(57)【要約】【目的】小割竹の内側節を除去するとともに竹の表面と裏面を同時に切削することができる装置を提供する。【構成】その表裏面を略垂直にした姿勢の小割竹１に対して、その裏面と噛み合いながら回転することにより該小割竹を所定搬送方向に送り込むとともに内側節を押圧して粉砕除去する歯を備えた回転送り歯車２と、回転送り歯車により内側節が除去された小割竹の表裏面を切削して所定の厚み寸法とする厚み調整手段３と、該小割竹の上下を切削して所定の幅寸法とする幅調整手段６とを有する竹の荒削り装置であり、これにより所定の厚みおよび幅寸法を有する板状竹材を容易に得ることができる。この装置には、さらに、厚み調整手段により小割竹の表面を切削して得られる外皮切削粉（ｃ２）と裏面を切削して得られる内皮切削粉（ｃ１）とを分ける分別手段１２を備えることができる。【選択図】    図１
2004202821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表裏面を略垂直にした姿勢の小割竹に対してその裏面と噛み合いながら回転することにより該小割竹を所定搬送方向に送り込むとともに内側節を押圧して粉砕除去する歯を備えた回転送り歯車と、回転送り歯車により内側節が除去された小割竹の表裏面を切削して所定の厚み寸法とする厚み調整手段と、該小割竹の上下を切削して所定の幅寸法とする幅調整手段とを有してなることを特徴とする竹の荒削り装置。
【請求項２】
厚み調整手段により小割竹の表面を切削して得られる外皮切削粉と裏面を切削して得られる内皮切削粉とを分ける分別手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１記載の竹の荒削り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は竹の荒削り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下記特許文献１には、竹の長手方向に沿って２分割された半割竹をその両下端部を基準として長手方向に沿って搬送しつつ、中央切削部および内周側面切削部によって内周面の中央部および木端部寄り部分の節隔壁を自動的に除去し、また、内周面の位置検出に応じて外側面を切削して半割竹の厚みが一定になるよう自動的に加工する長尺竹の切削加工装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平８−１８２８５号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来技術装置は竹を長手方向に沿って２分割した略半円形断面形状の半割竹を切削加工することを前提とした構成を有しており、竹を小割りにした小割竹（孟宗竹など直径１００〜１５０ｍｍ、肉厚１０〜２０ｍｍ程度の竹をその直径に応じて放射状に４〜８分割し且つその長手方向に切断して得られる断面略扇形のもの）を切削加工するには適していない。また、装置構成が複雑なため高価であり、大型で重量があるため移動が困難である、等の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、小割竹の内側節を除去するとともに竹の表面と裏面を同時に切削することができる新規な構成の装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、装置構成が簡単で且つ移動可能な程度まで小型軽量化した小割竹の荒削り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
これらの目的を達成するため、請求項１にかかる本発明は、その表裏面を略垂直にした姿勢の小割竹に対して、その裏面と噛み合いながら回転することにより該小割竹を所定搬送方向に送り込むとともに内側節を押圧して粉砕除去する歯を備えた回転送り歯車と、回転送り歯車により内側節が除去された小割竹の表裏面を切削して所定の厚み寸法とする厚み調整手段と、該小割竹の上下を切削して所定の幅寸法とする幅調整手段とを有してなることを特徴とする竹の荒削り装置である。
【０００７】
請求項２は、請求項１に記載の竹の荒削り装置において、さらに、厚み調整手段により小割竹の表面を切削して得られる表皮切削粉と裏面を切削して得られる内皮切削粉とを分ける分別手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による小割竹の荒削り装置について、添付の図１ないし図５を参照して説明する。この装置は、孟宗竹など直径１００〜１５０ｍｍ、肉厚１０〜２０ｍｍ程度の竹をその直径に応じて放射状に４〜８分割し且つその長手方向に切断して得られる断面略扇形のものである小割竹を、その長手方向に沿った所定方向に搬送しながら、その内側節を除去するとともに所定の厚み寸法および幅寸法に切削するものである。この装置は、たとえば長さ７５０ｍｍ×幅５５０ｍｍ×高さ８００ｍｍの略箱体である架台２９を有するが、この架台２９の下部に図示しないキャスターを設け、装置運転時にはキャスターをロック可能または床から浮かせた状態にできるような構成とすることが好ましく、これにより装置運転時には安定した状態を確保しつつも、必要な場合には移設が可能となる。
【０００９】
図１において破線で示される小割竹１は、その外側および内側の湾曲面が略垂直になるようにして、架台２９の上面中央に延設されたテーブル３０上に載置される。小割竹１の上記姿勢を保持するため、ガイド兼上部押さえ１０が架台２９上面の小割竹搬入側の端部に設けられている。ガイド兼上部押さえ１０は、テーブル３０を挟んで後述の回転送り歯車２と対向して配置されており、小割竹１の外側湾曲面を押さえる垂直板１７と、コイルバネ１９による下方付勢力を受けて小割竹１の上端を押さえる水平板１８とを有している。
【００１０】
回転送り歯車２は、耐摩耗性金属や樹脂などで製造され、その外周に等ピッチで多数の歯を備えた円盤状の歯車体であって、垂直軸２５の上端に固着されており、垂直軸２５の下端に固着されたプーリ２７ａと送りロール７の軸２６の下端に固着されたプーリ２７ｂ間にＶベルト２８が巻装されていることから、後述のようにしてギヤードモータ２０の出力を受けて所定速度に回転駆動される送りロール７〜９と同一速度で所定方向（小割竹１を図１の矢印方向に搬送する方向）に回転駆動される。
【００１１】
回転送り歯車２は、テーブル３０に載置された小割竹１の略中央（中心線）に合致した高さ位置において、テーブル３０を挟んでガイド兼上部押さえ１０と対置され、コイルバネ１１でガイド兼上部押さえ１０に近接する方向に常時付勢されている。コイルバネ１１は、回転送り歯車２の外周歯をテーブル３０上の小割竹の内側湾曲面や内側節に押圧してめり込ませることによって下記作用を有効に果たすとともに、内側節を押圧粉砕したときの衝撃を吸収するアブソーバとしての機能を果たす。
【００１２】
回転送り歯車２は、テーブル３０上の小割竹１をガイド兼上部押さえ１０との間に挟み込み、その内側湾曲面（裏面）および内側節と噛み合って捕捉しながら小割竹１を図１矢印方向に送り込むとともに、該内側節を押圧・粉砕・除去する作用を果たす。回転送り歯車２の回転速度は、小割竹１を図１矢印方向に小割竹１を送るときの線速度が、小割竹１の所定の搬送速度（たとえば５〜１５ｍ／分）と略同一となるように設定される。
【００１３】
回転送り歯車２は一般に直径５０〜２００ｍｍ程度、厚み１０〜５０ｍｍ程度であり、これらの範囲内において適宜選択することができる。外周歯の凹凸寸法については、その底部と頂部との凹凸差が７〜１５ｍｍ程度の範囲とすることが好ましい。外周歯の凹凸差が７ｍｍにも満たない寸法であると小割竹１の内側節を捕捉できない場合が生じて小割竹１を図１矢印方向に送り込む作用が発揮できず、押圧・粉砕・除去作用も十分に発揮できなくなる恐れがあり、一方、凹凸差が１５ｍｍを越えるようになると小割竹１の内側節の突起が外周歯の凹部に収まってしまって押圧・粉砕することなく単に送り込むだけの作用になってしまう状況が発生して、その後工程のルーター３による切削に大きな負担がかかることになるので好ましくない。
【００１４】
ルーター３は、回転送り歯車２よりも小割竹１搬送方向下流側においてテーブル３０の両側に所定間隔を隔てて対置された一対のルーター３ａ，３ｂよりなる。各ルーター３ａ，３ｂは耐摩耗性金属や樹脂などで製造され、垂直軸（符号なし）に固着されたドリル状ないしスパイラル状の回転刃であって、これらをテーブル３０上の小割竹１の外側および内側湾曲面に押圧させながら、モータ３３ａ，３３ｂにより互いに反対方向に高速回転させることによって、ルーター３ａ，３ｂ間の間隔に応じた所定厚みの板状に切削加工するとともに、ルーター３ａ，３ｂの外周に形成されるスパイラル状の回転刃が小割竹１の表裏面と押圧係合して小割竹１を図１矢印方向に送り込む。ルーター３ａ，３ｂの外周に形成されるスパイラル刃数は１条であっても複数条であってもよく、刃数を増やすことによって切削速度が向上する。
【００１５】
ルーター３ａ，３ｂの外周スパイラル刃におけるねじれ角（中心軸に対する外周スパイラル刃の角度）を調整することによって小割竹１の切削状態を調整することができ、ねじれ角を大きくすると切削抵抗が低下して細かい切削粉が得られ、反対にねじれ角を小さくすると切削抵抗が増大するので厚く長い切削粉が得られる。小割竹１の外皮（外側湾曲面）と内皮（内側湾曲面）とは組織状態が異なっており、外皮は非常に硬く密度が高いためこれを切削するルーター３ｂにはねじれ角を大きくしたものを用い、比較的柔らかく密度が小さい内皮を切削するルーター３ａにはねじれ角の小さいものを用いることが好ましい。ルーター３ａ，３ｂのねじれ角を同一とすると、密度の大きい外皮を切削するルーター３ｂの切削抵抗が大きくなって小割竹１を送り込む力が内皮側よりも大きくなってしまい、小割竹１に外皮側が凸となる反りを生じさせる応力が常にかかり、小割竹１をテーブル３０に沿って直線的に搬送することが困難になる。
【００１６】
図１ないし図５には示されていないが、ルーター３ａ，３ｂの下方には切削粉分別装置１２が設けられている（図６）。この切削粉分別装置１２は、ルーター３ａ，３ｂの中間下方に頂点を持つ２つの傾斜面１２ａ，１２ｂを備え、その下端には切削粉収容槽１２ｃ，１２ｄが連結されている。ルーター３ａにより切削された小割竹１の内皮切削粉ｃ１は傾斜面１２ａに沿って落下して収容槽１２ｃに収容され、ルーター３ｂにより切削された小割竹１の外皮切削粉ｃ２は傾斜面１２ｂに沿って落下して収容槽１２ｄに収容される。
【００１７】
送りロールは、ルーター３よりも小割竹１搬送方向下流側においてテーブル３０の両側に所定間隔を隔てて対置された複数対の送りロールよりなり、この実施形態では３対の送りロール７（７ａおよび７ｂ），８（８ａおよび８ｂ），９（９ａおよび９ｂ）が配置されている。これら送りロールにより、回転送り歯車２によって内側節を除去され且つルーター３によって所定厚みとされた板状の竹材がテーブル３０上を図１矢印方向に搬送される。
【００１８】
前述したように送りロール７〜９による小割竹１の搬送速度は毎分５〜１５ｍ程度が好ましく、このために、これら送りロール７〜９にモータからの動力を伝達し且つその回転を調整する。この実施形態では、架台２９に収容されたギヤードモータ２０の出力をウォームギア３１により減速して送りロール８の一方（８ａ）の垂直軸２１ａに伝達してこの送りロール８ａを所定方向に回転するとともに、ギア２２ａ，２２ｂを介して他方の送りロール８ｂの垂直軸２１ｂに伝達してこの送りロール８ｂを反対方向に同速回転させ、また、Ｖベルト２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄをそれぞれプーリ２３ａ，２３ｂ間、２３ｃ，２３ｄ間、２３ｅ，２３ｆ間および２３ｇ，２３ｈ間に巻装することによって垂直軸２１ａ，２１ｂの回転を他の送りロール軸２６ａ，２６ｂおよび３２ａ，３２ｂに伝達して送りロール７（７ａおよび７ｂ），９（９ａ，９ｂ）を同速回転させている。しかしながら、かかる動力伝達に関する構成はこれに限定されるものではなく、たとえば、送りロール７〜９の少なくとも一部については、その一対の送りロールのうちの一方のみに動力を伝達し、他方はフリー回転として板状竹材の搬送に伴ってその外側面（ルーター３ｂにより切削された外皮面）に摺接しながら従動的に回転するようにしてもよい。
【００１９】
各送りロール７〜９の側面にはローゼット状等の凹凸が設けられており、所定厚みとされた板状竹材の外側面および内側面を押圧しながら回転するときの滑りを防止する。各送りロール７〜９における一対のロール間隔は前述のルーター３ａ，３ｂ間の間隔と略同一とされているが、搬送方向に沿って片側に設けられている送りロール７ｂ，８ｂ，９ｂの回転軸２６ｂ，２１ｂ，３２ｂは固定であるのに対して、反対側の送りロール７ａ，８ａ，９ａの回転軸２６ａ，２１ａ，３２ａはコイルバネ１４，１５，１６によりそれぞれ送りロール７ｂ，８ｂ，９ｂに向けて付勢されており、両側の送りロール間に板状竹材を圧接しながら図１矢印方向に搬送する。各送りロールは耐摩耗性金属または樹脂などで製造され、その直径はたとえば５０〜１５０ｍｍ程度である。
【００２０】
板状竹材の搬送方向において送りロール８，９間には、上下一対のブレード６，６が所定間隔を隔てて設けられている。ブレード６，６は耐摩耗性金属や樹脂などによるナイフ状の刃を有しており、この間を通過する板状竹材の上下端部を引き裂くように切削して所定幅寸法に調整する。
【００２１】
このようにして所定の厚み寸法および幅寸法を有する板状に切削加工された小割竹が送りロール９ａ，９ｂ間を通過し、回動自在の押さえロール１３を経て装置から排出される。押さえロール１３は、テーブル３０上を搬送される間にルーター３およびブレード刃６により切削加工される小割竹の上下方向の振れを防止する。
【００２２】
以上に詳述した構成を有する小割竹の荒削り装置の用法および動作について説明する。装置始動前に、処理すべき小割竹１をテーブル３０に載置してその先端部分をガイド兼上部押さえ１０で所定位置に位置決めする。これにより小割竹１はその外側および内側の湾曲面が略垂直になった姿勢に保持される。このとき、小割竹１の先端は、ガイド兼上部押さえ１０の垂直板１７と、コイルバネ１１の付勢を受けた回転送り歯車２との間に圧接挟持されている。
【００２３】
上記のように小割竹１をセットした後に装置を始動する。これによりギヤードモータ２０が駆動され、その回転が垂直軸２５に伝達されて回転送り歯車２が図２矢印方向に回転するので、ガイド兼上部押さえ１０の垂直板１７と回転送り歯車２との間に圧接挟持された小割竹１を図１矢印方向に送り出すとともに、その内側節が回転送り歯車２の外周歯によって圧搾粉砕されて除去される。回転送り歯車２はコイルバネ１１により常時はガイド兼上部押さえ１０に向けて付勢されているが、小割竹１の内側節を圧搾粉砕する際に過大な負荷がかかったときにはコイルバネ１１がショックアブソーバーとして機能してその負荷を吸収する。回転送り歯車２により切削された内側節の切削粉は装置下方に落下する。
【００２４】
このようにして内側節を粉砕除去されながら図１矢印方向に搬送される小割竹１の先端がルーター３ａ，３ｂに到達すると、それらによって外側および内側の湾曲面が切削されて所定厚みの板状竹材に加工される。ルーター３ａ，３ｂによって切削された後の切削粉は切削粉分別装置１２によって分別され、すなわち、ルーター３ａが小割竹１の内側湾曲面を切削して得られる内皮切削粉は収容槽１２ｃに収容され、ルーター３ｂが外側湾曲面を切削して得られる外皮切削粉は収容槽１２ｄに収容されるので、必要に応じて再利用することができる。
【００２５】
このようにして所定厚みの板状に加工されながら図１矢印方向に搬送される小割竹１の先端が送りロール７ａ，７ｂ間に到達すると、以降は送りロール８ａ，８ｂおよび９ａ，９ｂさらには押さえロール１３によって円滑に搬送されていく。押さえロール７ａ，８ａ，９ａはコイルバネ１４，１５，１６で対向する押さえロール７ｂ，８ｂ，９ｂに向けて付勢されており、また、装置入口付近に設けられたガイド兼上部押さえ１０にはコイルバネ１９により下向き付勢された水平板１８が備えられるとともに装置出口付近には押さえロール１３が設けられていることから、これらを通過しながら図１矢印方向に搬送される小割竹は、その外側および内側の湾曲面（ルーター切削加工後は略平面）を略垂直に立てた姿勢を保持しながら円滑な搬送が行われる。
【００２６】
所定厚みの板状に加工された小割竹１の先端がブレード６に到達すると、上下のブレード間を通過する際に上端および下端が引き裂かれるようにカットされて所定幅に切削加工される。ブレード６により切削された上端部および下端部はそれぞれ上方および下方に排出される。
【００２７】
このようにして、装置にセットされた小割竹１は、図１矢印方向への搬送中に先端から末端に向けて順次に上記切削加工処理が施され、ブレード６による切削加工を終えて所定の厚みおよび幅を有する板状竹材となったものが装置から排出されることになる。
【００２８】
以上に本発明の実施形態について添付図面に基づいて詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において種々の変形態様を取り得ることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明による小割竹の荒削り装置は、その表裏面を略垂直にした姿勢の小割竹に対してその裏面と噛み合いながら回転することにより該小割竹を所定搬送方向に送り込むとともに内側節を押圧して粉砕除去する歯を備えた回転送り歯車と、回転送り歯車により内側節が除去された小割竹の表裏面を切削して所定の厚み寸法とする厚み調整手段と、該小割竹の上下を切削して所定の幅寸法とする幅調整手段とを有して構成されているので、小割竹の内側節を除去するとともに竹の表面と裏面を同時に切削することができる。
【００３０】
また、厚み調整手段により小割竹の表面を切削して得られる外皮切削粉と裏面を切削して得られる内皮切削粉とを分ける分別手段をさらに備える本発明の実施形態によれば、硬さや密度の異なる外皮切削粉と内皮切削粉とが分別収集されるので、再利用に便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による小割竹の荒削り装置の正面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１中Ｂ−Ｂ線による断面図である。
【図４】図１中Ｃ−Ｃ線による断面図である。
【図５】図１中Ｄ−Ｄ線による断面図である。
【図６】この装置に備えられる切削粉分別装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  小割竹
２  回転送り歯車
３（３ａ，３ｂ）  ルーター
６  ブレード
７（７ａ，７ｂ），８（８ａ，８ｂ），９（９ａ，９ｂ）  送りロール
１０  ガイド兼上部押さえ
１１  コイルバネ
１２  切削粉分別装置
１３  押さえロール
１４〜１６  コイルバネ
１７  垂直板
１８  水平板
１９  コイルバネ
２０  ギヤードモータ
２１ａ，２１ｂ  送りロール（８ａ，８ｂ）の垂直回転軸
２２ａ，２２ｂ  ギア
２３ａ〜２３ｆ  プーリ
２４ａ〜２４ｄ  Ｖベルト
２５  回転送り歯車の垂直回転軸
２６ａ，２６ｂ  送りロール（７ａ，７ｂ）の垂直回転軸
２７ａ，２７ｂ  プーリ
２８  Ｖベルト
２９  架台
３０  テーブル
３１  ウォームギア
３２ａ，３２ｂ  送りロール（９ａ，９ｂ）の垂直回転軸
３３ａ，３３ｂ  モータ
ｃ１  小割竹の内皮切削粉
ｃ２  小割竹の外皮切削粉
【図１】
2004202821.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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