JP4200922B2 - 音波浮揚装置 - Google Patents

Description

本発明は、音波の放射圧を用いて物体を浮揚状態に保持あるいは浮揚状態で搬送する音波浮揚装置に関する。

ガラスパネル（ガラス基板）や半導体ウエハー等の薄くて傷つき易い板状部材に汚れや傷が付くのを避けるため、浮揚状態で搬送することが考えられている。物体を空中に浮揚させる物体浮揚装置（音波浮揚装置）として、音波の放射圧を用いる装置が提案されている。また、物体を空中に浮揚させた状態で搬送する際、浮揚した物体が搬送路から逸脱するのを防止するため、振動板から放射される音波の反射を利用する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に開示された装置では、図８に示すように、ホーン５１を介して励振される振動板５２から放射される音波の放射圧により物体５３を振動板５２から浮揚させた状態で振動板５２に沿って紙面と垂直方向に搬送する。また、物体５３の搬送路両側に沿って板状の音波反射部材５４が配置されている。音波反射部材５４は、振動板５２の下方で振動板５２の幅方向において斜めに延びる部分５４ａと、振動板５２の幅方向外側において屈曲して振動板５２より上方まで延びる部分５４ｂとを備えている。そして、振動板５２から音波反射部材５４に放射された音波の一部が音波反射部材５４の両部分５４ａ，５４ｂにより反射されて、振動板５２の両側において振動板５２の上方に向かう状態となる。この音波を利用して物体５３が搬送路から逸脱するのを防止するようになっている。
特開平７−１３７８２２号公報（明細書の段落［００１３］〜［００１７］，［００３０］、図２，３）

従来の音波浮揚装置では、振動板の浮揚すべき物体に対向する側の面から放射された音波の放射圧により物体が浮揚され、振動板の物体に対向する側と反対側の面から放射される音波は物体を浮揚するのに利用されていなかった。従って、物体を音波浮揚させるため振動板を励振させるエネルギーの半分は音波浮揚に利用されていなかった。

特許文献１に記載の音波浮揚装置では、振動板５２の物体５３に対向する側と反対側の面から放射される音波を利用しているが、その利用は物体５３が搬送路から逸脱するのを防止するための利用であり、物体５３を浮揚させるのに利用するものではない。また、特許文献１に記載の音波浮揚装置では、音波反射部材５４の上端が振動板５２の上面より上方まで延びている必要がある。そのため、物体の幅を一対の音波反射部材５４の上端の間隔より広くできない。

近年、液晶やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）などのガラス基板が大型化しており、１５００×１８００ｍｍ以上の基板サイズのものもある。このような大型基板の場合、それを浮揚させる音波の放射圧を大きく（高く）する必要があり、その分、振動板を励振させるエネルギーが大きくなる。その結果、振動板から物体と反対側に放射される音波によるエネルギーロスも大きくなる。

本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、振動板の物体と反対側に放射される音波を物体の浮揚に有効に利用することができ、同じ浮揚力を得るために振動板を励振させるエネルギーを少なくすることができる音波浮揚装置を提供することにある。

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、振動板を励振手段で励振させて、振動板からの音波の放射圧により物体を浮揚させる音波浮揚装置である。そして、前記振動板から前記物体と反対側に放射される音波を反射させる反射面を備えた音波反射部材が、前記振動板の前記物体に対向する側と反対側に位置するように設けられ、前記振動板の振動を助勢する。そして、前記音波反射部材は、前記反射面の少なくとも前記振動板の端部と対応する部分が、前記振動板との距離が外側寄りほど大きくなるように形成されている。

この発明では、振動板の振動により振動板から放射された音波のうち、振動板の物体に対向する側の面から放射された音波は、従来装置と同様に物体を浮揚させる。また、振動板の物体に対向する側と反対側の面から放射された音波は、音波反射部材の反射面で反射される。そして、反射された音波により、振動板の振動が助勢される。従って、振動板の物体と反対側の面から放射され、従来は振動板の励振に寄与していなかった音波が、振動板を励振することに使用される。その結果、振動板の物体と反対側に放射される音波を物体の浮揚に有効に利用することができ、同じ浮揚力を得るために振動板を励振させるエネルギーを少なくすることができる。

また、振動板から反射面に向かって放射された音波が、振動板の端部より外側の位置に向かって進むように効率良く反射される。その結果、振動板より端部がはみ出す物体を浮揚させる際、物体が撓んでも振動板に物体が接触するのを防止することができる。

請求項２に記載の発明は、振動板を励振手段で励振させて、振動板からの音波の放射圧により前記振動板からはみ出す物体を浮揚させる音波浮揚装置であって、前記物体の前記振動板の少なくとも外側にはみ出した部分に、前記音波を反射させる反射面を備えた音波反射部材が前記振動板の前記物体に対向する側と反対側に位置するように設けられ、前記物体の浮揚を助勢する。そして、前記音波反射部材は、前記反射面の少なくとも前記振動板の端部と対応する部分が、前記振動板との距離が外側寄りほど大きくなるように形成されている。
物体を振動板から放射される音波によって浮揚させる場合、物体が振動板よりはみだす大きさ（例えば幅広の場合）であると、物体が撓んでそのはみ出した部分付近が振動板に接触する虞がある。しかし、この発明では、浮揚する物体の振動板の外側にはみ出した部分に対して反射面で反射した音波の力が有効に作用し、物体が振動板に接触するのを防止することができる。また、振動板から反射面に向かって放射された音波が、振動板の端部より外側の位置に向かって進むように効率良く反射される。その結果、振動板より端部がはみ出す物体を浮揚させる際、物体が撓んでも振動板に物体が接触するのを防止することができる。

本発明によれば、振動板の物体と反対側に放射される音波を物体の浮揚に有効に利用することができ、同じ浮揚力を得るために振動板を励振させるエネルギーを少なくすることができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を物体浮揚搬送装置に具体化した第１の実施形態を図１及び図２に従って説明する。図１（ａ）は物体浮揚搬送装置の模式斜視図、（ｂ）は物体浮揚搬送装置の模式側面図、図２は作用を示す模式図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、音波浮揚装置としての物体浮揚搬送装置１１は、振動板１２を備えている。振動板１２は矩形平板状に形成されるとともに、幅が搬送すべき物体１３より広く形成されている。振動板１２は支持プレート１４（図１（ｂ）にのみ図示）に対して一組のホーン１５及び振動子１６を介して支持されている。なお、支持プレート１４は図示しない支柱に支持されている。

ホーン１５は振動板１２が締結される面の反対側の面において振動子１６に固定されている。ホーン１５の先端面は振動子１６の軸方向と直交する平面に形成され、ホーン１５及び振動子１６の中心軸が鉛直方向に延びる状態で配置されている。ホーン１５はその先端において図示しないネジにより振動板１２の両端部に締結されている。各ホーン１５は偏平なほぼ直方体状に形成され、振動板１２に対してその長手方向両端部において長手方向と直交する状態で取付けられている。なお、図１（ｂ）ではホーン１５を簡略化して図示しているため、振動板１２の幅方向（紙面と垂直方向）から見た形状が長方形となっている。

振動子１６には所謂ランジュバン形振動子が使用され、一対のリング状のピエゾ素子１７ａ，１７ｂを備えている。両ピエゾ素子１７ａ，１７ｂ間にリング状の電極板１８が配置され、ピエゾ素子１７ａ，１７ｂの電極板１８と当接する側と反対側の面に当接する金属ブロック１９ａ，１９ｂを、図示しないボルトによって締め付け固定することにより振動子１６が構成されている。ボルトは金属ブロック１９ａに形成された図示しないネジ穴に、金属ブロック１９ｂ側から螺合されている。両金属ブロック１９ａ，１９ｂはボルトを介して互いに導通された状態となっている。

図１（ｂ）に示すように、金属ブロック１９ａの上端にはフランジ２０（図１（ｂ）にのみ図示）が形成され、金属ブロック１９ａは支持プレート１４に形成された孔に嵌合された状態でボルト（図示せず）により該支持プレート１４に固定されている。

振動子１６は発振器２１に接続されている。電極板１８は配線２２ａを介して発振器２１と接続され、発振器２１の接地端子が配線２２ｂを介して金属ブロック１９ｂに接続されている。ホーン１５、振動子１６、発振器２１により振動板１２を励振させる励振手段が構成されている。

物体浮揚搬送装置１１は振動板１２から定在波を発生するように構成され、浮揚状態の物体１３に推進力を与える推進力付与手段を備えている。この実施形態では推進力付与手段として、物体１３に対して圧縮空気を進行方向の後方から吹き付けるノズル２３が設けられている。ノズル２３は複数設けられるが、１個のみ図示している。

支持プレート１４上には、音波反射部材２４が、振動板１２の物体１３に対向する側と反対側に位置するように、ブラケット２５を介して固定されている。音波反射部材２４は、振動板１２の励振時に振動板１２から物体１３と反対側に放射される音波を反射させて振動板１２の振動を助勢する反射面２４ａを備えている。音波反射部材２４は、振動板１２の幅以上の幅を有し、幅方向において振動板１２が音波反射部材２４の幅内に位置するように配置されている。

図２は振動板１２の長手方向から見た場合の、振動板１２、物体１３及び音波反射部材２４の位置関係を示す模式図である。音波反射部材２４は、反射面２４ａが平面であり、反射面２４ａと、振動板１２の該反射面２４ａに対向する面１２ａとの距離Ｌが、振動板１２から発する音波の波長λのＮ／２倍（Ｎは自然数）に設定されている。音波反射部材２４は、反射面２４ａが振動板１２と平行に配置されている。即ち、音波反射部材２４は、振動板１２に対して物体１３側（この実施形態では振動板１２より上側）にはみ出していない。

次に前記のように構成された物体浮揚搬送装置１１の作用を説明する。
図示しない制御装置からの指令信号により発振器２１が駆動されて、振動子１６が所定の共振周波数（例えば、２０ｋＨｚ前後）で励振される。振動子１６が励振されるとホーン１５が縦振動され、ホーン１５を介して振動板１２が励振されて撓み振動を行い、定在波が発生する。振動板１２から放射される音波の放射圧によって、物体１３は振動板１２の表面から浮揚した状態に保持される。その状態でノズル２３から圧縮空気が噴射されて物体１３に推進力が付与され、物体１３は振動板１２の一端側から他端側へ浮揚状態で搬送される。ノズル２３の圧縮空気の噴射を停止することにより物体１３の搬送が停止され、物体１３は浮揚状態で一定位置に保持される。発振器２１の駆動を停止すると、振動板１２の振動が停止され、物体１３は振動板１２上に載置された状態で停止する。

振動板１２の振動により振動板１２から放射された音波のうち、振動板１２の物体１３に対向する側の面から放射された音波は、従来装置と同様に物体１３を浮揚させる。また、振動板１２の物体１３に対向する側と反対側の面１２ａから放射された音波は、音波反射部材２４の反射面２４ａで反射される。そして、反射された音波により、振動板１２の振動が助勢される。従って、振動板１２の物体１３と反対側の面から放射され、従来は振動板１２の励振に寄与していなかった音波が、振動板１２を励振することに使用される。

反射面２４ａと、振動板１２の該反射面２４ａに対向する面１２ａとの距離Ｌを振動板１２から発する音波の波長λの１／２に設定して、実験を行った。その結果、物体１３の振動板１２からの浮揚高さが、音波反射部材２４を設けない場合の約１．２〜１．３倍となった。これは物体浮揚搬送装置１１の浮揚効率が音響パワーで約４０〜７０％向上したことと同じである。

この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）励振手段で励振される振動板１２からの音波の放射圧により物体１３を浮揚させる物体浮揚搬送装置１１において、振動板１２から物体１３と反対側に放射される音波を反射させて振動板１２の振動を助勢する反射面２４ａを備えた音波反射部材２４が、振動板１２の物体１３に対向する側と反対側に位置するように設けられている。従って、物体１３と反対側に放射されて従来は振動板１２の励振に寄与していなかった音波が、振動板１２を励振することに使用される。その結果、振動板１２の物体１３と反対側に放射される音波を物体１３の浮揚に有効に利用することができ、同じ浮揚力を得るために振動板１２を励振させるエネルギーを少なくすることができる。また、同じ励振エネルギーを加えた場合は浮揚距離を大きくすることができる。

（２）音波反射部材２４は、振動板１２の幅以上の幅を有し、幅方向において振動板１２が音波反射部材２４の幅内に位置するように配置されている。従って、振動板１２の物体１３と反対側に放射される音波は、振動板１２の幅方向における全ての領域で音波反射部材２４で反射されて振動板１２側に反射される。その結果、振動板１２の幅より狭い幅を有する場合に比較して、振動板１２の物体１３と反対側に放射される音波を物体１３の浮揚に有効に利用することができる。

（３）音波反射部材２４は、反射面２４ａが平面であり、反射面２４ａと、振動板１２の該反射面２４ａに対向する面１２ａとの距離Ｌが、振動板１２から発する音波の波長λのＮ／２倍（Ｎは自然数）に設定されている。従って、反射面２４ａで反射された音波によって振動板１２が共振し易くなり、反射波のエネルギーが振動板１２を振動させるのに効率良く利用される。

（４）音波反射部材２４は、反射面２４ａが振動板１２と平行に配置されている。従って、反射面２４ａが振動板１２に対して傾斜する状態で配置された場合に比較して、振動板１２の振動を効率よく助勢する。

（５）振動板１２は、複数の振動子１６により励振されるため、１個の振動子１６で励振される場合に比較して励振効果が高くなる。
（６）振動板１２のほぼ全長にわたって音波反射部材２４が設けられているため、振動板１２が物体１３の搬送に支障を来すほど撓むのが、反射面２４ａで反射された音波の作用によって抑制される。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を図３に従って説明する。この実施形態は音波反射部材２４の構成が前記第１の実施形態と異なっており、他の基本的な構成は同じである。前記実施形態と同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分について説明する。図３は振動板１２、物体１３及び音波反射部材２４の関係を示す模式図である。

この実施形態の物体浮揚搬送装置１１は、幅が振動板１２の幅より広い物体１３を搬送するのに適した装置である。図３に示すように、音波反射部材２４は幅方向の中央において屈曲された形状に形成され、幅方向の中央が振動板１２の幅方向の中央と対向する状態で振動板１２の下方に配置されている。音波反射部材２４は、対称に形成されるとともに、振動板１２の物体１３に対向する側と反対側の面１２ａに対する傾斜方向が反対となる二つの反射面２４ｂ，２４ｃを備えている。各反射面２４ｂ，２４ｃは、幅方向において振動板１２との距離が幅方向の外側寄りほど大きくなるように形成されている。

この実施形態の物体浮揚搬送装置１１では、振動板１２から垂直下方に放射された音波は、振動板１２に向かって垂直方向に進むように反射面２４ｂ，２４ｃで反射されるのではなく、振動板１２の幅方向において外側に向かって進むように反射される。従って、振動板１２の幅方向の端部寄り部分から音波反射部材２４に向かって放射された音波は、反射面２４ｂ，２４ｃで反射された後、図３に示すように、振動板１２の端部より外側を通過して物体１３を浮揚させるように反射される。

搬送すべき物体１３の幅が広くなった場合、その幅に合わせて振動板１２の幅を広くすると、振動板１２を励振するのに必要なエネルギーが大きくなる。振動板１２の幅を狭くすると、振動板１２から物体１３に向かって放射された音波は物体１３全体に均等に作用するのではなく、物体１３の端部には作用しない。その結果、図３に鎖線で示すように。物体１３は幅方向の両端が振動板１２より下方に位置するように撓む状態になる場合がある。この実施形態では、物体１３が幅方向において撓んでも、振動板１２の幅方向の端部寄り部分と対応する箇所において反射面２４ｂ，２４ｃで反射された音波の作用により、物体１３が振動板１２と接触するのが防止される。

この実施形態においては、前記第１の実施形態の（１），（２），（５），（６）と同様な効果が得られる他に、次の効果が得られる。
（７）音波反射部材２４の反射面２４ｂ，２４ｃは、振動板１２との距離が幅方向の外側寄りほど大きくなるように形成されている。従って、振動板１２から反射面２４ｂ，２４ｃに向かって放射された音波の一部が、振動板１２の幅方向の端部より外側の位置に向かって進むように効率良く反射される。その結果、振動板１２より幅の広い物体１３を浮揚させる際、物体１３が撓んでも振動板１２の幅方向の端部に物体１３が接触するのを防止することができる。

（８）振動板１２は幅方向の中央で屈曲されて対称に形成されている。従って、反射面２４ｂ，２４ｃで反射された音波のうち、振動板１２の幅方向の外側に向かって進む音波の物体１３を浮揚させる力も対称となり、物体１３を安定して浮揚させることができる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を図４に従って説明する。この実施形態は、音波反射部材２４の反射面で反射された音波が主として物体１３に直接作用して物体１３の浮揚を助勢し、振動板１２の励振にはさほど寄与しない点が前記第１及び第２の実施形態と大きく異なっている。そして、音波反射部材２４の構成が前記両実施形態と異なっており、他の基本的な構成は同じである。前記実施形態と同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分について説明する。図４は振動板１２、物体１３及び音波反射部材２４の関係を示す模式図である。

図４に示すように、独立した音波反射部材２４が、振動板１２の幅方向の端部と対応する位置にそれぞれ配置されている。両音波反射部材２４は、反射面２４ｂ，２４ｃの振動板１２の物体１３に対向する側と反対側の面１２ａに対する傾斜方向が反対となるように、かつ振動板１２の中心をとおり幅方向と直交する平面に対して対称に配置されている。

この実施形態の物体浮揚搬送装置１１では、音波反射部材２４は振動板１２の幅方向の両端部と対応する位置にのみ配置されているため、振動板１２の幅方向中央寄りの部分から放射された音波が振動板１２の振動に寄与することはない。振動板１２から垂直下方に放射された音波の一部は、反射面２４ｂ，２４ｃで反射された後、図４に示すように、振動板１２の端部より外側を通過して物体１３を浮揚させるように反射される。そして、前記第２の実施形態と同様に、物体１３が幅方向において撓んでも、振動板１２の幅方向の端部寄り部分と対応する箇所において反射面２４ｂ，２４ｃで反射された音波の作用により、物体１３が振動板１２と接触するのが防止される。この実施形態においては、前記第１の実施形態の（５）と、第２の実施形態の（７）と同様な効果が得られる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態を図５に従って説明する。この実施形態は、物体浮揚搬送装置１１がローラコンベア装置２６と、音波浮揚ユニット２７とから構成されており、物体１３は音波浮揚ユニット２７により音波の作用で浮揚されるが、物体１３を移動（搬送）させる力（推進力）はローラコンベア装置２６で与える点が前記各実施形態と大きく異なっている。前記実施形態と同一部分に関しては同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分について説明する。

支柱２８に支持された支持プレート１４は一対の側壁１４ａを備えている。両側壁１４ａ間には複数本の回転軸２９が所定間隔をおいて互いに平行に支持されている。回転軸２９の両端、側壁１４ａの内側には、音波浮揚ユニット２７の作用により浮揚状態で中央の撓みが抑制された状態の物体１３の両端部と係合して、物体１３を移動させるローラ３０が一体回転可能に固定されている。ローラ３０は段差部３０ａを有し、段差部３０ａで物体１３の端部と当接して物体１３の幅方向への移動を規制するようになっている。

回転軸２９の一端にはプーリ３１が一体回転可能に固定されている。各回転軸２９は、各プーリ３１と、モータ３２により駆動される駆動プーリ３３との間に巻き掛けられたベルト３４を介してモータ３２により一定方向に回転される。

支持プレート１４の幅方向中央には、回転軸２９の上方において回転軸２９と直交する方向に延びるように振動板１２が配設されている。振動板１２は物体１３の幅より狭い矩形平板状に形成され、物体１３をその中央部で浮揚保持可能になっている。振動板１２の下方には、第１の実施形態と同様に、音波反射部材２４が配置されている。

この実施形態においては、振動板１２から放射される音波の放射圧によって、物体１３の中央部は振動板１２の表面から浮揚する。しかし、物体１３の両端部はローラ３０の段差部３０ａに接触した状態に保持される。そして、ローラ３０の回転により物体１３に推力が付与され、物体１３は側壁１４ａに沿って搬送される。

なお、物体１３として、例えば、薄いガラス板（厚さ１ｍｍ以下）の搬送に適用した場合、物体１３の端部はローラ３０と常に当接した状態となるため、汚れや傷が付く可能性があるが、ガラス板の端部は最終的には製品とならない不用部となるので支障はない。

この実施形態においては、前記第１の実施形態の（１）〜（６）と同様な効果が得られる他に、次の効果が得られる。
（９）物体浮揚搬送装置１１は、物体１３をその幅方向の両端部で支持して搬送するローラコンベア装置２６（搬送手段）と、搬送手段で支持された物体１３に浮揚力を付与する音波浮揚ユニット２７とを備えている。従って、物体１３は幅方向両端が常にローラ３０と接触した状態となるため、物体１３が幅広の場合でも、安定した状態で搬送することができる。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
○ 図６に示すように、音波反射部材２４の反射面２４ａと、振動板１２の該反射面２４ａに対向する面１２ａとの距離をＬ、振動板１２から発する音波の波長をλとしたとき、Ｌ＜＜λの関係が成り立つように、音波反射部材２４を配置してもよい。ここで、「Ｌ＜＜λの関係が成り立つ」とは、例えば、距離Ｌが波長λの１／１０未満、振動板１２の振動数が２０ｋＨｚの場合１ｍｍ以下であることを意味する。この場合、距離Ｌが波長λの１／２より大きい場合に比較して、反射面２４ａで反射された音波が振動板１２に作用するときのエネルギーが大きくなる。

○ 物体浮揚搬送装置１１は振動板１２を複数備えていてもよい。例えば、図７に示すように、２個の振動板１２を平行に設け、各振動板１２の下方に音波反射部材２４を設ける。音波反射部材２４は振動板１２の面１２ａに平行な反射面２４ａと、振動板１２の面１２ａに対して傾斜する反射面２４ｂ，２４ｃを備えている。反射面２４ａと面１２ａとの距離Ｌは、振動板１２から発する音波の波長λのＮ／２倍（Ｎは自然数）に設定されている。この場合、反射面２４ａで反射される音波により、振動板１２の振動が効率良く助勢される。また、反射面２４ｂ，２４ｃで反射される音波が物体１３の浮揚に直接寄与し、物体１３が振動板１２に接触するのが防止される。

○ 音波反射部材２４の形状及び配設位置は前記各実施形態に限らず、振動板１２から物体１３と反対側に放射される音波を、振動板１２の振動を助勢するように反射させる反射面２４ａ，２４ｂ，２４ｃを備えていればよい。例えば、振動板１２の物体１３と反対側の面１２ａと、反射面２４ａとが平行の場合でも、両面間の距離Ｌは、振動板１２から発する音波の波長λのＮ／２倍（Ｎは自然数）に限らない。前記距離Ｌは、反射面２４ａで反射された音波と、反射面２４ａに向かう音波とが干渉して互いに打ち消し合うようになる距離以外であればよい。また、反射面２４ａ，２４ｂ，２４ｃは平面に限らず曲面であってもよい。

○ 振動板１２の形状は長方形に限らない。正方形でも円形でも多角形でもよい。この場合、音波反射部材の形状も振動板の形状に合わせることが好ましい。
○ 音波反射部材２４の反射面が振動板１２の端部より外側にはみ出した部分を有する形状としては、幅方向の端部より外側にはみ出す形状に限らず、振動板１２の長手方向の端部より外側にはみ出した部分を有する形状であってもよい。

○ 音波反射部材２４は板状である必要はなく、ブロック状であってもよい。
○ 専用の音波反射部材２４を設ける代わりに、他の役割を果たすための部材の一部を反射面に利用して音波反射部材としてもよい。例えば、支持プレート１４の上面を反射面として使用する構成としてもよい。また、ホーン１５及び振動子１６を支持プレート１４上に支持する構成ではなく、ブラケットに支持する構成とし、振動板１２の下方に配置されるめくら板や、物体浮揚搬送装置１１を組み立てる際におけるねじ等の落下防止用の板を音波反射部材として使用するようにしてもよい。

○ 振動板１２の振動を助勢する音波反射部材２４であっても、その幅が振動板１２の物体１３と対向する側と反対側の面１２ａから放射された音波を全て振動板１２側に反射する必要はない。例えば、音波反射部材２４として振動板１２より幅の狭いものを配置したり、複数の音波反射部材２４を隙間をあけた状態で配置したりしてもよい。また、振動板１２の長手方向と交差するように複数の音波反射部材２４を配置してもよい。

○ 第１及び第４の実施形態において、音波反射部材２４を高さ調整可能に設けてもよい。この場合、反射面２４ａと、振動板１２の該反射面２４ａに対向する面１２ａとの距離Ｌを、振動板１２から発する音波の波長λのＮ／２倍（Ｎは自然数）に設定するのが容易となる。

○ 振動板１２から定在波を発生する構成として、一方のホーン１５のみを振動子１６に締結し、他方のホーン１５は振動子１６で励振させない構成としたり、振動板１２の中央をホーン１５に連結して振動子１６で励振する構成としてもよい。

○ 振動板１２から定在波を発生する構成の音波浮揚装置（音波浮揚ユニット２７）を台車に搭載し、振動板１２から放射される定在波で物体１３を浮揚状態に保持するとともに、台車の移動により目的地まで搬送する搬送装置に適用してもよい。

○ 振動板１２から進行波を発生させて物体１３を浮揚状態で搬送する構成としてもよい。例えば、一方の振動子１６を発振器２１と接続する代わりに、負荷回路に接続する。この構成では、負荷回路に接続された振動子１６を構成するピエゾ素子１７ａ，１７ｂにより機械エネルギーである振動のエネルギーが電気エネルギーに変換され、この電気エネルギーが負荷回路の抵抗でジュール熱に変換されて放散されることにより、振動板１２に生じる振動の波が一方向へ進む進行波となる。

○ 振動板１２から進行波を発生させる状態と、定在波を発生する状態とに切換可能に構成してもよい。
○ ホーン１５の形状は扁平な直方体状に限らず、円柱状やほぼ円錐台状等先端側が細くなった形状としてもよい。

○ 浮揚保持する物体１３の形状は四角形に限らず、三角形や他の多角形あるいは円形等任意の形状としてよい。
○ 振動板１２のホーン１５への固定はねじによる締結に限らず、接着剤を使用したり、ロウ付けや溶接で固着したりしてもよい。

○ 振動子１６はランジュバン形振動子に限らず他の振動子を使用してもよい。
〇 音波浮揚装置は、物体１３を水平状態で浮揚保持する構成に限らず、板状の物体１３の下端をローラ等の支承部材で支承した状態で斜めに保持する構成であってもよい。この場合、下端が支承部材に支承されているため、厳密には浮揚状態ではないが、振動板に対しては物体は浮揚状態に保持されている。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）前記振動板は進行波を発生するように励振される。

（２）音波浮揚装置は前記振動板から定在波を発生するように構成され、浮揚状態の物体に推進力を与える推進力付与手段を備えている。

（３）前記振動板は複数平行に設けられており、前記音波反射部材は各振動板毎に設けられている。

（４）物体をその搬送方向に向かって左右両端部で支持して搬送する搬送手段と、前記搬送手段で支持された物体に浮揚力を付与してその撓みを抑制する音波浮揚装置とを備え、前記音波浮揚装置として請求項１又は請求項２に記載の発明の音波浮揚装置を備えた物体搬送装置。

（ａ）は第１の実施形態の物体浮揚搬送装置の模式斜視図、（ｂ）は模式側面図。 作用を示す模式図。 第２の実施形態の物体、振動板及び音波反射部材の関係を示す模式図。 第３の実施形態の物体、振動板及び音波反射部材の関係を示す模式図。 第４の実施形態の物体浮揚搬送装置の模式斜視図。 別の実施形態の物体、振動板及び音波反射部材の関係を示す模式図。 別の実施形態の物体、振動板及び音波反射部材の関係を示す模式図。 従来技術の模式図。

符号の説明

Ｌ…距離、１１…音波浮揚装置としての物体浮揚搬送装置、１２…振動板、１２ａ…面、１３…物体、１５…励振手段を構成するホーン、１６…同じく振動子、２１…同じく発振器、２４…音波反射部材、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ…反射面。

Claims (2)

1. 振動板を励振手段で励振させて、振動板からの音波の放射圧により物体を浮揚させる音波浮揚装置であって、
   前記振動板から前記物体と反対側に放射される音波を反射させる反射面を備えた音波反射部材が、前記振動板の前記物体に対向する側と反対側に位置するように設けられ、前記振動板の振動を助勢し、
   前記音波反射部材は、前記反射面の少なくとも前記振動板の端部と対応する部分が、前記振動板との距離が外側寄りほど大きくなるように形成されている音波浮揚装置。
2. 振動板を励振手段で励振させて、振動板からの音波の放射圧により前記振動板からはみ出す物体を浮揚させる音波浮揚装置であって、
   前記物体の前記振動板の少なくとも外側にはみ出した部分に、前記音波を反射させる反射面を備えた音波反射部材が前記振動板の前記物体に対向する側と反対側に位置するように設けられ、前記物体の浮揚を助勢し、
   前記音波反射部材は、前記反射面の少なくとも前記振動板の端部と対応する部分が、前記振動板との距離が外側寄りほど大きくなるように形成されている音波浮揚装置。

Images