(57)【要約】【課題】大型の木塊の割砕が容易に行なえ、かつ、作業効率の向上が図れる木塊割砕装置を提供する。【解決手段】油圧ショベルのアームの先部にその一側が傾動可能に取付けられる支持フレーム１１と、支持フレーム１１の他側に間隔を設けてその基部１２、１３が回動可能に取付けられた左爪１６及び右爪１７と、支持フレーム１１に取付けられ、左爪１６及び右爪１７を同期させて開閉する油圧シリンダー１８とを有し、左爪１６及び右爪１７は、それぞれＪ字状となった複数本の左爪部材３２及び右爪部材３３を有し、左爪部材３２及び右爪部材３３は対向して交差開閉し、左爪部材３２及び右爪部材３３の先部にそれぞれ設けられた食い込み刃１４、１５が木塊Ｍを割砕する時、食い込み刃１４、１５の軸心ｍ、ｎが向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がる。【選択図】        図１
2005021812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ショベルのアームの先部にその一側が傾動可能に取付けられる支持フレームと、
前記支持フレームの他側に間隔を設けて対向配置され、その基部が回動可能に取付けられた左爪及び右爪と、
前記支持フレームに取付けられて、前記左爪及び前記右爪を同期させて開閉する油圧シリンダーとを有し、
前記左爪及び前記右爪は、それぞれＪ字状となった複数本の左爪部材及び右爪部材を有し、しかも、前記左爪部材と右爪部材は対向して交差開閉し、更に、前記左爪部材及び右爪部材の先部にそれぞれ設けられた食い込み刃が木塊を割砕する場合に、前記左爪及び右爪の食い込み刃の軸心が向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がることを特徴とする木塊割砕装置。
【請求項２】
請求項１記載の木塊割砕装置において、前記左爪と右爪の基側がリンク部材で連結され、前記左爪及び前記右爪の前記油圧シリンダーによる回動駆動が連動されることを特徴とする木塊割砕装置。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の木塊割砕装置において、前記食い込み刃は前記左爪部材及び右爪部材の先端部に着脱可能に設けられていることを特徴とする木塊割砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、粉砕機に供給するために、大型の木塊を小型の木塊にする木塊割砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木屑等の処理に用いられる大型の粉砕機において、一定の大きさ以下であれば、粉砕機の能力でチップ状又は粉々にできるが、巨木の根株等の大型の木塊の場合は、そのまま投入してもチップ状にできなかったり、たとえ、チップ状又は粉々にできたとしても、粉砕時間が長くかかるという問題がある。粉砕時間を短くするために、従来、油圧ショベル用ブレーカー等を用いて事前に一定の大きさまで小さく砕いて（前処理して）から大型の粉砕機に投入している。また、油圧ショベルのアームにブレーカー以外の木材処理（切断、破砕等）用のアタッチメントを取付けて行なう方法もある（  例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−６２２７３号公報（第３〜５頁、図１、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法においてはそれぞれ、未だ解決すべき以下のような問題があった。
ブレーカーは本来、コンクリートやアスファルトや石等のように硬いものの破砕のための道具であり、根株等の木材のような柔らかいものの破砕には適しておらず、そのため、大型の木塊の破砕では作業性が悪く、手間を要し、作業時間が長くかかっていた。
また、特許文献１記載のアタッチメントでは、木塊を両爪の内側に挟んで圧壊することはできるが、粉砕機に投入するのに適当な大きさにすることができなかった。
さらに、別のアタッチメントの一例として、固定爪（下爪）に対して駆動爪（上爪）が閉じることによって木塊を砕くものがあるが、この場合には、固定爪が固定されていて移動しないため、大きな開口を必要とする大型の木塊の破砕ができないという問題があった。また、下爪及び上爪が閉じる際、木塊に突き刺さる位置とその場合の刃の向きや、その後の下爪及び上爪の閉じる軌跡及びや刃の向きの変化が適当でないため、切断、破砕の作業効率が劣っていた。さらに、木塊が下爪又は上爪のどちらかに刺さったままとなり、木塊を下爪又は上爪から取り除くため、アタッチメントを地面やその他の物に当てたり、油圧ショベルのアームやブームを激しく揺さぶっていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、大型の木塊の割砕が容易に行なえ、かつ、作業効率の向上が図れる木塊割砕装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る木塊割砕装置は、油圧ショベルのアームの先部にその一側が傾動可能に取付けられる支持フレームと、
前記支持フレームの他側に間隔を設けて対向配置され、その基部が回動可能に取付けられた左爪及び右爪と、
前記支持フレームに取付けられて、前記左爪及び前記右爪を同期させて開閉する油圧シリンダーとを有し、
前記左爪及び前記右爪は、それぞれＪ字状となった複数本の左爪部材及び右爪部材を有し、しかも、前記左爪部材と右爪部材は対向して交差開閉し、更に、前記左爪部材及び右爪部材の先部にそれぞれ設けられた食い込み刃が木塊を割砕する場合に、前記左爪及び右爪の食い込み刃の軸心が向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がる。
これによって、支持フレームに間隔を設けてその基部が回動可能に取付けられた左爪及び右爪を油圧シリンダーにより同期させて開閉し、左爪及び右爪にそれぞれ対向して設けられたＪ字状となった複数本の交差開閉する左爪部材及び右爪部材の先部にそれぞれ設けられた食い込み刃が、食い込み刃の軸心が向かい合う角度で木塊に突き刺さって木塊に割れ目を生じさせ、その後、食い込み刃の軸心が向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がるにつれて、食い込み刃が前記割れ目を引き裂くことができる。
【０００７】
第２の発明に係る木塊割砕装置は、第１の発明に係る木塊割砕装置において、前記左爪と右爪の基側がリンク部材で連結され、前記左爪及び前記右爪の前記油圧シリンダーによる回動駆動が連動される。これによって、基側がリンク部材で連結された左爪及び右爪を油圧シリンダーによって回動駆動する際に連動できる。
第３の発明に係る木塊割砕装置は、第１及び第２の発明に係る木塊割砕装置において、前記食い込み刃は前記左爪部材及び右爪部材の先端部に着脱可能に設けられている。これによって、食い込み刃が損耗した場合、新しい食い込み刃に交換することができる。
なお、割砕とは大型の木塊を割って引き裂き、小型の木塊にすることであって、割砕された小型の木塊は、例えば、粉砕機に投入するのに適当な大きさのものとなっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る木塊割砕装置の正面図、図２は同木塊割砕装置の底面図、図３は同木塊割砕装置の分解図である。
【０００９】
図１及び図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る木塊割砕装置１０は、図示しない油圧ショベルのアームの先部にその一側（図１では上側）が傾動可能に取付けられる支持フレーム１１と、支持フレーム１１の他側（図１では下側）に左右方向に間隔Ｋを設けてその基部１２、１３が回動可能に取付けられた左爪１６及び右爪１７と、支持フレーム１１に取付けられて、左爪１６及び右爪１７を同期させて開閉する油圧シリンダー１８とを有して構成されている。以下、これらについて詳しく説明する。なお、左爪１６及び右爪１７の開閉方向を左右方向とし、左右方向に直交する水平方向を前後方向とし、左右方向及び前後方向に直交する方向を上下方向と定義する。
【００１０】
図１〜図３に示すように、支持フレーム１１は、正面視して偏平の６角形状で、しかも前後方向に平行間隔Ｇ（  例えば、３００〜６００ｍｍ）をあけて配置された対となる側板１９、２０と、側板１９、２０の左右方向の両端下側部をそれぞれ接続する矩形状の接続板２１、２２とを備えている。側板１９、２０の上側の左右方向両側には、油圧ショベルのアームの先部に装着するための取付孔２３、２３ａ及び２４、２４ａが形成されており、上下方向の中間位置の左側端部には、油圧シリンダー１８のヘッド側先端部１８ａをピン１８ｂを介して取付けるためのピン取付孔２５、２５ａが形成されている。側板１９の後面１９ａにはピン取付孔２５に連通する円筒状のボス部２６が、一方、側板２０の前面２０ａにはピン取付孔２５ａに連通する円筒状のボス部２６ａが固定されており、ヘッド側先端部１８ａはボス部２６、２６ａ間に挟さまれている。
【００１１】
また、側板１９、２０のピン取付孔２５、２５ａの下方で、左右方向の中央部には、油圧シリンダー１８用の給、排油ホースが挿通する挿通孔２７、２７ａ（挿通孔２７は側板１９に、挿通孔２７ａは側板２０に形成されている）が形成されており、さらに、下側の左右方向両側には、左爪１６、右爪１７の基部１２、１３がそれぞれピン２８、２９を介して回動可能に取付けられるピン孔３０、３０ａ及び３１、３１ａが形成されている。
【００１２】
図１及び図２に示すように、左爪１６及び右爪１７は、それぞれ対向してＪ字状となった複数本（左爪１６は２本、右爪１７は３本）の交差開閉する左爪部材３２及び右爪部材３３を有し、更に、左爪部材３２及び右爪部材３３の先部にそれぞれ設けられた食い込み刃１４、１５が木塊Ｍを割砕する場合に、左爪１６及び右爪１７の食い込み刃１４、１５の軸心ｍ、ｎが向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がるように構成されている。
【００１３】
左爪１６、右爪１７はそれぞれ、下側に２本の左爪部材３２、３本の右爪部材３３が前後方向に所定の平行間隔Ｐ（例えば、２００〜４００ｍｍ）を設けて取付けられたパイプ状の水平部材３４、３５と、水平部材３４、３５の上側に前後方向に所定の平行間隔をあけて垂直に配置され、かつピン２８、２９を取付けるピン孔３６、３７が形成され、基部１２、１３を構成する対となる基部板３８、３８ａ及び３９、３９ａとを備えている。水平部材３４、３５の両端部にはそれぞれ、円板３４ａ、３５ａにより栓がされている。かかる構成によって、図１に示すように、左爪１６、右爪１７はそれぞれ、ピン２８、２９を中心にして回動することができる。
【００１４】
さらに、左爪１６、右爪１７にはそれぞれ、右上がりに傾斜した棒状のリンク部材４０を連結するために、基部板３８、３８ａ及び３９、３９ａの内側に所定の平行間隔をあけて垂直に配置された対となる連結板４１、４１ａ及び４２、４２ａが設けられている。連結板４１、４１ａ及び４２、４２ａは左爪１６及び右爪１７の基側に設けられた連結部４０ａ、４０ｂを構成することになる。連結板４１、４１ａには、リンク部材４０の一側端（図３では左側端）に形成されたピン孔４３にピン４４を介して回動自在に連結されるピン孔４５、４５ａが形成されている。一方、連結板４２、４２ａには、リンク部材４０の他側端（図３では右側端）に形成されたピン孔４６にピン４７を介して回動自在に連結されるピン孔４８、４８ａが形成されている。連結板４２、４２ａ間には連結板４２、４２ａに接続して矩形状の補強板４２ｂが取付けられている。
【００１５】
リンク部材４０は、前後方向に挿通するピン孔４３、４６が形成され、かつ平行間隔Ｈ（例えば、４００〜７００ｍｍ）をあけて配置された円筒状の軸受部材４９、５０と、軸受部材４９、５０の前後方向に平行間隔をあけて配置され、軸受部材４９、５０を連結する対となるリンク板５１、５１ａとを備えている。かかる構成によって、左爪１６及び右爪１７をリンク部材４０を介して同期させて開閉することができる。
【００１６】
左爪部材３２、右爪部材３３はそれぞれ、ボックス構造に構成されており、前後方向の幅Ｗが一定の対となる外側フランジ部５２、５３、内側フランジ部５４、５５と、外側フランジ部５２、５３と内側フランジ部５４、５５とを前後方向の両側で接続する板材からなって対となるウェブ部５６、５６ａ及び５７、５７ａとを有している。左爪部材３２、右爪部材３３の先側に沿って曲がり始める位置ａ、ｂから先端までは、前後方向に直交する面での厚みＴが順次小さくなっており、食い込み刃１４、１５の基部に外形状が滑らかに接続されている。ウェブ部５６、５６ａ間、ウェブ部５７、５７ａ間にはそれぞれ、補強用のパイプ材５８、５９が取付けられている。
【００１７】
左爪部材３２、右爪部材３３の突出した先端部３２ａ、３３ａにそれぞれ、食い込み刃１４、１５の基部側に形成された穴部１４ａ、１５ａが嵌入するようになっており、食い込み刃１４、１５はそれぞれ、左爪部材３２、右爪部材３３の先端部３２ａ、３３ａにピンを介して着脱可能に設けられている。食い込み刃１４、１５は鋭角α（一例として、１５〜２０°）に形成されており、外形形状は平面視して基側に底辺を有する台形状に形成され、底辺の長さＲ（一例として、９０〜１２０ｍｍ）、上辺の長さＳ（一例として、８０〜１００ｍｍ）、高さＵ（一例として、１５０〜２５０ｍｍ）となっている。食い込み刃１４、１５の材質は鋳鋼であり、刃先の硬度はＨｓ  ５０〜６０程度としている。
【００１８】
右爪１７の連結板４２、４２ａの先端部にはそれぞれ、油圧シリンダー１８のロッド６０の先端部に設けられた接続金具６１にピン６２を介して連結するためのピン孔６３、６３ａが形成されている。油圧シリンダー１８には、油圧シリンダー１８に圧油を供給するヘッド側給油管６４及びロッド側給油管６５が増速バルブ６６を介して設けられている。増速バルブ６６には給油ホース及び排油ホース（図示せず）が着脱可能に接続されるようになっている。なお、油圧シリンダー１８の油圧の切り換えは、油圧ショベルの本体の切換バルブで行なうようになっている。また、油圧シリンダー１８として、例えば増速バルブ６６が設けられていない通常のタイプのものを使用する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【００１９】
かかる構成によって、油圧シリンダー１８の駆動により、油圧シリンダー１８のロッド６０を左右方向に伸縮させて、ピン６２を介して、右爪１７に設けられた連結板４２、４２ａを、ピン２９を中心にして回動することができ、同時にリンク部材４０を介して、連結板４１、４１ａをピン２８を中心にして回動することができるので、左爪１６及び右爪１７を同期させて開閉することができる。図１に示すように、左爪１６及び右爪１７はロッド６０を伸ばした状態にて、実線で表すように閉となり、一方、ロッド６０を縮めた状態にて、２点鎖線で表すように開となる。
【００２０】
次いで、本発明の一実施の形態に係る木塊割砕装置１０の使用方法及び作用（又は動作）について、図を参照しながら説明する。
（１）油圧ショベルのアームの先部に、支持フレーム１１の取付孔２３、２３ａ及び２４、２４ａ、ピン（図示せず）を介して木塊割砕装置１０を装着する。
（２）油圧シリンダー１８に一体的に設けられた増速バルブ６６に給油ホース及び排油ホースを接続する。
【００２１】
（３）図１に２点鎖線で示すように、左爪１６、右爪１７の左爪部材３２、右爪部材３３を開いた状態にして、木塊Ｍの左右方向の両側に食い込み刃１４、１５が位置するように、油圧ショベルのアームを操作して木塊割砕装置１０を所定の位置及び所定の傾きにする。この時、左爪部材３２、右爪部材３３の食い込み刃１４、１５の軸心ｍ、ｎは外側（図１では下側）に向いている。
【００２２】
（４）油圧シリンダー１８のロッド６０を伸ばしてゆくと、左爪部材３２、右爪部材３３の食い込み刃１４、１５の先端が、軸心ｍ、ｎが向かい合う角度（図１では略水平）で木塊Ｍの左右方向の両端に突き刺さり、これにより木塊Ｍに割れ目を発生させることができ、さらに、軸心ｍ、ｎが向かい合う角度から内側（図１では上側）に交差して折れ曲がる時に、食い込み刃１４、１５の軌跡により前記割れ目を引き裂くことができる。なお、このような食い込み刃１４、１５の形状及び軌跡により、木塊の種類（繊維の細かいものや粗いもの等）に関係なく、割砕が確実に行なえ、かつ、作業性が優れている。
【００２３】
（５）木塊Ｍの割砕が十分にされるまで、前記（３）及び（４）を繰り返して行なう。
（６）木塊Ｍの割砕が十分にされると、別の所要数の木塊の割砕を前記（５）に従って行なう。
（７）全ての木塊の割砕が終わると、割砕された木塊をそのまま木塊割砕装置１０により掴んで粉砕機に投入する。
【００２４】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の木塊割砕装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、左爪１６と右爪１７とをリンク部材４０を介して連結し、油圧シリンダー１８による回動駆動を連動させたが、これに限定されず、必要に応じて、左爪と右爪とをリンク部材で連結することなく、左爪と右爪とを別々に油圧シリンダーにより回動駆動させて連動することもできる。また、右爪１７側を油圧シリンダー１８で駆動したが、これに限定されず、状況に応じて、左爪側を油圧シリンダーで駆動することもできる。
【００２５】
左爪１６には２本の左爪部材３２を、右爪１７には３本の右爪部材３３を設けたが、これに限定されず、必要に状況に応じて、左爪には１又は３本以上の左爪部材を、一方、右爪には２又は４本以上の右爪部材を設けることもできる。
食い込み刃１４、１５を左爪部材３２及び右爪部材３３の先端部３２ａ、３３ａに着脱可能に設けたが、これに限定されず、状況に応じて、食い込み刃を左爪部材及び右爪部材の先端部に一体的に設けることもできる。
木株破砕装置１０の使用において、食い込み刃による木塊の割砕について説明したが、これに限定されず、食い込み刃を用いた木塊の掴み及び引き抜き作業にも適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の木塊割砕装置においては、支持フレームに取付けられた左爪及び右爪を油圧シリンダーにより同期させて開閉し、左爪及び右爪にそれぞれ対向して設けられた複数本の交差開閉する左爪部材及び右爪部材の先部に設けられた食い込み刃が、食い込み刃の軸心が向かい合う角度で木塊に突き刺さって木塊に割れ目を生じさせ、さらに、食い込み刃の軸心が向かい合う角度から内側に交差して折れ曲がるにつれて、食い込み刃により割れ目を引き裂くことができるので、従来では困難であった大型の木塊でも割砕が容易に行なえ、かつ、従来のように食い込み刃が木塊に刺さったままとならないため、作業効率の向上が図れる。
【００２７】
特に、請求項２記載の木塊割砕装置においては、基側がリンク部材で連結された左爪及び右爪を油圧シリンダーによって回動駆動する際に連動できるので、装置をコンパクト、かつ、軽量にでき、これにより、ハンドリング性が向上する。
請求項３記載の木塊割砕装置においては、食い込み刃が損耗した場合、新しい食い込み刃に交換することができるので、交換作業を簡単にでき、またランニングコストを安くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る木塊割砕装置の正面図である。
【図２】同木塊割砕装置の底面図である。
【図３】同木塊割砕装置の分解図である。
【符号の説明】
１０：木塊割砕装置、１１：支持フレーム、１２、１３：基部、１４：食い込み刃、１４ａ：穴部、１５：食い込み刃、１５ａ：穴部、１６：左爪、１７：右爪、１８：油圧シリンダー、１８ａ：ヘッド側先端部、１８ｂ：ピン、：１９：側板、１９ａ：後面、２０：側板、２０ａ：前面、２１、２２：接続板、２３、２３ａ：取付孔、２４、２４ａ：取付孔、２５、２５ａ：ピン取付孔、２６、２６ａ：ボス部、２７、２７ａ：挿通孔、２８：ピン、２９：ピン、３０、３０ａ：ピン孔、３１、３１ａ：ピン孔、３２：左爪部材、３２ａ：先端部、３３：右爪部材、３３ａ：先端部、３４：水平部材、３４ａ：円板、３５：水平部材、３５ａ：円板、３６、３７：ピン孔、３８、３８ａ：基部板、３９、３９ａ：基部板、４０：リンク部材、４０ａ、４０ｂ：連結部、４１、４１ａ：連結板、４２、４２ａ：連結板、４３：ピン孔、４４：ピン、４５、４５ａ：ピン孔、４６：ピン孔、４７：ピン、４８、４８ａ：ピン孔、４９、５０：軸受部材、５１、５１ａ：リンク板、５２、５３：外側フランジ部、５４、５５：内側フランジ部、５６、５６ａ：ウェブ部、５７、５７ａ：ウェブ部、５８、５９：パイプ材、６０：ロッド、６１：接続金具、６２：ピン、６３、６３ａ：ピン孔、６４：ヘッド側給油管、６５：ロッド側給油管、６６：増速バルブ
【図１】
2005021812.tif 000003
【図２】
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【図３】
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