JP4849963B2

JP4849963B2 - 破砕機

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Publication number: JP4849963B2
Application number: JP2006158536A
Authority: JP
Inventors: 篤北口
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2012-01-11
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Description

本発明は被破砕物を破砕処理することができる破砕機に関する。

破砕機は、廃棄物の再利用や減容化を主な目的として、種々の被破砕物を破砕するものである。その中でも、森林の造成・維持管理等で発生する剪定枝材や間伐材、森林で伐採した木材の枝払い等で発生する枝木材、木造建築物の解体等で発生する廃木材等を主に破砕する破砕機がある。

上記のような破砕機には、受け入れられた被破砕物を破砕室へ搬送する送りコンベヤと、送りコンベヤ上を搬送される被破砕物を上部から押さえ込む押えローラと、破砕室内に設けられ、送りコンベヤと押えローラによって導入される被破砕物を破砕する破砕ビットと、破砕物の粒径を選別しながら破砕室外へ破砕物を排出するスクリーン（篩い部材）を備えたものがある。そして、この種の破砕機の中には、送りコンベヤと押えローラによって把持されながら破砕室へ導入される被破砕物に下方から破砕ビットを衝突させて被破砕物を破砕しているものがある（特許文献１等参照）。

米国特許第５９４７３９５号明細書

上記技術のように被破砕物に下方から破砕ビットを衝突させる破砕方法では、破砕ビットとの衝突時に被破砕物を上部から押さえ込んで支える箇所（支点）が破砕ビットの衝突する箇所（衝突点）に近いほど被破砕物を細かく破砕することができる。上記技術では被破砕物を支える支点は押えローラと被破砕物の接点であるが、この支点を衝突点に近づけようとしても、押えローラと破砕ロータの配置等の問題上限界がある。このように上記技術では支点と衝突点が離れてしまう傾向があり、破砕ビットによって被破砕物を細かく破砕することができず、被破砕物が粗破砕されてしまう場合がある。粗破砕された被破砕物は、細かく破砕するまでに時間を要したり、スクリーンを介して大きいまま排出されたりする場合もあるので、破砕効率や、破砕物の粒度品質の低下の原因となる。

本発明の目的は粒度品質の良い破砕物を効率よく生産することができる破砕機を提供することにある。

（１）本発明は、上記目的を達成するために、被破砕物を破砕する破砕ビットが配され回転する破砕ロータと、この破砕ロータに向かって被破砕物を搬送する送りコンベヤと、この送りコンベヤの上部に設けられ、前記送りコンベヤ上の被破砕物を上部から押さえ込みながら前記破砕ロータに向かって導入する押えローラ、及び、この押えローラが被破砕物を押さえ込む点より前記破砕ロータ側、かつ前記破砕ロータ径方向外側に配されるとともに、被破砕物が衝突する衝突面が前記破砕ビットの回転方向と対向するように設けられ、前記破砕ロータに向かって導入される被破砕物を破砕する固定刃を有する押圧フィーダ装置とを備えているものとする。

（２）上記（１）は、好ましくは、前記固定刃の衝突面は破砕作業時の押えローラの下端部の高さ以上のところに位置しているものとする。

（３）上記（１）又は（２）は、好ましくは、前記固定刃は他の固定刃と交換可能に構成されていることを特徴とする破砕機。

（４）上記（３）は、好ましくは、前記固定刃は、前記他の固定刃と交換することにより、前記破砕ロータから最も近い部分から前記破砕ビットの最大回転軌道までの間隙寸法が調整可能なように構成されているものとする。

（５）また、本発明は、上記目的を達成するために、被破砕物を破砕する破砕ビットが配され回転する破砕ロータと、この破砕ロータに向かって被破砕物を搬送する送りコンベヤと、この送りコンベヤの上部に設けられ、前記送りコンベヤ上の被破砕物を上部から押さえ込みながら前記破砕ロータに向かって導入する押えローラ、及び、この押えローラが被破砕物を押さえ込む点より前記破砕ロータ側に位置し、前記破砕ロータに向かって導入される被破砕物に前記破砕ビットが衝突する際にその被破砕物を前記送りコンベヤ側に押さえ込む支点部を有する押圧フィーダ装置とを備えているものとする。

（６）さらに、本発明は、上記目的を達成するために、被破砕物を破砕する破砕ビットが配され回転する破砕ロータと、この破砕ロータに向かって被破砕物を搬送する送りコンベヤと、この送りコンベヤの上部に設けられ、前記送りコンベヤ上の被破砕物を上部から押さえ込みながら前記破砕ロータに向かって導入する押えローラ、及び、この押えローラが被破砕物を押さえ込む点より前記破砕ロータ側、かつ前記破砕ロータ径方向外側に配されるとともに、被破砕物が衝突する衝突面が前記破砕ビットの回転方向と対向するように設けられ、前記破砕ロータに向かって導入される被破砕物に前記破砕ビットが衝突する際にその被破砕物を前記送りコンベヤ側に押さえ込んで破砕する第１固定刃を有する押圧フィーダ装置と、前記第１固定刃の被破砕物流通方向下流側、かつ前記破砕ロータ径方向外側に配されるとともに、被破砕物が衝突する衝突面が前記破砕ビットの回転方向と対向するように設けられ、前記第１固定刃が破砕した被破砕物を更に破砕する第２固定刃とを備えているものとする。

本発明によれば、破砕ビットによって被破砕物を効果的に破砕することができるので、粒度品質の良い破砕物を効率よく生産することができる。

以下、本発明の破砕機の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態である自走式破砕機の全体構造を示す側面図、図２は図１に示した自走式破砕機の上面図、図３は図１に示した自走式破砕機に設けられた破砕装置１３（後述）近傍の構造を示す側面図である。なお、以下において、図１中の左・右に対応する方向を破砕機の後・前、又は一方・他方とする。

図１から図３に示す自走式破砕機は、自力走行を可能にする走行体１と、この走行体１上に設けられ受け入れた被破砕物を破砕する破砕機能構成部２と、この破砕機能構成部２で破砕された破砕物を搬送し機外に排出する排出コンベヤ３と、搭載した各機器の動力源であるエンジン等を備えた動力装置（パワーユニット）４等によって概略構成されている。

走行体１は、トラックフレーム５と、このトラックフレーム５の前後両端部に設けた駆動輪６及び従動輪７と、出力軸を駆動輪６の軸に連結した駆動装置（走行用油圧モータ）８と、駆動輪６及び従動輪７に掛け回した履帯（無限軌道履帯）９とで構成されている。トラックフレーム５上には本体フレーム１０が設けられており、この本体フレーム１０によって、上記破砕機能構成部２や排出コンベヤ３、動力装置４等が支持されている。

破砕機能構成部２は、投入される被破砕物を受け入れるホッパ１１と、このホッパ１１内に収容配置された被破砕物の搬送手段としての送りコンベヤ１２（図２参照）と、この送りコンベヤ１２によって導入された被破砕物を破砕する破砕装置１３（図３参照）と、この破砕装置１３の手前で破砕装置１３に導入される被破砕物を送りコンベヤ１２に押さえ込む押圧フィーダ装置１４（図３参照）とを備えている。

送りコンベヤ１２は、破砕ロータ１５（後述）に向かって被破砕物を搬送し、破砕ロータ１５（後述）側に設けられたスプロケット状の駆動輪１６（図３参照）と、その反対側（破砕機後方側）に設けた図示しない従動輪と、これら搬送方向両端部に設けた駆動輪１６及び従動輪の間に巻回され、幅方向に複数列（この例では４列、図２参照）列設された搬送体（搬送ベルト、チェーンベルト）１７とを備えている。上記従動輪は、ホッパ１１の側壁体１８（図１参照）後部に設けた軸受１９（図１参照）によって支持され、駆動輪１６は、側壁体１８の前方側に設けた破砕装置１３の側面カバー２０に設けた軸受（図示せず）によって支持されている。これにより、送りコンベヤ１２は、上記ホッパ１１内の下部、すなわちホッパ１１の側壁体１８の内側から破砕ロータ１５（後述）近傍にかけ、ほぼ水平に延設されホッパ１１及び破砕装置１３の側面カバー２０内に収納配置されている。送りコンベヤ１２の駆動輪１６の回転軸２１は、軸受よりも幅方向外側に設けた駆動装置（図示せず）の出力軸にカップリング等を介して連結している。送りコンベヤ１２は、その図示しない駆動装置を回転駆動させることにより、駆動輪１６及び従動輪の間で搬送体１７を循環駆動させるようになっている。

押圧フィーダ装置１４は、破砕ロータ１５（後述）の後方側に近接するように、かつ、送りコンベヤ１２の上部にその搬送面に対向するように設けられており、送りコンベヤ１２上の被破砕物を上部から押さえ込みながら破砕ロータ１５に向かって導入し、その際にアンビル（第１固定刃）７０（後述）によって被破砕物を送りコンベヤ１２側に押さえ込んで破砕している。

この押圧フィーダ装置１４は、破砕装置１３の上方において側面カバー２０に設けた軸受２１によってその回動軸２２が軸支され、これにより鉛直面内を回動自在に（上下方向に揺動自在に）支持された支持部材（アーム）２３と、この支持部材２３に対し回転自在に設けられ、送りコンベヤ１２上の被破砕物を上部から押さえ込みながら破砕ロータ１５に向かって導入する押えローラ２４と、この押えローラ２４が被破砕物を押さえ込む点より破砕ロータ１５側、かつ破砕ロータ１５径方向外側に配されるとともに、被破砕物が衝突する衝突面７１が破砕ビット３６（後述）の回転方向と対向するように設けられ、破砕ロータ１５に向かって導入される被破砕物に破砕ビット３６が衝突する際にその被破砕物を送りコンベヤ１２側に押さえ込んで破砕するアンビル７０とを備えている。

支持部材２３は、回動軸２２を備えたアーム部２５と、このアーム部２５の先端側に設けられ、押えローラ２４を支持しているブラケット部２６とを備えている。アーム部２５の下部側の端面は円弧状に湾曲して形成されており、この湾曲部には、破砕室２７（後述）の１部を構成する湾曲板２８が取付けられている。一方、ブラケット部２６の押えローラ２４取付け部分は、押えローラ２４の径よりも小径の円弧状に形成されており、押えローラ２４の外周面がブラケット部２６から突出した構成となっている。

押えローラ２４は、幅方向（図３中の紙面直交方向）の寸法が送りコンベヤ１２の搬送面の幅と同等かそれよりも大きく設定されており、特に図示していないがその胴部内に駆動装置を内蔵している。押えローラ２４は、この図示しない駆動装置によって、送りコンベヤ１２の搬送面上を搬送される被破砕物の搬送速度とほぼ同じ周速度で回転し、押え込んだ送りコンベヤ１２上の被破砕物を送りコンベヤ１２と協動して破砕室２７（後述）に導入するようになっている。

ブラケット部２６は破砕ロータ１５（後述）に向かって破砕室２７に突出する突出部８０を有している。突出部８０は、破砕機の機体幅方向に延び、押えローラ２４を破砕室２７側から覆う壁部８１と、壁部８１の下部（送りコンベヤ１２側）に破砕室２７に臨むように形成された凹部８２とを備えている。凹部８２には凸部８３（図４参照）を有するブラケット８４が取り付けられており、このブラケット８４にはアンビル７０が取り付けられている。

アンビル（第１固定刃）７０は、破砕ビット３６（後述）の回転方向と対向するように設けられ被破砕物が衝突する衝突面７１と、ブラケット８４の凸部８３と嵌合する凹部７２（図４参照）と、壁部８１と連なって形成され破砕ロータ１５側に位置する側面７３（図４参照）と、衝突面７１と側面７３によって形成されるエッジ７４（図４参照）とを有している。法線ｎは衝突面７１の法線のうち凹部７２と反対方向を指すものである。アンビル７０は、凹部７２によってブラケット８４の凸部８３と嵌合し、ブラケット部２６に例えばボルトによって交換可能に取り付けられている。このようにアンビル７０は凹部７２によって凸部８３と嵌合しているので構造的に衝撃に強く、特に破砕ロータ１５径方向外側方向に作用する外力に対して優れた耐久性を有する。なお、アンビル７０をブラケット部２６に取り付ける際には、上記のようにブラケット８４を介すことなく、凹部８２に直接取り付けるように構成しても良い。

ここで図４を用いてアンビル７０について詳しく説明する。

図４は図３に示した構造の破砕作業時における状態を示す図である。先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する（以降の各図も同じ）。

図４において、被破砕物９０は、破砕機に受け入れられた被破砕木材であり、破砕機の機体高さ方向において高さｈを有している。押圧フィーダ装置１４は、被破砕物９０によって回動軸２２を中心に上方へ回動され、被破砕物９０の高さｈ分だけ上方へ押し上げられた姿勢（破砕姿勢）を保持している。押えローラ２４は、この破砕姿勢における下端部となる接触部９１において被破砕物９０と接触し、この接触部９１において被破砕物９０を自重によって送りコンベヤ１２側に押さえ込んでいる。

アンビル７０の衝突面７１は、接触部９１の高さ（即ち、送りコンベヤ１２の搬送面から高さｈだけ上方）以上のところに位置し、破砕ビット３６の回転方向と対向して破砕姿勢において法線ｎを機体後方（図４中の左下方向）に向けるように取り付けられている。破砕作業時においてこのように法線ｎが機体後方に向くようにアンビル７０をブラケット部２６に取り付けると、アンビル７０のエッジが強調されて破砕物を鋭く破砕することができる。

また、破砕作業時において、好ましくは、衝突面７１の一部が高さｈのところに位置するようにアンビル７０をブラケット部２６に取り付けると良い。このように構成すると、破砕室２７に導かれた被破砕物９０に破砕ビット３６が衝突する際に、被破砕物９０が上方へ持ち上げられることをアンビル７０が拘束し、衝突の際のエネルギーを効率よく破砕のエネルギーに利用することができるので、破砕効率が向上する。

ここで図１から図３に戻る。油圧シリンダ（アーム駆動手段）２９は、そのボトム側先端部は破砕機側面カバー２０側に固定したブラケット３０にピン３１を介して回動可能に連結され、そのロッド側先端部はアーム部２５の後方側（図３中左側）先端部に設けられたブラケット３２にピン３３を介して回動可能に連結されている。この油圧シリンダ２９により、押圧フィーダ装置１４を回動軸２２を中心に回動させ、送りコンベヤ１２（破砕装置１３）に対して上げ下げ（言い換えれば、破砕装置１３に対し離間又は近接）させることが可能なようになっている。

破砕装置１３は、本体フレーム１０（図１参照）の長手方向ほぼ中央部上に搭載されており、図３に示すように、破砕室２７内で高速回転する破砕ロータ１５と、この破砕ロータ１５径方向外側に破砕ロータ１５の回転方向（適宜、正転方向と称する。図３中時計回り方向）と衝突面（後述）が対向するように配されたアンビル（第２固定刃）３４と、前述の押圧フィーダ装置１４に設けられたアンビル（第１固定刃）７０とを備えている。

破砕ロータ１５は、例えば破砕装置１３の側面カバー２０（又は本体フレーム１０上に別途設けた図示しない支持部材）等に設けた軸受（図示せず）によって回転自在に支持されており、その外周部には、複数の支持部材３５、及びこれら支持部材３５にそれぞれ取り付けられた破砕ビット（衝突板、或いは破砕刃等）３６が配されている。破砕ビット３６は、破砕ロータ１５が正転方向に回転する際にその刃面が支持部材３５に先行するように配置されている。また、各破砕ビット３６は、ボルト３７等によって支持部材３５に固定され、破砕作業によって摩耗した場合にも容易に交換可能な構成となっている。

破砕ロータ１５の径方向外側には、被破砕物が破砕ロータ１５に向かって導入されるところ（押えローラ２４周辺部分）から被破砕物が流通する方向（即ち、破砕ビット３６の正転方向）の上流側から下流側に向かって順番に、湾曲板２８、アンビル３４、スクリーン（篩い部材）３８が設けられている。破砕室２７は、これら、湾曲板２８、アンビル３４、スクリーン３８等によって概ね画定される空間であり、その送りコンベヤ１２及び押圧フィーダ装置１４側（図３中、左側）は被破砕物導入部として開放されている。

アンビル（第２固定刃）３４は、破砕室２７内に導入された被破砕物が衝突する面（衝突面）６０を有しており、その衝突面６０が破砕ロータ１５の回転方向と対向するように保持部材４０に取り付けられている。保持部材４０は、回動軸４１を備えており、側面カバー２０に固定された支持部材４２にシアピン４３を介して連結されている。アンビル３４にシアピン４３の許容を超えた衝撃荷重がかかった場合等には、シアピン４３が破断して保持部材４０の拘束が解かれ、保持部材４０が回動軸４１を中心に回動して破砕室２７から退避するようになっている。

スクリーン（篩い部材）３８は、破砕物の粒径を選別しながら破砕室２７外へ破砕物を排出する排出孔（図示せず）を有し、枠型のスクリーン保持部材（スクリーンホルダ）４４によって破砕ロータ１５の外周側位置に保持されている。スクリーン保持部材４４は、その周方向（破砕ロータ１５の周方向）一方側（図３左側）端部に設けられた回動軸４５と、他方側（図３右側）端部に取り付けられた支持部材４６を有している。スクリーン保持部材４４は、破砕作業時には支持部材４６によって図３に示すような姿勢を保持するが、支持部４６による拘束が解放されると回動軸４５を中心に回動する。このようにスクリーン保持部材４４を回動させるとスクリーン３８の拘束が解かれ、スクリーン３８を交換することができる。

排出コンベヤ３は、フレーム５０と、このフレーム５０の長手方向両端に設けた駆動輪（図示せず）と従動輪（図示せず）との間に巻回したコンベヤベルト（図示せず）上に設けたコンベヤカバー５１と、上記駆動輪を回転駆動させる駆動装置（排出コンベヤ用油圧モータ）５２等を有している。排出コンベヤ３の排出側（前方側、図１及び図２中右側）部分は動力装置４から突出して設けた支持部材５３によって吊り下げ支持されており、その反対側（後方側、図１及び図２中左側）部分は支持部材５４を介して本体フレーム１０から吊り下げ支持されている。排出コンベヤ３は、これら支持部材５３，５４によって破砕装置１３の下方から動力装置４の下方を通され自走式破砕機前方側外方へ上り傾斜で配置され、駆動装置５２を回転駆動させることにより駆動輪及び従動輪の間でコンベヤベルトを循環駆動させている。

動力装置４は、本体フレーム１０の長手方向他方側（図１及び図２中右側）端部上に、支持部材５５を介して搭載されている。この動力装置４の後方側でかつ幅方向一方側（図２中下側）の区画には、運転席５６が設けられている。運転席５６には自走式破砕機を走行操作用するための操作レバー５７が設けられており、運転席５６の下方にはその他の操作や設定、モニタリング等を行うための操作盤５８が設けられている。

次に上記のように構成される本実施の形態の破砕機の動作を説明する。

グラップル等の適宜の作業具を備えた重機（油圧ショベル等）等によってホッパ１１内に被破砕物を投入すると、被破砕物は、ホッパ１１の拡開部にガイドされて送りコンベヤ１２の搬送体１７上に載置され、循環駆動する搬送体１７によって破砕機前方側に向かってほぼ水平方向に搬送される。送りコンベヤ１２上の被破砕物は、押圧フィーダ装置１４付近まで搬送されると、押えローラ２４の下部に入り込んで押圧フィーダ装置１４を押し上げる。押圧フィーダ装置１４を押し上げた被破砕物は押圧フィーダ装置１４の自重により送りコンベヤ１２側に押さえ付けられながら破砕室２７へ導入される。その際、被破砕物は押圧ローラ２４と送りコンベヤ１２とに挟持された部分を支点に片持ち梁状に破砕室２７内に向かって突出する。

そして、この突出部分に向かって正転方向に高速回転する破砕ロータ１５上の破砕ビット３６が下方から衝突して被破砕物を突き上げる。この衝突の際、被破砕物の上方に位置するアンビル７０は、突き上げられた被破砕物が上方へ移動することを拘束して被破砕物を送りコンベヤ１２側に押さえ込む支点部として作用するとともに、破砕ビット３６と協働して被破砕物をせん断破砕する固定刃として作用し、被破砕物を細かく１次破砕する。

このように１次破砕された被破砕物は、破砕室２７内を破砕ロータ１５の回転方向に従ってアンビル３４の所まで流通し、このアンビル３４によってさらに細かく２次破砕される。上記のように２次破砕まで受けた被破砕物は、回転する破砕ロータ１５に伴ってアンビル３４と破砕ロータ１５との間に形成される間隙を通過し、スクリーン３８近傍まで辿り着く。

スクリーン３８までやってきた被破砕物の内、排出孔の径より小さなものはそのままスクリーン３８を介して破砕室２７から排出されるが、排出孔の径より大きなものはそのまま継続して破砕室２７内を周回し破砕ビット３６、アンビル３４、破砕室２７の内壁面等と衝突して徐々に目標とする粒径まで破砕されていく（３次破砕）。破砕室２７から排出された破砕物（破砕チップ）は、循環駆動する排出コンベヤ３のコンベヤベルト上にシュート（図示せず）を介して落下する。コンベヤベルト上に落下した破砕物は、破砕機の前方側（図１及び図２中右側）へと搬送され集積される。

次に本実施の形態の破砕機の効果を説明する。

まず、本実施の形態の効果の理解を容易にするために、押圧フィーダ装置に本実施の形態におけるアンビル７０に相当する固定刃を備えない破砕機を比較例として取り上げる。本実施の形態の破砕機も含めて、一般的に、送りコンベヤ等の搬送体によって導入した被破砕物に下方から破砕ビットを衝突させる破砕方法を利用する破砕機では、被破砕物を上部から押さえ込んで支える箇所（支点）が破砕ビットの衝突する箇所（衝突点）に近いほど被破砕物を細かく破砕することができる。上記比較例の破砕機では被破砕物を支える支点は押えローラと被破砕物の接点（本実施の形態における接触部９１に相当）となるが、この支点を衝突点に近づけようとしても、押えローラと破砕ロータの配置等の問題上限界がある。このように上記比較例の破砕機では支点と衝突点を近づけるにはどうしても限界があり、破砕ビットによる１次破砕で被破砕物を一定値以上細かく破砕することが難しく、被破砕物が粗破砕される傾向がある。粗破砕された被破砕物は、細かく破砕するまでに時間を要したり、スクリーンを介して大きいまま排出されたりする場合もあるので、破砕効率や、破砕物の粒度品質の低下の原因となることもある。

これに対して本実施の形態の破砕機は、押えローラ２４が被破砕物を押さえ込む接触部９１より破砕ロータ１５側、かつ破砕ロータ１５径方向外側に配されるとともに、被破砕物が衝突する衝突面７１が破砕ビット３６の回転方向と対向するように設けられ、破砕ロータ１５に向かって導入される被破砕物に破砕ビット３６が衝突する際にその被破砕物を送りコンベヤ１２側に押さえ込んで破砕するアンビル７０を有する押圧フィーダ装置１４を備えている。このように構成すると、アンビル７０が破砕室２７の入口における固定刃として被破砕物に作用するとともに、押えローラ２４の接触部９１より破砕ロータ１５側で被破砕物を押さえ込む支点部としても作用するので支点と衝突点を上記比較例の場合より接近させることができ、１次破砕から粒度の良い破砕物を得ることができる。これにより、破砕ビット３６によって被破砕物を効果的に破砕することができるので、粒度品質の良い破砕物を効率よく生産することができる。

また、本実施の形態の破砕機は、上記のようにアンビル７０で破砕した被破砕物をアンビル７０の被破砕物流通方向下流側に備えられたアンビル３４によって更に破砕しているので、両固定刃の相互作用によって更に一層効率良く被破砕物を破砕することが可能である。

次に本実施の形態の変形例について説明する。

以下において説明する第１の実施の形態の変形例は、上記第１の実施の形態の自走式破砕機における衝突面７１の破砕作業時の姿勢が異なるアンビルを備えた点に特徴がある。

図５は本発明の第１の実施の形態の変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の構造を示す側面図であり、図６は図５に示した構造の破砕作業時における状態を示す図である。

図５において、ブラケット部２６は凹部８２Ａを備えており、この凹部８２Ａにはアンビル７０Ａが例えばボルトによって交換可能に取り付けられている。図６において、アンビル７０Ａの衝突面７１は、接触部９１の高さ以上のところに位置し、破砕姿勢においてほぼ水平に保持され法線ｎを下方（図６中の下方向）に向けるように取り付けられている。

破砕作業時において図６のように法線ｎが下方に向くようにアンビル７０Ａをブラケット部２６に取り付けると、衝突面７１全体で被破砕物９０を押さえ込むことができるので衝突の際のエネルギーを効率よく破砕のエネルギーに利用することができる。また、送りコンベヤ１２の搬送面の高さと破砕ロータ１５の回転中心は、図に示すように、ほぼ同一の高さに構成されているので、被破砕物と破砕ビット３６が衝突する衝突点における破砕ビット３６の回転方向に衝突面７１が正対する構成となる。この点からも衝突の際のエネルギーを効率良く破砕エネルギーに利用できるので破砕効率は更に向上する。

また、上記変形例と類似するその他の変形例としては、破砕姿勢において衝突面７１の法線ｎが機体前方に向くようにアンビルを取り付けたものがある。このように構成した場合は、特に、被破砕物投入の際に、アンビルのエッジに被破砕物が引っ掛かることなく円滑に破砕室２７内に導入することができるという効果を得ることができる。

次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態と比較して、アンビル（第１固定刃）が２面以上の衝突面を有している点に特徴がある。図７は本発明の第２の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の構造を示す側面図である。

図７において、ブラケット部２６の凹部８２には衝突面を２つ有するアンビル７０Ｂが取り付けられている。アンビル７０Ｂは、機体後方側に位置する衝突面７１ａと、衝突面７１ａから機体前方側に位置する衝突面７１ｂと、これら衝突面７１ａ，７１ｂによって形成される第１エッジ７４ａと、衝突面７１ｂと側面７３によって形成される第２エッジ７４ｂとを有している。第１エッジ７４ａは、非破砕作業時の姿勢において、第２エッジ７４ｂより下方に位置している。

このように構成されたアンビル７０Ｂを取り付けて破砕作業をすると、被破砕物がアンビル７０Ｂによって段階的に破砕される（即ち、破砕ビット３６が衝突した際に被破砕物がまず第１エッジ７４ａで破砕され、続いて第２エッジ７４ｂで破砕される）ので、破砕効率が向上する。

また、衝突面を２面有するアンビルの他の例を本実施の形態の第１変形例として図８に示す。図８は本発明の第２の実施の形態の第１変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の構造を示す側面図である。図８において、ブラケット部２６の凹部８２には衝突面を２つ有するアンビル７０Ｃが取り付けられている。アンビル７０Ｃは、上記アンビル７０Ｂ同様２つの衝突面及びエッジを有するが、その衝突面７１ａ，７１ｂは非破砕作業時において「下に凸」状となる衝突面を形成している。このように構成しても上記と同様の効果が得られる。なお、上記の例の他にも、機体後方側のエッジ（第１エッジ７４ａ）が機体前方側のエッジ（第２エッジ７４ｂ）より下方に位置するようにアンビルを構成すれば上記同様の効果を得ることができる。

次に、衝突面を３面有するアンビルの例を本実施の形態の第２変形例として図９に示し、これを説明する。図９は本発明の第２の実施の形態の第２変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の構造を示す側面図である。図９において、ブラケット部２６の凹部８２には衝突面を３つ有するアンビル７０Ｄが取り付けられている。アンビル７０Ｄは、機体後方側に位置する衝突面７１ａと、衝突面７１ａから機体前方側に位置する衝突面７１ｂと、衝突面７１ｂから機体前方側に位置する衝突面７１ｃと、衝突面７１ａと衝突面７１ｂによって形成される第１エッジ７４ａと、衝突面７１ｂと衝突面７１ｃによって形成される第２エッジ７４ｂと、衝突面７１ｃと側面７３によって形成される第３エッジ７４ｃとを有している。

このように衝突面を３つ形成しても複数のエッジ（特に、第１エッジ７４ａ，第３エッジ７４ｃ）が形成されるので、上記とほぼ同様に段階的に被破砕物を破砕することができる。また、衝突面を３つより多く形成しても上記の例のように適宜エッジを複数形成することができるの（例えば、衝突面を４つ形成して山型の凸部を２箇所形成する。）で段階的に被破砕物を破砕することができ破砕効率が向上する。

次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態において支点及び固定刃として作用したアンビル７０に換えて、積極的に支点として被破砕物に作用する支点部を有する点に特徴がある。図１０は本発明の第３の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の構造を示す側面図である。

図１０において、ブラケット部２６の凹部８２には、破砕ロータ１５に向かって導入される被破砕物に破砕ビット３６が衝突する際に、その被破砕物を送りコンベヤ１２側に押さえ込む支点部７５が取り付けられている。支点部７５は、側面７３と、非破砕作業時の姿勢において「下に凸」状に形成される曲面部７６とを有している。曲面部７６は、破砕ビット３６が被破砕物に衝突する際にその被破砕物と接触して送りコンベヤ１２側に押さえ込む支点として作用する。これにより支点部７５は接触部９１より破砕ロータ１５側に位置する支点として被破砕物に作用するので、接触部９１のみで被破砕物を押さえ込む場合と比較して被破砕物を細かく破砕することができる。また、この支点部７５は曲面部７６を有しているので送りコンベヤ１２上を搬送される被破砕物が破砕作業時に接触してもこれを円滑に破砕室２７へ導入することができる。なお、支点部７５は、上記構成のみに限らず、少なくとも、被破砕物に破砕ビット３６が衝突する際に支点部７５が被破砕物と接する部分に曲面部を形成すれば上記同様の効果を得ることができる。

次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記第１の実施の形態のアンビル７０における破砕ロータ１５径方向内側端部から破砕ビット３６の最大回転軌道Ｒ（後述）までの距離（間隙寸法Ｄとする）を調整可能にした点に特徴がある。図１１は本発明の第４の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置１３近傍の破砕作業時における構造を示す図である。

図１１において、ブラケット部２６の凹部８２には、他のアンビルと交換することにより破砕ロータ１５から最も近い部分から破砕ビット３６の最大回転軌道Ｒまでの間隙寸法Ｄを調整するアンビル７０Ｅが取り付けられており、その他の部分は上記第１の実施の形態の変形例とほぼ同じである。アンビル７０Ｅは、図に示す破砕作業時の姿勢において、第１の実施の形態の変形例で示したアンビル７０Ａの側面７３より破砕室２７側に突出している側面７３Ｅと、衝突面７１Ｅと、この衝突面７１Ｅと側面７３Ｅによって形成されるエッジ７４Ｅとを有している。また、図に示す最大回転軌道Ｒは、破砕ビット３６における破砕ロータ１５径方向外側端部の回転軌道である。本実施の形態のアンビル７０Ｅにおいて破砕ロータ１５から最も近い部分（即ち、アンビル７０Ｅの破砕ロータ１５径方向内側端部）はエッジ７４Ｅであり、このエッジ７４Ｅは、アンビル７０Ａのエッジ７４と比較して破砕ロータ１５径方向内側に位置し、回転軌道Ｒとの間に寸法Ｄとなる間隙を形成している。詳細な説明は省略するが、上記のようにエッジ７４Ｅが破砕ロータ１５径方向内側に位置するものに加えて、エッジ７４Ｅが破砕ロータ１５径方向外側に位置するアンビルも複数種類用意する。

本実施の形態は、上記アンビル７０Ｅのようにブラケット部２６に取り付けた際に回転軌道Ｒからエッジまでの距離が異なるアンビルを複数種類用意しておき、所望する破砕物の粒径に応じてそれらを適宜交換することにより間隙寸法Ｄを調整するものである。これにより所望する被破砕物の粒径に適した間隙寸法Ｄに調整することができるので、破砕チップの粒度品質が向上するとともに破砕効率も向上する。なお、本実施の形態では破砕作業時の姿勢におけるエッジ７４Ｅから回転軌道Ｒまでの距離を調整する構成について説明したが、破砕ロータ１５径方向において破砕ビット３６の最大回転軌道Ｒに最も近い部分が他にある場合には、その部分を基準として間隙寸法Ｄを調整すれば勿論上記と同様の効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、本発明を自力走行可能な破砕機に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、牽引して走行可能な移動式破砕機、若しくは例えばクレーン等により吊り上げて運搬可能な可搬式破砕機、さらにはプラント等において固定機械として配置される定置式破砕機に適用しても良いことは言うまでもなく、これらの場合も上記と同様の効果を得る。また、上記の破砕機は、例えば、木材、廃プラスチック材、廃タタミ、竹材等を破砕対象物として破砕することができ、これら破砕対象物に関わらず上記の効果を奏するものである。

本発明の第１の実施の形態である自走式破砕機の全体構造を示す側面図である。図１に示した自走式破砕機の上面図である。図１に示した自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。図３に示した構造の破砕作業時における状態を示す図である。本発明の第１の実施の形態の変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。図５に示した構造の破砕作業時における状態を示す図である。本発明の第２の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。本発明の第２の実施の形態の第１変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。本発明の第２の実施の形態の第２変形例である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。本発明の第３の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の構造を示す側面図である。本発明の第４の実施の形態である自走式破砕機に設けられた破砕装置近傍の破砕作業時における構造を示す図である。

符号の説明

１２送りコンベヤ
１４押圧フィーダ装置
１５破砕ロータ
２４押えローラ
３４アンビル（第２固定刃）
３６破砕ビット
７０アンビル（第１固定刃）
７１衝突面
７４Ｅエッジ
７５支点部
９１接触部
Ｄ間隙寸法
Ｒ最大回転軌道

Claims

被破砕物を破砕する破砕ビットが配され回転する破砕ロータと、
この破砕ロータに向かって被破砕物を搬送する送りコンベアと、
この送りコンベアの上部に設けられ、前記送りコンベア上の被破砕物を上部から押さえ込みながら前記破砕ロータに向かって導入する押えローラを備える押圧フィーダ装置と、
前記破砕ロータの回転方向と対向して設けられた衝突面を有し、その衝突面と前記破砕ビットの間で被破砕物を破砕する固定刃とを備える破砕機において、
前記固定刃は、前記押えローラと前記破砕ロータの間に位置するように、前記押圧フィーダ装置に取り付けられていることを特徴とする破砕機。
請求項１記載の破砕機において、
前記固定刃の衝突面は破砕作業時の押えローラの下端部の高さ以上のところに位置していることを特徴とする破砕機。
請求項１又は２記載の破砕機において、
前記固定刃は他の固定刃と交換可能に構成されていることを特徴とする破砕機。
請求項３記載の破砕機において、
前記固定刃は、前記他の固定刃と交換することにより、前記破砕ロータから最も近い部分から前記破砕ビットの最大回転軌道までの間隙寸法が調整可能なように構成されていることを特徴とする破砕機。
請求項１から４いずれかに記載の破砕機において、
前記固定刃の被破砕物流通方向下流側、かつ前記破砕ロータ径方向外側に配された他の固定刃をさらに備えることを特徴とする破砕機。
請求項１から５いずれかに記載の破砕機において、
前記押圧フィーダ装置は、前記破砕ロータの上方に設けられた回動軸によって回動自在に支持されていることを特徴とする破砕機。