(57)【要約】【課題】被切断物の切断率を向上させることができる切断機を得る。【解決手段】本切断機では、供給樋３０の底板３０Ｂには、供給ローラ４０に対向する位置に、羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃに沿った凹部４８が設けられている。このため、供給ローラ４０が被切断物Ｍの保持を解除する位置、すなわち回転する羽根４４の先端部が底板３０Ｂ（凹部４８）から離間し始める位置Ｅを、凹部４８が設けられていない場合に比べて、切断室１４側に設定することができる。したがって、凹部４８が設けられていない場合に比べて、被切断物Ｍが短くなるまで供給ローラ４０に保持させておくことができるので、被切断物Ｍの切断率を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された被切断物を切断する切断処理部と、
前記切断処理部に接続され、内部に被切断物が供給される供給樋と、
前記供給樋の底板の上方に設けられ、前記底板に対して接離移動可能とされると共に前記底板側へ付勢され、回転駆動されると共に、前記供給樋内に供給された被切断物を径方向端部と前記底板との間で保持しながら前記切断処理部へと供給する供給ローラと、
を備え、かつ、前記供給樋の前記底板には、前記供給ローラに対向する位置に凹部が設けられていることを特徴とする切断機。
【請求項２】
前記凹部は、前記供給ローラの径方向端部の回転軌跡に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切断機。
【請求項３】
前記供給ローラは、前記供給樋の前記底板に接近した状態で、径方向端部の回転軌跡が前記凹部の内側に入り込むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の切断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹木の枝等の被切断物を切断するための切断機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹木の剪定枝等を切断（破砕）するためにチッパーと呼ばれる切断機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。このようなチッパーは、被切断物を切断処理部へと供給するための供給樋を備えており、供給樋の内部には掻込輪（供給ローラ）が設けられている。このような供給ローラは、回転駆動される回転軸と、回転軸の外周部に放射状に固定された複数枚の羽根とを備えている。回転軸は、上下方向に移動可能とされると共に、下側へ向けて付勢されており、供給ローラは、通常は供給樋の底板に接近して配置されている。
【０００３】
上記構成のチッパーでは、供給樋内に被切断物が供給されると、供給ローラの羽根の先端部が被切断物の端部の上側に食込むと共に、供給ローラが被切断物の太さに応じて上方へ移動される。そして、被切断物は、供給ローラの羽根の先端部と供給樋の底板との間で挟持されながら、供給ローラの回転速度に応じた一定の速度で切断処理部へと送り込まれるようになっている。
【特許文献１】実開昭６３−１８０２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成のチッパーの供給ローラは、基本的に、羽根の先端部が供給樋の底板に最も接近する位置から切断処理部までの間隔よりも被切断物の長さ寸法が短くなると、被切断物の保持を解除する。このため、長さ寸法が前記間隔よりも短くなった被切断物（すなわち被切断物の末端）は、切断処理部へ引き込まれてしまうことがある。このような場合、切断処理部から排出される切断片（チップ）の中に、長いまま切断されていない被切断物の末端が混じることがあり、チップが均一でなくなってしまう。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、被切断物の切断率を向上させることができる切断機を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明に係る切断機は、供給された被切断物を切断する切断処理部と、前記切断処理部に接続され、内部に被切断物が供給される供給樋と、前記供給樋の底板の上方に設けられ、前記底板に対して接離移動可能とされると共に前記底板側へ付勢され、回転駆動されると共に、前記供給樋内に供給された被切断物を径方向端部と前記底板との間で保持しながら前記切断処理部へと供給する供給ローラと、を備え、かつ、前記供給樋の前記底板には、前記供給ローラに対向する位置に、前記供給ローラの径方向端部の回転軌跡に沿った凹部が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
なお、請求項１に記載の「底板側へ付勢され」は、供給ローラが重力のみによって底板側へ付勢されている場合も含む。
【０００８】
請求項１に記載の切断機では、供給樋の底板には、供給ローラに対向する位置に凹部が設けられている。このため、供給ローラが被切断物の保持を解除する位置、すなわち供給ローラの径方向端部と供給樋の底板との間隔が広がり始める位置を、上記凹部が設けられていない場合に比べて、切断処理部側に設定することができる。したがって、上記凹部が設けられていない場合に比べて、被切断物が短くなるまで供給ローラに保持させておくことが可能になるので、被切断物の切断率を向上させることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係る切断機は、請求項１に記載の切断機において、前記凹部は、前記供給ローラの径方向端部の回転軌跡に沿って形成されていることを特徴としている。
【００１０】
なお、請求項２に記載の「回転軌跡に沿った」は、凹部の内周面が、前記回転軌跡と同心又は略同心の曲面状に形成されている場合の他、前記回転軌跡から等距離又は略等距離に配置された複数の平面で構成されている場合（例えば、凹部の断面が三角形や台形の場合など）も含む。
【００１１】
請求項２に記載の切断機では、供給樋の凹部が供給ローラの径方向端部の回転軌跡に沿って形成されている。このため、供給ローラの径方向端部の回転軌跡と凹部の内周面との間隔が一定又は略一定とされるので、供給樋内に供給された被切断物が供給ローラに干渉しやすくなり供給ローラと供給樋の底板との間で保持されやすくなる。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る切断機は、請求項１又は請求項２に記載の切断機において、前記供給ローラは、前記供給樋の前記底板に接近した状態で、径方向端部の回転軌跡が前記凹部の内側に入り込むことを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の切断機では、供給ローラは、供給樋の底板側へ付勢されているため、通常は供給樋の底板に接近しており、径方向端部の回転軌跡が底板の凹部内に入り込んでいる。このため、供給樋内に細い被切断物が供給された場合でも、当該細い被切断物が供給ローラに干渉しやすくなり供給ローラと供給樋の底板との間で保持されやすくなる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、請求項１に記載の発明に係る切断機では、被切断物の切断率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。  
【００１６】
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切断室１４が設けられている。切断室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、切断室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の底板３０Ｂ上を滑り、供給口２８側へ流下するようになっている。
【００１７】
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４０が設けられている。図２に示されるように、供給ローラ４０は、供給樋３０の底板３０Ｂの上方に配置された回転軸４２を備えている。回転軸４２は、機体１２の幅方向（図１及び図２では紙面に垂直な方向）を軸方向として配置されており、機体１２の両側壁に揺動可能に取り付けられた図示しない一対の揺動アームに回転可能に軸支されている。これにより、回転軸４２は機体１２に対して上下方向に移動可能、すなわち底板３０Ｂに対して接離移動可能とされている。また、回転軸４２は、図示しない付勢部材の付勢力によって底板３０Ｂ側へ付勢されており、通常は上下方向の移動範囲の最下端の位置（図２に示される位置、以下「下限位置」という）に配置されている。
【００１８】
この回転軸４２は、図示しない駆動力伝達機構を介して機体１２の下部に配置されたモータ２２に接続されており、モータ２２が駆動されると、回転軸４２が図１及び図２の矢印Ａ方向へ回転される。
【００１９】
回転軸４２の外周部には、長尺な矩形平板状に形成された複数枚（本実施形態では６枚）の羽根４４が放射状に取り付けられている。各羽根４４の先端部には、鋸歯が形成されている。さらに、回転軸４２の軸線方向両側には、円盤状に形成された一対の側板４６が設けられている（なお、図１及び図２では一方の側板４６だけが図示されている）。各側板４６の軸心部には、回転軸４２が貫通しており、各側板４６は、回転軸４２に対して同軸的かつ一体的に固定されている。これらの側板４６には、各羽根４４の長手方向端部が一体的に結合されており、各羽根４４及び各側板４６は、回転軸４２が図１及び図２の矢印Ａ方向に回転した際に、回転軸４２と一体で図１及び図２の矢印Ａ方向へ回転する。
【００２０】
また、図２に示されるように、供給樋３０の底板３０Ｂには、供給ローラ４０に対向する位置に、供給ローラ４０の径方向端部（羽根４４の先端部）の回転軌跡Ｃに沿った凹部４８が形成されている。この凹部４８は、底板３０Ｂの複数箇所（本実施形態では４箇所）が屈曲されて、底板３０Ｂの一部が供給ローラ４０と反対側（下側）へ膨出することで形成されたものであり、供給ローラ４０の回転軸線方向（機体１２の幅方向）に延在している。
【００２１】
この凹部４８は、平板状の底壁部４８Ａと、この底壁部４８Ａの両側に設けられた平板状の傾斜部４８Ｂとによって構成されており、機体１２の幅方向から見た断面形状が逆台形状に形成されている。底壁部４８Ａ及び一対の傾斜部４８Ｂは、それぞれ回転軌跡Ｃから等距離の位置に配置されている。
【００２２】
また、本実施形態では、供給ローラ４０は、下限位置に配置された状態で、回転軌跡Ｃの一部が凹部４８の内側に入り込むようになっている。但しこの状態においても、回転軌跡Ｃと底壁部４８Ａ及び一対の傾斜部４８Ｂ（凹部４８の内周面）との間には、略一定の小さな隙間が確保されるようになっている。
【００２３】
ここで、前述したように、供給樋３０の内部に投入された被切断物Ｍが底板３０Ｂ上を滑って供給口２８側へ流下すると、供給口２８の付近で回転する供給ローラ４０の羽根４４と底板３０Ｂ（凹部４８）との間に被切断物Ｍの端部が挿入される。そして、羽根４４の先端部（鋸歯）が、被切断物Ｍの端部の上側に食込むと共に、供給ローラ４０が被切断物Ｍの太さに応じて上方へ移動される。これにより、被切断物Ｍは、羽根４４の先端部と底板３０Ｂとの間で挟持（保持）されると共に、供給ローラ４０の回転速度に応じた一定の速度で切断室１４側へと強制的に送り込まれる。
【００２４】
図１に示されるように、切断室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主軸２６を備えている。主軸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。
【００２５】
主軸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主軸２６が板厚方向に貫通した状態で主軸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、主軸２６と一体で回転する。
【００２６】
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３６が取り付けられている。これらの支軸３６は、主軸２６の周方向に沿って等間隔で且つ主軸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３６は、各支持板３４を介して主軸２６に連結されており、主軸２６が回転した際に主軸２６周りを旋回する。
【００２７】
各支軸３６には、それぞれ回転刃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、平板状に形成されており、各支軸３６の軸線方向に沿って並列的に配置されている（なお図１では、説明の都合上、各支軸３６毎にフリーハンマ５０が１つだけ図示されている）。
【００２８】
各フリーハンマ５０の基端側には、一対の円形の貫通孔５０Ａが形成されている。これらの貫通孔５０Ａのうちの一方には、支軸３６が貫通しており、これにより、各フリーハンマ５０が支軸３６に対して回転自在に支持されている。このため、各支軸３６が主軸２６周りを回転すると、各フリーハンマ５０が各支軸３６と共に主軸２６周りを回転（旋回）する。
【００２９】
各フリーハンマ５０の先端側には、一対の刃５０Ｂが形成されており、各フリーハンマ５０が主軸２６周りを旋回しているときには、各フリーハンマ５０は、遠心力によって一方の刃５０Ｂの刃先を自らの旋回軌跡の外周Ｄに配置させるようになっている（なお、図１及び図２では、各フリーハンマ５０が主軸２６周りを旋回している状態が図示されている）。そして、各フリーハンマ５０は、主軸２６周りを旋回することで、切断室１４の供給口２８の付近を繰り返し通過するようになっている。
【００３０】
供給口２８の下部で供給樋３０の底板３０Ｂの端部には、段部５２が形成されている。この段部５２は、前述した凹部４８の装置前方側（切断室１４側）に隣接して配置されており、機体１２の幅方向に沿って延在している。この段部５２には、固定刃５４が取り付けられている。固定刃５４は、断面矩形の長尺な棒状に形成されており、長手方向が機体１２の幅方向に沿う状態で、ボルトにより段部５２に固定されている。また、固定刃５４は、その上面が供給樋３０の底板３０Ｂの上面と略同じ高さに配置されており、４つの角部（刃先）のうちの１つを、フリーハンマ５０の旋回軌跡の近傍に配置させている。
【００３１】
ここで、前述したように、供給ローラ４０によって被破砕物Ｍが切断室１４側へと送りこまれると、被切断物Ｍの端部が固定刃５４の上側に供給される。そして、被切断物Ｍの端部がフリーハンマ５０の旋回軌跡内に侵入すると、フリーハンマ５０が刃５０Ｂ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、固定刃５４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。
【００３２】
一方、切断室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、切断室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の破砕片を切断室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、切断室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。
【００３３】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３４】
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４０及び主軸２６に伝達され、供給ローラ４０及び主軸２６が、各々図１の矢印方向へ回転される。
【００３５】
この状態で、供給樋３０の供給口３０Ａから剪定枝等の被切断物Ｍが投入されると、投入された被切断物Ｍは、供給樋３０の底板３０Ｂと供給ローラ４０との間で保持（挟持）されると共に、供給ローラ４０によって切断室１４側（固定刃５４の上側）へ送り込まれる。
【００３６】
切断室１４では、複数のフリーハンマ５０が主軸２６周りを旋回しており、各フリーハンマ５０の刃５０Ｂの刃先が、固定刃５４の近傍を順次通過している。このため、固定刃５４の上側へ送り込まれた被切断物Ｍの端部がフリーハンマ５０の旋回軌跡内に侵入すると、フリーハンマ５０が刃５０Ｂの刃先から被切断物Ｍの端部へ振り下ろされ、被切断物Ｍの端部がフリーハンマ５０と固定刃５４との間で切断されて細かい切断片に分割される。これにより、被切断物Ｍが供給ローラ４０による切断室１４への供給速度に応じて徐々に短くなる。
【００３７】
ここで、本チッパー１０では、供給樋３０の底板３０Ｂには、供給ローラ４０に対向する位置に、羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃに沿った凹部４８が設けられている。このため、供給ローラ４０が被切断物Ｍの保持を解除する位置、すなわち回転する羽根４４の先端部が底板３０Ｂ（凹部４８）から離間し始める位置Ｅ（図２参照）を、凹部４８が設けられていない場合に比べて、切断室１４側に設定することができる。したがって、凹部４８が設けられていない場合に比べて、被切断物Ｍが短くなるまで供給ローラ４０に保持させておくことができるので、被切断物Ｍの切断率を向上させることができる。
【００３８】
すなわち、図３に示される従来例のように凹部４８が設けられていない場合、供給ローラ４０は、基本的に、羽根４４の先端部が底板３０Ｂに最も接近する位置Ｆを通過して底板３０Ｂから離間し始めると、被切断物Ｍの保持を解除し始める。このため、上述の位置Ｆから固定刃５４の刃先までの間隔Ｌ１と同程度の長さの被切断物Ｍ（被切断物Ｍの末端）が保持を解除されて切断室１４に引き込まれてしまうことがある。このような場合、切断室１４から排出される切断片（チップ）の中に、長いまま切断されていない被切断物Ｍの末端が混じってしまうことがあり、チップが均一でなくなってしまう。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、図２に示されるように、羽根４４の先端部が底板３０Ｂから離間し始める位置Ｅが、固定刃５４の直近に設定されている。このため、被切断物Ｍの末端は、上述の位置Ｅから固定刃５４の刃先までの間隔Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）と同程度の短さになるまで供給ローラ４０に保持される。したがって、切断室１４から排出されるチップの中に、長いまま切断されていない被切断物Ｍの末端が混じってしまうこと抑制でき、チップの均一性を高めることができる。
【００４０】
また、図３に示される従来例の場合、供給ローラ４０が下限位置に配置された状態においても、羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃと供給樋３０の底板３０Ｂとの間には隙間が確保される。しかも、図３に示されるように、供給ローラ４０が回転して、隣り合う羽根４４の間の部分が底板３０Ｂに対向した状態、すなわち隣り合う羽根４４の各先端部を通る線分Ｇが、底板３０Ｂに対して平行になった状態では、上記隣り合う羽根４４の各先端部と底板３０Ｂとの間の隙間が更に大きくなる。このため、細い被切断物は、供給ローラ４０と底板３０Ｂとの間で挟持（保持）されずに上記隙間を通過して、切断室１４へ引き込まれてしまうことがある。このような場合、切断室１４から排出される切断片（チップ）の中に、長いまま切断されていない細い被切断物が混じってしまうことがあり、チップが均一でなくなってしまう。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、供給樋３０の凹部４８が供給ローラ４０の羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃに沿って形成されており、供給ローラ４０が下限位置に配置された状態では、羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃが凹部４８の内側に入り込むようになっている。このため、隣り合う羽根４４の各先端部を通る線分Ｇが底板３０Ｂに対して平行になった状態（図４図示状態）においても、これらの羽根４４の各先端部と凹部４８の内周面との間の隙間が拡大されることがない。したがって、供給樋３０内に細い被切断物が供給された場合でも、当該細い被切断物を供給ローラ４０の羽根４４に良好に干渉させることができ、当該細い被切断物を供給ローラ４０と底板３０Ｂとの間で良好に挟持させることができる。したがって、切断室１４から排出されるチップの中に、長いまま切断されていない細い被切断物Ｍが混じってしまうこと抑制でき、チップの均一性を高めることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態では、凹部４８が供給ローラ４０の羽根４４の先端部の回転軌跡Ｃに沿った形状（断面台形状）に形成された構成としたが、本発明はこれに限らず、凹部の形状は適宜変更することができる。
【００４３】
また、上記実施形態では、供給ローラ４０は、回転軸４２の外周部に放射状に取り付けられた複数の羽根４４を備えた構成としたが、供給ローラの構成はこれに限らず、例えば、回転軸の外周部に複数の突起が設けられた構成にしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、フリーハンマ５０が一対の貫通孔５０Ａと、一対の刃５０Ｂを備えた構成にしたが、本発明はこれに限らず、フリーハンマの構成は適宜変更することができる。
【００４５】
また、上記実施形態では、主軸２６周りに回転する複数のフリーハンマ５０（回転刃）によって被切断物を切断（破砕）するチッパー１０（切断機）に対して本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、主軸周りに回転するナイフ状の回転刃によって被切断物を切断する切断機（所謂カッター）に対しても適用することができる。
【００４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係るチッパーの構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の一部を拡大した断面図である。
【図３】従来のチッパーの部分的な構成を示す断面図である。
【図４】供給ローラの隣り合う羽根の各先端部を通る線分が供給樋の底板に対して平行になった状態を示す図１に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０      チッパー（切断機）
１４      切断室（切断処理部）
３０      供給樋
３０Ｂ    底板
３２      切断機構（切断処理部）
４０      供給ローラ
４８      凹部
５４      固定刃（切断処理部）
【図１】
2008284839.tif 000003
【図２】
2008284839.tif 000004
【図３】
2008284839.tif 000005
【図４】
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