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【発明の名称】 伐採装置および伐採装置用ユニット
【発明者】 【氏名】佐藤 雅浩

【氏名】渡辺 幸樹

【氏名】福澤 修一朗

【氏名】遠藤 雅博

【氏名】川井 邦義
【要約】 【課題】樹木の伐採、枝払いを、人が高所に登らずに行う。自走できる。

【解決手段】切断部１１、腕部１３、直線移動部１５、回転部１７、昇降部２１、台車部２３および遠隔操作部２５を具える。腕部は関節１３ｄ、１３ｅを有する。直線移動部は、腕部の根本部分１３ｃの軸線ｄと直交する第１の方向ｅに沿って、腕部および切断部を移動させる。回転部は、軸線ｄまたは該軸線に平行な軸ｆを回転軸として、腕部、切断部および直線移動部を回転させる。昇降部は、腕部、切断部、直線移動部および回転部を、一体で、上げ下げする。台車部は、腕部、切断部、直線移動部、回転部および昇降部を搭載していて、自身は旋回および自走できる。遠隔操作部は、切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、台車部、昇降部、回転部、直線移動部および関節のうちの必要な部署を遠隔操作する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され樹木を切断する刃を有する切断部と、前記腕部の根本部分の軸線と直交する第１の方向に沿って、前記腕部および前記切断部を一体で移動させる直線移動部と、前記腕部の根本部分の軸線または該軸線に平行な軸を回転軸として、前記腕部および前記切断部を一体で回転させる回転部と、前記腕部、切断部、直線移動部および回転部を一体で、地上から前記樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、前記腕部、切断部、直線移動部、回転部および昇降部を搭載していて、自身は旋回および自走可能な台車部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記台車部、昇降部、回転部、直線移動部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記直線移動部を動作させる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置。
【請求項２】 互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され樹木を切断する刃を有した切断部と、前記腕部の根本部分の軸線と直交する所定の軸を旋回中心として、前記腕部および前記切断部を一体で旋回させる旋回移動部と、前記腕部の根本部分の軸線または該軸線に平行な軸を回転軸として、前記腕部および前記切断部を一体で回転させる回転部と、前記腕部、切断部、旋回移動部および回転部を一体で、地上から前記樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、前記腕部、切断部、旋回移動部、回転部および昇降部を搭載していて、自身は旋回および自走可能な台車部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記台車部、昇降部、回転部、旋回移動部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記旋回移動部を動作させる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置。
【請求項３】 請求項１または２に記載の伐採装置において、前記腕部の根本部分の軸線の、地面に対する角度を調整する、角度調整部をさらに具えたことを特徴とする伐採装置。
【請求項４】 請求項１または３に記載の伐採装置において、前記直線移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記直線移動部が一体で回転する構成としてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項５】 請求項１または３に記載の伐採装置において、前記直線移動部は、前記腕部および切断部を移動させる速度を可変できるものであることを特徴とする伐採装置。
【請求項６】 請求項１、３または５に記載の伐採装置において、前記直線移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記直線移動部が一体で回転する構成とし、直線移動部についての前記第１の方向を、前記腕部の関節の回転軸と平行な方向としてあり、前記切断部として、チェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、前記腕部先端に取り付けてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項７】 請求項２または３に記載の伐採装置において、前記旋回移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記旋回移動部が一体で回転する構成としてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項８】 請求項２または３に記載の伐採装置において、前記旋回移動部は、前記腕部および切断部を旋回させる速度を可変できるものであることを特徴とする伐採装置。
【請求項９】 請求項２、３または８に記載の伐採装置において、前記旋回移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記旋回移動部が一体で回転する構成としてあり、旋回移動部における前記所定の軸を、前記腕部の根本部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該根本部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直な軸としてあり、前記切断部として、チェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、前記腕部先端に取り付けてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の伐採装置において、前記昇降部および台車部として、キャタピラ駆動の小型クレーン車を具えることを特徴とする伐採装置。
【請求項１１】 任意の昇降装置に取り付けられる伐採装置用ユニットであって、互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され樹木を切断する刃を有する切断部と、前記腕部の根本部分の軸線と直交する第１の方向に沿って、前記腕部および前記切断部を一体で移動させる直線移動部と、前記腕部の根本部分の軸線または該軸線に平行な軸を回転軸として、前記腕部および前記切断部を一体で回転させる回転部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記回転部、直線移動部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記直線移動部を動作させる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１２】 任意の昇降装置に取り付けられる伐採装置用ユニットであって、互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され樹木を切断する刃を有した切断部と、前記腕部の根本部分の軸線と直交する所定の軸を旋回中心として、前記腕部および前記切断部を一体で旋回させる旋回移動部と、前記腕部の根本部分の軸線または該軸線に平行な軸を回転軸として、前記腕部および前記切断部を一体で回転させる回転部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記、回転部、旋回移動部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記旋回移動部を動作させる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１３】 請求項１１または１２に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記腕部の根本部分の軸線の、地面に対する角度を調整する、角度調整部をさらに具えたことを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１４】 請求項１１または１３に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記直線移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記直線移動部が一体で回転する構成としてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１５】 請求項１１または１３に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記直線移動部は、前記腕部および切断部を移動させる速度を可変できるものであることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１６】 請求項１１、１３または１５に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記直線移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記直線移動部が一体で回転する構成とし、直線移動部についての前記第１の方向を、前記腕部の関節の回転軸と平行な方向としてあり、前記切断部として、チェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、前記腕部先端に取り付けてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１７】 請求項１２または１３に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記旋回移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記旋回移動部が一体で回転する構成としてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１８】 請求項１２または１３に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記旋回移動部は、前記腕部および切断部を旋回させる速度を可変できるものであることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項１９】 請求項１２、１３または１８に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記旋回移動部を前記回転部に搭載し、該回転部が動作する時は、前記切断部、前記腕部および前記旋回移動部が一体で回転する構成としてあり、旋回移動部における前記所定の軸を、前記腕部の根本部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該根本部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直な軸としてあり、前記切断部として、チェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、前記腕部先端に取り付けてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項２０】 互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され、樹木を切断する切断部を、前記腕部の先端部分の軸線を回転軸として回転させる動作および該軸線と直交する軸を旋回中心として旋回させる動作を独立に行わせる切断部制御部と、該切断部制御部に取り付けられた当該切断部と、前記腕部、切断部制御部および切断部を一体で、地上から前記樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、前記腕部、切断部制御部、切断部および昇降部を搭載していて、自身が旋回および自走可能な台車部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記台車部、昇降部、切断部制御部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記切断部制御部に前記旋回動作をさせる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置。
【請求項２１】 請求項２０に記載の伐採装置において、前記切断部制御部は、前記切断部を回転動作させるための第１の部分と、前記切断部を旋回動作させるための第２の部分を有し、かつ、該第１の部分に該第２の部分を搭載した構造としてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項２２】 請求項２０または２１に記載の伐採装置において、前記切断部としてチェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記切断部制御部の前記旋回中心軸と平行になるように、前記切断部制御部に取り付けてあることを特徴とする伐採装置。
【請求項２３】 請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の伐採装置において、前記昇降部および台車部として、キャタピラ駆動の小型クレーン車を具えたことを特徴とする伐採装置。
【請求項２４】 任意の昇降装置に取り付けられる伐採装置用ユニットであって、互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、該腕部先端に接続され、樹木を切断する切断部を、前記腕部の先端部分の軸線を回転軸として回転させる動作および該軸線と直交する軸を旋回中心として旋回させる動作を独立に行わせる切断部制御部と、該切断部制御部に取り付けられた当該切断部と、前記切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記切断部制御部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記切断部制御部に前記旋回動作をさせる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項２５】 請求項２４に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記切断部制御部は、前記切断部を回転動作させるための第１の部分と、前記切断部を旋回動作させるための第２の部分を有し、かつ、該第１の部分に該第２の部分を搭載した構造としてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【請求項２６】 請求項２４または２５に記載の伐採装置用ユニットにおいて、前記切断部としてチェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、前記切断部制御部の前記旋回中心軸と平行になるように、前記切断部制御部に取り付けてあることを特徴とする伐採装置用ユニット。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、伐採装置に関するものである。特に、架空送電線や該送電線の支持物に接近した樹木を、根本からではなく途中から伐採したり該樹木の枝払いをする際に用いて好適な、伐採装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】架空送電線やその支持物（以下、「送電線等」という）に接近した樹木を伐採する作業は、電力を安定供給するうえで欠かすことのできない作業である。この種の作業では、近年、送電線等を設置している土地の地権者の権利意識や、環境保護意識の高まりから、樹木を根本から伐採せずに、必要最低限の位置から伐採する方法、いわゆる中段切りおよび枝払い（以下、これらを「中段切り等」という）が主流になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の伐採装置は、主として林業用を中心に開発されている。そのため、ほとんどの伐採装置は、大径木の成木を根本から伐採する装置である。すなわち、樹木の根本に配置され、樹木をその根本から伐採する装置である（例えば、クラナブ社製の商品名、ＦＧＳ−２８型（新宮商行の林業機械カタログ）、玉置機械工業製の商品名、ハーベスターＴＭ−３５ｓ等）。
【０００４】また、枝払いのための装置も、例えば杉などの直進性に富む樹木に、該樹木を抱きかかえる様に取り付けられて、上昇しながら枝を払う装置である（例えばセイレイ工業（株）製の商品名ＡＢ３５０−Ｒ等）。
【０００５】このように、従来は、中段切り等に好適な伐採装置はなかった。そのため、従来は、人が梯子を使用して中段切り等を行っていたので、墜落や梯子の転倒などによる人身事故の危険が常にあった。
【０００６】また、中段切り等を希望する場所は山間部であることが多い。そのため、中段切り等に好適でかつ山間巡視路を自走できる伐採装置が望まれるが、そのような伐採装置は、従来なかった。
【０００７】この発明はこのような点に鑑みなされたものであり、従って、この発明の目的は、山間巡視路を自走できかつ人が高所に登ることなく中段切り等ができる伐採装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）そこで、この出願の第１の発明の伐採装置によれば、■互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、■この腕部先端に接続され樹木（枝の場合も含む。以下、各発明で同じ）を切断する刃を有する切断部と、■腕部の根本部分の軸線と直交する第１の方向に沿って、腕部および切断部を一体で移動させる直線移動部と、■腕部の根本部分の軸線または該軸線に平行な軸を回転軸として、腕部および切断部を一体で回転させる回転部と、■腕部、切断部、直線移動部および回転部を一体で、地上から樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、■腕部、切断部、直線移動部、回転部および昇降部を搭載していて、自身は旋回および自走可能な台車部と、■切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、記台車部、昇降部、回転部、直線移動部および腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記直線移動部を動作させる遠隔操作部を具えたことを特徴とする。
【０００９】この第１の発明の伐採装置によれば、腕部が所定の関節を持つ腕部となっているので、これら関節で腕部の各部（例えば後の実施形態でいう第１〜第３腕）の曲げ伸ばしを制御するのみで、切断部と樹木との距離調整と、切断部を樹木の周囲の任意の位置に回り込ませることの双方を、行うことができる（後に図２（Ｂ）、（Ｃ）を参照して詳述する。）。また、所定の回転部を具えているので、これを動作させることで、切断部の刃を、樹木を切断する方向に向かせることができる。そして、直線移動部を動作させることで、切断部の刃を樹木に切り込ませて、樹木を切断することができる。
【００１０】また、この第１の発明では、回転部を腕部より昇降部側に設けている。回転部を腕部の先端部に設け、さらにこの回転部に切断部を設けることによって、切断部のみを回転させて、切断部の刃の向きを調整する構成も考えられるが（後の第３の発明）、そうすると、腕部の先端部に回転部のための部材が増える。腕部の先端部に設ける部材が増えると、その分、腕部や関節に対する負荷が増えるので、腕部や関節を、大がかりなものにする必要が生じる。これに対して、この第１の発明では、上述の様に、回転部を腕部より昇降部側に設けているため、腕部に切断部を回転させるための部材を設けずに済むから、その分、腕部や関節の軽量化を図ることができる。
【００１１】また、この第１の発明では、昇降部によって、切断部、腕部、回転部および直線移動部を上げ下げでき、かつ、切断部、腕部、回転部、直線移動部および昇降部を遠隔操作部により遠隔操作できるので、人が高所に向かうことなく、中段切り等を行える。また、台車として、旋回かつ自走可能な台車を具えるので、伐採装置自体の移動が容易である。
【００１２】これらのことから、この第１の発明によれば、山間巡視路を自走できかつ人が高所に登ることなく中段切り等ができる伐採装置が実現される。
【００１３】また、この第１の発明の伐採装置は、関節、回転部、直線移動部という必要最低限の自由度調整機構で構成してある。そのため、伐採作業をする際の遠隔操作も単純な操作にできるので、使用し易い伐採装置が実現される。
【００１４】なお、この第１の発明を実施するに当たり、好ましくは、直線移動部を回転部に搭載し、かつ、直線移動部についての前記第１の方向を、腕部の関節の回転軸と平行な方向とし、かつ、切断部として、チェーンソーを具え、然も、チェーンソーは、その刃の回転軸が、腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの腕部先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、腕部先端に取り付けた構成とするのが良い。
【００１５】この好ましい構成であると、詳細は図１および図２を参照して後述するが、樹木の幹を切断する際は、例えば、回転部を９０度回転させてから直線移動部を動作させることで、目的の切断を行える。また、枝を切断するときは、関節を動作させて幹の周囲の目的の位置（裏側や側方の場合も含む）に切断部を移動させた後、直線移動部を動作させることで、目的の切断がを行える。すなわち、簡易な動作で中段切り等を実施できる。
【００１６】また、この第１の発明における、切断部、腕部、直線移動部および回転部と、これらを遠隔制御する遠隔制御部とからなるユニットを、任意の昇降装置に装着することによって、第１の発明の伐採装置を実現することが出来る。従って、該ユニットは、第１の発明の伐採装置を実現するためのユニットとして好ましい。
【００１７】（２）また、この出願の第２の発明の伐採装置によれば、■互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、■この腕部先端に接続され樹木を切断する刃を有した切断部と、■この腕部の根本部分の軸線と直交する所定の軸を旋回中心として、腕部および切断部を一体で旋回させる旋回移動部と、■腕部の根本部分の軸線またはこの軸線に平行な軸を回転軸として、腕部および切断部を一体で回転させる回転部と、■腕部、切断部、旋回移動部および回転部を一体で、地上から樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、■腕部、切断部、旋回移動部、回転部および昇降部を搭載していて、自身は旋回および自走可能な台車部と、■切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、前記台車部、昇降部、回転部、旋回移動部および前記腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は前記旋回移動部を動作させる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする。
【００１８】この第２の発明の伐採装置によれば、第１の発明の伐採装置の直線移動部の代わりに旋回移動部を具えた伐採装置が実現されるので、切断部の刃を樹木に切り込ませる方式が第１の発明とは異なる方式（すなわち旋回方式）の伐採装置が実現される。
【００１９】なお、この第２の発明を実施するに当たり、好ましくは、旋回移動部を回転部に搭載し、かつ、旋回移動部における前記所定の軸を、腕部の根本部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの該根本部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直な軸とし、かつ、切断部として、チェーンソーを具え、該チェーンソーは、その刃の回転軸が、腕部の先端部分の軸線と、前記少なくとも２つの関節のうちの腕部先端部分の関節の回転軸とを含む平面に垂直となるように、腕部先端に取り付けた構成とするのが良い。
【００２０】この好ましい構成であると、詳細は図３を参照して後述するが、樹木の幹を切断する際は、例えば回転部を９０度回転させてから旋回移動部を動作させることで、目的の切断を行える。また、枝を切断するときは、関節を動作させて幹の周囲の目的の位置に切断部を移動させた後、旋回移動部を動作させることで、目的の切断がを行える。すなわち、簡易な動作で中段切り等を実施できる。
【００２１】また、この第２の発明における、切断部、腕部、旋回移動部および回転部と、これらを遠隔制御する遠隔制御部とからなるユニットを、任意の昇降装置に装着することによって、第２の発明の伐採装置を実現することが出来る。従って、該ユニットは、第２の発明の伐採装置を実現するためのユニットとして好ましい。
【００２２】（３）また、この出願の第３の発明の伐採装置によれば、■互いに平行な別々の軸を回転軸とする少なくとも２つの関節を有した腕部と、■この腕部先端に接続され、樹木を切断する切断部を、腕部の先端部分の軸線を回転軸として回転させる動作およびこの軸線と直交する軸を旋回中心として旋回させる動作を独立に行わせる切断部制御部と、■切断部制御部に取り付けられた当該切断部と、■腕部、切断部制御部および切断部を一体で、地上から樹木の切断希望位置近傍の高さまで上げ、また、伐採作業終了後は地上まで下げる昇降部と、■腕部、切断部制御部、切断部および昇降部を搭載していて、自身が旋回および自走可能な台車部と、■切断部が樹木の伐採に好適な位置になるように、台車部、昇降部、切断部制御部および腕部の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は切断部制御部に前記旋回動作をさせる遠隔操作部とを具えたことを特徴とする。
【００２３】この第３の発明の伐採装置によれば、第１の発明や第２の発明で直線移動部や旋回移動部を設けていた代わりに、切断部の位置や切断部の切断時の刃の移動を実施する部分（すなわち切断部制御部）を腕部の先端部に具えた伐採装置を実現できる。この装置の場合、樹木や枝を実際に切断する際は切断部のみが移動する伐採装置であって、かつ、山間巡視路を自走でき然も人が高所に登ることなく中段切り等ができる伐採装置を実現できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの出願の各発明の伐採装置の実施の形態についてそれぞれ説明する。なお、説明に用いる各図は、この発明を理解できる程度に各構成成分の大きさ、形状、配置関係を概略的に示してあるにすぎない。また、各図において、同様な構成成分については、同一の番号や記号を付して示し、重複する説明を省略することもある。
【００２５】１．第１の実施の形態図１（Ａ）は、第１の発明の実施の形態の伐採装置１０を説明する側面図および、この伐採装置１０の一部の上面図を、併せて示した図である。また、図１（Ｂ）は、伐採装置１０の一部（図１（Ａ）のＰ部分）を拡大した図である。
【００２６】この伐採装置１０は、切断部１１、腕部１３、直線移動部１５、回転部１７、角度調整部１９、昇降部２１、台車部２３および遠隔操作部２５を具える。
【００２７】切断部１１は樹木の幹や枝を切断できる手段であれば任意の手段で構成できる。実用的な意味から、切断部１１をチェーンソーで構成するのが好ましい。切断部１１のオン・オフを、遠隔操作部２５により制御できる構成とする。
【００２８】また、腕部１３は、この実施の形態では、第１の腕１３ａ、第２の腕１３ｂおよび第３の腕１３ｃの３つの部分で構成してある。
【００２９】これら第１〜第３腕１３ａ〜１３ｃそれぞれは、任意の長さ（互いが同じでも、異なっても良い。）の、例えば断面が円形状または多角形状の棒状のものとできる。もちろん、各腕は、中空の棒状物、中実の棒状物いずれでも良い。或いは、棒状物ではなく、チャネル材（例えば断面が「コの字状」等の棒状物）であっても良い。第１〜第３の腕１３ａ〜１３ｃそれぞれを、中空物やチャネル状のものとすると、腕部１３を軽量化するうえで好ましい。これら第１〜第３腕１３ａ〜１３ｃそれぞれは、任意好適な材料、好ましくは金属により構成する。
【００３０】また、この腕部１３では、第１の腕１３ａと第２の腕１３ｂとを、第１の関節１３ｄで接続してあり、第２の腕１３ｂと第３の腕１３ｃとを第２の関節１３ｅで接続してある。
【００３１】第１の関節１３ｄは、軸ａ１を回転軸として、第１の腕１３ａを回転させることができ、第２の関節１３ｅは、軸ａ１に平行な別の軸ａ２を回転軸として、第２の腕１３ｂを回転させることが出来る。
【００３２】これら関節１３ｄ、１３ｅそれぞれは、従来公知の装置で構成出来る。例えば、第１の関節１３ｄを、回転手段、例えばモータ、好ましくは油圧モータ１３ｆを具えた装置とする。そして、この油圧モータ１３ｆの回転方向および回転角を、遠隔操作部２５（図２参照）により制御できるよう構成する。こうすることで、第１の腕１３ａを、軸ａ１を中心にして、右または左に任意の角度回転させることができる。また、第２の関節１３ｅを、回転手段、例えば油圧モータ１３ｇを具えた装置とする。そして、この油圧モータ１３ｇの回転方向および回転角を遠隔操作部２５により制御できるよう構成する。こうすることで、第２の腕１３ｂを、軸ａ２を中心にして、右または左に任意の角度回転させることができる。
【００３３】もちろん、腕部１３を４以上の部分とそれに応じた数の関節とで構成しても良い。ただし、腕部１３を３つの部分と２つの関節とで構成すると、樹木と切断部との距離調整および、樹木の周囲の任意の位置へ切断部を移動させることを、最小限の構成で実現できるので、好ましい。
【００３４】この腕部１３の先端、この場合第１の腕１３ａの先端に、上述の切断部１１としてのチェーンソー１１を取り付けてある。第１の腕１３ａにチェーンソー１１を取り付ける際に、チェーンソー１１の刃１１ａ（図１（Ｂ）参照）をいずれの方向に向かせるかは任意であるが、好ましくは、チェーンソー１１の刃１１ａの回転軸ｂ（図１（Ｂ）参照）が、腕部１３の先端部分（図１の例では第１の腕１３ａ）の軸線ｃ（図１（Ｂ）参照）と、少なくとも２つの関節１３ｄ，１３ｅのうちの腕部先端部分１３ａの関節１３ｄの回転軸ａ１とを含む平面（図１の例であれば図１の紙面）に垂直となるように、チェーンソー１１を、腕部１３先端に取り付けるのが良い。こうしておくと、軸ａ１またはこれと平行な軸に沿って腕部１３を移動させることで、刃１１ａの送り動作が行える。
【００３５】また、直線移動部１５は、腕部１３の根本部分の軸線、すなわち、この場合は第３の腕１３ｃの軸線ｄ（図１（Ａ）参照）と直交する第１の方向ｅ（図１（Ａ）参照）に沿って、腕部１３および切断部１１を一体で移動させるものである。この第１の方向は、腕部１３の根本部分の軸線ｄと直交する方向であれば任意とできる。しかし、直線移動部１５を回転部１７に搭載する構成とする場合は、この第１の方向は、腕部１３の関節１３ｄ、１３ｅの回転軸ａ１、ａ２に平行な方向とするのが良い。すなわち、直線移動部１５を、腕部１３の関節１３ｄ、１３ｅの回転軸ａ１、ａ２に平行な方向に沿って、腕部１３および切断部１１を一体で移動させるものとするのが良い。こうすると、上述の様に設定したチェーンソー１１の刃の向きと、直線移動部１５による腕部１３および切断部１１の移動方向とが一致する。そのため、後に図１および図２を参照して説明する様に、単純な操作で目的とする伐採を行える。
【００３６】この直線移動部１５は、腕部１３および切断部１１を第１の方向に移動できるものなら、任意の構造の装置で構成できる。例えば、直線移動部１５を、以下のような構造のものとすることができる。
【００３７】すなわち、腕部１３の根本部分（第３の腕１３ｃ）が固定される第１の部材１５ａと、この第１の部材１５ａが組み合わされ、該第１の部材１５ａの上記の第１の方向に沿う移動をガイドする第２の部材１５ｂと、第１の部材１５ａを第１の方向に沿って駆動する第３の部材１５ｃとで構成する。第１の部材１５ａとして、例えば、金属または樹脂またはプラスチックスまたは複合材料からなるスライド部材を用い、第２の部材１５ｂとして、例えば、前記スライド部材１５ａが組み合わされるレール部材を用い、第３の部材１５ｃとして、例えば、前記スライド部材１５ａに可動シャフトの先端が接続されている油圧シリンダを用いることが出来る。この直線移動部であれば、油圧シリンダ１５ｃのシャフトを伸縮させることで、スライド部材１５ａがレール部材１５ｂに沿って移動するので、上記の直線移動を実現できる。
【００３８】なお、この直線移動部１５は、腕部１３や切断部１１を移動させる速度を可変出来るものとするのが良い。こうすれば、例えば、切断部を樹木に近づけるための直線移動速度と、切断部を樹木に切り込ませるための動作の速度とを、違えることができる。一般に、切断部を樹木に切り込ませる速度は比較的低速であり、一方、切断部を樹木に近づける速度は速い方が作業効率が向上する。直線移動部１５が移動速度可変型であると、上記の作業毎で速度を違えることができる。
【００３９】また、回転部１７は、腕部１３の根本部分の軸線ｄまたは該軸線に平行な軸ｆ（図１（Ａ））参照）を回転軸として、腕部１３および切断部１１を一体で回転させるものである。ただし、この回転部１７に上記の直線移動部１５を搭載してしまい、腕部１３の根本部分の軸線ｄまたは該軸線に平行な軸ｆを回転軸として、切断部１１、腕部１３および直線移動部１５を一体で、回転させるのが好ましい。こうすると、直線移動部１５の移動方向と切断部１１の刃の向きとを合わせた状態のままで、腕部１３の根本部分の軸線ｄまたは該軸線に平行な軸ｆを回転軸として、切断部１１、腕部１３および直線移動部１５を一体で、回転させることができる。
【００４０】なお、腕部１３は直線移動部１５上を移動するので、腕部１３の根本部分の軸線ｄと回転部１７の回転軸ｆとが一致する場合もあれば、異なる場合もあることは、理解されたい。
【００４１】この回転部１７は、任意好適な回転手段、例えば、モータ、より具体的には油圧モータで構成出来る。このモータの回転方向および回転角度を遠隔操作部２５で制御することで、直線移動部１５、腕部１３および切断部１１を、一体で、腕部１３の根本部分の軸線ｄまたは該軸線に平行な軸ｆを回転軸として、右または左に任意の角度回転させることができる。
【００４２】また、角度調整部１９は、腕部１３の根本部分の軸線、この場合は第３の腕１３ｃの軸先ｄの、地面に対する角度を調整する。この角度調整部１９は、上記機能が得られるなら、任意の構成とすることができる（その一例は後の実施例で説明する。）。この角度調整部１９は、樹木の幹の切断面を鉛直線となるべく直交させるためのものである。このような目的がそれほど重要で無いなら、この角度調整部１９は必須というものではない。また、関節１３ｄおよび関節１３ｅにより、角度調整部１９を兼ねる構成としても良い。ただし、後に図６を参照して説明するが、この角度調整部１９に、直線移動部１５等を台車部２３に収納する際の直線移動部等の姿勢変更の機能を持たせるのが良い。これは、例えば、角度の変更幅を広くすればよい。こうすれば、直線移動部１５等を台車部２３に収納する際、これらをコンパクトに収納できるので、好ましい。
【００４３】また、昇降部２１は、切断部１１、腕部１３、直線移動部１５および回転部１７（角度調整部１９を設ける場合は該角度調整部１９）を、一体で、地面と樹木の伐採予定位置との間で、上げ下げする。この昇降部２１は、例えば、クレーンまたはジャッキ等、任意好適な装置で構成することができる。
【００４４】また、台車部２３は、切断部１１、腕部１３、直線移動部１５、回転部１７（角度調整部１９を設ける場合は該角度調整部１９）および昇降部２１を搭載していて、自身は旋回および自走するものである。この台車部はタイヤ駆動のもの、キャタピラ駆動のものいずれでも良いが、伐採装置１０が山間部での使用が多いことを考慮すると、キャタピラ駆動のものが好ましい。昇降部２１および台車部２３を、キャタピラ駆動のクレーン車で構成すれば、山間部の使用に耐える好適な伐採装置が簡易に得られる。
【００４５】また、遠隔操作部２５は、切断部１１が樹木の伐採に好適な位置になるように、台車部２３、昇降部２１（各度調整部１９を設ける場合は該角度調整部１９）、回転部１７、直線移動部１５および腕部１３の関節のうちの必要な部署を遠隔操作し、かつ、樹木切断時は直線移動部１５を動作させる。もちろん、切断部１１自体のオン・オフ動作も操作する。
【００４６】この遠隔操作部２５は、各構成成分１１〜２３の、オン（動作）・オフ（休止）制御、移動方向や回転方向の制御、移動距離や回転角度の制御を行う。この遠隔操作部２５は、各構成成分１１〜２３をオン・オフさせるスイッチ、各構成成分の移動方向や回転方向を切り換えるスイッチ等を具えた、公知の電気回路で構成すれば良い。また、この遠隔操作部２５は、切断部１１等の各構成成分との間をケーブルで接続して遠隔操作する場合、または、ワイヤレスで遠隔操作する場合何れでもよい。前者の方が、例えばコスト的には有利と考えられる。後者の方は、ケーブルが無い分、各構成成分の動作をスムースなものに出来ると考えられる。
【００４７】次に、この第１の発明の伐採装置の理解を深めるために、上述した伐採装置１０による伐採動作について、図１および図２を参照して説明する。なお、図２（Ａ）は、樹木３１の幹３３を、樹木３１の高さ方向の途中にて切断する様子を示した側面図である。また、図２（Ｂ）は、樹木３１の枝３５を切断する例であって、然も伐採装置から見て樹木の裏側の枝を切断する様子を示した図（上面図）である。また、図２（Ｃ）は、樹木近傍に伐採装置を固定した後に、関節１３ｄ、１３ｅにより、樹木と切断部１１との距離を調整できる旨を説明する図である。
【００４８】先ず、台車部２３を動作させて、中段切り等を行う対象の樹木近傍に伐採装置１０を移動する。そして、昇降部２１、腕部１３の関節１３ｄ、１３ｅなどを駆使して、切断部１１を樹木の切断位置近傍に位置させる。
【００４９】そして、幹３３を切断する場合、伐採装置１０の回転部１７（図１参照）により切断部１１、腕部１３および直線移動部１５を、図１の状態に対し、軸ｆを中心に９０度回転させる。なお、樹木に伐採装置が近づき過ぎていた場合等の、樹木と切断部１１との距離調整は、図２（Ｃ）の様に、関節１３ｄ、１３ｅにて第１〜第３の腕１３ａ〜１３ｃを適宜曲げることで、行うことができる。特に、後に図５を参照して説明する様に、台車部２３を安定脚２３ａで地面に固定してしまった後は、樹木と切断部との距離調整を台車部２３の移動により行えないので、この関節１３ｄ、１３ｅによる距離調整機能は有用である。また、切断面を鉛直線に対し垂直にしたい場合は、角度調整部１９およびまたは関節１３ｄ、１３ｅを適宜利用して調整できる。そして、直線移動部１５を動作させて、切断部１１を幹に切り込ませることで、幹３３を切断する。
【００５０】また、枝３５を切断する場合、関節１３ｄ、１３ｅを利用して切断部１１を切断希望の枝３５の位置に移動させる。そして、直線移動部１５を動作させて、切断部１１を枝３５に切り込ませることで、枝３５を切断する。
【００５１】なお、図２を参照して説明した切断動作例は一例に過ぎない。
【００５２】２．第２の実施の形態次に、第２の発明の伐採装置の実施の形態について説明する。図３は、第２の発明の実施の形態の伐採装置４０を説明する側面図および、この伐採装置４０の一部の上面図を、併せて示した図である。
【００５３】この伐採装置４０は、伐採装置１０に設けてあった直線移動部１５（図１参照）の代わりに、旋回移動部４１を具える。それ以外の構成は、伐採装置１０と同様にしてある。そこで、この相違点について主に説明する。
【００５４】旋回移動部４１は、腕部の根本部分の軸線（この実施の形態では第３の腕１３ｃの軸線ｄ）と直交する所定の軸ｇを旋回中心として、腕部１３および切断部１１を一体で旋回させる。この旋回移動部４１を、旋回手段、例えばモータ、より具体的には油圧モータで構成する。この油圧モータの回転シャフトに第３の腕１３ｃを、軸線ｄがこの回転シャフトに直交する様に、接続する。旋回移動部４１は、右旋回、左旋回を自在に切り換えることが可能で、かつ、旋回角度も任意に出来る構成とする。この旋回移動部の旋回方向や旋回角度を、遠隔操作部４７により制御する。
【００５５】また、この旋回移動部４１を回転部１７に搭載しておき、回転部１７を回転させることで、第３の腕１３ｃの軸線またはそれと平行な軸を回転軸として、切断部１１、腕部１３および旋回移動部４１が一体で回転する構成とするのが良い。第１の発明と同様な趣旨からである。
【００５６】また、この旋回移動部４１は、腕部１３や切断部１１を旋回させる速度を可変出来るものとするのが良い。こうすれば、例えば、切断部を樹木に近づけるための旋回動作の時の速度と、切断部を樹木に切り込ませるための旋回動作の速度とを、違えることができる。一般に、切断部１１を樹木に切り込ませる時の速度は比較的低速であり、一方、切断部を樹木に近づける速度は速い方が作業効率が向上する。旋回動作部４１が旋回速度可変型であると、上記の作業毎で速度を違えることができる。
【００５７】なお、昇降部４３、台車部４５および遠隔操作部４７それぞれは、基本的には、第１の発明の昇降部２１、台車部２３および遠隔操作部２５と同様な構成で良い。ただし、第１の発明で用いていた直線移動部１５の代わりに旋回移動部４１が、昇降対象、台車搭載対象および遠隔操作対象に加わる点で、第１の発明と相違する。
【００５８】この第２の発明の伐採装置４０では、樹木の実際の切断動作の際に、旋回動作部４１が使用されることを除いて、第１の発明の伐採装置１０と同様な動作（例えば図２を参照して説明した動作に準じた動作）で中段切り等を行うことができるので、伐採装置４０の動作の説明は省略する。
【００５９】３．第３の実施の形態次に、第３の発明の実施の形態について説明する。図４は、第３の発明の実施の形態の伐採装置５０を説明する側面図および、この伐採装置５０の一部の上面図を、併せて示した図である。
【００６０】この伐採装置５０は、伐採装置１０に設けてあった直線移動部１５および回転部１７（図１参照）を削除し、その代わりに、腕部１３の第３の腕１３ｃ（根本部分）を角度調整部１９に直接取り付ける。ただし、角度調整部１９を設けない場合は、第３の腕１３ｃを昇降部５３に直接取り付ける。また、切断部１１と、腕部１３の第１の腕１３ａとの間に、切断部制御部５１を具える。それ以外の構成は、伐採装置１０と同様にしてある。そこで、この相違点について主に説明する。
【００６１】この切断部制御部５１は、腕部先端（第１の腕１３ａの先端）に接続され、切断部１１を、腕部の先端部分の軸線ｈを回転軸として回転させる動作と、該軸線ｈと直交する軸ｉを旋回中心として旋回させる動作とを、独立に行わせるものである。
【００６２】この切断制御部５１を、切断部１１を上述の回転動作させるための第１の部分５１ａと、切断部１１を上述の旋回動作させるための第２の部分５１ｂとで構成し、かつ、第１の部分５１ａに第２の部分５１ｂを搭載した構造とするのが良い。こうすると、第１の部分５１ａの回転動作により、第２の部分５１ｂおよび切断部１１を一体で、軸線ｈを回転軸として回転させることができる。
【００６３】第１の部分５１ａおよび第２の部分５１ｂ各々は、好適な回転手段例えばモータ、より具体的には油圧モータで構成できる。例えば、第１の油圧モータの回転シャフトに、第２の油圧モータを、第１の油圧モータの回転シャフトに対して第２の油圧モータの回転シャフトが直交する様に、取り付ければ良い。
【００６４】また、切断部１１としてのチェーンソーは、その刃の回転軸（図１（Ｂ）中の軸ｂ）が、切断部制御部の前記旋回中心軸ｉ（図４参照）と平行になるように、切断部制御部５１の第２の部分５１ｂに取り付ければ良い。このようにチェーンソー１１を切断部制御部５１に取り付けると、切断部制御部５１が旋回動作したとき、切断部１１の刃の向きが旋回方向に一致する。
【００６５】なお、昇降部５３、台車部５５および遠隔操作部５７それぞれは、基本的には、第１の発明の昇降部２１、台車部２３および遠隔操作部２５と同様な構成で良い。ただし、第１の発明で用いていた直線移動部１５および回転部１７の代わりに切断部制御部５１が、昇降対象、台車搭載対象および遠隔操作対象に加わる点で、第１の発明と相違する。
【００６６】この第３の発明の伐採装置５０では、樹木の実際の切断動作の際に、切断部制御部５１が使用されることを除いて、第１の発明と同様な動作で中段切り等を行うことができるので、伐採装置５０の動作の説明は省略する。
【００６７】
【実施例】次に、第１の発明の伐採装置の実施例について説明する。図５は第１の発明の実施例の伐採装置６０の使用時の一つの状態を示した側面図である。また、図６は実施例の伐採装置６０であって、昇降部１９などを収納した状態の装置を示した側面図である。ただし、図５、図６いずれも、遠隔操作部の図示は省略してある。
【００６８】この実施例の伐採装置６０は、昇降部２１および台車部２３をキャタピラ駆動の小型クレーン車で構成してある。この実施例では、この小型クレ−ン車として、（株）新トーア製のカートクレーンを用いている。
【００６９】また、この実施例の伐採装置６０では、角度調整部１９を以下の様な構成としてある。すなわち、昇降部２１の先端部に、回転部１７を取り付けるための取り付け部１９ａを接続する。そして、この取り付け部１９ａにヒンジ機構１９ｂにより回転部１７の一部を取り付ける。また、取り付け部１９ａの、回転部１７を取り付けた部分から離れた位置に、油圧シリンダ１９ｃの本体部を取り付け、この油圧シリンダの可動シャフトの先端を回転部１７の一部であって、取り付け部１９ａと固定された部分とは別の部分に接続する。この角度調整部１９によれば、油圧シリンダの可動シャフトを伸縮させると、ヒンジ機構１９ｂを中心軸にして、回転部が移動するので、腕部１３ｃの地面に対する角度を調整することができる。また、この発明でいう角度調整部１９は、上記の角度調整の機能以外に、伐採動作終了後の昇降部２１や直線移動部１５等を台車部２３に収納する際に、直線移動部１５等をコンパクトに台車部２３に収納できるように、直線移動部１５等の角度を変更する機能も有している（図６参照）。
【００７０】この伐採装置６０では、伐採装置６０を使用しない場合や、伐採地への移動の際は、腕部１３の各腕１３ａ〜１３ｃを、関節を利用して最小寸法にたたみ、かつ、直線移動部１５等を角度調整部１９を利用してコンパクトな姿勢にたたみ、かつ、昇降部２１を台車部２３側にたたんで、伐採装置６０の各構成成分１１〜２１を台車部２３に収納した状態にできる（図６）。
【００７１】伐採作業に当たっては、台車部２３を動作させて、伐採予定の樹木の近傍に伐採装置６０を移動させる。そして、伐採装置６０を地面に対して安定化するために、安定脚２３ａを地面に張り出させる（図５）。また、台車部２３の旋回機能を用いて樹木に対する伐採装置６０の向きを調整することもできる。次に、昇降部２１、腕部１３の各関節１３ｄ、１３ｅを駆使して、切断部１１を樹木の切断位置近傍に移動させる（図５）。そして、実施の形態で説明した手順で幹や枝を切断する。
【００７２】伐採作業が終了したら上述した様な収納状態（図６）にする。
【００７３】
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この出願の第１の発明の伐採装置によれば、所定の、切断部、腕部、直線移動部、回転部、昇降部、台車部および遠隔操作部を具えている。また、第２の発明の伐採装置によれば、所定の、切断部、腕部、旋回移動部、回転部、昇降部、台車部および遠隔操作部を具えている。また、第３の発明の伐採装置によれば、所定の、切断部、切断部制御部、腕部、昇降部、台車部および遠隔操作部を具えている。
【００７４】従って、これら第１〜第３の発明によれば、山間巡視路を自走できかつ人が高所に登ることなく中段切り等ができる伐採装置を提供することができる。
【出願人】 【識別番号】０００２４１９５７
【氏名又は名称】北海道電力株式会社
【識別番号】０００１３０４５５
【氏名又は名称】株式会社サークル鉄工
【出願日】 平成１０年９月４日（１９９８．９．４）
【代理人】 【識別番号】１０００８５４１９
【弁理士】
【氏名又は名称】大垣 孝
【公開番号】 特開２０００−７８９３４（Ｐ２０００−７８９３４Ａ）
【公開日】 平成１２年３月２１日（２０００．３．２１）
【出願番号】 特願平１０−２５０８０１