(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に偏心軸部を所定量偏心させて形成した駆動軸と、該駆動軸を軸受を介して保持する架台と、前記偏心軸部を嵌合する軸受を下面に設けた振盪テーブルと、を含み、前記駆動軸の回転により前記振盪テーブルを円軌道公転運動させる振盪機であって、前記架台と前記振盪テーブルとは、該振盪テーブルの供回り規制カプリングにて連結され、該供回り規制カプリングは、前記駆動軸が貫通している振盪機。
【請求項２】
前記供回り規制カプリングは、前記架台上部に設けた架台軸受支持部材と、前記振盪テーブル下面に設けたテーブル軸受支持部材と、両軸受支持部材の間に配設される供回り規制板とを含み、該供回り規制板は、駆動軸貫通孔の周縁のリング部に、前記架台軸受支持部材のガイドピン係合用の長孔と、前記テーブル軸受支持部材のガイドピン係合用の長孔とを、互いに直交する方向に形成した請求項１記載の振盪機。
【請求項３】
前記駆動軸を保持する前記軸受は、前記架台の上部と下部とにそれぞれ設けられ、前記駆動軸の下部には、下部偏心軸部が、前記上端偏心軸部と同一位相、かつ同一偏心量で形成され、該下部偏心軸部に、前記振盪テーブルの総質量に見合う質量の円盤を設け、該円盤の重心と前記振盪テーブルの重心との中間位置に前記上端偏心軸部を配設し、該上端偏心軸部に、前記円盤と前記振盪テーブルの偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマスを設けた請求項１記載の振盪機。
【請求項４】
前記架台の上部の前記軸受及び前記振盪テーブルの下面の前記軸受は、それぞれ単列軸受の少なくとも２段重ねである請求項３記載の振盪機。
【請求項５】
前記駆動軸を保持する前記軸受は、前記架台の上部に設けられ、前記振盪テーブルの下面には、複数の支持脚を垂設し、各支持脚の下端は、前記駆動軸の下端よりも下方へ延出し、該支持脚の下端に、前記振盪テーブルの総質量に見合う質量のバランスウエイトを設け、該バランスウエイトの重心と前記振盪テーブルの重心との中間位置に前記上端偏心軸部を配設し、該上端偏心軸部に、前記バランスウエイトと前記振盪テーブルの偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマスを設けた請求項１記載の振盪機。
【請求項６】
前記架台の上部の前記軸受及び前記振盪テーブルの下面の前記軸受は、それぞれ単列軸受の少なくとも２段重ねである請求項５記載の振盪機。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、振盪培養、反応、溶解、混合などに用いられる振盪機に関する。
背景技術
振盪機のうち、円軌道運動によって振盪する振盪テーブルを有する振盪機は、上端に偏心軸部を所定量偏心させて形成した駆動軸を、架台の上下にそれぞれ設けた軸受に保持し、前記偏心軸部を前記振盪テーブル下面の軸受に嵌合している。ところが、この構成だけでは、前記振盪テーブルは、駆動軸の回転により、円軌道公転運動をし始めるが、やがて、自転をし始め、駆動軸と供回りして、振盪をしなくなる。
このため、前記振盪機は、前記駆動軸周囲の３箇所以上に、上端に前記偏心軸部と同偏心量の偏心軸部を有する従動軸を配設し、各従動軸の偏心軸部を、前記駆動軸の偏心軸部と同位相で回転するように、前記軸受とは別の前記振盪テーブル下面の各軸受に嵌合し、該従動軸によって前記振盪テーブルの自転を規制し、円軌道公転運動による振盪を行う。
しかしながら、この振盪機は、同一偏心量の偏心軸部を有する１本の駆動軸と３本以上の従動軸を使用するため、個々の軸の加工精度が厳しく要求され、また、振盪テーブルの円滑な振盪を得るため、組立て段階での前記駆動軸及び従動軸の位相調整精度が厳しく要求される。したがって、加工部品のコストが高く、組立て・調整にも時間がかかり、かつ、振盪テーブルの偏心運動により生じる振盪機自体の振動対策も不十分であった。
本発明の目的は、簡素な構造で振盪テーブルの円滑な振盪が得られ、部品点数の削減と加工組立て時間の短縮が図れることによって、製品コスト及び振盪機自体の振動を低減できる振盪機を提供することにある。
発明の開示
本発明の振盪機は、上端に偏心軸部を所定量偏心させて形成した駆動軸と、該駆動軸を軸受を介して保持する架台と、前記偏心軸部を嵌合する軸受を下面に設けた振盪テーブルと、を含み、前記駆動軸の回転により前記振盪テーブルが円軌道公転運動する。前記架台と前記振盪テーブルとは、該振盪テーブルの供回り規制カプリングにて連結され、該供回り規制カプリングは、前記駆動軸が貫通している。
前記供回り規制カプリングは、前記架台上部に設けた架台軸受支持部材と、前記振盪テーブル下面に設けたテーブル軸受支持部材と、両軸受支持部材の間に配設される供回り規制板とを含み、該供回り規制板は、駆動軸貫通孔の周縁のリング部に、前記架台軸受支持部材のガイドピン係合用の長孔と、前記テーブル軸受支持部材のガイドピン係合用の長孔とを、互いに直交する方向に形成している。
したがって、前記振盪テーブルの円軌道公転運動による振盪時に、前記振盪テーブルの自転が供回り規制カプリングによって規制されて、スムースな円軌道公転運動を行える。このため、本発明は、３本以上の従動軸の使用を廃止でき、構造が簡素化して部品点数の削減と加工組立て時間の短縮による製品コストの低減に寄与するところが大である。
本発明の１態様として、前記駆動軸を保持する前記軸受は、前記架台の上部と下部とにそれぞれ設けられ、前記駆動軸の下部には、下部偏心軸部が、前記上端偏心軸部と同一位相、かつ同一偏心量で形成され、該下部偏心軸部に、前記振盪テーブルの総質量に見合う質量の円盤を設け、該円盤の重心と前記振盪テーブルの重心との中間位置に配設した前記上端偏心軸部に、前記円盤と前記振盪テーブルの偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマスを設けている。
この態様によれば、前記駆動軸、振盪テーブル、円盤及びバランスマスの回転系は、垂直及び水平面内のバランスが取れ、振動の低減を図ることができる。したがって、主たる使用場所である研究室等において、長時間連続運転されるケースが多い振盪機にとって大きな利点である。
別の態様として、前記駆動軸を保持する前記軸受は、前記架台の上部に設けられ、前記振盪テーブルの下面には、複数の支持脚を垂設し、各支持脚の下端は、前記駆動軸の下端よりも下方へ延出し、該支持脚の下端に、前記振盪テーブルの総質量に見合う質量のバランスウエイトを設け、該バランスウエイトの重心と前記振盪テーブルの重心との中間位置に配設した前記上端偏心軸部に、前記バランスウエイトと前記振盪テーブルの偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマスを設けている。
この態様によれば、前記駆動軸でバランスウエイトを回転させないから、該駆動軸の長さを最小限にすることができ、振動の一層の低減が図れる。また、駆動軸，軸受，プーリ及び供回り規制カプリングを含む回転系をユニット化できる。さらに、前記バランスウエイトの下方の空間に、配管、配線等を通すことができ、振盪機のコンパクト化が図れる。
さらに、前記架台の上部の前記軸受及び前記振盪テーブルの下面の前記軸受とを、それぞれ単列軸受の少なくとも２段重ねにすることにより、振盪時における駆動軸の軸方向の傾きを防止でき、駆動軸の垂直性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１実施形態例を示す振盪機の一部断面図である。
図２は、第１実施形態例の供回り規制カプリングの分解斜視図である。
図３は、第１実施形態例の軸受の変形例を示す要部断面図である。
図４は、本発明の第２実施形態例を示す振盪機の一部断面図である。
図５は、第２実施形態例の要部を示す拡大断面図である。
図６は、図５の一部切欠き平面図である。
図７は、第２実施形態例の供回り規制カプリングの分解斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を、図面に示す実施形態例に基づいて、さらに詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の第１実施形態例の振盪機を示している。この振盪機１１は、上端に偏心軸部１２を所定量偏心させて形成した駆動軸１３と、該駆動軸１３を軸受１４，１５を介して保持する架台１６と、前記偏心軸部１２を嵌合する軸受１７を下面に設けた振盪テーブル１８とを含んでいる。前記架台１６と前記振盪テーブル１８とは、該振盪テーブル１８の供回り規制カプリング１９にて連結されている。該供回り規制カプリング１９は、前記駆動軸１３が貫通している。
前記架台１６は、天板２０，底板２１及び側板２２で構成されている。該架台１６内には、モータ２３が配置されている。前記天板２０には、前記軸受１４が上部架台軸受支持部材２４を介して設けられ、前記底板２１には、前記軸受１５が、下部架台軸受支持部材２５を介して設けられている。前記駆動軸１３は、前記軸受１４，１５に保持されることにより、架台１６に対して回転可能に設けられる。前記モータ２３の出力軸２６のプーリ２７と、前記駆動軸１３のプーリ２８とには、ベルト２９が掛渡されている。前記駆動軸１３の回転によって、前記偏心軸部１２に支持された前記振盪テーブル１８が円軌道公転運動する。前記プーリ２８は、前記駆動軸１３の中間部に設けられたピン３０によって、該軸１３と一体回転可能に設けられるとともに、下方への移動が規制されている。
前記駆動軸１３は、前記ピン３０より下方位置に、下部偏心軸部３１が前記上端偏心軸部１２と同一位相、かつ同一偏心量で形成されている。該下部偏心軸部３１には、前記振盪テーブル１８の総質量に見合う質量の円盤３２が設けられている。
前記振盪テーブル１８は、振盪ラック３３と、支持床３４と、該支持床３４に前記振盪ラック３３を支持する複数本の脚３５とで構成されている。前記支持床３４の下面には、前記軸受１７がテーブル軸受支持部材３６を介して設けられている。前記振盪テーブル１８の総質量は、前記振盪ラック３３、支持床３４、脚３５、軸受１７及びテーブル軸受支持部材３６の合算質量である。また、本実施例では、前記円盤３２の重心と前記振盪テーブル１８の重心との中間位置が、前記支持床３４の略中間厚さ位置に設定されるように、前記円盤３２及び振盪テーブル１８の質量や、取り付け位置を選定している。
前記軸受１７に嵌合した前記偏心軸部１２の上端は、前記支持床３４内に突出している。前記偏心軸部１２の上端には、前記円盤３２及び振盪テーブル１８の偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマス３７が設けられている。したがって、該バランスマス３７は、前記円盤３２の重心と前記振盪テーブル１８の重心との中間位置に設けられることになる。
前記供回り規制カプリング１９は、前記架台１６の上部架台軸受支持部材２４と、前記振盪テーブル１８のテーブル軸受支持部材３６と、両軸受支持部材２４，３６間に配設される供回り規制板３８とを含んでいる。該供回り規制板３８は、駆動軸貫通孔３９の周縁のリング部４０に、図２に示されるように、中心から放射状に９０度間隔で４個の長孔４１，４２，４３，４４が形成され、長孔４１，４３が同一方向を向いて１８０度位相をずらして対向配置され、長孔４２，４４が長孔４１，４３と位相を９０度ずらして同様に配置されている。
前記長孔４１，４３には、前記上部架台軸受支持部材２４に、１８０度位相をずらして設けたガイドピン４５，４６が各々ローラ４７を介して係合されている。前記長孔４２，４４には、前記テーブル軸受支持部材３６に、１８０度位相をずらして設けたガイドピン４８，４９が各々ローラ５０を介して係合されている。したがって、各長孔は、その形成方向のみの移動を許容するから、長孔４１，４３は、前記架台１６に対して一方向のみの移動を許容し、長孔４２，４４は、前記振盪テーブル１８に対して該架台移動許容方向と直交する方向のみの移動を許容する。これにより、前記供回り規制カプリング１９は、オルダムカップリングと同様の作用をし、前記振盪テーブル１８は、前記駆動軸１３の回転に伴う自転が規制され、円軌道公転運動による振盪を行うことができる。
前記供回り規制板３８には、前記振盪テーブル１８に作用する遠心力によって生じるテーブル軸受支持部材３６の傾きを防止するための３個又はそれ以上の転動ボール５１を保持する孔５２が等間隔に設けられている。なお、該転動ボール５１は、図１に２点鎖線で示す如く、前記架台１６に設けて前記振盪テーブル１８を直接支持するようにしてもよい。また、前記駆動軸１３は、その外周が前記両軸受１４，１５の内輪に最小限の隙間を持たせて嵌合されている。したがって、前記上部架台軸受支持部材２４と前記テーブル軸受支持部材３６は、前記駆動軸１３外周に巻回されて、軸受１４とプーリ２８との間に縮設されたスプリング５３の付勢力によって、転動ボール５１を介して平行に保持され、円軌道公転運動による振盪を行っている際に、前記振盪テーブル１８は、前記上部架台軸受支持部材２４に対して平行度を保持している。
このように構成された前記振盪機１１は、前記供回り規制カプリング１９の作用によって、前記駆動軸１３の回転による前記振盪テーブル１８の自転が規制されて、前記偏心軸部１２の偏心量に基づく円滑な円軌道公転運動による振盪を行うことができる。また、前記円盤３２の偏心回転により、前記振盪テーブル１８の円軌道公転運動時に発生する振動のうち、垂直面内の振動を打ち消すことができる。さらに、前記バランスマス３７の回転によって、前記振盪テーブル１８と円盤３２の偏心回転により生じる水平面内の振動は、打ち消される。このように、前記振盪機１１は、円盤３２及びバランスマス３７の２種類の重錘の偏心回転によって、前記駆動軸１３及び振盪テーブル１８の不要な振動を相殺することができるので、主たる使用場所である研究室等において、長時間連続運転されるケースが多い振盪機にとって大きな利点である。また、従来の振盪機にくらべて構造を簡素化しているにも拘らず、１本の駆動軸１３によって従来と同じ振盪をすることができるので、部品点数の削減と加工組立て時間の短縮による製品コストの低減に寄与するところが大である。
なお、上記第１実施形態例では、前記下部偏心軸部３１に円盤３２を固設しているが、モータ２３の負荷を減少させるために、前記円盤３２を、下部偏心軸部３１に軸受を介して回転自在に取り付けてもよい。また、前記供回り規制カプリング１９は、オルダムカップリングと同様の作用をすればよいから、前記長孔に代えて、長溝に形成することもできる。
図３は、第１実施形態例の要部の変形例を示している。この振盪機は、前記架台１６の上部軸受１４及び前記振盪テーブル１８の軸受１７を、それぞれ２段重ねの単列軸受としたものである。このように構成することにより、振盪時における前記駆動軸１３の軸方向の傾きが、２段重ねの単列軸受によって防止でき、第１実施形態例で用いた転動ボール５１を省略しても、前記架台１６と前記振盪テーブル１８との平行度が保持される。
図４〜７は本発明の第２実施形態例を示すものである。本実施形態例において、前記第１実施形態例と同一の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この振盪機１１の架台１６は、天板２０と、底板２１と、該底板２１に固設され、天板２０にクッション６０を介して取り付けられる複数の支柱６１とで構成されている。駆動軸６２を回転可能に保持する軸受６３及び該駆動軸６２の上端の偏心軸部１２を回転可能に保持する振盪テーブル１８の軸受１７は、第１実施形態例の変形例の上部軸受１４及び軸受１７と同様に、２段重ねの単列軸受である。この駆動軸６２は、底板２１に達する長さを有しておらず、その下端は、前記軸受６３を天板２０に取り付ける架台軸受支持部材６４の下面から僅かに突出している。前記駆動軸６２の下端に固設したプーリ２８と天板２０に取付けたモータ２３のプーリ２７とには、ベルト２９が掛渡されている。
前記振盪テーブル１８の支持床３４の下面には、複数の支持脚６５が、天板２０を貫通して垂設されている。各支持脚６５の下端は、前記駆動軸６２の下端よりも下方へ延出している。該支持脚６５の下端には、前記振盪テーブル１８の総質量に見合う質量のバランスウエイト６６が設けられている。バランスウエイト６６の重心と振盪テーブル１８の重心との中間位置となる前記偏心軸部１２の上端には、前記バランスウエイト６６と前記振盪テーブル１８の偏心運動により生じる遠心力に対向して釣り合うバランスマス３７が設けられている。なお、天板２０の支持脚貫通孔は、前記振盪テーブル１８の偏心運動に差し支えない大きさに形成されている。前記供回り規制板３８の長孔４１〜４４は、リング部４０の外周に開口して形成されている。
この振盪機１１も、上記変形例と同様に、２段重ねの単列軸受によって、振盪時における前記駆動軸６２の軸方向の傾きが防止できるから、第１実施形態例で用いた転動ボール５１を省略できる。
また、バランスウエイト６６が回転しないので、前記駆動軸６２の長さを最小限にすることができる。このため、駆動軸６２，軸受１７，６３，プーリ２８及び供回り規制カプリング１９を含む回転系が、ユニット化できる。さらに、前記バランスウエイト６６の下方に、配管、配線等を通すことができ、振盪機のコンパクト化が図れる。
【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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