(57)【要約】【課題】可動部材のストロークが変化しても一定のばね力を得ることができるロック機構付き磁気ばね装置を提供する。【解決手段】本体ケース１１内に、磁気ばね機構１３とロック機構１４を収容する。磁気ばね機構１３は、本体ケース１１の内周面に設けられたマグネット１５と可動軸１２の外周面に設けられたマグネット１６で構成する。マグネット１５とマグネット１６は、磁極が異なるように対向配置される。また、ロック機構１４は、可動軸１２の外周面に配置された複数個の鋼球２６と、該鋼球２６を可動軸１２の外周面との間で挟持し、可動軸１２の没動作方向に沿って縮径するテーパ面２５で構成する。このロック機構１４によれば、可動軸１２は、鋼球２６がテーパ面２５と可動軸１２の外周面との間で圧接されることによりロックされる。【選択図】      図１
2006307902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなす固定部材内に軸状の可動部材が出没動作可能に挿入され、
前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、
前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたことを特徴とするロック機構付き磁気ばね装置。
【請求項２】
前記ロック機構は、前記可動部材の外周面に配置された複数個の球体と、該球体を前記可動部材の外周面との間で挟持し、前記可動部材の没動作方向に沿って縮径するテーパ面又は円弧面が形成された支持部材とを有し、
前記可動部材は、前記没動作に連動して前記没動作方向に転動した前記球体が前記支持部材の前記テーパ面又は前記円弧面と前記可動部材の外周面との間で圧接されることによりロックされることを特徴とする請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置。
【請求項３】
前記ロック機構は、空気圧を受圧して前記球体を前記可動部材の出動作方向に押し出す押出部材を有し、
前記可動部材は、圧接された前記球体が前記押出部材によって押し出されることによりロックが解除されることを特徴とする請求項２に記載のロック機構付き磁気ばね装置。
【請求項４】
前記ロック機構は、前記固定部材と前記可動部材との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、
前記可動部材は、変形した前記弾性体と前記固定部材の内周面及び前記可動部材の外周面との間に生じる摩擦によりロックされることを特徴とする請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置。
【請求項５】
前記可動部材は、中空軸とされ、
前記ロック機構は、前記可動部材内に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、
前記可動部材は、変形した前記弾性体と前記可動部材の内周面との間に生じる摩擦によりロックされることを特徴とする請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のロック機構付き磁気ばね装置を基台上に複数整列配置したことを特徴とする多点支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に一定の力を作用させるロック機構付き磁気ばね装置、及びその磁気ばね装置を複数用いてワーク（例えば、基板）を支持する多点支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、両面実装基板を片面実装後にハンダ印刷する場合には、安定したスキージ圧を得るために、実装済み面（支持面）の凹凸に合わせて該基板を支持する必要がある。基板を支持する支持装置としては、基台上に多数のピンを立設し、実装基板の凹凸に合わせて前記ピンの高さ位置（基台からの突出長さ）を設定し、複数のピンで基板を多点支持する多点支持装置が用いられている。しかしながら、この種の支持装置を多品種少量生産のワーク（基板など）を対象として用いる場合には、その品種に対応した専用の装置を製造したり、手作業によって多数のピンの配置を変更するなどの段取り替えが必要となる。このため、従来においては、製造コスト削減のために多品種に対応可能な多点支持装置が望まれている。
【０００３】
そこで、従来においては、コイルばねを利用した多点支持装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の多点支持装置は、コイルばねのばね力によりロッド（ピン）を出没動作させて高さ位置を調整し、複数本のロッドによってワークを支持する構成とされている。
【特許文献１】特開２００２−３２３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の多点支持装置は、コイルばねのばね力を用いる構成とされているので、前述のような片面実装済みの基板のように凹凸があるワークを支持する場合には、ワークの高さ位置を精度良く倣うことができないという問題がある。すなわち、コイルばねは、その伸縮量（ロッドのストローク量）に応じてばね力が変化するので（例えば、縮むほどばね力が強くなる）、ロッドからワークに対して付与される押圧力（ばね力の復元によって生じる力）も変化することになる。したがって、特許文献１に記載の多点支持装置では、凹凸があるワークを支持する場合、そのワーク形状に合わせてロッドのストロークが変化（ばね力も変化）することよってロッド毎にワークを支持する力が異なり、ワークを安定した状態で支持できない。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、可動部材のストロークが変化しても一定のばね力を得ることができるロック機構付き磁気ばね装置を提供することにある。また、その目的は、凹凸があるワークを可動部材のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークを安定した状態で支持することができる多点支持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置は、筒状をなす固定部材内に軸状の可動部材が出没動作可能に挿入され、前記固定部材と前記可動部材に磁石を対向配置し、その対向する磁石同士が異なる磁極で着磁された磁気ばね機構と、前記可動部材との接触により、前記固定部材内での前記可動部材の移動を規制するロック機構とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置において、前記ロック機構は、前記可動部材の外周面に配置された複数個の球体と、該球体を前記可動部材の外周面との間で挟持し、前記可動部材の没動作方向に沿って縮径するテーパ面又は円弧面が形成された支持部材とを有し、前記可動部材は、前記没動作に連動して前記没動作方向に転動した前記球体が前記支持部材の前記テーパ面又は前記円弧面と前記可動部材の外周面との間で圧接されることによりロックされることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロック機構付き磁気ばね装置において、前記ロック機構は、空気圧を受圧して前記球体を前記可動部材の出動作方向に押し出す押出部材を有し、前記可動部材は、圧接された前記球体が前記押出部材によって押し出されることによりロックが解除されることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置において、前記ロック機構は、前記固定部材と前記可動部材との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、前記可動部材は、変形した前記弾性体と前記固定部材の内周面及び前記可動部材の外周面との間に生じる摩擦によりロックされることを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のロック機構付き磁気ばね装置において、前記可動部材は、中空軸とされ、前記ロック機構は、前記可動部材内に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して変形するとともに前記空気圧を受圧しなくなると復元する弾性体を有し、前記可動部材は、変形した前記弾性体と前記可動部材の内周面との間に生じる摩擦によりロックされることを要旨とする。
【００１１】
請求項６に記載の多点支持装置は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のロック機構付き磁気ばね装置を基台上に複数整列配置したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のロック機構付き磁気ばね装置によれば、可動部材のストロークが変化しても一定のばね力を得ることができる。
また、本発明の多点支持装置によれば、凹凸があるワークを可動部材のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークの高さ位置を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。
図１は、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置１０の断面図である。ロック機構付き磁気ばね装置１０は、両側が開口した円筒状（筒状）の固定部材としての本体ケース１１内に、該本体ケース１１の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸１２が収容されている。可動軸１２は、本体ケース１１に対して出没動作可能に収容されている。可動軸１２は、円柱状に形成されている。また、本実施形態の可動軸１２は、高炭素クロム軸受鋼（ＳＵＪ２）で形成され、高周波焼入れ処理とクロムメッキ処理が施されている。また、本体ケース１１内には、磁気ばね機構１３の各種構成部材とロック機構１４の各種構成部材が、可動軸１２を包囲するように該可動軸１２の移動方向に沿って並設されている。
【００１４】
本体ケース１１の内周面には、磁石としてのマグネット（永久磁石）１５が設けられているとともに、可動軸１２の外周面には、磁石としてのマグネット（永久磁石）１６がマグネット１５と対向するように設けられている。マグネット１５，１６は、円筒状に形成されている。また、本実施形態においてマグネット１５，１６は、本体ケース１１の内周面と可動軸１２の外周面に接着固定されている。また、マグネット１５，１６は、本体ケース１１と可動軸１２の径方向に間隔を空けて配置されている。マグネット１５とマグネット１６により、磁気ばね機構１３が構成される。
【００１５】
また、マグネット１５とマグネット１６は、軸方向の長さ寸法が同一長さとなるように形成されている。また、マグネット１５，１６は、図３（ａ）に示すように、円周方向に４分割され、９０度の幅で帯状に形成されたＮ極帯１５Ｎ，１６ＮとＳ極帯１５Ｓ，１５Ｓとを交互に配列して構成されている。そして、マグネット１５とマグネット１６は、異なる磁極同士を交互に対向配置させて構成されている。磁気ばね機構１３は、マグネット１５とマグネット１６が、本体ケース１１と可動軸１２との相対変位に引き合うように作用する磁力を発生させることにより、ばね機能を発揮させる。
【００１６】
本体ケース１１の内周面には、ロック機構１４の構成部材を収容する第１ハウジング１７と支持部材としての第２ハウジング１８が収容されている。図２は、第１ハウジング１７と第２ハウジング１８の要部を拡大した拡大断面図である。
【００１７】
第１ハウジング１７には、本体ケース１１に貫通形成されたエアポート１９と、押出部材としてのゴム製のパッキン２０及び平座金２１が収容される収容室２２とを連通させるエア導入通路２３が形成されている。パッキン２０は、可動軸１２の外周面と非接触となるように収容室２２に収容されている。すなわち、可動軸１２とパッキン２０との間には、摩擦が生じない。そして、第１ハウジング１７は、本体ケース１１のエアポート１９とエア導入通路２３との接続部位の近傍に一対のＯリング２４を介在させて本体ケース１１内に収容されている。
【００１８】
第２ハウジング１８は、両側が開口した円筒状に形成され、その一方の開口（図１及び図２では左側開口）には、第２ハウジング１８の内径が縮径するようにテーパ面２５が形成されている。テーパ面２５は、可動軸１２の没動作方向に沿って縮径する。そして、第２ハウジング１８には、テーパ面２５側から順に、複数個の球体としての鋼球２６と、平座金２７と、コイルばね２８と、リニアブッシュ２９が収容されている。本実施形態において鋼球２６は、可動軸１２と同種材料（ＳＵＪ２）で形成されている。また、第１ハウジング１７の収容室２２に収容された平座金２１と第２ハウジング１８に収容された鋼球２６との間には、スペーサ３０が介在されている。
【００１９】
複数個の鋼球２６は、図３（ｂ）に示すように、第２ハウジング１８の内周面と可動軸１２の外周面との間に、該可動軸１２の外周を包囲するように挿入され、配列されている。すなわち、鋼球２６は、可動軸１２の外周面と第２ハウジング１８の内周面とで挟持されている。また、複数個の鋼球２６は、各鋼球２６が可動軸１２の外周面に当接（点接触）するように設けられている。また、複数個の鋼球２６は、所定の力を受けて、第２ハウジング１８の内周面（テーパ面を含む）を該第２ハウジング１８の軸方向に反って移動可能に設けられている。
【００２０】
また、本体ケース１１内には、マグネット１５に隣接して軸受３１が設けられている。また、本体ケース１１内には、第２ハウジング１８に隣接して波ワッシャ３２が設けられており、該波ワッシャ３２は止め輪３３により抜け止めされている。また、可動軸１２の基端側（図１では左側の端部）には、該可動軸１２の移動量を規制するためのストッパ３４が締結具（ボルトなど）３５により締結されている。可動軸１２は、ストッパ３４が軸受３１に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。図１に示す「Ｘ」は、可動軸１２の最大ストローク長である。
【００２１】
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置１０の作用を説明する。
ロック機構付き磁気ばね装置１０は、通常の状態（最大ストローク長Ｘ分、出動作している状態）では図１に示すように、可動軸１２のストッパ３４が軸受３１に当接し、マグネット１５とマグネット１６とが対面している。すなわち、可動軸１２は、マグネット１５，１６を構成するＮ極帯１５Ｎ，１６Ｎ及びＳ極帯１５Ｓ，１６Ｓ同士が対面して共に吸引し合い、本体ケース１１に対して位置決めされている。また、第２ハウジング１８内の鋼球２６は、テーパ面２５に噛み合っておらず、可動軸１２のロックは解除されている（図１及び図２に示す）。
【００２２】
この状態で、可動軸１２の先端側（図１では右側の端部）にワークなどを押し付けて押圧力を加えると、可動軸１２は、没方向（図１では右から左に向かう方向）に移動する。このとき、可動軸１２に設けられたマグネット１６は、可動軸１２とともに同方向に移動する。可動軸１２が移動すると、本体ケース１１側のマグネット１５と可動軸１２側のマグネット１６の間には、位置固定されたマグネット１５に対して移動したマグネット１６を引き戻そうとする吸引力が働く。この吸引力は、可動軸１２の変位に反発するように作用するため、可動軸１２に対してワークを押し付けたときのクッションとなり、更に可動軸１２にワークを押し付ける押圧力となる。すなわち、マグネット１５，１６は、コイルばねなどと同様にばね力を発揮する。
【００２３】
また、磁気ばね機構１３では、マグネット１５，１６が『ばね』として作用した場合、可動軸１２側のマグネット１６を元の位置に戻そうとする軸方向に作用する吸引力（推力）が、所定のストローク間で同一の値を示すようになる。磁気ばね機構１３では、マグネット１５，１６が軸方向にずれた際、各マグネット１５，１６の端部において斜めに発生する磁力線の軸方向分力によって一定の推力が生じる。すなわち、マグネット１５，１６がずれて重なっている場合には、各マグネット１５，１６の端部に斜めの磁力線が一定方向（一定の傾き）に生じ、その間の重なり部分には、軸方向の力に影響しない垂直方向のみの磁力線が生じる。このため、マグネット１５，１６には、重なり幅に関係なく端部に発生する斜めの磁力線の軸方向分力のみによって軸方向の力が作用する。したがって、磁気ばね機構１３は、ワークを常に一定の力で押さえ付ける。
【００２４】
一方、ロック機構１４では、可動軸１２が没方向に移動すると、その移動に伴って可動軸１２と当接状態にある鋼球２６が該可動軸１２の没方向、すなわち、第２ハウジング１８のテーパ面２５に向かって転動する。なお、鋼球２６には、コイルばね２８のばね力が補助力として働く。そして、鋼球２６は、第２ハウジング１８の内径を縮径するように形成されたテーパ面２５に噛み合い、該テーパ面２５と可動軸１２との間に圧接される。この結果、可動軸１２は、その外周面とテーパ面２５の間に鋼球２６が圧接されることによりロックされ、その位置が保持される。なお、鋼球２６が前述のように転動すると、平座金２１とスペーサ３０は、第１ハウジング１７の収容室２２に収容されたパッキン２０側に向かって押し出される。
【００２５】
また、ロック機構１４は、可動軸１２に押圧力が加わらない状態において、エアポート１９に図示しないエア供給源から所定圧のエア（空気）が供給されることにより、可動軸１２のロック状態を解除する。すなわち、エアポート１９を介して供給されたエアは、第１ハウジング１７のエア導入通路２３を通って収容室２２に導入される。すると、収容室２２に収容されたパッキン２０は、エア圧（空気圧）を受圧して変形し、平座金２１を押圧する。この押圧力は、平座金２１とスペーサ３０を介してテーパ面２５に噛み込んだ鋼球２６に伝播し、押圧力を受圧した鋼球２６が平座金２７側に向かって押し出される。これにより、鋼球２６は、テーパ面２５に噛み込んだ状態が解除されるとともに、可動軸１２のロック状態が解除される。この結果、可動軸１２は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構１３の作用（マグネット１６を吸引する吸引力）で出方向に移動する。なお、パッキン２０は、エアの供給を停止すると、コイルバネ２８のばね力により復元する。
【００２６】
図４及び図５は、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置１０を利用した多点支持装置４０を示している。多点支持装置４０は、例えば、基板実装工程のハンダ印刷時にワークとなる片面実装済み基板を複数点で支持する支持台として利用される。
【００２７】
多点支持装置４０は、基台（例えば、アルミニウムで成形されたブロック）４１に複数本のロック機構付き磁気ばね装置１０を配列して構成されている。図４及び図５に示す多点支持装置４０では、縦方向と横方向に各４基ずつ所定の間隔（等間隔）でロック機構付き磁気ばね装置１０を並べ、合計１６基のロック機構付き磁気ばね装置１０を配列して構成したものである。なお、図１〜図３に示すロック機構付き磁気ばね装置１０は、磁気ばね機構１３とロック機構１４を本体ケース１１に収容して単動型シリンダとして構成したが、多点支持装置４０では本体ケース１１に代えて基台４１に形成された貫通孔４２内に磁気ばね機構１３とロック機構１４を収容している。すなわち、多点支持装置４０では、基台４１が固定部材となる。
【００２８】
また、基台４１には、図示しないエア供給源に接続されるエア供給口４３と、該エア供給口４３に接続され、各ロック機構付き磁気ばね装置１０の第１ハウジング１７に形成されたエア導入通路２３にエアを供給する複数本のエア供給通路４４が分岐形成されている。そして、各ロック機構付き磁気ばね装置１０のエア導入通路２３には、エア供給通路４４を介してエア供給源からのエアが供給される。
【００２９】
このように構成された多点支持装置４０では、各ロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２の先端側にワーク（例えば、基板）が置かれる。そして、各ロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２は、ワークに当接し、該ワークの凹凸に応じて没方向に移動する。すなわち、ワークの凸部に当接したロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２は没移動量が多くなり、ワークの凹部に当接したロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２は没移動量が少なくなる。多点支持装置４０では、各ロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２がワークの凹凸に合わせて移動し、該可動軸１２の高さ位置（基台４１からの突出長さ）が自動調整され、ワークが支持される。そして、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置１０は、磁気ばね機構１３を備えているので、該磁気ばね機構１３により可動軸１２のストローク量に関係なく常にワークが一定の力で押さえ付けられる。
【００３０】
また、各可動軸１２は、ロック機構１４により、ワークの凹凸に合わせて移動し、その状態で位置が保持される。そして、ロック解除は、ワークを可動軸より外した後にエア供給通路４４を介して各エア導入通路２３にエアを供給することにより行われる。
【００３１】
本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）ロック機構付き磁気ばね装置１０に、磁気ばね機構１３とロック機構１４とを備えた。ロック機構付き磁気ばね装置１０は、磁気ばね機構１３を構成するマグネット１５とマグネット１６の作用により、コイルばねと同様にばね力を発生させ、そのばね力が可動軸１２のストローク変化に関係なく一定の値とされる。したがって、可動軸１２にワーク（例えば、基板など）を押し付けた場合でも、該ワークに対して一定の押圧力を付与することができる。また、ロック機構付き磁気ばね装置１０は、ロック機構１４の作用により、可動軸１２が没方向に移動しても、マグネット１６の吸引力に抗して可動軸１２が保持され、該可動軸１２のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
【００３２】
（２）ロック機構１４を、鋼球２６と該鋼球２６が噛み合う第２ハウジング１８のテーパ面２５とで構成した。すなわち、鋼球２６をテーパ面２５と可動軸１２の外周面との間に圧接することにより、可動軸１２をロックさせるようにした。このため、可動軸１２の保持力を増加させ、可動軸１２のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
【００３３】
（３）パッキン２０を設け、該パッキン２０をエア圧で変形させることによりテーパ面２５に噛み込んだ鋼球２６を押し出し、可動軸１２のロックを解除させるようにした。このため、ロックを解除させる機構を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置１０の構造を簡素化できる。また、構造を簡素化することにより、ロック機構付き磁気ばね装置１０の製造コスト低減に貢献できる。
【００３４】
（４）また、パッキン２０は、可動軸１２の外周面に接触しないように配設した。このため、ロックが解除され、可動軸１２が出方向に動作する際には、該可動軸１２とパッキン２０との間に摩擦が生じることなく、可動軸１２を滑らかに動作させることができる。
【００３５】
（５）本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置１０を用いて多点支持装置４０を構成した。このため、各ロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２は、一定の押圧力でワークに接触するため、凹凸があるワーク（高さがあるワーク）に接触しても、可動軸１２の高さ位置のバラツキがなく、ワークを精度良く倣うことができる。したがって、凹凸があるワークを可動軸１２のストロークが変化しても一定のばね力にて支持し、ワークの高さ位置を安定させることができる。
【００３６】
（６）例えば、片面実装後の基板にハンダ印刷する際に用いるハンダ印刷機に本実施形態の多点支持装置４０を用いた場合には、安定したスキージ圧を得ることができるため、バラツキのない印刷膜厚を得ることができる。
【００３７】
（７）また、磁気ばね機構１３によってワークに付与される押圧力がどの点（どの支持部位）においても同一となり、ワークの損傷を防止できる。すなわち、ワークを各ロック機構付き磁気ばね装置１０の可動軸１２に押し付けても、ワークには偏った力が付与されることなく、ワークの損傷を防止できる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図６にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００３９】
本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置５０は、本体ケース１１内に該本体ケース１１の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸５１が収容されている。可動軸５１は、本体ケース１１に対して出没動作可能に収容されている。また、可動軸５１は、円筒状（パイプ状）に形成されている。また、本実施形態の可動軸５１は、ステンレスで形成されている。また、本体ケース１１内には、磁気ばね機構１３の各種構成部材とロック機構５２の各種構成部材が、可動軸５１を包囲するように可動軸５１の移動方向に沿って並設されている。本実施形態の磁気ばね機構１３は、本体ケース１１の内周面に接着固定されたマグネット１５と、可動軸５１の内周面に接着固定されたマグネット１６とにより構成されている。本実施形態の磁気ばね機構１３の基本的な構成及び動作原理は、第１の実施形態の磁気ばね機構１３と同一である。
【００４０】
また、本体ケース１１内には、マグネット１５の左右両側に、エア圧を受圧して変形する弾性体としてのパッキン５３と、Ｏリング５４と、ブッシュ５５が収容されている。また、本体ケース１１内には、ストッパ部材５６が収容されている。また、本体ケース１１には、エアポート５７が貫通形成されている。また、本体ケース１１の両側開口には、それぞれケースキャップ部材５８，５９が嵌め込まれており、ケースキャップ部材５８には真空引き込みポート６０が形成されている。
【００４１】
また、可動軸５１の両側開口には、それぞれ軸キャップ部材６１，６２が嵌め込まれており、軸キャップ部材６１には可動軸５１の移動量を規制するためにストッパ部材５６に当接可能なワッシャ６３が締結具（ボルトなど）６４により締結されている。可動軸５１は、ワッシャ６３がストッパ部材５６に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。
【００４２】
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置５０の作用を説明する。なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置５０に設けられた磁気ばね機構１３の作用は、第１の実施形態で説明した作用と同一であるため、その重複する説明は省略し、ロック機構５２の作用を中心に説明する。
【００４３】
本実施形態のロック機構５２は、エアポート５７に図示しないエア供給源から所定圧のエアを供給することにより、そのエア圧でパッキン５３を変形させて可動軸５１をロックする。すなわち、パッキン５３は、エア圧を受圧して変形すると、その外面が本体ケース１１の内周面と可動軸５１の外周面に接触する。この接触により、本体ケース１１とパッキン５３との間及び可動軸５１とパッキン５３との間には摩擦が生じ、その摩擦力によって可動軸５１がロックされ、その位置が保持される。なお、エアポート５７から供給されたエアは、マグネット１５とマグネット１６間の隙間を通ってパッキン５３にも供給される。すなわち、本実施形態のロック機構５２は、マグネット１５の左右両側に配設されたパッキン５３を変形させ、該パッキン５３と本体ケース１１及び可動軸５１との間に生じる摩擦を利用して可動軸５１をロックさせる。
【００４４】
また、ロック機構５２では、エアポート５７からのエアの供給を停止させることにより、ロック状態が解除される。すなわち、エアの供給が停止すると、パッキン５３は、復元し、本体ケース１１及び可動軸５１に対して非当接状態とされる。これにより、可動軸５１のロック状態が解除される。この結果、可動軸５１は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構１３の作用（マグネット１６を吸引する吸引力）で出方向に移動する。
【００４５】
なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置５０では、真空引き込みポート６０が設けられている。このため、真空引き込みポート６０を介して真空引きすることにより、可動軸５１を本体ケース１１内に引き込む（没方向に移動させる）ことが可能である。この動作は、例えば、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置５０を用いて図４及び図５に示す多点支持装置４０を構成した場合に、ワークが搭載されない可動軸５１を本体ケース１１内に収納させるときに行う。これにより、ワークを支持していない可動軸５１が作業の邪魔になることを抑制できる（例えば、ハンダ印刷機との干渉など）。
【００４６】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）及び（５）〜（７）と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（８）本体ケース１１と可動軸５１との間にパッキン５３を設け、該パッキン５３をエア圧で変形させることにより、パッキン５３と本体ケース１１及び可動軸５１との間に生じる摩擦で可動軸５１をロックさせるようにした。このため、ロック機構５２を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置５０の構造を簡素化できる。また、パッキン５３は、エア圧を受圧しないときに復元し、ロック状態を解除させるので、その機構も簡素化できる。
【００４７】
（９）パッキン５３をマグネット１５の左右両側に設け、エア圧にて一対のパッキン５３を変形させて可動軸５１をロックさせるようにした。このため、可動軸１２の保持力を増加させ、可動軸１２のストローク長をワークの形状に合わせた長さで確実に維持できる。
【００４８】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施形態を図７にしたがって説明する。
本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置７０は、本体ケース１１内に該本体ケース１１の軸方向に沿って移動可能な可動部材としての可動軸７１が収容されている。可動軸７１は、本体ケース１１に対して出没動作可能に収容されている。また、可動軸７１は、円筒状（パイプ状）に形成されている。本実施形態の可動軸７１は、中空軸とされている。また、本実施形態の可動軸７１は、ステンレスで形成されている。また、本体ケース１１内には、磁気ばね機構１３の各種構成部材とロック機構７２の各種構成部材が、可動軸７１を包囲するように可動軸７１の移動方向に沿って並設されている。本実施形態の磁気ばね機構１３は、本体ケース１１の内周面に接着固定されたマグネット１５と、可動軸７１の内周面に接着固定されたマグネット１６とにより構成されている。本実施形態の磁気ばね機構１３の基本的な構成及び動作原理は、第１の実施形態の磁気ばね機構１３と同一である。
【００４９】
また、本体ケース１１内には、マグネット１５の左右両側に、ブッシュ７３，７４が設けられている。また、本体ケース１１には、エアポート７５が形成されたケースキャップ部材７６が嵌め込まれており、ケースキャップ部材７６にはエアポート７５に接続されるエア供給パイプ７７が装着されている。エア供給パイプ７７は、可動軸７１の直径よりも小さい直径を有する部材とされ、可動軸７１内に延設されている。エア供給パイプ７７には、その先端部近傍にエア排出孔７８が形成されている。また、エア供給パイプ７７の先端には、エア圧を受圧して変形する弾性体としてのパッド部材７９が取着されている。本実施形態においてパッド部材７９は、ウレタンで形成されている。また、パッド部材７９は、袋状に形成されている。そして、パッド部材７９は、可動軸７１内に収容配置されている。また、パッド部材７９は、マグネット１６よりも可動軸７１の先端側に配置されている。また、パッド部材７９には、エア供給パイプ７７の外周面との間に介在するようにＯリング８０が設けられている。
【００５０】
また、可動軸７１の開口（図７では右側開口）には、軸キャップ部材８１が嵌め込まれている。可動軸７１は、軸キャップ部材８１がパッド部材７９に当接する迄の範囲内で軸方向に移動し得るようになっている。なお、可動軸７１は、位置固定されたエア供給パイプ７７及びパッド部材７９の外面を本体ケース１１の軸方向に沿って移動する。
【００５１】
以下、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置７０の作用を説明する。なお、本実施形態のロック機構付き磁気ばね装置７０に設けられた磁気ばね機構１３の作用は、第１の実施形態で説明した作用と同一であるため、その重複する説明は省略し、ロック機構７２の作用を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態のロック機構７２は、図示しないエア供給源から所定圧のエアを供給することにより、そのエアがエア供給パイプ７７及びエア排出孔７８を通過してパッド部材７９に供給される。そして、パッド部材７９は、エア圧を受けて膨張するように変形し、可動軸７１をロックする。すなわち、パッド部材７９は、エア圧を受けて変形すると、その外面が可動軸７１の内周面に接触する。この接触により、可動軸７１とパッド部材７９との間には、摩擦が生じ、その摩擦力によって可動軸７１がロックされ、その位置が保持される。
【００５３】
また、ロック機構７２では、エアポート７５からのエアの供給を停止させることにより、ロック状態が解除される。すなわち、エアの供給が停止すると、パッド部材７９は、復元し、可動軸７１に対して非当接状態とされる。これにより、可動軸７１のロック状態が解除される。この結果、可動軸７１は、ワークを取り外すことにより、磁気ばね機構１３の作用（マグネット１６を吸引する吸引力）で出方向に移動する。
【００５４】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）及び（５）〜（７）と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（１０）可動軸７１内にパッド部材７９を設け、該パッド部材７９をエア圧で変形させることにより、パッド部材７９と可動軸７１との間に生じる摩擦で可動軸７１をロックさせるようにした。このため、ロック機構７２を簡素化でき、ロック機構付き磁気ばね装置７０の構造を簡素化できる。また、パッド部材７９は、エア圧を受圧しないときに復元し、ロック状態を解除させるので、その機構も簡素化できる。
【００５５】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○  第１の実施形態において、鋼球２６の数や大きさは変更しても良い。
○  第１の実施形態において、テーパ面２５に代えて円弧面としても良い。
【００５６】
○  第１，第２の実施形態において、パッキン２０又はパッキン５３は、Ｙパッキンでも良いし、Ｖパッキンでも良い。
○  各実施形態において、多点支持装置４０として配列するロック機構付き磁気ばね装置１０，５０，７０の基数は変更しても良い。
【００５７】
○  第２の実施形態において、１個のパッキン５３によってロック機構５２を構成しても良いし、３個以上のパッキン５３を用いてロック機構５２を構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】第１の実施形態のロック機構付き磁気ばね装置の断面図。
【図２】同ロック機構付き磁気ばね装置の要部拡大断面図。
【図３】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図４】多点支持装置の平面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】第２の実施形態のロック機構付き磁気ばね装置の断面図。
【図７】第３の実施形態のロック機構付き磁気ばね装置の断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１０，５０，７０…ロック機構付き磁気ばね装置、１１…本体ケース（固定部材）、１２，５１，７１…可動軸（可動部材）、１３…磁気ばね機構、１４，５２，７２…ロック機構、１５，１６…マグネット（磁石）、１８…第２ハウジング（支持部材）、２０…パッキン（押出部材）、２５…テーパ面、２６…鋼球（球体）、４０…多点支持装置、４１…基台、５３…パッキン（弾性体）、７８…パッド部材（弾性体）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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