(57)【要約】【課題】  簡単な構造を有する曲孔放電加工装置を提案する。【解決手段】  軸方向に沿ってスライドする主軸を備える型彫放電加工装置に取り付けられて使用される曲孔放電加工装置を提案する。この曲孔放電加工装置は、回転部材と、放電電極と、変換機構を有する。前記回転部材は、円弧に沿って伸びる円弧アームを備えており、前記円弧の中心軸の回りに回転可能である。前記放電電極は、前記円弧アームの先端に固定されている。前記変換機構は、前記型彫放電加工装置の前記主軸のスライドを前記回転部材の回転に変換する。【選択図】図１
2020175485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿ってスライドする主軸を備える型彫放電加工装置に取り付けられて使用される曲孔放電加工装置であって、
円弧に沿って伸びる円弧アームを備えており、前記円弧の中心軸の回りに回転可能な回転部材と、
前記円弧アームの先端に固定されている放電電極と、
前記型彫放電加工装置の前記主軸のスライドを前記回転部材の回転に変換する変換機構、
を有する曲孔放電加工装置。
【請求項２】
前記変換機構が、前記主軸がその先端側にスライドしたときに前記放電電極が押し出される第１方向に前記回転部材を回転させ、前記主軸がその基端側にスライドしたときに前記第１方向と反対側に前記回転部材を回転させる、請求項１の曲孔放電加工装置。
【請求項３】
前記回転部材が、前記中心軸と前記円弧アームとを接続する接続アームを備えている、請求項１または２の曲孔放電加工装置。
【請求項４】
前記変換機構が、
前記接続アームに設けられており、前記接続アームに沿って伸びる長孔または溝によって構成されたガイド部と、
前記主軸と共にスライドするとともに前記ガイド部に係合しているスライド部材、
を有している、請求項３の曲孔放電加工装置。
【請求項５】
前記変換機構が、
前記中心軸と同軸の位置で前記接続アームに固定されたピニオンと、
前記主軸と共にスライドするとともに前記ピニオンに係合しているラック、
を有している、請求項３の曲孔放電加工装置。
【請求項６】
前記変換機構が、
前記主軸と共にスライドするスライド部材と、
前記スライド部材と前記回転部材を接続しており、前記スライド部材に対して回転可能に取り付けられているとともに前記回転部材に対して回転可能に取り付けられているリンク、
を有している、請求項３の曲孔放電加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、曲孔放電加工装置に関する。
【０００２】
特許文献１に開示の曲孔放電加工装置は、電極送り部材と、電極送り部材の先端に装着された放電電極を有している。電極送り部材は、多数の関節を有している。また、電極送り部材の内部にはワイヤーが挿通されている。ワイヤーの張力を上昇させることで、各関節が回動し、電極送り部材が一定曲率で曲がる。放電電極による孔加工中に電極送り部材を曲げることで、曲孔を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１５０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の曲孔放電加工装置では、電極送り部材が多数の関節を有しており、また、電極送り部材の内部にワイヤーが設けられている。このように、特許文献１の曲孔放電加工装置は、複雑な構造を有している。本明細書では、より簡単な構造を有する曲孔放電加工装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する曲孔放電加工装置は、軸方向に沿ってスライドする主軸を備える型彫放電加工装置に取り付けられて使用される。この曲孔放電加工装置は、回転部材と放電電極と変換機構を有する。前記回転部材は、円弧に沿って伸びる円弧アームを備えており、前記円弧の中心軸の回りに回転可能である。前記放電電極は、前記円弧アームの先端に固定されている。前記変換機構は、前記型彫放電加工装置の前記主軸のスライドを前記回転部材の回転に変換する。
【０００６】
この曲孔放電加工装置は、型彫放電加工装置に取り付けて使用される。型彫放電加工装置の主軸は、その軸方向にスライドすることができる。主軸がスライドすると、変換機構が、主軸のスライドを回転部材の回転に変換する。したがって、主軸がスライドするのに応じて回転部材が回転する。回転部材は、円弧に沿って伸びる円弧アームを備えており、円弧の中心軸の回りに回転する。したがって、回転部材が回転すると、円弧アームがその円弧に沿って移動する。円弧アームの先端には、放電電極が固定されている。したがって、回転部材が回転することで、円弧アームの先端の放電電極を円弧に沿って移動させることができる。曲孔加工時には、放電電極によって放電しながら、放電電極を被加工物側に押し出すように移動させる。これによって、被加工物に円弧アームに沿って伸びる曲孔を形成することができる。以上に説明したように、この曲孔放電加工装置によれば、一般的な型彫放電加工装置に取り付けるだけで曲孔加工を行うことができる。また、この曲孔放電加工装置は、型彫放電加工装置の主軸のスライドによって回転部材を回転させることで曲孔を形成することができるので、多数の関節等のような複雑な構造が不要である。このように、この曲孔放電加工装置によれば、簡単な構造で、曲孔を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の曲孔放電加工装置の構成図。
【図２】実施例１の曲孔放電加工装置の構成図。
【図３】型彫放電加工装置で直線状の孔を形成する場合を示す構成図。
【図４】実施例２の曲孔放電加工装置の構成図。
【図５】実施例２の曲孔放電加工装置の構成図。
【図６】実施例３の曲孔放電加工装置の構成図。
【図７】実施例３の曲孔放電加工装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
図１、２は、実施例１の曲孔放電加工装置１０を示している。図１、２に示すように、曲孔放電加工装置１０は、型彫放電加工装置の主軸７０に取り付けて使用される。最初に、型彫放電加工装置について説明する。
【０００９】
図３は、型彫放電加工装置によって被加工物９０（例えば、金型等の金属ブロック）に直線状の孔９６を加工する場合を示している。なお、図示していないが、被加工物９０は放電加工油に浸漬されている。図３に示すように、主軸７０の下端には、放電電極７２が固定されている。放電電極７２は、主軸７０から下方向に直線状に伸びている。放電電極７２と被加工物９０の間には、図示しない電源によって電圧が印加される。図示しないアクチュエータによって、主軸７０を上下に移動させることができる。主軸７０を下側（被加工物９０側）に移動させると、放電電極７２が被加工物９０に接近し、放電電極７２と被加工物９０の間で放電が生じる。その結果、被加工物９０が削られる。放電電極７２（すなわち、主軸７０）を下方向に移動させていくことで、図３に示すように、放電加工によって被加工物９０に直線状の孔９６が形成される。
【００１０】
なお、放電電極７２と被加工物９０が接触すると、放電が起きずに放電加工が停止してしまう。このため、放電加工中には、放電電極７２と被加工物９０（すなわち、孔９６の内面）の間に、放電ギャップと呼ばれる一定の隙間が必要である。一般的な型彫放電加工装置では、放電ギャップを確保するために、主軸７０は上下に細かく往復移動（例えば、振動）しながら下方向へ移動することができるように構成されている。主軸７０が上下に細かく往復移動することで、放電電極７２の先端と被加工物９０の間に放電ギャップを確保することができる。
【００１１】
次に、図１、２に示す実施例１の曲孔放電加工装置１０について説明する。曲孔放電加工装置１０は、図３の放電電極７２の代わりに、型彫放電加工装置に取り付けられる。曲孔放電加工装置１０は、スライド部材１２、回転部材１４、ピラー１６、引張バネ１８、及び、放電電極２０を有している。
【００１２】
スライド部材１２は、主軸７０に固定されている。スライド部材１２の上面が、主軸７０の下面に接触している。スライド部材１２は、主軸７０と共にスライドする。すなわち、スライド部材１２は、上下にスライドする。スライド部材１２の下端には、ベアリング１２ａが取り付けられている。
【００１３】
ピラー１６は、型彫放電加工装置の筐体（図示省略）に固定されている。ピラー１６は、主軸７０の側方に配置されており、上下方向に直線状に伸びている。ピラー１６の側面の一部には、支持板２２が固定されている。支持板２２には、中心軸２２ａ（シャフト）が設けられている。中心軸２２ａは、水平方向に沿って伸びている。
【００１４】
回転部材１４は、支持板２２によって中心軸２２ａを中心に回転可能に支持されている。回転部材１４は、円弧アーム１４ａと接続アーム１４ｂを有している。接続アーム１４ｂは、支持板２２に対して、中心軸２２ａを中心に回転可能に取り付けられている。接続アーム１４ｂは、中心軸２２ａを中心とする円の径方向に沿って伸びている。円弧アーム１４ａは、接続アーム１４ｂから下側に伸びている。円弧アーム１４ａは、中心軸２２ａを中心とする円の円弧に沿って伸びている。接続アーム１４ｂが中心軸２２ａを中心に回転すると、円弧アーム１４ａがその円弧に沿って移動する。接続アーム１４ｂには、長孔１４ｃが設けられている。長孔１４ｃは、接続アーム１４ｂを表面から裏面まで貫通している。長孔１４ｃは、接続アーム１４ｂに沿って（すなわち、上記径方向に沿って）長く伸びている。長孔１４ｃには、ベアリング１２ａが挿通されている。ベアリング１２ａは、長孔１４ｃの内部を、長孔１４ｃの長手方向（すなわち、上記径方向）に移動することができる。
【００１５】
放電電極２０は、円弧アーム１４ａの先端（下端）に固定されている。放電電極２０は、球形または砲弾形を有している。放電電極２０と被加工物９０の間には、図示しない電源によって電圧を印加することができる。
【００１６】
引張バネ１８は、接続アーム１４ｂの上面とピラー１６の側面の間に接続されている。引張バネ１８は、その張力によって上方向に接続アーム１４ｂを付勢している。このため、ベアリング１２ａは、その下面で長孔１４ｃの内面と接触している。
【００１７】
図１は、主軸７０が最も上側に位置している状態を示している。図１に示す状態から主軸７０を下側（主軸７０の先端側）にスライドさせると、主軸７０と共にスライド部材１２が下側にスライドする。すると、ベアリング１２ａが、長孔１４ｃの内面を摺動しながら長孔１４ｃを下方向に押し下げる。すると、図２に示すように、ベアリング１２ａが長孔１４ｃ内を中心軸２２ａ側に移動するとともに、回転部材１４が下側に向かって回転する。このため、円弧アーム１４ａと放電電極２０が、円弧アーム１４ａの円弧に沿って下側に移動する。図２に示す状態から主軸７０を上側（主軸７０の基端側）にスライドさせると、主軸７０と共にスライド部材１２が上側にスライドする。すると、スライド部材１２と共にベアリング１２ａが上方向に移動し、回転部材１４が上側に向かって回転する。このため、図１に示すように、ベアリング１２ａが長孔１４ｃ内を外周側に移動するとともに、回転部材１４が上側に向かって回転する。このため、円弧アーム１４ａと放電電極２０が、円弧アーム１４ａの円弧に沿って上側に移動する。このように、主軸７０の上下動が、円弧アーム１４ａと放電電極２０の円弧に沿う方向への移動に変換される。
【００１８】
次に、曲孔放電加工装置１０の動作について説明する。曲孔放電加工装置１０の使用時には、図１に示す位置に主軸７０を配置した状態で、被加工物９０を回転部材１４の下側に設置する。次に、図示していないが、被加工物９０が配置されたスペースを放電加工油で満たし、被加工物９０を放電加工油に浸す。次に、放電電極２０と被加工物９０の間に電圧を印加しながら、主軸７０を下方向にスライドさせる。なお、ここでは、主軸７０を、上下に細かく往復移動させながら下方向にスライドさせる。主軸７０を下方向にスライドさせることによって、円弧アーム１４ａと放電電極２０を円弧に沿って下側に移動させる。すると、放電電極２０が被加工物９０に接近し、放電電極２０と被加工物９０の間で放電が生じる。その結果、被加工物９０が削られる。主軸７０を下方向に移動させて放電電極２０を円弧に沿って下側に移動させていくと、図２に示すように、放電電極２０による放電加工が進行する。放電電極２０が中心軸２２ａを中心とする円弧に沿って移動するので、円弧状に伸びる曲孔９４が形成される。また、円弧アーム１４ａは、放電電極２０の軌道に沿った円弧形状を有しているので、被加工物９０（すなわち、曲孔９４の内面）と干渉しない。したがって、曲孔放電加工装置１０によれば、好適に曲孔９４を形成することができる。
【００１９】
また、放電電極２０と被加工物９０（すなわち、曲孔９４の内面）の間には、放電ギャップが必要である。上述したように、主軸７０は、上下に細かく往復移動しながら下方向に移動する。このため、放電電極２０は、円弧に沿って細かく往復移動しながら円弧に沿って下方向に移動する。このため、放電電極２０と被加工物９０の間に放電ギャップが設けられ、放電電極２０と被加工物９０の間で好適に放電が生じる。したがって、好適に曲孔９４を形成することができる。
【００２０】
また、曲孔放電加工装置１０では、引張バネ１８が接続アーム１４ｂを上方向に付勢している。このため、主軸７０が上方向に移動する場合に、ベアリング１２ａがその下面で長孔１４ｃの内面と接触する状態が維持される。したがって、主軸７０が上下に細かく往復移動する場合に、長孔１４ｃ内でベアリング１２ａががたつくことが抑制される。これによって、主軸７０の往復移動を放電電極２０に確実に伝えることができ、より適切に放電加工を行うことができる。
【００２１】
また、曲孔放電加工装置１０においては、可動部（部材同士が相対的に移動する部分）が中心軸２２ａとベアリング１２ａのみである。すなわち、曲孔放電加工装置１０の構造が簡単である。また、曲孔放電加工装置１０は、一般的な型彫放電加工装置に取り付けて使用することができる。このように、簡単な構造の曲孔放電加工装置１０によって、曲孔９４を形成することができる。
【００２２】
なお、上記の長孔１４ｃの代わりに、溝が設けられていてもよい。すなわち、溝によってベアリング１２ａをガイドしてもよい。
【実施例２】
【００２３】
図４、５に示す実施例２の曲孔放電加工装置では、実施例１のベアリング１２ａ及び長孔１４ｃの代わりに、ピニオン５０とラック５２が設けられている。実施例２の曲孔放電加工装置のその他の構成は、実施例１の曲孔放電加工装置１０と等しい。ピニオン５０は、中心軸２２ａの位置において、回転部材１４の接続アーム１４ｂに固定されている。回転部材１４が中心軸２２ａを中心に回転すると、ピニオン５０も中心軸２２ａを中心に回転する。ピニオン５０の外周面には歯が設けられている。ラック５２は、スライド部材１２の下端部に設けられている。ラック５２の片面には、歯が設けられている。ラック５２はピニオン５０と係合している。
【００２４】
主軸７０が下方向に移動すると、実施例２の曲孔放電加工装置は、図４に示す状態から図５に示す状態に変化する。すなわち、主軸７０が下方向に移動すると、主軸７０と共にラック５２が下方向に移動する。ラック５２が下方向に移動すると、ピニオン５０が回転し、ピニオン５０と共に回転部材１４が回転する。その結果、放電電極２０と円弧アーム１４ａが、中心軸２２ａを中心とする円の円弧に沿って下方向に移動する。このように、実施例２の曲孔放電加工装置でも、主軸７０の上下方向の移動を、放電電極２０と円弧アーム１４ａの円弧方向の移動に変換することができる。したがって、実施例１と同様に、実施例２でも、曲孔９４を形成することができる。
【００２５】
また、実施例２の曲孔放電加工装置では、可動部（部材同士が相対的に移動する部分）が、ラック５２とピニオン５０の係合部と、中心軸２２ａのみである。実施例２の曲孔放電加工装置も、簡単な構造を有している。
【実施例３】
【００２６】
図６、７に示す実施例３の曲孔放電加工装置では、実施例１のベアリング１２ａ及び長孔１４ｃの代わりに、リンク６０が設けられている。また、実施例３の曲孔放電加工装置は、ガイド６４を有している。実施例３の曲孔放電加工装置のその他の構成は、実施例１の曲孔放電加工装置と等しい。ガイド６４は、スライド部材１２の両脇において上下方向に延設されている。ガイド６４によって、スライド部材１２が上下方向に沿って移動可能とされている。リンク６０の上端は、スライド部材１２に接続されている。リンク６０は、接続部６０ａにおいてスライド部材１２に対して回転可能に接続されている。リンク６０の下端は、回転部材１４の接続アーム１４ｂに接続されている。リンク６０は、接続部６０ｂにおいて接続アーム１４ｂに対して回転可能に接続されている。
【００２７】
主軸７０が下方向に移動すると、実施例３の曲孔放電加工装置は、図６に示す状態から図７に示す状態に変化する。すなわち、主軸７０が下方向に移動すると、スライド部材１２と共にリンク６０が押し下げられる。すると、リンク６０によって接続アーム１４ｂが押し下げられ、回転部材１４が回転する。その結果、放電電極２０と円弧アーム１４ａが、中心軸２２ａを中心とする円の円弧に沿って下方向に移動する。このように、実施例３の曲孔放電加工装置でも、主軸７０の上下方向の移動を、放電電極２０と円弧アーム１４ａの円弧方向の移動に変換することができる。したがって、実施例１と同様に、実施例３でも、曲孔９４を形成することができる。
【００２８】
また、実施例３の曲孔放電加工装置では、可動部（部材同士が相対的に移動する部分）が、中心軸２２ａと、接続部６０ａと、接続部６０ｂのみである。実施例３の曲孔放電加工装置も、簡単な構造を有している。
【００２９】
なお、上述した実施例１〜３では、主軸７０が下側にスライドしたときに回転部材１４が下側に向かって回転した。しかしながら、主軸７０が上側にスライドしたときに回転部材１４が下側に向かって回転するように構成されていてもよい。
【００３０】
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３１】
１０    ：曲孔放電加工装置
１２    ：スライド部材
１２ａ  ：ベアリング
１４    ：回転部材
１４ａ  ：円弧アーム
１４ｂ  ：接続アーム
１４ｃ  ：長孔
１６    ：ピラー
１８    ：引張バネ
２０    ：放電電極
２２    ：支持板
２２ａ  ：中心軸
７０    ：主軸
９０    ：被加工物
９４    ：曲孔
【図１】
2020175485.tif 000003
【図２】
2020175485.tif 000004
【図３】
2020175485.tif 000005
【図４】
2020175485.tif 000006
【図５】
2020175485.tif 000007
【図６】
2020175485.tif 000008
【図７】
2020175485.tif 000009