JP2010077977A - 吸盤装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸盤の吸着面に高分子ゲルシートを配置した吸盤装置において、高分子ゲルシートの交換を行うことができ、かつ高分子ゲルシートの貼り付け作業に熟練していない者が貼り付け作業をしても吸盤の吸着面と高分子ゲルシートとの間に空気が閉じ込められにくくする。
【解決手段】吸盤３０の吸着面３２に高分子ゲルシート３３を着脱自在に貼り付ける。高分子ゲルシート３３には周方向に異なる複数位置および径方向に異なる複数位置に空気抜き穴３３ａを開設する。高分子ゲルシート３３の中央部に空気抜き穴３３ａａを開設することもできる。吸盤３０の吸着面３２の周方向に異なる複数位置に位置ズレ防止凸部３０ａを形成し、高分子ゲルシート３３に該位置ズレ防止凸部３０ａが嵌り込む位置ズレ防止穴３３ｂを形成し、位置ズレ防止凸部３０ａと位置ズレ防止穴３３ｂの嵌め合いにより吸盤３０と高分子ゲルシート３３の相互の位置ズレを防止することもできる。
【選択図】図１

Description

この発明は吸盤の吸着面に粘着性のある高分子ゲル層を配置した吸盤装置に関し、高分子ゲル層の交換を行うことができ、かつ高分子ゲル層の貼り付け作業に熟練していない者が貼り付け作業をしても吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められにくくして高分子ゲル層による吸着力保持効果が十分に得られるようにしたものである。

吸着面に粘着性のある高分子ゲル層を配置した吸盤装置として下記特許文献１，２に記載されたものがあった。特許文献１記載の吸盤装置は吸盤の吸着面と該吸盤を吸着させる被吸着面との間に高分子ゲル層を該高分子ゲル層が持つ粘着性を利用して貼り付けたものである。特許文献２記載の吸盤装置は予め吸盤の吸着面に高分子ゲル層を二色成形や接着剤で接合したものである。

特開平１１−２５７３３４号公報 特開２００７−２８５４９４号公報

特許文献１記載の吸盤装置によれば、吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められやすいため吸盤の吸着面と高分子ゲル層との粘着が十分でなく、また該空気により吸盤の吸着効果が阻害される問題があった。したがって高分子ゲル層による吸着力保持効果が十分に得られない問題があった。特許文献２記載の吸盤装置によれば吸盤と高分子ゲル層とは製造時に気密に接合されるため高分子ゲル層による吸着力保持効果が十分に得られるが、高分子ゲル層が劣化しても該高分子ゲル層を交換できない問題があった。またたとえ高分子ゲル層を吸盤の吸着面に二色成形や接着剤で接合することなく高分子ゲル層自身の粘着性により吸盤の吸着面に着脱自在に貼り付けることにより高分子ゲル層を交換できるようにしても、高分子ゲル層は柔軟でしかも貼り付きやすいので高分子ゲル層の貼り付け作業に熟練していない者が貼り付け作業をすると吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められやすく、高分子ゲル層による吸着力保持効果が十分に得られない問題があった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、高分子ゲル層の交換を行うことができ、かつ高分子ゲル層の貼り付け作業に熟練していない者が貼り付け作業をしても吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められにくくして高分子ゲル層による吸着力保持効果が十分に得られるようにした吸盤装置を提供しようとするものである。

この発明は吸盤の吸着面の周方向に異なる複数位置および径方向に異なる複数位置に対応する複数の位置にそれぞれ空気抜き穴を開設した高分子ゲル層を該吸着面に着脱自在に貼り付けてなるものである。これによれば高分子ゲル層を吸盤の吸着面に着脱自在に貼り付けたので、該高分子ゲル層が劣化した場合等には該高分子ゲル層を交換することができる。しかも該高分子ゲル層には吸着面の周方向に異なる複数位置および径方向に異なる複数位置に対応する複数の位置にそれぞれ空気抜き穴が開設されているので、貼り付け作業に熟練していない者が貼り付け作業をしても吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められにくくなり、高分子ゲル層による吸着力保持効果を十分に得ることができる。

前記複数個の空気抜き穴は例えば同心円状に配列することができる。また放射状に配列することもできる。また高分子ゲル層の中央位置に空気抜き穴を配置することもできる。すなわち吸盤の吸着面の中央位置は高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められやすいが、高分子ゲル層の中央位置に空気抜き穴を開設することにより該中央位置で吸盤の吸着面と高分子ゲル層との間に空気が閉じ込められなくなり、高分子ゲル層による吸着力保持効果を十分に得ることができる。

この発明に吸盤装置はさらに、吸盤の吸着面の周方向に異なる複数位置に位置ズレ防止凸部が形成され、前記高分子ゲル層に該位置ズレ防止凸部が嵌り込む位置ズレ防止穴または位置ズレ防止凹部が形成されたものとすることができる。これによれば吸盤の吸着面の位置ズレ防止凸部と高分子ゲル層の位置ズレ防止穴または位置ズレ防止凹部との嵌め合いにより、支持具を被吸着面に装着するときあるいは装着後の通常使用時等に高分子ゲル層が吸着面に対してずれるのが防止される。

この発明の実施の形態を説明する。この実施の形態ではこの発明の吸盤装置を車載モニタ装置の支持具に適用した場合について説明する。はじめに図２を参照してこの実施の形態による支持具１０の概要を説明する。支持具１０はベース部１２、回動部１４、モニタ取付部１６を具える。ベース部１２は自動車の車室内でモニタ装置を設置しようとする箇所に、内蔵する吸盤３０（図１）を用いて装着される。回動部１４はベース部１２に、回動軸１８を中心に９０°以上の角度範囲で回動自在に連結支持されている。回動軸１８はベース部１２の凹所２８（図１）の開口端面が属する平面に対し平行に配置されている。モニタ取付部１６は回動部１４の先端部に、回動軸２０を中心に９０°以上の角度範囲で回動自在に連結支持された第二回動部２２と、第二回動部２２の中央部上面に形成されたピボット２３（図１）に連結支持された据付部２４を具える。回動軸２０は回動軸１８に対し平行に配置されている。据付部２４の前面２４ａにはカーナビゲーションシステムの表示装置を構成する液晶ディスプレイ等によるモニタ装置２５（図１、図３）がねじを用いて着脱自在に装着される。以上の構成によれば、ベース部１２をダッシュボード上に吸盤３０で装着した状態で、回動部１４を回動軸１８を中心に回動させることによりモニタ装置２５の高さ位置が調整される。このとき回動部１４はベース部１２に対し、調整された回動角度に保持される。また第二回動部２２を回動軸２０を中心に回動させることによりモニタ装置２５の上下方向の角度が調整される。このとき第二回動部２２は回動部１４に対し、調整された回動角度に保持される。また据付部２４をピボット２３を中心に傾動させることによりモニタ装置２５の傾きが調整される。このとき据付部２４は第二回動部２２に対し、調整された傾動角度に保持される。

次に支持具１０の各部の詳細構成を主に図１を参照して説明する。ベース部１２は硬質合成樹脂、金属等で構成されたカバー２６を具える。カバー２６は下方に開口する凹所２８を有する。凹所２８には吸盤３０が収容配置される。吸盤３０の吸着面３２は下方に向けられている。吸盤３０の吸着面３２の全面には粘着性のある高分子ゲル層として高分子ゲルシート３３が高分子ゲルシート３３自身の粘着性を利用して着脱自在に貼り付けられている。高分子ゲルシート３３が貼り付けられた吸盤３０は吸盤作用によりダッシュボード等の被吸着面３５に吸着する。このとき高分子ゲルシート３３は被吸着面３５に粘着して吸盤３０による吸着力を保持して該吸着状態を長期間にわたり維持する働きをする。

高分子ゲルシート３３の面内の内周側寄りの位置には周方向に異なる複数位置および径方向に異なる複数位置に複数個の空気抜き穴３３ａが形成されている。この空気抜き穴３３ａの存在により、高分子ゲルシート３３を吸盤３０の吸着面３２に貼り付けるときに、吸着面３２と高分子ゲルシート３３の間の空気をこの空気抜き穴３３ａを通して抜くことができ、これにより高分子ゲルシート３３による十分な吸着力保持効果を得ることができる。また長年の使用等により高分子ゲルシート３３が劣化して高分子ゲルシート３３を新品に交換するときにも、吸着面３２と新しい高分子ゲルシート３３との間の空気をこの空気抜き穴３３ａを通して容易に抜くことができるので、交換後も高分子ゲルシート３３による十分な吸着力保持効果を得ることができる。また高分子ゲルシート３３の面内の外周側寄りの位置には周方向に均等の間隔で４個の位置ズレ防止穴３３ｂが形成されている。この位置ズレ防止穴３３ｂには吸盤３０の吸着面３２に形成された位置ズレ防止凸部３０ａが嵌め込まれる。これにより支持具１０を被吸着面３５に装着するときあるいは装着後の通常使用時等に高分子ゲルシート３３が吸着面３２に対してずれるのが防止される。

高分子ゲルシート３３における空気抜き穴３３ａと位置ズレ防止穴３３ｂの配置パターン例を図４に示す。高分子ゲルシート３３は吸盤３０と同等の外形を有する。この実施の形態の吸盤３０は円形であり、高分子ゲルシート３３は吸盤３０と同一外径の円形に構成されている。空気抜き穴３３ａは２つの径方向位置に同心円状に配置されている。このうち内周側の空気抜き穴３３ａは周方向に均等間隔で４個配置されている。また外周側の空気抜き穴３３ａは周方向に均等間隔で８個配置されている。内周側の４個の空気抜き穴３３ａと外周側の８個の空気抜き穴３３ａの一部は同一周方向位置で放射状に配列されている。位置ズレ防止穴３３ｂは空気抜き穴３３ａよりも外周側の１つの径方向位置に周方向に均等間隔で４個配置されている。

図１において、吸盤３０の周縁部上面３０ｂはその全周がカバー２６の周縁部下面２６ａに当接支持される。カバー２６の最外周部には吸盤３０の外周縁部を包囲して隠す縁部２６ｂが下方に向けて全周にわたり突出形成されている。カバー２６の外周部にはベース部１２を被吸着面３５から外すときに指をかけるための隆起部２６ｃが２箇所に形成されている。吸盤３０の中央部には硬質合成樹脂、金属等で構成された円盤４０が埋め込まれている。円盤４０の中央部上面には円盤４０と一体に、扁平な横断面形状を有する引き棒４２が上方に突出して形成されている。引き棒４２はカバー２６の上面中央部に形成された穴４４に通されてカバー２６の上方に突出している。引き棒４２はカバー２６に対し上下方向に移動可能とされている。引き棒４２の上部には蓋部４６が軸棒４８で回動自在に連結され、これにより蓋部４６は軸棒４８の中心を通る回動軸５０を中心に回動自在とされている。回動軸５０は回動軸１８，２０と平行に配置されている。蓋部４６はカバー２６上に露出する押さえ板５４およびねじ５６の頭部を隠す機能と、蓋部４６の基端部に構成されているカム部５７（図５、図６、図７）とカバー２６の上面との当接により引き棒４２をカバー２６に対し引き上げる機能を有する。カバー２６の上面には回動部１４の基端部側軸棒６２の下側半分を収容して支持する凹部５２が形成されている。カバー２６の上面には基端部側軸棒６２の上側半分を収容する押さえ板５４が４本のねじ５６により固定されている。４本のねじ５６はカバー２６を貫通してカバー２６の凹所２８内でナット（図示せず）にねじ込まれて固定される。これにより基端部側軸棒６２はその中心軸を通る回動軸１８を中心に回動自在にベース部１２に支持される。押さえ板５４と４本のねじ５６は、蓋部４６を閉位置に回動させることにより外部から隠されて見えなくなる。

カバー２６の上面中央部には金属板５９が埋め込まれている。金属板５９の中央部にはカバー２６に形成された穴４４に連通する穴５９ａが形成され、この穴５９ａには引き棒４２が通されている。蓋部４６の基端部に構成されているカム部５７（図５、図６、図７）は、蓋部４６を閉位置方向に回動させることにより金属板５９の表面に当接して引き棒４２を吸盤３０の中央部を伴って引き上げる。

回動部１４は図３に明確に示されているように、互いに間隙を隔てて配置された左右のアーム５８，６０と、アーム５８，６０の基端部間を相互に連結する基端部側軸棒６２と、アーム５８，６０の自由端部間を相互に連結する自由端部側軸棒６４を具え、全体として矩形の枠状に構成されている。この実施の形態ではアーム５８，６０と基端部側軸棒６２は硬質合成樹脂で一体に構成されている。基端部側軸棒６２の軸方向中央部には球状に膨出した大径部６６が形成されている。大径部６６は基端部側軸棒６２の一部を大径にすることにより、基端部側軸棒６２とカバー２６および押さえ板５４との間に生じる摩擦力を大きくする働きをするものである。この摩擦力により回動部１４はモニタ装置２５の荷重により下方に回動するのが防止される。基端部側軸棒６２とカバー２６および押さえ板５４との間に生じる摩擦力は、押さえ板５４をカバー２６に装着する４本のねじ５６を前記ナットにねじ込むねじ込み量により調整することができる。したがってこのねじ込み量によりこの摩擦力を適度な大きさに予め設定しておくことにより、運転者等はモニタ装置２５に手で力を加えてベース部１２に対する回動部１４の回動位置（つまりモニタ装置２５の高さ位置）を調整することができ、この調整した回動位置は保持される。

回動部１４の自由端部側軸棒６４はこの実施の形態では、少なくとも先端部にねじ部が形成された金属製のねじ棒で構成されている。このねじ棒６４はアーム６０の自由端部側面に形成された穴７０から第二回動部２２に形成された穴７２を経てアーム５８の自由端部側面に形成された穴６８に通される。ねじ棒６４の先端部はアーム５８の穴６８から突出し、この突出したねじ部をナット７４にねじ込むことによりねじ棒６４はアーム５８，６０間に取り付けられる。このとき第二回動部２２はアーム５８，６０間に挟み込まれた状態となる。この状態でナット７４に対するねじ棒６４のねじ込み量を加減することにより、アーム５８，６０が第二回動部２２を挟み込む力が変化し、これによりアーム５８，６０と第二回動部２２との当接面の摩擦力が変化する。したがってナット７４に対するねじ棒６４のねじ込み量によりこの摩擦力を適度な大きさに予め設定しておくことにより、運転者等はモニタ装置２５に手で力を加えて回動部１４に対する第二回動部２２の回動位置を調整することができ、この調整した回動位置は保持される。

モニタ取付部１６の第二回動部２２は硬質合成樹脂、金属等で構成される。第二回動部２２の中央部上面には図１に明確に示されているように球状のピボット２３が第二回動部２２と一体に形成されている。ピボット２３は据付部２４の下面に形成された球形凹状のピボット受け７６に上側半分が収容される。ピボット２３の基部７８には金属製のピボット押さえリング８０が緩く嵌められている。ピボット押さえリング８０は据付部２４の下面に形成された凹所２４ｃに収容されて、据付部２４に下側から差し込まれる２本のねじ８２（図３）により据付部２４の下面に装着される。２本のねじ８２は据付部２４の上面でナット８４（図３）にそれぞれねじ込まれて留められる。このようにして据付部２４はピボット２３により各方向に傾動自在に第二回動部２２に連結される。この状態でナット８４に対するねじ８２のねじ込み量を加減することによりピボット２３に対するピボット押さえリング８０の押圧力が変化し、これによりピボット２３とピボット受け７６およびピボット押さえリング８０との間の摩擦力が変化する。したがってナット８４に対するねじ８２のねじ込み量によりこの摩擦力を適度な大きさに予め設定しておくことにより、運転者等はモニタ装置２５に手で力を加えて第二回動部２２に対する据付部２４の傾動位置を調整することができ、この調整した傾動位置は保持される。モニタ装置２５は据付部２４に形成された穴２４ｂに通されるねじ（図示せず）により据付部２４の前面２４ａに着脱自在に装着される。

以上の構成の支持具１０をダッシュボード等の被吸着面３５に装着する手順について説明する。被吸着面３５に装着する前は図５に示すように蓋部４６を開位置にする。この状態で支持具１０を被吸着面３５の所望位置に載置する。次いで蓋部４６の上方に向いて露出している内面部分４６ａを指で下方に強く押下して引き棒４２を押し下げる。こうすることにより吸盤３０の中央部が押し下げられて高分子ゲルシート３３と被吸着面３５との間の空間８６（図１）の空気が排出されて高分子ゲルシート３３が被吸着面３５に広い面積で粘着する。このときの状態を図６に示す。この状態からさらに蓋部４６を図１に示すように閉位置に回動させることにより、カム部５７（図５、図６、図７）が金属板５９の表面に当接して引き棒４２が吸盤３０の中央部を伴って引き上げられて高分子ゲルシート３３と被吸着面３５との間の空間８６が負圧化されて吸着力が発生する。これにより支持具１０は被吸着面３５に強く装着された状態となる。この状態では図７に示すように、運転者等が手動操作で回動部１４を回動軸１８を中心に回動させることによりモニタ装置２５の高さ位置を調整することができる。この場合回動部１４は上方に突出した蓋部４６を跨ぐように配置されているので、回動部１４を回動させると回動部１４の枠内に構成される空洞８７に蓋部４６が入り込む。したがって回動部１４は蓋部４６に当たることなく広い角度範囲で回動することができる。この実施の形態の設計では回動軸１８を中心とした回動部１４の回動範囲は、被吸着面３５に平行な位置から上方に９０°以上、下方に２５°で、全体としては１１５°以上に設定されている。また回動軸２０を中心としたモニタ取付部１６の回動範囲は回動軸１８を中心とした回動部１４の回動範囲よりもさらに広く設定されている。したがって回動軸１８を中心とした回動部１４の回動と回動軸２０を中心としたモニタ取付部１６の回動との協働により、モニタ装置２５を被吸着面３５に対し直角の姿勢に維持したまま回動部１４を１１５°以上回動させることができるので、モニタ装置２５の高さ位置を広い範囲で調整することができる。また据付部２４を第二回動部２２のピボット２３（図１）を中心に傾動させることによりモニタ装置２５の傾きを調整することができる。すなわち据付部２４の傾動動作により、モニタ装置２５は少なくとも、支持具１０の前後方向に延びる軸２１（図１、図３）の軸回り方向に傾動自在となり、ダッシュボード等の被吸着面３５が傾いていてもモニタ装置２５を水平に保つことができる。支持具１０を被吸着面３５から外すときは、カバー２６の外周位置に形成されている隆起部２６ｃに指をかけてカバー２６を持ち上げ、隆起部２６ｃの側方の開口部２６ｄ（図７）から指を指し入れて吸盤３０ごと高分子ゲルシート３３を被吸着面３５から引き剥がす。

《空気抜き穴の他の配置パターン例》
高分子ゲルシート３３における空気抜き穴３３ａの他の配置パターン例を図８、図９に示す。図８の高分子ゲルシート３３は空気抜き穴３３ａを３つの径方向位置に同心円状に配置している。このうち内周側の空気抜き穴３３ａは周方向に均等間隔で４個配置されている。中間の径方向位置の空気抜き穴３３ａは周方向に均等間隔で８個配置されている。内周側の４個の空気抜き穴３３ａと中間の径方向位置の８個の空気抜き穴３３ａの一部は同一周方向位置で放射状に配列されている。外周側の空気抜き穴３３ａは８個配置されている。外周側の空気抜き穴３３ａと同一径方向位置には周方向に均等の間隔で４個の位置ズレ防止穴３３ｂが形成されている。外周側の８個の空気抜き穴３３ａと４個の位置ズレ防止穴３３ｂは周方向に均等間隔で配置されている。この空気抜き穴３３ａの配置パターンによれば、高分子ゲルシート３３の全面にわたり空気抜き穴３３ａが形成されているので、吸盤３０の吸着面３２と高分子ゲルシート３３の間の空気をより確実に抜くことができる。

図９の高分子ゲルシート３３は図４の空気抜き穴３３ａと位置ズレ防止穴３３ｂの配置に加えて、中央位置に空気抜き穴３３ａよりも大径の空気抜き穴３３ａａを形成したものである。この配置パターンよれば吸盤３０の吸着面３２の中央位置と高分子ゲルシート３３の中央位置の間の空気を空気抜き穴３３ａａを通してより確実に抜くことができる。

《高分子ゲルシートの他の形状例》
高分子ゲルシート３３の他の形状例を図１０に示す。この高分子ゲルシート３３は吸盤３０の形状をカバー２６の凹所２８（図１）の開口端形状に合わせて非円形に構成した場合に適合するように構成したものである。すなわち高分子ゲルシート３３は非円形の吸盤３０の形状に重なるように非円形に構成されている。吸盤３０にはカバー２６の隆起部２６ｃの開口部２６ｄ（図７）内に配置されるべろ部（図示せず）が形成され、高分子ゲルシート３３にも吸盤３０のべろ部に重なるようにべろ部３３ｃが形成されている。これによれば、支持具１０を被吸着面３５から外すためにカバー２６の外周位置に形成されている隆起部２６ｃに指をかけてカバー２６を持ち上げ、隆起部２６ｃの側方の開口部２６ｄ（図７）から指を指し入れたときに、すぐに高分子ゲルシート３３のべろ部３３ｃに指が掛かるので、べろ部３３ｃから剥がし始めて高分子ゲルシート３３全体を被吸着面３５から容易に剥がすことができる。。

前記実施の形態では位置ズレ防止穴３３ｂを貫通孔で構成したが、これに代えて非貫通孔である位置ズレ防止凹部として構成することもできる。また前記実施の形態ではこの発明の吸盤装置を車載モニタ装置の支持具に適用した場合について説明したが、この発明の吸盤装置は車載モニタ装置の支持具以外の各種用途に適用することもできる。

この発明の吸盤装置を車載モニタ装置の支持具に適用した実施の形態を示す図で、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１の支持具の斜視図である。 図１の支持具の平面図である。 図１の支持具の高分子ゲルシート３３における空気抜き穴３３ａと位置ズレ防止穴３３ｂの配置パターン例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１の支持具を蓋部４６を開いた状態で示す斜視図である。 図１の支持具を被吸着面３５に載置して引き棒４２を押し下げたときの状態を示す断面図である。 図１の支持具の側面図である。 図１の支持具の高分子ゲルシート３３における空気抜き穴３３ａの他の配置パターン例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。 図１の支持具の高分子ゲルシート３３における空気抜き穴３３ａの他の配置パターン例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図１の支持具の高分子ゲルシート３３の他の形状例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。

符号の説明

３０…吸盤、３０ａ…位置ズレ防止凸部、３２…吸着面、３３…高分子ゲルシート（粘着性のある高分子ゲル層）、３３ａ，３３ａａ…空気抜き穴、３３ｂ…位置ズレ防止穴

Claims (5)

1. 吸盤の吸着面の周方向に異なる複数位置および径方向に異なる複数位置に対応する複数の位置にそれぞれ空気抜き穴を開設した粘着性のある高分子ゲル層を該吸着面に着脱自在に貼り付けてなる吸盤装置。
2. 前記高分子ゲル層に前記複数個の空気抜き穴が同心円状に配列されている請求項１記載の吸盤装置。
3. 前記高分子ゲル層に前記複数個の空気抜き穴が放射状に配列されている請求項１または２記載の吸盤装置。
4. 前記高分子ゲル層の中央位置に空気抜き穴が開設されている請求項１から３のいずれか１つに記載の吸盤装置。
5. 前記吸盤の吸着面の周方向に異なる複数位置に位置ズレ防止凸部が形成され、前記高分子ゲル層に該位置ズレ防止凸部が嵌り込む位置ズレ防止穴または位置ズレ防止凹部が形成されている請求項１から４のいずれか１つに記載の吸盤装置。

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