JP4452674B2 - ジョークラッシャ用歯板、ジョークラッシャ、及び自走式破砕機 - Google Patents

Description

本発明は、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、可動歯板が固定歯板に対して揺動運動することで被破砕物が破砕されるジョークラッシャの固定歯及び可動歯の少なくともいずれかに装着されるジョークラッシャ用歯板、このジョークラッシャ用歯板を装着したジョークラッシャ、及びこのジョークラッシャを備えた自走式破砕機に関する。

従来、石塊等の大型の被破砕物を圧縮破壊させる破砕機としてジョークラッシャが知られている。このジョークラッシャは、被破砕物の供給側から排出側に向かって次第に接近するＶ字状に配置される固定歯及び可動歯を備え、可動歯を固定歯に対して接近、離間するように揺動運動させ、この状態で被破砕物がＶ字状空間内に投入されることにより、被破砕物は固定歯及び可動歯の間で圧縮荷重が作用して破砕される。

このようなジョークラッシャの固定歯及び可動歯は、通常、被破砕物の投入時、被破砕物が当接する破砕面は、被破砕物供給方向に直交する方向に沿って波形状に形成され、固定歯及び可動歯それぞれの波形の突部によって被破砕物の破砕が実現される。
ここで、破砕面の波形を構成する歯のピッチは、ジョークラッシャの破砕効率、破砕された破砕粒の粒径等を決定する上で重要な役割を有しており、例えば、歯のピッチを大きくすると、被破砕物に作用するせん断力が大きくなるため破砕効率は向上するが、破砕粒の粒径は大きくなってしまい、歯のピッチを小さく設定すると、供給直後の大きな石塊を効率よく破砕できないという問題がある。

そこで、波形の破砕面の突部に超硬チップを埋め込んだ固定歯及び可動歯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このジョークラッシャでは、超硬チップにより大きな石塊の破砕効率を向上させることにより、破砕粒の粒径と破砕効率のバランスを図ろうとするものである。
また、歯板の反転後の破砕効率低下を防止するために、歯板の一部を全体的に膨出させた動歯板が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、細長い処理物を出さないようにするために、歯板端部出口付近の歯の山の高さを他の部分よりも大きくした歯板がジョークラッシャが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−３８５１１号公報 特開平２−５９０５２号公報 特公昭６３−１０６号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示される歯板の構造では、超硬チップが被破砕物の衝突により破損したり、継続して使用することにより、超硬チップ回りの金属製の部分が摩耗して超硬チップが脱落してしまう可能性がある。
また、前記特許文献２に開示される歯板の構造では、すべての山に対して山の高さを同じように高くしているため、歯板の破砕面形状そのものによる破砕効率の向上は望めない。
さらに、前記特許文献３に開示される歯板の構造では、出口部分の一部の波形の山に膨らみをつけると、噛み合わせの距離が変化してしまい、最終的にジョークラッシャから排出される製品の粒径を維持することができないという問題がある。

本発明の目的は、破砕効率を大幅に向上することができ、かつ破砕後の製品粒径を均質にすることのできるジョークラッシャ用歯板、ジョークラッシャ、及び自走式破砕機を提供することにある。

第１発明に係るジョークラッシャ用歯板は、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯板が前記固定歯板に対して揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャの前記固定歯及び前記可動歯の少なくともいずれかに装着されるジョークラッシャ用歯板であって、前記固定歯及び前記可動歯の少なくともいずれかに装着されたときに、前記被破砕物が当接する破砕面には、前記被破砕物供給方向に直交する方向に沿って複数の歯が並ぶ波形状に形成され、前記破砕面の少なくとも一部の破砕面の波形を構成し、かつ一部の歯が他の歯よりも面外方向に突出した第１歯部と、前記一部の破砕面以外の他の一部の破砕面の波形を構成する第２歯部とを備え、前記第２歯部は、同じ高さの複数の歯が並んで形成されるとともに、前記他の一部の破砕面の前記被破砕物供給方向の両端のいずれにも形成されていることを特徴とする。

第２発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第１発明において、前記第１歯部の一部の歯が他の歯よりも面外方向に突出する破砕面は、各歯の頂点を結んだ線が波形状に形成され、この各歯の頂点を結んだ線による波形は、前記各歯の並びによる波形の周期の整数倍に設定されていることを特徴とする。
第３発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第１発明または第２発明において、前記波形を構成する前記第１歯部の断面形状は、略三角形状とされていることを特徴とする。

第４発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第２発明において、前記第１歯部の並びによる波形が正弦波曲線状に形成され、前記第１歯部の頂点を結んだ線による波形が正弦波曲線状に形成されていることを特徴とする。
第５発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第４発明において、前記第１歯部の頂点を結んだ線による波形の正弦波曲線は、前記第１歯部の並びによる波形の３倍の周期に設定されていることを特徴とする。

第６発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第１発明において、前記他の一部の破砕面は、破砕面の端部から前記被破砕物供給方向に沿って略１／３の長さの領域に形成され、前記第１歯部の一部の歯が面外方向に突出する前記一部の破砕面は、２つの前記他の一部の破砕面に挟まれた略中央の領域に形成されていることを特徴とする。

第７発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第６発明において、前記一部の破砕面は、突出する歯の前記被破砕物供給方向に沿った稜線が弓形状に形成されていることを特徴とする。
第８発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第７発明において、前記一部の破砕面における突出する歯の稜線は、当該歯板の端部から仰角３deg〜５．５degの線を接線とする円弧形状であることを特徴とする。

第９発明に係るジョークラッシャ用歯板は、固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯板が前記固定歯板に対して揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャであって、固定歯及び可動歯の少なくともいずれかが、第１発明乃至第８発明のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板とされていることを特徴とする。

第１０発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第９発明において、前記可動歯は、第１発明乃至第８発明のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板であり、前記固定歯は、波形を構成する複数の歯の高さが変わらない平歯であることを特徴とする。
第１１発明に係るジョークラッシャ用歯板は、第９発明において、前記固定歯及び前記可動歯のいずれも第１発明乃至第８発明のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板であることを特徴とする。

第１２発明に係るジョークラッシャ用歯板は、走行装置と、この走行装置上に被破砕物を供給する供給装置と、この供給装置により供給された被破砕物を破砕する破砕装置とを備えた自走式破砕機であって、前記破砕装置は、第９発明乃至第１１発明のいずれかに記載のジョークラッシャであることを特徴とする。

第１発明によれば、破砕面の一部の歯が他の歯よりも面外方向に突出していることにより、ジョークラッシャに装着して破砕を行った際、径の大きな被破砕物に対して突出した歯の部分を当接させ、従来よりも長いスパンで加重を作用させ、せん断力に近い力で被破砕物を破砕することができるので、径の大きな被破砕物を効率的に破砕し、他の一部の破砕面の領域で破砕された破砕物をさらに細かい破砕片に破砕することができ、安定した粒径の製品を製造することができる。
また、歯の一部が突出していない他の一部の破砕面が被破砕物供給方向の端部の領域に形成されることにより、歯板の略中央で破砕された被破砕物を、被破砕物供給方向に沿った下流側端部で小さなピッチの歯でさらに細かく破砕することができ、破砕効率が一層向上し、製品粒径を均一にすることができる。
さらに、歯板の上下を反転して使用しても同様に破砕効率が損なわれることがない。
第２発明によれば、各歯の頂点を結んだ線が波形状に形成され、この波形が各歯の並びによる波形の周期の整数倍に設定されることにより、突出した歯の変化が周期的となるので、断面長方形等の扁平な被破砕物に対しても、前記と同様にせん断力に近い力で被破砕物の破砕を行うことができる。

第３発明によれば、破砕面の波形を構成する歯の断面形状が略三角形状とされることにより、歯の頂点がエッジ状となった部分で破砕を行うことが可能となるので、アスファルト等を含む比較的柔らかい被破砕物を破砕するのに好適である。
第４発明によれば、歯の並びが正弦波状に形成されることで、岩塊等の硬い被破砕物を破砕する際に、歯の稜線部分の摩耗を少なくすることが可能となるので、歯の耐久性が向上する。

第５発明によれば、歯の頂点を結んだ線による波形の正弦波曲線の周期が、各歯の並びによる波形の３倍の周期に設定されることにより、歯板の断面を周期的な形状とすること
ができ、かつピッチも合うので、歯板を製造するための鋳型等の加工製作を容易にすることができる。
また、第６発明によれば、ジョークラッシャのフィーダから供給される大きな被破砕物を歯板中央の略１／３の領域で効率的に破砕することができ、好適である。

第７発明、第８発明によれば、歯板をジョークラッシャの固定歯及び可動歯の少なくともいずれかに装着することにより、被破砕物を固定歯及び可動歯によって確実に挟持して破砕することができる。特に、可動歯に使用した場合は、第８発明のような仰角３deg〜５．５degの直線を接線とする円弧状の稜線とするときに、フィーダから供給される被破砕物を固定歯及び可動歯で挟持して破砕することができる。

第９発明乃至第１２発明によれば、ジョークラッシャが前記第１発明から第８発明に係るジョークラッシャ用歯板を備えていることにより、前述した作用及び効果を享受した極めて破砕効率の高いジョークラッシャ及び自走式破砕機とすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
（１）全体構成
図１は、本実施形態に係る自走式破砕機１を示す左側面図、図２は、自走式破砕機１に搭載されたジョークラッシャ３０を示す断面図である。

図１において、自走式破砕機１は、本体部ユニット１０と、本体部ユニット１０上の後方側に搭載される供給部ユニット２０と、供給部ユニット２０の前方側に搭載されたジョークラッシャ３０と、ジョークラッシャ３０のさらに前方側に搭載されたパワーユニット４０と、本体部ユニット１０の下方から前方斜め上方に向かって延出した排出コンベア５０とを備えて構成されている。

本体部ユニット１０は、前後方向に連続して設けられた左右の側方フレーム１１を、複数の図示しない連結フレームで連結したメインフレーム１２を備え、各側方フレーム１１の下部側に一対の下部走行体（走行装置）１３が取り付けられている。下部走行体１３は、前部の油圧モータ１４で駆動されるスプロケット１５及び後部のアイドラー１６にクローラ１７を巻回させた構成である。

供給部ユニット（供給装置）２０は、後方に迫り出した左右の側方フレーム１１を、開口部を有する略四角形の図示しない連結フレームで連結した後部フレーム２２を備えている。後部フレーム２２の上部には、複数のコイルスプリングを介してグリズリフィーダ２３が載置され、このグリズリフィーダ２３が振動装置２４で駆動される。グリズリフィーダ２３の上部には、その周囲の三方を囲うようにホッパ２５が設けられ、上方に向かって拡開したこのホッパ２５内に被破砕物が投入される。また、グリズリフィーダ２３の下部には、グリズリで選別されて落下する被破砕物を下方の排出コンベア５０に導く排出シュート２６が設けられている。なお、本実施形態のホッパ２５では、左右のウィング部２７は本体部分に対して折り畳み可能に設けられ、支持バー２８の上端を外すことで下方に折り畳まれる。これにより、供給部ユニット２０の全高が低くなり、トレーラでの輸送制限をクリアできるようになっている。

ジョークラッシャ３０は、図２に示すように、左右の側壁プレート３１を、背壁プレート３２及びクロスメンバ３３で連結して構成され、背壁プレート３２の内側には固定歯板１００が取り付けられている。固定歯板１００の前方側には、可動歯板１１０が略鉛直に迫り立つようにスイングフレーム３４に固定されている。スイングフレーム３４は、その上部側が側壁プレート３１間に回転可能に架設されたメインシャフト３５の偏心部に吊設されているとともに、下部側が破砕時の反力を受ける反力受リンク機構３６で支持されており、また、テンションリンク機構３７により反力受リンク機構３６側に常時付勢されている。

そして、メインシャフト３５の一端に設けられたプーリ３８を、Ｖベルトを介して油圧モータ３９で駆動すると、メインシャフト３５の回転によりスイングフレーム３４が揺動し、スイングフレーム３４に固定された可動歯板１１０と固定歯板１００との間のＶ字状空間内で挟まれた被破砕物を破砕する。破砕された破砕粒は、下端間の出口隙間Ｗから排出コンベア５０に排出される。
なお、本実施形態のジョークラッシャ３０では、スイングフレーム３４が固定歯板１００の破砕面１０１に対して上方から下方に削ぎ取るようにスイングするよう、反力受リンク機構３６がいわゆるアップスラストタイプになっているが、下方から上方に押し上げるいわゆるダウンスラストタイプであってもよい。

図１に戻り、パワーユニット４０は、左右の側方フレーム４１を複数の図示しない連結フレームで連結したベースフレーム４２を備えている。ベースフレーム４２上には、それぞれ図示はしないが、動力源としてのエンジンと、下部走行体１３の油圧モータ１４や、グリズリフィーダ２３の振動装置２４、ジョークラッシャ３０の油圧モータ３９（図１参照）等に圧油を供給する油圧ポンプと、燃料タンクと、作動油タンクと、切替弁等が載置されている。

排出コンベア５０は、後部が排出シュート２６下端の排出口よりも後方に位置し、ここから排出される未破砕の被破砕物と、ジョークラッシャ３０の出口から落下した破砕粒とを前方に排出し、高所から落下させて堆積等させる。なお、被破砕物として鉄筋や金属片等の異物が含まれる場合には、排出コンベア５０の前部側に磁選機を取り付け、この異物を取り除くことも可能である。また、排出コンベア５０からの破砕物を地上に堆積させるのではなく、二次コンベアや三次コンベア等を用いて遠隔地まで搬送することもある。

（２）ジョークラッシャ用歯板１００、１１０の詳細構造
前述した固定歯板１００及び可動歯板１１０は、それぞれの破砕面１０１に形成された歯が互いに噛み合うように、図３及び図４に示されるように、正面視で同様の破砕面１０１とされている。
固定歯板１００及び可動歯板１１０は、図３に示されるように、正面視略長方形の鋼製板状体から構成され、長辺方向がジョークラッシャ３０に装着されたときの被破砕物供給方向とされている。固定歯板１００及び可動歯板１１０の表面には破砕面１０１が形成され、この破砕面１０１には、被破砕物供給方向に沿って延びる突条が形成されている。尚、図３において、実線部分は突条の稜線を表し、破線部分は突条間の谷の底部分を表している。

破砕面１０１は、破砕面１０１の略中央部分に形成された第１歯部１０２と、破砕面１０１の被破砕物の供給方向上下端部に形成された第２歯部１０３と、第１歯部１０２及び第２歯部１０３の間に形成された遷移部１０４とを備えている。
そして、本実施形態では、破砕面１０１の被破砕物供給方向に沿った長さをＬとしたときに、同方向の第１歯部１０２の長さＬ１は、Ｌ１＝０．３Ｌ〜０．４Ｌに設定され、同方向の第２歯部１０３の長さＬ２は破砕面１０１の端部から、Ｌ２＝０．２Ｌ〜０．３Ｌに設定され、残りの長さが２箇所の遷移部１０４とされている。尚、このように第１歯部１０２を破砕面１０１の略中央の領域に形成し、上下両端に第２歯部１０３を形成したのは、ジョークラッシャ３０に装着した後、下流側に配置された第２歯部１０３が摩耗したら、反転して再度使用できるようにしたためである。

第１歯部１０２は、図３のＸ−Ｘ線における断面図である図４に示されるように、被破砕物の供給方向に直交する幅方向に複数の歯１０２Ａ、１０２Ｂが配列された周期（ピッチ）Ｔ１の正弦波状の波形とされている。
歯１０２Ａは、歯１０２Ａ及び歯１０２Ｂ間の谷の底部１０２Ｃから高さ寸法Ｈ１だけ破砕面１０１の面外方向に突出し、歯１０２Ｂは、この歯１０２Ａよりも高さ寸法Ｈ２だけ低くなっている。そして、谷の一部には、歯１０２Ａの突出寸法に併せて通常の谷の底部１０２Ｃよりも深く設定された底部１０２Ｄが形成されている。

また、複数の歯１０２Ａ、１０２Ｂの頂点部分を結んだ波形線Ｃ１は、正弦波状とされ、波形線Ｃ１の周期Ｔ２は、歯１０２Ａ、１０２Ｂの配列による波形の周期Ｔ１の３倍に設定されている。
このような第１歯部１０２を有する固定歯板１００、可動歯板１１０を互いに向き合わせた場合、固定歯板１００側の左端の歯１０２Ａは、可動歯板１１０側の底部１０２Ｄと噛合し、固定歯板１００の歯１０２Ｂが可動歯板１１０の底部１０２Ｃと噛合するようになる。従って、波形線Ｃ１の周期Ｔ２を歯１０２Ａ、１０２Ｂの周期Ｔ１の整数倍とすることにより、同じ破砕面１０１を固定歯板１００及び可動歯板１１０の双方に形成しても、両者が互いに噛み合うような構成することができる。

第２歯部１０３は、図３のＹ−Ｙ線における断面図である図５に示されるように、同じ高さの歯１０３Ａが幅方向に沿って配列された正弦波状の波形に形成され、隣接する歯１０３Ａ間に形成される谷の底部１０３Ｂも同じ深さに設定されている。各歯１０３Ａの周期（ピッチ）は、第１歯部１０２の歯１０２Ａ、１０２Ｂの周期Ｔ１と同じである。
遷移部１０４は、第１歯部１０２及び第２歯部１０３の中間部分に形成され、図３のＺ−Ｚ線における断面図である図６に示されるように、第１歯部１０２の歯１０２Ａの端部及び第２歯部１０３の歯１０３Ａの稜線間を結ぶ傾斜直線状の稜線となるように形成されている。

ここで、前述した第１歯部１０２の歯１０２Ａの稜線は、図６に示されるように、歯板１００、１１０を水平面Ｈ．Ｌ．上に設置したときに、歯板１００、１１０の被破砕物供給方向端部から伸ばした仰角θ１の線を接線とする半径Ｒの円弧状の曲線として構成される。この仰角θ１は、ジョークラッシャ３０に装着した際の固定歯板１００及び可動歯板１１０によるＶ字状空間のなす角に応じて変動するが、略３deg〜５．５degの範囲で設定される。

このような破砕面１０１を有する固定歯板１００、可動歯板１１０がジョークラッシャ３０に装着された場合、図７に示されるように、固定歯板１００及び可動歯板１１０がなす角θ３、対向する第１歯部１０２の円弧状の頂点のなす角θ４、及び出口隙間Ｗの条件によって、破砕効率及び製品粒径が変化する。好適な条件としては、角θ３は、３０deg〜３５degの範囲、角θ４は、２０deg〜２８degであり、前記のように仰角θ１が３deg〜５．５degの範囲であれば、角θ３を上記範囲に設定すれば、略一義的に角θ４の条件が満たされる。尚、破砕の際のポイントとなるのは角θ４であり、角θ４がこれよりも大きくなると、グリズリフィーダ２３から落下してくる大きな岩塊状の被破砕物Ｓ１がジョークラッシャ３０のＶ字空間内に供給され、可動歯板１１０を揺動させても、破砕面１０１と被破砕物間に滑りが生じてしまい、被破砕物Ｓ１が上方に逃げて破砕がうまく行われない。

また、遷移部１０４における稜線の傾斜の程度であるが、ジョークラッシャ３０に固定歯板１００又は可動歯板１１０として装着したときに、図７に示されるように、水平面と遷移部１０４の稜線とのなす角θ５は、５５deg以上となるような傾斜の程度となるようにするのが好ましい。角θ５が５５deg以下となると、供給される被破砕物Ｓ１とともに混入してくる泥等のズリがこの遷移部１０４に溜まり、歯と歯の間の谷部分がズリで埋められてしまい、効率的な破砕を実現できなくなってしまうからである。

（３）本実施形態の作用
次に、前述した本実施形態の作用について説明する。
まず、ホッパ２５に供給された岩塊等の被破砕物Ｓ１は、グリズリフィーダ２３によって移動され、ジョークラッシャ３０のＶ字状空間内に供給される。
供給された被破砕物Ｓ１は、図７に示されるように、固定歯板１００の第１歯部１０２及び可動歯板１１０の第１歯部１０２の間で粗破砕される。具体的には、図８に示されるように、被破砕物Ｓ１は、他の歯１０２Ｂよりも第１歯部１０２の破砕面よりも面外方向に突出した歯１０２Ａに当接し、被破砕物Ｓ１には、可動歯板１１０が接近することにより圧縮荷重が作用する。

この際、被破砕物Ｓ１には、図８における▲部分のように、通常よりも作用点が長いスパンとなり、せん断又は曲げに近いような状態で力が作用し、通常の圧縮破壊よりも小さな荷重で被破砕物Ｓ１を破壊することが可能となる。
第１歯部１０２で破壊された被破砕物Ｓ１は、図９に示されるように、より小さな破砕物Ｓ２とされ、この被破砕物Ｓ２は、第１歯部１０２よりも間隔の小さい供給方向下流側の第２歯部２０３の部分に供給される。
第２歯部１０３では、図９に示されるように、高さの揃えられた歯１０３Ａが当接し、小さくなった被破砕物Ｓ２は、略圧縮に近い状態で力が作用し、さらに小さい粒径の破砕物とされ、製品として下端の出口隙間Ｗの部分から製品として排出される。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同一の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第１実施形態では、第１歯部１０２の歯１０２Ａ、歯１０２Ｂの頂点は波形線Ｃ１を描くように規則的に配列されていた。
これに対して、本実施形態に係る第１歯部２０２は、図１０に示されるように第１歯部２０２における面外方向に突出した歯２０２Ａが突出していない歯２０２Ｂと交互に配列され、歯２０２Ａ、２０２Ｂの頂点を結んだ正弦波状の波形線Ｃ２の周期Ｔ３が、歯２０２Ａ、２０２Ｂの配列による波形の周期Ｔ１の２倍に設定されている点が相違する。

また、前述の第１実施形態では、同じ破砕面１０１を有する歯板を固定歯板１００、及び可動歯板１１０の双方に用いて、第２歯部１０２の各歯１０２Ａ、１０２Ｂが噛み合うような形としていた。
これに対して、本実施形態では、図１１に示されるように、第２歯部２０２は、可動歯板２１０のみに形成されている点が相違する。

固定歯板２００は、図１０に示されるように、被破砕物供給方向のいずれの幅方向断面でも、歯２００Ａの突出高さが揃えられた構成であり、図１１に示されるように、固定歯板２００の破砕面２０１は、略中央が膨出し、側面視で全体に略円弧状に形成されている。尚、可動歯板２１０の第１歯部２０２以外の他の部分の構成は、第１実施形態と同様の第２歯部１０３、遷移部１０４とされているので、説明を省略する。
このような本実施形態では、第１実施形態の場合よりも第２歯部２０２における破砕効率が低下するが、基本的には、第１実施形態と同様に作用するので、従来と比較すると被破砕物Ｓ１の破砕効率は向上する。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述の第１実施形態では、歯板１００、１１０の第２歯部１０２の各歯１０２Ａ、１０２Ｂは、波形の正弦波形状の断面として構成されていた。
これに対して、本実施形態に係る固定歯板３００又は可動歯板３１０の第２歯部３０２を構成する歯３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、図１２に示されるように、断面三角形状に構成されている点が相違する。
この断面三角形状の歯３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、硬い岩塊等の被破砕物に対しては、歯３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃの頂点が摩耗しやすいので、あまり向かないが、粘土質、アスファルト等の粘性のある被破砕物を破砕する際には、前述したせん断力の他に、歯３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃの頂点部分で被破砕物を切削することも可能であるため、粘性のある被破砕物の破砕に好適である。

また、前述した第１実施形態では、第２歯部１０２の歯の頂点を結んだ線が波形線Ｃ１を形成するように面外方向に突出した歯１０２Ａが周期的に配列されていた。
これに対して、本実施形態では、他の歯３０２Ｃよりも面外方向に突出する歯３０２Ａ、３０２Ｂがランダムに配列され、しかも、歯３０２Ａ、３０２Ｂそれぞれの突出寸法も異なっている点が相違する。
本発明は、本実施形態のように、ランダムに他の歯３０２Ｃから歯３０２Ａ、３０２Ｂを突出させることも含むが、その際、図１０に示されるように歯３０２Ｂ、歯３０２Ｃの間に形成される谷部分の角θ６が６０deg以上となるようにするのが好ましい。角θ６が６０deg未満だと、破砕に伴うズリ等が詰まりやすくなり、破砕効率が落ちる可能性があるからである。

〔実施形態の変形〕
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で、種々の変形を含むものである。
前記第１実施形態では、自走式破砕機１に搭載されたジョークラッシャ３０に本発明に係る第１歯部１０２、第２歯部１０３を備えた歯板１００、１１０を採用していたが、本発明はこれに限られない。すなわち、定置式のジョークラッシャに本発明を採用してもよい。

前記第１実施形態では、破砕面１０１は、略中央の領域として第１歯部１０２を形成し、その上下端部に第２歯部１０３を形成していたが、これに限らず、破砕面の上流側に第１歯部を形成し、下流側に第２歯部を形成してもよい。尚、この場合、遷移部は常に下側を向くこととなるので、傾斜角度は全く考慮する必要がない。
前記第１実施形態では、歯板１００、１１０は１枚で形成されていたが、複数の歯板部材を組み合わせて歯板となるようにしてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。

次に、前述した各実施形態の効果を確認したので、以下に説明する。
（１）試験体構成
図３における歯板１００、１１０において、歯１０２Ａ、１０２Ｂの並び方向に沿った幅寸法１１８０mm、Ｔ１＝７０mm、Ｈ１＝５０mm、Ｈ２＝２０〜２５mmの歯板を２種類試作した。
試験体１は、図３に示されるように、波形線Ｃ１が歯のピッチＴ１の３倍周期のもの、試験体２は、図１０に示されるように、波形線Ｃ２が歯のピッチＴ１の２倍周期のものである。
作製した試験体１、試験体２、及び従来の歯板（同じ突出寸法の歯を配列した破砕面を有するもの）を適宜組合せ、実施例１〜実施例３を構成し、従来の歯板を組合せて従来例を構成した。実施例１〜実施例３及び従来例の組合せについて、以下の表１に示す。

（２）試験方法
試験体１、２及び従来の歯板を実施例、比較例に応じて組合せて、小松製作所製自走式破砕機ＢＲ５５０ＪＧに歯板を装着し、これに被破砕物となる岩塊を投入して実際に破砕を行った。尚、被破砕物は、径４００mmの安山岩の玉石であり、一軸圧縮強度σc＝１９５３．２（kgf/cm^２）、圧裂引張強度σt＝１０４．４（kgf/cm^２）のものを使用した。
（３）評価方法
従来例、実施例１〜実施例３における被破砕物の破砕時間を測定し、従来例による破砕時間を１としたときの各実施例における破砕時間の時間比を算出して評価を行った。
（４）試験結果
試験結果を表２に示す。

（５）結果
表２に示すように、可動歯に試験体１又は試験体２を使用した実施例１〜実施例３はいずれも従来例よりも破砕効率がアップしていることが確認された。特に、実施例３のように固定歯及び可動歯のいずれにも試験体１を使用した場合の破砕効率の向上が著しく、又、歯のピッチＴ１の２倍周期の試験体１よりも、３倍周期の試験体２の方が効率がよいことも確認された。

本発明は、岩塊、コンクリート等の被破砕物の破砕を行うジョークラッシャに利用することができ、さらにこのジョークラッシャを搭載した自走式破砕機としても利用することができる。

本発明の第１実施形態に係る自走式破砕機を示す側面図。 本実施形態におけるジョークラッシャを示す断面図。 本実施形態におけるジョークラッシャ用歯板を表す正面図。 図３のＸ−Ｘ線における断面図。 図３のＹ−Ｙ線における断面図。 図３のＺ−Ｚ線における断面図。 本実施形態におけるジョークラッシャ装着時の角度関係を表す模式図。 本実施形態の作用を説明するための模式図。 本実施形態の作用を説明するための模式図。 本発明の第２実施形態に係るジョークラッシャ用歯板の構造を表す断面図。 本実施形態のジョークラッシャへの装着状態を表す模式図。 本発明の第３実施形態に係るジョークラッシャ用歯板の構造を表す断面図。

符号の説明

１…自走式破砕機、３０…ジョークラッシャ、１００、２００…固定歯板、１１０、２１０、３１０…可動歯板、１０１…破砕面、１０２、２０２、３０３…第１歯部、１０２Ａ、２０２Ａ、３０２Ａ、３０２Ｂ…一部の歯、１０２Ｂ、２０２Ｂ、３０２Ｂ…他の歯、１０３…第２歯部、Ｓ１…被破砕物

Claims (12)

1. 固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯板が前記固定歯板に対して揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャの前記固定歯及び前記可動歯の少なくともいずれかに装着されるジョークラッシャ用歯板であって、
   前記固定歯及び前記可動歯の少なくともいずれかに装着されたときに、前記被破砕物が当接する破砕面には、前記被破砕物供給方向に直交する方向に沿って複数の歯が並ぶ波形状に形成され、
   前記破砕面の少なくとも一部の破砕面の波形を構成し、かつ一部の歯が他の歯よりも面外方向に突出した第１歯部と、
   前記一部の破砕面以外の他の一部の破砕面の波形を構成する第２歯部とを備え、
   前記第２歯部は、同じ高さの複数の歯が並んで形成されるとともに、前記他の一部の破砕面の前記被破砕物供給方向の両端のいずれにも形成されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
2. 請求項１に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記第１歯部の一部の歯が他の歯よりも面外方向に突出する破砕面は、各歯の頂点を結んだ線が波形状に形成され、
   この各歯の頂点を結んだ線による波形は、前記各歯の並びによる波形の周期の整数倍に設定されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記波形を構成する前記第１歯部の断面形状は、略三角形状とされている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
4. 請求項２に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記第１歯部の並びによる波形が正弦波曲線状に形成され、
   前記第１歯部の頂点を結んだ線による波形が正弦波曲線状に形成されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
5. 請求項４に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記第１歯部の頂点を結んだ線による波形の正弦波曲線は、前記第１歯部の並びによる波形の３倍の周期に設定されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
6. 請求項１に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記他の一部の破砕面は、破砕面の端部から前記被破砕物供給方向に沿って略１／３の長さの領域に形成され、
   前記第１歯部の一部の歯が面外方向に突出する前記一部の破砕面は、２つの前記他の一部の破砕面に挟まれた略中央の領域に形成されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
7. 請求項６に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記一部の破砕面は、突出する歯の前記被破砕物供給方向に沿った稜線が弓形状に形成されている
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
8. 請求項７に記載のジョークラッシャ用歯板において、
   前記一部の破砕面における突出する歯の稜線は、当該歯板の端部から仰角３deg〜５．
   ５degの線を接線とする円弧形状である
   ことを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
9. 固定歯及び可動歯により形成されるＶ字状空間内に被破砕物が供給され、前記可動歯板が前記固定歯板に対して揺動運動することで前記被破砕物が破砕されるジョークラッシャであって、
   固定歯及び可動歯の少なくともいずれかが、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板とされている
   ことを特徴とするジョークラッシャ。
10. 請求項９に記載のジョークラッシャにおいて、
    前記可動歯は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板であり、
    前記固定歯は、波形を構成する複数の歯の高さが変わらない平歯である
    ことを特徴とするジョークラッシャ。
11. 請求項９に記載のジョークラッシャにおいて、
    前記固定歯及び前記可動歯のいずれも請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のジョークラッシャ用歯板である
    ことを特徴とするジョークラッシャ。
12. 走行装置と、この走行装置上に被破砕物を供給する供給装置と、この供給装置により供給された被破砕物を破砕する破砕装置とを備えた自走式破砕機であって、
    前記破砕装置は、請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のジョークラッシャである
    ことを特徴とする自走式破砕機。

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