(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌挿された出力ロッドと、出力方向に移動した前記出力ロッドを戻すための後退手段と、前記出力ロッドにはめ込まれた円筒状の可動側永久磁石と、前記出力ロッドと同軸上に配置され、貫通された前記出力ロッドの可動側永久磁石に対応して設けられた円筒状の固定側永久磁石とを有し、
前記可動側永久磁石の外周面と前記固定側永久磁石の内周面との互いに対面する部分が異なる磁極で着磁されたものであり、前記後退手段によって前記可動側永久磁石と前記固定側永久磁石とが軸方向にずれた後退状態をつくり、前記可動側永久磁石を前記固定側永久磁石に吸引させることで前記出力ロッドを軸方向に移動させて出力を得るものであること、
前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石は、非磁性体で軸方向に分割した構造であること、
前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石は、いずれも軸方向の長さを等しくし、前記可動側永久磁石を分割する非磁性体と、当該非磁性体と対向して配置される前記固定側永久磁石を分割する非磁性体とが、軸方向に等しい長さを有するように配置されたものであること、
前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石は、Ｎ極帯とＳ極帯とによって円周方向に分割されたものであること
を特徴とする緩衝機能付き出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の緩衝機能付き出力装置において、
前記後退手段は、前記出力ロッドと平行に配設されたシリンダであって、そのピストンロッドが、出力方向とは逆に突設され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動させるように係合されたことを特徴とする緩衝機能付き出力装置。
【請求項３】
軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌挿された出力ロッドと、出力方向に移動した前記出力ロッドを戻すための後退手段と、前記出力ロッドにはめ込まれた円筒状の可動側永久磁石と、前記出力ロッドと同軸上に配置され、貫通された前記出力ロッドの可動側永久磁石に対応して設けられた円筒状の固定側永久磁石とを有し、
前記可動側永久磁石の外周面と前記固定側永久磁石の内周面との互いに対面する部分が異なる磁極で着磁されたものであり、前記後退手段によって前記可動側永久磁石と前記固定側永久磁石とが軸方向にずれた後退状態をつくり、前記可動側永久磁石を前記固定側永久磁石に吸引させることで前記出力ロッドを軸方向に移動させて出力を得るものであること、
前記後退手段は、前記出力ロッドの後退側に配設されたモータであって、そのモータ軸に固定されたプーリーに一端を連結して巻かれた連結紐が、当該プーリーの接線方向から送り出されて前記出力ロッドの後退側端部に連結され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動させる回転方向にのみ駆動させるものであること
を特徴とする緩衝機能付き出力装置。
【請求項４】
請求項３に記載の緩衝機能付き出力装置において、
前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石は、Ｎ極帯とＳ極帯とによって円周方向に分割されたものであることを特徴とする緩衝機能付き出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば吸着パッドを備え、所定位置に配置された対象物に対する吸着パッドの押し当てに使用するものであって、そうした所定の作業において往復直線運動を与える出力装置に関し、特に直線運動を受ける対象物との間で衝撃を緩和させるための緩衝機構を備えた緩衝機能付き出力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品などの小物の搬送には、吸着パッドを備えた緩衝機能付き出力装置が利用されている。図８及び図９は、従来の緩衝機能付き出力装置を示した図である。
緩衝機能付き出力装置（以下、単に「出力装置」とする）１００は、シリンダによって軸方向のストロークを得るようにしたものであり、所定のストロークでバッファの荷重吸収によって衝撃を緩和させ、所定の力で吸着パッドを被搬送物に押し付けるようにしたものである。
【０００３】
図示する出力装置１００は、ボディ１０１の左側面を取付面としたものであり、ピストンロッド１０２を下方に突設したシリンダが内蔵されている。即ち、ボディ１０１に形成された不図示のエアポートから供給されるエアによってシリンダ内のピストンが加圧され、そのピストンと一体のピストンロッド１０２が、図８と図９とで示すストロークを出力する。また、ボディ１０１には、取付面とは逆の右側面にガイドが形成され、ピストンロッドに固定されたＬ字形のスライダ１０３が、そのガイドに沿ってピストンロッド１０２と平行に摺動するように構成されている。
【０００４】
一方、そのスライダ１０３には、シリンダの出力方向とは垂直な横方向にホルダ１０４が突設され、そこには衝撃緩和のためのバッファ１０５が取り付けられている。ここに用いられているバッファ１０５としては、例えば金属コイルバネを利用した図１０に示すような吸着パッドバッファが利用される。
この吸着パッドバッファ１０５Ａは、円筒形状の固定軸１５１に、ヘッド１５２の形成された可動軸１５３が、そのヘッド１５２とストッパ１５４によって抜け落ちないように挿入されている。固定軸１５１に対して軸方向に移動可能な可動軸１５３は、固定軸１５１端面のフランジ部１５５とヘッド１５２との間のコイルバネ１５６によって一方に付勢されている。
【０００５】
ヘッド１５２には吸着パッド１６０が装着され、被搬送物と当接する吸着部を吸引によって負圧にするための吸引流路１５７が形成されている。また、この吸着パッドバッファ１０５Ａをホルダ１０４へ取り付けるため、固定軸１５１の外周面には雄ねじ１５８が切られ、２個のナット１５９，１５９が設けられている。
こうした出力装置１００は、図８及び図９に示すように、シリンダの駆動によってピストンロッド１０２が伸び、スライダ１０３の移動によってバッファ１０５が対象物に押し当てられる。バッファ１０５は、その可動軸が対象物に押し当てられる際に反力を吸収して衝撃を緩和する。図１０に示す吸着パッドバッファ１０５Ａの場合には、吸着パッド１６０が被搬送物に押し当てられるとコイルバネ１５６が押し縮められ、その弾性力によって当接時の衝撃が吸収される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の出力装置には次のような問題点があった。
先ず、従来の出力装置１００では、直線運動する空気圧シリンダなどの出力機器自身の取り付け位置を調節するための取付ガイドを必要とし、更にバッファ１０５が直線に動作するためのスライドガイドを重複して設ける必要があった。また、空気圧シリンダの動作部分であるスライダ１０３にバッファ１０５を取り付けるためのブラケットなど多くの部材が必要となり、装置自体を小型化することが困難であるとともに費用もかかった。
【０００７】
一方、例えば吸着パッドバッファ１０５Ａは、可動軸１５３のストロークが小さく、またコイルバネ１５６の伸縮量によって受ける荷重の大きさが異なってしまう。そのため、吸着パッドバッファ１０５Ａによって吸着パッド１６０を被搬送物に所定の力で押し当てようとした場合、ピストンロッド１０２のストローク調整や出力装置１００の取り付け精度の正確性が要求され、取り扱いが不便であったり、取り付け位置が制限される問題があった。
また、誤って手を挟んでしまったような場合に、従来のバッファ１０５による緩衝作用では危険を回避することができず、安全装置が別途必要になり、更に装置全体の大型化やそのための費用がかかった。
【０００８】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、緩衝機能を向上させた小型の緩衝機能付き出力装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の緩衝機能付き出力装置は、軸方向に往復直線移動が可能な状態で嵌挿された出力ロッドと、出力方向に移動した前記出力ロッドを戻すための後退手段と、前記出力ロッドにはめ込まれた円筒状の可動側永久磁石と、前記出力ロッドと同軸上に配置され、貫通された前記出力ロッドの可動側永久磁石に対応して設けられた円筒状の固定側永久磁石とを有し、前記可動側永久磁石の外周面と前記固定側永久磁石の内周面との互いに対面する部分が異なる磁極で着磁されたものであり、前記後退手段によって前記可動側永久磁石と前記固定側永久磁石とが軸方向にずれた後退状態をつくり、前記可動側永久磁石を前記固定側永久磁石に吸引させることで前記出力ロッドを軸方向に移動させて出力を得るものであることを特徴とする。
本発明の緩衝機能付き出力装置は、前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石が、非磁性体で軸方向に分割した構造であること、前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石が、いずれも軸方向の長さを等しくし、前記可動側永久磁石を分割する非磁性体と、当該非磁性体と対向して配置される前記固定側永久磁石を分割する非磁性体とが、軸方向に等しい長さを有するように配置されたものであること、前記可動側永久磁石及び前記固定側永久磁石が、Ｎ極帯とＳ極帯とによって円周方向に分割されたものであることが望ましい。
【００１０】
また、本発明の緩衝機能付き出力装置は、前記後退手段が、前記出力ロッドと平行に配設されたシリンダであって、そのピストンロッドが、出力方向とは逆に突設され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動させるように係合されたものであることが望ましい。
また、本発明の緩衝機能付き出力装置は、前記後退手段が、前記出力ロッドの後退側に配設されたモータであって、そのモータ軸に固定されたプーリーに一端を連結して巻かれた連結紐が、当該プーリーの接線方向から送り出されて前記出力ロッドの後退側端部に連結され、前記出力ロッドを後退方向にのみ移動させる回転方向にのみ駆動させるものであることが望ましい。
【００１１】
よって、本発明によれば、出力時には可動側永久磁石と固定側永久磁石との吸引力のみが働き、その磁力による吸引力によって出力ロッドを突き出させて出力を得ることができる。そして、可動側永久磁石と固定側永久磁石とは、その吸引力が所定のストローク間ではほぼ一定であるので、出力ロッドのストロークを得るための力となるとともに、所定のストローク間では任意の位置で対象物に当たってもそれ以上の力で押さえ付けることがないため、衝突時の緩衝機能の向上を図ることができた。従って、こうした緩衝機能の向上により従来のような部品の加工精度や組立芯出しが要求されることがなくなったり、手を挟み込むような状況に対しても広いストローク範囲での緩衝機能が安全装置としても機能することができる。また、可動側永久磁石と固定側永久磁石とによって出力及び緩衝を機能させたことによってスライダなどの構造が不要になり、装置全体を小型化することにもなった。
また、可動側永久磁石及び固定側永久磁石が、非磁性体で軸方向に分割した構造であること、可動側永久磁石及び固定側永久磁石が、いずれも軸方向の長さを等しくし、前記可動側永久磁石を分割する非磁性体と、当該非磁性体と対向して配置される前記固定側永久磁石を分割する非磁性体とが、軸方向に等しい長さを有するように配置されたものであることとしたので、そのマグネットの軸方向長さに影響されずにマグネット端部の数によって推力を調整することができる。
【００１２】
また、本発明の緩衝機能付き出力装置は、前記可動側永久磁石及び固定側永久磁石が、Ｎ極帯とＳ極帯とによって円周方向に分割されたものであることが望ましい。
よって、本発明によれば、円周方向に働く可動側永久磁石と固定側永久磁石との吸引力が、出力ロッドの回転を防止する回り止めとして機能するため、別途回り止めピンなどを用いる必要がなくなった。また、可動側永久磁石と固定側永久磁石とが非接触であることに加え回転防止手段が不要なことから、装置内のこすれ部分を極力排除することで、パーティクルの発生が防止され、出力ロッドのスムーズな動きが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る緩衝機能付き出力装置の一実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図１及び図２は、第１実施形態の緩衝機能付き出力装置を示す断面図であり、それぞれ異なる動作状態を示している。
この緩衝機能付き出力装置（以下、単に「出力装置」という）１は、一つのボディ２にシリンダ３とバッファ４とを一体にして構成したものである。ボディ２は、所定の肉厚をもったブロック体であり、長手方向にシリンダ３を嵌装するための貫通孔１１とバッファ４を構成するための貫通孔１２とが平行に穿設されている。
【００１４】
シリンダ３は、シリンダチューブ２１から不図示のピストンに固定されたピストンロッド２２が突設され、シリンダチューブ２１には、ピストンによって仕切られた気密な加圧室に吸排気孔２３，２４が明けられている。吸排気孔２３，２４は、シリンダチューブ２１に形成された円周状のエア溝２５ａ，２６ａに形成された孔であり、その吸排気孔２３，２４のあるエア溝２５ａ，２６ａを挟んで２本のシール溝２５ｐ，２５ｐ／２６ｐ，２６ｐがそれぞれ形成され、そこにはシール用のＯリング（不図示）がはめ込まれるようになっている。
【００１５】
すなわち、本実施形態のシリンダ３は、エアの供給を直接行うことはせず、シリンダ３を装着したボディ２を介して吸排気孔２３，２４からエアを供給及び排気させるようにしたものである。そのため、ボディ２にポート１３，１４が形成され、図示するようにシリンダ３をボディ２に取り付けた場合に、ポート１３，１４が吸排気孔２３，２４の形成されたエア溝２５ａ，２６ａに連通するようになっている。こうしたシリンダ３は、ボディ２の貫通孔１１に入れられた後、シリンダチューブ２１の端部に形成されたネジ穴に固定ネジ２７がねじ込まれ、ボディ２に対して位置決め固定される。
【００１６】
続いて本実施形態のバッファ４は、磁気バネを利用して構成したものである。バッファ４は、ボディ２より長い寸法の出力ロッド３１がボディ２の貫通孔１２を通して嵌挿されている。出力ロッド３１は、その一端にストッパ３２が固定され、そのストッパ３２は、ピストンロッド２２に固定された引掛ブロック２７にシリンダ３の縮み方向から当てられている。
【００１７】
出力ロッド３１には、途中の縮径した部分に円筒状のマグネット３３が取り付けられ、貫通孔１２の内周面には円筒状のマグネット３４が取り付けられている。貫通孔１２と出力ロッド３１とに設けられたマグネット（永久磁石）３３，３４は、出力ロッド３１の変位に反発させるために設けられたものであり、コイルスプリングのようにバネ機能を発揮するものである。マグネット３３，３４は、ともに軸方向の長さが同じ寸法で形成され、図１のように軸方向にずれた場合には、図２に示すように重なる方向（図面下方）に磁力による吸引力が働くようになっている。
【００１８】
マグネット３３，３４は、図３（ａ）及びその断面を示す図３（ｂ）に示すように、円周方向に４分割されて軸方向に沿ってＮ極とＳ極とが各９０度の幅で帯状に形成されたＮ極帯３３Ｎ，３４ＮとＳ極帯３３Ｓ，３４Ｓとから構成されている。そのためマグネット３３，３４は、ともに異なる磁極同士が交互に対面するようになっている。こうしてマグネット３３，３４の磁極を円周方向に分割しているのは、回り止めとして機能させるためであるので、４分割でなくとも２分割、或いはそれ以上であってもよい。また、多少の回転が許容される場合には分割しないことも考えられる。そして、マグネット３３，３４を非接触とするため、図１に示すようにマグネット３４の両端に固定されたブッシュ３５，３５によって出力ロッド３１が摺動可能に嵌挿されている。
【００１９】
ところで、シリンダ３とバッファ４との関係は、ピストンロッド２２がシリンダチューブ２１内に入り込んでシリンダ３が縮む場合に、バッファ４の出力ロッド３１が反対側に伸びて出力が得られるようになっている。そのため、シリンダ３が縮んだ状態のときに、マグネット３３，３４が軸方向に重なるように配置されている。
【００２０】
続いて、出力装置１の作用について説明する。非出力状態の出力装置１は、図１に示すように、シリンダ３を駆動させて突き出されたピストンロッド２２によって出力ロッド３１が磁力に抗して引き上げられている。本実施形態の出力装置１は、先にも述べたように前記従来例のものとはシリンダ３の動作が逆になっており、ピストンロッド２２が突き出て伸びた時に非出力状態（図１）となり、反対に縮んだ時にバッファ機能を発揮した出力状態（図２）となる。
【００２１】
先ず図２に示す状態では、シリンダ３が縮んでストロークゼロであり、マグネット３３，３４は重なり合って、図３（ｂ）に示すようにＮ極帯３３Ｎ，３４ＮとＳ極帯３４Ｓ，３３Ｓとがそれぞれ対面して共に吸引し合っている。そこで、ボディ２に形成されたポート１３からエアが送られると、エア溝２５ａに流れたエアが吸排気孔２３から入ってシリンダ３内に供給される。そして、エアによってピストンが加圧され、ピストンロッド２２が図１に示すように突き出される。こうしてシリンダ３が伸びると、引掛ブロック２７に押し当てられたストッパ３２を介し、出力ロッド３１がピストンロッド２２に引っ張り上げられる。このとき、マグネット３３，３４には、出力ロッド３１が上方へ移動してずれることにより下方へ引き戻そうとする吸引力が発生しているため、シリンダ３はそれより大きい力で引っ張り上げる。
【００２２】
続いて、逆にボディ２に形成されたポート１４からエアが送られ、ポート１３から排気が行われれば、エア溝２６ａに流れたエアが吸排気孔２４から入ってシリンダ３内のピストンが加圧され、ピストンロッド２２が図２に示すように戻される。そして、シリンダ３が縮められると出力ロッド３１はフリーになるため、図２に示すようにマグネット３３，３４の吸引力によって下方へ突き出される。
本実施形態の出力装置１は、こうして出力ロッド３１がマグネット３３，３４の磁力による吸引力によって突き出される際の動きを出力として利用したものである。
【００２３】
そこで、例えば、出力ロッド３１の先端に吸着パッド４０を装着し、当該ストロークの途中に配置した不図示の対象物を吸着保持させる場合を考える。この出力装置１では、吸着パッド４０を対象物に押し当てる力が、出力ロッド３１を図２の状態に引き戻そうとするマグネット３３，３４の吸引力のみとなる。すなわち、マグネット３３，３４が図２に示すように重なり合う手前で吸着パッド４０を対象物に当てれば、磁気バネを構成するマグネット３３，３４は、コイルスプリング等と同様にいわゆるバネ力を発揮するので、吸着パッド４０を対象物に押し付ける力を得ることができる。また、それと同時にマグネット３３，３４は、吸着パッド４０が任意のストローク位置で対象物に当たっても一定の力を出力する（マグネット３３，３４の磁力は軸方向のズレ量にかかわらず一定の吸引力を得る）のでバッファとしても機能する。
【００２４】
ここで図４は、マグネット３３，３４のストローク−推力静特性について行った測定結果をグラフにしたものであり、図２に示すようなマグネット３３，３４が揃った状態をストロークゼロとして見ている。その結果磁気バネは、軸方向にずれたマグネット３３，３４に作用する吸引力（推力）が、図４に示すように所定のストローク間でほぼ同じ値を示すようになった。つまり、マグネット３３，３４による推力は、図示するように移動初期の僅かなストローク範囲では急上昇するものの、その後は広いストローク範囲でほぼ一定となった。そして、それはマグネット３３，３４における軸方向のズレ量を大きくする引っ張り時も、逆に戻る時の対象物を押し付ける時もほぼ同じ値であった。そこで、本実施形態の出力装置１では、こうした磁気バネの磁力による吸引力を出力として利用するとともに、広いストローク範囲でほぼ一定の力を発揮させる特性を活かしてバッファとしても機能させている。
【００２５】
ところで、こうしたストローク−推力静特性を示すのは、推力（軸方向の力）を発生させるマグネット３３，３４が軸方向にずれた際、図５（ａ）の矢印で示すように端部３３Ａ，３４Ａ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を生じさせていると考えられるからである。つまりこれは、マグネット３３，３４がずれている場合には、その端部３３Ａ，３４Ａに図のような斜めの磁力線がほぼ一定方向（ほぼ一定の傾き）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ていると考えられる。そのため、マグネット３３，３４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と考えられる。
【００２６】
これにより、磁気バネのバッファ４を利用した出力装置１では、対象物を吸着保持するとき常に吸着パッド４０を対称物に対して一定の力で押さえ付けるようにすることができる。すなわち、推力一定のストローク範囲が広いため、吸着パッド４０を対象物に押さえ付けるストローク位置にばらつきが生じても、押し付け不足や、逆に押し付け過ぎをなくし、常に適切な押圧力で吸着パッド４０を対象物に押さえ付けることができる。
【００２７】
次に、こうしたほぼ一定値を示す推力の大きさは、マグネット３３，３４自体の材質を代えたり、着磁条件（例えば電圧など）を変えたり、以下のような構造にすることによって調整することができる。図６は、一対のマグネットを示した一部断面図であり、図（ａ）及び図（ｂ）ともに軸方向に同じ長さ分のマグネットを使用したものである。すなわち図示したマグネット４５Ｎ，４５Ｎ／４６Ｓ，４６Ｓは、対向する面がそれぞれＮ極又はＳ極に着磁され、いずれも軸方向（図面横方向）の長さを等しくしたものであり、図面上では省略しているが円筒形をしたものである。
【００２８】
そして、こうしたマグネット４５Ｎ，４５Ｎ／４６Ｓ，４６Ｓを、一方では図６（ａ）に示すように軸方向に直接連結した構造Ａとし、他方では図６（ｂ）に示すように非磁性体４７を間に挟み込んで連結した構造Ｂとした。すると、マグネット４５Ｎ，４５Ｎ／４６Ｓ，４６Ｓを非磁性体４７で軸方向に分割した構造Ｂの方が、直接連結して一体にした構造Ａに比べて２倍の推力を得ることができた。これは、マグネットを２分割したことによって、構造Ｂの方が構造Ａよりも端部に生じる斜めの磁力線の数が２倍になっているからである。
【００２９】
つまり、バッファ４による出力の調整は、磁気ネジによる推力を発生させる磁力線の数の調整であり、図６（ｂ）のようにマグネットを分割して構成すれば、そのマグネットの軸方向長さに影響されずにマグネット端部の数によって推力を調整することができる。また、このことはマグネット端部の総面積の調整でもあるため、単にマグネットの径を大きくするなどしてもよい。
【００３０】
また、マグネット３３，３４は、Ｎ極帯３３Ｎ，３４Ｎ及びＳ極帯３３Ｓ，３４Ｓでそれぞれ円周方向に４分割し（図３（ｂ）参照）、これによってそのマグネット３３，３４を回り止めとして機能させている。出力装置１は、対象物への当接時などに出力ロッド３１が回転方向に力を受けることがある。このときマグネット３３，３４は、例えば対面関係にあるＮ極帯３３ＮとＳ極帯３４Ｓとの間に、図５（ｂ）の矢印で示すように磁力線が生じている。Ｎ極帯３３Ｎ及びＳ極帯３４Ｓの間には放射状に磁力線が生じ、回転方向にずれた場合には円周方向の端部において傾いた磁力線が生じる。従って、その傾いた磁力線が回転方向とは逆にマグネット３３を引き戻す吸引力を作用させ、出力ロッド３１の回転を防止させる回り止めとして機能することになる。
【００３１】
以上、本実施形態の出力装置１では、シリンダ３を出力時の動作と切り離し、磁気バネ（マグネット３３，３４）を利用したバッファ４のみによって出力を得られるようにした。そして、そのマグネット３３，３４が、ストロークにかかわらず出力ロッド３１から常に一定の力を出力することができることから、部品の加工精度や組立芯出しなどをラフにすることができた。
また、磁気バネを利用したことにより、シリンダ３とバッファ４とをボディ２に対してコンパクトに組み立てることができるので、出力装置１を小型化することができた。
【００３２】
更に、広いストロークで一定の出力を得られるので、誤って手を挟んでしまったような場合でも、その出力以上の力で挟まれることはないため、別途安全装置を用いる必要がない点でも小型化を図ることができ、またその分コストを抑えることができる。
一方、マグネット３３，３４は、回り止めとしても機能するために別途回り止めピンなどを用いる必要がなく、マグネット３３，３４自身も非接触であるため、パーティクルの発生防止及び出力ロッド３１のスムーズな動きを可能とした効果が得られた。
【００３３】
次に、本発明に係る緩衝機能付き出力装置の第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態の緩衝機能付き出力装置を示した平面の断面図である。この緩衝機能付き出力装置（以下、単に「出力装置」という）５１は、前記第１実施形態と同様にバッファに磁気バネを使用しているが、シリンダに替えてステッピングモータを使用したものである。
【００３４】
出力装置５１は、ボディ６０の一端裏側にはステッピングモータ５２が固定され、そのモータ軸５３にプーリー５４が取り付けられている。そして、プーリー５４にはワイヤ５５が一端を連結して巻かれ、そのワイヤ５５が、出力ロッド７１に対してプーリー５４の接線方向から同軸上に送り出されて連結されている。ワイヤ５５は、その先端にワイヤエンド５６がカシメられており、それが出力ロッド７１の後端（図面上方）の連結穴７１ａに入れられ、止めネジ５７によって外れないように固定されている。
【００３５】
バッファを構成する出力ロッド７１は、ボディ６０に形成された貫通孔６１内に摺動可能に装填されており、図面上方の縮径した部分に円筒状のマグネット７２がはめ合わされている。貫通孔６１には、両端をブッシュ７５，７５で挟まれた円筒状のマグネット７３が固定され、そこを貫通した出力ロッド７１が摺動可能に嵌挿されている。マグネット（永久磁石）７２，７３は、第１実施形態と同様にバッファを構成する磁気バネであり（図３参照）、ともに軸方向の長さが同じ寸法で形成され、図示するように軸方向にずれた場合には、両者が重なる方向（図面下方）に磁力による吸引力が働くようになっている。
【００３６】
本実施形態の出力装置５１でも、こうして出力ロッド７１がマグネット７２，７３の磁力による吸引力によって突き出される際の動きを出力として利用したものであり、特にその出力ロッド７１の先端に固定された吸着ブロック７８に吸着パッド８０を装着して使用するものである。
ボディ６０には、貫通孔６１と平行に吸引穴６２が形成され、その開口部分は、摺動可能にパイプ６３を通したホルダ６４がはめ込まれて塞がれている。従って、気密になった吸引穴６２は、このパイプ６３を通してのみ外部と連通するように構成されている。そして、吸引穴６２は、ボディ６０に形成された吸引ポート６５に連通し、更に外に飛び出したパイプ６３の先端が吸着ブロック７８に差し込まれ、パッドが装着される出力ロッド７１と同軸上に開口した流路７９に連通している。
【００３７】
そこで、本実施形態の出力装置５１によれば、ステッピングモータ５２に所定量の回転が図面の時計方向に与えられると、プーリー５４にワイヤ５５が巻き戻され、同時に出力ロッド７１がマグネット７２，７３の吸引力に抗して引っ張られる。パイプ６３もホルダ６４を摺動して吸引穴６２内に入り込む。
一方、ステッピングモータ５２の駆動が解除されると、出力ロッド７１は、ワイヤ５５をほどくようにプーリー５４を回転させ、マグネット７２，７３の磁力による吸引力によってボディ６０から突き出る方向（図面下方）に移動する。そして、図示する状態から出力ロッド７１が突き出されると、その先端の吸着パッド８０が対象物に当接する。パイプ６３は、吸着ブロック７８に従って吸引穴６２から引き出される。そこで、吸引ポート６５からエアを吸引すると、パイプ６３及び流路７９を介して吸着パッド８０と不図示の対象物との当接部分が負圧になって吸着保持できる。
【００３８】
従って、本実施形態の出力装置５１によれば、前記第１実施形態と同様に、マグネット７２，７３のみによって出力を得られるようにした。そして、そのマグネット７２，７３が、所定のストローク間では常にほぼ一定の吸引力を発揮することから、部品の加工精度や組立芯出しなどをラフにすることができた。
また、スライダなどのガイド部材が不要であるため、出力装置５１を小型化することができた。そして、広いストロークで一定の出力が得られるので、誤って手を挟んでしまったような場合でも、その出力以上の力で挟まれることはないため、別途安全装置を用いる必要がない点でも小型化を図ることができ、またその分コストを抑えることができる。
【００３９】
なお、本発明は、前記実施形態のものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、出力ロッドの出力を可動側永久磁石と固定側永久磁石とで得るようにしたので、所定のストローク間では任意の位置で対象物に当たってもそれ以上の力で押さえ付けることがない、衝突時の緩衝機能の向上させた小型の緩衝機能付き出力装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る第１実施形態の緩衝機能付き出力装置を示す非出力時の断面図である。
【図２】  本発明に係る第１実施形態の緩衝機能付き出力装置を示す出力時の断面図である。
【図３】  緩衝機能付き出力装置のマグネット部分を示す図である。
【図４】  磁気バネを構成するマグネットのストローク−推力静特性について行った測定結果をグラフにした図である。
【図５】  磁気バネを構成するマグネットによって発生する推力の原理を概念的に図示したものである。
【図６】  磁気バネを構成するマグネットによって発生する推力を調整するための原理を概念的に図示したものである。
【図７】  本発明に係る第２実施形態の緩衝機能付き出力装置を示す断面図である。
【図８】  従来の緩衝機能付き出力装置を示した非出力時の図である。
【図９】  従来の緩衝機能付き出力装置を示した出力時の図である。
【図１０】  従来の緩衝機能付き出力装置を構成する吸着パッドバッファを示した図である。
【符号の説明】
１    緩衝機能付き出力装置
２    ボディ
３    シリンダ
４    バッファ
２１  シリンダチューブ
２２  ピストンロッド
３１  出力ロッド
３３，３４  マグネット
【図１】
0004764576.tif 000002
【図２】
0004764576.tif 000003
【図３】
0004764576.tif 000004
【図４】
0004764576.tif 000005
【図５】
0004764576.tif 000006
【図６】
0004764576.tif 000007
【図７】
0004764576.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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