JP4470514B2 - ワーク固定治具 - Google Patents

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Description

本発明は、加工機に対してコアピンを取り付ける際に使用されるワーク固定治具に関する。
加工機等の工作機械でワークの加工を行う場合には、まず、バイス等の保持具によってワークをしっかりと固定しておき、その後、バイスを加工機にセットして加工を行っていた。ところが、バイスは対向する一対の合わせ面間にワークを挟み付けて保持させる形式であるため、ワークをバイスの合わせ面と直交する姿勢に保持することは可能なものの、合わせ面に沿う方向に関しては位置決めを行うことが出来ない。従って、図17の(A)に示すようにワーク3が僅かに傾いた姿勢で保持されないように、ハイトゲージ等を使用して位置合わせした状態でワークの取り付けを行う必要があった。
実開平5−88870公報(図3)
このような位置合わせ作業は煩わしさがある。そこで、バイスに替えて専用の取りつけ治具を各ワーク毎に設けてやることが考えられるが、専用の取り付け治具を複数個設けることはコスト高となるから、その対策として取り付け治具を分割(加工機側とワーク側に分割してワーク側を専用とし、加工機側を共通使用する)することが考えられる。このような構成としてやれば、治具全体を専用とする場合に比較して、コストを低く押さえることが出来る。
しかしこの場合には、分割された両治具を位置決めしなければならないという問題が新たに生ずる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、加工機に対するワークの取り付け作業を容易に行うことが出来、更に、低コストなワーク固定治具を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、加工機に対して加工対象となる棒状のワークを取り付けるためのワーク固定治具であって、前記加工機に対して取りつけ可能とされた本体部と、前記本体部に設けられた収容部に対して取り外し可能に装着され、かつ前記ワークを前記加工機に対して正規姿勢に矯正するワーク姿勢矯正手段を有する中子とを備えてなるとともに、前記収容部には、同収容部内に前記中子が収容されたときに、前記中子と当たりあうことで前記本体部に対して前記中子を3次元的に位置決めする中子基準面が設けられた構成であり、前記中子は、ワークの軸線方向に沿った合わせ面を有し、同合わせ面間に前記ワークを挟み込んだ状態で保持可能な一対の分割体からなるとともに、前記合わせ面のいずれか一方には前記ワークの軸線方向に沿って形成され前記ワーク姿勢矯正手段とされたワーク位置決め溝が設けられるとともに、このワーク位置決め溝の溝壁は、同ワーク位置決め溝内に前記ワークが収容された時に、前記ワークと当たりあうことで前記ワークを3次元的に位置決めするワーク基準面とされた構成であり、前記ワークはコネクタの内部に形成されるキャビティを成形するためのコアピンであって、更に、当該コアピンの一端部には同コアピンをコネクタ成形用の金型に取り付けるための装着部が設けられるとともに、前記ワーク位置決め溝或いはこれと相対する合わせ面のいずれか一方には、前記コアピンが前記ワーク位置決め溝内にセットされた状態で前記両合わせ面が閉じられたときに、前記装着部に係止して前記ワーク位置決め溝に対して前記コアピンを抜止め状態に保持するロック部が設けられた構成であるところに特徴を有する。
請求項の発明は、請求項に記載のものにおいて、前記収容部の開口縁には、対向する前記収容部の内壁面との間に前記中子を挟み付けることで同中子を前記両合わせ面同士が密着した閉じ状態に保持する蓋部材が装着された構成であるところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
請求項1の発明によれば、中子は本体部から取り外し可能な構成である。従って、各ワーク毎に専用の中子を設けておけば本体部を共用出来る。
加えて、収容部には中子に対する中子基準面が設けられており、収容部内に収められた中子を3次元的に位置決めする。従って、本体部と中子とが分割された構成であるにも拘わらず、煩わしい位置合わせ作業を必要としない。
また、本発明によれば、ワーク位置決め溝内にワークを組み付けると、ワーク基準面とワークとが互いに当たりあうことでワークの姿勢は矯正される。従って、煩わしい位置合わせ作業を必要とせず、作業性に優れる。また、本発明によれば、ロック部によってコアピンが抜止めされるから、加工中にコアピンが軸方向に位置ずれすることがない。また、コアピンの既存構造部(装着部)を利用してロックされる構造であるから既存のコアピンをそのまま使用出来る。
<請求項の発明>
請求項の発明によれば、収容部の開口縁は蓋部材により開閉される。従って、収容部内に中子をセットする際に、開口部分が広くなるから取り付け作業に優れる。また、蓋部材により中子(分割体)の開き防止が図られるから、加工中に分割体が開いてワークが位置ズレすることがない。
本発明の一実施形態を図1ないし図15によって説明する。
図1に示す20は、コネクタ成型用金型に使用されるコアピン70を加工するための放電加工機であって、主軸21及び加工槽26を備えてなる。主軸21の下面には電極取り付け板22が装着されるととももに、そこには、ホルダ23を介して電極25が固定されている。
放電加工機20には円柱型のワーク支持部28が付設されている。このワーク支持部28はその軸線が主軸21の軸線と直交する設定とされている。そして、ワーク支持部28の端面(図1における左側)はジョイント面29とされており、そこへは後述するコアピン固定治具(本発明のワーク固定治具に相当する)30を介してコアピン70が取り付けられるようになっている。
また、加工槽26内には、絶縁油などの加工液27が充填され、コアピン70及び電極25を浸せた状態で加工が行われるが、これは、加工時に発生する熱を加工液27によって放熱させるためである。
次に、加工対象となるコアピン70について説明する。
コアピン70は金属製であって、図5に示すように断面が略長方形状をなす棒状をなすとともに、次述する保持ブロック31に対してその前端部分が突出された状態でセットされるようになっている。そして、突出した先端部分が被加工部74とされており、そこには、電極25からの放電によってコネクタのキャビティを成形するための成形面が形成されるようになっている。
尚、コアピン70の後端部(図4における右側)は図示上方に一定高さをもって張り出しているが、これは加工されたコアピン70をコネクタ成形用金型(図示せず)に接続するための装着部75となるものである。
また、コアピン70の下面側には、コアピン70の本体部分に比べて幅狭とされた段部72が設けられている。この段部72はコアピン70のほぼ全長に亘って形成されている。
次に、コアピン固定治具30について説明する。
コアピン固定治具30は、加工機20に対して接続される本体部40と、本体部40内に取り外し可能に装着される保持ブロック31とを主体として構成される。保持ブロック(本発明の中子に相当する)31は上下に分割された一対の分割体よりなる。分割体32、35は図6に示すように、共に平らなブロック状をなすとともにその対向面、すなわち上側分割体32の下面側並びに下側分割体35の上面は合わせ面32A、35Aとされている。
これら両合わせ面のうち下側分割体35の合わせ面35Aには、前方(図7における左側)に開口するガイド溝(本発明のワーク位置決め溝に相当)36が並列に一定ピッチで4本設けられている。これらガイド溝36は分割体32、35の長さ方向に沿って形成されている。
ところで、これらガイド溝36の溝壁、すなわち側壁36a、底壁36bの3面並びにガイド溝36の奥面36cはいずれもコアピン70に対する基準面(本発明のワーク基準面に相当する)とされている。具体的には、各溝壁36a、36b、36cはいずれも平滑面とされるとともに、その溝幅(図8に示すA寸法)は丁度コアピン70を隙間なく収容させる幅寸法、すなわちコアピン70の幅寸法(図8に示すB寸法)と同じ幅寸法を持って形成されている。そして、ガイド溝36の長さはコアピン70の被加工部74を除いた全長とほぼ等しい長さ寸法とされている。
そのため、ガイド溝36内に装着部75を上に向けた状態でコアピン70を収容させ、コアピン70の後端をガイド溝36の奥面36cに突き当てると、被加工部74を除いたコアピン70全体がガイド溝36内に収容される。これにより、コアピン70は前後方向(図6に示す左右方向)に関して位置決めされる。そして、この収容状態においては、ガイド溝36の側壁36aがコアピン70の側面70aに面当たりし、底壁36bがコアピンの下面70bに面当たりする。これにより、コアピン70は保持ブロック31の合わせ面32A、35Aに平行(図13におけるR方向への移動が規制された状態)な水平な姿勢であり、かつガイド溝36の伸び方向に沿った姿勢(図14におけるS方向への移動が規制された状態)に矯正・保持される(3次元的に位置決めされる)。
また、ガイド溝36内にセットされた状態(コアピン70の後端がガイド溝36の後端に突き当たった状態)においてコアピン70は、下側分割体35の前端面から被加工部74が前方に突出されるが、その突出量はコアピン70全体のほぼ2割から3割程度の長さとされており、コアピン70の7割から8割がガイド溝36内に収容される。
次に、ガイド溝36の高さは、コアピン70の本体部分の高さ寸法より高く形成されているが、このように、コアピン70との間に高低差を設けることで、そこに次述する上側分割体32の押さえ突部33を進入させるようにしている。尚、下側分割体35はガイド溝36の後端を境として後部側が前部側とは別部材により構成されているが、これはガイド溝36の加工性を考慮したものである。
一方、上側分割体32の合わせ面32Aであって、各ガイド溝36と対向した位置には押さえ突部33が下向きに突設されている。この押さえ突部33はガイド溝36に対して進入可能な大きさに形成されており、その突出高さはガイド溝36とコアピン70との間の高低差と等しくなっている。
そのため、ガイド溝36にコアピン70を収容させた状態で両合わせ面32A、35A同士を密着させると、押さえ突部33の端面33aが溝内に位置するコアピン70のほぼ全長(装着部75を除く)に亘って当接する。これにより、コアピン70は押さえ突部33とガイド溝36の底壁36bとの間に前記3次元的に位置決めされた姿勢を保った状態で保持されることとなる。
また、図6に示すように、押さえ突部33の後端位置はガイド溝36に嵌め合わせた際のコアピン70の装着部75の前端位置とほぼ一致する設定とされている。そのため、取り付け状態、すなわち合わせ面32A、35A同士を密着させた状態においては図12に示すように、押さえ突部33と装着部75の端部同士33b、75aが係止することで、コアピン70がガイド溝36に対して抜止めされるようになっている。尚、押さえ突起33の後端部33bが本発明のロック部に相当するものである。
また、分割体32、35は図9に示すように、両合わせ面32A、35Aを密着させ両分割体32、35を上下に重ね合わせたときには、両合わせ面32A、35Aの外縁同士が丁度合致して保持ブロックの外側面31bは連続した垂直面となる。
次に、本体部40について説明する。
本体部40は図10に示すように、平板状をなすアタッチメント42の前面42aに上向きに開放するコの字状の受け部材51を取りつけたものであって、受け部材51の内部に前方あるいは上方から前記保持ブロック31を収容することが出来る。
ところで、これら受け部材51の内壁、すなわち側壁56、底壁55の3面並びにアタッチメント42の前面42aはいずれも保持ブロック31に対する基準面(本発明の中子基準面に相当する)とされている。具体的には、各壁面55、56、42aはいずれも平滑面とされるとともに、側壁56間の幅(図11に示すC寸法)は保持ブロック31を隙間なく収容させる幅寸法、すなわち保持ブロック31の幅寸法と等しい寸法を持って形成される。そして、受け部材51の長さ(図12に示すD寸法)は保持ブロック31の全長とほぼ等しい長さ寸法とされている。
そのため、両分割体32、35を上下に重ねた姿勢で保持ブロック31を受け部材51に収容させ保持ブロック31の後面をアタッチメント42の前面42aに突き当てると保持ブロック31はその全体が受け部材51内に収容される。これにより、保持ブロック31は前後方向(図13に示す左右方向)に関して位置決めされる。そして、この収容状態においては受け部材51の側壁56が保持ブロック31の側面31bに面当たりし、底壁55が保持ブロック31の下面31aに面当たりする。そのため、保持ブロック31はアタッチメント42に対して直交し(図13参照)、かつ図14に示すS方向に関して回り止めされた姿勢に矯正される(3次元的に位置決めされる)。
尚、受け部材51が本発明の収容部に相当するものである。
また、側壁56の底壁55からの高さは保持ブロック31の全高より高い設定となっているが、このように、側壁56の上端面56Aと保持ブロック31との間に高低差を設けることで、そこに次述する蓋部材58の押圧座59を進入させるようにしている。
蓋部材58は受け部材51の上面を閉止可能な大きさに形成されるとともに、受け部材51の側壁の上面56Aに対してねじ締めされるようになっている。この蓋部材58の下面には、下方に張り出して押圧座59が形成されている。この押圧座59は受け部材51内に進入可能な大きさに形成され、取りつけ時においては、押圧座59の下面が保持ブロック31の上面のほぼ全面に当接するようになっている。そのため、この当接状態で前記ねじ締めが行われることで、保持ブロック31は押圧座59の下面59aと受け部材51の底壁55との間に前記3次元的に位置決めされた姿勢を保った状態で保持されることとなる。
このようにコアピン70はガイド溝36の位置決め作用により保持ブロック31に対し水平な姿勢に矯正され、保持ブロック31は受け部材51の位置決め作用によりアタッチメント42に対し直交する姿勢に矯正される。そのため、アタッチメント42を基準とした場合に、コアピン70は垂直方向(図13に示すR方向)並びに水平方向(図14に示すS方向)の両方向に関して位置合わせされた状態となる。
また、アタッチメント42の背面42b側には方形のブロック体46がねじ止めにより固定されており、これが、ワーク支持部28に対して接続されるようになっている。
図15に示すように、ワーク支持部28のジョイント面29には、アタッチメント42をジョイント面29に対して平行な姿勢で取り付けるための取り付け座29Aと、アタッチメント42の回転方向(図15に示す矢印方向)に関する位置決めを行うための回転規制突部29Bが設けられている。取り付け座29Aは筒状をなすとともに、その上面がブロック体46に対する受け面となっている。取り付け座29Aは対角状に4個配置されており、各取り付け座29Aがブロック体46の四隅とそれぞれ対応している。
回転規制突部29Bは角筒状をなすとともに、上下・左右それぞれ1箇所ずつ設けられている。この回転規制突部29Bは、図2に示すようにその高さ寸法が取り付け座29Aの高さ寸法より高く設定されている。一方、ブロック体46の裏面であって回転規制突部29Bと対向する位置に回転規制突部29Bに対して嵌合可能な受け溝47が形成されている。
そのため、各回転規制突部29Bを受け溝47に対して嵌め合わせた状態でブロック体46の四隅を各取り付け座29Aの上面に宛うとブロック体46、ひいてはアタッチメント42はワーク支持部28に対して回り止めされ、かつワーク支持部28のジョイント面29に対して平行な姿勢に支持される。
また、ワーク支持部28とブロック体46とには、図示しないロック手段が設けられており、ブロック体46の4隅を各取り付け座29Aの上面に宛った状態で、所定のロック動作を行うことでブロック体46、ひいてはコアピン固定治具30がワーク支持部28に対してロックされるようになっている。
ところで、コアピン70はコネクタの内部に形成されるキャビティを成形するためのものであるが、コネクタのキャビティはその極数或いはサイズが使用目的等に応じて種々異なるから、各キャビティに対応した専用のコアピン70が必要とされる。従って、本実施形態においては、各コアピン70に対応して専用の保持ブロック31、すなわちガイド溝36の溝数あるいは大きさ(幅、深さ、長さ)の異なるものを設けている。
ただし、これら保持ブロック31はその外形形状、すなわち本体部40に対する嵌合部分の形状が全て同一形状としてある。そのため、本体部40に対しこれら保持ブロック31の取り替えが可能となっている。
次に、本実施形態の作用効果について具体的に説明する。
コアピン70を放電加工機20にセットするには、まず、下側分割体35のガイド溝36に対して装着部75を上に向けた姿勢でコアピン70を嵌め合わせつつ、コアピン70の後端部をガイド溝36の後端部に突き合わせる。この状態では、コアピン70の被加工部74が保持ブロック31の前端面から前方に突出するとともに、コアピン70はガイド溝36の位置決め作用によりガイド溝36の伸び方向に沿った水平な姿勢をとる。
ガイド溝36に対するコアピン70の嵌め込みが完了したら今度は、押さえ突部33がガイド溝36に対面するように下側分割体35に上側分割体32を対向させる。その後、押さえ突部33を下側分割体35のガイド溝36に対して嵌め合わせつつ、両分割体32、35の合わせ面32A、35A同士を密着させる。これにより、ガイド溝36と押さえ突部33による凹凸嵌合により両分割体32、35は左右方向への遊動が規制されるとともに、押さえ突部33の端面33aが被加工部74及び装着部75を除いたコアピン70のほぼ全長に亘って当接する。従って、コアピン70は押さえ突部33とガイド溝36の底壁36bとの間に水平姿勢を保った状態で保持されることとなる。また、この状態においては、押さえ突部33と装着部75の端面同士33b、75aが係止することで、コアピン70が保持ブロック、すなわち上下の分割体32,35に対して抜止めされる。
次に、保持ブロック31を本体部40に装着する。
それには受け部材51に対し被加工部74を前方に向けた姿勢で上方、或いは前方より保持ブロック31を嵌め合わせ、その後、保持ブロック31の後端をアタッチメント42の前面42aに突き合わせる。
すると、保持ブロック31全体が受け部材51の内部に収容されるとともに、保持ブロック31は受け部材51の位置決め作用によりアタッチメント42に対して直交する姿勢に矯正される。
受け部材51内に保持ブロック31を収容したら今度は、受け部材51の上面に蓋部材58を被せ、更に、押圧座59が受け部材51の内部に臨むように位置合わせを行い、その状態で蓋部材58を受け部材51に対してねじ止めする。
ねじ止めが完了した状態においては、押圧座59の下面が保持ブロック31の上面のほぼ全面に亘って当接する。これにより、保持ブロック31を押圧座59の下面59aとの間に前記直交する姿勢を保った状態で保持する。これにて、コアピン固定治具30の組立が完了する。
続いて、コアピン固定治具30をワーク支持部28に対して装着する。
それには、ブロック体46の後面に設けられた受け溝47をワーク支持部28の回転規制突部29Bに正対させ、そのままの姿勢でコアピン固定治具30全体をワーク支持部28に対して近づけてゆく。すると、各受け溝47内に回転規制突部29Bが進入するとともに、やがて、ブロック体46の四隅が取り付け座29Aに接触する。その後、所定のロック動作を行うことで、コアピン固定治具30はワーク支持部28に対して回り止めされた状態でロックされる。かくして、コアピン70は主軸21に対して直交する正規姿勢をとる。
そして、放電加工機20によるコアピン70の加工が完了し、次のコアピン70の加工に移る場合には、まず、蓋部材58を本体部40から取り外して、本体部40から保持ブロック31を取り出してやる。その後、別の保持ブロック(コアピン未加工なもの)31を本体部40内に前方あるいは上方より収容させる。保持ブロック31の収容作業が完了したら再び、蓋部材58を本体部40に対してねじ留めしてやればセットが完了する。
このように本実施形態によれば、コアピン固定治具30が本体部40と保持ブロック31とから構成され、保持ブロック31は本体部40に対して脱着可能な構成である。従って、保持ブロック31を専用に設ける必要があるものの、本体部40は共用出来る。
また、ガイド溝36にはコアピン70に対する基準面36a、36b、36cが設けられるとともに、本体部40には保持ブロック31に対する基準面42a、55、56が設けられている、そのため、組み付け時においてはコアピン70及び保持ブロック31が各基準面に当接することで、コアピン70及び保持ブロック31の姿勢が矯正される。従って、本体部40と保持ブロック31が分割された構成であるにも拘わらず、煩わしい位置合わせ作業を必要としない。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本実施形態では、上側分割体32に押さえ突部33を設けたが、図16に示すように上側分割体32の押さえ突部33を廃止して、上部分割体85の合わせ面85Aと下側分割体35のガイド溝36によってコアピン70を挟み付ける構成であってもよい。
(2)本実施形態では、上側分割体32の押さえ突部33と下側分割体35のガイド溝36とによってコアピン70を保持したが、上側分割体32の押さえ突部33を廃止してそこにガイド溝を形成し、上下のガイド溝間にコアピン70を収容させてもよい。
(3)本実施形態では本体部40と蓋部材58を別体としたが、一体的に形成するものであってもよい。
本発明の一実施形態に係る放電加工機の正面図 コアピン固定治具の正面図 コアピン固定治具の側面図 コアピンの正面図 コアピンの側面図 両分割体の断面図 両分割体が分離した状態を表す平面図 両分割体が上下に分離した状態を表す側面図 分割体によってコアピンを挟み込んだ状態を示す側面図 コアピン固定治具の断面図 コアピン固定治具の側面図 保持ブロックが本体部に挿入される過程を示す断面図 保持ブロックが本体部に収容された状態を表す断面図 コアピン固定治具の平面図 コアピン固定治具とワーク支持部の連結構造を示す図 他の実施例を示す図 従来例を示す図
符号の説明
20…放電加工機(加工機)
31…保持ブロック(中子)
40…本体部
51…収容部
42a、55、56…基準面(中子基準面)

Claims (2)

  1. 加工機に対して加工対象となる棒状のワークを取り付けるためのワーク固定治具であって、
    前記加工機に対して取りつけ可能とされた本体部と、
    前記本体部に設けられた収容部に対して取り外し可能に装着され、かつ前記ワークを前記加工機に対して正規姿勢に矯正するワーク姿勢矯正手段を有する中子とを備えてなるとともに、
    前記収容部には、同収容部内に前記中子が収容されたときに、前記中子と当たりあうことで前記本体部に対して前記中子を3次元的に位置決めする中子基準面が設けられた構成であり、
    前記中子は、
    ワークの軸線方向に沿った合わせ面を有し、同合わせ面間に前記ワークを挟み込んだ状態で保持可能な一対の分割体からなるとともに、
    前記合わせ面のいずれか一方には前記ワークの軸線方向に沿って形成され前記ワーク姿勢矯正手段とされたワーク位置決め溝が設けられるとともに、
    このワーク位置決め溝の溝壁は、同ワーク位置決め溝内に前記ワークが収容された時に、前記ワークと当たりあうことで前記ワークを3次元的に位置決めするワーク基準面とされた構成であり、
    前記ワークはコネクタの内部に形成されるキャビティを成形するためのコアピンであって、更に、当該コアピンの一端部には同コアピンをコネクタ成形用の金型に取り付けるための装着部が設けられるとともに、
    前記ワーク位置決め溝或いはこれと相対する合わせ面のいずれか一方には、前記コアピンが前記ワーク位置決め溝内にセットされた状態で前記両合わせ面が閉じられたときに、前記装着部に係止して前記ワーク位置決め溝に対して前記コアピンを抜止め状態に保持するロック部が設けられた構成であることを特徴とするワーク固定治具。
  2. 前記収容部の開口縁には、対向する前記収容部の内壁面との間に前記中子を挟み付けることで同中子を前記両合わせ面同士が密着した閉じ状態に保持する蓋部材が装着される構成であることを特徴とする請求項1記載のワーク固定治具。
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