CN111448853A - 真空吸引臂和筒夹 - Google Patents

Abstract

具备：具有相互平行地设置于内周面上的第一内周面槽(15)和第二内周面槽(17)且呈中空筒状的臂轴(11)；分别嵌合在第一内周面槽(15)和第二内周面槽(17)中，且一部分从内周面朝向臂轴(11)的中心轴侵入而配置的环状的第一O型环(21)和第二O型环(23)；以及具有相互平行地设置于外周面上的环状的第一外周面槽和第二外周面槽的中空筒状的筒夹(31)。在筒夹(31)的上部的插入部插入臂轴(11)的下部时，第一O型环(21)及第二O型环(23)分别被保持于第一外周面槽及第二外周面槽中。

Description

真空吸引臂和筒夹

技术领域

本发明涉及作为真空吸引电子部件等微细部件并进行操作的精密加工装置的构成部件的真空吸引臂和设置于真空吸引臂的前端的筒夹。

背景技术

用于组装电子部件的安装机等精密加工装置，在该精密加工装置的前端具备用于真空吸引被操作对象物的真空镊子等真空夹头机构(真空吸引臂)，通过使真空吸引臂内部的空洞部分变为负压而真空吸引被操作对象物，并通过使空洞部分变为正压而释放被操作对象物，能够执行安装至任意部位的操作。设置于真空吸引臂前端的喷嘴头(筒夹)是被精密设计为适合于被操作对象物的前端形状，且每当重叠使用时都会产生磨损或破损的消耗品。另外，必须根据处理的被操作对象物的种类适当地更换筒夹或筒夹前端的喷嘴尖端。因此，通常真空吸引臂和筒夹中的至少一方具有用于将筒夹暂时固定于真空吸引臂并适当更换筒夹的机构。

因此，提出了如下结构，即：将筒夹34的上部插入设置于构成真空吸引臂的臂部前端上的筒夹插入孔的下部，并通过从筒夹安装部的侧部拧入的固定螺钉将该筒夹的上部螺钉固定(参照专利文献1)。即，专利文献1中记载的筒夹由插入筒夹插入孔的上部即插入部、直径大于该插入部的大径部、以及从该大径部向下方延伸且前端细的喷嘴尖端形成，筒夹中形成有上下贯通并且与筒夹插入孔连通的作为吸附孔的真空通孔。

还提出了在插入筒夹插入孔的插入部上设置以中心轴方向为深度方向的狭缝，从而赋予弹性的筒夹。该狭缝从插入部的上端朝向下方呈U字型切入，呈将插入部的形状分为两股的弹簧状的结构。筒夹的插入部的直径设计得比筒夹插入孔的直径稍大，在筒夹的插入部插入筒夹插入孔时，被狭缝分开的部分稍微靠近狭缝侧且中心轴侧，从而直径变小，因而能够将筒夹插入筒夹插入孔中。在插入后，被狭缝分开的部分恢复为原来的形状而产生的回弹力朝向外侧发挥作用，从而使筒夹与筒夹插入孔紧密接触而被固定。存在筒夹的插拔可以通过施加一定的力而通过单触操作进行的优点。

但是，在该现有技术中，必须高精度地加工沿呈微小形状的筒夹的中心轴方向贯通的贯通孔和呈更加微小形状的插入部的狭缝两者。设置于插入部上的狭缝与参与被操作对象物的吸附/解吸功能的贯通孔部分相连，因此，根据狭缝的宽度或狭缝的中心轴方向的长度情况，可能对被操作对象物的吸附功能产生影响。另外，在精密加工装置主体上的固定力方面也会产生问题。因此，贯通孔和狭缝的加工中需要精细的精密加工技术，存在作为更换部件的筒夹自身变得昂贵的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-114282号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够通过单触操作插拔前端的筒夹，并且能够强化筒夹的保持力且不会使O型环产生压缩破裂的真空吸引臂、以及作为该真空吸引臂的构成部件的筒夹。

用于解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的第一方式的真空吸引臂具备：

(a)臂轴，呈包围真空吸引孔的第一筒状，并在第一筒状的内周面上相互平行地间隔设置有第一内周面槽和第二内周面槽；

(b)第一O型环和第二O型环(O-ring)，各自的一部分分别嵌合在第一内周面槽和第二内周面槽中，各自剩余的一部分从内周面朝向真空吸引孔的中心轴突出；以及

(c)筒夹，呈前端具有通过外径比内周面的直径小的保持面定义外周面的保持用凸部，并具有与保持用凸部相连且直径比保持用凸部小的宽幅槽的凹凸形状的第二筒状，并且，筒夹具有相互平行地设置于宽幅槽的底部的第一外周面槽和第二外周面槽。在第一方式涉及的真空吸引臂中，在筒夹的上部插入臂轴的下部时，第一O型环和第二O型环分别被保持于第一外周面槽和第二外周面槽中。

本发明的第二方式涉及的筒夹插入呈包围真空吸引孔的第一筒状，且在第一筒状的内周面上相互平行地间隔设置有第一内周面槽和第二内周面槽的臂轴中，并且，该筒夹呈前端具有通过外径比内周面的直径小的保持面定义外周面的保持用凸部，并具有与保持用凸部相连且直径比保持用凸部小的宽幅槽的凹凸形状的第二筒状。第二方式涉及的筒夹的主旨在于，具备相互平行地设置于宽幅槽的底部的第一外周面槽和第二外周面槽。与第一方式涉及的真空吸引臂同样地，在将第一O型环和第二O型环各自的一部分嵌合在第一内周面槽和第二内周面槽中，并使第一O型环和第二O型环各自剩余的一部分从内周面朝向真空吸引孔的中心轴突出的状态下，筒夹的上部插入臂轴的下部时，第一O型环和第二O型环分别被保持于第一外周面槽和第二外周面槽中。

发明效果

根据本发明的方式，可以提供能够通过单触操作插拔前端的筒夹，并且能够强化筒夹的保持力且不会使O型环产生压缩破裂的真空吸引臂、以及作为该真空吸引臂的构成部件的筒夹。

附图说明

图1中的(a)是本发明的实施方式涉及的真空吸引臂的主视图，(b)是从(a)的A-A方向观察的剖视图，(c)是(b)中的B部分的放大图。

图2是将图1中的(c)所示的筒夹的一部分放大进行表示的剖视图。

图3是与图2对应的、将本发明的参考例涉及的真空吸引臂的筒夹的一部分放大进行表示的剖视图。

图4是将图1的(c)中的臂轴11提取出的放大剖视图。

图5是在更宽范围内表示与图3对应的参考例涉及的真空吸引臂的筒夹的一部分的剖视图。

图6是将比较例涉及的臂轴的下部放大的剖视图。

图7是将比较例涉及的喷嘴尖端的上部放大的剖视图。

图8是图1中的(a)的鸟瞰图。

图9是说明改变O型环的压扁率时的问题和效果的图。

图10是将比较例涉及的真空吸引臂的筒夹的一部分放大进行表示的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。但是，应该注意的是，附图是示意性的图，厚度与平面尺寸的关系、各部件的大小的比率等与现实不同。因此，具体的厚度、尺寸、大小等应参考可从以下的说明理解的技术思想的主旨更多样地进行判断。另外，附图相互之间当然也包含相互的尺寸的关系、比率不同的部分。

另外，以下所示的本发明的实施方式例示了用于将本发明的技术思想具体化的装置，本发明的技术思想并非将构成部件的材质、形状、结构、配置等特定为下述内容。本发明的技术思想并不限定于本发明的实施方式中记载的内容，能够在权利要求书所记载的权利要求所规定的技术范围内加入各种变更。

(实施方式)

如图1中的(a)和(b)所示，本发明的实施方式涉及的真空吸引臂具备：呈第一筒状的臂轴11、和上部的插入部插入沿臂轴11的筒轴方向贯通的真空吸引孔13的下部的筒夹31。如图1中的(c)所示，在臂轴11的内壁的下部，作为圆筒槽相互平行地刻设有环状的第一内周面槽(外径侧环槽)15和第二内周面槽(外径侧环槽)17。第一内周面槽15及第二内周面槽17中分别配置有由弹性体构成的第一O型环(O ring)21及第二O型环23。在图1的(c)中，第一内周面槽15及第二内周面槽17例示为角槽，但也可以由具有防止第一O型环21及第二O型环23飞出的效果的燕尾槽构成第一内周面槽15及第二内周面槽17。另外，在图1的(c)中省略了图示，但当然也可以对第一内周面槽15和第二内周面槽17的角部实施R倒角加工(弯曲面加工)。

如图1中的(c)所示，筒夹31是具有沿中心轴方向贯通的贯通孔33的中空筒状。如图1中的(c)所示，筒夹31上以包围上部的插入部的外周面的方式设置有宽幅槽35。关于宽幅槽35的宽度，只要在筒夹31的插入部插入臂轴11的状态下，第一O型环21及第二O型环23收纳于宽幅槽35内的程度即可。比宽幅槽35更靠下部的插入部的外周面上设有止动件37。止动件37是环状的保持用凸部，构成直径比筒夹31的插入部大的大径部。作为大径部的止动件37在将筒夹31的插入部插入臂轴11时，由设置于臂轴11下端的开口部的内缘部分上的止动件承接部19缓冲、保持。止动件37具有决定插入时的筒夹31的插入部的插入深度的功能。在图1的(c)中，止挡件37及止挡件承接部19为连续同样的环状，但为了进一步具有决定旋转位置的功能，也可以断续地设置于筒夹31及臂轴11的圆周上的一部分中。

图5中示出了呈直径比真空吸引孔13的内周面的直径小的第二筒状的参考例涉及的筒夹31。参考例涉及的筒夹31的上部的插入部的外周面上，呈环状且相互平行地设置有第一内径侧环槽(第一外周面槽)OG₁₂及第二内径侧环槽(第二外周面槽)OG₁₁。图2示出与图5所示的筒夹31的第一外周面槽OG₁₂对应的部分的放大图。通常，在活塞杆密封的情况下，在臂轴11的内壁上作为圆筒槽仅设有第一内周面槽15和第二内周面槽17，在活塞密封的情况下，在筒夹31的外周面上作为圆筒槽仅设有第一外周面槽OG₁₂和第二外周面槽OG₁₁。但是，实施方式涉及的真空吸引臂的特征点在于，在筒夹31的外周面上，作为圆筒槽而与臂轴11的第一内周面槽15相对置地设置有第一外周面槽OG₁₂，与臂轴11的第二内周面槽17相对置地设置有第二外周面槽OG₁₁。

在图1的(c)中，在第一内周面槽15中嵌合有第一O型环21，在第二环17中嵌合有第二O型环23。第一O型环21及第二O型环23分别是作为内部堵塞的圆环(torus)的圆环体，呈使图1中的(c)所示的圆形剖面旋转后的形状。第一O型环21的一部分从第一内周面槽15突出，构成从臂轴11的内周面的位置朝向真空吸引孔13的中心轴弯曲的保持用凸部。同样地，第二O型环23的一部分从第二内周面槽17突出，构成从臂轴11的内周面的位置朝向真空吸引孔13的中心轴弯曲的保持用凸部。在图1的(c)的剖视图中，第一内周面槽15及第二内周面槽17的形状呈“コ”字型，但只要能够分别嵌合第一O型环21及第二O型环23，则也可以为U字型或V字型等其他的形状。由臂轴11及第一O型环21、第二O型环23构成筒夹保持部(11、21、23)。

在图2中，d₀是第一外周面槽OG₂₂及第二外周面槽OG₂₁的最底面处的筒夹31的最小直径，d₁是宽幅槽35中不存在第一外周面槽OG₁₂的面中的筒夹31的直径。在图2中，引导部外径d₃表示不存在宽幅槽35的保持面S₂处的筒夹31的直径。保持面S₂被构成第一外周面槽OG₁₂的V槽的斜面并与保持面S₂相连的保持倾斜面S₃和与保持倾斜面S₃对置并与保持面S₂相连的插入倾斜面S₁包围。

为了减小相对于固定于臂轴11的第一内周面槽15中的第一O型环21及固定于第二内周面槽17中的第二O型环23插入筒夹31时的插入压力，优选在22°～33°的范围内、尤其优选在24.5°～25.5的范围内选择插入倾斜面S₁与贯通孔33的内壁面S₄所形成的插入角θ_i。插入角θi是将筒夹31插入臂轴11时的、相当于将筒夹31的前端插入第一O型环21及第二O型环23的引导角的倒角角度。

在实施方式涉及的真空吸引臂中，第一O型环21及第二O型环23并非仅仅为了保持真空密封等的密封性的目的，而为了在得到将筒夹31保持在臂轴11上的保持力的基础上，使插拔耐久性和插拔容易性优异的目的，因此，相对于未插入筒夹31的状态下的第一O型环21及第二O型环23的内径而增大筒夹31的第一外周面槽OG₂₂及第二外周面槽OG₂₁的最小直径d₀，第一O型环21的压扁率ε₁及第二O型环23的压扁率ε₂分别被选定为17％～19％。

第一O型环21及第二O型环23的压扁率ε₁、ε₂也取决于第一O型环21及第二O型环23的硬度(hardness)，在硬度(杜罗硬度)为70度～90度的情况下，设定为15％～25％。此外，第一O型环21的压扁率ε₁是第一O型环21的压扁余量δ₁除以第一O型环21的线径(粗细)D₁而得到的值。

ε₁＝δ₁/D₁×100……(1)

同样地，第二O型环23的压扁率ε₂是第二O型环23的压扁余量δ₂除以第二O型环23的线径D2而得到的值。

ε₂＝δ₂/D₂×100……(2)

如图9所示，在氟橡胶类O型环的情况下，若将压扁率ε₁、ε₂设定为30％以上，则难以将筒夹31插入臂轴11。

在氟橡胶类O型环的情况下，若仅仅为了保持密封性的目的，则也可以是8％左右的压扁余量。本发明人等进行了试错后得到如下见解，即：如图9所示，若O型环的压扁率超过30％，则将筒夹31插入臂轴11时的组装性变差。进而，进行了各种实验后得到如下见解，即：若在图1所示的构成中压扁率超过41％，则如图9所示，O型环产生压缩破裂，使O型环破损。因此，本发明人等根据图9所示的见解，为了尽可能减少O型环的压缩永久变形，确保将筒夹31插入臂轴11时的组装性，将图1所示结构中的第一O型环21的压扁率ε₁及第二O型环23的压扁率ε₂分别选定为17％～19％。

在普通的活塞杆密封、活塞密封的设计中，推荐在15°～30°的范围内选择插入角θ_i。在实施方式涉及的真空吸引臂中，为了容易地将筒夹31插入固定于臂轴15的第一O型环21及第二O型环23，使筒夹31的前端的最小直径小于第一外周面槽OG₂₂等的最小直径d₀。如上所述，由于将O型环的压缩率ε₁＝ε₂选定为17％～19％，因此，在实施方式涉及的真空吸引臂中，通过将插入角θ_i选择为24.5°～25.5°的范围，作为倒角面的插入倾斜面S₁能够发挥良好的鞋拔(引导面)的作用。

实施方式涉及的真空吸引臂的目的在于，得到将筒夹31插入臂轴11的插拔耐久性和插拔容易性，因此，筒夹31的保持面S₂的长度即保持长度L_h1选定为第一O型环21的线径D₁及第二O型环23的线径D₂各自的1/3～1/4。例如，在第一O型环21的线径D₁为1mm时，可以将保持长度L_h1选定为02.25mm。若保持长度L_h1大于O型环的线径D₁、D₂的1/3，则将筒夹31插入臂轴11或拔出的插拔变得困难，O型环的插拔耐久性变差。另一方面，若保持长度L_h1小于O型环的线径D₁、D₂的1/4，则无法实现将筒夹31插入臂轴11时的所希望的保持力。

为了实现O型环的插拔耐久性和筒夹31相对于臂轴11的插拔容易性，并实现将筒夹31插入臂轴11时的所希望的保持力，优选将图2所示的保持倾斜面S₃与贯通孔33的内壁面S₄所形成的保持角θ_h选择为42°～48°的范围，尤其优选为44°～46°的范围。若保持角θ_h小于42°，则无法实现将筒夹31插入臂轴11时的所希望的保持力。若保持角θ_h大于48°，则将筒夹31插入臂轴11或拔出的插拔容易性变差，O型环的插拔耐久性变差。

如图1中的(a)和(b)所示，在实施方式涉及的真空吸引臂中，筒夹31的下部侧具备前端的外径形状呈圆锥状且中空的喷嘴尖端。在喷嘴尖端的内部，以与真空吸引孔13相连的方式设置有从前端朝向上方贯通筒夹31的贯通孔33。臂轴11的下部作为“筒夹插入孔”发挥功能。在筒夹31的上部的插入部插入臂轴11的下部时，第一O型环21及第二O型环23分别被保持在第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁中，从而实现所希望的保持力。

如图1中的(a)和(b)所示，在臂轴11的上端固定有与真空吸引孔13相连的真空配管用接头(连接器)51。呈在筒夹31的上部的插入部插入臂轴11的状态下，通过利用真空泵经由连接器51抽吸空气，从而使真空吸引孔13及贯通孔33变为负压，在筒夹31的前端部分吸附电子部件的结构。若在吸附了电子部件的状态下使真空吸引孔13及贯通孔33变为正压，则被吸附的电子部件从筒夹31的前端部分脱离。

设置于图1的(c)所示的臂轴11的第一内周面槽15和第二内周面槽17的槽深，如图4所示分别为t₁₂和t₁₁，槽宽分别为W₁₂和W₁₁。如图1的(c)所示，第一O型环21和第二O型环23分别嵌合在第一内周面槽15和第二内周面槽17中。为了使第一O型环21适当地发挥功能，第一内周面槽15的槽深t₁₂及槽宽W₁₂被设计为能够确保考虑到第一O型环21的压扁率ε₁＝17％～19％及插入压力的第一O型环21的压扁余量δ₁、和相对于压扁余量δ₁的适当的退刀余量的尺寸。同样地，为了使第二O型环23适当地发挥功能，第二内周面槽17的槽深t₁₁和槽宽W₁₁被设计为能够确保考虑到第二O型环23的压扁率ε₂＝17％～19％及插入压力的第二O型环23的压扁余量δ₂、和相对于压扁余量δ₂的适当的退刀余量的尺寸。进而，选定在筒夹31的外周面上的与第一内周面槽15对置的第一外周面槽OG₁₂、与第二内周面槽17对置的第二外周面槽OG₁₁的槽底所测量的筒夹31的最小直径d₀。设置于臂轴11上的第一内周面槽15及第二内周面槽17的槽底的深度被选择为第一O型环21和第二O型环23的外径拉伸率为0％～3％。

如上所述，在实施方式涉及的真空吸引臂中，第一内周面槽15及第二内周面槽17被调整为：在将筒夹31插入臂轴11时不会妨碍筒夹31的插入动作，且第一O型环21及第二O型环23不会从第一内周面槽15及第二内周面槽17脱离这样的槽深t₁₂、t₁₁及槽宽W₁₂、W₁₁。

在第一O型环21及第二O型环23的杜罗硬度为70度～90度左右的情况下，则第一O型环21及第二O型环23的宽度W₁₂、W₁₁被设定为：第一O型环21及第二O型环23的填充率n₁、n₂为70％～80％。此外，第一O型环21的压扁率n₁使用第一O型环21的压扁余量δ₁、线径D₁表示如下。

n₁＝πD₁ ²/(4W₁₂(D₁-δ₁))×100……(3)

同样地，第二O型环23的压扁率n₂使用第二O型环23的压扁余量δ₂、线径D₂表示如下。

n₂＝πD₂ ²/(4W₁₁(D₂-δ₂))×100……(4)

在图1的(c)中，筒夹31的最小直径d₀被选择为使第一O型环21及第二O型环23的内径拉伸率为1％～5％，但该最小直径d₀的值为考虑了第一O型环21及第二O型环23的固定时的压扁余量δ₁、δ₂的内径、或者在考虑了第一O型环21及第二O型环23的固定时的压扁余量δ₁、δ₂的内径加上一定的游隙直径Δ而得到的值。

在图3及图5所示的参考例涉及的真空吸引臂中，将d₁设为宽幅槽35中不存在第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁的面中的筒夹31的直径，并设为引导部外径d3＝d1。在使引导部外径d₃与宽幅槽35中不存在第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁的面的直径相等的情况下，插入变得容易，但无法实现将筒夹31插入臂轴11时的所希望的保持力，因而不理想。

因此，优选为如图1中的(c)所示的实施方式涉及的真空吸引臂那样，引导部外径d₃＞d₁，作为远离中心轴的离心方向的保持用凸部的上表面而存在保持面S₂，从而增强筒夹31的插入部插入臂轴11的状态下的固定力的结构。第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁的筒轴方向上的位置，只要是在将筒夹31的插入部插入臂轴时，臂轴上分别保持固定第一O型环及第二O型环的位置即可。通过在筒夹31的插入部的外周面上刻设宽幅槽35及第一外周面槽OG₁₂、第二外周面槽OG₁₁，从而能够高精度地决定第一O型环21及第二O型环23在筒轴方向的相对位置。在图5中，第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁优选剖面呈保持角θ_h为42°～48°的范围的V字型，在第一外周面槽OG₁₂及第二外周面槽OG₁₁的剖面形状呈图7及图10所示的比较例那样保持倾斜面S_3p与贯通孔33的内壁面S4所形成的保持角θ_hp为90°的U字型或“コ”字型的情况下，筒夹31相对于臂轴11的插拔容易性变差，O型环的插拔耐久性变差，因而不理想。在图10所示的比较例涉及的筒夹31的通常设计中，将O型环的压扁率ε₁、ε₂设定为小于17％～19％。因此，在比较例涉及的筒夹31中，可以使O型环的内径大于图2所示的情况，通常将筒夹31的插入倾斜面S_1p与贯通孔33的内壁面S₄所形成的插入角θ_ip设为15°左右，使图2所示的插入角θ_i更小。

(筒夹的插入动作)

使用图1中的(c)、图2及图4等对于将筒夹31的插入部插入臂轴11的插入动作进行说明。在将筒夹31的插入部插入臂轴11时，首先嵌合于臂轴11的第二内周面槽17中的第二O型环23与筒夹31的前端的插入倾斜面S₁接触，接着和与插入倾斜面S₁相连的保持用凸部上表面即保持面S₂接触。在作为引导部外径d₃的保持用凸部上表面的保持面S₂持续受到从第二O型环23朝向臂轴11的中心轴的按压的同时，继续进行筒夹31的插入部的插入，筒夹31的保持面S₂与第二O型环23的接触解除后，第二O型环23与筒夹31的宽幅槽35接触。

接着，当作为筒夹31的保持用凸部上表面的保持面S₂与嵌合于第一内周面槽15中的第一O型环21接触时，和与第二O型环23接触时同样地，保持面S₂受到从第一O型环21朝向臂轴11的中心轴的按压。继续进行插入动作，第一O型环21与引导部外径d₃的保持面S₂的接触解除后，第一O型环21与宽幅槽35的保持倾斜面S₃接触。在设置于筒夹31上的止动件37被保持在设置于臂轴11上的止动件承接部19上的位置处，不再进行以后的插入。在该位置处，第一O型环21保持于第一外周面槽OG₁₂中，第一外周面槽OG₁₂受到从第一O型环21朝向臂轴11的中心轴的按压。此时，第二O型环23保持于第二外周面槽OG₁₁中，第二外周面槽OG₁₁受到从第二O型环23朝向臂轴11的中心轴的按压。

通过使第一O型环21的压扁率ε₁与第二O型环23的压扁率ε₂不同，并使图4所示的第一内周面槽15的槽深t₁₂与第二内周面槽17的槽深t₁₁呈下式(5)的关系，从而能够减小将筒夹31的插入部插入臂轴11的插入压力。

t₁₂＜t₁₁……(5)

或者，通过使图4所示的第一内周面槽15的槽宽W₁₂与第二内周面槽17的槽宽W₁₁呈下式(6)的关系，从而能够减小将筒夹31的插入部插入臂轴11的插入压力。

W₁₂＜W₁₁……(6)

另外，也可以使第一O型环21的填充率n₁大于第二O型环23的填充率n₂，从而减小将筒夹31的插入部插入臂轴11的插入压力。即，也可以以成为下式(7)的方式调整式(3)、(4)中记载的第一O型环21的压扁余量δ₁和线径D₁、以及第二O型环23的压扁余量δ₂和线径D₂等。

n₁＞n₂……(7)

总之，如以上所说明，可以通过单触操作而进行将筒夹31的插入部插入臂轴11的插入动作。关于从臂轴11拔出筒夹31的拔出动作，能够利用与插入动作相反的结构通过单触操作来进行。

如上所述，筒夹31的上部的直径d₃＞d₁，在远离中心轴的离心方向上将保持长度为L_h1的保持用凸部选定为O型环的线径D1、D2的1/3～1/4而存在，因此，将筒夹31的插入部插入臂轴11时的插入压力成为适于插入的大小。而且，如图1中的(c)所示，设置于筒夹31的插入部上的引导部外径d₃的保持用凸部上表面即保持面S₂作为用于实现与第二O型环23接触以后的顺畅的插入动作的引导件发挥功能。而且，由保持面S₂和与保持面S2相连的保持面S₂定义了阶梯形状的直径d₁的宽幅槽35，实现保持长度为L_h1的保持面S₂与第二O型环23接触以后的筒夹31的顺畅的插入动作。因为如果没有直径d₁的宽幅槽35，则在筒夹31的插入动作中，在第一外周面槽OG₁₂和第二O型环23的保持以后，作为引导部外径d₃的外周面持续与第二O型环23接触，从而与直径为d₁时相比较，从第二O型环23受到更大的按压，由此无法顺畅地进行插入动作。基于同样的理由，宽幅槽35对于实现筒夹31的顺畅的拔出动作也是重要的。

(比较例)

使用图6及图7，对本发明的实施方式的比较例涉及的真空吸引臂进行说明。图6中的臂轴11的第一内周面槽15和第二内周面槽17的深度分别为t₂₂和t₂₁，比图4中的臂轴11浅。

t₁₂＞t₂₂……(8)

t₁₁＞t₂₁……(9)

在使用相同标称直径的第一O型环及第二O型环的情况下，与图4的情况相比较，相当于真空吸引孔13的直径变大的结构。在图6所示的结构中，第一O型环21及第二O型环23的内径侧与图1中的(c)所示的结构相比，更大幅度地朝向真空吸引孔13的中心轴方向突出。

图7所示的比较例涉及的真空吸引臂的筒夹31的结构具有保持角θ_hp为90°的U字型的槽，进而，不具有如图1的(c)中所例示的实施方式涉及的真空吸引臂的筒夹31那样的宽幅槽35。图7中的d₀是第一外周面槽OG₂₂及第二外周面槽OG₂₁的最底面处的筒夹31的最小直径，且是与考虑了第一O型环21及第二O型环23的固定时的压扁余量δ₁、δ₂的内径对应的值，因而与图2所示的最小直径d₀相同。图7中的插入部外径d₂是筒夹31的插入部的不存在第一内径侧环槽OG₂₂及第二内径侧环槽OG₂₁的外周面的直径，且大于图2中的宽幅槽直径(插入部外径)d₁，但小于筒夹31的上部的直径d₃。

d₃＞d₂＞d₁……(10)

第一内径侧环槽OG₂₂及第二内径侧环槽OG₂₁的槽深t表示为：

t_inner＝(d₂-d₀)/2……(11)

但是，t_inner的值考虑到设置于臂轴11侧的第一内周面槽15或者第二内周面槽17的深度t₂₂、t₂₁和第一O型环21或第二O型环23的固定时的压扁余量δ₁，δ₂而决定。具有插入部外径d₂的插入部的外周面是在插入筒夹31的插入部时与第一O型环21及第二O型环23接触的面积最大的部分。在图7中，不存在图2中的引导部外径d₃的保持用凸部。在使用与图2所示相同的第一O型环21及第二O型环23的情况下，在图7中，由于插入部外径d₂比图2中与第一O型环21及第二O型环23接触的面积最大的外周面的插入部外径d₁大，因此，产生第一O型环21及第二O型环23容易从第一内周面槽15及第二内周面槽17脱离的问题。另外，由于不存在相当于图2中的引导部外径d₃的保持用凸部的部分，因此，也会产生即使能够插入筒夹31但也容易脱落的问题。

关于图1的(b)和(c)中的第一O型环21及第二O型环23的原材料，从JIS标准(JISK6253)所规定的A型杜罗硬度计的压凹硬度(硬度)适度硬至70度～90度，而且可加工性高，表面的摩擦系数小这一点来看，尤其优选为部分或整体使用氟树脂作为原料的氟类橡胶。也可以为O型环中使用的其他材料，例如天然橡胶、聚丁二烯类、腈类、氯丙烯类等的合成橡胶，但在使用氟类橡胶以外的材料的第一O型环21和第二O型环23的情况下，插入角θ_i、保持角θ_h以及保持长度L_h1等的设定范围变窄。另外，在使用氟类橡胶以外的材料的情况下，一般呈无法充分得到筒夹31插入臂轴11的状态下的固定力的倾向，故不优选。在对于筒夹31插入臂轴11的状态下的固定力的降低无限制的情况下，只要有能够耐受使用、加工的强度、橡胶弹性，则第一O型环21及第二O型环23的原材料可以为任意材料。

图1的(a)及(b)、(c)中的臂轴11及筒夹31的原材料主要为金属，但只要具有能够耐受使用或加工的强度，则也可以是例如添加了玻璃纤维或碳纤维等的纤维增强塑料(FRP)、内部具有金属材料而在周围注塑成型有塑料的复合材料等。

在使用O型环将筒夹31保持于臂轴11的情况下，提高保持力和筒夹31的插拔容易性呈二律背反的关系。另外，将筒夹31保持于臂轴11上的保持力与O型环的插拔耐久性呈二律背反的关系。如图1、图2以及图4所示，实施方式涉及的真空吸引臂能够以较低的插入压力实现筒夹31的插拔，因此，能够通过单触操作将筒夹31插入臂轴11或者从臂轴11拔出，而且，能够使将筒夹31保持于臂轴11的保持力提高到所希望的值。而且，作为真空吸引臂的构成部件且为可更换部件的筒夹31仅加工外周面即可，几乎不会对贯通孔13造成影响，从而O型环的插拔耐久性也高。因此，能够使用等容易地加工筒夹31，因而能够实现廉价且耐久性高的真空吸引臂。

(其他实施方式)

通过上述实施方式记载了本发明，但不应理解为构成该公开的一部分的论述和附图用于限定本发明。本领域技术人员根据该公开可以明确各种替代实施方式、实施例以及应用技术。

另外，也可以将在上述实施方式中说明的个别技术思想的一部分适当地相互组合。这样，本发明当然包括此处没有记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围仅由能够由上述说明适当解释的权利要求书涉及的发明特定事项来决定。

附图标记说明

11…臂轴；13…真空吸引孔13；15…第一内周面槽；17…第二内周面槽；19…止动件承接部；21…第一O型环(O型环)；23…第二O型环(O型环)；31…筒夹；33…贯通孔；35…宽幅槽；37…止动件；51…真空配管用接头(连接器)；OG₁₁…第二外周面槽；OG₁₂…第一外周面槽；OG₂₁…第二内径侧环槽；OG₂₂…第一内径侧环槽。

Claims (2)

1.一种真空吸引臂，其特征在于，具备：

臂轴，呈包围真空吸引孔的第一筒状，并在所述第一筒状的内周面上相互平行地间隔设置有第一内周面槽和第二内周面槽；

第一O型环和第二O型环，各自的一部分分别嵌合在所述第一内周面槽和第二内周面槽中，各自剩余的一部分从所述内周面朝向所述真空吸引孔的中心轴突出；以及

筒夹，前端具有通过外径比所述内周面的直径小的保持面定义外周面的保持用凸部，并呈具有与所述保持用凸部相连且直径比所述保持用凸部小的宽幅槽的凹凸形状的第二筒状，并且，所述筒夹具有相互平行地设置于所述宽幅槽的底部的第一外周面槽和第二外周面槽，

在所述上部插入所述臂轴的下部时，所述第一O型环和所述第二O型环分别被保持于所述第一外周面槽和所述第二外周面槽中。

2.一种筒夹，所述筒夹插入臂轴，所述臂轴呈包围真空吸引孔的第一筒状并在所述第一筒状的内周面上相互平行地间隔设置有第一内周面槽和第二内周面槽，所述筒夹的前端具有通过外径比所述内周面的直径小的保持面定义外周面的保持用凸部并呈具有与所述保持用凸部相连且直径比所述保持用凸部小的宽幅槽的凹凸形状的第二筒状，

所述筒夹的特征在于，

具有相互平行地设置于所述宽幅槽的底部的第一外周面槽和第二外周面槽，

在将第一O型环和第二O型环各自的一部分嵌合在所述第一内周面槽和所述第二内周面槽中，并使第一O型环和第二O型环各自剩余的一部分从所述内周面朝向所述真空吸引孔的中心轴突出的状态下，所述上部插入所述臂轴的下部时，所述第一O型环和所述第二O型环分别被保持于所述第一外周面槽和所述第二外周面槽中。

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