(57)【要約】【課題】  ワイヤカットするために保持したワークの傾角を正確に微調整できるワーク保持バイスを提供する。【解決手段】  本発明のワーク保持バイスは、傾角調整機構５０のねじ部材５１の凹球面５１ｄと基板３の係合面３ｋとの間に複数の転動体５３を介装したものであるから、固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材５１を回転させるときに、ねじ部材５１と基板３との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。また、凹球面５１ｄと半径方向に変位可能な環状の転動溝形成部材５２とを組み合わせたことにより、複数の転動体５３の全てが凹球面および転動溝５２ａと常に接触するから、ねじ部材５１が基板３を押動して固定板２側に変位させる力が複数箇所に分散されつつ伝達される。【選択図】  図４
2005212068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持し固定するためのバイスであって、
ワークスタンドに固定される固定板と、
前記固定板に対して隙間を開けつつ平行に延びるように配設された基板と、
前記固定板に対して３軸回りに傾動自在に前記基板を支持する支持機構と、
前記固定板に対する前記基板の傾角を調整する傾角調整機構と、を備え、
前記傾角調整機構が、
前記固定板から離間する方向に前記基板を付勢する付勢手段と、
前記固定板に螺合するねじ部と、前記ねじ部を締め込んだときに前記付勢手段の付勢力に抗して前記基板の係合面を押動して前記基板を前記固定板側に変位させる係合部と、前記係合部のうち前記係合面と対向しつつ延びる対向面とを有しているねじ部材と、
前記対向面および前記係合面のいずれか一方の側に、その中心が前記ねじ部の軸線上にある球面を形成する球面形成手段と、
前記対向面および前記係合面のいずれか他方の側と前記球面との間に介装された複数の転動体と、
前記複数の転動体が前記ねじ部の軸線の回りに延びる円上に位置するように前記複数の転動体を保持する転動体保持手段と、
を有していることを特徴とするワーク保持バイス。
【請求項２】
前記球面は、前記ねじ部材の対向面に形成されており、
前記転動体保持手段は、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸に円周方向に延びる転動溝を有するとともに前記係合面上において前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動溝形成部材であり、
前記転動体は、前記球面上および前記転動溝上を転動する、
ことを特徴とする請求項１に記載したワーク保持バイス。
【請求項３】
前記球面は、前記ねじ部材の対向面に形成されており、
前記転動体保持手段は、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸かつ垂直に円周方向に延びる１つの円上において前記複数の転動体を円周方向に等間隔に保持するとともに、前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動体保持部材であり、
かつ前記転動体は、前記球面上および前記係合面上を転動する、
ことを特徴とする請求項１に記載したワーク保持バイス。
【請求項４】
前記球面は、前記係合面上を摺動して前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる球面形成部材に形成されており、
前記転動体保持手段は、前記ねじ部の軸線に対して同軸かつ垂直に円周方向に延びる、前記対向面に凹設された転動溝であり、
前記転動体は、前記球面上および前記転動溝上を転動する、
ことを特徴とする請求項１に記載したワーク保持バイス。
【請求項５】
前記球面は、前記係合面上を摺動して前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる球面形成部材に形成されており、
前記転動体保持手段は、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸に円周方向に延びる１つの円上において前記複数の転動体を円周方向に等間隔に保持するとともに、前記ねじ部に外嵌して半径方向に変位不能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動体保持部材であり、
前記対向面は、前記ねじ部の軸線に対して垂直に延びており、
前記転動体は、前記球面上および前記対向面上を転動する、
ことを特徴とする請求項１に記載したワーク保持バイス。
【請求項６】
前記球面が、前記ねじ部に向かって凸となる凸球面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したワーク保持バイス。
【請求項７】
前記球面が、前記ねじ部に向かって凹となる凹球面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載したワーク保持バイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワイヤカット放電加工機を用いてワークを加工するときにワークを保持しつつその姿勢を調整するためのワーク保持バイスに関し、より詳しくは、保持したワークの姿勢をより正確に微調整できるように改良されたワーク保持バイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワイヤカット放電加工機を用いてワークを加工する際には、ワークスタンド上に固定したワーク保持バイスを用いてワークを保持しつつその姿勢を調整している（例えば、下記特許文献１，２を参照）。
【０００３】
このようなワーク保持バイスの構造および機能について図１１〜図１５を参照して概説すると、ワーク保持バイス１は、図示されないワークスタンド上にボルトで固定される固定板２と、この固定板２に対しわずかな隙間を開けつつ互いに平行に延びるとともに固定板２に対して傾動自在に支持された基板３とを有している。
基板３は、その一端側に配設されたワーク把持用の固定ジョー４と、この固定ジョー４と対向しつつ基板３のスライド部３ａに摺動自在に嵌合している可動ジョー５と、スライド部３ａに位置決めして固定可能な雌ねじ部材６と、この雌ねじ部材６に螺合するねじロッド７とを有している。
これにより、保持するワークの寸法に合わせて雌ねじ部材６を位置決めして固定した後に、固定ジョー４と可動ジョー５との間にワークを配設し、ねじロッド７を締め付けることによってワークを堅固に保持することができる。
なお、基板３の上面から貫通している大径の挿通孔３ｂおよび固定板２に貫設されている小径の挿通孔２ａ内にボルトを挿通し、このボルトをワークスタンドに螺合させることにより、固定板２をワークスタンド上に固定することができる。
【０００４】
一方、図１１および図１２に示したように、固定板２に対して基板３を傾動自在に支持するための傾動支持機構１０が固定ジョー４の近傍に配設されている。
この傾動支持機構１０は、図１３および図１４に示したように、固定板２の下面から圧入されたナット部材１１と、基板３に貫設された貫通孔３ｃ内に上方から挿入されてナット部材１１と螺合するボルト部材１２と、挿入孔３ｃと同軸に基板３の上面に凹設されたざぐり孔３ｄの底面とボルト部材１２の頭部１２ａとの間に介装された複数枚のばね座金１３とを有している。
また、ナット部材１１の凸球面状の上面１１ａと、基板３の下面に挿入孔３ｃと同軸に凹設された凹球面状の摺動面３ｅとが摺動自在に当接している。
これにより、基板３は、ばね座金１３の下向き付勢力によって浮き上がることなく、固定板２に対して傾動することができる。
【０００５】
他方、固定板２に対する基板３のＸ軸回りの傾動角度を調整するためのＸ軸回り傾角調整機構２０が、図１１および図１２に示したように、固定ジョー４に対して傾動支持機構１０よりもさらにＹ軸方向に離間した位置に配設されている。
このＸ軸回り傾角調整機構２０は、図１３に示したように、基板３に貫設された挿入孔３ｆ内に上方から挿入されて固定板２に貫設された雌ねじ２ｂに螺合するボルト部材２１と、このボルト部材２１に対してＸ軸方向に対称に固定板２と基板３との間に配設された一対のコイルばね２２，２３とを有している。
また、ボルト部材２１の頭部２１ａの下面は、挿入孔３ｆに同軸に基板３の上面に凹設されたざぐり孔３ｇの底面に当接している。
これにより、ボルト部材２１を緩めると、コイルばね２２，２３の上向き付勢力により固定板２に対して基板３が上方に変位し、基板３はＸ軸周りで時計方向に傾動する。
これに対し、ボルト部材２１を締め付けると、コイルばね２２，２３の上向き付勢力に抗して基板３が下方に押動され、基板３はＸ軸周りで反時計方向に傾動する。
すなわち、Ｘ軸回り傾角調整機構２０のボルト部材２１の締め付け量を調整することにより、固定板２に対する基板３のＸ軸回りの傾動角度を微調整することができる。
【０００６】
同様に、固定板２に対する基板３のＹ軸回りの傾動角度を調整するためのＹ軸回り傾角調整機構３０が、図１１および図１２に示したように、傾動支持機構１０よりもＸ軸方向に離間した位置に配設されている。
このＹ軸回り傾角調整機構３０は、図１４に示したように、基板３に貫設された挿入孔３ｈ内に上方から挿入されて固定板２に貫設された雌ねじ２ｂに螺合するボルト部材３１と、このボルト部材３１に対してＸ軸方向に対称に固定板２と基板３との間に配設された一対のコイルばね３２，３３とを有している。
また、ボルト部材３１の頭部３１ａの下面は、挿入孔３ｈに同軸に基板３の上面に凹設されたざぐり孔３ｉの底面に当接している。
これにより、ボルト部材３１を緩めると、コイルばね３２，３３の上向き付勢力により固定板２に対して基板３が上方に変位し、基板３はＹ軸周りで反時計方向に傾動する。
これに対し、ボルト部材３１を締め付けると、コイルばね３２，３３の上向き付勢力に抗して基板３が下方に押動され、基板３はＹ軸周りで時計方向に傾動する。
すなわち、Ｙ軸回り傾角調整機構３０のボルト部材３１の締め付け量を調整することにより、固定板２に対する基板３のＹ軸回りの傾動角度を微調整することができる。
【０００７】
さらに、固定板２に対する基板３のＺ軸回りの傾動角度を調整するためのＺ軸回り傾角調整機構４０が、図１１および図１２に示したように、雌ねじ部材６からＹ軸方向に離間した位置に配設されている。
このＺ軸回り傾角調整機構４０は、図１５に示したように、基板３の下面に凹設された円形孔３ｊ内に挿入されてＺ軸回りに回動自在な中空円柱状のホルダ４１と、このホルダ４１内に嵌合してＹ軸回りに回動自在な円柱状の雌ねじ部材４２と、この雌ねじ部材４２に螺合しつつＹ軸方向に延びてその球状頭部４３ａが固定板２の前面に凹設された凹球面２ｃに当接しているボルト部材４３と、このボルト部材４３と同軸に基板２のざぐり孔２ｄ内に収納された複数枚のばね座金４４とを有している。
これにより、ボルト部材４３を締め付けると、ばね座金４４の付勢力に抗して基板３がＹ軸方向の前方に変位し、基板３はＺ軸回りの時計方向に傾動する。
これに対し、ボルト部材４３を緩めると、ばね座金４４によって基板３がＹ軸方向の後方に押動され、基板３はＺ軸周りで反時計方向に傾動する。
すなわち、Ｚ軸回り傾角調整機構４０のボルト部材４３の締め付け量を調整することにより、固定板２に対する基板３のＺ軸回りの傾動角度を微調整することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５８−４０２２８号公報
【特許文献２】実公平  ７−１３９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した従来のワーク保持バイス１におけるＸ軸回り傾角調整機構２０は、ボルト部材２１の頭部２１ａの下面が基板３のざぐり孔３ｇの底面に直接接触する構造である。
これにより、図１３（ｂ）に示したように固定板２に対して基板３が傾動すると、図１６に拡大して示したように、ボルト部材２１の頭部２１ａの下面の角部２１ｂのみがざぐり孔３ｇの底面に当接する。
したがって、固定板２に対する基板３のＸ軸回りの傾動角度を調整するためにボルト部材２１を締め付けると、ボルト部材２１の頭部２１ａとざぐり孔３ｇの底面との間に作用する摩擦力によって固定板２に対する基板３のＺ軸回りの傾動が生じるから、Ｚ軸回り傾角調整機構４０を用いてＺ軸回りの傾動角度の再調整が必要なる場合があった。
【００１０】
同様に、従来のワーク保持バイス１におけるＹ軸回り傾角調整機構３０は、ボルト部材３１の頭部３１ａの下面が基板３のざぐり孔３ｉの底面に直接接触する構造である。
これにより、図１４（ｂ）に示したように固定板２に対して基板３が傾動すると、ボルト部材３１の頭部３１ａの下面の角部３１ｂのみがざぐり孔３ｉの底面に当接する。
したがって、固定板２に対する基板３のＹ軸回りの傾動角度を調整するためにボルト部材３１を締め付けると、ボルト部材３１の頭部３１ａとざぐり孔３ｉの底面との間に作用する摩擦力によって固定板２に対する基板３のＺ軸回りの傾動が生じるから、Ｚ軸回り傾角調整機構４０を用いてＺ軸回りの傾動角度の再調整が必要となる場合があった。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、固定板に対する基板のＺ軸回りの傾動を生じさせることなく、固定板に対する基板のＸ軸回りおよびＹ軸回りの傾動を正確に微調整可能なワーク保持バイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決する、請求項１に記載した部材は、
ワイヤカットするワークを保持し固定するためのバイスであって、
ワークスタンドに固定される固定板と、
前記固定板に対して隙間を開けつつ平行に延びるように配設された基板と、
前記固定板に対して３軸回りに傾動自在に前記基板を支持する支持機構と、
前記固定板に対する前記基板の傾角を調整する傾角調整機構と、を備える。
そして、前記傾角調整機構が、
前記固定板から離間する方向に前記基板を付勢する付勢手段と、
前記固定板に螺合するねじ部と、前記ねじ部を締め込んだときに前記付勢手段の付勢力に抗して前記基板の係合面を押動して前記基板を前記固定板側に変位させる係合部と、前記係合部のうち前記係合面と対向しつつ延びる対向面とを有しているねじ部材と、
前記対向面および前記係合面のいずれか一方の側に、その中心が前記ねじ部の軸線上にある球面を形成する球面形成手段と、
前記対向面および前記係合面のいずれか他方の側と前記球面との間に介装された複数の転動体と、
前記複数の転動体が前記ねじ部の軸線の回りに延びる円上に位置するように前記複数の転動体を保持する転動体保持手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載のワーク保持バイスは、ねじ部材の対向面と基板の係合面との間に複数の転動体を介装したものであるから、固定板に対する基板の傾角を調整するためにねじ部材を回転させるときに、ねじ部材と基板との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。
また、ねじ部材の対向面および基板の係合面のいずれか一方の側に形成した球面といずれか他方の側とを組み合わせることにより、ねじ部材の対向面と基板の係合面との間の相対角度によって定まる所定位置へと複数の転動体を変位させることができるから、複数の転動体の全てが球面および対向面若しくは係合面と常に接触することとなり、従来のワーク保持バイスにおけるねじ部材の様に、その対向面の一点のみが基板の係合面に当接するということがなく、ねじ部材が基板を押動して固定板側に変位させる力は、複数箇所に分散されて伝達される。
これにより、固定板の上面と平行に延びる軸線（Ｘ軸、Ｙ軸）の回りにおいて固定板に対する基板の傾角を調整するためにねじ部材を締め付けても、ねじ部材と基板との間に生じる摩擦力によって、固定板の上面に対して垂直に延びる軸線（Ｚ軸）の回りに基板が回動することを防止できるから、固定板に対する基板の傾角を極めて正確に微調整することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載した手段は、請求項１に記載のワーク保持バイスにおいて、
前記球面が、前記ねじ部材の対向面に形成されており、
前記転動体保持手段が、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸に円周方向に延びる転動溝を有するとともに前記係合面上において前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動溝形成部材であり、
かつ前記転動体が、前記球面上および前記転動溝上を転動することを特徴とする。
【００１５】
すなわち、請求項２に記載したワーク保持バイスにおいては、固定板に対して基板が傾くと、ねじ部材の対向面に形成された球面にならう転動体によって案内されて、環状に延びる転動溝形成部材が基板の係合面上で変位するから、全ての転動体が常に球面および転動溝に接触することとなる。
【００１６】
請求項３に記載した手段は、請求項１に記載のワーク保持バイスにおいて、
前記球面が、前記ねじ部材の対向面に形成されており、
前記転動体保持手段が、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸かつ垂直に円周方向に延びる１つの円上において前記複数の転動体を円周方向に等間隔に保持するとともに、前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動体保持部材であり、
かつ前記転動体が、前記球面上および前記係合面上を転動することを特徴とする。
【００１７】
すなわち、請求項３に記載したワーク保持バイスは、請求項２に記載したワーク保持バイスにおける転動溝形成部材を転動体保持部材に置き換えたものである。
これにより、固定板に対して基板が傾くと、ねじ部材の対向面に形成された球面にならう転動体によって案内されて、環状に延びる転動体保持部材がねじ部材の軸線に対して半径方向に変位するから、全ての転動体が常に球面および係合面に接触することになる。
【００１８】
請求項４に記載した手段は、請求項１に記載のワーク保持バイスにおいて、
前記球面が、前記係合面上を摺動して前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる球面形成部材に形成されており、
前記転動体保持手段が、前記ねじ部の軸線に対して同軸かつ垂直に円周方向に延びる、前記対向面に凹設された転動溝であり、
かつ前記転動体が、前記球面上および前記転動溝上を転動することを特徴とする。
【００１９】
すなわち、請求項４に記載したワーク保持バイスにおいては、固定板に対して基板が傾くと、ねじ部材の対向面に凹設されている転動溝に保持されている転動体にならって、環状に延びる球面形成部材が基板の係合面上で変位するから、全ての転動体が常に球面および転動溝に接触することとなる。
【００２０】
請求項５に記載した手段は、請求項１に記載のワーク保持バイスにおいて、
前記球面が、前記係合面上を摺動して前記ねじ部の軸線に対し半径方向に変位可能な、前記軸線の周りで環状に延びる球面形成部材に形成されており、
前記転動体保持手段が、前記ねじ部の軸線に対して同軸に位置するときに前記軸線と同軸かつ垂直に円周方向に延びる１つの円上において前記複数の転動体を円周方向に等間隔に保持するとともに、前記ねじ部に外嵌して半径方向に変位不能な、前記軸線の周りで環状に延びる転動体保持部材であり、
かつ前記転動体が、前記球面上および前記対向面上を転動することを特徴とする。
【００２１】
すなわち、請求項５に記載したワーク保持バイスは、請求項４に記載したワーク保持バイスにおいてねじ部材の対向面に凹設されている転動溝を転動体保持部材に置き換えたものである。
これにより、固定板に対して基板が傾くと、ねじ部材のねじ部に外嵌して半径方向に変位不能に環状に延びる転動体保持部材に保持された転動体にならって、環状に延びる球面形成部材が基板の係合面上で変位するから、全ての転動体が常に球面および転動溝に接触することとなる。
【００２２】
なお、請求項６および請求項７に記載したように、前記球面を、ねじ部材のねじ部に向かって凸となる凸球面とすることもできるし、ねじ部材のねじ部に向かって凹となる凹球面とすることもできる。
また、複数の転動体は、等しい外径を有する球体とすることが好ましい。
さらに、転動溝上を転動する転動体が円周方向に等間隔に並ぶように、転動体保持部材を併用することもできる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のワーク保持バイスは、ねじ部材の対向面と基板の係合面との間に複数の転動体を介装したものであるから、固定板に対する基板の傾角を調整するためにねじ部材を回転させるときに、ねじ部材と基板との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。  また、ねじ部材の対向面および基板の係合面のいずれか一方の側に形成した球面といずれか他方の側とを組み合わせることにより、ねじ部材の対向面と基板の係合面との間の相対角度によって定まる所定位置へと複数の転動体を変位させることができるから、複数の転動体の全てが球面および対向面若しくは係合面と常に接触することとなり、従来のワーク保持バイスにおけるねじ部材の様に、その対向面の一点のみが基板の係合面に当接するということがなく、ねじ部材が基板を押動して固定板側に変位させる力は複数箇所に分散されて伝達される。
これにより、固定板の上面と平行に延びる軸線（Ｘ軸、Ｙ軸）の回りにおいて固定板に対する基板の傾角を調整するためにねじ部材を締め付けても、ねじ部材と基板との間に生じる摩擦力によって、固定板の上面に対して垂直に延びる軸線（Ｚ軸）の回りに基板が回動することを防止できるから、固定板に対する基板の傾角を極めて正確にかつ滑らかに微調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図１乃至図１０を参照し、本発明に係るワーク保持バイスの各実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略するとともに、固定板の上面に平行で可動ジョーがスライドする方向をＸ軸方向と、固定板の上面に平行でかつＸ軸に垂直な方向をＹ軸方向と、固定板の上面に垂直な方向をＺ軸方向と言う。
【００２５】
第１実施形態
まず最初に図１乃至図４を参照し、第１実施形態のワーク保持バイスについて詳細に説明する。
【００２６】
図１に示した第１実施形態のワーク保持バイス１００は、図１１に示した従来のワーク保持バイス１と同様に、図示されないワークスタンド上にボルトで固定される固定板２と、この固定板２に対しわずかな隙間を開けつつ互いに平行に延びるとともに固定板２に対して傾動自在に支持された基板３とを有している。
基板３は、その一端側に配設されたワーク把持用の固定ジョー４と、この固定ジョー４と対向しつつ基板３のスライド部３ａに摺動自在に嵌合している可動ジョー５と、スライド部３ａに位置決めして固定可能な雌ねじ部材６と、この雌ねじ部材６に螺合するねじロッド７とを有している。
これにより、保持するワークの寸法に合わせて雌ねじ部材６を位置決めして固定した後に、固定ジョー４と可動ジョー５との間にワークを配設し、ねじロッド７を締め付けることによってワークを堅固に保持することができる。
【００２７】
また、図１に示したように、固定板２に対して基板３を傾動自在に支持するための傾動支持機構１０が固定ジョー４の近傍に配設されている。
この傾動支持機構１０は、図２および図３に示したように、固定板２の下面から圧入されたナット部材１１と、基板３に貫設された貫通孔３ｃ内に上方から挿入されてナット部材１１と螺合するボルト部材１２と、挿入孔３ｃと同軸に基板３の上面に凹設されたざぐり孔３ｄの底面とボルト部材１２の頭部１２ａとの間に介装された複数枚のばね座金１３とを有している。
また、ナット部材１１の凸球面状の上面１１ａと、基板３の下面に挿入孔３ｃと同軸に凹設された凹球面状の摺動面３ｅとが摺動自在に球面嵌合している。
これにより、基板３は、ばね座金１３の下向き付勢力によってナット部材１１から浮き上がることなく、固定板２に対して傾動することができる。
【００２８】
また、固定板２に対する基板３のＸ軸回りの傾動角度を調整するためのＸ軸回り傾角調整機構５０Ｘが、図１に示したように、固定ジョー４に対して傾動支持機構１０よりもさらにＹ軸方向に離間した位置に配設されている。
同様に、固定板２に対する基板３のＹ軸回りの傾動角度を調整するためのＹ軸回り傾角調整機構５０Ｙが、図１２に示したように、傾動支持機構１０よりもＸ軸方向に離間した位置に配設されている。
なお、これらのＸ軸回り傾角調整機構５０ＸおよびＹ軸回り傾角調整機構５０Ｙの構造は同一であるから、以下の説明においては参照符号にＸおよびＹを付けずに説明する。
【００２９】
図２乃至図４に示した傾角調整機構５０は、請求項２に対応するものであり、固定板２から離間する方向に基板３を付勢する一対のコイルばね（付勢手段）５４，５５を有している。
傾角調整機構５０は、固定板２に螺合するねじ部５１ａと、このねじ部５１ａを締め込んだときに一対のコイルばね５４，５５の付勢力に抗して基板３の係合面３ｋを押動して基板３を固定板２側に変位させる係合部５１ｂと、この係合部５１ｂのうち係合面３ｋと対向する対向面５１ｃとを具備したねじ部材５１を有している。
また、ねじ部材５１の対向面５１ｃには、その中心Ｃがねじ部５１ｂの軸線Ｃ１上にあってその半径がＲである、ねじ部５１ａ側に凹である球面５１ｄが凹設されている。
【００３０】
傾角調整機構５０は、係合面３ｋ上においてねじ部５１ａの軸線Ｃ１と同軸に位置するときに軸線Ｃ１と同軸かつ垂直に円周方向に延びる転動溝５２ａを有するとともに係合面３ｋ上においてねじ部５１ａの軸線に対し半径方向に変位可能な、軸線Ｃ１の周りで環状に延びる転動溝形成部材５２を有している。
また、傾角調整機構５０は、凹球面５１ｄと転動溝５２ａとの間に介装された、合計１２個の鋼製のボール（転動体）５３を有している。なお、これらのボール５３は互いに極めて接近しており、円周方向に延びる転動溝５２ａ上において円周方向にほぼ等間隔に並んでいる
さらに、ねじ部材５１のねじ部５１ａにはサークリップ５６が外嵌されており、ねじ部材５１を固定板２から取り外したときに、環状に延びる転動溝形成部材５２およびボール５３がねじ部材５１から脱落しないようになっている。
【００３１】
上述したねじ部材５１を回転させて、そのねじ部５１ａを固定板２の雌ねじ２ｂに締め込むと、鋼製ボール５３が凹球面５１ｄ上および転動溝５２ａ上を転動しつつ、その係合部５１ｂが基板３を固定板２側に押動するから、基板３を例えばＸ軸回りにおいて反時計方向に傾動させることができる。
これに対して、ねじ部材５１を回転させてそのねじ部５１ａを緩めると、基板３は一対のコイルばね５４，５５の付勢力によって固定板２から離間するから、基板３を例えばＸ軸回りにおいて時計方向に傾動させることができる。
【００３２】
このとき、図４（ｂ）に示したように、基板３が固定板２に対して傾くと、ねじ部材５１の対向面５１ｃに凹設された凹球面５１ｄにならうボール５３によって環状に延びる転動溝形成部材５２が案内され、基板３の係合面３ｋ上を変位する。
より詳しく説明すると、環状に延びる転動溝形成部材５２の軸線は、係合面３ｋに対して垂直に延びつつ凹球面５１ｄの中心Ｃを通る直線Ｓ１と同軸となる。
これにより、基板３が固定板２に対して傾いても、全てのボール５３が凹球面５１ｄおよび転動溝５２ａと常に接触し続けることになる。
【００３３】
すなわち、本第１実施形態のワーク保持バイス１００においては、固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材５１を回転させるときに、全てのボール５３が常に凹球面５１ｄおよび転動溝５２上で転動するから、ねじ部材５１と基板３との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。
また、固定板２に対して基板３が傾いても、全てのボール５３が常に凹球面５１ｄおよび転動溝５２ａに接触し続けるから、従来のワーク保持バイス１におけるねじ部材２１の様にその対向面２１ａの一点２１ｂのみが基板３の係合面３ｋに当接するということがなく、ねじ部材５１が基板３を押動して固定板２側に変位させる力は、複数箇所に分散されて伝達される。
したがって、固定板２に対する基板３のＸ軸若しくはＹ軸回りの傾角を調整するためにねじ部材５１を締め付けても、ねじ部材５１と基板３との間に生じる摩擦力によって基板３がＺ軸の回りに回動することを防止できるから、固定板２に対する基板３の傾角を極めて正確に微調整することが可能となる。
【００３４】
第２実施形態
次に、図５を参照し、請求項３に対応する第２実施形態のワーク保持バイスの傾角調整機構について詳細に説明する。
【００３５】
本第２実施形態における傾角調整機構６０は、上述した第１実施形態の傾角調整機構５０における転動溝形成部材５２を、転動体保持部材６３に置き換えたものである。
具体的に説明すると、この傾角調整機構６０は、固定板２に螺合するねじ部６１ａと、このねじ部６１ａを締め込んだときに図示されない一対のコイルばねの付勢力に抗して基板３の係合面３ｋを押動し基板３を固定板２側に変位させる係合部６１ｂと、この係合部６１ｂのうち係合面３ｋと対向する対向面６１ｃとを具備したねじ部材６１を有している。
そして、ねじ部材６１の対向面６１ｃには、その中心Ｃがねじ部６１ｂの軸線Ｃ１上にあってその半径がＲである、ねじ部６１ａ側に凹である球面６１ｄが凹設されている。
【００３６】
また、ねじ部材６１の凹球面と６１ｄと基板３の係合面３ｋとの間には、合計１２個の鋼製のボール６２が介装されている。これらのボール６２は、合成樹脂製で環状に延びる転動体保持部材６３の各ポケット内に保持されて、円周方向に等間隔に並んでいる。
なお、この転動体保持部材６３の内径はねじ部材６１のねじ部（軸部）６１ａの外径よりも大きく、ねじ部６１ａの軸線Ｃ１に対して半径方向に変位することができる。
【００３７】
これにより、図５（ａ）に示したように基板３が固定板２に対して平行に延びているときには、環状に延びる転動体保持部材６３に保持されたボール６２は、ねじ部６１ａの軸線Ｃ１に対して垂直に延びる平面上において軸線Ｃ１に対して同軸な１つの円上にある。
【００３８】
これに対して、図５（ｂ）に示したように基板３が固定板２に対して傾くと、ねじ部材６１の凹球面６１ｄにならうボール６２によって案内されて、環状に延びる転動体保持部材６３は基板３の係合面３ｋ上において、ねじ部６１ａの軸線Ｃ１に対して半径方向に変位する。
より詳しく説明すると、環状に延びる転動体保持材６３の軸線は、係合面３ｋに対して垂直に延びつつ凹球面６１ｄの中心Ｃを通る直線Ｓ１と同軸となる。
これにより、基板３が固定板２に対して傾いても、全てのボール６２が凹球面６１ｄおよび係合面３ｋと常に接触し続けることとなる。
【００３９】
すなわち、本第２実施形態のワーク保持バイスにおける傾角調整機構６０においては、固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材６１を回転させるときに、全てのボール６２が凹球面６１ｄおよび係合面３ｋ上で転動するから、ねじ部材６１と基板３との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。
また、固定板２に対して基板３が傾いても、全てのボール６２が凹球面６１ｄおよび係合面３ｋに接触し続けるから、従来のワーク保持バイス１におけるねじ部材２１の様にその対向面２１ａの一点２１ｂのみが基板３の係合面３ｋに当接するということがなく、ねじ部材６１が基板３を押動して固定板２側に変位させる力は、複数箇所に分散されて伝達される。
したがって、Ｘ軸若しくはＹ軸の回りにおいて固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材６１を締め付けても、ねじ部材６１と基板３との間に生じる摩擦力によって基板３がＺ軸の回りに回動することを防止できるから、固定板２に対する基板３の傾角を極めて正確に微調整することが可能となる。
さらに、本第２実施形態の傾角調整機構６０においては、前述した転動溝形成部材５２が省かれているから、基板３の係合面３ｋからねじ部材６１の係合部６１ｂの上面までの寸法を縮小することができる。
また、全てのボール６２が転動体保持材６３によって保持されているので、固定板２からねじ部材６１を取り外してもボール６２が脱落して散乱することがない。
【００４０】
第３実施形態
次に、図６を参照し、請求項４に対応する第３実施形態のワーク保持バイスの傾角調整機構について詳細に説明する。
【００４１】
図６に示した傾角調整機構７０におけるねじ部材７１は、固定板２に螺合するねじ部７１ａと、このねじ部７１ａを締め込んだときに一対のコイルばね（図示せず）の付勢力に抗して基板３の係合面３ｋを押動して基板３を固定板２側に変位させる係合部７１ｂと、この係合部７１ｂのうち係合面３ｋと対向する対向面７１ｃとを有している。
そして、ねじ部材７１の対向面７１ｃには、ねじ部７１ａの軸線Ｃ１に対して同軸かつ垂直に円周方向に延びる転動溝７１ｄが凹設されている。
【００４２】
また、この傾角調整機構７０は、基板３の係合面３ｋ上に配設された、ねじ部材７１のねじ部７１ａの周りで環状に延びる球面形成部材７２を有している。
そして、この球面形成部材７２には、ねじ部７１ａの軸線Ｃ１と同軸な位置にあるときにねじ部７１ａの軸線Ｃ１上にその中心Ｃがあり、かつその半径がＲである、ねじ部材７１の対向面７１ｃと対向する凸球面７２ａが形成されている。
【００４３】
また、ねじ部材７１の転動溝７１ｄと球面形成部材７２の凸球面７２ａとの間には、合計１２個の鋼製のボール７３が介装されている。
さらに、ねじ部材７１のねじ部７１ａにはサークリップ７４が外嵌されており、ねじ部材７１を固定板２から取り外したときに、環状に延びる球面形成部材７２およびボール７３がねじ部材７１から脱落しないようになっている。
【００４４】
これにより、図６（ａ）に示したように基板３が固定板２に対して平行に延びているときに、環状に延びる球面形成部材７２はねじ部７１ａの軸線Ｃ１と同軸であり、全てのボール７３が転動溝７１ｄおよび凸球面７２ａに接触している。
【００４５】
これに対して、図６（ｂ）に示したように、基板３が固定板２に対して傾くと、転動溝７１ｄに保持されているボール７３に凸球面７２ａがならうことにより、環状に延びる球面形成部材７２が基板３の係合面３ｋ上においてねじ部７１ａの軸線Ｃ１に対し半径方向に変位するから、全てのボール７３が転動溝７１ｄおよび凸球面７２ａに接触し続けることとなる。
【００４６】
すなわち、本第３実施形態のワーク保持バイスにおける傾角調整機構７０においては、固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材７１を回転させるときに、全てのボール７３が転動溝７１ｄおよび凸球面７２ａ上で転動するから、ねじ部材７１と基板３との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。
また、固定板２に対して基板３が傾いても、全てのボール７３が転動溝７１ｄおよび凸球面７２ａに接触し続けるから、従来のワーク保持バイス１におけるねじ部材２１の様にその対向面２１ａの一点２１ｂのみが基板３の係合面３ｋに当接することがなく、ねじ部材７１が基板３を押動して固定板２側に変位させる力は、複数箇所に分散されて伝達される。
したがって、Ｘ軸若しくはＹ軸の回りにおいて固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材７１を締め付けても、ねじ部材７１と基板３との間に生じる摩擦力によって基板３がＺ軸の回りに回動することを防止できるから、固定板２に対する基板３の傾角を極めて正確に微調整することが可能となる。
【００４７】
第４実施形態
次に、図７を参照し、請求項５に対応する第４実施形態のワーク保持バイスの傾角調整機構について詳細に説明する。
【００４８】
本第４実施形態における傾角調整機構８０は、上述した第３実施形態の傾角調整機構７０における転動溝７１ｄの代わりに、転動体保持部材８４を設けたものである。
具体的に説明すると、図７に示した傾角調整機構８０におけるねじ部材８１は、固定板２に螺合するねじ部８１ａと、このねじ部８１ａを締め込んだときに一対のコイルばね（図示せず）の付勢力に抗して基板３の係合面３ｋを押動して基板３を固定板２側に変位させる係合部８１ｂと、この係合部８１ｂのうち係合面３ｋと対向しつつねじ部８１ａの軸線に対して垂直に延びる対向面８１ｃとを有している。
【００４９】
また、この傾角調整機構８０は、基板３の係合面３ｋ上に配設された、ねじ部材８１のねじ部７１ａの周りで環状に延びる球面形成部材８２を有している。
そして、この球面形成部材８２には、ねじ部８１ａの軸線Ｃ１と同軸な位置にあるときにねじ部８１ａの軸線Ｃ１上にその中心Ｃがあり、かつその半径がＲである、ねじ部材８１の対向面８１ｃと対向する凸球面８２ａが形成されている。
【００５０】
また、ねじ部材８１の対向面８１ｃと球面形成部材８２の凸球面８２ａとの間には、合計１２個の鋼製のボール８３が介装されている。
これらのボール８３は、合成樹脂製で環状に延びる転動体保持部材８４の各ポケット内に保持されて、円周方向に等間隔に並んでいる。
なお、この環状に延びる転動体保持部材８４は、ねじ部材８１のねじ部８１ａ若しくは軸部分に外嵌しており、ねじ部８１ａの軸線Ｃ１に対して半径方向に変位することはできない。
【００５１】
これにより、図７（ａ）に示したように、基板３が固定板２に対して平行に延びているときには、環状に延びる球面形成部材８２は軸線Ｃ１と同軸であり、全てのボール８３がねじ部材８１の対向面８１ｃおよび凸球面８２ａに接している。
【００５２】
これに対して、図７（ｂ）に示したように、基板３が固定板２に対して傾くと、転動体保持部材８４に保持されているボール８３に凸球面８２ａがならうことにより、環状に延びる球面形成部材８２が基板３の係合面３ｋ上においてねじ部８１ａの軸線Ｃ１に対し半径方向に変位するから、全てのボール８３が対向面８１ｃおよび凸球面８２ａに接触し続ける。
【００５３】
すなわち、本第４実施形態のワーク保持バイスにおける傾角調整機構８０においては、固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材８１を回転させるときに、全てのボール８３が対向面８１ｃおよび凸球面８２ａ上で転動するから、ねじ部材８１と基板３との間に生じる摩擦を大幅に減少させることができる。
また、固定板２に対して基板３が傾いても、全てのボール８３が対向面８１ｃおよび凸球面８２ａに接触し続けるから、従来のワーク保持バイス１におけるねじ部材２１の様にその対向面２１ａの一点２１ｂのみが基板３の係合面３ｋに当接することがなく、ねじ部材７１が基板３を押動して固定板２側に変位させる力は、複数箇所に分散されて伝達される。
したがって、Ｘ軸若しくはＹ軸の回りにおいて固定板２に対する基板３の傾角を調整するためにねじ部材８１を締め付けても、ねじ部材８１と基板３との間に生じる摩擦力によって基板３がＺ軸の回りに回動することを防止できるから、固定板２に対する基板３の傾角を極めて正確に微調整することが可能となる。
【００５４】
第５実施形態
次に、図８を参照し、第５実施形態のワーク保持バイスにおける傾角調整機構９０について説明する。
【００５５】
この傾角調整機構９０は、前述した第１実施形態の傾角調整機構５０におけるねじ部材５１を、ねじ部材９１に置き換えたものである。
具体的に説明すると、ねじ部材９１は、固定板２に螺合するねじ部９１ａと、このねじ部９１ａを締め込んだときに一対のコイルばね（図示せず）の付勢力に抗して基板３の係合面３ｋを押動して基板３を固定板２側に変位させる係合部９１ｂと、この係合部９１ｂのうち係合面３ｋと対向しつつねじ部９１ａの軸線に対して垂直に延びる対向面９１ｃとを具備したねじ部材５１を有している。
そして、ねじ部材９１の対向面９１ｃには、その中心Ｃがねじ部９１ｂの軸線Ｃ１上にあってその半径がＲである、ねじ部５１ａ側に凸である凸球面９１ｄが凸設されている。
これにより、この傾角調整機構９０もまた、前述した第１実施形態の傾角調整機構５０と全く同様に作動する。
【００５６】
第６実施形態
次に、図９を参照し、第６実施形態のワーク保持バイスにおける傾角調整機構１１０について説明する。
【００５７】
この傾角調整機構１１０は、前述した第３実施形態の傾角調整機構７０における球面形成部材７２を、球面形成部材１１１に置き換えたものである。
具体的に説明すると、この球面形成部材１１１は、基板３の係合面３ｋ上に配設された、ねじ部７１ａの軸線Ｃ１の周りで環状に延びる球面形成部材７２を有している。
そして、この球面形成部材１１１には、ねじ部７１ａの軸線Ｃ１と同軸な位置にあるときにねじ部７１ａの軸線Ｃ１上にその中心Ｃがあり、かつその半径がＲである、ねじ部材７１の対向面７１ｃと対向する凸球面１１１ａが形成されている。
これにより、この傾角調整機構１１０もまた、前述した第３実施形態の傾角調整機構７０と全く同様に作動する。
【００５８】
第７実施形態
次に、図１０を参照し、第７実施形態のワーク保持バイスについて説明する。
【００５９】
図１０に示した第７実施形態のワーク保持バイス１２０、１２５は、保持したワークＷの傾角をＹ軸回りに調整するときに、ワークＷに生じるＹ軸方向の変位量が最小となるように工夫したものである。
【００６０】
具体的に説明すると、図１０（ａ）に示したワーク保持バイス１２０においては、基板３が固定板に対して平行な基準位置にあるときに、Ｘ軸回り傾角調整機構５０Ｘにおけるねじ部材５１の半径Ｒ１の凹球面５１ｄの中心Ｑ１と、傾動支持機構１０におけるナット部材１１の半径Ｒ２の凸球面１１ａの中心Ｑ２とが、共にＹ軸に平行に延びる基準線Ｈ上に存在している。
【００６１】
したがって、基板３のＹ軸回りの傾角を調整するときには、Ｙ軸に平行に延びる基準線Ｈの回りに基板３が傾動し、基板３に保持されているワークＷのＹ軸方向の変位がゼロとなるから、ワークＷの傾角調整を極めて正確に行うことができる。
【００６２】
さらに、図１０（ｂ）に示したワーク保持バイス１２５においては、傾動支持機構１５も変更されている。
具体的に説明すると、この傾動支持機構１５は、固定板２の上面から圧入されたナット部材１２１と、基板３に貫設された貫通孔３ｃ内に上方から挿入されてナット部材１２１に螺合するボルト部材１２と、挿入孔３ｃと同軸に基板３の上面に凹設されたざぐり孔３ｄの底面とボルト部材１２の頭部１２ａとの間に介装された複数枚のばね座金１３とを有している。
これにより、ナット部材１２１の凸球面状の上面１２１ａと、基板３の下面に挿入孔３ｃと同軸に凹設された凹球面状の摺動面３ｅとが摺動自在に当接しており、基板３は、ばね座金１３の下向き付勢力によって浮き上がることなく、固定板２に対して傾動することができる。
また、ナット部材１２１の半径Ｒ３の凸球面状１２１ａの中心Ｑ３は、Ｙ軸に平行に延びる基準線Ｈ上に存在している。
【００６３】
さらに、Ｘ軸回り傾角調整機構６０Ｘにおけるねじ部材６１の半径Ｒ４の凹球面６１ｄの中心Ｑ４は上述した基準線Ｈ上に存在しており、かつ半径Ｒ４の値は上述したナット部材１２１の凸球面１２１ａの半径Ｒ３と等しくなっている。
これにより、ねじ部材６１の凹球面６１ｄの頂点６１ｅと、ナット部材１２１の凸球面１２１ａの頂点１２１ｂとは、共に基準線Ｈからの距離が等しくなっている。
【００６４】
したがって、基板３のＹ軸回りの傾角を調整するときには、Ｙ軸に平行に延びる基準線Ｈの回りに基板３が傾動し、基板３に保持されているワークＷのＹ軸方向の変位がゼロとなるから、ワークＷの傾角調整を極めて正確に行うことができる。
【００６５】
以上、本発明に係るワーク保持バイスの各実施形態について詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した各実施形態においては、転動体としてボールを用いているが、ニードルローラやテーパローラ等を用いることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態のワーク保持バイスを示す要部破断斜視図。
【図２】図１中のＡ−破断線に沿った側面断面図。
【図３】図１中のＢ−破断線に沿った正面断面図。
【図４】図１中に示した傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図５】第２実施形態の傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図６】第３実施形態の傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図７】第４実施形態の傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図８】第５実施形態の傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図９】第６実施形態の傾角調整機構を拡大して示す縦断面図。
【図１０】第７実施形態のワーク保持バイスを示す側面断面図。
【図１１】従来のワーク保持バイスを示す斜視図。
【図１２】図１１に示したワーク保持バイスの平面図。
【図１３】図１２中のＣ−破断線に沿った側面断面図。
【図１４】図１２中のＤ−破断線に沿った正面断面図。
【図１５】図１２中のＥ−破断線に沿った側面断面図。
【図１６】従来の傾角調整機構を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００６７】
１  従来のワーク保持バイス
２  固定板
３  基板
４  固定ジョー
５  可動ジョー
１０  傾動支持機構
１１  ナット部材
１２  ボルト部材
２０  Ｘ軸回り傾角調整機構
３０  Ｙ軸回り傾角調整機構
４０  Ｚ軸回り傾角調整機構
５０，５０Ｘ，５０Ｙ  第１実施形態の傾角調整機構
５１  ねじ部材
５２  転動溝形成部材
５３  ボール（転動体）
６０  第２実施形態の傾角調整機構
６１  ねじ部材
６２  ボール
６３  転動体保持部材
７０  第３実施形態の傾角調整機構
７１  ねじ部材
７２  球面形成部材
７３  ボール
８０  第４実施形態の傾角調整機構
８１  ねじ部材
８２  球面形成部材
８３  ボール
８４  転動体保持部材
９０  第５実施形態の傾角調整機構
９１  ねじ部材
１００  第１実施形態のワーク保持バイス
１１０  第６実施形態の傾角調整機構
１１１  球面形成部材
１２０  第７実施形態のワーク保持バイス
【図１】
2005212068.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005212068.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005212068.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005212068.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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