(57)【要約】【課題】  例えば家庭の粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトル等の円筒状の被破砕物に対して、回転刃が大きな噛込み量（噛込み深さ）で噛み込むことができるようにして、効率的に破砕することができる一軸破砕機を提供すること。【解決手段】  回転されるロータ１３と、ロータ１３の表面に設けられている複数の回転刃１４と、ケーシング１５に設けられ複数の回転刃１４との間で被破砕物を剪断破砕する第１及び第２固定刃１６、１７とを備える一軸破砕機１１において、ロータ１３の表面は、複数の回転刃１４がロータ１３の周方向の略１８０°の所定の範囲において偏在し、かつ、ロータ１３の軸方向の全範囲に亘って設けられている破砕領域２３と、回転刃１４がロータ１３の周方向の略１８０°の所定の範囲に亘り、かつ、ロータ１３の軸方向の全範囲に亘って設けられていない非破砕領域２４とを有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心にして回転されるロータと、このロータの表面に設けられている複数の回転刃と、固定部に設けられ前記複数の回転刃との間で被破砕物を剪断破砕する固定刃とを備える一軸破砕機において、
前記ロータの表面は、前記複数の回転刃が前記ロータの周方向の所定の範囲において偏在し、かつ、前記ロータの軸方向の範囲に亘って設けられている破砕領域と、前記回転刃が前記ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、前記ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域とを有することを特徴とする一軸破砕機。
【請求項２】
前記破砕領域には、前記ロータの同一円周上に前記回転刃が３つ〜５つ設けられ、
前記非破砕領域は、前記ロータの同一円周上に１２０°〜２２０°の範囲に亘って形成されていることを特徴とする請求項１記載の一軸破砕機。
【請求項３】
前記回転刃と前記固定刃とが噛合う位置の上方には、被破砕物を誘導する誘導通路が形成され、
前記誘導通路は、前記ロータの断面円弧状の傾斜表面と、前記固定刃の傾斜刃面とによって下方に向かうに従って先細りとなる形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の一軸破砕機。
【請求項４】
前記誘導通路又はその近傍に進入している被破砕物を、ケーシングに押し付けることができるプッシャを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の一軸破砕機。
【請求項５】
前記プッシャによって被破砕物が押し付けられるケーシングの部分には、前記固定刃に向かう方向に延びる凸条が設けられ、この凸条の頂部の少なくとも一部が前記回転刃の先端部と対向するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の一軸破砕機。
【請求項６】
前記プッシャによって被破砕物が押し付けられるケーシングの部分がゲートで形成され、このゲートは、被破砕物と共に供給された異物を排出することができる排出口を開閉することができるものであることを特徴とする請求項４又は５記載の一軸破砕機。
【請求項７】
複数の前記回転刃が外周部に設けられ、かつ、この外周部に溝部が形成されている板状の回転刃体と、この回転刃体よりも小さい外径の板状のスペーサとが軸方向に交互に配置され、
前記回転刃体に形成されている溝部の底が、前記スペーサの外周面と略一致するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の一軸破砕機。
【請求項８】
前記複数のそれぞれの回転刃は、前記固定刃と噛み合う両側の第１縁部及び第２縁部を有し、一方の前記第１縁部と前記固定刃との間の第１隙間を、他方の前記第２縁部と前記固定刃との間の第２隙間よりも小さくして、前記第１縁部と前記固定刃とによって被破砕物を破砕し、前記第２隙間から被破砕物の破砕片を排出できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の一軸破砕機。
【請求項９】
前記固定刃は、前記ロータの軸方向に並んで配置された複数の固定刃によって構成され、これら複数の各固定刃が、それぞれ別々にケーシングにボルトで着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の一軸破砕機。
【請求項１０】
それぞれ別々の回転軸を中心にして回転される第１ロータ及び第２ロータを備え、これら第１及び第２ロータのそれぞれの表面には回転刃が複数ずつ設けられ、前記第１ロータに設けられている複数の回転刃と、前記第２ロータに設けられている複数の回転刃との間で被破砕物を剪断破砕するニ軸破砕機において、
前記第１及び第２ロータのそれぞれの表面は、前記複数の回転刃が前記各ロータの周方向の所定の範囲において偏在し、かつ、前記各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられている破砕領域と、前記回転刃が前記各ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、前記各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域とを有することを特徴とするニ軸破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家庭の粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトル等の円筒状の被破砕物に対して、回転刃が大きな噛込み量（噛込み深さ）で噛み込むことができるようにして、効率的に破砕することができる一軸破砕機及びニ軸破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一軸破砕機の一例として図１０及び図１１に示すものがある。（例えば、特許文献１参照。）。この図１０に示す一軸破砕機１は、ホッパ２から被破砕物３が供給されると、その被破砕物３が回転するロータ４上に載置された状態となる。このとき、プッシャ５を前進方向に移動させて、被破砕物３をロータ４の表面に押し付けると、ロータ４の表面に設けられている複数の回転刃６が、この被破砕物３を固定刃７との間に強力に噛み込むことができて破砕することができる。そして、破砕片ｑは、ロータ４の下方に落下して排出される。
【０００３】
なお、図１０に示すように、回転刃６は、ロータ４の同心円周上に約９０°おきに配置され、合計４つ設けられている。そして、図１１に示すように、多数の回転刃６は、ロータ４の表面にジグザグ状に配置され、これによって、回転刃６が、板状体の先端縁部に形成された固定刃７との間に被破砕物３を噛み込んだときに、大きな破砕負荷が掛からないようになっている。この図１１には、ロータ４の同心円周上に回転刃６が１つしか表れていないが、他の３つの回転刃６は省略されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５７１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図１０に示す従来の一軸破砕機１では、例えば粗大ゴミ等の大型の被破砕物３を、プッシャ５でロータ４に押し付けたときに、被破砕物３が、同一円周上の９０°おきに設けられた互いに隣り合う回転刃６上に乗り上げた状態となることがある。この状態で回転刃６が回転しても、回転刃６がこの大型の被破砕物３を噛み込むことができる深さは小さいので、回転刃６の刃先は、被破砕物３の表面をこすることしかできない場合があり、このような場合は、被破砕物３を効率よく破砕することができない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、例えば家庭の粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトル等の円筒状の被破砕物に対して、回転刃が大きな噛込み量（噛込み深さ）で噛み込むことができるようにして、効率的に破砕することができる一軸破砕機及びニ軸破砕機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る一軸破砕機は、回転軸を中心にして回転されるロータと、このロータの表面に設けられている複数の回転刃と、固定部に設けられ前記複数の回転刃との間で被破砕物を剪断破砕する固定刃とを備える一軸破砕機において、前記ロータの表面は、前記複数の回転刃が前記ロータの周方向の所定の範囲において偏在し、かつ、前記ロータの軸方向の範囲に亘って設けられている破砕領域と、前記回転刃が前記ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、前記ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る一軸破砕機によると、ロータを回転させることによって、複数の回転刃と固定刃との間に被破砕物を挟み込んで、この被破砕物を、順次剪断破砕することができる。そして、ロータの表面には、回転刃がロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域を有しているので、例えば大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物が供給されたときに、被破砕物をロータ表面の非破砕領域で受け止めることができる。つまり、被破砕物が、ロータの周方向の互いに隣合う回転刃上に乗り上げた状態のままで維持されないようにすることができる。これによって、大型の被破砕物やペットボトル等の円筒状の被破砕物に対する回転刃及び固定刃の噛込み量（噛込み深さ）を大きくすることができ、回転刃及び固定刃がこれらの被破砕物に確実に噛み込んで破砕することができる。
【０００９】
この発明に係る一軸破砕機において、前記破砕領域には、前記ロータの同一円周上に前記回転刃が３つ〜５つ設けられ、前記非破砕領域は、前記ロータの同一円周上に１２０°〜２２０°の範囲に亘って形成されているものとすることができる。
【００１０】
このように、破砕領域において、ロータの同一円周上に回転刃を３つ〜５つ設けることによって、同一円周上に設けられている回転刃の間隔を大きく取ることができ、粗大ゴミのような大型の被破砕物に回転刃が深く噛み込み易くして効率的に破砕することができる。ここで、回転刃を２つ以下とすると、必要な破砕処理能力が得られない。そして、回転刃を６つ以上とすると、回転刃が大型の被破砕物に深く噛み込むことが困難であり、効率的に破砕することができないし、回転刃のコストの上昇に繋がる。
【００１１】
そして、非破砕領域を、ロータの同一円周上に１２０°〜２２０°の範囲に亘って形成することによって、大型の被破砕物をロータの略半分の表面の非破砕領域で確実に受け止めることができる。
【００１２】
なお、回転刃をロータの同一円周上に約９０°おきに（円周の４等分の各位置に）３つ設けると、非破砕領域を、ロータの同一円周上に約１８０°の範囲に亘って形成することができ、約７２°おきに（円周の５等分の各位置に）３つ設けると、非破砕領域を、ロータの同一円周上に約２２０°の範囲に亘って形成することができる。そして、約６０°おきに（円周の６等分の各位置に）５つ設けると、非破砕領域を、ロータの同一円周上に約１２０°の範囲に亘って形成することができる。
【００１３】
この発明に係る一軸破砕機において、前記回転刃と前記固定刃とが噛合う位置の上方には、被破砕物を誘導する誘導通路が形成され、前記誘導通路は、前記ロータの断面円弧状の傾斜表面と、前記固定刃の傾斜刃面とによって下方に向かうに従って先細りとなる形状に形成されているものとすることができる。
【００１４】
このようにすると、誘導通路に供給されて来る被破砕物を、ロータの断面円弧状の傾斜表面と、固定刃の傾斜刃面とによって下方に案内することができ、この下方には、回転刃と固定刃とが噛合う位置が設定されているので、被破砕物を確実に効率よく破砕することができる。
【００１５】
この発明に係る一軸破砕機において、前記誘導通路又はその近傍に進入している被破砕物を、ケーシングに押し付けることができるプッシャを備えるものとすることができる。
【００１６】
このようにすると、回転刃と固定刃とによって噛み込まれていく被破砕物を、プッシャでケーシングに押し付けておくことができるので、被破砕物が回転刃及び固定刃の噛込みから逃げないように留めておくことができ、これによって、被破砕物を確実に破砕することができる。
【００１７】
この発明に係る一軸破砕機において、前記プッシャによって被破砕物が押し付けられるケーシングの部分には、前記固定刃に向かう方向に延びる凸条が設けられ、この凸条の頂部の少なくとも一部が前記回転刃の先端部と対向するように配置されているものとすることができる。
【００１８】
このようにすると、被破砕物を押し付ける方向に移動するプッシャと凸条との間に被破砕物を挟み込んで留めておくことができる。そして、この凸条は、固定刃に向かう方向に延びているので、被破砕物を固定刃に向かう方向に案内することができると共に、被破砕物が水平方向に移動することを阻止することができ、これによって、被破砕物が確実に破砕されるようにすることができる。
【００１９】
そして、凸条の頂部の一部が回転刃の先端部と対向するように配置されているので、被破砕物の回転刃に押圧された部分が凸条と凸条との間に形成される溝に入り込むことを軽減することができる。これによって、被破砕物をスムースに固定刃側に案内することができる。
【００２０】
この発明に係る一軸破砕機において、前記プッシャによって被破砕物が押し付けられるケーシングの部分がゲートで形成され、このゲートは、被破砕物と共に供給された異物を排出することができる排出口を開閉することができるものとすることができる。
【００２１】
このようにすると、例えば被破砕物が供給されて、この被破砕物に混入する異物が誘導通路又はその近傍に進入しているときに、ゲートを開いてプッシャをゲートに押し付ける方向に移動させることによって、異物を排出口から外側に自動的に排出することができる。
【００２２】
なお、例えば硬質の異物が誘導通路又はその近傍に進入すると、破砕されずにこの誘導通路又はその近傍に滞留するので、次の被破砕物を破砕できず、破砕作業を行なえないが、このように、異物を外側に排出すると、破砕作業を行うことができる。
【００２３】
この発明に係る一軸破砕機において、複数の前記回転刃が外周部に設けられ、かつ、この外周部に溝部が形成されている板状の回転刃体と、この回転刃体よりも小さい外径の板状のスペーサとが軸方向に交互に配置され、前記回転刃体に形成されている溝部の底が、前記スペーサの外周面と略一致するように形成されているものとすることができる。
【００２４】
このようにすると、例えば固定刃の先端部と、回転するスペーサの外周面との間（例えば誘導通路）に被破砕物が挟まっているときに、この溝部が固定刃の取り付けられている部分に回転移動すると、その被破砕物は、固定刃によってこの溝部から押し出されて脱落する。これによって、次の被破砕物が、順次回転刃と固定刃とが噛合う位置に移動することができ、被破砕物を連続的に破砕することができる。また、このような溝部を形成すると、スペーサに巻き付いた被破砕物をこの溝部から先端部の尖った棒状体を使用して除去することができる。
【００２５】
なお、回転刃体における回転刃の付根部分を通る外径（基礎円）を、スペーサの外径よりも大きく形成しているのは、回転刃体の基礎円のスペーサよりも半径方向の外側に突出している円環状部分が、固定刃とによって被破砕物を剪断破砕することができる機能を発揮させるためである。
【００２６】
この発明に係る一軸破砕機において、前記複数のそれぞれの回転刃は、前記固定刃と噛み合う両側の第１縁部及び第２縁部を有し、一方の前記第１縁部と前記固定刃との間の第１隙間を、他方の前記第２縁部と前記固定刃との間の第２隙間よりも小さくして、前記第１縁部と前記固定刃とによって被破砕物を破砕し、前記第２隙間から被破砕物の破砕片を排出できるものとすることができる。
【００２７】
このようにすると、回転刃の一方の第１縁部と固定刃とによって被破砕物を破砕することができ、回転刃の他方の第２縁部と固定刃と間に形成されている第２隙間からは、被破砕物の破砕片を排出することができる。これによって、破砕負荷を低減できて、ロータの回転駆動装置の小型化を図ることができ、この一軸破砕機の費用の低減を図ることができる。そして、第２隙間から破砕片を排出することができるので、破砕効率の向上を図ることができる。
【００２８】
この発明に係る一軸破砕機において、前記固定刃は、前記ロータの軸方向に並んで配置された複数の固定刃によって構成され、これら複数の各固定刃が、それぞれ別々にケーシングにボルトで着脱自在に取り付けられているものとすることができる。
【００２９】
このようにすると、例えば交換が必要な固定刃のみのケーシングからの取外し、及び交換用の固定刃の取付けを極めて簡単で短時間に行なうことができる。
【００３０】
本発明に係るニ軸破砕機は、それぞれ別々の回転軸を中心にして回転される第１ロータ及び第２ロータを備え、これら第１及び第２ロータのそれぞれの表面には回転刃が複数ずつ設けられ、前記第１ロータに設けられている複数の回転刃と、前記第２ロータに設けられている複数の回転刃との間で被破砕物を剪断破砕するニ軸破砕機において、前記第１及び第２ロータのそれぞれの表面は、前記複数の回転刃が前記各ロータの周方向の所定の範囲において偏在し、かつ、前記各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられている破砕領域と、前記回転刃が前記各ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、前記各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域とを有することを特徴とするものである。
【００３１】
本発明に係るニ軸破砕機によると、第１及び第２ロータを回転させることによって、第１ロータの回転刃と、第２ロータの回転刃との間に被破砕物を挟み込んで、この被破砕物を、順次剪断破砕することができる。そして、第１及び第２ロータのそれぞれの表面は、回転刃が各ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域を有しているので、例えば大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物が供給されたときに、被破砕物を第１及び(又は)第２ロータ表面の非破砕領域で受け止めることができる。つまり、被破砕物が、第１及び(又は)第２ロータの周方向の互いに隣合う回転刃上に乗り上げた状態のままで維持されないようにすることができる。これによって、回転刃及び固定刃の、大型の被破砕物やペットボトル等の円筒状の被破砕物に対する噛込み量（噛込み深さ）を大きくすることができ、回転刃及び固定刃がこれらの被破砕物に確実に噛み込んで破砕することができる。
【発明の効果】
【００３２】
この発明に係る一軸破砕機によると、例えば粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物が供給されたときに、被破砕物をロータ表面の非破砕領域で受け止めることによって、これらの被破砕物に対する回転刃及び固定刃の噛込み量（噛込み深さ）を大きくすることができる。従って、安価で小型の一軸破砕機を使用して、このような大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物を確実に破砕することができる。
【００３３】
この発明に係るニ軸破砕機によると、上記と同様に、第１及び第２ロータのそれぞれの回転刃によって、大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物を確実に破砕することができる。しかも、一軸破砕機よりも大きな破砕処理能力を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態に係る一軸破砕機を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す同実施形態の一軸破砕機の要部を示す拡大縦断面図である。
【図３】同実施形態に係る一軸破砕機を示す横断面図である。
【図４】図３に示す同実施形態の一軸破砕機の要部を示す拡大横断面図である。
【図５】図３に示す同実施形態の一軸破砕機の回転刃と第２固定刃との噛合いを示す拡大横断面図である。
【図６】同実施形態が備える回転刃体を示し、（ａ）は、回転刃体の正面図、（ｂ）は、回転刃体の側面図である。
【図７】同実施形態が備える回転刃及びスペーサを重ね合わせた状態を示し、（ａ）は、その正面図、（ｂ）は、その側面図である。
【図８】同実施形態が備える第１固定刃を示し、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その正面図、（ｃ）は、その側面図である。
【図９】同実施形態が備える第２固定刃を示し、（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その正面図、（ｃ）は、その側面図である。
【図１０】従来の一軸破砕機を示す縦断面図である。
【図１１】図１０に示す同従来の一軸破砕機に設けられている回転刃の配置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明に係る一軸破砕機の一実施形態を、図１〜図９を参照して説明する。この一軸破砕機１１は、図１に示すように、回転軸１２を中心にして回転されるロータ１３と、このロータ１３の表面に設けられている複数の回転刃１４と、ケーシング１５（固定部）に設けられ、複数の回転刃１４との間で被破砕物を剪断破砕する第１固定刃１６及び第２固定刃１７とを備えるものである。そして、この一軸破砕機１１は、例えば家庭の粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトル等の円筒状の被破砕物に対して、回転刃１４が大きな噛込み量（噛込み深さ）で噛み込んで破砕することができるようにしたものである。そして、被破砕物を一軸破砕機１１によって破砕するのは、例えば廃棄物等の被破砕物を、ボイラー燃料や農業資材としてリサイクルできるようにするためである。
【００３６】
一軸破砕機１１は、図１に示すように、ケーシング１５と、ケーシング１５の内部に配設されたロータ１３と、ロータ１３の表面に設けられた複数の回転刃１４と、ケーシング１５に設けられ、ロータ１３の表面に沿って配置された第１固定刃１６及び第２固定刃１７と、ケーシング１５の上部に取り付けられたホッパ１８と、ケーシング１５の側部に取り付けられたプッシャ１９とを備えている。
【００３７】
ホッパ１８は、収容空間Ｓに被破砕物を供給するための供給口を形成するものである。
【００３８】
ケーシング１５は、上記の各部品を支持する基台となる部分である。そして、ケーシング１５の内部には、被破砕物を収容する平面視略四角形の収容空間Ｓが形成されており、ロータ１３、ホッパ１８及びプッシャ１９等は、収容空間Ｓを取り囲むようにしてケーシング１５に固定して設けられている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、外周面に複数の回転刃１４が設けられているロータ１３は、複数の回転刃体２０、複数のスペーサ２１、及び回転軸１２等によって構成されている。
【００４０】
この回転刃体２０は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、略円板状の回転刃本体２２を有し、この回転刃本体２２の外周部に、例えば合計３つ各回転刃１４が半径方向の外側に突出するように設けられている。
【００４１】
これら３つの各回転刃１４は、回転刃本体２２の外周部の周方向に約９０°おきに設けられ、すくい面である刃面１４ａが略四角形に形成されている。このすくい面は、正のすくい角となるように形成されている。
【００４２】
この図６（ａ）の正面図に示すように、回転刃体２０の外周部の左半分の略１８０°の範囲に亘って３つの回転刃１４が偏在して設けられている領域が破砕領域２３であり、そして、回転刃体２０の外周部の右半分の略１８０°の範囲に亘って回転刃１４が設けられていない領域が非破砕領域２４である。
【００４３】
このように形成された複数の回転刃体２０は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、円板状に形成された複数のスペーサ２１と交互に重ね合わされ、それぞれの中心に形成された略矩形の挿通孔２５に回転軸１２が挿通されて、複数の回転刃体２０、複数のスペーサ２１及び回転軸１２は、一体に結合されている。このようにして、図４に示すように、外周面に複数の回転刃１４が設けられたロータ１３が完成されている。従って、ロータ１３は、複数の回転刃体２０と、複数のスペーサ２１と、回転軸１２とを備えている。
【００４４】
このように構成されたロータ１３の表面は、複数の回転刃１４がロータ１３の周方向の略１８０°の所定の範囲において偏在し、かつ、ロータ１３の軸方向の全範囲に亘って設けられている破砕領域２３と、回転刃１４がロータ１３の周方向の略１８０°の所定の範囲に亘り、かつ、ロータ１３の軸方向の全範囲に亘って設けられていない非破砕領域２４とを有している。
【００４５】
そして、ロータ１３の表面には、例えば複数の回転刃１４が複数条の螺旋状又はジグザグ状に並ぶように設けられ、これによって、破砕領域２３が螺旋状又はジグザグ状に形成されている。このようにして、ロータ１３の軸方向に一直線上に並ぶ回転刃１４の数の低減が図られており、複数の各回転刃１４が、第１及び第２固定刃１６、１７との間で被破砕物を挟み込んで剪断破砕するときに、第１及び第２固定刃１６、１７、並びにロータ１３に過大な負荷が掛かることを防止できる。
【００４６】
また、ロータ１３の中心部に挿通されている回転軸１２は、ケーシング１５に取り付けられた軸受２６、２６によって回動自在に支持されている。このようにして、ロータ１３が回動自在に軸受２６、２６によって支持されている。また、ロータ１３の回転軸１２には、ギアユニット等を介して駆動モータ（図示省略）が接続されている。この駆動モータによって、ロータ１３を所定方向に回転させることができる。ロータ１３の回転速度は、例えば３０ｒｐｍ以下の低速に設定されている。
【００４７】
また、図１に示すように、ケーシング１５の内部には、ロータ１３が回動自在に支持され、ロータ１３は、その上部の外周面の一部が収容空間Ｓに面するように配置されている。そして、ロータ１３の下部の外周面の一部は、間隔を隔ててスクリーン２７によって覆われている。このスクリーン２７には、多数の孔が形成され、被破砕物は、スクリーン２７に形成されている多数の孔の大きさよりも小さくなるまで、複数の回転刃１４と、第１及び第２固定刃１６、１７との間で繰り返し剪断破砕される。従って、孔径の異なるスクリーンに交換することによって、最終的に得られる破砕片ｑの大きさを調整することができる。
【００４８】
そして、スクリーン２７の下方には、ベルトコンベア等の搬送装置（図示省略）が配設されており、スクリーン２７の孔を通って落下した破砕片ｑは、当該搬送装置によって次の工程に搬送される。
【００４９】
次に、第１固定刃１６及び第２固定刃１７を説明する。図２及び図４に示すように、ケーシング１５の内面には、多数の第１及び第２固定刃１６、１７が交互に一直線上に配置されている。このように、多数の第１及び第２固定刃１６、１７が交互に一直線上に配置されている方向は、ロータ１３の回転軸１２と平行する方向であり、これら一直線上に配置された多数の第１及び第２固定刃１６、１７は、ロータ１３と略同じ長さに形成されている。
【００５０】
そして、これら多数の第１及び第２固定刃１６、１７は、ロータ１３の外面と対向して配置され、ロータ１３の外面に設けられている多数の回転刃１４との間で被破砕物を剪断力によって破砕することができ、硬質の金属材料等によって板状に形成されている。また、それぞれの第１及び第２固定刃１６、１７は、図２に示すように、それぞれ別々に着脱自在にボルト２８でケーシング１５に取り付けられている。
【００５１】
それぞれの第１固定刃１６は、それぞれ同一の形状であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、板状のブロックであって、上面（傾斜刃面１６ａ）は、凹状の湾曲面として形成され、下部には、ボルト２８が螺合される２つの雌ねじ部２９，２９が形成されている。この第１固定刃１６は、図２に示すように、第１固定刃１６をケーシング１５に取り付けた状態で、ロータ１３が回転して回転刃１４が回転するときに、回転刃１４の刃先が、第１固定刃１６の上面に形成されている傾斜刃面１６ａと隙間を隔てて回転移動できるように形成されている。
【００５２】
そして、それぞれの各第２固定刃１７は、それぞれ同一の形状であり、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、板状のブロックであって、上面（傾斜刃面１７ａ）には、高さの低い台形状の中央凸部１７ｂが形成され、この中央凸部１７ｂの上面には、中央平坦面が形成され、この中央平坦面の両側に緩傾斜面１７ｃ、１７ｃが形成されている。そして、各緩傾斜面１７ｃ、１７ｃのそれぞれの外側に側部平坦面１７ｄが形成されている。そして、各第２固定刃１７の下部には、ボルトが螺合される２つの雌ねじ部が形成されている。
【００５３】
この第２固定刃１７は、図２に示すように、第２固定刃１７をケーシング１５に取り付けた状態で、ロータ１３と共に回転刃１４が回転するときに、回転刃１４の刃先が、この第２固定刃１７の傾斜刃面１７ａ（上面）に形成されている一方の緩傾斜面１７ｃの側方位置を少しの隙間を隔ててその刃先から噛合いを開始して回転移動できるように形成されている。
【００５４】
また、図２に示すように、それぞれの第１及び第２固定刃１６、１７は、それぞれ別々に着脱自在にボルト２８でケーシング１５に取り付けられているので、例えば交換が必要な第１固定刃１６又は第２固定刃１７のみのケーシング１５からの取外し、及び交換用の第１固定刃１６又は第２固定刃１７の取付けを極めて簡単で短時間に行なうことができる。
【００５５】
次に、図２を参照して被破砕物を誘導する誘導通路３０について説明する。この誘導通路３０は、収容空間Ｓに供給された被破砕物を、回転刃１４と第１及び第２固定刃１６、１７とが噛合う位置に誘導するための通路であり、回転刃１４と第１及び第２固定刃１６、１７とが噛合う位置の上方に形成されている。
【００５６】
誘導通路３０は、ロータ１３の断面円弧状の傾斜表面１３ａと、複数の各第１固定刃１６の傾斜刃面１６ａ（上面）とによって下方に向かうに従って先細りとなる形状に形成されている。
【００５７】
この図１に示すように形成された誘導通路３０によると、収容空間Ｓに供給されて来る被破砕物を、ロータ１３の断面円弧状の傾斜表面１３ａと、複数の第１固定刃１６の傾斜刃面１６ａとによって下方に案内することができ、この下方には、複数の回転刃１４と、複数の第１及び第２固定刃１６、１７とが噛合う位置が設定されているので、被破砕物を確実に効率よく破砕することができる。
【００５８】
次に、図７（ａ）、（ｂ）を参照して、回転刃体２０の非破砕領域２４の略中央に形成されている溝部３１について説明する。この溝部３１は、回転刃体２０を構成する回転刃本体２２の外周部であって、非破砕領域２４の略中央に例えば１つ形成されている。そして、この溝部３１の底は、この回転刃本体２２よりも小さい外径の円板状のスペーサ２１の外周面と略一致する深さに形成されている。
【００５９】
この溝部３１によると、図２に示す第２固定刃１７の傾斜刃面１７ａと、回転するスペーサ２１の外周面との間（誘導通路３０）に被破砕物が挟まっているときに、この溝部３１が第２固定刃１７の取り付けられている位置に回転移動すると、その被破砕物は、第２固定刃１７によってこの溝部３１から押し出されて脱落する。これによって、次の被破砕物が、順次回転刃１４と第１及び第２固定刃１６、１７とが噛合う部分（誘導通路３０）に移動することができ、被破砕物を連続的に破砕することができる。また、このような溝部３１を形成すると、スペーサ２１に巻き付いた被破砕物をこの溝部３１から先端部の尖った棒状体を使用して除去することができる。
【００６０】
なお、回転刃体２０を構成する回転刃本体２２の外径（回転刃１４の付根部分を通る基礎円）を、スペーサ２１の外径よりも大きく形成しているのは、回転刃体２０の基礎円のスペーサ２１よりも半径方向の外側に突出している円環状部分が、第１及び第２固定刃１６、１７とによって被破砕物を剪断破砕することができる機能を発揮させるためである。
【００６１】
プッシャ１９は、図１及び図３に示すように、ホッパ１８から収容空間Ｓの内部に供給されて誘導通路３０又はその近傍に進入している被破砕物を、ケーシング１５に揺動自在に設けられているゲート３２の内面に押し付けることができるものであり、被破砕物を押圧する押圧部１９ａと、押圧部１９ａをゲート３２の内面に対して接近する方向、及び引き離す方向に往復移動させる駆動部１９ｂとを有している。
【００６２】
このプッシャ１９によると、回転刃１４と第１及び第２固定刃１６、１７とによって噛み込まれていく被破砕物を、押圧部１９ａでゲート３２に押し付けておくことができるので、被破砕物が回転刃１４、並びに第１及び第２固定刃１６、１７の噛込みから逃げないように留めておくことができ、これによって、被破砕物を確実に破砕することができる。
【００６３】
また、図２及び図４に示すように、プッシャ１９によって被破砕物が押し付けられるゲート３２の内面には、第１及び第２固定刃１６、１７に向かう方向（鉛直方向）に延びる複数の凸条３３が設けられている。そして、それぞれの各凸条３３の矩形断面の頂部の少なくとも一部は、各回転刃１４の矩形断面の先端部と対向するように配置されている（図４参照）。
【００６４】
これら複数の凸条３３によると、被破砕物を押し付ける方向に移動するプッシャ１９の押圧部１９ａと凸条３３の間に被破砕物を挟み込んで留めておくことができる。そして、この凸条３３は、第１及び第２固定刃１６、１７に向かう方向に延びているので、被破砕物を第１及び第２固定刃１６、１７に向かう方向に案内することができると共に、被破砕物が水平方向に移動することを阻止することができ、これによって、被破砕物が確実に破砕されるようにすることができる。
【００６５】
そして、図４に示すように、凸条３３の矩形断面の頂部の少なくとも一部は、各回転刃１４の矩形断面の先端部と対向するように配置されているので、被破砕物の回転刃１４に押圧された部分が凸条３３と凸条３３との間に形成される溝に入り込むことを軽減することができる。これによって、被破砕物をスムースに第１及び第２固定刃１６、１７側に案内することができる。
【００６６】
また、これら複数の凸条３３は、図２に示すように、収容空間Ｓに供給された被破砕物を、その下方の誘導通路３０に案内するような形状に形成されている。そして、この複数の凸条３３は、ロータ１３の断面円弧状の傾斜表面１３ａと、複数の各第１固定刃１６の傾斜刃面１６ａ（上面）とによって下方に向かうに従って先細りとなる空間を形成している。
【００６７】
更に、図２に示すように、プッシャ１９によって被破砕物が押し付けられるケーシング１５の部分がゲート３２で形成されており、このゲート３２は、被破砕物と共に供給された異物を排出するための排出口３４を開閉することができるものである。このゲート３２は、図２に示すように、枢支部３２ａを中心にして揺動自在であり、ケーシング１５の外側に向かって揺動して、排出口３４を開放するようになっている。そして、排出口３４は、ケーシング１５に形成されている。また、このゲート３２は、ゲート駆動部３５によって開閉駆動される。
【００６８】
このゲート３２によると、例えば被破砕物が供給されて、この被破砕物に混入する異物が誘導通路３０又はその近傍に進入しているときに、ゲート３２を開いてプッシャ１９の押圧部１９ａをゲート３２に押し付ける方向に移動させることによって、異物を排出口３４から外側に自動的に排出することができる。
【００６９】
なお、例えば硬質の異物が誘導通路３０又はその近傍に進入すると、破砕されずにこの誘導通路３０又はその近傍に滞留するので、次の被破砕物を破砕できず、破砕作業を行なえないが、このように、異物を外側に排出すると、破砕作業を行うことができる。
【００７０】
次に、図５を参照して、複数のそれぞれの回転刃１４と、第２固定刃１７との噛合いについて説明する。図５に示すように、複数のそれぞれの回転刃１４は、互いに隣合う２つの各第２固定刃１７と噛み合う両側の第１縁部３６及び第２縁部３７を有している。そして、回転刃１４の第１縁部３６と一方の第２固定刃１７との間の第１隙間３８を、第２縁部３７と他方の第２固定刃１７との間の第２隙間３９よりも小さくして、第１縁部３６と第２固定刃１７とによって被破砕物を破砕し、第２隙間３９から被破砕物の破砕片ｑを排出できるようにしてある。
【００７１】
このようにすると、回転刃１４の第１縁部３６と一方の第２固定刃１７とによって被破砕物を破砕することができ、回転刃１４の第２縁部３７と他方の第２固定刃１７と間に形成されている第２隙間３９からは、被破砕物の破砕片ｑを排出することができる。これによって、破砕負荷を低減できて、ロータ１３の回転駆動モータの小型化を図ることができ、この一軸破砕機１１の費用の低減を図ることができる。そして、第２隙間３９から破砕片ｑを排出することができるので、破砕効率の向上を図ることができる。
【００７２】
ただし、上記実施形態では、図５に示すように、第１隙間３８を第２隙間３９よりも小さくしたが、これに代えて、第２固定刃１７の厚みを大きくして、第１隙間３８及び第２隙間３９を同じ大きさの隙間（第１隙間３８と同じ大きさの隙間）とし、第１及び第２縁部３６、３７の両方の縁部と、両方の各第２固定刃１７とによって被破砕物を破砕するようにしてもよい。
【００７３】
このようにすると、片側の第１縁部３６でのみ破砕する場合と比較して、被破砕物をより小さく破砕することができる。
【００７４】
なお、図２に示す４０は、スクレパーである。このスクレパー４０は、ケーシング１５に複数設けられ、互いに隣合って配置されている回転刃体２０の間に挟まっていたり、スペーサ２１に巻き付いている被破砕物を除去するためのものである。
【００７５】
次に、上記のように構成された一軸破砕機１１の動作及び作用を説明する。この図２に示す一軸破砕機１１を使用して被破砕物を破砕するときは、駆動モータを駆動してロータ１３を所定方向に回転させると共に、被破砕物をホッパ１８の供給口から収容空間Ｓに供給する。すると、この供給された被破砕物は、回転するロータ１３の表面に設けられている多数の回転刃１４によって、ゲート３２側に移送されて誘導通路３０内に引き込まれる。
【００７６】
これによって、ロータ１３の表面に設けられた複数の回転刃１４と、複数の第１及び第２固定刃１６、１７との間で被破砕物を挟み込んで、この被破砕物を順次剪断破砕することができる。このとき、例えば作業者がプッシャ１９を作動させて、被破砕物をゲート３２に押し付けるようにすると、被破砕物が回転刃１４、並びに第１及び第２固定刃１６、１７の噛込みから逃げないように留めておくことができ、これによって、被破砕物を確実に破砕することができる。
【００７７】
そして、破砕された被破砕物の破砕片ｑは、複数の各回転刃１４の刃部によって回転移送されてスクリーン２７の上に落下する。破砕片ｑがスクリーン２７に形成された多数の各孔よりも小さい場合には、破砕片ｑは当該多数の孔を通って搬送装置の上に落下し、この搬送装置によって次の工程に搬送される。
【００７８】
ただし、破砕片ｑがスクリーン２７に形成された各孔よりも大きい場合には、破砕片ｑはロータ１３とスクリーン２７との間に留まるため、各回転刃１４に押されて収容空間Ｓ内に戻される。
【００７９】
そして、図１及び図６（ａ）に示すように、ロータ１３の表面には、回転刃１４がロータ１３の周方向の略１８０°の所定範囲に亘り、かつ、ロータ１３の全長の範囲に亘って設けられていない非破砕領域２４を有しているので、例えば大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物がホッパ１８から供給されたときに、被破砕物をロータ１３表面の非破砕領域２４で受け止めることができる。つまり、被破砕物が、ロータ１３の周方向の互いに隣合う回転刃１４上に乗り上げた状態のままで維持されないようにすることができる。これによって、大型の被破砕物やペットボトル等の円筒状の被破砕物に対する回転刃１４、並びに第１及び第２固定刃１６、１７の噛込み量（噛込み深さ）を大きくすることができ、回転刃１４、並びに第１及び第２固定刃１６、１７がこれらの被破砕物に確実に噛み込んで破砕することができる。
【００８０】
従って、安価で小型の一軸破砕機１１を使用して、このような大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物を確実に破砕することができる。
【００８１】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、破砕領域２３には、ロータ１３の同一円周上に回転刃１４が３つ（３つ〜５つとしてもよい。）設けられ、非破砕領域２４は、ロータ１３の同一円周上に略１８０°（１２０°〜２２０°としてもよい。）の範囲に亘って形成されている。
【００８２】
このように、破砕領域２３において、ロータ１３の同一円周上に回転刃１４を３つ（３つ〜５つ）設けることによって、同一円周上に設けられている回転刃１４の間隔を大きく取ることができ、粗大ゴミのような大型の被破砕物に回転刃１４が深く噛み込み易くして効率的に破砕することができる。
【００８３】
ここで、回転刃１４を２つ以下とすると、必要な破砕処理能力が得られない。そして、回転刃１４を６つ以上とすると、回転刃１４が大型の被破砕物に深く噛み込むことが困難であり、効率的に破砕することができないし、回転刃１４のコストの上昇に繋がる。
【００８４】
そして、非破砕領域２４を、ロータ１３の同一円周上に略１８０°（１２０°〜２２０°）の範囲に亘って形成することによって、大型の被破砕物をロータ１３の略半分の表面の非破砕領域２４で確実に受け止めることができる。
【００８５】
なお、回転刃１４をロータ１３の同一円周上に約９０°おきに（円周の４等分の各位置に）３つ設けると、非破砕領域２４を、ロータ１３の同一円周上に約１８０°の範囲に亘って形成することができ、約７２°おきに（円周の５等分の各位置に）３つ設けると、非破砕領域２４を、ロータ１３の同一円周上に約２２０°の範囲に亘って形成することができる。そして、約６０°おきに（円周の６等分の各位置に）５つ設けると、非破砕領域２４を、ロータ１３の同一円周上に約１２０°の範囲に亘って形成することができる。そして、上記それぞれの非破砕領域２４以外は、破砕領域２３となる。
【００８６】
ただし、上記実施形態では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、回転刃体２０と、スペーサ２１とを交互に重ね合わせてロータ１３を形成したが、これに代えて、中空円筒状体又は中実円柱状体によってロータを形成し、このロータの表面に多数の各回転刃１４をボルトで取り付けたものとしてもよい。
【００８７】
そして、上記実施形態では、図８に示す第１固定刃１６と、図９に示す第２固定刃１７とを交互に配置して、それぞれをケーシング１５に着脱自在にボルト２８で取り付けたが、これに代えて、これら多数の第１及び第２固定刃１６、１７を一体物として形成してもよいし、又はこの一体物としたものを複数に分割した分割型の物として形成して、ケーシング１５に着脱自在にボルトで取り付けてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、図２に示すように、回転刃体２０の外周部の非破砕領域２４に溝部３１を設けたが、これに代えて、回転刃体２０の外周部の破砕領域２３に溝部３１を設けてもよいし、両方の各領域に設けてもよい。そして、溝部３１を１つ設けたが、２つ以上設けてもよい。
【００８９】
更に、上記実施形態では、本発明を一軸破砕機１１に適用した例を挙げたが、これに代えて、図には示さないが、本発明をニ軸破砕機に適用することができる。
【００９０】
このニ軸破砕機は、それぞれ別々の回転軸を中心にして回転される第１ロータ及び第２ロータを備え、これら第１及び第２ロータのそれぞれの表面には回転刃が複数ずつ設けられ、第１ロータに設けられている複数の回転刃と、第２ロータに設けられている複数の回転刃との間で被破砕物を剪断破砕するものである。
【００９１】
この第１ロータは、図１〜図４に示す上記実施形態のロータ１３と同等のものであり、上記実施形態と同様に、表面に複数の回転刃１４が設けられていて、この表面に破砕領域２３と非破砕領域２４が設けられている。第２ロータは、第１ロータと左右対称の形状である。
【００９２】
このニ軸破砕機によると、第１及び第２ロータを、この２つのロータ間に被破砕物を引き込む方向に回転させることによって、第１ロータの回転刃と、第２ロータの回転刃との間に被破砕物を挟み込んで、この被破砕物を、順次剪断破砕することができる。そして、第１及び第２ロータのそれぞれの表面は、回転刃が各ロータの周方向の所定の範囲に亘り、かつ、各ロータの軸方向の範囲に亘って設けられていない非破砕領域を有しているので、上記実施形態と同様に、例えば大型の被破砕物や、ペットボトルのような円筒形状の被破砕物が供給されたときに、被破砕物を第１及び(又は)第２ロータ表面の非破砕領域で受け止めることができる。つまり、被破砕物が、第１及び(又は)第２ロータの周方向の互いに隣合う回転刃上に乗り上げた状態のままで維持されないようにすることができる。これによって、回転刃の、大型の被破砕物やペットボトル等の円筒状の被破砕物に対する噛込み量（噛込み深さ）を大きくすることができ、回転刃がこれらの被破砕物に確実に噛み込んで破砕することができる。しかも、一軸破砕機よりも大きな破砕処理能力を発揮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明に係る一軸破砕機及びニ軸破砕機は、例えば家庭の粗大ゴミを含む大型の被破砕物や、ペットボトル等の円筒状の被破砕物に対して、回転刃が大きな噛込み量（噛込み深さ）で噛み込むことができるようにして、効率的に破砕することができる優れた効果を有し、このような一軸破砕機及びニ軸破砕機に適用するのに適している。
【符号の説明】
【００９４】
１１  一軸破砕機
１２  回転軸
１３  ロータ
１３ａ  傾斜表面
１４  回転刃
１４ａ  刃面
１５  ケーシング
１６  第１固定刃
１６ａ  傾斜刃面
１７  第２固定刃
１７ａ  傾斜刃面
１７ｂ  中央凸部
１７ｃ  緩傾斜面
１７ｄ  側部平坦面
１８  ホッパ
１９  プッシャ
１９ａ  押圧部
１９ｂ  駆動部
２０  回転刃体
２１  スペーサ
２２  回転刃本体
２３  破砕領域
２４  非破砕領域
２５  挿通孔
２６  軸受
２７  スクリーン
２８  ボルト
２９  雌ねじ部
３０  誘導通路
３１  溝部
３２  ゲート
３２ａ  枢支部
３３  凸条
３４  排出口
３５  ゲート駆動部
３６  第１縁部
３７  第２縁部
３８  第１隙間
３９  第２隙間
４０  スクレパー
Ｓ  収容空間
ｑ  破砕片
【図１】
2011230077.tif 000003
【図２】
2011230077.tif 000004
【図３】
2011230077.tif 000005
【図４】
2011230077.tif 000006
【図５】
2011230077.tif 000007
【図６】
2011230077.tif 000008
【図７】
2011230077.tif 000009
【図８】
2011230077.tif 000010
【図９】
2011230077.tif 000011
【図１０】
2011230077.tif 000012
【図１１】
2011230077.tif 000013