(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023087833
(43)【公開日】2023-06-26
(54)【発明の名称】ハーベスタ装置
(51)【国際特許分類】
A01G 23/097 20060101AFI20230619BHJP
A01G 23/02 20060101ALI20230619BHJP
【ＦＩ】
A01G23/097
A01G23/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021202328
(22)【出願日】2021-12-14
(71)【出願人】
【識別番号】598099132
【氏名又は名称】松本システムエンジニアリング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100159846
【弁理士】
【氏名又は名称】藤木 尚
(72)【発明者】
【氏名】松本 良三
(57)【要約】
【課題】木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できると共に人件費を削減できるハーベスタ装置を提供する。
【解決手段】本発明のハーベスタ装置１は、第１油圧シリンダ８と、第１ブラケット１０と、第１ブラケットに取り付けられる第１駆動部１２と、第１駆動部の第１回動軸を中心に回動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６と、第２ブラケット１８と、第２ブラケットに取り付けられる第２駆動部２０と、第２駆動部の第２回動軸を中心に回動される第２送り機構２２と、を備え、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、第１油圧シリンダの作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダの作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように、変形可能な弾性外周部を備える。
【選択図】図５
【解決手段】本発明のハーベスタ装置１は、第１油圧シリンダ８と、第１ブラケット１０と、第１ブラケットに取り付けられる第１駆動部１２と、第１駆動部の第１回動軸を中心に回動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６と、第２ブラケット１８と、第２ブラケットに取り付けられる第２駆動部２０と、第２駆動部の第２回動軸を中心に回動される第２送り機構２２と、を備え、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、第１油圧シリンダの作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダの作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように、変形可能な弾性外周部を備える。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木材を送ることができると共に枝払いできるハーベスタ装置であって、
送る木材に沿って延びるハーベスタ本体と、
上記ハーベスタ本体から左右一方側に延びる第１油圧シリンダと、
上記第１油圧シリンダと接続され、上記第１油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第１ブラケットと、
上記第１ブラケットに取り付けられる第１駆動部と、
上記第１駆動部の第１回動軸を中心に回動される第１送り機構と、
上記ハーベスタ本体から左右他方側に延びる第２油圧シリンダと、
上記第２油圧シリンダと接続され、上記第２油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第２ブラケットと、
上記第２ブラケットに取り付けられる第２駆動部と、
上記第２駆動部の第２回動軸を中心に回動される第２送り機構と、
上記第１油圧シリンダ、上記第２油圧シリンダ、上記第１駆動部及び上記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、
上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、上記第１油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第１送り機構と、上記第２油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第２送り機構と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部を備える、ハーベスタ装置。
送る木材に沿って延びるハーベスタ本体と、
上記ハーベスタ本体から左右一方側に延びる第１油圧シリンダと、
上記第１油圧シリンダと接続され、上記第１油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第１ブラケットと、
上記第１ブラケットに取り付けられる第１駆動部と、
上記第１駆動部の第１回動軸を中心に回動される第１送り機構と、
上記ハーベスタ本体から左右他方側に延びる第２油圧シリンダと、
上記第２油圧シリンダと接続され、上記第２油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第２ブラケットと、
上記第２ブラケットに取り付けられる第２駆動部と、
上記第２駆動部の第２回動軸を中心に回動される第２送り機構と、
上記第１油圧シリンダ、上記第２油圧シリンダ、上記第１駆動部及び上記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、
上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、上記第１油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第１送り機構と、上記第２油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第２送り機構と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部を備える、ハーベスタ装置。
【請求項2】
上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、比較的平坦な上面を形成すると共に上記上面と側方側の外周面との間に角が湾曲されたコーナー部を形成している、請求項１に記載のハーベスタ装置。
【請求項3】
上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部には、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部が形成されている、請求項１又は２に記載のハーベスタ装置。
【請求項4】
上記第１油圧シリンダ及び上記第２油圧シリンダは、木材を上記第１送り機構と上記第２送り機構との間で挟持するときの上記第１送り機構及び上記第２送り機構のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように構成される、請求項１乃至３の何れか１項に記載のハーベスタ装置。
【請求項5】
さらに、上記第１送り機構及び上記第２送り機構により挟持される木材の周囲に配置されるカッターであって、木材が送られるときに木材の枝を払う上記カッターを備える、請求項１乃至４の何れか１項に記載のハーベスタ装置。
【請求項6】
さらに、木材を切断できる切断装置を備える、請求項１乃至５の何れか１項に記載のハーベスタ装置。
【請求項7】
上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、スパイクを備えている、請求項１乃至６の何れか１項に記載のハーベスタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハーベスタ装置に係り、特に、木材を送ることができると共に枝払いできるハーベスタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に示すように、木材を送ることができると共に枝払いできるハーベスタ装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－８８２２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このようなハーベスタ装置においては、通常比較的重量を有している木材を強力に狭持しながら送るため、全体が鉄製の剛体として形成される送りローラの外周に外側に向けて突出する多数の刃先（歯先）が設けられ、このような多数の刃先が木材の木肌に食い込むことにより木材を確実に前後に送るようになっていた。
【0005】
近年、木材は貴重な資源及び商品として着目され、木材の商品価値の向上も重要となってきている。本発明の発明者は、このようなハーベスタ装置において木材を送るときに、木材の木肌に従来の送りローラの刃先やスパイク等により歯跡等の跡や傷をつけ、木材の商品価値を落としてしまうという問題が生じることに新たに注目した。木材に跡や傷がつけば商品価値が落ちるだけでなく加工により傷部分を取り除く手間や加工により木材を利用できない部分がロスとなって生じる問題もある。このような新たな課題を解決するため、木材の商品価値を落とすことを抑制できるハーベスタ装置の研究を行った。
【0006】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、木肌に従来のスパイクや歯等により歯跡等の跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できるハーベスタ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】
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態は、木材を送ることができると共に枝払いできるハーベスタ装置であって、送る木材に沿って延びるハーベスタ本体と、上記ハーベスタ本体から左右一方側に延びる第１油圧シリンダと、上記第１油圧シリンダと接続され、上記第１油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第１ブラケットと、上記第１ブラケットに取り付けられる第１駆動部と、上記第１駆動部の第１回動軸を中心に回動される第１送り機構と、上記ハーベスタ本体から左右他方側に延びる第２油圧シリンダと、上記第２油圧シリンダと接続され、上記第２油圧シリンダによって内方又は外方に回動可能な第２ブラケットと、上記第２ブラケットに取り付けられる第２駆動部と、上記第２駆動部の第２回動軸を中心に回動される第２送り機構と、上記第１油圧シリンダ、上記第２油圧シリンダ、上記第１駆動部及び上記第２駆動部を制御する制御部と、を備え、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、上記第１油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第１送り機構と、上記第２油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第２送り機構と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように、変形可能な弾性外周部を備える。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、上記第１油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第１送り機構と、上記第２油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第２送り機構と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部を備える。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに木材を送るときに、木肌に跡や傷をつけること、例えば従来のスパイクや歯等により歯跡等の跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
また、本発明のハーベスタ装置を使わずに木材に傷等をつけないように枝払い等の加工をしようとする場合には、従来は人がチェーンソーを用いて作業することが必要となり、木材の枝払い、切断、搬送等の作業に対し約２０人の作業員が作業をする必要がある。本発明の一実施形態によるハーベスタ装置によれば、このような人員の人件費を例えばハーベスタ装置を操作する作業員１人程度まで削減でき、効率的且つより安全に作業を行うことができる。
また、例えば、木材の径（大きさ）に合わせて自動で上記第１送り機構及び上記第２送り機構による把持力を変化させて送ることにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が木材を送るときに木材が滑ることや上記第１送り機構及び上記第２送り機構が木材から脱輪することを抑制できる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、上記第１油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第１送り機構と、上記第２油圧シリンダの作動により内方に移動される上記第２送り機構と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部を備える。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに木材を送るときに、木肌に跡や傷をつけること、例えば従来のスパイクや歯等により歯跡等の跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
また、本発明のハーベスタ装置を使わずに木材に傷等をつけないように枝払い等の加工をしようとする場合には、従来は人がチェーンソーを用いて作業することが必要となり、木材の枝払い、切断、搬送等の作業に対し約２０人の作業員が作業をする必要がある。本発明の一実施形態によるハーベスタ装置によれば、このような人員の人件費を例えばハーベスタ装置を操作する作業員１人程度まで削減でき、効率的且つより安全に作業を行うことができる。
また、例えば、木材の径（大きさ）に合わせて自動で上記第１送り機構及び上記第２送り機構による把持力を変化させて送ることにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が木材を送るときに木材が滑ることや上記第１送り機構及び上記第２送り機構が木材から脱輪することを抑制できる。
【0008】
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、比較的平坦な上面を形成すると共に上記上面と側方側の外周面との間に角が湾曲されたコーナー部を形成している。
このように構成された本発木材を挟持するとき明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、比較的平坦な上面を形成すると共に上記上面と側方側の外周面との間に角が湾曲されたコーナー部を形成している。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに送るときに、上面の凹凸やコーナー部の角により木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
このように構成された本発木材を挟持するとき明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、比較的平坦な上面を形成すると共に上記上面と側方側の外周面との間に角が湾曲されたコーナー部を形成している。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに送るときに、上面の凹凸やコーナー部の角により木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【0009】
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部には、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部が形成されている。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部には、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部が形成されている。このように弾性外周部に溝部の凹凸が形成されていたとしても、比較的小さい高さの範囲内の溝部にとどまり、例えばゴムの弾性により、木肌に跡や傷をつけにくくでき、木材の商品価値を落とすことをより抑制できる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部には、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部が形成されている。このように弾性外周部に溝部の凹凸が形成されていたとしても、比較的小さい高さの範囲内の溝部にとどまり、例えばゴムの弾性により、木肌に跡や傷をつけにくくでき、木材の商品価値を落とすことをより抑制できる。
【0010】
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記第１油圧シリンダ及び上記第２油圧シリンダは、木材を上記第１送り機構と上記第２送り機構との間で挟持するときの上記第１送り機構及び上記第２送り機構のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように構成される。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１油圧シリンダ及び上記第２油圧シリンダは、木材を上記第１送り機構と上記第２送り機構との間で挟持するときの上記第１送り機構及び上記第２送り機構のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように構成される。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等を行う際にも木材を挟持できるとともに、木材を送る際に、このような比較的大きな力で木材を挟持したとしても木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１油圧シリンダ及び上記第２油圧シリンダは、木材を上記第１送り機構と上記第２送り機構との間で挟持するときの上記第１送り機構及び上記第２送り機構のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように構成される。これにより、上記第１送り機構及び上記第２送り機構が、枝払いや切断等を行う際にも木材を挟持できるとともに、木材を送る際に、このような比較的大きな力で木材を挟持したとしても木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【0011】
本発明の一実施形態において、好ましくは、さらに、上記第１送り機構及び上記第２送り機構により挟持される木材の周囲に配置されるカッターであって、木材が送られるときに木材の枝を払う上記カッターを備える。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材の枝払いを行うことができ、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材の枝払いを効率的に行うことができる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材の枝払いを行うことができ、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材の枝払いを効率的に行うことができる。
【0012】
本発明の一実施形態において、好ましくは、さらに、木材を切断できる切断装置を備える。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材を任意の位置で切断でき、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材を効率的に切り出し及び搬送できる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材を任意の位置で切断でき、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材を効率的に切り出し及び搬送できる。
【0013】
本発明の一実施形態において、好ましくは、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、スパイクを備えている。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、スパイクを備えている。これにより、弾性外周部にスパイクを備えることによりスパイクが弾性外周部の弾性により木材の凹凸に追従することで木肌に跡や傷をつけにくくしながら、木材を送る際に滑ることを抑制し、効率的に木材を送ることができる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、上記第１送り機構及び上記第２送り機構の上記弾性外周部は、スパイクを備えている。これにより、弾性外周部にスパイクを備えることによりスパイクが弾性外周部の弾性により木材の凹凸に追従することで木肌に跡や傷をつけにくくしながら、木材を送る際に滑ることを抑制し、効率的に木材を送ることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明のハーベスタ装置によれば、木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の斜視図である。
【図2】本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の正面図である。
【図7】本発明の第２実施形態によるハーベスタ装置の木材送りユニットの正面図である。
【図8】ハーベスタ装置の第１送り機構又は第２送り機構の変形例を示す正面図である。
【図9】ハーベスタ装置の第１送り機構又は第２送り機構の変形例を示す上面図である。
【0016】
以下、添付図面を参照して本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置について説明する。
図１は本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の斜視図であり、図２は本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の正面図であり、図３は図１のハーベスタ装置の木材送りユニットの正面図であり、図４は図１のハーベスタ装置の後側部分の底面図である。
図１は本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の斜視図であり、図２は本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置の正面図であり、図３は図１のハーベスタ装置の木材送りユニットの正面図であり、図４は図１のハーベスタ装置の後側部分の底面図である。
【0017】
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置１は、ハーベスタの木材送りユニット２と枝払いユニット４を備える。ハーベスタ装置１は、枝のついた木材を送ることができると共に木材を送りながら木材の枝を払う枝払いできる林業用ハーベスタ装置である。また、ハーベスタ装置１は、木材（木材の幹）を任意の位置で切断できる。ハーベスタ装置１は、木材を内側に抱きかかえるように把持した状態で送る木材に沿って延びるハーベスタ本体６を備える。
以下、本発明の第１実施形態における説明において、説明の便宜上、図１に示すように、ハーベスタ本体６の長手方向に沿ってハーベスタ本体６の正面側の方向を前側とし、長手方向に沿ってハーベスタ本体６の背面側の方向を後側とし、ハーベスタ本体６の正面側から見て右手側を右側とし、その左手側を左側とし、ハーベスタ本体６の木材を抱き抱えるように挟持する側を下側とし、その反対側を上側としている。
以下、本発明の第１実施形態における説明において、説明の便宜上、図１に示すように、ハーベスタ本体６の長手方向に沿ってハーベスタ本体６の正面側の方向を前側とし、長手方向に沿ってハーベスタ本体６の背面側の方向を後側とし、ハーベスタ本体６の正面側から見て右手側を右側とし、その左手側を左側とし、ハーベスタ本体６の木材を抱き抱えるように挟持する側を下側とし、その反対側を上側としている。
【0018】
図３に示すように、木材送りユニット２は、ハーベスタ本体６からから左右一方側に延びる第１油圧シリンダ８と、第１油圧シリンダ８と接続され、第１油圧シリンダ８によって内方又は外方に回動可能な第１ブラケット１０と、第１ブラケット１０に取り付けられる第１駆動部１２であって、第１送り機構１４を回転軸を中心に回転駆動させる第１駆動部１２と、第１駆動部１２の第１回動軸１３を中心に回動される第１送り機構１４と、ハーベスタ本体６から左右他方側に延びる第２油圧シリンダ１６と、第２油圧シリンダ１６と接続され、第２油圧シリンダ１６によって内方又は外方に回動可能な第２ブラケット１８と、第２ブラケット１８に取り付けられる第２駆動部２０であって、第２送り機構２２を回転軸を中心に回転駆動させる第２駆動部２０と、第２駆動部２０の第２回動軸２１を中心に回動される第２送り機構２２と、を備えている。
【0019】
木材送りユニット２は、第１油圧シリンダ８及び第２油圧シリンダ１６の作動により第１送り機構１４及び第２送り機構２２が外方に開いた状態と内方に閉じた状態との間で開閉するように制御される。
【0020】
ハーベスタ本体６は、木材に沿うように長手方向に延びる。ハーベスタ本体６は、取り付けアーム等を介してパワーショベルやクレーン等の建設用機械、例えば林業用機械のアームに取り付けられる。
【0021】
第１油圧シリンダ８は、ハーベスタ本体６から右側の横方向に延びている。第１油圧シリンダ８の基部は、ハーベスタ本体６に枢動可能に連結され、第１油圧シリンダ８の先端部は、ピボットピン９を介して第１ブラケット１０の上部に枢動可能に連結されている。よって、第１油圧シリンダ８が伸長するときに、第１ブラケット１０の下部が内側に向けて移動し、閉じた状態となる。
第１油圧シリンダ８は、木材を第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第１送り機構１４から木材に作用する力を、好ましくは８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲、より好ましくは８００ｋｇｆ～３０００ｋｇｆの範囲内の力とするような、比較的大きな油圧を生じさせるような比較的大きいシリンダ断面積のシリンダにより形成される。
第１油圧シリンダ８は、木材を第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第１送り機構１４から木材に作用する力を、好ましくは８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲、より好ましくは８００ｋｇｆ～３０００ｋｇｆの範囲内の力とするような、比較的大きな油圧を生じさせるような比較的大きいシリンダ断面積のシリンダにより形成される。
【0022】
第１ブラケット１０は、ピボットピン１１に枢動可能に連結されている。第１ブラケット１０の下部には、第１駆動部１２が固定され、第１ブラケット１０とともに第１駆動部１２及び第１送り機構１４が外方に開いた状態から内方に閉じた状態まで開閉移動できる。
【0023】
第１駆動部１２は、可逆式油圧モータ６０により構成される。第１駆動部１２の第１回動軸１３は、下方に向けて延びている。第１回動軸１３の下端に第１送り機構１４が取り付けられている。第１駆動部１２の第１回動軸１３の下面は円盤状に形成され、下面に環状に複数のネジ穴が形成されている。
【0024】
第１送り機構１４は、円筒状に形成され、その頂面、外周面及び底面がそれぞれほぼ平坦な面を形成している。第１送り機構１４は、木材を送る木材送りローラを構成している。第１送り機構１４は、第１回動軸１３に取り付けられ、第１回動軸１３とともに正逆回転可能に形成される。第１送り機構１４は、正面視で右側において水平方向に回動する回転体を形成する。第１送り機構１４は、内側の円形の取り付け部に複数のネジ穴が形成され、第１駆動部１２のネジ穴と第１送り機構１４のネジ穴とを通る複数のボルト１５により第１回動軸１３に固定されている。
【0025】
第２油圧シリンダ１６は、ハーベスタ本体６から左側の横方向に延びている。第２油圧シリンダ１６の基部は、ハーベスタ本体６に枢動可能に連結され、第２油圧シリンダ１６の先端部は、ピボットピン１７を介して第２ブラケット１８の上部に枢動可能に連結されている。よって、第２油圧シリンダ１６が伸長するときに、第２ブラケット１８の下部が内側に向けて移動し、閉じた状態となる。
第２油圧シリンダ１６は、木材を、第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第２送り機構２２から木材に作用する力を、好ましくは８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲、より好ましくは８００ｋｇｆ～３０００ｋｇｆの範囲内の力とするような、比較的大きな油圧を生じさせるような比較的大きいシリンダ断面積のシリンダにより形成される。
第２油圧シリンダ１６は、木材を、第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第２送り機構２２から木材に作用する力を、好ましくは８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲、より好ましくは８００ｋｇｆ～３０００ｋｇｆの範囲内の力とするような、比較的大きな油圧を生じさせるような比較的大きいシリンダ断面積のシリンダにより形成される。
【0026】
第２ブラケット１８は、ピボットピン１９に枢動可能に連結されている。第２ブラケット１８の下部には、第２駆動部２０が固定され、第２ブラケット１８とともに第２駆動部２０及び第２送り機構２２が外方に開いた状態から内方に閉じた状態まで開閉移動できる。
【0027】
第２駆動部２０は、可逆式油圧モータ６２により構成される。第２駆動部２０の第２回動軸２１は、下方に向けて延びている。第２回動軸２１の下端に第２送り機構２２が取り付けられている。第２駆動部２０の第２回動軸２１の下面は円盤状に形成され、下面に環状に複数のネジ穴が形成されている。
【0028】
第２送り機構２２は、円筒状に形成され、その頂面、外周面及び底面がそれぞれほぼ平坦な面を形成している。第２送り機構２２は、木材を送る木材送りローラを構成している。第２送り機構２２は、第２回動軸２１に取り付けられ、第２回動軸２１とともに正逆回転可能に形成される。第２送り機構２２は、正面視で左側において水平方向に回動する回転体を形成する。第２送り機構２２は、内側の円形の取り付け部に複数のネジ穴が形成され、第２駆動部２０のネジ穴と第２送り機構２２のネジ穴とを通る複数のボルト１５により第１回動軸１３に固定されている。
【0029】
ハーベスタ本体６は、さらに、ハーベスタ本体６に取り付けられ、内方又は外方に回動可能に操作されるクランプアーム２４と、切断操作にあたってスイングするように設けられている切断装置である動力チェーンソー２６と、ハーベスタ本体６の左右方向の中央部に設けられる中ローラ３０と、を備える。
【0030】
クランプアーム２４は、ハーベスタ本体６の上部から右側の側方側に延びる第１クランプアーム２４ａ、及び左側の側方側に延びる第２クランプアーム２４ｂを備える。クランプアーム２４は、左右の側方から下方に延びる爪状に形成されている。クランプアーム２４は、左右のクランプアームが閉じた状態で内側に木材を抱きかかえるようにして把持できるようになっている。クランプアーム２４は、油圧により開閉される。
【0031】
動力チェーンソー２６は、油圧モータ６４により駆動されるチェーンソーが駆動された状態で第１送り機構１４及び第２送り機構２２により挟持された（又は左右のクランプアーム２４により抱き抱えられた）木材Ｔに対しチェーンソーが垂直に移動することによって木材Ｔを任意の長さに切断できる。動力チェーンソー２６は、ハーベスタ装置１が伐採前の立木を抱き抱えている状態では、立木を切り倒すことができる。動力チェーンソー２６を駆動する油圧モータは、制御部５０と電気的に接続され、制御部５０により制御される。動力チェーンソー２６は、ケース２８内に配置されている。動力チェーンソー２６は、木材Ｔを任意の長さに切断できるようなカッター刃等の他の切断装置に変更されてもよい。
【0032】
中ローラ３０は、上面視でハーベスタ本体６の長手方向軸線上に配置される。中ローラ３０は、正面視で鼓形状に形成されている。中ローラ３０は、開閉操作される左右の第１送り機構１４及び第２送り機構２２と共動して木材のより円滑な送りを可能にするように構成されている。中ローラ３０は、第３駆動部３２及び第４駆動部３３により回転駆動されるようになっている。第３駆動部３２及び第４駆動部３３は、可逆式油圧モータにより構成される。第３駆動部３２及び第４駆動部３３の回転軸がそれぞれ中ローラ３０の内側まで延び、１つの回転体である中ローラ３０を回転させるようになっている。第３駆動部３２及び第４駆動部３３は互いに油圧的に同調し、同じ回転数で回転するようになっている。また、右側の第３駆動部３２は、第１駆動部１２と同じ第１油圧回路上に直列に設けられ、左側の第４駆動部３３は、第２駆動部２０と同じ第２油圧回路上に直列に設けられる。第１油圧回路と第２油圧回路とは１つの油圧回路から分岐した並列の油圧回路として構成されている。よって、これらの第３駆動部３２及び第４駆動部３３は、互いに油圧的に同調し、同じ回転数で回転するようになっている。よって、左右の送りローラ及び中央の中ローラが、木材に対して空回りしにくく、これらの回転で木材を巧く、確実に送ることができる。
【0033】
枝払いユニット４は、該ユニット本体に装着された固定上カッター４０と、左右に開閉するように操作され、それぞれサイドカッター４２ａ、４４ａを有するカッターアーム４２、４４を含む。固定上カッター４０、及びサイドカッター４２ａ、４４ａは、第１送り機構１４及び第２送り機構２２により挟持される木材Ｔの周囲に配置され、木材Ｔが送られるときに木材Ｔの枝を払うようになっている。
【0034】
ハーベスタ装置１は、さらに、第１油圧シリンダ８、第２油圧シリンダ１６、第１駆動部１２、第２駆動部２０、クランプアーム２４、動力チェーンソー２６等を制御する制御部５０と、を備えている。制御部５０は、油圧ポンプ（図示せず）を介して第１油圧シリンダ８及び第２油圧シリンダ１６のそれぞれを制御する。また、制御部５０は、油圧ポンプ（図示せず）や切換え弁（図示せず）を介して第１駆動部１２、第２駆動部２０及び中ローラ３０のそれぞれを制御する。
制御部５０は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、メモリ等に記録された所定の制御プログラムに基づいて第１送り機構１４及び第２送り機構２２による木材の挟持及び木材の送り等を実行するように接続された機器を制御する。制御部５０は、上述のような油圧ポンプ、動力チェーンソー２６等と電気的に接続されている。制御部５０は、例示として図１に示すようにハーベスタ本体６に図示されているが、ハーベスタ本体６の接続された建設用機械等の任意の場所に配置されてもよい。
制御部５０は、ＣＰＵ及びメモリ等を内蔵し、メモリ等に記録された所定の制御プログラムに基づいて第１送り機構１４及び第２送り機構２２による木材の挟持及び木材の送り等を実行するように接続された機器を制御する。制御部５０は、上述のような油圧ポンプ、動力チェーンソー２６等と電気的に接続されている。制御部５０は、例示として図１に示すようにハーベスタ本体６に図示されているが、ハーベスタ本体６の接続された建設用機械等の任意の場所に配置されてもよい。
【0035】
制御部５０が、木材を、第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第１送り機構１４及び第２送り機構２２のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように、第１油圧シリンダ８及び第２油圧シリンダ１６を油圧ポンプを介して制御するように構成されてもよい。
また、例えば、制御部５０が木材の径（大きさ）に合わせて自動で第１送り機構１４及び第２送り機構２２による把持力を上記範囲内例えば８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内で変化させて送ることができるようにされてもよい。このような場合には、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が木材を送るときに木材が滑ることや第１送り機構１４及び第２送り機構２２が木材から脱輪することを抑制できる。
また、例えば、制御部５０が木材の径（大きさ）に合わせて自動で第１送り機構１４及び第２送り機構２２による把持力を上記範囲内例えば８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内で変化させて送ることができるようにされてもよい。このような場合には、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が木材を送るときに木材が滑ることや第１送り機構１４及び第２送り機構２２が木材から脱輪することを抑制できる。
【0036】
次に、図５及び図６に示すように、第１送り機構１４及び第２送り機構２２について、より詳細に説明する。
第１送り機構１４は、外周に設けられた弾性外周部５２と、弾性外周部５２の内側のベース部５３と、ベース部５３のさらに内側の円筒状の支持構造体５８と、を備えている。第１送り機構１４は、ベース部５３及び弾性外周部５２により柔体としての弾性構造体を形成している。
第１送り機構１４は、外周に設けられた弾性外周部５２と、弾性外周部５２の内側のベース部５３と、ベース部５３のさらに内側の円筒状の支持構造体５８と、を備えている。第１送り機構１４は、ベース部５３及び弾性外周部５２により柔体としての弾性構造体を形成している。
【0037】
弾性外周部５２は、ゴム等の弾性部材により比較的厚い弾性層を形成し、変形可能に形成されている。弾性外周部５２は、木材より柔らかいゴム等の弾性部材により形成されるので、木材に傷をつけにくくできる。弾性外周部５２は、比較的平坦な上面５２ａ、比較的平坦な外周面５２ｂ、比較的平坦な底面５２ｃを形成している。弾性外周部５２は、上面５２ａ、外周面５２ｂ、底面５２ｃの最外面を形成し、第１送り機構１４の最外縁部を形成している。よって、弾性外周部５２の上面５２ａ、外周面５２ｂ、底面５２ｃのいずれの部分が木材に接触したとしても木肌に歯跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部５２は、さらに、上面５２ａと外周面５２ｂとの間、外周面５２ｂと底面５２ｃとの間に、角が湾曲されたコーナー部５２ｄを形成している。コーナー部５２ｄは上面視で環状に形成されている。弾性外周部５２のコーナー部５２ｄが円筒のショルダー部においても鋭角な突出部を形成しにくいので、木材に接触したとしても木肌に歯跡等の跡や傷をつけにくく形成されている。
【0038】
ベース部５３は、弾性外周部５２の内側に形成される弾性外周部５２を支持する基部層である。ベース部５３は、中実に形成され、弾性外周部５２の弾性部材と性質が異なる弾性部材層を形成している。ベース部５３は、弾性外周部５２が受ける圧力に応じて変形可能である。ベース部５３は、弾性外周部５２を補強するような弾性外周部５２より固い弾性部材である。なお、変形例としてベース部５３は、弾性外周部５２より柔らかいゴム等の弾性部材層と、弾性外周部５２より固いゴム等の弾性部材層との組み合わせにより形成されてもよい。また、さらなる変形例としてベース部５３は、弾性外周部５２より固い金属製のベースバンド等の支持構造により形成されてもよい。再び本実施形態に戻り、支持構造体５８は、円筒状に形成されるとともに、内側に円形の取り付け部を備えている。支持構造体５８は金属製である。支持構造体５８には、ベース部５３が取り付けられ、支持構造体５８とベース部５３及び弾性外周部５２とが一体として回転するようになっている。ベース部５３が弾性外周部５２を支持することにより、ベース部５３が比較的固く力を伝達しやすいため、弾性外周部５２の変形を可能としつつも弾性外周部５２から木材に作用する力を増大させやすくできる。よって、弾性外周部５２が木材を挟持する力をより増大させやすくできる。
【0039】
第１送り機構１４の上面５２ａから底面５２ｃまでの高さは５０ｍｍ～４００ｍｍの範囲内の高さである。第１送り機構１４の直径は３００ｍｍ～８００ｍｍの範囲内の直径である。
【0040】
第２送り機構２２も、外周に設けられた弾性外周部５４と、弾性外周部５４の内側のベース部５５を備えている。第２送り機構２２は、ベース部５５及び弾性外周部５４により柔体としての弾性構造体を形成している。
弾性外周部５４は、ゴム等の弾性部材により比較的厚い弾性層を形成し、変形可能に形成されている。弾性外周部５４は、木材より柔らかいゴム等の弾性部材により形成されるので、木材に傷をつけにくくできる。弾性外周部５４は、比較的平坦な上面５４ａ、比較的平坦な外周面５４ｂ、比較的平坦な底面５４ｃを形成している。弾性外周部５４は、上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃの最外面を形成し、第２送り機構２２の最外縁部を形成している。よって、弾性外周部５４の上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃのいずれの部分が木材に接触したとしても木肌に歯跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部５４は、さらに、上面５４ａと外周面５４ｂとの間、外周面５４ｂと底面５４ｃとの間に、角が湾曲されたコーナー部５４ｄを形成している。コーナー部５４ｄは上面視で環状に形成されている。弾性外周部５４のコーナー部５４ｄが、円筒のショルダー部においても鋭角な突出部を形成しにくいので、木材に接触したとしても木肌に歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくく形成されている。
弾性外周部５４は、ゴム等の弾性部材により比較的厚い弾性層を形成し、変形可能に形成されている。弾性外周部５４は、木材より柔らかいゴム等の弾性部材により形成されるので、木材に傷をつけにくくできる。弾性外周部５４は、比較的平坦な上面５４ａ、比較的平坦な外周面５４ｂ、比較的平坦な底面５４ｃを形成している。弾性外周部５４は、上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃの最外面を形成し、第２送り機構２２の最外縁部を形成している。よって、弾性外周部５４の上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃのいずれの部分が木材に接触したとしても木肌に歯跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部５４は、さらに、上面５４ａと外周面５４ｂとの間、外周面５４ｂと底面５４ｃとの間に、角が湾曲されたコーナー部５４ｄを形成している。コーナー部５４ｄは上面視で環状に形成されている。弾性外周部５４のコーナー部５４ｄが、円筒のショルダー部においても鋭角な突出部を形成しにくいので、木材に接触したとしても木肌に歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくく形成されている。
【0041】
ベース部５５は、弾性外周部５４の内側に形成されるとともに、弾性外周部５２を支持する基部層である。ベース部５５は、中実に形成され、弾性外周部５４の弾性部材と性質が異なる弾性部材層を形成している。ベース部５５は、弾性外周部５４が受ける圧力に応じて変形可能である。ベース部５５は、弾性外周部５４を補強するような弾性外周部５４より固い弾性部材である。なお、変形例としてベース部５５は、弾性外周部５４より柔らかいゴム等の弾性部材層と、弾性外周部５４より固いゴム等の弾性部材層との組み合わせにより形成されてもよい。また、さらなる変形例としてベース部５５は、弾性外周部５４より固い金属製のベースバンド等の支持構造により形成されてもよい。再び本実施形態に戻り、支持構造体５９は、円筒状に形成されるとともに、内側に円形の取り付け部を備えている。支持構造体５９は金属製である。支持構造体５９には、ベース部５５が取り付けられ、支持構造体５９とベース部５５及び弾性外周部５４とが一体として回転するようになっている。第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、例えばソリッドタイヤを利用して形成されてもよい。ベース部５５が弾性外周部５２を支持することにより、ベース部５５が比較的固く力を伝達しやすいため、弾性外周部５４の変形を可能としつつも弾性外周部５４から木材に作用する力を増大させやすくできる。よって、弾性外周部５４が木材を挟持する力をより増大させやすくできる。
【0042】
第２送り機構２２の上面５４ａから底面５４ｃまでの高さは５０ｍｍ～４００ｍｍの範囲内の高さである。第２送り機構２２の直径は３００ｍｍ～８００ｍｍの範囲内の直径である。第２送り機構２２は、第１送り機構１４と同じ大きさに形成され、ハーベスタ本体６に対して対称の位置に配置されている。
【0043】
弾性外周部５２の上面５２ａ、外周面５２ｂ、底面５２ｃには、それぞれ、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部５２ｅが形成されている。なお、弾性外周部５２に溝部５２ｅが形成されていなくてもよい。弾性外周部５４の上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃには、それぞれ、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部５４ｅが形成されている。弾性外周部５４に溝部５４ｅが形成されていなくてもよい。従って、弾性外周部５２及び弾性外周部５４に溝部の凹凸が形成されていたとしても、比較的小さな高さの溝部にとどまり、外面の大部分（例えば半分以上）はほぼ平坦な面を形成している。これにより、弾性外周部５２及び弾性外周部５４が木材に比較的大きな力で押し付けられたとしても木材の木肌に凹凸等による跡、溝、傷等をつけにくくなっている。
【0044】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第１実施形態によるハーベスタ装置１の動作について説明する。
林業用機械のアームに取り付けられたハーベスタ本体６が木材に沿うように配置される。このとき、第１油圧シリンダ８、第２油圧シリンダ１６は駆動されておらず、第１ブラケット１０及び第２ブラケット１８は開いた状態であり、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、それぞれハーベスタ本体６の側方側で開いた状態で配置されている。
次に、制御部５０が第１油圧シリンダ８、第２油圧シリンダ１６を駆動させ、第１ブラケット１０及び第２ブラケット１８の下部が内側に向けて回動され、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、内方側に向けて閉じた状態とされる。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２の間に位置する木材が第１送り機構１４及び第２送り機構２２により挟持された（把持された）状態となる。木材は第１送り機構１４及び第２送り機構２２に加えて中ローラ３０によっても上部を支持され、より安定的に支持される。このようにして、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、例えば直径５０ｍｍ～７００ｍｍの範囲内の太さの木材を挟持できる。
林業用機械のアームに取り付けられたハーベスタ本体６が木材に沿うように配置される。このとき、第１油圧シリンダ８、第２油圧シリンダ１６は駆動されておらず、第１ブラケット１０及び第２ブラケット１８は開いた状態であり、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、それぞれハーベスタ本体６の側方側で開いた状態で配置されている。
次に、制御部５０が第１油圧シリンダ８、第２油圧シリンダ１６を駆動させ、第１ブラケット１０及び第２ブラケット１８の下部が内側に向けて回動され、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、内方側に向けて閉じた状態とされる。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２の間に位置する木材が第１送り機構１４及び第２送り機構２２により挟持された（把持された）状態となる。木材は第１送り機構１４及び第２送り機構２２に加えて中ローラ３０によっても上部を支持され、より安定的に支持される。このようにして、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、例えば直径５０ｍｍ～７００ｍｍの範囲内の太さの木材を挟持できる。
【0045】
図５に示すように、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、比較的大きな大径の木材を挟持できる。第１送り機構１４は、弾性外周部５２を備え、第２送り機構２２も、弾性外周部５４を備えるので、第１油圧シリンダ８の作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６の作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材Ｔを比較的強力に挟持するとともに木材Ｔを送るときに、油圧による比較的大きな把持力であっても木肌Ｔａに歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくくできる。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）は、木材Ｔの木肌Ｔａの表面形状に沿って変形され、表面に沿う湾曲面を形成でき、木材Ｔの木肌Ｔａの内側に食い込む歯跡等の跡、溝、傷等を形成しにくくなっている。
また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）の内側の空気室５３（又は空気室５５）内の空気層の形状も変形可能であるので、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が柔軟な形状に変化し、木材Ｔを傷つけにくくできる。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）がやや広がるように接触面が増大されるので、木材Ｔをより安定的に挟持するとともに前後に送ることができる。
また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）の内側の空気室５３（又は空気室５５）内の空気層の形状も変形可能であるので、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が柔軟な形状に変化し、木材Ｔを傷つけにくくできる。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）がやや広がるように接触面が増大されるので、木材Ｔをより安定的に挟持するとともに前後に送ることができる。
【0046】
本実施形態によるハーベスタ装置１によれば、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、比較的大きな重量（例えば１トンの重量）を有している木材を挟持すると共に前後に送ることができる。木材と第１送り機構１４又は第２送り機構２２との間の摩擦力と、第１送り機構１４又は第２送り機構２２から木材にかかる力との比率は、摩擦係数μで表すことができる。木材の表面の水が氷るような状況下ではμは約０．３、木材の表面が水で濡れている状況下ではμは約０．４～０．６、木材の表面が乾いている状況下ではμは約０．８である。よって、木材の重量をμの値で割り、さらに木材の自重を控除することにより、摩擦力を生じさせるために第１送り機構１４及び第２送り機構２２から木材に作用する力を求めることができる。木材の重量が１トンであるとしたとき、重量１トン／μである０．３＝約３．３トン、約３．３トン－重量１トン（木材の自重分）＝２．３トン、２．３トン／２＝１．１５トンとなり、第１送り機構１４又は第２送り機構２２から木材にかかる力は１１５０ｋｇｆと求められる。第１油圧シリンダ８又は第２油圧シリンダ１６により、第１送り機構１４又は第２送り機構２２から木材にかかる力が１１５０ｋｇｆとなっている場合には、木材を摩擦力により適切に送ることができる。第１送り機構１４４又は第２送り機構２２から木材に作用する力が所定の範囲に設定されているので、周囲の環境温度が変化したとしても木材を第１送り機構１４又は第２送り機構２２により適切に送ることができる。また、第１送り機構１４４又は第２送り機構２２から木材に作用する力は、μが約０．３よりももっと大きな値（例えばμ＝０．５）となる場合には、重量１トン／μである０．５＝約２．０トン、約２．０トン－重量１トン＝１．０トン、１．０トン／２＝０．５トンとなり、より少ない５００ｋｇｆがそれぞれの送り機構から作用すれば、木材を摩擦力により適切に送ることができる。また、夏場等で木材の表皮が向けやすく木材の表面が比較的滑りやすい状態であったとしても、木材を第１送り機構１４又は第２送り機構２２により適切に送ることができる。また、このように比較的大きな力を木材に作用させている場合にも、第１送り機構１４４及び第２送り機構２２により、木肌に歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくくできる。
【0047】
図６に示すように、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、比較的小さな小径の木材も挟持できる。第１油圧シリンダ８の作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６の作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材Ｔを比較的強力に挟持するとともに木材Ｔを送るときに、油圧による比較的大きな把持力であっても木肌Ｔａに歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくくできる。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）は、木材Ｔの木肌Ｔａの表面形状に沿って変形され、表面に沿う湾曲面を形成でき、木材Ｔの木肌Ｔａの内側に食い込む歯跡等の後、溝、傷等を形成しにくくなっている。特に、木材Ｔが比較的小さな外径の木材であるような場合にも、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が小径の木材Ｔの木肌Ｔａの表面形状に沿って柔軟に変形でき、木材Ｔの木肌Ｔａの内側に食い込む歯跡等の跡、溝、傷等を形成しにくくなっている。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）の内側の空気室５３（又は空気室５５）内の空気層の形状も変形可能であるので、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が柔軟な形状に変化し、木材Ｔを傷つけにくくできる。また、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）が木材Ｔに押し付けられるときに、弾性外周部５２（又は弾性外周部５４）がやや広がるように接触面が増大されるので、木材Ｔをより安定的に挟持するとともに前後に送ることができる。
【0048】
図５及び図６に示すように、木材Ｔが第１送り機構１４及び第２送り機構２２によりハーベスタ本体６の前側又は後側に送られる際に木材Ｔの枝が固定上カッター４０、サイドカッター４２ａ、４４ａ等に当たりこれらのカッターで枝払いが行われる。弾性外周部５２及び弾性外周部５４は、木材Ｔの枝払いを行う際にも、木材Ｔを十分に比較的強力に狭持できる。
【0049】
次に、本実施形態の構成による効果を説明する。
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、第１油圧シリンダ８の作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６の作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部５２、５４を備える。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに木材を送るときに、木肌に跡や傷をつけること、例えば従来のスパイクや歯等により歯跡等の跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。また、本発明のハーベスタ装置を使わずに木材に傷等をつけないように枝払い等の加工をしようとする場合には、従来は人がチェーンソーを用いて作業することが必要となり、木材の枝払い、切断、搬送等の作業に対し約２０人の作業員が作業をする必要がある。本発明の一実施形態によるハーベスタ装置によれば、このような人員の人件費を例えばハーベスタ装置を操作する作業員１人程度まで削減でき、効率的且つより安全に作業を行うことができる。
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、第１油圧シリンダ８の作動により内方に移動される第１送り機構１４と、第２油圧シリンダ１６の作動により内方に移動される第２送り機構２２と、の間で木材を挟持するとともに送るときに、油圧による把持力であっても木肌に跡や傷をつけにくいように変形可能な弾性外周部５２、５４を備える。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに木材を送るときに、木肌に跡や傷をつけること、例えば従来のスパイクや歯等により歯跡等の跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。また、本発明のハーベスタ装置を使わずに木材に傷等をつけないように枝払い等の加工をしようとする場合には、従来は人がチェーンソーを用いて作業することが必要となり、木材の枝払い、切断、搬送等の作業に対し約２０人の作業員が作業をする必要がある。本発明の一実施形態によるハーベスタ装置によれば、このような人員の人件費を例えばハーベスタ装置を操作する作業員１人程度まで削減でき、効率的且つより安全に作業を行うことができる。
【0050】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２の弾性外周部５２、５４は、比較的平坦な上面５２ａ、５４ａを形成すると共に上面５２ａ、５４ａと側方側の外周面との間に角が湾曲されたコーナー部５２ｄ、５４ｄを形成している。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が、枝払いや切断等のため油圧により比較的強力に木材を挟持するとともに送るときに、上面５２ａ、５４ａの凹凸やコーナー部５２ｄ、５４ｄの角により木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【0051】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２の弾性外周部５２、５４には、１ｍｍ乃至２０ｍｍの範囲内の高さの溝部５２ｅ、５４ｅが形成されている。このように弾性外周部５２、５４に溝部５２ｅ、５４ｅの凹凸が形成されていたとしても、比較的小さい高さの範囲内の溝部にとどまり、木肌に跡や傷をつけにくくでき、木材の商品価値を落とすことをより抑制できる。
【0052】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１油圧シリンダ８及び第２油圧シリンダ１６は、木材を第１送り機構１４と第２送り機構２２との間で挟持するときの第１送り機構１４及び第２送り機構２２のそれぞれから木材に作用する力を８００ｋｇｆ～４０００ｋｇｆの範囲内の力とするように構成される。これにより、第１送り機構１４及び第２送り機構２２が、枝払いや切断等を行う際にも木材を挟持できるとともに、木材を送る際に、このような比較的大きな力で木材を挟持したとしても木肌に跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【0053】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材の枝払いを行うことができ、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材の枝払いを効率的に行うことができる。
【0054】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２は、木肌に跡や傷をつけにくいように木材を送りながら、木材を任意の位置で切断でき、木材の商品価値を落とすことを抑制しながら、木材を効率的に切り出し及び搬送できる。
【0055】
このように構成された本発明の一実施形態においては、第１送り機構１４及び第２送り機構２２の弾性外周部５２、５４は、スパイク５６を備えている。これにより、弾性外周部５２、５４にスパイク５６を備えることによりスパイク５６が弾性外周部の弾性により木材の凹凸に追従することで木肌に跡や傷をつけにくくしながら、木材を送る際に滑ることを抑制し、効率的に木材を送ることができる。
【0056】
次に、図７により、本発明の第２実施形態によるハーベスタ装置を説明する。第２実施形態は、本発明によるハーベスタ装置の第１送り機構又は第２送り機構の内部構造を変更した例である。図７は本発明の第２実施形態によるハーベスタ装置の正面図である。
第２実施形態によるハーベスタ装置１０１は、上述した第１実施形態によるハーベスタ装置と構造がほぼ同じであるため、本発明の第２実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様な部分については図面に同じ参照符号を付して説明を省略する。
第２実施形態によるハーベスタ装置１０１は、上述した第１実施形態によるハーベスタ装置と構造がほぼ同じであるため、本発明の第２実施形態の第１実施形態とは異なる点のみを説明し、同様な部分については図面に同じ参照符号を付して説明を省略する。
【0057】
図７に示すように、第１送り機構１１４及び第２送り機構１２２について説明する。第１送り機構１１４は、外周に設けられた弾性外周部１５２と、弾性外周部１５２の内側の空気室１５３とを備えている。第１送り機構１１４は、空気室１５３及び弾性外周部５２により柔体としての弾性構造体を形成している。弾性外周部１５２は、ゴム等の弾性部材により比較的薄い厚みの弾性層を形成し、変形可能に形成されている。弾性外周部１５２は、比較的平坦な上面５２ａ、比較的平坦な外周面５２ｂ、比較的平坦な底面５２ｃを形成している。弾性外周部１５２は、上面５２ａ、外周面５２ｂ、底面５２ｃの最外面を形成し、第１送り機構１１４の最外縁部を形成している。よって、弾性外周部１５２の上面５２ａ、外周面５２ｂ、底面５２ｃのいずれの部分が木材に接触したとしても木肌に歯跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部１５２は、さらに、上面５２ａと外周面５２ｂとの間、外周面５２ｂと底面５２ｃとの間に、角が湾曲されたコーナー部５２ｄを形成している。コーナー部５２ｄは上面視で環状に形成されている。弾性外周部１５２のコーナー部５２ｄが円筒のショルダー部においても鋭角な突出部を形成しにくいので、木材に接触したとしても木肌に歯跡等の跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部１５２の内側には、弾性外周部５２の構造を補強するベルト等の構造部材が設けられている。空気室１５３は内部に環状の空気層を形成している。空気室１５３のさらに内側には、円筒状の支持構造体５８が設けられている。
【0058】
第２送り機構１２２も、外周に設けられた弾性外周部１５４と、弾性外周部１５４の内側の空気室１５５を備えている。第２送り機構１２２は、空気室１５５及び弾性外周部１５４により柔体としての弾性構造体を形成している。弾性外周部１５４は、ゴム等の弾性部材により比較的薄い厚みの弾性層を形成し、変形可能に形成されている。弾性外周部１５４は、比較的平坦な上面５４ａ、比較的平坦な外周面５４ｂ、比較的平坦な底面５４ｃを形成している。弾性外周部１５４は、上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃの最外面を形成し、第２送り機構１２２の最外縁部を形成している。よって、弾性外周部１５４の上面５４ａ、外周面５４ｂ、底面５４ｃのいずれの部分が木材に接触したとしても木肌に歯跡や傷をつけにくく形成されている。弾性外周部１５４は、さらに、上面５４ａと外周面５４ｂとの間、外周面５４ｂと底面５４ｃとの間に、角が湾曲されたコーナー部５４ｄを形成している。コーナー部５４ｄは上面視で環状に形成されている。弾性外周部１５４のコーナー部５４ｄが、円筒のショルダー部においても鋭角な突出部を形成しにくいので、木材に接触したとしても木肌に歯跡等の跡、溝、傷等をつけにくく形成されている。弾性外周部１５４の内側には、弾性外周部１５４の構造を補強するベルト等の構造部材が設けられている。空気室１５５は内部に環状の空気層を形成している。空気室１５５は内部に環状の空気層を形成している。空気室１５５のさらに内側には、円筒状の支持構造体５９が設けられている。
【0059】
空気室１５３は、空気が充填されており、空気圧により弾性外周部１５２の形状を維持している。空気室１５３は、弾性外周部１５２が受ける圧力に応じて変形可能である。空気室１５５は、空気が充填されており、空気圧により弾性外周部１５４の形状を維持している。空気室１５５は、弾性外周部１５４が受ける圧力に応じて変形可能である。第１送り機構１１４及び第２送り機構１２２は、空気室１５３及び空気室１５５をそれぞれ備えることにより、より木材の表面に接する面積が増大でき、様々な形状や状態の木材をより送りやすくできる。第１送り機構１１４及び第２送り機構１２２は、例えば空気タイヤを利用して形成されてもよい。本発明の第２実施形態によるハーベスタ装置１０１の動作等については、第１実施形態によるハーベスタ装置１の動作とほぼ同様であるため説明を省略する。
【0060】
本発明を実施するための形態は上記の各実施形態に限定されるものではなく、さらなる他の変形例を適用することができる。図８及び図９に示すように、第１送り機構１４及び／又は第２送り機構２２の弾性外周部５２及び／又は弾性外周部５４上にスパイク５６がさらに設けられてもよい。第１送り機構１４と第２送り機構２２とはほぼ同じ形状であるので、図８及び図９においては第１送り機構１４及び第２送り機構２２を共通の図面により図示している。なお、第１実施形態の第１送り機構１４及び第２送り機構２２にスパイク５６を適用した例を例示しているが、第２実施形態の第１送り機構１１４及び第２送り機構１２２にスパイク５６を適用してもよい。
【0061】
スパイク５６は金属製であり、小径の円筒形状に形成されている。複数のスパイク５６が弾性外周部５２の外周面５２ｂに設けられている。スパイク５６は弾性外周部５２から外側に突出する突出部を形成している。スパイク５６の基部はゴム製の弾性外周部５２内に取り付けられている。スパイク５６はほぼ等間隔で全周にわたって配置されている。このスパイクは、金属製であり、外方に向かって突出するような刃を形成している。スパイクは、木肌に歯跡や傷をつけやすくなるほど広範囲まで、例えば上面５２ａから外周面５２ｂを介して底面５２ｃまで連続した凸部を形成するようには形成されていない。外周面５２ｂの半分以上の領域、より好ましくは３分の２以上の領域は、弾性外周部５２により形成されている。このように金属製のスパイクが配置されていたとしても、スパイク５６の基部や周囲の弾性外周部５２が変形可能であるので、木肌に歯跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。
【0062】
複数のスパイク５６が弾性外周部５４の外周面５４ｂにも設けられている。スパイク５６は金属製であり、小径の円筒形状に形成されている。スパイク５６はほぼ等間隔で全周にわたって配置されている。スパイクは、木肌に歯跡や傷をつけやすくなるほど広範囲まで、上面５４ａから外周面５４ｂを介して底面５４ｃまで連続した凸部を形成するようには形成されていない。外周面５４ｂの半分以上の領域、より好ましくは３分の２以上の領域は、弾性外周部５４の面により形成されている。このように金属製のスパイク５６が配置されていたとしても、スパイク５６の基部や周囲の弾性外周部５４が変形可能であるので、木肌に歯跡や傷をつけることを抑制でき、木材の商品価値を落とすことを抑制できる。なお、スパイク５６の上面はほぼ平らに形成されているが、先細に尖るように形成されていてもよい。
【符号の説明】
【0063】
１ ：ハーベスタ装置
６ ：ハーベスタ本体
８ ：第１油圧シリンダ
１０ ：第１ブラケット
１２ ：第１駆動部
１３ ：第１回動軸
１４ ：第１送り機構
１６ ：第２油圧シリンダ
１８ ：第２ブラケット
２０ ：第２駆動部
２１ ：第２回動軸
２２ ：第２送り機構
２４ ：クランプアーム
５０ ：制御部
５２ ：弾性外周部
５２ａ ：上面
５２ｂ ：外周面
５２ｄ ：コーナー部
５２ｅ ：溝部
５４ ：弾性外周部
５４ａ ：上面
５４ｂ ：外周面
５４ｄ ：コーナー部
５４ｅ ：溝部
５６ ：スパイク
Ｔ ：木材
Ｔａ ：木肌
６ ：ハーベスタ本体
８ ：第１油圧シリンダ
１０ ：第１ブラケット
１２ ：第１駆動部
１３ ：第１回動軸
１４ ：第１送り機構
１６ ：第２油圧シリンダ
１８ ：第２ブラケット
２０ ：第２駆動部
２１ ：第２回動軸
２２ ：第２送り機構
２４ ：クランプアーム
５０ ：制御部
５２ ：弾性外周部
５２ａ ：上面
５２ｂ ：外周面
５２ｄ ：コーナー部
５２ｅ ：溝部
５４ ：弾性外周部
５４ａ ：上面
５４ｂ ：外周面
５４ｄ ：コーナー部
５４ｅ ：溝部
５６ ：スパイク
Ｔ ：木材
Ｔａ ：木肌
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】