JP2008119673A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送りローラを停止させるときの駆動装置の回転数を閾値として設定することなく、被破砕物の供給を制御することができ、駆動装置の無負荷回転数を、被破砕物の種類に応じて任意に設定することができる破砕装置を提供する。
【解決手段】被破砕物を破砕するための破砕処理部を備える破砕装置であって、破砕処理部は、被破砕物を送り込むための送りローラ２５と、破砕ロータと、破砕ロータを回転させるエンジン４０（駆動装置）と、を有し、被破砕物は破砕ロータの破砕刃によって切削されるように構成され、エンジン４０の回転数を一定に保つためのガバナレバー４１ｄ（調速部材）の変位を検出する近接センサ２７（変位センサ）と、近接センサ２７がガバナレバー４１ｄの変位を検出したときに、送りローラ２５を停止又は減速させる制御部２８と、からなる送り制御機構を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、剪定枝や木材等の被破砕物を破砕するための破砕装置に関する。

剪定枝や木材等の被破砕物を細かく破砕するための破砕装置としては、被破砕物が投入される投入口が形成された投入ホッパと、この投入ホッパから供給された被破砕物を破砕するための破砕室が形成された破砕処理部と、この破砕処理部で破砕された被破砕物片を外部に吐出するための吐出ダクトとを備えている破砕装置がある（例えば、特許文献１参照）。

このような破砕装置としては、図７に示すように、破砕室１２１内で回転する破砕ロータ１２３と、この破砕ロータ１２３を回転させるためのエンジン（図示せず）と、破砕室１２１内に固定された破砕下刃１２４とを有する破砕処理部１２０を備え、円形断面の破砕ロータ１２３の外周面１２３ａに破砕上刃１２３ｂが設けられている破砕装置１００がある。
また、従来の破砕装置１００の破砕処理部１２０には、被破砕物を投入ホッパ１１０から破砕室１２１内に送り込むための送りローラ１２５が設けられているとともに、破砕室１２１内で破砕された被破砕物片を吐出ダクト１３０に向けて掃き飛ばすための排出羽根１２６が設けられている。

そして、従来の破砕装置１００では、投入ホッパ１１０に投入された被破砕物は、送りローラ１２５によって破砕室１２１内に送り込まれ、回転する破砕ロータ１２３の破砕上刃１２３ｂと、固定された破砕下刃１２４との間で切削されて破砕される。さらに、破砕室１２１内で破砕された被破砕物片は、排出羽根１２６によって掃き飛ばされ、吐出ダクト１３０から外部に吐出されることになる。

特開２００３−１１７４１９号公報

前記した破砕装置１００において、破砕ロータ１２３の切削能力よりも被破砕物の供給量が多くなり、破砕ロータ１２３の負荷が増大した場合には、破砕ロータ１２３を回転させているエンジンの回転数が下がって、エンジンがストールしてしまう場合がある。
そこで、エンジンが所定の回転数まで下がったときには、送りローラ１２５を停止させることにより、破砕ロータ１２３への被破砕物の供給を停止して、破砕ロータ１２３の負荷を低減させるように構成されているものがある。

前記した送りローラ１２５の制御では、送りローラ１２５を停止させるときの閾値となる回転数が予め設定されており、回転数検出センサによって検出されたエンジンの回転数が、設定された回転数（閾値）よりも下がったときに、送りローラ１２５を停止させるように構成されている。
ここで、破砕装置１００が剪定枝や木材など硬い被破砕物を破砕することを目的としている場合には、破砕時の破砕ロータ１２３の負荷が大きいため、アイドリング時のエンジンの回転数（無負荷回転数）が高く設定されている。一方、同じ破砕装置１００を用いて、草や小枝などの柔らかい被破砕物を破砕する場合には、破砕時の破砕ロータ１２３の負荷が小さいため、アイドリング時のエンジンの回転数（無負荷回転数）を低く設定し、エンジンを低回転数で駆動させることにより、エンジンの燃費を向上させるとともに、騒音及び排気ガスを低減させることが望ましい。

しかしながら、前記した送りローラ１２５の制御では、送りローラ１２５を停止させるときの閾値として設定された回転数よりも低い回転数でエンジンを駆動させたときには、送りローラ１２５が回転しないため、草や小枝など柔らかい被破砕物を破砕する場合であっても、エンジンを高回転数で駆動させなければならないという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、送りローラを停止させるときの駆動装置の回転数を閾値として設定することなく、破砕ロータへの被破砕物の供給を制御することができ、アイドリング時の駆動装置の回転数（無負荷回転数）を、被破砕物の種類に応じて任意に設定することができる破砕装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、被破砕物が投入される投入口が形成された投入ホッパと、投入ホッパから供給された被破砕物を破砕するための破砕室が形成された破砕処理部と、破砕処理部で破砕された被破砕物を外部に吐出するための吐出ダクトと、を備えている破砕装置であって、破砕処理部は、被破砕物を投入ホッパから破砕室内に送り込むための送りローラと、破砕室内で回転する破砕ロータと、破砕ロータを回転させるための駆動装置と、を有し、破砕ロータの外周面には破砕刃が設けられ、破砕室内に供給された被破砕物は、回転する破砕ロータの破砕刃によって切削されるように構成されており、駆動装置の回転数を一定に保つための調速部材の変位を検出する変位センサと、変位センサが調速部材の変位を検出したときに、送りローラを停止又は減速させる制御部と、からなる送り制御機構を備えていることを特徴としている。

このような破砕装置では、破砕ロータの切削能力よりも被破砕物の供給量が多くなり、破砕ロータの負荷が増大して、破砕ロータを回転させている駆動装置の回転数が下がったときには、駆動装置の調速部材が変位して、駆動装置の回転数が一定に保たれることになる。すなわち、調速部材が変位するということは、破砕ロータの負荷が増大していることを示している。
なお、調速部材の構成は限定されるものではなく、駆動装置の回転数を一定に保つために変位する各種部材を適用することができる。

本発明の破砕装置では、調速部材の変位を変位センサが検出したときに、制御部が送りローラを停止又は減速させるように構成された送り制御機構を備えている。このように、調速部材の変位に基づいて、送りローラを停止又は減速させており、送りローラを停止又は減速させるときの駆動装置の回転数を閾値として設定することなく、破砕ロータへの被破砕物の供給を制御することができる。そのため、アイドリング時の駆動装置の回転数（無負荷回転数）を、被破砕物の種類に応じて任意に設定することができる。

例えば、剪定枝や木材などの硬い被破砕物を破砕することを目的として、アイドリング時の駆動装置の回転数（無負荷回転数）が高く設定されている破砕装置において、草や小枝などの柔らかい被破砕物を破砕する場合には、アイドリング時の駆動装置の回転数（無負荷回転数）を低く設定し、駆動装置を低回転数で駆動させることにより、駆動装置の燃費を向上させるとともに、騒音及び排気ガスを低減させることができる。

また、本発明の送り制御機構では、駆動装置の回転数を検出する必要がないため、簡単な制御回路を用いて送り制御機構を構成することができる。

前記した破砕装置において、調速部材は、駆動装置の回転数に応じて傾動することにより、駆動装置への燃料の供給量を調整するガバナレバーによって構成することができる。
さらに、前記した破砕装置において、調速部材は、駆動装置への燃料の供給量を調整するためのスロットルバルブによって構成することができる。

このように、ガバナレバーやスロットルバルブのように、既存の駆動装置に設けられている調速部材を利用することにより、駆動装置を大幅に加工することなく、送り制御機構を設けることができる。

前記した破砕装置において、制御部は、調速部材が変位センサの検出領域内に移動した場合には、所定速度で駆動する送りローラを停止又は減速させ、調速部材が前記変位センサの検出領域外に移動した場合には、所定時間が経過した後に、送りローラを所定速度で駆動させるように構成することができる。

この構成では、調速部材が変位センサの検出領域外に移動した場合には、所定時間が経過した後に、送りローラを所定速度で駆動させており、調速部材が変位センサの検出領域外に移動してから、送りローラの駆動を復帰させるまでの時間を遅延させている。

ここで、破砕ロータへの被破砕物の供給を停止又は減少させた場合には、被破砕物が破砕室内に滞留することになり、被破砕物は破砕室内で繰り返し切削されることになる。
したがって、硬い被破砕物を破砕する場合には、送りローラの駆動を復帰させるまでの遅延時間を長くすることにより、被破砕物を細かく破砕することができる。また、柔らかい被破砕物を破砕する場合には、送りローラの駆動を復帰させるまでの遅延時間を短くすることにより、破砕効率を向上させることができる。
このように、被破砕物の種類に応じて、送りローラの駆動を復帰させるまでの遅延時間を設定することにより、各種の被破砕物を効率良く所望の大きさに破砕することができる。

本発明の破砕装置によれば、駆動装置の回転数を一定に保つための調速部材の変位に基づいて、送りローラの回転を停止又は減速させるように構成された送り制御機構を備えており、送りローラを停止又は減速させるときの駆動装置の回転数を閾値として設定することなく、破砕ロータへの被破砕物の供給を制御することができるため、アイドリング時の駆動装置の回転数（無負荷回転数）を、被破砕物の種類に応じて任意に設定することができる。
したがって、駆動装置の無負荷回転数が高く設定されている破砕装置において、草や小枝などの柔らかい被破砕物を破砕する場合には、駆動装置の無負荷回転数を低く設定し、駆動装置を低回転数で駆動させることにより、駆動装置の燃費を向上させるとともに、騒音及び排気ガスを低減させることができる。
また、送り制御機構では、駆動装置の回転数を検出する必要がないため、簡単な制御回路を用いて送り制御機構を構成することができる。

また、停止又は減速させた送りローラの駆動を復帰させるまでの時間を遅延させる構成では、破砕室内に滞留した被破砕物が繰り返し切削されるため、その遅延時間を調整することにより、各種の被破砕物を効率良く所望の大きさに破砕することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の破砕装置を上流側から見た斜視図である。図２は、本実施形態の破砕装置を下流側から見た斜視図である。図３は、本実施形態の破砕装置における内部構造を示した概略側断面図である。図４は、本実施形態の破砕装置における送り制御機構を示した概略構成図である。図５は、本実施形態の破砕装置におけるガバナ及び送り制御機構を示した概略構成図である。

［破砕装置の構成］
図１及び図２に示した本実施形態の破砕装置１は、剪定枝や木材等の被破砕物を細かく破砕するための装置であり、被破砕物が投入される投入口１１が形成された投入ホッパ１０と、この投入ホッパ１０から供給された被破砕物を破砕するための破砕処理部２０と、この破砕処理部２０で破砕された被破砕物片を外部に吐出するための吐出ダクト３０と、破砕処理部２０の駆動源であるエンジン４０とを備えている。
また、本実施形態の破砕装置１の下部には、二体の履帯５１，５１を有するクローラ５０が設けられており、投入ホッパ１０の両側に配設されたハンドル５２，５２を作業者が操作することによって自走可能となっている。
なお、以下の説明では、被破砕物が投入される投入ホッパ１０側を上流側とし、破砕後の被破砕物片が吐出される吐出ダクト３０側を下流側として説明する。さらに、破砕装置１の幅方向とは、上下流方向に対して横方向に直交する方向である。

［投入ホッパの構成］
投入ホッパ１０は、図１に示すように、矩形断面の筒状体であり、上流側の端部には、被破砕物が投入される投入口１１が形成されている。また、図３に示すように、投入ホッパ１０の下流側の端部には、被破砕物を破砕処理部２０に供給するための送出口１２が形成されている。なお、投入口１１の開口面積は、送出口１２の開口面積よりも大きく形成されており、作業者が投入ホッパ１０の投入口１１に対して被破砕物を投入し易くなっている。

［破砕処理部の構成］
破砕処理部２０は、図３に示すように、投入ホッパ１０から供給された被破砕物を破砕するための破砕室２１が形成されたケーシング２２を備えており、破砕室２１内で回転する破砕ロータ２３と、破砕室２１内に固定された破砕下刃２４とを有している。
また、ケーシング２２には、投入ホッパ１０の送出口１２に連通する上流側開口部２２ａと、吐出ダクト３０の取入口３１に連通する下流側開口部２２ｂとが形成されている。

また、破砕処理部２０の上流側開口部２２ａの近傍には、被破砕物を投入ホッパ１０から破砕室２１内に送り込むための送りローラ２５が設けられている。さらに、下流側開口部２２ｂの近傍には、破砕室２１内で破砕された被破砕物片を吐出ダクト３０に向けて掃き飛ばすための排出羽根２６が設けられている。

（破砕ロータの構成）
破砕ロータ２３は、外周面２３ａが形成された円形断面の部材であり、中心軸が破砕装置１の幅方向に配置されており、破砕室２１内の略中央に配設されている。
この破砕ロータ２３は、ケーシング２２の下方に設けられたエンジン４０（図１参照）からの駆動力によって、外周面２３ａの周方向に回転するように構成されており、破砕ロータ２３の外周面２３ａが、上流側では下方に向けて移動し、下流側では上方に向けて移動するように回転方向が設定されている。
なお、エンジン４０の出力軸から破砕ロータ２３への駆動力の伝達方式は限定されるものではなく、ベルト方式やチェーン方式などの各種公知の構成を用いることができる。

（破砕上刃の構成）
また、破砕ロータ２３の外周面２３ａには、外周面２３ａの幅方向に刃が延長された破砕上刃２３ｂが設けられている。
この破砕上刃２３ｂでは、複数の取付穴（図示せず）が長手方向に均等間隔で貫通している。そして、破砕上刃２３ｂの外方からボルト（図示せず）を各取付穴にそれぞれ挿通させ、破砕ロータ２３の外周面２３ａに形成されたねじ穴（図示せず）に各ボルトを螺着させることにより、破砕ロータ２３の外周面２３ａに破砕上刃２３ｂが固定されている。
このように、破砕上刃２３ｂは、ねじ部材であるボルトによって破砕ロータ２３の外周面２３ａに取り付けられており、ケーシング２２の上板２２ｃを開けて、破砕ロータ２３の外周面２３ａを外部に露出させることにより、各ボルト２３を脱着させることができる。このようにして、破砕上刃２３ｂを容易に交換することができるため、メンテナンス性が良くなっている。

（切削逃がし溝の構成）
また、破砕ロータ２３の回転方向において、破砕上刃２３ｂの前方側には、破砕上刃２３ｂに沿って、略半円形断面の切削逃がし溝２３ｅが形成されている。

（破砕下刃の構成）
破砕下刃２４は、破砕装置１の幅方向に刃が延長されており、破砕室２１の底面において、破砕ロータ２３よりも上流側で破砕ロータ２３の外周面２３ａに近接する位置に固定されている。

（送りローラの構成）
送りローラ２５は、破砕処理部２０の上流側開口部２２ａの近傍に設けられており、破砕装置１の幅方向に延長された回転軸２５ａと、この回転軸２５ａの外周面に取り付けられた複数の送り板２５ｂとを備え、回転軸２５ａは、破砕処理部２０の外側面に設けられた油圧モータ２５ｃ（図１参照）によって回転するように構成されている。

油圧モータ２５ｃは、図４に示すように、エンジン４０の駆動力によって油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧によって駆動するように構成されている。
油圧ポンプ２５ｄと油圧モータ２５ｃを連結する連結管２５ｅには、電磁切替バルブ２５ｆが設けられており、電磁切替バルブ２５ｆを開いた状態では、油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧が油圧モータ２５ｃに伝わり、送りローラ２５が回転するように構成されている。また、電磁切替バルブ２５ｆを閉じた状態では、油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧が遮断されて、送りローラ２５が停止するように構成されている。

また、送りローラ２５は、図３に示すように、送り板２５ｂが回転軸２５ａの下側で上流側から下流側に向けて移動するように回転方向が設定されている。
さらに、送りローラ２５は、油圧モータ２５ｃとともに、上下方向に移動自在となっており、破砕処理部２０の外側面に設けられたバネ部材（図示せず）によって、下方に向けて付勢されている。

そして、回転する送りローラ２５と、ケーシング２２の底面との間に被破砕物が挿入されたときには、送りローラ２５の送り板２５ｂが被破砕物の上面に押し付けられる。このとき、被破砕物の上面に押し付けられた送り板２５ｂは上流側から下流側に向けて移動しているため、被破砕物は下流側に向けて送り込まれることになる。

（排出羽根の構成）
排出羽根２６は、破砕処理部２０の下流側開口部２２ｂの近傍に設けられており、破砕装置１の幅方向に延長された回転軸２６ａと、この回転軸２６ａの外周面に取り付けられた二枚の板状の回転翼２６ｂ，２６ｂとを備えており、回転軸２６ａは、エンジン４０（図１参照）の駆動力によって回転するように構成されている。なお、エンジン４０の出力軸から排出羽根２６の回転軸２６ａへの駆動力の伝達方式は限定されるものではなく、ベルト方式やチェーン方式など、各種公知の構成を用いることができる。
また、排出羽根２６は、回転翼２６ｂが回転軸２６ａの下側で上流側から下流側に向けて移動するように回転方向が設定されている。

回転翼２６ｂは、回転軸２６ａの軸方向に沿って延長された長方形状の板材であり、長手方向に延びる一辺が回転軸２６ａの外周面に固着されている。また、回転翼２６ｂは、回転軸２６ａの径方向の略中間部で回転方向に向けて折り曲げられることにより、被破砕物片の排出効率を高めるとともに、回転翼２６ｂの剛性が高まっている。
また、破砕室２１の底面に溜まった被破砕物片を排出羽根２６によって遠くに掃き飛ばすために、排出羽根２６の回転翼２６ｂの先端部と、破砕室２１の底面との隙間が小さく設定されている。

そして、破砕ロータ２３によって破砕され、破砕室２１の底面の下流側に溜まった被破砕物片は、回転する排出羽根２６の回転翼２６ｂ，２６ｂによって、吐出ダクト３０の取入口３１に向けて掃き飛ばされることになる。

［吐出ダクトの構成］
吐出ダクト３０は、図３に示すように、矩形断面の筒状体であり、上流側の端部には、破砕室２１の下流側開口部２２ｂに連通する取入口３１が形成され、下流側の端部には、破砕処理部２０から排出された被破砕物片を外部に吐出するための吐出口３２が形成されている。

［エンジンの構成］
図１に示すエンジン４０は、破砕ロータ２３（図３参照）及び油圧ポンプ（図４参照）を駆動させるための駆動装置であり、その構成は限定されるものではなく、各種公知の駆動装置を用いることができる。
また、エンジン４０には、図５に示すように、エンジン４０の回転数を一定に保つための調速装置であるガバナ４１が設けられている。

（ガバナの構成）
ガバナ４１は、公知の遠心重錘式の調速装置であり、図５に示すように、エンジン４０の出力軸に連結されているガバナギヤ４１ａと、このガバナギヤ４１ａの回転遠心力によって開閉する二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂと、このガバナウェイト４１ｂ，４１ｂの開閉に伴って移動するガバナスリーブ４１ｃと、このガバナスリーブ４１ｃの移動に伴って傾動するガバナレバー４１ｄとから構成されている。

ガバナギヤ４１ａは、基端部がエンジン４０の側面部に回転自在に支持されており、ギヤ等の伝達手段を介して、エンジン４０の出力軸に連結され、エンジン４０の出力軸の回転に連動して中心軸回りに回転するように構成されている。

ガバナウェイト４１ｂ，４１ｂは、ガバナギヤ４１ａの先端部に揺動自在に取り付けられた錘であり、ガバナギヤ４１ａの回転数が上がると、その回転遠心力によって、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが開いた状態となり、ガバナギヤ４１ａの回転数が下がると、ガバナギヤ４１ａの回転遠心力が低下して、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが閉じた状態となる。

ガバナスリーブ４１ｃは、ガバナギヤ４１ａの中心部に設けられた穴部に遊嵌されており、ガバナウェイト４１ｂ，４１ｂの開閉に伴って、図５の左右方向に向けて移動するように構成されている。
そして、エンジン４０の回転数が上がって、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが開いたときには、ガバナスリーブ４１ｃは、各ガバナウェイト４１ｂ，４１ｂによって図５の右側に向けて押し出される。
また、エンジン４０の回転数が下がって、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが閉じたときには、ガバナスリーブ４１ｃは、ガバナレバー４１ｄによって図５の左側に向けて戻される。

ガバナレバー４１ｄは、基端部４１ｅに設けられた回動軸４１ｆを回動中心として、図５の左右方向（矢印Ａ，Ｂ方向）に向けて傾動するように構成されている。
このガバナレバー４１ｄの基端部４１ｅには、押圧部材４１ｇが取り付けられており、この押圧部材４１ｇには、ガバナスリーブ４１ｃの先端部が当接している。
また、ガバナレバー４１ｄにおいて、基端部４１ｅと先端部４１ｉとの間には、ガバナレバー４１ｄを、図５の矢印Ｂ方向に向けて付勢しているガバナスプリング４１ｈが設けられている。

そして、ガバナスリーブ４１ｃが図５の右側に向けて移動したときには、押圧部材４１ｇがガバナスリーブ４１ｃの先端部に押されることになり、ガバナレバー４１ｄは回動軸４１ｅ周りに図５の矢印Ａ方向に向けて傾動する。
また、ガバナスリーブ４１ｃが図５の左側に向けて移動したときには、ガバナレバー４１ｄは、ガバナスプリング４１ｈの付勢力によって、回動軸４１ｅ周りに図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動する。

ガバナレバー４１ｄの先端部４１ｉには、エンジン４０のキャブレタ４２のスロットルバルブ４２ａに連結されている連結シャフト４２ｂの一端が取り付けられている。
そして、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動し、連結シャフト４２ｂが図５の右側に移動したときには、スロットルバルブ４２ａが開いて、エンジン４０への燃料の供給量が増加するように構成されている。
また、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ａ方向に向けて傾動し、連結シャフト４２ｂが図５の左側に移動したときには、スロットルバルブ４２ａが閉じて、エンジン４０への燃料の供給量が減るように構成されている。

このようなガバナ４１では、破砕ロータ２３（図３参照）の切削能力よりも被破砕物の供給量が多くなり、破砕ロータ２３の負荷が増大して、エンジン４０の回転数が下がったときには、ガバナギヤ４１ａの回転遠心力が低下して、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが閉じることになり、ガバナスリーブ４１ｃが図５の左側に向けて戻される。
そして、ガバナレバー４１ｄは、ガバナスプリング４１ｈの付勢力によって、図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動し、連結シャフト４２ｂが図５の右側に移動する。
これにより、スロットルバルブ４２ａが開いて、エンジン４０への燃料の供給量が増えるため、エンジン４０の回転数が上がって、エンジン４０の回転数が一定に保たれることになる。

［送り制御機構の構成］
本実施形態の破砕装置１では、破砕ロータ２３の切削能力よりも被破砕物の供給量が多くなり、破砕ロータ２３の負荷が増大したときに、送りローラ２５の回転を停止させるように構成された送り制御機構を備えている。

送り制御機構は、図４に示すように、エンジン４０の回転数を一定に保つための調速部材であるガバナレバー４１ｄの変位を検出する近接センサ２７と、この近接センサ２７がガバナレバー４１ｄの変位を検出したときに、送りローラ２５の回転を停止させる制御部２８とから構成されている。

近接センサ２７は、検出面２７ａに物体が近づいて、物体が検出領域内に移動したときに、制御部２８に対して検出信号を出力する公知の変位センサであり、本実施形態では、図５に示すように、ガバナレバー４１ｄの近傍に配設されている。
具体的には、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動したときに、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出面２７ａに近づく位置に配設されている。
すなわち、破砕ロータ２３（図３参照）の負荷が増大して、エンジン４０の回転数が下がることより、ガバナ４１が作動してガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動（変位）したときに、近接センサ２７から制御部２８に対して検出信号が出力されている状態となる。

図４に示す制御部２８は、近接センサ２７から出力された検出信号が入力されているときには、電磁切替バルブ２５ｆを閉じるように構成されており、検出信号が入力されていないときには、電磁切替バルブ２５ｆを開くように構成されている。
なお、制御部２８は、各種公知の制御回路を用いて構成されており、その構成は限定されるものではない。

［破砕装置による破砕作業］
次に、本実施形態の破砕装置１を用いた被破砕物の破砕作業について説明する。ここでは、被破砕物として木材を破砕する場合を例として説明する。
まず、図３に示すように、投入ホッパ１０の投入口１１に投入された木材Ｗの先端部は、投入ホッパ１０の送出口１２から破砕処理部２０の破砕室２１内に突出し、送りローラ２５とケーシング２２の底面との間に挿入される。そして、木材Ｗは、回転する送りローラ２５によって下流側に送り込まれ、木材Ｗの先端面が破砕ロータ２３の外周面２３ａに当接した状態となる。

そして、破砕室２１内に供給された木材Ｗは、回転する破砕ロータ２３の破砕上刃２３ｂと、固定された破砕下刃２４との間で先端面が薄板状に切削され、木材片が削り落とされる。
この薄板状の木材片は、破砕ロータ２３の外周面２３ａに形成された切削逃がし溝２３ｅ内に入り込み、破砕ロータ２３が一回転するごとに、切削逃がし溝２３ｅ内には新たに切削された木材片が入り込むことになる。このようにして、切削逃がし溝２３ｅから木材片が順次に押し出され、破砕室２１の底面の下流側に木材片が排出される。

破砕室２１の底面に溜まった木材片は、回転する排出羽根２６の回転翼２６ｂ，２６ｂによって、吐出ダクト３０の取入口３１に向けて掃き飛ばされる。そして、排出羽根２６によって掃き飛ばされた木材片は、吐出ダクト３０内を通過して、吐出口３２から外部に吐出されることになる。

ここで、破砕ロータ２３の切削能力よりも木材Ｗの供給量が多くなったときには、破砕ロータ２３の負荷が増大して、破砕ロータ２３を回転させているエンジン４０（図１参照）の回転数が下がることになる。
このとき、図５に示すガバナ４１では、ガバナギヤ４１ａの回転遠心力が低下して、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが閉じることになり、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動する。これにより、スロットルバルブ４２ａが開いて、エンジン４０への燃料の供給量が増えるため、エンジン４０の回転数が一定に保たれる。
すなわち、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動（変位）するということは、破砕ロータ２３の負荷が増大していることを示している。

そして、図４に示す送り制御機構では、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ｂ方向に向けて傾動（変位）して近接センサ２７に近づくことにより、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域内に移動して、近接センサ２７から制御部２８に対して検出信号が出力され、制御部２８が電磁切替バルブ２５ｆを閉じることになる。
これにより、油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧が電磁切替バルブ２５ｆで遮断され、油圧モータ２５ｃが停止するため、送りローラ２５も停止して、破砕ロータ２３（図３参照）への木材Ｗの供給が停止する。

このようにして、破砕ロータ２３（図３参照）への木材Ｗの供給が停止することにより、破砕ロータ２３の負荷が減少し、エンジン４０の回転数が上がったときには、図５に示すガバナ４１では、ガバナギヤ４１ａの回転遠心力が大きくなり、二体のガバナウェイト４１ｂ，４１ｂが開いて、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ａ方向に向けて傾動する。これにより、スロットルバルブ４２ａが閉方向に移動し、エンジン４０への燃料の供給量が減るため、エンジン４０の回転数が一定に保たれる。

そして、送り制御機構では、ガバナレバー４１ｄが図５の矢印Ａ方向に向けて傾動（変位）して近接センサ２７から離れることにより、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域外に移動して、近接センサ２７から図４に示す制御部２８に対して検出信号が出力されなくなり、制御部２８が電磁切替バルブ２５ｆを開くことになる。
これにより、油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧が電磁切替バルブ２５ｆを通じて油圧モータ２５ｃに伝わるため、送りローラ２５が回転して、破砕ロータ２３（図３参照）への木材Ｗの供給が再開される。

［破砕装置の作用効果］
以上のように、本実施形態の破砕装置１では、図４に示すように、エンジン４０の回転数を一定に保つための調速部材であるガバナレバー４１ｄの変位に基づいて、送りローラ２５を停止させるように構成されており、送りローラ２５を停止させるときのエンジン４０の回転数を閾値として設定することなく、破砕ロータ２３（図３参照）への被破砕物の供給を制御することができるため、アイドリング時のエンジン４０の無負荷回転数を、被破砕物の種類に応じて任意に設定することができる。

例えば、剪定枝や木材などの硬い被破砕物を破砕することを目的として、アイドリング時のエンジン４０の無負荷回転数が高く設定されている破砕装置１において、草や小枝などの柔らかい被破砕物を破砕する場合には、アイドリング時のエンジン４０の無負荷回転数を低く設定することができ、エンジン４０を低回転数で駆動させることができるため、エンジン４０の燃費を向上させるとともに、騒音及び排気ガスを低減させることができる。

また、送り制御機構では、エンジン４０の回転数を検出する必要がないため、簡単な制御回路を用いて送り制御機構を構成することができる。

また、既存のエンジン４０に設けられたガバナレバー４１ｄを利用することにより、エンジン４０を大幅に加工することなく、送り制御機構を設けることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
例えば、本実施形態では、図４に示す制御部２８は、調速部材であるガバナレバー４１ｄの変位に基づいて、送りローラ２５を停止させることにより、破砕ロータ２３の負荷を低減させているが、ガバナレバー４１ｄの変位に基づいて、送りローラ２５の回転を減速させることにより、破砕ロータ２３への被破砕物の供給量を低減して、破砕ロータ２３の負荷を低減させるように構成することもできる。
この構成では、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７に近づいて、近接センサ２７から制御部２８に対して検出信号が出力されたときには、制御部２８が電磁切替バルブ２５ｆの開度を小さくすることになる。これより、油圧ポンプ２５ｄで発生した油圧が電磁切替バルブ２５ｆで減圧され、油圧モータ２５ｃの回転が減速するため、送りローラ２５の回転も減速して、破砕ロータ２３（図３参照）への木材Ｗの供給が低減される。

また、本実施形態では、図５に示すように、エンジン４０の回転数を一定に保つための調速部材としてガバナレバー４１ｄを検出しているが、図６に示すように、調速部材としてスロットルバルブ４２ａを用いることもできる。この構成では、スロットルバルブ４２ａと連動して変位する連結シャフト４２ｂの変位を近接センサ２７が検出することにより、スロットルバルブ４２ａの変位を検出して、送りローラ２５を停止させるように構成されている。

また、図４に示す制御部２８では、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域内に移動した場合には、所定速度で駆動する送りローラ２５を停止させ、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域外に移動した場合には、所定時間が経過した後に、送りローラ２５を所定速度で駆動させるように構成することもできる。
この構成では、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域外に移動してから、送りローラ２５を再始動させるまでの時間を遅延させている。

ここで、破砕ロータ２３（図３参照）への被破砕物の供給を停止した場合には、被破砕物が破砕室２１（図３参照）内に滞留することになり、被破砕物は破砕室２１内で繰り返し切削されることになる。
したがって、硬い被破砕物を破砕する場合には、送りローラ２５を再始動させるまでの遅延時間を長くすることにより、被破砕物を細かく破砕することができる。また、柔らかい被破砕物を破砕する場合には、送りローラ２５を再始動させるまでの遅延時間を短くすることにより、破砕効率を向上させることができる。

このように、被破砕物の種類や湿り具合、大きさ（外径）等の種々の要素を考慮して、送りローラ２５を再始動させるまでの遅延時間を設定することにより、各種の被破砕物を効率良く所望の大きさに破砕することができる。

なお、送りローラ２５を再始動させるまでの遅延時間を、破砕装置１（図１参照）の外部から調整可能とした場合には、作業者は各種の被破砕物に応じて、送りローラ２５を始動させるまでの遅延時間を容易に設定することができる。

また、前記した制御部２８の構成は、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域内に移動した場合には、所定速度で駆動する送りローラ２５を減速させ、ガバナレバー４１ｄが近接センサ２７の検出領域外に移動した場合には、送りローラ２５を所定速度で駆動させる場合にも、同様の構成を適用することができる。

また、本実施形態では、図５に示すように、ガバナレバー４１ｄ（調速部材）の変位を検出するための変位センサとして近接センサ２７を用いているが、調速部材の変位を検出するセンサとしては、光センサ等の非接触型のセンサや、圧力センサ等の接触型のセンサを用いることもでき、その構成は限定されるものではない。

さらに、図１及び図２に示す破砕装置１において、アイドリング時のエンジン４０の無負荷回転数を設定するレバー（図示せず）の近傍に、被破砕物の種類に応じた回転数を示すことにより、作業者がエンジン４０の無負荷回転数を設定し易くすることが望ましい。

また、本実施形態の破砕装置１では、図１及び図２に示すように、二体の履帯５１，５１を有するクローラ５０を用いることによって自走可能となっているが、クローラ５０に代えて、手押し式の台車やトラック等の荷台を利用して、破砕装置１を搬送させるように構成してもよい。

本実施形態の破砕装置を上流側から見た斜視図である。 本実施形態の破砕装置を下流側から見た斜視図である。 本実施形態の破砕装置における内部構造を示した概略側断面図である。 本実施形態の破砕装置における送り制御機構を示した概略構成図である。 本実施形態の破砕装置におけるガバナ及び送り制御機構を示した概略構成図である。 他の実施形態の破砕装置におけるガバナ及び送り制御機構を示した概略構成図である。 従来の破砕装置における内部構造を示した概略側断面図である。

符号の説明

１ 破砕装置
１０ 投入ホッパ
２０ 破砕処理部
２１ 破砕室
２３ 破砕ロータ
２３ｂ 破砕上刃
２４ 破砕下刃
２５ 送りローラ
２５ａ 回転軸
２５ｂ 送り板
２５ｃ 油圧モータ
２５ｄ 油圧ポンプ
２５ｆ 電磁切替バルブ
２６ 排出羽根
２７ 近接センサ
２８ 制御部
３０ 吐出ダクト
４０ エンジン
４１ ガバナ
４１ｄ ガバナレバー
４２ａ スロットルバルブ
Ｗ 木材

Claims (4)

1. 被破砕物が投入される投入口が形成された投入ホッパと、前記投入ホッパから供給された被破砕物を破砕するための破砕室が形成された破砕処理部と、前記破砕処理部で破砕された被破砕物を外部に吐出するための吐出ダクトと、を備えている破砕装置であって、
   前記破砕処理部は、被破砕物を前記投入ホッパから前記破砕室内に送り込むための送りローラと、前記破砕室内で回転する破砕ロータと、前記破砕ロータを回転させるための駆動装置と、を有し、前記破砕ロータの外周面には破砕刃が設けられ、
   前記破砕室内に供給された被破砕物は、回転する前記破砕ロータの前記破砕刃によって切削されるように構成されており、
   前記駆動装置の回転数を一定に保つための調速部材の変位を検出する変位センサと、
   前記変位センサが前記調速部材の変位を検出したときに、前記送りローラを停止又は減速させる制御部と、からなる送り制御機構を備えていることを特徴とする破砕装置。
2. 前記調速部材は、前記駆動装置の回転数に応じて傾動することにより、前記駆動装置への燃料の供給量を調整するガバナレバーであることを特徴とする請求項１に記載の破砕装置。
3. 前記調速部材は、前記駆動装置への燃料の供給量を調整するためのスロットルバルブであることを特徴とする請求項１に記載の破砕装置。
4. 前記制御部は、
   前記調速部材が前記変位センサの検出領域内に移動した場合には、所定速度で駆動する前記送りローラを停止又は減速させ、
   前記調速部材が前記変位センサの検出領域外に移動した場合には、所定時間が経過した後に、前記送りローラを前記所定速度で駆動させるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の破砕装置。

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