特許 6889917 粉砕装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6889917

(24)【登録日】2021年5月26日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】粉砕装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 1/06 20060101AFI20210607BHJP

   B02C 19/22 20060101ALI20210607BHJP

   F16D 1/09 20060101ALI20210607BHJP

   F16B 7/18 20060101ALN20210607BHJP

【ＦＩ】

   F16D1/06 242

   B02C19/22

   F16D1/09 500

   !F16B7/18 A

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-135925(P2017-135925)

(22)【出願日】2017年7月12日

(65)【公開番号】特開2019-19837(P2019-19837A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2019年11月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】391055195

【氏名又は名称】関西産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092727

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 忠昭

(74)【代理人】

【識別番号】100146891

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 ひろ美

(72)【発明者】

【氏名】児島 輝明

(72)【発明者】

【氏名】木下 徹

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０８７１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００９３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０３２２１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６４−０４６５３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国実用新案第２９７０８８９７（ＤＥ，Ｕ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １／００−９／１０

Ｆ１６Ｂ ７／００−７／２２

Ｂ０２Ｃ １９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転体と、
前記回転体に取り付けられるスクリュと、
前記回転体と螺合可能な取付ボルトと、を備え、
前記回転体には凹部が設けられ、前記凹部は、前記スクリュが挿入されるスクリュ受入部と、前記スクリュ受入部よりも基端側に位置する第１雌ねじ部と、を有し、
前記スクリュには挿通孔が設けられ、
前記スクリュは、先端側から前記挿通孔に挿通された前記取付ボルトを前記第１雌ねじ部に螺合させることにより前記回転体に取り付けられ、
前記挿通孔は、平滑な内周面を有する中間部と、前記中間部よりも基端側に位置する第２雌ねじ部と、を有し、前記第２雌ねじ部は、前記取付ボルトよりも大きなネジ径を有する抜きボルトと螺合可能であることを特徴とする粉砕装置。

【請求項2】

前記回転体の前記凹部には段部が設けられ、
前記取付ボルトが前記挿通孔から抜かれた状態において、前記抜きボルトを先端側から前記挿通孔に挿入して前記第２雌ねじ部に螺合させ、前記抜きボルトのネジ先を前記回転体の前記段部に当接させて締め付け方向に回転させると、前記段部によって前記抜きボルトの基端側への移動が規制されると共に、前記スクリュには先端側への力が加わり、これによって前記スクリュと前記回転体との固着が緩むことを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。

【請求項3】

前記取付ボルトのネジ径をα、前記抜きボルトのネジ径をβとしたとき、１．２α≦β≦１．４５α＋１．５の関係が成り立つことを特徴とする請求項１又は２に記載の粉砕装置。

【請求項4】

前記回転体は、ロータと、前記ロータの基端側に接続された回転軸と、を備え、前記ロータは駆動機構から伝達される駆動力によって前記回転軸と共に回転駆動され、
前記凹部は前記ロータから前記回転軸にかけて設けられ、前記第１雄ねじ部は前記回転軸に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の粉砕装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部材の取り外しを容易にできる部材取付構造及びこれを備える粉砕装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、籾殻などのバイオマス原料を粉砕するための粉砕装置が提案されている。特許文献１に開示の圧縮微粉砕装置は、ハウジング内で回転するロータを備え、原料はハウジングとロータとの間の僅かな隙間を通過する際にすり潰されて粉砕される。粉砕された原料は回転するスクリュにより外部に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の粉砕装置が備えるスクリュはロータの先端に螺着により装着されるのが一般的であるが、粉砕装置を稼働するに連れてスクリュとロータとの接触面が固着し、スクリュを容易にはロータから取り外せなくなるという問題が生じていた。このような場合には、スクリュの先端部をハンマで叩く等して固着箇所を緩ませており、スクリュの破損の原因となっていた。

【0005】

本発明は、スクリュ等の部材の取り外しを容易にできる部材取付構造及びこれを備えた粉砕装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の請求項１に記載の部材取付構造は、第１雌ねじ部を有する第１部材と、前記第１部材に取り付けられる第２部材と、前記第１雌ねじ部と螺合可能な取付ボルトと、を備え、前記第２部材には挿通孔が設けられ、前記第２部材は、前記挿通孔に挿通された前記取付ボルトを前記第１雌ねじ部に螺合させることにより前記第１部材に取り付けられ、前記挿通孔には、前記取付ボルトよりも大きなネジ径を有する抜きボルトと螺合可能な第２雌ねじ部が設けられていることを特徴とする。

【0007】

本発明の請求項２に記載の部材取付構造は、前記取付ボルトが前記挿通孔から抜かれた状態において、前記抜きボルトを前記第２雌ねじ部に螺合させ、前記抜きボルトの先端面を前記第１部材に当接させてねじ込むことにより、前記第２部材には前記第１部材から離間する方向の力が付与されることを特徴とする。

【0008】

本発明の請求項３に記載の部材取付構造は、前記取付ボルトのネジ径をα、前記抜きボルトのネジ径をβとしたとき、１．２α≦β≦１．４５α＋１．５の関係が成り立つことを特徴とする。

【0009】

本発明の請求項４に記載の粉砕装置は、上述した部材取付構造を備える粉砕装置であって、前記第１部材としての回転体と、前記回転体を回転可能に収容するハウジングと、前記第２部材としてのスクリュと、を備え、前記回転体は、ロータと、前記ロータの基端側に接続された回転軸と、を備え、前記ハウジング内に供給された原料は、前記回転軸と共に回転する前記ロータの外羽根と前記ハウジングの内羽根との間で粉砕され、前記ロータと共に回転する前記スクリュのスクリュ羽根によって排出されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の部材取付構造によれば、第２部材の挿通孔には、取付ボルトよりも大きなネジ径を有する抜きボルトと螺合可能な第２雌ねじ部が設けられているので、第２部材が第１部材に対して固着してしまい、取付ボルトを取り外しても第２部材を第１部材から容易には取り外せない場合においては、第２材の第２雄ねじ部に抜きボルトを螺合させてねじ込むことにより、第２部材には第１部材から離間する方向の力が加わり、これにより第１部材と第２部材との固着を緩め、第２部材の取り外しを容易にできる。

【0011】

また、本発明の粉砕装置によれば、第１部材としての回転体と第２部材としてのスクリュとを備え、回転体はロータとロータの基端側に接続された回転軸とを備えるので、仮にスクリュがロータに固着し容易には取り外せなくなった場合においても、抜きボルトを用いることで容易にこれを取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る粉砕装置の要部断面図。

【図2】図１に示す粉砕装置が採用する部材取付構造を示す概略図であって、（ａ）は取り付け方法を説明する図、（ｂ）は取り付けられた状態を示す図。

【図3】図２に示す部材取付構造において、部材の取り外し手順を説明する図。

【図4】図２に示す部材取付構造において用いられる取付ボルトのボルト径と抜きボルトのボルト径との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0013】

添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る粉砕装置について説明する。図１に示す粉砕装置１は、籾殻、木質チップ、おから等のバイオマス原料を圧縮粉砕するものであり、ハウジング２と、ハウジング２に回転可能に収容された回転体３と、回転体３の先端に装着されたスクリュ４と、を備える。

【0014】

ハウジング２は基端側から先端側へ向かうに従い縮径する略横向き半球状の内面を有し、この内面には捻れ角を有する複数の内羽根が設けられている。また、ハウジング２の基端側上方部位には原料が供給される供給口２１が設けられ、ハウジング２の先端面には粉砕された原料を排出するための排出口２２が設けられている。

【0015】

回転体３は、ロータ５と、ロータ５の基端側に接続された回転軸６と、を備える。ロータ５は、ハウジング２の内面に対応して基端側から先端側へ向かうに従い縮径する略横向き半球形状を有し、その外面には捻れ角を有する複数の外羽根が設けられている。回転軸６はロータ５の基端側に固定されると共に、図示しない駆動機構に連結されており、駆動機構から伝達される駆動力によってロータ５が回転軸６と共に回転駆動される。スクリュ４は回転軸６と同軸上に配置された回転軸４ａと、回転軸４ａの周面に設けられたスクリュ羽根（図示せず）と、を有し、回転体３と一体的に回転する。

【0016】

かかる構成において、供給口２１を介してハウジング２内に供給された原料は、回転するロータ５の外羽根とハウジング２の内羽根との間で圧縮粉砕されながら先端側へ移送され、回転するスクリュ４のスクリュ羽根によって押し出されるようにして排出口２２から排出される。

【0017】

なお、ハウジング２の先端側にスクリュ４を覆うようにして固形化機構（図示せず）を設けることにより、粉砕装置１を粉砕固形化装置として用いることができ、この場合にはハウジング２内で粉砕された原料が固形化機構において固形化されて排出される。

【0018】

次に、スクリュ４の回転体３への取り付け構造（部材取付構造１００）について、図２の簡略図を参照して説明する。スクリュ４には長手方向（回転軸方向）に延びる挿通孔４１が設けられており、この挿通孔４１に挿通された取付ボルト７を回転体３（第１部材）に螺着させることでスクリュ４（第２部材）が回転体３に固定される。

【0019】

より具体的に、回転体３の先端面には凹部３１が設けられ、凹部３１は、基端側へ向かうにつれて縮径するテーパ状のスクリュ受入部３１ａと、スクリュ受入部３１ａよりも基端側に位置する中間部３１ｂと、中間部３１ｂよりも基端側に位置する雌ねじ部３１ｃ（第１雌ねじ部）と、を有し、雌ねじ部３１ｃは中間部３１ｂよりも小径とされ、中間部３１ｂと雌ねじ部３１ｃの間には段部３２が形成されている。

【0020】

スクリュ４の基端側外周面は、回転体３のスクリュ受入部３１ａの内面形状に対応して、基端側に向かうに従い縮径するテーパ状とされている。また、スクリュ４の挿通孔４１の内径は回転体３の雌ねじ部３１ｃよりも大径とされている。挿通孔４１の先端側には拡径部４１ａが設けられ、これにより挿通孔４１の中間部４１ｂと拡径部４１ａとの間には段部４２が形成されている。更に、挿通孔４１の少なくとも基端側部位には雌ねじ山が設けられ、雌ねじ部４１ｃ（第２雌ねじ部）を形成している。

【0021】

取付ボルト７は回転体３の雌ねじ部３１ｃと螺合可能な雄ねじ部７１を有し、雄ねじ部７１及び円筒部７２の外径はスクリュ４の挿通孔４１よりも小径とされている。また、取付ボルト７の頭部７３は挿通孔４１の拡径部４１ａよりも小径且つ挿通孔４１の中間部４１ｂよりも大径とされている。

【0022】

かかる構成において、スクリュ４を回転体３へ取り付けるには、先ずスクリュ４の後端部を回転体３の凹部３１へ挿入する。次に、取付ボルト７をスクリュ４の挿通孔４１に挿通させ、雄ねじ部７１を雌ねじ部３１ｃに螺合させる。取付ボルト７をさらにねじ込むと、図２（ｂ）に示す様にスクリュ４は回転体３の凹部３１の内面（スクリュ受入部３１ａのテーパ面）と取付ボルト７の頭部７３との間に挟持され、回転体３に対して固定される。一方、スクリュ４を回転体３から取り外すには、取付ボルト７を外してスクリュ４を回転体３の凹部３１から抜き出せばよい。

【0023】

ここで、スクリュ４と回転体３との接触箇所（凹部３１の内面とスクリュ４の外周面）が焼き付いて、取付ボルト７を取りはずしても簡単にはスクリュ４を回転体３から取り外せない場合には、図３に示す抜きボルト８を用いてスクリュ４を取り外す。

【0024】

抜きボルト８は、取付ボルト７よりも大きなネジ径を有し、その雄ねじ部８１はスクリュ４の雌ねじ部４１ｃと螺合可能とされている。また、雄ねじ部８１の外径は回転体３の中間部３１ｂよりも小径且つ雌ねじ部３１ｃよりも大径とされている。

【0025】

このように構成された抜きボルト８をスクリュ４の挿通孔４１に挿入し、雄ねじ部８１を雌ねじ部４１ｃに螺合させる。この状態で抜きボルト８を更にねじ込むと、図３（ｂ）に示す様に抜きボルト８のネジ先８１ａ（先端面）が回転体３の段部３２（当接面）に当接する。この状態で抜きボルト８を更に締め付け方向に回転させると、段部３２によって抜きボルト８の基端側への移動が規制される代わりに、スクリュ４には先端方向Ａ（即ち、回転体３から離間する方向）の力が加わり、これによってスクリュ４と回転体３との固着を緩めることができる。このようにしてスクリュ４と回転体３との固着部分が緩んだら、スクリュ４を回転体３から引き抜けばよい。

【0026】

なお、図１の例では、ロータ５から回転軸６にかけて凹部３１が設けられ、回転体３のうち回転軸６側に雌ねじ部３１ｃが設けられている。

【0027】

このように、本実施形態においては、スクリュ４に螺合された抜きボルト８を用いて回転体３との固着部分を緩めることができるので、スクリュ４をハンマ等で叩いて固着部分を緩ませる必要がなく、スクリュ４を破損させることなく容易に取り外すことができる。

【0028】

ここで、取付ボルト７の呼び径をα、抜きボルト８の呼び径をβとした場合、αとβとの関係は、図４に示すように、１．２α≦β≦１．４５α＋１．５の関係が成り立つのが好ましく、例えば取付ボルト７をＭ１０（１０ｍｍ径）のメートルネジ、抜きボルト８をＭ１４（１４ｍｍ径）のメートルネジとすることができる。

【0029】

ここで、抜きボルト８の呼び径βが１．２αよりも小さいと、取付ボルト７の雄ねじ部７１がスクリュ４の雌ねじ部４１ｃと干渉してしまい、取付ボルト７をスクリュ４の挿通孔４１に挿通させることができなくなる虞があり、抜きボルト８の呼び径βが１．４５α＋１.５よりも大きいと、挿通孔４１の中間部４１ｂの内径が取付ボルト７の頭部７３の外径よりも大きくなり、取付ボルト７の頭部７３をスクリュ４の段部４２に当接させることができなくなる虞がある。

【0030】

以上、本発明の実施形態に係る部材取付構造及び粉砕装置について添付の図面を参照して説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。

【0031】

例えば、スクリュ４の基端側外周面はテーパ状である必要はなく、例えば均一外径を有する筒状であってもよく、この場合には回転体３のスクリュ受入部３１ａの内面形状はテーパ状に代えてスクリュ４の外周面形状に対応して均一内径を有する筒状とすれば良い。

【0032】

また、上記実施形態においては、ロータ５から回転軸６にかけて凹部３１が設けられ、回転体３のうち回転軸６側に雌ねじ部３１ｃが設けられているが、本発明はこれに限定されず、例えばロータ５に雌ねじ部を設けてもよい。

【0033】

更に、上記実施形態においては第１部材としての回転体３に凹部３１を設け、この凹部３１に第１雌ねじ部（雌ねじ部３１ｃ）を設けたが、第１部材に凹部３１を設けずに第１雌ねじ部のみを設ける構成であってもよい。即ち、第１部材の表面に第１雌ねじ部を設け、第２部材を第１部材の表面に当接させて取付ボルトで固定させるようにし、抜きボルトを用いた取り外し作業においては、第１部材の表面に抜きボルト先端面を当接させて締め付けるようにすれば良い。この場合においては第１部材の表面が抜きボルトとの当接面として機能する。

【符号の説明】

【0034】

１ 粉砕装置
２ ハウジング
３ 回転体（第１部材）
４ スクリュ（第２部材）
５ ロータ
６ 回転軸
７ 取付ボルト
８ 抜きボルト
３１ｃ 第１雌ねじ部
４１ｃ 第２雌ねじ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】