CN104843433A - 旋转振动器和使用该旋转振动器的振动式输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的旋转振动器和使用该旋转振动器的振动式输送装置，能够容易地实现适于输送的激振性能；旋转振动器(10)具备支撑体(11)、振动体(12)以及激振结构(13)，激振结构(13)具有设置在轴线(12x)周围的多个激振部(13A～13C)，该激振部具备：板状的第一弹性区域(13a)，其与支撑体(11)连接且朝向内周侧延伸；板状的第二弹性区域(13b)，其与振动体(12)连接且朝向内周侧延伸；连接区域(13c)，其用于连接第一弹性区域(13a)的内端部与第二弹性区域(13b)的内端部；以及压电体(13p)，其使第一弹性区域(13a)或者第二弹性区域(13b)进行挠曲振动。

Description

旋转振动器和使用该旋转振动器的振动式输送装置

技术领域

本发明涉及旋转振动器和使用该旋转振动器的振动式输送装置。

背景技术

通常，在设有螺旋状输送路的碗型零件供给器(parts feeder)等的振动式输送装置中，为了使碗型输送体朝向围绕轴线旋转的方向往复振动而使用旋转振动器。作为该旋转振动器，已知有例如如下述专利文献1所示设有纵向激振结构的旋转振动器，其中，该旋转振动器具有支撑体和经由激振部连接在该支撑体上的振动体(上部振动盘)，作为上述激振部而在轴线周围设有多个激振部，该激振部被构成为：将设置在支撑体上的压电驱动体以朝向斜上方立起的姿态进行安装，在该压电驱动体的上端连接有增幅弹簧，并且该增幅弹簧连接在上述振动体上。

通过上述多个激振部而使振动体沿着围绕轴线旋转的方向且朝向相对于与轴线垂直的水平面斜向上的方向进行振动，因此，能够从设置于振动体上的输送体(输送碗)的中央底部起沿着形成于内周面上的螺旋状输送路朝向上方输送输送物。

在上述设有纵向激振结构的旋转振动器中，在支撑体与振动体之间，压电驱动体与增幅弹簧串联连接而成的激振部被安装为朝向斜上方立起，因此，激振结构的高度增大，因而不易使装置的高度方向上的结构小型化。另外，由于连接在激振部的增幅弹簧上端的振动体容易在上下方向上不稳定地振动，因而还存在下述问题，即：当输送速度高时，输送物会上下跳动、或者输送姿态变得不稳定。

因此，开发出了如下述专利文献2～4所示设有横向激振结构的旋转振动器，其中，在轴线周围的多个位置处，将压电驱动体与增幅弹簧串联连接而成的激振部配置为在支撑体与振动体之间沿半径方向延伸。在该旋转振动器中，能够使装置的高度方向上的结构小型化，并且，能够使振动体沿着以轴线为中心的圆弧进行振动，从而能够提高驱动效率，而且还具有下述优点，即：由于能够减少上下方向的不稳定振动，因而能够抑制输送物跳动从而使输送姿态稳定。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本公报、特开平4-189214号

专利文献2：日本公报、特开2007-161454号

专利文献3：日本公报、特许第4280291号

专利文献4：日本公报、特许第4532591号

发明内容

但是，在上述设有横向激振结构的旋转振动器中，存在下述问题，即：由于必须将配置在轴线周围的多个激振部的内端部固定在支撑体的中央部，并且将激振部的外端部连接在振动体的外周部上，因此，为了防止多个激振部的内端部相互干扰，不可将激振部的内端部设置在靠近位于支撑体中心的轴线的位置处，另外，激振部的半径方向上的长度由于其与旋转振动器的共振频率的关系而受到限制，并且，激振部的半径方向上的长度对于振动体的振幅也有影响，因而无法容易地缩短激振部的结构长度，从而导致旋转振动器的外径增大。

另外，由于受到旋转振动器的半径方向上的长度的限制，因而与纵向激振结构相比，上述横向激振结构无法充分确保各激振部的长度，因此，为了获得所需的弹簧常数而必须减小压电驱动体的厚度。但是，当压电驱动体的厚度减小时，存在难以确保振动体和输送体的支撑刚性，并且导致压电体损坏的危险性增大这一问题。

进而，为了使振动体和输送体稳定地进行振动，并且确保充分的振幅，必须使支撑体的质量某种程度地大于振动体或者输送体的质量，但是，当将多个激振部的内周侧部分在互不干扰的范围内配置在靠近轴线的位置处时，由于多个激振部的内周侧部分相互靠近，为了避开该多个激振部的内周侧部分，必须呈凹状或贯通状地除去支撑体的中央部，因此，为了充分确保支撑体的重量，必须增加支撑体的高度或者半径。

因此，本发明是为了解决上述问题而作成的，其课题在于，提供一种能够容易地实现适于输送的激振性能的、旋转振动器和使用该旋转振动器的振动式输送装置。

另外，本发明的另一课题在于，通过改良激振结构，从而实现既能够确保上述激振性能又不会导致装置尺寸变大的结构。

进而，本发明的另一个不同的课题在于，通过改良激振结构，从而实现既能够确保上述激振性能又不易使耐久性降低的结构。

鉴于上述实际情况，本发明的旋转振动器(10)具备：支撑体(11)、配置在该支撑体(11)上方的振动体(12)、以及连接在所述支撑体(11)与所述振动体(12)之间的激振结构(13)，所述振动体(12)沿着围绕规定的轴线(12x)旋转的方向进行振动，该旋转振动器(10)的特征在于，所述激振结构(13)具有设置在所述轴线(12x)周围的多个激振部(13A、13B、13C)；所述激振部(13A、13B、13C)具备：板状的第一弹性区域(13a)，其与所述支撑体(11)连接且朝向内周侧延伸，并且朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向挠曲变形；板状的第二弹性区域(13b)，其与所述振动体(12)连接且朝向内周侧延伸，并且朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向挠曲变形；连接区域(13c)，其用于连接所述第一弹性区域(13a)的内端部与所述第二弹性区域(13b)的内端部；以及压电体(13p)，其使所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)的至少一个朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向进行挠曲振动；所述连接区域(13c)构成不受限制而能够自由振动的自由端；当沿着围绕所述轴线(12x)的旋转方向观察时，所述第一弹性区域(13a)与所述支撑体(11)的连接部位和所述第二弹性区域(13b)与所述振动体(12)的连接部位呈反相位地进行振动。

在本发明中，优选所述第二弹性区域(13b)具备与所述连接区域(13c)连接的内周侧弹性基板部(14b)、和连接在该内周侧弹性基板部(14b)与所述振动体(12)之间的外周侧弹性弹簧(15)。

该情况下，优选所述第一弹性区域(13a)、所述连接区域(13c)以及所述内周侧弹性基板部(14b)由呈一体的弹性基板构成。此时，最优选所述压电体被层压在从所述第一弹性区域(13a)或者所述第二弹性区域(13b)至所述连接区域(13c)的范围内。

在本发明中，优选所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)排列在沿着所述轴线(12x)的方向上。该情况下，优选所述第一弹性区域(13a)、所述连接区域(13c)以及所述内周侧弹性基板部(14b)由呈一体的弹性基板构成。此时，最优选所述压电体被层压在从所述第一弹性区域(13a)或者所述第二弹性区域(13b)至所述连接区域(13c)的范围内。

在本发明中，优选所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)具有相对于与所述轴线(12x)垂直的平面而朝向斜上方的板面，所述激振结构(13)使所述振动体(12)沿着围绕所述轴线(12x)旋转的方向朝向与所述板面的法线平行的倾斜方向进行振动。

在本发明中，优选所述激振结构(13)由相隔120度间隔配置在所述轴线(12x)周围的三个激振部(13A、13B、13C)构成。

在本发明中，优选所述支撑体(11)具有多个激振部收容槽(11A、11B、11C)和凸台部(11P、11Q、11R)，其中，多个所述激振部收容槽(11A、11B、11C)用于收容所述激振结构(13)的各个激振部(13A、13B、13C)且沿半径方向延伸，所述凸台部(11P、11Q、11R)形成于多个所述激振部收容槽(11A、11B、11C)相互之间且朝向上方突出；所述振动体(12)设有多个从动部(12c)，多个所述从动部(12c)朝向下方突出且被配置在所述激振部收容槽(11A、11B、11C)内；所述激振部(13A、13B、13C)的所述第一弹性区域(13a)的外端部连接在所述凸台部(11P、11Q、11R)的朝向所述激振部收容槽(11A、11B、11C)的内侧面(11d)上，所述第二弹性区域(13b)的外端部连接在配置于所述激振部收容槽(11A、11B、11C)内的所述从动部(12c)的外侧面(12d)上。

在本发明中，优选所述外周侧弹性弹簧(15)呈能够在以所述轴线(12x)为中心的半径方向上伸缩的形态且具有沿所述半径方向弯曲的形状。该情况下，优选将所述外周侧弹性弹簧(15)构成为比所述内周侧弹性基板部(14b)更容易挠曲变形。例如，优选将外周侧弹性弹簧(15)构成为厚度小于内周侧弹性基板部(14b)、或者宽度小于内周侧弹性基板部(14b)的任意一种结构。在将外周侧弹性弹簧(15)构成为宽度小于内周侧弹性基板部(14b)的情况下，优选将外周侧弹性弹簧(15)的弯曲部构成为宽度小于两端部(15a、15b)。

在本发明中，优选所述外周侧弹性弹簧(15)以从一侧重叠的状态连接固定在所述内周侧弹性基板部(14b)的外端部的侧面上，并且朝向另一侧弯曲，从而朝向所述内周侧弹性基板部(14b)的半径方向外周侧延伸。

另外，本发明的振动式输送装置(20)的特征在于，具备：上述各个旋转振动器(10)和输送体(21)，其中，该输送体(21)被固定在所述振动体(12)上、或者与所述振动体(12)呈一体地构成，并且具有用于输送输送物的输送路(21b)。

(发明效果)

根据本发明，能够获得下述优异效果，即：能够容易地实现适于输送的激振性能，而且不会导致装置结构大型化。

附图说明

图1是表示本发明实施方式涉及的旋转振动器的俯视图和主视图。

图2是本实施方式的旋转振动器的、拆除振动体(上部振动盘)后的状态的俯视图和主视图。

图3是从围绕轴线的旋转方向和半径方向外周侧观察本实施方式的激振部的图。

图4是本实施方式的激振部的立体图。

图5中的(a)～(c)分别是表示本实施方式的激振部的振动时的状态的俯视图。

图6是模式化表示本实施方式的激振结构的位置关系的说明图。

图7是表示本实施方式的激振部的另一例的概略侧视图。

图8是表示本实施方式的激振部的进而另一例的概略俯视图。

图9是表示本实施方式的激振部的不同例子的概略俯视图。

图10是表示使用本实施方式的旋转振动器的振动式输送装置结构的概略局部剖面图。

(符号说明)

10              旋转振动器      11             支撑体

11A、11B、11C   激振部收容槽    11P、11Q、11R  凸台部

11c             安装部          11d            支撑侧安装面

12              振动体          12a            输送体安装面

12b             主体部          12c            从动部

12d             振动侧安装面    13             激振结构

13A、13B、13C   激振部          13a            第一弹性区域

13b                  第二弹性区域     13c             连接区域

13p                  压电体           14              弹性基板

14a                  支撑侧弹性基板部

14b                  内周侧弹性基板部

14c                  连接侧弹性基板部

14s                  狭缝

15                   外周侧弹性弹簧

15′                 增幅弹簧部

16                   防振部件         17              基台

θ                   振动角           20              振动式输送装置

21                   输送体           21a             内底部

21b                  输送路

具体实施方式

接着，参照附图对本发明实施方式涉及的旋转振动器及设有该旋转振动器的振动式输送装置详细地进行说明。首先，参照图1～图4对本实施方式的旋转振动器10的整体结构进行说明。

如图1所示，在该旋转振动器10中，支撑体(支撑座)11经由防振部件16被安装在圆盘状的基台17上，其中，支撑体(支撑座)11的外周被构成为圆筒状，防振部件16呈平面圆环状且由硅橡胶及其他的橡胶材料构成。在该支撑体11的上方，经由激振结构13安装有振动体12，该振动体12作为大致圆盘状的上部振动盘而构成且具有轴线12x。在振动体12的上表面上，呈环状地设有大致平坦的输送体安装面12a。

如图2所示，支撑体11具有从轴线12x起沿半径方向延伸的激振部收容槽11A、11B、11C。另外，在上述激振部收容槽11A、11B、11C之间，设有朝向上方突出且具有平坦的上表面的凸台(land)部11P、11Q、11R。另外，在凸台部11P上表面的中央部位置处形成有凹部11S，在该凹部11S内收容有端子板11T，该端子板11T上安装有用于驱动激振结构13的配线用连接器。另外，在图2中，省略了激振结构13与端子板11T之间的配线、端子板11T与外部的控制装置(控制器)之间的配线、以及激振结构13所包含的下述压电体13p。

激振结构13具有分别被收容配置在上述激振部收容槽11A、11B、11C中的激振部13A、13B、13C。激振部13A、13B、13C整体被构成为大致U字状或者大致“コ”字状，并且具有配置在外周侧的上下位置处的两个端部，上述两个端部中的一个端部(图示例子中为配置在下方的端部)安装在凸台部11P、11Q、11R的、朝向激振部收容槽11A、11B、11C的内部且在围绕轴线12x的旋转方向的同一侧分别与该一个端部邻接的侧面上。

具体而言，激振部13A配置在激振部收容槽11A内，并且其一端部连接固定在凸台部11Q的外周侧侧面部上，激振部13B配置在激振部收容槽11B内，并且其一端部连接固定在凸台部11R的外周侧侧面部上，激振部13C配置在激振部收容槽11C内，并且其一端部连接固定在凸台部11P的外周侧侧面部上。

如图3和图4所示，激振部13A、13B、13C具备：外端部连接在支撑体11上的第一弹性区域13a、外端部连接在振动体12上的第二弹性区域13b、以及在内周侧将上述第一弹性区域13a与第二弹性区域13b加以连接的连接区域13c。在此，第一弹性区域13a和第二弹性区域13b均被构成为板状，并且被配置为在与轴线12x平行的方向(图中为上下方向)上邻接。

上述第一弹性区域13a由支撑侧弹性基板部14a构成。另外，在本实施方式中，第二弹性区域13b具有构成弹性基板14的一部分的内周侧弹性基板部14b和外周侧弹性弹簧15，其中，该外周侧弹性弹簧15连接在该内周侧弹性基板部14b的外端部与上述振动体12之间。进而，连接区域13c由连接侧弹性基板部14c构成。

在本实施方式中，支撑侧弹性基板部14a、连接侧弹性基板部14c以及内周侧弹性基板部14b由呈一体的弹性基板14构成。在该弹性基板14中，在连接侧弹性基板部14c和内周侧弹性基板部14b的表面和背面上层压有压电体13p，通过经由未图示的配线对该压电体13p的表面与背面之间施加交变电压而使弹性基板14挠曲变形，从而产生振动。外周侧弹性弹簧15具有比弹性基板14更容易挠曲变形的弹性特性，由此，该外周侧弹性弹簧15具有作为增大振动体12振动时的振幅的增幅弹簧的功能。

弹性基板14是整体被构成为U字状或者“コ”字状的板状体，上述支撑侧弹性基板部14a和内周侧弹性基板部14b均与以轴线12x为中心的半径方向平行地延伸。在支撑侧弹性基板部14a与内周侧弹性基板部14b之间形成有狭缝14s。该狭缝14s延伸至压电体13p的半径方向中央部处，从而将支撑侧弹性基板部14a与内周侧弹性基板部14b分离。上述连接侧弹性基板部14c位于比狭缝14s的前端部更靠近内周侧的位置处，并且将支撑侧弹性基板部14a与内周侧弹性基板部14b呈一体地连接。第一弹性区域13a、即支撑侧弹性基板部14a的外端部相比内周侧弹性基板部14b的外端部进一步朝向径向外周侧延伸，并且与外周侧弹性弹簧15平行地延伸至从半径方向观察时与外周侧弹性弹簧15的外端部大致对齐、或者从外周侧弹性弹簧15的外端部朝向外周侧稍微突出的位置处。

外周侧弹性弹簧15由厚度小于上述弹性基板14的弹性板构成，并且具备：重叠固定在内周侧弹性基板部14b的外端部上的内端部15a、连接在下述振动体12上的外端部15b、以及设置在上述内端部15a与外端部15b之间的弯曲部15c。两端部15a、15b均被构成为与半径方向平行的平板状，但是，弯曲部15c具有下述形状，即：如图5中的(b)所示，从内周侧弹性基板部14b的侧面朝向弹性基板14的厚度方向中央部弯曲，并且在支撑侧弹性基板部14a的厚度范围内再次朝向半径方向外周侧弯曲，从而整体弯曲成S字状。由此，外端部15b被配置于在与轴线12x平行的方向上与该外端部15b邻接的支撑侧弹性基板部14a的厚度范围内，并且被构成为与上述半径方向平行的平板状。

在激振部13A、13B、13C中，第二弹性区域13b的外端部、即外周侧弹性弹簧15的外端部15b在与设置于振动体12外周部的下述从动部12c连接的状态下被振动体12限制，从而以轴线12x为中心呈圆弧状地进行振动。但是，在将外周侧弹性弹簧15的外端部与振动体12拆开的状态下，外周侧弹性弹簧15经由第一弹性区域13a、连接区域13c以及内周侧弹性基板部14b而被连接，由此，外周侧弹性弹簧15的外端部15b沿着与第一弹性区域13a在支撑体11上的安装位置和激振部的振动形态相对应的振动轨迹进行振动，其中，第一弹性区域13a的外端部连接在支撑体11的下述安装部11c上。

此时，严格来说，外周侧弹性弹簧15的外端部15b有时并未以轴线12x为中心呈圆弧状地进行振动。该情况下，上述弯曲部15c沿着以轴线12x为中心的半径方向伸长或者收缩，从而发挥吸收下述两种振动轨迹的偏差的作用，其中，上述两种振动轨迹是指：基于激振部13A、13B、13C的安装位置和振动形态而确定的、外端部15b呈非限制状态时的振动轨迹，和外端部15b呈连接在振动体12上的限制状态时的实际的振动轨迹。

该情况下，通过如上所述使外周侧弹性弹簧15的厚度小于内周侧弹性基板部14b，并且如图示例子那样使弯曲部15c的宽度(图示例子中为上下方向的宽度)小于两端部15a、15b(呈窄幅结构)，能够有效地提高弯曲部15c的上述半径方向上的伸缩性。在图示例子中，通过将弯曲部15c的宽度方向上的两个边缘(图示例子中为上下两个边缘)形成为凹曲线状，从而能够确保弹簧整体能够顺畅地变形，并且能够提高外周侧弹性弹簧15在上述半径方向上的随动性。

如图2所示，在支撑体11的上述激振部收容槽11A、11B、11C中，在作为凸台部11P、11Q、11R的一部分的安装部11c上分别形成有支撑侧安装面11d，其中，安装部11c配置在围绕轴线12x的旋转方向的一侧(俯视图中为沿逆时针方向前进的一侧)，支撑侧安装面11d朝向与该一侧相反的另一侧(俯视图中为沿顺时针方向前进的一侧)。上述第一弹性区域13a(即支撑侧弹性基板部14a)的外端部通过螺栓等以重叠的状态被固定在该支撑侧安装面11d上。

另一方面，振动体12具备主体部12b和多个从动部12c，其中，主体部12b呈圆盘状且设有上述输送体安装面12a，多个从动部12c从该主体部12b的外周部分起沿轴线12x朝向下方突出。多个从动部12c围绕轴线12x与上述支撑体11的激振部收容槽11A、11B、11C相对应而设置，并且分别被收容在对应的激振部收容槽11A、11B、11C的上部。在从动部12c上形成有振动侧安装面12d，该振动侧安装面12d朝向围绕轴线12x的旋转方向的一侧(俯视图中为沿逆时针方向前进的一侧)。上述第二弹性区域13b(即外周侧弹性弹簧15)的外端部通过螺栓等以重叠的状态被固定在该振动侧安装面12d上。

在本实施方式中，为了构成下述振动式输送装置，如图2所示，旋转振动器10的振动体12虽然是沿着围绕轴线12x的旋转方向进行振动，但是，旋转振动器10的振动体12并非沿着与轴线12x垂直的平面(图示的水平面)进行振动，而是朝向相对于该平面具有1度～10度、优选为3度～7度的范围内的振动角θ的倾斜方向Vs进行振动。该振动方向Vs根据激振部13A、13B、13C的板状的弹性区域13a、13b的面方向、和第二弹性区域13b的外端部与上述振动侧安装面12d的安装角度而确定。

在本实施方式中，构成激振部13A、13B、13C的弹性基板14是平行平板，另外，外周侧弹性弹簧15虽然在弹性基板14的厚度方向上弯曲，但其并未扭曲，因此，可以将激振部13A、13B、13C视为具有固定的面方向的板状结构体。而且，安装有第一弹性区域13a外端部的上述支撑侧安装面11d是与方向Q平行的面，并且具有相对于与轴线12x垂直的水平面倾斜与上述振动角θ相同角度的面方向、即与上述振动方向Vs一致的面方向，其中，上述方向Q是指相对于与轴线12x平行的垂线倾斜与振动角θ相同角度的方向。由此，激振部13A、13B、13C以具有朝向上述振动方向Vs的面方向的姿态被安装在支撑体11上。

此时，各激振部的板状的第一弹性区域13a和第二弹性区域13b被设置为其宽度方向与上述方向Q平行的姿态。另外，在图示例子中，形成于振动体12的从动部12c上的上述振动侧安装面12d也是与上述方向Q平行的倾斜面。另外，在图示例子中，激振部收容槽11A、11B、11C被形成为从凸台部11P、11Q、11R的上表面起沿上述方向Q向下挖凿的形状，并且凸台部11P、11Q、11R的朝向上述槽内的侧面的主要部分被构成为具有与上述支撑侧安装面11d相同的振动角θ的面。

在图示例子中，在弹性基板14的表面和背面上分别粘结固定有图3和图4所示的压电体13p，由此构成具有双压电晶片结构的压电驱动体。但是，也可以构成仅在弹性基板14的一面上层压有压电体13p而具有单压电晶片结构的压电驱动体。通过沿厚度方向对压电体13p进行极化处理，并对压电体13p的表面与背面之间施加电压，从而能够使弹性基板14挠曲变形。

在本实施方式中，通过对压电体13p供给交变电压，从而使内周侧弹性基板部14b沿着与半径方向垂直的方向交替地产生反方向的挠曲变形，由此使第二弹性区域13b整体沿着围绕轴线12x的旋转方向朝向上述振动方向Vs进行振动。

图5中的(b)是表示激振结构13的一个激振部的基准姿态(未振动时的姿态)的俯视图。另外，该俯视图表示沿着图2所示的方向Q从斜上方观察激振部时的状态。

构成第一弹性区域13a的支撑侧弹性基板部14a的外端部以与上述支撑侧安装面11d紧密接触的状态被连接固定在支撑体11的安装部11c上，构成第二弹性区域13b的外周侧弹性弹簧15的外端部以与上述振动侧安装面12d紧密接触的状态被连接固定在振动体12的从动部12c上。在此，将支撑侧弹性基板部14a安装到安装部11c上的安装方向和将外周侧弹性弹簧15安装到从动部12c上的安装方向，均是沿着围绕轴线12x的旋转方向且与相对于该轴线12x倾斜与振动角θ相同角度的上述方向Q垂直的方向。但是，在从上述旋转方向观察时，将支撑侧弹性基板部14a安装到安装部11c上的安装朝向与将外周侧弹性弹簧15安装到从动部12c上的安装朝向相反。

在此，外周侧弹性弹簧15被构成为：以从一侧重叠的方式被连接固定在内周侧弹性基板部14b外端部的侧面上，并且朝向另一侧弯曲，从而朝向内周侧弹性基板部14b的半径方向外周侧延伸。即，外周侧弹性弹簧15的内端部15a以相互重叠的状态固定在内周侧弹性基板部14b外端部的侧面上，并且，弯曲部15c朝向内周侧弹性基板部14b的厚度方向中心侧弯曲，因此，外端部15b被配置在弹性基板14的厚度范围内。

由此，能够使激振部13A、13B、13C施加于支撑体11(安装部11c)上的激振力的方向、和施加于振动体12(从动部12c)上的激振力的方向接近与弹性基板14的中心轴面13x(使弹性基板14的厚度方向中心位置沿着以轴线12x为中心的半径方向延伸而成的虚拟面)垂直的切线方向，因此，能够有效地使振动体12以轴线12x为中心呈圆弧状地振动，并且能够抑制产生具备振动方向Vs的本来的振动模式以外的无用振动模式，从而能够以稳定的状态输送输送物。

图5中的(a)和(c)是模式化表示激振部位于振动的一侧的最大振幅位置(相位角＝90度)时的状态、和位于另一侧的最大振幅位置(相位角＝270度)时的状态的图。在此，图中以振幅远大于实际振幅的状态进行图示。在图5中的(a)和(c)的任意一种振动状态下，第一弹性区域13a(支撑侧弹性基板部14a)的振动方向13v1与第二弹性区域13b(外周侧弹性弹簧15)的振动方向13v2均呈反方向。即，第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部均沿着围绕轴线12x的旋转方向朝向与上述方向Q垂直的方向进行振动，但是，在从该方向观察时，第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部以相位相反的形态进行振动。

本实施方式的激振部通过所层压的压电体13p而使内周侧弹性基板部14b挠曲变形，由此使外周侧弹性弹簧15朝向与上述方向Q垂直的方向进行振动，并且通过内周侧弹性基板部14b的挠曲变形而使连接侧弹性基板部14c变形，从而使支撑侧弹性基板部14a朝向与上述方向Q垂直的方向并且与外周侧弹性弹簧15呈反方向地进行振动。另外，当该挠曲变形的方向变为反方向时，上述各部分分别朝向与上述方向相反的方向进行振动，但是，第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部的振动方向始终呈反方向。

此时，压电体13p的挠曲变形直接使第二弹性区域13b进行振动，但是，通过该振动经由连接区域13c而使第一弹性区域13a也进行振动。此时，如图示例子所示，压电体13p被层压在从第二弹性区域13b至连接区域13c的范围内。即，压电体13p被形成为：不仅在第二弹性区域13b中设有压电体13p，而且在连接区域13c中也设有一部分压电体13p。由此，压电体13p不仅使第二弹性区域13b挠曲变形，而且也使连接区域13c挠曲变形，因此，能够良好地经由连接区域13c向第一弹性区域13a传递振动，从而能够增大第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部之间所产生的相对激振力。

另外，上述情况在压电体13p被层压在从第一弹性区域13a至连接区域13c的范围内时也是相同的。但是，为了充分确保振动体12的振幅，并且能够可靠地根据附加于压电体13p上的电压值而控制振幅，优选如图示例子那样将压电体13p设置在位于振动体12侧的第二弹性区域13b中，尤其优选将压电体13p设置在从第二弹性区域13b至连接区域13c的范围内。

在本实施方式中，在各激振部中，以轴线12x为中心从内周侧朝向外周侧平行地延伸的第一弹性区域13a和第二弹性区域13b各自的外端部分别连接在支撑体11和振动体12上，并且连接第一弹性区域13a的内端部与第二弹性区域13b的内端部的连接区域13c构成不受限制而能够自由振动的自由端。因此，在激振结构13的内周侧，无需设置与支撑体11和振动体12连接的连接位置，因而能够简化连接结构，而且组装作业也变得容易。

另外，由于无需将配置于内周侧的连接区域13c连接在支撑体11和振动体12上，因此，能够避免因为激振结构13的安装结构而导致多个激振部13A、13B、13C彼此相互干扰，从而能够将连接区域13c配置在靠近轴线12x的位置处，由此能够缩小旋转振动器的半径方向上的尺寸。

尤其是在本实施方式中，第一弹性区域13a与第二弹性区域13b排列在沿着轴线12x的方向上，因此，能够使激振力在支撑体11和振动体12上的作用点靠近如图5中的(b)所示沿着以轴线12x为中心的半径方向从内周侧朝向外周侧延伸的共同的中心轴面13x。由此，能够缩小支撑体11内部的激振部13A、13B、13C的收容空间俯视时的尺寸，从而能够实现旋转振动器10的小型化。

例如，在本实施方式中，由于能够缩小设置于支撑体11上的激振部收容槽11A、11B、11C的槽宽，因而无需增大支撑体11的体积便可增大支撑体11的质量，由此能够在确保激振性能的同时实现装置的小型化。

进而，如上所述无需将连接区域13c连接在支撑体11或者振动体12上，因而容易使连接区域13c靠近轴线12x，由此能够使第一弹性区域13a的外端部和第二弹性区域13b的外端部以接近于以轴线12x为中心的圆弧状的形态进行振动，因此，能够提高旋转振动器10的振动效率，同时能够实现振动形态的高精度化和稳定化。由此，能够抑制输送物跳动、输送姿态混乱等，因而能够提高输送效率或者输送速度。

在本实施方式中，如图6所示，由于大致呈U字状或“コ”字状的激振部13A、13B、13C的第一弹性区域13a的外端部连接在支撑体11上，并且第二弹性区域13b的外端部连接在振动体12上，因此，在支撑体11与振动体12之间，各弹性区域13a和13b从外周侧朝向内周侧平行地延伸，并且通过连接区域13c进行连接，其中，该连接区域13c构成不受其他部件限制而能够自由振动的自由端。由此，激振部13A、13B、13C实质上被构成为长度接近于旋转振动器10的半径的两倍的弹性弹簧，从而能够增大支撑体11与振动体12之间的连接距离。因此，在本实施方式中，即使在设计成外径与现有旋转振动器相同的情况下，也能够增大支撑体11与振动体12之间的弹性弹簧的长度。由此，当旋转振动器10的共振频率相同时，能够增大激振部的剖面面积，以得到与该共振频率对应的激振部的弹簧常数。由此，例如能够增大弹性基板14的厚度，因而能够提高压电体13p的耐久性。

另外，由于能够直接在弹性基板14上进行攻螺纹(tapping)，因而还具有能够省略插在弹性基板14与支撑体11或者振动体12的安装部分的垫圈这一优点。进而，虽然支撑体11与振动体12之间的连接距离变长，但是，如上所述能够增大激振部的剖面面积，因此，能够容易地确保用于支撑振动体12以及安装在该振动体12上的下述输送体21的刚性。

图7是模式化表示与上述实施方式不同的激振部的结构的概略侧视图。在此，图中的上下方向是相对于轴线12x倾斜与振动角θ相同角度的上述方向Q。该例子与上述实施方式的不同之处在于，均被构成为板状的第一弹性区域13a和第二弹性区域13b分别独立设置，进而利用由垫圈和螺栓等构成的连接配件等的连接部件单独构成连接区域13c，其中，该连接区域13c在内周侧将上述第一弹性区域13a与第二弹性区域13b加以连接。

在图示例子中，第一弹性区域13a和第二弹性区域13b分别由弹性基板构成，该弹性基板的内端部彼此通过构成连接区域13c的连接部件而被连接。另外，压电体13p层压在第一弹性区域13a的内周侧部分上，通过使构成第一弹性区域13a的弹性基板挠曲变形，从而使第一弹性区域13a的外端部和第二弹性区域13b的外端部沿着围绕上述方向Q的旋转方向Rx(图中与纸面垂直的方向)以相位相反的状态进行振动。

进而，在该图示例子中，第二弹性区域13b由呈一体的弹性基板构成，在其外周侧部分上形成有具有与上述外周侧弹性弹簧15相同的功能的增幅弹簧部15′，该增幅弹簧部15′与第二弹性区域13b的内周侧部分呈一体地构成。该增幅弹簧部15′优选构成为宽度小于第二弹性区域13b的内周侧部分、或者虽未图示但厚度小于第二弹性区域13b的内周侧部分。

在图7所示的例子中，压电体13p层压在第一弹性区域13a上，但是，如图中的双点划线所示，也可以与上述实施方式同样地将压电体13p层压在第二弹性区域13b上。另外，也可以在第一弹性区域13a和第二弹性区域13b这两个弹性区域中都层压压电体13p。但是，该情况下，必须对于第一弹性区域13a的压电体13p和第二弹性区域13b的压电体13p的驱动状态进行控制，以使第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部呈反相位地进行振动。通常，优选将第一弹性区域13a的压电体13p和第二弹性区域13b的压电体13p构成为呈反相位地进行驱动。

图8是模式化表示与上述实施方式不同的激振部的结构的概略俯视图。该图表示沿着相对于轴线12x倾斜与振动角θ相同角度的上述方向Q观察时的平面形状。在该例子中，不同于上述实施方式或者图7所示的例子，将分别构成为板状的第一弹性区域13a和第二弹性区域13b配置为在厚度方向、即与上述方向Q垂直的方向上邻接。另外，连接区域13c被形成为在第一弹性区域13a的内端部与第二弹性区域13b的内端部之间沿厚度方向延伸。

在该例子中，在压电体13p的驱动下使第二弹性区域13b挠曲变形，从而使其外端部沿着围绕上述方向Q的旋转方向Rx进行振动。另外，上述挠曲变形经由连接区域13c而被传递至第一弹性区域13a，从而使第一弹性区域13a的外端部也沿着围绕上述方向Q的旋转方向Rx进行振动。但是，在该例子中，在从上述方向Rx观察时，第一弹性区域13a的外端部与第二弹性区域13b的外端部也以相位相反的状态进行振动。

通过如上所述将第一弹性区域13a与第二弹性区域13b配置为在厚度方向上邻接，虽然需要某种程度地增大上述激振部收容槽11A、11B、11C的槽宽，但是，由于能够减小激振部的上下尺寸，因而能够降低装置的高度。另外，由于能够将与激振部的两个外端部连接的安装部11c和从动部12c配置在大致相同的高度位置处，因此，即使支撑侧安装面11d和振动侧安装面12d围绕轴线12x的角度位置某种程度地分离，也能够防止激振部产生扭曲振动等的无用振动模式。

另外，在该例子中，与图7所示例子同样地，可以将压电体13p设置在第一弹性区域13a中，也可以将压电体13p设置在第一弹性区域13a和第二弹性区域13b这两个弹性区域中。另外，在该例子中，第二弹性区域13b由从内周侧至外周侧具有固定厚度的弹性基板构成，但是，也可以将第二弹性区域13b的外周侧部分构成为如图7所示呈一体的增幅弹簧部15′，或者，也可以如上述实施方式那样由另外设置的外周侧弹性弹簧15构成第二弹性区域13b的外周侧部分。

图9是模式化表示与上述实施方式不同的另一例激振部的结构的概略俯视图。在该例子中，与图8所示例子同样地，将分别构成为板状的第一弹性区域13a和第二弹性区域13b配置为在厚度方向、即与上述方向Q垂直的方向上邻接。但是，在该图9所示的例子中，第一弹性区域13a和第二弹性区域13b分别被构成为不同的板状体，并且通过连接区域13c而被连接，其中，该连接区域13c与第一弹性区域13a和第二弹性区域13b进一步分开而单独构成。连接区域13c由垫块(spacer)状的连接配件等的连接部件构成，并且通过螺栓和螺母等而将第一弹性区域13a的内端部与第二弹性区域13b的内端部加以连接。

如上所述，图7～图9所示的各种构成、即关于第二弹性区域13b的内部结构的构成(是否呈一体)、关于连接区域13c的连接形态的构成(是否与第一弹性区域13a和第二弹性区域13b呈一体)、以及关于压电体13p的配置的构成(是设置于第一弹性区域13a中、还是设置于第二弹性区域13b中、或者设置于第一弹性区域13a和第二弹性区域13b这两个弹性区域中)是能够分别单独采用的结构元件，通过将上述各种构成加以组合而能够容易地实现各种变形例。

在本实施方式中，通过利用螺栓22等将图10所示的碗状输送体21固定在具有上述构成的旋转振动器10的振动体12上，从而能够构成振动式输送装置20。另外，图10中省略了激振结构13和支撑体11的内部结构等的图示。该情况下，当电子器件等输送物被收容在输送体21的内底部21a中时，通过旋转振动器10而使输送体21进行振动，从而沿着螺旋状的输送路21b朝向上方输送输送物。输送物的输送形态根据旋转振动器10的振动体12的振动频率、振幅以及振动方向而确定。

如上所述，旋转振动器10的振动体12朝向具有振动角θ的振动方向Vs往复振动，因此，通过与输送路21b的输送面之间的摩擦而使输送物朝向振动方向Vs斜向上时的朝向移动。此时，只要振动体12的振动形态是朝向振动方向Vs的本来的振动模式以外的其他振动模式被抑制的形态时，输送物便不会在输送路21b上跳动、或者改变姿态，从而能够整齐地在输送路21b上移动。

另外，本发明涉及的旋转振动器和振动式输送装置并不仅限定于上述图示例子，当然也可以在不脱离本发明主旨的范围内追加各种变更。

例如，在上述实施方式的旋转振动器10中，使振动体12围绕轴线12x朝向相对于与轴线12x垂直的水平面具有振动角θ的倾斜方向进行振动，但是，在将旋转振动器10用作在振动式输送装置中输送输送物的用途以外的其他激振装置时，也可以构成为上述振动角θ为0度。

另外，在上述实施方式的旋转振动器10中，在激振部13A、13B、13C中，将外周侧弹性弹簧15连接在呈一体地具有支撑侧弹性基板部14a、连接侧弹性基板部14c以及内周侧弹性基板部14b的弹性基板14上，但是，本发明并不限于该形态，只要最终呈具有第一弹性区域13a、第二弹性区域13b以及连接区域13c的结构即可，例如，也可以由层压有压电体13p且呈一体的弹性基板构成第一弹性区域13a和连接区域13c，而将第二弹性区域13b整体构成为增幅弹簧。进而，在上述实施方式的振动式输送装置20中，将输送体21安装固定在旋转振动器10的振动体12上，但是，也可以与振动体12呈一体地构成输送体21。

Claims (8)

1.一种旋转振动器(10)，其具备：支撑体(11)、配置在该支撑体(11)上方的振动体(12)、以及连接在所述支撑体(11)与所述振动体(12)之间的激振结构(13)，所述振动体(12)沿着围绕规定的轴线(12x)旋转的方向进行振动，所述旋转振动器的特征在于，

所述激振结构(13)具有设置在所述轴线(12x)周围的多个激振部(13A、13B、13C)；

所述激振部(13A、13B、13C)具备：

板状的第一弹性区域(13a)，其与所述支撑体(11)连接且朝向内周侧延伸，并且朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向挠曲变形；

板状的第二弹性区域(13b)，其与所述振动体(12)连接且朝向内周侧延伸，并且朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向挠曲变形；

连接区域(13c)，其用于连接所述第一弹性区域(13a)的内端部与所述第二弹性区域(13b)的内端部；以及

压电体(13p)，其使所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)的至少一个朝向围绕所述轴线(12x)旋转的方向进行挠曲振动；

所述连接区域(13c)构成不受限制而能够自由振动的自由端，

当沿着围绕所述轴线(12x)的旋转方向观察时，所述第一弹性区域(13a)与所述支撑体(11)的连接部位和所述第二弹性区域(13b)与所述振动体(12)的连接部位呈反相位地进行振动。

2.如权利要求1所述的旋转振动器，其特征在于，

所述第二弹性区域(13b)具备与所述连接区域(13c)连接的内周侧弹性基板部(14b)、和连接在该内周侧弹性基板部(14b)与所述振动体(12)之间的外周侧弹性弹簧(15)。

3.如权利要求2所述的旋转振动器，其特征在于，

所述第一弹性区域(13a)、所述连接区域(13c)以及所述内周侧弹性基板部(14b)由呈一体的弹性基板构成。

4.如权利要求2或3所述的旋转振动器，其特征在于，

所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)排列在沿着所述轴线(12x)的方向上。

5.如权利要求4所述的旋转振动器，其特征在于，

所述压电体被层压在从所述第一弹性区域(13a)或者所述第二弹性区域(13b)至所述连接区域(13c)的范围内。

6.如权利要求1～3中任一项所述的旋转振动器，其特征在于，

所述第一弹性区域(13a)和所述第二弹性区域(13b)具有相对于与所述轴线(12x)垂直的平面而朝向斜上方的板面，

所述激振结构(13)使所述振动体(12)沿着围绕所述轴线(12x)旋转的方向朝向与所述板面的法线平行的倾斜方向进行振动。

7.如权利要求1～3中任一项所述的旋转振动器，其特征在于，

所述支撑体(11)具有多个激振部收容槽(11A、11B、11C)和凸台部(11p、11Q、11R)，其中，多个所述激振部收容槽(11A、11B、11C)用于收容所述激振结构(13)的各个激振部(13A、13B、13C)且沿半径方向延伸，所述凸台部(11p、11Q、11R)形成于多个所述激振部收容槽(11A、11B、11C)相互之间且朝向上方突出；

所述振动体(12)设有多个从动部(12c)，多个所述从动部(12c)朝向下方突出且被配置在所述激振部收容槽(11A、11B、11C)内；

所述激振部(13A、13B、13C)的所述第一弹性区域(13a)的外端部连接在所述凸台部(11p、11Q、11R)的朝向所述激振部收容槽(11A、11B、11C)的内侧面(11d)上，所述第二弹性区域(13b)的外端部连接在配置于所述激振部收容槽(11A、11B、11C)内的所述从动部(12c)的外侧面(12d)上。

8.一种振动式输送装置，其特征在于，具备：

权利要求1～3中任一项所述的旋转振动器(10)；和

输送体(21)，其被固定在所述振动体(12)上、或者与所述振动体(12)呈一体地构成，并且具有用于输送输送物的输送路(21b)。