特許 7295059 位置調整装置および超精密加工機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】位置調整装置および超精密加工機

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/18 20060101AFI20230613BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20230613BHJP

   B23B 21/00 20060101ALN20230613BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/18 Z

B23Q3/18 D

B23Q11/00 A

B23B21/00 C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020088289

(22)【出願日】2020-05-20

(65)【公開番号】P2021016938

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-04-08

(31)【優先権主張番号】P 2019131738

(32)【優先日】2019-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 豊明

(72)【発明者】

【氏名】室田 真弘

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０１２１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１１７０４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０３－０５５１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１００３１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／１８

Ｂ２３Ｑ １／００ － １／７６

Ｂ２４Ｂ ４１／０６

Ｂ２５Ｈ １／１６

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ２３Ｂ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持対象物の高さを調整する位置調整装置であって、
固定部と、
前記固定部に対して高さ方向に移動可能に設けられ、前記支持対象物を支持する移動部と、
前記固定部と前記移動部とに連結され、前記高さ方向に伸縮する伸縮部と、
前記固定部に対する前記移動部の前記高さ方向の位置を調整する調整機構と、
前記固定部および前記移動部に固定された板状の金属部材と、
を備え、
前記固定部の側面と前記移動部の側面とが面一であり、
前記金属部材は、前記固定部の前記側面と前記移動部の前記側面とに前記金属部材の表面が接触した状態で、前記固定部および前記移動部に固定されている、位置調整装置。

【請求項2】

請求項１に記載の位置調整装置であって、
前記金属部材は材料に制振合金を含む、位置調整装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の位置調整装置であって、
前記金属部材には、第１貫通孔と第２貫通孔とが形成され、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との少なくとも一方は、前記高さ方向と直交する方向に貫通し且つ前記高さ方向に沿って延在する長孔であり、
前記固定部の前記側面には、前記第１貫通孔と連通する第１挿入穴が形成され、
前記移動部の前記側面には、前記第１貫通孔および前記第１挿入穴が連通するときに前記第２貫通孔と連通する第２挿入穴が形成され、
前記第１貫通孔および前記第１挿入穴に挿入されて前記固定部と前記金属部材とを締結する第１締結部材と、前記第２貫通孔および前記第２挿入穴に挿入されて前記移動部と前記金属部材とを締結する第２締結部材と、をさらに備える、位置調整装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の位置調整装置であって、
前記伸縮部は、ばねである、位置調整装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の位置調整装置であって、
前記固定部と前記移動部とは、前記高さ方向で互いに離間しており、
前記調整機構は、前記移動部と前記固定部との間に設けられ、
前記伸縮部は、前記固定部の側方に設けられている、位置調整装置。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか１項に記載の位置調整装置であって、
前記固定部と前記移動部とは、前記高さ方向で互いに離間しており、
前記調整機構は、前記移動部と前記固定部とに接触した楔状のスライド部材と、操作されることで前記スライド部材を前記高さ方向に直交するスライド方向に沿ってスライド移動させる操作部と、を有し、
前記移動部および前記固定部のいずれか一方は、前記スライド部材に接触する面であって、前記スライド方向に沿って高さが変化する傾斜面を有する、位置調整装置。

【請求項7】

請求項６に記載の位置調整装置であって、
前記伸縮部は、前記スライド方向における前記固定部の両側方に設けられる、位置調整装置。

【請求項8】

請求項７に記載の位置調整装置であって、
前記スライド部材は、前記スライド方向において、前記固定部の両側方に設けられた前記伸縮部同士の間に設けられる、位置調整装置。

【請求項9】

請求項６に記載の位置調整装置であって、
前記スライド部材は、前記スライド方向において互いに対称的に設けられ、且つ、前記操作部が操作されることに応じて前記スライド方向において互いに対称的にスライド移動する第１の前記スライド部材と第２の前記スライド部材とを有し、
前記傾斜面は、第１の前記スライド部材に接触する第１の前記傾斜面と、前記スライド方向において第１の前記傾斜面とは対称的に傾斜し、第２の前記スライド部材に接触する第２の前記傾斜面とを有する、位置調整装置。

【請求項10】

支持対象物の高さを調整する位置調整装置であって、
固定部と、
前記固定部に対して高さ方向に移動可能に設けられ、前記支持対象物を支持する移動部と、
前記固定部と前記移動部とに連結され、前記高さ方向に伸縮する伸縮部と、
前記固定部に対する前記移動部の前記高さ方向の位置を調整する調整機構と、
前記固定部および前記移動部に固定された金属部材と、
を備え、
前記固定部と前記移動部とは、前記高さ方向で互いに離間しており、
前記調整機構は、前記移動部と前記固定部とに接触した楔状のスライド部材と、操作されることで前記スライド部材を前記高さ方向に直交するスライド方向に沿ってスライド移動させる操作部と、を有し、
前記移動部および前記固定部のいずれか一方は、前記スライド部材に接触する面であって、前記スライド方向に沿って高さが変化する傾斜面を有し、
前記スライド部材は、前記スライド方向において互いに対称的に設けられ、且つ、前記操作部が操作されることに応じて前記スライド方向において互いに対称的にスライド移動する第１の前記スライド部材と第２の前記スライド部材とを有し、
前記傾斜面は、第１の前記スライド部材に接触する第１の前記傾斜面と、前記スライド方向において第１の前記傾斜面とは対称的に傾斜し、第２の前記スライド部材に接触する第２の前記傾斜面とを有し、
前記伸縮部は、第１の前記スライド部材と第２の前記スライド部材との間に設けられる、位置調整装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の位置調整装置であって、
前記移動部は、支持した前記支持対象物の傾きを調整するための傾き調整機構をさらに有する、位置調整装置。

【請求項12】

１００ｎｍ以下の指令にしたがって加工対象物を加工する超精密加工機であって、
請求項１～１１のいずれか１項に記載の位置調整装置を備える、超精密加工機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、支持対象物の位置について少なくとも高さを調整する位置調整装置および超精密加工機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、作業台に載置される下半部１６と、支持対象物である切断物を支持する上半部１５と、下半部１６と上半部１５とを接続する弧形接続部１７と、を備えた治具が開示されている。開示の治具は、上半部１５が弧形接続部１７に接続されたまま下半部１６に対して位置を調整することで、上半部１５に支持される支持対象物の位置を調整することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実用新案登録第３１１２３０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

支持対象物の位置を調整するための装置は、一般に、複数のパーツを連結した構造を有する。この構造は、パーツ同士の連結部分に負荷が集中しやすく、剛性の観点で問題が生じやすい。例えば、特許文献１の治具について、上半部１５の位置を下半部１６から浮くように調整してから、支持対象物を上半部１５に載せたとする。このとき、上半部１５および弧形接続部１７に負荷が集中することにより、上半部１５および弧形接続部１７が歪みやすい。その場合、特許文献１の治具によって支持対象物の位置決めを精度よく行うことは難しい。

【0005】

また、支持対象物が工具である場合、当該工具は加工の実行中に振動する。このとき、工具と当該工具を支持した装置との間に共振が引き起こされると、加工の精度が悪化するという問題も生じる。

【0006】

そこで、本発明は、剛性および振動の減衰性が良好な位置調整装置および超精密加工機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

発明の一つの態様は、支持対象物の高さを調整する位置調整装置であって、固定部と、前記固定部に対して前記高さ方向に移動可能に設けられ、前記支持対象物を支持する移動部と、前記固定部と前記移動部とに連結され、前記高さ方向に伸縮する伸縮部と、前記固定部に対する前記移動部の前記高さ方向の位置を調整する調整機構と、前記固定部および前記移動部に固定された金属部材と、を備える。

【0008】

発明のもう一つの態様は、１００ｎｍ以下の指令にしたがって加工対象物を加工する超精密加工機であって、上記態様の位置調整装置を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、剛性および振動の減衰性が良好な位置調整装置および超精密加工機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態の位置調整装置の斜視図である。

【図2】第１の実施の形態の位置調整装置の分解図である。

【図3】第１の実施の形態の位置調整装置の本体の側面図である。

【図4】位置調整装置を備える超精密加工機の模式図である。

【図5】変形例１－１の位置調整装置の分解図である。

【図6】変形例１－１の位置調整装置の本体の側面図である。

【図7】変形例１－５の位置調整装置の本体の側面図である。

【図8】第２の実施の形態の位置調整装置の斜視図である。

【図9】第２の実施の形態の位置調整装置の分解図である。

【図10】第２の実施の形態の位置調整装置の本体の側面図である。

【図11】変形例２－１の位置調整装置の本体の側面図である。

【図12】変形例２－２の位置調整装置の本体の側面図である。

【図13】変形例２－３の位置調整装置の本体の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る位置調整装置および超精密加工機について、好適な第１の実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に記載する各方向は、各図面に示された矢印に従うものとする。

【0012】

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の位置調整装置１０の斜視図である。図２は、第１の実施の形態の位置調整装置１０の分解図である。

【0013】

位置調整装置１０は、少なくとも高さ方向（上下方向）での支持対象物１２の位置を調整する装置である。位置調整装置１０により、オペレータは、所望する高さに支持対象物１２を容易に維持することができる。支持対象物１２は、限定されないが、本実施の形態では工作機械の工具１２とする。

【0014】

位置調整装置１０は、工具１２を支持する本体１４と、略矩形の板状である金属部材１６と、本体１４と金属部材１６とを互いに固定（締結）する第１締結部材１８および第２締結部材２０と、を有する。

【0015】

本体１４は、作業台や床などに載置される固定部２２と、固定部２２に対して高さ方向に移動可能に設けられ、工具１２を支持する移動部２４と、を備える。また、本体１４は、固定部２２と移動部２４とに連結され、高さ方向に伸縮する伸縮部２６と、固定部２２に対する移動部２４の高さ方向の位置を調整する調整機構２８と、をさらに備える。

【0016】

固定部２２は、例えば合金材料からなる。固定部２２は、移動部２４側（上方向側）に、高さ方向と直交する奥行方向（前後方向）に沿って傾斜した傾斜面２２ａを有する。傾斜面２２ａは、本実施の形態（図２）では前方向から後方向に向かって上方向に傾斜しているが、あくまでも一例であり、前方向から後方向に向かって下方向に傾斜してもよい。

【0017】

高さ方向および奥行方向と直交する幅方向（左右方向）での固定部２２の右方向側の側面２２ｂには、第１挿入穴３０が形成される。第１挿入穴３０の形状は、図２では丸穴であるが、とくに限定されない。また、第１挿入穴３０の数も、図２では「２」であるが、とくに限定されない。

【0018】

図示していないが、第１挿入穴３０は、固定部２２の左方向側の側面にも、右方向側の側面２２ｂと同様に形成されていることとする。

【0019】

固定部２２に形成された第１挿入穴３０には、後述する金属部材１６の第１貫通孔４２が連通する。

【0020】

移動部２４は、例えば固定部２２と同じ合金材料からなる。移動部２４は、工具１２を支持し、高さ方向で固定部２２と互いに離間する。移動部２４の下面２４ａは、本実施の形態では高さ方向に直交する平面であり、調整機構２８を挟んで固定部２２の傾斜面２２ａと向かい合う。また、移動部２４は、下面２４ａから下方向に向かって延在するように奥行方向での両端にそれぞれ設けられた脚部３２を有する。

【0021】

脚部３２を含む移動部２４の右方向側の側面２４ｂは、本実施の形態では、固定部２２の側面２２ｂと略面一である。側面２４ｂには、第２挿入穴３４が形成される。第２挿入穴３４の形状は、図２では丸穴であるが、とくに限定されない。また、側面２４ｂに形成される第２挿入穴３４の数も、図２では「６」であるが、とくに限定されない。

【0022】

図示していないが、脚部３２を含む移動部２４の左方向側の側面は、固定部２２の左方向側の側面と略面一である。また、移動部２４の左方向側の側面には、右方向側の側面２４ｂと同様に第２挿入穴３４が形成される。

【0023】

移動部２４に形成された第２挿入穴３４には、固定部２２の第１挿入穴３０および金属部材１６の第１貫通孔４２が互いに連通するときに、後述する金属部材１６の第２貫通孔４４が連通する。

【0024】

伸縮部２６は、本実施の形態では、固定部２２および移動部２４と同じ合金材料からなるクランク形状の部材であり、奥行方向での固定部２２の側方に固定部２２を挟んで２つ設けられる。２つの伸縮部２６の各々は、一方の端部が固定部２２に一体的に連結（連接）し、且つ他方の端部が移動部２４の脚部３２に一体的に連結（連接）する。

【0025】

固定部２２および移動部２４に連接し、高さ方向に伸縮するクランク形状の伸縮部２６は、例えば１つの合金材料を工作機械によって加工することで、固定部２２および移動部２４と共に容易に製造することができる。なお、伸縮部２６は上記に限定されない。伸縮部２６は、例えば、弾性を有するばねでもよい。ばねは、部材として調達することが比較的容易である。

【0026】

図３は、第１の実施の形態の位置調整装置１０の本体１４の側面図である。なお、図３は、右方向からの視点である。

【0027】

調整機構２８は、本実施の形態では、固定部２２と移動部２４との間に位置する。調整機構２８は、２つの脚部３２を奥行方向で貫通したコマ式のボールねじ（操作部）３６と、ボールねじ３６の回転に応じて奥行方向に沿ってスライド運動するようにボールねじ３６に連結されたスライド部材４０と、を有する。

【0028】

ボールねじ３６の奥行方向での一方の端部には、操作（回転）時にオペレータが把持することを容易とするための把持部３８が設けられている。スライド部材４０は、移動部２４の下面２４ａと固定部２２の傾斜面２２ａとに高さ方向で接触する楔状であり、２つの脚部３２の間の範囲でスライド移動する。

【0029】

オペレータは、ボールねじ３６を操作する（回転させる）ことにより、移動部２４で支持した工具１２の高さを容易に調整することができる。

【0030】

例えば、オペレータが、ボールねじ３６を回転させることで、スライド部材４０を前方向から後方向に向かってスライド移動させたとする。このとき、スライド部材４０は、後方向に向かいつつ、固定部２２の傾斜面２２ａに沿って、上方向にも徐々に移動する。また、固定部２２と移動部２４とに連結された伸縮部２６は、高さ方向に伸びる。移動部２４は、上方向に徐々に移動してくるスライド部材４０に持ち上げられることで、上方向に移動する。逆に、スライド部材４０を後方向から前方向に向かわせるときは、前方向に移動しながら徐々に下方向にも移動するスライド部材４０に合わせて、移動部２４は下方向に移動する。このとき、伸縮部２６は高さ方向に収縮する。

【0031】

金属部材１６は、少なくとも金属を材料に含み、減衰性および剛性を補強するために本体１４に締結される部材である。シンプルな略矩形の板状としたことにより、金属部材１６は製造が容易である。

【0032】

金属部材１６は、限定されないが、制振合金を材料に含むことが好ましい。「制振合金」とは、振動の減衰性能に優れた合金のことを指し、例えばマンガンをベースとした「Ｍ２０５６合金」が知られている。

【0033】

本実施の形態の金属部材１６は、鉄をベースとした制振合金からなることとする。鉄は、調達が容易であり、且つマンガンと比較して剛性に優れる材料である。

【0034】

金属部材１６には、幅方向に金属部材１６を貫通した第１貫通孔４２および第２貫通孔４４が形成されている。本実施の形態の第１貫通孔４２は、高さ方向に沿って延在する長孔である。第１貫通孔４２の高さ方向での長さは、少なくとも、スライド部材４０のスライド移動によって移動部２４が固定部２２に対して移動するときの、高さ方向での最大の長さとする。また、本実施の形態の第２貫通孔４４は、丸孔である。

【0035】

本実施の形態では、右方向側において固定部２２の側面２２ｂと移動部２４の側面２４ｂとが略面一であり、且つ金属部材１６が板状である。したがって、金属部材１６は、固定部２２および移動部２４に対し、一様に密着することができる。左方向側においても同様である。

【0036】

このとき、第１貫通孔４２は、上記したように固定部２２の第１挿入穴３０に連通する。本実施の形態のように第１挿入穴３０が複数あるときは、第１貫通孔４２も複数の第１挿入穴３０と同じ数が形成され、複数の第１貫通孔４２の各々が複数の第１挿入穴３０の各々と連通する。

【0037】

連通した第１貫通孔４２および第１挿入穴３０には、第１締結部材１８が挿入される。第１締結部材１８は、例えばボルトやねじである。これにより、金属部材１６と固定部２２とが締結される。

【0038】

第２貫通孔４４は、上記したように、第１挿入穴３０および第１貫通孔４２が連通したときに第２挿入穴３４に連通する。また、第２貫通孔４４は、第１貫通孔４２と同様に、第２挿入穴３４が複数あるときは、第２貫通孔４４も複数の第２挿入穴３４と同じ数が形成され、複数の第２貫通孔４４の各々が複数の第２挿入穴３４の各々と連通する。

【0039】

連通した第２貫通孔４４および第２挿入穴３４には、第２締結部材２０が挿入される。第２締結部材２０は、第１締結部材１８と同様に、例えばボルトやねじである。これにより、金属部材１６と移動部２４とが締結される。

【0040】

本実施の形態では、第１貫通孔４２が高さ方向に延在した長孔である。これにより、固定部２２と移動部２４との相対的な位置関係が高さ方向で変化しても、第１貫通孔４２と第１挿入穴３０とが連通し、且つ第２貫通孔４４と第２挿入穴３４とが連通した状態が維持される。したがって、本実施の形態では、高さ方向での固定部２２と移動部２４との相対的な位置関係に依らず、固定部２２と金属部材１６とを締結し、且つ移動部２４と金属部材１６とを締結することができる。

【0041】

また、本実施の形態では、金属部材１６が高さ方向以外の方向で本体１４に接して締結される。これにより、工具１２の高さを調整した後で金属部材１６を本体１４に締結するときに、締結の軸力による歪みが高さ方向には発生せず、調整した工具１２の高さが意図せず変化してしまうことが防止される。このように、本実施の形態の位置調整装置１０は、オペレータにとって扱いやすい。

【0042】

本体１４に金属部材１６が締結されることで、剛性が補強され、移動部２４に発生する振動が減衰される。とくに、本実施の形態では金属部材１６に制振合金が含まれているため、移動部２４に発生する振動がより好適に減衰される。移動部２４に発生する振動とは、例えば、移動部２４で工具１２を支持した状態で、当該工具１２により加工を行った際に発生する振動である。

【0043】

このように、本実施の形態の位置調整装置１０は、剛性および振動の減衰性が良好である。

【0044】

なお、本実施の形態は上記に限定されない。例えば、操作部３６は、スライド部材４０を奥行方向にスライド移動させる機能と、スライド移動の後にスライド部材４０を固定する機能と、を有していれば、操作部３６の形態はボールねじに限定されない。

【0045】

固定部２２の側面２２ｂと、移動部２４の側面２４ｂとは、略面一でなくてもよい。本実施の形態では図示していない左方向側の固定部２２の側面と移動部２４の側面とについても同様である。また、金属部材１６の形状は、移動部２４と固定部２２とに締結できる形状であれば、板状でなくてもよい。

【0046】

金属部材１６は、幅方向での本体１４の側面（２２ｂ、２４ｂ）ではなく、本体１４の奥行方向での側面に締結されてもよい。

【0047】

固定部２２、移動部２４、および伸縮部２６の各々の材料は、同一の合金材料に限定されない。例えば、固定部２２の材料と伸縮部２６の材料とが異なってもよい。

【0048】

上記では、位置調整装置１０の支持対象が工作機械の工具１２に限定されないことを説明した。位置調整装置１０は、例えば、工作機械が工具１２により加工する加工対象物を支持してもよい。加工中は、工具１２により加工される加工対象物も振動することがある。位置調整装置１０により加工対象物を支持することで、当該加工対象物の高さが容易に調整可能になるのみならず、加工中の加工対象物の振動が良好に減衰されるようになる。

【0049】

（適用例）
図４は、位置調整装置１０を備える超精密加工機Ｍの模式図である。

【0050】

超精密加工機Ｍは、１００ｎｍ（ナノメートル）以下の指令にしたがって、非常に高い加工精度で加工対象物を加工するための工作機械である。超精密加工機Ｍは、加工対象物を加工する工具１２と、工具１２を高さ調整可能に支持する位置調整装置１０と、を備える。なお、図４では省略されているが、超精密加工機Ｍは、工具１２を駆動させるための駆動装置（例えばモータ）、駆動装置を制御する制御装置、およびセンサなどをさらに備える。

【0051】

本実施の形態の位置調整装置１０は、超精密加工機Ｍのような、高い加工精度が要求される工作機械に適用される場合に、とくに有効である。すなわち、超精密加工機Ｍが加工を実行する際は、工具１２に振動が発生する。この振動は、例え微弱な振動であったとしても、１００ｎｍ以下の指令にしたがう加工においては、加工精度に大きな悪影響を及ぼす。しかしながら、剛性および減衰性が良好な位置調整装置１０を備えることにより、超精密加工機Ｍは、高い加工精度を容易に維持することができる。

【0052】

なお、上記の適用例はあくまでも一例である。位置調整装置１０は、工具１２を備える機械であれば、１００ｎｍ以下の指令にしたがう工作機械に限らず適用することができる。また、上記したように、位置調整装置１０により超精密加工機Ｍの加工対象物を支持してもよい。

【0053】

［変形例］
以上、本発明の一例として第１の実施の形態が説明されたが、上記第１の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0054】

（変形例１－１）
図５は、変形例１－１の位置調整装置１０の分解図である。図６は、変形例１－１の位置調整装置１０の本体１４の側面図である。なお、図６は、右方向からの視点である。

【0055】

移動部２４は、支持した前記工具１２の傾きを調整するための傾き調整機構４６をさらに有してもよい。これにより、オペレータは、工具１２の高さ調整のみならず、工具１２の傾き調整をすることもできる。

【0056】

本変形例の傾き調整機構４６は、高さ方向で工具１２の下方になるように移動部２４に形成された溝（以下、溝４６）である。本変形例においては、図６のように、溝４６を境とする移動部２４の上方と下方とは、移動部２４の前方向側の端部によってのみ連接する。

【0057】

オペレータは、移動部２４の前方向側の端部を軸として移動部２４の溝４６よりも上方の傾きを調整することにより、工具１２の傾き調整を容易に行うことができる。また、移動部２４には、高さ方向で溝４６に連通する孔４８が形成されている。孔４８に締結部材５０を挿入して締結することで、傾き調整された状態が維持される。

【0058】

なお、上記では、前後方向での傾きを調整する傾き調整機構４６を説明したが、本変形例をさらに変形することで、左右方向での傾きを調整できるように構成してもよい。

【0059】

（変形例１－２）
第１の実施の形態では、第１貫通孔４２が、高さ方向に延在した長孔とした。位置調整装置１０は、これに限定されず、第２貫通孔４４を高さ方向に延在した長孔としてもよい。また、第１貫通孔４２と第２貫通孔４４との両方を、高さ方向に延在した長孔としてもよい。すなわち、位置調整装置１０においては、第１貫通孔４２と第２貫通孔４４との少なくとも一方を、高さ方向に沿って延在する長孔としてもよい。

【0060】

これにより、高さ方向での移動部２４と固定部２２との位置関係が変化しても、金属部材１６を移動部２４と固定部２２とに容易に締結することができる。

【0061】

（変形例１－３）
第１の実施の形態では、本体１４の幅方向での両側に金属部材１６を固定した。位置調整装置１０の構成はこれに限定されず、本体１４の幅方向での一方側のみに金属部材１６が固定される構成でもよい。

【0062】

本体１４の幅方向での一方側のみに金属部材１６を締結する場合であっても、その金属部材１６により、移動部２４に発生する振動を減衰させることは可能である。したがって、本変形例によれば、部品点数を削減することができる。

【0063】

（変形例１－４）
第１の実施の形態では、金属部材１６が本体１４に締結された構成を説明した。本体１４に金属部材１６を固定する手段は、締結に限定されない。例えば、金属部材１６を本体１４に押し付けることにより、本体１４に金属部材１６を固定してもよい。

【0064】

金属部材１６を本体１４に押し付ける手段はとくに限定されない。例えば、ピエゾ素子を用いて、金属部材１６に本体１４の方向への圧力を加えてもよい。ピエゾ素子に代えて油圧式のプレス装置を用いてもよい。このとき、本体１４の幅方向での位置ずれを防止するために、本体１４の幅方向での両側から圧力を加えてもよいし、その他の固定手段によって本体１４の位置を固定してもよい。

【0065】

これにより、第１の実施の形態と同様に、剛性および振動の減衰性が良好な工具１２の位置調整装置１０を得ることができる。

【0066】

（変形例１－５）
第１の実施の形態では、固定部２２が傾斜面２２ａを有する本体１４の構成を説明した（図３参照）。本体１４の構成は、これに限定されない。

【0067】

図７は、変形例１－５の位置調整装置１０の本体１４の側面図である。

【0068】

図７に示すように、固定部２２が前後左右方向に平行な上面２２ａ’を傾斜面２２ａに代えて有することとし、移動部２４が前後方向に対して傾斜した傾斜面２４ａ’を有することとしてもよい。

【0069】

スライド部材４０は、本変形例においては傾斜面２４ａ’に沿いつつ、前後方向にスライド移動する。このスライド移動は、第１の実施の形態と同様に、操作部３６を操作することにより行われる。また、スライド部材４０のスライド移動に伴って移動部２４を上下方向に移動させることができる点も第１の実施の形態と同様である。

【0070】

したがって、本体１４が本変形例の構成を有する場合においても、オペレータは、移動部２４で支持した工具１２の高さを容易に調整することができる。

【0071】

（変形例１－６）
上記第１の実施の形態および各変形例は、矛盾の生じない範囲内で適宜組み合わされてもよい。

【0072】

［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態の位置調整装置について説明する。ただし、第１の実施の形態で説明した要素には同名同符号を付し、その説明を割愛することがある。

【0073】

図８は、第２の実施の形態の位置調整装置５２の斜視図である。図９は、第２の実施の形態の位置調整装置５２の分解図である。

【0074】

本実施の形態の位置調整装置５２は、本体５４と、金属部材１６と、第１締結部材１８と、第２締結部材２０と、を有する。これらのうち、金属部材１６、第１締結部材１８および第２締結部材２０は、第１の実施の形態あるいは変形例１－１～変形例１－６で説明した同名同符号の要素と同様である。

【0075】

図１０は、第２の実施の形態の位置調整装置５２の本体５４の側面図である。

【0076】

本体５４の構成について説明する。本体５４は、工具１２を支持するものである。本体５４は、固定部５６と、移動部５８と、伸縮部６０と、調整機構６２と、を備える。固定部５６と移動部５８とは高さ方向で互いに離間して設けられ、伸縮部６０と調整機構６２とは固定部５６と移動部５８との間に設けられる。

【0077】

固定部５６は、作業台や床などに載置されるものであって、移動部５８に対しては下方向側に設けられる。固定部５６は、例えば合金材料からなる。

【0078】

固定部５６の幅方向（左右方向）での両側面には、金属部材１６の第１貫通孔４２と連通する第１挿入穴３０が形成される。互いに連通した第１貫通孔４２および第１挿入穴３０には、第１締結部材１８が挿入される。これにより、固定部５６と金属部材１６とが連結される。

【0079】

固定部５６は、後で説明する第１のスライド部材４０Ｆと第２のスライド部材４０Ｂとの間で移動部５８側に突出する突出部６４を有する。また、固定部５６は、前後方向で突出部６４の両側で延在する上面５６ａを有する。上面５６ａは、本実施の形態では前後左右方向に対して平行に延在する。

【0080】

移動部５８は、固定部５６に対して高さ方向に移動可能に設けられると共に、工具１２を支持するものである。移動部５８は、例えば固定部５６と同じ合金材料からなる。

【0081】

移動部５８の幅方向での両側面には、金属部材１６の第２貫通孔４４と連通する第２挿入穴３４が形成される。互いに連通した第２貫通孔４４および第２挿入穴３４には、第２締結部材２０が挿入される。これにより、移動部５８と金属部材１６とが連結される。

【0082】

移動部５８は、固定部５６側の面であって、前後方向にかけて高さが変化する傾斜面５８ａ（５８ａ１、５８ａ２）を有する。傾斜面５８ａは、前後方向で互いに対称的に設けられる第１の傾斜面５８ａ１と第２の傾斜面５８ａ２とを有する。

【0083】

第１の傾斜面５８ａ１は第２の傾斜面５８ａ２よりも前方向側に設けられ、本実施の形態では前方向側から後方向側にかけて低くなる移動部５８の面である。また、第２の傾斜面５８ａ２は、後方向側から前方向側にかけて低くなる移動部５８の面である。

【0084】

伸縮部６０は、固定部５６と移動部５８とを連結すると共に、高さ方向で伸縮する部材である。本実施の形態の伸縮部６０は、固定部５６および移動部５８と同じ材料からなり、自己の伸縮を許容するクランク形状を有する。ただし、第１の実施の形態で説明した同名の伸縮部２６と同様に、弾性を有するばねであってもよい。

【0085】

伸縮部６０は、前後方向では第１の傾斜面５８ａ１と第２の傾斜面５８ａ２との間に設けられる。また、本実施の形態では、固定部５６に対しては突出部６４に連結されるものとする。

【0086】

調整機構６２は、固定部５６に対する移動部５８の高さ方向での位置をオペレータが適宜調整することを可能とする機構である。調整機構６２は、操作部６６と、スライド部材４０と、を有する。

【0087】

これらのうち、スライド部材４０は、第１の実施の形態でも説明した楔状の部材である。ただし、図１０に示すように、本実施の形態ではスライド部材４０の数を２とし、それぞれを前後方向で対称的に設ける。

【0088】

以下、２つのスライド部材４０のうち、前方向側を第１のスライド部材４０Ｆとし、後方向側を第２のスライド部材４０Ｂとする。第１のスライド部材４０Ｆは、固定部５６の上面５６ａと移動部５８の第１の傾斜面５８ａ１との間に、これらに接触するように設けられる。また、第２のスライド部材４０Ｂは、固定部５６の上面５６ａと移動部５８の第２の傾斜面５８ａ２との間に、これらに接触するよう設けられる。

【0089】

操作部６６は、オペレータに操作されることで第１のスライド部材４０Ｆと第２のスライド部材４０Ｂとを同時且つ前後方向に対称的にスライド移動させるものである。本実施の形態の操作部６６は、ねじ軸６８と、ねじ軸６８に螺合するナット７０と、を有するコマ式のボールねじ機構である。

【0090】

ねじ軸６８は、前後方向を軸方向とし、第１のスライド部材４０Ｆ、固定部５６の突出部６４、および第２のスライド部材４０Ｂを挿通する棒状部材である。ねじ軸６８は突出部６４に設けられる軸受７２によって支持される。軸受７２は、ねじ軸６８の軸方向の移動（位置ずれ）を規制しつつ、ねじ軸６８が回転することを許容する。

【0091】

ねじ軸６８には、突出部６４を挿通した状態で突出部６４よりも前方向側の第１の溝部７４Ｆと、突出部６４よりも後方向側の第２の溝部７４Ｂとが形成される。第１の溝部７４Ｆおよび第２の溝部７４Ｂは、いずれもナット７０をねじ軸６８に螺合するために形成されるねじ溝（ねじ山）であるが、ねじ方向が互いに異なる。例えば、第１の溝部７４Ｆが右ねじのねじ溝である場合、第２の溝部７４Ｂは逆ねじ（左ねじ）のねじ溝である。

【0092】

ナット７０は、第１のナット７０Ｆと第２のナット７０Ｂとを有する。これらのうち、第１のナット７０Ｆは、ねじ軸６８の第１の溝部７４Ｆに螺合するナット７０である。第２のナット７０Ｂは、ねじ軸６８の第２の溝部７４Ｂに螺合するナット７０である。

【0093】

ねじ軸６８に螺合した第１のナット７０Ｆおよび第２のナット７０Ｂは、いずれもねじ軸６８の回転に応じて前後方向に移動する。ただし、ねじ軸６８の回転時における第１のナット７０Ｆおよび第２のナット７０Ｂの各々の移動方向は、第１の溝部７４Ｆのねじ方向と第２の溝部７４Ｂのねじ方向とが互いに異なっているために、互いに対称的となる。例えば、第１のナット７０Ｆが前方向に移動するとき、それと同時に、第２のナット７０Ｂは後方向に移動する。

【0094】

第１のナット７０Ｆは、第１のスライド部材４０Ｆに連結される。これにより、第１のスライド部材４０Ｆは、第１のナット７０Ｆの前後移動に伴ってスライド移動するようになる。また、第２のナット７０Ｂは、第２のスライド部材４０Ｂに連結される。これにより、第２のスライド部材４０Ｂは、第２のナット７０Ｂの前後移動に伴って、第１のスライド部材４０Ｆとは対称的にスライド移動するようになる。

【0095】

オペレータは、操作部６６を操作することにより、第１のスライド部材４０Ｆおよび第２のスライド部材４０Ｂを同時且つ対称的にスライド移動させ、移動部５８の高さ方向での位置を容易に調整することができる。ここで言う操作とは、操作部６６のねじ軸６８を回転させる作業のことを指す。

【0096】

ねじ軸６８には、図１０に示すように、把持部３８を取り付けてもよい。あるいは、図示は割愛するが手回し式のハンドルをねじ軸６８に取り付けてもよい。これにより、オペレータは、操作部６６の操作を容易に行うことができる。

【0097】

以上が、本実施の形態の位置調整装置５２の構成例である。以上の位置調整装置５２によれば、第１の実施の形態の位置調整装置１０と同様に、オペレータは工具１２の高さ方向での位置を容易に調整することができる。

【0098】

また、工具１２を支持する本体５４に対しては、金属部材１６が固定される。したがって、本実施の形態の位置調整装置５２は、第１の実施の形態の位置調整装置１０と同様に、剛性および振動の減衰性が良好である。

【0099】

さらに、本実施の形態では、第１のスライド部材４０Ｆと第２のスライド部材４０Ｂとが互いに前後方向で対称的にスライド移動するように構成される。この構成によれば、第１のスライド部材４０Ｆと第１の傾斜面５８ａ１との間に生じる摩擦力と、第２のスライド部材４０Ｂと第２の傾斜面５８ａ２との間に生じる摩擦力とが互いに対向してキャンセルされる。その結果として、上記の摩擦力を原因とする移動部５８の意図しない姿勢変化や変形、延いては移動部５８に支持された工具１２の意図しない姿勢変化を抑制することができる。

【0100】

位置調整装置５２は、１００ｎｍ以下の指令にしたがって加工を行う超精密加工機Ｍの工具１２を支持させる場合に、特に有効である。すなわち、１００ｎｍ以下という非常に細かな加工精度が要求される超精密加工機Ｍにおいては、工具１２の姿勢がわずかに変化するだけで、出来上がる加工品の品質が大きく異なってしまう。その点、位置調整装置５２によれば、超精密加工機Ｍの工具１２の姿勢変化が好適に抑制される。したがって、超精密加工機Ｍの加工品質を安定的且つ良好なものにすることができる。

【0101】

なお、位置調整装置１０と同様に、位置調整装置５２の構成は、以上の説明の趣旨から逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。以下に、その具体的な例をいくつか説明する。

【0102】

（変形例２－１）
図１１は、変形例２－１の位置調整装置５２の本体５４の側面図である。

【0103】

図１１に示すように、固定部５６が、移動部５８側であって突出部６４の前後側に、前後方向に対して互いに対称的に傾斜した傾斜面５６ａ’を有してもよい。この場合、移動部５８は、例えば前後左右方向に平行に延在する下面５８ａ’を、第１のスライド部材４０Ｆおよび第２のスライド部材４０Ｂに接触する固定部５６側の面として有する。

【0104】

以下、第１の傾斜面５８ａ１および第２の傾斜面５８ａ２との区別のために、本変形例の固定部５６が有する２つの傾斜面５６ａ’を、第３の傾斜面５６ａ’１および第４の傾斜面５６ａ’２と呼ぶ。第３の傾斜面５６ａ’１は突出部６４よりも前方向側であり、第４の傾斜面５６ａ’２は突出部６４よりも後方向側である。

【0105】

第３の傾斜面５６ａ’１および第４の傾斜面５６ａ’２は、前後方向で互いに対称的に設けられる。本変形例では、第３の傾斜面５６ａ’１は前方向から後方向にかけて低くなるものとする。また、第４の傾斜面５６ａ’２は後方向から前方向にかけて低くなるものとする。

【0106】

以上の構成を有する位置調整装置５２においても、オペレータは、操作部６６を操作することにより、移動部５８の高さ方向での位置を容易に調整することが可能である。

【0107】

（変形例２－２）
図１２は、変形例２－２の位置調整装置５２の本体５４の側面図である。

【0108】

図１２に示すように、第１の傾斜面５８ａ１を後方向側から前方向側にかけて低くなるものとし、第２の傾斜面５８ａ２を前方向側から後方向側にかけて低くなるものとしてもよい。

【0109】

（変形例２－３）
図１３は、変形例２－３の位置調整装置５２の本体５４の側面図である。

【0110】

図１３に示すように、第３の傾斜面５６ａ’１を後方向側から前方向側にかけて低くなるものとし、第４の傾斜面５６ａ’２を前方向側から後方向側にかけて低くなるものとしてもよい。

【0111】

（変形例２－４）
移動部５８は、移動部２４と同様に、傾き調整機構４６をさらに有してもよい。

【0112】

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0113】

＜第１の発明＞
支持した支持対象物（１２）の高さを調整する位置調整装置（１０、５２）であって、固定部（２２、５６）と、前記固定部（２２、５６）に対して前記高さ方向に移動可能に設けられ、前記支持対象物（１２）を支持する移動部（２４、５８）と、前記固定部（２２、５６）と前記移動部（２４、５８）とに連結され、前記高さ方向に伸縮する伸縮部（２６、６０）と、前記固定部（２２、５６）に対する前記移動部（２４、５８）の前記高さ方向の位置を調整する調整機構（２８、６２）と、前記固定部（２２、５６）および前記移動部（２４、５８）に固定された金属部材（１６）と、を備える。

【0114】

これにより、剛性および振動の減衰性が良好な位置調整装置（１０、５２）が提供される。支持対象物（１２）は、とくに限定されず、例えば工作機械の工具や加工対象物でもよい。

【0115】

前記金属部材（１６）は、材料に制振合金を含んでもよい。これにより、移動部（２４、５８）に発生する振動がより好適に減衰される。

【0116】

前記金属部材（１６）には、第１貫通孔（４２）と第２貫通孔（４４）とが形成され、前記第１貫通孔（４２）と前記第２貫通孔（４４）との少なくとも一方は、前記高さ方向と直交する方向に貫通し且つ前記高さ方向に沿って延在する長孔であり、前記固定部（２２、５６）には、前記第１貫通孔（４２）と連通する第１挿入穴（３０）が形成され、前記移動部（２４、５８）には、前記第１貫通孔（４２）および前記第１挿入穴（３０）が連通するときに前記第２貫通孔（４４）と連通する第２挿入穴（３４）が形成され、前記第１貫通孔（４２）および前記第１挿入穴（３０）に挿入されて前記固定部（２２、５６）と前記金属部材（１６）とを締結する第１締結部材（１８）と、前記第２貫通孔（４４）および前記第２挿入穴（３４）に挿入されて前記移動部（２４、５８）と前記金属部材（１６）とを締結する第２締結部材（２０）と、をさらに備えてもよい。これにより、高さ方向での移動部（２４、５８）と固定部（２２、５６）との位置関係が変化しても、金属部材（１６）を移動部（２４、５８）と固定部（２２、５６）とに容易に締結することができる。

【0117】

前記伸縮部（２６、６０）は、ばねでもよい。これにより、剛性および振動の減衰性が良好な位置調整装置（１０、５２）が提供される。

【0118】

前記固定部（２２、５６）と前記移動部（２４、５８）とは、前記高さ方向で互いに離間しており、前記調整機構（２８、６２）は、前記移動部（２４、５８）と前記固定部（２２、５６）との間に設けられ、前記伸縮部（２６、６０）は、前記固定部（２２、５６）の側方に設けられてもよい。これにより、剛性および振動の減衰性が良好な位置調整装置（１０、５２）が提供される。

【0119】

前記固定部（２２、５６）と前記移動部（２４、５８）とは、前記高さ方向で互いに離間しており、前記調整機構（２８、６２）は、前記移動部（２４、５８）と前記固定部（２２、５６）とに接触した楔状のスライド部材（４０）と、操作されることで前記スライド部材（４０）を前記高さ方向に直交するスライド方向に沿ってスライド移動させる操作部（３６）と、を有し、前記移動部（２４、５８）および前記固定部（２２、５６）のいずれか一方は、前記スライド部材（４０）に接触する面であって、前記スライド方向に沿って高さが変化する傾斜面（２２ａ、２４ａ’、５６ａ’、５８ａ）を有してもよい。これにより、操作部（３６）を操作することで、移動部（２４、５８）の固定部（２２、５６）に対する高さを容易に調整することができる。

【0120】

前記伸縮部（２６）は、前記スライド方向における前記固定部（２２）の両側方に設けられてもよい。これにより、スライド部材（４０）のスライド移動に伴って２つの伸縮部（２６）が高さ方向で均等に伸縮するので、移動部（２４）の姿勢がより安定する。

【0121】

前記スライド部材（４０）は、前記スライド方向において、前記固定部（２２）の両側方に設けられた前記伸縮部（２６）同士の間に設けられてもよい。これにより、例えば、位置調整装置（１０）をコンパクトに構成できる。

【0122】

前記スライド部材（４０）は、前記スライド方向において互いに対称的に設けられ、且つ、前記操作部（６６）が操作されることに応じて前記スライド方向において互いに対称的にスライド移動する第１の前記スライド部材（４０Ｆ）と第２の前記スライド部材（４０Ｂ）とを有し、前記傾斜面（５６ａ’、５８ａ）は、第１の前記スライド部材（４０Ｆ）に接触する第１の前記傾斜面（５６ａ’１、５８ａ１）と、前記スライド方向において第１の前記傾斜面（５６ａ’１、５８ａ１）とは対称的に傾斜し、第２の前記スライド部材（４０Ｂ）に接触する第２の前記傾斜面（５６ａ’２、５８ａ２）とを有してもよい。これにより、第１のスライド部材（４０Ｆ）と第２のスライド部材（４０Ｂ）とが互いに対称的にスライド移動するので、移動部（５８）の姿勢がより安定する。

【0123】

前記伸縮部（６０）は、第１の前記スライド部材（４０Ｆ）と第２の前記スライド部材（４０Ｂ）との間に設けられてもよい。これにより、例えば、位置調整装置（５２）をコンパクトに構成できる。

【0124】

前記移動部（２４、５８）は、支持した前記支持対象物（１２）の傾き調整をするための傾き調整機構（４６）をさらに有してもよい。これにより、支持対象物（１２）の高さ調整のみならず、支持対象物（１２）の傾き調整をすることもできる。

【0125】

＜第２の発明＞
１００ｎｍ以下の指令にしたがって加工対象物を加工する超精密加工機（Ｍ）であって、上記＜第１の発明＞の位置調整装置（１０、５２）を備える。

【0126】

これにより、剛性および振動の減衰性が良好な超精密加工機（Ｍ）が提供される。また、このような超精密加工機（Ｍ）においては、良好な加工精度を容易に維持することができる。

【符号の説明】

【0127】

１０、５２…位置調整装置 １２…支持対象物（工具）
１６…金属部材 １８…第１締結部材
２０…第２締結部材 ２２、５６…固定部
２２ａ、２４ａ’、５６ａ’、５８ａ…傾斜面
２４、５８…移動部 ２６、６０…伸縮部
２８、６２…調整機構 ３０…第１挿入穴
３４…第２挿入穴 ３６、６６…操作部
４０…スライド部材 ４２…第１貫通孔
４４…第２貫通孔 ４６…傾き調整機構
Ｍ…超精密加工機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】