JP4064014B2 - Base - Google Patents

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JP4064014B2
JP4064014B2 JP24777299A JP24777299A JP4064014B2 JP 4064014 B2 JP4064014 B2 JP 4064014B2 JP 24777299 A JP24777299 A JP 24777299A JP 24777299 A JP24777299 A JP 24777299A JP 4064014 B2 JP4064014 B2 JP 4064014B2
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嘉和 安田
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株式会社テック・ヤスダ
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  • Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークを保持するバイスやワークの位置決めないし固定に用いる治具のワークと当接する部分に設けられる口金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
バイスや治具のワークに当接する部分には、口金が設けられる。加工あるいは位置保持のために固定されるワークは、口金により挟持され、あるいは口金に当接して位置決めされる。
【0003】
口金はバイスや治具本体に固定または移動可能に取り付けられている。定位置に取り付けられた口金は、これに向かって進出してくるワークを受け止めて保持し、移動可能に設けられた口金は、ネジやシリンダなどの付圧装置によってワークに向かって進出してワークを保持する。ワークを強固に保持する必要があるときは、強大な力を発生する付圧装置を設けて、大きな力で口金をワークに当接させる。このとき、口金にはワークから大きな反力が作用する。
【0004】
移動可能に設けられた口金は、摺動部ないし転動部に甚だしい場合には遊隙を有し、また遊隙を有しないまでも、十分な締まり代を付与できないために剛性が低下する。ワークから口金に作用する反力は、この摺動部ないし転動部を通ってバイスや治具本体に伝えられるため、口金を大きな力でワークに押接させたときは、その反力によって口金が偏倚するということが起こる。この偏倚は、前述した摺動部ないし転動部のがたや変形によって起ることが多いが、バイスや治具本体の弾性変形によっても起り得る。
【0005】
工作機械にワークを固定するために用いるバイスなどにおいては、ワークの固定位置精度がワークの加工精度に直接影響を与える。特に、ミクロンオーダーの加工を行うときは、ワークがそれに対応する精度で固定されていることが前提になる。
【0006】
工作機械のワークテーブルに取付けたバイスの口金によってワークの側辺を挟持してワークを固定する単純な例を考えると、バイスの口金はバイス本体より上方に突出して設けられ、従って口金を移動可能にするための摺動部ないし転動部は、通常口金の後方(反ワーク側)でかつ口金の中心より下方に位置している。このような構造のバイスでワークを挟持すると、ワークからの反力により、口金を上方に向ける方向のモーメントが生じ、移動可能に設けられた口金は、摺動部ないし転動部のがたや変形に起因して、数ミクロンというオーダーで上動する。
【0007】
ワークはバイスの口金によって挟持されているため、口金が上動すると、必然的にワークも上動して、例えばワークの上面を加工するとき、口金の上方への移動が加工誤差となる。更にワークからの反力は、口金やバイス本体そのものを弾性変形させ、これらの変形も同じ方向の誤差を発生させる要因となる。この傾向は、薄いワークを口金の上方部分で挟持したときに、特に生じやすい。
【0008】
また、バイスの口金でワークの側面を挟持するとき、側面が正しい平面及び角度に加工されていないと、ワークと口金との間で片当たりが生ずる。例えば断面が逆台形のワークを挟持したとき、ワークは口金の上縁で挟持されることになり、前記の薄いワークを挟持したときと同様に、口金を上向きにしようとする大きなモーメントが生じ、口金が上動してワークの底面とその載置面との間に隙間が生ずる、というようなことが起る。
【0009】
バイスでワークを挟持したときに生ずるこのような現象を認識しないまま加工が行われることも多く、そのような場合には、予想しなかった大きな加工誤差が発生することとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような加工誤差の発生を防止するには、ワークの側面をバイスの口金で挟持したとき、ワークをその載置面に押し付ける方向の力を発生させてやればよい。また、例えばワークの側面が傾斜しているような場合には、口金のワークに当接する面をワークの傾斜に合せて傾動可能にしてやればよい。
【0011】
この発明は、上記のような機能を備えた簡単な構造の、従って保守が容易で安価に提供することが可能な口金を得ることを課題としており、構造が簡単で口金のワーク挟持面に口金の付勢方向と直交する方向の力を発生させる口金や、ワークの面精度に応じてワークに当接する面が傾動可能な口金を実現するための技術手段を得ることを課題としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明では、中心を結ぶ線分がジグザグを描くように口金のワークに当接する面と略平行な2つの面内に配置された球体群55、56を介してワークに向けて付圧される接触部材53を設けることによって、上記課題を解決している。球体の中心を結ぶ線分のジグザグの形状は、口金のワーク当接面と平行な面内に形成されるものを含んでもよいが、当該面内に存在しないジグザグ形状が必ず含まれていなければならない。前記2つの面内に存在する球体の中心を、一方の面に存在するものと他方の面に存在するものとを交互に連結することによって、前記線分のジグザグの形状が描かれる。
【0013】
ジグザグを描いているすべての線分上で2つの面に分布している球体相互が接触している構造と、一方の方向に傾斜している線分上でのみ球体相互が接触し他方の方向に傾斜している線分上では、球体相互が離間している構造とが可能である。前者の構造は、ワークに対する付圧力の方向を変換する機能を口金に付与する手段として、または口金のワークに当接する面を傾動可能にする手段として採用できる。一方、後者の構造は、口金のワークに当接する面に、口金の付圧方向と略直交する一方向のスラスト力を発生させる手段として採用することができる。すなわち、後者の構造により、ワークの側面を挟持したときにワークの底面をワーク載置面に押し付けて、ワークの浮き上がりを防止する口金が実現可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の第1実施態様を示す図で、51は固定部材、52は図示しないネジなどの付圧装置で、図の右方向に押動される付圧部材、53は図示しないワークの底面に接触する上向きの接触面53aを備えた接触部材である。54は固定部材51、付圧部材52及び接触部材53によって形成された球体収容空間である。球体収容空間54は、図2に示すように、固定部材51と接触部材53とに形成した断面コ字形の凹溝によって形成されている。55はこの収容空間54に収容された第1群の球体、56は第2群の球体で、第1群の球体55は収容空間54内の上方にある第1の面A上に分布しており、第2群の球体56は下方にある第2の面B上に分布している。第1の面A及び第2の面Bは、接触部材の接触面53aと平行である。
【0015】
第1の面Aに分布している第1群の球体55相互及び第2の面Bに分布している第2群の球体56相互は、隣接する球体との間に遊隙を有しており、第1群の球体55と第2群の球体56とは、互いに千鳥の位置関係となるように分布している。したがって、第1群の球体55と第2群の球体56とが、図2 ( ) に示すように、凹溝によって形成された球体収容空間54にそれぞれ1列にして収容されている場合は、第1群の球体55は、2個の第2群の球体に接触しており、また、図2 ( ) に示すように、凹溝によって形成された球体収容空間54に第1群の球体55が1列にして収容され、第2群の球体56が2列にして収納されている場合は、第1群の球体55は、3ないし4個の第2群の球体に接触している。互いに隣接する第1群の球体55と第2群の球体56の中心を結ぶ線分がジグザグを形成している。
【0016】
第1の実施態様において、付圧部材52が図の右方に進出すると、接触部材53が上動してワークの底面に押し付けられる。このとき、たとえワークの底面が若干傾斜していても、接触部材53はワークの底面に倣って傾動し、かつ上動する。
【0017】
図3はこの発明の第2の実施態様を示す図である。この第2の実施態様のものは、接触部材53の背面に向かって押動される付圧部材52と、接触部材53の背面と付圧部材52の前面との間に形成された球体収容空間54を備えている。この収容空間は、付圧部材52の前面と接触部材53の背面とに、浅い断面コの字形の凹溝を形成することよって形成されている。収容空間54には図1と同様な形態で、第1群の球体55と第2群の球体56とが収容されている。
【0018】
この実施態様のものは、付圧部材52をワーク側に移動して接触部材53がワークに接触したとき、接触部材53がワークの面の傾斜に倣って傾動可能である。従ってバイスの口金にこの第2実施態様の構造を用いることにより、口金のワーク挟持面がワークの面に倣って傾動して、ワークと口金との片当たりを防止する機能が付与される。
【0019】
図4はこの発明の第3実施形態を示した図である。この第3実施形態では、第2実施形態と同様に、付圧部材52の前面に設けた凹溝と接触部材53の背面に設けた凹溝とで、球体収容空間54が形成され、付圧部材52は接触部材53の背面に向けて押動される。
【0020】
収容空間54内には第1群の球体55と第2群の球体56とが、それぞれ接触部材の接触面53aと平行な面A,B上に分布させて収容されており、かつ各群の球体55、56のそれぞれの面A、B内での移動を防止するための小径の球体からなるスペーサ57が設けられている。接触部材53は付勢バネ60で上方に付勢されており、この付勢力により、第1群の球体55はその上方に隣接する第2群の球体56のみに接触している。すなわち第1群の球体55は、下方に隣接する第2群の球体56との間に遊隙Eを有している。
【0021】
この構造で付圧部材52がワークに向けて移動して接触部材53がワークに接触すると、付圧部材52の更なる付圧力により、第2群の球体56が第1群の球体55を下向きに移動させようとする分力が生じ、これによって接触部材53は、下向きに付勢されて、当接したワークをその載置面に押圧して、ワークの浮き上がりを防止する。
【0022】
図5ないし図8は第3実施態様の構造をワークバイスの口金に採用した具体例を示したものである。バイス58は可動口金15と固定口金14とを備えているが、同じ構造なので、以下可動口金についてのみ説明する。
【0023】
付圧部材52は、バイスの送りねじ16に螺合された移動台6に固定されており、この送りねじ16の回転及び倍力機構59の作用によってストローク端で発生する大きな軸方向力により、固定口金14側へ移動及び付圧される。口金15のワーク挟持面62の中央に矩形の凹所が形成され、その凹所内に板状の接触部材53が、少なくとも上下方向に若干移動可能に嵌め込まれている。矩形の凹所の底面と接触部材53の背面には、それぞれ対向する位置に2本の上下方向の断面コ字形の凹溝が形成され、対向する凹溝によって2本の球体収容空間54が形成されている。この2本の収容空間には、第1群の球体55と第2群の球体56とが、図4で述べたと同様な形態で収容されている。
【0024】
接触部材53の下辺部分には、下辺に開口するバネ収容空間が形成され、このバネ収容空間にコイルバネ、ウレタン樹脂、皿バネなどの付勢バネ60が収容され、凹所の下辺との間で付勢力を作用させることにより、接触部材53を上方に付勢している。また接触部材53の背面中央に、付圧部材52側に向かって延びるストッパボルト61が植立され、このストッパボルトによって、接触部材53の接触面53aが口金のワーク挟持面62より若干突出した位置で係止されている。すなわち、付勢バネ60の付勢力により、接触部材53を上方に付勢すると、第1群の球体55とその上方に位置する第2群の球体56との接触により、接触部材53がワークの挟持面62から突出する方向に付勢されるので、その突出量をストッパボルト61で規定しているのである。
【0025】
なお、図4に示したバイスの口金以外の部分の構造は、以下の通りである。可動台3はスライドベース1に沿って図の左右方向に移動可能で、スライドベース1に所定間隔で設けた半円状のノック孔17の一個にノックピン2で固定される。可動台3には、円筒状のシリンダハウジング18が回転自在、かつ軸方向移動不能に嵌挿されており、倍力機構のシリンダ4が、このシリンダハウジング18の内周面に形成され、また操作ねじ5が、シリンダハウジング18に螺合している。
【0026】
操作ねじ5には、その先端の押動部材8との間に円筒部19が設けられ、この円筒部にボールクラッチ20が装着されている。バネ21で外周方向に付勢されたボールクラッチのボール22は、押動部材8の退避位置において、シリンダハウジング18に設けた凹所23に嵌合して、操作ねじ5の回転がシリンダハウジング18に伝達されるようになっている。なお、24及び25は、シリンダハウジング18の軸方向移動を固定しているスラストプレート、26はシリンダハウジングの鍔、27はナットである。
【0027】
シリンダハウジング18の可動口金側端部は、回転継手28を介して同一軸線上に配置した送りねじ16に連結されている。回転継手28は、シリンダハウジング18と送りねじ16とを、両者が相対回動不能かつ軸方向に若干相対移動可能で、かつ弾性リング12により、送りねじ16をシリンダハウジング18側に付勢して連結している。具体的には、外フランジ29を有するシリンダハウジング18の送りねじ16側の端面に直径方向の溝が設けられており、この溝に両端に外フランジ30を有する送りねじ16の直径方向の突起33が嵌まり込んでおり、両外フランジ29、30の間に弾性リング12が嵌め込まれている構造である。
【0028】
送りねじ16の基端(図では左端)にはリング状のラム7が形成され、このラムがシリンダハウジング18に形成したシリンダ4に軸方向移動自在に嵌挿されている。送りねじ16の軸心には、当接端に球体31を嵌め込んだストッパねじ32が螺合されている。送りねじ16は中空で、その中心孔内に工具を差し込んで、ストッパねじ32を回動することにより、ストッパ(球体)31の位置を調整する。
【0029】
シリンダ4内には、円周を略等分する位置に、軸方向に2列の鋼球からなる受動球体10a、10bが配置されており、これらの受動球体と円周方向の位置を同一又は千鳥にして、押込み球体11が配置されている。
【0030】
押込み球体11は、受動球体10a、10bより大径で、受動球体10a、10bの分布ピッチ円より小径のピッチ円上に配置されている。弾性リング12のバネ力によって、押込み球体11がシリンダ4の内径側へと付勢され、押動部材8の円錐面8eに当接している。
【0031】
上記構成において、操作ねじ5を回動すると、ボールクラッチ20及び回転継手28を介して、シリンダハウジング18と送りねじ16が一体となって回転し、送りねじ16と移動台6との螺合部分のねじ作用により、可動口金15が進退する。
【0032】
可動口金15が進出してワークに当接すると、移動台6の移動が停止し、送りねじ16の回転負荷が増大する。この状態で更に操作ねじ5を回動すると、ボールクラッチ20が負荷に対抗できなくなり、ボール22が凹所23から外れて、シリンダハウジング18の回転が停止し、操作ねじ5のみが回転するようになる。そうすると、シリンダハウジング18に対して操作ねじ5の先端の押動部材8が前進して、押込み球体11を放射方向外側に押動し、2つの受動球体10a、10bの間に押込み球体11が侵入して、移動台6側の受動球体10bがラム7の端面を押して、送りねじ16を図の右方向に押動し、これが可動口金15に伝達されてワークを挟持する。
【0033】
操作ねじ5の先端部に一体に設けた押動部材8は、シリンダ4の中心軸回りに回転しながら進出してくる。この押動部材8の回転は、押込み球体11を回転させ、更に受動球体10を回転させる。この回転により、押込み球体11は、受動球体10ところがり接触をしながら、両者の接触点が螺旋を描くようにして、押込まれることとなり、滑り接触による大きな摩擦力の発生が回避される。シリンダ4の内周に自由回転可能なスリーブを嵌挿し、更にシリンダの固定端面及びラム7の端面に自由回転可能なスラスト板を装着することにより、円周方向のころがり接触をより完全なものとすることができる。
【0034】
最大の締付力は、押動部材8の先端がストッパ(球体)31に当接した位置で発揮される。この状態で回転継手28部分の弾性リング12は、弾性的に押しつぶされた状態となっている。
【0035】
この締結状態から操作ねじ5を逆回転すると、押動部材8が後退し、弾性リング12の挟圧力が開放されて、送りねじ16、すなわちラム7が図で左方に移動し、押込み球体11を半径方向内側に押し出して、可動口金15の締結力が開放される。更に操作ねじ5が後退すると、ボールクラッチ20のボール22が凹所23に嵌合して、操作ねじ5の回転がシリンダハウジング18及び送りねじ16に伝達されるようになり、その後は送りねじ16の回転によって、移動台6が後退する。
【0036】
すなわち、固定口金14と可動口金15との間に挟持しようとするワークを載せ、操作ねじ5を回動すると、まず最初は付圧部材52が送りねじ16の回転によって送られて、ワークが固定口金と可動口金とによって挟持される。更に操作ねじ5を回転させると、クラッチ20が外れて倍力機構59が動作を開始し、固定口金14と可動口金15とでワークを強固に挟持する。このときワークには、ワーク挟持面62より先に接触部材53の接触面53aが当接し、ワークから作用する反力により、接触部材の接触面53aがワーク挟持面62と同一面となるまで押込まれる。このときの接触部材53の下方への動きにより、ワークはバイスのワーク載置面63に押し付けられた後、挟持される。この動作により、バイスで挟持されたときのワークの浮き上がりが完全に回避され、ワークを保持したときのワーク上面の精度を、従来のバイスでは実現不可能であった1ミクロン台の精度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施態様を示す模式的な断面側面図
【図2】 図1のC−C部断面図
【図3】 第2実施態様の傾動状態を示す模式的な断面側面図
【図4】 第3実施態様を示す模式的な断面側面図
【図5】 この発明の口金を備えたたバイスの具体例を示す部分断面側面図
【図6】 図4のバイスの口金の正面図
【図7】 図4のバイスの口金の断面平面図
【図8】 図のバイスの倍力機構の詳細図
【符号の説明】
52 付圧部材
53 接触部材
53a 接触面
54 球体収容空間
60 付勢バネ
61 ストッパボルト
A 第1の面
B 第2の面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a base provided in a vise for holding a workpiece or a portion of a jig that is used for positioning or fixing of a workpiece to be in contact with the workpiece.
[0002]
[Prior art]
A base is provided at a portion of the vice or jig that contacts the workpiece. A workpiece fixed for processing or position holding is clamped by a base or positioned in contact with the base.
[0003]
The base is fixed or movable to the vise or jig body. The base attached at a fixed position receives and holds the workpiece that advances toward this, and the base that is provided so as to move is advanced toward the workpiece by a pressure device such as a screw or a cylinder. Hold. When it is necessary to hold the workpiece firmly, a pressure device that generates a powerful force is provided, and the base is brought into contact with the workpiece with a large force. At this time, a large reaction force acts on the base from the workpiece.
[0004]
The base provided so as to be movable has a gap when the sliding part or the rolling part is large, and even if it does not have a gap, a sufficient tightening allowance cannot be provided, so that the rigidity is lowered. The reaction force acting on the base from the workpiece is transmitted to the vise and jig body through this sliding part or rolling part. Therefore, when the base is pressed against the work with a large force, the reaction force causes the base to move. Happens to be biased. This deviation often occurs due to rattling or deformation of the sliding portion or rolling portion described above, but can also occur due to elastic deformation of the vise or the jig body.
[0005]
In a vise used to fix a workpiece to a machine tool, the accuracy of the workpiece fixing position directly affects the workpiece machining accuracy. In particular, when performing micron-order machining, it is assumed that the workpiece is fixed with a corresponding accuracy.
[0006]
Considering a simple example of fixing a work by holding the side of the work with a base of a vise attached to a work table of a machine tool, the base of the vise protrudes upward from the main body of the vise, and thus the base can be moved. The sliding part or the rolling part for making is usually located behind the base (on the side opposite to the workpiece) and below the center of the base. When the work is sandwiched between the vices having such a structure, a moment in the direction in which the base is directed upward is generated due to the reaction force from the work, and the base provided movably has a backlash of the sliding part or the rolling part. Due to the deformation, it moves up on the order of several microns.
[0007]
Since the work is sandwiched between the vise bases, when the base moves up, the work inevitably moves up. For example, when processing the upper surface of the work, the upward movement of the base becomes a processing error. Further, the reaction force from the work causes the base and the vice body itself to elastically deform, and these deformations also cause an error in the same direction. This tendency is particularly likely to occur when a thin work is sandwiched between the upper portions of the base.
[0008]
Further, when the side surface of the workpiece is sandwiched between the bases of the vice, if the side surface is not machined to a correct plane and angle, one-side contact occurs between the workpiece and the base. For example, when a workpiece having a cross-section of an inverted trapezoid is sandwiched, the workpiece is sandwiched by the upper edge of the base, and as with the case of sandwiching the thin workpiece, a large moment is generated to try to face the base upward, For example, the base moves up and a gap is generated between the bottom surface of the workpiece and the mounting surface.
[0009]
In many cases, machining is performed without recognizing such a phenomenon that occurs when a workpiece is held by a vice. In such a case, an unexpected large machining error occurs.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In order to prevent the above-described processing errors from occurring, it is only necessary to generate a force in a direction in which the workpiece is pressed against the mounting surface when the side surface of the workpiece is sandwiched between vise bases. Further, for example, when the side surface of the workpiece is inclined, the surface of the base that contacts the workpiece may be tilted in accordance with the inclination of the workpiece.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to obtain a base having a simple structure having the above-described functions, and therefore easy to maintain and can be provided at low cost. It is an object of the present invention to obtain a technical means for realizing a base that generates a force in a direction orthogonal to the urging direction of the head and a base that can tilt a surface that contacts the work in accordance with the surface accuracy of the work.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the invention of this application, pressure is applied to the workpiece via the spherical groups 55 and 56 arranged in two planes substantially parallel to the plane abutting on the workpiece of the base so that the line segment connecting the centers draws a zigzag. The above-mentioned problem is solved by providing the contact member 53 to be used. The zigzag shape of the line segment connecting the centers of the spheres may include those formed in a plane parallel to the work contact surface of the base, but if a zigzag shape that does not exist in the plane is not necessarily included Don't be. Wherein the center of the sphere to be present in the two planes, by connecting alternately to those present in those and the other surface which is present on one side, the shape of the zigzag of the line segment is drawn.
[0013]
A structure in which spheres distributed in two planes are in contact with each other on all line segments drawing a zigzag and a sphere in contact with each other only on a line segment inclined in one direction and the other direction A structure in which the spheres are separated from each other is possible on the line segment inclined in the direction. The former structure can be employed as a means for imparting to the die a function of changing the direction of the pressure applied to the workpiece, or as a means for allowing the surface of the die that contacts the workpiece to be tilted. On the other hand, the latter structure can be employed as a means for generating a thrust force in one direction substantially perpendicular to the pressing direction of the die on the surface of the die that contacts the workpiece. That is, with the latter structure, it is possible to realize a base that prevents the workpiece from being lifted by pressing the bottom surface of the workpiece against the workpiece placement surface when the side surface of the workpiece is clamped.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention, 51 is a fixing member, 52 is a pressing device such as a screw (not shown), a pressing member pushed in the right direction in the drawing, and 53 is a workpiece (not shown). It is a contact member provided with the upward contact surface 53a which contacts the bottom face. Reference numeral 54 denotes a spherical housing space formed by the fixing member 51, the pressing member 52, and the contact member 53 . As shown in FIG. 2, the spherical housing space 54 is formed by a U-shaped concave groove formed in the fixing member 51 and the contact member 53. 55 is a first group of spheres contained in the accommodation space 54 , 56 is a second group of spheres, and the first group of spheres 55 is distributed on the first surface A above the accommodation space 54. The second group of spheres 56 are distributed on the second surface B located below. The first surface A and the second surface B are parallel to the contact surface 53a of the contact member.
[0015]
The first group of spheres 55 distributed on the first plane A and the second group of spheres 56 distributed on the second plane B have a gap between adjacent spheres. The first group of spheres 55 and the second group of spheres 56 are distributed so as to have a staggered positional relationship with each other. Therefore, the sphere 55 of the first group and the spherical body 56 of the second group, as shown in FIG. 2 (a), if it is contained in the respective one row spherical housing space 54 formed by the concave groove , sphere 55 of the first group is in contact with the two second groups of spheres, and as shown in FIG. 2 (b), the first group in the sphere receiving space 54 formed by the groove sphere 55 is housed in the one row, when the second group of the spherical body 56 is housed in the two rows, sphere 55 of the first group, 3 to contact the spherical body of the four second group It is. A line segment connecting the centers of the first group of spheres 55 and the second group of spheres 56 adjacent to each other forms a zigzag.
[0016]
In the first embodiment, when the pressing member 52 advances to the right in the figure, the contact member 53 moves upward and is pressed against the bottom surface of the workpiece. At this time, even if the bottom surface of the workpiece is slightly inclined, the contact member 53 tilts and moves up following the bottom surface of the workpiece.
[0017]
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the pressure member 52 is pushed toward the back surface of the contact member 53, and the spherical housing space formed between the back surface of the contact member 53 and the front surface of the pressure member 52. 54 is provided. The accommodating space in the rear surface of the front and the contact member 53 of the biasing member 52, and thus formed to form a groove of a shallow U-shaped cross section. In the accommodation space 54, a first group of spheres 55 and a second group of spheres 56 are accommodated in the same manner as in FIG.
[0018]
In this embodiment, when the pressing member 52 is moved to the workpiece side and the contact member 53 comes into contact with the workpiece, the contact member 53 can tilt following the inclination of the surface of the workpiece. Therefore, by using the structure of the second embodiment for the base of the vice, the work clamping surface of the base is tilted following the surface of the work, and the function of preventing the workpiece and the base from being struck is provided.
[0019]
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, as in the second embodiment, in the groove provided on the back of the groove and the contact member 53 provided on the front surface of the biasing member 52, a sphere accommodating space 54 is formed, pressure applying The member 52 is pushed toward the back surface of the contact member 53.
[0020]
A first group of spheres 55 and a second group of spheres 56 are housed in the housing space 54 in a distributed manner on surfaces A and B parallel to the contact surfaces 53a of the contact members, respectively. Spacers 57 made of small-diameter spheres are provided to prevent movement in the respective surfaces A and B of the spheres 55 and 56. The contact member 53 is urged upward by an urging spring 60, and the urging force causes the first group of spheres 55 to contact only the second group of spheres 56 adjacent thereto. That is, the first group of spheres 55 has a clearance E between the second group of spheres 56 adjacent to the lower side.
[0021]
In this structure, when the pressing member 52 moves toward the workpiece and the contact member 53 contacts the workpiece, the second group of spheres 56 faces the first group of spheres 55 downward due to the additional pressing force of the pressing member 52. As a result, the contact member 53 is urged downward to press the abutted workpiece against its placement surface, thereby preventing the workpiece from being lifted.
[0022]
5 to 8 show specific examples in which the structure of the third embodiment is adopted for a work vise base. Although the vise 58 includes the movable base 15 and the fixed base 14, since it has the same structure, only the movable base will be described below.
[0023]
The pressure member 52 is fixed to the moving base 6 screwed to the vise feed screw 16, and due to the large axial force generated at the stroke end due to the rotation of the feed screw 16 and the action of the booster mechanism 59, It is moved and pressured to the fixed base 14 side. A rectangular recess is formed in the center of the work clamping surface 62 of the base 15, and a plate-like contact member 53 is fitted into the recess so as to be slightly movable in at least the vertical direction. On the bottom surface of the rectangular recess and the back surface of the contact member 53, two concave grooves having a U-shaped cross section in the vertical direction are formed at opposite positions, and two spherical housing spaces 54 are formed by the opposed concave grooves. Has been. In the two housing spaces, the first group of spheres 55 and the second group of spheres 56 are housed in the same form as described in FIG.
[0024]
A spring accommodating space that opens to the lower side is formed in the lower side portion of the contact member 53, and an urging spring 60 such as a coil spring, urethane resin, or disc spring is accommodated in the spring accommodating space, and between the lower side of the recess. By applying an urging force, the contact member 53 is urged upward. A stopper bolt 61 extending toward the pressing member 52 side is planted in the center of the back surface of the contact member 53, and the position where the contact surface 53a of the contact member 53 slightly protrudes from the work clamping surface 62 of the base by the stopper bolt. It is locked with. That is, when the contact member 53 is urged upward by the urging force of the urging spring 60, the contact member 53 is brought into contact with the workpiece by the contact between the first group of spheres 55 and the second group of spheres 56 located above the first group of spheres 55. Since it is biased in the direction protruding from the clamping surface 62, the amount of protrusion is defined by the stopper bolt 61.
[0025]
The structure of the portion other than the vise base shown in FIG. 4 is as follows. The movable table 3 is movable in the left-right direction in the drawing along the slide base 1 and is fixed to one of the semicircular knock holes 17 provided in the slide base 1 at a predetermined interval by the knock pin 2. A cylindrical cylinder housing 18 is fitted to the movable base 3 so as to be rotatable and non-movable in the axial direction. A cylinder 4 of a booster mechanism is formed on the inner peripheral surface of the cylinder housing 18 and is operated. The screw 5 is screwed into the cylinder housing 18.
[0026]
A cylindrical portion 19 is provided between the operation screw 5 and the pushing member 8 at the tip, and a ball clutch 20 is mounted on the cylindrical portion. The ball 22 of the ball clutch urged in the outer peripheral direction by the spring 21 is fitted into a recess 23 provided in the cylinder housing 18 at the retracted position of the pushing member 8, so that the rotation of the operation screw 5 is performed in the cylinder housing 18. To be communicated to. Reference numerals 24 and 25 are thrust plates for fixing the axial movement of the cylinder housing 18, 26 is a flange of the cylinder housing, and 27 is a nut.
[0027]
The end of the cylinder housing 18 on the movable base side is connected to a feed screw 16 disposed on the same axis via a rotary joint 28. The rotary joint 28 allows the cylinder housing 18 and the feed screw 16 to be relatively unrotatable and slightly movable in the axial direction, and urges the feed screw 16 toward the cylinder housing 18 by the elastic ring 12. It is connected. Specifically, a diametrical groove is provided in the end face of the cylinder housing 18 having the outer flange 29 on the feed screw 16 side, and a diametrical projection 33 of the feed screw 16 having the outer flange 30 at both ends in this groove. Is fitted, and the elastic ring 12 is fitted between the outer flanges 29 and 30.
[0028]
A ring-shaped ram 7 is formed at the base end (left end in the figure) of the feed screw 16, and this ram is fitted into the cylinder 4 formed in the cylinder housing 18 so as to be axially movable. A stopper screw 32 in which a spherical body 31 is fitted to the contact end is screwed onto the shaft center of the feed screw 16. The feed screw 16 is hollow. A tool is inserted into the center hole of the feed screw 16 and the stopper screw 32 is rotated to adjust the position of the stopper (sphere) 31.
[0029]
In the cylinder 4, passive spheres 10 a and 10 b made of two rows of steel balls are arranged in the axial direction at positions that equally divide the circumference, and the positions in the circumferential direction are the same as those of the passive spheres or The pushing spheres 11 are arranged in a staggered manner.
[0030]
The pushing sphere 11 is arranged on a pitch circle having a larger diameter than the passive spheres 10a and 10b and a smaller diameter than the distribution pitch circle of the passive spheres 10a and 10b. The pushing sphere 11 is urged toward the inner diameter side of the cylinder 4 by the spring force of the elastic ring 12, and is in contact with the conical surface 8 e of the pushing member 8.
[0031]
In the above configuration, when the operation screw 5 is rotated, the cylinder housing 18 and the feed screw 16 are rotated together through the ball clutch 20 and the rotary joint 28, and the threaded portion between the feed screw 16 and the movable base 6 is engaged. Due to the screw action, the movable base 15 advances and retreats.
[0032]
When the movable base 15 advances and comes into contact with the workpiece, the movement of the movable table 6 stops and the rotational load of the feed screw 16 increases. When the operation screw 5 is further rotated in this state, the ball clutch 20 cannot resist the load, the ball 22 is detached from the recess 23, the rotation of the cylinder housing 18 is stopped, and only the operation screw 5 is rotated. Become. Then, the pushing member 8 at the tip of the operation screw 5 moves forward with respect to the cylinder housing 18 and pushes the pushing sphere 11 radially outward, so that the pushing sphere 11 enters between the two passive spheres 10a and 10b. Then, the passive sphere 10b on the moving base 6 side pushes the end surface of the ram 7 and pushes the feed screw 16 in the right direction in the figure, which is transmitted to the movable base 15 to clamp the workpiece.
[0033]
The pushing member 8 provided integrally with the distal end portion of the operation screw 5 advances while rotating around the central axis of the cylinder 4. The rotation of the pushing member 8 rotates the pushing sphere 11 and further rotates the passive sphere 10. By this rotation, the push-in sphere 11 is pushed in such a way that the contact point of both the passive spheres 10 makes a rolling contact and draws a spiral, and the generation of a large frictional force due to the sliding contact is avoided. By inserting a freely rotatable sleeve into the inner circumference of the cylinder 4 and mounting a freely rotatable thrust plate on the fixed end face of the cylinder and the end face of the ram 7, the rolling contact in the circumferential direction can be made more complete. can do.
[0034]
The maximum tightening force is exerted at a position where the tip of the pushing member 8 is in contact with the stopper (sphere) 31. In this state, the elastic ring 12 of the rotary joint 28 is elastically crushed.
[0035]
When the operating screw 5 is reversely rotated from this fastened state, the pushing member 8 is retracted, the clamping force of the elastic ring 12 is released, and the feed screw 16, that is, the ram 7 moves to the left in the drawing, and the pushing ball 11 Is pushed inward in the radial direction, and the fastening force of the movable base 15 is released. When the operation screw 5 is further retracted, the ball 22 of the ball clutch 20 is fitted into the recess 23 so that the rotation of the operation screw 5 is transmitted to the cylinder housing 18 and the feed screw 16, and thereafter the feed screw 16. Rotation of the movable table 6 moves backward.
[0036]
That is, when a work to be sandwiched between the fixed base 14 and the movable base 15 is placed and the operation screw 5 is rotated, the pressure member 52 is first sent by the rotation of the feed screw 16 to fix the work. It is sandwiched between the base and the movable base. When the operation screw 5 is further rotated, the clutch 20 is disengaged and the booster mechanism 59 starts operating, and the workpiece is firmly clamped between the fixed base 14 and the movable base 15. At this time, the contact surface 53a of the contact member 53 comes into contact with the workpiece before the workpiece clamping surface 62, and is pushed in until the contact surface 53a of the contact member is flush with the workpiece clamping surface 62 by the reaction force acting from the workpiece. Be turned. By the downward movement of the contact member 53 at this time, the work is pressed against the work placing surface 63 of the vice and then sandwiched. This operation completely prevents the workpiece from being lifted when it is clamped by a vice, and realizes the accuracy of the workpiece upper surface when holding the workpiece on the order of 1 micron, which was impossible with a conventional vice. be able to.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic cross-sectional side view showing a first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line CC in FIG. 1. FIG. 3 is a schematic cross-sectional side view showing a tilted state of the second embodiment. 4] Schematic cross-sectional side view showing the third embodiment [FIG. 5] Partial cross-sectional side view showing a specific example of the vise provided with the base of the present invention [FIG. 6] Front view of the base of the vice of FIG. Figure 7 is a cross-sectional plan view of the die of the device of FIG. 4 and FIG. 8 is a detailed view of the device of the booster mechanism of Figure 5 dESCRIPTION oF REFERENCE nUMERALS
52 Pressure member
53 Contact member
53a Contact surface
54 Sphere containing space
60 Biasing spring
61 Stopper bolt A First side B Second side

Claims (3)

付圧装置に連結された付圧部材(52)と、ワークに接触する接触面(53a)を備えて前記付圧部材に対して相対傾動可能に設けられた接触部材(53)と、付圧部材と接触部材との間に凹溝によって形成された球体収容空間(54)と、この収容空間内の前記接触面に略平行な第1の面(A)と第2の面(B)との2面にのみ分布している球体とを備え、第1の面に分布している第1群の球体 (55) 及び第2の面に分布している第2群の球体 (56) はそれぞれ一列に分布しており、隣接する第1群の球体と第2群の球体とはそれらの中心を結ぶ線分がジグザグを形成するように分布しており、付圧部材 (52) をワーク側に移動して接触部材 (53) がワークに接触したとき、接触部材 (53) がワークの面の傾斜に倣って傾動することを特徴とする、口金。A pressure member (52) connected to the pressure device, a contact surface (53a) provided with a contact surface (53a) that contacts the workpiece, and provided so as to be relatively tiltable with respect to the pressure member; A spherical housing space (54) formed by a concave groove between the member and the contact member; a first surface (A) and a second surface (B) substantially parallel to the contact surface in the housing space ; only the two sides and a sphere are distributed, spheres of the first group are distributed on the first surface (55) and a second of the second group are distributed on the surface sphere (56) are distributed in a row each sphere a first group adjacent and the second group of balls are distributed as a line segment connecting their centers to form a zigzag, with member (52) work when the contact member to move to the side (53) is in contact with the workpiece, the contact member (53), characterized in that the tilting following the inclined surface of the workpiece, die. 付圧装置に連結された付圧部材 (52) と、ワークに接触する接触面 (53a) を備えて前記付圧部材に対して相対傾動可能に設けられた接触部材 (53) と、付圧部材と接触部材との間に凹溝によって形成された球体収容空間 (54) と、この収容空間内の前記接触面に略平行な第1の面 (A) と第2の面 (B) との2面にのみ分布している球体とを備え、第1の面に分布している第1群の球体 (55) は1列に分布しており、第2の面に分布している第2群の球体 (56) は2列に分布しており、隣接する第1群の球体と第2群の球体とはそれらの中心を結ぶ線分がジグザグを形成するように分布しており、付圧部材 (52) をワーク側に移動して接触部材 (53) がワークに接触したとき、接触部材 (53) がワークの面の傾斜に倣って傾動することを特徴とする、口金。 Urging member connected to the pressure applying apparatus (52), a contact surface for contact with the workpiece contact member provided so as to be relatively tilted with respect to the urging member comprises a (53a) (53), pressure applying A spherical housing space (54) formed by a concave groove between the member and the contact member; a first surface (A) and a second surface (B) substantially parallel to the contact surface in the housing space ; The first group of spheres (55) distributed on the first surface are distributed in one row and the second surface is distributed on the second surface. The two groups of spheres (56) are distributed in two rows, and the adjacent first group of spheres and the second group of spheres are distributed so that the line segment connecting their centers forms a zigzag, A base, wherein when the pressing member (52) is moved to the workpiece side and the contact member (53) contacts the workpiece, the contact member (53) tilts following the inclination of the surface of the workpiece . 第1群の球体と第2群の球体とがジグザグを形成する線分の内の互いに同方向を向く線分上でのみ接触し、かつ当該方向の線分上でのみ第1群の球体と第2群の球体とが接触するように、接触部材(53)をその接触面(53a)と略平行に付勢する付勢部材(60)を備えていることを特徴とする、請求項1又は2記載の口金。The spheres of the first group and the spheres of the second group are in contact with each other only on the line segments facing in the same direction among the line segments forming the zigzag, and the spheres of the first group are only on the line segments in the direction. The urging member (60) for urging the contact member (53) substantially parallel to the contact surface (53a) so as to contact the second group of spheres is provided. Or the base of 2 .
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