(57)【要約】【課題】内スクリューと外スクリューの回転速度を異ならせるにあたり、経済的で装置の小型化が可能なスクリュー式移送・破砕装置を提供する。【解決手段】スクリューシャフト４にスクリュー羽根を螺旋状に形成した内スクリュー３、内スクリュー３と同軸状に配設され、螺旋状に形成された中空状のスクリュー羽根７らなる外スクリュー６と、を備え、処理物の移送及び破砕を行うスクリュー式移送・破砕装置１であって、内スクリュー３と同軸状に配設され、内スクリュー３と一体的に回転する基礎太陽歯車１５と、基礎太陽歯車１５に噛合されるとともに外スクリュー６側に連結され、その公転運動により外スクリュー６を回転させる基礎遊星歯車１６とを有して、内スクリュー３と外スクリュー６との間に回転速度差を与える差速機構１３を備え、内スクリュー３と外スクリュー６とを差速機構１３を介してモータＭにより回転させる構成とした。【選択図】　図３
2004115167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューシャフトにスクリュー羽根を螺旋状に形成した内スクリューと、該内スクリューと同軸状に配設され、螺旋状に形成された中空状のスクリュー羽根からなる外スクリューと、を備え、処理物の移送及び破砕を行うスクリュー式移送・破砕装置であって、
前記内スクリューと同軸状に配設され、前記内スクリューと一体的に回転する基礎太陽歯車と、該基礎太陽歯車に噛合されるとともに前記外スクリュー側に連結され、その公転運動により前記外スクリューを回転させる基礎遊星歯車とを有して、前記内スクリューと前記外スクリューとの間に回転速度差を与える差速機構を備え、
前記内スクリューと前記外スクリューとを前記差速機構を介して単一の駆動源により回転させる構成としたことを特徴とするスクリュー式移送・破砕装置。
【請求項２】
前記差速機構は、前記基礎遊星歯車に噛合する内歯が形成され、前記基礎遊星歯車を囲んで配設される固定歯部と、前記基礎遊星歯車と前記外スクリューとの間に介設され、前記基礎遊星歯車の公転運動に対して一体的に回転する基礎台座と、を備えた構成からなる請求項１に記載のスクリュー式移送・破砕装置。
【請求項３】
前記基礎台座と前記外スクリューとの間において、
前記基礎台座に形成された太陽歯車と、
この太陽歯車及び前記固定歯部に噛合する遊星歯車と、
この遊星歯車と前記外スクリューとの間に介設され、この遊星歯車の公転運動に対して一体的に回転する台座と、を備えた減速機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のスクリュー式移送・破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同軸状に配設された内スクリュー及び外スクリューを備え、両スクリューの差速を有した回転によってし渣等を移送しながら破砕するスクリュー式移送・破砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクリュー式移送・破砕装置の従来例として、スクリューシャフトにスクリュー羽根を螺旋状に形成した内スクリューと、該内スクリューと同軸状に配設され、螺旋状に形成された中空状のスクリュー羽根からなる外スクリューと、を備えた装置が挙げられる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１３９１２６号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１０６０２１号公報（第４頁、図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記したスクリュー式移送・破砕装置は、し渣等の処理物を移送しつつ、内スクリュー及び外スクリューの回転速度差を利用して、内スクリューと外スクリューとが互いに近接交差する際に処理物をせん断破砕するものである。従来においては、この内スクリューと外スクリューとの回転速度を異ならせる手段として、各スクリューそれぞれに回転駆動用の駆動源を要する構成であった。そのため、製品コストが高くなり、装置も大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は以上のような問題点を解消するために創作されたものであり、内スクリューと外スクリューの回転速度を異ならせるにあたり、簡易な構造であって、経済的となり、装置の小型化が可能となるスクリュー式移送・破砕装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、スクリューシャフトにスクリュー羽根を螺旋状に形成した内スクリューと、該内スクリューと同軸状に配設され、螺旋状に形成された中空状のスクリュー羽根からなる外スクリューと、を備え、処理物の移送及び破砕を行うスクリュー式移送・破砕装置であって、前記内スクリューと同軸状に配設され、前記内スクリューと一体的に回転する基礎太陽歯車と、該基礎太陽歯車に噛合されるとともに前記外スクリュー側に連結され、その公転運動により前記外スクリューを回転させる基礎遊星歯車とを有して、前記内スクリューと前記外スクリューとの間に回転速度差を与える差速機構を備え、前記内スクリューと前記外スクリューとを前記差速機構を介して単一の駆動源により回転させる構成とした。
【０００７】
また、前記差速機構において、前記基礎遊星歯車に噛合する内歯が形成され、基礎遊星歯車を囲んで配設される固定歯部と、この基礎遊星歯車と前記外スクリューとの間に介設され、前記基礎遊星歯車の公転運動に対して一体的に回転する基礎台座と、を備える構成とした。
【０００８】
さらに、前記基礎台座と前記外スクリューとの間において、前記基礎台座に形成された太陽歯車と、この太陽歯車及び前記固定歯部に噛合する遊星歯車と、この遊星歯車と前記外スクリューとの間に介設され、この遊星歯車の公転運動に対して一体的に回転する台座と、を備えた減速機構を設ける構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１及び図２はそれぞれスクリュー式移送・破砕装置の外観斜視図及び側断面説明図、図３は図２における差速機構及び減速機構の拡大説明図、図４は基礎太陽歯車及び基礎遊星歯車の概略的な外観斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、スクリュー式移送・破砕装置１は、受け台２ｃに下部を支持された横置きの断面略円筒形状のケーシング２内に、内スクリュー３及び外スクリュー６がその軸心を互いに同軸として回転自在に収装されている。ケーシング２は、一端側の上部に供給口２ａが、他端側の下部に排出口２ｂが形成されており、供給口２ａから投入されたし渣等の処理物は各スクリューの回転により移送されながら破砕されて排出口２ｂから排出される。
【００１１】
図２に示すように、内スクリュー３は、スクリューシャフト４及びスクリュー羽根５から構成される。スクリュー羽根５は当径軸のスクリューシャフト４に、等ピッチで、スクリューシャフト４の回転方向の回転成分に対して処理物を排出口２ｂ側に向かって並進させる並進成分を有するように螺旋状に形成されている。スクリュー羽根５の外周部分は外刃部５ａを構成する。
【００１２】
外スクリュー６は、不等ピッチで（図２から判るように供給口２ａの直下に位置する部位のピッチが大きく形成されている）、その回転方向の回転成分に対して処理物を排出口２ｂ側に向かって並進させる並進成分を有するように螺旋状に形成された、中空状のスクリュー羽根７のみから構成され、両端部は筒形状の支持部材８，９に固着されている。スクリュー羽根７の内周部分は内刃部７ａを構成し、外周部分は外刃部７ｂを構成する。
【００１３】
なお本実施形態では、スクリュー羽根７において、処理物の移送方向、つまりケーシング２の長手方向に沿って補強部材１０を取り付けている。補強部材１０は、例えばスクリュー羽根７の円断面方向から見て１２０度間隔で、すなわち３本として取り付けられ、スクリュー羽根７の各ピッチ間に掛け渡されるかたちでスクリュー羽根７に溶接等により固設される。補強部材１０の内周面及び外周面はスクリュー羽根７の内刃部７ａ及び外刃部７ｂにそれぞれ同一面状に連なる。
【００１４】
スクリュー羽根７の内径とスクリュー羽根５の外径との刃先隙間寸法は、対象となる処理物の性質やケーシング２の長さ等により適宜に決定される。以上の内スクリュー３と外スクリュー６は互いに同方向に回転するように構成され、したがって両者のスクリューの螺旋巻き方向も同じ向きとして形成されている。
【００１５】
外スクリュー６が毎分Ｎ回転の速度で回転し、内スクリュー３が外スクリュー６の回転方向と同方向に毎分ｎ回転（例えばＮ＜ｎ）の速度で回転する場合、供給口２ａから投入された処理物は、スクリュー羽根５及び７により移送されつつ、この２つのスクリュー羽根の処理物移送速度の差により内スクリュー３の外刃部５ａと外スクリュー６の内刃部７ａが互いに近接することで破砕され、排出口２ｂから排出される。内スクリュー３と外スクリュー６とを同軸に配設することにより、供給口２ａにおける処理物のブリッジ形成が防止され、ケーシング２の内部においては処理物は移送されながら均一的に破砕されることとなる。また、外スクリュー６の外刃部７ｂとケーシング２の内周面との間においても破砕が行われ、ケーシング２内における未破砕の処理物の積層化が防止される。
【００１６】
さて本発明は、図３に示すように、内スクリュー３と同軸状に配設され、内スクリュー３と一体的に回転する基礎太陽歯車１５と、この基礎太陽歯車１５に噛合されるとともに外スクリュー６側に連結され、その公転運動により外スクリュー６を回転させる基礎遊星歯車１６とを有して、内スクリュー３と外スクリュー６との間に回転速度差を与える差速機構１３を備え、内スクリュー３と外スクリュー６とをこの差速機構１３を介して単一の駆動源により回転させる構成としたことを主な特徴とする。
【００１７】
前記構成について以下に具体例を説明する。内スクリュー３において、スクリューシャフト４の下流側端部には駆動軸１４が延設するかたちで取り付けられている。駆動軸１４の先端部には、駆動軸１４を回転駆動させるモータＭが連結される。駆動軸１４におけるモータＭ寄りの部位には、基礎太陽歯車１５が軸着されている。
【００１８】
基礎太陽歯車１５には、本実施形態では３つの基礎遊星歯車１６が１２０度間隔で噛合している（図４も参照）。基礎遊星歯車１６の支持に関しては、例えば駆動軸１４回りに回転可能に取り付けたアーム部材（図示せず）により基礎太陽歯車１５周りに転動支持させることも可能であるが、本実施形態では、基礎遊星歯車１６に噛合する内歯１７ａが形成され、基礎遊星歯車１６を囲んで配設される固定歯部１７により支持させる構成としている。固定歯部１７は筒形状を呈し、差速機構１３の内蔵用の筐体を兼ねる。また、固定歯部１７の端部には支持ブラケット１８を介して前記モータＭが取り付けられる。
【００１９】
符号１９は、基礎遊星歯車１６と外スクリュー６との間に介設され、各基礎遊星歯車１６に連結されて、各基礎遊星歯車１６の公転運動に対して一体的に回転する基礎台座を示す。基礎台座１９は、基礎太陽歯車１５を挟むように位置するリング形状の一対の基礎遊星歯車支持板部１９ａ，１９ｂと、外スクリュー６側寄りとなる基礎遊星歯車支持板部１９ａの内周縁から外スクリュー６側に向けて立ち上がり形成される筒胴部１９ｃと、を備えた形状からなる。基礎遊星歯車支持板部１９ａ及び１９ｂは、基礎太陽歯車１５の径方向外側において、円周方向に間隔的に配設した連結部１９ｄにより互いに連結されている。
【００２０】
基礎台座１９は、基礎遊星歯車支持板部１９ｂ及び筒胴部１９ｃの部位にてそれぞれ軸受２０，２１を介し駆動軸１４回りに回転可能に取り付けられる。基礎遊星歯車１６は基礎遊星歯車支持板部１９ａ，１９ｂ間に掛け渡した支軸２２に回転可能に枢支される。
【００２１】
以上の構成により、モータＭを駆動させて駆動軸１４を回転させると、内スクリュー３が回転するとともに、基礎太陽歯車１５も回転して基礎遊星歯車１６が基礎太陽歯車１５回りに公転することで基礎台座１９が駆動軸１４回りに回転する。遊星歯車機構の作用により駆動軸１４（内スクリュー３）と基礎台座１９との回転速度が互いに異なることは言うまでもない。したがって、この基礎台座１９に支持部材８を介して外スクリュー６を取り付けることにより、内スクリュー３と外スクリュー６との間に回転速度差を与えることができる。なお、図２において、外スクリュー６の供給口２ａ側の端部（支持部材９）は軸受２３を介してケーシング２側に枢支され、内スクリュー３は供給口２ａ側の端部において軸受２４を介して支持部材９に枢支されている。
【００２２】
このように、図３において、内スクリュー３と同軸状に配設され、内スクリュー３と一体的に回転する基礎太陽歯車１５と、この基礎太陽歯車１５に噛合されるとともに外スクリュー６側に連結され、その公転運動により外スクリュー６を回転させる基礎遊星歯車１６とを有して、内スクリュー３と外スクリュー６との間に回転速度差を与える差速機構１３を備え、内スクリュー３と外スクリュー６とをこの差速機構１３を介して単一の駆動源であるモータＭにより回転させる構成とすれば、従来のように、内スクリュー３と外スクリュー６に互いに異なる回転速度を与えるに際し、各々に回転の駆動源を要することがなくなるため、動力の省エネルギ化が図れ、経済的で、且つ小型化が可能な装置となる。
【００２３】
また、差速機構１３として、基礎遊星歯車１６に噛合する内歯１７ａが形成され、基礎遊星歯車１６を囲んで配設される固定歯部１７と、基礎遊星歯車１６と外スクリュー６との間に介設され、基礎遊星歯車１６の公転運動に対して一体的に回転する基礎台座１９と、を備える構成とすれば、部材点数が少なく、構造が簡易で組み付け作業の容易な差速機構１３が実現される。
【００２４】
さらに、本実施形態では、基礎台座１９と外スクリュー６との間において、基礎台座１９に形成された太陽歯車２５と、太陽歯車２５及び前記固定歯部１７に噛合する遊星歯車２６と、遊星歯車２６と外スクリュー６との間に介設され、遊星歯車２６の公転運動に対して一体的に回転する台座２７と、を備えた減速機構２８を設けている。
【００２５】
太陽歯車２５は、基礎台座１９の筒胴部１９ｃの外周に形成されており、遊星歯車２６はこの太陽歯車２５と固定歯部１７の内歯１７ａに噛合する。本実施形態では３つの遊星歯車２６が１２０度間隔で噛合している。台座２７は、太陽歯車２５を挟むように位置するリング形状の一対の遊星歯車支持板部２７ａ，２７ｂと、外スクリュー６側寄りとなる遊星歯車支持板部２７ａの内周縁から外スクリュー６側に向けて立ち上がり形成される筒胴部２７ｃと、を備えた形状からなる。遊星歯車支持板部２７ａ及び２７ｂは、太陽歯車２５の径方向外側において、円周方向に間隔的に配設した連結部２７ｄにより互いに連結されている。
【００２６】
台座２７は、筒胴部２７ｃの部位にてそれぞれ軸受２９，３０を介し駆動軸１４，ケーシング２側に対して回転可能に取り付けられる。遊星歯車２６は遊星歯車支持板部２７ａ，２７ｂ間に掛け渡した支軸３１に回転可能に枢支される。そして、外スクリュー６が支持部材８を介して筒胴部２７ｃに連結している。
【００２７】
以上の構成により、前記したようにモータＭの駆動により基礎台座１９が駆動軸１４回りに回転すると、太陽歯車２５及び遊星歯車２６からなる遊星歯車機構の減速機構により、外スクリュー６の回転速度が減速される。したがって、内スクリュー３と外スクリュー６との間に差速が生じ、し渣等の処理物が効率良く破砕される。このように、基礎台座１９と外スクリュー６との間において、基礎台座に形成された太陽歯車２５と、太陽歯車２５及び前記固定歯部１７に噛合する遊星歯車２６と、遊星歯車２６と外スクリュー６との間に介設され、遊星歯車２６の公転運動に対して一体的に回転する台座２７と、を備えた減速機構２８を設けることで、簡易な構造で内スクリュー３と外スクリュー６との回転速度差を大きく設定することができる。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した形態では、内スクリュー３のスクリュー羽根５を等ピッチとしたが不等ピッチとしても良く、逆に外スクリュー６のスクリュー羽根７を等ピッチとして構成しても良い。その他、各構成要素のレイアウト、形状等は、図面に記載したものに限定されず、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、内スクリューと外スクリューに互いに異なる回転速度を与えるに際し、各々に回転の駆動源を要することがなくなるため、経済的で小型化が可能な装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリュー式移送・破砕装置の外観斜視図である。
【図２】スクリュー式移送・破砕装置の側断面説明図である。
【図３】図２における差速機構及び減速機構の拡大説明図である。
【図４】基礎太陽歯車及び基礎遊星歯車の概略的な外観斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ　　　モータ（駆動源）
１　　　スクリュー式移送・破砕装置
３　　　内スクリュー
４　　　スクリューシャフト
５　　　スクリュー羽根
６　　　外スクリュー
７　　　スクリュー羽根
１３　　　差速機構
１５　　　基礎太陽歯車
１６　　　基礎遊星歯車
１７　　　固定歯部
１７ａ　　内歯
１９　　　基礎台座
２５　　　太陽歯車
２６　　　遊星歯車
２７　　　台座
２８　　　減速機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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