JPH0661189B2 - 木材の枝払方法および木材等の架線運搬装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば山林において伐採した木材を集材し
ながら枝を払落とすのに適する木材の枝払方法および木
材の架線運搬装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、傾斜地、谷、川、凹面部、木株や岩等が存在する
山林等において木材を集材するのには、伐採した木材の
枝をチェーン・ソー等の工具にて裁断し、その後一定場
所に集材していた。

この時、傾斜地等が存在する例えば山林において集材の
ために、木材を架線にて空中に吊上げ、運搬する方法と
して第７図に示すようなランニング・スカイライン方式
といわれる方法がある。

すなわち、モータ等の駆動により、同速に回転自在に例
えば台車上に設けた第１、第２の１組のウインチ部２′
Ａ，２′Ｂと、該ウインチ部２′Ａ，２′Ｂに捲揚可能
および繰出し可能に一端３ａ，４ａ側が捲回される上部
架線３および下部架線４と、立木３０等の一定高さに取
付けられて設置される方向変換用の定滑車３１介して前
記上部架線３の他端３ｂが固着された基枠部３２；該基
枠部３２の上部に回転自在に装着され前記上部架線３の
上側架線部３Ａに移動自在に載置される２個の移動滑車
３３，３３；木材Ｋ等の被搬送物を吊上可能に前記下部
架線４の他端４ｂ側に縛束するように前記基枠部３２の
下方に装着された吊滑車３４により形成される搬器３５
とから成る構造である。

なお３６，３７は前記上部架線３、または下部架線４の
一端が結着されて抜出しを防止する固定用のアンカー部
である。

そして木材Ｋ等を運搬するのには、先ずチェーン・ソー
等の工具によって枝を払った木材Ｋ等の所望の一端側
（鼻先）を前記下部架線４の一端４ｂに縛束する。その
後、一端３ａ，４ａ側が夫々捲回されて回転方向が異な
る第１、第２の１組のウインチ部２′Ａ，２′Ｂをモー
タ等により駆動することによりそのドラム素体１′，
１″を夫々回転して上部架線３および下部架線４を相反
する矢印イ，ロに示す方向に同速に繰出すとともに捲揚
げると、上部架線３の一端３ｂが結着された基枠部３２
を有する搬器３５が上部架線３の上側架線部３Ａに案内
されながら下部架線４の引張力を受けることにより移動
するので、この搬器３５の下方部に装設された吊滑車３
４に捲回される下部架線４の他端４ｂ（先端）により一
端（鼻先側）が結束された木材Ｋは傾斜地Ｈ等に沿って
空中に吊上げられながら所望の場所に運搬され、集材が
行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで第７図ないし第１１図に示す如く、所謂ランニ
ング・スカイラインといわれる従来の架線運搬方法は、
回転方向が異なる２本のワイヤー・ロープ（上部架線３
と下部架線４）を相反する方向に捲揚げたり、繰出した
りする１組のウインチ部２′Ａ，２′Ｂと、搬器３５と
から構成される小型で簡単な構造の装置であり、しかも
山野に植生されている立木３０等を利用して１本のロー
プ（下部架線４）によって木材Ｋを吊上げながら運搬す
るものであるので、傾斜地Ｈ、谷、川、凹面部、木株や
岩等の障害物が存在する林野等における狭い場所での木
材等の運搬に適した方法といえる。

しかしながら上記従来の方法を実施する場合に用いる架
線運搬装置は、上部架線３と下部架線４とを捲回するた
めの第１、第２のウインチ部２′Ａ，２′Ｂを形成する
ドラム素体１，１″は、第８図および第９図に示すよう
に単に左右の両端にフランジ１′ａ，１′ａを設けた略
円筒形のドラム素体１′に形成されたり、または第１０
図および第１１図に示すように外周の略中央部１″ａが
左右の外周部１″ｂよりも小径に形成された鼓形のドラ
ム素体１″を用いているので、上部架線３および下部架
線４を捲取ったり、あるいは繰出す時に、ドラム素体
１′，１″の軸長方向の内外では上部架線３および／ま
たは下部架線４のトルクが変化し、その移動スピードが
異なるので、上部架線３および／または下部架線４の捲
取りおよび繰出しの張力が変化する。また上部架線３お
よび下部架線４を巻取ったり、または繰出す際に規則的
に整列して巻取りおよび繰出しがなされず、いわゆる架
線相互が重なり合ったり、もぐりを生じて乱捲き状態に
なっていた。従って、上部架線３および下部架線４は、
緊張または弛みを生ずることにより木材Ｋの運搬途中に
おいてスムーズにではなく間欠的に移動したり、または
高低差を生ずるので、吊上げられる木材Ｋは、横揺れを
生じたり、あるいは荷崩れする等、危険を生じていた。

また従来、ランニング・スカイライン方式等によって山
野において木材を集材するのには、通常、チェーン・ソ
ー等の工具を用いて枝を切断して払落とした後に、木材
Ｋを運搬していたので、枝の払落工程から木材Ｋの集材
が終了するまでに多くの時間と労作とをがかかり、運搬
に要する作業能率が低くなるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり１つに
は、複数のドラム素体のうちの少なくとも１つが他のド
ラム素体に対して同一の設置面よりも僅かに交叉する面
方向に変位するように並設した繰出側の第１のウインチ
部と捲揚側の第２のウインチ部に一端側が捲回される上
部架線および下部架線を相反する方向に略同速に繰出し
て捲揚げる工程と、前記上部架線の他端に基枠部が結着
され、該上部架線の上側架線に移動滑車が載置されるこ
とにより吊下げられた搬器を移動自在にする工程と、前
記基枠部の下部に設けた吊滑車に他端側が捲回される前
記下部架線にて木材の根元側の吊上げ可能に運搬する工
程と、木材の移動方向に向いた刃体を有するカッタ・ユ
ニットを木材の外周に略定位置においてセット固定する
工程とから成り、前記上部架線および下部架線の繰出
し、捲揚げを略同調して行うことにより木材を前記搬器
を介して前記カッタ・ユニットに対して離反する軸長方
向に吊上げ移動しながら前記カッタ・ユニットにて枝を
払落とすという手段を採用し、運搬時の作業能率が効率
よく行なえる木材の枝払方法を提供するのにある。

またこの発明の２つ目としての木材等の架線運搬装置
は、相反する方向に略同速に回転自在に設けた繰出側の
第１のウインチ部と、捲揚側の第２のウインチ部と、該
ウインチ部に捲揚可能および繰出し可能に一端側が捲回
される上部架線および下部架線と、一定位置に設置され
る方向変換用の定滑車を介して前記上部架線の他端が固
着された基枠部；該基枠部の上部に回転可能に装着され
前記上部架線に移動自在に載置される複数個の移動滑
車；被運搬物としての木材を吊上可能に前記下部架線の
他端側が捲回され前記基枠部の下方に装着された吊滑車
により形成される搬器とから構成される木材等の架線運
搬装置において、前記第１のウインチ部と前記第２のウ
インチ部とは複数のドラム素体のうちの少なくとも１つ
が他のドラム素体に対し同一の設置面よりも僅かに交叉
する面方向に変位するように並設され、前記ドラム素体
の外周に前記上部架線または下部架線の内周面が密接可
能な溝を連続して形成し、木材の移動方向に向く刃体を
有するカッタ・ユニットを木材の外周にセット可能に前
記搬器に対して離反して略定位置に設けるという手段を
採用した。

〔実施例〕

以下第１図ないし第６図に従ってこの発明の特定発明と
しての木材の枝払方法につき、その一実施例の詳細を使
用する装置とともに説明する。

なおこの実施例において第７図ないし第１１図と同一部
分においては同一部分を示すものとする。

第２図および第３図において１は捲揚用および繰出用の
１組の前記ウインチ部２Ａ，２Ｂを形成するための全体
形状が略円筒状のドラム素体であり、このドラム素体１
はこの実施例においては２個を１対として上部架線３、
下部架線４の繰出し方向または捲揚げ方向に対して前後
に、または上下に並設することにより前記捲揚用および
繰出用の１組のウインチ部２Ａ，２Ｂを形成する。この
２個１組のドラム素対１，１；１，１の何れか１方、例
えば捲取側の後部、または繰出側の前部に設けたドラム
素体１，１は、他方のドラム素体１，１に対して同一の
設置面（例えば水平面）に対して交叉する方向面の（例
えば垂直面）に僅か、例えば５゜〜８゜の傾斜角度θ゜
をつけて配置される。このように一方のドラム素体１を
他方のドラム素体１に対して僅かな傾斜角度θ゜をもっ
て設置したのは、ドラム素体１，１の外周に設けた溝
５，５を上部架線３および下部架線４の移動方向に僅か
に変位することにより上部架線３または下部架線４との
巻取りと繰出しとを略同調した速度でスムーズに行い、
いわゆる架線の重なり合い、もぐり、乱捲きを防止する
ためである。

また２個１組のドラム素体１，１；１，１は例えば駆動
源としてのモータＭ、およびプーリ、ベルト等の適宜動
力伝達部品によってモータＭからの回転力を受動して回
転される。

５は並設される前記ドラム素体１，１；１，１の外周面
に対向して（方向が一致して）設けられて上部架線３、
または下部架線４が順次左右方向に隣接して捲回され、
収容される溝であり、この溝５はワイヤー・ロープとし
ての前記上部架線３と下部架線４との内周面の略１／３
程度が密接可能するように左右方向に適宜数個連続した
断面略半円形に形成される（第４図参照）。この実施例
においては６個程度の断面略半円形をした溝５が連続し
て形成されている。

第５図および第６図において６は山野において伐採した
木材Ｋを集材するために枝ｋを切断して払落とすための
カッタ・ユニットであり、このカッタ・ユニット６は例
えば木材Ｋを把持するために略中間部上方を軸７により
本体部８に開閉自在に枢着した略Ｃ字状の爪半体９Ａ，
９Ｂと、該爪半体９Ａ，９Ｂの上端部９Ａ_１，９Ｂ_１に
一端を軸１０によって枢着し他端を前記本体部８に設け
た縦長のガイド孔８ａに摺動自在に挿入される軸１１に
よって重合して枢着される１対のリンク１２，１２と、
前記軸１１にその下端が上下動自在に枢着されたシャッ
クル１３と、前記爪半体９Ａ，９Ｂの内周近傍の一側に
木材Ｋの移動方向（半径方向に対して直交する方向）に
向いて設けられた略半環状の刃体１４Ａ，１４Ｂとから
形成される。

第１図において１５は前記カッタ・ユニット６を例えば
立木１６に取付けるめのロープ、１７は定滑車である。

この特定発明に使用する装置の構成は以上の如き構成か
らなり、以下作用とともに特定発明の詳細を工程毎に説
明する。

先ず第１工程として、例えば山林等においてチェーン・
ソー等により伐採した木材Ｋの所望個所、例えば先端
（根元）側を搬器３５の下方部に設けた吊滑車３４に捲
回された下部架線４の一端４ｂ（先端）により縛束して
吊上げ状態に備える。

第２工程として第１、第２の１組のウインチ部２Ａ，２
ＢをモータＭを駆動することによって適宜数個（この実
施例においては２個）並設されたドラム素体１，１に一
端３ａ，４ａ側が捲回された上部架線３および下部架線
４を相反する矢印イ，ロの方向に同速に繰出すとともに
捲揚げる。

すなわち上部架線３を矢印イに示す方向にドラム素体
１，１から繰出し、また下部架線４を矢印ロに示す方向
にドラム素体１，１によって捲揚げる。

この時、第１および第２のウインチ部２Ａ，２Ｂのドラ
ム素体１，１；１，１の外周には第３図および第４図に
示すように、左右連続した断面半円形の溝５が例えば６
個、連続して形成されているので、上部架線３および下
部架線４は、この溝５に対して内周面の略１／３程度が
密接し、摩擦係数μが大きくなってスリップもなくなる
ことにより、順次、左右方向に捩れたり、順列が狂うこ
となく規則正しく溝５内に捲揚げれるか、または溝５か
ら繰出されて行く。

この時ドラム素体１，１は２個、１対で形成されている
ので、ドラム素体１が１個の場合よりも上部架線３およ
び下部架線４に対する接触距離が長くなるため、略対向
位置に存在する溝５，５に対する保持力がよくなる。こ
の時、例えば巻取側の後部、または繰出側の前部の一方
に位置するドラム素体１，１が他方に対して同一の設置
面（例えば水平面）に対して交叉する面（例えば垂直
面）側に約５゜〜８゜の僅かな傾斜角度θ゜に変位させ
ているため、１個の場合よりも捩れは一層、防止でき、
上部架線３および下部架線４を巻取ったり、繰出す時に
規則的に配列して捲取りおよび繰出しがなされず、いわ
ゆる架線相互の重なり合いを防止したり、もぐりを生ず
ることなく整列性も優れたものになる。しかも上部架線
３および下部架線４に対する摩擦係数μも大きくなるか
ら、上部架線３と下部架線４とのスリップがなくなって
繰出しおよび捲揚げは一層確実になる。

従って上部架線３および下部架線４のドラム素体１，
１；１，１に対するトルクが一定して移動スピードが一
定になるので、上部架線３および／または下部架線４の
捲揚時、または繰出し時の張力が一定し、緊張または緩
みは生じない。このため繰出側のウインチ部２Ａのドラ
ム素体１，１からの上部架線３と捲揚側のウインチ部２
Ｂのドラム素体１，１による捲揚げ量が略同調して行わ
れることにより、繰出側のウインチ部２Ａと捲揚側のウ
インチ部２ＢとのそれぞれのモータＭ，Ｍ間で一方のモ
ータＭの動力に有効に活用できるという馬力回生が行
え、動力を無駄なく効率的に発揮できる。

因みにこの実施例の第１、第２のウインチ部２Ａ，２Ｂ
を形成するドラム素体１，１；１，１の繰出し側の尻手
荷重ｆは次式（Ｉ）式によって算出される。

ここに、ｆ；尻手荷重（kg） Ｆ；張引荷重（kg） ｅ；自然荷重 ｎ；ワイヤーロープ巻付数 μ；摩擦係数 である。

上記（Ｉ）式にこの実施例におけるＦ（張引荷重）が10
00(kg)、ｎ（ワイヤーロープ巻付数）が６（回）である
とすると、本実施例でのドラム素体１，１；１，１の尻
手荷重ｆは３〜４（kg）程度にとなり例えば第８図ない
し第１１図に示す従来のドラム素体１′；１″の尻手荷
重ｆ＝７〜１１（Ｋｇ）よりも大幅に小さくなる。

第３工程として上部架線３が矢印イに示す方向に繰出さ
れて例えば立木３０取付けられた定滑車３１により搬器
３５の基枠部３２に固着された一端側が伸びるとともに
搬器３５の基枠部３２の下方に設けた吊滑車３４に捲回
された下部架線４は被運搬物としての木材Ｋを地上から
所望の高さｈだけ、吊り上げた状態で下部架線４は第２
のウインチ部２Ｂの並設されたドラム素体１，１に捲揚
げられるので、搬器３５は上部架線３の上側架線３Ａの
上に載置される移動滑車３３，３３を有する搬器３５は
捲揚げ側に移動され、木材Ｋは下部架線４によって根元
側が吊上げられた状態で傾斜地Ｈ、谷、川、凹面部、木
株や岩等の障害物にかかわらずに所望の場所まで運搬さ
れて行く。

この際、繰出用のウインチ部２Ａの上部架線３の繰出速
度が捲揚側のウインチ部２Ｂの下部架線４の捲揚げ速度
よりも速ければ、搬器３５の傾斜地Ｈ等の障害物に対す
る地上からの吊上高さを低くでき、反対に繰出用のウイ
ンチ部２Ａの上部架線３の繰出速度が捲揚用のウインチ
２Ｂの捲揚げ速度よりも遅ければ搬器３５の地上からの
吊上げ高さを高くできる。

この時、木材Ｋが伐採されたままで未だ枝ｋが幹に対し
て付いたままである場合には、吊上用の下部架線４が縛
束された木材Ｋの固定側とは反対側を例えば第１図に示
す如く立木１６にロープ１５にて搬器３５に離反して略
定位置に取付けられたカッタ・ユニット６の爪半体９
Ａ，９Ｂを開いた後に閉めることによってカッタ・ユニ
ット６を刃体１４Ａ，１４Ｂが木材Ｋの移動方向に向く
ようにセットする。

その後、前述のように第１および第２のウインチ部２
Ａ，２Ｂを駆動することによって上部架線３と下部架線
４とを矢印イ，ロに示す相反する方向に繰出すか、また
は捲揚げることによって木材Ｋを吊上げながら運搬して
移動すれば、木材Ｋの外周にセット固定されたカッタ・
ユニット６の刃体１４Ａ，１４Ｂにより枝ｋは運搬され
ながら切断されて払落とされる。しかも前述のように繰
出側のウインチ部２Ａの上部架線３の繰出速度と捲揚側
のウインチ部２Ｂの下部架線４の捲揚げ速度とを速くし
たり、遅くすることにより、定滑車３１に対する搬器３
５の地上からの吊上げ高さを高低調整し、木材Ｋのカッ
タ・ユニット６に対する運搬角度を緩急調整し、スムー
ズに枝払いを行う。

この際、前述のように捲揚側のウインチ部２Ａと繰出側
のウインチ部２ＢとのそれぞれのモータＭ，Ｍ間での一
方のモータＭの動力を他方のモータＭの動力に有効に活
用できるという馬力回生が行なえるので、木材Ｋに付い
ている枝の数が多かったり、または太いものであったと
してもカッタ・ユニット６による枝払いが迅速且つ確実
に行なえる。

木材Ｋを所定の場所まで運搬した後は、下部架線４を木
材Ｋから解放することにより、木材Ｋの運搬は終える。

搬器３５を元の位置に移動するのには、第１、第２のウ
インチ部２Ａ，２Ｂを駆動してドラム素体１，１；１，
１を前記操作とは反対方向に夫々相反する方向に回転さ
せて下部架線４を繰出し、上部架線３を捲揚げると、搬
器３５は傾斜されて張設された上部架線３の上側架線部
３Ａに沿って自重により降下し、元の位置に移動され
る。

なお上記実施例においては、第１、第２のウインチ部２
Ａ，２Ｂのドラム素体１を２個で１組としたが、勿論１
個であっても３個以上の複数個であっても良く、数の増
減は自由に行なえる。

また上記何れの実施例においても木材Ｋを運搬する場合
につき説明しているが、木材Ｋを運搬する場合に限ら
ず、その他の長尺物を運搬する場合にもこの発明は応用
できる。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明は、第１、第２のウインチ部を形成
するドラム素体の外周に断面半円形の溝を連続して形成
したので、上部架線または下部架線をドラム素体に対し
て繰出したり、捲揚げる時にトルクが一定し、移動スピ
ードが定速になるため、上部架線および／または下部架
線の繰出しおよび捲取りの張力が一定になり、緊張また
は緩みを生ぜず、木材の運搬が間欠的に移動したり、吊
上げ高さに高低差を生じて横揺れおよび縦揺れを生ずる
ことなく、スムーズに運搬できるとともに枝付の木材で
ある場合には、チェーン・ソー等の工具を用いることが
なく、搬器とは離反する立木等の略定位置に取付けら
れ、木材の移動方向に向いた刃体を有するカッタ・ユニ
ット内を木材等に潜らせながら移動することにより自動
的に枝払いが行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す側面図、 第２図は上記実施例を構成するウインチ部のドラム素体
を示す側面図、 第３図は同じく平面図、 第４図は上記ドラム素体の使用状態を示す拡大断面図、 第５図は上記発明を構成するカッタ・ユニットの使用状
態を示す一部切欠き背面図、 第６図は同じくその側面図、 第７図は従来の架線運搬方法としてのランニング・スカ
インを示す側面図、 第８図はウインチ部を構成する従来のドラム素体を示す
側面図、 第９図は同じくその平面図、 第１０図は他の従来のドラム素体を示す側面図、第１１
図は同じくその平面図である。 １……ドラム素体、２Ａ，２Ｂ……ウインチ部、３……
上部架線、４……下部架線、５……溝、６……カッタ・
ユニット、３１……定滑車、３２……基枠部、３３……
移動滑車、３４……吊滑車、３５……搬器、Ｋ……木
材、ｋ……枝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のドラム素体のうちの少なくとも１つ
   が他のドラム素体に対して同一の設置面よりも僅かに交
   叉する面方向に変位するように並設した繰出側の第１の
   ウインチ部と捲揚側の第２のウインチ部に一端側が捲回
   される上部架線および下部架線を相反する方向に略同速
   度に繰出して捲揚げる工程と、前記上部架線の他端に基
   枠部が結着され、該上部架線の上側架線に移動滑車が載
   置されることにより吊下げられた搬器を移動自在にする
   工程と、前記基枠部の下部に設けた吊滑車に他端側が捲
   回される前記下部架線にて木材の根元側を吊上げ可能に
   運搬する工程と、木材の移動方向に向いた刃体を有する
   カッタ・ユニットを木材の外周に略定位置においてセッ
   ト固定する工程とから成り、前記上部架線および下部架
   線の繰出し、捲揚げを略同調して行うことにより木材を
   前記搬器を介して前記カッタ・ユニットに対して離反す
   る軸長方向に吊上げ移動しながら前記カッタ・ユニット
   にて枝を払い落とすことを特徴とした木材の枝払方法。
2. 【請求項２】相反する方向に略同速に回転自在に設けた
   繰出側の第１のウインチ部と捲揚側の第２のウインチ部
   と、該ウインチ部に捲揚可能および繰出可能に一端側が
   捲回される上部架線および下部架線と、一定位置に設置
   される方向変換用の定滑車を介して前記上部架線の他端
   が固着された基枠部；該基枠部の上部に回転可能に装着
   され前記上部架線に移動自在に載置される複数個の移動
   滑車；被運搬物としての木材を吊上可能に前記下部架線
   の他端側が捲回され前記基枠部の下方に装着された吊滑
   車により形成される搬器とから構成される木材等の架線
   運搬装置において、前記第１のウインチ部と前記第２の
   ウインチ部とは複数のドラム素体のうちの少なくとも１
   つが他のドラム素体に対し同一の設置面よりも僅かに交
   叉する面方向に変位するように並設され、前記ドラム素
   体の外周に前記上部架線または下部架線の内周面が密接
   可能な溝を連続して形成し、木材の移動方向に向く刃体
   を有するカッタ・ユニットを木材の外周にセット可能に
   前記搬器に対して離反して略定位置に設けたことを特徴
   とする木材等の架線運搬装置。