(57)【要約】【課題】切削時または破砕時に例えば金属等の異物の混入により瞬時に許容負荷を超えて非常なる過負荷となるのを確実に防ぐことができる過負荷防止装置およびそれを備える木材チップ製造装置を提供する。【解決手段】木材Ｗをチッパナイフ１２で切削する際に固定刃２０に作用する力の方向に固定刃２０の刃先が移動可能となるように固定刃２０を固定刃ホルダ２１に取り付け、チッパナイフ１２の刃先の軌跡Ｌに対し固定刃２０の刃先が近接して配置された状態を保持するためのシャーピン２６を固定刃２０と固定刃ホルダ２１とに差し込み、切削時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに固定刃２０と固定刃ホルダ２１とからシャーピン２６に対し作用する所定の剪断力によってシャーピン２６が折損して、切削時に固定刃２０に作用する力の方向に固定刃２０の刃先が移動するようにする。【選択図】図４
2018012260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃先が所定の軌跡を描いて移動するチッパナイフと、このチッパナイフの刃先の軌跡に対し刃先が近接するように配置される固定刃と、この固定刃を保持する固定刃ホルダとを備え、前記固定刃の刃先に被切削物を押し当てた状態でその被切削物を前記チッパナイフで切削するようにした切削機構における過負荷防止装置であって、
被切削物を前記チッパナイフで切削する際に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動可能となるように前記固定刃を前記固定刃ホルダに取り付け、前記チッパナイフの刃先の軌跡に対し前記固定刃の刃先が近接して配置された状態を保持するためのシャーピンを前記固定刃と前記固定刃ホルダとに差し込み、
切削時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに前記固定刃と前記固定刃ホルダとから前記シャーピンに対し作用する所定の剪断力によって前記シャーピンが折損して、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動するようにしたことを特徴とする過負荷防止装置。
【請求項２】
ビット先端が所定の軌跡を描いて移動する破砕ビットと、この破砕ビットのビット先端の軌跡に対し刃先が近接するように配置される固定刃と、この固定刃を保持する固定刃ホルダとを備え、前記固定刃の刃先に被破砕物を押し当てた状態でその被破砕物を前記破砕ビットで破砕するようにした破砕機構における過負荷防止装置であって、
被破砕物を前記破砕ビットで破砕する際に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動可能となるように前記固定刃を前記固定刃ホルダに取り付け、前記破砕ビットのビット先端の軌跡に対し前記固定刃の刃先が近接して配置された状態を保持するためのシャーピンを前記固定刃と前記固定刃ホルダとに差し込み、
破砕時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに前記固定刃と前記固定刃ホルダとから前記シャーピンに対し作用する所定の剪断力によって前記シャーピンが折損して、破砕時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動するようにしたことを特徴とする過負荷防止装置。
【請求項３】
請求項１に記載の過負荷防止装置を備え、被切削物として木材を前記チッパナイフで切削して切削チップを製造するようにした木材チップ製造装置であって、
前記切削機構を駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動したことを検知する検知手段とを備え、前記制御装置は、前記検知手段からの検知信号に基づいて駆動停止信号を前記駆動装置へと出力し、前記駆動装置を停止させることを特徴とする木材チップ製造装置。
【請求項４】
請求項２に記載の過負荷防止装置を備え、被切削物として木材を前記破砕ビットで破砕してピンチップを製造するようにした木材チップ製造装置であって、
前記破砕機構を駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動したことを検知する検知手段とを備え、前記制御装置は、前記検知手段からの検知信号に基づいて駆動停止信号を前記駆動装置へと出力し、前記駆動装置を停止させることを特徴とする木材チップ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば木材等の被切削物（または被破砕物）を固定刃の刃先に押し当てた状態でチッパナイフ（または破砕ビット）により切削（または破砕）する際に瞬時過負荷になるのを防止する過負荷防止装置およびそれを備える木材チップ製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、木材チップは、切削チップと破砕チップ（ピンチップ）の２つに分けられる。切削チップは、主に機械的に刃物で切削して得られるもので、おおよそ四角形のフレーク状（キャラメル状）の削片である。ピンチップは、破砕ビットやハンマークラッシャーなどの機械的な打撃により砕いて得られるもので、細長いピン状の木片である。なお、バイオマス発電もしくはパルプ製造に用いる木材チップは切削チップが求められる一方、木材の減容を目的とした場合、ピンチップでも十分である。
【０００３】
切削チップを製造する従来の木材チップ製造装置として、チッパナイフが装着された切削ロータを備える構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。この種の木材チップ製造装置においては、切削ロータに直結される油圧モータでその切削ロータを回転駆動し、切削ロータの回転運動の際にチッパナイフの刃先が描く円形の軌跡に刃先が近接するように固定刃を配置し、固定刃の刃先に木材を押し当てた状態で木材をチッパナイフで切削して切削チップを製造するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５８０４４号公報
【０００５】
ところで、上記のような切削機構を備える従来の木材チップ製造装置では、油圧モータに供給される圧油の油圧上昇や、切削ロータの回転数の減少を検知して切削時の負荷を常時管理し、切削時の負荷が許容負荷を超えようとすれば、切削ロータに対する木材送り速度を減じたり、必要であれば木材送りを停止させたり、切削ロータの回転を減少させたりするなどの制御を自動的に実施することにより、切削時の負荷が過負荷となった場合でも、即の機械停止を防ぎ、運転継続できるようにしている。
【０００６】
しかしながら、切削ロータへと送り込まれる木材とは別に例えば金属等の異物が混入した場合には、チッパナイフと固定刃との間に瞬時に異常な負荷がかかるため、従来の過負荷対策では間に合わず、切削時の負荷が瞬時に許容負荷を超えて非常なる過負荷となり、切削ロータに直結される油圧モータやその関連油圧機器等が損傷する恐れがあるという問題点がある。なお、チッパナイフに代えて木材に対し機械的な打撃を加えて破砕する破砕ビットを用いた破砕機構を備える木材チップ製造装置においても上記と同様の問題点があるのは言うまでもない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、切削時または破砕時に例えば金属等の異物の混入により瞬時に許容負荷を超えて非常なる過負荷となるのを確実に防ぐことができる過負荷防止装置およびそれを備える木材チップ製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、第１発明による過負荷防止装置は、
刃先が所定の軌跡を描いて移動するチッパナイフと、このチッパナイフの刃先の軌跡に対し刃先が近接するように配置される固定刃と、この固定刃を保持する固定刃ホルダとを備え、前記固定刃の刃先に被切削物を押し当てた状態でその被切削物を前記チッパナイフで切削するようにした切削機構における過負荷防止装置であって、
被切削物を前記チッパナイフで切削する際に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動可能となるように前記固定刃を前記固定刃ホルダに取り付け、前記チッパナイフの刃先の軌跡に対し前記固定刃の刃先が近接して配置された状態を保持するためのシャーピンを前記固定刃と前記固定刃ホルダとに差し込み、
切削時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに前記固定刃と前記固定刃ホルダとから前記シャーピンに対し作用する所定の剪断力によって前記シャーピンが折損して、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動するようにしたことを特徴とするものである（第１発明）。
【０００９】
前記目的を達成するために、第２発明による過負荷防止装置は、
ビット先端が所定の軌跡を描いて移動する破砕ビットと、この破砕ビットのビット先端の軌跡に対し刃先が近接するように配置される固定刃と、この固定刃を保持する固定刃ホルダとを備え、前記固定刃の刃先に被破砕物を押し当てた状態でその被破砕物を前記破砕ビットで破砕するようにした破砕機構における過負荷防止装置であって、
被破砕物を前記破砕ビットで破砕する際に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動可能となるように前記固定刃を前記固定刃ホルダに取り付け、前記破砕ビットのビット先端の軌跡に対し前記固定刃の刃先が近接して配置された状態を保持するためのシャーピンを前記固定刃と前記固定刃ホルダとに差し込み、
破砕時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに前記固定刃と前記固定刃ホルダとから前記シャーピンに対し作用する所定の剪断力によって前記シャーピンが折損して、破砕時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動するようにしたことを特徴とするものである（第２発明）。
【００１０】
次に、第３発明による木材チップ製造装置は、
第１発明に係る過負荷防止装置を備え、被切削物として木材を前記チッパナイフで切削して切削チップを製造するようにした木材チップ製造装置であって、
前記切削機構を駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動したことを検知する検知手段とを備え、前記制御装置は、前記検知手段からの検知信号に基づいて駆動停止信号を前記駆動装置へと出力し、前記駆動装置を停止させることを特徴とするものである。
【００１１】
次に、第４発明による木材チップ製造装置は、
第２発明に係る過負荷防止装置を備え、被切削物として木材を前記破砕ビットで破砕してピンチップを製造するようにした木材チップ製造装置であって、
前記破砕機構を駆動する駆動装置と、この駆動装置を制御する制御装置と、切削時に前記固定刃に作用する力の方向に前記固定刃の刃先が移動したことを検知する検知手段とを備え、前記制御装置は、前記検知手段からの検知信号に基づいて駆動停止信号を前記駆動装置へと出力し、前記駆動装置を停止させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の過負荷防止装置によれば、切削時または破砕時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときに固定刃と固定刃ホルダとからシャーピンに対し作用する所定の剪断力によってシャーピンが折損されて、切削時または破砕時に固定刃に作用する力の方向に固定刃の刃先が移動されるので、被切削物とてして例えば木材を切削または破砕する際に、例えば金属等の異物が混入し、チッパナイフまたは破砕ビットと、固定刃との間に異常な負荷が瞬時にかかり、切削時または破砕時の負荷が許容負荷を超えようとしたとしても、非常なる過負荷になる前に固定刃に作用する力がその固定刃の刃先の移動によって抜け、これによって切削時または破砕時の負荷が非常なる過負荷となるのを瞬時に確実に防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の木材チップ製造装置によれば、切削時または破砕時の負荷が非常なる過負荷となる前に瞬時に切削機構または破砕機構を駆動する駆動装置が停止されるので、駆動装置が損傷するのを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る木材チップ製造装置の要部の内部構造を示す側面図である。
【図２】第１の実施形態の木材チップ製造装置に装備される過負荷防止装置の全体斜視図である。
【図３】同過負荷防止装置の分解斜視図である。
【図４】同過負荷防止装置の作動説明図で、（ａ）は固定刃が通常使用位置にある状態図、（ｂ）は固定刃が過負荷時停止位置にある状態図である。
【図５】油圧モータを作動させるための油圧回路の概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る木材チップ製造装置の要部の内部構造を示す側面図である。
【図７】第２の実施形態の木材チップ製造装置に装備される過負荷防止装置の作動説明図で、（ａ）は固定刃が通常使用位置にある状態図、（ｂ）は固定刃が過負荷時停止位置にある状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明による過負荷防止装置およびそれを備える木材チップ製造装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
〔第１の実施形態〕
図１には、本発明の第１の実施形態に係る木材チップ製造装置の要部の内部構造を示す側面図が示されている。
【００１７】
＜木材チップ製造装置の概略説明＞
図１に示される木材チップ製造装置１Ａは、主に、搬入コンベヤ２、送りローラ装置３、切削ロータ４、および送りローラ装置３や切削ロータ４等を収容するケーシング５を備え、搬入コンベヤ２によって水平方向の一側から他側に向かってケーシング５内に運び込まれる丸棒状の木材Ｗを、搬入コンベヤ２と送りローラ装置３とによって挟持した状態で切削ロータ４に向けて真っ直ぐに送り出し、切削ロータ４でその木材Ｗを切削し砕片化して切削チップを製造するように構成されている。なお、以下の説明においては、木材Ｗの送り方向（図１において右方向）を前方向とする。
【００１８】
＜搬入コンベヤの説明＞
搬入コンベヤ２は、図示されないホッパと切削ロータ４との間に無限軌道を形成するように配されるコンベアチェーン６上に鉄履帯プレートを備えてなる搬入コンベアであって、図示されない搬送モータによってコンベアチェーン６が駆動されることにより、図示されないホッパを介して投入されてコンベアチェーン６上に取り付けられた鉄履帯プレート上に載置された木材Ｗを下側から支えながら切削ロータ４へと搬送するように構成されている。なお、搬入コンベヤ２としては、その他に、例えば、単なるドラッグチエーンにて木材Ｗを搬送するようにしたものや、ゴムベルト等によって木材Ｗを搬送するようにしたもの、傾斜シュートを用いて木材Ｗを重力作用を利用して搬送するものなどが挙げられる。
【００１９】
＜送りローラ装置の説明＞
送りローラ装置３は、ローラ本体７ａの外周部に複数のブレード７ｂが固着されてなる送りローラ７と、基端部が枢支軸８を介してケーシング５の両側壁に取り付けられて先端側が上下に揺動可能な揺動アーム９とを備えて構成されている。
送りローラ７は、揺動アーム９の先端部に回転支軸１０を介して回転可能に取り付けられており、搬入コンベヤ２の搬送方向下流側端部の上方位置で上下に揺動可能とされている。
送りローラ装置３においては、木材Ｗ上に乗り上げた送りローラ７を介して木材Ｗに対し自重による押付力を付与しながら図示されない送りモータの作動によって送りローラ７が図１中記号ＲＡ矢印方向に回転されることにより、木材Ｗを切削ロータ４へと強制的に送り出すことができるようになっている。
【００２０】
＜切削ロータの説明＞
切削ロータ４は、ロータ１１に所要（本例では６つ）のチッパナイフ１２が装着されて構成されている。
ロータ１１は、木材Ｗの搬送方向と直交する水平軸線を有してケーシング５の両側壁に回転自在に支持されるロータ軸１３と、このロータ軸１３と同心を成してそのロータ軸１３に取り付けられるチッパドラム１４とを備えてなるものである。ロータ軸１３には、ロータ駆動用の油圧モータ４４（図５参照）が直結されており、油圧モータ４４からの回転動力がロータ軸１３に伝達されると、チッパドラム１４が図１中記号ＲＢ矢印方向（図１において反時計回りの方向）に回転され、チッパナイフ１２の刃先が、チッパドラム１４の直径よりも僅かに大きい直径の図１において一点鎖線で示される円形の軌跡Ｌを描いて移動するようになっている。
チッパドラム１４は、所定角度（例えば６０°）間隔で外周寄りの部位が切り欠かれた複数（本例では６つ）の切欠き部を有し、各切欠き部には、チッパドラム１４の回転方向に刃先を向けた状態でチッパナイフ１２が配され、チッパナイフ１２に対し挟持力を作用させて固定する固定手段によってチッパナイフ１２がチッパドラム１４に固定されている。
【００２１】
＜固定刃および固定刃ホルダの説明＞
搬入コンベヤ２と切削ロータ４との間には、チッパナイフ１２の刃先の軌跡Ｌに対し刃先が近接するように固定刃２０が配置されるとともに、この固定刃２０を保持する固定刃ホルダ２１が配置されている。
固定刃２０は、断面略四角形状で横方向に延び、前側部の上側角が刃先とされている。
固定刃ホルダ２１は、送りローラ７から切削ロータ４へと送られる木材Ｗの前端部が乗り上げ可能な大きさの上面を有するブロック部材からなるものである。
なお、チッパナイフ１２、固定刃２０および固定刃ホルダ２１を含む構成が本発明の「切削機構」に相当する。
【００２２】
図３に示されるように、固定刃ホルダ２１における上面と前面との交わりの角部には、固定刃２０の上面と固定刃ホルダ２１の上面とが面一状態（図２参照）で固定刃２０が収容可能な固定刃収容部２２が形成されている。固定刃ホルダ２１における固定刃収容部２２の左右両側には、固定刃２０の左右両側を支持する支持部２３がそれぞれ形成されている。固定刃ホルダ２１における固定刃収容部２２の底部を構成する面２４（以下、「ストッパ面２４」と称する）には、前側に向かって下方に傾斜が付されている。
【００２３】
図４（ａ）および（ｂ）に示されるように、固定刃ホルダ２１における左右の支持部２３と固定刃２０の後側部とには、枢支軸２５が差し込まれており、固定刃２０の上面と固定刃ホルダ２１の上面とが面一状態（図２参照）でチッパナイフ１２の刃先の軌跡Ｌに対し固定刃２０の刃先が近接した固定刃２０の図４（ａ）に示される状態位置（以下、「通常使用位置」と称する。）と、この通常使用位置から下方に枢支軸２５を支点として所定角度回動して固定刃２０の下面が固定刃ホルダ２１のストッパ面２４に接触してそれ以上の回動が止められた固定刃の図４（ｂ）に示される状態位置（以下、「過負荷時停止位置」と称する。）との間で固定刃２０が回動可能とされている。こうして、木材Ｗをチッパナイフ１２で切削する際に固定刃２０に作用する力の方向、本例では下方に固定刃２０の刃先が移動することができるようになっている。
【００２４】
＜シャーピンの説明＞
固定刃ホルダ２１における左右の支持部２３と固定刃２０の前側部とには、固定刃２０を図４（ａ）に示される通常使用位置で保持するための保持ピンとして機能するシャーピン２６が、カラー２７にてガイドされた状態で差し込まれている。
シャーピン２６の軸方向中央には、全周に亘って切欠き部２６ａが形成されており、切削時の負荷が許容負荷を超える前の所定負荷のときにシャーピン２６に作用する所定の剪断力によって切欠き部２６ａが剪断破壊してシャーピン２６が折損するようになっている。なお、シャーピン２６においては、材質や熱処理が規定されており、剪断時の許容破壊強度が分かっており、実際の折損時のデータと比較して、切欠き部２６ａの形状や径寸法等を適宜に設定することで、所要の強度のシャーピン２６を作製することができる。
【００２５】
図３に示されるように、固定刃２０の前側面には、破損ピン取出し穴３０が形成されている。この破損ピン取出し穴３０は、シャーピン２６をガイドするカラー２７を組み込むために固定刃２０に形成されたカラー組込み孔３１の奥側に位置しており、折損したシャーピン２６の半分を収容し、取り出しするのに十分なスペースを有している。
【００２６】
固定刃２０の右側面には、レバー３２が取り付けられている。図２に示されるように、このレバー３２は、固定刃ホルダ２１における右側の支持部２３に形成されたレバー挿通孔３３Ａと、ケーシング５の右側壁５ａに形成されたレバー挿通孔３３Ｂとを通してケーシング５の右側壁５ａから外部へと突出されている。なお、通常使用位置と過負荷時停止位置との間で回動する固定刃２０と連動するレバー３２の動きを妨げることないように、レバー挿通孔３３Ａ，３３Ｂの形状や大きさ等が定められている。
【００２７】
固定刃２０に取り付けられたレバー３２において、ケーシング５の右側壁５ａから外部へと突出される側の先端部には、スイッチ操作板３４が取り付けられている。このスイッチ操作板３４の近傍に位置するようにリミットスイッチ３５がケーシング５の右側壁５ａに取り付けられ、リミットスイッチ３５のスイッチ操作部３６とスイッチ操作板３４とが係合され、固定刃２０が通常使用位置から過負荷時停止位置へと回動すると、リミットスイッチ３５のスイッチ操作部３６がスイッチ操作板３４によって押し下げられて、リミットスイッチ３５がＯＦＦになるようにされている（リミットスイッチ３５はＢ接点）。
【００２８】
図５には、油圧モータを作動させるための油圧回路の概略図が示されている。
【００２９】
図５に示される油圧回路においては、原動機４１または電動機（本例ではエンジン）により駆動される油圧ポンプ４２−１および４２−２から吐出される圧油が、メインバルブ４３−１および４３−２を介して油圧モータ４４−１および４４−２に供給されて油圧モータ４４−１および４４−２が回転作動されるようになっている。ここで、メインバルブ４３−１および４３−２に対し制御装置４５から制御信号が送られると、その制御信号に応じてメインバルブ４３−１および４３−２の切り換え動作が行われ、油圧モータ４４−１および４４−２の正回転および逆回転が切り換えられるようになっている。また、制御装置４５から制御信号が送られると、その制御信号に応じてメインバルブ４３−１および４３−２が制御され、油圧モータ４４−１および４４−２の回転速度が制御されるようになっている。また、切削時に固定刃２０に作用する力の方向に固定刃２０の刃先が移動したことを検知する検知手段としてのリミットスイッチ３５からＯＦＦ信号が制御装置４５に送られると、メインバルブ４３−１および４３−２により油圧モータ４４−１および４４−２の回転動作が停止されるようになっている。
なお、原動機４１、油圧ポンプ４２−１および４２−２、メインバルブ４３−１および４３−２および油圧モータ４４−１および４４−２を含む構成が本発明の「駆動装置」に相当する。
【００３０】
＜木材チップ製造装置の動作説明＞
以上に述べたように構成される木材チップ製造装置１Ａにおいては、図示されないホッパ内に木材Ｗが投入されると、図１に示されるように、投入された木材Ｗが、搬入コンベヤ２のコンベアチェーン６に取り付けられた鉄履帯プレートによって下側から支えられながら切削ロータ４に向けて連続的に搬送される。搬入コンベヤ２によって送りローラ７の位置に木材Ｗが搬送されてくると、図１中記号ＲＡ矢印方向に回転される送りローラ７が木材Ｗに乗り上げながら上向きに揺動する。そして、送りローラ装置３は自重による押付力（送りローラ３や揺動アーム９等の質量に応じて重力作用により生じる力）を付与しながら木材Ｗを切削ロータ４へと強制的に送り出す。こうして、搬入コンベヤ２と送りローラ装置３とによって挟持された状態で切削ロータ４へと送り込まれて切削ロータ４に押し付けられた木材Ｗは、ロータ１１の図１中記号ＲＢ矢印方向の回転運動によりチッパナイフ１２で上側から下側へと下方向切削されて砕片化される。この切削動作では、木材Ｗはその木繊維方向と交差する方向で切断されて切削チップとなる。なお、切削チップは、図示省略されるスクリーンを通って図示されない排出コンベヤを介して製造チップ置場へと搬出される。
【００３１】
＜過負荷防止装置の動作説明＞
図４（ａ）に示されるように、切削ロータ４へと送り込まれる木材Ｗとは別に、図４（ｂ）に示されるように、例えば金属等の異物Ｘが混入した場合には、チッパナイフ１２と固定刃２０との間に異常な負荷が瞬時にかかり、切削負荷が許容負荷を超えようとするが、許容負荷を超える前の所定負荷のときにシャーピン２６に作用する所定の剪断力によってシャーピン２６が折損する。シャーピン２６が折損すると、固定刃２０が枢支軸２５を支点として図４（ａ）に示される通常使用位置から図４（ｂ）に示される過負荷時停止位置へと回動し、固定刃２０の刃先が下方へと移動する。これによって、非常なる過負荷になる前に固定刃２０に作用する力が抜けることになる。固定刃２０が通常使用位置から過負荷時停止位置へと移動すると、これに連動して、固定刃２０に取り付けられた図２に示されるレバー３２が下方へ移動し、レバー３２に取り付けられたスイッチ操作板３４によってリミットスイッチ３５のスイッチ操作部３６が押し下げられて、リミットスイッチ３５がＯＦＦになる。リミットスイッチ３５がＯＦＦになると、図５に示される制御装置４５からメインバルブ４３−１および４３−２に対し制御信号が送られて油圧モータ４４−１および４４−２の回転動作が停止する。
【００３２】
なお、シャーピン２６が折損した後の処理は、以下の通りである。
まず、木材チップ製造装置１Ａから固定刃ホルダ２１を取り外す。次いで、折損したシャーピン２６は、固定刃側分割シャーピンと固定刃ホルダ側分割シャーピンとに２分割されるが、これらのうち、固定刃ホルダ側分割シャーピンを先に取り出し、その後、固定刃側分割シャーピンを破損ピン取出し穴３１に向けて固定刃２０の奥へと押し込めば、破損ピン取出し穴３１から固定刃側分割シャーピンを取り出すことができる。
【００３３】
＜作用効果の説明＞
第１の実施形態の過負荷防止装置によれば、金属等の異物Ｘの混入に起因して、切削時の負荷が許容負荷を超えようとしたとしても、非常なる過負荷になる前に固定刃２０に作用する力がその固定刃２０の刃先の移動によって抜けて、切削時の負荷が非常なる過負荷となるのを確実に防ぐことができる。また、当該過負荷防止装置を備える木材チップ製造装置１Ａによれば、切削時の負荷が非常なる過負荷となる前に油圧モータ４４−１および４４−２が停止されるので、油圧モータ４４−１および４４−２やその関連油圧機器、ここではメインバルブ４３−１および４３−２や油圧ポンプ４２−１および４２−２等が損傷するのを確実に防ぐことができる。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
図６には、本発明の第２の実施形態に係る木材チップ製造装置の要部の内部構造を示す側面図が示されている。なお、本実施形態において、先に述べた第１の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては第２の実施形態に特有の部分を中心に説明することとする。
【００３５】
＜木材チップ製造装置の概略説明＞
図６に示される木材チップ製造装置１Ｂにおいては、第１の実施形態係る木材チップ製造装置１Ａにおける切削ロータ４に代えて破砕ロータ５０が用いられ、この破砕ロータ５０で木材Ｗを打撃し砕いてピンチップを製造するように構成されている。
【００３６】
＜破砕ロータの説明＞
破砕ロータ５０は、ロータ１１に所要（本例では６つ）の破砕ビット５１が装着されて構成されている。
ロータ１１において、油圧モータ４４からの回転動力がロータ軸１３に伝達されると、チッパドラム１４が図６中記号ＲＢ矢印方向（図６において反時計回りの方向）に回転され、破砕ビット５１のビット先端が、チッパドラム１４の直径よりも僅かに大きい直径の図６において一点鎖線で示される円形の軌跡Ｌを描いて移動するようになっている。
チッパドラム１４は、所定角度（例えば６０°）間隔で外周寄りの部位が切り欠かれた複数（本例では６つ）の切欠き部を有し、各切欠き部には、チッパドラム１４の回転方向にビット正面を向けた状態で破砕ビット５１が配され、図示されない固定手段によって破砕ビット５１がチッパドラム１４に固定されている。
なお、破砕ビット５１、固定刃２０および固定刃ホルダ２１を含む構成が本発明の「破砕機構」に相当する。
【００３７】
＜木材チップ製造装置の動作説明＞
以上に述べたように構成される木材チップ製造装置１Ｂにおいては、図示されないホッパ内に木材Ｗが投入されると、図６に示されるように、投入された木材Ｗが、搬入コンベヤ２のコンベアチェーン６に取り付けられた鉄履帯プレートによって下側から支えられながら破砕ロータ５０に向けて連続的に搬送される。搬入コンベヤ２によって送りローラ７の位置に木材Ｗが搬送されてくると、図６中記号ＲＡ矢印方向に回転される送りローラ７が木材Ｗに乗り上げながら上向きに揺動する。そして、送りローラ装置３は自重による押付力（送りローラ３や揺動アーム９等の質量に応じて重力作用により生じる力）を付与しながら木材Ｗを破砕ロータ５０へと強制的に送り出す。こうして、搬入コンベヤ２と送りローラ装置３とによって挟持された状態で破砕ロータ５０へと送り込まれた木材Ｗは、ロータ１１の図１中記号ＲＢ矢印方向の回転運動により破砕ビット５１で上側から下側へと下方向破砕されて砕片化される。この破砕動作によって木材Ｗはピンチップとなる。なお、ピンチップは、図示省略されるスクリーンを通って図示されない排出コンベヤを介して製造チップ置場へと搬出される。
【００３８】
＜過負荷防止装置の動作説明＞
図７（ａ）に示されるように、破砕ロータ５０へと送り込まれる木材Ｗとは別に、図７（ｂ）に示されるように、例えば金属等の異物Ｘが混入した場合には、破砕ビット５１と固定刃２０との間に異常な負荷が瞬時にかかり、切削負荷が許容負荷を超えようとするが、許容負荷を超える前の所定負荷のときにシャーピン２６に作用する所定の剪断力によってシャーピン２６が折損する。シャーピン２６が折損すると、固定刃２０が枢支軸２５を支点として図７（ａ）に示される通常使用位置から図７（ｂ）に示される過負荷時停止位置へと回動し、固定刃２０の刃先が下方へと移動する。これによって、非常なる過負荷になる前に固定刃２０に作用する力が抜けることになる。固定刃２０が通常使用位置から過負荷時停止位置へと移動すると、これに連動して、固定刃２０に取り付けられた図２に示されるレバー３２が下方へ移動し、レバー３２に取り付けられたスイッチ操作板３４によってリミットスイッチ３５のスイッチ操作部３６が押し下げられて、リミットスイッチ３５がＯＦＦになる。リミットスイッチ３５がＯＦＦになると、図５に示される制御装置４５からメインバルブ４３−１および４３−２に対し制御信号が送られて油圧モータ４４−１および４４−２の回転動作が停止する。
【００３９】
＜作用効果の説明＞
第２の実施形態の木材チップ製造装置１Ｂによれば、金属等の異物Ｘの混入に起因して、破砕時の負荷が許容負荷を超えようとしたとしても、非常なる過負荷になる前に固定刃２０に作用する力がその固定刃２０の刃先の移動によって抜けて、破砕時の負荷が非常なる過負荷となるのを確実に防ぐことができる。また、破砕時の負荷が非常なる過負荷となる前に油圧モータ４４−１および４４−２が停止されるので、油圧モータ４４−１および４４−２やその関連油圧機器、ここではメインバルブ４３−１および４３−２や油圧ポンプ４２−１および４２−２等が損傷するのを確実に防ぐことができる。
【００４０】
以上、本発明の過負荷防止装置およびそれを備える木材チップ製造装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の過負荷防止装置は、切削時または破砕時に例えば金属等の異物の混入により瞬時に許容負荷を超えて非常なる過負荷となるのを確実に防ぐことができるという特性を有していることから、例えば木材チップを製造する木材チップ製造装置に好適に用いることができるのは勿論のこと、被切削物または被破砕物を切削または破砕する機構を備えた装置に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００４２】
１Ａ，１Ｂ    木材チップ製造装置
４            切削ロータ
１２          チッパナイフ
２０          固定刃
２１          固定刃ホルダ
２６          シャーピン
３５          リミットスイッチ
４１          原動機
４２−１，４２−２          油圧ポンプ
４３−１，４３−２          メインバルブ
４４−１，４４−２          油圧モータ
４５          制御装置
５０          破砕ロータ
５１          破砕ビット
【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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