(57)【要約】【課題】シリンダの排気口から外部へ洩れる衝撃波（音）を、シリンダに排気口を設ける位置及びピストンの形状、材質を考慮して、極力低減し、打撃音が外部へ洩れるのを低減することにより周囲への騒音による影響を減少し得るエアノッカを得る。【解決手段】エアノッカＡ1 は、ノッカ本体２０と、エアパルサ１とから成る。ノッカ本体２０は、シリンダ２１の先端寄りに打撃プレート２２と、シリンダ２１内に摺動自在に設けたピストン２３ａと樹脂製のピストンロッド２３ｂから成る打撃子２３と、シリンダ２１を長さ方向でシリンダ後端に片寄った位置で２つに分割した位置に設けたばね座２５と、ばね座２５〜ピストン２３ａ間に挿置したリターンスプリング２４とを備え、かつばね座２５の位置でその円周方向適宜位置に排気口２６を設けている。ピストンロッド２３ｂを樹脂製とし、排気口２６を打撃プレート２２から離すことにより打撃時の振動で発生する衝撃波（音）が低減され、周囲への騒音となるのを抑制している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃プレートを先端部内に有するシリンダ内に摺動可能なピストンを含む打撃子と、この打撃子のピストンを打撃プレートから離反する方向に付勢するリターンスプリングとを組込み、そのシリンダの後端部に設けられたエアパルサからシリンダ内に噴射されるエアパルスによりピストンを移動させて打撃プレートを打撃するようにしたエアノッカにおいて、上記打撃子はピストンと、その一端に嵌合され打撃プレートに向って延びる樹脂製のピストンロッドとにより形成し、シリンダには打撃プレートからシリンダ後端側に片寄った位置にシリンダ内のエアを排出する排気口を設け、打撃プレートからの衝撃波を抑制するように構成したことを特徴とするエアノッカ。
【請求項２】
前記シリンダの内周面に排気口付近の打撃プレート寄り位置で絞り部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエアノッカ。
【請求項３】
前記シリンダの打撃プレートより後端側の内周面に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアノッカ。
【請求項４】
前記シリンダの内周面の排気口付近に波形消音部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエアノッカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ホッパ等に貯留された粉粒体が互いに固着するブリッジ状態を破壊又は抑制するのに用いられるエアノッカの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体輸送又は貯留のためホッパ内に粉粒体を供給し、必要時にホッパ下部の弁を開き自重で落下供給する、あるいは空気圧で輸送するいわゆる粉体輸送の際に、ホッパ内で所定時間粉粒体が滞溜した間に互いに固着し、ブリッジ状態を起すことがあり、このブリッジ状態を破壊又は抑制する方法として、ホッパ周壁にエアノッカを取付け、ホッパ内の粉粒体に衝撃を加えてブリッジ状態を解消する方法が一般に行なわれている。このような方法の一例として特許文献１の「エアパルサおよびそのエアパルサを利用する装置」の発明が公知である。
【０００３】
この公報に記載された「エアノッカ」は、打撃プレートが先端に取付けられたシリンダ内にピストンと、そのピストンを打撃プレートから離反する方向に付勢するリターンスプリングとを組込み、そのシリンダの後端部に、シリンダ内にエアパルスを噴射するエアパルサを設けて形成されている。エアパルサは、上記シリンダの後端部に一体化されたボディを有し、ボディの内部空間にダイヤフラムを弾性力の付与により変形自在に設け、ダイヤフラムで開閉されてエアを噴射するエア噴射筒と、弁プレートに設けた弁孔を、弁プレートに対し取付けられた弁体が有する永久磁石の磁力により吸着、離反させて開閉し、これによりダイヤフラムをエア噴射筒に対し開閉し、パルスエアを間欠的に供給するようにしている。
【０００４】
上述したエアノッカは、エアパルサとして電磁弁を用いずにパルスエアを供給できる点で装置の小型化、簡略化、コストの低減を図ることができ、このような利点を有するエアパルサを用いることによりエアノッカ自体も同様な利点を有する。しかし、上記エアノッカは、ホッパに取付けられるシリンダの取付端寄りに設けた打撃プレート（ベースプレート）をピストンで打撃し、間接的にホッパに衝撃波を伝える形式である。このように、シリンダがホッパに対し、衝撃を間接的に伝える形式であっても金属同士の衝撃波は依然として大きい。
【０００５】
これは、シリンダ内でピストンにより打撃プレートを打撃する際に、シリンダ内を打撃プレートに向ってピストンが移動する間の空気抵抗を小さくするために打撃プレートの付近に排気口が設けられており、この排気口を介して直接的にかつ打撃プレートから間接的に衝撃音が外部へ伝播されるからである。従って、なお一層の衝撃音の低減が求められているという点で改善すべき問題が残されている。
【特許文献１】特開２００３−３４４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上記の問題に留意して、シリンダの排気口から外部へ洩れる衝撃波（音）を、シリンダに排気口を設ける位置及びピストンの形状、材質を考慮して、極力低減し、打撃音が外部へ洩れるのを低減することにより周囲への騒音による影響を減少し得るエアノッカを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、打撃プレートを先端部内に有するシリンダ内に摺動可能なピストンを含む打撃子と、この打撃子のピストンを打撃プレートから離反する方向に付勢するリターンスプリングとを組込み、そのシリンダの後端部に設けられたエアパルサからシリンダ内に噴射されるエアパルスによりピストンを移動させて打撃プレートを打撃するようにしたエアノッカにおいて、上記打撃子はピストンと、その一端に嵌合され打撃プレートに向って延びる樹脂製のピストンロッドとにより形成し、シリンダには打撃プレートからシリンダ後端側に片寄った位置にシリンダ内のエアを排出する排気口を設け、打撃プレートからの衝撃波を抑制するように構成したことを特徴とするエアノッカとしたのである。
【０００８】
上記の構成としたこの発明のエアノッカは、粉粒体を貯留、充填するホッパの側方に取付けて使用される。エアノッカにエアパルサからパルスエアが間欠的に噴射、供給されると、その都度エアノッカ内の打撃子が移動して打撃プレートを打撃して強力な衝撃を与え、ホッパに振動を加えてホッパ内の粉粒体が互いに固着し、ブリッジを形成するのを抑制し、あるいはブリッジが形成された場合は、振動によりブリッジを破壊して粉粒体を輸送又は落下可能な状態とする。
【０００９】
上記エアノッカとしての振動作用を与える際に、シリンダ内で打撃子のピストンロッドが打撃プレートを打撃することにより発生する衝撃波（音）は、金属製（鉄）の打撃プレートに対して（硬質）樹脂製のピストンロッドで打撃するため、金属同士で打撃する場合に比して異質の鈍い音となる。さらに、衝撃波は、シリンダ内のエアを逃すための排気口から外部へ洩れるが、排気口を打撃プレートからシリンダ後端側に片寄った位置まで極力離して設けているため、衝撃波（音）は排気口から直接洩れることなく、シリンダ内で減衰されて外部へ伝播される。従って、周囲の環境へ与える騒音の影響は、従来の形式のエアノッカに比して格段に低下する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のエアノッカは、シリンダ内に摺動自在に設けた打撃子のピストンロッドを樹脂製とし、かつ打撃プレートからシリンダ後端側に片寄った位置に排気口を設けた構成としたから、ピストンロッドによる打撃で強力な振動をホッパに付与することができ、かつ打撃により発生する衝撃波（音）を金属同士の衝撃によるものとは異質な鈍い衝撃音とし、この衝撃音は外部へ洩れ難い位置の排気口から伝播されるため、周囲へ与える騒音のレベルは従来のエアノッカに比して極めて低い衝撃音となるという優れた効果を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、第一実施形態のエアノッカの主縦断面図を示す。なお、図示のエアノッカＡ1 はノッカ本体２０と、その後端にダイヤフラム式のエアパルサ１を一体に連結した例を示すが、エアパルサ１は、その基本構成が特開２００３−３４４２９号公報に記載のものと同じであるから、エアノッカＡ1 の説明の後で、図示のエアパルサ１の構成、作用について簡単に説明する。エアパルサ１の構成については、図示のもの以外の従来の形式で、電磁弁等により制御してエアパルスを間欠的に供給し得る機能を有するものでもよい。
【００１２】
図示のように、エアノッカＡ1 のノッカ本体２０は、打撃プレート２２を先端寄りの内部に有するシリンダ２１内に打撃子２３と、その打撃子２３のピストン２３ａを打撃プレート２２から離反する方向に押圧するリターンスプリング２４とを組込んで形成されている。シリンダ２１は、その長さ方向のシリンダ後端側に片寄った位置（図示の例では略中間位置）に一対のフランジ部２１F 、２１F を設けて２つに分割され、上記シリンダの２つの半部分の端に形成した２つのフランジ部２１F 、２１F 間にばね座２５を設け、その中央に形成された円孔を挿通される後述するピストンロッド２３ｂの外周に位置する円周溝２５ｈにリターンスプリング２４の一端を受け入れて支持している。また、上記中央の円孔にはピストンロッド２３ｂの挿通時にばね座２５で２つに分割されたシリンダ２１ａ、２１ｂの内部の第一室２１ａR と第二室２１ｂR を連通する隙間２７ｇを有する連通筒２７が嵌合して設けられている。
【００１３】
上記打撃子２３は、ピストン２３ａと、その一端に圧入嵌合された打撃プレート２２に向って延びるピストンロッド２３ｂとから成り、ピストン２３ａの他端にエアパルサ１から供給されるエアパルスを噴射し、その圧力によりシリンダ２１ｂ内を摺動自在に設けられている。又、上記シリンダ２１を２つに分割する位置は、シリンダ後端側に片寄った位置で、かつピストン２３ａとピストンロッド２３ｂが打撃プレート２２を打撃するに必要な距離（ストローク）を移動したときに、ピストン２３ａの端とばね座２５間にリターンスプリング２４を圧縮状態で十分収容し得るようにばね座２５を設けることができる位置とする。
【００１４】
ピストン２３ａの一端には溝２３ｈが設けられ、リターンスプリング２４の他端を受入れて支持している。なお、図示していないが、ばね座２５にはその円周方向の所定の複数箇所に排気口２６が設けられてており、ピストンロッド２３ｂの頭部２３H で打撃プレート２２を打撃する際にシリンダ２１内のエアを排出可能としている。但し、排気口２６は、ばね座２５と同じ位置でなくても、シリンダ２１の長さ方向でシリンダ後端に片寄った位置（中央位置を含む）であればよく、ピストンロッド２３ｂの頭部２３H で打撃プレート２２を打撃した際の衝撃波（音）が外部へ洩れるのをできるだけ小さくなるように打撃プレート２２から離れていればよい。
【００１５】
又、衝撃波を小さくするため、図示の例ではピストンロッド２３ｂは硬質樹脂材（塩化ビニル、テフロン（登録商標）等の樹脂材で硬質であればよい）が用いられている。そして、このピストンロッド２３ｂの後端部をピストン２３ａの挿入孔に圧入、嵌合し、ピストンロッド２３ｂが衝撃で変形した場合等には、容易に取替えできるように取付けている。又、図示していないが、２つに分割されたシリンダ２１の半部分同士の間にばね座２５を挟んでボルト等により互いに締結する固定手段が設けられている。ピストンロッド２３ｂを取替える必要が生じたときは、固定手段を緩めてシリンダ２１を分離する。
【００１６】
上記構成のこの実施形態のエアノッカＡ1 によれば、エアパルサ１から所望のエアパルスが間欠的に噴射、供給されると、その都度、打撃子２３が前進してピストンロッド２３ｂにより打撃プレート２２を打撃し、シリンダ２１の端に振動を与えることができる。このため、シリンダ２１の端をホッパＨに取付けることにより、ホッパＨに間欠的に振動を付与することができ、ホッパＨ内に充填（貯留）された粉粒体にブリッジが形成されるのを抑制し、又ブリッジが形成された場合、そのブリッジを破壊することができる。
【００１７】
上記振動付与の作用では、エアパルスがエアパルサ１から供給されると、打撃子２３はリターンスプリング２４の弾性力に抗してこれを圧縮し、打撃プレート２２へ向って移動する。このとき、シリンダ２１ｂ内の第二室２１ｂR の体積がピストン２３ａの移動により縮小し、このため第二室２１ｂR 内のエアはピストンロッド２３ｂと連通筒２７との隙間２７ｇを通り第一室２１ａR 内へ移動する。そして、さらに排気口２６を通って外部へ排出される。これによりエアパルスの間欠的な噴射の都度打撃プレート２２に振動が与えられ、エアパルスが消失するとリターンスプリング２４の弾性力により最初の状態に戻る。
【００１８】
このようにしてホッパＨに振動を付与する際に、ピストンロッド２３ｂが樹脂材であるため打撃プレート２２に対する衝撃波（音）は金属同士の打撃に比して異質のものとなり、かつ打撃プレート２２から排気口２６が離れて設けられているため衝撃音はさらに減衰して外部へ伝播される。このため、実施形態のエアノッカＡ1 では打撃プレート２２の打撃時の衝撃波（音）が大きく低減され、ホッパＨ内の粉粒体の輸送時等の騒音が低下する。上記振動を付与するのに用いられるエアパルサ１について、以下説明する。
【００１９】
図示のように、エアパルサ１は、円筒状のボディ本体２と、そのボディ本体２の一端に、ボルト止めされたヘッドカバー３とから成り、そのボディ本体２とヘッドカバー３との間にダイヤフラム４を置き、ボルト止めによりダイヤフラム４の外周部が挾持されている。ボディ１の内部空間は、上記ダイヤフラム４の張設によって給気チャンバ５と排気チャンバ６とに仕切られ、前記給気チャンバ５内にエア噴射筒７が設けられている。
【００２０】
ダイヤフラム４は、給気チャンバ５と排気チャンバ６を連通する小孔８が設けられている。そして、ダイヤフラム４をスプリング９と押え部材１０により給気チャンバ５に向けて押圧するようにして、そのダイヤフラム４によってエア噴射筒７のエア入口が閉鎖されている。排気チャンバ６の内周には段部１１が形成され、その段部１１によって排気チャンバ６の内周にねじ係合された弁プレート１２が支持されている。この弁プレート１２の取付けによって排気チャンバ６は第１室６ａと第２室６ｂとに仕切られている。
【００２１】
前記弁プレート１２の外周には環状溝１２ａが形成され、その環状溝１２ａ内に組込まれた弾性シール１３は段部１１と弁プレート１２の衝合面間をシールしている。弁プレート１２は永久磁石が吸着可能な磁性体から成っている。この弁プレート１２には第１室６ａと第２室６ｂを連通する弁孔１４が形成されている。また、弁プレート１２には第１室６ａに対向する端面が段状に形成されている。第２室６ｂ内には、弁孔１４と同軸上にガイド筒１６が組込まれている。ガイド筒１６は両端部に通気孔１７を有し、内部には弁孔１４を開閉する弁体１８が摺動自在に組込まれている。
【００２２】
弁体１８の弁プレート１２と対向する端面には永久磁石１９が埋設されている。この永久磁石１９は着脱自在とされ、磁力の異なる他の永久磁石と交換可能とされている。前記ボディ本体２には給気チャンバ５に連通する給気口２ａと、第２室６ｂに連通する排気口３ａとが形成され、給気口２ａに接続された給気通路２ｃに可変絞り２ｂが取付けられている。なお、３ｓは、弁体１８の閉鎖状態において、その弁体１８と弁プレート１２の衝合面間をシールするシール部材を示す。
【００２３】
上記構成のエアパルサでは、給気口２ａに対する圧縮エアの供給停止状態において、弁体１８は弁プレート１２と永久磁石１９の吸着によって閉鎖状態に保持されている。また、ダイヤフラム４はエア噴射筒７のエア入口を閉じている。給気通路２ｃから給気口２ａに圧縮エアを供給すると、その圧縮エアは給気チャンバ５内に流入すると共に、給気チャンバ５からダイヤフラム４の小孔８を通って排気チャンバ６の第１室６ａ内に流入する。
【００２４】
第１室６ａ内の圧力は圧縮エアの流入によって次第に高くなり、その圧力が永久磁石１９が弁プレート１２を吸着する吸着力より高くなると、弁体１８が後退して弁孔１４を開放する。上記弁孔１４の開放によって第１室６ａ内の圧縮エアは弁孔１４から第２室６ｂ内に流入し、排気口３ａから外部に排気される。その排気によって排気チャンバ６内の圧力が低下し、給気チャンバ５と排気チャンバ６の圧力差によりダイヤフラム４は排気チャンバ６側に弾性変形し、エア噴射筒７のエア入口が開放する。このため、給気チャンバ５内の圧縮エアはエア噴射筒７に流入して、そのエア噴射筒７から噴射される。
【００２５】
一方、排気チャンバ６内の圧縮エアが排気口３ａから排気されて、その排気チャンバ６内の圧力が低下すると、永久磁石１９と弁プレート１２の相互間に作用する吸着力により弁体１８が前進して弁孔１４を閉鎖する。その閉鎖によって給気チャンバ５内の圧縮エアはダイヤフラム４の小孔８から排気チャンバ６の第１室６ａ内に流入し、第１室６ａ内の圧力が上昇する。第１室６ａ内の圧力が給気チャンバ５内の圧力とほぼ等しくなると、ダイヤフラム４が給気チャンバ５側に弾性変形して、エア噴射筒７のエア入口を閉鎖し、エア噴射筒７からの圧縮エアの噴射が遮断される。
【００２６】
弁体１８は第１室６ａ内の圧力が永久磁石１９の吸着力より高くなると開放し、排気チャンバ６内の圧縮エアが排気口３ａから排気されて排気チャンバ６内の圧力が低下すると閉鎖する。一方、ダイヤフラム４は排気チャンバ６内の圧力が低下するとエア噴射筒７のエア入口を開放し、弁体１８が閉鎖して第１室６ａ内の圧力が給気チャンバ５内の圧力とほぼ等しくなると上記エア入口を閉鎖するため、エア噴射筒７からパルスエアを間歇的に噴射することができる。このため、電磁弁を用いることなくエアパルスを形成することができる。
【００２７】
ここで、給気通路２ｃに設けられた可変絞り２ｂの操作によって給気口２ａへの圧縮エアの供給量を調整することにより、エア噴射筒７から噴射されるパルスエアの間隔を調整することができる。また、弁体１８に埋設された永久磁石１９を吸着力の異なる永久磁石又は弁プレートの孔１４を異径のものに取り替えることによって、弁体１８を開放させる圧力が変化するため、エア噴射筒７から噴射されるパルスエアの圧力を変化させることができる。
【００２８】
図２は第二実施形態のエアノッカＡ2 の主縦断面図を示す。この例ではシリンダ２１の半部分の２１ａ内でフランジ部２１F の位置に絞り部（喉部）２８を設けた点が第一実施形態と異なる。その他の構成、作用は第一実施形態を同じであり、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。この実施形態では絞り部２８を設けることにより、打撃プレート２２への打撃による衝撃波が絞り部に当り、外部へ洩れるのがさらに緩和され、衝撃音が小さくなる。
【００２９】
図３は第三実施形態のエアノッカＡ3 の主縦断面図を示す。この例では、シリンダ２１の半部分の２１ａ内周面に吸音材２８’を設けた点が異なる。吸音材２８’としては、一般的な材料であるグラスファイバ、ロックウール等を用いる。この実施形態でも、吸音材２８’により衝撃波が外部へ洩れるのがさらに緩和され、衝撃音が小さくなる。又、第二、第三実施形態の絞り部２８、吸音材２８’の両手段を第一実施形態のエアノッカに適用してもよい。
【００３０】
さらに、第四実施形態のエアノッカＡ4 の要部縦断面図を図４に示す。この例では上記絞り部２８、吸音材２８’に代えて波形消音部２９を設けている点のみが第一実施形態と異なっている。この波形消音部２９は例えば図示のように、シリンダ２１ａの内周面に断面視鋸歯状の突リング面２９ａと平行状の突リング２９ｂを互いに交互に又はランダムに設ける、あるいはそのいずれかを隣接して複数箇所設けて形成されている。このような波形消音部２９はピストンロッド２３ｂによる打撃音を音波が突リング面２９ａ、２９ｂに当って反射し、あるいは干渉し、これを利用して騒音を低減する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明のエアノッカは、ピストンロッドによる打撃で強力な振動を付与すると共に、その際に生じる衝撃波（音）を極力抑制するように構成しているため、粉粒体の貯留、輸送システムのホッパ等に広く利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第一実施形態のエアノッカの主縦断面図
【図２】第二実施形態のエアノッカの主縦断面図
【図３】第三実施形態のエアノッカの主縦断面図
【図４】第四実施形態のエアノッカの要部縦断面図
【符号の説明】
【００３３】
１        エアパルサ
２０      ノッカ本体
２１      シリンダ
２１ａR   第一室
２１ｂR   第二室
２１F     フランジ部
２２      打撃プレート
２３      打撃子
２３ａ    ピストン
２３ｂ    ピストンロッド
２４      リターンスプリング
２５      ばね座
２６      排気口
２７      連通筒
２８      絞り部
２８’    吸音材
２９      波形消音部
【図１】
2006272166.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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