JPH0947931A - バイスの機械式締付機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 締付作業を容易且つ効率的に行うために摩擦
を減らした機械効率のよいバイスの締付機構を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 バイス本体３の上部に固定あご及び可動
あごを設け、可動あごを進退する締付ネジ５の中心線上
に筒６を設け、筒６の中には進退する一対の第１軸付軌
道輪７及び第２軸付軌道輪９と、その軌道に挟まれた玉
８を置き、両軸付軌道輪７，９を挟むように、一方に皿
バネ１２を、もう一方にスラスト転がり軸受１０を嵌
め、該軸受１０の外輪１１を筒６に止め、相対向する一
対の軸付軌道輪６，７のうち一方の軌道を軸方向へ変形
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械等に適
用するバイスの機械式締付機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から様々なバイスが存在し、例えば
油圧式バイス及びトグル式バイス等が存在する。これら
従来のバイスは、ハンドルで回したネジが油圧ピストン
またはトグルに作用して可動あごを進退させてワークを
締め付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バイスにおいては、ハンドルでネジを回してワークを締
め付けるために、加えた力の殆どが摩擦のために消費さ
れてしまう。従って、締付作業を楽に効率的に行うため
には、摩擦を減らす必要がある。本発明は上記に鑑み提
案されたもので、締付作業を容易且つ効率的に行うため
に摩擦を減らした機械効率のよいバイスの締付機構を提
供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載した発明は、バイス本体の上部に固定あ
ご及び可動あごを有するバイスにおいて、可動あごを進
退させる締付ネジの中心線と同心に筒を一体的に設け、
該筒の内部には、相対向する一対の第１軸付軌道輪及び
第２軸付軌道輪と、両軸付軌道輪に設けた軌道で挟まれ
る玉を収設し、一方の軸付軌道輪にはバネを設け、他方
の軸付軌道輪にはスラスト転がり軸受を設けると共に該
スラスト転がり軸受の外輪を筒の開口端に嵌着し、上記
相対向する一対の軸付軌道輪のうち少なくとも一方の軌
道を軸方向へ変形させて、玉が軌道を転動する間に、軸
付軌道輪が軸方向へ移動するようにしたものである。ま
た、請求項２に記載した発明は、筒の開口端の内側に、
ハンドルが傾くに従って強く当る当り面を形成し、この
当り面の摩擦でハンドルを固定するようにしたものであ
る。更に、請求項３に記載した発明は、バイス本体内に
応力伝達フレームを設け、内部に一対の軸付軌道輪と玉
を収設した筒を、軸受及びカラーを介して可動あご及び
締付ネジと連結したものである。請求項１または請求項
２に記載したバイスの機械式締付機構。

【０００５】この発明では、ハンドルを軸付軌道輪の軸
に取り付けて回転させると、相対向する軌道に挟まれた
玉が転がろうとするが、相対向する軌道の少なくとも一
方の軌道が軸方向へ変形しているため玉が転がる際にバ
ネを圧縮する。このとき、可動あごがワークに当ってい
ないときは、締付ネジが軽く回るために、ハンドルと締
付ネジが一緒に回り、可動あごが前進する。そして、可
動あごが前進してワークに当ると、その時点から締付ネ
ジに抵抗が加わるために、当該締付ネジが回らなくな
り、同時に筒も回らなくなる。そこで、ハンドルを更に
回すと、ハンドルが嵌った軸付軌道輪が筒内で回り、玉
は軌道を転動する。このとき、軌道が軸方向へ変形して
いるために玉が軸方向へ移動して対向する軸付軌道輪を
押圧すると共にバネが収縮して軸方向へ動く。この一連
の動きによって可動あごが前進してワークを締め付ける
ことができる。一方、ワークを外すために締付ネジを緩
めるときは、ハンドルを緩める方向へ回転すればよい。
即ち、バネの力と変形した軌道の作用によって玉は元の
位置に戻り、締め付ける力が無くなり、可動あごが後退
する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について説明する。図１は第１の実施の形態を示す機械
式締付機構の断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３
は図１のＢ−Ｂ断面を展開した説明図、図４は図３と同
じ位置の他の軌道輪を例示する参考図、図５は図３と同
じ位置の更に他の軌道輪を例示する参考図である。

【０００７】本発明は、バイス１における可動あご４を
進退させるための締付ネジ５の中心線上に筒６を設け、
この筒６の中に、後述する軌道７１を形成した相対向す
る一対の第１軸付軌道輪７及び第２軸付軌道輪９と、両
軌道輪７、９に挟まれる玉８を置き、上記軸付軌道輪
７，９を挟むように、一方の第１軸付軌道輪７に皿バネ
１２を、もう一方の第２軸付軌道輪９にスラスト転がり
軸受１０を嵌め、このスラスト転がり軸受１０の外輪１
１を筒６の内周面に螺合せしめたものである。また、第
１軸付軌道輪７の軸７２の先端７４は締付ネジ５の端部
から突出している。一方第２軸付軌道輪９の軸９２は、
外輪１１の中央口から突出している。

【０００８】これらの図示した状態は、ワークＷを固定
するための締付ネジ５を緩めた状態であって、玉８は軌
道７１のくぼみに嵌まった位置にあり、皿バネ１２によ
って強い力で相対向する軸付軌道輪７，９に挟まれてい
る。

【０００９】ハンドル１６を第２軸付軌道輪９の軸９２
に穿設した六角孔９３に嵌めて回すと、締付ネジ５に抵
抗がないときは、ハンドル１６を回すと締付ネジ５も一
緒に回り、締付ネジ５に抵抗があるときは、締付ネジ５
が回らなくなり、同時に第１軸付軌道輪７も摩擦抵抗の
ために回らない。

【００１０】そこで、ハンドル１６に更に力を加える
と、ハンドル１６と直結されている第２軸付軌道輪９が
先ず回り、玉８が軌道７１を転動する。すると、軌道７
１は、始点側は軸方向の傾きが大きく（換言すると深さ
が深く）、軌道７１の終点に近付く程、軸方向の傾きが
小さく（浅く）なっているので、第１軸付軌道輪７を介
して皿バネ１２を圧縮し、軸７２が軸方向へ移動して可
動あごを介してワークＷを締め付ける。尚、軌道７１の
終点に形成した凸起７３はハンドル１６の回り止めの役
をする。即ち、ハンドル１６をこの回り止めまで回した
ら、ハンドル１６を外しても第２軸付軌道輪９が自然に
回らない。

【００１１】上記したような構造を備える機械式締付機
構の実施の形態は、一定の力でワークＷを締め付けるバ
イス１に適用することができる。

【００１２】尚、上記した実施の形態では、第１軸付軌
道輪７の軌道７１のみが軸方向へ変形しているが、図４
に示すように両方の軌道輪７、９の軌道７１，９１を軸
方向へ変形することも、また図５に示すように第２軸付
軌道輪９の軌道９１を軸方向へ変形することもでき、各
軌道７１，９１による作用は同等であるが、製作が容易
なのは図３のような構造である。

【００１３】図６は本発明の第２の実施形態を示す断面
図、図７は図６の右側面図、図８は図６のＣ−Ｃ断面
図、図９は図６のＤ−Ｄ断面図を展開した説明図であ
る。

【００１４】これらの図は、機械式締付機構にハンドル
１６をピン１５で取り付けたもので、締め付け途中のど
の位置からでもハンドル１６を傾けて固定できるように
し、締め加減が自由に決められるようにしたものであ
る。即ち、この実施の形態は、筒６の開口端の内側を、
ハンドル１６が傾くに従って強く当るように当り面６３
を形成し、この当り面６３の摩擦でハンドル１６を固定
するようにしたものである。

【００１５】この実施の形態では、締付ネジ５の中心線
上に両端が開口する筒６を設け、筒６の中に、相対向す
る一対の第１軸付軌道輪７及び第２軸付軌道輪９と、軌
道７１に挟まれた２個の玉８を軸心を中心として対称に
置く。この玉８は、軸方向に変形した軌道７１のくぼみ
に嵌まった状態にある。また、筒６の一方にスラスト転
がり軸受１０を嵌め、もう一方に皿バネ１２とカラー１
３を嵌めて工具を使用して皿バネ１２を圧縮しながら穴
用止め輪１４を嵌める。そして、締付ネジ５を、止め輪
１４から延出する第１軸付軌道輪７の軸７２に圧入して
構成する。尚、筒６の外縁にはフランジ６１が設けてあ
る。

【００１６】一方、スラスト転がり軸受１０の外輪１１
から延出する第２軸付軌道輪９の軸９２にハンドル１６
をピン１５で揺動自在に軸着する。そして、上記ハンド
ル１６の基端と筒６の当り面６３とが、摩擦接触するよ
うに構成し、ハンドル１６が傾く程、摩擦抵抗が大きく
なるように構成する。

【００１７】上記のような構造の機械式締付機構は、図
１２に示すようなバイス１に適用される。即ち、固定あ
ご２及び可動あご４を備えるバイス本体３に筒６をカラ
ー６２で装着し、筒６から延出する軸７２と締付ネジ５
とを連結してなる。

【００１８】図１０は、第３の実施の形態を示す断面
図、図１１は図１０の右側面図を示す。これらの図は、
固定あご２を有するバイス本体３と、該バイス本体３上
を移動可能な可動あご４とを備え、上記バイス本体３内
に応力伝達フレーム２２を設けたバイス１に、本発明の
機械式締付機構を適用したものである。

【００１９】応力伝達フレーム２２は、固定あご２の変
形量を低減せしめてワークＷの挟持位置の精度を高める
ものであって、バイス本体３に形成した空部内に収設さ
れ、一端をバイス本体３の固定あご２側に、他端をバイ
ス本体３の反対側に、夫々ピン３１によって固定してあ
る。

【００２０】そして、この実施の形態においても、内部
に一対の第１軸付軌道輪７及び第２軸付軌道輪９と玉８
を収設して前記実施態様と同様な構成とした筒６を、軸
受４１及びカラー５１を介して可動あご４及び締付ネジ
５と連結してなる。

【００２１】図１０のバイス１においてハンドル１６を
回すと、締付ネジ５が回り可動あご４が進退する。固定
あご５と可動あご４との間にワークＷを置き、締め付け
るときは、ハンドル１６を回して可動あご４を前進させ
る。可動あご４がワークＷに当って止まったところから
締付ネジ５に抵抗が掛かり始めて締付ネジ５は軽く回ら
ない。この位置からハンドル１６に力を加えて回すと、
前記した実施の形態と同様に軌道７１に嵌まった玉８の
作用によって第１軸付軌道輪７を介して皿バネ１２を圧
縮し、更に締付ネジ５に伝達されて、強くワークＷを締
め付けることができる。

【００２２】緩めるときは、ハンドル１６を緩める方向
へ回すと、先ず締め付ける力が無くなり、次に可動あご
４が後退する。

【００２３】図１２は第４の実施形態を示す断面図、図
１３はその右側面図を示す。この実施形態では、固定あ
ご２及び可動あご４を有するバイス本体３と、該バイス
本体３に回転可能に前記した第２の実施形態による機械
式締付機構を嵌めたもので、可動あご４に締付ネジ５が
嵌まり、ハンドル１６を回すと可動あご４が進退する。
このバイス１の使用方法は、上記した各実施形態と同様
であるので説明を省略する。

【００２４】

【発明の効果】従来のバイスでは、締め付けに要するエ
ネルギーのほとんどが滑り摩擦に消費されていた。本発
明は、転がり接触を使用することにより摩擦が減少し、
締め付けに要するエネルギーのほとんどが有効に使われ
るために、従来のバイスの締付機構に比べて締付作業が
軽快になり、機械的効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す機械式締付機
構の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面を展開した説明図である。

【図４】図３と同じ位置の他の軌道輪を例示する参考図
である。

【図５】図３と同じ位置の更に他の軌道輪を例示する参
考図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図７】図６の右側面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【図９】図６のＤ−Ｄ断面図を展開した説明図である。

【図１０】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図１１】図１０の右側面図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図１３】図１２の右側面図である。

【符号の説明】

１ バイス ２ 固定あご ３ バイス本体 ４ 可動あご ５ 締付ネジ ６ 筒 ７ 第１軸付軌道輪 ８ 玉 ９ 第２軸付軌道輪 １０ スラスト転がり軸受 １１ 外輪 １２ 皿バネ １３ カラー １４ 穴用止め輪 １５ ピン １６ ハンドル ２２ 応力伝達フレーム ３１ ピン ４１ 軸受 ５１ 軸用同心止め輪 ６１ フランジ ６２ カラー ７１ 第１軸付軌道輪の軌道 ７２ 第１軸付軌道輪の軸 ９１ 第２軸付軌道輪の軌道 ９２ 第２軸付軌道輪の軸 ９３ 六角穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バイス本体の上部に固定あご及び可動あ
   ごを有するバイスにおいて、 可動あごを進退させる締付ネジの中心線と同心に筒を一
   体的に設け、該筒の内部には、相対向する一対の第１軸
   付軌道輪及び第２軸付軌道輪と、両軸付軌道輪に設けた
   軌道で挟まれる玉を収設し、一方の軸付軌道輪にはバネ
   を設け、他方の軸付軌道輪にはスラスト転がり軸受を設
   けると共に該スラスト転がり軸受の外輪を筒の開口端に
   嵌着し、上記相対向する一対の軸付軌道輪のうち少なく
   とも一方の軌道を軸方向へ変形させて、玉が軌道を転動
   する間に、軸付軌道輪が軸方向へ移動するようにしたこ
   とを特徴とするバイスの機械式締付機構。
2. 【請求項２】 筒の開口端の内側に、ハンドルが傾くに
   従って強く当る当り面を形成し、この当り面の摩擦でハ
   ンドルを固定するようにした請求項１に記載のバイスの
   機械式締付機構。
3. 【請求項３】 バイス本体内に応力伝達フレームを設
   け、内部に一対の軸付軌道輪と玉を収設した筒を、軸受
   及びカラーを介して可動あご及び締付ネジと連結した請
   求項１または請求項２に記載したバイスの機械式締付機
   構。