JP2001232572A - バイスのフレキシブル口金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ワークの傾斜や凹凸に応じて進退可能とした
バイス（万力）の口金に関し、ワークを安定に把持で
き、ワークに局部的な変形を生じさせることがなく、か
つ構造が簡単で小型のバイスに好適な上記構造の口金を
得る。 【解決手段】 ワークを複数個のプランジャ３で把持す
る。口金本体２に設けたプランジャ孔５に軸方向遊動可
能に挿通されたプランジャ３と、プランジャ孔５の底部
を連結する連結孔９と、この連結孔９に長手方向移動自
在に挿入された複数個の伝達部材１１，１７とを備えて
いる。伝達部材１１，１７のうちプランジャ孔５の底部
のものは、ローラ１１またはボール１７とし、このロー
ラ１１またはボール１７を介してプランジャ３の軸方向
移動と伝達部材１１，１７の長手方向移動との移動方向
を変換する斜面１５ないし円弧面１０が設けられてい
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、バイス（万力）
のワーク把持部分に設けられる口金に関するもので、ワ
ークの把持面の傾斜や凹凸に応じて把持面を進退可能と
した口金に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的にバイスは、固定側とこの固定側
に向って進出する可動側との一対の口金を備えており、
この一対の口金の間にワークを挟んで固定して、切削や
孔開けなどのワークの加工を行う。通常、一対の口金
は、互いに平行なワーク挟持面を備えており、ワークの
対向する側面を挟持してワークを固定する。ワークの対
向する側面が平行でないときは、口金の一方を首振り可
能な構造とし、首振り可能とした口金をワークの傾斜し
た側面にならって傾斜させる。ワークが円筒形であるよ
うな場合には、口金のワーク挟持面をＶ形形状としてワ
ークを安定させる。

【０００３】ワークが立方体や矩形の板状のものであっ
ても、バイスによって挟持されるワークの側面ないし側
辺は、厳密には平行ではない。加工誤差に起因するわず
かな凹凸や傾斜が存在する。ワークや口金が完全な剛体
であると、いかに小さな寸法誤差であっても、その誤差
の存在によりワークを安定に把持することが不可能にな
るが、実際にはワークや口金、特にワークは挟持された
とき、わずかに弾性変形して口金に面接触し、ワークの
安定な把持が実現される。

【０００４】ワークが鋳造品や鍛造品であったり、非常
に粗く加工されたものであると、ワークの把持面の寸法
誤差も大きくなる。誤差の大きなワークを誤差分を変形
させて安定に把持しようとすると、バイスの把持力をよ
り強くする必要がある。ワークの把持面がわずかに傾斜
していたり、緩やかな曲面になっているような場合にも
同様なことが起る。ところが、大きな把持力を加えるこ
とによって生ずるワークの変形は、当該ワークを加工し
て把持力を開放したとき、変形量に対応する加工誤差を
生ずることを意味する。特に厚さの薄い板状のワークを
両側辺で把持して平面加工を行うときに、バイスの把持
力によるワークの変形が大きな加工誤差を発生させる。

【０００５】この問題を避けるには、３個以上の方向か
らワークを把持することが可能なバイスを用いればよい
が、そのようなバイスは構造が複雑で大型になりやす
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】また、帯板や棒材のよ
うな細長いワークの２箇所を２個のバイスで把持してワ
ークを固定しようとする場合、ワークに前述したような
寸法誤差や曲がりがあった場合、２個のバイスの口金
は、それぞれがワークに点接触ないし線接触した状態で
ワークを把持することになり、ワークの固定が安定せ
ず、また局部的な把持力がワークに加わるため、ワーク
の把持面を傷つける問題が発生する。

【０００７】この発明は、ワークの把持面の比較的小さ
い傾斜や凹凸に対応して、把持面が自由に進退し、従っ
てワークの把持面の加工精度が低かったり、把持面に若
干の傾斜や凹凸がある場合にもワークを安定に把持する
ことができて、ワークに把持力による局部的な変形を生
じさせることがなく、かつ構造が簡単で、特に小型のバ
イスに採用することが可能な構造の口金を得ることを課
題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１のフレキシブル
口金は、ワークを２個のプランジャで把持する構造で、
口金本体２と、この口金本体に設けられたワーク挟持方
向の偶数個のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸方
向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、対となる２個
のプランジャ孔の底部を連結する当該プランジャ孔と交
差する方向の連結孔９と、この連結孔の両端に位置して
プランジャの底部に当接するローラ１１ａまたはボール
１７ａを含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方
向移動自在に挿入されている伝達部材１１、１４、１７
と、前記ローラまたはボールを介してプランジャ３の軸
方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換
する斜面１５ないし円弧面１０とを備えている。

【０００９】請求項２のフレキシブル口金は、ワークを
直線上に配置した３個以上のプランジャで把持する構造
で、口金本体２と、この口金本体に設けたワーク挟持方
向の３個以上のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸
方向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、前記３個以
上のプランジャ孔の底部を当該プランジャ孔と交差する
方向に直線的に連結する連結孔９と、この連結孔の中間
に位置するプランジャ孔の連結孔９との連接部分にプラ
ンジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿
入されて当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底
面に当接している方向変換部材１６と、この連結孔の両
端に位置するプランジャの底部及び前記方向変換部材１
６に当接するローラ１１ａまたはボール１７ａを含む複
数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿
入されている伝達部材１１、１４、１７と、両端のロー
ラまたはボールを介してプランジャ３の軸方向移動と伝
達部材の長手方向移動との移動方向を変換する斜面１５
ないし円弧面１０とを備えている。

【００１０】請求項３のフレキシブル口金は、ワークを
平面上に配置した３個以上のプランジャで把持する構造
で、口金本体２と、この口金本体に設けたワーク挟持方
向の３個以上のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸
方向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、前記３個以
上のプランジャ孔の底部を当該プランジャ孔と交差する
面内で連結する連結孔９と、この連結孔の中間に位置す
るプランジャ孔の連結孔９との連接部分にプランジャ孔
の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿入されて
当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底面に当接
している方向変換部材１６と、この連結孔の両端に位置
するプランジャの底部及び前記方向変換部材１６に当接
するボール１７ａを含む複数個の部材であって当該連結
孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材１７
と、両端のボールを介してプランジャ３の軸方向移動と
伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換する斜面１
５ないし円弧面１０とを備えている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、この発明の第
１実施例を示した図で、図３は口金の正面図（ワーク側
から見た図）、図１は図３のＡ部断面平面図、図２は図
３のＢ部断面側面図である。

【００１２】口金１は、口金本体２と２個のプランジャ
３とを備えており、プランジャ３の前面がワークの挟持
面となっている。口金本体２の背面は、側面視で鋸刃状
となっており、これに対応する鋸刃を形成した口金ホル
ダ４（バイスの固定錠ないし可動錠）その鋸刃形状を合
せるようにして、若干鋸刃の斜面に沿って移動可能にし
て取付けられている。口金１にワークの把持反力が作用
すると、口金本体は前記鋸刃の斜面に沿って若干下方に
移動し、ワークを図示しないバイスの基台ないしその上
に置かれたスペーサに上面に押し付けて、ワークの把持
を安定させると共に、加工反力によってワークが下方に
撓むのを防止する。

【００１３】２個のプランジャ３ａ、３ｂは、口金本体
２の上方両側に設けられたワーク把持方向のプランジャ
孔５に軸方向すなわちワーク把持方向に遊動可能に挿通
されている。プランジャ３の周面一箇所には、短い回り
止めピン６が立設されており、この回り止めピンがプラ
ンジャ孔５の上面を塞ぐように設けた蓋板７のワーク把
持方向の長孔８に嵌合して、プランジャ３の回動とスト
ロークとを規制している。

【００１４】２個のプランジャ孔５の奥端は、両者を繋
ぐ断面矩形の連結孔９で連結されている。連結孔９は、
口金本体２の上面をミーリングカッタで溝加工をするこ
とによって形成された孔で、その両端はプランジャ孔５
側に向いて９０度屈曲しており、この屈曲部の外側に円
弧面１０が形成されている。連結孔９の上面は、前記蓋
板７で閉鎖されている。

【００１５】連結孔９内には短円筒状のローラ（伝達部
材）１１が、その軸線を上下方向にして連結孔９の長手
方向に転動可能に充填されており、ローラの両端のもの
１１ａは、それぞれ両側のプランジャの奥面１２に当接
している。連結孔９内に充填されたローラ１１相互は、
両側のプランジャ３がそれぞれの回り止めピン６が蓋板
の長孔８の略中心の位置にあるときに接触するようにし
てあり、このとき、プランジャ３の前面（ワーク挟持
面）１３は、口金本体２の前面からプランジャ３のスト
ロークの略半分の長さだけ突出している。

【００１６】上記のように構成された口金１は、ワーク
を挟持していない状態では、両側のプランジャ３が軸方
向に自由移動可能であり、片側のプランジャを押込む
と、反対側のプランジャが突出する関係となる。この状
態で、口金ホルダ４をワークに向けて相対的に前進さ
せ、ワークの把持面がプランジャ３に当接すると、先に
当接したプランジャが押込まれ、ワークの形状に応じて
両側のプランジャが進退して、最終的に両側のプランジ
ャのワーク把持面がワークに当接し、その状態でワーク
に把持力が作用する。

【００１７】両側のプランジャがワークを把持すると、
両プランジャにはワークから等しい把持反力が作用し、
これが連結孔９内のローラ１１相互を強固に押圧しあう
と共に、両端部分のローラが連結孔９の円弧面１０に押
圧されて、連結孔９内でのローラ１１の自由な移動を拘
束する。これにより把持された後のワークの動きが規制
され、ワークが安定に把持される。

【００１８】上記実施例は、連結孔９内に同一形状のロ
ーラ１１を充填したものであるが、連結孔９の中間部
は、必ずしもローラでなくてよく、図４に示すように、
連結孔の長手方向の棒材１４を複数個のローラの代りに
用いることができる。また、プランジャ３とローラ１１
ａとが当接する部分は、プランジャ３の奥端面を連結孔
９側に向いた略４５度の傾斜面として、その傾斜面１５
と連結孔９の長手方向に移動する両端のローラ１１ｂと
を接触させて、プランジャ３の軸方向動きとローラ１１
の連結孔の長手方向動きとを変換することができる。こ
の場合には、連結孔９は、両端の円弧面（図１参照）１
０を設ける必要はない。

【００１９】更にローラ１１に代えてボールを用いるこ
とができる。この場合の連結孔９は、図５に示すよう
に、口金本体２の左右を貫通する丸孔でもよい。ローラ
は隣接するローラやプランジャと線接触するため、この
接触部にワークの把持反力が作用することを考えれば、
相互が点接触するボールよりも強いワーク把持力を得た
いときに有利である。このようなローラやボールは、ロ
ーラベアリングやボールベアリングに用いられているも
のをそのまま使用すれば、硬度や精度の高いものが安価
に得られる。

【００２０】図６は、この発明の第２実施例を示した断
面平面図（図１と同様な図）であり、口金本体２に３個
のプランジャ３を設けた例を示した図である。中間のプ
ランジャ３ｃは、両端のプランジャ３ａ、３ｂと同様
に、プランジャ孔５に軸方向遊動可能に設けられてお
り、その回動及びストロークが回り止めピン６と蓋板に
設けた長孔８とで規制されている点は同様であるが、そ
の奥面が遊動ボール（方向変換部材）１６を介して連結
孔９内のローラ（またはボール）１１に当接している点
で両端のプランジャと異なる。

【００２１】遊動ボール１６は、プランジャ孔５の内径
より小径で、従ってプランジャ孔５内でその軸方向及び
半径方向に遊動可能であり、中間のプランジャ３ｃが押
込まれると、遊動ボール１６はこれに当接している２つ
のローラ（またはボール）１１相互を押し広げてその間
に入り込み、従って隣接するローラ１１が押し広げられ
た分だけ、両端のプランジャは突出する。

【００２２】上記構造の第２実施例では、３個のプラン
ジャ３がそれぞれ自由に軸方向移動できるが、いずれか
一方が押込まれると、他の２つが突出し、その２つの内
の一方が押込まれると、残りの１個だけが突出するとい
う動きをする。従って図６のバイスで凹凸のあるワーク
を把持したとき、最初にワークに当接したプランジャか
ら順次押込まれて、最終的に３個のプランジャのワーク
把持面がワークに当接したあと、３個のプランジャが等
しい力でワークを把持し、その反力が連結孔９内のロー
ラ１１に伝達されて、ローラ１１の自由な動きをロック
し、ワークを安定に挟持することとなる。

【００２３】図７は、プランジャ３を４個設けた第３実
施例を示す図である。両側のプランジャ３ａ、３ｂと連
結孔９内のローラ（またはボール）との連接部の構造
は、第１実施例で説明したものであり、中間部の２つの
プランジャ３ｃ、３ｄと連結孔内のローラ（またはボー
ル）との連接構造は、第２実施例の中間のプランジャの
それと同様であり、これらのワーク把持時の作用も同じ
であるので、図に第１及び第２実施例の図面と同じ符号
を付して説明は省略する。

【００２４】なお、これらの第２及び第３実施例におい
ても、第１実施例の変形である図４及び図５の構造を採
用することができる。

【００２５】図８は、この発明の第４実施例を示したも
ので、口金に設けた３個のプランジャの奥端相互を正面
視で円弧状の連結孔９で連結した構造を示す。この構造
の場合は、連結孔９内の連結部材としては、ボール１７
を用いる。連結孔９に沿う断面を展開した図は、第２実
施例の図６と全く同じであり、その作用も第２実施例の
ものと同じである。すなわち、この発明の口金では、３
個以上のプランジャは必ずしも同一線上にある必要はな
く、３個以上のプランジャを平面的に設けることによっ
て、ワークの上下左右の凹凸に対応させることが可能で
ある。

【００２６】更にこの発明の口金では、連結孔９の一部
に連結孔９をその長手直角方向に移動させるスライド部
分と、そのスライド部分を移動させるねじ装置などを設
けることによって、連結孔９内に充填されているローラ
またはボールの一部を連結孔の軸線上から退避させて、
プランジャ３がプランジャ孔５内に没入可能にすること
もできる。そして、このような構造を採用すれば、必要
に応じてフレキシブル口金として用い、通常の平行なバ
イスジョーとして使用も可能である。

【００２７】また、この発明の構造の口金は、バイスの
対向する口金の一方にのみ設けてやればよいが、細長い
ワークを２個のバイスで両端を把持するような場合に
は、２個のバイスの両側の口金すべてを、この発明の構
造のフレキシブル口金とすることにより、ワークに無理
な力をかけずにワークを把持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の断面平面図

【図２】図１の断面側面図

【図３】図１の正面図

【図４】第１実施例の他の断面平面図

【図５】第１実施例の更に他の断面平面図

【図６】この発明の第２実施例の断面平面図

【図７】この発明の第３実施例の断面平面図

【図８】この発明の第４実施例の正面図

【符号の説明】 ２ 口金本体 ３ プランジャ ５ プランジャ孔 ９ 連結孔 10 円弧面 11 ローラ 11a 両端ローラ 14 棒材 15 斜面 16 遊動ボール 17 ボール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 口金本体(2)と、この口金本体に設けら
   れたワーク挟持方向の偶数個のプランジャ孔(5)と、各
   プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ
   (3)と、対となる２個のプランジャ孔の底部を連結する
   当該プランジャ孔と交差する方向の連結孔(9)と、この
   連結孔の両端に位置してプランジャの底部に当接するロ
   ーラ(11a)またはボール(17a)を含む複数個の部材であっ
   て当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達
   部材(11,14,17)と、前記ローラまたはボールを介してプ
   ランジャ(3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動と
   の移動方向を変換する斜面(15)ないし円弧面(10)とを備
   えている、バイスのフレキシブル口金。
2. 【請求項２】 口金本体(2)と、この口金本体に設けた
   ワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔(5)と、各プ
   ランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ
   (3)と、前記３個以上のプランジャ孔の底部を当該プラ
   ンジャ孔と交差する方向に直線的に連結する連結孔(9)
   と、この連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔
   (9)との連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の
   長手方向に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿
   通されたプランジャの底面に当接している方向変換部材
   (16)と、この連結孔の両端に位置するプランジャの底部
   及び前記方向変換部材(16)に当接するローラ(11a)また
   はボール(17a)を含む複数個の部材であって当該連結孔
   に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材(11,14,1
   7)と、両端のローラまたはボールを介してプランジャ
   (3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方
   向を変換する斜面(15)ないし円弧面(10)とを備えてい
   る、バイスのフレキシブル口金。
3. 【請求項３】 口金本体(2)と、この口金本体に設けた
   ワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔(5)と、各プ
   ランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ
   (3)と、前記３個以上のプランジャ孔の底部を当該プラ
   ンジャ孔と交差する面内で連結する連結孔(9)と、この
   連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔(9)との
   連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向
   に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿通された
   プランジャの底面に当接している方向変換部材(16)と、
   この連結孔の両端に位置するプランジャの底部及び前記
   方向変換部材(16)に当接するボール(17a)を含む複数個
   の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入さ
   れている伝達部材(17)と、両端のボールを介してプラン
   ジャ(3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移
   動方向を変換する斜面(15)ないし円弧面(10)とを備えて
   いる、バイスのフレキシブル口金。