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JP4708846B2 - Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device - Google Patents
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JP4708846B2 - Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device - Google Patents

Magnetic spring device with locking mechanism and multi-point support device Download PDF

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JP4708846B2 JP2005128543A JP2005128543A JP4708846B2 JP 4708846 B2 JP4708846 B2 JP 4708846B2 JP 2005128543 A JP2005128543 A JP 2005128543A JP 2005128543 A JP2005128543 A JP 2005128543A JP 4708846 B2 JP4708846 B2 JP 4708846B2
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Description

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。   The present invention relates to a magnetic spring device with a lock mechanism that applies a constant force in the axial direction, and a multipoint support device that supports a workpiece (for example, a substrate) using a plurality of the magnetic spring devices.

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。   For example, when solder printing is performed on a double-sided mounting substrate after single-sided mounting, it is necessary to support the substrate in accordance with the unevenness of the mounted surface (support surface) in order to obtain a stable squeegee pressure. As a support device for supporting a substrate, a plurality of pins are erected on a base, and the height position of the pin (projection length from the base) is set according to the unevenness of the mounting substrate. A multi-point support device for supporting the substrate at multiple points is used. However, when this type of support device is used for workpieces (substrates, etc.) produced in a wide variety and in small quantities, a dedicated device corresponding to the product type is manufactured, or the arrangement of a large number of pins is changed manually. It is necessary to change the setup. For this reason, conventionally, a multi-point support device that can handle a wide variety of products is desired in order to reduce manufacturing costs.

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。
特開2002−323014号公報
Therefore, conventionally, a multipoint support device using a coil spring has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The multi-point support device described in Patent Document 1 is configured to support a workpiece by a plurality of rods by adjusting a height position by moving a rod (pin) in and out by a spring force of a coil spring.
JP 2002-323014 A

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。   However, since the multipoint support device described in Patent Document 1 is configured to use the spring force of a coil spring, when supporting a workpiece with irregularities such as a single-side mounted substrate as described above. There is a problem that the height position of the workpiece cannot be accurately copied. That is, the spring force of the coil spring changes according to the amount of expansion / contraction (the amount of stroke of the rod) (for example, the spring force becomes stronger as it contracts), so the pressing force (spring force applied from the rod to the workpiece) The force generated by the restoration of () will also change. Therefore, in the multipoint support device described in Patent Document 1, when supporting a workpiece with unevenness, the force that supports the workpiece for each rod by changing the stroke of the rod (the spring force also changes) according to the shape of the workpiece. However, the workpiece cannot be supported in a stable state.

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。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is to provide a lock mechanism capable of obtaining a constant spring force even when the stroke of the movable member changes. The object is to provide a magnetic spring device. Another object of the present invention is to provide a multi-point support device that can support a workpiece having irregularities with a constant spring force even when the stroke of the movable member changes, and can support the workpiece in a stable state. .

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ロック機構付き磁気ばね装置であって、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、空気圧を受圧して変形し、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、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、前記支持部材に形成された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とともに、圧接された前記球体が前記押出部材の変形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。
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、前記押出部材は、前記可動部材の外周面に接触しないように配設されていることを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, in the magnetic spring device with a lock mechanism according to claim 1, a shaft-shaped movable member is inserted into a tubular fixed member so as to be able to move in and out, and the fixed member and the movable member A magnetic spring mechanism in which magnets are arranged opposite to each other and the opposing magnets are magnetized with different magnetic poles, and a lock mechanism that restricts movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member The lock mechanism includes a plurality of spheres disposed on the outer peripheral surface of the movable member, and the sphere is sandwiched between the outer peripheral surface of the movable member. A support member having a tapered surface or a circular arc surface that is reduced in diameter along the direction in which the movable member is retracted, and an extruding member that is deformed by receiving air pressure and pushing the sphere in the direction in which the movable member is ejected. The movable member has a front The sphere that rolls in the immersion motion direction in conjunction with the immersion motion is locked by being pressed between the tapered surface or the arc surface formed on the support member and the outer peripheral surface of the movable member. In addition, the gist of the invention is that the lock is released when the pressed spherical body is pushed out by deformation of the pushing member .
The invention according to claim 2 is summarized in that, in the magnetic spring device with a lock mechanism according to claim 1, the pushing member is disposed so as not to contact the outer peripheral surface of the movable member.

請求項に記載の発明は、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ロック機構付き磁気ばね装置であって、前記ロック機構は、前記固定部材の内周面と前記可動部材の外周面との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して拡開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、拡開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。 According to a third aspect of the present invention , a shaft-shaped movable member is inserted into a tubular fixed member so as to be capable of moving in and out, and a magnet is disposed opposite to the fixed member and the movable member, and the opposed magnets are arranged between each other. A magnetic spring device with a lock mechanism comprising: a magnetic spring mechanism magnetized with different magnetic poles; and a lock mechanism that restricts movement of the movable member within the fixed member by contact with the movable member, The lock mechanism is disposed and fixed between an inner peripheral surface of the fixed member and an outer peripheral surface of the movable member , and receives and expands and deforms when receiving air pressure, and recovers when the air pressure is not received. The gist of the invention is that the movable member is locked by friction generated between the elastic body that has been expanded and deformed, the inner peripheral surface of the fixed member, and the outer peripheral surface of the movable member.

請求項に記載の発明は、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ロック機構付き磁気ばね装置であって、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、空気圧を受圧して膨張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、膨張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。 According to a fourth aspect of the present invention , a shaft-shaped movable member is inserted into a tubular fixed member so as to be capable of moving in and out, and a magnet is disposed opposite to the fixed member and the movable member, and the opposing magnets are arranged between each other. A magnetic spring device with a lock mechanism comprising: a magnetic spring mechanism magnetized with different magnetic poles; and a lock mechanism that restricts movement of the movable member within the fixed member by contact with the movable member, The movable member is a hollow shaft, and the lock mechanism is disposed in a fixed position in the movable member, and has an elastic body that receives and expands and deforms when receiving air pressure and restores when the air pressure is not received. The gist of the invention is that the movable member is locked by friction generated between the expanded and deformed elastic body and the inner peripheral surface of the movable member.

請求項に記載の多点支持装置は、請求項1〜請求項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。 The multipoint support device according to claim 5 is characterized in that a plurality of magnetic spring devices with a lock mechanism according to any one of claims 1 to 4 are arranged on a base.

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。
According to the magnetic spring device with a lock mechanism of the present invention, a constant spring force can be obtained even if the stroke of the movable member changes.
In addition, according to the multipoint support device of the present invention, a workpiece with unevenness can be supported with a constant spring force even when the stroke of the movable member changes, and the height position of the workpiece can be stabilized.

(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。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic spring device 10 with a lock mechanism according to this embodiment. A magnetic spring device 10 with a lock mechanism includes a movable shaft 12 as a movable member that is movable in the axial direction of the main body case 11 in a main body case 11 as a cylindrical (tubular) fixing member that is open on both sides. Is housed. The movable shaft 12 is accommodated in the main body case 11 so that it can move in and out. The movable shaft 12 is formed in a cylindrical shape. In addition, the movable shaft 12 of the present embodiment is made of high carbon chromium bearing steel (SUJ2), and is subjected to induction hardening treatment and chromium plating treatment. In the main body case 11, various constituent members of the magnetic spring mechanism 13 and various constituent members of the lock mechanism 14 are arranged in parallel along the moving direction of the movable shaft 12 so as to surround the movable shaft 12. .

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。   A magnet (permanent magnet) 15 as a magnet is provided on the inner peripheral surface of the main body case 11, and a magnet (permanent magnet) 16 as a magnet faces the magnet 15 on the outer peripheral surface of the movable shaft 12. It is provided as follows. The magnets 15 and 16 are formed in a cylindrical shape. In the present embodiment, the magnets 15 and 16 are bonded and fixed to the inner peripheral surface of the main body case 11 and the outer peripheral surface of the movable shaft 12. Further, the magnets 15 and 16 are arranged with a space in the radial direction between the main body case 11 and the movable shaft 12. The magnet 15 and the magnet 16 constitute a magnetic spring mechanism 13.

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。   Moreover, the magnet 15 and the magnet 16 are formed so that the length dimension of an axial direction becomes the same length. Further, as shown in FIG. 3 (a), the magnets 15 and 16 are divided into four in the circumferential direction, and N pole bands 15N and 16N and S pole bands 15S and 15S formed in a band shape with a width of 90 degrees. Are arranged alternately. The magnet 15 and the magnet 16 are configured such that different magnetic poles are alternately arranged opposite to each other. The magnetic spring mechanism 13 exerts a spring function by generating a magnetic force that acts so that the magnet 15 and the magnet 16 attract relative displacement between the main body case 11 and the movable shaft 12.

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。   A first housing 17 that houses components of the lock mechanism 14 and a second housing 18 as a support member are housed on the inner peripheral surface of the main body case 11. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which main portions of the first housing 17 and the second housing 18 are enlarged.

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。   In the first housing 17, an air introduction passage 23 is formed which communicates an air port 19 formed through the main body case 11 with a storage chamber 22 in which a rubber packing 20 and a flat washer 21 as an extrusion member are accommodated. ing. The packing 20 is accommodated in the accommodation chamber 22 so as not to contact the outer peripheral surface of the movable shaft 12. That is, there is no friction between the movable shaft 12 and the packing 20. The first housing 17 is accommodated in the main body case 11 with a pair of O-rings 24 interposed in the vicinity of the connection portion between the air port 19 and the air introduction passage 23 of the main body case 11.

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。   The second housing 18 is formed in a cylindrical shape with both sides open, and a tapered surface 25 is formed in one of the openings (left opening in FIGS. 1 and 2) so that the inner diameter of the second housing 18 is reduced. Has been. The tapered surface 25 is reduced in diameter along the direction in which the movable shaft 12 is retracted. The second housing 18 accommodates a plurality of steel balls 26 as a sphere, a flat washer 27, a coil spring 28, and a linear bush 29 in order from the tapered surface 25 side. In the present embodiment, the steel ball 26 is formed of the same material (SUJ2) as the movable shaft 12. Further, a spacer 30 is interposed between the flat washer 21 accommodated in the accommodation chamber 22 of the first housing 17 and the steel ball 26 accommodated in the second housing 18.

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。   As shown in FIG. 3B, the plurality of steel balls 26 are inserted between the inner peripheral surface of the second housing 18 and the outer peripheral surface of the movable shaft 12 so as to surround the outer periphery of the movable shaft 12. Are arranged. That is, the steel ball 26 is sandwiched between the outer peripheral surface of the movable shaft 12 and the inner peripheral surface of the second housing 18. The plurality of steel balls 26 are provided such that each steel ball 26 comes into contact (point contact) with the outer peripheral surface of the movable shaft 12. Further, the plurality of steel balls 26 are provided so as to be able to move on the inner peripheral surface (including the tapered surface) of the second housing 18 in the axial direction of the second housing 18 under a predetermined force. .

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。   A bearing 31 is provided in the main body case 11 adjacent to the magnet 15. Further, a wave washer 32 is provided in the main body case 11 adjacent to the second housing 18, and the wave washer 32 is prevented from coming off by a retaining ring 33. Further, a stopper 34 for restricting the amount of movement of the movable shaft 12 is fastened by a fastener (bolt or the like) 35 on the base end side (left end portion in FIG. 1) of the movable shaft 12. The movable shaft 12 can move in the axial direction within a range until the stopper 34 contacts the bearing 31. “X” shown in FIG. 1 is the maximum stroke length of the movable shaft 12.

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)。
Hereinafter, the operation of the magnetic spring device 10 with the lock mechanism of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the magnetic spring device 10 with a lock mechanism is in a normal state (a state in which the magnetic spring device 10 is moving out for a maximum stroke length X), as shown in FIG. The magnet 16 is facing. That is, the movable shaft 12 is positioned with respect to the main body case 11 with the N pole bands 15N and 16N and the S pole bands 15S and 16S constituting the magnets 15 and 16 facing each other and attracting each other. Further, the steel ball 26 in the second housing 18 is not engaged with the tapered surface 25, and the lock of the movable shaft 12 is released (shown in FIGS. 1 and 2).

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。   In this state, when a workpiece or the like is pressed against the distal end side of the movable shaft 12 (right end portion in FIG. 1) and a pressing force is applied, the movable shaft 12 moves in the sunk direction (the direction from right to left in FIG. 1). Moving. At this time, the magnet 16 provided on the movable shaft 12 moves in the same direction together with the movable shaft 12. When the movable shaft 12 moves, an attractive force is exerted between the magnet 15 on the main body case 11 side and the magnet 16 on the movable shaft 12 side to pull back the moved magnet 16 relative to the magnet 15 whose position is fixed. Since this suction force acts so as to repel the displacement of the movable shaft 12, it acts as a cushion when the workpiece is pressed against the movable shaft 12, and further becomes a pressing force that presses the workpiece against the movable shaft 12. That is, the magnets 15 and 16 exhibit a spring force similarly to a coil spring or the like.

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。   Further, in the magnetic spring mechanism 13, when the magnets 15 and 16 act as "springs", an attractive force (thrust) acting in the axial direction to return the magnet 16 on the movable shaft 12 side to the original position is predetermined. The same value is shown between the strokes. In the magnetic spring mechanism 13, when the magnets 15 and 16 are displaced in the axial direction, a constant thrust is generated by the axial component of the magnetic lines of force generated obliquely at the ends of the magnets 15 and 16. That is, when the magnets 15 and 16 are displaced and overlapped, oblique magnetic lines of force are generated in the fixed direction (fixed inclination) at the ends of the magnets 15 and 16, and an axial force is applied to the overlapping portion therebetween. Magnetic field lines only in the vertical direction that do not affect For this reason, the axial force acts on the magnets 15 and 16 only by the axial component of the oblique lines of magnetic force generated at the ends regardless of the overlapping width. Therefore, the magnetic spring mechanism 13 always presses the work with a constant force.

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。   On the other hand, in the lock mechanism 14, when the movable shaft 12 moves in the sunk direction, the steel ball 26 that is in contact with the movable shaft 12 in accordance with the movement moves in the sunk direction of the movable shaft 12, that is, in the second housing 18. Roll toward the taper surface 25. Note that the spring force of the coil spring 28 acts on the steel ball 26 as an auxiliary force. The steel ball 26 meshes with a tapered surface 25 formed so as to reduce the inner diameter of the second housing 18, and is pressed between the tapered surface 25 and the movable shaft 12. As a result, the movable shaft 12 is locked by the steel ball 26 being pressed between the outer peripheral surface and the tapered surface 25, and the position is maintained. When the steel ball 26 rolls as described above, the flat washer 21 and the spacer 30 are pushed out toward the packing 20 side accommodated in the accommodation chamber 22 of the first housing 17.

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。   The lock mechanism 14 releases the lock state of the movable shaft 12 by supplying air (air) with a predetermined pressure from an air supply source (not shown) to the air port 19 in a state where no pressing force is applied to the movable shaft 12. To do. That is, the air supplied via the air port 19 is introduced into the accommodation chamber 22 through the air introduction passage 23 of the first housing 17. Then, the packing 20 accommodated in the accommodation chamber 22 is deformed by receiving air pressure (air pressure) and presses the flat washer 21. This pressing force is propagated to the steel ball 26 that is engaged with the tapered surface 25 via the plain washer 21 and the spacer 30, and the steel ball 26 that has received the pressing force is pushed out toward the flat washer 27 side. As a result, the steel ball 26 is released from the state of being bitten into the tapered surface 25, and the locked state of the movable shaft 12 is released. As a result, the movable shaft 12 moves in the outgoing direction by the action of the magnetic spring mechanism 13 (attraction force for attracting the magnet 16) by removing the workpiece. The packing 20 is restored by the spring force of the coil spring 28 when the supply of air is stopped.

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。   4 and 5 show a multipoint support device 40 using the magnetic spring device 10 with a lock mechanism of the present embodiment. The multipoint support device 40 is used, for example, as a support base that supports a single-side mounted substrate that becomes a workpiece at the time of solder printing in a substrate mounting process at a plurality of points.

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。   The multipoint support device 40 is configured by arranging a plurality of magnetic spring devices 10 with a lock mechanism on a base (for example, a block formed of aluminum) 41. In the multipoint support device 40 shown in FIG. 4 and FIG. 5, four magnetic spring devices 10 with a lock mechanism are arranged at predetermined intervals (equal intervals) in the vertical direction and the horizontal direction, respectively, for a total of 16 magnets with lock mechanisms. The spring device 10 is arranged and configured. Although the magnetic spring device 10 with a lock mechanism shown in FIGS. 1 to 3 is configured as a single-acting cylinder by housing the magnetic spring mechanism 13 and the lock mechanism 14 in the main body case 11, the multipoint support device 40 has a main body. Instead of the case 11, the magnetic spring mechanism 13 and the lock mechanism 14 are accommodated in a through hole 42 formed in the base 41. That is, in the multipoint support device 40, the base 41 is a fixing member.

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。   The base 41 has an air supply port 43 connected to an air supply source (not shown), and an air formed in the first housing 17 of each magnetic spring device 10 with a lock mechanism connected to the air supply port 43. A plurality of air supply passages 44 for supplying air to the introduction passage 23 are branched. Then, air from an air supply source is supplied to the air introduction passage 23 of each magnetic spring device with a lock mechanism 10 through the air supply passage 44.

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。   In the multipoint support device 40 configured as described above, a work (for example, a substrate) is placed on the tip side of the movable shaft 12 of each magnetic spring device 10 with a lock mechanism. Then, the movable shaft 12 of each magnetic spring device with a lock mechanism 10 abuts on the workpiece and moves in the sinking direction according to the unevenness of the workpiece. In other words, the movable shaft 12 of the magnetic spring device 10 with the lock mechanism that contacts the convex portion of the workpiece increases in the amount of sag, and the movable shaft 12 of the magnetic spring device 10 with the lock mechanism that contacts the concave portion of the workpiece slidably moves. The amount is reduced. In the multipoint support device 40, the movable shaft 12 of each magnetic spring device 10 with a lock mechanism moves in accordance with the unevenness of the workpiece, and the height position of the movable shaft 12 (projection length from the base 41) is automatically adjusted. And the workpiece is supported. Since the magnetic spring device with a lock mechanism 10 of the present embodiment includes the magnetic spring mechanism 13, the workpiece is always pressed by a constant force regardless of the stroke amount of the movable shaft 12 by the magnetic spring mechanism 13. .

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。   Each movable shaft 12 is moved by the lock mechanism 14 in accordance with the unevenness of the workpiece, and the position is held in that state. The lock is released by removing air from the movable shaft and supplying air to each air introduction passage 23 via the air supply passage 44.

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。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The magnetic spring device 10 with a lock mechanism includes a magnetic spring mechanism 13 and a lock mechanism 14. The magnetic spring device with a lock mechanism 10 generates a spring force in the same manner as the coil spring by the action of the magnet 15 and the magnet 16 constituting the magnetic spring mechanism 13, and the spring force is constant regardless of the stroke change of the movable shaft 12. The value of Therefore, even when a workpiece (for example, a substrate) is pressed against the movable shaft 12, a constant pressing force can be applied to the workpiece. Further, the magnetic spring device with a lock mechanism 10 holds the movable shaft 12 against the attractive force of the magnet 16 even when the movable shaft 12 moves in the sunk direction by the action of the lock mechanism 14. The stroke length can be reliably maintained at a length that matches the shape of the workpiece.

(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。   (2) The lock mechanism 14 includes a steel ball 26 and a tapered surface 25 of the second housing 18 with which the steel ball 26 is engaged. That is, the movable shaft 12 is locked by pressing the steel ball 26 between the tapered surface 25 and the outer peripheral surface of the movable shaft 12. For this reason, the holding force of the movable shaft 12 can be increased, and the stroke length of the movable shaft 12 can be reliably maintained at a length that matches the shape of the workpiece.

(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。   (3) A packing 20 is provided, and the packing 20 is deformed by air pressure to push out the steel ball 26 engaged with the tapered surface 25, thereby releasing the lock of the movable shaft 12. For this reason, the mechanism for releasing the lock can be simplified, and the structure of the magnetic spring device 10 with the lock mechanism can be simplified. Further, by simplifying the structure, it is possible to contribute to a reduction in manufacturing cost of the magnetic spring device 10 with a lock mechanism.

(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。   (4) The packing 20 is disposed so as not to contact the outer peripheral surface of the movable shaft 12. For this reason, when the lock is released and the movable shaft 12 moves in the outward direction, the movable shaft 12 can be operated smoothly without causing friction between the movable shaft 12 and the packing 20.

(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。   (5) The multipoint support device 40 is configured using the magnetic spring device 10 with a lock mechanism of the present embodiment. For this reason, since the movable shaft 12 of each magnetic spring device with a lock mechanism 10 comes into contact with the workpiece with a constant pressing force, the height of the movable shaft 12 can be increased even if it comes into contact with a workpiece having an unevenness (a workpiece having a height). There is no variation in position, and the workpiece can be accurately copied. Therefore, even when the stroke of the movable shaft 12 changes, the workpiece with unevenness can be supported with a constant spring force, and the height position of the workpiece can be stabilized.

(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。   (6) For example, when the multipoint support device 40 of the present embodiment is used in a solder printing machine used when solder printing is performed on a substrate after single-sided mounting, a stable squeegee pressure can be obtained. No printed film thickness can be obtained.

(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。   (7) Further, the pressing force applied to the work by the magnetic spring mechanism 13 is the same at any point (any support part), and damage to the work can be prevented. That is, even if the workpiece is pressed against the movable shaft 12 of each magnetic spring device 10 with a lock mechanism, the workpiece can be prevented from being damaged without applying a biased force.

(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。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the embodiments described below, the same components as those in the embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof is omitted or simplified.

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。   In the magnetic spring device 50 with a lock mechanism of the present embodiment, a movable shaft 51 as a movable member that is movable along the axial direction of the main body case 11 is accommodated in the main body case 11. The movable shaft 51 is accommodated in the main body case 11 so as to be able to appear and retract. The movable shaft 51 is formed in a cylindrical shape (pipe shape). Further, the movable shaft 51 of the present embodiment is formed of stainless steel. In the main body case 11, various constituent members of the magnetic spring mechanism 13 and various constituent members of the lock mechanism 52 are arranged in parallel along the moving direction of the movable shaft 51 so as to surround the movable shaft 51. The magnetic spring mechanism 13 of the present embodiment includes a magnet 15 that is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the main body case 11 and a magnet 16 that is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the movable shaft 51. The basic configuration and operating principle of the magnetic spring mechanism 13 of the present embodiment are the same as those of the magnetic spring mechanism 13 of the first embodiment.

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。   In the main body case 11, packing 53 as an elastic body that is deformed by receiving air pressure, an O-ring 54, and a bush 55 are accommodated on both the left and right sides of the magnet 15. A stopper member 56 is accommodated in the main body case 11. Further, an air port 57 is formed through the main body case 11. In addition, case cap members 58 and 59 are fitted into both side openings of the main body case 11, and a vacuum drawing port 60 is formed in the case cap member 58.

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。   In addition, shaft cap members 61 and 62 are fitted into the opening on both sides of the movable shaft 51, respectively, and a washer that can come into contact with the stopper member 56 to restrict the amount of movement of the movable shaft 51. 63 is fastened by a fastener (bolt or the like) 64. The movable shaft 51 can move in the axial direction within a range until the washer 63 comes into contact with the stopper member 56.

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。   Hereinafter, the operation of the magnetic spring device 50 with the lock mechanism of the present embodiment will be described. In addition, since the effect | action of the magnetic spring mechanism 13 provided in the magnetic spring apparatus 50 with a lock mechanism of this embodiment is the same as the effect | action demonstrated in 1st Embodiment, the duplicate description is abbreviate | omitted and the lock mechanism is omitted. The operation of 52 will be mainly described.

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。   The lock mechanism 52 of this embodiment supplies air of a predetermined pressure to an air port 57 from an air supply source (not shown), thereby deforming the packing 53 with the air pressure and locking the movable shaft 51. That is, when the packing 53 receives air pressure and deforms, the outer surface thereof contacts the inner peripheral surface of the main body case 11 and the outer peripheral surface of the movable shaft 51. By this contact, friction is generated between the main body case 11 and the packing 53 and between the movable shaft 51 and the packing 53, and the movable shaft 51 is locked by the friction force, and the position is maintained. The air supplied from the air port 57 is also supplied to the packing 53 through the gap between the magnet 15 and the magnet 16. That is, the lock mechanism 52 of the present embodiment deforms the packings 53 disposed on both the left and right sides of the magnet 15 and uses the friction generated between the packing 53 and the main body case 11 and the movable shaft 51 to move the movable shaft. 51 is locked.

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。   In the lock mechanism 52, the lock state is released by stopping the supply of air from the air port 57. That is, when the supply of air is stopped, the packing 53 is restored and brought into a non-contact state with respect to the main body case 11 and the movable shaft 51. Thereby, the locked state of the movable shaft 51 is released. As a result, the movable shaft 51 moves in the outgoing direction by the action of the magnetic spring mechanism 13 (attraction force for attracting the magnet 16) by removing the workpiece.

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)。   In addition, in the magnetic spring device 50 with a lock mechanism of this embodiment, a vacuum drawing port 60 is provided. For this reason, the movable shaft 51 can be drawn into the main body case 11 (moved in the sinking direction) by evacuating through the vacuum drawing port 60. For example, when the multi-point support device 40 shown in FIGS. 4 and 5 is configured using the magnetic spring device 50 with a lock mechanism of the present embodiment, the operation is performed by moving the movable shaft 51 on which no workpiece is mounted in the main body case 11. This is done when storing the unit. Thereby, it can suppress that the movable axis | shaft 51 which does not support a workpiece | work obstructs work (for example, interference with a solder printing machine etc.).

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。
According to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (5) to (7) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(8) A packing 53 is provided between the main body case 11 and the movable shaft 51, and the movable shaft is deformed by the friction between the packing 53, the main body case 11 and the movable shaft 51 by deforming the packing 53 with air pressure. 51 was locked. For this reason, the lock mechanism 52 can be simplified and the structure of the magnetic spring device 50 with the lock mechanism can be simplified. Further, since the packing 53 is restored when the air pressure is not received and the locked state is released, the mechanism can be simplified.

(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。   (9) The packings 53 are provided on both the left and right sides of the magnet 15, and the pair of packings 53 are deformed by air pressure to lock the movable shaft 51. For this reason, the holding force of the movable shaft 12 can be increased, and the stroke length of the movable shaft 12 can be reliably maintained at a length that matches the shape of the workpiece.

(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。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the magnetic spring device 70 with a lock mechanism of the present embodiment, a movable shaft 71 as a movable member that is movable along the axial direction of the main body case 11 is accommodated in the main body case 11. The movable shaft 71 is accommodated in the main body case 11 so that it can move in and out. The movable shaft 71 is formed in a cylindrical shape (pipe shape). The movable shaft 71 of this embodiment is a hollow shaft. Moreover, the movable shaft 71 of this embodiment is formed of stainless steel. In the main body case 11, various constituent members of the magnetic spring mechanism 13 and various constituent members of the lock mechanism 72 are arranged in parallel along the moving direction of the movable shaft 71 so as to surround the movable shaft 71. The magnetic spring mechanism 13 of the present embodiment includes a magnet 15 that is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the main body case 11 and a magnet 16 that is bonded and fixed to the inner peripheral surface of the movable shaft 71. The basic configuration and operating principle of the magnetic spring mechanism 13 of the present embodiment are the same as those of the magnetic spring mechanism 13 of the first embodiment.

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。   Further, bushes 73 and 74 are provided on the left and right sides of the magnet 15 in the main body case 11. A case cap member 76 in which an air port 75 is formed is fitted into the main body case 11, and an air supply pipe 77 connected to the air port 75 is attached to the case cap member 76. The air supply pipe 77 is a member having a diameter smaller than the diameter of the movable shaft 71 and extends in the movable shaft 71. The air supply pipe 77 is formed with an air discharge hole 78 in the vicinity of the tip thereof. Also, a pad member 79 as an elastic body that is deformed by receiving air pressure is attached to the tip of the air supply pipe 77. In this embodiment, the pad member 79 is made of urethane. The pad member 79 is formed in a bag shape. The pad member 79 is accommodated in the movable shaft 71. Further, the pad member 79 is disposed on the distal end side of the movable shaft 71 with respect to the magnet 16. The pad member 79 is provided with an O-ring 80 so as to be interposed between the outer peripheral surface of the air supply pipe 77.

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。   A shaft cap member 81 is fitted into the opening of the movable shaft 71 (the right opening in FIG. 7). The movable shaft 71 can move in the axial direction within a range until the shaft cap member 81 contacts the pad member 79. The movable shaft 71 moves along the axial direction of the main body case 11 on the outer surfaces of the air supply pipe 77 and the pad member 79 whose positions are fixed.

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。   Hereinafter, the operation of the magnetic spring device with a lock mechanism 70 of the present embodiment will be described. In addition, since the effect | action of the magnetic spring mechanism 13 provided in the magnetic spring apparatus 70 with a lock mechanism of this embodiment is the same as the effect | action demonstrated in 1st Embodiment, the overlapping description is abbreviate | omitted and the lock mechanism is omitted. Description will be made centering on the action of 72.

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。   The lock mechanism 72 of the present embodiment supplies air of a predetermined pressure from an air supply source (not shown), and the air passes through the air supply pipe 77 and the air discharge hole 78 and is supplied to the pad member 79. Then, the pad member 79 is deformed so as to expand upon receiving air pressure, and locks the movable shaft 71. That is, when the pad member 79 is deformed by receiving air pressure, its outer surface comes into contact with the inner peripheral surface of the movable shaft 71. By this contact, friction is generated between the movable shaft 71 and the pad member 79, and the movable shaft 71 is locked by the friction force, and the position is maintained.

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。   In the lock mechanism 72, the lock state is released by stopping the supply of air from the air port 75. That is, when the supply of air is stopped, the pad member 79 is restored and brought into a non-contact state with respect to the movable shaft 71. Thereby, the locked state of the movable shaft 71 is released. As a result, the movable shaft 71 moves in the outgoing direction by the action of the magnetic spring mechanism 13 (attraction force for attracting the magnet 16) by removing the workpiece.

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。
According to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (5) to (7) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(10) The pad member 79 is provided in the movable shaft 71, and the pad member 79 is deformed by air pressure so that the movable shaft 71 is locked by friction generated between the pad member 79 and the movable shaft 71. . For this reason, the lock mechanism 72 can be simplified and the structure of the magnetic spring device 70 with a lock mechanism can be simplified. Further, since the pad member 79 is restored when the air pressure is not received and the locked state is released, the mechanism can be simplified.

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。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the first embodiment, the number and size of the steel balls 26 may be changed.
In the first embodiment, a circular arc surface may be used instead of the tapered surface 25.

○ 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。
In the first and second embodiments, the packing 20 or the packing 53 may be a Y packing or a V packing.
In each embodiment, the radix of the magnetic spring devices 10, 50, 70 with a lock mechanism arranged as the multipoint support device 40 may be changed.

○ 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。   In the second embodiment, the lock mechanism 52 may be configured by one packing 53, or the lock mechanism 52 may be configured by using three or more packings 53.

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。Sectional drawing of the magnetic spring apparatus with a locking mechanism of 1st Embodiment. 同ロック機構付き磁気ばね装置の要部拡大断面図。The principal part expanded sectional view of the magnetic spring apparatus with the lock mechanism. (a)は図1のA−A線断面図、(b)は図2のB−B線断面図。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 1, (b) is the sectional view on the BB line of FIG. 多点支持装置の平面図。The top view of a multipoint support device. 図4のC−C線断面図。CC sectional view taken on the line of FIG. 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。Sectional drawing of the magnetic spring apparatus with a locking mechanism of 2nd Embodiment. 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。Sectional drawing of the magnetic spring apparatus with a locking mechanism of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

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)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50, 70 ... Magnetic spring apparatus with a lock mechanism, 11 ... Main body case (fixed member), 12, 51, 71 ... Movable shaft (movable member), 13 ... Magnetic spring mechanism, 14, 52, 72 ... Lock mechanism, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15,16 ... Magnet (magnet), 18 ... 2nd housing (support member), 20 ... Packing (extrusion member), 25 ... Tapered surface, 26 ... Steel ball (sphere), 40 ... Multipoint support apparatus, 41 ... Base Table 53, packing (elastic body), 78, pad member (elastic body).

Claims (5)

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ロック機構付き磁気ばね装置であって、
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、
空気圧を受圧して変形し、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、
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、前記支持部材に形成された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とともに、圧接された前記球体が前記押出部材の変形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ロック機構付き磁気ばね装置。
A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member ;
The locking mechanism is
A plurality of spheres arranged on the outer peripheral surface of the movable member;
A support member in which the spherical body is sandwiched between the outer peripheral surface of the movable member and a tapered surface or a circular arc surface is formed that is reduced in diameter along the direction of the immersion of the movable member;
An extrusion member that receives and deforms air pressure, and pushes out the sphere in the moving-out direction of the movable member;
The movable member is
The sphere that rolls in the direction of the immersion operation in conjunction with the immersion operation is locked by being pressed between the tapered surface or the arc surface formed on the support member and the outer peripheral surface of the movable member. And the lock is released when the pressed spherical body is pushed out by deformation of the pushing member .
前記押出部材は、前記可動部材の外周面に接触しないように配設されてい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。 The magnetic spring device with a lock mechanism according to claim 1, wherein the push member is disposed so as not to contact an outer peripheral surface of the movable member . 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ロック機構付き磁気ばね装置であって、
前記ロック機構は、前記固定部材の内周面と前記可動部材の外周面との間に位置固定されて配置され、空気圧を受圧して拡開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、拡開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ロック機構付き磁気ばね装置。
A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member;
The lock mechanism is disposed and fixed between an inner peripheral surface of the fixed member and an outer peripheral surface of the movable member , and receives and expands and deforms when receiving air pressure, and recovers when the air pressure is not received. Have a body,
Said movable member, characterized the to Carlo click mechanism with magnetic spring to be locked by friction between the outer peripheral surface of the inner peripheral surface and the movable member of the elastic member and the fixing member which is deformed and opened apparatus.
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ロック機構付き磁気ばね装置であって、
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、空気圧を受圧して膨張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、膨張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ロック機構付き磁気ばね装置。
A shaft-shaped movable member is inserted into the tubular fixed member so as to be able to appear and retract,
A magnet spring mechanism in which magnets are arranged opposite to the fixed member and the movable member, and the magnets facing each other are magnetized with different magnetic poles;
A magnetic spring device with a lock mechanism comprising a lock mechanism for restricting movement of the movable member in the fixed member by contact with the movable member;
The movable member is a hollow shaft,
The lock mechanism is disposed in a fixed position in the movable member, and has an elastic body that receives an air pressure and expands and deforms and restores when the air pressure is no longer received,
Said movable member, a magnetic spring device with features and be Carlo click mechanism to be locked by friction between the inner peripheral surface of said movable member and said elastic body in which expansion deformation.
請求項1〜請求項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 A multipoint support device, wherein a plurality of magnetic spring devices with a lock mechanism according to any one of claims 1 to 4 are arranged on a base .
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