(57)【要約】【課題】竹割作業労力を大幅に軽減するとともに、その具体的な分割作業効率を大幅に向上させる竹割装置及び竹割方法を提供する。【解決手段】竹割装置１０は、投入される竹１を縦に受ける縦受け手段（２２）と、縦に受けた竹を上面側から押し下げて下方に設けた分割刃１５２により竹１を複数片に分割させる分割機構と、投入後の竹の押下げ前に分割刃による分割軸芯線５００に竹１を芯合わせ調整する芯合わせ手段（２５、５８）と、を備える。投入後の竹を縦に受けさせ、その状態で芯合わせすることにより、芯合わせ自体が竹の自然落下を利用した簡単な構成にでき、しかも分割後の工程間の移行が円滑となり、また、分割後の竹片の管理、搬送なども簡単となって、作業全体の効率を大幅に向上させる。【選択図】    図１
2004262098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入される竹を縦に受ける縦受け手段と、
縦に受けた竹を上面側から押し下げて下方に設けた分割刃により竹を複数片に分割させる分割機構と、
投入後の竹の押下げ前に分割刃による分割軸芯線に竹を芯合わせ調整する芯合わせ手段と、を備えたことを特徴とする竹割装置。
【請求項２】
縦受け手段により縦に受けられた竹の押下げ下降動作に対応して竹を保持する状態と、保持を解除する状態と、を選択的に行なわせる保持手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の竹割装置。
【請求項３】
保持手段は、投入された竹を常時、弾性的に保持する弾性保持装置からなる請求項２記載の竹割装置。
【請求項４】
芯合わせ手段は、竹の投入後重力を介して自然に下端側を軸芯線に向けて誘導させる下端誘導機構を備えた請求項１ないし３のいずれかに記載の竹割装置。
【請求項５】
下端誘導機構は分割軸芯線に向けて下部を拡小させた漏斗状構造からなり、
弾性保持装置による弾性保持が、漏斗状壁を複数に分割して竹の押下げ下降動作に対応して弾性的に開閉し得る構成である請求項４記載の竹割装置。
【請求項６】
芯合わせ手段は、保持手段により下端側を保持された竹の上部側を軸芯線に向けて芯合わせ調節する上部芯合わせ装置を備えた請求項２ないし５のいずれかに記載の竹割装置。
【請求項７】
上部芯合わせ装置は、縦方向の竹の周囲側から軸芯線に向けて竹の挟み中間空隙を拡大、縮小させる移動部材を有する調心機構を含む請求項６記載の竹割装置。
【請求項８】
下方に設けた分割刃は山形頂部で結合するように複数の切刃を間隔を空けて斜設した山形刃体からなり、
分割機構は、竹の上面に当接して加圧する加圧部を有し、この加圧部は分割刃の山形頂部に対応する山形凹部を備えた請求項１ないし７のいずれかに記載の竹割装置。
【請求項９】
縦受け手段は、投入される竹の縦受け空間を有するとともに、その縦受け空間の側面側に該縦受け空間に連通する竹の投入開口を備えたことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の竹割装置。
【請求項１０】
所要長さに切断した竹を縦にした状態で受けて保持し、
軸心線に沿う方向に押下げ力を加える際に複数片に分割させる分割機構の該軸芯線に、受けた竹を芯合わせし、
芯合わせした状態で押し下げることにより竹を分割させることを特徴とする竹割方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭焼き原料あるいは建物内装用、工芸細工用等の材料として用いるために切り出した竹材を長片状に分割させる竹割装置及び竹割方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
竹はこれを竹炭とした場合にその大きな比表面積から吸臭効果や吸湿効果とともに、リラクゼーション効果等について多くの有効な実用上の実証がなされ、さらに、伝統的な建物内装材や工芸品用原料あるいは筍等の食品材料として確実な経済的利用価値を有することが知られている。一方、竹林等からの竹の伐採、切り出しが非効率で大きな労力を伴う作業であることに加え、製品化のための加工に適した大きさへの切断、及び分割作業もまた非能率的で重労働を強いられる。特に、竹のうちの真竹等の曲げ性が強く、食器、工芸品などの細工物に適した用途のある竹に対し、孟宗竹等は節部分が極めて硬く、節間が短く、切り出した後の適宜長さごとの切断作業、さらにその切断円筒竹の分割（割裂）作業が大きな作業負担となる。さらに、例えば９０ｃｍ長さごとの竹の切断に際して用いられるチェーンソー等は、その異常な硬さのために早期に刃こぼれを生じ、交換を余儀なくさせられ、部品コスト等も考慮に入れる必要がある。加えて、それらの切断円筒竹の分割においては、従来手作業に頼らざるを得ないものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１７は、手作業による従来の竹割器を用いた竹の分割方法を示しており、従来は、中心部から放射状に半径方向に設けた複数の分割仕切りを有する立体円錐状の金属製の本体の両側に把手用鋼棒を突設させた竹割器の円錐頂部側を竹の上端側に当てて鋼棒を把持した状態で作業者は木台等に竹の下端側を叩きつけて分割するものであった。また例えば竹炭用の原料サイズにするには直径２０ｃｍ程度の竹を１４分割程度しなければならず、このため、作業者の労力は大きく、作業効率も悪いものであった。さらに、鋼棒を把持した状態で単に木台等に竹の下端側を作業者が叩きつけるだけでは硬い竹は割れにくく、現実には竹割器を竹の上面に当てた状態で把手部付近をハンマー等で激しく打撃する場合が多く、この把手接続部分が早期に破損し、交換を頻繁に行なわねばならず作業コストが高くなるうえに、経費節約のために結局は鉈等で人力による分割作業を行なわねばらないというのが実態であった。
【０００４】
これに対し、特開２０００−１９８１０２号において、機械的に竹を割るための竹割機が提案されている。図１８は、特開２０００−１９８１０２号の竹割機を示しており、この竹割機は、機械本体５１５に竹支持部材５０１とシリンダ５０２が配置され、このシリンダ５０２のピストン棒５０３の一端に取付部材５０４を取り付け、取付部材５０４に押し部材５０５と架台５０６を取り付けて、押し部材５０５と架台５０６を取付部材５０４とともに移動し、押し部材５０５の進路上に刃物取付部５０７を配置させ、刃物取付部５０７に竹を割るための刃物５０８を取り付けるようにしたものである。そして、この特許文献の竹割機では、ピストン棒５０３の先端側に固定された押し部材５０５は一定の横軸上を直線的に左右動するものであり、これに対し、その進路上に横倒し状に配置させる竹を受けるために竹支持部材５０１の摺動部材５０９、５１０を設けている。しかしながら、この文献の図６を参酌して表した図１９に示すように、竹を横倒し状に受ける摺動部材５０９、５１０の高さ調整は、下部材５１１、５１２と上部材５１３、５１４との上下移動を規制する複数のねじ穴とねじの付け替え、螺着によるものであり、所定の粗いピッチごとに段階的にのみ行なわれる。したがって、図１９上、平均的な直径２０ｃｍの竹を受けて行なう分割作業から、直径６ｃｍの竹を分割する作業に移行する場合には、逐次段取り替えが必要となる。この段取り替えをなくするためには、予め同程度の径の竹のみを対象としてのみこの機械の使用が可能であり、根幹部分から穂先部分まで２０〜３０ｍ長もあり、対応する周長も異なる竹では頻繁な段取り替えを強いられて実用性に欠ける問題があった。のみならず、この文献の竹割機では、シリンダ側に取りつけた押し部材５０５は上下移動ができないから、例えば図１９の上部材５１３、５１４の実線示位置で２０ｃｍ直径の竹を受けるように設定している状態で、次の材料が例えば直径６ｃｍの竹の場合、押し部材５０５の一部にのみ竹の端部が接して正しく押すことができず、原料としての竹を破損させたり、竹炭原料として使用困難な程に変形を生じさせるおそれがある。また、押し部材５０５側も押し面が偏荷重となり、取付部材との接続部分を早期に破断させるおそれがある。さらに、これを防止するために、高さ調整して上部材５１３、５１４を鎖線示位置まで上昇させて固定した場合、押し部材５０５の円形の押し面部分が竹を受けるＶ字状の摺動部材５０９、５１０に当って横移動させることは実際には不可能であり、現実には、この竹割機は、ほとんど一定の直径の竹のみしか適用できず、種々の大きさの直径の素材竹をランダムに集材して作業する作業現場においては、この文献の竹割機は具体的な実用性に欠けるという致命的な問題があった。さらに、この文献の押し部材５０５は横スライド移動する横形シリンダ５０２に支持されており、そのピストンの先端に架台５０６、取付部材５０４とともに、押し部材５０５を取り付けた構造であるから、ピストンの先端側が片持ち荷重となり、シリンダ負荷が大となってシリンダの耐用期間を短くするという問題があった。
【特許文献】特開２０００−１９８１０２号（図１、明細書実施例００１４〜００１７）
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、竹割作業労力を大幅に軽減するとともに、その具体的な分割作業効率を大幅に向上させ得る竹割装置及び竹割方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、任意の大きさの竹を混在した複数の切断された竹についても連続的かつ高効率に竹の分割を行なうことのできる竹割装置及び竹割方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、投入される竹１を縦に受ける縦受け手段（２２）と、縦に受けた竹を上面側から押し下げて下方に設けた分割刃１５２により竹１を複数片に分割させる分割機構と、投入後の竹の押下げ前に分割刃による分割軸芯線５００に竹１を芯合わせ調整する芯合わせ手段（２５、５８）と、を備えた竹割装置１０から構成される。縦に投入して受けさせ、その状態で芯合わせすることにより、芯合わせ自体が竹の自然落下を利用した簡単な構成にでき、しかも分割後の工程間の移行が円滑となり、また、分割後の竹片の管理、搬送なども簡単となって、作業全体の効率を大幅に向上させる。縦受け手段は、例えば投入する切断円筒竹を縦方向にして受け得る細長い空隙を有するケース、枠、網体構成等が良い。
【０００７】
その際、縦受け手段（２２）により縦に受けられた竹１の押下げ下降動作に対応して竹を保持する状態と、保持を解除する状態と、を選択的に行なわせる保持手段（２４）を備えるとよい。例えば縦に受けた竹の胴側部分の挟持、解除構成、竹の下端側の開閉板による保持、解除構成等をアクチュエータ等を用いて機械的に行なわせるようにしてもよいが、弾性的に保持して受けさせるようにして加圧時にその付勢力に抗して押し下げる構成とする方が構成を簡素化して低コストとし得るからより好ましい。
【０００８】
また、芯合わせ手段（２５）は、竹１の投入後重力を介して自然に下端側を軸芯線に向けて誘導させる下端誘導機構２５を備えるとよい。具体的には、漏斗状に軸芯線に向けて拡小するような構成とすることが考えられる。また、このように、下端誘導機構を分割軸芯線に向けて下部を拡小させた漏斗状構造とし、さらに、弾性保持装置２４による弾性保持が、漏斗状壁を複数に分割して竹の押下げ下降動作に対応して弾性的に開閉し得る構成とするとなおよく、下端誘導機構と、弾性保持装置による弾性保持とが相乗して投入された竹の下部側の芯合わせを簡単な構造、低コストで、しかも無理なく円滑な動きで実現させることができる。
【０００９】
また、芯合わせ手段は、保持手段（２４）により下端側を保持された竹の上部側を軸芯線５００に向けて芯合わせ調節する上部芯合わせ装置５８を備えるとよい。この上部芯合わせ装置としては、縦方向の竹１の周囲側から軸芯線５００に向けて竹の挟み中間空隙Ｇを拡大、縮小させる移動部材６２を有する調心機構７６を含むようにするとよい。竹の挟み中間空隙Ｇを拡大、縮小させる移動部材の構成は任意であるが、２個、３個、４個．．．あるいはそれ以上の移動部材が軸芯線に向けてその直交面側から収束するように寄せてきて空隙Ｇを狭めるような機構が竹の胴側部側からの作用としてはよい。なお、縦方向に保持される竹の上端あるいは上端寄り位置を芯合わせさせるように移動させるような構成としても良い。
【００１０】
また、下方に設けた分割刃１５２は山形頂部１５４で結合するように複数の切刃１５６を間隔を空けて斜設した山形刃体からなり、分割機構は、竹１の上面に当接して加圧する加圧部３０を有し、この加圧部は分割刃１５２の山形頂部１５４に対応する山形凹部３３を備えるようにするとよい。
【００１１】
さらに、縦受け手段（２２）は、投入される竹１の縦受け空間Ｓを有するとともに、その縦受け空間の側面側に該縦受け空間に連通する竹の投入開口４０を備えるようにするとよい。縦受け空間への投入開口は、その側部や上部、その他の部位に設定してもよい。
【００１２】
また、本発明は、所要長さに切断した竹を縦にした状態で受けて保持し、軸心線に沿う方向に押下げ力を加える際に複数片に分割させる分割機構の該軸芯線に、受けた竹を芯合わせし、芯合わせした状態で押し下げることにより竹を分割させる竹割方法から構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る竹割装置及び竹割方法の実施の形態について説明する。本発明の竹割装置は、山林等から伐採して切り出し、搬送して例えば６０ｃｍ程度の長さに切断して集積させた複数の切断円筒竹を周分割状に複数片に連続的に縦断分割させる装置であり、本実施形態において、竹割装置１０は、投入される切断円筒竹（以下、単に「竹」という）を縦に受ける縦受け手段と、縦に配置した竹を上面から加圧して複数片に分割させる分割機構と、加圧分割に先だって分割軸芯線に竹を芯合わせ調整する芯合わせ手段と、を備えている。
【００１４】
図１ないし図１４は、竹割装置の一実施形態を示しており、図１、図２において、竹割装置１０は、縦長のフレーム機枠１２の内側に主要な構成要素を設置させている。すなわち、立体矩形枠形状のフレーム機枠１２には、上下の中間枠１４、１６が固定され、天枠１８と上中間枠１４の中間位置でフレーム機枠１２の中心部分にはシリンダ装置２０が縦長でそれぞれの上下端側を固定されて支持されている。そして、そのシリンダ装置２０の直下部に縦受けケース２２がその下端寄り位置をターンバックル機構等の支持部材により引張支持されて縦長状に配置され、その縦受けケース２２の下端部に弾性保持装置２４が設けられている。さらに、該弾性保持装置２４の離隔直下方位置には、分割刃１５２を有する分割刃装置１５０が配置されている。シリンダ装置２０と、分割刃装置１５０により分割機構が形成される。また、縦受けケース２２には下端誘導機構２５が設けられ、後述する芯合わせ手段の一部を構成するとともに、弾性保持装置２４と協働して下部芯合わせを実効化させる。
【００１５】
詳細には、図１、図３において、シリンダ装置２０は、縦受け手段により縦方向に沿って配置された竹をその上面から加圧押圧する加圧手段であり、本実施形態においてはシリンダ本体２６内にピストンを内蔵してそれに連結するロッド２８の先端側を縦方向に所要のストローク幅で進退駆動させる油圧シリンダ装置からなる。そして、その下端部に直加圧部としての押し金具３０を固定させている。シリンダ装置２０は、天枠１８及び上中間枠１４とを連結するタイロッドにシリンダ本体２６の外面を囲周して緊締する複数の円弧状バンド部材を連結させて縦方向に固定されている。
【００１６】
押し金具３０は、下端に竹の上端に当る押し部を有する金属製円錐台部材からなり、特にこの実施形態では、押し部が竹の上端に当る平面状の押し面３１と、その中心部において上方に向けて凹陥する中空部を形成する円錐面３２と、を含む。中心部の上に凹陥する円錐面３２は、縦受けケース２２の下方に配置する分割刃１５２の山形刃体に対応してその山形刃体の頂部側をある程度の深さまで受け入れ収容し得る形状の山形凹部３３であり、分割刃の頂部を受け入れることにより竹の押し開き分割作用を確実に行なわせる。また、立体円錐形状の中空部とすることにより、通常の竹よりやや小さな中口径、あるいは小口径の竹についてもその円錐面を介して確実に分割軸芯線５００に合わせて芯出しさせることができる。なお、円錐面３２の頂部、すなわち立体円錐形状の中空部の最深部には緩衝用のゴム部材３４が埋設状に設けられている。なお、３６は、油圧ポンプ等の油圧源に接続されて油圧をシリンダ装置に供給する油圧ホースである。
【００１７】
一方、図１、２、８、９において、シリンダ装置２０の直下部には、縦受けケース２２が縦軸線を共通するように縦長状に設けられている。縦受けケース２２は投入される竹１を縦に受ける縦受け手段であり、基本的には、投入される竹の縦受け空間Ｓを有し、竹を立てた状態で保持する。本実施形態では、シリンダ装置２０の押し金具３０の押下げ力が竹の上面に加わるような位置に設置されている。縦受けケース２２は、上端側を上中間枠１４に接続固定されるとともに、下端寄り位置をターンバックル機構３８により引張支持され、上下端を開口した中空円筒形状の金属ケースからなる。実施形態では、この縦受けケース２２の内径よりやや小さな直径の押し面３１を有する押し金具３０がケース内壁に密着しないが小さな間隙で離隔した状態で自由に上下動し得るように該縦受けケース２２は設けられている。実施形態では、押し金具３０は常時縦受けケース２２内に収納されており、縦受けケースの略全長をストローク長さとして上下動するように設けられている。この縦受けケース２２の円筒胴側部には、縦受け空間Ｓに連通する竹の投入開口４０が設けられている。図８において、投入開口４０は円筒の胴側の一部を矩形に切り欠いて形成され、これに連通する斜め上方にせり上がる投入路４２が接続されるとともに、その投入路の端部に図１１に示すような矩形の投入口４４が設けられている。この投入口４４から１本づつの竹が縦受けケース２２の側面側から投入されて縦に受けられ、その状態で竹の上面からシリンダ装置２０により加圧して竹を強制的に下方に押下げ移動させる。
【００１８】
さらに、竹割装置１０は、縦受けケース２２内の縦に配置された竹をその押下げ前に分割刃１５２による分割軸芯線５００に芯合わせ調整する芯合わせ手段を備えている。本実施形態では、芯合わせ手段は、下端誘導機構２５を含み、投入した竹の下端側を分割軸芯線に自然に誘導させる。下端誘導機構２５は、投入される竹の下端側をその重力と傾斜誘導部により自然に軸芯線に向けて誘導させる部位であり、実施形態では、図１、２、４に示すように下方先端側を漏斗状あるいは逆円錐形状に拡小させた漏斗状構造よりなり、その漏斗状構造体４６の内壁面が誘導面とされ、上方から投入された竹の下端部分が該誘導面である斜面に当り誘導されながら分割軸芯線に向けて自然に芯合わせ調整される。なお、この実施形態では、漏斗状構造体の基部側と縦受けケース２２とは別体構成として差し込み連結されているが、一体的に形成させてもよい。
【００１９】
特に、本実施形態では、投入された竹１を縦受け手段内で保持する保持手段と協働して下端誘導機構２５が機能している。保持手段は、投入された竹を縦受け手段内に一次保持するものであり、その保持状態から加圧手段により竹の上面を加圧し、下方に押し下げる。本実施形態において、保持手段は、縦受け手段により縦に受けられた竹の押下げ下降動作に対応して竹を保持する状態と、その竹の保持を解除する状態と、を選択的に行なわせる。さらに詳しくは、本実施形態において、縦受けケース２２の下方に向けて拡小した下端誘導機構２５の漏斗状構造４６を共有して弾性保持装置２４が設けられている。
【００２０】
弾性保持装置２４は、投入された竹を常時、弾性的に縦受け手段に保持させておき、分割機構による竹の加圧押下げ時に竹の保持の解除を行なわせる保持手段であり、実施形態では、上述のように、漏斗状構造４６の漏斗状壁を中心部分から放射状に複数個に分割して内側に拡小状のテーパ誘導面を形成させる複数の斜壁片４８と、それらの斜壁片４８を常時漏斗状構造体として弾性的に保持させる付勢装置５２と、を含む。
【００２１】
実施形態において、図５に示すように、１０個の斜壁片４８がその下端中心部分に縦受けケースの直径よりも小さな直径の円形空隙Ｒを形成させるように縦受けケース２２の下端部において各々開閉可能に枢支されている。それぞれの枢支部は図７に示すように、円形鋼線５４を心材として上下から交互にフック状に係合してヒンジ枢着されており、その円形鋼線５４とそれぞれのフック状部材との間隙にはゴム部材あるいは小口径コイルスプリング等の緩衝部材５６が介在して心材を軸としてそれぞれの斜壁片４８は円滑に軸周り回動し得るようになっている。
【００２２】
本実施形態において、付勢装置５２は、複数の斜壁片４８を頂点が軸芯線に一致するように逆円錐状に閉じる状態を弾性的に保持する付勢手段であり、逆円錐頂部は切り取られて小さな円形空隙Ｒを形成させている。実施形態において、付勢装置５２は、逆円錐形の斜面に複数の係止フックに係止されて頂部側を貫通させて嵌合されたリング状のゴム部材からなり、各斜壁片４８に平均した付勢力でそれらが閉じて逆円錐形状となるように弾性的に付勢する。これによって、縦受けケース内に投入された竹はその下端を下端誘導機構に誘導されつつ芯合わせされ、さらに弾性保持装置によりその下端側を縦受けケース２２内に保持される。そして、弾性保持装置により、竹の押下げ下降動作に対応して漏斗状構造は弾性的に開閉する。
【００２３】
さらに、本実施形態において、上部芯合わせ装置５８が設けられている。上部芯合わせ装置５８は、縦受けケース内に投入された竹の下端より上部、すなわち高さ中間位置部分を軸芯線に一致させるように芯合わせする上部芯合わせ手段であり、実施形態では投入されて保持された竹の高さ中央位置よりやや低位置に設定されている。図８ないし図１０において、上部芯合わせ装置は、縦方向の竹の周囲側から軸芯線に向けて竹の挟み中間空隙を拡大、縮小させる移動部材を有する調心機構を含む。
【００２４】
図８ないし図１０において、縦受けケース２２の下端よりやや上部位置であって、その円筒形の対向する円弧部分に一対の円弧状張り出し部６０が設けられている。そして、この円弧状張り出し部６０の内側であってその内部に収容されるように該円弧状張り出し部と略同じ円弧板形状の移動部材６２がそれぞれ配置されている。図９において、移動部材６２は円弧凹面を相互に内向きにして配置されている。一方、それぞれの円弧状張り出し部６０に設けられた図示しない貫通孔に一端を固定して半径外方に向けてガイド筒６３がそれぞれ固定されている。そして、このガイド筒６３を貫通して一端を移動部材６２に固定されるとともに他端を縦受けケース２２の中心を通る直線上を互いに離れるように外方にアーム６４が固定されている。実施形態ではガイド筒６３は角パイプ状の案内部材からなるとともにアーム６４はそれらの中空角孔に挿通されて軸回り移動を規制される断面角形アーム部材から構成されている。それぞれのアーム６４の先端には起動プレート６６が固定されており、その起動プレートと円弧状張り出し部６０の外面との間に付勢ばね６８が介装されている。付勢ばね６８は、常時起動プレート６６を円弧状張り出し部６０側から離隔させるように付勢する押しばねとしてのコイルばねからなり、これによって、常時移動部材６２が円弧状張り出し部６０の内部に収納された状態に保持して縦受けケース２２の内面を円筒面形状としている。
【００２５】
さらに、図８、図１０において、各アーム６４の近傍であって縦受けケース２２の外面には案内部材としての複数の案内用シーブ７０がそれぞれ縦受けケースの９０度円弧部分に沿うように取り付けられている。そして、これらの案内部材７０に案内されつつ一端をそれぞれいずれかの起動プレート６６に固定されるとともに他端側をそれぞれのアームの入出位置の略中央位置で結着されたＵ字状ロープ７２が設けられ、さらにこのＵ字状ロープ７２の結着部分から延長されて一つの操作ロープ７４が配置されている。操作ロープ７４を引張すると均等な引張力を各起動プレート６６に加え、付勢ばね６８の付勢力に抗してアーム６４を押し、結果、移動部材６２を互いの中間空隙Ｇを縮小させるように（図９，１０鎖線示参照）移動させる。したがって、操作ロープ７４の引き、戻し操作により移動部材６２の中間空隙を拡大、縮小させる。移動部材６２の中間空隙Ｇは、縦受けケース２２に投入された竹の挟み空隙であり、実施形態において同一直線上の左右２方向から該空隙Ｇ内の竹の胴側を挟む様に移動する。ここで、移動部材６２は、円弧凹面を相互に内向きにして配置されており、したがって、空隙Ｇのいずれの位置に竹が位置していても移動部材６２が相互に近接移動することにより次第にその中心位置、すなわち分割軸芯線５００に一致させるように調心移動させる。すなわち、移動部材６２は調心機構７６の主要部を構成し、この調心機構７６が竹の上部側の芯合わせを行なう上部芯合わせ装置５８を構成している。
【００２６】
なお、本実施形態では、上部芯合わせ装置の調芯機構７６の移動部材６２の調心移動は、操作ロープ７４の手動操作によらしめているが、これらは必要に応じて電気的に連係させて自動化するようにしてもよい。図８、図１１には、必要に応じて設けられ、竹の投入、上部芯合わせ装置の自動調心、シリンダ装置２０による加圧時の調心解除を自動的に行わせる際の縦受けケース内への竹の投入の有無を検出するセンサ３００を鎖線により示している。近接センサ等からなるセンサ３００は、例えば図示しないアクチュエータ装置と電気的に接続され、さらにアクチュエータ装置は、シリンダ装置２０の油圧源と電気的に接続される。そして、操作ロープ７４に連結した油圧あるいは電磁ソレノイドによるアクチュエータを介して操作ロープを引張して竹を自動調心して保持し、さらにシリンダ装置２０の押し金具３０が竹１の上面に軽く当たる状態で自動調心を解除して移動部材６２を退避させるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態の分割機構は、縦受けケース２２内に投入して保持した竹をその上面から加圧して押し下げるシリンダ装置２０とともに、その下方位置に設置された分割刃装置１５０を備えている。分割刃装置１５０は、シリンダ装置２０の竹の押し下げ動作時にその竹の押し下げ移動経路に配置される分割刃１５２を含み、竹の下端側を分割刃の上部から分割刃に向けて強圧的に押し付けることにより竹を複数片に分割させる。図２に示すように、本実施形態において、分割刃１５２は弾性保持装置２４の下端からある程度離隔した直下方位置に設置され、分割軸芯線５００にその中心が位置するように位置あわせされて設置されている。
【００２８】
実施形態において、分割刃１５２は、図１２、図１３に示すように、山形頂部１５４で結合するように複数の切刃１５６を間隔Ｈを空けて斜設した山形刃体からなる。そして、分割刃装置１５０は、図１３に示すような中央部を開口する環状アングル部材１５８と、アングル部材１５８の円形板部に着脱可能に固定される分割刃１５２と、を含む。実施形態において、分割刃１５２は、図１２（ａ）のように、円形板部の半径方向に伸びる台部と台部から直角方向に上方に立上がり接続される縦部とを含む切刃本体１６０の斜辺側に切刃１５６を一体的に形成した単位刃体Ｕを軸芯線から複数放射状に配置して溶接などで一体化したものであり、それぞれの単位刃体Ｕの台部側がアングル部材１５８に溶接固定されて円錐体状に一体的に組み付けられている。特に、本実施形態では、その縦方向の中心部分が中空となって空洞を形成している。切刃１５６は、山形頂部１５４とアングル部材１５８の円形板部にわたり斜め全長に直線状に形成されている。しかも分割軸芯線５００を基準として約２５度程度の開き角で円形板部側に傾斜して設定されており、特に直線移動により竹に当る部分を長く確保して、確実に分割、分離させ得る。一方、実施形態において、分割刃装置１５０には、刃分割補助装置１５５が設けられている。刃分割補助装置１５５は、分割刃１５２による竹の縦分割時に竹の下端が刃頂部に当接する際の衝撃を吸収しつつ竹の節部分を突き破り、切刃１５６による竹の縦分割を補助する装置である。実施形態において、刃分割補助装置１５５は、円錐体状の分割刃１５２の縦中心空洞部分に挿入嵌合され、分割軸芯線５００上に位置するように配置された縦長の心棒部材１５７と、該心棒部材１５７と分割刃１５２との間に介在する弾性部材１５９と、を含む。心棒部材１５５の上端側は鏑状に尖らせて心棒部材１５７に一体的に形成され、この部分が山形頂部１５４を形成している。弾性部材１５９は心棒部材１５７と分割刃１５２との間に嵌着されたゴム管部１６１と、緩衝部１６３と、からなり、この弾性部材により該心棒部材１５７と分割刃１５２とは物理的に分断されかつ弾性的に結合している。そして、分割作業時に上方から竹の下端部、特に、その節部分の落下を弾性部材１５９により、まず、弾性的に受け止め、その後に竹の上部からの加圧により円滑に分割させる。よって、分割刃の刃こぼれや、損傷を確実に防止でき、早期の刃交換等を防止して分割作業を中断なく、連続的に行なえる。そして、それぞれ隣接する単位刃体Ｕどうしの円形の等分状間隙Ｈが上下に連通している。特に、本実施形態ではこれらの間隙Ｈを介して切刃１５６で分割された竹が図１６のように複数の細長い板片２に分離される。本実施形態では、複数の切刃１５６は、上述のように軸芯線５００を頂部としてそれぞれ斜めに広がるように斜設されており、したがって、芯合わせされた円形の竹は円滑に複数分割されるように切り開かれる。なお、分割刃１５２の山形刃体に対してその周囲を取り囲むように中空逆円錐台形状の案内収束部材１５３が固定され、押し金具３０により加圧して竹を複数片に分割させる際に軸芯線側に傾斜した逆円錐面に沿って分割片の下端が動き、確実に単位刃体間の間隙Ｈから下部に排出されるようになっている。
【００２９】
前述した分割機構のシリンダ装置２０の押し金具３０は、その押し下げ駆動時には弾性保持装置２４の漏斗状構造を押し開き進むが、図１６のようにその下限位置は押し金具３０の外面円錐テーパ面上に斜壁片４８の下端が当接している状態であり、これを越えて完全に押し金具３０を離脱する位置までには押し下げられないように設定されている。
【００３０】
なお、図２は、適宜の長さに切断した切断円筒竹を集積する集積場Ｐに設けられた支持壁２０３に一端を支持させた投入ステージ２００に投入口４４を臨ませて竹割装置を設置した状態を示す図であり、搬送車２０２で搬送される多数の切断円筒竹がステージ２００上に連続的に導入され、そのまま手作業等で簡単に投入口４４から縦受けケース２２内に投入されるようになっている。また、図中２０４は、分割刃１５２の排出下方位置に設置され、落下する分割された複数の細長い板片を受ける受けカートであり、特に、本竹割装置のように縦受け、縦分割構成の竹割装置により処理後の板片の整理、搬送等に手間がかからず全体の作業能率向上に寄与しうる。
【００３１】
次に、実施形態の竹割装置１０の作用について説明する。種々の直径大きさの切断円筒竹が順次投入口４４から投入され、その際、例えば図２のように下端側を下に少し傾けるようにして投入するのが好ましい。投入すると下端誘導機構２５により、竹の下端側が重力で落下しながら漏斗状の傾斜面に沿って移動し、軸芯線にその中心部分を芯合わせ調整するように配置される。その下端側は弾性保持装置２４により弾性的に受けられてしかも芯合わせ状態で保持される。これによって、投入された竹の下端側が芯合わせされる。次に、操作ロープ７４の先端側を連結させた図示しない駆動機構としてのフットペダルを踏圧すると、操作ロープ７４が引張され、付勢ばね６８の付勢力に抗してアーム６４を介して移動部材６２を互いにその中間空隙Ｇを狭めるように同期して移動させる。この際、円弧凹面を相互に内向きに配置させた移動部材６２は、その中間空隙Ｇ内の竹の胴側側から軸芯線５００に向けて調心状に移動させる。これによって、投入された竹の上下の芯合わせが完了し、図示しない油圧スイッチをオン作動させるとシリンダ装置２０の押し金具３０が下方に向けて押動し、竹の上端に当接すると、一端停止する。作業者はフットペダルの踏圧を解除すると付勢ばね６８により移動部材６２が外側に引かれ、縦受けケース２２の円筒形状の中空部分から退避して、再び円弧状張り出し部６０内に収納される。この状態で、再びシリンダ装置２０が駆動され、そのロッド先端の押し金具３０が芯合わせされた竹を下方に向けて強圧的に押し下げる。このとき、環状リング部材（付勢装置５２）の付勢力に抗して弾性保持装置２４の漏斗状構造４６を図１５のように押し開きながら、竹を下方に向けて押し下げる。そして、押し金具３０はその押し面３１を分割刃１５２の頂部を越えた下方位置まで押し下げられ、これによって、竹の節部分なども完全に押し開かれて分割、分離され、図１６のように複数の細長い板片状の竹炭用等の材料に加工される。分割された細長い板片は、そのまま下方の受けカート２０４内に落下し、効率良く次工程に搬送される。
【００３２】
上記のように、本発明の竹割装置は、縦受け手段により投入した竹を縦に受けさせた状態で、分割軸芯線に対して芯合わせし、その竹の上端を加圧して押し下げることにより下方に配置させた分割刃により細長い板片に分割させるから、素材の投入、芯合わせ、分割、分割後の搬送の全体作業が連続的に行なわれその作業効率が大幅に向上する。また、分割させる竹の口径がランダムであってもこれに対応して自在に芯合わせが可能であり、その実用性を確保しうる。
【００３３】
以上説明した本発明の竹割装置および竹割方法は、上記の実施の形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない範囲における変更も本発明に含まれる。例えば、加圧手段としてのシリンダ装置は油圧のみでなく、空圧源、電動モータ等で駆動させるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上、説明した様に、本発明に係る竹割装置によれば、投入される竹を縦に受ける縦受け手段と、縦に受けた竹を上面側から押し下げて下方に設けた分割刃により竹を複数片に分割させる分割機構と、投入後の竹の押下げ前に分割刃による分割軸芯線に竹を芯合わせ調整する芯合わせ手段と、を備えた構成であるから、投入される切断円筒竹の口径が大、小ランダムであったとしても確実、迅速にそれぞれの竹の芯合わせを確実に行い、労力を要せずして連続的に竹の分割作業を行なうことが可能である。また、素材の投入、芯合わせ、分割、分割後の搬送の全体作業が連続的に行なわれその作業効率を大幅に向上させることが可能である。
【００３５】
また、縦受け手段により縦に受けられた竹の押下げ下降動作に対応して竹を保持する状態と、保持を解除する状態と、を選択的に行なわせる保持手段を備えた構成とすることにより、芯合わせのための保持ならびに芯合わせ後の竹の上面側からの加圧時の保持状態の解除を自在に行なえて、芯合わせ調整操作の実効を確保しうる。
【００３６】
また、保持手段は、投入された竹を常時、弾性的に保持する弾性保持装置からなる構成とすることにより、芯合わせのための保持ならびに芯合わせ後の竹の上面側からの加圧時の保持状態の解除を簡単な構造で、しかも低コストで実現し得る。
【００３７】
また、芯合わせ手段は、竹の投入後重力を介して自然に下端側を軸芯線に向けて誘導させる下端誘導機構を備えた構成とすることにより、例えば立て受け手段を途中から下方に向け、さらに分割軸芯線に向けて次第に孔径を小さくした漏斗状構造のようにすることにより、簡単な構成でしかも低コストで竹の下部側の芯合わせ調整を行なうことができる。
【００３８】
また、下端誘導機構は分割軸芯線に向けて下部を拡小させた漏斗状構造からなり、弾性保持装置による弾性保持が、漏斗状壁を複数に分割して竹の押下げ下降動作に対応して弾性的に開閉し得る構成とすることにより、芯合わせのための保持ならびに芯合わせ後の竹の上面側からの加圧時の保持状態の解除を簡単な構造で、しかも無理なく実現できる。
【００３９】
また、芯合わせ手段は、保持手段により下端側を保持された竹の上部側を軸芯線に向けて芯合わせ調節する上部芯合わせ装置を備えた構成とすることにより、投入された竹の縦受け手段での芯合わせを確実に行なえ、連続的な無差別の口径竹の分割処理を実現し得る。
【００４０】
また、上部芯合わせ装置は、縦方向の竹の周囲側から軸芯線に向けて竹の挟み中間空隙を拡大、縮小させる移動部材を有する調心機構を含む構成とすることにより、縦受け手段に投入後に、その竹を具体的に芯合わせ調整することができる。
【００４１】
また、下方に設けた分割刃は山形頂部で結合するように複数の切刃を間隔を空けて斜設した山形刃体からなり、分割機構は、竹の上面に当接して加圧する加圧部を有し、この加圧部は分割刃の山形頂部に対応する山形凹部を備えた構成とすることにより、押し金具等の加圧部の加圧面が山形頂部を越える下方位置まで押し下げられるから、竹の節部分なども完全に押し開かれて分割、分離され、複数の細長い板片状の竹炭用等の材料に確実に加工成形し得る。
【００４２】
また、縦受け手段は、投入される竹の縦受け空間を有するとともに、その縦受け空間の側面側に該縦受け空間に連通する竹の投入開口を備えた構成とすることにより、縦方向に竹を受ける構成と縦受け手段への切断円筒竹の連続的な投入の構成を実現し、任意口径サイズの竹の分割を可能として実用性を確保しうる。
【００４３】
また、本発明の竹割方法によれば、所要長さに切断した竹を縦にした状態で受けて保持し、軸心線に沿う方向に押下げ力を加える際に複数片に分割させる分割機構の該軸芯線に、受けた竹を芯合わせし、芯合わせした状態で押し下げることにより竹を分割させる構成であるから、投入される切断円筒竹の口径が大、小ランダムであったとしても確実、迅速にそれぞれの竹の芯合わせを確実に行い、労力を要せずして連続的に竹の分割作業を行なうことが可能である。また、素材の投入、芯合わせ、分割、分割後の搬送の全体作業が連続的に行なわれその作業効率を大幅に向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の竹割装置の竹の投入路側を省略した概略正面図である。
【図２】図１の竹割装置を竹の集積場の投入ステージに併設させた状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の竹割装置のシリンダ装置の部分の一部省略要部拡大説明図である。
【図４】図１の竹割装置の押し金具、縦受けケース、弾性保持装置部分の拡大正面説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線矢示図である。
【図６】弾性保持装置部分の拡大縦断説明図である。
【図７】斜壁片と本体部分との枢支結合部分の一部省略拡大断面説明図である。
【図８】竹割装置の側面拡大要部説明図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線矢示図である。
【図１０】図８のＣ−Ｃ線矢示図である。
【図１１】図１において、投入路部分の鎖線示を加えて示した一部省略要部拡大正面説明図である。
【図１２】（ａ）は、分割刃装置の拡大断面説明図である。（ｂ）は、分割された細長い板片の収束用ガイドの平面図である。
【図１３】図１２（ａ）の分割刃装置の平面説明図である。
【図１４】分割刃装置から下方側を見た平面説明図である。
【図１５】図１の竹割装置の拡大作用説明図である。
【図１６】図１の竹割装置の拡大作用説明図である。
【図１７】従来の竹割器による竹割方法を示す説明図である。
【図１８】従来の竹割装置の全体斜視図である。
【図１９】従来の竹割装置の作用説明図である。
【符号の説明】
１０    竹割装置、２０    シリンダ装置、２２    縦受けケース、２４    弾性保持装置、２５    下端誘導機構、３０    押し金具、３１    押し面、３３    山形凹部、４０    投入開口、４４    投入口、４６    漏斗状構造、４８    斜壁片、５２    付勢装置、５８    上部芯合わせ装置、６２    移動部材、６８    付勢ばね、７６    調心機構、１５０    分割刃装置、１５２    分割刃、１５４    山形頂部、１５６    切刃、５００    分割軸芯線、Ｓ    縦受け空間、Ｒ    円形空隙、Ｇ    中間空隙、Ｈ    単位刃体間の間隙
【図１】
2004262098.tif 000003
【図２】
2004262098.tif 000004
【図３】
2004262098.tif 000005
【図４】
2004262098.tif 000006
【図５】
2004262098.tif 000007
【図６】
2004262098.tif 000008
【図７】
2004262098.tif 000009
【図８】
2004262098.tif 000010
【図９】
2004262098.tif 000011
【図１０】
2004262098.tif 000012
【図１１】
2004262098.tif 000013
【図１２】
2004262098.tif 000014
【図１３】
2004262098.tif 000015
【図１４】
2004262098.tif 000016
【図１５】
2004262098.tif 000017
【図１６】
2004262098.tif 000018
【図１７】
2004262098.tif 000019
【図１８】
2004262098.tif 000020
【図１９】
2004262098.tif 000021