JP2014079842A

JP2014079842A - 工具保持装置

Info

Publication number: JP2014079842A
Application number: JP2012229000A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Wada; 重伸和田
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: JP5889767B2

Abstract

【課題】作業者により工具が移動可能であり、その移動に伴って工具を保持する方向を維持させることができ、工具を用いて効率よく作業を行うことができる工具保持装置を提供する。
【解決手段】可動体支持装置１０は、電動ドライバ５５が配設された可動体５０の移動範囲の中で、Ｚ軸と一致する方向に可動体を支持可能なリンク機構部２０、Ｘ軸と一致する方向に支持可能なリンク機構部３０、及びＹ軸と一致する方向に支持可能なリンク機構部４０を有する。リンク機構部２０，３０，４０は２本のリンク２２，３２，４２を有する。リンク２２，３２，４２それぞれは可動体５０の移動範囲の中で各軸に一致可能に延びるとともに、可動体５０の移動範囲の中で隣り合うリンク機構部２０，３０，４０のリンク２２，３２，４２のなす角度が９０度を取り得るように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、工具を保持する工具保持装置に関する。

従来から、各種の工具には電動ドライバや空気圧駆動ドライバ等の回転式の動力工具があり、各種機器の組立作業において、通常、作業場所の近傍、又は巻き上げ式のワイヤーで作業空間上方に吊った状態で設置され、使用するときに作業者により所望の場所まで移動可能である。

ところで、このような各種の工具を保持する工具保持装置が知られており、例えば、特許文献１に示すように、工具を鉛直方向に向けて保持しつつ、作業者により移動可能な装置が開示されている。特許文献１に示す電動工具用補助装置では、鉛直方向に立設される支柱に対して、水平方向に突設されるハウジングやスライドガイドが上下動及び旋回動可能に装着されており、そのハウジングの端部には、スライドガイドに対して鉛直方向に向かって工具が保持されるように構成されている。

特開２０１１−２００９９５号公報

しかしながら、このような工具保持装置において、動力工具を保持するスライドガイドが、鉛直方向に延びる軸を中心として旋回動可能に装着されるが、工具の旋回動により発生する反力がスライドガイドに加わり、位置が変化してしまうため、例えば、作業者による工具の移動や工具を用いた作業等を行うことが容易ではなかった。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作業者により工具が移動可能であり、その移動に伴って工具を保持する方向を維持させることができ、工具を用いて効率よく作業を行うことができる工具保持装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、工具が保持される保持体の移動範囲の中で、Ｚ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第１のリンク機構部、Ｘ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第２のリンク機構部、及びＹ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第３のリンク機構部、前記各リンク機構部を支持する支持部材を有し、前記各リンク機構部が、前記支持部材に一端が揺動可能に支持されるとともに、前記保持体に他端が揺動可能に支持されたリンクを含む構成であり、各リンク機構部のリンクが前記保持体の移動範囲の中で各軸に一致可能に延びるとともに、前記第１〜第３のリンク機構部により前記保持体が各軸回りの回動が規制された状態で支持され、さらに、前記保持体の移動範囲の中で隣り合うリンク機構部のリンクのなす角度が９０度を取り得るように構成されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の工具保持装置において、前記保持体の鉛直方向下方への移動を抑制するための補助力を加える補助機構を有することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の工具保持装置において、前記各リンク機構部は、２本のリンクからなり、前記２本のリンクは、互いに平行をなすことを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の工具保持装置において、前記２本のリンクの両端は、それぞれ回動可能な回動部材により連結されていることを要旨とする。

本発明によれば、作業者により工具が移動可能であり、その移動に伴って工具を保持する方向を維持させることができ、工具を用いて効率よく作業を行うことができる。

実施形態の可動体支持装置を示す斜視図。（ａ）及び（ｂ）は、実施形態の可動体支持装置を示す模式図。リンク及びボールジョイントを示す部分断面図。実施形態の可動体支持装置を示す斜視図。実施形態の可動体支持装置を示す斜視図。実施形態の可動体支持装置を示す斜視図。（ａ）〜（ｅ）は別例の可動体支持装置を示す模式図。

［第１実施形態］
図１〜図４にしたがって、本発明を工作機械における可動体支持装置に具体化した一実施形態を説明する。

図１に示すように、工作機械における工具保持装置としての可動体支持装置１０の支持体１１は、脚部１３から立設された支柱１２と、脚部１３とから構成されている。支柱１２の先端１２ｂには、３組のリンク機構部２０，３０，４０を支持するための支持部材１４が固定されている。支柱１２の長さ方向中央には、補助機構としてのガススプリング６０の一端６０ａを回動可能に支持するための受台１２ｃが固定されている。

支持部材１４は、支柱１２の先端１２ｂに固定される本体部１５と、本体部１５に固定され、３組のリンク機構部２０，３０，４０のそれぞれを支持するための支持部１６〜１８とから構成される。支持部１６は、図２（ａ）に示すように、立方体を形成する３次元空間におけるＸ軸とＹ軸を含む水平面Ｓ１において、基準位置ＢＰを基準として水平面Ｓ１の対角線上（矢印Ａ）に沿って配設されている。また、支持部１７は、３次元空間におけるＸ軸とＺ軸を含む鉛直面Ｓ２において、基準位置ＢＰを基準として対角線上下方（矢印Ｂ）に沿って配設されている。また、支持部１８は、３次元空間におけるＹ軸とＺ軸を含む鉛直面Ｓ３において、基準位置ＢＰを基準として対角線上下方（矢印Ｃ）に沿って配設されている。図１に示すように、支持部１６〜１８には、それぞれ各リンク機構部２０，３０，４０を回動可能に支持するための軸受孔１６ａ，１７ａ（リンク機構部４０における軸受孔は図示せず）が形成されている。これら軸受孔１６ａ〜１８ａは、支持部１６〜１８が伸びる方向に対して直交する方向に向かって形成されている。

各リンク機構部２０，３０，４０は、略三角錐状をなす可動体５０の底面５１ｄを水平に維持した状態でＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向へ可動体５０を移動可能に支持する。すなわち、各リンク機構部２０，３０，４０は、ＸＹＺの各軸回りの回動が規制された状態で可動体５０を支持する。

なお、本実施形態において、リンク機構部２０，３０，４０は、可動体５０が特定位置に配置された場合に、直交する軸と一致する方向に可動体５０を支持し、それ以外の位置に可動体５０が配置された場合には、リンク機構部２０，３０，４０の角度が変化する。このため、直交する軸とは完全には一致しないがほぼ直交する方向に可動体５０を支持することとなる。このように、請求項中における「各軸と一致する方向」としては、可動体５０の配置によっては直交する軸と完全に一致する方向に可動体５０を支持する場合があればよく、直交する軸と完全には一致しないがほぼ一致する方向である場合があってもよいような概念である。

各リンク機構部２０，３０，４０は同じような構成であるため、リンク機構部３０，４０についての説明を省略し、リンク機構部２０を代表として以下に説明する。なお、本実施形態において、リンク機構部２０が第１のリンク機構部として、リンク機構部３０が第２のリンク機構部として、リンク機構部４０が第３のリンク機構部としてそれぞれ機能する。

リンク機構部２０は、支持部１６に支持される連結アーム２１と、連結アーム２１に支持され、電動ドライバを保持する保持体としての可動体５０を支持する２本で１対となるリンク２２とを含むように構成されている。

連結アーム２１の一端２１ａには、支持部１６の軸受孔１６ａを貫通する回動軸２１ｂが固定されており、連結アーム２１が支持部１６に対して回動軸２１ｂを中心として回動可能に支持されている。この回動軸２１ｂは、支持部１６や連結アーム２１が伸びる延伸方向に対して垂直であり、水平方向に伸びている。

連結アーム２１の他端２１ｃには、回動軸２１ｄが固定されており、２本のリンク２２が回動軸２１ｄを中心として回動可能に支持されている。この回動軸２１ｄは、回動軸２１ｂと平行であり、回動軸２１ｂと同じように、支持部１６や連結アーム２１が伸びる延伸方向に対して垂直であり、水平方向に伸びている。また、連結アーム２１は、トラス構造となっており、連結アーム２１の剛性を高めつつ軽量化が図られている。また、連結アーム２１は、支持部１６やリンク２２よりも長く形成されている。

連結アーム２１の裏面側の中央には、ガススプリング６０の他端６０ｂを回動可能に支持するための受台１９が固定されている。このガススプリング６０は、連結アーム２１を支持することによって、可動体５０の鉛直方向下方への移動を抑制するために上方に向かって補助力を加えることとなる。なお、本実施形態において、リンク機構部２０は、可動体５０を鉛直方向から支持するため、ガススプリング６０によっても支持され、他のリンク機構部３０，４０には、ガススプリング等が配設されていない。

２本のリンク２２は、互いに同じ長さで平行をなすリンク対として構成されている。また、リンク２２の軸方向への長さは、支持部１６よりも長く、連結アーム２１の長手方向への長さよりも短く形成されている。これらリンク２２は、それぞれ連結アーム２１の回動軸２１ｄの両端に対してボールジョイント２３を介して支持されている。また、リンク２２は、それぞれ可動体５０の連結軸５２ａの端部においてボールジョイント２４を介して可動体５０を支持する。

図３に示すように、回動部材としてのボールジョイント２３は、回動軸２１ｄの両端側におけるボール２３ａと、このボール２３ａを取り囲む球面軸受２３ｂとからなる。本実施形態において、ボール２３ａは、回動軸２１ｄに固定されており、球面軸受２３ｂにリンク２２の一端２２ａが連結されている。また、回動部材としてのボールジョイント２４は、可動体５０の接続部５２における連結軸５２ａの両端側に固定されたボール２４ａと、このボール２４ａを取り囲む球面軸受２４ｂとからなる。本実施形態において、ボール２４ａは、連結軸５２ａの一端に固定されており、球面軸受２４ｂにリンク２２の他端２２ｂが連結されている。このため、リンク２２は、ボールジョイント２３，２４によって、回動軸２１ｄや連結軸５２ａを中心として回動可能であるとともに、左右方向へ揺動可能に支持されている。このように、２本のリンク２２は互いに平行をなすリンク対を構成しており、各リンク機構部２０，３０，４０が相互に連動することによって、回動軸２１ｄと、連結軸５２ａとは、互いに平行をなす。つまり、回動軸２１ｂ，２１ｄと、連結軸５２ａとは水平に維持されることとなる。

図１に示すように、可動体５０は、可動体ベース部材５１と、リンク機構部２０，３０，４０により支持される接続部５２〜５４と、工具としての電動ドライバ５５と、作業者により操作可能な操作レバー５６とから構成されている。

可動体ベース部材５１の上面５１ａと側面５１ｂと後面５１ｃとは、それぞれ９０度をなすように形成されており、連結軸５２ａ〜５４ａが固定された接続部５２〜５４がそれぞれの面５１ａ〜５１ｃに配設されている。

特に、可動体ベース部材５１の上面５１ａには、連結軸５２ａが回動軸２１ｄと平行となる角度で、上下方向に沿って接続部５２が配設されている。また、可動体ベース部材５１の側面５１ｂ及び後面５１ｃには、連結軸５３ａ，５４ａが回動軸３１ｄ，４１ｄと平行となる角度で、水平方向に沿って接続部５３，５４が配設されている。

図２（ｂ）にしたがって、可動体ベース部材５１を四角箱状に想定した場合、可動体支持装置１０が駆動せず、かつ可動体５０に外力が付与されていない状態での可動体５０について説明する。この場合、可動体ベース部材５１の上面５１ａにおいて、Ｘ軸方向とＹ軸方向が交差する位置にある２組の角部のうち、図２（ａ）の矢印Ａに垂直な一方の角部それぞれにリンク２２が連結されることで可動体５０がＺ軸方向に支持される。また、可動体ベース部材５１の側面５１ｂにおいて、Ｙ軸方向とＺ軸方向が交差する位置にある２組の角部のうち、図２（ａ）の矢印Ｂに垂直な一方の角部それぞれにリンク３２が連結されることで可動体５０がＸ軸方向に支持される。更にまた、可動体ベース部材５１の後面５１ｃにおいて、Ｘ軸方向とＺ軸方向が交差する位置にある２組の角部のうち、図２（ａ）の矢印Ｃに垂直な一方の角部それぞれにリンク４２が連結されることで可動体５０がＹ軸方向に支持される。このため、可動体ベース部材５１の上面５１ａは、図２（ａ）に示す水平面Ｓ１と平行となり、可動体ベース部材５１の側面５１ｂは、図２（ａ）に示す鉛直面Ｓ２と平行となり、可動体ベース部材５１の後面５１ｃは、図２（ａ）に示す鉛直面Ｓ３と平行となる。

また、図２（ｂ）に示すように、可動体支持装置１０が特定位置に配置された状態においては、リンク機構部２０のリンク２２と、リンク機構部３０のリンク３２とがなす角度は９０度になっている。また、リンク機構部２０のリンク２２とリンク機構部４０のリンク４２とがなす角度も、リンク機構部３０のリンク３２とリンク機構部４０のリンク４２とがなす角度も９０度になっている。つまり、各リンク機構部２０，３０，４０により可動体５０が各軸回りの回動が規制された状態で支持され、さらに、可動体５０の移動範囲の中で隣り合うリンク機構部２０，３０，４０のリンク２２，３２，４２のなす角度が９０度を取り得るように構成されている。

図１に示すように、電動ドライバ５５は、可動体ベース部材５１の底面５１ｄから鉛直方向に向かって配設されており、鉛直方向に延びる軸を回動中心として回動する。また、操作レバー５６も、可動体ベース部材５１の底面５１ｄに配設されている。可動体ベース部材５１の底面５１ｄは、可動体ベース部材５１の上面５１ａと平行な面であるため、電動ドライバ５５は、鉛直方向に向かうように維持されることとなる。なお、本実施形態において、モータ等の駆動源を備えずに、操作レバー５６等の作業者の操作により可動体５０が移動することとなる。

このように、可動体５０は、ボールジョイント２３，２４，３３，３４，４３，４４を含むリンク機構部２０，３０，４０により所定の移動範囲内で水平な状態を維持しつつ移動可能に支持される。したがって、可動体ベース部材５１の底面５１ｄに鉛直方向に向かって配設される電動ドライバ５５は、水平な状態を維持しつつ所定の移動範囲を移動可能となる。
［作用］
次に、可動体支持装置１０の作用について説明する。

図１に示すように、可動体支持装置１０において、支持体１１に対して回動軸２１ｂ，３１ｂ，４１ｂを軸として各連結アーム２１，３１，４１が回動自在に支持されている。また、各リンク２２，３２，４２は、各連結アーム２１，３１，４１に対して、ボールジョイント２３，３３，４３を介して、回動軸２１ｄ，３１ｄ，４１ｄを軸として回動自在であり、更には左右方向に揺動可能に支持されている。

また、各接続部５２〜５４は、各リンク２２，３２，４２に対して、ボールジョイント２４，３４，４４を介して、連結軸５２ａ〜５４ａを軸として回動自在であり、更には左右方向に揺動可能に可動体５０の回動自在に支持されている。

そして、図４に示すように、作業者等により可動体５０を左方向に向かって押圧操作を行うと、連結アーム２１，３１，４１やリンク２２，３２，４２が回動して、可動体５０が水平を保ちつつ左方向に移動する。その一方で、図５に示すように、作業者等により可動体５０を右方向に向かって押圧操作を行うと、同じように、連結アーム２１，３１，４１やリンク２２，３２，４２が回動して、可動体５０が水平を保ちつつ右方向に移動する。このように、各回動軸２１ｂ，２１ｄと連結軸５２ａとが平行を保ち、各回動軸３１ｂ，３１ｄと連結軸５３ａとが平行を保ち、各回動軸４１ｂ，４１ｄと連結軸５４ａとが平行を保つことによって、可動体ベース部材５１の上面５１ａ及び底面５１ｄが水平な状態を維持し、可動体５０が水平面に対して捻じれないように移動させることができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）リンク機構部２０により、可動体５０をその移動範囲の中でＺ軸に一致する方向に支持可能とするとともに、リンク機構部３０により、可動体５０をその移動範囲の中でＸ軸に一致する方向に支持可能とし、さらに、リンク機構部４０により、可動体５０をその移動範囲の中でＹ軸に一致する方向に支持可能とした。また、可動体支持装置１０は、可動体５０の移動範囲の中で、２本のリンク２２と２本のリンク３２とが９０度を取り得るように構成するとともに、２本のリンク２２と２本のリンク４２とが９０度を取り得るように構成した。このため、単一方向を中心として回動させる場合と比べて、可動体５０を移動させた場合にずれが生じ難く、水平な状態を維持することができる。したがって、所定の移動範囲内で電動ドライバ５５が移動可能であり、その移動に伴って電動ドライバを保持する方向を鉛直方向に維持させることができ、電動ドライバ５５を用いて効率よく作業を行うことができる。また、可動体５０の重量が小さく、回転工具の回動による反力を可動体支持装置１０が受けた場合であっても、作業者の作業負担や疲労を軽減することができる。また、自由な移動経路で電動ドライバ５５を移動させることができる。

（２）リンク２２，３２，４２に加わる外力がそれぞれのリンク対に分力されることによって、その外力がほとんど増幅されることがなく、リンク２２，３２，４２で外力に耐えることができ、電動ドライバ５５を駆動させた場合における反力に応じた作業者の作業負担や疲労を軽減することができる。

（３）各リンク機構部２０，３０，４０は、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向全て同じ構成になっており、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に沿ってそれぞれ２本のリンク２２，３２，４２を変位させることで、可動体５０を移動させる。このため、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向全ての方向に対して、同じような操作性を実現することによって、電動ドライバ５５の操作性を向上させることができる。

（４）可動体支持装置１０では、それぞれ２本のリンク２２，３２，４２により可動体５０が支持され、可動体５０の回動が規制されている。このため、可動体５０に電動ドライバ５５が支持されている場合、可動体５０に反力が作用しても、その回動力を２本のリンク２２，３２，４２で受承することができ、可動体支持装置１０の安定性を向上させることができる。

（５）また、Ｚ軸方向においては、リンク２２で外力を受承するとともに、ガススプリング６０によっても、リンク機構部２０が支持される。このため、可動体５０の鉛直方向下方への移動を抑制するために上方に向かって補助力を加えることで、Ｚ軸方向の剛性を高めることができるとともに、作業者の手から離れた状況でも重力に反して可動体５０を鉛直方向に停止させ易くすることができ、電動ドライバ５５の操作性を向上させることができる。特に、可動体５０を鉛直方向に支持するリンク機構部２０において、剛性の高い連結アーム２１にガススプリング６０が配設されることによって、より一層、剛性を高めることができる。

（６）また、電動ドライバ５５が鉛直方向に延びる軸を回動中心として回動するように構成されていても、可動体５０に反力が作用しても、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向においてはリンク３２，４２で反力を受承することができ、可動体支持装置１０の安定性を向上させることができる。

（７）またリンク２２，３２，４２は、それぞれ２本ずつ互いに平行をなす。このため、リンク２２，３２，４２に作用する外力を２本のリンクで均等に分散して受承することができる。このため、可動体５０に電動ドライバ５５が支持されている場合、可動体５０に反力が作用しても、その回動力を２本のリンク２２，３２，４２で受承することができ、可動体支持装置１０の安定性を向上させることができる。

（８）リンク２２，３２，４２の一端は、それぞれボールジョイント２３，３３，４３によって回動軸２１ｄ，３１ｄ，４１ｄに対し揺動可能に支持される。その一方で、他端はそれぞれボールジョイント２４，３４，４４によって連結軸５２ａ〜５４ａに対し揺動可能に支持されている。このため、連結アーム２１，３１，４１に対するリンク２２，３２，４２の移動や、リンク２２，３２，４２に対する可動体５０の移動を円滑に行うことができる。

（９）支持部材１４における支持部１６〜１８が連結アーム２１，３１，４１やリンク２２，３２，４２よりも短く形成されることによって、各リンク機構部２０，３０，４０の重量を支柱１２に集中させて支持させ易くすることができ、可動体支持装置１０の安定性を向上させることができる。

（１０）その一方で、連結アーム２１，３１，４１がトラス構造で形成されている。このため、可動体支持装置１０の軽量化を図ることができるとともに、その剛性を高めることができ、可動体支持装置１０の安定性を向上させることができる。

（１１）また、連結アーム２１，３１，４１やリンク２２，３２，４２が支持部１６〜１８よりも長く形成されることによって、電動ドライバ５５の移動範囲を拡大することができ、電動ドライバ５５の操作性を向上させることができる。また、連結アーム２１，３１，４１が、リンク２２，３２，４２よりも長く形成されることによって、装置寸法に対する電動ドライバ５５の移動範囲を拡大することができ、電動ドライバ５５の操作性を向上させることができる。

（１２）支柱１２と脚部１３とにより各リンク機構部２０，３０，４０と可動体５０とを支持することによって、可動体支持装置１０の裁置場所の省スペース化を図ることができる。

（１３）可動体５０を移動させるためのモータ等の駆動源を用いないので、可動体支持装置１０の軽量化及び省スペース化を図ることができる。更には、駆動源を高精度で制御しなくても、作業者によって所定の移動範囲内で電動ドライバ５５が移動可能であり、その移動に伴って電動ドライバを保持する方向を鉛直方向に維持させることができ、電動ドライバ５５を用いて効率よく作業を行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 上記実施形態において、例えば、図６に示すように、可動体支持装置１００において、電動ドライバ５５が水平方向に向かって配置される可動体１５０（可動体ベース部材１５１）を備え、平行な状態を維持しつつ移動可能としてもよい。もちろん、鉛直方向や水平方向に向かわなくても所定方向に向かって電動ドライバ５５が配置され、平行な状態を維持しつつ移動可能としてもよい。

○ 上記実施形態において、可動体５０を鉛直方向に支持するリンク機構部２０に対してガススプリング６０が配設されたが、これに限らず、例えば、可動体５０を水平方向に支持するリンク機構部３０，４０に対して支柱１２側にバランサ等が配設されてもよい。これにより、作業者の手から離れた状況でも重力に反して可動体５０を鉛直方向に停止させ易くすることができ、電動ドライバ５５の操作性を向上させることができる。また、ガススプリング６０による補助力は、可動体５０の鉛直方向下方への移動を抑制できれば、厳密に鉛直方向上方でなくてもよく、鉛直方向上方の成分を含むように上方に加わればよい。また、例えば、リンク機構部３０，４０に対して支柱１２側にバランサ等が配設される構成では、鉛直方向下方に補助力が加わることとなる。つまり、可動体５０の鉛直方向下方への移動を抑制する方向に補助力が加わればよい。

○ 図７（ａ）に示すように、可動体ベース部材５１を四角箱状に想定した場合、可動体ベース部材５１の上面５１ａにおいて、Ｘ軸方向とＹ軸方向が交差する位置にある２組の角部のうち、一方の角部それぞれにリンク２２を連結して可動体ベース部材５１をＺ軸方向に支持する。また、可動体ベース部材５１の側面５１ｂの対角線上に位置する２組の角部のうち、一方の角度それぞれにリンク３２を連結して可動体ベース部材５１をＸ軸方向に支持する。さらに、可動体ベース部材５１の後面５１ｃの対角線上に位置する２組の角部のうち、一方の角部それぞれにリンク４２を連結して可動体ベース部材５１をＹ軸方向に支持してもよい。

○ 図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）に示す態様に対し、リンク２２，３２，４２を連結する角部を他方の角部に変更してもよい。
○ 図７（ｃ）に示すように、可動体ベース部材５１を四角箱状に想定した場合、可動体ベース部材５１の上面５１ａにおいて、Ｘ軸方向に延びる２辺のうち可動体ベース部材５１の後面５１ｃ側の辺の両端それぞれにリンク２２を連結して可動体ベース部材５１をＺ軸方向に支持する。また、可動体ベース部材５１の上面５１ａにおいて、Ｙ軸方向に延びる２辺のうち可動体ベース部材５１の側面５１ｂ側の辺の両端それぞれにリンク３２を連結して可動体ベース部材５１をＸ軸方向に支持する。さらに、可動体ベース部材５１の後面５１ｃにおいて、Ｚ軸方向に延びる２辺のうち可動体ベース部材５１の側面５１ｂ側の辺の両端それぞれにリンク４２を連結して可動体ベース部材５１をＹ軸方向に支持してもよい。

○ 図７（ｄ）に示すように、図７（ｃ）に示す態様において、リンク２２，３２，４２を連結する辺を他方の辺に変更してもよい。
○ 図７（ｅ）に示すように、可動体ベース部材５１を四角箱状に想定した場合、可動体ベース部材５１の上面５１ａにおいて、Ｙ軸方向に延びる対向する２辺の中央それぞれにリンク２２を連結して可動体ベース部材５１をＺ軸方向に支持する。また、可動体ベース部材５１の側面５１ｂにおいて、Ｚ軸方向に延びる対向する２辺それぞれにリンク３２を連結して可動体ベース部材５１をＸ軸方向に支持する。さらに、可動体ベース部材５１の後面５１ｃにおいて、Ｘ軸方向に延びる対向する２辺それぞれにリンク４２を連結して可動体ベース部材５１をＹ軸方向に支持してもよい。

○ 上記実施形態では、リンク２２，３２，４２の両端をボールジョイント２３，２４，３３，３４，４３，４４で支持したが、ボールジョイントを、２方向の角度自由度を有する連結機構、例えば、ユニバーサルジョイントや二股自在継手に変更してもよい。

○ 上記実施形態では、２本のリンク２２，３２，４２を１対としたリンク対を採用したが、これに限らず、例えば、２方向の角度自由度を有する連結機構を備えるように構成すれば、１本のリンクを１対としたリンク対を採用してもよい。

○ 上記実施形態では、連結アーム２１，３１，４１がリンク２２，３２，４２よりも長く形成されたが、これに限らず、例えば、連結アーム２１，３１，４１がリンク２２，３２，４２よりも短く形成されてもよく、同じ長さであってもよい。

○ 上記実施形態では、連結アーム２１，３１，４１が回動可能なように支持部材１４に支持されたが、これに限らず、例えば、直線移動させてもよい。
○ 上記実施形態では、連結アーム２１，３１，４１をトラス構造としたが、これに限らず、例えば、ハニカム構造としてもよい。もちろん、薄板形状としてもよく、リンク２２と同じような形状であってもよい。また、可動体支持装置１０が連結アームを備えないように構成されてもよい。

○ 上記実施形態では、床や机上等に可動体支持装置１０を裁置できるように支持体１１を構成したが、これに限らず、例えば、天井等から可動体支持装置１０を吊り下げるように支持体を構成してもよく、側壁等のように水平方向に配置可能なように構成してもよい。

○ 上記実施形態では、可動体支持装置１０は、モータ等の駆動源を備えなかったが、駆動源を備えてもよい。
○ 上記実施形態では、可動体支持装置１０を、電動ドライバ５５を備えた工作機械に適用したが、可動体支持装置は、ドリルにより穴あけ加工、タッピング工具による螺子切り加工等、他の回転工具を搭載させてもよく、半田鏝等の加熱工具、顕微鏡等の観察、測定工具等の非回転の工具を搭載させてもよい。つまり、可動体支持装置は、各種の工具を搭載するものであれば、可動体をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動可能に支持するものに適用可能である。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記２本のリンクの両端は、それぞれ自在継手により連結されている請求項３に記載の工具保持装置。

（ロ）前記回動部材は、前記２本のリンクの両端におけるボールと、該ボールに対し摺動可能に支持された球面軸受と、からなる請求項４に記載の工具保持装置。

１０，１００…可動体支持装置、１１…支持体、１２ａ，２１ａ，２２ａ，６０ａ…一端、１２ｂ，２１ｃ，２２ｂ，６０ｂ…他端、１４…支持部材、１６〜１８…支持部、２０，３０，４０…リンク機構部、２１，３１，４１…連結アーム、２１ａ，２２ａ，６０ａ…一端、２１ｂ，２１ｄ，３１ｂ，３１ｄ，４１ｂ，４１ｄ…回動軸、２１ｃ，２２ｂ，６０ｂ…他端、２２，３２，４２…リンク、２３，２４，３３，３４，４３，４４…ボールジョイント、５０，１５０…可動体、５１，１５１…可動体ベース部材、５１ａ…上面、５１ｂ…側面、５１ｃ…後面、５１ｄ…底面、５２〜５４…接続部、５２ａ〜５４ａ…連結軸、５５…電動ドライバ、６０…ガススプリング。

Claims

工具が保持される保持体の移動範囲の中で、Ｚ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第１のリンク機構部、
Ｘ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第２のリンク機構部、
及びＹ軸と一致する方向に前記保持体を支持可能な第３のリンク機構部、
前記各リンク機構部を支持する支持部材を有し、
前記各リンク機構部が、
前記支持部材に一端が揺動可能に支持されるとともに、前記保持体に他端が揺動可能に支持されたリンクを含む構成であり、
各リンク機構部のリンクが前記保持体の移動範囲の中で各軸に一致可能に延びるとともに、前記第１〜第３のリンク機構部により前記保持体が各軸回りの回動が規制された状態で支持され、さらに、前記保持体の移動範囲の中で隣り合うリンク機構部のリンクのなす角度が９０度を取り得るように構成されている工具保持装置。
前記保持体の鉛直方向下方への移動を抑制するための補助力を加える補助機構を有する請求項１に記載の工具保持装置。
前記各リンク機構部は、２本のリンクからなり、
前記２本のリンクは、互いに平行をなす請求項１又は請求項２に記載の工具保持装置。
前記２本のリンクの両端は、それぞれ回動可能な回動部材により連結されている請求項３に記載の工具保持装置。