JPS6368372A - 万力 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は万力に関し、さらに詳しくは手締め形式の万
力のワーク締付用固定ジョー周りの構造の改良に関する
ものである。

（従来技術とその問題点） 従来手締め形式の万力を使用するに当って１ヨ一段に、
ワークに与える締付力に応じてその万力にはどの程度の
歪が生じ、ワークの所期セット位置からのズレおよび傾
斜はどの程度であるか、などの事項を作業者が経験と勘
に頻フて判断して作業を進めているのが実情である。

したがって作業者は、加工条件に基いて切削抵抗が大き
いと考えれば大きな締付力をワークに与える。その結果
万力には、特に固定ジコーには大きな歪が生じ、ワーク
もそれにならって締付方向に傾斜しながら８勤する。こ
のような締付状態のまま仕上加工をすると、必然的に良
好な加工精度を得ることができない、そこで通常作業者
はまず大きな切削抵抗に耐え得るように大きな締付力を
ワークに与えて粗削りをし、その後精度良く仕上げ加工
をするために一旦締付力を解除し、再び比較的小さな締
付力を与えるように万力を操作し、しかる後仕上げ加工
を行っている。

さらに上記のような万力操作を行っても結果的に求める
精度が得られないときには、作業者はある締付力を与え
たときのワークの初期セット位置からの位置ズレや傾斜
の程度を定景的に測定して、その測定値に基づいて機械
操作の中で補正しながら加工を進めている。

生産性の向上と高精度加工を求める昨今の産業界一般の
傾向に照らしてみた場合、上記のような万力操作は加工
精度および作業能率において劣るもので、非常に不利で
ある。

かかる不都合を除くため従来からも種々の提案がなされ
てぎたが、そのほとんどは固定ジョーの４１成部品の剛
性を高めることに向けられたものであり、固定ジョーそ
のものの構造という点から改良を試みたものはなかった
。

（発明の要旨） この発明の目的は固定ジジーの手による締付時における
固定ジョー周りの変形を未然に防止し、もって複雑な作
業を必要とすることなくしてワークを所期セット位置に
高い精度で締付は固定できるような万力を提供すること
にある。

このためこの発明にあっては、ベース上に固定ジョーを
固定し、またワークを締付ける機構として例えばベース
の案内面上に締付方向に摺動可能に可動ジョーを架設し
、締付方向に延在してかつ主ピストンおよびネジを有す
る駆動軸を回転可能にベースに設け、可動ジョーと連動
する配置でこのネジとナツトとを螺合させる構成とし、
ベースの固定ジョー側端面にプレートを固定し、固定ジ
ョーとベースとこのプレート間にバランスブロックを介
在させ、バランスピストンをプレートまたはバランスブ
ロック内に形成されたバランスシリンダー内に収容し、
このバランスシリンダーと主ピストン用シリンダーとを
導液路により連通させ、手締めにより駆動軸を介して加
えられる力をバランスブロックを介して固定ジョーの背
面およびベースの端面に分力させることを要旨とするも
のである。

（実旅態ｉ５） 第１〜３図に示すのはこの発明の万力の一実施態様であ
って、主要部としてベース２、固定ジョー３、再訪ジョ
ー４、廓動釉５、主ピストン７、バランスピストン１４
およびバランスブロック８を有している。

ベース２は閉性の高い鋳物材料で箱型に形成されており
、その一端には上方に一体に突出して固定ジョー３が形
成されて４５す、またその上面は可動ジョー４の案内面
９を構成している。可動ジョー４はこの案内面９上にワ
ーク締付方向（第２図中左右方向）に摺動可能な状態で
架設されている。駆動軸５は上記締付方向に延在してベ
ース２に回転可能に設けられており、その固定ジョー３
側の端部に一体に形成された主ピストン７は固定ジョー
３内の液圧シリンダー２７に収容されている。またこれ
と反対側の端部には締付用ハンドルなどの係合部１１が
形成されている。

ベース２の固定ジョー３側端部にはプレート１３が固設
されており、その内部に形成されたバランスシリンダー
６にはバランスピストン１４が収容されている。このバ
ランスピストン１４と固定ジョー３およびベース２との
間にはバランスブロック８が介装されており、その−面
はバランスピストン１４と当接し、反対面の上方側の一
部１５は固定ジョー３の背面に当接し、また下方側の一
部１６はベース２の端面に当接している。さらにバラン
スブロック８と主ピストン７どの間には圧縮バネ１０が
介装されている。

駆動軸５の中間部分にはネジ１７が形成されており、こ
れにナツト１８が螺合している。このナツト１８は第３
図に示すように両肩の当接面２９が案内面９の下側に接
しており、かつその上部で可動ジョー４内部に延在して
その固定ジョー３と対応する側に下向きの斜面１９を有
している。一方この斜面１９に対応する可動ジ！！−４
の内面には凹所２１が形成されており、これに回転自由
に収容された半球形の駒２０の平坦部がナツト１８の斜
面１９と接触している。またこのナツト１８の斜面１９
の反対側に対応する可動ジョー４の部分には調節ネジ２
２がねじ込まれており、その先端がナツト１８に当接し
ている。したがってこの調節ネジ２２を操作することに
より可動ジョー４とナツト１８との相対位置を調節する
ことができる。

ベース２およびプレート１３に形成された導液路２３は
、一方ではバランスシリンダー６内に開口し、他方では
液圧シリンダー２７内に開口している。ここで導液路２
３のバランスシリンダー６への開口位置はその最もプレ
ート１３寄りであり、液圧シリンダー２７への開口位置
はその最も可動ジョー４寄りである。

つぎに作用について説明する。

手締めにより口勤釉５が回転されると、ピストン７も同
様に回転し、これに伴なってナツト１８および可動ジａ
−４がワークＷに向かって前進する。

可動ジョー４がワークＷに当接すると液圧シリンダー２
７内の液体はピストン７によって駆動軸５の回転力に比
例した圧力となり、駆動軸５には引張力が作用する。こ
の引張力から力の伝達系の摩擦力を差し引いた残りの力
が締付力としてワークＷにイ乍用する。

一方バランスシリンダー６にも同時に液圧シリンダー２
７から圧力液体が流れてピストン１４が図中右に進みバ
ランスブロック８を押しやる。

かくしてバランスブロック８に加えられた力はバランス
ブロック８の上下の突起部１５．１６で分力される。す
なわち上側の突起部１５から固定ジョー３の背面に、下
ｍ：１の突起部１６からベース２の端面に、それぞれ力
が作用する。

ここで各部に作用する力の関係を検討してみるとつぎの
ようになる。すなわち各作用力はバランスピストン１４
の中心からバランスブロック８の上下の突起部１５．１
６までの距隙の逆比に分力された大きさとなる。したが
って第２図に示すように、各部の力の作用点間の距藺を
ａ、ｂ、ｃ、ｄとして、ベース２から突出している固定
ジョー３の歪を考えてみる。固定ジョー３を締付方向に
撓ませる曲げモーメントをＭｊとする。固定ジョー３が
ワークＷから押圧される力（ワークＷの締付力）をＦと
し、バランスシリンダー６により発生する力を駆動！１
ｌｋ５の回転力から液圧シリンダー２７によって発生す
る力Ｆ°のに倍とし、力の伝達系の効率をｊとすると、
ＦとＦｏとの関係は； ｖ＝Ｈ’ となる。また上記の曲げモード）トｌＡｊは：Ｍｊ＝ｄ
Ｆ−ｄ　（ｃａｂ）／　（ｃａｂ）ｋＦ’となる。

このような関係から明らかなように、 ｋ＝ｊ　（ｃａｂ）／　（ｃａｂ）とするならばＭｊ　
＝Ｏとなる。

すなわち構成しようとする万力の形態に応じてａ、ｂ、
ｃの値を決め、ｋを上記の算出値に設定すれば、ワーク
Ｗへの任意の締付力に対して固定ジョー３に作用する曲
げモーメントはゼロとなり、その結果固定ジョー３はベ
ース２に対して不動性を有するようになる。

なお第２図に示す万力の場合にはＣに関して図から明ら
かなようにＣ≦（ａ−ｄ）の関係が成り立っている。し
かしｃ＞（ａ−ｄ）の関係にある万力の場合には、バラ
ンスシリンダー６による力ｋＦ’がプレート１３を介し
て固定ジョー３に作用するから、下記のような関係が伐
り立つことになる。

Ｍ　　Ｊ　　−ｄＦ−ｄｋＦ’　（ｃａｂ）　　／（ｃ
ａｂ）＋　　（ｄ−ａ＋ｃ）ｋＦ’ｋ　−ｊｄ（ａ４ｂ
）／（ａ−ｃ）　（ｃａｂ−ｄ）したがってこの式によ
り算出したｋの値を採れば、上記の構成の万力の場合と
同様に締付時に固定ジョー３に作用する曲げモーメント
を釣合せることができる。

すなわちこの実施態様の場合には、液圧シリンダー２７
の受圧面積とバランスシリンダー６の受圧面積との比を
にｋに設定すれば、手締めによるワークＷへの任意の締
付力に対して固定ジョー３のベース２に対する不動性を
確保することができる。その結果位置ズレや傾斜を生じ
ることなくワークＷを初期セット位置に高精度で締付保
持することができる。

上記の実施態様においては液圧シリンダー２７をベース
２内に形成したが、第４図に示すようにこれをバランス
ブロック８内に形成することもできる。そして、両シリ
ンダー２７．６を通過させる導液路はプレート１３とバ
ランスブロック８中に形成される。この場合も両シリン
ダー内への導液路２４０間口位置は先の実施態様の場合
と同じである。

この実施態様では液圧シリンダー２７の液圧により発生
した締付力の反力はバランスブロック８に作用し、図中
の寸法ａ、ｂの逆比による分力ｂ／（ａ＋ｂ）Ｆ’が固
定ジョー３の背面に作用する。この力によりワークＷか
らの締付反力に対抗する曲げモーメントを固定ジョー３
に作用させるため、バランスシリンダー６による補正モ
ーちメントはその分小さくてよいことになる。すなわち
バランスシリンダー６の受圧面積は小さくてよく、コン
パクトな設計で効率よ＜ｔｉ成できる。

また上記の実施態様においてはバランスシリンダー６を
１個所だけ設けたが、必要に応じて複数偲形成してもよ
い。

さて以上に示した実施態様においてはバランスシリンダ
６をプレート１３内に形成したが、これをバランスブロ
ック８内に形成してもよい。

（効果） ワークの締付力に比例した力で固定ジョー背面を押圧す
るので、固定ジョーの形状、材質などによる剛性のいか
んに拘らず、手締め時の固定ジョーの締付ガロへの８勤
および傾斜を極めて小さくすることができる。すなわち
ワークは初期セット状態を維持し、良好な締付状態を保
つことができる。したがって固定ジョーに過度の剛性を
持たせる必要がなくなり、小型軽量化できるとともに材
料還択の自由度もそれだけ高くなる。

締付力の大小に拘らずワークを初期セット位置に維持す
ることができるので、人為的な補正や熟練作業者の経験
や勘に碩ることなく良好な締付精度、すなわち加工精度
を得ることができる。また粗削り用と仕上げ削り用とに
締付力を変える必要がないので、１回の締付操作により
加工を完了させることが可能となり、作業能率が大幅に
向上し、かつ締直しによるワークの再セッチングによる
人為的な誤差を排除することができる。

更にバランスシリンダーと締付側の主シリンダーとの受
圧面積の比を所定の値にしておけば、締付力に関係なく
固定ジョーに掛かるモーメントを釣合わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図；　この発明の万力の一実ｉ？ＪＡ様の平面図。 第２図；　第１図中線１１−１１に沿ってとった断面側
面図。 第３図；　第１図中線１１Ｉ　−Ｉｌｌに沿ってとった
断面図。 第４図：　この発明の万力の他の実施態様の断面側面図
。 ２・・・ベース　　　　　　　　３・・・固定ショー４
・・・可動ジョー　　　　　　５・・・駆８釉６・・・
バランスシリンダー ８・・・バランスブロック　　１３・・・プレート１４
・・・ピストン　　　　　１８・・・送りナツト２３．
２４・・・導液路　　　２７・・・液圧シリンダーＷ・
・・ワーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ベース（２）に一体的に形成された固定ジョー（３）と
   、 締付方向に延在してかつ回転可能にベースに架設され、
   その固定ジョー側端部に第１のピストン（７）を胴部に
   ネジを有した駆動軸（５）と、このネジを介して駆動軸
   に作動連結され、締付方向に摺動可能にベース上に架設
   された可動ジョー（４）と、 ベースの固定ジョー側端部に固定されたプレート（１３
   ）と、 このプレートと固定ジョー間に設けられ、圧力液体によ
   って作動する第２のピストン（１４）と、 この第２のピストンと固定ジョー間に設けられ、該ピス
   トンからの押圧力を固定ジョーの背面とベースの端面と
   に分力するバランスブロック（８）とを有してなり、か
   つ 上記第１および第２のピストンが収容されているそれぞ
   れのシリンダー（２７、６）が互いに導液路により連通
   されている ことを特徴とする万力。