JP4495665B2 - 粉粒体跳ね上げ装置 - Google Patents

Description

本発明は、粒子及び粉などの粉粒体を一部のかたよりもなく分散し上方に跳ね上げ、他の部材に均一に適宜付けるようにできる粉粒体跳ね上げ装置に関する。

従来より、種々のものが存在したが、いずれも、駆動体を電磁式を用いて粉粒体を三次元方向に跳ね上げる装置はなく、正確且つ均一に付着などさせるような作業をすることとはできなかった。また、特許文献１では、振動を与えて、粉体を送る構造のものであり、粉粒体の飛び跳ねには役立てることはできなかった。従来技術としては、存在せず、全く新規なる発明である。
特開平１１−１３９５３３号公報

このため、本発明が解決しようとする課題（技術的課題又は目的等）は、粉粒体を均一に跳ね上げる構成とし、これを他の部材に正確に付けるようにすることを目的とする。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、台盤上に、弾性体を介して振動台盤を設け、前記台盤には電磁石体を、前記振動台盤には振動コアをそれぞれ設け、前記振動台盤に粉粒体挿入桶体を設け、前記電磁石体に励磁した磁力にて前記振動台盤及び前記粉粒体挿入桶体に適宜な振動を供給可能に制御してなり、前記弾性体は、前記台盤と前記振動台盤との間に平面的に見て等分割にて複数取り付けられてなると共に、前記弾性体の側面から見た角度は、前記台盤上の平面に対して１０度乃至２０度となるように形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置としたことにより、前記課題を解決した。

また、請求項２の発明を、台盤と、該台盤上に弾性体を介して設けた振動台盤と、前記台盤に設けられた電磁石体と、前記振動台盤に設けられた振動コアと、前記振動台盤に設けられた粉粒体挿入桶体とからなり、前記電磁石体に励磁した磁力にて前記振動台盤に適宜な振動を供給可能に制御されてなり、前記弾性体は、前記台盤と前記振動台盤との間に平面的に見て等分割にて複数取り付けられてなると共に、前記弾性体の側面から見た角度は、前記台盤上の平面に対して１０度乃至２０度となるように形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置したことにより、前記課題を解決したものである。

請求項３の発明を、前述の構成において、前記電磁石体は、コイル部と電磁石部とからなり、該電磁石部の上端と前記振動コアの下面との間は適宜な隙間が形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

また、請求項４の発明では、前述の構成において、前記弾性体は、板バネ部材と下部取付部と上部取付部とから構成され、前記下部取付部は前記台盤上に、前記上部取付部は前記振動台盤下面にそれぞれ固着されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、特に、粉粒体を均一に高く（約１０cm）跳ね上げることができ、付着又は塗布などを良好に実現できる。さらに、請求項２の発明においても、同様の効果を奏する。また、請求項３の発明では、特に簡易な構成にできる。請求項４の発明でも、簡易な構成にできる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明すると、図１乃至図２は本発明の全体図であって、円盤状等の台盤１上に、弾性体Ａを介して振動台盤６が設けられている。該振動台盤６に、粉粒体挿入桶Ｃが着脱自在に取り付けられている。電磁石装置Ｂによる断続的な磁力によって、前記振動台盤６に振動を与える構成を有している。前記台盤１は、振動に対して十分に重量があり、安定していれば形状には制限されない。粉粒体とは、粉体と粒体との総合名称であり、具体的には、後述する。

前記弾性体Ａは、板バネ部材２と下部取付部３と上部取付部４とから構成されている。前記下部取付部３は、垂直状の板片３ａと下部取付部材３ｂからなり、前記板片３ａの下端が前記台盤１上固着され、前記下部取付部材３ｂと板片状の押え部材３ｃとで、前記板バネ部材２の下端が挟持され、ボルト・ナット５にて固定されている。

また、前記上部取付部４は、垂直状の板片４ａと上部取付部材４ｂからなり、前記板片４ａの上端が前記振動台盤６の下面に固着され、前記上部取付部材４ｂと板片状の押え部材４ｃとで、前記板バネ部材２の上端が扶持され、ボルト・ナット５にて固定されている。また、該ボルト・ナット５のナットの代わりに、螺子孔付き板片材とすることもある（図参照）。

前記弾性体Ａは、前記台盤１と前記振動台盤６との間に複数取り付けられている。実施形態では、３つの弾性体Ａが、平面的に見て等分割にて取り付けられている。この場合の前記弾性体Ａの前記上部取付部４と下部取付部３との取付方向は同一となるように設けられている。つまり、３つの弾性体Ａを取付けたとすると、それぞれの前記弾性体Ａの前記上部取付部４が平面的に見て右又は左の回転方向に対して同一位置となるように設けられている。

また、前記板バネ部材２の取付角度∠θが水平線に対して約１０度乃至約２０度にて設置されている〔図３（Ａ）参照〕。好ましくは∠θが水平線に対して約１５度前後となるように設置されている。この場合、垂直方向の分力がＦｃｏｓθとなり、水平方向の分力がＦｓｉｎθとなり、その垂直方向の分力を大きくすることができる。つまり、粉粒体などを、上方に跳ね上げる力を大きくできる。また、２つの弾性体Ａとして点対称的にすることもあるし、或いは４つ又は５つの弾性体Ａとして、等分割に設けることもある。

また、前記板バネ部材２は、３枚の板ばね２ａとこの間に介在されたスペーサ２ｂとから構成されている。前記板ばね２ａの材質及び板厚などは、良好なる共振が得られる振動となるように適宜のものが設けられる。また、前記板バネ部材２は、複数枚とすることなく、１枚のみの板ばね２ａにて構成されることもある。

前記電磁石装置Ｂは、電磁石体７と振動コア８とから構成されている。前記電磁石体７は、コイル部７ａと電磁石部７ｂとからなり、前記電磁石体７は前記台座１上に固着され、且つ前記振動コア８は前記振動台盤６下面に固着されている。前記電磁石体７の電磁石部７ｂの上端と前記振動コア８の下面との間は隙間δが形成され、前記振動コア８が振動可能に構成されている。

前記粉粒体挿入桶Ｃは、桶本体１０と下部取付部１１とからなり、該下部取付部１１が前記振動台盤６に着脱自在に固着されている。前記桶本体１０には、粉粒体が適宜装填されるものである。その粉粒体の粒子としては、粒度が１ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、また、粉粒体の粉体としては、１μｍ〜１ｍｍ程度である。さらには、微粉体（０．１μｍ〜１μｍ）又は超微粉体（０．００１μｍ〜０．１μｍ）も使用できるものである。

商用電源（１００Ｖ又は２００Ｖ）の交流電源にて励磁して電磁石機能をなし、この励磁作用にて前記振動コア８を引き寄せつつ前記振動台盤６を下げ、この励磁の断続作用と前記弾性体Ａとで前記振動台盤６を上下に振動させるものである。前記電磁石装置Ｂは、分割可能な筒状のケースカバー１２にて被覆されている。１３は前記台盤１の下面に設けられた防振ゴムである。

振動関連の構成は、電磁石体７に対する振動コア８の質量や、板バネ部材２によりばね常数が形成されるのであるが、これらによりこの振動系の共振振動数が決定される。商用交流電源に電磁石体７が接続される場合、その周波数で振動し、全波整流で用い、その半分の周波数で振動する。この電力をなるべく小さくするために、振動コア８の質量、板バネ部材２の全ばね常数をこの駆動周波数にほぼ近くなるように設計されている。

また、このような設計どおり共振周波数の近傍で駆動されるとは限らず、この場合には、板バネ部材２の枚数を変更したり、板バネ部材２を構成する板ばねの厚さや幅を変えることにより、全ばね常数を変えて、駆動周波数にほぼ等しくなるように、共振周波数を調節しているものである。さらに、適宜の粒度の粉粒体の上昇高さを制御するのには、前記電磁石体７に供給する電流調整をすることによる振動系の共振振動数の制御にてできる。

次に、その跳び跳ねの作用について図５に基づいて説明する。まず、商用交流電源にて電磁石体７を適宜の周波数で振動させ、粉粒体挿入桶Ｃの桶本体１０内に挿入した粒体を跳び跳ねさせる。この状態を判りやすくするために、Ｐ_１点が振動の中心Ｏ点に対して垂直（９０度）方向へ跳ねＰ_２点に移動する。そして、Ｐ_２点に移動した粒体は、振動中心Ｏ点に対して垂直（９０度）方向へ跳ね、Ｐ_３点に移動する。次々に中心Ｏ点に対して垂直（９０度）方向へ跳ねる粒体は、Ｐ_４点、Ｐ_５点、Ｐ_６点、Ｐ_７点、Ｐ_８点へと跳ねながら外周方向へと移動する。実際には、無数の粒体相互がぶつかりながら移動するために中心個所にも多く存在することとなる。

さらに、特殊な電磁石体７及び板バネ部材２の取付けにより上下方向の飛び跳ねが、平行方向の飛び跳ねより大きい粒体は、それぞれの粒体が前述で説明した跳ねを様々な場所、位置で行うことによって、それぞれがぶつかり合い、円周外側方向ばかりでなくランダムな方向へ飛び跳ねることができ、一ヶ所に固まることなく、均一に広がりを見せるものである。

また、粒体の広がる回転方向は、前記板バネ部材２の傾斜取付方向によって、右回転、左回転方向へと変えることができる。さらに、駆動力を更に強くすることで、上下方向の飛び跳ね力が、水平方向の飛び跳ね力より更に大きくなる。従って、各粒体のぶつかり力が大きくなり、ランダムに広がりを見せ、より均一な広がりを見せることができる。このような作用は、粉体でも同様に実験できた。

このように粉粒体を跳ね上げることで、粉粒体の挿着、粉粒体の塗着等に応用することができる。実施例として具体的には、板に微細な孔を無数開けておき（これを「被着体」とする）、本発明の装置の前記粉粒体挿入桶Ｃ内には適宜な粉粒体を装填しておき、この状態にて本発明を作動させることによって、その粉粒体が跳ね上げられ、その無数の微細な孔に充填されるものである。また、着色等した適宜の粉粒体を、接着層を設けた他の板体（これを「被着体」とする）に対して、本発明にて、略均一に塗着等できる。

本発明は、粉粒体を跳ね上げることで、粉粒体の挿着、粉粒体の塗着等に利用することができ、粉粒体の攪拌、加工等への利用可能性が極めて高いものである。

本発明の斜視図である。 （Ａ）は本発明の平面図、（Ｂ）は一部切除した側面図である。 （Ａ）は本発明の要部側面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図である。 （Ａ）は本発明の粉粒体挿入桶個所の断面図、（Ｂ）は粉粒体挿入桶個所の作用個所の状態図である。 粒体一つの跳ね上げ状態の平面図である。

符号の説明

１…台盤、Ａ…弾性体、Ｂ…電磁石装置、Ｃ…粉粒体挿入桶、２…板バネ部材、
６…振動台盤、７…電磁石体、８…振動コア、δ…隙間。

Claims (4)

1. 台盤上に、弾性体を介して振動台盤を設け、前記台盤には電磁石体を、前記振動台盤には振動コアをそれぞれ設け、前記振動台盤に粉粒体挿入桶体を設け、前記電磁石体に励磁した磁力にて前記振動台盤及び前記粉粒体挿入桶体に適宜な振動を供給可能に制御してなり、前記弾性体は、前記台盤と前記振動台盤との間に平面的に見て等分割にて複数取り付けられてなると共に、前記弾性体の側面から見た角度は、前記台盤上の平面に対して１０度乃至２０度となるように形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置。
2. 台盤と、該台盤上に弾性体を介して設けた振動台盤と、前記台盤に設けられた電磁石体と、前記振動台盤に設けられた振動コアと、前記振動台盤に設けられた粉粒体挿入桶体とからなり、前記電磁石体に励磁した磁力にて前記振動台盤に適宜な振動を供給可能に制御されてなり、前記弾性体は、前記台盤と前記振動台盤との間に平面的に見て等分割にて複数取り付けられてなると共に、前記弾性体の側面から見た角度は、前記台盤上の平面に対して１０度乃至２０度となるように形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置。
3. 請求項１又は２において、前記電磁石体は、コイル部と電磁石部とからなり、該電磁石部の上端と前記振動コアの下面との間は適宜な隙間が形成されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置。
4. 請求項１又は２において、前記弾性体は、板バネ部材と下部取付部と上部取付部とから構成され、前記下部取付部は前記台盤上に、前記上部取付部は前記振動台盤下面にそれぞれ固着されてなることを特徴とする粉粒体跳ね上げ装置。

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