JP2008064264A - 吸盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被吸着面が湾曲面などの非平面形状である場合であっても、がたつくことなく安定した状態で被吸着面に取り付ける上で有利な吸盤装置を提供する。
【解決手段】吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で、ロックレバー５２をロック位置に倒すと、吸盤１２よりも軟らかい弾性材料で形成された弾性部材４４が、円筒面などの非平面形状を呈する被吸着面２に追従して変形し、背面２４の外周部全周を確実に押圧する。これにより、吸盤１２の中央部が被吸着面２から離れる方向に確実に付勢され、吸盤１２の吸着面２２が円筒面を呈した被吸着面２に隙間無くぴったりと確実に吸着される。
【選択図】図１

Description

本発明は吸盤装置に関する。

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装置が提案されている。
この種の吸盤装置は、吸盤と、吸盤の背面の中央部から突設された中心軸と、吸盤の背面の外周部に当接可能な押圧部材と、吸盤の吸着面が被吸着面に吸着した状態で押圧部材を背面の外周部に押圧させる方向に付勢すると共に吸盤の中央部を被吸着面から離れる方向に付勢する付勢機構とを備えている。
そして、吸盤を被吸着面に吸着させた後、付勢機構により吸盤の中央部を被吸着面から離間させ、がたつくことなく安定した状態で吸盤装置を被吸着面に吸着させるようにしている。
従来、押圧部材は剛性を有する硬質な材料で形成されている（特許文献１参照）。
特開２００６−６４１６８

そのため、被吸着面が湾曲面などの非平面形状である場合、押圧部材が吸盤の外周全周に当接できず、あるいは、吸盤の周囲の被吸着面の全周に当接できず、したがって、吸盤の中央部を被吸着面から離間させる方向に変位しがたく、吸盤装置を被吸着面に安定した状態で取り付けにくい不具合があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、被吸着面が湾曲面などの非平面形状である場合であっても、がたつくことなく安定した状態で被吸着面に取り付ける上で有利な吸盤装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明は、厚さ方向の一方の面が吸着面とされ他方の面が背面とされた吸盤と、剛性を有する材料で形成され前記吸盤の背面の外周部に、または、前記吸着面が被吸着面に吸着した状態で前記吸盤の外側に位置する前記被吸着面の箇所に、近接して設けられた支持体と、前記支持体が前記背面の外周部に臨む箇所に、または、前記被吸着面の箇所に臨む箇所に、設けられた弾性材料からなる弾性部材と、前記吸盤の背面の中央部と前記支持体との間に設けられ前記吸着面が被吸着面に吸着した状態で前記弾性部材を前記背面の外周部に、または、前記被吸着面の箇所に、押圧する方向に付勢すると共に前記吸盤の中央部を前記被吸着面から離れる方向に付勢する付勢機構とを備え、前記弾性部材は、前記吸盤を構成する弾性材料よりも硬度の小さい弾性材料で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、吸着面が被吸着面に吸着した状態で、吸盤よりも軟らかい弾性材料で形成された弾性部材で吸盤の背面の外周部を押圧し、または、吸盤の周囲の被吸着面箇所の全周を押圧し、吸盤の中央部を被吸着面から離れる方向に付勢するので、被吸着面が球面あるいは円筒面などの非平面形状を呈している場合であってもそれらの形状に追従して弾性部材が変形でき、したがって、弾性部材により吸盤の背面の外周部全周を押圧でき、または、吸盤の周囲の被吸着面箇所の全周を押圧できる。したがって、被吸着面が湾曲面などの非平面形状である場合であっても、吸盤装置をがたつくことなく安定した状態で被吸着面に取り付ける上で有利となる。

（第１の実施の形態）
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は第１の実施の形態の吸盤装置１０の断面図、図２は吸盤１２の断面図、図３は弾性部材４４の平面図である。
図１に示す吸盤装置１０は、例えば、自動車の車室内のダッシュボード上でカーナビゲーション装置やテレビジョン装置のディスプレイパネルを支持し、また、種々の車載機器をリモートコントロールするためのコントローラーなどを支持するものである。
図１に示すように、第１の実施の形態に係る吸盤装置１０は、吸盤１２、中心軸１４、取り付け台１６、付勢機構２０、弾性部材４４などを含んで構成されている。

吸盤１２は、図１に示すように、円盤状を呈し、厚さ方向の一方の面が凹状の吸着面２２とされ他方の面が凸状の背面２４とされている。
吸盤１２は、弾性を有する合成樹脂材料、例えば、ウレタン系やスチレン系、シリコン樹脂系など、従来の吸盤１２に用いられている従来公知の様々な弾性材料が使用可能である。
なお、吸盤１２の外縁に吸盤１２の径方向外方向に延在する取り外し操作用の片体１２Ａが設けられている。
また、吸盤１２として従来公知の様々な構成が採用可能である。また、例えば、図２に示すように、吸盤１２を、背面２４を構成する円盤状の吸盤本体２６と、吸着面２２を構成するゲル層２８とを含んで構成するようにしてもよい。
吸盤本体２６は、前記の吸盤１２と同様に、弾性を有する合成樹脂材料、例えば、ウレタン系やスチレン系、シリコン樹脂系など、従来の吸盤１２に用いられている従来公知の様々な弾性材料が使用可能である。
ゲル層２８はゲルからなり、背面２４と反対に位置する吸盤本体２６の面に凹状の取り付け面２６０２が形成され、この取り付け面２６０２に該取り付け面２６０２を覆うように接合され、吸着面２２はこのゲル層２８の表面で形成されている。
このようなゲルとして、ポリエチレン系、スチレン系、シリコン樹脂系などの合成樹脂系のゲルが使用可能であり、ポリエチレン系のゲルとして、例えば、市販品である株式会社コスモ計器の商品名「コスモゲル」を使用可能である。スチレン系のゲルとして、例えば、市販品である株式会社イノアックコーポレーションの商品名「ＮＡＧＦＬＥＸ」を使用可能である。シリコン系のゲルとして、例えば、市販品である株式会社ジェルテックの商品名「αＧＥＬ」（アルファゲル）を使用可能である。
また、取り付け面２６０２へのゲル層２８の接合は、例えば、二色成形や接着剤による接合などの方法が採用可能である。
ゲル層２８により吸着面２２を構成すると、被吸着面２が皮シボ面として形成され、あるいは、こまかな凹凸面で形成され、あるいは、ざらざらな面で形成されている場合であっても、吸着面２２は凹凸に追従して変形し、凹凸面との間に隙間を介在させずに凹凸面やざらざらな面に吸着面２２を密着でき、吸盤１２を凹凸面やざらざらな面に確実に吸着させることができ、種々の物品を、ダッシュボードパネルの皮シボ面などの被吸着面２に確実に取り付ける上で有利となる。

中心軸１４は、図１に示すように、吸盤１２の背面２４の中央部から吸盤１２の厚さ方向に沿って（吸着面２２の中心軸１４に沿って）背面２４から離れる方向に突設されている。
中心軸１４は剛性を有する材料、例えば、金属や硬質な合成樹脂から形成され、中心軸１４の下端は吸盤１２の中央の膨出部に埋め込まれている。
中心軸１４の上端には、押圧用の操作ボタン３０が取着されている。

取り付け台１６は、吸盤１２上において前記ディスプレイパネルや前記コントローラーなどを支持するものである。
取り付け台１６は、硬質な合成樹脂などのような剛性を有する材料で形成されている。
取り付け台１６は吸盤１２の背面を覆う球面形状のスカート部３２と、スカート部３２の中央から起立する筒部３４と、筒部３４の上端に設けられた取り付けフランジ３６などを有している。
スカート部３２の下端は、吸盤１２の背面２４の外周部に近接する支持体３８として形成されている。
支持体３８は、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で背面２４の外周部に近接する吸盤１２の中心を中心とした環状の環板部４０を有している。
環板部４０が、背面２４の外周部に臨む面に、吸盤１２の中心を中心とした（スカート部３２の中心を中心とした）環状の収容溝４２が環板部４０の全周にわたり形成されている。

弾性部材４４は、支持体３８が背面２４の外周部に臨む箇所に設けられている。
弾性部材４４は、吸盤１２を構成する弾性材料よりも硬度の小さい弾性材料で形成され、被吸着面２の形状に対応して弾性部材４４が変形しやすいように図られている。
より詳細には、吸盤１２は、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０以上の弾性材料で形成され、弾性部材４４は、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０以上７０未満の弾性材料で形成されている。
このような弾性材料として、例えば、ウレタンフォームが使用可能であり、例えば、市販品である株式会社イノアックコーポレーションの商品名「ＰＯＲＯＮ」が使用可能である。
弾性部材４４は、図１、図３に示すように、吸盤１２の厚さ方向と平行する方向の厚さを有して吸盤１２の中心を中心とした（スカート部３２の中心を中心とした）環状の帯板状を呈している。
弾性部材４４はその厚さ方向の一部がその全周にわたり収容溝４２に収容されて配設され、弾性部材４４は、例えば接着剤により収容溝４２に取着されている。

取り付け台１６の筒部３４の延在方向の中間部に中間壁４６が設けられ、中間壁４６の中央に設けられた孔４６０２の内部に中心軸１４が挿通されている。
また、中間壁４６よりも上方に位置する筒部３４の内部は、操作ボタン３０を回転不能にかつ中心軸１４に沿って移動可能に収容する凹部４８が設けられている。
なお、操作ボタン３０が回転不能に凹部４８に収容される構造として従来公知の様々な構造が採用可能であり、例えば、操作ボタン３０および凹部４８の断面形状を六角形などのような多角形で形成してもよく、あるいは、操作ボタン３０から突出されたピンを凹部４８の溝に挿入するようにしてもよい。
また、操作ボタン３０の下面と中間壁４６との間に、操作ボタン３０を中間壁４６から上方に引き離す方向に付勢するスプリング５０が設けられている。

また、筒部３４には取り付け片３４Ａが突設され、この取り付け片３４Ａには長孔状の軸挿通孔３４Ｂが形成されている。
そして、ロックレバー５２が軸挿通孔３４Ｂに挿通された軸５２Ａを介して取り付け片３４Ａに揺動可能に設けられている。
ロックレバー５２は、筒部３４の切り欠きを通り操作ボタン３０の係止用切り欠き３００２に係止する第１の爪５２０２と、スカート部３２の背面の係止部３２０２に係止する第２の爪５２０４と、レバー部５２０６とを有している。
ロックレバー５２は開放位置とロック位置との２つの位置をとるように設けられ、ロックレバー５２は不図示のねじりスプリングにより開放位置に付勢され、ロックレバー５２に設けられた不図示の突起が取り付け片３４Ａに設けられた不図示の突起に係止することで開放位置となり、開放位置ではロックレバー５２は中心軸１４とほぼ直交する方向に延在し、ロック位置では図１に示すように中心軸１４とほぼ平行する方向に延在する。
より詳細に説明すると、吸着面２２を被吸着面２に臨ませ操作ボタン３０を押圧操作すると、吸着面２２が被吸着面２に吸着され、この状態でレバー部５２０６を開放位置からスカート部３２に近づける方向に倒すと、第２の爪５２０４がスカート部３２の背面の係止部３２０２に係止するとともに、第１の爪５２０２が操作ボタン３０の切り欠き３００２に係止し、ロックレバー５２がロック位置となる。これにより、弾性部材４４が背面２４の外周部に押圧され付勢されると共に吸盤１２の中央部が被吸着面２から離れる方向に変位され、操作ボタン３０は、中心軸１４が吸盤１２から離れる方向に強制的に変位される。
また、この状態からレバー部５２０６を若干持ち上げつつスカート部３２から離れる方向に倒すと、第２の爪５２０４がスカート部３２の背面の係止部３２０２から外れ、ロックレバー５２は開放位置となる。これにより、中心軸１４の吸盤１２から離れる方向への強制的な変位が解除され、弾性部材４４の背面２４の外周部への押圧は、スプリング５０の弾性力のみによって行われる。
本実施の形態では、取り付け台１６と、中心軸１４と、ロックレバー５２とによって付勢機構２０が構成されている。なお、このような付勢機構として従来公知の様々な構成が採用可能であり、例えば、付勢機構を単一のコイルスプリングにより構成してもよく、あるいは、カム機構などを組み合わせて構成するなど任意である。

本実施の形態によれば、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で、吸盤１２よりも軟らかい弾性材料で形成された弾性部材４４で吸盤１２の背面２４の外周部を押圧し、吸盤１２の中央部を被吸着面２から離れる方向に付勢するので、被吸着面２が球面あるいは円筒面などの非平面形状を呈している場合であってもそれらの形状に追従して弾性部材４４が変形でき、そのため、弾性部材４４により吸盤１２の背面２４の外周部全周を押圧できる。
したがって、従来のように剛性を有する材料から形成された押圧部材で吸盤１２の背面２４を押圧する場合に比べ、吸盤１２をそれら非平面形状の被吸着面２に確実に吸着させる上で有利であり、吸盤装置１０をがたつくことなく安定した状態で被吸着面２に取り付ける上で有利となる。

次に本実施の形態の吸盤装置１０と比較例とを比較する。
図４（Ａ）は本実施の形態の吸盤装置１０が円筒面を呈する被吸着面２に吸着されている状態を示す断面図、（Ｂ）は比較例の吸盤装置９０が円筒面を呈する被吸着面２に吸着されている状態を示す断面図である。
なお、図４（Ｂ）の吸盤装置９０において本実施の形態の吸盤装置１０と同様の部分、部材には同一の符号を付して説明する。
図４（Ｂ）に示すように、比較例の吸盤装置９０では、本実施の形態の弾性部材４４が無く、取り付け台１６のスカート部３２の下端の支持体３８（環板部４０）が、吸盤１２の背面２４の外周部に当接可能に構成されている。
図４（Ｂ）に示すように、吸盤１２を被吸着面２に当て付けてロックレバー５２をロック位置に倒すと、被吸着面２が円筒面を呈していることから、支持体３８（環板部４０）のうち被吸着面２に近接した部分は、吸盤１２の外周部の背面２４に当接し吸着面２２を被吸着面２に押圧するが、支持体３８（環板部４０）のうち被吸着面２から離間した部分は、吸盤１２の外周部の背面２４との間に隙間Ｓが形成され支持体３８が背面２４に当接されず、支持体３８により背面２４の全周の一部しか被吸着面２に押圧することができない。
したがって、吸盤１２を被吸着面２に確実に吸着させる上で不利がある。
これに対して、本実施の形態の吸盤装置１０では、図４（Ａ）に示すように、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で、ロックレバー５２をロック位置に倒すと、吸盤１２よりも軟らかい弾性材料で形成された弾性部材４４が円筒面に追従して変形し、背面２４の外周部全周を確実に押圧する。これにより、吸盤１２の中央部が被吸着面２から離れる方向に確実に付勢され、吸盤１２の吸着面２２が円筒面を呈した被吸着面２に隙間無くぴったりと確実に吸着される。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
図５は第２の実施の形態の吸盤装置１０の断面図である。
第２の実施の形態では、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で弾性部材４４が吸盤１２の外側に位置する被吸着面２の箇所に押圧される点が第１の実施の形態と異なっておりその他の構成は第１の実施の形態と同様である。
詳細に説明すると、第２の実施の形態では、スカート部３２の下端が、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で吸盤１２の外側に位置する被吸着面２の箇所に臨む支持体３８として構成されている。
そして、支持体３８は、吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で吸盤の外側に位置する被吸着面２の箇所に近接する吸盤１２の中心を中心とした環状の環板部４０を有している。
環板部４０が、被吸着面２に臨む面に、吸盤１２の中心を中心とした（スカート部３２の中心を中心とした）環状の収容溝４２が環板部４０の全周にわたり形成されている。
弾性部材４４は、第１の実施の形態と同様な材料で形成され、吸盤１２の厚さ方向と平行する方向の厚さを有して吸盤１２の中心を中心とした（スカート部３２の中心を中心とした）環状の帯板状を呈している。
弾性部材４４はその厚さ方向の一部がその全周にわたり収容溝４２に収容されて配設され、弾性部材４４は、例えば接着剤により収容溝４２に取着されている。

第２の実施の形態では、吸着面２２を被吸着面２に臨ませ操作ボタン３０を押圧操作すると、吸着面２２が被吸着面２に吸着され、この状態でレバー部５２０６を開放位置からスカート部３２に近づける方向に倒すと、第２の爪５２０４がスカート部３２の背面の係止部３２０２に係止するとともに、第１の爪５２０２が操作ボタン３０の切り欠き３００２に係止し、ロックレバー５２がロック位置となる。これにより、弾性部材４４が吸着面２２が被吸着面２に吸着した状態で吸盤１２の外側に位置する被吸着面２の箇所に押圧され付勢されると共に吸盤１２の中央部が被吸着面２から離れる方向に変位され、操作ボタン３０は、中心軸１４が吸盤１２から離れる方向に強制的に変位される。
また、この状態からレバー部５２０６を若干持ち上げつつスカート部３２から離れる方向に倒すと、第２の爪５２０４がスカート部３２の背面の係止部３２０２から外れ、ロックレバー５２は開放位置となる。これにより、中心軸１４の吸盤１２から離れる方向への強制的な変位が解除され、弾性部材４４の背面２４の外周部への押圧は、スプリング５０の弾性力のみによって行われる。
第２の実施の形態によれば、吸盤１２よりも軟らかい弾性材料で形成された弾性部材４４を吸盤１２の外側の被吸着面２の箇所に押圧するので、円筒面や球面などの非平面形状に追従して弾性部材４４が変形して吸盤１２の外側の被吸着面２の外周部全周を確実に押圧し、これにより、吸盤１２の中央部が被吸着面２から離れる方向に確実に付勢され、吸盤１２の吸着面２２が非平面形状を呈した被吸着面２に隙間無くぴったりと確実に吸着される。
したがって、吸盤装置１０をがたつくことなく安定した状態で被吸着面２に取り付ける上で有利となる。

なお、実施の形態では、ディスプレイパネルや種々の車載機器のコントローラーなどを取り付けるための吸盤装置１０について説明したが、吸盤装置１０により支持する物品は車載用の物品に限定されるものではなく、様々な物品に適用可能である。

第１の実施の形態の吸盤装置１０の断面図である。 吸盤１２の断面図である。 弾性部材４４の平面図である。 本実施の形態の吸盤装置１０が円筒面を呈する被吸着面２に吸着されている状態を示す断面図、（Ｂ）は比較例の吸盤装置９０が円筒面を呈する被吸着面２に吸着されている状態を示す断面図である。 第２の実施の形態の吸盤装置１０の断面図である。

符号の説明

１０……吸盤装置、１２……吸盤、１４……中心軸、２０……付勢機構、３８……支持体、４４……弾性部材。

Claims (6)

1. 厚さ方向の一方の面が吸着面とされ他方の面が背面とされた吸盤と、
   剛性を有する材料で形成され前記吸盤の背面の外周部に、または、前記吸着面が被吸着面に吸着した状態で前記吸盤の外側に位置する前記被吸着面の箇所に、近接して設けられた支持体と、
   前記支持体が前記背面の外周部に臨む箇所に、または、前記被吸着面の箇所に臨む箇所に、設けられた弾性材料からなる弾性部材と、
   前記吸盤の背面の中央部と前記支持体との間に設けられ前記吸着面が被吸着面に吸着した状態で前記弾性部材を前記背面の外周部に、または、前記被吸着面の箇所に、押圧する方向に付勢すると共に前記吸盤の中央部を前記被吸着面から離れる方向に付勢する付勢機構とを備え、
   前記弾性部材は、前記吸盤を構成する弾性材料よりも硬度の小さい弾性材料で形成されている、
   ことを特徴とする吸盤装置。
2. 剛性を有する材料で形成され前記吸盤の背面を覆うスカート部を有する取り付け台が設けられ、
   前記支持体は前記スカート部の部分により構成され、
   剛性を有する材料で形成され前記吸盤の背面の中央から前記厚さ方向に沿って前記背面から離れる方向に突出する中心軸が設けられ、
   前記取り付け台に、揺動可能で一方向に揺動することで前記中心軸を前記背面から離れる方向に強制的に変位させ他方向に揺動することで前記中心軸の変位を解除するロックレバーが設けられ、
   前記付勢機構は、前記カバーと、前記中心軸と、前記ロックレバーとを含んで構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸盤装置。
3. 前記弾性部材は、前記吸盤の中心を中心とした環状の帯板状を呈している、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸盤装置。
4. 前記支持体は、前記吸着面が被吸着面に吸着した状態で前記背面の外周部にまたは前記被吸着面の箇所に近接する前記吸盤の中心を中心とした環状の環板部を有し、
   前記環板部が、前記背面の外周部にまたは前記被吸着面の箇所に臨む面に、前記吸盤の中心を中心とした環状の収容溝が前記環板部の全周にわたり形成され、
   前記弾性部材は、前記吸盤の厚さ方向と平行する方向の厚さを有して前記吸盤の中心を中心とした環状の帯板状を呈し、
   前記弾性部材はその厚さ方向の一部がその全周にわたり前記収容溝に収容されて配設されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸盤装置。
5. 前記吸盤は、吸盤本体とゲル層とで構成され、
   前記吸盤本体は、弾性材料から形成され前記背面を構成しており、
   前記ゲル層は、ゲルから形成され前記吸盤本体に取着されて前記吸着面を構成している、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸盤装置。
6. 前記吸盤は、ＪＩＳ−Ａ硬度で７０以上の弾性材料で形成され、
   前記弾性部材は、ＪＩＳ−Ａ硬度で４０以上７０未満の弾性材料で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の吸盤装置。

Images