JP4549882B2 - 木材破砕機 - Google Patents

Description

本発明は、剪定枝材・間伐材、枝木材、廃木材等を破砕対象とする木材破砕機に関するものである。

例えば、森林で伐採された木材を枝払いしたときに発生する剪定枝材・間伐材や、造成・緑地維持管理等で発生する枝木材、あるいは木造家屋に使用された廃木材は、通常、最終的に産業廃棄物等として処理される。木材破砕機は、こうした廃棄物処理過程における廃棄物としての被破砕木材の減容化、或いは粉砕後の破砕木材（木材チップ）を発酵処理し有機肥料として再利用すること等を目的に、被破砕木材を所定の大きさに破砕するものである。

この種の木材破砕機として、一般に、無底形状のホッパで受け入れた被破砕木材をホッパの内側に設けた被破砕木材搬送用のチェーンベルトを有する送りコンベアによって搬送し、破砕装置手前位置で送りコンベアと協動する押圧ローラ装置によって送りコンベアとの間に把持しつつ破砕装置に導入して破砕処理するものがある（例えば、特許文献１等参照）。

特開２００２−１１５９号公報

上記従来技術では、投入された被破砕木材を無端状のチェーンベルトにより搬送し破砕装置へ導入するが、搬送面上を移動したチェーンベルトは、破砕装置手前に位置する駆動輪にて下側へ回り込んで従動輪側へ向かって戻っていく。このとき、チェーンベルトの搬送面上を搬送されてきた一部の木材片（チップ）等が、破砕装置へと導入されずチェーンベルトに引っ掛かったまま駆動輪を介して戻り面側へ回り込む場合がある。この場合、従動輪へ向かって戻っていく途中で木材片等がチェーンベルトより離脱すると、ホッパが無底形状であることから木材片等が地上へこぼれ落ち、作業時間の経過と共に送りコンベアの下方に堆積、散乱してしまう可能性がある。

本願発明者等は、この点に鑑み、送りコンベアの幅方向両側に設けた側壁体及び送りコンベアの下方に設けた底壁体とからなる有底状のホッパ構成を発明した。この有底状のホッパを用いれば、破砕作業中にチェーンベルトに引っ掛かった一部の木材片等が戻り面側へ回り込んだとしても、それらがホッパの底壁体により受け止められるため、木材片等が送りコンベアの下方に散乱することを防止することができる。

しかしながら、ホッパに底壁体を設けると、戻り面側に回り込んだ木材片等がこの底壁体上に堆積し送りコンベアの円滑な動作を阻害する場合がある。特に、底壁体上に堆積した木材片等が駆動輪若しくは従動輪等の付近に集中すると、甚だしい場合には、送りコンベアが駆動停止する恐れもある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、破砕作業中における木材片の地上へのこぼれを防止するとともに、送りコンベアの円滑な駆動状態を確保することができる木材破砕機を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、本体フレームと、この本体フレーム上に設けられ、破砕室内で回転駆動する破砕ロータを有する破砕装置と、前記本体フレームの長手方向一方側に設けられ、駆動輪、従動輪、及びこれら駆動輪と従動輪とに巻き回された搬送体を有し、被破砕木材を前記破砕装置に搬送する送りコンベアと、この送りコンベアの幅方向両側に設けた側壁体を有する有底状のホッパとを備えた木材破砕機において、前記ホッパは、更に前記送りコンベアの下方側に設けた底壁体と、前記送りコンベアの前方側端部に設けた前壁体とを有し、前記前壁体の上部で、前記駆動輪の回転軌跡よりも低位置でかつ前記駆動輪との対向端部が前記駆動輪の回転軌跡に近接する位置にスクレーパを設けるとともに、前記底壁体における前記送りコンベアの駆動輪近傍に、前記駆動輪近傍への木材片の滞留を防止する概略円弧状に形成した案内部材を設けたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記ホッパの底壁体における前記送りコンベアの従動輪近傍に、前記従動輪近傍への木材片の滞留を防止して当該木材片の前記送りコンベアの搬送面上への復帰を促す第２の案内部材を設けたことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、前記第２の案内部材が、前記送りコンベアの従動輪とともに前記送りコンベアの被破砕木材搬送方向にスライドすることを特徴とする。

本発明によれば、有底状のホッパ内に送りコンベアを収容配置したことで、送りコンベアの下側に回り込んだ木材片が地面に落下することを防止することができ、また、送りコンベアの駆動輪、従動輪に近接して案内部材を設けたことにより、これら駆動輪、従動輪付近への木材片の滞留を防止することができ、送りコンベアの円滑な駆動状態を確保することができる。

以下、本発明の木材破砕機の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の木材破砕機の一実施の形態の全体構造を表す側面図、図２は図１に示した本発明の木材破砕機の一実施の形態の平面図、図３は後述する破砕装置１２近傍の側面カバー内部の詳細構造を表す側面図である。なお、以下において、図１中の左・右に対応する方向を木材破砕機の後・前、又は一方・他方とする。
これら図１乃至図３において、１は自力走行を可能にする走行体、２はこの走行体１上に設けられ受け入れた被破砕木材を破砕する破砕機能構成部、３はこの破砕機能構成部２で破砕された破砕物を搬送し機外に排出する排出コンベア、４は搭載した各機器の動力源（エンジン）等を備えた動力装置（パワーユニット）で、本例の木材破砕機は、これら走行体１、破砕機能構成部２、排出コンベア３、動力装置４等によって概略構成されている。

上記走行体１は、トラックフレーム５と、このトラックフレーム５の前後両端部に設けた駆動輪６及び従動輪７と、出力軸を駆動輪６の軸に連結した駆動装置（走行用油圧モータ）８と、駆動輪６及び従動輪７に掛け回した履帯（無限軌道履帯）９とで構成されている。３６はトラックフレーム５上に設けた本体フレームで、この本体フレーム３６によって、上記破砕機能構成部２や排出コンベア３、動力装置４等が支持されている。

上記破砕機能構成部２は、投入される被破砕木材を受け入れるホッパ１０と、本体フレーム３６の長手方向一方側（図１中左側）に設けられ、ホッパ１０内に収容配置された被破砕木材の搬送手段としての送りコンベア１１と、本体フレーム３６上に設けられ、送りコンベア１１によって導入された被破砕木材を破砕する破砕装置１２（後の図３等参照）と、この破砕装置１２の手前で破砕装置１２に導入される被破砕木材を送りコンベア１１に押し付ける押圧コンベア装置１３（後の図３等参照）とを備えている。

図４はホッパ１０の後端近傍の詳細構造を表す側面図、図５はこの図４中のＶ−Ｖ矢視断面図、図６は後方から見たホッパ１０の正面図で、これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。但し、図４においては、後述する外壁体１５を取り外した状態を図示している。
図４乃至図６において、ホッパ１０は、有底形状に形成され、本体フレーム３６上の破砕ロータ６１（後述）の後方側にほぼ水平に設けられており、送りコンベア１１の後方側に設けた後壁体１４と、幅方向左右両側の外壁体１５と、外壁体１５の内側で送りコンベア１１の幅方向両側に設けられ、外壁体１５との間に間隙が確保されるように複数の部材でＬ字型に構成された側壁体１６と、外壁体１５及び側壁体１６の上部に掛け渡すようにして、上方に向かって拡開形状に設けられた拡開部（あおり部）１７と、送りコンベア１１の下方側に送りコンベア１１との間に僅かに間隙を介するように底部全面に設けた底壁体１８と、前方側端部の前壁体１９とを備えている。後壁体１４の上端は送りコンベア１１の搬送面と同等かそれよりも僅かに高い程度、前壁体１９の上端は送りコンベア１１の搬送面よりも僅かに低い程度に、それぞれ設定されている。

図７は、送りコンベア１１の後端部の詳細構造を表す図６中のVII−VII矢視断面図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態において、ホッパ１０の底壁体１８は、固定部２０と、後端に位置する開閉部２１とに分割されている。固定部２０は、側壁体１６に固定されているのに対し、開閉部２１は、後壁体１４に固定されている。後壁体１４の上端部には、ブラケット２２を介してピン２３が設けられており、後壁体１４は、このピン２３を支点に側壁体１６に対し回動可能に取り付けられている。これによって、後壁体１４に固定された開閉部２１が後壁体１４とともに回動し、底壁体１８の後端部が開閉可能な構成となっている。なお、開閉部２１上には、送りコンベア１１の後端部（後述する従動輪４１）の回転軌跡に近接して沿うように概略円弧状に形成した案内部材３５が取り付けられ、投入される被破砕木材が送りコンベア１１の後方のスペースに入り込むことを防止している。また、このホッパ１０の底壁体１８における送りコンベア１１の従動輪４１近傍に設けられた案内部材３５は、送りコンベア１１の戻り面側に回り込んだ被破砕木材の一部（木材片）等が、従動輪４１近傍に滞留することを防止するとともに、それら木材片が送りコンベア１１の搬送面上に復帰することを促す役割を果たす。

２４，２５は開閉部２１を閉状態で保持するためのロック機構で、ロック機構２４はＬ字型の側壁体１６の底部の後端部に渡したビーム２６の後端面に、ロック機構２５はロック機構２４よりもやや前方位置における側壁体１６の底部上面に、それぞれ設けられている。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ図７と同じ方向から見たロック機構２４の詳細図で、これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。なお、詳細な説明は省略するが、ロック機構２５の構成もロック機構２４と同様である。
図８（ａ）及び図８（ｂ）において、ロック機構２４は、ビーム２６に複数のボルト２７によって固定された支持板２８と、この支持板２８に所定の間隔で設けられた２枚のブラケット２９と、これらブラケット２９に挿通するピン３０と、ピン３０の外周部にほぼ直角に設けたハンドル３１と、このハンドル３１を係止するための係止部材３２と、後壁体１４の下端部に固定されたブラケット３３とを備えている。

このように構成することで、図８（ａ）のように、ピン３０が後壁体１４側のブラケット３３に挿入され、ハンドル３１がブラケット２９と係止部材３２との間に係止されているときには、ピン３０を介して後壁体１４が側壁体１６に対して固定され、底壁体１８の開閉部２１は閉状態で保持される。一方、ハンドル３１がほぼ水平となる位置にピン３０を回転させ、ハンドル３１を係止部材３２の切り欠き部を通してピン３０をスライドさせ、図８（ｂ）のようにブラケット３３からピン３０を抜くことにより、後壁体１４と側壁体１６との間の拘束が解かれる。本例では、もう一つのロック機構２５を設けているので、同じように、ロック機構２５側も開閉部２１側に設けたブラケットからピンを抜くことにより、開閉部２１の拘束が完全に解かれ、開閉部２１の開閉が可能となる。開閉部２１が開放された状態を、図７と対応させて図９に示した。この状態とすることで、ホッパ１０内に木材片が滞留した場合には、例えば、開閉部２１を開放した状態で送りコンベア１１を駆動することにより、底壁体１８上の木材片を送りコンベア１１の搬送体４２（後述）の戻り面にて搬送し、メンテナンス時等にそれを容易に排出することもできる。

なお、３４はピン３０の脱落を防止するスナップリングで、このスナップリング３４は、ブラケット２９，２９の間に位置するようにピン３０の外周部に設けられている。本例においては、図８（ａ）のロック時、図８（ｂ）のロック解除時に、それぞれ内側、外側のブラケット２９に当接する位置にスナップリング３４を設けることにより、ピン３０のストロークを適当な長さに制限してある。

上記送りコンベア１１は、破砕ロータ６１（後述）側に設けられたスプロケット状の駆動輪４０（図３参照）と、その反対側（木材破砕機前方側、後壁体１４側）に設けた従動輪４１（図７等参照）と、これら搬送方向両端部に設けた駆動輪４０及び従動輪４１の間に巻回され、幅方向に複数列（この例では４列、図２参照）列設された搬送体（搬送ベルト、チェーンベルト）４２とを備えている。なお、搬送体４２については、繁雑防止のため、先の図３、後の図１１及び図１７中では図示省略してある。

従動輪４１は、ホッパ１０の側壁体１６後部の外壁面に設けた軸受４３（図４参照）によって支持され、駆動輪４０は、側壁体１６の前方側にほぼ同一面上に位置するように設けた破砕装置１２の側面カバー４５（後述）における外壁面に設けた軸受４６（後述、図１０参照）によって支持されている。これにより、送りコンベア１１は、上記ホッパ１０内の下部、すなわちホッパ１０の側壁体１６の内側からから破砕ロータ６１（後述）近傍にかけ、ほぼ水平に延設されホッパ１０及び破砕装置１２の側面カバー４５（後述）内に収納配置されている。

図１０は上記破砕装置１２付近の側面図、図１１はその内部構造を詳細に表す断面図で、これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１０及び図１１において、４５はホッパ１０の前方に設けた破砕装置１２の側面カバー、４６はこの側面カバー４５の外壁面に設けた送りコンベア１１の軸受である。送りコンベア１１の駆動輪４０の回転軸は、軸受４６よりも幅方向外側に設けた駆動装置（送りコンベア用油圧モータ、図示せず）の出力軸にカップリング等を介して連結している。送りコンベア１１は、その図示しない駆動装置を回転駆動させることにより、駆動輪４０及び従動輪４１の間で搬送体４２を循環駆動させるようになっている。なお、前述したホッパ１０の底壁体１８は、図１１に示したように（図３も参照）、駆動輪４０の下方にまで延在され、その先端部は、側面カバー４５内に臨んでいる。

４７はホッパ１０の底壁体１８における送りコンベア１１の駆動輪４０近傍に設けた案内部材で、この案内部材４７は、駆動輪４０の回転軌跡に近接するように概略円弧状に形成され、ホッパ１０の底壁体１８及び前壁体１９に連接しており、駆動輪４０近傍への木材片の滞留を防止する役割を果たす。４８は駆動輪４０の回転軌跡よりも若干低位置でかつ駆動輪４０との対向端部が極力駆動輪４０の回転軌跡に近接するように前壁体１９の上部に配置したスクレーパである。これら案内部材４７及びスクレーパ４８の幅方向端部は、破砕装置１２の側面カバー４５に固定されている。

前述の押圧コンベア装置１３は、破砕ロータ６１（後述）の後方側に近接するように、被破砕木材を搬送する送りコンベア１１の搬送面（上側の面）に対向して設けられている。この押圧コンベア装置１３は、破砕機側面カバー４５に軸受５０（図１１参照）によってその回動軸５１（図３参照）が軸支され、これにより鉛直面内を回動自在に（上下方向に揺動自在に）支持された支持部材５２と、この支持部材５２に対し回転自在に設けられた押えローラ５３とを備えている。

支持部材５２は、回動軸５１を備えたアーム部５４と、このアーム部５４の先端側に設けられ、押えローラ５３を支持しているブラケット部５５とを備えている。アーム部５４の下部側の端面は円弧状に湾曲して形成されており、この湾曲部には、後述する破砕室６０の一部を構成する湾曲板６８が取付けられている。一方、ブラケット部５５における押えローラ５３の取付け部分は、押えローラ５３よりも小径の円弧状に形成されており、押えローラ５３の外周面がブラケット部５５から突出した構成となっている。押えローラ５３の幅方向（図３中の紙面直交方向）の寸法は、送りコンベア１１の搬送面の幅と同等かそれよりも大きく設定されている。

図３、図１１において、５６，５７は押えコンベア装置１３の回動動作を制限するストッパで、これらストッパ５６，５７は、押えローラ５３が送りコンベア１１の駆動輪４０の近接位置まで下がると、ブラケット部５５、湾曲板６８がそれぞれ当接するように破砕機側面カバー４５の内側に配置されている。また、特に図示していないが、押えローラ５３は、その胴部内に駆動装置（押えローラ用油圧モータ）を内蔵しており、この図示しない駆動装置によって、送りコンベア１１の搬送面に転動する方向に被破砕木材の搬送速度とほぼ同じ周速度で回転し、押え込んだ送りコンベア１１上の被破砕木材を送りコンベア１１と協動して破砕装置１２に導入するようになっている。

前述の破砕装置１２は、本体フレーム３６の長手方向ほぼ中央部上に搭載されており、図３及び図１１に示すように、破砕室６０内で高速回転する破砕ロータ６１と、この破砕ロータ６１の回転方向（正転方向、図３中時計回り方向）に対向するように配置した第１アンビル６２及び第２アンビル６３とを備えている。詳細は後述するが、第１及び第２アンビル６２，６３は、例えば過度な衝撃が加わった場合等には、破砕ロータ６１の正転方向に倣う方向に退避するように回動可能な構成となっている（図１１等参照）。

破砕ロータ６１は、例えば破砕装置１２の側面カバー４５（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）等に設けた軸受（図示せず）によって回転自在に軸支されており、その外周部には、複数の支持部材６４と、これら支持部材６４にそれぞれ取り付けられた破砕ビット（衝突板、或いは破砕刃等）６５とが設けられている。破砕ビット６５は、破砕ロータ６１が正転方向に回転する際にその刃面が支持部材６４に先行するように配置されている。また、各破砕ビット６５は、ボルト６６等によって支持部材６４に固定され、摩耗した場合にも容易に交換可能な構成となっている。なお、図１０において、６７は破砕ロータ６１を回転駆動させる駆動装置（破砕ロータ用油圧モータ）で、この駆動装置６７は、特に図示していないが、破砕装置１２の側面カバー４５に対してボルト等によって固定されており、その出力軸は、例えばベルト等を用いた駆動伝達機構を介して破砕ロータ６１の回転軸に連結されている。

前述した破砕室６０は、破砕ロータ６１に対し、それぞれ上方側に設けた前述の湾曲板６８や、前方側及び下方側にそれぞれ設けられ、破砕木材（木材チップ）の粒度を設定する口径で開口した多数の孔を有する第１スクリーン（第１篩部材）６９及び第２スクリーン（第２篩部材）７０等によって概ね画定され、その後方側は被破砕木材導入部として解放されている。湾曲板６８は、前述したように押えコンベア装置１３のアーム部５４の湾曲部に取付けられており、押えコンベア装置１３の上下の揺動動作に伴って可動する構成となっている。この湾曲板６８と同様、第１及び第２スクリーン６９，７０は、破砕作業時、破砕ビット６５との間にそれぞれ所定の間隙を介して破砕ロータ６１の回転軌跡にほぼ沿うように円弧状に形成され、それぞれが可動するようになっている（詳細は後述）。

図１２及び図１３は第１アンビル６２及び第１スクリーン６９付近の構成を抽出しそれらの可動機構の詳細を表す図、図１４は図１２中のXIV−XIV矢視断面図で、これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１２乃至図１４において、７１は第１アンビル６２を取付けたアームで、このアーム７１は、幅方向（図１４中の左右方向）に一対設けられ、２本の回動軸７２，７３及びビーム７４によって連結されており、例えば破砕機側面カバー４５（図１０参照）の外壁面に設けた軸受７５によって一方の回動軸７２が支持されることにより、回動軸７２を支点に回動可能な構成となっている。なお、回動軸７２，７３の向きは、それぞれ破砕ロータ６１の回転軸とほぼ平行である。

アーム７１は、その前端部が破砕機側面カバー４５に固定した支持部材７６にシアピン７７を介して連結されることにより、破砕作業時（例えば図３の状態のとき）、その第１アンビル６２が、上記湾曲板６８の周方向（破砕ロータ６１の周方向）一方側（図１２中の下側）でかつ湾曲板６８の内壁面よりも径方向（破砕ロータ６１の径方向）内側に突出するような姿勢で固定、保持されている。したがって、第１アンビル６２に、シアピン７７の許容を超えた衝撃荷重がかかった場合等は、シアピン７７が破断してアーム７１の拘束が解かれ、アーム７１が破砕室６０から退避するようになっており、各部の損傷が防止される。

このとき、アーム７１の回動動作は、例えば回動軸７２の回転を検出するセンサにより検出され、このセンサによってアーム７１の回動が検出されると、図示しないコントローラによって破砕ロータ６１の駆動装置６７を停止させる指令信号が出力されるようになっている。

なお、７８は例えば破砕機側面カバー４５（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）に対して固定されたストッパで、このストッパ７８は、アーム７１と他の構成部材との干渉を防止するため、第１アンビル６２の退避方向へのアーム７１の回動範囲を制限している。

８０は第１スクリーン６９を外周側からアーム７１に押し付けて保持する枠型のスクリーン支持部材（スクリーンホルダ）で、このスクリーン支持部材８０は、その周方向（破砕ロータ６１の周方向）一方側（図１２では下側）端部が先の回動軸７３を介してアーム７１に連結されている。また、スクリーン支持部材８０の周方向他方側端部は、油圧シリンダ８１を介して先のビーム７４に連結されている。油圧シリンダ８１の両端は、それぞれスクリーン支持部材８０、ビーム７４にピンを介して回動可能に連結されており、この油圧シリンダ８１の伸縮動作に伴ってスクリーン支持部材８０がアーム７１に対して回動する。つまり、油圧シリンダ８１を縮めることにより、スクリーン支持部材８０が第１スクリーン６９から離間し、第１スクリーン６９を容易に交換できる構成となっている。図１０及び図１１において、８２は第１スクリーン６９の交換作業に配慮して破砕機側面カバー４５に設けた第１スクリーン６９の引き出し、挿入用の開口部で、特に図示していないが、この開口部８２には、例えばボルト着脱式のカバー等が取付けられる。

図１４において、８５はスクリーン支持部材８０のロック機構で、このロック機構８５は、アーム７１と固定関係にあるブラケット８６と、このブラケット８６にボトム側端部が固定され幅方向（図１４中左右方向）に設けたロックシリンダ８７と、このロックシリンダ８７のロッド側端部及びスクリーン支持部材８０にそれぞれ固定され互いに係合するテーパ部を有するテーパブロック８８，８９と、ロックシリンダ８７の伸縮動作に伴うテーパブロック８８のスライド動作をガイドするガイド部材９０とを備えている。

アーム７１と固定関係にあるテーパブロック８８は、スクリーン支持部材８０及びアーム７１の間に第１スクリーン６９が狭持されているとき、径方向（破砕ロータ６１の径方向）外側からスクリーン支持部材８０に設けたテーパブロック８９に係合する。すなわち、第１スクリーン６９が挟持されているときに、ロックシリンダ８７を伸長させ、テーパブロック８８，８９を係合させることにより、スクリーン支持部材８０の回動動作は拘束され、第１スクリーン６９は破砕作業持の破砕室６０を確定する位置（図３の位置）で強固に固定、保持される。前述のように油圧シリンダ８１の縮退によりスクリーン支持部材８０を回動させ第１スクリーン６９を交換する場合、ロックシリンダ８７を縮退させ、テーパブロック８８，８９の係合を解いた上で行う。このロック解除時の状態を図１４に対応させて図１５に示した。なお、本実施の形態では、ロック機構８５を第１スクリーン６９の幅方向（図１４中左右方向）両側に設けているが、片側のみで足りる場合にはどちらかを省略しても良い。

図３、図１０乃至図１１に戻り、９１は第２アンビル６３を取付けた枠型のアームで、このアーム９１は、例えば破砕機側面カバー４５（図１０参照）の外壁面（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）に設けた軸受９２によってその回動軸（図示せず）が支持され、その回動軸を支点に回動可能な構成となっている。該回動軸の向きは、破砕ロータ６１の回転軸とほぼ平行である。

アーム９１は、その前端部が破砕機側面カバー４５に固定した支持部材９３にシアピン９４を介して連結されることにより、破砕作業時（例えば図３の状態のとき）、第２アンビル６３が、第１スクリーン６９の周方向（破砕ロータ６１の周方向）一方側（図３中下側）でかつ第１スクリーン６９の内壁面よりも径方向（破砕ロータの径方向）内側に突出するような姿勢で固定、保持されている。したがって、第２アンビル６３に、シアピン９４の許容を超えた衝撃荷重がかかった場合等は、シアピン９４が破断してアーム９１の拘束が解かれ、アーム９１が破砕室６０から退避するようになっており、各部の損傷が防止される。

このとき、アーム９１の回動動作は、例えばその回動軸の回転を検出するセンサにより検出され、このセンサによってアーム９１の回動が検出されると、図示しないコントローラによって破砕ロータ６１の駆動装置６７を停止させる指令信号が出力されるようになっている。

なお、９５は例えば破砕機側面カバー４５（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）に対して固定されたストッパで、このストッパ９５は、アーム９１と他の構成部材との干渉を防止するため、第２アンビル６３の退避方向へのアーム９１の回動範囲を制限している。

図１６（ａ）乃至図１６（ｃ）は、前述した第２スクリーン７０付近の構成を抽出しその可動機構の詳細を表す図で、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１６において、９７は第２スクリーン７０の押え板で、この押え板９７は、その外周部が第２スクリーン７０の内壁面との湾曲とほぼ一致するように形成されており、破砕作業時（図１６（ａ）の状態のとき）、例えば破砕機側面カバー４５（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）の内壁面に対し、外周部に第２スクリーン７０の内壁面が当接するようにボルト等によって固定されている。９８は第２スクリーン７０を外周側から押え板９７に押し付けて保持する枠型のスクリーン支持部材（スクリーンホルダ）である。このスクリーン支持部材９８は、その周方向（破砕ロータ６１の周方向）一方側（図１６では左側）端部に設けた回動軸９９が破砕機側面カバー４５（又は本体フレーム３６上に別途設けた図示しない支持部材）に固定した軸受１００によって支持され、上下方向に回動する構成となっている。

スクリーン支持部材９８の周方向他方側端部は、油圧シリンダ１０１を介し、破砕機側面カバー４５の外壁面にボルト等で固定した支持部材１０２に連結されている。油圧シリンダ１０１の両端は、それぞれスクリーン支持部材９８、支持部材１０２にピンを介して回動可能に連結されており、この油圧シリンダ１０１の伸縮動作に伴ってスクリーン支持部材９８が回動軸９９を支点に回動する。これにより、油圧シリンダ９８を伸長することにより、スクリーン支持部材９８が第２スクリーン７０から離間し、第２スクリーン７０を容易に交換できる構成となっている。図１０及び図１１において、１０３は第２スクリーン７０の交換作業に配慮して破砕機側面カバー４５に設けた第２スクリーン７０の引き出し、挿入用の切り欠き部で、図示していないが、この切り欠き部１０３には、例えばボルト着脱式のカバー等が取付けられる。

また、１０５はスクリーン支持部材９８のロック機構で、このロック機構１０５は、破砕機側面カバー４５の外壁面に固定されたブラケット１０６と、このブラケット１０６にボトム側端部が固定され前後方向（図１６中左右方向）に設けたロックシリンダ１０７と、このロックシリンダ１０７のロッド側端部及びスクリーン支持部材９８にそれぞれ固定され互いに係合するテーパ部を有するテーパブロック１０８，１０９と、破砕機側面カバー４５の外壁面にボルト等で固定され、ロックシリンダ１０７の伸縮動作に伴うテーパブロック１０８のスライド動作をガイドするガイド部材１１０とを備えている。

テーパブロック１０８は、スクリーン支持部材９８及び押え板９７の間に第２スクリーン７０が狭持されているとき、径方向（破砕ロータ６１の径方向）外側からスクリーン支持部材９８に設けたテーパブロック１０９に係合する。これにより、第２スクリーン７０が挟持されているとき、ロックシリンダ１０７を伸長させ、テーパブロック１０８，１０９を係合させることで、スクリーン支持部材９８の回動動作は拘束され、第２スクリーン７０は破砕作業持の破砕室６０を確定する位置（図１６（ａ）の位置）で強固に固定、保持される。したがって、図１６（ｃ）のように油圧シリンダ１０１の伸長によりスクリーン支持部材９８を回動させ第１スクリーン６９を交換する場合は、まず、図１６（ｂ）に示すように、ロックシリンダ１０７を縮退させ、テーパブロック１０８，１０９の係合を解いた上で行う。このロック解除時の破砕装置１２周辺の状態を図１７に示した。なお、ロック機構１０５は、第２スクリーン７０の幅方向（例えば図１６（ａ）中紙面直交方向）両側に設けることが好ましいが、片側のみで足りる場合にはどちらかを省略しても良い。

図１及び図２に戻り、上記の排出コンベア３は、排出側（前方側、図１及び図２中右側）部分が、動力装置４から突出して設けた支持部材１１２によって吊り下げ支持されている。また、その反対側（後方側、図１及び図２中左側）部分は、支持部材１１３を介して本体フレーム３６から吊り下げ支持されている。これにより、排出コンベア３は、破砕装置６１の下方から動力装置４の下方を通され、木材破砕機前方側外方へ上り傾斜で配置されている。１１４はこの排出コンベア３のフレーム、１１５はこのフレーム１１４の長手方向両端に設けた駆動輪（図示せず）と従動輪（図示せず）との間に巻回したコンベアベルトである。１１６は駆動輪１１５を回転駆動させる駆動装置（排出コンベア用油圧モータ）で、この駆動装置１１６を回転駆動させることにより、駆動輪及び従動輪の間でコンベアベルト１１５を循環駆動させるようになっている。

また、上記の動力装置４は、本体フレーム３６の長手方向他方側（図１及び図２中右側）端部上に、支持部材１１７を介して搭載されている。この動力装置４の後方側でかつ幅方向一方側（図２中下側）の区画には、運転席１１８が設けられている。１１９はこの運転席１１８に設けた走行操作用の操作レバー、１２０はその他の操作や設定、モニタリング等を行うための操作盤である。操作盤１２０は、本例では地上から操作者が操作し易いよう機体の側部に設けられているが、運転席１１８に設けても構わない。

ここで、図１８は、前述した送りコンベア１１の破砕室６０の近傍の詳細構造を表す側断面図であり、この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図１８に示したように、前述したホッパ１０の前壁体１９には、送りコンベア１１の前方に位置し破砕室６０に連通する開口部１２１が設けられており、ホッパ１０内において送りコンベア１１の下方側（戻り面側）に入り込んだ被破砕木材等の木材片を、この開口部１２１を介して破砕室６０に導入することができるようになっている。上記案内部材４７は、送りコンベア１１の戻り面側に回り込んだ木材片等を開口部１２１に案内すべく、底壁体１８からこの前壁体１９の開口部１２１に向かって設けられている。また、特に図示していないが、前壁体１９には、この開口部１２１を開閉するための開閉蓋を設けても良い。この開閉蓋は、ボルト等により着脱可能な構成としても良いし、スライド又は回動することにより、開閉可能な構成としても良い。

また、本実施の形態において、ホッパ１０の前壁体１９は、その開口部１２１の出口部分下方側に破砕木材侵入防止手段として返し板１２２を備えている。この返し板１２２は、前述した第２スクリーン７０に隣接して破砕室６０の一部を確定する役割を果たすとともに、その上端部を開口部１２１の下端に揃えるようにして前壁体１９の外壁面に固定されている。

本実施の形態においては、この返し板１２２を取り付けたことにより、前壁体１９における開口部１２１より下方側の外壁面が、開口部１２１より上方側の外壁面よりも破砕室６０中心側に位置しており、開口部１２２を介して破砕途中の木材片が破砕室６０側から侵入しないように配慮してある。なお、図１８では、返し板１２２の開口部１２１近傍部分を、前壁体１９の形状に応じてほぼ鉛直方向に立ち上がるように曲成しているが、この部分をさらに破砕室６０の中心側へ曲成するとより好ましい。また、破砕木材防止手段としては、図示した返し板１２２に限定されず、開口部１２２からホッパ１０内への破砕木材の侵入を防止できる構成であれば、その態様は限定されない。

次に、上記構成の本実施の形態に係る木材破砕機の動作及び作用を順次説明する。
例えば油圧ショベルのグラップル等、適宜の作業具によりホッパ１０内に被破砕木材を投入すると、被破砕木材は、ホッパ１０の拡開部１７にガイドされて送りコンベア１１の搬送体４２上に載置され、ホッパ１０の側壁体１６によって案内されつつ循環駆動する搬送体４２によって木材破砕機前方側に向かってほぼ水平方向に搬送される。

送りコンベア１１上の被破砕木材は、押圧コンベア装置１３付近まで搬送されると、押圧コンベア装置１３の押えローラ５３の下部に入り込み押圧コンベア装置１３を押し上げる。これにより、送りコンベア１１上の被破砕木材は、押圧コンベア装置１３の自重の作用により送りコンベア１１との間に押圧把持された状態で、破砕室６０へと導入される。これにより、破砕時には、被破砕木材は、押えローラ５４と送りコンベア１１とに挟持された部分を支点に片持ち梁状に破砕室６０内に突出し、この突出部分が、回転する破砕ロータ６１の破砕ビット６５が衝突することで比較的大雑把に１次破砕される。１次破砕された被破砕木材の木材片は、破砕ロータ６１の外周側の破砕室６０内の空間を破砕ロータ６１の回転方向に周回し、第１及び第２アンビル６２，６３に順次衝突し、その衝撃力によってさらに細かく２次破砕される。

以上のようにして破砕された破砕途中の木材片のうち第１及び第２スクリーン６９，７０に多数設けた孔よりも大きなものは継続して破砕室６０内を周回し、破砕ビット６５や第１及び第２アンビル６９，７０に再度衝突することにより、さらに破砕されていく。このようにして、第１及び第２スクリーン６９，７０の孔を通過する粒度にまで粉砕されると、破砕木材（木材チップ）が第１又は第２スクリーン６９，７０の孔を通過して、破砕装置１２から排出される。

破砕装置１２から排出された破砕木材（木材チップ）は、シュート（図示せず）を介し循環駆動する排出コンベア３のコンベアベルト１１５上に落下し、前方側（図１及び図２中右側）へと搬送され、リサイクル品として排出される。

ここで、前述したように、送りコンベア１１の前端部には、ホッパ１０の前壁体１９上に設けたスクレーパ４８が近接配置されている。これにより、ホッパ１０の前壁体１９と送りコンベア１１との間隙部分への入口を極力狭め、このスクレーパ４８によって送りコンベア１１により搬送されてくる被破砕木材が前壁体１９との間隙部分に導入されることを防止し、被破砕木材が効率的に破砕室６０に導入されるようになっている。

しかしながら、送りコンベア１１の駆動輪４０及び搬送体４２は回転体であるため、駆動輪４０及び搬送体４２と静止体であるスクレーパ４８との間には、最小限の間隙を確保する必要がある。その結果、破砕作業中、送りコンベア１１により破砕装置１２に向かって搬送される被破砕木材の一部の木材片が搬送体４２に引っ掛かると、その引っ掛かった木材片が、スクレーパ４８との間隙を通過し、破砕室６０に導入されずにそのまま送りコンベア１１の駆動輪４０を折り返して送りコンベア１１の下側に回り込んでしまう場合がある。

本実施の形態においては、こうして送りコンベア１１の下側（戻り面側）に回り込んだ木材片が落下して地面に飛散することがないよう、有底状のホッパ１０内に送りコンベア１１を収容配置し、送りコンベア１１の下方にホッパ１０の底壁体１８が配置されるようにしている。このとき、送りコンベア１１の戻り面側に回り込んだ木材片等がホッパ１０の底壁体１８上にそれが滞留し送りコンベア１１の駆動輪４０や従動輪４１等の近傍に集中すると、送りコンベア１１の円滑な駆動状態を阻害する要因になり得るが、本実施形態においては、駆動輪４０、従動輪４１に近接して案内部材４７，３５がそれぞれ設けてあるので、これら駆動輪４０、従動輪４１付近への木材片の滞留を防止することができ、破砕作業中における木材片の地上へのこぼれを防止するとともに、送りコンベア１１の円滑な駆動状態を確保することができる。

加えて、送りコンベア１１の下側に回り込んだ一部の木材片は、搬送体４２に引っ掛かったままホッパ１０の底壁体１８により後方へと案内され、後端部にて案内部材３５に案内されて送りコンベア１１の搬送面上に復帰し、再度破砕装置１２へと導入される。これにより、本来破砕処理されるべき被破砕木材の一部が破砕装置１２に導入されることなく落下、飛散することを防止することができ、破砕効率を向上させることができる。

しかし、それでもなお搬送体４２に引っ掛かったまま送りコンベア１１の下側に回り込んでしまった木材片が搬送体４２から離脱すると、それら離脱した木材片がホッパ１０内に滞留する可能性がある。

このような場合、本実施の形態においては、ホッパ１０の前壁体１９に開口部１２１を設けたことにより、上記のようにして破砕作業の際に破砕装置１２に導入されずにホッパ１０内に滞留した木材片を、送りコンベア１１を逆転駆動させることによって、その開口部１２１を介して破砕装置１２に導入し破砕処理することができる。このように、本実施の形態においては、ホッパ１０内に投入された被破砕木材を、無駄なく破砕装置１２に導入し破砕処理することができる。したがって、破砕装置への被破砕木材の導入効率を向上させ、破砕効率を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、ホッパ１０の前壁体１９に開口部１２１を設け、送りコンベア１１を逆転駆動することにより、送りコンベア１１の戻り面側に回り込んだ木材片を開口部１２１を介して破砕装置１２に投入することができるようにしていたが、送りコンベア１１の駆動輪４０、従動輪４１の近傍への木材片の滞留を防止する限りにおいては、図１９に示したように、ホッパ１０の開口部１２１を省略しても構わない。この場合であっても、駆動輪４０、従動輪４１付近への木材片の滞留を防止することができ、破砕作業中における木材片の地上へのこぼれを防止するとともに、送りコンベア１１の円滑な駆動状態を確保することができる。

図２０は本発明の木材破砕機の他の実施の形態に備えられたホッパの後端近傍の詳細構造を表す一部透視側面図、図２１は後方から見たホッパの構成を一部断面で表す正面図で、これらの図において、先の各図と同様の部分又は同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態は、案内部材３５が送りコンベア１１の従動輪４１とともに送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向にスライドするように構成したことを特徴としている。以下にその特徴について説明する。

図２０及び図２１において、ホッパ１０の幅方向外側には、ほぼ鉛直方向に伸びるリブ１２３，１２４が設けられている。リブ１２３，１２４は、ホッパ１０の側壁体１６及び拡開部１７に固定されている。送りコンベア１０の従動輪４１（図７参照）を支持する軸受４３よりも前方側に位置するリブ１２４には、無限軌道履帯を形成する搬送体４２の張り調整を行う張り調整機構１２５が取り付けられている。

張り調整機構１２５は、リブ１２４に固定したブラケット１２６と、ホッパ１０の側壁体１６及びリブ１２４に固定され筒状に形成されたガイド部材１２７と、ガイド部材１２７に送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向（図２０中左右方向）にスライド可能に支持されたスライド部材１２８と、スライド部材１２８に固定されたボルト１３０と、ボルト１３０に対しブラケット１２６に設けた支持板１２９を挟み込むように螺合したナット１３１，１３２とを備えている。１３３は緩み止め用のナットである。

先のスライド部材１２８の後端部は、軸受４３に固定されている。このとき、ホッパ１０の側壁体１６の後端には、送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向に伸びる切り欠き部１３５（図２１参照）が設けられている。軸受４３に支持された従動輪４１の軸はこの切り欠き部１３５に通されて切り欠き部１３５内を移動可能であり、これにより送りコンベア１１の従動輪４１及び軸受４３がスライド部材１２８とともに送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向（水平方向）にスライド可能となっている。

さらに、軸受４３の後部にはブラケット１３６が取り付けられている。このブラケット１３６は、支持部材１３７，１３８を介して案内部材３５に連結している。本実施の形態において、案内部材３５はホッパ１０の底壁体１８には固定されておらず、支持部材１３７，１３８を介してブラケット１３６にのみ支持されている。

なお本実施の形態では、ホッパ１０の底壁体１８の開閉機構（図９に示したような開閉部２１や後壁体１４の回動機構等）は省略してある。その他の構成は前述した本発明の一実施の形態に係る木材破砕機と同様であり、同様の効果を得ることができる。

加えて本実施の形態によれば、張り調整機構１３２のナット１３１〜１３３を操作してブラケット１２６からのボルト１３０の突出量を調整することにより、スライド部材１２８を介して送りコンベア１１の従動輪４１及び軸受４３を、送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向に移動させることができる。これにより送りコンベア１１の搬送体４２の張り調整を行うことが可能である。このとき、軸受４３にはブラケット１３６及び支持部材１３７，１３８を介して案内部材３５が連結されているので、従動輪４１とともに案内部材３５が送りコンベア１１の被破砕木材搬送方向に移動する。案内部材３５は底壁体１８上を摺動するように前後動する。

仮に従動輪４１を移動させても案内部材３５の位置が変わらなければ、従動輪４１が案内部材３５に干渉したり必要以上に案内部材３５から離間したりすることが起こり得る。この場合は、送りコンベア１１の駆動に支障を来たしたり、ホッパ１０に投入される被破砕木材や木材片が従動輪４１と案内部材３５との間に堆積し易くなってしまったりする恐れがある。

それに対し、本実施の形態では、案内部材３５が従動輪４１とともに移動するので案内部材３５と従動輪４１との距離を予め設定された適切な値に常時保つことができる。したがって、搬送体４２の張り調整等によって従動輪４１を移動させても、従動輪４１が案内部材３５に干渉したり必要以上に案内部材３５から離間したりすることがない。よって、送りコンベア１１の駆動に支障を来たす、或いは従動輪４１と案内部材３５との間に木材片等が堆積する等といった不具合が従動輪４１の移動に伴って生じることを防止することができる。

なお、以上においては、被破砕木材の押圧導入手段として、前述した押えコンベア装置１３を採用したが、これに限られず、例えば、駆動ローラ及び従動ローラの間に無端状の部材（ベルトやチェーン等）を巻き回したものを用いてもよい。また、その押圧時の動作も、回動動作でなく上下動する構成として構わない。この場合も同様の効果を得る。

さらに、破砕装置として破砕ロータ６１の外周部に刃物（破砕ビット６５）を取り付けたいわゆるインパクトクラッシャを備えた木材破砕機を例にとって説明したが、これに限られず、他の破砕装置、例えば、平行に配置された軸にカッタを備え、互いに逆回転させることにより被破砕物をせん断する破砕装置（いわゆるシュレッダを含む２軸せん断機等）や、ロール状の回転体（ロータ）に破砕用の刃物を取り付けたものを一対としてそれら一対を互いに逆方向へ回転させ、それら回転体の間に被破砕物を挟み込んで破砕を行う回転式の破砕装置（いわゆるロールクラッシャを含む６軸破砕機等）や、被破砕物をチップ状にするいわゆる木材チッパーを備えた木材破砕機にも適用可能である。これらの場合も、上記と同様の効果を得る。

また、本発明を自力走行可能な木材破砕機に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、牽引して走行可能な移動式木材破砕機、若しくは例えばクレーン等により吊り上げて運搬可能な可搬式木材破砕機、さらにはプラント等において固定機械として配置される定置式木材破砕機に適用しても良いことは言うまでもなく、これらの場合も上記と同様の効果を得る。

本発明の木材破砕機の一実施の形態の全体構造を表す側面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態の全体構造を表す平面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた破砕装置近傍の側面カバー内部の詳細構造を表す側面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられたホッパの後端近傍の詳細構造を表す側面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられたホッパの後端近傍の詳細構造を表す図４中のＶ−Ｖ矢視断面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられたホッパの後端近傍の詳細構造を表すホッパ１０の後方から見た正面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた送りコンベアの後端部の詳細構造を表す図６中のVII−VII矢視断面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられたホッパの開閉部のロック機構の詳細図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられたホッパの開閉部が開放された状態を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた破砕装置付近の側面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた破砕装置付近の内部構造を詳細に表す断面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第１アンビル及び第１スクリーン付近の構成を抽出しそれらの可動機構の詳細を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第１アンビル及び第１スクリーン付近の構成を抽出しそれらの可動機構の詳細を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第１アンビル及び第１スクリーン付近の構成を抽出しそれらの可動機構の詳細を表す図１２中のXIV−XIV矢視断面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第１スクリーンのロック解除時の状態を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第２スクリーン付近の構成を抽出しその可動機構の詳細を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた第２スクリーンのロック解除時の破砕装置周辺の状態を表す図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた送りコンベアの破砕室の近傍の詳細構造を表す側断面図である。 本発明の木材破砕機の一実施の形態に備えられた破砕装置近傍の側面カバー内部の他の構成例の詳細構造を表す側面図である。 本発明の木材破砕機の他の実施の形態に備えられたホッパの後端近傍の詳細構造を表す一部透視側面図である。 本発明の木材破砕機の他の一実施の形態に備えられたホッパの後方から見た構成を一部断面で表す正面図である。

符号の説明

１０ ホッパ
１１ 送りコンベア
１２ 破砕装置
１６ 側壁体
１８ 底壁体
１９ 前壁体
２１ 開閉部
３５ 案内部材
３６ 本体フレーム
４０ 駆動輪
４１ 従動輪
４２ 搬送体
４７ 案内部材
６０ 破砕室
６１ 破砕ロータ
１２１ 開口部

Claims (3)

1. 本体フレームと、
   この本体フレーム上に設けられ、破砕室内で回転駆動する破砕ロータを有する破砕装置と、
   前記本体フレームの長手方向一方側に設けられ、駆動輪、従動輪、及びこれら駆動輪と従動輪とに巻き回された搬送体を有し、被破砕木材を前記破砕装置に搬送する送りコンベアと、
   この送りコンベアの幅方向両側に設けた側壁体を有する有底状のホッパとを備えた木材破砕機において、
   前記ホッパは、更に前記送りコンベアの下方側に設けた底壁体と、前記送りコンベアの前方側端部に設けた前壁体とを有し、
   前記前壁体の上部で、前記駆動輪の回転軌跡よりも低位置でかつ前記駆動輪との対向端部が前記駆動輪の回転軌跡に近接する位置にスクレーパを設けるとともに、
   前記底壁体における前記送りコンベアの駆動輪近傍に、前記駆動輪近傍への木材片の滞留を防止する概略円弧状に形成した案内部材を設けた
   ことを特徴とする木材破砕機。
2. 前記ホッパの底壁体における前記送りコンベアの従動輪近傍に、前記従動輪近傍への木材片の滞留を防止して当該木材片の前記送りコンベアの搬送面上への復帰を促す第２の案内部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の木材破砕機。
3. 前記第２の案内部材が、前記送りコンベアの従動輪とともに前記送りコンベアの被破砕木材搬送方向にスライドすることを特徴とする請求項２に記載の木材破砕機。

Images