(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースまたは工具を機械に載せるための装置において、
上記ワークピースまたは工具を固定するための手段(９０)をもつ上部(１)と、
この上部に連結される下部(２)と、
上記上部(１)と下部(２)の間に挟まれて固定される案内部材(６０)と、
上記上部(１)の貫通穴(２１,３１)に回転可能に挿通され、上記下部(２)の雌ねじ(２３,３３)に螺合する軸部をもつ２つの調整ねじ(２０,３０)と、
ばね(４０,５０)に囲まれて上記上部と下部の間に延在する少なくとも１つのボルト(１０,７０)を備え、
上記２つの調整ねじのうちの１つは上記案内部材の第１の中心線(６４)上に、もう１つは上記案内部材の第２の中心線(６９)上に夫々配置され、上記案内部材の第１と第２の中心線(６４,６９)は、互いに直交していることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、上記上部(１)は、上記ボルト(１０,７０)によって上記下部(２)に強固に固定され、上記ばね(５０,４０)は、上記上部(１)と下部(２)の間に挟み込まれて予圧縮力を作ることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、上記案内部材(６０)は、上記調整ねじ(２０)による調整の際に、調整ねじ(２０)とボルト(１０)を結ぶ線に垂直な軸の回りの運動を上記上部(１)に強制することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、上記案内部材(６０)は、ばね鋼板(６２)であり、このばね鋼板は、少なくとも１つの第１部分(６５,６６)において上記下部(２)に固定され、少なくとも１つの第２部分（６７,６８)において上記上部(１)に固定されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、このばね鋼板は、概ね十字形を有し、この十字形の対向する端部に、２つの第１部分(６５,６６)および２つの第２部分(６７,６８)が形成されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項４に記載の装置において、上記ボルト(１０)は、上記ばね鋼板(６２)の１つの第１部分(６５)の近傍に、上記調整ねじ(２０)は、隔たった更なる１つの第１部分(６６)の近傍に夫々配置されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項２に記載の装置において、上記ばね(５０)は、少なくとも１つの皿ばねセット(５２)からなり、この皿ばねセットは、上記ボルト(１０)を囲むとともに、外周で上記上部(１)に噛み込み、かつ内周で上記下部(２)に固定されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、上記ボルト(１０)は、下部(２)に固定されたスリーブ(１４)によって囲まれ、このスリーブは、上記皿ばねセット(５２)の内周に固定されることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置において、上記ばね(５０)は、互いに縮装されたばねセット(５２,５４,５６)からなることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、上記ばねセットは、上記上部(１)の窪み(１７)に収容されていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、上部窪み(１７)は、上記ボルト(１０)と連結されたキャップ(１９)によって覆われていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の装置において、同一平面内にある２つの直交する軸に対して上記上部(１)を位置調整するために、夫々調整ねじ(２０,３０)とボルト(１０,７０)を含む２つの対が設けられ、調整ねじ(２０;３０)とボルト(１０;７０)からなる各対は、上記ばね鋼板(６２)の１つの中心線(６９)に関して対称にもう１つの中心線(６４)上に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、上記ワークピースまたは工具を固定するための手段は、上記下部(２)を越えて片側へ突出する付加部分(９０)に設けられた穴(９２,９４)であることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、上記ボルト(１０)の１つは、上記付加部分(９０)に隣接していることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の装置において、上記下部(２)は、その下面(６)に特にありつぎ状の精密な案内(８)を備えることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、上記精密な案内(８)は、クランプ装置(７,１５)を有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上部を調整するための装置に関し、この装置は、ワークピースまたは工具を固定するために、軸部が回転可能に上記上部を貫いて延びるとともに、下部に設けられた雌ねじに螺合する少なくとも１つの調整ねじを備えている。
【０００２】
【従来の技術】
精密な機械組立において、時々振り子ヘッドとも呼ばれる上部のための次のような水平調整装置が知られている。この水平調整装置によって、上記上部に固定されたワークピースまたは工具が、機械に固定された少なくとも２つの互いに直交する軸からなる座標系に関して、正確な目標位置に調整される。しかし、このような装置は、操作に手間がかかるうえ、製造コストが高い。
【０００３】
そこで、本発明の目的は、上述の水平調整装置を、その精度を損なうことなく簡単に製造することができるように構成することである。
【０００４】
【発明の構成、作用、効果】
上記目的を達成すべく、本発明によれば、上部が、調整ねじから間隔をおいて下部に対する設定された予圧縮力下で下部に固定されている。これによって、通常機械に固定された下部に対する上部の調整精度は、調整ねじを１回またはそれ以下回転させることによって、１μｍのオーダーで達成されうる。そのうえ、本発明の装置の製造は、同種の公知の装置に対して本質的に簡素化される。
【０００５】
本発明の好ましい実施の形態は、下位の請求項で述べられている。これらの請求項によれば、例えば予圧縮力を発生させるべく、上部がボルトによって下部に強固に固定され、このボルトには上記上部と下部の間に少なくとも１つのばねが設けられる。上記ばねは、目的にかなって１つまたは複数の皿ばね(Tellerfeder)セットから成ることができ、複数の場合は、個々の皿ばねセットは互いに縮装されうる。更に、下部および上部に固定された案内部材を備えるのが望ましく、この案内部材は、調整ねじによる調整の際に、調整ねじとボルトを結ぶ線に垂直な軸の回りの運動を上部に強制する。これによって、通常機械の軸と予め与えられた関係にある軸の回りに、上部の定義された調整動作が生じる。目的にかなった実施の形態では、上記案内部材は、上部と下部の間に設けられたばね鋼板として形成され、このばね鋼板は、下部の少なくとも１つの第１部分と、上部の少なくとも１つの第２部分とに固定されている。上記ばね鋼板は、目的にかなって概ね十字形をなし、この十字形の対向する端部に、２つの第１部分と２つの第２部分が形成されている。この場合、上記ボルトは、ばね鋼板の上記第１部分の近傍に、上記調整ねじは、隔たった更なる第１部分の近傍に夫々有利に配置できる。
【０００６】
本発明の特に好ましい更なる実施の形態では、同一平面内にある２つの直交する軸に対して上記上部を調整するために、夫々調整ねじとボルトを含む２つの対が設けられ、調整ねじとボルトからなる各対は、上記一方の軸に関して対称に上記他方の軸上に配置されている。これによって、上記２つの調整ねじを単に回すだけで、ｘ軸とｙ軸で作られる平面に対して上記上部を成功裏に調整できる。調整されるべき工具またはワークピースのために、上記上部は、下部を越えて片側へ突出する付加部分を備えることができ、この付加部分は、ワークピースまたは工具を固定するための穴または同様の手段を有する。上記ボルトの１つが、上記付加部分に隣接しているのが特に目的にかなっている。さらに、上記下部は、その下面に特にありつぎ状の精密な案内を備えることができ、この精密な案内は、上記下部をありつぎ状の機械の案内に固定するためのクランプ装置をもつことができる。
【０００７】
本発明は、上記上部に直接または必要ならバイスのような更なる補助手段を介して固定される工具の調整に特に適しており、この工具は、続いて予め与えられたモデルに倣って放電加工されることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態によって詳細に説明する。
図２,３において、本発明による水平調整装置の下部２は、中実で概ね直角の工具鋼ブロックからなり、この工具鋼ブロックの概ね平らな下面６に、傾いたありつぎ面８をもつありつぎのプロフィルが側面１６に平行に作り込まれている。下部１の窪み内に側面１６に沿って、クランプ片１５がクランプボルト７によって取り外し可能に保持され、上記クランプボルトの軸部は、下部２内で側面１６に垂直で下面６の近傍にある貫通穴４を通って延びるとともに、クランプ片１５内の雌ねじに螺合している。クランプ片１５は、下部２のありつぎ面８に対向し、これに対応して反対方向へ傾いた更なるありつぎ面９を有する。下部２内に沈んだクランプボルト７の頭部は、通路を介して外部から近づくことができて、クランプ片１５をクランプボルト７により下部２に向かって引き寄せることによって、例えば放電加工(エロージョン)機械に作り込まれた対応するありつぎのプロフィルにクランプされうる。
【０００９】
下部２の概ね平らな上面５の上に、全体を番号６０で示した案内部材が、僅か数mmの厚さのばね鋼板６２の形でねじ止めされており、平面図で見た上記ばね鋼板の十字の外形は、図１に破線で描かれている。ばね鋼板６２は、上記十字の各端部の拡大部として互いに対向して仕上げられた２つの第１部分６５,６６を有する。第１部分６５は、下部２の(図１で破線で描かれた)側面１６の近傍にあって、２つの隔たったねじ６１,６３によって下部２の上面５に固定されている。上記第１部分６５に対向する第１部分６６は、下部２の側面１６に対向する側面１８の近傍にあって、２つの隔たったねじ７１,７３によって上記上面５に固定されている。
【００１０】
本発明の水平調整装置の上部１は、平面図(図１)で後述する付加部材を除いて下部２と同じ寸法を有するとともに、この下部にばね鋼板６２を介して連結される。さらに、ばね鋼板６２は、ばね鋼板６２の十字のもう一方の横材の側方に広がった端部である２つの互いに対向する第２部分６７,６８を有する。第２部分６７はねじ７２,７４により、これに対向する第２部分６８はねじ７６,７８により、下部２に隣接する上部１の概ね平らな下面３に夫々固定されている。
【００１１】
上記ばね鋼板６２は、ボルト１０が通る貫通穴７５を第１部分６５に備える。ボルト１０は、下部２内の盲ねじ穴７７に螺合している。上部１は、盲ねじ穴７７と一直線をなす貫通穴１２を有し、この貫通穴は、下面３の近傍に盲ねじ穴７７と貫通穴７５に対向して、ボルト１０の軸部を囲むスリーブ１４を収容するために半径方向に拡げられている。上記スリーブ１４は、ばね鋼板６２の上面に当接するとともに、スリーブ１４上に広がり,かつボルト１０の頭部を収容するキャップ１９によって上記ばね鋼板の上面に強固に固定される。貫通穴１２が、上部１の上面１３から出て、円筒状の室１７で半径方向に拡がっており、上記室に３つの皿(Teller)ばねセット５２,５４,５６が互いに押し合って縮装されている。上記キャップ１９は、室１７およびこの室に収容された皿ばねセットを覆っている。皿ばねセット５２,５４,５６は、その外周で室１７の円筒状の側壁に当接し、その内周でスリーブ１４に当接している。
【００１２】
上述のことおよび図２,３から明らかなように、上部１は、ボルト１０をきつく締め付けても、(３つの皿ばねセット５２,５４,５６からなる)ばね５０の作用に抗してこの箇所において狭い範囲で下部２に対して動かせる状態を保つ。
【００１３】
ボルト１０に対応するボルト７０は、上部１およびばね鋼板６２の第２部分６７を通って、下部２の盲ねじ穴４７内に延びている。ボルト７０の軸部４１は、スリーブ４５で囲まれ、このスリーブは、盲ねじ穴４７に一直線をなす上部１の穴７３およびばね鋼板６２の穴４３を通って延び、下部２の上面５の上に載っている。ボルト７０の頭部を収容するキャップ４９は、スリーブ４５の外側端部および上面１３に向かって開いた上部１内の(穴７３の半径方向の拡大部としての)室４８の上に広がっており、この室内には、ばね４０として３つの互いに押し合って縮装された皿ばねセット４２,４４,４６が配置されている。皿ばねセット４２,４４,４６は、その外周で円筒状の室壁に当接し、その内周でスリーブ４５の外周に当接している。これによって、上部１は、例えボルト７０をきつく締め付けても、ばね４０の作用に抗してこの箇所において僅かに第２部分６７と一緒に動かすことができる。
【００１４】
上部１は、第１部分６６の略中央に下面３に垂直な貫通穴２１(図３)を有し、この貫通穴は、下部２の貫通穴２２と一直線をなしている。貫通穴２２には、ねじ入れ子２３が下方からプレスばめで圧入され、上記ねじ入れ子の雌ねじに調整ねじ２０の軸部２４がその雄ねじで螺合している。調整ねじ２０の頭部２５は、上面１３に向かって開いた穴２１の拡大部内に少なくとも部分的に収容されるとともに、硬質合金リング２６により下方から支えられている。
【００１５】
第２部分６８の略中央に更なる調整ねじ３０が設けられ、この調整ねじの軸部３４は、上部１内の下面３に垂直な貫通穴３１およびこの貫通穴に一直線をなす下部２の貫通穴３２を通って延びており、貫通穴３２に下方から圧入されたねじ入れ子３３に螺合している。調整ねじ３０の頭部３５は、上面１３に向かって開いた穴３１の拡大部内に少なくとも部分的に収容されるとともに、硬質合金リング３６により下方から支えられている。
【００１６】
上記調整ねじ２０およびボルト１０は、十字形のばね鋼板６２の中心線６４に沿って隔てられ、かつこの中心線上にばね鋼板６２の直交する中心線６９に関して対称に配置されている。これに対応して、調整ねじ３０およびボルト７０は、中心線６９に沿って隔てられ、かつこの中心線上に中心線６４に関して対称に配置されている。さらに、ねじ６１,６３が、上記中心線６４の両側に配置され、これらのねじを結ぶ直線は、上記中心線に垂直である。同様のことが、ねじの対７１,７３についてもいえる。ねじの対７２,７４と７６,７８について、上述と同様の空間的な関係が存在する。
【００１７】
上部１には、ばね５０によって下部２に対して予圧縮が与えられ、この予圧縮は、上部１を硬質合金リング２６を介して調整ねじ２０の頭部に向けて押し付ける。これに対応して、予圧縮がばね４０を介して上部１に作用を及ぼし、この予圧縮は、上部１を硬質合金リング３６を介して調整ねじ３０の頭部に向けて押し付ける。調整ねじ２０および／または３０を内方または外方に向かうように数回転または僅かに何分の一だけ回転させることによって、下部２に対する上部１の位置を、上記中心線６４,６９と平行に延びる機械の軸に関して正確に,しかも１μｍの範囲の精度でもって調整することができる。
【００１８】
ワークピースまたは工具を固定するために、上部１は、側面１６から外方へ向いた付加部材９０を有しており、この付加部材は、ワークピースを上部１に固定するために、幾つかを番号９２,９４,９６,９８で示した貫通穴を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の特徴を備えた水平調整装置の平面図である。
【図２】  図１のＡ-Ａ線に沿う断面図である。
【図３】  図１のＢ-Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】  図１のＣ-Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１…上部、２…下部、３…下面、４…貫通穴、５…上面、６…下面、
７…クランプボルト、８,９…ありつぎ面、１０,７０…ボルト、
１４…スリーブ、１５…クランプ片、１７…円筒状の室、１９…キャップ、
２０,３０…調整ねじ、２３,３３…ねじ入れ子、２４,３４…軸部、
４０,５０…ばね、５２,５４,５６…皿ばねセット、６０…案内部材、
６２…ばね鋼板、６５,６６…第１部分、６７,６８…第２部分、
６４,６９…中心線、９０…付加部分、９２,９４,９６,９８…穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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