JP6949893B2

JP6949893B2 - 吸着緩衝装置

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Publication number: JP6949893B2
Application number: JP2019041433A
Authority: JP
Inventors: 晴広松永; 伊藤　秀和; 秀和伊藤; 林本　茂; 茂林本; 正斎伊藤
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Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2019-03-07
Publication date: 2021-10-13
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Description

本発明は、電子部品等の移送対象物を吸着する吸着緩衝装置に関する。

一般的に、電子部品等の移送対象物を吸着する吸着緩衝装置は、アクチュエータに取り付けられている。吸着緩衝装置は、移送対象物を吸着する吸着部を有する。そして、移送対象物を吸着部によって吸着する際には、アクチュエータを駆動させて吸着緩衝装置を移送対象物に向けて移動させ、吸着部を移送対象物に押し付ける。このとき、移送対象物に対して作用する押し付け力が大きすぎると、移送対象物に過剰な圧力を作用させてしまう虞がある。しかし、移送対象物に対して作用する押し付け力が小さすぎると、吸着部によって移送対象物を吸着することができない虞がある。

そこで、吸着部を移送対象物に押し付けたときに、吸着部に作用する押し付け反力を吸収することにより、移送対象物に対して押し付け力が過剰に作用してしまうことを抑制し、且つ移送対象物に作用する押し付け力を一定にするものが、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１の吸着緩衝装置は、可動軸と従動軸とが一体的に軸方向に移動可能であって、可動軸と従動軸とが一体的に回転可能に構成されている。可動軸は、ハウジングから突出する先端部において移送対象物を吸着する吸着部を有するとともに、吸着部と連通するように軸方向に貫通する軸路を有し、従動軸と可動軸とが連結されることにより軸路の従動軸側の端部が閉塞されている。そして、吸着緩衝装置において、移送対象物に吸着部を押し付けるとともに、軸路に真空圧を供給することにより、吸着部に移送対象物が吸着する。

また、特許文献１の吸着緩衝装置は、ハウジングの内周面と可動軸の外周面との間をシールするための環状の２つのシール部材を備えており、吸着部が移送対象物に押し付けられた状態で軸路に真空圧が供給されたとき、軸路が真空状態となるように各シール部材によって気密性が保たれている。このようなシール部材のうち１つのシール部材は、可動軸の従動軸側の外周面に配設されており、真空圧と大気圧との差圧によって軸方向に沿ってハウジングのない周面に設けられた段差面に押し当てられる。このシール部材は、従動軸が軸方向に沿って可動軸側に移動したときに従動軸の可動軸側の端部が当接する緩衝部材としても機能している。

特開２０１８−８５４５７号公報

しかしながら、特許文献１の吸着緩衝装置において、従動軸の可動軸側の端部がシール部材の従動軸側の端部に当接している状態で軸路が真空状態であるときに、従動軸の可動軸側の端部がシール部材の従動軸側の端部に吸着してしまうことがあった。このように吸着する原因としては、可動軸を軸方向に移動可能にする関係上、可動軸の従動軸側の外周面とシール部材の内周面との間に僅かな隙間を設けなければならず、その隙間を介して従動軸とシール部材との間に真空圧が供給されるためであった。そして、吸着部を移送対象物に押し付けたときに、押し付け反力を緩衝するためには従動軸を軸方向に沿って移動させる必要があるが、従動軸の可動軸側の端部をシール部材の従動軸側の端部から引き離すための力を余分に加えなければならず、移送対象物に作用する押し付け力が大きくなってしまう虞があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、移送対象物に適切な押し付け力を作用させることにより移送対象物を安定して吸着させることができる吸着緩衝装置を提供することにある。

上記課題を解決する吸着緩衝装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に収容され、回転可能に支持される駆動軸と、前記ハウジング内に収容され、前記駆動軸の外周面側又は内周面側において前記駆動軸に対して軸方向に移動可能な従動軸と、前記従動軸と連結され、当該従動軸と一体的に前記軸方向に移動可能であるとともに、前記ハウジングから突出する前記従動軸とは反対側の先端部において移送対象物を吸着する吸着部及び前記吸着部と連通するように前記軸方向に延びる軸路を有する可動軸と、前記駆動軸と前記従動軸とにおいて前記軸方向に直交する方向で互いに対向する面に着磁された磁石と、前記可動軸の前記従動軸側の外周面と当接し、前記可動軸の前記従動軸側の外周面と前記ハウジングとの間をシールする環状のシール部材と、を備え、前記可動軸の前記軸路に真空圧が供給されることにより前記吸着部に移送対象物が吸着され、前記従動軸及び前記可動軸は、前記軸方向への移動及び前記軸方向に延びる中心軸線を中心とする回転が許容されるように構成され、前記磁石の互いに対向する面が異なる磁極で着磁されることにより、前記磁石が非接触且つ軸方向の磁極の重なりをオフセットさせ、復帰しようとする軸方向の吸引力を前記可動軸に作用させながら前記軸方向に移動可能であって、前記従動軸の前記可動軸側の端部と前記シール部材の前記従動軸側の端部とが当接可能であり、前記従動軸の前記可動軸側の端部及び前記シール部材の従動軸側の端部の少なくとも何れかに、前記シール部材の前記従動軸側の外周と内周とを連通する連通通路が設けられることを要旨とする。

上記吸着緩衝装置において、前記連通通路は、前記従動軸の前記可動軸側の端部に設けられることが好ましい。
上記吸着緩衝装置において、前記駆動軸及び前記従動軸の何れか一方には、前記軸方向に直交する方向に延びる突出部が設けられており、前記駆動軸及び前記従動軸の何れか他方には、前記軸方向に延びるガイド溝が設けられており、前記突出部が前記軸方向に直交する方向に対して前記ガイド溝に当接するとともに前記突出部が前記ガイド溝に沿って前記軸方向にガイドされるが好ましい。

上記吸着緩衝装置において、前記突出部は、玉軸受であることが好ましい。

この発明によれば、移送対象物に適切な押し付け力を作用させることにより移送対象物を安定して吸着させることができる。

実施形態における吸着緩衝装置を示す断面図。（ａ）は、駆動軸磁石と従動軸磁石との関係を示す断面図、（ｂ）は、駆動軸の回転角度と従動軸に加わるトルクとの関係を示す断面図。（ａ）は、吸着緩衝装置の一部分を拡大した断面図、（ｂ）は、従動軸の底面図。実施形態における吸着緩衝装置を示す断面図。（ａ）及び（ｂ）は、吸着緩衝装置の一部分を拡大した側面図。

以下、吸着緩衝装置を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。本実施形態の吸着緩衝装置は、電子部品等の移送対象物を吸着する。
図１に示すように、吸着緩衝装置１０のハウジング１１は、モータハウジング１２と、モータハウジング１２に連結される筒状の本体ハウジング１３とを有している。モータハウジング１２内には、回転軸１４ａを有するモータの回転子１４が内蔵されている。本体ハウジング１３は、本体ハウジング１３の軸方向が回転軸１４ａの軸方向と一致するようにモータハウジング１２に連結されている。

回転軸１４ａは、モータハウジング１２に対してベアリング１２ａを介して回転可能に支持されている。回転軸１４ａの両端は、モータハウジング１２を貫通してモータハウジング１２の外部へ突出している。回転軸１４ａにおける本体ハウジング１３側の端部は、モータハウジング１２を貫通して本体ハウジング１３の内部に突出している。

吸着緩衝装置１０は、回転軸１４ａに連結されるとともに回転軸１４ａと一体的に回転する駆動軸１５を備えている。駆動軸１５の軸方向は、回転軸１４ａの軸方向に一致する。駆動軸１５は、回転軸１４ａ側に位置する円筒状の大径部１５ａと、大径部１５ａに連続するとともに大径部１５ａよりも外径が小さい円柱状の小径部１５ｂとを有する。小径部１５ｂは、大径部１５ａから回転軸１４ａとは反対側に向けて延びている。

大径部１５ａの内側には、回転軸１４ａにおける本体ハウジング１３側の端部が挿入されている。回転軸１４ａにおける大径部１５ａの内側に挿入されている部位の外周面には、平坦面１４ｂが形成されている。また、回転軸１４ａの径方向において、大径部１５ａにおける平坦面１４ｂと対向する部分には、雌ねじ孔１５ｈが形成されている。雌ねじ孔１５ｈには、螺子１４ｃが螺合されている。螺子１４ｃの先端は、回転軸１４ａの平坦面１４ｂに当接している。これにより、回転軸１４ａと駆動軸１５とが螺子１４ｃを介して連結されている。

吸着緩衝装置１０は、駆動軸１５が内側に挿入される有底円筒状の従動軸１６を備えている。従動軸１６の軸方向は、駆動軸１５の軸方向に一致する。従動軸１６は、駆動軸１５に対して軸方向に移動可能である。駆動軸１５及び従動軸１６は、本体ハウジング１３の内部におけるモータハウジング１２側に形成された収容室１３ａ内に収容されている。駆動軸１５の外周面と従動軸１６の内周面との間にはクリアランスがある。

吸着緩衝装置１０は、従動軸１６に連結されて従動軸１６と一体的に軸方向に移動可能な可動軸１７を備えている。可動軸１７の軸方向は、従動軸１６の軸方向に一致する。従動軸１６の底部１６ｅには螺子挿通孔１６ｈが形成されている。可動軸１７における従動軸１６側の端部には、雌ねじ孔１７ｈが形成されている。そして、螺子挿通孔１６ｈに挿通された締結ネジ１８が雌ねじ孔１７ｈに螺合されることにより、可動軸１７が、従動軸１６の底部１６ｅに締結ネジ１８を介して連結されている。

本体ハウジング１３には、可動軸１７が挿通される挿通孔１３ｈが形成されている。可動軸１７における従動軸１６とは反対側の端部は、挿通孔１３ｈを介して本体ハウジング１３の外部へ突出している。可動軸１７は、挿通孔１３ｈから出没可能になっている。可動軸１７は、吸引口１７ａと、吸引口１７ａと挿通孔１３ｈの内部とを連通する軸内通路１７ｂとを有する中空柱状である。吸引口１７ａは、可動軸１７における従動軸１６とは反対側の先端部である突出端部の端面１７ｅに開口している。

軸内通路１７ｂは、可動軸１７の軸方向に延びる軸路１７１ｂと、可動軸１７の径方向に延びる径路１７２ｂとを有する。軸路１７１ｂにおける従動軸１６とは反対側の開口は、上述した吸引口１７ａに相当する。また、軸路１７１ｂにおける従動軸１６側は、雌ねじ孔１７ｈに連続しており、締結ネジ１８と従動軸１６とにより、軸路１７１ｂにおける従動軸１６側の端部が閉塞されている。このように、従動軸１６と可動軸１７とが締結ネジ１８により連結されることにより、可動軸１７と連結される従動軸１６及び締結ネジ１８により、可動軸１７における従動軸１６側の基端部である可動軸１７の軸路１７１ｂにおける従動軸１６側の開口が閉塞される。径路１７２ｂは、軸路１７１ｂにおける従動軸１６側と挿通孔１３ｈの内部とを連通している。

駆動軸１５の小径部１５ｂの外周面には、円筒状の駆動軸磁石２０が設けられている。従動軸１６の内周面には、円筒状の従動軸磁石２１が設けられている。従動軸磁石２１は、駆動軸磁石２０に対して軸方向に直交する方向で対向配置されている。駆動軸磁石２０における軸方向の長さと従動軸磁石２１における軸方向の長さとは同じになっている。駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との間にはクリアランスがある。

図２（ａ）に示すように、駆動軸磁石２０は、周方向に複数（本実施形態では４つ）に磁極として分割されるよう、Ｎ極２０ａとＳ極２０ｂとが交互に着磁して構成されている。従動軸磁石２１は、周方向に複数（本実施形態では４つ）に分割され、Ｎ極２１ａとＳ極２１ｂとが交互に着磁されるように構成されている。駆動軸磁石２０の各Ｎ極２０ａの外周面は、従動軸磁石２１の各Ｓ極２１ｂの内周面に対向している。駆動軸磁石２０の各Ｓ極２０ｂの外周面は、従動軸磁石２１の各Ｎ極２１ａの内周面に対向している。このように、駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との互いに対向する面が異なる磁極で着磁されることにより、駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との互いに対向する面において異なる磁極同士が磁力により向かい合い、引き付け合った非接触状態として、駆動軸１５と従動軸１６とが一体的に回転可能になっている。駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との間にはクリアランスが設けられ、駆動軸１５と従動軸１６との軸の偏心があっても、駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面とが接触しない構成となっている。

図２（ｂ）に示すように、駆動軸１５の回転角度が所定角度（本実施形態では９０度）となるまで、駆動軸１５の回転角度と比例して、従動軸１６に加わるトルクが大きくなる。一方、駆動軸１５の回転角度が所定角度（本実施形態では９０度）を超えると、従動軸１６に加わるトルクが逆方向となるとともに、駆動軸１５の回転角度と比例して、そのトルクが小さくなる。

図３（ａ）に示すように、挿通孔１３ｈは、収容室１３ａに連続する円孔状の収容孔１３１ｈと、収容孔１３１ｈにおける収容室１３ａとは反対側に連続するとともに収容孔１３１ｈの孔径よりも小径の小径孔１３２ｈと、を有する。そして、収容孔１３１ｈと小径孔１３２ｈとの間には、可動軸１７の径方向に延びる環状の段差面１３５ｈが形成されている。また、挿通孔１３ｈは、小径孔１３２ｈにおける収容孔１３１ｈとは反対側に連続するとともに小径孔１３２ｈよりも孔径が大径の軸受収容孔１３３ｈと、軸受収容孔１３３ｈにおける小径孔１３２ｈとは反対側に連続するとともに軸受収容孔１３３ｈよりも孔径が大径の円孔状の収容孔１３４ｈと、を有する。そして、収容孔１３４ｈと軸受収容孔１３３ｈとの間には、可動軸１７の径方向に延びる環状の段差面１３６ｈが形成されている。

可動軸１７の外周面と軸受収容孔１３３ｈの内周面との間には、軸受３０が設けられている。軸受３０は、可動軸１７の外周面と軸受収容孔１３３ｈの内周面との間に配置される円筒状の軸受外筒３１と、軸受外筒３１の内周面と可動軸１７の外周面との間に配置されるとともに軸受外筒３１の内周面と可動軸１７の外周面とに接触する複数のボール３２と、複数のボール３２を保持する円筒状の保持部材３３と、を有している。保持部材３３は、軸受外筒３１の内周面と可動軸１７の外周面との間に配置されている。保持部材３３の軸方向の長さは、軸受外筒３１の軸方向の長さよりも短い。保持部材３３は、複数のボール３２を転動可能に保持している。

複数のボール３２が軸受外筒３１の内周面と可動軸１７の外周面とに接触しているため、可動軸１７は、挿通孔１３ｈの内部において、可動軸１７の径方向に予圧が作用した状態で位置決めされている。また、複数のボール３２が転動可能に保持部材３３に保持されているため、可動軸１７は、挿通孔１３ｈの内部において、可動軸１７の軸方向への移動、及び回転が可能である。したがって、軸受３０は、可動軸１７を本体ハウジング１３に対して可動軸１７の軸方向に直交する方向に支持した状態で、可動軸１７における可動軸１７の軸方向への移動、及び可動軸１７の回転を許容する。

本体ハウジング１３は、挿通孔１３ｈの内部に連通するとともに、吸引口１７ａ、軸内通路１７ｂ、及び挿通孔１３ｈの内部の空気を抜く真空引き用ポート１３ｂを有する。真空引き用ポート１３ｂは、小径孔１３２ｈ及び軸受収容孔１３３ｈに連通している。真空引き用ポート１３ｂは、軸受外筒３１における小径孔１３２ｈ側の開口を介して軸受外筒３１の内側に連通している。軸受外筒３１の内側は、複数のボール３２により隔てられる可動軸１７と軸受外筒３１との間の排出空間３１ｋである。また、排出空間３１ｋは、径路１７２ｂに連通している。真空引き用ポート１３ｂには、切換弁１３ｃを介してエゼクタ等の真空発生器１３ｄが接続されている。よって、排出空間３１ｋは、真空引き用ポート１３ｂを介して切換弁１３ｃに接続されている。また、排出空間３１ｋは、真空引き用ポート１３ｂ及び切換弁１３ｃを介して真空発生器１３ｄに接続されている。排出空間３１ｋ（真空引き用ポート１３ｂ）には、切換弁１３ｃの切り換えにより、大気圧と真空圧とが切換可能に供給される。

収容孔１３４ｈ内には、樹脂製の第１シール部材４１が収容されている。よって、収容孔１３４ｈは、第１シール部材４１を収容する第１収容部である。第１シール部材４１は、可動軸１７の外周面と挿通孔１３ｈの内周面との間における真空引き用ポート１３ｂ及び軸受３０よりも吸引口１７ａ側に設けられている。第１シール部材４１は円板状である。可動軸１７は、可動軸１７の外周面が第１シール部材４１の内周面に摺接した状態で、第１シール部材４１の内側に挿入されており、可動軸１７の外周面と第１シール部材４１の内周面との間がシールされている。よって、第１シール部材４１の内周面は、可動軸１７の外周面との隙間シールを構成する第１内周面４１ａである。

また、第１シール部材４１は、真空引き用ポート１３ｂに真空圧が供給されているときには、真空圧と大気圧との圧力差による力が第１シール部材４１の軸方向に作用し、段差面１３６ｈに当接し、段差面１３６ｈと第１シール部材４１との間がシールされる。よって、第１シール部材４１における段差面１３６ｈに当接する端面は、第１内周面４１ａに垂直な第１端面４１ｂであり、大気圧と真空圧との圧力差を作用させることにより第１端面４１ｂでのシール力が作用する。第１シール部材４１の軸方向の厚さは、収容孔１３４ｈの深さよりも薄く設定してあり、圧力差が生じない状態では、厚さ方向の力は発生しない。

第１シール部材４１の外径は、収容孔１３４ｈの内径よりも小さくなっており、第１シール部材４１の外周面と収容孔１３４ｈの内周面との間にはクリアランスがある。よって、径方向にも隙間が設けられているため、第１シール部材４１は拘束されることなく可動軸１７への摺動抵抗を小さく抑えることができるとともに、可動軸１７と第１シール部材４１との軸ずれの影響を排除している。したがって、第１シール部材４１の外形及び厚み方向の寸法は、収容孔１３４ｈにより拘束されない形状又は寸法である。

本体ハウジング１３におけるモータハウジング１２とは反対側の端面には、第１シール部材４１における収容孔１３４ｈからの抜けを阻止する抜け止め用のキャップ３９が取り付けられている。キャップ３９は、本体ハウジング１３の外形と同一形状であり、中央に貫通孔３９ｈを有する。可動軸１７は、キャップ３９の貫通孔３９ｈを通過している。

収容孔１３１ｈには、樹脂製の第２シール部材４２が収容されている。よって、収容孔１３１ｈは、第２シール部材４２を収容する第２収容部である。第２シール部材４２は、可動軸１７の外周面と挿通孔１３ｈの内周面との間における真空引き用ポート１３ｂよりも収容室１３ａ側に設けられている。第２シール部材４２は円板状である。可動軸１７は、可動軸１７の外周面が第２シール部材４２の内周面に摺接した状態で、第２シール部材４２の内側に挿入されており、可動軸１７の外周面と第２シール部材４２の内周面との間がシールされている。よって、第２シール部材４２の内周面は、可動軸１７の外周面との隙間シールを構成する第２内周面４２ａである。なお、本実施形態において、従動軸１６及び可動軸１７を軸方向に移動可能にする関係上、可動軸１７の従動軸１６側の外周面と第２シール部材４２の内周面との間に僅かではあるが隙間が設けられている。

また、第２シール部材４２は、真空引き用ポート１３ｂに真空圧が供給されているときには、真空圧と大気圧との圧力差による力が第２シール部材４２の軸方向に作用し、段差面１３５ｈに当接し、段差面１３５ｈと第２シール部材４２との間がシールされる。よって、第２シール部材４２における段差面１３５ｈに当接する端面は、第２内周面４２ａに垂直な第２端面４２ｂであり、大気圧と真空圧との圧力差を作用させることにより第２端面４２ｂでのシール力が作用する。

第２シール部材４２の外径は、収容孔１３１ｈの内径よりも小さくなっており、第２シール部材４２の外周面と収容孔１３１ｈの内周面との間にはクリアランスがある。よって、径方向にも隙間が設けられているため、第２シール部材４２は拘束されることなく可動軸１７への摺動抵抗を小さく抑えることができるとともに、可動軸１７と第２シール部材４２との軸ずれの影響を排除している。したがって、第２シール部材４２の外形及び厚み方向の寸法は、収容孔１３１ｈにより拘束されない形状又は寸法である。

図１に示すように、従動軸１６における可動軸１７側の端面は、第２シール部材４２に当接可能になっている。よって、第２シール部材４２における第２端面４２ｂとは反対側の端面は、従動軸１６における可動軸１７側の端面が当接可能な当接面４２ｃになっており、従動軸１６における可動軸１７側の端面の緩衝部材としても機能する。従動軸１６における可動軸１７側の端面が第２シール部材４２の当接面４２ｃに当接している状態において、従動軸磁石２１における可動軸１７側の端面は、駆動軸磁石２０における可動軸１７側の端面よりも可動軸１７とは反対側に位置している。

従動軸１６における可動軸１７側の端面が第２シール部材４２の当接面４２ｃに当接している状態は、可動軸１７が挿通孔１３ｈから最も突出した状態である。また、従動軸１６におけるモータハウジング１２側の端面がモータハウジング１２に当接している状態は、可動軸１７が挿通孔１３ｈから最も没入した状態である。可動軸１７が挿通孔１３ｈから最も没入した状態であっても、可動軸１７における従動軸１６とは反対側の端部は、挿通孔１３ｈを介して本体ハウジング１３の外部へ突出している。

従動軸１６の軸方向への移動可能範囲において、従動軸磁石２１は駆動軸磁石２０よりも、磁石端部がモータハウジング１２側に突出するように配置されており、従動軸磁石２１と駆動軸磁石２０との端部が一致する方向に軸方向の吸引力が作用している。つまり、可動軸１７が突出する方向に吸引力が作用し、従動軸１６の底部１６ｅが第２シール部材４２の端面に吸引力が押し付け力として作用している。吸引力であるこの押し付け力は、従動軸１６の可動範囲においては、位置に関係無く一定になるように、従動軸磁石２１と駆動軸磁石２０とを軸方向にオフセットさせて構成している。駆動軸磁石２０及び従動軸磁石２１は、非接触且つ軸方向の磁極の重なりをオフセットさせ、復帰しようとする軸方向の吸引力を可動軸１７に作用させながら軸方向に移動可能である。

図示しないアクチュエータが駆動して、アクチュエータの駆動により、吸着緩衝装置１０が載置面Ｗ１に載置されている移送対象物Ｗに向けて移動し、可動軸１７の突出端部の端面１７ｅが移送対象物Ｗに軸方向から押し付けられる。この場合、可動軸１７には、移送対象物Ｗからの押し付け反力が作用するが、前記吸引力による押し付け力を越えるまでは、可動軸１７は移動を行わない。さらに、押し付け動作を行っていくと、前記押し付け反力が吸引力による押し付け力とが一致しバランス状態となり、移送対象物Ｗには一定の押し付け力が加わった状態で、可動軸１７がモータハウジング１２側に移動可能となる。前記押し付け力は一定の吸引力によるため、移送対象物Ｗの高さ方向の寸法変化があっても、一定の押し付け力が作用する緩衝機能として作用する。また、移送先で、移送対象物Ｗを載置面Ｗ１に、例えば圧入などの作業が必要な場合も同じように、一定の押し付け力が作用する緩衝機能として作用する。

また、切換弁１３ｃが駆動して、真空引き用ポート１３ｂが真空発生器１３ｄと接続され、吸引口１７ａと移送対象物Ｗとの間の空気が吸引口１７ａから吸引され、吸引口１７ａから吸引された空気が軸内通路１７ｂ及び排出空間３１ｋを流れて真空引き用ポート１３ｂから吸い出される。これにより、移送対象物Ｗに押し付けられた可動軸１７の突出端部の端面１７ｅと移送対象物Ｗとの間が真空状態となり、移送対象物Ｗが可動軸１７の突出端部の端面１７ｅに吸着される。よって、吸引口１７ａは、可動軸１７の突出端部の端面１７ｅに移送対象物Ｗを吸着するために空気を吸引する。そして、可動軸１７の突出端部の端面１７ｅは、移送対象物Ｗを吸着する吸着部として機能する。

続いて、移送対象物Ｗが可動軸１７の突出端部の端面１７ｅに吸着された状態で、アクチュエータがＺ軸方向に駆動して、アクチュエータの駆動により、吸着緩衝装置１０が載置面Ｗ１とは反対側へ移動する。すると、駆動軸磁石２０と従動軸磁石２１との間に作用する吸引力によって、従動軸１６における可動軸１７側の端面が第２シール部材４２の当接面４２ｃに当接するまで、移送対象物Ｗを吸引力による一定の力で載置面Ｗ１に押し付けた状態で、可動軸１７及び従動軸１６が一体的に移動する。そして、従動軸１６の端面が第２シール部材４２の当接面４２ｃに当接した状態となり、移送対象物Ｗは可動軸１７の突出端部の端面１７ｅに吸着された状態で載置面Ｗ１から離れる。この後、移送対象物Ｗを、目的の移送位置へ移送する。

このとき、移送対象物Ｗにおける可動軸１７の中心軸線を回転中心とした回転方向の向きを調整することが行われる。具体的には、吸着緩衝装置１０において、回転子１４が駆動して、回転軸１４ａが回転し、回転軸１４ａの回転に伴って駆動軸１５が回転軸１４ａと一体的に回転する。ここで、駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との互いに対向する面が異なる磁極で着磁されているため、駆動軸磁石２０の外周面と従動軸磁石２１の内周面との互いに対向する面において異なる磁極同士が向かい合った状態で、駆動軸１５と従動軸１６とが一体的に回転する。これにより、可動軸１７も従動軸１６と一体的に回転し、移送対象物Ｗにおける可動軸１７の中心軸線を回転中心とした回転方向の向きが調整される。

ところで、図３（ｂ）に示すように、従動軸１６における可動軸１７側の端面において、螺子挿通孔１６ｈと同軸上に、螺子挿通孔１６ｈよりも内径が大きい円筒状の可動軸収容部１６ａが設けられており、可動軸収容部１６ａの内側には可動軸１７における従動軸１６側の基端部が収容される。この可動軸収容部１６ａが可動軸１７と連結される連結部として機能する。

なお、可動軸収容部１６ａの内側は、可動軸１７の雌ねじ孔１７ｈを介して軸路１７１ｂと連通している。締結ネジ１８は、螺子挿通孔１６ｈ及び可動軸収容部１６ａに挿通された状態で雌ねじ孔１７ｈに螺合されており、軸路１７１ｂにおける従動軸１６側の端部が閉塞されている。特に、本実施形態においては、締結ネジ１８の緩みを防止するために、螺子挿通孔１６ｈ及び状態で雌ねじ孔１７ｈに接着剤が充填された状態で締結ネジ１８が雌ねじ孔１７ｈに螺合されている。このため、従動軸１６と可動軸１７とが別体であっても、従動軸１６と可動軸１７との間には、雌ねじ孔１７ｈ及び可動軸収容部１６ａからなる隙間が生じない。

可動軸収容部１６ａにおける可動軸１７側の端面には、Ｃ字状の当接面１６ｂが設けられており、当接面１６ｂは、第２シール部材４２における第２端面４２ｂとは反対側の端面と当接可能となっている。この当接面１６ｂが当接部に相当する。

従動軸１６には、当接面１６ｂの径方向に延び、かつ、可動軸収容部１６ａの内周と外周とを連通する連通通路１６ｃが設けられている。可動軸収容部１６ａの外周側が大気圧となっており、連通通路１６ｃが設けられることにより、可動軸収容部１６ａの内周側も大気圧となる。本実施形態において、可動軸収容部１６ａの深さが０．５ｍｍ、連通通路１６ｃの幅が約２ｍｍであるが、可動軸収容部１６ａの内周側に円滑に大気圧が供給される程度であればこの限りではない。

次に、本実施形態の作用について説明する。
真空発生器１３ｄが駆動すると、排出空間３１ｋの空気が真空引き用ポート１３ｂから吸い出され、可動軸１７の端面１７ｅが移送対象物Ｗに押し付けられると、移送対象物Ｗに押し付けられた可動軸１７の突出端部の端面１７ｅと移送対象物Ｗとの間が真空状態となり、移送対象物Ｗが可動軸１７の突出端部の端面１７ｅに吸着される。可動軸１７の従動軸１６側の外周面と第２シール部材４２の内周面との間の僅かな隙間を介して従動軸１６と第２シール部材４２との間に真空圧が回り込む虞があったが、従動軸１６の可動軸１７側の端部に連通通路１６ｃが形成されているため、従動軸１６と第２シール部材４２との間に大気圧が供給される。このように、真空引き用ポート１３ｂに真空圧が供給されている状態において、可動軸１７の端面１７ｅが移送対象物Ｗに押し付けられても、従動軸１６の底部１６ｅが第２シール部材４２の当接面４２ｃに吸着することを抑制することができ、従動軸１６の底部１６ｅが第２シール部材４２の当接面４２ｃから離れることとなる。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）従動軸１６の可動軸１７側の端部に、第２シール部材４２の従動軸１６側の外周と内周とを連通する連通通路１６ｃが設けることによって、従動軸１６の可動軸１７側の端部と第２シール部材４２の従動軸１６側の端部との間に大気圧を供給することができる。このため、従動軸１６の可動軸１７側の端部が第２シール部材４２の従動軸１６側の端部に当接している状態で軸路１７１ｂが真空状態であるときであっても、従動軸１６の可動軸１７側の端部に第２シール部材４２の従動軸１６側の端部が吸着することを抑制することができる。したがって、従動軸１６の可動軸１７側の端部を第２シール部材４２の従動軸１６側の端部から引き離すための力を考慮する必要がなく、移送対象物Ｗに適切な押し付け力を作用させることにより移送対象物Ｗを安定して吸着させることができる。また、吸引口１７ａと連通するとともに軸方向に貫通する軸路１７１ｂは、吸引口１７ａと連通する通路として形成し易い。

（２）第２シール部材４２は、段差面１３５ｈに支持されており、真空圧と大気圧との差圧によって可動軸１７側に設けられた段差面１３５ｈに押し当てられる。このため、第２シール部材４２は、可動軸１７の軸方向に沿って従動軸１６側に移動可能な状態で設けられており、連通通路１６ｃを設けることに対する有用性が高くなる。

（３）第２シール部材４２は、樹脂製であり、第２シール部材４２の加工面精度が高いほど、第２シール部材４２の第２端面４２ｂにおけるシール力が作用しやすい反面、従動軸１６の可動軸１７側の端部に第２シール部材４２の従動軸１６側の端部が吸着し易くなる。このため、第２シール部材４２の加工面精度が高いほど、連通通路１６ｃを設けることに対する有用性が高くなる。

（４）従動軸１６と第２シール部材４２との吸着を抑制するために連通通路１６ｃが従動軸１６に設けられている。このため、第２シール部材４２に連通通路が形成されている場合のように、第２シール部材４２の裏表を反転させて組み立てても、連通通路を原因として第２シール部材４２と段差面１３５ｈとの間のシールが機能しないなどの事象を防止することができる。

次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。第２実施形態では、例えば、駆動軸１５の回転に伴って従動軸１６を円滑に回転させるように構成する。以下の説明では、既に説明した実施形態と同一構成及び同一制御内容について同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。

図４及び図５に示すように、吸着緩衝装置１００において、駆動軸１５は、突起部としての玉軸受１５ｃを有し、玉軸受１５ｃは、駆動軸１５の大径部１５ａの外周面から径方向に突出するシャフトにより支持される。本実施形態においては玉軸受１５ｃとしてカムフォロアが用いられる。また、シャフトの基端部は、回転軸１４ａに当接しており、回転軸１４ａと駆動軸１５とが連結される。

従動軸１６は、従動軸１６の軸方向に延びるように設けられたガイド溝１６ｄを有する。従動軸１６の軸方向へのガイド溝１６ｄの寸法は、可動軸１７及び従動軸１６のストロークよりも長いが、同じであってもよい。玉軸受１５ｃの外周面には、従動軸１６のガイド溝１６ｄの内側面が対向しており、玉軸受１５ｃは、ガイド溝１６ｄを貫通した状態に設けられている。玉軸受１５ｃの外周面がガイド溝１６ｄの内側面に当接することにより、従動軸１６は、駆動軸１５の回転に伴って連動する。従動軸１６は、ガイド溝１６ｄが延びる方向に沿って駆動軸１５に対して軸方向に移動可能となる。

図５（ａ）に示すように、玉軸受１５ｃの外周面がガイド溝１６ｄの内側面に当接している。このため、駆動軸１５と従動軸１６とが軸方向に延びる中心軸線を中心として一体的に回転する。

また、図５（ｂ）に示すように、可動軸１７の突出端部の端面１７ｅが移送対象物Ｗに軸方向から押し付けられ、可動軸１７がモータハウジング１２側に移動すると、玉軸受１５ｃがガイド溝１６ｄに沿うように、従動軸１６及び可動軸１７が駆動軸１５に対して軸方向に移動可能となる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
可動軸１７の吸引口１７ａを移送対象物Ｗに押し当てる前であって、軸路１７１ｂに真空圧が供給されていない状態において、予め定めた回転パターンに従って回転軸１４ａが軸方向に延びる中心軸線を中心として回転され、回転軸１４ａと一体的に駆動軸１５が軸方向に延びる中心軸線を中心として回転する。本実施形態において、予め定めた回転パターンとしては、所定角度（本実施形態では９０度）よりも小さい予め定めた角度（例えばプラスマイナス３０度）の範囲で複数回に亘って回転するパターンであるが、これに限らない。

駆動軸１５が軸方向に延びる中心軸線を中心として回転することにより、駆動軸１５の周方向に対して玉軸受１５ｃの外周面の一部が従動軸１６のガイド溝１６ｄの内側面と当接し、駆動軸１５と一体的に従動軸１６及び可動軸１７が軸方向に延びる中心軸線を中心として回転する。このように、従動軸１６の可動軸１７側の端部に第２シール部材４２の従動軸１６側の端部が吸着している場合であっても、従動軸１６が軸方向に延びる中心軸線を中心として回転することにより、従動軸１６から第２シール部材４２を引き離すことができる。したがって、従動軸１６の可動軸１７側の端部に第２シール部材４２の従動軸１６側の端部が吸着することを抑制することができる。

そして、可動軸１７の端面１７ｅが移送対象物Ｗに押し付けられると、可動軸１７及び従動軸１６に軸方向の駆動軸１５側に力が加わり、駆動軸１５の玉軸受１５ｃが従動軸１６のガイド溝１６ｄに沿うように、駆動軸１５に対して可動軸１７及び従動軸１６が軸方向の駆動軸１５側に移動する。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（５）駆動軸１５には、駆動軸１５の軸方向に直交する方向に延びる玉軸受１５ｃが設けられ、駆動軸１５の外周側の従動軸１６には、従動軸１６の軸方向に延びるガイド溝１６ｄが設けられており、玉軸受１５ｃがガイド溝１６ｄに当接するとともに、玉軸受１５ｃがガイド溝１６ｄに沿って軸方向にガイドされる。このため、玉軸受１５ｃとガイド溝１６ｄとにより、駆動軸１５の回転を従動軸の回転に直接伝達することができ、従動軸１６を円滑に回転させることができる。

（６）また、これに加えて、駆動軸１５が小さい角度で回転した場合であっても、図２（ｂ）に示す角度に比例するトルクと比較して、従動軸１６に大きなトルクを伝達することができ、駆動軸１５の回転によって、従動軸１６の可動軸１７側の端部に第２シール部材４２の従動軸１６側の端部が吸着することを抑制することができる。したがって、従動軸１６の可動軸１７側の端部を第２シール部材４２の従動軸１６側の端部から引き離すための力を考慮する必要がなく、移送対象物Ｗに適切な押し付け力を作用させることにより移送対象物Ｗを安定して吸着させることができる。

（７）また、所定角度を超えて駆動軸１５が回転された場合であっても、玉軸受１５ｃとガイド溝１６ｄとの当接により駆動軸１５と従動軸１６との角度が変化する（ずれる）ことはなく、駆動軸１５と従動軸１６との角度を再調整する必要がなく、移送対象物Ｗを正確に回転させることができる。

（８）また、玉軸受１５ｃを用いることによって、円滑に従動軸１６を軸方向に移動させることができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・第２実施形態において、例えば、駆動軸磁石及び従動軸磁石を周方向に複数に磁極として分割せずに、駆動軸磁石及び従動軸磁石の一方をＮ極、駆動軸磁石及び従動軸磁石の他方をＳ極としてもよい。これにより、駆動軸磁石及び従動軸磁石の互いに対向する面が異なる磁極で着磁されることにより、駆動軸磁石及び従動軸磁石が非接触且つ軸方向の磁極の重なりをオフセットさせ、復帰しようとする軸方向の吸引力を可動軸に作用させながら軸方向に移動可能である。

・第２実施形態において、例えば、玉軸受１５ｃのかわりに突起部が設けられてもよい。
・第２実施形態において、例えば、駆動軸１５にガイド溝が設けられ、従動軸１６に玉軸受が設けられてもよい。つまり、駆動軸１５と従動軸１６との何れか一方に玉軸受が設けられ、駆動軸１５と従動軸１６との何れか他方にガイド溝が設けられてもよい。

・上記実施形態において、例えば、従動軸が内側に挿入されるとともに従動軸に対して軸方向に移動可能な筒状の駆動軸を備えてもよい。つまり、駆動軸と従動軸とについて、それぞれの外周面と内周面とが対面するように設けられれば何れの軸が内側に挿入されてもよい。言い換えると、従動軸は、駆動軸の外周面側又は内周面側に設けられればよい。

・上記実施形態において、例えば、可動軸収容部１６ａを貫通することにより、可動軸収容部１６ａの内周側と外周側とが連通する連通孔が連通通路として形成されてもよい。
・上記実施形態において、例えば、第２シール部材４２に外周と内周とを連通する連通通路が設けられてもよい。この場合、従動軸１６の可動軸収容部１６ａに連通通路１６ｃが設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。つまり、従動軸１６及び第２シール部材４２の少なくとも何れかにおいて、従動軸１６の可動軸１７側の端部と第２シール部材４２の従動軸１６側の端部とが当接する当接部に、第２シール部材４２の従動軸１６側の外周と内周とを連通する連通通路が設けられればよい。

・上記実施形態において、例えば、従動軸１６に可動軸収容部１６ａが形成されなくてもよく、この場合、従動軸１６の端面に連通通路が設けられていてもよく、第２シール部材４２に連通通路が設けられていてもよい。

・上記実施形態において、例えば、締結ネジ１８を用いずに、従動軸１６と可動軸１７とを連結させ、可動軸１７の軸路１７１ｂにおける従動軸１６側の端部を閉塞する構成であってもよい。具体的な一例をあげると、従動軸１６に螺子挿通孔１６ｈが形成されておらず、可動軸収容部１６ａが有底円筒状であってもよい。この場合、可動軸収容部１６ａを形成する内周面と可動軸１７の従動軸１６側の端部の外周面とにねじ山が形成されており、それらねじ山を螺合させることにより、従動軸１６と可動軸１７とを連結させ、可動軸１７の軸路１７１ｂにおける従動軸１６側の端部を閉塞してもよい。

・上記実施形態において、従動軸１６における可動軸１７側の端面が第２シール部材４２に当接している状態で、従動軸磁石２１における可動軸１７側の端面と、駆動軸磁石２０における可動軸１７側の端面とが、可動軸１７の軸方向で同じ位置であってもよい。

・上記実施形態において、第１シール部材４１及び第２シール部材４２は、ゴム製や金属製であってもよい。
・上記実施形態において、モータがハウジング１１に内蔵されていなくてもよく、ハウジング１１の外部に設けられたモータのモータ軸の回転を、動力伝達機構を介して回転軸１４ａに伝達するような構成であってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（１）前記従動軸は、前記駆動軸が内側に挿入されるとともに前記駆動軸に対して軸方向に移動可能な筒状の軸であり、前記磁石は、前記駆動軸の外周面に設けられる筒状の駆動軸磁石と、前記従動軸の内周面に設けられるとともに前記駆動軸磁石に対して前記軸方向に直交する方向で対向配置される筒状の従動軸磁石と、を有することを特徴とする。

（２）前記磁石は、前記駆動軸の外周面に設けられる筒状の駆動軸磁石と、前記従動軸の内周面に設けられるとともに前記駆動軸磁石に対して前記軸方向に直交する方向で対向配置される筒状の従動軸磁石と、を有し、前記駆動軸磁石及び前記従動軸磁石は、周方向に複数に磁極として分割されるよう、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁され、前記駆動軸磁石の外周面と前記従動軸磁石の内周面との互いに対向する面が異なる磁極で着磁されることにより、前記駆動軸と前記従動軸とが非接触且つ回転方向には一体的に回転可能になっており、前記駆動軸磁石及び前記従動軸磁石が非接触且つ軸方向の磁極の重なりをオフセットさせ、復帰しようとする軸方向の吸引力を前記可動軸に作用させながら軸方向に移動可能であることを特徴とする。

（３）前記ハウジングは、前記シール部材を支持する段差面を有し、前記シール部材は、前記シール部材の可動軸側の端部が前記段差面と当接し、前記シール部材の前記従動軸側の端部が前記従動軸の前記可動軸側の端部と当接可能であることを特徴とする。

Ｗ…移送対象物、１０，１００…吸着緩衝装置、１１…ハウジング、１３ｂ…真空引き用ポート、１３ｃ…切換弁、１３ｄ…真空発生器、１３ｈ…挿通孔、１４ａ…回転軸、１５…駆動軸、１５ｃ…玉軸受、１６…従動軸、１６ａ…可動軸収容部、１６ｂ…当接面、１６ｃ…連通通路、１６ｄ…ガイド溝、１７…可動軸、１７ａ…吸引口、１７ｂ…軸内通路、２０…駆動軸磁石、２１…従動軸磁石、３０…軸受、４１…第１シール部材、４１ａ…第１内周面、４１ｂ…第１端面、４２…第２シール部材、４２ａ…第２内周面、４２ｂ…第２端面、４２ｃ…当接面、１３５ｈ…段差面、１７１ｂ…軸路。

Claims

ハウジングと、
前記ハウジング内に収容され、回転可能に支持される駆動軸と、
前記ハウジング内に収容され、前記駆動軸の外周面側又は内周面側において前記駆動軸に対して軸方向に移動可能な従動軸と、
前記従動軸と連結され、当該従動軸と一体的に前記軸方向に移動可能であるとともに、前記ハウジングから突出する前記従動軸とは反対側の先端部において移送対象物を吸着する吸着部及び前記吸着部と連通するように前記軸方向に延びる軸路を有する可動軸と、
前記駆動軸と前記従動軸とにおいて前記軸方向に直交する方向で互いに対向する面に着磁された磁石と、
前記可動軸の前記従動軸側の外周面と当接し、前記可動軸の前記従動軸側の外周面と前記ハウジングとの間をシールする環状のシール部材と、を備え、
前記可動軸の前記軸路に真空圧が供給されることにより前記吸着部に移送対象物が吸着され、
前記従動軸及び前記可動軸は、前記軸方向への移動及び前記軸方向に延びる中心軸線を中心とする回転が許容されるように構成され、
前記磁石の互いに対向する面が異なる磁極で着磁されることにより、前記磁石が非接触且つ軸方向の磁極の重なりをオフセットさせ、復帰しようとする軸方向の吸引力を前記可動軸に作用させながら前記軸方向に移動可能であって、
前記従動軸の前記可動軸側の端部と前記シール部材の前記従動軸側の端部とが当接可能であり、
前記従動軸の前記可動軸側の端部及び前記シール部材の従動軸側の端部の少なくとも何れかに、前記シール部材の前記従動軸側の外周と内周とを連通する連通通路が設けられることを特徴とする吸着緩衝装置。
前記連通通路は、前記従動軸の前記可動軸側の端部に設けられる請求項１に記載の吸着緩衝装置。
前記駆動軸及び前記従動軸の何れか一方には、前記軸方向に直交する方向に延びる突出部が設けられており、
前記駆動軸及び前記従動軸の何れか他方には、前記軸方向に延びるガイド溝が設けられており、
前記突出部が前記軸方向に直交する方向に対して前記ガイド溝に当接するとともに前記突出部が前記ガイド溝に沿って前記軸方向にガイドされる請求項１又は請求項２に記載の吸着緩衝装置。
前記突出部は、玉軸受である請求項３に記載の吸着緩衝装置。