JP2730208B2 - 直線型振動フィーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直線型振動フィーダに関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

第９図はこの種の直線型振動フィーダの従来例を示す
ものであるが、図においてトラフ（１）は左右に直線的
に延在し、その左右の長さに比べその巾は通常は充分に
小さいものである。このようなトラフ（１）の下方に板
ばね取付ブロック（２）が一体的に固定され、これは下
方のカウンターウエイト（３）と前後一対の傾斜板ばね
（４）（５）により結合されている。カウンターウエイ
ト（３）上には電磁石取付部材（６）が固定されてお
り、これに磁性材で成るヨーク（７）が一体的に固定さ
れている。そしてこれにコイル（８）が巻装されてい
る。上述の板ばね取付ブロック（２）にはこれに垂下し
て可動コア取付部材（９）が固定されており、これに上
述のヨーク（７）と空隙ｇをおいて対向するように可動
コア（10）が一体的に固定されている。カウンターウエ
イト（３）はベースブロック（11）と前後一対の防振用
板ばね（12）（13）により結合されている。防振用板ば
ね（12）（13）はベースブロック（11）、すなわち直線
型振動フィーダ全体を支持させる床（17）上に振動反力
を伝達させないためにそのばね常数は公知のように充分
小さいものである。他方、上述の傾斜板ばね（４）
（５）は駆動用であって公知のようにこのばね常数は充
分に大きく、作業体質量側（トラフ（１）、板ばね取付
ブロック（２）などから成る）の重量及びこれらのばね
常数とで定まる共振周波数がコイル（８）に通電される
交流の周波数にほゞ一致するように選定されているので
充分に大きいものである。

加振機構は以上のようにコイル（８）、ヨーク
（７）、可動コア（10）、駆動用板ばね（４）（５）な
どから成るが、この加振機構全体は筒状のカバー（14）
により被覆されている。これはカウンターウエイト
（３）にボルト（15）（16）（第６図ではその軸部を断
面で示す）により一体的に固定されている。

またカウンターウエイト（３）の図において右方部に
おいては、この全体の重心がトラフ（１）の振動モード
を極力適正にするための重心調整用のブロック部（3a）
として形成されている。

コイル（８）に交流を通電するとヨーク（７）と可動
コア（10）との間に交番磁気吸引力が発生し、前後一対
の駆動用板ばね（４）（５）の傾斜方向に規制される直
線振動力がトラフ（１）及び板ばね（４）（５）の下端
部を介してカウンターウエイト（３）にも与えられる。
通常はトラフ（１）及びこれに一体的に固定される部材
から成る全体の質量はカウンターウエイト（３）とこれ
に固定される各部材の全体の質量よりは充分に小さく構
成されているので、トラフ（１）の振巾はカウンターウ
エイト（３）の振巾よりは充分に大きい。トラフ（１）
及びカウンターウエイト（３）に矢印Ｘ₁、Ｘ₂で示すよ
うに駆動板ばね（４）（５）の長手方向に対しほゞ垂直
方向（所望の振動方向α）に全体が振動すればよいので
あるが、実際にはトラフ（１）の前後方向において振動
むらが生じ、例えばその右端部において振動角はαより
かなり小さく場合によっては水平に近い場合がある。こ
れに対し左端部においては振動角がαよりは大きい。従
ってトラフ（１）上の部品が直線振動により全体として
右方に移送されるのであるが、移送速度にむらが生じ、
従って群として右方へと移送されるが層厚にむらが生じ
る。例えば何らかの整送手段を用いていればこの整送効
果を低下させると共に、複数の整送手段から成る場合に
は上流側の整送手段において整送した部品を元の乱雑な
姿勢に戻す場合がある。また先端部においては図示せず
とも次工程が接続されており、これは例えばベルトコン
ベヤ、ロボットのハンドであるが、これに所望のタクト
で供給しなければならないがこれに応ずることができず
次工程を空運転する場合がある。

以上のような不都合を回避するために、従来は防振用
板ばね（12）（13）のばね常数を充分に大きくしてトラ
フ（１）の全体の振動を一様なものに近付けている。す
なわちこの直線型振動フィーダ全体の重心Ｇは防振用板
ばね（12）（13）が駆動用板ばね（４）（５）に比べば
ね常数が充分に小さいので、その全体が防振用板ばね
（12）（13）のベースブロック（11）への固定点の周り
に回動をするのであるが、これが上述のα方向への直線
振動に加算されてトラフ（１）の振動に上述のようにそ
の前後方向においてむらを生じさせている。この振動む
らを更に小さくするために、従来は上述したようにカウ
ンターウエイト（３）の一部に重心調整用のブロック部
（3a）を形成したり、トラフ（１）の取付位置を前後に
おいて調節したりしている。他方、防振用板ばね（12）
（13）のばね常数を高くすると全体の重心Ｇの周りの回
動運動の大きさは小さくなり、トラフ（１）の前後方向
における振動むらも小さくなるのであるが、防振用板ば
ね（12）（13）のばね常数が大きくなるとベースブロッ
ク（11）に伝達される振動反力が大きくなり、本来の防
振作用を行なうことができなくなる。

また防振用板ばね（12）（13）はその長手方向に対し
ばね常数はほゞ無限大であり、またその巾方向において
は充分に大きい。従って直線型振動フィーダのトラフ
（１）は上述したように長手方向に比べその巾は充分に
小さいものであるので、防振ばねとしてゴムを使用した
場合と比べトラフ（１）の長手方向の周りの揺動運動を
ほとんどなくすことができるのでそれなりのメリットは
あるのであるが、防振用板ばね（12）（13）の特性から
言ってそのばね常数が充分に小さいので、ベースブロッ
ク（11）への固定点の周りの回動運動は回避することが
できない。なお第９図においてＧ₁はトラフ（１）、板
ばね取付ブロック（２）、可動コア取付部材（９）、可
動コア（10）などから成る作業側質量の重心を表わし、
またＧ₂はカウンターウエイト（３）、電磁石取付部材
（６）、ヨーク（７）、コイル（８）などから成るカウ
ンターウエイト側質量の重心を表わす。そして上述の矢
印Ｘ₁、Ｘ₂の方向は所望の振動方向であるが、この方向
にトラフ（１）全体が振動すればよいのであるが、上述
したようにＧ₁とＧ₂から成る全体の重心Ｇの周りに全体
が回動運動を行うのでトラフ（１）はその長手方向に振
動むらを生じているのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、第６図に示すよ
うな直線型振動フィーダにおいて従来のようにそのトラ
フの横振れを防止し、かつ振動反力を大きくすることな
くトラフの振動が全体として一様であるような直線型振
動フィーダを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 以上の目的は、直線的に延在するトラフと、該トラフ
とカウンターウエイトとを結合する前後一対の駆動用板
ばね手段と、前記カウンターウエイトを基台に支持する
前後一対の防振用板ばね手段と、該駆動用板ばね手段の
延在方向に対しほゞ垂直方向に前記トラフを直線振動さ
せるための加振機構とから成る直線型振動フィーダにお
いて、前記一対の防振用板ばね手段のうち一方は前記直
線振動の方向と平行の第１方向には充分に小さいばね常
数を有するが、前記第１方向とは垂直の第２方向には極
めて大きいばね常数を有し、前記一対の防振用板ばね手
段のうち他方は前記第１方向においても前記第２方向に
おいても充分に小さいばね常数を有することを特徴とす
る直線型振動フィーダによって達成される。

〔作用〕

全体の重心が一対の防振用板ばね手段のうち一方のカ
ウンターウエイトへの結合点のまわりに回動運動する。
この慣性モーメントは従来より大きいので、回動運動の
大きさは小さい。よってトラフの全長にわたる振動モー
ドを均一とすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例による直線型振動フィーダにつ
いて第１図乃至第５図を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例による直線型
振動フィーダを示すものであるが、図においてトラフ
（21）は直線的に延在しており第２図にはその巾が示さ
れているが、上述したようにこの巾の大きさは長手方向
の長さに比べ充分に小さい。この下面には板ばね取付ブ
ロック（22）が一体的に固定されており、この前後端面
には前後一対の傾斜板ばね（25）（26）によりカウンタ
ーウエイト（23）とボルトにより結合されている。また
カウンターウエイト（23）の図において左端部にはその
機構は明示せずとも移動調節機構を介して重心調整用の
ブロック（24）が一体的に固定されている。

カウンターウエイト（23）にはこれに直立してヨーク
取付部材（27）が固定されており、またこのヨーク取付
部材（27）には磁性材で成るヨーク（28）が一体的に固
定される。これにコイル（29）が巻装されている。なお
本実施例のコイル（29）は従来例と異なりヨーク（28）
の中心線に対し下方側に偏心している。明示せずともコ
イルの巻線は同心的に巻装されているが、これを被覆す
る部材の構成によりその全体の重心がヨーク（28）の中
心線より下方に偏位するように構成している。これによ
り本発明の実施例によればトラフ（21）の前後方向にお
ける振動モードを従来より一段と均一化することができ
るのであるが、更にその効果を顕著にしている。

板ばね取付ブロック（22）には下方に垂下して可動コ
ア取付部材（30）が固定されており、これに磁性材で成
る可動コア（31）が上述のヨーク（28）と空隙ｇをおい
て対向するように固定されている。

カウンターウエイト（23）はベースブロック（32）と
前後一対の防振用板ばね（33）（34）に結合されてい
る。前側の防振用板ばね（33）は従来と同様の構成を有
するものであるが、上述の駆動用板ばね（25）（26）の
延在方向と平行に固定されている。他方、後側の防振用
板ばね（34）は本発明に係わり第２図にもその正面図が
示されているが、側方から見てＬ字形状を成し材質は従
来の板ばねと同じであるが、図示の形状に成型され垂直
板部（34a）とこれと一体的に形成される水平板部（34
b）から成っている。そして垂直板部（34a）及び水平板
部（34b）においてそれぞれボルトによりそれぞれカウ
ンターウエイト（23）及びベースブロック（32）に固定
されている。従って前側の板ばね（33）は従来と同様に
板ばね（25）（26）の長手方向に対してほゞ垂直方向、
すなわち所望の振動方向αの方向においては充分に曲げ
は軟らかい。すなわちばね常数が小さいが、長手方向に
おいては通常の板ばねと同様にほゞ無限大のばね常数を
有するものである。他方、本発明に係わる防振用板ばね
（34）は上述の構成を有するが、垂直板部（34a）は第
２図に示すような巾を有し、かつ第１図に示すような上
下方向の長さを有しているのであるが、水平方向には最
もばね常数は小さく垂直方向にはほゞ無限大である。ま
た水平板部（34b）は垂直方向には最もばね常数が小さ
く水平方向にはほゞ無限大である。従って今、所望の振
動方向α（水平方向に対する振動傾斜角）は通常は10°
乃至25°にあるが水平側（振動角０°）に近い角度であ
り、従って防振用板ばね（34）の垂直板部（34a）は所
望の振動方向αにおいても充分に小さいばね常数を有
し、また水平板部（34b）はこれに対し垂直方向に充分
に小さいばね常数を有することになる。

またカウンターウエイト（23）の両側面には第２図に
明示されるようにカバー用の側板（35a）（35b）がボル
ト（36）（37）により固定されており、この内側に配設
されるヨーク（28）、コイル（29）、可動コア（31）な
どから成る加振機構を外部から保護している。また、以
上のように構成されるトラフ（21）、板ばね取付ブロッ
ク（22）、可動コア取付部材（30）などから成る作業質
量側全体の重心はＧ₁′及びカウンターウエイト（2
3）、ヨーク取付部材（27）、コイル（29）などから成
るカウンターウエイト側全体の重心はＧ₂′で示され
る。またＧ₁′、Ｇ₂′の合成重心すなわち本直線型振動
フィーダ全体の重心はＧ′で表わされる。また駆動用板
ばね（25）（26）は従来と同様にその曲げばね常数は充
分に大きく、作業側質量全体の質量とで定まる共振周波
数がコイル（29）に通電される交流の周波数にほゞ等し
いように構成されてほゞ共振状態で振動させるようにし
ている。また防振用板ばね（33）（34）の作用及び効果
については後に詳述するが、前側の防振用板ばね（33）
の長手方向に対して垂直方向のばね常数及び後側の板ば
ね（34）の水平板部（34b）の垂直方向のばね常数は防
振効果を得るように充分に小さく構成されている。

本発明の第１実施例による直線型振動フィーダは以上
のように構成されるが次にこの作用について説明する。

コイル（29）に交流を通電するとヨーク（28）に交番
磁束が発生し、これにより可動コア（31）に交番吸引力
を与える。この交番吸引力によりトラフ（21）の重心Ｇ
₁′は矢印Ｘ₁′に示す方向に振動し、またカウンターウ
エイト（23）側の全体の重心Ｇ₁′はＸ₂′の方向に振動
する。従来技術では上述したようにトラフ（21）の前後
方向に亘って振動むらが生ずるのであるが、本実施例に
よれば後述するようにトラフ（21）の前後方向における
振動モードは均一なものである。駆動用板ばね（25）
（26）を介してカウンターウエイト（23）側の重心
Ｇ₂′もトラフ（21）側の振巾よりは小さいがＸ₂′の方
向に振動する。この振動は前後一対の防振用板ばね（3
3）（34）により反力を小としてベースブロック（32）
に伝達される。すなわち床（17）上にはほとんど振動反
力を伝達することはない。また板ばね（33）（34）は第
２図に示すようにその巾方向において曲げばね常数は充
分に大きいので、これは従来と同様にトラフ（21）の長
手方向の周りの揺動運動を防止する。

次に、本実施例の振動系の作用を理論的に説明する。
上述したように作業質量側の全体の重心がＧ₁′及びカ
ウンターウエイト側全体の重心はＧ₂′であるが、これ
らの全体の重心Ｇ′の周りの作業質量側質量とカウンタ
ーウエイト側質量の総和、すなわち全体の質量Ｍのこの
点Ｇ′の周りの回動運動の慣性モーメントをＩ_Gとする
と、従来技術のように防振手段としてゴムを前後に用い
ている場合にはほゞ全体の重心Ｇ′の周りに回動運動を
行っているので、この周りの全体の質量の慣性モーメン
トＩ_Gで運動モードが定まっていた。然るに本実施例に
よれば前側の板ばね（33）のカウンターウエイト（23）
への取付点すなわちボルトの固定点Ｏの周りに回動運動
を行う。これをモデル的に示したのが第６図である。Ｙ
方向及びＸ方向はそれぞれ板ばね（25）（26）（33）の
長手方向及びこれに対し垂直方向である。従ってこの点
Ｏの周りの慣性モーメントによってトラフ（21）の振動
が定まる。点Ｏの周りの慣性モーメントはＧ′と点Ｏと
の距離Ｒとし全体の質量をＭとするとこの系の全体の慣
性モーメントＩはＩ＝Ｉ_G＋MR²である。従って慣性モー
メントは従来技術よりもMR²だけ大きくなり、Ｍ及びＲ
は充分に大きいので点Ｏの周りの回動運動の大きさは充
分に小さいものである。従ってトラフ（21）の振動はそ
の長手方向においてはほゞ一様となることが予想され
る。これは理論的及び実験的に解明されており、第７図
に示すようなグラフで示される。また、第８図は従来の
防振ゴムで防振支持した場合を示すが明らかに本発明の
方がすぐれていることがわかる。なお各Ａ図は実験、各
Ｂ図は計算値である。

第３図は本発明の第２実施例による直線型振動フィー
ダを示すものであるが、第１実施例に対応する部分につ
いては同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。

第３図において本実施例においてもカウンターウエイ
ト（45）はベースブロック（32）と前後一対の防振用板
ばね（33）（40）によって結合されるが、本実施例によ
れば後側の防振用板ばね（40）の構成が第１実施例と異
なり、正面から見た形状は第１実施例を示す第２図と同
様であるが側面から見た形状は鋭角を成し、略垂直板部
（40a）と水平板部（40b）とから成るのであるが、略垂
直板部（40a）は第１実施例が垂直方向に延びているの
に対し水平板部（40b）に対し鋭角で延びており、この
方向は前側の防振用板ばね（33）の長手方向の延在方向
と平行である。従って略垂直板部（40a）の長手方向に
対する垂直方向のばね常数が最も小さい。従って第１実
施例よりは防振効果を更に良好なものとするが、全体の
重心の前側の板ばね（33）のカウンターウエイト（45）
に対するボルトの取付点Ｏの周りの回動運動は第１実施
例と同様であり、従ってトラフ（21）の前後方向におけ
る全体の振動モードはほゞ均一であるのは同様である。

第４図は本発明の第３実施例による直線型振動フィー
ダを示すものであるが、第１及び第２実施例に対応する
部分については同一の符号を付しその詳細な説明は省略
する。

すなわち本実施例においてもカウンターウエイト（5
9）はベースブロック（58）と前後一対の傾斜板ばね（3
3）（50）によって結合されているが、後側の防振用板
ばね（50）が第１及び第２実施例と異なり、本実施例に
よれば防振用板ばね（５）は断面がＬ字形状のアングル
部材（51）と第１板ばね（52）及び第２板ばね（53）と
から成っている。アングル部材（51）はJIS規格品で容
易に得られるものであるが、この一側壁部は板ばね（5
2）の下端部にボルト（55）とナットにより固定されて
おり、また板ばね（52）の上端部はボルト（54）により
カウンターウエイト（59）に固定されている。アングル
部材（51）の他の側壁部は第２板ばね（53）の一端部に
ボルト（56）とナットにより固定されており、この他端
部はボルト（57）によりスペーサＳを介してベースブロ
ック（58）に固定されている。この正面形状は第１実施
例の第２図とほゞ同様であるが、第１板ばね（52）の延
在方向は前側の防振用板ばね（33）の延在方向と平行で
あるので第２実施例と同様な効果を奏するものである。
その他については第１実施例と同様である。なお本実施
例によれば第１実施例及び第２実施例が板ばねがＬ字状
または鋭角を成すように形成されねばならないが、本実
施例によればJIS規格品で簡単に得られるアングル部材
（51）と同様に簡単に市販品で得られる板ばね（52）
（53）を図示のように固定するだけでよいので加工がは
るかに簡単でありコストも低くできる。

第５図は本発明の第４実施例による直線型振動フィー
ダを示すものであるが、上記実施例に対応する部分につ
いては同一の符号を付しその詳細な説明は省略する。

すなわち本実施例においてはカウンターウエイト（6
5）はベースブロック（64）と前後一対の防振用板ばね
（80）（60）により結合されるが、前側の防振用板ばね
（80）は上記実施例と同様な形状の平板状の板ばねであ
るが図示するように垂直状態でカウンターウエイト（6
5）及びベースブロックに対し固定される。また後側の
防振用板ばね（60）は第３実施例と同様にアングル部材
（61）を介して垂直に配設される第１板ばね（72）及び
水平に配設される第２板ばね（71）から成るが、これら
の形状は通常の板ばねの形状と同様である。第１板ばね
（72）はその上端部においてボルト（66）によりカウン
ターウエイト（65）に固定され、またその下端部はアン
グル部材（61）にボルト（67）とナット（60）により固
定され、また水平に配設される第２板ばね（71）の一端
部はボルト（68）、ナット（63）により固定され、また
他端部はボルト（69）によりスペーサ部材（70）を介し
てベースブロック（64）に固定される。

前側の防振用板ばね（80）は垂直状態に配設される
が、上述したようにこの種の直線型振動フィーダにおい
てはその振動角は大きくても高々25°であるので、垂直
に配設してもその長手方向に対し垂直の方向は所望の振
動方向αに対しそれ程大きな角度差はなく、従ってこの
α方向に対するばね常数は駆動板ばね（25）（26）と同
一方向に配設した場合と比べてそれ程高くなることはな
く、また垂直方向に対してはほゞ無限大のばね常数を示
すので上記実施例の前側の防振用板ばねと同様な効果を
奏するものである。すなわちカウンターウエイトへの取
付点Ｏ′の周りに全体の重心が回動運動を行うことは同
様であり、またこの大きさもほゞ同様である。後側の防
振用板ばね（60）については第４図の実施例と同様にそ
の加工が簡単であるが、その作用については第１及び第
２実施例と同様な作用を行うものでありトラフ（21）が
前後方向において均一な振動モードで振動する。

以上、本発明の実施例について説明したが、勿論、本
発明はこれらに限定されることなく本発明の技術的思想
に基いて種々の変形が可能である。

例えば以上の実施例においては前後一対の駆動用板ば
ね（25）（26）は重ね板ばねであり防振用板ばねは一枚
であったが、駆動用板ばねと同様に重ね板ばねとして構
成してもよい。

また以上の実施例では加振機構としてはトラフ（１）
側に可動コア（10）を固定させ、カウンターウエイト側
にコイルやヨークなどを固定するようにしたがこれを逆
にしてもよい。

また以上の実施例ではカウンターウエイトとベースブ
ロックとを結合する前側の防振用板ばねは、その長手方
向に対する垂直方向が所望の振動方向にあるかまたこれ
に近い方向にあるように配設して、後側の防振用板ばね
は上述したように所望の振動方向及びこれに垂直方向に
それぞれ充分に小さいばね常数を有する構成並びに配設
としたが、これらに代えて後側の防振用板ばねを上記実
施例と同様な構成として前側の防振用板ばねとして用
い、上記実施例における前側の防振用板ばねを後側とし
て用いてもよい。もっともこの場合には部分的に形状、
配置構成を変えるようにしてもよい。例えばカウンター
ウエイトの図において左方には重心調整用のブロック部
（24）を構成したが、更に前方に位置させたり更に後方
に位置させることにより上述の変形例に適応するように
してもよい。

また以上の実施例としては直線振動を行う加振機構と
しては電磁石駆動を用いたが、これに限定されることな
く他の駆動手段を用いてもよい。例えば不平衡重錘を回
動させることにより遠心力を発生し、これを対にして発
生する直線振動力を用いたものにも本発明は適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の直線型振動フィーダによ
ればトラフの長手方向のまわりの揺動運動を防止しなが
ら床上への振動反力を小とし、かつトラフの長手方向に
おける振動モードを従来より一段と均一化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による直線型振動フィーダ
の部分破断側面図、第２図は同正面図、第３図は同第２
実施例による直線型振動フィーダの部分破断側面図、第
４図は同第３実施例の直線型振動フィーダの部分破断側
面図、第５図は同第４実施例の直線型振動フィーダの部
分破断側面図、第６図は第１実施例の振動系をモデル的
に示す図、第7A図、第7B図、第8A図、第8B図は本発明の
効果及び従来技術の作用を実験値及び計算値で示すグラ
フ、及び第９図は従来例の直線型振動フィーダの部分破
断側面図である。 なお図において、 （34）（40）（50）（60）……防振用板ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直線的に延在するトラフと、該トラフとカ
   ウンターウエイトとを結合する前後一対の駆動用板ばね
   手段と、前記カウンターウエイトを基台に支持する前後
   一対の防振用板ばね手段と、該駆動用板ばね手段の延在
   方向に対しほゞ垂直方向に前記トラフを直線振動させる
   ための加振機構とから成る直線型振動フィーダにおい
   て、前記一対の防振用板ばね手段のうち一方は前記直線
   振動の方向と平行の第１方向には充分に小さいばね常数
   を有するが、前記第１方向とは垂直の第２方向には極め
   て大きいばね常数を有し、前記一対の防振用板ばね手段
   のうち他方は前記第１方向においても前記第２方向にお
   いても充分に小さいばね常数を有することを特徴とする
   直線型振動フィーダ。