(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023049745
(43)【公開日】2023-04-10
(54)【発明の名称】空圧グリッパ
(51)【国際特許分類】
B25J 15/08 20060101AFI20230403BHJP
【ＦＩ】
B25J15/08 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021159677
(22)【出願日】2021-09-29
(71)【出願人】
【識別番号】000154901
【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所
(72)【発明者】
【氏名】廣本 智也
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707DS01
3C707ES03
3C707ET08
3C707EU04
3C707HS14
(57)【要約】
【課題】強度を維持しつつ、構造を簡素化し、メンテナンス性の向上を図り、且つ安価な空圧グリッパを提供する。
【解決手段】空圧グリッパであって、本体内は、マスタージョウ一対とシリンダ機構と同期機構を備え、マスタージョウは、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能であり、シリンダ機構は、第１～３室とピストン一対を備え、ピストンは、マスタージョウに固定され、第１，２室は、一方のピストンで区分され、第２，３室は、他方のピストンで区分され、ピストンは、ピストン部とラック部とで一体に構成され、ピストン部は、筐体内を摺動可能に設けられ、ラック部は、ピストン部の一端側の周縁部から突出して設けられ、同期機構は、マスタージョウの開閉動作を同期するようにラック部とピニオンとで構成され、ラック部は、ピニオンを挟んで互いに対向する。
【選択図】図７
【解決手段】空圧グリッパであって、本体内は、マスタージョウ一対とシリンダ機構と同期機構を備え、マスタージョウは、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能であり、シリンダ機構は、第１～３室とピストン一対を備え、ピストンは、マスタージョウに固定され、第１，２室は、一方のピストンで区分され、第２，３室は、他方のピストンで区分され、ピストンは、ピストン部とラック部とで一体に構成され、ピストン部は、筐体内を摺動可能に設けられ、ラック部は、ピストン部の一端側の周縁部から突出して設けられ、同期機構は、マスタージョウの開閉動作を同期するようにラック部とピニオンとで構成され、ラック部は、ピニオンを挟んで互いに対向する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体を備える空圧グリッパであって、
前記筐体内は、一対のマスタージョウとシリンダ機構と同期機構とを備え、
前記各マスタージョウは、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能に設けられ、
前記シリンダ機構は、第１室～第３室と一対のピストンとを備え、
前記各ピストンは、前記各マスタージョウに夫々固定され、
第１室と第２室は、一対のピストンの一方のピストンによって区分され、
第２室と第３室は、一対のピストンの他方のピストンによって区分され、
前記各ピストンは、ピストン部とラック部とで一体的に夫々構成され、
各ピストン部は、筐体内を夫々摺動可能に設けられ、
各ラック部は、前記ピストン部の一端側の周縁部から夫々突出して設けられ、
前記同期機構は、前記マスタージョウの開閉動作を同期するように前記各ラック部とピニオンとで構成され、
前記各ラック部は、前記ピニオンを挟んで互いに対向するように設けられる、
空圧グリッパ。
前記筐体内は、一対のマスタージョウとシリンダ機構と同期機構とを備え、
前記各マスタージョウは、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能に設けられ、
前記シリンダ機構は、第１室～第３室と一対のピストンとを備え、
前記各ピストンは、前記各マスタージョウに夫々固定され、
第１室と第２室は、一対のピストンの一方のピストンによって区分され、
第２室と第３室は、一対のピストンの他方のピストンによって区分され、
前記各ピストンは、ピストン部とラック部とで一体的に夫々構成され、
各ピストン部は、筐体内を夫々摺動可能に設けられ、
各ラック部は、前記ピストン部の一端側の周縁部から夫々突出して設けられ、
前記同期機構は、前記マスタージョウの開閉動作を同期するように前記各ラック部とピニオンとで構成され、
前記各ラック部は、前記ピニオンを挟んで互いに対向するように設けられる、
空圧グリッパ。
【請求項2】
請求項１に記載の空圧グリッパにおいて、
前記各マスタージョウは、断面が角丸三角形状で形成される、もの
前記各マスタージョウは、断面が角丸三角形状で形成される、もの
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の空圧グリッパにおいて、
前記各ピストンは、夫々ロッド部をさらに備え、
前記各マスタージョウは、前記ロッド部に固定される、もの。
前記各ピストンは、夫々ロッド部をさらに備え、
前記各マスタージョウは、前記ロッド部に固定される、もの。
【請求項4】
請求項１～３の何れか１項に記載の空圧グリッパにおいて、
前記各ラック部は、脱着可能なラック歯を夫々有し、
前記ピニオン部は、ピニオン歯を有し、
前記各ラック歯は、前記ピニオン歯を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記同期機構は、各ラック歯とピニオン歯が螺合することで構成される、もの。
前記各ラック部は、脱着可能なラック歯を夫々有し、
前記ピニオン部は、ピニオン歯を有し、
前記各ラック歯は、前記ピニオン歯を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記同期機構は、各ラック歯とピニオン歯が螺合することで構成される、もの。
【請求項5】
請求項１～４の何れか１項に記載の空圧グリッパにおいて、
摺動用のシール材をさらに備え、
前記シール材は、前記各マスタージョウと前記各ピストンにおける摺動部に夫々２つ備えられ、計４つから構成される、もの。
摺動用のシール材をさらに備え、
前記シール材は、前記各マスタージョウと前記各ピストンにおける摺動部に夫々２つ備えられ、計４つから構成される、もの。
【請求項6】
請求項１～５の何れか１項に記載の空圧グリッパにおいて、
前記筐体は、軸方向における両端部に蓋部をさらに備え、
前記蓋部は、マスタージョウを摺動可能に支持する支持孔が形成され、
前記マスタージョウと前記支持孔との関係が、
マスタージョウの角丸部における半径をｒ０、支持孔の角丸部における半径をｒ１とした場合、ｒ０＜ｒ１であり、
一方、マスタージョウの角丸部を除く直線部をＬ０、支持孔の角丸部を除く直線部をＬ１とした場合、Ｌ１＜Ｌ０である、もの。
前記筐体は、軸方向における両端部に蓋部をさらに備え、
前記蓋部は、マスタージョウを摺動可能に支持する支持孔が形成され、
前記マスタージョウと前記支持孔との関係が、
マスタージョウの角丸部における半径をｒ０、支持孔の角丸部における半径をｒ１とした場合、ｒ０＜ｒ１であり、
一方、マスタージョウの角丸部を除く直線部をＬ０、支持孔の角丸部を除く直線部をＬ１とした場合、Ｌ１＜Ｌ０である、もの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空圧グリッパに関し、特にエアシリンダ駆動による空圧グリッパに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、産業用ロボットのアームには、ジョーを備えた空圧グリッパが広く採用され、ジョーの開閉動作によってワークの把持または把持解除が行われている。
下記特許文献１に開示されるように、１対のフィンガーキャリアと、それらを駆動させる２対のシリンダ機構と、各フィンガーキャリアを支持する４本の支持シャフトと、１対のフィンガーキャリアの動作を同期させる同期機構と、を備えたパワーグリッパが知られている。同期機構は、シリンダ機構と独立して構成され、ラック部を有する一対の同期シャフトと、ピニオンとで構成され、一対のラック部は、ピニオンを間に挟んで互いに対向してピニオンと噛み合っている。
下記特許文献１に開示されるように、１対のフィンガーキャリアと、それらを駆動させる２対のシリンダ機構と、各フィンガーキャリアを支持する４本の支持シャフトと、１対のフィンガーキャリアの動作を同期させる同期機構と、を備えたパワーグリッパが知られている。同期機構は、シリンダ機構と独立して構成され、ラック部を有する一対の同期シャフトと、ピニオンとで構成され、一対のラック部は、ピニオンを間に挟んで互いに対向してピニオンと噛み合っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第６３０９００３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１で開示されるパワーグリッパは、１対のフィンガーキャリアの駆動構造や支持構造が複雑であり、またメンテナンス部品などの部品点数が多い。
また、この種の空圧グリッパの場合、機能的に優れていたとしても、安価でなければ実用化は難しい問題もある。
また、この種の空圧グリッパの場合、機能的に優れていたとしても、安価でなければ実用化は難しい問題もある。
【0005】
そこで、本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、強度を維持しつつ、構造を簡素化し、メンテナンス性の向上を図り、且つ安価な空圧グリッパを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、筐体を備える空圧グリッパが提供される。筐体内は、一対のマスタージョウとシリンダ機構と同期機構とを備え、各マスタージョウは、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能に設けられ、シリンダ機構は、第１室～第３室と一対のピストンとを備え、各ピストンは、各マスタージョウに夫々固定され、第１室と第２室は、一対のピストンの一方のピストンによって区分され、第２室と第３室は、一対のピストンの他方のピストンによって区分され、各ピストンは、ピストン部とラック部とで一体的に夫々構成され、各ピストン部は、筐体内を夫々摺動可能に設けられ、各ラック部は、ピストン部の一端側の周縁部から夫々突出して設けられ、同期機構は、マスタージョウの開閉動作を同期するように各ラック部とピニオンとで構成され、各ラック部は、ピニオンを挟んで互いに対向するように設けられる、空圧グリッパ。
【0007】
本発明の構成では、構造を簡素化することで部品点数を少なくし、それによってメンテナンス性の向上や安価なグリッパを提供することができる。また、構造を簡素化することで組立時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、開示する技術の実施形態について説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎない。
【0010】
特に言及しない限り、説明で用いる「軸方向」は、空圧グリッパの中心軸Ｊが延びる方向を意味する。
【0011】
１．空圧グリッパの全体構成
図１～図３に、開示する技術を適用した空圧グリッパ１を示す。図１は、概略斜視図、図２は、閉状態の正面図、図３は閉状態の平面図である。
空圧グリッパ１は、略直方体の外観からなり、筐体１０を備え、その筐体１０内は、マスタージョウ２、シリンダ機構６、及び同期機構７０などで構成される。
空圧グリッパ１は、マスタージョウ２に取り付けられた把持部Ｈ（図２及び図３に破線で示した）でワーク（図示せず）を把持するものである。そのような空圧グリッパ１は、ロボット等に装着され、把持した状態のワークを搬送する用途で使用される。
図１～図３に、開示する技術を適用した空圧グリッパ１を示す。図１は、概略斜視図、図２は、閉状態の正面図、図３は閉状態の平面図である。
空圧グリッパ１は、略直方体の外観からなり、筐体１０を備え、その筐体１０内は、マスタージョウ２、シリンダ機構６、及び同期機構７０などで構成される。
空圧グリッパ１は、マスタージョウ２に取り付けられた把持部Ｈ（図２及び図３に破線で示した）でワーク（図示せず）を把持するものである。そのような空圧グリッパ１は、ロボット等に装着され、把持した状態のワークを搬送する用途で使用される。
【0012】
近年、把持時に、従来よりも大きなワークの把持が求められる場合がある。従って、そのような大きなワークにも適切に対応できるようになれば、利便性に優れる。一方、それに対応した空圧グリッパであっても、メンテナンス性が良く、且つ安価でなければ実用化には厳しい。今回開示する技術は、そのような事情に基づくものである。
【0013】
（筐体）
筐体１０は、本体部１１、蓋部１２、カバー１３などで構成される。
筐体１０は、本体部１１、蓋部１２、カバー１３などで構成される。
【0014】
（本体部）
本体部１１は、略直方体の外観からなり、その内部には軸方向に貫通する断面円形状の収容空間が形成される。また、その外周面には、収容空間と連通して収容空間にエアを供給する、または収容空間からエアを排出するための第１流路１１ａが形成される。
同様に、本体部１１の外周面には、第１流路１１ａとは異なる位置に収容空間と連通して、収容空間にエアを供給する、または収容空間からエアを排出するための第２流路１１ｂが形成される。
また、本体部１１には、中心軸Ｊに直交する方向に一端側から他端側に一対の貫通孔１１ｄが形成され、その孔を塞ぐカバー１３が夫々設けられる。
これによって、貫通孔１１ｄ内に異物（例えば、切粉や切削水等）が接触又は付着することを防止することができる。
本体部１１は、略直方体の外観からなり、その内部には軸方向に貫通する断面円形状の収容空間が形成される。また、その外周面には、収容空間と連通して収容空間にエアを供給する、または収容空間からエアを排出するための第１流路１１ａが形成される。
同様に、本体部１１の外周面には、第１流路１１ａとは異なる位置に収容空間と連通して、収容空間にエアを供給する、または収容空間からエアを排出するための第２流路１１ｂが形成される。
また、本体部１１には、中心軸Ｊに直交する方向に一端側から他端側に一対の貫通孔１１ｄが形成され、その孔を塞ぐカバー１３が夫々設けられる。
これによって、貫通孔１１ｄ内に異物（例えば、切粉や切削水等）が接触又は付着することを防止することができる。
【0015】
（第１流路）
第１流路１１ａは、本体部１１に形成された細い孔からなり、その上流側の端部は、本体部１１の外面に開口し、その下流側の端部は、本体部１１内における後述の第１室６１（収容空間の一部）側の内面に開口する。
また、第１流路１１ａは、所定箇所から分岐され、下流側の端部が、本体部１１内における後述の第３室６３（収容空間の一部）側の内面に開口する分岐流路１１ｃを設ける。
第１流路１１ａは、本体部１１に形成された細い孔からなり、その上流側の端部は、本体部１１の外面に開口し、その下流側の端部は、本体部１１内における後述の第１室６１（収容空間の一部）側の内面に開口する。
また、第１流路１１ａは、所定箇所から分岐され、下流側の端部が、本体部１１内における後述の第３室６３（収容空間の一部）側の内面に開口する分岐流路１１ｃを設ける。
【0016】
（第２流路）
第２流路１１ｂは、本体部１１に形成された細い孔からなり、その上流側の端部は、本体部１１の外面に開口し、その下流側の端部は、本体部１１内における後述の第２室６２（収容空間の一部）側の内面に開口する。
第２流路１１ｂは、本体部１１に形成された細い孔からなり、その上流側の端部は、本体部１１の外面に開口し、その下流側の端部は、本体部１１内における後述の第２室６２（収容空間の一部）側の内面に開口する。
【0017】
（蓋部）
蓋部１２は、本体部１１の軸方向における両端部にボルトＤで組み付けられる。
これによって、本体部１１における両端部の開口が塞がれる。
また、図５～図８に示すように、蓋部１２は、本体部１１と嵌合する嵌合部にシール材Ｓ１を取り付ける。これによって、筐体１０は、密封された構造となる。
また、蓋部１２は、後述するマスタージョウ２を摺動可能に支持する支持孔１２ａが軸方向に貫通して形成される。その形状は、シャフト部の断面形状と同一であり、その内周面にはマスタージョウ２と摺動する摺動部にシール材Ｓ３が取り付けられる。
これによって、シャフト部が蓋部１２に対して摺動したとしてもシール材Ｓ３によって、筐体１０内に異物が侵入しない密封された構造となる。
蓋部１２は、本体部１１の軸方向における両端部にボルトＤで組み付けられる。
これによって、本体部１１における両端部の開口が塞がれる。
また、図５～図８に示すように、蓋部１２は、本体部１１と嵌合する嵌合部にシール材Ｓ１を取り付ける。これによって、筐体１０は、密封された構造となる。
また、蓋部１２は、後述するマスタージョウ２を摺動可能に支持する支持孔１２ａが軸方向に貫通して形成される。その形状は、シャフト部の断面形状と同一であり、その内周面にはマスタージョウ２と摺動する摺動部にシール材Ｓ３が取り付けられる。
これによって、シャフト部が蓋部１２に対して摺動したとしてもシール材Ｓ３によって、筐体１０内に異物が侵入しない密封された構造となる。
【0018】
２．シリンダ機構
筐体１０の内部には、マスタージョウ２を駆動させるためのシリンダ機構６を設ける。
シリンダ機構６は、本体部１１内に設けられたシリンダ室６０（上記収容空間の一部）と、ピストン４などで構成される。
筐体１０の内部には、マスタージョウ２を駆動させるためのシリンダ機構６を設ける。
シリンダ機構６は、本体部１１内に設けられたシリンダ室６０（上記収容空間の一部）と、ピストン４などで構成される。
【0019】
（ピストン）
ピストン４は、第１ピストン４０及び第２ピストン５０の２本（一対）で構成される。
第１及び第２ピストン４０，５０は、シリンダ室６０内を互いに反対方向に摺動可能に対向して直列配置される。
換言すると、第１及び第２ピストン４０，５０は、シリンダ室６０内で互いに離接（接近又は離反）するように構成される。
以下、第１及び第２ピストン４０，５０は、同じ構成のため、第１ピストン４０を用いて説明する。
ピストン４は、第１ピストン４０及び第２ピストン５０の２本（一対）で構成される。
第１及び第２ピストン４０，５０は、シリンダ室６０内を互いに反対方向に摺動可能に対向して直列配置される。
換言すると、第１及び第２ピストン４０，５０は、シリンダ室６０内で互いに離接（接近又は離反）するように構成される。
以下、第１及び第２ピストン４０，５０は、同じ構成のため、第１ピストン４０を用いて説明する。
【0020】
図９に示すように、第１ピストン４０は、ピストン部４１と、ロッド部４２と、ラック部４３などで一体成形される。
これによって、ピストン４及びマスタージョウ２の各中心軸線を中心軸Ｊと容易に一致させることができる。また、ラック部４３とピニオン７１との噛合いがスムーズとなり、軸方向に円滑に移動させることができる。
これによって、ピストン４及びマスタージョウ２の各中心軸線を中心軸Ｊと容易に一致させることができる。また、ラック部４３とピニオン７１との噛合いがスムーズとなり、軸方向に円滑に移動させることができる。
【0021】
（ピストン部）
ピストン部４１は、シリンダ室６０を区分する主要部であり、断面が略円形状に形成される。その径サイズは、本体部１１の内径サイズと略同径となるように形成される。これによって、ピストン部４１は、本体部１１内で摺動可能な構成となる。
また、ピストン部４１は、本体部１１と摺動する外周面の摺動部には、シール材Ｓ２が取り付けられる。これによって、本体部１１とピストン部４１との間が密封される。
ピストン部４１は、シリンダ室６０を区分する主要部であり、断面が略円形状に形成される。その径サイズは、本体部１１の内径サイズと略同径となるように形成される。これによって、ピストン部４１は、本体部１１内で摺動可能な構成となる。
また、ピストン部４１は、本体部１１と摺動する外周面の摺動部には、シール材Ｓ２が取り付けられる。これによって、本体部１１とピストン部４１との間が密封される。
【0022】
（ロッド部）
ロッド部４２は、ピストン部４１からの駆動力を他の構成要素に伝達するように構成される。ロッド部４２の断面は、ピストン部４１の外径サイズより小径な略円形状が好ましい。ロッド部４２は、ピストン部４１の中心軸線とロッド部４２の中心軸線とが一致した状態で、ピストン部４１の一端側と一体成形される。これによって、ロッド部４２は、ピストン部４１の動きと連動して動くことができる。
ロッド部４２は、ピストン部４１からの駆動力を他の構成要素に伝達するように構成される。ロッド部４２の断面は、ピストン部４１の外径サイズより小径な略円形状が好ましい。ロッド部４２は、ピストン部４１の中心軸線とロッド部４２の中心軸線とが一致した状態で、ピストン部４１の一端側と一体成形される。これによって、ロッド部４２は、ピストン部４１の動きと連動して動くことができる。
【0023】
（ラック部）
ラック部４３は、ピストン部４１の他端側の周縁部から軸方向に沿って突出して一体に設けられ、中心軸Ｊ側の端面に、後述のピニオン７１と噛合するラック歯４３ａが設けられる。
好ましくは、ラック歯４３ａは、ラック４３と一体に成形されず、単体部品で構成される。これによって、多分野で使用されるシリンダにおいて、軽量化や摩耗に耐えうる強度にするなど自在に対応することができる。
また、ラック部４３とピストン部４１を一体にすることで、ラック部４３はピストン部４１の中心軸線に対して平行に位置させることができ、それによって、ピニオン７１とラック部４３の噛合い距離を一定に保つことができる。
ラック部４３は、ピストン部４１の他端側の周縁部から軸方向に沿って突出して一体に設けられ、中心軸Ｊ側の端面に、後述のピニオン７１と噛合するラック歯４３ａが設けられる。
好ましくは、ラック歯４３ａは、ラック４３と一体に成形されず、単体部品で構成される。これによって、多分野で使用されるシリンダにおいて、軽量化や摩耗に耐えうる強度にするなど自在に対応することができる。
また、ラック部４３とピストン部４１を一体にすることで、ラック部４３はピストン部４１の中心軸線に対して平行に位置させることができ、それによって、ピニオン７１とラック部４３の噛合い距離を一定に保つことができる。
【0024】
図７及び図８に示すように、第１ピストン４０におけるラック部４３（ラック歯４３ａ）と第２ピストン５０におけるラック部５３（ラック歯５３ａ）は、中心軸Ｊ（後述のピニオン７１）を挟んで互いに向き合うように構成される。
【0025】
（シリンダ室）
シリンダ室６０は、第１室６１と第２室６２と第３室６３とに区分される。
具体的には、第１室６１と第２室６２は、第１ピストン４０を介して気密状態で区分される。同様に、第２室６２と第３室６３は、第２ピストン５０を介して気密状態で区分される。
換言すると、第１室６１は、第１ピストン４０によって区分され、第２室６２は、第１ピストン４０と第２ピストン５０との間に区分され、第３室６３は、第２ピストン５０によって区分される。
すなわち、収容空間には、軸方向に第１室６１と、第１ピストン４０と、第２室６２と、第２ピストン５０と、第３室６３と、が順に直列配置となるように構成される。
シリンダ室６０は、第１室６１と第２室６２と第３室６３とに区分される。
具体的には、第１室６１と第２室６２は、第１ピストン４０を介して気密状態で区分される。同様に、第２室６２と第３室６３は、第２ピストン５０を介して気密状態で区分される。
換言すると、第１室６１は、第１ピストン４０によって区分され、第２室６２は、第１ピストン４０と第２ピストン５０との間に区分され、第３室６３は、第２ピストン５０によって区分される。
すなわち、収容空間には、軸方向に第１室６１と、第１ピストン４０と、第２室６２と、第２ピストン５０と、第３室６３と、が順に直列配置となるように構成される。
【0026】
このような構成により、第１流路１１ａにエアが供給されると、エアは第１室６１と第３室６３に流入され、それによって、第１ピストン４０と第２ピストン５０は互いに反対方向に摺動しながら接近する。このとき、第２室６２内のエアはピストンの摺動に伴い、第２流路１１ｂを経由して外部に排出される。
一方、第２流路１１ｂにエアが供給されると、エアは第２室６２に流入され、それによって、第１ピストン４０と第２ピストン５０は互いに反対方向に摺動しながら離反する。このとき、第１室６１及び第３室６３内のエアはピストンの摺動に伴い、第１流路１１ａを経由して外部に排出される。
一方、第２流路１１ｂにエアが供給されると、エアは第２室６２に流入され、それによって、第１ピストン４０と第２ピストン５０は互いに反対方向に摺動しながら離反する。このとき、第１室６１及び第３室６３内のエアはピストンの摺動に伴い、第１流路１１ａを経由して外部に排出される。
【0027】
（同期機構）
同期機構７０は、マスタージョウの開閉動作を同期させるための機構である。具体的には、上述の一対のラック部４３，５３とピニオン７１などで構成される。
各ラック部は、ピニオン７１を挟んで互いに対向するように設けられる。
同期機構７０は、マスタージョウの開閉動作を同期させるための機構である。具体的には、上述の一対のラック部４３，５３とピニオン７１などで構成される。
各ラック部は、ピニオン７１を挟んで互いに対向するように設けられる。
【0028】
（ピニオン）
ピニオン７１は、略円筒状の形状からなり、外周部には、各ラック歯４３ａ，５３ａと噛合可能なピニオン歯７２が周方向に連続して設けられる。すなわち、ピニオン歯７２が一対のラック歯４３ａ，５３ａと夫々噛合することで一対のラック部４３，５３を互いに逆方向に同期的に移動させることができる。
ピニオン７１は、本体部１１内の第２室６２内において、ピニオンシャフト７３を中心に回転自在に配設される。
ピニオン７１は、略円筒状の形状からなり、外周部には、各ラック歯４３ａ，５３ａと噛合可能なピニオン歯７２が周方向に連続して設けられる。すなわち、ピニオン歯７２が一対のラック歯４３ａ，５３ａと夫々噛合することで一対のラック部４３，５３を互いに逆方向に同期的に移動させることができる。
ピニオン７１は、本体部１１内の第２室６２内において、ピニオンシャフト７３を中心に回転自在に配設される。
【0029】
（ピニオンシャフト）
ピニオンシャフト７３は、円柱状の形状からなり、本体部１１に支持される。具体的には、ピニオンシャフト７３は、本体部１１の中心軸Ｊに直交する方向に設けられた貫通孔１１ｄに嵌合され、それによって、本体部１１に支持される。
また、ピニオンシャフト７３は、一端側に、所定箇所より段差状に径方向に突出する突出部７４を有し、他端側に、自身を外嵌合する円筒状のカラー部材７５を備える。
すなわち、一対のカバー１３，１３のうち、一方のカバー１３にカラー部材７５の一端が当接し、その内部にピニオンシャフト７３が挿入される。この時、ピニオン７１は、ピニオンシャフト７３と嵌合し、ピニオン７１の一端がカラー部材７５の他端と当接し、ピニオン７１の他端が突出部７４と当接した状態で、他方のカバー１３で封止される。これによって、ピニオン７１における中心軸Ｊに直交する方向の位置決めが、カラー部材７５と突出部７４とで行われる。
ピニオンシャフト７３は、円柱状の形状からなり、本体部１１に支持される。具体的には、ピニオンシャフト７３は、本体部１１の中心軸Ｊに直交する方向に設けられた貫通孔１１ｄに嵌合され、それによって、本体部１１に支持される。
また、ピニオンシャフト７３は、一端側に、所定箇所より段差状に径方向に突出する突出部７４を有し、他端側に、自身を外嵌合する円筒状のカラー部材７５を備える。
すなわち、一対のカバー１３，１３のうち、一方のカバー１３にカラー部材７５の一端が当接し、その内部にピニオンシャフト７３が挿入される。この時、ピニオン７１は、ピニオンシャフト７３と嵌合し、ピニオン７１の一端がカラー部材７５の他端と当接し、ピニオン７１の他端が突出部７４と当接した状態で、他方のカバー１３で封止される。これによって、ピニオン７１における中心軸Ｊに直交する方向の位置決めが、カラー部材７５と突出部７４とで行われる。
【0030】
（マスタージョウ）
マスタージョウ２は、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能に設けられている。そのマスタージョウ２は、第１マスタージョウ２０及び第２マスタージョウ３０の２本（一対）で構成される。各第１及び第２マスタージョウ２０，３０の一端側は、第１及び第２ピストン４０，５０に夫々取り付けられる。以下、第１及び第２マスタージョウ２０，３０は、同じ構成のため、第１マスタージョウ２０を用いて説明する。第１マスタージョウ２０は、シャフト部２１と取付部２２などで構成される。
マスタージョウ２は、筐体の両端部から外部に互いに反対方向に突出可能に設けられている。そのマスタージョウ２は、第１マスタージョウ２０及び第２マスタージョウ３０の２本（一対）で構成される。各第１及び第２マスタージョウ２０，３０の一端側は、第１及び第２ピストン４０，５０に夫々取り付けられる。以下、第１及び第２マスタージョウ２０，３０は、同じ構成のため、第１マスタージョウ２０を用いて説明する。第１マスタージョウ２０は、シャフト部２１と取付部２２などで構成される。
【0031】
（シャフト部）
シャフト部２１は、図４Ａに示すように、その断面が角丸三角形状からなる角丸三角柱で形成される。その一端は、第１ピストン４０のロッド部４２を外嵌した状態でボルトＤ１によって固定される。一方、他端は、取付部２２と一体成形される。
シャフト部２１は、図４Ａに示すように、その断面が角丸三角形状からなる角丸三角柱で形成される。その一端は、第１ピストン４０のロッド部４２を外嵌した状態でボルトＤ１によって固定される。一方、他端は、取付部２２と一体成形される。
【0032】
このように、シャフト部２１の形状を角丸三角柱とすることで、空圧グリッパ１に加わる図１に示すＭｘ回り、Ｍｙ回り、Ｍｚ回りのモーメント（外力）が発生しても、強度を維持することができる。
図４Ｂに示すように、シャフト部２１の角丸箇所における半径をｒ０、支持孔１２ａの角丸箇所における半径をｒ１とした際、ｒ０とｒ１との関係は、ｒ０＜ｒ１ である。一方、シャフト部２１の角丸箇所を除く直線部をＬ０、支持孔１２ａの角丸箇所を除く直線部をＬ１とした際、Ｌ０とＬ１との関係は、Ｌ１＜Ｌ０ である。
図４Ｂに示すように、シャフト部２１の角丸箇所における半径をｒ０、支持孔１２ａの角丸箇所における半径をｒ１とした際、ｒ０とｒ１との関係は、ｒ０＜ｒ１ である。一方、シャフト部２１の角丸箇所を除く直線部をＬ０、支持孔１２ａの角丸箇所を除く直線部をＬ１とした際、Ｌ０とＬ１との関係は、Ｌ１＜Ｌ０ である。
【0033】
これによって、３箇所の角丸箇所のうち、モーメントが発生したとしても、少なくとも２箇所を接触させることができる。したがって、接触面積を増加させることができ、それによって面圧を低下させることができる。
【0034】
また、シャフト部２１の形状を角丸三角柱とすることで、断面２次モーメントを大きく確保でき、それによって応力を小さくすることができる。
【0035】
また、シャフト部２１の太さは、第１ピストン部４０における第２室６２側の受圧面と第１室６１側の受圧面との関係で規定され、第１室６１側の受圧面の差が小さくなる程、好ましい。すなわち、シャフト部２１が細くなる程、好ましいが、強度との兼ね合いにより、本実施形態では、第１ピストン部４０における第２室６２側の受圧面に対して、第１室６１側の受圧面は５０％以下となるように、シャフト部２１の太さを規定している。これによって、目標とする把持力を確保することができる。
【0036】
（取付部）
取付部２２は、円柱形状からなっている。その中心には、軸方向にシャフト部２１に跨って所定の長さを有し、マスタージョウ２とピストン４とを締結する締結孔２３が設けられる。
マスタージョウ２は、一端側が常時筐体１０内から軸方向における外部に突出しており、他端側が筐体１０内でピストンに取り付けられる。
取付部２２は、円柱形状からなっている。その中心には、軸方向にシャフト部２１に跨って所定の長さを有し、マスタージョウ２とピストン４とを締結する締結孔２３が設けられる。
マスタージョウ２は、一端側が常時筐体１０内から軸方向における外部に突出しており、他端側が筐体１０内でピストンに取り付けられる。
【0037】
換言すると、取付部２２は、常時蓋部１２から軸方向における外部に突出しており、シャフト部２１は、筐体１０内の第１ピストン４０にボルトＤ１で取り付けられる。
このとき、第１マスタージョウ２０及び第１ピストン４０の中心軸線は、夫々一致するように取り付けられる。
したがって、第１マスタージョウ２０は、第１ピストン４０がシリンダ室６０内を移動するのに連動して筐体１０から外部へ移動可能となる。
このとき、第１マスタージョウ２０及び第１ピストン４０の中心軸線は、夫々一致するように取り付けられる。
したがって、第１マスタージョウ２０は、第１ピストン４０がシリンダ室６０内を移動するのに連動して筐体１０から外部へ移動可能となる。
【0038】
このような第１マスタージョウ２０には、取付部２０ｂにおける軸方向の端面にワーク（図示せず）を把持するための把持部Ｈ（図２及び図３に破線で示した）が、夫々取り付け可能となる。
これによって、空圧グリッパ１は、ストロークを長く又は開度を大きくすることができ、グリッパのサイズを維持したままで（大きくしなくても）、大きなワークにも適切に対応できるようになる。
これによって、空圧グリッパ１は、ストロークを長く又は開度を大きくすることができ、グリッパのサイズを維持したままで（大きくしなくても）、大きなワークにも適切に対応できるようになる。
【0039】
以上のように、本実施形態によれば、メンテナンス頻度の高い摺動部におけるシールの個数を４つとすることで、メンテナンスが容易となる。また、構造をシンプルにすることで、部品点数が削減し、安価な空圧グリッパを提供することができる。
【0040】
２．その他
本実施形態に係る空圧グリッパ１を、次のような態様で実施してもよい。
本実施形態に係る空圧グリッパ１を、次のような態様で実施してもよい。
【0041】
（１）本実施形態では、シール材Ｓ１を、蓋部１２側に設けているが、本体部１１側に設けてもよい。
【0042】
（２）ロッド部４２がピストン部４１に一体に成形されており、そのロッド部４２と第１マスタージョウ２０が取り付けられることで、ピストン部４１と連動してマスタージョウ２０が動く構成となっているが、ロッド部４２をなくして、第１マスタージョウ２０が直接ピストン部４１に取り付けられてもよい。
【0043】
（３）ラック部４３に別部材のラック歯４３ａが設けられているが、ラック部４３にラック歯４３ａが一体に成形されてもよい。
【0044】
さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
前記各マスタージョウは、断面が角丸三角形状で形成される、もの
前記各マスタージョウは、断面が角丸三角形状で形成される、もの
【0045】
前記各ピストンは、夫々ロッド部をさらに備え、
前記各マスタージョウは、前記ロッド部に固定される、もの。
前記各マスタージョウは、前記ロッド部に固定される、もの。
【0046】
前記各ラック部は、脱着可能なラック歯を夫々有し、
前記ピニオン部は、ピニオン歯を有し、
前記各ラック歯は、前記ピニオン歯を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記同期機構は、各ラック歯とピニオン歯が螺合することで構成される、もの。
前記ピニオン部は、ピニオン歯を有し、
前記各ラック歯は、前記ピニオン歯を挟んで互いに対向するように設けられ、
前記同期機構は、各ラック歯とピニオン歯が螺合することで構成される、もの。
【0047】
摺動用のシール材をさらに備え、
前記シール材は、前記各マスタージョウと前記各ピストンにおける摺動部に夫々２つ備えられ、計４つから構成される、もの。
もちろん、この限りではない。
前記シール材は、前記各マスタージョウと前記各ピストンにおける摺動部に夫々２つ備えられ、計４つから構成される、もの。
もちろん、この限りではない。
【0048】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0049】
１ 空圧グリッパ
２ マスタージョウ
４ ピストン
６ シリンダ機構
１０ 筐体
１１ 本体部
１１ａ 第１流路
１１ｂ 第２流路
１１ｃ 分岐流路
１１ｄ 貫通孔
１２ 蓋部
１２ａ 支持孔
１３ カバー
２０ 第１マスタージョウ
２１ シャフト部
２２ 取付部
３０ 第２マスタージョウ
３１ シャフト部
３２ 取付部
４０ 第１ピストン
５０ 第２ピストン
６０ シリンダ室
６１ 第１室
６２ 第２室
６３ 第３室
７０ 同期機構
Ｄ ボルト
Ｊ 中心軸
Ｈ 把持部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ シール材
２ マスタージョウ
４ ピストン
６ シリンダ機構
１０ 筐体
１１ 本体部
１１ａ 第１流路
１１ｂ 第２流路
１１ｃ 分岐流路
１１ｄ 貫通孔
１２ 蓋部
１２ａ 支持孔
１３ カバー
２０ 第１マスタージョウ
２１ シャフト部
２２ 取付部
３０ 第２マスタージョウ
３１ シャフト部
３２ 取付部
４０ 第１ピストン
５０ 第２ピストン
６０ シリンダ室
６１ 第１室
６２ 第２室
６３ 第３室
７０ 同期機構
Ｄ ボルト
Ｊ 中心軸
Ｈ 把持部
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ シール材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】