JP2003071769A - 緩衝機能付き出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 緩衝機能を向上させた小型の緩衝機能付き出
力装置を提供すること。 【解決手段】 軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌
挿された出力ロッド３１と、出力方向に移動した出力ロ
ッ３１ドを戻すための後退手段３と、出力ロッド３１に
はめ込まれた円筒状の可動側永久磁石３３と、出力ロッ
ド３１と同軸上に配置され、貫通された出力ロッド３１
の可動側永久磁石３３に対応して設けられた円筒状の固
定側永久磁石３４とを有し、可動側永久磁石３３の外周
面と固定側永久磁石３４の内周面との互いに対面する部
分が異なる磁極で着磁されたものであり、後退手段３に
よって可動側永久磁石３３と固定側永久磁石３４とが軸
方向にずれた後退状態をつくり、可動側永久磁石３３を
固定側永久磁石３４に吸引させることで出力ロッド３１
を軸方向に移動させて出力を得る緩衝機能付き出力装置
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば吸着パッド
を備え、所定位置に配置された対象物に対する吸着パッ
ドの押し当てに使用するものであって、そうした所定の
作業において往復直線運動を与える出力装置に関し、特
に直線運動を受ける対象物との間で衝撃を緩和させるた
めの緩衝機構を備えた緩衝機能付き出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品などの小物の搬送には、吸着パ
ッドを備えた緩衝機能付き出力装置が利用されている。
図８及び図９は、従来の緩衝機能付き出力装置を示した
図である。緩衝機能付き出力装置（以下、単に「出力装
置」とする）１００は、シリンダによって軸方向のスト
ロークを得るようにしたものであり、所定のストローク
でバッファの荷重吸収によって衝撃を緩和させ、所定の
力で吸着パッドを被搬送物に押し付けるようにしたもの
である。

【０００３】図示する出力装置１００は、ボディ１０１
の左側面を取付面としたものであり、ピストンロッド１
０２を下方に突設したシリンダが内蔵されている。即
ち、ボディ１０１に形成された不図示のエアポートから
供給されるエアによってシリンダ内のピストンが加圧さ
れ、そのピストンと一体のピストンロッド１０２が、図
８と図９とで示すストロークを出力する。また、ボディ
１０１には、取付面とは逆の右側面にガイドが形成さ
れ、ピストンロッドに固定されたＬ字形のスライダ１０
３が、そのガイドに沿ってピストンロッド１０２と平行
に摺動するように構成されている。

【０００４】一方、そのスライダ１０３には、シリンダ
の出力方向とは垂直な横方向にホルダ１０４が突設さ
れ、そこには衝撃緩和のためのバッファ１０５が取り付
けられている。ここに用いられているバッファ１０５と
しては、例えば金属コイルバネを利用した図１０に示す
ような吸着パッドバッファが利用される。この吸着パッ
ドバッファ１０５Ａは、円筒形状の固定軸１５１に、ヘ
ッド１５２の形成された可動軸１５３が、そのヘッド１
５２とストッパ１５４によって抜け落ちないように挿入
されている。固定軸１５１に対して軸方向に移動可能な
可動軸１５３は、固定軸１５１端面のフランジ部１５５
とヘッド１５２との間のコイルバネ１５６によって一方
に付勢されている。

【０００５】ヘッド１５２には吸着パッド１６０が装着
され、被搬送物と当接する吸着部を吸引によって負圧に
するための吸引流路１５７が形成されている。また、こ
の吸着パッドバッファ１０５Ａをホルダ１０４へ取り付
けるため、固定軸１５１の外周面には雄ねじ１５８が切
られ、２個のナット１５９，１５９が設けられている。
こうした出力装置１００は、図８及び図９に示すよう
に、シリンダの駆動によってピストンロッド１０２が伸
び、スライダ１０３の移動によってバッファ１０５が対
象物に押し当てられる。バッファ１０５は、その可動軸
が対象物に押し当てられる際に反力を吸収して衝撃を緩
和する。図１０に示す吸着パッドバッファ１０５Ａの場
合には、吸着パッド１６０が被搬送物に押し当てられる
とコイルバネ１５６が押し縮められ、その弾性力によっ
て当接時の衝撃が吸収される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の出力装置には次のような問題点があった。先
ず、従来の出力装置１００では、直線運動する空気圧シ
リンダなどの出力機器自身の取り付け位置を調節するた
めの取付ガイドを必要とし、更にバッファ１０５が直線
に動作するためのスライドガイドを重複して設ける必要
があった。また、空気圧シリンダの動作部分であるスラ
イダ１０３にバッファ１０５を取り付けるためのブラケ
ットなど多くの部材が必要となり、装置自体を小型化す
ることが困難であるとともに費用もかかった。

【０００７】一方、例えば吸着パッドバッファ１０５Ａ
は、可動軸１５３のストロークが小さく、またコイルバ
ネ１５６の伸縮量によって受ける荷重の大きさが異なっ
てしまう。そのため、吸着パッドバッファ１０５Ａによ
って吸着パッド１６０を被搬送物に所定の力で押し当て
ようとした場合、ピストンロッド１０２のストローク調
整や出力装置１００の取り付け精度の正確性が要求さ
れ、取り扱いが不便であったり、取り付け位置が制限さ
れる問題があった。また、誤って手を挟んでしまったよ
うな場合に、従来のバッファ１０５による緩衝作用では
危険を回避することができず、安全装置が別途必要にな
り、更に装置全体の大型化やそのための費用がかかっ
た。

【０００８】そこで、本発明は、かかる課題を解決すべ
く、緩衝機能を向上させた小型の緩衝機能付き出力装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の緩衝機能付き出
力装置は、軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌挿さ
れた出力ロッドと、出力方向に移動した前記出力ロッド
を戻すための後退手段と、前記出力ロッドにはめ込まれ
た円筒状の可動側永久磁石と、前記出力ロッドと同軸上
に配置され、貫通された前記出力ロッドの可動側永久磁
石に対応して設けられた円筒状の固定側永久磁石とを有
し、前記可動側永久磁石の外周面と前記固定側永久磁石
の内周面との互いに対面する部分が異なる磁極で着磁さ
れたものであり、前記後退手段によって前記可動側永久
磁石と前記固定側永久磁石とが軸方向にずれた後退状態
をつくり、前記可動側永久磁石を前記固定側永久磁石に
吸引させることで出力ロッドを軸方向に移動させて出力
を得るものであることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の緩衝機能付き出力装置は、
前記後退手段が、前記出力ロッドと平行に配設されたシ
リンダであって、そのピストンロッドが、出力方向とは
逆に突設され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動さ
せるように係合されたものであることが望ましい。ま
た、本発明の緩衝機能付き出力装置は、前記後退手段
が、前記出力ロッドの後退側に配設されたモータであっ
て、そのモータ軸に固定されたプーリーに一端を連結し
て巻かれた連結紐が、当該プーリーの接線方向から送り
出されて前記出力ロッドの後退側端部に連結され、前記
出力ロッドを後退方向にのみ移動させる回転方向にのみ
駆動させるものであることが望ましい。

【００１１】よって、本発明によれば、出力時には可動
側永久磁石と固定側永久磁石との吸引力のみが働き、そ
の磁力による吸引力によって出力ロッドを突き出させて
出力を得ることができる。そして、可動側永久磁石と固
定側永久磁石とは、その吸引力が所定のストローク間で
はほぼ一定であるので、出力ロッドのストロークを得る
ための力となるとともに、所定のストローク間では任意
の位置で対象物に当たってもそれ以上の力で押さえ付け
ることがないため、衝突時の緩衝機能の向上を図ること
ができた。従って、こうした緩衝機能の向上により従来
のような部品の加工精度や組立芯出しが要求されること
がなくなったり、手を挟み込むような状況に対しても広
いストローク範囲での緩衝機能が安全装置としても機能
することができる。また、可動側永久磁石と固定側永久
磁石とによって出力及び緩衝を機能させたことによって
スライダなどの構造が不要になり、装置全体を小型化す
ることにもなった。

【００１２】また、本発明の緩衝機能付き出力装置は、
前記可動側永久磁石及び固定側永久磁石が、Ｎ極帯とＳ
極帯とによって円周方向に分割されたものであることが
望ましい。よって、本発明によれば、円周方向に働く可
動側永久磁石と固定側永久磁石との吸引力が、出力ロッ
ドの回転を防止する回り止めとして機能するため、別途
回り止めピンなどを用いる必要がなくなった。また、可
動側永久磁石と固定側永久磁石とが非接触であることに
加え回転防止手段が不要なことから、装置内のこすれ部
分を極力排除することで、パーティクルの発生が防止さ
れ、出力ロッドのスムーズな動きが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る緩衝機能付き
出力装置の一実施形態について、図面を参照して以下に
説明する。図１及び図２は、第１実施形態の緩衝機構出
力装置を示す断面図であり、それぞれ異なる動作状態を
示している。この緩衝機能付き出力装置（以下、単に
「出力装置」という）１は、一つのボディ２にシリンダ
３とバッファ４とを一体にして構成したものである。ボ
ディ２は、所定の肉厚をもったブロック体であり、長手
方向にシリンダ３を嵌装するための貫通孔１１とバッフ
ァ４を構成するための貫通孔１２とが平行に穿設されて
いる。

【００１４】シリンダ３は、シリンダチューブ２１から
不図示のピストンに固定されたピストンロッド２２が突
設され、シリンダチューブ２１には、ピストンによって
仕切られた気密な加圧室に吸排気孔２３，２４が明けら
れている。吸排気孔２３，２４は、シリンダチューブ２
１に形成された円周状のエア溝２５ａ，２６ａに形成さ
れた孔であり、その吸排気孔２３，２４のあるエア溝２
５ａ，２６ａを挟んで２本のシール溝２５ｐ，２５ｐ／
２６ｐ，２６ｐがそれぞれ形成され、そこにはシール用
のＯリング（不図示）がはめ込まれるようになってい
る。

【００１５】すなわち、本実施形態のシリンダ３は、エ
アの供給を直接行うことはせず、シリンダ３を装着した
ボディ２を介して吸排気孔２３，２４からエアを供給及
び排気させるようにしたものである。そのため、ボディ
２にポート１３，１４が形成され、図示するようにシリ
ンダ３をボディ２に取り付けた場合に、ポート１３，１
４が吸排気孔２３，２４の形成されたエア溝２５ａ，２
６ａに連通するようになっている。こうしたシリンダ３
は、ボディ２の貫通孔１１に入れられた後、シリンダチ
ューブ２１の端部に形成されたネジ穴に固定ネジ２７が
ねじ込まれ、ボディ２に対して位置決め固定される。

【００１６】続いて本実施形態のバッファ４は、磁気バ
ネを利用して構成したものである。バッファ４は、ボデ
ィ２より長い寸法の出力ロッド３１がボディ２の貫通孔
１２を通して嵌挿されている。出力ロッド３１は、その
一端にストッパ３２が固定され、そのストッパ３２は、
ピストンロッド２２に固定された引掛ブロック２７にシ
リンダ３の縮み方向から当てられている。

【００１７】出力ロッド３１には、途中の縮径した部分
に円筒状のマグネット３３が取り付けられ、貫通孔１２
の内周面には円筒状のマグネット３４が取り付けられて
いる。貫通孔１２と出力ロッド３１とに設けられたマグ
ネット（永久磁石）３３，３４は、出力ロッド３１の変
位に反発させるために設けられたものであり、コイルス
プリングのようにバネ機能を発揮するものである。マグ
ネット３３，３４は、ともに軸方向の長さが同じ寸法で
形成され、図１のように軸方向にずれた場合には、図２
に示すように重なる方向（図面下方）に磁力による吸引
力が働くようになっている。

【００１８】マグネット３３，３４は、図３（ａ）及び
その断面を示す図３（ｂ）に示すように、円周方向に４
分割されて軸方向に沿ってＮ極とＳ極とが各９０度の幅
で帯状に形成されたＮ極帯３３Ｎ，３４ＮとＳ極帯３３
Ｓ，３４Ｓとから構成されている。そのためマグネット
３３，３４は、ともに異なる磁極同士が交互に対面する
ようになっている。こうしてマグネット３３，３４の磁
極を円周方向に分割しているのは、回り止めとして機能
させるためであるので、４分割でなくとも２分割、或い
はそれ以上であってもよい。また、多少の回転が許容さ
れる場合には分割しないことも考えられる。そして、マ
グネット３３，３４を非接触とするため、図１に示すよ
うにマグネット３４の両端に固定されたブッシュ３５，
３５によって出力ロッド３１が摺動可能に嵌挿されてい
る。

【００１９】ところで、シリンダ３とバッファ４との関
係は、ピストンロッド２２がシリンダチューブ２１内に
入り込んでシリンダ２が縮む場合に、バッファ４の出力
ロッド３１が反対側に伸びて出力が得られるようになっ
ている。そのため、シリンダ２が縮んだ状態のときに、
マグネット３３，３４が軸方向に重なるように配置され
ている。

【００２０】続いて、出力装置１の作用について説明す
る。非出力状態の出力装置１は、図１に示すように、シ
リンダ３を駆動させて突き出されたピストンロッド２２
によって出力ロッド３１が磁力に抗して引き上げられて
いる。本実施形態の出力装置１は、先にも述べたように
前記従来例のものとはシリンダ３の動作が逆になってお
り、ピストンロッド２２が突き出て伸びた時に非出力状
態（図１）となり、反対に縮んだ時にバッファ機能を発
揮した出力状態（図２）となる。

【００２１】先ず図２に示す状態では、シリンダ３が縮
んでストロークゼロであり、マグネット３３，３４は重
なり合って、図３（ｂ）に示すようにＮ極帯３３Ｎ，３
４ＮとＳ極帯３４Ｓ，３３Ｓとがそれぞれ対面して共に
吸引し合っている。そこで、ボディ２に形成されたポー
ト１３からエアが送られると、エア溝２５ａに流れたエ
アが吸排気孔２３から入ってシリンダ３内に供給され
る。そして、エアによってピストンが加圧され、ピスト
ンロッド２２が図１に示すように突き出される。こうし
てシリンダ３が伸びると、引掛ブロック２７に押し当て
られたストッパ３２を介し、出力ロッド３１がピストン
ロッド２２に引っ張り上げられる。このとき、マグネッ
ト３３，３４には、出力ロッド３１が上方へ移動してず
れることにより下方へ引き戻そうとする吸引力が発生し
ているため、シリンダ３はそれより大きい力で引っ張り
上げる。

【００２２】続いて、逆にボディ２に形成されたポート
１４からエアが送られ、ポート１３から排気が行われれ
ば、エア溝２６ａに流れたエアが吸排気孔２４から入っ
てシリンダ３内のピストンが加圧され、ピストンロッド
２２が図２に示すように戻される。そして、シリンダ３
が縮められると出力ロッド３１はフリーになるため、図
２に示すようにマグネット３３，３４の吸引力によって
下方へ突き出される。本実施形態の出力装置１は、こう
して出力ロッド３１がマグネット３３，３４の磁力によ
る吸引力によって突き出される際の動きを出力として利
用したものである。

【００２３】そこで、例えば、出力ロッド３１の先端に
吸着パッド４０を装着し、当該ストロークの途中に配置
した不図示の対象物を吸着保持させる場合を考える。こ
の出力装置１では、吸着パッド４０を対象物に押し当て
る力が、出力ロッド３１を図２の状態に引き戻そうとす
るマグネット３３，３４の吸引力のみとなる。すなわ
ち、マグネット３３，３４が図２に示すように重なり合
う手前で吸着パッド４０を対象物に当てれば、磁気バネ
を構成するマグネット３３，３４は、コイルスプリング
等と同様にいわゆるバネ力を発揮するので、吸着パッド
４０を対象物に押し付ける力を得ることができる。ま
た、それと同時にマグネット３３，３４は、吸着パッド
４０が任意のストローク位置で対象物に当たっても一定
の力を出力する（マグネット３３，３４の磁力は軸方向
のズレ量にかかわらず一定の吸引力を得る）のでバッフ
ァとしても機能する。

【００２４】ここで図４は、マグネット３３，３４のス
トローク−推力静特性について行った測定結果をグラフ
にしたものであり、図２に示すようなマグネット３３，
３４が揃った状態をストロークゼロとして見ている。そ
の結果磁気バネは、軸方向にずれたマグネット３３，３
４に作用する吸引力（推力）が、図４に示すように所定
のストローク間でほぼ同じ値を示すようになった。つま
り、マグネット３３，３４による推力は、図示するよう
に移動初期の僅かなストローク範囲では急上昇するもの
の、その後は広いストローク範囲でほぼ一定となった。
そして、それはマグネット３３，３４における軸方向の
ズレ量を大きくする引っ張り時も、逆に戻る時の対象物
を押し付ける時もほぼ同じ値であった。そこで、本実施
形態の出力装置１では、こうした磁気バネの磁力による
吸引力を出力として利用するとともに、広いストローク
範囲でほぼ一定の力を発揮させる特性を活かしてバッフ
ァとしても機能させている。

【００２５】ところで、こうしたストローク−推力静特
性を示すのは、推力（軸方向の力）を発生させるマグネ
ット３３，３４が軸方向にずれた際、図５（ａ）の矢印
で示すように端部３３Ａ，３４Ａにおいて斜めに発生す
る磁力線の軸方向分力によって一定の推力を生じさせて
いると考えられるからである。つまりこれは、マグネッ
ト３３，３４がずれている場合には、その端部３３Ａ，
３４Ａに図のような斜めの磁力線がほぼ一定方向（ほぼ
一定の傾き）に生じ、その間の重なり部分には、軸方向
の力に影響しない垂直方向のみの磁力線が生じていると
考えられる。そのため、マグネット３３，３４には、重
なり幅に関係なく端部に発生する斜めの磁力線の軸方向
分力のみによって軸方向の力が作用すると考えられる。

【００２６】これにより、磁気バネのバッファ４を利用
した出力装置１では、対象物を吸着保持するとき常に吸
着パッド４０を対称物に対して一定の力で押さえ付ける
ようにすることができる。すなわち、推力一定のストロ
ーク範囲が広いため、吸着パッド４０を対象物に押さえ
付けるストローク位置にばらつきが生じても、押し付け
不足や、逆に押し付け過ぎをなくし、常に適切な押圧力
で吸着パッド４０を対象物に押さえ付けることができ
る。

【００２７】次に、こうしたほぼ一定値を示す推力の大
きさは、マグネット３３，３４自体の材質を代えたり、
着磁条件（例えば電圧など）を変えたり、以下のような
構造にすることによって調整することができる。図６
は、一対のマグネットを示した一部断面図であり、図
（ａ）及び図（ｂ）ともに軸方向に同じ長さ分のマグネ
ットを使用したものである。すなわち図示したマグネッ
ト４５Ｎ，４５Ｎ／４６Ｓ，４６Ｓは、対向する面がそ
れぞれＮ極又はＳ極に着磁され、いずれも軸方向（図面
横方向）の長さを等しくしたものであり、図面上では省
略しているが円筒形をしたものである。

【００２８】そして、こうしたマグネット４５Ｎ，４５
Ｎ／４６Ｓ，４６Ｓを、一方では図６（ａ）に示すよう
に軸方向に直接連結した構造Ａとし、他方では図６
（ｂ）に示すように非磁性体４７を間に挟み込んで連結
した構造Ｂとした。すると、マグネット４５Ｎ，４５Ｎ
／４６Ｓ，４６Ｓを非磁性体４７で軸方向に分割した構
造Ｂの方が、直接連結して一体にした構造Ａに比べて２
倍の推力を得ることができた。これは、マグネットを２
分割したことによって、構造Ｂの方が構造Ａよりも端部
に生じる斜めの磁力線の数が２倍になっているからであ
る。

【００２９】つまり、バッファ４による出力の調整は、
磁気ネジによる推力を発生させる磁力線の数の調整であ
り、図６（ｂ）のようにマグネットを分割して構成すれ
ば、そのマグネットの軸方向長さに影響されずにマグネ
ット端部の数によって推力を調整することができる。ま
た、このことはマグネット端部の総面積の調整でもある
ため、単にマグネットの径を大きくするなどしてもよ
い。

【００３０】また、マグネット３３，３４は、Ｎ極帯３
３Ｎ，３４Ｎ及びＳ極帯３３Ｓ，３４Ｓでそれぞれ円周
方向に４分割し（図３（ｂ）参照）、これによってその
マグネット３３，３４を回り止めとして機能させてい
る。出力装置１は、対象物への当接時などに出力ロッド
３１が回転方向に力を受けることがある。このときマグ
ネット３３，３４は、例えば対面関係にあるＮ極帯３３
ＮとＳ極帯３４Ｓとの間に、図５（ｂ）の矢印で示すよ
うに磁力線が生じている。Ｎ極帯３３Ｎ及びＳ極帯３４
Ｓの間には放射状に磁力線が生じ、回転方向にずれた場
合には円周方向の端部において傾いた磁力線が生じる。
従って、その傾いた磁力線が回転方向とは逆にマグネッ
ト３３を引き戻す吸引力を作用させ、出力ロッド３１の
回転を防止させる回り止めとして機能することになる。

【００３１】以上、本実施形態の出力装置１では、シリ
ンダ３を出力時の動作と切り離し、磁気バネ（マグネッ
ト３３，３４）を利用したバッファ４のみによって出力
を得られるようにした。そして、そのマグネット３３，
３４が、ストロークにかかわらず出力ロッド３１から常
に一定の力を出力することができることから、部品の加
工精度や組立芯出しなどをラフにすることができた。ま
た、磁気バネを利用したことにより、シリンダ３とバッ
ファ４とをボディ２に対してコンパクトに組み立てるこ
とができるので、出力装置１を小型化することができ
た。

【００３２】更に、広いストロークで一定の出力を得ら
れるので、誤って手を挟んでしまったような場合でも、
その出力以上の力で挟まれることはないため、別途安全
装置を用いる必要がない点でも小型化を図ることがで
き、またその分コストを抑えることができる。一方、マ
グネット３３，３４は、回り止めとしても機能するため
に別途回り止めピンなどを用いる必要がなく、マグネッ
ト３３，３４自身も非接触であるため、パーティクルの
発生防止及び出力ロッド３１のスムーズな動きを可能と
した効果が得られた。

【００３３】次に、本発明に係る緩衝機能付き出力装置
の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形
態の緩衝機能付き出力装置を示した平面の断面図であ
る。この緩衝機能付き出力装置（以下、単に「出力装
置」という）５１は、前記第１実施形態と同様にバッフ
ァに磁気バネを使用しているが、シリンダに替えてステ
ッピングモータを使用したものである。

【００３４】出力装置５１は、ボディ６０の一端裏側に
はステッピングモータ５２が固定され、そのモータ軸５
３にプーリー５４が取り付けられている。そして、プー
リー５４にはワイヤ５５が一端を連結して巻かれ、その
ワイヤ５５が、出力ロッド７１に対してプーリー５４の
接線方向から同軸上に送り出されて連結されている。ワ
イヤ５５は、その先端にワイヤエンド５６がカシメられ
ており、それが出力ロッド７１の後端（図面上方）の連
結穴７１ａに入れられ、止めネジ５７によって外れない
ように固定されている。

【００３５】バッファを構成する出力ロッド７１は、ボ
ディ６０に形成された貫通孔６１内に摺動可能に装填さ
れており、図面上方の縮径した部分に円筒状のマグネッ
ト７２がはめ合わされている。貫通孔６１には、両端を
ブッシュ７５，７５で挟まれた円筒状のマグネット７３
が固定され、そこを貫通した出力ロッド７１が摺動可能
に嵌挿されている。マグネット（永久磁石）７２，７３
は、第１実施形態と同様にバッファを構成する磁気バネ
であり（図３参照）、ともに軸方向の長さが同じ寸法で
形成され、図示するように軸方向にずれた場合には、両
者が重なる方向（図面下方）に磁力による吸引力が働く
ようになっている。

【００３６】本実施形態の出力装置５１でも、こうして
出力ロッド７１がマグネット７２，７３の磁力による吸
引力によって突き出される際の動きを出力として利用し
たものであり、特にその出力ロッド７１の先端に固定さ
れた吸着ブロック７８に吸着パッド８０を装着して使用
するものである。ボディ６０には、貫通孔６１と平行に
吸引穴６２が形成され、その開口部分は、摺動可能にパ
イプ６３を通したホルダ６４がはめ込まれて塞がれてい
る。従って、気密になった吸引穴６２は、このパイプ６
３を通してのみ外部と連通するように構成されている。
そして、吸引穴６２は、ボディ６０に形成された吸引ポ
ート６５に連通し、更に外に飛び出したパイプ６３の先
端が吸着ブロック７８に差し込まれ、パッドが装着され
る出力ロッド７１と同軸上に開口した流路７９に連通し
ている。

【００３７】そこで、本実施形態の出力装置５１によれ
ば、ステッピングモータ５２に所定量の回転が図面の時
計方向に与えられると、プーリー５４にワイヤ５５が巻
き戻され、同時に出力ロッド７１がマグネット７２，７
３の吸引力に抗して引っ張られる。パイプ６３もパッド
６４を摺動して吸引穴６２内に入り込む。一方、ステッ
ピングモータ５２の駆動が解除されると、出力ロッド７
１は、ワイヤ５５をほどくようにプーリー５４を回転さ
せ、マグネット７２，７３の磁力による吸引力によって
ボディ６０から突き出る方向（図面下方）に移動する。
そして、図示する状態から出力ロッド５１が突き出され
ると、その先端の吸着パッド８０が対象物に当接する。
パイプ６３は、吸着ブロック７８に従って吸引穴６２か
ら引き出される。そこで、吸引ポート６４からエアを吸
引すると、パイプ６３及び流路７９を介して吸着パッド
８０と不図示の対象物との当接部分が負圧になって吸着
保持できる。

【００３８】従って、本実施形態の出力装置５１によれ
ば、前記第１実施形態と同様に、マグネット７２，７３
のみによって出力を得られるようにした。そして、その
マグネット７２，７３が、所定のストローク間では常に
ほぼ一定の吸引力を発揮することから、部品の加工精度
や組立芯出しなどをラフにすることができた。また、ス
ライダなどのガイド部材が不要であるため、出力装置５
１を小型化することができた。そして、広いストローク
で一定の出力が得られるので、誤って手を挟んでしまっ
たような場合でも、その出力以上の力で挟まれることは
ないため、別途安全装置を用いる必要がない点でも小型
化を図ることができ、またその分コストを抑えることが
できる。

【００３９】なお、本発明は、前記実施形態のものに限
定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な
変更が可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、出力ロッドの出力を可動側永
久磁石と固定側永久磁石とで得るようにしたので、所定
のストローク間では任意の位置で対象物に当たってもそ
れ以上の力で押さえ付けることがない、衝突時の緩衝機
能の向上させた小型の緩衝機能付き出力装置を提供する
ことが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の緩衝機構出力装置
を示す非出力時の断面図である。

【図２】本発明に係る第１実施形態の緩衝機構出力装置
を示す出力時の断面図である。

【図３】緩衝機構出力装置のマグネット部分を示す図で
ある。

【図４】磁気バネを構成するマグネットのストローク−
推力静特性について行った測定結果をグラフにした図で
ある。

【図５】磁気バネを構成するマグネットによって発生す
る推力の原理を概念的に図示したものである。

【図６】磁気バネを構成するマグネットによって発生す
る推力を調整するための原理を概念的に図示したもので
ある。

【図７】本発明に係る第２実施形態の緩衝機構出力装置
を示す断面図である。

【図８】従来の緩衝機能付き出力装置を示した非出力時
の図である。

【図９】従来の緩衝機能付き出力装置を示した出力時の
図である。

【図１０】従来の緩衝機能付き出力装置を構成する吸着
パッドバッファを示した図である。

【符号の説明】

１ 緩衝機能付き出力装置 ２ ボディ ３ シリンダ ４ バッファ ２１ シリンダチューブ ２２ ピストンロッド ３１ 出力ロッド ３３，３４ マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS01 FS01 FT15 HS00 HS14 HS27 NS17 3H081 AA03 BB03 CC15 DD18 DD40 FF19 HH04 5E313 AA02 CC01 CC02 CC03 EE01 EE02 EE24 EE33 FG10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌
   挿された出力ロッドと、出力方向に移動した前記出力ロ
   ッドを戻すための後退手段と、前記出力ロッドにはめ込
   まれた円筒状の可動側永久磁石と、前記出力ロッドと同
   軸上に配置され、貫通された前記出力ロッドの可動側永
   久磁石に対応して設けられた円筒状の固定側永久磁石と
   を有し、 前記可動側永久磁石の外周面と前記固定側永久磁石の内
   周面との互いに対面する部分が異なる磁極で着磁された
   ものであり、前記後退手段によって前記可動側永久磁石
   と前記固定側永久磁石とが軸方向にずれた後退状態をつ
   くり、前記可動側永久磁石を前記固定側永久磁石に吸引
   させることで出力ロッドを軸方向に移動させて出力を得
   るものであることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の緩衝機能付き出力装置
   において、 前記後退手段は、前記出力ロッドと平行に配設されたシ
   リンダであって、そのピストンロッドが、出力方向とは
   逆に突設され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動さ
   せるように係合されたことを特徴とする緩衝機能付き出
   力装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の緩衝機能付き出力装置
   において、 前記後退手段は、前記出力ロッドの後退側に配設された
   モータであって、そのモータ軸に固定されたプーリーに
   一端を連結して巻かれた連結紐が、当該プーリーの接線
   方向から送り出されて前記出力ロッドの後退側端部に連
   結され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動させる回
   転方向にのみ駆動させるものであることを特徴とする緩
   衝機能付き出力装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の緩衝機能付き出力装置において、 前記可動側永久磁石及び固定側永久磁石は、Ｎ極帯とＳ
   極帯とによって円周方向に分割されたものであることを
   特徴とする緩衝機能付き出力装置。