JP2000000773A - 万力の機械式締付機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動や衝撃が作用しても、球体を利用して挾
持したワークを強固に締め付けるようにした。 【解決手段】 締付機構３と操作機構４とを有し、前記
締付機構３の端部に設けたケーシング５１の内部には、
前記締付機構３の端部に設けた第１軌道輪６１と、ケー
シング５１の内部に位置する第２軌道輪６２とを対向さ
せるとともに第１軌道輪６１を第２軌道輪６２に向けて
付勢し、前記第１軌道輪６１と第２軌道輪６２との対向
間隔を中心位置から外周縁に向って幅狭にして複数の球
体６５を介在させ、前記第１軌道輪６１と第２軌道輪６
２との対向間隔６４の内部には、前記操作機構４の端部
に設けた軌道軸４３を位置させ、操作機構４の操作によ
り前記軌道軸４３を移動させて前記球体６５を転動さ
せ、球体６５の転動により第１軌道輪６１と第２軌道輪
６２との対向間隔６４を制御し、第１軌道輪６１の制御
により締付機構３でワークを締め付けたり、締め付けを
解除するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、挾持したワークを
強固に締め付けるようにした万力の機械式締付機構に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の万力の締付機構として、油圧式、
トグル式、カム式等の構造のものが知られている。ま
た、球体を使用した万力としては、本特許出願人が提案
した特開平９−４７９３１号公報に記載のものが知られ
ている。この万力の構造は、バイス本体の上部に固定あ
ご及び可動あごを設け、可動あごを進退する締付ネジの
中心軸上に筒を設け、筒の中には進退する一対の第１軸
月軌道輪及び第２軸月軌道輪と、その軌道に挟まれた玉
を置き、両軸付き軌道輪を挟むように、一方に皿バネ
を、もう一方にスラスト転がり軸受けを嵌め、該軸受け
の外輪を筒に止め、相対向する一対の軸付き軌道輪のう
ち一方の軌道を軸方向へ変形させるようにしたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公知の万力は、外部から振動や衝撃が作用すると、締
め付けているワークが緩むことがあるので、ワークの加
工処理を一時中断しなければならない欠点があるし、振
動や衝撃が発生する作業テーブルでは利用することがで
きない。したがって、振動や衝撃が作用してもワークが
緩むことがなく、確実に工作作業ができる万力が要望さ
れている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の欠点
を解消し、また従来からの要望に鑑み提案されたもの
で、締付機構と操作機構とを有し、前記締付機構の端部
に設けたケーシングの内部には、前記締付機構の端部に
設けた第１軌道輪と、ケーシングの内部に位置する第２
軌道輪とを対向させるとともに第１軌道輪を第２軌道輪
に向けて付勢し、前記第１軌道輪と第２軌道輪との対向
間隔を中心位置から外周縁に向って幅狭にして複数の球
体を介在させ、前記第１軌道輪と第２軌道輪との対向間
隔の内部には、前記操作機構の端部に設けた軌道軸を位
置させ、操作機構の操作により前記軌道軸を移動させて
前記球体を転動させ、球体の転動により第１軌道輪と第
２軌道輪との対向間隔を制御し、第１軌道輪の制御によ
り締付機構でワークを締め付けたり、締め付けを解除す
るようにしたことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。図１は本発明をしゃこ万力に
用いた例の断面図であり、万力１は、フレーム２に締付
機構３と操作機構４とを設けた構成である。

【０００６】前記フレーム２は、しゃこ万力の場合はコ
字状で一端部２１が固定あごを構成して他端部２２に締
付機構３をネジ機構により進退可能に設けている。前記
締付機構３は、図１の第１の実施の形態によれば外周に
雄ネジを形成したネジ筒３１の内部に第１軌道輪軸３２
を移動可能に収納し、前記ネジ筒３１の端部にケーシン
グ５１を中心線が同一となるように設けた構成である。

【０００７】前記第１軌道輪軸３２は先端がネジ筒３１
の先端から突出し、後端がケーシング５１の内部に位置
してピストン状の第１軌道輪６１を設けてある。また、
前記ケーシング５１の内部には、第１軌道輪６１と対向
するようにリング状の第２軌道輪６２を設け、ケーシン
グ５１の内部に設けた付勢材５２によって第１軌道輪６
１を第２軌道輪６２に向かい前進するように付勢する。
図１の実施の形態によれば、付勢材５２としては皿バネ
を数枚重合して使用している。

【０００８】前記ケーシング５１の後面には、操作機構
４が位置している。この操作機構４は、操作用のハンド
ル４１に雄ネジ杆４２を設け、前記雄ネジ杆４２の先端
に切頭円錐状の軌道軸４３を設けた構成で、雄ネジ杆４
２がケーシング５１の後面に螺合して支持されているの
でハンドル４１がケーシング５１の外側に位置し、軌道
軸４３がケーシング５１の内部に位置している。そし
て、前記軌道軸４３は第２軌道輪６２の中心に形成した
通孔６３から第１軌道輪６１と第２軌道輪６２との対向
間隔６４の内部に臨んでいる。

【０００９】前記第１軌道輪６１及び第２軌道輪６２の
対向面は、中心位置から外周縁に向って接近するように
円弧状に、若しくは直線状に傾斜しているので、前記対
向間隔６４は中心位置から外周縁に向って幅狭となって
いる。そして、前記対向間隔６４の内部には、軌道軸４
３の外周に位置するように複数個の球体６５を回転移動
可能に収納する。この球体６５は、付勢材５２によって
第１軌道輪６１が第２軌道輪６２に接近するように付勢
されているので、対向間隔６４の中心方向に向かってい
る。

【００１０】図１の締付機構３、操作機構４において、
中心線の上半分がワークをワークを締め付けた状態、下
半分がワークを締め付けていない状態を示す。ワークを
締め付けていない状態では、ハンドル４１を回転操作す
ると、締付機構３や操作機構４に摩擦や抵抗がほとんど
作用していないので、締付機構３及び操作機構４は先進
後退する。しかし、締付機構３の先端にワークが当接し
た状態、即ち第１軌道輪軸３２の先端がワークに当接し
ている状態でハンドル４１を更に回転すると、ケーシン
グ５１とネジ筒３１とが前進するとともに軌道軸４３が
対向間隔６４内に突入するように前進移動し、付勢材５
２が次第に圧縮する。そして、ケーシング５１、ネジ筒
３１の前進で対向間隔６４が次第に狭くなるとともに軌
道軸４３が対向間隔６４の内部に次第に前進移動するの
で、各球体６５が対向間隔６４の外周縁方向に転動す
る。

【００１１】球体６５が対向間隔６４の最外周縁にまで
転動した状態では、操作機構４とネジ筒３１、第１軌道
輪軸３２とが一体状になるのでハンドル４１を回転する
ことができないし、ワークを著しく強力に締め付けてい
る。そして、ワークを緩めるためにハンドル４１を逆方
向に回転すると、先ず軌道軸４３が対向間隔６４から離
れるように後退し、次にケーシング５１とネジ筒３１と
が同時に後退移動して対向間隔６４の間隔が元に戻り、
付勢材５２の付勢による第１軌道輪６１のバランスが保
たれた状態で第１軌道輪軸３２が後退移動操作機構４、
締付機構３が同時に後退することになって、ワークを外
すことができる。

【００１２】前記ハンドル４１の回転において、第１軌
道輪６１と第２軌道輪６２との対向面の傾斜状態が直線
状であると、ハンドル４１の回転力がそのままワークの
締付力になるので、締め付け具合を手で感じることがで
きる。また、強力な締め付けを必要とする場合、若しく
はハンドル４１を軽く回したいときは、第１軌道輪６１
と第２軌道輪６２との対向面の傾斜の勾配を調整した
り、緩い円弧状にすることにより、ワークの締付力とハ
ンドル４１の回転力との関係を調節することができる。

【００１３】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
もので、フレーム２を万力本体７の内部に設置し、万力
本体７の一端部に突出状の固定あご７１を形成し、万力
本体７の上面に中空枠状の可動あご７２を移動可能に設
け、前記可動あご７２の内部に締付機構３を収納設置し
て第１軌道輪軸３２の先端を可動あご７２に締着した構
成である。図２において、説明していない符号は前記図
１の第１の実施の形態において同一符号と同一の構成で
あるから、説明を省略する。

【００１４】この実施の形態によれば、固定あご７１と
可動あご７２とによって強力にワークを締め付けること
ができるし、固定あご７１と可動あご７２とが枠状であ
るから、寸法が異なるワークでも確実に締め付けること
ができる。

【００１５】図３は、本発明の第３の実施の形態を示す
もので、万力本体７の固定あご７１に対向する位置に固
定部７３を設け、この固定部７３に前記ケーシング５１
を固定した構成である。また、ケーシング５１の内部に
おいて第１軌道輪６１に直接ネジ筒３１を設けて第１軌
道輪軸３２を不要とし、固定あご７１と可動あご７２と
の間を前後移動する可動あご７２をネジ筒３１に螺合し
た構成である。このような構成であれば、ハンドル４１
の回転操作で直接ネジ筒３１が前後移動して可動あご７
２を移動させるので、ワークを確実に、強力に締め付け
ることができる。尚、図３において説明していない符号
は前記各実施の形態の同一符号と同一の構成であるか
ら、説明を省略する。

【００１６】図４は、本発明の第４の実施の形態を示す
もので、前記ネジ筒３１とケーシング５１とを一体に構
成し、ケーシング５１の後端開放部に螺着して閉塞する
栓状の部材を第２軌道輪６２とし、第１軌道輪６１と第
２軌道輪６２とが対向する部分に対向間隔６４を構成し
ている。また、ネジ筒３１の基端に、付勢材５２を収納
する空部３３を形成し、空部３３に収納したコイルバネ
である付勢材５２で第１軌道輪６１を第２軌道輪６２に
向って付勢する。尚、ハンドル４１としてローレットハ
ンドルを使用している。図４において、説明していない
符号は前記各実施の形態の同一符号と同一の構成である
から、説明を省略する。

【００１７】本発明の上記実施の形態であれば、構造が
きわめて簡単なばかりでなく、部品点数が少ないので低
廉に製造することができる。また、ネジ筒３１とケーシ
ング５１とが一体であるから強度があり、しかも操作機
構４による回転力が直接締付機構３に作用してワークを
締め付けることができる。

【００１８】図５は、本発明の第５の実施の形態を示す
もので、前記第４の実施の形態と異なる構成部分は、第
１軌道輪６１の第２軌道輪６２に向かう対向面に凹部６
１’を設け、操作機構４の雄ネジ杆４２を対向間隔６４
の中心位置を横切らせ、前記雄ネジ杆４２の先端に設け
た軌道軸４３を凹部６１’の内部に収納した構成であ
る。したがって、軌道軸４３は第１軌道輪６１から第２
軌道輪６２に向かう状態で対向間隔６４の内部に位置す
るので、前記図４に示す実施の形態の軌道軸４３とは、
テーパー方向が逆になる。また、雄ネジ杆４２の雄ネジ
は、螺旋方向を逆にしないと、ハンドル４１の回転方向
が逆になる。

【００１９】この実施の形態では、実質的には図４の第
４の実施の形態と同様であるが、凹部６１’に軌道軸４
３を収納することにより、凹部６１’の移動ストローク
を大きくすることができる。また、前記第４の実施の形
態と同様に、構造がきわめて簡単なばかりでなく、部品
点数が少ないので低廉に製造することができる。また、
ネジ筒３１とケーシング５１とが一体であるから強度が
あり、しかも操作機構４による回転力が直接締付機構３
に作用してワークを締め付けることができる。

【００２０】以上本発明を５種類の実施の形態に基づい
て説明したが、本発明は前記各実施の形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しな
い限り、どのようにでも実施することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上要するに、本発明によれば、締付機
構と操作機構とを有し、前記締付機構の端部に設けたケ
ーシングの内部には、前記締付機構の端部に設けた第１
軌道輪と、ケーシングの内部に位置する第２軌道輪とを
対向させるとともに第１軌道輪を第２軌道輪に向けて付
勢し、前記第１軌道輪と第２軌道輪との対向間隔を中心
位置から外周縁に向って幅狭にして複数の球体を介在さ
せ、前記第１軌道輪と第２軌道輪との対向間隔の内部に
は、前記操作機構の端部に設けた軌道軸を位置させ、操
作機構の操作により前記軌道軸を移動させて前記球体を
転動させ、球体の転動により第１軌道輪と第２軌道輪と
の対向間隔を制御し、第１軌道輪の制御により締付機構
でワークを締め付けたり、締め付けを解除するようにし
たことを特徴とする。

【００２２】したがって、特に第１軌道輪と第２軌道輪
との対向間隔が中心位置から外周縁に向って幅狭にして
複数の球体を介在させることにより、球体がきわめて強
固に保持されるため、ワークの締め付け時に球体が不用
意に転動することがなく、振動や衝撃が発生する位置で
やテーブルであっても確実にワークを挾持して使用でき
る。また構造が簡単なために製作が容易である等、実用
的価値の高いものである。

【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】本発明の第２の実施の形態を示す機械式締付機
構の一部断面図である。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す機械式締付機
構の一部断面図である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示す機械式締付機
構の一部断面図である。

【図５】本発明の第５の実施の形態を示す機械式締付機
構の一部断面図である。

【符号の説明】

１ 万力 ２ フレーム ３ 締付機構 ４ 操作機構 ７ 万力本体 ２１ 一端部 ２２ 他端部 ３１ ネジ筒 ３２ 第１軌道輪軸 ３３ 空部 ４１ ハンドル ４２ 雄ネジ杆 ４３ 軌道軸 ５１ ケーシング ５２ 付勢材 ６１ 第１軌道輪 ６１’ 凹部 ６２ 第２軌道輪 ６３ 通孔 ６４ 対向間隔 ６５ 球体 ７１ 固定あご ７２ 可動あご ７３ 固定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 締付機構と操作機構とを有し、前記締付
   機構の端部に設けたケーシングの内部には、前記締付機
   構の端部に設けた第１軌道輪と、ケーシングの内部に位
   置する第２軌道輪とを対向させるとともに第１軌道輪を
   第２軌道輪に向けて付勢し、前記第１軌道輪と第２軌道
   輪との対向間隔を中心位置から外周縁に向って幅狭にし
   て複数の球体を介在させ、前記第１軌道輪と第２軌道輪
   との対向間隔の内部には、前記操作機構の端部に設けた
   軌道軸を位置させ、操作機構の操作により前記軌道軸を
   移動させて前記球体を転動させ、球体の転動により第１
   軌道輪と第２軌道輪との対向間隔を制御し、第１軌道輪
   の制御により締付機構でワークを締め付けたり、締め付
   けを解除するようにしたことを特徴とする万力の機械式
   締付機構。