(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数個の吸着部は、それぞれの磁石が前記本体部の係止部の支持位置を中心とした任意円の円周上に配置されるように、前記本体部に一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載の曲面用フック。
前記各吸着部には、開口が形成されており、前記磁石を保持したヨークは開口内に保持されて、蓋体によって閉塞されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の曲面用フック。
前記各吸着部には、前記蓋体と反対側に薄膜が一体形成されており、前記吸着部分は、薄膜を介して前記平坦面、及び曲面に吸着されることを特徴とする請求項9に記載の曲面用フック。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る曲面用フックについて具体的に説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る曲面用フックの基本構造を模式的に示した図である。
本発明に係る曲面用フック1は、例えば、
図2に示す実施形態のように、物を吊るす係止部(物を掛ける部分)5が設けられた本体部10と、平坦面、及び曲面(図示せず)に対して吸着可能な吸着部材を保持した吸着部20A〜20Dと、を有している。
【0018】
図1において、直交するX軸とY軸の中心Cに係止部5の支持位置C(荷重が作用する位置)が存在しており、そのような係止部5は、本体部10に設けられている(本体部10は分かり易いように矩形の点線で示されている)。また、本体部10には、係止部5の支持位置Cを中心として径方向(放射方向)に向けて複数個の吸着部20A〜20Dが突出形成されている。
【0019】
図1では、吸着部は4つ示されており、各吸着部20A〜20Dは、本体部10の外縁部から外方に突出するように形成されている。各吸着部20A〜20Dは、吸着部材(以下の実施形態では磁石で構成される)を保持しており、各吸着部20A〜20Dに保持された吸着部材が、平坦面、及び曲面に対して吸着可能となっている。
【0020】
前記吸着部20A〜20Dは、支持位置Cを中心として、その周りに略等間隔で配置されており、
図1に示す構成では、略90°間隔で本体部10の周りに突出形成されている。具体的には、
図1において、各吸着部20A〜20Dに保持される吸着部材の略中心位置を符号M1〜M4(吸着中心領域)で示しており、支持位置Cと、それぞれの吸着中心領域M1〜M4を結んだ直線D1〜D4が、略等間隔(
図1では略90°の間隔)となるように各吸着部が配置される。
【0021】
前記各吸着中心領域M1〜M4は、吸着バランスを考慮して、支持位置Cから等距離に配置されていることが好ましく、4つの吸着部を設ける場合、
図1に示すように、支持位置Cを中心とした任意の円周C1上に、全ての吸着中心領域M1〜M4を配置しておくことが好ましい。なお、全ての吸着中心領域M1〜M4が支持位置Cから等距離に存在しない構成であっても良い。例えば、90°間隔で4つの吸着部を設ける場合、吸着中心領域M5,M6を任意の円周C2上に、吸着中心領域M7,M8を任意の円周C1上に配置する構成であっても良い。
【0022】
前記吸着部20A〜20Dの形成個数については、特に限定されるものではなく、2つ(略180°間隔)、3つ(略120°間隔)、5つ(略72°間隔)、6つ(略60°間隔)…にする等、適宜変形することが可能である。また、複数個の吸着部は、必ずしも略等間隔に配設する必要はない。例えば、
図1において、2つの吸着部20C,20Dを配設することなく、2つの吸着部20A,20Bを配設したものであっても良い。このような構成では、支持位置Cから等距離に、各吸着部20A,20Bの中心領域M1,M2を位置させることで吸着バランスを維持することが可能である。
【0023】
前記本体部10と吸着部20A〜20Dは、弾性を有する素材、例えば、エラストマーのような合成樹脂によって一体的に形成されている。この場合、本体部10と吸着部20A〜20Dは、型によって同一素材で一体形成することが好ましいが、別々に形成し一体化する構成であっても良い。
【0024】
前記本体部10、及び/又は、前記複数個の吸着部20A〜20Dには、係止部5の中心位置Cを通る直線(
図1では、Y軸となる)を中心として、その両サイドに対称となる薄肉厚部(薄肉厚部が形成される位置は、Y軸に対して対称となる直線Y1,Y2上となる)が形成されている。すなわち、このような薄肉厚部を形成することによって、吸着部20A,20B、及び、吸着部20C,20Dは、Y軸を中心として屈曲するように撓み易くなり、吸着部分が曲面に対して追従し易くなる。
【0025】
この場合、薄肉厚部については、本体部10、及び、各吸着部20A〜20Dの配置構成にもよるが、本体部10のみに形成する構成、本体部10から吸着部20A〜20Dに亘って形成する構成、吸着部20A〜20Dのみに形成する構成が含まれる。また、
図1では、Y軸を中心としてその両サイドに形成したが、Y軸の両サイドに加え、X軸の両サイドに形成しても良い。このような構成では、X軸及びY軸を中心として屈曲し易くなることから、全体としての撓み性の向上が図れ、曲面に対して追従し易くなる。ただし、曲面に装着して係止部に重量物を吊るした際、吸着部同士の変位が大きくなって剥がれ易くなることから、吸着部と本体部との間に補強部を形成したり、厚肉部を形成したり、硬度の高い材料を用いる等、補強手段を用いることが好ましい。
【0026】
次に、
図2から
図7を参照して、本実施形態に係る曲面用フックの構成について説明する。これらの図において、
図2は、曲面用フックの第1の実施形態を示す図であり、(a)は底面図、(b)は正面図、(c)は側面図、
図3は、
図2に示す曲面用フックの係止部の支持領域を拡大して示す図、
図4は、
図2に示す曲面用フックの背面図、
図5は、係止部が支持される本体部の断面図であり、(a)は垂直方向に沿った断面図、(b)は水平方向に沿った断面図、
図6は、吸着部における磁石を保持する部分の断面図であり、(a)はフックカバーと固定具部による取付け構造を示す図、(b)は吸着部に磁石を保持した際の配置関係を示す図、そして、
図7は、
図2に示す曲面用フックの分解図である。
【0027】
上記したように、本体部10の周縁部には、径方向に突出するように4つの吸着部20A〜20Dが一体形成されており、吸着部20A〜20Dは、その裏面が本体部10の裏面と面一状に形成されている。また、本体部10の中央部分には、係止部5の基端部5bが支持されている。この場合、係止部5は、ステンレス等の金属によって棒状に形成されており、本体部10の中央から、吸着部の間、具体的には、
図2に示す吸着部20Cと吸着部20Dの間を通って鉛直下方に延びるように支持されている。
【0028】
前記係止部5の先端部5aは、
図2に示すように屈曲して、物を吊るすことができるようになっており、基端部5bは球状に形成されている。球状に形成された基端部5bは、
図5に示すように、本体部10の裏側から圧入されて本体部10と一体化されるフックベース11に形成された略半球状の凹所11aに保持される。
【0029】
前記フックベース11は、本体部よりも硬質な樹脂で形成するのが好ましく、
図4に示すように、本体部10の裏側で、吸着部20Aと吸着部20Bの間、及び、吸着部20Cと吸着部20Dの間に延びるとともに、
図5及び
図7に示すように、本体部10に対して圧入される略円筒形状の圧入部11Aを有する部材である。この圧入部11Aの先端には、前記略半球状の凹所11aが形成されており、前記係止部5は、本体部10の裏側から圧入されるフックベース11と、表側から取着されるフックカバー12に挟持された状態で保持される。
【0030】
前記フックカバー12は、本体部よりも硬質な樹脂で形成するのが好ましく、前記フックベース11に対して本体部の表側から被着される部材である。フックカバー12には、フックベース11の圧入部11Aに形成された略半球状の凹所11aに対向して凹所12aが形成されており、フックカバー12をフックベース11に取着することで、係止部5は、球状の基端部5bが凹所11a,12aに収容されて本体部10に対して保持された状態となる。なお、前記本体部10の裏面には、Y軸方向に延びる凹所10aが形成されており(
図4参照)、この凹所10aにフックベース11を圧入すると、フックベース11は、本体部10の裏面と略面一状になるように形成されている(
図4参照)。
【0031】
前記本体部10、フックベース11及びフックカバー12には、適所に凹凸部や圧入変形部が形成されている(詳細な構造については説明を省略する)。これによりフックベース11を本体部10に取着する際、及びフックカバー12をフックベース11に取着する際、これら凹凸部が相互に嵌入し、かつ、必要に応じて弾性変形することにより、各部材相互の取着状態が維持される。また、大きな負荷が作用した際、前記圧入変形部が変形して、本体部10が変形し難いように構成されている。また、
図5(b)及び
図7に示すように、たとえばフックカバー12にピン14を圧入して、フックカバー12をフックベース11に固定するように構成しても良く、これにより両部材を強固に固定し、変形を防止することが可能となる。或いは、フックベース11の裏面側からネジを螺入し、フックベース11とフックカバー12を固定しても良い。
【0032】
また、本実施形態では、フックカバー12には、鉛直方向に沿った開口12bが形成されており(
図3参照)、係止部5は、本体部10に対し、1つの面内で略90°回動可能に支持されている。この場合、本実施形態では、係止部5は、基端部5bが球状に形成されて、フックベース11の凹所11a及びフックカバー12の凹所12aに収容されて保持されているため、係止部5は、本体部10に対し、1つの面内で略90°回動可能であることに加え、長手方向の軸周りに360°に亘って回転可能に支持された状態となっている。
【0033】
これにより、係止部5は、
図8(a)に示すような垂直方向に延びる曲面80、
図8(b)に示すような水平方向に延びる曲面81に装着しても、物を垂直に吊るすことができる位置にセットされる。また、係止部5が軸周りに360°に亘って回転可能であることから、
図8(a)に示す状態において、屈曲した先端部5aを曲面80側に退避させておくことができ、不使用時に邪魔になることはない。
【0034】
なお、前記係止部5は、本体部10に対して回動/回転することなく、固定されていても良い。その場合、
図8(a)に示す装着状態、及び
図8(b)に示す装着状態に対応可能となるように、係止部5はU字形状に形成されていれば良い。また、係止部5には、装着される曲面や平坦面に対し、傷を付けないように、ゴムなどのチューブ状のダンパ5A(
図7参照)を被着しておくことが好ましい。また、係止部5は、金属、或いは樹脂で形成することが可能であり、その形状や構成については、種々変形することが可能である。例えば、掛けた物が簡単に外れないようにカラビナ型にしても良い。さらに、係止部5は、基端部5bに別体の回転軸を貫通し、この回転軸をフックベース11の凹所に回転自在に支持して、1つの面内で略90°回動する構成であっても良い。すなわち、長手方向の軸周りに回転しない構成であっても良い。
【0035】
前記本体部10には、係止部5の中心位置Cを通る直線(
図1、
図4のY軸)を中心として、吸着部が屈曲可能となるように、Y軸の両サイドに対称となる薄肉厚部が形成されている。この場合、本実施形態では、
図4に示すように、本体部10の裏面に、Y軸を中心として両サイドに対称形状に形成されている。具体的に、薄肉厚部は、Y軸方向に指向するように延びる細溝10Aと、本体部10の裏面に対し段差によって窪んだ領域(凹部10B)とを備えており、凹部10Bの領域に前記細溝10Aを形成した構成となっている。
【0036】
これにより、本体部10(曲面フック)は、Y軸を中心にして両サイドが薄肉厚部10A,10Bの領域で撓むことができ、特に、凹部10Bの領域で撓み性が良くなるとともに、細溝10Aの部分が変曲点となって、吸着部20A,20B、及び、吸着部20C,20Dが湾曲し易くなる。すなわち、各吸着部20A〜20Dは、対向する吸着部20A,20B同士、及び、対向する吸着部20C,20D同士が屈曲して、円筒面や球面等に追従するように変形することができ、曲面フック1は、後述する各吸着部20A〜20Dに保持されている吸着部材(ヨークに保持された磁石)を介して、曲面に対して装着することが可能となる。
【0037】
なお、本体部10に形成される薄肉厚部については、表面側に形成されていても良いし、その大きさ(長さ、幅)や形状についても、曲面に対する追従性を考慮して適宜変形することが可能である。この場合、両サイドの吸着部材が均等に撓むことができれば、形成する薄肉厚部については、両サイドで非対称形状であっても良い。また、このような薄肉厚部は、係止部の中心位置Cを通る直線を中心として、両サイドの吸着部が屈曲し易い構成となっていれば良く、部分的に薄肉厚部を形成したり、テーパによって次第に薄肉厚化を図る等、適宜変形することが可能である。さらに、薄肉厚部の形成位置、及び、フックカバー12の形状を変形することによって、各吸着部20A〜20Dは、対向する吸着部20A,20B同士、及び、対向する吸着部20C,20Dが、
図8に示した屈曲方向とは反対の方向に屈曲するように構成することも可能である。
【0038】
上記した薄肉厚部は、本体部10から吸着部20A〜20Dに亘って形成されていても良いし、吸着部20A〜20Dのみに形成されていても良い。さらに、係止部の中心位置Cを通り、Y軸と直交するX軸を中心とした両サイドに形成しておいても良い。
【0039】
次に、吸着部20A〜20Dの構成について説明する。なお、各吸着部は、以下のように、ヨークによって保持された磁石(吸着部材)を有しており、全ての吸着部は、同一の構成となっている。このため、
図6では、代表的に吸着部20Aの構成を示す。
【0040】
吸着部20Aは、円筒状に形成されており、一方側(表側)の開口から吸着部材を挿入し、内部空間に位置決め、セットされるようになっている。吸着部材は、平板状の磁石24と、これを両側から挟持するように保持する平板状の一対のヨーク25を備えており、一対のヨーク25及び磁石24で形成される磁気回路によって、ヨーク25の下面25aが吸着部分となる。
【0041】
前記吸着部20Aの開口は、円板状の蓋体21によって閉塞されるようになっており、一対のヨーク25及び磁石24によって構成される吸着部材は、開口側から閉塞される蓋体21と、裏面側から圧入される固定具30によって、吸着部の内部に保持される。この場合、固定具30の両サイドは直角に屈曲されており、その端部に係止爪30aが形成された構成となっている。
【0042】
前記吸着部20Aに被着される蓋体21と反対側は、磁力に影響を及ぼさない程度の薄膜20bによって閉塞されている。この薄膜20bは、本体部10及び吸着部20A〜20Dと共に一体形成することが可能であり、
図4に示すように、固定具30が挿入されるように細長の孔20dが形成されている。なお、固定具30は、1つの吸着部に対して2箇所圧入されるため、各吸着部20A〜20Dの薄膜20bには、2つの孔20dが形成されている。勿論、各吸着部は、薄膜20bを形成することなく、開口した構成であっても良い。
【0043】
前記吸着部20Aの内部には、薄膜20bから垂直に突出する一対の突出壁20cを形成しておくことが好ましい。このような突出壁20cは、一対のヨーク25及び磁石24によって構成される吸着部材を開口内に挿入した際、一対のヨーク25の外側に位置して位置決めすることを可能にする。そして、この状態で、裏側から前記固定具30を圧入し、かつ、表側から蓋体21を被着することで、吸着部材は、内部で確実に位置決め、固定することが可能となる。
【0044】
具体的には、前記蓋体21には、開口内に突出するように、4つの係止爪21aが形成されており、
図6に示すように、吸着部の裏面側から圧入される固定具30に形成された係止爪30aと係合し合うことで、吸着部材は、開口内で位置決め、保持される。また、
図6(b)に示すように、圧入される固定具30の係止爪30aとヨーク25との間に突出壁20cが介在することで、磁石とヨークは、開口内において規制された可動範囲を持つようになり、曲面に装着した際、ヨーク25は、曲面に対して垂直に近くなるように変位し、保持力を高めることができる。
【0045】
なお、磁石及びヨークによって構成される吸着部材の保持に際しては、吸着部分であるヨーク25の下面25aが、前記係止部5の支持位置Cを通る直線(Y軸)と平行となるように仕向けておくことが好ましい。
【0046】
このような磁石の向きに設定しておくことで、曲面80,81の延出方向に沿って磁力が最も大きい面が配置されることから、強い吸着力を発揮することが可能となる。
【0047】
また、前記円筒形状に形成される吸着部20A〜20Dについては、その外周面に、装着面側に移行するに従い、次第に縮径するような傾斜面20aを形成しておくことが好ましい。
【0048】
このような傾斜面20aを形成しておくことで、傾斜部に指が掛かり易くなり、吸着部20A〜20Dを装着面から剥がし易くなる。すなわち、同一の耐荷重(例;10Kg)を1つの磁石で確保する構造と、本実施形態のように4つの吸着部20A〜20Dで分散して確保する構造を比べると、前者の構成と比較して、本実施形態の構成の方が装着面から容易に剥がし易くなる。
【0049】
また、本実施形態では、薄膜20bを介して吸着部材である磁石を平坦面や曲面に接触させるため、平坦面や曲面に傷が付くことを防止することができる。
【0050】
上記した構成の曲面フック1は、例えば、スチール製のロッカー等、平坦面に装着することができる。また、曲面フック1は、本体部10と、この本体部10から径方向に向けて延びる複数個の吸着部20A〜20Dが弾性を有する素材によって一体的に形成されており、複数の吸着部20A〜20Dは、本体部に設けられる係止部5の支持位置Cを中心として、その周りに略等間隔で配置されていることから、係止部5に物を吊るした際、複数の吸着部に対する荷重のバラツキが少なくなり、剥がれ難くなる。また、各吸着部20A〜20Dは、本体部10に対して径方向に向けて突出する(支持位置Cを中心として放射状に突出する)ように配設されることから、係止部5に物を吊るした際、吸着部20A〜20Dに保持された吸着部材には、大きなモーメントが作用することもなく、各吸着部20A〜20Dは剥がれ難くなる。
【0051】
さらに、前記本体部10には、係止部5の中心位置Cを通る直線(Y軸)の両サイドに、対称となる薄肉厚部10A,10Bを形成したことで、その直線を中心にして両サイドが薄肉厚部の領域で撓むことができ、
図8(a)及び(b)に示すような円筒面、或いは球面等に追従するように変形し、曲面に対しても装着することが可能となる。この場合、水平方向に延びる曲面の横側の面に対して曲面用フック1を装着して荷重物をぶら下げておくと、次第に、荷重によって、曲面用フック1は曲面に沿って移動し、最終的に
図8(b)に示すような下側の面で固定される。上記したように、係止部5は、同一面内で90°回動可能となっているため、曲面用フックは剥がれ落ちるようなことはなく、曲面に沿って移動することが可能となる。
【0052】
図9及び
図10は、本発明に係る曲面用フックの第2の実施形態を示す図であり、
図9は、正面図、
図10は、
図9に示す曲面フックの分解図である。
【0053】
本実施形態の曲面用フック1Aは、前記実施形態と同様、本体部50と、本体部50の支持位置Cを中心として径方向に突出する略円筒形の4つの吸着部60A〜60Dを備えた構成となっている。
前記本体部50の中央には、円形凹所50aが形成されており、その部分に基台52が装着されるようになっている。円形凹所50aの中央には、挿通孔50bが形成されており、基台52に突出形成されたピン52bが挿入され、基台52は、裏側から保持部材57によって保持される。これにより、基台52は、本体部50に対し、360°回転可能に支持された状態となる。
【0054】
前記基台52には、円筒保持部(凹所)52aが形成されており、その部分に、係止部70に形成された略球状の基端部70bが設置される。また、係止部70の先端部70aは、
図10に示すように屈曲しており、物を吊るすことができるようになっている。そして、前記基台52には、基端部を収容する凹所が形成されたフックカバー55が被着されるようになっており、フックカバー55には、係止部70を同一面内で90°回動させるように、開口55aが形成されている。
【0055】
このように設置される係止部70は、同一面内で90°可能に支持されるとともに軸周りに360°回転可能に支持された状態となる。さらに、係止部70は、上記のように構成された基台52に保持されていることから、本体部50に対して360°回転可能に支持されている。
【0056】
前記4つの吸着部60A〜60Dには、係止部70の支持位置Cを通る直線(X軸)の両サイドに対称となる薄肉厚部61が形成されている。具体的に、薄肉厚部61は、吸着部60A〜60Dの表面側、及び側面側に形成される溝として構成されており、吸着部60A,60D、及び、吸着60D,60Cを、X軸を中心として屈曲し易いようにしている。
【0057】
各吸着部60A〜60Dに保持される吸着部材は、第1の実施形態と同様、磁石とヨークによって構成する場合、その吸着部分は、X軸方向に沿うように配設することが好ましい。このため、強い保持力で曲面フック1Aを平坦面や曲面に装着するのであれば、係止部70は、基台52によって、
図9に示す位置から90°回転させて使用すれば良い。また、吸着部材として、各吸着部60A〜60Dの裏面に両面テープを被着しておいても良い。
【0058】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されることは無く、種々変形することが可能である。
例えば、係止部に吊るす物の重量によっては、本体部10,50や、吸着部20A〜20D,60A〜60Dが変形して剥がれ易くなるため、必要に応じて本体部に厚肉部を形成したり、吸着部と本体部との間の連結部分に補強部を形成したり、硬度の高い材料を用いる等、補強手段を用いることが好ましい。また、本体部や吸着部の形状や、各吸着部における吸着部材の保持の仕方等についても、適宜変形することが可能である。