JP2005014561A

JP2005014561A - 丸太原木を適宜形状の角材に加工できる製材装置

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Publication number: JP2005014561A
Application number: JP2003186364A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsunoda; 和夫角田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】比較的小径木の丸太原木を伐採現地で製材作業ができるように分解組立が簡単にできて、搬送も容易な製材装置を提供する。
【解決手段】丸太原木等の加工に使用する製材装置１において、帯鋸配置台１３に設けた相対するプーリー１６に回動自在に掛止した無端状帯鋸１７と、前記の対向する無端状帯鋸の離間距離並びに角度を調節する帯鋸調節手段１９と、原木を回転可能に固定する固定手段２０と、原木を配置する角度を任意に調節できる原木角度調節手段２１と、前記の帯鋸配置台を原木の長手方向に向かって往復移送することが可能な移送手段２２と、を備え、前記の帯鋸配置台を移送させて、原木の両面を同時に裁断でき、断面が適宜形状からなる角材に加工できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的小径木の丸太原木を、例えば柱、梁、鴨居その他の建築用資材に加工する製材装置であって、より詳細には、断面が矩形のみならず、台形、菱形など、適宜形状の角材に加工できて、且つ、伐採現地で製材作業ができるように分解組立が簡単にできて、搬送も容易な製材装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般の製材工場においては、伐採した丸太原木を遠隔地にある製材工場に搬送し、製材工場に設置された大型製材装置を使用して角材に加工していた。しかし、大型製材装置は高額であり小規模林業家にとっては負担が大きく設置が困難である。また、比較的小径木の原木でも、大型製材装置を使用し、且つ、丸太を大型の台車に乗せて、一往復で一面ずつ角度をずらしながら裁断するために、４面を裁断するのに台車を４往復させることとなりコストアップが避けられず、小規模林業家にとってはこれが大きな負担となり、製材稼業を妨げる大きな原因となっていた。また、原木の保管場所が少ない等の理由から原木が未だ乾燥不充分な状態で製材するので、製材後に製品の寸法誤差を生じることがある。更に、製材屑の処理も焼却に費用がかかり問題であった。
【０００３】
従来の製材装置の例として、特許文献１に記載した「原木挽割装置」がある。しかし、ここに記載された装置は、帯鋸を左右に一対設備し、この固定した２台の帯鋸の中間に原木を移送させて裁断する構成になっている。従って、原木を固定して帯鋸を移送させる本願発明に係る装置に比較して、装置の全長が原木の長さ分だけ長くなり、且つ、帯鋸を２台要することから、設備が大型化することは免れない。更に、２台の帯鋸は、両方とも原木に対して上から下に向かって鋸引するので、本願発明に係る製材装置のように、原木を両小口側から固定した状態で作業した場合には、上から下に向かう一方向のみの力の作用によって、原木が上下に振動するおそれがあり問題であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５８−４２４０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、前記のような問題点を解決し、林業の原点を見つめ直し、伐採した丸太原木を現地に枝葉の着いた状態のままで放置しておき、乾燥を速めて、木がある程度の寸法安定性を維持できるに至った時点で、現地で製材作業を行い、木の枝葉や鋸屑等は焼却せずに土に返し、或いは、腐葉土として利用して、もって自然の荒廃を未然に防止すると共に、間伐材を安価に加工して有効利用できるようにすること等を目的としてなされたものである。前記の目的を達成するために本願発明は、分解組立が簡単にできて、軽量で搬送が容易であり、しかも製材工数が少なくて済む製材装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、丸太原木等の加工に使用する製材装置において、帯鋸配置台に設けた相対するプーリーに回動自在に掛止した無端状帯鋸と、前記の対向する無端状帯鋸の離間距離並びに角度を調節する帯鋸調節手段と、原木を回転可能に固定する固定手段と、原木を配置する角度を任意に調節できる原木角度調節手段と、前記の帯鋸配置台を原木の長手方向に向かって往復移送することが可能な移送手段と、を備え、前記の帯鋸配置台を移送させて、原木の両面を同時に裁断でき、断面が適宜形状からなる角材に加工できる製材装置とする（請求項１）。
【０００７】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の帯鋸調節手段は、前記対向する帯鋸をそれぞれ挟持する一対の回転体の相対位置を近接離間することによって帯鋸の離間距離並びに角度を調節できることを特徴とする前記の製材装置とすることが好ましい（請求項２）。
【０００８】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の帯鋸配置台の移送手段は、本製材装置の前後に配置された門形脚部を連結する上下のガイドレールと、帯鋸配置台の上下枠に取着して前記の上下のガイドレールに沿って移動可能に係合する係合部と、帯鋸配置台に連結させたワイヤーと、該ワイヤーを正逆回転させるモーターと、からなることを特徴とする前記の製材装置とすることが好ましい（請求項３）。
【０００９】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の原木を固定する固定手段は、原木の前後の小口に突刺して固定する爪状固定具からなり、係る爪状固定具の一方は、帯鋸配置台の移送手段と同様に往復動可能な固定用柱に取着され、原木の長さに応じて該柱を前後に移動して原木を固定できることを特徴とする前記の製材装置とすることが好ましい（請求項４）。
【００１０】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の原木角度調節手段は、原木を回転可能に固定する前後の固定手段の何れか一方と連動して回転するハンドルを備え、該ハンドルを回転させて、原木を所定の角度に固定できることを特徴とする前記の製材装置とすることが好ましい（請求項５）。
【００１１】
また、前記の課題を解決するために、本発明は、前記の製材装置は、主として枠材によって構成され、分解組立が容易であることを特徴とする前記の製材装置とすることが好ましい（請求項６）。
【００１２】
【作用】
この発明の製材装置にあっては、前記の帯鋸配置台を１回移送させるだけで、原木の両面を同時に裁断でき、従来の装置に比較して工程が省ける。しかも、帯鋸は無端状のものが一個でよく、また、従来の装置は、前述したように帯鋸を固定して原木を移送するのに対して、本発明の装置は原木を固定したまま、帯鋸を移送するので装置の全長を短くして、且つ、装置全体がコンパクトで軽量化できるというメリットがある。
【００１３】
原木は対向する左右の無端状帯鋸によって、上下逆方向に鋸引きされるので、原木の受ける衝撃力が左右逆方向の力で相殺されて、そのために原木を両小口側で固定した状態で作業した場合でも原木に生ずる振動が極力抑制される。また、原木を固定したままで、ハンドルによって切削角度を変えて所望の断面形状の加工ができるので、一々角度を変えて固定し直す従来方式の製材装置に比較して無駄な手間を省けて作業効率を高める、且つ、正確な角度が得られる作用をなす。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の代表的な実施の形態について、図面に基づいて説明する。しかして、本願発明はこの発明の実施の形態に限定されるものではない。図１はこの発明の実施の形態に係る製材装置の全体を示す斜視図であり、図２は製材装置の各部材を示す説明図であり、図３は帯鋸調節手段を例示した部分拡大図である。図１において、１は製材装置であり、２は丸太原木であり、製材装置１の前後には門形脚部１１、１１があり、門形脚部１１、１１は上下に橋架されたガイドレール１２、１２によって着脱自在に連結されている。ガイドレール１２、１２には、帯鋸配置台１３が上下の係合部１５、１５を介して前後に移動可能、且つ着脱自在に取着されている。前記の係合部１５、１５にはガイドレール１２、１２に沿って回転走行する小さな車が備えられている（図示せず）。また、前方の門形脚部１１寄りに固定用柱１４が着脱自在に設けられている。
【００１５】
図１において、帯鋸配置台１３は、ほぼ矩形状の枠からなり、この上枠及び下枠の中央寄り近辺には、プーリー１６，１６が回転自在に取り付けられており、このプーリー１６，１６には、無端状帯鋸１７が回動自在に掛止されている。前記プーリー１６，１６の一方は帯鋸駆動モーター１８に連結されており、他方はフリーであって、前記駆動側のプーリーに連動して回転すると共に、更に、バネによって帯鋸のテンションを調節し、上下方向に移動可能に支持されている。図３に示すように、帯鋸調節手段１９は、一対の回転体１９１，１９１に帯鋸を狭持させてハウジングに収納した帯鋸狭持部１９２，１９２（左右の帯鋸の対向する位置に設けてある）を、左右逆方向に螺子を形成した支持杆１９３の左右の螺子にそれぞれ螺着させてユニット１９８を構成し、係るユニット１９８が通過する原木の上方と下方に一対設けてある。
【００１６】
支持杆１９３，１９３の先端部にはそれぞれ横ハンドル１９４，１９４が取り付けてあり、このハンドル１９４を一方向に回転させると、帯鋸狭持部１９２，１９２は同距離ずつ離間し、反対方向に回転させると、同距離ずつ近接するように構成されていて、この２つの横ハンドル１９４，１９４を適宜方向に回転させて左右の帯鋸の距離と角度を調節することができるように構成されている。また、上下に配置される前記ユニット１９８，１９８は、上端側と下端側に逆螺子を形成した縦ロッド１９６と連動し、且つ、同様に螺子を形成した横ロッド１９７と、かさ歯車で螺合すると共に、横ロッド１９７の先端部には縦ハンドル１９５が取り付けられており、この縦ハンドル１９５を左右に回転することによって、両ユニット１９８，１９８を近接離間させることができるように構成されている。
【００１７】
次に、原木を回転可能に固定する固定手段２０と、原木を配置する角度を任意に調節できる原木角度調節手段２１について説明する。固定手段２０は、帯鋸配置台１３を中間に配置した状態で、固定用柱１４及び門形脚部１１に、対向した状態で設けられる爪状固定具２０１，２０１からなる。原木角度調節手段２１は、固定用柱１４の前記爪状固定具２０１と反対面に設けられた角度表示板２１１と、この角度表示板２１１の中心を貫通して爪状固定具２０１と連結してなる軸に取り付けられた角度調節ハンドル２１２とからなり、このハンドル２１２を回転させて角度表示板２１１の適宜目盛りに合わせることによって、爪状固定具２０１が所望の角度に固定されるようになっている。
【００１８】
他方の爪状固定具２０１は、後方の門形脚部１１から帯鋸配置台１３の方向に向かう固定脚部２０６の頂点部２０２と、この頂点部の真後ろ側で門形脚部１１の縦枠に橋架された横桟２０３とを貫通する螺子棒２０４の先端に取り付けられ、他端には、この螺子棒２０４を回転して爪状固定具２０１を前後に移動するための固定用ハンドル２０５を設けてなる。爪状固定具２０１は、中心部の爪がやや長く、そしてその周囲の爪がやや短く形成されており、原木を固定する際には、先ず原木の両方の小口の中心部に長い方の爪を差し込んで位置決めをした後に、固定用ハンドル２０５を回転させ、爪状固定具２０１を前進させて締め付けて固定する。螺子棒２０４のストロークを越えた長さの異なる原木を製材するときは、固定用柱１４の位置を前後に移動して対応することができる。
【００１９】
前記他方の爪状固定具２０１は螺子棒２０４に対してフリーな状態で取り付けられているので、固定用ハンドルを回転させても爪状固定具２０１を回転せずに前後動させることができる構成になっている。また、他方の爪状固定具２０１は、帯鋸配置台１３が始点（図１の最左寄り）に位置したときに、対向する帯鋸の刃先よりも前方（図１の右側）に突出するように構成されているので、原木を爪状固定具２０１，２０１にセットするときに、原木が帯鋸に接触することなく作業が可能となるのである。
【００２０】
次に、帯鋸配置台１３を往復移送するための移送手段２２について説明する。移送手段２２は、門形脚部１１、１１の下方に橋架されたガイドレール１２の両端部に回転可能に配設した移送用プーリー２２１，２２１にワイヤー２２２を張り、一方の移送用プーリー２２１を減速機２２３を介して移送用モーター２２４と連結すると共に、前記ワイヤー２２２と帯鋸配置台１３を緩衝スプリング２２６を介して連結させて、前記移送用モーター２２４を正転乃至逆転させ、又は歯車を切り替えることによって、帯鋸配置台１３をガイドレール１２に沿って往復動することができるように構成されている。緩衝スプリング２２６は、原木丸太の堅さ等に応じて裁断時の帯鋸に伝播する衝撃を緩衝する役割を果たす。
【００２１】
また、固定用柱１４の下端部にはリミットスイッチ２２５が設けられていて、帯鋸配置台１３が進行して原木を裁断し終わって、このリミットスイッチ２２５に接触すると、これに連動して移送用モーター２２４のスイッチが自動的に切れるように構成されている。リミットスイッチ２２５は、後方の門形脚部１１にも設けられており、帯鋸配置台１３が始点位置に到達したときも移送用モーター２２４が自動的にスイッチが切れるように構成されている。また、前記の通り、門形脚部１１、１１とガイドレール１２、１２及び固定用柱１４は、それぞれ螺子止めによって、着脱自在に取り付けられているので、各部の螺子を取り外すことによって、門形脚部１１、１１、ガイドレール１２、１２、固定用柱１４及び帯鋸配置台１３の部材に容易に分解できて輸送が簡単になる。前記の移送用モーター２２４及び帯鋸駆動モーター１８は、電動機の他にガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等を含み、特に伐採の現地においては後者のエンジンが有効である。
【００２２】
また、図４は、断面が種々の形状からなる角材を製材するための、対向する帯鋸の離間距離並びに角度の関係を示したものである。（ａ）は、断面が正方形からなる角材の場合で、先ず、（ｂ）のように丸太原木の両面を裁断した後、帯鋸の離間距離を同じにして、原木の角度を９０度回転して他の両面を裁断する。（ｃ）は、断面が長方形の場合、前記の（ｂ）に示す帯鋸の離間距離によって両面を裁断した後、原木の角度を９０度回転して、離間距離を広げて（ｃ）の状態にして、他の両面を裁断する。（ｄ）は、ひし形の場合であって、先ず、両面を裁断した後、原木の角度を９０度プラスαだけ回転して、帯鋸の離間距離はそのままで他の両面を裁断する。
【００２３】
（ｅ）は台形の場合であって、先ず、両面を裁断した後、原木の角度を９０度回転させ、対向する一方の帯鋸をそのままにして、他方の帯鋸の角度をつけて他の両面を裁断する。（ｆ）は、他の台形の場合であって、前記の（ｅ）において、対向する両方の帯鋸の角度をつけて他の両面を裁断する。（ｇ）は、６角形で、（ｈ）は８角形の場合である。何れの場合も帯鋸の離間距離はそのままで、原木の角度をそれぞれ６０度乃至４５度ずつ回転させて次々に両面を裁断すればよい。また、対向する帯鋸の距離を離すことによって、原木の一面ずつ裁断すれば、奇数角の多角形からなる角材も容易に加工することができる。
【００２４】
【実施例】
以下に代表的な実施例を挙げる。しかし、本願発明はこの実施例に限定されるものではない。この発明に係る製材装置に使用される材料は特に限定されるものではないが、鉄鋼、ステンレス鋼、ジュラルミン、アルミニウム等、通常構造材に使用されるものが使用できる。本実施例においては、ガイドレールは中空角材を使用したが、枠材は、断面がＬ字状乃至Ｈ字状等の鋼材を適宜切断して溶接で接合して形成できる。本実施例においては、枠材は鋼材を用いて作製したが、搬送の容易性を考慮して、ジュラルミンやアルミニウムのような軽量金属を使用してもよい。
【００２５】
本発明に係る製材装置は、特に大きさが限定されるものではないが、この実施例に係る製材装置は、前記の発明の実施の形態の記載に基づいて作製されてなるもので、長手方向の全長が約５ｍ、高さが約２ｍ、帯鋸の最大離間距離が約６０ｃｍに設計されている。この製材装置によって、太さが約１５〜３０ｃｍ、長さが３〜４ｍの丸太原木を加工して、前記の発明の実施の形態に記載した断面が正方形、長方形、台形、ひし形、６角形、８角形からなる各角材を加工した。また、丸太原木をセットする際に、丸太原木をフォークリフト等に乗せて、所定の位置まで持ち上げた状態で、爪状固定具に取り付けると作業がやり易く好ましい。
【００２６】
前記の原木を矩形に加工する場合、１回（２面を同時）の裁断に約１〜３分、始点への復帰時間は、減速機２２３のギアーチェンジをすれば約０．５〜１．５分であり、角度調節に数秒、丸太原木のセット時間として約１〜２分前後を加えても、角材を１時間当たり約１０本加工することが可能である。従来の１面ずつ角度を変えて、その都度固定し直して裁断する装置に比較すると、加工時間は半減することが分かった。また、矩形以外の多角形の加工は従来方式の製材機では殆ど対応が不可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る製材装置は、前記のように、分解組立が簡単にできて、搬送も容易なので、比較的小径木の丸太原木を伐採現地で製材作業ができ、しかも、断面が矩形のみならず、台形、菱形など、適宜形状の角材に加工できるので、装置のみならず加工コストも極めて経済的で、且つ、資源の無駄もなく、地球環境にとっても優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る製材装置を例示した斜視図である。
【図２】（ａ）は、実施例に係る製材装置の門形脚部の正面図であり、（ｂ）は、原木角度調節手段を示す正面図であり、（ｃ）は、門形脚部の背面図であり、（ｄ）は、帯鋸配置台の正面図である。
【図３】（ａ）は、実施例に係る製材装置の帯鋸調節手段を例示した部分拡大平面図であり、（ｂ）は、部分拡大正面図であり、（ｃ）は、部分拡大側面図である。
【図４】実施例に係る製材装置における対向する帯鋸の離間距離並びに角度と製材される角材の断面の関係を示した説明図である。
【符号の説明】
１：製材装置、２：原木、１１：門形脚部、１２：ガイドレール、１３：帯鋸配置台、１４：固定用柱、１５：係合部、１６：プーリー、１７：無端状帯鋸、１８：帯鋸駆動モーター、１９：帯鋸調節手段、１９１：回転体、１９２：帯鋸狭持部、１９３：支持杆、１９４：横ハンドル、１９５：縦ハンドル、１９６：縦ロッド、１９７：横ロッド、１９８：ユニット、２０：固定手段、２０１：爪状固定具、２０２：頂点部、２０３：横桟、２０４：螺子棒、２０５：固定用ハンドル、２０６：固定脚部、２１：原木角度調節手段、２１１：角度表示板、２１２：角度調節ハンドル、２２：移送手段、２２１：移送用プーリー、２２２：ワイヤー、２２３：減速機、２２４：移送用モーター、２２５：リミットスイッチ、２２６：緩衝スプリング

Claims

丸太原木等の加工に使用する製材装置において、帯鋸配置台に設けた相対するプーリーに回動自在に掛止した無端状帯鋸と、前記の対向する無端状帯鋸の離間距離並びに角度を調節する帯鋸調節手段と、原木を回転可能に固定する固定手段と、原木を配置する角度を任意に調節できる原木角度調節手段と、前記の帯鋸配置台を原木の長手方向に向かって往復移送することが可能な移送手段と、を備え、前記の帯鋸配置台を移送させて、原木の両面を同時に裁断でき、断面が適宜形状からなる角材に加工できる製材装置。
前記の帯鋸調節手段は、前記対向する帯鋸をそれぞれ挟持する一対の回転体の相対位置を近接離間することによって帯鋸の離間距離並びに角度を調節できることを特徴とする請求項１記載の製材装置。
前記の帯鋸配置台の移送手段は、本製材装置の前後に配置された門形脚部を連結する上下のガイドレールと、帯鋸配置台の上下枠に取着して前記の上下のガイドレールに沿って移動可能に係合する係合部と、帯鋸配置台に連結させたワイヤーと、該ワイヤーを正逆回転させるモーターと、からなることを特徴とする請求項１記載の製材装置。
前記の原木を固定する固定手段は、原木の前後の小口に突刺して固定する爪状固定具からなり、係る爪状固定具の一方は、帯鋸配置台の移送手段と同様に往復動可能な固定用柱に取着され、原木の長さに応じて該柱を前後に移動して原木を固定できることを特徴とする請求項１記載の製材装置。
前記の原木角度調節手段は、原木を回転可能に固定する前後の固定手段の何れか一方と連動して回転するハンドルを備え、該ハンドルを回転させて、原木を所定の角度に固定できることを特徴とする請求項１記載の製材装置。
前記の製材装置は、主として枠材によって構成され、分解組立が容易であることを特徴とする請求項１記載の製材装置。