TW201532920A - 旋轉振動器和使用該旋轉振動器之振動式輸送裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種旋轉振動器和使用該旋轉振動器之振動式輸送裝置，其能夠容易實現適於輸送之激振性能；旋轉振動器(10)係具備支撐體(11)、振動體(12)以及激振結構(13)，激振結構(13)具有設置在軸線(12x)周圍的多個激振部(13A~13C)，該激振部具備：板狀的第一彈性區域(13a)，其與支撐體(11)連接且朝向內周側延伸；板狀的第二彈性區域(13b)，其與振動體(12)連接且朝向內周側延伸；連接區域(13c)，其用於連接第一彈性區域(13a)的內端部與第二彈性區域(13b)的內端部；以及壓電體(13p)，其使第一彈性區域(13a)或者第二彈性區域(13b)進行撓曲振動。

Description

旋轉振動器和使用該旋轉振動器之振動式輸送裝置

本發明係有關於旋轉振動器和使用該旋轉振動器之振動式輸送裝置。

通常，在設有螺旋狀輸送路之碗型零件供給器(parts feeder)等的振動式輸送裝置中，為了使碗型輸送體朝向圍繞軸線旋轉之方向往復振動而使用旋轉振動器。作為該旋轉振動器，已知有例如下述專利文獻1所示設有縱向激振結構之旋轉振動器，其中，該旋轉振動器具有支撐體和經由激振部連接在該支撐體上的振動體(上部振動盤)，作為上述激振部而在軸線周圍設有多個激振部，該激振部係構成為：將設置在支撐體上的壓電驅動體以朝向斜上方立起之姿態進行安裝，在該壓電驅動體的上端連接有增幅彈簧，並且該增幅彈簧連接在上述振動體上。

利用上述多個激振部而使振動體沿著圍繞軸線旋轉之方向且朝向相對垂直於軸線的水平面而斜向上之方向 進行振動，因此，能夠從設置於振動體上的輸送體(輸送碗)中央底部起沿著形成於內周面上的螺旋狀輸送路朝向上方輸送輸送物。

在上述設有縱向激振結構之旋轉振動器中，在支撐體與振動體之間，透過壓電驅動體與增幅彈簧串聯連接而形成之激振部係被安裝為朝向斜上方立起，因此，激振結構之高度增大，故不易使裝置之高度方向上結構小型化。另外，由於連接在激振部之增幅彈簧上端之振動體容易在上下方向上不穩定地振動，因而還存在下述問題，即：當輸送速度高時，輸送物會上下跳動、或者輸送姿態變得不穩定。

因此，開發出了如下述專利文獻2~4所示之設有橫向激振結構之旋轉振動器，其中，在軸線周圍的多個位置處，將透過壓電驅動體與增幅彈簧串聯連接而形成之激振部配置為在支撐體與振動體之間沿半徑方向延伸。在該旋轉振動器中，能夠使裝置之高度方向上結構小型化，並且，能夠使振動體沿著以軸線為中心的圓弧進行振動，從而能夠提高驅動效率，而且還具有下述優點，即：由於能夠減少上下方向的不穩定振動，因而能夠抑制輸送物跳動從而使輸送姿態穩定。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本公報、特開平4-189214號

專利文獻2：日本公報、特開2007-161454號

專利文獻3：日本公報、特許第4280291號

專利文獻4：日本公報、特許第4532591號

但是，在上述設有橫向激振結構之旋轉振動器中，存在下述問題，即：由於必須將配置在軸線周圍的多個激振部的內端部固定在支撐體的中央部，並且將激振部的外端部連接在振動體的外周部上，因此，為了防止多個激振部的內端部相互干擾，不可將激振部的內端部設置在靠近位於支撐體中心的軸線之位置處，另外，激振部之半徑方向上長度由於其與旋轉振動器的共振頻率之關係而受到限制，並且，激振部之半徑方向上長度對於振動體的振幅也有影響，因而無法容易地縮短激振部的結構長度，從而導致旋轉振動器的外徑增大。

另外，由於受到旋轉振動器之半徑方向上長度之限制，故，相較之縱向激振結構，上述橫向激振結構無法充分確保各激振部的長度，因此，為了獲得所需的彈簧常數而必須減小壓電驅動體的厚度。但是，當壓電驅動體的厚度減小時，存在難以確保振動體和輸送體的支撐剛性並且導致壓電體損壞之危險性增大這一問題。

進而，為了使振動體和輸送體穩定地進行振動 並且確保充分的振幅，必須使支撐體的質量某種程度地大於振動體或者輸送體的質量，但是，當將多個激振部的內周側部分於互不干擾之範圍內配置在靠近軸線之位置處時，由於多個激振部的內周側部分相互靠近，為了避開該多個激振部的內周側部分，必須呈凹狀或貫通狀地除去支撐體的中央部，因此，為了充分確保支撐體的重量，必須增加支撐體的高度或者半徑。

因此，本發明係為了解決上述問題而作成，其課題係在於提供一種旋轉振動器和使用該旋轉振動器之振動式輸送裝置，其能夠容易地實現適於輸送之激振性能。

另外，本發明之另一課題係在於，透過改良激振結構，實現既能夠確保上述激振性能又不會導致裝置尺寸變大之結構。

進而，本發明之再一不同課題係在於，透過改良激振結構，實現既能夠確保上述激振性能又不易使耐久性降低之結構。

鑒於上述實際情況，本發明之旋轉振動器(10)係具備：支撐體(11)、配置在該支撐體(11)上方之振動體(12)、以及連接於所述支撐體(11)與所述振動體(12)之 間之激振結構(13)，所述振動體(12)沿著圍繞規定軸線(12x)旋轉之方向進行振動，該旋轉振動器(10)之特徵在於，所述激振結構(13)具有設置在所述軸線(12x)周圍之多個激振部(13A、13B、13C)；所述激振部(13A、13B、13C)具備：板狀的第一彈性區域(13a)，其與所述支撐體(11)連接且朝向內周側延伸，並且朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向撓曲變形；板狀的第二彈性區域(13b)，其與所述振動體(12)連接且朝向內周側延伸，並且朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向撓曲變形；連接區域(13c)，其用於連接所述第一彈性區域(13a)的內端部與所述第二彈性區域(13b)的內端部；以及壓電體(13p)，其使所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)中至少一個區域朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向進行撓曲振動；所述連接區域(13c)構成不受限制而能夠自由振動之自由端；當沿著圍繞所述軸線(12x)之旋轉方向觀察時，所述第一彈性區域(13a)與所述支撐體(11)之連接部位和所述第二彈性區域(13b)與所述振動體(12)之連接部位，呈反相位地進行振動。

在本發明中，較佳所述第二彈性區域(13b)具備與所述連接區域(13c)連接之內周側彈性基板部(14b)、以及連接於該內周側彈性基板部(14b)與所述振動體(12)之間之外周側彈性彈簧(15)。

該情況下，較佳所述第一彈性區域(13a)、所述連接區域(13c)以及所述內周側彈性基板部(14b)係由呈一體的彈性基板構成。此時，最佳為所述壓電體被層壓在從所述第一彈性區域(13a)或者所述第二彈性區域(13b)至所述連接區域(13c)之範圍內。

在本發明中，較佳所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)排列在沿著所述軸線(12x)之方向上。該情況下，較佳所述第一彈性區域(13a)、所述連接區域(13c)以及所述內周側彈性基板部(14b)係由呈一體的彈性基板構成。此時，最佳為所述壓電體被層壓在從所述第一彈性區域(13a)或者所述第二彈性區域(13b)至所述連接區域(13c)之範圍內。

在本發明中，較佳所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)具有相對垂直於所述軸線(12x)之平面而朝向斜上方之板面，所述激振結構(13)使所述振動體(12)沿著圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向朝向與所述板面法線平行之傾斜方向進行振動。

在本發明中，較佳所述激振結構(13)係由相隔120度間隔配置於所述軸線(12x)周圍之三個激振部(13A、13B、13C)構成。

在本發明中，較佳所述支撐體(11)具有多個 激振部收容槽(11A、11B、11C)和凸臺部(11P、11Q、11R)，其中，多個所述激振部收容槽(11A、11B、11C)用於收容所述激振結構(13)之各個激振部(13A、13B、13C)且沿半徑方向延伸，所述凸臺部(11P、11Q、11R)形成於多個所述激振部收容槽(11A、11B、11C)相互之間且朝向上方突出；所述振動體(12)設有多個從動部(12c)，多個所述從動部(12c)朝向下方突出且被配置在所述激振部收容槽(11A、11B、11C)內；所述激振部(13A、13B、13C)之所述第一彈性區域(13a)外端部連接在所述凸臺部(11P、11Q、11R)之朝向所述激振部收容槽(11A、11B、11C)之內側面(11d)上，所述第二彈性區域(13b)外端部連接在配置於所述激振部收容槽(11A、11B、11C)內之所述從動部(12c)之外側面(12d)上。

在本發明中，較佳所述外周側彈性彈簧(15)呈能夠在以所述軸線(12x)為中心之半徑方向上伸縮之形態且具有沿所述半徑方向彎曲之形狀。該情況下，較佳將所述外周側彈性彈簧(15)構成為比所述內周側彈性基板部(14b)更容易撓曲變形。例如，較佳將外周側彈性彈簧(15)構成為厚度小於內周側彈性基板部(14b)、或者寬度小於內周側彈性基板部(14b)的任意一種結構。在將外周側彈性彈簧(15)構成為寬度小於內周側彈性基板部(14b)之情況下，較佳將外周側彈性彈簧(15)之彎曲部構成為寬度小於兩端部(15a、 15b)。

在本發明中，較佳所述外周側彈性彈簧(15)以從一側重疊之狀態連接固定在所述內周側彈性基板部(14b)外端部之側面上，並且朝向另一側彎曲，從而朝向所述內周側彈性基板部(14b)之半徑方向外周側延伸。

另外，本發明之振動式輸送裝置(20)之特徵在於，具備上述各個旋轉振動器(10)和輸送體(21)，其中，該輸送體(21)被固定在所述振動體(12)上、或者與所述振動體(12)呈一體地構成，並且具有用於輸送輸送物之輸送路(21b)。

依據本發明，能夠獲得下述優異效果，即：能夠容易地實現適於輸送之激振性能，而且不會導致裝置結構大型化。

10‧‧‧旋轉振動器

11‧‧‧支撐體

11A、11B、11C‧‧‧激振部收容槽

11P、11Q、11R‧‧‧凸臺部

11c‧‧‧安裝部

11d‧‧‧支撐側安裝面

12‧‧‧振動體

12a‧‧‧輸送體安裝面

12b‧‧‧主體部

12c‧‧‧從動部

12d‧‧‧振動側安裝面

13‧‧‧激振結構

13A、13B、13C‧‧‧激振部

13a‧‧‧第一彈性區域

13b‧‧‧第二彈性區域

13c‧‧‧連接區域

13p‧‧‧壓電體

14‧‧‧彈性基板

14a‧‧‧支撐側彈性基板部

14b‧‧‧內周側彈性基板部

14c‧‧‧連接側彈性基板部

14s‧‧‧狹縫

15‧‧‧外周側彈性彈簧

16‧‧‧防振部件

17‧‧‧基臺

θ‧‧‧振動角

20‧‧‧振動式輸送裝置

21‧‧‧輸送體

21a‧‧‧內底部

21b‧‧‧輸送路

圖1係顯示本發明實施方式之旋轉振動器之頂視圖和正視圖。

圖2係本實施方式之旋轉振動器拆除振動體(上部振動盤)後之狀態之頂視圖和正視圖。

圖3係從圍繞軸線之旋轉方向和半徑方向外周側觀察本實施方式之激振部的視圖。

圖4係本實施方式之激振部之立體圖。

圖5中之(a)~(c)分別係顯示本實施方式之激振部振動時之狀態之頂視圖。

圖6係模式化顯示本實施方式之激振結構之位置關係之說明圖。

圖7係顯示本實施方式之另一例激振部之概略側視圖。

圖8係顯示本實施方式之再一例激振部之概略頂視圖。

圖9係顯示本實施方式之不同例激振部之概略頂視圖。

圖10係顯示使用本實施方式之旋轉振動器之振動式輸送裝置結構之概略局部剖面圖。

以下，參照圖式對本發明實施方式之旋轉振動器和設有該旋轉振動器之振動式輸送裝置詳細地進行說明。首先，參照圖1至圖4對本實施方式之旋轉振動器10之整體結構進行說明。

如圖1所示，在該旋轉振動器10中，支撐體(支撐座)11係藉由防振部件16安裝在圓盤狀的基臺17上，其 中，支撐體(支撐座)11的外周係構成為圓筒狀，防振部件16呈平面圓環狀且由矽橡膠及其他橡膠材料構成。在該支撐體11的上方，經由激振結構13安裝有振動體12，該振動體12作為概呈圓盤狀的上部振動盤而構成且具有軸線12x。在振動體12的上表面上，呈環狀地設有概呈平坦的輸送體安裝面12a。

如圖2所示，支撐體11具有從軸線12x起沿半徑方向延伸之激振部收容槽11A、11B、11C。另外，在上述激振部收容槽11A、11B、11C之間，設有朝向上方突出且具有平坦上表面之凸臺(land)部11P、11Q、11R。另外，在凸臺部11P上表面之中央部位置處形成有凹部11S，在該凹部11S內收容有端子板11T，該端子板11T上安裝有配線用連接器用以驅動激振結構13。

另外，在圖2中，省略了激振結構13與端子板11T之間的配線、端子板11T與外部控制裝置(控制器)之間的配線、以及激振結構13所包含的下述壓電體13p。

激振結構13具有分別被收容配置在上述激振部收容槽11A、11B、11C中的激振部13A、13B、13C。激振部13A、13B、13C整體係被構成為概呈U字狀或者概呈“”字狀，並且具有配置在外周側上下位置處的二端部，上述二端部中之一端部(圖示例子中係配置於下方之端部) 安裝在凸臺部11P、11Q、11R的下述側面上，該等側面係朝向激振部收容槽11A、11B、11C之內部且在圍繞軸線12x之旋轉方向之同一側分別與前述一端部鄰接之側面。

具體而言，激振部13A係配置在激振部收容槽11A內，並且其一端部連接固定在凸臺部11Q的外周側側面部上，激振部13B係配置在激振部收容槽11B內，並且其一端部連接固定在凸臺部11R的外周側側面部上，激振部13C係配置在激振部收容槽11C內，並且其一端部連接固定在凸臺部11P的外周側側面部上。

如圖3和圖4所示，激振部13A、13B、13C具備：第一彈性區域13a，其外端部連接在支撐體11上，第二彈性區域13b，其外端部連接在振動體12上，以及連接區域13c，其在內周側將上述第一彈性區域13a與第二彈性區域13b加以連接。在此，第一彈性區域13a和第二彈性區域13b均被構成為板狀，並且被配置為在與軸線12x平行之方向(圖中為上下方向)上鄰接。

上述第一彈性區域13a係由支撐側彈性基板部14a構成。另外，在本實施方式中，第二彈性區域13b具有：構成彈性基板14一部分之內周側彈性基板部14b與外周側彈性彈簧15，其中，該外周側彈性彈簧15連接在該內周側彈性基板部14b外端部與上述振動體12之間。進而，連接區域 13c係由連接側彈性基板部14c構成。

在本實施方式中，支撐側彈性基板部14a、連接側彈性基板部14c以及內周側彈性基板部14b係由呈一體的彈性基板14構成。在該彈性基板14中，於連接側彈性基板部14c和內周側彈性基板部14b之表面和背面上層壓有壓電體13p，透過藉由未圖示之配線對該壓電體13p的表面與背面之間施加交變電壓而使彈性基板14撓曲變形，從而產生振動。外周側彈性彈簧15具有比彈性基板14更容易撓曲變形之彈性特性，由此，該外周側彈性彈簧15具有作為增大振動體12振動時的振幅之增幅彈簧之功能。

彈性基板14係整體構成為U字狀或者“”字狀之板狀體，上述支撐側彈性基板部14a和內周側彈性基板部14b均與以軸線12x為中心之半徑方向平行地延伸。在支撐側彈性基板部14a與內周側彈性基板部14b之間形成有狹縫14s。該狹縫14s延伸至壓電體13p之半徑方向中央部處，藉此將支撐側彈性基板部14a與內周側彈性基板部14b分離。

上述連接側彈性基板部14c位於比狹縫14s的前端部更靠近內周側之位置處，並且將支撐側彈性基板部14a與內周側彈性基板部14b呈一體地連接。第一彈性區域13a、即支撐側彈性基板部14a的外端部相比內周側彈性基板部14b的外端部進一步朝向徑向外周側延伸，並且與外周側彈 性彈簧15平行地延伸至下述位置處，該位置係從半徑方向觀察時與外周側彈性彈簧15外端部大致對齊、或者從外周側彈性彈簧15外端部朝向外周側稍微突出之位置。

外周側彈性彈簧15係由厚度小於上述彈性基板14之彈性板構成，並且具備：內端部15a重疊固定於內周側彈性基板部14b的外端部上、外端部15b連接於下述振動體12上、以及彎曲部15c設置於上述內端部15a與外端部15b之間。二端部15a、15b均被構成為與半徑方向平行之平板狀，但是，彎曲部15c具有下述形狀，即：如圖5中(b)所示，從內周側彈性基板部14b之側面朝向彈性基板14之厚度方向中央部彎曲，並且在支撐側彈性基板部14a之厚度範圍內再次朝向半徑方向外周側彎曲，從而整體彎曲成S字狀。由此，外端部15b被配置於在與軸線12x平行之方向上與該外端部15b鄰接之支撐側彈性基板部14a之厚度範圍內，並且被構成為與上述半徑方向平行之平板狀。

在激振部13A、13B、13C中，第二彈性區域13b之外端部、即外周側彈性彈簧15之外端部15b在與設置於振動體12外周部的下述從動部12c連接之狀態下被振動體12限制，從而以軸線12x為中心呈圓弧狀地進行振動。但是，在將外周側彈性彈簧15的外端部與振動體12拆開之狀態下，外周側彈性彈簧15經由第一彈性區域13a、連接區域13c 以及內周側彈性基板部14b而被連接，由此，外周側彈性彈簧15的外端部15b沿著與第一彈性區域13a之支撐體11上安裝位置和激振部振動形態相對應之振動軌跡進行振動，其中，第一彈性區域13a的外端部連接在支撐體11的下述安裝部11c上。

此時，嚴格來說，外周側彈性彈簧15的外端部15b有時並未以軸線12x為中心呈圓弧狀地進行振動。該情況下，上述彎曲部15c沿著以軸線12x為中心之半徑方向伸長或者收縮，從而發揮吸收下述兩種振動軌跡之偏差之作用，其中，上述兩種振動軌跡係指：基於激振部13A、13B、13C安裝位置和振動形態而確定之外端部15b呈非限制狀態時的振動軌跡、以及外端部15b呈連接在振動體12上之限制狀態時的實際振動軌跡。

該情況下，透過如上所述使外周側彈性彈簧15之厚度小於內周側彈性基板部14b，並且如圖示例子那樣使彎曲部15c之寬度(圖示例子中為上下方向的寬度)小於二端部15a、15b(呈窄幅結構)，能夠有效地提高彎曲部15c之上述半徑方向上伸縮性。在圖示例子中，透過將彎曲部15c之寬度方向上二邊緣(圖示例子中為上下兩個邊緣)形成為凹曲線狀，能夠確保彈簧整體可順暢地變形，並且能夠提高外周側彈性彈簧15於上述半徑方向上的隨動性。

如圖2所示，在支撐體11之上述激振部收容槽11A、11B、11C中，於作為凸臺部11P、11Q、11R一部分之安裝部11c上分別形成有支撐側安裝面11d，其中，安裝部11c配置在圍繞軸線12x之旋轉方向之一側(頂視圖中係沿逆時針方向前進之一側)，支撐側安裝面11d朝向與前述一側相反之另一側(頂視圖中係沿順時針方向前進之一側)。上述第一彈性區域13a(即，支撐側彈性基板部14a)的外端部藉由螺栓等以重疊之狀態被固定在該支撐側安裝面11d上。

另一方面，振動體12係具備主體部12b和多個從動部12c，其中，主體部12b呈圓盤狀且設有上述輸送體安裝面12a，多個從動部12c從該主體部12b外周部分起沿軸線12x朝向下方突出。多個從動部12c圍繞軸線12x與上述支撐體11之激振部收容槽11A、11B、11C相對應設置，並且分別被收納在對應之激振部收容槽11A、11B、11C的上部。在從動部12c上形成有振動側安裝面12d，該振動側安裝面12d朝向圍繞軸線12x之旋轉方向之一側(頂視圖中為沿逆時針方向前進之一側)。上述第二彈性區域13b(即，外周側彈性彈簧15)的外端部藉由螺栓等以重疊之狀態被固定在該振動側安裝面12d上。

在本實施方式中，為了構成下述振動式輸送裝置，如圖2所示，旋轉振動器10之振動體12雖然是沿著圍 繞軸線12x之旋轉方向進行振動，但是，旋轉振動器10之振動體12並非沿著與軸線12x垂直之平面(圖示之水平面)進行振動，而是朝向相對於該平面具有1度至10度、較佳為3度至7度範圍內振動角θ之傾斜方向Vs進行振動。該振動方向Vs係依據激振部13A、13B、13C之板狀彈性區域13a、13b之面方向、以及第二彈性區域13b外端部與上述振動側安裝面12d之安裝角度而確定。

在本實施方式中，構成激振部13A、13B、13C之彈性基板14係平行平板，另外，外周側彈性彈簧15雖然在彈性基板14之厚度方向上彎曲，但其並未扭曲，因此，可以將激振部13A、13B、13C視為具有固定的面方向之板狀結構體。而且，安裝有第一彈性區域13a外端部之上述支撐側安裝面11d係與方向Q平行的面，並且具有相對垂直於軸線12x之水平面傾斜同於上述振動角θ之角度之面方向、亦即與上述振動方向Vs一致之面方向，其中，上述方向Q係指相對平行於軸線12x之垂線傾斜同於振動角θ之角度之方向。由此，激振部13A、13B、13C以具有朝向上述振動方向Vs之面方向之姿態被安裝在支撐體11上。

此時，各激振部之板狀第一彈性區域13a和第二彈性區域13b被設置為其寬度方向與上述方向Q平行之姿態。另外，在圖示例子中，形成於振動體12之從動部12c 上之上述振動側安裝面12d也是與上述方向Q平行的傾斜面。另外，在圖示例子中，激振部收容槽11A、11B、11C被形成為從凸臺部11P、11Q、11R的上表面起沿上述方向Q向下挖鑿之形狀，並且凸臺部11P、11Q、11R中朝向上述槽內之側面之主要部分被構成為具有與上述支撐側安裝面11d相同之振動角θ的面。

在圖示例子中，在彈性基板14之表面和背面上分別黏結固定有圖3和圖4所示之壓電體13p，藉此構成具有雙壓電晶片結構之壓電驅動體。但是，也可以構成僅在彈性基板14的一面上層壓有壓電體13p從而具有單壓電晶片結構之壓電驅動體。透過沿厚度方向對壓電體13p進行極化處理，並對壓電體13p的表面與背面之間施加電壓，從而能夠使彈性基板14撓曲變形。

在本實施方式中，透過對壓電體13p供給交變電壓，使內周側彈性區域14b沿著與半徑方向垂直的方向交替地產生反方向的撓曲變形，由此使第二彈性區域13b整體沿著圍繞軸線12x之旋轉方向朝向上述振動方向Vs進行振動。

圖5中(b)係顯示激振結構13之一個激振部之基準姿態(未振動時之姿態)之頂視圖。另外，該頂視圖係顯示沿著圖2所示方向Q從斜上方觀察激振部時之狀態。

構成第一彈性區域13a之支撐側彈性基板部14a外端部以與上述支撐側安裝面11d緊密接觸之狀態被連接固定在支撐體11的安裝部11c上，構成第二彈性區域13b之外周側彈性彈簧15外端部以與上述振動側安裝面12d緊密接觸之狀態被連接固定在振動體12的從動部12c上。在此，將支撐側彈性基板部14a安裝到安裝部11c上時之安裝方向與將外周側彈性彈簧15安裝到從動部12c上時之安裝方向，均是沿著圍繞軸線12x之旋轉方向，並且是與相對該軸線12x傾斜同於振動角θ之角度之上述方向Q垂直之方向。但是，在從上述旋轉方向觀察時，將支撐側彈性基板部14a安裝到安裝部11c上時之安裝朝向，係與將外周側彈性彈簧15安裝到從動部12c上時之安裝朝向相反。

在此，外周側彈性彈簧15係構成為：以從一側重疊之方式被連接固定在內周側彈性基板部14b外端部之側面上，並且朝向另一側彎曲，從而朝向內周側彈性基板部14b之半徑方向外周側延伸。即，外周側彈性彈簧15的內端部15a以相互重疊之狀態固定在內周側彈性基板部14b外端部之側面上，並且，彎曲部15c朝向內周側彈性基板部14b之厚度方向中心側彎曲，因此，外端部15b被配置在彈性基板14的厚度範圍內。

由此，能夠使激振部13A、13B、13C施加於支 撐體11(安裝部11c)上之激振力的方向、和施加於振動體12(從動部12c)上之激振力的方向，接近與彈性基板14的中心軸面13x(透過使彈性基板14的厚度方向中心位置沿著以軸線12x為中心之半徑方向延伸而形成之虛擬面)垂直之切線方向，因此，能夠有效地使振動體12以軸線12x為中心呈圓弧狀地振動，並且能夠抑制具備振動方向Vs之原本振動模式以外的其他無用振動模式之產生，從而能夠以穩定的狀態輸送輸送物。

圖5中(a)和(c)係模式化顯示激振部位於振動之一側最大振幅位置(相位角=90度)時之狀態、和位於另一側最大振幅位置(相位角=270度)時之狀態之視圖。在此，圖中以振幅遠大於實際振幅之狀態進行圖示。

在圖5之(a)和(c)中任意一種振動狀態下，第一彈性區域13a(支撐側彈性基板部14a)的振動方向13v1與第二彈性區域13b(外周側彈性彈簧15)的振動方向13v2均呈反方向。即，第一彈性區域13a的外端部與第二彈性區域13b的外端部，均沿著圍繞軸線12x之旋轉方向朝向與上述方向Q垂直之方向進行振動，但是，在從該方向觀察時，第一彈性區域13a的外端部與第二彈性區域13b的外端部以相位相反之形態進行振動。

本實施方式之激振部藉由所層壓的壓電體13p 而使內周側彈性基板部14b撓曲變形，由此使外周側彈性彈簧15朝向與上述方向Q垂直之方向進行振動，並且透過內周側彈性基板部14b之撓曲變形而使連接側彈性基板部14c變形，從而使支撐側彈性基板部14a朝向與上述方向Q垂直之方向並且與外周側彈性彈簧15呈反方向地進行振動。另外，當該撓曲變形之方向變為反方向時，上述各部分分別朝向與上述方向相反之方向進行振動，但是，第一彈性區域13a的外端部與第二彈性區域13b的外端部之振動方向始終呈反方向。

此時，壓電體13p之撓曲變形直接使第二彈性區域13b進行振動，但是，透過該振動藉由連接區域13c而使第一彈性區域13a也進行振動。此時，如圖示例子所示，壓電體13p被層壓在從第二彈性區域13b至連接區域13c之範圍內。即，壓電體13p被形成為：不僅在第二彈性區域13b中設有壓電體13p，而且在連接區域13c中也設有一部分壓電體13p。由此，壓電體13p不僅使第二彈性區域13b撓曲變形，而且也使連接區域13c撓曲變形，因此，能夠良好地經由連接區域13c向第一彈性區域13a傳遞振動，從而能夠增大第一彈性區域13a的外端部與第二彈性區域13b的外端部之間所產生之相對激振力。

另外，上述情況在壓電體13p被層壓在從第一 彈性區域13a至連接區域13c之範圍內時亦相同。但是，為了充分確保振動體12的振幅並且能夠可靠地根據附加於壓電體13p上之電壓值而控制振幅，較佳如圖示例子所示將壓電體13p設置在位於振動體12側之第二彈性區域13b中，尤佳為將壓電體13p設置在從第二彈性區域13b至連接區域13c之範圍內。

在本實施方式中，在各激振部中，以軸線12x為中心從內周側朝向外周側平行地延伸之第一彈性區域13a和第二彈性區域13b各自的外端部，係分別連接在支撐體11和振動體12上，並且連接第一彈性區域13a內端部與第二彈性區域13b內端部之連接區域13c，構成不受限制而能夠自由振動之自由端。因此，在激振結構13的內周側，無需設置與支撐體11和振動體12連接之連接位置，因而能夠簡化連接結構，而且組裝作業也變得容易。

另外，由於無需將配置於內周側的連接區域13c連接在支撐體11和振動體12上，因此，能夠避免因激振結構13之安裝結構而導致多個激振部13A、13B、13C彼此相互干擾，從而能夠將連接區域13c配置在靠近軸線12x之位置處，由此能夠縮小旋轉振動器之半徑方向上尺寸。

尤其是在本實施方式中，第一彈性區域13a與第二彈性區域13b係排列在沿著軸線12x之方向上，因此， 能夠使激振力之於支撐體11和振動體12上之作用點靠近如圖5中(b)所示沿著以軸線12x為中心之半徑方向從內周側朝向外周側延伸之共同的中心軸面13x。由此，能夠縮小支撐體11內部之激振部13A、13B、13C用收容空間於頂視時之尺寸，從而能夠實現旋轉振動器10的小型化。

例如，在本實施方式中，由於能夠縮小設置於支撐體11上的激振部收容槽11A、11B、11C之槽寬，因而無需增大支撐體11的體積便可增大支撐體11的質量，由此能夠在確保激振性能之同時實現裝置的小型化。

進而，如上所述無需將連接區域13c連接在支撐體11或者振動體12上，因而容易使連接區域13c靠近軸線12x，由此能夠使第一彈性區域13a外端部和第二彈性區域13b外端部以接近於以軸線12x為中心之圓弧狀之形態進行振動，因此，能夠提高旋轉振動器10的振動效率，同時能夠實現振動形態的高精度化和穩定化。由此，能夠抑制輸送物跳動、輸送姿態混亂等，故能夠提高輸送效率或者輸送速度。

在本實施方式中，如圖6所示，由於概呈U字狀或“”字狀之激振部13A、13B、13C之第一彈性區域13a外端部係連接在支撐體11上，並且第二彈性區域13b外端部係連接在振動體12上，因此，在支撐體11與振動體12 之間，各彈性區域13a和13b從外周側朝向內周側平行地延伸，並且藉由連接區域13c進行連接，其中，該連接區域13c構成不受其他部件限制而能夠自由振動之自由端。由此，激振部13A、13B、13C實質上被構成為長度接近於旋轉振動器10半徑兩倍的彈性彈簧，從而能夠增大支撐體11與振動體12之間的連接距離。因此，在本實施方式中，即使在設計成外徑同於先前旋轉振動器之情況下，也能夠增大支撐體11與振動體12之間的彈性彈簧長度。由此，當旋轉振動器10的共振頻率相同時，能夠增大激振部的剖面面積，以得到與該共振頻率對應之激振部彈簧常數。由此，例如能夠增大彈性基板14的厚度，故能夠提高壓電體13p的耐久性。

另外，由於能夠直接在彈性基板14上進行攻螺紋(tapping)，因而還具有下述優點，即：能夠省略插在彈性基板14與其相對支撐體11或者振動體12之安裝部分之間的墊圈。進而，雖然支撐體11與振動體12之間的連接距離變長，但是，如上所述能夠增大激振部的剖面面積，因此，能夠容易地確保用以支撐振動體12以及安裝在該振動體12上之下述輸送體21的剛性。

圖7係模式化顯示與上述實施方式不同之激振部之結構之概略側視圖。在此，圖中之上下方向係相對於軸線12x傾斜同於振動角θ之角度之上述方向Q。該例子與上 述實施方式之不同之處係在於，均被構成為板狀之第一彈性區域13a和第二彈性區域13b係分別獨立設置，進而利用由墊圈和螺栓等構成之連接配件等的連接部件單獨構成連接區域13c，其中，該連接區域13c在內周側將上述第一彈性區域13a與第二彈性區域13b加以連接。

在圖示例子中，第一彈性區域13a和第二彈性區域13b係分別由彈性基板構成，該等彈性基板的內端部彼此之間藉由構成連接區域13c之連接部件而連接。另外，壓電體13p層壓在第一彈性區域13a的內周側部分上，透過使構成第一彈性區域13a之彈性基板撓曲變形，從而使第一彈性區域13a外端部和第二彈性區域13b外端部沿著圍繞上述方向Q之旋轉方向Rx(圖中垂直於紙面之方向)以相位相反之狀態進行振動。

進而，在該圖示例子中，第二彈性區域13b由呈一體的彈性基板構成，在其外周側部分上形成有具備與上述外周側彈性彈簧15相同功能之增幅彈簧部15'，該增幅彈簧部15'與第二彈性區域13b的內周側部分呈一體地構成。該增幅彈簧部15'較佳構成為寬度小於第二彈性區域13b的內周側部分、或者雖未圖示但厚度小於第二彈性區域13b的內周側部分。

在圖7所示例子中，壓電體13p係層壓在第一 彈性區域13a上，但是，如圖中雙點劃線所示，也可以與上述實施方式同樣地將壓電體13p層壓在第二彈性區域13b上。另外，也可以在第一彈性區域13a和第二彈性區域13b該二彈性區域中都層壓壓電體13p。但是，該情況下，必須對於第一彈性區域13a的壓電體13p和第二彈性區域13b的壓電體13p之驅動狀態進行控制，以使第一彈性區域13a外端部與第二彈性區域13b外端部呈反相位地進行振動。通常，較佳將第一彈性區域13a的壓電體13p和第二彈性區域13b的壓電體13p構成為呈反相位地進行驅動。

圖8係模式化顯示與上述實施方式不同之激振部之結構之概略頂視圖。該圖顯示沿著相對於軸線12x傾斜同於振動角θ之角度之上述方向Q觀察時的平面形狀。在該例子中，不同於上述實施方式或者圖7所示例子，係將分別構成為板狀之第一彈性區域13a和第二彈性區域13b配置為鄰接於厚度方向、即與上述方向Q垂直之方向上。另外，連接區域13c被形成為在第一彈性區域13a內端部與第二彈性區域13b內端部之間沿厚度方向延伸。

在該例子中，在壓電體13p的驅動下使第二彈性區域13b撓曲變形，從而使其外端部沿著圍繞上述方向Q之旋轉方向Rx進行振動。另外，上述撓曲變形經由連接區域13c而被傳遞至第一彈性區域13a，從而使第一彈性區域 13a的外端部也沿著圍繞上述方向Q之旋轉方向Rx進行振動。但是，在該例子中，在從上述方向Rx觀察時，第一彈性區域13a的外端部與第二彈性區域13b的外端部也以相位相反之狀態進行振動。

如上所述透過將第一彈性區域13a與第二彈性區域13b配置為鄰接於厚度方向上，雖然需要某種程度地增大上述激振部收容槽11A、11B、11C之槽寬，但是，由於能夠減小激振部的上下尺寸，因而能夠降低裝置的高度。另外，由於能夠將與激振部的二外端部連接之安裝部11c和從動部12c配置在大致相同高度位置處，因此，即使支撐側安裝面11d和振動側安裝面12d圍繞軸線12x之角度位置某種程度地分離，也能夠防止激振部產生扭曲振動等無用振動模式。

另外，在該例子中，與圖7所示例子同樣，可以將壓電體13p設置在第一彈性區域13a中，也可以將壓電體13p設置在第一彈性區域13a和第二彈性區域13b該二彈性區域中。另外，在該例子中，第二彈性區域13b由從內周側至外周側具有固定厚度之彈性基板構成，但是，也可以將第二彈性區域13b的外周側部分構成為如圖7所示呈一體的增幅彈簧部15'，或者，也可以如上述實施方式那樣由另外設置的外周側彈性彈簧15構成第二彈性區域13b的外周側部分。

圖9係模式化顯示與上述實施方式不同之另一例激振部之結構之概略頂視圖。在該例子中，與圖8所示例子同樣地，將分別構成為板狀之第一彈性區域13a和第二彈性區域13b配置為鄰接於厚度方向、即與上述方向Q垂直之方向上。但是，在該圖9所示例子中，第一彈性區域13a和第二彈性區域13b係分別被構成為不同的板狀體，並且藉由連接區域13c而被連接，其中，該連接區域13c與第一彈性區域13a和第二彈性區域13b進一步分開而單獨構成。連接區域13c由墊塊(spacer)狀連接配件等的連接部件構成，並且藉由螺栓和螺母等而將第一彈性區域13a內端部與第二彈性區域13b內端部加以連接。

如上所述，圖7至圖9所示各種構成、即有關於第二彈性區域13b內部結構之構成(是否呈一體)、有關於連接區域13c連接形態之構成(是否與第一彈性區域13a和第二彈性區域13b呈一體)、以及有關於壓電體13p配置之構成(是設置於第一彈性區域13a中、還是設置於第二彈性區域13b中、或者設置於第一彈性區域13a和第二彈性區域13b該二彈性區域中)，係能夠分別單獨採用之結構元件，透過將上述各種構成加以組合而能夠容易地實現各種變形例。

在本實施方式中，透過利用螺栓22等將圖10所示碗狀輸送體21固定在具上述構成之旋轉振動器10的振 動體12上，從而能夠構成振動式輸送裝置20。另外，圖10中省略了激振結構13和支撐體11之內部結構等圖示。該情況下，當電子器件等輸送物被收容在輸送體21的內底部21a中時，利用旋轉振動器10而使輸送體21進行振動，從而沿著螺旋狀輸送路21b朝向上方輸送輸送物。輸送物之輸送形態根據旋轉振動器10的振動體12之振動頻率、振幅以及振動方向而確定。

如上所述，旋轉振動器10的振動體12朝向具有振動角θ之振動方向Vs往復振動，因此，透過與輸送路21b輸送面之間的摩擦而使輸送物朝向振動方向Vs斜向上時的朝向移動。此時，只要振動體12的振動形態是下述形態：即，朝向振動方向Vs之原本振動模式以外的其他振動模式均被抑制之形態時，輸送物便不會在輸送路21b上跳動、或者改變姿態，從而能夠整齊地在輸送路21b上移動。

另外，本發明之旋轉振動器和振動式輸送裝置並不僅限定於上述圖示例子，當然也可以在不脫離本發明主旨之範圍內追加各種變更。

例如，在上述實施方式之旋轉振動器10中，使振動體12圍繞軸線12x朝向相對垂直於軸線12x之水平面具有振動角θ之傾斜方向進行振動，但是，在將旋轉振動器10用作在振動式輸送裝置中輸送輸送物之用途以外的其他激振 裝置時，也可以構成為上述振動角θ為0度。

另外，在上述實施方式之旋轉振動器10中，在激振部13A、13B、13C中，將外周側彈性彈簧15連接在呈一體地具有支撐側彈性基板部14a、連接側彈性基板部14c以及內周側彈性基板部14b之彈性基板14上，但是，本發明並不限於該形態，只要最終呈具有第一彈性區域13a、第二彈性區域13b以及連接區域13c之結構即可，例如，也可以由層壓有壓電體13p且呈一體的彈性基板來構成第一彈性區域13a和連接區域13c，而將第二彈性區域13b整體構成為增幅彈簧。進而，在上述實施方式之振動式輸送裝置20中，將輸送體21安裝固定在旋轉振動器10的振動體12上，但是，也可以與振動體12呈一體地構成輸送體21。

10‧‧‧旋轉振動器

11‧‧‧支撐體

11A、11B、11C‧‧‧激振部收容槽

12‧‧‧振動體

12a‧‧‧輸送體安裝面

12b‧‧‧主體部

12c‧‧‧從動部

12x‧‧‧軸線

13‧‧‧激振結構

13C‧‧‧激振部

16‧‧‧防振部件

17‧‧‧基臺

Claims (8)

1. 一種旋轉振動器(10)，其具備：支撐體(11)、配置在該支撐體(11)上方之振動體(12)、以及連接於所述支撐體(11)與所述振動體(12)之間之激振結構(13)，所述振動體(12)沿著圍繞規定軸線(12x)旋轉之方向進行振動，所述旋轉振動器之特徵在於，所述激振結構(13)具有設置於所述軸線(12x)周圍之多個激振部(13A、13B、13C)；所述激振部(13A、13B、13C)具備：板狀的第一彈性區域(13a)，其與所述支撐體(11)連接且朝向內周側延伸，並且朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向撓曲變形；板狀的第二彈性區域(13b)，其與所述振動體(12)連接且朝向內周側延伸，並且朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向撓曲變形；連接區域(13c)，其用於連接所述第一彈性區域(13a)的內端部與所述第二彈性區域(13b)的內端部；以及壓電體(13p)，其使所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)中至少一個區域朝向圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向進行撓曲振動； 所述連接區域(13c)構成不受限制而能夠自由振動之自由端；當沿著圍繞所述軸線(12x)之旋轉方向觀察時，所述第一彈性區域(13a)與所述支撐體(11)之連接部位和所述第二彈性區域(13b)與所述振動體(12)之連接部位，呈反相位地進行振動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之旋轉振動器，其中，所述第二彈性區域(13b)具備：內周側彈性基板部(14b)，其與所述連接區域(13c)連接，以及外周側彈性彈簧(15)，其連接在該內周側彈性基板部(14b)與所述振動體(12)之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之旋轉振動器，其中，所述第一彈性區域(13a)、所述連接區域(13c)以及所述內周側彈性基板部(14b)，係由呈一體的彈性基板構成。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之旋轉振動器，其中，所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)排列在沿著所述軸線(12x)之方向上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之旋轉振動器，其中，所述壓電體被層壓在從所述第一彈性區域(13a)或者所 述第二彈性區域(13b)至所述連接區域(13c)之範圍內。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉振動器，其中，所述第一彈性區域(13a)和所述第二彈性區域(13b)具有相對垂直於所述軸線(12x)之平面而朝向斜上方之板面，所述激振結構(13)使所述振動體(12)沿著圍繞所述軸線(12x)旋轉之方向朝向平行於所述板面法線之傾斜方向進行振動。
7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉振動器，其中，所述支撐體(11)具有多個激振部收容槽(11A、11B、11C)和凸臺部(11P、11Q、11R)，其中，多個所述激振部收容槽(11A、11B、11C)用於收容所述激振結構(13)的各個激振部(13A、13B、13C)且沿半徑方向延伸，所述凸臺部(11P、11Q、11R)形成於多個所述激振部收容槽(11A、11B、11C)相互之間且朝向上方突出；所述振動體(12)設有多個從動部(12c)，多個所述從動部(12c)朝向下方突出且被配置在所述激振部收容槽(11A、11B、11C)內；所述激振部(13A、13B、13C)之所述第一彈性區域(13a) 外端部連接在所述凸臺部(11P、11Q、11R)之朝向所述激振部收容槽(11A、11B、11C)之內側面(11d)上，所述第二彈性區域(13b)外端部連接在配置於所述激振部收容槽(11A、11B、11C)內之所述從動部(12c)之外側面(12d)上。
8. 一種振動式輸送裝置，其特徵在於，具備：申請專利範圍第1至3項中任一項所述之旋轉振動器(10)；以及輸送體(21)，其被固定在所述振動體(12)上、或者與所述振動體(12)呈一體地構成，並且具有用於輸送輸送物之輸送路(21b)。