JPS6049730A - 自動枝打機 - 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】 本発明は無筋材の生産のための枝打ちあるいは病虫害防
止や冷害防止の管理のための枝払い、又は立木の伐採前
の枝払い等（以下単に枝打ちという）を行なう自動枝打
機の改良に関するものである。

立木の枝打ちや枝払い作業は、そのほとんどが鋸、舵な
どを用いて人力で行なっているが、高所の場合は梯子や
「ブリナワ」等を使用して、あるいは木登り器を使用し
て行なわなければならず、危険かつ重労働を強いられて
いた。最近になって、枝打作業の機械化、自動化が要望
され、装置が自動的に樹幹を昇降し、刃物が旋回しなが
ら枝打ちをするように工夫された自動枝打機の開発、出
現が数件提案されている。しかしながら、これらの自動
枝打機は刃物にチェノソーが用いられているので、樹幹
の実状は大なり小なり必ず曲っているのにもかかわらず
チェノソーが上下に長くて樹幹に沿い難く１、そのため
に枝基部の切り残しができる一方、樹幹にチェノソーが
食い込んで樹幹を傷つけたり、チェノソーの切断を生起
させる欠点があった。また、刃物を付けたチェノをガイ
ド板に沿って高速で回転させるため、チェノとチェノス
プロケット及びガイド板の部分に注油する必要があり、
注油量が多いと枝の切断端面に油が付着して肉盛り治癒
が不十分となるし、注油量が少ないと焼けてチェノの切
断を招く欠点も指摘されるところで、取扱いに不便をき
たしていたのである。

これらのことは、チェノソーを前後ダブルに設けたもの
にあっても同様である。樹幹の曲り変形があっても刃物
の樹幹への食い込み、枝の切り残し等ができるのを解決
するには、極力刃物長を短くするとともに、刃物の上下
付近に樹幹外周に添わせる刃物ガイドを設けることを本
発明者等は先に見出している。しかし、刃物を小径とす
ることは、刃物が樹幹の外周を旋回することと、樹幹を
昇る速度との関連でリード角が小さく、このことによっ
て作業速度を低下させる欠点がある。

本発明は上記のような自動枝打機の構造を更に改良し、
このような欠点を解決するために刃物部を複数個設け、
かつ、複数個設ける上での新たな構造を提供しようとす
るものであって、従来、人が鋸や舵でもって行なってい
たときと同等あるいはそれ以上の仕上りが約束され、か
つ、作業能率を上げる優れた性能の自動枝打機を提供し
ようとするものである。その構造上の特徴は、刃物を樹
幹周囲に旋回させて枝を切断する自動枝打機において、
刃物を樹幹外周に旋回するよう配置するに際して、前記
刃物を回転円板形刃物として樹幹周囲のほぼ接線方向に
複数個当接配置し、この複数の刃物部が樹幹の外周を螺
旋旋回する場合にそれぞれの刃物が少なくとも刃物径の
３２％以上を重複させた軌跡となるよう配置してなるこ
とにある。

以下図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る仕上げ刃物付き自動枝打機の使用
状態を示す斜視図であり、第２図は同枝打機の一部破断
側面図である。第３図は刃物の重複状態を示す平面図で
ある。

第１図にみられるように、枝打機本体は、機枠（１）、
エンジン（２）、刃物部（２８）　（２９）、走行軸（
４）とからなり、機枠（１）は上部の２分割可能な外周
ギヤ（５）付リングレールＡ（６）と下部のリング（７
）、中間部のリングレールＢ（９）及びそれらを支持す
る上下方向複数本の支柱（８）で構成している。リング
レールＡ（６）と下部リング（７）の中間にはリングレ
ールＢ（９）があり、リングレールＢ（９）には外周を
回動自在に設けられた外周ラックギヤ（１１）があり、
この外周ラックギヤ（１１）は後述するエンジン（２）
のギヤケース（１０）に固定されている。

エンジン（２）番よそのギヤケース（１０）下方でギヤ
ケース（１０）と共にリングレールＢ（９）の外周を旋
回自在に支持され、ギヤケース（］０）上部はリングレ
ールＡ（６）の外周ギヤ（５）とギヤケース（１０）に
略内挿された駆動ギヤ（図示せず）と噛み合いかつリン
グレールＡ（６）及びリングレールＢ（９）の内周で抱
持され、　リングレールＡ（６）に沿ってリングレール
Ｂ（９）の外周を回動自在に設けた外周ラックギヤ（１
１）と一体的に旋回できる機構である。

支柱（８）の内面にはスプリング等で樹幹（１５）に押
圧支持された走行軸（４）が配置され、　この場合はゴ
ム製キャタピラからなる。走行軸（４）の動力はエンジ
ン（２）のギヤケース（１０）と共に回転する外周ラッ
クギヤ（１１）と噛み合う　ピニオンギヤ−（１６）を
上部に備えた走行用減速機（１７）から伝動軸（１８）
でキャタピラ走行軸（４）まで回転を伝え、枝打機本体
を昇降させる。

刃物部（２Ｂ）　（２９）はエンジンのギヤケース（１
０）上端に刃物部支点（１２）で上下に揺動可能でかつ
樹幹周囲の接線方向に当接するよう設けられた円板形刃
物Ｍ（１３）と、ギヤケース（１０）に直角方向に設け
られたアーム（１９）に支点（２０）で上下に揺動可能
かつ樹幹周囲の接線方向に当接するよう設けられた円板
形刃物Ｎ　（２１）の二個の刃物からなるものである。

各回転円板形刃物Ｍ　（１３）　Ｎ　（２１）には刃物
ガイド（１４）が設けられている。

刃物部（２Ｂ）　（２９）の詳細は第２図の断面図に示
すところで、二個の円板形刃物Ｍ　（１３）　Ｎ　（２
１）が同一のエンジン（２）で回転する。そのために、
これらの円板形刃物Ｍ　（１３）　Ｎ　（２１）はいず
れもフレキシブルシャフト（２２）　（２３）を介して
エンジン（２）と連結している。フレキシブルシャフト
（２２）　（２３）の基部はエンジンと歯車連結され、
フレキシブルシャフト（２２）　（２３）の他端部はそ
れぞれ刃物軸（２４）　（２５）とベベルギヤー（２６
）　（２７）を介して連結している。

刃物と刃物ガイドとからなる複数個の刃物部Ｍ（２８）
　Ｎ　（２９）の好ましい配置例についてここで説明す
る。第３図は樹幹の外周を展開して示している。

まず、先に進む刃物部Ｍ　（２８）について説明する。

刃物部Ｍ　（２８）は第３図に図示するある一定のり一
ド角（α）で樹幹の外周を旋回する訳であるが、刃物部
Ｍ　（２ｇ）の中心軌跡は第３図のしである。この時例
えば枝Ｇ　（３０）が刃物ガイド（１４）の上側にある
突起部（３２）のセンターより上にあった場合には刃物
ガイド（１４）の突起部（３２）が枝Ｇ　（３０）に接
触し、刃物部Ｍ　（２８）は下側へ首振りをする。した
がってとの枝Ｇ　（３０）は切断されずに通過する。ま
た、例えば、枝Ｈ（３１）が刃物ガイド（１４）の突起
部（３２）センターより下側にある場合は、刃物ガイド
部が枝）（（３１）に接触し、上側に首振をして枝Ｈ（
３１）は切断される。これらの首振り量（偏心量）は第
３図に示すＳ記号で表したが、この量は上下にそれぞれ
少なくとも技基部の枝座の径（ｄ）の２分の１に刃物ガ
イド突起部幅（Ｔ）の２分の１を加えて得られる値以上
を必要とする。

次に後方に続く刃物部Ｎ　（２９）の配置について説明
する。刃物部Ｎ　（２９）の配置は、前方の刃物Ｍ（２
８）が切断しなかった枝をいかに確実にしかも最高の作
業能率で切断していくかによる。結論を示すと、後方の
刃物部Ｎ　（２９）は前方の刃物部Ｍ　（２８）の中心
軌跡りより上方へピッチ Ｐ＝Ｄ−ｄ−Ｔ の寸法となるよう刃物部Ｎ　（２９）の中心軌跡にとな
るよう配置することである（但し、Ｄ；刃物径、ｄ；枝
座径、Ｔ；刃物ガイド突起部幅）。ピッチＰで離れた軌
跡を走行（進行）するとき、前部の刃物部Ｍ　（２８）
と後部の刃物部Ｎ　（２９）は第３図中Ｅ寸法だけ重複
することになる。

ここで、樹幹径、枝径、枝座径及び刃物径の関係を実測
データ、経験により説明する。但し、以下に示す説明中
記号は次のことを意味する。

Ｙ；樹幹径 ｄｌ；枝径 ｄ；枝座程 Ｄ；刃物径 に刃物取付部径 Ｔ；刃物ガイド突起部幅 Ｅ冨刃物重複幅 Ｓ；首振り偏心幅 実測より ｄ冨（１，２〜２）ｄｌ　・・・・・・・（１）ｄ　、
　＝（０，１〜０．１７）Ｙ　・・・・・・・（２）Ｄ
＝２ｄ＋Ｊ　・・・・・・・（３） （１）　（２）式を合成すると、 ｄ　＝　（０，１２〜０．３３）　Ｙ　・・・・・・・
（４）（３）　（４）式を合成すると、 Ｄ　＝　（０，３〜０．６６）　Ｙ　＋　Ｊ　・・・・
・・（５）（３）式を変形すると ｄ＝ＣＤ−Ｊ）／２　・・・・・・・・（６）前記より Ｅ＝ｄ＋Ｔ　・・・・・・・・（７） Ｓ＝（ｄ＋Ｔ）／２　・・・・・・・（８）（７）式と
（６）式を合成すると、 Ｅ＝（ＣＤ−Ｊ）／２）＋Ｔ　・・・（９）（７）式と
（８）式を合成すると、 Ｓ＝０．５Ｅ　・・・・・・・・・（１０）樹幹径Ｙを
（５）式に代入してＥ、Ｓをめると、第１表のようにな
った。

第　１　表 ＊Ｅ（％）＝Ｅ／ＤＸ１００　Ｓ（％）＝Ｓ／ＤＸ１０
０Ｔ＝１０■　Ｊ＝５０ｍ 自動枝打機の性能をクラス分けする場合、対応できる樹
幹の径によってランク付けされる１通常、自動枝打機は
１５０ｍφに対応（最小クラスランク）できるものでな
いといけないので、第１表の結果から前部刃物部Ｍと後
部刃物部Ｎとの刃物重複幅は刃物径に対して少なくとも
３２％、首振偏心幅は刃物径に対して少なくとも１６％
以上とする必要がある。

なお、当然のことであるが、更に切断能率を上げるため
には、前部刃物部Ｍ、後部刃物部Ｎに続いて、前記同様
配置で複数個の刃物部を配置するとよい。刃物部の取付
は位置は上下左右方向に任意に設定できる。例えば第３
図の場合は前部刃物部Ｍを２７０’　、後部刃物部Ｎを
９０’の位置に設けている（つまり２７０−９０　＝　
１８０　”反対位！ｔ）が、後部刃物部Ｎを１８０’の
位置とし、上方向に少し上げてもよい（第１図に示した
例）。

以上の説明から明かなように、本願発明によって、刃物
のそれぞれが樹幹外周を螺旋状に旋回するとき、それぞ
れの刃物の中心軌跡が前記条件を満足するようそれぞれ
の刃物を重複させるように配置することによって、枝の
切残しの問題を解決したのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹幹に装着した自動枝打機の全体斜視図、第２
図は枝打機の一部破断側面図である。第３図は刃物の重
複進行状態を示す平面図である。 （１）機枠　（２）エンジン （４）走行軸 （５）外周ギヤ　（６）リングレールＡ（７）下部リン
グ　（８）支柱 （９）リングレールＢ （１０）エンジンギヤケース （１１）外周ラックギヤ　（１２）刃物部支点（１３）
　（２１）回転円板形刃物　（１４）刃物ガイド（１５
）樹幹　（１６）ビニオンギヤー（１７）走行用減速機
　（１８）伝動軸（１９）アーム　（２ｏ）支点 （２２）　（２３）フレキシブルシャフト（２４）　（
２５）刃物軸　（２６）　（２７）ベベルギヤー（２８
）　（２９）刃物部　（３０）　（３１）枝（３２）突
起部 以上 出願人　カーツ機械株式会社 代理人　弁理士　森　廣三部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １走行輪によって樹幹の周囲を抱持しながら枝打機本体
   を昇降させると共に本体上部に設けた刃物を樹幹周囲に
   旋回させて枝を切断する自動枝打機において、刃物を樹
   幹外周に旋回するよう配置するに際して、前記刃物を回
   転円板形刃物として樹幹周囲のほぼ接線方向に複数個当
   接配置し、該複数の刃物部が樹幹の外周を螺旋旋回する
   場合にそれぞれの刃物が少なくとも刃物径の３２％以上
   を重複させた軌跡となるよう配置してなることを特徴と
   する自動枝打機６