(57)【要約】【課題】  少ない振動エネルギーによって高い出力を得られる振動装置を提供する。【解決手段】  振動装置は、容器２１内に振動子としてのピストンが組み込まれた振動発生器１０を有しており、振動発生器１０とばね部材１３ａ，１３ｂとにより振動系が形成され、この振動系の振動はホルダーとしての枠体１２を介して被振動物体１４に伝達される。振動発生器１０とばね部材１３ａ，１３ｂを含めた振動系の固有振動数は、振動発生器１０により振動系に生成される振動数の範囲に設定されており、振動系は固有振動数に近い振動数で共振状態に近い状態で振動し、振動発生器１０の振動出力が増幅されて被振動物体１４に伝達される。これにより、少ない振動エネルギーにより大きな振動力で被振動物体１４を振動させることができる。【選択図】    図１
2005169292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被振動物体に振動を加える振動装置であって、
振動子とこれを振動自在に収容する容器とを備え振動を発生させる振動発生器と、
前記被振動物体に取り付けられるホルダーと、
前記振動発生器と前記ホルダーとを連結するとともに、前記振動発生器の振動方向に弾性変形するばね部材とを有し、
前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数を、前記振動発生器を直接被振動体に取り付けた場合に生成される振動数の範囲に設定し、
前記振動発生器の振動出力を共振振動により増幅して前記被振動物体に伝達することを特徴とする振動装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動装置において、前記振動発生器の一端部に第１のコイルばねを介して連結される第１の枠片と、前記振動発生器の他端部に第２のコイルばねを介して連結される第２の枠片と、前記第１と第２の枠片の一端部を相互に連結する第３の枠片と、他端部を相互に連結する第４の枠片とを有する枠体により前記ホルダーを形成することを特徴とする振動装置。
【請求項３】
請求項１記載の振動装置において、前記振動発生器の一端部に取り付けられる板ばねの外周部が連結される筒部と当該筒部と一体となったディスク部とを有する筒体により前記ホルダーを形成することを特徴とする振動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動装置において、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも高くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達することを特徴とする振動装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動装置において、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも低くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達することを特徴とする振動装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の振動装置において、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも高くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達する高振動モードと、前記振動系の固有振動数よりも低くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達する低振動モードとを有することを特徴とする振動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動装置において、内部にシリンダ室が形成されたシリンダからなる容器と前記シリンダ室内を往復動するピストンからなる振動子とにより前記振動発生器を形成し、前記シリンダに設けられた給気ポートから圧縮空気を供給することにより前記ピストンを往復動させて振動を発生させることを特徴とする振動装置。
【請求項８】
請求項７記載の振動装置において、前記振動発生器の始動時に前記給気ポートに供給される圧縮空気の印加圧力を変化させて前記高振動モードと前記低振動モードとに切り換える圧力調整手段を有することを特徴とする振動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮空気などを駆動源として被振動物体に振動を加える振動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被振動物体に振動を加えるための振動装置としては電動モータを駆動源として利用して振動子である偏心重りを回転させて振動を発生させるようにした電動式と、圧縮空気を駆動源として振動子であるピストンつまりプランジャを往復動させて振動を発生させるようにした空気圧式がある。空気圧式の振動装置としては、シリンダを容器としてこの中に振動子としてのピストンを往復動自在に装着しており、このタイプの振動装置にあっては、容器に形成された給気ポートから圧縮空気を供給することにより、ピストンの移動に伴って流路が切り換えられてピストンの両側に形成された空気圧室に交互に圧縮空気が供給され、連続的にピストンが往復動し、容器内で往復動するピストンによって容器は振動することになる（特許文献１および特許文献２参照）。このような振動装置ないし振動発生器を用いることにより、振動式コンベアを作動することができる。
【特許文献１】特開昭４９−６００６２号公報
【特許文献２】特開昭４９−８６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
振動子であるピストンが往復動自在に組み込まれた容器からなる振動発生器を用いて被振動物体に振動を加える場合には、容器に加えられる圧縮空気の印加圧力に比例して振動数と振動出力が大きくなる。したがって、被振動物体に加えるべき振動出力を大きくする場合には、印加圧力を大きくするか、ピストン径の大きい振動子を使用するか、あるいは振動子の個数を増やすこと等により行うことができるが、いずれも消費エネルギーが大きくなるという課題がある。その他に、共振による増幅という方法もあるが、一般的に固有振動数前後の狭い振動数範囲の現象であり、振動発生器が生成する振動数の一部分の範囲でしか増幅することができない。
【０００４】
本発明の目的は、少ない消費エネルギーで高い出力を得られる振動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の振動装置は、被振動物体に振動を加える振動装置であって、振動子とこれを振動自在に収容する容器とを備え振動を発生させる振動発生器と、前記被振動物体に取り付けられるホルダーと、前記振動発生器と前記ホルダーとを連結するとともに、前記振動発生器の振動方向に弾性変形するばね部材とを有し、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数を、前記振動発生器を直接被振動体に取り付けた場合に生成される振動数の範囲に設定し、前記振動発生器の振動出力を共振振動により増幅して前記被振動物体に伝達することを特徴とする。
【０００６】
本発明の振動装置は、前記振動発生器の一端部に第１のコイルばねを介して連結される第１の枠片と、前記振動発生器の他端部に第２のコイルばねを介して連結される第２の枠片と、前記第１と第２の枠片の一端部を相互に連結する第３の枠片と、他端部を相互に連結する第４の枠片とを有する枠体により前記ホルダーを形成することを特徴とする。また、本発明の振動装置は、前記振動発生器の一端部に取り付けられる板ばねの外周部が連結される筒部と当該筒部と一体となったディスク部とを有する筒体により前記ホルダーを形成することを特徴とする。
【０００７】
本発明の振動装置は、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも高くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達することを特徴とする。また、本発明の振動装置は、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも低くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達することを特徴とする。
【０００８】
本発明の振動装置は、前記振動発生器と前記ばね部材を含めた振動系の固有振動数よりも高くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達する高振動モードと、前記振動系の固有振動数よりも低くかつ当該固有振動数に近い振動数で被振動物体に振動を伝達する低振動モードとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の振動装置は、内部にシリンダ室が形成されたシリンダからなる容器と前記シリンダ室内を往復動するピストンからなる振動子とにより前記振動発生器を形成し、前記シリンダに設けられた給気ポートから圧縮空気を供給することにより前記ピストンを往復動させて振動を発生させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の振動装置は、前記振動発生器の始動時に前記給気ポートに供給される圧縮空気の印加圧力を変化させて前記高振動モードと前記低振動モードとに切り換える圧力調整手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の振動装置にあっては、振動発生器とばね部材とにより振動系を形成し、振動発生器を直接被振動体に取り付けた際に生成される振動数の範囲に振動系の固有振動数を設定し、振動系を介して被振動物体に振動発生器からの振動を伝達するようにすることにより、本振動装置の中における振動発生器の生成する振動数が、設定した固有振動数付近に集まるように変化し、入力の変化に対する振動数の変化量も緩慢になる。このため、振動発生器の生成する振動の大部分の範囲で共振による増幅を発生させて被振動体に伝達することができる。これらの効果により、少ない消費エネルギーで被振動体を高出力で振動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、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は本発明の一実施の形態である振動装置を示す一部切り欠き正面図であり、図２は本発明の他の実施の形態である振動装置を示す一部切り欠き正面図であり、図３は図１に示された振動発生器を示す断面図である。
【００１３】
図１に示す振動装置は、振動発生器１０とこれを支持するホルダー１１とを有している。ホルダー１１は第１〜第４の４つの枠片１２ａ〜１２ｄからなる枠体１２により形成され、枠片１２ａと振動発生器１０の一端部との間には圧縮コイルばね１３ａがばね部材として組み込まれており、枠片１２ｂと振動発生器１０の他端部との間には圧縮コイルばね１３ｂがばね部材として組み込まれている。枠片１２ａ，１２ｂの両端は２本の枠片１２ｃ，１２ｄにより相互に連結されて四辺形の枠体１２が形成されている。この振動発生器１０は、図１において上下方向つまり長手方向に振動し、ホルダー１１を構成する枠体１２にその振動が伝達される。枠体１２は、被振動物体１４に取り付けられるようになっており、振動発生器１０とコイルばね１３ａ，１３ｂとにより形成される振動系の振動が被振動物体１４に伝達される。
【００１４】
図２に示す振動装置は、ホルダー１１が筒部１５ａとこれと一体となったディスク部１５ｂとを有する筒体１５により形成されており、振動発生器１０はホルダー１１に円板形状の板ばね１６を介して支持される。ばね部材としての板ばね１６を振動発生器１０に取り付けるために、振動発生器１０の一端部にはフランジ１７ａがねじ止めされ、フランジ１７ａとの間で板ばね１６の中心部を締結するためにフランジ１７ａには止めリング１７ｂがボルト１８により締結されるようになっている。一方、板ばね１６をその周辺部で筒部１５ａに取り付けるために固定リング１９が筒部１５ａに取り付けられるようになっている。
【００１５】
図３に示すように、図１に示される振動発生器１０は、円筒形状の容器２１を有しており、両端部はプラグ２２，２３により閉塞され内部にはシリンダ室２４が形成されている。シリンダ室２４内にはピストン２５が軸方向に往復動自在に装着され、ピストン２５とシリンダ室２４の内周面との間には僅かな隙間が形成されており、ピストン２５は円滑にシリンダ室２４内を往復動する。ピストン２５の一方の端面とプラグ２２との間には加圧室２４ａが形成され、ピストン２５の他方の端面とプラグ２３との間には加圧室２４ｂが形成される。
【００１６】
容器２１の軸方向中央部分には給気ポート２６が形成され、ピストン２５には２つの環状の連通溝２７ａ，２７ｂがピストン２５の軸方向中央部からずれた位置に形成されており、一方の連通溝２７ａは連通孔２８ａにより一方の加圧室２４ａに連通し、他方の連通溝２７ｂは連通孔２８ｂにより他方の加圧室２４ｂに連通している。それぞれの加圧室２４ａ，２４ｂに連通させて容器２１には排気ポート２９ａ，２９ｂが形成されており、これらは共通の排気通路２９を介して外部に連通している。
【００１７】
給気ポート２６にはコンプレッサなどを有する空気圧源３０が給気配管３１により接続されるようになっており、給気配管３１には給気ポート２６に供給される圧縮空気の圧力や流量を調整する調整弁３２が設けられている。
【００１８】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は給気ポート２６から圧縮空気を供給することによるピストン２５の往復動動作を示す概略図であり、ピストン２５が図４（Ａ）に示すように、下降限位置となって停止している状態のもとで給気ポート２６から圧縮空気を供給すると、圧縮空気はピストン２５の外周面と容器２１との間の隙間を介して加圧室２４ａと連通溝２７ｂに流入する。加圧室２４ａは排気ポート２９ａを介して外部に連通しているので、連通孔２８ｂを介して加圧室２４ｂ内に供給される圧縮空気によりピストン２５は図４において上方に移動を開始する。
【００１９】
図４（Ｂ）に示すように、連通溝２７ｂが給気ポート２６の位置までピストン２５が移動すると、加圧室２４ｂ内の圧力が急上昇してピストン２５は急加速されて図において上方に移動する。この移動によって図４（Ｃ）に示すように、連通溝２７ｂが給気ポート２６の位置からずれるとともに排気ポート２９ａがピストン２５により閉じられるとピストン２５の加速は小さくなっていく。
【００２０】
さらにピストン２５の移動が進み、図４（Ｄ）に示すように、排気ポート２９ｂが開かれるとともに連通溝２７ａが給気ポート２６の位置までピストン２５が移動すると、ピストン２５の移動速度は減速された後に逆方向に移動し始める。逆方向に移動して図４（Ｂ）の位置まで戻ると、同様にして上方移動に切り換えられる。このようにして、ピストン２５の両端面はプラグ２２，２３に衝突することなく、連続的に往復動しその振動が容器２１に伝達されることになる。
【００２１】
なお、図３に示すようにそれぞれのプラグ２２，２３にはコイルばね１３ａ，１３ｂの端部が係合する溝２２ａ，２３ｂが形成されている。図３に示す振動発生器１０は図２に示す振動装置に用いられる振動発生器１０と基本構造は同様であるが、図２に示す振動発生器１０は、その一方のプラグ２３にはフランジ１７ａが取り付けられることになる。
【００２２】
図５は図３に示す振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた場合に発生する振動特性を示す図であり、この振動発生器１０のピストン２５の外径は１２mmであり、往復動ストロークは約８mmである。図５に示すように、給気ポート２６から供給する圧縮空気の圧力を高くすると、出力Ｎと振動数Ｆはともにほぼ一定の割合で上昇する。空気圧システムに通常使用される圧縮空気の圧力である0.10〜0.70MPa程度の圧力範囲の圧縮空気を給気ポート２６に供給することによって、図１に示す振動装置の固有振動数に関係なく図５に示す周波数および出力を発生する。
【００２３】
図１に示す振動装置にあっては、振動発生器１０とコイルばね１３ａ，１３ｂとを含めた振動系の固有振動数は、振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際に振動発生器１０が生成する振動数の範囲に設定されている。同様に、図２に示す振動装置にあっては、振動発生器１０と板ばね１６とを含めた振動系の固有振動数は、振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際に振動発生器１０が生成する振動数の範囲に設定されている。
【００２４】
図５に示す特性を有する図３に示した振動発生器１０を図１に示す振動装置に組み込んで、振動系の固有振動数を振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際に振動発生器１０が生成する振動数の範囲に設定すると、図５に示した場合と同様の圧力範囲においては、図６および図７に示す振動特性となることが判明した。これらの特性線図に示すように、振動発生器１０とコイルばね１３ａ，１３ｂとにより振動系を形成すると、ピストン２５の作動状態によって、この振動系の固有振動数Ｆｎを境として、これよりも高い振動数となる高振動モードＨと、これよりも低い振動数となる低振動モードＬとが得られることが判明した。図６および図７において、太い実線は高振動モードＨの特性を示し、細い実線は低振動モードＬの特性を示す。
【００２５】
図６に示すように、高振動モードＨでは、ほぼ一定の割合で固有振動数Ｆｎよりも高い振動数となって振動数Ｆが上昇するのに対し、低振動モードＬでは、振動数が速やかに固有振動数付近へ接近し高振動モードＨよりも小さな増加率で徐々に固有振動数Ｆｎに向けて振動数が増加する。一方、図７に示すように、振動系によって被振動物体１４に加えられる振動の出力は、低振動モードＬでは印加圧力の増加に伴って高い割合で出力が上昇するのに対し、高振動モードＨでは印加圧力の増加に伴って徐々に出力が低下したが、いずれのモードにおいても、振動発生器１０のみを被振動物体１４に取り付けてこれに振動を伝達する場合よりも、図１に示すように振動発生器１０とばね部材を含めた振動系を被振動物体１４に取り付けると、振動系はその固有振動数に近い振動数で振動して共振状態に近い状態が発生することから、同じ振動発生器１０を用いても被振動物体１４に伝達される出力Ｎは高められた。
【００２６】
たとえば、振動発生器１０のみを用いて被振動物体１４に振動を伝達する場合には、図５に示すように印加圧力を0.20MPaとすると出力は約30Ｎであり、印加圧力を0.45MPaとすると出力は約74Ｎである。これに対して、図７に示すように、高振動モードＨでは、同様に印加圧力を0.20MPaとすると出力は約153Ｎに増幅され、印加圧力を0.45MPaとすると出力は約88Ｎに増幅された。また、低振動モードＬでは、同様に印加圧力を0.20MPaとすると出力は約97Ｎに増幅され、印加圧力を0.45MPaとすると出力は約524Ｎに増幅された。
【００２７】
したがって、振動発生器１０に供給する圧力を変化させることなく、低振動モードＬでは印加圧力を0.45MPaとすると、振動発生器１０のみの場合に比して約７倍に出力を増加させることができ、高振動モードＨでは印加圧力を0.20MPaとすると、出力は約５倍に増加させることができる。このように、図５に示す特性の振動発生器１０を用いて図１に示すように振動発生器１０とばね部材１３ａ，１３ｂを有する振動系により振動発生器１０の振動を被振動物体１４に伝達すると、共振状態に近い状態で振動系が振動し、この振動系から被振動物体１４に伝達される振動の出力Ｎを増幅させることが判明した。これにより、少ない消費エネルギーにより効率的に振動力を発生させることができる。
【００２８】
図８は上述した低振動モードＬにおけるピストン２５と容器２１の振動状態を示す概念図であり、図９は高振動モードＨにおける振動子としてのピストン２５と容器２１の振動状態を示す概念図である。前述した低振動モードＬの特性となるときは、ピストン２５と容器２１の振動状態が図８に示すようになっているときであることが観察され、高振動モードＨの特性となるときは、それぞれの振動状態が図９に示すようになっているときであることが観察された。
【００２９】
振動装置を始動させるときに、0.20MPa程度の比較的低い圧力の圧縮空気を給気ポート２６から供給したところ、容器２１とピストン２５は同一の位相となって振動し、その後圧力を高めると図６および図７に示す低振動モード特性で振動数Ｆおよび出力Ｎが変化した。この低振動モードＬにおけるピストン２５の振幅ストロークはＳlである。これに対して、振動装置を始動させるときに、前述よりも高い0.50MPa程度の圧力の圧縮空気を給気ポート２６から供給したところ、容器２１とピストン２５は逆位相となって振動し、その後圧力を低下させると、図６および図７に示す高振動モード特性で振動数Ｆおよび出力Ｎが変化した。この高振動モードＨにおけるピストン２５の振幅ストロークはＳhであり、このストロークＳhは低振動モードＬにおける振幅ストロークＳlよりも短い値となる。
【００３０】
低振動モードＬでは、ピストン２５と容器２１は同一の方向つまり同一位相となって振動するので、ピストン２５はその振幅ストロークが容器２１に対するストロークよりも長いストロークで振動することになる。このモードで印加圧力を高めていくと、ピストン２５の振動数が増加して振動系はその固有振動数Ｆｎに近づいて行くが、容器２１の振幅が大きくなるためにピストン２５のストロークも大きくなるので、振動数の増加率は図５に示す振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた時の振動発生器１０が生成する振動数の増加率よりも小さくなる。しかも、振動数には限度があり、振動系の振動数が固有振動数Ｆｎに到達することはなく、結果的には振動系は固有振動数Ｆｎを超える振動数にはならない。
【００３１】
一方、高振動モードＨでは、ピストン２５と容器２１は逆の方向つまり逆位相となって振動するので、ピストン２５はその振幅ストロークが容器２１に対するストロークよりも短いストロークで振動することになる。これにより、高振動モードＨにおける振動数は低振動モードＬにおける振動数よりも大きくなる。この高振動モードＨで印加圧力を小さくして行くと、ピストン２５の振動数は低下して固有振動数Ｆｎに近づいて行くことになり、容器２１の振幅は大きくなる。このときには、ピストン２５は容器２１に対し逆方向に移動しているので、ピストン２５のストロークが長くなるのではなく、逆に容器２１の動きが大きくなってピストン２５が戻る前に容器２１の端面がピストン２５に接近移動するので、結果的にピストン２５の往復動ストロークは容器２１に対する移動ストロークよりも短くなる。この高振動モードでは、印加圧力を低下させて行くと、振動系の振動数は固有振動数Ｆｎに近づいて行くことになるが、振動系の振動数が固有振動数Ｆｎに到達することはなく、結果的には振動系は、固有振動数Ｆｎを下回る振動数にはならない。
【００３２】
低振動モードＬのときに印加圧力を高めて行くと、上述のように固有振動数に接近することになるが、過度に圧力を高めると、振動が不安定になって振動装置は低振動モードＬから高振動モードＨに切り替わることがある。同様に、高振動モードＨのときに印加圧力を下げて行くと、上述のように固有振動数に接近することになるが、過度に圧力を低下させると、同様に振動が不安定になって振動装置は高振動モードＨから低振動モードＬに切り替わることがある。したがって、低振動モードＬで振動装置を作動させるときには、印加圧力を過度に高めないようにすることが好ましく、高振動モードＨで振動装置を作動させるときには、印加圧力を過度に低下させないようにすることが好ましい。
【００３３】
振動発生器１０とばね部材１３ａ，１３ｂを有する本発明の振動装置としては、上述した高振動モードＨと低振動モードＬの両方のモードを有するタイプと、いずれか一方のモードを有するタイプに設定することもできる。両方のモードを有する振動装置とする場合には、振動装置の操作パネルにモード選択スイッチと振動数と出力とを入力操作するためのスイッチを設けて、低振動モードが選択されたときには振動装置の始動時には、図６に示す特性の振動発生器１０を有する振動系においては、振動発生器１０を直接被振動物体１４へ取り付けた時に、本振動装置に設定した固有振動数Ｆｎを発生させるために必要な印加圧力、境界圧力Ｐｃよりも低い圧力を容器２１に供給するようにし、設定された振動数と出力が得られるように印加圧力を徐々に高めるように調整弁３２により調整する。逆に、高振動モードＨが選択されたときには振動装置の始動時には、境界圧力Ｐｃよりも高い圧力を容器２１に供給するようにし、設定された振動数と出力が得られるように印加圧力を徐々に低下させるように調整弁３２により調整する。
【００３４】
これらにより、境界圧力Ｐｃよりも高い圧力を印加した状態で振動発生器１０を作動させると高振動モードＨが維持され、これよりも低い圧力を印加した状態で振動発生器１０を作動させると低振動モードＬが維持され、いずれのモードでも、振動系を共振状態に近い状態で振動させることができる。
【００３５】
一方、低振動モードＬのみを利用するタイプの振動装置とする場合には、操作パネルには印加圧力を入力操作するためのスイッチを設けることにより、振動装置の始動操作がなされたときには、まず境界圧力Ｐｃよりも低い圧力を容器２１に供給してから設定された振動数と出力とが得られるように印加圧力を上昇させる。さらに、高振動モードＨのみを利用するタイプの振動装置とする場合には、同様に操作パネルには振動数と出力とを入力操作するためのスイッチを設けることにより、振動装置の始動操作がなされたときには、まず境界圧力Ｐｃよりも高い圧力を容器２１に供給してから設定された振動数と出力とが得られるように印加圧力を低下させる。
【００３６】
図２に示す振動装置においても、振動発生器１０とばね部材１５を含めた振動系の固有振動数を振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際に振動発生器１０が生成する振動数の範囲に設定することにより、図１に示す振動装置と同様の特性が得られた。
【００３７】
図５〜図７に示す数値は一例であって、容器２１内に供給する印加圧力と、それに伴う振動系の振動数および出力は振動子であるピストン２５の外径やストロークによって相違しており、図５〜図７に示す数値に限定されるものではない。本発明の効果を得るためには、振動発生器１０の周波数特性が直接被振動物体１４へ取り付けた時と本振動発生装置の中へ組み込んだ時とで変化できる、つまり振動容器の振動状態により発生周波数が変化する振動発生器であることが効果が大きく望ましい。振動発生器１０を含む振動系の固有振動数を、振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際の印加圧力に応じた振動発生器１０の生成する振動数の範囲に設定すれば、振動系の固有振動数に近い振動数つまり共振状態に近い状態で振動系を振動させることができ、振動の出力を増加させることができる。したがって、振動系の固有振動数としては、振動発生器１０を直接被振動物体１４に取り付けた際に生成する振動数の範囲内となるのであれば、どのような固有振動数に設定するようにしても良い。
【００３８】
本発明は前記実施の形態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種々変更可能である。たとえば、上述した実施の形態では、空気圧を駆動媒体として振動子であるピストンを往復動させるようにした振動発生器１０を振動装置に用いたが、空気圧により偏心質量を回転させるようにしたタイプの振動発生器としても良い。ピストンの往復運動と違い、回転運動のため出力の方向が定まらなくなるが、振動装置のばねは固有振動数の発生する一方向にのみ大きく振動することになるため近似的に往復運動の振動子と同じ扱いができ、本発明の効果を得ることができる。さらに、電気を使用した振動子の内で駆動源が負荷により振動数を変化させるタイプ、たとえばＤＣモータなどを用いて偏心質量を回転させるようにした振動発生器を使用するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この振動装置は、振動式コンベアの駆動源などのように工業製品の製造装置として使用することができるとともに、振動式の椅子などのように日用品の振動源としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態である振動装置を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態である振動装置を示す一部切り欠き正面図である。
【図３】図１に示された振動発生器を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は圧縮空気を供給することによるピストンの往復動動作を示す概略図である。
【図５】振動発生器の振動特性を示す特性線図である。
【図６】振動系の振動特性を示す特性線図である。
【図７】振動系の振動特性を示す特性線図である。
【図８】低振動モードにおけるピストンと容器の振動状態を示す概念図である。
【図９】高振動モードにおけるピストンと容器の振動状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０      振動発生器
１１      ホルダー
１２      枠体
１３ａ，１３ｂ    圧縮コイルばね（ばね部材）
１４      被振動物体
１５      筒体
１６      板ばね（ばね部材）
２１      容器
２５      ピストン（振動子）
２６      給気ポート
３０      空気圧源
３２      調整弁
【図１】
2005169292.tif 000003
【図２】
2005169292.tif 000004
【図３】
2005169292.tif 000005
【図４】
2005169292.tif 000006
【図５】
2005169292.tif 000007
【図６】
2005169292.tif 000008
【図７】
2005169292.tif 000009
【図８】
2005169292.tif 000010
【図９】
2005169292.tif 000011