JP2007098359A - 剪定枝破砕作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】自走式剪定枝破砕作業機に剪定枝を確実に掻き込み、カッターへ送り込む掻き込み機構、送り機構及び細断したチップの搬出を容易にすること。
【解決手段】剪定枝を掻き寄せ掻き込む拾い上げ装置、所定速度で供給する供給装置、カッターでチップ状に破砕する破砕装置、チップを収納装置へ搬送する搬送装置。上記拾い上げ装置および供給装置は、接地輪を備えた昇降フレームに取り付けられており、上記拾い上げ装置は、昇降フレームの先端部にある横軸中寄せスクリューロールと、当該中寄せスクリューロールの直ぐ後方にある左右一対の縦軸掻き込みロールからなるものであり、上記縦軸掻き込みロールはその側面に鋸歯板を備え、その下端に円盤状のベースカッターを備えているものであり、上記供給装置は上記昇降フレームに取り付けられていて、上記掻き込みロールの直ぐ後方の一対の送りロールと当該送りロールの直ぐ後方の一対の供給ロールを供えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、樹木の剪定枝破砕作業機に関するものであり、自走しながら剪定枝を取り込んで破砕する作業機に関するものであり、剪定枝を簡単容易に収集処理することができるものである。

従来、果樹園等では、剪定した枝を人手で集め果樹園の外へ運び出して一カ所に集め、その後に、チッパーやシュレッダーで破砕または破砕するのが一般的である。
他方、果樹園内を自走しながら散らばった剪定枝を収集して破砕する自走式樹木破砕作業機が特開２００５−２８３０７号公報に記載されている。
このものは、図１１，１２に示すように、左右のクローラー１００で自走するものであり、地面に散らばっている剪定枝をすくい上げる集枝台１０１と、ハの字状に開いた左右の掻込体１０２を備えており、集枝台１０１にすくい上げられた剪定枝を，掻込体１０２のチェン１０３から下方に突出させた掻込杆１０４で引っかけて掻き込み、カッター１０５に送り込むものである。
このものは、掻き込んだ剪定枝をカッター１０５に供給するについてこれをどのようにして揃え、どのような状態で供給するかが具体的に記載されておらず、また、どのような切断装置で剪定枝をチップ状に切断するかの剪定枝破砕装置が具体的に記載されていない。

ところで、剪定された枝には幾分太いものが混じっていて、ランダムな方向に向いて地面に散らばっているので、これをカッター１０５まで引き込むには相当に抵抗が強く、剪定枝が引っかかり、互いに絡む等のために、カッター１０５に連続してスムーズに引き込むことはできない。
したがって、この従来技術は、果樹園内に散らばっている剪定枝を自走しながら収集し、これをカッターに取り込んで破砕することは実際上はできない。
また、このものは、剪定枝を細断したチップを破砕装置の下部の排出口１２から排出するものであるから、これを収納して有効利用することはできない。
特開２００５−２８３０７号公報

この発明は、剪定枝を人手で集めて同じ方向に向けて並べておくことを前提として、これを掻き込み、カッターに引き込んでチップ状に破砕することを前提として、自走式剪定枝破砕作業機に剪定枝を確実に掻き込み、引き込んで、カッターへ送り込めるように、剪定枝の掻き込み機構、送り機構を工夫したものである。
また、このものは、剪定枝を細断したチップを収納袋又は収納籠に収納することによって、その搬出を容易にするものである。

上記課題を解決するためのこの発明の手段は、剪定枝を人手で集めて同じ方向に並べておくことを前提として、これを拾い上げ破砕する自走式剪定枝破砕作業機について、同方向に並べられた剪定枝を掻き寄せ、掻き込む拾い上げ装置、掻き込まれた剪定枝を破砕装置に所定速度で供給する供給装置、カッターでチップ状に破砕する破砕装置、破砕装置から排出されるチップを収納装置へ搬送する搬送装置を備えているものであり、

上記拾い上げ装置および供給装置は、接地輪を備えた昇降フレームに取り付けられており、
上記拾い上げ装置は、昇降フレームの先端部にある横軸中寄せスクリューロールと、当該中寄せスクリューロールの直ぐ後方にある左右一対の縦軸掻き込みロールからなるものであり、上記縦軸掻き込みロールはその側面に鋸歯板を備え、その下端に円盤状のベースカッターを備えているものであり、

上記供給装置は上記昇降フレームに取り付けられていて、上記掻き込みロールの直ぐ後方の一対の送りロールと当該送りロールの直ぐ後方の一対の供給ロールを供えており、この送りロールおよび供給ロールは、側面に鋸歯板を備えた下方の固定ロールと上下動する可動ロールとによるものであり、上記送りロールと供給ロールは共に可変速の駆動ロールであって、剪定枝の供給速度を調整することができ、

上記破砕装置は上記供給ロールの直ぐ後にあって、上記供給ロールに把持されて後方に送られる剪定枝を細断するカッターによる細断装置であり、
上記搬送装置によって、上記細断装置の後方にあって、上記切断装置で細断された上記チップを収納装置まで搬送する搬送装置である。

上記拾い上げ装置及び供給装置は一つの昇降フレームに取り付けられているので、昇降フレームの昇降動作によって一緒に昇降され、また、作業時におけるこれらの高さ位置は接地輪によって規定されるので、これらを持ち上げておいて転向や高速走行を容易に行うことができ、また、昇降フレームを降ろして接地輪を接地させることによって、拾い上げ装置の地面からの高さを所定高さに規定した状態になるので、剪定枝破砕作業を速やかに開始することができる。

ほぼ同方向に並べて寄せ集められた多数の剪定枝をまたぐようにして自走し、当該剪定枝を横軸中寄せスクリューロールで中央に掻き寄せ、縦軸掻き込みロールで掻き込みながら自走する。このとき、上記中寄せスクリューロールの中央に掻き寄せられた剪定枝が縦軸掻き込みロールの鋸歯板で引っかかれて引き込まれ、また作業機が前進するので、剪定枝は確実に掻き込まれ、引き込まれる。
上記縦軸掻き込みロールによって後方に引き込まれた剪定枝は、送り装置のガイドロールに送り込まれ、当該ガイドロールによって引き込まれ、供給ロールに送り込まれ、さらに、供給ロールによって引き込まれる。供給ロールに引き込まれた剪定枝は、供給ロールにしっかりと把持された状態で所定速度で破砕装置のカッターに供給され、破砕装置で細断される。
上記破砕装置で細断されたチップは、その後方の搬送装置によって収納装置まで搬送され、これらに収納される。

以上が、この発明の解決手段の基本構成であるが、上記昇降フレームに所定範囲で上下に揺動可能なサブフレームを設け、当該サブフレームに上記中寄せスクリューロールを設けるのがよい。
このようにすることにより、サブフレームが下がって中寄せスクリューロールが接地し、地面の凸凹に応じて単独で上下動しながら地面を転動するので、接地輪の上下動（走行路面の凸凹による上下動）のために昇降フレームが上下動しても、これによって中寄せスクリューロールが上下動して地面から浮き上がることはなく、したがって、地面上の剪定枝を確実に中寄せして、縦軸掻き寄せロールで引き込むことができる。

また、拾い上げ装置の縦軸掻き寄せロールを、鋸歯板を供えた上下一対の横軸掻き込みロールにすることもできる。この横軸掻き込みロールは、その円筒状外面に４つの鋸歯板を備えており、進入してくる剪定枝を下方の固定された横軸掻き込みロールで跳ね上げ、上下の横軸掻き込みロールで挟んで掻き込み、その後方の供給装置の送りロールへ送り込む。この場合、上記横軸掻き込みロールは、縦軸掻き込みロールのように剪定枝を中寄せする機能はないので、その後方の送り装置との間に、案内斜板を設けてこれで剪定枝を中寄せするのがよい。
また、下方の横軸掻き込みロールが地面から浮き上がらないで、地面すれすれで前進するのがよいので、昇降フレームに対して上下動自在のサブフレームを設け、このサブフレームをソリなどを介して接地させ、このサブフレームに横軸掻き込みロールを取り付けるのがよい。
このようにすることによって、横軸掻き込みロールが地面の凸凹に応じて上下動しながら前進して、地面上の剪定枝を確実に跳ね上げて掻き込むことができる。

また、細断用のカッターは、二軸カッターでもよく、シリンダーカッターでもよい。これらは周知のものであり、二軸カッターは細断の衝撃が小さく、音が静かであり、直径数十ｍｍの枝を細断できるが、高価で作業能率が必ずしも高くない。シリンダーカッターは、安価で作業能率が高いが、細断の衝撃が大きく、音が高く、４０ｍｍ以上の直径の剪定枝を細断することは実際上できない。

また、搬送装置はチェンコンベア、ベルトコンベア、スクリューコンベア等を用いることができ、あるいは、空気搬送装置を用いることができる。
さらに、上記収納装置は収納袋又は収納籠によるものにすることができる。
なお、搬出作業能率、取り扱い性等からすれば、収納袋の場合はその容量が３０ないし５０ｋｇものが適当であり、また、収納籠の場合はその容量が３００ないし５００ｋｇものが適当である。

請求項１の発明の効果は次のとおりである。
この発明の剪定枝破砕作業機は、剪定枝を人手で寄せ集めてほぼ同方向に並べておくことを前提として、これを自走しながら拾い上げ装置で拾い上げ、掻き込んで後方に送り、これを供給装置に送り込み、供給装置で把持して、破砕装置へ所定速度で送り込むものであるから、剪定枝は，スムーズに確実に拾い上げられ、破砕装置のカッターへスムーズに供給され、細断されてチップに破砕される。
破砕装置で細断されたチップは、搬送装置で収納装置まで搬送されて収納籠などに収納されるから、持ち出し作業を簡単容易に行うことができる。

また、拾い上げ装置及び供給装置は一つの昇降フレームに取り付けられているので、昇降フレームの昇降動作によって一緒に昇降され、また、作業時におけるこれらの高さ位置は接地輪によって規制されるので、これらを持ち上げておいて、転向や高速走行を速やかに行うことができる。また、昇降フレームを降ろして接地輪を接地させることによって、拾い上げ装置の地面からの高さが所定高さに規定されるので、剪定枝破砕作業を速やかに開始することができる。

ほぼ同じ方向に向けて並べられた剪定枝をまたいで自走し、地面上の剪定枝を先端の中寄せスクリューロールで中央に掻き寄せ、掻き込みロールで掻き込んで後方に送る。このとき、中央に掻き寄せられた剪定枝が掻き込みロールの鋸歯板で繰り返し引っかかれ、作業機が前進するので、地面上の剪定枝は確実に掻き込まれ、引き込まれる。
掻き込みロールによって引き込まれた剪定枝は、送り装置のガイドローラに送り込まれ、ガイドロールによって案内されて供給ロールに送り込まれ、供給ロールに引き込まれる。供給ロールに引き込まれた剪定枝は、供給ロールにしっかりと把持されて、所定速度で破砕装置のカッターに供給される。

請求項２の発明の効果は次のとおりである。
上下に一定範囲で上下動可能なサブフレームを昇降フレームの先端部に設け、これに中寄せスクリューロールを設けているので、昇降フレームの昇降動作によって中寄せスクリューロールが共に昇降する。他方、路面の凸凹によって昇降フレームが上下動しても、上記サブフレームはこの上下動には追従しないので、この上下動に関わりなく、中寄せスクリューロールは接地して転動する。したがって、地面上の剪定枝を中寄せスクリューロールで確実に中寄せすることができる。

請求項３の発明の効果は次のとおりである。
請求項３の発明は、拾い上げ装置が横軸掻き寄せロールによるものであるから、ベースカッターを備えた縦軸掻き寄せロールによる場合に比して、掻き寄せロールの機構及びその駆動機構が簡単容易である。

次いで、図面を参照しながら実施例を説明する。

実施例１は請求項１の発明の剪定枝破砕作業機であり、これは、クローラーＣによる自走車であり、昇降フレームＦの先端部に拾い上げ装置１があり、その直ぐ後方に供給装置２があり、さらに、車体フレームに固定されてその後方に破砕装置３があり、破砕装置３と一体に搬送装置４が構成されており、この搬送装置４によって、その後方の収納装置５にチップを投入するようになっている。

昇降フレームＦの後端の上部が、破砕装置３に横軸Ｐで枢支されており、油圧シリンダー（図示略）によって昇降操作される。昇降フレームＦの最先端部分は後端をヒンジ軸で枢着されたサブフレームｆになっていて、サブフレームｆから上方に突出されたストッパロッドｆａによって下方への可動範囲が規制されている。これにより、昇降フレームＦが上昇すると、サブフレームｆもともに引き上げられる。そして、このサブフレームｆの先端に中寄せスクリューロール１１が設けられている。なお、中寄せスクリューロールの左右両端に円盤フランジ１１ｄがあって、これが接地して地面を転動する。中寄せスクリューロール１１は横軸ロールであり、その左右両側に反対方向のスクリュー１１ａ，１１ｂを有するものである。また、上記中寄せスクリューロールの直ぐ後方に左右一対の縦軸掻き込みロール１２，１２があり（軸間距離４００ｍｍ、ドラム径２８０ｍｍ）、これによって拾い上げ装置１が構成されている。

掻き込みロール１２は、約１０〜１５度で前傾した縦軸ロールであり、その円筒状側面に鋸歯板１２ａが等間隔で固定されており、また、その下端に円盤１２ｂと切り歯１２ｃとによるベースカッター１２ｄが設けられている。左右の縦軸掻き込みロール１２は内側に回転して、剪定枝を内側後方に掻き込んでゆくものである。ベースカッター１２ｄの切り歯１２ｃは地面を切りながら前進して、剪定枝をすくい上げて内方にかつ斜め上方に掻き寄せてゆく。
また、図示の位置にオイルモータＭ１があり、中寄せスクリューロール１１と縦軸掻き込みロール１２は当該オイルモータＭ１によって、ベベルギヤ、チェンなどを介して駆動される。

昇降フレームＦは横軸Ｐによってその後端の上部を支持フレームＦａに枢支されていて、油圧シリンダー（図示略）によって昇降操作されるが、接地輪（図示略）で支持されてその降下位置が規定されるので、中寄せスクリューロール１１，ベースカッター１２ｄの地面に対する高さが一定に規定される。

縦軸掻き込みロール１２の直ぐ後方に供給装置２があり、この供給装置２は前方の送りロール２１と後方の供給ロール２２を有するものである。そして、前方の送りロール２１は、下方の固定ロール２１ａとフリーロール２１ｂとからなり、供給ロール２２は固定ロール２２ａとフリーロール２２ｂとからなるものである。この実施例の供給装置２は、送りロール２１と供給ロール２２との間に、中間送りロール２３を有している。これらの送りロール２１、中間送りロール２３及び供給ロール２２はその円筒状外面に鋸歯板を等間隔で供えており、送りロール２１、中間送りロール２３、供給ロール２２は、所定速度で回転して剪定枝を把持して所定速度でカッターに供給するものであり、剪定枝の太さ、堅さなどに応じてその供給速度を適宜調節することができるものである。ただし、中間送りロール２３の上下ロールは、共に固定ロールであり、その間に数ｃｍの隙間が介在されていて、この隙間よりも大径の剪定枝が通過するのを規制し、それ以下の剪定枝についてはこれを引っ掻いて送り込む作用を奏する。

上記フリーロール２１ｂ、２２ｂは中間支持軸に枢支されていて、下方に付勢されているアームに取り付けられていて上下動自在であり、供給装置２に剪定枝が引き込まれたとき、これに応じて上下動する。
供給装置２の直ぐ後方に破砕装置３があり、この破砕装置３は車体に固定されたケーシング３ａとこのケーシング３ａ内に二軸カッター３ｂを備えている。この二軸カッターは下方の回転歯３ｃと上方の回転歯３ｄとによるもので、供給装置２から供給される剪定枝をチップ状に細断する。
破砕装置３のケーシング３ａにブロアー４ａを設けて搬送装置４を構成している。二軸カッターで細断されたチップはブロアー４ａで振り飛ばされ、吹き上げられて、ダクト４ｂを介して収納装置５の収納籠まで搬送される。この例では上記搬送装置４がブロアー４ａとダクト４ｂとによるものであるが、搬送距離に応じて適宜の搬送手段によることができる。

上記の破砕装置３のカッターは二軸カッター３ｂであり、図９に示す機構のものであるが、シリンダーカッター（図１０参照）を採用することができる。なお、シリンダーカッター１００はローター１０１、回転刃１０２を有し，固定刃１０３で受けて回転刃１０２で細断し、ローター１０１ではね飛ばすものである。また、ホイールカッターを採用することもできる。また、搬送装置のコンベアーとしてチェンコンベアー、スクリューコンベアーを採用することもできる。なお、シリンダーカッター、ホイールカッターは、それ自体がチップを跳ねとばす機能を有するから、これに搬送装置を兼ねさせることができる。
チェンコンベアによる場合は、図５に示すようにチェンコンベア５１をＬ形にし、チェンに堰板５２を一定間隔で設けている。二軸カッター３ｂで細断されたチップがチェンコンベアの水平部５３に落下し、傾斜部５４で斜め上方に引き上げられ、収納装置４の収納袋４１に放出される。

スクリューコンベアによる場合は、図６に示すように、これを斜め上方に傾斜させ、その円筒状ケーシング６１の下端を破砕装置３のケーシング３ａの下端に固定し、当該円筒状ケーシング６１の下端の投入口６２を上記ケーシング３ａの下端開口に連通させている。破砕装置３の二軸カッター３ｂで細断されたチップは、上記投入口６２からケーシング６１内に投入され、スクリュー６３によって斜め上方に搬送され、ケーシング６１の上端の放出口６４から、収納装置の収納袋４１に放出される。

上記実施例１の拾い上げ装置１は、一対の縦軸掻き込みロール１２，１２を備えているが、これを上下一対の横軸掻き寄せロールに変更することもできる。これが実施例２である。
横軸掻き上げロール７０による実施例２は図７，図８に示す構成を有し、昇降フレームＦの中間部分が中間サブフレームｆ１になっていて、この中間サブフレームｆ１の後部下端がヒンジ軸Ｐ１で昇降フレームＦに枢着されている。そして、この中間サブフレームｆ１はストッパロッドｆｂによって規制された範囲で、ヒンジ軸Ｐ１を中心にして上下に揺動可能である。この中間サブフレームｆ１の前部に、横軸掻き上げロール７０の下方の固定ロール７１と上方の可動ロール７２が設けられており、その後方に上下一対のガイドロール７３，７４が設けられている。
下方の固定ロール７１は進入してくる剪定枝を掻き上げる方向（図７において反時計方向）に回転し、可動ロール７２は固定ロールとは反対方向に回転する。また、ガイドロール７３は固定ロール、ガイドロール７４は可動ロールであり、進入する剪定枝を後方の供給装置に向けて案内する。

中間サブフレームｆ１は、昇降フレームＦが油圧シリンダー（図示略）で押し上げられたとき、ストッパロッドｆｂによって昇降フレームと共に引き上げられるが、昇降フレームＦが降下されると、その下端の左右のソリＳ，Ｓが接地し、固定ロール７１が地面すれすれで回転しながら前進する。
中寄せスクリューロール１１及びその支持機構は実施例１と同じであり、そのほかの機構も実施例と格別相違するものではないから、これらについての説明は省略する。

中寄せスクリューロール１１と中間サブフレームｆ１との間に前方に向かってハの字状に開いた案内板ｇ，ｇが介在しており、中寄せスクリューロール１１によって中央に寄せられ、後方に送られる剪定枝を案内板ｇ、ｇで中央側へ寄せて、固定ロール７１と可動ロール７２との間に誘導してこれらに引き込ませる。固定ロール７１と可動ロール７２との間に引き込まれた剪定枝はガイドロール７３，７４によって供給装置２の前方の送りロール２１へ向けられる。
剪定枝は、中寄せスクリューロール１１で中央に寄せられながら横軸掻き上げロール７０に向かって進入し、この横軸掻き上げロール７０の下方の固定ロールで掻き上げられ、上記のロール７１，７２で挟まれて後方に引き込まれる。そして、ガイドロール７３，７４で供給装置に向かうように誘導され、供給装置に引き込まれる。

は、実施例１の側面図である。 は、縦軸掻き込みロールの正面図である。 は、実施例１の要部の拡大側面図である。 は、実施例１の要部の拡大平面図である。 は、搬送装置のほかの例の説明図である。 は、搬送装置のさらにほかの例の説明図である。 は、実施例２の要部拡大側面図である。 は、実施例２の要部拡大平面図である。 （ａ）は、二軸カッターの正面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）は、シリンダーカッターの正面図、（ｂ）は側面図である。 は、従来例の側面図である。 は、従来例の平面図である。

符号の説明

１：拾い上げ装置
２：供給装置
３：破砕装置
３ｂ：二軸カッター
４：搬送装置
５：収納装置
１１：中寄せスクリューロール
１２：縦軸掻き込みロール
１２ｄ：ベースカッター
Ｆ：昇降フレーム
Ｆａ：支持フレーム
２１：送りロール
２２：供給ロール
２３：中間送りロール
４１：収納袋
７０：横軸掻き上げロール
７１：固定ロール
７２：可動ロール
ｆ，ｆ１：サブフレーム

Claims (6)

1. 人手でほぼ同じ方向に向けて並べられている剪定枝を拾い上げて破砕する自走式剪定枝破砕作業機であって、
   同方向に並べられた剪定枝を掻き寄せ、掻き込む拾い上げ装置、掻き込まれた剪定枝を破砕装置に供給する供給装置、カッターでチップ状に破砕する破砕装置、破砕装置から排出されるチップを収納装置へ搬送する搬送装置を備えているものであり、
   上記拾い上げ装置および供給装置は、接地輪を備えた昇降フレームに取り付けられており、
   上記拾い上げ装置は、昇降フレーム先端部の横軸中寄せスクリューロールと、当該スクリューロールの直ぐ後方にある左右一対の縦軸掻き込みロールからなるものであり、上記縦軸掻き込みロールはその側面に鋸歯板を備え、下端に円盤状のベースカッターを備えているものであり、
   上記供給装置は上記昇降フレームに取り付けられていて、上記掻き込みロールの直ぐ後方の送りロールと当該送りロールの後方の供給ロールを供えており、この送りロールおよび供給ロールは、側面に鋸歯板を備えた下方の固定ロールと上下動する可動ロールとによるものであり、上記送りロール及び供給ロールは共に可変速の駆動ロールであって、剪定枝の破砕装置への供給速度を調整することができ、
   上記破砕装置は上記供給ロールの直ぐ後にあって、上記供給ロールに把持されて後方に送られる剪定枝を細断するカッターによる細断装置であり、
   上記搬送装置は上記チップを収納装置まで搬送する搬送装置である、自走式剪定枝破砕作業機。
2. 上記昇降フレームに、所定ストローク上下に揺動可能なサブフレームを設けてあって、
   当該サブフレームに上記中寄せスクリューロールを設けた請求項１の自走式剪定枝破砕作業機。
3. 上記拾い上げ装置の掻き寄せロールが、鋸歯板を備えた上下一対の横軸掻き寄せロールである請求項１の自走式剪定枝破砕作業機。
4. 上記破砕装置の細断用カッターが、二軸カッター、シリンダーカッターである請求項１の自走式剪定枝破砕作業機。
5. 上記搬送装置がチェンコンベア、ベルトコンベア、又はスクリューコンベアによるものである請求項１の自走式剪定枝破砕作業機。
6. 上記収納装置が収納袋又は収納籠によるものである自走式剪定枝破砕作業機。
   

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