(57)【要約】【課題】回転切削中に作用する力によってナイフが刃先方向へ突出するのを確実に防ぐことができるチッパーナイフおよび粉砕機を提供する。【解決手段】挟持部材３６によって挟み付けられることでローター１０に固定される取付部１１ａと、ローター１０の回転方向ＲＣに向けて取付部１１ａから延びる刃先部１１ｂとを有し、ローター１０の回転運動により、丸太７を刃先部１１ｂで切削して砕片化するチッパーナイフ１１およびそれを具備する粉砕機１において、挟持部材３６によって挟み付けられる方向に切断した取付部１１ａの断面形状を、刃先部１１ｂに向かって次第に厚みが薄くなる楔形状とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挟持部材によって挟み付けられることでローターに固定される取付部と、前記ローターの回転方向に向けて前記取付部から延びる刃先部とを有し、前記ローターの回転運動により、被粉砕物を前記刃先部で切削して砕片化するチッパーナイフにおいて、
前記挟持部材によって挟み付けられる方向に切断した前記取付部の断面形状を、前記刃先部に向かって次第に厚みが薄くなる楔形状としたことを特徴とするチッパーナイフ。
【請求項２】
ローターに所要のチッパーナイフが装着されて構成される粉砕ローターを備え、この粉砕ローターを回転させるとともに、前記粉砕ローターに対し被粉砕物を送り込むことにより、被粉砕物を前記チッパーナイフで切削し砕片化するようにした粉砕機において、
前記チッパーナイフは、挟持部材によって挟み付けられることで前記ローターに固定される取付部と、前記ローターの回転方向に向けて前記取付部から延びる刃先部とを有し、前記挟持部材によって挟み付けられる方向に切断した前記取付部の断面形状を、前記刃先部に向かって次第に厚みが薄くなる楔形状としたことを特徴とする粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば伐採された樹木や剪定枝などの被粉砕物を粉砕するのに用いられて好適なチッパーナイフおよび粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の粉砕機は、ローターに所要のチッパーナイフが装着されて構成される粉砕ローターを備え、この粉砕ローターを回転させるとともに、粉砕ローターに対し送りローラーで被粉砕物（樹木）を送り込むことにより、樹木をチッパーナイフで切削して、砕片化した木材チップを得るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５８０４４号公報
【０００４】
図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、上記特許文献１に係る粉砕機において、粉砕ローター１００におけるチッパーナイフ１０１は、ローター１０２との間に固定手段１０３からの挟持力を作用させてそのローター１０２に固定される取付部１０１ａと、この取付部１０１ａからローター１０２の回転方向に向けて延びる刃先部１０１ｂとを有している。
【０００５】
ローター１０２は、回転駆動源からの回転動力が入力されるローター軸１０４と、所定角度（例えば９０°）間隔で外周寄りの部位が切り欠かれた複数（４つ）の切欠き部１０５ａを有する複数枚のディスク１０５とを備えている。
【０００６】
複数枚のディスク１０５は、それぞれが有する複数の切欠き部１０５ａの周方向の位置をローター軸１０４の軸方向に沿って合わせた状態でローター軸１０４の軸方向に所定間隔を設けてローター軸１０４に取り付けられている。
複数枚のディスク１０５においては、それぞれが有する複数（４つ）の切欠き部１０５ａが周方向の位置を合わせた状態でローター軸１０４の軸方向に沿って並ぶことにより、複数（４つ）の切欠き部１０５ａがローター軸に沿って一列に並んだ複数組（４組）の切欠き群が形成され、それぞれの切欠き群を構成する全ての切欠き部１０５ａに架け渡されるようにナイフ取付ベース板１０６が固着されている。
【０００７】
固定手段１０３は、ナイフ取付ベース板１０６上に置かれたチッパーナイフ１０１の取付部１０１ａ上に配される押え板１０７と、これら押え板１０７および取付部１０１ａを貫通してナイフ取付ベース板１０６に螺合するボルト１０８とよりなり、ボルト１０８の締付により、押え板１０７とナイフ取付ベース板１０６とが挟持部材１０９として機能し取付部１０１ａを挟み付けて、固定することができるようになっている。
【０００８】
ところで、上記チッパーナイフ１０１は、挟持部材１０９から取付部１０１ａに対して作用させる挟持力に応じて増加するそれら挟持部材１０９と取付部１０１ａとの間の摩擦力によって固定されている。
このため、回転切削中にチッパーナイフ１０１に作用する力により、例えば、チッパーナイフ１０１の長手方向の一端部（図３（ａ）中記号Ｆ矢印で示される部分）に局所的に作用する力により、チッパーナイフ１０１の長手方向の他端部を刃先側（ローター１０２の回転方向側）へ突き出させるような図３（ａ）中記号Ｍ矢印で示されるような回転モーメントが生じたときに、チッパーナイフ１０１の長手方向の他端部が意に反して刃先側へ突出することがあり、チッパーナイフ１０１が破損することがあるという問題点がある。
なお、ボルト１０８の締め付け力を大きくしたり、ボルト１０８の締め付け本数を増やしたりして、挟持部材１０９と取付部１０１ａとの間の摩擦力を増加させることでチッパーナイフ１０１の突出防止を図ることも考えられるが、それにも限度があり、このような問題を根本的に解決し得るチッパーナイフの出現が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、回転切削中に作用する力によってナイフが刃先方向へ突出するのを確実に防止することができるチッパーナイフおよび粉砕機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】
【００１０】
前記目的を達成するために、第１発明によるチッパーナイフは、
挟持部材によって挟み付けられることでローターに固定される取付部と、前記ローターの回転方向に向けて前記取付部から延びる刃先部とを有し、前記ローターの回転運動により、被粉砕物を前記刃先部で切削して砕片化するチッパーナイフにおいて、
前記挟持部材によって挟み付けられる方向に切断した前記取付部の断面形状を、前記刃先部に向かって次第に厚みが薄くなる楔形状としたことを特徴とするものである。
【００１１】
次に、第２発明による粉砕機は、
ローターに所要のチッパーナイフが装着されて構成される粉砕ローターを備え、この粉砕ローターを回転させるとともに、前記粉砕ローターに対し被粉砕物を送り込むことにより、被粉砕物を前記チッパーナイフで切削し砕片化するようにした粉砕機において、
前記チッパーナイフは、挟持部材によって挟み付けられることで前記ローターに固定される取付部と、前記ローターの回転方向に向けて前記取付部から延びる刃先部とを有し、前記挟持部材によって挟み付けられる方向に切断した前記取付部の断面形状を、前記刃先部に向かって次第に厚みが薄くなる楔形状としたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のチッパーナイフおよび粉砕機によれば、挟持部材によって挟み付けられる方向に切断したチッパーナイフの取付部の断面形状が、刃先部に向かって次第に厚みが薄くなる楔形状とされるので、チッパーナイフの刃先方向への移動が挟持部材によって規制されることになり、回転切削中に作用する力によってナイフが刃先方向へ突出するのを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る粉砕機を示す模式図で、（ａ）は一部を破断して表す側面図、（ｂ）は一部を破断して表す背面図である。
【図２】図２は、図１（ａ）のＡ部拡大図である。
【図３】従来の粉砕機の粉砕ローターを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明によるチッパーナイフおよび粉砕機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。なお、以下に述べる実施の形態は、被粉砕物として例えば間伐材由来の丸太を粉砕してバイオマス発電用木材チップの生産に供する粉砕機に本発明が適用された例であるが、勿論これに限定されるものではない。例えば、パルプ用チップの生産にも適用することができる。
【００１５】
＜粉砕機の概略説明＞
図１（ａ）および（ｂ）に示される粉砕機１は、架台２と、架台２の一端部上に設置されるコンベヤ３と、コンベヤ３の下流側に配設される粉砕ローター４と、コンベヤ３と粉砕ローター４との間で上下に所定間隔を有して配設される上側送りローラ５Ａおよび下側送りローラ５Ｂと、粉砕ローター４や送りローラ５Ａ，５Ｂ等を収容するケーシング６とを備えて構成されている。
【００１６】
＜コンベヤの説明＞
コンベヤ３は、丸太７を送りローラ５Ａ，５Ｂへと搬送するものであり、例えば、周回運動するドラッグチェーンを用いて丸太７を搬送するようにしたドラッグチェーンコンベア、鉄履帯プレートを用いて丸太７を搬送するようにしたプレートコンベア、またはベルトによって丸太７を搬送するようにしたベルトコンベヤなどが挙げられる。
【００１７】
＜送りローラの説明＞
上側送りローラ５Ａと下側送りローラ５Ｂは大きさには差があるものの基本的に同構造で、いずれの送りローラ５Ａ，５Ｂも、その外周面に丸太７を掻き込むための複数のブレードを備えてなるものである。送りローラ５Ａ，５Ｂは、図示されないコントローラからの制御信号によって回転制御される送りモータ８と動力伝達可能に接続され、送りモータ８の作動によって図１（ａ）中ＲＡ，ＲＢ矢印方向に回転されることにより、コンベヤ３から粉砕ローター４に向けて搬送される丸太７を当該送りローラ５Ａ，５Ｂで挟みながらブレードで掻き込み、丸太７を強制的に粉砕ローター４へと送り出すことができるようになっている。
【００１８】
＜粉砕ローターの説明＞
粉砕ローター４は、ローター１０に所要（本例では４つ）のチッパーナイフ１１が装着されて構成されている。なお、この粉砕ローター４とコンベヤ３との間には、粉体ローター４の回転運動時に形成されるチッパーナイフ１１の軌跡に対して適切な位置関係（チッパーナイフ１１との協働により丸太７が高効率で木材チップ７ａとなる位置関係）となるように固定刃１２が配置されている。
【００１９】
ローター１０は、丸太７の搬送方向と直交するようにケーシング６の両側壁に回転自在に支持されるローター軸１５と、このローター軸１５と同心を成してそのローター軸１５に取り付けられるチッパドラム１６とを備えている。
チッパドラム１６は、所定角度（例えば９０°）間隔で外周寄りの部位が切り欠かれた複数（本例では４つ）の切欠き部１７を有し、各切欠き部１７には、当該チッパドラム１６の全長に亘って延びるナイフ取付ベース板１８が固着されている。
【００２０】
ローター軸１５の一端部には、そのローター軸１５と一体となって回転するようにフライホイール２０が固定されている。フライホイール２０は、回転エネルギーを蓄えるためのものであって、粉体ローター４にフライホイール２０を付設することにより、粉体ローター４のみの場合の回転エネルギーに加え更に大きな回転エネルギーを得ることができる。
ローター軸１５の他端部には、従動プーリ２１が固定され、架台２の内部には、図示されないコントローラからの制御信号によって回転制御されるローター駆動モータ２２が設置され、ローター駆動モータ２２の回転軸には、駆動プーリ２３が固定され、駆動プーリ２３と従動プーリ２１とには、伝動ベルト２４が巻き掛け装着されている。そして、ローター駆動モータ２２の作動により、ローター駆動モータ２２からの回転動力が、駆動プーリ２３、伝動ベルト２４および従動プーリ２１を介してローター軸１５へと伝達されて、粉砕ローター４が図１（ａ）中ＲＣ矢印方向に回転駆動されるとともに、フライホイール２０も同様に回転駆動されてその粉砕ローター４とそれに付帯したフライホイール２０に回転エネルギーが蓄えられるようになっている。
【００２１】
＜チッパーナイフの説明＞
図２に示されるように、チッパーナイフ１１は、ローター１０との間に固定手段３０からの挟持力を作用させてそのローター１０に固定される取付部１１ａと、この取付部１１ａからローター１０の回転方向ＲＣに向けて延びる刃先部１１ｂとを有している。
このチッパーナイフ１１においては、固定手段３０からの挟持力が作用する方向（後述する挟持部材３６によって挟み付けられる方向）に切断した取付部１１ａの断面形状が、刃先部１１ｂに向かって次第に厚みが薄くなる楔形状とされている。
【００２２】
＜固定手段の説明＞
固定手段３０は、ナイフ取付ベース板１８上にボルト３１によって固定された受け板３２と、この受け板３２上に置かれたチッパーナイフ１１の取付部１１ａ上に配される押え板３３と、これら押え板３３および取付部１１ａを貫通する軸部を有し頭部側が受け板３２内に埋め込まれるように受け板３２に植設されるボルト３４と、このボルト３４の軸部に螺合するナット３５とを備えてなり、ボルト３４に対するナット３５のねじ込み操作により、押え板３３と受け板３２とが挟持部材３６として機能し取付部１１ａを挟み付けて固定することができるようになっている。
なお、図２中符号３７にて示されるのは、チッパーナイフ１１の刃先の反対側の面に当接し受け板３２に反力を得てチッパーナイフ１１を刃先方向へ押し出すようにねじ込み可能なボルト３８を備えてなる刃先突出量調整具であって、ナット３５をやや緩めて挟持部材３６によるチッパーナイフ１１の刃先方向への移動規制を解除した状態で、ボルト３８をねじ込むことにより、チッパーナイフ１１が刃先方向に押されて、ボルト３８のねじ込み量に応じてチッパーナイフ１１のローター１０からの刃先突出量を調整することができるようになっている。
【００２３】
以上に述べたように構成される粉砕機１による丸太７の粉砕動作は、以下のようにして行われる。
図示されないコントローラによるローター駆動モータ２２および送りモータ８の回転制御により、粉体ローター４を定常回転数ＤｏＲＰＭ（例えば、６５０ｒｐｍ）で回転させるとともに、送りローラ５Ａ，５Ｂによって丸太７を規定の送り速度ＶＦ０（例えば、１８ｍ／ｍｉｎ）で粉体ローター４へと送り出す。これにより、丸太７はその端部からチッパーナイフ１１で連続的に切削・粉砕されて木材チップ７ａとなり、木材チップ７ａはスクリーン４０を通って排出コンベヤ４１を介して製造チップ置場へと搬出される。なお、この粉砕動作は、粉砕ローター４とそれに付帯したフライホイール２０に蓄えられる回転エネルギーを利用したものであるので、比較的小容量のローター駆動モータ２２でも安定的に木材チップ７ａを生産することができる。
【００２４】
上記の粉砕動作において、チッパーナイフ１１による回転切削中に、そのチッパーナイフ１１に作用する力により、例えば、チッパーナイフ１１の長手方向の一端部に局所的に作用する力により、チッパーナイフ１１の長手方向の他端部を刃先側（ローター１０の回転方向側）へ突き出させるような回転モーメントが生じたときに、チッパーナイフ１１の長手方向の他端部が意に反して刃先側へ突出しようとする。
チッパーナイフ１１は、挟持部材３６によって挟み付けられる方向に切断した取付部１１ａの断面形状が、刃先部１１ｂに向かって次第に厚みが薄くなる楔形状とされるので、刃先方向への移動が挟持部材３６によって規制される。
したがって、上記のような回転切削中に作用する力によってチッパーナイフ１１の長手方向の他端部が意に反して刃先側へ突出するのを確実に防止することができる。
【００２５】
以上、本発明のチッパーナイフおよび粉砕機について、一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、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】
【００２６】
本発明のチッパーナイフおよび粉砕機は、回転切削中に作用する力によってナイフが刃先方向へ突出するのを確実に防止することができるという特性を有していることから、例えば間伐材由来の丸太を破砕してバイオマス発電用木材チップを生産する用途、あるいはパルプ用木材チップを生産する用途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】
【００２７】
１      粉砕機
４      粉砕ローター
１０    ローター
１１    チッパーナイフ
１１ａ  取付部
１１ｂ  刃先部
３０    固定手段
３２    受け板
３３    押え板
３６    挟持部材
【図１】
2016221488.tif 000003
【図２】
2016221488.tif 000004
【図３】
2016221488.tif 000005