(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
この基体に支承され駆動体と結合する回転軸体と、
この回転軸体と相対的に移動可能で前記回転軸体に偏心した位置に中心を有しこの回転軸体とともに回転するねじ体と、
このねじ体に螺合し前記偏心した位置を中心として回動可能でかつこの偏心位置よりさらに偏心した位置に重心を有する偏心体と、
前記ねじ体を回動可能に挟持し、このねじ体を軸方向に移動させる調整体とからなり、
前記調整体の軸方向の移動により前記偏心体を回動させ、前記ねじ体との相対回転動作で回転軸体中心に対する重心位置を変更可能とする振動発生装置。
【請求項２】
基体と、
この基体に支承され駆動体と結合する回転軸体と、
この回転軸体の軸心に対して偏心した軸体を介して前記回転軸体と同軸心位置に軸方向移動自在に設けられたねじ体と、
前記偏心した軸体に回動自在に設けられこの軸体中心に対して偏心位置に重心を有する偏心体と、
前記ねじ体に螺合し軸方向移動自在に設けられた調整体と、
前記ねじ体と前記偏心体を係合させる歯車体とからなり、
前記調整体の軸方向の移動により前記ねじ体を回動させ、前記歯車体を介して前記偏心体を回動させ、回転軸体中心に対する偏心体の重心位置を変更可能とする振動発生装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の振動発生装置において、
前記振動発生装置を２連に構成し、この２連の回転軸の回転数を同一にするように連結部材を設け、２連相互の偏心体の偏心位置が常に対称的に回転動作するようにしたことを特徴とする振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動発生装置に関する。更に詳しくは、回転体の偏心位置を変更して起振力を変えることが可能な振動発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動発生装置に関しては、食品機械の振動篩いや破砕装置等の振動篩い、振動コンベア、また振動テーブル等に適用されていることはよく知られている。この振動発生装置の振動方式は種々提案されており、所定振幅のものを一定にした固定式のものと、条件により振幅を運転中に変更できる調整式のものがある。
【０００３】
複数の偏心重りの相互位置を変えるものが一般である。その例として、特開平７−２８９９９２号は１つの偏心体の内部に第２の偏心体を挿入し、同一軸上で回転重心位置をずらせるようにしたもので、また特開平６−１２６２５１号は回転の軸方向に２つの偏心体を併設したもので、回転重心位置をずらすようにしたもの等である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の構成のものは、構造が複雑でスペースも多く必要とするなど、小形化が難しくまた経済的にも高価な構成になっていた。即ち、偏心重りの重心位置をずらすのは、同一軸上の振動発生装置の回転軸に対してのみであるので、偏心位置の設定には限界があった。偏心量を多くすると、偏心重りそのものを大きくしなければならず、また、軸方向に重りを付加する必要があるなどの問題点があった。
【０００５】
従って、偏心位置の変更についてはもっと簡素でフレキシブルなものが要望されていた。本発明はこのような従来の問題点を解決するためになされたもので、構造が簡素で、メンテナンスのしやすい、偏心量を大きくすることができ、しかも経済的な振動発生装置としている。これら従来の問題点を解決するため、本発明は上述のようなことを考慮し、次の目的を達成するものである。
【０００６】
本発明の目的は、２つの偏心する部材の相互関係の動きで、回転体の偏心量を変更できるようにし、偏心範囲を広くでき、シンプルで、経済的な構成で小形化を実現した振動発生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の振動装置は、基体と、この基体に支承され駆動体と結合する回転軸体と、この回転軸体と相対的に移動可能で前記回転軸体に偏心した位置に中心を有しこの回転軸体とともに回転するねじ体と、このねじ体に螺合し前記偏心した位置を中心として回動可能でかつこの偏心位置よりさらに偏心した位置に重心を有する偏心体と、前記ねじ体に回動可能に挟持されこのねじ体を軸方向に移動させる調整体とからなり、前記調整体の軸方向の移動により前記偏心体を回動させ、前記ねじ体との相対回転動作で回転軸体中心に対する重心位置を変更可能とする振動発生装置とした。
【０００８】
また、前記回転軸体の軸心に対して偏心した軸体を介して前記回転軸体と同軸心位置に軸方向移動自在に設けられたねじ体とし、前記偏心した軸体に回動自在に設けられこの軸体中心に対して偏心位置に重心を有する偏心体とし、前記ねじ体に螺合し軸方向移動自在に設けられた調整体と、前記ねじ体と前記偏心体を係合させる歯車体とし、前記調整体の軸方向の移動により前記ねじ体を回動させ、前記歯車体を介して前記偏心体を回動させ、回転軸体中心に対する偏心体の重心位置を変更可能とする振動発生装置としてもよい。
【０００９】
さらに、前記振動発生装置を２連に構成し、この２連の回転軸の回転数を同一にするように連結部材を設け、２連相互の偏心体の偏心位置が常に対称的に回転動作するようにしたことを特徴とする振動発生装置としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１を図面に従って説明する。図１は、本発明の振動発生装置の断面図を示し、図２は回転軸に対する２つの偏心構成を示している。即ち、（ａ）は最大の偏心構成を示し、（ｂ）は最小の偏心構成を示している。基体１内に振動発生装置の回転中心軸線上に軸部材２（ねじ体）が回転自在に設けられている。
【００１１】
この軸部材２の外形は図に示すように振動発生装置の回転軸心（イ）に対し偏心位置Ａに中心（ロ）をもって円筒状のねじ部２ａ（ねじ体）が設けられている。軸部材２の一端２ｂはスプライン４となっており、この軸部材２は軸支持部材３（回転軸体）にこのスプライン４を介して軸方向移動可能に支持されている。
【００１２】
この軸支持部材３は、２つのベアリング５によりボルト等で前記基体１に一体固定されているブラケット１ａに、回転自在に支承されている。この軸支持部材３の一端３ａは詳細の図示はしていないが、モーター等の駆動手段に連結している。一方前記軸部材２の他端２ｃは２つのベアリング６を介して調整部材７（調整体）に回転自在に支承されている。
【００１３】
この調整部材７は前記基体１にボルト等で一体固定されているブラケット１ｂに軸方向移動自在に内装されている。このブラケット１ｂは筒状の構造をなし、前記調整部材７が軸方向に案内される状態で挿入されている。前記調整部材７の外周の一部に切り欠き部７ａが設けられ、この切り欠き部にステイ８（調整体）が係合している。
【００１４】
また、前記ブラケット１ｂの一部にステイ８通過のための長溝１ｃが設けられ、前記ステイ８が回転方向を規制して嵌入している。前記ブラケット１ｂの外方に受け部材１ｄが取り付けられており、この受け部材１ｄにねじ軸９（調整体）が軸方向に沿って２つのベアリング１０を介して回転自在に支承されている。このねじ軸９は詳細の図示はしていないが、軸端に回転駆動のための駆動体が連結する。
【００１５】
このねじ軸９には前記ステイ８が螺合しており、ねじ軸９の回転に伴いこのステイ８は軸方向に移動自在である。従って、前記ねじ軸９が回転しステイ８を移動させると前記調整部材７も前記切り欠き部の係合によって同時に軸方向に移動する。このときステイ８は前記長溝１ｃにより回転方向が規制されるので、前記調整部材７もブラケット１ｂ内で回転することはない。
【００１６】
一方、前記軸部材２のねじ部２ａには偏心部材１１（偏心体）が螺合している。この偏心部材１１は略円柱状をなし、断面円中心（ハ）より偏心位置Ａ（ねじ部２ａの中心）（ロ）に雌ねじ１１ａが設けられており、この雌ねじ１１ａが前記軸部材２のねじ部２ａに２ケ所螺合している。
【００１７】
また前記基体１の両端にはベアリング１２を介して偏心体支持部材１３が振動発生装置回転中心軸と同心で回転自在に設けられている。また、この偏心体支持部材１３に前記偏心部材１１がベアリング１４を介して前記ねじ部２ａのねじ軸中心に回転自在に支承されている。この振動発生装置の基体１には取り付け部材１５が設けられており、特定された場所に設置できるようになっている。
【００１８】
実施の形態１はこのように構成されている。次に振動発生装置回転中心軸に対する回転体の偏心位置の変更操作を説明する。前記ねじ軸９をモーター等で回転させると、前記ステイ８が軸方向に移動する。このときステイ８は前記調整部材７の切り欠き部７ａに係合しているので、前記ブラケット１ｂの長溝１ｃに規制されながら調整部材７も軸方向に移動する。
【００１９】
この移動に際し、前記調整部材７は回転しない。続いて調整部材７に支持されている軸部材２も軸方向に移動する。この軸部材２は前記軸支持部材３にスプライン４を介して支持されているので、振動発生装置の回転軸が停止している間前記軸部材２は回転しない。
【００２０】
一方、軸部材２の移動に伴いねじ部２ａと螺合している偏心部材１１は回動し、振動発生装置の回転中心軸に対する偏心位置を変えることになる。図２において、前記軸部材２のねじ部２ａの偏心方向と前記偏心部材１１の偏心方向が一致したとき（ａ）は、双方の偏心量が加算され、回転体の重心位置は外側に寄せられるので、振動発生装置の偏心量は最大になり、結果として振動発生装置が回転するとき最大の起振力を発生させる。
【００２１】
また逆に、前記軸部材２のねじ部２ａの偏心方向と前記偏心部材１１の偏心方向が互いに反対側にあるとき（ｂ）は、双方の偏心量は相殺され偏心部材１１の重心位置が振動発生装置の回転軸に一致して、振動発生装置の偏心量は最小になり、結果として振動発生装置が回転するとき最小の起振力を発生させる。
【００２２】
この場合、偏心量を０とすることは可能である。これは図２の（ｂ）の状態にしたとき、軸部材２の前記偏心部材１１から外れたねじ部２ａの偏心部分と相殺するために、図２で示す如く偏心部材１１の一部１１ｂ部を切り欠く。この場合偏心部材１１に残った部分が１１ａとなる。
【００２３】
また、図示していないが、前記受け部材１ｄにはセンサーが取り付けられており、前記ステイ８の移動位置を検知できるようになっている。このステイ８の移動位置により前記偏心部材１１の回動角度がわかるので、振動発生装置の偏心量を０〜１００％の範囲で特定することができる。この偏心量変更のための検知手段については、前記ねじ軸９にエンコーダを取り付け、パルス信号の制御によることも可能である。例えば、操作盤等のスイッチ操作で偏心部材１１の角度を制御し、振動発生装置の偏心量の変更操作を行うこともできる。
【００２４】
［実施の形態２］
図３により実施の形態２を説明する。基体４１にクランク状の軸体４２がベアリング４３，４４により振動発生装置の回転中心軸（イ）に回転自在に支持されている。この軸部材４２は一端をベアリング４３で支承されているが、他端は筒状の軸体４２ａを構成し、この筒体が２つのベアリング４４に支承されている。またこの軸部材４２の中央部は前記回転中心軸に対し偏心位置Ａをもってクランク軸状に偏心軸４２ｂを構成している。この偏心軸４２ｂには、円柱状の偏心部材４５（偏心体）が前記偏心軸４２ｂの中心（ロ）に対し前記同様に偏心位置Ａ重心位置（ハ）をもって回動自在に支持されている。
【００２５】
この偏心部材４５は、前記偏心軸４２ｂ上を滑り部材４２ｃを介して回動する。この滑り部材４２ｃは偏心部材４５をスムースに回動させるために設けられている。またこの偏心部材４５の一方の面に歯車４６が前記偏心軸４２ｂを中心に回動自在になるようにボルト４７によって取り付けられている。この歯車４６は内歯車を適用した例を示している。外歯車を適用することも可能である。
【００２６】
一方前記筒状の軸体４２ａ内にはピニオン軸４８が前記回転軸に一致して回転自在に２つのベアリング４９によって支承されている。このピニオン軸４８の一端にはピニオン４８ａが設けられ、前記歯車４６と噛合している。またこのピニオン軸４８は他端にねじ部４８ｂが構成され、このねじ部４８ｂに雌ねじ体５０（調整体）が螺合している。この雌ねじ体５０の一部に雌ねじ５０ａが設けられている。
【００２７】
さらにこの雌ねじ体５０の外形部はスプライン５０ｂとなっており、前記筒状の軸体４２ａに設けられた内径部スプライン４２ｇと軸方向移動自在に係合している。雌ねじ体５０の端部はベアリング５１を介して調整部材５２（調整体）に軸方向移動自在に支承されている。この調整部材５２に設けられた切り欠き部５２ａにステイ５３（調整体）が係合している。
【００２８】
また、前記基体４１の一部に長溝４１ａが設けられ、前記ステイ５３はこの長溝４１ａに規制されている。他方前記基体４１の外方に受け部材５４が２ケ取り付けられており、この受け部材５４にねじ軸５５（調整体）が回転自在に２つのベアリング５６により支承されている。このねじ軸５５に前記ステイ５３が螺合している。このねじ軸５５の端部には詳細は図示していないが、モーター等の駆動体が取り付けられる。
【００２９】
実施の形態２は以上のように構成され、振動発生装置の回転中心軸に対する回転体の重心位置を変更する場合は次のように行う。モーター等によりねじ軸５５が回転されると、螺合しているステイ５３が軸方向に移動する。この移動に伴って調整部材５２、雌ねじ体５０が同様に軸移動する。このとき前記軸体４２は回転しない状態にしてあるので、前記雌ねじ体５０は軸方向のみ移動し、螺合している相手ピニオン軸４８がねじのリードによって回転する。
【００３０】
続いて、ピニオン軸４８のピニオン４８ａと噛合している歯車４６が回転し、一体である偏心部材４５が回転し偏心位置を変更する。振動発生装置の回転中心軸（イ）に対する偏心軸４２ｂ（ロ）、偏心部材４５の重心位置（ハ）の相互関係は実施形態１の図２の場合と同様である。
【００３１】
図２（ａ）において、４５ａの仮想位置は偏心部材４５が偏心軸４２ｂを中心に回転し、偏心部材１１の重心位置が図の場合（ハ）と反対位置（イ）にきたときの偏心部材４５の位置を示している。また、４５ｂの仮想位置は前記に加え前記偏心軸４２ｂの偏心位置も図の場合と反対位置にきたときの偏心部材４５の位置を示している。
【００３２】
振動発生装置の偏心量を０とするためには、前記偏心部材４５の中心を振動発生装置の回転中心と一致させたとき、前記偏心軸４２ｂのアーム４２ｄ寄りの部分及び歯車４６の部分の偏心量を相殺させる必要がある。このため、前記軸体４２の一部アーム４２ｄまたはアーム４２ｅの部分に前記偏心量相当のものを例えば４２ｆを付加させる。
【００３３】
［実施の形態３］
以上は単体構成の振動発生装置として説明してきたが、次に２台連設した場合の振動発生装置について説明する。図４は図１の実施形態１の振動発生装置を２台並べて同歯数の平歯車６０で連結した構成例を示している。前記軸支持部材３の軸端に前記平歯車６０がキー６１を介して取り付けられている。図の上部第１の振動発生装置がモーター等で回転駆動を与えられると、下部の第２の振動発生装置も平歯車６０を介して位相を合わせ対称的に回転する。
【００３４】
図５は２つの偏心体の相互の偏心関係を示した図で最大の起振力を発生させる例である。図５の（ａ）は２つの振動発生装置の２つの偏心位置が共に内側に寄った場合を示し、図５の（ｂ）は同じ条件で外側に寄った場合を示している。このように、２つの偏心体は常に相互に対称的な位置関係になる。前述のように２連の振動発生装置は歯車によって連結しているので、矢印のように相互の回転はお互いに逆向きになる。この回転方向はどちらの方向であっても同じである。
【００３５】
この結果内側と外側とで（図の方向で左右）同じ偏心量で相殺されるので左右方向での振動は発生せず、偏心が偏る上下方向、即ち矢印方向に振動が発生し振動発生装置は回転とともに起振する。単体の振動発生装置としては、いずれの場合も振動発生装置が回転すると、振動方向がランダムに振り回される状態になるが、２つの振動発生装置を連設した構成のものは、振動方向が特定する。また本発明の振動発生装置は大きな振動力を得る可能性をもっている。以上本発明を３つの実施形態で説明したが、本実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、偏心させた部材にさらに偏心させた部材を被せるように設けたので、発生させる振幅を大きくすることができ、結果的に振動力を大きくすることとなった。また振動振幅の範囲も大きく、その割合も０から１００％と無段階に変更することができる。さらにこの変更は振動発生装置が回転中であっても可能である。このような機能から本振動発生装置の小形化が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の振動発生装置に関する実施形態１の断面図である。
【図２】図２は、本発明の振動発生装置の偏心関係を示した説明図である。（ａ）は最大の偏心構成を示し、（ｂ）は最小の偏心構成を示している。
【図３】図３は、本発明の振動発生装置に関する実施形態２の断面図である。
【図４】図４は、図１の振動発生装置を２連にした場合の断面図である。
【図５】図５は、２連にした場合の振動発生装置の偏心関係を示した説明図である。（ａ）は偏心が内側に寄った場合を示し、（ｂ）は偏心が外側に寄った場合を示している。
【符号の説明】
１，４１…基体
２，４２…軸部材
３…軸支持部材
４…スプライン
７…調整部材
８…ステイ
９…ねじ軸
１１…偏心部材
１３…偏心体支持部材
４２ａ…筒状の軸体
４２ｂ…偏心軸
４５…偏心部材
４６…歯車
４８…ピニオン軸
５０…雌ねじ体
５２…調整部材
５３…ステイ
５５…ねじ軸
６０…平歯車
【図１】
0004378559.tif 000002
【図２】
0004378559.tif 000003
【図３】
0004378559.tif 000004
【図４】
0004378559.tif 000005
【図５】
0004378559.tif 000006