JP7343113B2 - 応力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、容器内に存在する対象物に応力を伝達する応力伝達装置に関するものである。

従来、対象物に応力を伝達する装置は、例えば、混合装置、粉砕装置、切削装置など多くのものが例を挙げれば無数にある。対象物に応力を伝達する場合、作業効率が良さから対象物に直接応力を加えることが一般には行われる。
例えば、その例として、特許文献１の攪拌具は、容器内の対象物を直接攪拌（応力を加える）、する攪拌具である。通常の要求は、攪拌するという１つなので、これがもっとも妥当なものである。ところが、これとは違う要求がある場合がある。すなわち、これに、もう一つの要求が加わった場合を想定してみる。「対象物とともに、容器も同一の応力で動かすなどの対応をしたい」ということが遡上する。上記の例では、対応はできないので、一般には、駆動モータを追加するか、回転動作を分岐する機械要素と併進運動に変換する機械要素を別に付けて、容器を揺らす操作をすることになる。
しかしながら、同一の応力により比較的簡単な機械要素により容器とその中の対象物に作用を与える（応力を伝達する）、簡単で効率の良い対処手段がないだろうか。

特開２０１２－２５０１９６

本願の課題は、従来の課題に対処すべく、同一の応力により比較的簡単な機械要素により、容器とその中の対象物に作用を与える（応力を伝達する）、簡単で効率の良い、応力伝達装置を提供することである。なお、このような要求のある例も本願の応用例の中で後述する。

以下請求項に沿い記述する。
請求項１記載の発明は、応力伝達装置であって、
対象物を内に収容するための容器と、前記容器の一方から前記容器に応力を加える駆動手段と、前記容器に加わった前記応力を前記容器内の前記対象物に仲介して加える応力仲介手段と、を備え、前記応力仲介手段は、前記容器の前記駆動手段のある側とは反対側の容器下壁に取付いた孔を通じて貫通する棒体、又は、前記棒体による駆動物によって、前記容器の内部の前記対象物に前記応力を及ぼすものであり、前記棒体は、前記棒体の前記容器から離れる側にある下部体と、前記容器下壁と、の間に第一復元体を有し、前記応力により、前記容器が移動することで、前記下部体が、前記下部体の移動をブロックする阻止体に当たることで、当たった以降の応力に対しては、前記棒体が前記容器内に進入することで、前記棒体が前記容器内の前記対象物に前記応力を仲介伝達するものであることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の応力伝達装置において、
前記容器内の前記棒体の上に前記対象物を載せる載せ台を形成し、前記応力による前記棒体の移動により、前記載せ台が前記容器内で相対的に上り、前記容器の前記容器下壁とは反対側にある容器上壁又は介在面と前記載せ台とで前記対象物を押し、前記応力がなくなった時に前記第一復元体により戻る作用を施すことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の応力伝達装置において、
前記容器下壁は、前記前記容器下壁との間で回転自在の結合した回転体を備え、前記回転体の回転軸と前記棒体はネジ結合をしていることで、前記棒体の直進運動を回転体の回転運動に変えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の応力伝達装置において、前記駆動手段には、回転手段と前記回転手段の回転を直進運動に変えるクランク機構とを備えていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の応力伝達装置において、前記容器の側面に移動ガイドと、前記容器外に前記容器の移動に対して不動のガイド補助片とを設け、前記移動ガイドと前記ガイド補助片との間で移動自在に係累して前記応力による前記容器の移動を円滑にしたことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の応力伝達装置において、
前記ガイド補助片には、前記移動ガイドを押し又は引く第二復元体が設けてあることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の応力伝達装置において、前記容器外に、前記阻止体を、前記容器の移動に対して不動である構成物として有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の応力伝達装置において、前記応力が加わってない状態の前記下部体と前記阻止体の距離を零、すなわち、接触した状態にしたことを特徴とする。

以上の様に構成されているので、本発明による応力伝達装置では、１つの応力を対象物を収納する容器に加えることで、簡単な構成の応力仲介手段により、容器内の対象物に応力の効果を生じさせることができる。

本発明にかかる応力伝達装置の一実施態様を示す図である。 本発明にかかる応力伝達装置の作用を示す図である。 本発明にかかる応力伝達装置の駆動部の一実施態様を示す図である。 本発明にかかる応力伝達装置の対象物への作用の一実施態様を示す図である。 本発明にかかる応力伝達装置の変形例の一実施態様を示す図である。 従来の装置の一例を示す図である。

図１は、本発明にかかる応力伝達装置の一実施態様を示す図である。
対象物を内に収容するための容器１１０と、容器１１０の一方から容器１１０に応力を加える駆動手段１２０と、前記容器１１０に加わった応力を前記容器内の前記対象物に仲介して加える応力仲介手段１３０と、を備え、応力仲介手段１３０は、
容器の駆動手段１２０のある側とは反対側の容器下壁１１１（図面で下側の壁という意味）に取付いた孔１１２を通じて貫通する棒体１３１（又は、これによる駆動物）によって容器１１０の内部の対象物に応力を及ぼすものであり、棒体１３１は、棒体１３１の容器１１０から離れる側（図面で下方向）にある下部体１３２と、容器下壁１１１との間にバネ等の復元体Ｓ２：１３３（圧縮バネが好ましい）を有し、応力により、容器が移動することで、下部体１３２が、下部体１３２の移動をブロックする阻止体１４０に当たることで、それ以上の応力に対しては、棒体１３１が容器内に進入することで、棒体１３１が容器１１０内の対象物に応力を仲介伝達するものである。尚、壁の用語は、面という表現も可能であり、平面、曲面も可能であり、固さや厚みは、容器によって変わるものである。
尚、阻止体１４０は、固定のものであればよいので、必ずしも応力伝達装置１００の構成として含まなくともよい。

以上が、応力伝達装置１００の主たる構成であるが、図１では、更に、応力による容器１１０の移動を容易（円滑）にするために、容器１１０の側面に移動ガイド１１３を設け、ガイド補助片１５０との間で移動自在に係累している。尚、ガイド補助片１５０は、容器外にあり、容器の移動に対して不動である。ガイド補助片１５０には、移動ガイド１１３を押すバネ等の復元体Ｓ１：１５１が設けてあり、この事情を含め、作用全体を図２で説明する。尚、移動ガイド１１３に着ける復元体Ｓ１：１５１は、ガイド補助片１５０の上の方との間に付けると、復元体は引きバネになる。

図２は、本発明にかかる応力伝達装置の作用を示す図である。
図１では、応力仲介手段１３０の下部体１３２は、応力無しの状態の初期条件では、阻止体１４０との間にＬの距離があった。これに応力を加え押すと、図２の２－Ａ、更に押すと２－Ｂの状態に変わる。先ず、２－Ａでは、応力による容器１１０の移動量がＬより
小さく、従って、下部体１３２は、阻止体１４０に接触してないので、棒体１３１の容器１１０内への特別の移動はない状態を示す。２－Ｂでは、応力による容器１１０の移動量がＬより大きく、従って、下部体１３２は、阻止体１４０に接触し、棒体１３１の容器１１０内へ進入した状態である。この状態では、容器１１０の対象物に、応力を仲介し、その効果を伝達することができる。応力による容器の移動量Ｄ、容器内の棒体１３１の移動量Ｍと、初期間隔Ｌとの関係は、Ｄ＝Ｌ＋Ｍとなり、２－Ｃに示すグラフとなる。従って、ＤがＬ以下では、Ｍ＝０で、容器内の対象物への応力の伝達はない。ＤがＬ以上でＭ≧０で、棒体１３１の移動により、容器内の対象物への応力の伝達ができる。
そして、２－Ｆに示すように、初期間隔Ｌ＝０にもともと設計したものは、２－Ｅに沿った作用になり、常にＤ＝Ｍであって、応力による容器１１０の移動とおなじ移動量だけ、棒体１３１が容器内に進入し、対象物に応力の効果を伝達する（例えば、押す、混ぜるなど）ことができる。２－Ｄには設定条件を示す。
なお、本装置に復元体Ｓ１：１５１、Ｓ２：１３３を有するのは、駆動手段１２０への応力がなくなれば、容器１１０や棒体１３１の状態は、初期状態に復帰し、応力を加えることと、なくすことを繰り返すことで繰り返し動作が可能だからである。

図３は、本発明にかかる応力伝達装置の駆動部の一実施態様を示す図である。
駆動手段１２０を併進（直進）運動させる場合、手動でもよいが、モータ等の回転手段３１０を直進運動に変えるクランク機構３２０を駆動手段１２０に連結した例である。ここでは、駆動手段１２０は、ガイド補助片１５０の延長上にあるガイド管３３０に沿って移動するような図になっている。

図４は、本発明にかかる応力伝達装置の対象物への作用の一実施態様を示す図である。
４－Ａでは、容器１１０内の棒体１３１の上が対象物４００を載せる載せ台１３４を形成し、棒体１３１の移動により、載せ台１３４が容器１１０内で相対的に上がって、容器１１０の容器上壁１１４（駆動手段１２０がある側でこれに押される壁）と載せ台１３４とで対象物４００を押しつけたり（繰り返しでは、揉む）やつぶす作用をさせるものである。
なお、容器上壁１１４の側に介在物を付加すれば、この介在物との間で押しつけることも可能である。
４－Ｂでは、棒体１３１の容器１１０内の移動により、容器１１０内の回転体を動かすことで、対象物の攪拌や混合、破砕等の作用をさせるものである。棒体１３１の容器１１０内の直進運動を回転体の回転運動に変える手段を拡大した図を４－Ｃに示す。
４－Ｃにおいて、棒体１３１の容器１１０内の側面には第一のネジ切部１３５があり、棒体１３１を内包（囲む）ように回転体４１０の回転軸４１１があり、回転軸４１１の内面には、第二のネジ切部４１２があり、回転軸４１１の延長部４１３は、容器１１０の容器下壁１１１との間で回転自在に結合している。第一のネジ切部１３５は、第二のネジ切部４１２に係合しているので、棒体１３１が直進運動をすると、両ネジの結合により回転体４１０が回転することになる。従って、回転体４１０に取付けた羽根や刃により、対象物４００の混合、破砕等の作用ができることになる。なお、ネジ切の結合は、ラックとピニオンも利用できる。

図５は、本発明にかかる応力伝達装置の変形例の一実施態様を示す図である。
先ず５－Ａを初期のものとして、変更例を挙げると、５－Ｂでは、容器１１０の一分が無いものとなっている。更に５－Ｃでは、ガイド補助片１５０をなくし、装置自体が自立型になっている。これは、手動など手に持つ場合は、ガイド補助片１５０をなくしても可能だからである。更に、この事情は、５－Ｄではっきりする。駆動手段１２０は、常に容器上壁１１４を押し、或いは戻る場合に一緒になって移動し離れる必要はないので、容器１１０と駆動手段１２０を一体とすることができ、さらに、下部体１３２を当てる阻止体１４０は、当てる対象があればよいので、構成から取ってしまうことができる。
尚、５－Ａには、図２の２－Ｆの状態に、図４の４－Ｂの状態を付加した応力伝達装置の例で示しているが、他のものでも同じである。

次に本願の応力伝達装置が応用される条件を述べる。背景技術でも述べたことを再度記述すると、一つの応力で対象物自体に応力の効果を利かせる場合は、従来行われた直接の応力伝達が好ましい。しかしながら、対象物と収容する容器をともに応力の効果を利かせる場合は、駆動モータを追加するか、回転動作を分岐する機械要素と併進運動に変換する機械要素を別に付ける必要があった。この面倒なことをしたくない場合が本願の応力伝達装置の応用される条件になる。すなわち、１つの応力で容器に応力を加え移動させ、移動の結果、応力仲介手段１３０が動いて、容器内の対象物に応力を伝達することで、対象物への効果が、容器の移動と対象物に応力伝達というの二つの作用が連携又は相乗することが効果的な場合に相当し、例えば、洗濯の例を取ると、一般には、洗濯槽内の洗濯液の回転は、逆の見方からは、液流を洗濯物に与えるものであり、通常は、これでよい。しかし、細やかな洗濯をするには、手で揉むことが効果的であるように、洗濯物自体を押引することがあり、細やかなことを望む場合は、水流の効果と揉む効果が両方加わる方がよい（相乗効果）。このような事態は、繊細な或いは均等で斑が少ない染色や塗し、攪拌、混合或いは、粉砕、殺菌、紙漉きなどの作業で想定され、本願の応力伝達装置が応用されると好都合である条件を備えている。

尚、図面は、平面図のみを記述したが、例えば、容器他の要素が箱や円筒などのように奥行があるものである。請求項の記述では、復元体Ｓ２を第一復元体、復元体Ｓ１を第二復元体と表示し区別する。

以上のように本発明にかかる応力伝達装置は、１つの応力を対象物を収納する容器に加えることで、簡単な構成の応力仲介手段により、容器内の対象物に応力の効果を生じさせるので、産業上利用して極めて好都合である。

１００ 応力伝達装置
１１０ 容器
１１１ 容器下壁
１１２ 孔
１１３ 移動ガイド
１１４ 容器上壁
１２０ 駆動手段
１３０ 応力仲介手段
１３１ 棒体
１３２ 下部体
１３３ 復元体Ｓ２（第一復元体）
１３４ 載せ台
１３５ 第一のネジ切部
１４０ 阻止体
１５０ ガイド補助片
１５１ 復元体Ｓ１（第二復元体）
３１０ 回転手段
３２０ クランク機構
３３０ ガイド管
４００ 対象物
４１０ 回転体
４１１ 回転軸
４１２ 第二のネジ切部
４１３ 延長部

Claims (8)

1. 対象物を内に収容するための容器と、前記容器の一方から前記容器に応力を加える駆動手段と、前記容器に加わった前記応力を前記容器内の前記対象物に仲介して加える応力仲介手段と、を備え、前記応力仲介手段は、前記容器の前記駆動手段のある側とは反対側の容器下壁に取付いた孔を通じて貫通する棒体、又は、前記棒体による駆動物によって、前記容器の内部の前記対象物に前記応力を及ぼすものであり、前記棒体は、前記棒体の前記容器から離れる側にある下部体と、前記容器下壁と、の間に第一復元体を有し、前記応力により、前記容器が移動することで、前記下部体が、前記下部体の移動をブロックする阻止体に当たることで、当たった以降の応力に対しては、前記棒体が前記容器内に進入することで、前記棒体が前記容器内の前記対象物に前記応力を仲介伝達するものであることを特徴とする応力伝達装置。
2. 前記容器内の前記棒体の上に前記対象物を載せる載せ台を形成し、前記応力による前記棒体の移動により、前記載せ台が前記容器内で相対的に上り、前記容器の前記容器下壁とは反対側にある容器上壁又は介在面と前記載せ台とで前記対象物を押し、前記応力がなくなった時に前記第一復元体により戻る作用を施すことを特徴とする請求項１記載の応力伝達装置。
3. 前記容器下壁は、前記容器下壁との間で回転自在の結合した回転体を備え、前記回転体の回転軸と前記棒体はネジ結合をしていることで、前記棒体の直進運動を回転体の回転運動に変えることを特徴とする請求項１記載の応力伝達装置。
4. 前記駆動手段には、回転手段と前記回転手段の回転を直進運動に変えるクランク機構とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の応力伝達装置。
5. 前記容器の側面に移動ガイドと、前記容器外に前記容器の移動に対して不動のガイド補助片とを設け、前記移動ガイドと前記ガイド補助片との間で移動自在に係累して前記応力による前記容器の移動を円滑にしたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の応力伝達装置。
6. 前記ガイド補助片には、前記移動ガイドを押し又は引く第二復元体が設けてあることを特徴とする請求項５記載の応力伝達装置。
7. 前記容器外に、前記阻止体を、前記容器の移動に対して不動である構成物として有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の応力伝達装置。
8. 前記応力が加わってない状態の前記下部体と前記阻止体の距離を零、すなわち、接触した状態にしたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の応力伝達装置。
   
   

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