JP2011094715A - 吸盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着面と被吸着面との間にできる真空状態を高めた状態で維持し、被吸着面に固定する。
【解決手段】厚さ方向の一方の面が背面とされ他方の面が吸着面１ｄとされた基台１ａと、基台１ａの背面に設けられた筒状部１ｂと、基台１ａの吸着面１ｃの中心部分Ｓに設けられた平面を有する突出部１ｅと、突出部１ｅの周囲の吸着面１ｄに突出部１ｄと同一平面になるように両面テープ１ｇを介して固定され被吸着面に吸着する吸着材１ｈとを備えて構成された吸盤１と、基台１ａの背面を覆うと共に厚さ方向に突出し筒状部１ｂを収容する外側筒状部２ａとを備える収容部２と、外側筒状部２ａの内部に筒状部１ｂを厚さ方向とは逆向きに付勢する付勢部３と、吸盤１を収容部２の厚さ方向に沿って近づく方向に付勢することができるレバー４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物品を取り付けるために用いる吸盤装置に関するものである。

吸盤装置は種々の物品を被吸着面に取り付ける際に用いられており、室内の壁面や自動車のダッシュボードなどに物品を取り付ける吸盤が知られている。この種の吸盤は、従来、ゴムなどから円盤状に形成され、厚さ方向の一方の面が被吸着面に吸着する吸着面とされ他方の面が背面となっており、吸着面を被吸着面に臨ませて中央部分を被吸着面に向かって押さえつけることで吸着面と被吸着面との間をほぼ真空状態とし、その真空状態を吸盤の弾性力によって保持することで吸盤が被吸着面に吸着されるように構成されている。このような吸盤装置の吸着面としては、例えば基台にゲル状材料を熱融着させて吸着面を成形して吸着状態を安定させた吸盤装置がある（特許文献１参照）。

また、吸盤装置の被吸着面への吸着状態をより安定させるため、吸盤の前記吸着面を被吸着面に臨ませて中心軸を被吸着面に押し付け前記吸着面の全域を被吸着面に接触させ、スカート部の先端を前記背面の外周部に当接させた初期吸着状態から、中心軸を被吸着面から離れる方向に変位させるために吸盤装置の吸着面の中央部を被吸着面から引き離した最終吸着状態を維持するロックレバーが設けられたものが提供されている（特許文献２参照）。

特開２００９−２４８８１号公報 実開平４−１３３７７３号公報

しかしながら、特許文献１の吸盤装置では基台とゲル状材料の接着状態をよくするために熱融着を用いているが、基台とゲル状材料を一体成形するために熱融着を行うと複数の製造工程が必要となり、また、ゲル状材料を用いた均一な吸着面を成形するには熱融着における温度管理や圧力管理等が難しいという問題があった。また、一体成形時にゲル状表面に不均一な凹凸が生じてしまうと吸着面と被吸着面との間の真空状態が変化しまう問題があった。また特許文献２のような吸盤装置においては吸着面と被吸着面との間を真空状態にする際に、真空部分となる部分の吸着面が被吸着面方向にたわむ恐れがあり、吸着面がたわむことによって吸着面と被吸着面との間の真空状態が変化してしまい吸着力が減少してしまう恐れがあった。

そこで本発明はこのような事情を鑑みなされたものであり、その目的は、吸着面と被吸着面との間にできる真空状態を維持し、被吸着面に吸着材を吸着させて固定することができる吸盤装置を提供することにある。

本発明の吸盤装置は、厚さ方向の一方の面が背面とされ他方の面が吸着面とされた基台と、前記基台の背面に設けられた筒状部と、前記基台の吸着面の中心部分に設けられた平面を有する突出部と、前記突出部の周囲の前記吸着面に前記突出部と同一平面になるように接着部を介して固定され被吸着面に吸着する吸着材とを備えて構成された吸盤と、前記基台の背面を覆うと共に前記厚さ方向に突出し前記筒状部を収容する外側筒状部とを備え
る収容部と、前記外側筒状部の内部に前記筒状部を前記厚さ方向とは逆向きに付勢する付勢部と、前記吸盤を前記収容部の厚さ方向に沿って近づく方向に付勢することができるレバーと、を備えて構成されている。

このように構成された吸盤装置は、突出部の周辺に突出部と同一平面になるように接着部を介して固定された吸着材を備え、この吸着材を被吸着面に吸着させた後、レバーを動作させて吸盤を収容部の厚さ方向に沿って近づく方向に付勢することで、吸着材は被吸着面に吸着すると共に突出部と被吸着面との間を減圧状態（真空状態）にして吸盤を固定することができる。

また、本発明の吸盤装置の前記収容部は、円形状に形成され前記吸盤の外周部に接触し付勢するように構成されている。

このように構成された吸盤装置は、円形状に形成された吸盤の外周部に収容部が接触した状態でレバーによって吸盤が厚さ方向（＋ｈ）に付勢されるので、突出部と被吸着面との間に真空状態（減圧状態）になったときでも、吸盤の外周部から空気の流れ込みを防止し、真空状態を維持したまま被吸着面に吸盤を固定することができる。

本発明の吸盤装置の前記接着部は、両面テープで構成されている。

このように構成された吸盤装置は、接着部を両面テープで構成することにより突出部の周囲の吸着面に吸着材を簡単に固定することができる。また、両面テープを用いることで被吸着面と吸着材との間を均一な状態で固定することができる。また、両面テープを用いて吸着材を吸着面に固定するので、吸着材の吸着力が低下したときなどは、簡単に吸着材を新しいのに交換することができる。

本発明によれば、平面を有する突出部の周囲に突出部の平面と同一の平面になるように接着部を介して吸着材を接着して固定し、被吸着面と吸着材との間に生じる真空状態が高い部分が突出部になるように構成しているので、レバーを用いて真空状態を高めて固定する際に吸着材がたわむことなく高い真空状態を維持して被吸着材に吸盤を固定させることができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態における吸盤装置の構成を示す断面図である。図２（ａ）は、吸盤の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、吸盤の吸着面を示す模式図である。図３（ａ）は、本実施形態における収容部の構成を示す模式図であり、図３（ｂ）は、収容部に筒状部が挿入された状態を示す模式図である。図４（ａ）は、収容部と筒状部の取り付け状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は、レバーを押し下げた状態を示す模式図である。

本発明の実施形態における吸盤装置Ａは、図１に示すように、吸盤１と、収容部２と、付勢部３と、レバー４とで構成されている。ここで吸盤装置Ａの厚さ方向をｈ（＋ｈ）とし、中心をＳとする。

吸盤１は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、円盤状（円形状）に形成された基台１ａと、この基台１ａの中心部分Ｓに吸盤１の厚さ方向（＋ｈ）に突出した筒状部１ｂと、この筒状部１ｂに設けられたレバー４を軸支する開口部１ｃと、基台１ａの厚さ方向の他方の面（−ｈ）に設けられた吸着面１ｄと、この吸着面１ｄの中心部分Ｓを中心として円形状かつ平面に設けられた突出部１ｅと、この突出部１ｅの周辺に設けられた貼り付け部１ｆと、この貼り付け部１ｆに貼り付けられた両面テープ１ｇと、この両面テープ１ｇの他面（−ｈ）に貼り付けられた吸着材１ｈを備えて構成されている。なお、吸着面１ｆに両面テープ１ｇを介して吸着材１ｈを固定する際に、突出部１ｅの平面と吸着材１ｈの平面は略同一平面になるよう構成されている。また、吸着材１ｈは、吸盤１を固定する設置場所の表面に凹凸などがあった場合でも吸着させることができる材料で構成されており、例えば、ポリエチレン系、スチレン系、シリコン系樹脂等のゲル状吸着材を用いることができる。

収容部２は、図３（ａ）に示すように、吸盤１の背面を覆うことができる円形状の形を有し、吸盤１に設けられた筒上部１ｂを収容する外側筒状部２ａと、この外側筒状部２ａに外側筒状部２ａの内部に吸盤１の筒状部１ｂを挿入した際にレバー４の軸を支持する開口部２ｂと、吸盤１を設置方向（−ｈ）に押し付けることができる押し付け面２ｃを有して構成されている。なお、収容部２の押し付け面２ｃの形状は、吸盤１の基台１ａの形状に合わせて適宜変更することができる。

このように構成された収容部２は、図３（ｂ）に示すように、吸盤１の筒状部１ｃが収容部２の外側筒状部２ａに挿入され、開口部２ｂと開口部１ｃとを一致させてレバー４を挿入して固定することができるように構成されている。なお、外側筒状部２ａに筒状部１ｂを挿入する際には、吸盤１を厚さ方向とは逆の向き（−ｈ）に付勢するように付勢部３が設けられている（挿入されている）。

付勢部３は、収容部２の外側筒状部２ａの内部に挿入し、収容部２の外側筒状部２ｂの内側に吸盤１の筒状部１ｂを収容した際に付勢部３によって吸盤１と収容部２を引き離す方向に力が加わるように構成されている。なお、付勢部３として、例えば弾性コイルばね、ゴム状の弾性材料、ガスダンパ等を用いることができる。

レバー４は、図４（ａ）に示すように操作部４ａと、外側筒状部２ａの開口部２ｄと吸盤１の開口部１ｃに挿入して軸支することができる軸４ｂで構成されている。レバー４の動作は、図４（ａ）で示す状態からレバー４を厚さ方向方とは逆方向（−ｈ）に押し下げると、図４（ｂ）に示すように、吸盤１の筒状部１ｂが厚さ方向に外側筒状部２ａの開口部２ｄに沿って引き上げられるように構成されている。また、図４（ｂ）に示すようにレバー４の操作部４ａが軸４ｂを介して最下端部に回転するとレバー４は最下端部を維持するように（押し下げた状態で）ロックするように構成されている。

次にこのように構成された吸盤装置Ａの設置面への取り付け方について図面を用いて説明する。図５（ａ）は、設置面に吸盤装置を置いた状態を示す模式図であり、図５（ｂ）は、収容部を設置面方向に押し付けた状態を示す模式図であり、図５（ｃ）は、レバーを押し下げて吸盤装置を設置面に固定した状態を示す模式図である。

図５（ａ）に示すように、吸盤装置Ａを設置面Ｂ（被吸着面）に配置する。このとき、吸盤１と設置面Ｂとの間には空間Ｃがあり、この空間Ｃには大気圧の空気が存在している。この状態から図５（ｂ）に示すように、収容部２を設置面Ｂ方向（−ｈ）に押し付けて空間Ｃの空気を外部に排出する。そして空間Ｃの空気が排出されると吸着材１ｈが設置面Ｂに吸着されると共に突出部１ｅが設置面Ｂに接地した状態となり、吸着材１ｈが設置面Ｂに吸着している。なお、この状態においても吸盤装置Ａは設置面Ｂに対して十分な吸着力を保持することができる。

次に、図５（ｂ）に示す状態から図５（ｃ）に示すようなレバー４を設置面Ｂ方向（−ｈ）に押し下げると、吸盤１の筒状部１ｂが厚さ方向（＋ｈ）に引き上げられ、突出部１ｅと設置面Ｂとの間に真空状態となる空間Ｄを発生させる。このように空間Ｄの中を真空
状態にすると、吸着材１ｈによる設置面Ｂへの吸着以外に強力な吸着力を与えることができ、吸着装置Ａを設置面Ｂに強固に固定することができる。

また、吸盤１の突出部１ｅと設置面Ｂとの間を真空状態とすることで、吸着材１ｈが真空状態によってたわむことを防止することができ、また、吸着材１ｈは設置面Ｂに吸着しているので、真空状態である空間Ｄに吸着材１ｈと設置面Ｂとの間からの空気の浸入を防止しているので吸着装置Ａを設置面Ｂに強固に固定することができる。

このように本発明の実施形態によれば、吸盤１の吸着面１ｆに両面テープ１ｇを介して吸着材１ｈを固定し、この吸着材１ｈを設置面Ｂに吸着させると共にレバー４を動作させて吸盤１の突出部１ｅと設置面Ｂとの間に真空状態で発生させて維持することで、吸盤装置Ａを設置面Ｂに強固に固定することができる。また、真空状態にする場所を吸盤１の突出部１ｅと設置面Ｂの間にすることで、吸着面１ｆに両面テープ１ｇを介して固定されている吸着材１ｈの剥離を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが本発明を限定するものではなく、種々の変更を行っても同様の効果を得ることができる。例えば、吸盤１を円形状に形成するように構成したが本発明を限定するものではなく、楕円や四角形としても同様の効果を得ることが出来る。

また、本発明の実施形態では、吸盤１の基台１ａの構成を同一材料で形成したものを用いたが本発明を限定するものではなく、例えば、図６（ａ）に示すように基台１ａと筒状部１ｂとを異なる材料を用いて構成することができる。特に、基台１ａよりも剛性の高い材料を筒状部１ｂに用いることで筒状部１ｂの強度を増すことができる。なお、図６（ａ）は、他の実施形態における吸盤の構成を示す断面図である。

また、吸着材１ｈを突出部１ｅと同一平面になるように構成しているが本発明を限定するものではなく、例えば、図６（ｂ）の拡大図に示すように設置面Ｂと吸着材１ｈとの吸着性を向上させるために吸着材１ｈの設置面Ｂと対峙する向きに細かい凹凸面を形成するようにしてもよい。このように吸着材１ｈに凹凸面を設けることで、設置面が平面ではないときでも吸着性を向上させることができる。なお、図６（ｂ）は、他の実施形態における吸着材表面を示す吸盤装置の断面図である。

本発明の吸盤装置Ａは、デジタルカメラ、ポータブルナビゲーション装置、携帯電話、小型モニタ装置等を特定の設置場所に固定するときに使用することができる。

本実施形態における吸盤装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は吸盤の構成を示す断面図、（ｂ）は吸盤における吸着面を示す模式図である。 （ａ）は本実施形態における収容部の構成を示す模式図、（ｂ）は収容部に筒状部が挿入された状態を示す断面図である。 （ａ）は収容部と筒状部の取り付け状態を示す模式図、（ｂ）はレバーと押し下げた状態を示す模式図である。 （ａ）は設置面に吸盤装置を置いた状態を示す模式図、（ｂ）は収容部を設置面方向に押し付けた状態を示す模式図、（ｃ）はレバーを押し下げて吸盤装置を設置面に固定した状態を示す模式図である。 （ａ）は他の実施形態における吸盤の構成を示す断面図、（ｂ）は他の実施形態における吸着材表面を示す吸盤装置の断面図である。

１ 吸盤
１ａ 基台
１ｂ 筒状部
１ｃ 開口部
１ｄ 吸着面
１ｅ 突出部
１ｆ 貼付け部
１ｇ 両面テープ
１ｈ 吸着材
２ 収容部
２ａ 外側筒状部
２ｂ 開口部
２ｃ 押し付け面
３ 付勢部
４ レバー
４ａ 操作部
４ｂ 軸
Ａ 吸着装置
Ｂ 設置面
Ｃ 空間
Ｄ 空間

Claims (3)

1. 厚さ方向の一方の面が背面とされ他方の面が吸着面とされた基台と、
   前記基台の背面に設けられた筒状部と、
   前記基台の吸着面の中心部分に設けられた平面を有する突出部と、
   前記突出部の周囲の前記吸着面に前記突出部と同一平面になるように接着部を介して固定され被吸着面に吸着する吸着材とを備えて構成された吸盤と、
   前記基台の背面を覆うと共に前記厚さ方向に突出し前記筒状部を収容する外側筒状部とを備える収容部と、
   前記外側筒状部の内部に前記筒状部を前記厚さ方向とは逆向きに付勢する付勢部と、
   前記吸盤を前記収容部の厚さ方向に沿って近づく方向に付勢することができるレバーと、
   を備えて構成されることを特徴とする吸盤装置。
2. 前記収容部は、円形状に形成された前記吸盤の外周部に接触し付勢することを特徴とする請求項１に記載の吸盤装置。
3. 前記接着部は、両面テープであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸盤装置。

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