JP2008213125A - ワーク支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを下方から支持する高さに下方から付勢させた支持部材を、この高さ位置で上下移動しないように、磁気チャックの磁気吸引力を利用し、ロックさせて、精密研削加工を実現するようにした。
【解決手段】側壁に傾斜面が形成され、上方にバネで付勢されたワーク支持部材の周囲に、磁気チャックの磁気吸着力により下方移動する磁気吸着部材の下方移動によりこの傾斜面に向けて押し付けて、ワーク支持部材の上下移動をロックさせるロック機構を設けて構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気チャックの上方位置に水平に保持させたワークを研削装置又は研磨装置で精密加工する際に、ワークの中間個所を下方から支持して歪の発生が無いワークに精密加工するために用いられるワーク支持装置に関する。

例えば、平板形状のワークを研削装置又は研磨装置で精密加工する場合、ワークを磁気チャックの水平面上に置いて吸着、保持させる方法と、ワークを磁気チャック上に吸着、保持させたワーク保持チャックを使用する方法とがある。このワーク保持チャックには、ブロック状（直方体や立方体等）のものと、上部がM形のものなど、加工するワークの形状に応じて保持し易い形状のものがあり、また磁気チャックには、電磁チャックと永磁チャックなどが用いられている。

ところで、例えば、平板形状を有する研削前のワークでは、僅かの量であるが歪が既に発生しているものが少なくなく、このようなワークを磁気チャックの水平面に置いただけの状態では、磁気チャックの水平面とワークの下面との間に隙間が生じるが、磁気チャックの上面に磁気吸引力を与えると、ワークの歪みがある面も磁気チャック上面に吸着され、この状態でワークの上面を精密研削・研磨加工しても、研削後のワークは、磁気チャックから取り外すと、素材が持つ弾性復帰力によって、ワークが元の形状に復元して、歪がある加工不良のワークになる。

このような不具合を防止するため、特許文献１に開示された研削盤のマグネットチャック装置は、同文献１の図１及び図２に示すように、マグネットチャック１の上面に多数設けられた支持穴内に、バネ１３で上方に付勢された付勢部材３１が保持されてなり、この付勢部材３１で下方から、加工前のワークWにおける歪がある部位を、支持させて、当該ワークWの歪がある部位を維持させるように構成されている。

ところで、磁気チャックの上面にワーク保持チャックを吸着固定させ、このワーク保持チャックを介して磁気チャックの上方位置に保持させた平板形状のワークの研削加工においては、研削装置の砥石面がワークを上から押し付けながら往復移動すると、ワーク保持チャックで支持されていないワーク面が下方に歪むことがある。又、磁気チャックによる吸引力がワークの中間箇所に及んで、この面が下方に歪むことがある。このように下方に歪んだ状態のワークを精密研削加工しても、磁気チャックによる吸引力から開放されたワークは、素材が持つ弾性復元力によって、歪みがあるワークになる。この他にも、ワークの吸着面に突起があると、突起が邪魔になって吸着が困難ないし不充分になる。

又、特許文献２に記載の被加工物保持装置は、同文献２の第２図に示すように、この装置は、ワーク下面の高さを検知する接触子５の高さに応じて微小変位発生部材６を駆動させて、ワーク下面に接する高さ位置まで当該装置の平板２を押し上げるように構成されており、この装置でワークの中間箇所を下方から支持させると、この中間箇所が下方に歪むことはない。

実公平７−２３１５２号公報の図１及び図２ 特開昭６４−１１７４４号公報の図２

しかしながら、特許文献１の図１及び図２に示す研削盤のマグネットチャック装置によれば、ワークの歪みがある部位を下方から支持させる付勢部材３１がバネ１３で上方に付勢された状態でその高さが維持されているため、ワークWの上面を研削加工する際、時に、砥石面による押し付け力を伴った研削によってワークとともに付勢部材３１が下方に押し下げられるという不具合が生じることがある。これは付勢部材３１がワークWの下面に接する高さ位置で上下移動がロックされていないことが原因である。

特許文献２に記載の被加工物保持装置は、特許文献２の第２図に示すように、ベース部材１上に載置される位置決めが、当該装置の平板２上面に保持されている吸着部３をワーク下面に吸着させることによって確保されるが、ワークやワーク１０の下面が磁気吸着されない材料で形成されている場合には、ワークの研削加工の際に、この装置の位置が移動して、ワークの歪みの高さを維持させることが出来ないという不具合が生じることがある。

また、この装置は接触子の高さ変位を電子マイクロセンサなどの接触式センサで検知する構成となっているため、ワークに研削装置の砥石面を接触させて往復移動させる際に、摩擦熱を抑え、研削により発生した砥石とワークの微粉を洗い流すために使用される洗浄水に対して完全な防水対策をしなければ検知不良や誤作動更に故障などを招き易くなる。又、このようにセンサによる検知を行う装置においては、装置を運搬する際の振動や落下によって故障の原因となり易いのである。

又、引用文献に挙げてはいないが、他のワーク支持装置として、ケーシングに支持させたワーク支持部材の高さ調整を、ケーシングの側方から高さ調整ネジを回転操作することによって行うものが知られている。この装置では高さ調整ネジのネジ溝とワーク支持部材とを連動させているギヤのピッチを細かくして、ワーク支持部材の微小な変位に対応させているため、ワーク支持部材を適正な高さ位置まで移動させるためには、調整ネジの操作量が多くなる結果、作業者に負担を与える上、ワーク支持部材の微妙な高さ位置合わせには熟練を要する。

本発明者は、これらの不具合を解消するワーク支持装置とはどのような構造の装置が良いかについて鋭意検討を重ねてきた。その結果、ワークの下面に支持部材を接触させた状態でワークの高さを維持させるためには、支持部材の上下移動がその位置でロックされなければならないことと、これを確実に実行し、しかも耐久性に富み、故障の少ない装置にする必要が有り、このため、本発明者は、機械的に連動する装置が好ましい、という結論に達した。又、本発明者は、作業者による高さ調節の操作が不要であるものが好ましい、という結論も得たのである。

このような背景下、本発明者は、本発明装置を完成するにあたり、鋭意検討を重ねて試作品を作成し、この試作品について試験を行った結果、期待通りの試験結果が得られる本発明装置を完成するに至ったものである。

即ち、本発明のワーク支持装置は、ワークを下方から所定高さ水平位置に支持するために、下方から付勢させた支持部材を、この高さ位置で上下移動しないように、磁気チャックの磁気吸引力を利用して機械的にロックさせ得るワーク支持装置を提供することを課題とする。

本発明の請求項１に係るワーク支持装置においては、磁気チャック上にワーク保持チャックを介して水平に保持させたワークを研削，研磨などの精密加工を行うにあたり、前記ワークの中間個所を下方から支持して仕上げるために用いられるワーク支持装置であって、
上下高さ方向における中間の側壁に、上方に向かうに従って外方向に傾斜する傾斜面が形成されたワーク支持部材が、その上部を上方に突出させた状態で上下移動自在にケーシング内に保持され、
前記ケーシング内には、前記ワーク支持部材の上端部を前記ワークの下面に接する高さ位置まで押し上げるバネと、前記磁気チャックの磁気吸着力により下方移動する磁気吸着部材と、該磁気吸着部材の下方移動により前記傾斜面に押し付けて、前記ワークの下面に接する高さ位置の状態で前記ワーク支持部材の上下移動をロックさせるロック機構とが、配設されていることを特徴とするものである。

本発明のワーク支持装置においては、磁気チャック上に載置したワーク保持チャックで水平に保持させたワークの中間箇所を下支えする装置であり、磁気チャック上面に磁気吸引力が発生していない状態、即ち、（電）磁気チャックに電源が投入されていない状態での研削又は研磨前のときには、ワーク支持部材は上方に付勢させているバネの力でワークの下面に接する位置まで押し上げられているだけである。

本発明のワーク支持装置において、前記磁気チャックとしては、電磁チャックと永磁チャックとが挙げられるが、いずれのチャックを用いてもよいのである。

そして、本発明のワーク支持装置においては、磁気チャックの水平面から所定高さ位置にワークを水平姿勢で保持させるために用いられるものであり、この保持は磁気チャック上面に与えた磁気吸引力を、ワーク保持チャックを介してワークにまで及ぼさせて行うタイプの電磁チャックと、クランプのようなものでワークを保持するタイプのものとがあり、いずれを用いても構わないが、いずれのタイプのワーク保持チャックも磁気チャック上面に与えられた磁気吸引力によって磁気チャックの水平面に保持される。

このため、どのようなタイプのワーク保持チャックを用いるかによって、アルミニウム板、銅板、ガラス板、セラミック板、カーボン板、ベークライト板、半導体ウエハなどの磁気吸着されないワーク、棒状のワークなどの精密加工も可能であり、本発明のワーク支持装置は、磁気吸着されるワーク及び磁気吸着されないワークのいずれのワークにも対応できる。

本発明のワーク支持装置は、その上下高さの基準が、一般に、ワーク保持チャックのワーク保持面の高さと同一位置から若干高い位置、例えば、２．５ｍｍ高い位置の範囲に設定されている。この高さはバネで上方に付勢されて押し上げられたワーク支持部材の停止位置であり、このようにすると、加工前のワークの中間箇所が若干上方に歪んだ形状を有している場合でも、この歪んだ面を下方から支持させることが可能になる。

磁気チャックに電源を投入すると、磁気チャックに磁気吸引力が与えられ、この吸引力によってワーク保持チャックが磁気チャックの水平面上に保持される。この場合、ワーク保持チャックが電磁チャックブロックの場合には、当該ブロックに与えられた磁気によってワークが保持される。

そして、磁気チャックの水平面上に置かれている本発明のワーク支持装置は、ケーシング内の磁気吸着部材が磁気チャックの磁気吸引力によって、磁気チャックの水平面に吸着される方向である下方向に強く引かれ、これにより本発明のワーク保持装置は、磁気チャックの水平面に保持される。このため、磁気吸着部材は、ケーシング内の下端近傍位置から、磁気チャックの磁気吸引力によって、ケーシング内の下端位置まで下方移動可能位置に下方移動する。

前記磁気吸吸着部材の下方移動は、前記ケーシング内に保持されているロック機構を連動させて、当該ロック装置をワーク支持部材の傾斜面を強く押し付ける方向に動作させ、これによりワーク支持部材は、その上端部がワークに接した状態の高さ位置でロックされる。

ワーク支持部材の側面には、上方に向かうに従って外方向に傾斜する傾斜面が形成されているため、ワーク支持部材に上方から強い外圧が作用しても、下方に移動することはない。このロック機構は、この動作を確実に行うように、複数個の部材が組み合わされて構成されており、より具体的な構造は以下の請求項によって、さらに明確に理解される。

本発明のワーク支持装置は、以上の動作を行って、ワーク支持部材でワーク中間箇所を下方から支持させるために使用される。このため、ワークの中間箇所に既に歪みが発生している場合でも、この歪みのある高さ位置で、ワークの中間箇所を下方から支持させる。また、電磁チャックによる磁気吸引力によってその上方のワーク中間箇所に下方に歪む方向の力が作用しても、本発明のワーク支持装置はこれを阻止し得るのである。

ワークの研削や研磨の加工後、磁気チャックの電源をOFF（オフ）にすると、前記磁気吸着部材を下方移動させていた磁気吸引力は消滅して、磁気吸着部材とロック機構とが元の状態に戻るのである。

請求項２に係るワーク支持装置では、更に、前記傾斜面が、前記ワーク支持部材の軸心を中心にした上下逆さ傘形の周回面にて形成されていることを特徴とする。

この傾斜面は、ワーク支持部材の高さ方向の中間に位置する側壁に形成されている。この傾斜面は、ロック機構で上下移動しないようにロックされている状態にあるワーク支持部材が、上方から外圧が加わったときに下方に移動しないようにするためにある。

請求項３に係るワーク支持装置は、前述のワーク支持装置において、前記傾斜面は、鉛直方向に対して８°±２°の傾斜角度を有することを特徴とする。

この８°の傾斜角度にすると、ロック機構でワーク支持部材をロックさせ易いことが試験の結果により得られたものである。しかしながら、本発明のワーク支持装置の大きさなどによって、この傾斜角度はある程度に変化があることが認められ、その程度は、±２°の傾斜角度の範囲であることが望ましい。

請求項４に係るワーク支持装置は、前述のワーク支持装置において、前記ロック機構は、前記ワーク支持部材の周回面よりなる傾斜面に向けて、複数方向から押し付ける動作を行うように構成されている。

このように前記ワーク支持部材の周回面よりなる傾斜面に向けて、複数方向から押し付けると、強力に且つ確実にワーク支持部材をロックさせることができるのであり、しかもワーク支持部材が片寄らないので望ましい。

請求項５に係るワーク支持装置は、前述のワーク支持装置において、前記ロック機構が、ワーク支持部材に向けた面が下方に向かうに従って当該ワーク支持部材から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面を備える上下可動部材と、
前記上下可動部材の傾斜面に沿って接する傾斜面を有し、当該上下可動部材の下方移動による傾斜面どうしの擦り合わせにより押されて前記ワーク支持部材に向かって水平移動する水平可動部材と、
前記水平可動部材の内側面と前記ワーク支持部材の傾斜面との間に位置する押付け部材と、
が組み合わされて構成されている。

このような構造のロック機構にする理由は、磁気吸着部材の下方移動に対して、ワーク支持装置をロックさせる方向が異なることにあり、互いに接する面を傾斜面にすると、この向きの異なる移動を確実に実現できるからである。

請求項６に係るワーク支持装置においては、前記ワーク支持装置において、前記上下可動部材は、内周面が下方に向かうに従って前記ワーク支持部材から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面で形成された円周方向を等分に分割した弓形形状に構成されている。

このように、各上下可動部材を弓形形状に形成すると、ケーシングにおいて、当該各上下可動部材は内周壁に沿って安定した姿勢で上下移動することができるようになる。また、この各上下可動部材を弓形形状にすることによって、各上下可動部材をワーク支持部材の軸心方向に向けて、広い面で水平可動部材を押し付けることが出来るようになり、この結果、ワーク支持部材を強くロックさせるこができるのである。

請求項７に係るワーク支持装置は、前述のワーク支持装置において、前記水平可動部材が、前記各上下可動部材に対応するように、複数個設けられており、この各水平可動部材はその外周面が、前記上下可動部材の内側面に沿って接触するように、水平方向に向けられた弓形形状に形成されているものが好ましい。

このように、水平可動部材を複数個設けることは、ワーク支持部材の周回外方向からワーク支持部材をロックさせるために重要であり、上下可動部材の内側傾斜面が水平可動部材の外側面に接触するように形成されていると、この内側傾斜面を利用した水平可動部材の水平移動が実現できるのである。

請求項８に係るワーク支持装置においては、前述のワーク支持装置において、前記押付け部材が、前記水平可動部材と前記ワーク支持部材との間に位置し、ワーク支持部材の前記傾斜面に沿う方向に、側壁が接する複数個のピンで構成されているものが望ましい。

この複数個のピンを、所定間隔を設けて水平可動部材とワーク支持部材の傾斜面との間に位置させると、水平移動部材の水平移動によって、ワーク支持部材の傾斜面に前記ピンを強く押し付けて当該ワーク支持部材をロックし、その結果、ワーク支持部材のわずかな上下移動も停止される。本発明においては、この押し付けを一層強力にするために、各ピンの下端部を下方から支持し、また各ピンをバネで上方から付勢させることが好ましい。

請求項９に係るワーク支持装置においては、前述のワーク支持装置において、前記水平可動部材と前記押付け部材との間に、この押付け部材を保持し、且つ該押付け部材を水平移動させる第２の水平可動部材が設けられているものが望ましい。

このように第２の水平部材を設ける理由は、上下移動部材の上下移動によってワーク支持部材のロックを確実に行うと共に、各ピンを保持して各ピンが片寄った位置に移動しないようにするためにある。

請求項１０に係るワーク支持装置においては、前述のワーク支持装置において、前記ケーシング内の下部空間内には、前記上下可動部材の上下可動幅を決め、しかも前記水平可動部材と前記押付け部材とを下方から支持し、且つ前記ワーク支持部材の下部を上下移動自在に保持する内蓋形状の支持ブロックが装着され、該支持ブロックに形成された開孔部に挿通するボルトによって、前記上下可動部材と前記支持ブロックと該支持ブロックの下方に位置する前記磁気吸着部材とが連結されているものが望ましい。

このようにケーシング内における下部内の所定高さ位置に支持ブロックを設けることによって、前記水平可動部材と、前記ピンとを下方から支持し、前記上下可動部材の上下移動幅の下限位置を設定し、前記ワーク支持部材を上下移動自在に支持させるように構成されている。また、この支持ブロックがワーク支持部材を上方に付勢させるバネの下部を保持させるように構成されている。

請求項１１に係るワーク支持装置は、請求項１０に記載のワーク支持装置において、前記上下可動部材が前記支持ブロックに支持されたバネにより上方に付勢されているものが望ましい。

このように、上下可動部材を上方に付勢させるバネを設けると、磁気チャックによる磁気吸引力が磁気吸着部材に作用していないときに、上下可動部材を上方に付勢、移動させ、これに伴って、ワーク支持部材のロック状態を円滑に解除させることが出来る。

請求項１２に係るワーク支持装置は、前述のワーク支持装置において、前記ワーク支持部材の上端部に、前記ワークの下面に当接する天板が、揺動自在に支持されているものが望ましい。

この天板は、ワークの下面を傷付けることなく、広い面で安定した状態で受け止めるためのものである。

本発明に係るワーク支持装置によれば、ワーク支持部材でワークを下方から水平に支持する高さ位置に支持し、この状態の支持部材を、この高さ位置で上下移動しないように、磁気チャックの磁気吸引力を利用して機械的に強力に且つ確実にロックさせることができるのである。

本発明を実施するための最良の形態は、次の実施例により一層明確且つ具体的に開示されている。

図１は、本発明１実施形態のワーク保持装置の使用例を示す側面図である。
図１に示すように、本発明１実施形態のワーク保持装置（以下、実施形態１のワーク支持装置と略称する。）１は、磁気チャック５０の水平面５０ａ上にワーク保持チャック６０，６０を介して水平に保持させたワークWの中間箇所を下方から支持して、研削又は研磨の作業中にワークWが下方に歪まないようにするために用いられたり、磁気チャック５０に与えられている磁気吸引力によってワークWが下方に歪まないようにするために用いられる。このため、実施形態１のワーク支持装置１は、ワークWの広さ及び長さなどに応じて、複数個用いられる。

図２は、前記実施形態１のワーク支持装置１を示す正面断面図である。
この実施形態１のワーク支持装置１は、外観視においては、ワーク支持部材２が、その上端部を上方に突出させた状態で、ケーシング３内に上下移動自在に保持されており、より好ましい形状は、ワーク支持部材２の上端部に装着されている天板４の下部周壁面と、ケーシング３の上端部周壁面とが、上下伸縮自在な防水性材料で形成された蛇腹Rで被覆されて、ケーシング３内に上方から水が浸入しないように構成されている。

前記ケーシング３は、図２に示すように、上端部中央に軸孔３ａが形成されていると共に、下端部に開口部３ｂが形成された、横断面円筒形状を有し、しかも内周壁に段差が形成された金属材料で肉厚に形成されている。

前記ワーク支持部材２は、上下長さ中間個所にフランジ部２ａが形成され、該フランジ部２ａの下方における上部が大径部で形成され、下端近傍に位置する部分から上方の大径部に向かうに従って外方向に突出する傾斜面が周回方向に形成されたフランジ付軸形状を有し、ワーク支持部材２の上端部がデテントボール形状に形成されて、この上端部に前記天板４が揺動自在に保持されている。

又、前記ワーク支持部材２は、ケーシング３の下方開口部３ｂから挿入されて、フランジ部２ａの上方に位置する軸部分２ｄがケーシング３上端の軸孔３ａ内から上方に突出された状態で、ケーシング３内に上下移動自在に配置されている。

前記ケーシング３内に位置するワーク支持部材２の傾斜面２ｂの周囲には、該傾斜面２ｂを周囲から強く押し付けてワーク支持部材２の上下移動をロックさせるロック機構５がケーシング３内に保持された状態で配置されている。

前記ロック機構５は、ケーシング３の内周壁近傍に上下移動自在に保持された上下可動部材６と、該上下可動部材６の内側に位置する第1の水平可動部材７と、該第1の水平可動部材７の内側に位置する第２の水平可動部材８と、該第２の水平可動部材８とワーク支持部材２の傾斜面２ｂとの間に配設された押付け部材であるピン９とが組み合わされたもので構成されている。これらの各部材の更に詳細な形状と組み合わせ構造は後述する。

前記第１の水平可動部材７とピン９は、ケーシング３内の下部に装着されている支持ブロック１５上に支持されている。そして、ワーク支持部材２の下端部が、当該支持ブロック１５中央面に形成されている開孔内に上下移動自在に保持されている。

前記支持ブロック１５は、側壁がケーシング３の内周壁に密着する肉厚円盤形状を有し、その.上面は上述した支持を可能にするため、凹凸形状を有している。

前記支持ブロック１５のケーシング３内における装着は、支持ブロック１５の上端周縁面をケーシング３の内周壁の段差に当接させ、支持ブロック１５の下端外周縁面を、ケーシング３の内周面に螺着されているリング１１で支持させることにより行われている。

前記ケーシング３内における支持ブロック１５の下方位置には、ある程度の高さの空間か形成されており、この空間内には、支持ブロック１５の下面にネジ１２で装着された底板１３が設けられている。

前記底板１３の下方には、ケーシング３の内周壁に略沿う径を有する平面視円形状の磁気吸着部材14が設けられている。この磁気吸着部材14と前記上下可動部材６とはボルトBで連結され、この連結を可能にするため、前記底板１３及び前記支持ブロック１５には、当該ボルトBを挿通させるボルト挿通孔が形成されている。

このボルトBには、支持ブロック１５と磁気吸着部材14との間の間隔を一定に保つスペーサとしての機能を有する段付きボルトが用いられている。
このボルトBは、支持ブロック１５に形成されているボルト挿通孔１５ａに上下移動自在に保持されており、このため、前記磁気吸着部材14と前記上下可動部材６とは、一定間隔が維持されている。

前記ケーシング３の内壁中間高さ個所に形成されている段差に上下可動部材６の上面が当接しており、前記磁気吸着部材14の下方に隙間があり、このため、上下可動部材６はこの隙間の範囲内で上下移動が可能になるように構成されている。

前記支持ブロック１５には、前記上下可動部材６を上方に付勢するバネ１６の下部を保持する開孔１５ｂが形成され、このバネ１６は、当該開孔１５ｂ内に配置されていると共に、前記底板１３に受け止められている。

前記底板１３と前記ワーク支持部材２との間には、当該ワーク支持部材２を上方に付勢するバネ１７が配置されており、このバネ１７の大部分は、ワーク支持部材２の下端面から上方中間位置に向けて形成されている長穴２ｅ内に保持されている。

更に、本実施形態1のワーク支持装置１においては、支持ブロック１５の上部周縁近傍とケーシング３内の周壁段差箇所とが埋込みピン１８で連結されて、当該支持ブロック１５が回り止めされている。そして、前記水平可動部材７の下部に突入させたピン１９が、支持ブロック１５の上部に形成された溝１５ｃ内に配置させて、前記水平可動部材７が回り止めされている。

前記ワーク支持部材２も回り止めされており、この回り止めは、フランジ部２ａの内側上面からケーシング３内に、上端部を突入固定させた金属筒２０を突入させることにより行われている。

前記ピン９は、ワーク支持部材２の前記傾斜面２ｂに沿ってバランス良く、複数個が配置されており、前記金属筒２０内には上部が保持されたバネ２１が内挿されており、しかもこのバネ２１の下端部を、各ピン9，・・の上面に位置するリング板２４の上面に当接させて、当該各ピン９，９，９・・・を下方に付勢させている。このように構成することによって、ワーク支持部材２の上方移動とともに、各ピン９，９・・・が上方に連れ移動しないように形成されている。

前記第２の水平可動部材８の上端と前記フランジ部２ａの下部とは若干の上下隙間を保持した状態で係合されている。そして、前記フランジ部２ａと前記各第２の水平可動部材８の中段上面との間にバネ２２を配設して、当該第２の水平可動部材８を下方に付勢させて、この第２の水平可動部材８の姿勢を安定にさせている。この係合構造は、後述において詳細に説明する。

図３の（ａ）図はワーク支持部材２を示す平面図、図３の（ｂ）図は同じくその左側面図、図３の（ｃ）図は同じくそのＡ−Ａ線断面図、図３の（ｄ）図は同じくその底面図である。
図４の（ａ）図は上下可動部材６を示す平面図、図４の（ｂ）図は同じくその正面断面図、図４の（ｃ）図は同じくその底面図である。
図５の（ａ）図は水平可動部材７を示した平面図、図５の（ｂ）図は同じくその正面断面図、図５の（ｃ）図は同じくその底面図である。
図６の（ａ）図は第２の水平可動部材８を示す平面図、図６の（ｂ）図は同じくその底面図、図６の（ｃ）図は同じくその正面図、図６の（ｄ）図は同じくそのＡ−A線断面図である。

図３の各図に示すように、ワーク支持部材２のフランジ面２ａの周縁は若干下方に突出しており、この突出した箇所の周方向を３等分する箇所に凹状の被係合部２ｈ，２ｈ，２ｈが形成されている。

図４の各図に示すように、上下可動部材６は、円周方向を３等分する弓形形状に形成され、これが３個1セットになったもので構成されている。各上下可動部材６，６，６は、図４の（ａ）図に示す各側端面間に隙間を持たせた状態で、図２に示す如くケーシング３の内周壁に沿って配置されている。前記各上下可動部材６，６，６の内側壁面は、下端部に向かうに従って外方向に広がるように、即ち、３個の上下可動部材６，６，６を組み合わせた状態にしたときに下方に向かうに従って径が広がる方向に、傾斜面６ａ，６ａ，６ａが形成されている。そして、この各傾斜面６ａ，６ａ，６ａは、例えば、鉛直方向に対して８°の傾斜角度を有する。

図５の各図に示すように、第1の水平可動部材７も、上下可動部材６と同様、円周方向を３等分する弓形形状に形成されており、これが３個1セットになったもので構成されている。前記第１の各水平可動部材７，７，７は、図５の（ａ）図に示す各側端面間に隙間を持たせた状態で、図２において示す、対応する位置にある各上下可動部材６，６，６の傾斜面に沿って配置されている。このため、各水平可動部材７，７，７の外側面は、前記上下可動部材６，６，６の傾斜面６ａ，６ａ，６ａに接触した状態で、外方に広がる傾斜面７ａ，７ａ，７ａで形成されている。

図６の各図に示すように、第２の水平可動部材８も、円周方向を３等分する弓形形状に形成されており、これが３個1セットになったもので構成されている。第２の水平可動部材８，８，８の内側面は、図２に示すワーク支持部材２の傾斜面２ｂに沿った、鉛直方向に対して８°の角度に傾斜した傾斜面８ａ，８ａ，８ａ・・を有し、この各傾斜面８ａ，８ａ，８ａ・・には、前記各ピン９，９、９・・の側面部分を、外側方向から保持するための曲面部８ｂ，８ｂ，８ｂ・・が周方向に所定間隔で形成されている。前記各第２の水平可動部材８，８，８の上端には上方に向けた係合突起８ｂ、８ｂ、８ｂが形成されており、この各係合突起８ｂ、８ｂ、８ｂは、図３に示す前記各被係合部２ｈ，２ｈ，２ｈに係合する形状に形成されている。前記各第２の水平可動部材８，８，８は、この各係合突起８ｂ、８ｂ、８ｂを、前記各被係合部２ｈ，２ｈ，２ｈ内に係合させて、図２に示すように、前記各第２の水平可動部材８，８，８を前記ワーク支持部材２の軸心に近づく方向に水平移動自在に支持している。

図３、図６の各図を参照しつつ図２を見れば解るように、３個の上下可動部材６，６，６のそれぞれが前記ボルトB，Ｂ，Ｂで前記底板１３に装着されており、各上下可動部材６，６，６が各２個のバネ１６，１６，１６で上方に付勢されている。そして、前記第１の各水平可動部材７，７，７は、支持ブロック１５上に形成されている前記溝１５ｃ，１５ｃ，１５ｃ内に突入している前記各ピン１９，１９，１９によって、ワーク支持部材２の中心方向に水平移動自在に支持されている。

そして、図６の各図を参照しつつ図２を見れば解るように、前記各ピン９，９，９は、各２個ずつ前記第２の各水平可動部材８，８，８で外側から保持された状態で、前記ワーク支持部材２の前記傾斜面２ｂに斜め上下方向に沿って当接した状態で保持されている。

図７の（ａ）図は、図２に示す支持ブロック１５を示す平面図、図７の（ｂ）図は同じくその正面断面図、図７の（ｃ）図は同じくその底面図である。
図７の（ａ）図〜（ｃ）図に示すように、この支持ブロック１５の円周方向を３等分する面に、図２に示すボルト挿通孔１５ａ，１５ａ，１５ａが形成されており、その各ボルト挿通孔１５ａ，１５ａ，１５ａの両側に所定間隔を設けて図２に示す前記バネ１６，１６，１６の下部を保持させる開孔１５ｂ，１５ｂ，１５が形成されている。そして、図７の（ａ）図及び（ｂ）図に示すように、支持ブロック１５の上面には、図２に示す各ピン９，９，９を下方から支持し、且つ円周を３等分する円弧形状の凸段部１５ｅ，１５ｅ，１５ｅが所定の隙間を設けて形成され、この各隙間が、図２に示す溝１５ｃ，１５ｃ，１５を構成する。

図２に示す実施形態1のワーク支持装置１は、ワーク支持部材２の上下移動がロックされていない状態であり、この状態では、ワーク支持部材２は下方から前記バネ１７で上方に付勢されているために、前記フランジ部２ａの上面がケーシング３の内壁上面に当接した位置にあり、前記磁気吸着部材14はその周縁部が、上方の底板１３に当接した位置にある。

そして、図１に示すように、磁気チャック５０上の周端部に載置したワーク保持チャック６０、６０間に、実施形態1のワーク支持装置１を位置させ、この上に水平に載置したワークＷをその中間箇所が、前記ワーク支持装置１における天板4に当接させ、その後、磁気チャック５０の水平面に磁気吸引力を与えると、図２に示す磁気吸着部材14が下方に強い力で吸引、移動する。これに伴って、各上下可動部材６が下方に移動して、第1の各水平可動部材７，７，７と、第２の各水平可動部材８，８，８をワーク支持部材２中心方向に水平移動し、この水平移動によって、前記各ピン９，９，９・・・がワーク支持部材２の傾斜面２ｂに強く押し付けられて、当該ワーク支持部材２の上下移動をロックさせる。

図８はワーク支持部材２の上下移動をロックさせる一連の動作を示した部分拡大断面図である。
図８に示すように、前記上下可動部材６，６，６が下方移動すると、前記各上下可動部材６，６，６の傾斜面６ａ，６ａ，６ａが、第1の各水平可動部材７，７，７の傾斜面７ａ，７ａ，７ａに沿って下方移動して、当該第１の水平可動部材７，７，７をワーク支持部材２が位置する方向に強く押圧して、第２の水平可動部材８，８，８を介して、各ピン９，９，９・・・をワーク支持部材２の傾斜面２ｂを強く押し付ける。その結果、ワーク支持部材２の上下移動をロックさせるのである。

本発明のワーク支持装置は、上述した実施形態の構造のものに限定されるものではなく、例えば、前記第1の各水平可動部材７，７，７のみを使用し、これに各ピン９，９，９・・・を保持させるように構成し、前記第２の各水平可動部材８，８，８を省略しても良いのである。

図１は本発明１実施形態のワーク保持装置の使用例を示す側面図である。 図２は本発明1実施形態のワーク支持装置を示す正面断面図である。 図３において（ａ）図はワーク支持部材を示す平面図である。 図３において（ｂ）図は同じくその左側面図である。 図３において（ｃ）図は同じくそのＡ−Ａ線断面図である。 図３において（ｄ）図はワーク支持部材を示した底面図である。 図４において（ａ）図は上下可動部材を示す平面図である。 図４において（ｂ）図は同じくその正面断面図である。 図４において（ｃ）図は同じくその底面図である。 図５において（ａ）図は水平可動部材を示す平面図である。 図５において（ｂ）図は同じくその正面断面図である。 図５において（ｃ）図は同じくその底面図である。 図６において（ａ）図は第２の水平可動部材を示す平面図である。 図６において（ｂ）図は同じくその底面図である。 図６において（ｃ）図は同じくその正面図である。 図６において（ｄ）図は同じくそのＡ−A線断面図である。 図７において（ａ）図は、図２に示す支持ブロックを示した平面図である。 図７において（ｂ）図は同じくその正面断面図である。 図７において（ｃ）図は同じくその底面図である。 図８はワーク支持部材の上下移動をロックさせる一連の動作を示す部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 本発明１実施形態のワーク保持装置
２ ワーク支持部材
２ａ フランジ部
３ ケーシング
４ 天板
５ ロック機構
６ 上下可動部材
７ 第1の水平可動部材
８ 第２の水平可動部材
９ （押付け部材である）ピン
１１ リング
１２ ネジ
１３ 底板
１４ 磁気吸着部材
１５ 支持ブロック
１６ バネ
１７ バネ
２１ バネ
２２ バネ
R ジャバラ
W ワーク
５０ 磁気チャック
６０ ワーク保持チャック

Claims (12)

1. 磁気チャック上にワーク保持チャックを介して水平に保持させたワークを研削，研磨などの精密加工を行うにあたり、前記ワークの中間個所を下方から支持して仕上げるために用いられるワーク支持装置であって、
   上下高さ方向における中間の側壁に、上方に向かうに従って外方向に傾斜する傾斜面が形成されたワーク支持部材が、その上部を上方に突出させた状態で上下移動自在にケーシング内に保持され、
   前記ケーシング内には、前記ワーク支持部材の上端部を前記ワークの下面に接する高さ位置まで押し上げるバネと、前記磁気チャックの磁気吸着力により下方移動する磁気吸着部材と、該磁気吸着部材の下方移動により前記傾斜面に押し付けて、前記ワークの下面に接する高さ位置の状態で前記ワーク支持部材の上下移動をロックさせるロック機構とが、配設されていることを特徴とするワーク支持装置。
2. 傾斜面は、ワーク支持部材の軸心を中心にした上下逆さ傘形の周回面に形成されている請求項１に記載のワーク支持装置。
3. 傾斜面は、鉛直方向に対して８°±２°の傾斜角度を有する請求項１又は２に記載のワーク支持装置。
4. ロック機構は、ワーク支持部材の周回面よりなる傾斜面に向けて、複数方向から押し付ける動作を行うように構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
5. ロック機構は、ワーク支持部材に向けた面が下方に向かうに従って当該ワーク支持部材から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面を備える上下可動部材と、
   前記上下可動部材の傾斜面に沿って接する傾斜面を有し、当該上下可動部材の下方移動による傾斜面どうしの擦り合わせにより押されて前記ワーク支持部材に向かって水平移動する水平可動部材と、
   前記水平可動部材の内側面と前記ワーク支持部材の傾斜面との間に位置する押付け部材と、
   からなる請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
6. 上下可動部材は、内周面が下方に向かうに従って前記ワーク支持部材から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面で形成された円周方向を等分に分割した弓形形状に構成されている請求項５に記載のワーク支持装置。
7. 水平可動部材はその外周面が、上下可動部材の内周面に接触するように、水平方向に向けられた弓形形状に形成されている請求項５又は６に記載のワーク支持装置。
8. 押付け部材は、水平可動部材とワーク支持部材との間に位置し、ワーク支持部材の傾斜面に沿う方向に、側壁が接する複数個のピンで構成されている請求項５ないし７のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
9. 水平可動部材と押付け部材との間には、この押付け部材を保持し、且つ該押付け部材を水平移動させる第２の水平可動部材が設けられている請求項５ないし８のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
10. ケーシング内の下部空間内には、上下可動部材の上下可動幅を決め、しかも水平可動部材と押付け部材とを下方から支持し、且つワーク支持部材の下部を上下移動自在に保持する内蓋形状の支持ブロックが装着され、該支持ブロックに形成された開孔部に挿通するボルトによって、前記上下可動部材と前記支持ブロックと該支持ブロックの下方に位置する磁気吸着部材とが連結されている請求項５ないし９のいずれか１項に記載のワーク支持装置。
11. 上下可動部材は支持ブロックに支持されたバネにより上方に付勢されている請求項５ないし１０のいずれか1項に記載のワーク支持装置。
12. ワーク支持部材の上端部に、ワークの下面に当接する天板が、揺動自在に支持されている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のワーク支持装置。

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