JP2010180964A - 真空吸着具 - Google Patents

Abstract

【課題】
真空吸着具を提供する。
【解決手段】
本発明は真空吸着具に係り、さらに詳しくは、内部に設けられた第１及び第２の逆止弁により空気排出を制御することにより真空状態が完璧になることはもとより、内部に介装される弾性部材の弾性力によって真空状態を維持し続けることができて吸着力に優れており、しかも、圧力変化を視認できて使い勝手が一層よくなる真空吸着具に関する。
本発明の真空吸着具は、吸着板をガラス面若しくはタイル壁面に密着した後、密着蓋体を押し付けると、第１及び第２の逆止弁の空気流の制御により一層完璧に真空吸着されるので吸着力に優れていることはもとより、使い勝手がよく、しかも、この吸着過程において蓋体の内部には十分なストロークが確保されているので圧縮力に優れており、蓋体と密着蓋体との間に介装されている弾性部材によって緊張感が増して長時間真空状態を維持することができるというメリットがある。
【選択図】図３

Description

本発明は真空吸着具に係り、さらに詳しくは、内部に第１及び第２の逆止弁を備えて真空状態が完璧になることはもとより、内部に介装される弾性部材の弾性力によって真空状態を維持し続けることのできる真空吸着具に関する。

一般に、タイル壁やガラス面などに真空吸着されて物体（ナビゲーション据置台、携帯電話据置台及び各種の生活用品収納具）を固定して引っ掛けたり支持するために真空吸着具が使用されている。

図１は、従来の真空吸着具を示す斜視図であり、図２は、従来の真空吸着具の使用状態を示す概略縦断面図である。

同図を参照すると、従来の真空吸着具１０は、フレキシブルな材質から形成されて中央に突起部２２が下向きに突設され、内面が湾曲した吸着板２０と、前記吸着板２０よりも硬い材質から形成されるが、内面が湾曲するように形成されて前記吸着板２０の下面全体を一定の間隔をあけて覆い、外面の一部には切欠部３２を形成すると共にその一端部に支持軸３４を形成し、中央が貫通したカバー３０と、前記カバー３０の貫通孔に挿入されて前記吸着板２０の突起部２２と係合されるロッド４０及び前記カバー３０の支持軸３４と回動自在に係合されるが、一端が前記切欠部３２を介してロッド４０に取り付けられて回動によって前記ロッド４０を前後進させる作動部材５０を備えている。

このような構成を有する従来の真空吸着具１０の作動を調べてみると、タイル壁若しくはガラス面２００に吸着板２０を密着させた後、作動部材５０を回動させてロッド４０を後進すると、吸着板２０の湾曲した内面の体積が増大して真空状態となると共に、ガラス面２００に吸着される。

このとき、従来の真空吸着具１０は、初期には強固に圧着されているが、時間が経過するに伴い、吸着板２０の外周面を介して微細な空気が流入することにより真空吸入力が弱くなり、特に、強い直射光線に露出された場合には、温度の上昇により吸着板２０の内部の空気が膨張して真空吸入力が急激に弱くなる結果、吸着板２０が離脱してしまうという問題が頻発していた。

すなわち、このような従来の問題は、真空時にこの真空状態を維持するための真空空間が固定されているため、外部空気が流入するときに真空状態を維持し続けることが困難である。加えて、カバー３０の外面に作動部材５０が露出されているため、ユーザーの不注意により真空が解放される場合も発生する。

本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、より完璧な真空状態を実現可能であることはもとより、真空状態を維持し続けることができて吸着力に優れており、しかも、圧力変化を視認できて使い勝手のよい真空吸着具を提供するところにある。

上記の目的を達成するために、本発明の真空吸着具は、フレキシブルな材質から内面が湾曲するように形成され、中央には係合孔が穿設された支持板が備配される吸着板と、前記係合孔と係合される係合部が上部に形成され、中央には上下貫通した貫通孔が穿設され、前記貫通孔の外周縁には長手方向に取付溝が凹設される蓋体と、前記蓋体の取付溝に挿入される弾性部材と、前記蓋体の取付溝と係合されて摺動するように上側が開放されているが、開放口の先端には外向きのフランジ部が形成され、開放口の中央には前記貫通孔に挿入される突起棒が形成され、前記突起棒には外部と連通する取付孔が穿設される密着蓋体と、前記密着蓋体の突起棒と係合されて貫通孔の内径に密着されるものであって、中央には前記突起棒に穿設された取付孔と連通する連通孔が穿設されるパッキンと、前記密着蓋体の外周縁の下部から上部に挿入されて前記蓋体の外周縁と係合されるものであって、前記蓋体と係合された密着蓋体の外向きのフランジ部を拘束して離脱を防ぐ締付リングと、前記蓋体の貫通孔の上側に取り付けられて貫通孔に残留する空気が外部に排出されないように制御する第１の逆止弁と、前記密着蓋体の突起棒に穿設された取付孔に取り付けられて外部の空気が蓋体の貫通孔に流入しないように制御する第２の逆止弁と、を備えてなる。

好ましくは、前記吸着板の中央に設けられる支持板は、吸着板に対して着脱自在である。

好ましくは、前記密着蓋体の外側面には、蓋体内部の圧力によって摺動する密着蓋体の長さ変化を視認自在に測定部材がさらに設けられる。

本発明の真空吸着具は、吸着板をガラス面若しくはタイル壁面に密着した後、密着蓋体を押し付けると、第１及び第２の逆止弁の空気流の制御により完璧に真空吸着されることから、吸着力に優れており、吸着される過程において蓋体の内部には十分なストロークが確保されていることから、圧縮力に優れており、しかも、蓋体と密着蓋体との間に介装されている弾性部材によって長時間真空状態を維持することができるというメリットがある。

また、密着蓋体の外周縁に設けられた測定部材によって真空吸着具が無断離脱するような現象を予防することができるので、安全に使用することができるというメリットがある。

従来の真空吸着具を示す斜視図である。 従来の真空吸着具の使用状態を示す概略縦断面図である。 本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の斜視図である。 Ａは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の分解斜視図であり、Ｂは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の分解縦断面図である。 本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の結合断面図である。 本発明の好適な一実施形態による吸着板の分解断面図である。 本発明の他の実施形態による蓋体と締付リングを示す概略斜視図である。 本発明の好適な一実施形態による第１の逆止弁を示す概略拡大断面図である。 ＡからＣは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の作動を示す概略断面図である。 Ａ及びＢは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の作動を示す概略側面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明の真空吸着具を詳述する。

図３は、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の斜視図であり、図４ａは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の分解斜視図であり、図４ｂは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の分解縦断面図であり、そして図５は、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の結合断面図である。

先ず、図３及び図４を参照すると、本発明の真空吸着具１００は、大きく、吸着板１１０と、蓋体１２０と、弾性部材１３０と、密着蓋体１４０と、パッキン１５０と、締付リング１６０と、第１の逆止弁１８０及び第２の逆止弁１９０を備えている。

先ず、前記吸着板１１０はフレキシブルな材質から形成されるが、その内面が湾曲するように形成され、中央には係合孔１１３が穿設された支持板１１２が設けられる。このとき、前記支持板１１２の係合孔１１３には後述する蓋体１２０の係合部１２２と螺合されるように雌ネジ部１１４が形成されることが好ましい。

次に、前記蓋体１２０は、前記支持板１１２の係合孔１１３と係合される係合部１２２が上部に形成され、中央には上下貫通した貫通孔１２４が穿設されるが、その内部形状は蓋体１２０の上面から上側に突設された係合部１２２により上狭下広の形状を有し、前記貫通孔１２４の外周縁には長手方向に所定の深さを有する取付溝１２６が凹設される。

このとき、前記係合部１２２の外周縁には前記係合孔１１３が有する雌ネジ部１１４と螺合されるために雄ネジ部１２３が形成されることが好ましい。また、前記取付溝１２６の外周縁の下側には後述する締付リング１６０を螺合自在に第２の雄ネジ部１２７が形成されることが好ましい。

ここで、前記蓋体１２０と吸着板１１０の支持板１１２は螺合される理由から、取り外し自在に係合されるが、必要に応じては、取り外しできないように固定式にて係合してもよい。

次に、前記弾性部材１３０は、前記蓋体１２０の取付溝１２６に挿入されるものであって、公知のコイルスプリングを使用することが好ましい。

次に、前記密着蓋体１４０は前記蓋体１２０の取付溝１２６と係合されて摺動するように上側が開放されているが、開放口の外周縁の先端には外向きのフランジ部１４２が形成され、開放口の中央には前記蓋体１２０の貫通孔１２４に挿入される突起棒１４４が形成され、前記突起棒１４４には外部と連通する取付孔１４８が穿設される。

また、前記密着蓋体１４０の外周縁には測定部材１４６がさらに設けられる。この測定部材１４６は、蓋体１２０の内部と係合されて摺動作動する密着蓋体１４０の摺動距離を視認自在に設けられるものであって、図示の如く、３種類のカラーを有する。すなわち、安全を意味する緑色ａが密着蓋体１４０の最下端部に表示され、その上側に警告を意味する黄色ｂが表示され、その上側には危険状態を意味する赤色ｃが表示される。一方、前記測定部材１４６は、汎用されているインジケーターであってもよい。

次に、前記パッキン１５０は、前記密着蓋体１４０の突起棒１４４と係合されて蓋体１２０の貫通孔１２４の内径に密着するように設けられるものであって、その中央には前記突起棒１４４の取付孔１４８と垂直方向に連通する連通孔１５２が穿設されている。

次に、前記締付リング１６０は、前記密着蓋体１４０の外周縁の下部から上部に挿入されて前記蓋体１２０の外周縁と係合されるものであって、前記蓋体１２０と係合された密着蓋体１４０の外向きのフランジ部１４２を拘束して離脱を防ぐように下部に内向きのフランジ部１６４が形成される。

このとき、前記締付リング１６０の内周縁には前記蓋体１２０の外周縁の下側に形成された第２の雄ネジ部１２７と螺合される第２の雌ネジ部１６２が形成されることが好ましい。これも同様に、上述した蓋体１２０の係合部１２２と支持板１１２との結合関係と同様に固定式にて結合することができる。

次に、前記第１の逆止弁１８０は前記蓋体１２０の貫通孔１２４の上側に取り付けられて貫通孔１２４の内部に残留する空気が外部、すなわち、吸着板１１０に向かって排出しないように制御する。すなわち、貫通孔１２４に残留する空気は外部に排出される圧力が伝わるにも拘わらず、第１の逆止弁１８０を介しては外部に排出できず、これとは逆に、吸着板１１０の内面に残留している空気はその流れ方向に沿って貫通孔１２４に流入自在に制御するのである。

次に、前記第２の逆止弁１９０は、前記密着蓋体１４０の突起棒１４４に穿設された取付孔１４８に取り付けられて外部空気が蓋体１２０の貫通孔１２４に流入しないように制御する。すなわち、外部にある空気は第２の逆止弁１９０を介して貫通孔１２４に流入できず、これとは逆に、貫通孔１２４の内部にある空気は外部に排出するように制御するのである。

ここで、前記第１及び第２の逆止弁１８０、１９０は、ある流体の流れを一方向にのみ流す弁であって、各種のものが既に公知されているが、概略に図示し、以下、これについて詳述する。

以下、図５に基づき、上記の如き構成を有する真空吸着具１００の結合関係について説明する。

同図を参照すると、吸着板１１０は、中央に設けられた支持板１１２を介して蓋体１２０の係合部１２２と螺合されている。すなわち、前記支持板１１２が有する係合孔１１３の雌ネジ部１１４が係合部１２２の雄ネジ部１２３と螺合されることにより、前記吸着板１１０は蓋体と脱着自在に強固に結合される。

続けて、前記蓋体１２０の取付溝１２６には弾性部材１３０が挿入されると共に、密着蓋体１４０が挿入されて弾性部材１３０により弾性支持される。このとき、前記密着蓋体１４０の中央に突設された突起棒１４４は前記蓋体１２０の貫通孔１２４に挿入され、その先端部には貫通孔１２４の内径に密接するパッキン１５０が設けられている。このとき、前記蓋体１２０の貫通孔１２４の上側には第１の逆止弁１８０が取り付けられており、前記突起棒１４４の取付孔１４８には第２の逆止弁１９０が取り付けられている。

そして、前記密着蓋体１４０の離脱を防ぐための締付リング１６０が密着蓋体１４０の下部から上部に嵌め込まれて蓋体１２０の外周縁の下側に螺着されている。すなわち、前記締付リング１６０の内向きのフランジ部１６４が密着蓋体１４０の開放口の先端に形成された外向きのフランジ部１４２を支持することにより密着蓋体１４０の離脱を防ぐのである。

図６は、本発明の好適な一実施形態による吸着板の分解断面図である。

同図を参照すると、吸着板１１０の中央に設けられた支持板１１２は、吸着板１１０の中央に取り外されないように取着可能であるが、必要に応じて、吸着板１１０を取り替えるように取外し自在に構成されてもよい。これを実現するために、前記吸着板１１０の中央には前記支持板１１２の直径と同じ直径を有する上下貫通した締付孔１１６を穿設し、その内周縁の壁面に環溝１１８を凹設し、前記支持板１１２の外周縁には前記環溝１１８に対応する環爪１１９を形成して係合させる。すなわち、前記吸着板１１０はフレキシブルな材質から形成されるので、支持板１１２に容易に着脱可能になる。

図７は、本発明の他の実施形態による蓋体と締付リングを示す概略斜視図である。

以上においては、本発明の蓋体１２０と締付リング１６０は螺合されると図示及び説明したが、これは同じ技術分野内において異なるように構成することができる。例えば、前記蓋体１２０の下側の外周縁には垂直溝１７２ａと水平溝１７２ｂが連結された「¬」状の締付溝１７０を複数凹設し、前記締付リング１６０の内周縁には締付突起１７４を複数形成して締付リング１６０の締付突起１７４を締付溝１７０の垂直溝１７２ａに沿って上昇させた後、水平溝１７２ｂに向かって１回回すと、締付リング１６０が蓋体１２０と係合されるような方式を採択することができる。

図８は、本発明の好適な一実施形態による第１の逆止弁を示す概略拡大断面図である。

同図を参照すると、本発明の第１の逆止弁１８０は、流路１８３と弁座１８４が形成されている弁体１８２と、前記弁座１８４に載置されるボール１８５と、前記流路１８３の出口側と螺合されるものであって、貫通孔１８７が穿設されたバネ座１８６及び前記バネ座１８６とボール１８５との間に介装されるバネ１８７を備えている。

この作動関係を説明すると、空気がバネ座１８６が締め付けられている流路１８３の出口に向かって流入すると、バネ１８７に弾持されたボール１８５が流路１８３の入口を一層強く閉塞することにより、これらの流れを制御し、これとは逆に、空気が流路１８３の入口に向かって流入すると、バネ１８７に弾持されたボール１８５が弁座１８４から流入される空気によって上昇してこれらの流れを許容する。

このとき、第２の逆止弁１９０は第１の逆止弁１８０と同じ構成を有するため、別途の追加説明は省略する。但し、第１の逆止弁１８０は、第１の逆止弁１８０を介して蓋体１２０の貫通孔１２４の内部に残留する空気が外部に排出できないように取り付けられるものであり、第２の逆止弁１９０は、第２の逆止弁１９０を介して外部空気が貫通孔１２４の内部に流入できないように取り付けられるものである。

一方、上述した第１の逆止弁１８０は、その作動原理についての理解への一助となるために、種々の逆止弁の一例を挙げて説明したが、これは単なる例示に過ぎず、既に公知の逆止弁はいかなるものを使用しても構わない。

図９Ａから図９Ｃは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の作動を示す概略断面図である。

先ず、図９Ａを参照すると、本発明の真空吸着具１００をガラス面２００若しくはタイル壁面に取り付けるために、ユーザーは、吸着板１１０がガラス面２００に密接するようにして密着蓋体１４０をガラス面２００に押し付ける。ここで、前記蓋体１２０の貫通孔１２４の上側に取り付けられている第１の逆止弁１８０は、貫通孔１２４に残留する空気が外部、すなわち、吸着板１１０に向かっては排出できないように制御し、突起棒１４４の取付孔１４８に取り付けられた第２の逆止弁１９０は、蓋体１２０の貫通孔１２４に残留する空気を外部に排出させるが、これとは逆に、外部にある空気は貫通孔１２４に流入できないように制御する。

続けて、密着蓋体１４０をガラス面２００に押し付けると、蓋体１２０の貫通孔１２４に残留している空気は第１の逆止弁１８０の閉作動により外部に排出できず、その代わりに、突起棒１４４の取付孔１４８に取り付けられている第２の逆止弁１９０が開放されるので、貫通孔１２４に残留する空気は第２の逆止弁１９０を介して外部に排出される。これと同時に、密着蓋体１４０の密着過程において吸着板１１０の内面に残留している空気は密着力により外部に排出され、これにより、図９Ｂに示すように、吸着板１１０の内面と貫通孔１２４の内部は真空状態に切り換えられ、吸着板１１０はガラス面２００に真空吸着される。

一方、上記のごとき作動により吸着板１１０がガラス面２００に真空吸着されたとはいえ、１００％完璧な真空状態は実現することは不可能であるため、貫通孔１２４の内部には少量の空気が残留し、この残留している空気により貫通孔１２４の内部体積が変わり、これにより、密着蓋体１４０は弾性部材１３０の弾性力によって、図９Ｃに示すように、僅かに後退して止まる。

そして、密着蓋体１４０の後退作動時に発生する圧力方向により貫通孔１２４の上側に設けられている第１の逆止弁１８０は開かれ、吸着板１１０の内面に少量の空気が残留しているならば、開かれた第１の逆止弁１８０を介して蓋体１２０の貫通孔１２４の内部に流入するはずである。すると、密着蓋体１４０をガラス面２００に向かってさらに押し付けて貫通孔１２４に残留する空気を第２の逆止弁１９０を介して外部に排出すると、吸着板１１０はもとより、貫通孔１２４は完璧な真空状態に切り換えられる。

すると、ガラス面２００に向かって摺動していた密着蓋体１４０は空気が抜け出て真空状態に入った貫通孔１２４によって弾性部材１３０の復元力にも拘らず後退せず、むしろ弾性部材１３０の復元力によって蓋体１２０と密着蓋体１４０は互いに離間しようとする力を受けるため、真空状態がさらに良好になって吸着状態を一層緊密に維持することができる。すなわち、前記蓋体１２０に穿設された貫通孔１２４は突起棒１４４に取り付けられているパッキン１５０が十分に往復動自在なストロークを確保している。

また、外部の要因により少量の空気が吸着板１１０の内面に流入するとしても、弾性部材１３０の弾性力により密着蓋体１４０は一定の距離だけ後退し、これにより、貫通孔１２４の内部の体積が変わって取付状態を持続することが可能になる。すなわち、少量の空気が流入するとしても、内部体積の変化によりこれを収容するため、吸着板１１０は容易に離脱しないのである。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の好適な一実施形態による真空吸着具の作動を示す概略側面図である。

先ず、図１０Ａを参照すると、本発明の真空吸着具１００が上述した図８の作動によりガラス面２００に取り付けられている。このとき、前記密着蓋体１４０の外周縁に設けられている測定部材１４６は密着蓋体１４０のように蓋体１２０の取付溝１２６の内部にほとんど挿入されている状態であるため、緑色ａの一部だけが視認される。この緑色ａが視認されると、真空吸着具１００はガラス面２００に強固に吸着されている安全な状態である。

しかしながら、長時間使用すると、外部の要因により吸着板１１０の内面若しくは蓋体１２０の貫通孔１２４の内部に外部空気が流入することがある。すると、図１０Ｂに示すように、蓋体１２０と係合されている密着蓋体１４０は弾性部材１３０の弾性力により一部後退作動すると共に、蓋体１２０の貫通孔１２４の内部の体積変化により密着蓋体１４０は一部後退した後、それ以上後退せず、取付状態を維持する。たとえ、本発明の真空吸着具１００には少量の空気流入により吸着力を失って離脱はしないものの、それ以上長時間使用すると、このような空気の流入が繰り返されることにより、結局として、密着蓋体１４０は吸着する前の状態である図８Ａの状態に後退してしまい、吸着板１１０はガラス面２００から離脱してしまう。

このような過程において、密着蓋体１４０の外周縁に設けられている測定部材１４６において、最初には安全な状態である緑色ａだけを視認することができるが、密着蓋体１４０の後退作動により警告レベルである黄色ｂが視認され、さらに後退すると、危険レベルである赤色ｃを視認することができる。すると、ユーザーは、警告レベルである黄色ｂ若しくは危険レベルである赤色ｃが視認されると、それ以上遅滞することなく、密着蓋体１４０をさらに押し付けて蓋体の貫通孔１２４に流入した空気を外部に排出して再び取り付ける。このため、本発明の真空吸着具１００は、容易に視認される測定部材１４６により無断離脱するような現象を予防することができるというメリットを有する。

そして、前記測定部材１４６を利用すると、視認に加えて、警告音を鳴らすようにして聴覚的にも認識するようにもできる。

上述した内容は、後述する発明の特許請求の範囲をより容易に理解できるように本発明の特徴と技術的な長所をやや幅広く開示している。本発明において開示された発明の概念と実施形態が本発明の同一目的を行うために他の構造に修正したり設計するための基礎として当該技術分野における技術者によるそれと同等な修正または変更された等価構造は特許請求の範囲において記述した発明の思想や範囲を逸脱しない範囲内において種々に変化、置換及び変更可能である。

１００：本発明の真空吸着具
１１０：吸着板
１１２：支持板
１１３：係合孔
１１４：雌ネジ部
１１６：締付孔
１１８：環溝
１２０：蓋体
１２２：係合部
１２３：雄ネジ部
１２４：貫通
１２６：取付溝
１３０：弾性部材
１４０：密着蓋体
１４２：フランジ部
１４４：突起棒
１４６：測定部材
１４８：取付孔
１５０：パッキン
１５２：連通孔
１６０：締付リング
１８０：第１の逆止弁
１９０：第２の逆止弁
２００：ガラス面

Claims (3)

1. タイル壁やガラス面に真空吸着力により各種の物体を引っ掛けたり固定するための通常の真空吸着具において、
   フレキシブルな材質から内面が湾曲するように形成され、中央には係合孔が穿設された支持板が備配される吸着板と、
   前記係合孔と係合される係合部が上部に形成され、中央には上下貫通された貫通孔が穿設され、前記貫通孔の外周縁には長手方向に取付溝が凹設される蓋体と、
   前記蓋体の取付溝に挿入される弾性部材と、
   前記蓋体の取付溝と係合されて摺動するように上側が開放されているが、開放口の先端には外向きのフランジ部が形成され、開放口の中央には前記貫通孔に挿入される突起棒が形成され、前記突起棒には外部と連通された取付孔が穿設される密着蓋体と、
   前記密着蓋体の突起棒と係合されて貫通孔の内径に密着されるものであって、中央には前記突起棒に穿設された取付孔と連通する連通孔が穿設されるパッキンと、
   前記密着蓋体の外周縁の下部から上部に挿入されて前記蓋体の外周縁と係合されるものであって、前記蓋体と係合された密着蓋体の外向きのフランジ部を拘束して離脱を防ぐ締付リングと、
   前記蓋体の貫通孔の上側に取り付けられて貫通孔に残留する空気が外部に排出されないように制御する第１の逆止弁と、
   前記密着蓋体の突起棒に穿設された取付孔に取り付けられて外部の空気が蓋体の貫通孔に流入しないように制御する第２の逆止弁と、
   を備えてなることを特徴とする真空吸着具。
2. 前記吸着板の中央に設けられる支持板は、吸着板に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着具。
3. 前記密着蓋体の外側面には、蓋体内部の圧力によって摺動する密着蓋体の長さ変化を視認自在に測定部材がさらに設けられることを特徴とする請求項１に記載の真空吸着具。