JP5709387B2

JP5709387B2 - 回転部材およびそれを用いた撹拌用又は破砕用装置

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Publication number: JP5709387B2
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Description

本発明は、回転することにより対象物を撹拌又は破砕する回転部材およびそれを用いた撹拌用又は破砕用装置に関するものである。

従来、湿式粉砕機では、スチールボールやセラミックボール等の紛糾部材と被粉砕物とを筒状の撹拌室内に投入し、その撹拌室内でロータ（回転部材）を高速回転させて、紛糾部材同士の衝突や圧縮作用により被粉砕物を粉砕させるという方法が採られている。

このような湿式粉砕機では、紛糾効率を上げるために種々の工夫がなされているが、近年では、撹拌室およびロータの形状をそれぞれ単純な四角柱状にすることが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。この構成によれば、ロータの側面と撹拌室の内壁とにより区画される空間の形状がロータの回転に伴って大きく変化し、同空間の紛糾部材に不規則な運動が起きることから、被粉砕物の紛糾効率が向上するとされている。

特開平４−１０４８４３号公報特公平６−７９６７８号公報

しかし、上記のような構成の場合、ロータに対する紛糾部材および被紛糾物の衝突力が大きくなり、かつ、その衝突力がロータの回転とともにロータのほぼ同じ部位に加わることから、ロータが破損しやすくなるという問題があった。

よって、破損しにくく、より安定して対象物を撹拌することが可能な回転部材およびそれを用いた撹拌用装置が求められている。

また、回転に伴って対象物を破砕する回転部材についても同様の性能が求められており、破損しにくく、より安定して対象物を破砕することが可能な回転部材およびそれを用いた破砕用装置が求められている。

そこで、本発明の一態様による回転部材は、一方向に回転することで対象物を撹拌又は破砕するための回転部材であって、該回転部材は、基体と、該基体に設けられた穴部と、を備え、前記基体及び前記穴部は、断面多角形状であり、断面視において、前記基体の各辺は、該各辺に最も近接する前記穴部の頂部に接続された前記穴部の複数の辺に対して傾斜しており、前記基体の外表面は、前記基体が容器内に設置されたときに、前記基体の外表面と前記容器の内表面との間の距離が最も小さい、互いに離間した複数の第１の部位と、前記基体の外表面と前記穴部の内周面との間の距離が最も小さい、互いに離間した複数の第２の部位とを有し、前記複数の第２の部位は、前記基体の外表面において、隣り合う前記第１の部位の間にそれぞれ設けられ、前記隣り合う第１の部位のうち前記一方向において前方にある前記第１の部位とその後方にある前記第２の部位との間の距離は、前記隣り合う第１の部位のうち前記一方向において後方にある前記第１の部位とその前方にある前記第２の部位との間の距離よりも小さく、前記基体の外表面と前記穴部の内周面との間の距離は、前記一方向に沿って前記前方にある第１の部位からその後方にある前記第２の部位まで漸次小さくなり、該第２の部位から前記後方にある第１の部位まで漸次大きくなることを特徴とする。

本発明の一態様による撹拌又は破砕用装置は、容器と、該容器の内部に設置された上記回転部材と、前記回転部材の穴部に挿入された回転軸とを有する。

本発明の一態様による回転部材によれば、破損し難く、より安定して対象物を撹拌又は破砕することができる。

本発明の一態様による撹拌又は破砕用装置によれば、破損し難い撹拌用又は破砕用装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１による回転部材を備えた撹拌用装置の構成例を示す分解図である。図１の撹拌用装置の上面図である。実施の形態１による回転部材の構成を説明するための図である。実施の形態１による回転部材の構成を説明するための図である。実施の形態１による回転部材において第１の部位と第２の部位の位置関係を示す図である。本発明の実施の形態２による回転部材を備えた撹拌用装置の構成例を示す上面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、撹拌用装置１は、容器２と、容器２内に設置される回転部材３と、回転軸４とを有する。回転部材３は、基体６と、該基体６に設けられた貫通孔５とを有する。貫通孔５には、回転軸４が挿入される。回転部材３は、容器２内で回転軸４を中心に回転することにより、容器２内の対象物を撹拌する。この対象物は、例えば、電子部品材料、セラミックの原料、ガラス粉末、食品、化粧品、電池材料、又は塗料等の溶質と水などの溶媒とを有するスラリーである。また、対象物は、複数の固体粒子であってもよい。対象物が複数の固体粒子である場合は、容器２内で回転部材３が回転することにより、固体粒子同士が衝突して互いに紛糾される。さらに、固体粒子を紛糾するために、容器２内にスチールボール又はセラミックボール等の紛糾部材８を入れてもよい。

図２は、容器２内に被紛糾物（対象物）および紛糾部材８を入れた撹拌装置１の上面図である。図２に示すように、容器２内で、回転部材３は被紛糾物を押し退けるように回転する。例えば、対象物が固体粒子である場合には、回転軸４および回転部材３を高速回転させて、紛糾部材８同士の衝突や圧縮作用により被粉砕物（対象物）を撹拌しながら粉砕させる。

ここで、容器２の内壁によって囲まれる空間（以下、「撹拌室７」という。）は、四角柱の形状を有している。また、基体６も、四角柱の形状を有している。よって、基体６の側面と撹拌室７の内壁にて区画される空間の断面形状が基体６の回転に伴って大きく変化する。その結果、容器２内の被粉砕物および紛糾部材８が不規則な運動をし、被粉砕物が紛糾される。図１および図２に示した構成では、基体６が単純な四角柱であることにより、回転部材３の強度がより高くなり、より高速な回転が可能である。

回転軸４は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）などの金属からなる。基体６は、回転軸４と接合することができればどのような材料からなってもよいが、例えばセラミックスからなることが好ましい。基体６がセラミックスからなる場合、耐摩耗に優れ、溶媒による腐食及び錆も抑制される。また、金属の不純物が混入することを嫌う溶媒の撹拌も可能となる。なお、回転軸４は、外部のロータＲ等に接続されて回転駆動力が与えられ、回転部材３とともに回転する。

特に、セラミックスとしては、アルミナセラミックス、ジルコニアセラミックス、ＺＴＡ（ジルコニア分散アルミナ）、窒化珪素セラミックス、および炭化珪素セラミックスの
いずれかであることが好ましい。中でもジルコニアセラミックス、ＺＴＡ（ジルコニア強化アルミナ）、又は窒化珪素セラミックスであれば、より高強度とすることができ、より破損し難く、より高速で回転させることが可能となる。

このような基体６と回転軸４は、エポキシ系接着剤などの接着剤にて接合されている。

また、基体６および貫通孔５は、断面視したときに、四角形状であり、基体６の各辺が、該各辺に最も近接する貫通孔５の頂部に接続された貫通孔５の複数の辺に対して傾斜している。図３に示した基体６の一辺Ｌ１を例に挙げると、基体６の一辺Ｌ１は、この辺Ｌ１に最も近接する貫通孔５の頂部Ｒｋに接続された複数の辺Ｌ２，Ｌ３に対して傾斜している。

このような回転部材６では、回転方向に応じて、対象物を接触させる面を適宜選択することができる。そして、対象物を接触させる面をどのように選んでも、回転させたときに被紛糾物（対象物）から受ける衝撃力が大きい部分、すなわち基体６の外表面において被紛糾物に接触する部位と貫通孔５の内壁面との間の肉厚を厚くすることができ、回転部材３の破損を抑制することができる。また、これは、回転部材３の強度が強いということであるため、回転部材３をより高速で回転させることが可能となる。なお、基体６の外表面において被紛糾物に接触する部位はある程度の面積を有するものであるが、そのうち図３における点Ｐａを例に挙げると、上記肉厚は、図３の点線で示すように、点Ｐａと貫通孔５の内壁面との間の距離である。

また、好ましくは、貫通孔５の頂部は、基体６の第１の頂部と第２の頂部との間に位置し、且つ第１の頂部よりも第２の頂部に対して近接して配置される。例えば、図３において、貫通孔５の頂部Ｒｋは、基体６の第１の頂部Ｐｋ１と第２の頂部Ｐｋ２との間に位置し、且つ第１の頂部Ｐｋ１よりも第２の頂部Ｐｋ２に対して近接して配置される。この構成において、貫通孔５の頂部Ｒｋと基体６の第１の頂部Ｐｋ１との間の領域に対応する基体６の外表面の領域が被紛糾物を撹拌するための撹拌領域となるとき、貫通孔５の内壁面において回転軸４からの応力が最も加わる頂部近辺と撹拌領域との間の肉厚がより厚くなる。例えば、図４において、破線で示した撹拌領域Ｓａと、回転方向において頂部Ｒｋの近辺との間の肉厚がより厚くなる。ここで、頂部Ｒｋの近辺の点Ｐｂを例に挙げると、図４の点線で示すように、撹拌領域Ｓａと点Ｐｂとの間の肉厚とは、図４の点線で示される長さである。このように頂部近辺の部分の肉厚を厚くできることから、貫通孔５の頂部を起点にクラックが発生するといったことも抑制され、回転部材３の破損をより抑制することができる。

さらに、回転部材３の構成を別の観点で考察すると以下の通りである。

基体６の外表面は、互いに離間した複数の第１の部位と、互いに離間した複数の第２の部位とを有する。第１の部位とは、回転部材３が容器２内に設置されたとき、基体６の外表面と容器２の内表面との間の距離が最も小さい部位であり、第２の部位とは、基体６の外表面と貫通孔５の内周面（内壁面）との間の距離が最も小さい部位である。第２の部位は、基体６の外表面において、隣り合う第１の部位の間に設けられる。

図５は、上記第１の部位と第２の部位の位置関係を示す図である。第１の部位Ｐ１は、黒丸で示し、第２の部位Ｐ２は、黒の三角で示している。ここで、第１の部位Ｐ１および第２の部位Ｐ２の決め方について簡単に説明する。基体６の外表面と容器２の内表面との間の距離とは、基体６の外表面の任意の位置をＰ１’としたとき、位置Ｐ１’と容器２の内表面との間の長さのうち最も短い長さをいう。すなわち、図５において、位置Ｐ１’と容器２の内表面との間の距離は、位置Ｐ１’と容器２の内表面における位置Ｑ１’，Ｑ２
’との間の長さではなく、位置Ｐ１’と容器２の内表面における位置Ｑ３’との間の長さをいう。このとき、図１，図２に示した構成では、基体６の外表面と容器２の内表面との間の距離が最も小さい部位は、基体６の頂部Ｐ１ｓとなる。

また、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離とは、基体６の外表面の任意の位置をＰ２’としたとき、位置Ｐ２’と貫通孔５の内周面との間の長さのうち最も短い長さをいう。すなわち、図５において、位置Ｐ２’と貫通孔５の内周面との間の距離は、位置Ｐ２’と貫通孔５の内周面における位置Ｒ２’，Ｒ３’との間の長さではなく、位置Ｐ２’と貫通孔５の内周面における位置Ｒ１’との間の長さをいう。このとき、図１，図２に示した構成では、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離が最も小さい部位は、貫通孔５の頂部に最も近い位置Ｐ２ｓとなる。

なお、図１，図２に示した構成では、第１の部位Ｐ１はＰ１ｓであり、第２の部位Ｐ２はＰ２ｓである。また、図５に示した構成において、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１とその後方にある第２の部位Ｐ２との間の距離は、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において後方にある第１の部位Ｐ１とその前方にある第２の部位Ｐ２との間の距離よりも小さい。また、基体６の外表面と貫通孔の５内周面との間の距離は、回転方向に沿って前方にある第１の部位Ｐ１からその後方にある第２の部位Ｐ２まで漸次小さくなり、該第２の部位Ｐ２から前記後方にある第１の部位Ｐ１まで漸次大きくなる。

図１，図２に示した回転部材３においては、回転部材３の回転方向に沿って基体６の頂部の位置と貫通孔６の頂部の位置をずらすことにより、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離が最も小さい部位Ｐ２を、隣り合う第１の部位Ｐ１の間に設ける。また、回転軸を中心として、基体６の頂部を回転方向に沿って貫通孔６の頂部からずらすことにより、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１と第２部位Ｐ２との間の基体６の回転方向に沿った距離は、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において後方にある第１の部位Ｐ１と第２の部位Ｐ２との間の基体６の回転方向に沿った距離よりも小さくする。

このとき、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離は、回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１からその後方にある第２の部位Ｐ２に向かう方向に漸次小さくなり、該第２の部位Ｐ２から後方にある第１の部位Ｐ１に向かう方向に漸次大きくなる。

このような構成の回転部材３によれば、容器２内で回転させて被粉砕物を紛糾する場合に、被粉砕物から受ける衝撃力が大きい部分、すなわち基体６の外表面の紛糾部材８に接触する部位と貫通孔５の内周面との間の肉厚が厚くなることから、回転部材３の破損を抑制することができる。また、これは、回転部材３の強度が強いということであるため、回転部材３を高速で回転させることが可能となる。

ここで、基体６の頂部と回転の中心（図２における×印）と回転方向において該基体６の頂部の後方にある貫通孔５の頂部とによって形成される角度は、５〜４０度の間とするのが好ましい。５度以上であれば、貫通孔５の頂部と基体６の外表面における紛糾部材８の衝突面との間の距離が十分確保され、衝突面と貫通孔５との間の肉厚が薄いことによる基体６の破損を抑制することができる。また、４０度以下であれば、基体６の外表面と貫通孔５の内周面と間の距離が十分に確保され、被粉砕物が衝突する及び／又は回転軸から力が加わることによって基体６が破損することを抑制することができる。さらに、上記角度は、１０〜３０度であればより好ましい。

なお、基体６の外表面と貫通孔５の内周面と間の距離を確保するために、回転軸を細く
することも考えられるが、あまり細くしすぎると、回転軸が剪断破壊することがある。よって、回転軸の強度を保ちつつ、基体６の外表面と貫通孔の内壁面との間の距離を確保できることが望まれる。本実施の形態による回転部材３は、これを実現することができる。

また、複数の第１の部位Ｐ１は、基体６の外表面に沿って一定の間隔で配置され、複数の第２の部位Ｐ２は、基体６の外表面に沿って一定の間隔で配置されることが好ましい。第１の部位Ｐ１および第２の部位Ｐ２をそれぞれ一定の間隔で配置していれば、基体６に対して被粉砕物から受ける衝撃力を均一に分散することが可能となり、局部的な応力集中を抑制することができる。

また、貫通孔５は、貫通方向（深さ方向）に垂直な断面が、例えば多角形状である。この場合は、基体６の外表面において該多角形状の頂部に最も近い部位は、第２の部位Ｐ２となる。このとき、貫通孔５に回転軸４を挿入して基体６を回転させると、貫通孔５の頂部に応力が集中しやすい。この頂部は２つの面が交差することにより形成されており、これら２つの面のうち、回転方向に沿って前方に位置する面（以下、「前方面Ｓ１」ともいう。）は、後方に位置する面（以下、「後方面Ｓ２」ともいう。）よりも大きな応力がかかる。

本実施の形態による回転部材３によれば、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離は、第２の部位Ｐ２から回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１に向かう方向に漸次大きくなり、前方面Ｓ１と基体６の外表面との間の肉厚が厚くなる傾向にあることから、貫通孔５の頂部を基点としてクラックが入るといったことを抑制することができ、基体５の損傷を抑制することができる。

なお、基体６の形状は、長手方向が回転軸に平行な多角柱であることが好ましい。また、貫通孔５の形状は、多角柱であることが好ましい。基体６および貫通孔５の形状が、それぞれ多角柱であれば、製造がより容易となる。特に、貫通孔５の形状が多角柱であり、回転軸４も貫通孔の形状に合わせた多角柱であれば、回転軸４の側面から貫通孔５の内周面を構成する側面に対して駆動力がより確実に伝達され、回転軸４から基体６に伝達される駆動力の損失を小さくすることができる。さらに好ましくは、基体６および貫通孔５の形状は、長手方向が回転軸に平行な正四角柱である。このように、基体６および貫通孔５が正四角柱であると、回転軸４からの駆動力を基体６により正確に伝達することができる。また、貫通孔５の形状が正四角柱であるので、回転軸４から加えられる駆動力を、基体６に対してより均等に伝達することができる。

さらに、基体６の正四角柱の頂部および貫通孔５の正四角柱の頂部の少なくとも一方を面取りすることが好ましい。この構成によれば、貫通孔５の頂部における応力集中を抑制することができ、破損し難くなる。

ところで、基体６をアルミナセラミックスで形成する場合、アルミナセラミックスとしては、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とし、９９％以上の純度のものを用いればよい。ただし、被粉砕物の用途に合わせて純度を選定することができ、耐摩耗をあげるためにＢ、Ｓｉ、Ｍｇの酸化物が含まれるものを用いてもよい。これらのアルミナセラミックスを所望の形状に成形した後、大気雰囲気中或いは真空雰囲気中にて１５００℃〜１７００℃の温度で焼成したものを用いればよい。

また、ジルコニアセラミックスとしては、ＺｒＯ_２を主成分とし、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３などの安定化剤を含む部分安定化ジルコニアを用いればよい。例えば、1ｍｏｌ％〜９ｍｏｌ％のイットリア（Ｙ_２０_３）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）や、９ｍｏｌ％〜２６ｍｏｌ％のマグネシア（ＭｇＯ）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２
）、あるいは８ｍｏｌ％〜１２ｍｏｌ％のカルシア（ＣａＯ）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）や８ｍｏｌ％〜１６ｍｏｌ％のセリア（ＣｅＯ_２）で部分安定化したジルコニア（ＺｒＯ_２）を所望の形状に成形した後、大気雰囲気中或いは真空雰囲気中にて１３００℃〜１７００℃の温度で焼成したものを用いればよい。特に、２〜５モル％のＹ_２Ｏ_３を含有し、正方晶の結晶が８０％以上で、平均結晶粒子径が１μｍ以下のものを用いれば耐摩耗性に優れ、高強度、高硬度、高破壊靭性に優れた材質を提供することが可能となるので好適である。さらに、このジルコニアにＨＩＰ（熱間静水圧プレス）処理を行うことで、高強度で高硬度なジルコニアを得ることが可能となるので、さらに好適となる。

なお、上述したＺＴＡ（ジルコニア強化アルミナ）とは、アルミナを主成分とするＺＴＡ（ジルコニア強化アルミナ）から形成されている材質である。

このようなＺＴＡを用いることで、耐摩耗性が向上し、長寿命となり、回転部材３の交換に要する時間が少なくなる。また、剛性が向上するので、回転部材３の変形が小さくなる。ところで、ＺＴＡとは、アルミナ中にジルコニア粒子を、正方晶であれ、単射晶であれ、分散強化したセラミックスのことで、ジルコニア強化アルミナ（ZrO₂−toughnend Al₂O₃）、略してＺＴＡと呼ぶようになっている。

また、ＺＴＡのジルコニア含有量が３〜４０質量％の範囲とした場合、最適な耐摩耗性が得られると同時に熱伝導率も抑えることが可能となり、好ましいものとなる。ジルコニア含有量が３質量％以上であれば、粒界に充分にジルコニアが分布し、高強度となる。また、ジルコニア含有量が４０質量％以下であれば、熱伝導率を高く保持することができる。その為、ジルコニア含有量は３〜４０質量％の範囲が好ましく、好ましくは２０〜３０質量％の範囲がよく、この範囲であれば耐摩耗性が高い材質を得ることができる。そして、これらのＺＴＡを所望の形状に成形した後、大気雰囲気中或いは真空雰囲気中にて１３５０℃〜１７００℃の温度で焼成したものを用いればよい。

また、窒化珪素セラミックスとしては、非晶質相に、例えば、周期律表第３族元素（以下ＲＥと称す）の酸化物と酸化アルミニウム粉を製造過程で添加後、成形、焼成することにより焼結体中に生成させることができる。

（実施の形態２）
図６は、基体６および貫通孔５が三角柱であること以外は、図１，図２で示した構成と同様である。図６の構成においても、基体６および貫通孔５は、断面視したときに、四角形状であり、基体６の各辺が、該各辺に最も近接する貫通孔５の頂部に接続された貫通孔５の複数の辺に対して傾斜している。よって、容器２内で回転部材３を回転させて対象物を撹拌等する場合に、対象物から受ける衝撃力が大きい部分、すなわち基体６の外表面において対象物に接触する部位と貫通孔５の内壁面との間の肉厚をより厚くすることができ、回転部材３の破損を抑制することができる。また、これは、回転部材３の強度が強いということであるため、回転部材３をより高速で回転させることが可能となる。

また、好ましくは、貫通孔５の頂部は、基体６の第１の頂部と第２の頂部との間に位置し、且つ第１の頂部よりも第２の頂部に対して近接して配置される。この構成において、貫通孔５の頂部と基体６の第１の頂部との間の領域に対応する基体６の外表面の領域が対象物を撹拌するための撹拌領域となるとき、該撹拌領域と貫通孔５の頂部近辺との間の肉厚をより厚くすることができる。よって、貫通孔５の頂部を起点にクラックが発生するといったことも抑制され、回転部材３の破損をより抑制することができる。

さらに、図６の構成においても、回転部材３の回転方向に沿って基体６の頂部の位置と貫通孔６の頂部の位置をずらすことにより、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の
距離が最も短い部位Ｐ２を、隣り合う第１の部位Ｐ１の間に設ける。また、回転軸を中心として、基体６の頂部を回転方向に沿って貫通孔６の頂部からずらすことにより、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１と第２部位Ｐ２との間の基体６の回転方向に沿った距離は、隣り合う第１の部位Ｐ１のうち回転方向において後方にある第１の部位Ｐ１と第２の部位Ｐ２との間の基体６の回転方向に沿った距離よりも小さくする。

このとき、基体６の外表面と貫通孔５の内周面との間の距離は、回転方向において前方にある第１の部位Ｐ１からその後方にある第２の部位Ｐ２に向かう方向に漸次小さくなり、該第２の部位Ｐ２から後方にある第１の部位Ｐ１に向かう方向に漸次大きくなる。
このような構成の回転部材３によれば、容器２内で回転させて被粉砕物を撹拌および紛糾する場合に、被粉砕物から受ける衝撃力が大きい部位、すなわち基体６の外表面の紛糾部材８に接触する部位と貫通孔５の内周面との間の肉厚がより厚くなることから、回転部材３の破損を抑制することができる。また、これは、回転部材３の強度が強いということであるため、回転部材３を高速で回転させることが可能となる。

なお、上述の実施形態１，２による回転部材３は、対象物を撹拌する場合に限らず、容器２内で対象物を破砕する破砕用の回転部材として用いることが可能である。これらの場合は、容器２内で回転させて対象物を破砕する場合に、対象物から受ける衝撃力が大きい部位、すなわち基体６の外表面の対象物に接触する部位と貫通孔５の内周面との間の肉厚が厚くなることから、回転部材３の破損を抑制することができる。

なお、上記説明では、回転軸４は、基体６を貫通するとしたが、基体６を回転させることができれば必ずしも貫通している必要はない。その場合、回転軸４は、基体６を貫通する穴部ではなく、単に１つの開口部を有する穴部に挿入されてよい。

また、基体６の形状および穴部は四角柱状に限らず、断面視して、多角形状であればよい。その場合、基体６の各辺が該各辺に最も近接する穴部の頂部に接続された穴部の複数の辺に対して傾斜していれば、これを回転させて対象物を撹拌又は破砕する場合に、対象物が衝突する撹拌領域又は破砕領域と穴部の内壁面との間の肉厚を厚くすることができる。よって、破損し難く、より安定して対象物を撹拌又は破砕できる回転部材を実現できる。

さらに、好ましくは、基体および穴部は、断面視したときに、辺および頂部がそれぞれ同数である。この場合、基体の辺と穴部の辺、および基体の頂部および穴部の頂部がそれぞれ対応していることから、破損し難く、安定して対象物を撹拌又は破砕できる回転部材をより簡易に製造することができる。

１撹拌装置
２容器
３回転部材
４回転軸
５貫通孔
６基体
７撹拌室
８紛糾部材

Claims

一方向に回転することで対象物を撹拌又は破砕するための回転部材であって、
該回転部材は、基体と、該基体に設けられた穴部と、を備え、
前記基体及び前記穴部は、断面多角形状であり、
断面視において、前記基体の各辺は、該各辺に最も近接する前記穴部の頂部に接続された前記穴部の複数の辺に対して傾斜しており、
前記基体の外表面は、前記基体が容器内に設置されたときに、前記基体の外表面と前記容器の内表面との間の距離が最も小さい、互いに離間した複数の第１の部位と、前記基体の外表面と前記穴部の内周面との間の距離が最も小さい、互いに離間した複数の第２の部位とを有し、
前記複数の第２の部位は、前記基体の外表面において、隣り合う前記第１の部位の間にそれぞれ設けられ、
前記隣り合う第１の部位のうち前記一方向において前方にある前記第１の部位とその後方にある前記第２の部位との間の距離は、前記隣り合う第１の部位のうち前記一方向において後方にある前記第１の部位とその前方にある前記第２の部位との間の距離よりも小さく、
前記基体の外表面と前記穴部の内周面との間の距離は、前記一方向に沿って前記前方にある第１の部位からその後方にある前記第２の部位まで漸次小さくなり、該第２の部位から前記後方にある第１の部位まで漸次大きくなることを特徴とする回転部材。
前記穴部の頂部は、前記基体の第１の頂部と第２の頂部との間に位置し、且つ前記第１の頂部よりも第２の頂部に対して近接して配置され、
前記穴部の頂部と前記基体の第１の頂部との間の領域に対応する前記基体の外表面の領域が対象物を撹拌又は破砕するための撹拌領域または破砕領域となることを特徴とする請求項１に記載の回転部材。
前記基体および前記穴部は、断面視して、辺および頂部がそれぞれ同数である請求項１又は請求項２に記載の回転部材。
前記複数の第１の部位は、前記基体の外表面に沿って一定の間隔で配置され、前記複数の第２の部位は、前記基体の外表面に沿って一定の間隔で配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の回転部材。
前記複数の第１の部位と前記容器の内表面との間の距離は同一であり、前記複数の第２
の部位と前記穴部の内周面との間の距離が同一である請求項１〜４のいずれかに記載の回転部材。
前記穴部は、その深さ方向に垂直な断面が多角形状であり、前記基体の外表面と該多角形状の頂部との間の距離は、前記第２の所定値よりも短い請求項１〜５のいずれかに記載の回転部材。
前記基体の形状は、長手方向が前記回転部材の回転軸に平行な多角柱であり、前記穴部の形状が多角柱である請求項１〜６のいずれかに記載の回転部材。
前記基体の形状は、長手方向が前記回転軸に平行な正四角柱であり、前記穴部の形状が正四角柱である請求項７に記載の回転部材。
前記基体の前記正四角柱の頂部が面取りされている請求項８に記載の回転部材。
前記穴部の前記正四角柱の頂部が面取りされている請求項８に記載の回転部材。
前記基体は、セラミックスからなる請求項１〜１０のいずれかに記載の回転部材。
容器と、
該容器の内部に設置された、請求項１〜１１のいずれかに記載の回転部材と、
前記回転部材の穴部に挿入された回転軸と
を有する撹拌又は破砕用装置。