JP2023088204A - sucker - Google Patents

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JP2023088204A
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port
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suction
suction cup
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哲陽 渡邊
Tetsuyo Watanabe
斉寛 西村
Toshihiro Nishimura
晴太 野尻
Haruta Nojiri
建二郎 多田隈
Kenjiro Tadakuma
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Tohoku University NUC
Kanazawa University NUC
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Tohoku University NUC
Kanazawa University NUC
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Abstract

To provide a sucker that is easily changed over between positive pressure and negative pressure with a single drive source.SOLUTION: A sucker 1 comprises an injection port 16, an exhaust port 11 and a suction port 13 which are opened to the outside, and the suction port 13 is provided on a top surface of a plate-like member. The plate-like member internally comprises: a main flow passage guiding a gas injected from the injection port 16 to the exhaust port 11, a stop part 12 where the main flow passage 14 becomes thinner in part, and a brach flow passage 17 which branches off from in the flow passage guided from the stop part 12 to the exhaust port 11 in the main flow passage 14 to be connected to the suction port 13. A valve 20 which blocks the main flow passage 14 is provided at a downstream place closer to the exhaust port 11 than the branch point to the branch flow passage 17 in the main flow passage 14, and the valve 20 is closed when pressure with which the gas injected from the injection port 16 presses the valve 20 is equal to or larger than a predetermined value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、吸盤に関する。 The present invention relates to suction cups.

ロボット等に使用される吸盤が提案されている。特許文献1には、壁を登るロボットに用いられる吸盤が開示されている。 Suction cups for use in robots and the like have been proposed. Patent Literature 1 discloses a suction cup used in a wall-climbing robot.

Masahiro Fujita, Suguru Ikeda, Toshiaki Fujimoto, Toshihiko Shimizu, Shuhei Ikemoto & Takeshi Miyamoto (2018) Development of universal vacuum gripper for wall-climbing robot, Advanced RoboticsMasahiro Fujita, Suguru Ikeda, Toshiaki Fujimoto, Toshihiko Shimizu, Shuhei Ikemoto & Takeshi Miyamoto (2018) Development of universal Sal vacuum gripper for wall-climbing robot, Advanced Robotics

しかしながら、上記従来技術では、単一駆動源での正圧と負圧との切替が難しいという問題がある。 However, the conventional technology described above has a problem that it is difficult to switch between positive pressure and negative pressure with a single drive source.

そこで、本発明は、単一駆動源での正圧と負圧との切替が容易な吸盤を提供する。 Accordingly, the present invention provides a suction cup that facilitates switching between positive pressure and negative pressure with a single drive source.

本発明の一態様に係る吸盤は、外界に向けて開口した注入口、噴出口及び吸引口を有する板状部材を備え、前記板状部材の内部には、前記注入口から注入された気体を前記噴出口に導く主流路と、前記主流路は部分的に流路が細くなる絞り部と、前記主流路において前記絞り部から噴出口に導かれる流路中から分岐し、前記吸引口に接続される枝流路と、を具備し、前記主流路における、前記枝流路への分岐点よりも前記噴出口に近い下流箇所には、前記主流路を塞ぐ弁が設けられ、前記弁は、前記注入口から注入された気体が前記弁を押す圧力が所定値以上である場合に、開状態となる。 A suction cup according to an aspect of the present invention includes a plate-like member having an injection port, an ejection port, and a suction port that are open to the outside, and gas injected from the injection port is filled inside the plate-like member. a main flow path leading to the jet outlet; a constricted portion in which the main flow path is partially narrowed; and a valve that closes the main flow path is provided at a downstream location in the main flow path that is closer to the ejection port than the branch point to the branch flow path, the valve When the pressure of the gas injected from the injection port pushing the valve is equal to or higher than a predetermined value, the valve is opened.

本発明の一態様に係る吸盤は、単一駆動源での正圧と負圧との切替を容易に行うことができる。 A suction cup according to an aspect of the present invention can easily switch between positive pressure and negative pressure with a single drive source.

図1は、実施の形態における吸盤の構造を示す切り欠き断面図である。FIG. 1 is a cutaway cross-sectional view showing the structure of a suction cup in an embodiment. 図2Aは、実施の形態における吸盤のなじみ機構を示す上面図である。FIG. 2A is a top view showing the fitting mechanism of the suction cups in the embodiment. 図2Bは、実施の形態における吸盤の絞り部と噴出口とを示す上面図である。FIG. 2B is a top view showing the constricted portion of the suction cup and the ejection port in the embodiment. 図3は、実施の形態における吸盤の構造を示す別の切り欠き断面図である。FIG. 3 is another cutaway sectional view showing the structure of the suction cup in the embodiment. 図4は、実施の形態における吸盤の空気の吸引と放出とを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing suction and release of air by the suction cups in the embodiment.

(実施の形態)
本実施の形態において、単一駆動源での正圧と負圧との切替が容易な吸盤について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(Embodiment)
In this embodiment, a suction cup that can easily switch between positive pressure and negative pressure with a single drive source will be described. It should be noted that each of the embodiments described below is a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, arrangement of components, connection forms, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in independent claims will be described as optional constituent elements.

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected about the substantially same structure, and the overlapping description is abbreviate|omitted or simplified.

また、本明細書において、平行又は垂直などの要素間の関係性を示す用語、及び、矩形又は直線などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。 Also, in this specification, terms that indicate the relationship between elements such as parallel or perpendicular, terms that indicate the shape of elements such as rectangles or straight lines, and numerical ranges are not expressions that express only strict meanings. , is an expression that means that a difference of a substantially equivalent range, for example, a few percent, is also included.

また、本明細書において、「上方」及び「下方」という用語は、絶対的な空間認識における上方向(鉛直上方)及び下方向(鉛直下方)を指すものではなく、積層構成における積層順を基に相対的な位置関係により規定される用語として用いる。 In this specification, the terms "upper" and "lower" do not refer to the upward direction (vertically upward) and the downward direction (vertically downward) in absolute spatial recognition, but are based on the stacking order in the stacking structure. It is used as a term defined by a relative positional relationship.

[構成]
図1は、実施の形態における吸盤の構造を示す切り欠き断面図である。まず、上盤部40と、下盤部50とからなるこの吸盤構造を吸盤1とする。上盤部40は、注入口16と、流路10となじみ機構30と、吸引口13とを備える。下盤部50は、上盤部40から接続する流路14(図示せず)と、絞り部12と、弁20と、噴出口11とを備える。流路14は、主流路の具体例である。
[composition]
FIG. 1 is a cutaway cross-sectional view showing the structure of a suction cup in an embodiment. First, this sucker structure consisting of the upper board part 40 and the lower board part 50 is referred to as a sucker 1 . The upper plate portion 40 includes an injection port 16 , a flow path 10 and a conforming mechanism 30 , and a suction port 13 . The lower board portion 50 includes a flow path 14 (not shown) connected from the upper board portion 40 , a throttle portion 12 , a valve 20 , and an ejection port 11 . Channel 14 is a specific example of a main channel.

上盤部40は、50mm四方の正方形の形状の板である。上盤部40は、樹脂、金属、またはシリコーン等で形成される。上盤部40は、下盤部50の板状の形状が延びる方向と垂直な方向において、下盤部50の上に設置される。 The upper board part 40 is a square-shaped board of 50 mm square. The upper board portion 40 is made of resin, metal, silicone, or the like. The upper board part 40 is installed on the lower board part 50 in a direction perpendicular to the direction in which the plate-like shape of the lower board part 50 extends.

下盤部50は、50mm四方の正方形の形状の板である。下盤部50は、樹脂、金属、またはシリコーン等で形成される。なお、吸盤1は、下盤部50のみを備え、上盤部40を備えなくてもよい。吸盤1が上盤部40を備えないときは、下盤部50の流路14の端部に注入口16が設けられる。下盤部50は、板状部材の具体例である。または、上盤部40と下盤部50とは、一体の部品として、一体成型で形成されてもよい。 The lower board part 50 is a square-shaped board of 50 mm square. The lower board portion 50 is formed of resin, metal, silicone, or the like. The suction cup 1 may include only the lower plate portion 50 and may not include the upper plate portion 40 . When the suction cup 1 does not have the upper plate portion 40 , the inlet 16 is provided at the end of the flow path 14 of the lower plate portion 50 . The lower board part 50 is a specific example of a plate-like member. Alternatively, the upper board part 40 and the lower board part 50 may be integrally molded as an integral part.

上盤部40と下盤部50とがシリコーン等で形成されることにより、吸盤1は、柔らかさを実現することができる。また、上盤部40と下盤部50とがシリコーン等で形成されることにより、人体への接触の際の抵抗を低減することができる。 By forming the upper board part 40 and the lower board part 50 with silicone or the like, the suction cup 1 can realize softness. In addition, by forming the upper board part 40 and the lower board part 50 from silicone or the like, it is possible to reduce the resistance at the time of contact with the human body.

流路10は、上盤部40に設けられた溝である。流路10の端部には空気が注入される注入口16が設けられる。流路10は、上盤部40の辺の中央部に凹部として設けられ、上盤部40の中央に向かって直線で延びる。流路10は、なじみ機構30と接続し、また、流路14と接続している。 The channel 10 is a groove provided in the upper board portion 40 . An inlet 16 through which air is injected is provided at the end of the channel 10 . The flow path 10 is provided as a concave portion in the central portion of the side of the upper board portion 40 and extends in a straight line toward the center of the upper board portion 40 . The flow path 10 is connected to the conforming mechanism 30 and also connected to the flow path 14 .

なじみ機構30は、上盤部40の中央に設けられた円形の溝である。円形の溝は、流路10と接続しており、流路10の端部から注入された空気がなじみ機構30を構成する円形の溝に流入する。シリコーン等で形成された薄膜がなじみ機構30を覆うように形成されることで、なじみ機構30の薄膜が膨らみ、接触部の凹凸形状になじみながら吸引を行うことができる。 The conforming mechanism 30 is a circular groove provided in the center of the upper board portion 40 . The circular groove is connected to the flow path 10 , and the air injected from the end of the flow path 10 flows into the circular groove that constitutes the conforming mechanism 30 . A thin film made of silicone or the like is formed so as to cover the conforming mechanism 30, so that the thin film of the conforming mechanism 30 swells, and suction can be performed while conforming to the uneven shape of the contact portion.

吸引口13は、上盤部40の中央に設けられた円形の貫通孔である。吸引口13は、上盤部40の上面に設けられる。吸引口13は、吸盤1が上盤部40を備えない場合、下盤部50である板状部材の上面に設けられる。吸引口13から、吸盤1の内部に向かって、吸盤1の外部の空気が吸引される。または、吸引口13から、吸盤1の内部の空気が外部に向かって放出される。吸引口13は、下盤部50の板状の形状が延びる方向と垂直な方向にのび、流路14と接続する枝流路17を形成してもよい。 The suction port 13 is a circular through-hole provided in the center of the upper board portion 40 . The suction port 13 is provided on the upper surface of the upper board portion 40 . The suction port 13 is provided on the upper surface of the plate-like member that is the lower plate portion 50 when the suction cup 1 does not include the upper plate portion 40 . Air outside the suction cup 1 is sucked from the suction port 13 toward the inside of the suction cup 1 . Alternatively, the air inside the suction cup 1 is discharged to the outside from the suction port 13 . The suction port 13 may extend in a direction perpendicular to the extending direction of the plate-like shape of the lower board portion 50 and form a branch channel 17 connected to the channel 14 .

絞り部12は、流路14よりも狭い幅の流路である。流路14を通過した空気は、絞り部12で、圧力が高められる。絞り部12は、流路14と接続する溝と、溝の上部と側部とを囲む垂直壁で構成されてもよい。なお、絞り部12は、溝を有さず、下盤部50の板状の形状が延びる方向と垂直な方向における下盤部50の上部に設けられた壁と天井によって形成された通路として実現されてもよい。 The narrowed portion 12 is a channel with a width narrower than that of the channel 14 . The pressure of the air that has passed through the flow path 14 is increased at the narrowed portion 12 . Constriction 12 may consist of a groove connecting with channel 14 and vertical walls surrounding the top and sides of the groove. The narrowed portion 12 does not have a groove, and is realized as a passage formed by a wall and a ceiling provided on the upper portion of the lower plate portion 50 in a direction perpendicular to the direction in which the plate-like shape of the lower plate portion 50 extends. may be

弁20は、弾性体からなる。弁20は、例えば、シリコーン、ゴム、または、薄い金属等で実現されてもよい。弁20は、矩形の形状をしていてもよい。弁20は、絞り部12と、噴出口11との間に設けられる。弁20の幅は、弁20が設置される位置の噴出口11の幅と実質的に一致する。 The valve 20 is made of an elastic body. Valve 20 may be realized, for example, in silicone, rubber, or thin metal. Valve 20 may be rectangular in shape. A valve 20 is provided between the throttle portion 12 and the ejection port 11 . The width of the valve 20 substantially matches the width of the spout 11 where the valve 20 is installed.

弁20は、流路14から噴出口11に向かって空気が流れる方向に逆らう力を発生するように設置されている。弁20は、流路14における、枝流路17への分岐点よりも噴出口11に近い下流箇所に設けられる。弁20は、注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以上である場合に、開状態となる。 The valve 20 is positioned to generate a force that opposes the direction of air flow from the flow path 14 towards the jet 11 . The valve 20 is provided at a downstream portion of the flow path 14 closer to the ejection port 11 than the branch point to the branch flow path 17 . The valve 20 is opened when the pressure of the gas injected from the injection port 16 pushing the valve 20 is equal to or higher than a predetermined value.

[構造]
図2Aは、実施の形態における吸盤1のなじみ機構30を示す上面図である。上述したように、なじみ機構30は、上盤部40の中央に設けられた円形の溝である。吸盤1は、上盤部40に、吸引口13から見て、流路14と反対側に設けられた、流路14とつながる円形の溝であるなじみ機構30を有する。なお、なじみ機構30の、下盤部50の板状の形状が延びる方向と垂直な方向における上部には、接触部の凹凸となじむための薄膜を設ける。また、前項の薄膜の上部に吸引領域を拡張するための襞が設けられてもよい。襞は、吸引口13の外部を覆う。襞は、円形または矩形のシリコーン製の膜でもよく、吸引口を設けるために中央部に円形または矩形の穴を有するのが良い。
[structure]
FIG. 2A is a top view showing conforming mechanism 30 of suction cup 1 in the embodiment. As described above, the conforming mechanism 30 is a circular groove provided in the center of the upper board portion 40 . The suction cup 1 has a conforming mechanism 30 which is a circular groove connected to the flow path 14 provided on the upper disk portion 40 on the opposite side of the flow path 14 when viewed from the suction port 13 . A thin film is provided on the upper portion of the conforming mechanism 30 in a direction perpendicular to the extending direction of the plate-like shape of the lower plate portion 50 so as to conform to the unevenness of the contact portion. Moreover, folds for expanding the suction area may be provided on the upper portion of the thin film of the preceding paragraph. The folds cover the outside of the suction port 13 . The folds may be circular or rectangular silicone membranes and may have a circular or rectangular hole in the center to provide a suction port.

図2Aに示されるように、例えば、吸引口の外形は12mm、なじみ機構30の溝の外形は20mmでもよい。また、流路10の幅は、2mmでもよく、なじみ機構30の溝の幅は2mmでもよい。また、絞り部12の幅は、4mmでもよい。 As shown in FIG. 2A, for example, the suction port may have an outer diameter of 12 mm and the groove of the conforming mechanism 30 may have an outer diameter of 20 mm. Moreover, the width of the flow path 10 may be 2 mm, and the width of the groove of the conforming mechanism 30 may be 2 mm. Also, the width of the narrowed portion 12 may be 4 mm.

また、なじみ機構30の溝の深さは、1mmでもよい。 Further, the groove depth of the conforming mechanism 30 may be 1 mm.

図2Bは、実施の形態における吸盤の絞り部12と噴出口11とを示す上面図である。上述したように、絞り部12は、流路14よりも狭い幅の流路である。絞り部12は、流路10と接続する流路14と接続している。流路14と絞り部12との接続箇所は、流路14の幅より狭い。 FIG. 2B is a top view showing throttle portion 12 of the suction cup and ejection port 11 in the embodiment. As described above, the constricted portion 12 is a channel with a width narrower than that of the channel 14 . The narrowed portion 12 is connected to a channel 14 that is connected to the channel 10 . A connecting portion between the flow path 14 and the narrowed portion 12 is narrower than the width of the flow path 14 .

絞り部12は、平面視において、流路14が延びる方向の、絞り部12からみて流路14と反対の方向にのびる溝を有してもよい。当該溝の幅は、流路14と同一、または、流路14より狭い幅でもよい。 The constricted portion 12 may have grooves extending in the direction in which the flow channel 14 extends in a plan view, which is the direction opposite to the flow channel 14 when viewed from the constricted portion 12 . The width of the groove may be the same as the channel 14 or may be narrower than the channel 14 .

また、絞り部12は、流路14と接続する溝の両側に、絞り部12の中央部の流路と接続する矩形の空間15を有してもよい。また、矩形の空間15の上部と側部には、壁が設けられてもよい。 Also, the narrowed portion 12 may have rectangular spaces 15 on both sides of the groove connected to the flow path 14 and connected to the central flow path of the narrowed portion 12 . Also, walls may be provided at the top and sides of the rectangular space 15 .

絞り部12は、噴出口11と接続する。噴出口11は、絞り部12との接続箇所を頂点とする扇形の溝であってもよい。または、噴出口11は、絞り部12との接続箇所を頂点とする扇形の輪郭を形成する壁と天井とで形成される空間であってもよい。噴出口11が形成する扇形の内角は、例えば、60度でもよい。 The narrowed portion 12 is connected to the ejection port 11 . The ejection port 11 may be a fan-shaped groove whose apex is the connection point with the throttle portion 12 . Alternatively, the ejection port 11 may be a space formed by a wall and a ceiling that form a fan-shaped contour with the point of connection with the throttle portion 12 as the apex. The internal angle of the sector formed by the ejection port 11 may be, for example, 60 degrees.

絞り部12と噴出口11との接続箇所には弁20が設けられる。弁20は、噴出口11の内部であって、噴出口11の絞り部12との接続箇所の近傍に設置されてもよい。弁20の高さは、噴出口11の深さと同一であり、弁20の幅は、弁20が設置される位置における噴出口11の幅と同一である。または、弁20の高さは、噴出口11の深さより1mmほど低くてもよい。 A valve 20 is provided at a connection point between the throttle portion 12 and the ejection port 11 . The valve 20 may be installed inside the ejection port 11 and in the vicinity of the connection point of the ejection port 11 with the throttle portion 12 . The height of the valve 20 is the same as the depth of the spout 11, and the width of the valve 20 is the same as the width of the spout 11 at the position where the valve 20 is installed. Alternatively, the height of valve 20 may be less than the depth of spout 11 by 1 mm.

弁20は、一部切り込み部を有し、弾性変形により噴出口11の空間における開口部が形成される構造である。なお、弁20は、弁20が設置される位置において、噴出口11が形成する流路の空間を実質的に完全にふさいでもよい。なお、弁20の形状は上記の形状に限られない。例えば、弁20は、柱形状であり、中央部に設けられる開口部が空気圧力により左右に開くような構造でもよい。 The valve 20 has a partial notch, and has a structure in which an opening in the space of the ejection port 11 is formed by elastic deformation. It should be noted that the valve 20 may substantially completely block the space of the flow path formed by the spout 11 at the position where the valve 20 is installed. In addition, the shape of the valve 20 is not restricted to said shape. For example, the valve 20 may have a columnar shape, and may have a structure in which an opening provided in the center is opened to the left and right by air pressure.

なお、流路14の幅は2mmでもよく、流路14の長さは、10mmでもよい。また、絞り部12の絞り口の大きさは、2mm×0.4mmでもよい。空間15の大きさは、3mm×12mmでもよい。空間15と絞り部12との接続部分の幅は1mmでもよい。また、噴出口11の絞り部12との接続部から噴出口11の出口部分までの長さは、19mmでもよい。噴出口11の絞り部12との接続部から弁20までの長さは、5mmでもよい。 The width of the channel 14 may be 2 mm, and the length of the channel 14 may be 10 mm. Also, the size of the throttle opening of the throttle portion 12 may be 2 mm×0.4 mm. The size of the space 15 may be 3 mm×12 mm. The width of the connecting portion between the space 15 and the narrowed portion 12 may be 1 mm. Also, the length from the connecting portion of the ejection port 11 to the throttle portion 12 to the outlet portion of the ejection port 11 may be 19 mm. The length from the connecting portion of the spout 11 to the throttle portion 12 to the valve 20 may be 5 mm.

図3は、実施の形態における吸盤1の構造を示す別の切り欠き断面図である。注入口16から注入された空気は、流路10を通って、下盤部50の流路14(図示せず)に流入する。また、注入口16から注入された空気の一部は、なじみ機構30に流入する。なじみ機構30は、内壁31と外壁32とが囲むことによって形成された溝と当該溝の上部を覆う薄膜とで構成される。 FIG. 3 is another cutaway sectional view showing the structure of the suction cup 1 in the embodiment. Air injected from the inlet 16 passes through the flow path 10 and flows into the flow path 14 (not shown) of the bottom plate portion 50 . Also, part of the air injected from the inlet 16 flows into the conforming mechanism 30 . The conforming mechanism 30 is composed of a groove formed by surrounding the inner wall 31 and the outer wall 32 and a thin film covering the upper part of the groove.

流路14に流入した空気は、絞り部12に流入する。注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以下である場合、絞り部12に流入した空気の実質的に全てが空間15に流入し、吸引口13から放出される。 The air that has flowed into the flow path 14 flows into the narrowed portion 12 . When the pressure at which the gas injected from the inlet 16 presses the valve 20 is below a predetermined value, substantially all of the air that has flowed into the restrictor 12 flows into the space 15 and is discharged from the suction port 13 .

また、注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以上である場合、外部の空気が空間15に向かって、吸引口13から吸引される。 Further, when the pressure of the gas injected from the injection port 16 pushing the valve 20 is equal to or higher than a predetermined value, external air is sucked from the suction port 13 toward the space 15 .

注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以下である場合、弁20は設置された位置から傾斜せず、弁20の弾性変形により形成される噴出口11の空間における開口部が、弁20が設置された位置からさらに傾斜するときと比較して、相対的に狭くなる。 When the pressure of the gas injected from the injection port 16 pushing the valve 20 is less than a predetermined value, the valve 20 does not tilt from the installed position, and the opening in the space of the ejection port 11 formed by the elastic deformation of the valve 20 The section becomes relatively narrow compared to when the valve 20 is tilted further from the installed position.

注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以上である場合、弁20は設置された位置からさらに傾斜し、弁20と噴出口11とが形成する流路の隙間が、弁20が設置された位置から傾斜しないときと比較して、相対的に広くなる。 When the pressure of the gas injected from the injection port 16 pushing the valve 20 is greater than or equal to a predetermined value, the valve 20 is further tilted from the installed position, and the gap between the flow path formed by the valve 20 and the ejection port 11 becomes It is relatively wide compared to when the valve 20 is not tilted from the installed position.

例えば、上盤部40の厚みは、2mmでもよく、下盤部50の厚みは、3mmでもよい。このとき、下盤部50の噴出口11に設けられた弁20の高さは2mmでもよい。これにより、吸盤1は、薄さを実現することができる。 For example, the thickness of the upper board part 40 may be 2 mm, and the thickness of the lower board part 50 may be 3 mm. At this time, the height of the valve 20 provided at the ejection port 11 of the bottom plate portion 50 may be 2 mm. This allows the suction cup 1 to be thin.

[吸引と放出]
図4は、実施の形態における吸盤1の空気の吸引と放出とを示す図である。図4の(a)は、吸盤1が対象物を吸引する場合について示している。まず、注入口16から所定の圧力以上の高圧の圧縮空気が注入される。そして、注入口16から流路10に流入した空気は、下盤部50の流路14に流入する。
[Suction and release]
4A and 4B are diagrams showing suction and release of air by the suction cup 1 in the embodiment. FIG. 4(a) shows a case where the sucker 1 sucks an object. First, high-pressure compressed air having a predetermined pressure or more is injected from the injection port 16 . Then, the air that has flowed into the flow path 10 from the inlet 16 flows into the flow path 14 of the bottom plate portion 50 .

次に、流路14に流入した空気は、絞り部12に流入する。絞り部12に流入した空気は、噴出口11に流入する。このとき、噴出口11に設けられた弁20を開く。つまり、絞り部12に流入した空気は、弁20を通過する。これにより、噴出口11から、注入口16から注入された空気が噴出するだけでなく、絞り部12にて流速が上がり、空気の圧力が下がることで負圧が発生することで、吸引口13から吸盤1の外部の空気が、吸盤1の内部に吸引される。 The air that has flowed into the flow path 14 then flows into the constricted portion 12 . The air that has flowed into the throttle portion 12 flows into the ejection port 11 . At this time, the valve 20 provided at the ejection port 11 is opened. That is, the air that has flowed into the throttle portion 12 passes through the valve 20 . As a result, not only is the air injected from the injection port 16 ejected from the ejection port 11 , but also the flow velocity increases at the constricted portion 12 and the pressure of the air decreases, thereby generating a negative pressure, which causes the suction port 13 to Air outside the suction cup 1 is sucked into the suction cup 1 through the air.

吸引口13から吸引された空気は、空間15を通って、絞り部12に流入する。そして、吸引口13から吸引された空気は、噴出口11から吸盤の外部に噴出する。これにより、注入口16から高圧の圧縮空気が注入される場合、吸盤1は対象物を吸引することができる。 The air sucked from the suction port 13 flows through the space 15 into the narrowed portion 12 . Then, the air sucked from the suction port 13 is ejected from the ejection port 11 to the outside of the suction cup. Accordingly, when high-pressure compressed air is injected from the inlet 16, the suction cup 1 can suck the object.

図4の(b)は、吸盤1が対象物を放出する場合について示している。まず、注入口16から所定の圧力以下の低圧の圧縮空気が注入される。そして、注入口16から流路10に流入した空気は、流路14に流入する。 FIG. 4(b) shows the case where the sucker 1 releases the object. First, low-pressure compressed air having a predetermined pressure or less is injected from the injection port 16 . Then, the air that has flowed into the flow path 10 from the inlet 16 flows into the flow path 14 .

次に、流路14に流入した空気は、絞り部12に流入する。絞り部12に流入した空気は、噴出口11に流入する。このとき、噴出口11に設けられた弁20を開かないため、絞り部12に流入した空気は実質で気に全て逆流する。つまり、絞り部12に流入した空気は、弁20を通過しない。これにより、吸引口13から、注入口16から注入された空気が噴出する。 The air that has flowed into the flow path 14 then flows into the constricted portion 12 . The air that has flowed into the throttle portion 12 flows into the ejection port 11 . At this time, since the valve 20 provided in the ejection port 11 is not opened, substantially all of the air that has flowed into the throttle portion 12 flows backward. That is, the air that has flowed into the throttle portion 12 does not pass through the valve 20 . As a result, the air injected from the injection port 16 is ejected from the suction port 13 .

弁20から逆流した空気は、空間15を通って、吸引口13に流入する。そして、吸引口13に流入した空気は、そのまま吸引口13から吸盤の外部に噴出する。これにより、注入口16から低圧の圧縮空気が注入される場合、吸盤1は対象物を放出することができる。 Air flowing back from the valve 20 passes through the space 15 and flows into the suction port 13 . Then, the air that has flowed into the suction port 13 is ejected from the suction port 13 to the outside of the suction cup. Accordingly, when low-pressure compressed air is injected from the inlet 16, the suction cup 1 can release the object.

[効果等]
本開示の一態様における吸盤1は、外界に向けて開口した注入口16、噴出口11及び吸引口13を有する板状部材を備え、吸引口13は、板状部材の上面に設けられ、板状部材の内部には、注入口16から注入された気体を噴出口11に導く主流路と、主流路14は部分的に流路が細くなる絞り部12と、主流路14において絞り部12から噴出口11に導かれる流路中から分岐し、吸引口13に接続される枝流路17と、を具備し、主流路14における、枝流路17への分岐点よりも噴出口11に近い下流箇所には、主流路14を塞ぐ弁20が設けられ、弁20は、注入口16から注入された気体が弁20を押す圧力が所定値以上である場合に、開状態となる。
[Effects, etc.]
A suction cup 1 according to one aspect of the present disclosure includes a plate-like member having an injection port 16, an ejection port 11, and a suction port 13 that are open to the outside. The inside of the shaped member includes a main flow path for guiding the gas injected from the injection port 16 to the ejection port 11, a narrowed portion 12 in which the flow path of the main flow passage 14 is partially narrowed, and a a branch flow path 17 branched from the flow path guided to the jet port 11 and connected to the suction port 13, and the branch flow path 17 is closer to the jet port 11 than the branch point to the branch flow path 17 in the main flow path 14. A valve 20 that blocks the main flow path 14 is provided at a downstream location, and the valve 20 is opened when the pressure of the gas injected from the injection port 16 pushing the valve 20 is equal to or higher than a predetermined value.

これにより、吸盤1は、注入口16に注入する空気の圧力の高低を切り替えることで、弁20の開閉を調整することで、吸引口13の正圧と負圧とを切り替えることができる。よって、吸盤1は、単一駆動源での正圧と負圧との切替を容易に実現することができる。 As a result, the suction cup 1 can switch between positive pressure and negative pressure at the suction port 13 by adjusting the opening and closing of the valve 20 by switching the pressure of the air injected into the inlet 16 . Therefore, the suction cup 1 can easily realize switching between positive pressure and negative pressure with a single drive source.

また、例えば、本開示の一態様における吸盤1において、弁20は、弾性体からなる。 Also, for example, in the suction cup 1 according to one aspect of the present disclosure, the valve 20 is made of an elastic body.

これにより、吸盤1に、一体成型で形成された弁を用いることができる。よって、吸盤1は、単一駆動源での正圧と負圧との切替を容易に実現することができる。 As a result, a valve integrally formed can be used for the suction cup 1 . Therefore, the suction cup 1 can easily realize switching between positive pressure and negative pressure with a single drive source.

本開示の一態様における吸盤1は、板状部材上に、吸引口13から見て、流路14と反対側に設けられた、流路14とつながる円形の溝と開口部を覆う薄膜を有する。 The suction cup 1 according to one aspect of the present disclosure has a thin film covering a circular groove and an opening connected to the flow path 14 provided on the plate-like member on the opposite side of the flow path 14 when viewed from the suction port 13. .

これにより、本開示の一態様における吸盤1は、吸盤1が吸引する対象物表面に凹凸があっても、空気の漏れを最小化することができ、従来よりも効率的に吸引することができる。 As a result, even if the surface of the object to be sucked by the sucker 1 is uneven, the sucker 1 according to one aspect of the present disclosure can minimize air leakage and suck more efficiently than before. .

本開示の一態様における吸盤1は、さらに、吸引口13の外部を覆う襞を備える。 The suction cup 1 in one aspect of the present disclosure further includes folds that cover the outside of the suction port 13 .

これにより、本開示の一態様における吸盤1は、対象物との接触領域が増えるため吸引力が向上し、吸盤1が吸引する対象物をより確実に吸引することができる。 As a result, the suction cup 1 according to one aspect of the present disclosure has an increased contact area with the object, so that the suction force is improved, and the object sucked by the suction cup 1 can be sucked more reliably.

本開示の一態様における吸盤1において、襞は、シリコーンからなる。 In the suction cup 1 according to one aspect of the present disclosure, the folds are made of silicone.

これにより、本開示の一態様における吸盤1は、柔らかさを実現することができる。 Thereby, the suction cup 1 in one aspect of the present disclosure can achieve softness.

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。 In addition, forms obtained by applying various modifications to each embodiment that a person skilled in the art can think of, or realized by arbitrarily combining the components and functions of each embodiment within the scope of the present disclosure. Also included in the present disclosure is the form of

本開示の吸盤は、介護用ロボット等が、人の日常動作を補助する場合に適用することができる。 The suction cup of the present disclosure can be applied to a case where a care robot or the like assists a person's daily movements.

1 吸盤
10、14 流路
11 噴出口
12 絞り部
13 吸引口
15 空間
20 弁
30 なじみ機構
31 内壁
32 外壁
40 上盤部
50 下盤部
REFERENCE SIGNS LIST 1 sucker 10, 14 flow path 11 spout 12 throttle 13 suction port 15 space 20 valve 30 conforming mechanism 31 inner wall 32 outer wall 40 upper panel 50 lower panel

Claims (5)

外界に向けて開口した注入口、噴出口及び吸引口を有する板状部材を備え、
前記板状部材の内部には、前記注入口から注入された気体を前記噴出口に導く主流路と、
前記主流路は部分的に流路が細くなる絞り部と、
前記主流路において前記絞り部から噴出口に導かれる流路中から分岐し、前記吸引口に接続される枝流路と、を具備し、
前記主流路における、前記枝流路への分岐点よりも前記噴出口に近い下流箇所には、前記主流路を塞ぐ弁が設けられ、
前記弁は、前記注入口から注入された気体が前記弁を押す圧力が所定値以上である場合に、開状態となる、
吸盤。
A plate-shaped member having an injection port, a jet port, and a suction port that are open to the outside,
a main flow path for guiding the gas injected from the injection port to the ejection port inside the plate-like member;
a constriction part in which the main flow path is partially narrowed;
a branch flow path branched from a flow path guided from the narrowed portion to the ejection port in the main flow path and connected to the suction port;
A valve that closes the main flow path is provided at a downstream portion of the main flow path that is closer to the ejection port than the branch point to the branch flow path,
The valve is in an open state when the pressure of the gas injected from the injection port pushing the valve is equal to or higher than a predetermined value,
sucker.
前記弁は、弾性体からなる、
請求項1に記載の吸盤。
wherein the valve is made of an elastic body,
A suction cup according to claim 1.
前記板状部材上に、前記吸引口から見て、前記流路と反対側に設けられた、前記流路とつながる円形の溝と開口部を覆う薄膜を有する、
請求項1または2に記載の吸盤。
A thin film covering a circular groove and an opening connected to the flow path provided on the plate-like member on the opposite side of the flow path when viewed from the suction port,
A suction cup according to claim 1 or 2.
さらに、前記吸引口の外部を覆う襞を備える、
請求項1~3のいずれか1項に記載の吸盤。
Further comprising folds covering the exterior of the suction port,
The suction cup according to any one of claims 1-3.
前記襞は、シリコーンからなる、
請求項4に記載の吸盤。
the folds are made of silicone;
A suction cup according to claim 4.
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