特許 7470698 密封型グリッパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-10

(45)【発行日】2024-04-18

(54)【発明の名称】密封型グリッパ

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/10 20060101AFI20240411BHJP

【ＦＩ】

B25J15/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021543728

(86)(22)【出願日】2020-08-27

(86)【国際出願番号】 JP2020032425

(87)【国際公開番号】W WO2021044944

(87)【国際公開日】2021-03-11

【審査請求日】2023-08-22

(31)【優先権主張番号】P 2019160584

(32)【優先日】2019-09-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】大塚 誠

【審査官】松浦 陽

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０１２９３３０９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１２０５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２０６７５８２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０５８１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－００１５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２５７７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１０３６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １５／００ － １５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

密封型グリッパにおいて、
グリッパ本体と複数のマスタージョウとプランジャとピストンとを備え、
前記グリッパ本体の内部には、
前記ピストンを軸方向に摺動可能に収容するシリンダ室と、
前記各マスタージョウを径方向に摺動可能に案内するガイド部と、が形成され、
ここで、前記軸方向は、前記グリッパ本体の中心軸に沿って延びる方向であり、前記径方向は前記中心軸に直交する方向であり、
前記各マスタージョウは、一端側にクランプジョウを取付け可能に構成され、他端側に係合部を備え、
前記ピストンは、
前記軸方向において前記シリンダ室を第１及び第２シリンダ室に区画し、
且つ、その先端に前記プランジャが設けられ、
前記プランジャは、前記係合部に係合する複数の被係合部を有し、
前記各被係合部は、前記プランジャの中央に対して放射状に配置され、
前記各係合部及び前記各被係合部は、正面側から背面側に行くにつれて次第に前記中心軸に近づくように夫々傾斜するように構成されており、
前記第２シリンダ室は、前記第１シリンダ室よりも正面側に配置され、
前記第１シリンダ室にエアを供給することにより前記各マスタージョウが径方向内方に摺動し、
前記第２シリンダ室にエアを供給することにより前記各マスタージョウが径方向外方に摺動し、前記第２シリンダ室に前記各マスタージョウの前記係合部が配置される、
密封型グリッパ。

【請求項2】

前記係合部が係合溝であり、前記被係合部が張出部である、
請求項１に記載の密封型グリッパ。

【請求項3】

前記ピストンと前記プランジャとが、一体加工品である、
請求項１又は請求項２に記載の密封型グリッパ。

【請求項4】

前記グリッパ本体が、一体加工品である、
請求項１～請求項３の何れか１つに記載の密封型グリッパ。

【請求項5】

シール材を更に備え、
前記グリッパ本体は、リアカバーを備え、
前記リアカバーは、前記シリンダ室を閉塞するように、前記グリッパ本体の背面側に設けられ、
前記シール材は、前記グリッパ本体と前記各マスタージョウとの摺動部と、前記グリッパ本体と前記ピストンとの摺動部と、前記グリッパ本体と前記リアカバーとの嵌合部と、にそれぞれ設けられている、
請求項１～請求項４の何れか１つに記載の密封型グリッパ。

【請求項6】

前記グリッパ本体の内部には、環状の突出部が形成され、
前記突出部には、前記各マスタージョウが摺動するように設けられ、
前記ピストンは、前記軸方向において、前記突出部に接触する位置まで摺動可能に構成されている、
請求項５に記載の密封型グリッパ。

【請求項7】

第２シリンダ室は、第１シリンダ室よりも正面側に配置され、
前記突出部は、環状の周面を有し、
前記周面には、第２シリンダ室にエアを給排するためのエア給排通路が開口している、
請求項６に記載の密封型グリッパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、産業用ロボットのアーム先端部に取り付けられ、ワークを把持する際に使用する密封型グリッパに関する。

【背景技術】

【0002】

産業用ロボットのハンドとしてアーム先端部に取り付けられ、ワークを把持する際に使用されるグリッパがある。このようなグリッパは、マスタージョウとプランジャとが連動することでマスタージョウに接合されているジョウの開閉が行なわれる（特許文献１）。

【0003】

また、グリッパは、粉塵が発生する環境や水等の液体を使用する環境などでも使用される場合があり、グリッパ内部への粉塵や液体などの異物の侵入防止、またはグリッパ外部へのグリースなどの漏洩防止として、シール材を用いることで、グリッパ内部及びグリッパ外部の相互間を密封する構造となっている（特許文献２）。

【0004】

密封型グリッパとしては、例えば、本願の図６に示す構造のものが既に提案されている。上述した引用文献２のチャック装置も、本願の図６に示すような構造を有している。従来の密封型グリッパは、本願の図６に示すように、主に、マスタージョウ１１、グリッパ本体２０、ピストン３０、プランジャ４０、リアカバー５０、そして、フロントカバー２６などで構成されている。密封型グリッパ１００の内部空間は、隔壁２１ａによって、背面側のシリンダ室２５と正面側の格納室２５ｃとに隔たされている。換言すると、隔壁２１ａの内周面には、円環溝が設けられ、その溝にＯリングシール部材が設けられている。これによって、シリンダ室２５と格納室２５ｃは互いに密封空間を有する構成となっている。

【0005】

マスタージョウ１１の一方側には、係合溝１１ａが設けられ、それに対応して、プランジャ４０には、放射状の張出部４１が設けられている。係合溝１１ａ及び張出部４１が係合することで、プランジャ４０の軸方向の移動に連動してマスタージョウ１１が径方向に移動する。

【0006】

また、係合溝１１ａ及び張出部４１の断面は、ピストン３０側に行くにつれて次第に中心軸Ｊから離れるように傾斜している。
したがって、上述の構成により、ワークの外周を把持するには、プランジャ４０を背面側に移動させる必要がある。

【0007】

すなわち、第２シリンダ室２５ｂにエアを供給することで、マスタージョウ１１が径方向内方へ移動し、密封型グリッパがワークの外周を把持することができる。その際、隔壁２１ａを設けることで、ワークを所定の把持力で把持することができる。しかし、例えば、上述の隔壁２１ａが存在せず、第２シリンダ室２５ｂと格納室２５ｃとが一体に構成された場合、第２シリンダ室２５ｂにエアを供給すると、ピストン３０には、エアによって背面側に移動する力が働くが、その一方で、マスタージョウ１１は、エアによって径方向の外方に押される。ここで、マスタージョウ１１がエアによって押される方向は、ピストン３０の移動に伴うマスタージョウ１１の移動方向とは逆方向である。このため、図６の構成の密封型のチャックが隔壁２１ａを備えていないと、第２シリンダ室２５ｂにエアが供給されたときに、マスタージョウ１１の動作性及びマスタージョウ１１と連動するピストン３０の動作性が損なわれ、所定の把握力がでない虞がある。したがって、ワークを所定の把持力で把持させるためには隔壁２１ａは重要な構成要素となっている。

【0008】

また、密封型グリッパ１００は、隔壁２１ａによって、密封空間が、第１シリンダ室２５ａ、第２シリンダ室２５ｂ、そして格納室２５ｃと軸方向に沿って３箇所設けられている。それによって、ピストン３０が軸方向に沿って格納室２５ｃ側に移動すると、格納室２５ｃ内は、体積変化が生じ正圧になっていく。その圧を大気に逃がすために、グリッパ本体２０には格納室２５ｃからグリッパ本体２０を経由してエアを外部に排出するエア排出通路Ｒ３が設けられている。

【0009】

また、隔壁２１ａが設けられているため、組み付け時の問題でピストン３０及びプランジャ４０は、一体成形をすることができず、各々別体で成形される。そして、ピストン３０は、背面側から正面側に、プランジャ４０は、正面側から背面側に組み付けられ、各々がボルトで取り外し可能に締結されている。

【0010】

また、ピストン３０及びプランジャ４０を組み付け、または取り外しをするために、グリッパ本体２０の正面側及び背面側は開口され、各々の開口部位には、リアカバー５０及びフロントカバー２６が夫々グリッパ本体２０に取り付けられている。

【0011】

また、それらが接する箇所にはシール材Ｓ３及びＳ６が夫々設けられ、それによって、密封状態が保たれている。
同様に、隔壁２１ａの内径とロッド部３２（３０）との間にはシール材Ｓ４、ボルトとピストンとの間にはシール材Ｓ５が設けられ、これらシール材によって、グリッパ本体２０の内部は密封状態が保たれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１８－５８１５５号公報

【文献】特開２０１６－１２０５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上述したように、密封型グリッパは、その形態によっては、マスタージョウやピストンの動作性が損なわれる場合がある。また、この種の密封型グリッパは、ロボットアームの稼動エリアを拡大させるため、稼働中に干渉させないため、または、大きなワークを搬送させるためなどにより、薄型化が要望されている。

【0014】

そこで本発明の目的は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、動作性が損なわれることを抑制するとともに、薄型化を実現することができる密封型グリッパ提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明によれば、密封型グリッパにおいて、グリッパ本体と複数のマスタージョウとプランジャとピストンとを備え、前記グリッパ本体の内部には、前記ピストンを軸方向に摺動可能に収容するシリンダ室と、前記各マスタージョウを径方向に摺動可能に案内するガイド部と、が形成され、ここで、前記軸方向は、前記グリッパ本体の中心軸に沿って延びる方向であり、前記径方向は前記中心軸に直交する方向であり、前記各マスタージョウは、一端側にクランプジョウを取付け可能に構成され、他端側に係合部を備え、前記ピストンは、前記軸方向において前記シリンダ室を第１及び第２シリンダ室に区画し、且つ、その先端に前記プランジャが設けられ、前記プランジャは、前記係合部に係合する複数の被係合部を有し、前記各被係合部は、前記プランジャの中央に対して放射状に配置され、前記各係合部及び前記各被係合部は、正面側から背面側に行くにつれて次第に前記中心軸に近づくように夫々傾斜するように構成されている、密封型グリッパが提供される。

【0016】

本発明に係る密封型グリッパは、前記各係合部及び前記各被係合部が、正面側から背面側に行くにつれて次第に前記中心軸に近づくように夫々傾斜するように構成されている。このため、従来技術の隔壁を備えなくても、シリンダ室にエアが供給されたときに、マスタージョウに互いに逆向きの力が働くことが抑制される。すなわち、本発明に係る密封型グリッパは、動作性が損なわれることを抑制しながら、薄型化を実現することができる。

【0017】

好ましくは、密封型グリッパにおいて、グリッパ本体と複数のマスタージョウとプランジャとを備え、
前記グリッパ本体の内部は、その一端側にピストンを軸方向に摺動可能に収容するシリンダ室と、その他端側に各マスタージョウを径方向に摺動可能に案内するガイド部と、を有し、ここで、軸方向は、グリッパ本体の中心軸に沿って延びる方向であり、径方向はその中心軸に直交する方向であり、前記グリッパ本体は、その一端側の前記シリンダ室を閉塞するリアカバーを備え、前記各マスタージョウは、一端にクランプジョウを取付け、他端に係合部を備え、前記ピストンは、軸方向において前記シリンダ室を第１及び第２シリンダ室に区画し、且つ、その先端に前記プランジャを設け、前記プランジャは、中央から放射状に前記係合部に係合する複数の被係合部を有し、前記各係合部及び前記各被係合部は、正面側から背面側に行くにつれて次第に前記中心軸に近づくように夫々傾斜して設けられ、グリッパ本体内とマスタージョウとの摺動部、グリッパ本体内とピストンとの摺動部、グリッパ本体とリアカバーとの嵌合部は、夫々にシール材が設けられ、該シール材によって、グリッパ本体の内部が密封される、密封型グリッパが提供される。

【0018】

好ましくは、前記係合部が凹状の係合溝であり、前記被係合部が凸状の張出部である、密封型グリッパが提供される。

【0019】

好ましくは、前記ピストンと前記プランジャとが、一体加工品である、密封型グリッパが提供される。

【0020】

好ましくは、前記グリッパ本体が、一体加工品である、密封型グリッパが提供される。

【0021】

好ましくは、シール材を更に備え、前記グリッパ本体は、リアカバーを備え、前記リアカバーは、前記シリンダ室を閉塞するように、前記グリッパ本体の背面側に設けられ、前記シール材は、前記グリッパ本体と前記各マスタージョウとの摺動部と、前記グリッパ本体と前記ピストンとの摺動部と、前記グリッパ本体と前記リアカバーとの嵌合部と、にそれぞれ設けられている、密封型グリッパが提供される。

【0022】

好ましくは、前記グリッパ本体の内部には、環状の突出部が形成され、前記突出部には、前記各マスタージョウが摺動するように設けられ、前記ピストンは、前記軸方向において、前記突出部に接触する位置まで摺動可能に構成されている、密封型グリッパが提供される。

【0023】

好ましくは、第２シリンダ室は、第１シリンダ室よりも正面側に配置され、前記突出部は、環状の周面を有し、前記周面には、第２シリンダ室にエアを給排するためのエア給排通路が開口している、密封型グリッパが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】密封型グリッパの全体を斜めから見た概略斜視図である。

【図2】密封型グリッパを正面から見た概略図である。

【図3】図２における矢印Ｉ－Ｉ線での概略断面図。マスタージョウが待機位置にある状態を表している。

【図4】マスタージョウが把持位置にある状態を表した、図３に相当する図である。

【図5】図３に示すＡ－Ａ矢視図であってプランジャとマスタージョウの嵌合状態を示した図であり、図３におけるグリッパ本体２０等が取り除かれた状態を示している。

【図6】従来の密封型グリッパの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

グリッパは、粉塵が発生する環境や水等の液体を使用する環境などでも使用される場合がある。そのため、グリッパ内部への粉塵や液体などの異物の侵入防止、またはグリッパ外部へのグリースなどの漏洩防止として、シール材を用いることで、グリッパ内部及びグリッパ外部の相互間を密封する構造の密封型グリッパがある。

【0026】

以下、密封型グリッパの好適な実施形態について、図面を用いて具体的に説明する。本実施形態においては、便宜上、３つのジョウを有する密封型グリッパを例に挙げて説明するが、２つのジョウを有する密封型グリッパ、または４つ以上のジョウを有する密封型グリッパにも好適に組み込むことができる。また、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではないし、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で適宜変更は可能である。
なお、以下、説明で方向を表す際、特に言及しない限り、ワークが把持される側を"正面側"、その反対側を"背面側"とし、グリッパの中心軸Ｊに沿って延びる方向を"軸方向"、その軸方向に直交する方向を"径方向"という場合がある。

【0027】

１．密封型グリッパの概略構成
第１節では、密封型グリッパ１の概略構成を説明する。図１～図４に、本発明を適用した密封型グリッパ１を示す。この密封型グリッパ１は、主に、工作機械で加工されるワークの搬送や組み付けを行なうために、産業用ロボットに用いられている。したがって、本実施形態では、産業用ロボットの多関節アーム２に密封型グリッパ１を用いた場合を例にして説明する。

【0028】

密封型グリッパ１は、主に、ジョウ１０、グリッパ本体２０、ピストン３０、プランジャ４０、そして、リアカバー５０などで構成されている。そのような密封型グリッパ１は、グリッパ本体２０がボルトＢ１によって多関節アーム２の先端部分に締結されることで、産業用ロボットに組み付けられている。

【0029】

グリッパ本体２０には、径方向にスライドする複数（図示の密封型グリッパ１では３つ）のジョウ１０が、その中心部位に位置するワークを内側又は外側から把持するために、周方向に等間隔で配置されている。

【0030】

各ジョウ１０は、グリッパ本体２０に収容されたマスタージョウ１１と、このマスタージョウ１１に取り付けられ、ワークを把持するクランプジョウ１２とで構成されている。

【0031】

２．マスタージョウの構成
第２節では、マスタージョウ１１の構成を説明する。このマスタージョウ１１は、薄型軽量化、高い把持力を有するように工夫されていることに留意されたい。
各マスタージョウ１１は、略円柱状の部材からなり、その長手方向の一端側（径方向外方）にクランプジョウ１２が着脱可能に取り付けられ、他端側（中心軸Ｊ側）にプランジャ４０が係合されている。

【0032】

換言すると、各マスタージョウ１１は、後述のグリッパ本体２０の内部に設けられたＹ状の凹部２３に夫々径方向に移動可能に収容され、その他端側にプランジャ４０が係合されている。すなわち、各マスタージョウ１１の中心軸Ｊ側の端面には、図５に示すように正面視略Ｔ字状の係合溝１１ａ（係合部）が貫通して形成され、その係合溝１１ａに後述のプランジャ４０の張出部４１（被係合部の一例）が係合した状態となっている。

【0033】

また、その係合溝１１ａは、図３及び図４に示すように、その断面が、ピストン３０側（正面側から背面側）に行くにつれて次第に中心軸Ｊに近づくように傾斜して延びる形状をしている。ここでは、その断面が、ピストン３０側に行くにつれて次第に中心軸Ｊから離れるように傾斜していない点に留意されたい。

【0034】

３．グリッパ本体の構成
第３節では、グリッパ本体２０の構成を説明する。
グリッパ本体２０は、円筒状のリアボディ２１と、このリアボディ２１の正面側（他端側）に配置され、正面視略三角形状をなすフロントボディ２２とで構成され、リアボディ２１の背面側の開口をリアカバー５０で塞ぎ、ボルトＢ２で締結することで、シリンダ状に構成され、これによって、グリッパ本体２０は、密封された状態となっている。

【0035】

リアボディ２１及びフロントボディ２２は、アルミニウム材を削り出して加工されている。フロントボディ２２は、その中心部分（中心軸Ｊ周り）に円形の開口部２４が形成された厚みの大きな略三角板状の部材からなり、円筒状のリアボディ２１の正面側の開口を塞ぐことで、リアボディ２１と一体に成形加工された一体加工品となっている。
また、フロントボディ２２の開口部２４側の端面には、中心軸Ｊ側に向けて突出する環状の突出部２４ａが形成されている。この突出部２４ａによって、リアボディ２１の内径より、開口部２４の外径は径小となっている。

【0036】

フロントボディ２２の正面側の内部には、中央から放射状に３方に延びる断面円形状のＹ状の凹部２３（ガイド部の一例）が貫通して形成され、その各凹部２３には夫々マスタージョウ１１が摺動可能に嵌合されている。
凹部２３に対応するフロントボディ２２の径方向外方側の内周面（摺動部の一例）には、シール材Ｓ１が取り付けられ、それによって、マスタージョウ１１とフロントボディ２２との間が密封されている。

【0037】

また、グリッパ本体２０の内部には、ピストン３０を組み付けることで密封されるシリンダ室２５が形成されている。
ピストン３０は、円筒状のリアボディ２１の内径と略同一の外径を有する円板状の円盤部３１と円盤部３１の中心に立設されたロッド部３２とで一体に構成されている。
円盤部３１がシリンダ室２５に収容されることにより、ピストン３０は、その中心軸Ｊに沿ってグリッパ本体２０に摺動自在に組み付けられている。

【0038】

リアボディ２１と摺動する円盤部３１の外周面（摺動部の一例）には、シール材Ｓ２が取り付けられ、円盤部３１とリアボディ２１との間が密封されている。
また、リアボディ２１とリアカバー５０の嵌合部にもシール材Ｓ３が取り付けられ、リアボディ２１とリアカバー５０との間も密封されている。それにより、シリンダ室２５は、密封された状態で、円盤部３１によって背面側の第１シリンダ室２５ａと正面側の第２シリンダ室２５ｂとに区画されている。

【0039】

また、円盤部３１は、突出部２４ａが前進端となり正面側の移動規制となり、一方、リアカバー５０が後退端となり背面側の移動規制となっている。それによって、円盤部３１は、それら規制範囲の中で自在に摺動可能となっている。換言すると、ピストン３０は、軸方向において、突出部２４ａに接触する位置まで摺動可能である。また、その規制範囲の中で、プランジャ４０はマスタージョウ１１と常時係合した状態となっている。

【0040】

さらに、密封型グリッパ１は、グリッパ本体２０からシリンダ室２５にエアを給排することで、ピストン３０を中心軸Ｊに沿って往復動させ、それによって、クランプジョウ１２がワークを把持または把持状態を解除するようにしている。
換言すると、グリッパ本体２０には、第１シリンダ室２５ａにエアを給排するためのエア給排通路Ｒ１が形成され、同様に第２シリンダ室２５ｂにエアを給排するためのエア給排通路Ｒ２が形成され、各々にはエア配管（図示せず）が接続されている。ここで、エア給排通路Ｒ２は、突出部２４ａの環状の周面に開口している。この環状の周面は、円筒状に形成されており、軸方向に延びている。エア給排通路Ｒ２は、突出部２４ａの環状の周面に開口しているため、ピストン３０が突出部２４ａに接触していても、エア給排通路Ｒ２がピストン３０によって塞がれることがない。

【0041】

４．プランジャの構成
第４節では、プランジャ４０の構成を説明する。このプランジャ４０もマスタージョウ１１と同様に、薄型軽量化、高い把持力を有するように工夫されていることに留意されたい。
プランジャ４０は、Ｙ形状の部材からなり、３つの張出部４１（被係合部の一例）を有している。張出部４１は、プランジャ４０の中央に対して放射状に配置されている。換言すると、張出部４１は、プランジャ４０の中央部から放射状に張り出すように設けられている。各張出部４１は、マスタージョウ１１の係合溝１１ａに対応すべく、その断面がピストン３０側に行くにつれて次第に中心軸Ｊに近づくように傾斜して延びる形状をしている。
また、プランジャ４０は、その背面側がロッド部３２の先端（正面側）と一体に加工されている。なお、プランジャ４０は、別体で形成され、ロッド部３２とボルトなどで締結することにより、ピストン３０と一体化するようにしても良い。したがって、プランジャ４０は、ピストン３０の摺動に伴い、中心軸Ｊに沿って往復動するようになっている。

【0042】

５．密封型グリッパの動作
第５節では、密封型グリッパ１の動作を説明する。
ワークの外周を把持するときは、外部のエア配管（図示しない）からエア給排通路Ｒ１を経由して第１シリンダ室２５ａにエアを供給する。それに伴って、ピストン３０は軸方向正面側に移動する。ここでプランジャ４０とピストン３０とは一体となっているため、プランジャ４０もピストンと一体に軸方向正面側に移動する。

【0043】

プランジャ４０は、マスタージョウ１１の係合溝１１ａと係合され、その溝の断面が、ピストン３０側に行くにつれて次第に中心軸Ｊに近づくように傾斜して延びる形状をしていることから、プランジャ４０の軸方向正面側の移動に伴い、マスタージョウ１１は、径方向内方（中心軸Ｊ側）に摺動していく。それによって、マスタージョウ１１に固定されたクランプジョウ１２も径方向内方に移動することで、ワークの外周を把持することが可能となる。

【0044】

なお、このとき、プランジャ４０及びマスタージョウ１１の係合部位がピストン３０側に行くにつれて次第に中心軸Ｊに近づくように傾斜して延びる形状をしているため、ワークを把持するには、第１シリンダ室２５ａ側にエアを供給していることに留意されたい。

【0045】

また、ワークの把持力は、受圧面積に比例する。すなわち、本実施形態では、ワークの外周を把持する際に、第１シリンダ室２５ａ側にエアを供給しているため、第２シリンダ室２５ｂ側にエアを供給するよりも、ロッド部３２がない分、受圧面積を大きくすることができる。

【0046】

したがって、ワークを把持する際のエア供給室をかえることで、従来よりも把持力を高くすることができる。

【0047】

５．結言
従来の構成（図６参照）では、プランジャ４０及びマスタージョウ１１の係合部位の傾斜方向が、本実施形態と逆方向となっているため、ワークをクランプするためには、第２シリンダ室２５ｂにエアを供給する必要がある。ここで、密封型グリッパには薄型化の要請があることから、図６の構成から隔壁２１ａを取り除いて密封型グリッパを薄型化する手段が考えられる。しかし、図６の構成から隔壁２１ａを取り除いた構成の場合、第２シリンダ室２５ｂにエアを供給すると、ピストン３０には、エアによって背面側に移動する力が働くが、その一方で、マスタージョウ１１は、エアによって径方向の外方に押される。マスタージョウ１１がエアによって押される方向は、ピストン３０の移動に伴うマスタージョウ１１の移動方向とは逆方向であるため、図６の構成の密封型グリッパが隔壁２１ａを備えていないと、第２シリンダ室２５ｂにエアが供給されたときに、マスタージョウ１１の動作性及びマスタージョウ１１と連動するピストン３０の動作性が損なわれ、所定の把握力がでない虞がある。

【0048】

そこで、本実施形態によれば、プランジャ４０及びマスタージョウ１１の係合部位を正面側から背面側に行くにつれて次第に中心軸Ｊに近づくように傾斜して延びる形状としている。換言すると、実施形態におけるプランジャ４０及びマスタージョウ１１の係合部位の傾斜方向は、従来の構成（図６参照）と比較すると、逆方向である。
これにより、実施形態の密封型グリッパ１は、ワークをクランプする場合には、第２シリンダ室２５ｂではなく、第１シリンダ室２５ａにエアを供給する構成が実現されている。その結果、ワークをクランプする場合には、マスタージョウ１１はエアに押し出されないため、エアによって動作性に影響を受けない。

【0049】

ワークのクランプを解除する場合には、第２シリンダ室２５ｂにエアが供給され、マスタージョウ１１が外方に移動して、ワークの把持が解除される。このとき、ピストン３０は、エアに直に押されて背面側に移動しようとするが、マスタージョウ１１も、エアによって直に外方に押される。ここで、マスタージョウ１１がエアに押される方向は、ピストン３０の移動に伴うマスタージョウ１１の移動方向と同じである。このため、マスタージョウ１１の動きがエアによって妨げられることが抑制され、その結果、マスタージョウ１１に連動して動作するピストン３０の動きも妨げられることが抑制される。

【0050】

このように、実施形態に係る密封型グリッパ１は、プランジャ４０及びマスタージョウ１１の係合部位の傾斜方向が、従来の構成（図６参照）と比較すると、逆方向となっているので、ワークをクランプする場合及び当該クランプを解除する場合のいずれにおいても、マスタージョウ１１の動作性及びピストン３０の動作性が損なわれることが抑制される。

【0051】

また、実施形態によれば、図６の隔壁２１ａを省くことができ、密封型グリッパ１の内部の密封された空間を第１シリンダ室２５ａと第２シリンダ室２５ｂとの２つのみとすることができる。それによって、密封型グリッパ１の軸方向における長さを短く（薄型）にすることができる。また、密封型グリッパは、ロボットアームに搭載されるが、密封型グリッパが薄型であると、その分、ロボットアームの可動範囲を拡大することができる。ここで、実施形態にかかる密封型グリッパ１は、上述したように、隔壁２１ａが不要となる分、薄型化を実現することができる。このため、実施形態にかかる密封型グリッパ１は、例えば、従来の構成ではロボットアームと密封型グリッパとが干渉して把持することができなかった長尺状のワークを、把持し、搬送することができる。

【0052】

従来の構成（図６参照）は、隔壁２１ａを備えているので、当該従来の構成では、プランジャ４０とピストン３０とを別部材としないと、プランジャ４０及びピストン３０をグリッパ本体２０内に取り付けることができない。つまり、当該従来の構成では、作業者が、ピストン３０をグリッパ本体２０の背面側からグリッパ本体２０内に挿入し、また、プランジャ４０をグリッパ本体２０の正面側からグリッパ本体２０内に挿入する必要がある。更には、作業者は、プランジャ４０とピストン３０とをボルトで連結する必要もある。その他に、作業者がプランジャ４０をグリッパ本体２０の正面側からグリッパ本体２０内に挿入するためには、グリッパ本体２０の正面側には開放部が形成されている必要があり、また、この開放部をフロントカバー２６で塞ぐ必要もある。

【0053】

それに対し、実施形態では、上述したように、図６の隔壁２１ａを備えない構成を採用している。このため、プランジャ４０とピストン３０とが別部材ではなくても、グリッパ本体２０内にプランジャ４０及びピストン３０を収容することができる。すなわち、作業者は、グリッパ本体２０の背面側（リアカバー５０）を開放し、一体部材であるプランジャ４０及びピストン３０をグリッパ本体２０内に挿入するだけで、グリッパ本体２０内にプランジャ４０及びピストン３０の両方を収容することができる。

【0054】

実施形態は、プランジャ４０及びピストン３０が別部材ではないので、その分、部品点数を削減することができる。また、実施形態は、プランジャ４０とピストン３０とを連結するボルトが不要となるので、部品点数を削減することができる。更に、実施形態は、正面側のフロントカバー２６やシール材Ｓ６が不要となり、部品点数を削減することができる。

【0055】

更に、実施形態は、図６に示すフロントカバー２６及び図６に示すグリッパ本体２０が、別部材ではなく、一体成形された構成を採用している。このため、グリッパ本体２０に上述した開放部を形成する作業や、フロントカバー２６をグリッパ本体２０に組み付ける作業が不要になり、密封型グリッパ１を製造する工数を削減することができる。また、フロントカバー２６とグリッパ本体２０との間に隙間が形成されないので、グリッパ本体２０の密閉性を高めることができるとともに、グリッパ本体２０内に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。

【0056】

また、密封空間を２つにしたことで、エア排出通路Ｒ３の加工が不要となり、加工工数も削減することができる。

【0057】

また、一般的に、密封型グリッパは、ロボットアームの先端側に配置され、重いと力のモーメントが大きくなるため、ランニングコストが高くなる、移動速度が制限される、急停止が困難になるなどの影響も受ける。そのため、密封型グリッパは軽量化も要望されている。上述したように、実施形態に係る密封型グリッパ１は、隔壁２１ａが不要となる分、軽量化にもなるため、ロボット側の多様な移動速度にも柔軟に対応できる。

【0058】

さらに、密封型グリッパは、軽いワークだけでなく重いワークを把持する場合もあるため、高い把持力も求められる場合がある。実施形態によれば、ワークの外周を把握する際のエアを供給する空間を第１シリンダ室２５ａとしたため、ピストン３０の受圧面積を広く確保することができ、高い把持力を備える密封型グリッパ提供することができる。

【0059】

なお、本実施形態ではシール材（Ｓ１～Ｓ３）は、Ｏリングを用いているが、これに限らず、グリッパ本体２０内を密封にするシール材であれば、Ｘリングなどでも良く、またシリコーンゴムなどで接着することで密封しても構わない。

【0060】

また、シール材Ｓ１をマスタージョウ１１側に、または、シール材Ｓ３をリアボディ２１側に設けても構わない。

【0061】

また、マスタージョウ１１は、円柱状の部材としているが、密封できればこの形状に限らない。

【0062】

また、グリッパ本体２０の形状は薄肉軽量化が実現できれば、この形状に限らない。

【0063】

また、係合部と被係合部は、係合部が張出部であり、被係合部が係合溝であっても構わない。

【符号の説明】

【0064】

：１，１００：密封型グリッパ、：１１：マスタージョウ、：１１ａ：係合溝（係合部の一例）、：１２：クランプジョウ、：２０：グリッパ本体、：２３：凹部（ガイド部の一例）、：２５：シリンダ室、：２５ａ：第１シリンダ室、：２５ｂ：第２シリンダ室、：３０：ピストン、：４０：プランジャ、：４１：張出部（被係合部の一例）、：５０：リアカバー、：Ｊ：中心軸、：Ｓ１～Ｓ４：シール材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】