JP2002153743A - 撹拌用スクリューおよび媒体撹拌粉砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撹拌用スクリューを精度よく容易に製造する
ことができ、また、羽根部を所望の材質で所望の形状に
容易に形成することができる媒体撹拌粉砕装置を提供す
る。 【解決手段】 媒体撹拌粉砕装置１は、撹拌用スクリュ
ー４と、撹拌用スクリューが内部に設けられボール６お
よび被処理物７を充填する処理筒５とを備え、撹拌用ス
クリューを回転させることにより処理筒内の被処理物を
撹拌粉砕する。撹拌用スクリュー４は、回転駆動される
回転軸４０と、回転軸の回転力を伝達するための当接面
が形成されて回転軸に設けられた回転力伝達部材５５
と、筒状部７１が回転軸に嵌合し、筒状部の外周面にら
せん状の羽根３９が一体的に形成されるとともに羽根の
上方の端面が回転力伝達部材の当接面に当接することに
より回転力が伝達される羽根部５６と、回転軸に羽根部
を支持する支持手段５７とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理物を撹拌す
るための撹拌用スクリューおよびこの撹拌用スクリュー
を備えた媒体撹拌粉砕装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被処理物を撹拌するための撹拌用スクリ
ューは、媒体撹拌粉砕装置，ミキサーおよび搬送装置な
どに広く使用されている。たとえば、特開平５−２２０
４０号公報には、摩砕粉砕装置のスクリュー羽根に関す
る技術が開示されている。この摩砕粉砕装置は粉粒状体
を製造する装置であり、スクリュー軸に取付用基板を溶
接し、取付用基板の外周縁部にセラミック製ライナーを
設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ス
クリュー羽根の取付用基板は複雑な形状なので、取付用
基板を精度よくかつ再現性よくらせん状に曲げ加工する
には、熟練した特殊な技能が必要である。取付け用基板
は、その板厚を厚くすれば曲げ加工ができないので薄い
板を使用しなければならず、セラミック製ライナーの厚
みも薄くなって、十分な強度を得るのが困難であった。
また、取付用基板をスクリュー軸に溶接する作業や、セ
ラミック製ライナーを取付用基板に取付ける作業などが
煩雑であった。セラミック製ライナーは、取付用基板に
取付けるためには高精度に形成する必要があるが、らせ
ん状の複雑な形状なので精度よく加工するのが困難であ
った。耐摩耗性の低いスクリュー軸や取付用基板は、露
出しているので粉粒状体などに接触して摩耗しやすく、
また、摩耗が進むとスクリュー全体を交換する必要があ
った。

【０００４】その他の従来の撹拌用スクリューとして
は、回転軸に複数の羽根部を嵌合させることがあった。
この場合には、各羽根部をそれぞれキー等で回転軸に固
定して、回転軸から各羽根部にそれぞれ回転力を直接伝
達していた。キーを使用しない場合には、回転軸を断面
六角形など多角形に形成し、羽根部には回転軸に対応す
る形状の多角形の穴を穿設して、回転軸に羽根部を嵌合
させていた。しかしながら、このような羽根部を製造す
る際には、硬い材質の羽根部を精度よく機械加工しなけ
ればならないので、羽根部の加工が困難であり、また、
回転軸の機械加工も煩雑であった。

【０００５】被処理物がたとえば電子材料などの場合に
は、金属類などがコンタミナント（汚染物）となって被
処理物に混入するのを防止するために、コンタミネーシ
ョンコントロール（汚染管理）を行う必要がある。その
ために、前記公報に記載の技術および前記その他の従来
技術において、羽根部をセラミックス，ウレタン樹脂ま
たは硬質ゴムなどで形成する場合には、羽根部の機械加
工が難しく、また、回転軸から羽根部に回転力を伝達す
るための十分な強度を得るのも困難であった。その結
果、強度を得るためには羽根部を金属で形成せざるを得
ず、コンタミネーションコントロールが困難であった。
ところで、近年は、特に地球環境の保護が叫ばれている
ことから、撹拌用スクリューもリサイクルできれば望ま
しいが、従来技術ではリサイクルは困難であった。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、撹拌用スクリューを精度よく容易に
製造することができ、また、羽根部を所望の材質で所望
の形状に容易に形成することができる撹拌用スクリュー
および媒体撹拌粉砕装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明にかかる撹拌用スクリューは、被処理物を撹
拌するための撹拌用スクリューにおいて、回転駆動され
る回転軸と、この回転軸の回転力を伝達するための当接
面が形成されて前記回転軸に設けられた回転力伝達部材
と、筒状部が前記回転軸に嵌合し、前記筒状部の外周面
にらせん状の羽根が一体的に形成されるとともにこの羽
根の一方の端面が前記回転力伝達部材の前記当接面に当
接することにより回転力が伝達される羽根部と、前記回
転軸に前記羽根部を支持する支持手段とを備えている。
前記回転力伝達部材は、その端面から前記回転軸の中心
軸線とほぼ平行な方向に突出するとともに前記当接面が
形成された当接部を有し、前記羽根部は、同一の中心軸
線を有して重なり合う複数の羽根ユニットにより構成さ
れ、隣り合うこの羽根ユニットの前記羽根どうしがかみ
合うことにより前記回転力を伝達させるようにするのが
好ましい。具体的な実施態様として、一つの前記羽根ユ
ニットは、前記筒状部と、この筒状部の前記外周面に一
体的に形成された前記らせん状の羽根とを有し、前記一
つの羽根ユニットの前記羽根の前記一方の端面が、前記
回転力伝達部材の前記当接面または一方の隣りにある前
記羽根ユニットの前記羽根の他方の端面に当接し、前記
一つの羽根ユニットの前記羽根の他方の端面が、他方の
隣りにある前記羽根ユニットの前記羽根の一方の端面に
当接可能であるのが好ましい。前記羽根部または前記羽
根ユニットは、高クロム鋳鉄，高マンガン鋳鋼，高マン
ガンクロム鋳鋼，タングステンカーバイト，セラミック
ス，ウレタン樹脂，繊維強化プラスチックおよび硬質ゴ
ムからなる群から選択される同一材料と、補強が必要な
場合には補強材料とにより一体成型されているのが好ま
しい。本発明にかかる媒体撹拌粉砕装置は、前記撹拌用
スクリューと、この撹拌用スクリューが内部に設けら
れ、粉砕媒体と被処理物が充填される処理筒とを備え、
前記撹拌用スクリューを回転させることにより前記処理
筒内の前記被処理物を撹拌粉砕する。前記媒体撹拌粉砕
装置において、金属類がコンタミナントとなる場合に、
前記羽根ユニットを、セラミックス，ウレタン樹脂，繊
維強化プラスチックおよび硬質ゴムからなる群から選択
される同一材料と、補強が必要な場合には補強材料とに
より一体成型し、前記支持手段の締結部材を、非金属の
材料で形成するかまたは非金属材でカバーすることによ
り、前記金属類が前記被処理物に混入するのを防止する
ためのコンタミネーションコントロールを行うようにす
るのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の形態
の一例を、図１ないし図６を参照して説明する。図１お
よび図２は、それぞれ媒体撹拌粉砕装置の正面図および
側面図、図３は、図１に示す媒体撹拌粉砕装置の部分拡
大断面図である。本発明の撹拌用スクリューは、媒体撹
拌粉砕装置に使用される場合を示しているが、ミキサー
や搬送装置などにも適用することができる。まず最初
に、媒体撹拌粉砕装置（以下、粉砕装置と記載）１につ
いて説明する。図１ないし図３に示すように、本実施形
態では竪型の粉砕装置１の場合を示しているが、横形ま
たは傾斜形の媒体撹拌粉砕装置であってもよい。粉砕装
置１は、本体２，駆動装置３，撹拌用スクリュー４およ
び処理筒５を備えている。中心軸線ＣＬを有する撹拌用
スクリュー４は、処理筒５の内部に設けられており、撹
拌用スクリュー４の回転軸４０の周囲には、二条のらせ
ん状の羽根３９が設けられている。粉砕装置１は、粉砕
媒体としての多数のボール６と被処理物７を処理筒５内
に充填して、撹拌用スクリュー４を回転させることによ
り、処理筒５内の被処理物７を撹拌粉砕する。なお、粉
砕媒体はボール６以外のものであってもよい。

【０００９】本体２は、床面８上に設置されたベッド９
と、ベッド９に立設された第１のフレーム１０と、第１
のフレーム１０の上部に固定され、水平方向に設けられ
た第２のフレーム１１とを有している。第２のフレーム
１１は、上部と下部にそれぞれ水平方向に配置された、
互いに平行な上フレーム１２および下フレーム１３を有
している。上フレーム１２には、撹拌用スクリュー４を
支持するスクリュー支持部１４が取付けられている。下
フレーム１３の下部には、処理筒５が着脱可能に設けら
れている。駆動装置３は、第１のフレーム１０の上部に
取付けられ出力軸１５が上方を向く駆動用モータ１６
と、出力部１５に取付けられたモータ側プーリ１７と、
スクリュー支持部１４に設けられたスクリュー側プーリ
１８と、一本または複数本のベルト１９とを有してい
る。ベルト１９は、モータ側プーリ１７とスクリュー側
プーリ１８との間に掛け渡されている。プーリ１７，１
８，ベルト１９およびスクリュー支持部１４は、第１，
第２のフレーム１０，１１に設けられたカバー２０によ
り覆われているので、安全である。

【００１０】スクリュー支持部１４において、上フレー
ム１２の上面には、円環状の板材２５がボルト・ナット
２６により締結固定されている。板材２５には、円筒状
部２７が上方に突出して固定されている。板材２５およ
び円筒状部２７の中心位置には、撹拌用スクリュー４を
支持するためのスクリュー支持用シャフト２８が回転可
能に配置されている。スクリュー支持用シャフト２８の
上部２９には、キー溝３０が形成されている。スクリュ
ー支持用シャフト２８の下部には、撹拌用スクリュー４
と連結するためのカップリング３１が設けられている。
スクリュー支持用シャフト２８の上部２９には、支持部
材３２が取付けられている。支持部材３２は、キー溝３
０に係合するキー（図示せず）を介してスクリュー支持
用シャフト２８と一体的に回転する。支持部材３２は、
円板状の蓋板３３とボルト３４により抜け止めがなされ
て、スクリュー支持用シャフト２８に締結固定されてい
る。支持部材３２には、スクリュー側プーリ１８がボル
ト３５により締結固定されている。

【００１１】支持部材３２は、この支持部材３２をラジ
アル方向およびスラスト方向に支持する第１の軸受３６
により、回転自在に円筒状部２７に支持されている。ス
クリュー支持用シャフト２８の下部は、主にラジアル方
向に支持する第２の軸受３７により、回転自在に板材２
５に支持されている。スクリュー支持用シャフト２８に
は、撹拌用スクリュー４の回転軸４０がカップリング３
１により連結されている。撹拌用スクリュー４とスクリ
ュー支持用シャフト２８は、同一の中心軸線ＣＬを有し
ている。こうして、スクリュー支持用シャフト２８，撹
拌用スクリュー４，支持部材３２およびスクリュー側プ
ーリ１８は、第１，第２の軸受３６，３７を介して、重
量を支持された状態で自在に回転することができる。下
フレーム１３には貫通孔４３が形成されている。撹拌用
スクリュー４の回転軸４０と下フレーム１３の間は、シ
ール部材４１によりシールされている。シール部材４１
は、貫通孔４３を覆うように下フレーム１３に固定され
た板材４２に係合している。円形外周面を有する案内部
材４４が、貫通孔４３の下部に位置して下フレーム１３
に固着されている。

【００１２】処理筒５は有底円筒状をなしており、上端
部にはフランジ４５が取付けられている。フランジ４５
の上面の円環状溝には、Ｏリング４６が装着されてい
る。処理筒５は、着脱機構４７を操作することにより下
フレーム１３に着脱可能になっている。処理筒５を、案
内部材４４に案内された状態で着脱機構４７により下フ
レーム１３に締付け固定すると、Ｏリング４６とシール
部材４１により、処理筒５の内部と外部が遮断されるこ
とになる。下フレーム１３には、板材４２を回避してシ
ュート４８が取付けられている。シュート４８の上部開
口部５１は、着脱自在な蓋４９により開閉される。シュ
ート４８の下部開口部５０は、下フレーム１３の貫通孔
４３を介して処理筒５の内部に連通している。ボール６
や被処理物７を、シュート４８で案内して処理筒５の内
部に供給することができる。

【００１３】次に、粉砕装置１の動作について説明す
る。まず初めに、着脱機構４７を操作して、内部が空の
処理筒５を第２のフレーム１１に取付ける。処理筒５の
上端部が、案内部材４４に案内されて所定位置に位置決
めされると、Ｏリング４６とシール部材４１により、処
理筒５の内部は密閉された状態になる。そして、蓋４９
を開けて、ボール６と被処理物７をシュート４８から処
理筒５の内部に供給する。ボール６および被処理物７か
らなる充填物の供給量は、処理筒５の内部で所定の最大
高さＨmaxを越えないように注意する。充填物の充填作
業が終了すると、蓋４９でシュート４８の上部開口部５
１を閉じておく。次いで、駆動用モータ１６を駆動する
と、その回転力は、出力軸１５からモータ側プーリ１
７，ベルト１９，スクリュー側プーリ１８を介して支持
部材３２に伝達される。これにより、支持部材３２とス
クリュー支持用シャフト２８は、第１，第２の軸受３
６，３７を介して一体的に回転する。

【００１４】スクリュー支持用シャフト２８の回転力
は、カップリング３１を介して回転軸４０に伝達され
る。すると、撹拌用スクリュー４は、矢印Ｂ1に示すよ
うに、上方から見て中心軸線ＣＬを中心として時計回り
方向に回転運動を行う。撹拌用スクリュー４の羽根３９
が回転すると、羽根３９に近い半径方向内方側の位置で
は、矢印Ｂ2に示すように充填物の上昇流が生じ、羽根
３９から遠い半径方向外方側の位置では、矢印Ｂ3に示
すように充填物の下降流が生じる。このような充填物の
流れにより、被処理物７は、ボール６とともに撹拌され
ながら粉砕される。被処理物７が所定の粒径まで粉砕さ
れると、駆動用モータ１６を停止させる。その後、着脱
機構４７を操作して、処理筒５を第２のフレーム１１か
ら取外す。そして、処理筒５の内部のボール６と被処理
物７を次の工程に移し替えて、処理筒５の内部を空にし
た後、前記と同様の動作を繰り返す。このように、本実
施形態の粉砕装置１はバッチ運転を行なっているが、被
処理物７の供給と排出を連続的に行う媒体撹拌粉砕装置
であってもよい。

【００１５】次に、撹拌用スクリュー４の構成について
説明する。図４は撹拌用スクリュー４の外形図、図５は
羽根ユニットの組み立て状態を示す斜視図、図６は前記
羽根ユニットを示す図で、図６（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ）は、それぞれ平面図，正面図，図６
（Ｂ）のＣ−Ｃ線矢視図，Ｄ−Ｄ線矢視図である。図３
ないし図６に示すように、撹拌用スクリュー４は、回転
軸４０，回転力伝達部材５５，羽根部５６および支持手
段５７を備えており、処理筒５内でボール６と被処理物
７を撹拌する機能を有している。回転軸４０は、駆動装
置３（図１）により、スクリュー支持部１４を介して回
転駆動される。回転軸４０は、鉄製で断面円形の棒状を
なし、機械加工により精度よく形成されている。回転軸
４０は、上方の大径部６１と下方の小径部６２を有して
おり、大径部６１と小径部６２の境界部には段部６３が
形成されている。小径部６２には、段部６３の近傍でキ
ー溝６４が形成されている。小径部６２の下端部の中心
位置には、雌ねじ６５が中心軸線ＣＬ方向に形成されて
いる。

【００１６】回転力伝達部材５５は、鉄など金属表面を
他材料でライニングもしくはコーティングした金属また
は所定の強度を有する合成樹脂などを素材として、機械
加工により精度よく形成されている。回転力伝達部材５
５は、回転軸４０の回転力Ｆを伝達するための当接面５
８が形成されて、回転軸４０に設けられている。回転力
伝達部材５５は、回転軸４０と別体に設けられている
が、回転軸と一体的に形成されていてもよい。回転力伝
達部材５５は、円環状に形成されて回転軸４０の小径部
６２に嵌合しており、当接面５８が形成された当接部５
９を有している。当接部５９は、回転力伝達部材５５の
一つの端面である下端面６０から、回転軸４０の中心軸
線ＣＬとほぼ平行な方向（ここでは、下方）に突出して
一体形成されている。当接部５９の当接面５８は、中心
軸線ＣＬを含む仮想の平面にほぼ一致するように形成さ
れている。また、当接面５８は、羽根３９の一方の端面
としての上方の端面７０の形状にほぼ一致するような所
定の形状に形成されている。なお、当接部５９を設けな
いで、回転力伝達部材に凹部を形成し、この凹部に当接
面５８を形成した場合でもよい。回転力伝達部材５５の
内周面６６には、キー溝６７が形成されている。キー溝
６７は、回転力伝達部材５５の下端面６０から上端面６
８まで延びて形成されている。回転力伝達部材５５の上
端面６８は、回転軸４０の段部６３に当接可能になって
いる。キー溝６４，６７にキー６９を係合させることに
より、回転力伝達部材５５は回転軸４０とともに回転す
ることになる。

【００１７】羽根部５６は、筒状部７１と、二条のらせ
ん状の羽根３９とを有している。筒状部７１が回転軸４
０に緩く嵌合し、筒状部７１の外周面にはらせん状の羽
根３９が一体的に形成されている。羽根部５６は、羽根
３９の上方の端面７０が回転力伝達部材５５の当接面５
８に当接することにより、回転力伝達部材５５から回転
力Ｆが伝達されるようになっている。なお、羽根部のら
せん状の羽根は、一条，三条などであってもよい。支持
手段５７は、回転軸４０に羽根部５６を支持している。
なお、支持手段５７は、回転軸４０の下端部に位置して
いる場合を示したが、回転軸の下端部以外のところに位
置していてもよい。支持手段５７は、回転軸４０の下端
部に形成された雌ねじ６５と、雌ねじ６５に着脱可能に
ねじ込まれる締結部材７２とにより構成されている。締
結部材７２は、筒状部７１の端面７３に当接可能なフラ
ンジ部７４と、フランジ部７４の両側にそれぞれ一体的
に形成された頭部７５および雄ねじ７６とを有してお
り、金属製である。頭部７５を回して雄ねじ７６を雌ね
じ６５にねじ込むと、フランジ部７４が筒状部７１の端
面７３を押圧する。回転力伝達部材５５の上端面６８
は、回転軸４０の段部６３に圧接する。そして、回転力
伝達部材５５の下端面６０と筒状部７１の上方の端面７
７が圧接し、筒状部７１の下方の端面７３とフランジ部
７４が圧接する。これにより、羽根部５６は、回転力伝
達部材５５と締結部材７２との間に挟持されることにな
る。この状態で、羽根部５６の上方の端面７０は、回転
力伝達部材５５の当接面５８に当接可能である。

【００１８】羽根部５６は、同一の中心軸線ＣＬを有し
て重なり合う複数（本実施形態では、最上部の一番目か
ら最下部の四番目までの４個）の羽根ユニット８０によ
り構成されている。羽根部５６は、隣り合う羽根ユニッ
ト８０の羽根３９どうしがかみ合うことにより、回転力
Ｆを伝達させるようにしている。なお、羽根部５６は、
４個の羽根ユニット８０に分割しないで、羽根部全体を
一体的に形成してもよい。羽根ユニット８０は、金型な
どにより成型されているが、機械加工は施されていな
い。羽根ユニット８０（または、羽根部全体を一体的に
形成した場合の羽根部）は、高クロム鋳鉄，高マンガン
鋳鋼，高マンガンクロム鋳鋼，タングステンカーバイ
ド，セラミックス，ウレタン樹脂，繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）および硬質ゴムからなる群から選択されて
耐摩耗性を有する同一材料と、補強が必要な場合には補
強材料とにより、一体成型されている。セラミックスと
しては、ジルコニア（酸化ジルコニウム），アルミナ磁
器，窒化ケイ素および炭化ケイ素などがある。

【００１９】羽根ユニット８０は、内周面７８を有する
筒状部７１と、筒状部７１の外周面８１に一体的に形成
されたらせん状の羽根３９とを有している。筒状部７１
は回転軸４０の小径部６２に緩く嵌っており、内周面７
８の機械加工はなされていない。一番目の羽根ユニット
８０は、羽根３９の上方の端面７０が、回転力伝達部材
５５の当接面５８に当接する。また、一番目の羽根ユニ
ット８０の羽根３９の他方の端面としての下方の端面８
２は、下方の隣にある二番目の羽根ユニット８０の羽根
３９の上方の端面７０に当接する。二番目と三番目の羽
根ユニット８０は、羽根３９の上方の端面７０が、一方
の（上方の）隣にある他の羽根ユニット８０の羽根３９
の下方の端面８２に当接する。また、二番目と三番目の
羽根ユニット８０の羽根３９の下方の端面８２は、他方
の（下方の）隣にある他の羽根ユニット８０の羽根３９
の上方の端面７０に当接する。四番目の羽根ユニット８
０は、羽根３９の上方の端面７０が、一方の（上方の）
隣にある他の羽根ユニット８０の羽根３９の下方の端面
８２に当接する。また、四番目の羽根ユニット８０の羽
根３９の下方の端面８２は、フリーになっている。

【００２０】羽根ユニット８０において、筒状部７１の
上方の端面７７と羽根３９の上方の端面７０の上部は、
ほぼ面一になっている。筒状部７１は円筒状に形成さ
れ、上方の端面７７と下方の端面７３における内周面７
８側の周縁部には、傾斜面８３，８４がそれぞれ形成さ
れている。羽根ユニット８０どうしを重ね合わせたとき
に、傾斜面８３，８４によりできるスペースにＯリング
８５を装着することが好ましい。これにより、羽根ユニ
ット８０の振れ止めができ、また、羽根ユニット８０ど
うしの間の隙間をシールして、回転軸４０が充填物に直
接接触しないように保護することもできる。羽根３９の
下方の端面８２の全体は、筒状部７１の下方の端面７３
より下方に位置している。その結果、上部の羽根ユニッ
ト８０の羽根３９の下方の端面８２が、隣接する下部の
羽根ユニット８０の羽根３９の上方の端面７０に当接し
て回転力Ｆを伝達することができる。

【００２１】撹拌用スクリュー４を組み立てる場合に
は、回転軸４０を、カップリング３１でスクリュー支持
用シャフト２８に連結しておく。なお、この連結はあと
で行なってもよい。回転軸４０のキー溝６４にキー６９
を装着した後、回転力伝達部材５５を回転軸４０の小径
部６２に嵌合させるとともに、キー溝６７にキー６９を
係合させる。そして、回転力伝達部材５５の上端面６８
を、回転軸４０の段部６３に当接させる。次に、一番目
の羽根ユニット８０を、矢印Ｅ1に示すように小径部６
２に嵌め込む。筒状部７１の上方の端面７７を、回転力
伝達部材５５の下端面６０に当接させるとともに、羽根
３９の上方の端面７０を当接面５８に当接させる。次い
で、二番目の羽根ユニット８０を、一番目の羽根ユニッ
ト８０と同様にして、矢印Ｅ1に示すように小径部６２
に嵌め込んで、筒状部７１どうしを当接させる。また、
二番目の羽根ユニット８０の羽根３９の上方の端面７０
を、一番目の羽根ユニット８０の羽根３９の下方の端面
８２に当接させる。以下同様にして、三番目と四番目の
羽根ユニット８０を順番に小径部６２に嵌め込む。な
お、筒状部７１の上部と下部には、羽根ユニット８０の
振れ止めなどのために、Ｏリング８５を傾斜面８３，８
４に装着するのが好ましい。その後、締結部材７２の雄
ねじ７６を回転軸４０の雌ねじ６５にねじ込んで、フラ
ンジ部７４で四番目の羽根ユニット８０の筒状部７１を
上方に押し付けることにより、回転力伝達部材５５と４
個の羽根ユニット８０を位置決め固定する。これによ
り、撹拌用スクリュー４の組立てが完了する。

【００２２】撹拌用スクリュー４において、回転軸４０
が矢印Ｂ1のように時計回り方向に回転すると、回転軸
４０の回転力Ｆは、キー６９を介して回転力伝達部材５
５に伝達される。すると、回転力伝達部材５５が回転し
て、当接部５９が、当接面５８および羽根３９の上方の
端面７０を介して、一番目の羽根ユニット８０の羽根３
９に回転力Ｆを伝達する。次いで、一番目の羽根ユニッ
ト８０から四番目の羽根ユニット８０まで、直列に順次
回転力Ｆが伝達される。その結果、撹拌用スクリュー４
は全体が一体的に回転することになる。この場合、回転
軸４０の回転力Ｆは、回転軸４０から各羽根ユニット８
０に直接伝達されるのではなく、回転力伝達部材５５を
介して羽根ユニット８０に間接的にかつ順番に伝達され
ている。したがって、羽根ユニット８０は、回転軸４０
に緩く嵌っていればよく、しかも、キー溝などは不要で
ある。その結果、羽根ユニット８０を機械加工する必要
がない。

【００２３】通常、撹拌用スクリューは、耐摩耗性を有
する硬い材料により形成されることが多いが、本発明で
は、羽根ユニット８０を、金型などにより一体成型する
ことができ、しかも機械加工が不要である。したがっ
て、羽根ユニット８０は、所望の材質で所望の形状に精
度よく容易に形成することができ、量産も可能である。
これにより、機械加工の困難な材質であっても、この所
望の材質を選定して撹拌用スクリュー４を容易に製造す
ることができる。このように、羽根ユニット８０の素材
に最適なものを選定することができるので、摩耗の抑制
やコンタミナントの混入を防止することができる。たと
えば、被処理物７が電子材料であれば、金属類がコンタ
ミナントとなることが多い。この場合には、羽根ユニッ
ト８０を、セラミックス，ウレタン樹脂，繊維強化プラ
スチックまたは硬質ゴムなど最適な同一材料と、補強が
必要な場合には補強材料とにより一体成型すれば、金属
類が被処理物７に混入するのを防止するためのコンタミ
ネーションコントロールを行うことができる。この場
合、支持手段５７の締結部材７２を、合成樹脂など非金
属の材料で形成するかまたは非金属材でカバーするのが
好ましい。羽根ユニット８０は、金型などにより精度よ
くかつ再現性よく容易に製造することができるので、従
来のような熟練した特殊な技能による曲げ加工などは不
要である。また、羽根ユニット８０は、それほど高い寸
法精度は要求されないので、製造の際の工程管理が容易
である。処理筒５内の充填物の量が、最大高さＨmax以
下になるように維持して、充填物が回転軸４０と回転力
伝達部材５５に直接接触しないようにすれば、回転軸４
０と回転力伝達部材５５の摩耗と、この摩耗により生じ
る被処理物７のコンタミネーション（汚染）とを防止す
ることができる。羽根部５６を複数の羽根ユニット８０
に分割したので、金型が小型化して製造コストを低減す
ることができる。また、摩耗の進んだ羽根ユニット８０
のみを容易に交換することができる。しかも、羽根ユニ
ット８０が同一材料により成型されている場合には、摩
耗して交換された羽根ユニット８０を再び材料としてリ
サイクルすることができるので、環境汚染などの問題を
生じる恐れがない。

【００２４】羽根３９の比較的面積の大きな端面７０，
８２どうし、および当接面５８と端面７０を当接させた
ので、回転力Ｆを伝達する際に羽根３９にかかる圧力が
小さくなって、羽根ユニット８０どうしで（および、当
接部５９から一番目の羽根ユニット８０に）、回転力Ｆ
を確実に伝達することができる。撹拌用スクリュー４
は、従来のような溶接作業や曲げ加工などが不要であ
り、回転力伝達部材５５，羽根ユニット８０および締結
部材７２などを組み込むだけでよいので、組み立て作業
が容易である。撹拌用スクリュー４の構成部品のうち、
回転軸４０，回転力伝達部材５５および締結部材７２の
みを機械加工すればよく、しかもこれらの構成部品は、
機械加工が容易な材質なので精度よく容易に形成するこ
とができる。回転軸４０は、羽根部５６で覆われていて
充填物に直接接触しないので、摩耗に対する対策は不要
であり、交換する必要もほとんどない。なお、羽根ユニ
ット８０を同一材料と補強が必要な場合には補強材料と
により一体成型する場合を示したが、羽根ユニットは、
金属製の母材の表面に合成樹脂またはゴムなどをコーテ
ィングした場合であってもよい。また、羽根ユニット８
０を比較的強度の低い素材により成型する場合には、筒
状部７１および羽根３９の厚みを厚くすることにより、
容易に所望の剛性を得ることができる。なお、各図中同
一符号は同一または相当部分を示す。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、撹
拌用スクリューを精度よく容易に製造することができ、
また、羽根部を所望の材質で所望の形状に容易に形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図６は本発明の実施形態の一例を示
す図で、図１は媒体撹拌粉砕装置の正面図である。

【図２】前記媒体撹拌粉砕装置の側面図である。

【図３】図１に示す媒体撹拌粉砕装置の部分拡大断面図
である。

【図４】撹拌用スクリューの外形図である。

【図５】羽根ユニットの組み立て状態を示す斜視図であ
る。

【図６】前記羽根ユニットを示す図である。

【符号の説明】

１ 媒体撹拌粉砕装置 ４ 撹拌用スクリュー ５ 処理筒 ６ ボール（粉砕媒体） ７ 被処理物 ３９ 羽根 ４０ 回転軸 ５５ 回転力伝達部材 ５６ 羽根部 ５７ 支持手段 ５８ 当接面 ５９ 当接部 ６０ 下端面（回転力伝達部材の端面） ７０ 上方の端面（羽根の一方の端面） ７１ 筒状部 ８０ 羽根ユニット ８１ 外周面 ８２ 下方の端面（羽根の他方の端面） ＣＬ 中心軸線 Ｆ 回転力

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理物を撹拌するための撹拌用スクリ
   ューにおいて、 回転駆動される回転軸と、 この回転軸の回転力を伝達するための当接面が形成され
   て前記回転軸に設けられた回転力伝達部材と、 筒状部が前記回転軸に嵌合し、前記筒状部の外周面にら
   せん状の羽根が一体的に形成されるとともにこの羽根の
   一方の端面が前記回転力伝達部材の前記当接面に当接す
   ることにより回転力が伝達される羽根部と、 前記回転軸に前記羽根部を支持する支持手段とを備えた
   ことを特徴とする撹拌用スクリュー。
2. 【請求項２】 前記回転力伝達部材は、その端面から前
   記回転軸の中心軸線とほぼ平行な方向に突出するととも
   に前記当接面が形成された当接部を有し、 前記羽根部は、同一の中心軸線を有して重なり合う複数
   の羽根ユニットにより構成され、隣り合うこの羽根ユニ
   ットの前記羽根どうしがかみ合うことにより前記回転力
   を伝達させるようにしたことを特徴とする請求項１に記
   載の撹拌用スクリュー。
3. 【請求項３】 一つの前記羽根ユニットは、前記筒状部
   と、この筒状部の前記外周面に一体的に形成された前記
   らせん状の羽根とを有し、 前記一つの羽根ユニットの前記羽根の前記一方の端面
   が、前記回転力伝達部材の前記当接面または一方の隣り
   にある前記羽根ユニットの前記羽根の他方の端面に当接
   し、 前記一つの羽根ユニットの前記羽根の他方の端面が、他
   方の隣りにある前記羽根ユニットの前記羽根の一方の端
   面に当接可能であることを特徴とする請求項２に記載の
   撹拌用スクリュー。
4. 【請求項４】 前記羽根部または前記羽根ユニットは、
   高クロム鋳鉄，高マンガン鋳鋼，高マンガンクロム鋳
   鋼，タングステンカーバイト，セラミックス，ウレタン
   樹脂，繊維強化プラスチックおよび硬質ゴムからなる群
   から選択される同一材料と、補強が必要な場合には補強
   材料とにより一体成型されていることを特徴とする請求
   項１，２または３に記載の撹拌用スクリュー。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかの項に記載
   の前記撹拌用スクリューと、この撹拌用スクリューが内
   部に設けられ、粉砕媒体と被処理物が充填される処理筒
   とを備え、 前記撹拌用スクリューを回転させることにより前記処理
   筒内の前記被処理物を撹拌粉砕することを特徴とする媒
   体撹拌粉砕装置。
6. 【請求項６】 金属類がコンタミナントとなる場合に、
   前記羽根ユニットを、セラミックス，ウレタン樹脂，繊
   維強化プラスチックおよび硬質ゴムからなる群から選択
   される同一材料と、補強が必要な場合には補強材料とに
   より一体成型し、前記支持手段の締結部材を、非金属の
   材料で形成するかまたは非金属材でカバーすることによ
   り、 前記金属類が前記被処理物に混入するのを防止するため
   のコンタミネーションコントロールを行うようにしたこ
   とを特徴とする請求項５に記載の媒体撹拌粉砕装置。