振动磨机的制作方法

本发明涉及一种振动磨机。

背景技术：

原料粉末的粉碎处理已知有由磨碎机、球磨机等进行的湿式粉碎、碾压工序。另外，已知有利用振动磨机进行的碾压工序。日本公开专利公报第2011-240280号的振动磨机具备：在纵向可旋转地进行支承的驱动轴、以及在驱动轴周围在驱动轴的作用下进行旋转的粉碎部。驱动轴具有偏芯部。粉碎部具有筒状部。筒状部具有供被处理物投入的上部开口以及将粉碎后的被处理物排出的下部开口。日本公开专利公报第2011-240280号的振动磨机既能用于干式又能用于湿式。

技术实现要素：

利用磨碎机、球磨机等进行原料粉末的粉碎处理时，处理时间较长。在使用振动磨机的情况下，干式下数μm的细小粉末会飞溅到装置外部，从而收获率降低，处理后的粉末的振实密度不稳定。湿式下处理时间较长，另外，处理后需要干燥工序，粉末再次凝集，从而粉末的状态不稳定。

本发明鉴于上述问题，其目的之一在于提供一种既能确保粉末的收获率又能缩短处理时间的振动磨机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的振动磨机的一个实施方式包括：转轴，该转轴具有沿上下方向延伸的中心轴；驱动部，该驱动部使得所述转轴绕着中心轴旋转；一对平衡重，该一对平衡重互相在上下方向上互相分开配置于所述转轴；处理容器，该处理容器配置于所述转轴的径向外侧，收纳粉末及粉碎介质；以及连结部，该连结部使得所述转轴可自由旋转地连结于所述处理容器，所述处理容器为密闭容器。

根据本发明的一实施方式，提供一种既能确保粉末的收获率又能缩短处理时间的振动磨机。

附图说明

图1是表示本实施方式的振动磨机的剖视图。

图2是表示一对平衡重的配置的俯视图。

图3是放大示出图1的iii部分的剖视图。

图4是放大示出图1的iv部分的剖视图。

图5是放大示出图1的v部分的剖视图。

具体实施方式

本实施方式的振动磨机10是对原料粉末进行粉碎处理的装置。振动磨机10是对原料粉末进行处理时不混入分散液的干式振动磨机。振动磨机10并不是将原料粉末与分散液混合来处理的湿式振动磨机。

如图1～图5所示，振动磨机10包括：底座1、转轴11、上联轴部13、下联轴部14、驱动部12、连结部30、一对平衡重15、16、处理容器20、排出阀22、开口部21、护罩部40、粉末投入部45、盖部60、第1密封部50、第2密封部51。处理容器20内收容有未图示的粉末及粉碎介质。粉末例如为钨等金属粉末。粉碎介质能粉碎粉末。处理容器20内收容多个粉碎介质。粉碎介质例如为圆柱状。在粉碎介质为圆柱状的情况下，粉碎介质在处理容器20内的分散性优异。另外，粉末容易接触粉碎介质。转轴11具有在上下方向上延伸的中心轴j。

本实施方式中，将平行于中心轴j的方向简称为“轴向”。轴向为上下方向。轴向的一侧为上侧，即图1的上侧。轴向的另一侧为下侧，即图1的下侧。此外，所谓的上侧及下侧是用于简单地说明各部分相对位置关系的名称，实际配置关系等可以是这些名称所示配置关系等以外的配置关系等。以中心轴j为中心的径向简称为“径向”。将径向上靠近中心轴j的方向称为径向内侧，将远离中心轴j的方向称为径向外侧。以中心轴j为中心的周向简称为“周向”。

底座1是振动磨机10的支承体。如图1所示，本实施方式的示例中，底座1为壳体。底座1也可以是框架结构等。底座1具有底座主体2及容器支承部3。底座主体2呈沿轴向延伸的筒状。底座主体2的下端部固定于未图示的地板及台桌等。底座主体2的上端部朝上侧开口。容器支承部3是可进行弹性形变的弹性部。本实施方式的示例中，容器支承部3为弹簧。容器支承部3沿轴向延伸。容器支承部3的下端部固定于底座主体2的上端部。容器支承部3的上端部固定于处理容器20。容器支承部3设有多个，其在底座主体2的上端部在周向上互相隔开间隔。容器支承部3通过处理容器20的振动而发生弹性形变。容器支承部3使得振动变小地从处理容器20传递至基部主体2。

转轴11的下侧部分配置于底座主体2内。转轴11的上侧部分相比底座主体2朝向上侧突出。转轴11经由后述的连结部30及处理容器20与底座1相连。转轴11的上端部与上联轴部13相连。转轴11的下端部与下联轴部14相连。

上联轴部13可绕中心轴j自由旋转地由连结部30支承。上联轴部13通过未图示的轴承与连结部30相连结。上联轴部13由后述的连结部30的外筒部32支承。上联轴部13将转轴11与连结部30相连。下联轴部14将转轴11与驱动部12相连。

驱动部12使转轴11绕中心轴j旋转。本实施方式的示例中，驱动部12为电动机。驱动部12通过下联轴部14使转轴11旋转。驱动部12收容于底座主体2内。驱动部12固定于底座主体2。

连结部30使得转轴11可自由旋转地连结于处理容器20。连结部30具有内筒部31、外筒部32、上环部33以及下环部34。内筒部31呈沿轴向延伸的筒状。内筒部31从径向外侧将位于转轴11的上端部与下端部之间的中间部分包围。内筒部31的上侧开口被上护罩堵塞。内筒部31的下侧开口被下护罩堵塞。转轴11被插入内筒部31内，从内筒部31朝向上侧及下侧突出。转轴11在轴向上贯通上护罩及下护罩。内筒部31内设有未图示的轴承。内筒部31通过轴承与转轴11相连结。内筒部31支承着转轴11，使其可绕中心轴j自由旋转。

外筒部32呈沿轴向延伸的筒状。外筒部32从径向外侧将转轴11下端部以外的部分包围。外筒部32从径向外侧将位于转轴11下端部上侧的部分包围。外筒部32内收纳有内筒部31、上环部33以及下环部34。外筒部32内收纳有上联轴部13及后述的平衡重15。内筒部31经由上环部33及下环部34固定于外筒部32。内筒部31的上端部通过上环部33固定于外筒部32的内周面。内筒部31的下端部通过下环部34固定于外筒部32的内周面。上环部33及下环部34将内筒部31与外筒部32相连接。外筒部32嵌合在处理容器20内。外筒部32固定于处理容器20。

一对平衡重15、16安装于转轴11。一对平衡重15、16在上下方向上分开配置于转轴11。根据本实施方式，一对平衡重15、16上下分开设置，因此处理容器20在水平方向、垂直方向及其复合方向上振动。也就是说，处理容器20在径向、周向、轴向及其复合方向振动。因此，处理容器20内粉末易于与粉碎介质接触，处理时间得到缩短。

一对平衡重15、16中的上侧的平衡重15安装于转轴11的位于内筒部31上侧的部分。平衡重15固定于转轴11的外周面上位于内筒部31与上联轴部13之间的部分。平衡重15固定于转轴11的上端部。平衡重15也可以称为上平衡重15。

一对平衡重15、16中的下侧的平衡重16安装于转轴11的位于内筒部31下侧的部分。平衡重16固定于转轴11的外周面上位于内筒部31与下联轴部14之间的部分。平衡重16固定于转轴11的下端部。平衡重16也可以称为下平衡重16。

如图2所示，平衡重15、16分别具有连接部15a、16b以及主体部15b、16b。平衡重15具有连接部15a及主体部15b。平衡重16具有连接部16a及主体部16b。连接部15a、16a分别具有在轴向上贯通的贯通孔。在连接部15a、16a各自的贯通孔内插入转轴11。连接部15a、16a与转轴11相连。连接部15a、16a固定于转轴11。

主体部15b从连接部15a沿径向延伸。主体部15b从连接部15a向径向外侧延伸。图示的示例中，主体部15b的周向宽度越朝径向外侧越大。平衡重15的重心位置配置于主体部15b。主体部16b从连接部16a沿径向延伸。主体部16b从连接部16a向径向外侧延伸。图示的示例中，主体部16b的周向宽度越朝径向外侧越大。平衡重16的重心位置配置于主体部16b。

主体部15b从连接部15a朝向径向外侧延伸的周向上的位置与主体部16b从连接部16a朝向径向外侧延伸的周向上的位置互不相同。一对平衡重15、16各自的重心位置配置于周向上互不相同的位置。一对平衡重15、16的重心位置位于从中心轴j观察时互不相同的方向。根据本实施方式，通过使得一对平衡重15、16的离心力相位不同，从而易于使处理容器20产生垂直方向的振动(垂直振动)。由于处理容器20进行垂直振动，因此处理容器20内粉末易于与粉碎介质接触，从而能高效地对粉末进行粉碎处理。

如图2所示，从轴向观察时，以中心轴j为中心的一对平衡重15、16彼此间的俯仰角θ为75～90°。本实施方式的示例中，俯仰角θ为通过主体部15b的周向的中心及中心轴j的第1假想直线l1与通过主体部16b的周向的中心及中心轴j的第2假想直线l2间的中心角。俯仰角θ为75°以上，因此处理容器20的垂直振动能进一步变大。处理容器20的垂直方向的振动幅度(垂直振幅)进一步变大。粉末在每单位时间中与粉碎介质接触的次数增多。因此，能获得更细的粉末，处理时间缩短。俯仰角θ为90°以下，因此处理容器20的垂直振动能进一步变大。此外，本实施方式中，俯仰角θ为90°的情况下，处理容器20的垂直振动最大。

处理容器20是对粉末进行粉碎处理的处理室。如图1所示，处理容器20是密闭容器。根据本实施方式，由于处理容器20密闭，因而因采用干式粉碎处理而造成粉末向装置外部飞散的情况得到抑制。由此，能够确保粉末的收获率，且处理后粉末的振实密度也稳定。由于能以干式进行粉碎处理，因此处理时间短，处理后粉末的品质稳定。此外，粉碎处理后的粉末在后续工序中利用粘合剂造粒成颗粒状。根据本实施方式，由于粉碎处理后的粉末振实密度稳定，因此造粒工序中的粘合剂的量容易决定，从而能简化制造。另外，造粒出的颗粒(造粒粉末)的性能稳定且有所提高。此外，也可以通过之后的成型工序等将造粒粉末造粒成颗粒状之外的形状。例如，也可以造粒成小球状。

处理容器20呈沿周向延伸的环状。本实施方式的示例中，处理容器20为圆环状。根据本实施方式，能够确保处理容器20有较大的容量，增加处理量。另外，处理容器20内粉末及粉碎介质在周向上连续移动的同时分散开，从而高效地对粉末进行粉碎处理。

处理容器20配置于转轴11的径向外侧。处理容器20从径向外侧将转轴11包围。处理容器20从径向外侧将转轴11的上侧部分包围。处理容器20通过连结部30与转轴11相连接。处理容器20配置于连结部30的径向外侧。处理容器20从径向外侧将连结部30包围。处理容器20从径向外侧将连结部30的上侧部分包围。处理容器20固定于连结部30。处理容器20的内周面固定于外筒部32的外周面。处理容器20被底座1支承。处理容器20的外周面与容器支承部3的上端部相连接。

处理容器20具有容器内周部23、容器外周部24以及容器底部25。处理容器20的容器内面由可弹性形变的弹性膜覆盖。弹性膜例如为橡胶片。如图1及图4所示，容器内周部23具有内周筒部23a以及内周凸缘部23b。内周筒部23a呈沿轴向延伸的筒状。内周筒部23a为圆筒状。内周筒部23a例如为橡胶片。内周筒部23a的内周面固定于外筒部32的外周面。内周凸缘部23b呈从内周筒部23a的上端部向径向外侧扩展的圆环板状。内周凸缘部23b的径向内缘部固定于外筒部32的外周面。内周凸缘部23b的上表面、下表面及外周面由弹性膜覆盖。

如图1及图3所示，容器外周部24具有外周筒部24a以及外周凸缘部24b。外周筒部24a呈沿轴向延伸的筒状。外周筒部24a为圆筒状。处理容器24配置于内周筒部23a的径向外侧。外周筒部24a从径向外侧将内周筒部23a包围。外周筒部24a通过在径向延伸的多个框架(省略图示)与外筒部32相连接。外周筒部24a的内周面由弹性膜覆盖。外周筒部24a的外周面与容器支承部3相连接。外周凸缘部24b呈从外周筒部24a的上端部向径向外侧扩展的圆环板状。外周凸缘部24b的直径比内周凸缘部23b要大。外周凸缘部24b的轴向位置配置于内周凸缘部23b的轴向位置的下侧。外周凸缘部24b的上表面由弹性膜覆盖。

如图1所示，容器底部25具有平面部25a、内侧倾斜面部25b以及外侧倾斜面部25c。平面部25a呈沿周向延伸的圆环板状。平面部25a的板面朝向轴向，垂直于中心轴j扩展。平面部25a的上表面由弹性膜覆盖。内侧倾斜面部25b为锥形筒状。内侧倾斜面部25b将平面部25a的径向内缘部与内周筒部23a的下端部相连接。内侧倾斜面部25b从平面部25a向径向内侧逐渐向上侧延伸。在内侧倾斜面部25b的朝向处理容器20内部的面由弹性膜覆盖。

外侧倾斜面部25c为锥形筒状。外侧倾斜面部25c将平面部25a的径向外缘部与外周筒部24a的下端部相连接。外侧倾斜面部25c从平面部25a向径向外侧逐渐向上侧延伸。在外侧倾斜面部25c的朝向处理容器20内部的面由弹性膜覆盖。本实施方式的示例中，外侧倾斜面部25c与排出阀22相连接。排出阀22可进行开闭。在打开排出阀22时，处理容器20内的粉末能通过排出阀22。处理容器20内的粉碎介质无法通过排出阀22。

处理容器20朝上侧开口。处理容器20的朝上侧开口的部分为开口部21。开口部21位于处理容器20的上端部。开口部21呈沿周向延伸的环状。开口部21为圆环状。开口部21的内周部(径向内缘部)配置有内周凸缘部23b。开口部21的外周部(径向外缘部)配置有外周凸缘部24b。

护罩部40覆盖处理容器20的上侧开口。护罩部40覆盖开口部21。护罩部40从上侧与开口部21相对。护罩部40是从上侧覆盖开口部21的盖部。护罩部40呈沿周向延伸的环状。护罩部40为圆形环状。如图1、图3及图4所示，护罩部40具有护罩内周部41、护罩外周部42以及护罩主体部43。

如图1及图4所示，护罩内周部41呈沿周向延伸的环状。护罩内周部41为圆环板状。护罩内周部41的板面朝向轴向，垂直于中心轴j扩展。护罩内周部41配置于内周凸缘部23b的上侧。护罩内周部41从上侧与内周凸缘部23b相对。护罩内周部41的朝向下侧的板面设有在径向上互相隔开间隔的一对肋部41a。肋部41a从护罩内周部41的下表面向下侧突出。肋部41a固定于护罩内周部41的下表面。肋部41a呈沿周向延伸的环状。肋部41a为圆形环状。

从轴向观察时，护罩内周部41、内周凸缘部23b配置于互相重叠的位置。护罩内周部41被设置于外筒部32的按压机构(省略图示)向下侧按压。护罩内周部41被按压机构向内周凸缘部23b按压。

如图1及图3所示，护罩外周部42呈沿周向延伸的环状。护罩外周部42为圆环板状。护罩外周部42的直径比护罩内周部41要大。护罩外周部42的轴向位置配置于护罩内周部41的轴向位置的下侧。护罩外周部42的板面朝向轴向，垂直于中心轴j扩展。护罩外周部42配置于外周凸缘部24b的上侧。护罩外周部42从上侧与外周凸缘部24b相对。护罩外周部42的朝向下侧的板面设有在径向上互相隔开间隔的一对肋部42a。肋部42a从护罩外周部42的下表面向下侧突出。肋部42a固定于护罩外周部42的下表面。肋部42a呈沿周向延伸的环状。肋部42a为圆形环状。

从轴向观察时，护罩外周部42、外周凸缘部24b配置于互相重叠的位置。护罩外周部42被设置于容器外周部24的夹具机构(省略图示)向下侧按压。护罩外周部42被夹具机构向外周凸缘部24b按压。

如图1、图3及图4所示，护罩主体部43覆盖处理容器20的上侧的开口。护罩主体部43呈沿周向延伸的环状。护罩主体部43为圆形环状。护罩主体部43呈锥形板状或锥形筒状。护罩主体部43将护罩内周部41的径向外缘部与护罩外周部42的径向内缘部相连接。护罩主体部43从护罩内周部41向径向外侧逐渐向下侧延伸。本实施方式的示例中，护罩主体部43的板厚比护罩内周部41及护罩外周部42各自的板厚要薄。

如图1及图5所示，粉末投入部45设置于护罩部40，连通至处理容器20内。粉末投入部45设置于护罩主体部43。粉末投入部45设置于护罩主体部43的周向部分。本实施方式的示例中，粉末投入部45呈现为从护罩主体部43的上表面向上侧突出的筒状。粉末投入部45朝上侧及下侧开口。粉末投入部45的上侧朝装置外部开口，粉末投入部45的下侧朝处理容器20内开口。

如图5所示，粉末投入部45具有投入主体部45a以及投入凸缘部45b。投入主体部45a为筒状。投入主体部45a为圆筒状。投入主体部45a沿着相对于中心轴j倾斜的中心轴(省略图示)延伸。投入凸缘部45b为圆环板状。投入凸缘部45b从投入主体部45a的上端部朝向与投入主体部45a的中心轴正交的径向外侧扩展。投入凸缘部45b的朝向上侧的板面与投入主体部45a的中心轴垂直地扩展。

如图1及图5所示，盖部60覆盖粉末投入部45。盖部60朝上侧与粉末投入部45相对。盖部60覆盖粉末投入部45的上侧开口。本实施方式的示例中，盖部60为板状。盖部60为圆板状。盖部60的朝向上侧的板面与投入主体部45a的中心轴垂直地扩展。从投入主体部45a的中心轴的轴向观察时，盖部60、投入凸缘部45b配置于互相重叠的位置。

本实施方式的示例中，盖部60的外缘部从上侧与投入凸缘部45b相对。

盖部60设有未图示的把手部。把手部60从盖部60的上表面朝上侧突出。

如图1、图3及图4所示，第1密封部50设置于开口部21与护罩部40之间。第1密封部50与开口部21及护罩部40接触。本实施方式的示例中，第1密封部50在轴向上被夹在开口部21与护罩部40之间。第1密封部50安装于护罩部40。第1密封部50固定于护罩部40。第1护罩部50呈沿周向延伸的环状。第1密封部50为圆形环状。第1密封部50可弹性形变。第1密封部50例如为o形密封环。第1密封部50例如由硅树脂制成。根据本实施方式，构成为能由护罩部40对处理容器20进行开闭的同时，能由第1密封部50对处理容器20进行密封。

第1密封部50具有外周密封部50a以及内周密封部50b。如图1及图3所示，外周密封部50a位于开口部21的外周部。外周密封部50a设置于外周凸缘部24b与护罩外周部42之间。外周密封部50a与外周凸缘部24b及护罩外周部42相接触。外周密封部50a在轴向上被夹在外周凸缘部24b与护罩外周部42之间。外周密封部50a安装于护罩外周部42。外周密封部50a固定于护罩外周部42的朝下侧的板面。外周密封部50a在径向上被一对肋部42a夹着。外周密封部50a相比一对肋部42a朝下侧突出。外周密封部50a呈沿周向延伸的环状。外周密封部50a为圆形环状。如图3所示，从包含中心轴j的纵向剖视图中，外周密封部50a的朝下侧的面呈向下侧膨胀的凸曲线状。外周密封部50a的朝下侧的面与外周凸缘部24b的上表面相接触。

如图1及图4所示，内周密封部50b位于开口部21的内周部。内周密封部50b设置于内周凸缘部23b与护罩内周部41之间。内周密封部50b与内周凸缘部23b及护罩内周部41相接触。内周密封部50b在轴向上被夹在内周凸缘部23b与护罩内周部41之间。内周密封部50b安装于护罩内周部41。内周密封部50b固定于护罩内周部41的朝下侧的板面。内周密封部50b在径向上被一对肋部41a夹着。内周密封部50b相比一对肋部41a朝下侧突出。内周密封部50b呈沿周向延伸的环状。内周密封部50b为圆形环状。内周密封部50b的直径比外周密封部50a要小。内周密封部50b的轴向位置配置于外周密封部50a的轴向位置的上侧。如图4所示，从包含中心轴j的纵向剖视图中，内周密封部50b的朝下侧的面呈向下侧膨胀的凸曲线状。内周密封部50b的朝下侧的面与内周凸缘部23b的上表面相接触。

本实施方式中，处理容器20为环状，开口部21也为环状。外周密封部50a将开口部21的外周部密封，内周密封部50b将开口部21的内周部密封，因此处理容器20的密闭性得到确保。

如图1及图5所示，第2密封部51设置于粉末投入部45与盖部60之间。第2密封部51与粉末投入部45及盖部60接触。本实施方式的示例中，第2密封部51在投入主体部45a的中心轴的轴向上被夹在粉末投入部45与盖部60之间。从投入主体部45a的中心轴的轴向观察时，第2密封部51配置于与盖部60的外缘部、投入凸缘部45b重叠的位置。第2密封部51安装于盖部60或粉末投入部45。第2密封部51固定于盖部60的外缘部或投入凸缘部45b。

第2密封部51呈绕着投入主体部45a的中心轴的周向上延伸的环状。第2密封部51为圆环板状。第2密封部51的板面与投入主体部45a的中心轴的轴向垂直地扩展。第2密封部51可弹性形变。第2密封部51例如为橡胶片材。第2密封部51例如由硅树脂制成。根据本实施方式，能容易地通过粉末投入部45及盖部60来进入处理容器20内，且通过第2密封部51来确保粉末投入部45的密闭性。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，例如下所说明的那样，在不脱离本发明的技术思想的范围内可变换结构等。

上述实施方式中，处理容器20呈沿周向延伸的环状，但并不限于此。处理容器20例如也可以是具有底部的简单筒状。该情况下，第1密封部50也可以不具有内周密封部50b。然而，在处理容器20为环状的情况下，处理容器20内的粉末及粉碎介质由于振动而向周向移动，从而分散性提高，粉碎处理的效率得到提升，因此优选处理容器20为环状。

上述实施方式中，粉碎介质为圆柱状，但并不限于此。粉末介质例如也可以为球状等。然而，在粉碎介质为圆柱状的情况下，粉末易于与粉碎介质接触，容易在粉碎介质间被粉碎，从而粉碎处理效率得到提升，因此优选粉碎介质为圆柱状。

上述实施方式中，粉末投入部45为筒状，但并不限于此。粉末投入部45例如也可以是在上下方向上贯通护罩部40的简单孔部。然而，在粉末投入部45为筒状的情况下，粉末投入部45的刚性得到确保，由第2密封部51所实现的密闭性进一步提升，因此优选粉末投入部45为筒状。另外，盖部60并不限于为板状。盖部60例如也可以是具有顶部的筒状。

上述实施方式中，第1密封部50在轴向上被夹在开口部21与护罩部40之间，但并不限于此。第1密封部50设置于开口部21与护罩部40之间即可，例如也可以在径向上夹在开口部21与护罩部40之间。另外，第1密封部50也可以固定于开口部21，而不是固定于护罩部40。

上述实施方式中，第2密封部51在投入主体部45a的中心轴的轴向上被夹在粉末投入部45与盖部60之间，但并不限于此。第2密封部51设置于粉末投入部45与盖部60之间即可，例如也可以在与投入主体部45a的中心轴正交的径向上夹在粉末投入部45与盖部60之间。另外，平衡重15、16并不局限于上述实施方式中说明的形状。

此外，也可以在不脱离本发明技术思想的范围内对上述实施方式、变形例及补充记载等中说明的各结构(构成要素)进行组合，另外，也可以对结构进行增加、省略、置换及其他变更。另外，本发明并不由上述实施方式所限定，仅由权利要求来限定。