WO2019097773A1 - 林業用ハーベスターにおける木材送り装置 - Google Patents

林業用ハーベスターにおける木材送り装置 Download PDF

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松本　良三
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    • A01G23/00—Forestry
    • A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Definitions

  • the present invention relates to a forestry harvester used for cutting lumber that has been turned over into a predetermined size while branching off, and in particular to a lumber feeding device in a forestry harvester.
  • Harvesters of this type are disclosed, for example, in WO 2010/143076 (known reference 1), Japanese Patent No. 5914958 (known reference 2), and the like.
  • the harvester described in these known documents is a fixed upper cutter attached to a harvester body suspended from a boom and a cutter arm which is operated to open and close left and right and has side cutters, respectively.
  • a power chain saw that is operated to open and close, and is driven to rotate by the left and right reversible hydraulic motors, a clamp arm operated to open and close to the left and right, and a power chain saw that swings for cutting operation And.
  • the harvester body is provided with a middle roller on the longitudinal center of the harvester body in order to enable smoother feeding of wood in cooperation with the left and right feed rollers that are opened and closed.
  • the middle roller is rotationally driven by the left and right hydraulic motors.
  • FIG. 7 schematically shows the hydraulic circuit of the feed roller hydraulic motor and the middle roller hydraulic motor.
  • the hydraulic motors R1 and L1 of the left and right feed rollers are respectively connected in series on the hydraulic circuit with the hydraulic motors R2 and L2 of the middle roller, and the hydraulic motors R1 and L1 of the left and right feed rollers are connected in parallel on the hydraulic circuit.
  • the pair of hydraulic motors R2, L2 of the rollers are connected in parallel in the hydraulic circuit.
  • the wood is held by the cutter arm and the feed roller, with the feed roller pressing the wood against the middle roller.
  • the feed rollers are rotated by the rotational drive of the left and right hydraulic motors, and the middle rollers are rotated by the rotational drive of the left and right hydraulic motors to advance the wood forward by a predetermined length.
  • the branches will be fixed by the upper cutter and the side cutters, and they will be removed by those cutters.
  • the peripheral speeds of the left and right feed rollers and middle rollers are the same, but otherwise the wood can not be sent properly.
  • the rotational speed of the hydraulic motor is set so that the peripheral speed of the roller is the same in design, but when leakage occurs inside the hydraulic motor of the right or left feed roller, the hydraulic motor R2 of the middle roller or The amount of pressure oil entering L2 is less than the specified amount, and the peripheral speed of the middle roller is slower than the peripheral speed of the left and right feed rollers, so the feed roller runs idle and absorbs the difference in peripheral speed Will occur.
  • the feed speed of the wood is slower than desired, and the feed rollers may scratch the surface of the wood due to their idleness, which may reduce the commercial value of the wood.
  • the object of the present invention is to provide a lumber feeder in a forestry harvester which avoids such idle rotation of the feed rollers and allows the middle and left / right feed rollers to jointly feed lumber smoothly and reliably. To provide.
  • the object of the present invention is to connect each of the left and right feed roller hydraulic motors in series with each of the left and right hydraulic motors of the middle roller on the hydraulic circuit, and rotate the middle roller and the left and right feed rollers by the hydraulic motor.
  • the middle roller is an inner ring and an outer ring fixedly connected to the rotary shafts of a pair of left and right hydraulic motors, and between the inner ring and the outer ring
  • the ring-shaped rotation transmitting member is fixed to the inner surface of the outer ring or to the outer surface of the inner ring, transmits the rotation of the inner ring to the outer ring, and between the middle roller and the left-right feed roller This is achieved by providing a wood feeding device configured to roll the outer ring by sliding on the inner ring when the rotational speed difference occurs.
  • the hydraulic motor of the middle roller and the hydraulic motor of the left and right feed rollers rotate at the same rotational speed, and the wood is fed by rotation of the middle roller and the left and right feed rollers.
  • the middle roller rotates integrally with the inner ring through the rotation transmission member.
  • the rotation of the middle roller hydraulic motor is slower than the rotation of the left and right feed roller hydraulic motors
  • the middle roller outer ring is rotated by the left and right hydraulic motors by the movement of wood fed by the feed rollers.
  • the left and right feed rollers can properly and reliably feed wood with their rotation without idling relative to the wood.
  • FIG. 1 is a side view of a forestry harvester to which the present invention relates, viewed obliquely from above. It is the perspective view seen from having inclined the harvester shown in FIG. Figure 3 is a front view of the lumber feed unit of the harvester shown in Figures 1 and 2; It is a bottom view of the wood feeding unit of FIG.
  • FIG. 2 is a diagram of a hydraulic circuit according to the invention. It is sectional drawing which shows the detail of a middle roller. It is explanatory drawing of the hydraulic circuit considered conventionally.
  • the harvester to which the present invention relates includes the lumber feed unit 1 and the deburring unit 2 of the harvester, and the lumber feed unit 1 is operated to open and close.
  • the deburring unit 2 includes a fixed upper cutter 3 mounted on the unit body, and cutter arms 4 and 45 which are operated to open and close left and right and have side cutters 4 ', 4' and 5 ', respectively.
  • the body of the harvester's lumber feed unit 1 has a middle roller on the longitudinal center of the lumber feed unit to enable smooth feeding of the timber in cooperation with the left and right feed rollers 6, 7 that are opened and closed. 11 is provided.
  • the middle roller 11 is rotationally driven by a pair of left and right hydraulic motors R2, L2.
  • the feed rollers 6, 7 are rotated by the hydraulic motors R1, L1, and the middle roller 11 is rotated by the hydraulic motors R2, L2, respectively, to feed the wood forward by a predetermined length.
  • the branches strike the fixed chevron upper cutter 3 and the side cutters 4 'and 4' and the lower cutters 5 'of the front, middle and rear cutter arms 4, 4 and 5 and are branched off with these cutters.
  • FIG. 5 is a diagram of a hydraulic circuit of a wood feeding device according to the invention.
  • the hydraulic motors R1 and L1 of the left and right feed rollers 6 and 7 are respectively connected in series with the hydraulic motors R2 and L2 of the middle roller 11 on the hydraulic circuit, and the hydraulic motors R1 and L1 of the left and right feed rollers 6 and 7 are hydraulic The pair of hydraulic motors R2 and L2 of the middle roller 11, which are connected in parallel in the circuit, are connected in parallel in the hydraulic circuit.
  • the hydraulic oil pumped by the hydraulic pump P and discharged from the B port by switching of the switching valve V rotationally drives the hydraulic motors R1 and L1, and subsequently the hydraulic oil discharged from the hydraulic motors R1 and L1 is
  • the hydraulic motors R2 and L2 are rotationally driven, and the pressure oil discharged from the hydraulic motors R2 and L2 is returned to the A port of the switching valve.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the details of the middle roller 11.
  • a pair of left and right hydraulic motors R2. L2 is fixed to the mounting plates 16, 16 fixed to the wood feed unit body, and the middle rollers 11 are fixedly connected to their rotary shafts 17, 17, for example by spline connections as shown.
  • an outer ring 19, and a ring-shaped rotation transmitting member 20 disposed between the inner ring and the outer ring.
  • the ring-shaped rotation transmitting member 20 is fixed to the inner surface of the outer ring 19 or to the outer surface of the inner ring 18, and the outer ring 19 is fixed to the ring-shaped rotation transmitting member 20 fixed to the inner surface. It is configured to roll on the rotation transmission member 20.
  • the ring-shaped rotation transmitting member 20 is made of a composite bearing (for example, a tetrafluoroethylene resin compounded with a filler) having low friction characteristics (friction coefficient 0 to 0.3 is desirable), strength of metal material, and dimensional stability. It is good to be
  • the hydraulic motors R2 and L2 of the middle roller 11 and the hydraulic motors R1 and L1 of the left and right feed rollers rotate at the same rotational speed, and the wood is fed by the middle roller and the left and right It is sent properly by the rotation of the roller.
  • the outer ring 19 rotates integrally with the inner ring 18 via the rotation transmission member.
  • the rotation of the hydraulic motor R2 or L2 of the middle roller 11 is slower than the rotation of the hydraulic motors R1 or L1 of the left and right feed rollers, the rotary shaft of the hydraulic motor is directly connected by the connection with the inner ring.
  • the rotation of the other hydraulic motor is also slowed, and the hydraulic motor of the other feed roller is in hydraulic alignment with one hydraulic motor.
  • the left and right feed rollers can properly and reliably feed wood with their rotation without idling relative to the wood.

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Abstract

中ローラと送りローラとの間に回転速度差が生じたとき、送りローラの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。　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。

Description

林業用ハーベスターにおける木材送り装置
　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。
PCT/JP2018/029234 2017-11-14 2018-08-03 林業用ハーベスターにおける木材送り装置 WO2019097773A1 (ja)

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