JP2012105581A - 木材搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な地形でも容易に設置でき少人数でも搬出可能で環境破壊を起こす虞のない木材搬送装置を提供する。
【解決手段】 木材搬送装置1は、搬出すべき木材のある山林の伐採位置から集材位置まで連続して設置する搬送用樋２と、この搬送用樋２の適宜位置に設置される横取回転部を備える。搬送用樋２は断面半円形でその上端及び下端外方にはスプロケット１１，１２を設置する。両スプロケット１１，１２にはチェーン１５を掛け渡し、上側のチェーン１５が搬送用樋２の内底面を、下側が樋２の下方を移動するように設置する。チェーン１５には搬送する木材６の長さより短い間隔でストッパ１６を固定する。ストッパ１６は突起体を有し木材６に刺入する。木材６は突起体がスプロケット１２に沿って下降していくとチェーン１５から自動的に離れ前方に送り込まれ集積される。
【選択図】 図２

Description

この発明は、山林で伐採された木材、特に放置された間伐材等を伐採位置から車両積込位置まで搬出するための木材搬送装置に関するものである。

我国の現在の林業関係を見るに戦後６０年を経るに至って大きな目標が失われ、暴風雨洪水等による山林の廃退は目に余るものがある。特に山林業に携わる人口の減少と老齢化により益々荒廃の一途を辿っている。今こそ災害防止策を掛け声だけでなく、実際に行動を起こすべきで一刻の猶予もない。また山々を見るに間伐材が切り放題そのまま放置されている。問題はその搬出方法にある。

そこで現在までは、ヘリコプタによる搬出、索道ワイヤー等による搬出、木索道による搬出、地形によっては林業用作業車、シューターによる搬出、また山腹に搬出用の道路を造り（山林破壊が起きている）搬出しているのが現状であるが、このどれをとってもこれといった最適な手段はまだない。

例えば、ワイヤを用いて木材を搬出する装置としては下記に示すような従来技術が開示されていた。
特開２００２−１６０８８８号公報この装置は、荷掛け位置に立設する樹木と荷卸し位置に設ける支柱間にワイヤを架け渡し、支柱側に配設する巻取機でワイヤの巻き取り及び繰り出しを行い、ワイヤに繋着する荷掛け具で木材端部を掴持しながら搬送する構成であった。

しかし、この従来の木材搬送装置は、架け渡したワイヤで木材の荷重を支持するため、ワイヤの支持スパンが少しでも広がると弛みが生じてしまい、木材が地山に接地して搬送が困難となる問題点があった。この搬送装置を利用可能な状態とするためには、かなり高い位置にワイヤを架け渡すことが必須であり、しかも弛みを考慮してスパンを短くしなければならない等、間伐材を搬出する山林部の複雑な地形で実施するには困難な装置であった。

この発明は、従来の木材搬送装置が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、複雑な地形でも容易に設置でき、少人数でも搬出可能で、しかも設置費用も安価で、環境破壊を起こす虞のない木材搬送装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、この発明の木材搬送装置は、断面半円形の搬送用樋と、この樋の上端及び下端の夫々外方に設置するスプロケットと、一のスプロケットを駆動するモータと、両スプロケットに掛け渡し上側が前記樋内底面を、下側が前記樋下方を移動するチェーンと、このチェーンに搬送用木材長さより短い間隔で固定し先端が鋭角な突起体を突設するストッパと、前記樋を搬送路計画線に保持する架台とを備えることを特徴とするものである。

ストッパの突起体は搬出する木材に刺入して係止し得る部材とし、駆動モータは一定速度回転調整型とすることが望ましい。又、架台は分割する搬送用樋の接続部毎に設置する。

請求項２記載の木材搬送装置のストッパは、チェーン移動方向に直交して取り付け両端をチェーン側に曲折する平板を有し、前記スプロケットは、この平板の曲折部の内方に位置する２枚の回転板を同軸上に夫々取り付け、各スプロケットの下方には前記平板曲折部近傍に設ける突起体の内方にあって平板を支持する受材を架設することを特徴とするものである。

回転板は平板曲折部との接離構造で、又受材は突起体との接離構造で何れもチェーンがスプロケットから越脱することを防止するものである。下端のスプロケット上に搬送される木材は、刺入する突起体がスプロケットに沿って分離していくと自動的に離れ、その下方に集積される。

請求項３記載の木材搬送装置の搬送用樋は、前記チェーン移動方向に対し略直交して設置する木材投入部と、前記搬送用樋上端に平行に固定する２本の縁材と、これらの縁材に固定し平面回転自在なスラスト軸受と、このスラスト軸受上面の回転盤に固定し前記木材投入部方向から前記チェーン移動方向への回転が可能で木材を収納載置する円筒体を備える横取回転部を設けることを特徴とするものである。

横取回転部は、搬送用樋の一部と共に、あるいは搬送用樋と分離して搬送路の任意の箇所に移動可能とする。円筒体は木材投入部方向から木材を挿入し、その後搬送用樋と平行にして木材をチェーン上に投下する。

木材投入部は、載置する木材を円筒体内に挿入し得るよう、木材の押し出しが容易な構成、例えばローラ付置台とする。

請求項４記載の木材搬送装置の木材投入部は、接続する断面半円形の横引き用樋から伐採された木材を受け入れることを特徴とするものである。横引き用樋は搬送用樋と略直交して設置する。伐採された木材は、横引き用樋まで集められ、樋内に投入された後勾配による荷重若しくは樋内に設置するローラ等を利用して人力で木材投入部まで横引きする。

この発明の木材搬送装置は、搬送用樋内を移動するチェーンにストッパを設け、木材を係止しながら搬送すると共に、樋を架台にて搬送路計画線上に保持するので、複雑な地形でも安定的な搬送が可能となる。又この木材搬送装置は、設置が容易で、少人数での搬出が可能であり、環境破壊を起こす虞もない。

請求項２記載の木材搬送装置は、ストッパの平板両端をチェーン側に曲折する一方、スプロケットに２枚の回転板を取り付けると共に各スプロケットの下方に受材を架設するので、チェーンがスプロケットから越脱することを防止することができる。

請求項３記載の木材搬送装置は、木材投入部と横取回転部を設けるので、搬送用樋内への木材投入が容易になる。

請求項４記載の木材搬送装置は、木材投入部に接続する横引き用樋を設けるので、伐採された木材の集木が容易になる。

次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は木材搬送装置の全体構成を示す配置図である。木材搬送装置1は、搬出すべき木材、例えば間伐材のある山林の伐採位置から集材位置まで連続して設置する搬送用樋２と、この搬送用樋２の適宜位置に設置される横取回転部３及び木材投入部４と、これに接続する断面半円形の横引き用樋５を備える。

横引き用樋５は山腹に沿って搬送用樋２と略直交する方向で、伐採された木材６が自然流下するように勾配を設けて設置するが、その勾配が３０度以下となる場合には内部に図示しないスチールローラを置き人力で木材投入部４まで横引きする。

横引き用樋５に投入する木材６は、立木７間に掛け渡すワイヤ８と金車９及び軽エンジン付ウインチ１０で下方から上方に引き上げる。この作業は立木７を利用して設置された横木を利用すれば金車９のみを移動するだけで広範囲の集木が可能となる。

木材投入部４は、横引き用樋５から送り込まれる木材６を横取回転部３に渡す箇所で、木材６の押し出しが容易なローラ付置台とし、側部に図示しない木材置場を設置してもよい。この場合には投入前に複数本集積して連続投入が可能となる。

次に搬送用樋の概略構成を図２及び図３に基づき説明する。図２は搬送用樋の主要な構成で中間部を省略した正面図、図３は図２のIII−III断面を示す断面図である。搬送用樋２は断面半円形で、その大きさは木材６を搬送するのに適したものでかつ山林部での設置作業が容易なものを選択する。例えば半径Ｒ＝３０ｃｍ、肉厚ｔ＝２ｃｍ、長さ４ｍ程度の半割の塩化ビニール製パイプを接続して連続した樋を形成する。

搬送用樋２の上端及び下端の夫々外方にはスプロケット１１，１２を設置する。下方のスプロケット１２にはプーリ１３を同軸上に設け駆動モータ１４により回転する。両スプロケット１１，１２にはチェーン１５を掛け渡し、上側のチェーン１５が搬送用樋２の内底面を、下側が樋２の下方を移動するように設置する。

チェーン１５には搬送する木材６の長さより短い間隔でストッパ１６を固定する。例えば木材６の長さを約４ｍ程度とする場合、ストッパ１６の間隔はｄ＝２ｍとする。ストッパ１６は図３に示すように、チェーン移動方向に直交して取り付け両端をチェーン側に曲折する平板１６ａと、この曲折部の近傍に突設する２本の突起体１６ｂ，１６ｂを有する。突起体１６ｂは先端が鋭角で木材６が自重で刺入し得る構成とする。

駆動モータ１４は一定速度回転調整型のものを用い、係止する木材６を一定速度で搬送する。この装置は逆回転により上方に荷物を引き上げることが可能で、運転速度が一定であるので負荷の時でも非負荷の時でも作業効率が事前に把握できる。

下端のスプロケット１２上に搬送される木材６は、刺入する突起体１６ｂがスプロケット１２に沿って下降していくとチェーン１５から自動的に離れ、その前方に位置するスチールローラ１７上に送り込まれ、更に図示しない受台に集積される。

搬送用樋２は伐採地の地形を調査し、概略の測量によって線形を決定する。決定された線形に基づき搬出用樋２の具体的な平面、縦断、接続箇所及び脚部の計画をする。搬送用樋２の平面曲線は部材長によって異なるが、分割された長さが４ｍを基準とすれば半径が５０ｍ前後、縦断勾配は偏角が１５度前後が限度と思われる。図４に縦断地形に計画線を記載する断面図を示す。地形と樋搬出路計画線１８との偏角θが１５度以上となる箇所、即ち地形の凹凸が大きい場合や部分的に高さがある場合では支保工１９を設置する。偏角θが１５度以内の場合には地形に沿った縦断とする。

搬送用樋２及びこれを載置する架台、支保工の設置は下方より順次組み立てを行なうが、架台等の設置は２〜３脚分先行して作業を行なう。架台、支保工は地形に応じ適宜変形して設置する。図５は架台の設置例を示す断面図である。図５（ａ）は偏角θが１５度以内で傾斜と平行に樋２を設置する場合で、この場合の架台２０は地山２１に打ち込む単管よりなる柱材２２に締結する。

図５（ｂ）は地山２１に打ち込む柱材２２の長さに差がある場合を示し、架台２０が水平となるよう締結する。同（ｃ）は支保工１９上に架台２０を保持し、搬送路計画線に保持する例を示す。なお、架台２０は少なくとも分割する搬送用樋２の接続部毎に設置する。

次に搬送用樋２の接続部について図６及び図７に基づき説明する。図６は搬送用樋の接続部を示す正面図、図７は図６のVII−VII断面を示す断面図である。搬送用樋２を保持する架台２０は地山に立設する２本の柱材２２，２２に取り付けられる。

架台２０は柱材２２間に架け渡す断面円形の梁材２３と、この梁材２３に固着し樋２の両側面及び底面を保持するＨ型の支持枠２４を有する。支持枠２４は２本の縦材２４ａ，２４ａとその中間に架設する横材２４ｂを備え、縦材２４ａの上端に板材２４ｃを固着して張出しこれを挿通するボルト２４ｄによって樋２の上端を固定する。

梁材２３は柱材２２に鋼管締結金具２５で取り付けられるが、この金具内で回転可能であるため支持枠２４の縦材２４ａを樋２の端部と平行になるよう傾斜することができる。当接する樋２の底部を横材２４ｂで支持し、側面上端は夫々ボルト２４ｄを挿通して固定する。

梁材２３の中央部には軽量溝型鋼からなるチェーン保持機構２６を架設し、その上面で下側のチェーン１５及びストッパ１６を移動させる。チェーン保持機構２６の両側板２６ａ，２６ａは何れもストッパ１６の突起体１６ｂの内方にあり、頂部で板材１６ａを支持する。

樋２の底面を移動する上側のチェーン１５は木材６を係止しながら移動し、下側のチェーン１５は保持機構２６の存在によりこれと平行を維持して反対方向に移動する。

次に図８乃至図１０に基づき横取回転部３の詳細を説明する。図８は横取回転部の正面図、図９は同平面図、図１０は図９のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。横取回転部３は搬送用樋２の上端に平行に固定する２本の縁材２７，２７と、これらの縁材２７に固定するスラスト軸受２８と、このスラスト軸受２８上面の回転盤２８ａに固定する円筒体２９を備える。

円筒体２９を回転盤２８ａに保持固定する部材は、回転盤２８ａに固着する矩形枠体３０と、これより立設して円筒体２９の下半部を支持する壁板材３１と、この壁板材３１に接続し円筒体２９の上半分を押さえる帯材３２を有する。

円筒体２９は回転盤２８ａの作用により平面回転が自在な構成で、図１に示す木材投入部４方向からチェーン１５の移動方向への回転が容易にできる。円筒体２９は木材投入部４方向に向けて木材６を挿入し、その後搬送用樋２と平行になるまで回転させ、自重若しくは押し出しにより木材６を移動するチェーン１５上に投下し、その自重にてストッパ１６の突起体１６ｂに刺入して係止しながら搬送する。

横取回転部３は、これと一体化した搬送用樋２の部分を移動することにより、あるいは縁材２７から上の部分を搬送用樋２と分離して別の樋２部分に取り付けることにより、搬送路の任意の箇所に移動することができる。

なお、投入する木材６はストッパ１６の突起体１６ｂに確実に係止できる太さとし、細目の部材の場合には複数本束ね、例えば外径３０ｃｍ程度までまとめてから円筒体２９に投入する。

次に、スプロケットのチェーン越脱防止手段について図１１及び図１２に基づき説明する。図１１はスプロケットのチェーン係止状態を示す正面図、図１２は図１１のXII−XII断面を示す断面図である。スプロケット１２の両側には同軸上に２枚の円板３３，３３を取り付け、下方には断面溝型状の受材３４を架設する。

円板３３は、ストッパ１６の平板１６ａの曲折部より夫々内方に位置し、受材３４の側板は突起体１６ｂの内方に位置する。円板３３の外周は平板曲折部との接離構造で、又受材３４の側板は突起体１６ｂとの接離構造で、ストッパ１６を一定位置に保つ。これらは何れもチェーン１５がスプロケット１２から越脱することを防止するための手段である。このチェーン越脱防止手段は上端のスプロケット１１にも施される。

この発明の木材搬送装置は、間伐材の搬出のみならず一般の木材の搬送にも適用できる。

木材搬送装置の全体構成を示す配置図である。 搬送用樋の主要な構成で中間部を省略した正面図である。 図２のIII−III断面を示す断面図である。 縦断地形に計画線を記載する断面図である。 架台の設置例を示す断面図である。 搬送用樋の接続部を示す正面図である。 図６のVII−VII断面を示す断面図である。 横取回転部の正面図である。 横取回転部の平面図である。 図９のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。 スプロケットのチェーン係止状態を示す正面図である。 図１１のXII−XII断面を示す断面図である。

１ 木材搬送装置
２ 搬送用樋
３ 横取回転部
４ 木材投入部
５ 横引き用桶
６ 木材
１１ スプロケット
１２ スプロケット
１５ チェーン
１６ ストッパ
１６ｂ 突起体

Claims (4)

1. 断面半円形の搬送用樋と、この樋の上端及び下端の夫々外方に設置するスプロケットと、一のスプロケットを駆動するモータと、両スプロケットに掛け渡し上側が前記樋内底面を、下側が前記樋下方を移動するチェーンと、このチェーンに搬送用木材長さより短い間隔で固定し先端が鋭角な突起体を突設するストッパと、前記樋を搬送路計画線に保持する架台とを備えることを特徴とする木材搬送装置。
2. 前記ストッパは、チェーン移動方向に直交して取り付け両端をチェーン側に曲折する平板を有し、前記スプロケットは、この平板の曲折部の内方に位置する２枚の回転板を同軸上に夫々取り付け、各スプロケットの下方には前記平板曲折部近傍に設ける突起体の内方にあって平板を支持する受材を架設することを特徴とする請求項１記載の木材搬送装置。
3. 前記搬送用樋は、前記チェーン移動方向に対し略直交して設置する木材投入部と、前記搬送用樋上端に平行に固定する２本の縁材と、これらの縁材に固定し平面回転自在なスラスト軸受と、このスラスト軸受上面の回転盤に固定し前記木材投入部方向から前記チェーン移動方向への回転が可能で木材を収納載置する円筒体を備える横取回転部を設けることを特徴とする請求項１記載の木材搬送装置。
4. 前記木材投入部は、接続する断面半円形の横引き用樋から伐採された木材を受け入れることを特徴とする請求項３記載の木材搬送装置。

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