(57)【要約】【課題】  粗面や曲面へ適用しても、優れた吸着力を有する吸盤を提供する。【解決手段】  粗面または／および曲面に適用可能な吸盤であって、弾性体より成る円形ドーム状形状を有する吸盤本体と、円形ドーム状を有する吸盤本体の底面部に接合された付帯シート部よりなり、付帯シート部は、下面に接着剤層を設けた所定の硬度および強度を有し弾性に富むシート材であり、また、付帯シート部の平面形状は前記吸盤本体との接合部より内側の部分に前記吸盤本体の凹部に開口する開口部を有し、且つ接合された前記吸盤本体位置に対し、少なくとも使用時に吸盤本体の加重方向と反対側に大きく伸延する広面積部を有しまた、加重方向で広面積部に対し少なくとも反対側に位置する剥離用摘み部を備えている吸盤。【選択図】  図１
2006250266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗面または／および曲面に適用可能な吸盤であって、弾性体より成る円形ドーム状形状を有する吸盤本体と、該円形ドーム状を有する吸盤本体の底面部に接合された付帯シート部よりなり、
該付帯シート部は、底面に接着剤層を設けた、所定の硬度および強度を有し弾性に富むシート材よりなり、また、該付帯シート部の平面形状は前記吸盤本体との接合部より内側の部分に前記吸盤本体の凹部に開口する開口部を有し、且つ接合された前記吸盤本体位置に対し、使用時に吸盤本体における加重方向と少なくとも反対側に大きく伸延する広面積部を有し、また、加重方向の広面積部に対し、少なくとも反対側に位置する剥離用摘み部を備えていることを特徴とする吸盤。
【請求項２】
前記付帯シート部は、その開放口が前記円形ドーム状を有する吸盤本体の底面部内径面積の７０〜１００％の面積を有するものであり、また前記広面積部の吸盤本体内径中心よりの加重方向長さが吸盤本体の底面部内直径の（０．５〜１．５）倍であることを特徴とする請求項１に記載の吸盤。
【請求項３】
該付帯シート部は、厚さ０．１〜１ｍｍの硬質または軟質の合成樹脂シートであり、底面に設けた接着層は、塗布厚み０．４〜１ｍｍの粘着剤よりなることを特徴とする請求項１または２に記載の吸盤。
【請求項４】
前記付帯シート部が、趣向の形状および／または趣向の色彩、模様を有するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吸盤。
【請求項５】
前記付帯シート部の基本形状が四角形または楕円形の形状を構成するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の吸盤。
【請求項６】
前記付帯シート部の趣向の形状が、ハート形をモディファイした形状であることを特徴とする請求項４に記載の吸盤。
【請求項７】
前記付帯シート部の趣向の形状が、キャラクタをモディファイした形状であることを特徴とする請求項４に記載の吸盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸盤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、壁面等に物品をサポートするために真空を利用した吸盤が屡々使用されている。
一般的に吸盤の構造は、弾性に富む周辺部を薄肉とした円形ドーム状をなしており、これを平面に押しつけ円形ドーム状内側の空気を押し出すことにより円形ドーム状内側を真空とし、該真空による吸引力により吸盤を壁等の平面に接着支持するものである。
従って、円形ドーム状吸盤の外円周部と平面との密着性により、真空度の発生、維持の良否が決まり、従来からもこれに対する色々の改良がなされている。
この改良の１方法として、吸盤の外円周部の形状を二重構造としたものがあり、或程度の効果を期待することができる。（例えば、特許文献１参照）
また、改良の別方法として、吸盤の外円周部の平面との接着面に適当な接着剤を塗布または取り付けて接着性を向上させるものもある。（例えば、特許文献２参照）
また、粗面に対して吸盤を安定して吸着させるために、吸着対象の相手面そのものを改善させる目的で接着剤を塗布された別途接着補助シートを使用するケースもある。
【特許文献１】実用新案登録第３１０５２７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、粗い面や曲面等への接着力の改善に対して、上記の吸盤の外円周部の形状を二重構造としたものは、形状形成にコストが掛かり、また吸着力とくに曲面面に対する応答性が大小径の椀体の形状により大きく左右され、必ずしも十分な吸着力を維持することができない。
また、吸盤の平面との接着面に接着力の強い接着剤乃至接着物質を付すものや、別途接着剤を塗布した吸着補助シートを介入して吸着相手面自身を改良する方法などは、多くの場合、接着層は強力な接着力を有しているため、これを剥がす際に接着平面に接着剤の残滓が残ったり、平面をキズ付けたりする恐れがあった。
本発明は、上記に鑑み、相手面との吸着力に優れ、粗面や曲面へ適用しても長時間吸着力の維持ができる、主として家庭用等に使用される吸盤を提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の吸盤は、
１）粗面または／および曲面に適用可能な吸盤であって、弾性体より成る円形ドーム状形状を有する吸盤本体と、該円形ドーム状を有する吸盤本体の底面部に接合された付帯シート部よりなり、
該付帯シート部は、底面に接着剤層を設けた所定の硬度および強度を有し弾性に富むシート材よりなり、また、該付帯シート部の平面形状は前記吸盤本体との接合部より内側の部分に前記吸盤本体の凹部に開口する開口部を有し、且つ接合された前記吸盤本体位置に対し、使用時に吸盤本体における加重方向と少なくとも反対側に大きく伸延する広面積部を有し、また、加重方向の広面積部に対し、少なくとも反対側に位置する剥離用摘み部を備えているものであり、
２）上述の１）において、前記付帯シート部は、その開口部が前記円形ドーム状を有する吸盤本体の底面部内径面積の７０〜１００％の面積を有するものであり、また前記広面積部の吸盤本体内径中心よりの加重方向長さが、吸盤本体の底面部内直径の（０．５〜１．５）倍であるものであり、
３）上述１）または２）における付帯シート部を厚さ０．１〜１ｍｍの硬質または軟質の合成樹脂シートとし、その底面における接着層は、塗布厚み０．４〜１ｍｍの粘着剤よりなるものである。
【０００５】
また、本発明の吸盤は、
４）上述の１）〜３）において、前記付帯シート部が、趣向の形状および／または趣向の色彩、模様を有するものであり
５）上述の１）〜３）において、前記付帯シート部の基本形状が四角形または楕円形の形状を構成するものであり、
６）上述の４）において、前記付帯シート部の趣向の形状を、ハート形をモディファイした形状としたものであり、
７）上述の４）において、前記付帯シート部の趣向の形状を、キャラクタをモディファイした形状としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記の吸盤の構造により、粗面や曲面へ適用しても、長時間吸着力の維持ができ、使用場所に対する自由度が高く、吸着力に優れた吸盤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る吸盤の構造の１例を示す説明図であり、（ａ）は平面視図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視の断面図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係る吸盤の構造の他の１例を示す説明図であり、（ａ）は平面視図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視の断面図である。
図において、１は吸盤、２は吸盤本体、２１は円形ドーム状頂部、２２は凹部、２３は加重点部、２４はフック、３は付帯シート部、３１は広面積部、３２は剥離用摘み部、３３は接着剤層である。
【０００８】
本実施の形態１において、吸盤本体２は通常市販されている吸盤と基本的には同じような形状をしており、市販の吸盤を転用することも可能である。本実施の形態１の円形ドーム状頂部２１は、その周辺部で薄肉となっており、該薄肉の底面部を接合面として付帯シート部３が、高周波加熱等による溶着、または熱硬化性の強力接着剤による接着により接合されている。
該付帯シート部３の平面形状は、基本的な四角形（図１）または楕円形（図２）の形状を有しており、前記吸盤本体２との接合部より内側の部分に前記吸盤本体２の凹部２２に開口する開口部３４を有し、且つ接合された前記吸盤本体１の位置に対し、使用時に吸盤本体２の加重点２３のフック２４に掛けられる加重方向と少なくとも反対側に大きく伸延する広面積部３１を有し、また、加重方向の広面積部３１に対し少なくとも反対側に位置する剥離用摘み部３２を備えている。
【０００９】
前記付帯シート部３は、硬質または軟質の合成樹脂シートにより構成されており、表面粗さの粗い面や曲面に対して十分な順応性を有しており、その底面には安定した接着剤層３３を設けられていることが大切である。
多くの実験から、前記付帯シート部３は、厚さが０．１〜１ｍｍ程度の合成樹脂シートが好ましく、該合成樹脂シートは、剥離時に永久変形しない程度の所定の硬度および引張り強度を有し且つ曲面に十分応答し得る柔軟性（弾性）を有していることが必要であり、材質としては比較的硬度および引っ張り強度が高く、弾性に富む材質のものが適する。
すなわち硬度が低く、引っ張り強度が弱いものでは、剥離時にシートが変形してしまい繰り返し使用が不可能ともなり思わしくない。
【００１０】
各種の実験の結果、硬度ＨはロックウェルＭスケールで９０以上、引張り強さσｔは４０Ｎ／ｍｍ2 以上あることが剥離時の変形も少なく望ましいことがわかった。
材質としては、ＰＥＴ、塩化ヴィニール等が好ましい。
しかしながら、Ｈ、σｔを大きくしていくと曲げモジュラスＥも大きくなるため、本発明の目的の１つである曲面への応答性はむしろ低下する。従って、曲面への応答性（撓み性）に対してはその厚みを薄くするとか、若干硬度、引っ張り強さを抑えるとかすることにより対応しなければならない。この意味で厚さは、前述のごとく０．１〜１ｍｍ程度が好ましい。
また極端に曲面の曲率半径の小さいものに適用するものにあっては、ＪＩＳ  Ｋ６２５３による硬度が１０〜１５程度の軟質エラストマー材シートを選ぶことが好ましい。
【００１１】
また、底面の接着剤層３３に関しては、その塗布厚みが、０．４〜１ｍｍ程度で、材質は、ウレタン系等の粘着剤が好ましいことがわかった。
開口部３４の大きさは、吸盤本体２の底面内径に等しいか小さいことが必要であり、底面部内径面積の７０〜１００％の面積とすることが好ましい。
【００１２】
基本的に吸盤本体２と付帯シート部３の組み合わせは、吸盤本体２のみでは、曲面に対しての応答性、すなわち持続吸着力の限界を、付帯シート３の面積と接着力で補うことを目的としている。
実体試験の結果、直径Ｄの吸盤本体２の曲面に対する応答性は、曲面が円筒曲面としてその曲率半径Ｒがｋ＝Ｒ／Ｄ値として、凸円筒曲面にては約ｋ≧２、凹円筒曲面にては約ｋ≧１．５程度であり、その限界点における吸着加重は、平面に対する吸着力の各０．２〜０．５倍程度に低下することの知見を得た。
これは吸盤が曲面に対し押しつけられた時に、吸盤の平らな底面における撓みが円周で均等でなく、凸凹円筒曲面の軸方向に対して直径が伸縮することにより生じると考えられる。
【００１３】
本発明は、少なくとも前記粗面や曲面に対して生じる吸盤本体２単体の吸着力の低下分を補うためには、粗面や曲面を或る所定の面積範囲で覆い得る付帯シート部３を付加することによりこれをカバーする必要がある。また、広面積部３１を有する付帯シート部３を付加することは、相手吸着面の多少のウエービネスに対してもこの広い面積により、非接着部をカバーする効果もある。
【００１４】
また、吸着力が加重により剥離される現象は、真空による吸着力は底面円周上で均一であるから、吸盤本体２の主として加重点２３の加重方向と反対側に掛かる加重により生じるモーメントにより発生する。従って、この加重方向と反対側に広面積部３１を配置することが重要であり、これにより加重による剥離力に対処するところに、本発明の特徴がある。
上記の粗面や曲面を或る所定の面積範囲で覆うための付帯シート部３の広面積部３１は、少なくとも前記剥離力として働くモーメントに対し十分バランスし対応し得る接着力、すなわちモーメント力の約２倍程度の接着力を有することが必要である。
前記ｋ値を１．５として、広面積部３１の加重軸方向長さＬは、吸盤本体２の底面外径Ｄの０．５倍以上の長さを必要とする。ただ、Ｌ＝１．５・Ｄを越えて長くしても前記モーメント力の主たる影響部分から外れて対加重効果も薄く、経済的に思わしくないばかりでなく、取扱い上も好ましくないものとなる。依って、広面積部３１の加重軸方向の長さＬは、吸盤本体２の底面外径Ｄの０．５〜１．５倍の範囲とする。
【００１５】
上記のごとく本実施の形態１の吸盤１は、単に吸盤の底面円周部に接着剤層を設けた従来の対策品と比較して、極めて大きな吸着力の増大、およびその継続維持性を図ることができるものである。
従って、上記の理由から、付帯シート部３は十分粗面または／および曲面に順応し得るしなやかさや接着層３３の性状を有していること、および加重方向と反対側に上記仕様の広面積部３１を設けることが重要である。
なお、吸盤本体２との接合部分における付帯シート部３の開口部３４は、吸盤本体２の底面部内径面積の８０〜１００％の面積を有することが好ましい。この開口部３４の面積が８０％以下では、真空作成時すなわち円形ドーム状頂部２１の凹部２２より空気を排出する時に、空気排出が困難となり好ましくない。
【００１６】
次ぎに、本実施の形態１においては、吸着対象の相手吸着面の面性状に対しては、主として、付帯シート部３の底面に設けた接着層３３の性状が有効である。
通常の吸盤１は、吸着に対する真空度が十分保てないという意味で、表面粗さの粗いまたは不均一な面に対しては極めて順応性に乏しい。
従って、本実施の形態１における接着層３３の厚さと接着力は、上述の曲面による接着力をカバーすると同時に、前記粗面や不均一面に対しても十分対応できるものであることが必要である。
前記のごとく、多くの実験の結果、接着剤層３３の塗布厚みは、０．４〜１ｍｍ程度が好ましく、材質はウレタンエラストマー接着剤等が好ましいことがわかった。
この塗布厚みは、０．４ｍｍ以下では粗面に対し十分対応し得ないし、また１ｍｍ以上では加重に対する劈開面が接着層内に生じ接着力はむしろマイナスする。従って塗布厚みは、０．４〜１ｍｍとする。
【００１７】
実施の形態２
図３は、本発明の実施の形態２に係る付帯シート部の１例を示す図である。
図３において、付帯シート３の形状は、趣向の形状の一つとしてハート形をモディファイした形状としたものである。
付帯シート３としての仕様は、実施例１の場合と同じく、広面積部３１、剥離用摘み部３２、開口部３４、および底面側に接着層３３を有する。
図２おいては、広面積部３１を加重方向の反対側に配置し、剥離用摘み部３２は、加重方向側に配置している。
また、各部の数値的仕様は実施の形態１に準じて決められており、さらにハート形部は、趣向により赤色等の色彩を施すこともできる。
本実施の形態２の付帯シート３を、予め容易された吸盤本体２の底面円周部に高周波加熱等により接合される。
【００１８】
実施の形態３
図４は、本発明の実施の形態３に係る吸盤の１例を示す図である。
図４においては、付帯シート３の形状を、趣向の形状の一つとしてキャラクタをモディファイした形状（本実施の形態では、「マウス」をイメージしている）としたものである。
吸盤本体２は、丁度「マウス」の口の部分に当たっており、また頭側が本発明の広面積部３１を占めている。その他各部の仕様は、実施の形態１および２に準じているため説明を省略する。
キャラクタとしては、  「マウス」の他に熊、小象、うさぎ、ブルドッグ、キャット、カエル等商品の趣向に合わせて作成することができる。
【００１９】
上記各実施の形態における仕様、特に付帯シート３の形状は、それぞれ１例を示しているものであり、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲において、これらを変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の実施の形態において、主として家庭等における小形の吸盤について説明されているが、工業用、建築用等の大型構造物における加重点としての大型吸盤においてもこれを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る吸盤の構造の１例を示す説明図であり、（ａ）は平面視図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る吸盤の構造の他の１例を示す説明図であり、（ａ）は平面視図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る付帯シート部の１例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る吸盤の１例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    吸盤
２    吸盤本体
２１  円形ドーム状頂部
２２  凹部
２３  加重点部
２４  フック
３    付帯シート部
３１  広面積部
３２  剥離用摘み部
３３  接着剤層
【図１】
2006250266.tif 000003
【図２】
2006250266.tif 000004
【図３】
2006250266.tif 000005
【図４】
2006250266.tif 000006