JP7382062B2 - 支持装置および振動発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば振動試験装置に用いられる振動発生装置において、所定の振動方向に沿って往復動する可動部を支持する際に好適に用いられる支持装置、および、この支持装置を用いた振動発生装置に関する。

振動試験装置に用いられる振動発生装置においては、いわゆる横揺れを防止して可動部を所定の１軸方向（振動方向）に沿って往復動させることが重要である。横揺れとは、可動部が振動方向に直交する方向（以下、ラジアル方向ということもある）に動くことである。この横揺れを防止するために、振動発生装置では、可動部とその周囲に配置されているヨークなどの固定部との間に支持装置が配置されている。支持装置は、可動部を振動方向へ案内するとともに、ラジアル方向への可動部の動きを規制する。

本出願人は、特許文献１において、振動発生装置に用いられる支持装置を提案している。この支持装置は、一対の受け部材および揺動部材から構成されている。一対の受け部材は、振動発生装置の可動部と固定部とにそれぞれ取り付けられる。可動部と固定部に取り付けられた受け部材には、それぞれ一対の平面および一対の傾斜面が設けられている。揺動部材は、可動部と固定部に取り付けられた受け部材に挟まれた状態で保持される。

図７は、特許文献１に開示された支持装置を構成する揺動部材３５０を示す図である。図７に示すように、揺動部材３５０は、一対のローラ部３６１，３６２および一対の係合部３７１，３７２を有している。ローラ部３６１，３６２および係合部３７１，３７２は、可動部と固定部にそれぞれに設けられた受け部材の平面および傾斜面に接触するように設けられている。

特許第３５３６１４８号公報

しかしながら、特許文献１の支持装置では、一対の係合部３７１，３７２は、一対のローラ部３６１，３６２によって挟まれるように配置されている。また、一対の係合部３７１，３７２が接触する可動部および固定部の傾斜面は、相互に逆方向に傾斜するように形成されているとともに、相互に隣接して配置されている。このため、振動発生装置の作動中において、揺動部材３５０が偏心モーメントを受けて僅かに傾斜すると、係合部３７１，３７２が接触している傾斜面から外れて本来接触する傾斜面とは異なる隣接する傾斜面に乗り上げてしまう場合があった。

また、ローラ部３６１，３６２が摩耗等した場合には、メンテナンスのためローラ部３６１，３６２を交換する必要があるが、ローラ部３６１，３６２はボルト３５１で組み付けられており、ローラ部３６１，３６２を交換することは容易ではなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、揺動部材が偏心モーメントを受けた場合であっても係合部が隣接する傾斜面に乗り上げることを防止できるとともに、ローラ部の交換が容易であり、メンテナンスのコストを抑制することができる、支持装置および振動発生装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明の支持装置は、
所定の振動方向に沿って往復動する可動部と、前記可動部の周囲に配置される固定部との間に配置され、前記可動部を前記振動方向へ案内するとともに、前記振動方向に直交する方向への前記可動部の動きを規制する支持装置であって、
前記可動部に取り付けられる可動部側受け部材と、
前記可動部側受け部材に対向するように、前記固定部に取り付けられる固定部側受け部材と、
前記可動部側受け部材、および前記固定部側受け部材に挟まれた状態で保持される揺動部材と、
を備え、
前記可動部側受け部材は、
前記振動方向に対して平行な平面であって、かつ、前記振動方向に対して直交する方向に並設される第１可動部側平面および第２可動部側平面と、
前記第１可動部側平面および前記第２可動部側平面に対して所定の角度をなし、かつ、相互に逆方向に傾斜するように形成されるとともに、前記第１可動部側平面および前記第２可動部側平面を挟むように配置される第１可動部側傾斜面および第２可動部側傾斜面と、
を有し、
前記固定部側受け部材は、
前記振動方向に対して平行な平面であって、かつ、前記振動方向に対して直交する方向に並設される第１固定部側平面および第２固定部側平面と、
前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面に対して所定の角度をなし、かつ、相互に逆方向に傾斜するように形成されるとともに、前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面を挟むように配置される第１固定部側傾斜面および第２固定部側傾斜面と、
を有し、
前記第１可動部側傾斜面および前記第１固定部側傾斜面は、相互に対向するように配置されるとともに、同一方向に傾斜するように形成されており、
前記第２可動部側傾斜面および前記第２固定部側傾斜面は、相互に対向するように配置されるとともに、同一方向に傾斜するように形成されており、
前記揺動部材は、
前記第１可動部側平面、前記第２可動部側平面、前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面の各平面に対して平行かつ前記振動方向に直交する方向に設定される回転軸線を有する回転軸と、
前記回転軸に支持されるとともに、前記第１可動部側平面に接触する第１可動部側ローラ面、および前記第１固定部側平面に接触する第１固定部側ローラ面を有する第１ローラ部と、
前記回転軸に支持されるとともに、前記第２可動部側平面に接触する第２可動部側ローラ面、および前記第２固定部側平面に接触する第２固定部側ローラ面を有する第２ローラ部と、
前記回転軸に支持されるとともに、前記第１可動部側傾斜面に接触する第１可動部側係合面、および前記第１固定部側傾斜面に接触する第１固定部側係合面を有し、前記第１可動部側係合面および前記第１固定部側係合面が前記回転軸線に関して点対称に形成されている第１係合部と、
前記回転軸に支持されるとともに、前記第２可動部側傾斜面に接触する第２可動部側係合面、および前記第２固定部側傾斜面に接触する第２固定部側係合面を有し、前記第２可動部側係合面および前記第２固定部側係合面が前記回転軸線に関して点対称に形成されている第２係合部と、
を有し、
前記第１係合部および前記第２係合部は、前記回転軸線が延びる方向において、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部を挟むように配置され、
前記第１可動部側係合面と前記第１可動部側傾斜面、および前記第１固定部側係合面と前記第１固定部側傾斜面は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部が回転しながら移動したときに、接触状態が維持されるように形成されており、
前記第２可動部側係合面と前記第２可動部側傾斜面、および前記第２固定部側係合面と前記第２固定部側傾斜面は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部が回転しながら移動したときに、接触状態が維持されるように形成されており、
前記可動部の往復動に従って前記揺動部材が回転しながら移動したときに、前記揺動部材と、前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材との係合作用によって前記揺動部材が前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材の間に保持される（第１の構成）。

上記構成によれば、第１係合部および第２係合部は、回転軸線が延びる方向において、第１ローラ部および第２ローラ部を挟むように配置されている。
このため、第１係合部および第２係合部が接触する第１可動部側傾斜面と第２可動部側傾斜面、および、第１固定部側傾斜面と第２固定部側傾斜面とを、それぞれ回転軸線が延びる方向において離隔させて配置することができる。よって、揺動部材が偏心モーメントを受けた場合であっても、第１係合部および第２係合部が本来接触する傾斜面とは異なる傾斜面に乗り上げることを防止することができる。

本発明の支持装置の具体構成として、次の構成が挙げられる。

上記第１の構成において、
前記第１ローラ部は、
前記第１可動部側ローラ面が形成される第１可動部側ローラ部材と、
前記第１固定部側ローラ面が形成される第１固定部側ローラ部材と、
前記第１可動部側ローラ部材および前記第１固定部側ローラ部材がスプリングピンを介して支持されるとともに、前記回転軸に支持される第１ローラ部主体と、
を有し、
前記第２ローラ部は、
前記第２可動部側ローラ面が形成される第２可動部側ローラ部材と、
前記第２固定部側ローラ面が形成される第２固定部側ローラ部材と、
前記第２可動部側ローラ部材および前記第２固定部側ローラ部材がスプリングピンを介して支持されるとともに、前記回転軸に支持される第２ローラ部主体と、
を有してもよい（第２の構成）。

上記構成によれば、第１可動部側ローラ部材および第１固定部側ローラ部材は、スプリングピンを介して第１ローラ部主体に支持され、第２可動部側ローラ部材および第２固定部側ローラ部材は、スプリングピンを介して第２ローラ部主体に支持されている。
このため、メンテナンスの際に第１ローラ部および第２ローラ部を回転軸から外さずに、摩耗等が生じた第１可動部側ローラ部材、第１固定部側ローラ部材、第２可動部側ローラ部材、および第２固定部側ローラ部材のみをスプリングピンから引き抜いて交換することができる。よって、支持装置のメンテナンスが容易であるとともに、メンテナンスのコストを抑制することができる。

上記第１または第２の構成において、
前記可動部側受け部材、および、前記固定部側受け部材は、
それぞれ前記振動方向に延びるように設けられる案内部を有し、
前記第１ローラ部および前記第２ローラ部は、
前記案内部を挟むように形成される案内面を有し、
前記揺動部材は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部に形成される前記案内面で前記案内部を挟んだ状態で、前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材の間に保持されてもよい（第３の構成）。

上記構成によれば、揺動部材は、第１ローラ部および第２ローラ部に形成される案内面で案内部を挟んだ状態で、可動部側受け部材および固定部側受け部材の間に保持される。
このため、揺動部材が偏心モーメントを受けた場合であっても、揺動部材を可動部側受け部材および固定部側受け部材の間に安定した姿勢で保持することができる。

上記第１から第３のいずれかの構成において、
前記可動部の往復動に従って前記揺動部材が回転しながら移動する場合における、前記回転軸の移動領域を包含するとともに、前記固定部側受け部材または前記可動部側受け部材に固定される保持部を、さらに備えてもよい（第４の構成）。

上記構成によれば、保持部は、可動部の往復動に従って揺動部材が回転しながら移動する場合における、回転軸の移動領域を包含する。
このため、可動部側受け部材および固定部側受け部材と揺動部材との係合が外れた場合でも、揺動部材が可動部側受け部材および固定部側受け部材の間から脱落することを防止することができる。

また、本発明の振動発生装置は、
所定の振動方向に沿って往復動する可動部と、
前記可動部の周囲に配置される固定部と、を備え、
前記可動部と前記固定部との間に第１から第４のいずれかの構成の支持装置を複数個配置する（第５の構成）。

上記構成によれば、揺動部材が偏心モーメントを受けた場合であっても、第１係合部および第２係合部が本来接触する傾斜面とは異なる傾斜面に乗り上げることを防止することができる。

本発明の支持装置および振動発生装置によれば、揺動部材が偏心モーメントを受けた場合であっても係合部が隣接する傾斜面に乗り上げることを防止できるとともに、ローラ部の交換が容易であり、メンテナンスのコストを抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る支持装置を用いた振動発生装置を振動軸に沿って切断した断面図である。 図２は、振動発生装置を振動軸方向から見た図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る支持装置を振動発生装置の振動軸方向から見た図である。 図４は、支持装置を振動発生装置の振動軸に交差する方向から見た図である。 図５は、揺動部材の第１ローラ部から第１固定部側ローラ部材を取り外した状態を示す図である。 図６は、支持装置が作動する状態を示す図である。 図７は、特許文献１に開示された支持装置を構成する揺動部材を示す図である。

［実施形態１］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態１に係る支持装置１００、および支持装置１００を用いた振動発生装置２００を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［振動発生装置］
まず、振動発生装置２００について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る支持装置１００を用いた振動発生装置２００を振動軸Ｌ１に沿って切断した断面図である。本実施形態では、Ｚ軸方向を垂直方向（鉛直方向）とし、Ｙ軸方向を水平方向とし、ＹＺ平面に垂直な方向をＸ軸方向とする。

図１に示すように、振動発生装置２００は、動電型加振機であり、振動軸Ｌ１がＺ軸方向に対して平行となるように配置されており、Ｚ軸方向の振動を発生させる。振動発生装置２００は、励磁コイル１３１，１３２、ヨーク１３５、ドライブコイル１３７、筒体１３９、支持装置１００等を備えている。筒体１３９は、本発明の可動部に相当し、ヨーク１３５は、本発明の固定部に相当する。

励磁コイル１３１，１３２は、静磁場を形成する。ヨーク１３５は、励磁コイル１３１，１３２により形成された静磁場による磁気回路および磁気ギャップを形成する。ドライブコイル１３７は、磁気ギャップ内に配置される振動発生用のコイルである。

ヨーク１３５は、第１ヨーク部１３５１、第２ヨーク部１３５２、および第３ヨーク部１３５３を一体的に組み合わせて構成されている。第１ヨーク部１３５１、第２ヨーク部１３５２、および第３ヨーク部１３５３は、強磁性体によって形成されている。第１ヨーク部１３５１の外周面と、第２ヨーク部１３５２の内周面との間に磁気ギャップが形成されている。なお、ヨーク１３５を構成する第１ヨーク部１３５１、第２ヨーク部１３５２、および第３ヨーク部１３５３の材質としては、高透磁率で高強度の磁性材料、例えばＳＳ４００等の低炭素鋼を好適に用いることが可能である。

励磁コイル１３１，１３２は、円筒状に巻回されており、第２ヨーク部１３５２の内周面において振動軸Ｌ１方向に離隔した状態で並んで取り付けられている。励磁コイル１３１，１３２は、第３ヨーク部１３５３と、第１ヨーク部１３５１の外鍔１３５４とによって位置決めされている。

ドライブコイル１３７は、非磁性体からなる筒体１３９の一端側（図１では、－Ｚ軸方向側）の外周面に巻回されている。ドライブコイル１３７は、励磁コイル１３１，１３２と、ヨーク１３５（第１ヨーク部１３５１、および第２ヨーク部１３５２）との対向間の磁気ギャップ内に、励磁コイル１３１，１３２およびヨーク１３５に対し非接触の状態で挿入されている。なお、筒体１３９の材質としては、非磁性体の高強度の金属（例えばアルミニウム合金）や、合成樹脂（例えばカーボンファイバ）等を好適に用いることが可能である。

ドライブコイル１３７および筒体１３９は、Ｚ軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。具体的には、制御部（図示せず）によって電力増幅器を介して励磁コイル１３１，１３２に直流電流を供給することにより、励磁コイル１３１，１３２を取り巻くヨーク１３５内に磁気回路（静磁場）が生成される。ヨーク１３５には上述したような磁気ギャップが形成されており、磁気ギャップ内に配置されたドライブコイル１３７に所定周波数の交流電流を制御部により供給することによって、磁気ギャップに生成される静磁場とドライブコイル１３７に供給される交流電流との間に働く力により、ドライブコイル１３７が磁束の方向と直交する方向にスライドする。この場合、ドライブコイル１３７および筒体１３９は、ヨーク１３５から外方へ向けて突出（前進）する方向（図１では、＋Ｚ軸方向）のスライドと、ヨーク１３５へ向けて内方（図１では、－Ｚ軸方向）へ退避（後退）する方向のスライドとを繰り返し行う。つまり、ドライブコイル１３７および筒体１３９（可動部）は、ドライブコイル１３７に供給される交流電流の信号に応じた周波数でヨーク１３５（固定部）に対してＺ軸方向に沿って振動する。

筒体１３９の内部には、ドライブコイル１３７および筒体１３９のＺ軸方向のスライドを案内する案内棒１４０、およびガイドローラ１４１が設けられている。また、筒体１３９とヨーク１３５との間には、ドライブコイル１３７および筒体１３９のＺ軸方向のスライドを案内する支持装置１００が設けられている。ガイドローラ１４１は、第１ヨーク部１３５１の内壁面に支持されており、案内棒１４０をＺ軸方向に案内する。ガイドローラ１４１は、案内棒１４０の周囲に１２０度間隔で３箇所に配置されている。図１では、３箇所のガイドローラ１４１のうち１箇所のガイドローラ１４１が見えている。なお、ガイドローラ１４１は、案内棒１４０の周囲に９０度間隔で４箇所に配置されていてもよい。

支持装置１００（１０１、１０２、１０３、１０４）（図２参照）は、第３ヨーク部１３５３の端部と筒体１３９との間に配置されている。支持装置１００については、後に詳細に説明する。

筒体１３９の他端側（図１では、＋Ｚ軸方向側）には、振動台（図示せず）が連結される。振動発生装置２００では、制御部（図示せず）により振動発生装置２００を駆動することによって、ドライブコイル１３７、筒体１３９、および振動台が一体的にＺ軸方向に沿って振動し、振動台上に保持された供試体に対するＺ軸方向の加振が行われる。

図２は、振動発生装置２００を振動軸Ｌ１方向から見た図である。図２に示すように、支持装置１００（１０１、１０２、１０３、１０４）は、Ｚ軸方向に沿って往復動する筒体１３９と、筒体１３９の周囲に配置されるヨーク１３５（第３ヨーク部１３５３）の端部との間に配置されている。支持装置１００（１０１、１０２、１０３、１０４）は、それぞれ筒体１３９の周囲に９０度間隔で４箇所に配置されている。なお、支持装置１００は、筒体１３９の周囲に１２０度間隔で３箇所に配置されていてもよい。

［支持装置］
図３は、本発明の実施形態１に係る支持装置１００を振動発生装置２００の振動軸Ｌ１方向（＋Ｚ軸方向）から見た図である。振動発生装置２００に設けられている支持装置１００（１０１、１０２、１０３、１０４）（図２参照）は、いずれも同一の構成を有している。

図３に示すように、支持装置１００は、可動部側受け部材１０、固定部側受け部材３０、揺動部材５０、および保持部９０を備えている。

可動部側受け部材１０は、筒体１３９の周面に取り付けられている。

固定部側受け部材３０は、可動部側受け部材１０に対向するように、ヨーク１３５に取り付けられている。本実施形態では、固定部側受け部材３０は、第３ヨーク部１３５３の上部に固定された支持部１３６に取り付けられている。

揺動部材５０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０に挟まれた状態で保持されている。

保持部９０は、固定部側受け部材３０に固定されている。

揺動部材５０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０との係合作用によって、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間に保持されている。そして、揺動部材５０は、筒体１３９の往復動に従って、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間で回転しながら移動する（図６参照）。これにより、支持装置１００は、筒体１３９を振動方向へ案内するとともに、振動方向に直交する方向への筒体１３９の動きを規制している。このような支持装置１００の基本的な動作原理については、本出願人が特許第３５３６１４８号公報において提案した支持装置と共通している。一方、特許第３５３６１４８号公報において提案した支持装置と、本発明に係る支持装置では、各部材の配置や構成が大きく異なっている。以下、支持装置１００を構成する可動部側受け部材１０、固定部側受け部材３０、揺動部材５０、および保持部９０について詳細に説明する。

可動部側受け部材１０は、第１可動部側平面１１、第２可動部側平面１２、第１可動部側傾斜面１５、第２可動部側傾斜面１６、および案内部１８を有している。

第１可動部側平面１１および第２可動部側平面１２は、振動方向（Ｚ軸方向）に対して平行な平面である。第１可動部側平面１１および第２可動部側平面１２は、振動方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に並設されている。

第１可動部側傾斜面１５および第２可動部側傾斜面１６は、第１可動部側平面１１および第２可動部側平面１２に対して所定の角度を成すように形成される平面である。第１可動部側傾斜面１５および第２可動部側傾斜面１６は、相互に逆方向に傾斜するように形成されている。相互に逆方向に傾斜するとは、例えば第１可動部側傾斜面１５が振動方向（Ｚ軸方向）に対して＋θ度傾斜しているとすると、第２可動部側傾斜面１６は振動方向（Ｚ軸方向）に対して－θ度傾斜している状態をいう。第１可動部側傾斜面１５および第２可動部側傾斜面１６は、第１可動部側平面１１および第２可動部側平面１２を挟むように配置されている。

案内部１８は、第１可動部側平面１１および第２可動部側平面１２に挟まれるように配置されている。案内部１８は、固定部側受け部材３０に向けて突出する突条であり、振動方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるように設けられている。

固定部側受け部材３０は、第１固定部側平面３１、第２固定部側平面３２、第１固定部側傾斜面３５、第２固定部側傾斜面３６、および案内部３８を有している。

第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２は、振動方向（Ｚ軸方向）に対して平行な平面である。第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２は、振動方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）に並設されている。

第１固定部側傾斜面３５および第２固定部側傾斜面３６は、第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２に対して所定の角度を成すように形成される平面である。第１固定部側傾斜面３５および第２固定部側傾斜面３６は、相互に逆方向に傾斜するように形成されている。相互に逆方向に傾斜するとは、上述の第１可動部側傾斜面１５および第２可動部側傾斜面１６と同様に、例えば第１固定部側傾斜面３５が振動方向（Ｚ軸方向）に対して＋θ度傾斜しているとすると、第２固定部側傾斜面３６は振動方向（Ｚ軸方向）に対して－θ度傾斜している状態をいう。第１固定部側傾斜面３５および第２固定部側傾斜面３６は、第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２を挟むように配置されている。

案内部３８は、第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２に挟まれるように配置されている。案内部３８は、可動部側受け部材１０に向けて突出する突条であり、振動方向（Ｚ軸方向）に沿って延びるように設けられている。

ここで、第１可動部側傾斜面１５および第１固定部側傾斜面３５は、相互に対向するように配置されているとともに、同一方向に傾斜するように形成されている。同一方向に傾斜するとは、例えば第１可動部側傾斜面１５が振動方向（Ｚ軸方向）に対して＋θ度傾斜しているとすると、第１固定部側傾斜面３５も振動方向（Ｚ軸方向）に対して＋θ度傾斜している状態をいう。

また、第２可動部側傾斜面１６および第２固定部側傾斜面３６も、相互に対向するように配置されるとともに、同一方向に傾斜するように形成されている。同一方向に傾斜するとは、上述の第１可動部側傾斜面１５および第１固定部側傾斜面３５と同様に、第２可動部側傾斜面１６が振動方向（Ｚ軸方向）に対して－θ度傾斜しているとすると、第２固定部側傾斜面３６も振動方向（Ｚ軸方向）に対して－θ度傾斜している状態をいう。

揺動部材５０は、回転軸５１、ブッシュ５４、第１ローラ部６１、第２ローラ部６２、第１係合部７１、および第２係合部７２を有している。第１ローラ部６１および第２ローラ部６２は、回転軸５１によって支持され、また、第１係合部７１および第２係合部７２は、回転軸５１の回転軸線Ｌ２が延びる方向において、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２を挟むように配置されている。

回転軸５１は、第１ローラ部６１、第２ローラ部６２、第１係合部７１、および第２係合部７２を支持する部材である。第１係合部７１および第２係合部７２は、ブッシュ５４を介して回転軸５１に支持されている。本実施形態では、回転軸５１はボルトであり、ブッシュ５４は、弾性体（例えば、ゴム素材）で形成されている。回転軸５１の回転軸線Ｌ２は、第１可動部側平面１１、第２可動部側平面１２、第１固定部側平面３１および第２固定部側平面３２の各平面に対して平行かつ振動方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に設定されている。ボルトである回転軸５１とナット５２により、第１ローラ部６１、第２ローラ部６２、第１係合部７１、および第２係合部７２が回転軸５１に支持された状態で固定されている。なお、第１係合部７１および第２係合部７２は、ブッシュ５４が弾性変形可能であることにより、回転軸５１の回転軸線Ｌ２回りに所定角度の範囲で回転可能である。

第１ローラ部６１は、第１可動部側平面１１に接触する第１可動部側ローラ面６３、および第１固定部側平面３１に接触する第１固定部側ローラ面６４を有している。第１可動部側ローラ面６３および第１固定部側ローラ面６４は、第１可動部側平面１１と第１固定部側平面３１との間隙を直径とする円筒状の周面の一部と同一の形状を有している。

第２ローラ部６２は、第２可動部側平面１２に接触する第２可動部側ローラ面６５、および第２固定部側平面３２に接触する第２固定部側ローラ面６６を有している。第２可動部側ローラ面６５および第２固定部側ローラ面６６は、第２可動部側平面１２と第２固定部側平面３２との間隙を直径とする円筒状の周面の一部と同一の形状を有している。

第１係合部７１は、第１可動部側傾斜面１５に接触する第１可動部側係合面７３、および第１固定部側傾斜面３５に接触する第１固定部側係合面７４を有している。第１可動部側係合面７３および第１固定部側係合面７４は、回転軸線Ｌ２に関して点対称に形成されている。

第２係合部７２は、第２可動部側傾斜面１６に接触する第２可動部側係合面７５、および第２固定部側傾斜面３６に接触する第２固定部側係合面７６を有している。第２可動部側係合面７５および第２固定部側係合面７６は、回転軸線Ｌ２に関して点対称に形成されている。

ここで、第１係合部７１の第１可動部側係合面７３および第１固定部側係合面７４は、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２が回転しながら移動したときに（図６参照）、第１可動部側係合面７３と第１可動部側傾斜面１５、および第１固定部側係合面７４と第１固定部側傾斜面３５の接触状態が維持されるように形成されている。また、第１可動部側係合面７３と第１可動部側傾斜面１５、および第１固定部側係合面７４と第１固定部側傾斜面３５の接触状態において、第１係合部７１に回転軸線Ｌ２回りの回転モーメントが加わった場合には、ブッシュ５４の弾性変形により第１係合部７１が回転軸線Ｌ２回りに回転する。

同様に第２係合部７２の第２可動部側係合面７５および第２固定部側係合面７６は、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２が回転しながら移動したときに（図６参照）、第２可動部側係合面７５と第２可動部側傾斜面１６、および第２固定部側係合面７６と第２固定部側傾斜面３６の接触状態が維持されるように形成されている。また、第２可動部側係合面７５と第２可動部側傾斜面１６、および第２固定部側係合面７６と第２固定部側傾斜面３６の接触状態において、第２係合部７２に回転軸線Ｌ２回りの回転モーメントが加わった場合には、ブッシュ５４の弾性変形により第２係合部７２が回転軸線Ｌ２回りに回転する。

また、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２には、それぞれ案内面６７および案内面６８が形成されている。案内面６７は、可動部側受け部材１０に設けられた案内部１８を挟むように形成されている。案内面６８は、固定部側受け部材３０に設けられた案内部３８を挟むように形成されている。揺動部材５０は、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２に形成される案内面６７，６８によって、それぞれ案内部１８，３８を挟んだ状態で、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間に保持されている。

保持部９０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０と揺動部材５０との係合が不用意に外れた場合において、揺動部材５０が可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間から脱落することを防止する部材である。保持部９０は、回転軸５１の両端（＋Ｙ軸方向側および－Ｙ軸方向側）に配置されており、固定部側受け部材３０に固定されている。

図４は、支持装置１００（１０１）を振動発生装置２００の振動軸Ｌ１に交差する方向（＋Ｙ軸方向）から見た図である。図４に示すように、揺動部材５０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０との係合作用によって、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間に保持されている。図４では、可動部側受け部材１０の第２可動部側平面１２および第２可動部側傾斜面１６、固定部側受け部材３０の第２固定部側平面３２および第２固定部側傾斜面３６、揺動部材５０の第２ローラ部６２および第２係合部７２、および保持部９０等が示されている。

第１ローラ部６１および第２ローラ部６２が接触する、第１可動部側平面１１、第２可動部側平面１２、第１固定部側平面３１、および第２固定部側平面３２は、振動方向（Ｚ軸方向）に対して平行となるように形成されている。

一方、第１係合部７１および第２係合部７２が接触する、第１可動部側傾斜面１５、第２可動部側傾斜面１６、第１固定部側傾斜面３５、および第２固定部側傾斜面３６は、第１可動部側平面１１、第２可動部側平面１２、第１固定部側平面３１、および第２固定部側平面３２に対して所定の角度を成すように形成されている。例えば、図４に示された、第２可動部側傾斜面１６および第２固定部側傾斜面３６は、相互に対向するように配置されるとともに、振動方向（Ｚ軸方向）に対して同一方向に傾斜するように形成されている。

また、第１係合部７１に形成される第１可動部側係合面７３および第１固定部側係合面７４は、回転軸線Ｌ２に関して点対称に形成されており、第２係合部７２に形成される第２可動部側係合面７５および第２固定部側係合面７６も、回転軸線Ｌ２に関して点対称に形成されている。例えば、図４に示された、第２可動部側係合面７５および第２固定部側係合面７６は、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２が回転しながら移動したときに（図６参照）、第２可動部側係合面７５と第２可動部側傾斜面１６、および第２固定部側係合面７６と第２固定部側傾斜面３６の接触状態が維持されるように形成されている。

保持部９０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０と揺動部材５０との係合が不用意に外れた場合において、揺動部材５０が可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間から脱落することを防止する部材である。保持部９０は、回転軸５１の両端（＋Ｙ軸方向側および－Ｙ軸方向側）に配置されており、固定部側受け部材３０に固定されている。

保持部９０は、回転軸５１を取り囲むように形成される枠部９３を有している。枠部９３は、筒体１３９の往復動に従って揺動部材５０が回転しながら移動する場合における、回転軸５１の移動領域を包含するように形成されている。可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０と揺動部材５０との係合が不用意に外れた場合には、枠部９３によって回転軸５１を保持することにより、揺動部材５０が可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間から脱落することを防止する。

図５は、揺動部材５０の第１ローラ部６１から第１固定部側ローラ部材８２を取り外した状態を示す図である。図５に示すように、第１ローラ部６１は、第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、および第１ローラ部主体８３を有している。第１可動部側ローラ部材８１および第１固定部側ローラ部材８２は、自己潤滑性の高い合成樹脂素材で構成されており、それぞれ第１可動部側ローラ面６３および第１固定部側ローラ面６４が形成されている。第１ローラ部主体８３は、金属素材で構成されており、回転軸５１に支持されている。第１ローラ部主体８３には、スプリングピン８８を介して第１可動部側ローラ部材８１および第１固定部側ローラ部材８２が取り付けられている。第１可動部側ローラ部材８１および第１固定部側ローラ部材８２には、スプリングピン８８を挿入させるためのピン孔８８１が形成されている。

同様に第２ローラ部６２は、第２可動部側ローラ部材８５、第２固定部側ローラ部材８６、および第２ローラ部主体８７を有している。第２可動部側ローラ部材８５および第２固定部側ローラ部材８６は、自己潤滑性の高い合成樹脂素材で構成されており、それぞれ第２可動部側ローラ面６５および第２固定部側ローラ面６６が形成されている。第２ローラ部主体８７は、金属素材で構成されており、回転軸５１に支持されている。第２ローラ部主体８７には、スプリングピン８８を介して第２可動部側ローラ部材８５および第２固定部側ローラ部材８６が取り付けられている。第２可動部側ローラ部材８５および第２固定部側ローラ部材８６には、スプリングピン８８を挿入させるためのピン孔８８１が形成されている。

図５に示すように、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２のメンテナンスの際には、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２を回転軸５１から外さずに、摩耗等が生じた第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、第２可動部側ローラ部材８５、および第２固定部側ローラ部材８６のみをスプリングピン８８から引き抜いて交換することができる。第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、第２可動部側ローラ部材８５、および第２固定部側ローラ部材８６の素材である自己潤滑性の高い合成樹脂素材は、第１ローラ部主体８３および第２ローラ部主体８７の素材である金属素材よりも比較的高価であるが、摩耗等が生じた部分のみ交換することができるため、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２の全体を交換するよりも安価であり、メンテナンスのコストを抑制することができる。また、スプリングピン８８は、ボルトおよびナットと比較して振動による緩みが生じにくく、また、ボルトおよびナットのように工具を操作するためにスペースを広く確保しておく必要がない。さらに、スプリングピン８８は、ボルトおよびナットのように締結したり緩める作業が不要であり、メンテナンス時には交換対象である第１可動部側ローラ部材８１等をスプリングピン８８から引き抜き、新たな第１可動部側ローラ部材８１等を差し込むことで完了するため、メンテナンスを容易に行うことができる。

なお、第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、第２可動部側ローラ部材８５、および第２固定部側ローラ部材８６をスプリングピン８８から引き抜く際には、例えば細い金属棒を挺子のように使用することで容易に引く抜くことができる。第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、第２可動部側ローラ部材８５、および第２固定部側ローラ部材８６には、それぞれ金属棒を差し込むための凹部８９を形成してもよい。この場合、交換したい部分の凹部８９に金属棒の一端部を差し込み、第１ローラ部主体８３または第２ローラ部主体８７に金属棒を当接させながら金属棒の他端部を押すことで、金属棒を挺子のように使用して交換したい部分をスプリングピン８８から容易に引き抜くことができる。

図６は、支持装置１００が作動する状態を示す図である。図６に示すように、筒体１３９が往復動するに従って、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の相対的な位置が変化する。揺動部材５０は、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０との係合作用によって、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０の間で回転しながら移動する。第１係合部７１および第２係合部７２は、回転軸線Ｌ２回りの回転モーメントが加わった場合には、可動部側受け部材１０および固定部側受け部材３０に接触した状態を維持しながら、ブッシュ５４の弾性変形により回転軸線Ｌ２回りに回転する。これにより、支持装置１００は、筒体１３９を振動方向へ案内するとともに、振動方向に直交する方向への筒体１３９の動きを規制することができる。

以上説明した本実施形態に係る支持装置１００および振動発生装置２００によれば、第１係合部７１および第２係合部７２は、回転軸線Ｌ２が延びる方向において、第１ローラ部６１および第２ローラ部６２を挟むように配置されている。このため、第１係合部７１および第２係合部７２が接触する第１可動部側傾斜面１５と第２可動部側傾斜面１６、および、第１固定部側傾斜面３５と第２固定部側傾斜面３６とを、それぞれ回転軸線Ｌ２が延びる方向において離隔させて配置することができる。よって、揺動部材５０が偏心モーメントを受けた場合であっても、第１係合部７１および第２係合部７２が本来接触する傾斜面とは異なる傾斜面に乗り上げることを防止することができる。

また、第１可動部側ローラ部材８１および第１固定部側ローラ部材８２は、スプリングピン８８を介して第１ローラ部主体８３に支持され、第２可動部側ローラ部材８５および第２固定部側ローラ部材８６は、スプリングピン８８を介して第２ローラ部主体８７に支持されている。このため、メンテナンスの際に第１ローラ部６１全体、および第２ローラ部６２全体を回転軸５１から外さずに、摩耗等が生じた第１可動部側ローラ部材８１、第１固定部側ローラ部材８２、第２可動部側ローラ部材８５、および第２固定部側ローラ部材８６のみを第１ローラ部主体８３および第２ローラ部主体８７に取り付けられたスプリングピン８８から引き抜くことで交換することができる。よって、支持装置１００のメンテナンスが容易であるとともに、メンテナンスのコストを抑制することができる。

［変形例］
今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、支持装置１００を構成する可動部側受け部材１０、固定部側受け部材３０、および揺動部材５０の形状は、本実施形態で説明した形状に限定されない。

本実施形態では、保持部９０は、固定部側受け部材３０に固定されているとしたが、保持部９０を可動部側受け部材１０に固定するようにしてもよい。また、保持部の形状は実施形態に係る保持部９０の形状に限定されない。

１００ 支持装置
１０ 可動部側受け部材
３０ 固定部側受け部材
５０ 揺動部材
１１ 第１可動部側平面
１２ 第２可動部側平面
１５ 第１可動部側傾斜面
１６ 第２可動部側傾斜面
３１ 第１固定部側平面
３２ 第２固定部側平面
３５ 第１固定部側傾斜面
３６ 第２固定部側傾斜面
５１ 回転軸
６１ 第１ローラ部
６２ 第２ローラ部
６３ 第１可動部側ローラ面
６４ 第１固定部側ローラ面
６５ 第２可動部側ローラ面
６６ 第２固定部側ローラ面
７１ 第１係合部
７２ 第２係合部
７３ 第１可動部側係合面
７４ 第１固定部側係合面
７５ 第２可動部側係合面
７６ 第２固定部側係合面
１３５ 固定部（ヨーク）
１３９ 可動部（筒体）

Claims (5)

1. 所定の振動方向に沿って往復動する可動部と、前記可動部の周囲に配置される固定部との間に配置され、前記可動部を前記振動方向へ案内するとともに、前記振動方向に直交する方向への前記可動部の動きを規制する支持装置であって、
   前記可動部に取り付けられる可動部側受け部材と、
   前記可動部側受け部材に対向するように、前記固定部に取り付けられる固定部側受け部材と、
   前記可動部側受け部材、および前記固定部側受け部材に挟まれた状態で保持される揺動部材と、
   を備え、
   前記可動部側受け部材は、
   前記振動方向に対して平行な平面であって、かつ、前記振動方向に対して直交する方向に並設される第１可動部側平面および第２可動部側平面と、
   前記第１可動部側平面および前記第２可動部側平面に対して所定の角度をなし、かつ、相互に逆方向に傾斜するように形成されるとともに、前記第１可動部側平面および前記第２可動部側平面を挟むように配置される第１可動部側傾斜面および第２可動部側傾斜面と、
   を有し、
   前記固定部側受け部材は、
   前記振動方向に対して平行な平面であって、かつ、前記振動方向に対して直交する方向に並設される第１固定部側平面および第２固定部側平面と、
   前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面に対して所定の角度をなし、かつ、相互に逆方向に傾斜するように形成されるとともに、前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面を挟むように配置される第１固定部側傾斜面および第２固定部側傾斜面と、
   を有し、
   前記第１可動部側傾斜面および前記第１固定部側傾斜面は、相互に対向するように配置されるとともに、同一方向に傾斜するように形成されており、
   前記第２可動部側傾斜面および前記第２固定部側傾斜面は、相互に対向するように配置されるとともに、同一方向に傾斜するように形成されており、
   前記揺動部材は、
   前記第１可動部側平面、前記第２可動部側平面、前記第１固定部側平面および前記第２固定部側平面の各平面に対して平行かつ前記振動方向に直交する方向に設定される回転軸線を有する回転軸と、
   前記回転軸に支持されるとともに、前記第１可動部側平面に接触する第１可動部側ローラ面、および前記第１固定部側平面に接触する第１固定部側ローラ面を有する第１ローラ部と、
   前記回転軸に支持されるとともに、前記第２可動部側平面に接触する第２可動部側ローラ面、および前記第２固定部側平面に接触する第２固定部側ローラ面を有する第２ローラ部と、
   前記回転軸に支持されるとともに、前記第１可動部側傾斜面に接触する第１可動部側係合面、および前記第１固定部側傾斜面に接触する第１固定部側係合面を有し、前記第１可動部側係合面および前記第１固定部側係合面が前記回転軸線に関して点対称に形成されている第１係合部と、
   前記回転軸に支持されるとともに、前記第２可動部側傾斜面に接触する第２可動部側係合面、および前記第２固定部側傾斜面に接触する第２固定部側係合面を有し、前記第２可動部側係合面および前記第２固定部側係合面が前記回転軸線に関して点対称に形成されている第２係合部と、
   を有し、
   前記第１係合部および前記第２係合部は、前記回転軸線が延びる方向において、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部を挟むように配置され、
   前記第１可動部側係合面と前記第１可動部側傾斜面、および前記第１固定部側係合面と前記第１固定部側傾斜面は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部が回転しながら移動したときに、接触状態が維持されるように形成されており、
   前記第２可動部側係合面と前記第２可動部側傾斜面、および前記第２固定部側係合面と前記第２固定部側傾斜面は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部が回転しながら移動したときに、接触状態が維持されるように形成されており、
   前記可動部の往復動に従って前記揺動部材が回転しながら移動したときに、前記揺動部材と、前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材との係合作用によって前記揺動部材が前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材の間に保持される、
   支持装置。
2. 前記第１ローラ部は、
   前記第１可動部側ローラ面が形成される第１可動部側ローラ部材と、
   前記第１固定部側ローラ面が形成される第１固定部側ローラ部材と、
   前記第１可動部側ローラ部材および前記第１固定部側ローラ部材がスプリングピンを介して支持されるとともに、前記回転軸に支持される第１ローラ部主体と、
   を有し、
   前記第２ローラ部は、
   前記第２可動部側ローラ面が形成される第２可動部側ローラ部材と、
   前記第２固定部側ローラ面が形成される第２固定部側ローラ部材と、
   前記第２可動部側ローラ部材および前記第２固定部側ローラ部材がスプリングピンを介して支持されるとともに、前記回転軸に支持される第２ローラ部主体と、
   を有する、
   請求項１に記載の支持装置。
3. 前記可動部側受け部材、および、前記固定部側受け部材は、
   それぞれ前記振動方向に延びるように設けられる案内部を有し、
   前記第１ローラ部および前記第２ローラ部は、
   前記案内部を挟むように形成される案内面を有し、
   前記揺動部材は、前記第１ローラ部および前記第２ローラ部に形成される前記案内面で前記案内部を挟んだ状態で、前記可動部側受け部材および前記固定部側受け部材の間に保持される、
   請求項１または請求項２に記載の支持装置。
4. 前記可動部の往復動に従って前記揺動部材が回転しながら移動する場合における、前記回転軸の移動領域を包含するとともに、前記固定部側受け部材または前記可動部側受け部材に固定される保持部を、さらに備える、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の支持装置。
5. 所定の振動方向に沿って往復動する可動部と、
   前記可動部の周囲に配置される固定部と、を備え、
   前記可動部と前記固定部との間に請求項１から請求項４のいずれかに記載の支持装置を複数個配置した、
   振動発生装置。

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