(57)【要約】【課題】伐採時の作業者の安全を確保可能であるとともに、軽量な伐採装置を提供する。【解決手段】樹木１００を切断するチェーンソー１０と、樹木１００に固定可能な固定具１２と、固定具１２に着脱自在に固定可能であるか又は一体的に形成されたベース部材１４と、ベース部材１４に着脱自在に取付可能であり、チェーンソー１０を着脱自在に固定可能なスライドユニット１６と、を備え、スライドユニット１６は、チェーンソー１０と連動し、これを駆動源としてベース部材１４をスライドするように構成されている。【選択図】図１
2019103432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹木を切断するチェーンソーと、
樹木に固定可能な固定具と、
前記固定具に着脱自在に固定可能であるか又は一体的に形成されたベース部材と、
前記ベース部材に着脱自在に取付可能であり、前記チェーンソーを着脱自在に固定可能なスライドユニットと、
を備え、
前記スライドユニットは、前記チェーンソーと連動し、これを駆動源として前記ベース部材上をスライドするように構成されていることを特徴とする伐採装置。
【請求項２】
前記スライドユニットは、一部が前記チェーンソーの回転刃に接触するか又は噛合い、前記回転刃の回転運動を前記スライドユニットのスライド運動に変換する動力変換手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の伐採装置。
【請求項３】
前記固定具は、前記ベース部材を着脱自在に固定可能であるか又は前記ベース部材に一体的に形成された、前記ベース部材を支持する支持部材と、樹木の幹を囲み前記支持部材を樹木に掛止可能な掛止手段と、を備え、
前記掛止手段は、前記樹木に食込む爪と、前記樹木の幹を囲んだ状態で前記掛止手段の内径及び／又は周囲長を調節可能な調節手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の伐採装置。
【請求項４】
さらに前記チェーンソーを遠隔操作によって駆動可能な遠隔駆動機構を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の伐採装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木の伐採に使用する伐採装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線下において障害となる樹木の伐採作業を行うことがあるが、送電線下における樹木の伐採は、山間部の急傾斜地で行われることが多く、伐採した樹木の傾倒方向の急変や根切状況に応じて、樹木の裂け、跳ね等により作業者の人命を脅かす災害を引き起こすことがある。
【０００３】
伐採作業時の作業者の安全を確保するために、チェーンソーを遠隔操作可能に構成した遠隔操作伐採装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の遠隔操作伐採装置は、チェーンソー、チェーンソーを取付けるスライドテーブル、樹木に対する取付架台、取付架台を樹木に取付けるチェーンブロックを備え、取付架台にスライド自在に装着されたスライドテーブルにチェーンソーを固定した状態でチェーンソー及びスライドテーブルを遠隔制御可能に構成されている。また上空から樹木に設置し、そのまま伐採を行うことが可能な伐採機も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４０９５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０９４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の遠隔操作伐採装置によれば、作業者が離れた場所で待機した状態において樹木の伐採を実施することができるので、作業者の安全を確保することができる。しかしながらこのような遠隔操作伐採装置は、スライドテーブル用の駆動系統が必要であり、比較的重い。冒頭に記載した通り、樹木の伐採作業は主に山間部の急傾斜地で行われるので、伐採装置は、出来る限り軽量であることが好ましい。
【０００６】
特許文献２に記載の伐採機によれば、急傾斜地における伐採機の運搬作業を行う必要はないが、伐採機を空中から吊下げるための重量物空中搬送装置が非常に大掛かりであり、実現が困難である。また空中から吊下げる伐採機を使用する場合には、送電線との接触等による事故の恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、伐採時の作業者の安全を確保可能であるとともに、軽量な伐採装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、樹木を切断するチェーンソーと、樹木に固定可能な固定具と、前記固定具に着脱自在に固定可能であるか又は一体的に形成されたベース部材と、前記ベース部材に着脱自在に取付可能であり、前記チェーンソーを着脱自在に固定可能なスライドユニットと、を備え、前記スライドユニットは、前記チェーンソーと連動し、これを駆動源として前記ベース部材上をスライドするように構成されていることを特徴とする伐採装置である。
【０００９】
また本発明の伐採装置において、前記スライドユニットは、一部が前記チェーンソーの回転刃に接触するか又は噛合い、前記回転刃の回転運動を前記スライドユニットのスライド運動に変換する動力変換手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の伐採装置において、前記固定具は、前記ベース部材を着脱自在に固定可能であるか又は前記ベース部材に一体的に形成された、前記ベース部材を支持する支持部材と、樹木の幹を囲み前記支持部材を樹木に掛止可能な掛止手段と、を備え、前記掛止手段は、前記樹木に食込む爪と、前記樹木の幹を囲んだ状態で前記掛止手段の内径及び／又は周囲長を調節可能な調節手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の伐採装置は、さらに前記チェーンソーを遠隔操作によって駆動可能な遠隔駆動機構を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の伐採装置によれば、スライドユニットによって無人状態でチェーンソーをスライドさせ樹木を切断することができるので、作業者が伐採する樹木から離れた安全な場所に居ながら樹木を伐採することが可能である。また固定具、ベース部材、スライドユニット、及び／又はチェーンソーがそれぞれ着脱自在に構成されているので、不使用時には分解することが可能であり、持ち運びを容易に行うことができる。さらにチェーンソーの運動を動力としてスライドユニットをスライドさせることができるので、スライド用の駆動機構が簡素化され軽量化が実現される。さらに既存のチェーンソーにも適用可能なので、適用範囲が広く、使い勝手が良い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の伐採装置１の平面図である。
【図２】図１の伐採装置１の側面図である。
【図３】図１の伐採装置１の固定具１２を樹木１００に固定する前の平面図である。
【図４】図１の伐採装置１の固定具１２を樹木１００に固定した後の平面図である。
【図５】図４の固定具１２にベース部材１４を固定した後の平面図である。
【図６】図５のベース部材１４にスライドユニット１６を取付けた後の平面図である。
【図７】図１の伐採装置１によって樹木１００を切断した後の平面図である。
【図８】固定具１２の調節手段の変形例を示す、固定具１２を樹木１００に固定する前の平面図である。
【図９】固定具１２の調節手段の変形例を示す、固定具１２を樹木１００に固定した後の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態の伐採装置１の平面図、図２は、図１の伐採装置１の側面図である。図３は、図１の伐採装置１の固定具１２を樹木１００に固定する前の平面図、図４は、図１の伐採装置１の固定具１２を樹木１００に固定した後の平面図、図５は、図４の固定具１２にベース部材１４を固定した後の平面図、図６は、図５のベース部材１４にスライドユニット１６を取付けた後の平面図、図７は、図１の伐採装置１によって樹木１００を切断した後の平面図である。なお図１、図３〜図７において樹木１００は、切断前後に関わらず断面図で示されている。また図２ではコントローラ７２を省略している。
【００１５】
第１実施形態の伐採装置１は、樹木１００を切断するチェーンソー１０と、樹木１００に固定可能な固定具１２と、固定具１２に着脱自在に固定可能なベース部材１４と、ベース部材１４に着脱自在に取付可能であり、チェーンソー１０を着脱自在に装着可能なスライドユニット１６と、スライドユニット１６に装着されたチェーンソー１０を遠隔操作によって駆動可能な遠隔駆動機構１８と、を備え、チェーンソー１０が駆動するとスライドユニット１６がスライドするように構成され、遠隔操作による樹木１００の無人伐採を実施可能にする。
【００１６】
チェーンソー１０は、回転刃９０を有し、エンジン（図示省略）の駆動後にスロットル９２を操作する（押込む）ことで回転刃９０が回転する公知のチェーンソーである。
【００１７】
固定具１２は、図３及び図４に特に示されるように、ベース部材１４を固定するための角筒形状の支持部材２０と、樹木１００の幹を囲んで掛止可能な掛止手段２２と、を備え、掛止手段２２によって樹木１００に掛止した状態で伐採装置１全体を固定支持可能に構成されている。
【００１８】
支持部材２０は、中間部に樹木１００の幹に沿う形状の受具２４を備える。受具２４は、支持部材２０と一体的に形成されてもよく、支持部材２０に後付けされてもよい。受具２４は、伐採する樹木１００の太さや形状に応じて変形可能な材質で形成されているか又は交換可能であることが好ましい。なお支持部材２０は、特定の材質に限定されるものではないが、十分な強度を有し軽量であることが好ましい。
【００１９】
掛止手段２２は、支持部材２０に取付可能な２つの取付具２６と、一端が各取付具２６に連結され樹木１００に掛止する２つの掛止具２８と、各掛止具２８の他端に取付けられた調節具３０、３１と、各調節具３０、３１に挿通され各調節具３０、３１間の距離を変更可能な構造の調節用シャフト３２と、を備え、樹木１００の幹を囲むように取付けられ、調節用シャフト３２のハンドル３３の操作によって掛止手段２２の内径（周囲長）を調節可能に構成されている。
【００２０】
取付具２６は、支持部材２０に固定可能であればよく、特定の構造、材質に限定されるものではない。また取付具２６は、支持部材２０に一体的に形成されてもよい。さらに掛止具２８の一端が支持部材２０に一体的に形成されてもよく、この場合には取付具２６は、不要である。
【００２１】
掛止具２８は、樹木１００の幹の外周に沿って変形可能な材質で形成され、樹木１００の幹に密接する部分の少なくとも一部に樹木１００（幹）に食込む複数の爪３４を備える。なお爪３４の形状、材質、数等は、樹木１００の種類や大きさ等に応じて、適宜決めればよいが、伐採装置１による樹木１００の切断中にチェーンソー１０の振動等によって伐採装置１ががたつかないように、伐採装置１を樹木１００に対して安定的に固定可能なように決められていることが好ましい。
【００２２】
調節具３０、３１及び調節用シャフト３２は、固定具１２を樹木１００に対して安定的に固定可能に掛止手段２２の内径（周囲長）を調節する調節手段として機能する。具体的には、調節用シャフト３２の先端側（例えば、図３の上側）の調節具３０が雌ネジ（図示省略）を有し、調節用シャフト３２の外周面の一部又は全部に雄ネジ３６を有し、図３及び図４に示すように、調節用シャフト３２を基端側の調節具３１に挿通した後に雄ネジ３６を先端側の調節具３０の雌ネジに螺合させ、調節用シャフト３２を長軸周りに回転させることによって、調節用シャフト３２における調節具３０の位置を変更し掛止手段２２全体の内径（周囲長）を調節することができる。
【００２３】
なお本発明の伐採装置における調節手段は、調節具３０、３１及び調節用シャフト３２によって構成されるものに限定されるものではなく、掛止手段２２の内径及び／又は周囲長を調節可能な他の機構によって構成されるものであってもよい。
【００２４】
図８は、固定具１２の調節手段の変形例を示す、固定具１２を樹木１００に固定する前の平面図である。図９は、固定具１２の調節手段の変形例を示す、固定具１２を樹木１００に固定した後の平面図である。例えば、図８、図９に示すように、調節手段は、剛体である掛止手段２２の両端がそれぞれ回動軸部材３８を介して取付具２６及び調節具３０、３１に回動自在に連結されて構成されていてもよい。このような構成においても、調節用シャフト３２を調節具３０に対して締め込むことで、爪３４が樹木１００に食込み、固定具１２が樹木１００に掛止される。
【００２５】
なお調節手段の内径及び／又は周囲長が樹木１００の幹の太さに応じて可変であることを示すべく、図８、図９において樹木１００の幹の太さを、図３、図４における樹木１００の幹の太さよりも小さく図示しているが、固定具１２を固定可能な樹木１００の幹の直径は、図示した大きさに限定されるものではない。
【００２６】
ベース部材１４は、図２及び図５に特に示すように、固定具１２の支持部材２０との連結を行う固定具連結部４０、及びスライドユニットとの連結を行うスライドユニット連結部４２が一体的に形成された板金部材である。なおベース部材１４は、特定の材質に限定されるものではないが、十分な強度を有し軽量であることが好ましい。
【００２７】
固定具連結部４０は、ボルト及びナットによって支持部材２０と連結する部分である。固定具連結部４０の形状は、特定の形状に限定されるものではなく、支持部材２０にがたつくことなく固定可能なように支持部材２０の形状等に応じて適宜決めればよい。
【００２８】
スライドユニット連結部４２は、スライドユニット１６をスライド自在に連結する部分であり、図２に示すように、伐採装置１の側面視において固定具連結部４０から延設され９０度に３回折返され、終端部４４が後述するスライドユニット１６の終端部６１を掛止可能なように形成されている。
【００２９】
さらにスライドユニット連結部４２の天板部４６（図２の上側の部分）には、後述するスライドユニット１６の伝達軸６６が移動自在に挿通される溝４８が長手方向に対して平行に設けられている。なお溝４８の基端側（図１の下側）には、スライドユニット１６を取付可能に伝達軸６６を挿通する拡大部４９が設けられている。
【００３０】
またスライドユニット連結部４２の折返し部分の内部には、後述する伝達軸６６の下端のウォームホイール７６に噛合う円筒形状のウォーム５０が長手方向、つまり溝４８に対して平行に設置されている。なお該ウォーム５０及び伝達軸６６は、伝達軸６６（チェーンソー１０の回転刃９０）の回転運動を溝４８に沿ったスライドユニット１６の直進（スライド）運動に変換する、本発明における動力変換手段として機能する。
【００３１】
スライドユニット１６は、板金部材である基材６０と、チェーンソー１０を基材６０に着脱自在に固定するチェーンソー固定具６２及びチェーンソー固定バンド６３と、チェーンソー１０の回転刃９０の回転運動をウォーム５０に伝達する伝達軸６６と、を備え、チェーンソー１０の回転刃９０の回転運動を利用してベース部材１４の溝４８に沿ってスライドして直進運動を行うように構成されている。
【００３２】
基材６０は、ベース部材１４のスライドユニット連結部４２の終端部４４に掛止可能に、図２に示すように、伐採装置１の側面視において右側の終端部６１が９０度に２回折返された板金部材である。ベース部材１４へのスライドユニット１６（基材６０）の取付構造は、本実施形態のように掛止させる構造に限定されるものではなく、スライドユニット１６がベース部材１４から脱落することなくスライド（直進運動）可能な取付構造を適宜採用すればよい。
【００３３】
チェーンソー固定具６２は、チェーンソー１０の通常、持ち手となる部分にボルトを通しチェーンソー１０を厚さ方向に挟持して基材６０に固定するように構成されている。チェーンソー固定バンド６３は、チェーンソー１０の中央部を基材６０に固定するバンドである。なおチェーンソー１０のスライドユニット１６（基材６０）への固定は、チェーンソー固定具６２及びチェーンソー固定バンド６３を用いる構成に限定されるものではなく、チェーンソー１０をスライドユニット１６（基材６０）に着脱自在に装着して固定可能な構成を適宜採用すればよい。
【００３４】
伝達軸６６は、一端（図２の上端）にチェーンソー１０の回転刃９０に接触する接触部材７４を備え、他端（図２の下端）にベース部材１４に配設されたウォーム５０と噛合うウォームホイール７６を備える軸部材であり、接触部材７４を介してチェーンソー１０の回転刃９０の回転に連動して回転する。
【００３５】
伝達軸６６は、ベアリング（図示省略）等を介して基材６０に取付けられ、スライドユニット１６のベース部材１４への取付時には、ウォームホイール７６がベース部材１４のウォーム５０に噛合うようにベース部材１４の溝４８に挿通される。
【００３６】
接触部材７４は、チェーンソー１０の回転刃９０と接触し、回転刃９０の回転に連動して伝達軸６６を回転させる部材である。接触部材７４としては、例えば、チェーンソー１０の回転刃９０に接触し摩擦力によって回転刃９０に連動して回転する硬質ゴム等の部材や、回転刃９０に噛合う歯車等の部材を用いることができる。
【００３７】
摩擦力によって回転刃９０に連動して回転する接触部材７４を用いる場合は、回転刃９０の摩耗を防止するために回転刃９０よりも柔らかい材質であることが好ましく、さらに接触部材７４とチェーンソー１０の回転刃９０とを常に密接させる付勢機構（図示省略）が設けられていることが好ましい。このような接触部材７４は、比較的摩耗が速く頻繁に交換する必要があるが、ゴム等の弾力性を有する部材を用いることで要求精度を低く抑えることが可能になり、製造及び交換を低コストで行うことが可能になる。
【００３８】
遠隔駆動機構１８は、チェーンソー１０の駆動用のスロットル９２を操作する（押込む）電動の巻取器７０と、遠隔地からの信号を受信し巻取器７０を作動させるコントローラ７２と、巻取器７０を作動させる信号を送信するために遠隔地に居る作業者が操作するリモコン（図示省略）と、電源（図示省略）と、を備え、スライドユニット１６の基材６０上に配置され、遠隔地に居る作業者のリモコン操作によってチェーンソー１０を駆動させる。
【００３９】
なお遠隔駆動機構１８は、特定の構成に限定されるものではなく、例えば、チェーンソー１０のスロットル９２を長尺なワイヤロープ等で遠隔地から操作可能に構成されていてもよく、この場合、遠隔駆動機構用の電源が不要である。
【００４０】
次に本実施形態の伐採装置１による樹木１００の伐採方法について説明する。まず図３に示すように、固定具１２の受具２４を樹木１００の幹の一部に密接させ、樹木１００の幹を囲むように固定具１２の掛止手段２２を配置し、調節用シャフト３２を図３の下側の調節具３１に挿入し、図４に示すように、上側の調節具３０に螺合させ締め込む。これによって、掛止手段２２の内径（周囲長）が縮小され爪３４が樹木１００に食込むことで固定具１２が樹木１００に掛止して固定される。
【００４１】
このとき樹木１００には、伐倒させる方向に受け口、その反対側に追い口が予め設けられていることが好ましく、固定具１２は、チェーンソー１０によって追い口から受け口に向かって樹木１００が切断されるように、支持部材２０が追い口から受け口に向かう方向に対して平行になるように樹木１００に固定される。
【００４２】
次に図５に示すように、ベース部材１４の固定具連結部４０と固定具１２の支持部材２０とをボルトで固定する。その後、スライドユニット１６の伝達軸６６をベース部材１４のスライドユニット連結部４２の溝４８の拡大部４９に挿通させ、ウォームホイール７６をウォーム５０に噛合わせるとともに、スライドユニット１６の基材６０の折返された終端部６１をベース部材１４のスライドユニット連結部４２の折返された終端部４４に掛止させる。これによって、図６に示すように、スライドユニット１６がベース部材１４にスライド自在に取付けられた状態になる。
【００４３】
次に図１に示すように、チェーンソー１０の回転刃９０が伝達軸６６の接触部材７４に接触するようにチェーンソー１０をスライドユニット１６の基材６０上に配置し、チェーンソー固定具６２及びチェーンソー固定バンド６３によって固定する。またスライドユニット１６の巻取器７０をチェーンソー１０のスロットル９２に装着する。なおスライドユニット１６へのチェーンソー１０の固定は、スライドユニット１６をベース部材１４に取付ける前に行ってもよい。ここまでの手順によって伐採装置１の樹木１００への設置が完了する。
【００４４】
樹木１００の伐採時には、作業者は、安全な場所に離れ、リモコン操作によって巻取器７０を駆動させる。巻取器７０が駆動するとスロットル９２が押込まれてチェーンソー１０が駆動する。なおチェーンソー１０の駆動用のエンジンは、スライドユニット１６への取付前後等において予め起動されている。チェーンソー１０が駆動し、回転刃９０が回転すると、これに連動して接触部材７４を介して伝達軸６６が回転し、ウォームホイール７６及びウォーム５０の作用によって、スライドユニット１６が図１の上側に向かってスライドして直進し、チェーンソー１０が樹木１００を切断する（図７参照）。
【００４５】
樹木１００が切断され、伐倒された後、伐採装置１を回収する。伐採装置１の回収は、樹木１００に設置する手順の逆の手順で行えばよい。
【００４６】
以上のように、本実施形態の伐採装置１によれば、遠隔駆動機構１８によって作業者が安全な場所からチェーンソー１０を駆動することが可能であるとともに、スライドユニット１６によって無人状態でチェーンソー１０をスライドさせ樹木１００を切断することができる。これによって、特に、急傾斜地での伐採、偏心木の伐採等、作業者の危険が予想される場所での無人伐採が可能となる。また作業者は、伐採する樹木１００から離れた安全な場所に居ながら周囲状況を把握しつつ、樹木１００の伐採を実施することが可能になる。
【００４７】
また本実施形態の伐採装置１によれば、固定具１２、ベース部材１４、スライドユニット１６、及びチェーンソー１０がそれぞれ着脱自在に構成されているので、不使用時には分解することが可能であり、持ち運びを容易に行うことができる。また状況に応じてチェーンソー１０単独で使用することも可能である。
【００４８】
また本実施形態の伐採装置１によれば、チェーンソー１０の回転刃９０の回転運動を動力としてスライドユニット１６をスライドさせることができるので、モータ等を使用してチェーンソーをスライドさせるものと比べ、スライド用の駆動機構が簡素化され部品数が少なく、さらに軽量化が実現される。これによって伐採装置１の運搬重量を低減することができる。
【００４９】
また本実施形態の伐採装置１によれば、既存のチェーンソーに適用可能なので、適用範囲が広く、使い勝手が良い。
【００５０】
以上、第１実施形態の伐採装置１を用いて、本発明の伐採装置を説明したが、本発明の伐採装置は、上記実施形態に限定されるものではなく要旨を変更しない範囲で変形することができる。例えば、動力変換手段は、ウォーム５０及びウォームホイール７６で構成されたが、これに限定されるものではなく、例えば、ラックアンドピニオン等で構成されてもよい。
【００５１】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更及び修正を容易に想定するであろう。従って、そのような変更及び修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
【符号の説明】
【００５２】
１  伐採装置
１０  チェーンソー
１２  固定具
１４  ベース部材
１６  スライドユニット
１８  遠隔駆動機構
２０  支持部材
２２  掛止手段
３０、３１  調節具
３２  調節用シャフト
３４  爪
５０  ウォーム
６６  伝達軸
７６  ウォームホイール
９０  回転刃
１００  樹木
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019103432.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019103432.tif 000007
【図６】
2019103432.tif 000008
【図７】
2019103432.tif 000009
【図８】
2019103432.tif 000010
【図９】
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