(57)【要約】【課題】押圧力によって固定されるワークに対して押圧力を伝達して該ワークの変位を抑え、且つ、機械的な耐久性を高めることが可能なワーク固定構造及びワーク固定治具を提供する。【解決手段】当接片１２と中間片１３とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第１摺動凹部には、該一対の第１摺動凹部の各々と面接触するように挟まれた複数の第１球体１６が該線上に配列され、固定片１１と中間片１３とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第２摺動凹部には、該一対の第２摺動凹部の各々と面接触するように挟まれた複数の第２球体１４が該線上に配列され、第１揺動軸は、複数の第１球体１６の中心を結ぶ直線であり、第２揺動軸は、複数の第２球体１４の中心を結ぶ直線であり、第１揺動軸と前記第２揺動軸とが固定片１１に入力された押圧力の方向と交差する方向であって、且つ、互いに異なる方向に延びる。【選択図】図２
2011131344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに押圧力を伝達して該ワークを固定対象に固定するワーク固定構造であって、
前記固定対象に固定されて押圧力が入力される固定片と、前記ワークに当接可能な当接面を有して前記押圧力を出力する当接片との間に中間片が配置され、前記ワークからの反力を受けて前記当接片が第１揺動軸を中心に前記中間片に対して揺動し、且つ、前記中間片が第２揺動軸を中心に前記固定片に対して揺動するかたちに構成され、
前記当接片と前記中間片とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第１摺動凹部には、該一対の第１摺動凹部の各々と面接触するように該一対の第１摺動凹部に挟まれた複数の第１球体が該線上に配列され、
前記固定片と前記中間片とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第２摺動凹部には、該一対の第２摺動凹部の各々と面接触するように該一対の第２摺動凹部に挟まれた複数の第２球体が該線上に配列され、
前記第１揺動軸は、前記複数の第１球体の中心を結ぶ直線であり、
前記第２揺動軸は、前記複数の第２球体の中心を結ぶ直線であり、
前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが、前記固定片に入力された押圧力の方向と交差する方向であって、且つ、互いに異なる方向に延びることを特徴とするワーク固定構造。
【請求項２】
前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが直交する
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク固定構造。
【請求項３】
前記第１摺動凹部は、前記第１球体の表面に沿った半球面状の凹曲面が前記第１揺動軸と平行な方向に沿って配列された凹部であり、
前記第２摺動凹部は、前記第２球体の表面に沿った半球面状の凹曲面が前記第２揺動軸と平行な方向に沿って配列された凹部である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク固定構造。
【請求項４】
前記第１摺動凹部及び前記第２摺動凹部の少なくとも１つには、該凹部の底部に開口する貫通孔が設けられていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク固定構造。
【請求項５】
ワークを固定するクランプ装置に適用されて、該クランプ装置が有するクランプ片とワークとに挟まれて該クランプ片からの押圧力をワークに伝達して該ワークをクランプ装置に固定するワーク固定治具であって、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のワーク固定構造を備えることを特徴とするワーク固定治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに押圧力を伝達して該ワークを固定対象に固定するワーク固定構造、及び該ワーク固定構造を用いるワーク固定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを固定するクランプ装置として、一対のクランプ片によってワークを固定するバイスが知られている。こうしたバイスは、例えば、基台に固定された固定クランプ片と、固定クランプ片に相対向するように配置されて該固定クランプ片に接近及び離間可能な可動クランプ片と、可動クランプ片を移動させるねじ式の移動機構とによって構成されている。そして、ねじ式の移動機構を用いて可動クランプ片を移動させて、固定クランプ片と可動クランプ片とをワーク側面にそれぞれ当接させ、ねじの締付力を利用してワークを固定している。
【０００３】
ところで、上述したバイスに適用されるワークにあっては、固定クランプ片に当接する面に対して可動クランプ片に当接する面が傾斜している場合もある。この場合、可動クランプ片とワークとの接触面積が小さくなることで、ワークを固定するための力が可動クランプ片からワークに伝達され難くなり、加工負荷によってワークが回転してしまう虞がある。そこで特許文献１では、ワーク側面と可動クランプ片との接触面積を確保すべく、付圧部材と接触部材とによって形成される内部空間に複数の球体を収容してワーク側面の傾斜に合わせて該接触部材の当接面を傾斜させる提案がなされている。こうした構成であれば、ワークを固定するための力を可動クランプ片からワークに確実に伝達させることができ、ワークを確実に固定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−７１２７６号公報（段落［００１７］［００１８］、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、接触部材が付圧部材に対して回転しないことから加工負荷によるワークの回転が確実に抑えられるものの、内部空間に収容された球体同士が点接触しているため、ワークの締め付けや加工負荷にともなう押圧力が点接触している部分に集中的に作用することになる。そのため、球体に摩耗や変形が生じやすく耐久性が低いという問題を抱えていた。
【０００６】
一方、ワーク側面の傾斜に合わせて可動クランプ片の当接面を傾斜させる上では、一般的な蝦蛄万力に用いられるように、ねじ部の先端に傾動可能な可動部材を設ける方法もある。しかしながら、蝦蛄万力に用いられている可動部材は、ワーク側面との接触面積を確保することが可能であるものの、ねじ部の進退方向を軸として回転しやすいため、加工負荷によるワークの回転に対して抗力が発揮され難い。そのため、加工負荷によるワークの回転が生じやすいという問題を抱えていた。
【０００７】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、その目的は、押圧力によって固定されるワークに対して押圧力を伝達する際に該ワークの変位を抑え、且つ、機械的な耐久性を高めることが可能なワーク固定構造及びワーク固定治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のワーク固定構造は、ワークに押圧力を伝達して該ワークを固定対象に固定するワーク固定構造であって、前記固定対象に固定されて押圧力が入力される固定片と、前記ワークに当接可能な当接面を有して前記押圧力を出力する当接片との間に中間片が配置され、前記ワークからの反力を受けて前記当接片が第１揺動軸を中心に前記中間片に対して揺動し、且つ、前記中間片が第２揺動軸を中心に前記固定片に対して揺動するかたちに構成され、前記当接片と前記中間片とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第１摺動凹部には、該一対の第１摺動凹部の各々と面接触するように該一対の第１摺動凹部に挟まれた複数の第１球体が該線上に配列され、前記固定片と前記中間片とに設けられた対向する一対の凹曲面が直線上に配列されてなる一対の第２摺動凹部には、該一対の第２摺動凹部の各々と面接触するように該一対の第２摺動凹部に挟まれた複数の第２球体が該線上に配列され、前記第１揺動軸は、前記複数の第１球体の中心を結ぶ直線であり、前記第２揺動軸は、前記複数の第２球体の中心を結ぶ直線であり、前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが、前記固定片に入力された押圧力の方向と交差する方向であって、且つ、互いに異なる方向に延びることを要旨とする。
【０００９】
本発明のワーク固定構造によれば、ワークからの反力を受ける当接片が第１揺動軸を中心に中間片に対して揺動する。またワークからの反力を受ける中間片が第１揺動軸とは異なる方向に延びる第２揺動軸を中心に固定片に対して揺動する。そして、これら当接片と中間片とが揺動することによって、当接片の当接面が三次元的に移動するようになる。それゆえに、ワークからの反力の分布に合わせて当接面が三次元方向に移動する結果、ワークの被当接面に当接面を倣わせること、ひいてはワークと当接片とを面接触させることが可能になる。
【００１０】
しかも、中間片及び当接片が揺動する際には、またワークが固定されている際には、当接片及び中間片と第１球体との間、さらには固定片及び中間片と第２球体との間が面接触している。そのため、ワークの固定時に各球体の受ける力、またワークの加工時に各球体の受ける力は、各球体の表面のうちで面接触している部分に分散される。その結果、ワークの固定時やワークの加工時の力を各球体が一点で受ける場合と比較して、各球体に摩耗や変形が生じ難くなるため、ワーク固定構造そのものの機械的な耐久性を高めることが可能である。それゆえに、押圧力を伝達する際にワークの変位を抑えつつ機械的な耐久性を高めることが可能である。
【００１１】
このワーク固定構造は、前記第１揺動軸と前記第２揺動軸とが直交することが好ましい。
当接片と中間片とが反力の分布に合わせて揺動するとしても、当接片の揺動する範囲は第１揺動軸を中心とする所定の範囲に限られ、また中間片の揺動する範囲は第２揺動軸を中心とする所定の範囲に限られる。そのため、第１揺動軸の方向と第２揺動軸の方向とが近くなるほど、当接片の揺動する範囲と中間片の揺動する範囲とが空間的に近くなる結果、当接面の移動する範囲が二次元に近くなってしまう。この点、この発明のワーク固定構造によれば、第１揺動軸と第２揺動軸とが直交するため、当接面の移動する範囲が最も三次元的なものとすることが可能である。それゆえに、適用可能なワークの形状範囲を拡張することが可能である。
【００１２】
このワーク固定構造においては、前記第１摺動凹部は、前記第１球体の表面に沿った半球面状の凹曲面が前記第１揺動軸と平行な方向に沿って配列された凹部であり、前記第２摺動凹部は、前記第２球体の表面に沿った半球面状の凹曲面が前記第２揺動軸と平行な方向に沿って配列された凹部であることが好ましい。
【００１３】
上述したように、各球体の受ける力が球体の表面に分散する分、各球体に摩耗や変形が
生じ難くなる。ただし、球体に対して凹部が摺動するとなれば、少なからず各部材は摩耗することになる。この点、この発明のワーク固定構造によれば、凹部の形状が球体の表面に沿った半球面状の凹曲面であるため、該凹部や球体の摩耗を抑えることが可能である。
【００１４】
このワーク固定構造は、前記第２摺動凹部及び前記第１摺動凹部の少なくとも１つには、該凹部の底部に開口する貫通孔が設けられていてもよい。
このワーク固定構造によれば、各片の揺動等によって凹部と球体との間に異物などが混入する場合であっても、該異物を貫通孔から排出することが可能である。そのため、凹部と球体との間に混入した異物に起因する各部材の摩耗を抑えることが可能である。
【００１５】
本発明のワーク固定治具は、ワークを固定するクランプ装置に適用されて、該クランプ装置が有するクランプとワークとに挟まれて該クランプの出力する押圧力をワークに伝達するワーク固定治具であって、上記のワーク固定構造を備えることを要旨とする。
【００１６】
本発明のワーク固定治具によれば、押圧力を伝達する際にワークの変位を抑えることが可能であって、該治具の機械的な耐久性を高めることが可能でもある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるワーク固定治具が適用されたバイスの側面構造を示す側面図。
【図２】ワーク固定治具の各構成要素を示すワーク固定治具の分解斜視図。
【図３】固定片及び当接片の平面構造と側面構造とを示す平面図及び側面図。
【図４】中間片の平面構造と側面構造とを示す平面図及び側面図
【図５】（ａ）第１軸と平行な方向から見た固定片及び中間片の構造を示す図、（ｂ）は第２軸と平行な方向から見たワーク固定治具の構造を示す図。
【図６】ワークを固定するために必要な押圧力について行った試験方法を説明する図。
【図７】変形例における当接片の側面構造を示す平面図。
【図８】変形例におけるワーク固定治具の側面構造を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のワーク固定構造を用いたワーク固定治具の一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施形態のワーク固定治具が適用されたバイスの側面構造を示す側面図であって、ワークがバイスによって固定された状態を示す図である。図２はワーク固定治具の各構成要素を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示されるように、バイス１の基台２に固定された固定クランプ片３と、ねじ機構４により移動可能な可動クランプ片５との間であって、可動クランプ片５とワークＷとの間には、ワーク固定治具１０が挟まれている。ねじ機構４の締付け力に基づく押圧力は、可動クランプ片５の移動方向に沿って可動クランプ片５からワーク固定治具１０に入力されて、ワーク固定治具１０を介してワークＷに伝達される。
【００２０】
図１及び図２に示されるように、ワーク固定治具１０は、バイス１の可動クランプ片５に当接する固定片１１と、ワークＷに当接する当接面１２ａを有した当接片１２と、固定片１１と当接片１２との間に配置される中間片１３とを有している。また、ワーク固定治具１０は、中間片１３と当接片１２との間に配置される半径Ｒの２つの第１球体１６と、固定片１１と中間片１３との間に配置される半径Ｒの２つの第２球体１４とを有している。
【００２１】
次に、ワーク固定治具１０を構成する固定片１１、当接片１２、中間片１３の各々の構成とこれらの連結態様とについて以下に説明する。図３は、固定片１１及び当接片１２の
平面構造と側面構造とを示す平面図及び側面図である。図４は中間片の平面構造と側面構造とを示す平面図及び側面図である。図５（ａ）は第２球体１４の配列される方向から見た固定片及び中間片の構造を示す図、図５（ｂ）は第１球体１６の配列される方向から見たワーク固定治具の構造を示す図である。
【００２２】
なお、固定片１１と当接片１２とは、中間片１３に対する配置が互いに異なる構成であって、その他の構成が同じものである。そのため、以下では、固定片１１の各構成要素と当接片１２の各構成要素とに異なる符号を付し、同一の図３を参照して固定片１１と当接片１２とを説明する。
【００２３】
図３に示されるように、固定片１１は直方体形状をなしている。固定片１１において中間片１３と対向する基準面１１ａには、曲率半径が約半径Ｒからなる２つの凹曲面（第２摺動凹部を構成する固定片凹部１８）が配列ピッチＤだけ離れるように設けられている。２つの固定片凹部１８は、それぞれ第２球体１４の表面と面接触して摺動可能なかたちに形成されている。また２つの固定片凹部１８は、固定片凹部１８に第２球体１４が配置された状態で、該第２球体１４の中心Ｐ１が固定片１１の基準面１１ａから離間距離ｄだけ離れるように形成されている。
【００２４】
当接片１２において中間片１３と対向する第１揺動面１２ｂには、曲率半径が約半径Ｒからなる２つの凹曲面（第１摺動凹部を構成する当接片凹部１９）が配列ピッチＤだけ離れるように設けられている。２つの当接片凹部１９は、それぞれ第１球体１６の表面と面接触して摺動可能なかたちに形成されている。また２つの当接片凹部１９は、当接片凹部１９に第１球体１６が配置された状態で、第１球体１６の中心Ｐ２が当接片１２の第１揺動面１２ｂから離間距離ｄだけ離れるように形成されている。
【００２５】
図４に示されるように、中間片１３は、固定片１１及び当接片１２と同じく、直方体形状をなしている。中間片１３は、当接片１２と対向する基準面１３ｂに曲率半径が約半径Ｒからなる凹曲面（第１摺動凹部を構成する第１中間凹部２１）が配列ピッチＤだけ離れるように設けられている。２つの第１中間凹部２１は、上記当接片凹部１９と同様に、第２球体１４の表面と面接触して摺動可能なかたちに形成されている。２つの第１中間凹部２１は、第１中間凹部２１内に第１球体１６が配置された状態で、第１球体１６の中心Ｐ２が中間片１３の基準面１３ｂから離間距離ｄだけ離れるように形成されている。なお、２つの第１中間凹部２１が配列される方向、すなわち２つの第１中間凹部２１を結ぶ直線である第１揺動基準線ＤＬ２の延びる方向は、固定クランプ片３から入力される押圧力の方向と交差する方向である。
【００２６】
中間片１３において固定片１１と対向する第２揺動面１３ａには、曲率半径が約半径Ｒからなる凹曲面（第２摺動凹部を構成する第２中間凹部２０）が配列ピッチＤだけ離れるように設けられている。２つの第２中間凹部２０は、上記固定片凹部１８と同様に、第２球体１４の表面と面接触して摺動可能なかたちに形成されている。また２つの第２中間凹部２０は、第２中間凹部２０内に第２球体１４が配置された状態で、第２球体１４の中心Ｐ１が中間片１３の第２揺動面１３ａから離間距離ｄだけ離れるように形成されている。なお、２つの第２中間凹部２０が配列される方向、すなわち２つの第２中間凹部２０を結ぶ直線である第２揺動基準線ＤＬ１は、固定クランプ片３から入力される押圧力の方向と交差する方向であって、且つ、上記第１揺動基準線ＤＬ２と直交する方向である。
【００２７】
図５（ａ）に示されるように、２つの固定片凹部１８及び２つの第２中間凹部２０には２つの第２球体１４の一部が収容され、これら２つの第２球体１４を介して中間片１３と固定片１１とが連結されている。固定片１１の基準面１１ａと中間片１３の第２揺動面１３ａとの間には、第２揺動基準線ＤＬ１を挟む両側に、それぞれ離間距離ｄの２倍に相当
する隙間が形成され、この隙間に２つの第２球体１４の中心Ｐ１が配置されている。
【００２８】
図５（ｂ）に示されるように、２つの第１中間凹部２１及び２つの当接片凹部１９には２つの第１球体１６の一部が収容され、これら２つの第１球体１６を介して中間片１３と当接片１２とが連結されている、中間片１３の基準面１３ｂと当接片１２の第１揺動面１２ｂとの間には、第１揺動基準線ＤＬ２を挟む両側に、それぞれ離間距離ｄの２倍に相当する隙間が形成され、この隙間に２つの第１球体１６の中心Ｐ２が配置されている。
【００２９】
そして可動クランプ片５からの押圧力が固定片１１に入力されてワークＷに伝達されると、ワークＷからの反力が当接片１２の当接面１２ａを介して当接片１２及び中間片１３に伝達される。ワークＷからの反力を受ける当接片１２は、当接片１２に対する該反力の分布に応じて、２つの第１球体１６の中心Ｐ２を結ぶ直線を揺動軸（第１揺動軸）として中間片１３に対して揺動する。またワークＷからの反力を受ける中間片１３は、中間片１３に対する該反力の分布に応じて、２つの第２球体１４の中心Ｐ１を結ぶ直線と揺動軸（第２揺動軸）として固定片１１に対して揺動する。
【００３０】
その結果、これら当接片１２と中間片１３とが揺動することによって、当接片１２がワークＷと当接する当接面１２ａがワークＷからの反力の分布に合わせて三次元的に移動するようになる。つまり当接片１２の当接面１２ａとワークＷとの接触面積が広がるように、当接片１２の当接面１２ａが移動するようになる。そして、当接片１２の当接面１２ａとワークＷとの接触面積が広がるように当接面１２ａが三次元方向に移動する結果、ワークＷの被当接面に当接片１２の当接面１２ａを倣わせること、ひいてはワークＷと当接片１２とを面接触させることが可能になる。
【００３１】
ここで、当接片１２の揺動軸である第１揺動軸は第１揺動基準線ＤＬ２と平行であって、且つ、中間片１３の揺動軸である第２揺動軸が第２揺動基準線ＤＬ１と平行である。すなわち、当接片１２の揺動軸と中間片１３の揺動軸とが直交するように、ワーク固定治具１０は構成されている。
【００３２】
上述したように当接片１２と中間片１３とがワークＷからの反力の分布に合わせて揺動するとしても、当接片１２の揺動する範囲は第１揺動軸を中心とする所定の範囲に限られ、また中間片１３の揺動する範囲は第２揺動軸を中心とする所定の範囲に限られる。そのため、第１揺動軸の方向と第２揺動軸の方向とが近くなるほど、当接片１２の揺動する範囲と中間片１３の揺動する範囲とが空間的に近くなる結果、当接片１２の当接面１２ａの移動する範囲が二次元に近くなってしまう。この点、第１揺動軸と第２揺動軸とが直交する構成であれば、当接片１２の当接面１２ａの移動する範囲が最も三次元的なものとなる。それゆえに、ワークＷの被当接面の配置に合わせて、該被当接面のより広範囲にわたり当接片１２の当接面１２ａを当接させることが可能である。
【００３３】
なお、当接片１２における揺動方向の端と中間片１３とが当接する状態まで当接片１２は揺動できる。また中間片１３における揺動方向の端と固定片１１とが当接する状態まで中間片１３は揺動できる。つまり、当接片１２の揺動する範囲や中間片１３の揺動する範囲は、当接片１２と中間片１３との距離や中間片１３と固定片１１との距離、すなわち離間距離ｄの２倍相当に応じた範囲に規定される。そのため、当接片１２の揺動する範囲や中間片１３の揺動する範囲は、各凹部１８，１９，２０，２１の形状や各球体１４，１６の径によって調整することが可能である。
【００３４】
また、当接片１２が揺動する期間やワークＷが固定される期間において、第１中間凹部２１及び当接片凹部１９と第１球体１６とは互いに面接触された状態を維持する。また、中間片１３が揺動する期間やワークＷが固定される期間において、固定片凹部１８及び第
２中間凹部２０と第２球体１４とは互いに面接触された状態を維持する。そのため、ワークＷの固定時に各球体１４，１６の受ける力、またワークＷの加工時に各球体１４，１６の受ける力は、各球体１４，１６の表面のうちで面接触している部分に分散される。その結果、ワークＷの固定時やワークＷの加工時の力を各球体１４，１６が一点で受ける場合と比較して、各球体１４，１６に摩耗や変形が生じ難くなるため、ワーク固定治具１０そのものの機械的な耐久性を高めることが可能である。それゆえに、押圧力を伝達する際にワークＷの変位を抑え、且つ、機械的な耐久性を高めることが可能である。
【００３５】
次に、ワーク固定治具１０を用いて実施したワークの加工試験について比較例とともに説明する。図６は、バイス１を用いてワークＷを固定するために必要な押圧力について行った試験方法を説明するための図である。
【００３６】
図６に示されるように、本試験においては、シリコン製のウェハーを積層した積層体Ｗａと該積層体Ｗａの両端に取着された捨て板ＷｂとからなるワークＷを用いた。このワークＷの底面が基台２に接触しないように、ワーク固定治具１０を介して、固定クランプ片３と可動クランプ片５との間にワークＷを固定した。そして、ダイヤモンド砥粒を含むレジンボンドの研削砥石３０を回転数３０００ｒｐｍで回転させてワークＷの上面を設定切り込み量（１ｍｍ）だけ研削した。この際、研削砥石３０による１回の切り込み量は０．０３ｍｍであり、仕上げに０．００２ｍｍの往復切り込みを５回行った。そして、研削後のワークＷ（ウェハー）の幅寸法を測定し、研削前の幅寸法から研削後の幅寸法を差し引くことにより、設定切り込み量と実際の切り込み量との差分である加工誤差を算出して実施例の測定結果を得た。なお、捨て板Ｗｂに隣接しているウェハーＡ，Ｃと中央付近に位置しているウェハーＢとの計３枚のウェハーの幅寸法を測定した。
【００３７】
またワーク固定治具１０を用いることなく固定クランプ片３と可動クランプ片５との間にワークＷを固定し、上記研削条件と同一の研削によって計測された加工誤差を比較例として得た。これら実施例及び比較例の結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2011131344.tif 000003
表１に示されるように、比較例１では、１６０ｋｇｆの押圧力でワークＷを固定しても、ウェハーＡ，Ｂ，Ｃにおける加工誤差が大きいことが認められた。また比較例２では、３２０ｋｇｆの押圧力でワークＷを固定することにより、ウェハーＡ，Ｂ，Ｃにおける加工誤差が微少になることが認められた。すなわち、比較例においては、加工負荷によるワークＷの位置ずれを確実に抑えるためには、３２０ｋｇｆの押圧力が必要であることが確認された。
【００３９】
一方、実施例１では、比較例１よりも小さい１５０ｋｇｆの押圧力でワークＷを固定した場合であっても、ウェハーＡ，Ｂ，Ｃともに、比較例１よりも小さい加工誤差が得られることが認められた。また実施例２では、比較例２よりも小さい２００ｋｇｆの押圧力で、比較例２における加工誤差と同じ水準の加工誤差が得られることが認められた。すなわ
ち、ワークを確実に固定させるために必要な押圧力は、比較例よりも実施例の方が小さいことが確認された。これは、実施例においては、ワーク固定治具１０の当接面１２ａがワークＷの側面に倣うことによって、ワークＷの側面と当接面１２ａとの接触面積が比較例に比べて大きくなっているためである。つまり、ワーク固定治具１０を介してワークＷを固定することにより、ねじ機構４の締付け力に基づく押圧力がワーク固定治具１０を介して確実に伝達され、小さい押圧力であってもワークＷが確実に固定されていることが確認された。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態のワーク固定構造及び該ワーク固定構造を用いたワーク固定治具によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）当接片１２の揺動軸と中間片１３の揺動軸とが、可動クランプ片５から入力される押圧力の方向と交差する方向であって、且つ、互いに異なる方向に延びるように構成される。そして、ワークＷからの受ける反力の分布に応じて、当接片１２が中間片１３に対して揺動し、且つ、中間片１３が固定片１１に対して揺動する。そのため、ワークＷの被当接面に当接片１２の当接面１２ａを倣わせることができる。これにより、ワークＷの被当接面と当接片１２の当接面１２ａとを面接触させることができる。その結果、ねじ機構４の締付け力に基づいた押圧力を、可動クランプ片５及びワーク固定治具１０を介して、ワークＷに確実に伝達させることができ、小さい押圧力であってもワークを固定することができる。
【００４１】
（２）当接片１２が揺動する期間やワークＷが固定される期間において、第１中間凹部２１及び当接片凹部１９と第１球体１６とは互いに面接触された状態を維持する。また、中間片１３が揺動する期間やワークＷが固定される期間において、固定片凹部１８及び第２中間凹部２０と第２球体１４とは互いに面接触された状態を維持する。こうした構成によれば、第１球体１６及び第２球体１４は、ワークＷの締め付けや加工負荷にともなう押圧力を面接触している部分全体で受けることになる。その結果、上記押圧力が第１球体１６及び第２球体１４に分散して作用することとなり、該第１球体１６及び第２球体１４に摩耗や変形が生じ難く、第１球体１６及び第２球体１４、ひいてはワーク固定治具１０の機械的な耐久性を高めることができる。
【００４２】
（３）第１揺動軸と第２揺動軸とが直交する構成であるため、当接片１２の当接面１２ａの移動する範囲が最も三次元的なものとなる。それゆえに、ワークＷの被当接面の配置に合わせて、該被当接面のより広範囲にわたり当接片１２の当接面１２ａを当接させることが可能である。
【００４３】
（４）各凹部１８，１９，２０，２１の形状が各球体１４，１６の表面に沿った半球面状の凹曲面であるため、該凹部や球体の摩耗を抑えることが可能である。
（５）中間片１３は、２つの第２球体１４を介して２箇所で固定片１１に支持される。また当接片１２は、２つの第１球体１６を介して２箇所で中間片１３に支持される。こうした構成によれば、固定片１１に対する中間片１３の回転が防止されるとともに、中間片１３に対する当接片１２の回転が防止される。すなわち、固定片１１に対する当接片１２の回転が防止される。その結果、加工負荷によるワークＷの回転を確実に抑えることができる。
【００４４】
（５）２つの第２球体１４を用いてワーク固定治具１０を構成することにより、該ワーク固定治具１０の構造を簡素化することができる。また２つの第１球体１６を用いてワーク固定治具１０を構成することにより、該ワーク固定治具１０の構造を簡素化することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態の当接片１２においては、第１球体１６の一部を収容する当接片凹部１９設けた。これに加えて、図７に示されるように、この当接片凹部１９に該当接片凹部１９の底部から当接面１２ａまでを貫通する貫通孔３１を設けてもよい。こうした構成によれば、例えば当接片１２の揺動にともなって発生した第１球体１６と当接片凹部１９との間の異物を貫通孔３１に排出することができる。その結果、異物に起因する第１球体１６の摩耗などを抑えることができる。なお、こうした構成を固定片１１及び中間片１３に具体化してもよい。
【００４６】
・互いに対向する当接片凹部１９と第１中間凹部２１とを第１揺動基準線ＤＬ２に沿って配列することによって第１摺動凹部を構成したが、これを変更し、互いに対向し、且つ、第１揺動基準線ＤＬ２に沿って連続する一対の半円筒面によって第１摺動凹部を構成してもよい。要するに、第１揺動基準線ＤＬ２に沿って配列される第１球体１６と面接触するような一対の摺動面であればよい。また互いに対向する固定片凹部１８と第２中間凹部２０とを第２揺動基準線ＤＬ１に沿って配列することによって第２摺動凹部を構成したが、これを変更し、互いに対向し、且つ、第２揺動基準線ＤＬ１に沿って連続する一対の半円筒面によって第２摺動凹部を構成してもよい。要するに、第２揺動基準線ＤＬ１に沿って配列される第２球体１４と面接触するような一対の摺動面であればよい。
【００４７】
・上記実施形態によれば、第２球体１４が並ぶ方向と第１球体１６が並ぶ方向、すなわち第１揺動軸と第２揺動軸とを直交させた。これに限らず、第１球体１６は、第２球体１４が並ぶ方向と交差する方向に並んでいればよく、直交する構成に限られない。
【００４８】
・上記実施形態のワーク固定治具１０では、固定片１１、中間片１３、当接片１２を連結する構成を特に設けなかった。これに限らず、ワーク固定治具１０に、固定片１１、中間片１３、当接片１２を連結させる構成を設けてもよい。例えば固定片１１に雌ねじ部を設け、当接片１２及び中間片１３に形成した孔を通じて、ねじを上記雌ねじ部と螺合させることにより、固定片１１、中間片１３、当接片１２を連結してもよい。また例えば固定片１１、中間片１３、当接片１２を磁石で形成することで連結してもよい。この構成によれば、上述したねじのような連結するための部材を省略することができる。
【００４９】
・上記実施形態では、２つの第２球体１４を用いたが、複数の第２球体１４で用いればよく、２つに限られるものではない。
・上記実施形態では、２つの第１球体１６を用いたが、複数の第１球体１６で用いればよく、２つに限られるものではない。
【００５０】
・上記実施形態では本発明にかかる伝達構造をワーク固定治具１０に具体化した。これに限らず、図８に示されるように、固定片１１をバイス１の可動クランプ片５として、第２球体１４を介して中間片１３を可動クランプ片５に直接支持させる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
Ａ，Ｂ，Ｃ…ウェハー、Ｐ１，Ｐ２…中心、Ｗ…ワーク、Ｗａ…積層体、Ｗｂ…捨て板、ＤＬ１，ＤＬ２…仮想線、１…バイス、２…基台、３…固定部、４…ねじ機構、５…可動部、１０…ワーク固定治具、１１…固定片，１１ａ…面、１２…当接片，１２ａ…当接第１揺動面、１２ｂ…面、１３…中間片，１３ａ，１３ｂ…面、１４…第２球体、１６…第１球体、１８，１９，２０，２１…凹部、３０…研削砥石、３１…貫通孔。
【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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