(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物の破片などによってハンマの回転移動が阻害されてしまうことを抑制することができる衝撃式破砕機を提供する。【解決手段】ロータディスク３０は、ハンマピンの軸方向において第１隙間３６を空けてハンマ５０に対向する側部を含んでいる。また、ロータディスクの外周面を覆うよう構成されたロータライナの保護部は、ハンマピンの軸方向において第２隙間を空けてハンマに対向する側部を含んでいる。ここで、ロータディスクの側部は、ハンマの前面側３７ａから後面側３７ｂへ向かうにつれて第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。【選択図】図４
2016107232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に衝撃を加えることによって対象物を破砕する衝撃式破砕機であって、
ロータ軸を回転軸として第１方向に回転するロータと、
前記ロータに固定され、前記ロータ軸に平行に延びるハンマピンと、
前記ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられたハンマと、を備え、
前記ロータは、前記ロータ軸に沿って間隔を空けて配置され、前記ハンマピンに固定され、かつ外周面を有する少なくとも一対のロータディスクを備え、前記ハンマは、前記一対のロータディスクの間に配置されており、
前記ロータは、前記ハンマピンに固定されたロータライナをさらに備え、
前記ロータライナは、前記ロータの半径方向において前記ロータディスクの前記外周面を覆うよう構成された保護部を含み、
前記ハンマは、前記第１方向における前方に位置し、対象物に衝突する前面と、前記前面の反対側に位置する後面と、を含み、
前記ロータディスクは、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、
前記ロータライナの前記保護部は、前記ハンマピンの軸方向において第２隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、
前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、または、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、衝撃式破砕機。
【請求項２】
前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項１に記載の衝撃式破砕機。
【請求項３】
前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマに対向する側面と、前記ロータディスクの前記側面に取り付けられた邪魔板と、を含み、
前記邪魔板は、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側面を含み、
前記邪魔板の前記側面は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項２に記載の衝撃式破砕機。
【請求項４】
前記ロータディスクの前記側面には溝が形成されており、
前記邪魔板は、前記ロータディスクの前記側面の前記溝にはめ込まれている、請求項３に記載の衝撃式破砕機。
【請求項５】
前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の衝撃式破砕機。
【請求項６】
対象物に衝撃を加えることによって対象物を破砕する衝撃式破砕機であって、
ロータ軸を回転軸として回転するロータと、
前記ロータに固定され、前記ロータ軸に平行に延びるハンマピンと、
前記ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられたハンマと、を備え、
前記ロータは、前記ロータ軸に沿って間隔を空けて配置され、前記ハンマピンに固定され、かつ外周面を有する少なくとも一対のロータディスクを備え、前記ハンマは、前記一対のロータディスクの間に配置されており、
前記ロータは、前記ハンマピンに固定されたロータライナをさらに備え、
前記ロータライナは、前記ロータの半径方向において前記ロータディスクの前記外周面を覆うよう構成された保護部を含み、
前記ロータディスクは、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、
前記ロータライナの前記保護部は、前記ハンマピンの軸方向において第２隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、
前記ロータディスクの前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、または、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、衝撃式破砕機。
【請求項７】
前記ロータディスクの前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項６に記載の衝撃式破砕機。
【請求項８】
前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマに対向する側面と、前記ロータディスクの前記側面に取り付けられた邪魔板と、を含み、
前記邪魔板は、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側面を含み、
前記邪魔板の前記側面は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項７に記載の衝撃式破砕機。
【請求項９】
前記ロータディスクの前記側面には溝が形成されており、
前記邪魔板は、前記ロータディスクの前記側面の前記溝にはめ込まれている、請求項８に記載の衝撃式破砕機。
【請求項１０】
前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の衝撃式破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に衝撃を加えることによって対象物を破砕する衝撃式破砕機に係り、特に、廃車、鋼屑等の金属スクラップ、産業廃棄物（粗大ごみ）等を対象物として破砕する衝撃式破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
衝撃式破砕機は、例えば特許文献１に開示されているように、ロータ軸を回転軸として回転するロータと、ロータに固定され、ロータ軸に平行に延びるハンマピンと、ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられたハンマと、を備えている。ハンマは、ハンマの重心の位置が、ロータの半径方向においてハンマピンからずれた位置となるよう、構成されている。この場合、ロータを回転させると、ハンマに遠心力が作用する。このため、ハンマの重心がロータの半径方向においてハンマピンよりも外方に位置するようにハンマが回転移動し、この結果、ロータの半径方向においてハンマがロータから突出した状態になる。この状態において、衝撃式破砕機に対象物を投入すると、ハンマの突出部分が対象物に衝突し、対象物に衝撃が加えられ、これによって対象物が破砕されて複数の破片となる。
【０００３】
ところで、ハンマが対象物に衝突する際、ハンマは、対象物に加えた衝撃の大きさに対応する反力を対象物から受ける。例えばロータが第１方向に回転している場合、ハンマは、第１方向の逆方向である第２方向に働く反力を対象物から受ける。ハンマからの衝撃によって対象物が破砕されて複数の破片になる場合、ハンマが受ける反力はわずかなものである。一方、対象物が大型の場合や、対象物の強度が高い場合、ハンマが対象物に衝撃を加えても対象物が破砕されないことがある。この場合、ハンマが対象物から受ける反力は極めて大きくなる。ここで上述のように、ハンマは、ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられている。このため、ハンマが対象物から受ける反力が極めて大きい場合、ハンマは、ハンマピンを回転軸として第２方向に回転移動する。これによって、ハンマが対象物から受ける反力を適切に反らすことができ、従って、ハンマが対象物から過大な衝撃を受けてしまうことを抑制することができる。このため、対象物から受ける反力によってハンマが破損してしまうことを抑制することができる。
【０００４】
一般にロータは、ロータ軸に沿って間隔を空けて配置され、ハンマピンが挿入される貫通孔が形成された複数のロータディスクを有しており、上述のハンマは、隣り合う一対のロータディスクの間に配置されている。ハンマピンの軸方向におけるハンマとロータディスクとの間の隙間は、ハンマピンを回転軸としてハンマが回転することは可能であるが、ロータディスクの側部とハンマとの間に対象物やその破片が入り込んでしまうことを抑制することができる程度に、小さく設定されている。またロータは、ハンマピンに固定されたロータライナをさらに備えていることもある。このロータライナは、ロータの半径方向においてロータディスクの外周面を覆うよう構成された保護部を含んでいる。このため、対象物やその破片がロータディスクの外周面に衝突することを抑制することができる。このように衝撃式破砕機においては一般に、ロータディスクの側部や外周面が破損することを抑制することができる構造が採用されている。なおハンマおよびロータライナは一般に、摩耗の進行に応じて定期的に交換される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−８３５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、ロータディスクの側部の破損を抑制する上では、ロータディスクの側部とハンマとの隙間が小さいことが好ましい。しかしながら、ハンマやロータディスクの製造公差を考慮すると、隙間を小さく設定することには限界がある。従って、衝撃式破砕機の動作中、ロータディスクの側部とハンマとの隙間には、対象物の破片がはまり込み、そして破片がロータディスクの側部およびハンマに噛み込んでしまうことがある。ロータディスクの側部およびハンマに噛み込んだ破片によってハンマの回転移動が阻害されてしまうと、ハンマが対象物から受ける反力を適切に反らすことができなくなり、この結果、ハンマが破損してしまうことが考えられる。また、破損したハンマが異物となってその他のハンマや衝撃式破砕機の構成要素をさらに破損させてしまうことも考えられる。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、対象物の破片などによってハンマの回転移動が阻害されてしまうことを抑制することができる衝撃式破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明は、対象物に衝撃を加えることによって対象物を破砕する衝撃式破砕機であって、ロータ軸を回転軸として第１方向に回転するロータと、前記ロータに固定され、前記ロータ軸に平行に延びるハンマピンと、前記ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられたハンマと、を備え、前記ロータは、前記ロータ軸に沿って間隔を空けて配置され、前記ハンマピンに固定され、かつ外周面を有する少なくとも一対のロータディスクを備え、前記ハンマは、前記一対のロータディスクの間に配置されており、前記ロータは、前記ハンマピンに固定されたロータライナをさらに備え、前記ロータライナは、前記ロータの半径方向において前記ロータディスクの前記外周面を覆うよう構成された保護部を含み、前記ハンマは、前記第１方向における前方に位置し、対象物に衝突する前面と、前記前面の反対側に位置する後面と、を含み、前記ロータディスクは、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、前記ロータライナの前記保護部は、前記ハンマピンの軸方向において第２隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、または、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、衝撃式破砕機である。
【０００９】
第１の本発明による衝撃式破砕機において、前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
この場合、前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマに対向する側面と、前記ロータディスクの前記側面に取り付けられた邪魔板と、を含み、前記邪魔板は、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側面を含み、前記邪魔板の前記側面は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
また、前記ロータディスクの前記側面には溝が形成されており、前記邪魔板は、前記ロータディスクの前記側面の前記溝にはめ込まれていてもよい。
【００１０】
第１の本発明による衝撃式破砕機において、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ハンマの前記前面側から前記後面側へ向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
【００１１】
第２の本発明は、対象物に衝撃を加えることによって対象物を破砕する衝撃式破砕機であって、ロータ軸を回転軸として回転するロータと、前記ロータに固定され、前記ロータ軸に平行に延びるハンマピンと、前記ハンマピンを回転軸として回転自在に設けられたハンマと、を備え、前記ロータは、前記ロータ軸に沿って間隔を空けて配置され、前記ハンマピンに固定され、かつ外周面を有する少なくとも一対のロータディスクを備え、前記ハンマは、前記一対のロータディスクの間に配置されており、前記ロータは、前記ハンマピンに固定されたロータライナをさらに備え、前記ロータライナは、前記ロータの半径方向において前記ロータディスクの前記外周面を覆うよう構成された保護部を含み、前記ロータディスクは、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、前記ロータライナの前記保護部は、前記ハンマピンの軸方向において第２隙間を空けて前記ハンマに対向する側部を含み、前記ロータディスクの前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、または、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている、衝撃式破砕機である。
【００１２】
第２の本発明による衝撃式破砕機において、前記ロータディスクの前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
この場合、前記ロータディスクの前記側部は、前記ハンマに対向する側面と、前記ロータディスクの前記側面に取り付けられた邪魔板と、を含み、前記邪魔板は、前記ハンマピンの軸方向において第１隙間を空けて前記ハンマに対向する側面を含み、前記邪魔板の前記側面は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第１隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
また、前記ロータディスクの前記側面には溝が形成されており、前記邪魔板は、前記ロータディスクの前記側面の前記溝にはめ込まれていてもよい。
【００１３】
第２の本発明による衝撃式破砕機において、前記ロータライナの前記保護部の前記側部は、前記ロータの半径方向において外方に向かうにつれて前記第２隙間が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロータディスクまたはロータライナとハンマとの間に対象物の破片等がはまり込んだ場合に、はまり込んだ破片等を効率的に取り除くことができる。このため、ハンマピンを回転軸としたハンマの回転移動が対象物の破片等によって阻害されてしまうことを抑制することができる。これによって、対象物から受ける反力によってハンマが破損してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による衝撃式破砕機を示す側面図。
【図２】図２（ａ）は、図１の衝撃式破砕機のロータおよびハンマを拡大して示す側面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のロータおよびハンマを、ロータ軸の軸方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【図３】図３は、図２（ｂ）に示すロータのロータディスクおよびロータライナを拡大して示す断面図。
【図４】図４は、ロータディスクおよびハンマをハンマの第１端面側から見た場合を示す図。
【図５】図５は、邪魔板の形状の一例を示す側面図。
【図６】図６は、ロータディスクの側面に邪魔板を固定する方法の一例を示す断面図。
【図７】図７は、図６のロータディスクを矢印VIIの方向から見た場合を示す断面図。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の第１の実施の形態の変形例におけるロータライナを示す側面図。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａのロータライナを矢印VIIIＢの方向から見た場合を示す断面図。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ａのロータライナを矢印VIIIＣの方向から見た場合を示す平面図。
【図９】図９は、本発明の第２の実施の形態による衝撃式破砕機のロータおよびハンマを、ハンマピンの軸方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施の形態の第１の変形例による衝撃式破砕機のロータおよびハンマを、ハンマピンの軸方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施の形態の第２の変形例による衝撃式破砕機のロータおよびハンマを、ハンマピンの軸方向に沿って切断した場合を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施の形態による衝撃式破砕機１０について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００１７】
図１は、衝撃式破砕機１０を示す側面図である。衝撃式破砕機１０は、投入された原料に衝撃を加えることによって原料を破砕するよう構成された装置である。投入される原料としては、廃車、鋼屑等の金属スクラップ、産業廃棄物（粗大ごみ）等の、比較的大型であり、かつ寸法や強度のばらつきが大きいものが主に想定されている。以下の説明において、衝撃式破砕機１０に投入されて破砕される原料のことを、対象物１１とも称する。
【００１８】
図１に示すように、衝撃式破砕機１０は、ロータ軸２２を回転軸として第１方向Ｒ１に回転するロータ２０と、ロータ２０に固定され、ロータ軸２２に平行に延びるハンマピン２４と、ハンマピン２４を回転軸として回転自在に設けられたハンマ５０と、を備えている。衝撃式破砕機１０に投入された対象物１１は、第１方向Ｒ１において回転するハンマ５０に衝突して衝撃を受けることにより破砕され、複数の破片となる。破片は、所定の寸法の排出路が設けられたグレート１３を通して排出される。なお本明細書において、「側面図」とは、ロータ軸２２またはハンマピン２４の軸方向に沿って衝撃式破砕機１０やその構成要素を見た場合の図を意味している。また図１において、ロータ２０の半径方向が符号Ｒ３で表されている。
【００１９】
図１に示すように、衝撃式破砕機１０は、衝撃式破砕機１０に投入された対象物１１がロータ２０へ向かうことを促進するためのロールフィーダ１２をさらに備えていてもよい。また衝撃式破砕機１０は、寸法が調整可能な排出路が設けられた調整式天井グレート１４をさらに備えていてもよい。これによって、排出される破片の寸法を調整することができる。
【００２０】
図２（ａ）は、図１の衝撃式破砕機１０のロータ２０およびハンマ５０を拡大して示す側面図である。また図２（ｂ）は、図２（ａ）のロータ２０およびハンマ５０を、ロータ軸２２の軸方向に沿って切断した場合を示す断面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ハンマ５０は、第１方向Ｒ１における前方に位置し、対象物１１に衝突する前面５４ａと、前面５４ａの反対側に位置する後面５４ｂと、ロータ２０の半径方向Ｒ３における外方の端面となる第１端面５１と、第１端面５１の反対側に位置する第２端面５２と、一対の側面５３と、を含んでいる。なお図２、上述の図１および後述するその他の図には、特に断らない限り、遠心力によってロータ２０から突出した状態のハンマ５０が示されている。また「第１端面」および「第２端面」とは、遠心力によってロータ２０から突出した状態のハンマ５０の、ロータ２０の半径方向Ｒ３における外方の端面および内方の端面を意味している。同様に「前面」および「後面」とは、遠心力によってロータ２０から突出した状態のハンマ５０の、第１方向Ｒ１における前方の端面および後方の端面を意味している。また「側面」とは、ハンマ５０の面のうち、ハンマピン２４に交差する方向、より具体的にはほぼ直交する方向に広がる面を意味している。
【００２１】
図２（ａ）に示すように、第１端面５１の前面５４ａが対象物１１に衝突すると、ハンマ５０には、第１方向Ｒ１の逆方向である第２方向Ｒ２における反力を対象物１１から受ける。反力に起因してハンマ５０が破損してしまうことを防ぐためには、上述のように、ハンマピン２４を回転軸としてハンマ５０を第２方向Ｒ２に回転移動させることによって反力を適切に反らすことが重要になる。以下、ハンマ５０を回転自在に保持しているロータ２０の各構成要素について説明する。
【００２２】
図２（ｂ）に示すように、ロータ２０は、ロータ軸２２に沿って間隔を空けて配置され、ハンマピン２４に固定され、かつ外周面３１を有する少なくとも一対の円盤状のロータディスク３０を備えている。具体的には、複数のロータディスク３０には、ロータ軸２２が取り付けられる取付孔がその中心に形成されている。このため各ロータディスク３０は、ロータ軸２２の回転に伴って回転することができる。また複数のロータディスク３０にはそれぞれ貫通孔３５が形成されている。この貫通孔３５にハンマピン２４を挿入することにより、ロータディスク３０に対してハンマピン２４を固定することができる。このためハンマピン２４は、ロータ軸２２を回転軸として回転移動することができる。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、上述のハンマ５０は、一対のロータディスク３０の間に配置されている。ハンマ５０には、ハンマピン２４が挿入される貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５は、ハンマ５０がハンマピン２４を回転軸として回転自在となるよう構成されている。
【００２４】
また図２（ｂ）に示すように、ロータ２０は、ハンマピン２４に固定されたロータライナ４０をさらに備えている。ロータライナ４０は、ロータ２０の半径方向Ｒ３においてロータディスク３０の外周面３１を覆うよう構成された保護部４０ａを含んでいる。このようなロータライナ４０を設けることにより、対象物１１やその破片がロータディスク３０の外周面３１に衝突することを抑制することができる。なお「外周面を覆う」とは、ロータ２０の半径方向Ｒ３に沿って外方からロータディスク３０およびロータライナ４０を見た場合に、ロータライナ４０の保護部４０ａがロータディスク３０の外周面３１に重なっていることを意味している。
【００２５】
ハンマ５０を構成する材料としては、高い耐摩耗性を有する材料が用いられ、例えば合金鋳鋼が用いられる。また、ロータディスク３０を構成する材料としては、例えば鋼鈑を用いることができ、ロータライナ４０を構成する材料としては、例えば合金鋳鋼を用いることができる。
【００２６】
上述のように、ハンマ５０は、ハンマピン２４を回転軸として回転自在となっている。このことは、ハンマ５０の側面５３とロータディスク３０またはロータライナ４０の保護部４０ａとの間に隙間が存在していることを意味している。以下、図３および図４を参照して、このような隙間について詳細に説明する。なお以下の説明において、ハンマ５０の側面５３とロータディスク３０との間の隙間を第１隙間と称し、ハンマ５０の側面５３とロータライナ４０の保護部４０ａとの間の隙間を第２隙間と称することもある。
【００２７】
図３は、図２（ｂ）に示すロータ２０のロータディスク３０およびロータライナ４０を拡大して示す断面図である。また図４は、ロータディスク３０およびハンマ５０をハンマ５０の第１端面５１側から見た場合を示す図である。なお図４においては、便宜上、ロータライナ４０が省略されている。
【００２８】
図３に示すように、ロータディスク３０は、ハンマピン２４の軸方向において第１隙間３６を空けてハンマ５０の側面５３に対向する側部を含んでいる。図３に示す例において、ロータディスク３０の側部は、ハンマ５０に対向する側面３３と、側面３３のうちハンマピン２４よりも半径方向Ｒ３において外方に位置する部分に取り付けられた邪魔板３７と、を含んでいる。邪魔板３７については後述する。またロータライナ４０の保護部４０ａは、ハンマピン２４の軸方向において第２隙間４６を空けてハンマ５０の側面５３に対向する側部を含んでいる。図３に示す例において、ロータライナ４０の保護部４０ａの側部は、ハンマ５０に対向する側面４３によって構成されている。
【００２９】
対象物１１の破片などが第１隙間３６や第２隙間４６にはまり込むことを抑制するためには、第１隙間３６や第２隙間４６が小さいことが好ましい。しかしながら、ハンマ５０、ロータディスク３０やロータライナ４０の製造公差を考慮すると、第１隙間３６や第２隙間４６を小さくすることには限界がある。特にハンマ５０は、通常は鋳造によって製造されるので、その製造公差は比較的大きい。従って、第１隙間３６や第２隙間４６の大きさにはばらつきが生じやすく、このため、対象物１１の破片などが第１隙間３６や第２隙間４６にはまり込むことは避けられない。
【００３０】
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて第１隙間３６が少なくとも部分的に広がるよう、ロータディスク３０の側部を構成することを提案する。具体的には、ロータディスク３０の側面３３に上述の邪魔板３７を取り付けることを提案する。以下、図４を参照して邪魔板３７について説明する。
【００３１】
ロータディスク３０の側面３３に取り付けられた邪魔板３７は、図４に示すように、ハンマピン２４の軸方向において第１隙間３６を空けてハンマ５０の側面５３に対向する側面３７ｃを含んでいる。また邪魔板３７の側面３７ｃは、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて第１隙間３６の寸法Ｓ１が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。例えば図４に示すように、邪魔板３７の前面３７ａから後面３７ｂに至るまでの間、邪魔板３７の側面３７ｃとハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６の寸法Ｓ１が単調に増加するよう、邪魔板３７が構成されている。なお邪魔板３７の前面３７ａとは、邪魔板３７の面のうち第１方向Ｒ１における前方の端面のことであり、同様に後面３７ｂとは、第１方向Ｒ１における後方の端面のことである。図４に示すように、第１方向Ｒ１における邪魔板３７の前面３７ａと後面３７ｂとの間の距離は、第１方向Ｒ１におけるハンマ５０の前面５４ａと後面５４ｂとの間の距離よりも大きくなっていてもよい。邪魔板３７を構成する材料としては、例えば炭素鋼を用いることができる。
【００３２】
以下、上述のように第１隙間３６の寸法Ｓ１を設定することの利点について説明する。図４において、対象物１１を破砕することによって生じた破片であって、第１隙間３６に入り込んだ破片が、符号１１ａで表されている。このような破片１１ａが第１隙間３６でハンマ５０およびロータディスク３０に噛み込んでしまうと、ハンマ５０の回転移動が阻害されてしまい、この結果、大型の対象物１１にハンマ５０が衝突した際にハンマ５０が破損してしまうことが考えられる。
【００３３】
一方、上述のように、ハンマ５０が大型の対象物１１に衝突すると、ハンマ５０は、第２方向Ｒ２において働く反力を受ける。この反力によって、ハンマ５０がロータディスク３０に対して相対的に第２方向Ｒ２に移動するので、ハンマ５０とロータディスク３０との間に入り込んでいる破片１１ａも、第２方向Ｒ２において働く力Ｆｃを受ける。また邪魔板３７の側面３７ｃとハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６の寸法Ｓ１は、前面３７ａ側から後面３７ｂ側へ向かうにつれて大きくなっている。すなわち、ロータ２０が回転する第１方向Ｒ１とは逆方向の第２方向Ｒ２に沿って、第１隙間３６の寸法Ｓ１が末広がりになっている。従って、力Ｆｃに基づいて破片１１ａがロータディスク３０に対して第２方向Ｒ２に移動すると、それに伴ってロータディスク３０とハンマ５０との間の第１隙間３６の寸法Ｓ１が大きくなる。このため、ロータディスク３０およびハンマ５０が破片１１ａに及ぼす力が低減し、若しくは、ロータディスク３０およびハンマ５０から破片１１ａが離間するようになり、この結果、破片１１ａは、邪魔板３７の後面３７ｂ側から第１隙間３６の外部へ抜け出ることができる。すなわち、ロータディスク３０とハンマ５０との間に入り込んだ破片１１ａを容易に除去することができる。
【００３４】
このように本実施の形態によれば、対象物１１の破片１１ａ等がロータディスク３０の側部とハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６に入り込んだ場合に、ハンマ５０に作用する反力などを利用して、破片１１ａ等を第１隙間３６から容易に除去することができる。このため、第１隙間３６に入り込んだ破片１１ａがロータディスク３０の側部およびハンマ５０の側面５３に噛み込んでしまうことを抑制することができる。これによって、第２方向Ｒ２におけるハンマ５０の回転移動が阻害されてしまうことを抑制することができる。このことにより、大型の対象物１１にハンマ５０が衝突した際にハンマ５０が破損してしまうことを抑制することができる。
【００３５】
第１隙間３６の寸法Ｓ１の値は、例えば１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内に設定される。また、第１隙間３６よりもロータディスク３０の半径方向Ｒ３において外側に位置する、ロータライナ４０とハンマ５０との間の第２隙間４６の、ハンマピン２４の軸方向における寸法は、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に設定される。
【００３６】
次に図５乃至図７を参照して、上述の末広がり状の第１隙間３６を実現するためにロータディスク３０の側面３３に取り付けられる邪魔板３７の形状などについて説明する。図５は、ハンマ５０およびロータディスク３０をハンマピン２４の軸方向に沿って見た場合を示す側面図である。また図６は、図５のロータディスク３０を矢印VIの方向から見た場合を示す断面図である。また図７は、図６のロータディスク３０を矢印VIIの方向から見た場合を示す断面図である。なお図５においては、便宜上、ロータライナ４０が省略されている。
【００３７】
図５に示すように、ロータディスク３０の邪魔板３７は、ロータディスク３０の半径方向Ｒ３に略直交する方向に延びる細長状の部材であってもよい。また図５乃至図７に示すように、邪魔板３７は、ロータディスク３０の側面３３に形成された溝３３ａにはめ込まれていてもよい。図５に示すように、溝３３ａは、邪魔板３７と同様に、半径方向Ｒ３に略直交する方向に延びている。
【００３８】
図５および図６に示すように、側面３３に形成される溝３３ａは、ロータディスク３０の外周面３１に至るように構成されていてもよい。また図７に示すように、溝３３ａは、ロータディスク３０の厚み方向において邪魔板３７を係止することができるよう構成されていてもよい。例えば溝３３ａは、台形状の断面形状を有していてもよい。この場合、外周面３１側から邪魔板３７を溝３３ａに差し入れることによって、邪魔板３７を溝３３ａに対して容易に着脱することができる。なお図６に示すように、邪魔板３７をロータディスク３０の側面３３に固定するための固定具３８が設けられていてもよい。これによって、邪魔板３７をより確実に溝３３ａに対して固定することができる。
【００３９】
上述のように、ロータディスク３０の邪魔板３７とハンマ５０との間には、対象物１１の破片１１ａなどが入り込むことがある。このため邪魔板３７は、破片１１ａ等から受ける力によって摩耗したり破損したりすることがある。この場合であっても、上述のように、邪魔板３７は側面３３に対して着脱可能となっている。このため、摩耗などした邪魔板３７を交換することにより、ロータディスク３０の側部とハンマ５０との間の第１隙間３６を適切に再構成することができる。また、ロータディスク３０の側面３３に邪魔板３７を取り付けることにより、破片１１ａ等によって側面３３が摩耗することを抑制することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００４１】
（変形例）
上述の本実施の形態においては、ロータディスク３０の側部とハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６が、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて少なくとも部分的に広がっている例を示した。すなわち、ロータディスク３０とハンマ５０との間の第１隙間３６に入り込んだ破片１１ａが容易に除去され得るよう、ロータディスク３０を構成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、以下に説明するように、ロータライナ４０の保護部４０ａとハンマ５０との間の第２隙間４６に入り込んだ破片１１ａが容易に除去され得るよう、ロータライナ４０の保護部４０ａを構成してもよい。
【００４２】
図８Ａは、本変形例におけるロータライナ４０を示す側面図である。また図８Ｂは、図８Ａのロータディスクを矢印VIIIＢの方向から見た場合を示す断面図であり、図８Ｃは、図８Ａのロータライナを矢印VIIIＣの方向から見た場合を示す平面図である。なお図８Ｃにおいては、衝撃式破砕機１０の使用時にロータライナ４０の保護部４０ａと対向するようになるハンマ５０が点線で表されている。
【００４３】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ロータライナ４０の保護部４０ａは、ハンマピン２４が挿入される貫通孔４５よりも、ロータ２０の半径方向Ｒ３における外方の位置に設けられている。この保護部４０ａは、図８Ａ乃至図８Ｃに示すように、第１方向Ｒ１における前方の端面となる前面４４ａと、前面４４ａの反対側に位置する後面４４ｂと、一対の側面４３と、を含んでいる。
【００４４】
図８Ｃに示すように、ハンマピン２４の軸方向において第２隙間４６を空けてハンマ５０の側面５３に対向するロータライナ４０の保護部４０ａの側部は、側面４３によって構成されている。また図８Ｃに示すように、ロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３は、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて、第２隙間４６の寸法Ｓ２が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。例えば、保護部４０ａの前面４４ａから後面４４ｂに至るまでの間、ロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３とハンマ５０の側面５３との間の第２隙間４６の寸法Ｓ２が単調に増加するよう、保護部４０ａが構成されている。このため本変形例においても、対象物１１の破片１１ａ等がロータライナ４０の側部とハンマ５０の側面５３との間の第２隙間４６に入り込んだ場合に、ハンマ５０に作用する反力などを利用して、破片１１ａ等を第２隙間４６から除去することができる。従って、第２隙間４６に入り込んだ破片１１ａがロータライナ４０の保護部４０ａおよびハンマ５０に噛み込んでしまうことを抑制することができ、これによって、第２方向Ｒ２におけるハンマ５０の回転移動が阻害されてしまうことを抑制することができる。このことにより、大型の対象物１１にハンマ５０が衝突した際にハンマ５０が破損してしまうことを抑制することができる。
【００４５】
第２隙間４６の寸法Ｓ２の値は、例えば５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内に設定される。
【００４６】
なお図８Ｃにおいては、ハンマピン２４の軸方向に直交する面に対して傾斜するようにロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３を構成することにより、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にする例を示した。しかしながら、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にするための具体的な方法が特に限られることはない。例えば上述の本実施の形態の場合と同様に、ロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３に邪魔板を設けることによって、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にしてもよい。
【００４７】
第２の実施の形態
次に図９を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９に示す第２の実施の形態において、第１の実施の形態および変形例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態および変形例において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。図９は、第２の実施の形態による衝撃式破砕機１０のロータ２０およびハンマ５０を、ハンマピン２４の軸方向に沿って切断した場合を示す断面図である。
【００４８】
上述の第１の実施の形態および変形例においては、対象物１１との衝突の際にハンマ５０に作用する反力を利用して、ロータディスク３０またはロータライナ４０とハンマ５０との間の隙間に入り込んだ対象物１１の破片１１ａなどを除去する例を示した。一方、ロータディスク３０またはロータライナ４０とハンマ５０との間の隙間に入り込んだ破片１１ａに作用し得る力としては、ハンマ５０に作用する反力に基づく力Ｆｃ以外にも、図９に示すように、ロータ２０の回転に基づいて破片１１ａに作用する遠心力Ｆｒが考えられる。本実施の形態においては、破片１１ａに作用する遠心力Ｆｒを利用して、ロータディスク３０またはロータライナ４０とハンマ５０との間の隙間に入り込んだ対象物１１の破片１１ａを除去する方法について説明する。
【００４９】
図９に示すように、ハンマピン２４の軸方向において第１隙間３６を空けてハンマ５０の側面５３に対向するロータディスク３０の側部は、側面３３によって構成されている。またロータディスク３０の側面３３は、ロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて第１隙間３６が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。例えば、ロータディスク３０の側面３３のうちロータ２０の半径方向Ｒ３においてハンマピン２４よりも外方に位置する部分は、外周面３１に至るまで第１隙間３６の寸法Ｓ１が単調に増加するよう、構成されている。このため本実施の形態においても、対象物１１の破片１１ａ等がロータディスク３０の側面３３とハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６に入り込んだ場合に、ロータ２０の回転に伴って破片１１ａに作用する遠心力Ｆｒに基づいて、破片１１ａが外周面３１側から第１隙間３６の外部へ容易に抜け出ることができる。従って、ロータディスク３０とハンマ５０との間に入り込んだ破片１１ａが、ロータディスク３０およびハンマ５０に噛み込んでしまうことを抑制することができる。
【００５０】
なお、上述した第２の実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第２の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の第２の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した第２の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００５１】
（第１の変形例）
上述の図９においては、ハンマピン２４の軸方向に直交する面に対して傾斜するようにロータディスク３０の側面３３を構成することにより、第１隙間３６の寸法Ｓ１を末広がり状にする例を示した。しかしながら、第１隙間３６の寸法Ｓ１を末広がり状にするための具体的な方法が特に限られることはない。例えば図１０に示すように、ロータディスク３０の側部は、ハンマ５０に対向する側面３３と、側面３３のうちハンマピン２４よりも半径方向Ｒ３において外方に位置する部分に取り付けられた邪魔板３７と、を含んでいてもよい。この場合、邪魔板３７は、ハンマピン２４の軸方向において第１隙間３６を空けてハンマ５０の側面５３に対向する側面３７ｃと、ロータ２０の半径方向Ｒ３における外方の端面となる第１端面３７ｘと、第１端面３７ｘの反対側に位置する第２端面３７ｙと、を含んでいる。また邪魔板３７の側面３７ｃは、ロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて第１隙間３６が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。例えば、邪魔板３７の側面３７ｃは、第２端面３７ｙから第１端面３７ｘに至るまでの間、第１隙間３６の寸法Ｓ１が単調に増加するよう、構成されている。このため本変形例においても、対象物１１の破片１１ａ等がロータディスク３０の側面３３とハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６に入り込んだ場合に、ロータ２０の回転に伴って破片１１ａに作用する遠心力Ｆｒに基づいて、破片１１ａが外周面３１側から第１隙間３６の外部へ容易に抜け出ることができる。従って、ロータディスク３０とハンマ５０との間に入り込んだ破片１１ａがロータディスク３０およびハンマ５０に噛み込んでしまうことを抑制することができる。
【００５２】
邪魔板３７は好ましくは、上述の第１の実施の形態の場合と同様に、ロータディスク３０の側面３３に対して着脱可能になっている。例えば、ロータディスク３０の側面３３には溝が形成されており、邪魔板３７は、ロータディスク３０の側面３３の溝にはめ込まれている。このため、摩耗などした邪魔板３７を交換することにより、ロータディスク３０の側部とハンマ５０との間の第１隙間３６を適切に再構成することができる。また、ロータディスク３０の側面３３に邪魔板３７を取り付けることにより、破片１１ａ等によって側面３３が摩耗したり破損したりすることを抑制することができる。
【００５３】
（第２の変形例）
上述の第２の実施の形態および第１の変形例においては、ロータディスク３０の側部とハンマ５０の側面５３との間の第１隙間３６が、ロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて少なくとも部分的に広がっている例を示した。すなわち、ロータディスク３０とハンマ５０との間の第１隙間３６に入り込んだ破片１１ａが半径方向Ｒ３において容易に除去され得るよう、ロータディスク３０を構成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、以下に説明するように、ロータライナ４０の保護部４０ａとハンマ５０との間の第２隙間４６に入り込んだ破片１１ａが半径方向Ｒ３において容易に除去され得るよう、ロータライナ４０の保護部４０ａを構成してもよい。
【００５４】
図１１は、本変形例における衝撃式破砕機１０のロータ２０およびハンマ５０を、ハンマピン２４の軸方向に沿って切断した場合を示す断面図である。図１１に示すように、ハンマピン２４の軸方向において第２隙間４６を空けてハンマ５０の側面５３に対向するロータライナ４０の保護部４０ａの側部は、側面４３によって構成されている。また図１１に示すように、ロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３は、ロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて、第２隙間４６の寸法Ｓ２が少なくとも部分的に広がるよう、構成されている。このため本変形例においても、対象物１１の破片１１ａ等がロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３とハンマ５０の側面５３との間の第２隙間４６に入り込んだ場合に、ロータ２０の回転に伴って破片１１ａに作用する遠心力Ｆｒに基づいて、破片１１ａが第２隙間４６の外部へ容易に抜け出ることができる。従って、ロータライナ４０とハンマ５０との間に入り込んだ破片１１ａが、ロータライナ４０およびハンマ５０に噛み込んでしまうことを抑制することができる。
【００５５】
なお図１１においては、ハンマピン２４の軸方向に直交する面に対して傾斜するようにロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３を構成することにより、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にする例を示した。しかしながら、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にするための具体的な方法が特に限られることはない。例えば上述の図１０に示す第１の変形例の場合と同様に、ロータライナ４０の保護部４０ａの側面４３に邪魔板を設けることによって、第２隙間４６の寸法Ｓ２を末広がり状にしてもよい。
【００５６】
また、上述した各実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。また、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせることも可能である。例えば、ロータディスク３０の側部は、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて第１隙間３６が少なくとも部分的に広がり、かつロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて第１隙間３６が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。また、ロータライナ４０の側部は、ハンマ５０の前面５４ａ側から後面５４ｂ側へ向かうにつれて第２隙間４６が少なくとも部分的に広がり、かつロータ２０の半径方向Ｒ３において外方に向かうにつれて第２隙間４６が少なくとも部分的に広がるよう、構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  衝撃式破砕機
１１  対象物
１１ａ  破片
１２  ロールフィーダ
１３  グレート
１４  調整式天井グレート
２０  ロータ
２２  ロータ軸
２４  ハンマピン
３０  ロータディスク
３１  外周面
３３  側面
３３ａ  溝
３５  取付孔
３６  第１隙間
３７  邪魔板
３７ａ  前面
３７ｂ  後面
３７ｃ  側面
３７ｘ  第１端面
３７ｙ  第２端面
３８  固定具
４０  ロータライナ
４０ａ  保護部
４３  側面
４４ａ  前面
４４ｂ  後面
４５  貫通孔
４６  第２隙間
５０  ハンマ
５１  第１端面
５２  第２端面
５３  側面
５４ａ  前面
５４ｂ  後面
５５  貫通孔
【図１】
2016107232.tif 000003
【図２】
2016107232.tif 000004
【図３】
2016107232.tif 000005
【図４】
2016107232.tif 000006
【図５】
2016107232.tif 000007
【図６】
2016107232.tif 000008
【図７】
2016107232.tif 000009
【図８Ａ】
2016107232.tif 000010
【図８Ｂ】
2016107232.tif 000011
【図８Ｃ】
2016107232.tif 000012
【図９】
2016107232.tif 000013
【図１０】
2016107232.tif 000014
【図１１】
2016107232.tif 000015