(57)【要約】【課  題】攪拌容器を正逆回転させるタイプの攪拌装置では駆動用モータの回転を正逆に切換なければならず、効率が極めて悪い。【解決手段】原動機の回転を２つの回転軸に差動的に伝える差動装置と、この差動装置の前記２つの回転軸を交互に回転せしめるブレーキ装置と、前記２つの回転軸の夫々に、前記回転軸の回転を正逆切換える切換装置を介して攪拌容器を連結した。【選択図】      図１
2005028292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の回転を２つの回転軸に差動的に伝える差動装置と、
この差動装置の前記２つの回転軸の回転を交互に停止せしめるブレーキ装置と、
前記２つの回転軸の少なくとも一方に連結されて回転運動を行う攪拌容器と、
前記一方の回転軸の回転を正逆切換えて前記攪拌容器に伝達する切換装置と、
を備えることを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】
前記２つの回転軸の夫々に、前記回転軸の回転を正逆切換える切換装置を介して攪拌容器を連結したことを特徴とする請求項１記載の攪拌装置。
【請求項３】
一方の前記攪拌容器が回転中に、他方の攪拌容器側の切換装置を切換えておくことを特徴とする請求項２記載の攪拌装置。
【請求項４】
前記差動装置は、前記２つの回転軸の夫々の負荷に応じて前記原動機の回転力を前記２つの軸に分配するものであることを特徴とする請求項１記載の攪拌装置。
【請求項５】
攪拌容器は中空の球体であることを特徴とする請求項１又は２記載の攪拌装置。
【請求項６】
攪拌容器の内壁面に多数のディンプルを形成したことを特徴とする請求項５記載の攪拌装置。
【請求項７】
前記攪拌容器を用いて複数の材料を混合することを特徴とする請求項１又は２記載の攪拌装置。
【請求項８】
前記攪拌容器を用いて材料を粉砕することを特徴とする請求項１又は２記載の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の材料を混合する混合装置や材料を攪拌して粉砕する粉砕装置等を対象とした攪拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の攪拌装置としては、攪拌容器をモータで回転させて攪拌容器内の内容物を攪拌するものであって、攪拌容器を回転させているモータの回転方向を所定時間毎に正逆転させるものが知られている。例えば特許文献１に示される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−００１０８４号公報（図１及び段落０００９）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の攪拌装置では、攪拌容器とその中に入っている内容物を合わせたものが軽ければ、モータによって攪拌容器を容易に正逆回転させることができる。しかしながら、攪拌容器と内容物とを合わせたものが重いものであれば、相当力のあるモータを使用する必要がある。この場合、攪拌容器を正転から逆転させるには相当なエネルギーを必要とし、モータに大きな負担がかかり、極めて効率が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、攪拌容器を回転させている大本の回転軸を正逆回転させることのない、即ち、上記従来の攪拌装置で云うと、攪拌容器を駆動するモータの回転軸を正逆回転させる必要のない攪拌装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本発明の攪拌装置は原動機の回転を２つの回転軸に差動的に伝える差動装置と、この差動装置の前記２つの回転軸の回転を交互に停止せしめるブレーキ装置と、前記２つの回転軸の少なくとも一方に連結されて回転運動を行う攪拌容器と、前記一方の回転軸の回転を正逆切換えて前記攪拌容器に伝達する切換装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記２つの回転軸の夫々に、前記回転軸の回転を正逆切換える切換装置を介して攪拌容器を連結したことを特徴とする。
また、一方の前記攪拌容器が回転中に、他方の攪拌容器側の切換装置を切換えておくことを特徴とする。
また、前記差動装置は、前記２つの回転軸の夫々の負荷に応じて前記原動機の回転力を前記２つの軸に分配するものであることを特徴とする。
【０００８】
また、攪拌容器は中空の球体であることを特徴とする。
また、攪拌容器の内壁面に多数のディンプルを形成したことを特徴とする。
また、前記攪拌容器を用いて複数の材料を混合することを特徴とする。
さらに、前記攪拌容器を用いて材料を粉砕することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明の攪拌装置によれば、差動装置を用いたために原動機の動作を正転から停止さらに逆転させる必要は無く、原動機は一方向に回転させておけば良いので、極めて効率のよい攪拌装置を実現することができる。また、一度に２つの攪拌容器を回転させることができる。また、一方の攪拌容器を回転させている間に他方の攪拌装置側の切換装置を切換ればよいので制御が簡単である。さらに、この攪拌装置を用いて複数の材料を混合したり、材料を粉砕したりすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１に示すように、モータ等の原動機１の回転軸２に差動装置３を連結する。この差動装置３は乗用車等に使用されているもので、車輌の旋回時に左右のタイヤの回転数に差を生じさせる機構である。
【００１１】
回転軸２はドライブピニオン４を介してリングギア５に結合されている。リングギア５にはケース６が固着されている。ケース６にはピニオンシャフト７が回転自在に取り付けられており、このピニオンシャフト７に一対のディファレンシャルピニオン８ａ，８ｂが取り付けられている。これら一対のピニオン８ａ，８ｂに一対のサイドギア９ａ，９ｂが歯合している。サイドギア９ａ，９ｂには回転軸（アクスルシャフト）１０ａ，１０ｂが固着されている。
【００１２】
回転軸２の回転はドライブピニオン４を介してリングギア５に伝達され、ケース６が回転し、ピニオン８ａ，８ｂ、サイドギア９ａ，９ｂを介して回転軸１０ａ，１０ｂに伝達される。回転軸１０ａ，１０ｂの負荷が同一であれば回転軸１０ａ，１０ｂは同じ回転数で回転する。一方の回転軸例えば１０ａにブレーキがかかって、回転が停止すると、他方の回転軸１０ｂが倍の回転数で回転する。つまり、回転軸１０ａ，１０ｂの負荷に応じて回転軸２の回転力が回転軸１０ａ，１０ｂに分配される。
【００１３】
回転軸１０ａ，１０ｂにはそれぞれ正逆切換ギアボックス１１ａ，１１ｂ及びブレーキ装置１２ａ，１２ｂが取り付けられている。ギアボックス１１ａ，１１ｂは次のような構造になっている。即ち、小径のギア１３ａ，１３ｂと大径のギア１４ａ，１４ｂが並んで回転軸１０ａ，１０ｂに固着されており、ギア１３ａ，１３ｂには別のギア１７ａ，１７ｂが歯合している。そして、回転軸１５ａ，１５ｂにはギア１６ａ，１６ｂが回転軸１５ａ，１５ｂに対し左右に滑って移動自在に，且つ、回転軸１５ａ，１５ｂと共に回転するように取り付けられている。そして、ギア１６ａ，１６ｂは左右に移動することにより、ギア１４ａ，１４ｂとギア１７ａ，１７ｂに選択的に歯合するよう構成されている。
【００１４】
ギア１６ａ，１６ｂをスライドさせる機構は次のようになっている。即ち、ギア１６ａ，１６ｂに糸巻型のリング１８ａ，１８ｂが固定されている。このリングは１８ａ，１８ｂは回転軸１５ａ１５ｂとは接触していないか、ベアリングで回転軸１５ａ，１５ｂ上を滑るようになっている。二股の脚を有するホーク状のレバー１９ａ，１９ｂが設けられ、上記二股の脚が糸巻型のリング１８ａ，１８ｂを跨いで、その溝に入るように構成されている。レバー１９ａ，１９ｂはリニア電磁ソレノイド２０ａ，２０ｂの可動鉄心２１ａ，２１ｂに固定されている。リニア電磁ソレノイド２０ａ，２０ｂは励磁コイルに電圧を印加して磁気力によって可動鉄心を直接直線的に移動せしめるものである。
【００１５】
ブレーキ装置１２ａ，１２ｂは電磁ディスクブレーキである。電磁コイル２２ａ，２２ｂに電流が流れていない場合には、スプリング２３ａ，２３ｂの力でブレーキディスク２４ａ，２４ｂをブレーキライニング２５ａ，２５ｂに押し付けてブレーキがかかっている状態にする。電磁コイル２２ａ，２２ｂに電流を流すと、スプリング２３ａ，２３ｂの力に抗してブレーキディスク２４ａ，２４ｂがコア２６ａ，２６ｂに引き付けられ、ブレーキディスク２４ａ、２４ｂがブレーキライニング２５ａ，２５ｂから切り離され、ブレーキが解除される。
【００１６】
ギアボックス１１ａ，１１ｂの回転軸１５ａ，１５ｂはギア２７ａ，２７ｂ２８ａ，２８ｂを介して攪拌容器２９ａ，２９ｂの回転軸３０ａ，３０ｂに連結されている。
原動機１のオン・オフ制御、リニア電磁ソレノイド２０ａ，２０ｂの制御及びブレーキ装置１２ａ，１２ｂの制御は制御装置３１によって行われる。
【００１７】
攪拌容器２９ａ，２９ｂは全体として中空の球形をしており、上部には蓋体３２ａ，３２ｂが設けられ、内部に内容物３３ａ，３３ｂが入れられる。攪拌装置２９ａ，２９ｂの容積は、工業用に使用する場合には例えば１立方メートルの水が入る大きさである。攪拌容器２９ａ，２９ｂの回転数は、例えば、一分間に数回転から数十回転とするのが好ましい。内容物３３ａ，３３ｂは例えば、５ｍｍ角程度の大きさの寒天、果物などをシロップに入れた食品であり、この場合には、これらを混合するために用いられる。
【００１８】
次に、この装置の動作を図２と共に説明する。
図２のＡは攪拌容器２９ａの回転状況を、Ｂは攪拌容器２９ｂの回転状況を、Ｃはブレーキ装置１２ａに印加されるブレ−キ電圧を、Ｄはブレーキ装置１２ｂに印加されるブレーキ電圧を、Ｅ、Ｆは回転切換の電圧をそれぞれ示している。
先ず、攪拌容器２９ａ，２９ｂに内容物３３ａ，３３ｂを入れて蓋体３２ａ，３２ｂを閉める。次に、原動機１が動作を開始する前に制御装置３１からブレーキ装置１２ａ，１２ｂに制御電圧を与えて、ブレーキ装置１２ａをオフ（ブレーキが効いていない状態）、ブレーキ装置１２ｂをオン（ブレーキが効いている状態）にしておく。この状態で制御装置３１から原動機１に動作開始信号を加えて、原動機１の電源スイッチを投入し、電動機１の回転を開始する。
【００１９】
ブレーキ装置１２ｂがオンになっているので回転軸１０ｂは回転せず、回転軸１０ａのみが回転を開始し、ギア１１ａ，１６ａ，回転軸１５ａ、ギア２７ａ，２８ａを通して回転軸３０ａが回転し、攪拌容器２９ａが所定の回転数で回り始める。
所定時間経つと、制御装置３１から図２Ｃ、Ｄに示すように時刻ｔ１でブレーキ電圧が切り替わる。即ち、ブレーキ装置１２ａにブレーキがかかり、ブレーキ装置１２ｂのブレーキが解除される。すると、図２のＡに示すように時刻ｔ２で攪拌容器２９ａの回転が停止する。一方、図２のＢに示すように、時刻ｔ１で攪拌容器２９ｂは回転を開始し、時刻ｔ２で定常状態に入る。時刻ｔ３で図２のＥに示すように制御装置からリニア電磁ソレノイド２０ａに電圧が加えられて、ギア１６ａが右方向に移動しギア１７ａと歯合するようになって、攪拌容器２９ａが逆回転する準備が整う。時刻ｔ４になると、図２のＣ、Ｄに示すように、ブレーキ電圧が切り替わり、攪拌容器２９ｂにブレーキがかかり、時刻ｔ５で回転停止状態となる。一方攪拌容器２９ａは前とは逆方向の回転を開始し、時刻ｔ５で定常状態に入る。時刻ｔ６で図２のＦに示すように、制御装置３１からリニア電磁ソレノイド２０ｂに電圧が加えられ、ギア１６ｂが左に滑ってギア１６ｂがギア１７ｂと歯合して、攪拌容器２９ｂが逆方向に回転する準備が整えられる。以下同様にして時刻ｔ７、ｔ８で再び状態が切り替わる。時刻ｔ３は時刻ｔ２とｔ４の間、時刻ｔ６は時刻ｔ５とｔ７との間であればどのタイミングでも良い。
【００２０】
このようにして、攪拌容器２９ａ，２９ｂは交互に回転、即ち、一方が回転している時には他方が停止している。しかも停止状態にある攪拌容器が次に回転する時には逆方向に回転する。このような一連の動きから分かるように、原動機１の回転軸２は一方向に回転しているだけである。即ち、攪拌容器２９ａ，２９ｂは正逆回転するけれども、原動機１はこれに連れて正逆回転しないので、極めて効率が良い。これは、差動装置３の働きによるものであり、一方の回転軸１０ａ（１０ｂ）の回転が減速すると、他方の回転軸１０ｂ（１０ａ）の回転が加速するので、エネルギーのロスが少なくて済む。
【００２１】
なお、図１の実施例では攪拌容器を左右２個設けたが、一方をダミーの回転体としても良い。この場合、ダミーの回転体の方には、切換のためのギアボックス１１ａをあえて設ける必要は無い。
また、攪拌容器２９ａ，２９ｂの形状は中空の球形である必要は無く、中空の楕円球状のものでも良い。攪拌容器２９ａ，２９ｂの内壁面にはゴルフボールの表面に設けられる多数のディンプルを設けても良い。これにより、混合、粉砕の効率が上る。また、攪拌容器２９ａ，２９ｂの大きさ、回転数は必要に応じ任意に設定すればよい。１斗缶や、ドラム缶でも良い。
【００２２】
原動機は１はモータでなくてもガソリンを用いたエンジンでも良い。また、ブレーキ装置１２ａ，１２ｂは電磁ディスクブレーキである必要は無く、電動油圧式ディスクブレーキなど他のブレーキ装置でも良い。正逆切換ギアボックス１１ａ，１１ｂの構造も他の手段でも良い。
また、この攪拌装置は上記した食品などを混合する混合装置として用いることができる。食品を混合する場合には、攪拌容器の内部に羽などが存在しないので食品を傷つけることがない。また、ある程度粉砕されたセラミック材料を入れて攪拌することにより、セラミック材料をさらに細かく粉砕する粉砕装置としても使用することができる。この場合、異なる材質の硬い玉を多数混入すると粉砕をより効率的に行うことができる。
【００２３】
このように、この攪拌装置は、混合、粉砕、単なる攪拌など種々の用途に使用可能である。なお、本明細書における攪拌の意味は、混合の為の攪拌、粉砕のための攪拌など広い意味を持つものである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の攪拌装置は原動機の回転を２つの回転軸に差動的に伝える差動装置と、この差動装置の前記２つの回転軸の回転を交互に停止せしめるブレーキ装置と、前記２つの回転軸の少なくとも一方に連結されて回転運動を行う攪拌容器と、前記一方の回転軸の回転を正逆切換えて前記攪拌容器に伝達する切換装置とを備えることを特徴とする。また、前記２つの回転軸の夫々に、前記回転軸の回転を正逆切換える切換装置を介して攪拌容器を連結したことを特徴とする。従って、原動機の動作を正転から停止さらに逆転させる必要は無く、原動機は一方向に回転させておけば良いので、極めて効率のよい攪拌装置を実現することができる。また、一度に２つの攪拌容器を動作させることができるのでより効率的である。
【００２５】
また、一方の前記攪拌容器が回転中に、他方の攪拌容器側の切換装置を切換えておくことを特徴とするので制御が簡単である。
さらに、前記攪拌容器を用いて複数の材料を混合したり、材料を粉砕したりすることができ工業的な利用価値は高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における攪拌装置の一部を断面にして示す原理図である。
【図２】同装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１      原動機
２      回転軸
３      差動装置
１０ａ，１０ｂ      回転軸
１１ａ，１１ｂ      正逆切換ギアボックス
１２ａ，１２ｂ      ブレーキ装置
２９ａ，２９ｂ      攪拌容器
２０ａ、２０Ｂ      リニア電磁ソレノイド
３１    制御装置
【図１】
2005028292.tif 000003
【図２】
2005028292.tif 000004