(57)【要約】【課題】振盪台を円滑に回転させるとともに、運転時の静粛性を図る。【解決手段】モータにより回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して振盪台３を主軸の周囲に偏心回転（公転）させる際に、互いに直交する２本の摺動軸４３、４４に沿って振盪台３を移動させることで振盪台３の自転を規制する。摺動軸４３、４４は円筒状の長い軸受４５、４６に嵌挿されており、その軸受４５、４６の貫通穴内両端近傍に設けられた軸当たり部の内周面が摺動軸４３、４４に接触している。この軸当たり部は一部がスリット状に開口した略円筒形状のバックメタルの内周面にポリアセタール樹脂の薄膜層を設けた構成を有する。こうした構成では、温度上昇による内径の変化が殆ど無いので、摺動軸４３、４４の外周面との間の間隙を非常に狭くすることができ、そのため摺動軸が軸当たり部に衝突することによって発生する騒音を軽減することができる。【選択図】  図２
2004290084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部は熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、該摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を狭く定めて成ることを特徴とする振盪装置。
【請求項２】
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部は、バックメタルを支持基体として摩擦係数の小さな樹脂層を設けた複層型又は含油金属型の部材であることを特徴とする請求項１に記載の振盪装置。
【請求項３】
前記軸当たり部はその周方向の一部が軸方向にスリット状に開放して成る略円筒形状部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振盪装置。
【請求項４】
前記第１軸受及び／又は第２軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダの貫通穴の内部に、軸方向に所定間隔離間して前記軸当たり部を複数配設して成るものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の振盪装置。
【請求項５】
前記軸当たり部は、バックメタルの内周面にポリアセタール樹脂層を設けた複層型部材であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の振盪装置。
【請求項６】
上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダと、該軸受ホルダの貫通穴の内部にあって、該貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材と、を含み、その複数の軸当たり部材による押圧力の釣り合いによって前記摺動軸が前記軸受ホルダの貫通穴内部に担持されていることを特徴とする振盪装置。
【請求項７】
前記軸当たり部材は円筒形状体であって、該軸当たり部材の外周面と前記軸受ホルダの貫通穴の内周面との間隙に配置された弾性部材によって、前記摺動軸は前記軸当たり部材を介してその外周側から中心軸の方向へ押圧されていることを特徴とする請求項６に記載の振盪装置。
【請求項８】
前記軸当たり部材は、前記軸受ホルダの内周面と前記摺動軸の外周面との両方に接触して、それ自体が弾性力を有し、その弾性力によって前記摺動軸はその外周側から中心軸の方向へ押圧されていることを特徴とする請求項６に記載の振盪装置。
【請求項９】
上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部は、多数の小径のボールがボールリテーナにより回転自在に保持されたボールガイドであることを特徴とする振盪装置。
【請求項１０】
上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部の両端の間の長さがその摺動軸の長さの１／２よりも長く設定されていることを特徴とする振盪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振盪培養、反応、溶解、混合などに利用される振盪装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、細菌等の微生物の培養、化学反応、物質の溶解や混合などを行う際に、一定の条件で対象物を振盪させる振盪装置が用いられている。例えば振盪培養機では、培養対象である細菌等の微生物試料を付着させた液体培地を収容する試験管やフラスコなどの培養容器を振盪台に固定し、この振盪台を左右に振盪させたり旋回又は回転させたりすることによって培養容器を振盪させる。これにより、培養容器内への空気の取り込みが促進され、微生物試料の増殖が促進される。
【０００３】
例えば振盪台を旋回運動させる振盪装置は、一般に、モータ等の駆動源により鉛直に立設された主軸を回転駆動し、その主軸の上部に該主軸の軸芯から所定距離だけ偏心させて配置した偏心軸を主軸の周りに偏心回転（公転）させ、その偏心軸を介して振盪台を旋回させる構成を採用している（例えば、特許文献１、特許文献２など参照）。
【０００４】
また、振盪台が主軸の周りに公転する際に振盪台自体を偏心軸を中心に自転させる力が作用するため、こうした自転運動を規制するために自転規制機構が設けられている。特許文献１に記載の従来技術では、基台に回転支持された複数の鉛直状の従属軸の上部に、それぞれ主軸に対する偏心軸の偏心量及び偏心方向と同じように偏心して従属ピンが設けられた従属クランク機構を設け、その従属ピンを連結部材を介して振盪台に接続することで振盪台の自転を規制している。一方、特許文献２に記載の従来技術では、偏心軸を支持する第１台車を第１レールに沿って水平面内で直線状に移動自在とするとともに、上記第１レールを上面に設置した第２台車を水平面内で且つ第１レールと直交する方向に設置した第２レールに沿って直線状に移動自在とし、第１及び第２台車による２軸方向の移動に規制することによって振盪台が自転しないようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３１４５６８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５３７４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、振盪装置においてこうした従来から知られている自転規制機構は、いずれも構造が複雑であって部品点数が多く、製造コストの低減が困難である。特に特許文献１に記載の従来技術では、従属クランク機構を構成する部品に高い寸法精度が要求されるために各部品のコストが高くなり、また組立工程時の取付精度も厳しいために組立作業性が悪いという問題がある。
【０００７】
更にまた、振盪台の旋回速度は振盪対象物の種類や使用目的等に応じて適宜に変更する必要があるが、旋回速度を高くしようとする場合、自転規制機構が円滑な旋回の妨げとなることが多い。また、特に旋回速度が高くなると、自転規制機構の部品の接触や摺動などに伴う騒音が問題となることも多い。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は、構成を簡素化して低コスト化を図りつつ、振盪台の円滑な動作、特に高速での円滑な旋回動作を達成することができる振盪装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段、及び効果】
上記課題を解決するために成された第１発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸と第１軸受の一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸と第２軸受の一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受と第２摺動軸又は第２軸受とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部は熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、該摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を狭く定めて成ることを特徴としている。
【００１０】
この第１発明に係る振盪装置では、駆動源が主軸を回転駆動すると、この主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して振盪台は主軸の周りを旋回（公転）する。その際に、振盪台の旋回面と略平行であって且つ互いに略直交して配置された第１及び第２摺動軸とこれら２本の摺動軸を支承する第１及び第２軸受とにより、振盪台の移動はほぼ２軸方向に限定されているので、振盪台自体の自転は規制される。この構成によれば、自転規制機構を構成する部品の点数を少なくすることができるともに各部品の精度も比較的低くてよく、更には組立時の取付位置等の調整作業もそれほど精度を要しないので、総合的に製造コストの低減を図ることができる。
【００１１】
また第１発明に係る振盪装置では、第１軸受にあって第１摺動軸と接触する軸当たり部、或いは第２軸受にあって第２摺動軸と接触する軸当たり部は、熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、その摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙が狭く定められている。具体的な一態様としては、それら軸当たり部は、バックメタルを支持基体として摩擦係数の小さな樹脂層を設けた複層型又は含油金属型の部材とするとよい。
【００１２】
こうした部材は例えば周囲温度の影響や摩擦熱の蓄積などの要因によってそれ自体の温度が上昇した場合でも、熱膨張による寸法の変化が小さいので、当初から摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を非常に小さくしておくことができる。そのため、摺動軸が軸受内部でその軸と交差する方向に殆どガタつかず、摺動軸と軸受とが相対的に摺動する際に摺動軸と軸受（軸当たり部）との衝突により発生する騒音（いわゆるハタキ音）を抑制することができる。従って、運転時の騒音が小さく、高い静粛性を達成することができる。また、温度上昇等によっても摺動動作が良好に行えるので、連続運転や高速旋回などの過酷な使用条件下でも、振盪台を円滑に旋回させることができ良好な振盪動作が行える。
【００１３】
第１発明に係る振盪装置の好ましい一実施態様として、前記軸当たり部はその周方向の一部が軸方向にスリット状に開放して成る略円筒形状部材である構成とすることができる。
【００１４】
この構成によれば、軸当たり部の温度上昇が大きくバックメタルや含油金属などが熱膨張した場合でも、スリット状の開放部の間隙が狭まることによって熱膨張が吸収されるので、軸当たり部自体の内径の変化を最小限に抑えることができる。それによって、振盪台の円滑な動作を確保することができる。
【００１５】
また、第１発明に係る振盪装置において、前記第１軸受及び／又は第２軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダの貫通穴の内部に、軸方向に所定間隔離間して前記軸当たり部を複数配設して成る構成とすることができる。
【００１６】
この構成によれば、実際に摺動軸に接触する接触面積を減らしながら、確実に摺動軸を保持して摺動を行うことができる。一般に、軸受にあって軸当たり部は他の部分よりも高価な材料を使用するが、軸当たり部の面積が小さくて済むので軸受に要するコストを一層低減することができる。
【００１７】
また、具体的な一態様として、前記軸当たり部は、バックメタルの内周面にポリアセタール樹脂層を設けた複層型部材である構成とすることができる。この構成によれば、上述したような様々な効果を確実に達成することができる。
【００１８】
また、上記課題を解決するために成された第２発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダと、該軸受ホルダの貫通穴の内部にあって、該貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材と、を含み、その複数の軸当たり部材による押圧力の釣り合いによって前記摺動軸が前記軸受ホルダの貫通穴内部に担持されていることを特徴としている。
【００１９】
この第２発明に係る振盪装置の一態様として、前記軸当たり部材は円筒形状体であって、該軸当たり部材の外周面と前記軸受ホルダの貫通穴の内周面との間隙に配置された弾性部材によって、前記摺動軸は前記軸当たり部材を介してその外周側から中心軸の方向へ押圧されている構成とすることができる。
【００２０】
また、第２発明に係る振盪装置の別の態様として、前記軸当たり部材は、前記軸受ホルダの内周面と前記摺動軸の外周面との両方に接触して、それ自体が弾性力を有し、その弾性力によって前記摺動軸はその外周側から中心軸の方向へ押圧されている構成とすることができる。
【００２１】
この第２発明に係る振盪装置では、上記第１発明に係る振盪装置と同様に、振盪台の旋回面と略平行であって且つ互いに略直交して配置された第１及び第２摺動軸とこれら摺動軸を支承する第１及び第２軸受とにより、振盪台の移動がほぼ２軸方向に限定されることで振盪台自体の自転が規制される。従って、この構成によっても、自転規制機構を構成する部品の点数を少なくすることができ、各部品の精度も比較的低くてよく、更には組立時の精密な調整作業も軽減できるので、総合的に製造コストの低減を図ることができる。
【００２２】
また、１軸受及び／又は第２軸受では、軸受ホルダの円筒状の貫通穴の内部において、その貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材によりその摺動軸が摺動自在に担持されている。従って、外力によって、摺動軸の軸芯と軸受ホルダの軸芯とが略一致している（又は平行である）状態から交差するようにずれた場合でも、軸当たり部材はそのずれに追従して移動するため、摺動軸と軸当たり部材との接触が維持される。それによって、摺動軸と軸当たり部材との衝突が発生しにくく、そうした衝突に伴う騒音も発生しにくい。従って、高い静粛性を達成することができる。また、上述したように摺動軸と軸受ホルダとの相対位置関係に傾きが生じた場合に、その傾きを修正する方向に軸当たり部材による押圧力が作用するので、そもそも大きな傾きが生じにくい。そのため、円滑な摺動動作を行い易く、振盪台も円滑に旋回することができる。
【００２３】
また、上記課題を解決するために成された第３発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部は、多数の小径のボールがボールリテーナにより回転自在に保持されたボールガイドであることを特徴としている。
【００２４】
この第３発明に係る振盪装置では、軸当たり部であるボールガイドは軸受ホルダと摺動軸と間隙に予圧嵌め合わせにより嵌挿されているためガタがなく、摺動軸の動作の際にボールは摺動軸と軸受ホルダの両者に対して転動するので摩擦抵抗が非常に小さい。そのため、摺動軸が円滑に摺動するとともに、ボールベアリング等に比較して騒音も抑制できる。
【００２５】
また、上記課題を解決するために成された第４発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第１摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第１摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第２摺動軸と、前記第１摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第１軸受と、前記第２摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第２軸受と、を有し、
前記第１摺動軸又は第１軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第２摺動軸又は第２軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第１摺動軸又は第１軸受の他方と第２摺動軸又は第２軸受の他方とが連結されて成り、
前記第１軸受及び／又は第２軸受にあって前記第１摺動軸及び／又は第２摺動軸と接触する軸当たり部の両端の間の長さがその摺動軸の長さの１／２よりも長く設定されていることを特徴としている。
【００２６】
ここで、軸受が軸受ホルダの内周に唯一の軸当たり部を有する構成である場合には、上記「軸当たり部の両端の間の長さ」とはその軸当たり部全体の長さのことであり、軸受が軸受ホルダの内周に複数の軸当たり部を軸方向に離間して有する構成である場合には、上記「軸当たり部の両端の間の長さ」とは軸受ホルダの両端にそれぞれ最も近い位置にある２個の軸当たり部のそれぞれの外側端部の間の間隔のことである。
【００２７】
この構成によれば、軸受ホルダの内周側に設けた軸当たり部によって摺動軸を安定的に保持することができるので、摺動動作時のガタつきを抑制し、円滑で低騒音の摺動を行わせるのに有効である。また、摺動軸や軸当たり部に無理な負荷が掛かりにくいので、故障の発生も軽減することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、第１発明の一実施例（以下第１実施例という）による振盪装置を、図１〜図８を参照して説明する。図１は第１実施例による振盪装置１の外観斜視図、図２はこの振盪装置１の外装ケース２を取り外した状態での斜視図、図３はこの振盪装置１の外観正面図、図４はこの振盪装置１の外観左側面図、図５はこの振盪装置１の要部の正面縦断面図、図６はこの振盪装置１における連結部材の上面平面図（ａ）及び側面平面図（ｂ）、図７はこの振盪装置１における軸受の概略横断面図、図８は図７中の軸当たり部の縦断面図である。
【００２９】
第１実施例の振盪装置１では、図１に示すように、上面と下面とがそれぞれ開放した外装ケース２の上面に平板状の振盪台３が設けられるとともに、前面上部には斜め上方を指向して旋回速度、振盪運転時間などを設定するための操作パネル４が設けられている。また、外装ケース２の下面開口には複数個（本実施例では４個）のゴム等の弾性部材から成る防振用の脚部が突出しており、この４本の脚部５により本装置を起立支持している。
【００３０】
この振盪装置１において振盪台３を旋回運動させるための機構系の構成としては、図２〜図５に示すように、基台１０の上面に、偏心回転機構６と、該偏心回転機構６を駆動するモータ２１を含む駆動機構７と、振盪台３の自転を規制する自転規制機構８とを備える。以下、これら各機構の構成について詳述する。
【００３１】
基台１０は、上述した４個の脚部５を底面に有する水平な固定台１１と、複数本のバネ状の防振部材１３を介して該固定台１１の上方にその固定台１１と略平行に取り付けられた支持台１２と、から成る。なお、防振部材１３を用いずに固定台１１のみから基台１０を構成してもよいが、本実施例の構成とすれば一層高い防振効果を得ることができる。
【００３２】
駆動機構７として、支持台１２の上面の右側奥には、モータ取付台２０を介してモータ２１がその回転軸を鉛直下方に向けて固定されている。このモータ２１の回転軸には小プーリ２２が固定され、後述する大プーリ３３との間にはタイミングベルト２３が巻き掛けられている。一方、偏心回転機構６として、支持台１２の略中央には鉛直方向に延伸して固定軸体３０が立設され、この固定軸体３０にはボールベアリング３１を介して回転自在に主ハウジング３２が取り付けられている。従って、主ハウジング３２の回転中心は固定軸体３０であり、実際に主軸として回転するのは主ハウジング３２である。この主ハウジング３２の下部外周側には前述の大プーリ３３が固着されている。而して、モータ２１が駆動されると、小プーリ２２、タイミングベルト２３、大プーリ３３を経由して主ハウジング３２が固定軸体３０の周りを回転する。
【００３３】
主ハウジング３２は、その上に載置された連結部材３４を介して偏心ハウジング３５と結合されている。偏心ハウジング３５の内周側にはボールベアリング３６を介して鉛直方向に延伸する偏心軸体３７が回転自在に設けられ、この偏心軸体３７はハブ３８及び後述の連結板４２を介して振盪台３の裏面に固定されている。
【００３４】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結部材３４は、中央に円形状の開口６１を有する円盤体部６０と、バランスウエイト６６が端部にネジ止めされた取付部材６５とを有する。円盤体部６０には、主ハウジング３２を介し、大プーリ３３に穿孔された固定孔（図示しない）に対し螺着するための複数の主ハウジング側固定孔６２と、偏心ハウジング３５に形成されている位置決め用の取付孔と合致させることにより取付位置を規定する２個の位置決め用孔６３と、偏心ハウジング３５の下端フランジ３５ａに穿孔された孔（図示しない）に対し螺着するための複数の偏心ハウジング側固定孔６４とが設けられている。また、円形状の開口６１にはちょうどバランスウエイト６６と対向する位置に円弧状の切欠６１ａが形成されており、後述するように偏心軸体３７の回転を阻害することがないようにしている。
【００３５】
上記連結部材３４の取り付け手順は次の通りである。まず連結部材３４の主ハウジング側固定孔６２を大プーリ３３の固定孔と鉛直方向に同じ位置に合致させ、長ネジ３９により両者を固定する。次いで、連結部材３４の上に偏心軸体３７を装着した状態の偏心ハウジング３５を載置し、偏心ハウジング３５側の２個の位置決め用孔と連結部材３４の同じく２個の位置決め用孔６３とを合致させ、上方からそれぞれ略円柱形状のピン４０を挿入して位置を固定する。その後、偏心ハウジング３５の下端フランジ３５ａに形成されている固定孔と連結部材３４の偏心ハウジング側固定孔６４とを合致させて図示しないネジで固定する。
【００３６】
これにより、偏心軸体３７は固定軸体３０に対して所定量偏心された位置、具体的には、図５に示すように、固定軸体３０の軸芯Ｃｍに対し右側に所定量Ｐだけずれた位置に偏心軸体３７の軸芯Ｃｕが位置し、偏心ハウジング３５はこの偏心軸体３７を中心に回転可能となる。
【００３７】
上記のようにハブ３８と振盪台３とを接続する連結板４２は、偏心回転機構６と自転規制機構８とを連結する機能を有する。自転規制機構８は、第１摺動軸４３と、その第１摺動軸４３と直交する方向に延伸する第２摺動軸４４とを含む。第１摺動軸４３及び第２摺動軸４４はいずれも、鋼、アルミニウム等の金属やセラミック等で形成された円柱又は円筒の長い棒状体である。
【００３８】
第１摺動軸４３は固定軸体３０を挟んで駆動機構７とは反対側にあって、振盪台３の旋回面と略平行に前後方向に延伸し、その両端部は連結板４２の下面に突出して取り付けられた固定片４２ａに固定されている。この第１摺動軸４３は後で詳述する円筒形状の第１軸受４５の貫通穴に嵌挿されており、この軸受４５の貫通穴の内部を軸方向に摺動自在である。また、第１軸受４５の両端に一体に形成された固定部４５ａはそれぞれ連結板４７に固定されている。
【００３９】
第２摺動軸４４は支持台１２の前部にあって第１摺動軸４３と直交する方向に延伸し、その両端部は支持台１２上の前部に所定間隔離れてネジ止めされた２個の固定部材４８に取り付けられている。この第２摺動軸４４は第１軸受４５と同様の第２軸受４６の貫通穴に嵌挿されており、この軸受４６の貫通穴内部を軸方向に摺動自在である。この第２軸受４６にあって第１摺動軸４３が設けられている側にはフランジ４６ａが一体に形成されており、このフランジ４６ａにネジ止めされた連結板４９と上記連結板４７とを介して第１軸受４５に固定されている。即ち、これにより第２軸受４６と第１軸受４５とが連結されている。
【００４０】
上述したようにモータ２１による回転駆動によって偏心軸体３７が偏心回転し、これに伴って振盪台３が固定軸体３０の周りを偏心回転する際に、第１軸受４５は振盪台３に対して固定されている第１摺動軸４３に対して自在に摺動し、更に、第１軸受４５と連結された第２軸受４６は支持台１２に対して固定されている第２摺動軸４４に対して自在に摺動する。即ち、振盪台３は、本装置の前後方向及び左右方向の互いに略直交する２軸上をスライド移動自在でありながら自転は規制され、固定軸体３０を中心として水平面内を安定して旋回運動（公転）する。
【００４１】
振盪台３の重心位置とその回転中心である固定軸体３０の軸芯Ｃｍとが水平方向にずれているため、旋回運動時には振盪台３に遠心力が作用するが、固定軸体３０を挟んで振盪台３の反対側にバランスウエイト６６が設けられているので、このバランスウエイト６６の重量によって上記遠心力に抗する力が生じ、これによって本振盪装置自体が大きく振動することを防止している。
【００４２】
さて、振盪台３が偏心回転（公転）する際に、第１摺動軸４３と第１軸受４５、第２摺動軸４４と第２軸受４６とがそれぞれ小さな摩擦抵抗で以て摺動自在となっていないと、振盪台３が円滑な旋回運動を行うことは難しい。摩擦抵抗を小さくする方法として考え得るのは、軸受の内周面にあって摺動軸との接触する部分を例えば四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂のような摩擦係数の低い樹脂で構成することである。また、摺動軸と軸受内周面との接触面積を小さくするために、軸受の内径を摺動軸の外径よりも一回り大きくし、内周面の周方向の一部にのみ摺動軸が当接した状態で軸方向に摺動可能とすることも考えられる。
【００４３】
しかしながら、後者の場合、軸受内周面と摺動軸外周面との間に間隙が生じるため、摺動軸と軸受とは片当たり状態となり、振盪台が１旋回する期間中にその当接部位が変化するために衝突音が発生する。そこで、本実施例の振盪装置では、円滑な摺動（つまりは振盪台３の円滑な旋回）を達成しつつ、摺動軸と軸受との衝突音を軽減できるように、第１及び第２軸受４５、４６を特徴的な構成としている。次に、この軸受の構成について図７及び図８を参照しつつ詳述する。なお、ここでは第２軸受４６についてのみ説明するが、第１軸受４５も同様である。
【００４４】
図７は第２軸受４６に第２摺動軸４４が嵌挿された状態でのその摺動軸４４の軸芯Ｃを含む面での横断面図、図８は第２軸受４６を構成する軸当たり部４６２の縦断面図である。図７に示すように、第２軸受４６は、円筒状の軸受ホルダ４６１の貫通穴内部の両端近傍にそれぞれ軸当たり部材４６２が内装された構成を有している。第２摺動軸４４の外周面に実際に接触するのは、この２個の軸当たり部材４６２の内周面のみである。
【００４５】
図８に示すように、軸当たり部材４６２においては、円周上の一部がスリット状に開口する（開口部４６２ｂ）ように円筒状に巻かれたバックメタル４６２ａの内周面に、摩擦係数が小さく且つ耐摩耗性を有するポリアセタール樹脂の薄膜４６２ｃが貼着されている。具体的に述べると、摺動軸４４の実際の外径寸法は１０．０８２〜１０．０９ｍｍ（公差含む）であるのに対し、軸当たり部材４６２の内径は１０．１１ｍｍ程度である。従って、摺動軸４４を軸受４６に嵌挿したとき、摺動軸４４の外周面と軸当たり部材４６２の内周面との隙間は２０μｍ程度にすぎず非常に狭い。従って、摺動軸４４は軸受４６に嵌挿された状態で殆どガタつかず、それ故に、振盪台３の偏心回転時にも摺動軸４４と軸受４６（軸当たり部材４６２）との衝突は起こりにくく、それに伴う騒音も抑制することができる。
【００４６】
さらにこの構成では、２個の軸当たり部材４６２のそれぞれの外側端部の間の間隔Ｌは、摺動軸４４の全長の１／２以上となるように設定されている。それによって、摺動動作時にも摺動軸４４は安定して保持されるため、ガタつきを一層少なくすることができる。また、摺動動作時に摺動軸４４や軸受ホルダ４６１に無理な負荷が掛かりにくいので、曲がりや破損などの不具合の発生を軽減することができる。
【００４７】
本願発明者の実験によれば、軸当たり部材としてフッ素樹脂の成型品を使用しその内径を１０．１１ｍｍ程度とし、摺動軸径を９．９８６〜９．９９５ｍｍとした場合に、騒音レベルの等価平均は約５０ｄＢであった。但し、この騒音は断続的であるため、音圧が比較的小さいにも拘わらず非常に耳障りで不快に感じる音である。これに対し、上記のような軸当たり部４６２と摺動軸４４とを組み合わせた構成を採用した場合には、同一の振盪条件において騒音レベルの等価平均は約４０ｄＢと約１０ｄＢ低下し、実際に聴感上も大きな静粛効果が確認できた。
【００４８】
また、周囲温度がかなり高い環境下で本装置が使用された場合、或いは長時間の連続運転における摩擦熱により軸受の温度が上昇した場合に、軸当たり部４６２のバックメタル４６２ａは熱膨張するが、その膨張分の多くは開口部４６２ｂが狭くなることで吸収されるので、軸当たり部４６２の内径自体は殆ど変化しない。従って、上述したように摺動軸４４と軸当たり部４６２との間隙は非常に狭いが、温度上昇によってもその間隙がさらに狭まることはなく、常に安定した摺動抵抗を維持することができる。それによって、高温等の比較的過酷な使用環境条件下や長時間の連続使用においても、振盪台３の円滑な旋回動作を保証することができるとともに、軸当たり部材４６２の異常な摩耗が生じにくく故障発生が少ない。
【００４９】
上記第１実施例において、軸受４６の軸当たり部材４６２の構成は上記記載のものに限らない。例えば、バックメタルとポリアセタール樹脂薄膜との組み合わせのほかに、バックメタルと他の樹脂薄膜（例えば四フッ化エチレン樹脂、含油ポリアミド樹脂、含油ポリオレフィン樹脂など）との組み合わせや、含油焼結メタル等でもよい。
【００５０】
次に、第２発明に係る振盪装置の一実施例（以下第２実施例という）について説明する。上記第１実施例と異なる点は軸受の内部構造のみであるから、その点についてのみ図９を参照して述べる。図９（ａ）はこの第２実施例による振盪装置において軸受７６Ａに摺動軸４４が嵌挿された状態での横（水平方向）断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）中の矢視線Ａ−Ａ’での断面図である。
【００５１】
この軸受７６Ａでは、略円筒形状の軸受ホルダ７６１の貫通穴の内部に３個の軸当たり部材７６２、７６３が設けられている。軸当たり部材７６２、７６３は例えば四フッ化エチレン等の樹脂から成る円筒形状体であって、軸受ホルダ７６１の貫通穴の内部にバネやそのほかの弾性部材を介して担持されている。この実施例では、３個の軸当たり部材７６２、７６３は両端近傍に位置する２個の軸当たり部材７６２が属する第１グループと、それに挟まれた１個の軸当たり部材７６３が属する第２グループとに分けられ、第１グループに属する軸当たり部材７６２は、図９（ｂ）において左側の２本の弾性部材７６２ａの付勢力を合成した力により、摺動軸４４に直交する右向きに押圧されている。
【００５２】
なお、右側の弾性部材７６２ｂは、軸当たり部材７６２が軸受ホルダ７６１の貫通穴内周面に衝突しないように補助的に左向きの付勢力を軸当たり部材７６２に加えている。一方、第２グループに属する軸当たり部材７６３は、軸芯Ｃを挟んで上記軸当たり部材７６２と軸対称の構成を有し、摺動軸４４に直交して左向きに押圧されている。
【００５３】
従って、摺動軸４４は、その軸芯Ｃを挟んでちょうど対向する向きに摺動軸４４を押圧する２つのグループの軸当たり部材７６２、７６３の内周面にそれぞれ片当たり状態で接触しており、それによって軸受ホルダ７６１の貫通穴の略中央に担持されている。即ち、軸受ホルダ７６１の軸芯と摺動軸４４の軸芯とはほぼ一致した状態となる。この構成では、振盪台３が偏心回転する際に摺動軸４４の軸芯と軸受７６Ａの軸芯とが平行でなくなるように外部から力が加わっても（この力は主として図９（ｂ）における左右方向の力である）、軸受ホルダ７６１の貫通穴内部で軸芯に略直交する面内で軸当たり部材７６２、７６３は適宜に移動し、常に摺動軸４４の外周面との片当たり状態を維持する。従って、摺動軸４４と軸当たり部材７６２、７６３との衝突が生じにくく、衝突に伴う異常騒音の発生も防止することができる。
【００５４】
図１０は上記第２実施例の変形例であり、図１０（ａ）はこの変形例による振盪装置の軸受７６Ｂに摺動軸４４が嵌挿された状態での横断面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中の矢視線Ｂ−Ｂ’での断面図である。
【００５５】
軸受ホルダ７６１の貫通穴内部には軸方向に所定間隔で取付凹部７６１ａが形成されており、その取付凹部７６１ａにはそれ自体が変形時の反発力による弾性を有する断面波状の弾性部材７６４を介して軸当たり部材７６２、７６３が保持されている。４個の軸当たり部材７６２、７６３は上記例と同様に２つのグループに分けられ、軸方向に交互に図１０（ｂ）での左右に割り振って設置されている。従って、摺動軸４４はその軸芯Ｃを挟んでちょうど対向する向きに摺動軸４４を押圧する２つのグループの軸当たり部材７６２、７６３の内周面にそれぞれ片当たり状態で接触しており、それによって軸受ホルダ７６１の貫通穴の略中央に担持されている。
【００５６】
この構成でも、振盪台３が偏心回転する際に摺動軸４４の軸芯と軸受７６Ｂの軸芯とが平行でなくなるように外部から力が加わっても、軸受ホルダ８６１の貫通穴内部にあって軸芯に略直交する面内で弾性部材７６４は適宜に変形しつつ軸当たり部材７６２、７６３を押圧し、それによって軸当たり部材７６２、７６３の内周面の一部は常に摺動軸４４の外周面との片当たり状態を維持する。従って、摺動軸４４と軸当たり部材７６２、７６３との衝突が生じにくく、衝突に伴う異常騒音の発生も防止することができる。
【００５７】
図１１は上記第２実施例の他の変形例であり、図１１（ａ）はこの変形例による振盪装置の軸受７６Ｃに摺動軸４４が嵌挿された状態での横断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）中の矢視線Ｃ−Ｃ’での断面図である。
【００５８】
この変形例の構成では、軸受ホルダ７６１の内周に、略円筒形状であってその略中央部に一部が切り欠かれた欠損部７６５ａを有するスリーブ７６５が嵌挿され、更にその内周両端部に略円筒形状の軸当たり部７６２が嵌挿されている。一方、欠損部７６５ａの位置において軸受ホルダ７６１を貫通して軸受位置決め用ボルト７６６ａが螺入されており、その先端には軸当たり部材７６３が固着されている。軸受位置決め用ボルト７６６ａの位置はナット７６６ｂで固定され、ナット７６６ｂを緩めた状態では軸受位置決め用ボルト７６６ａは軸受ホルダ７６１の内部に進退自在となっている。即ち、この構成では、軸受位置決め用ボルト７６６ａ及びナット７６６ｂから成る軸受位置決め部材７６６が、軸芯Ｃに対する軸当たり部７６３の位置を調整し、それによって軸当たり部材７６２、７６３を介して摺動軸４４に適度な押圧力を加えて摺動時のガタつきを抑制する。
【００５９】
上述したように第２実施例及びその変形例による軸受の構成では、軸当たり部材７６２、７６３は摺動軸４４に対して摺動を妨げない程度の適宜の押圧力を加えつつ該摺動軸４４を担持しているので、軸受と摺動軸とが両者の軸芯が大きくずれることなく相対的に摺動する。従って、振盪台が円滑に偏心回転する。もちろん、上記に示した実施例以外に同様の作用を有するように適宜の構成に変形し得る。
【００６０】
次に第３発明に係る振盪装置について説明する。図１２はこの第３発明の一実施例による振盪装置の軸受に摺動軸が嵌挿された状態での図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は軸芯Ｃを含む面での断面図、（ｃ）は（ｂ）中の矢視線Ｄ−Ｄ’での断面図である。この実施例による軸受８６は、軸受ホルダ８６１と摺動軸４４とを、略円筒形状のボールリテーナ８６２ａとそれに保持される複数の小径のボール８６２ｂとから成るボールガイド８６２を介して連結している。ボールガイド８６２は軸受ホルダ８６１と摺動軸４４と間隙に予圧嵌め合わせにより嵌挿されているためガタがなく、ボール８６２ｂの転動による一種の転がり軸受であるので、摺動軸４４の摺動の際の抵抗は非常に小さく円滑な摺動が達成される。また、ボール８６２ｂ自体はその１個１個がボールリテーナ８６２ａにより独立に保持され、定位置でそれぞれ他のボールとは無関係に回転するため、ボールベアリングに比べて摺動軸４４の摺動動作時の騒音はかなり小さくて済む。
【００６１】
なお、上記実施例はいずれも本発明の単に一例であるから、上記で記載した以外の点についても、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正又は追加することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１発明の一実施例（第１実施例）による振盪装置の外観斜視図。
【図２】第１実施例の振盪装置において外装ケースを取り外した状態での斜視図。
【図３】第１実施例の振盪装置において外装ケース、及び支持台を除く基台を取り外した外観正面図。
【図４】第１実施例の振盪装置の外観左側面図。
【図５】第１実施例の振盪装置の要部の正面縦断面図。
【図６】第１実施例の振盪装置における連結部材の上面平面図（ａ）及び側面平面図（ｂ）。
【図７】第１実施例の振盪装置における軸受の概略横断面図。
【図８】図７における軸当たり部材の断面図。
【図９】第２発明の一実施例（第２実施例）による振盪装置における軸受の横断面図（ａ）、及びその（ａ）中の矢視線Ａ−Ａ’での断面図。
【図１０】第２実施例の変形例による振盪装置における軸受の横断面図（ａ）、及びその（ａ）中の矢視線Ｂ−Ｂ’での断面図。
【図１１】第２実施例の変形例による振盪装置における軸受の横断面図（ａ）、及びその（ａ）中の矢視線Ｃ−Ｃ’での断面図。
【図１２】更に他の実施例による振盪装置における軸受の外観斜視図（ａ）、横断面図（ｂ）、及びその（ｂ）中の矢視線Ｄ−Ｄ’での断面図。
【符号の説明】
１…振盪装置
２…外装ケース
３…振盪台
５…脚部
６…偏心回転機構
７…駆動機構
８…自転規制機構
１０…基台
１１…固定台
１２…支持台
１３…防振部材
２０…モータ取付台
２１…モータ
２２…小プーリ
２３…タイミングベルト
３０…固定軸体
３１、３６…ボールベアリング
３２…主ハウジング
３３…大プーリ
３４…連結部材
３５…偏心ハウジング
３５ａ…下端フランジ
３７…偏心軸体
３８…ハブ
３９…長ネジ
４０…ピン
４２…連結板
４２ａ…固定片
４３…第１摺動軸
４４…第２摺動軸
４５…第１軸受
４５ａ…固定部
４６…第２軸受
４６ａ…フランジ
４６１…軸受ホルダ
４６２…軸当たり部
４６２ａ…バックメタル
４６２ｂ…開口部
４６２ｃ…樹脂薄膜
４７、４９…連結板
４８…固定部材
７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ、８６…軸受
７６１、８６１…軸受ホルダ
７６１ａ…取付凹部
７６２、７６３、８６２、８６３…軸当たり部材
７６２ａ、７６２ｂ、７６４…弾性部材
７６５…スリーブ
７６５ａ…欠損部
７６６…軸受位置決め部材
７６６ａ…軸受位置決め用ボルト
７６６ｂ…ナット
８６２…ボールガイド
８６２ａ…ボールリテーナ
８６２ｂ…ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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