JP3143091U - 吸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、高所での作業性を向上し、低コストで実現できる吸着装置を提供する。
【解決手段】基板１の周囲にパッド２を設けて、パッド２で囲まれた吸着エリアＥを構成する。そして、上記基板１には、上記吸着エリアＥのエアを排出するための真空ポンプ６と、この真空ポンプ６に電源を供給するためのバッテリと、上記真空ポンプ６とバッテリとの間の接続をオンオフするスイッチ９とを設け、この吸着装置を持ち運び可能にした。
【選択図】図１

Description

本考案は、ビルの壁面などに吸着可能であって、持ち運びが可能な吸着装置に関する。

従来から、高層ビルの窓ガラスや壁面の作業などのために、屋上から吊るしたロープで体を支持して作業することがある。このような高所作業時に、作業者の体が揺れてしまうと、危険なだけでなく、清掃作業などがやり難い。そのため、揺れを止めて、必要作業箇所にとどまれるようにすることが望まれている。
そして、上記のような高所の作業箇所に、一時的にとどまることができるようにするため、吸着装置を利用することがあった。
従来の吸着装置としては、作業用ゴンドラの揺れを止めるためのものとして、ゴンドラに搭載した真空ポンプで吸着パッド内を真空にし、その吸着パッドを壁面に吸着固定させるものがあった。

一方、強力吸盤からなる簡易タイプの吸着装置として、手動の真空ポンプを用いたものがあった。この装置は、ゴム製のパッドを被吸着面に手で押し付けた状態で、手動ポンプのハンドルを操作して、パッド内部の空気を吸引するものである（非特許文献１参照）。
このような装置を用いて壁面清掃を行なう場合には、次のような手順が必要である。
まず、片手で壁面にパッドを押し付けながら、同じ手の指で手動ポンプのハンドルを繰り返し往復操作し、真空度を高めて吸着力を発揮させる。
そして、場所を移動して作業をする場合には、新たな場所で上記の手順を繰り返すことになる。
特開２００７−２５３８９０号公報 株式会社ＴＯＷＡのオンラインショップページ、"商品カタログ"、［online］、［平成２０年４月１７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://towapro.jp/shop/cgis/goodslist.cgi?this_num_genre=&genre_id=00000033＞

上記したゴンドラ用の従来の吸着装置は、ゴンドラの揺れを抑えるためのものであり、大型かつ高価なものであるとともに、ロープで体を支えて行なう作業に、そのまま用いることはできなかった。
また、手動ポンプを使用する従来の吸着装置では、吸着パッドが吸着力を発揮するための指の往復運動を繰り返さざるを得えない。そのため、手が疲れてしまったり、作業時間が長くなったりする問題があった。
特に、凹凸面壁ではこの指の往復動作が頻繁となるので、作業時間がより長期化するなど、作業性が悪いという問題があった。
また、真空による吸着力を強化するために吸着パッドが大型化すると、その真空度を高めるための指の往復運動は増え、さらに作業性が悪くなってしまう。つまり、簡易タイプの吸着装置といっても、簡単に使えるものとは言い難いもであった。
この発明の目的は、例えば、高所での作業性を向上するため、簡単な操作で吸着できる低コストな吸着装置を提供することである。

第１の考案は、基板の周囲にパッドを設けた吸着装置において、上記基板には、パッドで囲まれた吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給するためのバッテリと、上記真空ポンプをオンオフするスイッチとを備えた持ち運び可能にした点に特徴を有する。
なお、上記「持ち運び可能」とは、電源コードや真空配管などが外部に無く、設置場所が限定されない構造であって、楽に持ち運ぶことができる程度の寸法及び重量であるということである。

第２の考案は、第１の考案において、上記基板上に片手で保持可能な取っ手を設けるとともに、上記スイッチを、取っ手あるいは取っ手の近傍に設けた点に特徴を有する。
第３の考案は、上記第１または第２の考案において、上記基板には、上記吸着エリアと外部とを連通する真空破壊孔と、この真空破壊孔を手動操作により開閉可能な真空破壊弁とを備えた点に特徴を有する。

第１〜第３の考案によれば、吸着装置を電源や真空配管などの制約を受けずに、吸着装置を、様々な場所へ持ち運んで、そこに固定することができる。
特に、スイッチを入れれば、電動の真空ポンプによってパッド内のエリアを真空にできるので、吸着装置を吸着させるための作業が簡単である。そのため、吸着装置を固定するための作業によって、清掃など本来の作業の作業性が損なわれることはない。しかも、作業者は、安定した体勢で作業ができるので作業性が向上する。
また、持ち運びが可能な小型で、軽量な装置で、製造コストも低く抑えることができる。

第２の考案では、取っ手を設けたことによって、吸着装置が持ち運びやすくなるとともに、壁面などに固定した吸着装置の取っ手に作業者が捕まることができ、体勢を整え易くなる。しかも、取っ手を持ったまま、指でスイッチのオンオフができるので、吸着装置の操作を片手だけででき、目的の作業の作業性を向上させることができる。

第３の発明によれば、吸着力が不要になったときには、真空破壊弁を手動で簡単に開弁状態にして、被吸着面から吸着装置を取り外すことができる。そのため、吸着装置を伴った移動がスムーズにできる。

図１、図２に、考案の実施形態を示す。なお、図１は、この実施形態の吸着装置の正面図であり、図２は平面図である。但し、図１では、後で説明するバッテリとモータの一部を省略している。
この実施形態の吸着装置は、金属製または樹脂製の、円盤状の基板１の外周に沿って高分子ゲルからなるパッド２を設けて、このパッド２で囲まれる吸着エリアＥを構成している。

上記パッド２は、図１に示すように先端を２重にしたスカート状で、基端側にドーナツ状の平坦部２ｂを連続的に形成している。そして、この平坦部２ｂを基板１であって、吸着エリアＥ側となる内側面１ａに接触させている。さらに、上記平坦部２ｂの内側には円盤状のゴムシート３を設けるとともに、さらに吸着エリアＥ側には、金属製や樹脂製など、上記ゴムシート３より剛性の高い材質からなる円盤状の押さえ板１８を設けている。そして、この押さえ板１８と上記基板１との間に上記パッド２の平坦部２ｂとゴムシート３とを挟みこんで、図示しないビスによって三者を一体化している。
また、上記基板１には、ゴムシート３を貫通し、吸着エリアＥに連通する真空引き孔４と、真空破壊孔５とを形成している。

さらに、図２に示すように、基板１の外側面１ｂには、真空ポンプ６と、これを駆動する電動モータ７と、電動モータ７の電源となるバッテリ８と、このバッテリ８と電動モータ７との接続をオンオフするスイッチ９とを設けている。このスイッチ９は、手の指で操作することによってオンオフするものである。
但し、図１、図２において、電動モータ７に電源を供給するための電気配線は省略している。

上記真空ポンプ６はダイヤフラム１０を備え、電動モータ７によってこのダイヤフラム１０を駆動して真空を形成するポンプであり、図示しないポンプ内の真空形成室内と外部とを、それぞれチェック弁機構を介して接続する排気パイプ１１と、吸気パイプ１２とを備えている。そして、吸気パイプ１２には継手１３を接続して、この継手１３を上記基板１に形成した真空引き孔４に連結している。
上記のようにした真空ポンプ６は、電動モータ７が駆動すると、図の矢印で示すように、吸着エリアＥ内のエアを、真空引き孔４、継手１３及び吸気パイプ１２を介して吸引し、排気パイプ１１から外部へ排気する。これによって、吸着エリアＥ内を真空に保つことができる。

また、基板１に形成した上記真空破壊孔５には、真空破壊弁１４を設けている。この真空破壊弁１４は、図１に示すように、真空破壊孔５を開閉する弁部１４ａと、この弁部１４ａの中央に起立させたロッド部１４ｂと、このロッド部１４ｂであって、弁部１４ａと反対側端部に設けたバネ受け部１４ｃとを備えている。そして、ロッド部１４ｂを、上記真空破壊孔５に貫通させ、基板１の外側面１ｂ側に、圧縮バネ１５を設け、この圧縮バネ１５のバネ力によって、通常は、弁部１４ａが真空破壊孔５を閉じるようにしている。

なお、上記弁部１４ａにはゴム製のシール部材１６を取り付けて、真空破壊孔５の周囲のシール性を上げている。特に、この実施形態では、基板１の内側面１ａゴムシート３を設けているので、上記真空破壊孔５の周囲で、ゴムとゴムとが接触することになって、さらにシール性を高めることができる。但し、上記ゴムシート３やシール部材１６は必須ではない。
そして、この真空破壊弁１４が図１の閉弁状態で吸着エリアＥ内が真空のとき、上記バネ受け部１４ｃをバネ力に抗して吸着エリアＥ側へ押し込むと、弁部１４ａが真空破壊孔５から離れて真空破壊が起こる。

さらに、上記基板１の外側面１ｂには、コの字状の取っ手１７を設けている。この取っ手１７は、片手で握ることができる大きさである。そして、この取っ手１７の近傍に、上記スイッチ９及び真空破壊弁１４を設けている。そのため、取っ手１７を握っている手で、上記スイッチ９のオンオフ操作及び真空破壊弁１４の開弁操作を行なうことができる。
この実施形態では、上記基板１を直径１２０［ｍｍ］のアルミ板で構成し、６［Ｖ］のバッテリ８、真空ポンプ６、電動モータ７などを設けて、全重量が約５００［ｇ］となっている。

また、上記真空ポンプ６は１〜３［Ｌ／Ｍｉｎ］の能力で、上記吸着エリアＥ内の真空を保ち、十分な吸着力を保持できることを確認済みである。
以上のように、この実施形態の吸着装置は、片手で持ち運ぶことができ、片手で操作することができる。特に、真空ポンプ６やバッテリ８など、吸着力を発揮させるために必要な構成要素を全て基板１上に設けているので、移動の際に、電源コードを付け替えたりする必要もない。

例えば、ビルの窓ガラス清掃作業時にこの実施形態の吸着装置を利用する場合には、屋上からロープでぶら下がっている状態で、片手に持った吸着装置のパッド２を壁面に押し付けながらスイッチ９をオンすれば、真空ポンプ６が駆動されて、吸着エリアＥ内のエアが排出される。吸着エリアＥ内のエアが排出されて真空度が上がるに従って、パッド２の先端２ａが外側に向かってスカート状に広がり、壁面に密着する。これによって、吸着装置が壁面に固定される。そして、通常、吸着中は上記スイッチ９をオン状態にしておく。
吸着装置が固定されたら、ロープでぶら下がっている作業者は、上記取っ手１７を片手で掴むことによって自身の体勢を安定させることができ、その安定した体勢で、他方の手によって用具を用いた清掃作業を行なうことができる。

一方、場所を移動する際には、スイッチ９をオフにするとともに、やはり片手で真空破壊弁１４を開弁させて吸着エリアＥ内の真空を破壊することができる。吸着エリアＥが真空破壊されれば、パッド２を壁面から簡単に離すことができ、速やかに移動できる。
つまり、この実施形態の吸着装置を用いれば、装置の着脱操作が片手で簡単にでき、清掃作業など、本来の目的とする作業の妨げになることがないことはもちろん、吸着時には作業者の体勢を安定させて、作業効率をより高めることができる。

なお、上記実施形態では、基板１上の取っ手１７の近傍にスイッチ９を設けているが、スイッチ９は、操作しやすい位置ならばどこに設けてもかまわない。但し、取っ手１７の近傍や、取っ手１７に設ければ、片手操作が可能になる。
また、真空破壊弁１４の構造も、上記実施形態に限らない。但し、手動操作によって、簡単に開弁できることが必要である。

さらに、上記実施形態では、パッド２を高分子ゲルで構成しているので、通常のゴム部材で構成した場合と比べて柔軟性が高く、モルタルの凹凸や、タイルの目地などにもパッド２の先端２ａが入り込んで密着し、高シール性を保つことができる。特に、壁面からの反発力が小さい高分子ゲルを用いることにより、真空引き開始時にパッド２を壁面に押し付けたとき、壁面からの反力を小さくすることができる。従って、スイッチ９をオンにしてからより短時間で装置を吸着させることができる。
但し、パッド２の材質は高分子ゲルでなく、適度な弾性及び柔軟性を有する発泡樹脂などでもよい。

また、この実施形態では、上記先端２ａを二重にすることによって、基端側の腰の強さを確保しながら、先端側の柔軟性を高めてシール性を向上させているが、パッドの形状も上記実施形態に限らない。
例えば、パッド２の先端は壁面などに押し付けたときに、面の凹凸に沿って密着するものであれば、二重でなくても高シール性を発揮することができる。
いずれにしても、パッド２のシール性が高ければ、真空ポンプ６の能力が低くても、吸着エリアＥ内の真空度を保つことができる。つまり、シール性が高ければ真空ポンプ６を小型化できる。その結果、吸着装置を小型軽量化できるとともに、コストも抑えることができる。但し、上記真空ポンプ６を小型化して、真空度を確保するためには、上記真空引き孔４及び真空破壊孔５の周囲のシール性も高くしなければならない。

なお、ここでは、作業者が取っ手１７を掴んで、体勢を整えることができる吸着装置の例を説明したが、取っ手１７の代わりに、はしごなどに取り付ける取り付け部を設けて、はしごのずれ防止に利用することもできる。吸着装置を、はしごの下端に取り付けて床面に真空吸着させれば、床面上ではしごが横滑りすることを防止できるし、はしごの上端に吸着装置を取り付けて壁面などに吸着させれば、上方の横ずれを防止することができる。いずれにしても、小型軽量で、携帯しやすい吸着装置なので、必要なところへ持参して、必要に応じて機能させることができる。

実施形態の吸着装置の正面図である。 実施形態の平面図である。

符号の説明

１ 基板
２ パッド
５ 真空破壊孔
６ 真空ポンプ
７ 電動モータ
８ バッテリ
９ スイッチ
１４ 真空破壊弁
１７ 取っ手

Claims (3)

1. 基板の周囲にパッドを設けた吸着装置において、上記基板には、パッドで囲まれた吸着エリアのエアを排出する真空ポンプと、この真空ポンプに電源を供給するためのバッテリと、上記真空ポンプをオンオフするスイッチとを備えた持ち運び可能な吸着装置。
2. 上記基板上に片手で保持可能な取っ手を設けるとともに、上記スイッチを、取っ手あるいは取っ手の近傍に設けた請求項１に記載の吸着装置。
3. 上記基板には、上記吸着エリアと外部とを連通する真空破壊孔と、この真空破壊孔を手動操作により開閉可能な真空破壊弁とを備えた請求項１または２に記載の吸着装置。

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