JPH0352928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、枝打機に関し、詳しくは、立木に登
攀せずとも相当高所にある枝をその基部から幹に
沿つて迅速、軽快かつ確実に打落すことができ、
さらに小さい操作力しか必要としない枝打機にお
いて、とくにその操作管のたわみ強度および振動
減衰特性を改善することにより、高所の枝を打落
す場合の操作性を向上させたものに関する。

林業の分野では、節目のない良質の柾目材を得
るために、樹木の育成過程でその樹木の上部の枝
葉を残し、下枝を打落す枝打作業が行なわれる。
この枝打作業は、切り株状の突起を幹表面に残さ
ないように枝をその基部から幹に沿つて完全に打
落すことが要求される。突起を残すと、その後こ
の突起を覆うように変曲した年輪が形成され、こ
れが建築用木材としての品質を低下させることに
なるからである。

伝統的な枝打作業では、作業者がナタにより枝
を打落していた。しかしながら、このような伝統
的な作業では、上記のように枝を基部から完全に
打落すために、幹に沿うようにしてナタを枝の根
元に作用されるという困難な作業を樹木上に登攀
して枝を抱えた状態で行なわねばならず、きわめ
て困難かつ危険であるとともに、樹木毎にその樹
木上に登攀せねばならないことから、非能率的
で、作業者の疲労が激しく、このため長時間にわ
たつて作業を続行することができなかつた。

また、従来から、枝を打落すための力を動力に
より得るようにした動力式の枝打機も種々開発さ
れており、その代表的なものとして、たとえば、
実開昭57−23158号公報に記載された枝打機があ
る。この枝打機は、丸鋸を枝の根元に対して樹皮
に沿うようにして作用させるため、丸鋸の周縁を
半円弧状に覆い、かつ丸鋸の一側面とほぼ同一の
平面内に位置するガイド面を有するＵ字状のガイ
ド部材を設けたことを特徴としている。この枝打
機は、上記公報の第５図に示されているように、
上記Ｕ字状のガイド部材の一対のガイド部を切断
すべき枝を幹の上下方向に挟むようにして樹皮に
当接させ、そのまま丸鋸を横方向に移動させる
と、上記ガイド部材のガイド面とほぼ同一平面上
の側面を有する丸鋸が、枝をその根元からこぶ状
の突起を残すことなく切断するようにしたもので
ある。

しかしながら、このような枝打機では、丸鋸が
枝の断面を横方向に切り進んでゆくため、仮に枝
が風などで丸鋸側に揺れたような場合、枝の幹に
対してつながつている部分を支点とするテコ作用
により、切り進んだ丸鋸を挟んで対向する枝の根
元の切断面が強大な力で丸鋸を挟圧し、丸鋸の回
転を止めてしまつて作業が続行できなるばかり
か、丸鋸が途中まで切り進んだ状態で切り口に食
い込み、この丸鋸を抜き取ることができなくなる
といつた問題が頻繁に発生する。

枝を切り落とす場合、刃物がその枝を上から下
へと切り進むようにすべきであることは、従来の
ナタによる伝統的な作業において、ナタは必ず上
から下へと振り下ろされることから明らかであ
る。仮に、ナタを下または横から作用させても、
枝の自重あるいは横方向に揺れにより、切り口に
食い込んでしまう。

上記公報に示された枝打機を使用する作業者
は、この枝打機の使用法通りの用い方をすると丸
鋸が頻繁に枝の切り口に食い付くため、やむなく
枝を上から下へと切り進むように丸鋸を作用せざ
るをえなくなる。このようにすると、一対のガイ
ド部が切断すべき枝を上下に挟むようにしてこそ
丸鋸を幹に沿うように位置させることができる上
記Ｕ字状のガイド部材の存在意義がなくなつてし
まう。上記枝打機の丸鋸を、枝を上から下へと切
り進むように作用させると、上記ガイド部材の一
対のガイド部は、枝を左右に挟むように位置する
こととなるが、幹の表面は円筒状となつているた
め、このようにしてもこの丸鋸は、幹の表面に沿
うような格好とはならないからである。

また、その他の枝打ちのための動力機械とし
て、いわゆるチエーンソーが用いられることがあ
るが、この場合においても、従来のナタによる伝
統的な作業と同様、道具たるチエーンソーを携え
て樹木上に登攀せねばならず、総合的な効率の点
で不満が残る。

前にも若干述べたが、樹木の枝は、その付け根
を上から下へと切り進むようにし、枝がそれ自体
の重さによつて徐々に下方に傾き、切り口が拡開
しこそすれ、縮小して刃物がその切り口に挟む込
まれることがないようにすべきである。また、枝
打作業をさらに効率よく行なうためには、一々樹
木上に登攀して作業を行なうのではなく、地上に
立つたまま作業を行なえるようにすることが好ま
しい。さらに、地上から高所にある枝を打落しう
るようにするためには、長尺状の操作管を介して
切断刃物の誘導操作をするように構成する必要が
あるが、この場合、切断刃を迅速、正確かつ容易
に目的の枝に誘導できるようにするため、その操
作管には、軽量であること、弾性変形量が少ない
こと、振動が減衰されて作業者の手元に刃物が枝
を切る際の振動があまり伝達されないようにする
こと、などの性能が要求される。

本発明は、上記のことを考慮してなされたもの
であつて、その目的は、迅速、軽快、正確かつ容
易に、しかも地上に立つたままで、かなり高所に
ある枝をその根元から完全に打落すことができる
枝打機を提供することである。

このような目的を達成するため、本発明では、
次の技術的手段を講じている。

すなわち、背負枠に支持したエンジンの出力
を、フレキシブルチユーブないし操作管に通挿さ
れた伝動軸を介して上記操作管の先端部に取付け
られた回転刃に伝達し、この回転刃を幹に沿うよ
うにして移動させ、切断すべき枝の根元を上から
下へと切り進むように構成された枝打機におい
て、炭素繊維強化樹脂によつて形成された操作管
を上記フレキシブルチユーブに着脱可能に接続す
るとともに、これらフレキシブルチユーブと操作
管との間に介在させうる炭素繊維強化樹脂によつ
て形成された補助管を用意し、この操作管を上記
フレキシブルチユーブと操作管との間に適宜介在
させることにより、操作管の全長を延長しるうよ
うにしたこと、である。

本発明の枝打機は、基本的には、回転刃が切断
すべき枝の基部を幹に沿つて上から下へと切り進
むようにしているから、枝を切断する、という操
作は簡単である。そして、本発明では、枝打機の
全重量の大部分を占めるエンジンを背負枠を介し
て作業者の肩ないし背中で支承するようにしてい
るから、腕で支えるべき重量は、フレキシブルチ
ユーブとこれに接続された操作管ないし回転刃の
重量のみの、長時間支承することが可能なきわめ
て軽い重量である。したがつて、操作管を把持し
ながら上記のように回転刃を操り、枝を切断する
作業を軽快に行なうことができる。また、本発明
の枝打機は、地上に立つて作業を行なうようにな
つているので、ナタやチエーンソーを用いて打抜
ち作業をする場合のように、一々樹木上に登攀す
る必要がなく、作業効率が非常に良い。さらに本
発明の枝打機の操作管は、補助操作管を継ぎ足す
ことにより、容易に延長することができるので、
かなり高所にある枝をも地上から打落すことがで
きる。さらに、本発明の枝打機の操作管および補
助操作管は、とくに炭素繊維強化樹脂によつて形
成されているので、たとえば軽合金などの材料に
よつて作成する場合に比して、軽さ、弾性変形量
の小ささ、振動減衰特性において格段に優れてい
る。このため、操作管に補助操作管を継ぎ足せば
相当長いものになるにもかかわらずその先端部の
振れが少なく、高所にある枝、とくにその根元に
対して回転刃を正確に誘導することができ、これ
により操作性がさらに向上するとともに、切断時
に発生する不快な振動が作業者の手元に伝わると
いつたこともなくなる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ具体
的に説明する。

第１図は、本発明にかかる枝打機１の全体を示
す。

この枝打機１を駆動するためのエンジン２は、
作業者の背中に背負うるように構成された背負枠
３に支持されている。この背負枠３は、エンジン
２を載置する水平部３ａと、背当てパツド４が取
付けられた垂直部３ｂを有する側面視ほぼＬ字状
を呈している。水平部３ａには、エンジン２がほ
ぼ垂直軸回りに回動可能に支持され、また、垂直
部３ｂの上部および下部には、肩掛けバンド５の
上下両端部が取付けられている。この肩掛けバン
ド５には、肩当てパツド６が取付けられている。

エンジン２の回転出力は、フレキシブルチユー
ブ７内に通挿されたフレキシブルワイヤ８（第４
図）、ないし、フレキシブルチユーブ７の先端に
接続された操作管９の内部に通挿された剛性伝動
軸１０を介して、操作管９の先端部に取付けられ
た回転刃１１に伝達され、これを回転させるよう
になつている。本発明では、上記フレキシブルチ
ユーブ７の先端部７ａと操作管９の基端部９ｂと
は着脱可能に接続されており、また、これらフレ
キシブルチユーブ７と操作管９との間に、剛性伝
動軸１２が通挿された補助管１３を介装接続する
と、剛性を有する操作管９の全長が延長されるよ
うになつている。

また、本発明では、上記操作管９およびこれに
延長接続される補助管１３をとくに、炭素繊維強
化樹脂によつて形成している。炭素繊維強化樹脂
は、レーヨン等の有機繊維を1800℃までの温度で
熱分解して得た炭素繊維、または、これをさらに
2500℃以上の温度に加熱して得られる黒鉛繊維を
強化材として採用した樹脂複合材料であつて、こ
の炭素繊維強化樹脂としては、適当な長さに切断
した炭素繊維を約20ないし40重量％の割合でエポ
キシ樹脂、PBT、ABS樹脂等の熱硬化性樹脂中
に混練し、これを硬化成形したもの、あるいは、
炭素繊維で編んだクロス材を上記と同様の樹脂中
に積層配合したものがある。本発明における操作
管９は、前者の材料を押し出し、または射出成形
などの公知の樹脂成形法を利用することにより、
容易に形成することができる。炭素繊維の強度は
高張力鋼の２倍、剛性は６倍程度に達するため、
これを強化材として採用した炭素繊維強化樹脂
は、たとえば、軽合金などの金属材料と比較して
みても軽さ、強度、弾性率において格段に高い性
能を示し、また、振動減衰特性においても優れて
いる。したがつて、このような炭素繊維強化樹脂
で作成した本発明の枝打機の操作管は、きわめて
軽く、先端部の振れが少なく、しかも作業者の手
元に伝わる振動がきわめて少ないという高性能を
発揮する。

回転刃１１を備えた、操作管９の先端部の詳細
を第２図および第３図に示す。

操作管９の先端部は、ギヤハウジング１４が固
着されており、これの内部において、操作管９に
対してほぼ直交するように支持された回転刃支持
軸１５と操作管９の内部に通挿された剛性伝動軸
１０とを一対の傘歯車１６，１７で連繋してい
る。上記支持軸１５の先端部は、回転刃１１が取
付けられている。なお、図示例では、上記伝動軸
１０と支持軸１５とを互いにほぼ直角をなすよう
にする結果、回転刃１１は上記操作管９に対して
ほぼ平行をなすようになつているが、伝動軸１０
と回転刃支持軸１５のなす角度を直角より大きい
たとえば100°ないし120°とし、回転刃１１と操作
管９のなす角度を10°ないし30°としてもよい。ま
た、第３図に表れているように、回転刃１１の中
央部を陥没させてこの部に明けた支孔１８を上記
支持軸１５の先端部に通挿保持させることによ
り、この支持軸１５およびこれに螺合すべき締め
付けナツト１９が回転刃１１の外側面１１ａから
突出しないようにしてある。

本例では、操作管９先端部の回転刃１１支持部
に、次の構成を採用することにより、回転刃を幹
に沿うようにして容易に枝の基部に誘導すること
ができるようにしてある。

すなわち、上記ギヤハウジング１４には、回転
刃１１の外側面１１ａとほぼ一致する平面Ｐ内に
位置し、かつ、回転刃１１のほぼ前半分（第２図
および第３図に示す回転刃の上半分）における外
周縁に対して回転刃１１の半径方向外方に若干離
れて位置する第一ガイド部２０を設ける一方、操
作管９には、上記回転刃１１の後方（第２図およ
び第３図に示す回転刃の下方）において、回転刃
１１の外側面１１ａとほぼ一致する平面Ｐ内に位
置し、かつ、上記操作管９とほぼ一致する方向に
延びる第二ガイド部２１を設けている。

上記第一ガイド部２０としては、たとえば、第
２図および第３図に示すように、ギヤハウジング
１４に設けた鍔２２に基部２３ａを固定され、こ
れから回転刃１１の側面に沿うようにして半径方
向外方に回転刃１１の周縁部まで延びる板状のカ
バー２３の周縁部を偏倚させ、この偏倚部を回転
刃１１の半径方向に一定幅を有する円弧状のガイ
ド部２０として機能させるようにするとよい。図
示例では、この第一ガイド部２０が形成する円弧
は、操作管９の方向に対して左右に90°ずつ振り
分けた180°の中心角αを有するようにしてある。
なお、この中心角αは、180°より若干変動しても
差支えない。また、図示例では、上記カバー２３
の半径方向の縁を半円状に大きくえぐりこんであ
る。これは、枝をこのえぐりこんだ部分に逃がす
ことにより、相当太い枝をも不都合なく切断しう
るようにするためである（第６図参照）。

また、第二ガイド部２１としては、第２図によ
く表れていくように、一定幅を有する短冊状の板
材２４を複数個の支持部材２５によつて操作管９
に固着することにより構成することができる。な
お、この第二ガイド部材２１としては、図示例の
ように板状とする必要はとくになく、ロツド状の
ものを操作管９に取付けてもよい。また、図示例
では、板材２４の全面が上記平面Ｐ内にあるよう
にしているが、すくなくとも回転刃に最も近い部
位を上記平面Ｐ内に位置させておけば、充分所期
の機能、目的を達成することができる。回転刃１
１がまさに枝に切り込もうとするときに幹に接触
する第二ガイド部の部位が上記平面Ｐ内にあれば
よいからである。

こうして、上記第一ガイド部２０、回転刃１１
および第二ガイド部２１は、操作管９とほぼ平行
な平面Ｐ内に操作管９の方向に並んで位置するこ
とになる。

次に、フレキシブルチユーブ７の先端部７ａ
と、操作管９の基端部９ｂまたは補助管１３の基
部１３ｂとの着脱可能な接続部２６の構造、およ
び、補助管１３の先端部１３ａと操作管９の基端
部９ａとの着脱可能な接続部２７の構造の詳細を
第４図および第５図に示す。

第４図に示すように、フレキシブルチユーブ７
の先端部７ａには、接続すべき操作管９の基端部
９ｂを収容保持しうる受け孔３３を有する接続パ
イプ２８が回転可能に套挿され、かつこの接続パ
イプ２８の内部には、上記フレキシブルチユーブ
７に通挿されたフレキシブルワイヤー８の先端部
に固着されたワイヤコネクタ２９がベアリング３
０を介して軸転可能に支持されている。また、ワ
イヤコネクタ２９の先端部には、軸方向にスプラ
イン孔３１が設けられ、接続すべき操作管９の内
部の剛性伝動軸１０の基部に形成されたスプライ
ン軸３２を嵌合保持しうるようになつている。か
くして、上記接続パイプ２８の受け孔３３に操作
管９の基端部９ｂを挿入してフレキシブルチユー
ブ７と操作管９とを接続すると、これらの内部の
フレキシブルワイヤ８と剛性伝動軸１０も上記ワ
イヤコネクタ２９を介して接続される。

なお、操作管９の全長を延長するための上記接
続パイプ２８に接続される補助管１３の基部１３
ｂも上記操作管９の基端部９ｂと同様の構造とな
つており、接続パイプ２８から操作管９を抜き取
つて、代わりに補助管１３の基部１３ｂを挿入す
ると、フレキシブルチユーブ７に対して補助管１
３を接続することができるようになる。

一方、補助管１３の先端部１３ａには、第５図
に示すように、操作管９の基端部９ｂを収容保持
しうる受け孔３４を有する接続パイプ３５が固着
されており、補助管１３の内部で回転可能な剛性
伝動軸１２の先端部に固着された、スプライン孔
３６を有する軸コネクタ３７が上記接続パイプ３
５の受け孔３４内に位置している。かくして、上
記接続パイプ３５の受け孔３４内に操作管９を挿
入すると、補助管１３内に剛性伝動軸１２と操作
管９内の剛性伝動軸１０も上記コネクタ３７によ
つて接続される。

こうして、本発明の枝打機では、フレキシブル
チユーブ７の先端に操作管９の基部を直接接続す
ること、および、フレキシブルチユーブ７の先端
部に所定長さの補助管１３を介して操作管９を接
続すること、を選択することにより、フレキシブ
ルチユーブ７の先端部から回転刃１１に至る操作
管の全長を変更することができる。なお、補助管
１３の数を増やすと、さらに操作管を延長するこ
とができる。

次に、本発明の枝打機の使用法を第７図以下の
図面を参照して説明する。第７図ないし第９図
は、本発明にかかる枝打機において、幹Ａあるい
は枝Ｂに対して直接接触する部材あるいは部分、
すなわち、第一ガイド部２０、回転刃１１および
第二ガイド部２１のみ摸式的に示してある。

第７図は、操作管９を最も立てるようにして枝
打ち作業をする場合を示している。まず、実線で
示すように、回転刃１１が切断すべき枝Ｂの上方
に位置し、かつ、第一ガイド部２０と第二ガイド
部２１の双方が、上記枝Ｂを含む側線Ｃにおいて
幹Ａに接触するようにする。このとき回転刃１１
の幹Ａに対する関係が決定される。すなわち、回
転刃１１は、これの上部または下部が幹Ａに近付
くように揺動することはなく、この回転刃１１が
不用意に樹皮をけずり、傷付けるといつたことは
ない。このとき、図示されているように、第二ガ
イド部２１を切断しようとする枝Ｂに立て掛ける
ようにすると、操作管９のスライド方向が枝Ｂに
より決定、案内されるので、作業を行ないやす
い。

次いで、操作管９をその軸方向（矢印Ｑ方向）
にスライドさせると、仮想線で示すように、回転
刃１１は枝Ｂの根元を上から下へと切り進むこと
となり、さらに矢印Ｑ方向に操作管９をスライド
させると、ついには枝を完全に切断する。

第８図は、操作管９を第７図に示す状態よりさ
らに傾けた状態でも全く同様に枝Ｂを打落しうる
ことを示している。すなわち、本例では、第一ガ
イド部２０を回転刃１１のほぼ前半分の外周を覆
うように、広い範囲にわたつて設けてあるので、
第８図のように操作管９をかなり傾けても、第一
ガイド部２０と第二ガイド部２１の双方が切断す
べき枝を含む側線Ｃ上で幹Ａに接触するようにす
ることができるのである。

第９図は、操作管９を第７図または第８図に示
す場合と逆の方向に傾けても全く同様に枝Ｂを切
断しうることを示している。この結果、作業者
は、一定の場所に立ちながらも、たとえば樹木の
表側と裏側から延びる枝を、操作管９を持ちかえ
ることにより容易に切断することが可能となり、
作業効率がきわめて良くなる。このような樹木が
植林されている場所は、かなり傾斜の急な山の斜
面であることが多いが、本例の枝打機において
は、たとえば、その樹木を通る等高線上に立つた
まま山側と谷側にのびる枝の双方を切断すること
ができるので、作業が非常にしやすい。

また、第１０図に示すように、比較的低い位置
にある枝の場合は、フレキシブルチユーブ７の先
端に直接操作管９の基部を接続して枝打ち作業を
行なえる一方、比較的高い位置の枝を切断する場
合には、フレキシブルチユーブ７と操作管９との
間に補助管１３を継ぎ足して、剛性のある操作管
の全長を延長して作業を行なうことができるの
で、地上に立つたまま、低い位置にある枝から高
い位置にある枝まで、上下に幅広い範囲にある枝
を打落とすことができる。しかも、本発明の枝打
機は、その全重量の大部分を占めるエンジンが背
負枠を介して作業者の肩ないし背中で支持され、
比較的軽い操作管ないし回転刃のみを腕により支
えればよいので、作業者の疲労が少なく長時間に
わたつて作業を続行することができ、また、回転
刃の枝の基部への狙いを定めるのも容易で、操作
しやすい。これに加え、本発明での操作管および
補助管は、炭素繊維強化樹脂で形成されているの
で、その軽さ、剛性において抜群の性能を示し、
きわめて軽量であるとともに先端部の振れが少な
く、これによつて操作性がさらに向上している。
さらに、振動減衰効果が大きいため、回転刃が枝
を切断するときに発生する振動が作業者の手元に
伝わつて不快感を与えるといつたこともない。

以上の結果、本発明の枝打機は、長い間伝統的
に行なわてきた、ナタおよびこれを操る作業者の
熟練に頼らざるをえなかつた非能率的な枝打作業
を、きわめて容易で効率的な作業に置き換えるこ
とができる。

なお、本発明の範囲は、図面に示した実施例に
限定されず、とくに、回転刃１１の取付け部の構
造、あるいは、フレキシブルチユーブと操作管の
接続部の構造は、種々の公知の構造を採用するこ
とができる。

また、図面に示す実施例では、回転刃の前方に
位置する第一ガイド部と回転刃の後方に位置する
第二ガイド部の双方を設け、これらの協働作用に
より、回転刃を幹に沿うように位置させ、枝をそ
の根元から完全に切断しうるように構成してある
が、第一ガイド部のみ、あるいは第二ガイド部の
みを取付けたものであつても、充分図示例と同様
の回転刃誘導機能を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は、
全体構成図、第２図は、回転刃取付け部の正面
図、第３図は、その部分断面側面図、第４図は、
フレキシブルチユーブと操作管あるいは補助管と
の接続部の詳細を示す断面図、第５図は、補助管
と操作管との接続部の詳細を示す断面図、第６図
は、作用説明正面図、第７図ないし第９図は、使
用法および作用を説明するための摸式図、第１０
図は、補助管を継ぎ足す前の本発明の枝打機の使
用状態での全体図、第１１図は、補助管を継ぎ足
した後の本発明の枝打機の使用状態での全体図で
ある。 １……枝打機、７……フレキシブルチユーブ、
９……操作管、１０……（剛性）伝動軸、１１…
…回転刃、１３……補助管、２６……（フレキシ
ブルチユーブと操作管との）接続部、２７……
（補助管と操作管との）接続部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 背負枠に支持したエンジンの出力を、フレキ
   シブルチユーブないし操作管に通挿された伝動軸
   を介して上記操作管の先端部に取付けられた回転
   刃に伝達し、この回転刃を幹に沿うようにして移
   動させ、切断すべき枝の根元を上から下へと切り
   進むように構成された枝打機において、炭素繊維
   強化樹脂によつて形成された操作管を上記フレキ
   シブルチユーブに着脱可能に接続するとともに、
   これらフレキシブルチユーブと操作管との間に介
   在させうる炭素繊維強化樹脂によつて形成された
   補助管を用意し、この操作管を上記フレキシブル
   チユーブと操作管との間に適宜介在させることに
   より、操作管の全長を延長しるうようにしたこと
   を特徴とする、枝打機。