JP2000127054A - バイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの材質や硬度に応じてクランプ力を適
正に保持することができるバイスを提供する。 【解決手段】 バイス本体１１の端部に固定された支持
部材１２のネジ孔１２ａに対し操作部材１６の雄ネジ部
１６ａを螺合する。この操作部材１６の挿入孔１６ｂに
可動クランプ部材１７に一体形成した支持軸１８を挿入
する。前記可動クランプ部材１７に形成した収容孔１７
ｄに押圧ピン２１を前後方向の往復動可能に収容し、コ
イルバネ２３により押圧ピン２１を突出方向に付勢す
る。操作部材１６を回動操作すると、可動クランプ部材
１７及び押圧ピン２１が前進し押圧ピン２１のクランプ
面２１ｃがワークＷの表面に当接した後、可動クランプ
部材１７がさらに前進し、コイルバネ２３により押圧ピ
ン２１を押圧し、適正押圧力でワークＷをクランプす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば工作機械
のテーブルや測定装置の作業台等に設置されて、加工や
測定しようとするワークをクランプするためのバイスに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバイスは、ワーク支持面を有する
バイス本体に一体形成された固定クランプ部材と、前記
ワーク支持面に案内されつつ前記固定クランプ部材に向
かって前後動する可動クランプ部材との間にワークを所
定の圧力でクランプし、この状態でワークの加工を行う
ようになっていた。さらに詳述すると、バイス本体に設
けた支持部材のネジ孔には雄ネジ部を有する操作部材が
螺合され、該操作部材の先端部には前記可動クランプ部
材がバイス本体のワーク支持面に案内されて前後方向の
往復動のみ可能に取り付けられ、操作部材の螺合量を調
整することにより、ワークのクランプ圧力を調整するよ
うになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
バイスは、固定クランプ部材と可動クランプ部材との間
にワークを挟着した状態において、ワークの硬さに応じ
て適当な押圧力でワークを挟着把持することができない
という問題があった。即ち、操作部材の螺合量の調整の
みにより押圧力を調整することは難しく、硬度の低い比
較的柔軟なワークを把持する際には、ワークの表面が可
動クランプ部材の押圧力によって変形されることもあ
り、製品としての価値が低下するという問題があった。

【０００４】この発明の目的は、上記従来の技術に存す
る問題点を解消して、ワークの硬度や材質に応じて、ク
ランプ圧力を適正圧力に調整することができるバイスを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、ワークの支持面を有
するバイス本体に設けられ、ワークをクランプするため
の第１及び第２のクランプ部材と、前記両クランプ部材
の少なくとも一方を前進させてワークをクランプするよ
うにしたバイスにおいて、前記第１及び第２のクランプ
部材の少なくとも一方に対し、前後方向の往復動可能に
押圧体を支持し、前記押圧体とクランプ部材との間に該
押圧体をクランプ方向へ付勢し得る付勢手段を設けてい
る。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、前記押圧体はクランプ部材のクランプ面に凹設し
た収容孔に対し所定のストロークで前後方向の往復動可
能に収容され、押圧体の内端面と収容孔の内頂面との間
には付勢手段としてのバネが介在されている。

【０００７】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２において、前記クランプ部材には前記押圧体を所定位
置にロックするロック機構が設けられている。請求項４
に記載の発明では、請求項３において、前記ロック機構
はクランプ部材に形成したネジ孔に螺合され、かつ前記
押圧体の外周面を押圧して該押圧体を収容孔の内周面に
締め付け固定するロック用のボルトである。

【０００８】請求項５に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかにおいて、前記押圧体の先端面にはワークの
表面を押圧する際、該表面に倣って姿勢を変更し得る倣
い押圧部材が設けられている。

【０００９】請求項６に記載の発明では、請求項５にお
いて倣い押圧部材は押圧体の前端面に設けた半球状の収
容凹所内に回動可能に取り付けられた切り欠き球体であ
って、その偏平な切欠面をワークのクランプ面としてい
る。

【００１０】請求項７に記載の発明では、請求項１〜４
のいずれかにおいて、第１のクランプ部材はバイス本体
の上部に設けられた固定クランプ部材であり、バイス本
体に設けた支持部材には、第２のクランプ部材としての
可動クランプ機構が装着され、該可動クランプ機構は、
前記支持部材のネジ孔に対し前後方向の位置調整可能に
螺合された雄ネジ部を有する操作部材と、該操作部材の
前端部に連結され、かつバイス本体のワーク支持面に摺
接して回動を阻止された状態で前記操作部材により前後
進される可動クランプ部材とにより構成され、該可動ク
ランプ部材には前記押圧体と付勢手段が設けられてい
る。

【００１１】請求項８に記載の発明は、請求項７におい
て、前記操作部材及び可動クランプ部材が複数箇所に設
けられている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した第一
の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。

【００１３】図１、２に示すようにワークＷの支持面１
１ａを有するバイス本体１１は、例えばステンレススチ
ールなどの金属材料により横長四角柱状に形成され、該
本体の一端部には固定クランプ部材１１ｂが一体に形成
されている。前記バイス本体１１の他端部には縦長四角
柱状の支持部材１２が締付ボルト１３により固定されて
いる。支持部材１２はバイス本体１１に対し、位置決め
ピン１４により締付ボルト１３を中心として回動しない
ように所定位置に位置決め固定される。

【００１４】前記支持部材１２には前記固定クランプ部
材１１ｂの基準クランプ面１１ｃと対応してネジ孔１２
ａが形成されている。前記支持部材１２とバイス本体１
１のワーク支持面１１ａには前記固定クランプ部材１１
ｂの基準クランプ面１１ｃと共働してワークＷをクラン
プするための可動クランプ機構１５が装着されている。

【００１５】この可動クランプ機構１５について説明す
ると、前記支持部材１２に形成したネジ孔１２ａには外
周に雄ネジ部１６ａを形成した筒状の操作部材１６が螺
合されている。前記操作部材１６の中心部には挿入孔１
６ｂが前後方向に貫通して形成されている。この挿入孔
１６ｂには四角ブロック状に形成された可動クランプ部
材１７の背面１７ａに一体形成した支持軸１８が挿入さ
れている。この支持軸１８の後端部にはネジ孔１８ａが
形成され、該ネジ孔１８ａに螺合されるビス２０によ
り、座金１９が操作部材１６の後端部に形成した段差部
１６ｃに当接され、支持軸１８が前方へ抜けないように
している。

【００１６】又、前記可動クランプ部材１７の背面１７
ａは、操作部材１６の前端面１６ｄに当接されている。
前記可動クランプ部材１７の下端摺接面１７ｂは前記バ
イス本体１１のワーク支持面１１ａに摺接されている。
操作部材１６が回動操作されると、可動クランプ部材１
７が前記下端摺接面１７ｂがワーク支持面１１ａに案内
されて回動を阻止された状態で前進されるようになって
いる。

【００１７】前記可動クランプ部材１７には、前記固定
クランプ面１１ｃと対向して可動クランプ面１７ｃが形
成されている。その可動クランプ面１７ｃのほぼ中央部
から後方に向けて所定深さの収容孔１７ｄが形成されて
いる。この収容孔１７ｄには押圧体としての押圧ピン２
１が前後方向の往復摺動可能に収容され、前記収容孔１
７ｄの前端寄りに設けたネジ孔１７ｅに螺合した位置規
制ナット２２によって、押圧ピン２１の外周に設けた段
差部２１ａが位置規制され、前方への突出量を規制する
ようにしている。前記押圧ピン２１の内端面２１ｂと前
記収容孔１７ｄの内頂面１７ｆとの間には付勢手段とし
てのコイルバネ２３が介在され、押圧ピン２１を常には
クランプ面１７ｃから突出するように付勢している。前
記押圧ピン２１の先端面はクランプ面２１ｃとなってい
て、このクランプ面２１ｃによりワークＷの表面がクラ
ンプされる。

【００１８】前記可動クランプ部材１７の上面１７ｇに
は、前記収容孔１７ｄに開口するネジ孔１７ｈが上下方
向に形成され、該ネジ孔１７ｈにはロック機構を構成す
るロックボルト２４が螺合されている。そして、このロ
ックボルト２４の先端面を前記押圧ピン２１の外周面に
押圧することにより、押圧ピン２１を可動クランプ部材
１７の所定位置に締め付け固定することができるように
している。

【００１９】次に、前記のように構成したバイスの作用
について説明する。図１に示すように前記操作部材１６
を回動操作することにより、固定クランプ部材１１ｂの
基準クランプ面１１ｃと、前記押圧ピン２１の先端クラ
ンプ面２１ｃとの間隔がクランプしようとするワークＷ
の厚さに合わせて所定の間隔に保持されている。この状
態において、クランプ面１１ｃ，２１ｃの間にワークＷ
を介在させ、操作部材１６を一方向（時計回り方向）に
回動操作する。この回動操作により、操作部材１６はネ
ジ孔１２ａに沿って前方に螺動される。この時、可動ク
ランプ部材１７の下端摺接面１７ｂはワーク支持面１１
ａに摺接されているので、該可動クランプ部材１７は回
転することなく操作部材１６とともにワークＷをクラン
プする方向に直線移動される。なお、操作部材１６の挿
入孔１６ｂの内周面は支持軸１８の外周面上で回転方向
に摺動する。

【００２０】前記押圧ピン２１の先端クランプ面２１ｃ
がワークＷの表面に押圧されると、押圧ピン２１の前進
が停止される。この状態で、なお操作部材１６を同方向
に回動操作すると、操作部材１６、可動クランプ部材１
７及び支持軸１８が前方へ移動され、このため押圧ピン
２１はバネ２３によりワークＷを押圧する方向に弾性的
に押圧される。そして、この押圧力がワークの材質や硬
度に応じて適正押圧力になった状態において、図３に示
すようにロックボルト２４を螺入方向に回動して該ボル
ト２４の先端面を押圧ピン２１の外周面に押圧する。す
ると、押圧ピン２１がワークＷを適正押圧力でクランプ
した状態で可動クランプ部材１７に対し押圧ピン２１が
締め付け固定される。このため、ワークＷの材質や硬度
等の条件に合わせてワークＷを適正押圧力で把持した状
態を保持することができる。

【００２１】このようにワークＷを把持したバイスは工
作機械のテーブルに図示しない取付機構により取り付け
られ、ワークＷは例えばフライス盤やドリル等の工具に
より加工される。なお、前記取付機構としては、バイス
本体１１の下面に形成したネジ孔に例えば加工テーブル
から上方に伸びるボルトを螺合する機構やクランプ金具
等がある。

【００２２】次に、前記のように構成したバイスの作用
効果を構成とともに列記する。 （１）可動クランプ部材１７に対し収容孔１７ｄを形成
して、押圧ピン２１を収容し、押圧ピン２１の先端のク
ランプ面２１ｃによりワークＷをバネ２３を圧縮しつつ
押圧するようにした。このため、ワークＷの材質や硬度
に応じて操作部材１６の螺入量を適正に調節することに
より、ワークＷを痛めずに適正押圧力によりクランプす
ることができる。 （２）可動クランプ部材１７の上部にロックボルト２４
を螺入し、該ボルト２４の先端部により押圧ピン２１を
所定位置にロックするようにした。このため、ワークＷ
の適正押圧状態をワークの加工中に安定して保持するこ
とができる。 （３）可動クランプ部材１７の収容孔１７ｄに対し所定
値以上の外力が押圧ピン２１に作用すると、該押圧ピン
２１の先端クランプ面２１ｃが可動クランプ部材１７の
クランプ面１７ｃよりも没入するので、硬度の高いワー
クＷをクランプするときには両クランプ面２１ｃ，１７
ｃにより強固にクランプすることができる。

【００２３】次に、この発明を具体化した第２実施形態
を図４に基づいて説明する。この第２実施形態において
は押圧ピン２１の先端クランプ面２１ｃに対し、ほぼ半
球状の収容凹所２１ｅを形成し、該凹所２１ｅに対し半
球状よりも若干大きい倣い押圧部材としての切り欠き球
体３１を任意の方向への回動可能に係合し、押圧ピン２
１の先端クランプ面２１ｃに対し、球体３１の脱落を防
止する板３２を当接し、ボルト３３により締付固定して
いる。

【００２４】この第２実施形態においては、倣い球体３
１の平面３１ａがワークＷのクランプ面となっている。
このため、ワークＷをクランプした状態でワークの表面
の形状に倣うようにして球体３１のクランプ面３１ａが
姿勢を変更するので、ワークＷを局部的に押圧すること
なく適正にクランプすることができる。

【００２５】次に、この発明を具体化した第３実施形態
を図５及び図６に基づいて説明する。この実施形態で
は、バイス本体１１及び支持部材１２をワークＷのクラ
ンプ方向と直交する方向に長く形成するとともに、支持
部材１２に対し複数本（この実施形態では４本）の前記
操作部材１６〜１６を螺合している。

【００２６】前記バイス本体１１と支持部材１２にはワ
ークＷの側方への移動を規制する左右一対の規制板４８
がボルト４９により取り付けられている。この規制板４
８はワークＷの大きさや形状により選択的に使用され
る。

【００２７】この実施形態では、例えば図６に示すよう
にワークＷの表面が段差状になっている場合にワークＷ
を複数の押圧ピン２１〜２１により適正に押圧クランプ
することができる。

【００２８】次に、図７に基づいてこの発明の第４実施
形態を説明する。この第４実施形態では、可動クランプ
部材１７の下端摺接面１７ｂに複数の案内突条１７ｉを
互いに平行に形成し、この案内突条１７ｉをバイス本体
１１の支持面１１ａに形成した複数の平行な案内溝１１
ｄに係合している。又、可動クランプ部材１７を案内溝
１１ｄに沿って前後進させる移動機構を、バイス本体１
１の下部に形成した凹部１１ｅ内において連結ピン４１
ａにより傾動可能に連結したボルト４１と、該ボルト４
１に螺合したナット４２と、該ナット４２を回動するこ
とにより、可動クランプ部材１７に対するボルト４１の
傾動を許容する半球状のシュー４３とにより構成されて
いる。

【００２９】上記の実施形態では、ナット４２を回動す
ると、可動クランプ部材１７が前方に移動され、押圧ピ
ン２１のクランプ面２１ｃと固定クランプ部材１１ｂの
クランプ面１１ｃとの間でワークがクランプされる。

【００３０】なお、前記実施形態はさらに次のように変
更して具体化することもできる。 ・図８に示す別例は、押圧ピン２１の外周面に対し可動
クランプ部材１７のクランプ面１７ｃと対応する基準線
から前方に向けて押圧ピン２１の没入深さを知るための
目盛５０が形成されている。この目盛５０の没入深さを
知ることによりワークＷの押圧力がどの程度であるかを
知ることができ、ワークをより適正圧力で容易にクラン
プすることができる。

【００３１】・図９に示す別例は、ワークの位置規制板
４８の取り付け構造を変更したものである。この別例で
は、規制板４８を使用位置と、退避位置との間で切り換
え可能にしている。

【００３２】・図１〜３に示す実施形態において、バイ
ス本体１１の固定クランプ部材１１ｂの一側面と、支持
部材１２の一側面に対しワークＷをクランプした状態で
側方への移動を規制する位置規制板４８を設けてもよ
い。

【００３３】・前記コイルバネに代えて、皿バネ、板バ
ネあるいはゴム弾性体等よりなる付勢手段を用いてもよ
い。又、図示しないが、液圧シリンダ、気体圧シリンダ
等の付勢手段を用いてもよい。

【００３４】・前記実施形態では、押圧ピン２１を可動
クランプ部材１７側に設けたが、これを固定クランプ部
材１１ｂ側に設けてもよい。 ・前記実施形態では、固定クランプ部材１１ｂと可動ク
ランプ部材１７を有するバイスに適用したが、両クラン
プ部材を可動にしたタイプのバイスに適用してもよい。

【００３５】・前記実施形態では、ロック機構をボルト
２４により構成したが、これに代えてカム機構により押
圧ピン２１の外周面を押圧するようにしてもよい。 ・前記実施形態では、一つの可動クランプ部材１７に一
つの押圧ピン２１とバネ２３を装着したが、これを複数
箇所に設けてもよい。

【００３６】・前記実施形態では、バイス本体１１と支
持部材１２を別体に構成したが、これを一体に形成する
こともできる。 ・前記実施形態のロックボルト２４を省略してもよい。

【００３７】・ワークの品質等を測定する際のワークの
クランプ用のバイスとして用いることもできる。この場
合には、ワークＷの表面の形状に倣ってワークをより適
正にクランプすることができる。

【００３８】次に、図１０及び図１１に基づいて、この
発明のバイスの構成と近似した構成について説明する。
図１０及び図１１においては可動クランプ部材１７〜１
７に設けた押圧ピン２１〜２１を全て省略した構成であ
って、その他の構成は前述した第３実施形態の構成と同
様である。この構成において可動クランプ部材１７を二
個、三個あるいは五個以上の任意の個数に設定してもよ
い。

【００３９】この近似構成においては、ワークＷの被ク
ランプ面の形状が変化している場合に、複数の可動クラ
ンプ部材１７〜１７によりワークを全体として適正圧力
でクランプすることができる。

【００４０】前記実施形態から把握できる請求項以外の
技術思想を以下に述べる。 （技術思想１）請求項１〜３のいずれかにおいて、押圧
体は一つのクランプ部材に複数箇所に設けられているバ
イス。

【００４１】（技術思想２）請求項１〜３のいずれかに
おいて、押圧体を有するクランブ部材は複数箇所に設け
られているバイス。 （技術思想３）請求項１〜３のいずれかにおいて、押圧
体はクランプ部材のクランプ面からの没入量を判別する
目盛を備えているバイス。

【００４２】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、ワークの硬度や材質に応じて、クランプ圧力
を適正圧力に調整することができる。

【００４３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の効果に加えて、押圧体及び付勢手段の組み付け
構造を簡素化し、製造を容易に行うことができる。請求
項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記
載の効果に加えて、押圧体によるワークのクランプ状態
をワークの加工中に安定して保持することができる。

【００４４】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の効果に加えて、ロック機構の構造を簡素化して
製造を容易に行うことができる。請求項５に記載の発明
によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の効果に加え
て、ワークの表面に倣って倣い押圧部材が姿勢を変更す
るので、ワークを局部的に押圧して損傷するのを防止す
ることができる。

【００４５】請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の効果に加えて、倣い押圧体の構造を簡素化して
製造を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明を具体化した第１実施形態のバイス
を示す中央部縦断面図。

【図２】 バイスの分解斜視図。

【図３】 ワークをクランプしたバイスの中央部縦断面
図。

【図４】 この発明の第２実施形態のバイスを示す要部
断面図。

【図５】 第３実施形態のバイスを示す組付状態の斜視
図。

【図６】 第３実施形態のバイスの使用状態を示す平面
図。

【図７】 この発明の第４実施形態を示す中央部縦断面
図。

【図８】 この発明の別の実施形態を示す要部断面図。

【図９】 この発明の別の実施形態を示す斜視図。

【図１０】 この発明と近似したバイスを示す斜視図。

【図１１】 この発明と近似したバイスを示す平面図。

【符号の説明】

１１…バイス本体、１１ａ…ワーク支持面、１１ｂ…固
定クランプ部材、１１ｃ…固定クランプ面、１２…支持
部材、１２ａ…ネジ孔、１５…可動クランプ機構、１６
…操作部材、１６ａ…雄ネジ部、１６ｂ…挿入孔、１６
ｃ…段差部、１６ｄ…前端面、１７…可動クランプ部
材、１７ａ…背面、１７ｂ…下端摺接面、１７ｃ…クラ
ンプ面、１７ｄ…収容孔、１７ｅ…ネジ孔、１７ｆ…内
頂面、１７ｇ…ネジ孔、１８…支持軸、１９…座金、２
０…ビス、２１…押圧体としての押圧ピン、２１ａ…段
差部、２１ｂ…内端面、２１ｃ…クランプ面、２２…付
勢手段としてのコイルバネ、２４…ロック機構を構成す
るロックボルト。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの支持面を有するバイス本体に設
   けられ、ワークをクランプするための第１及び第２のク
   ランプ部材と、前記両クランプ部材の少なくとも一方を
   前進させてワークをクランプするようにしたバイスにお
   いて、 前記第１及び第２のクランプ部材の少なくとも一方に対
   し、前後方向の往復動可能に押圧体を支持し、前記押圧
   体とクランプ部材との間に該押圧体をクランプ方向へ付
   勢し得る付勢手段を設けたことを特徴とするバイス。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記押圧体はクラン
   プ部材のクランプ面に凹設した収容孔に対し所定のスト
   ロークで前後方向の往復動可能に収容され、押圧体の内
   端面と収容孔の内頂面との間には付勢手段としてのバネ
   が介在されているバイス。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記クランプ
   部材には前記押圧体を所定位置にロックするロック機構
   が設けられているバイス。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記ロック機構はク
   ランプ部材に形成したネジ孔に螺合され、かつ前記押圧
   体の外周面を押圧して該押圧体を収容孔の内周面に締め
   付け固定するロック用のボルトであるバイス。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかにおいて、前記
   押圧体の先端面にはワークの表面を押圧する際、該表面
   に倣って姿勢を変更し得る倣い押圧部材が設けられてい
   るバイス。
6. 【請求項６】 請求項５において倣い押圧部材は押圧体
   の前端面に設けた半球状の収容凹所内に回動可能に取り
   付けられた切り欠き球体であって、その偏平な切欠面を
   ワークのクランプ面としたバイス。
7. 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかにおいて、第１
   のクランプ部材はバイス本体の上部に設けられた固定ク
   ランプ部材であり、バイス本体に設けた支持部材には、
   第２のクランプ部材としての可動クランプ機構が装着さ
   れ、該可動クランプ機構は、前記支持部材のネジ孔に対
   し前後方向の位置調整可能に螺合された雄ネジ部を有す
   る操作部材と、該操作部材の前端部に連結され、かつバ
   イス本体のワーク支持面に摺接して回動を阻止された状
   態で前記操作部材により前後進される可動クランプ部材
   とにより構成され、該可動クランプ部材には前記押圧体
   と付勢手段が設けられているバイス。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記操作部材及び可
   動クランプ部材は複数箇所に設けられているバイス。