JP5714286B2 - 破砕機のハンマ - Google Patents

Description

本発明は、塵芥、ガラス、金属材などの廃品を破砕する破砕機におけるハンマに関するものである。

従来より、破砕容器内に設けた駆動軸にハンマアームの一端を固定し、このハンマアームの他端にハンマヘッドを連結ピンにより着脱可能に連結し、駆動軸の回転により回転したハンマヘッドの遠心力によって破砕容器内に投入された塵芥等の廃品を衝突させ、廃品を破砕するようにした破砕機のハンマは知られている。また、このハンマヘッドは、遠心力を増加させて廃品を確実に破砕するために、ハンマヘッド自体の重量を大きく形成されている（例えば、特許文献１）。

特許４０５２９２８号

ところで、廃品の破砕を繰り返すと、ハンマヘッドの各辺に形成されたエッジ部が摩耗し、廃品の破砕作業の効率が悪くなるので、エッジ部が摩耗したハンマヘッドは新規のハンマヘッドに交換されるが、ハンマヘッド自体の質量が大きく高価なため、ハンマヘッドの交換のコストが高くなるという問題がある。

本発明はかかる事情を鑑みてなされたもので、ハンマヘッドによる廃品の破砕を確実に行えるとともに、ハンマヘッドの交換を安価に行えるようにした新規な破砕機におけるハンマを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、回転体に連結されるハンマアームと、このハンマアームの中間部に抜差可能かつハンマアームの自由端側に移動可能に差し込まれるための貫通孔を備えた基部ハンマヘッドと、前記ハンマアームの自由端側のアーム孔に連結ピンにより連結される先部ハンマヘッドとを有することを特徴としたものである。これにより、廃品の破砕時には、基部ハンマヘッドの重量と先部ハンマヘッドの重量とにより生じる遠心力により廃品を破砕することが出来るとともに、廃品の破砕により先部ハンマヘッドのエッジ部が摩耗した際に、先部ハンマヘッドのみ交換すればよいので、ハンマヘッドの交換コストが安価となる。

また、本発明は先部ハンマヘッド、基部ハンマヘッドのいずれか一方に係合部を、他方に係合部と係合可能な被係合部とを形成してもよい。これにより、廃品の破砕時に、係合部と被係合部とが係合し、基部ハンマヘッドが先部ハンマヘッドに対し幅方向に移動が規制されるので、基部ハンマヘッドと先部ハンマヘッドとが一体となり効率よく破砕が可能となる。

本発明によれば、回転体により回転するハンマヘッドを廃品に衝突させることで破砕する破砕機に関して、廃品の破砕を確実に行うととともに、ハンマヘッドの交換コストを安価とすることができる。

本発明のハンマを備えた破砕機の一部破断正面図。 ハンマの分解斜視図。 ハンマの平面図。 図３のＡ−Ａ断面図。 （ａ）は、基部ハンマヘッドの平面図、（ｂ）は、基部ハンマヘッドの右側面図。 （ａ）は、先部ハンマヘッドの平面図、（ｂ）は、先部ハンマヘッドの右側面図。 ハンマヘッドの摩耗状態を示す平面図。 （ａ）は、他の実施形態における基部ハンマヘッドの平面図、（ｂ）は、他の実施形態における基部ハンマヘッドの右側面図。 （ａ）は、他の実施形態における先部ハンマヘッドの平面図、（ｂ）は、他の実施形態における先部ハンマヘッドの右側面図。

本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施形態に基づいて以下に具体的に説明する。

図１は、本発明のハンマを備えた破砕機の一部破断側面図である。なお、図１の紙面上側を上側、図１の紙面下側を下側と定義する。
図１に示すように、破砕機Ｈは、破砕容器１内に複数のハンマ３を備えた破砕装置２を備えている。破砕容器１は、漏斗状の上部破砕容器１１と、円筒形状の下部破砕容器１２とにより構成されている。上部破砕容器１１の一側上面に投入口１３が、またその他側上面には取出口１４が形成され、この取出口１４を跳上扉１５により閉鎖している。この取出口１４の上部には、廃品中に混ざり込んだスプレー缶等が、ハンマ３による破砕で爆発した際に生じる爆風を破砕機Ｈ外に逃がすための防爆装置１６が設けられる。さらに、下部破砕容器１２の一側面には排出口１７が設けられている。

破砕容器１の中央部には、高さ方向に延びる駆動軸２１が軸受２２を介して回転自在に支持されている。この駆動軸２１は、破砕容器１の中央上部に搭載される原動機２３に継手２４を介して連結されている。駆動軸２１には、高さ方向に複数の回転体２５がキーにより連結されている。複数の回転体２５の周縁部には、高さ方向に延びる支持軸２６が回転体２５の周方向に等間隔に離れて取り付けられている。この支持軸２６には後述するハンマ３の一端が連結されている。なお、破砕装置Ｃは、駆動軸２１、軸受２２、原動機２３、継手２４、回転体２５、支持軸２６、ハンマ３により構成されている。

次に、ハンマ３について説明する。図２は、ハンマの分解斜視図である。図３は、ハンマの平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）は、基部ハンマヘッドの平面図、図５（ｂ）は、基部ハンマヘッドの右側面図である。図６（ａ）は、先部ハンマヘッドの平面図、図６（ｂ）は、先部ハンマヘッドの右側面図である。
なお、図２〜４に示すように、後述するハンマアーム３１の支持孔３１２が形成される基端部側を後側、後述するハンマアーム３１の先端部側（自由端側）を前側と定義する。

図２、３に示すように、ハンマ３は、基端部が支持軸２６に回動可能に軸支されるハンマアーム３１と、ハンマアーム３１の先端部側（自由端側）に取り付けられる本発明のハンマヘッド９と、ハンマヘッド９とハンマアーム３１とを連結する連結ピン９３とにより構成される。

前記ハンマアーム３１は、図２に示すように、その主体部分が断面矩形の板部材３１１により形成されている。ハンマアーム３１の基端部には支持軸２６に差し込まれる支持孔３１２を有するボス部３１３が形成されるとともに、その先端部には、ハンマアーム３１の上下面を貫通するアーム孔３１４が形成されている。図４に示すように、アーム孔３１４は、ハンマアーム３１上面より下面に向けて形成され、上下方向に軸線を持つ円形の上部アーム孔３１４ａと、ハンマアーム３１下面より上面に向けて形成され、上部アーム孔３１４ａの軸心よりハンマアーム３１の先端部側に若干偏心した軸線を持つ円形の下部アーム孔３１４ｂとにより形成される。そして、前記上部アーム孔３１４ａと、下部アーム孔３１４ｂとにより、アーム孔３１４の後側下縁に段部３１５が形成される。この段部３１５は、後述する連結ピン９３と係合して、この連結ピン９３の組付時の位置決めと、その脱落を防止する。また、前記ボス部３１３には、先端部側に向けて延びる厚肉部３１６が形成されている。

前記ハンマヘッド９は、図２、３に示すように、基部ハンマヘッド９１と先部ハンマヘッド９２とにより構成されている。以下、基部ハンマヘッド９１及び先部ハンマヘッド９２について詳細に説明する。

基部ハンマヘッド９１は、図２〜５に示すように、平面矩形の部材の前端中央部の上下面に、平面視において円弧形状となる凹部９１１（本発明の被係合部に相当）を設けた形状となっている。この凹部９１１を含む基部ハンマヘッド９１の前面は、後述する先部ハンマヘッド９２と当接可能な当接面９１２となり、特に、凹部９１１は後述する先部ハンマヘッド９２の凸部９２１（本発明の係合部に相当）と係合可能としている。基部ハンマヘッド９１の後面は、ボス部３１３の厚肉部３１６と当接可能な当接面９１３となる。基部ハンマヘッド９１の前後方向には、角孔よりなる貫通孔９１４が形成されている。

先部ハンマヘッド９２は、図２〜４、６に示すように、平面略台形の部材の前端を円弧状にするとともに、後端中央部に、平面視円弧形状に突出させた凸部９２１（本発明の係合部に相当）を設けた形状となっている。この凸部９２１を含む先部ハンマヘッド９２の後面は、基部ハンマヘッド９１の当接面９１２と当接可能な当接面９２２となる。先部ハンマヘッド９２の前後方向には、角孔よりなる貫通孔９２３が形成されている。先部ハンマヘッド９２の上面及び下面の中央部には、それぞれ上下方向に同一の軸線を持つ上部ヘッド孔９２４、下部ヘッド孔９２５が形成されている。先部ハンマヘッド９２の外縁には、廃品を破砕するためのエッジ部９２６が形成されている（図３、６参照）。

連結ピン９３は、図２、４に示すように、ハンマアーム３１のアーム孔３１４及び先部ハンマヘッド９２の上部ヘッド孔９２４、下部ヘッド孔９２５に差し込まれることにより、ハンマアーム３１に先部ハンマヘッド９２を連結するものである。
図４に詳細に示すように、連結ピン９３は、上部ヘッド孔９２４に挿し込まれる上部ピン９３ａ、上部アーム孔３１４ａに挿し込まれる中間部ピン９３ｂ、下部アーム孔３１４ｂ及び下部ヘッド孔９２５に挿し込まれる下部ピン９３ｃを上下方向に縦列して一体形成されている。前記中間部ピン９３ｂは、上部アーム孔３１４ａに挿込可能な真円であり、上部ピン９３ａ及び下部ピン９３ｃは、前側が中間部ピン９３ｂと同一の円弧面で形成され、後側が中間部ピン９３ｂの円弧面を前側に移動させた円弧面に形成されて全体が切欠円状をなしている。このため、中間部ピン９３ｂの後面には、三日月状の段差部９３ｄが形成されている。

次に、基部ハンマヘッド９１及び先部ハンマヘッド９２の取付について説明する。図２に示すように、まず、ハンマアーム３１の支持孔３１２に支持軸２６を通し、ハンマアーム３１の基端部を支持軸２６に取り付ける。そして、ハンマアーム３１の先端側から、基部ハンマヘッド９１の貫通孔９１４に板部材３１１を差し込んだ後、続けて先部ハンマヘッド９２の貫通孔９２３に板部材３１１を、先部ハンマヘッド９２の上部ヘッド孔９２４とハンマアーム３１の上部アーム孔３１４ａが一致するまで差し込む。その後、先部ハンマヘッド９２の上部ヘッド孔９２４、下部ヘッド孔９２５とハンマアーム３１のアーム孔３１４とを通るように連結ピン９３を通し、ハンマアーム３１と先部ハンマヘッド９２とを連結する。このとき、アーム孔３１４の後側下縁に形成された段部３１５に、中間部ピン９３ｂの段差部９３ｄ下面が係合するまで差し込むことにより、連結ピン９３の上下方向の位置決めがなされると共に、連結ピン９３が下方に脱落するのを防止できる。

この状態で、原動機２３の駆動により駆動軸２１を回転させると、複数の回転体２５も回転し、回転体２５に連結された支持軸２６を介してハンマ３が駆動軸２１を中心に回転する。このとき、基部ハンマヘッド９１はハンマアーム３１の板部材３１１に差し込まれているのみのため、基部ハンマヘッド９１の遠心力によりハンマアーム３１の先端部側へ移動し、被係合部９１１は係合部９２１に、当接面９１２は当接面９２２に当接する。これにより、基部ハンマヘッド９１は先部ハンマヘッド９２に対して平面視で左右方向（ハンマアーム３１の幅方向）に移動が規制され、基部ハンマヘッド９１と先部ハンマヘッド９２とが一体となる。
したがって、破砕時には、基部ハンマヘッド９１（約１２ｋｇ）と先部ハンマヘッド９２（約１８ｋｇ）とが一体となるので、ハンマヘッド９全体の重量は従来のハンマヘッド（約３０ｋｇ）と略同じとなるため、従来と変わらず廃品の破砕が可能である。

また、基部ハンマヘッド９１は、ハンマアーム３１に差し込むのみであるため、基部ハンマヘッド９１の取り付けが容易である。さらに、基部ハンマヘッド９１は、ハンマアーム３１に連結ピン９３で連結された先部ハンマヘッド９２と、ハンマアーム３１の厚肉部３１６により、ハンマアーム３１の長手方向の移動を規制されているので、廃品の破砕中に基部ハンマヘッド９１が脱落することがない。

また、駆動軸２１により先部ハンマヘッド９２が回転すると、先部ハンマヘッド９２は、自身の遠心力により上部ヘッド孔９２４及び下部ヘッド孔９２５が連結ピン９３の上部ピン９３ａ及び下部ピン９３ｃの後面に接するまで移動する。これにより、図４に示すように、中間部ピン９３ｂの段差部９３ｄ上面が先部ハンマヘッド９２の内面（貫通孔９２３）に押えられるので、連結ピン９３の脱落が防止される。

次に、廃品の破砕によるハンマの摩耗と、摩耗したハンマの交換作業について説明する。図７は、ハンマヘッドの摩耗状態を示す平面図である。

前述のように、支持軸２６にハンマアーム３１を介して取り付けた基部ハンマヘッド９１及び先部ハンマヘッド９２は、駆動軸２１の回転により駆動軸２１回りに回転する。そして、破砕容器１の投入口１３よりから投入された廃品は、先部ハンマヘッド９２のエッジ部９２６により打撃され、細かく破砕される。

このように先部ハンマヘッド９２のエッジ部９２６での打撃による廃品の破砕を繰り返すと、図７に示すように、先部ハンマヘッド９２の前側が摩耗する。この摩耗により、先部ハンマヘッド９２のエッジ部９２６が削れ、緩やかな曲面となる。このように先部ハンマヘッド９２が摩耗すると、廃品を打撃しようとしても、削れたエッジ部９２６により廃品が逃げ、破砕されなくなる。そのため、ハンマヘッドの交換が必要となる。

次に、ハンマヘッド９の交換作業を説明する。先部ハンマヘッド９２が摩耗しているので、連結ピン９３を抜き、ハンマアーム３１の板部材３１１より摩耗した先部ハンマヘッド９２を外す。そして、新品の先部ハンマヘッド９２を前述のように連結ピン９３を用いてハンマアーム３１に連結する。このとき、基部ハンマヘッド９１は摩耗していないので、交換する必要が無い。そのため、従来のように、単一の部材で形成されたハンマヘッド（約３０ｋｇ）に比べて、本発明のハンマヘッドは、先部ハンマヘッド９２（１８ｋｇ）を交換するのみであるため、交換する部材の重量が小さく、ハンマヘッドの交換コストが安くなる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。

例えば、図８、図９に示すように、基部ハンマヘッド９１の凹部９１１及び、先部ハンマヘッド９２の凸部９２１の形状を角型としてもよい。図８（ａ）は、他の実施形態の基部ハンマヘッドの平面図、図８（ｂ）は、右側面図である。図９（ａ）は、他の実施形態の先部ハンマヘッドの平面図、図９（ｂ）は、右側面図である。この場合においても、上記実施例と同様に、ハンマヘッド９が駆動軸２１を中心に回動した際に、基部ハンマヘッド９１が前側へ移動することで、凹部９１１と凸部と９２１とが係合する。そのため、先部ハンマヘッド９２に対する基部ハンマヘッド９１のハンマアーム３１幅方向への移動が規制され、基部ハンマヘッド９１と先部ハンマヘッド９２とが一体となる。

また、本発明の実施形態において、基部ハンマヘッド９１の凹部９１１及び、先部ハンマヘッド９２の凸部９２１を無くしてもよい。この場合においても、廃品の破砕により先部ハンマヘッド９２が摩耗した際は、先部ハンマヘッド９２のみ交換すればよく、従来のように、単一の部材で形成されたハンマヘッドの交換に比べて、交換コストが安くなる。

また、本発明の実施形態においては、ハンマヘッド９を基部ハンマヘッド９１と、先部ハンマヘッド９２との２つの部材で構成したが、ハンマヘッド９を三つ以上の部材で構成してもよい。

また、本発明の実施形態においては、中間部ピン９３ｂに段差部９３ｄを形成した連結ピン９３としたが、段差部９３ｄの無い、円筒形状の連結ピンとしてもよい。

Ｈ 破砕機
２１ 駆動軸
３１ ハンマアーム
９ ハンマヘッド
９１ 基部ハンマヘッド
９２ 先部ハンマヘッド
９３ 連結ピン

Claims (2)

1. 回転体に連結されるハンマアームと、
   このハンマアームの中間部に抜差可能かつハンマアームの自由端側に移動可能に差し込まれるための貫通孔を備えた基部ハンマヘッドと、
   前記ハンマアームの自由端側のアーム孔に連結ピンにより連結される先部ハンマヘッドとを有することを特徴とする破砕機のハンマ。
2. 先部ハンマヘッド、基部ハンマヘッドのいずれか一方に係合部を、他方に係合部と係合可能な被係合部とを形成することを特徴とする請求項１に記載の破砕機のハンマ。

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