(57)【要約】【課題】狭いスペースでも効率よく伐採・運搬作業の行える自走式樹木伐採運搬機を提供する。【解決手段】樹木を把持するグラップル（把持部）１３Ａ，１３Ｂと、把持した樹木を長手方向に送る材搬送ローラ（送出部）１５Ａ，１５Ｂと、樹木を所望の位置で切断するチェーンソー（切断部）１７と、切断した樹木を積載して運搬する荷台（運搬部）５と、走行部２とを備える。【選択図】図１
2011010604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹木を把持する把持部と、該把持部で把持した樹木を長手方向に送る送出部と、該送出部から送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断された樹木を積載して運搬する運搬部と、走行部とを備えることを特徴とする、自走式樹木伐採運搬機。
【請求項２】
前記把持部、前記送出部、前記切断部を一体に備え、
前記樹木を切断する際に前記切断部が前記運搬部の上方に移動するとともに、前記切断された樹木が、前記切断部を挟んで前記送出部と反対側にある前記運搬部内に落下するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機。
【請求項３】
遠隔操作で作動することを特徴とする、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機。
【請求項４】
前記把持部、前記送出部、前記切断部、および前記運搬部が昇降自在に前記走行部の上方に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木を把持する把持部と、該把持した樹木を長手方向に送る送出部と、該送出部から送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断された樹木を積載して運搬する運搬部と、走行部とを備える自走式樹木伐採運搬機に関する。
【背景技術】
【０００２】
森林にて樹木を伐採する際に林業機械を用いること（樹木の伐倒、枝払い、玉切りの３つの作業）は広く知られている（たとえば特許文献１）。これらの３つの作業は、バックホーなどのアームの先端に取り付けたハーベスタを用いるとすべてを１台の機械で行うことができる。ハーベスタには、樹木を把持する一対のグラップル（把持部）と、グラップルで把持した樹木を長手方向に送るフィード装置（送出部）と、長手方向に送る樹木の枝払いをする枝払い装置、樹木を所望の位置で切断（玉切り）して木材とするチェーンソー（切断部）などを備え、通常、バックホーの先端に取り付けて作業を行う。そして、製造した木材は、別に用意したトラックなどの運搬手段に積載されて搬出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−１１４９３９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、このような従来の樹木の伐採・運搬方法では、ハーベスタを備えるバックホーに加えて、木材を運搬するトラックが必要となり、双方を運転操作するためにそれぞれの作業者が必要であり、人手を多く必要とするという問題があった。また、バックホーの大型作業スペースに加えて、木材を積み出すときには、搬送のためのトラックの駐車スペースが必要であった。このため、広いスペースが確保できないような場所では、機械による樹木の伐採・搬送作業が行えず、人力に頼るため作業効率が悪いという問題があった。
そこで、この発明の目的は、狭いスペースでも効率よく伐採・運搬作業の行える自走式樹木伐採運搬機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため請求項１に記載の発明は、樹木を把持する把持部と、該把持部で把持した樹木を長手方向に送る送出部と、該送出部から送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、前記切断された樹木を積載して運搬する運搬部と、走行部とを備えることを特徴とする自走式樹木伐採運搬機である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機において、前記把持部、前記送出部、前記切断部を一体に備え、
前記樹木を切断する際に前記切断部が前記運搬部の上方に移動するとともに、前記切断された樹木が、前記切断部を挟んで前記送出部と反対側にある前記運搬部内に落下するように構成されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機において、遠隔操作で作動することを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の自走式樹木伐採運搬機において、前記把持部、前記送出部、前記切断部、および前記運搬部が昇降自在に前記走行部の上方に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、樹木を把持する把持部と、把持部で把持した樹木を長手方向に送る送出部と、送出部から送り出された樹木を所望の位置で切断する切断部と、切断された樹木を積載して運搬する運搬部と、走行部とを備えるので、樹木を伐採する自走式樹木伐採機と伐採した樹木を運搬する運搬車両とを別個に用意する必要がない。このため、２つの車両を運転操作する作業者を別個に配置させる必要がなく、人手を省力化することができる。また、これまで広いスペースが確保できず、機械による作業が困難で人力に頼ってきたような場所でも、この発明の自走式樹木伐採運搬機によって作業することができる。そのため、狭いスペースでも効率よく伐採・運搬作業の行える自走式樹木伐採運搬機を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記把持部、前記送出部、前記切断部を一体に備え、樹木を切断する際に切断部が運搬部の上方に移動するとともに、切断された樹木が、切断部を挟んで送出部と反対側にある運搬部内に落下するように構成されるので、樹木の切断と同時に切断した樹木を運搬部に積載することができ、いっそう効率よく伐採・運搬作業の行える自走式樹木伐採運搬機を提供することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、自走式樹木伐採運搬機が遠隔操作で作動するので、万が一、自走式樹木伐採運搬機が急傾斜地で転倒するようなことがあっても、作業者が乗車していないので作業者の安全を確保することができる。言い換えると、これまで、作業者の安全を考慮して、自走式樹木伐採機を用いて作業できず、人力による伐採と運搬を行っていたような急傾斜地であっても、遠隔操作によって機械化作業をすることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、把持部、送出部、切断部、および運搬部が昇降自在に前記走行部の上方に配置されるので、伐採する樹木の高さに応じて、把持部、送出部、切断部、および運搬部を容易に昇降することができる。また、急傾斜地で車体の重心を低くしたいときなどは、把持部、送出部、切断部、および運搬部を下げて、また、急斜面にてその斜面の傾斜方向上側に伐採したい樹木がある場合などに、把持部、送出部、切断部、および運搬部を上昇させることで、作業をしやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採機の側面図である。
【図２】その自走式無人樹木伐採機に備えるハーベスタの拡大正面図である。
【図３】自走式無人樹木伐採機を遠隔無線操作するコントローラの平面図である。
【図４】この発明の一例としての自走式無人樹木伐採機の要部概略平面図であり、（ａ）は伐倒時、（ｂ）は枝払い・玉切り時、（ｃ）は（ｂ）のＸ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１にこの発明の一例としての自走式樹木伐採運搬機の側面図を示す。自走式樹木伐採運搬機１は、クローラと車輪などを備える走行部２、走行部２の上方に脚体３を介して本体部４、本体部４の上に荷台（搬送部）５を備える。本体部４の前部分には、ブーム６、アーム７、ブラケット８を介して、ハーベスタ１０を備える。
【００１５】
走行部２は、自走式樹木伐採運搬機１の進行方向の左右側にそれぞれ設けられる。走行部２は左右それぞれに２つのクローラ２Ａを備えてなる。クローラ２Ａの内部には、クローラ２Ａを回転させるための駆動輪２Ｂのほか、トラックローラ、テンションローラなどを備えてなる。なお、駆動輪２Ｂは油圧式モータを備える。
【００１６】
本体部４内には、エンジン、ラジエータ、油圧ポンプ、油圧バルブ、油圧タンクなど自走式樹木伐採運搬機１を作動させるための作動手段に加えて、これらを制御する制御手段、無線を送受信する通信手段などを備える。荷台５は、伐採した樹木を載置するためのものである。なお、脚体３は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂを備える。油圧シリンダ３Ａ，３Ｂが伸縮することで、本体部４は走行部２に対して上下することができるように構成されている。
【００１７】
次にハーベスタ１０について、図１を参照しつつ、図２を用いて説明する。ハーベスタ１０は、樹木を伐倒、枝払い、玉切りして材木とするための林業機械である。ハーベスタ１０は、アーム７に固設されたブラケット８の先端に連結部９を介して取り付ける。この連結部９はパイプ状に構成され、ブラケット８に対して回動自在である。連結部９の下端には、ハンガー１１を取り付ける。なお、ハンガー１１の上端にはハーベスタ１０を旋回させるための旋回装置１１Ａを備えている。ハンガー１１は側面視で略Ｌ字状に構成され、その下端には本体フレーム１２を取り付ける。本体フレーム１２は、側面視で略逆Ｌ字状に形成され、上端部分の上側には一対のグラップル（把持部）１３Ａ，１３Ｂをそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂの周りに回動自在に備える。なお、ハンガー１１の側面と、本体フレーム１２の側面にはそれぞれ、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃが取り付けられている。油圧シリンダ１１Ｃは、ハンガー１１をその上端を支点として傾動させるように働き、油圧シリンダ１２Ｃは、本体フレーム１２をその下端を支点傾動さえるように働に、油圧シリンダ１１Ｃ，１２Ｃによって、ハーベスタ１０として図１中で矢印方向に回動させる。
グラップル１３Ａ，１３Ｂは樹木を把持する役割と、把持した樹木の枝払いをする役割を兼ね備える。後者の働きをするために、グラップル１３Ａ，１３Ｂはそれぞれ略三日月形状である。また、その内周側すなわち、グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持する際に、樹木と接する側に枝払い用の刃が形成されている。そして、グラップル１３Ａ，１３Ｂの後端部にそれぞれ回動軸１３ａ，１３ｂを貫通させ、グラップル１３Ａ，１３Ｂがともに閉じる方向に回動すると、樹木を挟持するように構成されている。なお、グラップル１３Ａ，１３Ｂには、把持した樹木の直径を測定するための不図示の測径手段を備える。測径手段は、たとえば、回動軸１３ａ，１３ｂにポテンショメータをとりつけて、回動軸１３ａ，１３ｂの回動角度から把持している樹木の直径を計算するようなものである。
【００１８】
また、本体フレーム１２には測尺装置１８を設ける。測尺装置１８は、グラップル１３Ａ，１３Ｂが開いた状態のときに、グラップル１３Ａとグラップル１３Ｂとの中間に位置し、かつ、グラップル１３Ａ，１３Ｂが閉じて樹木を把持したときにその樹木の側面がこれに当接するように設けられる。
【００１９】
本体フレーム１２の上端部分の下側には、一対のローラアーム１４Ａ，１４Ｂの上端部分を矢印方向（図２）に回動自在に取り付ける。ローラアーム１４Ａ，１４Ｂの下端部分には、材搬送ローラ（送出部）１５Ａ，１５Ｂを回転自在に取り付ける。グラップル１３Ａ，１３Ｂが樹木を把持するときに、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが開き、２つのローラの間に樹木を挟持し、これらのローラが回転することで挟持した樹木を送り出すことができる。材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの外周面には、樹木を確実に挟持して送り出すことができるように無数の凹凸が形成されて、ローラの回転スリップを防止するようになっている。
【００２０】
材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの下方には下部フレーム１６を備え、下部フレーム１６の下側には、これと平行にチェーンソー（切断部）１７を回動自在に取り付ける。なお、１７Ａはチェーンソーのモータである。チェーンソー１７は、樹木を根元で切断したり、所望の長さで切断（玉切り）したりするためのものであり、通常、グラップル１３Ａ，１３Ｂまたは／および材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが樹木を挟持した状態で切断操作がなされる。
【００２１】
自走式樹木伐採運搬機１は、コントローラ５０によって遠隔無線操作される。図３に示すように、コントローラ本体５０Ｂの表面には操作部が形成されている。コントローラ本体５０Ｂの表面の左右には、それぞれ操作スティック５５，５６を設ける。この操作スティック５５，５６は上下左右に傾動可能である。また、操作スティック５５，５６の間には、伐倒と玉切りをするための伐倒・玉切ボタン５９と、枝払いをするための枝払ボタン６０とを備える。操作スティック５５の下側には、ブーム６の上下動作と回転動作、さらにアーム７の伸縮操作とを切り替える切替スイッチ５７を設ける。
【００２２】
また、操作スティック５６の下側には、クローラ２Ａ、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、脚体３の操作を切り替える、切替スイッチ５８を設ける。これら２つの切替スイッチのさらに下側には、ディスプレイ（表示部）５４を設ける。ディスプレイ５４の右側には、ディスプレイ５４に表示される項目を選択するための選択ボタン６２と、選択した項目を決定する確定ボタン６３とを設ける。また、ディスプレイ５４の左側には、操作画面を切り替えるための画面切替ボタン６４を設ける。
【００２３】
コントローラ本体５０Ｂの上端には、無線電波を送受信するためのアンテナ６１を突出して備える。このアンテナ６１はコントローラ本体５０Ｂ内に備える送信部５２、受信部５３（ともに後述）に接続されている。また、操作部からの操作信号はすべてアンテナ６１を介して自走式樹木伐採運搬機１の受信部へと無線送信される。
【００２４】
次に、コントローラ５０を用いて自走式樹木伐採運搬機１を操作する方法を説明する。まず、コントローラ５０の切替スイッチ５８をクローラ側に切り替える。そして、自走式樹木伐採運搬機１を進行させたい方向に操作スティッｓｄク５６を倒すと、自走式樹木伐採運搬機１のクローラ２Ａがその方向へと走行するように制御される。たとえば、図４中で上側に操作スティック５６を倒すと自走式樹木伐採運搬機１は直進し、操作スティック５６を左側に倒すと自走式樹木伐採運搬機１は左折する。
【００２５】
このようにして、自走式樹木伐採運搬機１が所望の位置に到着したら、作業者は樹木の伐採の操作をコントローラ５０によって行う。まず、伐倒である。グラップル１３Ａ，１３Ｂで所望の樹木を把持するには、切替スイッチ５８をグラップル側に切り替える。そして、操作スティック５６を左に倒す。これによって一対のグラップル１３Ａ，１３Ｂが開く。これに連動して、一対の材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂも開く。自走式樹木伐採運搬機１をやや前進させて、樹木をグラップル１３Ａ，１３Ｂの間で、かつ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂの間に位置させる。次に、操作スティック５６を右に倒すと、グラップル１３Ａ，１３Ｂ、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂのそれぞれが閉じて、両者で樹木を把持する。この状態で、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木の根元付近を切断する。
【００２６】
次に枝払いと玉切りを行う。枝払ボタン６０を押下すると、ハーベスタ１０が樹木を把持したままで、前側にほぼ９０度傾倒する。同時に、ブーム６とアーム７が適宜操作されて、荷台５にわずかにかかる位置で荷台５の上方に移動する。言い換えると、樹木を切断する際にチェーンソー１７が荷台５の上方に位置するとともに、切断された樹木が、チェーンソー１７を挟んで材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂと反対側でかつ、荷台５内に落下するように構成する。したがって、この発明では、玉切りと同時に木材の荷台５への積載が行われる。
【００２７】
詳しくは、図４（ａ）に示すような位置で樹木の伐倒を行ったのち、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すような位置にハーベスタ１０を移動させる。ハーベスタ１０の移動位置は、樹木を玉切りしたときに、切り落とした材木が荷台５内に落下する位置である。さらに、その後、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転して樹木を荷台５に向けて水平方向に送り出す。このとき、グラップル１３Ａ，１３Ｂに形成された刃が樹木の側面に突出した枝を切り落としながら、樹木は送り出される。
【００２８】
測尺装置１８は送り出された樹木の長さを測定しており、あらかじめ設定された長さに到達すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、木材が製造される。切断された木材は、荷台５内に落下する。このときに、自走式樹木伐採運搬機１に備える送受信部は、切断した木材の外径、長さをコントローラ５０に自動送信する。
【００２９】
さらに枝払ボタン６０を押下すると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが再び回転して、樹木の枝打ちをしながら樹木は送り出される。樹木が所定の長さだけ送り出されると、材搬送ローラ１５Ａ，１５Ｂが回転を停止する。そして、伐倒・玉切ボタン５９を押下すると、チェーンソー１７が作動して、樹木を所望の長さで切断し、２本目の木材が製造されて、荷台５内に落下する。送受信部４０は、切断した木材の外径、長さをコントローラ５０に自動送信する。このような操作を樹木長さ方向全体にわたって行う。
【００３０】
一本目の樹木の伐採が終了したら、次の目的の樹木へと自走式無人樹木伐採機１を移動させて同様の作業を行う。なお、荷台５、本体部４（またはハーベスタ１０）の位置を上下させたいときは、切替スイッチ５８を本体上下に切り替える。そしえ、操作スティック５６を上下方向に操作して高さを変化させる。この脚体３の昇降は、油圧シリンダ３Ａ，３Ｂの伸縮にてなされる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
なお、この発明の自走式樹木伐採運搬機は上述の実施形態に限定されるものではない。上述の例では、自走式樹木伐採運搬機の走行部がクローラ式であったが、車輪走行タイプであってもよい。また、ハーベスタのタイプは、上述の例に限定されるものではなく、公知の技術を利用してもよい。さらに、上述の例では、遠隔操作であったため、自走式樹木伐採運搬機には作業者は乗車していないが、作業者が自走式樹木伐採運搬機に乗車して、樹木の伐採・運搬作業を行ってもよい。この場合、自走式樹木伐採運搬機１には運転キャビンを設け、キャビン内に運転座席、コントローラ５０に相当するような操作部などを備えるものとする。
【符号の説明】
【００３２】
１  自走式樹木伐採機
２  走行部
３  脚体
３Ａ，３Ｂ，１１Ｃ，１２Ｃ  油圧シリンダ
４  本体部
５  荷台（搬送部）
６  ブーム
７  アーム
８  ブラケット
９  連結部
１０  ハーベスタ
１１  ハンガー
１２  本体フレーム
１３Ａ，１３Ｂ  グラップル（把持部）
１３ａ，１３ｂ  回動軸
１４Ａ，１４Ｂ  ローラアーム
１５Ａ，１５Ｂ  材搬送ローラ（送出部）
１６  下部フレーム
１７  チェーンソー（切断部）
１８  測尺装置
５０  コントローラ
５０Ｂ  コントローラ本体
５４  ディスプレイ（表示部）
５５，５６  操作スティック
５７，５８  切替スイッチ
５９  伐倒・玉切ボタン
６０  枝払ボタン
６１  アンテナ
６２  選択ボタン
６３  確定ボタン
６４  画面切替ボタン
【図１】
2011010604.tif 000003
【図２】
2011010604.tif 000004
【図３】
2011010604.tif 000005
【図４】
2011010604.tif 000006