(57)【要約】【課題】上下左右に傾動可能な口金とその取付座に関し、ワーク把持時に把持面の方向の確認や修正を必要とせず、内部にがたを生ずることのない耐久性に優れた二次元傾動口金とその取付座を得る。【解決手段】ワーク把持面６及びその反対側に形成された支持凹所７を備えた裁頭半球体２と、外ケース３及び前記裁頭半球体を支持する支持突起４を備えた取付基体１とを備えている。支持凹所７は、裁頭半球体２の周面と同心の半球底面８と、支持突起４と当接して裁頭半球体２の傾動角を規定する傾動角規制内周面９とを備えている。支持突起４は、半球底面８と面接触する先端半球面５を備えている。裁頭半球体２の傾動角が支持突起４によって規制されるから、ワーク把持面６が外ケース３内に没入することがない。裁頭半球体２に作用する把持反力は、中実の先端半球面５によって支持されるので、がたが生ずることがない。【選択図】      図１
2006062060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク把持面(6)及び当該把持面の反対側に形成された支持凹所(7)を備えた裁頭半球体(2)と、この裁頭半球体の脱落を防止する周縁(3a)を備えた外ケース(3)及び前記裁頭半球体を支持する支持突起(4)を備えた取付基体(1)とを備え、
前記支持凹所(7)は、前記裁頭半球体の周面と同心の半球底面(8)と、前記支持突起と当接することにより前記裁頭半球体の傾動角を規定する傾動角規制内周面(9)とを備え、
前記支持突起(4)は、前記同心半球底面(8)と面接触する先端半球面(5)を備えている、二次元傾動口金。
【請求項２】
前記裁頭半球体の支持凹所(7)の周囲とこれに対向する取付基体(1)との間の空隙(10a)にリング状の弾性体(15)が介装されている、請求項１記載の二次元傾動口金。
【請求項３】
背面を平坦な当接面とした幅方向に細長い背面部材(19)と、この背面部材の円弧ガイド(21)で前記幅方向に傾動可能に取付けられ、前面の幅方向両側に請求項１又は２記載の二次元傾動口金(17)を取付けるねじ孔ないしＴ溝(13)を備えた前面部材(20)と、前記背面部材の幅方向両端から背後側に広がる方向に突出する楔受面(23)を備えた取付ブラケット(22)と、ボルト(25)でこの取付ブラケットに締結されることにより前記楔受面(23)との楔作用により内側に押動される固定楔(24)とを備えた、二次元傾動口金の取付座。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バイスなどに取り付けてワークを把持するのに用いる口金に関するもので、特に二次元方向、すなわち上下左右に傾動可能な把持体を備えた口金と、バイスその他の把持装置への当該口金の取付座に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
対向する複数の口金でワークを把持する場合、ワークが板状や矩形状などの平行平面を有するワークであれば、把持面が平面となっている一般的な口金でワークを把持すればよく、機械加工されたワークのようにワーク形状が一定であれば、そのワークの外形に合せた把持面を備えた口金（いわゆる生口金）を用いてワークを把持してやればよい。しかし、機械加工前の鋳造品や鍛造品のように外表面の形状や角度にばらつきがあるワークは、これらの口金で把持したとき、ワークと口金とが片当りしてワークの固定が安定せず、また把持力が片当りした一点に集中するので、把持力によってワークを損傷したり傷つけたりするということが起こる。
【０００３】
そこでこの問題を解決するため、図８に示すように、周面の一部を裁断して把持平面４０とした球体（以下「裁頭球体」という）４１を把持体として用いる口金が提供されている。この従来構造の口金における裁頭球体４１は、ホルダ４２に形成した半球状凹所４３で周面を支持されており、ホルダ４２には取付用のねじ杆４４が設けられている。裁頭球体４１は、ホルダ４２の球面で保持されているため、二次元方向、すなわち上下左右に傾動可能で、この傾動により把持平面４０がワークの被把持面の傾斜方向に向くので、ワークと口金との片当りが防止され、ワークを安定にかつ強固に把持することができるのである。
【０００４】
図８の従来構造におけるホルダ４２は、裁頭球体４１が脱落しないように半球状凹所４３を球体の半径より若干深くし、裁頭球体４１をその凹所に嵌め込んだ後、凹所４３の周辺部をロール加工等によって絞ることにより、凹所４３の入口を裁頭球体４１の直径より若干狭くしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図８の構造の二次元傾動口金では、ワークを把持していないとき、裁頭球体４１がホルダ４２内で自由に回転することができ、往々にして把持平面４０がホルダ４２内に入り込んだ状態となる。そのような状態でワークが把持されると、ワークが球面一箇所で把持されることになり、ワークを安定に把持することができず、また球面一箇所での把持となるために、ワークを傷つける問題が生ずる。
【０００６】
そこで、ワークを把持するとき、把持平面４０の方向をいちいち確認し、方向が狂っている裁頭球体の方向を指先で修正するという作業が必要で、作業が面倒であると共に、自動化が困難であるという問題があった。
【０００７】
また、上記の従来構造では、裁頭球体４１に作用する把持反力がホルダ４２に外向きの力として加わる。例えば把持しているワークに横向きの加工力などが作用したとき、この横向きの力は、裁頭球体４１から図８の矢印Ｃで示すように、ホルダ４２の壁面を拡げる方向の力としてホルダ４２に伝達される。このような力が繰り返し作用すると、裁頭球体４１を保持しているホルダ４２の周面が徐々に押し広げられ、裁頭球体４１とホルダ４２との間にがたが生じて、確実な固定が不可能になり、加工中のワークの振動を抑えることができないなどの問題が発生する。そのため、口金の寿命が短く、把持力の大きなものを作ることが困難で、把持平面４０の直径が２０ｍｍ程度までの比較的小型のものしか得られないという問題があった。
【０００８】
この発明は、ワーク把持時に把持平面４０の方向の確認や修正を必要とせず、従来構造に比べて把持力及び把持平面の大きなものを得ることが可能で、かつ内部にがたを生ずることのない耐久性に優れた二次元傾動口金及びこれをバイス等に取り付けるための取付座を得ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上記従来構造における裁頭球体４１の反裁頭平面側を切除して裁頭半球対２とすると共に、その中心に外周面と同心の半球底面８を有する支持凹所７を形成し、従来構造のホルダ４２に相当する取付基体１に設けた支持突起４の先端半球面５を前記半球底面８に面接触させることにより、上記課題を解決したものである。
【００１０】
この発明の構造では、裁頭半球体２に作用するワーク把持反力は、その内部に形成された支持凹所の半球底面８を介して取付基体１に伝達され、裁頭半球体２の脱落は、取付基体１の外ケース３の周縁部を従来と同様な絞り加工することにより、防止される。
【００１１】
上記構造によれば、裁頭半球体２の傾動角が支持凹所７に挿入される取付基体１側の支持突起４によって規制されるから、そのワーク把持面６が取付基体の外ケース３内に没入することがない。また、裁頭半球体２に作用する垂直方向ないし横方向のワーク把持反力は、取付基体側に設けた支持突起４の先端半球面５によって支持され、この支持突起４は中実体であるので、変形によって半球底面８との間にがたが生ずることがない。そして、この発明の裁頭半球体２は、その外周面を支持されていないために、反把持面側を切除した半球体とすることができ、これによって口金の高さを低くできる。
【００１２】
更に裁頭半球体２の傾動を許すために、取付基体１との間に形成した空間１０ａにウレタンリングなどの弾性部材１５を介装することにより、ワーク把持面６の方向を所望の方向に弾性的に保持することも容易に可能である。すなわち、この構造により、ワークを把持していないときは、把持面６が常に一定の方向を向き、ワークを把持したときに当該把持面がワークの被把持面の角度に倣って傾動するという構造にできる。
【００１３】
本願の請求項１の発明に係る二次元傾動口金は、ワーク把持面６及び当該把持面の反対側に形成された支持凹所７を備えた裁頭半球体２と、この裁頭半球体の脱落を防止する周縁３ａを備えた外ケース３及び前記裁頭半球体を支持する支持突起４を備えた取付基体１とを備え、前記支持凹所７は、前記裁頭半球体の周面と同心の半球底面８と、前記支持突起と当接することにより前記裁頭半球体の傾動角を規定する傾動角規制内周面９とを備え、前記支持突起４は、前記同心半球底面８と面接触する先端半球面５を備えているというものである。
【００１４】
本願請求項２の発明は、上記手段を備えた二次元傾動口金において、前記裁頭半球体の支持凹所７の周囲とこれに対向する取付基体１との間の空隙１０ａにリング状の弾性体１５が介装されていることを特徴とするものである。
【００１５】
上記構造の二次元傾動口金１７を用いてワークを把持するときは、対向する把持部材（例えばバイスの固定ジョーと可動ジョー）のそれぞれの長手方向（一般的には幅方向）両側に互いに１個ずつ、計４個を取り付けてワークの２箇所を挟持する。この場合、一方の把持部材（例えばバイスの固定ジョー）には、上記口金１７を直接装着し、他方（例えば可動ジョー）には、前記長手方向に傾動可能な取付座を介して取り付ける。
【００１６】
本願の請求項３の発明に係る取付座は、上記請求項１又は２記載の二次元傾動口金１７をバイスに取付けるための取付座であって、背面を平坦な当接面とした幅方向に細長い背面部材１９と、この背面部材の円弧ガイド２１で前記幅方向に傾動可能に取付けられ、前面の幅方向両側に上記二次元傾動口金１７を取付けるねじ孔ないしＴ溝１３を備えた前面部材２０と、前記背面部材の幅方向両端から背後側に広がる方向に突出する楔受面２３を備えた取付ブラケット２２と、ボルト２５でこの取付ブラケットに締結されることにより前記楔受面２３との楔作用により内側に押動される固定楔２４とを備えているというものである。
【００１７】
上記取付座１８は、ボルト２５で固定楔２４を締結したとき、固定楔２４が取付座１８をその取付面に対して引き寄せる方向に移動しながらバイスのジョーを側方から把持するので、取付座１８がバイスのジョーの前面に密着した状態で取り付けられる。また、ジョーの幅に寸法差があっても、固定楔２４の幅方向移動によって対応することができ、また、幅寸法の異なるジョーに対しても、固定楔２４とジョーとの間にスペーサ３７を挿入することにより、固定できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の二次元傾動口金１７は、ワークを把持する把持面６がワークから外れた方向に向くことがなく、弾性的に常に一定の方向を向かせることも容易に可能であるため、ワークを把持するときに、ワーク把持面６の方向を確認したり、修正したりする必要がなく、ワークの把持作業が容易になると共に、把持作業の自動化も可能になる。
【００１９】
また、ワークの把持反力が把持体２の内面に設けた凹所の半球底面８と、この凹所に挿入される支持突起の先端半球面５との面接触により受けられるので、高い剛性でワークの把持反力を支持することができ、大きな把持反力が繰り返し作用しても、半球底面８と先端半球面５との間にがたが生ずることがなく、確実なワークの把持が可能であると共に耐久性に優れ、比較的大型の口金の製作も容易である。
【００２０】
更にこの発明の二次元傾動口金１７は、ワーク把持体２が半球状であるため、外周を支持される全球状の把持体を設けた従来構造に比べて、口金の高さを低くすることができ、同一の把持ストロークを有するバイスに取り付けたときの把持可能な最大ワーク寸法を大きくできる。
【００２１】
更に本願発明の取付座に一対の二次元傾動口金を取り付けて、ワークを把持するようにすれば、各ワーク把持位置の傾斜に合せて裁頭半球体２が傾動すると共に、２個の口金相互間におけるワーク把持方向の出入り（被把持面の全体的な傾斜）に対しては、取付座の前面部材２０が円弧ガイド２１に沿って傾動することにより対応するので、鋳造品や鍛造品のような被把持面が不均一なワークを確実かつ強固に固定できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１ないし図３は、この発明の二次元傾動口金の一実施形態を示す断面図、側面図及び平面図（把持面を見た図）である。図中、１は取付基体、２はワーク把持体となる裁頭半球体であり、３は取付基体１の外ケース、４は支持突起、５はその先端半球面であり、また６は裁頭半球体２のワーク把持面、７は支持凹所、８はその半球底面、９は傾動角規制内周面である。
【００２３】
外ケース３及び支持突起４は、取付基体１と一体で、支持突起４は取付基体の半球体収容部１０の中央に円錐状に突出しており、その先端を球面にして先端半球面５が形成されている。この先端半球面５は、支持突起４の先端を凸球面状に削り出すことによって形成してもよいし、凹球面状に削った先端凹所に鋼球を嵌入して接合することによって形成してもよい。
【００２４】
外ケース３の先端周縁３ａは、球体収容部１０に裁頭半球体２を収容した後、ロール加工等によって内側に絞って、収容した裁頭半球体２の脱落を防止する。取付基体１の背面中央には、有底のねじ孔１１が設けられている。図ではこのねじ孔にスタッド１２をねじ込んだ状態が示されており、このスタッドをバイスのジョーに設けられたねじ孔や後述する取付座のＴ溝１３に挿入したナット３２に螺合することにより、取付基体１を固定する。取り付ける相手側がボルト孔であるときは、スタッド１２を外し、当該ボルト孔に挿通したボルトをねじ孔１１に螺合して固定する。
【００２５】
裁頭半球体２は、その裁頭面６がワーク把持面となっており、図示のものでは、この裁頭面の中央を皿状の凹所にしてリング状のワーク把持面６を形成しており、このワーク把持面６には、滑り止めのローレット加工が施されている。
【００２６】
裁頭半球体２は、背面側の半球より若干小さい高さで切除されており、その中央に外周球面１４と同心の半球底面８を備えた支持凹所７が形成されている。裁頭半球体２は、この支持凹所の半球底面８が取付基体側の支持突起の先端半球面５に滑動自在に密着した状態で球体収容部１０に収納され、外ケースの先端縁３ａによって保持されている。
【００２７】
支持凹所７の内周面９は、支持突起４より頂角の大きい円錐内周面となっており、裁頭半球体２が傾動したときに、この内周面９が支持突起４に当接することにより、裁頭半球体２の最大傾動角が規定されるようになっている。裁頭半球体２の背面とこれに対向する取付基体１との間には、裁頭半球体２の傾動を許す空間１０ａが設けられている。
【００２８】
図４は、請求項２の発明の実施形態を示した断面図で、図１の口金と同一構造の口金の前記空間１０ａにリング状のウレタンゴム製の弾性体１５が介装されている。この弾性体１５は、裁頭半球体２のワーク把持面６が常に正面を向くように裁頭半球体２の背面を付勢しており、被把持面が傾斜したワーク１６を把持したときは、この弾性体１５が変形して裁頭半球体２が傾動する。
【００２９】
上記構造の二次元傾動口金１７をバイスに取り付けるときは、バイスの固定ジョー３８と可動ジョー３５の対向面に設けられている生口金固定用のボルト孔にスタッド１２をねじ込んで、各ジョーの幅方向に、固定ジョー３８には直接、可動ジョー３５には後述する取付座１８を介して２個ずつ取り付ける（図５参照）。
【００３０】
図５ないし図７は、上記取付構造におけるこの発明の取付座の好ましい実施形態を示した図であり、図６は図５のＡ‐Ａ断面図、図７はＢ矢視図である。図中、１９は背面部材、２０は前面部材、２１は円弧ガイド、２２は取付ブラケット、２３は取付ブラケット２２の楔受面、２４は固定楔、２５は固定楔２４を取付ブラケット２２に締結するボルトである。
【００３１】
背面部材１９の前面には、長手方向（幅方向）に断面角形の円弧溝２８が形成されており、その両側の壁２６の頂面（前面）２１が同方向の円弧面に加工されて、前面部材２０の傾動を案内するガイド面となっている。一方、前面部材２０の背面には、背面部材の凹溝２８に嵌り込む突部２９が形成され、この突部の両側面に円弧状の係止溝３０が形成され、先端をこの係止溝に挿入したガイドピン３１が背面部材の壁２６の一箇所に螺合されている。
【００３２】
前面部材２０は、その背面の突部２９を背面部材１９の円弧溝２８に嵌装し、その後、ガイドピン３１を取り付けることにより、背面部材１９の前面に幅方向に傾動可能に、かつ脱落を防止された状態で保持される。前面部材２０の前面には、幅方向にＴ溝１３が設けられており、このＴ溝に挿入したナット３２にスタッド１２を螺入することにより、二次元傾動口金１７が固定される。
【００３３】
背面部材１９の両小口端には、固定ボルト３３で取付ブラケット２２が固定されている。取付ブラケット２２は、背面部材１９の背面より更に背面側に延びる楔受面２３を備えている。この楔受面２３は、背後に向かって広がる方向に傾斜している。楔受面２３の中央部には、座ぐり部を備えた前後方向のねじ孔３４が設けられている。楔受面２３は、このねじ孔３４を加工した後、斜めに機械加工したものである。
【００３４】
背面部材１９は、バイスの可動ジョー３５の前面に背面を当接した状態で固定楔２４で幅方向両側から挟持して固定されている。固定楔２４は、幅方向に細長い長円断面の挿通孔３６を有しており、この挿通孔を通して取付ブラケットのねじ孔３４に螺合したボルト２５で締め付けられ、この締め付けに伴う楔作用によって内側に押動されて、可動ジョー３５を幅方向に締め付けることによって固定されている。
【００３５】
図に示した例では、固定楔２４と可動ジョー３５との間に直方体状のスペーサ３７が介装されている。可動ジョー３５の幅は、幾種類かの寸法に規格化されているので、このスペーサ３７の３方向の対向面間寸法をこれらの規格寸法に対応する寸法とすることにより、スペーサ３７の方向を変えることで、スペーサ３７を用いない場合を含めた４種類の幅の可動ジョーに取付座１８を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の二次元傾動口金の断面図
【図２】図１の側面図
【図３】図１の平面図
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図
【図５】本発明の二次元傾動口金のバイスへの取付構造を締めす平面図
【図６】図５のＡ‐Ａ断面図
【図７】図５のＢ矢視図
【図８】従来構造の二次元傾動口金の側面図
【符号の説明】
【００３７】
１  取付基体
２  裁頭半球体
３  外ケース
3a  先端縁
４  支持突起
５  先端半球体
６  ワーク把持面
７  支持凹所
８  半球底面
９  傾動角規制内周面
13  Ｔ溝
15  弾性体
19  背面部材
21  円弧ガイド
23  楔受面
24  固定楔
25  ボルト
【図１】
2006062060.tif 000003
【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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