(57)【要約】【課題】偏磨耗を防ぐことができる放電加工用電極を提供すること。【解決手段】回転駆動された状態で、被加工部材２０との間で放電を生じて被加工部材２０に穴２１を形成する放電加工用電極１０であって、内部に加工液の流路１２が構成された筒部１１と、筒部１１から内側に向けて突出し、加工された穴２１の内部に芯２３が形成されるのを抑制する突出部１３とを含み、突出部１３を、回転軸Ｃを含み、回転軸Ｃを中心として外周側ほど回転方向の長さが長い形状とした。  このように本発明によれば、突出部１３を、同一平面において、放電加工量の多い外周側ほど、回転方向に沿う長さが長くなる形状としたので、従来よりも電極１０の偏磨耗を防ぐことができる。【選択図】図１
2007203444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動された状態で、被加工部材との間で放電を生じて前記被加工部材に穴を形成する放電加工用電極であって、
内部に加工液の流路が構成された筒部と、
前記筒部から内側に向けて突出し、加工された前記穴の内部に芯が形成されるのを抑制する突出部とを含み、
前記突出部は、回転軸を含むように設けられ、前記回転軸を中心として、外周側ほど回転方向の長さが長いことを特徴とする放電加工用電極。
【請求項２】
前記被加工部材に形成される穴は、深さ方向において、加工中心から外周側ほど加工長さが長いことを特徴とする請求項１に記載の放電加工用電極。
【請求項３】
前記穴は貫通孔であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放電加工用電極。
【請求項４】
前記貫通孔は、先端が突出した切削工具を用いて前記被加工部材に形成された未貫通の下穴を、放電加工によって貫通させてなることを特徴とする請求項３に記載の放電加工用電極。
【請求項５】
前記切削工具はドリルであることを特徴とする請求項４に記載の放電加工用電極。
【請求項６】
前記突出部は、前記流路を複数に分割していることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の放電加工用電極。
【請求項７】
複数に分割された前記流路は、前記回転軸を中心として回転対称に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の放電加工用電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電加工用電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工部材との間で放電を生じて被加工部材に穴を形成する放電加工用電極として、例えば図８に示すように、筒部１１内に加工液４０の流路１２が構成された電極１０（所謂パイプ電極）が知られている。この場合、電極１０を回転させながら放電加工を行うが、流路１２に対応する被加工部材２０の部分（穴２１）に芯２３が形成され、加工後に芯２３が脱落し、被加工部材や設備に付着して洗浄が必要となるという問題がある。図８は従来の放電加工用電極１０による穴形成を示す概略断面図である。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、図９に示すように、金属管１１（筒部１１に相当）に、当該金属管１１から内側に突出し、加工された穴２１の内部に芯２３が形成されるのを抑制する突出部１３を設けてなる放電加工用電極１０が開示されている。図９は従来の放電加工用電極１０の概略断面図である。
【特許文献１】特開平１１−１９７９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、放電加工用電極を回転させながら被加工部材に対して放電加工を行う場合、放電加工用電極においては、回転中心から外周側の部位ほど同一平面における放電加工量が多くなる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示される放電加工用電極の場合、図９に示すように突出部１３が金属管１１の一部によって構成されており、突出部１３が電極１０の回転中心から外周側に向けて略均一幅となっている。従って、回転中心よりも外周側の磨耗が早く、例えば図１０に示すように、放電加工用電極１０に偏磨耗が生じることとなる。このように偏磨耗が生じると、加工精度が低下する恐れがある。図１０は、従来の放電加工用電極１０における問題点を示す概略断面図である。尚、破線が偏磨耗前の形状を示している。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、偏磨耗を防ぐことができる放電加工用電極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】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の発明は、回転駆動された状態で、被加工部材との間で放電を生じて被加工部材に穴を形成する放電加工用電極であって、内部に加工液の流路が構成された筒部と、筒部から内側に向けて突出し、加工された穴の内部に芯が形成されるのを抑制する突出部とを含み、突出部は、回転軸を含むように設けられ、回転軸を中心として、外周側ほど回転方向の長さが長いことを特徴とする。
【０００８】
このように本発明によれば、突出部を、回転軸を中心として外周側ほど回転方向の長さが長い形状としている。すなわち、突出部を、同一平面において、放電加工量の多い外周側ほど、回転方向に沿う長さが長くなるようにしている。従って、従来よりも偏磨耗を防ぐことができる。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、請求項２に記載のように、被加工部材に形成される穴が、深さ方向において、加工中心から外周側ほど加工長さが長い場合により効果的である。このように、深さ方向において、加工中心（すなわち回転軸）から外周側ほど加工量が多い場合には、偏磨耗を防ぐことができる。
【００１０】
尚、放電加工によって形成される穴は、未貫通の穴（止まり穴）でも良いし、請求項３に記載のように貫通孔でも良い。貫通孔の場合、請求項４に記載のように、先端が突出した切削工具を用いて被加工部材に形成された未貫通の下穴を、放電加工によって貫通させる場合に効果的である。この場合、下穴の底面は切削工具の先端形状を反映したものとなり、深さ方向においても、加工中心（すなわち回転軸）から外周側ほど加工量が多くなる。このような構成であっても、本発明によれば偏磨耗を防ぐことができる。尚、切削工具としては、例えば請求項５に記載のようにドリルを採用することができる。
【００１１】
請求項６に記載のように、突出部を、流路を複数に分割するように構成しても良い。特に請求項７に記載のように、突出部を、複数に分割された流路が回転軸を中心として回転対称に設けられるよう構成すると良い。この場合、突出部も回転軸を中心とした回転対称形状となるので、突出部（電極）の設計が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。尚、以下の実施形態において、先に示した図面と同一要素については、同一の符号を付与する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る放電加工用電極の概略構成を示す図であり、（ａ）は電極の長手方向（加工方向）に対する断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図２は、放電加工用電極の加工方向の効果を示す被加工部材の概略断面図である。図３は、図２の応用例を示す概略断面図である。尚、図２においては、穴（貫通孔）を破線で図示している。
【００１３】
本実施形態に係る放電加工用電極は、導電材料からなる被加工部材との間に高電圧を印加し、被加工部材との間で生じる放電によって、被加工部材に穴を形成するための電極である。尚、放電加工用電極は、一端側が放電加工装置のホルダ（図示略）に回転可能に保持され、回転された状態で他端側にて被加工部材を放電加工する。従って、加工方向（図１（ａ）に示す平面に直交する方向）が長手とされている。また、ホルダを介して流路に加工液が供給され、加工部位に加工液が供給されつつ放電加工を実施する。
【００１４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、放電加工用電極１０は、内部に加工液の流路１２が構成された筒部１１と、筒部１１から内側に向けて突出し、加工された穴の内部に芯が形成されるのを抑制する突出部１３とを含んでいる。
【００１５】
筒部１１は、銅や真鍮等の導電性材料を、所定肉厚の筒状に成形したもの（管としたもの）である。本実施形態においては銅を構成材料とし、円筒状に構成されている（すなわち丸管である）。そして、その内部空間が、加工液の流通する流路１２として構成されている。
【００１６】
突出部１３は、少なくとも放電加工に供される長手方向の範囲において、一部が筒部１１の内周面に接触し、内周面に対して内側に突出している。突出部１３は、筒部１１に対して別部材を挿入・固定して構成したものでも良いし、筒部１１の一部を内部方向に突出させて構成したものでも良い。本実施形態においては、筒部１１と同一材料からなる別部材を筒部１１内に挿入し、内壁面に接触固定させている。
【００１７】
ここで、被加工部材に穴を形成する場合、回転軸Ｃからの回転半径をｒとすると円周は２πｒであるので、同一平面において、回転軸Ｃ、すなわち穴中心ほど加工量が少なくてすみ、回転軸Ｃ（穴中心）から遠ざかるほど加工量が多くなる。これにより従来は偏磨耗が生じていた。
【００１８】
そこで本実施形態においては、突出部１３を、図１（ａ）に示す平面（加工方向に対して直交する平面）において、回転軸Ｃを含み、回転軸Ｃを中心として外周側ほど回転方向の長さＬが長い形状としている。尚、筒部１１は、加工方向に対して直交する平面において環状であるので、放電加工用電極１０を、加工方向に対して直交する平面において、回転軸Ｃを中心として外周側ほど回転方向の長さＬ（回転方向に沿う長さＬ）が長い形状としている。このように、加工量の多い外周側ほど多くの放電加工可能な電極構成部位（筒部１１及び突出部１３）が存在するようにしているので、従来よりも電極１０の偏磨耗を防ぐことができる。
【００１９】
本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、同一の形状及び大きさからなる２つの扇状断面をもつ部位を、回転軸Ｃを挟んで線対称位置（回転軸Ｃを中心とする回転対称位置）に配置し、回転軸Ｃを含むように連結して構成している。すなわち、突出部１３によって、筒部１１の内部に構成される流路１２を複数（本実施形態においては、加工方向に対して直交する平面において、同一の形状（扇状）及び大きさをもつ２つ）に分割している。流路１２は、同一の形状（扇状）及び大きさからなる２つに分割され、２つの流路１２は回転軸Ｃを挟んで線対称位置（回転軸Ｃを中心とする回転対称位置）に配置されている。
【００２０】
尚、上記構成の放電加工用電極１０は、例えば筒部１１と同一材料からなる別部材を筒部１１内に挿入し、共引して伸管することにより形成することができる。
【００２１】
このように本実施形態によれば、放電加工用電極１０を、加工方向に対して直交する平面において、回転軸Ｃを中心として外周側ほど（遠ざかるほど）回転方向の長さＬが長い形状としているので、加工液を供給することができ、且つ、電極１０の偏磨耗を防ぐことができる。
【００２２】
また、本実施形態においては、突出部１３を、複数に分割された流路１２が回転軸Ｃを中心として回転対称位置に配置されるよう構成している。すなわち、突出部１３を構成する同一形状の複数の部位も、回転軸Ｃを中心とした回転対称配置となる。このように構成すると、突出部１３（を含む放電加工用電極１０）の設計（偏磨耗に対する形状）を非対称形状に比べて容易にすることができる。
【００２３】
尚、本実施形態に係る放電加工用電極１０は、加工方向の直交方向だけでなく、加工方向（深さ方向）に対しても同様の効果を発揮することができる。例えば図２に示すように、金属からなる被加工部材２０に穴２１（本実施形態においては貫通孔２１）を形成する場合において、被加工部材２０の厚さＨが加工中心Ｏ（すなわち回転軸Ｃ）から外周側ほど厚い、すなわち、形成される穴２１の加工長さが加工中心Ｏから外周側ほど長いと、加工中心Ｏ（回転軸Ｃ）から遠ざかるほど加工量が多くなる。
【００２４】
例えば図３（ａ）に示すように、先端が突出した切削工具３０（例えばドリル）を用いて板状の被加工部材２０を切削加工し、図３（ｂ）に示すように未貫通の下穴２２（止まり穴）を先ず形成する。そして図３（ｃ）に示すように放電加工を実施して、図３（ｄ）に示すように下穴２２を貫通させて貫通孔２１とする場合、図３（ｂ）に示すように、下穴２２の底面２２ａは切削工具３０の先端形状を反映したものとなる。すなわち、放電加工によって加工する被加工部材２０の領域は、上述した図２同様、その厚さが加工中心Ｏ（すなわち回転軸Ｃ）から外周側ほど厚い形状となる。このように、加工対象である被加工部材２０の厚さが加工中心Ｏ（すなわち回転軸Ｃ）から外周側ほど厚い場合にも、偏磨耗に対して影響を与えていた。特に厚さ方向の影響がある場合には、上述した平面方向の影響に重畳されるため、放電加工用電極１０の偏磨耗がより大きくなる。
【００２５】
これに対し、本実施形態においては、上述したように、放電加工用電極１０を、加工方向に対して直交する平面において、回転軸Ｃを中心として外周側ほど（遠ざかるほど）回転方向の長さＬが長い形状としている。従って、深さ方向において、加工中心（すなわち回転軸）から外周側ほど加工量が多い場合にも、これによる偏磨耗を防ぐことができる。
（変形例）
尚、本実施形態に示した放電加工用電極１０の形状は一例に過ぎない。それ以外にも、突出部１３の形状として、加工方向に対して直交する平面において、回転軸Ｃを中心として外周側ほど（遠ざかるほど）回転方向の長さＬが長い形状であれば採用が可能である。図４〜図７は、放電加工用電極１０の変形例を示す断面図であり、それぞれ図１（ａ）に対応している。
【００２６】
例えば図４に示すように、加工方向に対して直交する平面において、突出部１３によって流路１２が同一の形状（円）及び大きさからなる２つに分割され、２つの流路１２が回転軸Ｃを挟んで線対称位置（回転軸Ｃを中心とする回転対称位置）に配置された構成としても良い。このように、加工方向に対して直交する平面における突出部１３（流路１２）の形状は、扇形に限定されるものではない。
【００２７】
また、図５に示すように、加工方向に対して直交する平面において、同一の形状及び大きさからなる３つの扇状断面をもつ部位を、回転軸Ｃを中心とする回転対称位置に配置し、回転軸Ｃを含むように連結して構成しても良い。すなわち、突出部１３によって、流路１２を同一の形状（扇状）及び大きさからなる３つに分割し、３つの流路１２が回転軸Ｃを中心とする回転対称位置に配置された構成としても良い。このように、突出部１３によって分割される流路１２の個数は２つに限定されるものではない。３つ以上でも良い。
【００２８】
また、図６に示すように、加工方向に対して直交する平面において、突出部１３によって、流路１２が回転軸Ｃを頂点とする扇状とされる構成としても良い。このように、突出部１３によって筒部１１内に区画される流路１２は複数に限定されるものではなく、１つでも良い。その際、１つの流路１２は扇形に限定されるものではない。例えばそれ以外にも、図７に示すように、回転軸Ｃと接する円形としても良い。
【００２９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００３０】
本実施形態においては、放電加工によって形成される穴２１が貫通孔２１である示した。しかしながら、穴２１として未貫通の穴（止まり穴）を形成する場合にも、本実施形態に示した放電加工用電極１０は効果を発揮することができる。
【００３１】
本実施形態においては、筒部１１が円筒（丸管）である例を示した。しかしながら、筒状であり、その内部に加工液の流路１２を構成可能であれば採用することができる。例えば、所定肉厚の断面多角枠、楕円等を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る放電加工用電極の概略構成を示す図であり、（ａ）は電極の長手方向（加工方向）に対する断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】放電加工用電極の加工方向の効果を示す被加工部材の概略断面図である。
【図３】図２の応用例を示す概略断面図である。
【図４】変形例を示す断面図である。
【図５】変形例を示す断面図である。
【図６】変形例を示す断面図である。
【図７】変形例を示す断面図である。
【図８】従来の放電加工用電極による穴形成を示す概略断面図である。
【図９】従来の放電加工用電極の概略断面図である。
【図１０】従来の放電加工用電極における問題点を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０・・・放電加工用電極
１１・・・筒部
１２・・・流路
１３・・・突出部
２０・・・被加工部材
２１・・・貫通孔（穴）
２２・・・下穴
２２ａ・・・（下穴２２の）底面
２３・・・芯
３０・・・切削工具
４０・・・加工液
Ｃ・・・回転軸
Ｈ・・・加工方向の厚さ
Ｌ・・・回転方向の長さ
Ｏ・・・（穴の）加工中心
【図１】
2007203444.tif 000003
【図２】
2007203444.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007203444.tif 000008
【図７】
2007203444.tif 000009
【図８】
2007203444.tif 000010
【図９】
2007203444.tif 000011
【図１０】
2007203444.tif 000012