JP2007245070A - 木材破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】消費部品を必要とせず、運転再開を簡単且つ迅速に行うことができる木材破砕機を提供する。
【解決手段】木材破砕機は、破砕室４０内に破砕対象木材を送り込む搬送コンベア２６と、破砕室４０内に配置され、その外周の破砕ビット８６により破砕対象木材を一次破砕する破砕ロータ８４と、破砕室４０に臨んでアンビルアーム７６に設けられ、一次破砕により得られた破砕片を二次破砕するアンビル９２と、破砕ビット８６とアンビル９２との間への金属異物の噛込みにより過負荷が発生したとき、過負荷を回避する過負荷回避装置９４とを備え、過負荷回避装置９４はアンビルアーム７６に設けられた受け部材９８と、通常は受け部材９８に押圧力を受けて当接されて、受け部材９８との間に所定の静摩擦力を発生する当接部材１０６とを有し、アンビル９２に過負荷が発生したとき、アンビルアーム７６は受け部材９８と当接部材１０６との間の静摩擦力に打ち勝って回動し、受け部材９８と当接部材１０６との当接を解除する。
【選択図】図２

Description

本発明は、伐採、間伐又は剪定により発生した枝材や、木造家屋の取り壊しにより発生した廃木材等を破砕対象とした木材破砕機に係わり、特に破砕対象木材を破砕する破砕ロータを備えた木材破砕機に関する。

通常、上述した破砕対象木材は産業廃棄物として最終的に処理されることから、破砕対象木材の容積の減少や有機肥料として再使用を目的として、破砕対象木材を所定の大きさに破砕する木材破砕機の開発が進められている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１の木材破砕機は、破砕対象木材を搬送する搬送経路の終端に破砕室を備え、この破砕室内には破砕ロータが配置されている。破砕ロータはその外周に周方向に間隔を存して多数の破砕ビットを有する。破砕ロータの回転に伴い、破砕ビットは破砕室内に導入された破砕対象木材を破砕片に破砕し、そして、破砕片は破砕室内にて破砕ロータの外周に沿い高速に飛散する。

また、破砕室には破砕ロータの外側に固定刃としてアンビルが配置されており、このアンビルに対して、高速に飛散する破砕片が衝突し、これにより、破砕片は更に細かく破砕される。即ち、特許文献１の木材破砕機は破砕対象木材に対し、破砕ビットによる一次破砕と、アンビルによる二次破砕とを実施する。
更に、特許文献１の木材破砕機には、破砕ロータの破砕ビットとアンビルとの間への金属や石等の破砕不能な異物の噛込みを考慮して、破砕ロータの径方向外側にアンビルを逃がす過負荷回避機構が組み込まれている。

具体的には、過負荷回避機構は、アンビルを備えた回動アームであって、上端が回動自在に支持されているともに作動位置にあるときに下端部が破砕室の内周壁の一部を形成する回動アームと、この回動アームを木材破砕機のフレーム側に連結するシアピンとから実現されている（特許文献１の図６参照）。
破砕ビットとアンビルとの間に異物が噛込み、破砕ビット（破砕ロータ）やアンビル（回動アーム）に許容負荷以上の負荷が加わると、この負荷を受けてシアピンが剪断され、回動アームはフレーム側から解放される。それ故、回動アームはその上端部を回動中心として自由に回動でき、破砕ロータ側からアンビルを逃がすことができ、そして、回動アームの回動を受け、木材破砕機運転は直ちに停止される。この結果、破砕ロータの軸受や破砕室を含む周囲の構成に過度な負荷が加わることはなく、これらの破損を確実に防止できる。
特開2003-290677号公報

上述した過負荷回避装置はその作動の度にシアピンが剪断されてしまうため、この後、過負荷回避装置を再度機能させるにはシアピンの交換が不可欠となり、この交換には多大な手間がかかる。このため、特許文献１の木材破砕機は、過負荷回避装置の作動を受けて、その運転が停止された後、運転が再開可能となるまで長い時間を必要する。
また、特許文献１の木材破砕機の場合、消耗部品であるシアピンを予め準備しておく必要があるため、シアピンの在庫管理もまた必要となる。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、上述した異物の噛込みを受けて運転停止した場合にも、運転を迅速且つ簡単に再開でき、しかも、シアピン等の消耗部品を必要としない木材破砕機を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は上述したタイプの木材破砕機であって、その過負荷回避装置が、回転刃を備えた回動アームに設けられ、破砕ロータの径方向でみて外側を向いた第１係合面と、回動アームを挟んで破砕ロータの径方向外側に配置され、回動アームが作動位置にあるとき第１係合面に対向する第２係合面を有した当接部材と、当接部材を回動アームに向けて付勢し、第１係合面に第２係合面を所定の押圧力により押圧して当接させ、これら第１及び第２係合面間の静摩擦力により作動位置にある回動アームを固定状態に保持する一方、固定刃に許容負荷以上の負荷が加わったときには静摩擦力に抗し、作動位置から破砕ロータの径方向外側に向かう方向への前記回動アームの回動を許容し、第１及び第２係合面の当接を解除する押圧手段とを含むことに特徴付けられる（請求項１）。

請求項１の木材破砕機によれば、その運転中、破砕ビットと回動アームの固定刃との間に異物が噛み込み、破砕ビット（破砕ロータ）や固定刃（回動アーム）に許容負荷以上の負荷が加わったとき、過負荷回避装置は、回動アームをその作動位置から破砕ロータの径方向外側に向けて回動させ、第１及び帯２係合面の当接を解除させる。それ故、回動アームの固定刃は破砕ロータの径方向外側に逃げ、破砕ロータや回動アーム等に許容以上の過負荷が加わることはない。

具体的には、押圧手段は、回動アームに対する接離方向に当接部材を移動自在に支持する支持台と、この支持台に設けられたトグルリンクであって、支持台に固定された固定端及びこの固定端と当接部材の間に配置され、当接部材の接離方向に移動可能な可動端を有する、トグルリンクと、このトグルリンクの可動端と当接部材との間に配置され、トグルリンクが伸張状態にされたとき前記押圧力を発生する付勢ばねと、トグルリンクを伸張状態に保持する止め部材とを含むことができる（請求項２）。

請求項２の木材破砕機によれば、過負荷回避装置が一旦作動すると、回動アームの回動に伴い、当接部材は付勢ばねの伸張を受け、回動アーム側に向けて飛び出した状態となる。この状態から回動アームをその作動位置に戻すには先ず、異物の噛込みを除去する一方、押圧手段のトグルリンクを伸張状態から屈曲させ、その可動端を当接部材ととともに回動アーム側から離間させ、回動アームの復動を可能にするスペースを確保する。この後、回動アームを作動位置に戻して、その第１係合面を当接部材の第２係合面に対向させてから、トグルリンクを再び伸張させ、当接部材を回動アームに向けて押し出せば、付勢ばねの押圧力を受けて第１及び第２係合面が再び当接し、作動位置にある回動アームは固定状態に復帰する。

好ましくは、トグルリンクは、固定端を有する第１リンクと、可動端を有し且つ第１リンクにリンクピンを介して連結された第２リンクであって、可動端とリンクピンとの間の長さが調整可能な第２リンクとを含み（請求項３）、この場合、第２リンクの長さが調整されることにより、第１係合面に対する第２係合面の押圧力が可変される。
更に、第１及び第２係合面は互いに当接した状態にあるとき、前記回動アームの回動中心と同心の円筒面の一部を形成する円弧面であるのが好ましく（請求項４）、この場合、第１及び第２係合面は互いに良好に面接触し、所望の静摩擦力を発揮する。

更にまた、押圧手段は、回動アームが破砕ロータの径方向外側に向けて回動されて第１及び第２係合面の当接が解除されたとき、回動アーム側への当接部材の飛び出しを制限するストッパと、当接部材における第２係合面の上側の角部に形成され、回動アームが破砕ロータに向けて復動するときには第１係合面を案内し、回動アームを作動位置に導く傾斜縁とを更に含むことができる（請求項５）。

請求項５の木材破砕機によれば、破砕ビットと固定刃との間への異物の噛込みにより回動アームがその作動位置から一旦回動され、第１及び第２係合面の当接が解除されても、当接部材は回動アーム側への飛び出しがストッパにより制限される。
この際、回動アームの回動に伴い異物の噛込みが除去されていれば、回動アームが破砕ロータに向けて復動するとき、その第１係合面の下端部が当接部材における第２係合面の上部、即ち、その傾斜縁に安定され、回動アームは付勢ばねの付勢力に抗して当接部材を押し戻し、第１及び第２係合面が互いに当接した作動位置に自動的に復帰する。

更に、本発明の木材破砕機は、メインフレームと、メインフレームに取り付けられた一対のサイドフレームと、一対のサイドフレームのそれぞれの一端側に設けられた駆動輪と、一対のサイドフレームのそれぞれの他端側に設けられた従動輪と、駆動輪と従動輪とに掛け回された無限軌道式の履帯と、メインフレーム上のサイドフレームに沿った方向における前記従動輪側に設けられ、破砕対象木材を搬送経路に沿って搬送する搬送コンベアと、搬送経路の終端における搬送コンベアの上方に設けられ、破砕対象木材を搬送コンベアに押付け圧縮しながら前記搬送方向に送る圧縮ロータと、搬送コンベアの終端と圧縮ロータとを囲い込むように形成された破砕室と、破砕室内における搬送経路の終端近傍に設けられ、搬送コンベアと圧縮ロータとにより破砕対象木材を片持ち状態に保持しつつ供給される破砕対象木材を回転により破砕する破砕ロータと、破砕室内における破砕ロータの上方に設けられ、破砕ロータの外周に設けられた破砕ビットにより破砕された破砕片を破砕片の衝突によりさらに細かく破砕する固定刃と、破砕室内における破砕ロータの下方に設けられ、破砕後の出来上がり粒度を決めるスクリーンと、破砕ビットと固定刃との間への異物の噛み込みにより許容負荷以上の負荷が固定刃に加わると、破砕ロータの径方向外側に固定刃を逃がす過負荷回避手段とを備えており、この過負荷回避手段は、作業時に破砕室の一部を形成する面を有し、固定刃が取り付けられ且つ回動可能に支持された回動アームと、回動アームに設けられ、破砕ロータの回動軸に対して外側を向いた第１係合面と、第１係合面に対するメインフレーム側に設けられた第２係合面とを有しており、第１係合面と前記第２係合面との間に静摩擦力が作用することにより作動位置に回動アームを保持し、固定刃に許容負荷以上の負荷が作用することにより、静摩擦力に抗して第１係合面と前記第２係合面との当接状態を解除し、破砕ロータの径方向外側への回動アームの回動を許容するように設定している（請求項６）。

上述した請求項６の木材破砕機にあっても、請求項１の木材破砕機と同様な作用を発揮する。

請求項１，６の木材破砕機は、その過負荷回避装置（手段）が一旦作動しても、回動アームの第１係合面と当接部材の第２係合面との当接が解除されるだけであり、この後、回動アームを作動位置に戻し、第１及び第２係合面を再び当接させるだけで、木材破砕機の運転を迅速且つ簡単に再開することができる。また、過負荷回避装置（手段）は消耗部品を必要としないので、消耗部品の在庫管理等も不要となる。

請求項２の木材破砕機は、過負荷回避装置の押圧手段にトグルリンクを使用しているから、第１係合面に対する第２係合面の押圧力を僅かな力で得ることができる。そして、請求項３の木材破砕機は当接部材の押圧力を容易に調整でき、請求項４の木材破砕機は第１及び第２係合面間に静摩擦力を効果的に発生させることができる。更に、請求項５の木材破砕機は過負荷回避装置の自動復帰が可能となり、木材破砕機の運転再開を更に迅速且つ簡単に行うことができる。

図１は自走式の木材破砕機を示す。
木材破砕機１は機台としてのメインフレーム１２を備え、このメインフレーム１２は走行体１０上に支持されており、この走行体１０の前方及び後方は図１でみて、それぞれ右方及び左方である。メインフレーム１２には一対のサイドフレーム１１が取り付けられ、これらサイドフレーム１１は走行体１０の前後方向に延びている。各サイドフレーム１１の前端（一端）には駆動輪１３が設けられ、その後端（他端）に従動輪１５が設けられている。各サイドフレーム１１の駆動輪１３及び従動輪１５には無限軌道式の履帯１７がそれぞれ駆け回されている。このように走行体１０は、サイドフレーム１１、駆動輪１３、従動輪１５及び履帯１７により構成されている。

メインフレーム１２には走行体１０の後方側から、つまり、図１でみて左方の側から搬送装置１４、破砕装置１６及び動力装置１８が順次配置され、搬送装置１４はその搬送方向下流側を走行体１０の前方とし、搬送方向上流側を走行体１０の後方としている。
メインフレーム１２の下方には排出コンベア２０が配置されており、この排出コンベア２０は動力装置１８の前方に延出した後、上方に向けて更に斜め上方に延びている。排出コンベア２０は例えばコンベアベルトからなり、その後端がメインフレーム１２の後部に支持され、そして、その前部は動力装置１８から延びる一対の支持アーム２２により吊持されている。

搬送装置１４はホッパ２４を備え、このホッパ２４内に前述した破砕対象木材が投入される。ホッパ２４は可動底を有し、この可動壁は搬送手段としての搬送コンベア２６からなる。搬送コンベア２６は走行体１０の前後方向に延びる搬送経路を有する。具体的には、搬送コンベア２６は走行体１０つまりサイドフレーム１１の従動輪１５側に設けられ、搬送経路に沿ってホッパ２４内の破砕対象木材を破砕装置１６に向けて供給する。具体的には、搬送コンベア２６は複数列のコンベアチェーンからなり、これらコンベアチェーンは駆動スプロケット２６ａと従動スプロケット２６ｂとの間に掛け回されている。

破砕装置１６は破砕対象木材を所望の大きさに破砕し、その破砕片を排出コンベア２０上に落下させる。なお、破砕装置１６の詳細については後述する。
排出コンベア２０はその前端に向けて破砕片を搬送する。なお、排出コンベア２０の前端には磁選機２８が取付けられており、磁選機２８は破砕片中に混入している釘や金属片等の金属異物を吸着する。そして、吸着された金属異物は磁選機２８からシュート３０を介してバケット３２に回収される。

動力装置１８は前述した走行体１０、搬送装置１４、破砕装置１６及び排出コンベア２０のための油圧モータの動力源、つまり、エンジンや油圧ポンプ等を備えており、そして、動力装置１８と破砕装置１６との間に運転台３４が確保されている。運転台３４には上述した各装置を操作するための操作レバー（図示しない）等が配置され、また、動力装置１８の下部には種々の設定やモニタリング等を行うための操作盤３６が配置されている。

図２は、破砕装置１６を詳細に示す。
破砕装置１６は圧縮ロータ３８を備えており、圧縮ロータ３８は前述した搬送経路、即ち、搬送コンベア２６の終端上方に配置され、搬送コンベア２６側の周面が搬送コンベア２６の搬送方向と同一の方向に移動すべく回転可能である。また、圧縮ロータ３８はその外周面に多数の歯を有し、圧縮ロータ３８と搬送コンベア２６の搬送面との間には所定の間隔が確保されている。それ故、搬送コンベア２６上を搬送される破砕対象木材が搬送コンベア２６の終端と圧縮ロータ３８との間を通過するとき、圧縮ロータ３８は搬送コンベア２６との間に破砕対象木材を挟み込み、搬送コンベア２６と協働して破砕対象木材を押付け圧縮しながら搬送コンベア２６の前方、つまり、後述する破砕装置１６の破砕室４０に向けて送り込む。

より詳しくは、圧縮ロータ３８はその駆動源である油圧モータ（図示しない）を内蔵しており、搬送コンベア２６の搬送方向でみて、圧縮ロータ３８の左右には端板４２がそれぞれ配置され、これら端板４２に圧縮ロータ３８のローラ軸の両端が軸受（図示しない）を介して回転自在に支持されている。左右の端板４２はその上縁にて圧縮アーム４４に取付けられ、圧縮アーム４４は端板４２から搬送コンベア２６の前方に向けて延びている。圧縮アーム４４の前端は回動軸４６に回動自在に支持され、回動軸４６は圧縮ロータ３８の軸線方向に延び、その両端が破砕装置１６の装置フレームを構成する左右のサイド壁４８（図２には一方の図示）に回動自在に支持されている。なお、図２には、一方のサイド壁４８のみが示されている。

一方、圧縮アーム４４の後端にはブラケット５０が上方に向けて突設され、ブラケット５０に油圧シリンダ５２におけるピストンロッド先端が回動自在に連結されている。油圧シリンダ５２は圧縮アーム４４の上方を前記回動軸４６側に向けて延び、そのシリンダボディの基端がブラケット５４に回動自在に支持されている。ブラケット５４は前述した装置フレームの横梁５６に支持され、横梁５６は左右のサイド壁４８を互いに連結するものである。

図示の状態から油圧シリンダ５２が伸縮されたとき、圧縮アーム４４は回動軸４６を中心に上下に回動し、これにより、圧縮ロータ３８と搬送コンベア２６との間の間隔が調整される。
更に、圧縮アーム４４の下面には端板４２と回動軸４６との間にアッパプレート５８を有し、アッパプレート５８は上向きに凸の円弧状をなし、前述した破砕室４０の天井壁を形成する。一方、アッパプレート５８の下方にはスクリーンホルダ６０が配置され、スクリーンホルダ６０は下向きの凸の円弧状をなしている。

より詳しくは、スクリーンホルダ６０はメッシュ状のスクリーン６２を着脱可能に有し、スクリーン６２は破砕室４０の底壁を形成する。図２から明らかなようにスクリーンホルダ６０の後端は搬送コンベア２６の終端近傍まで延び、回動軸６４に回動自在に支持されている。回動軸６４は前述した回動軸４６と平行に延び、その両端が左右のサイド壁４８に回動自在に支持されている。

一方、スクリーンホルダ６０の前端にはリンクレバー６６の上端がそれぞれ連結され、リンクレバー６６の下端はスライダ６８にそれぞれ連結されている。スライダ６８は上下のガイド７０，７２間に水平方向に摺動自在に支持され、スライダ６８と前述した装置フレーム（サイド壁４８）との間に油圧シリンダ７４が配置されている。図示の状態から油圧シリンダ７４が収縮されると、リンクレバー６６の下端が前方に引き出される結果、スクリーンホルダ６０は回動軸６４を中心に下方に向けて回動し、破砕室４０の底壁が開かれる。この状態で、前述したスクリーン６２の脱着又は交換が実施可能となる。

更に、圧縮アーム４４の前方には回動アームとしてのアンビルアーム７６が配置され、アンビルアーム７６はその上端部が回動軸７８に回動自在に取り付けられている。回動軸７８は回動軸４６よりも上方に位置付けられ、回動軸４６と平行に延び、そして、その両端が前述したサイド壁４８に回動自在に支持されている。
アンビルアーム７６は下方に向けて延び、その下端部に円弧部８０を有する。アンビルアーム７６が図示の作動位置にあるとき、円弧部８０は前述したアッパプレート５８の前端とスクリーンホルダ６０の前端との間を繋ぎ、破砕室４０の内周壁の一部を形成する。即ち、図２から明らかなように、破砕室４０は前述したアッパプレート５８、スクリーンホルダ６０、アンビルアーム７６の円弧部８０、そして、圧縮ロータ３８及び搬送コンベア２６の終端部により囲まれた円筒状の空間により形成され、図２から明らかなように前述した搬送コンベア２６の終端部及び圧縮ロータ３８の外周面の一部を囲い込むような形状を有する。

なお、アンビルアーム７６が作動位置にあるとき、アンビルアーム７６は自重により、その下端部がストッパ（図示しない）に当接した状態にある。
破砕室４０内には破砕ロータ８４が収容されており、この破砕ロータ８４は搬送コンベア２６の終端近傍で、且つ、前述したスクリーン６２の上方に配置されている。破砕ロータ８４のロータ軸はその両端が軸受（図示しない）を介して左右のサイド壁４８にそれぞれ回転自在に支持されている。なお、図２には示されていないが、破砕ロータ８４のロータ軸はＶベルト等を含む動力伝達経路を介して油圧モータに接続され、油圧モータにより図２中時計方向に回転される。

破砕ロータ８４はその外周面に多数の破砕ビット８６を有しており、これら破砕ビット８６は破砕ロータ８４の周方向に間隔を存して配置され、ビットホルダ８８を介して破砕ロータ８４の外周に取付けられている。なお、図２には、破砕ビット８６及びビットホルダ８８の１組のみが示されている。
更に、破砕室４０内には破砕ロータ８４の上方に固定刃としてのアンビル９２が配置されている。具体的には、アンビル９２は、前述した回動軸４６の直下、つまり、破砕ロータ８４の回転方向でみたとき、アンビルアーム７６における円弧部８０の上流側の上縁に取り付けられ、破砕室４０内に臨んだ状態で破砕ロータ８４の軸線方向に延びている。

図２から明らかなように、アンビルアーム７６は過負荷回避装置９４を介して破砕装置１６の装置フレームに支持されており、過負荷回避装置９４について以下に説明する。
過負荷回避装置９４は、アンビルアーム７６の上端部と一体の延長部９６を有し、延長部９６は破砕ロータ８４とは反対側に向けて水平に延びている。延長部９６には受け部材９８が固定されており、受け部材９８は延長部９６から僅かに突出し、破砕ロータ８４の径方向外側（その回動軸に対する径方向外側）を向いた第１係合面１００を有する。

一方、受け部材９８の近傍には支持台１０２が水平に配置され、支持台１０２は前述したメインフレーム１２を構築する横梁１０４，１０５に支持されている。支持台１０２上には当接部材１０６が取付けられており、当接部材１０６は受け部材９８に対する接離方向に摺動自在である。更に、当接部材１０６はメインフレーム１２側の第２係合面１０８を有し、この第２係合面１０８は受け部材９８の第１係合面１００と対向している。

図示の状態にあるとき、当接部材１０６は押圧手段としての押圧ユニット１１０により受け部材９８に向けて付勢され、その第２係合面１０８が受け部材９８の第１係合面１００に当接されている。ここで、第１及び第２係合面１００，１０８は同一の曲率半径を有した凸及び凹の円弧面からなり、従って、互いに当接したときには回動軸７８の軸線を中心とする同一の円筒面の一部を形成する。

押圧ユニット１１０はトグルリンク１１２及び付勢ばね１１４からなる。トグルリンク１１２は支持台１０２上に固定された固定端１１６と、支持台１０２上にて受け部材９８に対する接離方向に移動可能な可動端１１８とを有し、そして、付勢ばね１１４はトグルリンク１１２の可動端１１８と当接部材１０６とを相互に連結する複数の圧縮コイルばねからなる。

図２に示されるトグルリンク１１２が伸張した状態では、当接部材１０６は受け部材９８と付勢ばね１１４との間に挟み込まれ、この際、付勢ばね１１４が収縮される結果、当接部材１０６の第２係合面１０８は受け部材９８の第１係合面１００に所定の押圧力で当接する。これら第１及び第２係合面１００，１０８が互いに当接した状態では、これら係合面１００，１０８間に静摩擦力が発生する。このような静摩擦力は、図２でみて反時計方向へのアンビルアーム７６の回動を拘束し、アンビルアーム７６をその作動位置にて固定状態に保持する。

トグルリンク１１２に関して詳述すれば、図３から明らかなように、トグルリンク１１２は一対の第１リンク１２０を有し、これら第１リンク１２０はその基端が固定端１１６を構成する固定軸に回動自在に支持されている。各第１リンク１２０の先端はリンクピン１２２を介して一対の第２リンク１２４にそれぞれ連結され、これら第２リンク１２４は可動端１１８を構成するばね座に連結されている。

更に、組をなす第１及び第２リンク１２０，１２４にはトグルリンク１１２が伸張状態にあるとき、互いに合致する孔がそれぞれ形成され、これら孔に止め部材として止めピン１２６が挿通されている。これら止めピン１２６は第１及び第２リンク１２０，１２４を相互に連結することでトグルリンク１１２の屈曲を阻止し、トグルリンク１１２を伸張状態に維持する。

更にまた、各第２リンク１２４はその中央部のねじ軸１２８と、このねじ軸１２８の両端がそれぞれねじ込まれるリンク部材とからなり、これらリンク部材へのねじ軸１２８のねじ込み量を調整することで、各第２リンク１２４はその長さを可変することができる。
上述した破砕装置１６によれば、破砕ロータ８４の回転中、搬送コンベア２６の終端と圧縮ロータ３８との間から破砕対象木材が破砕室４０内に圧縮されながら送り込まれるとき、破砕対象木材は搬送コンベア２６及び圧縮ロータ３８により片持ちに保持された状態で、破砕ロータ８４に向かう。それ故、破砕対象木材は送り方向でみて、その先端から破砕ロータ８４の破砕ビット８６により破砕される。この際、破砕対象木材は上述の片持ち状態に保持されているから、破砕ビット８６による破砕対象木材の破砕は円滑に行われる。

上述した破砕対象木材の破砕により得られた破砕片は、破砕室４０内にて破砕ロータ８４の回転により、破砕ロータ８４の周方向に高速で飛散し、前述したアンビル９２に衝突することで、アンビル９２により更に細かく破砕される。即ち、破砕対象木材に対して、破砕ビット８６による一次破砕と、アンビル９２による二次破砕とが行われる。
破砕処理により得られた破砕片がスクリーンホルダ６０におけるスクリーン６２のメッシュサイズよりも小さくなれば、破砕片は破砕室４０からスクリーン６２を通過して前述した排出コンベア２０に落下され、そして、排出コンベア２０により排出される。即ち、スクリーン６２のメッシュサイズは、破砕対象木材を破砕処理した後の出来上がり破砕片の粒度を決定する。

上述した破砕処理中、破砕対象木材中に金属等の異物が混入しており、この異物が破砕ビット８６とアンビル９２との間に挟み込まれると、これら破砕ビット８６及びアンビル９２の双方に許容負荷以上に負荷が加わる。
このような異物の噛込みに起因する過負荷が過負荷回避装置９４の受け部材９８（第１係合面１００）と当接部材１０６（第２係合面１０８）との間の静摩擦力に打ち勝つと、第２係合面１０８に対して第１係合面１００が滑ることで、アンビルアーム７６はアンビル９２とともに作動位置から破砕ロータ８４の径方向外側、つまり、上方に向けて回動する。それ故、図４（ａ）に示されるように受け部材９８と当接部材１０６との当接が解除され、この解除と同時に、当接部材１０６は付勢ばね１１４の付勢力により、アンビルアーム７６側に飛び出す。

上述したアンビルアーム７６の回動は破砕ロータ８４の径方向外側にアンビル９２を逃がすことから、破砕ロータ８４やアンビルアーム７６、そして、これらの軸受等の損傷を確実に回避することができる。
なお、アンビルアーム７６が回動されると、この回動は回動軸７８に取付け多角度センサ（図示しない）により検出され、破砕ロータ８４等の駆動、つまり、木材破砕機自体の運転は直ちに停止される。

この後、木材破砕機の運転を再開するには、先ず、前述したトグルリンク１１２から止めピン１２６を取外し、図４（ｂ）に示されるようにトグルリンク１１２のリンクピン１２２を上方に持ち上げてトグルリンク１１２を屈曲させる。このようなトグルリンク１１２の屈曲に伴い、トグルリンク１１２の可動端１１８は付勢ばね１１４を介して当接部材１０６を引き戻し、当接部材１０６の後方に受け部材９８を配置可能とするスペースが確保される。

この後、異物の噛込みを除去し、アンビルアーム７６を下向きに回動させて、その作動位置に復帰させれば、図４（ｃ）に示されるように、受け部材９８の第１係合面１００は当接部材１０６の第２係合面１０８と再び対向する。この状態で、トグルリンク１１２のリンクピン１２２を下方に押込んで、トグルリンク１１２を伸張させると、その可動端１１８は付勢ばね１１４を介して当接部材１０６を受け部材９８に向けて押出す。

それ故、図４（ｄ）に示されるように、当接部材１０６は付勢ばね１１４を収縮させた状態で受け部材９８に再び当接し、この後、トグルリンク１１２に止めピン１２６を挿入すれば、受け部材９８及び当接部材１０６は当接した状態に復帰する。この結果、アンビルアーム７６は手動操作でもって、その作動位置にて固定状態に保持され、木材破砕機の運転再開が可能となる。

なお、アンビルアーム７６が作動位置から上方に回動した際に、異物の噛込みが除去されれば、アンビルアーム７６は作動位置に向けて自重により復動することになるが、この場合、受け部材９８が当接部材１０６に上方から当接するので、アンビルアーム７６の復動は阻害される。しかしながら、この場合にも、トグルリンク１１２を屈曲させれば、アンビルアーム７６の復動が可能となり、同様にして受け部材９８と当接部材１０６とを当接させることができる。

また、アンビルアーム７６の上方の回動範囲を規制するため、アンビルアーム７６の近傍にストッパを配置することもできる。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば図５及び図６は、変形例の過負荷回避装置９４を示す。
変形例の場合、過負荷回避装置９４は、支持台１０２上にカバー１３０を備えており、カバー１３０は当接部材１０６を上方から覆った状態で、支持台１０２に固定されている。カバー１３０には複数のスリット１３２が形成され、これらスリット１３２は当接部材１０６の移動方向に互いに平行に延びている。

一方、当接部材１０６の上面には複数の突起１３４が一体に設けられており、これら突起１３４は対応するスリット１３２を通じて上方に突出する。図７から明らかなように、アンビルアーム７６側のスリット１３２の後端と突起１３４との間には所定のギャップＧが確保されている。従って、当接部材１０６はギャップＧの分だけ、つまり、突起１３４がスリット１３２の後端と当接するまでアンビルアーム７６側に移動でき、スリット１３２の後端及び突起１３４は、前述した当接部材１０６の飛び出しを制限するストッパを構成する。

更に、当接部材１０６の第２係合面１０８にはその上縁が傾斜縁１３６として形成され、そして、受け部材９８の第１係合面１００もまたその下縁が傾斜縁１３６よりも小さい傾斜縁１３８として形成されている。
上述した変形例の過負荷回避装置９４の場合にも、前述した異物の噛込みが発生すれば、アンビルアーム７６が作動位置から上方に向けて回動し、破砕ロータ８４やアンビルアーム７６等に過負荷が加わることはない。しかしながら、変形例の場合、受け部材９８と当接部材１０６との当接が解除されても、図８に示されるように当接部材１０６は前述したスリット１３２の後端に当接した時点で、その飛び出しが制限される。

それ故、アンビルアーム７６が回動した際、前述したように異物の噛込みが自然に除去され、アンビルアーム７６の復動が自重により可能な状況であれば、アンビルアーム７６は当接部材１０６に阻害されることなく、作動位置まで復動可能となる。即ち、図９から明らかなようにアンビルアーム７６が復動する際、受け部材９８における第１係合面１００の下向きの傾斜縁前１３８が当接部材１０６における第２係合面１０８の上向きの傾斜縁１３６に衝突するので、受け部材９８は傾斜縁１３６に案内され、付勢ばね１１４の付勢力に抗して当接部材１０６を押し戻す。これにより、アンビルアーム７６は作動位置に自動的に復帰し、この結果、受け部材９８（第１係合面１００）及び当接部材１０６（第２係合面１０８）は相互に当接する。

上述した一実施例や変形例の場合、第１係合面１００はアンビルアーム７６に固定した受け部材９８に設けられているが、アンビルアーム７６自体に第１係合面１００を設けてもよく、過負荷回避装置９４における構成部材の具体的な形状や配置等は種々に変更可能である。
更に、一実施例の木材破砕機は自走タイプであるが、本発明は据え置きタイプの木材破砕機にも同様に適用可能であることは言うまでもない。

一実施例の自走タイプの木材破砕機を概略的に示した側面図である。 図１の破砕装置を詳細に示す断面図である。 図２の過負荷回避装置の示した平面図である。 図２の過負荷回避装置の作動（ａ）から復帰（ｄ）までを順次示した図である。 変形例の過負荷回避装置を示した平面図である。 図５の過負荷回避装置を一部破断して示した側面である。 図５の過負荷開始装置の一部を拡大して示した斜視図である。 図５の過負荷回避装置が作動した状態を示す図である。 図５のアンビルアームの復動過程を示した図である。

符号の説明

１４ 搬送装置
１６ 破砕装置
２６ 搬送コンベア（搬送手段）
４０ 破砕室
７６ アンビルアーム（回動アーム）
８４ 破砕ロータ
８６ 破砕ビット
９２ アンビル（固定刃）
９８ 受け部材
１００ 第１係合面
１０２ 支持台
１０６ 当接部材
１０８ 第２係合面
１１２ トグルリンク
１１４ 付勢ばね
１１６ 固定端
１１８ 可動端
１２０ 第１リンク
１２２ リンクピン
１２４ 第２リンク
１２６ 止めピン（止め部材）
１２８ ねじ軸
１３０ カバー
１３２ スリット（ストッパ）
１３４ 突起（ストッパ）
１３６，１３８ 傾斜縁

Claims (6)

1. 破砕対象木材を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、
   前記搬送経路の終端近傍に配置され、前記搬送経路から前記破砕対象木材を受け取って破砕する破砕装置であって、前記搬送経路の終端に連なる破砕室と、この破砕室に回転可能に配置され、その外周に周方向に間隔を存して破砕ビットを備え、これら破砕ビットにより前記破砕室に導入された破砕対象木材を破砕片に破砕する破砕ロータと、前記破砕室内にて前記破砕ロータの外側に設けられ、前記破砕ロータの外周に沿って飛散する破砕片を衝突させて更に細かく破砕する固定刃とを含む、破砕装置と、
   前記破砕ビットと前記固定刃との間への異物の噛込みにより許容負荷以上の負荷が前記固定刃に加わったとき、前記破砕ロータの径方向外側に前記固定刃を逃がす過負荷回避装置と
   を具備し、
   前記過負荷回避装置は、
   前記固定刃を備えた回動アームであって、上端部が回動自在に支持されているとともに作動位置にあるときに下端部が前記破砕室の内周壁の一部を形成する、回動アームと、
   前記回動アームに設けられ、前記破砕ロータの径方向でみて外側を向いた第１係合面と、
   前記回動アームを挟んで前記破砕ロータの径方向外側に配置され、前記回動アームが前記作動位置にあるとき、前記第１係合面に対向する第２係合面を有した当接部材と、
   前記当接部材を前記回動アームに向けて付勢し、前記第１係合面に前記第２係合面を所定の押圧力により押圧して当接させ、これら第１及び第２係合面間の静摩擦力により前記作動位置にある前記回動アームを固定状態に保持する一方、前記固定刃に前記許容負荷以上の負荷が加わったときには前記静摩擦力に抗し、前記作動位置から前記破砕ロータの径方向外側に向かう方向への前記回動アームの回動を許容し、前記第１及び第２係合面の当接を解除する押圧手段と
   を含む
   ことを特徴とする木材破砕機。
2. 前記押圧手段は、
   前記回動アームに対する接離方向に前記当接部材を移動自在に支持する支持台と、
   前記支持台に設けられたトグルリンクであって、前記支持台に固定された固定端及びこの固定端と前記当接部材の間に配置され、前記当接部材の接離方向に移動可能な可動端を有する、トグルリンクと、
   前記トグルリンクの前記可動端と前記当接部材との間に配置され、前記トグルリンクが伸張状態にされたときに前記押圧力を発生する付勢ばねと、
   前記トグルリンクを前記伸張状態に保持する止め部材と
   を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の木材破砕機。
3. 前記トグルリンクは、
   前記固定端を有する第１リンクと、
   前記可動端を有し且つ前記第１リンクにリンクピンを介して連結された第２リンクであって、前記可動端と前記リンクピンとの間の長さが調整可能な第２リンクと
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の木材破砕機。
4. 前記第１及び第２係合面は互いに当接した状態にあるとき、前記回動アームの回動中心と同心の円筒面の一部を形成する円弧面であることを特徴とする請求項２又は３に記載の木材破砕機。
5. 前記押圧手段は、
   前記回動アームが前記破砕ロータの径方向外側に向けて回動され、前記第１及び第２係合面の当接が解除されたとき、前記回動アーム側への前記当接部材の飛び出しを制限するストッパと、
   前記当接部材における前記第２係合面の上側の角部に形成され、前記回動アームが前記破砕ロータに向けて復動するときに前記第１係合面を案内し、前記回動アームを前記作動位置に導く傾斜縁と
   を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の木材破砕機。
6. メインフレームと、
   前記メインフレームに取り付けられた一対のサイドフレームと、
   前記一対のサイドフレームのそれぞれの一端側に設けられた駆動輪と、
   前記一対のサイドフレームのそれぞれの他端側に設けられた従動輪と、
   前記駆動輪と前記従動輪とに掛け回された無限軌道式の履帯と、
   前記メインフレーム上の前記サイドフレームに沿った方向における前記従動輪側に設けられ、破砕対象木材を搬送経路に沿って搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送経路の終端における搬送コンベアの上方に設けられ、破砕対象木材を前記搬送コンベアに押付け圧縮しながら前記搬送方向に送る圧縮ロータと、
   前記搬送コンベアの終端と前記圧縮ロータとを囲い込むように形成された破砕室と、
   前記破砕室内における前記搬送経路の終端近傍に設けられ、搬送コンベアと圧縮ロータとにより破砕対象木材を片持ち状態に保持しつつ供給される破砕対象木材を回転により破砕する破砕ロータと、
   前記破砕室内における前記破砕ロータの上方に設けられ、前記破砕ロータの外周に設けられた破砕ビットにより破砕された破砕片を破砕片の衝突によりさらに細かく破砕する固定刃と、
   前記破砕室内における前記破砕ロータの下方に設けられ、破砕後の出来上がり粒度を決めるスクリーンと、
   前記破砕ビットと前記固定刃との間への異物の噛み込みにより許容負荷以上の負荷が前記固定刃に加わると、前記破砕ロータの径方向外側に固定刃を逃がす過負荷回避手段とを備えた木材破砕機において、
   前記過負荷回避手段は、
   作業時に前記破砕室の一部を形成する面を有し、前記固定刃が取り付けられ且つ回動可能に支持された回動アームと、
   前記回動アームに設けられ、前記破砕ロータの回動軸に対して外側を向いた第１係合面と、
   前記第１係合面に対するメインフレーム側に設けられた第２係合面とを有し、
   前記第１係合面と前記第２係合面との間に静摩擦力が作用することにより作動位置に回動アームを保持し、
   前記固定刃に許容負荷以上の負荷が作用することにより、前記静摩擦力に抗して前記第１係合面と前記第２係合面との当接状態を解除し、前記破砕ロータの径方向外側への前記回動アームの回動を許容するように設定したことを特徴とする木材破砕機。

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