(57)【要約】  回転式ドラムはカッターを有しており、該カッターはドラムの外径部から外方に延びている。ドラムは更にスリーブを備えている。カッターは少なくとも１つのブロックによってドラムに保持されている。該ブロックの表面は、カッター及び／又は該ブロックに連結している部材をスリーブに楔留めした状態で固定する。
2007517662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式研削機であって、
（a）軸を中心に回転可能なドラムと、
（b）ガイド部材と、
から成り、
前記ドラムは、円筒壁と、第１収容開口と、第２収容開口と、を備えており、前記円筒壁は前記ドラムの内側部と外側部とを画成しており、前記第１収容開口及び前記第２収容開口は、それぞれ、前記ドラムの前記外側部から前記円筒壁を通って前記ドラムの前記内側部まで延びており、
前記ガイド部材は、前記第１収容開口と前記第２収容開口との間で延びており、前記ガイド部材は、前記第１収容開口に第１ポケットを形成し、前記第２収容開口に第２ポケットを形成しており、前記第１ポケット及び前記第２ポケットは、それぞれ、底部と、第１側部と、第２側部と、を有しており、前記第１側部は、前記第２側部から離れていることを特徴とする研削機。
【請求項２】
前記回転式研削機は、更に、
（a）前記第１ポケット内に配置されている楔部材と、
（b）前記第１ポケット内に配置された前記楔部材に結合している長尺部材と、
から成り、
前記楔部材は、前面と、後面と、上側部と、下側部と、を有し、前記前面と前記後面とは、互いに実質的に非平行な面となっており、
前記長尺部材は、前記楔部材を第１方向に向かって非楔留め位置から楔留め位置まで付勢することを特徴とする請求項１に記載の研削機。
【請求項３】
前記長尺部材はネジ切りされたロッドであることを特徴とする請求項２に記載の研削機。
【請求項４】
前記回転式研削機は、更に、中心棒から成り、前記中心棒の第１端部及び第２端部の一方にはネジ切りされた穴が形成されており、前記長尺部材は、前記中心棒の前記ネジ切りされた穴と係合することを特徴とする請求項２に記載の研削機。
【請求項５】
前記長尺部材が前記楔部材を前記第１方向に付勢したときに前記第１方向に直交する方向のクランプ力が発生するように、前記楔部材の前記前面は前記第１ポケットの前記第１側部に接触し、前記楔部材の前記後面は前記第１ポケット内に保持される部材と接触することを特徴とする請求項２に記載の研削機。
【請求項６】
前記回転式研削機は、更に、
（a）前記第１ポケット内に配置されているスペーサブロックから成り、前記スペーサブロックは前方スペーサ表面と後方スペーサ表面とを有し、前記前方スペーサ表面と前記後方スペーサ表面とは互いに実質的に非平行な面となっており、
（b）前記長尺部材が前記楔部材を前記第１方向に付勢したときに前記第１方向に直交する方向のクランプ力が発生するように、前記楔部材の前記前面は前記第１ポケットの前記第１側部と接触し、前記楔部材の前記後面は前記スペーサブロックの前記前方スペーサ表面と接触し、前記スペーサブロックの前記後方スペーサ表面はクランプされる部材と接触することを特徴とする請求項２に記載の研削機。
【請求項７】
前記回転式研削機は、更に、
（a）前記第１ポケット内に配置されている概ね矩形状のブロックと、
（b）前記ブロックを前記第１ポケット内に固定するように構成されている長尺部材と、
から成ることを特徴とする請求項１に記載の研削機。
【請求項８】
回転式研削機であって、
（a）軸を中心に回転可能であり、動作方向に回転するように構成されている円筒形ドラムと、
（b）ガイド部材と、
（c）前記ガイド部材に収容されている貫通部材と、
（d）楔部材と、
から成り、
前記円筒形ドラムは、
（i）第１端部及び第２端部と、
（ii）前記円筒形ドラムの内側部及び外側部を画成する円筒壁と、
（iii）第１収容開口及び第２収容開口と、
を備えており、
前記第１収容開口及び前記第２収容開口は、それぞれ、前記円筒形ドラムの前記外側部から前記円筒壁を通り前記円筒形ドラムの前記内側部まで延びており、
前記ガイド部材は、前記第１収容開口と前記第２収容開口との間で延びており、前記ガイド部材は、前記第１収容開口に第１ポケットを形成し、前記第２収容開口に第２ポケットを形成しており、前記第１ポケット及び前記第２ポケットは、それぞれ、前側部と、後側部と、から成り、前記前側部は、前記後側部から離れており、
前記貫通部材は、前記第１ポケットに位置しており前記円筒壁の外部を越えて延びている第１端部と、前記第２ポケットに位置しており前記円筒壁の外部を越えて延びている第２端部と、を備えており、前記第２端部は前記第１端部の反対側に位置しており、
前記楔部材は、前記第１ポケット及び前記第２ポケットの一方の中に配置可能であり、前記楔部材は、第１表面と第２表面とを備えており、
（e）前記楔部材が前記一方のポケット内に配置されたとき、前記ポケットの前記前側部と前記貫通部材との間にはクランプ力が発生することを特徴とする研削機。
【請求項９】
前記楔部材の前記第１表面は前記第２表面に対して非平行となっていることを特徴とする請求項８に記載の研削機。
【請求項１０】
前記楔部材の前記第１表面は前記第２表面に対して平行となっていることを特徴とする請求項８に記載の研削機。
【請求項１１】
回転式研削機であって、
（a）回転軸を有するドラムと、
（b）スリーブと、
（c）前記スリーブ内に配置されている貫通部材と、
（d）前記貫通部材の両端部に結合しているカッターと、
から成り、
前記ドラムは円筒壁を備えており、前記円筒壁は前記ドラムの内側部と外側部とを画成し、前記円筒壁は、第１収容開口と第２収容開口とを画成しており、
前記スリーブは、前記ドラムの前記内側部に配置され、前記第１収容開口と前記第２収容開口との間で延びており、前記スリーブは、少なくとも部分的に、前記第１収容開口に隣接する第１ポケットと、前記第２収容開口に隣接する第２ポケットと、を画成しており、前記第１ポケット及び前記第２ポケットは、それぞれ、停止底面を有しており、
前記カッターは、前記第１収容開口及び前記第２収容開口の各々に隣接し、且つ、前記ドラムの外側部に位置していることを特徴とする研削機。
【請求項１２】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットの各々の前記停止底面は、少なくとも一部が前記スリーブによって画成されていることを特徴とする請求項１１に記載の研削機。
【請求項１３】
前記スリーブはスペーサを備えており、前記スペーサは、前記第１ポケット及び前記第２ポケットの前記停止底面を少なくとも部分的に画成していることを特徴とする請求項１２に記載の研削機。
【請求項１４】
前記スペーサは前記スリーブに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の研削機。
【請求項１５】
前記スペーサは前記スリーブに取り付けられていることを特徴とする請求項１３に記載の研削機。
【請求項１６】
前記スペーサの少なくとも１つは、前記第１ポケットの前記停止底面及び前記第２ポケットの前記停止底面の少なくとも一部を画成していることを特徴とする請求項１３に記載の研削機。
【請求項１７】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットの各々の前記停止底面は、少なくとも一部が前記貫通部材によって画成されていることを特徴とする請求項１１に記載の研削機。
【請求項１８】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットの各々の前記停止底面は、少なくとも一部が前記貫通部材に形成されているショルダ部によって画成されていることを特徴とする請求項１７に記載の研削機。
【請求項１９】
前記研削機は、更に、
前記スリーブの前記第１ポケット及び前記第２ポケット内にそれぞれ配置可能な第１楔部材及び前記第２楔部材から成り、前記第１楔部材及び前記第２楔部材は、前記貫通部材を前記スリーブ内に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の研削機。
【請求項２０】
前記研削機は、更に、
前記第１及び第２ポケット内で前記第１及び第２楔部材を非楔留め位置から楔留め位置まで移動させる固定部材から成り、
前記第１及び第２楔部材を前記非楔留め位置から前記楔留め位置まで移動させることによって、前記貫通部材を前記スリーブ内に保持するクランプ力が提供されることを特徴とする請求項１９に記載の研削機。
【請求項２１】
前記固定部材はネジ切りされたロッドであることを特徴とする請求項２０に記載の研削機。
【請求項２２】
前記固定部材は、前記第１ポケットと前記第２ポケットとの間で延びており、前記ドラムの前記回転軸の径方向に向いていることを特徴とする請求項２０に記載の研削機。
【請求項２３】
前記固定部材は、それぞれ、前記固定部材の両端部が前記第１ポケット及び前記第２ポケットに配設されるような長さを有していることを特徴とする請求項２０に記載の研削機。
【請求項２４】
前記固定部材は、前記各楔部材を前記非楔留め位置から前記楔留め位置まで移動させるために、前記貫通部材に形成されたネジ切りされた穴と係合することを特徴とする請求項２０に記載の研削機。
【請求項２５】
前記固定部材はネジ切りされたロッドであり、前記ロッドは、それぞれ、第１端部と、ネジ切りされた端部と、を有しており、前記第１ポケット及び前記第２ポケットの一方において、前記ロッドの前記第１端部の反対側には固定部材が配置されており、前記反対側の固定部材にはネジ切りされた穴が形成されており、前記ロッドの前記ネジ切りされた端部は前記ネジ切りされた穴と係合することを特徴とする請求項２０に記載の研削機。
【請求項２６】
回転式研削機であって、
（a）回転軸を有するドラムと、
（b）スリーブと、
（c）前記スリーブ内に配置されている切断部材と、
（d）少なくとも第１楔部材及び第２楔部材と、
から成り、
前記ドラムは円筒壁を備えており、前記円筒壁は前記ドラムの内側部及び外側部を画成し、前記円筒壁は第１収容開口及び第２収容開口を画成し、
前記スリーブは、前記ドラムの前記内側部に配置され、前記第１収容開口と前記第２収容開口との間で延びており、前記スリーブは、少なくとも部分的に、前記第１収容開口に隣接する第１ポケットと、前記第２収容開口に隣接する第２ポケットと、を画成し、
前記第１楔部材及び前記第２楔部材は、前記第１ポケット及び前記第２ポケット内にそれぞれ配置されており、前記楔部材は、前記切断部材を前記スリーブ内に保持するクランプ力を提供するように構成されていることを特徴とする研削機。
【請求項２７】
前記切断部材は、貫通部材の両端部に取り付けられたカッターを備えており、前記貫通部材が前記スリーブ内に配置されたとき、前記カッターは、前記ドラムの前記外側部に配置され、且つ、前記第１収容開口及び前記第２収容開口の各々に隣接することを特徴とする請求項２６に記載の研削機。
【請求項２８】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットは、前記各ポケットが前記ドラムの前記外側部にて最大の開口面積を有するように開放テーパ部を有していることを特徴とする請求項２６に記載の研削機。
【請求項２９】
前記研削機は、更に、第１固定部材及び第２固定部材から成り、前記第１固定部材は、前記第１ポケット内に配置されている前記第１楔部材と前記第２ポケットに隣接して配置されている固定構造体とに係合しており、前記第２固定部材は、前記第２ポケット内に配置されている前記第２楔部材と前記第１ポケットに隣接して配置されている固定構造体とに係合していることを特徴とする請求項２６に記載の研削機。
【請求項３０】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットの各々に隣接して配置されている前記固定構造体は、前記各ポケット内に配置されている更なる楔部材であることを特徴とする請求項２９に記載の研削機。
【請求項３１】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットの各々に隣接して配置されている前記固定構造体は、前記第１ポケット及び前記第２ポケットの底面を画成しているスペーサであることを特徴とする請求項２９に記載の研削機。
【請求項３２】
前記スペーサは前記スリーブに形成されていることを特徴とする請求項３１に記載の研削機。
【請求項３３】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットに隣接して配置されている前記固定構造体は、前記切断部材に形成されていることを特徴とする請求項２９に記載の研削機。
【請求項３４】
前記第１ポケット及び前記第２ポケットに隣接して配置されている前記固定構造体は、前記切断部材の貫通部材に形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の研削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物等を研削或いは粉砕するのに使用される回転式ドラムに関する。詳しくは、本願は、摩耗する部品が交換可能な回転式ドラムの構成を開示するものである。
【背景技術】
【０００２】
材木、ブラシ、切り株、パレット、線路の枕木、草炭、紙、湿った有機材料等の廃棄物は、ハンマーミルで処理されることが多い。このハンマーミルは、大きく分けると、研削機（グラインダ）及び粉砕機（シュレッダ）からなる２つのカテゴリのいずれかに属する。典型的な研削機としては、外径部にカッターを有する回転ドラムが備えられ、該ドラムに廃棄物を接触させることによって、研削機はその機能を発揮する。研削機のカッターは、通常は毎分５０００フィートを超える比較的高い速度で動いている。典型的な粉砕機としては、外径部にカッターを有する回転ドラムが備えられ、該ドラムに廃棄物を接触させることによって、粉砕機はその機能を発揮する。粉砕機のカッターは、通常は毎分５００フィート未満の比較的低い速度で動いている。
【０００３】
研削機の一例は、本願出願人が譲受人である1996年4月16日に付与された下記の特許文献１に開示されている。その他の研削機としては、例えば、下記の特許文献２〜５に開示されている。粉砕機の例としては下記の特許文献６〜８に開示されている。
【０００４】
ハンマーミルは、研削機及び粉砕機のいずれのタイプにおいても、カッターに対して極端な負荷が掛かる。研削機のカッターと粉砕機のカッターとは速度が異なるので掛かる負荷も異なるが、研削機及び粉砕機のいずれにおいても、カッターは、廃棄物が研磨材の場合は特に摩耗するのが早いので、通常は交換可能となっている。
【０００５】
交換可能なカッターの設計には、ドラムの基本構造の一部としてカッターを支持する貫通部材が含まれており、該貫通部材は、本願出願人が譲受人である2002年7月23日に付与された下記特許文献９に示されている。この特許文献９を本書の一部に含めることとする。本明細書に添付された図１は、この特許文献９の貫通部材を示している。図１に示されるように、貫通部材１０は、スリーブ３０を介してドラム表面２０に支持されており、また、スリーブ３０によって案内される。貫通部材１０の各端部（１つのみ図示）にはカッター部４０が連結されている。カッター部４０は、スリーブ３０に形成されたショルダ部３２と互いに作用し合う。カッター部４０とスリーブ３０のショルダ部３２とが互いに作用することによって、貫通部材１０は、その軸が延びる方向であるドラムの径方向において第１位置に保持される。
【０００６】
カッター部４０とショルダ部３２とが互いに作用する（即ち、貫通部材の軸方向にカッター部４０が移動することを規制する）ので、カッター部４０を支持するショルダ部３２の表面は機械の機能にとって非常に重要になる。この従来技術の構成の場合、ショルダ部３２はスリーブ３０の一部となっている。該ショルダ部３２は、スリーブ３０がドラム表面２０に溶着されているので、取り外し可能とはなっていない。それぞれ異なるカッターを必要とする場合は、様々なカッター支持面を備える必要がある。従って、各種カッターを使用できるようなショルダ又はカッター支持面が必要とされている。
【０００７】
同様に、貫通部材の支持体を改良する必要もある。ハンマーミルは、カッター部４０に対して極めて強いラジアル荷重を発生させ、スリーブ３０の支持ショルダ３２には荷重が掛かり、復元が不可能な変形を生じさせる。従って、スリーブに対して貫通部材の移動を規制する取り付け構造の改良が必要とされる。
【０００８】
その他の取り付け構造としては、楔状のブロックを備えるものが従来から使用されてきた。このブロックは、例えば、下記特許文献１０に開示されている。この文献において、ドラムはポケットを備えており、該ポケットは狭い外側開口と広い内側凹部とを有している。このようなポケットを本書では閉塞テーパ部と呼ぶこととする。広い基部と狭い上部とを有する楔は、ボルトによって、ポケット内に設置されている。ボルトは、ポケットの底に押しつけられて、楔に対して外方に力を作用させて該楔をカッターに固定する。この構成には、比較的複雑なポケットの製造及び組み立てが必要とされる。
【０００９】
カッターを固定する楔留め技術を利用するドラムの例としては、他には、下記特許文献１１に開示されている。この文献において、互いに重なる１対のハンマーは、それぞれ、テーパ面を有している。該１対のハンマーはドラム内を貫通するポケットから延びている。１対のハンマーは、互いに中心で重なっており、該ハンマーの側面は互いに平行している。ハンマーのテーパ面は、該ハンマーを互いに離す方向に付勢してドラムに接触させた状態で固定させている。このドラムの場合、ハンマーが摩耗すると、ハンマー全体を交換しなければならない。ハンマーは長く、また、比較的複雑である。従って、費用の面でより効果的であり、しかも単純な取り付け構造が必要とされている。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第5507441号
【特許文献２】米国特許第5419502号
【特許文献３】米国特許第5975443号
【特許文献４】米国特許第5947395号
【特許文献５】米国特許第6299082号
【特許文献６】米国特許第4927088号
【特許文献７】米国特許第5971305号
【特許文献８】米国特許第6394376号
【特許文献９】米国特許第6422495号
【特許文献１０】米国特許第6523768号
【特許文献１１】欧州特許出願公報第1201310号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の概念は、軸を中心として回転可能な円筒形ドラムを備える回転式研削機に関する。円筒形ドラムは円筒壁と第１及び第２端部とを備えており、該円筒壁は円筒形ドラムの内側部及び外側部を画成している。第１及び第２収容開口は、円筒形ドラムの外側部から円筒壁を通って円筒形ドラムの内側部まで延びている。ガイド部材は、第１収容開口と第２収容開口との間で延びており、第１収容開口には第１ポケットを形成し、第２収容開口には第２ポケットを形成する。各ポケットは底部と、前側部及び後側部と、を有しており、前側部は後側部から離れている。
【００１２】
本発明の他の概念は、軸を中心に回転可能な円筒形ドラムを備える回転式研削機に関する。円筒形ドラムは、円筒壁と第１及び第２端部とを備えており、該円筒壁は円筒形ドラムの内側部及び外側部を画成している。第１収容開口及び第２収容開口は、それぞれ、円筒形ドラムの外側部から円筒壁を通って円筒形ドラムの内側部まで延びている。ガイド部材は、第１収容開口と第２収容開口との間で延びており、第１収容開口に第１ポケットを形成し、第２収容開口に第２ポケットを形成する。各ポケットは前側部と後側部とを有している。
【００１３】
貫通部材はガイド部材に収容されている。貫通部材は、第１ポケットに位置する円筒壁の外部を越えて延びている第１端部と、第２ポケットに位置する円筒壁の外部を越えて延びている第２端部と、を備えており、第２端部は第１端部の反対側に位置している。楔部材は第１ポケット及び第２ポケットの一方の中に配置可能である。楔部材は、第１表面と第２表面とを備えており、第１表面は第２表面に対して非平行となっている。楔部材が該一方のポケット内に配置されたとき、そのポケットの前側部と貫通部材との間にはクランプ力が発生する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
同一の部品には同一の符号が付されている添付の図面を参照して、本発明の各種実施例の説明を行う。添付の図面には本発明の好適な実施例が示されているが、これらの実施例は、本発明の具体例であり、本発明を限定するものではないことは理解されたい。
【００１５】
図２を参照すると、本発明の原理に基づく回転式ドラムの一例が示されている。回転式ドラム１００は、概ね円筒形状のドラム表面１２０と、第１エンドキャップ１０２及び第２エンドキャップ１０４と、を備えている。第１エンドキャップ１０２及び第２エンドキャップ１０４はドラム表面１２０の両端に位置している。該エンドキャップ１０２、１０４は、それぞれ、シャフト１０８を収容するように構成されている。シャフトは、円筒形状、或いは、六角形状のような非円形状でもよい。また、エンドキャップ１０２、１０４は、シャフトではなく軸受けを収容するようなサイズの開口を備えるように構成されていてもよく、その場合、ドラムは固定シャフト或いはスタブシャフト（stub-shaft）によって支持される。
【００１６】
ドラム表面１２０には複数の収容開口１２５が形成されている。収容開口は、対で提供されており、図３に示されるように、第１収容開口１２５ａと第２収容開口ｂとから成る。スリーブ１５０は、１対の収容開口１２５ａ、１２５ｂに隣接して配置されている。スリーブ１５０は、図４に示されるように、第１収容開口１２５ａに隣接する第１ポケット１８４と、第２収容開口１２５ｂに隣接する第２ポケット１８６と、を画成している。
【００１７】
図２を参照すると、回転式ドラム１００は、更に、複数の貫通部材１１０ａ〜１１０ｊを備えている。図示された実施例において、回転式ドラム１００は、１０個の貫通部材を備えており、各貫通部材の第１端部１４４及び第２端部１４６（貫通部材１１０ｄの第１端部及び第２端部のみ符号を付す）には２つのカッター１４０が取り付けられている。貫通部材１１０は、第１リヤブロック１６０及び第２フロントブロック１７０（貫通部材１１０ｈの第１リヤブロック及び第２フロントブロックのみ符号を付す）によって、アセンブリ内に保持されている。
【００１８】
図３は、複数ある貫通部材１１０のうちの１つを示している。該貫通部材１１０は回転式ドラム１００内に固定されており、また、矢印１０６によって示される方向に回転するように構成されている。スリーブ１５０は、ドラム表面の一方の側１２２から他方の側１２４にまで延びている。貫通部材１１０はスリーブ１５０内に配置されている。一対のフロントブロック１７０及び一対のリヤブロック１６０は、貫通部材１１０をスリーブ１５０内に固定する。各リヤブロック１６０は、対応するフロントブロック１７０にボルト１８０によって固定されている。
【００１９】
図４及び図５を参照すると、スリーブ１５０は外側構造体１５８を備えている。スリーブプレート１５９は、外側構造体１５８間で延びており、かつ、外側構造体１５８に連結している。スリーブプレート１５９はスロット１５７を備えている。スリーブ１５０は、概ね矩形状の断面を有している。外側構造体１５８及びスリーブプレート１５９によって、第１ポケット１８４及び第２ポケット１８６の各々の前部１２７と後部１２９と側部１３１とが形成される。互いに対抗するスペーサ１５６は、スリーブプレート１５９のスロット１５７に隣接させて配置してスロット１５７の箇所で溶接等による恒久的な接合を施すことによって、スリーブ１５０に固定される。スペーサ１５６は、第１端面１５２及び第２端面１６６が第１ポケット１８４及び第２ポケット１８６の底１３３を少なくとも一部形成するように、配置されている。スペーサ１５６には穴１６４が貫通しており、該穴１６４は、第１端面１５２から第２端面１６６まで延びている。
【００２０】
図３及び図４を参照すると、スリーブ１５０の第１及び第２ポケット１８４、１８６の各々の中には、フロントブロック１７０が１つずつ設置されており、該フロントブロック１７０は、それぞれ、貫通部材１１０の第１端部１４４及び第２端部１４６に隣接している。フロントブロック１７０は、その底面１７９がスペーサ１５６の第１端面１５２に接触するまで、スリーブのポケット１８４、１８６内に挿入される。第１端面１５２は位置決め表面として機能し、フロントブロック１７０がポケット１８４、１８６内に設置されると、貫通部材１１０はスリーブ１５０のポケット１８４、１８６内にて中央に正しく配置される。次いで、カッター１４０は、貫通部材１１０の第１端部１４４及び第２端部１４６の各々に固定される。
【００２１】
フロントブロック１７０は、それぞれ、支持構造部１７２を備えている。支持構造部１７２はカッター１４０の密着構造部１４２と接触している。このようにして、貫通部材は適宜に配置される。次いで、一対のリヤブロック１６０を設置することによって、貫通部材１１０はスリーブ１５０に固定される。特に、スリーブ１５０の第１及び第２ポケット１８４、１８６の各々の中には、リヤブロック１６０が１つずつ設置されており、該リヤブロック１６０は、それぞれ、貫通部材１１０の第１端部１４４及び第２端部１４６に隣接している。リヤブロック１６０は、各フロントブロック１７０の反対側にある。ボルト１８０は、フロントブロック１７０に形成されたネジ切りされた穴１７４と係合するように、リヤブロック１６０に形成された通し穴１６８を通ってスペーサ１５６の穴１６４を貫通している。ボルト１８０がフロントブロック１７０に螺入されると、フロントブロック１６０及びリヤブロック１７０は、互いの方向に引かれる。
【００２２】
図４を参照すると、スリーブ１５０の外側構造体１５８の各々は、第１テーパ面１５４と、第１テーパ面１５４とは反対側の第２の面１５５とを備えている。図３〜図５に示された実施例において、第２の面１５５は、第１テーパ面１５４と同様にテーパ面となっている。テーパ面１５４、１５５は、ドラム表面１２０の中心を通る線とは概ね非平行の関係となっている。また、テーパ面１５４、１５５は、開放テーパ部と称される部分を形成している。この開放テーパ部によって画成される開口（即ち、ポケット１８４、１８６）は、回転式ドラム１００の外表面１１６に位置し、最も広い部分となっている。
【００２３】
図５を参照すると、第２テーパ面１５５は、スリーブ１５０全体が概ね対称形状となるように、形成されている。即ち、一方の外側構造体１５８の第２の面１５５は、それぞれ、他方の外側構造体１５８の第１テーパ面１５４とは対向するようになっており、面１５４、１５５は、それぞれ、類似のテーパ形状をしており、もって、スリーブ１５０のポケット１８４、１８６は、それぞれ、概ね対称形状となっている。
【００２４】
リヤブロック１６０は、スリーブ１５０の外側構造体１５８の第１テーパ面１５４と接触するテーパ面１６２を有している。リヤブロック１６０のテーパ面１６２は、該テーパ面１６２の反対側１８２が貫通部材１１０と接触するとき、スリーブ１５０の外側構造体１５８の第１テーパ面１５４と平行になるように形成されている。テーパ面１６２、１５４は、フロントブロック１６０及びリヤブロック１７０がボルト１８０によって互いに引かれ合う際に、クランプ力を発生させるように互いに作用し合う。このクランプ力によって、貫通部材１１０はフロントブロック１７０とリヤブロック１６０との間でクランプ即ち楔留めされた状態で固定される。
【００２５】
図３及び図４を参照すると、スプリング１９０（図３には１つのみ図示）は、回転式ドラム１２０の組み立てを助長するために、使用されている。スプリング１９０は、リヤブロック１６０が貫通部材１１０に対して早期に楔留めされた状態で固定されることを防ぐような位置にリヤブロック１６０を保持することによって、ドラム１２０の組み立て作業に寄与している。スプリング１９０は、スペーサ１５６の第２端面１６６に隣接して形成された穴１７６内に配置される。スプリング１９０は、リヤブロック１６０をスリーブ１５０から径方向外方に付勢するためにリヤブロック１６０の底面１７８と接触するように配置されている。スプリング１９０のサイズは、回転式ドラム１１０の組み立ての際にボルト１８０がスプリング１９０の内径部を通れるようなサイズである。この図示されたスプリングは、本発明の原理に従って使用可能な数ある種類のスプリングのほんの一例にすぎない。ゴム或いはポリマー素材で形成された他の形状のスプリングのような他種のスプリングも使用可能である。
【００２６】
図６を参照すると、図示された貫通部材１１０は概ね矩形状の棒であり、貫通部材１１０の第１端部１４４及び第２端部１４６にはそれぞれ開口１１２が形成されている。開口１１２には、カッター１４０を貫通部材１１０の第１及び第２端部１４４、１４６に取り付けるためのボルトが収容される。貫通部材は、また、中央開口１１４を備えている。中央開口は、典型的には、上記特許文献９（本出願人が譲受人）に開示されているように、第２ロック機構を提供する中心シャフト或いはその他のロッドを収容するように構成されている。
【００２７】
図７及び図８を参照すると、スリーブの別の例が図示されている。この例におけるスリーブ２５０は、先の例におけるスリーブ１５０と類似しており、スリーブ１５０との違いは、スリーブ２５０の第１ポケット２８４及び第２ポケット２８６は対称形状となっていないことである。特に、スリーブ２５０の外側構造体２５８は第１テーパ面２５４と、第１テーパ面の反対側の第２の面２５５と、を有している。この第２の面２５５は、テーパ面にはなっておらず、組み付けられると、貫通部材１１０とは概ね平行となる。この第２の面の構成により、フロントブロック２７０は両側を平行にして製造することができ、製造費用を削減することができる。
【００２８】
第２の面２５５はショルダ面２５２に隣接している。ショルダ面２５２は、フロントブロック２７０がスリーブ２５０の各ポケット２８４、２８６に挿入されるとき、位置決め表面として機能する。スペーサ２５６は、図７に示されるように、前述のスペーサに類似した構成のスペーサであるか或いは図８に示されるように短いものであってもよい。この短いスペーサ２５６’は、ショルダ面２５２の位置決め機能を提供することによって、実現可能となる。
【００２９】
図９を参照すると、スリーブの別の例が図示されている。この別の例におけるスリーブ３５０の場合、フロントブロックはない。そして、カッター２４０は、ボルト１８０と係合するネジ切りされた穴２７４等の特徴部を備えている。カッター２４０は、更に、スリーブ３５０の外側構造体３５８のショルダ面３５１と合わさる位置決め表面２４１を備えている。
【００３０】
外側構造体３５８は、それぞれ、穴３６４を有しており、該穴３６４は、外側構造体３５８の幅広部３３２を通っている。幅広部３３２は、カッター２４０及び貫通部材１１０を適宜に配置する一体型フロントブロックとして概ね機能する。
【００３１】
図１０は、スリーブの更なる別の例を示している。この例におけるスリーブ４５０は、フロントブロックを必要とせず、また、貫通部材もない。詳しくは、図９に示された例と同様に、カッター２４０は、ボルト１８０と係合するネジ切りされた穴２７４を備えている。カッター２４０位置決め表面２４１は、スリーブ４５０の外側構造体４５８のショルダ面４５１と合わさる。外側構造体４５８は、それぞれ、幅広部４３２を備えている。幅広部４３２は穴４６４を有している。該穴４６４にはボルト１８０が通っている。図９の例とは対照的に、スペーサ４５６は、貫通部材に対してではなく、該スペーサ４５６に対向する外側構造体の幅広部４３２に対して接触するように構成及び配置されている。この例では、貫通部材が無いので、スリーブ４５０は、他の例におけるスリーブよりも細くなっている。
【００３２】
図１１〜図１４を参照すると、本発明の原理に基づく他の異なる種類のカッター３４０、貫通部材３１０、４１０、及びスリーブ４５０が示されている。この例において、カッター３４０は、プレート形状をしており、貫通部材３１０、４１０に固定されるために開口を有していてもいなくてもよい。カッター３４０は硬化肉盛されていてもよく、また、カッターの先端は周知の各種形状のものでもよい。
【００３３】
図１１において、カッター３４０は、貫通部材３１０とリヤブロック１６０とによって、楔留めされた状態でスリーブ４５０に固定されている。特に、リヤブロック１６０は、貫通部材３１０とスリーブ４５０の第１テーパ面４５４との間に配置されている。リヤブロック１６０は、ボルト２８０を締め付けることによって、ドラムの中心に向かって引かれる。スリーブ４５０は、第１テーパ面４５４とは反対側に端部４５７を有しており、該端部４５７にはショルダ部４５１があり、該ショルダ部４５１はカッター３４０の位置決めを行う。カッター３４０は、底部３４７が中央部３４８よりも厚くなるように、構成されていてもよい。スリーブ４５０は、また、カッター３４０がロックされるように、カッターの表面３４９と平行な合わせ面４５５を備えていてもよい。
【００３４】
図１２〜図１４を参照すると、図１１と類似した実施例が示されている。しかし、この実施例においては、貫通部材４１０がスリーブ４５０と同じくらいの幅を持たないように細くなっている。詳しくは、図１４に示されるように、貫通部材４１０とスリーブ４５０のサイドプレート４５９との間には隙間４６９がある。スリーブ４５０の各端部には、リヤブロック３６０のタブ３６２がある。該タブ３６２は、貫通部材４１０を位置決めするために、隙間４６９内に延びている。
【００３５】
図１３は図１２及び図１４に示された部品をそれぞれ離した状態で示している。図示されているように、リヤブロック３６０はウィング３６４を備えている。該ウィング３６４は、外方に延びており、貫通部材４１０を覆っている。ウィング３６４の端３６７は、カッター３４０及びリヤブロック３６０が貫通部材４１０に組み付けられた際（図１２参照）、カッター３４０と接触して、該カッター３４０を支持するように構成されている。
【００３６】
更に図１２を参照すると、スペーサ２８２は、リヤブロック３６０の取り外しを助長するために、各ボルト２８０に取り付けられている。図から分かるように、組み立ての際、ボルト２８０は、リヤブロック３６０の通し穴３６５内に配置されている。スペーサ２８２はボルト２８０に常時に取り付けられている。このスペーサ２８２のボルト２８０に対する取り付け位置は、たとえリヤブロック３６０が第１テーパ面４５４が許容する限り挿入されたとしても、スペーサ２８２が貫通部材４１０に接触しないような位置となっている。
【００３７】
リヤブロック１６０を取り外す際、ボルト２８０は貫通部材４１０から取り外され、スペーサ２８２をリヤブロック３６０に近づけるように移動させる。ボルト２８０を更に取り外す方向に動かすと、スペーサ２８２はリヤブロック３６０の底面３７８に接触し、リヤブロック３６０をスリーブ４５０に楔として締め付けられた状態から開放する。このようにして、ボルト２８０及びスペーサ２８２は、リヤブロック３６０を締め付けたり緩めたりするために使用される。
【００３８】
図１５及び図１６は、本発明の原理に基づくスリーブの他の例を示しており、この例におけるスリーブ５５０、６５０は、プレート型のカッター３４０を支持している。
【００３９】
図１５を参照すると、スリーブ５５０は、リヤブロック４６０とフロントブロック４７０と中心部材５１０と組み合わせて使用される。スリーブ５５０は、楔留めを行うために使用されるテーパ面が無い構成となっている。楔留めを行う部分は、リヤブロック４６０のテーパ面４６４及びフロントブロック４７０のテーパ面４７２である。フロントブロック４７０は、スリーブ５５０のショルダ部５５２によって、所定の位置に保持される。テーパ面４７２は開放テーパ部を形成している。リヤブロック４６０は通し穴４６５を備えており、該通し穴４６５には、リヤブロック４６０をドラムの中心に向かって引くボルト２８０が収容される。
【００４０】
ボルト２８０が中心部材５１０に螺入されると、フロントブロック４７０はスリーブ５５０のショルダ部５５２によって固定される。リヤブロック４６０がドラムの中心に向かって引かれると、フロントブロック４７０は、楔部材４７０の前面４７９とスリーブ５５０の表面５５４との間にカッター３４０を捉える方向に移動する。この図示された例において、スリーブ５５０の表面５５４は、組み付けられたときのカッター３４０が傾斜した状態になるように、傾いている。
【００４１】
図１６を参照すると、スリーブ６５０は、リヤブロック４６０とフロントブロック４７５と中心部材６１０との組み合わせて使用される。図１５のスリーブ５５０と同様に、図１６のスリーブ６５０の構成も楔留めを行うために使用されるテーパ面が無い構成である。楔留めを行う部分は、リヤブロック４６０のテーパ面４６４及びフロントブロック４７５のテーパ面４７７である。フロントブロック４７５は、スリーブ６５０のショルダ部６５２によって、所定の位置に保持される。リヤブロック４６０がボルト２８０によってドラムの中心に向かって引かれると、フロントブロック４７５は、楔部材４７５の前面４７９とスリーブ６５０の表面６５４との間にカッター３４０を捉える方向に移動する。図示された例において、スリーブの表面６５４は、組み付けられたときのカッター３４０が概ね垂直になるように、傾いている。
【００４２】
図１７は、図１５及び図１６に示された実施例に類似した実施例を示しており、この実施例におけるリヤブロック４６０はボルト２８０を収容する構成をしている。この実施例において、フロントブロック５７０は、ボルト締めされたカッター（bolted-on cutter）５４０を支持するようになっている。フロントブロック５７０は、開放テーパ部を形成する表面５７２を備えている。
【００４３】
図１８を参照すると、他の実施例におけるフロントブロック５７０及びカッター５４０が示されている。この実施例には貫通部材は無い。その代わりに、ポケット５２６がドラムの内部に形成されている。ポケット５２６は、フロントブロック及びリヤブロック５７０を受け入れるように構成されている。各ポケット５２６は、外側構造体５５８とクロスメンバ５２８とを備えており、クロスメンバ５２８は、ボルト２８０と結合するネジ切りされた穴５３０を有している。
【００４４】
図１９は、本発明の原理に基づく更なる実施例を示している。この実施例の構成には、リヤブロック６６０と、フロントブロック６７０と、中心部材７１０と、が含まれている。この実施例において、フロントブロック６７０は、既存のスリーブ７５０とともに使用されるように構成されている。該スリーブ７５０は、支持ショルダ部６７４を有しており、図１に示されたスリーブ３０に類似している。フロントブロック６７０は、スリーブ７５０の支持ショルダ部６７４と接触するフランジ部６７８を有する。フロントブロック６７０及びリヤブロック６６０は、それぞれ、互いに接触する合わせ面６７２、６６４を有している。フロントブロック６７０がスリーブ７５０に隣接して配置されると、フロントブロック６７０の合わせ面６７２は開放テーパ部を形成する。カッター６４０は、リヤブロック６６０に連結されており、フロントブロック６７０のフランジ部６７８によって支持されている。
【００４５】
図２０は、本発明の原理に基づく更なる実施例を示している。この実施例の構成には、リヤブロック７６０と、フロントブロック７７０と、中心部材８１０と、が含まれている。この実施例において、フロントブロック７７０はスリーブ８５０とともに使用されるように構成されている。該スリーブ８５０は、支持ショルダ部を備えておらず、支持ショルダ構造部７７４を備えている。支持ショルダ構造部７７４は、フロントブロック７７０の一部となっている。支持ショルダ構造部７７４をフロントブロック７７０の一部として含ませることによって、支持ショルダ構造部７７４が摩耗したとき、フロントブロック７７０を交換することによって、支持ショルダ構造部７７４も交換されることになる。図１９の実施例と同様に、フロントブロック７７０及びリヤブロック７６０は、それぞれ、互いに接触する合わせ面７７２、７６４を有している。フロントブロック７７０がスリーブ８５０に隣接して配置されると、フロントブロック７７０の合わせ面７７２は、開放テーパ部を形成する。カッター７４０は、リヤブロック７６０に連結されており、フロントブロック７７０の支持ショルダ構造部７７４によって支持されている。
【００４６】
図２１を参照すると、他の実施例が示されており、フロントブロック９７０及びリヤブロック９６０は、貫通部材１１０と組み合わせて構成されている。この実施例の構成において、フロントブロック９７０によって画成されるテーパ部の向きが逆向きになっている。即ち、フロントブロック９７０によって画成されるテーパ部は、開放テーパ部ではなく閉塞テーパ部となっている。
【００４７】
この実施例の構造を組み立てる際、フロントブロック９７０及びリヤブロック９６０がスリーブ９５０内に配置される。フロントブロック９７０は、スリーブ９５０のショルダ部９５２と接触する底面９７８を備えている。次いで、貫通部材１１０がフロントブロック９７０とリヤブロック９６０との間に配置される。貫通部材を径方向即ち軸方向に配置する際、カッター１４０は、カッター１４０の位置決め表面９４２がフロントブロック９７０の密着ショルダ部９７２と接触するように、貫通部材の端部に連結される。ボルト９８０をリヤブロック９６０のネジ切りされた穴９５７内に設置することによって、貫通部材１１０は軸方向に向いて固定される。ボルト９０８がリヤブロック９６０のネジ切りされた穴９５７に螺入されると、ボルト９８０はスリーブ９５０のスペーサ９５６の表面９５１に接触し、リヤブロック９６０は径方向外方に力を受ける。リヤブロック９６０が径方向外方に力を受けると、スリーブ９５０の第１テーパ面９５４は、貫通部材１１０をクランプする、即ち、楔留めされた状態で所定の位置に固定するために、リヤブロック９６０のテーパ面９６２と係合する。
【００４８】
図２２〜図２４を参照すると、回転式ドラムの他の例が示されている。この回転式ドラムは、フロントブロックアセンブリ７０と、リヤブロック６０と、ナット８０と、を備えている。図２３に示されるように、貫通部材１１０は、矢印１０６で示される方向に回転するように、概ね円筒形状のドラム表面１２０に対して固定されている。スリーブ５０は、ドラム表面１２０の一方の側から他方の側まで通っており、該ドラム表面１２０に常時固定されている。貫通部材１１０は、スリーブ５０を通り、フロントブロックアセンブリ７０とリヤブロック６０との間に位置している。
【００４９】
フロントブロックアセンブリ７０は、前側楔部材７２と、後側楔部材７４と、を備えている。後側楔部材７４は、スペーサ又は円筒チューブ５４（図２４）の底面５２と接触する。後側くさび部材７４の各々の支持構造部７６は、貫通部材１１０に固定されたカッター１４０の密着構造部１４２と接触する。このようにして、貫通部材は適宜に配置される。前側楔部材７２内に螺入されて反対側のリヤブロック６０を通りナット８２と係合しているネジ切りされたスタッド８０によって、前側楔部材７２が所定の位置まで引かれたとき、貫通部材１１０はスリーブ５０に固定される。
【００５０】
図２４に示されているように、前側楔部材７２及び後側楔部材７４は、互いに協力するテーパ面７３、７５を備えている。該テーパ面７３、７５は、貫通部材１１０が後側楔部材７４と保持リヤブロック６０とによって保持されるように、互いに作用し合いクランプ力即ち楔留めして固定する力を発生させる。このクランプ力は、前側楔部材７２が径方向に押し込まれてナット８２が締め付けられ、且つ、後側楔部材７４がスペーサ５４の底面５２によって所定の位置に保持されるときに、発生する。この実施例において、各スペーサ５４は、スリーブ５０の外側構造体５８に常時接合されている。
【００５１】
図２５を参照すると、回転式ドラムの更なる別の例が示されている。前述の実施例と同様に、貫通部材１１０は、矢印１０６で示される方向に回転するように、概ね円筒形状のドラム表面１２０に対して固定されている。スリーブ５０’は、ドラム表面の一方の側から他方の側まで通っており、該ドラム表面１２０に常時固定されている。貫通部材１１０は、スリーブ５０’を通り、且つ、第１及び第２の前側楔部材（即ち第１及び第２のフロントブロック）７０’と第１及び第２の後側楔部材（即ち第１及び第２のリヤブロック）６０’とによって、スリーブ５０’内に保持される。
【００５２】
前側楔部材（フロントブロック）７０’は、スペーサ５４’の底面５２’と接触する。同様に、後側楔部材（リヤブロック）６０’は、底面５２’とは反対側のスペーサ５４’の底面に接触する。この例においては、スペーサ５４’は、それぞれ、溶接等によってスリーブ５０’に常時接合されている（図２４のスペーサとスリーブとからなる類似の構造体を参照）。
【００５３】
フロントブロック７０’の支持構造部７６’は、貫通部材１１０に固定されたカッター１４０の密着構造部１４２に接触している。これにより、貫通部材は適宜に配置される。フロントブロック７０’及びリヤブロック６０’の各々がネジ切りされたスタッド８０’によって楔留め位置に固定されると、貫通部材１１０はスリーブ５０’内に固定される。この実施例において、各スタッド８０’は、フロントブロック７０’に形成されたネジ部と係合し、リヤブロック６０’に形成された穴を通ってネジ切りされたナット８２’と係合する。ブロック７０’、６０’の各々を楔留め位置に固定する際には他の通し穴及びネジ切りされた穴を使用してもよい。
【００５４】
図示された例において、フロントブロック７０’及びリヤブロック６０’は共に概ね矩形状のブロックである。即ち、フロントブロック７０’及びリヤブロック６０’にはテーパ面が形成されておらず、ブロックの第１表面及び第２表面（例えば、参照番号６２’、８２’）の両面は、むしろ、互いに概ね平行となっている。貫通部材１１０を保持するクランプ力は、フロントブロック７０’とリヤブロック６０’と貫通部材１１０とをスリーブ５０’内に嵌入させることによって、発生する。
【００５５】
本明細書は本発明を余すところなく説明するものである。本発明の範囲及び趣旨を逸脱しない限り数多くの実施例が可能であることから、本発明の概念を特許請求の範囲にて定義する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ハンマーミルのハンマーにカッターを固定する従来の連結構造体の側面図。
【図２】本発明の第１実施例におけるドラムの斜視図
【図３】貫通部材を通る平面によって切り取られた図２のドラムの断面図。
【図４】図３のドラムの分解斜視図。
【図５】本発明の一実施例におけるスリーブの斜視図。
【図６】本発明の一実施例における貫通部材の斜視図。
【図７】本発明の他の実施例におけるドラムの断面図。
【図８】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの分解斜視図。
【図９】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１０】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１１】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１２】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１３】図１２に示された部品の平面図。
【図１４】図１２の１４−１４線による図１３のスリーブ、貫通部材及びブロックの断面図。
【図１５】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１６】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１７】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１８】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図１９】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図２０】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図２１】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【図２２】本発明の他の実施例におけるドラムの斜視図。
【図２３】貫通部材を通る平面で切り取られた図２２のドラムの断面図。
【図２４】図２３に示された部品の斜視図。
【図２５】本発明の更なる他の実施例におけるドラムの断面図。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
2007517662.tif 000028
2007517662.tif 000029