JP6226213B2 - 振動発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジング内部の作動軸が流体圧によって前後に繰り返して移動しながら作動軸と連結された外部対象物に振動を加えるようにし、特に、作動軸による振動出力がハウジングの両方向で同時に行われるようにし、振動発生率を高めると同時に、流体のＩＮ／ＯＵＴ構造と内部移動経路を改善し、安定的な設置などを可能にした振動発生装置に関する。

一般に、振動発生装置は、作動軸の一部区間がハウジングの内部に長さ方向に沿って挿入・設置されており、作動軸のうちハウジングの外部に露出した区間の端部がホッパー及び配管などの外部対象物に連結された構造からなる。

この状態で外部から供給された圧縮空気などの流体がハウジングの内部に供給されると、ハウジングが内部流体の移動経路に沿って前後に繰り返して直線移動しながら作動軸との衝突を通じて外部対象物に振動を繰り返して伝達する方式で作動する。

ところが、既存の振動発生装置は、いずれも作動軸の一端部のみがハウジングから突出して外部対象物に連結される構造、すなわち、振動発生装置全体が作動軸の一端部を通じて外部対象物にぶら下げられた形態で設置される。

このように振動発生装置全体が作動軸の一端部を通じてのみ外部対象物に連結される構造は、振動発生装置全体が横方向に横たわった状態で外部対象物に連結される場合、連結地点を除いた残りの全体区間には自体重量によって曲げモーメントが作用する。

したがって、このような状態が持続される場合、作動軸の変形や破損による寿命低下の原因になるだけでなく、このような撓み荷重が外部対象物との連結地点に集中するので、外部対象物との安定的な連結が難しいという短所もある。

そして、従来の振動発生装置は、前記のように作動軸の一端部のみが突出して外部対象物と連結されており、構造上、一方向のみに振動が出力されるしかないので、該当振動発生装置においては、一つの外部対象物以外の他の外部対象物には振動伝達が不可能である。

したがって、作業場の環境に応じて各外部対象物ごとに振動発生装置が個別的に設置されなければならないので、それによる経済的損失も大きいという短所がある。

このような作動軸と外部対象物との間の連結構造による問題の他にも、従来技術は、外部の流体がハウジングに形成された供給孔を介して供給される構造であるが、外部の流体供給管の端部がハウジングに連結される構造である。

ところが、このように流体供給管がハウジングに連結されることによって、流体供給管がハウジングの前後移動方向と垂直方向に連結されるしかなく、その結果、ハウジングが前後に移動する過程でそれによる荷重が流体供給管とハウジングとの間の連結部位に集中し、該当連結部位が破損する憂いが大きい。

本発明は、このような従来技術の問題を解決するために提案されたものであって、基本的に作動軸をハウジングの両端部に突出させ、ハウジングの両側に振動を交互に出力させることによって、振動発生効率を高めることはもちろん、一つの振動発生装置を複数の外部対象物に同時に適用させることによって、経済的な効果も高めることを目的とする。

また、作動軸がハウジングの両端部に突出形成されることによって、振動発生装置の安定的な設置を可能にすることを目的とする。

そして、流体供給管を作動軸の軸方向に沿って移動させることによって、作動過程で流体供給管との連結部位が破損する現象を防止することを目的とする。

このために提案された本発明は、内部には圧力形成空間が形成されており、前記圧力形成空間の両側には第１及び第２の軸移動路が外部と連通した形態で形成されており、前記圧力形成空間の一側と外部とを連結する流体供給路、及び前記圧力形成空間の他側と外部とを連結する流体排出路を有するハウジングと、前記第１の軸移動路、圧力形成空間及び第２の軸移動路を順次貫通し、両端部がハウジングの両端部を通じて外部に突出しており、前記圧力形成空間の内部のうち前記流体供給路と流体排出路との連結地点の間の区間には流体接触ブロックが形成されている作動軸とを含むことを特徴とする。

そして、前記圧力形成空間は、前記流体接触ブロックを基準にして一側には第１の形成空間が形成され、反対側地点には第２の形成空間が分割形成されており、前記流体接触ブロックは、前記第１及び第２の形成空間の間で移動可能であり、前記流体供給路は前記第１の形成空間と連結されており、前記流体排出路は前記第２の形成空間と連結され得る。

また、前記作動軸は、前記流体接触ブロックを基準にして前記第２の形成空間側の端部には作動軸の長さ方向に沿って流体流入路が形成され、前記流体流入路の端部は前記流体供給路と連結されており、前記流体接触ブロックを基準にして前記第２の形成空間が位置した地点から長さ方向に沿って作動軸の他端部までは流体回収路が形成されており、前記流体回収路は、前記作動軸の移動過程で前記流体排出路との連結及び非連結状態になり得る。

そして、前記作動軸のうち前記第１の形成空間内に位置する区間の周囲径は、前記第２の形成空間内に位置する区間の周囲径に比べて小さく形成され得る。

また、前記流体接触ブロックの両側面と前記圧力形成空間の内壁面との間に位置する緩衝部材をさらに含むことができる。

その他にも、前記作動軸の両端部に設置される緩衝部材をさらに含むことができる。

このような多くの実施例を有する本発明は、基本的に圧力形成空間に流入した流体の移動過程で作動軸の両方向に流体圧力が形成されることによって、作動軸やハウジングが左右に繰り返して移動できるようになり、結局、作動軸の両方向に振動を交互に出力できるようになる。

したがって、流体が供給されて排出される１サイクル過程で作動軸の両方向に２回の振動が発生し得るので、既存に比べて振動出力回数を２倍向上できるようになる。

そして、作動軸の両端部ごとに外部対象物を連結する場合、一つの振動発生装置を用いて複数の外部対象物に同時に振動を伝達できるという長所も有する。

また、作動軸の両端部がいずれもハウジングの両端部から突出しており、作動軸の両端部を外部構造物に固定・設置できるので、作動軸の一端部のみが外部固定物に連結される従来技術に比べて作動軸に加えられる荷重を最小化させることができ、作動軸の破損などを最小化できるという長所も有する。

また、流体の供給経路が作動軸の軸方向に形成され、外部の流体供給管が作動軸の端部に連結されるので、既存にハウジングが前後に移動する過程で流体供給管との連結地点に荷重が集中し、連結地点が破損するという問題も解消できるという長所を有する。

併せて、ハウジングの内部または作動軸の端部に緩衝部材が備えられることによって、作動過程でハウジングと作動軸との間の衝突時に発生する衝撃を最小化し、製品寿命を延長できるという長所も有する。

本発明の第１の実施例に関する全体分解斜視図である。 本発明の第１の実施例に関する結合斜視図である。 図２の切開斜視図である。 図３の正断面図である。 最初流体の流入によって作動軸が第２の形成空間側に移動した状態の断面図である。 図５の状態で流体が第２の形成空間内に流入した状態の断面図である。 第２の形成空間内の圧力上昇によって作動軸が第１の形成空間側に移動した状態の断面図である。 作動軸の両端部が固定された状態でハウジングが左右に直線移動し、振動が発生する過程を示した断面図である。 作動軸の両端部が固定された状態でハウジングが左右に直線移動し、振動が発生する過程を示した断面図である。 第１及び第２の緩衝部材が圧力形成空間の内部に設置された状態の断面図である。 第１及び第２の緩衝部材が作動軸の両端部に設置された状態の断面図である。 ハウジング内部の流体移動経路を異なる形に具現した状態での作動過程を示した断面図である。 ハウジング内部の流体移動経路を異なる形に具現した状態での作動過程を示した断面図である。 ハウジング内部の流体移動経路を異なる形に具現した状態での作動過程を示した断面図である。 ハウジング内部の流体移動経路を異なる形に具現した状態での作動過程を示した断面図である。 緩衝部材の変形例を示した図である。 緩衝部材の変形例を示した図である。

以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の具体的な構成及びそれによる効果を説明する。

参考までに、本発明で言及する流体は、空気、水、油などを全て含む意味であって、すなわち、ハウジングに供給される流体は多様に選択して適用することができる。

本発明の振動発生装置は、図１〜図４に示したように、大きく、ハウジング１００及び作動軸２００を含んで構成される。

まず、ハウジング１００は、全体のケーシングとしての役割、流体の移動経路形成機能、及び設置状態に応じた振動発生機能を兼ねるものであって、全体的に中空管の形態をなし、中間地点には一定面積を有する圧力形成空間１４０が形成される。

そして、圧力形成空間１４０を基準にして、両側には後述する作動軸２００の直線移動を誘導するための軸移動路が形成され、軸移動路は、作動軸２００とほぼ同一の直径を有し、一端部が圧力形成空間１４０と連通した状態でハウジング１００の両端部を貫通した形態で形成される。

このようなハウジング１００は、後述する作動軸２００の結合のために分解が可能な組み立て構造からなるが、このために、ハウジング１００は、再び第１の本体１１０、第２の本体１２０及び連結管１３０に分割構成される。

そのうち第１の本体１１０は、ハウジング１００の一側のキャップとしての役割、及び作動軸２００の中間地点を基準にして一側区間の結合機能をするものであって、円形板材ブロックの形態であり、中央には第１の軸移動路１１２が左右に貫通形成されている。

このとき、第１の本体１１０の内側面には、第１の本体１１０の外径より小さい直径を有する第１の段１１４が形成される。

そして、第１の本体１１０の内部のうち第１の軸移動路１１２の中間地点には、第１の流体供給路１１５の端部が連結形成され、第１の流体供給路１１５の他端部は、第１の本体１１０の内側面のうち第１の段１１４の上側地点を貫通した形態で形成される。

このとき、第１の流体供給路１１５のうち第１の軸移動路１１２と連結された端部には、他の区間に比べて左右長さが長い第１の連結誘導溝１１６を形成させ、後述する作動軸２００が左右に移動する過程で作動軸２００の流体流入路２２２の端部が常に第１の流体供給路１１５と連通した状態に維持できるようにする。

このような第１の本体１１０と共にハウジング１００を構成する第２の本体１２０は、ハウジング１００の反対側端部のキャップとしての役割、及び作動軸２００の反対側区間の結合機能をするものであって、第１の本体１１０と同一の円形板材ブロックの形態であり、中央には第２の軸移動路１２２が左右に貫通形成されている。

そして、第２の本体１２０の内側面には、第２の本体１２０の外径より小さい直径を有する第２の段１２４が形成される。

このような第２の本体１２０は、第１の本体１１０と左右対称の形態で間隔を維持した状態で向い合うように位置し、第２の軸移動路１２２が第１の本体１１０の第１の軸移動路１１２と左右同一線上に置かれる。

このとき、第２の軸移動路１２２の周面のうち第２の段１２４の形成区間には、相対的に直径が大きい形態の断面積縮小溝１２５が形成される。

このとき、第２の本体１２０の内部のうち第２の軸移動路１２２の中間地点には流体排出路１２６の端部が連結形成され、流体排出路１２６の他端部は外面を貫通した形態で形成される。

このときも、流体排出路１２６のうち第２の軸移動路１２２と連結される端部には、他の区間に比べて左右長さが長い第２の連結誘導溝１２７を形成させ、後述する作動軸２００が左右に移動する過程で作動軸２００の第２の流体排出孔２３５と流体排出路１２６の端部とが互いにずれた状態で再び正確に連通できるようにする。

このような第１の本体１１０及び第２の本体１２０と共にハウジング１００を構成する最後の要素である連結管１３０は、第１の本体１１０と第２の本体１２０との間を連結すると同時に、第１の本体１１０と第２の本体１２０との間に圧力形成空間１４０を形成させる役割をするものであって、全体的に一定長さを有する中空管の形態であり、その内径は第１の本体１１０と第２の本体１２０の第１及び第２の段１１４、１２４の外径と同一の直径を有し、その外径は第１の本体１１０及び第２の本体１２０の外径と同一の直径を有する。

参考までに、連結管１３０は、その外径が必ずしも第１の本体１１０及び第２の本体１２０の外径と同一である必要はなく、それより小さい直径で製作されても構わない。

このような連結管１３０は、第１の本体１１０と第２の本体１２０との間に位置した状態で第１及び第２の本体１１０、１２０の第１及び第２の段１１４、１２４がそれぞれ連結管１３０の両端部に挿入されることによって、連結管１３０が第１及び第２の本体１１０、１２０の間の区間を完全に取り囲んだ形態で設置される。

これにより、ハウジング１００は、第１の本体１１０と第２の本体１２０との間の地点が連結管１３０に完全に取り囲まれた状態になり、該当地点には、後述する作動軸２００の左右移動に必要な圧力形成空間１４０が形成される。

このとき、連結管１３０の周囲内部には第２の流体供給路１３２が形成され、第２の流体供給路１３２の一端部は、連結管１３０のうち第１の本体１１０に向かう側の端部面を貫通して第１の本体１１０の第１の流体供給路１１５と連通し、第２の流体供給路１３２の他端部は、ハウジング１００の圧力形成空間１４０のうち第２の本体１２０の第２の段１２４の直前地点と連通した形態で形成される。

参考までに、ハウジング１００は、必ずしも第１の本体１１０、第２の本体１２０及び連結管１３０の間の結合構造に限定されず、第１の本体１１０または第２の本体１２０と連結管１３０とが一体化された形態など、後述する作動軸２００の円滑な設置及び左右移動が可能な構造であればいくらでも多様に変形が可能である。

以上説明したハウジング１００には作動軸２００が設置される。

作動軸２００は、ハウジング１００内に供給された流体圧力が直接伝達され、振動が出力される部分であって、基本的にハウジング１００より長い長さを有する棒形態であり、中間地点には相対的に直径が大きい流体接触ブロック２１０がフランジ形態で形成された構造からなる。

すなわち、中間の流体接触ブロック２１０を基準にして一側には第１の直線バー２２０が突出した形態であり、反対側端部面には第２の直線バー２３０が対称形態で突出した構造からなる。

この状態で第１の直線バー２２０と第２の直線バー２３０の端部には、振動が作用する外部対象物１との連結または緩衝部材との連結のためのねじ部２４０が形成される。

参考までに、作動軸２００と外部対象物との間の連結及び緩衝部材との連結構造は、ねじ部以外の他の構造を用いて具現することができる。

このような作動軸２００は、ハウジング１００の第１の軸移動路１１２、圧力形成空間１４０及び第２の軸移動路１２２を順次貫通した形態で設置されるが、第１の直線バー２２０は、ハウジング１００の第１の軸移動路１１２を貫通した状態で一端部が第１の本体１１０の外部に突出した形態で位置し、第２の直線バー２３０は、第２の本体１２０の第２の軸移動路１２２を貫通した状態で一端部が第２の本体１２０の外部に突出した形態で位置し、流体接触ブロック２１０は、ハウジング１００の圧力形成空間１４０内に位置した状態で設置される。

このとき、流体接触ブロック２１０の直径は、圧力形成空間１４０の直径、すなわち、連結管１３０の内径と同一に形成され、流体接触ブロック２１０の左右幅は圧力形成空間１４０の左右幅より小さく形成される。

したがって、圧力形成空間１４０は、流体接触ブロック２１０を基準にして両側に分割形成され、第２の本体１２０に向かう側には第１の形成空間１４２が形成され、第１の本体１１０に向かう側には第２の形成空間１４４が互いに独立した空間をなして形成される。

このような構造により、作動軸２００は、両端部がハウジング１００の両側から突出した状態で圧力形成空間１４０区間だけ左右に直線移動が可能な状態になる。

そして、第２の直線バー２３０のうち第１の形成空間１４２内に位置した地点の周囲には、第２の本体１２０の断面積縮小溝１２５に嵌められる嵌め片２５０がフランジ形態で形成される。

このとき、嵌め片２５０の外径は断面積縮小溝１２５より小さく形成させ、嵌め片２５０の長さも断面積縮小溝１２５より短く形成させることによって、作動軸２００の左右移動過程で嵌め片２５０が断面積縮小溝１２５に嵌められたとき、断面積縮小溝１２５と嵌め片２５０との間には流体吐出間隙１５０が形成される。

このように嵌め片２５０が形成されることによって、第２の直線バー２３０の、第１の形成空間１４２に接する、軸方向に垂直な面の面積は、第１の直線バー２２０の、第２の形成空間１４４に接する、軸方向に垂直な面の面積に比べて小さくなった状態になり、これは、圧力形成空間１４０内で第１の直線バー２２０と流体との間の軸方向の接触面積が第２の直線バー２３０と流体との間の軸方向の接触面積より広く形成されることを意味する。

そして、作動軸２００のうち第１の直線バー２２０の内部には、流体流入路２２２が第１の直線バー２２０の端部から長さ方向に沿って第２の形成空間１４４の前の地点まで形成され、流体流入路２２２の端部は、流体連結路２２４を介して第１の本体１１０の第１の連結誘導溝１１６と連結されることによって、作動軸２００の流体流入路２２２とハウジング１００の第１の流体供給路１１５とが互いに連通した状態になる。

第１の本体１１０の第１の連結誘導溝１１６の左右長さは、圧力形成空間１４０内で流体接触ブロック２１０の左右移動距離以上になるようにし、作動軸２００の左右移動過程で作動軸２００の流体連結路２２４を常に第１の連結誘導溝１１６区間内に位置させることによって、常に流体供給が円滑に行われるようにする。

そして、第２の直線バー２３０の内部には、流体回収路２３２が、第２の直線バー２３０の端部から流体接触ブロック２１０が形成された地点を経て第１の直線バー２２０のうち第２の形成空間１４４に位置する地点まで形成され、第２の形成空間１４４と連通する。

そして、流体回収路２３２のうち第２の直線バー２３０内に位置した地点には、第１の流体排出孔２３４と第２の流体排出孔２３５とが間隔を置いて配列形成されるが、第１の流体排出孔２３４と第２の流体排出孔２３５との間の間隔は、図４に示すように、流体接触ブロック２１０が第１の形成空間１４２側に偏って位置した状態では第２の流体排出孔２３５が第２の本体１２０の第２の連結誘導溝１２７と連通し、第１の流体排出孔２３４は、断面積縮小溝１２５と第２の連結誘導溝１２７との間の地点に位置させる。

その一方、図６に示すように、流体接触ブロック２１０が第２の形成空間１４４側に偏って位置した状態では第１の流体排出孔２３４が移動して第１の本体１１０の流体吐出間隙１５０と連結され、第２の流体排出孔２３５は、流体吐出間隙１５０と第２の連結誘導溝１２７との間の地点に位置し、流体排出路１２６との連結が遮断された状態になる。

参考までに、図面では、流体回収路２３２が第２の直線バー２３０の端部から形成された場合を示したが、これは、流体回収路２３２を形成させる過程で、加工方法上、不可避に第２の直線バー２３０から加工されなければならないためであり、流体回収路２３２の端部は別途の無頭ボルトなどで塞いで遮断する。

したがって、流体回収路は、必ずしも第２の直線バー２３０の端部まで形成される必要がなく、第２の流体排出孔２３５が位置した地点までのみ形成され得る。

以下では、本実施例による作用及びその過程で発生する特有の効果を説明する。

以下では、ハウジング１００が別途の構造物に固定された状態で内部の作動軸２００の左右移動によって振動が発生する場合を説明する。

まず、外部の流体をハウジングの内部に供給するために外部の流体供給管（図示せず）の端部を第１の直線バー２２０の端部の流体流入路２２２の入口に連結させるが、このとき、流体供給管の長さ方向が第１の直線バー２２０の長さ方向と同一の方向をなすように配設される。

参考までに、図４に示すように、最初に作動軸２００の流体接触ブロック２１０が圧力形成空間１４０内で第１の形成空間１４２側に偏った状態を基準にして説明する。

この状態で圧縮空気などの流体が流体流入路２２２に流入すると、流体は、流体連結路２２４を介して第１の本体１１０の第１の流体供給路１１５と連結管１３０の第２の流体供給路１３２に沿って移動した後、第１の形成空間１４２内に流入する。

このように流体が第１の形成空間１４２内に供給されると、第１の形成空間１４２内の圧力が上昇するようになり、これが直ぐ作動軸２００の流体接触ブロック２１０に作用することによって、図５に示すように、流体接触ブロック２１０が第２の形成空間１４４側に押されるようになり、結局、作動軸全体が第２の形成空間１４４側に向かって直線移動する。

したがって、作動軸２００のうち第２の直線バー２３０の一部区間が第２の本体１２０の第２の軸移動路１２２の内部に挿入されると同時に、第１の直線バー２２０は、第２の直線バー２３０の挿入長さと同一の長さだけ第１の本体１１０の外部に引き出される。

振動が作用する外部対象物１が第１の直線バー２２０の端部付近に位置する場合、第１の直線バー２２０が引き出されながら端部が外部対象物１を打撃することによって外部対象物１に振動が発生する。

このように作動軸２００が第２の形成空間１４４側に移動すると、嵌め片２５０は断面積縮小溝１２５から抜け出た状態になると同時に、第２の直線バー２３０の第１の流体排出孔２３４が第１の本体１１０の流体吐出間隙１５０と連通した状態になり、第２の流体排出孔２３５は流体排出路１２６とずれた状態になる。

したがって、第１の形成空間１４２内に流入した流体は、図６に示すように、流体吐出間隙１５０と第１の流体排出孔２３４を介して作動軸２００の流体回収路２３２に流入して移動した後、第２の形成空間１４４に充填される。

このように第２の形成空間１４４に流体が充填されることによって、第２の形成空間１４４内の圧力が上昇するが、このとき、第１の直線バー２２０の、第２の形成空間１４４に接する、軸方向に垂直な面の面積は、嵌め片２５０が形成された第２の直線バー２３０の、第１の形成空間１４２に接する、軸方向に垂直な面の面積より広いので、結局、作動軸のうち第２の形成空間１４４側から流体接触ブロック２１０に作用する圧力は、第１の形成空間１４２側から流体接触ブロック２１０に作用する圧力より高く形成される。

したがって、第２の形成空間１４４内の圧力が上昇する過程で、流体接触ブロック２１０は、図７に示すように反対に第１の形成空間１４２側に移動し、結局、作動軸２００全体が第１の形成空間１４２側に向かって直線移動する。

これにより、作動軸２００のうち第１の直線バー２２０の一定区間は、第１の本体１１０の第１の軸移動路１１２の内部に挿入され、第２の直線バー２３０は、反対に第２の本体１２０の外側に引き出される。

すなわち、一度の流体供給のみを通じて作動軸２００が両方向に往復直線移動する。

このように第２の直線バー２３０が外部に引き出されることによって、第２の直線バー２３０の端部が付近に位置した外部対象物１を打撃し、該当外部対象物１に振動を付与するようになる。

したがって、上記の説明のように外部対象物１がそれぞれ第１の直線バー２２０と第２の直線バー２３０付近に位置する場合、一度の流体供給のみを通じて二つの外部対象物に全て振動を付与できるようになる。

また、流体供給管が作動軸２００の長さ及び移動方向と同一の方向に連結されることによって、既存のハウジングに垂直方向に連結され、連結部位に荷重が集中していた構造とは異なり、作動軸が移動する過程で流体供給管も同一の方向に移動できるので、連結部位に荷重が集中する現象が防止される。

このように作動軸２００全体が第１の形成空間１４２側に移動すると、第１の流体排出孔２３４は、第２の本体１２０の流体吐出間隙１５０と第２の連結誘導溝１２７との間の地点に位置し、第２の流体排出孔２３５は第２の連結誘導溝１２７と連通した状態になる。

そして、この過程で第２の形成空間１４４内の流体は、再び流体回収路２３２に沿って移動した後、第２の流体排出孔２３５を介して第２の本体１２０の流体排出路１２６を経て外部に排出される。

その後、上述したように、再び流体供給管を介して供給された流体が第１の形成空間１４２に流入した後、以後の過程が繰り返されることによって、作動軸２００が繰り返して左右に直線移動する。

その他に、図８及び図９に基づいて作動軸２００が外部対象物に固定された状態でハウジングの左右移動によって振動の発生が行われる場合を示した過程を説明する。

この場合は、作動軸２００の一端部または両端部が外部対象物１に固定された状態で、上記の実施例と同一に、図８に示すように、流体が作動軸２００の流体流入路２２２及び第１の流体供給路１１５を介して第１の形成空間１４２内に流入すると、第１の形成空間１４２の圧力が上昇する。

ところが、このとき、作動軸２００の端部が固定されているので、作動軸２００が第２の形成空間１４４側に移動できず、ハウジング１００全体が第２の直線バー２３０の端部側に向かって直線移動する。

これにより、ハウジング１００が移動する過程で第１の本体１１０の内側面が流体接触ブロック２１０に衝突することによって、振動は、第２の直線バー２３０の端部を初めとして第１の直線バー２２０の端部側にも伝達される。

したがって、作動軸２００の両端部がそれぞれ外部対象物に連結されている場合、ハウジングと作動軸２００との間の一度の衝突のみでも両方の外部対象物に同時に振動を伝達できるようになる。

その後、流体が流体回収路２３２を介して第２の形成空間１４４に流入し、第２の形成空間１４４の圧力が上昇すると、このときにも作動軸２００が固定されているので、図９に示すように、ハウジング１００全体が第１の直線バー２２０の端部側に移動し、この過程で第２の本体１２０の一側面が流体接触ブロック２１０に衝突することによって振動が再び発生する。

このように作動軸がハウジングの両方から突出することによって、一方向のみに突出していた従来技術に比べて振動伝達効率が向上することはもちろん、作動軸の両端部が固定された状態で振動が発生するので、作動軸の一端部のみが外部対象物に固定設置された場合に比べて振動発生装置全体の垂下現象が発生しないだけでなく、作動軸と外部対象物との間の連結部位が破損する憂いも最小化できるという長所も有する。

併せて、このようにハウジング全体が左右に移動する構造でも、流体供給管が作動軸と連結されているので、ハウジングの移動過程で流体供給管との連結地点が破損する憂いが防止されるという長所も有する。

その他に、図面には示していないが、ハウジング１００が固定設置された状態で作動軸２００が左右に移動して外部対象物に衝突する構造である場合、作動軸２００の流体流入路を省略し、外部の流体供給管をハウジング１００の第１の流体供給路１１５または第２の流体供給路１３２に直接連結させることもできる。

すなわち、この場合、ハウジング１００は固定されており、振動発生過程で流体供給管との連結部位が破損する憂いが少ないので、流体供給管をハウジング１００に直接連結しても流体供給管との連結部位が破損する憂いが防止される。

図１０及び図１１は、本発明の更に他の変形例を示した図であって、ハウジング１００の内部または外部に別途の第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０を設置することによって、作動軸２００、ハウジング１００または外部対象物の寿命低下現象を最小化させることを特徴とする。

そのうち、図１０は、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０がハウジング１００の内部に設置された場合を示した図であって、第１の緩衝部材３１０は、ゴムなどの軟質材からなるリング形態であり、第１の本体１１０のうち第２の形成空間１４４に向かう面に密着位置した状態で第１の直線バー２２０が中央を貫通した形態で設置される。

そして、第２の緩衝部材３２０も第１の緩衝部材３１０と同一の材質及びリング形態であり、第２の本体１２０のうち第１の形成空間１４２に向かう面に密着位置した状態で第２の直線バー２３０が中央を貫通した形態で設置される。

したがって、流体接触ブロック２１０が圧力形成空間１４０内で左右に移動する過程で第１の本体１１０と第２の本体１２０の内側面に衝突するとき、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０によって衝撃が緩和されることによって、流体接触ブロック２１０または第１及び第２の本体１１０、１２０が破損する現象を防止できるようになる。

参考までに、図面では、第１の緩衝部材３１０及び第２の緩衝部材３２０が第１及び第２の本体１１０、１２０に密着設置された場合を示したが、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０は、流体接触ブロック２１０の両側面に密着した形態で設置することもできる。

図１１は、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０が作動軸２００の両端部に設置された変形例を示した図であって、緩衝部材は板材型ブロック構造であり、一側面が作動軸の両端部のねじ部２４０にねじ締結された状態で設置される。

このとき、上述したように、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０と作動軸２００との間の連結は、ねじ部以外の他の構造を通じて行うことができる。

これにより、作動軸２００が外部対象物を打撃する過程で第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０によって衝撃が緩和されることによって、作動軸２００または外部対象物の破損を防止できるようになる。

参考までに、図面には示していないが、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０は、ハウジング１００の内部と作動軸２００の両端部に全て設置することもできる。

また、第１及び第２の緩衝部材３１０、３２０は、特定材質に限定されることなく、ウレタン、ゴム、シリコーン、その他のプラスチックなどのように、ハウジング１００の前後移動過程でハウジング１００による衝撃を通じて外部対象物１及びハウジング１００の破損などを防止できる材質であればいくらでも多様に選択して適用することができる。

図１２〜図１４は、本発明の更に他の変形例を示した図であって、ハウジング１００内の流体移動経路を上記の実施例とは異なる形に具現した場合である。

より具体的に説明すると、基本的に流体が作動軸２００の端部を介してハウジング１００の圧力形成空間１４０内に流入し、作動軸２００を一方向に移動させた後、第１の直線バー２２０と第２の直線バー２３０との間の断面積差によって作動軸を反対に移動させると同時に、流体が外部に排気される基本技術的概念は上記の実施例と類似している。

但し、本実施例では、流体流入路２２２が第２の直線バー２３０に形成され、ハウジング１００の流体吐出間隙１５０と作動軸の嵌め片２５０を省略し、流体接触ブロック２１０の内部に流体伝達孔４００を形成させ、流体伝達孔４００の一端部は流体接触ブロック２１０のうち第１の形成空間１４２に向かう面を貫通するように形成され、他端部は流体接触ブロックの周面を貫通するように形成される。

そして、連結管１３０のうち第２の形成空間１４４に位置する区間の内部周面には、一定深さの流体伝達溝５００が形成される。

したがって、作動軸２００が第２の形成空間１４４側に移動する過程で流体接触ブロック２１０が第２の形成空間１４４の流体伝達溝５００区間に位置する場合、流体接触ブロック２１０の周囲に形成された流体伝達孔４００が流体伝達溝５００内で自然に開放される。

併せて、第１の直線バー２２０の内部には流体回収路２３２及び第１の流体排出孔２３４が形成され、第１の流体排出孔２３４は、作動軸２００が第１の形成空間１４２側に完全に移動したときに第２の形成空間１４４内に位置させ、第２の形成空間１４４と流体回収路２３２とが連通する。

そして、第１の直線バー２２０のうち第２の形成空間１４４内に位置する一部区間の周面には直径縮小溝６００が形成される。

このような構成では、流体が第２の直線バー２３０の流体流入路２２２を介して流入し、第１の流体供給路１１５及び第２の流体供給路１３２を通過した後、第１の形成空間１４２内に充填される。

したがって、第１の形成空間１４２内の圧力が上昇し、流体接触ブロックを初めとして作動軸全体が第２の形成空間１４４側に移動することによって、第１の直線バー２２０はハウジング１００の外部に引き出され、第２の直線バー２３０の一部区間はハウジング１００の内部に挿入される。

この過程で第１の形成空間１４２に充填された流体は流体伝達孔４００の内部に流入するが、流体接触ブロック２１０が、連結管１３０の流体伝達溝５００が位置した地点に到逹していない状態では、流体接触ブロック２１０が連結管の内部面に密着することによって流体伝達孔４００の他端部が塞がれるので、流体が流体伝達孔４００の内部に充填された状態に維持される。

その後、流体接触ブロック２１０が、連結管１３０の流体伝達溝５００が形成された地点を通過する過程で、流体伝達孔４００のうち流体接触ブロック２１０の周面に位置した端部が流体伝達溝５００内で開放され、これにより、第１の形成空間１４２内の流体が流体伝達孔４００を介して第２の形成空間１４４の内部に流入し、いずれかの時点では第１の形成空間１４２と第２の形成空間１４４内の圧力が同一の状態になる。

このとき、上述したように、第２の直線バー２３０のうち第２の形成空間１４４に位置した地点に直径縮小溝６００が形成されることによって、第２の形成空間１４４に位置した流体接触ブロック２１０と第１の直線バー２２０の断面積が第１の形成空間１４２に位置した流体接触ブロック２１０と第１の直線バー２２０の断面積に比べて広い状態であるので、流体接触ブロック２１０を初めとした作動軸全体が再び反対に第１の形成空間１４２側に移動する。

このように断面積差による作動軸２００の復帰移動は、上記の実施例と同一の技術的概念を有する。

これにより、第１の直線バー２２０の一定区間はハウジング１００の内部に挿入され、第２の直線バー２３０はハウジング１００の外部に引き出された状態になる。

そして、作動軸２００の復帰が行われる過程で第２の形成空間１４４内の流体は、第１の直線バー２２０の第１の流体排出孔２３４を介して流体回収路２３２及び流体排出路１２６に沿って移動して外部に排出される。

その後、外部の流体が再び第１の形成空間１４２に流入し、上記のような過程が繰り返される。

図１５は、これと関連した更に他の変形例を示した図であって、ハウジング１００に流体排出路１２６を形成させず、流体回収路２３２の他端部が第１の直線バー２２０の端部を貫通するように形成させることによって、流体の排出過程で流体回収路２３２に流入した流体が直ぐ流体回収路を介して外部に排出されるようにした場合である。

すなわち、この場合、流体回収路が流体排出路１２６としての役割をする。

参考までに、図面には示していないが、図１２〜図１５の実施例でも第１の緩衝部材３１０と第２の緩衝部材３２０を設置することができる。

また、図面には示していないが、第１の直線バーの直径縮小溝を省略し、第１の直線バーの全体直径を第２の直線バーの全体直径より小さく製作し、第１の形成空間内での断面積を拡大させることもできる。

図１６及び図１７は、第２の緩衝部材３２０の変形例を示した図であって、第２の緩衝部材３２０が作動軸２００の端部のねじ部２４０に直接連結される図１１の実施例とは異なり、ねじ部２４０が外部対象物に連結固定された状態で第２の緩衝部材３２０が連結地点の直前に位置し、ハウジング１００の前後移動過程で緩衝部による緩衝がなされる構造である。

このとき、図１６に示すように、第２の緩衝部材３２０が単純に外部に露出した状態になるか、図１７に示すように、別途のカバー１０が作動軸２００のうち第２の緩衝部材３２０の周辺及び第２の緩衝部材３２０と向い合うハウジング１００の端部の周辺を取り囲むことによって、ハウジング１００が前後に移動する過程でユーザーの指や外部物体がハウジング１００と緩衝部材との間に入って発生し得る事故を防止することもできる。

このような緩衝部材の変形例は、ハウジングの内部構造とは関係なく、上述した全ての実施例に適用可能である。

以上説明したように、本発明は、基本的に作動軸２００の両端部がハウジング１００の外部に突出し、作動軸２００の両端部を介して振動を出力させることによって、既存に比べて振動発生効率を高めると同時に、安定的な設置を可能にした点が最大の特徴である。

また、ハウジング１００内の移動経路を改善し、一度の流体供給のみで作動軸２００とハウジング１００との間の二度の衝突を可能にし、既存に比べて振動発生率を高めるようにした点が更に他の特徴である。

そして、流体供給管が作動軸２００に連結されるので、ハウジング１００の移動による振動発生時、流体供給管との連結部位に荷重が集中して発生する破損などを防止できるようにした点も更に他の特徴である。

併せて、緩衝部材を設置し、作動軸とハウジングとの間の衝突時の衝撃を最小化することはもちろん、作動軸２００と外部対象物１との間の衝突も最小化できるようにした点も更に他の特徴である。

参考までに、本発明における作動軸２００の直径差による左右移動構造は、作動軸２００のうち一側の直径を人為的に太くしたり、切削などを通じて人為的に小さくすることもでき、このとき、両区間の直径差は、一側の作動軸２００全体の直径を太くしたり小さくすることもでき、圧力形成区間１４０内の区間の直径のみを太くしたり小さくすることもできる。

以上説明した本発明の多くの特徴は、当業者によって多様に変形または組み合わせて実施できるが、このような変形及び組み合わせは、ハウジングに結合されて両方向に直線移動する作動軸の両端部をハウジングの両側から突出させ、作動軸による振動をハウジングの両側に交互に出力させることによって、既存に比べて振動発生効率を高めるようにした構成及び目的と関連を有する場合、本発明の保護範囲に属するものと判断しなければならない。

本発明の振動発生装置は、ハウジング内部の作動軸が流体圧によって前後に繰り返して移動しながら作動軸と連結された外部対象物に振動を加えることができ、特に、作動軸による振動出力がハウジングの両方向で同時に行われるようにし、振動発生率を高めると同時に、流体のＩＮ／ＯＵＴ構造と内部移動経路を改善し、安定的な設置が可能である。

Claims (5)

1. 内部には圧力形成空間が形成されており、前記圧力形成空間の両側には第１及び第２の軸移動路が外部と連通した形態で形成されており、前記圧力形成空間の一側と外部とを連結する流体供給路、及び前記圧力形成空間の他側と外部とを連結する流体排出路を有するハウジング、及び
   前記第１の軸移動路、圧力形成空間及び第２の軸移動路を順次貫通し、両端部がハウジングの両端部を通じて外部に突出しており、前記圧力形成空間の内部のうち前記流体供給路と流体排出路との連結地点の間の区間には流体接触ブロックが形成されている作動軸を含み、
   前記圧力形成空間は、前記流体接触ブロックを基準にして一側には第１の形成空間が形成され、反対側地点には第２の形成空間が分割形成されており、
   前記流体接触ブロックは、前記第１及び第２の形成空間の間で移動可能であり、
   前記流体供給路は前記第１の形成空間と連結されており、
   前記流体排出路は前記第２の形成空間と連結されており、
   前記流体接触ブロックの、前記第１の形成空間に接する、前記作動軸の方向に対して垂直な面の面積は、前記流体接触ブロックの、前記第２の形成空間に接する、前記作動軸の方向に対して垂直な面の面積よりも小さく、
   流体が前記流体供給路を介して供給されて前記流体排出路を介して排出される１サイクル過程で、前記作動軸の両方向に合計２回の振動が発生するように構成された、振動発生装置。
2. 前記作動軸は、
   前記流体接触ブロックを基準にして前記第２の形成空間側の端部には、作動軸の長さ方向に沿って流体流入路が形成され、前記流体流入路の端部は前記流体供給路と連結されており、
   前記流体接触ブロックを基準にして前記第２の形成空間が位置した地点から長さ方向に沿って作動軸の他端部までは流体回収路が形成されており、
   前記流体回収路は、前記作動軸の移動過程で前記流体排出路との連結及び非連結状態になる、請求項１に記載の振動発生装置。
3. 前記作動軸のうち前記第１の形成空間内に位置する区間の周囲径は、前記第２の形成空間内に位置する区間の周囲径に比べて小さく形成されている、請求項１に記載の振動発生装置。
4. 前記流体接触ブロックの両側面と前記圧力形成空間の内壁面との間に位置する緩衝部材をさらに含む、請求項１に記載の振動発生装置。
5. 前記作動軸の両端部に設置される緩衝部材をさらに含む、請求項１に記載の振動発生装置。

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