(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側コアドリルと内側コアドリルとから構成される多重コアドリルであって、該外側コアドリルは、環状の外側研削刃と、該外側研削刃を固定する外側研削刃固定部と、該外側研削刃固定部から延びて加工装置の駆動軸に装着される駆動軸被装着部と、該内側コアドリルを保持する保持部とから構成され、該内側コアドリルは、該外側研削刃より小径の内側研削刃と、該内側研削刃を固定する内側研削刃固定部と、該内側研削刃固定部から延びて該保持部に保持される被保持部とから構成され、該外側コアドリルに該内側コアドリルが組み付けられて構成され、
該保持部の内周面または該被保持部の外周面に研削水が流通する水路が形成されると共に、該被保持部の回転中心に研削水が流通する水路が形成される多重コアドリル。
【請求項２】
保持部にはボルト螺入孔が形成されており、該ボルト螺入孔に螺入したボルトによって内側コアドリルの被保持部が締め付けられて保持される請求項１に記載の多重コアドリル。
【請求項３】
研削刃は電鋳砥石である請求項１または２に記載の多重コアドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の研削刃を有する多重コアドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図９に示すようなドーナツ形状の加工品６０を形成しようとする場合、通常は、加工品６０の外周６１及び内周６２に対応した径の円形の断面を有する二つのコアドリルを用いて基板を切削することにより、外周と内周とをそれぞれ別々に形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、径の異なる二つのコアドリルを用いて別個に外周と内周とを形成する場合は、外周形成時と内周形成時のコアドリルの軸心を完全に一致させるのが困難であるため、外周円と内周円との間に偏心が生じやすい。
【０００４】
また、このような不都合が生じないようにするためには、外周形成用の切削刃と内周形成用の切削刃とが一体に形成されたコアドリルを用いて加工を行うのが理想的であるが、この場合は、外周形成用または内周形成用の何れかのコアドリルが破損したり摩耗したりすると全体を廃棄しなければならず不経済である。更に、外径及び内径がそれぞれ異なる複数種類のドーナツ形状の加工品、例えばガラスエンコーダ等を作成する場合は、何種類もの一体型のコアドリルを用意しなければならず、やはり不経済である。
【０００５】
このように、コアドリルを用いてドーナツ形状の基板を形成する場合においては、外周形成時の軸心と内周形成時の軸心とを一致させることにより偏心が生ずるのを防止すること、及び、外径及び内径が異なる複数種類のドーナツ形状の基板にも対応しうる経済的なコアドリルを提供することに解決すべき課題を有している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための具体的手段として本発明は、外側コアドリルと内側コアドリルとから構成される多重コアドリルであって、外側コアドリルは、環状の外側研削刃と、該外側研削刃を固定する外側研削刃固定部と、該外側研削刃固定部から延びて加工装置の駆動軸に装着される駆動軸被装着部と、内側コアドリルを保持する保持部とから構成され、内側コアドリルは、外側研削刃より小径の内側研削刃と、該内側研削刃を固定する内側研削刃固定部と、該内側研削刃固定部から延びて該保持部に保持される被保持部とから構成され、外側コアドリルに内側コアドリルが組み付けられて構成され、保持部の内周面または被保持部の外周面に研削水が流通する水路が形成されると共に、被保持部の回転中心に研削水が流通する水路が形成される多重コアドリルを提供する。
【０００７】
そして、この多重コアドリルは、保持部にボルト螺入孔が形成されており、ボルト螺入孔に螺入したボルトによって内側コアドリルの被保持部が締め付けられて保持されること、研削刃は電鋳砥石であることを付加的要件とする。
【０００８】
このように構成される多重コアドリルは、外側コアドリルに内側コアドリルが組み付けられており、これを用いて加工することによりドーナツ形状の加工品の外周と内周とを同時に一工程で形成することができるため、迅速な加工が可能であると共に、外周円と内周円との間に偏心が生じない。
【０００９】
そして、保持部の内周面または被保持部の外周面に研削水が流通する水路が形成されると共に、被保持部の回転中心に研削水が流通する水路が形成されることにより、外側研削刃及び内側研削刃に研削水が供給され、良好な研削が可能となる。
【００１０】
また、保持部にボルト螺入孔が形成されており、ボルト螺入孔に螺入したボルトによって内側コアドリルの被保持部が締め付けられて保持されることにより、内側コアドリルが外側コアドリルに強固に固定されるため、両者の間にずれが生じず、加工の精度が増す。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態として、図１に示す多重コアドリル１０について説明する。この多重コアドリル１０は、図２に示す外側コアドリル２０と図３に示す内側コアドリル３０とから構成される。
【００１２】
図２に示す外側コアドリル２０は、全体として下端の径がやや大きくなった筒状に形成され、環状の外側研削刃２１と、外側研削刃２１を固定して支持する外側研削刃固定部２２と、加工装置の駆動軸に装着される駆動軸被装着部２３と、内部において内側コアドリル３０を保持する保持部２４とから構成される。
【００１３】
外側研削刃２１は、断面が環状に形成されており、その下端、内周面、外周面には砥石が形成されている。この砥石としては、例えば電鋳砥石が用いられる。また、下端には研削水や研削屑を排出するためのスリット２５を複数設けている。
【００１４】
外側研削刃固定部２２は、駆動軸被装着部２３からテーパー面２６を介して下方に延びて環状に形成され、その外周に外側研削刃２１の内周を嵌合して固定できるよう、その外径は外側研削刃２１の内径より若干小さくなっている。
【００１５】
駆動軸被装着部２３は、筒状に形成され、その外周側から加工装置の駆動軸を装着して固定できるよう、加工装置の駆動軸の内径に対応した外径を有している。
【００１６】
保持部２４は、筒状に形成された外側コアドリル２０のハウジングであり、この内側の空洞部２７に内側コアドリル３０が嵌合することにより内側コアドリル３０が組み付けられて固定される。また、保持部２４には、空洞部２７と保持部２４の外部との間を水平方向に貫通する複数のボルト螺入孔２８が設けられている。
【００１７】
図３に示す内側コアドリル３０は、外側コアドリル２０を構成する外側研削刃２１より小径の内側研削刃３１と、内側研削刃３１を固定する内側研削刃固定部３２と、外側コアドリル２０の保持部２４によって保持される被保持部３３とから構成される。
【００１８】
内側研削刃３１は、外側研削刃２１と同様に、断面が環状に形成され、その下端、内周面、外周面には砥石が形成されているが、外側研削刃２１より小径に形成されている。また、下端には研削水や研削屑を排出するためのスリット３４を複数設けている。
【００１９】
内側研削刃固定部３２は、その外周に内側研削刃３１の内周を嵌合して固定できるよう、外径は内側研削刃３１の内径より若干小さくなっている。
【００２０】
被保持部３３は、円柱形状の外周の一部を平面状に切り欠いて図４に示すような断面を有する形状に形成されている。また、その回転中心には研削水の流通経路となる水路３５が上下方向に貫通している。
【００２１】
図１は外側コアドリル２０に内側コアドリル３０を組み付けた状態を示しており、内側コアドリル３０を外側コアドリル２０の内部の空洞部２７に挿入すると、被保持部３３が外側コアドリル２０の保持部２４によって保持される。このとき、外側研削刃２１の下端と内側研削刃３１の下端との上下方向の位置が一致するようにする。そして更に、ボルト螺入孔２８にボルト２８ａを螺入して被保持部３３が締め付けられることにより内側コアドリル３０は外側コアドリル２０に強固に固定される。
【００２２】
図４に示すように、外側コアドリル２０の内周面の一部には、上下方向に溝を形成し、この溝を研削水が流通する水路３６としている。なお、この水路は、外側コアドリル２０の内周面ではなく、図５に示す水路３７のように、内側コアドリル３０の外周面に形成するようにしてもよい。
【００２３】
このように構成される多重コアドリル１０は、例えば、図６に示す加工装置４０に搭載される。この加工装置４０においては、基台４１の端部から壁体４２が起立して設けられており、この壁体４２の内側の面には一対のレール４３が垂直方向に配設され、レール４３に沿ってスライド板４４が上下動するのに伴ってスライド板４４に取り付けられた加工手段４５が上下動するよう構成されている。また、基台４１上には、被加工物を保持する保持テーブル４６が配設されている。
【００２４】
加工手段４５においては、垂直方向の軸心を有する回転可能な駆動軸４７の先端に本発明に係る多重コアドリル１０が装着されており、多重コアドリル１０は、駆動軸４７の回転に伴って回転する構成となっている。また、加工手段４５の上部には研削水供給路４８が連結されており、この研削水供給路４８は水路３５、３６に連通している。
【００２５】
加工装置４０を用いて、例えば図６に示した矩形状の被加工物４９を加工して図９に示したドーナツ形状の加工品６０を形成する際は、図７に示すように、被加工物４９を保持テーブル４６に保持させて加工手段４５の直下に位置付け、駆動軸４７を高速回転させることにより外側研削刃２１及び内側研削刃３１を高速回転させると共に、加工手段４５を下降させていく。このとき、加工手段４５は、壁体４２の後部側に垂直方向に配設されたボールスクリュー５１がパルスモータ５２の駆動により回転し、壁体４２を貫通してスライド板４４に連結されていると共にボールスクリュー５１に螺合した上下動部５３が下降するのに伴って下降する。また、パルスモータ５２は、ＣＰＵ５４に制御されるパルスモータドライバ５５によって駆動され、上下動部５３の垂直方向の位置は、リニアスケール５６の計測値によって精密に制御される。
【００２６】
こうして多重コアドリル１０の外側研削刃２１及び内側研削刃３１が回転しながら加工手段４５が加工していくと、図８に示すように、外側研削刃２１及び内側研削刃３１が被加工物４９に切り込んでいく。このとき、水路３５及び水路３６から研削水が供給されるため、外側研削刃２１と被加工物４９との接触部、内側研削刃３１と被加工物４９との接触部が冷却され、良好な研削が可能となる。
【００２７】
また、外側コアドリル２０に内側コアドリル３０が組み付けられているため、加工品６０の外周６１と内周６２とが同時に一工程で形成されて迅速な加工が可能であると共に、外側コアドリル２０と内側コアドリル３０の軸心が一致するため、外周円と内周円との間に偏心は生じず、精密なドーナツ形状に加工される。
【００２８】
更に、ボルト螺入孔２８に螺入したボルト２８ａによって内側コアドリル３０の被保持部３３が締め付けられて保持されているため、内側コアドリル３０が外側コアドリル２０に強固に固定され、加工の精度が増す。
【００２９】
なお、外側研削刃２１と内側研削刃３１とは径が異なるため、加工による砥石の摩耗の度合いにも差が生じ、両研削刃の下端の位置に若干のずれが生じることがあるが、この場合は、摩耗の度合いに応じて内側研削刃３０の位置を容易に調整して使用することができる。
【００３０】
また、片方の研削刃が破損したりして使用不能となっても、使用不能になった方の研削刃のみを新しい研削刃に交換して使用することができるため、経済的である。更に、径の異なる何種類かの外側コアドリル２０と径の異なる何種類かの内側コアドリルとを適宜選択して組み合わせて使用することができるため、複数種類のドーナツ形状の加工品を極めて経済的に形成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る多重コアドリルは、外側コアドリルに内側コアドリルが組み付けられており、これを用いることによりドーナツ状の加工品の外周と内周とを同時に一工程で形成することができる。従って、迅速な加工が可能となって生産性が向上すると共に、外周円と内周円との間に偏心が生じることがなく、精度の高い加工が可能となる。そして、外周形成用または内周形成用の何れかのコアドリルが破損したり摩耗したりした場合でも、全部を廃棄する必要はなく、何れか一方を廃棄すればよいので経済的である。更に、外径内径が異なる複数種類のドーナツ形状の加工品、例えばガラスエンコーダ等を形成する場合には、何種類かの外側コアドリルと何種類かの内側コアドリルとを用意しておき、それらの中からガラスエンコーダ等の外径に対応した外側コアドリル及び内径に対応した内側コアドリルを選択して組み合わせて使用することができるため極めて経済的である。
【００３２】
そして、保持部の内周面または被保持部の外周面に研削水を供給する水路が形成されると共に、保持部の回転中心に研削水を供給する水路が形成されるため、外側研削刃及び内側研削刃に満遍なく研削水が供給される。従って、良好な研削が行われ、これによっても加工品質の向上が図られる。
【００３３】
また、ボルト螺入孔に螺入したボルトによって内側コアドリルの被保持部が締め付けられて保持されるため、内側コアドリルが外側コアドリルに強固に固定される。従って、内側コアドリルが安定的に保持されて加工の精度が増し、加工品質がより高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多重コアドリルを示す断面図である。
【図２】同多重コアドリルを構成する外側コアドリルを示す断面図である。
【図３】同多重コアドリルを構成する内側コアドリルを示す断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図５】同多重コアドリルの設計変更例を示す断面図である。
【図６】同多重コアドリルが搭載される加工装置の一例を示す斜視図である。
【図７】同多重コアドリルが搭載される加工装置の駆動機構を示す説明図である。
【図８】同多重コアドリルを用いて加工品を形成する様子を示す説明図である。
【図９】コアドリルにより成形されるドーナツ形状の加工品を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０……多重コアドリル  ２０……外側コアドリル  ２１……外側研削刃  ２２……外側研削刃固定部  ２３……駆動軸被装着部  ２４……保持部  ２５……スリット  ２６……テーパー面  ２７……空洞部  ２８……ボルト螺入孔  ２８ａ……ボルト  ３０……内側コアドリル  ３１……内側研削刃  ３２……内側研削刃固定部  ３３……被保持部  ３４……スリット  ３５、３６、３７……水路
４０……加工装置  ４１……基台  ４２……壁体  ４３……レール  ４４……スライド板  ４５……加工手段  ４６……保持テーブル  ４７……駆動軸  ４８……研削水供給路  ４９……被加工物  ５１……ボールスクリュー  ５２……パルスモータ  ５３……上下動部  ５４……ＣＰＵ  ５５……パルスモータドライバ
５６……リニアスケール  ６０……加工品  ６１……外周  ６２……内周
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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