JP5029183B2

JP5029183B2 - 被加工物保持装置

Info

Publication number: JP5029183B2
Application number: JP2007186936A
Authority: JP
Inventors: 辰夫庄; 和男杉浦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-07-18
Also published as: JP2009023027A

Description

本発明は、固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能な被加工物保持装置に関する。

従来から、被加工物、すなわちワークに対して切削加工等の機械加工を施すために、被加工物をバイスと呼ばれる被加工物保持装置により保持することが考えられている。例えば、被加工物であるピストンのコンロッド等の自動車部品の材料開発現場において、現状の材料の強度等をＪＩＳ規格等の所定の規格に従って試験する場合がある。例えば、号口部品と呼ばれる少量ロットの自動車部品で材料強度等の試験をすることにより、市場実態の確認を行うことが考えられる。また、量産部品や、市場回収品等の自動車部品を取り出して上記と同様の試験をすることも考えられる。このような場合、自動車部品から調査部位の素材を切り出し、切り出した素材に指定された、または規定された試験片形状に切削加工、研削等の機械加工を行う必要があり、自動車部品または自動車部品から切り出した素材を、被加工物保持装置により保持する必要がある。

従来から一般的に知られている被加工物保持装置は、固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能とする。また、可動部材を固定部材に対し直線的に移動させる。固定部材側の口金と可動部材側の口金とは、互いに平行な平坦面を有し、両方の平坦面の間で被加工物を狭持する。

特許文献１に記載された被加工物保持装置に対応する、マシンバイスの場合、マシンバイスの本体に固定したバイス取付口金に形成した穴に回転自在なピンが設けられ、ピンに口金が固定されている。マシンバイスは、テーパ面を有する被加工物を、口金を回動させて、締め付けることができるとされている。

また、特許文献２に記載された被加工物保持装置は、可動側のプッシャブロックと固定側の口金との間で被加工物を狭持可能としており、プッシャブロックをホルダブロックに対し、カップリングボルトとスプリングとにより弾性的に接続して支持している。また、プッシャブロックの狭持面に複数のピン溝穴を設けるとともに、ピン溝孔にピンを挿入し、ピンの側部が狭持面から表面へ突出するようにし、プッシャブロックはホルダブロックに対して自在に向きを変えることができるとされている。そして、ラフカットにより不整形な端面形状を有する被加工物であってもピンを介して押圧力を被加工物へ確実に負荷できるとされている。

また、特許文献３に記載された自在バイス爪は、変形物の両側の金属製中空箱内に数個のバイス爪とベアリングボールを挿入し、バイス爪を突出させている。変形物を押さえる場合に、数個のバイス爪と多数のベアリングボールとが変形物に合わせて自在に移動し、バイス爪に均等に力が加わり変形物を均等な力で押さえ付けることができるとされている。

特開平９−２７７１３３号公報特開２００５−１４１２１号公報実開平７−２７７５７号公報

自動車部品または自動車部品から切り出した素材は、側面等の基準面が波打ち形状等の不定形異形状となることが考えられる。このため、従来から一般的に知られている被加工物保持装置により切り出した素材を保持すると、形状精度の高い直方体のように精度のよい直角形状や平行面形状を有する素材を保持する場合と異なり、固定部材側の口金と可動部材側の口金とを素材に、互いに平行な平坦面の大きな面積を有する部分で均等に接触させることができず、機械加工を行う場合の固定力、すなわち把握力を十分に得られない可能性がある。

例えば、図１０は、従来から知られている被加工物保持装置により、被加工物であるピストンのコンロッドから切り出すことにより得た、切り出し素材１０を保持した状態を示す略図である。切り出し素材１０は、図１０の左右方向片側から見た場合の形状が略Ｈ形状となっている。このような切り出し素材１０は、図示のように、固定側口金１２と可動側口金１４とに接触する面が、粗い凸凹を有する形状で、互いに高精度の平行度を有する平坦面とはなっていない。このため、固定側口金１２と可動側口金１４とに切り出し素材１０を保持した場合に、図１０に一点鎖線部分で示すように、切り出し素材１０は、固定側口金１２と可動側口金１４との平行な平坦面に、１点部分または２点部分等の少なく、かつ、面積の小さい固定部分でしか接触することができず、被加工物保持装置に対する切り出し素材１０の固定力を十分に大きくすることができない。

例えば、図１０に示すように、固定側口金１２と切り出し素材１０の一端部（図１０の右端部）側面との間にδの隙間が生じてしまう。このため、切り出し素材１０を被加工物保持装置により保持した状態で、小さい、すなわち軽い力でしか切り出し素材１０に切削加工等の機械加工を行うことができず、機械加工に多くの時間がかかる可能性がある。例えば、切り出し素材１０に対する１回の切り込み量が小さくなる可能性があり、切り出し素材１０を所望の形状にするために、切削加工の回数が多くなる可能性がある。この場合には、機械加工に多くの時間がかかる原因となる。このような事情から、切り出し素材１０等の被加工物の形状にかかわらず、十分に大きな力で被加工物を保持できる被加工物保持装置の実現が望まれている。

これに対して、特許文献１に記載されたマシンバイスの場合、被加工物が単純な一様に傾斜しているテーパ面を持つ場合には、被加工物をある程度の力で保持できる可能性がないとはいえない。ただし、バイス取付口金に取り付けた口金をバイス取付口金に対して傾斜させるためのピンが単なる円柱状である場合には、被加工物をマシンバイスにより保持する際に、ピンを含む係合部に種々の方向から大きな力が加わるため、ピンを含む係合部の耐久性が低下する可能性がある。

また、特許文献２に記載された被加工物保持装置の場合、ホルダブロックに対し可動側のプッシャブロックの向きを変えることができる可能性がないとはいえないが、一方から他方に向かうにしたがって直径が小さくなる特殊な形状のスプリングを使用する必要がある。

また、特許文献３に記載された自在バイス爪の場合、変形物を押圧した場合に、金属製中空箱中の多数のベアリングボールがずれて、十分な固定力を安定して得られない可能性がある。また、従来から不定形である異形状の固定面を持った被加工物に対して、複数の可動ピンの出入りで固定面にならい被加工物を保持する被加工物保持装置も考えられているが、可動ピンを保持する手段の上下方向の拘束力がない場合には、加工中に緩みが発生して加工不能に陥る可能性がある。

本発明は、被加工物保持装置において、耐久性を十分に確保でき、かつ、特殊な形状のスプリングを必要とせず、かつ、被加工物の形状にかかわらず大きな固定力を安定して得られるようにすることを目的とする。

本発明に係る被加工物保持装置のうち、第１の発明に係る被加工物保持装置は、固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能な被加工物保持装置であって、固定部材と可動部材とのうちの一方の部材または一方の部材に接触する他の部材に対して断面円弧状の突部と断面円弧状の孔部との係合により旋回自在に係合し、かつ、断面円弧状の当該孔部の内側に挿入される断面円弧状の当該突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される第１中間リンクと、第１中間リンクに対して断面円弧状の突部と断面円弧状の孔部との係合により旋回自在に係合するように連結され、かつ、断面円弧状の当該孔部の内側に挿入される断面円弧状の当該突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される複数の第２中間リンクと、それぞれの第２中間リンクに対して複数個所で旋回自在に係合し、被加工物と接触する複数の旋回自在口金とを備え、各第２中間リンクは、各旋回自在口金の被加工物への押圧方向に対し直交する方向の両端面の複数個所に突出するように設けられた断面円弧状の複数の第２中間リンク側突部を有し、各旋回自在口金は、各旋回自在口金の被加工物への押圧方向に対し直交する方向の両端部に設けられ、互いに連結板部で結合された一対の口金側端板部であって、各口金側端板部は、それぞれを厚さ方向に貫通するように設けられ、対応する第２中間リンク側突部と係合する断面円弧状の口金側孔部を有する一対の口金側端板部を含み、各旋回自在口金は、連結板部の外側面で被加工物と接触し、かつ、断面円弧状の口金側孔部の内側に挿入される断面円弧状の第２中間リンク側突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されることを特徴とする被加工物保持装置である。

また、より好ましくは、第１中間リンクと、各第２中間リンクと、旋回自在口金との旋回中心が、旋回自在口金の被加工物に対する接触面が位置する仮想平面上に位置する。

また、第２の発明に係る被加工物保持装置は、固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能な被加工物保持装置であって、固定部材と可動部材との間に取り外し可能なリンクユニットを設けており、リンクユニットは、互いに直交する第１方向と第２方向と第３方向とを定義した場合に、固定部材と可動部材とのうちの一方の部材に接触する接触面と、第１方向両端部に設けられた断面円弧状の旋回ベース側突部とを有する、他の部材である旋回ベースと、第２方向一端部の第１方向両端部に設けられ、互いに柱部で連結された一対の第１中間リンク側端板部であって、各第１中間リンク側端板部は、厚さ方向に貫通するように設けられ、旋回ベース側突部と係合する断面円弧状の第１中間リンク側長孔部と、第２方向他端部の複数個所の第１方向両端部に厚さ方向に貫通するように設けられた断面円弧状の第１中間リンク側短孔部とを有し、旋回ベースに対して断面円弧状の旋回ベース側突部と断面円弧状の第１中間リンク側長孔部との係合により旋回自在に係合し、かつ、断面円弧状の第１中間リンク側長孔部の内側に挿入される断面円弧状の旋回ベース側突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される一対の第１中間リンク側端板部を含む第１中間リンクと、第１中間リンクに対して旋回自在に係合するように連結された複数の第２中間リンクと、それぞれの第２中間リンクに対して複数個所で旋回自在に係合し、被加工物と接触する複数の旋回自在口金とを備え、各第２中間リンクは、第２方向一端部の第１方向両端面に突出するように設けられ、断面円弧状の第１中間リンク側短孔部と係合する断面円弧状の第２中間リンク側長突部と、第２方向他端部の複数個所の第１方向両端面に突出するように設けられた断面円弧状の第２中間リンク側短突部とを有し、第１中間リンクに対して断面円弧状の第１中間リンク側短孔部と断面円弧状の第２中間リンク側長突部との係合により旋回自在に係合するように連結され、かつ、断面円弧状の第１中間リンク側短孔部の内側に挿入される断面円弧状の第２中間リンク側長突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されており、各旋回自在口金は、第１方向両端部に設けられ、互いに連結板部で結合された一対の口金側端板部であって、各口金側端板部は、それぞれを厚さ方向に貫通するように設けられ、対応する断面円弧状の第２中間リンク側短突部と係合する断面円弧状の口金側孔部を有し、対応する第２中間リンクに対して断面円弧状の第２中間リンク側短突部と断面円弧状の口金側孔部との係合により旋回自在に係合する一対の口金側端板部を含み、各旋回自在口金は、連結板部の外側面で被加工物と接触し、かつ、断面円弧状の口金側孔部の内側に挿入される第２中間リンク側短突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されており、第１中間リンクと、各第２中間リンクと、各旋回自在口金との旋回中心が、旋回自在口金の、被加工物に対する接触面が位置する仮想平面上に位置することを特徴とする被加工物保持装置である。

本発明に係る被加工物保持装置によれば、第１中間リンクに連結された第２中間リンクに対して断面円弧状の突部により旋回自在に係合し、被加工物と接触する旋回自在口金を備えるため、旋回自在口金を被加工物に押し付けた場合に、旋回自在口金が被加工物の形状に沿って旋回しやすくなり、被加工物の形状にかかわらず、旋回自在口金を被加工物に大きな接触面積で接触させやすくなる。このため、被加工物の形状にかかわらず被加工物に対する大きな固定力を安定して得られる。また、第１中間リンクに連結された第２中間リンクと旋回自在口金との係合部が、断面円弧状の突部を含むため、旋回自在口金の旋回にかかわらず、旋回自在口金と係合する相手部材との接触面積を大きくでき、被加工物に対する固定力を大きくした場合でも耐久性を十分に確保できる。また、特許文献２に記載された被加工物保持装置の場合と異なり、特殊な形状のスプリングを使用する必要がない。

また、第１中間リンクに連結された第２中間リンクに対して複数の旋回自在口金が断面円弧状の突部により旋回自在に係合するので、被加工物の複数個所の形状に対応して複数の旋回自在口金を旋回させやすくでき、被加工物が波打ち形状等、複雑な形状の側面を有する場合でも、旋回自在口金と被加工物との接触面積をより大きくでき、被加工物に対する固定力をより大きくできる。

［発明の実施の形態］
以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図１から図８は、本発明の実施の形態の被加工物保持装置を示している。図１は、被加工物保持装置により被加工物を保持した状態を示す要部斜視図である。図２は、図１からリンクユニットを取り出して上方から見た図である。図３は、図２の左側から右側に見た図である。図４は、図２から旋回ベースを取り出して示す図である。図５は、図２から第１中間リンクを取り出して示す図である。図６は、図２から１個の第２中間リンクを取り出して示す図である。図７は、図２から１個の旋回自在口金を取り出して示す図である。図８は、被加工物保持装置により切り出し素材を保持した状態を上方から見た図である。

図１に示すように、被加工物保持装置、すなわちバイスは、被加工物（ワーク）１６を間に狭持するための固定部材１８と可動部材２０とを備える。被加工物保持装置は、固定部材１８と可動部材２０との間で被加工物１６を、リンクユニット２２を介して狭持可能とする。可動部材２０は、固定部材１８に対し図示しない移動機構により水平方向に関する遠近動を可能としている。

移動機構は、例えば、送りねじ機構とし、図示しないガイド部により、可動部材２０を、固定部材１８に対し遠近動のみの変位を可能に支持するとともに、可動部材２０に形成したねじ孔に、外周面にねじ部を設けたねじ部材を螺合することにより送りねじ機構を構成する。ねじ部材は、図示しないハンドルの操作により回転可能とする。ハンドルにより、ねじ部材を回転することにより、ねじ部材の回転に伴って、可動部材２０を固定部材１８に対し遠近動させる。なお、本発明は、このように手動式で可動部材２０を固定部材１８に対し遠近動させる構成に限定するものではなく、例えば、モータ等を用いて自動で可動部材２０を固定部材１８に対し遠近動させる構成としてもよい。

また、被加工物保持装置は、固定部材１８と可動部材２０との間に、取り外し可能に設けられたリンクユニット２２を備える。リンクユニット２２は、図２、図３に示すように、一体的な取り扱いを可能とするもので、固定部材１８に接触する他の部材である、旋回ベース２４と、第１中間リンク２６と、第２の他の部材である複数の（図示の例の場合は２個の）第２中間リンク２８と、複数の（図示の例の場合は４個の）旋回自在口金３０とを備える。第１中間リンク２６は、旋回ベース２４に対して後述する所定の旋回中心Ｏ１を中心とする旋回自在に係合している。また、各第２中間リンク２８は、第１中間リンク２６に対して後述する所定の旋回中心Ｏ２，Ｏ３を中心とする旋回自在に係合している。また、各旋回自在口金３０は、各第１中間リンク２６に対して２個ずつ、後述する所定の旋回中心Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７を中心とする旋回自在に係合している。

より詳しく説明すると、互いに直交する第１方向と第２方向と第３方向とである、ｚ方向とｙ方向とｘ方向とを定義した場合に、図４に示すように、旋回ベース２４は、ｙ方向一端部（図４の上端部）のｘ方向両端部に設けられたピン挿入用孔部３２と、ｙ方向他端部（図４の下端部）の、ｙ方向とｘ方向とに直交する方向であるｚ方向（図４の表裏方向）両端面に設けられた部分円形溝３４と、部分円形溝３４のｙ方向他端部（図４の下端部）に設けられた断面円弧状の旋回ベース側突部３６とを備える。ピン挿入用孔部３２は、旋回ベース２４のｚ方向に貫通している。また、部分円形溝３４の外周縁部は、円弧形である。また、旋回ベース２４のｙ方向一端面（図４の上端面）を、固定部材１８（図１）に突き当て可能、すなわち接触可能な接触面３８としている。このような旋回ベース２４は、ｚ方向に分かれる複数の旋回ベース素子を積層することにより構成することもできる。

また、第１中間リンク２６は、図３に示すように、ｚ方向両側に設けた一対の半円部４０の外周部の複数個所を柱部４２により連結している。また、図５に示すように、第１中間リンク２６のｙ方向一端部（図５の上端部）の、各半円部４０に対応するｚ方向（図５の表裏方向）両端部に設けられ、旋回ベース側突部３６（図４）と係合可能な断面円弧状の第１中間リンク側長孔部４４と、ｙ方向他端部（図５の下端部）のｘ方向両端部２個所の、各半円部４０に対応する、ｚ方向両端部に設けられた断面円弧状の第１中間リンク側短孔部４６とを有する。このような第１中間リンク２６は、旋回ベース２４（図４）に対して旋回ベース側突部３６により旋回自在に係合させている。第１中間リンク側長孔部４４は、円弧方向長さに関して、旋回ベース側突部３６（図４）よりも大きくしている。

また、各第２中間リンク２８は、図６に示すように、ｙ方向一端部（図６の上端部）のｚ方向（図６の表裏方向）両端部に設けられ、第１中間リンク側短孔部４６（図５）と係合可能な断面円弧状の第２中間リンク側長突部４８と、ｙ方向他端部（図６の下端部）のｘ方向両端部２個所のｚ方向両端部２個所、合計４個所に設けられた断面円弧状の第２中間リンク側短突部５０とを有する。このような各第２中間リンク２８は、第１中間リンク２６に対してｙ方向他側（図５の下側）２個所位置に、第２中間リンク側長突部４８により旋回自在に係合させるように、第１中間リンク２６に連結している。第１中間リンク側短孔部４６（図５）は、円弧方向長さに関して、第２中間リンク側長突部４８よりも大きくしている。

また、各旋回自在口金３０は、図３、図７に示すように、一対の略半円状の端板部５２の端部同士を、被加工物１６（図１）と接触する接触面５４を有する連結板部５６により結合している。また、片側の端板部５２の端部に突部５８を設けて、突部５８の片面と接触面５４とを面一にしている。また、各旋回自在口金３０の、各端板部５２に対応するｚ方向両端部２個所位置に、第２中間リンク側短突部５０（図６）と係合可能な断面円弧状の口金側孔部６０を設けている。そして、各第２中間リンク２８に対して旋回自在口金３０を２個ずつ、第２中間リンク側短突部５０により旋回自在に係合させている。口金側孔部６０は、円弧方向長さに関して、第２中間リンク側長突部４８（図６）よりも大きくしている。

また、各口金側孔部６０と各第２中間リンク側短突部５０とにより、複数の円弧状係合部を構成している。すなわち、各第２中間リンク２８と各旋回自在口金３０とは、旋回自在口金３０の被加工物１６（図１）への押圧方向であるｙ方向に対し直交する方向であるｚ方向両端部の２個所位置に設けられた円弧状係合部により係合させており、円弧状係合部は、旋回自在口金３０に設けた口金側孔部６０と、第２中間リンク２８に設けた第２中間リンク側短突部５０とを係合させることにより構成する。

さらに、図２に示すように、第１中間リンク２６と、各第２中間リンク２８と、各旋回自在口金３０との旋回中心Ｏ１，Ｏ２、Ｏ３，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７（以下Ｏ１‐Ｏ７とする。）を、旋回自在口金３０の、被加工物１６（図１）に対する接触面５４が位置する仮想平面α上に位置させている。すなわち、旋回ベース２４に設けた旋回ベース側突部３６、第１中間リンク２６に設けた第１中間リンク側長孔部４４及び第１中間リンク側短孔部４６、各第２中間リンク２８に設けた第２中間リンク側長突部４８及び第２中間リンク側短突部５０、各旋回自在口金３０に設けた口金側孔部６０のそれぞれの円弧中心Ｏ１−Ｏ７は、各旋回自在口金３０の接触面５４を同一仮想平面α上に位置させた状態で、この仮想平面α上に位置している。

このような被加工物保持装置により被加工物１６を保持する作業を、被加工物１６を、図８に示すような、ピストンのコンロッドから切り出した切り出し素材１０とした場合について説明する。まず、コンロッドから図８に示すような切り出し素材１０を、切断加工等により切り出すことにより得る。切り出し素材１０の形状は、上記の図１０に示した場合と同様である。次いで、リンクユニット２２を、旋回ベース２４の接触面３８が固定部材１８（図１）の、可動部材２０（図１）に対向する側面に接触するように配置する。

旋回ベース２４の高さが小さく、固定部材１８の側面の高さとの差が大きい等の、必要な場合には、旋回ベース２４の下側または上側に図示しない敷板を固定または連結して、敷板を含む旋回ベース２４の高さを固定部材１８の側面の高さとほぼ同じになるようにかさ上げすることもできる。例えば、旋回ベース２４のピン挿入用孔部３２に挿入した図示しないピンを、敷板に形成したピン挿入用孔に通して、旋回ベース２４と敷板とを連結することもできる。

次いで、図８に示すように、切り出し素材１０を可動部材２０の側面に接触するように配置する。この場合も、切り出し素材１０の高さと旋回自在口金３０の高さとをほぼ合わせるように、いずれか一方の部材をかさ上げすることもできる。次いで、可動部材２０を固定部材１８（図１）に対して手動または自動で近づけると、図８に示すように、切り出し素材１０が旋回自在口金３０の接触面５４に押し付けられ、固定部材１８と可動部材２０との間で切り出し素材１０が、リンクユニット２２を介して狭持される。この場合、切り出し素材１０の側面の形状に旋回自在口金３０の接触面５４が沿うように、第１中間リンク２６が旋回ベース２４に対して旋回し、各第２中間リンク２８が第１中間リンク２６に対して旋回し、各旋回自在口金３０が第２中間リンク２８に対して旋回する。この場合の各旋回自在口金３０の旋回中心Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７は、それぞれの旋回自在口金３０の接触面５４の幅方向中央となる。

このような被加工物保持装置によれば、固定部材１８に接触する旋回ベース２４に対して断面円弧状の旋回ベース側突部３６により旋回自在に係合する第１中間リンク２６と、第１中間リンク２６に連結された第２中間リンク２８に対して断面円弧状の第２中間リンク側長突部４８により旋回自在に係合する、切り出し素材１０（図８）等の被加工物１６（図１）と接触する旋回自在口金３０とを備える。このため、各旋回自在口金３０を被加工物１６に押し付けた場合に、各旋回自在口金３０が被加工物１６の形状に沿って旋回しやすくなり、各旋回自在口金３０を被加工物１６に大きな接触面積で接触させやすくなる。このため、被加工物１６の形状にかかわらず被加工物１６に対する大きな固定力を安定して得られる。また、第１中間リンク２６に連結された第２中間リンク２８と、旋回自在口金３０との係合部が、断面円弧状の第２中間リンク側短突部５０を含むため、各旋回自在口金３０の旋回にかかわらず、各旋回自在口金３０と、係合する相手部材である第２中間リンク２８との接触面積を大きくでき、被加工物１６に対する固定力を大きくした場合でも耐久性を十分に確保できる。また、特許文献２に記載された被加工物保持装置の場合と異なり、特殊な形状のスプリングを使用する必要がない。

また、第１中間リンク２６と各旋回自在口金３０との旋回中心Ｏ１，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７が、各旋回自在口金３０の被加工物１６に対する接触面５４が位置する仮想平面α上に位置するので、各旋回自在口金３０を被加工物１６に押し付けた場合に、各旋回自在口金３０を被加工物１６に対してずれにくくできる。すなわち、被加工物１６を旋回自在口金３０に押し付けた状態で、旋回自在口金３０の接触面５４を異なる方向に向ける力が加わりにくくなる。このため、被加工物１６の形状にかかわらず、被加工物１６に対する固定力をより大きくできる。また、第１中間リンク２６と各旋回自在口金３０との旋回中心Ｏ１，Ｏ４，Ｏ５，Ｏ６，Ｏ７が、旋回自在口金３０の接触面５４が位置する仮想平面α上に位置するとともに、第１中間リンク２６に連結された第２中間リンク２８に対して複数の旋回自在口金３０が、断面円弧状の第２中間リンク側短突部５０により旋回自在に係合しているので、旋回自在口金３０が複数あるのにもかかわらず、旋回自在口金３０同士が接近して干渉することを有効に防止できる。

また、第２中間リンク２８に対して複数の旋回自在口金３０が断面円弧状の第２中間リンク側短突部５０により旋回自在に係合しているので、被加工物１６の側面の複数個所の形状に対応して複数の旋回自在口金３０を旋回させやすくでき、被加工物１６である切り出し素材１０が図８に示すような波打ち形状等、複雑な形状の側面を有する場合でも、各旋回自在口金３０と切り出し素材１０との接触面積をより大きくでき、切り出し素材１０に対する固定力をより大きくできる。すなわち、上記の図１０に示した従来例の被加工物保持装置により切り出し素材１０を保持する場合には、固定側口金に対する切り出し素材１０の接触箇所が１点等と少なく、かつ、接触面積が小さかったのに対して、本実施の形態では、図８の一点鎖線β部分で示すように、旋回自在口金３０の接触箇所を４点等と多くでき、しかも接触面積を大きくできる。

また、第１中間リンク２６に連結された第２中間リンク２８と、各旋回自在口金３０とが、各旋回自在口金３０の被加工物１６への押圧方向に対し直交する方向である、ｚ方向の両端部２個所位置に設けられた円弧状係合部により係合し、円弧状係合部を、第２中間リンク２８に設けた断面円弧状の第２中間リンク側短突部５０と、旋回自在口金３０に設けた断面円弧状の口金側孔部６０とを係合させることにより構成している。このため、旋回自在口金３０の被加工物１６への押圧方向に対し直交する方向、すなわちｚ方向であり高さ方向の寸法を大きくすることにより、各旋回自在口金３０と被加工物１６との接触面積を大きくした場合でも、口金側孔部６０と第２中間リンク側短突部５０との間の隙間の存在にかかわらず、被加工物１６に対する各旋回自在口金３０のがたつき及び緩みを十分に抑えることができる。

［参考例］
図９は、本発明に関する参考例の被加工物保持装置を示す、図２に対応する図である。上記の図２に示した実施の形態の場合、リンクユニット２２が、旋回ベース２４と第１中間リンク２６と第２中間リンク２８と旋回自在口金３０とを備えていたのに対して、本参考例では、リンクユニット２２ａから第２中間リンク２８（図２参照）に相当する部材を省略している。すなわち、本参考例の被加工物保持装置を構成するリンクユニット２２ａは、旋回ベース２４ａと、第１中間リンク２６ａと、複数の（図示の例の場合は２個の）旋回自在口金３０とを備える。旋回ベース２４ａは、図９の下方に開口する断面略コ字形とし、図９の表裏方向両端部に断面円弧状の旋回ベース側孔部６２を設けている。第１中間リンク２６ａは、上記の図６等に示した実施の形態のリンクユニット２２を構成する第２中間リンク２８と同様の構造を有する。すなわち、第１中間リンク２６ａは、図９の上端部の表裏方向両端部に設けられ、旋回ベース側孔部６２と係合可能な断面円弧状の第１中間リンク側長突部６４と、図９の下端部の左右方向両端部２個所の表裏方向両端部２個所、合計４個所に設けられた断面円弧状の第１中間リンク側短突部６６とを有する。このような第１中間リンク２６ａは、旋回ベース２４ａに対して、第１中間リンク側長突部６４により旋回自在に係合させている。また、各旋回自在口金３０を、各第１中間リンク２６ａに対して２個、断面円弧状の第１中間リンク側短突部６６と、断面円弧状の口金側孔部６０とにより旋回自在に係合させている。

このように本参考例では、旋回ベース２４ａに対して、第１中間リンク２６ａと複数の旋回自在口金３０との２段階にリンクした構造としている。このような本参考例の場合には、第１中間リンク２６ａに対して断面円弧状の第１中間リンク側短突部６６により旋回自在に係合し、被加工物と接触する旋回自在口金３０を備えるため、上記の実施の形態と同様に、旋回自在口金３０を被加工物に押し付けた場合に、旋回自在口金３０が被加工物の形状に沿って旋回しやすくなり、旋回自在口金３０を被加工物に大きな接触面積で接触させやすくなる。このため、被加工物の形状にかかわらず被加工物に対する大きな固定力を安定して得られる。また、第１中間リンク２６ａと旋回自在口金３０との係合部が、断面円弧状の第１中間リンク側短突部６６を含むため、各旋回自在口金３０の旋回にかかわらず、各旋回自在口金３０と、係合する第１中間リンク２６ａとの接触面積を大きくでき、被加工物に対する固定力を大きくした場合でも耐久性を十分に確保できる。また、特殊な形状のスプリングを使用する必要がない。その他の構成及び作用については、上記の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

なお、図示は省略するが、上記の実施の形態及び参考例の場合と異なり、リンクユニット２２，２２ａは可動部材２０側に配置し、固定部材１８側に配置した被加工物１６または切り出し素材１０にリンクユニット２２，２２ａの各旋回自在口金３０を押し付け可能とすることもできる。また、リンクユニット２２，２２ａに相当する部材を固定部材または可動部材に連結することもできる。すなわち、固定部材または可動部材に断面円弧状の突部により、第１中間リンク２６，２６ａを旋回自在に係合し、固定部材または可動部材の一部に、旋回ベース２４，２４ａの機能を持たせることもできる。また、可動部材を、固定部材に対し水平方向に移動可能とする構成に限定するものではなく、可動部材を固定部材に対し上下方向に移動可能とし、上下方向に被加工物を狭持する構成とすることもできる。

さらに、上記の図１から図８に示した実施の形態において、旋回ベース２４に対して、第１中間リンク２６と第２中間リンク２８との他に、別の１以上の段数の中間リンクを順に旋回可能に係合するように連結し、最終段の中間リンクに旋回自在口金３０を旋回可能に係合させることもできる。この場合には、上記の実施の形態の場合よりも、被加工物の側面がさらに細かく変化する凹凸面を有する場合でも、被加工物に対する固定力をより大きくすることができる。

本発明の実施の形態の被加工物保持装置により被加工物を保持した状態を示す要部斜視図である。図１からリンクユニットを取り出して上方から見た図である。図２の左側から右側に見た図である。図２から旋回ベースを取り出して示す図である。図２から第１中間リンクを取り出して示す図である。図２から１個の第２中間リンクを取り出して示す図である。図２から１個の旋回自在口金を取り出して示す図である。被加工物保持装置により切り出し素材を保持した状態を上方から見た図である。参考例の被加工物保持装置を示す、図２に対応する図である。従来から知られている被加工物保持装置により切り出し素材を保持した状態を示す略図である。

１０切り出し素材、１２固定側口金、１４可動側口金、１６被加工物、１８固定部材、２０可動部材、２２，２２ａリンクユニット、２４，２４ａ旋回ベース、２６，２６ａ第１中間リンク、２８第２中間リンク、３０旋回自在口金、３２ピン挿入用孔部、３４部分円形溝、３６旋回ベース側突部、３８接触面、４０半円部、４２柱部、４４第１中間リンク側長孔部、４６第１中間リンク側短孔部、４８第２中間リンク側長突部、５０第２中間リンク側短突部、５２端板部、５４接触面、５６連結板部、５８突部、６０口金側孔部、６２旋回ベース側孔部、６４第１中間リンク側長突部、６６第１中間リンク側短突部。

Claims

固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能な被加工物保持装置であって、
固定部材と可動部材とのうちの一方の部材または一方の部材に接触する他の部材に対して断面円弧状の突部と断面円弧状の孔部との係合により旋回自在に係合し、かつ、断面円弧状の当該孔部の内側に挿入される断面円弧状の当該突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される第１中間リンクと、
第１中間リンクに対して断面円弧状の突部と断面円弧状の孔部との係合により旋回自在に係合するように連結され、かつ、断面円弧状の当該孔部の内側に挿入される断面円弧状の当該突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される複数の第２中間リンクと、
それぞれの第２中間リンクに対して複数個所で旋回自在に係合し、被加工物と接触する複数の旋回自在口金とを備え、
各第２中間リンクは、各旋回自在口金の被加工物への押圧方向に対し直交する方向の両端面の複数個所に突出するように設けられた断面円弧状の複数の第２中間リンク側突部を有し、
各旋回自在口金は、各旋回自在口金の被加工物への押圧方向に対し直交する方向の両端部に設けられ、互いに連結板部で結合された一対の口金側端板部であって、各口金側端板部は、それぞれを厚さ方向に貫通するように設けられ、対応する第２中間リンク側突部と係合する断面円弧状の口金側孔部を有する一対の口金側端板部を含み、各旋回自在口金は、連結板部の外側面で被加工物と接触し、かつ、断面円弧状の口金側孔部の内側に挿入される断面円弧状の第２中間リンク側突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されることを特徴とする被加工物保持装置。
請求項１に記載の被加工物保持装置において、
第１中間リンクと、各第２中間リンクと、旋回自在口金との旋回中心が、旋回自在口金の被加工物に対する接触面が位置する仮想平面上に位置することを特徴とする被加工物保持装置。
固定部材と可動部材との間で被加工物を狭持可能な被加工物保持装置であって、
固定部材と可動部材との間に取り外し可能なリンクユニットを設けており、
リンクユニットは、互いに直交する第１方向と第２方向と第３方向とを定義した場合に、
固定部材と可動部材とのうちの一方の部材に接触する接触面と、第１方向両端部に設けられた断面円弧状の旋回ベース側突部とを有する、他の部材である旋回ベースと、
第２方向一端部の第１方向両端部に設けられ、互いに柱部で連結された一対の第１中間リンク側端板部であって、各第１中間リンク側端板部は、厚さ方向に貫通するように設けられ、旋回ベース側突部と係合する断面円弧状の第１中間リンク側長孔部と、第２方向他端部の複数個所の第１方向両端部に厚さ方向に貫通するように設けられた断面円弧状の第１中間リンク側短孔部とを有し、旋回ベースに対して断面円弧状の旋回ベース側突部と断面円弧状の第１中間リンク側長孔部との係合により旋回自在に係合し、かつ、断面円弧状の第１中間リンク側長孔部の内側に挿入される断面円弧状の旋回ベース側突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制される一対の第１中間リンク側端板部を含む第１中間リンクと、
第１中間リンクに対して旋回自在に係合するように連結された複数の第２中間リンクと、
それぞれの第２中間リンクに対して複数個所で旋回自在に係合し、被加工物と接触する複数の旋回自在口金とを備え、
各第２中間リンクは、第２方向一端部の第１方向両端面に突出するように設けられ、断面円弧状の第１中間リンク側短孔部と係合する断面円弧状の第２中間リンク側長突部と、第２方向他端部の複数個所の第１方向両端面に突出するように設けられた断面円弧状の第２中間リンク側短突部とを有し、第１中間リンクに対して断面円弧状の第１中間リンク側短孔部と断面円弧状の第２中間リンク側長突部との係合により旋回自在に係合するように連結され、かつ、断面円弧状の第１中間リンク側短孔部の内側に挿入される断面円弧状の第２中間リンク側長突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されており、
各旋回自在口金は、第１方向両端部に設けられ、互いに連結板部で結合された一対の口金側端板部であって、各口金側端板部は、それぞれを厚さ方向に貫通するように設けられ、対応する断面円弧状の第２中間リンク側短突部と係合する断面円弧状の口金側孔部を有し、対応する第２中間リンクに対して断面円弧状の第２中間リンク側短突部と断面円弧状の口金側孔部との係合により旋回自在に係合する一対の口金側端板部を含み、各旋回自在口金は、連結板部の外側面で被加工物と接触し、かつ、断面円弧状の口金側孔部の内側に挿入される第２中間リンク側短突部の円弧方向の可動範囲が円弧方向両端部で規制されており、
第１中間リンクと、各第２中間リンクと、各旋回自在口金との旋回中心が、旋回自在口金の、被加工物に対する接触面が位置する仮想平面上に位置することを特徴とする被加工物保持装置。