JP3115558B2 - 破砕機用切刃 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物等の処理物
を、外周に切刃部が突設された回転工具や、かかる回転
工具に隣接して設けられた固定刃とによって細かく破砕
処理する破砕機に用いられる破砕機用切刃に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の破砕機としては、例えば特許第
２６１３３６２号公報に記載されているように、軸線回
りに回転駆動される工具本体の外周に切刃部を突設した
一の回転工具とこの回転工具に隣接して破砕機に固定さ
れた固定刃とを備え、上記回転工具の切刃部と固定刃と
の間で処理物を剪断して破砕する、いわゆる一軸式の破
砕機や、あるいは実開平４−７８９４６号公報に記載さ
れているように、切刃部を軸線方向に互い違いにして逆
向きに回転させられる一対の回転工具を備え、これらの
回転工具の間で被処理物を破砕する、いわゆる二軸式の
破砕機が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの破
砕機における回転工具や固定刃では、上記切刃部のすく
い面が上記軸線に平行な方向に配置されており、従って
このすくい面の辺稜部に形成される切刃も、この軸線に
平行な平面内に配置されることとなる。すなわち、上記
特許第２６１３３６２号に記載された一軸式の破砕機で
は、その回転工具の上記切刃部は、正方形平板状をなす
切刃チップが、その正方形をなす平板面をすくい面とし
て工具回転方向に向けて工具本体の外周に取り付けられ
ることにより構成されており、また、その固定刃の切刃
部も、正方形平板状の切刃チップがその平板面をすくい
面として上記回転工具の工具回転方向に対向する方向に
向けて水平に取り付けられて構成されたものであり、従
ってこれらの切刃部のすくい面とされる平板面の辺稜部
に位置する切刃は、工具本体の軸線に平行な平面内に配
置されることとなる。また、上記実開平４−７８９４６
号公報に記載された二軸式の破砕機の回転工具では、そ
の切刃部は工具外周側かつ工具回転方向側に突き出す爪
状に形成されているが、そのすくい面は、工具本体の軸
線方向には該軸線に平行に延びるように形成されてお
り、従ってこのすくい面の工具外周側に形成される切刃
も上記軸線に平行に形成されることとなる。

【０００４】ところが、このように切刃が工具本体の軸
線に平行に形成されていると、切刃部が処理物を破砕す
る際には、上記切刃がその全長に亘って一度に処理物に
食いついてしまうこととなるため、切刃部に衝撃的な負
荷が作用することが避けられず、この切刃部の刃先部分
に欠けが生じてしまったりするおそれがある。また、こ
の切刃に連なる上記すくい面も工具本体の軸線に平行に
延びるように形成されていると、切刃が食いついた後に
切刃部が処理物に切り込まれる際、このすくい面が軸線
方向に亘って全面で処理物に接触してしまうため、切刃
部に作用する抵抗の増大を招くこととなり、これにより
回転工具を回転駆動するのに大きな駆動力を要したり、
固定刃に大きな負荷を与えたりする結果となる。

【０００５】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、上述のような破砕
機の回転工具や固定刃における破砕機用切刃において、
その切刃部の刃先の欠けを防ぐとともに、切刃部に作用
する抵抗の低減を図ることが可能な切刃形状を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、まず第１
に、破砕機に装着されて軸線回りに回転される工具本体
の外周に切刃部を突設し、この切刃部の工具回転方向を
向くすくい面を、上記軸線方向における両端部から中央
部側に向かうに従い工具回転方向に向けて凸となる凸曲
面状に形成したことを特徴とする。従って、このように
切刃部のすくい面が凸曲面状に形成されることにより、
このすくい面の工具外周側の辺稜部に形成される切刃
も、その上記軸線方向の両端部から中央部側に向かうに
従い工具回転方向に向けて凸となる凸曲線状に形成され
ることとなり、このため該切刃が処理物に食いつく際に
は、最も工具回転方向に突き出すその中央部から両端部
に向けて徐々に処理物に食いついてゆくこととなるの
で、切刃に衝撃的な負荷が作用するのを避けることがで
きる。

【０００７】また、このようにすくい面が凸曲面状に形
成されることにより、切刃部が処理物に切り込まれる際
にも、このすくい面はその軸線方向中央部側から両端部
側に向けて徐々に処理物に接触してゆくため、すくい面
に作用する抵抗の低減を図って工具の回転駆動力を抑え
ることができ、しかも、すくい面に角をなす部分がなく
なるので、かかる角部に欠けが生じたりするのを防止す
ることができる。ここで、このすくい面を、工具外周側
に向かうに従い工具回転方向側に向かうように傾斜させ
れば、処理物への切刃の食いつきを良好にして、より効
率的な破砕を図ることが可能となる。ただし、この場合
において、上記すくい面の傾斜角は３０°以下に設定さ
れるのが望ましく、これよりも大きな傾斜となると切刃
の刃先角が小さくなりすぎて、却って切刃の欠けを招い
たりするおそれが生じる。

【０００８】さらに、上述のようにすくい面が凸形状と
された切刃部を工具本体外周に突設するに際しては、こ
の切刃部を、平板状の切刃チップをその平板面を工具外
周側に向けて工具本体の外周に着脱可能に装着すること
により構成するのが望ましい。なお、この場合、上記平
板面の周りに配置される切刃チップの周面のうち工具回
転方向を向く部分が上記すくい面とされることとなり、
切刃チップとして例えば円板状のものを用いた場合に
は、そのすくい面は凸曲面を呈することとなる。しかる
に、このような切刃チップによって切刃部を構成した場
合には、切刃に摩耗や欠損が生じたりしても切刃チップ
を交換することによって容易に破砕性能を維持すること
ができるとともに、食いつきや切り込みの際に切刃部に
負荷の作用する工具回転方向に沿って切刃チップの寸法
の大きな部分が配置されるため、切刃部に高い剛性を確
保することができる。また、この場合、上記切刃チップ
を、カートリッジを介して上記工具本体の外周に装着す
れば、このカートリッジを切刃チップの形状に合わせた
ものに交換することにより、処理物の種類等に応じて一
つの工具本体に異なる形状の切刃チップを装着すること
ができる。

【０００９】一方、本発明は、第２に、破砕機に軸線回
りに回転可能に装着された回転工具に隣接して該破砕機
に固定される切刃部を備え、上記回転工具との間で処理
物を破砕する破砕機用切刃であって、上記回転工具の工
具回転方向に対向する方向を向く上記切刃部のすくい面
を、上記軸線方向における両端部から中央部側に向かう
に従い上記工具回転方向に対向する方向に向けて凸とな
る凸曲面状に形成したことを特徴とするものであり、す
なわち、上述した一軸式の破砕機の固定刃における切刃
部においても、そのすくい面を凸形状とすることによ
り、上記第１の発明の回転工具の場合と同様に切刃への
衝撃的負荷やすくい面への抵抗を緩和することができ
る。また、この場合でも、上記切刃部を、平板状の切刃
チップをその平板面を上記回転工具側に向けて上記破砕
機に着脱可能に装着することにより構成したりすること
により、やはり第１の発明の場合と同様の作用効果を奏
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、本発明の第１
の実施形態を示すものであって、本発明を、上述した一
軸式の破砕機の回転工具の切刃に適用した場合を示すも
のである。すなわち、本実施形態においてその回転工具
の工具本体１は外形略円柱状をなし、図示されない破砕
機本体内にその中心軸線Ｏを水平にして配置され、やは
り図示されない回転駆動装置によって軸線Ｏ回りに工具
回転方向Ｔに回転させられる。そして、この工具本体１
の外周には、超硬合金やセラミックス、あるいはサーメ
ット等の硬質材料よりなる平板状の切刃チップ２がクラ
ンプネジ３によって取り付けられることにより、切刃部
４が多数突設されている。

【００１１】ここで、本実施形態では上記切刃チップ２
は、図３に示すように円形をなす一対の平板面２ａ，２
ａとこれらの平板面２ａ，２ａに直交する円筒面状の周
面２ｂとを備え、この周面２ｂの幅が円形の平板面２ａ
の直径よりも小さくされた略円板状のものであって、上
記平板面２ａ，２ａと周面２ｂとの交差稜線部には円周
状の切刃５，５がそれぞれ形成されている。なお、この
切刃５にはホーニングを施すようにしてもよい。そし
て、この切刃チップ２は、その一方の平板面２ａを工具
外周側に向けるとともに上記周面２ｂの略１／２をすく
い面として工具回転方向Ｔ側に向け、上記平板面２ａが
なす円の中心軸Ｘに沿って形成された取付孔２ｃに上記
クランプネジ３を挿通して工具本体１にねじ込むことに
より、該工具本体１に着脱可能に装着される。従って、
この切刃チップ２の工具回転方向Ｔ側を向く上記すくい
面は、工具本体１の上記軸線Ｏ方向における該すくい面
の両端部から中央部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側
に凸となる円筒面状をなすこととなり、これに伴い上記
一方の平板面２ａの外周に形成された切刃５の工具回転
方向Ｔ側を向く半円状の部分も、その上記軸線Ｏ方向に
おける両端部５ａ，５ａから中央部５ｂ側に向かうに従
い工具回転方向Ｔ側に凸となるとともに工具外周側にも
突出するように配置されることとなる。

【００１２】なお、上記工具本体１の外周面には、上記
切刃部４…が設けられる位置に、工具外周側を向く円形
の底面６ａとこの底面６ａの周縁から屹立して工具回転
方向Ｔ側を向く凹円筒面状の壁面６ｂとから画成される
チップ取付座６が形成されており、上記切刃チップ２
は、上記底面６ａに他方の円形の平板面２ａを着座させ
るとともに壁面６ｂに上記周面２ｂの工具回転方向Ｔの
後方側を向く部分を密着させて、このチップ取付座６に
嵌挿されるようにして取り付けられている。ただし、こ
うしてチップ取付座６に取り付けられた上記切刃チップ
２は、図２に示すようにその上記中心軸Ｘが、工具本体
１の上記軸線Ｏを含み、かつ上記平板面２ａに垂直な方
向に延びる仮想平面Ｐに対し、この仮想平面Ｐよりも工
具回転方向Ｔ側に位置するか、あるいは該仮想平面Ｐ内
に含まれるように配置されており、従って上記切刃部４
においては、上記円周状の切刃５のうち、工具回転方向
Ｔ側を向く半円状の部分が、軸線Ｏ回りの回転軌跡にお
いて工具回転方向Ｔの後方側を向く半円状の部分よりも
工具内周側に位置することはない。

【００１３】本実施形態では、このように切刃チップ２
を装着して構成された切刃部４が、図１および図２に示
すように工具本体１の軸線Ｏ方向に等しい間隔をあけて
複数配設され、さらにこうして配列された切刃部４…の
列が、工具本体１の周方向に等間隔に複数列配設されて
いる。ここで、各列において軸線Ｏ方向に隣り合う切刃
チップ２，２間の間隔は、個々の切刃チップ２の上記平
板面２ａがなす円の直径よりも小さくされており、かつ
工具本体１の周方向に隣接する列同士では、軸線Ｏ方向
において一方の列の切刃チップ２，２同士の間に他方の
列の切刃チップ２が位置するように配置されていて、軸
線Ｏ回りの回転軌跡において上記切刃５…が軸線Ｏ方向
に連続するように配設されている。なお、本実施形態で
は、工具本体１に偶数列、より具体的には４列の軸線Ｏ
方向に延びる上記切刃部４…が突設されており、周方向
に一つおきの列に位置する切刃部４…は、互いに等しい
配列となるように設定されている。ただし、各切刃チッ
プ２…の軸線Ｏからの距離は、すべての切刃部４…にお
いて互いに等しく設定されている。

【００１４】一方、上記破砕機本体内には、この回転工
具に隣接するようにして固定刃７が設けられている。こ
の固定刃７は、本実施形態では図４に示すように長方形
平板状をなすものであって、その一方の長方形面の一方
の長辺には切刃８が形成されており、この長方形面の他
方の長辺側に形成された取付孔７ａ…に挿通される図示
されない取付ネジにより、上記一方の長方形面が上向き
に上記工具回転方向Ｔと対向するように、かつ上記切刃
８が工具本体１の軸線Ｏと平行になるようにして、該工
具本体１の側方に水平に破砕機本体内に取り付けられて
いる。ただし、この固定刃７の上記切刃８と工具本体１
の軸線Ｏとの間の距離は、軸線Ｏから上記切刃部４…の
切刃５の上記中央部５ｂまでの距離よりも極僅かに大き
く設定されており、この切刃５の中央部５ｂの軸線Ｏの
回りの回転軌跡Ｌが固定刃７の切刃８と重なり合うこと
はない。

【００１５】このように構成された破砕機において、廃
棄物等の処理物は、上記回転工具の工具本体１と固定刃
７との上方から該破砕機内に投入され、回転する工具本
体１の切刃部４…と固定刃７との間で破砕される。しか
るに、上記構成の回転工具においては、その切刃部４…
の工具回転方向Ｔを向くすくい面が、その上記軸線Ｏ方
向の両端部から中央部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ
側に向けて凸となる円筒面、すなわち凸曲面状に形成さ
れており、これに伴い該すくい面の工具外周側の辺稜部
に形成される切刃５の工具回転方向Ｔ側を向く部分も、
その軸線Ｏ方向両端部５ａ，５ａから中央部５ｂに向か
うに従い工具回転方向Ｔ側に凸となる半円状、すなわち
凸曲線状に形成されるので、この切刃５が処理物に食い
つく際には、最も工具回転方向Ｔ側に位置する上記中央
部５ｂから両端部５ａ，５ａに向けて徐々に処理物に食
いついて該処理物を破砕して行くこととなる。

【００１６】従って、上記回転工具の破砕機用切刃によ
れば、従来のように切刃５が一気に処理物に食いつくこ
とがないために該切刃５に衝撃的な負荷が作用すること
が避けられ、かかる衝撃的負荷によって切刃５に欠けが
生じたりするような事態を防止して、切刃部４の寿命の
延長、すなわち当該回転工具の寿命の延長を図ることが
できる。また、こうして切刃５が処理物に食いついた後
に、切刃部４が処理物に切り込まれて行く際にも、切刃
部４の工具回転方向Ｔ側を向くすくい面が上述のように
凸形状に形成されていることにより、このすくい面はそ
の軸線Ｏ方向中央部から両端部側に向けて徐々に処理物
に接触して切り込まれることとなるので、この切り込み
の際にすくい面に作用する抵抗の低減を図ることができ
る。このため、上記破砕機用切刃を備えた回転工具によ
れば、その工具本体１を回転駆動するための駆動力の低
減をも図ることができ、より効率的な廃棄物等の処理物
の破砕を促すことが可能となる。しかも、本実施形態で
は、上記切刃部４のすくい面が凸曲面とされて角となる
部分が形成されることがないので、このような角となる
部分において切刃部４に欠けが生じたりするような事態
を一層確実に防止することができる。

【００１７】また、本実施形態では、このように切刃部
４を構成する切刃チップ２が、工具本体１の外周に形成
されたチップ取付座６にクランプネジ３によって着脱可
能に取り付けられており、従って長期の使用のうちに切
刃５が摩耗したり切刃チップ２が破損したりした場合に
は、該切刃チップ２を交換することによって速やかに元
の破砕性能を回復することが可能である。しかも、本実
施形態の切刃チップ２は円板状であるので、切刃５のう
ち工具回転方向Ｔ側を向く半円状の部分に摩耗が生じて
も、クランプネジ３を緩めて切刃チップ２をその中心軸
Ｘ回りに反転させることにより、工具回転方向Ｔの後方
側を向いていた切刃５の半円状の部分を使用することが
可能であり、さらに一対の円板面２ａ，２ａに切刃５，
５が形成されているので、切刃チップ２を表裏反転させ
ることにより、両円板面２ａ，２ａの切刃５，５を全周
に亘って満遍なく使いきることが可能となる。

【００１８】さらに、本実施形態の円板状の切刃チップ
２のような平板状の切刃チップを、その平板面が工具外
周側を向くように工具本体１に取り付けることにより、
硬質材料よりなる当該切刃チップ２は、その寸法の大き
な部分が、処理物への食いつきの際の上記衝撃的負荷や
切り込みの際の抵抗が作用する工具本体１の周方向に向
けられて、工具本体１に取り付けられることとなる。こ
のため、本実施形態によれば、従来のように平板状の切
刃チップがその平板面を工具回転方向に向けて取り付け
られている場合に比べ、切刃部４に高い剛性を確保する
ことが可能となるので、これによっても切刃５に欠損が
生じたりするような事態を防止することができるととも
に、硬度の高い処理物に対してもこれを確実に破砕する
ことが可能となる。さらにまた、本実施形態では固定刃
７の切刃８が直線状であるので、当該固定刃７を製造す
る際の機械加工や切刃８の再研磨が容易であり、加工コ
ストの低減を図ることができるという利点も得られる。

【００１９】ところで、この第１の実施形態では、上述
のように円形をなす平板面２ａ，２ａとすくい面となる
周面２ｂとが直交する、いわゆるネガティブ形状の切刃
チップ２を工具本体１に取り付けて切刃部４を構成して
いるが、これに代えて、図５ないし図７に示す本発明の
第２の実施形態のように、いわゆるポジティブ型の切刃
チップ１１を取り付けて切刃部４を構成するようにして
もよい。すなわち、この第２の実施形態における切刃チ
ップ１１は、図７に示すようにその中心軸Ｘ方向に偏平
した円錐台状をなすものであって、円形をなす平板面１
１ａ，１１ｂのうち大径の平板面１１ａと、これに鋭角
に交差する円錐面状をなす周面１１ｃとの交差稜線部に
円周状の切刃１２が形成されており、上記中心軸Ｘに沿
って挿通されたクランプネジ３により上記平板面１１ａ
を工具外周側に向けて工具本体１の外周に着脱可能に装
着されている。ただし、この場合において上記切刃チッ
プ１１は、その上記中心軸Ｘが工具本体１の軸線Ｏに直
交するように配置されている。また、第１の実施形態と
共通する他の部分には、同一の符号を配して説明を省略
する。

【００２０】しかるに、このような切刃チップ１１を装
着した第２の実施形態の破砕機用切刃においても、当該
切刃チップ１１の周面１１ｃのうち工具回転方向Ｔ側を
向いてすくい面とされる部分が、上記軸線Ｏ方向の両端
部から中央部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側に向け
て凸となるように形成されているとともに、上記切刃１
２のうち工具回転方向Ｔ側を向く部分も、その軸線Ｏ方
向両端部１２ａ，１２ａから中央部１２ｂに向かうに従
い工具回転方向Ｔ側に凸となる形状に形成されるので、
上記第１の実施形態と同様に、切刃１２が処理物に食い
つく際の衝撃的負荷が緩和されて切刃１２の欠け等が防
止されるとともに、切刃部４が切り込まれる際の抵抗の
低減が図られて工具本体１の回転駆動力の削減が促され
る。また、切刃チップ１１が工具本体１に着脱可能とさ
れているので、やはり第１の実施形態と同様に、切刃チ
ップ１１に摩耗や欠けが生じても、これを交換すること
によって速やかに元の破砕性能を回復できるとともに、
円周状の切刃１２を全周に亘って満遍なく使いきること
ができる。

【００２１】そして、この第２の実施形態においては、
切刃チップ１１が円錐台状に形成されていて、その大径
となる平板面１１ａを工具外周側に向け、しかもその中
心軸Ｘを工具本体１の軸線Ｏに直交させて工具本体１の
外周に取り付けられているので、この切刃チップ１１の
周面１１ｃのうち工具回転方向Ｔ側を向いてすくい面と
される部分は、図６に示すように工具外周側に向かうに
従い工具回転方向Ｔ側に向かうように傾斜して配置され
ることとなる。従って、この第２の実施形態によれば、
上記切刃１２に鋭い切れ味を与えることが可能となっ
て、処理物への切刃１２の食いつきを良好にすることが
でき、これによって一層効率的な処理物の破砕を図るこ
とができる。なお、この場合において上記すくい面の傾
斜角は、上記軸線Ｏに直交する方向に対して最大でも３
０°以下に設定されるのが望ましく、すなわち本実施形
態においては、図６に示すように軸線Ｏ方向に見て切刃
１２の上記中央部１２ｂにおけるすくい面の中心軸Ｘに
対する傾斜角θが３０°以下に設定されるのが望まし
い。これは、この傾斜角θが３０°を上回るほど大きす
ぎると、切刃１２の刃先角が小さくなりすぎて、却って
切刃１２の欠けを招いたりするおそれがあるからであ
る。

【００２２】一方、上記第１、第２の実施形態では、工
具本体１の外周に装着されて切刃部４を構成する切刃チ
ップとして上述のように円板状の切刃チップ２，１１を
用いて、そのすくい面が軸線Ｏ方向の両端部から中央部
側に向かうに従い円筒面または円錐面をなして工具回転
方向Ｔ側に凸となるようにしているが、これを例えば楕
円状の凸曲面をなして工具回転方向Ｔ側に凸となるよう
に形成してもよい。また、上記第１、第２の実施形態で
は、工具本体１の外周に形成されたチップ取付座６に切
刃チップ２，１１をクランプネジ３によって直接ネジ止
めして切刃部４を構成するようにしているが、例えばこ
れを、図８および図９に示すように、チップ取付座６が
形成されたカートリッジ１３を工具本体１の外周に装着
し、このカートリッジ１３を介して切刃チップ２を取り
付けて切刃部４を構成するようにしてもよい。しかる
に、このような構成を採った場合には、カートリッジ１
３の外形形状を統一しておくことにより、カートリッジ
１３ごと切刃チップ２を交換することができ、破砕すべ
き処理物の種類などに応じて、これに適した切刃チップ
を選択してこれを容易に工具本体１に取り付けて破砕に
用いることが可能となる。

【００２３】次に、図１０ないし図１３は、本発明の第
３の実施形態を示すものであり、上記第２の実施形態と
同様に、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号
を配して説明を省略する。しかるに、この第３の実施形
態は、上記第１、第２の実施形態の固定刃７が長方形平
板状をなしてその一方の長方形面の長辺に切刃８が形成
されたものであったのに対し、固定刃２１においてもす
くい面が凸曲面状となる破砕機用切刃を備えた切刃部２
２が設けられていることを特徴としている。すなわち、
この第３の実施形態の固定刃２１は、回転工具の工具本
体１に隣接して該工具本体１の軸線Ｏに平行に破砕機本
体内に設けられた取付ステー２３に、図１２に示すよう
な長円形の平板状をなす上記切刃チップ２４が該軸線Ｏ
方向に等間隔をあけて複数取り付けられることにより、
回転工具側に突出する上記切刃部２２が構成されたもの
であり、互いに隣り合う切刃チップ２４，２４同士の間
隔は、回転工具の上記切刃チップ２の円形をなす平板面
２ａの直径よりも極僅かに大きく設定されている。

【００２４】ここで、この切刃チップ２４は、上記切刃
チップ２と同様に超硬合金やセラミックス、サーメット
等の硬質材料より形成されたものであり、長円形をなす
一対の平板面２４ａ，２４ａの両端の半円状の部分と、
これらの半円状の部分に直交する半円筒面状の周面２４
ｂ，２４ｂとの交差稜線部には、それぞれ１／２円弧状
の切刃２５…が形成されている。そして、各切刃チップ
２４は、上記平板面２４ａ，２４ａのうちの一方を回転
工具の工具本体１の軸線Ｏに平行にして該工具本体１側
に向けるとともに、上記周面２４ｂ，２４ｂの一方を上
側に向け、かつこれら一方の平板面２４ａと一方の周面
２４ｂとの交差稜線部に形成された切刃２５の中央部２
５ａを上記軸線Ｏと略同じ高さとして、上記平板面２４
ａ，２４ａの中央にあけられた取付孔２４ｃに挿通され
るクランプネジ２６により上記取付ステー２３に着脱可
能に取り付けられる。従って、上側を向けられた上記一
方の周面２４ｂは、上記工具本体１の工具回転方向Ｔに
対向する方向に配置されることとなり、かつこの工具本
体１の軸線Ｏ方向においてその両端部から中央部側に向
かうに従い、円筒面状をなして上記工具回転方向Ｔに対
向する方向に突出させられることとなる。

【００２５】一方、本実施形態においても上記工具本体
１の外周には、第１の実施形態と同様の切刃チップ２に
より構成される切刃部４が軸線Ｏ方向に配列された列
が、周方向に等間隔に４列配設されている。ただし、本
実施形態では、各列間で工具本体１の周方向に隣り合う
切刃チップ２…同士は、第１の実施形態とは異なり軸線
Ｏ方向に等しい位置に配設されており、かつ軸線Ｏ方向
に隣り合う切刃チップ２，２同士の間の間隔は、固定刃
２１の上記切刃チップ２４の平板面２４ａの短軸方向の
幅よりも極僅かに大きく設定されている。そして、本実
施形態では上記固定刃２１は、図１０に示すように軸線
Ｏ方向において隣り合う切刃チップ２…の間に上記切刃
チップ２４…が位置するようにされ、かつ軸線Ｏに対す
る径方向においては、切刃チップ２４の上記一方の平板
面２４ａが工具本体１の外周との間に極僅かな間隔をあ
けるようにして配設されている。なお、この固定刃２１
の切刃チップ２４の厚さは、工具本体１の切刃チップ２
の厚さ、すなわち上記周面２ｂの幅よりも大きくされ、
従ってこの切刃チップ２の切刃５の中央部５ｂが軸線Ｏ
回りになす上記回転軌跡Ｌと、上記取付ステー２３との
間には、ある程度の、または僅かな間隔があけられるこ
ととなる。

【００２６】このように構成された破砕機においても、
上記回転工具の工具本体１が軸線Ｏ回りに工具回転方向
Ｔに回転することにより、この回転工具の切刃部４…と
上記固定刃２１との間で処理物が破砕される。このと
き、上記回転工具においては第１の実施形態と同様に、
その切刃部４を構成する切刃チップ２の周面２ｂのうち
工具回転方向Ｔ側を向いてすくい面とされる部分が工具
回転方向Ｔに円筒面状の凸曲面となるように形成されて
いる一方、上記固定刃２１においても、その切刃部２２
を構成する切刃チップ２４のすくい面とされる周面２４
ｂが、上記回転工具の工具本体１の軸線Ｏ方向に向けて
その両端部から中央部側に向かうに従い、該回転工具の
工具回転方向Ｔに対向する方向に凸となる円筒面状の凸
曲面に形成されているので、この切刃部２２の切刃２５
が処理物に食いつく際の衝撃的負荷が緩和されるととも
に、切刃部２２が処理物に切り込まれる際の抵抗が低減
される。

【００２７】従って、本実施形態によれば、この固定刃
２１の切刃部２２においてもその切刃２５に欠けが生じ
たりするのを防ぐことができるとともに、該切刃部２２
に処理物を切り込ませるための上記回転工具の回転駆動
力の低減を図ることができる。しかも、本実施形態にお
いても、切刃チップ２４が破砕機本体側の取付ステー２
３に着脱可能に取り付けられているので、この切刃チッ
プ２４に摩耗等が生じた場合でも、これを交換すること
によって速やかに破砕性能を回復することができる。な
お、本実施形態では、この固定刃２１に備えられる切刃
チップ２４として、上述のように長円形の平板状のもの
を採用しているが、これに代えて、例えば回転工具の工
具本体１外周に取り付けられるような円板状の切刃チッ
プ２を用いたりすることも可能である。

【００２８】さらに、図１４ないし図１６は本発明の第
４の実施形態を示すものであって、本発明の破砕機用切
刃を二軸式の破砕機の回転工具に適用した場合を示すも
のである。すなわち、本実施形態においては、破砕機本
体内に一対の回転軸３１，３１が、その軸線Ｏを平行か
つ水平にして、互いに反対向きの工具回転方向Ｔに回転
可能に取り付けられており、これらの回転軸３１，３１
にキー３２を介して略円盤状の刃体３３…と円環状のス
ペーサ３４…とが軸線Ｏ方向に交互に嵌挿されて一体に
回転可能に取り付けられることにより、回転工具の工具
本体３５，３５が構成されている。ここで、これらの工
具本体３５，３５では、上記刃体３３とスペーサ３４と
が軸線Ｏ方向に互い違いに取り付けられていて、スペー
サ３４の軸線Ｏ方向の幅は刃体３３の幅よりも極僅かに
大きくされるとともに、刃体３３の外周には複数（本実
施形態では４つ）の切刃部３６が周方向に等間隔に突設
されており、これらの切刃部３６…は、各工具本体３５
の外周に軸線Ｏに平行な列をなすように配設されるとと
もに、両工具本体３５，３５の間においては、一方の工
具本体３５のスペーサ３４の部分に他方の工具本体３５
の刃体３３が位置して、軸線Ｏ方向に沿った方向から見
て図１５に示すように両工具本体３５，３５の刃体３
３，３３の上記切刃部３６，３６同士が互いに重なり合
うように配設されている。

【００２９】さらにまた、上記切刃部３６は、図１６に
示すように刃体３３の外周面に工具回転方向Ｔ側に向か
うに従い工具外周側に凸曲しつつ漸次突出するように凸
部３６ａが一体に形成され、この凸部３６ａの工具回転
方向Ｔ側に、超硬合金やセラミックス、あるいはサーメ
ット等の硬質材料よりなる切刃チップ３７が、工具外周
側から挿通されて刃体３３にねじ込まれるクランプネジ
３８によって着脱可能に取り付けられて構成されてい
る。そして、この切刃チップ３７は、本実施形態ではそ
の上記凸部３６ａ側の部分が該凸部３６ａの両側面およ
び外周面に面一に連なる略立方体状に形成されるととも
に、工具回転方向Ｔ側を向く周面３７ａは工具回転方向
Ｔ側に凸となる概略半円筒面状に形成されて、軸線Ｏ方
向両端部から中央部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側
に凸となるようにされており、しかもこの周面３７ａは
工具外周側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側に向かうよ
うに傾斜して形成されていて、この切刃チップ３７の周
面３７ａと工具外周側を向く側面３７ｂとの交差稜線部
に切刃３９が形成されている。

【００３０】このように構成された二軸式の破砕機にお
いて、破砕されるべき処理物は破砕機本体の上方から上
記回転工具の工具本体３５，３５の間の部分に投入さ
れ、この間の部分において上方から見て互いに内向きに
回転する工具本体３５，３５の切刃部３６…によって細
かく破砕される。しかるに、本実施形態によれば、かか
る二軸式の破砕機においても、工具本体３５，３５の外
周に突設された切刃部３６…のすくい面とされる切刃チ
ップ３７の上記周面３７ａが、上記軸線Ｏ方向の両端部
から中央部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側に凸とな
る略半円筒面状の凸曲面に形成されており、従ってその
工具外周側に形成される切刃３９もその両端部から中央
部側に向かうに従い工具回転方向Ｔ側に凸となる半円弧
状の凸曲線に形成されるので、上記第１ないし第３の実
施形態と同様に処理物に切刃３９が食いつく際の衝撃的
負荷が緩和されて欠け等の発生が防止されるとともに、
処理物に切刃部３６が切り込まれる際の抵抗も低減さ
れ、工具本体３５，３５の回転駆動力の低減を図ること
ができる。

【００３１】また、本実施形態でも、切刃部３６のすく
い面とされる上記周面３７ａが工具外周側に向かうに従
い工具回転方向Ｔ側に向かって傾斜しているので、切刃
３９の切れ味の向上を図ってより効率的な処理物の破砕
を促すことが可能となる。ただし、このすくい面とされ
る周面３７ａが上記軸線Ｏの径方向に対してなす傾斜角
θは、上記第２の実施形態の場合と同様に３０°以下に
設定されるのが望ましい。さらに、本実施形態では、上
記切刃部３６を構成する切刃チップ３７がクランプネジ
３８によって工具本体３５の刃体３３の外周に着脱可能
に取り付けられているので、該切刃チップ３７に摩耗等
が生じたりしても、これを交換することによって速やか
に破砕性能を回復できるという利点も備えている。

【００３２】さらにまた、図１７ないし図２０は、本発
明の第５の実施形態を示すものであって、上述した一軸
式の破砕機の固定刃のみに本発明を適用したものであ
る。すなわち、この第５の実施形態においてその回転工
具は、上述した特許第２６１３３６２号記載の一軸式破
砕機の回転工具のように、その工具本体１の外周に、正
方形平板状の切刃チップ４１がその正方形状をなす平板
面４１ａをすくい面として工具回転方向Ｔ側に向けて取
り付けられるなどして、外周側に三角形状に凸となる切
刃４２が工具本体１の軸線Ｏに平行な平面内に位置する
ように形成された４列の切刃部４３…が周方向に等間隔
に設けられたものであり、周方向に隣り合う列同士の間
では、互いの切刃部４３…が軸線Ｏ回りの回転軌跡にお
いて各切刃４２の端部の位置を重ね合わせて軸線Ｏ方向
に等間隔に交互に配置されるようになされていて、これ
により切刃４２…の回転軌跡は軸線Ｏ方向に複数の直角
二等辺三角形が並ぶ鋸刃状を呈することとなる。

【００３３】一方、このような回転工具に隣接して設け
られる本実施形態の固定刃４４は、本実施形態では図１
７に示されるように同形同大の複数の切刃部４５…によ
って構成されたものであって、個々の切刃部４５は、長
方形の一辺に直角二等辺三角形状の凸部が形成された５
角形の平板状をなしており、この５角形をなす一方の平
板面４５ａと該５角形の上記凸部に連なる周面４５ｂ，
４５ｂとの交差稜線部には、平板面４５ａに対向する方
向から見て直角二等辺状をなす切刃４６，４６が形成さ
れている。なお、この固定刃４４は、図１９に示される
ように複数の切刃部４５…が超硬合金やセラミックス、
あるいはサーメット等の硬質材料によって一体に形成さ
れた切刃チップ４７より成るものであってもよいし、図
２０に示すような単一の切刃部４５を構成する切刃チッ
プ４８を複数並べたものであってもよい。

【００３４】本実施形態では、このような固定刃４４の
切刃部４５…が、上記一方の平板面４５ａをすくい面と
して上記回転工具の工具回転方向Ｔに対向する方向に向
けるとともに、上記周面４５ｂ，４５ｂを回転工具の工
具本体１側に向け、かつ上記切刃４６，４６を、図１７
に示すように回転工具の切刃４２…の上記回転軌跡がな
す鋸刃状の直角二等辺三角形の間に極僅かな間隔をあけ
て互い違いに噛み合わせるようにして軸線Ｏに平行に水
平に並べられ、上記平板面４５ａの中央に貫設された取
付穴４５ｃに挿通されるクランプネジ４９により、破砕
機に設けられた取付ステー２３に着脱可能に取り付けら
れている。そして、これらの切刃部４５…のすくい面と
される上記平板面４５ａは、回転工具の工具本体１の軸
線Ｏ方向における両端部から中央部側に向かうに従い上
記工具回転方向Ｔに対向する方向に向けて凸となる形状
に形成されており、これに伴い上記切刃４６，４６も、
その軸線Ｏ方向における両端部４６ａ，４６ａから両切
刃４６，４６同士が交差する中央部４６ｂ側に向かうに
従い上記工具回転方向Ｔに対向する方向に突出するよう
に配置される。

【００３５】ここで、より具体的に本実施形態では、上
記平板面４５ａは、その両端部から中央部に向かうに従
い略半円筒面状の凸曲面をなすようにして凸となるよう
に形成されており、従って上記切刃４６も上記周面４５
ｂ，４５ｂに対向する方向から見て略半円弧状の凸曲線
をなすように形成されることとなる。また、本実施形態
の固定刃４４は、図１８に示すように上記回転工具の切
刃部４３のすくい面となる平板面４１ａが固定刃４４側
において水平となったときに、この平板面４１ａと上記
切刃４６の中央部４６ｂの高さとが略一致するように配
置されている。さらに本実施形態では、この固定刃４４
の上方に押し込み装置５０が備えられており、この押し
込み装置５０は、固定刃４４上を回転工具側に向けて進
退可能とされていて、回転工具と固定刃４４との間に装
入された廃棄物等の処理物を回転工具側に押し出して破
砕するようになされている。

【００３６】しかるに、このように構成された破砕機の
固定刃４４においても、切刃部４５のすくい面とされる
平板面４５ａが回転工具の工具回転方向Ｔに対向する方
向に凸となる凸曲面状に形成されていて、これに伴い切
刃４６も工具回転方向Ｔ側に凸となる凸曲線状に形成さ
れるので、上記第３の実施形態の場合と同様に切刃部４
５の切刃４６が処理物に食いつく際の衝撃的負荷が緩和
されるとともに、固定刃４４の切刃部４５に処理物が切
り込まれる際の抵抗が低減される。従って、本実施形態
によっても、かかる衝撃的負荷によって切刃４６に欠け
が生じたりするのを防ぐことができるとともに、回転工
具の切刃４２がその工具本体１の軸線Ｏに平行な平面内
に配置されたものであっても、固定刃４４側で処理物の
切り込みの際の抵抗の低減が図られるので、破砕機とし
ての回転工具の回転駆動力を低減することが可能とな
る。

【００３７】なお、この第５の実施形態に係わる破砕機
の回転工具では、上述のようにその切刃４２…の軸線Ｏ
回りの回転軌跡が三角形の鋸刃状に形成されており、こ
れに合わせて上記固定刃４４の切刃４６も、その切刃部
４５のすくい面とされる平板面４５ａに対向する方向か
ら見て、上記切刃４２の回転軌跡がなす三角形鋸刃形状
に噛み合う三角形状に形成されているが、例えば図２１
に示すように回転工具の切刃５１…の軸線Ｏ回りの回転
軌跡が、軸線Ｏ方向に半円形が連続する鋸刃形状をなす
ような場合には、これに合わせて図２１および図２２に
示す本発明の第６の実施形態の固定刃５２のように、そ
の切刃部５３に形成される切刃５４を、この切刃５４の
すくい面とされる切刃部５３の平板面５３ａに対向する
方向から見て、回転工具に対して半円状に凹む鋸刃形状
に形成するようにすればよい。なお、このような切刃部
５３を構成するには、例えば図２２に示す切刃チップ５
５のように上記平板面５３ａとの交差稜線部に上記切刃
５４が形成される周面５３ｂ，５３ｂを、それぞれ上記
平板面５３ａに対向する方向から見て１／４円弧状をな
すように凹ませて形成し、このような切刃チップ５５を
複数並べて取り付けるようにすればよい。勿論、複数の
このような切刃チップ５５…を並べたような切刃チップ
を一体形成して切刃部５３としてもよい。

【００３８】なお、上記第１ないし第４の実施形態にお
いては、その回転工具の工具本体１，３５の外周に突設
される切刃部４，３６を、クランプネジ３，３８によっ
て工具本体１，３５に着脱可能に装着される切刃チップ
２，１１により構成するようにしているが、切刃部の工
具回転方向を向くすくい面が上記軸線方向における両端
部から中央部側に向かうに従い工具回転方向に向けて凸
となる形状に形成されていれば、工具本体に切刃部やす
くい面および切刃が一体に形成されていたり、あるいは
切刃部やすくい面および切刃が形成された刃先体が回転
軸に取り付けられて工具本体を構成していたりしてもよ
い。また、上記第３、第５、および第６の実施形態にお
いても、その固定刃２１，４４，５２は、取付ステー２
３に切刃チップ２４，４７，４８，５５がクランプネジ
２６，４９によって着脱可能に装着されて切刃部２２，
４５，５３が構成されているが、これについても、回転
工具の工具回転方向に対向する方向を向く固定刃の切刃
部のすくい面が、回転工具の軸線方向における両端部か
ら中央部側に向かうに従い上記工具回転方向に対向する
方向に向けて凸となる形状に形成されていれば、該切刃
部が固定刃に一体に形成されたものであっても構わな
い。また、切刃部４，２２，３６，４５，５３の数や配
列、あるいは周方向や軸線Ｏ方向の間隔などは、破砕機
の大きさや処理物の種類等に応じて適当に設定すること
が可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の破砕機用
切刃によれば、処理物に切刃が食いつく際の衝撃的負荷
が緩和されて該切刃に欠け等が生じるのを防ぐことがで
きるので、回転工具や固定刃の切刃部の寿命の延長を図
ることができるとともに、処理物に切刃部が切り込まれ
る際の抵抗も低減されることにより、破砕機の回転工具
を駆動するための回転駆動力の低減を図ることができ、
従ってより効率的な処理物の破砕を促すことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す平面図であ
る。

【図２】 図１に示す実施形態を工具本体１の軸線Ｏ方
向に見た側面図である。

【図３】 図１に示す実施形態の回転工具に用いられる
切刃チップ２の拡大斜視図である。

【図４】 図１に示す実施形態の固定刃７の斜視図であ
る。

【図５】 本発明の第２の実施形態を示す平面図であ
る。

【図６】 図５に示す実施形態を工具本体１の軸線Ｏ方
向に見た側面図である。

【図７】 図５に示す実施形態の回転工具に用いられる
切刃チップ１１の拡大斜視図である。

【図８】 カートリッジ１３を介して切刃チップ２を取
り付けた場合の平面図である。

【図９】 カートリッジ１３を介して切刃チップ２を取
り付けた場合の側面図である。

【図１０】 本発明の第３の実施形態を示す平面図であ
る。

【図１１】 図１０に示す実施形態を工具本体１の軸線
Ｏ方向に見た側面図である。

【図１２】 図１０に示す実施形態の固定刃２１に用い
られる切刃チップ２４の斜視図である。

【図１３】 図１０に示す実施形態の固定刃２１の斜視
図である。

【図１４】 本発明の第４の実施形態を示す平面図であ
る。

【図１５】 図１４に示す実施形態を工具本体３５，３
５の軸線Ｏ方向に見た側面図である。

【図１６】 図１４に示す実施形態の切刃部３６の斜視
図である。

【図１７】 本発明の第５の実施形態を示す平面図であ
る。

【図１８】 図１７に示す実施形態を工具本体１の軸線
Ｏ方向に見た側面図である。

【図１９】 図１７に示す実施形態の固定刃４４に用い
られる切刃チップ４７の斜視図である。

【図２０】 図１７に示す実施形態の固定刃４４に用い
られる変形例の切刃チップ４８の斜視図である。

【図２１】 本発明の第６の実施形態を示す平面図であ
る。

【図２２】 図２１に示す実施形態の固定刃５２に用い
られる切刃チップ５５の斜視図である。

【符号の説明】

１，３５ 工具本体 ２，１１，２４，３７，４７，４８，５５ 切刃チップ ２ａ，１１ａ，２４ａ 切刃チップ２，１１，２４の平
板面 ２ｂ，１１ｃ，２４ｂ，３７ａ 切刃チップ２，１１，
２４，３７の周面（すくい面） ３，２６，３８，４９ クランプネジ ４，２２，３６，４５，５３ 切刃部 ５，８，１２，２５，３９，４２，４６，５１，５４
切刃 ５ａ，１２ａ，４６ａ 軸線Ｏ方向における切刃の両端
部 ５ｂ，１２ｂ，２５ａ，４６ｂ 軸線Ｏ方向における切
刃の中央部 ７，２１，４４，５２ 固定刃 １３ カートリッジ ４５ａ，５３ａ 切刃部４６，５３の平板面（すくい
面） Ｏ 工具本体１，３５の軸線 Ｔ 工具本体１，３５の工具回転方向 θ すくい面の傾斜角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 努 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田 1528番地 三菱マテリアル株式会社 岐 阜製作所内 (56)参考文献 実開 平７−31139（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 18/00 - 18/44

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破砕機に装着されて軸線回りに回転され
   る工具本体の外周に切刃部が突設されており、この切刃
   部の工具回転方向を向くすくい面が、上記軸線方向にお
   ける両端部から中央部側に向かうに従い工具回転方向に
   向けて凸となる凸曲面状に形成されていることを特徴と
   する破砕機用切刃。
2. 【請求項２】 上記すくい面は、工具外周側に向かうに
   従い工具回転方向側に向かうように傾斜していることを
   特徴とする請求項１に記載の破砕機用切刃。
3. 【請求項３】 上記すくい面の傾斜角が３０°以下に設
   定されていることを特徴とする請求項２に記載の破砕機
   用切刃。
4. 【請求項４】 上記切刃部は、平板状の切刃チップがそ
   の平板面を工具外周側に向けて上記工具本体の外周に着
   脱可能に装着されることにより構成されていることを特
   徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の破
   砕機用切刃。
5. 【請求項５】 上記切刃チップは、カートリッジを介し
   て上記工具本体の外周に装着されることを特徴とする請
   求項４に記載の破砕機用切刃。
6. 【請求項６】 破砕機に軸線回りに回転可能に装着され
   た回転工具に隣接して該破砕機に固定される切刃部を備
   え、上記回転工具との間で処理物を破砕する破砕機用切
   刃であって、上記回転工具の工具回転方向に対向する方
   向を向く上記切刃部のすくい面が、上記軸線方向におけ
   る両端部から中央部側に向かうに従い上記工具回転方向
   に対向する方向に向けて凸となる凸曲面状に形成されて
   いることを特徴とする破砕機用切刃。
7. 【請求項７】 上記切刃部は、平板状の切刃チップがそ
   の平板面を上記回転工具側に向けて上記破砕機に着脱可
   能に装着されることにより構成されていることを特徴と
   する請求項６に記載の破砕機用切刃。