JP7500068B2 - 開閉チャック装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィンガーを把持・解除方向に作動させて、ワークを把持／解除する開閉チャック装置に関する。

特許文献１、２、３には、ラック－ピニオン機構を利用した開閉チャックが開示されている。これらの一対のフィンガーを同じ力で同期させてワークを把持する。
特許文献４、５には、一方のシリンダの受圧面積を大きくすることでクランプ力を高めている開閉チャックが開示されている。これらの一対のフィンガーは同期しておらず、個別に調整されている。

特開平９－３８８８１号公報 特開平９－２９５２９４号公報 特許４２６４９１８号公報 特開昭６２－７４５４４号公報 特開２０１３－１６３２４５号公報

ラック－ピニオン機構を利用して一対のフィンガーを同期させるタイプの開閉チャックにおいて、大きな把持力を得ようとする場合、両シリンダの受圧面積を大きくしなければならず、装置全体が大型化する傾向にある。仮に、片方のシリンダの受圧面積を大きくすると、受圧面積が異なるシリンダをピニオン機構で同期させることになり、その同期が難しい。
一方で、受圧面積が異なるシリンダをピニオン機構に頼らずに作動させる場合も、各シリンダを個別に調整することになり、その調整が煩雑である。

そこで、本発明は、簡単な構造で、把持力を大きくすることができる開閉チャック装置を提供することを課題とする。

本発明に係る開閉チャック装置は、ワークを把持するためのフィンガーを把持／解除方向に作動させる開閉チャック装置において、流体により駆動して前記フィンガーを作動させる第１シリンダと、流体により駆動して前記フィンガーを作動させ且つ前記第１シリンダよりも受圧面積が大きい第２シリンダとを備え、前記第１シリンダは、前記フィンガーを把持方向に作動させる先発ピストンと、前記先発ピストンの移動後に移動する後発ピストンと、前記先発ピストンと前記後発ピストンとを収容すると共に前記後発ピストンの移動により開かれる導入口を有する第１シリンダケースとを備え、前記第２シリンダの第２ピストンは、前記導入口から導入される流体により前記フィンガーを前記把持方向に作動させる。

本発明の開閉チャック装置によれば、簡易な構成で、把持力を大きくすることができる。

第１実施形態１に係る開閉チャック装置を示す斜視図である。 （ａ）は開閉チャック装置の側面図であり、（ｂ）は開閉チャック装置の正面図である。 （ａ）は図２の（ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２の（ａ）のＢ－Ｂ線断面図である。 図２の（ａ）のＤ－Ｄ線断面図である。 駆動機構が駆動する様子を示し、且つ、一部に部分拡大図を含む概略工程図である。 （ａ）は後発ピストンの始動直前のシリンダ内の圧力状態を説明するための図であり、（ｂ）は後発ピストンの始動直後のシリンダ内の圧力状態を説明するための図である。 図２の（ｂ）のＥ－Ｅ線断面図である。 （ａ）は第２シリンダのピストン（大径ピストン）、ピニオン、ラック等を含む部位を示す概略斜視図であり、（ｂ）は図８の（ａ）のＦ－Ｆ線断面図である。 （ａ）はコイル収容部周辺の斜視図であり、（ｂ）はコイル収容部の断面斜視図である。 （ａ）はコイル収容部におけるコイルバネの下端部９ｃ付近での断面図であり、（ｂ）はコイル収容部におけるコイルバネの上端部９ｂ付近での断面図である。 第１実施形態２に係る付与機構を説明する図であり、（ａ）は付与機構及びその周辺を取り出した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における付与機構が位置する部分であってピニオン軸と直交する部分での断面斜視図である。 付与機構の分解状態を異なる方向から見た斜視図である。 ピニオンの凹凸部とレバーの凸凹部とを説明する拡大図であり、（ａ）はレバー凹領域がピニオン凸領域に嵌合した状態を示し、（ｂ）はレバー凸領域がピニオン凹領域に嵌合した状態を示す。 第２実施形態に係る開閉チャック装置を示す断面図であり、（ａ）は図２の（ａ）のＤ－Ｄに相当する部位での断面であり、（ｂ）は図２の（ｂ）のＥ－Ｅに相当する部位での断面である。 第２実施形態に係る付与機構を説明する図であり、（ａ）は付与機構及びその周辺を取り出した斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における付与機構が位置する部分であってピニオン軸を含む部分での断面斜視図である。 （ａ）は付与機構の分解状態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の分解状態の断面斜視図である。 付与機構の動作を説明する図であり、（a）は側方から見た断面図であり、（ｂ）は下方から見た断面図である。 付与機構の動作を説明する図であり、（a）は側方から見た断面図であり、（ｂ）は下方から見た断面図である。 付与機構の動作を説明する図であり、（a）は側方から見た断面図であり、（ｂ）は下方から見た断面図である。 付与機構の動作を説明する図であり、（a）は側方から見た断面図であり、（ｂ）は下方から見た断面図である。 給排気機構を説明する図であり、（ａ）は流路位置での断面斜視図であり、（ｂ）は給気時を説明する図であり、（ｃ）は排気時を説明する図である。 給排気機構を説明するための図であり、（ａ）は流路位置での断面斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の給排気機構の拡大図である。

＜概要＞
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、後述の第１シリンダのストローク方向と、第２シリンダのストローク方向とが一致する開閉チャック装置について説明する。第１実施形態１では、コイルバネ（９）を利用した付与機構（６）を備える開閉チャック装置１について説明し、第１実施形態２では、ラチェットを利用した付与機構（１６）を開閉チャック装置１１について説明する。なお、第１実施形態２の開閉チャック装置の符号「１１」は、図示されていないが、第１実施形態１の開閉チャック装置１と区別するために、便宜上、「１１」とする。

＜第１実施形態１＞
１．概略説明
図１、図２及び図３を用いて、第１実施形態１に係る開閉チャック装置の主な構成を説明する。
以降の記載において、前後・左右・上下の方向は、図中に記載された前後・左右・上下で示された矢印の方向を示すものとする。
図１に示すように、開閉チャック装置１はベース部材２を備えている。図２の（ａ）に示すように、開閉チャック装置１は、ワークＷを把持するための一対のフィンガーＦ、Ｆをベース部材２上で把持／解除方向に作動させる。
開閉チャック装置１について、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）を用いて詳述する。
図３の（ａ）に示すように、開閉チャック装置１は、ベース部材２に配設され且つ流体により駆動する一対の第１シリンダ（以後、小径シリンダという。）３、３と、小径シリンダ３、３のそれぞれのストロークにより互いに反対向きに直線運動し且つフィンガーＦ、Ｆを支持する一対のラック４、４と、ラック４、４に噛合し且つベース部材２に枢支されるピニオン５とを備えている。
図３の（ｂ）に示すように、開閉チャック装置１は、ピニオン５に対してフィンガーＦの把持方向に回転（符号Ｌ参照）させる力を付与する付与機構６と、フィンガーＦがワークＷにほぼ接触した後に付与機構６を駆動させる駆動機構７（図３の（ａ）参照）とを備えている。
なお、第１実施形態１では、小径シリンダ３などを駆動させる流体として、圧縮した空気（以後、圧縮空気という）を用いている。

２．各構成の説明
（１）ベース部材２
図１に戻って、ベース部材２は、例えば、本体部２ａと、その前後にそれぞれ取り付けられる前部２ｂ及び後部２ｃとからなる。また本体部２ａは、主要な部分として３つに分割されている。なお、それら個々の分割体についての説明は省略する。本体部２ａ、前部２ｂ及び後部２ｃは、ねじなどの締結具で一体に連結される。
本体部２ａの上面には、フィンガーＦ、Ｆ（図２の（ａ）参照）の台座であるスライド部材８、８をスライドさせるスライド溝８ａが形成されている。
ベース部材２は、本体部２ａに設けた貫通孔等を利用して、小径シリンダ３の小径シリンダケース３ａや大径シリンダ６の大径シリンダケース６ａを構成する。

（２）小径シリンダ３
第１実施形態１では右方（図の下方）の小径シリンダ３が駆動機構７を兼ねている（後述する）。このため、まず２本の小径シリンダ３、３について、互いに共通する部分について説明する。
図３の（ａ）に示すように、小径シリンダ３は、第１シリンダケース（以後、小径シリンダケースという。）３ａと、小径シリンダケース３ａ内に摺動自在に収納される第１ピストン（以後、単に、小径ピストンという。）３ｂとを備えている。図３の（ａ）における小径シリンダ３は、ストローク量がゼロの状態である。このためフィンガーＦは開いている（図２の（ａ）の状態参照）。小径シリンダ３は複動ピストンであり、圧縮空気の圧力により小径ピストン３ｂは前後にストロークする。
小径ピストン３ｂを把持方向に駆動させる場合は、流路１１ａが利用され、導入口１１ｃから圧縮空気が供給される（図３の（ａ）中の矢印「Ｇ」である）。図３の（ａ）における流路１１ａは、駆動機構７が設けられている小径シリンダ３側にのみ現れているが、当該導入口１１ｃから他方の小径シリンダ３にも圧縮空気が供給される流路が存在する。
小径ピストン３ｂを解除方向に駆動（移動）させる場合は、流路１１ｂが利用され、導入口１１ｄから圧縮空気が供給される（図中の矢印「Ｈ」である）。

（３）ラック４、スライド部材８
図４を用いて、スライド部材８及びラック４を説明する。
小径ピストン３ｂは、上下方向に延びる連結部材８ｂによりスライド部材８と連結されている。一方で、スライド部材８は、上下方向に延びる連結部材４ａによりラック４と連結されている。このため、小径ピストン３ｂのストロークは、スライド部材８を介して、ラック４に伝達される。ラック４は、小径ピストン３ｂと同じ方向に、同じストローク量で直線運動する。

（４）ピニオン５
本体部２ａの中央付近にはピニオン５等が配設されている。ピニオン５のピニオン軸５ａは本体部２ａに回転可能に支持されている。具体的には、ピニオン軸５ａは、下端部が本体部２ａの底領域を構成する底部２ｆの丸穴２ｊに回転可能に挿入されている。

（５）駆動機構７
以後の説明を容易にするため、付与機構６の前に、先に駆動機構７を説明する。
図３の（ａ）に示すように、第１実施形態１では、例えば、駆動機構７が、小径シリンダ３のうちの一方（図の下方）の小径シリンダを利用して設けられている。
ベース部材２、特に前部２ｂにおける、一方の小径シリンダ３（以後、駆動機構７ともいう。）に相当する部位は、前側に有底筒状に突出する筒状部２ｄとなっており、この筒状部２ｄを利用して構成されている。なお、筒状部２ｄは、底部の内面からは後方に延びる筒状の筒状部位２ｅを有する。

（５－１）後発ピストン７ａ、付勢部材７ｂ、導入口７ｃ
駆動機構７は、例えば、先発ピストン３ｂに対し前方に設けられる後発ピストン７ａと、後発ピストン７ａを後方に付勢する付勢部材７ｂとを備えている。なお以後の説明において、駆動機構７が設けられた小径シリンダ３側の小径ピストン３ｂを説明する際には、先発ピストン３ｂとも呼ぶ。
後発ピストン７ａは、前部２ｂの内部と一方の小径シリンダケース３ａにおける前部側とを利用して移動可能に挿入されている。後発ピストン７ａは、図３及び図６に示すように、後部側が小径シリンダケース３ａに挿入され、前部側がベース部材２の前部２ｂ内の後発シリンダケース７ｄ内に挿入されている。後発ピストン７ａの後部（先発ピストン３ｂ側）の断面積は、前部の断面積よりも小さく構成されている。ここでの後発ピストン７ａの前部は、他方の小径シリンダケース３ａ側に張り出すような形状をしている。これにより、ベース部材２を大きくすることなく、後発ピストン７ａの前部の断面積を大きくできる。また、断面積を大きくすることで、後述の後発ピストン７ａの始動のタイミングを規制している。

後発シリンダケース７ｄ内は、図３の（ａ）に示すように、小径ピストン３ｂを初期位置に戻す（解除方向に移動させる）際に圧縮空気が供給される流路１１ｂの末路で接続されている。つまり、導入口１１ｄから供給される圧縮空気は、後発シリンダケース７ｄ内で行き止まり、後発シリンダケース７ｄと導入口１１ｄの間に小径ピストン３ｂへの流路が接続されている。これにより、小径ピストン３ｂが把持方向に移動する際に小径シリンダケース３ａ内の空気が、後発シリンダケース７ｄ内の空気よりも優先して排出されることとなり、把持方向へ移動していた先発ピストン３ｂ（フィンガーＦ）が停止するまで又は停止直後まで、後発シリンダケース７ｄ内に排気圧を作用させることができる。つまり、先発ピストン３ｂが停止する前に後発ピストン７ａが移動するのを規制している。
後発ピストン７ａは、筒状をし、その中心軸に沿った貫通孔に筒状部位２ｅが挿通されている。これにより、後発ピストン、そのストロークがガイドされる。
また、後発ピストン７ａの内部と筒状部位２ｅの内部とは連通しており、小径シリンダ３に供給される圧縮空気の流路１１ａにされている。

付勢部材７ｂは、例えば、コイルバネである。その付勢部材７ｂは、そのコイル内に筒状部位２ｅを通して配設されている。筒状部位２ｅは付勢部材７ｂの伸縮方向の動きを支持している。付勢部材７ｂは、フィンガーＦがワークＷに当接する前、つまり、先発ピストン３ｂが停止する前に、後発ピストン７ａが移動するのを規制するためのものである。これにより、上述のように後発シリンダケース７ｄ内に排気圧を作用させているが、排気圧が作用しない場合であっても、後発ピストン７ａが先発ピストン３ｂの停止前に移動するのを付勢部材７ｂにより規制されることになる。したがって、後発ピストン７ａが導入口７ｃを塞ぐことを付勢部材７ｂにより保証される。
後発ピストン７ａは、小径シリンダケース３ａ内の圧力が所定以上になると移動する。このため、先発ピストン３ｂの位置に関係なく（ワークＷの大きさに関係なく）、後発ピストン７ａを移動させることができる。
また、駆動機構７の小径シリンダケース３ａには、導入口７ｃが形成されている(図５の工程Ｓ３の拡大図参照)。その導入口７ｃを通じて、小径シリンダ３に利用した圧縮空気が付与機構６へ供給される。その供給された圧縮空気により付与機構６は駆動する。

（５－２）駆動機構７が駆動する様子
駆動機構７が駆動する様子を図５を用いて説明する。
なお、図５の工程Ｓ１及び工程Ｓ２の図は、図２の（ｂ）のＣ－Ｃ断面に相当し、工程Ｓ３の図は、導入口７ｃが現れるように図２の（ｂ）のＣ－Ｃ断面よりも左側に移動した部位での断面である。

（工程Ｓ１）：図５に示す先発ピストン３ｂはストローク量がゼロの状態である（初期状態である）。つまり、図３に示す、導入口１１ｄから圧縮空気が供給され、導入口１１ｃが開放されている。これにより、先発ピストン３ｂ及び後発ピストン７ａの初期状態が維持される。
この状態では、先発ピストン３ｂは後発ピストン７ａの後面に接触又は近接し、フィンガーＦ（図２の（ａ）参照）は開いている。なお、先発ピストン３ｂと後発ピストン７ａとが接触又は近接することで、装置の全長（ストローク方向）を短くできる。
一方、後発ピストン７ａもストローク量がゼロの状態である。この状態では、後発ピストン７ａは導入口７ｃの上面に位置し、導入口７ｃを塞いでいる（大径シリンダケース６ａと連通していない）。

（工程Ｓ２）：小径シリンダケース３ａに流路１１ａを介して圧縮空気（図３の（ａ）における矢印「Ｇ」である）が導入され、導入口１１ｄが開放されると、先発ピストン３ｂは後方（図の右方）にストロークし、フィンガーＦも把持方向に移動する（図２の（ａ）参照）。この状態では、先発ピストン３ｂ及び他方の小径ピストン３ｂの移動による小径シリンダケース３ａ内の空気の排出が優先され、図６の（ａ）に示すように、後発シリンダケース７ｄ内に排気圧（図中のＫのクロスハッチングであり、大気圧よりも高い）が残存し、前部側の断面積が後部側よりも大きい構成を採用する後発ピストン７ａの移動が規制される。なお、小径シリンダケース３ａ内であって先発ピストン３ｂと後発ピストン７ａとの間の圧力は、先発ピストン３ｂの停止後の圧力よりも低い（図中のＪのハッチングである）。

（工程Ｓ３）：やがて、フィンガーＦはワークＷに接触する（先発ピストン３ｂの移動が停止する）と、小径シリンダケース３ａからの排気圧の放出がなくなり、後発シリンダケース７ｄ内の排気圧（図６の（ｂ）のクロスハッチングＫであり、放出後は大気圧と同じであり、（ａ）のＫのクロスハッチングより疎に示されている）が放出される。先発ピストン３ｂのストロークの停止後も、圧縮空気が流路１１ａを介して引き続き導入され、小径シリンダケース３ａ内の空気圧（図６の（ｂ）のハッチングＪであり、図６の（ａ）のＪのハッチングより密に示されている）が上昇する。これにより、後発ピストン７ａが前方へと移動を開始する。そして、小径シリンダケース３ａ内の空気圧がさらに高くなると、付勢部材７ｂの付勢力に抗して、後発ピストン７ａを前方（図の左方）にストロークさせ、やがて、後発ピストン７ａが導入口７ｃの上面から前側へと移動する。これにより、小径シリンダケース３ａ内に導入口７ｃが現れ、小径シリンダケース３ａ内の圧縮空気が導入口７ｃから付与機構６に供給される。そして、導入口７ｃを介して供給された圧縮空気により、後述する付与機構６が作動する。

把持状態のフィンガーＦを解除する際には、小径シリンダケース３ａの先発ピストン３ｂの後方（図５の右方）の流路１１ｂから圧縮空気（図３の（ａ）における矢印「Ｈ」である）が供給される。流路１１ｂからの圧縮空気の供給に合わせて、小径ピストン３ｂを把持方向に駆動するための流路１１ａが開放される（抜かれる）。これにより、小径ピストン３ｂと後発ピストン７ａが初期状態に戻る。

（６）付与機構６
次いで図７及び図３の（ｂ）を用いて、付与機構６を説明する。
図７に主に示すように、付与機構６の構成として、第１実施形態１では、例えば、圧縮空気で駆動するシリンダ機構（第２シリンダ）を用いている。
第２シリンダ（以後、大径シリンダという。）６は、小径シリンダ３よりもピストンをストロークさせる受圧面積が大きい。大径シリンダ６は、第２シリンダケース（以後、大径シリンダケースという。）６ａと、その大径シリンダケース６ａ内に摺動自在に収納される第２ピストン（以後、大径ピストンという。）６ｂとを備えている。

第１実施形態１では、付与機構６の構成として、ベース部材２の後部２ｃの内面に係合された第２付勢部材６ｃを備えている。第２付勢部材６ｃは、例えば、コイルバネである。第２付勢部材６ｃは、大径ピストン６ｂを大径シリンダケース６ａの前側（図３の（ｂ）の左方）に付勢している。つまり、第２付勢部材６ｃは、大径ピストン６ｂの把持方向に配され、大径ピストン６ｂが把持方向に移動するのを妨げる方向（解除方向）に付勢する。
図に示している状態は、大径ピストン６ｂのストローク量がゼロの状態で、第２付勢部材６ｃは自由長の状態又は大径ピストン６ｂを解除方向に若干付勢した状態である。つまり、駆動機構７が機能していない状態では、大径ピストン６ｂがストロークがゼロの状態で維持される。
また第１実施形態１において、付与機構６は、ピニオン軸５ａの周囲に配置されるコイルバネ９と、そのコイルバネ９の周囲を覆うコイル収容部１０とをさらに備えている。

（６－１）大径ピストン６ｂ
大径ピストン６ｂは、図８に示すように、２本の小径シリンダ３が並設する方向（左右方向）に長い形状（例えば、長円形状）をし、小径シリンダ３のストローク方向と平行（前後方向）な方向に延びている。大径ピストン６ｂは２本の小径シリンダ３の下方側に配されている。これにより、大径ピストン６ｂを左右方向に長い形状にすることが可能となり、装置の大型化を招くことなく、大径ピストン６ｂの受圧面積を大きくできる。
図３の（ｂ）に示すように、大径ピストン６ｂの前後方向の中央付近には開口部６ｄが形成されている。その開口部６ｄの内部にピニオン５、第２付勢部材６ｃ、コイル収容部１０が配置されている。また、大径ピストン６ｂの開口部６ｄの内面には切欠部６ｅが形成されている。
なお、大径シリンダケース６ａへの圧力空気は、大径シリンダケース６ａと前部２ｂと大径ピストン６ｂの前端面６ｆとで形成される密閉空間に導入される。これにより、大径ピストン６ｂに上記開口部６ｄ等を設けることができる。

（６－２）コイルバネ９、コイル収容部１０
ここから図３の（ｂ）と共に、図８～図１０を加えて説明する。
コイル収容部１０は、図９に示すように、本体部２ａの底部２ｆの上面であってピニオン軸５ａの中心軸周りに回転可能に配置されている。コイル収容部１０は、内部をピニオン軸５ａが貫通する収容本体部１０ａと、ピニオン軸５ａが挿通し且つ収容本体部１０ａの下側に配された収容下部１０ｂとを有している。
収容下部１０ｂの貫通孔は、コイルバネ９よりも小さく構成されている。これにより、コイルバネ９を確実に収容できる。収容本体部１０ａと収容下部１０ｂは、コイルバネ９を収容する状態でねじ１０ｃで固定されている。
コイル収容部１０は、収容本体部１０ａに固定された収容連結部１０ｄを介して大径ピストン６ｂと連結されている。これにより、コイル収容部１０は、大径ピストン６ｂの移動に連動して、ピニオン軸５ａ（の中心軸）周りに回転する。なお、収容連結部１０ｄも収容本体部１０ａと収容下部１０ｂとを固定するねじ１０ｃにより収容本体部１０ａに固定されている。

収容連結部１０ｄは、図８の（ａ）に示すように、外方へ張り出す張出部分１０ｅを有している。張出部分１０ｅは、収容連結部１０ｄと収容下部１０ｂとの間に配されているスペーサー１０ｆを介して、収容下部１０ｂにピン１０ｇにより連結されている。スペーサー１０ｆは、大径ピストン６ｂの切欠部６ｅに嵌合している。これにより、コイル収容部１０が大径ピストン６ｂと連動して回転する。なお、スペーサー１０ｆは、大径ピストン６ｂの前後方向の運動を、ピニオン軸５ａ周りの回転運動として伝達する。このため、スペーサー１０ｆが大径ピストン６ｂの移動方向と直交する方向に若干移動できるように、切欠部６ｅは構成されている。

コイルバネ９はバネ鋼線を密接して螺旋状に巻いたものである。図１０の（ｂ）に示すように、コイルバネ９の上端部９ｂは螺旋状の本体部９ａの径方向に延伸し、下端部９ｃは本体部９ａの接線方向に延伸している。
図９の（ｂ）に示すように、コイルバネ９は、ピニオン軸５ａとの間で隙間が存在するように、つまり、ピニオン軸５ａの回転（小径ピストン３ｂのストローク）を邪魔しないように、コイル収容部１０に収容されている。
コイルバネ９の上端部９ｂは、図１０の（ｂ）に示すように、コイル収容部１０（収容本体部１０ａ）のねじ孔に螺合する一対のねじ１０ｉにより挟持されることで、固定されている。

コイルバネ９の下端部９ｃは、図９の（ｂ）及び図１０の（ａ）に示すように、本体部２ａの底部２ｆに固定された下固定部２ｇと、下固定部２ｇに固定される上固定部２ｈとで挟持されることで固定されている。
これにより、下端部９ｃが固定され、上端部９ｂはピニオン軸５ａ周りに回転可能なコイル収容部１０に固定されることとなり、大径ピストン６ｂの動作によりコイルバネ９が縮径可能となる。なお、コイルバネ９の端部の固定は、上下で反対（下端部が回転可能である）でおこなわれてもよい。

（６－３）付与機構６が作動する様子
ここから付与機構６が作動する様子を説明する。
（工程Ｒ１）：図３の（ｂ）に戻って、この図の状態は、大径ピストン６ｂのストローク量がゼロの状態である。駆動機構７の導入口７ｃ（図５の工程Ｓ３参照）が開くと、圧縮空気が大径シリンダケース６ａ内に注入される。その空気圧により、第２付勢部材６ｃの付勢力に逆らって、大径ピストン６ｂが後方（図の右方）にストロークする。
（工程Ｒ２）：大径ピストン６ｂのストロークは、スペーサー１０ｆ、収容連結部１０ｄを介してコイル収容部１０に伝達される。これにより、コイル収容部１０はコイルバネ９周りに符号Ｌ方向に回動する。Ｌ方向はフィンガーＦの把持方向である。

（工程Ｒ３）：コイル収容部１０が回転すると、コイルバネ９の上端部９ｂが周方向に移動し、コイルバネ９の下端部９ｃはベース部材２に固定されているため、本体部９ａに引張負荷が作用して、コイルバネ９は縮径する。
この縮径により、コイルバネ９は最終的にピニオン軸５ａに密着し（締め付けて）、ピニオン５も同じ方向（把持方向）に回転する。これにより、ワークＷ（図２の（ａ）参照）に把持力を付与することができる。また、コイルバネ９の縮径によりピニオン軸５ａの回転がロックされる。このためラック４は解除する方向に移動できない。
この際、大径シリンダ６の受圧面積が、小径シリンダ３よりも大きいため、ワークＷを把持する把持力が、小径シリンダ３での把持力よりも大きくなる。

（工程Ｒ４）：大径シリンダケース６ａから圧縮空気が抜けると、第２付勢部材６ｃの付勢力によって、大径ピストン６ｂは、元の位置（図の前方）に移動する。これにより、コイル収容部１０はＲ方向（解除方向）に回転する。すると、縮径状態のコイルバネ９は拡径し、ピニオン軸５ａの密着が解かれる。これにより、ピニオン５が自由に回動できるようになる。なお、大径シリンダケース６ａから圧縮空気が抜けると、縮径状態のコイルバネ９の復元力によって、コイル収容部１０はＲ方向（解除方向）に回転する。

３．第１実施形態１の特徴
第１実施形態１に関連する開閉チャック装置は、選択された特定の構成に基づいて発明となり得る、以下に示す特徴を有する。なお、第１実施形態２又は第２実施形態と共通する特徴も含む。
（１）第１の特徴
本発明の開閉チャック装置１において、第１シリンダ３と第２シリンダ６の構成等に着目した第１の特徴について説明する。

（１－１）第１の特徴を有する開閉チャック装置は、ワークＷを把持するためのフィンガーＦを把持／解除方向に作動させる開閉チャック装置において、流体により駆動してフィンガーＦを作動させる小径シリンダ３と、流体により駆動してフィンガーＦを作動させ且つ小径シリンダ３よりも受圧面積が大きい大径シリンダ６とを備え、小径シリンダ３は、フィンガーＦを把持方向に作動させる先発ピストン３ｂと、先発ピストン３ｂの移動後に移動する後発ピストン７ａと、先発ピストン３ｂと後発ピストン７ａとを収容すると共に後発ピストン７ａの移動により開かれる導入口７ｃを有する小径シリンダケースとを備え、大径シリンダ６の大径ピストン６ｂは、導入口７ｃから導入される流体によりフィンガーＦを把持方向に作動させている。
第１の特徴として、小径シリンダ３内に先発ピストン３ｂ及び後発ピストン７ａを備えているので、装置全体がコンパクトである。また、小径シリンダ３よりも受圧面積の大きな大径シリンダ６を備えているので、導入される流体をそのまま大径シリンダ６で利用して、大きな力を得ることができる。例えば、流体にさらなる圧力を加えずに、その流体をそのまま大径シリンダ６に導入することで、大きな把持力をえることができる。
また、小径シリンダ３と大径シリンダ６との駆動に同じ流体を利用しているので、流路の構造が簡単となる。また、流路が一系列となるので全体としてコンパクトとなり、装置全体を小さくすることができる。

（１－２）このような第１の特徴を有する開閉チャック装置は、先発ピストン３ｂに連結され且つフィンガーＦを支持するラック４と、ラック４に噛合し且つ回転自在に支持されるピニオン５と、ピニオン５のピニオン軸５ａを覆い且つ前記ピニオン軸の周りを旋回するコイルバネ９とをさらに備え、コイルバネ９は、大径ピストン６ｂの移動により縮径してピニオン軸５ａを狭持するものであるのが好ましい。
コイルバネ９の狭持によりピニオン軸５ａが回転できなくなるので、ラック４の動きをロックすることができる。さらに、ロック状態で大径シリンダのピストンが移動することで、大きな力でピニオン５を回転することができる。
コイルバネ９は、例えば、一端が固定され、他端が大径ピストン６ｂ側の部材に固定されることで、大径ピストン６ｂの移動で縮径する。
なお、コイルバネ９の一端は、大径ピストン６ｂの移動によりコイルバネ９が縮径する際に固定（一端の移動が規制）されていればよく、大径ピストン６ｂが移動していない状態では、一端は固定されていなくて（移動可能であって）もよい。

（２）第２の特徴
開閉チャック装置の構成全体の連動関係に着目した第２の特徴について説明する。この第２の特徴を有する開閉チャック装置においても、装置の大型化を避け、その上で、把持力を大きくすることができる開閉チャック装置を提供するという課題を解決できる。
なお、以下に示す開閉チャック装置は、上記した実施形態の開閉チャック装置１と同じ構成には同じ符号を付して、その説明を省略する。

（２－１）第２の特徴を有する開閉チャック装置は、ワークＷを把持するためのフィンガーＦを把持／解除方向に作動させると共に、ベース部材２を備えており、そのベース部材２に配設され且つ流体により駆動する小径シリンダ３と、小径シリンダ３のストロークにより直線運動し且つフィンガーＦを支持するラック４と、ラック４に噛合し且つベース部材２に枢支されるピニオン５とフィンガーＦの把持方向に回転させる力をピニオン５に付与する付与機構６と、フィンガーＦがワークＷに接触すると付与機構６を駆動させる駆動機構７とを備えている。
例えば、特許文献１、２、３のようなピニオンを用いて、一対のシリンダのストロークの同期を図るタイプの装置では、通常、大きな把持力を得るには、一対のシリンダごと受圧面積を大きくしなければならない傾向にある。
これに対し、第２の特徴を有する開閉チャック装置は、フィンガーＦの移動と、フィンガーＦへの把持力の付与とを分けているので、把持力の要らない移動用の小径シリンダ３の受圧面積を小さくできる。
例えば、フィンガーＦがワークＷに接触すると、駆動機構７は付与機構６を駆動させる。そして付与機構６は、フィンガーＦにワークＷを把持するための把持力を与える。このため、フィンガーＦがワークＷに接触するまでは、把持力をほとんど有しない小さなシリンダ（移動だけで良いので小型化できる）でフィンガーＦを柔らかくワークＷに接触させることができる。次いで、フィンガーＦに把持力を付与する。このため、移動中のフィンガーＦが大きな力でワークＷをあらぬ方向に移動させたり、ワークＷを破損させたりするのを防止することができる。また、柔らかくワークＷに接触するので、ワークＷを把持する位置が安定する。

（２－２）このような第２の特徴を有する開閉チャック装置において、駆動機構７は、小径シリンダ３を駆動させた流体を付与機構６を作動させる流体として供給する。これにより、小径シリンダ３と、駆動機構７と付与機構６とで同じ流体を利用しているので、流路の構造が簡単となる。また、流路が一系列となるので全体としてコンパクトとなり、装置全体を小さくすることができる。

（２－３）このような第２の特徴を有する開閉チャック装置において、駆動機構７が設けられている小径シリンダ３は、小径シリンダケース３ａ内における一端側に設けられ且つフィンガーＦを把持方向に作動させる先発ピストン３ｂと、小径シリンダケース３ａ内の他端側に設けられる後発ピストン７ａと、小径シリンダケース３ａの他端側に設けられ且つ後発ピストン７ａのストロークに伴って開閉する導入口７ｃとを備え、駆動機構７は後発ピストン７ａと導入口７ｃとから構成されている。このように、駆動機構７を小径シリンダ３と一体に設けているので、構造を簡単にできる。また、小径シリンダと別個に駆動機構７を設ける場合に比べて装置全体を小さくすることができる。

（２－４）このような第２の特徴を有する開閉チャック装置において、付与機構６は、小径シリンダ３よりも受圧面積の大きな大径シリンダ６を備えている。これにより、導入される流体をそのまま大径シリンダ６で利用して、大きな力を得ることができる。例えば、流体にさらなる圧力を加えずに、その流体をそのまま大径シリンダ６に導入することで、大きな把持力を得ることができる。

（２－５）このような第２の特徴を有する開閉チャック装置において、付与機構６が、ピニオン５のピニオン軸５ａに通されるコイルバネ９を備え、コイルバネ９は、その一端がベース部材２に固定され、他端が大径シリンダ６の大径ピストン６ｂ側の部材に固定されている。これにより、大径ピストン６ｂの駆動により、コイルバネ９が縮径し、ピニオン軸５ａを狭持して回転させる。このように、フィンガーＦがワークＷに接触した後に、大径ピストン６ｂによりピニオン５をさらに回転させ、ラック４側に大きな把持力を与えることができる。また、狭持が進むとピニオン軸５ａが反対向きに回転できなくなるので、ラック４が解除方向に移動するのをロックすることができる。つまり、ワークＷの把持力を大きい状態で維持できる。

（３）第３の特徴
ラック４に噛合するピニオン軸５ａに、第２シリンダ側の駆動は伝達させず、第１シリンダ側の駆動のみを伝達する駆動伝達機構に着目した第３の特徴について説明する。この第３の特徴を有する機構では、装置の大型化を避け、簡単な構造で、駆動を選択してフィンガーを作動できる駆動伝達装置を提供するという課題を解決できる。なお、本駆動伝達機構は、第２シリンダ側を基準にすると、第１シリンダ側の駆動に加えて、第２シリンダ側の駆動を伝達するともいえる。

（３－１）第３の特徴を有する駆動伝達装置は、第１シリンダ３の駆動及び第２シリンダ６の駆動を選択して、ワークＷを把持／解除方向にフィンガーＦを作動させるための駆動伝達装置において、第１シリンダ３の第１ピストン３ｂに連結され且つフィンガーＦを支持するラック４と、ラック４に噛合し且つ回転自在に支持されるピニオン５と、ピニオン５のピニオン軸５ａの周りを旋回するコイルバネ９とを備え、コイルバネ９は、一端が固定され、他端が第２シリンダ６の第２ピストン側の部材に固定され、第２ピストン６ｂの移動により縮径してピニオン軸５ａを狭持する。
この構成により、第１シリンダ３の駆動によりラック４が作動する際には、コイルバネ９はピニオン軸５ａを挟持しておらず、第２シリンダ６がラック４の作動を妨げることがない。一方、コイルバネ９により挟持されたピニオン軸５ａが第２ピストン６ｂにより回転してラック４が把持方向に作動する際には、回転によるラック４の作動方向と第１ピストン３ｂにより駆動されている方向とが一致するため、ラック４を支持する第１ピストン３ｂがピニオン軸５ａの把持方向への回転を妨げることがない。
なお、第３の特徴を有する駆動伝達装置の第１シリンダは、後発ピストン７ａが設けられている第１シリンダと同じ構造であってもよいし、後発ピストン７ａが設けられていない第１シリンダと同じ構造であってもよいし、これらと異なる構造であってもよい。

（３－２）このような第３の特徴を有する駆動伝達装置は、第１及び第２シリンダは流体により駆動し、第２シリンダ６の受圧面積は第１シリンダの受圧面積よりも大きい。これにより、第１シリンダ３でのフィンガーＦの作動はフィンガーＦがワークＷに接触するまでと、第２シリンダ６でのフィンガーＦの作動はワークＷに接触してからワークＷを把持するまでとの２段式とすることができる。

（４）第４の特徴
流体により駆動する複数のシリンダの動作のタイミングを調整する調整機構に着した第４の特徴について説明する。この第４の特徴を有する装置では、簡単な構造で、シリンダの駆動のタイミングを調整できる駆動タイミング調整装置を提供するという課題を解決できる。
第４の特徴を有する駆動タイミング装置は、流体により駆動する第１シリンダ３と、流体により駆動する第２シリンダ６と、第２シリンダ６を第１シリンダ３に対して遅れて駆動させる駆動機構７とを備える駆動タイミング調整装置において、第１シリンダ３は、先に移動する先発ピストン３ｂと、先発ピストン３ｂの移動後に移動する後発ピストン７ａと、先発ピストン３ｂと後発ピストン７ａとを収容すると共に後発ピストン７ａの移動により開かれる導入口７ｃを有する第１シリンダケース３ａとを備え、第２シリンダ６の第２ピストン６ｂは、導入口７ｃから導入される流体により駆動する。
この構成により、第１シリンダ３内の圧力が一定になると後発ピストン７ａが移動するため、駆動のタイミングを一定にできる。

＜第１実施形態２＞
第１実施形態２に係る開閉チャック装置１１は、第１実施形態１に係る開閉チャック装置１と付与機構６が異なり、特に、大径ピストン６ｂの移動によりピニオン軸を回転させる機構が異なる。
以下、第１実施形態２の特徴部分である付与機構１６について説明する。第１実施形態１と同じ構成の部材等については、第１実施形態１と同じ名称、符号を用いてその説明を省略する。なお、第１実施形態２では、付与機構１６の符号「１６」のように、第１実施形態１の構成に対応する部材（例えば「付与機構６」である）の符号（例えば、「６」である）に対して「１０」を加算した符号を用いている。

１．付与機構１６
図１１の（ａ）に主に示すように、付与機構１６の構成として、第１実施形態１と同様に、例えば、圧縮空気で駆動するシリンダ機構（第２シリンダ６）と第２付勢部材（図示省略）６ｃを用いている。第２シリンダ（以後、大径シリンダともいう。）６は、第２シリンダケース（以後、大径シリンダケースともいい、図示を省略する。）６ａと、第２ピストン（以後、大径ピストンともいう。）６ｂとを備えている。
なお、図１１の（ａ）に示している状態は、大径ピストン６ｂのストローク量がゼロの状態ある。

第１実施形態２において、図１１の（ｂ）及び図１２に示すように、ピニオン１５の下部の外周には凹凸部１５ｂが周方向に設けられ、付与機構１６は、大径ピストン６ｂの移動に連動して、ピニオン軸（ピニオン１５の中心軸でもある）と平行な支持ピン１７ａの回動軸（支持ピン１７ａの中心軸でもある）周りに回動するレバー１８を備える。レバー１８には、ピニオン１５の凹凸部１５ｂと嵌合する凸凹部１８ａが設けられている。なお、ピニオン１５の凹凸部１５ｂとレバー１８の凸凹部１８ａとでラチェットが構成される。
これにより、大径ピストン６ｂの移動によりレバー１８が回動し、レバー１８の凸凹部１８ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂに嵌合し、大径ピストン６ｂのさらなる移動によるレバー１８の回動により、ピニオン１５を回動させようとする負荷が作用する。
なお、大径ピストン６ｂの移動によりピニオン１５を回動させる負荷が作用する際には、フィンガーＦはワークＷにすでに当接又は近接しており、ワークＷを把持する把持力が一層高まる。
以下、図１２を主に利用して詳細に説明する。

付与機構１６は、上記のシリンダ機構、第２付勢部材６ｃ、レバー１８のほかに、レバー１８の嵌合状態をスムーズに解除するための第３付勢部材２１と、第３付勢部材２１を支持するボディ（支持部材）２２と、ボディ２２を位置規制するためのストッパー２３とを備える。なお、第３付勢部材２１に圧縮ばねが利用されている。

（１）レバー１８
レバー１８は、支持ピン１７ａ用の貫通孔１８ｉを有する本体部１８ｂと、本体部１８ｂから大径ピストン６ｂの切欠部６ｅ側に延伸する第１延伸部１８ｃと、本体部１８ｂから第１延伸部１８ｃと異なる方向に延伸する第２延伸部１８ｄとを有している。
支持ピン１７ａはベース部材２の底部２ｆから立設する。レバー１８は、支持ピン１７ａの立設方向から見ると、「Ｌ」字状、「へ」字状等の屈曲形状をし、さらには、屈曲部分に本体部１８ｂが位置するような形状をしている。
支持ピン１７ａの立設方向から付与機構１６を見ると、支持ピン１７ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂに隣接し、屈曲形状のレバー１８がピニオン１５の下部側（凹凸部１５ｂ）に沿うように配される。

本体部１８ｂは、ピニオン１５の下部と対向する対向部位に凸凹部１８ａを有している。
第１延伸部１８ｃは、大径ピストン６ｂの切欠部６ｅに左右方向に移動可能に配された可動片１７ｃ（図１１の（ｂ）参照）を収容するための収容部分１８ｊと、可動片１７ｃを挿通する連結ピン１７ｂ用の貫通孔１８ｋとを有する。なお、凸凹部１８ａが第１延伸部１８ｃに設けられるとしてもよい。連結ピン１７ｂは支持ピン１７ａと平行に設けられている。
ここでは、連結ピン１７ｂ用の貫通孔１８ｋは、支持ピン１７ａの両側から大径ピストン６ｂの切欠部６ｅ側に延伸する一対の延伸片部分１８ｅに設けられ、一対の延伸片部分１８ｅ間の溝状の空間が収容部分１８ｊとなる。
第２延伸部１８ｄは、その延伸先端側に第３付勢部材２１を支持する凹入部分１８ｆを有している。

（２）ボディ２２
ボディ２２は、立方体状に近い形状の本体部２２ａを有し、ピニオン１５の下部側が挿入される貫通孔２２ｂを有している。なお、ピニオン１５は、下部の軸部１５ｃがベース部材２の底部２ｆの下固定部２ｇにより回動可能に固定（支持）される。
ボディ２２は、レバー１８を回動可能に支持する支持ピン１７ａ用の貫通孔２２ｃと、回動可能に支持されるレバー１８の本体部１８ｂと第２延伸部１８ｄとを収容するレバー収容部２２ｄとを有する。ここでのボディ２２は、レバー収容部２２ｄに隣接して第３付勢部材２１を収容する付勢部材収容部２２ｅを有している。

貫通孔２２ｃは、支持ピン１７ａの立設方向からボディ２２を見た際に、方形状に近い形状の１つの角部分に設けられている。レバー収容部２２ｄは、貫通孔２２ｃに挿入された支持ピン１７ａの中間部に対応する部分に設けられ、貫通孔２２ｃがある角に隣接する２辺から内側に凹入するように形成されている。なお、レバー収容部２２ｄとピニオン１５用の貫通孔２２ｂとは連通している。
付勢部材収容部２２ｅは、レバー収容部２２ｄに対して支持ピン１７ａと反対側に形成されている。

（３）支持関係
まず、ピニオン１５は、ベース部材２の底部２ｆの下固定部２ｇを利用して回動可能に支持される。ボディ２２は、その貫通孔２２ｂにピニオン１５の下部側が挿入されるため、ボディ２２の下面が底部２ｆに支持されながら、ピニオン軸周りに回動可能となる。レバー１８は、本体部１８ｂの凸凹部１８ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂと対向する状態でボディ２２のレバー収容部２２ｄに収容されると共に、ボディ２２の貫通孔２２ｃを挿通する支持ピン１７ａにより回動可能に支持される。

（４）凹凸関係
図１３に示すように、ピニオン１５の凹凸部１５ｂは、円形状の周面に円弧状に凹入する凹領域１５ｄと、周方向に隣接する凹領域１５ｄ間に形成された凸領域１５ｅとを有している。なお、後述の凸領域１８ｇ及び凹領域１８ｈと区別するために、ピニオン凸領域１５ｅ及びピニオン凹領域１５ｄとする。
レバー１８の凸凹部１８ａは、ピニオン凹領域１５ｄの円弧状の半径と略一致する半径で円弧状に突出（膨出）する凸領域１８ｇと、凸領域１８ｇに形成された凹領域１８ｈとを有している。ピニオン凸領域１５ｅ及びピニオン凹領域１５ｄと区別するために、レバー凸領域１８ｇ及びレバー凹領域１８ｈとする。
レバー凹領域１８ｈは、レバー凸領域１８ｇの周方向の略中央に設けられている。これにより、レバー１８の凸凹部１８ａは、ピニオン１５の凹凸部１５ｂに対してピニオン凹領域１５ｄの周方向の１／２のピッチで、ピニオン１５の凹凸部１５ｂと嵌合し、大径ピストン６ｂの少量の移動に対してもレバー１８とピニオン１５とが嵌合できる。
レバー凹領域１８ｈは、その凹入底に対してピニオン１５の把持方向への回転（図中の矢印である）する側と反対の面（回転力を伝える側の面）が、図１３の（ａ）に示すように、ピニオン凸領域１５ｅに対して把持方向側の凹入面と一致するように構成されている。これにより、レバー凹領域１８ｈとピニオン凸領域１５ｅとが当接する状態で嵌合する。

２．付与機構１６が作動する様子
付与機構１６が作動する様子を説明する。なお、大径ピストン６ｂが後方へストロークするまでの様子は、第１実施形態１の「（６－３）付与機構６が作動する様子」の（工程Ｒ１）と同じであるため、ここでは、大径ピストンがストロークを開始した時点から説明する。
（工程１Ｒ２）：大径ピストン６ｂのストロークは、可動片１７ｃを介して、支持ピン１７ａの周りにレバー１８を回転させる。また、レバー１８は、第３付勢部材２１から同じ回転の向きに付勢される。これにより、レバー１８の凸凹部１８ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂに嵌合する。
（工程１Ｒ３）：さらに、大径ピストン６ｂが移動することで、大径ピストン６ｂの推力がピニオン１５の把持する向きへの回転へと変換される。レバー１８の凸凹部１８ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂに嵌合した状態で、大径ピストン６ｂが移動する又は移動する方向に駆動力が作用しているため、ピニオン１５の回転がロックされ、ラック４は解除する方向に移動できない。
この際、大径シリンダ６の受圧面積が、小径シリンダ３よりも大きいため、ワークＷを把持する把持力が、小径シリンダ３での把持力よりも大きくなる。
（工程１Ｒ４）：大径シリンダケース６ａから圧縮空気が抜けると、第２付勢部材６ｃの付勢力によって、大径ピストン６ｂは、元の位置に移動する。これにより、レバー１８が解除方向に回転すると、第３付勢部材２１によりボディ２２が解除方向に回転し、やがてストッパー２３に当接してボディ２２の回転が停止する。さらに、大径ピストン６ｂが元の位置に戻ろうとすることで、第３付勢部材２１が縮み、レバー１８がピニオン１５から離れる。なお、この際、第３付勢部材２１の圧縮力は、大径ピストン６ｂが把持方向に移動した際のレバー１８を把持方向に回転させる付勢力となる。

３．第１実施形態２の特徴
第１実施形態２に関連する開閉チャック装置は、選択された特定の構成に基づいて発明となり得る、以下に示す特徴を有する。
第３の特徴では、ピニオン軸５ａに駆動を伝達するために、ピニオン軸５ａをコイルバネ９で狭持して固定しているが、第１実施形態２で説明したように、ラチェット機構によりピニオン１５を固定するようにしてもよい。
（１）第５の特徴
つまり、ラック４に噛合するピニオン１５に、第２シリンダ側の駆動は伝達させず、第１シリンダ側の駆動のみを伝達する駆動伝達機構に着目した第５の特徴について説明する。この第５の特徴を有する機構では、装置の大型化を避け、簡単な構造で、駆動を選択してフィンガーＦを作動できる駆動伝達装置を提供するという課題を解決できる。なお、本駆動伝達機構は、第２シリンダ側を基準にすると、第１シリンダ側の駆動に加えて、第２シリンダ側の駆動を伝達するともいえる。

第５の特徴を有する駆動伝達装置は、第１シリンダ３の駆動及び第２シリンダ６の駆動を選択して、ワークＷを把持／解除方向にフィンガーＦを作動させるための駆動伝達装置において、第１シリンダ３の第１ピストン３ｂに連結され且つフィンガーＦを支持するラック４と、ラック４に噛合し且つ回転自在に支持されるピニオン１５と、ピニオン１５の凹凸部１５ｂに嵌合する凸凹部１８ａを有するレバー１８（ラチェットレバー）とを備え、レバー１８は、一端が第２シリンダ６の第２ピストン側の可動片１７ｃに固定され、第２ピストン６ｂの移動によりレバー１８の凸凹部１８ａがピニオン１５の凹凸部１５ｂに嵌合（係合）することでピニオン１５を固定する。
この構成により、第１シリンダ３の駆動によりラック４が作動する際には、レバー１８はピニオン１５に係合しておらず、第２シリンダ６がラック４の作動を妨げることがない。一方、レバー１８により係合されたピニオン１５が第２ピストン６ｂの移動により回転してラック４が把持方向に作動する際には、回転によってレバー１８がピニオン１５を把持方向（押圧する方向）と第１ピストン３ｂにより駆動されている方向とが一致するため、ラック４を支持する第１ピストン３ｂがピニオン１５の把持方向への回転を妨げることがない。
なお、第５の特徴を有する駆動伝達装置の第１シリンダは、後発ピストン７ａが設けられている第１シリンダと同じ構造であってもよいし、後発ピストン７ａが設けられていない第１シリンダと同じ構造であってもよいし、これらと異なる構造であってもよい。

（２）第３の特徴と第５の特徴
第３の特徴及び第５の特徴の駆動伝達装置は、第１シリンダ３の駆動及び第２シリンダ６の駆動を選択して、ワークＷを把持／解除方向にフィンガーＦを作動させるための駆動伝達装置において、ワークＷを把持する方向に第２ピストン６ｂが移動した際に、前記ピニオンを拘束して、前記第２ピストンの駆動を前記ピニオンの回転駆動に変換する。

＜第２実施形態＞
１．概略
第２実施形態では、第１シリンダ３のストローク方向と、第２シリンダ６のストローク方向とが交差する（直交する）開閉チャック装置２０１について説明する。
第２実施形態においても、前後・左右・上下の方向は、第１実施形態と同様とし、第１実施形態と同じ機能を有する部材（構成）の符号も第１実施形態と同様とし、これらの構成の説明や図示がない場合も、第１実形態と同様の機能を有するものとする。
図１４に示すように、開閉チャック装置２０１は、フィンガーＦ、Ｆが取り付けられるスライド部材８をスライド可能に支持し且つ第１（小径）シリンダケース３ａや第２（大径）シリンダケース２１６ａを構成するベース部材２０２と、ベース部材２０２内に配され且つスライド部材８に連結された一対の第１シリンダ（以後、小径シリンダという。）３、３と、各スライド部材８に取り付けられた一対のラック４、４と、ラック４、４と噛み合うピニオン部２０５ａを有するピニオン２０５とを備える他、ピニオン２０５に対してフィンガーＦの把持方向に回転させる力を付与する付与機構２０６と、フィンガーＦがワークＷ（図２の（ａ）参照）にほぼ接触した後に付与機構２０６を駆動させる駆動機構７と、フィンガーＦの移動をスムーズに行ための給排気機構２０８を備えている。

２．各構成の説明
（１）ベース部材２０２
図１４に戻って、ベース部材２０２は、例えば、本体部２０２ａ、前部２０２ｂ、後部２０２ｃ、下部２０２ｄからなり、これらは、ねじなどの締結具で一体に連結される。ベース部材２０２は、本体部２０２ａに形成された前後方向に延伸する貫通孔や下部２０２ｄに形成された上下方向に延伸する凹み２０２ｅ等を利用して、小径シリンダ３，３用の小径シリンダケース３ａや大径シリンダ２１６用の大径シリンダケース２１６ａを構成する。

（２）小径シリンダ３
小径シリンダ３，３は、第１シリンダケース（以後、小径シリンダケースともいう。）３ａと、小径シリンダケース３ａ内に摺動自在に収納される第１ピストン（以後、単に、小径ピストンという。）３ｂとを備え、小径シリンダケース３ａ内に導入される圧縮空気により前後方向にストロークする。なお、一対の小径シリンダ３の内、一方の小径シリンダ３は駆動機構７を兼ねている。

（３）ラック４、ピニオン２０５
ラック４は、スライド部材８に連結され、図１５に示すように、ピニオン２０５のピニオン部２０５ａに噛合する。このため、第１ピストン３ｂの移動によりラック４が前後方向に移動し、上下方向を回動軸（ピニオン軸である）としてピニオン２０５が回動する。
ピニオン２０５は、ピニオン軸を軸心に有し、ピニオン軸周りに回動可能な状態で、軸受部材２１５を介してベース部材２０２に支持されている。
ピニオン２０５は、図１６の（ａ）に示すように、上部がピニオン部（歯車）２０５ａ、中部が軸部２０５ｂ、下部がスクリュー部２０５ｃとなっている。スクリュー部２０５ｃは、他のスクリュー部と区別するために、ピニオン軸スクリュー部２０５ｃと便宜上する。
軸受部材２１５は、図１４及び図１５に示すように、下方が開放し且つ大ピストンが上下に挿抜可能に挿入する有蓋筒状部２１５ａと、有蓋筒状部２１５ａの下端から径方向の外方へ張り出す張出板部２１５ｂと、張出板部２１５ｂの下側に設けられたパッキン用の溝部２１５ｃとを有する。軸受部材２１５は、張出板部２１５ｂがベース部材２０２の本体部２０２ａの凹入部分２０２ｆ（図１４参照）に圧入されることで、ベース部材２０２に固定される。なお、ピニオン２０５の中間の軸部２０５ｂとピニオン軸スクリュー部２０５ｃとが、図１５の（ｂ）に示すように、軸受部材２１５の有蓋筒状部２１５ａの貫通孔２１５ｄから内部に挿入し、ピニオン部２０５ａの下面が有蓋筒状部２１５ａの蓋部分で支持される。また、軸受部材２１５の固定はねじ等を利用してもよい。

（４）駆動機構７
駆動機構７は、第１実施形態と同様に、一方の小径シリンダ３の小径ピストン３ｂを先発ピストンとして利用し、先発ピストン３ｂに対し前方に設けられる後発ピストン７ａと、後発ピストン７ａを後方に付勢する付勢部材７ｂと、付与機構２０６側に圧縮空気を供給するための導入口２０７ｃとを備えている。なお、導入口２０７ｃの符号「２０７ｃ」は図示されていないが、第１実施形態の導入口７ｃと区別するために、便宜上、「２０７ｃ」とする。
後発ピストン７ａは、前部２０２ｂの内部と一方の小径シリンダケース３ａにおける前部側に形成されている後発シリンダケース７ｄ内に移動可能に挿入され、後発ピストン７ａが先発ピストン３ｂと反対側に移動することで導入口２０７ｃが露出するように構成されている。なお、導入口２０７ｃを一端に有する導入路は、後発シリンダケース７ｄから下方へ延伸して大径シリンダケース２１６ａにつながる。このため、導入路を容易に設けることができる。
付勢部材７ｂは、例えば、コイルバネが利用され、フィンガーＦがワークＷに当接する前（先発ピストン３ｂが停止する前）に、後発ピストン７ａが移動し始めるのを規制する。
これにより、後発ピストン７ａは、先発ピストン３ｂが停止して小径シリンダケース３ａ内の圧力が所定以上になると移動し、当該移動により導入口２０７ｃが露出して、付与機構２０６への圧縮空気の供給が開始される。

（５）付与機構２０６
次いで図１５及び図１６を用いて、付与機構２０６を説明する。
付与機構２０６の構成として、例えば、圧縮空気で駆動するシリンダ機構（第２シリンダ）を用いている。第２シリンダ（以後、大径シリンダという。）２１６は、小径シリンダ３よりもピストンをストロークさせる受圧面積が大きく、第２シリンダケース（以後、大径シリンダケースという。）２１６ａと、その大径シリンダケース２１６ａ内に摺動自在に収納される第２ピストン（以後、大径ピストンという。）２１６ｂとを備えている。
大径ピストン２１６ｂは、大径シリンダケース２１６ａ内に駆動機構７の導入口２０７ｃから圧縮空気が供給されると上方に向かって動き出す。

第２実施形態では、付与機構２０６の構成として、大径ピストン２１６ｂの上下運動をピニオン軸の回転運動に変換するスクリュー変換機構を有する。
スクリュー変換機構は、ピニオン２０５の外周に形成されたピニオン軸スクリュー部２０５ｃと、内周面に形成されスクリュー部２１７ａと外周面に形成されたスクリュー部２１７ｂとを有するピストンスクリュー２１７と、内周面に形成されたスクリュー部２１８ａを有するカラー２１８とを有する。
ここで、スクリュー部の区別を容易とするために、ピストンスクリュー２１７の内周面のスクリュー部をピストン内スクリュー部２１７ａとし、ピストンスクリュー２１７の外周面のスクリュー部をピストン外スクリュー部２１７ｂとし、カラー２１８のスクリュー部２１８ａをカラースクリュー部２１８ａとする。
ピニオン軸スクリュー部２０５ｃはピストン内スクリュー部２１７ａと噛み合い、ピストン外スクリュー部２１７ｂはカラースクリュー部２１８ａと噛み合う。
なお、各スクリュー部２０５ｃ，２１７ａ，２１７ｂのスクリューの向きは、把持する際に大径ピストン２１６ｂの移動に伴ってピニオン２０５が把持方向に回転するように構成されている。

ピニオン軸スクリュー部２０５ｃとピストン内スクリュー部２１７ａとは、互いに噛み合えばよく、スクリュー状に形成された凸条部と溝条部とのいずれかを有している。ここでは、ピニオン軸スクリュー部２０５ｃは複数本（例えば、６本）の溝条部により構成され、ピストン内スクリュー部２１７ａは、溝条部と同じ本数（例えば、６本である）の凸条部により構成されている。
同様に、ピストン外スクリュー部２１７ｂとカラースクリュー部２１８ａとは、互いに噛み合えばよく、スクリュー状に形成された凸条部と溝条部とのいずれかを有している。ここでは、ピストン外スクリュー部２１７ｂは複数本（例えば、３本）の溝条部により構成され、カラースクリュー部２１８ａは、溝条部と同じ本数（例えば、３本である）の凸条部により構成されている。
ここでの付与機構２０６の構成として、付勢部材２１４を有し、大径ピストン２１６ｂが下方に移動した際に、ピニオン軸スクリュー部２０５ｃとピストン内スクリュー部２１７ａとの噛み合わせをスムーズに解除できるように構成されている。なお、付勢部材２１４を他の付勢部材と区別するために、便宜上「第４付勢部材」とする。

（５－１）大径ピストン
大径ピストン２１６ｂは、図１６に示すように、大径シリンダケース２１６ａ内で摺動する摺動部２１６ｃと、摺動部２１６ｃから上方に突出する筒状部２１６ｄとを有する。大径ピストン２１６ｂは、筒状部２１６ｄに少なくとも、ピストンスクリュー２１７を収容する。ここでの筒状部２１６ｄは、カラー２１８、第４付勢部材２１４、ピストンスクリュー２１７を収容し、上方からピニオン２０５（ピニオン軸スクリュー部２０５ｃ）が進退可能に挿入する。
摺動部２１６ｃは、例えば長円状をし、外周面の溝２１６ｅにパッキンが嵌合する。
筒状部２１６ｄは、少なくとも、横断面において内周縁が円形状をしている。筒状部２１６ｄは、図１６の（ｂ）に示すように、下部側に形成された張出部分２１６ｆと、筒軸方向の中間に形成された段差部分２１６ｇと、上部側に形成された溝部分２１６ｈとを有する。
張出部分２１６ｆは筒軸に向かって張り出す。張出部分２１６ｆは、カラー２１８の周方向に間隔をおいて設けられた突出部２１８ｃ間に嵌合する。これにより、カラー２１８の大径ピストン２１６ｂに対する回動が規制される。
段差部分２１６ｇは、段差の上側部分が径方向の外方に位置するように（上広がり状態で）形成されている。段差部分２１６ｇは第４付勢部材２１４を下側から支持する。
溝部分２１６ｈは例えばスナップリング２１３用である。スナップリング２１３が溝部分２１６ｈに嵌ることで、ピストンスクリュー２１７等が筒状部２１６ｄから抜けるのを防止できる。なお、筒状部２１６ｄには、下側から、カラー２１８、第４付勢部材２１４、ピストンスクリュー２１７の順で収容される。

（５－２）ピストンスクリュー
ピストンスクリュー２１７は、円筒部２１７ｃと、円筒部２１７ｃの上端から径方向に張り出す外鍔部２１７ｄとを有する。
円筒部２１７ｃは筒軸の中央部分に段差部分２１７ｅを有している。段差部分２１７ｅは、段差の上側部分が径方向の外方に位置するように（上広がり状態で）形成されている。円筒部２１７ｃの内周面であって上部側にはピストン内スクリュー部２１７ａである複数本の溝条部が形成され、円筒部２１７ｃの外周面にはピストン外スクリュー部２１７ｂである複数本の溝条部が下端から形成されている。

円筒部２１７ｃにおいて、段差部分２１７ｅの下側部分にはカラー２１８が挿入され、段差部分２１７ｅの上側部分には第４付勢部材２１４が嵌る。なお、段差部分２１７ｅの下側部分は、ピストン外スクリュー部２１７ｂとカラースクリュー部２１８ａとが噛み合った状態で挿入される。これにより、カラー２１８（大径ピストン２１６ｂ）が上下動すると、ピストンスクリュー２１７がピニオン軸周りに回動する。
外鍔部２１７ｄは、図１５の（ｂ）に示すように、その外周縁が大径ピストン２１６ｂの筒状部２１６ｄの内周面に当接又は近接するように構成されている。外鍔部２１７ｄは、円筒部２１７ｃの外周側に配される第４付勢部材２１４が上方に抜けるのを防止する。

（５－３）カラー
カラー２１８は円筒状をしている。カラー２１８は、円筒部２１８ｂと、円筒部２１８ｂから下方に突出する突出部２１８ｃとを有している。カラー２１８は大径ピストン２１６ｂの筒状部２１６ｄ内に挿入（嵌合）され、内周側にピストンスクリュー２１７が挿入される。
円筒部２１８ｂの内周面に形成されたカラースクリュー部２１８ａは、カラー２１８に挿入されるピストンスクリュー２１７のピストン外スクリュー部２１７ｂと噛み合う。
突出部２１８ｃは、周方向に間隔を置いて複数個（例えば４個）設けられ、大径ピストン２１６ｂの筒状部２１６ｄ内で周方向に隣接する張出部分２１６ｆ間に嵌る。なお、カラー２１８は、大径ピストン２１６ｂと一体で上下動する。このため、カラー２１８と大径ピストン２１６ｂとを一体品とすることも可能であるが、加工の観点からは別体とした方がよい。

（５－４）付与機構２０６が作動する様子
ここから付与機構２０６が作動する様子を図１７～図２０を用いて説明する。
（工程２Ｒ１）：図１７に示す状態は、大径ピストン２１６ｂのストローク量がゼロの状態である。この状態では、ピニオン２０５のピニオン軸スクリュー部２０５ｃの下端部２０５ｅは、ピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａの上方に離間している。つまり、ピニオン軸スクリュー部２０５ｃはピストン内スクリュー部２１７ａと噛み合っていない。このため、ピニオン２０５は、そのピニオン軸周りに回動可能である。
なお、図１７は、ピニオン２０５のピニオン軸スクリュー部２０５ｃとピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａとが離間している状態が分かるように示したものであり、フィンガーＦはワークＷに当接していない。
この状態から、やがて、駆動機構７の導入口２０７ｃが開き、圧縮空気が大径シリンダケース２１６ａ内に注入され、大径ピストン２１６ｂが上方へと移動し始める。

（工程２Ｒ２）：図１８に示す状態は、大径ピストン２１６ｂが上方に移動し、ピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａの上端が、ピニオン２０５の下端に当接した状態である。
この状態では、ピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａとピニオン２０５のピニオン軸スクリュー部２０５ｃとが噛み合わず、大径ピストン２１６ｂの上方への運動はピニオン２０５の回転運動に変換されない。
この状態においても、大径ピストン２１６ｂは上方へと移動する。
なお、図１８は、大径ピストン２１６ｂは上方へ移動し、ピストン内スクリュー部２１７ａとピニオン軸スクリュー部２０５ｃとが当接しているが、ワークＷのサイズ等によって、ピストン内スクリュー部２１７ａとピニオン軸スクリュー部２０５ｃとが当接せずに、すんなりと噛み合う場合もある。この場合、工程２Ｒ２はなく、次の工程２Ｒ３となる。

（工程２Ｒ３）：図１９に示す状態は、ピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａの上端がピニオン２０５の下端に当接した（図１９である）まま、大径ピストン２１６ｂ（カラー２１８）が上昇し、カラースクリュー部２１８ａとピストン外スクリュー部２１７ｂとが噛み合う。これによって、ピストンスクリュー２１７が回転し、ピストンスクリュー２１７のピストン内スクリュー部２１７ａ（凸条部）がピニオン２０５のピニオン軸スクリュー部２０５ｃ（溝条部）内に位置した状態である。このとき、ピストンスクリュー２１７は、カラー２１８に近づき、第４付勢部材２１４から上方への付勢力を受けている。
この状態においても、大径ピストン２１６ｂは上方へ移動する。
なお、図１９は、図１８に対して、ピニオン２０５に対する大径ピストン２１６ｂの上下方向の位置、ピニオン２０５に対するピストンスクリュー２１７の回転方向の位置、大径ピストン２１６ｂに対するピストンスクリュー２１７の上下方向の位置が異なる。

（工程２Ｒ４）：図２０に示す状態は、大径ピストン２１６ｂ（カラー２１８）が上昇し、ピストンスクリュー２１７がカラー２１８に当接すると共に、大径ピストン２１６ｂと一体で移動するピストンスクリュー２１７の上昇により、ピニオン２０５が回転している状態である。
これにより、ワークＷ（図２の（ａ）参照）に把持力を付与することができる。また、大径ピストン２１６ｂは上方へと移動するため、ピニオン２０５の逆方向の回転がロックされる。このためラック４は解除する方向に移動できない。
この際、大径シリンダ２１６の受圧面積が、小径シリンダ３よりも大きいため、ワークＷを把持する把持力が、小径シリンダ３での把持力よりも大きくなる。

（工程２Ｒ５）：把持状態のフィンガーＦを解除する際には、大径シリンダケース２１６ａ内であって大径ピストン２１６ｂの下側の圧縮空気が開放されると共に大径シリンダケース２１６ａにおける大径ピストン２１６ｂの上側に導入口２１６ｊ（図２２の（ａ）参照）から圧縮空気が供給される。これにより、大径ピストン２１６ｂが下がり、ピニオン２０５のピニオン軸スクリュー部２０５ｃが、ピストンスクリュー２１７から離間し、ピニオン２０５が回動可能となる。この際、ピストンスクリュー２１７は第４付勢部材２１４により上方へと付勢され、大径ピストン２１６ｂに対する初期位置に戻る。

（６）給排気機構
図２１及び図２２を用いて説明する。
（６－１）空気の流れ
小径ピストン３ｂを把持方向に駆動させる場合は、第１口２１１ｃから流路２１１ａを利用して給気され（図２１の（ａ）中の矢印「Ｇ１」である）、第２口２１１ｄから流路２１１ｂを利用して排気される（図２１の（ａ）及び図２２の（ａ）中の矢印「Ｈ１」である）。
小径ピストン３ｂを解除方向に駆動させる場合は、第２口２１１ｄから流路２１１ｂを利用して吸気され（図２１の（ａ）及び図２２の（ａ）中の矢印「Ｇ２」である）、第１口２１１ｃから流路２１１ａを利用して排気される（図２１の（ａ）中の矢印「Ｈ２」である）。
図２１の（ａ）における流路２１１ａは、スライド部材８Ｂ（図２２参照）側の小径シリンダ３側と後発ピストン７ａ用であり、スライド部材８Ａ（図２２参照）側の小径ピストン３ｂには、図２１及び図２２では表れていない別の流路が利用される。
図２１の（ａ）及び図２２の（ａ）における流路２１１ｂは、スライド部材８Ａ側の小径ピストン３ｂと後発ピストン７ａ用であり、スライド部材８Ｂ側の小径ピストン３ｂには、図２１及び図２２では表れていない別の流路が利用される。

（６－２）流路２１１ｂ
流路２１１ｂは、少なくとも、第１流路部２１１ｅ、第２流路部２１１ｆ、第３流路部２１１ｇを有し、第１流路部２１１ｅから、第２流路部２１１ｆと第３流路部２１１ｇとの分岐部位に給排気機構２０８が設けられている。
第１流路部２１１ｅは第２口２１１ｄと給排気機構２０８とを接続する流路である。第２流路部２１１ｆは、給排気機構２０８と小径シリンダ３とを接続する流路である。第３流路部２１１ｇは、給排気機構２０８と後発シリンダケース７ｄとを接続する流路である。
給排気機構２０８は、小径シリンダ３の給気を後発シリンダケース７ｄの給気よりも優先させて行う。これにより、フィンガーＦの移動に際して抵抗が増加しても、フィンガーＦの移動が停止するまで後発ピストン７ａを停止させることができる。
給排気機構２０８は、小径シリンダ３の排気を後発シリンダケース７ｄの排気よりも優先させて行う。これにより、フィンガーＦの解除方向への移動をスムーズに行うことができる。

給排気機構２０８は、第１流路部２１１ｅと連通する第１連通部２０８ａと、第２流路部２１１ｆと第１連通部２０８ａとに連通する第２連通部２０８ｂと、第１連通部２０８ａ及び第２連通部２０８ｂの少なくとも一方と第３流路部２１１ｇとに連通し且つ連通口が小さな第３連通部２０８ｃと、第１連通部２０８ａ及び第２連通部２０８ｂの少なくとも一方と第３流路部２１１ｇとに連通し且つ横断面が第２連通部２０８ｂ及び第３連通部２０８ｃよりも小さい第４連通部２０８ｄと、第３連通部２０８ｃ内を移動可能であって第３連通部２０８ｃへの空気の流入方向と反対方向から第３連通部２０８ｃの連通口を閉塞する閉塞体２２０と、第３連通部２０８ｃへの空気の流入方向と反対方向に閉塞体２２０を連通口側に付勢する付勢部材２２１とを備える。なお、付勢部材２２１は、他の付勢部材と区別するために、便宜上、第５付勢部材２２１とする。

上記構成により、給気に際し、第１流路部２１１ｅから圧縮空気が第１連通部２０８ａ及び第２連通部２０８ｂを経由して第２流路部２１１ｆへ流れる（図２１の（ｂ）における太い矢印である）。一方、第３連通部２０８ｃに連通口を介して流入する圧縮空気は閉塞体２２０を第５付勢部材２２１側へと押圧して第３連通部２０８ｃと閉塞体２２０との間の隙間を通って第３流路部２１１ｇへ流れ（図２１の（ｂ）における細い矢印である）、横断面積の小さな第４連通部２０８ｄにも圧縮空気が流れる（図２１の（ｂ）の細い矢印である）。
このように、給気に際して、第１流路部２１１ｅを流れる圧縮空気は、断面積の大きな第２流路部２１１ｆと、連通口の小さな第３連通部２０８ｃと断面積の小さな第４連通部２０８ｄを通って第３流路部２１１ｇへと流れる。したがって、第２流路部２１１ｆへの給気が第３流路部２１１ｇへの給気よりも流量において優先される。
この際、第３連通部２０８ｃの連通口（貫通孔２０８ｇ）の大きさや第４連通部２０８ｄの大きさを調整することで、第２流路部２１１ｆ及び第３流路部２１１ｇへ流れる圧縮空気の流量（流量比）を所望の流量にできる。

一方、排気に際し、第２流路部２１１ｆからの圧縮空気が第２連通部２０８ｂ及び第１連通部２０８ａを経由して第１流路部２１１ｅへ流れる（図２１の（ｃ）における太い矢印である）。一方、第３連通部２０８ｃ内では、閉塞体２２０が第５付勢部材２２１により付勢される方向と閉塞体２２０に作用する圧縮空気の流れる方向とが一致し、閉塞体２２０により連通口が閉塞されてほとんど圧縮空気が流れず、第４連通部２０８ｄを経由して第１流路部２１１ｅへ圧縮空気が流れる（図２１の（ｃ）における細い矢印である）。
このように、排気の際には、第２流路部２１１ｆから第１流路部２１１ｅに空気が流れ、第３流路部２１１ｇから第４連通部２０８ｄを経由して第１流路部２１１ｅに空気が流れる。この際、第４連通部２０８ｄの横断面積が第２連通部２０８ｂの横断面積よりも小さく、小径シリンダ３の排気が後発シリンダケース７ｄの排気よりも優先される。

給排気機構２０８の具体的な構成ついて説明する。
第１連通部２０８ａ、第２連通部２０８ｂ及び第３連通部２０８ｃは、ノズル体２２２に設けられ、当該ノズル体２２２がベース部材２０２の収容部２０２ｇに配される。第４連通部２０８ｄは、収容部２０２ｇとノズル体２２２との間の隙間により構成される。閉塞体２２０は球体により、第５付勢部材２２１はコイルバネによりそれぞれ構成される。第３連通部２０８ｃにおける第２連通部２０８ｂ及び第１連通部２０８ａの一方との連通口は、小径の貫通孔２０８ｇにより構成され、この貫通孔２０８ｇが閉塞体２２０により開閉可能となる。

３．第２実施形態の特徴
第２実施形態に関連する開閉チャック装置は、選択された特定の構成に基づいて発明となり得る、以下に示す特徴を有する。
（１）第６の特徴
大径（第２）ピストン２１６ｂの直線運動において、大径ピストン２１６ｂが第１方向に移動した際に、大径ピストン２１６ｂ側のピストンスクリュー２１７とピニオン２０５とが干渉した場合に、大径ピストン２１６ｂ側のピストンスクリュー２１７の位置を補正する位置補正機構に着目した第６の特徴について説明する。この第６の特徴を有する機構では、大径（第２）ピストン２１６ｂの上方向の移動がピニオン２０５と干渉しても停止することなく、スムーズにピニオン２０５を回転可能とする課題を解決できる。
なお、この課題は、直線移動体（ピストン）が所定位置まで移動した際に、回転移動体（ピニオン）のスクリュー部と嵌合して、回転移動体を回転させる機構を有する装置においても生じる。

（１－１）第６の特徴を有する位置補正機構は、スクリュー部（カラースクリュー部２１８ａ）を有する直線移動体（カラー２１８を含めた大径ピストン２１６ｂ）と、スクリュー部（ピニオン軸スクリュー部２０５ｃ）を有する回転移動体（ピニオン２０５)と、直線移動体（カラー２１８を含めた大径ピストン２１６ｂ）に連動して移動する連動部材（ピストンスクリュー２１７）とを備え、連動部材（ピストンスクリュー２１７）は、所定位置まで移動した際に回転移動体（ピニオン２０５）のスクリュー部（ピニオン軸スクリュー部２０５ｃ）と嵌合する第１スクリュー部（ピストン内スクリュー部２１７ａ）を内周面及び外周面の一方（内周面）に有すると共に、直線移動体（カラー２１８を含めた大径ピストン２１６ｂ）のスクリュー部（カラースクリュー部２１８ａ）と嵌合する第２スクリュー部（ピストン外スクリュー部２１７ｂ）を内周面及び外周面の他方(外周面）に有する。なお、（）内は、第２実施形態で説明した構成である。
（１－２）このような構成を有する位置補正機構は、連動部材と回転移動体とが干渉しても、連動部材は、直線移動体のさらなる移動により回転するため、連動部材の位置を補正できる。

（２）第７の特徴
第１流路部２１１ｅと、第１流路部２１１ｅに連通する第２流路部２１１ｆと、第１流路部２１１ｅ又は第２流路部２１１ｆに連通する第３流路部２１１ｇとを有し、第１流路部２１１ｅからの給気に際して、第２流路部２１１ｆへの給気を第３流路部２１１ｇへの給気よりも優先し、第１流路部２１１ｅからの排気に際して、第２流路部２１１ｆの排気を第３流路部２１１ｇの排気よりも優先させる給排気機構２０８に着目した第７の特徴について説明する。
この第７の特徴を有する機構では、例えば、先発ピストンの移動が終了する前に、後発ピストンの移動が開始するような課題を解決できる。なお、この課題は、多くの流路や電磁弁等を利用することで解決できるが、簡単な構成で安価に実施できない。

（２－１）第７の特徴を有する給排気機構２０８は、第１流路部２１１ｅに連通する第１連通部２０８ａと、第１連通部２０８ａと第２流路部２１１ｆとに連通する第２連通部２０８ｂと、第１連通部２０８ａと第３流路部２１１ｇとに連通する第３連通部２０８ｃとを有し、第３連通部２０８ｃ内に、第１連通部２０８ａからの流入路（連通口）を閉塞する閉塞体２２０と、閉塞体２２０を流入路（連通口）側に付勢する付勢部材２２１とを備える。
（２－２）このような構成を有する給排気機構２０８は、給気に際し、第３連通部２０８ｃ内の閉塞体２２０により第３流路部２１１ｇ側への給気量を、第２流路部２１１ｆへの給気量よりも少なくできる。排気に際し、第３連通部２０８ｃ内の閉塞体２２０により第３流路部２１１ｇ側からの排気量を、第２流路部２１１ｆからの排気量よりも少なくできる。しかも、第２流路部２１１ｆへの給気量に対する第３流路部２１１ｇの給気量の比率と、第２流路部２１１ｆからの排気量に対する第３流路部２１１ｇからの排気量の比率を変えることができ、また付勢部材２２１の付勢力（ばね係数）や連通口（貫通孔）の大きさを調整することで、容易に給排気の流量調整が可能となる。
なお、第２実施形態の給排気機構は、第３流路部側への給気量を第２流路部への給気量よりも少なくして、第３流路部側からの排気量を第２流路部からの排気量よりも少なくしているが、例えば、付勢部材の付勢力（ばね係数）や連通口（貫通孔）の大きさを調整することで、例えば、給気において、第３流路部の給気量を第２流路部の給気量より多く又は同じにし、第３流路部の排気量を第２流路部の排気量よりも少なくすることもできる。

＜変形例＞
以上、第１及び第２実施形態に係る開閉チャック装置について説明したが、これらの実施形態に限られるものではなく、例えば、以下のような変形例であってもよい。また、実施形態と変形例とを組み合わせたものでもよいし、変形例同士を組み合わせたものでもよい。また、第１及び第２実施形態や変形例に記載していない例や要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても上記各発明に含まれる。

（１）流体として、空気の他、油などの非圧縮性流体を用いてもよい。なお、第１シリンダを駆動する流体を利用して第２シリンダを駆動する場合を除いて、第２シリンダ６を油圧で駆動するようにしてもよい。
（２）第１シリンダを駆動する流体を利用して第２シリンダを駆動する場合や第３の特徴を有する駆動伝達装置を除いて、駆動機構７として、小径シリンダ３を用いるのではなく、別個のシリンダ機構を用いてもよい。

（３）駆動機構７において、ストローク量がゼロのときに、先発ピストン３ｂの後面に後発ピストン７ａの前面が当接していたが、先発ピストン３ｂや後発ピストン７ａをストッパーなど止めることにより、両ピストンが当接しないようにしてもよい。
また駆動機構７において、後発ピストン７ａは先発ピストン３ｂのストローク上に位置している。しかしながら、後発ピストンは、先発ピストン３ｂを収容する小径シリンダケース３ａと連通し且つ先発ピストン３ｂを駆動させる流体により移動可能であればよく、例えば、後発ピストンのストロークと先発ピストンのストロークとは、交差してもよいし、同一線上にない平行であってもよい。
駆動機構７は、付勢部材７ｂを用いて、後発ピストン７ａの移動のタイミングを調整しているが、他の方法でタイミングを調整してもよい。他の方法としては、後発ピストンの受圧面積を先発シリンダの受圧面積を大きくしたり、後発ピストンの表面と小径シリンダケースの内面との摩擦係数を大きくしたり等で実施できる。

（４）後発ピストン７ａが前方のストローク端に到達すると、導入口７ｃの上面が開放されているが、後発ピストン７ａがストロークしたらすぐに導入口７ｃが開放されるようにしてもよい。また、ストロークの移動端までは到達しなくても、いくらか移動した後に導入口７ｃが解放されるようにしてもよい。
導入口７ｃは、１個であってもよいし、複数個であってもよい。複数個ある場合、ストローク方向に沿って設けられてもよい（段階的に開放さされる）し、ストロークと直交する方向に設けられてもよい（同時期に開放される）。複数個ある場合、その大きさは同じであってもよいし、異なる大きさであってもよいし、その形状は同じであってもよいし、異なる形状であってもよい。
駆動機構７（後発ピストン７ａ及び導入口７ｃ）は、一対の第１シリンダ３の一方に設けられていたが、両方の第１シリンダに設けてもよい。

（５）先発ピストン３ｂと後発ピストン７ａでストロークの方向が反対向きであったが、それ以外の向きであってもよい。その場合、第１シリンダケース３ａの壁の一部を後発ピストン７ａとし、その壁を押動して後発ピストン７ａのストロークにしてもよい。
（６）駆動機構７が付与機構６を作動させるのは、フィンガーＦがワークＷに接触した時でもよい。又は接触する直前でもよい。但し、付与機構６の構成を考慮すると、フィンガーＦの大移動は不向きであり、ワークＷにフィンガーＦが接触した後の方が、フィンガーＦの移動が少なく、好ましい。

（７）第２付勢部材６ｃを用いる代わりに、大径シリンダ６を復動シリンダとし、流体の力で大径ピストン６ｂを元の位置へ戻してもよい。
（８）最初から大径シリンダ６に圧縮空気を導入し、且つ、大径ピストン６ｂをストッパーで止めてストロークさせないようにし、駆動機構７から圧縮空気が導入されると、その圧縮空気によりストッパーが解除されるようにしてもよい。
（９）第２の特徴を有する開閉チャック装置や第３の特徴を有する駆動伝達装置では、大径シリンダ６の代わりに、圧縮空気で駆動するアクチュエータを用い、そのアクチュエータでコイル収容部１０を回転させてもよい。

（１０）実施形態において付与機構６としてシリンダ機構を用いていたが、第２の特徴を有する開閉チャック装置や第３の特徴を有する駆動伝達装置では、電磁式の回動・揺動アクチュエータを用いて、コイル収容部１０を回転させてもよい。その際には、駆動機構７として（第１）シリンダケース３ａに先発ピストン３ｂの位置を検出するセンサーを設ける。そのセンサーにより、先発ピストン３ｂが駆動したことを検出し、回動・揺動アクチュエータを駆動させる。

（１１）実施形態では、一対のフィンガーＦでワークＷを把持しているが、例えば、一対のフィンガーＦのうち、一方が固定されており、他方が一方のフィンガーＦに対して遠近方向に作動するようにしてもよい。

（１２）フィンガーＦは、それを作動させる時又は位置により、必要とされる要件が異なる。例えば、ワークＷを把持するためにフィンガーＦを移動させるときには、把持力はほぼ不要である。余分な力は、ワークＷを動かしてしまったり、フィンガーＦのワークＷの把持位置が一定しなかったり、ワークＷが破損したりするなどの不具合の発生の起因となり得る。反対に、フィンガーＦがワークＷに触れると、フィンガーＦのそれ以上の移動は必要ないから、ワークＷを確実に把持する把持力が必要になる。
このため、小径シリンダ３を移動に足りる程度に受圧面積を小さくしてもよい。これにより、装置全体を小さくできる。

（１３）付与機構６によりピニオン５及びラック４が作動する様子の一例を説明する。通常、ピニオン５とラック４の歯面のうち、接触している歯面以外の部位では、スムーズな噛合のためにいくらか隙間が設けられている。付与機構６によりピニオン５がワークＷを把持させる方向に回動されると、ピニオン５は前記隙間を埋めるように移動する。具体的には、ピニオン５の歯山の接触している歯面と反対側の歯面が、対向するラック４の歯面（把持方向の歯山の歯面）に接触し、ラック４を把持方向に押動する。一方で、ラック４は、ピニオン５の前記反対側の歯面がラック４の対向する歯面に接触しているので、ラック４の解除方向の移動がロックされる。

（１４）付与機構６は、コイルバネ９の他端をピニオン軸５ａ周りに回転させることで、ピニオン５のピニオン軸５ａを覆い且つ前記ピニオン軸５ａの周りを旋回するコイルバネ９を縮径させているが、例えば、コイルバネ９の全長が伸びる方向と、回転する方向とに他端を移動させてもよいし、コイルバネ９の両端をピニオン軸５ａ周りであって逆向きに移動するようにしてもよい。つまり、付与機構６は、コイルバネ９でピニオン軸５ａを挟持してコイルバネ９の回転でピニオン軸５ａを把持方向に回転させる構成であればよい。

（１５）スクリュー機構は、大径ピストンの移動に伴ってピニオンが回転できればよく、回転方向（スクリューの向き）は特に限定するものではない。第２実施形態では、ピニオン軸スクリュー部２０５ｃがピストンスクリュー２１７の内側に挿入されているが、ピニオン軸スクリュー部の内部にピストンスクリューが挿入されてもよい。また、ピストンスクリューの内部にカラーや大径ピストンが挿入されてもよい。

１ 開閉チャック装置
３ 第１シリンダ（小径シリンダ）
３ａ 第１シリンダケース（小径シリンダケース）
３ｂ 先発ピストン(第１ピストン、小径ピストン)
４ ラック
５ ピニオン
５ａ ピニオン軸
６ 第２シリンダ（付与機構、大径シリンダ）
６ｂ 第２ピストン(大径ピストン)
７ａ 後発ピストン
７ｃ 導入孔
９ コイルバネ
Ｆ フィンガー
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ワークを把持するためのフィンガーを把持／解除方向に作動させる開閉チャック装置において、
   流体により駆動して前記フィンガーを作動させる第１シリンダと、
   流体により駆動して前記フィンガーを作動させ且つ前記第１シリンダよりも受圧面積が大きい第２シリンダとを備え、
   前記第１シリンダは、
   前記フィンガーを把持方向に作動させる先発ピストンと、
   前記先発ピストンの移動後に移動する後発ピストンと、
   前記先発ピストンと前記後発ピストンとを収容すると共に前記後発ピストンの移動により開かれる導入口を有する第１シリンダケースと
   を備え、
   前記第２シリンダの第２ピストンは、前記導入口から導入される流体により前記フィンガーを前記把持方向に作動させる
   開閉チャック装置。
2. 前記先発ピストンに連結され且つ前記フィンガーを支持するラックと、
   前記ラックに噛合し且つ回転自在に支持されるピニオンと、
   前記ピニオンのピニオン軸を覆い且つ前記ピニオン軸の周りを旋回するコイルバネと
   をさらに備え、
   前記コイルバネは、前記第２ピストンの移動により縮径して前記ピニオン軸を狭持する
   請求項１に記載の開閉チャック装置。
3. 前記先発ピストンに連結され且つ前記フィンガーを支持するラックと、
   前記ラックに噛合し且つ回転自在に支持されるピニオンと、
   前記ピニオンのピニオン軸と平行に配された支持ピンにより回動可能に支持されたレバーと
   をさらに備え、
   前記レバーは、前記第２ピストンの移動により前記レバーが回動するように、前記支持ピンを挟んだ一方側が前記第２ピストンに連結され、
   前記レバーと前記ピニオンとの対向部分に、前記第２ピストンの移動により互いに嵌合する凹凸部を有する
   請求項１に記載の開閉チャック装置。
4. 前記先発ピストンに連結され且つ前記フィンガーを支持するラックと、
   前記ラックに噛合し且つ回転自在に支持されるピニオンと
   をさらに備え、
   前記第２ピストンは、前記ピニオンのピニオン軸と平行に直線的に移動し、前記第２ピストンの直線運動を前記ピニオン軸の回転運動に変換するスクリュー機構を備える
   請求項１に記載の開閉チャック装置。
   

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