JPH06114779A - 流体式把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通常別個に用いられるセンサと把持機構を一体
化した装置を提供する． 【構成】 ２重の弾性隔壁からなる内室１５，１６及び
外室１７，１８をもち，端面１１，１２に内室１５，１
６に通ずる小口１３，１４を設けた装置２つを，一定間
隔を置いて前記端面を対じさせて配置する．前記内室同
士は連通し，第２の弾性隔壁室３４に通ずるとともに絞
り口２８をへて流体供給口２９に接続される．前記外室
同士も連通すると共に，弾性隔壁室３４の可動端面２２
と対面する小口２３をもち絞り口２５をへて第２の流体
圧供給口２７に通ずる固定壁室に連通する．端面１１，
１２の間に物体が進入すると，内室１５，１６の圧力が
上昇し，弾性隔壁室３４が伸張する．これにより，小口
２３が塞がれ固定壁室および外室１７，１８の圧力が上
昇し，前記２重の弾性隔壁がのびて端面１１，１２が物
体に密接し，これを押して把持する．

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は物体の存在によって生ずる流体の圧力の変化を
検出するとともにその物体を把握保持する動作をする装
置に関する。ロボットやマニピュレータなどにおいて
は，物体を把握し保持する動作は，各種の作業をそれら
によって行う上に共通の重要な操作となっていて，この
ための各種の方式の物体の把握装置が開発され使用され
ている。これらは，外見上さまざまな動作原理にもとず
く装置が使用されているが，基本的にはすべて，センサ
ーとアクチュエータのそれぞれ別個の装置の組み合わせ
によって行われているという点では変りがない。 すな
わち，把握保持しようとする物体の存在及びその位置を
センサーで検出して，その情報に応じて別個の把握装置
に指令を出してそれを駆動して物体をつかむという方式
であり，基本的には，人間が眼で物体を見てその観察結
果にもとずいて手によりそれを掴むというやり方の変形
であると考えることができる。本願発明の動作原理と作
動形式は，これらの一般の物体把握の行程をとるものと
異なり，物体を把握する装置がそのまま物体の存在を検
出するセンサーとしての役割を兼ねている点に特色を有
する。本願発明の動力源は流体圧である。一般に流体圧
を利用して把握動作を行う場合の利点は，その圧力を変
えることにより，把握力を比較的容易に所望の値に選ぶ
ことができることにあるが，たんに密閉されたベローの
ような弾性隔壁の可動端面間に挟むだけであって，その
動作が行われる際には，外部にあるセンサーから送られ
る把握すべき対象物体についての検出情報にもとずいて
発せられる指令を受けてその把握動作が開始される。本
願発明にあっては，このような把握装置とは別個に設置
されたセンサーからの指令を受けて動作するのでなく，
対象物体を把握する機構を兼ねた検出部材の機能により
その存在を知り，それに応じて前記検出部材それ自身が
伸びて対象物体を把握保持するものである。 その動作
は，二枚貝状の葉の開閉によって虫を捕らえるデオニア
と呼ばれる食虫植物の行う捕捉動作と外見上は同じよう
であって，ある一定の空間領域内に物体が入って来る
と，センサーがその物体の存在を感じ取ると共に，その
センサーの部分がのびてそれを捕らえて掴むという動作
である。このような動作を行う装置として従来公表され
た発明には，本願特許申請者が保有する特許１５６３３
０９，流体式把握装置があるのみであるが，本願発明は
これを基として，その性能を格段に高めることによっ
て，実用的な把握保持装置としてその応用範囲を広げる
ことを目的として発明されたものである。 前記特許と
本願発明との構造上，性能上および応用上の差異につい
ては本文の後尾部分において図面を用いて具体的にのべ
る。本願発明の要旨は，一定の距離を隔てて相対じして
設けた二つの固定壁の両方に，それぞれ伸縮可能な密閉
せる第１の弾性隔壁を有する室を間隔をおいて対じして
設け，これら相対じする弾性隔壁を有する２つの室の内
部を，それぞれ，更に第２の伸縮可能な弾性隔壁によ
り，この第２の弾性隔壁と前記固定壁の一部分とから形
成される密閉せる内側室と，前記第１の弾性隔壁ならび
に前記第２の弾性隔壁をそれぞれ外壁，内壁とし，これ
らと前記固定壁の一部とから形成される密閉せる外側室
とにわけ，前記これら対じ室の両方の対じ先端端面が前
記第２の弾性隔壁の各可動端面に固定連結されるととも
に，これら各対じ先端端面に前記内側室に通ずる小孔を
それぞれ設け，前記２つの相対じする室の中の前記内側
室同士ならびに前記外側室同士が，対じ後端側でそれぞ
れ配管により連通し，この内側室同士を結ぶ連通部分が
一つの第１の絞り口を経過して第１の流体の供給口に接
続されるとともに，別に設けた固定壁と第３の弾性隔壁
で形成される密閉せる室の内部に連通し，また，この第
３の弾性隔壁の伸縮によって変位する部分の外側の面に
対じして，固定壁からなる密閉せる室の一端面に形成さ
れた小孔を間隔をおいて配置し，さらにこの固定壁から
なる密閉せる室が配管により前記対じする弾性隔壁を有
する室の中の前記外側室を結ぶ連通部分に連通するとと
もに，この固定壁からなる密閉せる室に設けた第２の絞
り口を経過して第２の流体供給口に接続されることを特
徴とする流体式把握保持装置にある。本願発明の動作の
基本となっているのは，前記第１の流体供給口から第１
の絞り口をへて前記対じ室の両方の対じ先端端面に設け
た前記内側室に通ずる小孔から外気に出る第１の流体回
路と，前記固定壁からなる室に設けた第２の絞り口を経
過して第２の流体供給口に至る第２の流体回路とが，前
記 別に設けた固定壁と第３の弾性隔壁で形成される密
閉せる室を介してカスケード接続された空気的変換回路
と，前記内側室に通ずる２つの小孔がおのお前記対じ室
の両方の対じ先端端面に設けられたことによって形成さ
れるフィードバック機構が組み合わされたことによって
行われる動作である。すなわち，前記第１の絞り口から
前記対じ室の両方の対じ先端端面に設けた前記内側室に
通ずる小口に通ずる第１の流体回路は，通常挟みゲージ
式空気マイクロメータと呼ばれているものと同様の回路
である。 たとえば，前記内側室に通じる相対じする２
つの小孔の間に進入した物体があるとすると，これら２
つの小孔とそれに対向する物体の面との隙間の和に応じ
た流体圧が空気マイクロメータの変換原理によって前記
内側室内に生ずる。したっがて，はじめ相対じする２つ
の小孔のあいだに物体が存在しないときは，これらの小
孔の部分の流体抵抗が小さいので前記内側室の圧力が低
いが，これら２つの小孔の間に物体が進入した場合に
は，これら２つの小孔と物体との隙間の長さの和に応じ
て前記流体抵抗が増大することにより前記内側室の圧力
が上昇する。 その結果，前記内側室に通ずる前記別に
設けた固定壁と第３の弾性隔壁で形成される密閉せる室
の圧力も同じく上昇し，前記第３の弾性隔壁が伸張す
る。これにより，前記第３の弾性隔壁の伸縮によって変
位する部分の外側の面と，これに対じして，固定壁から
なる密閉せる室の一端面に形成された小孔との間隙がせ
ばまり，この小孔部分の流体抵抗の増大により前記固定
壁からなる密閉せる室の圧力が上昇する。 前記固定壁
からなる密閉せる室は，前記対じする弾性隔壁内の２つ
の外側室に連通しているので，これら外側室の圧力も上
昇し，前記対じする弾性隔壁を伸張させ，前記２つの小
孔がそれぞれ対向する進入物体の表面に接近するという
動作である。本願発明においては，物体の進入を検出し
圧力に変換する２つの小孔を，内側に２つの室をもつ弾
性隔壁の可動端に形成している。 このようにすること
によって，小孔が設けられている前記相対じする弾性隔
壁が，前記第３の弾性隔壁で形成される密閉せる室を介
してカスケード接続された空気的変換回路に対して正の
フィードバック作用を行う。 具体的には，２つの対じ
する小孔に対向する面が近ずくとすると，前記内側室の
圧力が上昇し，これが前記固定壁からなる密閉せる室の
圧力上昇をもたらし，その結果，前記小孔が設けられた
前記２つの弾性隔壁が伸張し，これら２つの小孔がそれ
ぞれの物体の対向面の方向に変位し，さらに前記内側
室，ついで前記外側室の圧力が上昇するというものであ
る。このような動作を効果的に行うようにするために
は、小孔を設けた端面をもつ前記２つの弾性隔壁の圧力
−変位変換率（弾性隔壁内部の外側室に導入される圧力
変化に対する可動端面の変位の大きさの比）を，前記２
つの流体回路がカスケード接続された空気的変換回路の
変換特性に対応してある一定値以上になるように装置を
構成する部材を選択すればよい。 このように構成する
と，前記正のフィードバック作用が効果的に働き，前記
小孔を設けた弾性隔壁の可動端とそれに対向する進入物
体面との隙間の合計値がある一定値以下の場合，前記弾
性隔壁内部の外側室の圧力が急激に上昇して，前記小孔
が設けられた弾性隔壁の可動部分が進入物体と密接する
に至る。このようになると，前記２つの相対じする小孔
は進入物体の表面によって塞がれた状態となるため，前
記弾性隔壁の内側室の圧力は前記第１の流体供給源の圧
力に等しくなるまで上昇する。 これに応じて前記第３
の弾性隔壁が伸張して前記固定壁からなる密閉せる室の
一端面に形成された小孔を塞ぎ，前記固定壁からなる密
閉せる室の圧力が前記第２の流体供給源の圧力まで上昇
し，これに対応する力で前記小孔が設けられた弾性隔壁
の可動部分は前記密接した進入物体面を押し，これ保持
する。 すなわち，待機状態にある本願発明にもとずく
装置において，待機状態にある前記２つの相対じする小
孔の間に物体が進入すると，この小孔が設けられた端面
によって一定の力で保持把握されることになる。以下，
本願発明の流体式把持装置を図面を用いて具体的に説朋
する。第１図は，本願発明の一実施態様を示す断面図，
第２図および第３図は第１図で示された流体式把持装置
の動作状態を説明するための主要な可動部分の相対的の
変化を示す断面図，第４図は本願発明と他の既存特許の
発明との差を説明するための該既存特許の実施態様を示
す断面図，第５図及び第６図は第４図で示された装置の
動作状態を説明するための主要な可動部分の相対的の変
化を示す断面図である。第１図において，固定壁１及び
２の各々に，ベローのような伸縮可能な弾性隔壁３，４
ならびに５，６がとりつけられている。 ここで，弾性
隔壁３及び５の各一端はそれぞれ，７，９において固定
壁１に固定されており，また，弾性隔壁４及び６の各一
端はそれぞれ，８，１０において固定壁２に固定されて
いる。弾性隔壁３および５の他の一端は，小孔１３を有
する端面１１となっており，同様に，弾性隔壁３および
５の他の一端は，小孔１４を有する端面１２となってい
る。 端面１１と１２の形状は，弾性隔壁３及び４の伸
張によって端面１１と１２の間に進入する物体と接触し
たときに，進入した物体の，端面１１及び１２の対じ表
面となる部分が小孔１３および１４を密閉するようなも
ので，第１図では平面で示されているが他の形状とする
こともできる。 固定壁１，弾性隔壁３，端面１１で囲
まれた部分は弾性隔壁５により外側室１７と内側室１５
とに分けられており，同様に，固定壁２，弾性隔壁４，
端面１２で囲まれた部分は，弾性隔壁６により外側室１
８と内側室１６とに分けられていて，室１５ならびに１
６はそれぞれ小孔１３，１４によって大気に通じてい
る。 配管３１，３５，３３により，１５と室１６は連
通するとともに，固定壁１９と弾性隔壁２０で囲まれた
密閉された室３４に通じ，さらに固定壁３８に設けられ
た絞り口２８をへて外部からの流体供給口２９に通じて
いる。 室１７と１８は配管３０，３２により達通する
と共に，配管３９により固定壁３７で密閉された室２６
に通じている。室２６はその端面２４に小孔２３が設け
られていて，これをへて大気に通じるとともに，絞り口
２５をへて外部からの第２の流体供給口２７に通じてい
る。小孔２３は弾性隔壁３４の端面２２と間隔をおいて
対じしていて，弾性隔壁２０が伸張して端面２２とこれ
の対じ表面となる部分が小孔２３を密閉するようなもの
で，第１図では平面で示されているが他の形状とするこ
ともできる。この装置を使用するに際しては，予め把握
対象の厚みに応じて端面１１と端面１２の間隔，ならび
に端面２４と弾性隔壁２０の端面２２との間隔が設定さ
れた後，予の定められたそれぞれ一定圧力の流体が供給
口２７ならびに２９から供給されて作動状態にはいる。
以後，供給口２７および２９から流体圧を加えていな
い状態を作動前の状態と呼ぶものとする。 また，端面
１１と１２の間に物体が存在しない状態を待機状態と呼
ぶものとする。はじめに，待機状態すなわち端面１１と
１２の間に物体が存在しない場合を考えると， 第１図
で流体供給口２９から供給される流体は，絞り口２８を
通って分岐管３５と３１に分かれて内側室１５及び１６
に入ってから小孔１３と１４から大気に流出する。 こ
こで，小孔１と１３は，その口径が絞り口２８に比べて
大きく作られていて，その流体回路抵抗は絞り口２８の
それと比較して小さい。このため，室１５と１６ならび
にこれと連通している室３４の圧力は外気に近い低い一
定の圧力となる。端面２２と端面２４の間隔は，室３４
の圧力が低いので作動前の状態のそれと殆ど変らない。
小孔２３の口径は絞り口２５のそれと比較して大きく
選ばれていて，流体の供給口２７からの一定圧の流体の
供給に対し，いわゆるノズルーフラッパの原理で端面２
２と２４の間隔に応じて室２６の圧力は変化する。 端
面２２と２４の間隔は作動前の状態で予め大きく選ばれ
ていて，このため 室２６の圧力は充分低く外気に近
い。したがってこれと連通する外側室１７と１８の圧力
も低い。 弾性隔壁３，４，５，６は，内側室１５，１
６及び外側室１７，１８の圧力に応じて伸張するが，前
記のようにこれらの室の圧力はともに低いため，その伸
張量はごく僅かであり，予め設定された端面２２と２４
の間隔は作動前の状態のそれと比べて殆ど変化せず，室
１５および１６の圧力，ならびに室１７および１８の圧
力はともに，それぞれの低い一定の値に安定する。つぎ
に，端面１１と１２の間に第２図で示されるように物体
４１が挿入された場合を考える。 ここで，４２は，端
面１１に対じする物体の表面，４３は端面１２に対じす
る物体４１の表面である。この場合，絞り口２５をへ
て，分岐管３１より室１５に入つた流体は小孔１３を通
つて端面１１と表面４２の隙間から大気に流出し，分岐
管３５より室１６に入つた流体は小孔１４を通つて端面
１２と表面４３の隙間から大気に流出する。この状態の
流体回路は，いわゆる，２つの検出ノズルを持つ挟みゲ
ージ形空気マイクロメータのそれと同じもので，連通し
た室１５と室１６の圧力は，端面１１とその対じ表面４
２との隙間と，端面１２とその対じ表面４３との隙間の
合計値に対応した値となる。室１５と室１６及び室３４
は連通していてこれらの圧力は等しいが，この圧力値は
物体４１が進入する以前の室３４の圧力より高いので，
その圧力に比例して弾性隔壁２０が伸張し，端面２２は
固定壁の表面２４に近ずく。これにより室２６の圧力が
上昇し，これと連通する室１７及び１８の圧力も同じく
上昇することにより弾性隔壁３，４，５，６が伸張し
て，端面１１，１２はそれぞれ対じする物体表面４２，
４３に接近する。 その結果前記隙間の合計値が減少
し，室３４の圧力が増加し，室２６の圧力がさらに上昇
し，端面１１は表面４２に端面１２は表面４３に一層接
近する。 このような再生的なフィードバック効果によ
り，端面１１は面４２に，端面１２は面４３に，接近し
ていく。このような作用は，弾性隔壁３ならびに４の可
動端面に小孔１３と１４がそれぞれ設けられていること
によって生ずる前記正のフィードバック効果にもとずく
ものである。 この作用による端面１１と１２の変位は
弾性隔壁が伸張することに対するフックの法則に基く復
元的弾性力に坑して行われるものであるが，物体４１の
横方向の長さ（面４２と面４３との間の距離）が作動前
に設定した端面１１と１２の間隔に対してある一定値以
上の場合には，前記正のフィードバックによる作用が前
記弾性隔壁の復元的弾性力に勝つて端面１１は表面４２
と，端面１２は表面４３と第３図のように密接するに至
る。このような密接状態が生ずると小孔１３及び小孔１
４からの流体の流出がなくなるので，室３４の圧力は供
給口２９から供給される圧力源の圧力まで上昇する。
この結果，端面２２は表面２４と密接し，室２６の圧力
は供給口２７から導入される第２の流体供給源圧力に等
しくなるまで上昇することになり，端面１１は表面４
２，端面１２は表面４３をそれぞれ押して平衡し，端面
１１と端面１２による物体４１の把握保持が行われる。
この場合，把握力は供給口２９に加えられる供給源流
体圧と端面１１に加わる内側室に関する受圧面積との積
と，供給口２７に加えられる供給源流体圧と端面１１に
加わる内側室に関する受圧面積との積との和に比例し，
作動前の端面１１と端面１２の設定間隔と進入物体の横
方向長さ（面４２と面４３との距離）に関係する。上記
のような端面１１と端面１２による物体４１に対する把
握動作は，前記のように物体４１の長さが前記作動前の
端面１１と１２の間の設定間隔に対して前記一定値以上
の場合に行われ，物体４１の長さが前記一定値より小さ
いときは行われない。 これは，前記正のフィードバッ
ク作用に基く端面１１及び１２の物体４１の表面４２，
４３の方向への変位が， 端面１１と１２が物体４１と
密接するに至らない内に，前記弾性隔壁３，４の伸張に
坑する弾性力のために止ってしまうためである。このた
め，物体が進入したときに，この装置が該物体に対して
把握保持動作を行うためには，端面１１ならびに端面１
２のそれぞおれの対向する物体面との間隔の合計値が一
定値以下である必要がある。 このことは，把握動作が
選択的に行われうることを意味する、 すなわち，対象
とする物体の長さが一定値以上のものに対して把握動作
を行い，対象とする物体の長さが前記一定値以下のもの
に対しては把握動作を行わないという選別的動作をこの
装置が行いうることを示している。第３図に示す把握動
作が行われている状態では，内室１５に発生する流体力
（１５の部分の有効受圧面積に圧力供給口２９から供給
される圧力を乗じたもの）ならびに，外室１７に発生す
る流体力（１７の部分の有効受圧面積に圧力供給口２７
から供給される圧力を乗じたもの）の和が，弾性隔壁３
と５によるバネ力に対抗して変位すべきところを物体４
１の表面４２で止められ，また，内室１６に発生する流
体力（１６の部分の有効受圧面積に圧力供給口２９から
供給される圧力を乗じたもの）ならびに，外室１７に発
生する流体力（１７の部分の有効受圧面積に圧力供給口
２７から供給される圧力を乗じたもの）の和が，弾性隔
壁３と５に基くバネ力に対抗して変位すべきところを物
体４１の表面４３で止められている状態と考えることが
できる。 したがって，第３図の状態で，進入物体の厚
み（表面４２と４３の間隔）に対し，この厚みを次第に
減じていくと仮定した場合に端面１１ならびに端面１２
が物体の表面４２ならびに４３と丁度離れるときの端面
１１と端面１２の間隔を充分小さくなるように装置の構
成を行えば， 把握状態における端面１１，１２と進入
物体間の接合する力すなわち把持力は充分に大きく維持
され，進入物体４１にたいする安定的な保持が行われる
ことになる。装置が前記待機状態にあるときは，室２６
の圧力は低く，装置が把握保持状態にあるときは高い。
したがって，開閉弁３６を開いて出力口４０に圧力セ
ンサを接続すれば，把握状態か待機状態かを確認できる
し，さらに，４０に外部機器を接続することによって，
それを把握状態に合わせて制御することができる。ま
た，開閉弁３６を閉じ４０を外気に開放しておけば，装
置の把握状態において，３６を短時間開くことによって
進入物体を開放し，装置を待機状態にもどすことができ
る。なお，第１図で示された装置の種々に変形したもの
が適当な工夫によって作られうる。 例えば，第１図で
は弾性隔壁３，４，５，６，２０としてはベローが使用
されているが，これをゴムや金属合金などでできている
弾性膜で置き換えてもよく，その方が偏平にできるので
設置場所のスペース等の関係でその方が都合のよい場合
もある。最後に，本願発明と前記特許１５６３３０９流
体式把握装置との構造上の相違に基く性能上および応用
上の差異について，前記特許の典型的装置例である第５
図と本願発明の実施例の第１図を用いて説明する。第１
図において， 弾性隔壁３及び４を取り去り，室３４へ
の配管を閉じると第５図と同様な動作のものが得られる
と考えることができる。したがって，第４図において
は，第１図の弾性隔壁５，６のみの前記伸縮による正の
フィードバック動作のみによって把握保持動作が行われ
ている。 すなわち，第５図において，この装置は，小
孔１０７，１０８を有する端面１０９，１１０の間に進
入した物体に対し，前記小孔とこれに対向する物体表面
との距離の和に応じた流体圧が室１１１，１１２に発生
し，これが弾性隔壁１０３，１０４を伸張させて前記小
孔とこれに対向する物体表面との距離の和を減少させ，
さらに前記流体圧を増大させるという過程により端面１
０７，１０８が物体と密接しこれを把握保持するという
動作を行う。しかしながら，その条件として前記端面１
０９，１１０とこれに対向する物体表面との距離の和が
一定値以下であること，すなわち，端面１０９と１１０
の間隔に比較して前記物体の横方向の長さがある値以上
であることが必要である。この一定値は弾性隔壁１０
３，１０４の弾性特性にも関係するが，主として絞り口
１１３ならびに小孔１０７，１０８の大きさによって定
まる。一般に，絞り口１１３と小孔１０７または１０８
との寸法の比は一定範囲に選ばれるが，これらの口径を
大きく選ぶほど，前記一定値を大きくすることができ
る。装置の実用性を考えた場合，前記一定値は大きい
程，広範囲にわたる大きさの物体に対してこれを捕捉し
把握できるので望ましい。 従って，前記小孔１１１お
よび１１２と絞り口１１３との大きなものの組み合わせ
が望まれるが，そのように選ぶと，待機状態での流体の
流出量はほぼ絞り口の断面積に比例して増大するので，
この装置の実用上の流体消費量を考えたとき，流体供給
口に接続する流体供給源としてかなり低い圧力のものを
使用せねばならない。 この場合，把握状態における室
１１１および１１２に発生する流体圧力は低く，これに
伴う把握力は小さい。 これに対して，把握状態で高い
出力圧信号を室１１７に発生し，大きな把握力を得よう
とすると，前記流体供給源として高圧のものを採用する
必要があるが，この場合は侍機状態での前記消費流量の
関係で前記小孔と絞り口の寸法を小さくとる必要があ
り，空気マイクロメータの原理から明らかなように把握
する進入物体の寸法は端面１０９と端面１１０の間隔に
極く近いものに限定されることになる（装置の端面１０
９と進入物体の表面１１８の間隔及び端面１１０と進入
物体の表面１１９の間隔が極端に小さくないと把握動作
が行われない）ため用途が極く限られたものとならざる
をえない。本願発明に基く装置では，このような特許１
５６３３０９流体式把握装置に必然的に付随する欠点が
克服されることが可能である。 これは，本願発明の具
体的実施例である第１図について，一般に，供給口２７
に高圧の流体供給源を，供給口 ２９に低圧の流体供給
源をそれぞれ接続する，小孔１３と１４に大きな寸法の
ものの組み合わせを採用する，小孔２３と絞り口２５に
小さな寸法の組み合わせを採用する，という回路部材及
び動作条件の選定が推奨されるが，このような選定によ
って，前記応用上の欠点の克服が達成できる。 すなわ
ち，待機状態において，供給口２７からの流入流体量は
流体供給源が高圧であるが絞り口２５，小口２３の口径
が小いので少なく，また，小孔１３，１４および絞り２
８の口径は大きく取ってあっても供給口２９に接続され
る流体供給源の圧力が低いので，供給口２９からの流体
流入量は同様に少ないので，この装置で消費される待機
状態での流体消費量は低く抑えることが出来る。 一
方，絞り口２８とともに小孔１３，１４の口径は大きい
ので，比較的広範囲にわたる長さの進入物体にたいして
把握保持動作を行うことができる。 また，供給口２７
に接続する流体供給源の圧力が高いので，把握時には外
側室１７，１８に高圧が発生して大きな把握力を得るこ
とができるとともに，供給口２７に接続する流体供給源
の圧力を変更することによって他の条件を変更すること
なく把握力を所望のものに調整することができる。 す
なわち第１図においては，把握作用は外室１７，１８に
発生する圧力変化に基いている。このため，はじめ物体
の進入によって生ずる把握動作に必要な内室１５，１６
の圧力変化は，これをいったん外室１７，１８の圧力に
変えて把握動作を行わしめるので，それによるこれら内
室の伸張のみよっては把握動作は到底生じえないような
小さい量でよい。したがって，把握動作が生するのに最
低必要な装置の把握端と物体との距離（物体の面４２と
端面１１の間隔及び物体の面４３と端面１２の間隔）は
第４図の装置構成の場合と比較してかなり大きいものと
なる。第４図の場合でも，流体供給口１１４に高圧流体
源を接続すれば，把握状態が生じると室１１７に高圧が
発生するので，これを利用して外部の制御機器を制御す
ることは原理的には可能であるが，前記のように流体消
費量の関係で，小孔１０７，１０８及び絞り口１１３の
大きさの制限のため，そのような使い方は実用的でな
い。

実施例 第１図の構造を持つ装置で，弾性隔壁３および４とし
て，外径３２ｍｍ，長さ３４ｍｍ，弾性隔壁５および６
として外径１９ｍｍ，長さ２３ｍｍの各燐青銅製ベロー
を，また，弾性隔壁２０として外径４４ｍｍ，真がさ３
４ｍｍの燐青銅製ベローを使用し，また，小孔１３，１
４として２．５ｍｍの円孔，小孔２３として１．５ｍｍ
の円孔，絞り口２５として口径０．５ｍｍのオリフィ
ス，絞り口２８として口径１．４５ｍｍのオリフィス
を使用した装置を製作した。供給口２９より６ｋＰａ，
供給口２７より１００ｋＰａの圧力の空気を供給して実
験したところ，紙，プラスチック，金属等の板片に対し
それぞれ設計通りの把握保持動作が行われることが確認
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は，本願発明の一実施態様を示す断面図，第２図
および第３図は第１図で示された流体式把持装置の動作
状態を説明するための主要な可動部分の相対的の変化を
示す断面図，第４図は本願発明と他の既存特許の発明と
の差を説明するための該既存特許の実施態様を示す断面
図 第５図及び第６図は第４図で示された装置の動作状
態を説明するための主要な可動部分の相対的の変化を示
す断面図 １，２，１９，３７，２８，１０１，１０２：固定壁；
３，４，５，６，２０，１０３，１０４：弾性隔壁；１
１，１２，２２，１０９，１１０：弾性隔壁の端面；１
３，１４，２３，１０７，１０８：小孔；２５，２８，
１１３：絞り口；１５，１６，１７，１８，２６，３
４，１１１，１１２，１２１：室；３０，３１，３２，
３３，３５，３９：配管；２７，２９，１１４：流体供
給口；４０：出力口；３６，１２０：開閉弁；４１，１
１７：進入物体；４２，４３，１１８，１１９：進入物
体の表面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定の距離を隔てて相対じして設けた二つの固定壁の両
   方に，それぞれ伸縮可能な密閉せる第１の弾性隔壁を有
   する室を間隔をおいて対じして設け，これら相対じする
   弾性隔壁を有する２つの室の内部を，それぞれ，更に第
   ２の伸縮可能な弾性隔壁により，この第２の弾性隔壁と
   前記固定壁の一部分とから形成される密閉せる内側室
   と，前記第１の弾性隔壁ならびに前記第２の弾性隔壁を
   それぞれ外壁，内壁とし，これらと前記固定壁の一部と
   から形成される密閉せる外側室とにわけ，前記これら対
   じ室の両方の対じ先端端面が前記第２の弾性隔壁の各可
   動端面に固定連結されるとともに，これら各対じ先端端
   面に前記内側室に通ずる小孔をそれぞれ設け，前記２つ
   の相対じする室の中の前記内側室同士ならびに前記外側
   室同士が，対じ後端側でそれぞれ配管により連通し，こ
   の内側室同士を結ぶ連通部分が一つの第１の絞り口を経
   過して第１の流体の供給口に接続されるとともに，別に
   設けた固定壁と第３の弾性隔壁で形成される密閉せる室
   の内部に連通し，また，この第３の弾性隔壁の伸縮によ
   って変位する部分の外側の面に対じして，固定壁からな
   る密閉せる室の一端面に形成された小孔を間隔をおいて
   配置し，さらにこの固定壁からなる密閉せる室が配管に
   より前記対じする弾性隔壁を有する室の中の前記外側室
   を結ぶ連通部分に連通するとともに，この固定壁からな
   る密閉せる室に設けた第２の絞り口を経過して第２の流
   体供給口に接続されることを特徴とする流体式把握保持
   装置。