JPH0620747Y2 - 粉粒体等処理装置用バイブレータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、粉粒体を処理又は搬送する為の容器、ホッ
パー、振動フィーダー、振動コンベア、振動を利用した
製品分離装置、振動張力削減装置等に取付け、これらの
装置における駆動動力として利用したり、粉粒体の搬送
その他の処理を効率化、例えばホッパー等への粉粒体の
付着や詰まりを防止する際に利用する、粉粒体処理装置
用バイブレータに関するものである。

（従来の技術） 従来この種のバイブレータとしては、金属ハウジング内
に往復運動する金属ピストンを装着した、いわゆるリニ
アタイプのバイブレータと、同じく金属ハウジング内に
回転運動する金属ボール等を配置いた、いわゆるロータ
リータイプのバイブレータが知られている。

これら公知のバイブレータは、いずれもハウジングが可
鍛鋳鉄等の高密度金属材料製であって、このハウジング
の中に金属ピストン或いは金属ボール等の振動発生部材
の動きを案内する金属製ガイド部材が、ハウジングに圧
入保持された構造となっている。

（考案が解決しようとする課題） 上記従来のバイブレータにおいては、次のような解決す
べき課題があった。

第一に、ハウジングが全金属製で重量が重いので、これ
に振動を付加するには大きなエネルギーを必要とする。
言い換えると、振動発生部材の作動によって発生した振
動力中多くの部分がハウジングで吸収されてしまい、エ
ネルギーの効率的な利用が阻害されていた。

このように、エネルギー効率が低いので、ホッパー等に
十分な振動力を与えるために、振動発生部材の大型化、
振動発生部材の動きの高速化等が要求され、その結果バ
イブレータの大型化が避けられず、また振動発生部材及
びハウジングの双方に過大な力が掛かることともなり、
振動発生部材及びガイド部材の摩耗発生の原因となる等
バイブレータの寿命増大のネックともなっていた。

第二に、前記ガイド部材はハウジングと別体であって、
金属ハウジングによって単に圧入保持されているにすぎ
ないので、両者間に僅かな間隙が生じることは避けられ
ず、バイブレータ駆動時にガイド部材がハウジングに対
してかたよったり、ガイド部材が固有の振動を発生する
ことによる振動音や、ガイド部材とハウジングとの金属
同士の衝突音が生じたりすることがあった。

第三に、ハウジングが全金属製であるから、バイブレー
タの重量が重く、ホッパー等への取付け作業に負担がか
かり、一人で取付けることは困難である等、作業性の改
善が臨まれていた。

（課題を解決するための手段） この考案のバイブレータは、従来金属製であったハウジ
ングを強化プラスチック製とし、該ハウジング内に振動
発生部材の移動路となるガイド部材を固定すると共に、
振動発生部材を配置した構造となっている。そして、請
求項１乃至７の考案はいわゆるロータリータイプのバイ
ブレータであって、前記ガイド部材は、これに沿って移
動する振動発生部材が前記ハウジングと接触せずに駆動
し得るような形状としてある。また、請求項８乃至１１
の考案はいわゆるリニアタイプのバイブレータであっ
て、筒状ハウジング内にガイド部材としてスリーブを取
付けてある。そして、いずれのタイプにおいても、前記
ハウジングには振動発生部材を駆動させる加圧気体を導
入する吸気口及びその排気口が設けてある。前記排気口
にはサイレンサー（図示せず）を設けることも可能であ
る。

前記ハウジングに使用する強化プラスチックはバイブレ
ータにおいて発生する振動力に耐え得るものであればよ
く、この明細書において「強化」とはその程度の意味合
いで使用されている。好ましいプラスチック材として
は、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂等のいわゆる汎用プラスチックをガラ
ス繊維、炭素等で強化したもの、或いはポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーボネート等のいわゆるエンジニ
アリングプラスチック、更には複数のプラスチックを組
み合わせた混合化樹脂（ポリマーアロイ）等が揚げられ
る。

次に、前記ハウジングの構造は、以下の実施例に示すよ
うに、ハウジング本体に着脱可能な蓋を固着した構造の
他、二つ割り構造としたり、全体を一体成形としたりす
ることもできる。

次に、前記ガイド部材は、振動発生部材の駆動及び振動
に耐え得る材質であれば良いが、金属製が一般的であ
る。尤も、ポリアミド、ポリアセタール等耐摩耗製に優
れたプラスチックを使用することも考えられる。またガ
イド部材は、以下の実施例のようにハウジングと一体的
にモールド成形された構造とすることが最適である。そ
して、実施例ではガイド部材を左右２つの部材を組み合
わせて構成しているが、一体としてもよい。

次に、前記振動発生部材の材質は、金属が一般的である
が、金属を核として周囲を強化プラスチックで被覆した
構造としてガイド材との摩擦を一層軽減させることも可
能である。また振動発生部材の形状はボール型の他、円
柱型も考えられ、リニアタイプにおいては角柱型も可能
である。

（考案の作用） この考案のバイブレータは、ホッパーその他の粉粒体処
理装置に固定して使用するものである。ここで、吸気口
から加圧気体をハウジング内へ導入すると、加圧気体の
圧力により振動発生部材はガイド部材に沿って移動す
る。この移動によって振動が発生し、振動力がハウジン
グを介してホッパーその他の粉粒体処理装置に伝達され
る。この点は従来のこの種のバイブレータと同様であ
る。ところで、この考案のバイブレータにおいては、ハ
ウジングがプラスチック製であって軽量なので、振動発
生部材によって発生した振動のハウジングで吸収される
割合が小さく、効率良く粉粒体処理装置に伝達される。
そして、振動の伝達効率が高いので、振動発生部材に過
大な駆動を強いる必要や、装置の大型化の必要がない。
しかも、振動発生部材はガイド部材によって支持されて
おり、ハウジングに直接接触することはないので、プラ
スチック製のハウジングに振動発生部材との接触による
摩耗等が生じることはない。すなわち、プラスチック製
のハウジングとガイド部材の結合により、上記第一の課
題が解決される。

次に、ハウジングをプラスチック製としたので、ガイド
部材と水密に接触させることが可能であり、ガイド部材
のガタツキによるノイズの発生が防止される。この作用
は、実施例のように両者を一体的に成形すれば一層効果
的である。したがって、プラスチック製のハウジングと
ガイド部材の結合により、上記第二の課題が解決される
こととなる。

更に、プラスチック製のハウジングは軽量であるから、
取付け作業も容易となり、上記第三の課題が解決され
る。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

（実施例） 第１図はこの考案のバイブレータ１の使用態様を示すも
ので、ホッパー２の下部外側にバイブレータ１が固着し
てある。ここで、バイブレータ１を駆動させると、その
振動力がホッパー２に伝達され、ホッパー内の粉粒体は
詰まることなく、スムーズに排気口３から排出される。

前記バイブレータ１の構造の詳細は第２図乃至第７図に
示されるとおりである。

すなわち、強化プラスチック製のハウジング本体４ａに
は、断面円形で、一側がハウジング本体４ａの一側面に
開口した中空部５が形成してあり、該中空部５の前記開
口の周壁にはメネジ７が形成してあり、該メネジ７にハ
ウジングカバー４ｂがそのオネジを螺合させて装着して
あり、前記ハウジング本体４ａとハウジングカバー４ｂ
とでハウジング４を構成している。

前記ハウジング本体４ａは、前記中空部５を有する概ね
直方体の中央部分の上下両側に、処理装置への取付け用
の脚８、８が突設された形状であって、前記脚８、８に
は取付けボルト９を挿通する孔１０が形成してある。

前記ハウジングカバー４ｂの内側（ハウジング本体に取
付けた際に中空部５に面する側）には円形の凹部１１が
形成してあり、外側には小径凹部１２が形成してあり、
該小径凹部１２には排気口１３が複数同一周上に形成し
てあり、更に該小径凹部１２の底面中央にはボス部材１
４が凸設して形成してある。

金属ボールである振動発生部材１５は、ハウジングカバ
ー４ｂがハウジング本体４ａに完全に締めつけられたと
きにハウジング４内に良好に保持され、ハウジング本体
４ａの中空部５とハウジングカバー４ｂの凹部１１で形
成される内腔１６内で回転駆動するようにしてある。

ここで、前記ハウジング本体４ａ及びハウジングカバー
４ｂの前記内腔１６側周壁には、ガイド部材１７、１８
が一体モールド成形、すなわちモールド内にガイド部材
をセットしてハウジング本体及びハウジングカバーを鋳
込む、により装着してある。該ガイド部材１７、１８は
共同して溝状をなすように構成してある。すなわち、共
に金属製であって第４図に示すように、前記振動発生部
材１５の走行面となる円錐形傾斜部１９を有し、該円錐
形傾斜部１９の大径端に半径方向外側に突出する環状フ
ランジ２０が連設してあると共に、前記円錐形傾斜部１
９の小径端には軸方向に張り出した環状フランジ２１が
連設してあり、該環状フランジ２１の外側端に軸方向外
側に突出した保持タブ２２が複数等間隔で形成してあ
る。

上記において、ガイド部材１７は第６図に示されるよう
に、ハウジング本体４ａに一体的にモールド成形により
固着され、円形の中空部５とガイド部材１７との中心軸
は一致させてある。また前記環状フランジ２０，２１及
び保持タブ２２はハウジング４ａのプラスチック材料中
に埋めこまれており、それぞれハウジング本体４ａとの
関係において軸方向、半径方向及び回転方向の移動に対
してガイド部材１７をロックし、狂いが生じることを防
止している。

また、ガイド部材１８は、ハウジングカバー４ｂの内側
凹部１１内に一体的にモールド成形により固着され、円
形の凹部１１とガイド部材１８の中心軸は一致させてあ
る。また、前記環状フランジ２０の外側面は前記ハウジ
ング本体４ａに形成された環状凸条２３に当接してガイ
ド部材１７との相対関係が保持されると共に、環状フラ
ンジ２１及び保持タブ２２はハウジングカバー４ｂのプ
ラスチック材料中に埋めこまれており、上記ハウジング
本体４ａとガイド部材１７との関係と同様、ガイド部材
１８のハウジングカバー４ｂに対する位置に狂いが生じ
ないようになっている。

以上のように構成されたガイド部材１７、１８特にその
円錐形傾斜部１９に沿って振動発生部材１５が走行する
が、前記ガイド部材１７、１８は振動発生部材１５とハ
ウジング４との接触が生じないように、振動発生部材１
５を支持し得る形状、大きさとしてある。

第５図において、ハウジング４の外側から中空部に連通
する透孔３０、３０は吸気口であって、それぞれ基部に
メネジ３２が切ってあり継手３３をねじ込めることがで
きるようにしてある。図中３４はプラグである。このよ
うに吸気口を二個所に設けたので、バイブレータの設置
位置と給気装置との相対位置により、導管の接続位置を
自由に選択することができ、バイブレータの取付け位置
の制約を解消することができる。また、強力な駆動力を
必要とする場合には、双方の吸気口から加圧気体を供給
することもできる。

また第６図に示されるように、ハウジングカバー４ｂの
外側には排気口１３が開口した小径凹部１２が形成して
あり、該小径凹部には排気の流れを拡散するための邪魔
板２４がボス１４の外端部にネジ２５で固く締めつけて
ある。該邪魔板２４は前記小径凹部１２よりも小径であ
って、邪魔板２４の内側に形成された環状室２６の周囲
には環状開口部２７が形成されている。したがって、排
気口１３から排出された排気は環状室２６に入り、環状
開口部２７から排出されることとなる。なお、必要に応
じて排気口１３の近傍にサイレンサー（図示せず）を設
けることが可能である。

以上のように構成された実施例のバイブレータを使用す
るには、ハウジング４に突設された脚８に形成した透孔
１０にボルト９を挿通し、ホッパー２等の壁にナット３
５で固定すると共に、エアポンプ３６に接続された導管
３７の一端を吸気口３０に接続する。

吸気口３０から加圧気体がハウジングの中空部５内に吐
出されると、接線方向から供給される加圧気体の力によ
り振動発生部材１５はガイド部材１７、１８に沿って第
５図矢示３８方向に回転駆動する。回転する振動発生部
材１５は、遠心力と接線方向の力の合成力をハウジング
４に伝える。この合成力は振動発生部材１５と同様の方
向に連続して作用するので、回転振動による振動力とな
り、ハウジング４を経てホッパー２に伝えられる。そし
て、加圧気体は排気として前記排気口１３を経て外部へ
流出する。

尚、振動発生部材が回転する際にハウジングカバー４ｂ
のハウジング本体４ａに対する締めつけが緩むことを防
止するために、ハウジング本体４ａとハウジングカバー
４ｂとの締めつけねじは、振動発生部材の回転方向の力
によって一層固く締まるように形成してある。

上記実施例においては、ハウジング４をハウジング本体
４ａにハウジングカバー４ｂを螺合した構造としたの
で、振動発生部材１５の交換が極めて容易である。

ちなみに、一般にバイブレータの使用に際しては、振動
発生部材の重さを適宜選択することにより振動を変化さ
せるのであるが、この実施例においては、振動発生部材
の交換が容易であるから、時間をロスすることなく、常
に最適な振動で作業を進めることができる。

尚、ハウジングがプラスチック製で軽量であるから、ハ
ウジング重量と振動発生部材重量との比率を従来よりも
小さくすることができる。すなわち、従来の金属製ハウ
ジングにおいてはハウジングが重いのでその比率は１
２：１程度又はそれ以上と極めて高かったが、この考案
においては３：１〜５：１とすることが可能である。

次に、第８図乃至第１１図は請求項１１に記載したいわ
ゆるリニアタイプのバイブレータにおける実施例であ
る。第８図はその外観を示す斜視図であって、上方が開
口したハウジング本体４１ａの前記開口部にハウジング
カバー４１ｂがボルト４２で固着してハウジング４１が
構成してあり、前記ハウジング本体４１ａの両側には取
付け用の脚４３が突設してある。そして、前記ハウジン
グ本体４１ａ及びハウジングカバー４１ｂは共に強化プ
ラスチック製である。

このような形状をしたバイブレータにおいて、その内部
構造は第９図乃至第１１図のようになっている。

第９図の実施例において、プラスチック製ハウジング４
１の内腔４４にガイド部材となる金属製のスリーブ４５
が一体的にモールド成形されて、すなわちモールド内に
スリーブをセットしてハウジングを鋳込む、装着してあ
る。該スリーブ４５内には振動発生部材となるピストン
４６がスリーブ４５をシリンダとして摺動自在に配置し
てあり、該ピストン４６の周壁にはオイル溜まりとなる
環状溝４７及び上下２箇所の環状吸気路６１、６１ａが
形成してある。

前記環状吸気路の位置は、ピストン下降時には上方の環
状吸気路６１に加圧気体が流れ、ピストン上昇時には下
方の環状吸気路６１ａに加圧気体が流れるように設定し
てある。図中４８はホースステム、４９は吸気口、５０
は吸気流路、５１は排気口、５２はピストンの起動を円
滑化するためのスプリングである。

この実施例においては、吸気口４９から加圧気体をハウ
ジング内に導入すると、上部排気口５１の位置付近を上
限としてピストン４６が上下運動する。すなわち、第９
図の状態においては加圧気体は環状吸気路６１、吸気流
路５０を経てハウジングの下部へ流入してピストン４６
を押し上げる。ピストン４６が上方へ移動すると加圧気
体は環状吸気路６１ａ、吸気流路５０ａを経てハウジン
グの上部へ流入してピストン４６を押し下げる。上記ピ
ストン４６の上下移動により発生する振動がハウジング
４１を経てホッパー等に伝達される。

ここで、ハウジングが軽量なことにより振動の伝達効率
が向上することは、上記ロータリータイプの実施例と同
様である。

次に第１０図の実施例は、ハウジング本体４１ａの底壁
に金属製のインパクトプレート５３を遊嵌しピストン４
６の下端でインパクトプレート５３を打撃して振動を伝
達するようにしたものであって、図中５４はパッキンで
ある。

この実施例において、第１０図の状態では吸気口から流
入した加圧気体はスリーブ４５に形成された環状吸気路
６０、吸気流路５０を経てハウジングの下部へ流入して
ピストン４６を押し上げる。ピストンが上方へ移動する
と加圧気体は環状吸気路６０、吸気流路５０ａを経てハ
ウジングの上部へ流入してピストン４６を押し下げる。

ピストン４６が押し下げられるとその先端がインパクト
プレート５３を打撃し、打撃による振動がホッパー等に
伝達される。この実施例のようにインパクトプレート５
３を組み込むことにより、ハウジングをプラスチック製
としても、打撃振動を利用したバイブレータを構成する
ことができる。

次に第１１図の実施例はハウジング４１の底壁に孔５５
を設けると共に、ピストン４６の下端に小径の打撃部５
６を形成したものであって、前記打撃部５６の下端はピ
ストン下降時にホッパー等の取付座５７に達するものと
してある。この実施例におけるピストン４６の作動は上
記第１０図の実施例と同様である。

この実施例によれば、ピストンの打撃部で直接取付座５
７を叩くことができ、ハウジングをプラスチック製とし
ても、打撃振動を利用したバイブレータを構成すること
ができる。

（考案の効果） この考案によれば、ハウジングを強化プラスチック製と
したので、従来の金属ハウジングのものと比較してバイ
ブレータの重量を軽減することができる。したがって、
バイブレータの取付け作業の作業性を向上させることが
できる。

第二に、ハウジングが軽量であるから振動発生部材によ
り得られた振動エネルギーのハウジングによる吸収率が
従来のものに較べて低下する。したがって、エネルギー
の利用効率が向上すると共に、処理装置に同一の振動エ
ネルギーを供給するための駆動力は従来のものに較べて
小さくて足りることとなる。そのため、バイブレータの
小型化が可能となるのみならず、ハウジング及び振動発
生部材に掛かる負担も小さくなり、摩耗が減少するなど
バイブレータの寿命を増大させることができる。

第三に、ハウジングとガイド部材とを一体化することに
より、両者間のガタツキがなくなり、ガイド部材の独立
振動によるノイズの発生も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のバイブレータの使用例を示す正面
図、第２図はこの考案実施例の斜視図、第３図は同じく
第２図と反対側から見た分解斜視図、第４図は同じくガ
イド部材の斜視図、第５図は同じく縦断正面図、第６図
は同じく第５図Ａ−Ａ線断面図、第７図はハウジングカ
バーの正面図、第８図はリニアタイプのバイブレータの
斜視図、第９図はリニアタイプの実施例を示す断面図、
第１０図は他の実施例の断面図、第１１図は更に別の実
施例の断面図である。 １……バイブレータ、２……ホッパー ４……ハウジング、４ａ……ハウジング本体 ４ｂ……ハウジングカバー、５……中空部 １１……凹部、１２……小径凹部 １３……排気口、１５……振動発生部 材１６……内腔、１７、１８……ガイド部 材１９……円錐形傾斜部 ２０、２１……環状フランジ ２２……保持タブ、２３……環状凸条 ３０……吸気口 ４１……ハウジング、４６……ピストン ５３……インパクトプレート

Claims (11)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内に内腔が設けられ、加圧気体
   により駆動されハウジングを振動させる振動発生部材の
   移動路となり前記振動発生部材をハウジングから離間し
   て支持し得る形状とした溝状のガイド部材が前記内腔の
   周壁に沿って環状に設けられ、前記ハウジングの内腔に
   は前記振動発生部材を前記ガイド部材に沿って移動させ
   るべく加圧気体を噴出する吸気口及び前記ハウジング内
   の気体をハウジング外へ排出する排気口が開口し、前記
   ハウジングは強化プラスチック製とした、粉粒体等処理
   装置用バイブレータ
2. 【請求項２】ハウジングは、一側に開口した中空部を有
   するハウジング本体と、前記中空部の開口を閉塞するハ
   ウジングカバーとで構成され、前記ハウジング本体とハ
   ウジングカバーとは着脱自在とし、前記中空部をハウジ
   ングカバーで閉塞して得られた内腔の周壁にガイド部材
   が取付けられた、請求項１記載の粉粒体等処理装置用バ
   イブレータ
3. 【請求項３】ハウジングは、一側に開口した中空部を有
   するハウジング本体と、前記中空部の開口を閉塞するハ
   ウジングカバーとで構成されると共に、ガイド部材は共
   同して溝状となる二部材構成とし、ガイド部材を構成す
   る一方の部材はハウジング本体の中空部周壁に取付けら
   れ、他方の部材はハウジングカバーの凹部周壁に取付け
   られた、請求項１又は２に記載の粉粒体等処理装置用バ
   イブレータ
4. 【請求項４】二部材構成とされたガイド部材は、夫々ハ
   ウジング本体又はハウジングカバーと一体的にモールド
   成形された、請求項３記載の粉粒体等処理装置用バイブ
   レータ
5. 【請求項５】ガイド部材は、ハウジングより硬い材料で
   形成された、請求項１乃至４記載の粉粒体等処理装置用
   バイブレータ
6. 【請求項６】ガイド部材は金属製とした、請求項１乃至
   ４の何れかに記載の粉粒体等処理装置用バイブレータ
7. 【請求項７】振動発生部材は、金属ボールとした、請求
   項１記載の粉粒体等処理装置用バイブレータ
8. 【請求項８】筒状の強化プラスチック製のハウジングの
   内腔にピストンのシリンダとなるスリーブが設けられ、
   該スリーブ内にピストンが摺動自在に配置されると共
   に、前記ハウジングに加圧気体の吸気口及び排気口が設
   けられ、前記吸気口から供給された加圧気体がシリンダ
   の一端部又は他端部の双方へ交互に供給されるようにシ
   リンダ又はピストンに吸気流路が形成された、粉粒体等
   処理装置用バイブレータ
9. 【請求項９】スリーブはハウジングより硬い材料で形成
   され、かつハウジングはスリーブが一体的にモールド成
   形された筒状のハウジング本体と、該ハウジング本体の
   開口部を閉塞するハウジングカバーとで構成された請求
   項８記載の粉粒体等処理装置用バイブレータ
10. 【請求項１０】ハウジングの底壁に金属製のインパクト
    プレートが、ピストンの打撃によりハウジング外へ突出
    移動すべく遊嵌された、請求項８又は９記載の粉粒体等
    処理装置用バイブレータ
11. 【請求項１１】ピストンの下端に小径の打撃部が突設さ
    れると共に、ハウジングの底壁に前記打撃部挿通用の孔
    が形成され、前記ピストンの下方移動時に打撃部がハウ
    ジング底壁に臨ませた被振動物を打撃すべく構成され
    た、請求項８又は９記載の粉粒体等処理装置用バイブレ
    ータ