CN100585197C - 吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有吸附表面的吸盘，其中吸盘具有盘形主吸盘单元，并且具有附装表面，该主吸盘单元由可弹性变形的材料制成。该附装表面具有由凝胶构成的凝胶层，该凝胶层粘合在附装表面上从而覆盖该附装表面。吸附表面由所述凝胶层的表面形成，并且凝胶层由中心部分和圆周部分组成，所述中心部分构成吸附表面的中心，所述圆周部分构成吸附表面的外圆周。外圆周部分具有比中心部分的厚度大的厚度。

Description

吸盘

技术领域

本发明涉及一种吸盘。

背景技术

吸盘是用于将各种物体附装到待被吸附的表面上的目的。

如果待被吸附的表面是如典型地在汽车的仪表板上找到的具有细微的不规则性或粗糙度的这种表面，则使吸盘的吸附表面可以吸附待被吸附的表面的任何努力都无法保持吸附表面与待被吸附的表面之间的附着性，结果在吸附表面与待被吸附的表面之间形成间隙。因此，空气通过该间隙到达吸附表面，使得难以通过吸盘保证附着性。

已提出一种吸盘，该吸盘具有主吸盘单元，该主吸盘单元使用诸如硬橡胶或硬合成树脂的硬材料和诸如软橡胶和软合成树脂的软材料制成，所述硬材料和软材料通过聚合布置在吸盘单元的内圆周面上，使软材料可以用作吸附表面(见日本实用新型申请公布No.S59-166015)。

然而，如果待被吸附的表面具有不规则表面或粗糙表面，甚至是使用上述软材料的吸盘也无法保持吸附表面与待被吸附的表面之间的紧密的附着性，导致保证吸盘的附着性的限制。

本发明是在考虑了上述情况后做出的，并且其目的在于提供一种吸盘，甚至当待被吸附的表面具有细微的不规则性或粗糙表面时，该吸盘在保证附着性同时降低成本的方面也是有利的，而不降低良好的外观。

发明内容

旨在实现上述目的的本发明涉及一种具有吸附表面的吸盘；该吸盘具有盘形主吸盘单元，该主吸盘单元由可弹性变形的材料制成，并且具有附装表面，该附装表面具有由凝胶构成的凝胶层，该凝胶层粘合在附装表面上从而覆盖该附装表面，吸附表面由所述凝胶层的表面形成，并且凝胶层由中心部分和外圆周部分组成，所述中心部分构成吸附表面的中心，所述外圆周部分构成吸附表面的外圆周，其中外圆周部分的厚度比中心部分的厚度大。

本发明中的凝胶层形成为在外圆周部分中比在中心部分中加厚，以致当使吸附表面被吸附到待被吸附的表面上时，即使在外圆周部分中的凝胶层与在中心部分中的凝胶层相比伸展到更大程度，并且因此变薄，在外圆周部分中的凝胶层的硬度也可保持在低水平，典型地保持在与中心部分中的凝胶层的硬度相等的水平，并且由此可以保证吸附表面与待被吸附的表面之间的附着性。

因此，可以通过使凝胶层的厚度最小，并通过使用最小量的凝胶，保证吸盘的吸附表面到待被吸附的表面的附着性。

附图说明

当结合附图时，本发明将从以下对本发明的实施例和示例的详细说明而变得易于理解，在附图中：

图1是车辆导航系统的显示器借助吸盘装置附装到仪表板或玻璃前围板上的状态的侧视图，该吸盘装置使用根据本发明的一个实施例的吸盘；

图2是图1的截面图；

图3是说明吸盘装置20在被吸附到待被吸附的表面2上之前的状态的视图；

图4是说明吸盘装置20附装到待被吸附的表面2上的状态的视图；

图5是吸盘22的俯视图；

图6是吸盘22的截面图；以及

图7是在使得具有厚度均匀的凝胶层48的吸盘22能吸附到待被吸附的表面上的状态下，沿吸附表面32的径向方向的硬度分布曲线图。

具体实施方式

将参照附图说明本发明的实施例。

下文将说明作为车载仪器的车辆导航系统的显示器借助吸盘装置20附装到仪表板、前围板(front panel)和类似物上的情况，该吸盘装置20使用本发明的吸盘。

图1是车辆导航系统的显示器借助吸盘装置20附装到仪表板或玻璃前围板上的状态的侧视图，并且图2是图1的截面图。

如图1和图2所示，在车辆导航系统的显示器10的框架12的背面上设有保持器14，该保持器从所述背面伸出，在保持器14的后面设有吸盘装置20，并且吸盘装置20附装在诸如仪表板、玻璃前围板或类似物的待被吸附的表面2上。

作为仪表板给出的待被吸附的表面2向车舱倾斜，而不是保持水平，该待被吸附的表面由缓缓弯曲的表面形成，并且其表面形成为由细微的不规则性表面或粗糙表面构成的类似皮革的绉面(crepedsurface)，而对于玻璃前围板的情况，待被吸附的表面由平滑的弯曲表面形成。

图3是说明吸盘装置20在被吸附到待被吸附的表面2上之前的状态的视图，图4是说明吸盘装置20附装到待被吸附的表面2上的状态的视图，图5是吸盘22的俯视图，以及图6是吸盘22的截面图。

吸盘装置20构造成包括本发明的吸盘、轴部件24、框架26、弹性部件28和缓冲材料30。

如图3和图5所示，吸盘22具有形成在厚度方向上的一个表面上的吸附表面32，而在厚度方向上的相反的表面给定为背面34。

如图3所示，轴部件24联接到吸盘22的背面34的中心，并从背面34的中心伸出。

轴部件24包括联接到吸盘22的背面34的中心的基部2402、直径小于基部2402并且从基部2402伸出的轴2404、形成在轴2404的端部处并且外径大于轴2404的端壁部分2406以及内圆筒2408，设置该内圆筒以便从端壁部分2406的外圆周下垂，并且与更靠近端壁部分2406的轴部分相对。

端壁部分2406和内圆筒2408相互形成一个整体，由此通过端壁部分2406和内圆筒2408构成盖40，并且盖40借助螺钉42和螺钉孔44附装成可自由拆卸。

轴部件24典型地由合成树脂构成。

框架26联接到轴部件24以便能在轴部件24的纵向方向上自由移动，并且具有用于附装物体的附装部件46。

框架26具有：联接到内圆筒2408的外圆周面的外圆筒2602，该外圆筒可沿内圆筒2408的轴向方向自由移动；环形凸缘2606，该环形凸缘设置成从外圆筒2602的内圆周面伸出，以便与轴2404在基部2402与内圆筒2408之间的部分相对，并具有形成在其中心处的孔2604，该孔2604的内径大于轴2404的外径并且小于内圆筒2408的内圆周面；环形板2608，该环形板从在外圆筒2602的纵向方向上的一个端部向外伸展，以便覆盖主吸盘单元36的背面34；以及装配凸出部2610，该装配凸出部设置成从在外圆筒2602的纵向方向上的另一个端部伸出。在该实施例中，附装部件46由装配凸出部2610构成。

框架26典型地由合成树脂构成。

如图1所示，保持器14和框架26联接成可绕插入装配凸出部2610中的轴2612自由地转动和调节。保持器14支承显示器的部分和与装配凸出部2610联接的部分联接成可借助球窝接头2614自由地转动和摆动。因此在该实施例中，附装到附装部件46上的物体是车辆导航系统的显示器10。

如图3所示，弹性部件28设置在轴部件24与框架26之间，以便朝向吸附表面32激励(energize)框架26。

该实施例中的弹性部件28由螺旋弹簧形成。在此应注意，弹性部件28可以是能向吸附表面32激励框架26的任何部件，可以使用橡胶、固体阻尼器(solid damper)和类似物。

弹性部件28设置在轴2404的外侧和内圆筒2408的内侧，并在端壁部分2406与凸缘2606之间延伸。

如图3所示，框架26设有缓冲材料30，缓冲材料30与吸盘22的背面34或吸附表面32吸附的待被吸附的表面2接触，由此使框架26沿接近或远离待被吸附的表面2的方向定位。

缓冲材料30设置成以环形带的形式延伸，该环形带形成在环形板2608与吸盘22的背面34相对的表面上，并且缓冲材料与吸盘22的背面34上接近外圆周的部分接触。

缓冲材料30由能够吸收振动的弹性材料构成。聚氨酯泡沫是这种材料的可应用的示例，并且例如可从Inoac公司以商品名“PORON”买到。

下文将说明吸盘装置20到待被吸附表面2上的吸附。

首先，如图3所示，吸盘装置20的吸盘22的吸附表面32与待被吸附的表面2相对，并将吸附表面32的外圆周部分压到待被吸附的表面2上。在这种状态下，在吸附表面32与待被吸附的表面2之间形成有具有被封闭的空气的空间。

接下来，当轴部件24的端壁部分2406被压向吸附表面2的方向时，吸盘22的中心部分变形，从而接近待被吸附的表面2，如图4所示，致使吸附表面32的整个部分与待被吸附的表面2的紧密接触，封闭在空间中的空气从吸附表面32与待被吸附的表面2之间的间隙排出，吸附表面32与待被吸附的表面2之间的空间由此几乎变成真空，使吸盘22可以附着到待被吸附的表面2上，并且吸盘装置20由此附装到待被吸附的表面2上。

在该过程中，当由弹性部件28向待被吸附的表面2激励的框架26的环形板2608与缓冲材料30接触时，框架26在靠近或远离待被吸附的表面2的方向上定位，其中在该状态下，框架26的凸缘2604与轴部件24的内圆筒2408保持间隔ΔL的距离。换言之，即使由于振动和冲击引起框架26和轴部件24沿接近的方向移动，也可保证由距离ΔL所表示的余量(margin)。

如上所述构造的吸盘装置20具有下述优点。

借助于将吸盘装置20附装到待被吸附的表面2上，传递到待被吸附的表面2的车辆的任何振动和冲击都通过包括吸盘22、轴部件24、弹性部件28、框架26和附装部件46的第一路线传递到保持器14和显示器10，并且还通过包括吸盘22、缓冲材料30、框架26和附装部件46的第二路线传递到保持器14和显示器10。

在该过程中，通过这些路线中的任意一个中的弹性部件28和缓冲材料30吸收并缓和了振动和冲击，从而可有效地抑制传递到显示器10的车辆的振动和冲击。

显示器10上的振动和冲击的抑制在提高显示器10的耐久性方面是有利的，并且屏幕上的波动的抑制使得显示器10更易于识别，并且使得车辆导航系统更易于使用。

对于具有触控板开关的显示器10，屏幕上的波动的抑制在保证开关的可操作性方面是有利的。

尤其对于附装到吸盘装置20上的物体是使用诸如该实施例中所述的显示器10的复杂电子部件的电子仪器的情况，该构造在抑制电子部件的使用寿命的减低的方面是有利的。

在图4所示的吸盘装置20中，吸盘22的背面34更靠近其外圆周的部分通过使缓冲材料30与接近外圆周的部分接触而被朝向待被吸附的表面2激励。对于待被吸附的表面2具有缓缓弯曲的表面的情况，吸盘22的背面34接近其外圆周的部分被挤压成与待被吸附的表面2的弯曲表面形状一致，以致使该构造在提高吸附表面32到待被吸附的表面2的附着性的方面是有利的。

因此可以使得吸盘22完全可以吸附到具有缓的曲率的待被吸附的表面2上，使其在将诸如由吸盘装置20支承的显示器10的物体完全附装到待被吸附的表面2上的方面是有利的。

接下来将详细说明吸盘22。

如图3和图5所示，吸盘22具有盘形主吸盘单元36，该主吸盘单元具有形成在其上的吸附表面32，吸盘轴38设置成从主吸盘单元36的背面34的中心伸出，并且轴部件24的基部2402联接到吸盘轴38。

在主吸盘单元36的外缘上设有用于方便拆卸的凸出部(tab)39，该凸出部从主吸盘单元的外缘向外伸出。

对于主吸盘单元36，可应用已用于传统吸盘的各种传统已知的材料，诸如弹性合成树脂，更具体地，基于氨基甲酸乙酯的、基于苯乙烯的、基于硅树脂的和类似的那些。

在该实施例中，如图3所示，在吸盘22与背面34相反的表面上形成有凹陷的附装表面2210，由凝胶构成的凝胶层48粘合到附装表面2210上，以致覆盖附装表面2210，并且吸附表面32以凹陷的几何形状形成在凝胶层48的表面上。

关于这种凝胶，可应用基于合成树脂的那些，诸如基于聚乙烯的、基于苯乙烯的、基于硅树脂的和类似的那些。基于聚乙烯的凝胶可从例如Cosmo仪器有限公司以商品名“Cosmogel”买到。基于苯乙烯的树脂可从例如Inoac公司以商品名“NEGAFLEX”买到。基于硅树脂的凝胶可从例如Geltech有限公司以商品名“αGEL”买到。

双模制、使用粘合剂的粘合和其它方法都可用于将凝胶层48粘合到附装表面2210上。

如图6所示，吸盘22的凝胶层48形成为使构成吸附表面32的外圆周的外圆周部分54比构成吸附表面32的中心的中心部分50厚。

中心部分50形成为具有均匀的厚度，并且外圆周部分54也形成为具有均匀的厚度。这里所谓的均匀的厚度意味着包括由于模制中的误差或精度误差引起的或多或少的偏差的近似均匀的厚度，并且是基本上均匀的厚度。

在该实施例中，中心部分50和外圆周部分54通过环形板状的斜坡部52连接，该斜坡部52在结构上从中心部分50的外圆周延续，并且具有向外圆周部分54逐渐增大的厚度。

中心部分形成为与斜坡部52的内圆周部分厚度相同，并且外圆周部分54形成为与斜坡部52的外圆周部分厚度相同。

在该示例中，中心部分50的直径D1是10mm，外圆周部分54的直径D2是70mm，中心部分50中的凝胶层48的厚度d1是1mm，并且外圆周部分54中的凝胶层48的厚度d2是2mm。

因为吸盘22的吸附表面32使用凝胶层48形成，所以吸盘22有利的是：甚至当待被吸附的表面2形成为类似皮革的绉面并且给定为不规则性表面或粗糙表面时，吸附表面32也可变形成与不规则性相符；吸附表面32可与不规则表面或粗糙表面紧密接触，同时在其本身与不规则表面之间不留下间隙；吸盘22可完全附着到不规则表面和粗糙表面上；以及诸如显示器10的物体可被完全附装到待被吸附的表面2上，该待被吸附的表面具有诸如仪表板上的类似皮革的绉面，并且吸盘22还具有以下效果。

图7示出在使具有厚度均匀的凝胶层48的吸盘22吸附到待被吸附的表面上的状态下，沿吸附表面32的径向方向的硬度分布。当吸附表面32与待被吸附的表面2紧密接触时，如所见到的，凝胶层48随着其朝向其外圆周被更大地伸展，并且随着其朝向其外圆周厚度被减小，因此凝胶层48随着其朝向外圆周硬度增大，如图7所示，并且吸附表面32到待被吸附的表面2的附着性减小。

当诸如显示器10的物体被附装到待被吸附的表面2上的吸盘装置20上时，旨在保证附着性的凝胶层48的大的并且均匀的厚度增大了吸盘22的吸附表面32的厚度，使得吸盘装置20不好看，并且由于需要大量凝胶而不利于减低成本。

与该实施例相比，凝胶层48形成为在外圆周部分54中具有比在中心部分50中大的厚度，以便当吸附表面32可以附着到待被吸附的表面2上时，即使凝胶层48在外圆周部分54中比在中心部分50中伸展得大，并且因此厚度降低，在外圆周部分54中的凝胶层48的硬度也保持在低水平，并且典型地保持在与中心部分50中的凝胶层48的硬度相等的水平。

因此可以通过使凝胶层的厚度最小化，并通过使用最小量的凝胶，保证吸盘22的附装表面32到待被吸附的表面2的附着性，同时使吸盘22的吸附表面32的厚度最小，并且使用最小量的凝胶，以便可以保证吸附表面32的附着性，而不损害吸盘装置20的良好外观，同时降低成本。

尤其在该实施例中，中心部分50和外圆周部分54通过环形板状的斜坡部52连接，该斜坡部向外圆周部分54逐渐增厚，从而有效地防止了斜坡部52上的凝胶层48的硬度的降低，并且可防止斜坡部52上的凝胶层48到待被吸附的表面2的附着性的减小，大大有利于保证吸盘22的吸附表面32到待被吸附的表面2的附着性。

接下来，将说明该实施例的吸盘22的附着性和对比示例的吸盘的附着性的对比试验的结果，该对比示例具有厚度等于中心部分50的厚度的厚度均匀的凝胶层48。

通过吸盘在待被吸附的表面上的附着的维持持续时间评估吸盘的附着性。

获取了该实施例的吸盘22和对比示例的十个吸盘，使它们附着到相同的类似皮革的绉面上，并且测量吸盘从类似皮革的绉面掉落之前所经过的时间，以给出吸附维持时间T。

试验结果如下。

该实施例的吸盘显示出60天或更长的吸附维持时间。

对比示例的吸盘显示出15到30天的吸附维持时间。

从上述试验结果显而易见，与对比示例相比，该实施例的吸盘22显著地提高了附着性。

实施例说明了吸盘22应用在用于附装车载仪器的吸盘装置20中的情况，但吸盘装置20不限于上述实施例，而是可以应用各种传统结构，从而使吸盘22的应用不限于车载仪器的附装，而是可应用于各种物体。

本发明包含关于在2006年4月20日提交给日本专利局的日本专利申请No.JP2006-116359的主题，其全部内容通过参考包含于此。

因此本发明公开的实施例在所有方面应被认为是示例性的，而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求书限定，而不是上述说明，并且落在其等效物的含义和范围内的所有变化都意在包含在其中。

Claims (8)

1.一种具有吸附表面的吸盘；

所述吸盘具有盘形主吸盘单元，该主吸盘单元由可弹性变形的材料构成，并且具有附装表面，

所述附装表面具有由凝胶构成的凝胶层，所述凝胶层粘合在所述附装表面上从而覆盖所述附装表面，

所述吸附表面由所述凝胶层的表面形成，其特征在于，

所述凝胶层由中心部分和外圆周部分组成，所述中心部分构成所述吸附表面的中心，所述外圆周部分构成所述吸附表面的外圆周，并且所述外圆周部分的厚度比所述中心部分的厚度大。

2.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述中心部分形成为具有均匀的厚度，并且所述外圆周部分也形成为具有均匀的厚度。

3.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述中心部分和所述外圆周部分通过环形板状的斜坡部连接，该斜坡部从所述中心部分的外圆周向外延伸，并且具有向所述外圆周部分逐渐增大的厚度。

4.根据权利要求3所述的吸盘，其特征在于，所述中心部分形成为具有与所述斜坡部的内圆周部分的厚度相同的厚度，并且所述外圆周部分形成为具有与所述斜坡部的外圆周部分的厚度相同的厚度。

5.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述附装表面形成于在所述主吸盘单元的厚度方向上的一个表面上，在所述主吸盘单元的厚度方向上的另一个表面被假定为背面，并且在所述主吸盘单元的背面的中心处设有所述吸盘的轴，该轴从所述中心处伸出。

6.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述主吸盘单元由弹性合成树脂材料构成。

7.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述附装表面形成为具有凹陷的几何形状。

8.根据权利要求1所述的吸盘，其特征在于，所述吸附表面形成为具有凹陷的形状。

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