(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被粉砕物を投入する投入口と、被粉砕物を粉砕する粉砕装置と、投入口から投入された被粉砕物を粉砕装置内に送り込む送り装置とを備えた樹枝粉砕機であって、
粉砕装置を駆動する粉砕用油圧モータと、送り装置を駆動する送り用油圧モータとを設け、粉砕用油圧モータの駆動管路に、粉砕装置の過負荷状態で作動するリリーフ弁と、リリーフ弁の設定圧力より若干低い圧力で作動する圧力スイッチとを設け、送り用油圧モータの駆動管路に、前記圧力スイッチの作動によりアンロード側へ切換えられる電磁切換弁を設けたことを特徴とする樹枝粉砕機。
【請求項２】
走行用油圧モータで駆動される走行装置を備えており、走行用油圧モータの駆動管路に、中立状態で油圧源を粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とに連通させる走行制御弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の樹枝粉砕機。
【請求項３】
油圧源を備えた作業車両に搭載し、粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とを作業車両の油圧源に接続することを特徴とする請求項１記載の樹枝粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伐採された樹木や剪定された木の枝などをチップ状に粉砕する樹枝粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伐採された樹木や剪定された木の枝などをチップ状に粉砕する樹枝粉砕機は、一般に樹木や木の枝などの被粉砕物を投入する投入口と、被粉砕物を粉砕する粉砕装置と、投入口から投入された被粉砕物を粉砕装置内に送り込む送り装置とを備えている。
【０００３】
従来の樹枝粉砕機では、粉砕装置は、エンジンの動力をベルト、クラッチ等の機械的な動力伝達装置で伝達することにより駆動される構造となっている。
一方、送り装置は、エンジンの動力を油圧ポンプで油圧力に変換し、油圧モータに供給することにより、油圧モータで駆動される。油圧モータの駆動管路には方向制御弁と流量調整弁とが設けられており、方向制御弁で送り装置の正転・逆転の起動、停止が制御され、流量調整弁で送り装置の送り速度が調整される。
【０００４】
この樹枝粉砕機には、粉砕装置が過負荷状態になったとき一時的に送り装置による被破砕物の送りを停止し、負荷が軽減するのを待って送りを再開させる自動送り制御装置が設けられている。この自動送り制御装置は、粉砕装置の過負荷状態を、粉砕装置と機械的に連結されているエンジンの回転速度の低下によって判断する。具体的には、送りの一時停止、送りの再開を行うエンジン回転速度条件を予め設定し、電磁ピックアップ、タコジェネレータ等の回転センサでエンジンの回転速度を検出し、検出値を予設定値と比較して制御信号を油圧モータの駆動管路に設けた電磁切換弁へ出力するようになっている。
【０００５】
樹枝粉砕機には、被破砕物を集めて所定の場所で粉砕処理を行う据置型と、被破砕物の発生場所まで移動して粉砕処理が行えるように走行装置を備えた自走型とがある。走行装置としては、使用現場の状況から履帯式のものが一般的である。
【０００６】
自走型の樹枝粉砕機には、一つのエンジンの動力を機械的な動力伝達装置を介して粉砕装置の駆動用と走行装置の駆動用とに切換えるように構成したものや、走行装置が独自の動力源を備えているものがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、粉砕装置が機械的に駆動されるようになっていると、粉砕装置に硬質の異物が混入したり、大きな木片等が挟まったような場合には、自動送り制御装置が過負荷と判断して送り装置を一時停止させたとしても粉砕装置の負荷は軽減されないので、エンジンが停止したり、噛込みのショックで動力伝達装置が損傷するおそれがある。
【０００８】
しかも、自動送り制御装置は、回転センサや、検出値を予設定値と比較して制御信号を出力するための演算制御手段が必要であり、信頼性が高く故障時の点検が容易なものでなければならないので高価となる。
【０００９】
また、自走型の樹枝粉砕機では、一つのエンジンの動力を機械的な動力伝達装置を介して粉砕装置の駆動用と走行装置の駆動用とに切換えるように構成すると、構造が複雑になり、走行装置が独自の動力源を備えたものとすると、複数の原動機と付属装置が必要になるので不経済である。
【００１０】
なお、樹枝粉砕機が季節的にしか使用されず使用頻度が少ないような場合には、必要時のみ樹枝粉砕機を建設機械やクレーン付トラック等の作業車両に搭載して作業車両を走行装置として利用し、作業車両の動力で粉砕装置、送り装置を駆動できるようにすると好都合である。しかし、粉砕装置が機械的に駆動されるようになっていると作業車両の動力を利用するのが困難である。
【００１１】
この発明は、樹枝粉砕機における上記問題を解決するものであって、粉砕装置に硬質の異物が混入したり、大きな木片等が挟まったような場合でも、エンジンが停止したり動力伝達装置が損傷するおそれがなく、高価な自動送り制御装置は不要であり、制御が簡単で信頼性の高い樹枝粉砕機を提供することを目的とする。
【００１２】
また、走行時と粉砕作業時にエンジンの出力を機械的な動力伝達装置で切換える必要がなく構造が簡単であり、走行装置専用の原動機を設けることも不要で経済的な自走型の樹枝粉砕機を提供することを目的とする。
【００１３】
さらに、必要に応じて建設車両やクレーン付トラック等の作業車両を走行装置として利用し、作業車両の動力で粉砕装置、送り装置を駆動することのできる樹枝粉砕機を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明では、上記課題を解決するため、被粉砕物を投入する投入口と、被粉砕物を粉砕する粉砕装置と、投入口から投入された被粉砕物を粉砕装置内に送り込む送り装置とを備えた樹枝粉砕機において、粉砕装置を駆動する粉砕用油圧モータと、送り装置を駆動する送り用油圧モータとを設け、粉砕用油圧モータの駆動管路に、粉砕装置の過負荷状態で作動するリリーフ弁と、リリーフ弁の設定圧力より若干低い圧力で作動する圧力スイッチとを設け、送り用油圧モータの駆動管路に、前記圧力スイッチの作動によりアンロード側へ切換えられる電磁切換弁を設けている。
【００１５】
この樹枝粉砕機では、粉砕装置の負荷が増大すると粉砕用油圧モータの駆動管路の油圧が上昇して圧力スイッチが作動し、電磁切換弁をアンロード側へ切換えることにより一時的に送り装置による被破砕物の送りを停止する。負荷が軽減すると粉砕用油圧モータの駆動管路の油圧が低下するので、圧力スイッチが電磁切換弁をロード側へ切換え送りを再開させる。
【００１６】
粉砕装置に硬質の異物が混入したり、大きな木片等が挟まったような場合には、送り装置を一時停止させたとしても粉砕装置の負荷は軽減されず、粉砕用油圧モータの駆動管路は油圧が更に上昇するが、設定圧力に達するとリリーフ弁が作動するので、エンジンが停止したり、噛込みのショックで動力伝達装置が損傷することはない。
【００１７】
このように、高価な自動送り制御装置は不要であり、制御が簡単なので信頼性が高い。
また、自走型の樹枝粉砕機として、走行用油圧モータで駆動される走行装置を備え、走行用油圧モータの駆動管路に、中立状態で油圧源を粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とに連通させる走行制御弁を設けるようにすると、走行制御弁の切換操作を行うだけで一つのエンジンの動力を走行装置の駆動用と粉砕装置及び送り装置の駆動用とに切換えることができ、複数の原動機と付属装置は不要になり経済的である。
【００１８】
さらに、樹枝粉砕機を油圧源を備えた作業車両に搭載し、粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とを作業車両の油圧源に接続するように構成すると、作業車両を走行装置として利用し、作業車両の動力で粉砕装置、送り装置を駆動することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である樹枝粉砕機の構成を示す側面図、図２は樹枝粉砕機の油圧回路図である。
【００２０】
この樹枝粉砕機１は、被粉砕物Ｚを投入する投入口２と、被粉砕物Ｚを粉砕する粉砕装置３と、投入口１から投入された被粉砕物Ｚを粉砕装置３内に送り込む送り装置４とを備えており、投入口２と送り装置４と粉砕装置３とはベースフレーム５上に配置されている。
【００２１】
送り装置４は、送り用油圧モータ１１で駆動される送りドラム４１を備えており、投入口１から投入される伐採された樹木や剪定された木の枝などの被粉砕物Ｚは送りドラム４１の回転によって粉砕装置３内に送り込まれる。
【００２２】
粉砕装置３には、送り込まれた被粉砕物Ｚを剪断粉砕するための数枚のカッターナイフ３１を持つカッターホイール３２と、カッターナイフ３１で剪断粉砕された被粉砕物Ｚをさらに細かく粉砕するためのハンマーナイフ３３と、粉砕されたチップを風力で粉砕装置３外へ排出するためのファンブレード３４とが内蔵されている。カッターホイール３２とハンマーナイフ３３とファンブレード３４とは共通の回転軸３５に取付けられており、破砕用油圧モータ１２で高速の回転が与えられる。
【００２３】
粉砕装置３の上部には、チップの排出管３６が設けられている。また、粉砕装置３に隣接して、ベースフレーム５上には、エンジン１３、粉砕用油圧ポンプ１４、送り用油圧ポンプ１５等の付属装置を備えたパワーハッケージ７が配置されている。
【００２４】
エンジン１３の出力軸には、粉砕用油圧ポンプ１４と送り用油圧ポンプ１５とが連結されている。粉砕用油圧ポンプ１４は、吸込側がタンク１６に接続されており、吐出側が粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７に接続されている。粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７には粉砕制御弁１８が設けられている。粉砕制御弁１８は２位置の手動操作切換弁であり、そのレバーを操作することにより粉砕用油圧ポンプ１４からの圧油を粉砕用油圧モータ１２へ供給するか、戻り管路１９側へアンロードするかを切換えることができる。従って、粉砕制御弁１８の操作により破砕用油圧モータ１２の起動、停止が制御される。
【００２５】
送り用油圧ポンプ１５は、吸込側がタンク１６に接続されており、吐出側が送り用油圧モータ１１の駆動管路２１に接続されている。送り用油圧モータ１１の駆動管路２１には、流量調整弁２２と送り制御弁２３とが設けられている。送り制御弁２３は３位置の手動操作切換弁であり、そのレバーを操作することにより送り用油圧ポンプ１５からの圧油を粉砕用油圧モータ１２の正転側又は逆転側へ供給するか、戻り管路２４側へアンロードするかを切換えることができる。従って、送り制御弁２３の操作により、送り用油圧モータ１１の正転、逆転の起動、停止が制御される。
【００２６】
流量調整弁２２は、そのダイヤルを回すことにより送り制御弁２３側への圧油の流量を調整することができるので、送り装置４の送りドラム４１の回転速度を調整して、粉砕されるチップの大きさを変えることができる。
【００２７】
ここで、粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７と戻り管路１９との間にはリリーフ弁２０が設けられており、駆動管路１７の圧力が設定圧力以上になるとリリーフ弁２０が作動して、粉砕用油圧ポンプ１４から吐出された圧油をタンク１６に逃がす。
【００２８】
また、粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７にはリリーフ弁２０の設定圧力より若干低い圧力で作動する圧力スイッチ２５が設けられている。
さらに、送り用油圧モータ１１の駆動管路２１に、圧力スイッチ２５の作動によりアンロード側へ切換えられる電磁切換弁２６が設けられている。
【００２９】
この樹枝粉砕機１は、伐採された樹木や剪定された木の枝などの被粉砕物Ｚが投入口２に投入されると、被粉砕物Ｚを送り装置４で粉砕装置３内に送り、粉砕装置３でチップ状に粉砕して排出管３６から排出する。
【００３０】
粉砕作業時に粉砕装置３の負荷が増大すると粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７の油圧が上昇し、圧力スイッチ２５が作動して接点ＮＯ側へ切換えられ、制御回路２７が閉となって電磁切換弁２６のソレノイドが励磁されるので、電磁切換弁２６がアンロード側へ切換えられる。そこで、一時的に送り装置３による被破砕物Ｚの送りが停止される。
【００３１】
負荷が軽減されると粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７の油圧が低下する。圧力スイッチ２５が接点ＮＣ側へ復帰する圧力は、送りの再起動の条件値に設定されており、駆動管路１７の油圧がこの条件値まで低下すると、電磁切換弁２６のソレノイドが消磁されて電磁切換弁２６をロード側へ切換え、送りを再開させる。
【００３２】
このように、自動送り制御は、油圧スイッチ２５を用いて、電磁切換弁２６を制御するように構成されているので、高価な自動送り制御装置は不要であり、制御が簡単なので信頼性が高い。
【００３３】
粉砕装置３に硬質の異物が混入したり、大きな木片等が挟まったような場合には、送り装置４を一時停止させたとしても粉砕装置３の負荷は軽減されず、粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７は油圧が更に上昇するが、設定圧力に達するとリリーフ弁２０が作動するので、エンジン１３が停止したり、噛込みのショックで動力伝達装置が損傷することはない。
【００３４】
図３は走行用油圧モータで駆動される走行装置を備えた自走型の樹枝粉砕機の油圧回路図である。
この樹枝粉砕機では、エンジン１３の出力軸には２台の走行用油圧ポンプ５１Ｌ、５１Ｒと粉砕用油圧ポンプ１４とが連結されている。粉砕用油圧ポンプ１４は、吸込側がタンク１６に接続されており、吐出側が粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７に接続されている。
【００３５】
走行用油圧ポンプ５１Ｌ、５１Ｒは、吸込側がタンク１６に接続されており、吐出側が走行装置の左右両側に配置されている走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒの駆動管路５３Ｌ、５３Ｒにそれぞれ接続されている。走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒの駆動管路５３Ｌ、５３Ｒには、走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒが設けられている。走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒは３位置の手動操作切換弁であり、そのレバーを操作することにより走行用油圧ポンプ５１Ｌ、５１Ｒからの圧油を走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒの正転側又は逆転側へ供給するよう切換えることができる。従って、走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒの操作により、走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒの正転、停止、逆転、即ち走行装置の前進、停止、後退が制御される。
【００３６】
なお、走行制御弁５４Ｌは、中立位置にある状態では、走行用油圧ポンプ５１Ｌを送り用油圧モータ１１の駆動管路２１と連通させ、走行用油圧ポンプ５１Ｌの吐出する圧油で送り用油圧モータ１１を駆動可能とする。
【００３７】
また、走行制御弁５４Ｒは、中立位置にある状態では、走行用油圧ポンプ５１Ｒを粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７と連通させ、走行用油圧ポンプ５１Ｒの吐出する圧油は、粉砕用油圧ポンプ１４の吐出する圧油と合流されて粉砕用油圧モータ１２を駆動することになる。
【００３８】
その他の構成は、図２の回路と同様であるので同一の機器には同一の符号を付し説明を省略する。
この自走型の樹枝粉砕機は、走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒを操作して走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒを駆動させることにより、被破砕物の発生場所まで移動し、走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒを中立状態として停止させる。そこで、投入口に被破砕物Ｚを投入し、送り制御弁２３及び粉砕制御弁１８を操作することにより粉砕処理を行なう。
【００３９】
このように、走行制御弁５４Ｌ、５４Ｒの切換操作を行うだけで一つのエンジン１３の動力を走行装置の走行用油圧モータ５２Ｌ、５２Ｒ駆動用と粉砕装置３及び送り装置４の駆動用とに切換えることができるので、機械的な動力伝達装置で切換える必要はなく、複数の原動機と付属装置も不要であるので構造が簡単で経済的である。
【００４０】
図４は、樹枝粉砕機を搭載したクレーン付トラックの側面図、図５はその油圧回路図である。
ここで、樹枝粉砕機１は、投入口２を後方に向けて、クレーン付トラック８の荷台８１上に搭載されており、クレーン付トラック８を走行装置として利用し、移動することができる。
【００４１】
このクレーン付トラック８は、クレーン８２等の機器を駆動するための油圧源（図示略）を備えている。この油圧源の高圧管路８３に、一端が分流弁２８に接続されている高圧ホース２９の他端が急速継手８５で接続される。この分流弁２８には、粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７と送り用油圧モータ１１の駆動管路２１とが接続されており、ここで高圧管路８３から供給される圧油は粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７と送り用油圧モータ１１の駆動管路２１とに分流される。
【００４２】
なお、クレーン付トラック８側に高圧管路が２系統ある場合には、分流弁２８を設けず、粉砕用油圧モータ１２の駆動管路１７と送り用油圧モータ１１の駆動管路２１とをクレーン付トラック８側の高圧管路にそれぞれ接続することができる。
【００４３】
粉砕用油圧モータ１２の戻り管路１９と送り用油圧モータ１１の戻り管路２４とは、低圧ホース３０、急速継手８６を介してクレーン付トラック８側の油圧源の低圧管路８４に接続される。
【００４４】
その他の構成は、図２の回路と同様であるので同一の機器には同一の符号を付し説明を省略する。
この樹枝粉砕機１は、クレーン付トラック８を走行装置として被破砕物の発生場所まで移動させて停車させ、荷台８１後方の煽りを下げ、投入口に被破砕物Ｚを投入し、送り制御弁２３及び粉砕制御弁１８を操作することにより粉砕処理を行なう。クレーン付トラック８の動力で粉砕装置３、送り装置４を駆動することができるので、樹枝粉砕機１自体にはエンジンや油圧ポンプ等の装置が不要となり、安価に製造できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹枝粉砕機は、粉砕装置に硬質の異物が混入したり、大きな木片等が挟まったような場合でも、エンジンが停止したり動力伝達装置が損傷するおそれがなく、高価な自動送り制御装置は不要であり、制御が簡単で信頼性が高い。
【００４６】
また、自走型の樹枝粉砕機として、走行用油圧モータで駆動される走行装置を備え、走行用油圧モータの駆動管路に、中立状態で油圧源を粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とに連通させる走行制御弁を設けるようにすると、走行制御弁の切換操作を行うだけで一つのエンジンの動力を走行装置の駆動用と粉砕装置及び送り装置の駆動用とに切換えることができ、複数の原動機と付属装置は不要になり経済的である。
【００４７】
さらに、樹枝粉砕機を油圧源を備えた作業車両に搭載し、粉砕用油圧モータの駆動管路と、送り用油圧モータの駆動管路とを作業車両の油圧源に接続するように構成すると、作業車両を走行装置として利用し、作業車両の動力で粉砕装置、送り装置を駆動することができる。
【００４８】
なお、どの型式の樹枝粉砕機でも油圧システムの主要部分を共通化でき、しかも粉砕装置の駆動が油圧で行われ、粉砕装置とエンジンの機械的つながりがなくなって配置の自由度が高くなるので、樹枝粉砕機はコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である樹枝粉砕機の構成を示す側面図である。
【図２】樹枝粉砕機の油圧回路図である。
【図３】走行用油圧モータで駆動される走行装置を備えた自走型の樹枝粉砕機の油圧回路図である。
【図４】樹枝粉砕機を搭載したクレーン付トラックの側面図である。
【図５】クレーン付トラックに搭載した樹枝粉砕機の油圧回路図である。
【符号の説明】
１    樹枝粉砕機
２    投入口
３    粉砕装置
４    送り装置
５    ベースフレーム
７    パワーバッケージ
８    クレーン付トラック
１１  送り用油圧モータ
１２  粉砕用油圧モータ
１３  エンジン
１４  粉砕用油圧ポンプ
１５  送り用油圧ポンプ
１６  タンク
１７  駆動管路
１８  粉砕制御弁
１９  戻り管路
２０  リリーフ弁
２１  駆動管路
２２  流量調整弁
２３  送り制御弁
２４  戻り管路
２５  圧力スイッチ
２６  電磁切換弁
２７  制御回路
２８  分流弁
２９  高圧ホース
３０  低圧ホース
３１  カッターナイフ
３２  カッターホイール
３３  ハンマーナイフ
３４  ファンブレード
３５  回転軸
３６  排出管
４１  送りドラム
５１Ｌ、５１Ｒ  走行用油圧ポンプ
５２Ｌ、５２Ｒ  走行用油圧モータ
５３Ｌ、５３Ｒ  駆動管路
５４Ｌ、５４Ｒ  走行用制御弁
Ｚ    被破砕物
【図１】
0003953658.tif 000002
【図２】
0003953658.tif 000003
【図３】
0003953658.tif 000004
【図４】
0003953658.tif 000005
【図５】
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