JP6198870B2

JP6198870B2 - 破砕機用の刃板及び破砕機

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Publication number: JP6198870B2
Application number: JP2016043964A
Authority: JP
Inventors: 保明奥谷
Original assignee: Yuatsuki Co Ltd
Current assignee: Yuatsuki Co Ltd
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-20
Anticipated expiration: 2036-03-07
Also published as: JP2017159202A

Description

本発明は、被破砕物を破砕（切断等）するための破砕機用の刃板（固定刃板、移動刃板）及び破砕機に関する。

従来より、不要となった鋳物製品、湯口、湯道、堰等の被破砕物を破砕する破砕機が知られている。これらの不要となった被破砕物を破砕する場合、細かく破砕することができれば、破砕後の廃材を保存、運搬、処理等を行う場合においても便利である。そこで、効率的な被破砕物の破砕が実現されるためには、破砕機において使用される刃板が特に重要な存在となる。ここで、不要となった被破砕物を破砕する破砕機に関する文献の一例として、例えば、下記のような文献１が挙げられる。

文献１は、上下面開放のフレームに設けられた千鳥状に突設する多数個の山形状の刃物を有する固定刃物装置と、この固定刃物装置に対峙し、フレームの下方に枢着部を有する山形状の刃物と嵌め合い関係となる多数個の山形状の刃物を有する揺動自在な揺動刃物装置と、この揺動刃物装置を揺動させるシリンダー等の押圧手段と、揺動刃物装置と固定刃物装置の下方に設けられた破砕・折断鋳物片を排出する排出口とで構成されている「油圧による鋳造用の堰、湯道、不良製品の破砕・折断装置」である。

特開平６−１０６０８３

しかし、文献１に係る発明は、固定刃物装置の山形状の刃物と、この固定刃物装置に対峙する揺動刃物装置の山形状の刃物との嵌め合いにより鋳造用の堰、湯道、不良製品の破砕・折断するものであり、当接対象物である被破砕物に対して、いわゆる「面」で接触するものである。したがって、本発明のように後述する「刃」での接触ではないため、不要鋳物製品に応力集中が働きにくくなり、破砕済みの堰、湯道、不良製品が細かく破砕（切断等）されない場合がある。

そこで、本発明の目的は、母材部の表面に配置された、各種の刃部を形成する菱形刃部、山形刃部等が、当接対象物である被破砕物に対して、いわゆる「線」で接触することによって、不要鋳物製品である被破砕物（特にアルミニウム鋳造品等）に応力集中を起こし、被破砕物を細かく破砕（切断等）する破砕機用の刃板及びこの刃板を使用した破砕機を提供するものである。

請求項１の発明は、母材部と、この母材部の表面に多数配置した刃部とでなる、破砕機用の刃板であって、
この刃部は、菱型刃部と山形刃部とでなり、
前記菱型刃部は、傾斜部と傾斜部の角で菱刃を形成し、
前記山形刃部は、裾野部と先端部からなる山形形状とし、
前記裾野部は、複数の傾斜部を有し、これら傾斜部と傾斜部との角で傾斜刃を形成し、また、これら各傾斜部の先端部側の一部には略三角形状の傾斜面を構成する欠損部を設け、
前記先端部には前記欠損部と前記欠損部の角で正面視略十字状の先端刃を形成し、
前記菱型刃部の頂点に前記山形刃部を結合し、
前記母材部の左端及び右端の前記山形刃部を半割し、
この半割した山形刃部は、前記裾野部に傾斜帯状部を有し、この傾斜帯状部と前記傾斜部との角でエッジを形成し、また、前記先端部には先端帯状部を有し、この先端帯状部と先端部側の欠損部の角でエッジを形成することを特徴とした、固定側又は移動側に設置する破砕機用の刃板である。

請求項２の発明は、並設された一対のサイドフレームと、この両サイドフレームの前方同士を接続するフロントフレームと、前記両サイドフレームの後方同士を接続するリアフレームとで構成し、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する上下開放のフレームと、
前記フロントフレームに対して垂直又は傾斜して設けた、上方部と下方部からなり、下方部には、排出下端が後述する移動刃物側へ延出し、上方から下方にかけて傾斜面を有する受け刃を有するホルダーに固定支持される固定刃板と、
前記両サイドフレーム間に架設した支点軸に軸支され、後退限界位置で前記フロントフレームに対して傾斜し、前進限界位置で前記フロントフレームに対して垂直となり、前記リアフレームに設けたシリンダーのピストンロッドの前後動に伴って前記支点軸を支点として前後動する移動刃板と、
前記固定刃板と前記移動刃板との間に形成されるＶ字形の破砕空間に被破砕物が供給され、前記移動刃板が固定刃板に対して前進することによって前記被破砕物が破砕される破砕機において、
前記固定刃板及び／又は前記移動刃板を請求項１に記載の刃板とすることを特徴とした破砕機である。

請求項１の発明によれば、刃板の母材部の表面に山形刃部、菱型刃部等を配置し、山形刃部の裾野部に形成される傾斜刃及び先端部に形成される先端刃、菱形刃部に形成される菱刃によって当接対象物である被破砕物（特にアルミニウム鋳造品等）に対して、いわゆる「線」で接触することによって、破砕する不要鋳物製品である被破砕物に応力集中を起こして被破砕物を細かく破砕（切断、折断、砕く、潰す、割る等）することができるため、運搬が便利となる。また、破砕後の廃材を収納用バケットに収納する際、ほぼ隙間なく破砕後の廃材を入れ込むことができ、収納バスケット内の密度を高くできることにより、保管や運搬等が便利になり、作業効率が向上し、さらには工場のヤードを広く利用することができる。また、破砕後の廃材を電気炉等で溶解する際、廃材が細かくなることによって溶解スピードが速くなり、溶解時の消費電力量（ｋｗｈ）を抑えることができるため、溶解コスト、作業コストを下げることができる。

また、固定刃板及び移動刃板の刃部の被破砕物への接触が、複数箇所での「線」当たりとして起こり被破砕物が細かく破砕（切断等）され、製品原料としてのサイズに破砕可能とすることによって被破砕物を言わば「製品化」することが可能となる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果を有する刃板を使用する破砕機により被破砕物を効率的に破砕することができ、破砕機の稼働率の向上を図ることができる。

図１は、母材の表面に横刃部を配置し、山形刃部を千鳥配置し、最下段に配置した山形刃部の一部に凸状刃部を連設した固定刃板の正面図である。図２は、母材の表面に横刃部及び縦刃部配置し、菱型刃部の頂点に山形刃部を千鳥配置し、最下段に配置した山形刃部の一部に凸状刃部を連設した固定刃板の正面図である。図３は、図２の側面図である。図４は、図２の背面図である。図５は、図２の斜視図である。図６は、母材の表面に横刃部及び縦刃部を配置し、山形刃部を千鳥配置し、最下段に配置した山形刃部の一部に凸状刃部を連設した移動刃板の正面図である。図７は、母材の表面に横刃部及び縦刃部を配置し、菱型刃部の頂点に山形刃部を千鳥配置し、最下段に配置した山形刃部の一部に凸状刃部を連設し、凸状刃部の両脇に小刃部を配置した移動刃板の正面図である。図８は、図７の凸状刃部に切欠部を有する移動刃板の正面図である。図９は、図７の凸状刃部の近傍に複数個の突起刃部を設けた移動刃板の正面図である。図１０は、図７の凸状刃部の近傍に複数個の下刃部を設けた移動刃板の正面図である。図１１は、菱形刃部の四辺で囲繞された嵌合領域に突起刃部を設けた移動刃板の正面図である。図１２は、図７の側面図である。図１３は、図７の背面図である。図１４は、図７の斜視図である。図１５は、山形刃部と山形刃部の関係を図示した平面図である。図１６は、山形刃部及び菱型刃部の一部の拡大正面図である。図１７は、図２の固定刃板及び図７の移動刃板を設置した破砕機の側面図である。図１８は、固定刃板と、移動刃板が前進限界位置まで前動した状態の側面図である。図１９は、被破砕物が受け刃に引っ掛かっている状態を図示した固定刃板、移動刃板、破砕機の主要部の側面図である。

本発明を実施するための形態を以下に示す。

本発明は、不要となった鋳物製品、湯口、湯道、堰等の被破砕物（特にアルミニウム鋳造品等）Ｘを細かく破砕（切断等）することができる破砕機Ｙ用の刃板、及び、この刃板を用いた破砕機Ｙである。この刃板は、破砕機Ｙの固定側に設置する固定用の固定刃板４０、破砕機Ｙの移動側に設置する移動用の移動刃板５０に分けることができ、固定刃板４０の母材部４１の破砕面である表面４１ａに多数配置した刃部４２と、移動刃板５０の母材部５１の破砕面である表面５１ａに多数配置した刃部５２とで被破砕物Ｘを破砕（切断等）すること等を特徴とする。

また、刃板の母材部４１、５１及び刃部４２、５２をハイマンガン鋳鋼製とし、刃板の母材部４１、５１に刃板取付け用のボルトが螺挿されるボルト穴３（雌ねじ穴）を施したこと等を特徴とする。

固定刃板４０及び移動刃板５０の母材部４１、５１の表面４１ａ、５１ａに配置する刃部４２、５２については、後述するように、山形刃部４５、５５、菱形刃部４４、５４、凸状刃部４６，５６、小刃部５８、横刃部４３ｆ、５３ｆ及び／又は縦刃部４３ｅ、５３ｅ、突起刃部４２ａ、５２ａ、下刃部４２ｂ、５２ｂ等があるが、これらについてはさまざまな組み合わせが考えられる。各刃部４２、５２の構成や配置等について、以下、刃部４２，５２ごとに説明する。固定刃板４０の刃部４２を主に図１〜図５等で、移動刃板５０の刃部５２を主に図６〜図１４等で図示する。

まず、山形刃部４５について説明する。この山形刃部４５は、固定刃板４０、移動刃板５０略共通の構成であるため、以下では固定刃板４０の山形刃部４５についてのみ説明し、移動刃板５０の山形刃部５５については、特に説明の必要がない場合は説明を割愛する。山形刃部４５については、図１６の拡大正面図等で図示している。

山形刃部４５は、欠缺した三角錐を母材部４１の表面４１ａ上に四つ結合配置して文字通り山形形状としたような多面形状で構成され、先端部４５ａと裾野部４５ｂに大別できる。また、換言すると、前側（先端部４５ａ側）から後側（母材部４１の表面４１ａ側）にかけて末広形状となっている。すなわち、前側から後側にかけて徐々に高さが高くなるように形成されている。

裾野部４５ｂは、複数の傾斜部４５ｂ２を有し、これら傾斜部４５ｂ２と傾斜部４５ｂ２との角で傾斜刃４５ｂ４を形成する。また、各傾斜部４５ｂ２の先端部４５ａ側の一部には欠損部４７を有している。そして、先端部４５ａには、欠損部４７と欠損部４７の角で正面視略十字状の先端刃４５ａ１を形成している。これら各傾斜刃４５ｂ４と先端刃４５ａ１に関しては、各傾斜刃４５ｂ４の一端と十字状の先端刃４５ａ１の十字の一端が連結した構成となる。

図５等で図示したように、欠損部４７は傾斜する構成であり、より具体的には、各傾斜部４５ｂ２の先端部４５ａ側の一部に略三角形状の傾斜面を構成する。なお、この欠損部４７は、略三角形状の傾斜面を構成する他、略四角形、半球形状等の傾斜面であってもよい。また、欠損部４７を傾斜面とせず、垂直な面としてもよい。要は、欠損部４７によって先端刃４５ａ１が形成され、被破砕物Ｘに応力集中が掛かりやすくなり、より効率的に破砕（切断等）されることになればどのような構成であってもよい。

このように欠損部４７と欠損部４７との角で形成する十字状の先端刃４５ａ１、及び、傾斜部４５ｂ２と傾斜部４５ｂ２との角で形成する傾斜刃４５ｂ４によって被破砕物Ｘを細かく破砕（切断等）できる。

固定刃板４０の母材部４１の表面４１ａに配置する山形刃部４５は、例えば、上から順に、最上段、第二段、第三段、最下段に分けることができるが、本発明の効果を奏することができれば、それ以上でも、それ以下でもよい。また、配置に関しては、整列配置が考えられるが、その他、図２のような千鳥配置も考えられる。また、図３では、山形刃部４５を菱形刃部４４の頂点に結合して配置しているため、こちらも千鳥配置している。

固定刃板４０を図示した図１等では、第二段、最下段であって、左端及び右端の山形刃部４５を半割して配置している。この半割した山形刃部４５は、裾野部４５ｂに傾斜帯状部４５ｂ１を有し、傾斜帯状部４５ｂ１と傾斜部４５ｂ２との角でエッジ４５ｂ３を形成する。また、先端部４５ａには先端帯状部４５ａ２を有し、先端帯状部４５ａ２と先端部４５ａ側の欠損部４７の角でエッジ４５ａ３を形成し、さらに、先端部４５ａ側の欠損部４７と先端部４５ａ側の欠損部４７の角でエッジ４７ａ３を形成する。このように、裾野部４５ｂに傾斜帯状部４５ｂ１を有することによって、半割した山形刃部４５の強度を保つことができる。

移動刃板５０を図示した図６等では、第一段、第三段であって、正面視して左端及び右端の山形刃部５５を半割して配置している。半割した山形刃部５５は、裾野部５５ｂに傾斜帯状部５５ｂ１を有し、傾斜帯状部５５ｂ１と傾斜部５５ｂ２との角でエッジ５５ｂ３を形成する。また、先端部５５ａには先端帯状部５５ａ２を有し、先端帯状部５５ａ２と先端部５５ａ側の欠損部５７の角でエッジ５５ａ３を形成し、さらに、先端部５５ａ側の欠損部５７と先端部５５ａ側の欠損部５７の角でエッジ５７ａ３を形成する。このように、裾野部５５ｂに傾斜帯状部５５ｂ１を有することによって、半割した山形刃部５５の強度を保つことができる。

以上の説明では、山形刃部４５に関しては、固定刃板４０では第二段、最下段を、移動刃板５０では第一段、第三段をそれぞれ半割としたが、これらの段に限定されない。

また、図１５で図示したように、隣り合う山形刃部４５、５５の傾斜刃４５ｂ４、５５ｂ４間の角度θを９０°以上とすることによって、山形刃部４５と山形刃部４５の間に被破砕物Ｘ（破砕された廃材）が挟まり難くなり、この山形刃部４５と山形刃部４５の間から被破砕物Ｘ（破砕された廃材）が滑落し易くなる。

次に、菱形刃部４４について説明する。この菱形刃部４４に関しても、固定刃板４０、移動刃板５０略共通の構成であるため、以下では固定刃板４０の菱型刃部４４についてのみ説明し、移動刃板５０の菱型刃部５４については説明を割愛する。

この菱形刃部４４は、母材部４１の表面４１ａ上に各辺を合わせて、文字通り菱型に配置したものである。この菱形刃部４４の菱型の各辺の構成・形状としては、２つの傾斜部４４ｂを有する横断面視略三角形状で、傾斜部４４ｂと傾斜部４４ｂの角で菱刃４４ｄを形成するものである。そして、この菱刃４４ｄによっても被破砕物Ｘを細かく破砕（切断等）できる。

菱形刃部４４と山形刃部４５の配置関係は、図２等で図示するように、菱形刃部４４の頂点に山形刃部４５を結合した構成とする。また、菱形刃部４４と山形刃部４５の高さ関係は、菱形刃部４４よりも山形刃部４５のほうが高く設定されている。具体的には、側面視して菱型刃部４４の菱刃４４ｄが山形刃部４５の裾野部４５ｂの中腹になるように配置している。本発明の効果を奏すれば、菱形刃部４４と山形刃部４５の数や大きさ等は特に限定されない。

凸状刃部４６について説明する。固定刃板４０の凸状刃部４６の構成・形状としては、２つの傾斜部４６ｂを有する横断面視略三角形状で、傾斜部４６ｂと傾斜部４６ｂとの角で凸刃４６ｃを形成するものである。そして、この凸刃４６ｃによっても被破砕物Ｘを細かく破砕（切断等）できるため、破砕機Ｙの排出口付近の被破砕物Ｘを破砕（切断等）するのに特に有効である。固定刃板４０の凸状刃部４６は、側面視すると明らかなように、略垂直状に形成される。
固定刃板４０における凸状刃部４６の配置関係は、母材部４１の最下段の山形刃部４５の一部に一体化するように凸状刃部４６を連設する構成である。

上述のように、固定刃板４０の場合、最下段であって、左端及び右端の山形刃部４５を半割して配置しているが、この半割した山形刃部４５と凸状刃部４６の関係は、山形刃部４５の傾斜帯状部４５ｂ１、先端帯状部４５ａ２、凸状刃部４６の帯状部４６ａが縦方向に一連となっている。先端帯状部４５ａ２から凸状刃部４６の帯状部４６ａにかけては、側面視略垂直形状である。凸状刃部４６の帯状部４６ａと凸状刃部４６の傾斜部４６ｂの角でエッジ４６ｄ３を形成する。

移動刃板５０の凸状刃部５６の構成・形状に関しても、固定刃板４０の凸状刃部４６と同様に、２つの傾斜部５６ｂを有する横断面視略三角形状で、傾斜部５６ｂと傾斜部５６ｂとの角で凸刃５６ｃを形成するものである。そして、この凸刃５６ｃによって被破砕物Ｘを細かく破砕（切断等）できるため、破砕機Ｙの排出口付近の被破砕物Ｘを破砕（切断等）するのに特に有効である。図６、図７のように、傾斜部５６ｂと傾斜部５６ｂとの角で凸刃５６ｃを形成する構成の他、図９のように帯状部５６ａを設け、この帯状部５６ａの両側を傾斜部５６ｂとし、帯状部５６ａと傾斜部５６ｂとの角でエッジ５６ｂ３を形成する構成であってもよい。

移動刃板５０における凸状刃部５６の配置関係は、母材部５１の最下段の山形刃部５５の一部と一体化するように凸状刃部５６を配置する。
凸状刃部５６は、側面視すると明らかなように、上方から下方にいくにつれて湾曲している。また、凸状刃部５６の下端で爪部５６ｄを構成も考えられ、この爪部５６ｄで被破砕物Ｘを引っ掛けて確実かつ効率的に破砕及び掻き出すことができる。

また、図１０で図示したように、凸状刃部５６に一又は二以上の切欠き部５６ｅを入れる構成であってもよい。この構成によればさらに確実かつ効率的に破砕及び掻き出すことができる。

小刃部５８について説明する。図７等では、移動刃板５０の凸状刃部５６の両脇には、横断面視略三角形を上下に連設した小刃部５８を配置する構成を図示している。この小刃部５８は、２つの傾斜部５８ｂを有し、これら傾斜部５８ｂと傾斜部５８ｂの角で小刃５８ｃを形成する。この小刃５８ｃによっても被破砕物Ｘを細かく破砕（切断等）できる。小刃部５８は、図７等で図示したように、凸状刃部５６の傾斜部５６ｂに当設して配置してもよいし、傾斜部５６ｂに当設せずに配置してもよい。なお、図示しないが、固定刃板４０にも小刃部を設けることもできる。

小刃部５８は、側面視すると明らかなように湾曲している。なお、図７等ではそれぞれの凸状刃部５６の両脇に上下に連設した小刃部５８を２列併設しているが、どのような構成・配列であってもよい。例えば、上下に連設せず小刃部５８を凸状刃部５６の両脇に設けてもよい。また、この小刃部５８は、爪部５８ｄを有しており、この爪部５８ｄによってより確実かつ効果的に被破砕物Ｘを破砕することができ、また、被破砕物Ｘを掻き出すことができる。

さらには、図９、図１０等で図示したように、凸状刃部５６の近傍、例えば、小刃部５８の下方に複数の突起刃部５２ａを、また、横方向及び／又は縦方向に下刃部５２ｂを設けることによって被破砕物Ｘを確実かつ効率的に破砕（切断等）及び掻き出すことができる。

また、図１、図２、図５等で明らかなように、破砕済みの廃材の排出を容易にするため、固定刃板４０の母材部４１の下方の表面４１ａには、傾斜面４８と、これに続く垂直面４９を設けている。この傾斜面４８の傾斜角度に関しては特に限定されない。

横刃部４３ｆ及び／又は縦刃部４３ｅについて説明する。横刃部４３ｆ及び／又は縦刃部４３ｅは、図１、図６のように、固定刃板４０又は移動刃板５０の母材部４１，５１の最上段に配置した山形刃部４５，５５の上方に配置する。
横刃部４３ｆの構成を分類すると、主に、傾斜面４３ｆ１、これに続く垂直面４３ｆ２、これに続く水平面４３ｆ３に分けることができる。また、縦刃部４３ｅの構成を分類すると、垂直面４３ｅ１、垂直面４３ｅ１の両側に連なる傾斜面４３ｅ２に分けることができる。

この横刃部４３ｆ、縦刃部４３ｅは、横刃部４３ｆと縦刃部４３ｅを組み合わせた構成、例えば、図２、図７等のように、縦刃部４３ｅと横刃部４３ｆを組み合わせて格子状とした開口形状とするのが望ましい。その他、横刃部４３ｆのみ配置してもよく、また、縦刃部４３ｅのみ配置してもよい。なお、横刃部４３ｆと縦刃部４３ｅで囲繞された部分の母材部４１の表面４１ａに窪みを形成する構成であってもよい。

図２等で図示する固定刃板４０では、横刃部４３ｆ及び／又は縦刃部４３ｅを組み合せた開口形状を横に３個連設し、図７等図示する移動刃板５０では、横刃部４３ｆ及び／又は縦刃部４３ｅを組み合せた開口形状を上下左右に９個連設しているが、本発明の効果を奏すれば、数や大きさ等は特に限定されない。

また、斜視図である、図５、図１４、側面図である、図３、図１２等では、縦刃部４３ｅよりも横刃部４３ｆの方が延出した構成となっているが、その他、横刃部４３ｆよりも縦刃部４３ｅの方が延出した構成、縦刃部４３ｅと横刃部４３ｆが同位の構成であってもよい。

固定刃板４０、移動刃板５０の菱形刃部４４、５４の四辺で囲繞された領域を嵌合領域４４ｃ、５４ｃとしている。以下、固定刃板４０、移動刃板５０を後述する破砕機Ｙに設置した例で説明する。固定刃板４０がフレーム９に対して垂直に配置し、また、支持ブロック１６の数を調整することによって支点軸１９の位置をフロントフレーム１２寄りとし、移動刃板５０が固定刃板４０側へ前進限界位置Ｚ２まで前動した場合は、固定刃板４０及び移動刃板５０の互いの嵌合領域４４ｃ、５４ｃに互いの山形刃部５５、４５が嵌合するように配置することができる。具体的には、固定刃板４０の菱形刃部４４の四辺で囲繞された嵌合領域４４ｃには移動刃板５０の山形刃部５５が嵌合するように配置され、移動刃板５０の菱形刃部５４の四辺で囲繞された嵌合領域５４ｃには固定刃板４０の山形刃部４５が嵌合するように配置されることとなる。この状態を図１８で図示している。

また、支持ブロック１６の数を調整することによって支点軸１９の位置をリアフレーム１３寄りとすると、移動刃板５０が固定刃板４０側へ前進限界位置Ｚ２まで前動した場合であっても、固定刃板４０及び移動刃板５０の互いの嵌合領域４４ｃ、５４ｃに互いの山形刃部５５、４５が嵌合せずに配置することができる。すなわち、支点軸１９の位置の調整次第では、移動刃板５０が前進限界位置Ｚ２まで前動した場合、固定刃板４０の先端刃４５ａ１と、移動刃板５０の嵌合領域５４ｃ内の母材部５１の表面５１ａとの間、移動刃板５０の先端刃５５ａ１と、固定刃板４０の嵌合領域４４ｃ内の母材部４１の表面４１ａの間に空間を形成することもできる。

図１１で図示したように、菱形刃部４４、５４の四辺で囲繞された嵌合領域４４ｃ、５４ｃに突起刃部４２ａ、５２ａを設けることによって、破砕（切断等）を効率的に行うことができ、また、刃部と刃部との間に破砕済みの廃材が挟み込まれることを防止できる。

図９では、移動刃板５０の凸状刃部５６の近傍に複数個の突起刃部５２ａを設ける構成を図示している。また、図１０では、移動刃板５０の凸状刃部５６の近傍に複数個の下刃部５２ｂを設ける構成を図示している。これら突起刃部５２ａや下刃部５２ｂに関しては、効果的な破砕（切断等）を行うことができ、また、破砕済みの廃材が刃部５０と刃部５０の間に挟まることを防止することができ、さらには、廃材の掻き出しを容易にすることができることができれば、形状、大きさ、数については特に限定されない。したがって、突起刃部５２ａや下刃部５２ｂが１個であってもよい。また、図９で図示したような菱型形状の他、横断面視略三角形状であってもよく、図１０で図示したような長方形状の他、波型形状であってもよい。

また、突起刃部５２ａや下刃部５２ｂを設ける位置も特に限定されない。移動刃板５０の場合は、例えば、凸状刃部５６の近傍、凸状刃部５６と凸状刃部５６の間や、小刃部５８の下方等に設けることが考えられる。固定刃板４０の場合は、図示しないが、母材部４１の下方の表面４１ａの傾斜面４８及び／又は、これに続く垂直面４９等に突起刃部４２ａや下刃部４２ｂを設けることが考えられる。

次に、図１７で図示するフレーム９に対して垂直又は傾斜して固定刃板４０を固定支持するホルダー１５について説明する。

ホルダー１５は上方部１５ａと下方部１５ｂからなり、下方部１５ｂには、排出下端１５ｂ２が前側（移動刃板５０側）へ延出し、上方から下方にかけて滑り台のような傾斜面を有する受け刃１５ｂ１を有することを特徴とする。そして、この傾斜面に沿って移動刃板５０の凸状刃部４６が移動する。傾斜面と凸状刃部４６の間には隙間があり、この隙間は、移動刃板５０が後退限界位置Ｚ１から前進限界位置Ｚ２に至るまで同間隔である。同間隔とすることによって、破砕済みの破砕物Ｙの排出が容易となる。

また、ホルダー１５の下方部１５ｂの排出下端１５ｂ２の延出する長さは問わない。したがって、図１７等で図示したものよりもさらに延出した構成とすることもできる。

上記ホルダー１５は、上方部１５ａと下方部１５ｂの分離できる分離型と、上方部１５ａと下方部１５ｂに分離できない一体型とすることができる。

被破砕物Ｘが菱形刃部４４や山形刃部４５で破砕されて細かく破砕された場合は、破砕済みの廃材が傾斜面に沿って滑り台で滑るようして排出されるが、被破砕物Ｘが長尺物の場合、長尺物の被破砕物Ｘが滑り台のような傾斜面に引っ掛かることによって被破砕物Ｘの落下を防止し、この傾斜面に引っ掛かった被破砕物Ｘを移動刃板５０の凸状刃部５６で破砕し、さらにこの破砕した廃材を移動刃板５０の凸状刃部５６で掻き出し排出することができる。

この、ホルダー１５の材質としては、例えば、特殊合金鋼等を採用する。

本発明の刃板を構成する母材部４１、５１及び刃部４２、５２の材質としては、ハイマンガン鋳鋼製であることが挙げられる。ハイマンガン鋳鋼は、使用すればするほど使用部分から次々に硬化する、加工硬化が生じる。すなわち、当初の硬度は低いが、表面に加えられる衝撃等によって表面から加工硬化すると共に耐摩耗性が一躍向上し刃板の寿命も大幅に上がることとなる。具体的には、刃板の加工硬化後の硬さは、ＨＲＣ４０〜５０以上となる。

なお、刃板を構成する母材部４１、５１及び刃部４２、５２のその他の材質としては、例えば、機械構造用炭素鋼（ＳＣ）、機械構造用合金鋼（ＳＣＭ等）等の特殊鋼や、普通鋳鋼ＦＣＤを基本とした合金鋳造品等が挙げられる。

なお、刃板の母材部４１，５１の材質と刃部４２、５２の材質を同じにすることによって、刃板自体が不要となった場合は、母材部４１，５１と刃部４２、５２を一緒に処理できるため、再生処理が容易である。

ボルト穴３は、一般的には、図示しない市販のマシニングセンタ等の工作機械を用いて形成する。例えば、マシニングセンタの主軸にボルト穴３加工用の工具を取付けて、この工具の回転によってボルト穴３を形成する。このボルト穴３は、母材部４１の表面４１ａ、裏面４１ｂ、平面４１ｃ、底面４１ｄ、側面４１ｅのいずれか一面以上に施され、ボルト穴の径をＭ（ｍｍ）、ネジ山のピッチをＰ（ｍｍ）としたときに、Ｍ２０×２．５Ｐ、Ｍ２４×３．０Ｐ、Ｍ３０×３．０Ｐのうちいずれかとするボルト穴３加工が可能である。

ボルト穴３の形成方法の一例としては、下記のとおりである。ここでは固定刃板４０について説明する。まず、固定刃板４０の所定の箇所、例えば、取付け面である母材部４１の表面４１ａ、裏面４１ｂ、平面４１ｃ、底面４１ｄ、側面４１ｅのいずれか一面以上にドリル等によって下穴を穿孔する。そして、この穿孔した下穴の内壁面に対してタップ等を用いてねじ溝を形成することによってねじ穴加工を施す。

下穴は、タップのねじ部の外径よりも小さい内径に形成されていて、このタップを回転しながら挿通することにより、下穴の内壁面を切削してボルト溝が形成され、ボルト穴３が加工される。すなわち、ボルトよりも径寸法が小さい下ねじ（下穴、内径）をドリル等で切削加工し、その下ねじに沿ってボルト穴３を切削加工する。例えば、タップを使用してボルト穴３を形成する場合には、まずボルトの下径（最小径）の穴をドリル等によって穿け、この下穴にタップをねじ込みながらボルト穴３を形成する。

マシニングセンタには、マシニングセンタの駆動手段および主軸をボルト穴３の形成プログラムにしたがって駆動制御する制御装置を利用する。具体的には、予めボルト穴３の形成プログラムで規定されたボルト穴３の形成手順にしたがって、ボルト穴３の加工用の特殊工具と固定刃板４０、移動刃板５０との間の位置および速度制御等を行う。また、マシニングセンタは、ボルト穴３の形成プログラムにおいて、たとえば、主軸モータの回転数を解読することにより主軸の回転数の制御等を行う。

具体的な加工方法としては、例えば、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の三軸制御可能なマシニングセンタ等の主軸に装着した特殊工具（超鋼ネジ切りチップ等）で、マシニングセンタ等のヘリカル送り（円弧）機能を利用して雌ねじ穴を形成する方法が挙げられる。

この方法による場合、まず、取付け面である母材部４１の表面４１ａ、裏面４１ｂ、平面４１ｃ、底面４１ｄ、側面４１ｅのいずれか一面以上にドリル等によって下穴を穿孔する。

そして、特殊工具（超鋼ネジ切りチップ等）を装着したマシニングセンタの主軸を回転させながら、この主軸をＺ軸方向ヘヘリカル送りし、下穴の内周面に雌ねじ溝を切削加工する。例えば、１公転ごとに１ピッチ進む等のようにヘリカル送りされることによって雌ねじ溝を形成する。

また、先端にドリルをもったタップを使用することによって、下穴からねじ切りまでを１本の工具で可能となる。具体的には、マシニングセンタの主軸にドリルタップを取付けてボルト穴３を形成する。

以上のように、マシニングセンタ等のヘリカル送り（円弧）機能を利用することによって、固定刃板４０にボルト穴３が加工される。

同様の方法により、移動刃板５０の表面５１ａ、裏面５１ｂ、平面５１ｃ、底面５１ｄ、側面５１ｅにもボルト穴３が形成される。加工方法は、固定刃板４０と同様であるため、ここでは省略する。図１３では、シリンダー６のピストンロッド７に固定するためのボルト穴３等が加工されている。

なお、これらのボルト穴３の位置、大きさ、数等は特に限定されない。

ボルト穴３加工を施した刃板の固定に関しては、例えば、一例として、図１７等では、固定刃板４０にはホルダー１５を使用し、このホルダー１５に固定刃板４０を取付けている。具体的には、破砕機Ｙのフレーム９に設けたホルダー１５の固定刃板４０設置面に凹部又は凸部を形成し、一方で固定刃板４０のホルダー１５設置面に凸部又は凹部を形成し、ホルダー１５の固定刃板４０設置面の凹部又は凸部と固定刃板４０のホルダー１５設置面の凸部又は凹部を嵌合させ、ホルダー１５及び固定刃板４０に形成したボルト穴３にボルト等をホルダー１５側から挿入することによって固定刃板４０をホルダー１５に取付ける。

また、従来の移動刃板５０は、記述した固定刃板４０のようにホルダー１５を使用し、このホルダー１５に移動刃板５０を取付けていた。例えば、ホルダー１５の移動刃板５０設置面に凹部又は凸部を形成し、一方で移動刃板５０のホルダー１５設置面に凸部又は凹部を形成し、このホルダー１５の移動刃板５０設置面の凹部又は凸部と移動刃板５０のホルダー１５設置面の凸部又は凹部を嵌合させ、ホルダー１５及び移動刃板５０に形成したボルト穴３にボルト等をホルダー５０側から挿入することによってホルダー１５に移動刃板５０を取付けることとしていた。図１０、図１７では、移動刃板５０にはホルダー１５を使用せず、移動刃板５０の背面上方にシリンダー６のピストンロッド７を固定している。このように移動刃板５０の背面上方にピストンロッド７を固定しているので、少ない力で移動刃板５０を前後動させることができる。

なお、その他の例としては、本発明の効果を奏するのであれば、固定刃板４０と移動刃板５０のどちらにもホルダー１５を介在させる場合、また、固定刃板４０と移動刃物５０のどちらにもホルダー１５を介在させない場合も考えられる。さらには、ホルダー１５機能をも発揮する固定刃板４０、すなわち、ホルダー兼固定刃板を使用することもできる。

この刃物（刃板）取付け用のホルダー１５を使用しない場合は、製品としてコストダウンを図ることができ、また、軽量化対策が容易となるため、破砕機Ｙの総重量を抑えることが可能となる。

このように、固定刃板４０及び移動刃板５０は、ボルトを介して着脱するものであるため、固定刃板４０及び移動刃板５０が単独で容易に交換可能である。

なお、ボルトは、例えば、高炭素鋼製で、高負荷・高トルクに対応するものが望ましい。

なお、本発明の刃板は、主に、硬くて厚い等の特性を有する難破砕（難切断、難折断）のもの、例えば、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ材）等に有用であるが、ねずみ（普通）鋳鉄（ＦＣ材）の破砕（切断、折断）にも有用である。

次に、固定刃板４０及び移動刃板５０が設置される破砕機Ｙの構成の一例を説明する。

破砕機Ｙは、並設された一対のサイドフレーム１０，１１と、両サイドフレーム１０，１１の前方同士を接続するフロントフレーム１２と、両サイドフレーム１０，１１の後方同士を接続するリアフレーム１３とで構成し、被破砕物Ｘを投入する上方開放部９ａ及び破砕済みの廃材が排出される下方開放部９ｂを有する上下開放のフレーム９と、このフレーム９に対して垂直又は傾斜して設けたホルダー１５に固定支持される固定刃板４０と、両サイドフレーム１０，１１間に架設した支点軸１９に軸支され、後退限界位置Ｚ１でフレームに対して傾斜し、前進限界位置Ｚ２でフレーム９に対して垂直となり、リアフレーム１３に設けたシリンダー６のピストンロッド７の前後動に伴って支点軸１９を支点として前後動する移動刃板５０とを主構成要素とし、固定刃板４０と移動刃板５０との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｖに被破砕物Ｘが供給され、移動刃板５０が固定刃板４０に対して前動することで被破砕物Ｘが破砕される。

なお、既述のとおり、移動刃板５０は、両サイドフレーム１０，１１間に架設した支点軸１９に軸支されているが、具体的には、移動刃板５０の下側に形成した半円形の軸支部５９によって支点軸１９に軸支されている。そして、支点軸１９に図示しない支点軸キャップを被せてボルト等の固定具で移動刃板５０に固定する。

また、支点軸１９は、主に、軸受けと、両サイドフレーム１０，１１に大きく開設した枠穴と、この枠穴に嵌合する支持ブロック１６を利用して支持されている。従って、枠穴に嵌合する支持ブロック１６の抜差しを利用して、枠穴内において左右の支持ブロック１６の数を調整することで、支点軸１９の位置を変更できる。すなわち、移動刃板５０が前進限界位置Ｚ２にきたときの固定刃板４０と移動刃板５０との間に形成される破砕空間Ｖを調整することができる。

また、支点軸１９の位置を変更するその他の構成としては、図示しないが、軸受けと、軸受けに内設したメタルと、偏心ブッシュと、偏心ブッシュを軸受けに固止するための止め具を使用する構成も挙げられる。この構成によると、ボルト等の止め具を取り外し、偏心ブッシュを回転移動し、支点軸１９の位置を変更し、この偏心ブッシュの変更後に偏心ブッシュをボルト等の止め具で固定し、偏心ブッシュを固止する。このようにして支点軸１９の位置を変更し固定することができる。

図１２等で図示するように、移動刃板５０の母材部５１に配置した凸状刃部５６及び小刃部５８は、支点軸１９の近傍に位置するため、効果的に破砕（切断等）することができる。

また、図１８中、Ｘは支点軸１９の中心からピストンロッド７までの距離である。Ｙは支点軸１９の中心から移動刃板５０の表面５１ａの下方までの距離である。てこの原理でＸの距離が、Ｙの距離の４倍から６倍とする。このため、重くて硬いような被破砕物であっても少ない力で破砕することができる。

固定刃板４０を固定するホルダー１５がフレーム９に対して傾斜して設けられた場合は、このホルダー１５に固定支持される固定刃板４０もフレーム９に対して傾斜して配置されることになる。このように、固定刃板４０がフレーム９に対して傾斜して配置され、また、移動刃板５０も後退限界位置Ｚ１にある場合は、固定刃板４０と移動刃板５０との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｖを広く採ることができるため、比較的大きな被破砕物Ｘを投入することができる。

また、固定刃板４０を固定するホルダー１５がフレーム９に対して垂直に設けられた場合は、このホルダー１５ーに固定支持される固定刃板４０もフレーム９に対して垂直に配置されることになる。このように、固定刃４０板がフレーム９に対して垂直に配置されている場合は、固定刃板４０と移動刃板５０との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｖは、固定刃板４０が傾斜している場合に比べて狭くなるが、移動刃板５０が前進限界位置Ｚ２にきたときは、移動刃板５０と固定刃板４０が前後に略水平に対峙し、固定刃板４０と移動刃板５０との間に形成される破砕空間が狭くなるため、被破砕物Ｘをより細かく破砕することができる。

図１７では、シリンダー６の設置方法としてトラニオン型を図示しているが、その他の方法によってもよい。このシリンダー６は、油圧や空圧を作動流体とする流体シリンダーを用いることもできる。例えば、油圧シリンダー装置の場合は、ピストンロッド７を前後動させることによって、固定刃板４０と移動刃板５０の間に投入された被破砕物を破砕する直線送り駆動機構となる。したがって、油圧シリンダーの直線送り駆動装置で移動刃板５０を徐々に変位させ、油圧の強力な圧力を被破砕物Ｘに作用させ、被破砕物Ｘを破砕する。

シリンダー６のピストンロッド７側にはトラニオンを備えており、このシリンダー６は、トラニオン軸を介してトラニオン軸受によって、リアフフレーム１３に対して回転可能に支持されている。

ピストンロッド７の先端にクレビス軸受を備え、クレビス軸を介してシリンダーブラケットが回動可能に枢着され、このシリンダーブラケットの装着面を移動刃板５０の裏面の上方にボルト穴３加工が施されている所定の位置に取付ける。

移動刃板５０の裏面５１ｂの上方にピストンロッド７に枢着したシリンダーブラケットが取付けられており、ピストンロッド７が伸縮することによって支点軸１９を支点として移動刃板５０が前進後退する。この前進後退は、支点軸１９を軸支点としたテコの原理を利用するもので、シリンダー６の出力を抑えることができ、比較的小さい動力で移動刃板５０を可動することができる。

両サイドフレーム１０，１１の内側には一枚又は複数枚のライナーをボルト等の止め具で着脱自在に設けることも可能である。また、このボルト等の止め具の頭を研磨手段で略面一に加工する構成を採用することも可能である。

このライナーは、例えば、超硬合金等の耐摩耗性を有する高硬度材を採用しており、このライナーを両サイドフレーム１０，１１に設けることによって、この両サイドフレーム１０，１１への被破砕物Ｘによる衝撃回避を図ることができるため、両サイドフレーム１０，１１の耐久性の向上及び長寿命化を図ることができる。また、両サイドフレーム１０，１１と刃板との摩擦を回避することができる。なお、このライナーの硬度は、例えば、ＨＲＣ５０〜ＨＲＣ６０程度である。

３：ボルト穴
６：シリンダー
７：ピストンロッド
９：フレーム
９ａ：上方開放部
９ｂ：下方開放部
１０：サイドフレーム
１１：サイドフレーム
１２：フロントフレーム
１３：リアフレーム
１５：ホルダー
１５ａ：上方部
１５ｂ：下方部
１５ｂ１：受け刃
１５ｂ２：排出下端
１６：支持ブロック
１９：支点軸
４０：固定刃板
４１：母材部
４１ａ：表面
４１ｂ：裏面
４１ｃ：平面
４１ｄ：底面
４１ｅ：側面
４２：刃部
４２ａ：突起刃部
４２ｂ：下刃部
４３ｅ：縦刃部
４３ｅ１：垂直面
４３ｅ２：傾斜面
４３ｆ：横刃部
４３ｆ１：傾斜面
４３ｆ２：垂直面
４３ｆ３：水平面
４４：菱形刃部
４４ｂ：傾斜部
４４ｃ：嵌合領域
４４ｄ：菱刃
４５：山型刃部
４５ａ：先端部
４５ａ１：先端刃
４５ａ２：先端帯状部
４５ａ３：エッジ
４５ｂ：裾野部
４５ｂ１：傾斜帯状部
４５ｂ２：傾斜部
４５ｂ３：エッジ
４５ｂ４：傾斜刃
４６：凸状刃部
４６ａ：帯状部
４６ｂ：傾斜部
４６ｃ：凸刃
４６ｄ３：エッジ
４７：欠損部
４７ａ３：エッジ
４８：傾斜面
４９：垂直面
５０：移動刃板
５１：母材部
５１ａ：表面
５１ｂ：裏面
５１ｃ：平面
５１ｄ：底面
５１ｅ：側面
５２：刃部
５２ａ：突起刃部
５２ｂ：下刃部
５３ｅ：縦刃部
５３ｅ１：垂直面
５３ｅ２：傾斜面
５３ｆ：横刃部
５３ｆ１：傾斜面
５３ｆ２：垂直面
５３ｆ３：水平面
５４：菱形刃部
５４ｂ：傾斜部
５４ｃ：嵌合領域
５４ｄ：菱刃
５５：山型刃部
５５ａ：先端部
５５ａ１：先端刃
５５ａ２：先端帯状部
５５ａ３：エッジ
５５ｂ：裾野部
５５ｂ１：傾斜帯状部
５５ｂ２：傾斜部
５５ｂ３：エッジ
５５ｂ４：傾斜刃
５６：凸状刃部
５６ａ：帯状部
５６ｂ：傾斜部
５６ｂ３：エッジ
５６ｃ：凸刃
５６ｄ：爪部
５６ｅ：切欠き部
５７：欠損部
５７ａ３：エッジ
５８：小刃部
５８ｂ：傾斜部
５８ｃ：小刃
５８ｄ：爪部
５９：軸支部
Ｖ：破砕空間
Ｘ：被破砕物
Ｙ：破砕機
Ｚ１：後退限界位置
Ｚ２：前進限界位置

Claims

母材部と、この母材部の表面に多数配置した刃部とでなる、破砕機用の刃板であって、
この刃部は、菱型刃部と山形刃部とでなり、
前記菱型刃部は、傾斜部と傾斜部の角で菱刃を形成し、
前記山形刃部は、裾野部と先端部からなる山形形状とし、
前記裾野部は、複数の傾斜部を有し、これら傾斜部と傾斜部との角で傾斜刃を形成し、また、これら各傾斜部の先端部側の一部には略三角形状の傾斜面を構成する欠損部を設け、
前記先端部には前記欠損部と前記欠損部の角で正面視略十字状の先端刃を形成し、
前記菱型刃部の頂点に前記山形刃部を結合し、
前記母材部の左端及び右端の前記山形刃部を半割し、
この半割した山形刃部は、前記裾野部に傾斜帯状部を有し、この傾斜帯状部と前記傾斜部との角でエッジを形成し、また、前記先端部には先端帯状部を有し、この先端帯状部と先端部側の欠損部の角でエッジを形成することを特徴とした、固定側又は移動側に設置する破砕機用の刃板。
並設された一対のサイドフレームと、この両サイドフレームの前方同士を接続するフロントフレームと、前記両サイドフレームの後方同士を接続するリアフレームとで構成し、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する上下開放のフレームと、
前記フロントフレームに対して垂直又は傾斜して設けた、上方部と下方部からなり、下方部には、排出下端が後述する移動刃物側へ延出し、上方から下方にかけて傾斜面を有する受け刃を有するホルダーに固定支持される固定刃板と、
前記両サイドフレーム間に架設した支点軸に軸支され、後退限界位置で前記フロントフレームに対して傾斜し、前進限界位置で前記フロントフレームに対して垂直となり、前記リアフレームに設けたシリンダーのピストンロッドの前後動に伴って前記支点軸を支点として前後動する移動刃板と、
前記固定刃板と前記移動刃板との間に形成されるＶ字形の破砕空間に被破砕物が供給され、前記移動刃板が固定刃板に対して前進することによって前記被破砕物が破砕される破砕機において、
前記固定刃板及び／又は前記移動刃板を請求項１に記載の刃板とすることを特徴とした破砕機。