(57)【要約】【課題】安定した搬送態様を得ることができるとともに、装置の小型化と搬送性能の確保とを両立すること。【解決手段】振動式搬送装置１０は、一対の防振ばね１３ａ，１３ｂによって支持された基準質量体１１と、基準質量体の上方に配置された上側質量体１２Ａと、基準質量体の下方に配置された下側質量体１２Ｂと、基準質量体と上側質量体とを弾性接続する上部振動ばね１４ａ，１４ｂと、基準質量体と下側質量体とを弾性接続する下部振動ばね１５ａ，１５ｂと、基準質量体と上側質量体との間及び基準質量体と下側質量体との間に搬送方向に同位相の振動を生じさせる同相加振手段１６ａ，１６ｂとを具備し、上部振動ばねは、上部振動用下側突出部１６ａｄ，１６ｂｄと上部振動用上側弾性部１７ａ，１７ｂとを有し、下部振動ばねは、下部振動用上側突出部１６ａｕ，１６ｂｕと下部振動用下側弾性部１８ａ，１８ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送方向の前後位置にそれぞれ設けられ、前記搬送方向に向いた板面を備えた板ばねからなる一対の防振ばねと、
前記一対の防振ばねによって前記搬送方向の前後位置で支持された基準質量体と、
前記基準質量体の上方に配置された上側質量体と、
前記基準質量体の下方に配置された下側質量体と、
前記基準質量体と前記上側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板ばね構造を含む一対の上部振動ばねと、
前記基準質量体と前記下側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板ばね構造を含む一対の下部振動ばねと、
前記基準質量体と前記上側質量体との間、及び、前記基準質量体と前記下側質量体との間の双方に加振力を与え、前記搬送方向に同位相の振動を生じさせる同相加振手段と、
を具備し、
前記上側質量体と前記下側質量体の少なくとも一方に搬送物を搬送する搬送路が設けられ、
前記上部振動ばねは、前記基準質量体に接続されて下方に伸びる上部振動用下側突出部と、前記基準質量体の下方位置において前記上部振動用下側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の下方位置から前記質量体の上方へ伸びて前記上側質量体に接続される上部振動用上側弾性部とを有し、
前記下部振動ばねは、前記基準質量体に接続されて上方に伸びる下部振動用上側突出部と、前記基準質量体の上方位置において前記下部振動用上側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の上方位置から前記基準質量体の下方へ伸びて前記下側質量体に接続される下部振動用下側弾性部とを有する、
ことを特徴とする振動式搬送装置。
【請求項２】
前記同相加振手段は、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方の前記上部振動用下側突出部を構成する上部振動用下側圧電駆動部と、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方の前記下部振動用上側突出部を構成する下部振動用上側圧電駆動部とを有することを特徴とする請求項１に記載の振動式搬送装置。
【請求項３】
前記同相加振手段は、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方において、前記上部振動用下側突出部を構成する上部振動用下側圧電駆動部と前記下部振動用上側突出部を構成する下部振動用上側圧電駆動部とが一体に構成され、前記上部振動用下側圧電駆動部と前記下部振動用上側圧電駆動部の間の中間部が前記基準質量体に結合されるとともに、全体として前記搬送方向に向いた板面が一体に撓み変形する板状の圧電駆動体を有することを特徴とする請求項２に記載の振動式搬送装置。
【請求項４】
前記上部振動用上側弾性部と前記下部振動用下側弾性部は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記搬送方向と直交する幅方向に隣接して配置され、
前記上部振動用上側弾性部は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記上部振動用下側突出部と前記上側質量体とを前記幅方向の一方側において接続し、
前記下部振動用下側弾性部は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記下部振動用上側突出部と前記下側質量体とを前記幅方向の他方側において接続することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の振動式搬送装置。
【請求項５】
前記搬送路は前記上側質量体に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の振動式搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動式搬送装置に係り、特に、直線状に部品を搬送する場合に好適な搬送装置の搬送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、振動式搬送装置は、架台上に板ばねを介して搬送体を弾性支持し、この搬送体を電磁駆動体や圧電駆動体などの加振手段によって加振することによって搬送の向きに斜め上方へ向かう振動を生じさせることにより、搬送体上に形成された搬送路に沿って部品等の搬送物を搬送するようにしている。近年は、搬送物として微細な電子部品が多くなり、また、このような微細な搬送物を高速で供給するニーズが高まってきているため、圧電駆動源を用いた加振により、微細な搬送物を高速で整列させながら搬送する装置が多く要求されるようになってきている。このような高速搬送の要求を満たそうとしたときに生ずる振動式搬送装置の共通の問題点は、搬送体の振動の反力が設置面に伝達されることで設置面を介して周囲の他の装置類に振動的な影響を及ぼす虞がある点や、搬送体を振動させるための加振構造全体のピッチング動作などにより搬送体が本来の振動方向とは異なる方向に振動することにより、搬送速度が搬送方向の位置によって異なったり搬送物が搬送方向以外の向きに振動して搬送姿勢が乱れたりする点である。
【０００３】
上記の問題点を解決するために従来の振動式搬送装置において提案されている一つの方法は、防振ばねを介して振動系を支持するとともに、当該振動系内に搬送体とは逆相で振動する反作用ウエイト（慣性体）を設け、この反作用ウエイトの振動によって搬送体の振動の反力を相殺して、設置面上に伝達される振動エネルギーを低減しようとするものである（例えば、以下の特許文献１）。しかしながら、このような構造では、搬送体と反作用ウエイトの重心が上下にずれているため、搬送体の振動に伴って装置全体にピッチング運動が生じ、これによって搬送効率が低下するとともに搬送方向の位置によって搬送速度が変化したり搬送姿勢が乱れたりする。このため、搬送体の重心と反作用ウエイトの重心のずれを低減して上記ピッチングを抑制するようにしたものが知られている。例えば、搬送体に対して、反作用ウエイトより下方に配置された釣り合い用おもりを接続した構造（例えば、以下の特許文献２）、防振ばねで支持された圧電式振動部と搬送体を連結するとともに、圧電式振動部と搬送体の間にカウンターウエイトを配置し、圧電式振動部と搬送体の合計の重心位置とカウンターウエイトの重心位置とを結ぶ直線を、搬送物に与えられる振動方向と平行に配置する構造（例えば、以下の特許文献３）、防振ばねで支持された固定フレームの上方に搬送体に接続された可動板を弾性支持し、可動板の下方に下部ウエイトを接続するとともに固定フレームの上方に固定ウエイトを接続することによって両者の重心位置を近づけ、回転モーメントの発生を抑制した構造（例えば、以下の特許文献４）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２０４２１０号公報
【特許文献２】特開平４−３９２０６号公報
【特許文献３】特開２００６−２４８７２７号公報
【特許文献４】特開２００９−２９８４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の反作用ウエイトを備えた振動式搬送装置では、搬送体の重心と反作用ウエイトの重心を近づけたり直線状に配列させたりするために構造が複雑になることから装置の大型化や製造コストの増大を招くとともに、重心位置をきわめて精密に設定する必要があるため、搬送物の種類や搬送速度等の状況が変化する製造現場では充分な効果を得ることが難しいという問題点がある。特に、重心位置の僅かなずれがあるだけでも、高速搬送を可能にするために駆動周波数を高めるとピッチングや上下動などが激しくなり、適正な搬送状態を得ることができないため、高周波数化や高速搬送を実現することが難しい。
【０００６】
また、上記従来の反作用ウエイトを備えるとともに搬送体と反作用ウエイトとの間の重心のずれを低減した振動式搬送装置の共通の欠点は、反作用ウエイト及び重心のずれを低減する構造を設けることによって装置内の質量体が３層以上の多層構造となるために高さが増大する点である。このような装置では、上述の３層以上の質量体の多層構造と、各質量体間を接続するための板ばねの長さを確保する必要があることから、装置の全高が必然的に大きくなる。しかし、電子部品等の搬送物のサイズが微細になってくると、製造ラインの搬送前後に配置される他の装置も小型化されるので、搬送装置にも小型化が要求される。しかし、一方、装置の全高を抑制するために板ばねの長さを短くすることが考えられるが、板ばねの長さを短くすると、ばね定数の関係で搬送路において充分な振幅が得られなくなったり、振動数の調整が困難になったりし、充分な性能が得られなくなるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、安定した搬送態様を得ることができるとともに、装置の小型化、特に装置の全高の抑制と、搬送性能の確保とを両立することのできる振動式搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
斯かる実情に鑑み、本発明の振動式搬送装置（１０）は、搬送方向の前後位置にそれぞれ設けられ、前記搬送方向に向いた板面を備えた板ばねからなる一対の防振ばね（１３ａ，１３ｂ）と、前記一対の防振ばねによって前記搬送方向の前後位置で支持された基準質量体（１１）と、前記基準質量体の上方に配置された上側質量体（１２Ａ）と、前記基準質量体の下方に配置された下側質量体（１２Ｂ）と、前記基準質量体と前記上側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板面を備えた板ばね構造を含む一対の上部振動ばね（１４ａ、１４ｂ）と、前記基準質量体と前記下側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板ばね部分を含む一対の下部振動ばね（１５ａ，１５ｂ）と、前記基準質量体と前記上側質量体との間、及び、前記基準質量体と前記下側質量体との間の双方に加振力を与え、前記搬送方向に同位相の振動を生じさせる同相加振手段（１６ａ，１６ｂ）と、を具備し、前記上側質量体と前記下側質量体の少なくとも一方に搬送物（Ｗ）を搬送する搬送路（２１）が設けられ、前記上部振動ばね（１４ａ，１４ｂ）は、前記基準質量体に接続されて下方に伸びる上部振動用下側突出部（１６ａｄ，１６ｂｄ）と、前記基準質量体の下方位置において前記上部振動用下側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の下方位置から前記基準質量体の上方へ伸びて前記上側質量体に接続される上部振動用上側弾性部（１７ａ，１７ｂ）とを有し、前記下部振動ばね（１５ａ，１５ｂ）は、前記基準質量体に接続されて上方に伸びる下部振動用上側突出部（１６ａｕ，１６ｂｕ）と、前記基準質量体の上方位置において前記下部振動用上側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の上方位置から前記基準質量体の下方へ伸びて前記下側質量体に接続される下部振動用下側弾性部（１８ａ，１８ｂ）とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、搬送方向の前後位置でそれぞれ防振ばねによって支持された基準質量体の上下それぞれに、上側質量体と下側質量体が搬送方向の前後位置において振動ばねを介して弾性接続されるとともに、同相加振手段が加振力を与えることにより、上側質量体と下側質量体が搬送方向に見て同位相で振動するとともに、基準質量体と上側質量体及び下側質量体とが搬送方向に見て逆位相で振動する。したがって、基準質量体の重心位置と上側質量体及び下側質量体の合計の重心位置の上下方向のずれを低減できるため、基準質量体と上側質量体及び下側質量体の搬送方向の振動の反力の打ち消し作用を高めることができる。また、振動時においては、基準質量体に対して上側質量体が与える回転モーメントと下側質量体が与える回転モーメントが相互に逆向きとなるから、基準質量体が受ける振動による回転方向の反力が相互に相殺乃至は減殺されるため、ピッチング動作（回転運動）を抑制することができる。したがって、防振ばねを介して設置面に伝達される搬送方向及び上下方向の反力が低減され、防振ばねを介した設置面への振動エネルギーの漏出を抑制することができる。さらに、ピッチング動作が抑制されることによって、高周波化しても振動が乱れにくく、搬送物の姿勢も安定するために、高速搬送が可能になるとともに、搬送路に沿った搬送速度や搬送姿勢等の搬送状態の均一性も向上させることができる。
【００１０】
本発明においては、上記のように、基準質量体と上側質量体とを弾性接続する上部振動ばねが、基準質量体から下方に伸びる上部振動用下側突出部と、基準質量体の下方位置から上方に伸びる上部振動用上側弾性部との接続構造を有し、基準質量体と下側質量体とを弾性接続する下部振動ばねが、基準質量体から上方に伸びる下部振動用上側突出部と、基準質量体の上方位置から下方に伸びる下部振動用下側弾性部との接続構造を有する。これにより、上部振動ばねを基準質量体と上側質量体の間隔よりも長く構成することが可能になるとともに、下部振動ばねを基準質量体と下側質量体との間隔よりも長く構成することができるため、装置の全高を抑制しつつ、上部振動ばねと下部振動ばねの制約を低減して、充分な搬送能力を確保することが可能になる。
【００１１】
本発明において、前記同相加振手段（１６ａ，１６ｂ）は、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方の前記上部振動用下側突出部を構成する上部振動用下側圧電駆動部（１６ａｄ，１６ｂｄ）と、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方の前記下部振動用上側突出部を構成する下部振動用上側圧電駆動部（１６ａｕ，１６ｂｕ）とを有することが好ましい。この場合において、搬送方向の前後位置の上部振動用下側突出部がいずれも圧電駆動部で構成されることが望ましく、また、搬送方向の前後位置の下部振動用上側突出部がいずれも圧電駆動部で構成されることが望ましい。
【００１２】
本発明において、前記同相加振手段（１６ａ，１６ｂ）は、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方において、前記上部振動用下側突出部を構成する上部振動用下側圧電駆動部（１６ａｄ，１６ｂｄ）と前記下部振動用上側突出部を構成する下部振動用上側圧電駆動部（１６ａｄ，１６ｂｄ）とが一体に構成され、前記上部振動用下側圧電駆動部と前記下部振動用上側圧電駆動部の間の中間部が前記基準質量体に結合されるとともに、全体として前記搬送方向に向いた板面が一体に撓み変形する板状の圧電駆動体を有することが好ましい。これによれば、一体に構成される圧電駆動体の中間部が基準質量体に結合され、基準質量体の下方に伸びる下部振動用上側圧電駆動部が上側質量体を加振し、基準質量体の上方に伸びる上部振動用下側圧電駆動部が下側質量体を加振することにより、上側質量体と下側質量体を容易かつ確実に同位相で振動させることができる。また、一体の圧電駆動体で上側質量体と下側質量を加振できるため、装置全体の高さを低減することができ、装置をコンパクトに構成できる。なお、搬送方向の前後位置のいずれにおいても、上部振動用下側突出部と下部振動用上側突出部が上記圧電駆動体で構成されることが望ましく、この場合には、搬送方向の前後位置の上記圧電駆動体は相互に同相に駆動される。
【００１３】
この場合において、前記圧電駆動体は前記上部振動用下側圧電駆動部と前記下部振動用上側圧電駆動部にわたる（前記基準質量体に対する結合位置より上下両側に伸びる）一体の圧電体を有することが好ましい。本発明では、例えば、弾性基板を一体のものとしつつ、基準質量体の上方の上側圧電駆動部と下方の下側圧電駆動部を別々の圧電駆動体で構成することも可能である。しかし、上記のように基準質量体の上下両側に伸びる一体の圧電体を備える圧電駆動体を構成することによって、構造の簡易化、製造コストの低減、上下の振動態様の均一化などを容易に図ることができる。
【００１４】
本発明において、前記上部振動用上側弾性部（１７ａ，１７ｂ）と前記下部振動用下側弾性部（１８ａ，１８ｂ）は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記搬送方向と直交する幅方向に隣接して配置され、前記上部振動用上側弾性部（１７ａ，１７ｂ）は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記上部振動用下側突出部と前記上側質量体とを前記幅方向の一方側において接続し、前記下部振動用下側弾性部（１８ａ，１８ｂ）は、前記搬送方向の前後位置においてそれぞれ前記下部振動用上側突出部と前記下側質量体とを前記幅方向の他方側において接続することが好ましい。これによれば、搬送方向の前後位置においてそれぞれ上部振動用上側弾性部と下部振動用下側弾性部が幅方向に隣接して配置されることにより、上側質量体と下側質量体の弾性支持位置の搬送方向のずれを低減することができるとともに、装置の搬送方向のサイズをコンパクトに構成できる。また、上部振動用上側弾性部と下部振動用下側弾性部の各々は、搬送方向の前後位置においてそれぞれ幅方向の一方側と他方側のうちの同じ側に配置されるので、基準質量体と上側質量体又は下側質量体との間の弾性支持構造にねじれ方向の力が加わることを防止することができる。
【００１５】
本発明において、前記圧電駆動体は、弾性基板と、該弾性基板上に積層された圧電体とを有することが好ましい。また、下部振動用上側圧電駆動部と上部振動用下側圧電駆動部が一体の圧電駆動体によって構成される場合には、当該一体の圧電駆動体には、上下一体の弾性基板上に、下部振動用上側圧電駆動部と上部振動用下側圧電駆動部の双方にわたって形成された上下一体の圧電体が構成されていることが望ましい。この場合において、前記上下一体の圧電駆動体は、前記基準質量体に対する結合位置より上下方向に対称な構造を有することが好ましい。
【００１６】
本発明において、前記圧電駆動体は、前記基準質量体に対する結合位置が幅方向両側に設けられ、前記結合位置の間に圧電体が配置されていることが好ましい。これによれば、圧電駆動体と基準質量体とが幅方向両側で結合されるとともに、その結合位置の間に圧電体が配置されることで、基準質量体に対して幅方向両側に均等な結合剛性を確保でき、安定した加振状態を容易に実現することができる。
【００１７】
本発明において、前記基準質量体は前記一対の防振ばねによって下方から支持されることが好ましい。防振ばねによる基準質量体の支持は任意の方向から行うことができるが、この構成によれば、基準質量体を吊り下げたり側方から支持したりする場合に比べて装置全体の設置面積を低減できる。また、前記一対の防振ばねは、それぞれ前記基準質量体から設置面（基台）の側に向かう接続方向（長さ方向）が前記搬送方向と直交する垂直面に沿った垂直姿勢の板ばねによりそれぞれ構成されることが好ましい。上記防振ばねが垂直姿勢の板ばねで構成されることで、基準質量体の上下方向の振動成分を削減することができるため、搬送姿勢の安定化や設置面への振動の漏洩を低減することが可能になる。
【００１８】
本発明において、前記搬送路は前記上側質量体に設けられることが好ましい。上述のように、搬送路は上側質量体と下側質量体のいずれか少なくとも一方に設ければよい。しかし、特に、上側質量体に搬送路を設けることによって、稼働時の装置や搬送物の取り扱いが容易になる。
【００１９】
本発明において、前記基準質量体の質量は、前記上側質量体と前記下側質量体の質量の和と実質的に等しいか、或いは、前記質量の和より大きいことが好ましい。基準質量体と上側質量体及び下側質量体は相互に搬送方向（振動方向）の反力を打ち消し合う関係にあるため、基準質量体の質量が上側質量体と下側質量体の質量の和と実質的に等しいことで反力の打ち消し効果を高めることができる。ただし、基準質量体は防振ばねによって設置面に対して支持されるとともに拘束されているから、上記質量の和よりも基準質量体の質量を大きくすることで、基準質量体の振幅を抑制することができると同時に上側質量体及び下側質量体の振幅を増大させることができるため、設置面へ流れる振動エネルギーを抑制できるとともに、上側質量体又は下側質量体において充分な搬送力を確保することができ、より安定した振動態様を実現できる。
【００２０】
本発明において、前記上側質量体の質量と前記下側質量体の質量は実質的に等しく、前記基準質量体と前記上側質量体の間の重心間隔及びばね定数と、前記基準質量体と前記下側質量体の間の重心間隔及びばね定数とが実質的に等しいことが好ましい。これによれば、基準質量体に対して上側質量体と下側質量体の慣性質量及び弾性接続態様が対称的に構成されるため、回転モーメントを相殺し、ピッチング動作をさらに低減できる。
【００２１】
本発明において、前記搬送路は直線状であり、前記搬送方向は直線に沿った方向であることが好ましい。本発明は、所定の軸線の周りに周回する方向（軸線周りの接線方向）を振動方向とする回転振動機と、この回転振動機上に設置されるらせん状の搬送路とを有する振動式搬送装置において、回転方向の振動によって搬送物をらせん状の搬送路に沿って搬送する場合にも適用可能である。しかし、直線状の搬送路に沿って直線状に搬送物を搬送する場合には、後述する実施例にも示すように、装置構造を簡易に構成できるとともに、搬送速度の向上や搬送状態の安定化を容易に図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、安定した搬送態様を得ることができるとともに、装置の小型化、特に装置の全高の抑制と、搬送性能の確保とを両立することのできる振動式搬送装置を提供できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施形態の振動式搬送装置の全体構成を、搬送の向きの前方正面側から斜めに見た様子を示す前方斜視図（ａ）及び搬送の向きとは逆の後方から斜めに見た様子を示す後方斜視図（ｂ）である。
【図２】同実施形態の右側面図（ａ）及び左側面図（ｂ）である。
【図３】同実施形態の主要構造の分解斜視図である。
【図４】同実施形態の圧電駆動体の正面図（ａ）及び圧電体の異なる実施例を示す正面図（ｂ）である。
【図５】同実施形態の上側増幅ばねと下側増幅ばねの形状及び相互配置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１乃至図３は、本実施形態の全体構成について示す斜視図、側面図及び分解斜視図である。また、図４は圧電駆動体の正面図、図５は上側質量体と下側質量体に接続される上下の増幅ばねを示す正面図である。
【００２５】
本実施形態の振動式搬送装置１０は、基準質量体１１と、この基準質量体１１の上方に配置される上側質量体１２Ａと、基準質量体１１の下方に配置される下側質量体１２Ｂとを有する。基準質量体１１は、搬送の向きＦ（図２参照）に沿った搬送方向の前後位置においてそれぞれ搬送方向に向いた板面を備えた板状の防振ばね１３ａと１３ｂによって下方から支持されている。これらの防振ばね１３ａ，１３ｂの下端は、設置面上に配置された基台１９に固定される。
【００２６】
ここで、搬送方向の前後位置とは、搬送方向に沿って相互に離間した２つの位置、すなわち、前方の位置が搬送の向きＦ側（搬送方向の一方側）の位置、後方の位置が搬送の向きＦとは反対側（搬送方向の他方側）の位置である。なお、本明細書において、搬送方向とは、振動式搬送装置１０の上側質量体１２Ａ上に固定された搬送体２０に形成された搬送路２１において電子部品などの搬送物Ｗが搬送されていく方向であり、搬送の向きＦとは、上記搬送方向のうちの上記搬送物が進行する向きである。
【００２７】
また、基準質量体１１と上側質量体１２Ａは、搬送方向の前後位置においてそれぞれ搬送方向に向いた板面を備えた板ばね状の構造を含む上部振動ばね１４ａと１４ｂにより弾性接続されている。すなわち、上側質量体１２Ａは、搬送方向の前後位置においてそれぞれ上部振動ばね１４ａ，１４ｂにより下方から支持されている。さらに、基準質量体１１と下側質量体１２Ｂは、搬送方向の前後位置においてそれぞれ搬送方向に向いた板面を備えた板ばね状の構造を含む下部振動ばね１５ａと１５ｂにより弾性接続されている。すなわち、下側質量体１２Ｂは、搬送方向の前後位置においてそれぞれ下部振動ばね１５ａ，１５ｂによって上方から吊り下げられている。
【００２８】
上記防振ばね１３ａ，１３ｂ、上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂは、いずれも全体として板状に構成される板ばね構造を有し、その板面が正対する方向のばね定数は低く、長さ方向（上下両側に接続される物体間を結ぶ方向）のばね定数は高い。また、本実施形態では、上記防振ばね１３ａ，１３ｂ、上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂの板ばね構造は、それぞれの延在（長さ）方向が垂直方向に近い斜めの方向Ｔに一致する姿勢となるように取り付けられている。したがって、図示例では、各ばねの垂直方向や幅方向の支持剛性が高いのに対して、搬送方向の剛性は低くなっている。これによって、基準質量体１１、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの相互間の支持構造が安定し、相互の位置関係が保持されやすくなるとともに、搬送物Ｗに搬送の向きＦ側への推進力を与えるための振動を容易に生じさせつつ、上記推進力に寄与しない、或いは、上記搬送を妨げる態様の不要振動の発生を抑制する。ここで、防振ばね１３ａ，１３ｂは他のばねよりも幅を大きくすることで幅方向の支持剛性を高めるとともに、他のばねよりも長さを大きくすることで搬送方向の弾性変形を容易にしている。ただし、上記各ばねの弾性特性は材質や板厚によっても調整できる。なお、本明細書において、幅方向とは、上記搬送方向と垂直方向のいずれとも直交する方向である。
【００２９】
本実施形態において、基準振動体１１は、搬送方向の中央位置に配置された中央質量部１１ｘと、この中央質量部１１ｘの搬送方向の前後位置に設けられた連結部１１ａ、１１ｂとを有する。連結部１１ａ，１１ｂは、上記中央質量体部１１ｘから搬送方向の前後に幅方向の両側二箇所で突出した一対の突起部と、この突起部のさらに搬送方向の前方若しくは後方に取り付けられた、スペーサ、座金、ボルト等の連結部材とによって構成される。中央質量部１１ｘは、搬送方向の前後位置に設けられた連結部１１ａ，１１ｂの上方及び下方に拡がった厚肉構造を備え、搬送方向の中間位置に配置されている。図示例の基準質量体１１の重心位置は、搬送方向の前後位置にある連結部１１ａと１１ｂを結ぶ直線上に配置される。連結部１１ａ，１１ｂには、上記防振ばね１３ａ，１３ｂと圧電駆動体１６ａ，１６ｂがそれぞれ結合（接続固定）されている。防振ばね１３ａ，１３ｂは、それぞれ、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの接続位置よりも搬送方向の前後外側の位置に接続されている。
【００３０】
上記圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、上下方向の中央位置の幅方向両側にそれぞれ設けられた後述する側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓにより上記連結部１１ａ，１１ｂに接続固定される。そして、この接続構造により、圧電駆動体１６ａ，１６ｂには、基準質量体１１の上方へ伸びる部分である上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと、基準質量体１１の下方へ伸びる部分である下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄとが設けられる。
【００３１】
本実施形態の圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、図４（ａ）に示すように、シム板と呼ばれる金属製の弾性基板１６Ｓと、この弾性基板１６Ｓの表裏両面に貼着（積層）された圧電体（圧電層）１６Ｐとを有する。弾性基板１６Ｓには、圧電体１６Ｐの設置領域の上側及び下側に上部接続縁１６ｓｕ及び下部接続縁１６ｓｄが形成され、圧電体１６Ｐの設置領域の左右両側に上記側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓが形成される。上部接続縁１６ｓｕ、下部接続縁１６ｓｄ及び側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓは、図示例では、上記圧電体１６Ｐの設置領域の左右両側に張り出す形状をそれぞれ有する。また、上部接続縁１６ｓｕ、下部接続縁１６ｓｄ及び側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓには、それぞれ連結構造（図示例では連結用の貫通孔）が形成されている。ここで、この連結構造は、ねじ穴、ボス、切り欠きなどであってもよく、特に図示例には限定されない。下部接続縁１６ｓｄは、上記圧電体１６Ｐの設置領域の下方から幅方向の一方側に張り出す部分を有し、当該部分に上記連結構造（２つの貫通孔）が設けられる。一方、上部接続縁１６ｓｕは、上記圧電体１６Ｐの設置領域の上方から幅方向の他方側に張り出す部分を有し、当該部分に上記連結構造（２つの貫通孔）が設けられる。
【００３２】
このとき、圧電体１６Ｐは、弾性基板１６Ｓ上において、左右の側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓの間の幅方向の中間位置に配置されている。このようにすると、基準質量体１１に対する結合位置が圧電体１６Ｐを回避した幅方向両側に設けられるため、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの撓み変形動作に影響を与えにくくなるとともに、左右両側で確実に基準質量体１１に結合させることにより、圧電駆動体１６ａ，１６ｂを基準質量体１１に対して強固に固定できるため、この基準質量体１１を基準として上下両側にある上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂに対して加振力を確実に与えることが可能になる。さらに、本実施形態の圧電駆動体１６ａ，１６ｂでは、圧電体１６Ｐが上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄにわたって一体に構成されるため、後述するように、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄが均一かつ一体的に撓み変形することになることから、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂを同位相で確実に均等な動作態様で駆動することができる。
【００３３】
上記圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、圧電体１６Ｐの表裏に電圧を印加すると、電圧に応じて圧電体１６Ｐが変形し、これによって弾性基板１６Ｓは長さ方向に撓むように構成される。そして、所定周波数の交番電圧を印加することにより、圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、交互に逆方向に撓み変形することで振動し、その振動は、後述する上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ及び下側増幅ばね１８ａ，１８ｂを介して基準質量体１１を基準として上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂにおいて搬送方向にほぼ沿った振動を生じさせる。ここで、搬送方向の前後位置に取り付けられた圧電駆動体１６ａ，１６ｂは共に搬送方向に同位相で撓み変形し、それぞれの上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄも搬送方向に同位相で変形するので、基準質量体１１に対して上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂも搬送方向に同位相で振動する。このとき、基準振動体１１は、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの振動による反力を打ち消すように、これらとは逆位相で振動する。なお、図示例の圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、弾性基板１６Ｓの両面に圧電体１６Ｐが配置されたバイモルフ構造を有するが、弾性基板１６Ｓの片面のみに圧電体が配置されてなるユニモルフ構造であってもよく、その他、公知の種々の圧電駆動体を用いることができる。また、圧電駆動体１６ａ，１６ｂは、上記中間部位（具体的には、幅方向両側の側部接続縁１６ａｓ，１６ｂｓ間を結ぶ線）を対称軸として長さ方向（上下方向）に対称な構造を有し、また、幅方向（左右方向）にも対称に構成される。これにより、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂの双方に対して均等な同位相の加振力を確実に与えることができる。
【００３４】
圧電駆動体１６ａ，１６ｂの上部接続縁１６ｓｕには、図５に示す下側増幅ばね１８ａ，１８ｂの上部接続縁１８ａｕ，１８ｂｕが連結され、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは基準質量体１１の上方位置（基準質量体１１の重心位置よりも上方にある位置）から下側質量体１２Ｂの高さまで下方へ伸びる。また、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂの下部接続縁１８ａｄ，１８ｂｄは下側質量体１２Ｂに対して搬送方向の前後位置においてそれぞれ接続固定される。上記構造により、上記下部振動ばね１５ａ，１５ｂは、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと下側増幅ばね１８ａ，１８ｂとの直列接続構造により構成される。ここで、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕは、上記の下部振動用上側突出部、並びに、上記の下部振動用上側圧電駆動部に相当する。また、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは、上記の下部振動用下側弾性部に相当する。
【００３５】
圧電駆動体１６ａ，１６ｂの下部接続縁１６ｓｄには、図５に示す上側増幅ばね１７ａ，１７ｂの下部接続縁１７ａｄ，１７ｂｄが連結され、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは基準質量体１１の下方位置（基準質量体１１の重心位置よりも下方にある位置）から上側質量体１２Ａの高さまで上方へ伸びる。上側増幅ばね１７ａ，１７ｂの上部接続縁１７ａｕ，１７ｂｕは上側質量体１２Ａに対して搬送方向の前後位置においてそれぞれ接続固定されている。上記構造により、上記上部振動ばね１４ａ，１４ｂは、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄと上側増幅ばね１７ａ，１７ｂとの直列接続構造により構成される。ここで、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄは、上記の上部振動用下側突出部、並びに、上記の上部振動用下側圧電駆動部に相当する。また、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは、上記の上部振動用上側弾性部に相当する。
【００３６】
図５に示すように、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは、下部接続縁１７ａｄ，１７ｂｄから上部接続縁１７ａｕ，１７ｂｕまで上方に伸びる板状に形成されている。上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは、下部接続縁１７ａｄ，１７ｂｄから上方へ伸びる帯状部分を幅方向の一方側に偏った位置に有するとともに、当該帯状部分の上下方向の中間位置の外縁には、基準質量体１１の連結部１１ａ，１１ｂを避けるための凹部１７ａｓ，１７ｂｓが形成されている。また、上部接続縁１７ａｕ，１７ｂｕは、上記帯状部分の上端から幅方向の他方側へ張り出して、振動式搬送装置１０の幅方向の中心位置から両側にほぼ均等な範囲に構成される。
【００３７】
また、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは、上部接続縁１８ａｕ，１８ｂｕから下部接続縁１８ａｄ，１８ｂｄまで下方に伸びる板状に形成されている。下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは、上部接続縁１８ａｕ，１８ｂｕから下方へ伸びる帯状部分を幅方向の他方側に偏った位置に有するとともに、当該帯状部分の上下方向の中間位置の外縁には、基準質量体１１の連結部１１ａ，１１ｂを避けるための凹部１８ａｓ，１８ｂｓが形成されている。また、下部接続縁１８ａｄ，１８ｂｄは、上記帯状部分の下端から幅方向の一方側へ張り出して、振動式搬送装置１０の幅方向の中心位置から両側にほぼ均等な範囲に構成される。
【００３８】
上側増幅ばね１７ａ，１７ｂと下側増幅ばね１８ａ，１８ｂとは、それぞれ幅方向に沿った板面を有するとともに、搬送方向の同じ位置において幅方向に離間して配置されている。より詳細には、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂの上記帯状部分と、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂの上記帯状部分とは、図５に示すように、幅方向の一方側と他方側に相互に離間して配置されるとともに、搬送方向に見て重なる位置に配置されている。また、上部接続縁１７ａｕ，１７ｂｕが上部接続縁１８ａｕ，１８ｂｕの上方に離間して配置されるとともに、上部接続縁１７ａｕ，１７ｂｕと上部接続縁１８ａｕ，１８ｂｕが幅方向に見て相互に重なる位置に配置される。さらに、下部接続縁１８ａｄ，１８ｂｄが下部接続縁１７ａｄ，１７ｂｄの下方に離間して配置されるとともに、下部接続縁１８ａｄ，１８ｂｄと下部接続縁１７ａｄ，１７ｂｄが幅方向に見て相互に重なる位置に配置される。
【００３９】
図２に示すように、搬送方向の前方位置にある圧電駆動体１６ａは、上側増幅ばね１７ａ及び下側増幅ばね１８ａの前方に配置される。また、搬送方向の後方位置にある圧電駆動体１６ｂも、上側増幅ばね１７ｂ及び下側増幅ばね１８ｂの前方に配置される。ここで、圧電駆動体１６ａ，１６ｂと、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ及び下側増幅ばね１８ａ，１８ｂとの間の搬送方向の前後の位置関係は前後いずれであっても構わない。また、搬送方向の前方位置と後方位置で上記搬送方向の前後の位置関係が逆となっていてもよい。ただし、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂに対して搬送方向の前後位置で与える振動の向きを揃え、搬送体２０上の搬送路２１の搬送方向の搬送力を均一化する上では、図示のように、搬送方向の前方位置と後方位置において上記搬送方向の前後の位置関係が同じであることが好ましい。
【００４０】
上記連結部１１ａにおいては、圧電駆動体１６ａの取付位置よりも搬送方向の前方に防振ばね１３ａの取付位置が設けられ、上記連結部１１ｂにおいては、圧電駆動体１６ｂの取付位置よりも搬送方向の後方に防振ばね１３ｂが取り付けられている。このように防振ばね１３ａ，１３ｂが上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂよりも搬送方向の前後位置の外側に配置されることで、主要振動系全体の安定性が向上する。連結部１１ａ，１１ｂにおいて圧電駆動体１６ａ，１６ｂと防振ばね１３ａ，１３ｂとの間にはスペーサが配置され、このスペーサによって圧電駆動体１６ａ，１６ｂと防振ばね１３ａ，１３ｂの間隔が設定されている。当該間隔は上記の安定性に寄与するが、あまり大きくなると、連結部１１ａ，１１ｂの剛性不足によるピッチング運動が生じたり、装置全体の搬送方向のサイズを大型化させたりする。このため、構造上必要な最小限の間隔とすることが好ましい。防振ばね１３ａ，１３ｂには、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂと下側質量体１２Ｂとの間の外側からの連結作業を可能にし、或いは、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂと下側質量体１２Ｂとの間を連結する部材との干渉を回避するための開口部（図示丸孔）が形成されている。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態の場合、防振ばね１３ａ，１３ｂの下端は、基台１９の搬送方向の前後位置に形成された一対の突出部１９ａ，１９ｂの前方側及び後方側の面に接続固定される。また、基台１９の両側面には、カバー板１０ｓ，１０ｓが取り付けられている。これらのカバー板１０ｓは、基台１９に対する取付位置から上方へそれぞれ伸び、上側質量体１２Ａの側方位置に達している。
【００４２】
本実施形態では、図２に示すように、搬送体２０が上側質量体１２Ａ上に設けられる。搬送体２０には、上記搬送の向きＦに沿って直線状に伸びる搬送路２１が形成されている。なお、搬送体２０は下側質量体１２Ｂ上に設けられることも可能であるが、搬送物Ｗの取り扱いや搬送態様の調整面で、一般的には、上側質量体１２Ａ上に設けられることが好ましい。この場合、振動式搬送装置１０の振動系においては、上側質量体１２Ａは、上記搬送体２０をも含めた質量を有する慣性体として作用する。
【００４３】
この振動式搬送装置１０では、上記連結部１１ａ，１１ｂ等の各部の連結構造により、圧電駆動体１６ａ，１６ｂ、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ、下側増幅ばね１８ａ，１８ｂ及び防振ばね１３ａ，１３ｂが、搬送の向きＦに向けて、それらの板面が図３に示す斜め方向Ｓに向く姿勢、すなわち、図示の斜め方向Ｔに沿った板面を有する姿勢で取り付けられる。このとき、上側質量体１２Ａ及び搬送体２０は、上記斜め方向Ｔと直交する上記斜め方向Ｓに沿って振動し、その振動角θは、搬送体２０の搬送路２１上の搬送物Ｗに搬送の向きＦへ向かう推進力を与える。
【００４４】
以上説明した構造を有する本実施形態の振動式搬送装置１０は以下のように動作する。圧電駆動体１６ａ，１６ｂを図示しない制御駆動ユニットにより稼働させると、圧電駆動体１６ａ，１６ｂは相互に同位相で搬送方向の前後に撓み変形し、振動を発生する。この振動は、下部振動ばね１５ａ，１５ｂに沿って、すなわち、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕから下側増幅ばね１８ａ，１８ｂを経由して、下側質量体１２Ｂに伝達されるとともに、上部振動ばね１４ａ，１４ｂに沿って、すなわち、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄから上側増幅ばね１７ａ，１７ｂを経由して、上側質量体１２Ａに伝達される。
【００４５】
このとき、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄの下端は、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの中央部を中心としてほぼ円弧状に振動する。そして、上方に伸びる上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは、上記方向Ｓに沿ってほぼ直線状（上記円弧状より大きな曲率半径の円弧状）に振動する。一方、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕの上端は、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの中央部を中心としてほぼ円弧状に振動する。そして、下方に伸びる下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは、上記方向Ｓに沿ってほぼ直線状（上記円弧状より大きな曲率半径の円弧状）に振動する。
【００４６】
上記動作により、基準質量体１１と、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂとは、相互に搬送方向に逆位相で振動する。このとき、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂが基準質量体１１の上下両側に配置されていることで、基準質量体１１の重心位置と、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの合計の重心位置のずれを低減することが容易である。ここで、静止状態における基準質量体１１の重心位置と上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの合計の重心位置とが一致するように全体を設計することが好ましい。
【００４７】
また、上側振動体１２Ａと下側振動体１２Ｂは相互に同位相で搬送方向の前後に振動するので、基準質量体１１から見ると、上部振動ばね１４ａ，１４ｂから受ける反力と、下部振動ばね１５ａ，１５ｂから受ける反力とが相殺若しくは減殺し、これによって基準質量体１１に生ずるモーメントが低減されるので、振動系全体のピッチング運動が抑制される。ここで、上側質量体１２Ａの質量（図示例の場合には搬送体２０を含めた質量）と、下側質量体１２Ｂの質量とが一致することが望ましい。ただし、実際には、上側質量体１２Ａの質量（図示例の場合には搬送体２０を含めた質量）と、下側質量体１２Ｂの質量とを完全に一致させる必要はない。これは、上側質量体１２Ａは下方に伸びる上側増幅ばね１７ａ，１７ｂによって下方から持ち上げられた状態で支持されているのに対し、下側質量体１２Ｂは上方に伸びる下側増幅ばね１８ａ，１８ｂによって上方から吊り下げられた状態で支持されているため、支持状態の相違によって最適な質量関係が影響を受けると考えられるとともに、実際の装置構成中の占有可能なスペースや重心位置の関係、搬送体２０の搭載の有無などによっても影響を受けると考えられるからである。なお、一般的には、振動の安定性、基準質量体１１が防振ばね１３ａ，１３ｂを介して基台１９上に支持された構造などを考慮すると、基準質量体１１の質量は、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂの合計の質量よりも大きいことが好ましい。
【００４８】
以上説明した実施形態においては、上側圧電駆動部と下側圧電駆動部が一体に構成された圧電駆動体１６ａ，１６ｂを用いている。しかし、圧電駆動体の構造としては、上側圧電駆動部と下側圧電駆動部とが別々の圧電駆動体により構成され、これらの別々の圧電駆動体が基準質量体１１に対してそれぞれ結合した構造であってもよい。また、実施形態では、弾性基板１２Ｓ上の圧電体１２Ｐは上側圧電駆動部において形成された部分と下側圧電駆動部において形成された部分とが一体に構成されているが、図４（ｂ）に示す圧電駆動体１６ａ′，１６ｂ′のように、弾性基板１２Ｓ上において、上側圧電駆動部１６ａｕ′，１６ｂｕ′に形成された圧電体１２Ｐｕと、下側圧電駆動部１６ａｄ′，１６ｂｄ′に形成された圧電体１２Ｐｄとが別々に設けられ、相互に分離された構造であってもよい。
【００４９】
本実施形態の振動系では、搬送方向に見ると、基準質量体１１の振動の位相は、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの振動の位相とは逆位相（位相差が１８０度）になる。したがって、基台１９を基準として考えると、基準質量体１１の振動による搬送方向の反力と、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂの振動による合成された反力とは相互に打ち消し合う関係（相殺或いは減殺する関係）となる。その結果、防振ばね１３ａ，１３ｂを介して基台１９側へ伝達される搬送方向の振動が低減される。
【００５０】
一方、基準質量体１１を基準として考えると、上側質量体１２Ａから受ける反力と下側質量体１２Ｂから受ける反力はいずれも搬送方向に見たときには同じ向きとなるが、相互に同位相で振動する上側質量体１２Ａの回転モーメントと下側質量体１２Ｂの回転モーメントは逆向きとなるため、相互に打ち消し合う関係（相殺或いは減殺する関係）となる。したがって、基準質量体１１が受ける回転方向の反力は低減され、ピッチング動作が生じにくくなるとともに、防振ばね１３ａ，１３ｂを介して基台１９側へ伝達される上下方向の振動も低減される。また、これにより、搬送路２１の長さ方向に沿った搬送物Ｗの搬送速度や搬送姿勢などの搬送状態も安定化される。
【００５１】
本発明では、基準質量体１１に対して上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂが同位相で振動するように加振力を与える同相加振手段である圧電駆動体１６ａ，１６ｂを設けることにより、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂが実質的に一つの質量体として動作する、換言すれば、同相加振手段によって一つの質量体として動作するように拘束される。このため、防振ばね１３ａ，１３ｂを介して基台１９に対して弾性接続された一方の質量体である基準質量体１１と、この基準質量体１１に対して４つの振動ばね１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを介して弾性接続された他方の質量体（上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂ）を有する、実質的に２自由度若しくは２質点の強制（減衰）振動系が構成される。この振動系では、高低２つの共振振動数ω１とω２を有するとともに、この２つの共振振動数ω１とω２の間の振動数帯域で２つの質量体が相互に逆位相で振動する。
【００５２】
これらの２つの質量体１１と質量体１２Ａ及び１２Ｂとを有する振動系の逆位相モードでは、２つの質量体間の搬送方向の反力が搬送方向に見て相互に打ち消し合う関係にあるが、実施形態では、上述のように、一方の質量体である基準質量体１１に対して他方の質量体が上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂに二分割されて相互に反対側に弾性接続されているために、基準質量体１１が受ける回転モーメントも相互に打ち消し合う関係にある。
【００５３】
以上の構成及び作用効果は、基準質量体１１、上側質量体１２Ａ、下側質量体１２Ｂ、防振ばね１３ａ，１３ｂ、上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂからなる、本発明の基本的な構成に基づくものである。しかし、本実施形態では、上記構成に加えて、上記同相加振手段（圧電駆動体）が上側加振部（上側圧電駆動部）と下側加振部（下側圧電駆動部）をそれぞれ有して、直接かつ別々に加振力を与えることにより、装置構造を簡易化することができるとともに、例えば、搬送物や搬送路のバリエーション等に対応するための加振側の周波数や振幅等の調整を容易に行うことも可能になる。特に、本実施形態においては、上部振動ばね１４ａ，１４ｂに組み込まれた下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄと、下部振動ばね１５ａ，１５ｂに組み込まれた上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕを設け、圧電駆動方式によって加振しているため、振動系とは別途の加振機構（後述する電磁駆動体など）を設ける必要がないから、装置構造をさらに簡易に構成できる。
【００５４】
本実施形態では、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕに接続された下側増幅ばね１８ａ，１８ｂは、基準質量体１１の上方位置から下方へ伸びて下側質量体１２Ｂに接続され、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄに接続された上側増幅ばね１７ａ，１７ｂは、基準質量体１１の下方位置から上方へ伸びて上側質量体１２Ａに接続されるため、上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂの長さを確保しつつ、装置の全高を低減することができる。これにより、振動式搬送装置１０の高さを低減しても搬送性能を犠牲にする必要がなくなるという顕著な効果を奏することになる。特に、上記の構成は、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ及び下側増幅ばね１８ａ，１８ｂの長さを確保する上で効果的であり、その結果、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの振幅が小さなものであっても、これを十分に増幅して搬送体２０に与えることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、基準質量体１１から上方へ伸びる上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕにより生ずる円弧状の振動は、逆の下方へ伸びる下側増幅ばね１８ａ，１８ｂを介して下側質量体１２Ｂに伝達され、基準質量体１１から下方に伸びる下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄにより生ずる円弧状の振動は、逆の上方へ伸びる上側増幅ばね１７ａ，１７ｂを介して上側質量体１２Ａに伝達される。これにより、上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂの振動態様は、従来よりも直線的に、斜め方向Ｓに沿って振動することとなる。すなわち、上記のように途中で反転した上部振動ばね１４ａ，１４ｂと下部振動ばね１５ａ，１５ｂを設けることで、搬送体２０の振動方向の円弧状の曲率半径を大きくすることができ、その結果、搬送物Ｗをより安定した状態で搬送できる。また、振幅が大きくなっても振動角θの変動が抑制されるため、設定した振動角θで正確に搬送物Ｗを搬送することができ、その結果、搬送速度の調整や搬送速度の搬送路２１に沿った方向の均一性の調整を容易に行うことが可能になる。
【００５６】
また、本実施形態では、上述の理由により、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ及び下側増幅ばね１８ａ，１８ｂの設計の自由度を高めることができるため、振動周波数の設定や制御が容易になるとともに、振動周波数の調整作業も容易になる。また、装置の全高を従来装置と同様の高さとしたときには、上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ及び下側増幅ばね１８ａ，１８ｂを従来装置よりも長くすることが可能になるから、搬送体２０の振幅を大きくすることができ、搬送速度の高速化を図ることができるとともに、搬送速度の調整範囲も拡大することが可能になる。
【００５７】
尚、本発明の振動式搬送装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、上部振動ばね１４ａ，１４ｂ及び下部振動ばね１５ａ，１５ｂは、それぞれ同相加振手段を包含する態様で、下側圧電駆動部１６ａｄ，１６ｂｄと上側増幅ばね１７ａ，１７ｂ、及び、上側圧電駆動部１６ａｕ，１６ｂｕと下側増幅ばね１８ａ，１８ｂでそれぞれ構成されている。しかし、これとは異なり、同相加振手段を、基準質量体１１と上側質量体１２Ａ及び下側質量体１２Ｂとの間にそれぞれ電磁力に基づく加振力を与える電磁駆動体で構成するとともに、上部振動ばね（上部振動用下側突出部と上部振動用上側弾性部）及び下部振動ばね（下部振動用上側突出部と下部振動用下側弾性部）をそれぞれ単なる板ばねで構成するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、上部振動ばね１４ａ，１４ｂと下部振動ばね１５ａ，１５ｂを、それぞれ、下方に伸びる部分と、上方へ伸びる部分とを接続した構造としているが、両部分を一体化したＵ字状の弾性体で構成しても構わない。
【符号の説明】
【００５８】
１０…振動式搬送装置、１１…基準質量体、１１ａ，１１ｂ…連結部、１２Ａ…上側質量体、１２Ｂ…下側質量体、１３ａ，１３ｂ…防振ばね、１４ａ，１４ｂ…上部振動ばね、１５ａ，１５ｂ…下部振動ばね、１６ａ，１６ｂ…圧電駆動体、１６ａｕ，１６ｂｕ…上側圧電駆動部（下部振動用上側突出部）、１６ａｄ，１６ｂｄ…下側圧電駆動部（上部振動用下側突出部）、１６Ｓ…弾性基板、１６Ｐ…圧電体、１６ａｓ，１６ｂｓ…側部接続縁、１７ａ，１７ｂ…上側増幅ばね（上部振動用上側弾性部）、１８ａ，１８ｂ…下側増幅ばね（下部振動用下側弾性部）、１９…基台、Ｆ…搬送の向き、θ…振動角（傾斜角）
【図１】
2015081159.tif 000003
【図２】
2015081159.tif 000004
【図３】
2015081159.tif 000005
【図４】
2015081159.tif 000006
【図５】
2015081159.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月18日(2014.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明において、前記同相加振手段（１６ａ，１６ｂ）は、前記搬送方向の前後位置の少なくとも一方において、前記上部振動用下側突出部を構成する上部振動用下側圧電駆動部（１６ａｄ，１６ｂｄ）と前記下部振動用上側突出部を構成する下部振動用上側圧電駆動部（１６ａｕ，１６ｂｕ）とが一体に構成され、前記上部振動用下側圧電駆動部と前記下部振動用上側圧電駆動部の間の中間部が前記基準質量体に結合されるとともに、全体として前記搬送方向に向いた板面が一体に撓み変形する板状の圧電駆動体を有することが好ましい。これによれば、一体に構成される圧電駆動体の中間部が基準質量体に結合され、基準質量体の下方に伸びる上部振動用下側圧電駆動部が上側質量体を加振し、基準質量体の上方に伸びる下部振動用上側圧電駆動部が下側質量体を加振することにより、上側質量体と下側質量体を容易かつ確実に同位相で振動させることができる。また、一体の圧電駆動体で上側質量体と下側質量を加振できるため、装置全体の高さを低減することができ、装置をコンパクトに構成できる。なお、搬送方向の前後位置のいずれにおいても、上部振動用下側突出部と下部振動用上側突出部が上記圧電駆動体で構成されることが望ましく、この場合には、搬送方向の前後位置の上記圧電駆動体は相互に同相に駆動される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本実施形態において、基準質量体１１は、搬送方向の中央位置に配置された中央質量部１１ｘと、この中央質量部１１ｘの搬送方向の前後位置に設けられた連結部１１ａ、１１ｂとを有する。連結部１１ａ，１１ｂは、上記中央質量体部１１ｘから搬送方向の前後に幅方向の両側二箇所で突出した一対の突起部と、この突起部のさらに搬送方向の前方若しくは後方に取り付けられた、スペーサ、座金、ボルト等の連結部材とによって構成される。中央質量部１１ｘは、搬送方向の前後位置に設けられた連結部１１ａ，１１ｂの上方及び下方に拡がった厚肉構造を備え、搬送方向の中間位置に配置されている。図示例の基準質量体１１の重心位置は、搬送方向の前後位置にある連結部１１ａと１１ｂを結ぶ直線上に配置される。連結部１１ａ，１１ｂには、上記防振ばね１３ａ，１３ｂと圧電駆動体１６ａ，１６ｂがそれぞれ結合（接続固定）されている。防振ばね１３ａ，１３ｂは、それぞれ、圧電駆動体１６ａ，１６ｂの接続位置よりも搬送方向の前後外側の位置に接続されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂは相互に同位相で搬送方向の前後に振動するので、基準質量体１１から見ると、上部振動ばね１４ａ，１４ｂから受ける反力と、下部振動ばね１５ａ，１５ｂから受ける反力とが相殺若しくは減殺し、これによって基準質量体１１に生ずるモーメントが低減されるので、振動系全体のピッチング運動が抑制される。ここで、上側質量体１２Ａの質量（図示例の場合には搬送体２０を含めた質量）と、下側質量体１２Ｂの質量とが一致することが望ましい。ただし、実際には、上側質量体１２Ａの質量（図示例の場合には搬送体２０を含めた質量）と、下側質量体１２Ｂの質量とを完全に一致させる必要はない。これは、上側質量体１２Ａは下方に伸びる上側増幅ばね１７ａ，１７ｂによって下方から持ち上げられた状態で支持されているのに対し、下側質量体１２Ｂは上方に伸びる下側増幅ばね１８ａ，１８ｂによって上方から吊り下げられた状態で支持されているため、支持状態の相違によって最適な質量関係が影響を受けると考えられるとともに、実際の装置構成中の占有可能なスペースや重心位置の関係、搬送体２０の搭載の有無などによっても影響を受けると考えられるからである。なお、一般的には、振動の安定性、基準質量体１１が防振ばね１３ａ，１３ｂを介して基台１９上に支持された構造などを考慮すると、基準質量体１１の質量は、上側質量体１２Ａと下側質量体１２Ｂの合計の質量よりも大きいことが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
以上説明した実施形態においては、上側圧電駆動部と下側圧電駆動部が一体に構成された圧電駆動体１６ａ，１６ｂを用いている。しかし、圧電駆動体の構造としては、上側圧電駆動部と下側圧電駆動部とが別々の圧電駆動体により構成され、これらの別々の圧電駆動体が基準質量体１１に対してそれぞれ結合した構造であってもよい。また、実施形態では、弾性基板１６Ｓ上の圧電体１６Ｐは上側圧電駆動部において形成された部分と下側圧電駆動部において形成された部分とが一体に構成されているが、図４（ｂ）に示す圧電駆動体１６ａ′，１６ｂ′のように、弾性基板１２Ｓ上において、上側圧電駆動部１６ａｕ′，１６ｂｕ′に形成された圧電体１６Ｐｕと、下側圧電駆動部１６ａｄ′，１６ｂｄ′に形成された圧電体１６Ｐｄとが別々に設けられ、相互に分離された構造であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
搬送方向の前後位置にそれぞれ設けられ、前記搬送方向に向いた板面を備えた板ばねからなる一対の防振ばねと、
前記一対の防振ばねによって前記搬送方向の前後位置で支持された基準質量体と、
前記基準質量体の上方に配置された上側質量体と、
前記基準質量体の下方に配置された下側質量体と、
前記基準質量体と前記上側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板ばね構造を含む一対の上部振動ばねと、
前記基準質量体と前記下側質量体とを前記搬送方向の前後位置でそれぞれ弾性接続する、前記搬送方向に向いた板ばね構造を含む一対の下部振動ばねと、
前記基準質量体と前記上側質量体との間、及び、前記基準質量体と前記下側質量体との間の双方に加振力を与え、前記搬送方向に同位相の振動を生じさせる同相加振手段と、
を具備し、
前記上側質量体と前記下側質量体の少なくとも一方に搬送物を搬送する搬送路が設けられ、
前記上部振動ばねは、前記基準質量体に接続されて下方に伸びる上部振動用下側突出部と、前記基準質量体の下方位置において前記上部振動用下側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の下方位置から前記基準質量体の上方へ伸びて前記上側質量体に接続される上部振動用上側弾性部とを有し、
前記下部振動ばねは、前記基準質量体に接続されて上方に伸びる下部振動用上側突出部と、前記基準質量体の上方位置において前記下部振動用上側突出部に接続されるとともに、前記基準質量体の上方位置から前記基準質量体の下方へ伸びて前記下側質量体に接続される下部振動用下側弾性部とを有する、
ことを特徴とする振動式搬送装置。