(57)【要約】【課題】効率良く材を引き寄せることができ、搬器の運搬性を向上させることができる集材装置を提供する。【解決手段】搬器３５と、搬器３５に接続された引戻索３８と、搬器３５に設けられた滑車４４を介して吊り具３６を吊り下げる引寄索３９と、搬器３５に接続され、引戻索３８の張力を受ける搬器保持索４０と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬器と、
前記搬器に接続された引戻索と、
前記搬器に設けられた滑車を介して吊り具を吊り下げる引寄索と、
前記搬器に接続され、前記引戻索の張力を受ける搬器保持索と、
を備えた集材装置。
【請求項２】
集材機をさらに備え、
前記引戻索は、前記集材機に設けられた引戻索用ウインチに一端が巻き取られ、他端が前記搬器に接続され、
前記引寄索は、前記集材機に設けられた引寄索用ウインチに一端が巻き取られ、前記搬器に設けられた引寄索用滑車を通り荷掛具に他端が接続され、
前記搬器保持索は、前記集材機に設けられた搬器保持索用ウインチに一端が巻き取られ、他端が前記搬器に接続された請求項１記載の集材装置。
【請求項３】
前記集材機に設けられた主索用ウインチに一端が巻き取られ、前記搬器に設けられた主索用滑車を通り先柱を通り他端が固定された主索をさらに備えた請求項２記載の集材装置。
【請求項４】
前記集材機は、油圧ショベルであり、
前記油圧ショベルは、前記引戻索、前記引寄索、および前記搬器保持索を案内する滑車を備えた作業機を有する請求項２または３記載の集材装置。
【請求項５】
前記集材機は、油圧ショベルであり、
前記油圧ショベルは、ブームと、前記ブームに接続されたアームと、前記引戻索、引寄索、および搬器保持索を案内する滑車を備えた前記ブームに接続された元柱用タワーとを有し、
集材時において前記ブームとの連結部を支点に前記元柱用タワーは起立し、前記アームは先端を接地させる請求項２または３記載の集材装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易架線集材装置や機械集材装置などの集材装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
林業における集材作業には、材木を吊った架線を巻き出し、または巻き込みする集材用のウインチを備えた集材装置が用いられる（例えば特許文献１および２参照）。このような集材装置は、例えば油圧ショベルをベースマシンとして用い、ランニングスカイライン方式などの索張り方式を利用して集材を行う。
【０００３】
一例としてのランニングスカイライン方式は、例えば油圧ショベルとその前方に位置する先柱との間に引寄索（ホールライン、ＨＡＬ）と引戻索（ホールバックライン、ＨＢＬ）を架設し、ＨＢＬに沿って移動可能な搬器を用いる。また、搬器に設けられた滑車を通ったＨＡＬの先端から吊り下げられたフックブロックなどの荷掛具に木材が吊られ、ＨＢＬの巻き出しおよびＨＡＬの巻き込みにより搬器を引き寄せつつ、木材を運搬する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１５２２６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
材を運ぶ場合、岩や切株などの地面上の障害物により運搬が妨げられないよう、材の鼻先（切口側の一端）を上げて運ぶ必要がある。ランニングスカイライン方式を採用した場合、材の鼻先を上げようとすると、ＨＡＬを巻き込むと同時にＨＢＬによる「バックテンション（集材する方向とは反対方向への張力）」を掛ける必要がある。すなわち、ＨＡＬによる搬器を引き寄せる力とＨＢＬの張力の釣り合いにより搬器の自重に対して浮かせた状態で移動させるためには、ＨＡＬの巻き込みとＨＢＬの巻き出しを制御し緊張状態を保つ必要がある。
【０００６】
しかし、このバックテンションは、材を運搬するためのＨＡＬ（ＨＡＬのウインチ）の巻き込み力に損失を発生させるものであった。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、効率良く材を引き寄せることができ、搬器の運搬性を向上させることができる集材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】
本発明に係る集材装置は、上述した課題を解決するために、搬器と、前記搬器に接続された引戻索と、前記搬器に設けられた滑車を介して吊り具を吊り下げる引寄索と、前記搬器に接続され、前記引戻索の張力を受ける搬器保持索と、を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る集材装置においては、効率良く材を引き寄せることができ、搬器の運搬性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る集材装置の一実施形態を示す全体的な構成図。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、搬器保持索を備えない集材装置に作用するバックテンションの説明図。
【図３】搬器保持索を備えない集材装置のフックブロックを下ろす際の動作を説明する図。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態におけるスイングヤーダがフックブロックを下す際の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る集材装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る集材装置の一実施形態を示す全体的な構成図である。
【００１３】
本実施形態における集材装置は、いわゆるスイングヤーダ１であり、ランニングスカイライン方式による索張り方式を利用したものである。本実施形態においては、集材機として油圧ショベル（ドラグショベル）１０を用いて説明する。
【００１４】
スイングヤーダ１は、下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回自在に設けられた上部旋回体１２と、上部旋回体１２に取り付けられた作業機１３とを備える。また、上部旋回体１２は、運転席を覆うキャノピ１５や、エンジンルーム（図示せず）を備える。
【００１５】
作業機１３は、ブーム１６と、ブーム１６の先端部に接続されたアーム１７と、アーム１７の先端部に接続されたウッドグラップル１８とを備える。このウッドグラップル１８は、一対の把持爪１８ａを備える。把持爪１８ａは、木材をつかんで束ねたり、運搬したり、積み重ねたりする動作を行う。なお、ブーム１６、アーム１７およびウッドグラップル１８は、それぞれに設けられたシリンダ２０、２１、および２２の伸縮によってそれぞれ上下方向、または前後方向に回動する。
【００１６】
また、作業機１３は、ブーム１６に接続された元柱用タワー２４を備える。元柱用タワー２４は、ブーム１６とアーム１７とを連結する連結ピン２５を支点として回動する。元柱用タワー２４は、アーム１７とほぼ同じ長さを有する長尺部材である。元柱用タワー２４の連結側端部は、門型に形成され、ブーム１６を挟むように連結される。集材時においては、ブーム１６との連結ピン２５を支点に元柱用タワー２４は起立し、アーム１７は先端（ウッドグラップル１８）を接地させる。これにより、スイングヤーダ１による集材作業の際に機体を安定させることができる。元柱用タワー２４は、非集材時にはブームに沿って格納される。この元柱用タワー２４を含む作業機１３の詳細な構成および動作については、例えば特開２００４−３１５２２６号公報に開示された技術を適用することができる。
【００１７】
さらに、上部旋回体１２は、引戻索用ウインチ２８と、引寄索用ウインチ２９と、搬器保持索用ウインチ３０とからなる３胴ウインチを備える。各ウインチ２８、２９、３０は、上部旋回体１２の側面に設けられたウインチ取付板３１に、上から引戻索用ウインチ２８、搬器保持索用ウインチ３０、引寄索用ウインチ２９の順で配置される。また、さらなるウインチとして、ブーム１６の上側（外側）（油圧ショベル１０）には、主索用ウインチ３２が設けられる。なお、主索用ウインチ３２は、ブーム１６の下側（内側）に設けられてもよい。
【００１８】
このようなスイングヤーダ１はさらに、材２を運搬（集材）するための搬器３５、フックブロック３６、引戻索３８、引寄索３９、搬器保持索４０、および主索４１を有する。
【００１９】
搬器３５は、回転可能に支持された滑車４３、４４、４５を有する。荷掛具としてのフックブロック３６は、搬器３５下方に引寄索３９により吊り下げられ、運搬される材２を吊り上げる。
【００２０】
引戻索（ホールバックライン、以下ＨＢＬという。）３８の一端は、ＨＢＬ用ウインチ２８に巻き取られる。また、ＨＢＬ３８の他端は、搬器３５に設けられた滑車４３を通り、定置物としての立木３（先柱）にて滑車４６により折り返された後、搬器３５に接続される。
【００２１】
引寄索（ホールライン、以下ＨＡＬという。）３９の一端は、ＨＡＬ用ウインチ２９に巻き取られる。また、ＨＡＬ３９の他端は、搬器３５に設けられた滑車４４を通りフックブロック３６に接続される。
【００２２】
搬器保持索（ホールキャリッジライン、以下ＨＣＬという。）４０の一端は、油圧ショベル１０に設けられたＨＣＬ用ウインチ３０に巻き取られる。また、ＨＣＬ４０の他端は、搬器３５に接続される。
【００２３】
主索（スカイライン、以下ＳＫＬという。）４１の一端は、油圧ショベル１０に設けられたＳＫＬ用ウインチ３２に巻き取られる。また、ＳＫＬ４１の他端は、搬器３５に設けられた滑車４５を通り立木３（先柱）に設けられた滑車４７を通り、先柱より遠方の立木４に固定される。
【００２４】
なお、ＨＢＬ３８、ＨＡＬ３９、ＨＣＬ４０、ＳＫＬ４１は、各ウインチ２８、２９、３０、３２に巻き取られた後に元柱用タワー２４に設けられた滑車４８、４９、５０、５１を通り案内される。また、ＨＢＬ３８、ＨＡＬ３９、ＨＣＬ４０、ＳＫＬ４１には、繊維ロープや、ワイヤロープを適用することができる。
【００２５】
次に、本実施形態におけるスイングヤーダ１の作用について説明する。まず、本実施形態におけるスイングヤーダ１との比較のため、ＨＣＬ４０を備えない集材装置に作用するバックテンション（インターロック運転）の問題点について説明する。
【００２６】
図２（Ａ）〜（Ｃ）は、ＨＣＬ４０を備えない集材装置１００に作用するバックテンションの説明図である。図２においては、ウインチ１２８、１２９、元柱に設けられる滑車１４８、１４９、先柱に設けられる滑車１４６、搬器１３５、およびフックブロック１３６のみ図示し、他の構成については説明の簡素化のため省略する。
【００２７】
集材装置１００は、本実施形態におけるスイングヤーダ１（集材装置）に比べてＨＣＬ４０、ウインチ３０、滑車５０を備えない。このような集材装置１００は、ＨＡＬ１３９およびＨＢＬ１３９を緩めることなく搬器１３５を寄せるために、ＨＡＬ１３９とＨＢＬ１３８との巻き込みおよび巻き出しを同調制御するインターロック運転を行う。具体的には、図２（Ａ）に示すように、ＨＡＬ用ウインチ１２９がＨＡＬ１３９を巻き込むことにより、フックブロック１３６が上昇する。図２（Ｂ）に示すように、上昇したフックブロック１３６が搬器１３５と接触することにより、搬器１３５が持ち上げられ、これによりＨＡＬ１３９とＨＢＬ１３８とが緊張する。なお、ＨＡＬ１３９の巻き込みの際にＨＢＬ１３８も同時に巻き込んでもよい。
【００２８】
ＨＡＬ１３９およびＨＢＬ１３８が緊張した後、搬器１３５を引き寄せる場合には、図２（Ｃ）に示すように、ＨＡＬ１３９の巻き込みに伴う引き寄せ方向の張力に対して、ＨＢＬ用ウインチ１２８は弱い引き戻し方向の張力（バックテンション）を働かせながらＨＢＬ１３８を巻き出す。これにより、ＨＡＬ１３９およびＨＢＬ１３８を緊張状態としたまま搬器１３５を所望高さに保持して引き寄せることができる。
【００２９】
しかし、このようなバックテンションが作用すると、ＨＡＬ用ウインチ１２９にバックテンション相当の損失が発生してしまう。また、フックブロック１３６に吊られた材の鼻先を上げようとすると、さらに大きなバックテンションが必要となり、引き寄せ方向の力にさらなる損失を発生させてしまう。
【００３０】
これに対し、本実施形態におけるスイングヤーダ１は、ＨＣＬ４０を新たに設けたため、大きなバックテンションによりＨＡＬ３９の巻き込みの力をロスすることなく効率よく集材することができる。すなわち、ＨＢＬ３８の張力（バックテンション）にＨＣＬ４０の張力を対応させ、ＨＡＬ３９の巻き込みにＨＢＬ３８のバックテンションを影響させないようにすることができる。
【００３１】
また、ＨＣＬ４０を備えない集材装置の場合、搬器が自重で下がってしまい、好ましい位置でフックを自在に下ろすことができない。図３は、ＨＣＬ４０を備えない集材装置２００のフックブロック２３６を下ろす際の説明図である。図３においては、ＨＢＬ２３８、ＨＡＬ２３９およびＳＫＬ２４１を備える集材装置２００を例に説明する。また、図３においては、説明の簡素化のためＨＢＬ２３８、ＨＡＬ２３９、ＳＫＬ２４１、搬器２３５およびフックブロック２３６のみ図示する。
【００３２】
例えば、搬器２３５を目的地まで移動させ停止した後にフックブロック２３６を搬器２３５より下ろす際、搬器２３５の自重により搬器２３５はＳＫＬ２４１を伝って下がってしまう。このため、搬器２３５の自重とＳＫＬ２４１の搬器２３５の保持力とがバランスし下降が停止するまで、ＨＡＬ２３９を巻き出したとしてもフックブロック２３６を下すことができない。
【００３３】
これに対し、本実施形態におけるスイングヤーダ１はＨＣＬ４０を備えるため、目的地点まで搬器３５に自重の影響を及ぼすことなく移動させ、所望のタイミングでフックブロック３６を下すことができる。
【００３４】
図４（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態におけるスイングヤーダ１がフックブロック３６を下す際の動作を説明する図である。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、スイングヤーダ１は、ＨＢＬ３８を巻き込むと同時にＨＣＬ４０を巻き込む。これにより、搬器３５は巻き込まれたＨＢＬ３８の張力を受けると同時に、この張力とバランスするＨＣＬ４０の張力により自重により下がることなく保持される。すなわち、スイングヤーダ１は、ＨＢＬ３８の張力とＨＣＬ４０の張力とをバランスさせて、搬器３５を所望の高さで固定することができる。これにより、図４（Ｂ）に示すように、スイングヤーダ１はＨＡＬ３９を巻き出すことにより、フックブロック３６を自在に下ろすことができる。
【００３６】
このような本実施形態におけるスイングヤーダ１は、例えばＨＡＬ３９を巻き込み搬器３５を引き寄せる場合に発生するＨＢＬ３８のバックテンションをＨＣＬ４０でバランスさせるため、ＨＡＬ３９の張力、すなわちＨＡＬ用ウインチ２９の巻き込み力にロスを発生させることがない。これにより、ＨＣＬ４０を設けない場合の集材装置に比べて、ＨＡＬ用ウインチ２９は同様の動力で材２の鼻先２ａを高く上げることができ効率よく集材することができる。
【００３７】
また、ＨＢＬ３８とＨＣＬ４０との張力のバランスにより、搬器３５を自重で下げてしまうことなく移動および保持することができ、搬器３５の運搬性を向上させることができる。また、これに伴いフックブロック３６を下ろす制御を好適に行うことができる。このため、索や搬器３５、フックブロック３６を引きずったり人力で移動させたりすることなく、所望の位置およびタイミングでフックブロック３６を下降させることができる。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００３９】
例えば、図１は本発明の集材装置の一実施形態を示したものであり、本発明の索張り方式はこれに限らない。例えば、フォーリングブロック方式を採用することができる。
【００４０】
集材時に起立する元柱用タワー２４を備えた作業機１３を例に説明したが、元柱用タワー２４を設けることなく、アーム１７に滑車４８〜５１を備えてもよい。
【００４１】
また、ＳＫＬ４１およびＳＫＬ用ウインチ３２は、省略してもよい。また、搬器３５は、各滑車４３〜４５を係止させるための滑車集合金具であってもよい。さらに、荷掛具はフックブロック３６に限らず、シャックルなどの、材などを掛けることができるものであればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  スイングヤーダ
２  材
１０  油圧ショベル
１１  下部走行体
１２  上部旋回体
１３  作業機
１６  ブーム
１７  アーム
１８  ウッドグラップル
２４  元柱用タワー
２８  引戻索（ＨＢＬ）用ウインチ
２９  引寄索（ＨＡＬ）用ウインチ
３０  搬器保持索（ＨＣＬ）用ウインチ
３２  主索（ＳＫＬ）用ウインチ
３５  搬器
３６  フックブロック
３８  引戻索（ＨＢＬ）
３９  引寄索（ＨＡＬ）
４０  搬器保持索（ＨＣＬ）
４１  主索（ＳＫＬ）
４３〜５１  滑車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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