JPH09108969A - 精密バイスの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は精密バイスの構造に関するもので、
特に機械加工時、被加工物の保持を行い、加工精度を確
保することにある。 【解決手段】 被加工物を保持する時、固定壁Ｂと保持
ブロック１１に対し、可動壁６と可動壁側保持ブロック
１２との接触面をテーパー面とし、アリ形案内面１４を
設け、且つ可動壁側保持ブロック１２の下部に偏心カム
バー１８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、機械工場等で工作機械
の上に被加工物を正確に取りつける精密バイスの構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被加工物を工作機械で加工する場
合、工作機械のテーブル面に被加工物を取りつけると
か、工作機械のテーブル上にバイスを取りつけ固定し
て、そのバイスに被加工物を保持させて加工するとかの
方法が採られていた。また、精度を要する部品等を加工
する場合には工作機械のテーブル面に対し、特に固定壁
の保持部分は垂直が出ており、被加工物を保持する保持
部分の平面度が確保されている、所謂精密バイスが用い
られており、被加工物の角度、面等の精度維持が図られ
てきた。

【０００３】以下、従来の技術について図を用いて説明
する。図６は、従来の精密バイスの断面部であり、図７
は、その一部断面図で、力のかかり具合を示した図であ
る。

【０００４】図６において、３１はバイスの本体部で３
１ａ及び３１ｂは本体３１と一体に作られており、３１
ａは固定壁、３１ｂは可動壁３２を可動させるための固
定ネジ部である。 そして、ネジ３４の先端部に可動壁
３２がセットビス３５により取付けられている。また、
可動壁３２には本体３１の下部より抜け止め板３６がビ
ス３７により固定されている。 また、３８ａ及び３８
ｂは、被加工物３９を固定するための保持ブロックで
で、３８ａは固定壁側の保持ブロック、３８ｂは可動壁
側の保持ブロックである。 また、４０は被加工物３９
の加工部の高さを調整するスペーサーである。 そし
て、４１は本体部３１を固定する底面である。

【０００５】即ち、工作機械のテーブル面またはテーブ
ル上に固定されたマグネットチャック上に精密バイスの
本体部３１を固定したのち被加工物３９をスペーサー４
０の上に圧接し、ハンドル３３を回転することにより、
ネジ３４が回転し、被加工物３９は固定壁３１ａの保持
ブロック３８ａと可動壁３２の保持ブロック３８ｂに圧
着され保持されることになる。

【０００６】図６は、図５の一部断面図であり、圧着し
た状態での力のかかり具合を説明する図である。 すな
わち、ネジ３４が締めつけられることにより、力４２が
発生する。 これに対し、被加工物３９の底部４３が締
め付けられ反力４４が発生する。 そのとき、被加工物
３９が小物部品であったり、また薄板であったりした場
合には、ネジ３４の中心軸に対し、被加工物３９の底部
４３に反力４４が発生することになり、θの回転モーメ
ントが働くことになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、回転モーメ
ントθをいかに少なくして加工精度を維持するかが問題
となる。即ち、被加工物が小物部品であるときには、そ
の回転モーメントで被加工物の底部が精密バイス取付面
に対し平行にならないため加工精度が得られず、また薄
板等を保持する場合には、薄板の上面には引張り力が働
くとともに下面には圧縮力が働くことになる。 このた
め、薄板としては上に凸の曲がりが発生することにな
り、この状態で加工して平面が得られても精密バイスか
ら取り外した段階では、その加工面は凹面となる等の問
題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、可動壁と、可
動壁側の保持ブロックとの間にテーパーを設けることに
よりネジ３４の移行による力４２がテーパー部分で分力
となり、被加工物を精密バイスの下方（底面）に押し下
げることになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】即ち、テーパー部分でネジ３４の
移行により働く力４２と下方に働く力に分力し、その合
成された力はテーパー面に垂直に働く力となる。 すな
わち、被加工物の回転モーメントを小さくすることが出
来る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明になる精密バイスの斜視図であり、図２
はその断面図、図３は可動壁側の被加工物の可動ブロッ
ク図で、図３Ａは正面図、図３Ｂは側面図である。 ま
た、図４は、精密バイスの一部側面図で、力のかかり具
合を示す図であり、図５は、テーパー部に働く力をベク
トル表示したものである。

【００１１】図１において、１は精密バイスの本体であ
り、２及び３は本体の両端部の固定壁で一体で作られて
おり、２の固定壁のほぼ中央にはネジ孔が設けられてい
る。４は本体１のスライド面で、可動壁６のハンドル７
を回転することにより、ハンドル７と一体で作られてい
るネジ８により可動壁６が本体１のスライド面４を走行
する。 このとき、本体１の底面５と本体１のスライド
面４とは平行に出来ている。 また、９は可動壁６を底
面より抜け止めするブロック１０（図２参照）の溝であ
る。また、１１は、固定壁３に接し、被加工物１３を保
持するための平行な保持ブロックで、１２は可動壁６に
接する可動側の保持ブロックであり、可動壁６との間で
テーパー状をなしている。 そして、１４は可動壁６と
可動側保持ブロック１２を所定の一定方向のみに可動さ
せるためのアリ形案内面である。次に、１５は可動側保
持ブロック１２の下部に設けられた偏芯したカム式バー
の軸であり、１６は被加工物１３の加工面の高さを調節
するスペーサーである。

【００１２】図２において、１７はネジ８の抜け止め用
のネジ、１８は軸１５の偏芯したカムバーを示してい
る。 また、１９は可動壁６を固定するブロック１０の
止めネジである。

【００１３】図３は、可動壁側の保持ブロック１２の正
面図と側面図をそれぞれＡ，Ｂに図示した。図３Ａにお
いて、軸１５に対し偏芯した外径をもつ偏芯したカムバ
ー１８を図３Ｂに示すレバーが２０の位置にあるときに
は、偏芯したカムバー１８が保持ブロック１２より突出
し、またレバーが２１の矢印のごとく１８０°回転して
２０ａのときには保持ブロック１２の底面より中に入る
構造で軸１５が取付けられている。

【００１４】次に、図４は被加工物１３に対する力のか
かり具合を示す図でネジ８により２２の方向に力が加わ
り、被加工物１３を保持している。 このとき、可動壁
６には２２の力がかかりテーパー面２３を介して保持ブ
ロック１２に力が働く。

【００１５】図５は、２２の方向に行く力がテーパー面
２３により力が分割される状態図で、分割された力は大
きさと向きをもった量であり、ベクトル表示できる。
即ち、ネジ８により力２２が加わり、この力がテーパー
面上と交わる点をＯａとすると、ＯａＰ２４とＯａＱ２
５に分割される。 そして、その合成力、即ちＯａＲ２
６は、ＯａＰ２４＋ＯａＱ２５となる。 ここで、被加
工物１３に加わる力は、その底部とテーパー面との交わ
る点をＯｂとすると、ＯｂＳ２７は、ＯａＰ２４と等し
くなり、ＯａＱ２５の分力のみが被加工物に加わること
になり、被加工物には常に精密バイスの下方に力が働く
ことになる。

【００１６】以下、具体的に本発明について説明する。
本発明の精密バイスは、工作機械のテーブル上に例えば
ボルトとか、マグネットチャックで固定される。 そし
て、ハンドルを緩め被加工物を軽く保持した後にテーパ
ーのある可動ブロックの側面のレバーを１８０°回転す
ることにより、偏芯したカムが精密バイス本体のスライ
ド部分から離れるようになるとともに、ハンドルで被加
工物を圧着固定する。 しかし、この状態では被加工物
は所定の位置より高く固定されている場合があり、例え
ば、木ハンマー等で軽く圧打し、被加工物の底面がスペ
ーサー面に接するようにする。 そして、再度ハンドル
を確認し、締めつける。

【００１７】上記

【００１６】で従来技術の作業内容と異なる点は、平行
平面の保持板に対し、本発明では可動壁と可動壁側の保
持ブロックがテーパー面で構成されていることであり、
さらに、偏芯したカムを有しており、当然、カムを調整
するレバーを有していることである。 即ち、従来は、
精密バイス本体と下部に固定した抜け止め板との間で可
動壁がスムースに可動するためには、微小なスキマが発
生しており、特に被加工物で小物部品であったり、また
薄板等である場合には、その微小なスキマ分だけネジを
締めつけることにより回転モーメントが働き、被加工物
の上部にスキマが発生し、所定の位置に確実に固定する
ことができなかったのに対し、本発明においては、微小
なスキマは従来同様に存在しても可動壁と可動壁側の保
持ブロックがテーパー面であり、かつ、可動壁の保持ブ
ロックのテーパー角度が可動壁のテーパー角度より０°
〜１°の範囲で小さいため、可動壁側の保持ブロックの
上部先端部が被加工物を常に保持することになる。

【００１８】また、本発明においては、加えたネジの力
に対し、可動壁側の保持ブロックはテーパー状の面であ
るため、そのテーパー面に直角方向の力が働くことにな
り、その分力の一方の方向は、ネジの締めつけ方向にネ
ジの力より弱い圧着力が働き、他の一方の方向には下方
に分力が働くことになる。そして、ネジの締めつけ方向
に平行な圧着力と被加工物による反力は等しいため、常
に下方に力が働くことになる。 即ち、被加工物はスペ
ーサーより離れることなく所定の位置に圧着固定される
ことになる。 即ち、被加工物の保持は確実に行うこと
が出来る。

【００１９】そして、可動壁及び可動壁側の保持ブロッ
クと接するテーパー面は、精密バイス取付け面に対し０
°〜３０°の範囲（好ましくは１５°位）が有効である
ことが実験の結果明らかになっている。

【００２０】また、可動壁及び可動壁側の保持ブロック
と接するテーパー面は、

【００１６】にて述べたように、木ハンマー等で圧打す
るときに、例えば可動壁側の保持ブロックが精密バイス
底面に平行に入らないことになると、被加工物の保持部
分の圧着バランスがくずれ、それが原因で加工精度の維
持が出来なくなるため、可動壁と可動壁側の保持ブロッ
クとの間でアリ形案内面を設けることにより、さらに精
密維持の効果が得られる。

【００２１】なお、被加工物を固定するための保持ブロ
ック及び可動壁側保持ブロックのそれぞれ被加工物と接
する面は、平面であっても良く、また、被加工物との滑
り止めのために、Ｖ字形又はコの字状の溝を保持ブロッ
クの保持面に切っても良いことは言うまでもない。

【００２２】なお、

【００１２】項で、可動壁側保持ブロック１２の下部に
設けられた偏芯カムバー１８の代わりに、バネを用いる
ことでも同様の効果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】従来では、小物部品とか、薄板状の加工
部品等を精密バイスで保持しようとした時に所定の位置
に保持する方法として木ハンマー等で圧打したりして回
転モーメントによる被加工物の浮き上がりをなくするよ
うにしていたが、本発明では木ハンマー等での圧打は軽
く行うことで良く、可動壁と可動側保持ブロックのテー
パーにより下方に力の方向が発生することから、被加工
物の浮き上がりがなくなり、よって加工精度の維持が確
保されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる精密バイスの斜視図図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３Ａ】可動ブロックの正面図である。

【図３Ｂ】可動ブロックの側面図である。

【図４】精密バイスの一部側面図で、力のかかり具合を
示す図である。

【図５】ベクトル表示した図である。

【図６】従来の精密バイスの断面図である。

【図７】図６の一部側面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 固定壁 ３ 固定壁 ４ 本体のスライド面 ５ 底面 ６ 可動壁 ７ ハンドル ８ ネジ ９ ブロック溝 １０ 固定ブロック １１ 保持ブロック １２ 可動側保持ブロック １３ 被加工物 １４ アリ形案内面 １５ 軸 １６ スペーサー １７ 抜け止め用ネジ １８ 偏芯カムバー １８ａ 偏芯カム １９ 可動壁止めネジ ２０ レバーの位置 ２０ａ レバーの位置 ２１ レバーの回転 ２２ 力の方向 ２３ テーパー面 ２４ ＯａＰの力及び方向 ２５ ＯａＱの力及び方向 ２６ ＯａＲの力及び方向 ２７ ＯｂＳの力及び方向 ３１ 本体 ３１ａ 固定壁 ３１ｂ 固定壁ネジ部 ３２ 可動壁 ３３ ハンドル ３４ ネジ ３５ セットビス ３６ 抜け止め板 ３７ ビス ３８ａ 保持ブロック ３８ｂ 保持ブロック ３９ 被加工物 ４０ スペーサー ４１ 本体の底面 ４２ 力の方向 ４３ 被加工物の底部 ４４ 反力 θ 回転モーメント

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年２月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる精密バイスの斜視図である。

【図２】本発明にかかる精密バイスの縦断側面図であ
る。

【図３】本発明にかかる精密バイスの可動ブロックの正
面図である。

【図４】本発明にかかる精密バイスの可動ブロックの側
面図である。

【図５】本発明にかかる精密バイスの要部の側面図であ
る。

【図６】本発明にかかる精密バイスの作用を示すベクト
ル図である。

【図７】従来の精密バイスの縦断側面図である。

【図８】従来の精密バイスの要部の側面図である。

【符号の説明】 １ 本体 ２ 固定壁 ３ 固定壁 ４ 本体のスライド面 ５ 底面 ６ 可動壁 ７ ハンドル ８ ネジ ９ ブロック溝 １０ 固定ブロック １１ 保持ブロック １２ 可動側保持ブロック １３ 被加工物 １４軸 １６ スペーサー １７ 抜け止め用ネジ １８ 偏芯カムバー １８ａ 偏芯カム １９ 可動壁止めネジ ２０ レバーの位置 ２０ａ レバーの位置 ２１ レバーの面転 ２２ 力の方向 ２３ テーパー面 ２４ ＯａＰの力及び方向 ２５ ＯａＱの力及び方向 ２６ ＯａＲの力及び方向 ２７ ＯａＳの力及び方向 ３１ 本体 ３１ａ 固定壁 ３１ｂ 固定壁ネジ部 ３２ 可動壁 ３３ ハンドル ３４ ネジ ３５ セットビス ３６ 抜け止め板 ３７ ビス ３８ａ 保持ブロック ３８ｂ 保持ブロック ３９ 被加工物 ４０ スペーサー ４１ 本体の底面 ４２ 力の方向 ４３ 被加工物の底面 ４４ 反力 θ 回転モーメント

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械のテーブル上で被加工物を保持す
   る精密バイスであって、被加工物を保持する固定壁側の
   保持ブロックは、固定壁と被加工物の接触面との間で平
   行であり、他の一方の保持部分、すなわち可動壁側の保
   持ブロックの上端部は、被加工物を保持する固定壁側の
   保持ブロックの上端部と平行、また平面で形成され、か
   つ可動壁との接触面において、固定壁側の保持ブロック
   にほぼ平行で、かつ可動壁側の保持部分の上部が狭小、
   下部が拡大するテーパー面で接していることを特徴とす
   る精密バイスの構造。
2. 【請求項２】請求項１のテーパー状の角度範囲が精密バ
   イス取付面対し０°〜３０°の範囲であり、且つ可動壁
   側の保持ブロックの角度が所定のテーパー角度より０°
   〜１°の範囲で小であることを特徴とする精密バイスの
   構造。
3. 【請求項３】請求項１及び請求項２のテーパー部をアリ
   形案内面とし、可動壁側の保持ブロックの下部に偏芯し
   たカム式バーまたはバネを配した構造としたことを特徴
   とする精密バイスの構造。