(57)【要約】      （修正有）【課題】地盤中の固形物による衝撃で根株除去装置全体が損傷することを防止する。【解決手段】根株除去装置は、地盤掘りを行いながら根株の周囲の地盤に食い込むドラム部材３と、ドラム部材３を昇降させる昇降駆動手段と、ドラム部材３を正逆方向に回転させる回転駆動手段７と、ドラム部材３の下端部に間隔を有して取り付けられ、根株の側根の切断を行う複数のカッター部材４とを備える。カッター部材４は地盤の所定以上の抵抗によってドラム部材３に対し傾動可能となっている。【選択図】図２
2020156457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤掘りを行いながら根株の周囲の地盤に食い込むドラム部材と、
前記ドラム部材を昇降させる昇降駆動手段と、
前記ドラム部材を正逆方向に回転させる回転駆動手段と、
前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられ、前記根株の側根の切断を行う複数のカッター部材と、を備え、
前記カッター部材は地盤の所定以上の抵抗によって前記ドラム部材に対し傾動可能となっていることを特徴とする根株除去装置。
【請求項２】
前記ドラム部材の下端部が連続した波形状となっていることを特徴とする請求項１記載の根株除去装置。
【請求項３】
前記複数のカッター部材は、前記ドラム部材の下端部に対し千鳥状配置で取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の根株除去装置。
【請求項４】
前記カッター部材は、
前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられたブラケット部材と、
前記ブラケット部材に支軸を介して傾動可能に取り付けられたアーム部材と、
刃部が前記ドラム部材の正の回転方向を向いて前記アーム部材に取り付けられたカッター刃と、
前記アーム部材の傾動を復帰させるように弾性的に付勢する付勢部材と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の根株除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、街路樹を始めとした樹木の根株を除去する根株除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  街路樹等の樹木を伐採した後には、根株が地面に埋め込まれた状態で残存しているため、根株を地盤から除去する必要がある。根株の除去のためには根株周囲を地盤掘りして行われる。このような根株除去を行うための従来の根株除去装置として、特許文献１が開示されている。【０００３】  特許文献１記載の根株除去装置は、筒状のドラム部材と、ドラム部材を回転させる回転駆動手段と、ドラム部材の内部に設けた押え板と、押え板を上下動させるシリンダとを備えている。ドラム部材の下端部には、地盤掘りを行うための複数のカッター刃が周方向に沿って固定状態で取り付けられている。【０００４】  以上の根株除去装置の作動は、ブルドーザー等の自走式重機から供給される油圧等の動力によってなされる。この根株除去装置による根株の除去は、自走式重機によって装置全体を根株の上方に移動させ、押え板によって根株を押えた状態で、ドラム部材を回転させながら下降させて根株周囲を掘削し、その後、ドラム部材を地中から引き上げて地中に残った根株を重機や人力によって取り除くことにより行われる。このとき、カッター刃はドラム部材の掘削の際に地盤掘り及び根株の側根を切り取るように作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８７８２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従来の根株除去装置においては、地盤中の石、小岩、土塊等の固形物にカッター刃が突き当たったり接触したとき、これに起因した衝撃でドラム部材に大きな負荷がかかる。これによりドラム部材を回転させる回転駆動手段や動力源となっている重機が損傷し、これらの耐久性が低下する問題がある。【０００７】  本発明は、以上の問題点を考慮してなされたものであり、地盤中の石や小岩等の固形物に突き当たったり接触しても、装置全体の損傷や重機の損傷を防止でき、これらの耐久性を向上させることが可能な根株除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の根株除去装置は、地盤掘りを行いながら根株の周囲の地盤に食い込むドラム部材と、前記ドラム部材を昇降させる昇降駆動手段と、前記ドラム部材を正逆方向に回転させる回転駆動手段と、前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられ、前記根株の側根の切断を行う複数のカッター部材と、を備え、前記カッター部材は地盤の所定以上の抵抗によって前記ドラム部材に対し傾動可能となっていることを特徴とする。【０００９】  この場合、前記ドラム部材の下端部が連続した波形状となっていることが好ましい。
又、前記複数のカッター部材は、前記ドラム部材の下端部に対し千鳥状配置で取り付けられることが好ましい。
又、前記カッター部材は、前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられたブラケット部材と、前記ブラケット部材に支軸を介して傾動可能に取り付けられたアーム部材と、刃部が前記ドラム部材の正の回転方向を向いて前記アーム部材に取り付けられたカッター刃と、前記アーム部材の傾動を復帰させるように弾性的に付勢する付勢部材と、を備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、掘削中に石、小岩や土塊があり、カッター部材がこれらの固形物に突き当たったり、干渉した衝撃で大きな抵抗がドラム部材に作用すると、カッター部材が傾動して退避するため、ドラム部材に大きな負荷がかかることなく地盤中の固形物からの衝撃を緩和することができる。これによりドラム部材を回転させる回転駆動手段や動力源となっている重機の損傷を防止することができ、これらの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の根株除去装置を自走式重機に取り付けた状態を示す正面図である。
【図２】根株除去装置の全体を示す正面図である。
【図３】回転駆動手段の一例を示す断面図である。
【図４】カッター部材をドラム部材に取り付けた状態を示す正面図である。
【図５】ドラム部材へのカッター部材の配置例を示す平面図である。
【図６】カッター部材を示す正面図である。
【図７】カッター部材の動作を示す正面図である。
【図８】別のカッター部材を示す正面図である。
【図９】さらに別のカッター部材を示す正面図である。
【図１０】カッター部材における別のカッター刃を示す正面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態の根株除去装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  図１〜図７は、本発明の一実施形態の根株除去装置１を示す。
図１に示すように、根株除去装置１の全体はブルドーザー等の自走式重機１００に着脱自在に取り付けられ、自走式重機１００への取り付け状態で根株９の除去に用いられる。自走式重機１００は根株除去装置１の全体を作業場所に移動させる。作業者は自走式重機１００からの操作によって根株除去装置１の作動をコントロールする。根株除去装置１の作動は自走式重機１００から供給される油圧等の動力によってなされる。
根株除去装置１は、図１及び図２に示すように、フレーム部材２と、ドラム部材３と、カッター部材４と、昇降駆動手段６と、回転駆動手段７とを有している。
【００１３】  フレーム部材２は四角形断面となっている縦長の筒状に形成されて上下方向に延びている。フレーム部材２の側面部分には、連結ブラケット１０が取り付けられており、この連結ブラケット１０が自走式重機１００のアーム１１０に非回転の状態で装着される。自走式重機１００はアーム１１０に加えて調整シリンダ１２０を備えており、フレーム部材２の連結ブラケット１０はこの調整シリンダ１２０にも連結される。従って、調整シリンダ１２０が伸縮することにより根株除去装置１の姿勢や角度を調整することができる。
自走式重機１００はアーム１１０及び調整シリンダ１２０に連結されたフレーム部材２を介して根株除去装置１の全体を上下動させることができる。従って、自走式重機１００は根株除去装置１の昇降駆動手段６を兼ねており、この場合には、後述する昇降駆動手段６を省略することができる。
【００１４】  昇降駆動手段６はドラム部材３を昇降させ、回転駆動手段７はドラム部材３を正逆方向に回転させる。
【００１５】  図２に示すように、昇降駆動手段６は油圧シリンダからなる昇降用シリンダ２０と、昇降用シリンダ２０に連結された昇降フレーム１９とによって形成されている。昇降用シリンダ２０は上下方向を向いてフレーム部材２の内部に配置されるものであり、その上端部がボルト止め等によってフレーム部材２の頂部に固定され、この固定状態でフレーム部材２の内部に垂下している。昇降フレーム１９はフレーム部材２と同様な四角形断面の筒状となってフレーム部材２の内部に挿入されており、これより昇降フレーム１９はフレーム部材２によって回転が拘束されている。昇降フレーム１９は長さ方向中間部分に連結版２２を有しており、この連結版２２が昇降用シリンダ２０のピストン２１に連結されている。これにより昇降用シリンダ２０が伸縮すると、昇降フレーム１９は昇降用シリンダ２０の伸縮に伴って上下方向に移動し、ドラム部材３が下降及び上昇する。
【００１６】  回転駆動手段７は、油圧モータからなる回転用モータ２５と、回転用モータ２５の回転力をドラム部材３に伝達するギヤ列とによって形成されている。図３により回転駆動手段７の構造を説明する。
【００１７】  図３に示すように、昇降駆動手段６の昇降フレーム１９の下端部の外側に支持板２６が固定され、この支持板２６に回転用モータ２５が取り付けられている。回転用モータ２５の出力軸には駆動ギヤ２７が取り付けられ、この駆動ギヤ２７に伝達ギヤ２８が噛合しており、駆動ギヤ２７及び伝達ギヤ２８によって回転用モータ２５の回転力がドラム部材３に伝達される。伝達ギヤ２８は駆動ギヤ２７よりも大径のギヤが使用されることにより、回転用モータ２５の回転を減速して伝達する。
【００１８】  昇降フレーム１９の下端部には、肉厚の補強筒体２９が溶接によって固着されており、伝達ギヤ２８はベアリング３０を介して補強筒体２９の周囲に回転可能となっている。伝達ギヤ２８には、伝達ギヤ２８と一体となって回転する連結スカート部３１がボルト３２によって固定されている。
連結スカート部３１の外周部分にドラム部材３がボルト３３によって着脱自在に連結されており、回転用モータ２５の駆動によってドラム部材３は正逆方向に回転する。
【００１９】  ドラム部材３は地盤掘りを行ないながら根株９の周囲の地盤８に食い込む。ドラム部材３はステンレス等の高強度及び防錆性を有した金属材料によって円筒状に形成されたドラム本体部１１を備えている。ドラム本体部１１が円筒状に形成されることにより、地盤掘りの際の土砂は下端開口部からドラム本体部１１内に入り込む。このドラム本体部１１の上部には、複数の窓部１２が形成されており、ドラム本体１１内に入り込んだ土砂を外部に放出することができる。これにより地盤掘りを連続して行なうことができる。
【００２０】  カッター部材４は根株９の側根９ａの切断を行なう部材であり、ドラム部材３（ドラム本体部１１）の下端部に取り付けられる。カッター部材４はドラム部材３の下端部に同部材３の円周方向に沿って所定間隔を有して複数が取り付けられる。図５に示す形態では、ドラム部材３の下端部に円周方向に沿って８個が均等間隔で取り付けられている。
【００２１】  それぞれのカッター部材４は図４〜図７に示すように、ドラム部材３の下端部に間隔を有して取り付けられたブラケット部材４１と、ブラケット部材４１に傾動可能に取り付けられたアーム部材４２と、アーム部材４２に取り付けられたカッター刃４３と、アーム部材４２を付勢する付勢部材４４とを備えている。以下、図６及び図７によりカッター部材４を説明する。
【００２２】  ブラケット部材４１はドラム部材３の下端部を両側から挟み込み、この挟み込み状態に対して、ボルト４５をねじ込むことによりドラム部材３の下端部に固定される。
アーム部材４２はブラケット部材４１に傾動可能に取り付けられる。アーム部材４２はブラケット部材４１の長さ方向の先端側（図６及び図７における左端側）に固定された支軸４６に上部が回転可能に取り付けられることにより、ブラケット部材４１から垂れ下がった状態となっている。このように取り付けられることによりアーム部材４２はブラケット部材４１に対して傾動可能となっている。
【００２３】  カッター刃４３はアーム部材４２の下部にボルト４７により固定されている。カッター刃４３は先端側に刃部４８が形成されており、この刃部４８が根株９の側根９ａを切断する。この形態の刃部４８は弧状で凹んだ周縁部を先鋭状とすることにより形成されている。かかるカッター刃４３はその後端部の全面がアーム部材４２に当接することにより全体がアーム部材４２に受けられた状態となっている。従って、カッター刃４３に作用した圧力等の外力はアーム部材４２に確実に伝達される。
かかるカッター刃４３は、その刃部４８がドラム部材３の正の回転方向Ａ（図５参照）を向くようにアーム部材４２に取り付けられる。そしてドラム部材３が正の回転方向Ａに回転することによりカッター刃４３は根株９の側根９ａを切断する。
【００２４】  付勢部材４４はドラム部材３が正の回転方向Ａに回転して地盤掘りを行うときに、カッター刃が後退しないようにアーム部材４２を押圧すると共にアーム部材４２が傾動したときにアーム部材４２の傾動を復帰させるために付勢する部材である。この実施形態における付勢部材４４はコイルばね５０によって形成されている。そしてコイルばね５０を貫通するボルト軸５１と、アーム部材４２に対向した挟み部材４９とが配置される。ボルト軸５１はアーム部材４２と挟み部材４９との間に掛け渡された状態でコイルばね５０の伸縮動作を支持する。コイルばね５０はアーム部材４２がドラム部材３の正の回転方向Ａとの逆方向に傾動したとき、短縮し、この短縮によってばね力を蓄え、アーム部材４２が元に復帰するように弾性的に付勢する。
【００２５】  次に、この実施形態による根株除去の動作を説明する。
図１に示すように、根株除去装置１を取り付けた自走式重機１００を移動させ、根株除去装置１を目的の根株９上に位置させる。そして、回転駆動手段７によってドラム部材３を正の回転方向Ａに回転させながら昇降駆動手段６によってドラム部材３を下降させる。このことによりドラム部材３が根株９周囲の地盤８を掘削する。又、ドラム部材３の回転によってカッター部材４は根株９の側根９ａを切断する。その後、重機１００や人力によって根株９の引き上げを容易に行うことができる。
なお、自走式重機１００を上下動させることによりドラム部材３を上下方向に移動させても良く、この場合は自走式重機１００が昇降駆動手段となるため、昇降駆動手段６を省くことができる。
【００２６】  地盤中に石、小岩や土塊等の固形物があり、カッター部材４のカッター刃４３がこれに突き当たって干渉し、カッター刃４３に所定以上の抵抗（圧力）が作用して押されると、カッター刃４３は図７に示すように、ドラム部材３の回転方向Ａと反対方向に退避し、これに伴ってアーム部材４２が支軸４６を中心に反時計方向に回転して傾動する。この傾動によって付勢部材４４としてのコイルばね５０が短縮してばね力を蓄える。
このようにアーム部材４２が傾動することにより地盤中の固形物からのドラム部材３への衝撃を緩和することができる。これによりドラム部材３を回転させる回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができ、これらの耐久性を向上させることができる。
【００２７】  地盤中の固形物に突き当たった後は、ドラム部材３を地盤８から引き上げる。この引き上げでは、コイルばね５０は蓄えたばね力によってアーム部材４２を元に復帰させる。これによりカッター部材４が元の状態に復帰するため、ドラム部材４の位置をずらした状態としてドラム部材３による地盤掘りを再開することができる。
【００２８】  又、この掘削方法に限らず、ドラム部材３を逆方向に回転させても良い。ドラム部材３の逆方向への回転により地盤中の固形物からアーム部材４２が離れるため、コイルばね５０のばね力によってアーム部材４２（カッター部材４）が元に復帰する。その後、ドラム部材３を正の方向に回転させて地盤掘りを行い、これを繰り返すことにより固形物を破砕する。この場合でも、固形物にカッター刃４３が固形物に突き当たる都度、カッター部材４が傾動するため、ドラム部材３への衝撃を緩和することができ、回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができる。
【００２９】  図５はカッター部材４のドラム部材３への配置状態を示す。図示するように、複数のカッター部材４はドラム部材３の下端部に対し千鳥状に配置されている。すなわち、一のカッター部材４に対し、回転方向上流側のカッター部材４はドラム部材３の下端線に対して幾分外側に位置し、回転方向下流側のカッター部材４はドラム部材の下端線に対して幾分内側に位置するように配置される。
【００３０】  このようにカッター部材４を千鳥状に配置することにより、地盤８中の石や小岩、土塊等に突き当たっても、他のカッター部材４はこれらと干渉することがないか、小さな干渉状態となる。このため、ドラム部材３に作用する衝撃を小さく抑えることができ、ドラム部材３や回転駆動手段７（特に回転用モータ２５）への負荷が増大することを抑制することができる。これによりドラム部材３の回転力を強くする必要がなく、無理のない地盤掘りを行なうことができる。加えて、カッター部材４を千鳥状に配置することにより、根株９の側根９ａの切断領域を広範囲とすることができる。
【００３１】  図８は、カッター部材４の別の実施形態を示す。この形態のカッター部材４においては、付勢部材４４としてクッションゴム５２を用いるものである。クッションゴム５２は基端部（右端部）が挟み部材４９に固定された状態で先端部（左端部）がアーム部材４２に当接している。これにより地盤中の固形物からカッター刃４３に負荷が作用すると、クッションゴム５２が縮んでアーム部材４２が退避方向に傾動するため、衝撃を緩和することができる。従ってドラム部材３を回転させる回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができ、耐久性を向上させることができる。又、クッションゴム５２は縮むことにより復帰力を蓄える。
【００３２】  地盤中の固形物に突き当たった後は、ドラム部材３を地盤８から引き上げる。この引き上げでは、縮んだクッションばね５２の復帰力によってアーム部材４２が元に復帰する。これによりカッター部材４が元の状態に復帰するため、ドラム部材３の位置をずらしてドラム部材３による地盤掘りを再開することができる。
【００３３】  又、ドラム部材３を逆方向に回転させて地盤中の固形物からアーム部材４２を離し、クッションゴム５２の復帰力によってアーム部材４２（カッター部材４）を元に復帰させる。その後、ドラム部材３を正の方向に回転させて地盤掘りを行い、これを繰り返すことにより固形物を破砕する。
【００３４】  図９は、付勢部材４４を挟み部材４９側のクッションゴム５３と、クッションゴム５３から延びてアーム部材４２に当接する軸体５４とによって形成した形態を示す。この形態においても、地盤中の固形物からカッター刃４３に負荷が作用すると、クッションゴム５３が縮んでアーム部材４２が退避方向に傾動する。これにより衝撃を緩和することができるため、ドラム部材３を回転させる回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができ、耐久性を向上させることができる。
【００３５】  地盤中の固形物に突き当たった後は、ドラム部材３を地盤８から引き上げる。この引き上げでは、縮んだクッションゴム５３の復帰力によってアーム部材４２が元に復帰する。これによりカッター部材４が元の状態に復帰するため、ドラム部材３の位置をずらしてドラム部材３による地盤掘りを再開することができる。
【００３６】  又、ドラム部材３を逆方向に回転させて地盤中の固形物からアーム部材４２を離し、クッションゴムゴム５３の復帰力によってアーム部材４２（カッター部材４）を元に復帰させる。その後、ドラム部材３を正の方向に回転させて地盤掘りを行い、これを繰り返すことにより固形物を破砕する。
【００３７】  図１０は、カッター部材４におけるカッター刃４３の別の形態を示す。この形態のカッター刃４３は周縁部が先鋭状となった刃部４８に加え、下方（地盤）にも向かって先細りとなる形状に形成されている。カッター刃４３は根株９の側根９ａの切断を行うのに加えて、先細り状となっているため地盤８の掘削も行う。
このカッター刃４３は支軸４６に回転可能に取り付けられた傾動可能なアーム部材４２にボルト止めによって取り付けられており、カッター刃４３が地盤中の固形物と干渉すると、アーム部材４２が退避方向に傾動する。このためドラム部材３を回転させる回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができる。なお、アーム部材４２の傾動の復帰は、コイルばね５０によって行われるため、側根９ａの切断を行うことができる。
【００３８】  図１１は本発明の別の実施形態の根株除去装置１Ａを示し、以上の実施形態と同一の部材には同一の符号を付してある。
【００３９】  この実施形態の根株除去装置１Ａにおいては、ドラム部材３の下端部１５が連続した波形状に形成されている。連続した波形状に対し、複数のカッター部材４は波の頂部及び底部に位置するようにドラム部材３に取り付けられている。このようにドラム部材３の下端部１５を波形状に形成することにより個々のカッター部材４のカッター刃４３がずれたタイミングで側根９ａや地盤８と接触する。このため、全てのカッター部材４が同時に側根９ａや地盤８と接触することがなく、側根切断や地盤掘りのために大きなトルクが不要となるばかりでなく、側根切断や地盤掘りを円滑に行うことができる。
【００４０】  カッター部材４は、付勢部材４４として図５及び図６に示すコイルばね５０を使用した構造、図８に示すクッションばね５２や図９に示すクッションゴム５３を使用した構造とすることができる。これにより地盤中の固形物に突き当たってもカッター部材４が後退するため、ドラム部材３への衝撃を緩和することができ、回転駆動手段７や動力源となっている重機１００の損傷を防止することができる。
【００４１】  この実施形態の根株除去装置１Ａにおいても、複数のカッター部材４はドラム部材３の下端部１５に対し、千鳥状に配置されている。これにより、地盤８中の石や小岩、土塊等に突き当たっても、他のカッター部材４はこれらと干渉することがないか、小さな干渉状態となるため、ドラム部材３に作用する衝撃を小さく抑えることができ、ドラム部材３や回転駆動手段７（特に回転用モータ２５）への負荷が増大することを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４２】１  根株除去装置
２  フレーム部材
３  ドラム部材
４  カッター部材
６  昇降駆動手段
７  回転駆動手段
８  地盤
９  根株
９ａ  側根
１５  ドラム部材の下端部
４１  ブラケット部材
４２  アーム部材
４３  カッター刃
４４  付勢部材
４８  刃部
【図１】
2020156457.tif 000003
【図２】
2020156457.tif 000004
【図３】
2020156457.tif 000005
【図４】
2020156457.tif 000006
【図５】
2020156457.tif 000007
【図６】
2020156457.tif 000008
【図７】
2020156457.tif 000009
【図８】
2020156457.tif 000010
【図９】
2020156457.tif 000011
【図１０】
2020156457.tif 000012
【図１１】
2020156457.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月12日(2020.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤掘りを行いながら根株の周囲の地盤に食い込むドラム部材と、
前記ドラム部材を昇降させる昇降駆動手段と、
前記ドラム部材を正逆方向に回転させる回転駆動手段と、
前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられ、前記根株の側根の切断を行う複数のカッター部材と、を備え、
前記カッター部材は地盤の所定以上の抵抗によって前記ドラム部材に対し傾動可能となっており、
前記カッター部材は、前記ドラム部材の下端部に間隔を有して取り付けられたブラケット部材と、
前記ブラケット部材に支軸を介して傾動可能に取り付けられたアーム部材と、
刃部が前記ドラム部材の正の回転方向を向いて前記アーム部材に取り付けられたカッター刃と、
前記アーム部材の傾動を復帰させるように弾性的に付勢する付勢部材と、を備えていることを特徴とする根株除去装置。
【請求項２】
前記ドラム部材の下端部が連続した波形状となっていることを特徴とする請求項１記載の根株除去装置。
【請求項３】
前記複数のカッター部材は、前記ドラム部材の下端部に対し千鳥状配置で取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の根株除去装置。