JPH10191811A

JPH10191811A - 回転歯昇降式自動枝打機

Info

Publication number: JPH10191811A
Application number: JP334897A
Authority: JP
Inventors: Tsunetoshi Sonohara; 恒利園原; Takeshi Fukuwa; 毅福和; Shigeki Sugiura; 茂樹杉浦
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、刃物を回転させながら樹幹を上昇
する、回転歯昇降式自動枝打機に関し、枝の切り残しを
低減しながら、枝の断面図を綺麗に仕上げることができ
るようにする。【解決手段】複数の駆動輪６ａ〜６ｃと遊動輪９とに
より樹幹３０の外周に当接抱持し、駆動輪６ａ〜６ｃを
駆動して樹幹１５を螺旋状に上昇する枝打機本体１と、
枝打機本体１に設けられた回転歯５とをそなえ、回転歯
５によって樹幹１５の枝１５ａを切断する自動枝打機に
おいて、回転歯５を枝打機本体１に対して上下方向に昇
降する円盤カッタとして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植林等における
杉，檜等の無節材を生産管理すべく枝を樹幹から切断す
る自動枝打機に関し、特に、刃物を回転させながら樹幹
を上昇する、回転歯昇降式自動枝打機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、杉や檜等の枝打ち作業（枝の
切断作業）を自動的に行なう自動枝打機が実用化されて
いる。このような自動枝打機では、樹幹に駆動車輪及び
遊動車輪を当接抱持させ、一定のリード角度で樹幹の外
周を螺旋昇降するものが一般に広く知られている。

【０００３】上述のような自動枝打機の一例として、特
開昭６０−５８０２３号公報には図７，図８に示すよう
な回転歯物を用いた自動枝打機が開示されている。図７
に示すように、この自動枝打機では、主に機枠１０１，
エンジン１０２，刃物部１０３及び走行輪１０４等によ
り枝打機本体が構成されており、このうち機枠１０１
は、主にリングレール１０６，下部リング１０７及びこ
れらを連結支持する複数本の支柱１０８で構成されてい
る。

【０００４】リングレール１０６は、径方向に２分割可
能に構成され、その外周には、ラックが形成された外周
ラックギア１０５がリングレール１０６に対して回動自
在に設けられている。また、この外周ラックギア１０５
は、エンジン１０２のギアケース１１０に固定されてい
る。リングレール１０６には、断面が略Ｃ字形状の溝が
形成されており、この溝の内部には、エンジン１０２に
より駆動される駆動輪（図示省略）が設けられている。
これにより、エンジン１０２は、リングレール１０６に
沿って、外周ラックギア１０５と一体的に旋回可能とな
っている。

【０００５】また、支柱１０８よりも内側には走行輪１
０４が配設されている。この走行輪１０４は、スプリン
グ等により樹幹１１５に押圧するように構成されてお
り、走行輪１０４が駆動されることで、枝打機本体が樹
幹１１５に対して昇降するようになっている。なお、こ
の走行輪１０４は、ゴム製無限軌道により構成されてい
る。

【０００６】走行輪１０４は、軸１１８を介して走行用
減速機１１７に接続されており、また、この走行用減速
機１１７には、外周ラックギア１０５と噛合するピニオ
ンギア１１６が設けられている。そして、エンジン１０
２の駆動力により、ギアケース１１０とともに外周ラッ
クギア１０５が木枠１０１に対して回転すると、この回
転力が、ピニオンギア１１６を介して走行用減速機１１
７に伝達され、この走行用減速機１１７から軸１１８を
介して走行輪１０４に駆動力が伝達されて枝打機が昇降
するのである。

【０００７】また、図７に示すように、上記刃物部１０
３は、ギアケース１１０の上端に上下方向に揺動可能に
構成され、且つ樹幹１１５の接線方向に当接するように
設けられている。ここで、刃物部１０３は、図８に示す
ように、回転円盤刃物１１２と、この回転円盤刃物１１
２を案内する刃物ガイド１１３とから構成されており、
刃物ガイド１１３には、回転円盤刃物１１２の両側に突
出した突起部１１４が設けられている。

【０００８】また、回転円盤刃物１１２は、図７に示す
ような刃物回転用フレキシブルシャフト１３０によって
エンジン１０２に連結されている。次に、回転円盤刃物
１１２の上下方向への揺動機構（首振り機構）につい
て、図８を用いて説明すると、この枝打機には、回転円
盤刃物１１２と刃物ガイド１１３とからなる刃物部１０
３が設けられており、アーム１１９を介して枝打機本体
に取り付けられている。

【０００９】また、アーム１１９の基端は、エンジン１
０２側へ固定されたブラケット１２０にピン１２１によ
って軸支されており、ブラケット１２０の先端には、ア
ーム１１９の揺動範囲を規制するためのストッパー１２
２，１２２が設けられている。これらのストッパー１２
２，１２２は、アーム１１９から突出して設けられてお
り、各ストッパー１２２，１２２とアーム１１９との間
には、アーム１１９をストッパー１２２，１２２間で弾
性支持するためのスプリング１２３，１２３が設けられ
ている。

【００１０】上述のような枝打機よれば、エンジン１０
２の駆動力により図示しない駆動輪が駆動されると、刃
物部１０３は、エンジン１０２やギアケース１１０とと
もにリングレール１０６に沿って移動し、リングレール
１０６上を周回する。また、エンジン１０２からの駆動
力により外周ラックギア１０５が回転し、この回転力が
走行用減速機１１７を介して走行輪１０４に伝達され
て、枝打機本体が昇降する。

【００１１】したがって、刃物部１０３は、樹幹１１５
に沿って螺旋状に昇降することになり、枝打機の上昇時
には、刃物部１０３の回転により樹幹１１５に存在する
枝が基部より切り落とされる。また、このとき刃物部１
０３がピン１２１を中心に揺動することにより、刃物部
１０３を固定した場合よりも枝打ち作業可能な範囲が広
がり、刃物部１０３がカバーする樹幹表面積を拡大する
ことができる。

【００１２】なお、このような技術以外にも、特開昭６
０−１４９３２５号公報には枝打機に回転歯物を用いた
技術が開示されている。また、特公平３−１３８４４号
公報，特開昭６０−２４１３０号公報，特公平６−２８
５３６号公報，実開昭６０−８５１４７号公報等には、
駆動輪及び遊動輪により枝打機本体を昇降させ、チェー
ンソーにより枝打ちを行なうように構成された枝打機が
開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、チェー
ンソーを用いた従来の枝打機では、必ずしも切断部の仕
上がりは満足できるものではなかった。また、このよう
なチェーンソーでは、樹幹の表皮が傷つきやすいという
問題があった。また、チェーンソーの代わりに回転歯を
用いた場合には、樹幹の表面を回転歯が完全にカバーす
ることができず、枝の切り残しが比較的多いという課題
があった。

【００１４】なお、特開昭６０−５８０２３号公報の技
術では、回転円盤刃物１１２を揺動させることで、枝の
切り残しをなくすようにした技術が開示されているが、
この技術では、アーム１１９の揺動をスプリング１２
３，１２３により許容しているに過ぎず、必ずしも樹幹
の表面を回転歯が完全にカバーするようなものではなか
った。

【００１５】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、刃物が樹幹の表面全体を覆うようにすること
で、枝の切り残しをなくしながら、枝の切断面を綺麗に
仕上げることができるようにした、回転歯昇降式自動枝
打機を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の回転歯昇降式自動枝打機は、複数の駆動輪と
遊動輪とにより樹幹の外周に当接抱持し、該駆動輪を駆
動して該樹幹を螺旋状に上昇する枝打機本体と、該枝打
機本体に設けられた回転歯とをそなえ、該回転歯によっ
て該樹幹の枝を切断する自動枝打機において、該回転歯
が、該枝打機本体に対して上下方向に昇降する円盤カッ
タとして構成されていることを特徴としている。

【００１７】このような構成によれば、自動枝打機は、
樹幹を螺旋状に上昇しながら、枝打機本体に設けられた
回転歯により樹幹の枝を切断する。このとき、回転歯と
しての円盤カッタが、枝打機本体に対して上下方向に昇
降することにより、該円盤カッタが樹幹の表面の全域を
カバーする。また、請求項２記載の本発明の回転歯昇降
式自動枝打機は、上述の請求項１記載の構成に加えて、
該円盤カッタの該樹幹側に略円盤形のプロテクタを回動
自在に設け、該プロテクタを該樹幹の表皮に当接させる
ことで該円盤カッタと樹幹表皮とが非接触となるように
構成されていることを特徴としている。

【００１８】このような構成によれば、プロテクタが樹
幹の表皮と接触するので円盤カッタと樹幹表皮とが非接
触となる。また、プロテクタが樹幹の表皮と接触するこ
とにより、切り落とす枝の切断位置が決められ、枝の切
り口の切り残し量が略一定となる。また、請求項３記載
の本発明の回転歯昇降式自動枝打機は、上述の請求項１
記載の構成に加えて、該円盤カッタの上下昇降ストロー
クＳと、該枝打機本体の最大上昇リードＬmax との関係
が、Ｌmax −１１０〔ｍｍ〕≦Ｓ〔ｍｍ〕≦Ｌmax 〔ｍｍ〕となるように設定されていることを特徴としている。

【００１９】このような構成によれば、樹幹径の異なる
場合であっても、枝打ち作業時には、ほとんどの樹幹に
対して樹幹表面の略全範囲を円盤カッタが通過すること
になり、枝の切り残しがほとんどない。また、請求項４
記載の本発明の回転歯昇降式自動枝打機は、上述の請求
項１〜３のいずれかに記載の構成に加えて、該枝打機本
体に、該遊動輪を保持する補助フレームが設けられると
ともに、該補助フレームが上下方向に分割可能に構成さ
れ、上下方向で独立した押し付け力により該樹幹を抱持
するように構成されていることを特徴としている。

【００２０】このような構成によれば、樹幹径が上下方
向で変化するような場合においても、上下にそれぞれ分
割された補助フレームにより樹幹径に対応した押し付け
力を保つことができ、枝打ち作業を確実に行なうことが
できるのである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての回転歯昇降式自動枝打機について説明す
ると、図１は本発明の実施形態に係る枝打機全体を示す
斜視図、図２は駆動機構を示す系統図、図３はクラッチ
部を示す断面図、図４は切替リングを示す斜視図、図５
はフレーム構造を示す斜視図、図６はカッタの取付け構
造を示す断面図である。

【００２２】図１に示すように、自動枝打機１は、ミッ
ションケース３，原動機（又は、エンジン）４，回転歯
としての円盤カッタ５，複数の駆動輪６ａ〜６ｃ，複数
の遊動輪９及び本体フレーム１２等をそなえている。本
体フレーム１２は、メインフレーム２と補助フレーム
７，８とから構成されており、図５に示すように、補助
フレーム７，８は、それぞれヒンジ部７２を介してメイ
ンフレーム２に取り付けられており、また、これらの補
助フレーム７，８は、上下方向に互いに独立して取り付
けられている。

【００２３】また、ミッションケース３は、エンジン４
の回転数を減速して円盤カッタ５及び駆動輪６ａ〜６ｃ
に駆動力を伝達するものであって、複数の歯車機構やク
ラッチ機構が設けられている。ミッションケース３に
は、エンジン４や駆動輪６ａ〜６ｃが取り付けられてア
ッセンブリ化されており、メインフレーム２に組み付け
られている。

【００２４】また、メインフレーム２には、複数の遊動
輪９のうちの１つが取り付けられており、他の遊動輪９
は補助フレーム７，８に取り付けられている。ここで、
図１中では、遊動輪９を１つしか示していないが、この
遊動輪９は、実際には５か所に配設されており、補助フ
レーム７と補助フレーム８とにそれぞれ２個ずつ設けら
れている。なお、上記の駆動輪６ａ〜６ｃ及び遊動輪９
は、いずれも同じ径の車輪である。

【００２５】また、各補助フレーム７，８には、それぞ
れ抱持スプリング１０が設けられ、この抱持スプリング
１０の張力により補助フレーム７，８とメインフレーム
２とが樹幹１５を囲むようにして取り付けられるように
なっている。また、枝打機１の樹幹１５への取り付け時
には、この抱持スプリング１０の張力により、駆動輪６
ａ〜６ｂ及び遊動輪９を樹幹１５の外周に押圧させて枝
打機１を抱持させるように構成されている。

【００２６】次に、図２を用いて、各駆動輪６ａ〜６ｂ
及び円盤カッタ５への駆動力伝達機構について説明す
る。まず、駆動輪６ａ〜６ｂへの駆動力伝達機構につい
て説明すると、エンジン４の出力軸には傘歯車２１が取
り付けられており、この傘歯車２１は、主軸（メインシ
ャフト）２２に固定され、且つチェーン歯車（鎖歯車）
２４と一体形成された傘歯車２３に噛合している。

【００２７】また、傘歯車２３の両側には遊星減速機２
５，２６が設けられており、遊星減速装置２５，２６
は、ミッションケース３に軸受け（図示省略）を介して
軸支されている。そして、エンジン４から主軸２２へ出
力された回転力は、これらの遊星減速機２５，２６によ
り減速されて軸２７及び軸５５にそれぞれ伝達されるよ
うになっている。

【００２８】一方、軸２７には傘歯車２８が固定されて
おり、傘歯車２８の先端側には、上記の軸２２，２７，
５５に対して略直交方向に駆動軸２９が配設されてい
る。また、この駆動軸２９には、図示するように傘歯車
２８と噛合する２つの傘歯車３０ａ，３０ｂが設けられ
ている。ここで、これらの傘歯車３０ａ，３０ｂは、駆
動軸２９に遊嵌されており、２つの傘歯車３０ａ，３０
ｂ間に設けられたクラッチ機構３１を作動させることに
より、傘歯車３０ａ，３０ｂを駆動軸２９に対して一体
に回転させたり切り離したりすることができるようにな
っている。

【００２９】すなわち、このクラッチ機構３１を図中上
方に移動させると、駆動軸２９と傘歯車３０ａとが一体
に回転するようになり、クラッチ機構３１を図中下方に
移動させると、駆動軸２９から傘歯車３０ａが切り離さ
れ、駆動軸２９と傘歯車３０ｂとが一体に回転するよう
になっている。また、クラッチ機構３１を中間位置にす
ると、傘歯車３０ａ，３０ｂはいずれも駆動軸２９から
切り離された状態となる。

【００３０】そして、このようにクラッチ機構３１を切
り替え作動させることにより、駆動軸２９の正転，逆
転，中立を切り替えるようになっているのである。な
お、クラッチ機構３１は、図３に示すように構成されて
おり、これについては後で詳述する。一方、上記駆動軸
２９の図中上端には、ユニバーサルジョイント３２を介
してチェーン歯車（又は、鎖歯車）３３が設けられてい
る。また、駆動輪６ａの回転軸３４には、チェーン歯車
３５が設けられており、チェーン歯車３３の回転駆動力
が、チェーン３６によりチェーン歯車３５に伝達される
ようになっている。

【００３１】同様に、駆動軸２９の図中下端には、ユニ
バーサルジョイント３２を介してチェーン歯車３３が設
けられている。また、駆動輪６ｂの回転軸３７には、チ
ェーン歯車３８が設けられており、チェーン歯車３３の
回転駆動力が、チェーン３９によりチェーン歯車３８に
伝達されるようになっている。また、駆動輪６ｂと駆動
輪６ｃとの間には、メインシャフト（主軸）２２と略平
行に回転軸（横軸）４３，４３が配設されており、これ
らの横軸４３，４３は、ユニバーサルジョイント４２を
介して接続されている。

【００３２】また、駆動輪６ｂ，６ｃの回転軸３７，４
０の一端には、傘歯車４１，４１が取り付けられてお
り、各横軸４３，４３の端部には、これらの傘歯車４
１，４１にそれぞれ噛合する傘歯車４４，４４が設けら
れている。これにより、駆動輪６ｂに伝達された駆動力
は、傘歯車４１，４４及び横軸４３，４３を介して駆動
輪６ｃに伝達されて、エンジン４からの回転力がすべて
の駆動輪６ａ〜６ｃに駆動伝達される。なお、駆動輪６
ａ〜６ｃ及び駆動輪９は、螺旋昇降可能な一定角度に固
定されている。

【００３３】次に、円盤カッタ５の駆動力伝達機構につ
いて説明すると、図２に示すように、軸２６の上方には
軸４６が配設されており、軸４６の一端側にはチェーン
歯車４７が設けられ、他端側には傘歯車４８が固定され
ている。また、主軸２２に固定されたチェーン歯車２４
とチェーン歯車４７とがチェーン４９を介して接続され
ている。

【００３４】また、円盤カッタ５と、軸４６とは、軸５
０及びフレキシブルシャフト５２により接続されてい
る。軸５０の図中下端には傘歯車５１が固定されてお
り、この傘歯車５１は上記傘歯車４８に噛合している。
軸５０の図中上端において、フレキシブルシャフト５２
が接続されており、このフレキシブルシャフト５２の先
端は、図６に示すように、円盤カッタ５の回転軸８１に
カップリング９２を介して接続されている。

【００３５】このような構成により、エンジン４からの
回転力は、主軸２２から軸４６及び軸５０に伝達され、
この軸５０に接続されたフレキシブルシャフト５２によ
り円盤カッタ５が回転駆動されるのである。次に、円盤
カッタ５の上下方向への昇降機構について説明すると、
遊星減速装置２６の出力側には軸５５が連結されてお
り、この軸５５の先端には、回転円盤５６が固定されて
いる。回転円盤５６には、軸５５に対して偏心した位置
にピン５８が突設されており、このピン５８にはクラン
クシャフト５７が接続されている。

【００３６】一方、円盤カッタ５は、保持金具６１に支
持されており、この保持金具６１には、スプラインシャ
フト６０が固定されている。また、ミッションケース３
には、支持金具５９が固定されており、この支持金具５
９に対してスプラインシャフト６０が上下方向にスライ
ド自在に挿入されている。また、保持金具６１の下面に
は、継ぎ金具６２が設けられており、この継ぎ金具６２
にクランクシャフト５７の上端が連結されている。

【００３７】したがって、上記回転円盤５６の回転する
と、ピン５８が軸５５に対して偏心運動を行なうことに
より、クランクシャフト５７が上下に昇降し、円盤カッ
タ５も上下に昇降するようになっている。ここで、クラ
ンクシャフト５７の昇降ストローク、即ち、円盤カッタ
５の昇降ストロークをＳ、枝打機１の最大昇降リードを
Ｌmax とすると、Ｌmax −１１０〔ｍｍ〕≦Ｓ〔ｍｍ〕≦Ｌmax 〔ｍｍ〕となるように設定されている。なお、最大昇降リードＬ
max とは、枝打機１が抱持しうる最大樹幹径の樹幹１５
を螺旋上昇するときの上昇リード（ピッチ）である。ま
た、昇降ストロークＳは、回転円盤５６の回転中心（即
ち、軸５５の回転中心軸線）からピン５８までの距離を
２倍した値であり、ピン５８の配設位置を変更すること
で、昇降ストロークＳの設定を変更することができる。

【００３８】ここで、円盤カッタ５の昇降ストロークＳ
を上述のような範囲に設定している理由について説明す
る。まず、円盤カッタ５の取り付けを固定した場合（即
ち、円盤カッタ５の昇降ストロークＳを０にした場合）
を考えると、円盤カッタ５の中心軌跡は、一条の線（リ
ード線）となり、樹幹１５の表面全域をカバーすること
ができず、枝１５ａの切り残しが生じることが考えられ
る。

【００３９】これに対して、円盤カッタ５に十分な昇降
ストロークＳを与えれば、樹幹１５の表面全域をカバー
することができる。一方、本実施形態のように、駆動輪
６ａ〜６ｃ及び遊動輪９の本体フレーム１２に対する取
り付け角度を固定とした場合、一般に枝打機１の昇降リ
ードＬは樹幹１５の径が大きくなる程大きくなる。これ
は、樹幹１５の径が大きくなれば、枝打機１が樹幹１５
の表面を一周する距離が増えるからであり、この分だけ
リードＬが増加するのである。

【００４０】このように、自動枝打機１の昇降リードＬ
は樹幹１５の径により変化することになるが、実際に枝
打ち作業を行なう対象となる樹木は、例えば杉や檜等、
ある程度限定されるので、これらの樹木の最大径は予め
想定することができる。そして、予め想定した最大径
（例えば本実施形態では、１５０ｍｍ）の樹幹を枝打機
１が昇降するときのリード（即ち、最大昇降リード）Ｌ
max と昇降ストロークＳとが等しくなるように設定すれ
ば、円盤カッタ５が樹幹１５の表面全域をカバーするこ
とになる。

【００４１】しかしながら、実際には、昇降ストローク
Ｓをここまで大きく設定しなくても、円盤カッタ５自体
がある程度の面積を有しているので、十分に樹幹１５の
全域をカバーすることができる。そこで、本実施形態で
は、通常使用する円盤カッタ５の径や、枝打ちの対象と
なる樹木の通常の径等を考慮して、実際に最大径の樹幹
１５であっても樹幹１５の正面全体を円盤カッタ５がカ
バーできる範囲を実験的に求め、その範囲を上述の範囲
としているのである。

【００４２】そして、このような設定によれば、枝打機
１が樹幹１５の表面を螺旋状に一周したときに、円盤カ
ッタ５が切り残す部分がなくなり、樹幹１５の表面の全
ての範囲をカバーすることができるのである。すなわ
ち、このようにして設定された最大昇降リードＬmax に
対して、昇降ストロークＳがＬmax −１１０〔ｍｍ〕以
上となるように設定することで、円盤カッタ５が、樹幹
１５の表面の全ての範囲を通過させることができるので
ある。

【００４３】なお、傘歯車５１及び回転円盤５６の軸心
上には、それぞれクラッチ機構（図示省略）が設けられ
ており、円盤カッタ５の回転駆動力及び昇降駆動力と、
駆動輪６ａ〜６ｃの駆動力とを切り離して、円盤カッタ
５への駆動力伝達を停止可能に構成されている。なお、
このようなクラッチ機構の制御は、図示しない遠隔装置
により遠隔操作されるようになっている。

【００４４】次に、図３，図４を用いて、駆動軸２９の
正転，逆転を切り替えるクラッチ機構３１の構成につい
て説明する。傘歯車２８にそれぞれ噛合する一対の傘歯
車３０ａ，３０ｂと駆動軸２９との間には、図示するよ
うな鍔付きブッシュ６５が挿入されている。また、駆動
軸２９には大径部２９ａが形成され、この大径部２９ａ
の段部にブッシュ６５の鍔面が当接しており、これによ
り、傘歯車３０ａ，３０ｂの歯面側の位置が規制される
ようになっている。なお、傘歯車３０ａ，３０ｂとブッ
シュ６５とは摺接しており、傘歯車３０ａ，３０ｂとブ
ッシュ６５とは相対回転可能に構成されている。

【００４５】また、駆動軸２９にはセットカラー６６が
取り付けられ、このセットカラー６６を傘歯車３０ａ，
３０ｂのボス部に当接させることにより傘歯車３０ａ，
３０ｂの上下位置が決められている。一方、この傘歯車
３０ａと傘歯車３０ｂとの間には、切替えリング６７が
配設されている。この切替えリング６７は、駆動軸２９
の大径部２９ａに設けられた複数のボールスプライン６
８に摺接しており、軸方向（図中上下方向）にスライド
可能に構成されている。

【００４６】また、切替えリング６７は、ボールスプラ
イン６８により駆動軸２９の回転方向には相対回転が規
制され、切替え手段（切替えレバー）６９により一対の
傘歯車３０ａ，３０ｂの間をスライドし、駆動軸の回転
方向の切り替えを行なうようになっている。図４に示す
ように、切替えリング６７には、ボールスプライン６８
が当接する溝部６７ａが複数（本実施形態では４個）設
けられている。これらの溝部６７ａは、ボールスプライ
ン６８の形状に対応すべく、断面が円弧状（Ｒ形状）に
形成されており、切替えリング６７と駆動軸２９の大径
部２９ａとの間で回転方向のがたつきが生じないように
なっている。

【００４７】また、切替えリング６７の両端面（図中上
下方向の端面）には、複数の凸部６７ｂが形成されてお
り、凸部６７ｂの両側面６７ｃは傾斜面として形成され
ている。また、切替えリング６７の中央部には切替え手
段６９の係合するリング溝６７ｄが形成されている。ま
た、各傘歯車３０ａ，３０ｂの切替えリング６７と対向
する面には、切替えリング６７に対応した凹凸形状に形
成されており、切替えリング６７と傘歯車３０ａ，３０
ｂとの凹凸部３０′が係合することにより、駆動軸２９
に回転駆動力が伝達されるようになっている。

【００４８】したがって、切替え手段６９により切替え
リング６７をスライドさせることで、傘歯車３０ａ，３
０ｂに対して切替えリング６７が選択的に係合し、傘歯
車２８からの回転駆動力を傘歯車３０ａ，３０ｂのいず
れかを介して駆動軸２９に伝達されるようになっている
のである。なお、このクラッチ機構３１についても、上
述した遠隔装置（図示省略）によりその作動が制御され
るようになっている。

【００４９】次に、図５を用いて本体フレーム１２につ
いて説明する。本体フレーム１２は、上述したように、
メインフレーム２と２分割された補助フレーム７，８と
により構成されており、これらフレーム２，７，８はい
ずれもパイプ材により構成されている。メインフレーム
２には、エンジン４やその他の歯車類が取り付けられた
ミッションケース３を固定するための取付け金具７１
ａ，７１ｂ，７１ｃ、補助フレーム７，８を取り付ける
ためのヒンジ部７２、抱持スプリング１０の両端を保持
するフック７３ａ，７３ｂ及び金具７４ａ，７４ｂ、遊
動輪９（図１参照）を軸支するための軸７５等が設けら
れている。

【００５０】補助フレーム７，８には、メインフレーム
２のヒンジ部７２に対応した位置にヒンジ部７６が設け
られており、メインフレーム２のヒンジ７２部とピン部
材を介して回動自在に連結されている。また、補助フレ
ーム７，８の縦方向には、フレーム部材７ａ，８ａが配
設されており、車輪フレーム７７を軸支するようになっ
ている。車輪フレーム７７は、主に、枠部材７７ａ，ス
プリング保持金具７７ｂ，Ｖ字形枠部材７７ｃ，パイプ
７７ｄ及び支点軸７７ｅ等から構成されている。

【００５１】枠部材７７ａは、略半円形状に形成されて
おり、この枠部材７７ａは、抱持スプリング１０を枠部
材７７ａに沿って配設すべく断面形状がコの字状に形成
されている。また、枠部材７７ａには、コの字形状のス
プリング保持金具７７ｂが複数固着されている。この枠
部材７７ａは支点軸７７ｅに固定されており、また、支
点軸７７ｅには、Ｖ字形に形成された枠部材７７ｃがパ
イプ７７ｄを介して取り付けられている。また、枠部材
７７ｃの下方には、遊動輪１１を回動自在に軸支する軸
７７ｆ，７７ｇが設けられている。

【００５２】一方、支点軸７７ｅは、フレーム部材７
ａ，８ａに挿入されており、これにより、車輪フレーム
７７がフレーム部材７ａ，８ａに対して回動自在に設け
られている。このように、補助フレーム７，８を上下方
向に分割可能に構成し、それぞれ抱持スプリング１０に
より独立してメインフレーム２に係合することにより、
樹幹１５の径が上下方向で変化するような場合において
も、２つの抱持スプリング１０，１０により樹幹径に対
応した押し付け力を保つことができ、枝打ち作業を確実
に行なうことができるのである。

【００５３】次に、図６を用いて、円盤カッタ５の取付
け構造について説明する。保持金具６１（図２参照）に
は、２つのベアリング８２，８３が挿持され、ベアリン
グ８２，８３により、カッタ５の回転軸８１に形成され
た大径部８１ａと小径部８１ｂとがそれぞれ軸支されて
いる。また、小径部８１ｂには、雌ネジ部８４ａが形成
されており、この雌ネジ部８４ａにはナット８４が螺合
している。そして、このナット８４を回転させることに
より回転軸８１の保持金具６１に対する軸方向の位置決
めが行なわれるようになっている。

【００５４】また、円盤カッタ５の樹幹１５側にはプロ
テクタ８５が設けられている。このプロテクタ８５は、
円盤カッタ５に対して非接触となるように設けられ、軸
８１に対して回転自在に軸支されている。そして、この
ようなプロテクタ８５を設けることにより、円盤カッタ
５が樹幹１５の表皮と直接接触することがなく、円盤カ
ッタ５を保護することができるのである。また、プロテ
クタ８５を樹幹１５に直接当接させることにより、枝の
切り残し寸法を一定に保ちながら枝打ち作業を行なうこ
とができ、枝打ち作業の仕上がりを向上させることがで
きるのである。

【００５５】ここで、プロテクタ８５は、スナップリン
グ８８，８９により、ベアリング８７を介して押さえ金
具８６に一体に取り付けられており、プロテクタ８５，
ベアリング８７及び押さえ金具８６がアッセンブリ化さ
れている。また、回転軸８１の先端には、受け部８１ｃ
及び鍔部８１ｄが段階状に形成されており、受け部８１
ｃに円盤カッタ５が取り付けられている。このとき、円
盤カッタ５が鍔部８１ｄとの段部に当接することにより
円盤カッタ５の取り付け位置が規制される。

【００５６】また、上記プロテクタ８５のアッセンブリ
は、押さえ金具８６の端面が円盤カッタ５に当接するこ
とにより取り付け位置が規制されるようになっている。
そして、このときに、プロテクタ８５と円盤カッタ５と
の間に所定間隔の隙間が生じるように、押さえ金具８６
の軸方向の寸法が設定されている。そして、上記円盤カ
ッタ５及びプロテクタ８５は、ボルト９０により回転軸
８１に締結される。

【００５７】また、フレキシブルチューブ５２の先端
は、保持金具６１に固着された受け金具９１に挿持され
たブッシュ９１ａによりセンタリングされ、カップリン
グ９２を介して回転軸８１の連結部８１ｅに連結されて
いる。なお、この円盤カッタ５は、作動時には樹幹１５
側に押圧されるようになっており、これによりプロテク
タ８５の曲面部８５ａが樹幹１５に当接するようになっ
ている。

【００５８】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式
自動枝打機は、上述のように構成されているので、枝打
ち作業を行なうときには、自動枝打機１を樹幹１５に抱
持させる。このとき、メインフレーム２と補助フレーム
７，８とを、抱持スプリング１０の張力によって樹幹１
５を押圧する。その後、エンジン４を始動させ、クラッ
チ機構３１を中立位置から正転側に切り替える。これに
より、自動枝打機１は螺旋状に旋回しながら樹幹１５に
沿って上昇する。

【００５９】そして、枝１５ａの存在する位置まで上昇
すると、図示しない遠隔装置によりクラッチ機構３１を
中立位置に切り替えて、自動枝打機１の上昇を一端停止
させる。その後、円盤カッタ５の回転及び上下昇降の作
動スイッチをオンにすることにより、エンジン４の回転
力がフレキシブルシャフト５２等を介して円盤カッタ５
に伝達されて円盤カッタ５が回転する。同時に、エンジ
ン４の回転力が、クランクシャフト５７等を介して円盤
カッタ５に伝達されて円盤カッタ５が上下方向の昇降動
作を開始する。

【００６０】そして、自動枝打機１の上昇を再開して枝
打ち作業を開始する。このとき、図６に示すように、プ
ロテクタ８５の曲面部８５ａが樹幹１５の表皮に当接し
て、枝１５ａの切断位置が決められる。また、円盤カッ
タ５は、プロテクタ８５により樹幹１５の表皮に接触す
ることなく、上下の昇降と本体の螺旋上昇によって枝１
５ａを切断しながら上昇を続ける。このとき、プロテク
タ８５は、樹幹１５との接触抵抗によって回転し、樹幹
１５の表皮に損傷を与えることはなく、枝打ち作業が行
なわれる。

【００６１】また、複数の遊動輪９が上下に分割された
補助フレーム７又は補助フレーム８によって保持されて
いるので、樹幹１５の径に対応した押し付け力を保つこ
とができる。すなわち、樹幹１５の凹凸や上下の樹幹径
差に対して上下の各補助フレーム７，８が独立して対応
し、スムーズに枝打ち作業が行なわれるのである。ま
た、円盤カッタ５の昇降ストロークＳと、枝打機１の最
大昇降リードＬmaxとの関係が、Ｌmax −１１０〔ｍ
ｍ〕≦Ｓ〔ｍｍ〕≦Ｌmax 〔ｍｍ〕となるように設定さ
れているので、円盤カッタ５が樹幹１５の表面の略全域
に亘ってカバーすることができ、枝打ち作業範囲におい
て、全ての枝１５ａが切り落とされるのである。また、
枝１５ａの切り残し量が所定値（例えば、３ｍｍ）以下
となり、枝打ち後の見栄えも向上する。

【００６２】そして、所定の枝打ち行程が終了すると、
遠隔操作によりクラッチ機構３１を逆転側に切り替える
とともに、円盤カッタ５の上下昇降と回転動作を停止さ
せて枝打機１を下降させ、枝打ち作業を終了させる。こ
のような回転歯昇降式自動枝打機によれば、樹幹に存在
する複数の枝１５ａは基部（根元）より略一定寸法で切
断される。また、円盤カッタ５の昇降ストロークＳが枝
打機本体１の樹幹上昇リードより大きい場合には、一旦
切断された枝の基部は、枝打機本体１の上昇過程で、円
盤カッタ５が再接触するので、綺麗に仕上げされるとい
う利点がある。

【００６３】また、円盤カッタ５の樹幹３０側にはプロ
テクタ８５が設けられているので、て、円盤カッタ５の
樹幹表皮への接触を防止することができ、円盤カッタ５
の食い込み等による樹幹１５の損傷を防止することがで
きる。また、遊動輪９の取り付けられる補助フレーム
７，８を上下に分割し、それぞれの遊動輪９を各補助フ
レーム７，８の抱持スプリング１０，１０の張力により
樹幹３０に押圧するので、樹幹３０の凹凸や樹幹径の変
化に対しても、駆動輪６ａ〜６ｃや遊動輪９が確実に樹
幹１５に当接し、枝打機１が常に安定した状態で昇降動
作や枝打ち作業を行なうことができるのである。

【００６４】同様に、樹幹の曲がりにも対応が容易であ
り、このような樹幹であっても枝の切り残しが少ないと
いう利点がある。また、チェーンソーを用いる枝打機に
対して、本枝打機１では、円盤カッタ５を用いることに
より枝１５ａの切断面を綺麗に仕上げることができると
いう利点がある。また、チェーンソー式と比較して、潤
滑油が不要なので切断面への潤滑油の付着がなく樹木の
保護にもなるという利点がある。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の回転歯昇降式自動枝打機によれば、枝打機本体に
対して上下方向に昇降する円盤カッタを設けることによ
り、枝打ち作業時には、円盤カッタが樹幹の表面のほと
んど部分を通過するので、枝の切り残しがほとんどない
という利点がある。

【００６６】また、チェーンソーを用いる枝打機に対し
て、円盤カッタを用いることにより枝の切断面を綺麗に
仕上げることができるという利点がある。また、チェー
ンソー式と比較して、潤滑油が不要なので切断面への潤
滑油の付着がなく樹木の保護にもなるという利点があ
る。また、請求項２記載の本発明の回転歯昇降式自動枝
打機によれば、円盤カッタの樹幹側にプロテクタを設け
て、プロテクタを樹幹の表皮に当接させることにより、
円盤カッタと樹幹表皮とが非接触となり、円盤カッタの
樹幹への食い込み等による損傷を防止することができる
という利点がある。また、プロテクタが樹幹の表皮と接
触することにより、切り落とす枝の切断位置が決めら
れ、枝の切り口の切り残し量を略一定にすることができ
るという利点がある。

【００６７】また、請求項３記載の本発明の回転歯昇降
式自動枝打機によれば、円盤カッタの上下昇降ストロー
クＳと、枝打機本体の最大上昇リードＬmax とをＬmax −１１０〔ｍｍ〕≦Ｓ〔ｍｍ〕≦Ｌmax 〔ｍｍ〕となるように設定することにより、樹幹に存在する複数
の枝は基部（根元）より略一定寸法で切断される。ま
た、円盤カッタの昇降ストロークＳが枝打機本体の樹幹
上昇リードより大きい場合には、一旦切断された枝の基
部は、枝打機本体の上昇過程で、円盤カッタが再接触す
るので、綺麗に仕上げされるという利点がある。

【００６８】また、請求項４記載の本発明の回転歯昇降
式自動枝打機によれば、補助フレームを上下方向に独立
して分割可能に構成することにより、補助フレームが上
下方向で独立した押し付け力により樹幹を抱持するよう
になる。したがって、樹幹の凹凸や樹幹径の変化に対し
ても、駆動輪や遊動輪が確実に樹幹に当接し、枝打機が
常に安定した状態で昇降動作や枝打ち作業を行なうこと
ができという利点がある。また、樹幹の曲がりにも容易
に対応することができ、このような樹幹であっても枝の
切り残しが少ないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式自動
枝打機の全体構成を示す模式的な斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式自動
枝打機の駆動伝達機構を示す模式的な断面図である。

【図３】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式自動
枝打機のクラッチ機構を示す模式的な断面図である。

【図４】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式自動
枝打機のクラッチ機構の要部を示す模式的な斜視図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態としての回転歯昇降式自動
枝打機のフレーム構成を示す模式的な斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態としての昇降式自動枝打機
の円盤カッタの取付け構造を示す模式的な斜視図であ
る。

【図７】従来の枝打機の全体構成を示す模式的な斜視図
である。

【図８】従来の枝打機のカッタ機構を示す模式的な平面
図である。

【符号の説明】

１自動枝打機２メインフレーム３ミッションケース４原動機（又は、エンジン）５回転歯としての円盤カッタ６ａ〜６ｃ駆動輪７，８補助フレーム７ａ，８ａフレーム部材９遊動輪１０抱持スプリング１２本体フレーム１５樹幹２１，２３，２８傘歯車２２主軸（メインシャフト）２４チェーン歯車（鎖歯車）２５，２６遊星減速機２７，２９軸２９ａ大径部３０ａ，３０ｂ傘歯車３０′ 凹凸部３１クラッチ機構３２ユニバーサルジョイント３３，３５，３８チェーン歯車（鎖歯車）３４，３７軸３６，３９チェーン４１，４４，４８傘歯車４２ユニバーサルジョイント４３，４６軸４７チェーン歯車４９チェーン５０，５５軸５１傘歯車５２フレキシブルシャフト５６回転円盤５７クランクシャフト５８ピン５９支持金具６０スプラインシャフト６１保持金具６２継ぎ金具６５鍔付きブッシュ６６セットカラー６７切替えリング６７ａ溝部６７ｂ凸部６７ｃ凸部側面６７ｄリング溝６８ボールスプライン６９切替え手段７１ａ，７１ｂ，７１ｃ取付け金具７２ヒンジ部７３ａ，７３ｂフック７４ａ，７４ｂ金具７５軸７７車輪フレーム７７ａ枠部材７７ｂスプリング保持金具７７ｃＶ字形枠部材７７ｄパイプ７７ｅ支点軸７７ｆ，７７ｇ軸８１回転軸８１ａ大径部８１ｂ小径部８１ｃ受け部８１ｄ鍔部８１ｅ連結部８２，８３ベアリング８４ａ雌ネジ部８４ナット８５プロテクタ８５ａ曲面部８６押さえ金具８７ベアリング８８，８９スナップリング９０ボルト９１受け金具９１ａブッシュ９２カップリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の駆動輪と遊動輪とにより樹幹の外
周に当接抱持し、該駆動輪を駆動して該樹幹を螺旋状に
上昇する枝打機本体と、該枝打機本体に設けられた回転
歯とをそなえ、該回転歯によって該樹幹の枝を切断する
自動枝打機において、該回転歯が、該枝打機本体に対して上下方向に昇降する
円盤カッタとして構成されていることを特徴とする、回
転歯昇降式自動枝打機。
【請求項２】該円盤カッタの該樹幹側に略円盤形のプ
ロテクタを回動自在に設け、該プロテクタを該樹幹の表
皮に当接させることで該円盤カッタと樹幹表皮とが非接
触となるように構成されていることを特徴とする、請求
項１記載の回転歯昇降式自動枝打機。
【請求項３】該円盤カッタの上下昇降ストロークＳ
と、該枝打機本体の最大上昇リードＬmax との関係が、Ｌmax −１１０〔ｍｍ〕≦Ｓ〔ｍｍ〕≦Ｌmax 〔ｍｍ〕となるように設定されていることを特徴とする、請求項
１記載の回転歯昇降式自動枝打機。
【請求項４】該枝打機本体に、該遊動輪を保持する補
助フレームが設けられるとともに、該補助フレームが上
下方向に分割可能に構成され、上下方向で独立した押し付け力により該樹幹を抱持する
ように構成されていることを特徴とする、請求項１〜３
のいずれかに記載の回転歯昇降式自動枝打機。