(57)【要約】  【課題】  接合部への粉塵の侵入を抑制し、侵入した粉塵等による軸受部の損傷を未然に防止可能な破砕機の回転軸の軸受構造を提供する。  【解決手段】  表面に破砕刃５ａが取り付けられたロータ５の軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸５Ａの軸受構造であって、前記ロータ５の端部が筒状フレーム３０に嵌入されるとともに、前記ロータ５の回転軸５Ａがベアリングハウジング３５に設けたベアリング３６により支持され、前記ロータ５の端面と前記筒状フレーム３０の端面または前記ベアリングハウジング３５との間に、前記ロータ５の端部周面と対向配置された前記筒状フレームとのなす間隙Ｓ１よりも大きな間隙Ｓ２を有する空間Ｓが形成されている。  【選択図】  図１
2005224745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸の軸受構造であって、
前記ロータの端部が筒状フレームに嵌入されるとともに、前記ロータの回転軸がベアリングハウジングに設けたベアリングにより支持され、前記ロータの端面と前記筒状フレームの端面または前記ベアリングハウジングとの間に、前記ロータの端部周面と対向配置された前記筒状フレームとのなす間隙よりも大きな間隙を有する空間が形成されている破砕機の回転軸の軸受構造。
【請求項２】
前記筒状フレームまたは前記ベアリングハウジングの下部に前記空間と連通する開口部が形成されている請求項１記載の破砕機の回転軸の軸受構造。
【請求項３】
前記ロータの端面に、前記ロータの回転に伴って前記空間内で回転するブレードが設けられている請求項１または２記載の破砕機の回転軸の軸受構造。
【請求項４】
前記筒状フレームに嵌入され、前記筒状フレームと対向する前記ロータの端部周面が前記ロータの中央部周面よりも大径に形成されている請求項１から３の何れかに記載の破砕機の回転軸の軸受構造。
【請求項５】
前記ロータの下方に、前記破砕刃により破砕された被破砕物を排出スクリーンを介して落下回収する回収部が設けられ、前記空間に侵入した異物を前記開口部から前記回収部に案内する案内シュートが設けられている請求項２から４の何れかに記載の破砕機の回転軸の軸受構造。
【請求項６】
表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸の軸受構造であって、
前記ロータの端部が筒状フレームに嵌入されるとともに、前記ロータの回転軸がベアリングハウジングに設けたベアリングにより支持され、前記ロータの端面と前記筒状フレームの端面との間に、前記ロータの端部周面と対向配置された前記フレームとのなす間隙よりも大きな間隙を有する空間が形成されるとともに、前記筒状フレームに前記ロータとは逆方向に延出するように取り付けられたブラケットに前記ベアリングハウジングが支持され、前記筒状フレームの端面に、前記空間を点検するための開閉自在な点検口が設けられている破砕機の回転軸の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸の軸受構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の破砕機の回転軸の軸受構造は、図５に示すように、ロータ５の回転軸５Ａがベアリング３６により回転可能に支持されるとともに、中央部周面と同径に構成されたロータ５の端部外表面と筒状フレーム３０の内表面に形成されたラビリンス構造３０ａにより、ロータ５が筒状フレーム３０に回転可能に固定され、且つ、ロータ５の端面外周部に形成されたラビリンス溝５ｂにベアリングハウジング３５に形成された凸部３５ｂが回転可能に嵌入され、当該ベアリングハウジング３５が筒状フレーム３０にボルト固定されていた。
【０００３】
また、潤滑油の温度上昇を抑え、且つ環状シールと円錐ヘッドとの隙間からダストが侵入するのを防止した慣性円錐破砕機として、クラッシャシェルと、該クラッシャシェルに装着されたコーンケーブと、該クラッシャシェルの内側に設けられた球面支持体と、該球面支持体上に載置され且つ下部に主軸が取り付けられた円錐ヘッドと、該主軸に遊嵌し且つ不釣合錘を有する軸受スリーブと、該軸受スリーブを回転駆動する駆動機構と、前記球面支持体と円錐ヘッドとの間に設けられた環状シールとを具備した慣性円錐破砕機において、前記クラッシャシェルの外壁に、該クラッシャシェルの内部に冷却用空気を送入するための空気送入口を設け、該空気送入口に空気送入手段を接続するように構成されたものが提案されている。
【特許文献１】実開平７−９４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示した従来の破砕機の回転軸の軸受構造によれば、被処理物が破砕処理されて生じた数ミリ以下の微小粒径の粉塵等がロータ５と筒状フレーム３０の間隙から侵入し、ラビリンス構造部を含む接合部に著しい磨耗と温度上昇を引き起こし、やがて粉塵等はロータ５とベアリングハウジング３５の接合部を磨耗しながら深く侵入し、遂にはオイルシール３５Ａから軸受部に到達してベアリング３６に損傷を招く虞があるという問題があった。そこで、接合部への粉塵の侵入、進行を抑制することを目的として、間隙にグリース等のシール用のオイルを注入することも考えられるが、オイルに粉塵が混入して却って事態を悪化させる場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上述の従来欠点に鑑み、接合部への粉塵の侵入を抑制し、侵入した粉塵等による軸受部の損傷を未然に防止可能な破砕機の回転軸の軸受構造を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明による破砕機の回転軸の軸受構造の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸の軸受構造であって、前記ロータの端部が筒状フレームに嵌入されるとともに、前記ロータの回転軸がベアリングハウジングに設けたベアリングにより支持され、前記ロータの端面と前記筒状フレームの端面または前記ベアリングハウジングとの間に、前記ロータの端部周面と対向配置された前記筒状フレームとのなす間隙よりも大きな間隙を有する空間が形成されている点にある。
【０００７】
上述の構成によれば、前記ロータの端部周面と対向配置された前記フレームとのなす間隙から侵入した粉塵が、前記ロータの端面と前記筒状フレームの端面または前記ベアリングハウジングとの間に形成される当該間隙よりも広い間隙を有する空間に到達しても、そこから先のベアリングに到ることなく、当該空間を落下することになるので、軸受部の損傷を未然に防止することができるようになるのである。
【０００８】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記筒状フレームまたは前記ベアリングケースの下部に前記空間と連通する開口部が形成されている点にある。
【０００９】
上述の構成によれば、前記空間に侵入落下した粉塵が、前記空間を仕切る筒状フレームまたはベアリングハウジングの下部に形成された開口部から外部に落下排出されるので、前記空間に粉塵が蓄積されることによる新たな弊害、つまり、前記空間に蓄積された粉塵によりオイルシールやベアリングが破損されるような弊害を未然に防止できるのである。
【００１０】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、前記ロータの端面に、前記ロータの回転に伴って前記空間内で回転するブレードが設けられている点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、前記空間に侵入した粉塵がロータの回転に伴って回転するブレードにより強制的に攪拌されて下方に掻き落とされるので、軸受部への損傷が確実に防止されることになる。
【００１２】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記筒状フレームに嵌入され、前記筒状フレームと対向する前記ロータの端部周面が前記ロータの中央部周面よりも大径に形成されている点にある。
【００１３】
被処理物が破砕処理されて生じた微小粒径の粉塵等はロータ表面に沿って端部側に移動し、やがてロータと筒状フレームの間隙から侵入するのであるが、このとき筒状フレームと対向するロータの端部周面がロータの中央部周面よりも大径に形成されていることから、ロータと筒状フレームの間隙がロータの中央部周面より径方向外側に遠ざかる位置に形成されることになり、ロータ表面に沿って移動する粉塵がそのまま間隙に侵入することが阻止される。従って、ロータと筒状フレームの間隙から侵入する粉塵の量を大きく低減させることができ、それだけ故障の発生確率を大きく低減させることができるようになった。
【００１４】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第二から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記ロータの下方に、前記破砕刃により破砕された被破砕物を排出スクリーンを介して落下回収する回収部が設けられ、前記空間に侵入した異物を前記開口部から前記回収部に案内する案内シュートが設けられている点にある。
【００１５】
上述の構成によれば、前記空間に侵入し、前記開口部から排出された粉塵等の異物は案内シュートを介して回収部に回収されるので、粉塵用の回収用具を別途備えたり、回収用具の清掃等のメンテナンス作業が不要となるのである。
【００１６】
同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第３から第４の何れかの特徴構成に加えて、表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持し、投入された被破砕物を破砕する破砕機の回転軸の軸受構造であって、前記ロータの端部が筒状フレームに嵌入されるとともに、前記ロータの回転軸がベアリングハウジングに設けたベアリングにより支持され、前記ロータの端面と前記筒状フレームの端面との間に、前記ロータの端部周面と対向配置された前記フレームとのなす間隙よりも大きな間隙を有する空間が形成されるとともに、前記筒状フレームに前記ロータとは逆方向に延出するように取り付けられたブラケットに前記ベアリングハウジングが支持され、前記筒状フレームの端面に、前記空間を点検するための開閉自在な点検口が設けられている点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、筒状フレームに延出するように取り付けられたブラケットにベアリングハウジングが支持され、ベアリングハウジングが筒状フレームに直接支持されるものではないので、筒状フレームの端面の一部が露出される。そこで、この筒状フレームの端面の露出部に点検口を設けることにより、空間内に侵入した粉塵のクリーニングやロータの端部周面と対向配置された前記フレームとのなす間隙を形成する部品交換やクリーニング等のメンテナンスが容易に行なえるのである。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明した通り、本発明によれば、接合部への粉塵の侵入を抑制し、侵入した粉塵等による軸受部の損傷を未然に防止可能な破砕機の回転軸の軸受構造を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明による破砕機の回転軸の軸受構造の実施の形態を説明する。図２（ａ）から（ｃ）に示すように、一軸せん断破砕機は、被破砕物が投入されるホッパ１と、ホッパ１に投入された被破砕物を破砕処理する破砕処理部Ａと、破砕処理部Ａに向けて水平方向から被破砕物を押圧する第一押圧機構Ｂとしての押込プッシャ３と、ホッパ１の前端側壁に破砕処理部Ａに向けて上方から被破砕物を押圧することで押込プッシャ３による被破砕物の押込時に被破砕物の浮き上がりを防止する第二押圧機構Ｃとしての押え装置１４を備えて構成される。
【００２０】
押込プッシャ３は、油圧ポンプ（図示せず）からの圧油が第一油圧シリンダ１３へ送られ、第一油圧シリンダ１３のピストン１３ａが連結アーム１３ｂを介して押込プッシャ３の後端に連結され、以って、台板４上を摺動自在かつ進退動自在に設けられ、本体フレーム２の側壁に設けた案内部材３ａにより押込の際に廃棄物からの反力で浮き上がらないように案内される。
【００２１】
破砕部Ａは、台板４の一端と本体フレーム２の側壁との間に設置され、複数個の回転刃５ａを取付け軸心が水平姿勢となるように取り付けられたロータ５と、ロータ５を中心とする対称位置にこれを挾んで台板４の端に設けられた第１破砕用固定刃６と、反対側に設けられた第２破砕用固定刃７とで構成される。ロータ５は、後述するように、その両端部が軸受部で回転自在に支持され、軸受部の一端部側に延出する回転軸にカップラーを介して連結された減速機の出力軸と、インダクションモータ１１からの出力軸に取り付けられたプーリとがベルトにより連結されている。
【００２２】
ロータ５の下方には、多数の小孔を設けた排出スクリーン８が設けられ、排出スクリーン８から回収部１０に落下した破砕物がスクリューコンベア９により横方向へ排出搬送される。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、ロータ５はその外周にＶ字状の溝５ｖが多数所定のピッチで互いに平行に設けられ、このＶ字溝５ｖ内に複数個の回転刃５ａが取付座５ｃを介して設けられている。回転刃５ａは、隣り合うＶ字溝５ｖに設けられているもの同士がその頂点を連ねるとジグザグ状になるようにそれぞれ配置されている。
【００２４】
図２（ａ）、（ｃ）に示すように、押え装置（第二押圧部）１４は、ホッパ１側壁のガイド１５を介して回転自在に取付けられ、円弧面状の払落面１６と押え面１８を備えた１／４の円弧ドラムで構成され、円弧の中心位置で中心軸１７に固定され、ホッパ側方に突出する中心軸１７の端が回転自在に軸支される。ホッパ１の外部には、上下の取付枠２２、２３間に亘る取付フレームに保護カバー２１が取り付けられ、以って円弧ドラムのホッパ１の前端壁からホッパ内、外への回転移動する際の安全性が確保される。さらに、押え装置１４の内外への回転移動を許容するホッパ１の前端壁に形成された開口部には、上下の隙間から破砕物の小片がホッパ外へ飛散するのを防止するためのスクレーパ２０、２０が取り付けられている。
【００２５】
中心軸１７の両端がホッパ側壁から突出する軸端に、回転駆動用のアーム２４が接続され、このアーム２４に接続されたピストン２５と、ホッパ側壁に固定した取付台２７に取り付けられた第二油圧シリンダ２６からなる油圧機構によりアーム２４が回転駆動される。
【００２６】
以下に、ロータ５の回転軸の軸受構造について詳述する。図１に示すように、ロータ５の端部が筒状フレーム３０に嵌入されるとともに、ロータ５の回転軸５Ａがベアリングハウジング３５に内挿されたベアリング３６により支持され、且つ回転軸５Ａの大径部に嵌入されたスリーブ５Ｃに接当するオイルシール３５Ａによりシールされている。
【００２７】
ロータ５の端面５Ｂとベアリングハウジング３５との間に、ロータ５の端部周面と対向配置された筒状フレーム３０とのなす間隙Ｓ１よりも大きな間隙Ｓ２を有する空間Ｓが形成され、以って、間隙Ｓ１から侵入した粉塵が、端面５Ｂとベアリングハウジング３５との間に形成される空間Ｓに到達しても、そこから先のベアリング３６に到ることなく、当該空間Ｓを落下することになるので、軸受部の損傷を未然に防止することができるように構成されている。
【００２８】
前記ロータ５の端部外周には、端部側外周面が面取りされ、断面視が略三角形状の硬質の金属リング５１が外嵌固定され、ロータ５の端部外周面がロータ５の中央部周面よりも大径に形成され、その段差部によりロータ５表面に沿って移動する粉塵に間隙Ｓ１への直接的な侵入を阻止するように構成されている。
【００２９】
金属リング５１に対向して間隙Ｓ１を形成する筒状フレーム３０の内周部には同じく硬質の金属リング３１が取付座３２に内嵌固定され、その間隙Ｓ１に侵入する粉塵による磨耗を低減するように構成されている。前記金属リング５１が磨耗した場合には、筒状フレーム３０からベアリングハウジング３５を取り外し、取付座３２を筒状フレーム３０から取り外すことにより金属リング３１が交換可能になる。ここで、ロータ５の端部に外嵌された金属リング５１を面取りしてあるのは、上述した金属リング３１の交換作業を容易にするためであるとともに、部品の軽量化とコスト低減、さらには間隙Ｓ１に侵入した粉塵との磨耗領域を短くして発熱を低減させるためであり、面取りが必ずしも必須とされるものではない。
【００３０】
ロータ５の端面５Ｂにロータ５の回転に伴って空間Ｓ内で回転するブレード３４が設けられるとともに、筒状フレーム３０の下部に空間Ｓと連通する開口部３３が形成され、空間Ｓに侵入した粉塵等の異物を開口部３３から回収部１０に案内する案内シュート１０Ａが設けられ、以って、空間Ｓに侵入した粉塵がブレード３４により強制的に下方に掻き落とされ、開口部３３から外部に排出されるように構成されている。ここで、開口部３３の形成箇所は当該空間Ｓの下部であればよく、ベアリングハウジング３５が当該空間Ｓの下部まで延出されるものでは、ベアリングハウジング３５の下部に空間Ｓと連通する開口部３３が形成されるものであってもよい。尚、図１で符号８ａは排出スクリーン８の取付け用ブラケットである。
【００３１】
以下に本発明の別実施形態を説明する。上述した実施形態では、ロータ５の端部外周面がロータ５の中央部周面よりも大径に形成されたものを説明したが、当該構成は好適な実施形態ではあるが本発明の必須事項ではなく、ロータ５の端部外周面がロータ５の中央部周面と同径に構成されるものであっても、空間Ｓに侵入した粉塵等によるベアリング３６への影響を効果的に抑制できるものである。
【００３２】
上述した実施形態では、ロータ５の端面５Ｂとベアリングハウジング３５との間で空間Ｓが形成されるものを説明したが、同様の作用効果を奏するものとして、図４に示すように、ロータ５の端面５Ｂと筒状フレーム３０の端面で空間Ｓが形成されるように構成されるものであってもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、ロータ５の端部が被われるようにベアリングハウジング３５を筒状フレーム３０に取り付けたものを説明したが、ベアリングハウジング３５の構造及び取り付け機構はこのようなものに限定されるものではなく、図３に示すように、筒状フレーム３０にロータ５とは逆方向に延出するように取り付けられたブラケット３７に、ベアリングハウジング３５が支持されたプラニマブロック方式のベアリングユニットを用いるものであってもよい。
【００３４】
この場合、ロータ５の端部が筒状フレーム３０に嵌入されるとともに、ロータ５の回転軸５Ａがベアリングハウジング３５に設けたベアリング３６により支持され、ロータ５の端面と筒状フレーム３０の端面との間に、ロータ５の端部周面と対向配置された筒状フレーム３０とのなす間隙Ｓ１よりも大きな間隙Ｓ２を有する空間Ｓが形成されることにより、上述と同様に、前記間隙Ｓ１から侵入した粉塵がロータ５の端面と筒状フレーム３０の端面との間に形成される当該間隙Ｓ２よりも広い間隙を有する空間Ｓに到達しても、そこから先のベアリング３６に到ることなく、当該空間Ｓを落下することになるので、軸受部の損傷を未然に防止することができる。
【００３５】
そして、筒状フレーム３０に嵌入され、筒状フレーム３０と対向するロータ５の端部周面がロータ５の中央部周面よりも大径に形成されている点、筒状フレーム３０の下部に空間Ｓと連通する開口部３３が形成され、ロータ５の端面に、ロータ５の回転に伴って空間Ｓ内で回転するブレード３４が設けられている点、空間Ｓに侵入した粉塵等の異物を開口部３３から回収部１０に案内する案内シュート１０Ａが設けられている点は同様である。
【００３６】
このような構造によれば、筒状フレーム３０の端面の一部が露出され、この露出部に開閉自在な点検口３９を設けることにより、空間Ｓ内に侵入した粉塵のクリーニングやロータ５の端部周面と対向配置された筒状フレーム３０とのなす間隙Ｓ１を形成する金属リングの交換やクリーニング等のメンテナンスが容易に行なえるようになる。
【００３７】
さらに、ブラケット３７に、筒状フレーム３０の端面とベアリングハウジング３５との間に形成される空間Ｓ３に侵入した粉塵等を落下させる開口部３８を形成し、当該空間Ｓ３に蓄積された粉塵がベアリング３６に侵入して破損を招くような事態を未然防止している。
【００３８】
上述した実施形態では、一軸せん断破砕機を例に回転軸の軸受構造を説明したが、本発明による回転軸の軸受構造が採用される破砕機はこれに限定されるものではなく、表面に破砕刃が取り付けられたロータの軸心を水平姿勢で回転自在に支持される破砕機であれば、二軸、四軸等多軸破砕機にも適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は破砕機の回転軸の軸受構造を示す断面図、（ｂ）はブレードが取り付けられたロータの側面図
【図２】（ａ）は一軸せん断破砕機の断面図、（ｂ）は破砕部の斜視図、（ｃ）はホッパ及び押圧部の斜視図
【図３】別実施形態を示し、（ａ）は破砕機の回転軸の軸受構造を示す断面図、（ｂ）はベアリングユニットの正面図
【図４】別実施形態を示す破砕機の回転軸の軸受構造を示す断面図
【図５】従来例を示す破砕機の回転軸の軸受構造を示す断面図
【符号の説明】
【００４０】
５：ロータ
５ａ：破砕刃
５Ａ：回転軸
１０Ａ：案内シュート
３０：筒状フレーム
３４：ブレード
３５：ベアリングハウジング
Ｓ１，Ｓ２：間隙
Ｓ，Ｓ３：空間
３３：開口部
【図１】
2005224745.tif 000003
【図２】
2005224745.tif 000004
【図３】
2005224745.tif 000005
【図４】
2005224745.tif 000006
【図５】
2005224745.tif 000007