JP4975992B2 - 撹拌機及び電動装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転子とこの回転子を駆動する回転子駆動部と間隙を開けて対向可能な電動装置に関する。更に、この電動装置を用いた撹拌機に関するものである。

建物の内装仕上げとして、各種素材からなるシート状壁装材、所謂壁紙が壁面に貼付される。通常、この壁紙の施工は、現場にて壁紙の裏面に糊を塗布し、順次壁面に貼付される。従来から、壁紙への糊の塗布には、壁紙糊付機が用いられている。この壁紙糊付機は、本体内に複数のロールと糊桶を備え、本体後部から引き入れた壁装材を内部の各種ロールで前方へ送り出しながら、途中の糊付ロールに壁装材裏面を接触させることによって糊桶の糊を塗布するものである。

また、壁装材に塗布される糊も、現場で調整され、壁紙糊付機に供給される。一般的には、容器内でペースト状糊を水等の媒体に溶解し撹拌して適度な濃度に調整している。

このような糊の調整における撹拌には、手持ち型電動ドリルのチャック部に、他端部に撹拌羽根を備えたシャフトの一端部を締め込んで取り付け、電動ドリルの軸回転駆動により容器内で撹拌羽根を回転させて糊を撹拌するものが、簡便な撹拌機として多くの場合に用いられている。（特許文献１参照）

また、別の従来の糊液調整装置としては、図４に示すように、撹拌羽根４６を取り付けた回転軸４５を糊材と水とを保持する容器４４の底面に突設し、容器４４の下部の基台４１内部に配した電動機４２でギア４３やベルト等を介して回転軸４５の撹拌羽根４６を回転して、糊の調整を行う撹拌装置４０が既に市販されている。

特開２００３−２１０９６４号

しかしながら、前述の撹拌装置では、シールドを行っているＯ−リングやゴムパッキングのシールド効果を著しく低減され、回転軸と容器とのシールド部分から被撹拌物の糊液が漏れ出てしまうことがあった。これは、使用後に充分に洗浄しない状態で容器内部が乾燥すると、回転軸と容器とのシールド部分に付着した糊液の乾燥に伴う収縮によって、Ｏ−リングやゴムパッキングも収縮して、回転軸と容器とのシールド部分から糊液が漏れ出てしまうためである。

容器から基台内部への糊液の漏れは、ギアやベルトの噛合を阻害し、動作の不具合を招く、また、最悪の場合には、電動機等の電気駆動系のショートの事故を招きかねない。そこで、駆動源を容器の上方に配置したものも考慮できるが、装置自体の重心が高くなり、安定性に欠ける欠点が生じる。また、安定性を考慮して基台自体を重たくすると、上方の駆動源と相まって装置自体が重くなり、現場への配置に支障が生じることともなる。

更に、ギアやベルトを介して電動機の回転を撹拌羽根に伝える機構では、駆動時の騒音が大きくなる。

本発明は、機械的に回転する回転子とこれを駆動する回転子駆動部とを隔壁等を挟んで配置可能とするため、回転子とこの回転子を駆動する回転子駆動部と間隙を開けて対向可能な電動装置を得ることを目的とする。更に、この電動装置を用いて、被撹拌物が容器から漏れ出るおそれがなく、ギアの駆動による動作不良や騒音の心配もない撹拌機を得ることを目的とする。

請求項１に記載された発明に係る攪拌機は、回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルと、このターンテーブルの回転軸とを備えた回転子保持部と、
対峙する前記ターンテーブルの回転軸に回転中心を有する回転磁界を発生させる回転子駆動部とが間隙を開けて対向可能であり、
前記回転子駆動部が、前記ターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、
前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されている電動装置を用いた撹拌機であって、
内部に被撹拌物を保持する桶材と、
この桶材内部の予め定められた位置に保持される前記回転子保持部の回転軸に撹拌羽根を備えた撹拌子保持部と、
この撹拌子保持部に対向した桶材外部に前記回転子保持部のターンテーブルを回転させる回転磁界を発生させる撹拌子駆動部とを備え、
前記桶材が、外部の回転磁界の変位を内部のターンテーブルに透過させる素材からなるバケツであり、
前記撹拌子駆動部が、桶材底面の外部に対峙し尚且つ底面の中央部の領域に回転中心を有する回転磁界を発生させるものであり、
前記撹拌子保持部が、前記桶材底面の内部に保持されたことを特徴とするものである。

請求項２に記載された発明に係る攪拌機は、請求項１に記載の回転子駆動部が、前記ターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、
前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されていることを特徴とするものである。
請求項３に記載された発明に係る攪拌機は、請求項１又は２に記載のターンテーブルには、テーブルの円周に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されたマグネット部を備えたことを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明に係る撹拌機は、請求項１〜３の何れか１項に記載の撹拌子保持部が、ターンテーブルとこのターンテーブルを軸支する軸受とを水密状態に保持するカバー体と、ターンテーブルの中心からカバー体外方に突設した回転軸からの水の侵入を防ぐためのシールド手段を備え、
前記桶材内に着脱自在に配されることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明に係る電動装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載の攪拌機に用いられた電動装置であって、
回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルと、このターンテーブルの回転軸とを備えた回転子保持部と、
対峙する前記ターンテーブルの回転軸に回転中心を有する回転磁界を発生させる回転子駆動部とが間隙を開けて対向可能であり、
前記回転子駆動部が、前記ターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、
前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されていることを特徴とするものである。

本発明は、回転子とこの回転子を駆動する回転子駆動部と間隙を開けて対向可能であるため、機械的に回転する回転子とこれを駆動する回転子駆動部とを隔壁等を挟んで配置可能な電動装置を得ることができる。更に、この電動装置を用いて、被撹拌物が容器から漏れ出るおそれがなく、ギアの駆動による動作不良や騒音の心配もない撹拌機を得ることができるという効果がある。

本発明においては、回転子保持部と回転子駆動部とが間隙を開けて対向可能な電動装置であって、回転子保持部が回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルとこのターンテーブルの回転軸とを備え、回転子駆動部が対峙するターンテーブルの回転軸に回転中心を有する回転磁界を発生させるものであるため、回転子とこの回転子を駆動する回転子駆動部と間隙を開けて対向可能であり、機械的に回転する回転子とこれを駆動する回転子駆動部とを隔壁等を挟んで配置可能な電動装置を得ることができる。

本発明の回転子保持部としては、回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルと、このターンテーブルの回転軸とを備えればよく、電気的な接続はない。従って、回転子保持部自体は漏電の心配がなく、高湿度・水中でも何の問題もなく使用できるため、種々の環境下で使用することができる。

また、回転子駆動部としては、対峙する回転子保持部のターンテーブルの回転軸に回転中心を有する回転磁界を発生させるものであればよい。例えば、磁界の向きをターンテーブルに対峙させた多数の永久磁石をディスク上に同心円状に配し、このディスクを電動機で回転させるようにしてもよいが、より好ましくは、回転子駆動部がターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されているものが挙げられる。これにより、回転子駆動部には回転する駆動系が実質的に存在しなくなるため、回転子駆動部自体の騒音はなく、騒音の少ない電動装置を得ることができる。

誘導磁界制御手段としては、個々のコイルに通電する電力をインバータ制御すればよい。通常のインバータ制御は、矩形波駆動と正弦波駆動とがあるが、その何れの駆動を用いても良い。

本発明のターンテーブルは、コイル群の各々のコイルで発生された誘導磁界に対峙して、回転磁界の変位に応じて回動するものであればよい。従って、磁気吸引可能なものであれば回転磁界の変位に応じて回動する。より好ましい態様として、回転磁界の変位に応じたトルクのロスが少ないように、テーブルの円周に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されたマグネット部を備える。マグネットは強力な磁場を発生するものがトルク上、好ましく、例えば、ネオジウム、サマコバ系の希土類磁石、フェライト等が用いられる。

本発明の電動装置では、前述のように、回転子保持部自体は漏電の心配がなく、高湿度・水中でも何の問題もなく使用でき、回転子駆動部には回転する駆動系が実質的に存在しなくなるため、回転子駆動部自体の騒音はない。そのため、攪拌機の駆動系として好適である。

本発明の攪拌機は、前記電動装置を用いた撹拌機であって、内部に被撹拌物を保持する桶材と、この桶材内部の予め定められた位置に保持される回転子保持部の回転軸に撹拌羽根を備えた撹拌子保持部と、この撹拌子保持部に対向した桶材外部に回転子保持部のターンテーブルを回転させる回転磁界を発生させる撹拌子駆動部とを備える。これにより、被撹拌物を保持した容器から被撹拌物が漏れ出るおそれがなく、ギアの駆動による動作不良や騒音の心配もない。

即ち、本発明の撹拌機では、駆動系として、撹拌子を備えた撹拌子保持部と、この撹拌子を駆動する撹拌子駆動部とを分離して、撹拌子保持部を被撹拌物を保持する桶材に配し、桶材の外部に駆動保持部の撹拌子を駆動する撹拌子駆動部を配する。更に、撹拌子駆動部による撹拌子の駆動は、撹拌子保持部のターンテーブルに対峙して回転磁界を発生させて、撹拌子保持部のターンテーブルを回動することにより行われる。このため、被撹拌物を保持する桶材に穿設孔を設ける必要がないため、撹拌物を保持した容器から被撹拌物が漏れ出るおそれがなく、ギアの駆動による動作不良や騒音の心配もない。

本発明の撹拌子駆動部は、好ましくは、桶材底面に対峙して配され、桶材底面の中央部の領域に回転中心を有する回転磁界を発生させるものであればよい。前述の通り、好ましくは、撹拌子駆動部が基台内部に桶材底面に対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、前記コイル群の各々のコイルが、撹拌子保持部のターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されているものが上げられる。これにより、撹拌子駆動部には回転する駆動系が実質的に存在しなくなるため、騒音の心配のない撹拌機を得ることができる。

本発明の撹拌子保持部としては、桶材の内部に保持されるものであって、回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルと、このターンテーブルの回転軸に配した撹拌子とを備えるものであればよい。より好ましくは、撹拌子保持部が、ターンテーブルとこのターンテーブルを回動自在に軸支する軸受とを水密状態に保持するカバー体と、ターンテーブルの中心からカバー体外方に突設した回転軸からの水の侵入を防ぐためのシールド手段を備え、桶材内に着脱自在に配されるものである。これにより、使用後の装置の洗浄は撹拌子保持部のみで充分となり、撹拌子保持部のメンテナンス性が向上する利点が生じる。また、撹拌子保持部のシールド手段が破損しても、被撹拌物の侵入は撹拌子保持部のみで済み、電気的に漏れ出た際に問題が生じる撹拌子駆動部には影響はない。

本発明の撹拌子とは、桶材内に保持された被撹拌物を回転によって混合するものであればよい。回転軸の回りに複数の板状又は棒状の部材を均等に配したものを指す。尚、板状の部材は、回転方向に対して水平、垂直、斜め、又は、彎曲させて配したものを含み、先端部分を曲折したものを含む。棒状の部材は、回転軸に対して直交、傾斜して配したものを含み、先端部分を曲折したものを含む。

本発明の桶材とは、内部に被撹拌物を保持するものであって、外部の回転磁界の変位を内部のターンテーブルに良好に透過させる素材であって、内部の液体が外部に漏れ出ないものであればよい。また、より好ましくは、基台内部の撹拌子駆動部のコイル群と、撹拌子保持部のターンテーブルとの距離を可能な限り小さくすることがトルクのロスが小さくなるため、基台の凹凸に応じた底面形状を持たせたものであればよい。従って、樹脂製の容器が選ばれる。尚、好ましくは、フェライト系磁石を用いた場合には、磁石とコイルとの距離は８．５ｍｍを越えないようにする。

本発明の攪拌機での被撹拌物は、一般的に漏れ出るおそれがあまりない粉体や粒体のものから、通常は漏れを防止するための種々の工夫を要する液体のものまでの被撹拌物に対応することができる。特に、被撹拌物として乾燥すると固化して種々の弊害をもたらす糊材と水との撹拌においても、糊の乾燥によって激しく収縮してシールド能を阻害されるＯ−リングやゴムパッキングを用いる必要がないため、桶材外に内部の液体が漏れ出るおそれがない。

この場合の糊材とは、澱粉糊は勿論のこと、澱粉糊のように水で溶解・調整可能な酢酸ビニル樹脂系又はアクリル樹脂系接着剤等の合成樹脂系接着剤を含む。また、単独でなく、２種以上を混ぜ合わせたものも含む。

図１は本発明の撹拌機の一実施例の構成を説明する説明図である。図２は図１の基台内部に配設される駆動コイル群の構成を説明する説明図である。図３は図１の撹拌駆動部内部に配設されるターンテーブルの構成を説明する説明図である。

図に示す通り、本実施例の撹拌機１０は、内部に水と糊材とを保持するプラスチック製の桶材１１と、桶材１１の底面に当接してこれを支持する基台１２とからなる。桶材１１の内部の底面上には撹拌子保持部１３が着脱自在に配されている。

この撹拌子保持部１３は、内部にターンテーブル１４と、このターンテーブル１４の回転軸１５に配した撹拌子１６と、ターンテーブル１４を回動自在の保持する軸受としてのベアリング１７及び１８とを水密状態に保持するカバー体１９と、ターンテーブル１４の中心からカバー体１９の外方に突設した回転軸１５からの水の侵入を防ぐためのシールド手段としての２つのＯ−リング２０とを備えている。

ターンテーブル１４には、図３に示す通り、テーブル１４の円周に沿って２４個のネオジム系希土類磁石３０が、Ｎ極とＳ極とを交互にテーブル面に直交する磁場となるように配されている。

基台１２の内部には、桶材底面に対峙し尚且つ底面の中央部の領域に回転中心を有する回転磁界を発生させる撹拌子駆動部２１が配されている。撹拌子駆動部２１は、桶材１１の底面に対向してほぼ同心円状に多数のコイル２３を配したコイル群２２と、多数のコイル２３の各々の通電を制御して回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段２４とを備えている。

誘導磁界制御手段２４は、個々のコイル２３に通電する電力をインバータ制御して極性を順次切換えることにより、発生された磁界の極性を順次変位させる。順次変位された回転磁界はターンテーブル１４の個々の磁石３０に対して磁気引力及び斥力が働くことにより、ターンテーブル１４を回動する。ターンテーブル１４の回動により回転軸１５及び撹拌子１６を回動して桶材１１内部の糊材と水とを撹拌する。

撹拌子保持部１３が桶材１１に対して、着脱自在に配されているため、使用後の装置の洗浄は撹拌子保持部１３及び桶材１１のみで充分となり、撹拌子保持部１３のメンテナンス性が向上する利点が生じる。また、撹拌子保持部１３のシールドが破損しても、糊液の侵入は撹拌子保持部１３のみで済み、電気的に漏れ出た際に問題が生じる撹拌子駆動部２１には影響はない。更に、桶材１１として市販のバケツ等を多数揃えることにより、内部の撹拌子保持部１３を載せ替えることにより、桶材11の個数に応じて連続した撹拌作業を行うことができる等の利点を備える。

本発明の撹拌機の一実施例の構成を説明する説明図である。 図１の基台内部に配設される駆動コイル群の構成を説明する説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図である。 図１の撹拌駆動部内部に配設されるターンテーブルの構成を説明する説明図であり、ａ図は平面図、ｂ図は正面図である。 従来の糊液調整装置の構成を説明する説明図である。

符号の説明

１０…撹拌機、
１１…桶材、
１２…基台、
１３…撹拌子保持部、
１４…ターンテーブル、
１５…回転軸、
１６…撹拌子、
１７…ベアリング、
１８…ベアリング、
１９…カバー体、
２０…Ｏ−リング、
２１…撹拌子駆動部、
２２…コイル群、
２３…コイル、
２４…誘導磁界制御手段、
３０…磁石、

Claims (5)

1. 回転磁界の変位に応じて回動するターンテーブルと、このターンテーブルの回転軸とを備えた回転子保持部と、
   対峙する前記ターンテーブルの回転軸に回転中心を有する回転磁界を発生させる回転子駆動部とが間隙を開けて対向可能であり、
   前記回転子駆動部が、前記ターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、
   前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されている電動装置を用いた撹拌機であって、
   内部に被撹拌物を保持する桶材と、
   この桶材内部の予め定められた位置に保持される前記回転子保持部の回転軸に撹拌羽根を備えた撹拌子保持部と、
   この撹拌子保持部に対向した桶材外部に前記回転子保持部のターンテーブルを回転させる回転磁界を発生させる撹拌子駆動部とを備え、
   前記桶材が、外部の回転磁界の変位を内部のターンテーブルに透過させる素材からなるバケツであり、
   前記撹拌子駆動部が、桶材底面の外部に対峙し尚且つ底面の中央部の領域に回転中心を有する回転磁界を発生させるものであり、
   前記撹拌子保持部が、前記桶材底面の内部に保持されたことを特徴とする撹拌機。
2. 前記回転子駆動部が、前記ターンテーブルに対向してほぼ同心円状に多数のコイルを配したコイル群と、多数のコイルの各々の通電を制御して前記回転磁界を誘導制御する誘導磁界制御手段とを備え、
   前記コイル群の各々のコイルが、前記ターンテーブルに対峙する誘導磁界を発生させる方向に配されていることを特徴とする請求項１に記載の撹拌機。
3. 前記ターンテーブルには、テーブルの円周に沿ってＮ極とＳ極が交互に配されたマグネット部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の撹拌機。
4. 前記撹拌子保持部が、ターンテーブルとこのターンテーブルを軸支する軸受とを水密状態に保持するカバー体と、ターンテーブルの中心からカバー体外方に突設した回転軸からの水の侵入を防ぐためのシールド手段を備え、
   前記桶材内に着脱自在に配されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の撹拌機。
5. 前記請求項１〜４の何れか１項に記載の攪拌機に用いられたことを特徴とする電動装置。

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