JP6655688B1 - Rotary cutter and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のカッタ本体のうち欠け等の発生したカッタ本体のみを交換でき、カッタ本体の交換作業性を向上する。【解決手段】ロータリカッタ11は、樹皮剥ぎ用機械のアームの先端部にロータリ軸14を介して回転可能に取付けられる。また、ロータリカッタ11は、ロータリ軸14にスプライン嵌合される円筒状のカッタ保持部材31と、このカッタ保持部材31の外周面より半径方向外側に突出する切刃部32bを有しカッタ保持部材31の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けられた複数のカッタ本体32とを備える。【選択図】図1An object of the present invention is to replace only a cutter body in which chipping or the like has occurred among a plurality of cutter bodies, thereby improving the workability of replacing the cutter body. A rotary cutter (11) is rotatably mounted on a tip of an arm of a bark removing machine via a rotary shaft (14). The rotary cutter 11 has a cylindrical cutter holding member 31 that is spline-fitted to the rotary shaft 14, and a cutting blade portion 32 b that projects radially outward from an outer peripheral surface of the cutter holding member 31. A plurality of cutter bodies 32 are detachably attached to an outer peripheral portion of the base 31 at predetermined intervals in a circumferential direction. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、樹皮剥ぎ用機械のアームの先端部に回転可能に取付けられるロータリカッタと、そのロータリカッタを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a rotary cutter rotatably attached to a tip of an arm of a bark removing machine, and a method for manufacturing the rotary cutter.
従来、円筒状のカッタ主体の表面にこのカッタ主体から刃体が突出して形成された樹皮剥ぎ用カッタが開示されている(例えば、特許文献1(請求項1〜4、段落[0010]、[0012]、図1〜図4)参照。)。この樹皮剥ぎ用カッタでは、各刃体の断面形状が左右対称に形成され、ロータリバーカ(樹皮剥ぎ用機械)のアーム先端部に回転可能に取付けられる。そして、刃体は、カッタ主体の表面に複数本の凸条に形成される。また、カッタ主体の内周面には内側フランジが設けられ、この内側フランジとボス部の外側フランジがボルトによって連結固定される。更に、カッタは、ボス部を駆動軸に挿入した後に、ロックナットを駆動軸の雄ねじ部に螺合することによって駆動軸に結合される。なお、カッタ主体とボス部が一体構造に形成されることができる。 BACKGROUND ART Conventionally, bark peeling cutters in which a blade body is formed on a surface of a cylindrical cutter main body by projecting a blade body from the cutter main body have been disclosed (for example, Patent Document 1 (Claims 1 to 4, paragraphs [0010], [0010] 0012], and FIGS. 1 to 4).). In this bark-cutting cutter, the cross-sectional shape of each blade body is formed symmetrically left and right, and is rotatably attached to the arm tip of a rotary barker (bark-cutting machine). The blade body is formed in a plurality of ridges on the surface mainly of the cutter. Further, an inner flange is provided on the inner peripheral surface of the cutter main body, and the inner flange and the outer flange of the boss portion are connected and fixed by bolts. Further, the cutter is coupled to the drive shaft by inserting the boss into the drive shaft and then screwing the lock nut into the male screw portion of the drive shaft. In addition, the cutter main body and the boss portion may be formed in an integrated structure.
このように構成された樹皮剥ぎ用カッタでは、樹皮剥ぎ作業を行うと、刃体の角部が摩耗して、樹皮の剥ぎ取り機能が低下すると、ボルトを外してカッタ主体の内側フランジをボス部の外側フランジから取外した後、カッタを裏返して再びカッタ主体の内側フランジをボス部の外側フランジに装着する。この結果、刃体の角部に樹皮の剥ぎ取り作用を行わせると、樹皮の剥ぎ取り機能が復活する。このように、カッタ主体の表面に設けられた刃体の形状を左右対称に形成したので、1つの刃体に剥ぎ取り作業を行わせる角部が2か所あり、一方の角部が摩耗した場合でも刃体の向きを変えるだけで剥ぎ取り作業が続けられる。従って、一度に2か所の角部を研磨しておくことにより、研磨作業の回数を従来に比べて半分に減らすことができるので、樹皮剥ぎ作業の効率が向上する。なお、カッタ主体とボス部が一体構造に形成される場合、ロックナットを外してカッタを駆動軸から引抜いた後に、カッタを裏返して再び駆動軸に嵌入してロックナットを駆動軸の雄ねじ部に螺合する。 With the bark cutter constructed in this way, when bark peeling work is performed, the corners of the blade are worn, and when the bark peeling function is reduced, the bolt is removed and the inner flange of the cutter main body is attached to the boss portion. After the cutter is removed from the outer flange, the cutter is turned over, and the inner flange mainly including the cutter is attached to the outer flange of the boss again. As a result, when the bark is stripped at the corner of the blade, the bark stripping function is restored. As described above, since the shape of the blade body provided on the surface of the cutter main body is formed symmetrically, there are two corners where one blade body performs the stripping operation, and one corner is worn. Even in this case, the stripping operation can be continued simply by changing the direction of the blade body. Therefore, by polishing two corners at a time, the number of polishing operations can be reduced to half of that in the related art, so that the efficiency of bark removing operation is improved. If the cutter main body and the boss are formed as an integral structure, remove the lock nut, pull out the cutter from the drive shaft, turn the cutter over and insert it back into the drive shaft, and then insert the lock nut into the male screw of the drive shaft. Screw together.
しかし、上記従来の特許文献1に示された樹皮剥ぎ用カッタでは、カッタ主体の内側フランジとボス部の外側フランジがボルトによって連結固定される場合、カッタ主体の内側フランジをボス部の外側フランジに取付けるときに、両フランジの芯がずれ易く、芯がずれたまま取付けると、カッタがふれ回って異常振動が発生するため、両フランジの芯を一致させるのに多くの時間を要し、カッタの裏返し作業や交換作業の作業性が低下する不具合があった。また、上記従来の特許文献1に示された樹皮剥ぎ用カッタでは、カッタ主体とボス部が一体構造に形成される場合、ボス部と駆動軸の嵌合がスプライン嵌合であるため、ボス部を駆動軸に挿脱するのに多くの時間を要し、カッタの裏返し作業や交換作業の作業性が低下する問題点があった。更に、上記従来の特許文献1に示された樹皮剥ぎ用カッタでは、カッタの各刃体の断面形状を左右対称に形成することにより、カッタを裏返して使用できるけれども、刃体の一方の角部に欠け、割れ又は摩耗が発生し、かつ複数の刃体の他方の角部に欠け、割れ又は摩耗が発生すると、欠けた刃体のみを交換することができず、カッタ自体を交換する必要があり、カッタ自体が比較的大きいため、予備のカッタの保管場所を広く確保しなければならない問題点もあった。 However, in the bark peeling cutter disclosed in the above-mentioned conventional Patent Document 1, when the inner flange mainly of the cutter and the outer flange of the boss portion are connected and fixed by bolts, the inner flange mainly of the cutter is attached to the outer flange of the boss portion. When mounting, the cores of both flanges are easily displaced.If the cores are mounted with the cores displaced, the cutter will run around and abnormal vibration will occur, so it will take a lot of time to match the cores of both flanges. There was a problem that the workability of turning over work and replacement work was reduced. Further, in the bark peeling cutter disclosed in the above-mentioned conventional patent document 1, when the main body of the cutter and the boss portion are formed in an integral structure, the boss portion and the drive shaft are fitted by spline fitting. It takes a lot of time to insert and remove the cutter from the drive shaft, and there is a problem that the workability of turning over and replacing the cutter is reduced. Further, in the cutter for bark stripping shown in the above-mentioned conventional Patent Document 1, the cutter can be used upside down by forming the cross-sectional shape of each blade of the cutter symmetrically, but one corner of the blade is used. When chipping, cracking or wear occurs, and chipping, cracking or wear occurs at the other corner of the plurality of blades, it is not possible to replace only the chipped blade, and it is necessary to replace the cutter itself. In addition, since the cutter itself is relatively large, there is also a problem that a large storage space for a spare cutter must be secured.
本発明の第1の目的は、複数のカッタ本体のうち欠け等の発生したカッタ本体のみを交換でき、カッタ本体の交換作業性を向上できる、ロータリカッタ及びその製造方法を提供することにある。本発明の第2の目的は、複数のカッタ本体のうち欠け等の発生した比較的小さいカッタ本体のみを交換でき、これにより予備のカッタ本体を比較的狭い場所に保管できる、ロータリカッタ及びその製造方法を提供することにある。本発明の第3の目的は、カッタ本体をロストワックス精密鋳造法により作製することにより、木材(原木)の乾燥状態に適合する硬さや粘りのある鋼種をカッタ本体の材質として選定できる、ロータリカッタの製造方法を提供することにある。本発明の第4の目的は、金属板のレーザカットによる同形同大の保持部材素片の作製及びこれらの保持部材素片の積層により、寸法精度の良好なカッタ保持部材を作製できる、ロータリカッタの製造方法を提供することにある。 A first object of the present invention is to provide a rotary cutter and a method of manufacturing the rotary cutter, which can replace only a cutter body in which chipping or the like has occurred among a plurality of cutter bodies and can improve workability of replacing the cutter body. A second object of the present invention is to provide a rotary cutter and a method of manufacturing the rotary cutter, which can replace only a relatively small cutter body in which chipping or the like has occurred among a plurality of cutter bodies, whereby a spare cutter body can be stored in a relatively narrow place. It is to provide a method. A third object of the present invention is to form a cutter body by a lost-wax precision casting method so that a hard or sticky steel type suitable for a dry state of wood (raw wood) can be selected as a material of the cutter body. It is to provide a manufacturing method of. A fourth object of the present invention is to produce a cutter holding member with good dimensional accuracy by producing a holding member piece of the same shape and size by laser cutting a metal plate and laminating these holding member pieces. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a cutter.
本発明の第1の観点は、図1、図4、図9及び図11〜図17に示すように、樹皮剥ぎ用機械12のアーム13の先端部にロータリ軸14を介して回転可能に取付けられるロータリカッタ11であって、ロータリ軸14にスプライン嵌合される円筒状のカッタ保持部材31と、このカッタ保持部材31の外周面より半径方向外側に突出する切刃部32bを有しカッタ保持部材31の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けられた複数のカッタ本体32とを備え、カッタ保持部材31が、外周面に円周方向に所定の間隔をあけてロータリ軸14の軸線方向に延びてそれぞれ形成された複数の凹条31fを有し、各カッタ本体32が、ロータリ軸14の軸線方向に延びて形成され各凹条31fにロータリ軸14の軸線方向から挿入可能な取付部32aと、取付部32aの長手方向に対して所定の角度だけ傾斜した方向に延びた状態で取付部32aと一体的に形成された切刃部32bとをそれぞれ有し、各取付部32aが各凹条31fにそれぞれ挿入された状態で複数の取付部32aの両面が一対の挟持板33,34により挟持されることにより、複数のカッタ本体32がカッタ保持部31に取付けられたことを特徴とする。
As shown in FIGS. 1, 4 , 9 and 11 to 17, a first aspect of the present invention is a rotatable mounting via a
本発明の第2の観点は、図1、図9及び図11〜図13に示すように、所定の厚さの金属板をレーザカットすることにより外周面に円周方向に所定の間隔をあけて複数の凹溝31eが形成された同形同大の保持部材素片31aを複数枚作製する工程と、複数枚の保持部材素片31aを積層することにより前記凹溝31eが連なって凹条31fが形成されたカッタ保持部材31を作製する工程と、ロストワックス精密鋳造法により凹条31fに挿入可能な取付部32aを切刃部32bと一体成形した後に焼入れして複数のカッタ本体32を作製する工程と、各取付部32aを各凹条31fにそれぞれ挿入した状態で複数の取付部32aの両面を一対の挟持板33,34で挟持することにより複数のカッタ本体32をカッタ保持部材31に取付ける工程とを含むロータリカッタ11の製造方法である。
According to a second aspect of the present invention, as shown in FIGS. 1, 9, and 11 to 13, a metal plate having a predetermined thickness is laser-cut so that a predetermined distance is circumferentially provided on the outer peripheral surface. Forming a plurality of
本発明の第1の観点のロータリカッタでは、円筒状のカッタ保持部材をロータリ軸にスプライン嵌合し、複数のカッタ本体をカッタ保持部材の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けるので、複数のカッタ本体のうち欠け等の発生したカッタ本体のみを交換できる。この結果、カッタ本体の交換作業性を向上できる。また、各カッタ本体は比較的小さいので、予備のカッタ本体を比較的狭い場所に保管できる。 In the rotary cutter according to the first aspect of the present invention, a cylindrical cutter holding member is spline-fitted to a rotary shaft, and a plurality of cutter bodies are detached from the outer peripheral portion of the cutter holding member at predetermined circumferential intervals. Since the attachment is possible, only the cutter body in which chipping or the like has occurred among the plurality of cutter bodies can be replaced. As a result, the workability of replacing the cutter body can be improved. Further, since each cutter body is relatively small, a spare cutter body can be stored in a relatively narrow place.
また、本発明の第1の観点のロータリカッタでは、複数の各カッタ本体の取付部をカッタ保持部材の複数の凹条にそれぞれ挿入し、この状態で複数の取付部の両面を一対の挟持板で挟持することにより、複数のカッタ本体がカッタ保持部材に取付けられるので、一対の挟持板のうち一方の挟持板を取外して、再び一方の挟持板を取付けるという簡単な作業でカッタ本体を交換できる。この結果、カッタ本体の交換作業性を更に向上できる。 Further, in the rotary cutter according to the first aspect of the present invention, the mounting portions of the plurality of cutter bodies are inserted into the plurality of recesses of the cutter holding member, and in this state, both surfaces of the plurality of mounting portions are paired with a pair of holding plates. Since the plurality of cutter bodies are attached to the cutter holding member by being clamped, the cutter body can be replaced by a simple operation of removing one of the pair of clamping plates and attaching the other clamping plate again. . As a result, the workability of replacing the cutter body can be further improved.
本発明の第2の観点のロータリカッタの製造方法では、比較的薄い金属板をレーザカットすることにより外周面に円周方向に所定の間隔をあけて複数の凹溝が形成された同形同大の保持部材素片を複数枚作製し、これらの保持部材素片を積層することにより凹溝が連なって凹条が形成されたカッタ保持部材を作製するので、寸法精度の良好なカッタ保持部材を作製できる。また、ロストワックス精密鋳造法により凹条に挿入可能な取付部を切刃部と一体成形した後に焼入れして複数のカッタ本体を作製するので、木材(原木)の乾燥状態に適合する硬さや粘りのある鋼種をカッタ本体の材質として選定できる。更に、各取付部を各凹条にそれぞれ挿入した状態で複数の取付部の両面を一対の挟持板で挟持することにより複数のカッタ本体をカッタ保持部材に取付けるので、一対の挟持板のうち一方の挟持板を取外して、複数のカッタ本体のうち欠け等の発生したカッタ本体のみを交換した後、再び一方の挟持板を取付けるという簡単な作業でカッタ本体を交換できる。この結果、カッタ本体の交換作業性を更に向上できる。
In the method for manufacturing a rotary cutter according to the second aspect of the present invention, the same shape in which a plurality of concave grooves are formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface by laser cutting a relatively thin metal plate. A large number of large holding member pieces are produced, and the holding member pieces are laminated to produce a cutter holding member in which concave grooves are connected to form a concave streak. Can be produced. In addition, since the mounting part that can be inserted into the concave strip is integrally formed with the cutting blade part by the lost wax precision casting method and then quenched to produce a plurality of cutter bodies, the hardness and the stickiness suitable for the dry state of the wood (raw wood) Can be selected as the material of the cutter body. Furthermore, since the plurality of cutter bodies are attached to the cutter holding member by sandwiching both surfaces of the plurality of attachment portions with the pair of holding plates in a state where each attachment portion is inserted into each of the concave streaks, one of the pair of holding plates is provided. , And after replacing only the one of the plurality of cutter bodies where the chipping or the like has occurred, the cutter body can be replaced by a simple operation of attaching one of the holding plates again. As a result, the workability of replacing the cutter body can be further improved.
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図17に示すように、ロータリカッタ11は、樹皮剥ぎ用機械12のアーム13の先端部にロータリ軸14を介して回転可能に取付けられる。樹皮剥ぎ用機械12は、リングバーカ又はロータリバーカとも呼ばれ、機台16と、この機台16に所定の間隔をあけてそれぞれ載置された機枠17及び電動モータ18とを備える。機枠17にはリング枠19が回転可能に装着され、このリング枠19と電動モータ18の駆動軸18aとの間にはベルト21が掛け渡される。そして、リング枠19は電動モータ18によって回転駆動される。また、リング枠19の正面には、3本のアーム13が支軸22を中心に揺動可能に取付けられるとともに、3本のエアシリンダ23の基端が揺動可能に取付けられる。そして、アーム13の基端部はエアシリンダ23のピストンロッド23aの先端部に連結され、アーム13の先端部にはロータリカッタ11がロータリ軸14を介して回転可能に取付けられる。各エアシリンダ23への圧縮エアの給排によって各ロータリカッタ11がリング枠19の中心部に集合するように付勢されることにより、各ロータリカッタ11に木材(原木)の樹皮を剥ぎ取り可能な圧接力が生じるようになっている。
Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 17, the
ロータリ軸14の基部はアーム13の先端部に一対のベアリング24,26を介して回転可能に取付けられる(図17)。また、ロータリ軸14の先端部にはスプライン軸部14aが設けられ、スプライン軸部14aの先端には雄ねじ部14bが設けられる(図1)。このスプライン軸部14aにロータリカッタ11のスプライン孔11aが嵌入されて、雄ねじ部14bにロックナット27を螺合することにより、ロータリカッタ11はロータリ軸14とともに回転するように構成される。なお、図17中の符号14c,14cは、ロータリ軸14のうち一対のベアリング24,26間に嵌着された、即ち嵌入した後に溶接にて固定された2列の従動スプロケットである。これらの従動スプロケット14c,14cにはローラチェーン(図示せず)がそれぞれ掛けられ、これらのローラチェーンはアーム13内を通って2列の駆動スプロケット(図示せず)に掛けられ、更にこれらの駆動スプロケットは回転駆動機構(図示せず)に接続される。
The base of the
一方、ロータリカッタ11は、ロータリ軸14にスプライン嵌合される円筒状のカッタ保持部材31と、このカッタ保持部材31の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けられた複数のカッタ本体32とを備える(図1)。カッタ保持部材31は、所定の厚さの金属板を用いて、中心に第1スプライン孔部31bを有する同形同大の円板状に形成した複数枚の保持部材素片31aを積層することにより、円筒状に形成される。但し、複数枚の保持部材素片31aのうち両端に位置する2枚の保持部材素片31a,31aには、第1湾曲凹面31c,31cの一部に逃げ勾配38,39の一部となる傾斜面31d,31dがそれぞれ形成される(図2、図13及び図14)。
On the other hand, the
また、各保持部材素片31aの外周面には、円周方向に所定の間隔をあけて形成された複数の凹溝31eと、隣り合う凹溝31e間に第1スプライン孔部31bに向って窪んで形成された複数の上記第1湾曲凹面31cとが形成される(図13及び図14)。複数の保持部材素片31aを積層して形成されたカッタ保持部材31は、上記凹溝31eが連なることにより、外周面に円周方向に所定の間隔をあけかつロータリ軸14の軸線方向に延びて形成された複数の凹条31fを有する(図1及び図14〜図16)。これらの凹条31fは、カッタ保持部材31の外周面から略中心(中心から所定の距離だけずれた位置)に向って延びて形成され、凹条31fの長手方向に沿って最も外側に幅の広い第1凹条31gが形成され、最も内側に幅の広い第2凹条31hが形成され、第1凹条31gと第2凹条31hとの間に幅の狭い第3凹条31iが形成される(図14)。具体的には、第1凹条31gと第2凹条31hは同一の幅に形成され、第3凹条31iは第1凹条31g及び第2凹条31hより狭い幅に形成される。上記第2凹条31hは扁平四角形状に形成され、第2凹条31h及び第3凹条31iによりT字型凹条が形成される。更に、カッタ保持部材31には、第1スプライン孔部31bの周囲に円周方向に等間隔に4つの通孔31jが形成される。なお、カッタ保持部材31の表面硬度はロータリ軸14の表面硬度より小さく設定される。具体的には、カッタ保持部材31の表面硬度は、好ましくはHRC28〜HRC32、更に好ましくはHRC30に設定され、ロータリ軸14の表面硬度は、好ましくはHRC40〜HRC44、更に好ましくはHRC42に設定される。これは、ロータリ軸14が摩耗せずに、ロータリカッタ11が摩耗することにより、樹皮剥ぎ用機械12の内部に組込まれるロータリ軸14を交換するより、樹皮剥ぎ用機械12の外部に取付けられるロータリカッタ11を交換する方が容易だからである。
Further, on the outer peripheral surface of each holding
一方、カッタ本体32は、カッタ保持部材31の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けられる(図1、図3及び図14〜図16)。各カッタ本体32は、ロータリ軸14の軸線方向に延びて形成され各凹条31fにロータリ軸14の軸線方向から挿入可能な取付部32aと、取付部32aの長手方向に対して所定の角度θ1だけ傾斜した方向に延びた状態で取付部32aと一体的に形成された切刃部32bとをそれぞれ有する(図5〜図10)。取付部32a及び切刃部32bは、SKD11等の合金工具鋼や、SKH3等の高速度工具鋼により一体的に形成される。また、取付部32aは、第1凹条31fにロータリ軸14の軸線方向から挿入可能な第1凸条32cと、第2凹条31hにロータリ軸14の軸線方向から挿入可能な第2凸条32dと、第3凹条31iにロータリ軸14の軸線方向から挿入可能な第3凸条32eとからなる(図5、図8、図10及び図14)。第1凸条32cと第2凸条32dは同一の幅に形成され、第3凸条32eは第1凸条32c及び第2凸条32dより狭い幅に形成される。また、第2凸条32dは扁平四角形状に形成され、第2凸条32d及び第3凸条32eによりT字型凸条が形成される。更に、第2凸条32dの一方のコーナ部には比較的大きな面取り32fが形成される(図8、図13及び図14)。これにより第2凹条31hを第2凸条32dに相応する形状に形成できるので、隣り合う第2凹条31h間の肉厚を大きく確保でき、カッタ保持部材31の強度を増大できる。なお、上記所定の角度θ1は、好ましくは18度〜22度、更に好ましくは20度に設定される(図6)。ここで、上記所定の角度θ1を18度〜22度の範囲内に限定したのは、18度未満ではカッタ本体32の切刃部32bで剥ぎ取られた樹皮(切り屑)をスムーズに排出できず、22度を超えると切刃部32bの刃先に負担が掛かって刃先が短期間で消耗してしまうからである。
On the other hand, the
カッタ本体32の各取付部32bがカッタ保持部31の各凹条31fにそれぞれ挿入された状態で複数の取付部32aの両面が一対の挟持板33,34で挟持されることにより、複数のカッタ本体32がカッタ保持部材31に取付けられる(図1)。これにより、切刃部32bはカッタ保持部材31の外周面より半径方向外側に突出して設けられる(図1、図4及び図14)。一対の挟持板33,34のうち一方の挟持板33は、中心に形成された大径の孔33aと、この大径の孔33aの周囲に円周方向に等間隔に形成された4つのねじ孔33bと、外周面に円周方向に等間隔に形成された複数の第2湾曲凹面33cとを有する(図11)。上記大径の孔33aは、ロータリ軸14のスプライン軸部14aに嵌入されたカラー36に遊嵌される(図1)。また、一対の挟持板33,34のうち他方の挟持板34は、中心に形成された第2スプライン孔部34aと、この第2スプライン孔部34aの周囲に円周方向に等間隔に形成された4つの透孔34bと、外周面に円周方向に等間隔に形成された複数の第3湾曲凹面34cとを有する(図12)。更に、一方の挟持板33は他方の挟持板34より厚く形成される。
With the mounting
カッタ本体32の各取付部32aがカッタ保持部31の各凹条31fにそれぞれ挿入された状態で複数の取付部32aの両面を一対の挟持板33,34で挟持したときに、カッタ保持部材31の第1スプライン孔部31bと他方の挟持板34の第2スプライン孔部34aが連通し(図1)、カッタ保持部材31の通孔31jと一方の挟持板33のねじ孔33bと他方の挟持板34の透孔34bが連通し(図1)、カッタ保持部材31の第1湾曲凹面31cと一方の挟持板33の第2湾曲凹面33cと他方の挟持板34の第3湾曲凹面34cが滑らかに連なるように構成される(図2)。そして、ボルト37(例えば、ボタンキャップボルト)を透孔34b及び通孔31jに挿入してねじ孔33bに螺合することにより、カッタ本体32とカッタ保持部31が一体化される(図1)。また、第2湾曲凹面33cは第1湾曲凹面31cの一方の傾斜面31dに連なるように傾斜して形成され、これにより第1湾曲凹面31cから第2湾曲凹面33cにかけて逃げ勾配38が形成され、第3湾曲凹面34cは第1湾曲凹面31cの他方の傾斜面31dに連なるように傾斜して形成され、これにより第1湾曲凹面31cから第3湾曲凹面34cにかけて逃げ勾配39が形成される(図2)。更に、第1スプライン孔部31bと第2スプライン孔部34aが連通することにより、ロータリカッタ11のスプライン孔11aが構成され、このスプライン孔11aをロータリ軸14のスプライン軸部14aに嵌入することにより、カッタ保持部材31がロータリ軸14にスプライン嵌合される(図1)。
When the mounting
このように構成されたロータリカッタ11の製造方法を説明する。先ず、所定の厚さの金属板をレーザカットすることにより、外周面に円周方向に所定の間隔をあけて複数の凹溝31e及び複数の第1湾曲凹面31cが形成されかつ中心に第1スプライン孔部31bが形成された同形同大の保持部材素片31aを複数枚作製する。これにより寸法精度の良好な保持部材素片31aを作製できる。なお、金属板の厚さは、8mm〜10mmの範囲内であることが好ましく、9mmであることが更に好ましい。金属板としては、S45C、SK5、SK7等の鋼板を用いることが好ましい。ここで、金属板の厚さを8mm〜10mmの範囲内に限定し、金属板の材質を上記鋼板に限定したのは、レーザカットにより寸法精度の良好な保持部材素片31aを作製するためである。また、複数枚の保持部材素片31aのうち両端に位置する2枚の保持部材素片31a,31aには、レーザカットにより第1湾曲凹面31cの一部に逃げ勾配38,39の一部となる傾斜面31d,31dがそれぞれ形成される(図2、図13及び図14)。更に、この実施の形態では、12個の凹溝31eと12個の第1湾曲凹面31cが形成された保持部材素片31aを3枚作製する。次いで、複数枚の保持部材素片31aを積層することにより、凹溝31eが連なって形成された凹条31fを有するカッタ保持部材31を作製する。
A method for manufacturing the
次に、ロストワックス精密鋳造法によりカッタ保持部材31の凹条31fに挿入可能な取付部32aを切刃部32bと一体成形した後に焼入れして複数のカッタ本体32を作製する。ロストワックス精密鋳造法は、金型で成形したロウをツリーに付けてセラミックコーティングを施した後に、ロウ型のロウを溶かして鋳型を作製し、この鋳型に溶融した金属を流込んで所望の形状の部品を作製する方法である。上記鋳型に流し込む金属としては、SKD11等の合金工具鋼や、SKH3等の高速度工具鋼を用いることが好ましいが、木材(原木)の乾燥状態に適合する硬さや粘りのある鋼種をカッタ本体32の材質として選定できる。また、取付部32a及び切刃部32bの一体成形後の焼入れ温度は1020℃〜1030℃の範囲内であることが好ましく、焼入れ硬度はHRC50〜HRC63の範囲内であること好ましい。ここで、焼入れ硬度をHRC50〜HRC63の範囲内に限定したのは、HRC50未満ではカッタ本体32が摩耗してしまい、HRC63を超えるとカッタ本体32が硬くなり過ぎて破損してしまうからである。なお、焼入れした後に、カッタ本体32の靱性を高めるために、500℃程度の温度で2回焼戻しの熱処理を施すことが好ましい。また、この実施の形態では、12個のカッタ本体32を作製する。
Next, a plurality of
更に、各取付部32aを各凹条31fにそれぞれ挿入した状態で複数の取付部32aの両面を一対の挟持板33,34で挟持することにより複数のカッタ本体32をカッタ保持部材31に取付ける。ここで、ボルト37(例えば、ボタンキャップボルト)を他方の挟持板34の透孔34bとカッタ保持部材31の通孔31jに挿入して一方の挟持板33のねじ孔33bに螺合することにより、カッタ本体32とカッタ保持部31が一体化されて、ロータリカッタ11が完成する(図1、図3、図4及び図16)。なお、上記一対の挟持板33,34は、保持部材素片31aと同様に、金属板(S45C、SK5、SK7等の鋼板)をレーザカットすることにより作製することが好ましい。一対の挟持板33,34のうち一方の挟持板33は、レーザカットにより、その中心に大径の孔33aが形成され、この大径の孔33aの周囲に円周方向に等間隔に4つの下孔が形成され、外周面に円周方向に等間隔に複数の第2湾曲凹面33cが形成される(図11)。また、一対の挟持板33,34のうち他方の挟持板34は、レーザカットにより、中心に第2スプライン孔部34aが形成され、この第2スプライン孔部34aの周囲に円周方向に等間隔に4つの透孔34bが形成され、外周面に円周方向に等間隔に複数の第3湾曲凹面34cが形成される(図12)。なお、4つの下孔には、タップ加工を施すことにより4つのねじ孔33bがそれぞれ形成される。また、一方の挟持板33の第2湾曲凹面33cは、レーザカットにより第1湾曲凹面31cの一方の傾斜面31dに連なるように傾斜して形成され、これにより第1湾曲凹面31cから第2湾曲凹面33cにかけて逃げ勾配38が形成される(図2)。更に、他方の挟持板34の第3湾曲凹面34cは、第1湾曲凹面31cの他方の傾斜面31dに連なるように傾斜して形成され、これにより第1湾曲凹面31cから第3湾曲凹面34cにかけて逃げ勾配39が形成される。
Further, the plurality of
このように製造されたロータリカッタ11の使用方法を説明する。ロータリカッタ11のスプライン孔11aをロータリ軸14のスプライン軸部14aに嵌入した後に、ロータリ軸14の雄ねじ部14bにロックナット27を螺合することにより、ロータリカッタ11が樹皮剥ぎ用機械12に取付けられる。このとき、ロータリカッタ11の他方の挟持板34の表面がロータリ軸14のスプライン軸部14aの先端面より突出しているため、ロータリ軸14の雄ねじ部14bにロックナット27を螺合したときに、カッタ保持部材31とカッタ本体32とが大きな力で圧接され、カッタ保持部材31とカッタ本体32とがずれ動くことはない。そして、樹皮剥ぎ用機械12を稼働させて、リング枠19及びロータリカッタ11が回転している状態で、木材(原木)が搬送装置(図示せず)によりリング枠19の中心に送り込まれると、エアシリンダ23への圧縮エアの給排によって各ロータリカッタ11がリング枠19の中心部に集合するように付勢される。この結果、ロータリカッタ11により木材(原木)の樹皮が剥ぎ取られる。
A method of using the
一方、図14に示すように、例えば、ロータリカッタ11の外径D1を155mmに設定した場合、カッタ保持部材31の第1湾曲凹面31cの曲率半径R1が8mmと大きく形成され、切刃部32bの刃先からカッタ保持部材31の第1湾曲凹面31cの底部までの距離d1が21mmと深く形成される。また、図2に示すように、この実施の形態では、第1湾曲凹面31cから第2湾曲凹面33cにかけて逃げ勾配38(例えば、θ2=20度)が形成され、第1湾曲凹面31cから第3湾曲凹面34cにかけて逃げ勾配39(例えば、θ2=20度)が形成される。このように構成することにより、第1〜第3湾曲凹面31c,33c,34c内の切り屑はロータリカッタ11の両側からスムーズに排出される。
On the other hand, as shown in FIG. 14, for example, when the outer diameter D 1 of the
樹皮剥ぎ用機械12の振動や騒音の変化により、ロータリカッタ11のカッタ本体32に欠け等が発生したと判断すると、先ず、樹皮剥ぎ用機械12を停止して、ロックナット27をロータリ軸14の雄ねじ部14bから外し、ボルト37(例えば、ボタンキャップボルト)を一方の挟持板33のねじ孔33bから外して、カッタ保持部材31の通孔31j及び他方の挟持板34の透孔34bから引抜く。次いで、他方の挟持板34をロータリ軸14から外して、欠け等の発生したカッタ本体32の取付部32aをカッタ保持部材31の凹条31fから引抜くことにより、欠け等の発生したカッタ本体32をカッタ保持部材31から取外す。次に、予備のカッタ本体32の取付部32aをカッタ保持部材31の凹条31fに挿入することにより、予備のカッタ本体32をカッタ保持部材31に取付けた後に、他方の挟持板34をロータリ軸14に嵌入する。更に、ボルト37(例えば、ボタンキャップボルト)を透孔34b及び通孔31jに挿入してねじ孔33bに螺合した後に、ロックボルト27をロータリ軸14の雄ねじ部14bに螺合する。このような簡単な作業で、欠け等の発生したカッタ本体32を予備のカッタ本体32に交換できる。
When it is determined that the
なお、上記実施の形態では、12個の凹溝と12個の第1湾曲凹面が形成された保持部材素片を3枚作製し、これらの保持部材素片を積層することにより12個の凹条が形成された単一のカッタ保持部材を作製し、更にこれらの凹条に挿入される12個のカッタ本体を作製したが、これらの数に限定されるものではない。例えば、切り屑が多く発生する特殊木材(原木)などの樹脂を剥ぐ場合、8個の凹溝と8個の第1湾曲凹面が形成された保持部材素片を3枚作製し、これらの保持部材素片を積層することにより8個の凹条が形成された単一のカッタ保持部材を作製し、更にこれらの凹条に挿入される8個のカッタ本体を作製してもよい。これにより、隣り合うカッタ本体間の距離が広がるので、切り屑が詰まり難くなる。この結果、カッタ本体の刃先に掛かる負担を低減できる。 In the above-described embodiment, three holding member pieces having twelve concave grooves and twelve first curved concave surfaces are formed, and these holding member pieces are laminated to form twelve concave members. Although a single cutter holding member having a strip was formed, and twelve cutter bodies to be inserted into these concave strips were formed, the number of cutter bodies is not limited to these. For example, when peeling a resin such as special wood (rough wood) that generates a lot of chips, three holding member pieces having eight concave grooves and eight first curved concave surfaces are formed, and these are held. A single cutter holding member in which eight concave stripes are formed by stacking the member pieces may be produced, and eight cutter bodies inserted into these concave stripes may be produced. As a result, the distance between the adjacent cutter bodies increases, so that chips are less likely to be clogged. As a result, the load on the cutting edge of the cutter body can be reduced.
また、上記実施の形態では、カッタ保持部材の凹条のうち第2凹条を扁平四角形状に形成し、カッタ本体の取付部の第2凸条を第2凹条に相応する形状に形成したが、第2凹条を第3凹条より広い幅に形成できれば、第2凸条を円形状、楕円形状、扁平多角形状又はその他の形状に形成し、カッタ本体の取付部の第2凸条を第2凹条に相応する形状に形成してもよい。更に、上記実施の形態では、樹皮剥ぎ用機械に3本のアームを取付、これらのアームの先端に3個のロータリカッタをそれぞれ取付けたが、樹皮剥ぎ用機械に4本又は5本以上のアームを取付、これらのアームの先端に4個又は5個以上のロータリカッタをそれぞれ取付けてもよい。 In the above-described embodiment, the second ridge among the ridges of the cutter holding member is formed in a flat rectangular shape, and the second ridge of the mounting portion of the cutter body is formed in a shape corresponding to the second ridge. However, if the second ridge can be formed to be wider than the third ridge, the second ridge is formed in a circular shape, an elliptical shape, a flat polygonal shape, or another shape, and the second ridge of the mounting portion of the cutter body is formed. May be formed in a shape corresponding to the second concave stripe. Further, in the above embodiment, three arms are attached to the bark removing machine, and three rotary cutters are attached to the ends of these arms. However, four or five or more arms are attached to the bark removing machine. , And four or five or more rotary cutters may be attached to the ends of these arms, respectively.
11 ロータリカッタ
12 樹皮剥ぎ用機械
13 アーム
14 ロータリ軸
31 カッタ保持部材
31a 保持部材素片
31e 凹溝
31f 凹条
32 カッタ本体
32a 取付部
32b 切刃部
33,34 挟持板
Claims (2)
前記ロータリ軸にスプライン嵌合される円筒状のカッタ保持部材と、
前記カッタ保持部材の外周面より半径方向外側に突出する切刃部を有し前記カッタ保持部材の外周部に円周方向に所定の間隔をあけて取外し可能に取付けられた複数のカッタ本体と
を備え、
前記カッタ保持部材が、外周面に円周方向に所定の間隔をあけて前記ロータリ軸の軸線方向に延びてそれぞれ形成された複数の凹条を有し、
各カッタ本体が、前記ロータリ軸の軸線方向に延びて形成され前記各凹条に前記ロータリ軸の軸線方向から挿入可能な取付部と、前記取付部の長手方向に対して所定の角度だけ傾斜した方向に延びた状態で前記取付部と一体的に形成された前記切刃部とをそれぞれ有し、
前記各取付部が前記各凹条にそれぞれ挿入された状態で前記複数の取付部の両面が一対の挟持板により挟持されることにより、前記複数のカッタ本体が前記カッタ保持部に取付けられた
ことを特徴とするロータリカッタ。 A rotary cutter rotatably mounted via a rotary shaft at a tip of an arm of a bark removing machine,
A cylindrical cutter holding member spline-fitted to the rotary shaft,
A plurality of cutter bodies having cutting edge portions protruding radially outward from the outer peripheral surface of the cutter holding member and detachably attached to the outer peripheral portion of the cutter holding member at predetermined intervals in the circumferential direction. Prepared ,
The cutter holding member has a plurality of recesses formed on the outer peripheral surface, each extending in the axial direction of the rotary shaft at predetermined intervals in the circumferential direction,
Each cutter body is formed so as to extend in the axial direction of the rotary shaft and is capable of being inserted into each of the recesses from the axial direction of the rotary shaft, and is inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the mounting portion. Having the cutting portion integrally formed with the mounting portion in a state extending in the direction,
The plurality of cutter bodies are attached to the cutter holding portion by clamping both surfaces of the plurality of attaching portions with a pair of holding plates in a state where the respective attaching portions are inserted into the respective concave streaks. A rotary cutter characterized by the following.
前記複数枚の保持部材素片を積層することにより前記凹溝が連なって凹条が形成されたカッタ保持部材を作製する工程と、
ロストワックス精密鋳造法により前記凹条に挿入可能な取付部を切刃部と一体成形した後に焼入れして複数のカッタ本体を作製する工程と、
各取付部を前記各凹条にそれぞれ挿入した状態で前記複数の取付部の両面を一対の挟持板で挟持することにより前記複数のカッタ本体を前記カッタ保持部材に取付ける工程と
を含むロータリカッタの製造方法。 A step of manufacturing a plurality of holding member pieces of the same shape and size having a plurality of concave grooves formed at predetermined intervals in a circumferential direction on an outer peripheral surface by laser cutting a metal plate having a predetermined thickness; ,
A step of producing a cutter holding member in which the concave grooves are formed in series with the concave grooves by laminating the plurality of holding member pieces,
A step of producing a plurality of cutter bodies by quenching after integrally forming a mounting portion insertable into the concave streak with the cutting blade portion by a lost wax precision casting method,
Attaching the plurality of cutter bodies to the cutter holding member by sandwiching both surfaces of the plurality of attaching portions with a pair of sandwiching plates in a state where each attaching portion is inserted into each of the concave streaks. Production method.
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