JP2004290084A - Shaking apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振盪培養、反応、溶解、混合などに利用される振盪装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、細菌等の微生物の培養、化学反応、物質の溶解や混合などを行う際に、一定の条件で対象物を振盪させる振盪装置が用いられている。例えば振盪培養機では、培養対象である細菌等の微生物試料を付着させた液体培地を収容する試験管やフラスコなどの培養容器を振盪台に固定し、この振盪台を左右に振盪させたり旋回又は回転させたりすることによって培養容器を振盪させる。これにより、培養容器内への空気の取り込みが促進され、微生物試料の増殖が促進される。
【0003】
例えば振盪台を旋回運動させる振盪装置は、一般に、モータ等の駆動源により鉛直に立設された主軸を回転駆動し、その主軸の上部に該主軸の軸芯から所定距離だけ偏心させて配置した偏心軸を主軸の周りに偏心回転(公転)させ、その偏心軸を介して振盪台を旋回させる構成を採用している(例えば、特許文献1、特許文献2など参照)。
【0004】
また、振盪台が主軸の周りに公転する際に振盪台自体を偏心軸を中心に自転させる力が作用するため、こうした自転運動を規制するために自転規制機構が設けられている。特許文献1に記載の従来技術では、基台に回転支持された複数の鉛直状の従属軸の上部に、それぞれ主軸に対する偏心軸の偏心量及び偏心方向と同じように偏心して従属ピンが設けられた従属クランク機構を設け、その従属ピンを連結部材を介して振盪台に接続することで振盪台の自転を規制している。一方、特許文献2に記載の従来技術では、偏心軸を支持する第1台車を第1レールに沿って水平面内で直線状に移動自在とするとともに、上記第1レールを上面に設置した第2台車を水平面内で且つ第1レールと直交する方向に設置した第2レールに沿って直線状に移動自在とし、第1及び第2台車による2軸方向の移動に規制することによって振盪台が自転しないようにしている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−314568号公報
【特許文献2】
特開2002−153742号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、振盪装置においてこうした従来から知られている自転規制機構は、いずれも構造が複雑であって部品点数が多く、製造コストの低減が困難である。特に特許文献1に記載の従来技術では、従属クランク機構を構成する部品に高い寸法精度が要求されるために各部品のコストが高くなり、また組立工程時の取付精度も厳しいために組立作業性が悪いという問題がある。
【0007】
更にまた、振盪台の旋回速度は振盪対象物の種類や使用目的等に応じて適宜に変更する必要があるが、旋回速度を高くしようとする場合、自転規制機構が円滑な旋回の妨げとなることが多い。また、特に旋回速度が高くなると、自転規制機構の部品の接触や摺動などに伴う騒音が問題となることも多い。
【0008】
本発明はかかる点に鑑みて成されたものであり、その主たる目的は、構成を簡素化して低コスト化を図りつつ、振盪台の円滑な動作、特に高速での円滑な旋回動作を達成することができる振盪装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段、及び効果】
上記課題を解決するために成された第1発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸と第1軸受の一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸と第2軸受の一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受と第2摺動軸又は第2軸受とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部は熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、該摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を狭く定めて成ることを特徴としている。
【0010】
この第1発明に係る振盪装置では、駆動源が主軸を回転駆動すると、この主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して振盪台は主軸の周りを旋回(公転)する。その際に、振盪台の旋回面と略平行であって且つ互いに略直交して配置された第1及び第2摺動軸とこれら2本の摺動軸を支承する第1及び第2軸受とにより、振盪台の移動はほぼ2軸方向に限定されているので、振盪台自体の自転は規制される。この構成によれば、自転規制機構を構成する部品の点数を少なくすることができるともに各部品の精度も比較的低くてよく、更には組立時の取付位置等の調整作業もそれほど精度を要しないので、総合的に製造コストの低減を図ることができる。
【0011】
また第1発明に係る振盪装置では、第1軸受にあって第1摺動軸と接触する軸当たり部、或いは第2軸受にあって第2摺動軸と接触する軸当たり部は、熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、その摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙が狭く定められている。具体的な一態様としては、それら軸当たり部は、バックメタルを支持基体として摩擦係数の小さな樹脂層を設けた複層型又は含油金属型の部材とするとよい。
【0012】
こうした部材は例えば周囲温度の影響や摩擦熱の蓄積などの要因によってそれ自体の温度が上昇した場合でも、熱膨張による寸法の変化が小さいので、当初から摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を非常に小さくしておくことができる。そのため、摺動軸が軸受内部でその軸と交差する方向に殆どガタつかず、摺動軸と軸受とが相対的に摺動する際に摺動軸と軸受(軸当たり部)との衝突により発生する騒音(いわゆるハタキ音)を抑制することができる。従って、運転時の騒音が小さく、高い静粛性を達成することができる。また、温度上昇等によっても摺動動作が良好に行えるので、連続運転や高速旋回などの過酷な使用条件下でも、振盪台を円滑に旋回させることができ良好な振盪動作が行える。
【0013】
第1発明に係る振盪装置の好ましい一実施態様として、前記軸当たり部はその周方向の一部が軸方向にスリット状に開放して成る略円筒形状部材である構成とすることができる。
【0014】
この構成によれば、軸当たり部の温度上昇が大きくバックメタルや含油金属などが熱膨張した場合でも、スリット状の開放部の間隙が狭まることによって熱膨張が吸収されるので、軸当たり部自体の内径の変化を最小限に抑えることができる。それによって、振盪台の円滑な動作を確保することができる。
【0015】
また、第1発明に係る振盪装置において、前記第1軸受及び/又は第2軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダの貫通穴の内部に、軸方向に所定間隔離間して前記軸当たり部を複数配設して成る構成とすることができる。
【0016】
この構成によれば、実際に摺動軸に接触する接触面積を減らしながら、確実に摺動軸を保持して摺動を行うことができる。一般に、軸受にあって軸当たり部は他の部分よりも高価な材料を使用するが、軸当たり部の面積が小さくて済むので軸受に要するコストを一層低減することができる。
【0017】
また、具体的な一態様として、前記軸当たり部は、バックメタルの内周面にポリアセタール樹脂層を設けた複層型部材である構成とすることができる。この構成によれば、上述したような様々な効果を確実に達成することができる。
【0018】
また、上記課題を解決するために成された第2発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダと、該軸受ホルダの貫通穴の内部にあって、該貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材と、を含み、その複数の軸当たり部材による押圧力の釣り合いによって前記摺動軸が前記軸受ホルダの貫通穴内部に担持されていることを特徴としている。
【0019】
この第2発明に係る振盪装置の一態様として、前記軸当たり部材は円筒形状体であって、該軸当たり部材の外周面と前記軸受ホルダの貫通穴の内周面との間隙に配置された弾性部材によって、前記摺動軸は前記軸当たり部材を介してその外周側から中心軸の方向へ押圧されている構成とすることができる。
【0020】
また、第2発明に係る振盪装置の別の態様として、前記軸当たり部材は、前記軸受ホルダの内周面と前記摺動軸の外周面との両方に接触して、それ自体が弾性力を有し、その弾性力によって前記摺動軸はその外周側から中心軸の方向へ押圧されている構成とすることができる。
【0021】
この第2発明に係る振盪装置では、上記第1発明に係る振盪装置と同様に、振盪台の旋回面と略平行であって且つ互いに略直交して配置された第1及び第2摺動軸とこれら摺動軸を支承する第1及び第2軸受とにより、振盪台の移動がほぼ2軸方向に限定されることで振盪台自体の自転が規制される。従って、この構成によっても、自転規制機構を構成する部品の点数を少なくすることができ、各部品の精度も比較的低くてよく、更には組立時の精密な調整作業も軽減できるので、総合的に製造コストの低減を図ることができる。
【0022】
また、1軸受及び/又は第2軸受では、軸受ホルダの円筒状の貫通穴の内部において、その貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材によりその摺動軸が摺動自在に担持されている。従って、外力によって、摺動軸の軸芯と軸受ホルダの軸芯とが略一致している(又は平行である)状態から交差するようにずれた場合でも、軸当たり部材はそのずれに追従して移動するため、摺動軸と軸当たり部材との接触が維持される。それによって、摺動軸と軸当たり部材との衝突が発生しにくく、そうした衝突に伴う騒音も発生しにくい。従って、高い静粛性を達成することができる。また、上述したように摺動軸と軸受ホルダとの相対位置関係に傾きが生じた場合に、その傾きを修正する方向に軸当たり部材による押圧力が作用するので、そもそも大きな傾きが生じにくい。そのため、円滑な摺動動作を行い易く、振盪台も円滑に旋回することができる。
【0023】
また、上記課題を解決するために成された第3発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部は、多数の小径のボールがボールリテーナにより回転自在に保持されたボールガイドであることを特徴としている。
【0024】
この第3発明に係る振盪装置では、軸当たり部であるボールガイドは軸受ホルダと摺動軸と間隙に予圧嵌め合わせにより嵌挿されているためガタがなく、摺動軸の動作の際にボールは摺動軸と軸受ホルダの両者に対して転動するので摩擦抵抗が非常に小さい。そのため、摺動軸が円滑に摺動するとともに、ボールベアリング等に比較して騒音も抑制できる。
【0025】
また、上記課題を解決するために成された第4発明に係る振盪装置は、上面に振盪対象物を載置するための振盪台と、駆動源により回転駆動される主軸に対して偏心配置された偏心軸を介して前記振盪台を前記主軸の周りに旋回させる偏心回転機構と、該偏心回転機構による振盪台の旋回動作時に前記振盪台の自転を規制する自転規制機構と、を具備し、
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部の両端の間の長さがその摺動軸の長さの1/2よりも長く設定されていることを特徴としている。
【0026】
ここで、軸受が軸受ホルダの内周に唯一の軸当たり部を有する構成である場合には、上記「軸当たり部の両端の間の長さ」とはその軸当たり部全体の長さのことであり、軸受が軸受ホルダの内周に複数の軸当たり部を軸方向に離間して有する構成である場合には、上記「軸当たり部の両端の間の長さ」とは軸受ホルダの両端にそれぞれ最も近い位置にある2個の軸当たり部のそれぞれの外側端部の間の間隔のことである。
【0027】
この構成によれば、軸受ホルダの内周側に設けた軸当たり部によって摺動軸を安定的に保持することができるので、摺動動作時のガタつきを抑制し、円滑で低騒音の摺動を行わせるのに有効である。また、摺動軸や軸当たり部に無理な負荷が掛かりにくいので、故障の発生も軽減することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、第1発明の一実施例(以下第1実施例という)による振盪装置を、図1〜図8を参照して説明する。図1は第1実施例による振盪装置1の外観斜視図、図2はこの振盪装置1の外装ケース2を取り外した状態での斜視図、図3はこの振盪装置1の外観正面図、図4はこの振盪装置1の外観左側面図、図5はこの振盪装置1の要部の正面縦断面図、図6はこの振盪装置1における連結部材の上面平面図(a)及び側面平面図(b)、図7はこの振盪装置1における軸受の概略横断面図、図8は図7中の軸当たり部の縦断面図である。
【0029】
第1実施例の振盪装置1では、図1に示すように、上面と下面とがそれぞれ開放した外装ケース2の上面に平板状の振盪台3が設けられるとともに、前面上部には斜め上方を指向して旋回速度、振盪運転時間などを設定するための操作パネル4が設けられている。また、外装ケース2の下面開口には複数個(本実施例では4個)のゴム等の弾性部材から成る防振用の脚部が突出しており、この4本の脚部5により本装置を起立支持している。
【0030】
この振盪装置1において振盪台3を旋回運動させるための機構系の構成としては、図2〜図5に示すように、基台10の上面に、偏心回転機構6と、該偏心回転機構6を駆動するモータ21を含む駆動機構7と、振盪台3の自転を規制する自転規制機構8とを備える。以下、これら各機構の構成について詳述する。
【0031】
基台10は、上述した4個の脚部5を底面に有する水平な固定台11と、複数本のバネ状の防振部材13を介して該固定台11の上方にその固定台11と略平行に取り付けられた支持台12と、から成る。なお、防振部材13を用いずに固定台11のみから基台10を構成してもよいが、本実施例の構成とすれば一層高い防振効果を得ることができる。
【0032】
駆動機構7として、支持台12の上面の右側奥には、モータ取付台20を介してモータ21がその回転軸を鉛直下方に向けて固定されている。このモータ21の回転軸には小プーリ22が固定され、後述する大プーリ33との間にはタイミングベルト23が巻き掛けられている。一方、偏心回転機構6として、支持台12の略中央には鉛直方向に延伸して固定軸体30が立設され、この固定軸体30にはボールベアリング31を介して回転自在に主ハウジング32が取り付けられている。従って、主ハウジング32の回転中心は固定軸体30であり、実際に主軸として回転するのは主ハウジング32である。この主ハウジング32の下部外周側には前述の大プーリ33が固着されている。而して、モータ21が駆動されると、小プーリ22、タイミングベルト23、大プーリ33を経由して主ハウジング32が固定軸体30の周りを回転する。
【0033】
主ハウジング32は、その上に載置された連結部材34を介して偏心ハウジング35と結合されている。偏心ハウジング35の内周側にはボールベアリング36を介して鉛直方向に延伸する偏心軸体37が回転自在に設けられ、この偏心軸体37はハブ38及び後述の連結板42を介して振盪台3の裏面に固定されている。
【0034】
図6(a)及び(b)に示すように、連結部材34は、中央に円形状の開口61を有する円盤体部60と、バランスウエイト66が端部にネジ止めされた取付部材65とを有する。円盤体部60には、主ハウジング32を介し、大プーリ33に穿孔された固定孔(図示しない)に対し螺着するための複数の主ハウジング側固定孔62と、偏心ハウジング35に形成されている位置決め用の取付孔と合致させることにより取付位置を規定する2個の位置決め用孔63と、偏心ハウジング35の下端フランジ35aに穿孔された孔(図示しない)に対し螺着するための複数の偏心ハウジング側固定孔64とが設けられている。また、円形状の開口61にはちょうどバランスウエイト66と対向する位置に円弧状の切欠61aが形成されており、後述するように偏心軸体37の回転を阻害することがないようにしている。
【0035】
上記連結部材34の取り付け手順は次の通りである。まず連結部材34の主ハウジング側固定孔62を大プーリ33の固定孔と鉛直方向に同じ位置に合致させ、長ネジ39により両者を固定する。次いで、連結部材34の上に偏心軸体37を装着した状態の偏心ハウジング35を載置し、偏心ハウジング35側の2個の位置決め用孔と連結部材34の同じく2個の位置決め用孔63とを合致させ、上方からそれぞれ略円柱形状のピン40を挿入して位置を固定する。その後、偏心ハウジング35の下端フランジ35aに形成されている固定孔と連結部材34の偏心ハウジング側固定孔64とを合致させて図示しないネジで固定する。
【0036】
これにより、偏心軸体37は固定軸体30に対して所定量偏心された位置、具体的には、図5に示すように、固定軸体30の軸芯Cmに対し右側に所定量Pだけずれた位置に偏心軸体37の軸芯Cuが位置し、偏心ハウジング35はこの偏心軸体37を中心に回転可能となる。
【0037】
上記のようにハブ38と振盪台3とを接続する連結板42は、偏心回転機構6と自転規制機構8とを連結する機能を有する。自転規制機構8は、第1摺動軸43と、その第1摺動軸43と直交する方向に延伸する第2摺動軸44とを含む。第1摺動軸43及び第2摺動軸44はいずれも、鋼、アルミニウム等の金属やセラミック等で形成された円柱又は円筒の長い棒状体である。
【0038】
第1摺動軸43は固定軸体30を挟んで駆動機構7とは反対側にあって、振盪台3の旋回面と略平行に前後方向に延伸し、その両端部は連結板42の下面に突出して取り付けられた固定片42aに固定されている。この第1摺動軸43は後で詳述する円筒形状の第1軸受45の貫通穴に嵌挿されており、この軸受45の貫通穴の内部を軸方向に摺動自在である。また、第1軸受45の両端に一体に形成された固定部45aはそれぞれ連結板47に固定されている。
【0039】
第2摺動軸44は支持台12の前部にあって第1摺動軸43と直交する方向に延伸し、その両端部は支持台12上の前部に所定間隔離れてネジ止めされた2個の固定部材48に取り付けられている。この第2摺動軸44は第1軸受45と同様の第2軸受46の貫通穴に嵌挿されており、この軸受46の貫通穴内部を軸方向に摺動自在である。この第2軸受46にあって第1摺動軸43が設けられている側にはフランジ46aが一体に形成されており、このフランジ46aにネジ止めされた連結板49と上記連結板47とを介して第1軸受45に固定されている。即ち、これにより第2軸受46と第1軸受45とが連結されている。
【0040】
上述したようにモータ21による回転駆動によって偏心軸体37が偏心回転し、これに伴って振盪台3が固定軸体30の周りを偏心回転する際に、第1軸受45は振盪台3に対して固定されている第1摺動軸43に対して自在に摺動し、更に、第1軸受45と連結された第2軸受46は支持台12に対して固定されている第2摺動軸44に対して自在に摺動する。即ち、振盪台3は、本装置の前後方向及び左右方向の互いに略直交する2軸上をスライド移動自在でありながら自転は規制され、固定軸体30を中心として水平面内を安定して旋回運動(公転)する。
【0041】
振盪台3の重心位置とその回転中心である固定軸体30の軸芯Cmとが水平方向にずれているため、旋回運動時には振盪台3に遠心力が作用するが、固定軸体30を挟んで振盪台3の反対側にバランスウエイト66が設けられているので、このバランスウエイト66の重量によって上記遠心力に抗する力が生じ、これによって本振盪装置自体が大きく振動することを防止している。
【0042】
さて、振盪台3が偏心回転(公転)する際に、第1摺動軸43と第1軸受45、第2摺動軸44と第2軸受46とがそれぞれ小さな摩擦抵抗で以て摺動自在となっていないと、振盪台3が円滑な旋回運動を行うことは難しい。摩擦抵抗を小さくする方法として考え得るのは、軸受の内周面にあって摺動軸との接触する部分を例えば四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂のような摩擦係数の低い樹脂で構成することである。また、摺動軸と軸受内周面との接触面積を小さくするために、軸受の内径を摺動軸の外径よりも一回り大きくし、内周面の周方向の一部にのみ摺動軸が当接した状態で軸方向に摺動可能とすることも考えられる。
【0043】
しかしながら、後者の場合、軸受内周面と摺動軸外周面との間に間隙が生じるため、摺動軸と軸受とは片当たり状態となり、振盪台が1旋回する期間中にその当接部位が変化するために衝突音が発生する。そこで、本実施例の振盪装置では、円滑な摺動(つまりは振盪台3の円滑な旋回)を達成しつつ、摺動軸と軸受との衝突音を軽減できるように、第1及び第2軸受45、46を特徴的な構成としている。次に、この軸受の構成について図7及び図8を参照しつつ詳述する。なお、ここでは第2軸受46についてのみ説明するが、第1軸受45も同様である。
【0044】
図7は第2軸受46に第2摺動軸44が嵌挿された状態でのその摺動軸44の軸芯Cを含む面での横断面図、図8は第2軸受46を構成する軸当たり部462の縦断面図である。図7に示すように、第2軸受46は、円筒状の軸受ホルダ461の貫通穴内部の両端近傍にそれぞれ軸当たり部材462が内装された構成を有している。第2摺動軸44の外周面に実際に接触するのは、この2個の軸当たり部材462の内周面のみである。
【0045】
図8に示すように、軸当たり部材462においては、円周上の一部がスリット状に開口する(開口部462b)ように円筒状に巻かれたバックメタル462aの内周面に、摩擦係数が小さく且つ耐摩耗性を有するポリアセタール樹脂の薄膜462cが貼着されている。具体的に述べると、摺動軸44の実際の外径寸法は10.082〜10.09mm(公差含む)であるのに対し、軸当たり部材462の内径は10.11mm程度である。従って、摺動軸44を軸受46に嵌挿したとき、摺動軸44の外周面と軸当たり部材462の内周面との隙間は20μm程度にすぎず非常に狭い。従って、摺動軸44は軸受46に嵌挿された状態で殆どガタつかず、それ故に、振盪台3の偏心回転時にも摺動軸44と軸受46(軸当たり部材462)との衝突は起こりにくく、それに伴う騒音も抑制することができる。
【0046】
さらにこの構成では、2個の軸当たり部材462のそれぞれの外側端部の間の間隔Lは、摺動軸44の全長の1/2以上となるように設定されている。それによって、摺動動作時にも摺動軸44は安定して保持されるため、ガタつきを一層少なくすることができる。また、摺動動作時に摺動軸44や軸受ホルダ461に無理な負荷が掛かりにくいので、曲がりや破損などの不具合の発生を軽減することができる。
【0047】
本願発明者の実験によれば、軸当たり部材としてフッ素樹脂の成型品を使用しその内径を10.11mm程度とし、摺動軸径を9.986〜9.995mmとした場合に、騒音レベルの等価平均は約50dBであった。但し、この騒音は断続的であるため、音圧が比較的小さいにも拘わらず非常に耳障りで不快に感じる音である。これに対し、上記のような軸当たり部462と摺動軸44とを組み合わせた構成を採用した場合には、同一の振盪条件において騒音レベルの等価平均は約40dBと約10dB低下し、実際に聴感上も大きな静粛効果が確認できた。
【0048】
また、周囲温度がかなり高い環境下で本装置が使用された場合、或いは長時間の連続運転における摩擦熱により軸受の温度が上昇した場合に、軸当たり部462のバックメタル462aは熱膨張するが、その膨張分の多くは開口部462bが狭くなることで吸収されるので、軸当たり部462の内径自体は殆ど変化しない。従って、上述したように摺動軸44と軸当たり部462との間隙は非常に狭いが、温度上昇によってもその間隙がさらに狭まることはなく、常に安定した摺動抵抗を維持することができる。それによって、高温等の比較的過酷な使用環境条件下や長時間の連続使用においても、振盪台3の円滑な旋回動作を保証することができるとともに、軸当たり部材462の異常な摩耗が生じにくく故障発生が少ない。
【0049】
上記第1実施例において、軸受46の軸当たり部材462の構成は上記記載のものに限らない。例えば、バックメタルとポリアセタール樹脂薄膜との組み合わせのほかに、バックメタルと他の樹脂薄膜(例えば四フッ化エチレン樹脂、含油ポリアミド樹脂、含油ポリオレフィン樹脂など)との組み合わせや、含油焼結メタル等でもよい。
【0050】
次に、第2発明に係る振盪装置の一実施例(以下第2実施例という)について説明する。上記第1実施例と異なる点は軸受の内部構造のみであるから、その点についてのみ図9を参照して述べる。図9(a)はこの第2実施例による振盪装置において軸受76Aに摺動軸44が嵌挿された状態での横(水平方向)断面図、図9(b)は図9(a)中の矢視線A−A’での断面図である。
【0051】
この軸受76Aでは、略円筒形状の軸受ホルダ761の貫通穴の内部に3個の軸当たり部材762、763が設けられている。軸当たり部材762、763は例えば四フッ化エチレン等の樹脂から成る円筒形状体であって、軸受ホルダ761の貫通穴の内部にバネやそのほかの弾性部材を介して担持されている。この実施例では、3個の軸当たり部材762、763は両端近傍に位置する2個の軸当たり部材762が属する第1グループと、それに挟まれた1個の軸当たり部材763が属する第2グループとに分けられ、第1グループに属する軸当たり部材762は、図9(b)において左側の2本の弾性部材762aの付勢力を合成した力により、摺動軸44に直交する右向きに押圧されている。
【0052】
なお、右側の弾性部材762bは、軸当たり部材762が軸受ホルダ761の貫通穴内周面に衝突しないように補助的に左向きの付勢力を軸当たり部材762に加えている。一方、第2グループに属する軸当たり部材763は、軸芯Cを挟んで上記軸当たり部材762と軸対称の構成を有し、摺動軸44に直交して左向きに押圧されている。
【0053】
従って、摺動軸44は、その軸芯Cを挟んでちょうど対向する向きに摺動軸44を押圧する2つのグループの軸当たり部材762、763の内周面にそれぞれ片当たり状態で接触しており、それによって軸受ホルダ761の貫通穴の略中央に担持されている。即ち、軸受ホルダ761の軸芯と摺動軸44の軸芯とはほぼ一致した状態となる。この構成では、振盪台3が偏心回転する際に摺動軸44の軸芯と軸受76Aの軸芯とが平行でなくなるように外部から力が加わっても(この力は主として図9(b)における左右方向の力である)、軸受ホルダ761の貫通穴内部で軸芯に略直交する面内で軸当たり部材762、763は適宜に移動し、常に摺動軸44の外周面との片当たり状態を維持する。従って、摺動軸44と軸当たり部材762、763との衝突が生じにくく、衝突に伴う異常騒音の発生も防止することができる。
【0054】
図10は上記第2実施例の変形例であり、図10(a)はこの変形例による振盪装置の軸受76Bに摺動軸44が嵌挿された状態での横断面図、図10(b)は図10(a)中の矢視線B−B’での断面図である。
【0055】
軸受ホルダ761の貫通穴内部には軸方向に所定間隔で取付凹部761aが形成されており、その取付凹部761aにはそれ自体が変形時の反発力による弾性を有する断面波状の弾性部材764を介して軸当たり部材762、763が保持されている。4個の軸当たり部材762、763は上記例と同様に2つのグループに分けられ、軸方向に交互に図10(b)での左右に割り振って設置されている。従って、摺動軸44はその軸芯Cを挟んでちょうど対向する向きに摺動軸44を押圧する2つのグループの軸当たり部材762、763の内周面にそれぞれ片当たり状態で接触しており、それによって軸受ホルダ761の貫通穴の略中央に担持されている。
【0056】
この構成でも、振盪台3が偏心回転する際に摺動軸44の軸芯と軸受76Bの軸芯とが平行でなくなるように外部から力が加わっても、軸受ホルダ861の貫通穴内部にあって軸芯に略直交する面内で弾性部材764は適宜に変形しつつ軸当たり部材762、763を押圧し、それによって軸当たり部材762、763の内周面の一部は常に摺動軸44の外周面との片当たり状態を維持する。従って、摺動軸44と軸当たり部材762、763との衝突が生じにくく、衝突に伴う異常騒音の発生も防止することができる。
【0057】
図11は上記第2実施例の他の変形例であり、図11(a)はこの変形例による振盪装置の軸受76Cに摺動軸44が嵌挿された状態での横断面図、図11(b)は図11(a)中の矢視線C−C’での断面図である。
【0058】
この変形例の構成では、軸受ホルダ761の内周に、略円筒形状であってその略中央部に一部が切り欠かれた欠損部765aを有するスリーブ765が嵌挿され、更にその内周両端部に略円筒形状の軸当たり部762が嵌挿されている。一方、欠損部765aの位置において軸受ホルダ761を貫通して軸受位置決め用ボルト766aが螺入されており、その先端には軸当たり部材763が固着されている。軸受位置決め用ボルト766aの位置はナット766bで固定され、ナット766bを緩めた状態では軸受位置決め用ボルト766aは軸受ホルダ761の内部に進退自在となっている。即ち、この構成では、軸受位置決め用ボルト766a及びナット766bから成る軸受位置決め部材766が、軸芯Cに対する軸当たり部763の位置を調整し、それによって軸当たり部材762、763を介して摺動軸44に適度な押圧力を加えて摺動時のガタつきを抑制する。
【0059】
上述したように第2実施例及びその変形例による軸受の構成では、軸当たり部材762、763は摺動軸44に対して摺動を妨げない程度の適宜の押圧力を加えつつ該摺動軸44を担持しているので、軸受と摺動軸とが両者の軸芯が大きくずれることなく相対的に摺動する。従って、振盪台が円滑に偏心回転する。もちろん、上記に示した実施例以外に同様の作用を有するように適宜の構成に変形し得る。
【0060】
次に第3発明に係る振盪装置について説明する。図12はこの第3発明の一実施例による振盪装置の軸受に摺動軸が嵌挿された状態での図であり、(a)は外観斜視図、(b)は軸芯Cを含む面での断面図、(c)は(b)中の矢視線D−D’での断面図である。この実施例による軸受86は、軸受ホルダ861と摺動軸44とを、略円筒形状のボールリテーナ862aとそれに保持される複数の小径のボール862bとから成るボールガイド862を介して連結している。ボールガイド862は軸受ホルダ861と摺動軸44と間隙に予圧嵌め合わせにより嵌挿されているためガタがなく、ボール862bの転動による一種の転がり軸受であるので、摺動軸44の摺動の際の抵抗は非常に小さく円滑な摺動が達成される。また、ボール862b自体はその1個1個がボールリテーナ862aにより独立に保持され、定位置でそれぞれ他のボールとは無関係に回転するため、ボールベアリングに比べて摺動軸44の摺動動作時の騒音はかなり小さくて済む。
【0061】
なお、上記実施例はいずれも本発明の単に一例であるから、上記で記載した以外の点についても、本発明の趣旨の範囲で適宜変更、修正又は追加することができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の一実施例(第1実施例)による振盪装置の外観斜視図。
【図2】第1実施例の振盪装置において外装ケースを取り外した状態での斜視図。
【図3】第1実施例の振盪装置において外装ケース、及び支持台を除く基台を取り外した外観正面図。
【図4】第1実施例の振盪装置の外観左側面図。
【図5】第1実施例の振盪装置の要部の正面縦断面図。
【図6】第1実施例の振盪装置における連結部材の上面平面図(a)及び側面平面図(b)。
【図7】第1実施例の振盪装置における軸受の概略横断面図。
【図8】図7における軸当たり部材の断面図。
【図9】第2発明の一実施例(第2実施例)による振盪装置における軸受の横断面図(a)、及びその(a)中の矢視線A−A’での断面図。
【図10】第2実施例の変形例による振盪装置における軸受の横断面図(a)、及びその(a)中の矢視線B−B’での断面図。
【図11】第2実施例の変形例による振盪装置における軸受の横断面図(a)、及びその(a)中の矢視線C−C’での断面図。
【図12】更に他の実施例による振盪装置における軸受の外観斜視図(a)、横断面図(b)、及びその(b)中の矢視線D−D’での断面図。
【符号の説明】
1…振盪装置
2…外装ケース
3…振盪台
5…脚部
6…偏心回転機構
7…駆動機構
8…自転規制機構
10…基台
11…固定台
12…支持台
13…防振部材
20…モータ取付台
21…モータ
22…小プーリ
23…タイミングベルト
30…固定軸体
31、36…ボールベアリング
32…主ハウジング
33…大プーリ
34…連結部材
35…偏心ハウジング
35a…下端フランジ
37…偏心軸体
38…ハブ
39…長ネジ
40…ピン
42…連結板
42a…固定片
43…第1摺動軸
44…第2摺動軸
45…第1軸受
45a…固定部
46…第2軸受
46a…フランジ
461…軸受ホルダ
462…軸当たり部
462a…バックメタル
462b…開口部
462c…樹脂薄膜
47、49…連結板
48…固定部材
76A、76B、76C、86…軸受
761、861…軸受ホルダ
761a…取付凹部
762、763、862、863…軸当たり部材
762a、762b、764…弾性部材
765…スリーブ
765a…欠損部
766…軸受位置決め部材
766a…軸受位置決め用ボルト
766b…ナット
862…ボールガイド
862a…ボールリテーナ
862b…ボール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shaking device used for shaking culture, reaction, dissolution, mixing, and the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a shaking device that shakes an object under certain conditions has been used when culturing microorganisms such as bacteria, performing a chemical reaction, or dissolving or mixing substances. For example, in a shaking incubator, a culture vessel such as a test tube or a flask containing a liquid medium to which a microorganism sample such as a bacterium to be cultured is attached is fixed to a shaking table, and the shaking table is shaken to the left or right, swirled or rotated. The culture vessel is shaken by rotating or the like. Thereby, the intake of air into the culture container is promoted, and the growth of the microorganism sample is promoted.
[0003]
For example, a shaking device for rotating a shaking table generally rotates a main shaft vertically erected by a driving source such as a motor, and is disposed eccentrically at a predetermined distance from the axis of the main shaft above the main shaft. A configuration is adopted in which an eccentric shaft is eccentrically rotated (revolved) around a main shaft, and a shaking table is turned through the eccentric shaft (for example, see
[0004]
In addition, when the shaking table revolves around the main axis, a force for rotating the shaking table itself about the eccentric axis acts. Therefore, a rotation restricting mechanism is provided to restrict such rotation. In the prior art described in
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-314568
[Patent Document 2]
JP-A-2002-153742
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventionally known rotation control mechanism in a shaking device has a complicated structure, a large number of parts, and it is difficult to reduce the manufacturing cost. In particular, in the prior art described in
[0007]
Furthermore, it is necessary to appropriately change the turning speed of the shaking table according to the type of the object to be shaken, the purpose of use, and the like. However, when trying to increase the turning speed, the rotation restricting mechanism hinders smooth turning. Often. Also, particularly when the turning speed is high, noise caused by contact or sliding of parts of the rotation restricting mechanism often becomes a problem.
[0008]
The present invention has been made in view of the above point, and a main object of the present invention is to achieve a smooth operation of a shaking table, particularly a smooth turning operation at a high speed, while simplifying the configuration and reducing the cost. Is to provide a shaking device that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shaking apparatus for mounting a shaking object on an upper surface, and an eccentric eccentrically arranged with respect to a main shaft rotated and driven by a driving source. An eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via a shaft, and a rotation restricting mechanism for restricting the rotation of the shaking table when the shaking table is rotated by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move, A first sliding shaft or a first bearing and a second sliding shaft or a second bearing which are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other;
In the first bearing and / or the second bearing, the shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft has a structure in which a dimensional change due to thermal expansion is small, and the sliding shaft The gap between the outer peripheral surface and the inner periphery of the shaft contact portion is narrowed.
[0010]
In the shaking device according to the first aspect of the invention, when the drive source rotationally drives the main shaft, the shaking table turns (revolves) around the main shaft via the eccentric shaft arranged eccentrically with respect to the main shaft. At this time, first and second sliding shafts that are arranged substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to each other, and first and second bearings that support these two sliding shafts are provided. As a result, the movement of the shaking table is substantially limited to two axial directions, so that the rotation of the shaking table itself is restricted. According to this configuration, the number of parts constituting the rotation restricting mechanism can be reduced, and the accuracy of each part can be relatively low. Further, the adjustment work of the mounting position at the time of assembly does not require much accuracy. Therefore, the manufacturing cost can be reduced comprehensively.
[0011]
In the shaking device according to the first aspect of the present invention, the shaft contact portion of the first bearing that contacts the first sliding shaft or the shaft contact portion of the second bearing that contacts the second sliding shaft is thermally expanded. And the gap between the outer peripheral surface of the sliding shaft and the inner periphery of the shaft contact portion is set narrow. As a specific embodiment, the shaft contact portions may be formed as a multi-layer or oil-impregnated metal member provided with a resin layer having a small friction coefficient using a back metal as a supporting base.
[0012]
Even if the temperature of the member itself rises due to factors such as the influence of the ambient temperature or the accumulation of frictional heat, the dimensional change due to thermal expansion is small. The gap with the inner circumference can be made very small. As a result, the sliding shaft hardly rattles in the direction crossing the shaft inside the bearing, and when the sliding shaft and the bearing relatively slide, the collision between the sliding shaft and the bearing (shaft contact portion) occurs. The generated noise (so-called slap noise) can be suppressed. Therefore, noise during operation is small, and high quietness can be achieved. In addition, since the sliding operation can be favorably performed even when the temperature is increased, the shaking table can be smoothly swung even under severe use conditions such as continuous operation and high-speed swirling, and a favorable shaking operation can be performed.
[0013]
As a preferred embodiment of the shaking device according to the first invention, the shaft contact portion may be configured as a substantially cylindrical member having a part in the circumferential direction opened in a slit shape in the axial direction.
[0014]
According to this configuration, even when the temperature rise of the shaft contact portion is large and the back metal or the oil-impregnated metal expands thermally, the thermal expansion is absorbed by narrowing the gap between the slit-shaped open portions. Can be minimized. Thereby, a smooth operation of the shaking table can be ensured.
[0015]
Further, in the shaking device according to the first aspect of the present invention, the first bearing and / or the second bearing may be separated from the shaft by a predetermined distance in the axial direction inside a through hole of a bearing holder having a substantially cylindrical through hole. A configuration in which a plurality of contact portions are provided can be employed.
[0016]
According to this configuration, it is possible to reliably hold and slide the sliding shaft while reducing the contact area that actually contacts the sliding shaft. Generally, in the bearing, the shaft contact portion uses a material more expensive than the other portions. However, the area of the shaft contact portion is small, so that the cost required for the bearing can be further reduced.
[0017]
Further, as a specific mode, the shaft contact portion can be configured as a multilayer member in which a polyacetal resin layer is provided on an inner peripheral surface of a back metal. According to this configuration, various effects as described above can be reliably achieved.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a shaking device for mounting a shaking object on an upper surface and an eccentric arrangement with respect to a main shaft rotated and driven by a driving source. An eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via the eccentric shaft, and a rotation restricting mechanism for restricting the rotation of the shaking table when the shaking table is rotated by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
The first bearing and / or the second bearing includes a bearing holder having a substantially cylindrical through hole, and a sliding shaft that is inside the through hole of the bearing holder and is inserted through the through hole. A plurality of shaft contact members urged so as to press in the direction of the central axis from the bearing shaft, and the sliding shaft is held inside the through hole of the bearing holder by the balance of the pressing force by the plurality of shaft contact members. It is characterized by being.
[0019]
As one mode of the shaking device according to the second invention, the shaft contact member is a cylindrical body, and is disposed in a gap between an outer peripheral surface of the shaft contact member and an inner peripheral surface of a through hole of the bearing holder. The sliding shaft may be configured to be pressed from the outer peripheral side toward the center axis by the elastic member through the shaft contact member.
[0020]
Further, as another aspect of the shaking device according to the second invention, the shaft contact member comes into contact with both the inner peripheral surface of the bearing holder and the outer peripheral surface of the sliding shaft, and the elastic member itself generates elastic force. The sliding shaft can be configured to be pressed from its outer peripheral side toward the central axis by its elastic force.
[0021]
In the shaking device according to the second invention, similarly to the shaking device according to the first invention, the first and second sliding shafts are arranged substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to each other. The movement of the shaking table is substantially limited to two axial directions by the first and second bearings that support these sliding shafts, thereby restricting the rotation of the shaking table itself. Therefore, also with this configuration, the number of parts constituting the rotation restricting mechanism can be reduced, the precision of each part can be relatively low, and the precision adjustment work at the time of assembly can be reduced, so that the overall structure can be reduced. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
[0022]
In the first bearing and / or the second bearing, inside the cylindrical through-hole of the bearing holder, the sliding shaft inserted into the through-hole is urged from the outer peripheral side toward the center axis. The sliding shaft is slidably carried by the plurality of shaft contact members. Therefore, even when the shaft center of the sliding shaft and the shaft center of the bearing holder are shifted from being substantially coincident (or parallel) to cross each other due to an external force, the shaft contact member follows the shift. Therefore, the contact between the sliding shaft and the shaft contact member is maintained. As a result, a collision between the sliding shaft and the shaft contact member hardly occurs, and noise accompanying such a collision hardly occurs. Therefore, high quietness can be achieved. Further, as described above, when the relative positional relationship between the sliding shaft and the bearing holder is tilted, the pressing force of the shaft contact member acts in a direction to correct the tilt, so that a large tilt is unlikely to occur in the first place. Therefore, a smooth sliding operation can be easily performed, and the shaking table can also be smoothly turned.
[0023]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a shaking device for mounting a shaking target on an upper surface and an eccentric arrangement with respect to a main shaft rotated and driven by a driving source. An eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via the eccentric shaft, and a rotation restricting mechanism for restricting the rotation of the shaking table when the shaking table is rotated by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
In the first bearing and / or the second bearing, a large number of small-diameter balls are rotatably held by a ball retainer at a shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft. It is a ball guide.
[0024]
In the shaking device according to the third aspect of the invention, since the ball guide, which is a shaft contact portion, is inserted into the gap between the bearing holder and the sliding shaft by a preload fitting, there is no backlash, and the ball guide is used when the sliding shaft operates. Has a very small frictional resistance because it rolls on both the sliding shaft and the bearing holder. Therefore, the sliding shaft slides smoothly, and noise can be suppressed as compared with a ball bearing or the like.
[0025]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a shaking device for mounting a shaking target on an upper surface and an eccentric arrangement with respect to a main shaft rotated and driven by a driving source. An eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via the eccentric shaft, and a rotation restricting mechanism for restricting the rotation of the shaking table when the shaking table is rotated by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
In the first bearing and / or the second bearing, the length between both ends of the shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft is one of the length of the sliding shaft. / 2 is set longer.
[0026]
Here, when the bearing is configured to have only one shaft contact portion on the inner periphery of the bearing holder, the “length between both ends of the shaft contact portion” is the length of the entire shaft contact portion. In the case where the bearing has a configuration in which a plurality of shaft contact portions are separated in the axial direction on the inner periphery of the bearing holder, the “length between both ends of the shaft contact portion” is the both ends of the bearing holder. The distance between the outer ends of each of the two shaft contact portions which are respectively closest to the shaft contact portion.
[0027]
According to this configuration, the sliding shaft can be stably held by the shaft contact portion provided on the inner peripheral side of the bearing holder, so that rattling during the sliding operation is suppressed, and a smooth and low-noise sliding is achieved. It is effective to make the action. Further, since an unreasonable load is hardly applied to the sliding shaft and the shaft contact portion, the occurrence of failure can be reduced.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a shaking device according to an embodiment of the first invention (hereinafter, referred to as a first embodiment) will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a shaking
[0029]
In the shaking
[0030]
As shown in FIGS. 2 to 5, an
[0031]
The
[0032]
As the drive mechanism 7, a
[0033]
The
[0034]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the connecting
[0035]
The procedure for attaching the connecting
[0036]
Thereby, the
[0037]
As described above, the connecting
[0038]
The first sliding
[0039]
The
[0040]
As described above, when the
[0041]
Since the position of the center of gravity of the shaking table 3 and the axis Cm of the fixed
[0042]
Now, when the shaking table 3 rotates eccentrically (revolves), the first sliding
[0043]
However, in the latter case, a gap is formed between the inner peripheral surface of the bearing and the outer peripheral surface of the sliding shaft, so that the sliding shaft and the bearing are in a one-sided contact state, and the abutting portion is formed during the period when the shaking table makes one turn. A collision sound is generated due to the change in Therefore, in the shaking device according to the present embodiment, the first and second shaking devices are designed to reduce the collision noise between the sliding shaft and the bearing while achieving smooth sliding (that is, smooth turning of the shaking table 3). The
[0044]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a surface including the axis C of the sliding
[0045]
As shown in FIG. 8, in the
[0046]
Further, in this configuration, the distance L between the outer ends of the two
[0047]
According to the experiment of the inventor of the present application, when a molded product made of fluororesin is used as the shaft contact member, the inner diameter is set to about 10.11 mm, and the sliding shaft diameter is set to 9.986 to 9.995 mm, the noise level is reduced. The equivalent average was about 50 dB. However, since this noise is intermittent, it is very unpleasant and unpleasant even though the sound pressure is relatively small. On the other hand, when the configuration in which the
[0048]
Further, when the present device is used in an environment where the ambient temperature is extremely high, or when the temperature of the bearing increases due to frictional heat during continuous operation for a long time, the
[0049]
In the first embodiment, the configuration of the
[0050]
Next, an embodiment of the shaking device according to the second invention (hereinafter, referred to as a second embodiment) will be described. The only difference from the first embodiment is the internal structure of the bearing, and only this point will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a cross-sectional view (horizontal direction) of the shaking device according to the second embodiment in a state where the sliding
[0051]
In the bearing 76A, three
[0052]
In addition, the right
[0053]
Therefore, the sliding
[0054]
FIG. 10 is a modification of the second embodiment, and FIG. 10A is a cross-sectional view of the shaking device according to the modification in which the sliding
[0055]
Mounting
[0056]
Also in this configuration, even when an external force is applied so that the axis of the sliding
[0057]
FIG. 11 shows another modification of the second embodiment, and FIG. 11 (a) is a cross-sectional view of the shaking device according to this modification in which the sliding
[0058]
In the configuration of this modification, a
[0059]
As described above, in the bearing configuration according to the second embodiment and its modification, the
[0060]
Next, the shaking device according to the third invention will be described. FIGS. 12A and 12B are views showing a state in which a sliding shaft is inserted into a bearing of the shaking device according to the third embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is an external perspective view, and FIG. (C) is a cross-sectional view taken along line DD ′ in (b). In the
[0061]
It is to be noted that the above embodiments are merely examples of the present invention, and it is apparent that points other than those described above can be appropriately changed, modified, or added within the spirit of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a shaking device according to an embodiment (first embodiment) of the first invention.
FIG. 2 is a perspective view of the shaking device of the first embodiment with an outer case removed.
FIG. 3 is an external front view of the shaking apparatus according to the first embodiment, in which a base except for an outer case and a support is removed.
FIG. 4 is a left side view of the appearance of the shaking device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a front vertical sectional view of a main part of the shaking device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a top plan view (a) and a side plan view (b) of a connecting member in the shaking apparatus according to the first embodiment.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a bearing in the shaking device according to the first embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of the shaft contact member in FIG. 7;
FIG. 9A is a cross-sectional view of a bearing in a shaking device according to an embodiment (second embodiment) of the second invention, and a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 9A.
10A is a cross-sectional view of a bearing in a shaking device according to a modification of the second embodiment, and FIG. 10A is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG.
11A is a cross-sectional view of a bearing in a shaking device according to a modification of the second embodiment, and FIG. 11A is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 11A.
FIG. 12 is an external perspective view (a), a cross-sectional view (b), and a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 12 (b) of a bearing in a shaking device according to still another embodiment.
[Explanation of symbols]
1: Shaking device
2: Exterior case
3: Shaking table
5 ... Legs
6. Eccentric rotation mechanism
7. Drive mechanism
8 ... rotation control mechanism
10 ... Base
11 ... fixed base
12 ... Support
13: anti-vibration member
20 ... Motor mount
21 ... Motor
22 ... Small pulley
23 ... Timing belt
30 ... fixed shaft
31, 36… Ball bearing
32 ... Main housing
33 ... Large pulley
34 ... Connecting member
35 ... eccentric housing
35a ... lower end flange
37 ... Eccentric shaft
38 ... Hub
39 ... Long screw
40 ... pin
42 ... Connecting plate
42a ... fixed piece
43 ... First sliding shaft
44 Second sliding shaft
45 ... First bearing
45a ... fixed part
46 ... second bearing
46a ... Flange
461 ... bearing holder
462: Shaft contact
462a ... Back metal
462b ... opening
462c: Resin thin film
47, 49 ... connecting plate
48 ... Fixing member
76A, 76B, 76C, 86 ... Bearing
761, 861 ... Bearing holder
761a: Mounting recess
762, 763, 862, 863 ... Axle contact member
762a, 762b, 764 ... elastic member
765 ... Sleeve
765a: missing part
766: Bearing positioning member
766a: Bearing positioning bolt
766b ... nut
862 ... Ball guide
862a: Ball retainer
862b: Ball
Claims (10)
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部は熱膨張による寸法変化が小さい構造を有し、該摺動軸の外周面と軸当たり部の内周との間隙を狭く定めて成ることを特徴とする振盪装置。A shaking table for placing the object to be shaken on the upper surface, and an eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via an eccentric shaft arranged eccentrically with respect to a main shaft rotated and driven by a drive source. A rotation regulating mechanism that regulates the rotation of the shaking table when the shaking table is turned by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
In the first bearing and / or the second bearing, the shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft has a structure in which a dimensional change due to thermal expansion is small, and the sliding shaft A gap between the outer peripheral surface of the shaft and the inner periphery of the shaft contact portion is narrowed.
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方は前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受は、略円筒状の貫通穴を有する軸受ホルダと、該軸受ホルダの貫通穴の内部にあって、該貫通穴に挿通された摺動軸をその外周側から中心軸の方向へ押圧するように付勢された複数の軸当たり部材と、を含み、その複数の軸当たり部材による押圧力の釣り合いによって前記摺動軸が前記軸受ホルダの貫通穴内部に担持されていることを特徴とする振盪装置。A shaking table for placing the object to be shaken on the upper surface, and an eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via an eccentric shaft arranged eccentrically with respect to a main shaft rotated and driven by a drive source. A rotation regulating mechanism that regulates the rotation of the shaking table when the shaking table is turned by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
The first bearing and / or the second bearing includes a bearing holder having a substantially cylindrical through hole, and a sliding shaft that is inside the through hole of the bearing holder and is inserted through the through hole. A plurality of shaft contact members urged so as to press in the direction of the central axis from the bearing shaft, and the sliding shaft is held inside the through hole of the bearing holder by the balance of the pressing force by the plurality of shaft contact members. A shaking device, wherein
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部は、多数の小径のボールがボールリテーナにより回転自在に保持されたボールガイドであることを特徴とする振盪装置。A shaking table for placing the object to be shaken on the upper surface, and an eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via an eccentric shaft arranged eccentrically with respect to a main shaft rotated and driven by a drive source. A rotation regulating mechanism that regulates the rotation of the shaking table when the shaking table is turned by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
In the first bearing and / or the second bearing, a large number of small-diameter balls are rotatably held by a ball retainer at a shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft. A shaking device characterized by being a ball guide.
該自転規制機構は、前記振盪台の旋回面と略平行に延伸して設けられた第1摺動軸と、前記振盪台の旋回面と略平行で且つ前記第1摺動軸と略直交する方向に延伸して設けられた第2摺動軸と、前記第1摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第1軸受と、前記第2摺動軸をその軸方向に摺動自在に保持する第2軸受と、を有し、
前記第1摺動軸又は第1軸受のいずれか一方が前記振盪台に対して固定されると共に、前記第2摺動軸又は第2軸受のいずれか一方は位置が移動しない基台に対して固定され、前記振盪台及び基台に固定されていない第1摺動軸又は第1軸受の他方と第2摺動軸又は第2軸受の他方とが連結されて成り、
前記第1軸受及び/又は第2軸受にあって前記第1摺動軸及び/又は第2摺動軸と接触する軸当たり部の両端の間の長さがその摺動軸の長さの1/2よりも長く設定されていることを特徴とする振盪装置。A shaking table for placing the object to be shaken on the upper surface, and an eccentric rotation mechanism for rotating the shaking table around the main shaft via an eccentric shaft arranged eccentrically with respect to a main shaft rotated and driven by a drive source. A rotation regulating mechanism that regulates the rotation of the shaking table when the shaking table is turned by the eccentric rotation mechanism,
The rotation restricting mechanism is provided with a first sliding shaft extending substantially parallel to the turning surface of the shaking table, and substantially parallel to the turning surface of the shaking table and substantially orthogonal to the first sliding shaft. A second sliding shaft extending in the direction, a first bearing for slidably holding the first sliding shaft in the axial direction, and sliding the second sliding shaft in the axial direction. And a second bearing for freely holding,
One of the first sliding shaft and the first bearing is fixed to the shaking table, and one of the second sliding shaft and the second bearing is fixed to a base whose position does not move. The other of the first sliding shaft or the first bearing and the other of the second sliding shaft or the second bearing that are fixed and are not fixed to the shaking table and the base are connected to each other,
In the first bearing and / or the second bearing, the length between both ends of the shaft contact portion that comes into contact with the first sliding shaft and / or the second sliding shaft is one of the length of the sliding shaft. The shaking device is set to be longer than / 2.
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2003
- 2003-03-27 JP JP2003086987A patent/JP2004290084A/en active Pending
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