(57)【要約】【課題】工作物の接触圧を簡単に調整することが可能な工作物保持具を提供する。【解決手段】工作物保持具１０の支持部材１４には、その上面から下面まで貫通するネジ孔１４ａが形成されており、ネジ孔１４ａには、バネ圧調整ネジ４０が上下方向に螺進・螺退可能に取り付けられており、ネジ孔１４ａに収納され、バネ圧調整ネジ４０と支持部材収容凹所２２の穴底との間に弾発バネ４２が介装され、バネ圧調整ネジ４０の上端には、回転工具嵌合部４０ａが設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口する支持部材収容凹所を有する保持具本体と、前記支持部材収容凹所に上下方向に移動可能に収容され、工作物に対して或る接触圧を以って接触する支持部材と、前記支持部材の下方にて前記支持部材収容凹所に収納され、前記支持部材を上方へ押圧付勢して前記支持部材に上記接触圧を付与する弾発バネと、工作物への接触圧が適切となった状態で前記支持部材を前記保持具本体に固定する支持部材固定用ネジとを有する工作物保持具であって、
前記支持部材には、その上面から下面まで貫通するネジ孔が形成されており、
前記ネジ孔には、バネ圧調整ネジが上下方向に螺進・螺退可能に取り付けられており、
前記ネジ孔に収納され、前記バネ圧調整ネジと前記支持部材収容凹所の穴底との間に前記弾発バネが介装され、
前記バネ圧調整ネジの上端には、回転工具嵌合部が設けられていることを特徴とする工作物保持具。
【請求項２】
前記工作物保持具は、前記支持部材のネジ孔に螺着可能なボルト部材と、前記ボルト部材に螺着されたナット部材とからなる高さ調整ボルトをさらに備えており、
前記ボルト部材には、その上面から下面まで貫通する工具挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の工作物保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工時に工作物に生じるビビリ振動を抑制する工作物保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライス盤、ボール盤あるいは平削り盤などの工作機械を使用して、例えば、工作物に表裏に貫通した孔を切削加工する際、工作機械の定盤から浮かせた状態で該定盤に固定されているバイスに工作物を挟みつけて固定し、この状態で、回転している刃物を工作物に押し当てつつ切削を行う。この時、いわゆる「ビビリ振動」と呼ばれる微振動が工作物に発生することがある（工作物の厚みが１０ｍｍ程度と相当な厚みがあっても、ビビリ振動が発生することが知られている）。このようなビビリ振動の発生は、加工精度の低下を招くという問題があるため、従来は、工作物（とりわけ、ビビリ振動が生じやすい箇所）と定盤との間に工作物保持具を介装し、工作物保持具の先端を工作物に接触させて切削加工時に生じる振動を抑制するようにしていた（非特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、従来の工作物保持具１００の構造について簡単に説明すると、従来の工作物保持具１００は、保持具本体１０２、支持部材１０４、支持部材固定部１０６および前記支持部材１０４の両側に設けられた一対の弾発バネ１０８により大略構成されている（図８参照）。
【０００４】
保持具本体１０２はブロック状のもので、その上面には、支持部材収容凹所１１０が形成されており、この支持部材収容凹所１１０内に支持部材１０４が上下方向に移動可能に収容されている。
【０００５】
支持部材１０４は、円柱状の支持部材本体１１２、その上に載置された円盤状のフランジ１１４および該フランジ１１４の中心孔に挿通され、支持部材本体１１２の上面に螺入されている高さ調整ねじ１１６により大略構成されている。フランジ１１４は、ビス１１８にて支持部材本体１１２の上面に固定されている。
【０００６】
上記弾発バネ１０８は、バネ収納孔１２０に下から螺入されたバネ圧調整ネジ１２２とフランジ１１４との間においてバネ収納孔１２０に配設されている。これにより、一対の弾発バネ１０８が高さ調整ねじ１１６を含む支持部材１０４を上方に持ち上げるように付勢している。従って、弾発バネ１０８の弾発力の調整は、工作物保持具１００を裏返して底から六角レンチをバネ収納孔１２０に挿入してバネ圧調整ネジ１２２を螺進・螺退させて行うことになる。
【０００７】
なお、高さ調整ねじ１１６は、これを回転して螺進・螺退させることにより、フランジ１１４に対する高さを可変することができる。高さ調整ねじ１１６の固定は、高さ調整ねじ１１６に取り付けられている固定ナット１２４による。
【０００８】
この従来の工作物保持具１００を使用する際には、定盤Ａ上に設けたバイス（図示せず）で工作物Ｘを定盤Ａから浮かせて把持し、工作物Ｘのビビリ振動が発生しやすい箇所と定盤Ａとの間に工作物保持具１００を挿入する。
【０００９】
この時、工作物保持具１００の支持部材１０４を弾発バネ１０８の弾発力に抗して下方に押し下げ、工作物Ｘと定盤Ａとの間に工作物保持具１００をセッティングした後、支持部材１０４を押し下げていた手を離すと、支持部材１０４が弾発バネ１０８の弾発力によって上方に持ち上げられ、支持部材１０４の高さ調整ねじ１１６が工作物Ｘに接触する。この時、支持部材１０４は、工作物Ｘに適当な圧力を以って接触することが求められる。そのため、工作物保持具１００を所定位置にセットした後、後述するような圧力調整が行われ、これが完了すると、支持部材固定部１０６により支持部材１０４をその位置で固定し、然る後、切削作業を開始する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nishimura-jig.jp/product/jirayer.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
工作物保持具１００は、上記のように定盤Ａと工作物Ｘとの間に設置され、高さ調整ねじ１１６にて工作物Ｘを下から固定的に支持することになるが、一度の作業で最適の接触圧を得ることは困難であり、数度の調整作業を繰り返すことになる。その際、工作物保持具１００を取り出してはひっくり返し、裏側からバネ圧調整ネジ１２２を操作しなければならず、作業が煩雑であり、段取り時間が長くなるという欠点があった。
【００１２】
本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなされたものであり、工作物への接触圧を簡単に調整することが可能な工作物保持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載した発明は、
上面に開口する支持部材収容凹所２２を有する保持具本体１２と、支持部材収容凹所２２に上下方向に移動可能に収容され、工作物Ｘに対して或る接触圧を以って接触する支持部材１４と、支持部材１４の下方にて支持部材収容凹所２２に収納され、支持部材１４を上方へ押圧付勢して支持部材１４に上記接触圧を付与する弾発バネ４２と、工作物Ｘへの接触圧が適切となった状態で支持部材１４を保持具本体１２に固定する支持部材固定用ネジ３６とを有する工作物保持具１０であって、
支持部材１４には、その上面から下面まで貫通するネジ孔１４ａが形成されており、
ネジ孔１４ａには、バネ圧調整ネジ４０が上下方向に螺進・螺退可能に取り付けられており、
ネジ孔１４ａに収納され、バネ圧調整ネジ４０と支持部材収容凹所２２の穴底との間に弾発バネ４２が介装され、
バネ圧調整ネジ４０の上端には、回転工具嵌合部４０ａが設けられていることを特徴とする工作物保持具１０である。
【００１４】
請求項２に記載した発明は、
支持部材１４のネジ孔１４ａに螺着可能なボルト部材４４ａと、ボルト部材４４ａに螺着されたナット部材４４ｂとからなる高さ調整ボルト４４をさらに備えており、
ボルト部材４４ａには、その上面から下面まで貫通する工具挿通孔４４ｃが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の工作物保持具１０である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の工作物保持具１０によれば、工作物保持具１０による工作物Ｘの接触圧、すなわち、弾発バネ４２の弾発力の調整作業を、定盤Ａの上に置かれた工作物保持具１０の上面側（表側）のネジ孔１４ａから工具Ｋを挿入することにより行うことができるので、従来のように定盤Ａから工作物保持具１０を手にとり、これをひっくり返した上で調整作業を行う必要がなく、段取り作業の短縮化につながる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明にかかる工作物保持具を示す斜視図である。
【図２】工作物保持具の平面図である。
【図３】工作物保持具の底面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ｂ−Ｃ線断面図である。
【図５】本発明の使用状態を示す正面図である。
【図６】本発明の工作物保持具に高さ調整ボルトを使用した状態の正面図である。
【図７】工具を裏側（下側）から挿入する場合の断面図である。
【図８】従来例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面に従って説明する。図１は、本発明にかかる工作物保持具１０を示す斜視図であり、図２は平面図であり、図３は底面図であり、図４は図２におけるＡ−Ｂ−Ｃ線断面図である。これらの図が示すように、本発明の工作物保持具１０は、保持具本体１２、支持部材１４、弾発バネ４２、支持部材固定用ネジ３６及び回り止めネジ３８により大略構成されている。
【００１８】
保持具本体１２は、金属のような剛性を有する材料（通常は鋼が用いられる。）からなる略円筒状のブロック体であり、その上面は、中央部分がやや盛り上がった凸湾曲形状となっている。
【００１９】
保持具本体１２の中心に形成されている孔は、上面から底面に至る貫通孔１６である。保持具本体１２の底面で、貫通孔１６の下端部分は、円形で段状に拡径するように削り取られており、この部分から両側に拡がるように更に削り取られて変形の菱形をなし、その変形菱形切削部分１６ａに同形の底板１８が嵌め込まれ、底板１８がビス２０によって保持具本体１２に固定されている。
【００２０】
この拡径した変形菱形切削部分１６ａに底板１８が嵌め込まれることにより、貫通孔１６の下端側が閉塞され、保持具本体１２には、上部が開口し下部が閉塞した凹所が形成されることとなる。なお、この凹所が、後述する支持部材１４が収容される「支持部材収容凹所２２」である。底板１８の中央部分には、その内径が工具（六角レンチ）Ｋの先端の外径よりもやや大き目に設定された工具挿通孔１８ａが形成されている。
【００２１】
保持具本体１２の左右両側には、半長孔状の切り欠き２４が対称にてそれぞれ形成されている。各切り欠き２４は、外周面側及び上面側に開口しており、各切り欠き２４の底部には、ビス固定用のビス孔２４ａが形成されている。
【００２２】
保持具本体１２の底面には、複数（本実施例では２個）の磁石取付凹所２６が形成されている。各磁石取付凹所２６は、本実施例では平面視円形状であるが、その形状は特に限定されるものではなく、例えば平面視四角形状やその他の多角形状であってもよい。そして、保持具本体１２の外周面には、２つの磁石固定用ネジ孔２８、支持部材固定用ネジ孔３０および回り止めネジ孔３２がそれぞれ形成されている。
【００２３】
各磁石固定用ネジ孔２８は、保持具本体１２の外周面から磁石取付凹所２６に至るように螺設されており、各磁石固定用ネジ孔２８に磁石固定ネジ３４がそれぞれ螺進・螺退可能に取り付けられている。
【００２４】
磁石Ｍは、磁石取付凹所２６に嵌め込まれ（図３参照）、この状態で磁石固定用ネジ孔２８に螺着されている磁石固定ネジ３４を螺進させると、磁石Ｍが磁石固定ネジ３４の先端によって磁石取付凹所２６の内側面側へ向けて押圧され、これにより磁石Ｍが磁石取付凹所２６内に固定される。
【００２５】
支持部材固定用ネジ孔３０は、保持具本体１２の外周面から貫通孔１６（支持部材収容凹所２２）に至るように螺設されている。ここで、支持部材固定用ネジ孔３０は、中心側の支持部材収容凹所２２側が上方位置で、外周側（保持具本体１２の外周面側）がこれより下方位置となるように中心に向けて上向きに若干傾斜しており、この支持部材固定用ネジ孔３０に支持部材固定用ネジ３６が螺進・螺退可能に取り付けられている。支持部材固定用ネジ３６を螺進させて支持部材１４を押圧することによって支持部材１４を斜め上向きに固定できるようになっている。
【００２６】
回り止めネジ孔３２は、上述した支持部材固定用ネジ孔３０よりも小径で、保持具本体１２の外周面から貫通孔１６（支持部材収容凹所２２）に至るように螺設されており、この回り止めネジ孔３２に回り止めネジ３８が螺進・螺退可能に取り付けられている。
【００２７】
支持部材１４は、金属（一般的には鋼が用いられる。）などの剛性材料からなる円筒状の部材で、その外径は、貫通孔１６（支持部材収容凹所２２）の内径と略等しく設定されている。
【００２８】
支持部材１４の中心には、ネジ孔１４ａが上下に貫通して形成されている。このネジ孔１４ａに、バネ圧調整ネジ４０が螺進・螺退可能に取り付けられている。このバネ圧調整ネジ４０の上端には、上面に開口するドライバ溝やレンチ孔のような回転工具嵌合部４０ａが設けられている。なお、ネジ孔１４ａの下端部には、ストレートな縮径部１４ｄが形成されており、バネ圧調整ネジ４０の下方への移動が規制される。
【００２９】
そして、このバネ圧調整ネジ４０と底板１８との間に弾発バネ４２が介装されている。弾発バネ４２は、バネ用金属線材を螺旋状に巻回したもので、支持部材１４のネジ孔１４ａ内に収容できるよう、その外径がネジ孔１４ａの内径よりも小さめに設定されている。また、弾発バネ４２の内径は、工具挿通孔１８ａや工具（六角レンチ）Ｋの先端の外径よりも大きく設定されている。
【００３０】
支持部材１４の外周面には、上下方向に延び、支持部材１４の上面及び下面に至らないガイド溝１４ｂが形成されている。ガイド溝１４ｂには、上述した回り止めネジ３８の頭部３８ａが嵌り込んでおり、これにより、支持部材１４の周方向への回転が規制される。支持部材１４の上下方向の移動は、ガイド溝１４ｂの長さにおいて許容される。
【００３１】
また、支持部材１４の外周面であって、支持部材固定用ネジ３６の先端が当接する部分には、テーパ面１４ｃが形成されており、支持部材固定用ネジ３６を螺進させたときに支持部材固定用ネジ３６の先端面が斜め上向きに圧接するようになっている。
【００３２】
以上のように構成されている工作物保持具１０を使用する際には、従来技術で述べたように、定盤Ａ上に設けたバイス（図示省略）で工作物Ｘを定盤Ａから浮かして保持し、工作物Ｘと定盤Ａとの間の隙間に本発明に係る工作物保持具１０を介装し、磁石Ｍにて工作物保持具１０を定盤Ａに固定する（必要があれば、工作物保持具１０を定盤Ａにボルト止めしてもよい）。このとき、支持部材１４が支持部材収容凹所２２内を上下に移動できるよう、支持部材固定用ネジ３６は緩めた状態となっている。
【００３３】
工作物Ｘと定盤Ａとの間に工作物保持具１０を介装し、支持部材１４から指を外すと、指で押し下げられていた支持部材１４が弾発バネ４２の弾発力によって上方に持ち上げられ、工作物Ｘに下から接触する。
【００３４】
ここで、支持部材１４は、従来例で説明したように工作物Ｘに対して適切な接触圧で支持することが要求される。しかしながら、適切な接触圧を一度で得ることは困難であり、バネ圧調整を数回行う必要がある。
【００３５】
本発明の工作物保持具１０では、設置場所から工作物保持具１０をずらし、工作物Ｘから工作物保持具１０の支持部材１４の上面が現れると、上から工具Ｋをネジ孔１４ａに挿入し、バネ圧調整ネジ４０を回して螺進或いは螺退させてそのバネ圧を調整する。
【００３６】
そして、本発明の工作物保持具１０を滑らせて工作物Ｘに対する所定の位置に戻す。この操作を適切な接触圧を得られるまで繰り返す。（勿論、工作物Ｘと定盤Ａとの間の隙間から工作物保持具１０を抜き取って調節し、元の位置に戻すことも可能である。）
【００３７】
なお、上述例では、先に工作物Ｘをバイスで固定した後、定盤Ａと工作物Ｘとの間の隙間に工作物保持具１０を設置するようにしたが、定盤Ａ上の所定位置に工作物保持具１０を先に固定しておき、この工作物保持具１０の上に工作物Ｘが乗るよう、バイスで工作物Ｘを保持するようにしてもよい。この場合、支持部材１４の接触圧の調整は、工作物Ｘをバイスから取り外し、これにより現れた支持部材１４のネジ孔１４ａにその上面側から工具Ｋを挿入することによって行われる。
【００３８】
このようにして、工作物保持具１０による工作物Ｘの適切な接触圧力が得られた処で支持部材固定用ネジ３６を締め込んで支持部材１４を保持具本体１２に固定する。支持部材固定用ネジ３６は先端側が若干斜め上に向いているので、切削時の下向きの高圧が支持部材１４に掛かったとしても支持部材１４はロック位置から下がることはない。
【００３９】
しかして、切削加工を行うとバイトの切削時の衝撃により工作物Ｘに下向きの大きな衝撃力が極めて短い間隔で発生する。この衝撃波に対して工作物Ｘを下から支えている工作物保持具１０の支持部材１４はロック位置より下がることはないので、高周波のビビリ振動を発生することなく工作物Ｘは切削位置に保持され、高精度な切削加工が可能となる。
【００４０】
なお、工作物Ｘと定盤Ａとの間の隙間が大きすぎて、支持部材１４が工作物Ｘと当接できない場合には、図６に示すように、ネジ孔１４ａの上部に高さ調整ボルト４４を取り付けるようにしてもよい。高さ調整ボルト４４は、ネジ孔１４ａに螺着可能なボルト部材４４ａと、ボルト部材４４ａに螺着されたナット部材４４ｂとを有している。ボルト部材４４ａの中心には、その内径が工具（六角レンチ）Ｋの先端部分の外径よりも大径である工具挿通孔４４ｃが軸方向に延びてその上面から下面に至るように形成されており、この工具挿通孔４４ｃに上面側から工具（六角レンチ）Ｋの先端を挿通することによってバネ圧調整ネジ４０の高さ調整作業を行えるようになっている。
【００４１】
以上より、本発明は、弾発バネ４２の弾発力の調整作業を、定盤Ａの上に置かれた工作物保持具１０の上面側（表側）のネジ孔１４ａから工具Ｋを挿入することにより行うことができるので、従来のように定盤から工作物保持具１０を手にとり、これをひっくり返した上で調整作業を行う必要がなく、その調整作業を簡単に行うことができ、段取り作業を短縮化できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：工作物保持具、１２：保持具本体、１４：支持部材、１４ａ：ネジ孔、１４ｂ：ガイド溝、１４ｃ：テーパ面、１４ｄ：縮経部、１６：貫通孔、１６ａ：変形菱形切削部分、１８：底板、１８ａ：工具挿通孔、２０：ビス、２２：支持部材収容凹所、２４：切り欠き、２４ａ：ビス孔、２６：磁石取付凹所、２８：磁石固定用ネジ孔、３０：支持部材固定用ネジ孔、３２：回り止めネジ孔、３４：磁石固定ネジ、３６：支持部材固定用ネジ、３８：回り止めネジ、３８ａ：回り止めネジの頭部、４０：バネ圧調整ネジ、４０ａ：回転工具嵌合部、４２：弾発バネ、４４：高さ調整ボルト、４４ａ：ボルト部材、４４ｂ：ナット部材、４４ｃ：工具挿通孔、１００：従来の工作物保持具、１０２：保持具本体、１０４：支持部材、１０６：支持部材固定部、１０８：弾発バネ、１１０：支持部材収容凹所、１１２：支持部材本体、１１４：フランジ、１１６：高さ調整ねじ、１１８：ビス、１２０：ばね収納孔、１２２：バネ圧調整ネジ、１２４：固定ナット、Ａ：定盤、Ｋ：工具（六角レンチ）、Ｍ：磁石、Ｘ：工作物
【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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