JP4982784B2 - 万力用被工作物表面保護挟持具 - Google Patents

Description

本発明は、手仕上げ等を行うに際し、製品（例えば工作物）を挟持するチャック式締め付け具、いわゆる鉄製バイス、すなわち鉄製万力における挟持用両爪に取り付けて使用する被工作物表面保護挟持具に関するものである。

万力が製品化され、市場に出回ってから、金属加工を営む加工業者の建屋の中に万力が１台も設置されていないところは皆無と言っても過言ではない。
金属・プラスチック・木材等の材料を加工する上で、所定の寸法・形状に仕上げるための被加工物を挟持する工具として広く普及している。
通常、万力は被加工物を挟持するために、一方を固定された挟持面（固定爪）、他方を水平移動が可能な挟持面（移動爪）とし、この両挟持面の間に被加工物を配し、移動爪に連動された回転移動軸をハンドルの回転動作を挟持圧力とし、被加工物を締め付け固定する。しかも、被加工物をより強固に挟持できるよう、故意に挟持面の表面には細い溝を何本も切ったりして粗い表面仕上げとし、被加工物に爪部がしっかり食い込むような工夫がなされている。また、従来、可動体を移動するためのハンドルの回転動作を無駄な労力を要することなく円滑にできる万力本体に前後動自在に設けられた可動体と、本体と可動体の突出部の対向面に装着され、工作物を挟持する爪と、可動体に回転自在に支持された前後方向の回転軸と、回転軸に形成され本体の雌ねじに螺合した雄ねじと、回転軸の前端部に回転軸の軸方向に対し、垂直方向に透設された挿通孔と、短寸部と長寸部とからなり、短寸部が挿通孔に回転自在に挿通されたＬ字状のハンドルとを備えた万力が従来から存在している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１８０６４１号公報（特許請求の範囲の欄、発明の実施の形態の欄の段落｛０００９｝〜｛００１３｝、及び図１、図３を参照）

しかしながら、被工作物は強固な挟持がなされる反面、その挟持圧が高ければ高いほど、被工作物の表面は、万力自体の挟持体の表面形状、すなわち、故意に表面仕上げを粗くした細かな溝切り形状が災いとなり、傷をつけてしまう。
そのため、この傷がつくのを防ぐ方法として、一般的に行われている方法は、（１）被工作物自体を新聞紙、ウェス、あるいは雑巾などでくるみ挟持する方法、（２）万力の挟持体の表面にガムテープで目張りをしたり、別途Ｌ字形に折り曲げたアルミ板を用意し、両面接着テープで万力挟持体に固定したり、あるいはウェスや雑巾を万力の両挟持体間に橋渡しをして被工作物と共締め固定し、挟持体の表面の粗さ形状が被工作物に転写・傷つきがないように工夫して、挟持作業を行っている。
しかしながら、新聞紙やウェスで被工作物を覆う方法は、面倒な手間がかかると同時に滑りやすく、しかも締め付け状態の観察の妨げとなる。例えば、パイプの切断をする場合など、パイプをくるんで挟持した場合、パイプの肉厚が薄い時などは観察不充分によりパイプの真円形状を歪ませ、楕円形状にしてしまうことさえある。
また、このパイプが外周面を鏡面仕上げにしたパイプと仮定し、傷をつけず、金ノコで切断する場合を想定すると、その場合次のような苦労を伴う。
前述の（１）（２）のいずれの方法を用いようと、被工作物のパイプ表面に傷が付くのを恐れるあまり、パイプの切断加工が可能な挟持圧の確保と同時に、パイプ表面に傷が付かない程度の締め付け強さで、挟持する微妙な作業者の勘に頼っての万力への固定作業となる。
当然のことながら、中途半端な挟持圧であるため、金ノコによるパイプの切断作業時にパイプの挟持圧がゆる過ぎ、パイプが動いてしまうことがままある。すると、再度万力の締め付け用ハンドルにて増締めを行い、パイプの固定を確実にする。
以上の如く、万力は被工作物を簡便に挟持するには大変便利な工具であるが、反面被工作物表面に傷を付ける工具でもある。
そこで、本発明は万力における挟持の際に安全で確実に挟持でき、しかも被工作物の表面に傷を付けることがない、いわゆる被工作物表面保護挟持具を提供することにある。
また、被工作物の表面保護を全く必要とせず、例えば金属ブロックに強固に締め付け固定されていた太いボルトを取り出す場合など、万力に力一杯の締め付け固定が必要な場合は、被工作物表面保護挟持具の簡単な取り外しが求められる。
従って、この保護挟持具は万力の挟持部への脱着が容易でなければならない。
本発明の目的は、万力使用時の被工作物の傷つき防止には、現在でも新聞紙、ウェス、あるいは雑巾を保護部材として利用する場合が多く、且つ締め付け加減の調節など、永年の経験で加工作業を行っているものを、もっと確実性と安全性に優れ、尚且つ脱着も簡単な、作業効率の向上に寄与できる万力用工作物表面保護挟持具を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りの万力用被工作物表面保護挟持具であり、次のようなものである。
万力における固定挟持体に対して、前後動自在に設けられた可動挟持体と、前記固定挟持体と可動挟持体との被工作物挟持面に装着され、被工作物を挟持する挟持具において、挟持具は、ステンレスやアルミなど、磁化されない材質からなるアングル材の内側にゴム磁石を貼り付け、水平面と垂直面を形成したアングル材の表側表面の一方または両方には表面を粗くした弾性材を何度でも貼り換えが効く再剥離タイプのテープ等で着脱自在に交換できるように貼り付ける構成である。

上記課題を解決するための本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りの万力用被工作物表面保護挟持具であり、次のようなものである。
請求項１に記載の発明に加えて、万力に挟持する際に、固定挟持体に取り付けた被工作物表面保護挟持具のゴム磁石の着磁の位置と極性を他方の可動挟持体に取り付けた挟持具のゴム磁石の極性をＮ極ならＮ極、Ｓ極ならＳ極とが対向するように配置し、常にゴム磁石内の磁状体が反発するようにゴム磁石を設ける構成である。

本発明の万力用被工作物表面保護挟持具は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）請求項１、２の発明に関しては、挟持体の表面に形成した細い溝の粗さ形状が被加工物の挟持面に転写されたり、傷付きが生じない、しかも本発明の万力用被工作物表面保護挟持具は、万力の両挟持体に対して脱着作業が極めて簡単に行うことができる。
（２）請求項１、２の発明に関しては、万力の固定挟持体と可動挟持体にアングル材の挟持具で、万力の固定挟持体と可動挟持体に取り付けて被工作物挟持面を覆うようにしたので、挟持具が万力の固定挟持体と可動挟持体にゴム磁石で把持され、しかも被工作物を挟持する面は弾性材で挟持するので、キズをつけることがない。
（３）請求項２の発明に関しては、万力の固定挟持体と可動挟持体に取り付けた挟持具は、万力の両挟持体には磁性体の磁力でしっかり保持され、固定挟持体に可動挟持体を近づけた場合でも、挟持具が固定挟持体、可動挟持体のどちらかに吸引されてしまうことがない極めて安定した状態で、挟持具が固定挟持体と可動挟持体に取り付けられる。

万力の被工作物を直接挟持する挟持体の表面は、交換可能な口金と呼ばれる、故意に表面をＶ溝に加工が施され、より強固な挟持力を発揮できるように工夫されている。ところが、この口金は、被工作物への傷痕を伴う。そこで、被工作物への傷痕を残さぬ方法をいろいろ試してみた。先ず、万力の口金表面にカバーをすることとし、手持ちの万力の口金寸法巾７５ｍｍ、高さ１８ｍｍに合致する鉄板、厚さ０．５ｍｍを２枚用意し、さらに市販のゴム磁石１．６ｔも同寸法にカットしたものを２枚用意した。鉄板とゴム磁石を両面テープで貼り合わせ、万力の固定挟持体と可動挟持体の口金にそれぞれゴム磁石面を当て、磁力の働きにより装着し、被工作物の締め付けテストを毎日、毎日何度も何度も繰り返し行った。
その結果、万力の口金にゴム磁石を直接当てていると、ゴムが毛羽立ち磨耗が激しいことが判り、しかも被工作物を実際に挟持する際、また被工作物を取り出す際に、ゴム磁石が定位置から移動したり、口金から落下する場合が多く、とても実用に値しないことが判った。
そこで、鉄板をＬ字型に折り曲げ、口金の頭部水平面とＶ溝が切られた挟持面の両面同時に当たるようにアングル材を用意し、口金の頭部水平面に接する面積の大きさにゴム磁石をカットし、アングル材の裏面に口金の頭部水平面に当たるように両面接着テープで固定した。
今度は、ゴム磁石が万力の挟持面に接しないで、ゴム磁石の磨耗は起きず、しかも単純にＬ字に折り曲げただけではあるが、被工作物の締め付け、取り出し操作をしてもアングル材が多少上方に持ち上がることはあっても、落下することは見られなかった。
次に、被工作物への表面保護を考えると、ゴム板が弾力性にも富み、被工作物への密着性も良いと思われ、前述したアングル材表面の被工作物と接する面のみに市販のニトリルゴム（ＮＢＲ）３ｍｍ厚を口金面積に相当する寸法にカットし、両面接着テープで貼り付け固定した。万力の両挟持体の口金に口金頭部水平部にゴム磁石が、口金挟持面に鉄板、そして被工作物と接する面にゴム板と配置された被工作物表面保護挟持具を装着し、テストを行った。
ところが、被工作物を何も挟持せず、可動挟持体の送りネジを回転させ、ゴム部とゴム部との締め付けを行うと、ゴムの平滑性による密着力の力がアングル材を固定するためのゴム磁石の万力への装着力よりはるかに強く、可動挟持体の送りネジを引き戻し方向に回転させ、両口金部の解離操作を行うと、どちらか一方の口金部にアングル材の被工作物表面保護挟持具が移行してしまい、これらの分離作業を行わねばならない欠点が見られた。
そこで、ゴム表面をヤスリとサウンドペーパーで、故意に傷を付け、ゴム同士の密着性を低減させる加工を行い、再度締め付け繰り返しテストを行ったところ、テスト開始後、暫くはゴム部同士の解離も完全でそれぞれの万力の口金から離脱せず機能していたが、テストを繰り返し、ゴム表面の平滑性が復元してくると、又どちらか一方に移行してしまった。
同時に本ゴム板の貼り付けをアングル材の片面のみ、即ち被工作物表面に接する面のみに貼り付けた場合、万力の挟持力が未だ残存している状態で被工作物を取り出すと、ゴムとアングル材とを貼り付け固定した両面接着テープが剥がれ易く、アングル材表面全体を覆うように、貼り付け固定した方がはるかに剥離しないことが判った。しかも、表面保護が主目的とは言え、弾力性はもとより、被工作物への密着性が挟持力の効果に影響すること、さらに加えて、被工作物表面から解離しやすい材質の選定も重要なポイントであることが判った。
そこで、例えばゴム板を採用し、多少のゴム板の円滑性に起因する密着効果が発生しても容易に解離させる手段を講じる必要があることを認識した。
そこで、万力の挟持面から口金カバー用金属・ゴム磁石・ゴム板の順に積層し、尚且つゴム磁石の着磁の位置と極性を相反する配置、即ち万力の固定挟持体に取り付ける被工作物表面保護挟持具のゴム磁石の着磁の位置と極性、他方の可動挟持体に取り付けた挟持具のゴム磁石の極性をＮ極同士、またはＳ極同士を対向するように配置し、常にゴム磁石内の磁性体が反発するようにアングル材にゴム磁石の貼り付け位置の調整を行った後、貼り付け、その後にゴム板を重ねた挟持具を製作した。
その結果、万力の挟持操作、解離操作を繰り返ししても、挟持具の位置ズレやどちらか一方への移行も発生せず、ゴム材同士の解離効果も見られた。
但し、この場合のアングル材の材質は鉄やニッケルのような磁性体では役に立たず、アルミ・ステンレスなど磁化されない材質にする必要がある。
そして、被工作物と密着する弾性体としてゴムを採用する場合は、表面を粗くする必要があることが判った。しかも、弾性体はアングル材の表面全体、すなわち、Ｌ字型に予め折り曲げ状態の弾性体を貼り付ける方がズレ防止に役立つことが判った。
しかしながら、Ｌ字型のゴム材は入手困難で、しかも表面を粗くしなければならないことから考え、さらに弾力性、密着性、解離性に優れ、且つ容易に入手可能な弾性体は無いものか検討した。その結果、スポンジシートの採用を思いつき、市販の発泡ウレタン製スポンジシートを挟持具に貼り付けテストを行った。何も被工作物を挟持せず、挟持具同士を締め付けた際の解離も被工作物を実際に挟持した際の解離も非常にスムーズで、被工作物表面保護挟持具の弾性材として、ゴム板よりスポンジシートの方が適していることが判った。但し、スポンジシートは被工作物に接し、何度も何度も締め付けを繰り返されると磨耗したり、被工作物の形状により、穴が開いてしまったり、引き裂かれたりして寿命が短い。つまり、このスポンジシートは容易に交換できる方が望ましい。スポンジシートの材質は、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、あるいはＳＢＲ（スチレンブタジェンラバー）もテストしたところ、いずれも弾力性、スポンジ同士の解離性も良く、適していることが判った。また、厚さについては、略２ｍｍ厚以上で充分機能することが確認できた。
そこで、このスポンジシートとアングル材、スポンジシートとゴム磁石、どちらの場合においても、簡単に取替が可能な着脱自在の構成を採用した。例えば、糊残りを生じない、再剥離可能な両面テープの採用を思いつき、試作品も何度でも貼り替えが効く再剥離タイプのテープ、あるいはマジック（登録商標）テープで貼り付けを行ったところ、何なく取替作業を素早く行うことができた。
以上のような、過程を経て、本願の万力用被工作物表面保護挟持具を発明し、提供するものである。

以下、本発明の一実施例を添付図面で詳細に説明する。
万力用被加工物の挟持物表面保護具としての機能を満足する条件は、
（１）万力の固定・可動挟持体、いわゆる爪表面をカバーする機能を有すること。
（２）被加工物との接触面は柔らかくクッション性に富み、しかも密着性も良く、且つ容易に解離する機能を有すること。
（３）万力の固定・可動挟持体の爪から簡単に脱着が可能であること。
以上の３点が最低必要条件である。
そして、図１に示すように、万力１の挟持圧によって被工作物へ、挟持体爪の爪跡が転写しない、ある程度の厚さと強度を有する金属製、あるいはゴム・プラスチック等の平板を直角に折り曲げた、いわゆるアングル材を万力１の固定挟持体２と可動挟持体３の挟持面における接触面をほぼ同一寸法にカットし、アルミニウム製アングル材内面の一方にゴム磁石５を貼り付け、アルミニウム製アングル材外面にスポンジシート等の弾性材を貼り付けた構成である。

万力１はベース部１１と、固定挟持体２と可動挟持体３を備える。ベース部１１の上面は平坦なスライド面を形成する。
固定挟持体２は、ベース部１１の一端において、ベース部１１と一体的に設けられ、あるいは固定された固定ブロック部にねじ等により固定された口金１２から構成されている。
可動挟持体３は、ベース部１１のスライド面上に配置され、駆動軸（図示せず）の一端を支持する可動ブロックと、この可動ブロック部にねじにより固定された口金１２から構成される。
駆動軸はねじ部を備え、ベース部１１の他端に形成した雌ねじと螺合され、その他端に取り付けたハンドル１３等を回転することにより、可動挟持体３を固定挟持体２に対して接近、あるいは離隔するように移動可能にしてある。前記固定挟持体２と可動挟持体３にはアングル形状を有し、固定挟持体２と可動挟持体３の製品を挟持する面に接する側から、例えばアルミニウム等の反磁性体４、ゴム磁石５、スポンジ等からなる弾性体６を順次積層接着した被工作物表面保護挟持具７を形成し、この被工作物表面保護挟持具７を万力１の固定挟持体２と可動挟持体３に上面と、製品を挟持する面を覆うようにゴム磁石５の磁力を利用して取り付けるものである。

また、図２に示すようにゴム磁石５として、Ｎ極８とＳ極９を交互に並列に形成し、これをアングル形状内側全体（２面になる）、あるいはどちらか１面に形成するものが考えられる。
このアングル形状内側全体（２面になる）にＮ極８とＳ極９を交互に並列に形成した被工作物表面保護挟持具７の場合は、少なくとも被工作物挟持面１０は、固定挟持体２と可動挟持体３にセットした際、固定挟持体２側と可動挟持体３側の被工作物挟持面１０で見た際、対向するＮ極８とＳ極９がそれぞれ同一高さになるように構成することで、両被工作物表面保護挟持具７は反発するように作用してどちらかに吸引されることがないように形成する。
また、被工作物表面保護挟持具７のアングル形状内側の１面にだけＮ極８とＳ極９を交互に並列したものにおいては、どちらか一方を反転させて固定挟持体２、あるいは可動挟持体３の上面にＮ極８とＳ極９が交互に並列させた側を取り付けることで、被工作物の挟持は一方の磁石の吸引力で一時的に保持するので、被工作物挟持面がへたってきた場合は、両者を反転させて、固定挟持体２、可動挟持体３に取り付けることで、被工作物表面保護挟持具７の寿命を倍にできるものである。

なお、反磁性体４については例として、アルミニウムを挙げたが、合成樹脂等、反磁性体の材料であれば種々選択できる。
また、弾性体６についても、製品（工作物）を保護できる緩衝性があればスポンジシート等種々選択できるものである。
さらに、表面は格子状に溝を形成する等、凹凸形状を有することでより被工作物を確実に挟持することができる。

物品を締め付けて挟持する機械工具であれば種々利用できものである。

本発明の一実施例である万力における両挟持体に取り付ける被工作物表面保護挟持具を示す概略斜視図である。 本発明の他の実施例である万力における挟持体に取り付ける被工作物表面保護挟持具を示す概略斜視図である。

１・・・・万力 ２・・・・固定挟持体
３・・・・可動挟持体 ４・・・・反磁性体
５・・・・ゴム磁石 ６・・・・弾性体
７・・・・被工作物表面保護挟持具 ８・・・・Ｎ極
９・・・・Ｓ極 １０・・・・被工作物挟持面
１１・・・・ベース部 １２・・・・口金
１３・・・・ハンドル

Claims (2)

1. 万力における固定挟持体に対して、前後動自在に設けられた可動挟持体と、前記固定挟持体と可動挟持体との被工作物挟持面に装着され、被工作物を挟持する挟持具において、挟持具は、ステンレスやアルミなど、磁化されない材質からなるアングル材の内側にゴム磁石を貼り付け、水平面と垂直面を形成したアングル材の表側表面の一方または両方には表面を粗くした弾性材を何度でも貼り換えが効く再剥離タイプのテープ等で着脱自在に交換できるように貼り付けたことを特徴とする万力用被工作物表面保護挟持具。
2. 万力に挟持する際に、固定挟持体に取り付けた被工作物表面保護挟持具のゴム磁石の着磁の位置と極性を他方の可動挟持体に取り付けた挟持具のゴム磁石の極性をＮ極ならＮ極、Ｓ極ならＳ極とが対向するように配置し、常にゴム磁石内の磁状体が反発するようにゴム磁石を設けたことを特徴とする請求項１に記載の万力用被工作物表面保護挟持具。

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