JP4973262B2 - 吸盤および吸盤装置 - Google Patents
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Description
この種の吸盤は、従来、ゴムなどから円盤状に形成され、厚さ方向の一方の面が被吸着面に吸着する吸着面とされ他方の面が背面となっている。
そして、吸盤は、その吸着面を被吸着面に臨ませて中央部分を被吸着面に向かって押さえつけることで吸着面と被吸着面との間をほぼ真空状態とし、その真空状態を吸盤の弾性力によって保持することで吸盤が被吸着面に吸着される(特許文献1参照)。
一方、被吸着面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、ざらざらな面などで形成されている場合、吸着面と被吸着面との密着性を維持できず、吸着面と被吸着面との間に隙間が形成されてしまい、吸盤による吸着性を確保することが難しい。
そこで、本出願人は、被吸着面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、ざらざらな面などで形成されている場合であっても、被吸着面に密着できる吸盤を提案しており、この吸盤では、吸着面をゲル層で形成している(特願2006−116359)。
そのため、従来の吸盤の厚さにゲル層の厚さが加わることになり、吸盤が大型化する不具合があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は吸盤を大型化することなく、被吸着面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、ざらざらな面などで形成されている場合であっても、被吸着面に密着できる吸盤を提供することにある。
また本発明の吸盤装置は、吸盤と、取り付け台と、変位機構とを有し、前記吸盤は、ゲルで形成され少なくとも一つの平面または凸状の面を有しこの面が吸着面とされる吸盤本体と、弾性を有する細い棒材が前記吸着面の形状に対応した形状で網状に組まれた網状部材で構成され、前記吸盤本体の内部に埋め込まれて前記吸盤本体の形状の保持性を高める形状保持部材と、前記吸盤本体に連結され前記吸着面の中央に対して交差する方向で前記吸着面が設けられた箇所と反対に位置する前記吸盤本体の背面から突出する中心軸とを有し、前記取り付け台は、物品が取着される取り付け部と、前記吸盤本体の前記背面の外周部または前記背面の外側で前記吸着面が吸着される被吸着面に当接可能な当接部を有し、前記変位機構は、前記取り付け台と前記中心軸とにわたって設けられ、前記吸着面が被吸着面に密着しかつ前記当接部が前記背面の外周部または前記背面の外側で前記吸着面が吸着される被吸着面に当接した状態で前記中心軸を前記吸着面から離れる方向に変位させることを特徴とする。
また、ゴムからなる吸盤に、ゲルからなるゲル層を重ね合わせる構造でなく、吸着面を含む吸盤本体全体をゲルにより形成し、同時に、吸盤本体の内部に形状保持部材を埋め込んでこの形状保持部材により吸盤本体の形状の保持性を高めるようにしたので、厚さを大きくすることなく、すなわち、大型化することなく吸盤本体を構成でき、吸盤の小型化を図る上で有利となる。
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、図2は第1の実施の形態の吸盤装置20を用いた電子機器10の斜視図、図3は同電子機器10の正面図、図4は図3のA矢視図、図5は図4のB矢視図、図6は図5のC矢視図である。
また、図7は吸盤装置20の平面図、図8は吸盤装置20の正面図、図9(A)は吸盤装置20の非吸着状態を示す断面図、(B)は吸盤装置20の吸着状態を示す断面図、図10は吸盤装置20の分解斜視図、図11(A)は吸盤の斜視図、(B)は吸盤の平面図である。
機器本体12は、例えば、自動車の車室内のダッシュボードやフロントガラスに配置される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である。
機器本体12は、矩形板状を呈する筐体14と、ディスプレイ装置16とを含んで構成されている。
ディスプレイ装置16は液晶ディスプレイ装置や有機ELディスプレイ装置など従来公知のディスプレイ装置で構成され、映像を表示する表示面16Aを有している。
表示面16Aは、筐体14の前面1402に設けられた開口から前方に臨ませて筐体14に組み込まれている。
筐体14の背面1404は吸盤装置20に連結されている。
吸盤本体28はゲルからなり、図9(A)、図10に示すように、板状を呈し、本実施の形態では円盤状を呈し、厚さ方向の一方の面が平坦な吸着面34とされ他方の面も平坦な背面36とされている。
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。
なお、図面では省略しているが、吸盤本体28の外縁に吸盤本体28の径方向外方向に延在する取り外し操作用の片体が設けられている。
中心軸32は金属製または硬質な合成樹脂から形成され、図9(A)、図10に示すように、中心軸32の下端に軸部よりも大径の円板状のフランジ3202が形成され、このフランジ3202が吸盤本体28の中央に埋め込まれている。
本実施の形態では、形状保持部材30として、吸盤本体28が変形された際に元の形状に復帰する方向に付勢する弾性を有するゴム以外の材料を用い、吸盤装置20の非使用時に吸盤本体28をその当初の形状に復帰させるようにし、吸盤装置20の使い勝手を高めるようにしている。
形状保持部材30は、図9(A)、図10に示すように、吸盤本体28に対応した円盤状を呈し、平面上を延在し、吸盤本体28の中央に位置する中央部と、吸盤本体28の中央を除く残りの環状部分に位置する環状部とを有している。なお、本実施の形態では、吸盤本体28の中央部にフランジ3202が位置しているので、形状保持部材30は、吸盤本体28の中央を除く残りの環状部分に位置する環状部のみを有していてもよい。
形状保持部材30は、本実施の形態では、弾性を有する細い棒材または細い線材が網状に組まれた網状部材で構成されている。
このような形状保持部材30として、例えば、ステンレスなどの金属が採用可能である。あるいは、カーボン材や繊維強化プラスチックなどの非金属材料が採用可能である。これらは従来の吸盤22を構成する天然ゴムや合成ゴムに比べ硬度や弾性係数が大きい。形状保持部材30をこのような材料で形成すると、従来の吸盤22を構成する天然ゴムや合成ゴムで形状保持部材30を構成する場合に比べて薄肉に形成することが可能であり、吸盤22の小型化を図る上で有利となる。
図11(A)、(B)に示すように、形状保持部材30は、吸盤本体28の内部に埋め込まれ、図9(A)、(B)に示すように、中心軸32のフランジ3202の下面と形状保持部材30の中央部とは連結されている。
取り付け台24は、図9(B)に示すように、平坦で円形の中央部2402と、中央部2402の周囲に設けられた湾曲部2404と、取り付け部2410とを有し、吸盤本体28から離れる方向に凸状の形状を呈している。
本実施の形態では、取り付け部2410は、中央部2402と湾曲部2404との境の箇所から突設されたアームで構成され、このアーム(取り付け部2410)の先端が図2、図4に示すように筐体14の背面1404に連結されている。
本実施の形態では、図9(A)に示すように、湾曲部2404の外周部が、吸盤本体28の背面36で外周部に当接可能な当接部24Aとなっている。
なお、当接部24Aは、図12に示すように、吸着面34の外側で吸着面34が吸着される被吸着面2に当接可能に形成されていてもよい。
本実施の形態では、変位機構26は、ロックレバー38を含んで構成されている。
ロックレバー38は、ハンドル40と、カム42とを有し、ハンドル40の基部が軸4002を介して中心軸32の上端に揺動可能に連結されている。
カム42は、第1のカム部42Aと、第2のカム部42Bとを有している。
図9(A)に示すハンドル40の起立状態で第1のカム部42Aが取り付け台24の中央部2402に当接し、この状態で、吸盤本体28は平坦な板状を呈し、取り付け台24の当接部24Aが吸盤22の背面36の外周に当接している。
また、図9(B)に示すハンドル40の倒伏状態で第2のカム部42Bが取り付け台24の中央部2402に当接し、この状態で、中心軸32が吸着面34から離れる方向に強制的に変位されるように形成されている。
ハンドル40を起立状態とし、吸盤本体28の吸着面34を被吸着面2に臨ませて吸盤本体28を被吸着面2に押さえつけ、吸着面34と被吸着面2との間を密着させる。
次にハンドル40を倒伏状態とすると、当接部24Aが吸盤22の背面36の外周に当接しているため、中心軸32が吸着面34から離れる方向に変位し、これにより吸盤本体28の中央部2402が被吸着面2から引き離され、これにより吸着面34と被吸着面2との間が真空状態とされ、被吸着面2に対する吸盤本体28の密着度が高められ、機器本体12が被吸着面2に安定した状態で取着される。
したがって、本実施の形態によれば、吸盤本体28がゲルにより形成されているので、被吸着面2が平面である場合は無論のこと、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、ざらざらな面などで形成されている場合であっても、吸着面34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34を密着でき、吸盤22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。
また、ゴムからなる吸盤22に、ゲルからなるゲル層を重ね合わせる構造でなく、吸着面34を含む吸盤本体28全体をゲルにより形成し、同時に、吸盤本体28に形状保持部材30を設けて吸盤本体28の形状の保持性を高めるようにしたので、厚さを大きくすることなく、すなわち、大型化することなく吸盤22を構成でき、吸盤22の小型化を図る上で有利となる。
次に第2の実施の形態について説明する。
図13(A)は第2の実施の形態に係る形状保持部材30の平面図、(B)は第2の実施の形態に係る形状保持部材30を設けた吸盤22の斜視図である。
図13(A)、(B)に示すように、第2の実施の形態に係る形状保持部材30は、弾性を有する細い棒材(または弾性を有する薄い板材)44が吸着面34の軸心と直交する平面に沿って渦巻状に巻回されて構成されている。棒材44の材料は第1の実施の形態と同様である。
形状保持部材30は第1の実施の形態と同様に、中心軸32の下端のフランジ3202に形状保持部材30の中央部3002が連結され、中心軸32の下端と共に吸盤本体28の内部に埋め込まれる。
このような第2の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
次に第3の実施の形態について説明する。
図14(A)は第3の実施の形態に係る形状保持部材30の平面図、(B)は第3の実施の形態に係る形状保持部材30を設けた吸盤22の斜視図である。
形状保持部材30は、複数の環状体46と複数の連結体48とで構成されている。
複数の環状体46は、弾性を有する細い棒材または薄い板材からなり吸着面34の中心と同軸上に配置され、それぞれ直径が異なっている。
複数の連結体48は、吸盤本体28の周方向に間隔をおいた箇所で吸着面34の中心から吸盤本体28の外周に向かう方向に沿って延在し複数の環状体46を連結している。
各連結体48には、隣り合う環状体46の間を連結しない欠部48Aが設けられ、この欠部48Aにより形状保持部材30の弾性を調整している。
複数の環状体46と複数の連結体48の材料は第1の実施の形態と同様である。
形状保持部材30は第1の実施の形態と同様に、中心軸32の下端のフランジ3202に複数の連結体48の内端が連結され、それら連結体48を介して複数の環状体46がフランジ3202に連結され、形状保持部材30は中心軸32の下端と共に吸盤本体28の内部に埋め込まれる。
このような第3の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
次に第4の実施の形態について説明する。
図15(A)は第4の実施の形態に係る形状保持部材30の平面図、(B)は第4の実施の形態に係る形状保持部材30を設けた吸盤22の斜視図である。
図15(A)、(B)に示すように、第4の実施の形態に係る形状保持部材30は、弾性を有する薄い板材からなり吸盤本体28の中央から吸盤本体28の外周に向かって放射状に延びる互いに切り離され、かつ、吸着面34の軸心と直交する平面に沿って配置された複数の片体50で構成されている。
このような弾性を有する板材として、例えば、ステンレスなどの金属が採用可能である。あるいは、カーボン材、繊維強化プラスチックなどの非金属材料が採用可能である。
複数の片体50が吸盤本体28の中央に位置する部分は、中心軸32の下端のフランジ3202に連結されている。
形状保持部材30は第1の実施の形態と同様に、中心軸32の下端と共に吸盤本体28の内部に埋め込まれる。
このような第4の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
次に第5の実施の形態について説明する。
図16(A)は第5の実施の形態に係る形状保持部材30の平面図、(B)は第5の実施の形態に係る形状保持部材30を設けた吸盤22の斜視図である。
形状保持部材30は、弾性を有する薄い板材からなり、吸着面34の軸心と直交する平面に沿って延在する片体52を有している。板材の材料は第4の実施の形態と同様である。
片体52は、複数の開口5202と、開口5202を縁取る幅の小さい細巾片5204とで形成され、平面視した場合に花をイメージさせる形状を呈している。
片体52が吸盤本体28の中央に位置する部分は、中心軸32の下端のフランジ3202に連結されている。
形状保持部材30は第1の実施の形態と同様に中心軸32の下端と共に吸盤本体28の内部に埋め込まれる。
このような第5の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
さらに、本実施の形態では、吸盤本体28を透明なゲルで形成すると、形状保持部材30の形状が視認されるため、吸盤22の美観を高める上で有利となる。この場合、形状保持部材30を、例えば、赤や黄色や緑色などで着色すると、吸盤22の美観を高める上でより一層有利となる。
次に第6の実施の形態について説明する。
図17(A)は第6の実施の形態に係る形状保持部材30の平面図、(B)は第6の実施の形態に係る形状保持部材30を設けた吸盤22の斜視図である。
形状保持部材30は、弾性を有する薄い板材からなり吸着面34の軸心と直交する平面に沿って延在する片体54を有している。板材の材料は第4の実施の形態と同様である。
片体54は、複数の開口5402と、開口5402を縁取る幅の小さい細巾片5404とで形成され、平面視した場合に幾何学模様をイメージさせる形状を呈している。
片体54が吸盤本体28の中央に位置する部分は、中心軸32の下端のフランジ3202に連結されている。
形状保持部材30は第1の実施の形態と同様に中心軸32の下端と共に吸盤本体28の内部に埋め込まれる。
このような第6の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
また、本実施の形態でも第5の実施の形態と同様に、吸盤本体28を透明なゲルで形成すると、形状保持部材30の形状が視認されるため、吸盤22の美観を高める上で有利となる。この場合、形状保持部材30を、例えば、赤や黄色や緑色などで着色すると、吸盤22の美観を高める上でより一層有利となる。
次に第7の実施の形態について説明する。
図18は第7の実施の形態に係る吸盤装置20の非吸着状態を示す断面図である。
形状保持部材30は、第1の実施の形態と同一の構成で、中心軸32の下端のフランジ3202と、網状部材からなる形状保持部材30とが、吸盤本体28の背面36に取着されたものである。
このような第7の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によっても、第1の実施の形態と同様な効果が奏される。
なお、本発明において、形状保持部材30が吸盤本体28の背面36に取着されたとは、形状保持部材30が吸盤本体28の背面36の表面に取着された場合と、形状保持部材30が吸盤本体28の背面36に埋め込まれた場合の双方を含む。
次に第8の実施の形態について説明する。
図19は第8の実施の形態に係る吸盤装置20の非吸着状態を示す断面図である。
第8の実施の形態では、凹状の球面を呈した被吸着面2に吸盤22を吸着させるために、吸着面34の形状を被吸着面2の形状に対応した凸状の球面を呈するようにしたものである。
形状保持部材30は、被吸着面2の形状に合致した凸状の球面に沿って延在形成され、これにより、吸盤本体28の吸着面34は被吸着面2の形状に対応した凸状の球面となる。
このような第8の実施の形態に係る形状保持部材30を用いた吸盤22によれば、第1の実施の形態と同様な効果が奏されることは無論のこと、吸盤22を凹状の球面を呈する被吸着面2に吸着させる上で有利となる。
なお、吸着面34の形状は、被吸着面2の形状に対応させればよく、例えば、吸着面34の形状を、凹状の球面、凸状の円筒面、凹状の円筒面などにするなど任意であり、その場合には、それらの形状に対応して形状保持部材30を形成すればよい。
また、変位機構を、例えば、取り付け台と中心軸とにわたって設けられ中心軸を吸着面から離れる方向に付勢する単一のコイルスプリングで構成するなど任意であり、変位機構には従来公知の様々な構造が採用可能である。
Claims (9)
- ゲルで形成され少なくとも一つの平面または凸状の面を有しこの面が吸着面とされる吸盤本体と、
弾性を有する細い棒材が前記吸着面の形状に対応した形状で網状に組まれた網状部材で構成され、前記吸盤本体の内部に埋め込まれて前記吸盤本体の形状の保持性を高める形状保持部材と、
前記吸盤本体に連結され前記吸着面の中央に対して交差する方向で前記吸着面が設けられた箇所と反対に位置する前記吸盤本体の箇所から突出する中心軸と
を有する吸盤。 - 前記形状保持部材は、前記吸盤本体が変形された際に元の形状に復帰する方向に付勢する弾性を有している
請求項1記載の吸盤。 - 前記形状保持部材は、天然ゴムおよび合成ゴムに比べて硬度および弾性係数が大きい材料で形成されている
請求項1記載の吸盤。 - 前記形状保持部材は、金属、または、カーボン材、または、繊維強化プラスチックから形成されている
請求項1記載の吸盤。 - 前記中心軸は前記形状保持部材に連結されている
請求項1記載の吸盤。 - 前記中心軸は硬質な合成樹脂または金属で構成されている
請求項1記載の吸盤。 - 前記吸盤本体は、前記吸着面と反対の箇所に位置し前記吸着面に対応した輪郭の背面を有し、
前記中心軸は、前記背面の中央部から前記吸着面の軸心に沿って前記背面から離れる方向に突設されている
請求項1記載の吸盤。 - 前記中心軸の基端に該中心軸よりも大径のフランジが設けられ、
前記フランジと前記形状保持部材とは連結されている
請求項7記載の吸盤。 - 吸盤と、取り付け台と、変位機構とを有し、
前記吸盤は、
ゲルで形成され少なくとも一つの平面または凸状の面を有しこの面が吸着面とされる吸盤本体と、
弾性を有する細い棒材が前記吸着面の形状に対応した形状で網状に組まれた網状部材で構成され、前記吸盤本体の内部に埋め込まれて前記吸盤本体の形状の保持性を高める形状保持部材と、
前記吸盤本体に連結され前記吸着面の中央に対して交差する方向で前記吸着面が設けられた箇所と反対に位置する前記吸盤本体の背面から突出する中心軸とを有し、
前記取り付け台は、物品が取着される取り付け部と、前記吸盤本体の前記背面の外周部または前記背面の外側で前記吸着面が吸着される被吸着面に当接可能な当接部を有し、
前記変位機構は、前記取り付け台と前記中心軸とにわたって設けられ、前記吸着面が被吸着面に密着しかつ前記当接部が前記背面の外周部または前記背面の外側で前記吸着面が吸着される被吸着面に当接した状態で前記中心軸を前記吸着面から離れる方向に変位させる
吸盤装置。
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