(57)【要約】【課題】  超音波振動子のケーブルなどが剥離して、被処理物に混入する不具合を防止しつつ、ふるい網をより強力に超音波振動させうるふるい装置を提供する。【解決手段】  ふるい装置１は、円環状の網枠部材１５、この枠部１５Ｗの内側に配置された突出振動部１６、これらに張られたふるい網１７、網枠部材１５に連結され下方に配置され、粉体ＦＦが内側を通る筒状部１４Ｔを有する下枠１４を備える。さらに、ふるい装置１は、超音波振動子１９であって、ケーブル１９Ｅのうち外部に露出した部分が、下枠１４の筒状部１４Ｔよりも外側に配置されてなる超音波振動子１９、及び、金属からなり、超音波振動子１９からの超音波振動を方向変換して突出振動部１６に直接伝える二次元振動方向変換体１８、を備える。【選択図】  図１
2006130433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の網枠と、
上記網枠の内側に配置され、超音波振動させられる振動部材と、
上記網枠及び振動部材に架け渡して張られたふるい網と、
上記網枠と一体に構成または上記網枠に連結されて、上記網枠の上方に配置され、上記ふるい網を通す被処理物が自身の内側を通るように構成された上部筒状部を有する上部枠筒部材、及び、
上記網枠と一体に構成または上記網枠に連結されて、上記網枠の下方に配置され、上記ふるい網を通った被処理物が自身の内側を通るように構成された下部筒状部を有する下部枠筒部材、の少なくともいずれかと、
ケーブルを含み、このケーブルを通じて供給される電力を用いて、超音波振動を発生する超音波振動子であって、
この超音波振動子のうち、少なくとも上記ケーブルのうち外部に露出した部分が、上記上部枠筒部材の上部筒状部または上記下部枠筒部材の下部筒状部よりも外側に配置されてなる超音波振動子と、
金属からなり、上記超音波振動子からの超音波振動を上記振動部材に伝達して、上記振動部材を超音波振動させる振動伝達部材と、を備える
ふるい装置。
【請求項２】
請求項１に記載のふるい装置であって、
前記振動部材は、前記ふるい網の網面に直交する方向に超音波振動させられる
ふるい装置。
【請求項３】
請求項２に記載のふるい装置であって、
前記振動伝達部材は、
前記網枠及びふるい網の上方または下方に位置し、
前記ふるい網の網面に平行な方向で、上記上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部の外側に向けて延びる外方伸延部と、
上記径方向伸延部から上記ふるい網の網面に直交する方向に延びて、前記振動部材に結合する直交結合部であって、
上記外方伸延部を伝わる縦振動の超音波振動を方向変換して、この直交結合部を通じて上記振動部材に、ふるい網の網面に直交する方向の超音波振動を伝える直交結合部と、を含む
ふるい装置。
【請求項４】
請求項３に記載のふるい装置であって、
前記振動部材は、前記網枠からその内側に膨出し、上記網枠と一体とされてなり、
前記外方伸延部は、前記上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部の径方向外側に向けて延びてなる
ふるい装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のふるい装置であって、
前記外方伸延部は、自身の断面形状が、頂点から幅方向寸法が徐々に増加し、最大幅寸法を有する部分に至る形状を有している
ふるい装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のふるい装置であって、
前記超音波振動子と、前記振動伝達部材とは、互いにネジにより締結されてなる
ふるい装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、網枠に張ったふるい網を超音波振動させて、粉体、粒体などの被処理物をふるい分け、混合攪拌等するふるい装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、網枠に張ったふるい網を超音波振動させて、ふるい分けを行うものが知られている（特許文献１，２，３）。
このうち、特許文献１に記載の超音波振動装置は、円筒形あるいは角筒形の振動容器の底面にふるい網を張り、この振動容器にまたはこの振動容器に設けた突出部に超音波振動子を設け、振動容器を振動させてふるい網を超音波振動させるものである。
また、特許文献２に記載の超音波フルイ装置は、フルイ枠の内側に張り出した張り出し部に超音波振動子を固着し、この張り出し部を振動させてフルイ部材（ふるい網）を超音波振動させる。
さらに、特許文献３には、ふるい網を張設した環状の網枠にの外周に耳部を一体に形成し、この耳部を振動容器の外部に突出させると共に、この耳部に超音波振動子を固設してなる振動ふるい機が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特許３１８０３４５号公報（図３，４，５）
【特許文献２】特開２０００−３３４３３８号公報
【特許文献３】特開２００３−１４５０５１号公報（図２，３，４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の超音波振動装置では、振動容器自身を超音波振動子で振動させるため、適切なフルイ処理の効果を得るためには、大きな出力の超音波振動子を要し、現実的でない。
一方、特許文献２に記載の超音波フルイ装置では、超音波振動子を駆動するためのケーブルなどが、フルイ枠の内側に位置しているため、超音波振動やふるい網を透過してくる粉体との摩擦などにより、ケーブルを構成している被覆樹脂などが剥離し、粉体中に樹脂片などが異物として混入する虞がある。
【０００５】
一方、特許文献３に記載の振動ふるい機は、上述の特許文献２の超音波フルイ装置の不具合を解消すべく、環状の網枠の外周に耳部を形成し、この耳部を振動容器の外部に突出させると共に、この耳部に超音波振動子を固設している。このため、超音波振動子のケーブルが粉体等との摩擦によって剥離する虞もなく、万一剥離したとしても、フルイ処理されて粉体中に混入することがない利点がある。しかしながら環状の網枠の外周に耳部を設けているため、超音波振動子の超音波振動は、耳部から環状の網枠に伝わり、この網枠を介してふるい網に伝えられるため、結局、特許文献１と同様ふるい網の振動が小さくなる。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、超音波振動子のケーブルなどが、超音波振動や粉体などの被処理物との摩擦により剥離して、被処理物に混入する不具合を防止しつつ、ふるい網をより強力に超音波振動させうるふるい装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
その解決手段は、環状の網枠と、上記網枠の内側に配置され、超音波振動させられる振動部材と、上記網枠及び振動部材に架け渡して張られたふるい網と、上記網枠と一体に構成または上記網枠に連結されて、上記網枠の上方に配置され、上記ふるい網を通す被処理物が自身の内側を通るように構成された上部筒状部を有する上部枠筒部材、及び、上記網枠と一体に構成または上記網枠に連結されて、上記網枠の下方に配置され、上記ふるい網を通った被処理物が自身の内側を通るように構成された下部筒状部を有する下部枠筒部材、の少なくともいずれかと、ケーブルを含み、このケーブルを通じて供給される電力を用いて、超音波振動を発生する超音波振動子であって、この超音波振動子のうち、少なくとも上記ケーブルのうち外部に露出した部分が、上記上部枠筒部材の上部筒状部または上記下部枠筒部材の下部筒状部よりも外側に配置されてなる超音波振動子と、金属からなり、上記超音波振動子からの超音波振動を上記振動部材に伝達して、上記振動部材を超音波振動させる振動伝達部材と、を備えるふるい装置である。
【０００８】
本発明のふるい装置では、超音波振動子のうち、少なくともケーブルのうち外部に露出した部分が、上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部よりも外側に配置されている。このため、超音波振動によりあるいは粉体などの被処理物との摩擦により、ケーブルから剥離した樹脂片などの異物が被処理物と混入することがない。
一方で、超音波振動子で発生させた超音波振動は、振動伝達部材を介して、網枠の内側に配置された振動部材に伝えられ、この振動部材から直接ふるい網に伝えられるから、強力にふるい網を超音波振動させることができる。
【０００９】
ここで、本発明のふるい装置で処理をする被処理物には、このふるい装置で、ふるい掛け、ふるい分け、混合攪拌、フィルタリングなどの処理ができる粉体、粒体、固形物を含む液体などが含まれる。
また、ふるい装置としては、超音波振動によるふるい分けを行うふるい装置のみならず、別途設けたモータで生成した低周波の振動によるふるい分けをも重ねて行うふるい装置をも含む。
さらに、振動部材としては、網枠の内周に網枠と一体に形成したタイプ、例えば、網枠から内周方向に膨出するように網枠と一体に形成されたものや、網枠の内周に振動部材を溶接等で固着して一体化したものなどが挙げられる。また、網枠とは離間した別体で、網枠との間にふるい網が架け渡されて張られるようにしたタイプを用いることもできる。このタイプの振動部材しては、例えば、円環状の網枠の中心に、ふるい網との当接部分が網枠と同心の円板状となる振動部材を設け、これを振動させるようにしたものが挙げられる。
【００１０】
また、超音波振動子としては、超音波振動を発生可能なものであればよい。具体的には、磁歪素子、電歪素子などを用いた超音波振動子を用いるのが好ましい。強力な超音波振動を発生させるためには、ランジュバン型振動子を用いるのが好ましく、さらには、ボルト締めランジュバン型振動子を用いるのが好ましい。
また、粉塵による爆発や超音波振動子の故障等を防止するため、超音波振動子本体の周囲を金属ケースなどで包囲した防爆型、防塵型の超音波振動子を用いるのが好ましい。
また、超音波振動子の配置としては、少なくとも、この超音波振動子に接続しているケーブルのうち露出した部分が、上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部よりも外側に配置されるようにしてあればよい。このように配置すれば、万一、超音波振動や粉体などの被処理物との摩擦によって、剥がれたケーブルの被覆樹脂の破片などの異物が、被処理物内に混入することを防止することができる。しかしさらには、超音波振動子全体が、上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部よりも径方向外側に配置されるようにするのが好ましい。
【００１１】
また、振動伝達部材としては、超音波振動子で発生させた超音波振動を、振動部材に伝えることができる部材であればよい。但し、超音波振動伝達の際の損失を少なくするべく、振動損失が少なく、比強度の高い材質を用いるのが好ましく、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス鋼、工具鋼、炭素鋼などを用いることができる。
また、この振動伝達部材には、超音波振動子で発生させた超音波振動を効率よく、しかもその振動方向を方向変換して振動部材に伝えるように、振動方向変換体を用いる、あるいは振動方向変換体をその一部に含ませることもできる。例えば、超音波振動子の振動方向を９０度方向変換して振動部材に伝えるように、略十字型の二次元振動方向変換体を用いることができる。この二次元振動方向変換体は、２本の縦振動する棒を各々の振動変位の節部を中心として直交結合した形状を有するもので、一方の棒に相当する部分の一方端を入力端とすると、これに直交する他方の棒に相当する部分の端から振動出力を得ることができるものである。
また、振動伝達部材で、１つの超音波振動子の超音波振動を振動部材に伝達するようにしても良いが、複数の超音波振動子を用い、これらの超音波振動を振動伝達部材で合成して、振動部材により強力な超音波振動を伝達するようにしても良い。
【００１２】
また、上述のふるい装置であって、前記振動部材は、前記ふるい網の網面に直交する方向に超音波振動させられるふるい装置とすると良い。
【００１３】
このふるい装置では、振動部材がふるい網の網面に直交する方向に超音波振動することにより、この振動部材に張られたふるい網を網面に直交する方向に超音波振動させることができる。このように、ふるい網を網面に直交する方向に超音波振動させると、例えばふるい網を網面に沿う方向に超音波振動させた場合に比して、広い範囲亘って超音波振動が伝わり、目詰まりを生じにくく、より効率よくふるい処理を行わせることができる。
【００１４】
さらに、請求項２に記載のふるい装置であって、前記振動伝達部材は、前記網枠及びふるい網の上方または下方に位置し、前記ふるい網の網面に平行な方向で、上記上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部の外側に向けて延びる外方伸延部と、上記径方向伸延部から上記ふるい網の網面に直交する方向に延びて、前記振動部材に結合する直交結合部であって、上記外方伸延部を伝わる縦振動の超音波振動を方向変換して、この直交結合部を通じて上記振動部材に、ふるい網の網面に直交する方向の超音波振動を伝える直交結合部と、を含むふるい装置とすると良い。
【００１５】
本発明のふるい装置では、振動伝達部材で振動の方向を変換することで、ふるい網にその網面に直交する方向の超音波振動を伝えることができる一方、外方伸延部よりも外側に超音波振動子を取り付ければ足りる。このため、ふるい装置について、ふるい網の網面に直交する方向の寸法を小さくすることができるから、コンパクトなふるい装置とすることができる。
なお、振動伝達部材として、外方伸延部と超音波振動を方向変換して伝える直交結合部とを有しており、具体的には、二次元振動方向変換体からなる、または二次元振動方向変換体を含んでいる振動伝達部材を用いることができる。
【００１６】
さらに、請求項３に記載のふるい装置であって、前記振動部材は、前記網枠からその内側に膨出し、上記網枠と一体とされてなり、前記外方伸延部は、前記上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部の径方向外側に向けて延びてなるふるい装置とすると良い。
【００１７】
本発明のふるい装置では、振動部材が網枠のすぐ内側にこれに一体に形成されているから、振動部材を別途の部材で保持する必要が無い。また、振動伝達部材のうち外方伸延部が上部枠筒部材の上部筒状部または下部枠筒部材の下部筒状部の径方向外側に向けて延びてなるから、外方伸延部の長さも短くできる。このため、構造が簡単で、上部枠筒部材内または下部枠筒部材内において、被処理物の通る経路面積を外方伸延部で妨げる割合も少なくでき、効率的に被処理物のふるい分けができる。
【００１８】
さらに、請求項３または請求項４に記載のふるい装置であって、前記外方伸延部は、自身の断面形状が、頂点から幅方向寸法が徐々に増加し、最大幅寸法を有する部分に至る形状を有しているふるい装置とすると良い。
【００１９】
外方伸延部には、ふるい網を通す前、あるいはふるい網を通った後の粉体などの被処理物が降りかけられるため、外方伸延部に被処理物が降り積もった状態となる場合があり、これを除く作業が要る場合がある。
これに対し、本発明のふるい装置では、外方伸延部の断面形状を上述のようにしているので、粉体などの被処理物が外方伸延部の上に降り積もりにくくなり、ふるい分け等における粉体等の処理が容易になる。
なお、外方伸延部の具体的な断面形状としては、例えば、円形（円柱形）や、３つの頂点のうちの１つを上にした三角形、４つの頂点のうちの１つを上にした正方形などが挙げられる。
【００２０】
さらに、上述のいずれか１項に記載のふるい装置であって、前記超音波振動子と、前記振動伝達部材とは、互いにネジにより締結されてなるふるい装置とすると良い。
【００２１】
本発明のふるい装置では、超音波振動子と振動伝達部材とが、ネジにより締結されている。このため、例えば、網枠及びふるい網の洗浄の場合や、ふるい網を張り替える場合などにおいても、超音波振動子を、一旦振動伝達部材から外して、洗浄や張り替えを行うことができるから、作業が容易である。
【００２２】
さらに、上述のいずれか１項に記載のふるい装置であって、前記振動伝達部材と、前記振動部材とは、互いにネジにより締結されてなるふるい装置とすると良い。
【００２３】
本発明のふるい装置では、振動伝達部材と振動部材とが、ネジにより締結されている。このため、例えば、網枠及びふるい網の洗浄の場合や、ふるい網を張り替える場合などにおいても、超音波振動子と共に振動伝達部材を、一旦振動部材から外して、洗浄や張り替えを行うことができるから、特に作業が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は、本実施例に係るふるい装置１の縦断面図、図２は、このうち、網枠部材１５の形態を示す裏面図である。また図３は、本実施例に係るふるい装置１のうち、超音波振動子１９、二次元振動方向変換１８、突出振動部１６など、本発明にかかる要部を拡大して示す部分拡大縦断面図であり、図４は、同じく要部を拡大して示す部分拡大裏面図である。
【００２６】
本実施例のふるい装置１は、モータ３によって発生させた振動を用いてふるい分けを行う振動ふるい装置であり、この振動に加えて、後述するように、ふるい網１７に超音波振動子１９で発生させた超音波振動を伝えて、さらに効率よくふるい分けを可能とした装置である。このふるい装置１は、有底円筒型の架台２内に設置されたモータ３の回転をＶプーリ４とＶ車６との間に架け渡したＶベルト５で、振動体８に伝える。但し、この振動体８の上下には、非平衡重りである下部ウェイト９Ａ及び上部ウェイト９Ｂが偏芯して取り付けられているため、振動体８は偏芯しつつ回転する。
なお、振動体８とＶ車６とは、弦巻バネからなる駆動スプリング７で接続されているので、駆動体８が偏芯して回転してもその振動がＶ車６、モータ３及び架台２には伝わらないようになっている。
【００２７】
一方、中心部分に駆動体８が回転自在に取り付けられてなる皿状の駆動体ベース１０は、架台２との間に多数の枠受けスプリング１１を介して架台２から浮き上がるようにして、柔に保持されている。このため、駆動体８に生じる偏芯振動に応じて、駆動体ベース１０も振動することとなる。駆動体８及び上部ウェイト９Ｂの上方には、略円錐形状の振動容器１２が配置されており、その周囲を円筒状の筒状部１３Ｔを有する下枠１３が取り囲んでいる。この下枠１３には、１ヶ所下枠排出口１３Ｂに繋がる下枠排出路１３Ａが設けられている。
【００２８】
この下枠１３の上方には、下枠１３の筒状部１３Ｔと同径の筒状部１４Ｔを有する中枠１４が同心状に積み重なって配置されている。具体的には、図３に示すように、サポートゴムリング３１Ａを介して、下枠１３の連結フランジ部１３Ｃと中枠１４の連結フランジ部１４Ｃとが、金属バンド３２Ａで結束されている。これにより中枠１４と下枠１３とは、互いに連結されると共に、連結部分での粉体の漏れ出しや異物の浸入が防止されている。
【００２９】
さらに、この中枠１４の上方端面には、同心状に網枠部材１５及び上枠２０が固着されている。このうち、網枠部材１５は、図２にその裏面図を示すように、ステンレス鋼からなり、円環状の枠部１５Ｗと、円管の中心に位置する中心網支え部１５Ｃと、枠部１５Ｗから延びて中央網支え部１５Ｃを四方から支える４つの支持ブリッジ１５Ｄを有する。この網枠部材１５の枠部１５Ｗの上方の面である網固着面１５Ｓには、ふるい網１７が接着剤で固着されている。また、ふるい網１７の中央付近でのたるみを防止するため、中央網支え部１５Ｃの上方の面である網固着面１５ＣＳにも、ふるい網１７が接着剤で固着されている。
なお、枠部１５Ｗの網固着面１５Ｓと、中央網支え部１５Ｃの網固着面１５ＣＳとは、面一となるように配置されている。また、枠部部材１５には、枠部１５Ｗの補強、変形防止のため、枠部１５Ｗからこれに直交するように延びる環状の網枠リブ１５Ｌが設けられている。
【００３０】
さらに、本実施例では、図２に示すように、網枠部材１５の枠部１５Ｗのうち、その周方向に見て互いに反対側となる位置（２ヶ所）に、枠部１５Ｗから内側に突出する略半円形状の突出振動部１６が形成されている（図３、図４参照）。具体的には、板材から網枠部材１５の枠部１５Ｗを切り出す際に、枠部１５Ｗの一部（２ヶ所）を略半円形に膨出した形状にして突出振動部１６とする。この突出振動部１６の上方の面である網固着面１６Ｓにもふるい網１７が接着剤で固着されている。かくして、本実施例では、枠部１５Ｗ、中央網支え部１５Ｃ、及び突出振動部１６の間に互いの架け渡すように、ふるい網１７が架け渡して張られている。
さらに、この突出振動部１６には、網枠リブ１５Ｌとの間に補強リブ１６Ｌが形成されており、突出振動部１６が下方に屈曲変形するのを防止している。また、この突出振動部１６には、ステンレス鋼からなる断面凸字状で二段円柱状の変換体取付台部１６Ｔが中央部分に溶接固着されている。この変換体取付台部１６Ｔには、図３に示すように、その軸線１６ＴＪに沿って、下方を向く先端面１６ＴＴに開口する雌ネジ孔１６ＴＮが形成されている。
【００３１】
一方、上枠２０は、図１に示すように、上方に向かって開いた円錐台の側面（斜面）の形状を有する筒状部２０Ｔを有している。
図３に示すように、サポートゴムリング３１Ｄと３１Ｅとで、網枠部材１５の枠部１５Ｗを挟み、さらに、中枠１４の連結フランジ部１４Ｄと上枠２０の連結フランジ部２０Ｄとでこれらを挟み、金属バンド３２Ｃで結束することで、中枠１４、網枠部材１５及び上枠２０は、互いに連結している。これにより上枠２０と網枠部材１５と中枠１４とが、互いに連結されると共に、連結部分での粉体の漏れ出しや異物の浸入が防止されている。
【００３２】
さらに、この中枠１４の筒状部１４Ｔからは、その周方向に見て互いに反対側となる位置で、突出振動部１６に対応する位置２ヶ所に、円管状の振動子保持筒部１４Ｕが径方向外側（図３中、右側）に突出して形成されている。この振動子保持筒部１４Ｕ内には、図３に示すように、防爆型超音波振動子１９（単に、超音波振動子１９と言うこともある）が挿入、固着されている。
【００３３】
この防爆型超音波振動子１９は、内部構造を図示しないが、公知の構造を有している。具体的には、圧電セラミックと金属ブロックとをボルト締め構造にくみ上げた、いわゆるボルト締めランジュバン型超音波振動子であり、前面板１９Ｍを突出させた状態で、圧電セラミック、電極板、裏打ち板、リード線等を円筒型の金属ケース１９Ｃで囲んで内部を密閉し、粉体が金属ケース１９Ｃ内に浸入することを防止する防塵構造とすると共に、万一、電極板などにおいて火花が生じても、金属ケース１９Ｃ外部の粉体等に引火しない防爆構造となっている。
【００３４】
この金属ケース１９Ｃは、前面板１９Ｍのうち超音波振動の節となる部分を機械的に保持する構造となっており、この超音波振動子１９に超音波振動を発生させても、この金属ケース１９Ｃには振動を生じない。この金属ケース１９Ｃの後端（図３中、右端）には、径方向外側に突出するフランジ部１９Ｆが形成されている。そこで、図３に示すように、金属ケース１９Ｃのフランジ部１９ＣＦをサポートゴムリング３１Ｂと３１Ｃとで挟み、さらに、振動子保持筒部１４Ｕの連結フランジ部１４ＵＦと、別途用意したフランジ保持リング３０とでこれらを挟み、金属バンド３２Ｂで結束することで、中枠１４の振動子保持筒部１４Ｕに防爆型超音波振動子１９が固着される。これにより防爆型超音波振動子１９が、中枠１４の振動子保持筒部１４Ｕ内に固着されると共に、固着部分での粉体の漏れ出しや異物の浸入が防止されている。
なお、超音波振動子１９の金属ケース１９Ｃのうち、後端側（図３中、右側）には、図示しない駆動電源に接続するためのケーブル１９Ｅが、コネクタ１９Ｄによって接続されている。従って、本実施例のふるい装置では、超音波振動子１９に電力を供給するケーブル１９Ｅは、中枠１４の筒状部１４Ｔよりも径方向外側に配置されることとなる。
【００３５】
この超音波振動子１９の前面板１９Ｍは、ステンレス鋼からなり、この前面板１９Ｍの先端面１９ＭＴからは、超音波振動子１９の軸線１９Ｊに沿って雄ネジ部１９ＭＮが突出して形成されている。この超音波振動子１９の前面板１９Ｍと、前述した突出振動部１６の変換体取付台部１６Ｔとの間には、図３に示すように、平面視、略十字型の二次元振動方向変換体１８が介在している。この二次元振動方向変換体１８は、ステンレス鋼からなり、所定長さの２本の円柱体を、その第１軸線１８Ｊ１及び第２軸線１８Ｊ２が直交するように組み合わせた形状を有している。具体的には、交差部１８Ｃを中心として、図３中、これと、その右側の外方伸延部１８Ｇと、左側の内方伸延部１８Ｈとが第１軸線１８Ｊ１に沿って延びる円柱形状をなしている。しかもその長さは、超音波振動子１９で発生する超音波振動がこの円柱部分を伝わるときの１／２波長分の長さに相当する寸法とされている。また、交差部１８Ｃを中心として、図３中、これと、その上側の直交結合部１８Ｍと、下側の直交伸延部１８Ｌとが第２軸線１８Ｊ２に沿って延びる円柱形状をなしている。しかもその長さは、超音波振動子１９で発生する超音波振動がこの円柱部分を伝わるときの１／２波長分の長さに相当する寸法とされている。
【００３６】
この二次元振動方向変換体１８のうち、直交結合部１８Ｍには、第２軸線１８Ｊ２に沿って、その先端面１８ＭＴから突出するように雄ネジ部１８ＭＮが形成されている。そして、先端面１８ＭＴと突出振動部１６の変換体取付台部１６Ｔの先端面１６ＴＴとが対向するように、変換体取付台部１６Ｔの雌ネジ孔１６ＴＮに直交結合部１８Ｍの雄ネジ部１８ＭＮがねじ込まれている。これにより、第２軸線１８Ｊ２と変換体取付台部１６Ｔの軸線１６ＴＪとが一致している。さらに具体的には、先端面１６ＴＴと先端面１８ＭＴとの間には、薄板状のスペーサ３３Ｂが介挿されて、互いに緊密に密着して締結されている。
なお、二次元振動方向変換体１８の直交結合部１８Ｍを、突出振動部１６の変換体取付台部１６Ｔに螺挿したときに、第１軸線１８Ｊ１が、中枠１４の振動子保持筒部１４Ｕの軸線にほぼ一致するように、このスペーサ３３Ｂの厚さを選択する。このようにすることで、次述するように、この振動子保持筒部１４Ｕ内に超音波振動子１９を挿通した状態で、超音波振動子１９を二次元振動方向変換体１８に取り付けることができるようになる。
【００３７】
一方、この二次元振動方向変換体１８のうち、外方伸延部１８Ｇには、第１軸線１８Ｊ１に沿って、先端面１８ＧＴに開口する雌ネジ孔１８ＧＮが形成されている。そして、振動子保持筒部１４Ｕ内に超音波振動子１９を挿通した状態で、先端面１８ＧＴと前面板１９Ｍの先端面１９ＭＴとが対向するように、雌ネジ孔１８ＧＮに前面板１９Ｍの雄ネジ部１９ＭＮがねじ込まれている。これにより、第１軸線１８Ｊ１と超音波振動子１９の軸線１９Ｊとが一致している。
なお、先端面１８ＧＴと先端面１９ＭＴとの間に、適切な厚さの薄板状のスペーサ３３Ａを介挿して、超音波振動子１９の回転角を調整しつつ、互いに緊密に密着して締結するとよい。このようにすることで、超音波振動子１９の金属ケース１９Ｃとケーブル１９Ｅのコネクタ１９Ｄとの接続の状態を一定にすることができ、接続が容易にできる。
【００３８】
このようにして超音波振動子１９に接続された二次元振動方向変換体１８及び突出振動部１６について、超音波振動子１９を駆動して、第１軸線１８Ｊ１に沿う方向に伸縮する超音波振動（縦波）を発生させると、前面板１９Ｍの先端面１９ＭＴを振動の腹として、二次元振動方向変換体１８に超音波振動が伝えられる。この二次元振動方向変換体１８では、外方伸延部１８Ｇの先端面１８ＧＴ及び内方伸延部１８Ｈの内側端面１８ＨＴとが腹となり、交差部１８Ｃが節となる振動が励起されると共に、この二次元振動方向変換体１８をなす金属のポアソン比に従って第２軸線１８Ｊ２方向にも超音波振動が励起される。このため、直交結合部１８Ｍ及び変換体取付台部１６Ｔを通じて、突出振動部１６がその厚さ方向（図３中、上下方向、第２軸線に沿う方向１８Ｊ２）に超音波振動させられる。
【００３９】
本実施例のふるい装置１は、このような構成を有しているので、ふるい網１７は、モータ３による低周波の振動で振動するほか、超音波振動子１９による超音波振動で振動させられる。従って、例えば図示しないホッパ等を通じて、上枠２０内に粉体（被処理物）ＦＦを投入すると、ふるい網１７の網目内に粉体ＦＦが目詰まりすることが防止され、効率よく粉体ＦＦについてふるい網１７を透過させることができる。なお、ふるい網１７を通過した粉体ＦＦは、振動容器１２上に堆積すると、振動により斜面を滑り落ちて外周側に集められ、さらに、下枠１３の内周に沿って円周方向に移動し、下枠排出路１３Ａの下枠排出口１３Ｂから排出される。一方、ふるい網１７を透過できなかったもの（異物、粒径の大きな粉体など）は、上枠２０に設けられた図示しない排出口から排出される。
かくして、粉体（被処理物）ＦＦを、ふるい網１７を用いて効率よくふるい分けすることができる。
【００４０】
しかも本実施例のふるい装置１では、超音波振動子として防爆型超音波振動子１９を用い、そのケーブル１９Ｅを中枠１４の径方向外側（図３中、右方向）に配置した。従って、粉体ＦＦとの摩擦によって、ケーブル１９が剥離することがない。しかも、万一、超音波振動や粉体との摩擦などによって樹脂片が剥離したとしても、中枠１４や下枠１３内の粉体ＦＦ内に異物として混入することがない。
さらに、本実施例のふるい装置１では、超音波振動子１９の発生する超音波振動を、二次元振動方向変換体１８を用いて、９０度方向変換して、網枠部材１５の枠部１５Ｗの内側に形成された突出振動部１６を、直接振動させている。このため、超音波振動子１９で発生させた超音波振動を、効率よくふるい網１７に伝えることができる。しかも、ふるい網１７の網面１７Ｓに直交する方向にふるい網１７を振動させるので、目詰まりを生じにくく、しかもふるい網１７を強力に超音波振動させることができるから、ふるい網１７によるふるい分けを効率よく行わせることができる。
【００４１】
また、本実施例１のふるい装置１では、二次元振動方向変換体１８を用い、ふるい網１７の網面１７Ｓに平行な方向に延びている外方伸延１８Ｇの先に超音波振動子１９を配置している。従って、この実施例のふるい装置１では、網面１７Ｓに直交する方向に（図１中、上下方向）にコンパクトなふるい装置とすることができている。
【００４２】
また、本実施例のふるい装置１では、超音波振動子１９の前面板１９Ｍと、二次元振動方向変換体１８の外方伸延部１８Ｇとを、ネジ止めによって固着してある。このため、超音波振動子１９を取り外して、さらには、中枠１４と網枠部材１５とを分離して、これらを洗浄やふるい網１７の張り替え等を行うことができるので、これらの作業が容易である。さらに、本実施例では、突出振動部１６の変換体取付台部１６Ｔと二次元振動方向変換体１８とを、ネジ止めによって固着してある。従って、さらに、この二次元振動方向変換体１８を取り外して、洗浄や網の張り替え等を行うことができるので、さらに作業が容易である。
【００４３】
さらに、本実施例のふるい装置１では、突出振動部１６は、網枠部材１５の枠部１５Ｗからその内側に膨出し、網部１５Ｗと一体とされているので、例えば、本実施例における中央網支え部１５Ｃのように、別途設けた支持ブリッジ１５Ｄで支える必要が無く、構造が簡単である。そして、枠部１５Ｅ内でも、本実施例の突出振動部１６のように、枠部１５Ｗに近接した位置に配置すると、この突出振動部１６に接続している外方伸延部１８Ｇが、中枠１４の径方向外側（図３中、右方向）に向けて延びる長さも短くて済む。この点でも、二次元振動方向変換体１８のさらにはふるい装置１の構造が簡単になる。また、外方伸延部１８Ｇで粉体ＦＦの流通を妨げる面積も小さくすることができる。
【００４４】
また、本実施例では、網面１７Ｓに直交する方向に見た場合（図４参照）において、突出振動部１６を、二次元振動方向変換体１８及び超音波振動子１９の前面板１９Ｍが隠れる形状及び大きさとしているから、ふるい網１７を通過した粉体ＦＦなどが二次元振動方向変換体１８及び超音波振動子１９の前面板１９Ｍの上に降り積もる量が少なくなり、粉体ＦＦの処理が容易である。
さらに、本実施例のふるい装置１では、二次元振動方向変換体１８を２本の円柱体が交差した形状とした。かくして、外方伸延部１８Ｇや内方伸延部１８Ｈの断面形状が円形となっているため、特にこれらの上には、粉体が降り積もりにくくなっており、粉体ＦＦの処理が容易である。
【００４５】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上述の実施例においては、略十字型の二次元振動方向変換体１８を用いて、超音波振動子１９の超音波振動の方向を変換した例を示したが、超音波振動子の発生する超音波振動を突出振動部（振動部材）に伝えることができる振動伝達部材であれば、他の形状の部材を用いることができる。また、上述の実施例では、二次元振動方向変換体１８の外方伸延部１８Ｇが比較的短い形状としたために、超音波振動子１９のうち、前面板１９Ｍの一部が中枠１４よりも内側に位置する形態となっていた。しかし、例えば、この外方伸延部をここを伝わる超音波振動の１波長分長くした形状とし、この先端に接続される超音波振動子全体が、中枠の径方向外側に位置するようにしても良い。また、複数の超音波振動子の出力を合成した出力を振動伝達部材で突出振動部（振動部材）に伝えるようにすることもできる。
【００４６】
また、上述の実施例においては、ふるい網１７よりも下方に、超音波振動子１９や二次元振動方向変換体１８を配置した例を示したが、例えば、上枠に振動子保持筒部を設けるなどして、ふるい網よりも上方に、超音波振動子や二次元振動方向変換体を配置しすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例に係るふるい装置の構造を示す縦断面図である。
【図２】実施例に係るふるい装置のうち、網枠部材の形態を示す裏面図である。
【図３】実施例に係るふるい装置のうち、要部を拡大して示す部分拡大縦断面図である。
【図４】実施例に係るふるい装置のうち、要部を拡大して示す拡大裏面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  振動ふるい装置
１２  振動容器
１３  下枠
１４  中枠（下部枠筒部材）
１４Ｕ  （中枠の）振動子保持筒部
１４ＵＦ  （超音波振動子のフランジ部との）連結フランジ部
１５  網枠部材（網枠）
１５Ｗ  枠部
１５Ｓ  網固着面
１５Ｌ  網枠リブ
１６  突出振動部（振動部材）
１６Ｓ  （突出振動部の）網固着面
１６Ｔ  変換体取付台部
１６ＴＴ  （変換体取付台部の）先端面
１６ＴＮ  （変換体取付台部の）雌ネジ孔
１６ＴＪ  （変換体取付台部の）軸線
１７  ふるい網
１７Ｓ（ふるい網の）網面
１８  二次元振動方向変換体（振動伝達部材）
１８Ｊ１  （二次元振動方向変換体の）第１軸線
１８Ｊ２  （二次元振動方向変換体の）第２軸線
１８Ｇ  外方伸延部
１８ＧＴ  （外方伸延部の）先端面
１８ＧＮ  （外方伸延部の）雌ネジ孔
１８Ｃ  交差部
１８Ｍ  直交結合部
１８ＭＴ  （直交結合部の）先端面
１８ＭＮ  （直交結合部の）雄ネジ部
１９  防爆型超音波振動子
１９Ｊ  （防爆型超音波振動子の）軸線
１９Ｍ  （防爆型超音波振動子の）前面板
１９ＭＴ  （前面板の）先端面
１９ＭＮ  （前面板の）雄ネジ部
１９Ｃ  （超音波振動子の）金属ケース
１９Ｆ  （金属ケースの）フランジ部
１９Ｄ  （防爆型超音波振動子の）コネクタ
１９Ｅ  （防爆型超音波振動子の）ケーブル
２０  上枠（上部枠筒部材）
ＦＦ  粉体（被処理物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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