(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金本体(2)と、この口金本体に設けられたワーク挟持方向の偶数個のプランジャ孔(5)と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ(3)と、両端が対となる２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して当該２個のプランジャ孔の底部を連結すると共に当該屈曲部の外側に円弧面(10)が形成されている連結孔(9)と、この連結孔の両端に位置してプランジャの底部に当接するローラ(11a)またはボール(17a)を含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材(11,14,17)とを備え、前記円弧面は、前記ローラまたはボールを介してプランジャ(3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする、バイスのフレキシブル口金。
【請求項２】
口金本体(2)と、この口金本体に設けたワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔(5)と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ(3)と、
両端が２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して前記３個以上のプランジャ孔の底部を直線的に連結すると共に前記両端の屈曲部の外側に円弧面(10)が形成されている連結孔(9)と、
この連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔(9)との連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底面に当接している方向変換部材(16)と、この連結孔の両端に位置するプランジャの底部及び前記方向変換部材(16)に当接するローラ(11a)またはボール(17a)を含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材(11,14,17)とを備え、前記円弧面は、両端のローラまたはボールを介してプランジャ(3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする、バイスのフレキシブル口金。
【請求項３】
口金本体(2)と、この口金本体に設けたワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔(5)と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ(3)と、両端が２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して前記３個以上のプランジャ孔の底部を当該プランジャ孔と直交する面内で連結すると共に前記両端の屈曲部の外側に円弧面(10)が形成されている連結孔(9)と、この連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔(9)との連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底面に当接している方向変換部材(16)と、この連結孔の両端に位置するプランジャの底部及び前記方向変換部材(16)に当接するボール(17a)を含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材(17)とを備え、前記円弧面は、両端のボールを介してプランジャ(3)の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする、バイスのフレキシブル口金。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、バイス（万力）のワーク把持部分に設けられる口金に関するもので、ワークの把持面の傾斜や凹凸に応じて把持面を進退可能とした口金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にバイスは、固定側とこの固定側に向って進出する可動側との一対の口金を備えており、この一対の口金の間にワークを挟んで固定して、切削や孔開けなどのワークの加工を行う。通常、一対の口金は、互いに平行なワーク挟持面を備えており、ワークの対向する側面を挟持してワークを固定する。ワークの対向する側面が平行でないときは、口金の一方を首振り可能な構造とし、首振り可能とした口金をワークの傾斜した側面にならって傾斜させる。ワークが円筒形であるような場合には、口金のワーク挟持面をＶ形形状としてワークを安定させる。
【０００３】
ワークが立方体や矩形の板状のものであっても、バイスによって挟持されるワークの側面ないし側辺は、厳密には平行ではない。加工誤差に起因するわずかな凹凸や傾斜が存在する。ワークや口金が完全な剛体であると、いかに小さな寸法誤差であっても、その誤差の存在によりワークを安定に把持することが不可能になるが、実際にはワークや口金、特にワークは挟持されたとき、わずかに弾性変形して口金に面接触し、ワークの安定な把持が実現される。
【０００４】
ワークが鋳造品や鍛造品であったり、非常に粗く加工されたものであると、ワークの把持面の寸法誤差も大きくなる。誤差の大きなワークを誤差分を変形させて安定に把持しようとすると、バイスの把持力をより強くする必要がある。ワークの把持面がわずかに傾斜していたり、緩やかな曲面になっているような場合にも同様なことが起る。ところが、大きな把持力を加えることによって生ずるワークの変形は、当該ワークを加工して把持力を開放したとき、変形量に対応する加工誤差を生ずることを意味する。特に厚さの薄い板状のワークを両側辺で把持して平面加工を行うときに、バイスの把持力によるワークの変形が大きな加工誤差を発生させる。
【０００５】
この問題を避けるには、３個以上の方向からワークを把持することが可能なバイスを用いればよいが、そのようなバイスは構造が複雑で大型になりやすい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
また、帯板や棒材のような細長いワークの２箇所を２個のバイスで把持してワークを固定しようとする場合、ワークに前述したような寸法誤差や曲がりがあった場合、２個のバイスの口金は、それぞれがワークに点接触ないし線接触した状態でワークを把持することになり、ワークの固定が安定せず、また局部的な把持力がワークに加わるため、ワークの把持面を傷つける問題が発生する。
【０００７】
この発明は、ワークの把持面の比較的小さい傾斜や凹凸に対応して、把持面が自由に進退し、従ってワークの把持面の加工精度が低かったり、把持面に若干の傾斜や凹凸がある場合にもワークを安定に把持することができて、ワークに把持力による局部的な変形を生じさせることがなく、かつ構造が簡単で、特に小型のバイスに採用することが可能な構造の口金を得ることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１のフレキシブル口金は、ワークを２個のプランジャで把持する構造で、口金本体２と、この口金本体に設けられたワーク挟持方向の偶数個のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、両端が対となる２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して当該２個のプランジャ孔の底部を連結すると共に当該屈曲部の外側に円弧面１０が形成されている連結孔９と、この連結孔の両端に位置してプランジャの底部に当接するローラ１１ａまたはボール１７ａを含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材１１、１４、１７とを備え、前記円弧面は、前記ローラまたはボールを介してプランジャ３の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする。
【０００９】
請求項２のフレキシブル口金は、ワークを直線上に配置した３個以上のプランジャで把持する構造で、口金本体２と、この口金本体に設けたワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、両端が２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して前記３個以上のプランジャ孔の底部をを直線的に連結すると共に前記両端の屈曲部の外側に円弧面１０が形成されている連結孔９と、この連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔９との連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底面に当接している方向変換部材１６と、この連結孔の両端に位置するプランジャの底部及び前記方向変換部材１６に当接するローラ１１ａまたはボール１７ａを含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材１１、１４、１７とを備え、前記円弧面は、両端のローラまたはボールを介してプランジャ３の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする。
【００１０】
請求項３のフレキシブル口金は、ワークを平面上に配置した３個以上のプランジャで把持する構造で、口金本体２と、この口金本体に設けたワーク挟持方向の３個以上のプランジャ孔５と、各プランジャ孔に軸方向遊動可能に挿通されたプランジャ３と、両端が２個のプランジャ孔側に向いて９０度屈曲して前記３個以上のプランジャ孔の底部を当該プランジャ孔と直交する面内で連結すると共に前記両端の屈曲部の外側に円弧面１０が形成されている連結孔９と、この連結孔の中間に位置するプランジャ孔の連結孔９との連接部分にプランジャ孔の軸方向及び連結孔の長手方向に遊動自在に挿入されて当該プランジャ孔に挿通されたプランジャの底面に当接している方向変換部材１６と、この連結孔の両端に位置するプランジャの底部及び前記方向変換部材１６に当接するボール１７ａを含む複数個の部材であって当該連結孔に長手方向移動自在に挿入されている伝達部材１７とを備え、前記円弧面は、両端のボールを介してプランジャ３の軸方向移動と伝達部材の長手方向移動との移動方向を変換することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、この発明の第１実施例を示した図で、図３は口金の正面図（ワーク側から見た図）、図１は図３のＡ部断面平面図、図２は図３のＢ部断面側面図である。
【００１２】
口金１は、口金本体２と２個のプランジャ３とを備えており、プランジャ３の前面がワークの挟持面となっている。口金本体２の背面は、側面視で鋸刃状となっており、これに対応する鋸刃を形成した口金ホルダ４（バイスの固定錠ないし可動錠）その鋸刃形状を合せるようにして、若干鋸刃の斜面に沿って移動可能にして取付けられている。口金１にワークの把持反力が作用すると、口金本体は前記鋸刃の斜面に沿って若干下方に移動し、ワークを図示しないバイスの基台ないしその上に置かれたスペーサに上面に押し付けて、ワークの把持を安定させると共に、加工反力によってワークが下方に撓むのを防止する。
【００１３】
２個のプランジャ３ａ、３ｂは、口金本体２の上方両側に設けられたワーク把持方向のプランジャ孔５に軸方向すなわちワーク把持方向に遊動可能に挿通されている。プランジャ３の周面一箇所には、短い回り止めピン６が立設されており、この回り止めピンがプランジャ孔５の上面を塞ぐように設けた蓋板７のワーク把持方向の長孔８に嵌合して、プランジャ３の回動とストロークとを規制している。
【００１４】
２個のプランジャ孔５の奥端は、両者を繋ぐ断面矩形の連結孔９で連結されている。連結孔９は、口金本体２の上面をミーリングカッタで溝加工をすることによって形成された孔で、その両端はプランジャ孔５側に向いて９０度屈曲しており、この屈曲部の外側に円弧面１０が形成されている。連結孔９の上面は、前記蓋板７で閉鎖されている。
【００１５】
連結孔９内には短円筒状のローラ（伝達部材）１１が、その軸線を上下方向にして連結孔９の長手方向に転動可能に充填されており、ローラの両端のもの１１ａは、それぞれ両側のプランジャの奥面１２に当接している。連結孔９内に充填されたローラ１１相互は、両側のプランジャ３がそれぞれの回り止めピン６が蓋板の長孔８の略中心の位置にあるときに接触するようにしてあり、このとき、プランジャ３の前面（ワーク挟持面）１３は、口金本体２の前面からプランジャ３のストロークの略半分の長さだけ突出している。
【００１６】
上記のように構成された口金１は、ワークを挟持していない状態では、両側のプランジャ３が軸方向に自由移動可能であり、片側のプランジャを押込むと、反対側のプランジャが突出する関係となる。この状態で、口金ホルダ４をワークに向けて相対的に前進させ、ワークの把持面がプランジャ３に当接すると、先に当接したプランジャが押込まれ、ワークの形状に応じて両側のプランジャが進退して、最終的に両側のプランジャのワーク把持面がワークに当接し、その状態でワークに把持力が作用する。
【００１７】
両側のプランジャがワークを把持すると、両プランジャにはワークから等しい把持反力が作用し、これが連結孔９内のローラ１１相互を強固に押圧しあうと共に、両端部分のローラが連結孔９の円弧面１０に押圧されて、連結孔９内でのローラ１１の自由な移動を拘束する。これにより把持された後のワークの動きが規制され、ワークが安定に把持される。
【００１８】
上記実施例は、連結孔９内に同一形状のローラ１１を充填したものであるが、連結孔９の中間部は、必ずしもローラでなくてよく、図４に示すように、連結孔の長手方向の棒材１４を複数個のローラの代りに用いることができる。なお、図４のプランジャ３とローラ１１ａとが当接する部分は、プランジャ３の奥端面を連結孔９側に向いた略４５度の傾斜面として、その傾斜面１５と連結孔９の長手方向に移動する両端のローラ１１ｂとを接触させて、プランジャ３の軸方向動きとローラ１１の連結孔の長手方向動きとを変換することができる。この場合には、連結孔９は、両端の円弧面（図１参照）１０を設ける必要はない。
【００１９】
更にローラ１１に代えてボールを用いることができる。ローラは隣接するローラやプランジャと線接触するため、この接触部にワークの把持反力が作用することを考えれば、相互が点接触するボールよりも強いワーク把持力を得たいときに有利である。このようなローラやボールは、ローラベアリングやボールベアリングに用いられているものをそのまま使用すれば、硬度や精度の高いものが安価に得られる。
【００２０】
図６は、この発明の第２実施例を示した断面平面図（図１と同様な図）であり、口金本体２に３個のプランジャ３を設けた例を示した図である。中間のプランジャ３ｃは、両端のプランジャ３ａ、３ｂと同様に、プランジャ孔５に軸方向遊動可能に設けられており、その回動及びストロークが回り止めピン６と蓋板に設けた長孔８とで規制されている点は同様であるが、その奥面が遊動ボール（方向変換部材）１６を介して連結孔９内のローラ（またはボール）１１に当接している点で両端のプランジャと異なる。
【００２１】
遊動ボール１６は、プランジャ孔５の内径より小径で、従ってプランジャ孔５内でその軸方向及び半径方向に遊動可能であり、中間のプランジャ３ｃが押込まれると、遊動ボール１６はこれに当接している２つのローラ（またはボール）１１相互を押し広げてその間に入り込み、従って隣接するローラ１１が押し広げられた分だけ、両端のプランジャは突出する。
【００２２】
上記構造の第２実施例では、３個のプランジャ３がそれぞれ自由に軸方向移動できるが、いずれか一方が押込まれると、他の２つが突出し、その２つの内の一方が押込まれると、残りの１個だけが突出するという動きをする。従って図６のバイスで凹凸のあるワークを把持したとき、最初にワークに当接したプランジャから順次押込まれて、最終的に３個のプランジャのワーク把持面がワークに当接したあと、３個のプランジャが等しい力でワークを把持し、その反力が連結孔９内のローラ１１に伝達されて、ローラ１１の自由な動きをロックし、ワークを安定に挟持することとなる。
【００２３】
図７は、プランジャ３を４個設けた第３実施例を示す図である。両側のプランジャ３ａ、３ｂと連結孔９内のローラ（またはボール）との連接部の構造は、第１実施例で説明したものであり、中間部の２つのプランジャ３ｃ、３ｄと連結孔内のローラ（またはボール）との連接構造は、第２実施例の中間のプランジャのそれと同様であり、これらのワーク把持時の作用も同じであるので、図に第１及び第２実施例の図面と同じ符号を付して説明は省略する。
【００２４】
なお、これらの第２及び第３実施例においても、第１実施例の変形である図４の構造を採用することができる。
【００２５】
図８は、この発明の第４実施例を示したもので、口金に設けた３個のプランジャの奥端相互を正面視で円弧状の連結孔９で連結した構造を示す。この構造の場合は、連結孔９内の連結部材としては、ボール１７を用いる。連結孔９に沿う断面を展開した図は、第２実施例の図６と全く同じであり、その作用も第２実施例のものと同じである。すなわち、この発明の口金では、３個以上のプランジャは必ずしも同一線上にある必要はなく、３個以上のプランジャを平面的に設けることによって、ワークの上下左右の凹凸に対応させることが可能である。
【００２６】
更にこの発明の口金では、連結孔９の一部に連結孔９をその長手直角方向に移動させるスライド部分と、そのスライド部分を移動させるねじ装置などを設けることによって、連結孔９内に充填されているローラまたはボールの一部を連結孔の軸線上から退避させて、プランジャ３がプランジャ孔５内に没入可能にすることもできる。そして、このような構造を採用すれば、必要に応じてフレキシブル口金として用い、通常の平行なバイスジョーとして使用も可能である。
【００２７】
また、この発明の構造の口金は、バイスの対向する口金の一方にのみ設けてやればよいが、細長いワークを２個のバイスで両端を把持するような場合には、２個のバイスの両側の口金すべてを、この発明の構造のフレキシブル口金とすることにより、ワークに無理な力をかけずにワークを把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例の断面平面図
【図２】図１の断面側面図
【図３】図１の正面図
【図４】第１実施例の他の断面平面図
【図５】  この発明と異なる構造を示す断面平面図
【図６】この発明の第２実施例の断面平面図
【図７】この発明の第３実施例の断面平面図
【図８】この発明の第４実施例の正面図
【符号の説明】
２  口金本体
３  プランジャ
５  プランジャ孔
９  連結孔
10  円弧面
11  ローラ
11a  両端ローラ
14  棒材
15  斜面
16  遊動ボール
17  ボール
【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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