(57)【要約】【課題】回転刃の強度を十分に確保しつつ、回転刃の取付作業時間を短縮する。また、回転刃の移動を阻止する。【解決手段】破砕機用回転刃の取付構造３２は、ロータ１６の表面に溝底３０ａから溝口３０ｂに向けて溝幅が徐々に広くなるように形成された取付溝３０と、取付溝３０の内側面３０ｃに接触して配置された刃台６０と、刃台６０に設けられた貫通孔６６と、刃台６０の一方端部に設けられた刃部６２と、刃台６０の他方端部に設けられた当接部６４とを有する回転刃１８と、ロータ１６に形成されたねじ穴５０と、貫通孔６６に挿通されるとともに、ねじ穴５０に螺合されたボルト５２と、ロータ１６に設けられ、ボルト５２を中心として回転刃１８が回動されようとしたときに当接部６４が当接され、回転刃１８の移動を阻止する移動阻止部材５４とを備える。【選択図】図３
2011092922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定刃に近接して配置されるロータの表面に、当該ロータの回転軸に対して直交する方向に延びて、溝底から溝口に向けて溝幅が徐々に広くなるように形成された取付溝と、
前記取付溝の内側面に接触して配置された刃台と、前記刃台における前記取付溝の幅方向中央部に位置する部分に前記取付溝の深さ方向に延びて形成された貫通孔と、前記刃台における前記回転軸に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記固定刃との間で被破砕物を破砕する刃部と、前記刃台における前記回転軸に対して直交する方向の他方端部に設けられた当接部とを有する回転刃と、
前記貫通孔と連通するように前記ロータに形成されたねじ穴と、
前記貫通孔に挿通されるとともに、前記ねじ穴に螺合されたボルトと、
前記ロータに設けられ、前記ボルトを中心として前記回転刃が回動されようとしたときに前記当接部が当接され、前記回転刃の移動を阻止する移動阻止部とを備える、破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項２】
前記移動阻止部は、前記当接部における前記溝底側とは反対側に向いた面が当接される押え面を有している、請求項１に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項３】
前記当接部は、前記刃台の端面から没入または突出する凹部または突部を有しており、
前記移動阻止部は、前記当接部に嵌合される突部または凹部を有している、請求項２に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項４】
前記当接部は、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成された係止面を有しており、
前記押え面は、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成されており、
前記係止面が前記押え面に当接される、請求項２に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項５】
前記移動阻止部は、前記ボルトを中心として前記回転刃が回動されようとしたときに前記ボルトの周方向から前記当接部が当接される回動阻止面を有している、請求項１ないし４のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項６】
前記移動阻止部は、前記ロータに取り付けられたブロック状の基部を有している、請求項１ないし５のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項７】
前記移動阻止部は、前記ロータの一部を加工することによって構成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項８】
前記移動阻止部は、前記ロータの表面に形成された円形の収容穴の内周部を有しており、
前記当接部は、前記収容穴に嵌合される嵌合部を有しており、
前記収容穴の内面が前記回動阻止面となっている、請求項７に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項９】
前記当接部は、前記刃台の端面に形成されたピン挿入穴を有しており、前記移動阻止部は、前記ピン挿入穴に挿入されるピンを有している、請求項１ないし６のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項１０】
前記刃台は、前記取付溝と同じ方向に延びる略四角柱状に構成されており、
前記貫通孔は、前記刃台の対角線方向に延びて形成されている、請求項１ないし９のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項１１】
前記取付溝の底部には、前記刃台の角部を収容する溝が形成されている、請求項１０に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項１２】
前記刃台は、前記貫通孔の一方端部が前記ねじ穴に対向する第１状態と、前記貫通孔の他方端部が前記ねじ穴に対向する第２状態とを選択的にとり得るように構成されており、
前記刃部は、前記刃台が前記第１状態をとったときに前記固定刃との間で被破砕物を破砕する第１部分と、前記刃台が前記第２状態をとったときに前記固定刃との間で被破砕物を破砕する第２部分とを有する、請求項１０または１１に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項１３】
前記当接部は、前記刃台が前記第１状態をとったときに前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜する第１係止面と、前記刃台が前記第２状態をとったときに前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜する第２係止面とを有しており、
前記押え面は、前記第１係止面および前記第２係止面が選択的に当接されるように、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成されている、請求項１２に記載の破砕機用回転刃の取付構造。
【請求項１４】
１つの回転軸で回転されるロータと、
前記ロータに近接して配設された固定刃と、
前記ロータの表面に取り付けられた複数の回転刃とを備える一軸破砕機において、
前記ロータに対する前記回転刃の取付構造として、請求項１ないし１３のいずれかに記載の破砕機用回転刃の取付構造を用いたことを特徴とする、一軸破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃木材、廃プラスチック、古紙等の被破砕物を、ロータの表面に取り付けられた回転刃とロータに近接して配設された固定刃との間で破砕する破砕機に用いられる破砕機用回転刃の取付構造および当該取付構造を用いた一軸破砕機に関する。なお、「破砕機用回転刃の取付構造」は、ロータの表面に回転刃を取り付けた状態における取付部分全体（回転刃を含む。）の構造を意味する。
【背景技術】
【０００２】
被破砕物を破砕する破砕機としては、一軸破砕機および二軸破砕機等のような様々な形式のものが存在するが、それらの中でも「一軸破砕機」は、１つのロータに取り付けられた複数の回転刃とロータに近接して配設された固定刃との間で被破砕物を破砕するものであるため、構造の簡素化が可能であり、安価に製造できるという利点がある。しかし、「一軸破砕機」では、多数の回転刃をロータに対して１つずつ取り付ける必要があるため、回転刃の取付作業に多大な時間を要するという課題があった。
【０００３】
このような課題を解決する手段として、特許文献１には、複数の回転刃のそれぞれを１本のボルトだけでロータに固定するようにした「回転刃の取付構造」が開示されている。この「回転刃の取付構造」は、図１４に示すように、ロータ１の表面にロータ１の回転軸（図示省略）に対して直交する方向に延びて形成された略Ｖ状の取付溝２と、取付溝２内に溶接固定された固定ブロック３と、取付溝２内に固定ブロック３と接触して配置された略四角形の板状の回転刃４と、固定ブロック３に回転刃４を固定するボルト５とを備えている。そして、固定ブロック３および回転刃４のそれぞれには、取付溝２に対して平行方向に延びるねじ穴６ａ，６ｂが直線状に連続して形成されており、これらのねじ穴６ａ，６ｂに上記ボルト５が螺合されることによって、回転刃４が固定ブロック３に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−５１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された「回転刃の取付構造」によれば、ロータ１に対して回転刃４を１本のボルト５だけで簡単に取り付けることができるので、回転刃４の取付作業時間を短縮することが可能である。しかし、略四角形の板状の回転刃４の中央部にねじ穴６ｂが形成されており、ねじ穴６ｂの一方端が回転刃４の先端面（すなわち、ロータ１の回転方向における先方側の端面）に開口されていたため（図１４）、回転刃４に十分な強度を持たせることが困難であり、被破砕物から回転刃４の先端面に作用する力によって回転刃４が容易に破損するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、回転刃の強度を十分に確保しつつ、回転刃の取付作業時間を短縮することができる、破砕機用回転刃の取付構造および一軸破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る破砕機用回転刃の取付構造は、固定刃に近接して配置されるロータの表面に、当該ロータの回転軸に対して直交する方向に延びて、溝底から溝口に向けて溝幅が徐々に広くなるように形成された取付溝と、
前記取付溝の内側面に接触して配置された刃台と、前記刃台における前記取付溝の幅方向中央部に位置する部分に前記取付溝の深さ方向に延びて形成された貫通孔と、前記刃台における前記回転軸に対して直交する方向の一方端部に設けられ、前記固定刃との間で被破砕物を破砕する刃部と、前記刃台における前記回転軸に対して直交する方向の他方端部に設けられた当接部とを有する回転刃と、
前記貫通孔と連通するように前記ロータに形成されたねじ穴と、前記貫通孔に挿通されるとともに、前記ねじ穴に螺合されたボルトと、
前記ロータに設けられ、前記ボルトを中心として前記回転刃が回動されようとしたときに前記当接部が当接され、前記回転刃の移動を阻止する移動阻止部とを備える。
【０００８】
この構成では、刃台における取付溝の幅方向中央部に位置する部分に取付溝の深さ方向に延びて貫通孔が形成されているので、回転刃の先端面に貫通孔の一方端が開口されることはなく、回転刃の強度を十分に確保することができる。
【０００９】
この構成において、回転刃と固定刃との間で被破砕物を破砕する際には、被破砕物から回転刃に対して様々な方向の力が作用する。そのため、仮に、「当接部」および「移動阻止部」が存在しなければ、これらの力によって回転刃がボルトを中心として回動され、回転刃が取付溝の内側面に沿って持ち上げられるおそれがある。そして、回転刃が持ち上げられた場合には、回転刃からボルトの頭部にボルトを引っ張る方向の力が作用するため、当該力によってボルトが破損し、回転刃が脱落するおそれがある。また、回転刃がボルトを中心として回動されると、固定刃（図示省略）に対する回転刃の位置が大きくずれるため、回転刃が固定刃に干渉することによって、回転刃および固定刃が破損するおそれがある。しかし、この構成では、「当接部」および「移動阻止部」が存在するので、ボルトを中心として回転刃が回動されようとしたときに「当接部」が「移動阻止部」に当接し、回転刃の移動が阻止されるので、ボルト、回転刃および固定刃の破損を防止することができる。
【００１０】
なお、回転刃の移動を阻止する態様としては、（ａ）取付溝の溝底側から溝口側に向かう方向に当接部が移動するのを阻止することによって、回転刃の移動を阻止する態様と、（ｂ）ボルトの周方向に当接部が移動（回動）するのを阻止することによって、回転刃の移動を阻止する態様とが考えられるが、回転刃が回動されようとしたときには、当該回転刃は取付溝の内側面に沿って回動されると同時に持ち上げられようとするため、（ａ）および（ｂ）のいずれか一方の態様だけでも回転刃の移動を阻止することができる。
【００１１】
前記移動阻止部は、前記当接部における前記溝底側とは反対側に向いた面が当接される押え面を有していてもよい。この構成において、前記当接部は、前記刃台の端面から没入または突出する凹部または突部を有しており、前記移動阻止部は、前記当接部に嵌合される突部または凹部を有していてもよい。また、前記当接部は、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成された係止面を有しており、前記押え面は、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成されており、前記係止面が前記押え面に当接されてもよい。
【００１２】
これらの構成は、取付溝の溝底側から溝口側に向かう方向に当接部が移動するのを「押え面」で阻止することによって、回転刃の移動を阻止するものであり、上記態様（ａ）を実現するものである。
【００１３】
前記移動阻止部は、前記ボルトを中心として前記回転刃が回動されようとしたときに前記ボルトの周方向から前記当接部が当接される回動阻止面を有していてもよい。
【００１４】
この構成は、ボルトの周方向に当接部が移動するのを「回動阻止面」で阻止することによって、回転刃の移動を阻止するものであり、上記態様（ｂ）を実現するものである。
【００１５】
前記移動阻止部は、前記ロータに取り付けられたブロック状の基部を有していてもよいし、前記ロータの一部を加工することによって構成されていてもよい。
【００１６】
前記移動阻止部は、前記ロータの表面に形成された円形の収容穴の内周部を有しており、前記当接部は、前記収容穴に嵌合される嵌合部を有しており、前記収容穴の内面が前記回動阻止面となっていてもよい。
【００１７】
この構成によれば、ロータの表面にエンドミルを用いて円形の収容穴を簡単に加工することができるので、当該収容穴を用いて移動阻止部を簡単かつ低コストに構成することができる。
【００１８】
前記当接部は、前記刃台の端面に形成されたピン挿入穴を有しており、前記移動阻止部は、前記ピン挿入穴に挿入されるピンを有していてもよい。また、前記刃台は、前記取付溝と同じ方向に延びる略四角柱状に構成されており、前記貫通孔は、前記刃台の対角線方向に延びて形成されていてもよい。さらに、前記取付溝の底部には、前記刃台の角部を収容する溝が形成されていてもよい。
【００１９】
前記刃台は、前記貫通孔の一方端部が前記ねじ穴に対向する第１状態と、前記貫通孔の他方端部が前記ねじ穴に対向する第２状態とを選択的にとり得るように構成されており、前記刃部は、前記刃台が前記第１状態をとったときに前記固定刃との間で被破砕物を破砕する第１部分と、前記刃台が前記第２状態をとったときに前記固定刃との間で被破砕物を破砕する第２部分とを有していてもよい。
【００２０】
この構成では、刃部の第１部分が磨耗した場合でも、回転刃の装着方向を逆にすることによって刃部の第２部分を使用することができるので、回転刃の交換サイクルを長くしてコストを低減することができる。
【００２１】
前記当接部は、前記刃台が前記第１状態をとったときに前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜する第１係止面と、前記刃台が前記第２状態をとったときに前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜する第２係止面とを有しており、前記押え面は、前記第１係止面および前記第２係止面が選択的に当接されるように、前記溝底側に向かうにつれて前記ボルトから離間するように傾斜して形成されていてもよい。
【００２２】
この構成では、第１状態および第２状態のいずれにおいても、押え面で第１係止面および第２係止面の一方を押えることができる。
【００２３】
前記課題を解決するために、本発明に係る一軸破砕機は、１つの回転軸で回転されるロータと、前記ロータに近接して配設された固定刃と、前記ロータの表面に取り付けられた複数の回転刃とを備える一軸破砕機において、上述した破砕機用回転刃の取付構造のいずれかを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の破砕機用回転刃の取付構造および一軸破砕機によれば、回転刃の強度を十分に確保しつつ、回転刃の取付作業時間を短縮することができる。また、ボルトを中心として回転刃が回動されようとしたときに、当接部が移動阻止部に当接することによって回転刃の移動が阻止されるので、回転刃が、ボルトを中心として回動されたり、取付溝の内側面に沿って持ち上げられたりするのを阻止することができ、これらに起因するボルト、回転刃および固定刃の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は第１実施形態に係る一軸破砕機の構成を示す断面図である。
【図２】図２は第１実施形態に係る一軸破砕機の要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は第１実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す分解斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は第１実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す平面図であり、図４（Ｂ）は当該取付構造を示す断面図であり、図４（Ｃ）は当該取付構造を示す側面図である。
【図５】回転刃および取付溝の変形例を示す側面図（一部断面）である。
【図６】図６（Ａ）は第２実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す平面図であり、図６（Ｂ）は当該取付構造を示す断面図である。
【図７】図７（Ａ）は第３実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す平面図であり、図７（Ｂ）は当該取付構造を示す断面図である。
【図８】図８（Ａ）は第４実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す平面図であり、図８（Ｂ）は当該取付構造を示す断面図である。
【図９】図９は第５実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は第６実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す断面図である。
【図１１】図１１は第７実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は第７実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す分解正面図（一部断面）である。
【図１３】図１３（Ａ）は第７実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造を示す平面図であり、図１３（Ｂ）は当該取付構造を示す断面図であり、図１３（Ｃ）は当該取付構造を示す側面図である。
【図１４】図１４は従来の破砕機用回転刃の取付構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る一軸破砕機および破砕機用回転刃の取付構造を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、「破砕機用回転刃の取付構造」は、「一軸破砕機」の一部に用いられるため、これを「一軸破砕機」の構成要素として説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
［一軸破砕機の全体構成］
まず、図１〜図４を参照しながら一軸破砕機１０の全体構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、一軸破砕機１０は、廃木材、廃プラスチック、古紙等の被破砕物１２を所定の大きさに粉砕する装置であり、ケーシング１４と、ケーシング１４の内部に配設されたロータ１６と、ロータ１６の表面に取り付けられた複数の回転刃１８と、ロータ１６の表面に沿って配置された固定刃２０と、ケーシング１４の上部に取り付けられたホッパ２２と、ケーシング１４の側部に取り付けられたプッシャ２４とを備えている。
【００２９】
ケーシング１４は、上述の各部品を支持する基台となる部分であり、フレーム１４ａと複数のパネル１４ｂとを組み合わせることによって構成されている。そして、ケーシング１４の内部には、被破砕物１２を収容する平面視略四角形の収容空間Ｓが構成されており、ロータ１６、ホッパ２２およびプッシャ２４等の部品は、収容空間Ｓを取り囲むようにしてフレーム１４ａまたはパネル１４ｂに固定されている。
【００３０】
図２に示すように、ロータ１６は、中実円柱状または中空円筒状のロータ本体２６と、ロータ本体２６の軸方向両端部に形成された回転軸２８とを有しており、ケーシング１４に取り付けられた軸受け（図示省略）によって回転軸２８が支持されている。そして、ロータ本体２６の表面には、複数の取付溝３０が複数条の螺旋状に並ぶように形成されており、取付溝３０のそれぞれには、回転刃１８が１つずつ装着されている。これにより、軸方向に延びる同一直線上に並ぶ回転刃１８の数の低減が図られており、固定刃２０およびロータ１６に過大な負荷が掛かることが防止されている。なお、取付溝３０および回転刃１８については、後述する。
【００３１】
図１に示すように、ケーシング１４の内部で回転軸２８が支持された状態において、ロータ本体２６の外周面の一部は、収容空間Ｓの内部に配置されており、他の部分は収容空間Ｓの外部に配置されている。そして、当該他の部分を覆うようにして、複数の孔を有するスクリーン３４が配設されている。したがって、被破砕物１２は、スクリーン３４の孔の大きさよりも小さくなるまで、回転刃１８と固定刃２０との間で繰り返し破砕されることになり、スクリーン３４を孔径の異なるもの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。また、スクリーン３４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３４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回される。さらに、回転軸２８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。
【００３２】
固定刃２０は、回転刃１８との間で被破砕物１２を剪断力によって破砕するものであり、硬質の金属材料等によって板状に形成されている。図２に示すように、固定刃２０は、ロータ本体２６の長さとほぼ同じ長さを有する略長方形の板状の接合部３６と、接合部３６の幅方向一方端部に長さ方向に連続して形成された略三角形の複数の刃部３８とを有しており、接合部３６の幅方向他方端部が、収容空間Ｓ（図１）の底部に配設されたプレート４０にボルト（図示省略）等によって接合されている。接合部３６がプレート４０に接合された状態において、複数の刃部３８は、ロータ本体２６の表面に近接して、ロータ本体２６の軸方向に並んで位置しており、固定刃２０と回転刃１８との間で被破砕物１２を破砕できるようになっている。
【００３３】
ホッパ２２は、収容空間Ｓの内部に被破砕物１２を投入する投入口を構成する部分であり、ホッパ２２の内面の少なくとも一部は、投入口が開口側に向かって広がるように傾斜して形成されている。
【００３４】
プッシャ２４は、ホッパ２２から収容空間Ｓの内部に投入された被破砕物１２を回転刃１８と固定刃２０とが噛み合う領域（以下、「破砕領域」という。）Ｑ（図２）に供給するものであり、被破砕物１２を押圧する押圧部４２と、押圧部４２を破砕領域Ｑに対して近接または離間する方向に往復移動させる駆動部４４とを有している。なお、プッシャ２４の構成は、特に限定されるものではなく、公知技術から適宜選択して用いることができる。また、被破砕物１２を破砕領域Ｑに供給する方式としては、重力を用いる方式を採用してもよく、この場合には、プッシャ２４は省略してもよい。
【００３５】
このような一軸破砕機１０においては、多数の回転刃１８をロータ１６に取り付ける必要があるため、その取付作業が簡単であることが望ましく、また、十分な強度を確保できることが望ましい。さらに、回転刃１８が不所望に移動したのでは、ボルト５２が破損したり、回転刃１８および固定刃２０が互いに干渉し合って破損したりするおそれがあるため、回転刃１８の移動を確実に防止できることが望ましい。そこで、本実施形態では、以下の破砕機用回転刃の取付構造３２が採用されている。
【００３６】
［破砕機用回転刃の取付構造］
図２〜図４に示すように、取付構造３２は、ロータ１６の表面に形成された取付溝３０と、取付溝３０に装着された回転刃１８と、ロータ１６に設けられたねじ穴５０と、取付溝３０に回転刃１８を固定するボルト５２と、回転刃１８の移動を阻止する「移動阻止部」としての移動阻止部材５４とを備えている。
【００３７】
図２に示すように、取付溝３０は、ロータ１６の表面に回転軸２８に対して直交する方向に延びて形成された略Ｖ状の溝であり、図４（Ｃ）に示すように、取付溝３０の幅（以下、「溝幅」という。）は、取付溝３０の底（以下、「溝底」という。）３０ａから開口（以下、「溝口」という。）３０ｂに向けて徐々に広くなるように設計されており、取付溝３０の２つの内側面３０ｃがなす角度は、９０度に設計されている。また、取付溝３０の底部には、回転刃１８の角部が干渉するのを防止するために、当該角部を収容する溝５６が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、ロータ１６の中心を通って径方向に延びる仮想直線Ｌを想定すると、取付溝３０の基端部３０ｄ（図３）は、仮想直線Ｌの近傍に位置しており、取付溝３０の先端部３０ｅ（図３）は、仮想直線Ｌから離れてロータ本体２６の表面に位置している。
【００３８】
そして、図３に示すように、ロータ１６の表面における基端部３０ｄの後方（すなわち先端部３０ｅとは反対側）には、回転刃１８の一部と移動阻止部材５４の一部とを収容する平面視略円形の収容穴５８が、仮想直線Ｌ（図４（Ｂ））と平行に延びる軸を有して、取付溝３０および溝５６の全体の深さよりも深くなるように形成されている。収容穴５８の直径は、深さ方向の全長に亘って一定であり、本実施形態では、取付溝３０の最大幅とほぼ同じに設計されている。
【００３９】
図４（Ｂ）に示すように、回転刃１８は、ボルト５２によってロータ１６の表面に着脱自在に取り付けられるものであり、図３に示すように、略正四角形の端面を有する角柱状（すなわち略正四角柱状）の刃台６０と、刃台６０における回転軸２８に対して直交する方向の一方端部（すなわち先端部）に設けられた刃部６２と、刃台６０における回転軸２８に対して直交する方向の他方端部（すなわち基端部）に設けられた当接部６４とを有している。
【００４０】
図３に示すように、刃台６０は、炭素鋼等のような金属材料によって形成されており、刃台６０の長さ方向中央部には、対角線方向（すなわち取付溝３０の深さ方向）に延びる貫通孔６６が形成されており、貫通孔６６の溝底３０ａ側とは反対側の端部には、座刳部６６ａが形成されている。そして、刃台６０の先端面６０ａには、貫通孔６６に対して直交する対角線の位置に段差６８が形成されており、当該段差６８よりもロータ１６の径方向外側（すなわち溝底３０ａ側とは反対側）に位置する領域（以下、「刃部装着領域」という。）６０ｂには、刃部６２が「ろう付け」等によって接合されており、これにより段差６８が解消されている。
【００４１】
刃部６２は、超硬合金等のような金属材料によって、刃部装着領域６０ｂとほぼ同じ形状に形成されており、刃部６２の厚さは、段差６８の高さとほぼ同じに設計されている。なお、本実施形態では、刃台６０の先端面６０ａの半分を刃部装着領域６０ｂとし、そこに略三角形の刃部６２を接合しているが、刃部装着領域６０ｂおよび刃部６２の形状および大きさは、特に限定されるものではなく、たとえば、刃台６０の先端面６０ａの全面を刃部装着領域６０ｂとし、そこに略四角形の刃部６２を接合してもよい。また、刃台６０と刃部６２とを同じ材料で一体的に形成し、「ろう付け」等による接合の手間を省くようにしてもよい。
【００４２】
当接部６４は、回転刃１８が回動されようとしたときに移動阻止部材５４に当接する部分であり、刃台６０の基端面６０ｃから没入して形成された略円形の凹部６４ａを有している。凹部６４ａの直径は、その深さ方向の全長に亘って一定であり、凹部６４ａの位置は、凹部６４ａの中心と刃台６０の中心とが一致するように設計されている。なお、凹部６４ａの形状は、特に限定されるものではなく、たとえば、略楕円形、略四角形または略三角形等であってもよいし、奥側に向かって断面積が狭くなるような円錐状または角錐状等であってもよい。
【００４３】
図４（Ｂ）に示すように、ねじ穴５０は、ロータ１６に対してボルト５２を固定するためのボルト固定穴であり、回転刃１８の貫通孔６６に連通可能なように、取付溝３０の幅方向中央部に仮想直線Ｌ（図４（Ｂ））に対して平行に形成されている。
【００４４】
図３に示すように、ボルト５２は、回転刃１８の貫通孔６６に挿通される棒状の本体部５２ａと、ねじ穴５０に螺合される雄ねじ部５２ｂと、貫通孔６６の座刳部６６ａに当接する頭部５２ｃとを有している。したがって、本体部５２ａを貫通孔６６に挿通させて、雄ねじ部５２ｂをねじ穴５０にねじ込むと、頭部５２ｃによって座刳部６６ａが押圧され、刃台６０の底部が取付溝３０の内側面３０ｃに押し当てられる。
【００４５】
図３に示すように、移動阻止部材５４は、ロータ１６に取り付けられる基部７０と、基部７０と一体に形成された突部７２とを備えている。基部７０は、刃台６０の基端面６０ｃが押し当てられるブロック状の部材（すなわち当りブロック）であり、収容穴５８に嵌合される略半円柱状の嵌合部７４と、ロータ１６の表面から突出する略半円錐状の突出部７６とを有している。
【００４６】
嵌合部７４は、被破砕物１２から回転刃１８に作用した力の一部を受けることによって、回転刃１８の長さ方向への移動を阻止するとともに、移動阻止部材５４の全体をロータ１６に対して強固に固定する部分であり、嵌合部７４における収容穴５８の内面５８ａに対向する側面７４ａは、当該内面５８ａに接触し得るように湾曲して形成されており、嵌合部７４の底面７４ｂは、収容穴５８の底面５８ｂに接触し得るように平坦に形成されている。また、嵌合部７４における回転刃１８（刃台６０）の基端面６０ｃに対向する側面７４ｃは、当該基端面６０ｃに接触し得るように平坦に形成されている。
【００４７】
突出部７６は、被破砕物１２から回転刃１８に作用した力の一部を受けることによって、回転刃１８の長さ方向への移動を阻止する部分であり、突出部７６における回転刃１８（刃台６０）の基端面６０ｃに対向する側面７６ａは、当該基端面６０ｃに接触し得るように平坦に形成されている。また、この側面７６ａは、基端面６０ｃからはみ出さない大きさで、略台形状に形成されている。そして、嵌合部７４の側面７４ｃと突出部７６の側面７６ａとに跨って、凹部６４ａに嵌合される略円柱状の突部７２が形成されている。
【００４８】
突部７２は、回転刃１８がボルト５２を中心として回動されようとしたときに、当接部６４の一部である凹部６４ａの内面が当接される部分であり、突部７２の形状および大きさは、移動阻止部材５４の側面７４ｃおよび７６ａと回転刃１８（刃台６０）の基端面６０ｃとの接触状態を保持しつつ、凹部６４ａとの嵌合が可能なように設計されている。本実施形態では、突部７２の形状は、円形の凹部６４ａと嵌り合う円柱状に設計されており、突部７２の外径は、凹部６４ａの内径よりもやや小さく設計されており、突部７２の長さは、凹部６４ａの深さよりもやや短く設計されている。
【００４９】
なお、本実施形態では、回転刃１８の当接部６４が刃台６０の基端面６０ｃから没入する凹部６４ａを有しており、移動阻止部材５４が凹部６４ａに嵌合される突部７２を有しているが、これとは逆に、回転刃１８の当接部６４が刃台６０の基端面６０ｃから突出する突部を有しており、移動阻止部材５４が突部に嵌合される凹部を有していてもよい。また、突部７２の形状および大きさは、凹部６４ａの形状および大きさの変更に伴って適宜変更されてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、回転刃１８の刃台６０を略正四角柱状に形成しているが、刃台６０の形状は、取付溝３０に装着可能である限り特に限定されるものではなく、円柱状、五角柱状、六角柱状等であってもよい。そして、五角柱状または円柱状のように、取付溝３０の底部に向けて角部が突出しない形状であれば、図５に示すように、当該底部に当該角部が干渉するのを防止するための溝５６は省略してもよい。
【００５１】
また、取付溝３０の形状は、溝底３０ａから溝口３０ｂに向けて溝幅が徐々に広くなるような形状である限り特に限定されるものではなく、刃台６０の形状等に応じて適宜変更してもよい。たとえば、刃台６０の形状が、略正四角柱状以外の多角柱状であれば、略Ｖ状の取付溝３０の２つの内側面３０ｃがなす角度を当該多角柱状に応じた角度に変更してもよいし、刃台６０の形状が略円柱状であれば、取付溝３０を略半円状に形成してもよい。
【００５２】
さらに、本実施形態では、収容穴５８の嵌合部７４を受け入れる部分を平面視略半円形に形成するとともに、嵌合部７４を略半円柱状に形成しているが、これらの形状は、特に限定されるものではなく、たとえば、嵌合部７４を受け入れる部分を平面視略四角形に形成するとともに、嵌合部７４を略四角柱状に形成してもよい。
【００５３】
［破砕機用回転刃の取付方法］
次に、図３を参照しながら回転刃１８の取付方法について説明する。ロータ１６の表面に回転刃１８を取り付ける際には、まず、ロータ１６の表面に、回転刃１８を取り付けるための取付溝３０と、回転刃１８（刃台６０）の角部を収容する溝５６と、移動阻止部材５４を取り付けるための収容穴５８とをエンドミル等を用いて加工し、また、ボルト５２を固定するねじ穴５０をドリル等を用いて加工する。なお、これらの要素の加工方法および加工手順は、特に限定されるものではないが、収容穴５８については、収容穴５８の直径とほぼ同じ直径のエンドミルを用いて一気に加工することが望ましい。収容穴５８の平面視形状は円形であり、収容穴５８の直径は、深さ方向の全長に亘って一定であるため、エンドミルを用いて一気に加工することが効率的であり、コスト面で有利である。
【００５４】
ロータ１６の加工が完了すると、移動阻止部材５４をロータ１６に取り付ける。つまり、移動阻止部材５４の嵌合部７４を収容穴５８に嵌合し、嵌合部７４の外周部と収容穴５８の内周部とを「ろう付け」等によって接合する。
【００５５】
そして、回転刃１８を取付溝３０に取り付ける。つまり、回転刃１８における刃台６０の底部を取付溝３０の内側面３０ｃに接触させるとともに、当接部６４の凹部６４ａを移動阻止部材５４の突部７２に嵌合させ、貫通孔６６をロータ１６に形成されたねじ穴５０に対して位置決めする。その後、ボルト５２を貫通孔６６に挿入し、ボルト５２の雄ねじ部５２ｂをねじ穴５０にねじ込んでいく。すると、ボルト５２の頭部５２ｃが座刳部６６ａに押し当てられ、これにより刃台６０の底部が取付溝３０の内側面３０ｃに密接される。
【００５６】
なお、移動阻止部材５４を収容穴５８に接合する方法としては、ボルト等のような接合部材を用いた着脱可能な接合方法が採用されてもよい。
【００５７】
［一軸破砕機の動作］
次に、図１〜図４を参照しながら一軸破砕機１０の動作について説明する。一軸破砕機１０を用いて被破砕物１２を破砕する際には、駆動モータでロータ１６を回転させるとともに、ホッパ２２から収容空間Ｓの内部に被破砕物１２を投入し、被破砕物１２をプッシャ２４で押すことによって、これを破砕領域Ｑに供給する。すると、ロータ１６の表面に取り付けられた複数の回転刃１８と固定刃２０との間で被破砕物１２が剪断力によって破砕され、破砕された被破砕物１２の破砕片ｑが固定刃２０の隙間を通ってスクリーン３４の上に落とされる。破砕片ｑがスクリーン３４に形成された孔よりも小さい場合には、破砕片ｑは当該孔を通って搬送装置の上に落下し、搬送装置によって次の工程に回される。一方、破砕片ｑがスクリーン３４に形成された孔よりも大きい場合には、破砕片ｑはロータ１６とスクリーン３４との間に留まるため、回転刃１８に押されて収容空間Ｓ内に戻される。
【００５８】
図４（Ａ）に示すように、破砕領域Ｑにおける破砕時には、被破砕物１２から回転刃１８に対して様々な方向から力が作用し、斜め方向の力Ｎ１，Ｎ２（直線矢印）によって回転刃１８がボルト５２を中心として回動されようとするが、本実施形態では、当接部６４の凹部６４ａと移動阻止部材５４の突部７２とが嵌合されているため、凹部６４ａの内面が突部７２に当接することによって回転刃１８の移動が阻止される。したがって、取付溝３０の形状が「溝底３０ａから溝口３０ｂに向けて溝幅が徐々に広くなる形状（本実施形態では略Ｖ状）」であるにもかかわらず、回転刃１８が内側面３０ｃに沿って持ち上げられるのを防止することができ、ボルト５２が破損したり、回転刃１８の位置が大きくずれたりするのを防止することができる。また、貫通孔６６は、刃台６０の長さ方向中央部に対角線方向に延びて形成されているため、回転刃１８（刃台６０）の先端部に十分な強度を持たせることができ、被破砕物１２から回転刃１８に作用する力によって回転刃１８が破損するのを防止することができる。
【００５９】
ここで、回転刃１８の移動を阻止する態様としては、取付溝３０の溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に当接部６４が移動するのを阻止することによって、回転刃１８の移動を阻止する態様と、ボルト５２の周方向に当接部６４が移動するのを阻止することによって、回転刃１８の移動を阻止する態様とが考えられるが、本実施形態では、凹部６４ａと突部７２との嵌合構造によって、これら両方の態様を実現することが可能であり、回転刃１８の移動を確実に阻止することができる。
【００６０】
すなわち、取付溝３０の溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に回転刃１８の当接部６４が移動しようとした場合には、凹部６４ａの内周面のうち溝底３０ａ側とは反対側に向いた部分が、突部７２の外周面のうち溝底３０ａ側に向いた部分（すなわち押え面）７８（図３）に当接され、回転刃１８の移動が阻止される。また、ボルト５２の周方向に回転刃１８の当接部６４が移動（回動）しようとした場合には、凹部６４ａの内周面のうちボルト５２に対して直交する方向に向いた部分が、突部７２の外周面のうちボルト５２に対して直交する方向に向いた部分（すなわち回動阻止面）８０（図３）に当接され、回転刃１８の移動が阻止される。
【００６１】
（第２実施形態）
図６（Ａ），（Ｂ）に示す第２実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造９０では、回転刃９２を構成する刃台９４の基端部が当接部９６となっており、この当接部９６が、段状の突部９８を有している。一方、「移動阻止部」としての移動阻止部材１００は、ブロック状の基部１０１を有しており、基部１０１には、段状の突部１０２が形成されており、突部１０２における溝底３０ａ側に向いた面１０２ａが、突部９８における溝底３０ａ側とは反対側に向いた面が当接される「押え面」となっている。したがって、取付構造９０では、溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に当接部９６が移動するのを押え面１０２ａで阻止することによって、回転刃９２の移動を阻止することができる。
【００６２】
（第３実施形態）
図７（Ａ），（Ｂ）に示す第３実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造１１０では、回転刃１１２を構成する刃台１１４の基端部が当接部１１６となっており、当該当接部１１６が、溝底３０ａ側に向かうにつれてボルト５２から離間するように傾斜して形成された係止面１１６ａを有している。一方、「移動阻止部」としての移動阻止部材１１８は、ブロック状の基部１１９を有しており、基部１１９には、溝底３０ａ側に向かうにつれてボルト５２から離間するように傾斜する押え面１１８ａが形成されている。したがって、取付構造１１０では、溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に当接部１１６が移動するのを押え面１１８ａで阻止することによって、回転刃１１２の移動を阻止することができる。
【００６３】
（第４実施形態）
図８（Ａ），（Ｂ）に示す第４実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造１２０では、回転刃１２２を構成する刃台１２４の基端部が当接部１２６となっており、当該当接部１２６が、刃台１２４の基端面１２４ａに形成されたピン挿入穴１２８を有している。一方、「移動阻止部」としての移動阻止部材１３０は、ブロック状の基部１３２と、ピン１３４とを有している。そして、基部１３２に形成された貫通孔１３２ａにピン１３４が挿入されており、当該ピン１３４の先端部がピン挿入穴１２８に挿入されている。つまり、取付構造１２０では、ピン１３４の先端部外周面の溝底３０ａ側に向いた部分１３４ａが「押え面」となっており、ピン１３４の先端部外周面のボルト５２に対して直交する方向に向いた部分１３４ｂが「回動阻止面」となっている。したがって、取付構造１２０では、溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に当接部１２６が移動するのを押え面１３４ａで阻止するとともに、ボルト５２の周方向に当接部１２６が移動（回動）するのを回動阻止面１３４ｂで阻止することによって、回転刃１２２の移動を阻止することができる。
【００６４】
（第５実施形態）
図９に示す第５実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造１４０では、回転刃１４２を構成する刃台１４４の基端部が当接部１４６となっており、当該当接部１４６が、収容穴１４８に嵌合される略半円柱状の嵌合部１５０と、ロータ１６の表面から突出する略半円錐状の突出部１５２とを有している。一方、移動阻止部１５４は、ロータ１６の表面に加工された円形の収容穴１４８の内周部１５６を有しており、収容穴１４８の内面１４８ａが「回動阻止面」となっている。したがって、取付構造１４０では、ボルト５２の周方向に当接部１４６が移動（回動）するのを回動阻止面１４８ａで阻止することによって、回転刃１４２の移動を阻止することができる。
【００６５】
（第６実施形態）
図１０に示す第６実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造１６０では、回転刃１６２を構成する刃台１６４の基端部が当接部１６６となっており、当該当接部１６６が、収容穴１６８に嵌合される略半円錐台状の嵌合部１７０と、ロータ１６の表面から突出する略半円錐状の突出部１７２とを有している。そして、嵌合部１７０の外面の少なくとも一部が、溝底３０ａ側に向かうにつれてボルト５２から離間するように傾斜して形成された係止面１７０ａとなっている。一方、移動阻止部１７４は、ロータ１６の表面に加工された円形の収容穴１６８の内周部１７６を有しており、収容穴１６８の内面１６８ａは、溝底３０ａ側に向かうにつれてボルト５２から離間するように傾斜して形成されており、この内面１６８ａが「押え面」となっており、かつ、「回動阻止面」となっている。したがって、取付構造１６０では、溝底３０ａ側から溝口３０ｂ側に向かう方向に当接部１６６が移動するのを「押え面」としての内面１６８ａで阻止するとともに、ボルト５２の周方向に当接部１６６が移動（回動）するのを「回動阻止面」としての内面１６８ａで阻止することによって、回転刃１６２の移動を阻止することができる。
（第７実施形態）
図１１〜図１３に示す第７実施形態に係る破砕機用回転刃の取付構造１８０は、ロータ１６の表面に形成された取付溝１８２と、取付溝１８２に装着された回転刃１８４と、ロータ１６に設けられたねじ穴１８６と、取付溝１８２に回転刃１８４を固定するボルト１８８と、回転刃１８４の移動を阻止する「移動阻止部」としての移動阻止部材１９０とを備えている。
【００６６】
図１１に示すように、取付溝１８２は、取付溝３０（図３）と同様の略Ｖ状の溝であり、取付溝１８２の底部には、回転刃１８４の角部を収容する溝１９２が形成されている。また、取付溝１８２における基端部１８２ｄの後方には、移動阻止部材１９０の嵌合部２１０が嵌合される略Ｖ状の凹部１９４が、取付溝１８２の内側面１８２ｃから没入して形成されており、凹部１９４の底部には、嵌合部２１０の下部を収容する溝１９３が溝１９２に連続して形成されている。また、凹部１９４と取付溝１８２との境界には、段差１９５が形成されている。そして、凹部１９４の上方に位置する領域が、嵌合部２１０を収容する収容空間Ｕとなっており、収容空間Ｕを規定する後部壁１９６の上端縁には、開先１９８（図１３（Ｂ））を構成する傾斜面１９８ａが形成されている。
【００６７】
図１２に示すように、回転刃１８４は、刃台２００と、刃台２００の先端部に設けられた刃部２０２と、刃台２００の基端部に設けられた当接部２０４とを有している。刃台２００は、略正四角柱状の部材であり、刃台２００の長さ方向中央部には、対角線方向に延びる貫通孔２０６が形成されている。そして、貫通孔２０６の一方端部２０６ａには、第１座刳部２０８ａが形成されており、貫通孔２０６の他方端部２０６ｂには、第２座刳部２０８ｂが形成されている。つまり、刃台２００は、貫通孔２０６の一方端部２０６ａがねじ穴１８６に対向する「第１状態（図１２）」と、貫通孔２０６の他方端部２０６ｂがねじ穴１８６に対向する「第２状態（図示省略）」とを選択的にとり得るように構成されており、いずれの状態においても、ロータ１６に対して回転刃１８４をボルト１８８で固定できるようになっている。
【００６８】
図１１に示すように、刃部２０２は、刃台２００の先端面の全面を覆うように略四角形に形成されており、貫通孔２０６に対して平行方向における刃部２０２の一方端部は、刃台２００が「第１状態」をとったときに固定刃２０（図２）との間で被破砕物１２を破砕する第１部分２０２ａとなっており、刃部２０２の他方端部は、刃台２００が「第２状態」をとったときに固定刃２０（図２）との間で被破砕物１２を破砕する第２部分２０２ｂとなっている。図１２に示すように、当接部２０４は、刃台２００が「第１状態」をとったときに溝底１８２ａ側に向かうにつれてボルト１８８から離間するように傾斜する第１係止面２０４ａと、刃台２００が「第２状態」をとったときに溝底１８２ａ側に向かうにつれてボルト１８８から離間するように傾斜する第２係止面２０４ｂとを有している。そして、刃台２００の基端面における貫通孔２０６に対して直交する対角線が、第１係止面２０４ａと第２係止面２０４ｂとの境界となっている。
【００６９】
図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、移動阻止部材１９０は、ロータ１６に固定される嵌合部２１０と、嵌合部２１０と一体に形成された突出部２１２とを備えている。図１２に示すように、嵌合部２１０は、凹部１９４の内側面１９４ａに当接する略Ｖ状の第１当接面２１０ａと、取付溝１８２の内側面１８２ｃに当接する略Ｖ状の第２当接面２１０ｂとを有するブロック状の部分であり、第１当接面２１０ａと第２当接面２１０ｂとの境界には、段差１９５に係止される段差２１５が形成されている。また、嵌合部２１０の幅方向中央部の下面には、溝１９３の底面１９３ａに対向する平坦面２１０ｃが形成されており、嵌合部２１０の後部の下面には、ボルト１８８から離間するにつれて底面１９３ａから離間するように傾斜する傾斜面２１０ｄが形成されており、これらによってロータ１６に対する嵌合部２１０の干渉が防止されている。一方、突出部２１２は、ロータ１６の表面から突出する四角錐台状の部分であり、突出部２１２における刃台２００側に位置する側面には、第１係止面２０４ａおよび第２係止面２０４ｂが選択的に当接される押え面２１２ａが、溝底１８２ａ側に向かうにつれてボルト１８８から離間するように傾斜して形成されている。そして、移動阻止部材１９０をロータ１６に固定する際には、移動阻止部材１９０の段差２１５がロータ１６の段差１９５に係止された状態で、嵌合部２１０が凹部１９４に嵌合され、その後、開先１９８（図１３（Ｂ））において移動阻止部材１９０がロータ１６に溶接される。
【００７０】
第７実施形態によれば、刃部２０２の第１部分２０２ａが磨耗した場合でも、回転刃１８４を逆向きに装着することによって第２部分２０２ｂを使用することができるので、刃部２０２の寿命を延ばすことが可能であり、回転刃１８４の交換サイクルを長くしてコストを低減することができる。
【００７１】
なお、回転刃１８４における刃台２００の形状は、特に限定されるものではなく、たとえば、円柱状や、六角柱状等であってもよい。また、刃部２０２は、少なくとも第１部分２０２ａと第２部分２０２ｂとを有するものであればよく、その形状は適宜変更されてもよいし、第１部分２０２ａと第２部分２０２ｂとが互いに独立して設けられてもよい。さらに、当接部２０４および移動阻止部材１９０は、「第１状態」および「第２状態」のいずれにおいても回転刃１８４の移動を阻止できるように構成されていればよく、それらの形状は適宜変更されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、廃木材、廃プラスチック、古紙等の廃棄物を、ボイラー燃料や農業資材としてリサイクルする際に、当該廃棄物を破砕する工程で利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０…  一軸破砕機
１２…  被破砕物
１４…  ケーシング
１６…  ロータ
１８…  回転刃
２０…  固定刃
２２…  ホッパ
２４…  プッシャ
２６…  ロータ本体
２８…  回転軸
３０ａ…  溝底
３０ｂ…  溝口
３２…  破砕機用回転刃の取付構造
５０…  ねじ穴
５２…  ボルト
５４…  移動阻止部
５６…  溝
５８…  収容穴
６０…  刃台
６２…  刃部
６４…  当接部
６６…  貫通孔
７０…  基部
７２…  突部
７４…  嵌合部
７６…  突出部
９０，１１０，１２０，１４０，１６０，１８０…  破砕機用回転刃の取付構造
１２８…  ピン挿入穴
１３４…  ピン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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