(57)【要約】【課題】林道開設現場の狭い場所で各種作業を行う多機能の作業装置を提供する。【解決手段】重機のブーム先端に連結する作業アームを、回転駆動ユニットを介して分割した後部アームと前部アームで構成する。作業アームの前部アーム先端に固定刃フレームと可動刃フレームからなる作業アタッチメントを取り付ける。重機ブームと作業アームの軸方向に沿って係着した複数の滑車に、ワイヤロープを掛け渡し、このワイヤロープをウインチで巻き取る巻き揚げ装置を設ける。  回転駆動ユニットは、円周壁面に複数の凹状球面を波形に形成した外筒部材と、外筒部材の内部に嵌まる円盤ブロックを有する内筒部材とを回転可能に抱合わせるとともに、円盤ブロックに、前記外筒部材の凹状球面に向けて出没する球体を嵌め入れた複数の油圧ピストンを放射状に配置する。作業アタッチメントの固定刃フレームに掘削バケット部を設ける。【選択図】    図１
2004182391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重機のブーム先端に軸支される後部アームに回転駆動ユニットを介して前部アームを結合し、後部アームとブーム間に設けた油圧シリンダで揺動される作業アームと；
作業アームの前記前部アーム先端に取り付けられた作業アタッチメントと；
重機ブームと作業アームの軸方向に沿って係着した複数の滑車に、ワイヤロープを掛け渡し、作業アームの前方へ引き出したワイヤロープをウインチで巻き取る巻き揚げ装置と；を具備することを特徴とする林道開設用多機能作業装置
【請求項２】
作業アームの回転駆動ユニットが、円周壁面に沿って複数の凹状球面を波形に連続形成した外筒部材と、中央部にこの外筒部材の内部に嵌まる円盤ブロックを有する内筒部材とを内外回転可能に抱合わせてなり、内筒部材の円盤ブロックに、前記外筒部材の凹状球面に向けて出没する球体を嵌め入れた複数の油圧ピストンを放射状に内臓させ、油圧ピストンで球体を凹状球面の傾斜面に押圧することにより、内筒部材と外筒部材を相対的に回転させる回転駆動装置であることを特徴とする請求項１記載の林道開設用多機能作業装置
【請求項３】
作業ームが、後部アームと前部アームの部材間の回転を規制する着脱自在の回転ロック手段を具備することをさらに特徴とする請求項２記載の林道開設用多機能作業装置
【請求項４】
作業アタッチメントが、作業アームの前記前部アーム先端に結合された固定刃フレームとこの固定刃フレームの基部側に揺動自在に軸支された可動刃フレームからなり、揺動駆動手段により前記可動刃フレームを固定刃フレーム側に開閉して破砕作業を行うアタッチメントであって、この作業アタッチメントの固定刃フレームが、底板フレームと左右側板に囲まれた掘削バケット部を一体に有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の林道開設用多機能作業装置
【発明の詳細な説明】
【００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は林道開設工事等に使用する作業装置に関し、詳細には、狭い場所で林道開設工事に伴う各種の作業を行うことができる作業装置に関する。
【００２】
【発明が解決しようとする課題】
林道を開設するにあたっては、開設予定地の立木を伐採した後、立ち木廻りの土砂の掘削、根株の掘り取り、引き上げ、破砕、地ならしなどのさまざまな作業が必要になる。
これらの作業をそれぞれ専用の作業機で行おうとすると作業機の調達や運搬でコスト高になり、また、立ち木廻りの狭い場所で作業をすることになるため、アタッチメントの向きを変えて作業をすることが困難になる。
【００３】
従って、本発明の目的は、狭い場所で林道開設に伴う各種の作業を行うことができる多機能の作業装置を提供することにある。
【００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の作業装置は、重機のブーム先端に軸支される後部アームに回転駆動ユニットを介して前部アームを結合し、後部アームとブーム間に設けた油圧シリンダで揺動される作業アームと；作業アームの前記前部アーム先端に取り付けられた作業アタッチメントと；重機ブームと作業アームの軸方向に沿って係着した複数の滑車に、ワイヤロープを掛け渡し、作業アームの前方へ引き出したワイヤロープをウインチで巻き取る巻き揚げ装置と；を具備することを特徴とする。
【００５】
作業アームの前記回転駆動ユニットは、好ましくは、円周壁面に沿って複数の凹状球面を波形に連続形成した外筒部材と、中央部にこの外筒部材の内部に嵌まる円盤ブロックを有する内筒部材とを内外回転可能に抱合わせるとともに、内筒部材の円盤ブロックに、前記外筒部材の凹状球面に向けて出没する球体を嵌め入れた複数の油圧ピストンを放射状に内臓させ、油圧ピストンで球体を凹状球面の傾斜面に押圧することにより、内筒部材と外筒部材を相対的に回転させる回転駆動機構で構成する。
【００６】
さらに、作業アームの後部アームと前部アームの部材間に、回転を規制する着脱自在の回転ロック手段を設けてもよい。
【００７】
作業アタッチメントは、好ましくは、作業アームの前記前部アーム先端に結合された固定刃フレームと、この固定刃フレームの基部側に揺動自在に軸支された可動刃フレームを有し、揺動駆動手段により前記可動刃フレームを固定刃フレーム側に開閉して破砕作業を行うアタッチメントに構成し、さらに、この作業アタッチメントの固定刃フレームに、底板フレームと左右側板に囲まれた掘削バケット部を一体に形成するのが望ましい。
【００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
バックホーなどの重機１は、一般に、運転席を有する旋回台２に油圧シリンダ３で上下揺動されるブーム４を備え、このブーム４の先端に軸着される作業アーム６を油圧シリンダ５で揺動操作するようになっている。
【００９】
本発明の多機能作業装置は、ブーム４の先端に軸着され、前記油圧シリンダ５で揺動される作業アーム６と、この作業アーム６の先端に取付けられ、揺動駆動手段７によって操作される作業機８などの作業アタッチメントと、重機ブーム４と作業アーム６の軸方向に沿って架設される巻き揚げ装置９を具備している。
【０１０】
作業アーム６は、ブーム４の先端に揺動可能に軸着され、前記油圧シリンダ５によって操作される後部アーム６ａと、この後部アーム６ａに回転駆動ユニット６ｂを介して連結された前部アーム６ｃからなり、油圧操作で作動する回転駆動ユニット６ｂによって、前部アーム６ｃが後部アーム６ａに対して回転するようになっている。
【０１１】
図の実施例の作業機８は作業アーム６の先端側にピン１０、１１で固定された固定刃フレーム８ａとこの固定刃フレーム８ａの基部付近にピン１２で揺動可能に軸支された略Ｌ字形の可動刃フレーム８ｂを有し、揺動駆動手段７によりこの可動刃フレーム８ｂを前記固定刃フレーム８ａに対して接近・離反する構成になっている。
固定刃フレーム８ａと可動刃フレーム８ｂは、長手方向（軸方向）の内側を凹状に湾曲させた略Ｌ字形のフレームからなり、凹状湾曲面を対向させた状態に組付けられている。
【０１２】
固定刃フレーム８ａと可動刃フレーム８ｂは左右一対の部材を結合した所定の横巾を有し、固定刃フレーム８ａはその先端側に受け盤１３を形成してあるとともに、可動刃フレーム８ｂの先端には固定刃フレーム８ａの受け盤１３に当接する切り刃１４を形成してある。
【０１３】
可動刃フレーム８ｂを揺動操作する揺動駆動手段７は、図の実施例では、作動アーム６の前部アーム６ｃ基部に一端を軸支した油圧シリンダ１５と、この油圧シリンダ１５のロッド先端と前記可動刃フレーム８ｂのステイ間に連結したリンク機構からなり、該リンク機構は、前記前部アーム６ｃの前記ピン１０に一側を軸支し、他側を前記油圧シリンダ１５のロッド先端に軸支したレバー１６と、このレバー１６と可動刃フレーム８ｂのステイ間に軸着したリンク１７で構成されている。
【０１４】
かくして、油圧シリンダ１５を伸縮させることにより、作業機８の可動刃フレーム８ｂが固定刃フレーム８ａに対して鎖線位置から実線位置へ開閉し、固定刃フレーム８ａの受け盤１３と可動刃フレーム８ｂの切り刃１４で切り株の切断、伐根、破砕等の作業をすることができるようになっている。
【０１５】
図の実施例の作業機８は、内側へ凹状に湾曲させた固定刃フレーム８ａの左右側面間に底板を設けるとともに、左右側面の内側に補助側板１８を一体に固定し、これにより固定刃フレーム８ａの腹部に、底板と補助側板に囲まれたバケット部が形成され、固定刃フレーム８ａにより、掘り起こし、埋め戻しなどの掘削作業ができるようになっている。
【０１６】
また、作業機８は固定刃フレーム８ａの背部に鳶口突起１９を一体に設け、切り株や材木の寄せ集めに利用できるようにしてある。
【０１７】
本発明の多機能作業装置に使用される作業アタッチメントは、図の実施例の作業機８に限定されるものではなく、回転式草木伐採機、掘削バケットその他各種の林道開設用アタッチメントを使用することができる。、
【０１８】
ブーム４には油圧モータなどで駆動されるワイヤウインチ２０が設けられており、このワイヤウインチ２０のワイヤロープ２１は好ましくは先端にフック２２を有し、ブーム４と作業アーム６の軸方向に設けた複数のスナッチブロック２３ａなどの滑車に掛け渡され、作業機８の前方へ引き出したワイヤロープ２１をワイヤウインチ２０で巻き取るようになっている。
なお、このスナッチブロック２３ａは、ブーム４及び作業アーム６に固定した掛け具２３ｂに着脱可能に係着する。
かくして、ワイヤウインチ２０、掛け具２３ｂ、スナッチブロック２３ａ及びワイヤロープ２１は全体として巻き揚げ装置９を構成し、切り出した材木や掘り起こした切り株などの処理材を巻き揚げて収集できるようにしてある。
【０１９】
作業機８は、立木根廻りの狭い場所で土砂の掘削、移動、根株の掘り取り、根株の粉砕、埋設、支障木の処理などのさまざまな作業を行うため、作業機８の向きを任意の方向に回転する必要がある。
本発明の装置は、重機を固定したまま作業機８の向きを３６０°回転できるようにするために、前記のように作業アーム６の途中に回転駆動ユニット６ｂを設け、先端の作業機８を前部アーム６ｃとともに後部アーム６ａに対して３６０°に正逆回転させることができるようにしてある。
【０２０】
図２は前部アーム６ｃを１８０°回転させた状態を示すもので、このように前部アーム６ｃを大きく回転させる場合は前部アーム６ｃのスナッチブロック２３を着脱式にして取外し、ワイヤロープ２１が作業アーム６に巻きつかないようにするのが望ましい。
【０２１】
図３及び図４は回転駆動ユニット６ｂの一実施例を示すもので、この回転駆動ユニット６ｂは、円周壁面に沿って複数の凹状球面２４を波形に連続形成した外筒部材２５と、中央部にこの外筒部材２５の内部に嵌まる円盤ブロック２６を一体に有する内筒部材２７とを内外抱合せで組付けたもので、内筒部材２７の円盤ブロック２６は、前記外筒部材２５の凹状球面２４に向けて出没する球体２８を嵌め入れた複数の油圧ピストン２９を放射状に配置した構成になり、油圧ピストン２９の球体２８を凹状球面２４の傾斜面に押圧することにより、外筒部材２５と内筒部材２７が相対的に回転する構造になっている。
【０２２】
内筒部材２７の円盤ブロック２６は、その中心部に、外筒部材２５と一体に回転し、且つ、外部油圧配管ブロック３０の特定の連結孔に連通する油圧ディストリビュータ３１が摺接可能に嵌装されている。
この油圧ディストリビュータ３１は外周壁に前記円盤ブロック２６の各々の油圧ピストン２９に対応する２系統の油路群（油圧供給路と油圧回収路）を形成してあり、油圧ピストン２９の球体２８が凹状球面２４の一側傾斜面に対向したときに油圧供給路から油圧ピストン２９に油圧が供給され、他方、球体２８が凹状球面２４の最深部から他側傾斜面に対向したときに油圧回収路から油圧が回収される構成になっている。
また、外筒部材２５の複数の凹状球面２４とこれに対向する円盤ブロック２６の油圧ピストン２９は、相互の位相角度を若干ずらせてあり、これにより、外筒部材２５と内筒部材２７が連続的に相対回転するようになっている。
【０２３】
なお、図３の符号３２、３３は、作業機８の油圧シリンダ１５を操作する油圧ホースのスイベルジョイントであって、このスイベルジョイント３２、３３はデストリビュータ３１の別系統の中心油路３４を介して外部油圧配管ブロック３０の油圧ホースジョイントに連通している。
【０２４】
作業アーム６は上記構造の回転駆動ユニット６ｂを構成する外筒部材２５と内筒部材２７の一方を後部アーム６ａに固着し、他方を前部アーム６ｃに固着することによって、前部アーム６ｃが後部アーム６ａに対して回転するようになっている。
【０２５】
図の実施例は作業アーム６に取り付ける作業機８として、固定刃フレーム８ａと可動刃フレーム８ｂを有する開閉式の作業機を例示したが、作業機は回転式樹木伐採機などの他の作業を使用することもできる。
【０２６】
作業アーム６は、作業中に前部アーム６ｃが回転しないようにロックする必要がある。この場合は、回転駆動ユニット６ｂの作動油圧をロックして回転を規制することもできるが、作動油圧をロックしても前部アーム６ｃに過大な回転外力が作用すると、回転ユニット６ｂを破壊させるおそれがあるので、好ましくは、図５のように、回転ユニット６ｂを挾む後部アーム６ａと前部アーム６ｃの各端部の張り出しフランジ３５、３６間に廻り止めピン３７を着脱自在に装着して回転をロックする。
この廻り止めピン３７は、図６に示すように、先端に抜け止め用の係止片３８を回転可能に軸着してある。
【０２７】
【発明の効果】
本発明の作業装置は樹木の伐採、切り株の掘り起こし、破砕、土砂の埋め戻し、材木や切り株の引き上げなど、林道開設工事に必要な多種の作業を１台の装置で共用できるので作業能率が著しく向上し、コストも大巾に削減することができる。
【０２８】
作業アームを回転可能にし、重機を位置固定したまま作業機の向きを自由に操作できるようにしたので樹木切り株廻りの細かい連続作業が可能になり使い勝手がよい。特に、図２のように、アームと平行の油圧シリンダを使用する作業機にあっては油圧シリンダや作業の取付方向を逆にするのはきわめて面倒な作業であったが本発明ではこの問題が簡単に解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による作業装置の側面図
【図２】本発明による作業装置の使用説明図
【図３】作業アーム回転駆動ユニットの縦断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図
【図５】本発明の他の実施例による作業装置の要部拡大側面図
【図６】図５の要部拡大断面図
【符号の説明】
１…重機
２…旋回台
３、５、１５…油圧シリンダ
４…ブーム
６…作業アーム
６ａ…後部アーム
６ｂ…回転駆動ユニット
６ｃ…前部アーム
７…揺動駆動手段
８…作業機
８ａ…固定刃フレーム
８ｂ…可動刃フレーム
９…巻き揚げ装置
１０、１１、１２…ピン
１３…受け盤
１４…切り刃
１６…レバー
１７…リンク
１８…補助側板
１９…鳶口突起
２０…ワイヤウインチ
２１…ワイヤロープ
２２…フック
２３…スナッチブロック
２４…凹状球面
２５…外筒部材
２６…円盤ブロック
２７…内筒部材
２８…球体
２９…油圧ピストン
３０…外部油圧配管ブロック
３１…油圧ディストリビュータ
３１、３２…スイベルジョイント
３４…中心油路
３５、３６…張り出しフランジ
３７…廻り止めピン
３８…係止片
【整理番号】ＰＡＳ００２―０２１
【図１】
2004182391.tif 000003
【図２】
2004182391.tif 000004
【図３】
2004182391.tif 000005
【図４】
2004182391.tif 000006
【図５】
2004182391.tif 000007
【図６】
2004182391.tif 000008