JPH07106108B2 - 樹木伐採機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、立木の伐採に用いる樹木伐採機に関する。

従来の技術 切断ブレードによって立木の伐採を行う樹木伐採機とし
て、例えば、実公昭58-6279号公報に示される「樹木切
断器」が公知である。

この「樹木切断器」は、液圧手段によって開閉する一対
の剪断ブレードを備えた剪断ヘッドユニットにより構成
され、樹木伐採時には、該剪断ヘッドユニットをブーム
上のマスト下端に固着する一方、樹木主幹を把持するグ
リッパを前記マストの上部側に装着し、樹木の主幹を前
記グリッパによって把持しつつ剪断ヘッドユニットの剪
断ブレードを駆動して樹木主幹を切断するものであっ
た。

発明が解決しようとする課題 剪断ブレードを駆動して樹木にカッティングエッジを食
い込ませる際には、カッティングエッジの食い込みによ
る楔効果に伴い、該切断位置において樹木が上下方向に
引き伸ばされる現象が生じるが、前記従来技術では、切
断過程の全般に亘り、樹木に食い込んだ剪断ブレードと
樹木を把持するグリッパとによって両者間の距離が拘束
されるため、剪断ブレードとグリッパとの間では樹木が
伸延することができず、カッティングエッジの食い込み
が促進されるにつれ、剪断ブレードとグリッパとで挾持
された樹木部分に作用する圧縮応力が徐々に増大し、こ
の圧縮応力がカッティングエッジのテーパ面に働いて食
い込みを阻害するため、切断作業の継続に強力な力が必
要となる欠点があった。

また、前記従来技術では、一対の剪断ブレードを備えた
剪断ヘッドユニットと樹木主幹を把持するグリッパとが
ブーム上のマストに実質的に固着されているが、作業車
のブームには、通常、その先端部に装着されたマスト等
のアタッチメントを左右方向に首振り動作させる機能は
付与されていない。したがって、樹木の植生状態や地形
等の条件により、作業車のブームが傾斜地形のフォール
ラインを横切らざるを得ない情況においては、重力の作
用線方向に沿って成長した樹木に対しマストを平行に位
置決めして正常な伐採作業を行うことが困難となる欠点
がある。

そこで、本両発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消
し、樹木の伐採作業を円滑かつ容易に行い得る樹木伐採
機を提供することにある。

課題を解決するための手段 第１の発明は、前記目的を達成するため、柱状支持体下
端部一側に上面テーパのカッティングエッジを有し油圧
で開閉する一対の切断ブレードを設けると共に、樹木主
幹を把持するグリッパを前記支持体の切断ブレード取付
側に支持体長手方向に沿って摺動自在に装着したことを
特徴とする構成を有する。

また、第２の発明は、さらに、前記柱状支持体長手方向
における重心位置よりも上側であって、かつ、切断ブレ
ード取付側と反対する側にブーム取付ブラケットを回動
自在に装着した。

作用 第１の発明において、柱状支持体下端部一側に設けた一
対の切断ブレードを油圧で駆動し、該支持体の切断ブレ
ード取付側に支持体長手方向に沿って摺動自在に装着さ
れたグリッパで把持された樹木に上面テーパのカッティ
ングエッジを食い込ませると、カッティングエッジの食
い込みによる楔効果に伴い、該切断位置において樹木が
引き伸ばされる現象が生じる。

樹木を把持したグリッパは樹木の引き伸ばしに応じ、前
記支持体に沿って上方に摺動するため、切断ブレードと
グリッパとで挾持された樹木部分に圧縮応力は作用せ
ず、カッティングエッジのテーパ面に食い込みを阻害す
る外力が働かないので、樹木の伐採に関わる切断作業を
容易に行うことができる。

また、第２の発明においては、さらに、油圧で開閉する
一対の切断ブレードを下端部一側に設けた柱状支持体
が、長手方向における重心位置よりも上側であって、か
つ、切断ブレード取付側と反対する側に回動自在に装着
されたブーム取付ブラケットを介してブームに取付けら
れるため、該支持体はブームに対して左右方向の首振り
動作が自在となり、しかも、重心位置よりも上側で回動
自在に軸支されているため、その自重により、ブームの
左右方向において常に鉛直な状態に維持される。

したがって、ブームが傾斜地形のフォールラインを横切
るような場合であっても、鉛直方向に成長した樹木に対
して前記支持体を平行に位置決めすることは容易であ
り、樹木の伐採に関わる位置決め作業を極めて円滑に行
うことができる。

実施例 以下、図面を参照して本両発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図は一実施例における樹木伐採機を示す側面図、第
２図は同樹木伐採機を第１図における切断線Ａ−Ｂ−Ｃ
−Ｄに沿って下から見る断面図、第３図は同樹木伐採機
を示す背面図であり、該樹木伐採機１は、第１図および
第２図に示されるように、概略において、矩形断面を有
する柱状支持体２と一対の切断ブレード3,4および該切
断ブレード3,4を開閉駆動する油圧装置５、並びに、グ
リッパ６とブーム取付ブラケット７により構成される。

一対の切断ブレード3,4は、柱状支持体２の下端部に固
設された中空状のブレードハウジング10に、同一水平面
内でカッティングエッジ8,9を対向させた状態で、その
基部内側を貫通する軸11,12に回動自在に軸着される一
方、切断ブレード3,4を装着したブレードハウジング10
の一側には凹状欠切部13が形成されて、上面テーパのカ
ッティングエッジ8,9を有する切断ブレード3,4を柱状支
持体２の下端部一側に突出させている。なお、切断ブレ
ード3,4相互の上下方向における位置ずれは、軸11,12に
環裝されたカラー（図示せず）により防止されている。

切断ブレード3,4の基部外側には、油圧装置５のピスト
ンロッド14先端にＴ字型に固着された押圧片15の両端に
夫々の一端を枢着されたリンク部材16,17の他端が枢着
されると共に、油圧装置５のシリンダ18は、ボス19,20
を介して、ブレードハウジング10の側壁の一部である支
持部材21,22に固着されており、油圧装置５を作動して
ピストンロッド14を縮伸させることにより、リンク部材
16,17等によって構成されるリンク機構を介して切断ブ
レード3,4の開閉動作が行われるようになっている。な
お、第２図においては、切断ブレード3,4の閉鎖状態を
実線で示す一方、切断ブレード3,4の開放状態を二点鎖
線で示している。そして、本実施例では、切断ブレード
3,4のカッティングエッジ8,9が僅かに内側に湾曲して形
成されており、切断ブレード3,4を閉鎖した状態で、対
面するカッティングエッジ8,9間に、第２図に示される
ような紡錐状の間隙が形成されるようになっている。

前記柱状支持体２は軸方向において矩形断面を有し、そ
の長手方向に、グリッパ６を有するグリッパユニット23
が複数重合されて前記柱状支持体２の軸方向に摺動自在
かつ回動不能に環裝されている。

第５図はグリッパユニット23を示す平面図であり、該グ
リッパユニット23における基体24の略中央部には前記柱
状支持体２の断面形状に沿って緩く嵌合する嵌合孔25が
形成される一方、基体24の一側両端部にはグリッパ枢着
孔26,26が、また、これに反対する側の両端部にはシリ
ンダ枢着孔27,27が設けられており、一方のグリッパ枢
着孔26とシリンダ枢着孔27には、各々、湾曲状のグリッ
パ６および油圧装置28のシリンダ29端部が、セットスク
リューもしくは割ピン等の脱落防止手段を備えた軸30,3
1を介して回動自在に枢着されている。また、油圧装置2
8のピストンロッド32先端はグリッパ６の湾曲部に軸33
を介して枢着されており、油圧装置28を作動してピスト
ンロッド32を縮伸させることにより、グリッパ６の開閉
動作が行われるようになっている。なお、第５図におい
ては、グリッパ６の閉鎖状態を実線で示す一方、グリッ
パ６の開放状態を二点鎖線で示している。

このような構成を有するグリッパユニット23は、グリッ
パ６の延出方向を切断ブレード3,4の取付け方向と合致
させ、かつ、基体24におけるグリッパ６の取付側を左右
交互に反転させて、第１図に示されるような状態で柱状
支持体２に環裝されている。即ち、樹木伐採機１を背面
側から示す第３図においては、最下段のグリッパユニッ
ト23,下から３段目のグリッパユニット23および最上段
のグリッパユニット23が背面より見て右側にグリッパ６
を備える一方、下から２段目のグリッパユニット23と上
から２段目のグリッパユニット23が背面より見て左側に
グリッパ６を備えることとなる。

また、第６図はこのように配設されたグリッパユニット
23の重合状態を示す平面図であり、各グリッパユニット
23が備えるグリッパ６を閉鎖した状態においては、グリ
ッパ６の先端部が僅かに重なり合うことが分る。

矩形断面を有する柱状支持体２には、更に、両端部にフ
ランジ状の鍔部35,36を形成した矩形筒状体34が環裝さ
れ、該矩形筒状体34において柱状支持体２の切断ブレー
ド3,4の取付け側と反対する側には回動盤37に対して一
体的に固着されたブーム取付ブラケット７が装着されて
いる。即ち、回動盤37の略中央部には、一端にフランジ
状の鍔38を有する回動ピン39が貫通され、該回動ピン39
は矩形筒状体34と柱状支持体２を貫き、柱状支持体２の
長手方向における重心位置Ｇよりも上方で、矩形筒状体
34および柱状支持体２を回動自在に軸支し、その先端に
は環状の抜止め部材40が着脱可能に装着されている。ま
た、回動盤37と矩形筒状体34との接触面には、凹凸嵌合
による回り止め手段（図示せず）が設けられており、第
３図に示されるように、回動盤37に対する矩形筒状体34
および柱状支持体２の相対回転角度が所定値θ（本実施
例においては15°）に限定されている。

一方、ブーム取付ブラケット７における上下の端部に
は、各々、ブーム装着孔41,42が設けられ、各孔にはブ
ーム軸43およびブーム軸43上に設けられた油圧装置から
のピストンロッド44の先端部が回動自在に装着されるよ
うになっており、伐採機１は前記ピストンロッド44の伸
縮により、ブーム軸４に対して前後方向、即ち、第１図
中左右方向に揺動することができる。

更に、矩形断面を有する柱状支持体２の上端部には第４
図に示されるようなガイド片45が環裝されている。該ガ
イド片45の略中央部には柱状支持体２の断面形状に沿っ
て嵌合する嵌合孔46が設けられる一方、その一側には上
下にテーパを有する凹状欠切部47が形成され、更に、柱
状支持体２にガイド片45を環裝した際の位置ずれや抜け
を防止するための抜止めピン48を圧入するための貫通孔
49が前記嵌合孔46を横切るようにして設けられている。

以上の構成から明らかなように、樹木伐採機１の組立て
もしくは再組立を行う場合には、まず、柱状支持体２に
おいて矩形筒状体34よりも下側に取付けるべき２組のグ
リッパユニット23を、グリッパ６の延出方向が切断ブレ
ード3,4の取付け方向と合致し、かつ、基体24における
グリッパ６の取付側が左右交互に反転するようにして柱
状支持体２に環裝する。

また、場合により、基体24の両側にグリッパ６および油
圧装置28を取付けることもある。

次に、矩形筒状体34を柱状支持体２に環裝し、柱状支持
体２の切断ブレード3,4の取付け側と反対する側に、ブ
ーム取付ブラケット７と一体の回動盤37を取付ける。な
お、回動盤37は、矩形筒状体34と柱状支持体２を貫く回
動ピン39を介して、矩形筒状体34および柱状支持体２に
対して回動自在（但し、所定値θの範囲）に固着され、
回動ピン39は、抜止め部材40を装着することによって脱
落を防止される。下側２組のグリッパユニット23と矩形
筒状体34を柱状支持体２に装着した状態において、下か
ら２段目のグリッパユニット23の上面と矩形筒状体34の
鍔部36との間には少なくとも切断ブレード3,4の厚さ以
上の間隙Ｓが形成され、このストロークの範囲におい
て、これらグリッパユニット23が上下方向に摺動自在と
される。

次に、柱状支持体２において矩形筒状体34よりも上側に
取付けるべき３組のグリッパユニット23を、グリッパ６
の延出方向が切断ブレード3,4の取付け方向と合致し、
かつ、基体24におけるグリッパ６の取付側が左右交互に
反転するようにして柱状支持体２に環裝し、更に、ガイ
ド片45を、凹状欠切部47の向きがグリッパ６の取付け方
向と一致するようにして環裝し、抜止めピン48を圧入す
ることにより柱状支持体２に固着する。上側３組のグリ
ッパユニット23とガイド片45を柱状支持体２に装着した
状態において、最上段のグリッパユニット23の上面とガ
イド片45の下面との間には前述と同様に間隙Ｓが形成さ
れ、このストロークの範囲において、これらグリッパユ
ニット23が上下方向に摺動自在とされる。

このようにして組立てられた樹木伐採機１は、ブーム取
付けブラケット７を介して作業車のブームに装着され
る。

以下、樹木伐採機１を用いた伐採作業について説明す
る。

まず、伐採の対象となる樹木に対し作業車を適度に接近
させてブーム軸43を作動させ、該ブーム軸43の先端に装
着された樹木伐採機１の概略の位置決めを行う。この
再、樹木伐採機１は重心位置Ｇよりも上側でブーム取付
ブラケット７を介して回動自在に装着されているため、
その自重により、ブームの左右方向において常に鉛直の
状態を維持する。したがって、ブーム軸43が傾斜地形の
フォールラインを横切るような場合であっても、鉛直方
向に成長した樹木に対して左右方向の位置決めを行う必
要はない。なお、前述したように、ブーム軸43には軸回
りの回転自由度がなく、従来、傾斜地で伐採作業を行な
うためには、ブーム軸43をフォールラインと平行にする
ことによって左右方向の位置決めを行う以外になく、樹
木の植生状態や地形等により、作業車の接近方向が極度
に制限されていたが、本実施例ではブーム軸43が傾斜地
形のフォールラインを横切っても何ら支障はなく、位置
決め作業を極めて円滑に行うことができる。

次に、樹木伐採機１のガイド片45を伐採対象となる樹木
の主幹に当接させ、ブーム軸43上の油圧装置を操作して
ピストンロッド44を伸縮させることにより、樹木伐採機
１を揺動させて前後方向の位置決めを行う。

位置決め完了後、各グリッパユニット23の油圧装置28を
連動駆動しピストンロッド32を作動させてグリッパ６を
閉じ、該グリッパ６によって樹木を把持する。左右のグ
リッパ６は、第１図および第３図に示されるように、夫
々上下方向に間隔を開けて配設されているため、上下方
向に隣接する左右のグリッパ６によって把持された樹木
に曲げモーメントが作用し、単純に対向して並設された
従来のグリッパ機構に比べ、より確実に樹木を把持する
ことができる。なお、グリッパユニット23の油圧装置28
は、同一油圧源に接続して全てを同期作動させるように
してもよく、また、矩形筒状体34の上側，下側のグリッ
パユニット23の油圧装置28を別々の油圧源に接続し、
上，下別々に作動を制御するようにしてもよい。

樹木が確実に把持されたならば、樹木伐採機１の油圧装
置５を作動させて切断ブレード3,4を閉じ、樹木の切断
を開始する。

切断ブレード3,4のカッティングエッジ8,9は樹木を剪断
しつつ徐々に食い込み、上面テーパを有するカッティン
グエッジ8,9の楔効果によって、該剪断位置よりも上側
の樹木部分は徐々に上方に押し上げられ、これに応じ、
柱状支持体２に摺動自在に環裝されたグリッパユニット
23のグリッパ６が、樹木を把持したままグリッパユニッ
ト23もろとも柱状支持体２に沿って上方に移動する。し
たがって、切断ブレード3,4とグリッパ６とによって挾
持された樹木部分において圧縮圧力は作用せず、カッテ
ィングエッジ8,9のテーパ面に食い込みを阻害する外力
が働かないので、強大な力を必要とすることなく容易に
樹木を切断することができる。

また、本実施例では、上面テーパのみを有する片刃の切
断ブレード3,4を採用しているため、切断位置よりも下
側の樹木部分に楔効果が生じて切断ブレード3,4自体が
上方に移動することはなく、樹木伐採機１に対し外部か
らの力は何ら加えられないので、樹木伐採機１およびブ
ーム軸43等に無用な内部応力が発生することも防止され
る。

発明の効果 本両発明によれば、ブームに装着された樹木伐採機がブ
ーム軸の左右方向において常に鉛直の状態に維持される
ので、ブームが傾斜地形のフォームラインを横切るよう
な場合であっても、重力の作用線方向に沿って成長した
樹木に対して樹木伐採機を円滑に位置決めすることがで
き、また、樹木の切断時においては、切断ブレードのカ
ッティングエッジが樹木に食い込むのに伴い、樹木を把
持したグリッパが樹木と共に上方に移動して切断ブレー
ドとグリッパとによって挾持された樹木部分に圧縮応力
が生じるのを防止するため、カッティングエッジのテー
パ面に食い込みを阻害する力が働くことはなく、強大な
力を必要とすることなく容易に樹木を切断することがで
きる。

即ち、本両発明によれば、樹木の伐採作業を円滑かつ容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本両発明の一実施例における樹木伐採機を示す
側面図、第２図は同実施例の樹木伐採機を切断線Ａ−Ｂ
−Ｃ−Ｄに沿って下から見る断面図、第３図は同実施例
の樹木伐採機を示す背面図、第４図は同実施例の樹木伐
採機のガイド片を示す平面図、第５図は同実施例の樹木
伐採機のグリッパユニットを示す平面図、第６図は同実
施例の樹木伐採機のグリッパユニットの重合状態を示す
平面図である。 １……樹木伐採機、２……柱状支持体、3,4……切断プ
レート、５……油圧装置、６……グリッパ、７……ブー
ム取付ブラケット、8,9……カッティングエッジ、10…
…ブレードハウジング、11,12……軸、13……凹状欠切
部、14……ピストンロッド、15……押圧片、16,17……
リンク部材、18……シリンダ、19,20……ボス、21,22…
…支持部材、23……グリッパユニット、24……基体、25
……嵌合孔、26……グリッパ枢着孔、27……シリンダ枢
着孔、28……油圧装置、29……シリンダ、30,31……
軸、32……ピストンロッド、33……軸、34……矩形筒状
体、35,36……鍔部、37……回動盤、38……鍔部、39…
…回動ピン、40……抜止め部材、41,42……ブーム装着
孔、43……ブーム軸、44……ピストンロッド、45……ガ
イド片、46……嵌合孔、47……凹状欠切部、48……抜止
めピン、49……嵌合孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱状支持体下端部一側に上面テーパのカッ
   ティングエッジを有し油圧で開閉する一対の切断ブレー
   ドを設けると共に、樹木主幹を把持するグリッパを前記
   支持体の切断ブレード取付側に支持体長手方向に沿って
   摺動自在に装着したことを特徴とする樹木伐採機。
2. 【請求項２】前記柱状支持体長手方向における重心位置
   よりも上側であって、かつ、切断ブレード取付側と反対
   する側にブーム取付ブラケットを回動自在に装着した請
   求項１記載の樹木伐採機。