JP2008279318A - Crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木材等の被破砕物を破砕するための破砕装置に関する。 The present invention relates to a crushing apparatus for crushing an object to be crushed such as wood.
従来、樹木の剪定枝等を破砕する破砕機構を備えた破砕装置(チッパー)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなチッパーの破砕機構は、回転軸と、回転軸に連結されて回転軸周りを旋回する支軸と、支軸に回転可能に支持され、支軸と共に回転軸周りを旋回する複数の切削刃体(ハンマ)とを備えている。 DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the crushing apparatus (chipper) provided with the crushing mechanism which crushes the pruned branch etc. of a tree is known (for example, refer patent document 1). Such a chipper crushing mechanism includes a rotating shaft, a support shaft that is connected to the rotating shaft and pivots around the rotating shaft, and a plurality of cuttings that are rotatably supported by the supporting shaft and rotate around the rotating shaft together with the support shaft. It has a blade (hammer).
このようなチッパーでは、ハンマの旋回軌跡内に被破砕物が供給されると、ハンマが被破砕物の端部に当り、被破砕物の端部が叩き砕かれて破砕される。また、ハンマが被破砕物に当った際には、ハンマが支軸周りに多少回転(後退回転)して逃げることで、破砕機構の負荷が低減されるようになっている。
しかしながら、上記構成のチッパーでは、ハンマが被破砕物に当って支軸周りに後退回転すると、ハンマの一部がハンマの旋回軌跡の径方向外側へ僅かに突出する。このため、ハンマの当該突出動作によって被破砕物がハンマと反対側(供給側)へ押し返され、破砕処理能力が低下することがある。 However, in the chipper having the above configuration, when the hammer hits the object to be crushed and rotates backward around the support shaft, a part of the hammer slightly protrudes radially outward of the turning trajectory of the hammer. For this reason, the object to be crushed is pushed back to the opposite side (supply side) of the hammer by the protrusion operation of the hammer, and the crushing processing capacity may be reduced.
本発明は上記事実を考慮し、ハンマによって被破砕物が反ハンマ側へ押し返されることを防止又は抑制でき、破砕処理能力が向上する破砕装置を得ることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a crushing apparatus that can prevent or suppress the object to be crushed back to the anti-hammer side by a hammer and improve crushing ability.
請求項1に記載の発明に係る破砕装置は、回転駆動される回転軸と、前記回転軸に連結され、前記回転軸が回転した際に前記回転軸周りを旋回する支軸と、前記支軸に回転可能に支持され、前記支軸と共に前記回転軸周りを旋回して被破砕物に当たることで被破砕物を破砕すると共に、前記支軸周りの回転軌跡が前記回転軸周りの旋回軌跡の径方向外側に突出しないように形成されたハンマと、を有することを特徴としている。 The crushing apparatus according to the first aspect of the present invention includes: a rotary shaft that is rotationally driven; a support shaft that is coupled to the rotary shaft and rotates around the rotary shaft when the rotary shaft rotates; and the support shaft The crushed object is crushed by turning around the rotating shaft together with the support shaft and hitting the object to be crushed, and the rotation locus around the support shaft is the diameter of the turning locus around the rotation shaft. And a hammer formed so as not to protrude outward in the direction.
請求項1に記載の破砕装置では、ハンマは、支軸周りの回転軌跡が回転軸周りの旋回軌跡の径方向外側に突出しないように形成されている。このため、回転軸周りを旋回するハンマが、被破砕物に当って支軸周りに後退回転しても、ハンマの一部がハンマの旋回軌跡の径方向外側に突出することがない。したがって、ハンマによって被破砕物が反ハンマ側へ押し返されることを防止又は抑制でき、破砕処理能力が向上する。 In the crushing device according to the first aspect, the hammer is formed such that the rotation locus around the support shaft does not protrude outward in the radial direction of the turning locus around the rotation shaft. For this reason, even if the hammer turning around the rotation shaft hits the object to be crushed and rotates backward around the support shaft, a part of the hammer does not protrude radially outward of the turning trajectory of the hammer. Therefore, it is possible to prevent or suppress the object to be crushed from being pushed back to the anti-hammer side by the hammer, and the crushing processing ability is improved.
請求項2に記載の発明に係る破砕装置は、請求項1に記載の破砕装置において、前記ハンマは、重心を介して前記支軸と反対方向の端部に刃を有することを特徴としている。 A crushing apparatus according to a second aspect of the invention is characterized in that, in the crushing apparatus according to the first aspect, the hammer has a blade at an end portion in a direction opposite to the support shaft via a center of gravity.
請求項2に記載の破砕装置では、ハンマが回転軸周りに旋回すると、遠心力によってハンマの重心が支軸を介して回転軸と反対方向に配置される。このため、ハンマの重心を介して支軸と反対方向に設けられたハンマの刃が、支軸を介して回転軸と反対方向に配置され、ハンマの旋回軌跡の外周を旋回する。したがって、ハンマの旋回軌跡内に被破砕物が供給されると、ハンマの刃によって被破砕物が破砕(切断)される。しかも、ハンマの刃(作用点)とハンマの重心(力点)と支軸(支点)とが直線状に並んだ状態でハンマの刃が被破砕物に当るため、破砕力を向上させることができる。 In the crushing apparatus according to the second aspect, when the hammer turns around the rotation axis, the center of gravity of the hammer is arranged in the direction opposite to the rotation axis via the support shaft by centrifugal force. For this reason, the hammer blade provided in the direction opposite to the support shaft via the center of gravity of the hammer is disposed in the direction opposite to the rotation shaft via the support shaft, and turns around the outer periphery of the turning trajectory of the hammer. Accordingly, when the object to be crushed is supplied into the turning trajectory of the hammer, the object to be crushed is crushed (cut) by the blade of the hammer. Moreover, since the hammer blade hits the object to be crushed with the hammer blade (working point), the center of gravity (power point) of the hammer, and the support shaft (fulcrum) aligned in a straight line, the crushing force can be improved. .
請求項3に記載の発明に係る破砕装置は、請求項2に記載の破砕装置において、前記ハンマには、前記刃が複数設けられると共に、前記支軸が支持可能な支持部が複数設けられ、複数の前記刃のそれぞれは、前記ハンマの重心を介して複数の前記支持部のそれぞれと反対方向に設けられていることを特徴としている。 A crushing device according to a third aspect of the present invention is the crushing device according to the second aspect, wherein the hammer is provided with a plurality of blades and a plurality of support portions capable of supporting the spindle, Each of the plurality of blades is provided in a direction opposite to each of the plurality of support portions via the center of gravity of the hammer.
請求項3に記載の破砕装置では、ハンマに設けられた複数の支持部のうちの1つが支軸に支持されている場合、ハンマに設けられた複数の刃のうちの1つがハンマの重心を介して支軸と反対方向に配置される。このため、ハンマの重心を介して支軸と反対方向に配置された刃によって、被破砕物を切断することができる。このように、ハンマが複数の刃を備えているので、ハンマの支持部を支軸に差し替えて使用することにより、ハンマの寿命を長くすることができる。 In the crushing device according to claim 3, when one of the plurality of support portions provided on the hammer is supported by the support shaft, one of the plurality of blades provided on the hammer has a center of gravity of the hammer. It arrange | positions in a direction opposite to a spindle. For this reason, the object to be crushed can be cut by the blade disposed in the direction opposite to the support shaft via the center of gravity of the hammer. Thus, since the hammer is provided with a plurality of blades, the life of the hammer can be extended by using the support portion of the hammer by replacing it with a support shaft.
以上説明したように、請求項1に記載の発明に係る破砕装置では、ハンマによって被破砕物が反ハンマ側へ押し返されることを防止又は抑制でき、破砕処理能力が向上する。 As described above, in the crushing apparatus according to the first aspect of the present invention, the object to be crushed can be prevented or suppressed from being pushed back to the anti-hammer side by the hammer, and the crushing processing capacity is improved.
図1には、本発明の実施形態に係る破砕装置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。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a
図1に示されるように、チッパー10は、中空の機体12を備えており、機体12の内部には、ドラム状に形成された破砕室14が設けられている。破砕室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、破砕室14に対して斜め上方を向くように取り付けられており、供給樋30の開口部30Aから供給樋30内に投入された剪定小枝等の被破砕物Mは、供給樋30の底面上を滑り、供給口28側へ流下するようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、供給樋30の内部には、供給口28の近傍において供給ローラ24が設けられている。供給ローラ24は機体12に対して上下動可能に取り付けられた図示しない軸受板に軸支されており、図示しない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及び図2の矢印A方向へ回転する。
A
供給樋30の内部に供給された被破砕物Mは、供給ローラ24と供給樋30の底面との間に挿入されると共に、上述の如く回転する供給ローラ24によって破砕室14へ送り込まれるようになっている。
The object to be crushed M supplied to the inside of the
破砕室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12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回転軸26を備えている。回転軸26は、機体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。
Inside the crushing
回転軸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、説明の都合上、図1では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回転軸26が板厚方向に貫通した状態で回転軸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、回転軸26と一体で回転する。
A plurality of (three in the present embodiment)
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40が取り付けられている。これらの支軸40は、回転軸26の周方向に沿って等間隔で且つ回転軸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40は、各支持板34を介して回転軸26に連結されており、回転軸26が回転した際に回転軸26周りを旋回する。
A plurality (four in this embodiment) of
各支軸40には、それぞれハンマ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、略矩形平板状に形成されており、各支軸40の軸線方向に沿って並列的に配置されている(なお、説明の都合上、図1では支軸40毎にフリーハンマ50が1つだけ図示されている)。
A plurality of
図3に示されるように、フリーハンマ50は、幅方向一側と幅方向他側とが対称(左右対称)に形成されており、長手方向一端側(基端側)には、支持部としての一対の円形の貫通孔50A、50Bが形成されている。これらの貫通孔50A、50Bは、フリーハンマ50の幅方向に並んで配置されており、一方の貫通孔50Aには支軸40が貫通している。これにより、各フリーハンマ50は、支軸40に回転可能に支持されている。このため、各支軸40が回転軸26周りを回転すると、各フリーハンマ50が各支軸40と共に回転軸26周りを旋回する。
As shown in FIG. 3, the
各フリーハンマ50の長手方向他端側(先端側)には、一対の刃50C、50Dが形成されている。これらの刃50C、50Dは、各フリーハンマ50の先端側に、一対の切込部50E及び一対の面取り部50Fが設けられることで形成されたものであり、各フリーハンマ50の幅方向に並んで配置されている。
A pair of
一方の刃50Cは、フリーハンマ50の幅方向一側へ突出しており、フリーハンマ50の重心Cを介して一方の貫通孔50Aと反対方向に配置されている。そして、一方の刃50Cの刃先は、貫通孔50Aの中心とフリーハンマ50の重心Cとを通る仮想の直線S(重心線)上に配置されると共に、フリーハンマ50の他の部位よりも貫通孔50Aの中心から離れた位置に配置されている。このため、フリーハンマ50が貫通孔50Aの中心周り(支軸40周り)に回転した際には、一方の刃50Cの刃先がフリーハンマ50の回転軌跡の外周D(図3参照)を回転するようになっている(以下、この回転軌跡の外周Dを刃先円Dという)。
One
また、他方の刃50Dは、フリーハンマ50の幅方向他側へ突出しており、フリーハンマ50の重心Cを介して他方の貫通孔50Bと反対方向に配置されている。そして、他方の刃50Dの刃先は、貫通孔50Bの中心とフリーハンマ50の重心Cとを通る仮想の直線(図示省略)上に配置されると共に、フリーハンマ50の他の部位よりも貫通孔50Bの中心から離れた位置に配置されている。このため、フリーハンマ50が貫通孔50Bの中心周りに回転した際には、他方の刃50Dの刃先がフリーハンマ50の回転軌跡の外周を回転するようになっている。
The other blade 50D protrudes to the other side in the width direction of the
上記構成のフリーハンマ50は、前述したように回転軸26に回転可能に支持されている。このため、回転軸26が停止している状態では、重心Cが支軸40(貫通孔50A)の下方に配置される。またこの状態では、重心Cを介して貫通孔50Aと反対方向に設けられた一方の刃50Cが重心Cの下方に配置され、全てのフリーハンマ50は、一方の刃50Cを下側へ向けて垂下した状態(図1及び図3において示す最下位のフリーハンマ50と同じ状態)になる。
The
一方、回転軸26が回転して、フリーハンマ50が支軸40と共に回転軸26周りを旋回すると、フリーハンマ50は、重心Cに作用する遠心力によって支軸40周りに回転され、重心C及び一方の刃50Cが、支軸40を介して回転軸26と反対方向に配置される(図1〜図3の図示状態)。この状態では、刃50Cの刃先と、重心Cと、支軸40の軸心と、回転軸26の中心とが一直線上(回転軸26の遠心方向)に並び、フリーハンマ50の支軸40周りの回転軌跡が、フリーハンマ50の旋回軌跡の外周Eの範囲内に配置される。そして、フリーハンマ50は、旋回軌跡の外周Eに刃50Cの刃先を配置させて、回転軸26周りを旋回する(以下、この旋回軌跡の外周Eを刃先円Eという)。
On the other hand, when the
このため、前述したように供給ローラ24によって被破砕物Mが破砕室14へと送りこまれると、フリーハンマ50が刃50Cの刃先から被破砕物Mの端部へ振り下ろされる。これにより、被破砕物Mの端部は、供給樋30の端部に固定された固定刃52との間で叩き砕かれて破砕され、細かい破砕片に分割される。
Therefore, as described above, when the object to be crushed M is fed into the crushing
一方、破砕室14の装置前方側には、排出口56が形成されており、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、破砕室14の内壁の一部を形成している。破砕網58には、被破砕物Mの破砕片を破砕室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破砕片は、破砕室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。
On the other hand, a
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
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24及び回転軸26に伝達され、供給ローラ24及び回転軸26が、各々図1の矢印方向へ回転される。
In the
この状態で、供給樋30の供給口30Aから剪定小枝等の被破砕物Mが投入されると、投入された被破砕物Mは、供給樋30の底面を滑り、該底面と供給ローラ24との間に供給され、供給ローラ24によって破砕室14へと送り込まれる。
In this state, when an object to be crushed M such as pruned twigs is input from the
破砕室14では、複数のフリーハンマ50が回転軸26周りを旋回しており、各フリーハンマ50の一方の刃50Cの刃先が、フリーハンマ50の旋回軌跡の外周Eを旋回している。このため、破砕室14へと被破砕物Mが送り込まれると、フリーハンマ50が一方の刃50Cの刃先から被破砕物Mの端部に振り下ろされる。これにより、被破砕物Mの端部は、供給樋30の端部に固定された固定刃52との間で叩き砕かれて破砕され、細かい破砕片に分割される。
In the crushing
ここで、本実施形態では、フリーハンマ50の刃50Cの刃先が、フリーハンマ50の他の部位よりも貫通孔50Aの中心から離れた位置に配置されている。しかも、刃50Cの刃先は、重心Cを介して貫通孔50Aの中心(支軸40の軸心)と反対方向に配置されている(重心Cと貫通孔50Aの中心を通る直線S上に配置されている)。このため、フリーハンマ50が回転軸26周りを旋回しているときには、刃50Cが支軸40を介して回転軸26と反対方向に配置され、刃50Cの刃先と、支軸40の軸心と、回転軸26の中心とが一直線上に並ぶ。このため、旋回中のフリーハンマ50が被破砕物Mに当って支軸40周りに後退回転しても(図3の矢印J参照)、フリーハンマ50の一部がフリーハンマ50の旋回軌跡の径方向外側(刃先円Eの径方向外側)へ突出することがない。したがって、本実施形態では、フリーハンマ50によって被破砕物Mが反フリーハンマ50側(供給口30A側)へ押し返されることを防止できる。
Here, in this embodiment, the blade tip of the
すなわち、図4に示される従来のフリーハンマ100の場合、刃102の刃先は、重心Gを介して貫通孔104の中心と反対方向には配置されておらず、重心Gと貫通孔104の中心(支軸40の軸心)を通る直線Tからフリーハンマ100の旋回方向にズレて配置されている。このため、回転軸26周りを旋回しているフリーハンマ100が被破砕物Mに当って支軸40周りに後退回転すると(図4の矢印K参照)、フリーハンマ100の一部がフリーハンマ100の旋回軌跡の径方向外側(刃先円Hの径方向外側)へ突出してしまう(刃先円I参照)。このため、従来のフリーハンマ100では、被破砕物Mを反フリーハンマ100側(供給口30A側)へ押し返してしまう場合があるが、本実施形態では、このような被破砕物Mの押し返しを防止できる。したがって、破砕室14(破砕機構32)への被破砕物Mの供給能力が向上し、結果として破砕処理能力が向上する。
That is, in the case of the conventional
また、本実施形態では、上述のように旋回中のフリーハンマ50が被破砕物Mに当って支軸40周りに後退回転しても、フリーハンマ50の一部が刃先円Eの径方向外側へ突出することがない。したがって、刃先円Eと固定刃52との距離を短くすることができるので、フリーハンマ50及び固定刃52の切れ味を向上させることができ、破砕力を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, as described above, even if the turning
しかも、本実施形態では、フリーハンマ50の刃50Cの刃先は、上述のように重心Cを介して貫通孔50Aの中心(支軸40の軸心)と反対方向に配置されている。このため、フリーハンマ50の刃50Cの刃先(作用点)と、フリーハンマ50の重心C(力点)と、支軸40の軸心(支点)とが直線状に並んだ状態で、刃50Cが被破砕物Mに当るため、これによっても破砕力を向上させることができる。
Moreover, in the present embodiment, the blade tip of the
すなわち、従来のフリーハンマ100の場合、重心Gの回転力Fのうち、フリーハンマ100の旋回方向を向いた分力(Fcosθ)が、被破砕物Mの破砕に利用される(なお、θは、回転軸26の中心及び刃102の刃先を通る線分と、直線Tのなす角度)。
That is, in the case of the conventional
これに対し、本実施形態では、重心Cの回転力Fがフリーハンマ50の旋回方向を向くため、回転力Fの全てを被破砕物Mの破砕に利用することができ、これにより、破砕力を向上させることができる。
On the other hand, in this embodiment, since the rotational force F of the center of gravity C faces the turning direction of the
さらに、本実施形態では、フリーハンマ50が左右対称に形成されており、一方の貫通孔50Aに支軸40が貫通されている状態では、一方の刃50Cが重心Cを介して支軸40の軸心と反対方向に配置される。このため、一方の刃50Cによって被破砕物Mを破砕することができる。また、他方の貫通孔50Bに支軸40が貫通されている状態では、他方の刃50Dが重心Cを介して支軸40の軸心と反対方向に配置される。このため、他方の刃50Dによって被破砕物Mを破砕することができる。したがって、一方の刃50Cが切れなくなった場合には、支軸40を一方の貫通孔50Aから他方の貫通孔50Bに差し替えることで、他方の刃50Dを利用することができる。このため、フリーハンマ50の寿命を2倍にすることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
なお、上記実施形態では、フリーハンマ50が一対の刃50C、50Dを備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、刃の数は適宜変更することができる(刃が1つだけでもよい)。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、フリーハンマ50が一対の貫通孔50A、50B(共に支持部)を備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、支持部の数は適宜変更することができる(支持部が1つだけでもよい)。
Moreover, in the said embodiment, although the
さらに、上記実施形態では、フリーハンマ50の一方の刃50Cの刃先が、貫通孔50Aの中心とフリーハンマ50の重心Cとを通る仮想の直線S上に配置された構成にしたが、本発明はこれに限らず、一方の刃50Cは、フリーハンマ50の重心Cを介して一方の貫通孔50Aと反対方向に配置されていればよく、一方の刃50Cの刃先が直線Sから多少ズレて配置されていてもよい。この場合でも、フリーハンマ50によって被破砕物Mが押し返されることを抑制できる。この点は、他方の刃50Dについても同様である。
Furthermore, in the said embodiment, although the blade edge | tip of one
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12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。
Although the
10 チッパー(破砕装置)
26 回転軸
40 支軸
50 フリーハンマ(ハンマ)
50A、50B 貫通孔(支持部)
50C、50D 刃
C 重心
D 支軸周りの回転軌跡
E 回転軸周りの旋回軌跡
10 Chipper
26 Rotating
50A, 50B Through hole (supporting part)
50C, 50D Blade C Center of gravity D Rotation locus around the spindle E Rotation locus around the rotation axis
Claims (3)
前記回転軸に連結され、前記回転軸が回転した際に前記回転軸周りを旋回する支軸と、
前記支軸に回転可能に支持され、前記支軸と共に前記回転軸周りを旋回して被破砕物に当たることで被破砕物を破砕すると共に、前記支軸周りの回転軌跡が前記回転軸周りの旋回軌跡の径方向外側に突出しないように形成されたハンマと、
を有する破砕装置。 A rotating shaft that is driven to rotate;
A support shaft coupled to the rotating shaft and pivoting around the rotating shaft when the rotating shaft rotates;
The support shaft is rotatably supported, swivels around the rotation shaft together with the support shaft and hits the material to be crushed, and the rotation trajectory around the support shaft turns around the rotation shaft. A hammer formed so as not to protrude radially outward of the trajectory;
Crushing device having.
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