JP4259904B2

JP4259904B2 - 堆肥切り返し撹拌バケット装置

Info

Publication number: JP4259904B2
Application number: JP2003102509A
Authority: JP
Inventors: 武志里見
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: JP2004307251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、堆肥原料を撹拌して堆肥化を促進する堆肥切り返し撹拌バケット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家畜の排泄物の処理に際しては、この排泄物に藁等の材料を加えて堆肥原料とし、この堆肥原料を堆積・発酵させて堆肥にする方法が採られている。また、この堆肥を急速発酵させるには、前記堆肥原料の堆積物中に送風機を用いて発酵に必要な酸素を強制的に送るとともに、塊になっている堆積物をほぐして通気性を高める作業（切り返し作業）が行われる。この切り返し作業は、ホイルローダなどに装着されているバケットにて堆積物を掬い取った後、バケットを小刻みに振動させて少しずつ堆肥を落下させることにより、堆肥をほぐすようにされている。
【０００３】
しかし、このような従来の切り返し作業では、十分に堆肥化を促進させることが難しいという問題点があるほか、バケットを振動させる操作が必要であることからオペレータによるバケット操作の作業負担が大きく、またホイルローダの耐久性も悪化させるという問題点があった。
【０００４】
このような問題点に対処したものとして、例えば特許文献１に開示されているように、回転軸の周面に放射方向に延びる堆肥撹拌用撹拌棒を設けたロータをバケット内に配置した撹拌切り返し装置がある。また、特許文献２においては、バケット内に設けられるロータをシリンダにて操作されるアームに取り付けてバケット内で揺動させるようにするとともに、バケット内に堆肥押出し用のブレードを設けた構成の堆肥切り返しバケットが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特公平６−７６２７０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１３６８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献１にて提案された装置では、バケットの開閉動作に関わらず、ロータが常に一定位置に固定されているために、ロータによる撹拌中にバケットを開作動させたとき、ロータとバケットとの間の間隔が広くなって撹拌されない堆肥が多く排出されてしまうという問題点がある。
【０００７】
一方、前記特許文献２に記載された装置では、バケットからの堆肥の落下時にロータとブレードとの協働によって堆肥を撹拌させる点では前記特許文献１のものに比べて改良されているものの、構造が極めて複雑で、部品点数も多く、コスト高になってしまうという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、極めて簡易な構造で、バケットからの排出時に堆肥を確実に撹拌することができ、しかも堆肥の大量排出時にはその排出を容易に行うことができる堆肥切り返し撹拌バケット装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明による堆肥切り返し撹拌バケット装置は、バケット本体とそのバケット本体に軸支されてそのバケット本体に対して開閉可能なエプロンとよりなるバケットと、このバケット内に回転可能に支持されるロータ軸と、このロータ軸に取り付けられる撹拌翼と、前記ロータ軸を支持するリンク部材とを備え、このリンク部材は、一端部が前記バケット本体に軸支されるとともに他端部が前記ロータ軸に軸支される本体側アームと、一端部が前記エプロンに軸支されるとともに他端部が前記ロータ軸に軸支されるエプロン側アームとを備え、このリンク部材により前記バケット本体に対して前記エプロンの開作動時に前記ロータ軸が揺動するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明によれば、撹拌翼を有するロータ軸が、本体側アームとエプロン側アームとを備えるリンク部材によって支持されてそのリンク部材によってエプロンの開作動時に揺動するように構成されているので、バケット内に掬い込まれた堆肥等が撹拌翼によって撹拌され、バケットからの排出（撒き散らし）に際してバケットを開作動させると、その撹拌翼がバケットの排出口近傍まで揺動され、排出される堆肥等を確実に撹拌することができる。また、堆肥等を大量排出する場合にはバケットを最大開作動位置まで開作動させることで、撹拌翼はバケットの排出口から遠ざかる方向に揺動され、この撹拌翼が堆肥等の排出を妨げることがなく、堆肥等を容易に排出することができる。本発明では、撹拌翼の前述の揺動運動をリンク部材によって達成しているので、構造が極めて簡素であり、既存の開閉バケット装置に改良を加えるだけで、所望の堆肥切り返し撹拌バケット装置を安価に得ることができる。
【００１１】
本発明において、前記エプロン側アームの前記エプロンへの軸支部が、前記バケット本体と前記エプロンとの軸支部に対して前記ロータ軸に近接する側に設けられる構成とするのが好ましい。こうすることで、バケットの開動作に連動して、エプロン側アームのエプロンへの軸支部が、バケット本体とエプロンとの軸支部を中心として円弧運動を行うことになり、これによって簡素な構成で、撹拌翼の上下運動を成し遂げることができる。
【００１２】
また、前記エプロン側アームを液圧シリンダで構成するようにしても良い。このようにしたものでは、バケットの開作動の初期にその液圧シリンダを伸長させて撹拌翼をバケットの排出口により近接した位置に揺動させ、またその開作動の後期にその液圧シリンダを収縮させて撹拌翼をバケットのより上方退避位置に揺動させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による堆肥切り返し撹拌バケット装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１には、本発明の一実施形態に係る堆肥切り返し撹拌バケット装置を装着したホイルローダの側面図が示されている。
【００１５】
本実施形態において、ホイルローダ１は、車両本体２と、この車両本体２の前部に上下動自在に軸支される左右一対のリフトアーム３と、このリフトアーム３の先端部に揺動自在に軸支される堆肥切り返し撹拌バケット装置（以下、「撹拌バケット装置」という。）４を備えている。前記リフトアーム３は左右一対のリフトシリンダ５によって上下動される。また、前記撹拌バケット装置４は、ベルクランク式のチルトレバー６およびチルトリンク７を介して車両本体中心に位置したチルトシリンダ８によって軸９を支点として揺動される。こうして、撹拌バケット装置４の着地姿勢（実線位置）でその撹拌バケット装置４内に堆肥原料の堆積物（以下、「堆肥等」という。）１０を掬い上げた後、リフトアーム３を上方へ回動させてその撹拌バケット装置４を最大上昇位置付近まで高く持ち上げた後、この撹拌バケット装置４内から堆肥等１０を排出・落下させる。
【００１６】
次に、本実施形態における撹拌バケット装置４の詳細構造について説明する。図２には撹拌バケット装置のバケット閉状態での側面図（ａ）とその背面図（ｂ）が示され、図３にはロータ駆動機構が示されている。なお、図２（ａ）は、構造を理解し易くするために、バケットの断面（図２（ｂ）のＡ−Ａ視に相当）によって示している。
【００１７】
図示のように、撹拌バケット装置４は、バケット本体１１と、このバケット本体１１の上部に配されるバケット開閉ピン１２に軸支されてそのバケット本体１１に対して開閉可能なエプロン１３とよりなるバケット１４を備えている。前記バケット本体１１の背面は、下端部近傍において前記リフトアーム３の先端部に連結ピン１５によって軸支されるとともに、その上部において前記チルトリンク７の先端部に連結ピン１６によって軸支されている。また、この連結ピン１６の後方位置には開閉シリンダ１７の基端部が支持ピン１８により軸支され、この開閉シリンダ１７のロッド端は前記バケット開閉ピン１２の上方位置の支持ピン１９にて前記エプロン１３の上端部に軸支されている。このように構成されているので、チルトシリンダ８の伸縮によってチルトレバー６およびチルトリンク７を介してバケット１４を連結ピン１５周りに揺動させることができ、また、開閉シリンダ１７の収縮・伸長によってエプロン１３をバケット本体１１に対して支持ピン１９周りに開閉することができる。
【００１８】
前記バケット１４内の略中央部には、そのバケット１４の幅方向にロータ軸２０が配され、このロータ軸２０にはその軸方向に等間隔に複数個（本実施形態では１０個）の撹拌翼２１が装着されている。前記ロータ軸２０は、その両端部が前記バケット本体１１側から略水平方向に延びる本体側アーム２２の先端部に軸支されるとともに、前記エプロン１３側から略鉛直下向きに延びるエプロン側アーム２３の下端部に軸支されている。
【００１９】
また、一方側（図３で右側）の本体側アーム２２の基端部にはバケット本体１１に油圧モータ２４が取り付けられ、この油圧モータ２４の出力軸２５にベアリングを介して前記本体側アーム２２の基端部が軸支されている。また、他方側（図３で左側）の本体側アーム２２の基端部は支持ピン２６にてバケット本体１１に軸支されている。一方、エプロン側アーム２３の基端部は、前記バケット開閉ピン１２の下方であって、エプロン１３の閉状態でバケット開閉ピン１２よりも後方（バケット本体１１寄りの位置）に位置する支持ピン２７にてエプロン１３に軸支されている。こうして、開閉シリンダ１７の操作によりバケット本体１１に対しエプロン１３を開閉作動させた際、支持ピン２７がバケット開閉ピン１２周りに回動されることによって、前記本体側アーム２２およびエプロン側アーム２３の各先端部に軸支されるロータ軸２０が図２で上下方向に揺動運動を行うことになる。
【００２０】
さらに、前記油圧モータ２４の出力軸２５にはスプロケット２８が装着されるとともに、前記ロータ軸２０の先端部にもスプロケット２９が装着され、これら両スプロケット２８，２９間に駆動チェーン３０が巻回されることにより、油圧モータ２４の回転駆動力がロータ軸２０に伝達されるようになっている。なお、これらスプロケット２８，２９および駆動チェーン３０の外周面はチェーンケース３１によって覆われている。
【００２１】
一方、前記撹拌翼２１は、ロータ軸２０に装着される円板３２に、その径方向に対し少し位置をずらせて互いに等間隔に取着される４枚の羽根３３を備えて構成されている。本事例では、各羽根３３はその先端部が側方へ向けて折曲されており、互いに対称位置にある２枚の羽根３３のそれぞれの折曲方向が逆方向になるようにされている。このような撹拌翼２１とすることによって、バケット１４内に掬い込まれた堆肥等１０をその撹拌翼２１の回転によって効果的に撹拌することができる。
【００２２】
次に、図４を参照しつつ、バケット１４の開作動時における撹拌翼２１の揺動動作について説明する。
【００２３】
まず、図４（ａ）に示されるように、バケット１４内に堆肥等１０を掬い込んだ状態では、ロータ軸２０および撹拌翼２１はそのバケット１４内の堆肥等１０を効果的に撹拌する位置である中央部よりやや下方寄りの位置にある。このとき、エプロン側アーム２３の基端部を支持する支持ピン２７は、バケット開閉ピン１２の下方であってそのバケット開閉ピン１２よりも後方（バケット本体１１寄りの位置）に位置しており、本体側アーム２２は略水平向きに、エプロン側アーム２３は略鉛直向きに配されている。この状態で、ロータ軸２０が油圧モータ２４によって正逆回転されることで、バケット１４内の堆肥等１０はそのロータ軸２０に取着される撹拌翼２１によって撹拌される。
【００２４】
次に、堆肥等１０の排出時には、図４（ｂ）に示されるように、開閉シリンダ１７の操作によりバケット本体１１に対しエプロン１３を所定角度開作動させると、エプロン側アーム２３の基端部を支持する支持ピン２７がバケット開閉ピン１２を中心にして回動してそのバケット開閉ピンの直下に位置することにより、ロータ軸２０が排出口３４へ向けて距離Ｌ_１だけ下方へ移動する。これにより、撹拌翼２１が排出口３４に近接した位置に移動し、バケット１４から排出される堆肥等１０をその排出口３４側で撹拌翼２１により細かく撹拌しつつ排出することが可能となる。
【００２５】
一方、堆肥等１０を大量に移動する場合などにおいて、バケット１４を大きく開いて排出させるときには、図４（ｃ）に示されるように、エプロン１３を大きく開くと、支持ピン２７がバケット開閉ピン１２を中心にして更に回動することにより、バケット１４の閉状態時に対してロータ軸２０が排出口３４から距離Ｌ_２だけ遠ざかる方向に移動することになる。こうして、堆肥等１０の大量排出時に撹拌翼２１がその排出の妨げにならない位置に移動することになってその排出が容易に行える。
【００２６】
以上のように、本実施形態においては、撹拌翼２１を有するロータ軸２０が、本体側アーム２２とエプロン側アーム２３とによって支持され、かつエプロン側アーム２３の基端部を支持する支持ピン２７がバケット開閉ピン１２の後方に配されてエプロン１３の開作動に連動して前方へ揺動されるので、バケット１４内に掬い込まれた堆肥等１０を排出するに際してエプロン１３をバケット本体１１に対して開作動させると、撹拌翼２１がバケットの排出口３４近傍まで揺動され、排出される堆肥等１０を確実に撹拌することができる。また、バケット１４が最大開作動位置まで開くと、撹拌翼２１はバケットの排出口３４から遠ざかる方向に揺動されるので、堆肥等１０の大量移動・排出時には撹拌翼２１が堆肥等１０の排出を妨げることがなく、堆肥等１０を容易に排出することができる。
【００２７】
また、本実施形態では従来既に実用に供されている開閉式バケット装置に少しの改良を加えるだけで所望の目的を達成することができるので、構造が極めて簡素で、コストを低く抑えることができるという利点がある。
【００２８】
本実施形態において、エプロン側アーム２３を液圧シリンダにて構成することもできる。このようにしたものでは、バケット１４の開作動の初期にその液圧シリンダを伸長させて撹拌翼２１をバケット１４の排出口３４により近接した位置に揺動させ、またその開作動の後期にその液圧シリンダを収縮させて撹拌翼２１をバケット１４のより上方退避位置に揺動させるようにすれば前述の作用効果をより効果的に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る堆肥切り返し撹拌バケット装置を装着したホイルローダの側面図である。
【図２】図２は、撹拌バケット装置のバケット閉状態での側面図（ａ）とその背面図（ｂ）である。
【図３】図３は、撹拌バケット装置のロータ軸駆動機構を示す図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、バケット開作動時における撹拌翼の揺動動作説明図である。
【符号の説明】
１ホイルローダ
４撹拌バケット装置
１０堆肥等
１１バケット本体
１２バケット開閉ピン
１３エプロン
１４バケット
１７開閉シリンダ
２０ロータ軸
２１撹拌翼
２２本体側アーム
２３エプロン側アーム
２４油圧モータ
３３羽根
３４排出口

Claims

バケット本体とそのバケット本体に軸支されてそのバケット本体に対して開閉可能なエプロンとよりなるバケットと、このバケット内に回転可能に支持されるロータ軸と、このロータ軸に取り付けられる撹拌翼と、前記ロータ軸を支持するリンク部材とを備え、このリンク部材は、一端部が前記バケット本体に軸支されるとともに他端部が前記ロータ軸に軸支される本体側アームと、一端部が前記エプロンに軸支されるとともに他端部が前記ロータ軸に軸支されるエプロン側アームとを備え、このリンク部材により前記バケット本体に対して前記エプロンの開作動時に前記ロータ軸が揺動するように構成されていることを特徴とする堆肥切り返し撹拌バケット装置。
前記エプロン側アームの前記エプロンへの軸支部が、前記バケット本体と前記エプロンとの軸支部に対して前記ロータ軸に近接する側に設けられる請求項１に記載の堆肥切り返し撹拌バケット装置。
前記エプロン側アームが液圧シリンダで構成されている請求項１に記載の堆肥切り返し撹拌バケット装置。