(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞を有するフレームと、
前記フレームの中心軸から偏心されて、前記空洞に配置された主軸と、
前記主軸を旋回運動するように駆動する主軸駆動手段と、
前記主軸に結合されて、前記主軸とともに旋回運動をするマントルコア組立体と、
前記主軸の上端部を収容することができるサスペンションベアリング室と、
前記サスペンションベアリング室の内周面に設置される固定輪と、前記主軸の上端部に結合されて、前記固定輪の内周面に囲まれる回転輪とを有するサスペンションベアリングと、を備え、
前記回転輪の外周面は上部から下部側に行くほど回転半径が小さくなる回転体形状で、前記固定輪の内周面は前記回転輪の外周面の形状に対応するように上部から下部側に行くほど内径が小さくなるように形成され、
前記主軸が偏芯角（α）傾いた状態で、前記主軸と前記マントルコア組立体の自重によって、前記回転輪の外周面が前記固定輪の内周面に加圧されて互いに実質的に線接触され、
前記固定輪と回転輪が接触する線上で、前記固定輪の内周面の任意の位置の接線及び前記固定輪の中心軸を基準として前記任意の位置と対抗する内周面の位置の接線が成す角（θ２）と、前記任意の位置と接触する前記回転輪の外周面の位置の接線及び前記回転輪の中心軸を基準として上記接触位置と対向する外周面の位置の接線が成す角（θ１）との差（θ３）は前記主軸の偏心角（α）より大きいことを特徴とするコーン型クラッシャー。
【請求項２】
前記二つの角の差（θ３）は前記主軸の偏心角の２倍にあたることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項３】
前記回転輪の外周面と前記固定輪の内周面は上部から下部側に向かって回転半径の減少量が均一になるか、漸次に大きくなるか、漸次に小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項４】
前記回転輪を前記主軸に固定させる固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項５】
前記回転輪の内周面は上部側から下部側に行くほど狭くなる形状に形成され、
前記固定部材は、
前記主軸に結合され、前記回転輪の内周面の形状に対応することができるように、上部側から下部側に行くほど狭くなる外周面を有する解体スリーブと、
前記解体スリーブを下方へ加圧して、前記解体スリーブの外周面が前記回転輪の内周面に密着されることができるように、前記解体スリーブの上部に露出された前記主軸の上端に締結される固定ナットと、を備えることを特徴とする請求項４に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項６】
前記サスペンションベアリング室と前記主軸との間に埃が流入することを遮断することができるように、前記サスペンションベアリング室の下端部には、前記主軸の上部の外周面を囲むサスペンションベアリングシール部材が設置され、
前記主軸の旋回運動の中心は前記主軸の中心軸上に位置し、
前記主軸の旋回運動による前記サスペンションベアリングシール部材の変形量が最小化されることができるように、前記サスペンションベアリングシール部材の内径部は前記旋回運動の中心近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項７】
前記サスペンションベアリングは、前記固定輪の下端部から前記主軸の外周面に向かって環形に延長されて、前記回転輪の下端部を支持することができる下部支持突起をさらに備え、
前記回転輪と前記固定輪とが接触する地点の反対側で、前記回転輪の下面と前記下部支持突起の上面との間に形成される間隔は、前記主軸の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、
前記回転輪と前記固定輪とが接触する地点の反対側で、前記回転輪の下面と前記下部支持突起の上面が成す角（θ４）は前記主軸の偏心角（α）の２倍であり、
前記回転輪の外周面が前記固定輪の内周面に接触するか、前記回転輪の下面が下部支持突起の上面に接触した状態で、前記主軸が旋回運動することができることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項８】
前記固定輪の内周面と前記下部支持突起の上面が前記回転輪の外周面と下面より硬質材料で形成されるか、前記回転輪の外周面と下面が前記固定輪の内周面と前記下部支持突起の上面より硬質材料で形成されることを特徴とする請求項７に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項９】
前記回転輪の下面と前記下部支持突起の上面は、外郭より中心部がより高く位置するように傾斜されることを特徴とする請求項７に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項１０】
前記サスペンションベアリングは、前記回転輪の上端部から前記サスペンションベアリング室の内周面を向かって環形に延長されて、前記固定輪の上端部によって支持することができる上部支持突起をさらに備え、
前記回転輪と前記固定輪とが接触する地点の反対側で、前記固定輪の上面と前記上部支持突起の下面との間に形成される間隔は、前記主軸の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、
前記回転輪と前記固定輪とが接触する地点の反対側で、前記固定輪の上面と前記上部支持突起の下面とが成す角（θ５）は前記主軸の偏心角（α）の２倍であり、
前記回転輪の外周面が前記固定輪の内周面に接触するか、前記上部支持突起の下面が前記固定輪の上面に接触した状態で、前記主軸が旋回運動することができることを特徴とする請求項１に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項１１】
固定輪の内周面と上面が前記回転輪の外周面と前記上部支持突起の下面より硬質材料で形成されるか、前記回転輪の外周面と前記上部支持突起の下面が前記固定輪の内周面と上面より硬質材料で形成されることを特徴とする請求項１０に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項１２】
前記固定輪の上面と前記上部支持突起の下面は、外郭より中心部がより高く位置するように傾斜されることを特徴とする請求項１０に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項１３】
前記回転輪が主軸の長手方向に沿って下方に向かって嵌められる深さを制限する段差部が前記主軸の上端部に形成され、
前記回転輪の下端部と前記段差部との間に設置することができる回転輪側ギャップ部材の個数を増減させることによって、前記主軸の前記サスペンションベアリング室に対する高さを調整することができることを特徴とする請求項７または１０に記載のコーン型クラッシャー。
【請求項１４】
前記固定輪はその下部に階段形状の段差部（２２４ａ）を有し、
前記サスペンションベアリング室は、その内側面に前記段差部（２２４ａ）に対応する階段形状の段差部（２１７）を有し、
前記段差部（２２４ａ）と前記段差部（２１７）との間に設置されることができる固定輪側ギャップ部材の個数を増減させることによって、前記主軸の前記サスペンションベアリング室に対する高さを調整することができることを特徴とする請求項７または１０に記載のコーン型クラッシャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコーン型クラッシャーに関するもので、さらに詳しくは、旋回運動する主軸の上端部がベアリングによって支持されるコーン型クラッシャーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願は２０１１年４月１４日に出願された韓国特許出願第１０−２０１１−００３４５２３号及び２０１２年３月１３日に出願された韓国特許出願第１０−２０１２−００２５５９９号に基づいた優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された全ての内容は本出願に援用される。
【０００３】
コーン型クラッシャーは、骨材産業や鉱物加工産業において非常に重要なクラッシャーで、使い道が広く、構造及び種類も多様に発展して来た。
【０００４】
国際公開公報ＷＯ２００９／０６５９９５は、コーン型クラッシャーの通常的な構造を開示しており、このコーン型クラッシャーは、内部に空洞が形成されているフレームと、フレームの内側に設置される第１粉砕刃と、フレームの内部に偏心された状態で収容される主軸と、主軸の外周面に結合されるコーン型の粉砕ヘッドと、粉砕ヘッドの表面を覆う第２粉砕刃と、主軸の上端部に結合される上部ベアリング部と、上記主軸の下端部に結合される下部ベアリング部と、上記主軸が旋回運動（gyratory movement）することができるように駆動する駆動手段とを備える。ここで、第１粉砕刃は、粉砕ヘッドの外周面上に装着される第２粉砕刃と適正距離だけ離隔されており、コーン型クラッシャーに投入された粉砕対象物は主軸に沿って旋回運動をする第１粉砕刃と第２粉砕刃との間隔が狭くなる時、圧縮されながら粉砕され、粉砕された骨材は、第１粉砕刃と第２粉砕刃との間隔が広くなる時、落下する過程を繰り返しながら外部に排出される。
【０００５】
上述したコーン型クラッシャーは、上部ベアリング部として球面ベアリングを採択しており、この球面ベアリングは、フレームに固定され、内側の摩擦面が球面に形成された固定部と、主軸の上端に結合され、上記固定部に支持された状態で回転し、外側の摩擦面が球面に形成された稼動部とを備える。
【０００６】
しかし、上述したコーン型クラッシャーを稼動するによって、上記球面ベアリングが摩耗されて、固定部と稼動部との間に遊隔が発生し、主軸の上端部は元々設計された状態で精密に支持されなくなる。また、主軸の上端部は上記遊隔だけがたついて揺ながら稼動して、上記球面ベアリングの摩耗が漸次に加速化される。このような現象は主軸の偏心角がずれるようになり、主軸がずれた偏心角で旋回運動をすれば、主軸の下端部に結合される下部ベアリングも摩耗が促進されて破損される結果を招く。
【０００７】
上述したコーン型クラッシャーは、潤滑系統に何らの問題がない場合であっても、コーン型クラッシャーを稼動させる人が上部ベアリングと下部ベアリングを正確な交換時期に交換しないでさらに長く使用すると、コーン型クラッシャーが大きく破損されて莫大なメンテナンス費用が発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許出願第１０−２０１１−００３４５２３号
【特許文献２】韓国特許出願第１０−２０１２−００２５５９９号
【特許文献３】国際公開公報ＷＯ２００９／０６５９９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、上部ベアリング部の寿命が長くてメンテナンス費用が低減されるコーン型クラッシャーを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の他の目的は、上部ベアリング部が若干摩耗されても回転輪が固定輪に安定的に支持されることができるコーン型クラッシャーを提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、摩耗に強く、変形の虞が少ない上部ベアリング部を備えたコーン型クラッシャーを提供することにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、上部ベアリング部が摩耗された時、簡単な整備だけでもコーン型クラッシャーを再び正常な状態に回復させることができて、上部ベアリング部を交換する必要がなく、半永久的に使うことができるコーン型クラッシャーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような目的を達成するために、本発明の好ましい実施例によるコーン型クラッシャーは、空洞を有するフレームと、 前記フレームの中心軸から偏心されて、前記空洞に配置された主軸と、前記主軸を旋回運動するように駆動する主軸駆動手段と、 前記主軸に結合されて、前記主軸とともに旋回運動をするマントルコア組立体と、 前記主軸の上端部を収容することができるサスペンションベアリング室と、 前記サスペンションベアリング室の内周面に設置される固定輪と、前記主軸の上端部に結合されて、前記固定輪の内周面に囲まれる回転輪とを有するサスペンションベアリングと、を備え、 前記回転輪の外周面は上部から下部側に行くほど回転半径が小さくなる回転体形状で、前記固定輪の内周面は前記回転輪の外周面の形状に対応するように上部から下部側に行くほど内径が小さくなるように形成され、前記主軸が偏芯角（α）傾いた状態で、前記主軸と前記マントルコア組立体の自重によって、前記回転輪の外周面が前記固定輪の内周面に加圧されて互いに実質的に線接触され、前記固定輪と回転輪が接触する線上で、前記固定輪の内周面の任意の位置の接線及び前記固定輪の中心軸を基準として前記任意の位置と対向する内周面の位置の接線が成す角（θ２）と、前記任意の位置と接触する前記回転輪の外周面の位置の接線及び前記回転輪の中心軸を基準として上記接触位置と対向する外周面の位置の接線が成す角（θ１）との差（θ３）は前記主軸の偏心角（α）より大きく設定した。
【００１４】
好ましくは、上記二つの角の差θ３は上記主軸の偏心角の２倍にあたる。
【００１５】
好ましくは、上記回転輪の外周面と上記固定輪の内周面は上部から下部側に向かって回転半径の減少量が均一であるか、漸次に大きくなるか、漸次に小さくなるように形成される。
【００１６】
好ましくは、上記コーン型クラッシャーは、上記回転輪を上記主軸に固定させる固定部材をさらに備える。
【００１７】
好ましくは、上記回転輪の内周面は上部側から下部側に行くほど狭くなる形状に形成され、上記固定部材は、上記主軸に結合され、上記回転輪の内周面の形状に対応することができるように、上部側から下部側に行くほど狭くなる外周面を有する解体スリーブと、上記解体スリーブを下方へ加圧して、上記解体スリーブの外周面が上記回転輪の内周面に密着されることができるように、上記解体スリーブの上部に露出された上記主軸の上端に締結される固定ナットと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、上記サスペンションベアリング室と上記主軸との間に埃が流入することを遮断することができるように、上記サスペンションベアリング室の下端部には、上記主軸上部の外周面を囲むサスペンションベアリングシール部材が設置され、上記主軸の旋回運動の中心は上記主軸の中心軸上に位置し、上記主軸の旋回運動による上記サスペンションベアリングシール部材の変形量が最小化されることができるように、上記サスペンションベアリングシール部材の内径部は上記旋回運動の中心近傍に配置される。
【００１９】
好ましくは、上記サスペンションベアリングは、上記固定輪の下端部から上記主軸の外周面に向かって環形に延長されて、上記回転輪の下端部を支持することができる下部支持突起をさらに備え、上記回転輪と上記固定輪が接触する地点の反対側で、上記回転輪の下面と上記下部支持突起の上面との間に形成される間隔は、上記主軸の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、上記回転輪と上記固定輪とが接触する地点の反対側で、上記回転輪の下面と上記下部支持突起の上面とが成す角度θ４は上記主軸の偏心角αの２倍であり、上記回転輪の外周面が上記固定輪の内周面に接触するか、上記回転輪の下面が下部支持突起の上面に接触した状態で、上記主軸が旋回運動をすることができる。
【００２０】
好ましくは、上記固定輪の内周面と上記下部支持突起の上面が上記回転輪の外周面と下面より硬質材料で形成されるか、上記回転輪の外周面と下面が上記固定輪の内周面と上記下部支持突起の上面より硬質材料で形成される。
【００２１】
好ましくは、上記回転輪の下面と上記下部支持突起の上面は、外郭より中心部がより高く位置するように傾斜される。
【００２２】
好ましくは、上記サスペンションベアリングは、上記回転輪の上端部から上記サスペンションベアリング室の内周面に向かって環形に延長されて、上記固定輪の上端部によって支持することができる上部支持突起をさらに備え、上記回転輪と上記固定輪とが接触する地点の反対側で、上記固定輪の上面と上記上部支持突起の下面との間に形成される間隔は、上記主軸の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、上記回転輪と上記固定輪とが接触する地点の反対側で、上記固定輪の上面と上記上部支持突起の下面とが成す角度θ５は上記主軸の偏心角αの２倍であり、上記回転輪の外周面が上記固定輪の内周面に接触するか、上記上部支持突起の下面が上記固定輪の上面に接触した状態で、上記主軸が旋回運動をすることができる。
【００２３】
好ましくは、固定輪の内周面と上面が上記回転輪の外周面と上記上部支持突起の下面より硬質材料で形成されるか、上記回転輪の外周面と上記上部支持突起の下面が上記固定輪の内周面と上面より硬質材料で形成される。
【００２４】
好ましくは、上記固定輪の上面と上記上部支持突起の下面は、外郭より中心部がより高く位置するように傾斜される。
【００２５】
好ましくは、上記回転輪が主軸の長手方向に沿って下方に向けて嵌められる深さを制限する段差部が上記主軸の上端部に形成され、上記回転輪の下端部と上記段差部との間に設置することができる回転輪側ギャップ部材の個数を増減させることによって、上記主軸の上記サスペンションベアリング室に対する高さを調整することができる。
【００２６】
好ましくは、上記固定輪はその下部に階段形状の段差部２２４ａを有し、上記サスペンションベアリング室は、その内側面に上記段差部２２４ａに対応する階段形状の段差部２１７を有し、上記段差部２２４ａと上記段差部２１７との間に設置することができる固定輪側ギャップ部材の個数を増減させることによって、上記主軸の上記サスペンションベアリング室に対する高さを調整することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によるコーン型クラッシャーは以下のような効果を有する。
【００２８】
第一、上部ベアリング部の寿命が長く、メンテナンス費が低減されるコーン型クラッシャーを提供することができる。
【００２９】
第二、上部ベアリング部が若干摩耗されても回転輪が固定輪に安定的に支持されることができるコーン型クラッシャーを提供することができる。
【００３０】
第三、摩耗に強くて、変形の虞が少ない上部ベアリング部を備えるコーン型クラッシャーを提供することにある。
【００３１】
第四、上部ベアリング部が摩耗された場合、簡単な整備だけでもコーン型クラッシャーを再び正常状態に回復させることができて、上部ベアリング部を交換する必要がなく、半永久的に使うことができるコーン型クラッシャーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本明細書に添付される以下の図面は本発明の好ましい実施例を示すもので、上述した発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たす。従って、本発明はこのような図面に記載された事項のみに限定して解釈してはならない。
【図１】本発明の好ましい第１実施例によるコーン型クラッシャーを示す断面図である。
【図２】図１に示す第１実施例の部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【図３】本発明の好ましい第２実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【図４】本発明の好ましい第３実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【図５】本発明の好ましい第４実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例によるコーン型クラッシャーについて詳しく説明する。
【００３４】
本発明で用いられるコーン型クラッシャーという用語はコーン型クラッシャー及びジャイレートリークラッシャーなどを総称して使われる。
【００３５】
本明細書及び特許請求の範囲に用いられる用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならなく、発明者はその自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念に解釈すべきである。従って、本明細書に記載された実施例及び図面に示す構成は本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を代弁するものではなく、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解すべきである。
【００３６】
図面において、各構成要素またはその構成要素を構成する特定部分の大きさは説明の便宜及び明確性のために拡張して示したり省略したり、または概略的に示した。従って、各構成要素の大きさは実際大きさを反映するものではない。関連する公知機能や構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にする虞があると判断される場合、その説明は省略する。
【００３７】
図１は本発明の好ましい第１実施例によるコーン型クラッシャーを示す断面図であり、図２は図１に示す第１実施例の部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【００３８】
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施例によるコーン型クラッシャーについて説明する。
【００３９】
第１実施例によるコーンクラッシャーは、内部に空洞が形成されたメインフレーム４と、メインフレーム４の上部に設置され、内部に空洞が形成され、１層以上からなるトップフレーム２と、上部から下部側に行くほど内径が大きくなる漏斗形状で、トップフレーム２の下部内周面に装着されるコンケーブ３０と、上記フレーム２、４の中心軸Ｙから偏心されて、フレーム２、４の空洞に配置されて、旋回運動（gyratory movement）をする主軸２００と、主軸２００に結合されて、主軸２００の長手方向に沿って移動することができ、主軸２００とともに旋回運動をするマントルコア組立体３００と、トップフレーム２の上部中央に配置され、主軸２００の上端部を収容することができるように、下部に開口部が形成されているサスペンションベアリング室２１０と、サスペンションベアリング室２１０の内周面に設置される固定輪２２４と、上記主軸２００の上端部に結合されて、上記固定輪２２４の内周面に囲まれる回転輪２２２とを有するサスペンションベアリング２２０と、主軸２００の下端部と結合し、主軸２００を上記フレーム２、４の中心軸Ｙから所定角度だけ偏心させる偏心駆動部２６０と、上記偏心駆動部２６０を回転させて上記主軸２００を旋回運動するように駆動する主軸駆動手段４０と、マントルコア組立体３００の下方に位置して、粉砕間隔を調整することができる粉砕間隔調整部４００と、主軸２００の内部に形成された油圧油通路２０２、２０４に油圧油を供給するためのロータリージョイント５００とを備える。
【００４０】
本発明の第１実施例によるコーン型クラッシャーの稼動方式を簡単に説明すれば次の通りである。トップフレーム２を通じて粉砕対象物が供給され、主軸２００及び主軸２００に嵌められたマントルコア組立体３００が旋回運動をし、コンケーブ３０とマントルコア組立体３００との間で粉砕対象物が粉砕されて、メインフレーム４の下部に落下する。そして、このような稼動方式は第１実施例だけではなく、本発明のすべての実施例で共通的に適用されるということを明らかにしておく。
【００４１】
本発明の核心的な技術的思想がさらに明確に伝達されることができるように、第１実施例の上記構成の中で通常のコーン型クラッシャーと重複される内容は省略し、区別化される構成を主に説明する。
【００４２】
主軸２００は、その下端部がメインフレーム４の内部に収容され、その上端部はコンケーブ３０を貫通してトップフレーム２に収容される。また、その内部に長手方向に沿って垂直油圧油通路２０２が形成され、この垂直油圧油通路２０２の下端で水平方向に折曲される水平油圧油通路２０４が形成される。この油圧油通路２０２、２０４は後述する粉砕間隔調整部４００に形成される流路と連通される。
【００４３】
マントルコア組立体３００は、全体的に円錐台形状を有し、中心部に円柱形の開口部を有するマントルコア３２０と、マントルコア３２０の表面を囲むように装着され、中空の円錐台形状のマントル３１０とを備える。マントルコア３２０の底面には後述する油圧ジャッキ４１０を収納する円柱形油圧ジャッキ収容部３２２が形成され、少なくとも２つ以上形成されることが好ましい。
【００４４】
主軸２００とマントルコア組立体３００の相対回転を防止するために、主軸２００とマントルコア３２０との間には回転防止機構が設置されており、このような回転防止機構としてキーとキー溝を使用することができ、その外にも、マントルコア３２０の中心に形成された円柱形の開口部の内面と主軸２００の外周面にスプライン加工をすることもできる。
【００４５】
サスペンションベアリング室２１０は支持アーム６によってトップフレーム２と連結されて、トップフレーム２０の上部中央に位置し、サスペンションベアリング室外筒２１６と、その上部に着脱可能に設置されたサスペンションベアリング室蓋２１４とを備える。サスペンションベアリング室外筒２１６の上部は円筒形で、下部は漏斗形状に形成される。
【００４６】
サスペンションベアリング２２０は、サスペンションベアリング室２１０の内周面に設置される固定輪２２４と、上記主軸２００の上端部に結合されて上記固定輪２２４の内周面に囲まれる回転輪２２２とを備える。
【００４７】
偏心駆動部２６０は、中央に開口部が形成された上部偏心軸２６２と、上部偏心軸２６２の下部に結合される下部偏心軸２６６と、上記上部偏心軸２６２と下部偏心軸２６６とで囲まれる空間に設置される偏心ベアリング２６８とを備える。主軸２００の下端部は偏心ベアリング２６８に挿入され、上記偏心ベアリング２６８は、偏心駆動部２６０自体の回転軸とは偏心されるように配置される。従って、偏心駆動部２６０がそれ自体の回転軸を中心に自転運動をすると、主軸２００の下端部は偏心駆動部２６０自体の回転軸を中心に公転運動をする。結局、主軸２００の上端部は上記サスペンションベアリング室２１０に収容されて、回転半径が小さい公転運動をし、主軸２００の下端部は相対的に回転半径が大きい公転運動をするので、主軸２００はその上端部を中心とする旋回運動をするようになる。
【００４８】
主軸駆動手段４０は偏心駆動部２６０が回転することができるように偏心駆動部２６０に駆動力を伝達成する構成で、モーターなどの駆動源、ベルト、プーリーを使用することができ、複数のギアが上記ベルトとプーリーを代替することができる。その外にも回転力を伝達成する多様な構造を採用することができる。
【００４９】
粉砕間隔調整部４００は、主軸２００に嵌められ、主軸２００に形成された油圧油通路２０２、２０４と液漏れなしに連通される流路が内部に形成された粉砕間隔調整支持板４２０と、粉砕間隔調整支持板４２０の上に配置されて、マントルコア組立体３００を下方で支持し、主軸２００の外側に配列される油圧ジャッキ４１０とを備える。油圧ジャッキ４１０はシリンダーと、シリンダーに嵌められるラム（ram）とを有し、上記油圧油通路２０２、２０４と流路を通じてシリンダーの内部まで供給される油圧油の圧力によってラムが昇降することができ、ラムの昇降によってマントルコア組立体３００が主軸２００の長手方向に沿って移動することができる。
【００５０】
ロータリージョイント５００は、主軸２００の上端部を収容するサスペンションベアリング室２１０に位置し、主軸２００の上端部から下端部に向かって柱形に陥没されて形成された陥没部５１０と、上記陥没部５１０に嵌められるパイプ形状のロータリージョイントハウジング５２０と、外部から供給される油圧油の通路となる外部油圧油導入管５５０と、上記外部油圧油導入管５５０と連通され、サスペンションベアリング室蓋２１４に固定される導管固定部５４０と、上記導管固定部５４０から下部に延長されて、主軸２００の垂直油圧油通路２０２に油圧油を供給する油圧油導管５３０とを備える。
【００５１】
以下、サスペンションベアリング２００及びロータリージョイント５００の構造と、サスペンションベアリング２２０が若干摩耗された場合にも、主軸２００が安定的に旋回運動することができる原理について順次に説明する。
【００５２】
まず、サスペンションベアリング２００について説明する。
【００５３】
回転輪２２２は全体的に回転体形状であり、その外周面は上部から下部側に行くほど回転半径が小さくなる円錐台形状で、中心部には主軸２００の上端部に結合するための開口部が形成されている。回転輪２２２の外周面は、図１及び図２に示すように、上部から下部側に向けて回転半径の減少量が均一になるように形成されることができ、これと異なって、回転半径の減少量が漸次に大きくなるか漸次に小さくなるように形成されることもできる。
【００５４】
固定輪２２４の内周面は上記回転輪２２２の外周面の形状に対応するように、上部から下部側に行くほど内径が小さくなるように形成される。ただ、主軸２００が旋回運動をすることができるように固定輪２２４の内周面の直径は回転輪２２２の外周面の直径よりは大きい必要がある。
【００５５】
図２によれば、固定輪２２４の中心軸に沿って固定輪２２４を切断した断面の内周面が成す角度θ２は回転輪２２２の中心軸に沿って回転輪２２２を切断した断面の外周面が成す角度θ１より大きい。また、上記二つの角の差θ３はθ２−θ１にあたり、主軸２００の偏心角αより大きい。ここで、主軸２００の偏心角αとは主軸２００の中心軸Ｘがフレーム２、４の中心軸Ｙと成す角度を言い、上記二つの角の差θ３は主軸２００の偏心角αの２倍にあたる角である。
【００５６】
主軸２００とマントルコア組立体３００の自重によって上記回転輪２２２の外周面は上記固定輪２２４の内周面に加圧されて互いに接触し、幾何学的に見れば回転輪２２２は常に固定輪２２４の内周面に線接触されることが分かる。そして、摩擦によって回転輪２２２の外周面と上記固定輪２２４の内周面が若干摩耗されても、主軸２００とマントルコア組立体３００の自重によって回転輪２２２の外周面は依然として上記固定輪２２４の内周面に加圧されて互いに接触する。
【００５７】
回転輪２２２の外周面が、図１及び図２とは違って、上部から下部側に行くほど回転半径の減少量が漸次に大きくなったり漸次に小さくなるように形成される場合には、回転輪２２２の外周面上の特定位置での接線と上記特定位置に対応する固定輪２２４の内周面上の特定位置での接線との差がθ２−θ１にあたる。
【００５８】
固定部材は上記回転輪２２２を主軸２００に結合させるもので、この固定部材は解体スリーブ２３２と、固定ナット２３４を備える。解体スリーブ２３２は主軸２００の外周面に嵌められ、回転輪２２２の内周面の形状に対応するように上部側から下部側に行くほど狭くなる外周面を有する。ここで、回転輪２２２の内周面は上部側から下部側に行くほど狭くなる形状を有する。
【００５９】
そして、固定ナット２３４は解体スリーブ２３２の上部に露出された主軸２００の上端に締結され、解体スリーブ２３２を下方へ加圧して解体スリーブ２３２の外周面を回転輪２２２の内周面に密着させる。
【００６０】
次に、ロータリージョイント５００について説明する。
【００６１】
ロータリージョイントハウジング５２０は、上端部に結合用フランジが形成され、下端底面には漏油防止のためのシール溝５２７が形成されてシール５２８が嵌められ、上部には大径の円柱形空間、下部には小径の円柱形空間を同心に形成して、上記二つの円柱形空間が会う部位には階段部５２２が形成される。また、上記小径の円柱形空間の内面５２４には漏油防止のためのシール溝５２５が形成されてシール５２６が嵌められる。一方、ロータリージョイントハウジング５２０の結合用フランジは主軸２００の上端に位置した状態でボルトで固定される。
【００６２】
サスペンションベアリングシール部材２１８は環形で、弾性材質で形成される。内径部が主軸２００の外周面を囲み、外径部がサスペンションベアリング室２１０の下端部に結合されて、サスペンションベアリング室２１０の下部の開口部と主軸２００の外周面との間に埃が流入することを遮断することができる。主軸２００が旋回運動をする時、主軸２００の動きが最も少ない所は旋回運動の中心近傍である。従って、主軸２００の旋回運動によるサスペンションベアリングシール部材２１８の変形量が最小化されることができるように、サスペンションベアリングシール部材２１８の内径部が主軸２００の旋回運動の中心近傍に位置するようにサスペンションベアリングシール部材２１８を配置することが好ましい。
【００６３】
図３は本発明の好ましい第２実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【００６４】
図３によれば、第２実施例と第１実施例とを比較すると、サスペンションベアリング２２０の構成として、第２実施例のサスペンションベアリング２２０は下部支持突起２２６を備えている。また、ロータリージョイント５００の構成においても第１実施例及び第２実施例と区別される。
【００６５】
第２実施例で、サスペンションベアリング２２０は、サスペンションベアリング室２１０の内周面に設置される固定輪２２４と、上記主軸２００の上端部に結合されて、上記固定輪２２４の内周面に囲まれる回転輪２２２と、上記固定輪２２４の下端部から上記主軸２００の外周面に向かって環形に延長されて、上記回転輪２２２の下端部を支持することができる下部支持突起２２６とを備える。
【００６６】
回転輪２２２は全体的に回転体形状であり、その外周面は上部から下部側に行くほど回転半径が小さくなる円錐台形状で、中心部には主軸２００の上端部に結合するための開口部が形成されている。回転輪２２２の外周面は、図３に示すように、上部から下部側を向けて回転半径の減少量が均一になるように形成されることができ、回転半径の減少量が漸次に大きくなるように形成されるか、漸次に小さくなるように形成されることができる。
【００６７】
固定輪２２４の内周面は上記回転輪２２２の外周面の形状に対応するように上部から下部側に行くほど内径が小さくなるように形成される。ただ、主軸２００が旋回運動ができるように固定輪２２４の内周面の直径は回転輪２２２の外周面の直径より大きい必要がある。
【００６８】
下部支持突起２２６は固定輪２２４の下端部から主軸２００の外周面に向かって環形に延長されて、回転輪２２２の下端部を支持する。主軸２００が旋回運動をする途中に主軸２００の外周面と下部支持突起２２６の内側面との間で摩耗が発生することを防止するために、下部支持突起２２６の内周面と主軸２００の外周面との間には間隔があることが好ましい。
【００６９】
主軸２００が旋回運動をすると、回転輪２２２の外周面と下面が固定輪２２４の内周面と下部支持突起２２６の上面に接触する。従って、固定輪２２４及び下部支持突起２２６と、回転輪２２２が強く密着されて互いに摩耗されることを抑制するために、固定輪２２４の内周面と下部支持突起２２６の上面が回転輪２２２の外周面と下面より硬質材料で形成されるか、回転輪２２２の外周面と下面が固定輪２２４の内周面と下部支持突起２２６の上面より硬質材料で形成されることができる。例えば、固定輪２２４及び下部支持突起２２６は熱処理された硬質材料で形成され、回転輪２２２はそれより脆い鋼鉄材質で潤滑性コーティング層２２２ａがその表面に形成されることができる。反対に、回転輪２２２は熱処理された硬質材料で形成され、固定輪２２４及び下部支持突起２２６はそれより脆い鋼鉄材質で潤滑性コーティング層２２２ａがその表面に形成されることができる。
【００７０】
回転輪２２２の下面と下部支持突起２２６の上面は外郭より中心部がより高く位置するように傾斜される。
【００７１】
図３によれば、固定輪２２４の中心軸に沿って固定輪２２４を切断した断面の内周面が成す角度θ２は回転輪２２２の中心軸に沿って回転輪２２２を切断した断面の外周面が成す角度θ１より大きく、上記二つの角の差θ３はθ２−θ１にあたり、主軸２００の偏心角αより大きく、さらに詳しくは、主軸２００の偏心角αの２倍にあたる角である。幾何学的に見れば、回転輪２２２は常に固定輪２２４の内周面に線接触されることが分かる。
【００７２】
一方、回転輪２２２と固定輪２２４が接触する地点（図３の左側部分参照）の反対側地点（図３の右側部分参照）では、回転輪２２２の下面と下部支持突起２２６の上面との間に間隔が形成される。この間隔は主軸２００の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、この反対側で回転輪２２２の下面と下部支持突起２２６の上面が成す角度θ４は上記主軸２００の偏心角αの２倍にあたる。従って、回転輪２２２の外周面が固定輪２２４の内周面に接触したり、回転輪２２２の下面が下部支持突起２２６の上面に接触した状態で、上記主軸２００が円滑に旋回運動することができる。
【００７３】
固定部材２３０は上記回転輪２２２を主軸２００に結合させる。この固定部材２３０は解体スリーブ２３２と固定ナット２３４とを備える。解体スリーブ２３２は主軸２００の外周面に嵌められ、回転輪２２２の内周面の形状に対応するように上部側から下部側に行くほど狭くなる外周面を有する。また、固定ナット２３４は解体スリーブ２３２の上部に露出された主軸２００の上端に締結され、解体スリーブ２３２を下方へ加圧して解体スリーブ２３２の外周面を回転輪２２２の内周面に密着させる。
【００７４】
以下、第２実施例のロータリージョイント５００について説明する。
【００７５】
ロータリージョイントハウジング５２０は、上端部に結合用フランジが形成され、下端底面には漏油防止のためのシール溝５２７が形成されて、シール５２８が嵌められ、上部には大径の円柱形空間、下部には小径の円柱形空間を同心に形成して、上記二つの円柱形空間が会う部位には階段部５２２が形成される。ロータリージョイントハウジング５２０の結合用フランジは主軸２００の上端に位置した状態でボルトで固定される。
【００７６】
上記階段部５２２は主軸２００の旋回運動の焦点Ｃより下方に位置し、上記小径の円柱形空間の内面５２４には漏油防止のためのシール溝５２５が形成されて、シール溝５２６が嵌められ、円柱形空間の内面５２４は摩耗を減らすために鉛青銅または黄銅などでコーティングすることが好ましい。
【００７７】
サスペンションベアリング室２１０の上部に位置したサスペンションベアリング室蓋２１４の下面中央には導管固定部５４０が形成され、この導管固定部５４０の下端部には油圧油導管５３０が結合され、側面には外部油圧油導入管５５０が結合される。
【００７８】
ロータリージョイントハウジング５２０の中心部には円柱形空間が形成されて、可撓性の油圧油導管５３０が内部に収納される。また、上記円柱形状の空間は、主軸２００が旋回運動をする時、油圧油導管５３０がロータリージョイントハウジング５２０の内面と接触しないだけの直径を有することが好ましい。
【００７９】
ロータリーシール導管５６０はパイプ形状であり、硬質の熱処理された材質で形成される。ロータリーシール導管５６０の上部は下部に比べて直径が小さく、外径に複数の離脱防止突起５６２が形成されており、油圧油導管５３０の下端部をロータリーシール導管５６０の上部と締結した状態で、油圧油導管５３０の下端部の外周面を締め付けることができるように締付パイプ５７０を結合する。従って、油圧油の圧力が強くても油圧油導管５３０がロータリーシール導管５６０から離脱されることを確実に防止することができる。ロータリーシール導管５６０は上記円柱形空間の内面５２４に嵌められて、サスペンションベアリング２２０が若干摩耗されて、主軸２００が下降してもロータリーシール導管５６０は下降しないで、定位置を保持することができ、ロータリーシール導管５６０の外周面とロータリージョイントハウジング５２０の内周面との間はシール５２６によって密閉されるので、油圧油の漏出を防止することができる。
【００８０】
油圧油導管５３０は円滑に曲がることができながらも長手方向に加えられる力には強く抵抗することができる材質で形成されることが好ましい。例えば、鉄などの金属線を外周面に巻いて補強したゴム材質のホースを使うことができる。
【００８１】
図３でＣで表示された所は、主軸２００が旋回運動をする時、旋回運動の焦点に対応する所で、理論的には全く動きのない所である。油圧油導管５３０の下端部は主軸２００の旋回運動を追従して微小に動くことができるが、上端部は導管固定部５４０に結合されて動かない。
【００８２】
主軸２００の旋回運動の焦点Ｃは主軸２００の中心軸Ｘ上に位置する。同時に、油圧油導管５３０上に位置するように油圧油導管５３０を配置すると、油圧油導管５３０の動きが最小化されて、油圧油導管５３０の寿命が長くなり、主軸２００の旋回運動が円滑になるという長所がある。
【００８３】
主軸２００の旋回運動の中心は主軸２００の軸線Ｘ上に位置する。同時に、油圧油導管５３０上に位置するように油圧油導管５３０を配置すると、油圧油導管５３０の折曲が最小化されて、油圧油導管５３０の寿命が長くなり、主軸２００の旋回運動が円滑になるという長所がある。
【００８４】
サスペンションベアリングシール部材２１８は環形で、弾性材質で形成される。内径部が主軸２００の外周面を囲み、外径部がサスペンションベアリング室２１０の下端部に結合されて、サスペンションベアリング室２１０の下部の開口部と主軸２００の外周面との間に埃が流入することを遮断することができる。主軸２００が旋回運動する時、主軸２００の動きが最も少ない所は旋回運動の中心近傍である。従って、主軸２００の旋回運動によるサスペンションベアリングシール部材２１８の変形量が最小化されることができるように、サスペンションベアリングシール部材２１８の内径部が主軸２００の旋回運動の中心近傍に位置するようにサスペンションベアリングシール部材２１８を配置することが好ましい。
【００８５】
図４は本発明の好ましい第３実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【００８６】
図４によれば、第３実施例は第２実施例とサスペンションベアリング２２０の構造において区別される。即ち、第２実施例は下部支持突起２２６を備えているが、第３実施例は下部支持突起２２６の代わりに上部支持突起２２８を備えている点で区別される。
【００８７】
上部支持突起２２８は回転輪２２２の上端部からサスペンションベアリング室２１０の内周面に向かって環形に延長されて、固定輪２２４の上端部によって支持される。主軸２００が旋回運動をする途中に上部支持突起２２８がサスペンションベアリング室２１０の内周面に摩擦されて摩耗が発生することを防止するために、上部支持突起２２８の外周面とサスペンションベアリング室２１０の内周面との間には間隔があることが好ましい。
【００８８】
主軸２００が旋回運動をすると、回転輪２２２の外周面と上部支持突起２２８の下面が固定輪２２４の内周面と上面に接触する。従って、回転輪２２２及び上部支持突起２２８と、固定輪２２４が強く密着されて互いに摩耗されることを抑制するために、回転輪２２２の外周面と上部支持突起２２８の下面が固定輪２２４の外周面と上面より硬質材料で形成されるか、固定輪２２４の外周面と上面が回転輪２２２の外周面と上部支持突起２２８の下面より硬質材料で形成されることができる。例えば、固定輪２２４の表面は熱処理された硬質材料で形成され、回転輪２２２の外周面は及び上部支持突起２２８の下面は鋼鉄材質で潤滑性コーティング層２２２ｂがその表面に形成されることができる。反対に、回転輪２２２の外周面及び上部支持突起２２８の下面は熱処理された硬質材料で形成され、固定輪２２４はそれより脆い鋼鉄材質で潤滑性コーティング層２２２ｂがその表面に形成されることができる。
【００８９】
上部支持突起２２８の下面と固定輪２２４の上面は外郭より中心部がより高く位置するように傾斜される。
【００９０】
一方、回転輪２２２と固定輪２２４とが接触する地点（図４の左側部分参照）の反対側地点（図４の右側部分参照）では、固定輪２２４の上面と上部支持突起２２８の下面との間に間隔が形成される。この間隔は主軸２００の中心から遠くなるほど漸次に大きくなり、この反対側で固定輪２２４の上面と上部支持突起２２８の下面が成す角度θ５は上記主軸２００の偏心角αの２倍にあたる。従って、回転輪２２２の外周面が固定輪２２４の内周面に接触するか、上部支持突起２２８の下面が固定輪２２４の上面に接触した状態で、主軸２００が円滑に旋回運動をすることができる。
【００９１】
本発明によるコーン型クラッシャーが粉砕対象物を粉砕しないで空回転する時を基準に、第２実施例の場合、主軸２００とマントルコア３２０の自体の重量は下部支持突起２２６の上面によって支持され、第３実施例の場合、主軸２００とマントルコア３２０自体の重量は固定輪２２４の上面によって支持される。これに比べて、第２実施例と第３実施例の何れも固定輪２２４の内周面には比較的小さい荷重がかかる。
【００９２】
反対に、粉砕対象物が粉砕される途中には、粉砕力による横方向または縦方向の力が主軸２００とマントルコア３２０自体の重量による縦方向の力より顕著に大きく、第２実施例と第３実施例では全部回転輪２２２の外周面が固定輪２２４の内周面によって支持される。これに比べて、第２実施例で下部支持突起２２６の上面には比較的小さい荷重がかかり、第３実施例で固定輪２２４の上面には比較的小さい荷重がかかる。
【００９３】
上記のように、コーン型クラッシャーが空回転する時と粉砕対象物を粉砕する時を区分して、サスペンションベアリング２２０の稼動について説明したが、このような稼動上の区別は視覚的に感知することができない程度の微小な差であり、サスペンションベアリング２２０の表面に塗布されている油膜が薄くなったり厚くなる程度の差に過ぎない。従って、コーン型クラッシャーが空回転している途中に粉砕対象物を粉砕する状態に変わるか、コーン型クラッシャーが粉砕対象物を粉砕している途中に空回転する状態に変わっても、サスペンションベアリング２２０は表面の損傷の心配もなく安定的に作動することができる。
【００９４】
固定輪２２４と回転輪２２２との間の角度θ３と主軸２００の偏心角αは、コーン型クラッシャーが粉砕対象物を粉砕する際に最適化して設定される。第２実施例と第３実施例のサスペンションベアリング２２０は下部支持突起２２６または上部支持突起２２８を有するので、コーン型クラッシャーが空回転する時、主軸２００とマントルコア組立体３００の自重によって回転輪２２２が固定輪２２４の内周面に沿って微小に下方へ移動する現象が抑制される。
【００９５】
図３及び図４によれば、回転輪２２２が主軸２００の長手方向に沿って下に向けて嵌められる深さを制限する段差部２０６が主軸２００の上端部に形成され、回転輪２２２の下端部と段差部２０６との間にはリング形状の回転輪側ギャップ部材２２３が設置されることができる。
【００９６】
コーン型クラッシャーが長期間作動して、回転輪２２２の外周面または固定輪２２４の内周面が摩耗された場合には、主軸２００が微小でありながらも下降することがある。この場合、固定ナット２３４を外し、主軸２００が下降した距離にあたる厚さだけ回転輪側ギャップ部材２２３を脱去した後に固定ナット２３４を締結すれば、主軸２００は再び原状態の高さだけ回復することができる。このように、回転輪側ギャップ部材２２３の個数を増減させることによって、主軸２００のサスペンションベアリング室２１０に対する相対高さを調整することができる。
【００９７】
図５は本発明の好ましい第４実施例によるコーン型クラッシャーの部分拡大図で、主軸の上端部及びサスペンションベアリング室を示す。
【００９８】
第４実施例は第２実施例の変形例に対応し、第２実施例が回転輪側ギャップ部材２２３を備えることに比べて、第４実施例は固定輪側ギャップ部材２２４ｂを備えるという差がある。
【００９９】
図５によれば、固定輪２２４はその下部に階段形状の段差部２２４ａを有し、サスペンションベアリング室２１０はその内側面に上記段差部２２４ａに対応する階段形状の段差部２１７を有し、段差部２２４ａと段差部２１７との間にはリング形状の固定輪側ギャップ部材２２４ｂが設置されることができる。
【０１００】
回転輪２２２の外周面はまたは固定輪２２４の内周面の摩耗によって主軸２００が下降した場合には、固定ナット２３４を外し、主軸２００が下降した距離に対応する厚さだけの固定輪側ギャップ部材２２４ｂをさらに嵌め込んで固定ナット２３４を締結すれば、主軸２００は再び原状態の高さだけ回復することができる。このように、固定輪側ギャップ部材２２４ｂの個数を増減させることによって、主軸２００のサスペンションベアリング室２１０に対する高さを調整することができる。図５では段差部２２４ａと段差部２１７が２段に形成された例が示されているが、１段に形成されることもでき、３段以上に形成されることもできることは勿論である。
【０１０１】
また、主軸２００のサスペンションベアリング室２１０に対する高さを調整するために、回転輪側ギャップ部材２２３と固定輪側ギャップ部材２２４ｂ両方とも使う変形例を実施することも可能である。即ち、回転輪２２２の下端部と段差部２０６との間にはリング形状の回転輪側ギャップ部材２２３が設置されることができ、同時に、固定輪２２４の下部に形成された段差部２２４ａとサスペンションベアリング室２１０の内側面に形成された段差部２１７との間にリング形状の固定輪側ギャップ部材２２４ｂが設置されることもできる。
【０１０２】
第２実施例、第３実施例、第４実施例の技術的思想が具現されたコーン型クラッシャーによれば、グリースなどを含む潤滑油をサスペンションベアリング２２０に充分供給した状態で、埃などの汚染物質が潤滑油に混入されなければ摩耗が発生することが極めて少ない。サスペンションベアリング２２０が摩耗されたとしても上述した回転輪側ギャップ部材２２３を適正な数だけ脱去するか、固定輪側ギャップ部材２２４ｂを適正な数だけさらに嵌め込むことによって主軸２００が所定偏心角αだけ傾いた状態で安定的に旋回運動することができる。
【０１０３】
このように、回転輪側ギャップ部材２２３または固定輪側ギャップ部材２２４ｂを利用して、主軸２００の高さを補正すれば、本発明によるコーン型クラッシャーに備えられたサスペンションベアリング２２０の寿命は半永久的であると言える。
【０１０４】
以上、本発明は限定された実施例及び図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論である。
【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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