(57)【要約】  【課題】列車の軌道や道路の付近に伸びた枝を、軌道や道路に沿って位置を変えながら確実に切り払うことができる枝切り走行装置を提供する。  【解決手段】走行機構１、旋回体２、ブーム機構２を備え、該ブーム機構の先端に作業装置４が装着されたショベル型掘削機の構造を有し、作業装置４は、ブーム機構先端部の軸線回りに回転可能に支持された可動体（バケット）６１と、可動体６１に支持された把持部７０と、切断装置８０とを備え、該可動体を、前記軸線回りに回転させる軸転駆動部（油圧モータ）５２、前記起伏面に沿って回動させる縦振り駆動部４１，４４、及び、前記起伏面に垂直で且つブーム機構先端部の軸線を含む面に沿って回動させるための横振り駆動部５５が設けられている枝切り走行装置。【選択図】図１
2008133640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機構の上に水平方向へ回動し得る旋回体が搭載され、該旋回体から延びる起伏可能なブーム機構を備え、該ブーム機構の先端に作業装置が装着されたショベル型掘削機の構造を有し、前記作業装置は、
前記ブーム機構先端部の軸線回りに回転可能に支持された可動体と、
該可動体を前記軸線回りに回転させるための軸転駆動部と、
前記可動体を前記ブーム機構に対し前記起伏面に沿って回動させるための縦振り駆動部と、
前記可動体を前記起伏面に垂直で且つ前記ブーム機構先端部の軸線を含む面に沿って回動させるための横振り駆動部と、
前記可動体に支持された開閉駆動可能な把持部と、
該把持部の開閉動に沿う面に対向して配置され、該面に沿う方向に揺動駆動される切断装置と
を備えていることを特徴とする枝切り走行装置。
【請求項２】
前記ブーム機構が、前記旋回体から延びる起伏可能な基部アームと、該基部アームの先端から延び該基部アーム先端部に回動可能に接続された先端アームとを備え、該先端アームの先端部に前記可動体が取り付けられており、前記先端アームは前記基部アームの起伏面に沿って回動することを特徴とする請求項１に記載の枝切り走行装置。
【請求項３】
前記可動体が、パワーショベル又はバックホーのバケットを備え、前記把持部は該バケットの開口縁における一方の側部に設けられ、前記切断装置は前記バケットの開口縁における他方の側部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の枝切り走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木の枝を切り払うための装置に関し、より具体的には、列車の軌道や道路の付近に伸びた枝を、軌道や道路に沿って位置を変えながら切り払うための枝切り走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
列車の軌道や道路のそばに位置する樹木は、軌道や道路に覆い被さるように枝が伸びてくることがあり、これに伴って、電線や通信線が損傷を受けたり、列車や自動車が走行時に接触するという不具合が生じる。
【０００３】
これを防止するためには、伸びた枝を切り払う必要がある。高所にある枝を切断するには、長いロッドの先端に鋏みを取り付け下方からワイヤで切断操作をする器具を用いることができるが、手の力で切断できる枝は、細いものに限られる。また、作業者が脚立に載ってチェーンソー等で切断することもあるが、脚立の移動と作業者の上り下りに手間が掛かる上、高所での作業に危険が伴う。
【０００４】
これに対し、人力に頼らずに枝の切り払いを行なう装置として、例えば、特許文献１に記載の樹木剪定作業車が提案されている。この作業車は、多関節アームの先端にトリマーを取り付けた切断機を走行車両の後部に搭載したものである。トリマーとしては、バリカン状の往復切断刃、回転刃、チェーンソー等が用いられる。そして、枝切りは、多関節アームを駆動してトリマーを上下に動かして樹木の側面を剪定したり、トリマーを門型に配置して作業車を走行させることにより樹木の側面及び上面を連続的に剪定するというようにして行なわれる。
【特許文献１】特開平１１−７５５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記作業車は、トリマーを移動させながら枝に接触させて切断をするので、径の細い小枝の剪定を行なうことができるに過ぎない。すなわち、或る程度、太い枝は、往復動又は回転をするトリマーの刃に触れただけでは切断されず、トリマーの移動方向に撓んでしまう。その結果、電線や通信線に損傷を与えたり列車や自動車との接触が問題となるような或る程度径の太いものを含めた枝の確実な切り払いをすることはできなかった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題を解決し、列車の軌道や道路の付近に伸びた枝を、軌道や道路に沿って位置を変えながら確実に切り払うことができる枝切り走行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】
本発明は、以下の解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するため、走行機構の上に水平方向へ回動し得る旋回体が搭載され、該旋回体から延びる起伏可能なブーム機構を備え、該ブーム機構の先端に作業装置が装着されたショベル型掘削機の構造を有し、前記作業装置は、前記ブーム機構先端部の軸線回りに回転可能に支持された可動体と、該可動体を前記軸線回りに回転させるための軸転駆動部と、前記可動体を前記ブーム機構に対し前記起伏面に沿って回動させるための縦振り駆動部と、前記可動体を前記起伏面に垂直で且つ前記ブーム機構先端部の軸線を含む面に沿って回動させるための横振り駆動部と、前記可動体に支持された開閉駆動可能な把持部と、該把持部の開閉動に沿う面に対向して配置され、該面に沿う方向に揺動駆動される切断装置とを備えていることを特徴とする枝切り走行装置を提供する。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の枝切り走行装置において、前記ブーム機構が、前記旋回体から延びる起伏可能な基部アームと、該基部アームの先端から延び該基部アーム先端部に回動可能に接続された先端アームとを備え、該先端アームの先端部に前記可動体が取り付けられており、前記先端アームは前記基部アームの起伏面に沿って回動することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の枝切り走行装置において、前記可動体が、パワーショベル又はバックホーのバケットを備え、前記把持部は該バケットの開口縁における一方の側部に設けられ、前記切断装置は前記バケットの開口縁における他方の側部に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の本発明に係る枝切り走行装置は、走行機構の上に旋回体が搭載され、該旋回体から延びる起伏可能なブーム機構を備え、該ブーム機構の先端に作業装置が装着されたショベル型掘削機の構造を有しているので、旋回体による水平方向への回動、及びブーム機構による上下方向への回動（起伏動）により、先端の作業装置を樹木の所望の場所へ到達させることができる。さらに、作業装置は、前記ブーム機構先端部の軸線回りに回転可能に支持された可動体と、該可動体を前記軸線回りに回転させるための軸転駆動部と、前記可動体を前記ブーム機構に対し前記起伏面に沿って回動させるための縦振り駆動部と、前記可動体を前記起伏面に垂直で且つ前記ブーム機構先端部の軸線を含む面に沿って回動させるための横振り駆動部とを備えているので、樹木の所望位置に到達した可動体を、軸転、縦振り、横振りの各駆動部により駆動回転させて、枝を把持し切断するのに最も適した位置及び姿勢を取らせることができる。そして、これに基づいて、該可動体に支持された把持部により、枝を把持して位置を固定し、切断装置により枝を切断することができる。さらに、切断装置は、前記把持部の開閉動に沿う面に対向して配置され、該面に沿う方向に揺動駆動されるので、把持部に把持された枝を横切る方向の回動動作で枝を切断することができる。さらに、切断の際、把持部による把持箇所より枝の先端側を切断装置により切断するようにすれば、切断した枝は、把持部に把持された状態となる。したがって、走行装置に結合した収納部等に作業装置をブーム機構により移動した後、把持部を開くようにすれば、切断した枝を所定の箇所に放出することができ、枝の片づけも容易になる。そして、切断後は、次の箇所まで走行装置を自走させればよい。したがって、電線や通信線に損傷を与えたり列車や自動車との接触が問題となるような或る程度径の太いものを含めた枝の確実な切り払いを、軌道や道路に沿って位置を変えながら確実に切り払うことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の本発明に係る枝切り走行装置は、前記ブーム機構が、前記旋回体から延びる起伏可能な基部アームと、該基部アームの先端から延び該基部アーム先端部に回動可能に接続された先端アームとを備え、該先端アームの先端部に前記可動体が取り付けられており、前記先端アームは前記基部アームの起伏面に沿って回動するように駆動される。したがって、基部アーム及び先端アームの２本のアームにより、作業装置を樹木の所望位置へより容易且つ確実に到達させることができる。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の本発明に係る枝切り走行装置は、前記可動体が、パワーショベル又はバックホーのバケットを備え、前記把持部は該バケットの開口縁における一方の側部に設けられ、前記切断装置は前記バケットの開口縁における他方の側部に設けられている。したがって、パワーショベル又はバックホー及びそのバケットを利用し、その所定箇所に前記把持部及び切断装置を設けることにより、容易に枝切り走行装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る枝切り走行装置を示している。この枝切り走行装置は、走行機構１の上に水平方向へ回動し得る旋回体２が搭載され、該旋回体から延びる起伏可能なブーム機構３を備え、該ブーム機構の先端に作業装置４が装着されたショベル型掘削機、具体的には、バックホーの構造を有している。
【００１６】
走行機構１は、レールＲ上を走行するための車輪１１と、キャタピラ１２とを備えており、車輪１１は図外の昇降装置により昇降可能となっている。そして、図示のように車輪１１を下降させた場合は、軌道のレール上を走行でき、車輪１１を上昇させた場合は、キャタピラ１２により地面や道路上を走行できる。走行のための動力源は、伝導装置の切換え手段により、走行に用いられる車輪１１及びキャタピラ１２のいずれかに伝達される。
【００１７】
旋回体２は、走行機構１のフレーム上に垂直軸回りに旋回可能に搭載されており、運転席２１、動力部２２及びブーム機構３が並設されている。
【００１８】
ブーム機構３は、旋回体２から延びる基部アーム３１と、該基部アームの先端から延び該基部アーム先端部に回動可能に接続された先端アーム３２とを備えている。基部アーム３１は、旋回体２に対し、上下方向に起伏可能に取り付けられており、動力部２２に接続された油圧シリンダ等により起伏駆動される。先端アーム３２は、油圧シリンダ３５及びリンク機構３６により基部アーム３１の起伏面に沿って回動するように駆動される。
【００１９】
先端アーム３２の先端部には、作業装置４が装着されている。作業装置４は、切り払うべき枝を把持して切断する作業を行なうために、以下のように構成されている。
【００２０】
先端アーム３２の先端には、リンク機構４１を介して軸転駆動部５０が接続され、該軸転駆動部に作動部６０が支持されている。図２から図５は、作業装置４における軸転駆動部５０及び作動部６０の詳細を示しており、図２は正面図、図３は平面図、図４は右側面図、図５は左側面図である。
【００２１】
軸転駆動部５０は、作業装置４において先端アーム３２の軸線回り（長手方向に沿う軸線の回り。以下同じ）の回転動作を生じさせるものであり（以下、この動作を軸転という）、先端アーム３２の軸線に略垂直方向に広がる板状をなす支持部５１と、該支持部に対し、先端アーム３２の軸線回りに回転動作を与える油圧モータ５２とを備えている。先端アーム３２の基端部には、油圧シリンダ４４が先端側へ延びるように装着されており（図１）、リンク機構４１は、油圧シリンダ４４のプランジャの端部と支持部５１との間に介在し、油圧シリンダ４４の作動により、支持部５１を基部アーム３１の起伏面に沿って回動させるように構成されている（以下、この動作を縦振りという）。これら油圧シリンダ４４，リンク機構４１等により、縦振り駆動部が構成されている。
【００２２】
図２に示すように、リンク機構４１の先端部には１対の突片４５が設けられ、支持部５１にも、これらに対応して１対の突片５３が設けられ、両突片４５、５３は、先端アーム３２の軸線に垂直に延びる軸５４を介して、結合されている。これにより、支持部５１は、リンク機構４１の先端部において軸５４回りに回動可能に支持されている（以下、この動作を横振りという）。そして、この回動を駆動するための横振り駆動部が、次のようにして構成されている。リンク機構４１の先端部には、突片４５の両側の位置に１対の油圧シリンダ５５が軸５５ａを介して回動可能に取り付けられており、そのプランジャの先端は軸５５ｂを介して支持部５１に接続されている。この構造により、油圧シリンダ５５を作動させることにより、支持部５１は、軸５４の回りに揺動（チルト）するように駆動されることとなる。
【００２３】
支持部５１は、後部プレート５１ａ、前部プレート５１ｂ、及びこれらの間に介在して両プレートを相互に回転可能に結合するベアリング部５１ｃを備えている。ベアリング部５１ｃは、前部プレート５１ｂに固着されたケーシングと、後部プレート５１ａに固着され該ケーシングに回転可能に支持された内歯リングギアとを備えている。また、後部プレート５１ａには、油圧モータ５２及び該油圧モータ５２と前記リングギアとを連動させるギアボックス５１ｄが取り付けられている。このように、後部プレート５１ａ、前部プレート５１ｂ、ベアリング部５１ｃ等はローテーターを構成しており、油圧モータ５２の回転は、ギアボックス５１ｄを介してベアリング部５１ｃに伝えられ、その内歯リングギアと共に前部プレート５１ｂが回転するようになっている。これにより、前部プレート５１ｂは、先端アーム３２先端部の軸線回りに回転（軸転）する。
【００２４】
支持部５１におけるブーム機構先端側（リンク機構４１とは反対側）には、作動部６０が設けられている。作動部６０は、支持部５１により回転可能に支持された可動体として、バケット６１を備えている。バケット６１は、前後端縁及び側縁が直線状とされた矩形の開口部を有する椀状をなし、その基端部は取り付けフレーム６２を介して支持部５１の前部プレート５１ｂに固着されている。したがって、油圧モータ５２により前部プレート５１ｂが回転すると、バケット６１もこれに伴って、先端アーム３２先端の軸線回りに回転（軸転）する。
【００２５】
バケット６１の一方の側部には把持部７０，他方の側部には切断装置８０が装着されている。把持部７０は、図４に示すように、バケット６１の側壁に軸７１により回動可能に取り付けられた把持レバー７２を備えている。把持レバー７２は、軸７１から相互にほぼ反対方向に延びる長尺部７２ａと短尺部７２ｂとを備え、長尺部７２ａはバケット６１側壁の開口側縁部６１ａに沿う方向に延びている。バケット６１の底部寄りには複動型油圧シリンダ７３の一端がピン７３ａにより結合され、そのプランジャの先端部は短尺部７２ｂの端部にピン７２ｃにより結合されている。この構成により、油圧シリンダ７３を作動させると、把持レバー７２が回動し、長尺部７２ａがバケット６１の側縁部６１ａに対して開閉動作をする。図４では、長尺部７２ａの閉鎖位置を実線、開放位置を二点鎖線で示している。また、シリンダ７３を作動させるための油圧回路には、アキュームレータ７４が設けられている。これにより、油圧シリンダ７３を作動させるポンプを停止しても把持レバー７２の位置が確実に保持される。
【００２６】
図５に示すように、切断装置８０は、この実施形態では、チェーンソー８１を備えている。チェーンソー８１は、支持レバー８２によりバケット６１上に装着されている。支持レバー８２は、バケット６１の側壁に軸８４により中央部を支持されて回動可能とされ、一方の端部にチェーンソー８１が取り付けられている。チェーンソー８１は、バケット６１側壁の開口側縁部にほぼ沿う方向に延びており、油圧モータ８２によりチェーンが周回駆動される。バケット６１の底部寄りには複動型油圧シリンダ８３の一端がピン８３ａにより結合され、そのプランジャの先端部は支持レバー８２の他方の端部にピン８２ａにより結合されている。この構成により、油圧シリンダ８３を作動させると、チェーンソー８１が軸８４の回りに回動する。チェーンソー８１の揺動範囲は、バケット６１の側縁部からバケット底部寄りへ後退した位置と、バケット６１から離反した前進位置とを取るように決められる。図５では、チェーンソー８１の後退位置を実線、前進位置を二点鎖線で示している。
【００２７】
上に説明した旋回体２の旋回、ブーム機構３の起伏動、バケット６１の軸転、縦振り、横振り、把持部７０の開閉動、切断装置８０の揺動、チェーンソー用油圧モータ８２のオン・オフ等の動作は、運転席２１の操作部で行なうことができるように設定されている。
【００２８】
この実施形態の枝切り走行装置は、次のようにして使用される。先ず、走行装置を軌道のレール上に載せ、ブーム機構３を格納した状態で、枝払いを行なう地点まで自走させる。切断すべき枝の下に到達したら、ブーム機構３を伸ばして切断すべき箇所に作業装置４を近づける。このとき、把持部７０の長尺部７２ａは開放位置、切断装置８０のチェーンソー８１は後退位置にしておく。そして、油圧シリンダ４４による縦振り、油圧シリンダ５５による横振り、油圧モータ５２による軸転を適宜用いることにより、バケット６１の位置調節を行ない、チェーンソー８１を枝の近くに位置させ、その枝の先端側を把持部７０の長尺部７２ａとバケット側縁部６１ａとの間に位置させる。この状態で、油圧シリンダ７３により長尺部７２ａを閉じると、枝が把持部７０に強固に保持される。このとき、油圧シリンダ７３を作動させるポンプを停止しても、アキュームレータ７４により把持レバー７２の位置が保たれ、枝の保持状態が維持される。そして、油圧モータ８２によりチェーンソー８１を駆動し、油圧シリンダ８３により前進位置へと移動させると、チェーンソー８１は枝を切断する。切断された枝は、把持部７０により把持されているので、ブーム機構３を作動させて、切断した枝を所定の箇所まで移動し、把持部７０を開いて枝を放出する。特に、走行装置に収納部等を接続しておけば、切断した枝をそこに投入することができ、枝の片づけが容易となる。切断後は、次の箇所まで走行装置を自走させればよい。
【００２９】
図６は、本発明の他の実施形態に掛かる枝切り走行装置を示している。この枝切り走行装置は、先の実施形態における切断装置として用いられていたチェーンソーをナイフ状カッターに置き換えたものである。図６において、先の実施形態と同一又は同種の部分については、同じ番号を付す。
【００３０】
この実施形態における切断装置９０は、バケット６１の側壁に設けられた軸９１に回動可能に支持されたカッター９２を備えている。カッター９２は、軸９１から相互にほぼ反対方向に延びる長尺のブレード９２ａと短尺の駆動片９２ｂとを備え、ブレード９２ａはバケット６１側壁の開口側縁部６１ａに沿う方向に延びている。ブレード９２ａは、図示のように、刃部がジグザグ状になっており、切断の際に枝が刃から逃げないようになっている。また、バケット６１の側壁にはブレード９２ａに対応して、同様のジグザグ状刃部を有する対向刃９３が固着されている。尤も、刃部の形状は、必要に応じて直線状、曲線状等とすることができ、切断は、図示のような２つの刃部の当接による他、２つの刃部による鋏み状の剪断で行なうようにすることもできる。また、切断動作時に、ブレード９２ａ及び対向刃９３のいずれか又は双方を、刃部に沿う方向に移動させるように駆動することにより、ブレード９２ａの回動動作に引き切り動作を加えて、切断をより効率化することもできる。
バケット６１の底部寄りには複動型油圧シリンダ９３の一端がピン９３ａにより結合され、そのプランジャの先端部は駆動片９２ｂの端部にピン９２ｃにより結合されている。この構成により、油圧シリンダ９３を作動させると、カッター９２が回動し、ブレード９２ａが対向刃９３に対して開閉動作をする。図６では、ブレード９２ａの閉鎖位置を実線、開放位置を二点鎖線で示している。
【００３１】
この実施形態の枝切り走行装置も基本的に先の実施形態のものと同様にして使用することができる。但し、切断装置９０は、予めブレード９２ａを開放位置にしておき、枝を把持部７０で保持した後、油圧シリンダ９３により閉鎖位置へとブレード９２ａを移動させて、枝を切断する。
【００３２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、可動体は、バケットを使用したものでなくてもよく、把持部と切断装置とを支持できるフレームで構成することもできる。ブーム機構は、基部アームと先端アームを備えたものの他、単一のアームや、伸縮機能のあるアームを備えたものとすることもできる。作業装置の操作は、走行装置の運転席に設けた操作部に代えて、或いはこれに加えて、有線又は無線の遠隔操作部を走行装置から分離して設けることにより、走行装置外で行なうようにすることもできる。ブーム機構、把持部、切断装置、軸転・縦振り・横振りの各駆動部等の駆動には、油圧の他、電動等、適宜の動力源を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る枝切り走行装置を軌道及び切断すべき枝と共に示す図である。
【図２】図１に示した枝切り走行装置の要部の正面図である。
【図３】図１に示した枝切り走行装置の要部の平面図である。
【図４】図１に示した枝切り走行装置の要部の左側面図である。
【図５】図１に示した枝切り走行装置の要部の右側面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る枝切り走行装置の要部の右側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  走行機構
２  旋回体
３  ブーム機構
４  作業装置
３１  基部アーム
３２  先端アーム
４１  リンク機構（縦振り駆動部）
４４  油圧シリンダ（縦振り駆動部）
５０  軸転駆動部
５２  油圧モータ（軸転駆動部）
５５  油圧シリンダ（横振り駆動部）
６１  バケット（可動体）
７０  把持部
８０、９０  切断装置
【図１】
2008133640.tif 000003
【図２】
2008133640.tif 000004
【図３】
2008133640.tif 000005
【図４】
2008133640.tif 000006
【図５】
2008133640.tif 000007
【図６】
2008133640.tif 000008