(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル（１）を装着するドリル保持部（２）を回転従動軸（３）の一端に備え、回転駆動軸（４）と前記回転従動軸（３）との間に該二軸の相対位置調整部（５）が備えられており、前記相対位置調整部（５）には二対の調整ねじ（６ｂ、６ｃ）が設けられ、一方の一対の調整ねじ（６ｂ）は前記相対位置調整部（５）の構成部材（５ｂ）を回動可能に支持し、他方の一対の調整ねじ（６ｃ）は前記回転従動軸（３）が連設された前記相対位置調整部（５）の構成部材（５ｃ）を回動可能に支持しているドリル保持機構（７）と、前記ドリル（１）の刃部を支持する刃受け（８）と、前記ドリルの先端面を研削する研削手段とを備えたドリル先端切刃加工装置において、前記回転従動軸（３）の延長上にあり、前記相対位置調整部（５）の前記二対のねじ（６ｂ、６ｃ）よりも前記回転駆動軸（４）側におもり（９）を備えたことを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のドリル保持ユニットにおいて、前記回転従動軸（３）が連設された前記相対位置調整部（５）の構成部材（５ｃ）を回動可能に支持している前記一対の調整ねじ（６ｃ）の中心軸まわりについて、前記回転従動軸（３）の自重による力のモーメントと前記おもり（９）の重量による力のモーメントが釣り合うように前記おもり（９）の重量が設定されていることを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニット。
【請求項３】
請求項１、２のいずれか１項に記載のドリル保持ユニットにおいて、前記おもり（９）が前記回転従動軸（３）の軸方向に移動調整可能であることを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリル保持ユニットにおいて、ドリル押さえ（１０）を備えたことを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリル先端切刃加工装置に係り、特にプリント配線板（以下、プリント基板と称する。）に穴明け加工するプリント基板用ドリルなどの小径ドリルの先端切刃加工に好適なドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板は一般に、紙またはガラス繊維に絶縁性樹脂を含浸させたシートと導体である銅箔とを積層し、加熱加圧して接着される複合材料である。該プリント基板に穴明け加工する場合、製造コストの低減が考慮されるため複数枚のプリント基板を重ねて穴明け加工されることが一般的である。プリント基板用ドリルは硬質の超硬合金製のものが用いられているが、上述のような複合材料であるプリント基板を上述のような過酷な方法で用いられるため、ドリルの継続使用によりドリルが摩耗し、加工した穴の品質の劣化やドリルが折損に至ることは免れない。このため、摩耗したドリルを再研削してドリルの寿命を延ばすことが要請され、先端切刃を加工する装置が開発されている。
【０００３】
従来のドリルの先端切刃加工装置においては、ドリルの保持機構として、回転可能なコレットなどのドリル保持部を備えており、先端加工時の振動防止等を目的として、ドリル先端付近に支持部材が設けられているものが一般的である。ドリルの先端を加工する場合は１つの先端切刃を加工した後にドリルを所望の角度分だけ回転させて（２枚刃の場合は１８０°）、他の切刃を加工する。この方法は一般的であり、このためにドリル保持部は回転可能である必要がある。
【０００４】
また、小径ドリルにおいては、チャック時のドリル先端の偏心誤差（所謂、振れ）が先端加工後のドリルの形状精度に大きく影響するため、振れを小さく抑えることを目的として、一端にドリル保持部を設けた回転従動軸を備え、回転駆動軸と前記回転従動軸の軸間に該２軸の相対位置調整部を設けたドリル保持機構を備えたものもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、電子機器の高性能化、小型化に伴い、プリント回路板には高密度実装の要求が益々高まっている。この要求により、プリント基板の薄板化、高多層化、高密度配線化が進むと共に、プリント基板に穿設する前記貫通穴に小径化が加速し、そのため、使用されるドリルの小径化が進んでいる。
【０００６】
また、前述しように、作業効率の向上と製造コストの低減のため、プリント基板に貫通穴を穿設する加工は、該プリント基板を複数枚重ねて実施される。従って、貫通穴のアスペクト比（穴の直径に対する板厚の比）は大きくなっており、それだけ長いドリルが要求されている。このように小径で長いドリルに対して高度な形状精度で再研削を実施することができるドリル先端切刃加工装置が要求されている。
【０００７】
しかしながらが、ドリル保持装置と支持部材を設けただけの従来のドリル先端切刃加工装置は、ドリルの振れを抑制できないだけでなく、チャック時のドリル先端と支持部材の相対位置精度を高度に保つことが困難であり、小径ドリルの先端加工には適さない。また、前述のようにチャック時のドリルの振れを抑制することができる、回転駆動軸と回転従動軸の相対位置調整部を設けたドリル保持機構を備えた装置は小径ドリルの先端加工にも有効であるが、ドリル保持部を備えた回転従動軸の重量が刃受けにより支持されているドリル先端付近に付加されるため、該支持位置を支点としてドリルが撓んでしまい、先端加工後のドリルに高度な形状精度を付与することは困難である。これを回避するため、ドリルの先端付近を刃受けに押さえつけるためのドリル押さえを用いるが、強く押さえつけるとドリルがカケたり、折損したりという不具合がある。また、押さえつける力が弱いと、ドリルの撓みが抑制されずに、先端加工後のドリルに高度な形状精度を付与することは困難である。ドリルが小径になるほど、また長くなるほど、この傾向は強くなり、近年要求されている小径、高アスペクト比のドリルの先端切刃を高度な形状精度で加工することは非常に困難な問題とされている。
【０００８】
以上をまとめると、小径ドリルの先端切刃を高度な形状精度で加工するためには、チャック時のドリル先端の振れを極力小さくし、加工時のドリルの撓みを極力小さくし、また加工時の振動を抑制できるようにドリルを保持する必要がある。
本発明は前記要求に鑑みてなされたもので、小径、高アスペクト比のドリルの先端切刃を高度な形状精度で加工することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
添付図面を参照して本発明に係るドリル保持ユニットの構成を説明する。
ドリル１を装着するドリル保持部２を回転従動軸３の一端に備え、回転駆動軸４と前記回転従動軸３との間に該２軸の相対位置調整部５が設けられており、前記相対位置調整部５には２対の調整ねじ６ｂ、６ｃが設けられ、一方の一対の調整ねじ６ｂは前記相対位置調整部５の構成部材５ｂを回動可能に支持し、他方の一対の調整ねじ６ｃは前記回転従動軸３が連設された前記相対位置調整部５の構成部材５ｃを回動可能に支持しているドリル保持機構７と、前記ドリル１の刃部を支持する刃受け８と、前記ドリルの先端面を研削する研削手段とを備えたドリル先端切刃加工装置において、前記回転従動軸３の延長上にあり、前記相対位置調整部５の前記二対の調整ねじ６ｂ、６ｃよりも前記回転駆動軸４側におもり９を備えたことを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットに係るものである。
【００１０】
また、請求項１に記載のドリル保持ユニットにおいて、前記回転従動軸３が連設された前記相対位置調整部５の構成部材５ｃを回動可能に支持している前記一対の調整ねじ６ｃの中心軸まわりについて、前記回転従動軸３の自重による力のモーメントと前記おもり９の重量による力のモーメントが釣り合うように前記おもり９の重量が設定されていることを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットに係るものである。
【００１１】
また、請求項１、２のいずれか１項に記載のドリル保持ユニットにおいて、前記おもり９が前記回転従動軸３の軸方向に移動調整可能であることを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットに係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリル保持ユニットにおいて、ドリル押さえ１０を備えたことを特徴とするドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットに係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明はドリル１を装着するドリル保持部２を回転従動軸３の一端に備え、回転駆動軸４と前記回転従動軸３との間に該２軸の相対位置調整部５が設けられており、前記回転従動軸３の延長上で、前記相対位置調整部５の前記二対の調整ねじ６ｂ、６ｃよりも前記回転駆動軸４側におもり９を備え、前記ドリル１の刃部を刃受け８で支持する構成としたため、前記相対位置調整部５により前記ドリル１の先端の振れを極力小さく調整でき、前記力のモーメントの釣り合いを考慮した前記おもり９の重量設定により、撓みのない状態でドリル１を保持することができる。
【００１４】
また、前記力のモーメントが完全に釣り合うように前記おもり９の重量を厳密に設定することは困難であるが、本発明は前記おもり９が前記回転従動軸３の軸方向に移動調整可能に取り付けられるため、その軸方向位置によって力のモーメントの釣り合う位置を調整できる。
【００１５】
更に、ドリル押さえ１０によって、振れおよび撓みのない状態である前記ドリル１を刃受け８に押圧することにより、先端加工時の振動を抑制することができる。
【００１６】
従って、本発明は小径、高アスペクト比のドリルの先端切刃を高度な形状精度で加工することを可能にした、極めて実用性に優れたドリル先端切刃加工装置を提供し得るドリル保持ユニットとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
まず、ドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットの構成について説明すると、図２に示すように、主に回転駆動源（何れの駆動源の使用が可能で、本実施例においては、ステッピングモータをのみ使用例とする。）Ｓと、回転駆動軸４（ここでいう回転駆動軸は、ステッピングモータのモータ軸を直接にするが、モータ等の実際の駆動源からギヤなどを介して構成することもでき、例えば相対位置調整部５の構成部材５ａが取り付けられる軸である。）と、相対位置調整部５と、回転従動軸３と、ドリル保持部２と、ドリル１と、を含み、なお、前記ステッピングモータＳの下方に前記ドリル１が左右往復動可能なマイクロメータヘッドＭを設け、ステッピングモータ本体と一体に接続して前記相対位置調整部５および前記回転従動軸３をベースＢ上に摺動可能に取り付けたスライドテープＴが設けられている。
【００１８】
本発明のドリル先端切刃加工装置におけるドリル保持ユニットは、ドリル１を装着するドリル保持部２（例えば、本願に使用されたコレットチャックであるが、サイドロックタイプチャックなどの使用も可能である。）を回転従動軸３の一端に備え、回転駆動軸４と前記回転従動軸３との間に該二軸の相対位置調整部５を設けており、この相対位置調整部５には二対の調整ねじ６ｂ、６ｃが設けられ、一方の一対調整ねじ６ｂは前記相対位置調整部５の構成部材５ｂを回転可能に支持し、他方の一対の調整ねじ６ｃは前記回転従動軸３が連設された前記相対位置調整部５の構成部材５ｃを回動可能に支持しているドリル保持機構７と、前記ドリル１の刃部を支持する刃受け８と、前記ドリルの先端面を研削する研削手段と、振れおよび撓みのない状態であるドリル１を前記刃受け８に押圧することにより先端加工時の振動を抑制する横受け方式、または上下方向の受け押さえ方式のドリル押さえ１０と、を備えた。さらに前記回転従動軸３の延長部上に、前記相対位置調整部５の前記二対の調整ねじ６ｂ、６ｃよりも前記回転駆動軸４側に前記ドリル１の先端の振れを極力小さく調整でき、また前記力のモーメントの釣り合いを考慮して、前記従動軸３が連設された相対位置調整部５の構成部材５ｃを回動可能に支持している前記一対の調整ねじ６ｃの中心軸まわりに、前記回転従動軸３の自重による力のモーメントと前記おもり９の重量による力のモーメントが釣り合うように前記おもり９の重量が設定される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明における実施例の説明平面図。
【図２】本発明における実施例の説明正面図。
【図３】図２の刃受け部の説明右側面図。
【符号の説明】
【００２０】
１  ドリル
２  ドリル保持部
３  回転従動軸
４  回転駆動軸
５  相対位置調整部
５ａ、５ｂ、５ｃ  相対位置調整部の構成部材
６ｂ、６ｃ  調整ねじ
７  ドリル保持機構
８  刃受け
９  おもり
１０  ドリル押さえ
【図１】
0003709194.tif 000002
【図２】
0003709194.tif 000003
【図３】
0003709194.tif 000004