JP6253943B2

JP6253943B2 - 破砕機

Info

Publication number: JP6253943B2
Application number: JP2013213152A
Authority: JP
Inventors: 山敦志大; 昌彦西; 笹正晴飯; 山尚伸杉; 島徹也児
Original assignee: Earthtechnica Co Ltd
Current assignee: Earthtechnica Co Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: JP2015073965A

Description

本発明は、岩石などの対象物を破砕する破砕機に関する。

従来、岩石などの対象物を破砕するための破砕機として、衝撃力を利用して石炭を破砕する破砕機が知られている。例えば特許文献１において、ケーシング内に配置された水平な主軸と、主軸に固定されたロータディスクの外周にプロテクタ（ローターホルダー）を介して等間隔で取り付けられた複数の打撃板と、を備える破砕機が開示されている。このような破砕機においては、ロータディスクを回転させることにより、ロータディスクに取り付けられた打撃板が、ケーシング内の破砕空間に投入された対象物に衝突する。この衝突に起因する衝撃力によって対象物を破砕することができる。

このような破砕機においては、打撃板が破砕作用をもたらすことに伴い、打撃板の先端部が摩耗していく。打撃板の先端部が摩耗すると、打撃板のうち破砕空間に突き出ている部分の長さが小さくなり、また打撃板の先端部における回転半径も小さくなる。従って、打撃板の摩耗に伴って、破砕機における破砕効率が低下してしまう。このため、所定の時間が経過する度に、打撃板のうち破砕空間に突き出ている部分の長さ（以下、「突き出し長さ」とも称する）を回復させる必要がある。回復させる方法の１つとしては、打撃板を新しいものに交換することが挙げられる。また上述の特許文献１においては、打撃板を上下反転させることにより、摩耗した先端部を軸心側、すなわちロータディスク側に位置づけ、摩耗していない先端部を外周側、すなわち破砕空間側に位置づけ、これによって打撃板の突き出し長さを回復させることが開示されている。打撃板を上下反転させることにより、打撃板の両端部を使用することができるので、打撃板の使用率を高くすることができる。

また特許文献１には、打撃板を外周側に繰り出すことによって打撃板の突き出し長さを回復させることも開示されている。具体的には、特許文献１において、打撃板には突起が形成されており、またロータディスクには、打撃板の突起を挟み込む一対の保持ブロックが設けられている。そして、一対の保持ブロックのうち外周側の保持ブロックは、軸心側の保持ブロックよりも大きい厚みを有している。このため、一対の保持ブロックの配置を入れ替えると、２つの保持ブロックの厚みの差の分だけ、打撃板が外周側に繰り出されることになる。なお特許文献１において、一対の保持ブロックは、ロータディスクに固定された上述のプロテクタ（ローターホルダー）によって支持されている。

また特許文献２にも、打撃板を外周側に繰り出すことによって打撃板の突き出し長さを回復させることが開示されている。具体的には、特許文献２に記載の破砕機は、ロータディスクの半径方向に沿って延びる案内溝が形成されたプロテクタ（アーム）と、アームの案内溝に挿入されるともに、案内溝に直交する方向へ案内溝から突出する突出部を有する取付体と、取付体の突出部に外周側から嵌合される凹部が形成された打撃板と、を備えている。アームの案内溝には、ロータディスクの半径方向に沿って複数の係止凹部が形成されており、これら係止凹部のいずれか１つに、取付体の内端部が嵌合するようになっている。さらに案内溝の側面には、ロータディスクの半径方向に所定の配列ピッチで並ぶ複数の取付穴が形成されている。そして、取付体に形成されている取付穴とアームの案内溝の取付穴とを位置合わせし、各取付穴にピンを差し込むことによって、打撃板と一体になった取付体がアームに対して固定されている。このような破砕機においては、ピンが差し込まれる案内溝の取付穴の位置を外周側へ一段階ずらすことにより、案内溝の取付穴の配列ピッチの分だけ打撃板を外周側に繰り出すことができる。

特開２００１−１９０９７２号公報実公昭５３−１７０１７号公報

破砕機において一般に、打撃板やプロテクタは重量物である。従って、打撃板の突き出し長さを回復させるために打撃板やプロテクタを移動させたり交換したりする作業を人の手で行うことは難しく、通常は、チェーンブロックやホイストクレーンなどの吊り上げ手段を用いてそれらの作業が行われる。一方、吊り上げ手段を用いた作業は一般に、人の手で行う作業に比べて小回りが利かないものである。例えば、吊り上げ手段を用いた作業においては、移動させる構成要素（以下、移動要素とも称する）を変更することや、移動要素の移動方向を変更することに時間を要する。従って、打撃板の突き出し長さを回復させるための作業においては、移動要素の数が少なく、かつ移動要素の移動方向が少ないことが好ましい。

しかしながら、特許文献１において打撃板を外周側に繰り出すためには、一対の保持ブロックをロータディスクに対して固定するためのピンなどを取り外し、そして一対の保持ブロックを外部に取り出して上下反転させ、再び一対の保持ブロックをロータディスクに対して固定する必要がある。また、保持ブロックを上下反転させる作業の間、吊り上げ手段を用いて打撃板を吊り上げておく必要がある。さらに、打撃板はその背面（保持ブロックに対向する面とは反対側の面）が保護ライナーによって支持されているので、打撃板を外周側に繰り出すためには、打撃板をその厚み方向へ移動させて打撃板と保護ライナーとの間の係合を解除する作業も必要になると考えられる。このように特許文献１においては、吊り上げ手段によって移動される移動要素の数が多く、かつ移動方向も多いため、打撃板を繰り出すための作業が煩雑であり、従って、作業に長時間を要することになる。

また特許文献２においては、打撃板を外周側に繰り出すためには、打撃板と一体になった取付体を支持しながらアームの取付穴からピンを取り外し、次に打撃板および取付体を打撃板の厚み方向へ移動させてアームの係止凹部と取付体の内端部との間の嵌合を解除し、その後、打撃板および取付体を外周側に移動させ、次に、打撃板および取付体を再び打撃板の厚み方向へ移動させて、一段階ずれたアームの係止凹部に取付体の内端部を嵌合させ、その後、案内溝の取付穴にピンを差し込んで打撃板および取付体をアームに固定する必要がある。このように特許文献２においても、打撃板を繰り出すための作業が煩雑であり、従って、作業に長時間を要することになる。

また特許文献２において、打撃板を支持するためのプロテクタ（アーム）は、ロータディスクの円周方向において、打撃板の片側にのみ設けられている。ところで、岩石などの対象物を破砕する工程において、打撃板は高速で回転しながら対象物に衝突する。従って打撃板は、衝突の際、多大な反力を対象物から受ける。プロテクタは、このような反力が打撃板に働く場合であっても打撃板を安定に保持するためのものである。しかしながら、特許文献２のようにプロテクタ（アーム）が打撃板の片側にしか設けられていない場合、岩石などの対象物からの反力に打撃板が耐えることができるのは、打撃板の面のうちプロテクタに対向する面とは反対側の面に対象物が衝突する場合のみになる。すなわち特許文献２においては、ロータディスクの回転方向が一方向に限定されることになり、破砕機の運用方法が限られることになる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、打撃板の交換に要する時間を短くすることができ、かつ、多様な運用が可能な破砕機を提供することを目的とする。

本発明は、対象物を破砕する破砕機であって、主軸と、前記主軸に固定され、前記主軸を回転軸として回転する複数のロータディスクであって、その外周に複数の溝が形成されている、複数のロータディスクと、前記ロータディスクの前記溝に取り付けられ、互いに対向する一対のプロテクタと、前記対象物に衝突する打撃板であって、その両長手側面が前記一対のプロテクタによって挟持される、打撃板と、を備え、前記一対のプロテクタは各々、前記主軸の軸方向に沿って延びる少なくとも１つのプロテクタ側突起と、前記プロテクタ側突起よりも軸心側に設けられ、前記主軸の軸方向に沿って延びる軸心側突起と、を有し、前記打撃板の両長手側面には、前記主軸の軸方向に沿って延び、前記プロテクタの前記プロテクタ側突起と前記軸心側突起との間の場所に配置され得る少なくとも１つの打撃板側突起が設けられており、前記主軸には、前記主軸の軸方向に沿って複数の前記ロータディスクが固定されており、各ロータディスクの前記溝には、前記一対のプロテクタが取り付けられており、前記主軸の軸方向における前記打撃板の前記打撃板側突起の長さは、１つのロータディスクに取り付けられている前記プロテクタの前記プロテクタ側突起と、前記１つのロータディスクに隣り合う他のロータディスクに取り付けられている前記プロテクタの前記プロテクタ側突起との間の、前記主軸の軸方向における隙間よりも小さくなっており、このため、前記打撃板を前記主軸の軸方向において移動させることにより、前記ロータディスクの半径方向における前記打撃板と前記プロテクタとの間の係合を、前記一対のプロテクタを移動させることなく解除することができる、破砕機である。

本発明による破砕機において、前記プロテクタには、前記主軸の軸方向において前記打撃板が変位することを防止するための変位防止機構が設けられていてもよい。

本発明による破砕機において、前記変位防止機構は、前記主軸に水平な方向において前記プロテクタから突出した突出片と、前記突出片に形成された孔と、前記孔に挿入される棒状の支持体と、を含み、前記打撃板の表面には、前記変位防止機構の前記支持体が挿入される穴が形成されていてもよい。

本発明の破砕機によれば、打撃板の突き出し長さを回復させるための作業において、移動要素の数を少なくし、かつ移動要素の移動方向を少なくすることができる。このため、打撃板の交換に要する時間を短くすることができる。このことにより、破砕機の保守に要する時間やコストを低減することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態による破砕機を示す正面図。図２は、図１の破砕機のアッセンブリィを示す図。図３Ａは、図１のロータディスクを拡大して示す正面図。図３Ｂは、ロータディスクの変形例を示す正面図。図４Ａは、一対のプロテクタと、一対のプロテクタによって挟持される打撃板との位置関係を説明するための図。図４Ｂは、主軸に平行な方向における打撃板の変位を防止するための変位防止機構を説明するための図。図５Ａ（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態における打撃板の利用方法を示す図。図５Ｂ（ａ）（ｂ）は、打撃板の外周側の端部形状の相違に基づく、対象物の運動方向の相違を説明するための図。図６（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態において、打撃板を上方に引き出す手順を説明するための図。図７は、本発明の第２の実施の形態によるロータディスクを拡大して示す正面図。図８（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施の形態において、打撃板を上方に引き出す手順を説明するための図。図９は、本発明の第３の実施の形態によるロータディスクを拡大して示す正面図。図１０（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施の形態において、打撃板を上方に引き出す手順を説明するための図。

第１の実施の形態
以下、本発明の第１の実施形態による破砕機について、図１乃至図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

（破砕機）
図１は、破砕機１０を示す正面図である。なお図１においては、破砕機１０の主軸１８の軸方向に直交する面で破砕機１０を切断した場合の断面が示されている。破砕機１０は、ケーシング１１に形成された投入口１２からケーシング１１の内部の破砕空間１４内に投入される対象物１３に衝撃力を加え、これによって対象物１３を破砕するものである。

破砕機１０は、水平方向に延びる主軸１８と、主軸１８に固定され、主軸１８を回転軸として回転するロータディスク２０と、を備えている。ロータディスク２０の外周には、図１に示すように、複数の溝２１が周方向に等間隔で形成されている。そして破砕機１０は、ロータディスク２０の溝２１に取り付けられ、互いに対向する一対のプロテクタ３１，３２と、一対のプロテクタ３１，３２によって挟持された打撃板４０と、をさらに備えている。打撃板４０は、ロータディスク２０が回転するとき、対象物１３に衝突して対象物１３に衝撃力を与えるものである。

なおロータディスク２０の外周に取り付けられる打撃板４０の数が特に限られることはない。例えば図示はしないが、ロータディスク２０の外周に等間隔で６つの打撃板４０が固定されていてもよい。

ロータディスク２０の周囲には、打撃板４０によって衝撃力を与えられた後の対象物１３を衝突させるための衝突板１５が配置されている。この場合、対象物１３には、衝突板１５との衝突によってさらに衝撃力が与えられ、これによって対象物１３がさらに破砕される。また衝突板１５の内面には、のこぎり状の形状を有するライナー１６が取り付けられていてもよい。これによって、飛来してきた対象物１３をより効果的に破砕することができる。

（プロテクタおよび打撃板）
次に、図２乃至図４Ａを参照して、ロータディスク２０に取り付けられている一対のプロテクタ３１，３２および打撃板４０についてさらに詳細に説明する。図２は、図１の矢印IIに沿って図１の一対のプロテクタ３１，３２および打撃板４０を見た場合を示す図である。図２においては、図が煩雑になるのを防ぐため、ロータディスク２０は簡略化され、かつ点線で示されている。また図３Ａは、図１に示すロータディスク２０を拡大して示す平面図である。また図４Ａは、一対のプロテクタ３１，３２と、一対のプロテクタ３１，３２によって挟持される打撃板４０との間の嵌合関係を説明するための図である。なお図２においては、図面の明確化のため、図１において上部に位置する一対のプロテクタ３１，３２および打撃板４０を省略している。

図２に示すように、主軸１８には複数の、例えば４つのロータディスク２０が軸方向に等間隔で固定されており、そして各ロータディスク２０の外周には、一対のプロテクタ３１，３２を介して打撃板４０が固定されている。図２においては、主軸１８の軸方向における打撃板４０の長さが、主軸１８の軸方向におけるロータディスク２０の配列ピッチよりも大きく、このため２つのロータディスクに跨るように打撃板４０が設けられている。しかしながら、主軸１８の軸方向における打撃板４０の長さが特に限られることはない。例えば打撃板４０の長さは、打撃板４０が４つのロータディスクに跨るように設定されていてもよく、または、１つのロータディスク２０によって打撃板４０が保持され得るように設定されていてもよい。

図３Ａに示すように、一対のプロテクタ３１，３２は、ロータディスク２０の溝２１の第１側面２２に取り付けられた第１プロテクタ３１と、溝２１の第２側面２３に取り付けられた第２プロテクタ３２と、からなっている。溝２１の第１側面２２および第２側面２３は、ロータディスク２０の回転方向において互いに対向する側面であり、このため、第１プロテクタ３１および第２プロテクタ３２も、ロータディスク２０の回転方向において互いに対向している。また打撃板４０は、その両長手側面が一対のプロテクタ３１，３２によって挟持されるようになっている。打撃板４０の両長手側面のうち、第１プロテクタ３１側に位置する側面を第１側面４１と称し、第２プロテクタ３２側に位置する側面を第２側面４２と称する。

各プロテクタ３１，３２を溝２１の各側面２２，２３に取り付けるための方法が特に限られることはない。例えば図３Ａに示すように、各側面２２，２３には凸部２２ａ，２３ａがそれぞれ形成されており、また各プロテクタ３１，３２には凹部３１ａ，３２ａがそれぞれ形成されていてもよい。この場合、各プロテクタ３１，３２の凹部３１ａ，３２ａに各側面２２，２３の凸部２２ａ，２３ａをはめ込むことにより、各プロテクタ３１，３２を溝２１の各側面２２，２３に取り付けることができる。

図３Ａおよび図４Ａに示すように、各プロテクタ３１，３２は、主軸１８の軸方向に沿って延びる第１のプロテクタ側突起３３と、第１のプロテクタ側突起３３よりも軸心側に設けられ、主軸１８の軸方向に沿って延びる軸心側突起３４と、を有している。なお本明細書において「軸心側」とは、主軸１８に近接する側を意味している。すなわち「軸心側突起３４が第１のプロテクタ側突起３３よりも軸心側に設けられている」とは、軸心側突起３４が、第１のプロテクタ側突起３３よりも主軸１８に近接する場所に設けられていることを意味している。第１プロテクタ３１の第１のプロテクタ側突起３３および軸心側突起３４と、第２プロテクタ３２の第１のプロテクタ側突起３３および軸心側突起３４とは、主軸１８の軸方向においてほぼ同一の範囲にわたって延びている。すなわち第１プロテクタ３１および第２プロテクタ３２は、ほぼ対称的な形状を有している。

また図３Ａおよび図４Ａに示すように、打撃板４０の両長手側面４１，４２には、打撃板４０の軸心側の端部４０ａの近傍に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延びる第１の打撃板側突起４３と、第１の打撃板側突起４３よりも外周側に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延びる第２の打撃板側突起４４と、が設けられている。ここで、「軸心側の端部４０ａ」とは、主軸１８から打撃板４０に向かう方向における打撃板４０の２つの端部のうち主軸１８側に位置する端部を意味している。また後述するように、打撃板４０の２つの端部のうち主軸１８からの距離がより大きい場所に位置する端部を、「外周側の端部４０ｂ」と称することもある。また、「軸心側の端部４０ａの近傍」とは、打撃板４０の使用率を可能な限り高くすることができるような位置に第１の打撃板側突起４３が設けられていることを意味している。例えば、ロータディスク２０の半径方向における、第１の打撃板側突起４３から打撃板４０の軸心側の端部４０ａまでの距離は、ロータディスク２０の半径方向における新品の打撃板４０の長さの１／３以下になっている。また本明細書において「外周側」とは、主軸１８から遠ざかる側を意味している。すなわち「第２の打撃板側突起４４が第１の打撃板側突起４３よりも外周側に位置している」とは、第２の打撃板側突起４４が第１の打撃板側突起４３よりも、主軸１８から遠く離れた場所に位置していることを意味している。

次に、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起および打撃板４０の打撃板側突起について、その作用又は機能を説明する。本明細書において、「プロテクタ側突起」とは、ロータディスク２０の回転に起因して打撃板４０に遠心力が作用しているときに打撃板４０の打撃板側突起に外周側から当接するよう、各プロテクタ３１，３２に設けられている突起のことである。また「打撃板側突起」とは、ロータディスク２０の回転に起因して打撃板４０に遠心力が作用しているときに各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起に軸心側から当接するよう、打撃板４０の両長手側面４１，４２に設けられている突起のことである。これら「プロテクタ側突起」および「打撃板側突起」を設けることにより、ロータディスク２０が回転しているときに打撃板４０が外周側に飛び出すことを防ぐことができ、また打撃板４０の位置を定めることができる。ロータディスク２０の半径方向において互いに係合可能である限りにおいて、プロテクタ側突起および打撃板側突起の具体的な構造は特に限られないが、例えばプロテクタ側突起および打撃板側突起はいずれも台形状の形状を有している。

次に、各プロテクタ３１，３２の軸心側突起について、その作用又は機能を説明する。ロータディスク２０の回転に起因して打撃板４０に遠心力が作用している間は、打撃板４０の打撃板側突起は上述のように各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起に当接する。一方、ロータディスク２０が回転していない間は、打撃板４０に遠心力が作用しないので、打撃板４０のうち主軸１８よりも上方に位置する打撃板４０には、重力に起因する、軸心側へ向かう力が作用する。このような打撃板４０の打撃板側突起に対して、各プロテクタ３１，３２の軸心側突起は、軸心側から当接することができる。このため、ロータディスク２０が回転していない間に重力によって打撃板４０が一対のプロテクタ３１，３２から外れて溝２１の底面へ落下してしまうことを防ぐことができる。

次に、本実施の形態による打撃板４０の各打撃板側突起４３，４４の特徴についてさらに説明する。破砕機１０における所望の破砕効率を常に確保するためには、打撃板４０における最低限必要な突き出し長さ（以下、「限界突き出し長さ」とも称する）を常に維持する必要がある。ここで本実施の形態において、打撃板４０は、打撃板４０が摩耗して打撃板４０の突き出し長さが限界突き出し長さに達した時に突き出し長さを回復させるため、打撃板４０を外周側に繰り出すことができるように構成されている。具体的には、本実施の形態において、第１の打撃板側突起４３は、各プロテクタ３１，３２の軸心側突起３４よりも軸心側の場所、および、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間の場所のいずれにも配置され得るよう構成されている。また、打撃板４０の第２の打撃板側突起４４は、第１の打撃板側突起４３が各プロテクタ３１，３２の軸心側突起３４よりも軸心側の場所に配置されるとき、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間の場所に配置され得るよう、構成されている。この場合、打撃板４０の交換当初は、第１の打撃板側突起４３を各プロテクタ３１，３２の軸心側突起３４よりも軸心側の場所に配置する。その後、打撃板４０の突き出し長さが限界突き出し長さに達した時に、第１の打撃板側突起４３が各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間の場所に配置されるように打撃板４０を繰り出す。これによって、打撃板４０の突き出し長さを回復させることができる。

第１の打撃板側突起４３および第２の打撃板側突起４４は、打撃板４０を一段階繰り出すことによって、打撃板４０の外周側の端部４０ｂが、新品の時の打撃板４０の外周側の端部４０ｂが存在していた位置とほぼ同一の位置に至るようになるよう、構成されていてもよい。例えば、第１の打撃板側突起４３と第２の打撃板側突起４４の間の間隔が、新品の打撃板４０が限界突き出し長さに達するまでの摩耗長さとほぼ等しくなっていてもよい。

なお破砕機１０は、打撃板４０から衝突板１５までの距離を微調整することができるよう構成されていてもよい。例えば衝突板１５は、ロータディスク２０の半径方向に沿って移動可能であるよう構成されていてもよい。この場合、第１の打撃板側突起４３と第２の打撃板側突起４４の間の間隔が、新品の打撃板４０が限界突き出し長さに達するまでの摩耗長さと等しくなっていない場合であっても、打撃板４０の繰り出しと、衝突板１５の位置の微調整とを組み合わせることにより、打撃板４０の外周側の端部４０ｂと衝突板１５との間の距離を、新品の時の打撃板４０が用いられていた場合とほぼ同一にすることができる。このような衝突板１５の位置の微調整は、打撃板４０における摩耗の進行に合わせて実施されてもよい。

図３Ａに示すように、打撃板４０の両長手側面４１，４２には、第２の打撃板側突起４４よりも外周側に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延び、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３よりも外周側に配置される外周側突起４５がさらに設けられていてもよい。
なお上述の打撃板側突起は、遠心力に対応する力を各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起から受けるものであるため、打撃板側突起には所定の強度が求められる。これに対して、外周側突起にそのような大きな力が作用することはない。一方、打撃板側突起４３，４４および外周側突起４５は通常、同一の材料から一体的に構成されている。すなわち打撃板側突起４３，４４と外周側突起４５とは同一の硬度を有している。また通常は、打撃板４０を構成する材料は、プロテクタ３１，３２を構成する材料よりも高い硬度を有している。すなわち、プロテクタ３１，３２は打撃板４０よりも脆くなっている。ここで本実施の形態によれば、プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３よりも外周側に打撃板４０の外周側突起４５が配置される。このため、破砕機１０の動作時に対象物１３の破砕片などが各プロテクタ３１，３２に衝突して各プロテクタ３１，３２が損傷することを防ぐという機能を外周側突起４５が果たすことができる。外周側突起４５の高さが特に限られることはなく、その機能に応じて適宜設定される。なお各プロテクタ３１，３２のうち打撃板４０の外周側突起４５に対応する部分には、外周側突起４５を受け入れるための切り欠き３５が形成されていてもよい。

なお図３Ｂに示すように、各プロテクタ３１，３２は、軸心側突起３４よりも軸心側に位置する軸心側突起３４’をさらに有していてもよい。軸心側突起３４’は、打撃板４０の第１の打撃板側突起４３が各プロテクタ３１，３２の軸心側突起３４よりも軸心側に配置されているときであって、破砕機１０が動作していないときに、第１の打撃板側突起４３に軸心側から当接することができる。図４Ａ〜図６（ａ）〜（ｄ）においては、軸心側突起３４’が各プロテクタ３１，３２に設けられている場合の例が示されている。

なお図４Ａにおいて一点鎖線で示されているように、複数のロータディスク２０のうち端に位置しているロータディスク２０の各プロテクタ３１，３２には、主軸１８の軸方向における打撃板４０の変位を防止するための変位防止機構３７が設けられていてもよい。変位防止機構３７の具体的な構成は特には限られないが、例えば変位防止機構３７は、主軸１８に水平な方向において各プロテクタ３１，３２から突出した突出片３７ａと、突出片３７ａに形成された孔３７ｂと、を含んでいてもよい。この場合、孔３７ｂに棒状の支持体などを貫通させることによって、主軸１８の軸方向における打撃板４０の変位を防止することができる。

図４Ｂは、主軸１８の軸方向における打撃板４０の変位が変位防止機構３７によって防がれている様子を示す図である。図４において、主軸１８の軸方向は、紙面に直交する方向である。図４Ｂに示すように、突出片３７ａの孔３７ｂには棒状の支持体３７ｃが挿入されている。また打撃板４０の表面には穴４０ｃが形成されており、支持体３７ｃはこの穴４０ｃと嵌合している。このため、主軸１８の軸方向における打撃板４０の変位を防ぐことが可能である。なお支持体３７ｃが打撃板４０の穴４０ｃから抜けてしまうことを防ぐため、図４Ｂに示すように、支持体３７ｃに孔３７ｅが形成され、この孔３７ｅに固定ピン３７ｄが挿入されていてもよい。支持体３７ｃの孔３７ｅは、支持体３７ｃが打撃板４０の穴４０ｃと嵌合しているときに突出片３７ａの孔３７ｂよりも打撃板４０側に位置する部分に形成されている。また固定ピン３７ｄは、支持体３７ｃの孔３７ｅから抜けないよう構成されており、例えば割ピンとして構成されている。

次に、上述の破砕機１０を用いて、岩石などの対象物を破砕する際の作用について、図５Ａ（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

（破砕方法）
はじめに、各ロータディスク２０に新品の打撃板４０を、一対のプロテクタ３１，３２を介して固定する。図５Ａ（ａ）は、一対のプロテクタ３１，３２によって挟持された新品の打撃板４０を示す図である。図５Ａ（ａ）に示すように、打撃板４０は、第１の打撃板側突起４３が軸心側突起３４よりも軸心側の場所に配置され、第２の打撃板側突起４４が第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間の場所に配置されるよう、一対のプロテクタ３１，３２によって挟持されている。図５Ａ（ａ）に示すように、新品の打撃板４０の外周側の端部４０ｂはハンマー状の形状を有していてもよい。

次に、ロータディスク２０を反時計回りに回転させる。その後、岩石などの対象物１３を投入口１２から投入する。投入された対象物１３は、回転する打撃板４０の第１側面４１に衝突し、その後、衝突板１５やライナー１６に打ち付けられる。このような破砕工程を所定時間にわたって実施すると、打撃板４０の外周側の端部４０ｂが、第１側面４１側において摩耗していく。一方、第２側面４２はほとんど対象物１３に衝突しないため、第２側面４２側はほとんど摩耗されていない状態で残っている。この場合、打撃板４０の第２側面４２を利用するため、ロータディスク２０の回転方向を反転させてもよい。すなわち、一定時間経過後に、ロータディスク２０を時計回りに回転させるようにしてもよい。これによって、打撃板４０の第１側面４１および第２側面４２の両方を使用し尽くすことができる。なお図５Ａ（ａ）に示す状態の時には、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と打撃板４０の第２の打撃板側突起４４とが当接することによって、ロータディスク２０の回転時に打撃板４０が外周側に飛び出すことが防がれている。

ロータディスク２０の回転方向を反転させてから一定時間経過すると、打撃板４０の外周側の端部４０ｂが第２側面４２側においても摩耗し、この結果、図５Ａ（ｂ）に示すように、打撃板４０の突き出し長さが限界突き出し長さＬに到達する。この場合、破砕機１０の破砕効率を確保するため、図５Ａ（ｃ）に示すように、打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出す。すなわち、打撃板４０の第１の打撃板側突起４３が各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間に配置されるようにする。ここで「一段階」とは、打撃板４０に設けられている複数の打撃板側突起の配列ピッチに相当する距離を意味している。これによって、打撃板４０の突き出し長さを限界突き出し長さＬよりも大きくすることができる。なお図５Ａ（ｃ）に示す状態のときには、打撃板４０の第２の打撃板側突起４４が、各プロテクタ３１，３２を保護するための保護用突起として機能することができる。打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出すための具体的な方法については、後に詳細に説明する。なお図５Ａ（ｃ）に示す状態の時には、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と打撃板４０の第１の打撃板側突起４３とが当接することによって、ロータディスク２０の回転時に打撃板４０が外周側に飛び出すことが防がれている。

その後、破砕工程を所定時間にわたって再び実施する。この際、図５Ａ（ｂ）に示す場合と同様に、ロータディスク２０を反時計回りおよび時計回りの両方で回転させ、これによって、打撃板４０の第１側面４１および第２側面４２の両方を利用し尽くすようにしてもよい。図５Ａ（ｄ）に示すように、打撃板４０の突き出し長さが再び限界突き出し長さＬに到達すると、打撃板４０の交換を実施する。

（打撃板の移動方法）
次に、打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出すための方法について、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。

なお図６（ａ）においては、１つのロータディスク２０に取り付けられている各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と、当該１つのロータディスク２０に隣り合う他のロータディスク２０に取り付けられている各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３との間の、主軸１８の軸方向における隙間が、符号Ｐで表されている。また、打撃板４０の各突起４３，４４，４５の、主軸１８の軸方向における長さが、符号Ｗで表されている。本実施の形態においては、隙間Ｐが長さＷよりも大きくなるよう、各プロテクタ３１，３２および打撃板４０が構成されている。

打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出す工程においては、主軸１８の軸方向において打撃板４０が固定されている場合、そのような固定をまずは解除する。例えば上述の変位防止機構３７が設けられている場合、はじめに固定ピン３７ｄを支持体３７ｃから引き抜き、次に支持体３７ｃを打撃板４０の穴４０ｃから引き抜く。これによって、主軸１８の軸方向において打撃板４０を移動させることが可能になる。
その後、チェーンブロックやホイストクレーンなどの吊り上げ手段を用いることによって、打撃板４０が各プロテクタ３１，３２から浮いている状態を実現する。次に図６（ｂ）に示すように、主軸１８の軸方向において、打撃板４０を、ロータディスクの半径方向に沿って見た場合に打撃板４０の各突起４３，４４，４５と各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３とが重ならないようになる場所まで、移動させる。移動距離は、一般には、打撃板４０の各突起４３，４４，４５の長さから各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３の長さを引いた値を２で割った値に、第１のプロテクタ側突起３３の長さの値を足すことによって得られる値になる。その後、図６（ｃ）に示すように、吊り上げ手段を用いて打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出す。次に図６（ｄ）に示すように、主軸１８の軸方向において、打撃板４０を、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間に打撃板４０の第１の打撃板側突起４３が配置されるようになるまで、移動させる。
その後、変位防止機構３７の支持体３７ｃを打撃板４０の穴４０ｃと嵌合させ、また支持体３７ｃの孔３７ｅに固定ピン３７ｄを挿入する。これによって、主軸１８の軸方向において打撃板４０を固定する。
このようにして、打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出すことができる。

本実施の形態によれば、上述のように、主軸１８の軸方向において隣接する２つのプロテクタ側突起間の隙間Ｐが、主軸１８の軸方向における打撃板４０の打撃板側突起の長さＷよりも大きくなるよう、各プロテクタ３１，３２および打撃板４０が構成されている。このため、主軸１８の軸方向において打撃板４０を移動させることにより、ロータディスク２０の半径方向における、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起と打撃板４０の打撃板側突起との間の係合を、各プロテクタ３１，３２を移動させることなく、かつ、打撃板４０の厚み方向において打撃板４０を移動させることなく、解除することができる。このことにより、打撃板４０を外周側に一段階繰り出す作業を容易に実施することができる。

また本実施の形態によれば、上述のように、打撃板４０を外周側に一段階だけ繰り出すことによって、打撃板４０の突き出し長さを回復させることができる。この場合、必要な作業は、打撃板４０を主軸１８の軸方向に沿って移動させる作業、および、打撃板４０を外周側に移動させる作業である。これらの作業は、打撃板４０が吊り上げ手段によって吊り上げられている状態で容易に実施可能である。このため、短い時間で打撃板４０の突き出し長さを容易に回復させることができる。

また本実施の形態によれば、上述のように一対のプロテクタ３１,３２によって打撃板４０が支持されている。すなわち、ロータディスク２０の円周方向において互いに対向する打撃板４０の側面４１，４２がそれぞれ、プロテクタ３１,３２によって支持されている。このため、ロータディスク２０を反時計回りに回転させる場合および時計回りに回転させる場合のいずれにおいても、打撃板４０が岩石などから受ける反力を、各プロテクタ３１,３２によって受け止めることができる。従って、ロータディスク２０を両方向に回転させることができる。このことにより、打撃板４０を取り外すことなく、打撃板４０の両方の側面４１，４２を利用することができる。

なお上述の本実施の形態においては、打撃板４０の第２側面４２を利用するため、ロータディスク２０の回転方向を反転させる例について説明した。しかしながら、打撃板４０の第２側面４２を利用するための方法がこれに限られることはない。例えば打撃板４０の外周側の端部４０ｂが第１側面４１側において摩耗した後、打撃板４０の表裏を反転させてもよい。この場合、ロータディスク２０が常に一方向、例えば反時計回りに回転している場合であっても、打撃板４０の第１側面４１および第２側面４２の両方を使用し尽くすことができる。また本実施の形態によれば、上述のように、主軸１８の軸方向における打撃板４０の打撃板側突起の長さＷの分だけ打撃板４０を軸方向に移動させることにより、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起と打撃板４０の打撃板側突起との間の係合を解除することができる。このため、打撃板４０の表裏を反転させる作業を容易に実施することができる。

第２の実施の形態
次に図７および図８（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

上述の第１の実施の形態においては、打撃板４０に複数の打撃板側突起が設けられており、これによって、打撃板４０を一段階外周側に繰り出すことが実現されている例を示した。一方、本実施の形態においては、各プロテクタ３１，３２に複数のプロテクタ側突起を形成することによって、打撃板４０を一段階外周側に繰り出すことを実現している。例えば図７に示すように、本実施の形態において、各プロテクタ３１，３２は、主軸１８の軸方向に沿って延びる第１のプロテクタ側突起３３と、第１のプロテクタ側突起３３よりも外周側に設けられ、主軸１８の軸方向に沿って延びる第２のプロテクタ側突起３６と、第１のプロテクタ側突起３３よりも軸心側に設けられ、主軸１８の軸方向に沿って延びる軸心側突起３４と、を有している。また打撃板４０の両長手側面４１，４２には、打撃板４０の軸心側の端部４０ａの近傍に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延びる第１の打撃板側突起４３が設けられている。この場合、打撃板４０の第１の打撃板側突起４３は、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間の場所、および、各プロテクタ３１，３２の第２のプロテクタ側突起３６と第１のプロテクタ側突起３３との間の場所のいずれにも配置され得るよう構成されている。

本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の場合と同様に、図８（ａ）に示すように、主軸１８の軸方向において隣接する２つのプロテクタ側突起３３，３６間の隙間Ｐがいずれも、主軸１８の軸方向における打撃板４０の打撃板側突起４３の長さＷよりも大きくなるよう、各プロテクタ３１，３２および打撃板４０が構成されている。このため図８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、主軸１８の軸方向において打撃板４０を移動させることにより、ロータディスク２０の半径方向における、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起と打撃板４０の打撃板側突起との間の係合を、各プロテクタ３１，３２を移動させることなく、かつ、打撃板４０の厚み方向において打撃板４０を移動させることなく、解除することができる。このことにより、打撃板４０を外周側に一段階繰り出す作業を容易に実施することができる。なお図８（ｂ）〜（ｄ）においては、図が煩雑になるのを防ぐため、プロテクタ側突起３３，３６および軸心側突起３４を省略している。

第３の実施の形態
次に図９および図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

上述の第１または第２の実施の形態においては、打撃板４０の打撃板側突起または各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起が二段にわたって設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、打撃板４０の打撃板側突起または各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起が三段以上にわたって設けられていてもよい。
例えば図９に示すように、本実施の形態において、打撃板４０の両長手側面４１，４２には、第２の打撃板側突起４４よりも外周側に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延びる第３の打撃板側突起４６がさらに設けられている。この場合、打撃板４０の第３の打撃板側突起４６は、第２の打撃板側突起４４が各プロテクタ３１，３２の軸心側突起３４よりも軸心側の場所に配置されるとき、各プロテクタ３１，３２の第１のプロテクタ側突起３３と軸心側突起３４との間に配置され得るよう、構成されている。

打撃板４０の各打撃板側突起４３，４４，４６は、ロータディスク２０の半径方向において一定の配列ピッチで設けられていてもよい。これによって、ロータディスク２０の半径方向における打撃板４０の繰り出し長さを各段階において一定にすることができる。

本実施の形態においても、上述の第１の実施の形態の場合と同様に、図１０（ａ）に示すように、主軸１８の軸方向において隣接する２つのプロテクタ側突起３３間の隙間Ｐが、主軸１８の軸方向における打撃板４０の各打撃板側突起４３，４４，４６の長さＷよりも大きくなるよう、各プロテクタ３１，３２および打撃板４０が構成されている。このため図１０（ｂ）〜（ｄ）に示すように、主軸１８の軸方向において打撃板４０を移動させることにより、ロータディスク２０の半径方向における、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起と打撃板４０の打撃板側突起との間の係合を、各プロテクタ３１，３２を移動させることなく、かつ、打撃板４０の厚み方向において打撃板４０を移動させることなく、解除することができる。このことにより、打撃板４０を外周側に一段階繰り出す作業を容易に実施することができる。なお図１０（ｂ）〜（ｄ）においては、図が煩雑になるのを防ぐため、プロテクタ側突起３３および軸心側突起３４を省略している。

なお図示はしないが、各プロテクタ３１，３２には、第２のプロテクタ側突起３６よりも外周側に位置し、主軸１８の軸方向に沿って延びる１つまたは２つ以上のプロテクタ側突起がさらに設けられていてもよい。この場合も、主軸１８の軸方向において隣接する２つのプロテクタ側突起の間の隙間を、主軸１８の軸方向における打撃板４０の打撃板側突起の長さよりも大きくすることにより、打撃板４０を外周側に一段階繰り出す作業を容易に実施することができるようになる。

（その他の変形例）
また上述の各実施の形態においては、打撃板４０および各プロテクタ３１，３２が、打撃板４０を外周側に繰り出すことによって打撃板４０の突き出し長さを回復することができるよう構成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図示はしないが、打撃板４０および各プロテクタ３１，３２は、打撃板４０の上下を反転させることによって打撃板４０の突き出し長さを回復することができるよう構成されていてもよい。この場合も、上述の各実施の形態の場合と同様に、主軸１８の軸方向において隣接する２つのプロテクタ側突起間の隙間がいずれも、主軸１８の軸方向における打撃板４０の打撃板側突起の長さＷよりも大きくなるよう、各プロテクタ３１，３２および打撃板４０が構成されている。このため、主軸１８の軸方向において打撃板４０を移動させることにより、ロータディスク２０の半径方向における、各プロテクタ３１，３２のプロテクタ側突起と打撃板４０の打撃板側突起との間の係合を、各プロテクタ３１，３２を移動させることなく、かつ、打撃板４０の厚み方向において打撃板４０を移動させることなく、解除することができる。このことにより、打撃板４０を外周側に移動させて打撃板４０を外部に取り出し、そして打撃板４０の上下を反転させるという作業を、容易に実施することができる。

１０破砕機
１８主軸
２０ロータディスク
２１溝
３１第１プロテクタ
３２第２プロテクタ
３３第１のプロテクタ側突起
３４軸心側突起
３６第２のプロテクタ側突起
３７変位防止機構
４０打撃板
４３第１の打撃板側突起
４４第２の打撃板側突起
４５外周側突起
４６第３の打撃板側突起

Claims

対象物を破砕する破砕機であって、
主軸と、
前記主軸に固定され、前記主軸を回転軸として回転する複数のロータディスクであって、その外周に複数の溝が形成されている、複数のロータディスクと、
前記ロータディスクの前記溝に取り付けられ、互いに対向する一対のプロテクタと、
前記対象物に衝突する打撃板であって、その両長手側面が前記一対のプロテクタによって挟持される、打撃板と、を備え、
前記一対のプロテクタは各々、前記主軸の軸方向に沿って延びる少なくとも１つのプロテクタ側突起と、前記プロテクタ側突起よりも軸心側に設けられ、前記主軸の軸方向に沿って延びる軸心側突起と、を有し、
前記打撃板の両長手側面には、前記主軸の軸方向に沿って延び、前記プロテクタの前記プロテクタ側突起と前記軸心側突起との間の場所に配置され得る少なくとも１つの打撃板側突起が設けられており、
前記主軸には、前記主軸の軸方向に沿って複数の前記ロータディスクが固定されており、
各ロータディスクの前記溝には、前記一対のプロテクタが取り付けられており、
前記主軸の軸方向における前記打撃板の前記打撃板側突起のうち前記プロテクタ側突起よりも軸心側に位置する全ての前記打撃板側突起の長さは、１つのロータディスクに取り付けられている前記プロテクタの前記プロテクタ側突起と、前記１つのロータディスクに隣り合う他のロータディスクに取り付けられている前記プロテクタの前記プロテクタ側突起との間の、前記主軸の軸方向における隙間よりも小さくなっており、このため、前記打撃板を前記主軸の軸方向において移動させることにより、前記ロータディスクの半径方向における前記打撃板と前記プロテクタとの間の係合を、前記一対のプロテクタを移動させることなく解除することができる、破砕機。
前記プロテクタには、前記主軸の軸方向において前記打撃板が変位することを防止するための変位防止機構が設けられている、請求項１に記載の破砕機。
前記変位防止機構は、前記主軸に水平な方向において前記プロテクタから突出した突出片と、前記突出片に形成された孔と、前記孔に挿入される棒状の支持体と、を含み、
前記打撃板の表面には、前記変位防止機構の前記支持体が挿入される穴が形成されている、請求項２に記載の破砕機。