JP4332155B2 - 吸着具 - Google Patents

Description

本発明は、内部真空吸着力により取付け対象面（以下、「取着面」という）に被吸着物を吸着するのに用いられる吸着具（「吸盤」ともいう）に関し、より詳細には、押圧盤に設けられたゲルタイプのポリウレタン製の真空壁が取着面に対して完全な真空状態を保持することにより、微細な傷や凸凹がある取着面に対しても極めて優れた吸着力を発現する吸着具に関する。

一般に、ネジや釘を使いにくいタイル壁やガラス面などにある物品をかけたり固定したりするためには、タコの足の吸盤のような原理を利用した吸着具が多用される。このような吸着具は、略逆さ椀形の吸着盤を備えている。このため、ガラス、タイルのように平滑な取着面に吸着盤を載置し、吸着盤の内部の空気を除去した後、再び吸着盤の内部の容積を強制的に増やすと、吸着盤の外部の圧力、すなわち大気圧が吸着盤の内部圧力よりも格段に高くなり、その結果、大気圧が吸着盤を押さえる役割をして、吸着具が取着面に付いているようになる。

従来の吸着具としては、下記の特許文献１に開示された吸盤付物掛具が例として挙げられる。すなわち、この文献には、硬質材で逆さ椀形に成形した押え椀の、山形にした収容部の端緑を延長して、幅広い押え部にし、これを軟質で成形した吸盤の接着緑上の重ね、押え部を吸盤より少し大径にし、その先端緑を下向きに突出させて突緑を設け、突緑の吸盤の接着緑を被覆し、押え椀の頂部に吸盤の引上げ用の螺杆を緩挿し、螺杆を物掛用把手に螺合させた吸盤付物掛具が開示されている。

ところが、かかる従来の吸着具は、長期間使用すると吸盤が堅く硬化し、吸着力の顕著な低下が見られる。特に、取着面に微細な傷や凸凹がある場合には、吸盤が完璧な真空壁を作り出せないので、全く吸着しない状態になる場合も多い。

このような問題点を解決するための吸着具として、下記の特許文献２が提案された。すなわち、この文献には、吸盤本体の中央上部にネジ軸を植設し、該吸盤本体の上面に該ネジ軸を遊嵌してドーム状の押圧盤を被蓋し、該押圧盤の上部で前記ネジ軸にツマミを螺着して成る吸着具において、吸盤本体の吸着面の周縁に膨軟粘着素材（例えば、粘着性シリコンゴム）を接着剤で一体に接合して成る吸着具が開示されている。

この考案の場合、吸盤本体の吸着力を高めるために膨軟粘着素材を用いたことにある程度の意味はある。しかしながら、本来吸盤本体は、軟質素材であるので、吸盤本体の内部の容積を増やすために吸盤本体の中央上部を押圧盤に向かって引き上げると、吸盤本体の周縁の形態が潰れたり、吸着面と取着面との間に微細な滑り現象が発生したりせざるを得ないことから、特に取着面が凸凹状になっている場合、完全な吸着力を保つことができないという問題点がある。

一方、本出願人が考案した下記の特許文献３が提案された。この文献には、空気圧縮補助器（本発明では「押圧盤」という）にゲルタイプのポリウレタンなどからなる真空壁を形成し、空気圧縮補助器を用いて吸着盤の内部を真空状態にすると、ゲルタイプの真空壁が取着面の凸凹をなじむように食い込み、吸着盤の内部が完全な真空状態を維持できるようになる吸着具が開示されている。しかし、この考案は、真空壁と吸着盤との間の構成が不十分であり、特に真空壁として用いられるポリウレタン素材を特定化していないなどまだ改善すべき点がある。
実開昭６１−１０９３６７号公報（１９９５年６月７日公開） 実用新案登録第３０１４８４１号公報（１９９５年６月７日登録） 大韓民国実用新案登録第３０２０８１号

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、取着面に識別し難い傷だけではなく肉眼で識別できる程度の凸凹があるとしても、押圧盤に設けられた真空壁が取着面の傷や凸凹をなじむように完全に食い込むことにより、従来の吸着具では全く吸着されない取着面にも吸着できる吸着具を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の吸着具は、硬質の合成樹脂製の帽子形状の押圧盤と、押圧盤に塗布されている軟質の合成樹脂製の円板形吸着盤と、吸着盤の中央上端に設けられ、押圧盤の中央を貫通するネジ軸と、ネジ軸の突出先端に結合されるネジ締め付け具と、からなる吸着具において、前記押圧盤の周縁には、粘度１５０〜２５０ｃｐｓのゲルタイプのポリウレタンからなり、中央に向かって圧縮傾斜面になっている真空壁が取着面に向かって突出されており、この真空壁の内側にはトラック（ｔｒａｃｋ）状の密着突起が並設されており、前記吸着盤は、その直径が前記真空壁よりも小径であり、中央から外側へ中央部、傾斜部及び周辺部を構成し、周辺部の周縁には、前記押圧盤の圧縮傾斜面に重なる上狭下広の上向き傾斜面が形成されており、前記ネジ締め付け具の上部にはフック部またはツマミが設けられていることを特徴とする吸着具を提供する。

本発明に用いられる真空壁を形成するゲルタイプのポリウレタンは、メチレン・ジイソシアナートと分子量４０００〜６０００のジオール化合物とを１：８〜１２の比率で混合したものを用いる。

本発明の吸着具は、取着面に識別し難い傷だけではなく肉眼で識別できる程度の凸凹があるとしても、押圧盤に設けられた真空壁が取着面の傷や凸凹をなじむように完全に食い込むことにより、従来の吸着具では全く吸着されない取着面にも吸着する事が出来る。従って、家庭や事務室、学校、建物外観、産業現場などで多様に用いる事が出来る。

以下、本発明を添付した図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例の作動前の状態を示す側断面図であり、図２は、本発明の実施例の作動時の状態を示す側断面図であり、図３は、図２の“Ａ”の部位の拡大断面図であり、図４は、本発明の実施例に係る押圧盤の底面図である。

本発明の吸着具１は、硬質の合成樹脂製の帽子形状の押圧盤１０と、押圧盤１０に塗布されている軟質の合成樹脂製の円板形吸着盤２０と、吸着盤２０の中央上部に設けられ、押圧盤１０の中央を貫通するネジ軸３０と、ネジ軸３０の突出先端に結合されるネジ締め付け具４０と、からなる。

本発明の特徴としては、図４に示すように、押圧盤１０の周縁に沿って取着面８０に向かって突出された真空壁１１が挙げられる。本発明の真空壁１１は、ゲルタイプのポリウレタンからなるが、望ましくは、メチレン・ジイソシアナートに対して分子量４０００〜６０００のジオール化合物を８〜１２の割合で混合したものであり、粘度１５０〜２５０ｃｐｓのものを用いる。この時、粘度１５０ｃｐｓ以下のポリウレタンを用いると、吸着力が弱くなり、その結果、十分な真空効果を得ることができない。一方、２５０ｃｐｓ以上のものを用いると、吸着力は強くなるが、取着面８０に付着したり、成形性に劣ったりするので、製品の品質が低下してしまう。

本発明の真空壁１１は、例えば高さ２．０〜５．０ｍｍ、底辺５．０〜７．０ｍｍの直角三角形となり、中央部に向かって圧縮傾斜面１２となっている。この時、高さに対する底辺の比率は１．５〜１．８が好ましい。このように高さに比べて底辺を広くすることは、吸着盤２０と取着面８０との接触面積を広くして一層完全な真空状態を保持するためである。これにより、圧縮傾斜面１２の外側の１／３程度は取着面８０に密着され、圧縮傾斜面１２の内側の２／３程度は吸着盤２０の上向き傾斜面２１に密着される。そして、真空壁１１よりも中心に近い部分に密着突起１３が形成される。密着突起１３は高さ０．５〜１．５ｍｍのトラック状であって、例えば２〜４溝程度が適当である。密着突起１３は、吸着盤２０を取着面８０に密着させる機能をする。

吸着盤２０は、通常の吸着具の場合のように、軟質の合成樹脂やゴム材質製で円板状に形成される。ただし、本発明の吸着盤２０は、その直径が真空壁１１の直径よりも２．０〜５．０ｍｍ程度小さく、その中央からの半径を略３等分して中央部２１、傾斜部２２および周辺部２３を構成する。中央部２１の肉厚は周辺部２３よりも約４〜５倍厚く、傾斜部２２は中央部２１と周辺部をつなげる傾斜面を成し、周辺部２３の外周縁には上狭下広の上向き傾斜面２４が設けられている。この時、吸着盤２０の直径が真空壁１１より大きければ、真空壁１１が取着面８０と接触されないので、所望の吸着力が得ることができない。吸着盤２０の中央部２１と傾斜部２２は、吸着盤２０と押圧盤１０との間に適当な空間を置いて押圧盤１０の内部に収納される。また、吸着盤２０の周辺部２３の外側は押圧盤１０の密着突起１３と接触し、上向き傾斜面２４は真空壁１１の圧縮傾斜面１２と当接する。

吸着盤２０の中央上部２１にはネジ軸３０が設けられる。このネジ軸３０は押圧盤１０の中央を貫通して押圧盤１０の上方に突出される。ネジ軸３０の突出先端にはネジ締め付け具４０が設けられる。このネジ締め付け具４０の上部にはフック部４１が設けられていて、このフック部４１に直接物品をかけたり適当な形態の加工輪（図示せず）をかけたりする事が出来る。

以下、本発明に係る吸着具の使用状態を説明する。

まず、図１に示すように、ネジ締め付け具４０を外した状態で本発明の吸着具１を取着面８０に密着させ、その後、ネジ締め付け具４０を押圧して吸着盤２０を取着面８０に密着させる。次いで、押圧盤１０を押圧して真空壁１１を取着面８０に最大に密着させた後、押圧盤１０を押圧した状態でネジ締め付け具４０を締め付ける。すると、図２に示すように、真空壁１１と吸着盤２０によって外部空気の流入が遮断された状態で、吸着盤２０の中央部２１が押圧盤１０の内側へ引き上げられることで、吸着盤２０と取着面８０との間が真空状態になる。この時、吸着盤２０の上向き傾斜面２４が真空壁１１の圧縮傾斜面１２に沿って微細に滑り上がり、このため傾斜部２２及び周辺部２３が少し伸びることになり、その結果、吸着盤２０は潰れない状態に取着面８０に密着する。かくして一旦真空状態になると、その内部の真空力により、真空壁１１と吸着盤２０が取着面８０により強く密着し、しかも、真空壁１１の圧縮傾斜面１２が吸着盤２０の上向き傾斜面２４に強く密着する。結果として、図３に示すように、取着面８０に多少の凸凹があるとしても真空壁１１がその凸凹をなじむように食い込んで完全な真空状態を保持させる。

本発明における押圧盤１０及び吸着盤２０の形状は、円形はもとより、場合によっては四角形、五角形、六角形など多角形、特に押圧盤１０の形状を花状、喇叭状、または他の形状等を採用して消費者の好みにあわせて変形することにより、より多様な製品を製造する事が出来る。

また、ネジ締め付け具４０の上部にフック部４１の代りに円形や輪形ツマミ（図示せず）を設けても良いし、その他必要に応じてネジ締め付け具４０の上部を適当な形状に変形しても良い。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における当業者によって本発明の目的及び特許請求の範囲に記載された範囲内で変形実施することが可能である。

本発明の実施例の作動前の状態を示す側断面図である。 本発明の実施例の作動時の状態を示す側断面図である。 図２の“Ａ”部位の拡大断面図である。 本発明の実施例に係る押圧盤の底面図である。

Claims (5)

1. 硬質の合成樹脂製の帽子形状の押圧盤（１０）と、押圧盤（１０）に塗布されている軟質の合成樹脂製の円板形吸着盤（２０）と、吸着盤（２０）の中央上端に設けられ、押圧盤（１０）の中央を貫通するネジ軸（３０）と、ネジ軸（３０）の突出先端に結合されるネジ締め付け具（４０）と、からなる吸着具（１）において、
   前記押圧盤（１０）の周縁には、粘度１５０〜２５０ｃｐｓのゲルタイプのポリウレタンからなり、中央に向かって圧縮傾斜面（１２）を有する真空壁（１１）が取着面（８０）に向かって突出されており、この真空壁（１１）の内側にはトラック（ｔｒａｃｋ）状の密着突起（１３）が並設されており、
   前記吸着盤（２０）は、その直径が前記真空壁（１１）よりも小径であり、中央から外側へ中央部（２１）、傾斜部（２２）及び前記密着突起（１３）と接触する周辺部（２３）を構成し、前記周辺部（２３）の周縁には、前記押圧盤（１０）の前記圧縮傾斜面（１２）に当接する上狭下広の上向き傾斜面（２４）が形成されており、前記ネジ締め付け具（４０）を締め付けた場合に、前記吸着盤（２０）の前記中央部（２１）が前記押圧盤（１０）へ向かって引き上げられることで、前記吸着盤（２０）と前記取着面（８０）との間を真空状態にし、
   前記ネジ締め付け具（４０）の上部にはフック部（４１）が設けられている
   ことを特徴とする、吸着具。
2. 前記真空壁（１１）は、メチレン・ジイソシアナートと分子量４０００〜６０００のジオール化合物とが１：８〜１２の比率で混合されたポリウレタンからなることを特徴とする、請求項１に記載の吸着具。
3. 前記真空壁（１１）は、高さに対する底辺の比率が１．５〜１．８の直角三角形となっていることを特徴とする、請求項１に記載の吸着具。
4. 前記吸着盤（２０）は、中央部（２１）の肉厚が周辺部（２３）よりも約４〜５倍厚いことを特徴とする、請求項１に記載の吸着具。
5. 硬質の合成樹脂製の帽子形状の押圧盤（１０）と、押圧盤（１０）に塗布されている軟質の合成樹脂製の円板形吸着盤（２０）と、吸着盤（２０）の中央上端に設けられ、押圧盤（１０）の中央を貫通するネジ軸（３０）と、ネジ軸（３０）の突出先端に結合されるネジ締め付け具（４０）と、からなる吸着具（１）において、
   前記押圧盤（１０）の周縁には、粘度１５０〜２５０ｃｐｓのゲルタイプのポリウレタンからなり、中央に向かって圧縮傾斜面（１２）を有する真空壁（１１）が取着面（８０）に向かって突出されており、この真空壁（１１）の内側にはトラック（ｔｒａｃｋ）状の密着突起（１３）が並設されており、
   前記吸着盤（２０）は、その直径が前記真空壁（１１）よりも小径であり、中央から外側へ中央部（２１）、傾斜部（２２）及び前記密着突起（１３）と接触する周辺部（２３）を構成し、前記周辺部（２３）の周縁には、前記押圧盤（１０）の前記圧縮傾斜面（１２）に当接する上狭下広の上向き傾斜面（２４）が形成されており、前記ネジ締め付け具（４０）を締め付けた場合に、前記吸着盤（２０）の前記中央部（２１）が前記押圧盤（１０）へ向かって引き上げられることで、前記吸着盤（２０）と前記取着面（８０）との間を真空状態にし、
   前記ネジ締め付け具（４０）の上部にはツマミ（図示せず）が設けられている
   ことを特徴とする、吸着具。

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