JP2642626B2

JP2642626B2 - 自己心出し振れ止

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Publication number: JP2642626B2
Application number: JP61505152A
Authority: JP
Inventors: ウエリン−ベルガ−，グイ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1997-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-20
Also published as: DE3677191D1; EP0235246A1; US4823657A; SE8504090D0; JPS63500711A; WO1987001320A1; EP0235246B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は工作物の心出しのために旋盤等の工作機械に
用いられる自己心出し振れ止に関し、該振れ止は心出し
ポイントを通る対称平面Ａ−Ａに関して対称に配置され
た２つの類似の枢動レバーを有し、該枢動レバーは工作
物に隣接するそれらの端部に回動自在の支持ローラを有
し、スライドは工作物の心出しポイントに関して半径方
向に直線的に移動自在であり、該スライドはその端部に
工作物に接触する回動自在の支持ローラを有し、レバー
の該対称平面内に配置され、そのためにスライドの工作
物との接触点はスライドの移動方向に垂直な側部平面内
に在り、心出しポイントを通り、該対称平面に関して対
称的に配置された枢動レバーの接触点に相対し、カムと
カム従動子の形式の案内手段はスライドの移動をレバー
の枢動に結びつけ、そのために工作物の３つの接触点は
常に心出しポイントから同一半径距離にあり、スライド
を移動させる装置を有する。

このタイプの振れ止はかなり前から公知であり（例え
ば英国特許第1220954号（GB1220954）（第５図）を参照
のこと）、ドイツ国特許明細書第422198号により公知の
原理に基づく。しかしながら、この公知の振れ止めはあ
る欠点を有する。例えば、もし同一の直線移動力がスラ
イドに加えられるならば様々な直径の工作物を心出しす
るとき、レバーのクランプ力は相当変化する。従ってク
ランプ力は工作物の直径が減少すると減少する。この減
少を補償するためには公知の振れ止に関して２つの可能
性があり、工作物の直径が減少するにつれてスライド上
の直線移動力を増大すること、あるいは振れ止の作動範
囲内で所望のクランプ力が最小の工作物直径に講じられ
るような直線移動力をスライドに当初より加えることの
いずれかである。

これらの可能性はどちらも現代の工作機械に実際には
適さない。例えば液圧シリンダの作動圧力を変化させて
スライド上の直線移動力の調整を講じることは生産を落
とす付加的設備操作を伴い、一定の大きい直線移動力は
工作物の直径が増大するにつれて、増大するクランプ力
が工作物、特に薄壁材料を機械加工するとき変形させる
ということを意味し得る。

このタイプの公知の振れ止において、液圧又は空圧シ
リンダの作動圧力を一定にした後者の解決方が選択され
た。上述されたクランプ力の関係及び許されるクランプ
力の変化はレバーの設計及び振れ止の全寸法に関する制
限をうけ、この公知の振れ止は異なるクランプ範囲、す
なわち適切なクランプ力を得るための工作物の直径が採
り得る範囲内で多数の異なるモデルが製造される。これ
らの振れ止もまたクランプ力の変化が大きいために、変
化し易い材料を機械加工すること、特に薄壁材料を回転
させることには適さない。

クランプ力のこの変化を減少させるために本発明は請
求の範囲第１項に開示された特徴を有する振れ止を提供
する。

スライドに連結されたカム従動子とレバーの端部のカ
ム曲線とを有する振れ止は米国特許第4519279号（US451
9279）で公知である。しかしながらこの公知の振れ止で
は空圧ジャッキは工作物の直径の変化に対応して制御さ
れる。これらは、本発明と異なり、クランプ力変動の問
題解決の完全に反対のアプローチである。それは、脆弱
なレバーの設計からも明らかであって、例えばこの公知
の振れ止は、本発明（20kNのオーダーのクランプ力に耐
え得る設計）よりはるかに弱いクランプ力を有するもの
にすぎない。

更に、本発明に係る設計は全寸法を減少させ、現代の
工作機械の利用できるスペースが減少しているために卓
越的な利点となる。レバーは、初期位置においてハウジ
ングからＶ形で延びるように形成される。これは、今日
の工作機械がしばしば傾斜した機械ベッドと垂直な保護
板を有し、これらの間に振れ止が置かれなければならな
いために不可欠の要点である。このＶ形は本発明に係る
設計を現代の工作機械で使用し易いものにする。付加的
利点は個々の振れ止のクランプ範囲が拡張され得ること
である。

本発明を説明するために一例が添付図面に関して以下
に詳細に記載される。

第１図は本発明に係る振れ止の部分断面側面図、第２
図は本発明に係る振れ止の異なる２つの実施例及び公知
の振れ止に関して60barのシリンダ作動圧力下での工作
物の直径の関数としてのクランプ力を示す図、第３図は
本発明に係る振れ止の上部レバーがその作動位置より上
方に振り動かされ得る異なった実施例を示す図である。

第１図に示される振れ止は心出しポイントＣと、該心
出しポイントの半径方向に直線移動自在なスライドとを
通る中心線Ａ−Ａに関して対称に配置された２つの同一
な枢動レバー1,2を有する。レバー及びスライドはそれ
らが工作物を加圧する端部に於いて回動自在の支持ロー
ラ4,5、及び６を有する。レバーはここで図解的に示さ
れるハウジングＨ内に固着される枢動ピン7,8上に回動
自在に取付けられ、ハウジングの前壁は枢動ピン軸受と
同一レベルにある。このハウジングは切粉などがハウジ
ング内に侵入するのを妨げるように周囲から密閉され
る。

所望の心出しを達成するためには、工作物に対する支
持ローラの接点は心出しポイントＣから等距離に常に置
かれねばならない。支持ローラ６は直線移動され、その
接点は対称平面Ａ−Ａ内に位置し振れ止の心出しポイン
トを通る同一の半径に沿う線上に常に位置する。しかし
支持ローラ4,5は各枢軸ピン7,8のまわりの円径路内で移
動され、それらの接点は異なる半径に沿う線上に位置
し、レバーが心出しポイントＣに振り動かされるにつれ
て対称平面Ａ−Ａに垂直な軸線Ｂ−Ｂに対する大きな角
度が漸次形成される。支持ローラ4,5の接点はレバーが
外側に振り動かされるにつれて曲線ａを描き、Ｃ点に於
いて支持ローラの軸の移動の円径路と一致し、この円径
路から漸次分散する。勿論、支持ローラの軸により描か
れる円径路は心出しポイントＣを通ることは言うまでも
ない。

レバー1,2の揺動とスライド３の直線移動とは、レバ
ーの接点（曲線ａ）の心出しポイントＣへの距離の変化
がスライド３の軸方向移動量と一致するように常に係合
されねばならない。

この目的のために、スライド３は心出しポイントから
離れた端部の両側上にローラの形を取るカム従動子9,10
を有し、レバー1,2は心出しポイントから離れた端部に
鏡像関係にあるカム11,12を有する。該カムは、カム従
動子9,10と協働し、これによりレバーは、スライドの移
動量に対応した角度だけ揺動する。スライドの遠隔端部
はスライドの所望の移動量を達成する動力手段に適切な
形式で連結される。この手段は液圧あるいは空圧シリン
ダで適切に形成され、スライドは該手段の可動部に連結
される。しかし、他の形式の動力手段又は連結要素も考
えられよう。

振れ止は次のように作動する。工作物は２つのレバー
1,2間に挿入され、動力手段は活性化される。公知の振
れ止と本発明に係る振れ止の２つの実施例との図２に示
された比較実験に於いて液圧シリンダは一定作動圧力の
下で使用されたという理由により、以下では動力手段は
そのようなシリンダであると仮定する。

液圧シリンダが加圧されると、スライドは心出しポイ
ントＣに向かって移動される。それによりカム従動子9,
10もまた移動され、レバー1,2はカム従動子とカム11,12
との相互作用によりピン7,8の周りを枢動する。レバー
の支持ローラ4,5が工作物に接触すると、支持ローラ６
は加圧され、スライドの移動は停止される。

公知の設計と比較して、支持ローラにより加えられる
工作物上のクランプ力の変動を減少させるために、カム
11,12はレバー1,2の端部上でスライド３に面する側に設
けられる。これにより、スライドが心出しポイントに移
動するにつれてレバーの枢動中心とカム従動子／カムの
接触点との距離が減少するような動力伝達が提供され
る。同時に接触点において、枢動中心とこの接触点とを
通る線に垂直な力の成分の大きさが増大する。これらの
２つの要素が互いに逆らい、そのためにこの種の公知の
振れ止の設計と比較してクランプ力の変動は減少する。
カムがレバー上に設けられており、レバーに追従するこ
とから、カムが直線的に動くような形式のものと比べ
て、カム曲線をより偏平に形成することができる。これ
により、力の伝達の効率を更に改善することができる。

第１図及び第３図に示される如く、カム従動子ローラ
9,10はスライド上に直にジャーナル支承され、スライド
の外側に部分的に延びている。カム曲線は、カム従動子
ローラの接触点と枢動中心との距離を出来る限り大きく
するために、スライドに出来る限り接近して置かれ得
る。スライドが移動するにつれて、レバーの回動中心点
とカム従動子の接触点との間の寸法が減少する一方、こ
の２点を結ぶ線に垂直で接触点を通る方向の分力（力要
素）が増大する。この寸法（パラメータ）と分力（パラ
メータ）の積がクランプ力に相当するのであって、両パ
ラメータは調和的に相補的に変化するので、クランプ力
の変動は、殆どなくす乃至は極めて低いレベルに抑える
ことが可能になる。

第２図は異なるクランプ範囲を有する本発明に係る２
つの振れ止及び公知の振れ止に関して、工作物の直径の
関数としてのクランプ力を示す。全ての振れ止は60bar
の使用圧で液圧シリンダを用いる。

曲線Ｉ及びIIは夫々200〜400mm及び150〜460mmのクラ
ンプ範囲を有する本発明に係る振れ止に関し、曲線III
は240〜400mmのクランプ範囲を有する公知の振れ止に関
する。

本発明に係る振れ止の２つの実施例に関するクランプ
力曲線の比較は、力の伝導は大きい範囲を有する設計の
方が同一直径の工作物に関してクランプ力が低い（工作
物の直径460mmでの14.35KNと比較した13.7KN）程度に効
果が幾分劣るということを明らかにする。この理由は第
１図で一点鎖線で示された内へ向かう状態にある上側レ
バーの位置を考えることにより理解され得る。支持ロー
ラを更に内へ振り動かしてクランプする範囲を増大させ
るためには、カム従動子を垂直方向外向きに置くことに
より達成され得る。そのような場合に支持ローラ４を最
外部の作動位置にあると決め得るにはカム11,12及びス
ライド３の長さは増大されねばならない。とはいえ、カ
ム11,12の後方への延長は第１図に示されたカムの前方
部より幾分鋭い彎曲を有し、接触点とレバー枢軸点との
間の線に垂直な分力は大きさが小さくなり、曲線IIのク
ランプ力は同一のクランプ範囲に関して曲線Ｉより小さ
くなる。

第２図に示される如く、曲線IIは260〜450mmの範囲内
の曲線Ｉに平行な移動量である故に、クランプ力の変動
は工作物に関する同一の直径の範囲内で同一となる。

カムがスライド上に用意される公知の振れ止に関する
曲線の曲線Ｉ及びIIとの比較は、曲線Ｉ及びIIが曲線II
Iより険しくないことを明らかにしており、それは本発
明に係る振れ止のクランプ力の変動が小さいことを意味
する。３つの曲線全てに共通する直径の範囲、240〜400
mm、内で、曲線Ｉ及びIIのクランプ力の変動は約0.5KN
であり、曲線IIIの同様の変動は2KNである。本発明はク
ランプ力の変動における明らかな減少を達成する。

公知の振れ止における力の伝達と本発明に係る振れ止
におけるそれとの比較は、本来両者の外形寸法等を完全
に一致させて初めて可能なことであって、それは実際上
困難である。クランプ力の変動を比較する場合、低いレ
ベルにおけるクランプ力の変動が特に問題となると言う
ことができる。

クランプ力の変動を更に減少させるために、適切なタ
イプの圧縮ばね15は第１図に図解的に示された如く、ハ
ウジング壁面とスライドから離れて面するレバーの側面
との間に配置され得る。ばねにより加えられる力は小さ
い直径の工作物を中心に置くためにレバーが内側に振り
動かされる時に増大し、これはカムにより発生された分
力の大きさの上述された増大を中和させる。第２図の曲
線Ｉ及びIIは適切なばねの選択により平たくされ得る。

第３図は、機械に取付けられた時に機械の水平平面に
関して垂直に置かれ得るように上側レバーが最外部作動
位置から更に上方に振り動かされ得る本発明の変形を示
す。これは工作物が全クランプ範囲内において直接上方
から振れ止に送り込まれ得るという重要な利点を提供す
る。第３図に示される如く、レバー１は最外部位置にあ
るように示されており、これはばね15の手段によりカム
12が更に前方に振り動かされ得るようにハウジングＨ内
にノッチを設けることにより達成される。レバーは、カ
ム従動子の移動手段によりレバー１をレバー２の出発位
置に対応する位置に動かす案内曲線13が設けられる。こ
の位置において上側カム従動子10は案内曲線を離れ、下
側カム従動子９と同時にカムに接触する。

本発明の目的はクランプ力の変動を出来る限り減少さ
せることであり、これは本発明に係る振れ止の寸法設計
に際しての最終目標でもあった。クランプ範囲は、カム
従動子ローラを外側へ移動させることにより、同時にカ
ム長さを増大させるに従い増大され得ることは理解され
よう。スライドの軸方向移動により小さいローラによる
のと同一のレバー枢動弧を達成するためには、カム従動
子ローラが大きくなればなるほど、カムの曲率は小さく
ならねばならない。クランプ力の変動を考慮するに、よ
り平たいカム曲線を提供するために出来る限り大きいカ
ム従動子を使用することは有益である。同時に、より平
たいカム曲線の利用はもっと鋭い彎曲のカムより長いと
いうことを意味し、この理由のため多くの場合、利用さ
れ得る空間はカム曲線及びカム従動子の最適寸法設計を
阻害する。

前述の記載から明らかな如く、本発明に従って達成さ
れたクランプ力が低変動である振れ止が提供される。こ
の振れ止は、より小さい全体寸法、同一の許容クランプ
力変動に関する大きい直径範囲、及び直径が小さい時に
大きいクランプ力に耐え得る薄壁材料の機械加工の助け
となるクランプ力曲線のような公知の振れ止に優る更に
多くの他の利点を有する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物の心出しのために旋盤等の工作機械
に用いられる自己心出し振れ止であって、心出しポイントを通る対称平面（Ａ−Ａ）に関して対称
に配置された２つの同様な回動レバー（１、２）を含
み、各レバー（１、２）の工作物側の端部には、回動自在の
支持ローラ（４、５）が設けられ、スライド（３）は、回動レバーの対称平面（Ａ−Ａ）内
に配置され、スライドを移動させる移動装置によって工
作物の心出しポイントに対して半径方向に直線的に移動
自在であり、スライド（３）の端部には、工作物に接触する回動自在
な支持ローラ（６）が設けられ、スライドと工作物との１接触点は、心出しポイントを通
り且つスライド移動方向に垂直である平面の一方側に存
在し、該平面の他方側には、対称平面（Ａ−Ａ）に関し
て対称的に位置する回動レバーと工作物との２接触点が
存在し、案内手段は、各レバーのスライド近傍の端部に配設した
カム（11、12）と、心出しポイントから遠い側のスライ
ド端部に配設したローラ状のカム従動子（９、10）とを
含み、カム（11、12）は、スライドの移動に応じてレバー
（１、２）が回動運動を行うような構成を有し、工作物に対する上記３接触点は、常に心出しポイントか
ら同一半径距離にあり、各レバー（１、２）のカム（11、12）のカム曲線は、心
出しポイントに向かってスライドが移動するにつれて、
カム従動子の接触点とレバーの回動中心点との間の距離
が減少するように形成され、カム従動子の接触点における、このカム従動子接触点と
レバー回動中心とを結ぶ線に垂直な方向の力要素の大き
さは、心出しポイントに向かってスライドが移動するに
つれて増大し、カム従動子（９、10）は、スライドに直接ジャーナル支
承されており、前記対称平面に垂直な方向に、スライド
（３）外部に部分的に延出することを特徴とする自己心
出し振れ止。
【請求項２】自己心出し振れ止の初期位置すなわち最大
開口位置にあるレバー（１、２）は、Ｖ形状を呈するこ
とを特徴とする請求の範囲第１項記載の振れ止。
【請求項３】上記力要素に反作用するために、スライド
（３）に面していない各レバーの側部とハウジング壁面
との間には、圧縮ばね（15）が装着されることを特徴と
する請求の範囲第１項記載の振れ止。
【請求項４】一方のレバー（１）は、最大径の工作物を
受容し得るように初期位置から外側に移動可能であるこ
とを特徴とする請求の範囲第１項記載の振れ止。