JPH0558871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、加工品を常に正しい直角度の下に咬
持し、高精度な機械加工を能率的に行なうことが
可能なマシンバイスに関する。

＜従来の技術＞ 本発明者は、先に特公昭59−46745号公報及び
特公昭60−23950号公報により、精密加工が可能
なマシンバイスを提案した。これらのマシンバイ
スは、本体の摺動案内面上に進退自在に可動あご
を設け、この可動あごの進退駆動部材を、本体内
に別設したＣ型フレームを構成する応力伝達フレ
ームの開口一端で支持すると共に、上記応力伝達
フレームの他端側に固定あごを付設した構造を有
している。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記した本体内部に応力伝達フ
レームを設けた構造のマシンバイスであつても、
加工品を強く締め付けた場合に、固定あごが可動
あご側へ数μ程度傾くことが発見された。

この傾きは、通常の加工では何ら問題を生じる
ものではないが、最近では誤差1μ以下という正
確さのものも要求されてきた。そのため加工品を
強く締め付けたときの固定あごの傾きを1μ以下
にする必要が生じている。

そこで、本発明はかかる要求を満足するべく開
発されたもので、固定あごの傾きをなくして超精
密加工が可能なマシンバイスを提供することを目
的とする。

因に、従来の応力伝達フレームを有するマシン
バイスにおいて、固定あごがどのようにして傾く
かについて第７図ａ，ｂを参照して考察すると、
口金間に加工品Ｗを挟んで進退駆動部材を前進さ
せ、加工品Ｗを締め付けると、進退駆動部材の締
付力Ｆに対して応力伝達フレーム３には反力F′が
生じる。しかして、この反力F′の着力点は固定あ
ご１Ｃと応力伝達フレーム３との当接点に存在す
る。

従つて、第７図ａのように、固定あご１Ｃと応
力伝達フレーム３との当接点の高さが、進退駆動
部材の高さと同じであると、本体１に設けた可動
あご２の案内摺動面を基準面とし、この基準面か
ら進退駆動部材の中心線迄の距離をｌ、上記基準
面から着力点である当接点迄の距離をl′とする
と、Ｆ＝F′且つｌ＝l′となつて、締付力Ｆによる
モーメントと反力F′によるモーメントが均衡し、
加工品Ｗを正しい直角度の下に咬持することがで
きる。

しかし、加工品Ｗは常に口金の締付力及び反力
の生じる位置にあるとは限らず、第７図ａに示す
ように、口金の上部間にのみ咬持されていると、
締め付けるに従つて、可動あご２、固定あご１
Ｃ、応力伝達フレーム３及び加工品Ｗは鎖線で示
すように、移動、変形し、固定あご１Ｃの上端は
x′だけ位置が動き、加工品Ｗを直角度に咬持する
ことができない。上記欠点を除くため、進退駆動
部材及び固定あご１Ｃと応力伝達フレーム３との
当接点を口金の上部に位置させることも考えられ
るが、今度は応力伝達フレーム３の曲げ応力が大
きくなり、応力伝達フレーム３を大きく且つ堅牢
にしなければならず、マシンバイスの寸法及び重
量が大きくなるという欠点が生じる。

上記を考慮して、従来の応力伝達フレーム３を
用いたマシンバイスは、第７図ｂに示すように、
進退駆動部材を締締力Ｆが口金の中心に発生させ
るような位置に設けると共に、固定あご１Ｃと応
力伝達フレーム３との当接点を口金の上部に存在
させるようにし、口金の上部のみで加工品Ｗを咬
持、締め付けても固定あご１Ｃが移動しないよう
にしていた。

しかし、上述のマシンバイスにおいては、基準
面から進退駆動部材の中心迄の距離ｌは上記基準
面から着力点である当接点迄の距離l′よりも小さ
い。従つて、締付力Ｆと反力F′が等しいとして
も、Fl＜F′l′となるので、固定あご１Ｃには第７
図ｂにおいて左回りのモーメントが作用するもの
となる。従つて、加工品Ｗは、第７図ｂの一点鎖
線のように変形する。

一方、応力伝達フレーム３の固定あご１Ｃ側で
は、締付力Ｆによる反力F′によつて開口端が開く
ように変形し、この変形量ｘは反力F′に比例する
ものとなる。

そこで、本発明者は、上記固定あご１Ｃに掛か
るモーメントが均衡するように、即ちFl＝（F′−
F″）l′になるように、応力伝達フレームの変形量
ｘによつてF″の力が生じるような弾性力を与え
れば良いことに相到して本発明を完成した。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、摺動案内面及び固定あごを有するバ
イス本体と、摺動案内面上に進退自在に載置する
可動あごと、該可動あごを固定あごに向けて進退
させる進退駆動部材と、固定あごに一端を固着す
ると共に、他端を進退駆動部材の支持部とする応
力伝達フレームとを備えるマシンバイスにおい
て、上記応力伝達フレームの固定あご側の上縁部
分を、進退駆動部材の中心線より上側で固定あご
の裏面と当接させ、可動あごの摺動案内面とほゞ
同じ高さ位置には、可動あごの進退方向に沿う透
孔を穿設し、上記透孔には弾性調節ロツドを挿通
して、当該弾性調節ロツドの基端を応力伝達フレ
ームに固着すると共に、進退駆動部材の中心線を
挟んで固定あごと応力伝達フレームとの当接部の
反対側において、上記弾性調節ロツドの先端を固
定あごの裏面に当接させ、進退駆動部材の前進に
伴つて応力伝達フレームが変形する際に、上記弾
性調節ロツドに生じる圧縮応力によつて、固定あ
ごに掛かる締付力によるモーメントと反力による
モーメントとを均衡させて、固定あごの変形を阻
止するようにしたものである。

＜実施例＞ 以下、本発明実施の一例を添付図面に基づいて
説明する。第１図は装置全体の平面図、第２図は
同正面図、第３図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
４図は第３図のＦ−Ｆ線断面図、第５図は弾性調
節ロツド部分の拡大断面図、第６図は他の実施例
を示す。

１は装置本体で、該本体１の案内摺動面１Ｄ上
を可動あご２が進退駆動部材であるねじ４によつ
て進退する。固定あご１Ｃ及び可動あご２の咬面
には焼入研磨された口金１Ｂ及び口金２Ｂがボル
トで止着されている。

３は側面形状がＵ字状ないし横Ｃ字状をなした
応力伝達フレームで、所謂Ｃ型フレームを構成す
る。この応力伝達フレーム３において、一方の端
部は固定あご１Ｃ側において本体１の上部へ止め
ねじ１Ｐで止着され、本体１から落ちないように
なされている。また、この応力伝達フレームの固
定あご側の上縁部分を、進退駆動部材の中心線よ
り上側で固定あご１Ｃの裏面と当接されている。
従つて、応力伝達フレーム３の固定あご側は可動
あご２の進退方向に遊びのないものとなつてい
る。

一方、進退駆動部材の支持部となる応力伝達フ
レーム３の他端部には、本体１側に設けた凸起１
Ｅの嵌着を可能とする円穴３Ａを穿設し、当該応
力伝達フレーム３が本体１から落ちたり上方へ移
動したりすることのないようになつている。

５は弾性調節ロツドであつて、上記止めねじ１
Ｐの設けられた応力伝達フレーム３の下方位置に
取付けられている。即ち、応力伝達フレーム３
の、可動あご２の摺動案内面１Ｄとほゞ同じ高さ
位置に、可動あご２の進退方向に沿う透孔６を穿
設する。この透孔６に弾性調節ロツド５を挿通
し、当該弾性調節ロツド５の基端を応力伝達フレ
ーム３に固着すると共に、ねじ４の中心線を挟ん
で上記固定あご１Ｃと応力伝達フレーム３との当
接部の反対側において、上記弾性調節ロツド５の
先端を固定あご１Ｃの裏面に当接させるのであ
る。そして、上記弾性調節ロツド５の基端の固着
に際しては、当該弾性調節ロツド５の一定長さ範
囲に雄ねじｅを刻設し、応力伝達フレーム３の透
孔６に刻設した雌ねじｆに螺合止着させ、且つ応
力伝達フレーム３の外端面から突出する外端部
に、ロツクナツト５Ｂを螺合してロツクが行なわ
れるようになつている。尚、７は上記取付け操作
を簡便に行なうように、本体１側面に穿設した円
孔である。また、２Ｃは可動あご２の下面に設け
たガイド部材である。

上記のような構成のマシンバイスにおいて、口
金１Ｂ，２Ｂ間で加工品を締め付けると、前記し
たように、締付力Ｆに対応して応力伝達フレーム
３が変形するので、弾性調節ロツド５には圧縮応
力が発生して締付力Ｆに比例した反対方向の力
F″が生じる。

従つて、前述のように、締付力Ｆによるモーメ
ントと、反力F′によるモーメントとが均衡するFl
＝（F′−F″）l′となつて固定あご１Ｃの変形阻止
され、加工品の精密加工が可能となる。

しかして、加工品を外すと、応力伝達フレーム
３の変形がなくなり、弾性調節ロツド５の応力も
なくなるものとなる。

尚、締付力Ｆに比例した反対方向の力F″の調
節は、弾性調節ロツド５の材質、長さ及び断面積
などで行なうのであり、材質及び長さの決定は応
力伝達フレーム３における弾性調節ロツド５の位
置から上の変形量で決るものとなる。一方、変形
量が大きくなるあごの高さの高い形式のバイスが
あるが、これには弾性調節ロツド５の長いものを
使用すればよい。また、弾性調節ロツド５の断面
積は、実験によつて定めるものであるが、この断
面積が大きすぎると固定あご１Ｃは可動あご２の
反対方向へ傾き、反対に断面積が小さすぎると固
定あご１Ｃは可動あご２側へ傾くことになる。

第６図は、弾性調節ロツドの長いものを使用す
る他の実施例を示すものであつて、この弾性調節
ロツド５′の先端が固定あご１Ｃの背面部と当接
されることは前例と変わりないが、基端は応力伝
達フレーム３に螺合止着されることなく、即ち、
長くした一定長さ分が本体１の外側へ突出するよ
うになされる。しかして、８は弾性調節ロツド
５′を外方から押圧するようになすための弾性冠
体であつて、この弾性冠体８の内部に弾性調節ロ
ツド５′の径より少し大となした内径の円穴８Ａ
を穿設し、且つこれを取り囲む４箇所にボルト孔
８Ｂを穿設して、ボルト９を応力伝達フレーム３
に向つて螺入させて止着する。この際、弾性冠体
８の円穴８Ａの深さｇ及び弾性調節ロツド５′の
長さは、弾性調節ロツド5′の先端が固定あご１Ｃ
の裏面に当接すると共に、弾性調節ロツド５′の
基端が円穴８Ａの底部に当接するように決めら
れ、的確に嵌る寸法に作成されている。

この実施例によつても、締付力に対応した応力
伝達フレームの変形に基づいて弾性調節ロツド
５′に圧縮応力が発生し、固定あご１Ｃの変形が
なくなつて加工品の精密加工が可能となる。

以上本発明を図示の実施例について説明した
が、本発明は前記した各実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載した構成を変更
しない限り適宜に実施できる。例えば、マシンバ
イスの複数個を並列に並べて本体を一体にした型
にしたり、可動体の駆動を油圧で行なつたり、ト
グル機構を使用したりすることもできる。

＜発明の効果＞ 以上要するに本発明は、摺動案内面及び固定あ
ごを有するバイス本体と、摺動案内面上に進退自
在に載置する可動あごと、該可動あごを固定あご
に向けて進退させる進退駆動部材と、固定あごに
一端を固着すると共に、他端を進退駆動部材の支
持部とする応力伝達フレームとを備えるマシンバ
イスにおいて、上記応力伝達フレームの固定あご
側の上縁部分を、進退駆動部材の中心線より上側
で固定あごの裏面と当接させ、可動あごの摺動案
内面とほゞ同じ高さ位置には、可動あごの進退方
向に沿う透孔を穿設し、上記透孔には弾性調節ロ
ツドを挿通して、当該弾性調節ロツドの基端を応
力伝達フレームに固着すると共に、進退駆動部材
の中心線を挟んで固定あごと応力伝達フレームと
の当接部の反対側において、上記弾性調節ロツド
の先端を固定あごの裏面に当接させ、進退駆動部
材の前進に伴つて応力伝達フレームが変形する際
に、上記弾性調節ロツドに生じる圧縮応力によつ
て、固定あごに掛かる締付力によるモーメントと
反力によるモーメントとを均衡させて、固定あご
の変形を阻止するようにしたので、締付力に応じ
て弾性調節ロツドに圧縮応力が発生し、これは締
付力に比例した反対方向の力となつて、固定あご
に掛かる締付力によるモーメントと反力によるモ
ーメントとが均衡して固定あごの変形が阻止され
る。そして、本発明は簡単な構成により従来装置
では不可能とされていた1μ以下の正確な加工を
可能とする実用的価値の高いマシンバイスを提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
装置全体の平面図、第２図は同平面図、第３図は
第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第３図のＦ−
Ｆ線断面図、第５図は弾性調節ロツド部分の拡大
断面図、第６図は他の実施例を示す断面図、第７
図ａ，ｂは従来のマシンバイスにおける締付力と
反力と着力点の関係を示す説明図である。 １……装置本体、１Ｃ……固定あご、２……可
動あご、３……応力伝達フレーム、５，５′……
弾性調節ロツド、８……弾性冠体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 摺動案内面及び固定あごを有するバイス本体
   と、摺動案内面上に進退自在に載置する可動あご
   と、該可動あごを固定あごに向けて進退させる進
   退駆動部材と、固定あごに一端を固着すると共
   に、他端を進退駆動部材の支持部とする応力伝達
   フレームとを備えるマシンバイスにおいて、 上記応力伝達フレームの固定あご側の上縁部分
   を、進退駆動部材の中心線より上側で固定あごの
   裏面と当接させ、可動あごの摺動案内面とほゞ同
   じ高さ位置には、可動あごの進退方向に沿う透孔
   を穿設し、 上記透孔には弾性調節ロツドを挿通して、当該
   弾性調節ロツドの基端を応力伝達フレームに固着
   すると共に、進退駆動部材の中心線を挟んで固定
   あごと応力伝達フレームとの当接部の反対側にお
   いて、上記弾性調節ロツドの先端を固定あごの裏
   面に当接させ、 進退駆動部材の前進に伴つて応力伝達フレーム
   が変形する際に、上記弾性調節ロツドに生じる圧
   縮応力によつて、固定あごに掛かる締付力による
   モーメントと反力によるモーメントとを均衡させ
   て、固定あごの変形を阻止するようにしたことを
   特徴とするマシンバイス。