(57)【要約】【課題】歯先部による高い破砕能力を長く維持することができるとともに製造が容易なジョークラッシャの歯板を提供する。【解決手段】固定歯板において複数列設された歯部２１は、硬質耐摩耗材からなる硬質層２３を突条２２の頂部に設けて構成されている。ここで、突条２２の頂部を截頭状に形成するとともに、その頂部に凹部２４を形成し、その凹部２４内に硬質層２３を充填するとともに、同硬質層２３により突条２２の頂部上に山頂部を重畳して、突条２２と山頂部とにより同一傾斜面を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
突条の頂部に硬質耐摩耗材からなる硬質層を設けて歯部を構成し、その歯部を複数列設したジョークラッシャの歯板において、
前記突条の頂部を截頭状に形成するとともに、その頂部に凹部を形成し、その凹部内に前記硬質層を充填するとともに、同硬質層により突条の頂部上に山頂部を重畳して、突条と山頂部とにより歯部の側面に連続する同一傾斜面を形成したことを特徴とするジョークラッシャの歯板。
【請求項２】
前記硬質層を歯部の延長方向端部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項３】
前記硬質層を歯部の延長方向に沿って延在させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項４】
前記硬質層を歯部の延長方向に沿って複数箇所に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項５】
前記硬質層を歯部の両端部間の中間部に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項６】
前記歯部の列設方向中央部側における同歯部の凹部の深さを、列設方向両端部側における歯部の凹部の深さよりも深くしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項７】
前記歯部の延長方向における端部側の凹部の深さを、延長方向中間部側の凹部の深さよりも深くしたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のジョークラッシャの歯板。
【請求項８】
前記硬質層の頂部を断面平頭状に形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のジョークラッシャの歯板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ジョークラッシャの歯板に係り、詳しくは、歯板の歯部の構造に特徴を有するジョークラッシャの歯板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、ジョークラッシャ１０は、それぞれ突条からなる複数の歯部２１を備えた可動歯板１７及び固定歯板１９を備え、可動歯板１７と固定歯板１９との間には、断面ほぼＶ字形状の破砕空間が形成されている。そして、破砕空間に投入された岩石等の被破砕物は、可動歯板１７の揺動によって固定歯板１９と可動歯板１７との間で破砕されて下方の開口から排出される。この場合、可動歯板１７及び固定歯板１９は、共に耐摩耗性に優れた高マンガン鋼によって鋳造されているものの、歯部２１の摩耗が激しく、破砕能力が早期に低下する問題があった。
【０００３】
このため、例えば特許文献１においては、歯部の耐摩耗性を向上させ、破砕能力の低下を抑制しようとする歯板が提案されている。この歯板においては、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各突条５０に、超硬合金からなるチップ５１がその先端を突出させるように埋め込まれている。そして、このチップ５１によって被破砕物にクラックが入れられ、被破砕物が容易に破砕されるとされている。
【０００４】
また、特許文献２には、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、突条６０の延長方向における両端部の先端部の外面に硬質耐摩耗材６１を溶着させた歯板６２が記載されている。そして、この硬質耐摩耗材６１により、最も摩耗し易い歯部の延長方向端部における歯先部の摩耗が抑制されて高い破砕能力が維持されるとされている。
【０００５】
また、特許文献２には、図１０（ｂ）及び図１２（ａ）に示すように、突条７０の延長方向における両端部の頂部に、同延長方向に延びる溝７１を形成し、この溝７１内に硬質耐摩耗材からなる硬質部７２を充填した歯板７３が記載されている。そして、この硬質部７２により、歯先部の摩耗が抑制され、高い破砕能力が維持されるとされている。
【特許文献１】特開平９−３８５１１号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された歯板においては、突条５０の頂部が段差状に形成されているため、図９（ａ）に二点鎖線で示すように、使用に伴ってチップ５１の周囲を含む突条５０の頂部が早期に摩耗する。そして、チップ５１の根本部が外部に露出して同チップ５１が突条５０から脱落したり、欠損したりして高い破砕能力が維持されない問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載された図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示す歯板６２は、突条６０の頂部の外面に硬質耐摩耗材６１が薄く被覆されたのみの構成であるので、硬質耐摩耗材６１の強度が弱く、図１１（ｂ）に示すように、硬質耐摩耗材６１の頂部が欠損したり剥離したりしやすい。この結果、図１１（ｃ）に示すように、突条６０の摩耗が進行するばかりでなく、硬質耐摩耗材６１は、いったん欠落してしまうと、主としてその先端角度６１ａ側から欠落や摩耗がさらに進行し、高い破砕能力が維持されにくいものであった。また、この特許文献２の構成においては、硬質耐摩耗材６１が突条６０上に被覆されただけのものであるため、硬質耐摩耗材６１の両側縁下部６１ｂが、突条６０の側面に対して突出した段差状になってしまい、この部分においても硬質耐摩耗材６１に欠損が生じやすいものであった。
【０００８】
さらに、上記特許文献２に記載された図１０（ｂ）及び図１２（ａ）に示す歯板７３は、突条７０の頂部が歯部の歯先部の一部を構成しているため、図９（ａ）の場合とほぼ同様に、図１２（ｂ）に示すように、この硬質部７２の両側において突条７０の頂部が早期に摩耗し、硬質部７２の先端部が突条７０から突出した状態となり易い。この結果、硬質部７２の先端が破損し易く、高い破砕能力が維持されにくいものであった。加えて、図９（ａ）や図１２（ａ）に示す歯板７３においては、硬質部７２の両側を挟む突条７０の頂部の肉厚が薄いため、歯板７３の鋳造時において、この頂部の部分における溶湯の流れが良くない。このため、溶湯の固化に時間差が生じて、クラックやしわが発生する原因となった。つまり、鋳型において前記の薄い頂部の部分は狭いために、溶湯が流れにくく、結果として溶湯が滞留したところで同溶湯の固化が始まる。そして、固化部分は、その後に流れてきた溶湯と一体化しにくく、この部分がクラック等として現れる。そして、このクラックやしわは、鋳造後に補修を必要とし、製造工程が煩雑となる。
【０００９】
この発明の目的は、歯先部による高い破砕能力を長く維持することができるとともに製造が容易なジョークラッシャの歯板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、突条の頂部に硬質耐摩耗材からなる硬質層を設けて歯部を構成し、その歯部を複数列設したジョークラッシャの歯板において、前記突条の頂部を截頭状に形成するとともに、その頂部に凹部を形成し、その凹部内に前記硬質層を充填するとともに、同硬質層により突条の頂部上に山頂部を重畳して、突条と山頂部とにより歯部の側面に連続する同一傾斜面を形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記硬質層を歯部の延長方向端部に設けたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記硬質層を歯部の延長方向に沿って延在させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記硬質層を歯部の延長方向に沿って複数箇所に設けたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記硬質層を歯部の両端部間の中間部に設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記歯部の列設方向中央部側における同歯部の凹部の深さを、列設方向両端部側における歯部の凹部の深さよりも深くしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記歯部の延長方向における端部側の凹部の深さを、延長方向中間部側の凹部の深さよりも深くしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記硬質層の頂部を断面平頭状に形成したことを特徴とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、凹部に対する凹凸の嵌合関係によって硬質層が突条に固定され、しかも、この硬質層が突条の山頂部を重畳形成しているため、特許文献１とは異なり、突条の頂部の摩耗が防止される。このため、硬質層の欠落が防止される。しかも、特許文献２とは異なり、硬質層の山頂部に充分な厚みを確保することが可能であるため、欠損や脱落を防止できる。しかも、歯部の側面には、突条と硬質層とにより同一の傾斜面が形成されているため、この部分における硬質層の欠損等も防止できる。このため、歯板として高い破砕能力が長く維持される。
【００１６】
また、突条が截頭状であるため、特許文献１，２とは異なり、突条の頂部の肉厚の薄い部分は形成されない。このため、歯板の鋳造時において、突条の頂部の部分における溶湯のまわりが速くなり、溶湯の固化に時間差が生ぜず、クラックやしわができにくい。従って、補修工程が不要となり、歯板の鋳造が容易となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、歯部において最も摩耗し易いその延長方向端部における破砕能力がより長く維持される。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明に加えて、歯部の延長方向に沿って延在された硬質層により、歯部の延長方向における広い範囲の破砕能力が長く維持される。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、被破砕物が固定歯板と可動歯板とにより挟み付けられたときに、歯部の延長方向の全体に沿って複数箇所に設けられた硬質部による高い摩擦力が被破砕物との間に発生する。このため、玉石のような挟みにくい被破砕物であっても、固定歯板と可動歯板とにより効率よく挟圧されて破砕される。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加えて、歯部の延長方向の中間部における破砕能力が長く維持される。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて以下の作用を得ることができる。すなわち、固定歯板及び可動歯板による被破砕物の破砕は、両歯板における歯部の列設方向中央部において高頻度に行われる。このため、歯板における歯部の列設方向中央部に位置する歯部の硬質部には、同方向両端部側に位置する歯部の硬質部よりも高い負荷が作用する。ここで、歯板において歯部の列設方向中央部に位置する歯部に設けた凹部の深さは、同方向両端部側に位置する歯部に設けた凹部の深さよりも深くされている。このため、歯板における歯部の列設方向中央部に位置する歯部の硬質層が、同方向両端部側に位置する歯部の硬質層に先んじて摩耗したとしても、同中央部における歯部の凹部内の硬質部が露出状態で維持されるため、同中央部における破砕能力が維持される。この結果、歯板の全体において高い破砕能力が長く維持される。従って、歯板における歯部の列設方向両端部側に位置し、被破砕物の破砕が高頻度に行われない歯部については、突条に形成する凹部の深さを浅くすることにより、同歯部における硬質層の形成を容易とすることができるので、歯板の生産性を向上することができるとともに、コストダウンが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、歯部の延長方向端部側において硬質層の山頂部の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、硬質層の頂部を断面平頭状に形成したことにより、耐摩耗性が向上し、長寿命を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、歯先部による高い破砕能力を長く維持することができるとともに製造が容易なジョークラッシャの歯板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、この発明を具体化した一実施形態について図１〜図６を用いて説明する。
図１に示すように、ジョークラッシャ１０は、機体フレーム１１に軸支されるとともに図示しない駆動装置により回転駆動される偏芯回転軸１２（図１は、偏心部のみを示す。）を備え、この偏芯回転軸１２には、フライホイール１３が取り付けられている。また、偏芯回転軸１２には、スイングジョー１４の上部が回動可能に支持され、スイングジョー１４の下部は、機体フレーム１１に固定されたトグル機構１５に対し、ロッド１６を介して連結されている。さらに、スイングジョー１４には、可動歯板１７が固定されている。また、左右両機体フレーム１１間に支持された取付支持部１８には、可動歯板１７に対面するように固定歯板１９が固定されている。そして、駆動装置により偏芯回転軸１２が回転駆動されると、可動歯板１７が固定歯板１９に対して接離するように揺動し、固定歯板１９と可動歯板１７との間の断面ほぼＶ字形状の空間に投入されたコンクリート塊や岩石等の被破砕物を破砕する。
【００２４】
次に、固定歯板１９の構成について詳細に説明する。
図２及び図３に示すように、固定歯板１９の歯板本体２０の円弧状をなす破砕面２０ａ上には、この破砕面２０ａの湾曲方向（上下方向）に沿って延長する歯部２１が複数列設されている。歯板本体２０及び可動歯板１７は、例えば高マンガン鋼により鋳造されている。
【００２５】
図２〜図４（ａ）に示すように、各歯部２１における延長方向両端部の歯先部は、硬質耐摩耗材からなる硬質層２３によって形成されている。硬質耐摩耗材は、例えばタングステンカーバイド−コバルトの粒子を主体とした硬質粒分散材であって、硬質層２３は、この硬質粒分散材を溶接肉盛りすることによって、歯部２１の延長方向に沿って延在されている。
【００２６】
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、略台形山状の断面形状を有する各歯部２１は、歯板本体２０に一体に形成された突条２２を備え、硬質層２３は、突条２２の頂部において歯部２１の歯先部を形成している。
【００２７】
突条２２は、歯部２１のシルエットに対して歯先部を切り落とした截頭状に形成され、その幅方向中央部には、凹部２４が形成されている。硬質層２３は凹部２４内に充填されるとともに、突条２２の頂部に肉盛りされて、前記シルエットの切り落とし部分を補うように突条２２の頂部上に山頂部２３ａを重畳している。そして、硬質層２３は、歯部２１の歯先部を形成するとともに、突条２２と硬質層２３とは、歯部２１の側面において同一傾斜面を形成している。図５（ａ）は、列設された複数の歯部２１のうち、歯部２１の列設方向中央部に位置する複数の歯部２１の硬質層２３を示し、図５（ｂ）は、これらの中央部の歯部２１よりも同列設方向両端部側に位置するそれぞれ複数の歯部２１の硬質層２３を示している。また、図５（ｃ）は、同列設方向両端部に位置する歯部２１よりも外側の複数の歯部２１、すなわち、最も外側の複数の歯部２１の硬質層２３を示している。図５（ａ）〜図５（ｃ）から分かるように、列設方向中央部側における歯部２１の凹部２４の深さは、同方向両端部側における歯部２１の凹部２４の深さよりも深くされている。前記硬質層２３は、消耗電極式アーク溶接により、図６に示すように、突条２２の凹部２４の底から硬質耐摩耗材を溶接多層肉盛りすることによって形成される。つまり、硬質層２３は、硬質耐摩耗材が凹部２４内に充填されることに続いて、突条２２に対する硬質耐摩耗材の供給位置が歯部２１の歯幅方向にウイービングされて断面平頭状の山頂部２３ａが形成される。なお、硬質層２３は、各歯部２１の延長方向両端部に形成されている。これは、固定歯板１９における各歯部２１の一端部側の硬質層２３が摩耗したときに、固定歯板１９の向きを逆にして再使用するためである。
【００２８】
さて、ジョークラッシャ１０の固定歯板１９と可動歯板１７との間に被破砕物を投入すると、固定歯板１９と可動歯板１７との間で被破砕物が破砕される。ここで、可動歯板１７においては、以下の（１）〜（４）に示す効果を有し、硬質層２３による高い破砕能力が長く維持される。
【００２９】
すなわち、上記のように構成されたこの実施形態は、以下の各効果を有する。
（１）  凹部２４に対する凹凸の嵌合関係によって硬質層２３が突条２２に固定され、しかも、この硬質層２３が突条２２の山頂部２３ａを重畳形成しているため、特許文献１とは異なり、突条２２の頂部の摩耗が防止される。このため、硬質層２３の欠落が防止される。しかも、特許文献２とは異なり、硬質層２３の山頂部２３ａに充分な厚みを確保することが可能であるため、欠損や脱落を防止できる。しかも、歯部２１の側面には、突条２２と硬質層２３とにより同一の傾斜面が形成されているため、この部分における硬質層２３の欠損等も防止できる。このため、歯板として高い破砕能力が長く維持される。
【００３０】
（２）  突条２２が截頭状であるため、特許文献１，２とは異なり、突条２２の頂部の肉厚の薄い部分は形成されない。このため、歯板の鋳造時において、突条２２の頂部の部分における溶湯のまわりが速くなり、溶湯の固化に時間差が生ぜず、クラックやしわができにくい。従って、補修工程が不要となり、歯板の鋳造が容易となる。
【００３１】
（３）  歯部２１の延長方向端部に硬質層２３を形成したので、歯部２１において最も摩耗し易いその延長方向端部における破砕能力をより長く維持することができる。
（４）  固定歯板１９及び可動歯板１７による被破砕物の破砕は、両歯板における歯部の列設方向中央部において高頻度に行われる。このため、固定歯板１９における歯部２１の列設方向中央部に位置する歯部２１の硬質層２３には、同方向両端部側に位置する歯部２１の硬質層２３よりも高い負荷が作用する。ここで、固定歯板１９において歯部２１の列設方向中央部に位置する歯部２１に形成した凹部２４の深さは、同方向両端部側に位置する歯部２１に形成した凹部２４の深さよりも深くされている。このため、固定歯板１９における歯部２１の列設方向中央部に位置する歯部２１の硬質層２３が、同方向両端部側に位置する歯部２１の硬質層２３に先んじて摩耗したとしても、同中央部における歯部２１の凹部２４内の硬質層２３が露出状態で維持されるため、同中央部における破砕能力が維持される。この結果、固定歯板１９の全体において高い破砕能力が長く維持される。従って、固定歯板１９における歯部２１の列設方向両端部側に位置し、被破砕物の破砕が高頻度に行われない歯部２１については、突条２２に形成する凹部２４の深さを浅くすることにより、同歯部２１における硬質層２３の形成を容易とすることができるので、固定歯板１９の生産性を向上することができるとともに、コストダウンが可能となる。
【００３２】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。      
・  図５（ａ）〜図５（ｃ）にそれぞれ二点鎖線で示すように、硬質層２３の山頂部２３ａを、山状となるように形成する。この場合には、硬い被破砕物に対する破砕能力が向上する。
【００３３】
・  図７に示すように、硬質層２３を、各歯部２１の延長方向両端部に加え、両端部間の中間部において同延長方向に沿って複数箇所に設ける。このような構成によれば、被破砕物が固定歯板１９と可動歯板１７とにより歯部２１の延長方向中間部において挟み付けられるときに、高い摩擦力を被破砕物に与えることができる。このため、玉石のように破砕しにくい被破砕物であっても、固定歯板と可動歯板１７とにより効率よく挟圧して破砕することができる。
【００３４】
・  図８（ａ），（ｂ）に示すように、突条２２の頂部に略円柱状の凹部２５を形成し、この凹部２５内に硬質層２３を充填するとともに、この硬質層２３により突条２２の頂部上に山頂部２３ａを重畳して、突条２２と山頂部２３ａとにより歯部２１の側面に連続する同一傾斜面を形成する。そして、この硬質層２３を、各歯部２１の延長方向に沿って複数箇所に設ける。このような構成によれば、固定歯板１９と可動歯板１７との間で被破砕物が挟み付けられるときに、各歯部２１の延長方向に沿って複数箇所に設けられた硬質層２３による高い摩擦力が被破砕物との間に発生する。このため、スポット的に設けられた各硬質層２３により被破砕物にクラックが容易に入るので、破砕能力が向上する。
【００３５】
さらに、図８（ａ），（ｂ）に二点鎖線で示すように、スポット的に設けた各硬質層２３の山頂部２３ａ同士を繋げて一体化する。この場合には、スポット的に設けた凹部２５内に硬質層２３を充填すればよいので、硬質層２３の形成が容易となり、固定歯板１９の生産性が向上する。
【００３６】
・  図４（ｂ）に示すように、歯部２１の延長方向における端部側の凹部２４の深さを、同方向中間部側の凹部２４の深さよりも深くする。この場合には、歯部２１の延長方向端部側において硬質層２３の山頂部２３ａの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態の歯板を備えたジョークラッシャを示す縦断面図。
【図２】固定歯板を示す斜視図。
【図３】同じく平面図。
【図４】（ａ）は、固定歯板を示す縦断面図、（ｂ）は、他の実施形態における固定歯板の歯部を示す縦断面図。
【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、いずれも歯部を示す縦断面図。
【図６】硬質部の形成工程を示す模式図。
【図７】他の実施形態における固定歯板を示す縦断面図。
【図８】（ａ）は、他の実施形態における固定歯板の歯部を示す正面図、（ｂ）は同じく側面図。
【図９】（ａ）は、従来における歯板の歯部を示す縦断面図、（ｂ）は、同じく正面図。
【図１０】（ａ），（ｂ）は共に従来における固定歯板を示す縦断面図。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、いずれも歯部を示す縦断面図。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、共に歯部を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…ジョークラッシャ、１７…歯板としての可動歯板、１９…同じく固定歯板、２１…歯部、２２…突条、２３…硬質層、２３ａ…山頂部、２４，２５…凹部。
【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】
2007268461.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年5月31日(2006.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
さて、ジョークラッシャ１０の固定歯板１９と可動歯板１７との間に被破砕物を投入すると、固定歯板１９と可動歯板１７との間で被破砕物が破砕される。ここで、固定歯板１９においては、以下の（１）〜（４）に示す効果を有し、硬質層２３による高い破砕能力が長く維持される。