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旋轉(zhuǎn)振動器和使用該旋轉(zhuǎn)振動器的振動式輸送裝置的制造方法_3

文檔序號:8521428閱讀:來源:國知局
3C中,第二彈性區(qū)域13b的外端部、即外周側(cè)彈性彈簧15的外端部15b在與設置于振動體12外周部的下述從動部12c連接的狀態(tài)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(cè)彈性彈簧15的外端部與振動體12拆開的狀態(tài)下,外周側(cè)彈性彈簧15經(jīng)由第一彈性區(qū)域13a、連接區(qū)域13c以及內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b而被連接,由此,外周側(cè)彈性彈簧15的外端部15b沿著與第一彈性區(qū)域13a在支撐體11上的安裝位置和激振部的振動形態(tài)相對應的振動軌跡進行振動,其中,第一彈性區(qū)域13a的外端部連接在支撐體11的下述安裝部Ilc上。
[0071]此時,嚴格來說,外周側(cè)彈性彈簧15的外端部15b有時并未以軸線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為中心的半徑方向伸長或者收縮,從而發(fā)揮吸收下述兩種振動軌跡的偏差的作用,其中,上述兩種振動軌跡是指:基于激振部13A、13B、13C的安裝位置和振動形態(tài)而確定的、外端部15b呈非限制狀態(tài)時的振動軌跡,和外端部15b呈連接在振動體12上的限制狀態(tài)時的實際的振動軌跡。
[0072]該情況下,通過如上所述使外周側(cè)彈性彈簧15的厚度小于內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b,并且如圖示例子那樣使彎曲部15c的寬度(圖示例子中為上下方向的寬度)小于兩端部15a、15b (呈窄幅結(jié)構(gòu)),能夠有效地提高彎曲部15c的上述半徑方向上的伸縮性。在圖示例子中,通過將彎曲部15c的寬度方向上的兩個邊緣(圖示例子中為上下兩個邊緣)形成為凹曲線狀,從而能夠確保彈簧整體能夠順暢地變形,并且能夠提高外周側(cè)彈性彈簧15在上述半徑方向上的隨動性。
[0073]如圖2所示,在支撐體11的上述激振部收容槽11A、11B、11C中,在作為凸臺部11P、11Q、11R的一部分的安裝部Ilc上分別形成有支撐側(cè)安裝面lld,其中,安裝部Ilc配置在圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)(俯視圖中為沿逆時針方向前進的一側(cè)),支撐側(cè)安裝面Ild朝向與該一側(cè)相反的另一側(cè)(俯視圖中為沿順時針方向前進的一側(cè))。上述第一彈性區(qū)域13a(即支撐側(cè)彈性基板部14a)的外端部通過螺栓等以重疊的狀態(tài)被固定在該支撐側(cè)安裝面Ild上。
[0074]另一方面,振動體12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的外周部分起沿軸線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的激振部收容槽11A、11B、IIC相對應而設置,并且分別被收容在對應的激振部收容槽11A、11B、11C的上部。在從動部12c上形成有振動側(cè)安裝面12d,該振動側(cè)安裝面12d朝向圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)(俯視圖中為沿逆時針方向前進的一側(cè))。上述第二彈性區(qū)域13b (即外周側(cè)彈性彈簧15)的外端部通過螺栓等以重疊的狀態(tài)被固定在該振動側(cè)安裝面12d上。
[0075]在本實施方式中,為了構(gòu)成下述振動式輸送裝置,如圖2所示,旋轉(zhuǎn)振動器10的振動體12雖然是沿著圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向進行振動,但是,旋轉(zhuǎn)振動器10的振動體12并非沿著與軸線12x垂直的平面(圖示的水平面)進行振動,而是朝向相對于該平面具有I度?10度、優(yōu)選為3度?7度的范圍內(nèi)的振動角Θ的傾斜方向Vs進行振動。該振動方向Vs根據(jù)激振部13A、13B、13C的板狀的彈性區(qū)域13a、13b的面方向、和第二彈性區(qū)域13b的外端部與上述振動側(cè)安裝面12d的安裝角度而確定。
[0076]在本實施方式中,構(gòu)成激振部13A、13B、13C的彈性基板14是平行平板,另外,外周側(cè)彈性彈簧15雖然在彈性基板14的厚度方向上彎曲,但其并未扭曲,因此,可以將激振部13A、13B、13C視為具有固定的面方向的板狀結(jié)構(gòu)體。而且,安裝有第一彈性區(qū)域13a外端部的上述支撐側(cè)安裝面Ild是與方向Q平行的面,并且具有相對于與軸線12x垂直的水平面傾斜與上述振動角Θ相同角度的面方向、即與上述振動方向Vs—致的面方向,其中,上述方向Q是指相對于與軸線12x平行的垂線傾斜與振動角Θ相同角度的方向。由此,激振部13A、13B、13C以具有朝向上述振動方向Vs的面方向的姿態(tài)被安裝在支撐體11上。
[0077]此時,各激振部的板狀的第一彈性區(qū)域13a和第二彈性區(qū)域13b被設置為其寬度方向與上述方向Q平行的姿態(tài)。另外,在圖示例子中,形成于振動體12的從動部12c上的上述振動側(cè)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向下挖鑿的形狀,并且凸臺部11P、11Q、11R的朝向上述槽內(nèi)的側(cè)面的主要部分被構(gòu)成為具有與上述支撐側(cè)安裝面Ild相同的振動角Θ的面。
[0078]在圖示例子中,在彈性基板14的表面和背面上分別粘結(jié)固定有圖3和圖4所示的壓電體13p,由此構(gòu)成具有雙壓電晶片結(jié)構(gòu)的壓電驅(qū)動體。但是,也可以構(gòu)成僅在彈性基板14的一面上層壓有壓電體13p而具有單壓電晶片結(jié)構(gòu)的壓電驅(qū)動體。通過沿厚度方向?qū)弘婓w13p進行極化處理,并對壓電體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。
[0079]在本實施方式中,通過對壓電體13p供給交變電壓,從而使內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b沿著與半徑方向垂直的方向交替地產(chǎn)生反方向的撓曲變形,由此使第二彈性區(qū)域13b整體沿著圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向朝向上述振動方向Vs進行振動。
[0080]圖5中的(b)是表示激振結(jié)構(gòu)13的一個激振部的基準姿態(tài)(未振動時的姿態(tài))的俯視圖。另外,該俯視圖表示沿著圖2所示的方向Q從斜上方觀察激振部時的狀態(tài)。
[0081]構(gòu)成第一彈性區(qū)域13a的支撐側(cè)彈性基板部14a的外端部以與上述支撐側(cè)安裝面Ild緊密接觸的狀態(tài)被連接固定在支撐體11的安裝部Ilc上,構(gòu)成第二彈性區(qū)域13b的外周側(cè)彈性彈簧15的外端部以與上述振動側(cè)安裝面12d緊密接觸的狀態(tài)被連接固定在振動體12的從動部12c上。在此,將支撐側(cè)彈性基板部14a安裝到安裝部Ilc上的安裝方向和將外周側(cè)彈性彈簧15安裝到從動部12c上的安裝方向,均是沿著圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向且與相對于該軸線12x傾斜與振動角Θ相同角度的上述方向Q垂直的方向。但是,在從上述旋轉(zhuǎn)方向觀察時,將支撐側(cè)彈性基板部14a安裝到安裝部Ilc上的安裝朝向與將外周側(cè)彈性彈簧15安裝到從動部12c上的安裝朝向相反。
[0082]在此,外周側(cè)彈性彈簧15被構(gòu)成為:以從一側(cè)重疊的方式被連接固定在內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b外端部的側(cè)面上,并且朝向另一側(cè)彎曲,從而朝向內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b的半徑方向外周側(cè)延伸。即,外周側(cè)彈性彈簧15的內(nèi)端部15a以相互重疊的狀態(tài)固定在內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b外端部的側(cè)面上,并且,彎曲部15c朝向內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b的厚度方向中心側(cè)彎曲,因此,外端部15b被配置在彈性基板14的厚度范圍內(nèi)。
[0083]由此,能夠使激振部13A、13B、13C施加于支撐體11(安裝部lie)上的激振力的方向、和施加于振動體12(從動部12c)上的激振力的方向接近與彈性基板14的中心軸面13x(使彈性基板14的厚度方向中心位置沿著以軸線12x為中心的半徑方向延伸而成的虛擬面)垂直的切線方向,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,并且能夠抑制產(chǎn)生具備振動方向Vs的本來的振動模式以外的無用振動模式,從而能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)輸送輸送物。
[0084]圖5中的(a)和(C)是模式化表示激振部位于振動的一側(cè)的最大振幅位置(相位角=90度)時的狀態(tài)、和位于另一側(cè)的最大振幅位置(相位角=270度)時的狀態(tài)的圖。在此,圖中以振幅遠大于實際振幅的狀態(tài)進行圖示。在圖5中的(a)和(c)的任意一種振動狀態(tài)下,第一彈性區(qū)域13a(支撐側(cè)彈性基板部14a)的振動方向13vl與第二彈性區(qū)域13b (外周側(cè)彈性彈簧15)的振動方向13v2均呈反方向。即,第一彈性區(qū)域13a的外端部與第二彈性區(qū)域13b的外端部均沿著圍繞軸線12x的旋轉(zhuǎn)方向朝向與上述方向Q垂直的方向進行振動,但是,在從該方向觀察時,第一彈性區(qū)域13a的外端部與第二彈性區(qū)域13b的外端部以相位相反的形態(tài)進行振動。
[0085]本實施方式的激振部通過所層壓的壓電體13p而使內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b撓曲變形,由此使外周側(cè)彈性彈簧15朝向與上述方向Q垂直的方向進行振動,并且通過內(nèi)周側(cè)彈性基板部14b的撓曲變形而使連接側(cè)彈性基板部14c變形,從而使支撐側(cè)彈性基板部14a朝向與上述方向Q垂直的方向并且與外周側(cè)彈性彈簧15呈反方向地進行振動。另外,當該撓曲變形的方向變?yōu)榉捶较驎r,
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