(57)【要約】【課題】間伐材、樹木の枝、立木、切り株等の被破砕物を破砕する際に、破砕刃の食い込みをよくすることにより、破砕性能が高くなる破砕装置の破砕ドラムを得る。【解決手段】半円筒状又は円筒状の受け体（２５）内で回転する破砕ドラム（２０）を設け、該破砕ドラム（２０）は、円筒状のドラム主体（２１）の外周面に該ドラム主体（２１）の回転方向に角を有する角柱状の破砕刃（２３）を起立固定するとともに、該破砕刃（２３）の上部をドラム主体（２１）の回転軸線と平行するスリット（２３ｄ）によって分割し、該分割した分割片（２３ｅ）を互いに相反する方向に曲げる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円筒状又は円筒状の受け体（２５）内で回転する破砕ドラム（２０）を設け、該破砕ドラム（２０）は、円筒状のドラム主体（２１）の外周面に該ドラム主体（２１）の回転方向に角を有する角柱状の破砕刃（２３）を起立固定するとともに、該破砕刃（２３）の上部をドラム主体（２１）の回転軸線と平行するスリット（２３ｄ）によって分割し、該分割した分割片（２３ｅ）を互いに相反する方向に曲げたことを特徴とする破砕装置の破砕ドラム。
【請求項２】
破砕ドラム（２０）は、ドラム主体（２１）の外周面に螺旋状の角溝（２２）を形成し、該角溝（２２）の相対する側面に破砕刃（２３）の相対する側面の基部を対面させ、前記角溝（２２）のねじれ角を、破砕刃（２３）の起立した一つの角（ア）がドラム主体（２１）の回転方向に向くねじれ角としたことを特徴とする請求項１記載の破砕装置の破砕ドラム。
【請求項３】
ドラム主体（２１）の外周面に形成する螺旋状の角溝（２２）は多条としたことを特徴とする請求項２記載の破砕装置の破砕ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立木、間伐材、剪定された枝等を破砕する破砕装置に関し、特に破砕装置の破砕ドラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の破砕装置として、先に本件出願人が出願した特許文献１があった。即ち、半円筒状の受け体内で回転する破砕ドラムを設け、該破砕ドラムは、円筒状のドラム主体の外周面に角柱状の破砕刃を起立固定するとともに、該破砕刃の起立した一つの角をドラム主体の回転方向に向け、このドラム主体の回転方向に向けた一つの角を切刃とし、該切刃で受け体と破砕ドラムとの間に供給される枝、間伐材等の被破砕物を小片に破砕するようにしたものがあった。
【０００３】
前記特許文献１に記載された破砕装置は、角柱状の破砕刃の一つの角をドラム主体の回転方向に向けて切刃としたので、破砕刃の構造が簡素となり、安価に得ることができる。しかしながら、特許文献１の破砕刃は、基部から先端にわたって等断面の角形であったため、被破砕物の食い込みが低下し、破砕性能が低下するものであった。
【特許文献１】特願２００５−２４２０３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、破砕刃の食い込みを良好にすることにより、破砕性能が高くなる破砕装置の破砕ドラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、半円筒状又は円筒状の受け体内で回転する破砕ドラムを設け、該破砕ドラムは、円筒状のドラム主体の外周面に該ドラム主体の回転方向に角を有する角柱状の破砕刃を起立固定するとともに、該破砕刃の上部をドラム主体の回転軸線と平行するスリットによって分割し、該分割した分割片を互いに相反する方向に曲げる構成にしたものである。
請求項２に係る発明は、前記破砕ドラムを、ドラム主体の外周面に螺旋状の角溝を形成し、該角溝の相対する側面に破砕刃の相対する側面の基部を対面させ、前記角溝のねじれ角を、破砕刃の起立した一つの角がドラム主体の回転方向に向くねじれ角としたものである。
請求項３に係る発明は、前記ドラム主体の外周面に形成する螺旋状の角溝は多条としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本願の請求項１に係る発明は、破砕刃の一方の分割片がドラム主体の半径線に対して該ドラム主体の回転進行方向に傾斜し、これにより、前記一方の分割片のドラム主体の回転方向の角、即ち切刃がドラム主体の半径線に対して該ドラム主体の回転進行方向に傾斜することになる。このため、破砕ドラムが受け体内で回転すると、前記切刃が被破砕物に対して食い込み易くなり、該被破砕物を効率よくに破砕することになる。
【０００７】
本願の請求項２に係る発明は、破砕刃の向きがドラム主体の外周面に形成した螺旋状の角溝によって決められるため、破砕刃が高負荷を受けてもその向きが変化しなくなり、破砕性能が安定することになる。
【０００８】
本願の請求項３に係る発明は、前記ドラム主体の外周面に形成する螺旋状の角溝を多条としたので、ドラム主体に多数の破砕刃を取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。図１は本発明を適用した作業機の説明用側面図、図２は水平に向けた破砕装置部の側面図、図３は上下に向けた破砕装置部の側面図、図４は破砕ドラムの一部断面平面図、図５は図４のV-V拡大断面図、図６は破砕刃の側面図、図７は図６の平面図、図８は破砕刃の加工前の一部断面側面図、図９は図８の平面図、図１０は破砕刃の他の実施例を示す平面図である。
【００１０】
図１において、１はパワーショベルからなる作業機であり、下部にキャタピラー２を、上部に第１油圧シリンダ３ａによって上下に回動されるブーム３、該ブーム３の先端部に第２油圧シリンダ４ａによって上下に回動されるアーム４、及びこれらを操縦するためのキャビン５等を有する。
【００１１】
前記アーム４の先端部に破砕装置１０が取り付けられている。破砕装置１０は、第１油圧モータ１１、第２油圧モータ１６、破砕ドラム２０、及び受け体２５を主要部としてなる。前記第１油圧モータ１１は、回動ブラケット１２を介して前記アーム４の先端部に取り付けられる。即ち、前記アーム４の先端部に水平な第１支点ピンＰ１を介して回動ブラケット１２を回動可能に連結し、該回動ブラケット１２に前記第１油圧モータ１１を第１支点ピンＰ１に対して水平方向に直交させて連結する。前記回動ブラケット１２は、第３油圧シリンダ１３を伸縮作動させることによって第１支点ピンＰ１を中心として回動され、前記第１油圧モータ１１の回転軸心の水平面に対する傾斜角度が調節できるようにする。
【００１２】
前記第１油圧モータ１１の出力側に回転ブラケット１５（１５ａ，１５ｂ）を連結し、該回転ブラケット１５に受け体２５、及び第２油圧モータ１６を連結する。即ち、図２に示すように、第１油圧モータ１１の出力側に第１回転ブラケット１５ａを左方（前方）に向けて突出固定し、該第１回転ブラケット１５ａの左部に受け体２５を固定する。また、前記第１回転ブラケット１５ａに、第１油圧モータ１１の回転軸心と直交する第２支点ピンＰ２を介して第２回転ブラケット１５ｂを回動可能に取付け、該第２回転ブラケット１５ｂに第２油圧モータ１６を前記第１油圧モータ１１の回転軸心と直交させて連結する。
【００１３】
前記第２油圧モータ１６の出力側に円筒状の破砕ドラム２０を同軸に連結する（図３）。該破砕ドラム２０は、図４に示すように、円筒状のドラム主体２１の外周に多条かつ螺旋状の角溝２２を形成し、該角溝２２に短い角柱状の破砕刃２３を所定の間隔をおいて起立固定する。この場合、前記螺旋状の角溝２２は角溝にすると共に、そのねじれ角は各破砕刃２３の起立した１つの切刃（ア）が回転方向に向く如く設定する。
【００１４】
前記破砕刃２３は、図５〜図７に示すように、断面正四角形の角柱体２３ａの下部に円柱状の脚部２３ｂを一体に形成し、角柱体２３の上部を一方の対角線に沿って左右に分割し、その分割片２３ｅ，２３ｅを互いに相反する方向に曲げ、各分割片２３ｅ，２３ｅをドラム主体２１の回転方向に向けて該ドラム主体２１に起立固定する。
【００１５】
前記破砕刃２３は図８、図９に示すように、角柱体２３ａの上下中間部に応力分散孔２３ｃを一方の対角線方向に貫通形成し、角柱体２３の上部を前記一方の対角線に沿って上面から応力分散孔２３ｃに至るスリット２３ｄにより分割し、その分割片２３ｅ，２３ｅを、図８の仮想線で示すように、互いに相反する方向に曲げて形成する。２３ｆは角柱体２３の上面に形成した凹部、２３ｇは脚部２３ｂの下端部に貫通形成した係止用のピン孔である。なお、前記角柱体２３ａの断面形状は、図１０に示すように、進行側が鋭角となる菱形の断面形状としてもよい。
【００１６】
本例では、前記角柱体２３ａの長さ（高さ）Ｌ１は約３７ｍｍ、幅Ｗ３は約１６ｍｍ、応力分散孔２３ｃの径は約５ｍｍ、スリット２３ｄの幅Ｗ４は約４ｍｍ、長さ（深さ）Ｌ３は約２０ｍｍ、脚部２３ｂの径Ｄ１は約１４ｍｍ、長さＬ２は約１６ｍｍ、分割片２３ｅ，２３ｅの屈曲角度Ｃは約３０度、折り曲げた分割片２３ｅ，２３ｅの外幅Ｗ１は約３２．５ｍｍ、内幅Ｗ２は約１６ｍｍとなっている。なお、前記各寸法及び角度は、被破砕物の種類、破砕ドラム２０の径等によって適宜設定する。
【００１７】
前記破砕刃２３は、図４、図５に示すように、角柱体２３ａの基部を前記ドラム主体２１の角溝２２に嵌合させるとともに、該角柱体２３ａの基部の相対する一方の側面を前記角溝２２の相対する側面に当接させることにより、各分割片２３ｅがドラム主体２１の回転で対面する如く位置決めし、ドラム主体２１の回転進行方向の分割片２３ｅの角、即ち切刃（ア）をドラム主体２１の半径線に対して該ドラム主体２１の回転進行方向に傾斜させ、この状態で脚部２３ｂを前記角溝２２の底部に形成した係止孔（符号省略）に嵌合させ、脚部２３ｂのピン孔２３ｇに係止ピンを嵌合させて破砕刃２３をドラム主体２１に一体的に連結する。
【００１８】
前述した第２回転ブラケット１５ｂは、図２に示すように、第４油圧シリンダ（移動装置）１７を伸縮作動させることによって第２支点ピンＰ２を中心として回動され、前記破砕ドラム２０を後述の受け体２５に対して破砕ドラム２０の回転軸心と直交する方向（図２において上方）から接離方向に移動させ、該破砕ドラム２０を受け体２５に嵌合又は該受け体２５から離脱させる。
【００１９】
前述した受け体２５は、側面視円弧状に形成されて破砕ドラム２０の外周の一部を包囲する。即ち、図２に示すように、前部（左部）が接線方向に延びる側面視円弧状にした５個の縦リブ２６を横（幅）方向に所定の間隔をおいて配列し、該縦リブ２６の内面に多数の細長い角形の横桟２７を交差させて縦（前後）方向に所定の間隔をおいて配列するとともに、各縦リブ２６の内面に形成した溝に嵌合させて両者を溶接により一体に固着する。前記各縦リブ２６のうち、図３において上部側の２個の縦リブ２６ａ，２６ｂは後方に延長させて前述した第１回転ブラケット１５ａとする。
【００２０】
次に、前記作業機１の使用態様について説明する。まず、破砕装置１０により間伐材、切り取られた樹木の枝等の被破砕物を粉砕する際には、第１油圧シリンダ３ａ〜第３油圧シリンダ１３、及び第１油圧モータ１１を作動させ、破砕装置１０を図１の姿勢Ａで示すように、地面近傍で水平に位置させる。この状態で第４シリンダ１７を短縮作動させ、図２の仮想線で示すように破砕ドラム２０を開作動、つまり受け体２５から上方に離間させ、該受け体２５内に前記被破砕物を投入する。
【００２１】
次いで、第２油圧モータ１６を起動させて破砕ドラム２０を図１、図２において反時計方向に回転させつつ、前記第４シリンダ１７を伸長作動させて破砕ドラム２０を閉方向、つまり受け体２５方向に回動させる。さすれば、破砕ドラム２０の破砕刃２３が受け体２５内の前記被破砕物に接触し、これを小片に破砕することになる。この場合、破砕刃２３は、進行側の分割片２３ｅがドラム主体２１の半径線に対して該ドラム主体２１の回転進行方向に傾斜し、これにより、前記分割片２３ｅの回転進行側の角、即ち切刃（ア）がドラム主体２１の半径線に対して該ドラム主体２１の回転進行方向に傾斜することになる。このため、破砕ドラム２０が受け体２５内で回転すると、前記切刃が被破砕物に食い込み易くなり、被破砕物を効率よくに破砕することになる。
【００２２】
また。前記破砕刃２３は、その向きが角溝２２の側面によって位置決められるため、高負荷を受けてもその向きが変化しなくなり、破砕性能が安定することになる。また、ドラム主体２１の外周面に形成した多条の螺旋状の角溝２２に破砕刃２３を係止するようにしたので、ドラム主体２１に破砕刃２３を多数取り付けることができ、被破砕物の破砕効率が高くなる。なお、長期の使用によって回転進行側の切刃（ア）が磨耗した際には、破砕刃２３の向きを１８０度換えてドラム主体２１に付け直しすれば、当初の破砕性能を発揮することになる。
【００２３】
次に、地面から起立した立木、切り株等の被破砕物Ｗを粉砕する際には、第４シリンダ１７を短縮作動させて破砕ドラム２０を開作動させた後、前記第１油圧シリンダ３ａ〜第３油圧シリンダ１３、及び第１油圧モータ１１を作動させ、破砕装置１０を図１の姿勢Ｂで示すように上下に向け、受け体２５と破砕ドラム２０とで前記被破砕物を挟む。
【００２４】
次いで、第２油圧モータ１６を起動させて破砕ドラム２０を回転させつつ、第４シリンダ１７を伸長作動させて破砕ドラム２０を閉方向、つまり受け体２５方向に移動させる。さすれば、破砕ドラム２０の破砕刃２３が前記被破砕物Ｗに接触し、これを小片に破砕することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した作業機の説明用側面図である。
【図２】水平に向けた破砕装置部の側面図である。
【図３】上下に向けた破砕装置部の側面図である。
【図４】破砕ドラムの一部断面平面図である。
【図５】図４のV-V拡大断面図である。
【図６】破砕刃の側面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】破砕刃の加工前の一部断面側面図である。
【図９】図８の平面図である。
【図１０】破砕刃の他の実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    作業機
２    キャタピラー
３    ブーム
３ａ  第１油圧シリンダ
４    アーム
４ａ  第２油圧シリンダ
５    キャビン
１０    破砕装置
１１    第１油圧モータ
１２    回動ブラケット
１３    第３油圧シリンダ
１５    回転ブラケット
１５ａ  第１回転ブラケット
１５ｂ  第２回転ブラケット
１６    第２油圧モータ
１７    第４油圧シリンダ
２０    破砕ドラム
２１    ドラム主体
２２    角溝
２３    破砕刃
２３ａ  角柱体
２３ｂ  脚部
２３ｃ  応力分散孔
２３ｄ  スリット
２３ｅ  分割片
（ア）  切刃（１つの角）
２３ｆ  凹部
２３ｇ  ピン孔
２５    受け体
２６    縦リブ
２７    横桟
３０    側板
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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