JP2007154933A - 吸盤 - Google Patents

Abstract

【課題】凹凸面に固定しても強い固定力を得ることのできる吸盤を提供する。
【解決手段】吸盤１００は、凹凸面Ｍに吸着し、吸着した状態で引き上げられる方向に力が加わることにより凹凸面Ｍとの間の空間１３を低圧化する吸盤本体１と、吸盤本体１を覆うように設けられ、吸盤本体１に前記力が加わることにより吸盤本体１を凹凸面Ｍに向けて押圧するケース２と、吸盤本体１の下面縁部に設けられて凹凸面Ｍに密着するシール材３と、を備える。そして、吸盤本体１とケース２との間には、吸盤本体１及びケース２を密着させる凸部２４が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸盤に関する。

従来より、吸盤を取り付ける対象としては、基本的に平滑面に限られていたが、凹凸面に固定するための吸盤としては、吸盤外縁部にエチレンプロピレンゴムを取り付けたもの（例えば、特許文献１参照）や、吸盤内部にシリコンゴムを取り付けたもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開平１１−１５９５１９号公報 特開平８−３１２６３０号公報

しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の吸盤では凹凸面に対する固定力が十分に得られないという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、凹凸面に固定しても強い固定力を得ることのできる吸盤を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、凹凸面に吸着し、吸着した状態で引き上げられる方向に力が加わることにより凹凸面との間の空間を低圧化する吸盤本体と、
前記吸盤本体を覆うように設けられ、前記吸盤本体に前記力が加わることにより吸盤本体を前記凹凸面に向けて押圧するケースと、
前記吸盤本体の下面縁部に設けられて前記凹凸面に密着するシール材と、を備え、
前記吸盤本体と前記ケースとの間には、吸盤本体及びケースを密着させる凸部が設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の吸盤において、
前記シール材は、シリコンを材料とすることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の吸盤において、
前記吸盤本体の上端部が前記ケースより上方に突出しており、
前記吸盤本体の上端部に、上下方向に対して垂直な支点軸回りに回転可能なレバーが設けられ、
前記レバーには、前記支点軸周りに回転することにより前記ケースに食い込むカム部が形成され、前記カム部が前記ケースに食い込むことにより反力を取って、前記吸盤本体に前記ケースに対して引き上げられる方向に力が加わることを特徴とする。

本発明に係る吸盤によれば、吸盤本体を凹凸面に吸着させることにより、吸盤本体の下面縁部に設けられたシール材が凹凸面に沿って密着するので、凹凸面と吸盤本体との間に進入する外気を防止することができる。そして、凹凸面に吸盤本体を吸着させた状態で吸盤本体に、ケースに対して引き上げられる方向に力が加わることにより吸盤本体と凹凸面との間の空間が低圧化され、また、ケースが吸盤本体を押圧することに伴って凸部が吸盤本体を押圧するので、吸盤本体とケースとの間の密着性が向上するとともに、吸盤本体と凹凸面との間の密着性も向上し、真空状態を維持して固定力の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は、レバー４を引き上げる前の状態の吸盤１００の要部断面図、図２は、レバー４を引き上げて吸盤本体１に引き上げる方向に力が加わった状態の吸盤１００の要部断面図である。
吸盤１００は、凹凸面Ｍに吸着し、吸着した状態で引き上げられる方向に力が加わることにより凹凸面Ｍとの間の空間１３を低圧化する吸盤本体１と、吸盤本体１を覆うように設けられ、吸盤本体１に前記力が加わることにより吸盤本体１を凹凸面Ｍに向けて押圧するケース２と、吸盤本体１の下面縁部に設けられて凹凸面Ｍに密着するシール材３とを備えている。

吸盤本体１は、弾性変形可能で上下に伸縮自在な樹脂製であり、凹凸面Ｍに吸着する吸着部１１と、吸着部１１の上面略中央に上方に延在して設けられ、吸着部１１を支持する棒状の支柱部１２とを備えている。
吸着部１１は、下面が凹面とされたラッパ状をなし、凹凸面Ｍに押圧されることにより下面が凹凸面Ｍに密着し、支柱部１２に引き上げられる方向に力が加わることによって凹凸面Ｍに吸着した状態で吸着部１１の内面と凹凸面Ｍとの間に形成される空間１３が増大して低圧化され、吸着部１１と凹凸面Ｍとが強固に密着するようになっている。
また、吸着部１１の下面縁部には、その縁部に沿ってリング状にシール材３が取り付けられている。シール材３としては、凹凸面Ｍに密着するシリコンやゲル状のエラストマー等が挙げられる。このようなシール材３は凹凸面Ｍに押圧されることにより、凹凸面Ｍに沿ってシール材３の表面が密着するため、吸着部１１をより強固に固定することができる。

支柱部１２の外周には、支柱部１２を径方向に貫通する棒状の突出部１４が設けられている。支柱部１２の上端部にはコイルバネ１５が挿通され、コイルバネ１５の一端部が突出部１４に固定され、他端部が後述するケース２内の上端部に固定されている。
支柱部１２の上端部には、支柱部１２を径方向に（支柱部１２の上下方向に対して垂直方向に）貫通する支点軸４１が設けられ、この支点軸４１に軸回りに回転するレバー４が取り付けられている。レバー４の外周面の一部には、レバー４が支点軸４１回りに回転することにより、後述するケース２の上端面に食い込むカム部４２が形成されている。

カム部４２は、互いに傾斜角度の異なる複数の平面が組み合わされて形成されており、レバー４の回転前（図１の状態）にケース２の上端面に当接する当接面４２aと、レバー４を矢印方向Ａに回転することによりケース２の上端面を押圧する押圧面４２bとを有している。当接面４２aと支点軸４１との距離ｎは、押圧面４２bと支点軸４１との距離Ｎよりも短くなっている。そのため、レバー４が回転してカム部４２の押圧面４２bが、ケース２の上端面に食い込むことにより反力を取って、支柱部１２がケース２に対して上方に引き上げられるようになっている。このようにカム部４２は複数の平面から形成されているので、カム部４２が曲面形状である場合に比べて、ケース２の上端面を押圧面４２bで確実に押圧することができ、また、吸盤本体１を上方に伸ばした状態でケース２の上端面に確実に固定することができる。

ケース２は、樹脂製であり、支柱部１２を覆う内部が空洞の円筒部２１と、円筒部２１の下部に、外方に広がって形成されて吸着部１１の上面を覆うテーパ部２２とを備え、これら円筒部２１とテーパ部２２とが一体に形成されている。
円筒部２１の外周面には、上下に延在し、支柱部１２に形成された突出部１４が挿通されるガイド溝２３が形成されている。このガイド溝２３に沿って突出部１４がコイルバネ１５の付勢力によって下方に移動し、コイルバネ１５の付勢力に抗して上方に移動自在とされている。
テーパ部２２の下面縁部には、吸着部１１の上面縁部に対向して、テーパ部２２及び吸着部１１間を密着する樹脂製の凸部２４が所定間隔に複数形成されている。

次に、上述の構成からなる吸盤１００の作用について説明する。
まず、図１に示すように、吸盤１００の吸着部１１を固定すべき凹凸面Ｍに配置したら、支柱部１２の上端部を手で押し下げて吸着部１１及びシール材３を凹凸面Ｍに密着させる。このとき、コイルバネ１５の下方への付勢力により支柱部１２の突出部１５はガイド溝２３の最下端位置で停止され、凸部２４と吸着部１１の上面縁部とは離間している。そして、吸着部１１の下面が凹凸面Ｍに密着するとともにシール材３も凹凸面Ｍに沿って密着する。

この状態から、レバー４を支点軸４１周りに矢印方向Ａ（反時計回り）に回転させて、図２に示すようにレバー４をケース２の上端面に対して垂直に起立させる。これによって、カム部４２がケース２の上端面に食い込んで押圧するとともに反力を取ることで、吸着部１１が凹凸面Ｍに吸着した状態で、コイルバネ１５の付勢力に抗して引き上げられる方向に力が加わって伸びる。そのため、吸着部１１の内面と凹凸面Ｍとの間に形成される空間１３が増大し、吸引されるので低圧化する。その結果、吸着部１１は凹凸面Ｍにより強固に固定される。
また、カム部４２によって、ケース２は下方に押圧されるとともに吸盤本体１はケース２に対して上方へと引き上げられる方向に力が加わって伸びているので、テーパ部２２の下面縁部に設けられた凸部２４が吸着部１１の上面縁部を押圧する。これによって、テーパ部２２と吸着部１１との間の密着性が高まるとともに、凹凸面Ｍへの固定力がさらに増すことになる。

一方、吸盤１００を凹凸面Ｍから取り外す場合には、上記と逆の手順を行えば良く、レバー４を矢印方向Ａと逆方向（時計回り）に回転させることによって、カム部４２の食い込みが解除されてカム部４２がケース２の上端面から離れる。これによって、コイルバネ１５の付勢力により吸盤本体１が下方に引き下げられて、吸着部１１の下面が凹凸面Ｍを押圧するので、吸着部１１の内面と凹凸面Ｍとの間の空間１３が減少し高圧となって、凹凸面Ｍから吸着部１１が取り外される。

次に、上述の吸盤１００を適用したディスプレイ装置２００について説明する。
図３はディスプレイ装置２００において、レバー４を引き上げる前の状態（収納時）であり、(a)は、ディスプレイ装置２００の斜視図、(b)は、(a)の正面図、(c)は、(b)における切断線III−IIIに沿って切断した際の矢視断面図である。また、図４はディスプレイ装置２００において、レバー４を引き上げて吸盤本体１に引き上げる方向に力が加わった状態（使用時）であり、(a)は、ディスプレイ装置２００の斜視図、(b)は、(a)の正面図、(c)は、(b)における切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。
なお、図３及び図４に示すディスプレイ装置２００は、上述した吸盤１００のレバー４にディスプレイ２０１を取り付けたものであって、吸盤１００の構成は同様のため、同様の構成部分については同様の符号を付してその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
ディスプレイ装置２００は、レバー４の上端部に、その外周面を両側から挟持するように挟持部材２０２が設けられ、挟持部材２０２の先端部に、レバー４及び挟持部材２０２の外周面を貫通する軸部２０３が設けられ、軸部２０３にディスプレイ２０１を取り付ける取付部材２０４が回転自在に設けられている。

したがって、ディスプレイ装置２００を使用する際には、レバー４を支点軸４１回りに回転させてレバー４をケース２の上端面に対して垂直に起立させる。これにより、レバー４のカム部４２がケース２の上端面に食い込んで反力を取ることで、吸着部１１が凹凸面Ｍに吸着した状態でケース２に対して上方へと伸びる。その結果、吸着部１１の内面と凹凸面Ｍとの間の空間１３が増大し、吸引されるので低圧化される。また、同時に、テーパ部２２の凸部２４が吸着部１１の上面縁部を押圧するので、吸着部１１とテーパ部２２との間の密着性が向上するとともに吸着部１１を凹凸面Ｍに強固に固定することができる。

以上、本発明の実施の形態によれば、吸盤本体１を凹凸面Ｍに押圧することにより、吸着部１１が凹凸面Ｍに密着するとともにシール材３が凹凸面Ｍに沿って密着するので、凹凸面Ｍと吸着部１１との間に進入する外気を防止することができる。そして、凹凸面Ｍに吸着部１１を吸着させた状態で、レバー４を回転させることによりカム部４２がケース２の上端面に食い込むことにより反力を取って、支柱部１２に引き上げられる方向に力が加わる。その結果、吸着部１１と凹凸面Ｍとの間の空間１３が低圧化される。また、このとき凸部２４が吸着部１１を押圧するので、吸着部１１とケース２との間の密着性が向上するとともに、吸着部１１と凹凸面Ｍとの間の密着性も向上し、真空状態を維持して固定力の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
上記実施の形態において、凸部２４はテーパ部１２の下面縁部に所定間隔に複数設けるとしたが、テーパ部１２の下面縁部に沿ってリング状に設けるようにしても良い。また、テーパ部１２の下面縁部ではなく、吸着部１１の上面縁部に設けても良い。
また、シール材３の下面に接着剤や両面テープ等を設け、これによって凹凸面Ｍに対する密着性の向上を図っても良い。

また、レバー４に形成されたカム部４２によりケース２の上端面に食い込んで、食い込んだ状態で反力を取って吸盤本体１に引き上げる方向に力を加える構成としたが、その他例えばネジ機構やモータ等を使用して、吸盤本体１に引き上げる方向に力を加えるようにしても良い。
上記実施の形態では、レバー４は上方に引き上げることによりカム部４２がケース２の上端面に食い込んで反力を取ることにより吸盤本体１に引き上げる方向に力を加える構成としたが、反対にレバー４を下方に押し下げることにより、吸盤本体１に引き上げる方向に力を加える構成としても良く、適宜変更可能である。
また、本発明の吸盤１００の適用例としてディスプレイ２０１に取り付けた場合を示したが、これに限られるものではない。

レバー４を引き上げる前の状態を示した吸盤１００の要部断面図である。 レバー４を引き上げて吸盤本体１に引き上げる方向に力が加わった状態を示した吸盤１００の要部断面図である。 ディスプレイ装置２００において、レバー４を引き上げる前の状態であり、 (a)は、ディスプレイ装置２００の斜視図、(b)は、(a)の正面図、(c)は、(b)における切断線III−IIIに沿って切断した際の矢視断面図である。 ディスプレイ装置２００において、レバー４を引き上げて吸盤本体１に引き上げる方向に力が加わった状態であり、(a)は、ディスプレイ装置２００の斜視図、(b)は、(a)の正面図、(c)は、(b)における切断線IV−IVに沿って切断した際の矢視断面図である。

符号の説明

１ 吸盤本体
２ ケース
３ シール材
４ レバー
２４ 凸部
４１ 支点軸
４２ カム部
１００ 吸盤
Ｍ 凹凸面

Claims (3)

1. 凹凸面に吸着し、吸着した状態で引き上げられる方向に力が加わることにより凹凸面との間の空間を低圧化する吸盤本体と、
   前記吸盤本体を覆うように設けられ、前記吸盤本体に前記力が加わることにより吸盤本体を前記凹凸面に向けて押圧するケースと、
   前記吸盤本体の下面縁部に設けられて前記凹凸面に密着するシール材と、を備え、
   前記吸盤本体と前記ケースとの間には、吸盤本体及びケースを密着させる凸部が設けられていることを特徴とする吸盤。
2. 前記シール材は、シリコンを材料とすることを特徴とする請求項１に記載の吸盤。
3. 前記吸盤本体の上端部が前記ケースより上方に突出しており、
   前記吸盤本体の上端部に、上下方向に対して垂直な支点軸回りに回転可能なレバーが設けられ、
   前記レバーには、前記支点軸周りに回転することにより前記ケースに食い込むカム部が形成され、前記カム部が前記ケースに食い込むことにより反力を取って、前記吸盤本体に前記ケースに対して引き上げられる方向に力が加わることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸盤。

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