(57)【要約】【課題】粉砕による振動で固定ナットが緩むのを緩和できるようにする。【解決手段】回転駆動軸３に外嵌した状態でその回転駆動軸３と共に回転自在な環状粉砕刃４を、回転駆動軸３に外嵌状態に複数連設してあり、複数の環状粉砕刃４を外嵌させてある回転駆動軸３の一対を、互いの環状粉砕刃４が噛み合う状態に並設してあり、両回転駆動軸３の端部に各別にネジ嵌合して各環状粉砕刃４を軸芯方向に押圧して回転駆動軸３に固定する固定ナット８を一対設け、一対の回転駆動軸３をそれぞれ逆回転駆動自在な回転駆動装置５を設けてある粉砕装置において、回転駆動軸３と固定ナット８とのネジ嵌合部３ｅのネジ方向が、両回転駆動軸３相互で逆方向となるように設定してある。【選択図】　　　　図１
2004105794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動軸に外嵌した状態でその回転駆動軸と共に回転自在な環状粉砕刃を、前記回転駆動軸に外嵌状態に複数連設してあり、前記複数の環状粉砕刃を外嵌させてある回転駆動軸の一対を、互いの環状粉砕刃が噛み合う状態に並設してあり、前記両回転駆動軸の端部に各別にネジ嵌合して前記各環状粉砕刃を軸芯方向に押圧して回転駆動軸に固定する固定ナットを一対設け、前記一対の回転駆動軸をそれぞれ逆回転駆動自在な回転駆動装置を設けてある粉砕装置であって、
前記回転駆動軸と固定ナットとのネジ嵌合部のネジ方向が、両回転駆動軸相互で逆方向となるように設定してある粉砕装置。
【請求項２】
粉砕装置本体における前記回転駆動軸の軸受け部を支持する部分は、ダクタイル鋳鉄、又は、ネズミ鋳鉄で構成してある請求項１に記載の粉砕装置。
【請求項３】
前記固定ナットは、前記回転駆動軸に螺合自在な二つ以上の分割ナットで構成してあり、隣接する分割ナットどうしの当接摩擦力によって回転駆動軸に対する緩み止めを図る緩み防止ナットとして構成してある請求項１又は２に記載の粉砕装置。
【請求項４】
前記回転駆動軸と環状粉砕刃と固定ナットとは、一体化した状態で前記粉砕装置本体に対して着脱できるように形成してある請求項１〜３の何れか一項に記載の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転駆動軸に外嵌した状態でその回転駆動軸と共に回転自在な環状粉砕刃を、前記回転駆動軸に外嵌状態に複数連設してあり、前記複数の環状粉砕刃を外嵌させてある回転駆動軸の一対を、互いの環状粉砕刃が噛み合う状態に並設してあり、前記両回転駆動軸の端部に各別にネジ嵌合して前記各環状粉砕刃を軸芯方向に押圧して回転駆動軸に固定する固定ナットを一対設け、前記一対の回転駆動軸をそれぞれ逆回転駆動自在な回転駆動装置を設けてある粉砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の粉砕装置としては、図４に示すように、一対の回転駆動軸３と、それら回転駆動軸３にそれぞれ外嵌させた複数の環状粉砕刃４と、前記回転駆動軸３を回転駆動させる回転駆動装置５とを設けて構成してあり、両回転駆動軸３は、一端部に一体連結されたギヤ部３ａそれぞれが噛み合う状態に配置してあり、一方の回転駆動軸３Ａに対して前記回転駆動装置５が連結してある。従って、回転駆動装置５によって一方の回転駆動軸３Ａを左回転させると、前記ギヤ部３ａを介して回転駆動力が他方の回転駆動軸３Ｂに伝わり、他方の回転駆動軸３Ｂは右回転するように構成してある。従って、両回転駆動軸３上方に粉砕対象物を投入すると、その粉砕対象物を両回転駆動軸３間に引き込みながら、前記環状粉砕刃４で砕いて、粉砕することができるものである。
また、回転駆動軸３に対する環状粉砕刃４の取り付けに関しては、環状粉砕刃４が外嵌する回転駆動軸部分の断面形状を、角柱（例えば、四角柱）形状に形成してあり、一方、環状粉砕刃４は、前記角柱部３ｄに外嵌できるように角孔（例えば、四角孔）４ｂを設けてあり、回転駆動軸３に環状粉砕刃４を外嵌させた状態で回転駆動軸３と共に環状粉砕刃４が軸芯周りに回転するように構成してある。そして、回転駆動軸３に複数の環状粉砕刃４を外嵌させるにあたって、隣接する環状粉砕刃４間には環状スペーサ９を介在させ、両回転駆動軸３相互の環状粉砕刃４位置が互い違いになるように取り付けてある。また、環状粉砕刃４の固定に関しては、回転駆動軸３の一端部に、環状粉砕刃４の位置を規制する鍔部３ｂを設け、回転駆動軸３の他端部に、雄ネジ部３ｅを設け、回転駆動軸３に複数の環状粉砕刃４と環状スペーサ９とを順次外嵌させた後、前記雄ネジ部３ｅに固定ナット８を螺合させて締め付けることで、前記鍔部３ｂと固定ナット８との挟持力で環状粉砕刃４を回転駆動軸３に固定するように構成されている。
そして、従来の粉砕装置によれば、前記雄ネジ部３ｅは、両回転駆動軸３とも右ネジに形成してあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の粉砕装置によれば、回転駆動軸を回転駆動させて粉砕対象物を粉砕する際に大きな振動が発生し、その振動は、環状粉砕刃から回転駆動軸、装置本体へと伝達される。そして、その振動によって、装置内のあらゆる締め付け部分は緩む可能性があるが、振動源である環状粉砕刃を固定している前記固定ナットは、特に大きな振動を受けることになるから、その作用で緩みやすい。
しかしながら、両回転駆動軸に各別に螺合させてある両固定ナットとも同じように緩むものではなく、その緩みには傾向があることを、発明者は見出した。
その傾向は、常に、右回転する回転駆動軸において固定ナットが緩みやすいと言うものである。
また、前記固定ナットが緩むと、回転駆動軸に対する環状粉砕刃の固定が不十分となり、ガタが生じ、それに伴って、回転駆動軸と環状粉砕刃との嵌合面に回転反力が集中的に作用し易くなり、その結果、回転駆動軸の角柱部表面に塑性変形が発生して環状粉砕刃が食い込み、回転駆動軸や環状粉砕刃の交換やメンテナンス時に、取り外せなくなると言った問題が生じる。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、粉砕による振動で固定ナットが緩むのを緩和できる粉砕装置を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、回転駆動軸に外嵌した状態でその回転駆動軸と共に回転自在な環状粉砕刃を、前記回転駆動軸に外嵌状態に複数連設してあり、前記複数の環状粉砕刃を外嵌させてある回転駆動軸の一対を、互いの環状粉砕刃が噛み合う状態に並設してあり、前記両回転駆動軸の端部に各別にネジ嵌合して前記各環状粉砕刃を軸芯方向に押圧して回転駆動軸に固定する固定ナットを一対設け、前記一対の回転駆動軸をそれぞれ逆回転駆動自在な回転駆動装置を設けてある粉砕装置において、前記回転駆動軸と固定ナットとのネジ嵌合部のネジ方向が、両回転駆動軸相互で逆方向となるように設定してあるところにある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、回転駆動軸と固定ナットとのネジ嵌合部のネジ方向が、両回転駆動軸相互で逆方向となるように設定してあるから、一方の回転駆動軸のネジ嵌合部が右ネジであれば、他方の回転駆動軸のネジ嵌合部は左ネジになる。また、両回転駆動軸の回転方向は、一方が右回転であれば、他方は、左回転となっている。
そして、従来の固定ナットの緩みやすい条件を整理すると、右回転する回転駆動軸に右ネジの固定ナットを取り付けてある場合に緩みやすいということであり、回転駆動軸に作用する右回転の回転駆動力が、右ネジで締め付けられている固定ナットを緩める方向に作用していることが解る。従って、回転駆動軸に作用する左回転の回転駆動力は、右ネジで締め付けられている固定ナットを締め込む方向に作用するから緩み難い。
以上のように、本発明によれば、両回転駆動軸とも、駆動回転方向と異なるネジ方向の固定ナットによって締め付けられていることによって、両回転駆動軸とも、回転駆動力が固定ナットを締め込む方向に作用させることが可能となり、緩み防止を図ることが可能となる。
即ち、一方の回転駆動軸の回転方向が左回転で他方の回転駆動軸の回転方向が右回転である場合には、一方の回転駆動軸に取り付けられる固定ナットは右ネジで、他方の回転駆動軸に取り付けられる固定ナットは左ネジとなっていることで、両固定ナットとも緩み難くなる。また、これとは逆に、一方の回転駆動軸の回転方向が右回転で他方の回転駆動軸の回転方向が左回転である場合には、一方の回転駆動軸に取り付けられる固定ナットは左ネジで、他方の回転駆動軸に取り付けられる固定ナットは右ネジとなっていることで、両固定ナットとも緩み難くなる。
また、固定ナットが緩み難くなることで、回転駆動軸に対する環状粉砕刃の取付状態も安定維持でき、ガタが生じ難くなることで、回転駆動軸と環状粉砕刃との嵌合面の接当状態も維持でき、従来のように応力集中による塑性変形を起こすと言ったことを防止し易くなる。その結果、部品交換やメンテナンス時に回転駆動軸から環状粉砕刃を外し易くなり作業効率を向上させることができる。
【０００７】
請求項２の発明の特徴構成は、粉砕装置本体における前記回転駆動軸の軸受け部を支持する部分は、ダクタイル鋳鉄、又は、ネズミ鋳鉄で構成してあるところにある。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、ダクタイル鋳鉄やネズミ鋳鉄は、組織に含まれる黒鉛によって振動吸収を図ることができ、鋼に比べて減衰能が高いため、前記固定ナットに作用する振動を減衰する効果があり、より緩み難くすることが可能となる。この減衰能は、特にネズミ鋳鉄は大きいものである。
【０００９】
請求項３の発明の特徴構成は、前記固定ナットは、前記回転駆動軸に螺合自在な二つ以上の分割ナットで構成してあり、隣接する分割ナットどうしの当接摩擦力によって回転駆動軸に対する緩み止めを図る緩み防止ナットとして構成してあるところにある。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、隣接する両分割ナットどうしの摩擦力で緩み止めを図れるから、より固定ナットが緩み難くなり、前述の各作用効果を、より好ましい状態で叶えることが可能となる。
【００１１】
請求項４の発明の特徴構成は、前記回転駆動軸と環状粉砕刃と固定ナットとは、一体化した状態で前記粉砕装置本体に対して着脱できるように形成してあるところにある。
【００１２】
請求項４の発明の特徴構成によれば、請求項１〜３の何れかの発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、回転駆動軸と環状粉砕刃と固定ナットとの一体物は、前記粉砕装置本体に対して着脱できるように構成されているから、例えば、メンテナンスの際に、前記一体物をまとめて粉砕装置本体から取り外したり取り付けたりすることができ、メンテナンス作業の効率を向上させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１４】
図１、図２は、本発明の粉砕装置の一実施形態品を示すもので、この粉砕装置Ｆは、例えば、プラスチック製の廃棄物等を粉砕対象物１として扱い、粉砕物は、再製品の原料等に利用される。
【００１５】
前記粉砕装置Ｆは、上方、下方に開口を備えた金属製ケーシング（粉砕装置本体に相当）２の中に、一対の回転駆動軸３を回転自在に並設して構成してある。
【００１６】
前記一対の回転駆動軸３は、ともに複数の環状粉砕刃４をそれぞれ外嵌状態に取り付けてある。また、両回転駆動軸３は、一端部に一体連結されたギヤ部３ａがそれぞれ噛み合う状態に並列配置してあり、一方の回転駆動軸３Ａの端部には、油圧モータ（回転駆動装置に相当）５が回転駆動自在に取り付けられている。前記一方の回転駆動軸３Ａは、所謂、駆動軸であり、以後、単に駆動軸３Ａという。
そして、ケーシング２に対する回転駆動軸３の支持は、回転駆動軸３の両端部に設けられたベアリング（軸受け部に相当）６を介して行われている。
従って、油圧モータ５によって前記駆動軸３Ａを左回転させると、前記ギヤ部３ａを介して回転駆動力が他方の回転駆動軸（以後、単に従動軸という）３Ｂに伝わり、従動軸３Ｂは右回転するように構成してある。そして、両回転駆動軸３上方に粉砕対象物１を投入すると、その粉砕対象物１を両回転駆動軸３間に引き込みながら、前記環状粉砕刃４で砕いて、粉砕することができるものである。
因みに、前記ケーシング２の上方の開口は、粉砕対象物１の投入口であり、下方の開口は、当該粉砕装置Ｆによって粉砕された粉砕物の回収口である。
【００１７】
前記ケーシング２は、平面形状が概ね矩形形状であり、平面視長手方向の一端からギヤ室２Ａ、破砕室２Ｂ、支持室２Ｃの順で形成されている。材質は、鋳鉄製であり、鋳鉄で構成することによって、振動吸収性を図り易くしてある。つまり、鋳鉄の場合、金属組織に含まれる黒鉛によって振動吸収を図ることができ、鋼に比べて減衰能が高い。従って、粉砕対象物１の粉砕によって生じる振動を、ケーシング２で吸収でき、環状粉砕刃４やそれを固定する後述の固定ナット８が回転駆動軸３に対して緩み難くすることが可能となる。この減衰能は、特にネズミ鋳鉄が大きい。
また、前記ギヤ室２Ａには、回転駆動軸３のギヤ部３ａが納められている。そして、回転駆動軸３を回転自在に支持するために、上述の通りベアリング６が着脱自在に設けられている。駆動軸３Ａに対しては、ギヤ部３ａを挟んだ両側にそれぞれ設けてあり、従動軸３Ｂに対しては、ギヤ部３ａより中央側に設けてある。
【００１８】
前記破砕室２Ｂには、回転駆動軸３の前記環状粉砕刃４を取り付けた部分が位置している。この破砕室２Ｂは、上方に投入口、下方に回収口が夫々設けられている。また、回転駆動軸３の側方には、各環状粉砕刃４相互の隙間から、まだ充分に粉砕されてない粉砕対象物１が下方に落下してしまうのを防止するために、隙間閉塞部材７が取り付けてある。
【００１９】
前記支持室２Ｃには、回転駆動軸３の他端部が配置してあり、ベアリング６と固定ナット８とが回転駆動軸３に外嵌状態に設けてある。
【００２０】
前記回転駆動軸３は、断面形状は円形に形成してあり、前記破砕室２Ｂに該当する部分のみ、断面形状が四角形に形成してある（以後、この部分を角柱部３ｄという）。そして、図１に示すように、一端側には、ギヤ部３ａが形成してある。前記ケーシング２内に両回転駆動軸３が納められた状態では、両回転駆動軸３相互のギヤ部３ａどうしが噛み合うように構成してある。また、ギヤ部３ａに隣接して、鍔部３ｂが形成してある。前記環状粉砕刃４を角柱部３ｄに外嵌させるに伴って、この鍔部３ｂに、環状粉砕刃４が位置規制される。また、回転駆動軸３に外嵌させた複数の環状粉砕刃４は、この鍔部３ｂと後述する固定ナット８とによって挟持されて固定される。
回転駆動軸３の角柱部３ｄに隣接する部分には、角柱部に外嵌させた環状粉砕刃４を、前記鍔部３ｂとの間に挟んで固定するために固定ナット８が取り付けられる。具体的には、回転駆動軸３の外周部に雄ネジ部（ネジ嵌合部に相当）３ｅが形成してあり、その雄ネジ部３ｅに螺合して環状粉砕刃４を側方から鍔部３ｂ側に押圧できるように固定ナット８が構成されている。尚、回転駆動軸３の他端部は分解できるように構成してあり、前記角柱部３ｄへの環状粉砕刃４の着脱時や、固定ナット８の着脱時には、その一部を分解した状態で実施できるように構成してある。
そして、前記雄ネジ部３ｅは、駆動軸３Ａにおいては、右ネジに形成してある一方、従動軸３Ｂにおいては、左ネジに形成してある。即ち、左回転する駆動軸３Ａには右ネジの固定ナット８が取り付けられ、右回転する従動軸３Ｂには左ネジの固定ナット８が取り付けられ、何れも、回転駆動による回転力が、固定ナット８の緩みを防止する方向に作用することになり、粉砕対象物１の粉砕に伴って生じる振動が環状粉砕刃４や回転駆動軸３に作用しても、容易に固定ナット８が緩まないように構成されている。
【００２１】
因みに、前記環状粉砕刃４について説明すると、図２に示すように、外周部には、周方向に間隔をあけて刃となる突出部４ａを設けてある。そして、軸芯中央部分には、前記角柱部３ｄの形状に合わせて形成した角孔４ｂが設けてある。そして、回転駆動軸３に外嵌させるについては、隣接する環状粉砕刃４間には、環状スペーサ９が介在され、環状粉砕刃４間に隙間があくように構成される。
従って、図に示すように、一方の回転駆動軸３の環状粉砕刃４が、他方の回転駆動軸３の環状スペーサ９によってできた隙間に位置し、互い違いの状態となることで、粉砕対象物１を両環状粉砕刃４に絡みやすい状態で粉砕でき、より高い粉砕効果を叶えることができる。
また、各環状粉砕刃４は、前記鍔部３ｂと固定ナット８との強力な挟持力で回転駆動軸３に固定されていることで、各環状粉砕刃４が一体となって粉砕対象物１に粉砕力を作用させることができる。仮に、前記固定ナット８が緩むと、夫々の環状粉砕刃４は粉砕に伴う反力を各別に受けることになり、回転駆動軸に対して捻り力が作用し、場合によっては回転駆動軸３そのものを塑性変形させてしまい、回転駆動軸３から環状粉砕刃４を抜き取ることができなくなることもある。
その点、本実施形態の粉砕装置によれば、上述の通り、粉砕や回転駆動に伴って固定ナット８が緩み難いネジ構造を採用してあるので、回転駆動軸に対する環状粉砕刃４の取付状態も安定維持でき、ガタが生じ難くなり、従来のように回転駆動軸への応力集中による塑性変形を起こすと言ったことを防止し易くなる。そして、その結果、部品交換やメンテナンス時に回転駆動軸から環状粉砕刃を外し易くなり作業効率を向上させることができる。
【００２２】
一方、装置のメンテナンスに関しては、前記回転駆動軸３と環状粉砕刃４と固定ナット８とは、一体化した状態で前記ケーシング２に対して着脱できるように形成してあるから、作業効率よくメンテナンス作業を実施することができる。
【００２３】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２４】
〈１〉　粉砕装置本体は、先の実施形態で説明したように鋳鋼で形成してあるものに限るものではなく、例えば、他の金属や合成樹脂で構成してあってもよい。特に、合成樹脂製の場合、表面に耐摩耗用の被覆を設けることで、耐久性を構造させることが可能となる。
また、鋳鋼で構成する場合には、ネズミ鋳鉄で構成するものに限らず、例えば、ダクタイル鋳鉄で構成してあってもよい。
〈２〉　前記固定ナットは、先の実施形態で説明した一つのナットから構成されたものに限るものではなく、例えば、図３に示すように、前記回転駆動軸３に螺合自在な二つ以上の分割ナット１０で構成してあり、隣接する分割ナット１０どうしの当接摩擦力によって回転駆動軸３に対する緩み止めを図る緩み防止ナットとして構成してあってもよい。前記二つの分割ナット１０について説明すると、図に示すように、二つの分割ナット１０は、回転駆動軸３の長手方向に二分割してあり、一方の分割ナット１０Ａの他方への接当面に、接当凹部１１を形成し、他方の分割ナット１０Ｂの接当面には、前記接当凹部１１内に嵌入自在な接当凸部１２を形成してある。そして、前記接当凸部１２は、他方の分割ナット１０Ｂの軸芯に対して偏芯させて形成してあることで、両分割ナット１０を軸芯周りに相対回転すると、特定の回転角度を成す時に、前記接当凸部の外周部が、接当凹部１１の内周部に強く摺接し、両者間に大きな摩擦力が生まれる。この摩擦力によって、固定ナットの緩みを防止するものである。
〈３〉　先の実施形態では、回転駆動軸３と環状粉砕刃４と固定ナット８とが一体化した状態で前記粉砕装置本体２に対して着脱できるように形成してあるものを説明したが、別々に着脱するように構成してあってもよい。
【００２５】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の粉砕装置を示す上面視断面図
【図２】実施形態の粉砕装置を示す回転駆動軸芯視断面図
【図３】別実施形態の固定ナットを示す要部断面図
【図４】従来の粉砕装置を示す上面視断面図
【符号の説明】
２　　　粉砕装置本体
３　　　回転駆動軸
３ｅ　　ネジ嵌合部
４　　　環状粉砕刃
５　　　回転駆動装置
６　　　軸受け部
８　　　固定ナット
【図１】
2004105794.tif 000003
【図２】
2004105794.tif 000004
【図３】
2004105794.tif 000005
【図４】
2004105794.tif 000006