JP5403734B2 - バンパ減容機 - Google Patents

Description

この発明は、バンパ減容機に関する。

近年、地球環境保護や資源の枯渇の観点から、資源再利用の機運が高まっており、自動車の車体前後に装着される樹脂製のバンパも再資源化可能な樹脂であることから、廃車からバンパを回収してこれを樹脂製品の材料として再利用することが望まれている。

バンパを廃車から回収して再資源化する場合、一般には、自動車を解体処理場にて解体してバンパを取外し、取外し済みのバンパをリサイクル施設へ運搬し、リサイクル施設にてバンパを再資源化することになる。

このように、バンパを再資源化するには、取外し作業を行う施設と、再資源化する施設を経なくてはならないため、バンパを解体処理場からリサイクル施設へ運搬する必要が生じるとともに、ある程度の量のバンパを解体処理場にて保管しておく必要がある。

しかしながら、バンパは複雑な形状であるがゆえに積み重ねるなどしても嵩張ってしまうため、解体処理場にて保管場所を確保することが難しく、運搬効率も悪く運送コストが大きくなってしまう問題がある。

この問題を解決するために、バンパを細かく裁断してチップ状の樹脂とし保管および運搬の際の体積を減じる、すなわち、減容するバンパ減容機が提案されるに到っている。

このバンパ減容機にあっては、複数のカッターを備えた一対の回転軸を備え、各回転軸を回転させてカッターでバンパを噛み込むとともに、カッターでバンパを裁断するようにしている。

詳しくは、このバンパ減容機は、外周に八つの刃を備えた複数のカッターが軸方向に間隔を空けて設けた一対の回転軸を備え、互いの回転軸のカッターが互い違いとなるように、すなわち、各回転軸が互いのカッター間に対を成す相手の回転軸のカッターが入り込むように平行配置されており、バンパを細かく裁断するために、一方の回転軸上のカッターとこれに隣り合う他方の回転軸上のカッターとの間に殆ど隙間を設けず、また、各回転軸の各カッター外周と当該各カッターに対抗する相手方の回転軸のカッター間の外周との間にも隙間を殆ど設けないようにしている（たとえば、特許文献１参照）。

そして、このバンパ減容機では、複雑な形状のバンパを細かく裁断して、運搬保管に便利なチップ状の樹脂を得るようにしている。

特開２００３−１３５９８９号公報

上記した従来のバンパ減容機では、バンパを細かいチップ状の樹脂とするのでバンパの体積を大幅に減容することができる点で優れているのであるが、バンパの材質は画一的ではなく、ＰＰ（ポリプロピレン）の他、ＡＢＳ樹脂、ＰＵ（ポリウレタン）といった種々の樹脂によって形成されており、必ず材質を示す刻印がなされているが裁断後はバラバラとなって刻印のある部分が他の部位と切り離されてしまい、材質が不明となってしまうため、材質毎に仕分けして裁断処理しなければならず、仕分けを徹底しないとバンパ減容後に異なる種類の樹脂がチップ化されて混合されてしまうことになる。

この再資源化の段階で再生材料に異なる材質の再生材料が混合されてしまった場合、再生された再生材料を用いた樹脂製品の機械的物性が著しい低下するといった不具合を生じる場合がある。

したがって、再生材料の分別は厳密に行われなくてはならず、上記の如くバンパがチップ化されると、解体処理場にて再生材料を材質毎に分類する作業が必要となるばかりか、材質毎に分別して管理し、保管し、運搬することになるため、解体処理業場における作業が煩雑となり、バンパ以外の再生材料も持ち込まれるであろうリサイクル施設においても同様に分別管理することになるため、バンパの回収から再資源化までにかかるコストが多くなってしまう。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、バンパの再資源化コストを低減しつつバンパの効率的な保管運搬を実現するバンパ減容機を提供することである。

上記した目的を解決するために、本発明における課題解決手段は、一対のローラを備え、上記一対のローラ間に挿入されるバンパを扁平させるバンパ減容機であって、
一方のローラは、当該一方のローラの外周に軸方向に沿って連続する刃であって、周方向に所定ピッチをもつ山形の刃を複数有し、
他方のローラは、軸方向に沿う溝であって、上記一方のローラの刃のピッチより狭いピッチで設置される溝を外周に有することを特徴とする。

本発明のバンパ減容機によれば、ローラの刃とローラの外周とでバンパを挟み込むことで、バンパに局所的に大きな圧力を作用させてバンパの内側に設けられたリブや突起を押しつぶすとともに、また、バンパの刃で挟み込んだ部位に適度な刃型をつけて、バンパが弾性によってもとの形状へ復元することなく扁平させることができる。

そして、バンパ減容機は、バンパをバラバラに裁断することなく一纏りの状態で扁平させることができ、扁平されたバンパは幾重にも積層することができるため、運搬に際して嵩張らず運搬効率を良好なものとすることができ、バンパの刻印を確認できる状態で扁平されることから解体処理施設およびリサイクル施設にて材質を確認することができ、保管するにしても嵩張らないので再資源化に関するコストを低減することができる。

さらに、バンパ減容機の刃がローラの軸方向に沿って山形が連続する形状となっているので、扁平したバンパをローラで巻き込んでしまう虞が無いとともに、バンパを密に押圧して効果的に扁平させることができるだけでなく、ローラ間を通過するバンパを安定して直進させてバンパを短手方向にしっかり押圧できることになる。

本発明の一実施の形態におけるバンパ減容機の断面図である。 本発明の一実施の形態におけるバンパ減容機の側方断面図である。 一実施の形態のバンパ減容機で扁平させたバンパの略図である。 本発明の一実施の形態の一変形例におけるバンパ減容機のローラの正面図である。

以下、図に示した本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施の形態におけるバンパ減容機１は、図１および図２に示すように、ハウジング２と、ハウジング２に平行に配置されて回転自在に軸支されるとともにハウジング２内に収容される一対のローラ３，４とを備えて構成されており、図２中上方配置されるローラ３は反時計回りに、図２中下方配置されるローラ４は時計周りに回転駆動されるようになっている。

そして、一方のローラ３は、外周に所定ピッチをもって設けられて軸方向に添って連続する山形の複数の刃６を備えている。より詳細には、ローラ３は、回転軸３ａと、環状であって外周に所定ピッチで配置され回転方向に対して傾斜して山形の一辺を形成する部分刃５ａを備えて回転軸３ａの外周に装着される複数の刃輪５を備えており、各刃輪５の部分刃５ａが大きな隙間を空けることなく軸方向に連なって山形の刃６を形成している。つまり、隣り合う刃輪５の部分刃５ａの傾斜の向きは反対となるように設定されており、二つの刃輪５の部分刃５ａを連続させると一つの山形の形状の刃を形成するようになっている。

また、刃輪５の内周には、キー溝５ｂが設けられ、当該キー溝５ｂ内に回転軸３ａに設けたキー３ｂを挿入することによって、回転軸３ａに対して刃輪５が回り止めされている。なお、この場合、１６枚の刃輪５が回転軸３ａに列を成して装着されており、これらの刃輪５は、後述するハウジング２の軸受部１０ａ，１０ｂに挟持されて軸方向への移動が規制されて回転軸３ａに一体とされている。このように、刃６が回転軸３ａに刃輪５を装着することでローラ３に設けられるようにしているので、刃６の一部が劣化したり破損したりする場合に、ローラ３の全体を交換するのではなく、交換が必要な刃輪５のみを交換すれば足りるので、ローラ３に刃６を直接に設ける場合に比較して経済的となる。

なお、刃輪５の設置数は、刃輪５の軸方向幅の設定によって任意に設定することができ、１６列に限定されるものではない。

他方のローラ４は、この場合、円柱形をしており、最外周が最もローラ３の刃６の外縁に近付く際に、刃６との間に僅かな隙間、実際には、０．０ｍｍを超え０．５ｍｍ以下となる隙間を介して対向するようになっている。このように設定されることで、ローラ３の刃６とローラ４の外周とでバンパＢを挟み込んだ際に、バンパＢをバラバラに破断することなく上記の挟み込みによってバンパＢに刃型をつけることができる。

また、一方のローラ３は刃６を備え、他方のローラ４は刃を備えない円柱形とされているので、ローラ３の刃６とローラ４の外周とでバンパＢを挟み込んでバンパＢを扁平させることになるため、刃輪５における刃６の間隔であるピッチは狭いほど、バンパＢを挟み込む箇所を密にして扁平効果を高めることができる。なお、一つの刃輪５の外周に設けられる刃６の数が多いほどバンパＢの扁平には有利ということになるが、刃６の数を多くしすぎるとコスト上昇を招くので、コストとの兼ね合いによってピッチを決定するとよい。また、刃輪５における刃６の数は、必ずしもそれぞれで同じとなるように統一しなくともよい。

そして、上記の一方のローラ３と他方のローラ４は、ともに、モータＭによって駆動されるようになっており、具体的には、一方のローラ３と他方のローラ４とはこれらの端部に設けた歯車７，８によって構成される歯車機構Ｈによって一方の回転が他方に伝達されるようになっており、モータＭは、直接的には一方のローラ３の一端に回転の伝達が可能なように連結されており、モータＭを駆動すると、一方のローラ３と他方のローラ４の双方を回転駆動できるようになっている。なお、モータＭは、他方のローラ４を回転駆動するようにしてもよいし、また、減速機を介して上記ローラ３，４の一つに連結されるようにしてもよい。

そして、この場合、モータＭを駆動すると、一方のローラ３の最外周である刃５の先端の周速度（回転速度）と、他方のローラ４の最外周の周速度（回転速度）とが等しくなるようになっており、一方のローラ３の最外周の直径と他方のローラ４の最外周の直径の比によって、上記の歯車機構Ｈのギア比を設定するようにすればよい。なお、モータＭは、電動機でもよいし油圧モータとされてもよい。

また、ハウジング２は、この実施の形態の場合、箱型とされるとともに、上下に分割されて一方のローラ３を回転自在に保持するとともにモータＭを保持するブロック１０と、他方のローラ４を回転自在に保持するブロック１１とを備えて構成されている。

このブロック１０は、ローラ３の一端を回転自在に軸支する軸受部１０ａとローラ３の他端を回転自在に軸支する軸受部１０ｂと、これら軸受部１０ａ，１０ｂを連結する天板１０ｃとを備えて構成され、他方のブロック１１は、ローラ４の一端を回転自在に軸支する軸受部１１ａとローラ４の他端を回転自在に軸支する軸受部１１ｂと、これら軸受部１１ａ，１１ｂを連結する底板１１ｃとを備えて構成される。

これらブロック１０，１１は、軸受部１０ａ，１１ａの背面側となる図２中右端と軸受部１０ｂ，１１ｂの背面側となる図２中右端でヒンジ結合されて、ブロック１０はブロック１１に対して二箇所のヒンジ部１２を中心に揺動可能とされており、軸受部１０ａ，１１ａ間と軸受部１０ｂ，１１ｂ間にスペーサ１３を挿入することでローラ３，４の軸間距離を調節することができるようになっている。なお、軸受部１０ａ，１１ａ，１０ｂ，１１ｂの正面側には図１および図２中に示すように、フランジ１０ｄ，１１ｄが設けられており、このフランジ１０ｄ，１１ｄ同士をボルトおよびナットで挟み込むことで、ブロック１０，１１の姿勢が固定的に維持されるようになっている。

なお、このようにローラ３，４間の軸間距離を調節できるようになっているため、歯車機構Ｈにおける歯車７，８はインボリュート歯車であることが好ましい。

このように構成されたバンパ減容機１にあっては、モータＭを正転させると、一方のローラ３が図２中反時計周りに設定され、他方のローラ４が図２中時計回りに設定されることで、バンパＢを長手方向に沿って図２中左方からローラ３，４間に挿入するとローラ３，４の回転によってバンパＢをローラ３，４間に引き込みつつ、ローラ３，４でバンパＢを扁平させ、最終的には図２中右方から扁平されたバンパＢを排出することができるようになっている。なお、モータＭを逆転すると、ローラ３，４で噛み込んだバンパＢを上記とは逆に左方から右方へ排出させることができるようになっている。

ここで、バンパＢは、車体の前部あるいは後部を衝撃から守るために概ね両端が車体側へ向けて突出するコ字状であって、また、断面もコ字状とされており、車体への取り付けやバンパＢ自体への照明機器の取り付けのため、あるいは、空気取り入れのためなどで、内側にリブや複雑な形状の突起等が設けてあるとともに、弾性を備えた樹脂材料で形成されているため、単なる円柱状の一対のローラで圧延する方法を採用しても、弾性によってもとの形状が戻ってしまい、十分に扁平させることは難しい。これに対して、本実施の形態のバンパ減容機１では、一方のローラ３に刃６を設け、この刃６とローラ４の外周とでバンパＢを挟み込むことで、バンパＢに局所的に大きな圧力を作用させてバンパＢの内側に設けられたリブや突起を押しつぶすとともに、また、バンパＢの刃６で挟み込んだ部位に適度な刃型をつけて、バンパＢが弾性によってもとの形状へ復元することなく扁平させることができる。

そして、バンパ減容機１は、上述の如く、バンパＢをバラバラに裁断することなく一纏りの状態で扁平させることができ、扁平されたバンパＢは幾重にも積層することができるため、運搬に際して嵩張らず運搬効率を良好なものとすることができ、バンパＢの刻印を確認できる状態で扁平されることから解体処理施設およびリサイクル施設にて材質を確認することができ、保管するにしても嵩張らないので再資源化に関するコストを低減することができる。

そして、このバンパ減容機１にあっては、ローラ３に設けた刃６が軸方向に沿って山形が連続する形状をしており、バンパＢを押しつぶした際に、刃６がバンパＢを噛み込んでしまうことがないので、刃６でバンパＢを押しつぶした後の刃離れがよく、バンパＢをローラ３で巻き込んでしまって、バンパＢを排出できなくなる虞も無い。なお、この場合、部分刃５ａを連続させて一つの刃６を形成しているが、上述のように部分刃５ａの端部も隣の刃輪５の部分刃５ａと大きな隙間を空けることなく連続しているので、部分刃５ａの端部においてバンパＢのか見込みを生じる虞も無い。

さらに、部分刃５ａは、それ自体が山形に形成されるのではなく、山型の一辺を形成するのみで、隣の部分刃５ａと対となって山形を形成するようになっているため、直接に山形の部分刃５ａを形成する必要が無く、刃輪５の製造コストを低減できる。

また、刃６が軸方向に山形を連続させた形状となっているので、単にローラ３の軸方向に沿う刃をもつものに比較して、バンパＢの短手方向から見たときに、全く押圧されない箇所の出現を減らすことができ、バンパＢを上記した実施の形態に比較してより確実に扁平させることができる。つまり、ローラ３の軸方向に沿う刃では図３中破線に示すように、バンパＢをの短手方向で全く押圧されない部位が多く出現するが、バンパ減容機１では、図３中実線に示すように、連続する山形の刃型をバンパＢに形成するので、全く押圧されない部位の長手方向の総延長を少なくすることができ、バンパＢを密に押圧して効果的に扁平させることができる。

ここで、刃６の山の頂部における鋭角側の角度が１８０度に近付く程、山の高さが低くなり刃６が回転方向に直交する方向に近付くゆえ、バンパＢの非押圧部位の長手方向の総延長が大きくなり、また、上記鋭角側の角度が０度に近付く程、断面コ字状のバンパＢを短手方向に押し広げにくくなり、バンパＢの扁平効果が減少するので、上記角度は、２０度から６０度程度の範囲に設定されるとバンパＢを効果的に扁平させることができることが経験的に解かっている。

さらに、刃６が軸方向に沿って連続する山形に設定されることで、ローラ３がバンパＢをローラ４と協働して挟み込んだ際に、バンパＢが刃６の山形で挟み込まれた部位が山の頂部を境に反対向きに逃げようとするので、山形の一つ一つにて短手方向に反対向きの力を作用させることができ、それゆえ、バンパＢは安定して直進して排出されることになって、バンパＢを短手方向にしっかり押圧できることになる。

また、ローラ４の周速度についてであるが、ローラ４の外周の周速度がローラ３の刃６の先端の周速度に一致していない場合、ローラ４とローラ３の周速度差によってバンパＢが引きずられて安定した直進性を得られない場合があるので、ローラ３，４の外縁の周速度を一致させておくことが好ましい。

また、バンパＢを安定して直進させるには、図４に示すように、他方のローラ４の外周に外周に軸方向に沿ってローラ３の刃６のピッチより狭いピッチで配置される溝４ａを設けるようにしてもよい。

この場合には、ローラ３がバンパＢをローラ４と協働して挟み込んだ際に、軸方向に沿う溝４ａの縁がバンパＢを噛んでバンパＢがローラ３，４に対して傾斜しようとするのを抑えるように働くので、バンパＢは直進することになる。また、溝４ａのピッチがローラ３の刃６間の周方向の間隔より狭く設定されているので、ローラ３の刃６でバンパＢを挟み込む機会より、溝４ａの縁がバンパＢを噛む機会を多くすることができ、バンパＢは安定して直進することになる。

なお、バンパＢの内側をローラ４へ向けても、バンパＢを扁平させることも可能であるが、バンパＢをローラ３，４間に挿入するに当たり、刃６を備えたローラ３側へバンパＢの内側を向けるとよく、そうすることで、刃６をバンパＢの内側に設けたリブ等に直接当てて押し潰すことができ、バンパＢをより一層扁平しやすくなる。

しかるに、この場合、図１中上方のローラ３に刃６を設けてあるので、バンパＢを縦にして下端側からローラ３，４間に挿入するとよく、バンパＢを縦にして上端側からローラ３，４間に挿入する場合には、ローラ３をローラ４より下方へ配置しておくとよい。また、このバンパ減容機１は、ローラ３，４は、地面に対して平行させて使用するだけで無く、傾けて使用することも可能で、ローラ３，４の回転軸を鉛直方向へ向けて、すなわち、図１を左右いずれかに９０度回転させた状態でも使用することができる。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明は、バンパを扁平させて再資源化コストを低減するバンパ減容機に利用することができる。

１ バンパ減容機
２ ハウジング
３ 一方のローラ
３ａ 回転軸
３ｂ キー
４ 他方のローラ
４ａ 溝
５ 刃輪
６ 刃
７，８ 歯車
１０，１１ ブロック
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 軸受部
１０ｃ 天板
１０ｄ，１１ｄ フランジ
１１ｃ 底板
１２ ヒンジ部
１３ スペーサ
Ｂ バンパ
Ｈ 歯車機構
Ｍ モータ

Claims (3)

1. 一対のローラを備え、上記一対のローラ間に挿入されるバンパを扁平させるバンパ減容機であって、
   一方のローラは、当該一方のローラの外周に軸方向に沿って連続する刃であって、周方向に所定ピッチをもつ山形の刃を複数有し、
   他方のローラは、軸方向に沿う溝であって、上記一方のローラの刃のピッチより狭いピッチで設置される溝を外周に有することを特徴とするバンパ減容機。
2. 一方のローラは、回転軸と、外周に所定ピッチをもって設けられて回転方向に対して傾斜して山形の一辺を形成する部分刃を備えるとともに回転軸の外周に軸方向に並べて装着される複数の刃輪とを備え、回転軸に装着される各刃輪の部分刃を連続させて山形の刃を形成したことを特徴とする請求項１に記載のバンパ減容機。
3. 他方のローラの周速度と一方のローラの周速度とが一致していることを特徴とする請求項１または２に記載のバンパ減容機。

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