(57)【要約】【課題】磁場の形成ないし磁場の消滅により吸着力の発生ないし消滅が制御可能な吸着力を得ることができる、吸着装置及び吸盤を提供する。【解決手段】吸着装置1Aは、磁力によって変形可能なエラストマからなる、吸盤10と、吸盤10を変形可能に支持する、支持部20と、磁力によって前記エラストマを変形させる、吸盤変形要素30と、を備える。【選択図】図１
2020085227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤と、
前記吸盤を変形可能に支持する、支持部と、
磁力によって前記エラストマを変形させる、吸盤変形要素と、
を備える、吸着装置。
【請求項２】
前記エラストマは、軟磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、硬磁性体である、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、硬磁性体である、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記硬磁性体は、電磁石である、請求項２又は３に記載の吸着装置。
【請求項５】
前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、軟磁性体である、請求項１に記載の吸着装置。
【請求項６】
前記吸盤変形要素は、前記吸盤に対して相対移動可能である、請求項１から５のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項７】
前記吸盤は、板状であり、かつ、前記吸盤の吸着面に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有する、請求項１から６のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項８】
前記支持部は、平面視において、前記吸盤を環状に支持している、請求項１から７のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項９】
前記支持部は、前記吸盤との間に形成された空間を外部に通じさせる開口部を有している、請求項８に記載の吸着装置。
【請求項１０】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有すると共に、板状であり、かつ、吸着面に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有する、吸盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置及び吸盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の吸盤としては、負圧（気密作用）によって吸着力を生じさせる吸盤において、当該吸盤の内部又は外側に永久磁石を取り付けて成るものがある（例えば、「特許文献１」参照。）この吸盤によれば、被吸着面が吸磁体である限りにおいて、経時的に減退する傾向がある吸盤の吸着力を磁力（吸磁力）によって改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−３００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の吸盤は、被吸着面が吸磁体である限りにおいて、当該吸盤を被吸着物に対して圧縮変形させることによって吸盤と被吸着物との間に生じる負圧に基づく吸着力を磁力によって補うものである。このため、従来の吸着装置は、被吸着面が吸磁体ではない場合においては、永久磁石を伴わない通常の吸盤と何ら変わりない。
【０００５】
本発明の目的は、被吸着物が吸磁体であるか否かにかかわらず、高い吸着力を得ることができる、吸着装置及び吸盤を提供することである。また、本発明の目的は、磁力（又は磁場）による作用の発生、消滅、増強、減退により吸盤の吸脱着を制御できる吸着装置及び吸盤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書中では、用語の意味を次のとおりに定義する。
【０００７】
「軟磁性」とは、「磁力（又は磁場）を受けると応答するが、自らは磁力（又は磁場）を発生しない性質」をいう。また、「軟磁性体」とは、「軟磁性を有する、物体又は物質」をいう。更に、「軟磁性エラストマ」とは、「軟磁性体のうち、軟磁性を有する、エラストマ」をいう。
【０００８】
「硬磁性」とは、「保磁力が大きく、自発磁化性を有し、自ら磁力（又は磁場）を発生する性質」をいう。また、「硬磁性体」とは、いわゆる磁石であり、「硬磁性を有する、物体又は物質」をいう。「硬磁性エラストマ」とは、「硬磁性体のうち、硬磁性を有する、エラストマ」をいう。
【０００９】
本発明に係る、吸着装置は、磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤と、前記吸盤を変形可能に支持する、支持部と、磁力によって前記エラストマを変形させる、吸盤変形要素と、を備える。
【００１０】
本発明に係る吸着装置によれば、磁力によってエラストマが変形することで、被吸着物との間に空間を形成される内圧と大気圧の差による負圧によって吸着力を生じさせる。即ち、本発明に係る吸着装置によれば、磁場の作用が十分に強い間は高い吸着力を発揮し、磁場の作用が弱くエラストマの弾性復元力が上回ると吸着力が減少しないし消滅し、もしくは、磁場が消滅すると吸着力が消滅するという、磁場の有無ないし強弱により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る、吸着装置では、前記エラストマは、軟磁性エラストマであり、前記吸盤変形要素は、硬磁性体であるものとすることができる。この場合、軟磁性エラストマと、硬磁性体との組み合わせにより、硬磁性体による磁場が軟磁性エラストマに作用し硬磁性体と軟磁性エラストマとが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、硬磁性体の磁場による軟磁性エラストマへの作用が十分ではなく軟磁性エラストマの弾性復元力が上回っている、もしくは、磁場が消滅している間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００１２】
本発明に係る、吸着装置では、前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、前記吸盤変形要素は、硬磁性体であるものとすることができる。この場合、硬磁性エラストマと、硬磁性体との組み合わせにより、磁場の作用により高磁性エラストマと硬磁性体とが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、磁場の作用により硬磁性エラストマと硬磁性体とが反発している間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００１３】
本発明に係る、吸着装置では、前記硬磁性体は、電磁石であるものとすることができる。この場合、吸盤の吸着力を電磁石に印加する電流により簡易に制御でき、吸盤の被吸着物への吸脱着を簡易に応答性良く制御することができる。
【００１４】
本発明に係る、吸着装置では、前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、前記吸盤変形要素は、軟磁性体であるものとすることができる。この場合、硬磁性エラストマと、軟磁性体との組み合わせにより、磁場の作用により硬磁性エラストマと軟磁性体とが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、磁場の作用が十分ではない間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００１５】
本発明に係る、吸着装置では、前記吸盤変形要素は、前記吸盤に対して相対移動可能であるものとすることができる。この場合、前記吸盤変形要素そのものを調整することなく、吸盤の吸着力を制御することができる。
【００１６】
本発明に係る、吸着装置では、前記吸盤は、板状であり、かつ、前記吸盤の吸着面に凹凸部を有するものとすることができる。この場合、エラストマが少ない磁力で変形を起こしやすくなり、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、磁場の有無ないし強弱により制御可能な吸着力をより効果的に得ることができる。
【００１７】
本発明に係る、吸着装置では、前記支持部は、平面視において、前記吸盤を環状に支持していることが好ましい。この場合、吸着面が閉じられた領域内に形成されるため、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、吸着力の経時的な減退をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
本発明に係る、吸着装置では、前記支持部は、前記吸盤との間に形成された空間を外部に通じさせる開口部を有していることが好ましい。この場合、吸盤の変形及び復元が容易になることにより、被吸着面に対する吸着及び離脱が容易になるから、吸着及び離脱に対する応答性が向上する。
【００１９】
本発明に係る、吸盤は、磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有すると共に、板状であり、かつ、吸着面に凹凸部を有する。本発明に係る、吸着によれば、エラストマが少ない磁力で変形を起こしやすくなり、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、吸着力の経時的な減退を抑制し、持続性の高い吸着力を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、磁場の有無ないし強弱により制御可能な吸着力を得ることができるとともに、被吸着物への吸脱着を簡易に制御可能な吸着装置及び吸盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る、吸着装置を、当該吸着装置の支持部側から概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の吸着装置を、当該吸着装置の吸着面側から概略的に示す分解斜視図である。
【図３】図１の吸着装置を概略的に示す側面図である。
【図４Ａ】図１の吸着装置を被吸着物に吸着させる前の状態を、当該吸着装置の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図４Ｂ】図１の吸着装置を被吸着物に吸着させた後の状態を、当該吸着装置の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図５】図１の吸着装置の吸盤変形要素を相対的に位置移動させる変形例を概略的に示す側面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る、吸着装置を被吸着物に吸着させる前の状態を、当該吸着装置の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの吸着装置を被吸着物に吸着させた後の状態を、当該吸着装置の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態に係る、吸盤を概略的に示す側面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの吸盤を概略的に示す底面図である。
【図８Ａ】図７Ａの吸盤を被吸着物に吸着させる前の状態であって、当該被吸着物に吸盤の凸部を接触させた直後の状態を、当該吸盤の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図８Ｂ】図７Ａの吸盤を被吸着物に吸着させる前の状態であって、当該被吸着物に吸盤全体を接触させた状態を、当該吸盤の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図８Ｃ】図７Ａの吸盤を被吸着物に吸着させた状態を、当該吸盤の側面から概略的に示す一部断面図である。
【図９Ａ】本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部の一例を、上面側から概略的に示す斜視図である。
【図９Ｂ】本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部の他の例を、上面側から概略的に示す斜視図である。
【図１０Ａ】本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部の外観形状の一例を、概略的に示す平面図である。
【図１０Ｂ】本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部の外観形状の他の例を、概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態に係る、吸着装置と、本発明の一実施形態に係る、吸盤について説明をする。
【００２３】
［吸着装置］
＜第１実施形態に係る吸着装置＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る、吸着装置１Ａを、当該吸着装置１Ａの支持部側から概略的に示す斜視図である。また、図２は、吸着装置１Ａを、当該吸着装置１Ａの吸着面側から概略的に示す分解斜視図である。更に、図３は、吸着装置１Ａを概略的に示す側面図である。図４Ａ及び図４Ｂには、吸着装置１Ａを被吸着物１００に吸着させるときの状態を、それぞれ、時系列的に示す。
【００２４】
図１中、符号１Ａは、本発明の第１実施形態に係る、吸着装置である。吸着装置１Ａは、磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤１０と、吸盤１０を変形可能に支持する、支持部２０と、磁力によって前記エラストマを変形させる、吸盤変形要素３０と、を備える。
【００２５】
＜吸盤＞
図２に示すように、本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、吸盤１０は、円板部材１１である。円板部材１１は、外面１１ａと、内面１１ｂとを有している。本実施形態では、図３に示すように、円板部材１１の外面１１ａは、平坦な面である。また、本実施形態では、図４Ａに示すように、円板部材１１の内面１１ｂも、平坦な面である。本実施形態では、円板部材１１の外面１１ａは、吸盤１０の吸着面ｆ１を形成している。また、本実施形態では、円板部材１１の内面１１ｂは、吸盤１０の吸引面ｆ２を形成している。
【００２６】
円板部材１１は、支持部２０と接していない部分の少なくとも一部が、磁力によって変形可能な軟磁性エラストマからなる。本実施形態に係る吸着装置１Ａでは、円板部材１１は、磁力によって変形可能な軟磁性エラストマからなる。前記軟磁性エラストマは、磁力（又は磁場）を受けると応答するが、外部から磁場を受けない限り、自らは磁力（又は磁場）を発生しない性質を有している。前記軟磁性エラストマの具体例としては、鉄粉を含有するシリコンエラストマが挙げられる。また、前記軟磁性エラストマとしては、例えば、軟磁性粒子Ｐ１と分散媒Ｍ１とを含むものが挙げられる。
【００２７】
（軟磁性粒子）
軟磁性粒子Ｐ１は、軟磁性を有する粒子である。軟磁性粒子Ｐ１を形成する軟磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、その金属酸化物、前述の金属を含む合金、前述の合金の金属酸化物等が挙げられる。前記軟磁性エラストマには、複数の軟磁性粒子Ｐ１が含まれる。前記軟磁性エラストマに含まれる軟磁性粒子Ｐ１は、同種の軟磁性体であっても、２種以上の異なる軟磁性体であってもよい。また、軟磁性粒子Ｐ１の大きさは、吸盤１０の形状・大きさ、分散媒Ｍ１の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。前記軟磁性エラストマに含まれる軟磁性粒子Ｐ１の平均粒子径は、同一であっても、異なっていてもよい。軟磁性粒子Ｐ１の平均粒子径としては、例えば、０．０３〜５０μｍの範囲、好ましくは、０．１〜１０μｍの範囲の平均粒子径である。軟磁性粒子Ｐ１の平均粒子径が、５０μｍを超える場合、均一なエラストマが得にくくなる。また、軟磁性粒子Ｐ１の平均粒子径が、０．０３μｍを下回る場合、磁場によるエラストマの十分な変形が得られにくくなる。本発明において、平均粒子径とは、粒子径分布の中央値（メジアン径）を意味する。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを用いて測定する。
【００２８】
（分散媒）
分散媒Ｍ１は、軟磁性粒子Ｐ１が分散している媒質である。分散媒Ｍ１としては、例えば、軟磁性粒子Ｐ１を分散させた状態でゲル化するものが挙げられる。こうした分散媒としては、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂等を含むものが挙げられる。また、これらの樹脂を複合化して使用してもよい。分散媒Ｍ１は、吸盤１０の形状・大きさ、軟磁性粒子Ｐ１の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。更に、分散媒Ｍ１に対して軟磁性粒子Ｐ１が占める割合（軟磁性粒子Ｐ１の濃度）も、吸盤１０の形状・大きさ、軟磁性粒子Ｐ１の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。軟磁性粒子Ｐ１の濃度としては、軟磁性体の総重量に対し、例えば、３５〜９５重量％の範囲、好ましくは、４０〜８０重量％の範囲の濃度である。軟磁性粒子Ｐ１の濃度が、９５重量％を上回る場合、分散媒Ｍに均一に分散させにくくなったり、吸盤の復元力が得られにくくなる。また、軟磁性粒子Ｐ１の濃度が、３５重量％を下回る場合、磁場存在下でのエラストマの変形が十分に得られにくくなる。
【００２９】
（支持部）
本実施形態に係る吸着装置１Ａでは、支持部２０は、平面視において、吸盤１０を環状に支持している。なお、図１及び図２によれば、支持部２０が、平面視において、吸盤１０を環状に支持していることは明らかである。本実施形態では、支持部２０は、図１及び図２に示すように、一端が閉じられた筒状部材２１である。詳細には、筒状部材２１は、筒状の側壁２１ａを有している。本実施形態では、筒状部材２１の側壁２１ａは、支持部２０の側壁を形成している。図２に示すように、本実施形態では、筒状部材２１の側壁２１ａは、円筒状である。即ち、筒状部材２１の側壁２１ａの開口端２１ｅは、円環状に形成されている。本実施形態では、筒状部材２１の側壁２１ａの開口端２１ｅは、支持部２０の側壁の開口端（以下、「支持部２０の側壁開口端２１ｅ」ともいう。）を形成している。これにより、支持部２０の側壁開口端２１ｅの内側には、円環状に閉じた領域Ｒが形成されている。本実施形態では、吸盤１０の吸引面ｆ２は、支持部２０の側壁開口端２１ｅに沿って全周にわたって、当該側壁開口端２１ｅに固定されている。これにより、吸盤１０と支持部２０との間には、領域Ｒを断面積とする空間Ｓ０が形成されている。なお、吸盤１０の吸引面ｆ２は、例えば、接着、溶着によって固定することができる。
【００３０】
また、図４Ａに示すように、本実施形態に係る吸着装置１Ａでは、支持部２０は、吸盤１０との間に形成された空間Ｓ０を外部に通じさせる開口部Ａ１を有している。本実施形態では、筒状部材２１は、側壁２１ａの一方の開口端を閉じる仕切壁２１ｂを有している。本実施形態では、仕切壁２１ｂに、複数の開口部Ａ１が形成されていることにより、空間Ｓ０を外部に通じさせている。図１に示すように、本実施形態において、複数の開口部Ａ１は、吸着装置１Ａの中心軸Ｏの周りに間隔を置いて形成されている。但し、開口部Ａ１は、少なくとも１つとすることができる。更に、開口部Ａ１は、支持部２０から省略することで、空間Ｓ０を密閉空間とすることもできる。
【００３１】
更に、支持部２０は、非磁性体であることが好ましい。ここで、「非磁性」とは、「磁力（又は磁場）を受けても応答することなく、自ら磁力（又は磁場）を発生しない性質という。前記非磁性体としては、例えば、銅、金、銀、亜鉛、鉛等の金属、樹脂、ガラス、セラミック、木材等の非金属が挙げられる。本実施形態では、筒状部材２１は、非磁性体である。
【００３２】
本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、吸盤変形要素３０は、硬磁性体である。前記硬磁性体は、いわゆる磁石であり、保磁力が大きく、自発磁化性を有し、自ら磁力（又は磁場）を発生する性質を有している。前記硬磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、その金属酸化物、前述の金属を含む合金、金属酸化物等の磁石、電磁石が挙げられる。本実施形態では、前記硬磁性体は、電磁石３１である。電磁石３１は、磁性素子（芯材）３１ａに通電コイル３１ｂを巻き付けたものである。本実施形態では、電磁石３１は、通電コイル３１ｂに通電させる電源４０（図４Ａ参照。）を有している。電磁石３１は、電源４０のＯＮ／ＯＦＦによって、当該電磁石３１が発生する磁力Ｆ３を制御することができる。
【００３３】
（吸着装置１Ａの基本動作）
次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態に係る、吸着装置１Ａを被吸着物１００に固定するための基本的な動作について説明をする。本実施形態において、被吸着物１００は、金属、樹脂、木材、石材等、その素材を限定しない。被吸着物１００は、例えば、ガラス板とすることができる。
【００３４】
本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、電磁石３１は、電源４０のＯＮで、通電コイル３１ｂへの電流の供給が行われ、吸盤１０に対して磁力Ｆ３を発生する。具体的には、電磁石３１は、電源４０のＯＮで、吸盤１０の吸引面ｆ２の側に、Ｎ極からＳ極又はＳ極からＮ極への磁力Ｆ３を発生する。また、電磁石３１は、電源４０のＯＦＦで、通電コイル３１ｂへの電流の供給が停止され、磁力Ｆ３を消滅させる。本実施形態では、吸盤１０は、電源４０のＯＮで、電磁石３１が発生する磁力Ｆ３によって、電磁石３１の磁性素子３１ａの側（支持部２０の空間Ｓ０の側）に向かって変形する。また、本実施形態では、吸盤１０は、電源４０のＯＦＦで、電磁石３１が発生する磁力Ｆ３の消滅によって、平板状に復元する。
【００３５】
吸着動作
本実施形態に係る、吸着装置１Ａはまず、図４Ａに示すように、電源４０をＯＦＦの状態で、被吸着物１００の被吸着面１０１に対して吸盤１０の吸着面ｆ１を接触させる。次いで、電源４０をＯＮにすると、図４Ｂに示すように、当該電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３によって、吸盤１０のうち、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された領域Ｒの部分が支持部２０の内側に向かって変形する。このとき、吸盤１０と被吸着物１００との間には、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された負圧状態の密閉空間Ｓ１が形成される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１の側と、吸盤機構全体に作用する大気圧との圧力差（吸着力）によって、被吸着物１００に対して吸着される。
【００３６】
離脱動作
離脱動作は、吸着動作と反対に、図４Ｂに示す状態において、電源４０をＯＦＦの状態にする。すると、電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３が消滅することによって、吸盤１０は、図４Ａに示すように、平板の状態に復元される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１の側と、吸引面ｆ２の側との圧力差（吸着力）が解消されることによって、被吸着物１００から離脱させることができる。
【００３７】
従来の吸盤は、当該吸盤を被吸着物１００に対して押し付けて圧縮変形させることによって、従来の吸盤と被吸着物１００との間に負圧を生じさせ、当該負圧によって吸着力を生じさせている。しかしながら、この場合、当該負圧によって生じる吸着力は、吸盤素材の弾性復元力に抗しきれず、経時的に減退していく。また、従来の吸盤において、強い吸着力を発現させている場合は、その吸盤を脱離させる際には、吸着力に勝る強い力を作用させる必要がある。
【００３８】
これに対し、本実施形態に係る、吸着装置１Ａによれば、吸盤１０の吸着面ｆ１を被吸着物１００の被吸着面１０１に接触させた後、電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３によって、吸盤１０を被吸着物１００から離間するように引っ張り変形させることができる。本実施形態では、吸盤１０は、支持部２０の側壁開口端２１ｅに固定された環状部分１０ｅを起点に、吸盤１０の中央から変形する。これによって、本実施形態によれば、吸盤１０と被吸着物１００との間に負圧を生じさせ、当該負圧によって吸着力を生じさせることができる。この場合、吸盤変形要素３０が磁力Ｆ３を発生させている間、負圧によって生じる吸着力の、経時的な減退は抑制されることとなる。また、本実施形態に係る、吸着装置１Ａによれば、強い吸着力を発現させている場合であっても、その吸盤を脱離させる際には、磁力Ｆ３を減衰ないし消滅させることにより、容易に脱離させることが可能である。
【００３９】
従って、本実施形態に係る吸着装置１Ａによれば、磁力によってエラストマが変形することで、被吸着物との間に空間を形成される内圧と大気圧の差による負圧によって吸着力を生じさせる。即ち、本発明に係る吸着装置によれば、磁場の作用が十分に強い間は高い吸着力を発揮し、磁場の作用が十分でなくなりエラストマの弾性復元力が上回ると吸着力が減少しないし消滅し、もしくは、磁場が消滅すると吸着力が消滅するという、磁場の作用の変化（強弱）により制御可能な高い吸着力を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ａのように、吸盤１０が軟磁性エラストマである場合、吸盤１０を変形させる吸盤変形要素３０は、硬磁性体とすることができる。この場合、軟磁性エラストマと、硬磁性体との組み合わせにより、硬磁性体による磁場が軟磁性エラストマに作用し硬磁性体と軟磁性エラストマとが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、硬磁性体の磁場による軟磁性エラストマへの作用が十分でなく軟磁性エラストマの弾性復元力が上回っている、もしくは、磁場が消滅している間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００４１】
本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、吸盤変形要素３０は、電磁石３１である。この場合、上述のとおり、吸盤１０の吸着力を、電磁石３１の電源４０をＯＮ・ＯＦＦ制御することで、簡易に制御することができる。また、電源４０のＯＮ・ＯＦＦ制御という、吸盤１０に直接作用しない、吸盤１０から遠隔であっても可能な操作により吸盤１０の吸脱着が制御可能となる。
【００４２】
ところで、本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、吸盤変形要素３０は、いわゆる、磁石とすることができる。前記磁石としては、電磁石３１の他、例えば、永久磁石が挙げられる。この場合、吸盤変形要素３０は、吸盤１０に対して相対移動可能とすることが好ましい。
【００４３】
図５は、吸着装置１Ａの変形例を概略的に示す側面図である。以下の説明において、図１〜図４Ｂと実質的に同一の部分は、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【００４４】
図５に示す吸着装置１Ａの変形例では、吸盤変形要素３０は、電磁石３１に代えて、永久磁石３２としている。この例では、永久磁石３２は、吸盤１０に対して相対移動可能である。具体的には、図５の白抜き矢印で示すように、永久磁石３２は、吸盤１０の延在方向Ｄ１及び変形方向Ｄ２の少なくともいずれか一方向に沿って、支持部２０に対して移動させることができる。なお、本実施形態では、吸盤１０の延在方向Ｄ１は、吸着装置１Ａの中心軸Ｏの垂線とする面において、当該中心軸Ｏから放射状に広がる方向である。また、本実施形態では、変形方向Ｄ２は、吸着装置１Ａの中心軸Ｏの延在方向である。
【００４５】
図５に示すように、永久磁石３２を、吸盤１０の延在方向Ｄ１及び変形方向Ｄ２の少なくともいずれか一方向に沿って、支持部２０に対して移動させることで、当該永久磁石３２を、吸盤１０、好ましくは、吸盤１０の中央に接近させると、吸盤１０は、永久磁石３２の磁力Ｆ３によって、支持部２０の内側に向かって変形する。これに対し、永久磁石３２を、吸盤１０の延在方向Ｄ１及び変形方向Ｄ２の少なくともいずれか一方向に沿って、支持部２０に対して移動させることで、永久磁石３２を吸盤１０から離間させると、吸盤１０は、永久磁石３２の磁力Ｆ３の消滅によって、吸盤１０を構成するエラストマの弾性復元力が作用し、平板状に復元する。即ち、図５の例では、永久磁石３２を吸盤１０に対して相対移動させることによって、磁力Ｆ３の発生を制御することができる。
【００４６】
吸着動作
この例ではまず、図４Ａでの説明と同様、被吸着物１００の被吸着面１０１に対して吸盤１０の吸着面ｆ１を接触させる。次いで、図５に示すように、吸盤１０の延在方向Ｄ１及び変形方向Ｄ２の少なくともいずれか一方向に沿って、永久磁石３２を支持部２０の仕切壁２１ｂに対して移動させ、図４Ａと同様、支持部２０の仕切壁２１ｂの中央に接近させる。永久磁石３２を仕切壁２１ｂの中央に接近させると、図４Ｂでの説明と同様、当該永久磁石３２が発生させる磁力Ｆ３の作用が強くなることによって、吸盤１０のうち、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された領域Ｒの部分が支持部２０の内側に向かって変形する。このとき、図４Ｂでの説明と同様、吸盤１０と被吸着物１００との間には、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された負圧状態の密閉空間Ｓ１が形成される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１側の圧力と、吸盤機構全体に作用する大気圧との圧力差（吸着力）によって、被吸着物１００に対して固定される。
【００４７】
離脱動作
離脱動作は、吸着動作と反対に、図５に示す状態において、図５に示すように、吸盤１０の延在方向Ｄ１及び変形方向Ｄ２の少なくともいずれか一方向に沿って、永久磁石３２を支持部２０の仕切壁２１ｂの中央から、好ましくは、支持部２０から離間させる。すると、永久磁石３２が発生させた磁力Ｆ３の作用が弱くなり吸盤１０を形成するエラストマの弾性復元力が上回ることによって、吸盤１０は、図４Ａでの説明と同様、平板の状態に復元される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１側の圧力と、吸盤機構全体に作用する大気圧との圧力差（吸着力）が解消されることによって、被吸着物１００から離脱させることができる。
【００４８】
なお、図５の例では、永久磁石３２の移動は、様々な機構を用いて制御することができる。具体的な制御方法も、油圧制御、電気制御等の様々な制御方法を用いることができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、上述のとおり、支持部２０は、筒状部材２１の側壁２１ａによって、吸盤１０を環状に支持している。この場合、吸着面ｆ１が閉じられた領域Ｒ内に形成されるため、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、吸着力の経時的な減退をより効果的に抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ａでは、支持部２０は、吸盤１０との間に形成された密閉空間Ｓ１を外部に通じさせる開口部Ａ１を有している。この場合、密閉空間Ｓ１内の空気と外気との流通が可能となる。即ち、この場合、吸盤１０の変形及び復元が容易になることにより、被吸着物１００の被吸着面１０１に対する吸着及び離脱が容易になるから、吸着及び離脱に対する応答性が向上する。
【００５１】
＜第２実施形態に係る吸着装置＞
図６Ａ及び図６Ｂには、本発明の第２実施形態に係る、吸着装置１Ｂを被吸着物１００に吸着させるときの状態を、それぞれ、時系列的に示す。以下の説明において、図１〜図５と実質的に同一の部分は、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【００５２】
本実施形態に係る吸着装置１Ｂでは、吸盤１０は、円板部材１２である。円板部材１２は、吸着装置１Ａと同様、外面１２ａと、内面１２ｂとを有している。本実施形態では、図４Ａに示すように、円板部材１２の外面１２ａは、平坦な面である。また、本実施形態では、図４Ａに示すように、円板部材１２の内面１２ｂも、平坦な面である。本実施形態では、円板部材１２の外面１２ａは、吸盤１０の吸着面ｆ１を形成している。また、本実施形態では、円板部材１２の内面１２ｂは、吸盤１０の吸引面ｆ２を形成している。
【００５３】
本実施形態に係る吸着装置１Ｂでは、円板部材１２は、磁力によって変形可能な硬磁性エラストマからなる。前記硬磁性エラストマは、保磁力が大きく、自発磁化性を有し、自ら磁力（又は磁場）を発生する性質を有している。本実施形態では、円板部材１２は、外面１２ａの側と、内面１２ｂの側とで、異なる極性（逆の極性）を有している。具体的には、円板部材１２の外面１２ａの側がＮ極である場合、円板部材１２の内面１２ｂの側は、Ｓ極である。或いは、円板部材１２の外面１２ａの側がＳ極である場合、円板部材１２の内面１２ｂの側は、Ｎ極である。即ち、本実施形態では、吸盤１０の吸着面ｆ１の側がＳ極である場合、吸盤１０の吸引面ｆ２の側はＮ極である。或いは、本実施形態では、吸盤１０の吸着面ｆ１の側がＮ極である場合、吸盤１０の吸引面ｆ２の側はＳ極である。前記硬磁性エラストマの具体例としては、着磁されたネオジウム合金粉末を含有するシリコンエラストマが挙げられる。また、前記硬磁性エラストマとしては、例えば、硬磁性粒子Ｐ２と分散媒Ｍ２とを含み、あらかじめ着磁操作されたものが挙げられる。
【００５４】
（硬磁性粒子）
硬磁性粒子Ｐ２は、硬磁性を有する粒子である。硬磁性粒子Ｐ２を形成する硬磁性体としては、例えば、コバルト、フェライト、ネオジウム合金等の磁石等が挙げられる。前記硬磁性エラストマには、複数の硬磁性粒子Ｐ２が含まれる。前記硬磁性エラストマに含まれる硬磁性粒子Ｐ２は、同種の硬磁性体であっても、２種以上の異なる硬磁性体であってもよい。また、硬磁性粒子Ｐ２の大きさは、吸盤１０の形状・大きさ、分散媒Ｍ２の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。前記軟磁性エラストマに含まれる硬磁性粒子Ｐ２の平均粒子径は、同一であっても、異なっていてもよい。硬磁性粒子Ｐ２の平均粒子径としては、例えば、０．０３〜５０μｍの範囲、好ましくは、０．１〜１０μｍの範囲の平均粒子径である。硬磁性粒子Ｐ２の平均粒子径が、５０μｍを上回る場合、均一なエラストマが得られにくくなる。また、硬磁性粒子Ｐ２の平均粒子径が、０．０３μｍを下回る場合、磁場によるエラストマの十分な変形が得られにくくなる。
【００５５】
（分散媒）
分散媒Ｍ２は、硬磁性粒子Ｐ２が分散している媒質である。分散媒Ｍ２としては、例えば、硬磁性粒子Ｐ２を分散させた状態でゲル化するものが挙げられる。こうした分散媒Ｍ２としては、例えば、シリコン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂等を含むものが挙げられる。また、これらの樹脂を複合化して使用してもよい。分散媒Ｍ２は、吸盤１０の形状・大きさ、硬磁性粒子Ｐ２の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。更に、分散媒Ｍ２に対して硬磁性粒子Ｐ２が占める割合（硬磁性粒子Ｐ２の濃度）も、吸盤１０の形状・大きさ、硬磁性粒子Ｐ２の性質、吸盤１０に要求される弾性力、吸盤１０に要求される吸着力（要求される負圧）等に応じて、適宜、選択することができる。硬磁性粒子Ｐ２の濃度としては、例えば、２５〜９５重量％の範囲、好ましくは、３５〜８０重量％の範囲の濃度である。硬磁性粒子Ｐ２の濃度が、２５重量％を下回る場合、磁場存在下でのエラストマの十分な変形が得られにくくなる。また、硬磁性粒子Ｐ２の濃度が、９５重量％を上回る場合、分散媒Ｍに均一に分散させることが困難となったり、吸盤１０の弾性復元力が得られにくくなる。
【００５６】
（吸着装置１Ｂの基本動作）
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、本実施形態に係る、吸着装置１Ｂを被吸着物１００に吸着させるための基本的な動作について説明をする。なお、図１〜図４Ｂで説明した部分については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態に係る、吸着装置１Ｂでは、電磁石３１は、電源４０のＯＮで、通電コイル３１ｂへの電流の供給が行われ、吸盤１０に対して磁力Ｆ３を発生する。具体的には、吸盤１０の吸引面ｆ２の側がＮ極である場合、電磁石３１は、電源４０のＯＮで、吸盤１０の吸引面ｆ２の側に、Ｎ極の磁力Ｆ３を発生する。或いは、吸盤１０の吸引面ｆ２の側がＳ極である場合、電磁石３１は、電源４０のＯＮで、吸盤１０の吸引面ｆ２の側に、Ｓ極の磁力Ｆ３を発生する。また、電磁石３１は、電源４０のＯＦＦで、通電コイル３１ｂへの電流の供給が停止され、磁力Ｆ３を消滅させる。本実施形態では、電源４０のＯＦＦで、電磁石３１が発生する磁力Ｆ３は消滅するが、吸盤１０は、自己の磁力Ｆ１によって、電磁石３１の磁性素子３１ａ（支持部２０の空間Ｓ０側）に向かって変形する。また、本実施形態では、吸盤１０は、電源４０のＯＮで、電磁石３１が発生する磁力Ｆ３が、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１の反磁力となることによって、平板状に復元する。
【００５８】
吸着動作
本実施形態に係る、吸着装置１Ａはまず、図６Ａに示すように、電源４０をＯＮの状態では、電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３が、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１の反磁力となることによって、被吸着物１００の被吸着面１０１に対して吸盤１０の吸着面ｆ１を接触させることができる。次いで、電源４０をＯＦＦにすると、電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３が消滅し、図６Ｂに示すように、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１によって、吸盤１０のうち、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された領域Ｒの部分が支持部２０の内側に向かって変形する。このとき、吸盤１０と被吸着物１００との間には、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された負圧状態の密閉空間Ｓ１が形成される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１側の圧力と、大気圧との圧力差（吸着力）によって、被吸着物１００に対して固定される。さらに、電源４０をＯＮにして、磁力Ｆ１をより強めるための磁力Ｆ３を発生させることもできる。
【００５９】
離脱動作
離脱動作は、吸着動作と反対に、図６Ｂに示す状態において、電源４０をＯＮの状態にする。すると、電磁石３１が発生させた磁力Ｆ３が、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１の反磁力となることによって、吸盤１０は、図６Ａに示すように、平板の状態に復元される。これにより、吸盤１０は、吸着面ｆ１の側と、吸引面ｆ２の側との圧力差（吸着力）が解消されることによって、被吸着物１００から離脱させることができる。
【００６０】
本実施形態に係る、吸着装置１Ｂによれば、吸盤１０の吸着面ｆ１を被吸着物１００の被吸着面１０１に接触させた後、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１によって、当該吸盤１０を被吸着物１００から離間するように引っ張り変形させることができる。これによって、本実施形態によれば、吸盤１０と被吸着物１００との間に負圧を生じさせ、当該負圧によって吸着力を生じさせることができる。この場合、吸盤１０が磁力Ｆ１を発生させている限り、負圧によって生じる吸着力の、経時的な減退は抑制されることとなる。
【００６１】
従って、本実施形態に係る吸着装置１Ｂによれば、磁力によってエラストマが変形することで、被吸着物との間に空間を形成される内圧と大気圧の差による負圧によって吸着力を生じさせる。即ち、本発明に係る吸着装置によれば、磁場の作用が十分に強い間は高い吸着力を発揮し、磁場の作用が弱くエラストマの弾性復元力が上回ると吸着力が減少しないし消滅し、もしくは、磁場が消滅すると吸着力が消滅するという、磁場の作用の強弱により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ｂのように、吸盤１０が硬磁性エラストマである場合も、吸盤変形要素３０は、硬磁性体とすることができる。この場合、硬磁性エラストマと、硬磁性体との組み合わせにより、磁場の作用により硬磁性エラストマと硬磁性体とが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、磁場の作用により硬磁性エラストマと硬磁性体とが反発している間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ｂも、吸盤変形要素３０は、電磁石３１である。この場合、上述のとおり、吸盤１０の吸着力を、電磁石３１の電源４０を正逆方向にＯＮ・ＯＦＦ制御することで、当該電磁石３１に印加する電流により簡易に制御でき、吸盤１０の被吸着物への吸脱着を簡易に応答性良く制御することができる。なお、本実施形態では、電源４０から電磁石３１に供給される電流の向きを逆向きに制御することができる。この場合、例えば、吸着動作時において、被吸着物１００に対して吸盤１０を接触させた後、電源４０をＯＦＦすることなく、電磁石３１の通電コイル３１ｂに供給する電流の向きを変更すれば、吸盤１０は、吸盤１０が発生する磁力Ｆ１と、電磁石３１が発生する磁力Ｆ３とによって、支持部２０の内側に向かってより大きく変形することができる。このように、電源４０のＯＮ・ＯＦＦ制御、電源４０から電磁石３１に共有される電流の向きの制御により、応答性良く、吸盤１０の吸脱着を制御することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る、吸着装置１Ｂでは、吸盤変形要素３０を永久磁石３２とすることができる。具体的には、吸盤１０の吸引面ｆ２の側がＮ極である場合、永久磁石３２には、吸盤１０の吸引面ｆ２の側に、Ｓ極の磁力Ｆ３を発生するものを用いる。或いは、吸盤１０の吸引面ｆ２の側がＳ極である場合、永久磁石３２には、吸盤１０の吸引面ｆ２の側に、Ｎ極の磁力Ｆ３を発生するものを用いる。これらの場合、図５で説明したように、永久磁石３２は、吸盤１０に対して相対移動可能とする。これによって、永久磁石３２を、硬磁性エラストマからなる吸盤１０から離間させると、吸着動作を実行することができる。また、永久磁石３２を、硬磁性エラストマからなる吸盤１０に接近させると、離脱動作を実行することができる。また、永久磁石のＮ極／Ｓ極の方向を反転させることによる吸盤の吸脱着操作も可能である。
【００６５】
更に、本実施形態に係る、吸着装置１Ｂでは、吸盤変形要素３０を軟磁性体３３とすることができる。この場合も、図５での説明と同様、軟磁性体３３は、吸盤１０に対して相対移動可能とする。これによって、軟磁性体３３を吸盤１０に接近させると、硬磁性エラストマからなる吸盤１０の吸着動作を実行することができる。また、軟磁性体３３を、硬磁性エラストマからなる吸盤１０から離間させると、離脱動作を実行することができる。
【００６６】
吸盤１０が硬磁性エラストマからなる場合、吸盤変形要素３０を、軟磁性体３３とすれば、硬磁性エラストマと、軟磁性体との組み合わせにより、磁場の作用により硬磁性エラストマと軟磁性体とが引き合っている間は負圧によって生じる吸着力が発生し、磁場の作用が十分ではない間は負圧が生じず吸着力が消滅するという、磁場により制御可能な吸着力を得ることができる。
【００６７】
ところで、上述した各実施形態では、吸盤１０の吸着面ｆ１を平坦な面として説明したが、吸盤１０の吸着面ｆ１は、凸部又は凹部を有していることが好ましい。吸盤１０の吸着面ｆ１に凸部又は凹部を形成すれば、吸盤１０と被吸着物１００との間に密閉空間Ｓ１を容易に形成できるため、より大きい吸着力を得ることができる。吸盤１０の吸着面ｆ１が有する凸部又は凹部は、一つであってもよいし、複数であってもよく、凸部と凹部の両方を有していてもよい。
【００６８】
例えば、吸盤１０の吸着面ｆ１が平坦な形状の場合、被吸着物１００との吸着面積が大きくなり、吸盤−被吸着物間の相互作用力が増大し、吸着面ｆ１の引きはがしに、より大きな磁力が必要になるためである。これに対し、吸盤１０の吸着面ｆ１に、凸部又は凹部を設けた場合、吸着面積が減じていることで、吸盤−被吸着物間の相互作用力は相対的に減少し、吸盤１０の引っ張り変形によって密閉空間Ｓ１を負圧状態にするためには、吸盤１０を大きく引っ張る必要がない。従って、吸盤１０の吸着面ｆ１に凸部又は凹部を形成すれば、吸盤１０と被吸着物１００との間に、負圧状態の密閉空間Ｓ１を容易に形成することができる。
【００６９】
ここで、図７Ａは、本発明の一実施形態に係る、吸盤１３を概略的に示す側面図である。また、図７Ｂは、吸盤１３を概略的に示す底面図である。以下の説明において、図１〜図６と実質的に同一の部分は、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【００７０】
本実施形態に係る、吸盤１３は、板状であり、かつ、吸盤１３の吸着面ｆ１に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有している。
【００７１】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本実施形態に係る、吸盤１３は、円板部１３１と、凸部１３２とを有している。図７Ａに示すように、本実施形態では、円板部１３１は、外面１３１ａと、内面１３１ｂとを有している。本実施形態では、図７Ａに示すように、円板部１３１の外面１３１ａは、凸部以外は平坦な面である。また、本実施形態では、図７Ａに示すように、円板部１３１の内面１３１ｂも、平坦な面である。本実施形態では、凸部１３２は、円板部１３１の外面１３１ａに設けられている。本実施形態では、図７Ｂに示すように、平面視において、円板部１３１の中央に配置されている。本実施形態では、円板部１３１の外面１３１ａは、凸部１３２と共に、吸盤１３の吸着面ｆ１を形成している。また、本実施形態では、円板部１３１の内面１３１ｂは、吸盤１３の吸引面ｆ２を形成している。
【００７２】
（吸盤１３の基本動作）
図８Ａ〜図８Ｃは、吸盤１３を被吸着物１００に吸着させるときの状態を、それぞれ、時系列的に示す。なお、図１〜図６で説明した部分については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
【００７３】
図８Ａに示すように、本実施形態に係る、吸盤１３では、凸部１３２は当初、平坦な円板部１３１から突出している。このため、吸盤１３を被吸着物１００に対して押し付けると、図８Ａに示すように、吸盤１３の凸部１３２がまず、被吸着物１００の被吸着面１０１に対して接触する。次いで、吸盤１３を更に押し付けると、図８Ｂに示すように、吸盤１３の円板部１３１が凸部１３２を中心にして、支持部２０の内側に向かって変形する。これにより、吸盤１３と被吸着物１００との間には、凸部１３２の周りに、当該凸部１３２と共に円板部１３１によって密閉状態に区画された隙間空間Ｓ２が形成される。これにより全面が平坦な構造である場合と比較し、被吸着物に対する設置面積は減少する。このとき、吸盤１３が磁力によって支持部２０の内側に向かって引っ張り変形すると、隙間空間Ｓ２が拡大する。この拡大した隙間空間Ｓ２により、図８Ｃに示すように、吸盤１３と被吸着物１００との間には、支持部２０の側壁開口端２１ｅによって区画された負圧状態の密閉空間Ｓ１が形成される。この場合、密閉空間Ｓ１の内部は、より高い負圧状態となる。これにより、吸盤１３は、例えば、吸盤１０の吸着面ｆ１が平坦な面であるより、より高い吸着力を発生させることができる。
【００７４】
上述のように、本実施形態に係る、吸盤１３によれば、板状の円板部１３１の吸着面ｆ１に凸部１３２を有することにより、エラストマが少ない磁力で変形を起こしやすくなり、被吸着物との間の空間に形成される内圧と大気圧との差による負圧をより発生しやすくなることで、磁場の有無ないし強弱により制御可能な吸着力の経時的な減退を抑制し、持続性の高い吸着力をより効果的に得ることができる。また、本実施形態に係る、吸盤１３は、射出成形等の、金型成形によって、円板部１３１及び凸部１３２を一体に成形することができる。このため、本実施形態に係る、吸盤１３によれば、簡易な構成で、製造の容易な吸盤となる。特に、本実施形態のように、１つの凸部１３２が円板部１３１の外面１３１ａの中央に配置される構成の場合、射出成形時に形成されるゲート痕をそのまま、凸部１３２として使用することができる。このため、この場合、吸盤１３を更に容易に形成することができる。なお、本実施形態によれば、上述のとおり、吸盤１３は、板状の円板部１３１の吸着面ｆ１に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有するものとすることができる。また、吸盤１３も、吸盤１０と同様、少なくとも、磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有していればよい。
【００７５】
本実施形態に係る、吸盤１３は、軟磁性エラストマ又は硬磁性エラストマのいずれからなるものとすることができる。本実施形態に係る、吸盤１３は、上述した各実施形態に係る、吸着装置１Ａ、吸着装置１Ｂ、これらの変形例等の吸盤１０として採用することができる。この場合、負圧によって生じる吸着力の経時的な減退を抑制し、持続性の高い吸着力をより効果的に得ることができるとともに、応答性良く吸盤１０の吸脱着を制御することができる。
【００７６】
また、本発明に係る、吸着装置の支持部２０として、様々な形態のものを使用することができる。
【００７７】
図９Ａは、本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部２０の一例を、平面側から概略的に示す斜視図である。図９Ｂは、本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部２０の他の例を、平面側から概略的に示す斜視図である。
【００７８】
図９Ａの支持部２０は、かご型部材２２で形成されている。かご型部材２２は、環状のフレーム部２２ａと、複数のゲージ部２２ｂとを有している。ゲージ部２２ｂの一端２２ｅ１は、支持部２０の開口端を形成している。本実施形態では、吸盤１０は、ゲージ部２２ｂの一端２２ｅ１に固定される。ゲージ部２２ｂの他端２２ｅ２は、フレーム部２２ａに連結されている。ゲージ部２２ｂは、それぞれ、フレーム部２２ａの周方向に間隔を置いて配列されている。本実施形態では、かご型部材２２は、ゲージ部２２ｂによって、ドーム状の外観を呈している。本実施形態では、吸盤変形要素３０は、フレーム部２２ａの連結部２２ｃに配置される。
【００７９】
図９Ｂの支持部２０は、放射型部材２３で形成されている。放射型部材２３は、かご型部材２２の変形例である。本実施形態では、放射型部材２３は、放射型部材２３のフレーム部２２ａを周方向に分割している。本実施形態では、放射型部材２３は、フレーム部２２ａを周方向に分割した固定部２３ａと、ゲージ部２２ｂに相当する、複数のゲージ部２３ｂを有している。本実施形態では、吸盤１０は、固定部２３ａの末端２３ｅに固定される。また、本実施形態では、放射型部材２３は、かご型部材２２と同様、ゲージ部２３ｂによって、ドーム状の外観を呈している。本実施形態では、吸盤変形要素３０は、ゲージ部２３ｂの連結部２３ｃに配置される。
【００８０】
更に、支持部２０の外観形状も、様々な形状のものを採用することができる。
【００８１】
図１０Ａは、本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部２０の外観形状の一例を、概略的に示す平面図である。図１０Ｂは、本発明に係る吸着装置に適用可能な支持部２０の外観形状の他の例を、概略的に示す平面図である。
【００８２】
図１０Ａには、支持部２０の一例である、支持部２４の外観形状を示す。図１０Ａに示すように、平面視において、支持部２４の外観形状は、筒状部材２１の側壁２１ａの円環形状の一部が分断されている。図１０Ｂには、支持部２０の他の例である、支持部２５の外観形状を示す。図１０Ｂに示すように、平面視において、支持部２５の外観形状は、筒状部材２１の側壁が馬蹄形の形状である。
【００８３】
上述したところは、本発明のいくつかの実施形態について説明を行ったにすぎず、特許請求の範囲に従えば、様々な変更が可能となる。上述した各実施形態に採用された様々な構成は、互いに組み合わせて使用することができる。また、上述した各実施形態に採用された様々な構成は、相互に適宜、置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、例えば、室内アイテム用の留め具、産業用ロボット、自立歩行式ロボット、作業機械等の、物を着脱可能に固定するための装置等に用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１Ａ：吸着装置（第１実施形態），  １Ｂ：吸着装置（第２実施形態），  １０：吸盤，  １１：円板部材（軟磁性エラストマ），  １１ａ：円板部材の外面，  １１ｂ：円板部材の内面，  １２：円板部材（硬磁性エラストマ），  １３：吸盤，  １３１：円板部，  １３２：凸部，  ２０：支持部，  ２１：筒状部材，  ２１ａ：側壁，  ２１ｂ：仕切壁，  ２２：かご型部材，  ２２ａ：フレーム部，  ２２ｂ：ゲージ部，  ２２ｃ：連結部，  ２３：放射型部材，  ２３ａ：固定部，  ２３ｂ：ゲージ部，  ２３ｃ：連結部，  ２４：支持部，  ２５：支持部，  ３０：吸盤変形要素，  ３１：電磁石，  ３１ａ：磁性素子，  ３１ｂ：通電コイル，  ３２：磁性体，  Ａ１：開口部，  ｆ１：吸盤の吸着面，  ｆ２：吸盤の吸引面，  Ｆ１：吸盤が発生する磁力，  Ｆ３：吸盤変形要素が発生する磁力，  Ｓ０：支持部の空間，  Ｓ１：（負圧状態の）密閉空間，  Ｓ２：隙間空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月26日(2020.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤と、
前記吸盤を変形可能に支持する、支持部と、
磁力によって前記エラストマを吸引することにより当該エラストマを変形させる、吸盤変形要素と、
を備えており、
前記エラストマは、軟磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、硬磁性体である、吸着装置。
【請求項２】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤と、
前記吸盤を変形可能に支持する、支持部と、
磁力によって前記エラストマを吸引することにより当該エラストマを変形させる、吸盤変形要素と、
を備えており、
前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、硬磁性体である、吸着装置。
【請求項３】
前記硬磁性体は、電磁石である、請求項１又は２に記載の吸着装置。
【請求項４】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有する、吸盤と、
前記吸盤を変形可能に支持する、支持部と、
磁力によって前記エラストマを吸引することにより当該エラストマを変形させる、吸盤変形要素と、
を備えており、
前記エラストマは、硬磁性エラストマであり、
前記吸盤変形要素は、軟磁性体である、吸着装置。
【請求項５】
前記吸盤変形要素は、前記吸盤に対して相対移動可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項６】
前記吸盤は、板状であり、かつ、前記吸盤の吸着面に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項７】
前記支持部は、平面視において、前記吸盤を環状に支持している、請求項１から６のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項８】
前記支持部は、前記吸盤との間に形成された空間を外部に通じさせる開口部を有している、請求項７に記載の吸着装置。
【請求項９】
磁力によって変形可能なエラストマからなる部分を有しており、前記エラストマが、軟磁性エラストマ又は硬磁性エラストマのいずれかであり、板状であり、かつ、吸着面に凹部及び凸部の少なくともいずれか一方を有する、吸盤。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
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