されたものでのよい。

上述したような作業を長く行うと、切断刃10,10が磨耗
して切れが悪くなる。そこで、切断刃10,10を取外し、
刃面を研ぎ刃を鋭くする。この場合切断刃の刃面全長に
渡って、磨耗が均一ではないので、研ぎ直した後の切断
刃10,10の刃面は一方短が高く他方短が低くなり、第１
図に示すように初めは、点P2,P3を結ぶ線が刃面の線で
あったものが、研ぎ直して点P2,P5を結ぶ線になり、ア
ーム1,1を閉じたとき切断刃の先端部が互いに当接せず
開いた状態となり切断できなくなる。そこでボルト13,1
3…を取外し、アーム1,1を閉じたとき刃面の線、すなわ
ち点P2,P5を結ぶ線が切断刃10,10の当接ラインL1上に重
なるように、ピン2,2を回転させて、アーム1,1の回転中
心を移動させ、ピン2,2をボルト13,13…で固定する。そ
の結果アーム1,1の回動中心は点Q1となり、アーム1,1を
閉じたとき刃面の線Q2,Q5は切断刃10,10の当接ラインL1
上に達し、再び樹木の幹や根を切断できるようになる。

なお、切断刃10,10を研ぎ直して切断刃をアームに取付
け、アームを閉じたとき、切断刃の先端部が開く場合に
はアーム1,1の回転中心P1の移動方向は第１図に示すよ
うに、当接ラインL1より遠ざかるようにピンの回動位置
を設定する。

また、断刃の取り付け方向を変えて、アーム1,1を閉じ
たとき、切断刃10,10の根元側（点P2側）が当接せず開
くようにすると、アームの回転中心P1を当接ラインL1に
近付けるように移動させて切断刃10,10の刃面の線が当
接ラインL1に重なるようにする。なお、切断羽を研ぎな
おすとき、刃の傾き（第１図における角度P3P2P5）はピ
ン2,2の回動移動単位、すなわち、ピン2,2はボルト孔1
4,14単位（22.5度）にしか回動して固定できないから、
この単位に合わせて決める必要がある。

このように、切断刃10,10を研ぎ直してアーム1,1に取付
ける方向（アーム1,1を閉じたとき、先端部が開かせる
か、根元側を開かせるかの違い）、およびアームの回転
中心の移動方向の選択によって、切断刃10,10は該切断
刃10,10を研ぎ直す余地がなくなるまで使用することが
できる。

上記実施例では、両アーム1,1が回動するタイプの例で
説明したが、一方のアームを固定し他方のアームのみを
回動させるタイプの場合は、切断刃を研ぎ直した後の固
定側アームに取付けられた切断刃の刃面の線は研ぎ直す
前の線に対して傾いたものとなる。そのため、アームを
閉じ両切断刃の刃面を当接させるには、両アームが回動
する場合と比較して、アームの回転中心の移動は多くす
る必要がある。そして、切断刃の当接線は研ぎ直す前と
比較して、傾いた線となる。

発明の効果 伐採抜根機において本発明は、切断刃を研ぎ直して使用
でき、かつ、アームを閉じたとき切断刃の刃面を常に当
接できるようにしたから、切断刃を研ぎ直して、刃面の
高さが変わっても常に樹木の幹や根を切断できると共
に、切断刃を研ぎ直す余地がなくなるまで切断刃を使用
することができ、高価な切断刃を経済的に使用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の作用原理の説明図、第２図は本発明の
一実施例においてアーム先端を開いたときの正面図、第
３図は同実施例においてアーム先端部を閉じたときの状
態を示す図、第４図は同実施例におけるアームを軸支す
るピンの構成と該ピンの支持体に取付けたときの状態を
示す図、第５図は同実施例におけるピンのフランジ部の
正面図である。 １……アーム、1a……アーム先端部、２……ピン、2a…
…軸支部、３……支持体、４……連結機、５……２ロッ
ト油圧シリンダ、5a……ピストンロッド、８……装着用
ブラケット、９……ピン、10……切断刃、10a……切欠
部、14……ボルト孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】作業機のブーム先端に装着される支持体
   と、該支持体に取付けられ、少なくとも一方のアームの
   中間部はピンで回転可能に軸支して取付けられた一対の
   アームと、該一対のアームの後端部に取付けられアーム
   先端を開閉させる油圧シリンダと、上記各アームの先端
   部に取外自在に取付けられた切断刃を有し、該切断刃は
   刃面に複数の切欠部が設けられた伐採抜根機において、
   上記ピンは該ピンの軸中心線に対して偏心した軸支部で
   上記アームを回動自在に軸支し、該ピンは上記支持体に
   回転位置を調節可能に固定され、上記アームの回動中心
   を調節できるようにしていることを特徴とする伐採抜根
   機。