(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台(3)に設けたスライドガイド(5)上を進退してこれに装着した移動口金(15)でワークの把持・開放を行うスライド台(19)を備え、このスライド台(19)は、前記スライドガイド(5)と平行なねじ杆(23)で進退するワークバイスにおいて、
前記スライド台(19)は前記ねじ杆(23)の延長上にスライド孔(45)を備え、このスライド孔(45)に前記ねじ杆(23)に螺合する螺進退部材(50)が摺動自在かつ回動不能に嵌挿され、
当該スライド台(19)は、前記螺進退部材(50)に設けた鍔(47)と当該スライド台(19)を退避方向に付勢する付勢力とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆(23)の回動により前記螺進退部材と共に進退し、螺進退部材(50)とスライド台(19)ないしこれに固定した移動口金(15)との間に形成された流体室(59)に流体圧を供給することにより進出し、前記流体圧を解除することにより、前記付勢力で前記鍔(47)と当接する位置まで後退する、ワークバイス。
【請求項２】
前記スライド台(19)が、前記鍔(57)と当該スライド台(19)を退避方向に付勢する圧縮ばね(56)とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆(23)の回動により前記螺進退部材(50)と共に進退し、前記流体室(59)に流体圧を供給することにより、前記圧縮ばね(56)のばね力に抗して進出し、前記流体圧を解除することにより、前記圧縮ばね(56)のばね力で前記鍔(47)と当接する位置まで後退する、請求項１記載のワークバイス。
【請求項３】
前記スライド台(19)が、前記鍔(57)と当該スライド台を退避方向に付勢する戻り側流体室(65)の流体圧とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆(23)の回動により前記螺進退部材(50)と共に進退し、前記流体室(59)に流体圧を供給することにより進出し、当該流体圧を解除することにより、前記戻り側流体室(65)の流体圧で前記鍔(47)と当接する位置まで後退する、請求項１記載のワークバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械のテーブル等にワークを固定するのに用いるワークバイスに関するもので、ねじ作用で進退する移動口金を流体圧で進退させることも可能にしたワークバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークバイスは、ワークを工作機械のテーブルなどに固定するのに用いられる。ワークバイスは、固定と移動の２つの口金を備え、この２つの口金でワークを把持して固定する。固定口金は、ワークの加工基準の位置を決める口金で、必ずしも固定である必要はないが、移動口金に比較すれば、その位置が固定的である。移動口金は、その進退動作によってワークの把持及び開口を行う。また、ワークの大きさが変わったとき、通常は移動口金を進退させることにより、ワーク寸法に対応させる。手動のワークバイスは、移動口金を進退させるねじ杆を備えている。作業者は、このねじ杆を右回り又は左回りに回すことにより、移動口金の位置調整やワークの把持・開放を行う。
【０００３】
移動口金を装着する移動顎（スライド台）をねじ杆で基台に連結したワークバイスでは、移動口金の位置をワーク寸法に対応させるとき、ねじ杆を何回も回さなければならない。この面倒を解消するため、移動顎の反固定口金側に隣接して移動顎と同方向に案内された移動台を設け、この移動台をノックピンなどで基台に複数位置で係止できるようにし、この移動台と移動顎とをねじ杆で連結する構造が用いられる。この構造では、ワーク寸法に合せて移動口金を移動するとき、移動台を大きく動かすことによって移動口金を位置を大まかに設定し、ねじ杆の回動で移動口金の微小な位置設定を行う。これにより、ワーク寸法に対応する移動口金の位置設定を速やかに行うことができる。
【０００４】
ワークバイスには、手動で移動口金の進退を行う構造と、流体圧で移動口金の進退を行う構造のものとがある。少数のワークを加工するときは、手動のものが便利であるが、多数のワークを加工するときは、流体圧構造のものが便利である。１個のバイスで手動での移動口金の進退と、流体圧での移動口金の進退とを行うことができれば、ワークバイスの使い勝手が向上する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
流体圧構造のワークバイスは、ワークの把持及び開放時の移動口金の移動ストロークに無駄が生じやすい。通常のワークは、移動口金をほんの少し後退させるだけでバイス上へのワークの装填や取り外しを行うことができる。流体圧構造のワークバイスは、ワークの把持及び開放を行うとき、流体圧装置のストローク分だけ動いてしまうので、移動口金の動きに無駄が生じ、圧力流体の量が多くなるとか、動力に無駄が生ずるとか、ワークの把持・開放に必要な時間が長くなるとかの問題が生ずる。
【０００６】
この問題は、前述した移動台を設け、移動台と移動顎とを流体圧装置（シリンダなど）で連結する構造を採用することにより改善することができるが、ノックピンなどで移動台を固定する位置相互の間隔は、ワークの把持・開放に必要なストロークに比べてかなり大きいので、上記の問題を十分に解決することはできない。
【０００７】
更に、流体圧と手動との両方でワークの把持・開放ができるようにしたバイスは、一般に構造が複雑となり、バイスの幅寸法も大きくなる。
【０００８】
この発明は、手動と流体圧のいずれでもワークの把持・開放動作を行わせることができ、流体圧動作のときに移動口金に必要最小限の進退ストロークを設定することができ、かつバイスの幅寸法が大きくならないコンパクトなワークバイスを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明では、移動顎に相当するスライド台１９と基台３ないしこれに所定の複数位置で係止される移動台１８とを、ねじ杆２３及び螺進退部材５０を介して連結する構造を採用している。螺進退部材５０は、基台３ないし移動台１８に回転可能かつ軸方向移動不能に軸支されたねじ杆２３に螺合している。逆の構造、すなわち、螺進退部材５０に回転可能かつ軸方向移動不能に軸支したねじ杆を移動台１８に螺合する構造でも良い。スライド台１９は、螺進退部材５０に対して進退方向（ワークを把持及び開放する方向）に移動自在であり、進出方向には螺進退部材５０の外周又はスライド台１９の内周に設けた鍔４７で押され、退避方向には圧縮ばね５６や戻り側流体室６５の流体圧で鍔４７に向けて付勢されている。すなわち、スライド台１９は、鍔４７とばね５６や流体圧の付勢力で挟持された状態となっており、手動でねじ杆２３を回動することにより、螺進退部材５０と共に進退する。
【００１０】
螺進退部材５０とスライド台１９ないしこれに固定された移動口金１５との間には、流体室５９が形成されている。図の実施例では、シリンダ孔４６のピストン板５４とヘッド部材５７との間に流体室５９が形成される。この流体室に流体圧を供給すると、スライド台１９は、ねじ杆２３によって設定された螺進退部材５０の位置より更に前進し、流体圧を開放すると、ねじ杆２３で設定された螺進退部材５０の位置まで戻る。
【００１１】
手動で操作するときは、ねじ杆２３を回動することにより、スライド台１９及びこれに固定した移動口金１５が螺進退部材５０と一体になって進退して、ワークの把持及び開放を行う。一方、流体圧で操作するときは、手動によるねじ杆２３の回動でスライド台１９をワークの把持位置より若干後退した位置、すなわちバイスにワークを装填及び取り出すときのスライド台１９の位置まで進出させ、当該位置で流体室５９に流体圧を供給及び解除することにより、ワークの把持及び開放を行う。
【００１２】
この出願の請求項１の発明に係るワークバイスは、基台３に設けたスライドガイド５上を進退してこれに装着した移動口金１５でワークの把持・開放を行うスライド台１９を備え、このスライド台１９は、前記スライドガイド５と平行なねじ杆２３で進退するワークバイスにおいて、前記スライド台１９は前記ねじ杆２３の延長上にスライド孔４５を備え、このスライド孔４５に前記ねじ杆２３に螺合する螺進退部材５０が摺動自在かつ回動不能に嵌挿され、当該スライド台１９は、前記螺進退部材５０に設けた鍔４７と当該スライド台１９を退避方向に付勢する付勢力とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆２３の回動により前記螺進退部材と共に進退し、螺進退部材５０とスライド台１９ないしこれに固定した移動口金１５との間に形成された流体室５９に流体圧を供給することにより進出し、前記流体圧を解除することにより、前記付勢力で前記鍔４７と当接する位置まで後退することを特徴とするワークバイスである。
【００１３】
この出願の請求項２の発明に係るワークバイスは、請求項１記載のワークバイスにおいて、前記スライド台１９が、前記鍔５７と当該スライド台１９を退避方向に付勢する圧縮ばね５６とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆２３の回動により前記螺進退部材５０と共に進退し、前記流体室５９に流体圧を供給することにより、前記圧縮ばね５６のばね力に抗して進出し、前記流体圧を解除することにより、前記圧縮ばね５６のばね力で前記鍔４７と当接する位置まで後退することを特徴とするワークバイスである。
【００１４】
この出願の請求項３の発明に係るワークバイスは、請求項１記載のワークバイスにおいて、前記スライド台１９が、前記鍔５７と当該スライド台を退避方向に付勢する戻り側流体室６５の流体圧とでその進退方向に挟まれて前記ねじ杆２３の回動により前記螺進退部材５０と共に進退し、前記流体室５９に流体圧を供給することにより進出し、当該流体圧を解除することにより、前記戻り側流体室６５の流体圧で前記鍔４７と当接する位置まで後退することを特徴とするワークバイスである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明により、手動と流体圧とのいずれでも操作可能な簡単な構造のワークバイスを提供できる。そして、流体圧操作のときの移動口金１５の後退位置をねじ杆２３の回動位置で設定できるので、流体圧操作のときの移動口金１５の開閉ストロークを必要最小限のストロークにできる。更に、流体室５９を螺進退部材５０の先端（移動口金側）と移動口金１５の背後との間に形成することにより、バイスの幅寸法を広くすることなく、手動操作と流体圧操作とを可能にしたワークバイスを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、この発明の好ましい実施形態の一例を説明する。図のワークバイス１は、図７及び図３に示すように、両側辺下部に鍔２を有する逆Ｔ形断面の細長い基台３を備えており、鍔２に係止される逆Ｌ形の駒４を介して工作機械のテーブル等に固定される。基台３の上部は、スライドガイド５となっており、スライドガイド５の両側面には、長手方向に延びる凹溝６、６が設けられている。
【００１８】
基台の一端には、固定顎９が固定されている。固定顎９には、固定口金１２がねじ１３で固定されている。固定口金１２に対向する移動口金１５は、スライドガイド５に摺動自在に装着したスライド台１９にねじ１６で固定されている。スライド台１９の反固定口金側に隣接して、移動台１８がスライドガイド５に摺動自在に装着されている。図８に示すように、基台３の一側面には、凹溝６の下辺付近に中心を有するノック孔１７が、スライドガイド５に沿って一定ピッチで設けられている。ノック孔１７の深さは、凹溝６の深さより深い。
【００１９】
移動台１８のスライド台側上部とスライド台１９の移動台側下部とは、図１、２に示すように、同じ寸法Ｒだけ切り欠かれている。この切り欠きにより、移動台１８の下部にはスライド台側に延びる受部１８ａが、スライド台１９の上部には移動台側に延びる凸部１９ａが形成され、受部１８ａの上面と凸部１９ａの下面とは互いに面接触してスライドガイド５と平行なスライド面２０を形成している。更に凸部１９ａの移動台側端面からは、門形断面の庇部３８が移動台１８の上方へと一体に延びている。
【００２０】
移動台１８は、軸受部２４とその下方に二股になって延びる脚部２５とを一体に備えている。軸受部２４は、スライド台１９、従って移動口金１５を固定口金１２に向けて進退させるねじ杆２３を回転自在に軸支している。脚部２５は、スライドガイド５の両側面に摺接して移動台１８をスライドガイド５に沿って案内している。ねじ杆２３はスラスト鍔２１を一体に備え、このスラスト鍔が軸受部２４の端部に軸方向移動不能に嵌合されている。軸受部２４は、脚部２５より幅狭で、脚部２５の両肩面がスライド面２０と同一平面の水平ガイド面２６となっている。前記受部１８ａは、脚部２５をそのままスライド台側に延在させた形状で形成されている。また軸受部２４の側壁には、水平ガイド面２６と直交する垂直ガイド面２７が形成されている。両側の脚部２５の内側には、凹溝６に嵌合する突起２８が設けられ、基台のノック孔１７に嵌合するノックピン２９が内側に向けて出没自在に装着されている。
【００２１】
スライド台１９は、スライドガイド５の両側面に摺接する脚部３４とその下端内側で凹溝６に嵌合する突起３５とを備え、スライドガイド５に沿って摺動自在である。スライド台の凸部１９ａから移動台側に延びる前記門形断面の庇部３８は、移動台の軸受部２４を覆うように延びており、この庇部の下面３９は移動台の水平ガイド面２６に、また、庇部の側壁内面４１は軸受部２４の垂直ガイド面２７にそれぞれ摺接している。庇部３８の長さは、基台のノック孔１７の配設ピッチより若干長く、移動台とスライド台が離れたときでも軸受部２４から外れることがなく、移動台１８とスライド台１９の間への切粉の侵入を防止している。
【００２２】
スライド台１９は、移動台１８に軸支されたねじ杆２３の延長上に、移動台側をスライド孔４５とし、移動口金側をこれより大径のシリンダ孔４６とした段付き孔が設けられている。この段付き孔には、基端に外周鍔４７を備え、先端外周に雄ねじ４８を設け、内周基端側にねじ杆２３に螺合する雌ねじ４９を設けた円筒形の螺進退部材５０が、スライド孔４５の部分で摺動自在に嵌挿されている。螺進退部材５０の外周一箇所には、軸方向のキー溝５１が設けられ、このキー溝にスライド孔４５の内周に突出した回り止め部材５２が挿入されて、螺進退部材５０の回動を阻止している。
【００２３】
螺進退部材５０の先端の雄ねじ４８には、外周にＯリング５３を装着したピストン板５４がねじ込み式のキャップのようにして螺着されている。そしてこのピストン板５４とシリンダ孔基端の段部５５との間に圧縮コイルばね５６が装架されている。圧縮コイルばね５６は、螺進退部材の外周鍔４７をスライド台１９の基端に押接している。従って、ねじ杆２３を左右に回すことにより、螺進退部材５０は軸方向に進退し、スライド台１９もこれに伴って進退する。
【００２４】
シリンダ孔４６の先端には、外周にＯリング５３を装着したヘッド部材５７が嵌装されている。このヘッド部材５７は、ピストン板５４との間の最小隙間を規定するスペーサ５８を一体に備えている。シリンダ孔４６の、ピストン板５４とヘッド部材５７との間に流体室５９が形成される。シリンダ孔４６の壁面の前記最小隙間の部分に、圧力流体（油圧）の通孔６０が開口している。通孔６０の基端は、スライド台１９の庇部３８の部分に設けたニップル６１を介して、図示しない圧力流体源に接続される。シリンダ孔４６の先端は、スライド台１９にボルト止めした移動口金１５で閉鎖されている。シリンダ孔４６の基端には、外気と連通する空気孔６２が設けられている。
【００２５】
ねじ杆２３の回動で進退する螺進退部材５０が任意の位置にある状態で、ニップル６１に圧力流体を供給すると、ピストン板５４が螺進退部材５０に固定されている関係上、スライド台１９が圧縮コイルばね５６のばね力に抗して固定口金１２側、すなわちワーク締付け方向に進出する。このとき、螺進退部材の外周鍔４７とスライド台１９の基端との間には、スライド台１９の進出量に相当する隙間が開く。圧力流体の供給を停止すると、圧縮コイルばね５６のばね力でスライド台１９は、その基端が螺進退部材の外周鍔４７に当接するまで後退する。
【００２６】
この実施例のワークバイス１でワークを把持するときは、固定口金１２にワークの一側面を当てた状態でスライドガイド５に載せ、移動台１８を進出させて移動口金１５をワークに近づけ、最寄りのノック孔１７にノックピン２９を係入して移動台１８を固定する。手動でワークを把持するときは、次にねじ杆２３を回してスライド台１９を進出させて移動口金１５と固定口金１２とでワークを把持する。ねじ杆２３を逆に回せば、スライド台１９が後退してワークが開放される。流体圧でワークを把持するときは、ねじ杆２３を回して移動口金１５がワークの直近の位置となるまでスライド台１９を進出させる。この状態でニップル６１に圧力流体を供給すると、スライド台１９が更にワーク側に進出して、移動口金１５と固定口金１２とでワークを把持する。流体圧を開放すると、スライド台１９が圧縮ばね５６のばね力で後退し、ワークを開放する。
【００２７】
図１〜３に示した第１実施例は、流体圧でワークバイスを操作する場合、ワークの把持のみを流体圧で行い、ワーク開放時の移動口金１５の復帰は、圧縮ばね５６のばね力で行う例である。これに対して、図４，５に示した第２実施例は、ワークの把持及び開放を共に流体圧で行う構造の例である。第２実施例では、圧縮ばね５６を有しておらず、圧縮ばね５６が設けられていた空間が戻り側の流体室６５となっている。
【００２８】
スライド台１９のスライド孔４５の部分及びピストン板５４の螺進退部材先端との螺合部には、戻り側流体室６５を密封するＯリング６６、６７が装着され、シリンダ孔４６の基端には、スライド台の庇部３８に設けた戻り側ニップル６８に連なる通孔６９が開口している。また、螺進退部材５０の回動を防止するキー溝５１は、スライド台の凸部１９ａから庇部３８の内径側に設けられ、このキー溝に挿入される滑りキー５２が外周鍔４７の外周面に固定されている。
【００２９】
ねじ杆２３の回動で進退する螺進退部材５０が任意の位置にある状態で、ニップル６１に圧力流体を供給すると、スライド台１９がワーク締付け方向に進出する。流体圧の流路を切替えて圧力流体を戻り側流体室６５に供給すると、スライド台１９は、その基端が螺進退部材の外周鍔４７に当接するまで後退する。手動でワークの把持を行うときは、流体室５９及び戻り側流体室６５に作動油を封入した状態でニップル６１、６８をプラグで閉鎖する。この状態でねじ杆２３を回動することにより、スライド台１９は螺進退部材５０と一体になって進退する。
【００３０】
以上のように、この発明のワークバイスは、ワークの手動による把持と流体圧による把持とを自由に選択してワークの把持を行うことができる。流体圧でワークを把持するときの移動口金１５の後退端が手動の螺進退操作により設定されるので、流体圧による把持時の移動口金１５の進退ストロークを自由に設定でき、ワークの把持及び開放を短時間で行うことが可能である。そして、構造が簡単でスライド台１９のワーク把持方向の長さも比較的短くでき、手動と流体圧の両方で動作可能なワークバイスにおいて、把持可能な最大ワーク寸法の減少も少なくできる。
【００３１】
ワークバイスでは、ワークを把持したときに移動口金１５に作用する反力は、スライド台１９を移動口金側に倒すように作用するが、この倒れはスライド面２０で受けられるため、スライド台１９のスライド方向の幅を狭くしても倒れを有効に防止でき、コンパクトで剛性の高いバイスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】スライド台が移動台側にある状態で示す第１実施例の要部の断面側面図
【図２】手動及び流体圧で移動口金が進出した状態で示す同断面側面図
【図３】図１のワークバイスの正面図
【図４】第２実施例の図１と同様な図
【図５】図４のワークバイスの正面図
【図６】移動台の正面図
【図７】スライド台の正面図
【図８】ワークバイスの側面図
【図９】図８のワークバイスの要部の側面図
【符号の説明】
【００３３】
３  基台
５  スライドガイド
15  移動口金
17  ノック孔
18  移動台
18a  受け部
19  スライド台
19a  凸部
20  スライド面
23  ねじ杆
24  軸受部
25  脚部
29  ノックピン
47  鍔
50  螺進退部材
56  圧縮ばね
59  流体室
65  戻り側流体室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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