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【発明の名称】 切断機
【発明者】 【氏名】斉藤 昭夫

【氏名】三瓶 智昭

【要約】 【課題】供給手段によって保持されていない被切断物に対する切断率を向上させることができる切断機を得る。

【解決手段】本切断機では、被切断物は、供給ローラ40に保持されてフリーハンマ50と第1の固定刃54との間に供給されることで切断される。ここで、第1の固定刃54の下側には、第2の固定刃58が設けられている。このため、仮に、第1の固定刃54とフリーハンマ50との間に被切断物Mが供給される際に、供給ローラ40が被切断物を保持できなかったり、供給ローラ40による被切断物の保持が解除されてしまった場合でも、当該被切断物を第1の固定刃54とフリーハンマ50との間、又は第2の固定刃58とフリーハンマ50との間、或いはその両方で切断することが可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機体に対して回転可能に支持されると共に、回転駆動される回転刃と、
前記機体に固定され、前記回転刃との間で被切断物を切断する第1の固定刃と、
被切断物を保持して前記第1の固定刃と前記回転刃との間に供給する供給手段と、
前記第1の固定刃に対して前記回転刃の回転方向側に配置され、前記機体に固定されると共に、前記回転刃との間で被切断物を切断する第2の固定刃と、
を有する切断機。
【請求項2】
前記第1の固定刃及び前記第2の固定刃の刃先の最短間隔は、前記供給手段が被切断物の保持の解除を開始する位置と前記第1の固定刃の刃先との最短間隔よりも短く設定されていることを特徴とする請求項1に記載の切断機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、樹木の枝等の被切断物を切断するための切断機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、樹木の剪定枝等を切断(破砕)するためにチッパーと呼ばれる切断機が用いられている(例えば、特許文献1参照)。このようなチッパーは、被切断物を切断処理部へと供給するための供給樋を備えている。供給樋の内部には、回転駆動される掻込輪(供給ローラ)が設けられており、供給樋の内部に投入された被切断物は、供給樋の底板と供給ローラとの間で保持(挟持)され、供給ローラの回転速度に応じた一定の速度で切断処理部へと送り込まれる。切断処理部では、切削刃体(回転刃)が回転駆動されており、切断処理部へ送り込まれた被切断物は、供給樋の端部に固定された固定刃と回転刃との間に供給されて切断される。
【特許文献1】実開昭63−180207号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記構成のチッパーでは、特に、太い枝と細い枝とが同時に供給樋に投入されると、細い枝は供給ローラ(供給手段)によって保持されずに切断処理部へと引き込まれてしまうことがある。このような場合、切断処理部から排出される切断片(チップ)の中に、長いまま切断されていない細い枝が混じってしまうことがあり、チップが均一でなくなってしまう。
【0004】
本発明は上記事実を考慮し、供給手段によって保持されていない被切断物に対する切断率を向上させることができる切断機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に記載の発明に係る切断機は、機体に対して回転可能に支持され、回転駆動される回転刃と、前記機体に固定され、前記回転刃との間で被切断物を切断する第1の固定刃と、被切断物を保持して前記第1の固定刃と前記回転刃との間に供給する供給手段と、前記第1の固定刃に対して前記回転刃の回転方向側に配置され、前記機体に固定されると共に、前記回転刃との間で被切断物を切断する第2の固定刃と、を有することを特徴としている。
【0006】
請求項1に記載の切断機では、被切断物は、供給手段に保持されて第1の固定刃と回転刃との間に供給されることで切断される。ここで、第1の固定刃に対して回転刃の回転方向側には、回転刃との間で被切断物を切断する第2の固定刃が設けられている。このため、仮に、第1の固定刃と回転刃との間に被切断物が供給される際に、供給手段が被切断物を保持できなかったり、供給手段による被切断物の保持が解除されてしまった場合でも、当該被切断物を第1の固定刃と回転刃との間、又は第2の固定刃と回転刃との間、或いはその両方で切断することが可能になる。したがって、供給手段によって保持されていない被切断物に対する切断率を向上させることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明に係る切断機は、請求項1に記載の切断機において、前記第1の固定刃及び前記第2の固定刃の刃先の最短間隔は、前記供給手段が被切断物の保持の解除を開始する位置と前記第1の固定刃の刃先との最短間隔よりも短く設定されていることを特徴としている。
【0008】
請求項2に記載の切断機では、供給手段が被切断物の保持の解除を開始する位置と第1の固定刃の刃先との最短間隔よりも、第1の固定刃及び第2の固定刃の刃先の最短間隔が短く設定されている。このため、供給手段による保持を解除された被切断物が、第1の固定刃で切断されずに第2固定刃側へ向かった場合でも、当該被切断物を第2の固定刃で切断したり、第2の固定刃に干渉させて第1の固定刃で切断したりすることが可能になる。
【発明の効果】
【0009】
以上説明したように、請求項1に記載の発明に係る切断機では、供給手段によって保持されていない被切断物に対する切断率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
図1には、本発明の実施形態に係る切断機としての定置式のチッパー10の構成が縦断面図にて示されている。また、図2には、図1の一部を拡大した断面図が示されている。なお、説明の都合上、これらの図では、装置上方向を矢印UPで示し、装置前方向を矢印FRで示してある。
【0011】
図1に示されるように、チッパー10は、機体11を備えている。機体11は、中空状に形成された機体本体12を有しており、機体本体12の内部には、ドラム状に形成された切断室14が設けられている。切断室14の装置後方側には、供給口28が形成されており、供給口28には、装置後方側へ突出する供給樋30が接続されている。供給樋30は、機体11の一部を構成しており、機体本体12に対して斜め上方を向くように取り付けられている。このため、供給樋30の開口部30Aから供給樋30内に投入された剪定枝等の被切断物Mは、供給樋30の底板30B上を滑り、供給口28側へ流下するようになっている。
【0012】
また、供給樋30の内部には、供給口28の近傍において、供給手段を構成する供給ローラ40が設けられている。図2に示されるように、供給ローラ40は、供給樋30の底板30Bの上方に配置された回転軸42を備えている。回転軸42は、機体11の幅方向(図1及び図2では紙面に垂直な方向)を軸方向として配置されており、機体11の両側壁に揺動可能に取り付けられた図示しない一対の揺動アームに回転可能に軸支されている。これにより、回転軸42は機体11に対して上下方向に移動可能とされている。また、回転軸42は、図示しない付勢部材の付勢力によって底板30B側へ付勢されており、通常は上下方向の移動範囲の最下端の位置(図2に示される位置、以下「下限位置」という)に配置されている。
【0013】
この回転軸42は、図示しない駆動力伝達機構を介して機体11の下部に配置されたモータ22に接続されており、モータ22が駆動されると、回転軸42が図1及び図2の矢印A方向へ回転される。
【0014】
回転軸42の外周部には、長尺な矩形平板状に形成された複数枚(本実施形態では6枚)の羽根44が放射状に取り付けられている。各羽根44の先端部には、鋸歯が形成されている。
【0015】
さらに、回転軸42の軸線方向両側には、円盤状に形成された一対の側板46が設けられている(なお、図1及び図2では一方の側板46だけが図示されている)。各側板46の軸心部には、回転軸42が貫通しており、各側板46は、回転軸42に対して同軸的かつ一体的に固定されている。これらの側板46には、各羽根44の長手方向端部が一体的に結合されている。
【0016】
上記構成の供給ローラ40では、回転軸42が図1及び図2の矢印A方向に回転すると、羽根44及び側板46が、回転軸42と一体で図1及び図2の矢印A方向へ回転する。このため、供給樋30の内部に被切断物M(被切断物)が投入されると、回転する羽根44の先端部(鋸歯)が被切断物Mの端部の上側に食込むと共に、供給ローラ40が被切断物Mの太さに応じて上方へ移動される。そして、被切断物Mは、羽根44の先端部と供給樋30の底板30Bとの間で保持(挟持)されながら、供給ローラ40の回転速度に応じた一定の速度で切断室14へと強制的に送り込まれるようになっている。
【0017】
切断室14の内部には、本チッパー10の主要部を構成する切断機構32が設けられている。切断機構32は、機体11の幅方向(図1では紙面に垂直な方向)を軸方向として配置された主軸26を備えている。主軸26は、機体本体12の側壁に取り付けられた図示しない軸受によって回転可能に支持されており、前述した駆動力伝達機構を介して伝達されるモータ22の駆動力によって図1の矢印B方向へ回転する。
【0018】
主軸26には、複数(本実施形態では3枚)の支持板34が軸線方向に並んで取り付けられている(なお図1では、説明の都合上、3枚の支持板34のうちの1枚だけが図示されている)。これら3枚の支持板34は、それぞれ角部が円弧状に面取りされた矩形(本実施形態では正方形)の板状に形成されており、各中央部に形成された貫通孔を主軸26が板厚方向に貫通した状態で主軸26に対して並列的に固定されている。このため、各支持板34は、主軸26と一体で回転する。
【0019】
また、各支持板34の外周部には、複数(本実施形態では4本)の支軸36が取り付けられている。これらの支軸36は、主軸26の周方向に沿って等間隔で且つ主軸26と平行な状態で配置されており、各支持板34の角部付近を貫通した状態で各支持板34に固定されている。このため、各支軸36は、各支持板34を介して主軸26に連結されており、主軸26が回転した際に主軸26周りを回転(旋回)する。
【0020】
各支軸36には、それぞれ回転刃としての複数のフリーハンマ50が取り付けられている。これらのフリーハンマ50は、平板状に形成されており、各支軸36の軸線方向に沿って並列的に配置されている(なお図1では、説明の都合上、各支軸36毎にフリーハンマ50が1つだけ図示されている)。
【0021】
各フリーハンマ50の基端側には、一対の円形の貫通孔50Aが形成されている。これらの貫通孔50Aのうちの一方には、支軸36が貫通しており、これにより、各フリーハンマ50が支軸36に対して回転自在に支持されている。このため、各支軸36が主軸26周りを回転すると、各フリーハンマ50が各支軸36と共に主軸26周りを回転(旋回)する。
【0022】
各フリーハンマ50の先端側には、一対の刃50Bが形成されており、各フリーハンマ50が主軸26周りを旋回しているときには、各フリーハンマ50は、遠心力によって一方の刃50Bの刃先を自らの旋回軌跡の外周Cに配置させるようになっている(なお、図1及び図2では、フリーハンマ50が主軸26周りを旋回している状態が図示されている)。そして、各フリーハンマ50は、主軸26周りを旋回することで、切断室14の供給口28の付近を繰り返し通過するようになっている。
【0023】
供給口28の下部で供給樋30の端部には、段部52が形成されている。この段部52は、機体11の幅方向(図1及び図2では紙面に垂直な方向)に沿って延在しており、この段部52には、第1の固定刃54が取り付けられている。第1の固定刃54は、断面矩形の長尺な棒状に形成されており、長手方向が機体11の幅方向に沿う状態で、ボルト56によって段部52(供給樋30の端部)に固定されている。また、第1の固定刃54は、その上面が供給樋30の底板30Bの上面と略同じ高さに配置されており、4つの角部(刃先)のうちの1つを、フリーハンマ50の旋回軌跡の近傍に配置させている。
【0024】
さらに、本実施形態では、第1の固定刃54の下側、すなわち第1の固定刃54に対してフリーハンマ50の回転方向側には、第2の固定刃58が設けられている。第2の固定刃58は、第1の固定刃54と同様に、断面矩形の長尺な棒状に形成されており、長手方向が機体11の幅方向に沿う状態で、ボルト60によって機体本体12に固定されている。なお、機体本体12には、第2の固定刃58を取り付けるための段部62が形成されている。また、第2の固定刃58は、第1の固定刃54に対して装置前方側にオフセットして配置されており、4つの角部(刃先)のうちの1つを、フリーハンマ50の旋回軌跡の近傍に配置させている。
【0025】
また、本実施形態では、第1の固定刃54の刃先と第2の固定刃58の刃先との最短間隔L1は、下限位置に位置する供給ローラ40の羽根44の先端部が供給樋30の底板30Bに最も接近する位置と第1の固定刃54の刃先との間隔L2よりも短く設定されている(L1<L2)。換言すれば、上記最短間隔L1は、供給ローラ40が被切断物Mの保持の解除を開始する位置と第1の固定刃54の刃先との最短間隔L2よりも短く設定されている。
【0026】
ここで、本実施形態では、前述したように供給ローラ40によって被切断物Mが切断室14側へ送りこまれると、被切断物Mの端部が第1の固定刃54の上側に供給される。そして、被切断物Mの端部がフリーハンマ50の旋回軌跡内に侵入すると(すなわち、旋回するフリーハンマ50と第1の固定刃54との間に被切断物Mが供給されると)、フリーハンマ50が刃50Bの刃先から被切断物Mの端部へ振り下ろされる。これにより、被切断物Mの端部は、フリーハンマ50と第1の固定刃54との間で叩き砕かれて切断(破砕)され、細かい切断片(破砕片)に分割される。そして、これらの切断片は、第2の固定刃58の付近を通過して切断室14の下部へ落下する。
【0027】
切断室14の下部には、切断室14を装置前方側へ開口させる排出口56が形成されている。この排出口56には、破砕網58が取り付けられている。破砕網58は、円弧状に湾曲した板材であり、切断室14の内壁の一部を形成している。破砕網58には、被切断物Mの切断片を切断室14から排出するための複数の排出孔60が形成されており、排出孔60を介して排出された切断片は、切断室14の装置前方側に接続された排出樋62を介して装置外部に排出される構成になっている。
【0028】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【0029】
上記構成のチッパー10では、モータ22が駆動されると、モータ22の駆動力が図示しない駆動力伝達機構を介して供給ローラ40及び主軸26に伝達され、供給ローラ40及び主軸26が、各々図1の矢印方向へ回転される。
【0030】
この状態で、供給樋30の供給口30Aから剪定枝等の被切断物Mが投入されると、投入された被切断物Mは、供給樋30の底板30Bと供給ローラ40との間で保持(挟持)されると共に、供給ローラ40によって切断室14側(第1の固定刃54の上側)へ送り込まれる。
【0031】
切断室14では、複数のフリーハンマ50が主軸26周りを旋回しており、各フリーハンマ50の刃50Bの刃先が、第1の固定刃54の近傍を順次通過している。このため、第1の固定刃54の上側へ送り込まれた被切断物Mの端部がフリーハンマ50の旋回軌跡内に侵入すると、フリーハンマ50が刃50Bの刃先から被切断物Mの端部へ振り下ろされる。このため、被切断物Mの端部は、フリーハンマ50と第1の固定刃54との間で切断され、細かい切断片に分割される。これらの切断片は、破砕網58に形成された排出孔60及び排出樋62を介して装置外部に排出される。
【0032】
ここで、本チッパー10では、第1の固定刃54の下側には、第2の固定刃58が設けられている。このため、仮に、第1の固定刃54とフリーハンマ50との間に被切断物Mが供給される際に、供給ローラ40が被切断物Mを保持できなかったり、供給ローラ40による被切断物Mの保持が解除されてしまった場合でも、当該被切断物Mを第1の固定刃54とフリーハンマ50との間、又は第2の固定刃58とフリーハンマ50との間、或いはその両方で切断することが可能になる。したがって、被切断物Mの切断率を向上させることができる。
【0033】
すなわち、本チッパー10の供給ローラ40は、供給樋30に投入された被切断物M(剪定枝等)の太さに応じて上方へ移動される構成である。このため、図3に示されるように、太い被切断物Mと細い被切断物mとが同時に供給樋30に投入されると、太い被切断物Mの太さに応じて供給ローラ40が上方へ移動される。このため、細い被切断物mは、供給ローラ40によって保持されずに切断室14側へ引き込まれてしまうことがある。このような場合、上記細い被切断物mは、第1の固定刃54で切断されずに、第1の固定刃54の下側へ落下することがあるが、本チッパー10では、第1の固定刃54の下側に第2の固定刃58が設けられているため、当該細い被切断物mを第2の固定刃58とフリーハンマ50との間で切断することが可能である。
【0034】
また、本実施形態では、供給ローラ40は、被切断物Mの長さ寸法が所定値以下になると、被切断物Mの保持を解除する。すなわち、供給ローラ40は、被切断物Mの長さ寸法が図2に示される間隔L2(羽根44の先端部が供給樋30の底板30Bに最も接近する位置から第1の固定刃54の刃先までの最短間隔)よりも短くなると、被切断物Mを底板30Bに押さえつけることができなくなる。このため、長さ寸法が間隔L2よりも短くなった被切断物M(すなわち被切断物Mの末端)は、切断室14へ引き込まれてしまうことがある(図4参照)。このような場合でも、本チッパー10では、第1の固定刃54の下側に第2の固定刃58が設けられているため、被切断物Mの末端を第2の固定刃58とフリーハンマ50との間で切断することが可能である。
【0035】
しかも、本実施形態では、第1の固定刃54の刃先と第2の固定刃58の刃先との最短間隔L1は、供給ローラ40が被切断物Mの保持の解除を開始する位置と第1の固定刃54の刃先との最短間隔L2よりも短く設定されている。このため、第1の固定刃54の下側へ落下した被切断物M、mが、第2の固定刃58に干渉することで(例えば、当って止まることで)、第1の固定刃54とフリーハンマ50との間で切断される場合もある。
【0036】
以上のことから、本実施形態では、被切断物M、mの切断率を向上させることができるので、排出樋62を介して装置外部に排出される破砕片の中に、長いまま切断されていない被切断物M、m(長物)が混入することを抑制することができ、チップの均一化を図ることができる。
【0037】
なお、上記実施形態に係るチッパー10は、第1の固定刃54及び第2の固定刃58の2つの固定刃を備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、第1の固定刃54に対してフリーハンマ50の回転方向側に複数の固定刃が設けられていてもよく、少なくとも第1の固定刃54と第2の固定刃58を備えていればよい。
【0038】
また、上記実施形態に係るチッパー10では、第1の固定刃54と第2の固定刃58とが別体に形成された構成にしたが、本発明はこれに限らず、複数の固定刃が一体に形成された構成にしてもよい。
【0039】
さらに、上記実施形態では、フリーハンマ50が一対の貫通孔50Aと、一対の刃50Bを備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、フリーハンマの構成は適宜変更することができる。
【0040】
また、上記実施形態では、主軸26周りに回転する複数のフリーハンマ50(回転刃)によって被切断物を切断(破砕)するチッパー10(切断機)に対して本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、主軸周りに回転するナイフ状の回転刃によって被切断物を切断する切断機(所謂カッター)に対しても適用することができる。
【0041】
また、上記実施形態に係るチッパー10は定置式であったが、機体11の底面にキャスタや車輪を取り付けてキャリア式にしてもよいし、エンジンを搭載して自走式にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の実施形態に係るチッパーの構成を示す縦断面図である。
【図2】図1の一部を拡大した断面図である。
【図3】太い被切断物と細い被切断物とが同時に供給樋に供給された場合について説明するための図2に対応する断面図である。
【図4】被切断物の長さ寸法が所定値以下になり、供給ローラによる被切断物の保持が解除された状態を示す図2に対応する断面図である。
【符号の説明】
【0043】
10 チッパー(切断機)
11 機体
30 供給樋(供給手段)
40 供給ローラ(供給手段)
50 フリーハンマ(回転刃)
54 第1の固定刃
58 第2の固定刃
【出願人】 【識別番号】000144898
【氏名又は名称】株式会社山本製作所
【出願日】 平成19年5月9日(2007.5.9)
【代理人】 【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳

【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳

【識別番号】100085279
【弁理士】
【氏名又は名称】西元 勝一

【識別番号】100099025
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 浩志


【公開番号】 特開2008−279637(P2008−279637A)
【公開日】 平成20年11月20日(2008.11.20)
【出願番号】 特願2007−124712(P2007−124712)