JPH04267823A - 伐採機用送り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、相互に作用して移動す
る２本の摩擦網状物が送りベルトの形をし、送りベルト
が木の幹の両側で幹に接触する、木材切り出し機におい
て木の幹を送りかつ案内するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械化された立ち木の伐採はいわゆる伐
採機（ハーベスター）を使用する。この伐採機の仕事は
根の所から切り倒すために木を切断し、そして木から枝
を払い、木の幹を適切な長さに切断することである。枝
払いのために木の幹を送るためには或る問題がある。枝
払い作業自体は枝払いナイフを使用して行われる。この
ナイフは木の幹に追従し、最初に木の元口から送られる
。試験によって、送り作業のためにかなりの力が必要で
あることが判った。一部は枝払いの抵抗に打ち勝つため
に必要である。すなわち、木から枝を切り落とすために
必要である。そして一部は摩擦力や発生する加速力に打
ち勝つために必要である。

【０００３】伐採機を使用する伐採に関連する重要な問
題は、樹皮または木の幹の表面層に損傷を与えずに、幹
を迅速に送る必要があるというその背景にある。木の幹
の損傷を避けるために、樹皮層はできるだけ損傷を受け
ないままでなければならない。幹が部分的に剥がれると
、乾燥が不均一となり、樹木の貯蔵の間亀裂が入る。 以前使用されたいわゆるスパイク付ローラは、それがス
リップし易く、幹の表面層に損傷を生じ易いので不利で
ある。チェーン要素の形をしたアンチスキッド装置と組
み合わせてゴムの摩擦網状物を備えた送りホイールは、
以前使用されたスパイク付ローラの前記欠点が幾分除去
されたがしかし、この種の送りホイールはそれらの摩擦
表面が小さく、ゴム網状物が摩耗し易く、従ってコスト
がかかるという欠点がある。

【０００４】更に、いわゆるベルト送り装置を備えた伐
採機が以前に開示された。この場合、木の幹は動くベル
トによって送られる。このベルトは摩擦力で幹に接触す
る。ほぼ平らなベルトによる適当な摩擦表面を得るため
に、ベルトは幹のグリップを増大させるスパイクや櫛を
備えている。この場合にも、スパイク付ローラの使用に
よって生じるのと同様な幹の損傷が発生する。

【０００５】スウェーデン国特許出願第８９０２４９３
−３号と同第９０００５９０−１号では、チェーン網か
らなる摩擦網状物を備えた送りホイールが単独であるい
は弾性支持網状物と組み合わせて使用される。この場合
、大幅な改良がなされ、木の幹の直径が頂端の方へ向か
って累進的に小さくなっているときでも、送りホイール
の摩擦網状物が伐採機を通過する木の幹の形状に対して
大きな可撓性によって適合することができる。この送り
ホイールは、要求速度で幹を送るために幹に対して比較
的に大きな摩擦力を加える必要があるという基本的な問
題がある。送りホイールが制限された領域にわたっての
み木の幹と接触するので、要求される摩擦力を生じるた
めに幹に対してかなりの力を加える必要がある。常に、
スリップの危険や幹の表面損傷の危険を考慮する必要が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の欠点を除去し、必要な送り力を生じ、かつ幹に加える
単位面積当たりの圧力が小さくて済む送り装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は、相互作用す
る２本の送りベルトが木の幹と平行に移動可能であり、
送りベルトの各々が分離された軸線平行な２個の送りホ
イールにわたって走行する摩擦網状物を形成し、送りホ
イールが木の幹の両側で摩擦網状物の直線状の延長区間
に沿って木の幹に接触する、木材切り出し機において木
の幹を送りかつ案内するための装置において、送りベル
トが可撓性の細長い接触面を形成し、この接触面が幹に
対する押圧力の作用の下で、幹の形にそれ自体を適合さ
せ、前記押圧力が取り除かれた後で、ほぼ平面の形に復
帰することによって解決される。

【０００８】木の幹に対する送りベルトの接触圧力が比
較的に広い領域にわたって分布するので、送りベルトと
幹の間にかなりの摩擦力が加えられるときでも、単位面
積当たりの接触圧力は比較的に低くなる。これにより、
幹に対して力が集中して加わり、幹を損傷するという危
険が回避される。

【０００９】送りベルトは送りホイール上に可撓的に支
持され、その自由縁に沿って駆動チェーンに取付けられ
ている。この駆動チェーンは各送りホイールの歯付リン
グにそれぞれ係合する。送りベルトの所望の可撓性を得
るために、歯付リングは送りホイールの軸に回転しない
ように、しかし軸方向の変位を許すように取付けられて
いる。その代わりに、一方の歯付リングだけが軸方向に
変位できるようにしてもよい。歯付リングの間の軸方向
の距離を変えることにより、送りベルトは幹の変化する
直径に適合可能である。

【００１０】幹は送りベルトによってその縦方向に送ら
れる。この送りベルトは各送りホイールに連結された液
圧モータによって動かされる。

【００１１】木の幹の変化する直径に対して送りベルト
が容易に適合できるようにするために、歯付リングを備
えた送りホイールのホイールディスクはねじ付ユニオン
を介して送りホイールの駆動軸に連結されている。この
ねじ付ユニオンは互いに対向するピッチを有する。この
ピッチは、ホイールディスクの間の送りベルトが軸と相
対的なホイールディスクの回転に反作用するのに充分な
接触圧力を生じるまで、ホイールディスクが送りホイー
ルの軸からの回転負荷の下で相互の方へねじによって回
転するように配置されている。すなわち、ホイールディ
スクが軸と同じ方向に回転し、ベルトを介して幹を送る
ように、ピッチが配置されている。

【００１２】実施の発展形態では、皿ばね（皿形ばね座
金）の形をしたばね装置は、ホイールディスクの間に装
着され、ホイールディスクを互いに離れる方向に押しや
る。最後に述べた実施形態のホイールディスクがねじ付
ユニオンを介して送りホイールの駆動軸に連結されてい
るので、最大送り力を必要とする木の幹の元口端部で最
も大きな接触面を有するように、ホイールディスク間の
距離が合わせられる。これに対して、ホイールディスク
間の距離は、小さな送り力が必要とされる幹の頂端部の
方へ向かって増大する。ホイールディスクと送りベルト
のこの自動的な調節は、元口端部と頂端部との間の直径
の差がかなり大きな場合でも、木の幹を効果的に送るこ
とを可能にする。送りホイールのホイールディスクは互
いに接触することはない。

【００１３】ねじ付ユニオンの代わりに、歯付継手を使
用することができる。この継手の一方の半分は送りホイ
ールの駆動軸に取付けられ、他方の半分はホイールディ
スクに取付けられている。これにより、継手の歯は継手
の軸線に対して角度をなして傾斜した歯面を有するよう
形成されている。その際、歯付継手は上述のねじ付ユニ
オンと同様に作動する。すなわち、ホイールディスクに
連結された継手の半分の軸方向変位が、或るトルクレベ
ルの上方で生じる。

【００１４】装置に設けられた送りベルトはその実施形
態を変更することができる。実施が類似しているチェー
ン網を使用することができる。チェーンは互いに交叉し
、交叉個所で互いに連結され、例えば送りベルトの縦方
向に対して傾斜した対向角度で延びている。しかしなが
ら、木の幹に対して適切に適合する他のチェーンパター
ンを使用してもよい。チェーン網の代わりに、鋼の交叉
する帯によって送りベルトを形成してもよい。この帯は
送りベルトの縦方向に対して傾斜した相互対向角度で延
び、その駆動チェーンに取付けられている。このように
形成された送り帯が送りホイールを通過中その形状を変
えるときに、送り帯が妨害されずに適合できるようにす
るために、この金属帯はその端部でのみ駆動チェーンに
取付けられ、交叉個所で互いに自由に動くことができる
。

【００１５】多くの場合、エラストマーコーティングを
した送りベルトの要素を設けることが適切であり、所望
される。もし必要であれば、このコーティングは連続細
片の形態で実施可能である。この細片に、チェーン網ま
たは前記の鋼帯がモールドされる。

【００１６】

【実施例】次に、添付の図を参照して本発明の実施例を
説明する。

【００１７】図１と図２は、図２において矢印で示した
方向に木の幹１を送るための伐採機（ハーベスター）２
を略示している。この伐採機、すなわちユニットは、木
を切断するための切断ユニット３と、木の幹を送るため
の送り装置４と、木の幹が送られて通過するときに木の
枝を除去するための枝払いユニット５を備えている。こ
の切断ユニットと枝払いユニットは従来開示された要素
であり、ここでは詳細に説明しない。

【００１８】木の幹１の両側に押しつけられる２個の送
り装置７，７が伐採機のフレーム６に取付けられている
。各送り装置は連結点１０においてアーム９，９と支持
軸１１を介してフレーム６に枢着支持されている。アー
ム９は各々の軸１１回りに回転可能であり、送りホイー
ルと反対側のその端部が枢着点１３，１３を介して圧力
シリンダ１２の両端に連結されている。２個の送り装置
７，７はそれに関連して設けられたアームと共に、木の
幹１の中心線に関して対称である。アーム９，９は圧力
シリンダ１２の伸長によって軸１１，１１の回りに回転
し、それによって送り装置７，７が木の幹１に押しつけ
られる。

【００１９】送り装置はそれぞれ２個の送りホイール７
，７からなっている。送り装置の作用は図３乃至図６か
ら一層詳細に理解される。各々の送りホイールは中央軸
１６の周りに構築されている。この中央軸は上側と下側
の支持板８の軸受に回転可能に支持されている。この支
持板は送りホイールのための支持構造体を形成している
。支持板は前記の連結点１０において各々のアーム９に
枢着連結されている。支持板８に回転可能に取付けられ
た軸１６は上側と下側のホイールディスク１５からなる
送りホイール７を支持している。これらのホイールディ
スクは例えばスプライン１７によって軸１６に相対回転
しないように取付けられ、かつ軸の軸方向の変位を可能
にする。２個のホイールディスクの間には、皿ばね（皿
形ばね座金）１９が設けられている。このばねにより、
ホイールディスクは互いに離れる方向に付勢されている
。ホイールディスクは図３に示す位置において、支持板
８の支持ブッシュに接触している。

【００２０】ホイールディスク１５はその外縁が歯付リ
ングの形をしている。この歯付リングはそれぞれ駆動チ
ェーン２０に係合する。この駆動チェーンは各々の対の
送りホイール７，７を連結している。無端のベルトの形
をした送りベルト２２が各々の対の送りローラの駆動チ
ェーンの間に延設されている。図示の駆動チェーンはロ
ーラチェーンであるが、他のタイプの板チェーンを使用
してもよい。図示の送りベルトはチェーン網の形のいわ
ゆる斜め網である。しかし、送りベルトは適当な網状物
を形成するのに適していて駆動チェーン２０に連結可能
な他のパターンのチェーン網からなっていてもよい。送
りベルトは鋼または他の適当な材料で出来た帯を交叉さ
せることによって形成可能である。この帯は送りベルト
の長手方向に対してそれぞれ対向した傾斜角度をなして
延びている。送り網状物内でベルトが動くときにベルト
の必要な適合を許すようにするために、ベルトの個々の
要素はその端部点でのみ駆動チェーンに連結され、交叉
する個所では互いに連結されていない。図６に示したロ
ーラチェーン２０はクランプ２１によってチェーン網の
側方のエッジに連結されている。

【００２１】木の幹１を送るために、木の幹の両側の各
々の対の送りホイール７の一つが例えば液圧モータ１８
によって回転させられる。駆動チェーン２０による各々
対の２個の送りホイールの相互連結は、チェーン網の二
つのエッジを均一にかつ同一に送ることを保証する。

【００２２】図３は木の幹を送っていない状態の送りベ
ルトを示している。図４に示すように（対応する送りホ
イールが木の幹の両側に対称に配置されていると仮定す
る）、送りホイールが木の幹１に押しつけられると、送
りベルト２２は送りホイールの中心の方へ押される。そ
れと関連して、ベルト２２は２個のホイールディスク１
５，１５を、スプライン付ユニオン１７で軸方向に案内
しながら、相互の方へ引っ張る。送りベルト２２は木の
幹１の表面に摩擦的にほぼ接触する。送りベルトが、送
りホイールの軸の間隔と同じ間隔だけ木の幹１に沿って
ほぼ直線状に延びていると、網と木の幹との間にかなり
の摩擦面が形成される。この摩擦面により、単位面積当
たりの圧力が比較的に小さい場合でも、木の幹を送るた
めに必要な摩擦力が生じる。これにより、木の幹の表面
が損傷する危険が避けられる。送りホイールの２個のホ
イールディスクの軸方向の調節により、チェーン網が木
の幹の形状にほぼ適合する。

【００２３】図７の実施例は、木の幹に対する摩擦網状
物の付着を一層良くするため、および元口部分と頂部部
分との直径の差が大きな木の幹の送りを許容するために
、有利に適用可能である。図７において、装置の同じ部
品には、前記実施例と同じ参照符号が用いてある。

【００２４】図７では、前記実施例のように軸１６がモ
ータ１８によって回転可能であり、支持板８，８の軸受
の中を案内されている。この場合、軸１６にはねじ付ス
リーブ２５が取付けられている。このねじ付スリーブは
ねじ付ユニオン２９を介して各々のホイールディスク２
６に係合している。両ねじ付ユニオンは互いに同一であ
るが反対向きのピッチを有する。ユニオンのねじは好ま
しくは、大きな軸方向負荷に耐える正方形のねじまたは
台形のねじである。ねじ付スリーブ２５，２５の間には
スペーサスリーブ２６が挿入されている。ホイールディ
スク２６，２６の間のばね装置１９（例えば皿ばね（皿
形ばね座金）のセット）は、スペーサ座金２８を介して
、ホイールディスク２６，２６に対してそれが互いに離
れるように軸方向力を加える。

【００２５】図７の左側の半分は、ホイールディスクが
その外端位置にあり、かつチェーン網２２がホイールデ
ィスクの間を延びている状態の送りホイールを示してい
る。図７の右側の半分は、木の幹に係合しているときの
送りホイールを示している。この場合、送りホイールは
一緒にばね装置１９の作用に抗して、送りベルト２２が
実質的にその直線状部分に沿って木の幹に接触する位置
に達している。

【００２６】この装置は次のように作動する。対応する
送りホイールが右側で木の幹１に係合すると仮定する。

【００２７】図７の左半部に示した初期位置において、
連接された一対の送りホイールはそれらの間に延設され
た直線状の網部分が木の幹１に接触する。軸１６がねじ
付スリーブ２５，２５と共に回転する。スタートのとき
に、木の幹に接触する網を備えたホイールディスクは、
ねじ付ユニオン２９によって相互の方へ移動し、ばね装
置１９を圧縮するときに、回転しない位置に留まる。ホ
イールディスクが更に変位し、ばね装置が圧縮されると
、最後に釣り合い状態となる。この状態では、ホイール
ディスクに伝達される力の周方向成分は、ホイールディ
スクを回転させて幹１を進めるのに充分である。対向す
るねじ付ユニオン２９のピッチと、施工と、ねじ付ユニ
オンの滑り摩擦は、ホイールディスク間の調節された軸
方向間隔で所望の送り力が得られるように、発生したば
ね力に関連して適合する必要がある。

【００２８】上述のように、要求される送り力は木の幹
の元口で最大である。ここで、木の著しい加速と、地面
等による摩擦損失を考慮に入れる必要がある。送りホイ
ールが木の幹の元口端部に作用するときに、送り抵抗が
比較的に大きいので、ホイールディスク２６は互いに接
近するよう移動する。これは、送りのスタート時に網状
物が木の幹の表面に比較的に密に接触するよう移動する
ことを意味する。これは、木の幹に対する網の接触圧の
均一な分配にとって有利である。

【００２９】他方では送り動作の最後に、必要な送り力
が大幅に減少するときに、送りホイールはばね装置１９
の作用によって離れるように移動する。これは、ねじ付
ユニオンが自己制動作用を生じないので可能である。こ
れによって、図８から判るように、摩擦網状物２２は延
長し、送りホイール２６の外周の間の距離が延長する。 よって、小さな直径の木の幹が送られても、送りホイー
ルが互いに近接または接触する危険がなくなる。

【００３０】従って、送りホイールは直径が変化する幹
を送るために必要な力に、自動的にそれ自体で適合する
。

【００３１】簡単な実施例では、ホイールディスク２６
の一方を送りホイールの軸１６に固定し、他方を図７の
上側に示すように支持することができる。この送りホイ
ールは原理的には上記と同じように作動する。しかし、
軸方向に移動可能なホイールディスク２６が調節される
ときに、木の幹１の高さが変わる。これは幹が伐採機を
通って案内されるときに観察可能である。

【００３２】上記から判るように、木の幹が送られると
きに幹と接触する摩擦網状物は、異なるように施工可能
である。幹の表面に関して高い要求が課せられるときに
は、ゴムのような適当なエラストマーまたは適当な柔ら
かさのプラスチック材料等に成形される支持層からなる
摩擦網状物が好ましい。この支持層はチェーン網または
交叉する帯要素からなっている。例えばこれと関連して
、層の支持要素を別個にエラストマーで被覆したり、あ
るいは成形された補強要素の形をしたエラストマー細片
で囲むことができる。加工された幹の表面に関して特別
な要求がない場合には、チェーン網は例えば特別なコー
ティングをしていない摩擦網状物を直接形成することが
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の装置は、必
要な送り力を生じると共に、幹に加える単位面積当たり
の圧力が小さくて済むという優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２のＩ−Ｉ線方向に見た伐採機の概略図であ
る。

【図２】ユニットの概略平面図である。

【図３】伐採機に所属する送りホイールの無負荷状態の
側面図である。

【図４】木の幹に接触する送りホイールを示す図である
。

【図５】図４による送りホイールの部分的な平面図であ
る。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った、連結された駆動
チェーンと共に摩擦網状物を示す部分側面図である。

【図７】ねじ付ユニオンを介して連結されたホイールデ
ィスクを有する送りホイールの他の実施例を示す拡大図
である。

【図８】送りホイールと木の幹の頂端との係合を示す概
略図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　　　木の幹 ７　　　　　　　　　　　　送りホイール１５，２６　
　　　　　ホイールディスク１６　　　　　　　　　　
　　軸

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相互に作用する２本の送りベルト（２
   ２）が木の幹と平行に移動可能であり、送りベルトの各
   々が分離された軸線平行な２個の送りホイール（７）に
   わたって走行する摩擦網状物を形成し、送りホイールが
   木の幹の両側で摩擦網状物の直線状の延長区間に沿って
   木の幹（１）に接触する、木材切り出し機において木の
   幹を送りかつ案内するための装置において、送りベルト
   （２２）が可撓性の細長い接触面を形成し、この接触面
   が幹（１）に対する押圧力の作用の下で、幹の形にそれ
   自体を適合させ、前記押圧力が取り除かれた後で、ほぼ
   平面の形に復帰することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】　　送りベルト（２２）の各々の自由側方
   エッジ（２３）が無端の駆動チェーン（２０）に取付け
   られ、この駆動チェーンがそれぞれ第１と第２の同心ホ
   イールディスク（１５，２６）の歯付リング（２４）に
   係合し、このホイールディスクが各々の送りホイール（
   ７）のために相対的に軸方向調節を行うことができるこ
   とを特徴とする請求項１の装置。
3. 【請求項３】　　各々の送りホイール（７）のための両
   ホイールディスク（１５）が、連結装置の使用によって
   、回転しないでかつ軸方向に浮いた状態で送りホイール
   の軸（１６）上で変位できるように配置され、これに関
   連して軸方向に作用するばね装置（１９）がホイールデ
   ィスクを互いに離れる方向に移動させることを特徴とす
   る請求項２の装置。
4. 【請求項４】　　各々の送りホイールの第１のホイール
   ディスクが、送りホイールの軸に動かぬよう取付けられ
   、第２のホイールディスクが連結装置の使用によって、
   回転しないでかつ軸方向に変位可能な態様で送りホイー
   ルの軸に取付けられ、これに関連して、軸方向に作用す
   るばね装置（１９）がホイールディスクを互いに離れる
   方向に移動させることを特徴とする請求項２の装置。
5. 【請求項５】　　各々の送りホイール（７）のための両
   ホイールディスクがねじ付ユニオン（２９）を介して送
   りホイールの駆動軸（１６）に取付けられ、このねじ付
   ユニオンが駆動軸と同心的に配置され、かつおねじ付ス
   リーブ（２５）からなり、このスリーブが駆動軸に動か
   ぬよう取付けられ、ホイールディスク（２６）の対応す
   るめねじに係合し、このねじ付ユニオンが互いに対向す
   るピッチを有し、駆動軸（１６）によって生じる木の幹
   を送るためのトルクが、ねじ付ユニオンの係合部分の相
   対運動の下でホイールディスク（２６，２６）を相互の
   方へ移動させるように、前記ピッチが配置され、ばね装
   置（１９）がホイールディスク（２６，２６）を軸方向
   に離れるように移動させ、ねじ付ユニオンが軸方向の負
   荷を受けたときに自己制動しないことを特徴とする請求
   項２の装置。
6. 【請求項６】　　各々の送りホイールの第１のホイール
   ディスクが、送りホイールの駆動軸に動かぬように取付
   けられ、第２のホイールディスク（２６）がねじ付ユニ
   オン（２９）を介して送りホイールの駆動軸（１６）に
   取付けられ、このねじ付ユニオンが駆動軸と同心的に配
   置され、かつおねじ付スリーブ（２５）からなり、この
   スリーブが駆動軸に動かぬよう取付けられ、ホイールデ
   ィスク（２６）の対応するめねじに係合し、駆動軸（１
   ６）によって生じる木の幹（１）を送るためのトルクが
   、ねじ付ユニオンの係合部分を相対移動させて、ねじ付
   ユニオン（２９）を介して取付けられたホイールディス
   クを、動かぬよう固定されたホイールディスクの方へ移
   動させるように、ねじ付ユニオンがピッチの方向を示し
   、ばね装置（１９）がねじ付ユニオンを介して取付けら
   れたホイールディスク（２６）を、動かぬよう取付けら
   れたホイールディスクから軸方向に離し、ねじ付ユニオ
   ンが軸方向の負荷を受けたときに自己制動しないことを
   特徴とする請求項２の装置。
7. 【請求項７】　　送りベルトがリンクからなるチェーン
   網の形をし、このリンクが互いに係合していることを特
   徴とする請求項１から６までのいずれか一つの装置。
8. 【請求項８】　　送りベルトが鋼または他の金属の交叉
   する帯の形をし、この帯が交叉個所で相対的に移動可能
   であり、帯が送りベルトの縦軸線方向に対してそれぞれ
   対向する傾斜角度をなして延びていることを特徴とする
   請求項１から７までのいずれか一つの装置。
9. 【請求項９】　　支持チェーンまたは送りベルトの帯要
   素がエラストマーのコーティングを備えているかまたは
   エラストマーの連続細片に成形されていることを特徴と
   する請求項１から８までのいずれか一つの装置。