JP4178130B2 - ジョークラッシャの緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、ジョークラッシャの緩衝装置に関する。更に詳しくは、スイングジョーに加えられる過剰衝撃力を吸収し、ジョークラッシャを損傷から保護するためのジョークラッシャの緩衝装置に関する。

ジョークラッシャの基本構成は、固定された不動歯を有する本体に対して、動歯を有して動作するスイングジョーによって、被破砕物を不動歯と動歯で挟持し衝撃を与え擦りながら相対動作で破砕するようになっている。不動歯と動歯との間の幅、即ち、スイングジョーの開度は調整できるようになっている。従来からのジョークラッシャの構成は、スイングジョーが本体の上部に設けられた回転軸に偏心して取り付けられ、回転軸の回転により揺動するようになっている。
このスイングジョーの下部にトッグルプレートが揺動自在に当接し、このトッグルプレートにトッグルブロックとウェッジブロックからなる楔構成体が当接している。不動歯と動歯との間の幅調整は、楔構成体の相対的移動により傾斜面を相対的にずらすことで、トッグルブロックをトッグルプレート側に進退させることによりスイングジョーの開度を決定している。

この調整が完了すると、トッグルブロックを本体に調整ボルトをロックする形で固定する。即ち、従来の構成であると、テンションスプリングによる引っ張り力やスイングジョーの重量がトッグルプレートを介してトッグルブロックを押し付け、又、ウェッジブロック、勾配ブロックをそれぞれボルトで固定している。この状態でトッグルブロックを固定することになるので、スイングジョーが破砕動作で揺動すると、トッグルプレートがトッグルブロックを支点に揺動し、トッグルブロックは固定状態でスイングジョーの動きに追随して動作する。

一方、スイングジョーが不動歯側に寄りすぎトッグルプレートから脱落しないように、テンションスプリングがスイングジョーと本体との間に設けられ、常にスイングジョーがトッグルプレートに接するように構成されている。即ち、破砕に伴って発生する破砕力はスイングジョーからトッグルプレートに、そしてトッグルブロックとウェッジブロックとで受け止められることになる。又、スイングジョーに設けられているテンションスプリングは前述のようにスイングジョーをトッグルプレート側に引っ張る機能を有しているのみである。これらの構成は従来から一般的に行われている構成で、例えば、特許文献１〜３に示すように公知である。
実用新案登録第２５８９１２６号公報 特公昭５７−１４２１２号公報 特開平０９−２５３５１２号公報

ジョークラッシャは例えば採石場等で使用されるが、採石された破砕対象物はときには異物が混在することがある。この異物は容易に破砕できるものであれば問題ないが、高硬度のものであると破砕が困難になりジョークラッシャを損傷させてしまうことになる。この場合には、ジョークラッシャに破砕過程で衝撃力が加わり、ジョークラッシャの比較的弱い箇所を破損させる事態となる。この損傷は、一般にスイングジョーの動作に関連する部材に発生する。

例えば、スイングジョーを支持している軸受け、トッグルプレート等である。この衝撃力は非常に大きく過剰な破砕衝撃力をもたらし、通常のジョークラッシャの破砕動作を停止させてしまうものである。従来は、このような過剰衝撃力の発生に対する対策は十分に施されていなかった。従来このようなことが発生すると、一般に軸受けが損傷するか、あるいはトッグルプレートが折損する等のトラブルが生じていた。この場合にはトッグルブロック等もロック状態となるので、油圧シリンダー等の装置でトッグルブロック等のロック状態を解除して、スイングジョーをフリーの状態にし後退させる等の処置を行っていた。このことは、ジョークラッシャの破砕作業を止め、修復に非常に多くの工数を要していた。

これらの作業は、油圧装置等の設備を要しコストがかかり、メンテナンスが極めて複雑になり調整もやり直しの状態となっていて、工数を要する作業であった。又、仮に電気的な処置で自動復帰させるようなことを考慮すると、高額なものとなり新たな問題も生じることになる。本発明は、このような従来の問題点を解決するために想起されたもので、下記の目的を達成する。

本発明の目的は、ジョークラッシャに過剰な衝撃力が加わっても構成部材を損傷することなく保護できるようにしたジョークラッシャの緩衝装置を提供することにある。本発明の他の目的は、構成が簡素でジョークラッシャに過剰な衝撃力が加わっても通常の破砕状態を容易に復帰させることのできるジョークラッシャの緩衝装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のジョークラッシャの緩衝装置は、本体に固定された不動歯に対向して動歯を有し破砕動作を行うスイングジョーと、このスイングジョーの下端部に一端が当接するトッグルプレートと、前記本体に設けられ前記トッグルプレートの他端に当接し前記トッグルプレート方向に案内されて進退移動可能なトッグルブロックと、前記本体に設けられ前記トッグルブロックと楔構成で係合し前記トッグルブロックの進退方向と略直角方向に進退移動可能に動作し前記トッグルブロックを前記トッグルプレート側に押圧する楔ブロックとからなるジョークラッシャにおいて、
破砕時に前記スイングジョーに作用する破砕時の過剰衝撃力に対し、前記トッグルプレートの押圧により前記トッグルブロックと前記楔ブロックを前記楔構成の摩擦力に抗して移動可能にする緩衝部材を設けたことを特徴とする。

本発明２のジョークラッシャの緩衝装置は、本発明１において、
前記楔ブロックは前記トッグルブロックを押圧するウェッジブロック（９）であり、前記緩衝部材は、前記楔ブロック側に設けられ、前記楔ブロックを押圧するばね部材（１２）であることを特徴としている。

本発明３のジョークラッシャの緩衝装置は、本発明１において、
前記楔ブロックは前記トッグルブロックを押圧する勾配ブロック（２１）であり、前記緩衝部材は、前記勾配ブロック側に設けられ、前記勾配ブロックを押圧するばね部材（２２）であることを特徴とする。

本発明４のジョークラッシャの緩衝装置は、本発明１において、
前記楔ブロックは前記緩衝装置を保持したまま前記トッグルプレートの押圧方向を横切る方向に前記スイングジョーの開度を調整するために移動させ固定できる構成になっていることを特徴とする。

本発明５のジョークラッシャの緩衝装置は、本発明２又は３において、
前記ばね部材はコイルばねであって、前記トッグルブロックを前記トッグルプレート側に張出し又は固定するように前記楔ブロックを押圧するため進退方向に作用するばねであることを特徴とする。

本発明６のジョークラッシャの緩衝装置は、本発明５において、
前記コイルばねは、ねじ締結構造により押圧力が調整可能な構成になっていることを特徴とする。

本発明のジョークラッシャの緩衝装置は、ジョークラッシャに緩衝装置を設けたことで、過剰な衝撃力が加わってもスイングジョー、トッグルプレート、トッグルブロック、ウェッジブロック（楔ブロック）は瞬時に退避できる構造になったので、各構成部材を損傷、折損等することなく保護できるようになった。また、構成が簡素になっているので、過剰な衝撃力が加わっても工数を要する作業がなく、容易に、通常の破砕状態に復帰させることができるようになった。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の緩衝装置を適用したジョークラッシャ１の断面図である。図１は、シングルトッグルタイプのジョークラッシャである。ジョークラッシャ１の基本構成は、従来から公知であるので、その詳細構造についての説明は省略する。ジョークラッシャ１の破砕構成は、基本的に本体２に固定されて設けられる不動歯３と、この不動歯３に対向して相対的に動作する動歯４とから構成される。

動歯４はスイングジョー５に設けられた破砕歯である。スイングジョー５は偏心回転する回転駆動軸に軸受け５ｂを介して支持されている。スイングジョー５はこの回転駆動軸の回転により揺動し、被破砕物はフライホイール６のエネルギーで破砕される。スイングジョー５の下方位置の端部の凹部５ａにはトッグルプレート７の一端が当接している。このトッグルプレート７の他端はトッグルブロック８の凹部８ａに当接している。

トッグルブロック８は、楔ブロックであるウェッジブロック９と係合し対の楔構成をなし、トッグルブロック８はトッグルプレート７側に本体２の枠部２ａに案内され移動可能である。又、ウェッジブロック９はトッグルブロック８の進退方向に対し略直角方向に本体２の枠部２ｂに規制され移動可能である。トッグルブロック８とウェッジブロック９との係合部分は、楔形状をなし相互の相対動作でトッグルブロック８が本体２の枠部２ａに沿ってトッグルプレート７側に進退移動する構成になっている。

トッグルプレート７は、トッグルブロック８の移動に従い進退しスイングジョー５を不動歯３側に押し出す。この移動は、不動歯３と動歯４との間隔、即ち破砕室の間隔、前述の表現ではスイングジョー５の開度を破砕条件に合わせ最適な状態になるように調整することになる。又、詳細は図示していないが、スイングジョー５と本体２との間にテンションスプリング１０が取り付けられている。このテンションスプリング１０の付勢力により、スイングジョー５を常にトッグルプレート７側に押し付けるようにしている。
ウェッジブロック９にはウェッジブロック吊りボルト１１が螺合していて、ウェッジブロック９はこのウェッジブロック吊りボルト１１により本体２の枠部２ｂとの間で相対移動する。このウェッジブロック吊りボルト１１には、本体２の枠部２ｂと固定金具１３との間に緩衝部材としてコイルバネ１２を装入している。このウェッジブロック吊りボルト１１はスイングジョー５の開度の調整を行う機能をも有している。

コイルバネ１２は楔面が常に係合するように押圧方向に付勢している。図１の場合は、このコイルバネ１２をウェッジブロック９の上方に設けた形態である。ウェッジブロック吊りボルト１１をねじ込み動作でウェッジブロック９を枠体２ｂ側に寄せると、トッグルブロック８は楔動作で本体２の枠部２ａに案内されてトッグルプレート７側に張り出す。このようにして、ウェッジブロック吊りボルト１１をねじ込むことでスイングジョー５の開度を調整するが、コイルバネ１２の付勢力の適切な状態で、ウェッジブロック９は常にトッグルブロック８に押し付けられた状態となる。通常はこの状態でスイングジョー５は動作する。

この状態でトッグルブロック８に大きな力が逆方向に加わると、楔構成によりウェッジブロック９は楔の摩擦力に抗して逆の方向に移動し、コイルバネ１２の付勢力に抗して移動する。図の場合はウェッジブロック９は下方向に移動する。緩衝装置は前述のとおりコイルバネ１２で構成され、ジョークラッシャ１はこのような構成になっていて、通常不動歯３と動歯４との相対動作で破砕を行う場合は、ウェッジブロック９は動かず、スイングジョー５の動作に従ってトッグルプレート７が追随して揺動する。

不動歯３と動歯４との間の幅は、前述のようにトッグルブロック８とウェッジブロック９との楔動作で調整される。位置が定まると、従来はボルトでロックしていたが、本発明の構成においては、コイルバネ１２を介在させている。このコイルバネ１２の付勢力は、通常の破砕力では動じない。もし硬い異物が混入してその異物が破砕されない場合は、スイングジョー５は正常に揺動せず、トッグルプレート７側に異常な力、即ち過剰衝撃力としてトッグルプレート７に作用することになる。

本発明の構成によれば、過剰衝撃力を受けたトッグルプレート７は次にトッグルブロック８を押圧し続いて楔状態にあるウェッジブロック９に力が加わることになる。ウェッジブロック９には楔の傾斜面の分力で摩擦力を超えてトッグルプレート７側の方向に対して略直角方向に力が働く。ウェッジブロック９はコイルバネ１２を介して本体２に支持されているので、ウェッジブロック９はコイルバネ１２の付勢力に抗して移動する。この移動によりスイングジョー５は開き、スイングジョー５を支持している軸受け５ｂ、トッグルプレート７等各部材に及ぼす過剰衝撃力は緩和される。

即ち、コイルバネ１２が移動量を吸収する緩衝部材となっている。軸受け５ｂあるいはトッグルプレート７に折損、損傷等を起こさせる力がかからないことになり、その力が生じることを回避できることになる。この移動量は異物がスイングジョー５に挟まれて破砕動作を超えて移動する程度の量である。異物が取り除かれた後は、ウェッジブロック９はコイルバネ１２の弾性力で押し戻され元の位置に復帰する。これに伴いトッグルブロック８、トッグルプレート７、スイングジョー５は元の状態になる。これらの復帰動作は自動的に瞬時に行われる。
従って、多少の異物が混入しても、ジョークラッシャ１のトラブルを気にしないで稼動させることができる。これにより、ジョークラッシャ１を損傷することなく、しかも復帰させるためのメンテナンスも不要となり、有効に安定して使用することができる。次にコイルバネ１２の取り付け位置を変えた実施の形態について説明する。

図２は、コイルバネ１２をウェッジブロック９の下方向に取り付けた実施の形態である。ウェッジブロック吊りボルト１１は図１の場合と同じ位置に設けており、コイルバネ１２をウェッジブロック９の下方向に張出しウェッジブロック吊りボルト１１の頭部又はナットを介して固定金具１３で挟んでいる。ウェッジブロック吊りボルト１１はスイングジョー５の開度の調整用となっていて、且つナットを介してコイルバネ１２をトッグルブロック８がトッグルプレート７側に張出すようにウェッジブロック９に直接押圧させている。この押し付け方向は図１の場合と同様である。従って過剰衝撃力が生じた場合も図１の場合と同様に作動する。
次に、トッグルブロック８とウェッジブロック９との構成体を移動させてスイングジョー５の開度を調整する方式に適用した実施の形態について図３に基づき説明する。ウェッジブロック９はウェッジブロックケース１４に保持されてトッグルプレート７側方向に対し略直角方向に進退移動可能である。

トッグルブロック８は前述同様にトッグルプレート７側に本体２の枠部２ａに規制され案内される構成である。ウェッジブロックケース１４に揺動自在に調整用ボルト１５が結合していて、その調整用ボルト１５の先端は上方に突き出され本体２の枠部２ｂに係合しナット１６を介して固定されている。従ってウェッジブロックケース１４は調整用ボルト１５により進退位置を調整されてからナット１６で枠部２ｂに固定される。
一方、ウェッジブロックケース１４とウェッジブロック９との間にはコイルバネ１２が装入されていて、ウェッジブロック吊りボルト１１により支持されている。ウェッジブロック吊りボルト１１は一端がウェッジブロックケース１４に固定されていて、他端は固定金具１３を介してウェッジブロック９を保持している。ウェッジブロック９とコイルバネ１２を挟持する構成である。ウェッジブロック９はウェッジブロック吊りボルト上１１をコイルバネ１２を介して移動可能である。

ウェッジブロック９に過剰衝撃力が加わったとき、ウェッジブロック９はコイルバネ１２の付勢力に抗して下がる。ウェッジブロックケース１４は枠部２ｂに固定状態にあるので移動しない。このように、図３の場合においても図１、図２と同様に衝撃力が加わったときは、ウェッジブロック９は移動する余地があり、異常な衝撃力を吸収することができる。

図４〜図６は、図３の構成と基本は変わらないが、テンションロッドとテンションバネをトッグルブロック８に係合させた実施の形態である。図５は、図４のＡ−Ａ断面図で、図６は、図４のＢ−Ｂ断面図である。トッグルブロック８は前述の進退調整用の楔構成に加え、テンションバネ支持部１７を有していて、このテンションバネ支持部１７は、テンションロッド１８の通過可能な穴１９を有している。このテンション支持部１７は楔面を挟んで両側に設けられている。

テンションロッド１８は、一端がスイングジョー５に揺動自在に支持され、トッグルブロック８の穴１９を通過して外方に突き出されている。このテンションロッド１８の他端とテンションバネ支持部１７との間にテンションバネ２０を設けている。又、ウェッジブロック９は、このトッグルブロック８の両側のテンションバネ支持部１７に挟まれもぐりこみ、案内される構成になっている。

ウェッジブロック９はトッグルブロック８との間で規制されることになるので、安定した楔動作を行うことができる。テンションバネ２０は、テンションバネ支持部１７のフラット面に当接し、テンションロッド１８に支持されスイングジョー５を常にトッグルブロック８側に定位置で引っ張るようにしている。従って、この実施の形態の構成は、トッグルブロック８はスイングジョー５の開度の調整と、引き込みのための機能を有している。

トッグルブロックの位置が定まると、楔ブロックである勾配ブロック２１によりトッグルブロック８を本体２に固定する。この固定は、ばね部材２２を介しテ−パ部をボルト２３で引き付け固定することになる。従来はバネを有していないが、勾配ブロック２１側に前述同様にコイルバネ２２を設けたことで、前述のウェッジブロック９に適用したコイルバネ１２と同様に緩衝部材の機能を果たす。
即ち、トッグルブロック８に過剰衝撃力が加わったときトッグルブロック８はトッグルプレート７の押し付け方向の逆向きに一瞬移動するが、勾配ブロック２１は勾配部の押し付け摩擦力に抗して緩む。この一瞬の緩みでトッグルブロック８は移動可能となる。従って、勾配ブロック２１側にコイルバネ２２を設けたことは、トッグルブロック８を過剰衝撃力に対して回避させる機能を有することになる。前述のウェッジブロック９に適用したコイルバネ１２と同様に緩衝機能を有することになる。

これらウェッジブロック９、勾配ブロック２１に設置されたコイルバネ１２，２２はボルト締め固定されている。ボルト締めにしたことは、ボルトの出し入れでそれぞれウェッジブロック８又は勾配ブロック２１への締め具合を調整できることになる。従って、過剰衝撃力を回避する開始応力に対応する調整が適正な状態に設定できることになる。コイルバネ１２，２２の押圧力が適正状態のときに、このコイルバネ１２，２２の伸縮が可能な状態で、ウェッジブロック吊りボルト１１、ボルト２３のみ本体２に固定すればよいのである。

この実施の形態であると、テンション関係の構成がコンパクトに組み込まれ簡素化される。過剰衝撃力に対する対応は図３の場合と同じである。
以上、種々の形態について説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。

図１は、本発明の緩衝装置を適用したジョークラッシャの断面図で、コイルバネをウェッジブロックの上部に配置した実施の形態を示す。 図２は、本発明の緩衝装置を適用したジョークラッシャの断面図で、コイルバネをウェッジブロックの下部に配置した実施の形態を示す。 図３は、本発明の緩衝装置を適用したジョークラッシャの断面図で、ウェッジブロックをウェッジブロックケースに配置し、コイルバネをウェッジブロックの下部に配置した形態を示す。 図４は、本発明の緩衝装置を適用したジョークラッシャの断面図で、図３の構成にテンション関係部材の構成を設けた形態を示す。 図５は、図４のＡ−Ａ断面図である。 図６は、図４のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１…ジョークラッシャ
２…本体
３…不動歯
４…動歯
５…スイングジョー
７…トッグルプレート
８…トッグルブロック
９…ウェッジブロック（楔ブロック）
１１…ウェッジブロック吊りボルト
１２…コイルバネ
１３…固定金具
１４…ウェッジブロックケース
２１…勾配ブロック（楔ブロック）

Claims (6)

1. 本体に固定された不動歯に対向して動歯を有し破砕動作を行うスイングジョー（５）と、
   このスイングジョーの下端部に一端が当接するトッグルプレート（７）と、
   前記本体に設けられ前記トッグルプレートの他端に当接し前記トッグルプレート方向に案内されて進退移動可能なトッグルブロック（８）と、
   前記本体に設けられ前記トッグルブロックと楔構成で係合し前記トッグルブロックの進退方向と略直角方向に進退移動可能に動作し前記トッグルブロックを前記トッグルプレート側に押圧する楔ブロック（９，２１）とからなるジョークラッシャにおいて、
   破砕時に前記スイングジョーに作用する破砕時の過剰衝撃力に対し、前記トッグルプレートと前記トッグルブロックの押圧により前記トッグルブロックと前記楔ブロックを前記楔構成の摩擦力に抗して移動可能にする緩衝部材（１２，２２）を設けたこと
   を特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
2. 請求項１に記載されたジョークラッシャの緩衝装置において、
   前記楔ブロックは前記トッグルブロックを押圧するウェッジブロック（９）であり、前記緩衝部材は、前記楔ブロック側に設けられ、前記楔ブロックを押圧するばね部材（１２）であること
   を特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
3. 請求項１に記載されたジョークラッシャの緩衝装置において、
   前記楔ブロックは前記トッグルブロックを押圧する勾配ブロック（２１）であり、前記緩衝部材は、前記勾配ブロック側に設けられ、前記勾配ブロックを押圧するばね部材（２２）であること
   を特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
4. 請求項１に記載されたジョークラッシャの緩衝装置において、
   前記楔ブロックは前記緩衝装置を保持したまま前記トッグルプレートの押圧方向を横切る方向に前記スイングジョーの開度を調整するために移動させ固定できる構成になっていること
   を特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
5. 請求項２又は３に記載されたジョークラッシャの緩衝装置において、
   前記ばね部材はコイルばねであって、前記トッグルブロックを前記トッグルプレート側に張出し又は固定するように前記楔ブロックを押圧するため進退方向に作用するばねであること
   を特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
6. 請求項５に記載されたジョークラッシャの緩衝装置において、
   前記コイルばねは、ねじ締結構造により押圧力が調整可能な構成になっていることを特徴とするジョークラッシャの緩衝装置。
   

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