(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源が搭載され、連続的に植えられた樹木に沿って移動可能な本体部と、
前記本体部に取り付けられた剪定手段と、
前記剪定手段により剪定された枝葉又は刈り取られた雑草を回収する回収手段と、
前記樹木の剪定又は前記雑草の刈取り前に、前記樹木若しくは前記雑草に付着した不要物又は前記樹木若しくは前記雑草の周辺に存在する不要物を取り除く除去手段とを備え、
前記剪定手段は、前記駆動源からの駆動力により駆動し、前記樹木を剪定する剪定部及び前記樹木の周囲の雑草を刈り取る刈取り部を有していることを特徴とする剪定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の剪定装置であって、
前記回収手段が回収した回収物から前記剪定された樹木の枝葉又は前記刈り取られた雑草と不要物とを分別する分別手段を備えていることを特徴とする剪定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の剪定装置であって、
前記剪定手段は、前記本体部に対して水平方向に位置を調整可能であり、前記樹木の側方を剪定する第１剪定部と、前記本体部に対して垂直方向に位置を調整可能であり、前記樹木の上部を剪定する第２剪定部とを有することを特徴とする剪定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の剪定装置であって、
前記剪定手段は、前記本体部に対して垂直方向に位置を調整可能であり、前記樹木の下部を剪定する第３剪定部を有していることを特徴とする剪定装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の剪定装置であって、
前記本体部の周囲の環境を認識する画像認識手段を備え、
前記剪定手段は、前記画像認識手段から位置情報を算出して、前記剪定部及び前記刈取り部の位置を制御することを特徴とする剪定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木を剪定する剪定装置に関し、特に、道路に沿って植えられた樹木の剪定とともに、その樹木の周囲の雑草を刈り取り、剪定された樹木の枝葉や刈り取られた雑草を回収する剪定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般道路の路側帯沿いや高速道路の中央分離帯には、ツツジ等の樹木が壁を形成するように、連続的に植えられていることがある。そのように植えられた樹木を、道路沿いに移動しつつ連続的に剪定する剪定装置としては、車両に積載されたアームと、そのアームの先端に付け替え可能に取り付けられた植木の剪定用のアタッチメント及び雑草の刈取り用のアタッチメントと、剪定された樹木の枝葉や刈り取られた雑草を回収する回収ワゴンとを備えた剪定装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２３８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の剪定装置は、樹木の剪定用のアタッチメントと樹木の周囲の雑草の刈取り用のアタッチメントとが個別となっている。
【０００５】
そのため、樹木の剪定と雑草の刈取りの両方の作業を行うためには、アタッチメントの付け替えを行い、一方の作業を行った際に通ったルートを再度通りながら改めて他方の作業を行わなければならず、作業が煩雑であり、作業時間が長くなってしまういという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、樹木の剪定及びその樹木の周囲の雑草の刈取りを同時に行うことができる剪定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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の剪定装置は、駆動源が搭載され、連続的に植えられた樹木に沿って移動可能な本体部と、本体部に取り付けられた剪定手段と、前記剪定手段により剪定された枝葉又は刈り取られた雑草を回収する回収手段と、前記樹木の剪定又は前記雑草の刈取り前に、前記樹木若しくは前記雑草に付着した不要物又は前記樹木若しくは前記雑草の周辺に存在する不要物を取り除く除去手段とを備え、剪定手段は、駆動源からの駆動力により駆動し、樹木を剪定する剪定部及び樹木の周囲の雑草を刈り取る刈取り部を有していることを特徴とする。
【０００８】
このように、剪定手段を、樹木を剪定する剪定部と樹木の周囲の雑草を刈り取る刈取り部とを備える構成にすれば、アタッチメントの付け替え作業が必要なくなり、また、一方の作業を行った際に通ったルートを再度通りながら他方の作業を改めて行う必要もなくなる。
【０００９】
そのため、本発明によれば、樹木の剪定及びその樹木の周囲の雑草の刈取りを同時に行うことができるので、作業の煩雑さが解消され、作業時間も短縮できる。
【００１０】
ところで、剪定された樹木の枝葉や刈り取られた雑草は、生物資源（バイオマス）として利用することができる。具体的には、例えば、回収した枝葉や雑草をメタン発酵させて生成したメタンガス若しくは液体燃料を燃焼させて発電する、又は、回収した枝葉や雑草を直接燃焼させて発電するバイオマス発電の燃料（バイオマス燃料）として利用することができる。
しかし、従来の剪定装置においては、剪定された樹木の枝葉や刈り取られた雑草を、バイオマス資源として扱うことを想定していない。そのため、従来の剪定装置によって回収物の中には、樹木の植えられている領域に存在していた石や、樹木若しくは雑草に付着していたゴミ又はその周囲に存在していたゴミ等の不要物も含まれている。
そこで、剪定・刈取り前にそれらの石やゴミ等の不要物を取り除く除去手段を備えることにより、効率的にバイオマス資源のみを回収することができるようになる。また、除去されたゴミのリサイクルも容易になる。
【００１１】
また、本発明の剪定装置においては、回収手段が回収した回収物から剪定された樹木の枝葉又は刈り取られた雑草と不要物とを分別する分別手段とを備えていることが好ましい。
【００１４】
このように、回収物から枝葉や雑草とそれらの石やゴミといった不要物とを分別する分別手段を備えることによっても、効率的にバイオマス資源のみを回収することができるようになる。また、分別されたゴミのリサイクルも容易になる。
【００１５】
また、本発明の剪定装置においては、剪定手段は、本体部に対して水平方向に位置を調整可能であり、樹木の側方を剪定する第１剪定部と、本体部に対して垂直方向に位置を調整可能であり、樹木の上部を剪定する第２剪定部とを有することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明の剪定装置においては、剪定手段は、本体部に対して垂直方向に位置を調整可能であり、樹木の下部を剪定する第３剪定部を有していることが好ましい。
【００１７】
樹木、特に、一般道路の路側帯沿いや高速道路の中央分離帯に植えられており、壁を形成しているような樹木は、一定の形状に剪定を行うことが好ましい。しかし、必要とされる壁としての高さや厚さは、樹木が植えられた場所によって異なる。
【００１８】
そこで、このように、剪定手段を、剪定位置を調整可能な構成にすれば、樹木が植えられた場所において適切な高さや厚さを持つように樹木を剪定することができる。
また、本発明の剪定装置においては、前記本体部の周囲の環境を認識する画像認識手段を備え、前記剪定手段は、前記画像認識手段から位置情報を算出して、前記剪定部及び前記刈取り部の位置を制御することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る剪定装置の斜視図。
【図２】図１の剪定装置の平面図。
【図３】図１の車両の一部を示す背面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の剪定装置を備えた車両の実施形態を説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の車両１０は、道路沿いに走行しながら、その道路に沿って植えられた樹木Ｔの剪定を行う車両である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の剪定装置は、道路沿いに連続的に植えられた樹木に沿って移動可能な本体部である車両１０と、車両１０に搭載された駆動源である発電機２０と、樹木Ｔの剪定及び樹木Ｔの周囲の雑草Ｗの刈取りを行う剪定手段３０とを備えている。
【００２３】
さらに、本実施形態の車両１０は、剪定手段３０により剪定された樹木Ｔの枝葉又は刈り取られた雑草Ｗを回収する回収手段４０と、樹木Ｔの剪定又は雑草Ｗの刈取り前に、樹木Ｔ若しくは雑草Ｗに付着した不要物又は樹木Ｔ若しくは雑草Ｗの周辺に存在する不要物を取り除く除去手段５０と、回収手段４０が回収した回収物から剪定された樹木Ｔの枝葉又は刈り取られた雑草Ｗと不要物とを分別する分別手段（不図示）とを備えている。
【００２４】
まず、図２及び図３を用いて、剪定手段３０について説明する。
【００２５】
図２及び図３に示すように、剪定手段３０は、車両１０に固定された第１支持部３１と、第１支持部３１に対して伸縮可能に取り付けられている第１伸縮部３２と、第１伸縮部３２に取り付けられている側部剪定部３３（第１剪定部）と、第１支持部３１に対して伸縮可能に取り付けられた第２伸縮部３４と、第２伸縮部３４に取り付けられた第２支持部３５と、第２支持部３５に取り付けられた上部剪定部３６（第２剪定部）、下部剪定部３７（第３剪定部）及び刈取り部３８と、位置制御部３９とを有している。
【００２６】
図３に示すように、側部剪定部３３は、樹木Ｔの側部を剪定する側部カッター３３ａと、剪定された樹木Ｔの枝葉の飛散を防止するとともに、その枝葉の回収を容易にするために、側部カッター３３ａを覆うように設けられた側部カバー３３ｂとを有している。
【００２７】
この側部剪定部３３は、第１伸縮部３２が伸縮することによって、車両１０（すなわち、樹木Ｔ）に対して水平方向に位置を調整可能になっている。
【００２８】
上部剪定部３６は、樹木Ｔの上部を剪定する上部カッター３６ａと、剪定された樹木Ｔの枝葉の飛散を防止するとともに、その枝葉の回収を容易にするために、上部カッター３６ａを覆うように設けられた上部カバー３６ｂとを有している。
【００２９】
この上部剪定部３６は、第２伸縮部３４が伸縮することによって、第２支持部３５とともに、車両１０（すなわち、樹木Ｔ）に対して水平方向に位置を調整可能になっている。また、上部剪定部３６は、第２支持部に対して垂直方向に移動することによって、第２支持部（すなわち、樹木Ｔ）に対して、垂直方向に位置を調整可能になっている。
【００３０】
下部剪定部３７は、樹木Ｔの上部を剪定する下部カッター３７ａと、剪定された樹木Ｔの枝葉の飛散を防止するとともに、その枝葉の回収を容易にするために、下部カッター３７ａを覆うように設けられた下部カバー３７ｂとを有している。
【００３１】
この下部剪定部３７は、第２伸縮部３４が伸縮することによって、第２支持部３５及び上部剪定部３６とともに、車両１０（すなわち、樹木Ｔ）に対して水平方向に位置を調整可能になっている。また、下部剪定部３７は、第２支持部に対して垂直方向に、上部剪定部３６とは独立して移動することによって、第２支持部（すなわち、樹木Ｔ）に対して、垂直方向に位置を調整可能になっている。
【００３２】
刈取り部３８は、樹木Ｔの周囲の雑草Ｗを刈り取る刈取り部カッター３８ａと、刈り取られた雑草Ｗの飛散を防止するとともに、その雑草Ｗの回収を容易にするために、刈取り部カッター３８ａを覆うように設けられた刈取り部カバー３８ｂとを有している。
【００３３】
この刈取り部３８は、第２伸縮部３４が伸縮することによって、第２支持部３５、上部剪定部３６及び下部剪定部３７とともに、車両１０（すなわち、雑草Ｗ）に対して垂直方向に位置を調整可能になっている。また、刈取り部３８は、第２支持部３５に対して垂直方向に、上部剪定部３６及び下部剪定部３７とは独立して移動することによって、第２支持部３５（すなわち、雑草Ｗ）に対して、垂直方向に位置を調整可能になっている。
【００３４】
なお、第１伸縮部３２の伸縮、側部剪定部３３の側部カッター３３ａの駆動、第２伸縮部３４の伸縮、上部剪定部３６の上部カッター３６ａの駆動及び移動、下部剪定部３７の下部カッター３７ａの駆動及び移動、並びに、刈取り部３８の刈取り部カッター３８ａの駆動及び移動は、いずれも、発電機２０から伝達された駆動力により行われる。
【００３５】
また、側部カッター３３ａ、上部カッター３６ａ、下部カッター３７ａ及び刈取り部カッター３８ａとしては、樹木の剪定や雑草の刈取りに用いられている刈刃であればどのような刈刃を用いてもよい。
【００３６】
例えば、乗用草刈り機や作業者が手に持って扱う小型草刈り機に用いられているようなロータリー式の回転歯を刈刃として用いてもよい。また、例えば、多数の歯を形成された２つの棒状部材を、互いに摺動するように上下一対に組み合わせたバリカン状の刈刃を用いてもよい。
【００３７】
このように、本実施形態の車両１０が備える剪定手段３０は、樹木Ｔを剪定する側部剪定部３３、上部剪定部３６及び下部剪定部３７を備えるとともに、樹木Ｔの周囲の雑草Ｗを刈り取る刈取り部３８を備える構成になっている。
【００３８】
そのため、本実施形態の剪定手段３０を備えた車両１０では、樹木Ｔの剪定と雑草Ｗの刈り取りを行う場合であっても、アタッチメントの付け替えといった作業は必要なく、また、一方の作業を行った際に通ったルートを再度通りながら他方の作業を改めて行う必要もない。
【００３９】
そのため、本実施形態の剪定手段３０を備えた車両１０によれば、樹木Ｔの剪定及びその樹木Ｔの周囲の雑草Ｗの刈取りを同時に行うことができるので、作業の煩雑さが解消され、作業時間も短縮できる。
【００４０】
また、本実施形態の車両１０が備える剪定手段３０は、側部剪定部３３が樹木Ｔに対して水平方向に位置を調整可能となっており、上部剪定部３６及び下部剪定部３７が樹木Ｔに対して垂直方向に位置を調整可能となっている。
【００４１】
そのため、本実施形態の剪定手段３０を備えた車両１０では、樹木が植えられた場所において適切な高さや厚さを持つように樹木を剪定することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態の車両１０が備える剪定手段３０では、上部剪定部３６及び下部剪定部３７が樹木Ｔに対して水平方向にも位置を調整可能となっており、刈取り部３８が樹木Ｔの周囲の雑草Ｗに対して垂直方向及び水平方向に位置を調整可能となっている。
【００４３】
そのため、剪定後の樹木Ｔの形状をさらに柔軟に設定でき、また、雑草Ｗを残さず刈り取り易くなっている。
【００４４】
なお、本実施形態の剪定手段３０の位置制御部３９では、側部剪定部３３、上部剪定部３６、下部剪定部３７及び刈取り部３８の、樹木Ｔ及び雑草Ｗに対する位置を制御している。この位置制御部３９としては、側部剪定部３３、上部剪定部３６、下部剪定部３７及び刈取り部３８の位置を、事前に入力するようなものでもよいし、作業者が作業する場所において、その作業を行う際に、その都度、任意に入力・操作するようなものでもよい。
【００４５】
また、事前に入力する方法としては、一度、剪定・刈取り作業を行った際に入力した位置情報を記憶しておき、それを入力するようにしてもよいし、画像認識手段を別途設け、その画像認識手段から適切な位置情報を算出して、それを入力するようにしてもよい。
【００４６】
次に、図２及び図３を用いて、回収手段４０及び除去手段５０について説明する。
【００４７】
回収手段４０は、剪定手段３０に接続された搬送ダクト４１と、搬送ダクト４１が接続され、剪定された樹木Ｔの枝葉及び刈り取られた雑草Ｗを収納する収納部４２と、搬送ダクト４１を介して収納部４２に剪定された樹木Ｔの枝葉及び刈り取られた雑草Ｗを送り込むファン４３とを有する。
【００４８】
図３に示すように、搬送ダクト４１の第１端部４１ａは、側部剪定部３３の側部カバー３３ｂに接続されている。搬送ダクト４１は、ファン４３により生起された風を利用して、側部カッター３３ａが剪定した樹木Ｔの枝葉を、第１端部４１ａから吸引して、収納部４２へと移送する。
【００４９】
また、搬送ダクト４１の第２端部４１ｂは、上部剪定部３６の上部カバー３６ｂに接続されている。搬送ダクト４１は、上部カッター３６ａが剪定した樹木Ｔの枝葉を、第２端部４１ｂから吸引して、収納部４２へと移送する。
【００５０】
また、搬送ダクト４１の第３端部４１ｃは、第２支持部３５を介して下部剪定部３７の下部カバー３７ｂ及び刈取り部３８の刈取り部カバー３８ｂに接続されている。搬送ダクト４１は、下部カッター３７ａが剪定した樹木Ｔの枝葉及び刈取り部カッター３８ａが刈り取った雑草Ｗを、第３端部４１ｃから吸引して、収納部４２へと移送する。
【００５１】
収納部４２は、内部に、搬送ダクト４１を介して収納部４２に移送された回収物の中から、剪定された樹木Ｔの枝葉及び刈り取られた雑草Ｗと不要物とを分別する分別手段（不図示）を有している。
【００５２】
なお、この不要物とは、剪定された樹木Ｔの枝葉や刈り取られた雑草Ｗを、生物資源（バイオマス）として利用する場合に不要となるものである。例えば、樹木Ｔの植えられている領域に存在していた石や、樹木Ｔ又は雑草Ｗに付着していたゴミ又はその周囲に存在していたゴミ等である。
【００５３】
分別手段としては、分別を行うことができるものであれば、どのようなものでもよい。例えば、剪定された樹木Ｔの枝葉や刈り取られた雑草Ｗのみを篩い分けする網状部材を用いてもよいし、金属ゴミを除去するための磁石等を用いてもよい。
【００５４】
図２に示すように、除去手段５０は、樹木Ｔの上部及び側部を覆うように形成された洗浄部５１と、洗浄部５１と接続されており、車両１０に設置されている洗浄制御部５２とを有している。洗浄部５１は、水を噴射することによって樹木Ｔや雑草Ｗの汚れを洗い流す。洗浄制御部５２は、樹木Ｔや雑草Ｗの洗浄を行う際の水量や水の勢いを制御する。
【００５５】
なお、洗浄部５１の構成としては、このような水を用いたものの他、回転型のワイヤーブラシを用いたブラッシングによるもの等、不要物を取り除くことができるものであれば、どのようなものでもよい。
【００５６】
この除去手段５０によって、樹木Ｔは、剪定が行われる前に、付着していた泥や重量の軽いビニールや紙といったゴミが洗い流される。
【００５７】
なお、回収手段４０のファン４３の駆動及び除去手段５０の駆動は、いずれも、発電機２０から伝達された駆動力により行われる。
【００５８】
このように、本実施形態の車両１０は、剪定手段３０とともに、分別手段を有する回収手段４０及び除去手段５０を備えているので、回収した樹木Ｔの枝葉や雑草Ｗを、容易にバイオマスとして利用することができる。これは、回収物の中に石やゴミ等の不要物が含まれていないので、例えば、回収物をバイオマス発電の燃料（バイオマス燃料）として利用する際に、そのような不要物の除去工程を経る必要がないためである。
【００５９】
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
【００６０】
例えば、上記実施形態においては、図２及び図３に示すように、本体部である車両１０の進行方向に対し、左側になるように剪定手段３０の側部剪定部３３、上部剪定部３６、下部剪定部３７及び刈取り部３８、並びに、除去手段５０の洗浄部５１が配置されている。しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、各手段の配置位置は、剪定や刈取りの対象となる樹木や雑草の位置に応じて適宜変更してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態においては、樹木Ｔを剪定するために、側部剪定部３３、上部剪定部３６及び下部剪定部３７を備えており、雑草Ｗを刈り取るために、刈取り部３８を備えている、しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、植木の剪定と雑草の刈取りを同時に行うことができるものであればよい。
【００６２】
例えば、必ずしも下部を剪定する第３剪定部を備えていなくてもよい。また、例えば、植木の形状に応じて、側方を剪定する第２剪定部を、植木を挟み込むように２つ設けてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態においては、本体部として車両１０を用いたものを説明している、しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、剪定部及び刈取り部を備えた剪定手段を設置できるものであればよい。例えば、本体部を台車として、作業者が手で押して移動できるような装置としてもよいし、既知の乗用草刈り機のような形態としてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、駆動源として発電機２０を用いている。しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、異なる駆動源を用いてもよい。例えば、油圧又は空圧を供給する駆動源を用いてもよい。また、本体部である車両１０の走行用駆動源から動力を得るようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態においては、側部剪定部３３、上部剪定部３６、下部剪定部３７及び刈取り部３８の位置を調整する手段として、第１伸縮部３２及び第２伸縮部３４を用いている。しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではなく、位置を調整することができるものであればどのような機構を用いてもよい。例えば、多関節アームの先端に剪定部や刈取り部を取り付けるようにしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態においては、回収手段４０を、搬送ダクト４１と、収納部４２と、ファン４３とで構成している。しかし、本発明はそのような構成に限定されるものではない。例えば、道路側に傾斜しており、剪定された樹木の枝葉や刈り取られた雑草を受け取る板状部（受け皿）と、板状部材が受け止めた枝葉や雑草を収納部に送る移送手段と、収納部とで構成してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、剪定装置が、除去手段５０や分別手段を備えている。しかし、本発明は必ずしもそのような構成に限定されるものではなく、除去手段や分別装置は必ずしも備えていなくてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０…車両（本体部）、２０…発電機（駆動源）、３０…剪定手段、３１…第１支持部、３２…第１伸縮部、３３…側部剪定部（第１剪定部）、３３ａ…側部カッター、３３ｂ…側部カバー、３４…第２伸縮部、３５…第２支持部、３６…上部剪定部（第２剪定部）、３６ａ…上部カッター、３６ｂ…上部カバー、３７…下部剪定部（第３剪定部）、３７ａ…下部カッター、３７ｂ…下部カバー、３８…刈取り部、３８ａ…刈取り部カッター、３８ｂ…刈取り部カバー、３９…位置制御部、４０…回収手段、４１…搬送ダクト、４１ａ…第１端部、４１ｂ…第２端部、４１ｃ…第３端部、４２…収納部、４３…ファン、５０…除去手段、５１…洗浄部、５２…洗浄制御部、Ｔ…樹木、Ｗ…雑草。
【図１】
0006049646.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006049646.tif 000004