JP2011201665A - 振動フィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】トラフからの駆動装置の出っ張りを減らし、駆動装置内のコイルの破損を抑制し、振動フィーダを軽量に構成可能とする。
【解決手段】トラフ１０は、被搬送体を給送するトラフ本体１１と、トラフ本体１１の下方側に取り付けられる一対の下部側板１３と、を備える。一対の下部側板１３の内側に駆動装置２０が配置される。駆動装置２０は、トラフ１０に取り付けられる固定コア側駆動部３０と、固定コア側駆動部３０に板バネ４０を介して連結される可動コア側駆動部５０と、を備える。固定コア側駆動部３０はコイルを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁式の駆動装置を備える振動フィーダに関する。

従来より、トラフと、トラフを振動させる電磁式の駆動装置とを備える振動フィーダが知られている（例えば特許文献１）。従来の振動フィーダは、トラフから出っ張るように駆動装置が配置される構造であった。

また、従来の振動フィーダは、トラフの質量に対して駆動装置の質量が大きく設定されていた（例えばトラフの質量：駆動装置の質量＝１：２など）。ここで、トラフと駆動装置との振幅比は、これらの質量比の逆比となる。すなわち、従来の振動フィーダでは、トラフの振幅に対して駆動装置の振幅が小さく設定されていた（例えばトラフの振幅：駆動装置の振幅＝２：１など）。

特開昭６１−２０８２６号公報

しかしながら、上記の振動フィーダには次の課題があった。

まず、従来の振動フィーダでは、トラフから出っ張るように駆動装置が配置される構造であったため、振動フィーダの小型化が望まれていた。

また、振動フィーダの軽量化も望まれていた。ここで、トラフを軽くすることは強度上困難である。よって、駆動装置を軽くすることが考えられる。しかしながら、トラフの質量に対する駆動装置の質量を小さくすると、トラフの振幅に対する駆動装置の振幅が大きくなる（例えばトラフの振幅：駆動装置の振幅＝１：２など）。これにより、駆動装置内のコイルが破損する問題が生じる。この問題が振動フィーダの軽量化を阻害していた。

本発明の目的は、トラフからの駆動装置の出っ張りを減らすことができ、駆動装置内のコイルの破損を抑制でき、軽量に構成できる振動フィーダを提供することである。

本発明に係る振動フィーダは、トラフと、当該トラフを振動させる駆動装置と、を備える。前記トラフは、被搬送体を給送するトラフ本体と、前記トラフ本体の下方側に取り付けられる一対の下部側板と、を備える。前記駆動装置は、一対の前記下部側板の内側に配置される装置であって、前記トラフに取り付けられる固定コア側駆動部と、前記固定コア側駆動部に板バネを介して連結される可動コア側駆動部と、を備える。前記固定コア側駆動部は、コイルが取り付けられる固定コアを備える。前記可動コア側駆動部は、前記固定コアと前記コイルとで構成される電磁石により当該固定コア側に吸引される可動コアを備える。

この振動フィーダでは、駆動装置は、トラフを構成する一対の下部側板の内側に配置される。したがって、一対の下部側板の内側に駆動装置が配置されない場合に比べ、トラフからの駆動装置の出っ張りを減らすことができる。

また、この振動フィーダの駆動装置は、トラフに取り付けられる固定コア側駆動部と、この固定コア側駆動部に板バネを介して連結される可動コア側駆動部と、を備える。すなわち、この振動フィーダは、トラフ及び固定コア側駆動部を備える一の質量部と、可動コア側駆動部を備える他の質量部と、が板バネで連結された２質量振動系を構成する。一般にこのような振動系では、２つの質量部の質量比と振幅比とが逆比の関係となる。
また、この振動フィーダでは、固定コア側駆動部は、コイルが取り付けられる固定コアを備える。また、可動コア側駆動部は、固定コアとコイルとで構成される電磁石により固定コア側に吸引される可動コアを備える。この構成により、可動コア側駆動部にはコイルを設ける必要がない。
ここで、一の質量部に対する可動コア側駆動部の質量を軽くすると、一の質量部に対する可動コア側駆動部の振幅は大きくなる。この振幅の大きい可動コア側駆動部にコイルが取り付けられれば、コイルが破損するという問題が生じ得る。しかしながら、この振動フィーダでは、可動コア側駆動部にはコイルを設ける必要がないので、上記のコイル破損の問題をなくすことができる。したがって、可動コア側駆動部を軽量に構成できる。その結果、振動フィーダを軽量に構成できる。

以上の説明に述べたように、特に、一対の下部側板の内側に駆動装置が配置される構成により、トラフからの駆動装置の出っ張りを減らすことができる。また特に、トラフに取り付けられる固定コア側駆動部にコイルが取り付けられる構成により、可動コア側駆動部にコイルを設ける必要がないので、可動コア側駆動部を軽量に構成でき、その結果、振動フィーダを軽量に構成できる。

振動フィーダの斜視図である。 図１に示す振動フィーダの正面図である。 図１に示す駆動装置を示す図である。 図１に示す振動フィーダの動作を説明する図である。

以下、本発明に係る振動フィーダの実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、振動フィーダを下方側から見た斜視図である。図２は、図１に示す振動フィーダの正面図である。図３は、図１及び図２に示す振動フィーダの駆動装置を示す図であり、図２に示す矢印Ｆ３の向きに駆動装置を見た図である。図４は図１及び図２に示す振動フィーダの動作を説明する図である。以下、図１〜図４を参照して振動フィーダ１の構成について詳細に説明する。

振動フィーダ１は、材料、食品、機械、部品、その他の被搬送物を搬送する吊り下げ式電磁式直進フィーダである。この振動フィーダ１は、図１及び図２に示すように、トラフ１０と、トラフ１０を振動させる駆動装置２０と、を備える。なお、駆動装置２０が振動する方向をＹ方向という。

トラフ１０は、駆動装置２０により直線方向（Ｙ方向）に振動させられる部分である。このトラフ１０は、トラフ本体１１と、トラフ本体１１の下部に取り付けられる一対の下部側板１３と、一対の下部側板１３の間に取り付けられる結合部１５（図１参照）とを備える。

トラフ本体１１は、被搬送体を給送する桶状部材である。このトラフ本体１１の外側には複数のフック１１ｆが取り付けられる。

フック１１ｆには、図示しない吊下装置が取り付けられる。これにより振動フィーダ１が天井等に吊り下げられる。

下部側板１３は、駆動装置２０を覆う一対の板であり、トラフ本体１１の下方側に取り付けられる。一対の下部側板１３は、内側に駆動装置２０を配置できるように配置される。具体的には例えば、図１に示すように、トラフ本体１１の幅方向の両端部から下方側に延びるように間隔をあけて配置される。なお、一対の下部側板１３が対向する方向をＸ方向という。また、図１及び図２に示すように、一対の下部側板１３は、駆動装置２０全体を内側に配置できるように（駆動装置２０全体を覆えるように）形成されることが好ましい。具体的には例えば、駆動装置２０の下端部にほぼ沿うように下部側板１３の下辺１３ａが形成される。また、一対の下部側板１３の下辺１３ａ及び後辺１３ｂにはカバー１４（図２参照）が取り付けられる。

カバー１４（図２参照）は駆動装置２０を覆う板である。カバー１４は、一対の下部側板１３それぞれの下辺１３ａ及び後辺１３ｂを連結するように、一対の下部側板１３に取り付けられる。なお、図１ではカバー１４を一対の下部側板１３から取り外した状態を示している。

結合部１５は、図１に示すように、トラフ１０と駆動装置２０とを結合する部材である。結合部１５は、結合板１５ａ及び結合板１５ｂを備える。

結合板１５ａは、一対の下部側板１３に取り付けられるとともに、駆動装置２０（固定コア側駆動部３０）が取り付けられる板である。結合板１５ａは、一対の下部側板１３を連結するように、一対の下部側板１３に取り付けられる。これにより一対の下部側板１３を補強できる。

結合板１５ｂは、トラフ本体１１の底面と結合板１５ａとを連結する板である。結合板１５ｂは、トラフ本体１１の底面及び結合板１５ａそれぞれに垂直に取り付けられる。これにより、駆動装置２０の振動がトラフ本体１１に確実に伝わる。

（駆動装置）
駆動装置２０は、図１及び図２に示すように、トラフ１０を振動させる装置であり、電磁石で駆動する。駆動装置２０は、一対の下部側板１３の内側に配置される。すなわち、トラフ１０から駆動装置２０が出っ張っていない。言い換えれば、駆動装置２０はトラフ１０に内蔵されている。なお、駆動装置２０全体を一対の下部側板１３の内側に配置することが好ましい。この配置により、振動フィーダ１をより小型化できる。

また、駆動装置２０は、図１〜図３に示すように、トラフ１０（図１及び図２参照）に取り付けられる固定コア側駆動部３０と、固定コア側駆動部３０に板バネ４０を介して連結される可動コア側駆動部５０とを備える。これら固定コア側駆動部３０と可動コア側駆動部５０とが振動することで、トラフ１０（図１及び図２参照）を振動させる。なお、駆動装置２０の振動方向（Ｙ方向）のうち、固定コア側駆動部３０側をＹ１側（図３における上側）、可動コア側駆動部５０側をＹ２側（図３における下側）という。またＹ方向及びＸ方向（一対の下部側板１３が対向する方向）に直交する方向をＺ方向という。

固定コア側駆動部３０は、図３に示すように、固定コア３３を備える部分であり、トラフ１０（図１及び図２参照）に取り付けられる部分である。この固定コア側駆動部３０は、トラフ１０に取り付けられる固定コア側支持部３１、固定コア側支持部３１に取り付けられる固定コア３３、及び固定コア３３に取り付けられるコイル３５を備える。

固定コア側支持部３１は、固定コア３３を挟んで支持するように、Ｘ方向に対向して２つある。２つの固定コア側支持部３１はそれぞれ、Ｙ１側からＹ２側へ順に、トラフ取付部３１ｔ及び固定コア取付部３１ｃを備える固定コア側支持部本体３１ａと、固定コア側支持部本体３１ａとは別体に設けられる板バネ押さえ３１ｓとを備える。

トラフ取付部３１ｔは、図１に示すように、トラフ１０を取り付ける部分（トラフ取付台）である。トラフ取付部３１ｔには、トラフ１０の結合部１５の結合板１５ａを取り付け、例えばボルト３２ｔで固定する。

固定コア取付部３１ｃは、図３に示すように、固定コア３３を取り付ける部分である。２つの固定コア側支持部３１それぞれの固定コア取付部３１ｃは、固定コア３３を挟むように配置され、例えばボルト３２ｃを用いて固定コア３３を固定する。

板バネ押さえ３１ｓは、トラフ取付部３１ｔ及び固定コア取付部３１ｃを備える固定コア側支持部本体３１ａとは別体に設けられる。そして固定コア側支持部本体３１ａと板バネ押さえ３１ｓとで板バネ４０のＸ方向両端部を挟み、例えばボルト３２ｓで固定する。

固定コア３３は、コイル３５を取り付ける部分である。固定コア３３は、例えばＺ方向に見てＥ型であり、Ｘ方向中心の芯部３３ｃと、同方向外側の２つの外壁部３３ｏとを備える。芯部３３ｃに巻くようにコイル３５が取り付けられる。このコイル３５に電流を流すと、固定コア３３とコイル３５とで電磁石が構成される。

板バネ４０は、固定コア側駆動部３０と可動コア側駆動部５０とを連結するバネである。板バネ４０は振動方向（Ｙ方向）に並ぶ複数枚の板バネ本体と、複数枚の板バネ本体の間に挟まれる板バネ間座（スペーサ）とを備える。

可動コア側駆動部５０は、主に可動コア５３を備える部分である。可動コア側駆動部５０は、固定コア側駆動部３０に板バネ４０を介して連結され、トラフ１０には固定されない。可動コア側駆動部５０は、板バネ４０に取り付けられるＴ型ウェイト５１と、Ｔ型ウェイト５１のＹ１側端部に取り付けられる可動コア５３と、Ｔ型ウェイト５１のＹ２側端部に取り付けられるバランスウェイト５５とを備える。

Ｔ型ウェイト５１は、板バネ４０、バランスウェイト５５、及び可動コア５３を支持する部材であるとともに、重りでもある。Ｔ型ウェイト５１は、Ｔ型ウェイト本体５１ｗと、可動コア取付部５１ｃとを備える。

Ｔ型ウェイト本体５１ｗは、Ｙ１側に板バネ４０が配置され、Ｙ２側にバランスウェイト５５が取り付けられる。Ｔ型ウェイト本体５１ｗは、Ｚ方向から見て例えばＴ型（図３においてＴを上下反転した形状）に形成される。

可動コア取付部５１ｃは、Ｚ方向から見て例えばＴ型に形成される部材である。可動コア取付部５１ｃは、Ｙ１側に固定コア３３が固定され、Ｙ２側に板バネ４０が配置される。そして、可動コア取付部５１ｃとＴ型ウェイト本体５１ｗとで板バネ４０のＸ方向中央をＹ方向に挟み、例えばボルト５２ｃで固定する。

可動コア５３は、固定コア３３とコイル３５とで構成される電磁石により固定コア３３側（Ｙ１側）に吸引される部材である（動作については後述する）。可動コア５３は、固定コア３３とＹ方向に対向するように配置される。可動コア５３と固定コア３３との間にはギャップＧが開けられる。

バランスウェイト５５は、可動コア側駆動部５０の質量を調整する重りである。バランスウェイト５５の個数や質量を変えることで可動コア側駆動部５０の質量を調整する。バランスウェイト５５はＴ型ウェイト本体５１ｗのＹ２側に取り付けられ、例えばボルト５２ｗで固定される。

（振動フィーダの動作）
次に、図１及び図２に示す振動フィーダ１の動作について説明する。振動フィーダ１では、２つの重りがバネで連結された２質量振動系が構成される。すなわち、図４に示すように、固定コア側駆動部３０及びトラフ１０を備える一の質量部Ｍ１と、可動コア側駆動部５０を備える他の質量部Ｍ２と、一の質量部Ｍ１と他の質量部Ｍ２とを連結する板バネ４０とで２質量振動系が構成される。

図３に示すコイル３５へ電流を周期的に流すと、固定コア３３とコイル３５とで構成される電磁石と、可動コア５３との間で電磁力が周期的に発生する。そして図４に示す一の質量部Ｍ１と他の質量部Ｍ２とが、図３に示す固定コア３３と可動コア５３とが対向する方向（Ｙ方向）に振動する。

ここで、図４に示す一の質量部Ｍ１と他の質量部Ｍ２との振幅比は、これらの質量比の逆比となる。具体的には例えば、一の質量部Ｍ１の質量：他の質量部Ｍ２の質量＝２：１、に設定すれば、一の質量部Ｍ１の振幅：他の質量部Ｍ２の振幅＝１：２となる。

（本実施形態の振動フィーダの特徴）
本実施形態の振動フィーダ１には以下の特徴がある。

（特徴１）
振動フィーダ１では、図１及び図２に示すように、トラフ１０を構成する一対の下部側板１３の内側に駆動装置２０が配置される。すなわち駆動装置２０はトラフ１０に内蔵される。したがって、一対の下部側板１３の内側に駆動装置２０が配置されない場合に比べ、トラフ１０からの駆動装置２０の出っ張りを減らすことができる。

（特徴２）
また、振動フィーダ１の駆動装置２０は、トラフ１０に取り付けられる固定コア側駆動部３０と、この固定コア側駆動部３０に板バネ４０を介して連結される可動コア側駆動部５０と、を備える。すなわち、図４に示すように、この振動フィーダ１は、トラフ１０及び固定コア側駆動部３０を備える一の質量部Ｍ１と、可動コア側駆動部５０を備える他の質量部Ｍ２と、が板バネ４０で連結された２質量振動系を構成する。一般にこのような振動系では、２つの質量部の質量比と振幅比とが逆比の関係となる。

また、この振動フィーダ１では、図３に示すように、固定コア側駆動部３０は、コイル３５が取り付けられる固定コア３３を備える。また、可動コア側駆動部５０は、固定コア３３とコイル３５とで構成される電磁石により固定コア３３側（Ｙ１側）に吸引される可動コア５３を備える。この構成により、可動コア側駆動部５０にはコイル３５を設ける必要がない。

ここで、図４に示す一の質量部Ｍ１に対する他の質量部Ｍ２（可動コア側駆動部５０）の質量を軽くすると、一の質量部Ｍ１に対する他の質量部Ｍ２（可動コア側駆動部５０）の振幅は大きくなる。この振幅の大きい可動コア側駆動部５０にコイルが取り付けられていれば、コイル３５が破損するという問題が生じ得る。しかしながら、この振動フィーダ１では、可動コア側駆動部５０にはコイルを設ける必要がないので、上記のコイル破損の問題をなくすことができる。したがって、可動コア側駆動部５０を軽量に構成できる。その結果、振動フィーダ１を軽量に構成できる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、前記実施形態では、振動フィーダ１を吊り下げ式としたが、振動フィーダ１を地面に設置しても本発明を適用できる。この場合は例えば、地面に支持台（図示なし）を設置し、支持台の上にバネ（図示なし）を介して振動フィーダ１を載せる。

１ 振動フィーダ
１０ トラフ
１１ トラフ本体
１３ 下部側板
２０ 駆動装置
３０ 固定コア側駆動部
３３ 固定コア
３５ コイル
４０ 板バネ
５０ 可動コア側駆動部
５３ 可動コア

Claims (1)

1. トラフと、当該トラフを振動させる駆動装置と、を備える振動フィーダであって、
   前記トラフは、
   被搬送体を給送するトラフ本体と、
   前記トラフ本体の下方側に取り付けられる一対の下部側板と、を備え、
   前記駆動装置は、
   一対の前記下部側板の内側に配置される装置であって、
   前記トラフに取り付けられる固定コア側駆動部と、
   前記固定コア側駆動部に板バネを介して連結される可動コア側駆動部と、を備え、
   前記固定コア側駆動部は、コイルが取り付けられる固定コアを備え、
   前記可動コア側駆動部は、前記固定コアと前記コイルとで構成される電磁石により当該固定コア側に吸引される可動コアを備える、振動フィーダ。

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