ドリル研磨機
【課題】砥石周辺に配置した複数の治具を用いて順次研磨工程を実行してドリルの研摩を行うドリル研磨機において、前記治具の取り付けの自由度を増し、作業性の向上、研摩工程の増加を図ることである。
【解決手段】駆動装置１３と、その駆動装置１３によって回転駆動される砥石２５と、前記駆動装置１３を支持するベースと、前記ベース上に取り付けられた研磨工程ごとの複数の治具とからなるドリル研磨機において、前記砥石２５の回転軸が前記ベースに対して垂直な縦軸型であり、前記ベースと砥石２５の間に該砥石２５の回転面と平行なステージ１５が前記ベース１２と一体に設けられ、該ステージ１５にドリルセット治具３２等の複数の治具が取り付けられた構成とした。
【解決手段】駆動装置１３と、その駆動装置１３によって回転駆動される砥石２５と、前記駆動装置１３を支持するベースと、前記ベース上に取り付けられた研磨工程ごとの複数の治具とからなるドリル研磨機において、前記砥石２５の回転軸が前記ベースに対して垂直な縦軸型であり、前記ベースと砥石２５の間に該砥石２５の回転面と平行なステージ１５が前記ベース１２と一体に設けられ、該ステージ１５にドリルセット治具３２等の複数の治具が取り付けられた構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドリル研磨機に関し、特に車両のボディパネルのスポット溶接部を穴明けすることによって、母材に穴を明けずにその溶接部を取り除く場合に用いられるドリルの研磨に適したドリル研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接部を取り除く場合に用いられるドリルの研磨機に関し、駆動装置と、その駆動装置によって回転駆動される砥石と、前記駆動装置を支持するベースと、前記砥石の外周面に沿って前記ベース上に配置された研磨工程ごとの複数の治具とからなり、前記複数の治具に順次研磨対象であるドリルを挿入して研磨工程を実行するようにしたドリル研磨機は従来から知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
前記従来のドリル研磨機は、ベース上に設置された駆動装置の駆動軸及びこれに連結された砥石の回転軸がベースに平行な横軸型であり、砥石が垂直面内で回転するようになっている。また、前記の研磨工程を実行するために設けられる治具としては、ドリルセット治具（特許文献１では「ドリル調整ピース２」、以下かっこ内同じ）、切刃研磨治具（ドリル研磨台３）、シンニング治具（ドリルシンニング台４）がベースに固定され、各治具を用いて順にドリルセット工程、切刃研磨工程及びシンニング工程を実行できようになっている。研磨対象であるドリルはドリルセット工程においてドリルホルダーに対し所定の位置決め状態にセットされ、そのセット状態を保持したまま以後の研磨工程が実行される。
【特許文献１】再公表特許 ＷＯ９９／２８０８２
【特許文献２】実開平７−１５２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のドリル研磨機において、切刃研磨工程とシンニング工程は、いずれもドリルの先端部を砥石の外周面に当てて研磨する工程であるから、これらの工程を実行する切刃研磨治具とシンニング治具は砥石の周辺に設置することが必要である。
【０００５】
しかし、従来のドリル研磨機は前述のように横軸型であり、砥石は水平に設置されたベースに対して垂直面内で作業者側に向けて回転するため、前記各治具を固定するに適したベース上のスペースは砥石の外周面に接近した位置で、しかも作業者に近い部分に限定される。従って、各治具相互の平面的な配置は極めて接近した窮屈なものとならざるを得ない。また、各治具の先端部を砥石の外周に沿って一定の間隔を保ちながらその外周面に接近した位置に臨むような構造とする必要があるため、特にシンニング治具の形状が複雑なものになる問題もある。
【０００６】
作業者の位置と反対側のベース部分の砥石外周面に接近した部分にも一応のスペースはあるが、作業者から離れた位置となるので、そのようなスペースに治具を取り付けたとしても作業性を低下させる問題がある。
【０００７】
前記のように、従来の場合は治具の取り付け位置に制限があったため、ドリルセット治具は砥石から離れたベース上に配置され、砥石の周辺に配置される治具は２種類（切刃研磨治具とシンニング治具）に限られ、それ以外の治具（例えば、面取り治具）を砥石周辺に取り付けることは不可能であるか、できたとしても作業性の阻害要因となるものであった。
【０００８】
そこで、この発明においては、砥石周辺における治具の取り付けの自由度を高めることにより、砥石周辺に配置される治具の数を増やし、研磨工程を増加できるようにすることを第一の課題とする。
【０００９】
一方、前記砥石の外周面にドリルの先端部を接触させて研磨する場合、回転方向に対し進み角をもつように傾斜させて研磨することを「逆方向研磨」と呼び、反対に回転方向に対し遅れ角をもつように傾斜させて研磨することを「順方向研磨」と呼ぶこととした場合、前掲の特許文献１、２の場合、その他一般の研磨においては、逆方向研磨が行われている。これは、逆方向研磨が順方向研磨より研磨能率が高いこと、砥石から受ける研磨時のトルクを作業者の手元に設置した支持台によって受ける構造が取り易いこと等の理由による。
【００１０】
しかし、逆方向研磨の場合は大きな研磨抵抗が砥石の研磨面に作用するため高温発熱によって研磨面が溶融する問題がある。また、研磨仕上げ面が粗く、作業者側に研磨粉が飛散する等の問題もある。
【００１１】
そこで、この発明においては、ドリルの研磨においては研磨量が相対的に少なく、研磨時の摩擦も比較的小さいことから順方向研磨を採用し、高温発熱を避け、滑らかな研磨面が得られ、研磨粉の処理も容易なドリル研磨機を提供することを第二の課題とする。
【００１２】
さらに、切刃の研磨によって、その逃げ面の外周縁が鋭利となって欠け易くなるのを防ぐため、一般に研磨終了後に逃げ面外周縁に面取りが施されるが、前記特許文献には面取りに関する記載はない。ドリルの切刃逃げ面の外周縁の高さは回転方向に見て、その高さがドリル中心線の方向に変化していること、また、外周縁のいわゆるマージンの部分にも面取りを施すと、マージン部分の切刃には逃げ角が喪失するため不都合があるので、これを避けるように面取りを施す必要があること等によって、面取り工程を実施する面取り治具の構造は一般に複雑な構成とならざるを得ない。
【００１３】
そこで、この発明においては、面取り工程を実施する際に使用される面取り治具の構造を簡単なものとし、しかも、マージン部分においては所要の逃げ面が形成できるようにすることを第三の課題とする。
【００１４】
その他、従来の場合は、ドリルホルダーが２部品からなり、ドリルセット工程が複雑であること、シンニング治具においてシンニング研磨するための揺動構造が必要であり構造が複雑であることにかんがみ、これらの構造を簡単にすることをその他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の第一の課題を解決するために、この発明は、駆動装置１３と、その駆動装置１３によって回転駆動される砥石２５と、前記駆動装置１３を支持するベース１２と、前記ベース１２上に取り付けられた複数の治具とからなり、前記複数の治具を用いて順次ドリルの研磨工程を実行できるようにしたドリル研磨機において、前記砥石２５の回転軸１４が前記ベース１２に対して垂直な縦軸型であり、前記ベース１２と砥石２５の間に該砥石２５の回転面と平行なステージ１５が前記ベース１２と一体に設けられ、該ステージ１５に前記複数の治具が取り付けられた構成とした。
【００１６】
前記構成によると、砥石２５の回転面が水平であり、その回転面と平行のステージ１５が砥石２５に接近して設けられるので、そのステージ１５に周方向に所要の間隔を保ちながら、従来の場合より多い数の治具を自由度の高い配置で取り付けることができる。
【００１７】
前記治具としては、ステージ１５に配置される切刃研磨治具３３、シンニング治具３４及び面取り治具３５がある。また研磨対象であるドリル４５をドリルホルダー３９にセットするドリルセット治具３２はステージ１５、ベース１２又はベースカバー１８のいずれかに取り付けることができる。
【００１８】
前記の第二の課題を解決するために、この発明においては、前記の切刃研磨治具３３、シンニング治具３４及び面取り治具４５の各位置決めリングの中心線の平面視における砥石中心線に対する傾斜角が該砥石２５の回転方向Ｒに対して遅れ角（−φ）をもち、前記各治具に挿入されたドリル４５が前記砥石２５に接触して順方向研磨を受けるようにした構成とした。
【００１９】
さらに、前記第三の課題を解決するために、この発明においては、前記面取り治具３５として、前記ステージ１５に固定された治具台座８３と、その治具台座８３に設けられた位置決めリング８４と、位置決め部材８５とからなり、前記位置決め部材８５は前記ドリル４５の径に適合した大きさの規制穴８６を有し、前記位置決めリング８４の中心線が前記砥石２５の面取り研磨部４８に対して所定の面取り角α１０を持ち、前記規制穴８６から前記面取り研磨部４８までの距離が一定距離ｎに設定され、前記位置決めリング８４の外端面に前記中心線Ａ３回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部８８が設けられ、該規制凹部８８によって前記ドリル４５の逃げ面５３の外周縁のうち面取り範囲ｃｈがねじれ溝５４側から切刃５２’近傍に至る範囲に規制され、かつ面取り範囲ｃｈの終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成とした。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、砥石２５の回転軸１４が縦軸型であることから、ベース１２以外にベース１２と一体のステージ１５を砥石２５の回転面と平行に設置することができ、そのステージ１５を利用して砥石２５の周りに高い自由度で、かつ従来の場合より多くの治具を設置することができる。これにより、ドリル研磨の作業性の向上が図れることは勿論、研磨工程が増えることによりきめ細かい研磨ができる効果がある。
【００２１】
また、前記の砥石２５によってドリル４５に順方向研磨が施されるので、研磨面の異常発熱が防止され、研磨粉の捕集が容易であるとともに、研磨の仕上がり面が滑らかである効果がある。
【００２２】
さらに、面取り治具は、規制穴８６から面取り研磨部４８までの距離が一定値ｎに設定された構成を採用し、また、中心線Ａ３の回りの回転を規制する研磨範囲規制凹部８８によって、面取り範囲ｃｈの終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成を採用したことにより、面取り治具の構成が簡単となり、またマージン部分の切刃５２’に逃げ面５３’が形成されるので、該切刃５２’の切れ味を損なうことがない。
【００２３】
その他、ドリルホルダー３９がスリーブ状の単一部品で構成されること、シンニング軸３４に可動部が不要であって、構造が簡単である等の効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２５】
＜構成の説明＞
図１及び図２に示したように、実施例のドリル研磨機は、作業台１１上に水平に設置されるベース１２に、駆動装置１３（図示の場合はモータ）がその回転軸１４を垂直に向けた縦軸型式に設置される。また、前記駆動装置の上端面において、回転軸１４の軸受部を貫通させたステージ１５が配置され、前記ベース１２とステージ１５は、駆動装置１３のケーシングに貫通された複数本の連結ボルト１６とナット１７等によって駆動装置１３を上下から挟んで締結固定される。また、前記ベース１２の周りと駆動装置１３の下半分弱の範囲を囲むベースカバー１８が、そのボス部２０にベース１２側からねじ込んだ固定ネジ２０’により取り付けられる。ベースカバー１８の内部に電源用配線、電源用コンデンサ等が収納され、またその外周面に電源スイッチ１９が取り付けられる。
【００２６】
ステージ１５のベース１２に対する一体化手段としては、前記構成の限られず、ベース１２に固定した駆動装置１３のケーシングの上端面にステージ１５を直接固定した構成、図示のベースカバー１８を上方に延長するとともに、その上端面が駆動装置１３の上端面をカバーするように形成して、該上端面をステージ１５とする構成をとることができる。
【００２７】
前記回転軸１４の段差部２１に受板２２が嵌合され、その受板２２上において回転軸１４に芯出しリング２３が嵌合される。その芯出しリング２３から上方に突き出した回転軸１４のネジ部にナット２４がねじ込まれ、前記芯出しリング２３とともに砥石受板２２が前記段差部２１に締め付け固定される。砥石２５は前記芯出しリング２３の周りに嵌合され、ビス２６によって受板２２に固定される。前記の挿通穴２９の周りにおいて、段差部２１までの範囲をカバーする円錐形のシールカバー３１が取り付けられる（図２参照）。
【００２８】
砥石２５は垂直方向に設けた回転軸１４によって駆動されるので、かかる型式を縦軸型と呼ぶことする。図示の場合、駆動装置１３も縦軸型であるが、駆動装置１３の回転軸をベース１２と平行となる横軸型に構成し、その回転軸に傘歯車機構を介して砥石２５の回転軸を垂直に設けた縦軸型であってもよい。
【００２９】
図３に示したように、前記のベース１２及びベースカバー１８の平面形状は、機械全体の背面側においてベース１２の中心Ｏを通りベース１２の面に引いた中心線Ｙ１に直角に切り欠かれたＤ形カット部２７を有する欠円形状をなす。ベースカバー１８の中心部には、前記の駆動装置１３の挿通穴２８が形成される。前記のＤ形カット部２７がこの機械の後端辺となり、その反対側の面が機械の正面（前面）となる。その正面側において中心線Ｙ１から約２０度右側に片寄った位置に電源スイッチ１９が取り付けられる。
【００３０】
前記のステージ１５は円板形をなし、ベース１２及びベースカバー１８の中心Ｏを回転中心として前記中心線Ｙ１（Ｘ１−Ｙ１座標参照）を基準に角度θ１（２０°〜３０°程度）だけ平面視で左回転した位置において中心線Ｙ２（Ｘ２−Ｙ２座標参照）をもち、その中心線Ｙ２上で右前方に所定量偏芯した位置に中心Ｏ’をもつよう配置される。ステージ１５がベース１２及びベースカバー１８に対して右前方に偏芯していることにより、右前方に片寄った位置に大略三日月形の広い取り付けスペース３０が形成される。
【００３１】
前記取り付けスペース３０上にその正面左から順に、ドリルセット治具３２、シンニング治具３４、切刃研磨治具３３及び面取り治具３５が砥石２５の外周面に沿うように配置される。ドリルセット治具３２とシンニング治具３４との間に前記の中心線Ｙ１が存在する。また、切刃研磨治具３３は前記中心線Ｙ２上に配置され、面取り治具３５は約９０°の位置に設置される。また、切刃研磨治具３３と面取り治具３５の間に研磨粉落とし穴３６が設けられ、その研磨粉落し穴３６の面取り治具３５側の側縁に沿って研磨粉ガイド板３７（図１参照）が設けられる。また、前記研磨粉落し穴３６の下面に研磨粉ケース３８が着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
前記の研磨粉落し穴３６の外側のステージ１５の外周縁から面取り治具３５の外側を通って砥石２５の後方側の約半周の範囲を囲む砥石カバー４１が設けられる。この砥石カバー４１の周壁部の高さは砥石２５の上面より若干高い程度に設定され、さらに、その周壁部上に砥石２５の上面をカバーする天板部が設けられる。砥石カバー４１の周壁部と天板部の機械正面に対向した部分は開放され、その開放された部分に、砥石２５の一部が露出され、その露出部分に前記の各治具３２〜３５が対向する。また、砥石カバー４１の天板部上にスペーサ４２を介して透明の防塵カバー４３が取り付けられる。
【００３３】
ステージ１５を前記のように右前方に偏芯して取り付けたことによって生じた左後方のベースカバー１８上の平面に生じたスペースに、後述のドリルホルダー３９を保持するホルダー保持ピン４４が、ドリルホルダー３９の必要数だけ突設される。
【００３４】
なお、前記のドリルセット治具３２はベースカバー１８の上面において前記の保持ピン４４の近傍に取り付けてもよい。
【００３５】
前記砥石２５は、ＣＢＮの電着砥石であり、その断面形状を図４（ａ）に示す。前記砥石２５は、その外周面４６ａとその下端周縁部の面取り部４６ｂに渡り形成された切刃研磨部４６と、前記外周面４６ａの上端つば部４７ａに形成されたシンニング研磨部４７と、前記砥石２５の上端面に形成された面取り研磨部４８を有する。外周面４６ａは、回転軸１４に対し微小角度θ２だけつば部４７ａ側に下降傾斜している。この微小角度θ２は後述のように、切刃５２の切刃角α１（図５（ａ）参照）を形成するための傾斜角である。また、面取り部４６ｂはチゼル研磨部となる。シンニング研磨部４７が形成されたつば部４７ａは適当な大きさのアールをもった円弧面となっている。
【００３６】
前記砥石２５の回転方向Ｒ（図４（ｂ）参照）に対し、研磨対象のドリル４５は後述の治具３３〜３５を利用して所定の傾斜角をもって研磨面に押し当てられる。この場合、同図に示したように、ドリル４５が接触した研磨部に砥石２５の平面視においてその中心で直交する中心線ｘｙを引いた場合に、中心線ｘを基準に回転方向Ｒに対し進み角（＋φ）をもつように傾斜させて研磨することを「逆方向研磨」と呼び、反対に回転方向Ｒに対し遅れ角（−φ、但し、−φ＝０°を含む。）をもつように傾斜させて研磨することを「順方向研磨」と呼ぶこととする。この発明においては、ドリルの研磨においては順方向研磨を選択している。
【００３７】
次に、研磨対象であるドリル４５の詳細を図５及び図６に基づいて説明する。 この場合のドリル４５は、車両のボディパネルのスポット溶接部を外す場合等薄板の穴あけに適した先端形状、即ち、１８０度を超える大きい先端切刃角α１（図５（ａ）参照）を持ち中央部にチゼル５１が形成された、いわゆるローソク形の先端形状を有する。
【００３８】
研磨前の先端形状は、ローソク形のもので使用により摩滅や欠けの生じたもの、先端形状がローソク形でなく先端切刃角α１が１１８度の汎用型のもの等さまざまである。
【００３９】
図５（ｂ）〜（ｄ）は、ドリル４５に切刃研磨を施した研磨中間品の形状、図６（ａ）〜（ｅ）は、これに加えてチゼル研磨と面取り研摩を施した研磨仕上げの状態を示す。図５（ｂ）に示したように、切刃研磨によって前記チゼル５１の両側に切刃５２、５２が形成され、各切刃５２の回転方向（同図矢印ａ参照）の後方に逃げ面５３が形成される。
【００４０】
前記の中間研磨品にチゼル研磨と面取り研摩を施すことにより、図６（ｂ）等に示したように、各切刃５２のチゼル５１の側方を通って他方の切刃５２のねじれ溝５４に移る部分にシンニング５５が形成される。シンニングは穴あけ効率を上げるために、ドリルの強度を損なわない範囲でチゼル５１の心厚を削り落す研磨作業又はそのような研磨作業が施された部分をいう。この発明で「シンニング５５」というときはシンニング研磨作業が施された部分を意味する。また、逃げ面５３の外周縁にマージン５７の一部に至る範囲に面取り５６（図６（ｄ）参照）が形成される。マージン５７の前記面取り５６から該マージン５７の切刃５２’に至る範囲は平坦な逃げ面５３’となっている。
【００４１】
前記逃げ面５３は切刃５２の後方において該切刃５２に対する逃げ角α２を有する（図６（ｅ）参照）。また、マージン５７の部分の切刃５２’も逃げ角α３を有する（図６（ｆ）参照）。
【００４２】
前記の面取り５６がマージン５７の部分を含み逃げ面５３の外周縁の全体にわたり施したとすると、マージン５７の部分の切刃５２’の逃げ角α３がゼロとなり、切刃５２’の部分における切れ味が低下する。そこで、この発明においては、切刃５２’の部分においても十分な切れ味が得られるように、切刃５２’の部分にも逃げ角α３を形成するようにしている。その形成手段については後述する。
【００４３】
次に、各治具３２〜３５について説明する。
【００４４】
図１及び図７に示したように、ドリルセット治具３２は、ベースカバー１８の上面に固定された治具台座６１と、その治具台座６１の外周面に一体化された縦方向の支持アーム６２によって支持された位置決めリング６３により構成される。位置決めリング６３は上下方向に開放され前述のドリルホルダー３９に適合する大きさの内径を有し、その内径面にドリルホルダー３９が挿脱自在に挿入される。
【００４５】
前記位置決めリング６３の上面の１箇所に規制ピン６４が突設される。また、前記治具台座６１の中央部に位置決めリング６３と同芯状態の円筒形の調整ピース６５が上下動可能に嵌合される。この調整ピース６５に対向したステージ１５の部分に調整ネジ穴６６が設けられ、ステージ１５の下方から調整ボルト７０ａがねじ込まれる。調整ボルト７０ａに緩み止めナット７０ｂが螺合される。前記調整ピース６５の止めネジ６７が治具台座６１の側面から差し込まれる。調整ピース６５の上端面においてドリル４５の先端部のねじれ溝５４に嵌入し得る大きさの切刃位置決め突起６８が突設される。
【００４６】
前記の調整ピース６５の上面を基準とした位置決めリング６３の上面の高さＨは、切刃研磨治具３３を用いて切刃研磨工程を行った場合の研磨仕上がり高さｈ（図９参照）に所要の研磨代δを加えた大きさに予め調整ボルト７０ａを操作して設定される。
【００４７】
前記のドリルホルダー３９は、スリーブ形状をなし、図７（ｄ）に示したように上端外周面にローレット４０が施され、外周面に径方向に突き出した位置決めピン６９が設けられる。該ドリルホルダー３９の外径及び長さはドリル４５のサイズにかかわらず一定であるが、内径Ｂはドリル４５の径によって異なる（Ｂ’参照）。
【００４８】
前記位置決めピン６９の高さは、後述の面取り工程においてドリル４５の径の大きさによって相違する中心線Ａ３方向の差ａ（図１２（ｂ）参照）だけずれた位置となる。なお、前記ドリルホルダー３９にドリル４５の止めネジ７１が設けられる。
【００４９】
前記のドリルセット治具３２を用いてドリル４５をドリルホルダー３９にセットするドリルセット工程については後述するが、ここでは、次に説明する他の治具３３、３４、３５の構成の理解のために必要な範囲でその工程を説明する。
【００５０】
ドリルセット工程は、１番目に実行される工程であり研磨の準備を行う工程である。まず、研磨対象のドリル４５のサイズに適合するドリルホルダー３９を選択し、そのドリルホルダー３９のみを位置決めリング６３にその上方から挿入し、位置決めピン６９が位置決めリング６３の上面に載った状態で右回転させ（図７（ｂ）矢印ｂ参照）、規制ピン６４に当てる。次にドリル４５をドリルホルダー３９の穴に上方から挿入し、その先端部を調整ピース６５の上面に当て、さらに該ドリル４５を右回転させ、一方の切刃５２を切刃位置決め突起６８に係合させる（同図（ｃ）参照）。この状態で止めネジ７１を締めてドリルホルダー３９にドリル４５をセットする。
【００５１】
前記のドリルセット工程が終了すると、次に前記ドリルセット治具３２の右隣に設置されたシンニング治具３４を越え、その右隣の切刃研磨治具３３を用いて２番目の切刃研磨工程が実行される。２番目の工程において使用される切刃研磨治具３３が３番目に使用されるシンニング治具３４より右側に設置されるのは、切刃研磨工程における作業がシンニング工程の作業より複雑であるため、作業位置が相対的に右方に寄った位置で作業者の右手の自由が利き易い部分に切刃研磨治具３３を設置する方が作業性の点から望ましいからである。勿論、左らか２番目に切刃研磨治具３３、その右隣の３番目にシンニング治具３４というように工程順に配置するパターンもあり得る。
【００５２】
前記の切刃研磨治具３３は、図８及び図９に示したように、治具台座７２の両側に支持アーム７３が縦向きに設けられ、その支持アーム７３間に位置決めリング７４が該リング７４の中心線Ａ１（図８参照、この中心線Ａ１は位置決めリング７４に保持されるドリル４５の中心線と一致する。）と直交する水平方向のネジ軸７５によって角度調整可能に固定される。中心線Ａ１は、砥石２５の平面視においてその中心線Ｒ１に対して遅れ角となる傾斜角α５（図示の場合、５°前後）をもって傾斜した状態、即ち、順方向研磨が行われるように傾斜し、砥石２５の切刃研磨部４６の所定位置に交差するように設定される。前記の傾斜角α５は、先端切刃角α１（図５参照）を形成するために必要な角度に形成される。
【００５３】
前記位置決めリング７４の側面視（図９（ａ）参照）における中心線Ａ１の傾き、即ち、中心線Ａ１の砥石４５の回転面（取り付け状態における上下両面）に対する傾斜角α６は図示の場合ゼロである。この傾斜角α６はドリル４５の逃げ面５３に逃げ角α２（図６（ｅ）参照）を形成するが、図示の場合は砥石４５の切刃研磨部４６に微小角θ２（図４（ａ）参照）が付与され、これによって逃げ角α２（図６（ｅ）参照）が形成される。逆に、傾斜角θ２がゼロの場合は、傾斜角α６が所定の大きさに設定される。なお、前記の角度α５とα６を切刃研磨角と総称することとする。
【００５４】
また、位置決めリング７４の前面（砥石２５と反対側の面、即ち作業者側の面）に切刃範囲規制凹部７６が中心対称の位置に２個所設けられる（図９（ｂ）参照）。該規制凹部７６の周方向の溝幅はドリル４５の一方の切刃５２とその逃げ面５３を研削するに必要な角度範囲α７を持つように形成される。該規制凹部７６の位置は、その両側規制壁７６ａ、７６ｂの水平面に対する傾斜が角度β１及びβ２に設定される。角度β１、β２は前述したドリルホルダー３９に対するドリル４５の切刃５２の角度α４の大きさ、切削研磨開始点等によって定まる。
【００５５】
図示の場合、左側の規制壁７６ａにドリルホルダー３９の位置決めピン６９が当たった図９（ｂ）の状態において、切刃５２とその逃げ面５３の研磨開始点が切刃研磨部４６の所定位置に接するように前記の角度β１が設定される。右側の規制壁７６ｂの角度β２も切刃５２とその逃げ面５３の研磨終了点が切刃研磨部４６の所定位置に接するように設定される。
【００５６】
次に、図１０及び図１１に基づいてシンニング治具３４について説明する。この場合も、治具台座７７の両側に支持アーム７８が縦向きに設けられ、その支持アーム７８間に位置決めリング７９が、該位置決めリング７９の中心線Ａ２（図１０（ａ）、図３参照、この中心線Ａ２はドリル４５の中心線と一致する。）と直交する水平方向のネジ軸８１によって角度調整可能に固定される。中心線Ａ２は、砥石２５の平面視においてその中心線Ｒ２に対して遅れ角となる傾斜角α８（図示の場合、６０°前後）で傾斜した状態、即ち、順方向研磨が行われるように傾斜している。
【００５７】
また、前記の中心線Ａ２の側面視（図１０（ｂ）参照）における傾き、即ち、中心線Ａ２の砥石２５の回転面に対する傾斜角α９は２０°前後に設定される。前記の傾斜角α８、α９によって、後述のようにシンニング５５の傾斜角が設定される。傾斜角α８とα９をシンニング角と総称することとする。
【００５８】
前記の中心線Ａ２の延長が砥石２５のつば部先端のアール部、即ちシンニング研磨部４７の所定位置と交差し、所定のシンニング角が設定される。
【００５９】
前記位置決めリング７９の前端面に形成された径方向のシンニング規制凹部８２は、ドリルホルダー３９の位置決めピン６９の直径に等しい幅に形成され、該位置決めピン６９が回転方向へのガタツキなく嵌合される。前記規制凹部８２は、シンニングの作業性を考慮して、左右の支持アーム７８、７８の中間位置にあるようにその位置が定められる。その規制凹部８２にドリルホルダー３９の位置決めピン６９を嵌入した状態（図１１参照）において、ドリル４５の先端部はシンニン角をもって砥石２５に接触するように、前記の角度α４（図７（ｂ）参照）が設定される。
【００６０】
また、シンニング規制凹部８２の底と砥石２５のシンニング研磨部４７までの距離は、シンニング仕上がり高さｍ（図１０（ｂ）参照）に設定される。図１０（ｂ）において、ｍ１はシンニング代の大きさを示す。
【００６１】
次に、前記のシンニング治具３４の右隣の切刃研磨治具３３及び研磨粉落とし穴３６を挟んで、設置された面取り治具３５を図１２から図１５に基づいて説明する。
【００６２】
面取り治具３５は、ステージ１５に固定された治具台座８３と、その治具台座に設けられた位置決めリング８４と、位置決め部材８５とからなる。位置決め部材８５はＬ形のアングル形のものであり、その基部８５ａが前記治具台座８３と位置決めリング８４との間に挟持され、先端の屈曲部８５ｂが位置決めリング８４から中心線Ａ３の方向に所定距離Ｄをおいて配置される。その屈曲部８５ｂに前記ドリル４５の先端部の挿通を許容しドリルホルダー３９の挿通を阻止する規制穴８６が形成される。
【００６３】
砥石２５の平面視（図１３（ａ）参照）において位置決めリング８４の中心線Ａ３のなす角はゼロ、即ち中心線Ｒ３に一致する。また、側面視（図１２（ａ）参照）において、中心線Ａ３の砥石２５の回転面（面取り研磨部４８）に対する面取り角α１０は所定の面取り角（通常は４５°）に設定される。
【００６４】
前記の位置決めリング８４の外端面に前記ホルダー３９の位置決めピン６９の直径より大きい面取り範囲規制凹部８８が設けられる、該規制凹部８８は前記位置決めピン６９の周方向面取り範囲を規制する。その規制範囲は規制凹部８８の開き角度α１１によって決定されるが、この角度は、ドリル４５の逃げ面５３の外周縁のほぼ全部に及ぶ大きさに設定される。また、前記規制凹部８８の研磨開始点となる（正面から見て右端）に位置決めピン６９が接触した図１３（ｂ）の状態において、ドリル４５の切刃５２がほぼ水平の面取り開始状態となるように、前記の角度α４（図７（ｂ）参照）が設定されている。
【００６５】
また、前記の中心線Ａ３上における位置決め部材８５の規制穴８６から、面取り研磨部４８までの距離（図１２（ｂ）参照）は一定値ｎに設定される。このｎはドリル４５の径の大きさ如何にかかわらず一定の大きさに設定される。しかし、ドリル４５の径の大きさによって、面取り仕上げ位置は中心線Ａ３方向の位置に差ａ（図１２（ｂ）参照）が存在するため、ドリル４５の径の大きさにかかわらず位置決めピン６９からドリル４５の先端までの長さを仕上がり高さｈに保持すべく、ドリル４５の径の大きさに応じて位置決めピン６９の位置に前記の差ａだけ中心線Ａ３の方向にずらせたドリルホルダー３９を使用する必要がある（図７（ｄ）参照）。なお、図１２（ｃ）においてｎ１は、面取り代を示す。
【００６６】
一方、逃げ面５３の外周縁は、図１４（ａ）に示したように、ねじれ溝５４側端部のａ点から切刃５２側のｃ点までの範囲をいうが、ｃ点に近いマージン５７の範囲内に面取り終端点ｂを定め、ａ点からｂ点までを面取り範囲ｃｈと定める。前記規制凹部８８の開き角α１１（図１３（ｂ）参照）はドリル４５がドリルホルダー３９とともにａ点からｂ点まで回転できる大きさに設定され、ｂ点が面取り研摩部４８に接した状態、即ち、ｂ点が鉛直な中心線Ｒ４上に到達した点でドリルホルダー３９の回転が停止される。ｂ点で回転が停止されることにより、ｂ点とｃ点の間の外周縁はドリル４５が静止したまま水平状態の面取り研磨部４８によって研磨されるので、その研磨部分は平坦面となり、切刃５２’に対して逃げ角α３（図６（ｆ）参照）をもった逃げ面５３’が形成される。
【００６７】
＜作用の説明＞
実施例のドリル研磨機は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
【００６８】
（ドリルセット工程）
研磨対象となるドリル４５のサイズに適合するドリルホルダー３９を選択（図７参照）して保持ピン４４から抜き取り、そのドリルホルダー３９をドリルセット治具３２の位置決めリング６３の上方から挿入する（図７（ａ）参照）。ドリルホルダー３９の位置決めピン６９を位置決めリング６３の上端面に載せた状態で該ドリルホルダー３９を平面視で右回転（図７（ｂ）の矢印ｂ参照）させ位置決めピン６９を規制ピン６４に係合させる。次に、ドリルホルダー３９の上方からドリル４５を挿入し、その先端部を調整ピース６５の上面に当て、さらに該ドリル４５を適宜回転させ、一方の切刃５２を切刃位置決め突起６８に係合させる（図７（ｃ）参照）。この状態で止めネジ７１を締めてドリルホルダー３９にドリル４５をセットする。
【００６９】
前記のセット状態で、ドリルホルダー３９の位置決めピン６９からドリル４５の先端までの高さＨ（＝ｈ＋δ）が設定され、また、該位置決めピン６９からドリル４５の回転方向に見た場合の切刃５２の角度α４が設定される。
【００７０】
（切刃研磨工程）
砥石２５を平面視で左回転（図８の矢印Ｒ参照）するように駆動しながら、セット状態にあるドリルホルダー３９を作業者が保持しこれを切刃研磨治具３３の位置決めリング７４に挿入し（図８、図９参照）、さらにドリルホルダー３９をその位置決めピン６９が研磨範囲規制溝７６で規制される範囲内で中心線Ａ１の周りで往復揺動させる。これにより、ドリル４５は一方の切刃５２とその逃げ面５３が砥石２５の切刃研磨部４６において所定の先端切刃角α１、逃げ角α２を持つように順方向研磨される。また、同時にその逃げ面５３の中心部付近が切刃研磨部４６の面取り部４６ｂによりチゼル５１の片面が研磨される。
【００７１】
所定の研磨代δ（図９（ａ）参照）が研磨され位置決めピン６９が規制凹部７６の底に接した感触が得られれば研磨を終了してドリルホルダー３９とともにドリル４５を抜き出す。次に、ドリルホルダー３９をその中心線の周りに１８０°回転させ、再びこれを位置決めリング７４に挿入し、その位置決めピン６９を前記と中心対称の位置にある他方の研磨範囲規制凹部７６に嵌入させ、同様にして他方の切刃５２、逃げ面５３及びチゼル５１の他面を研磨する。図５（ｂ）〜（ｃ）はこのようにして研磨された中間研磨品を示す。
【００７２】
前記の研磨工程において発生する研磨粉は、順方向研磨であるため、作業者の位置と反対の砥石２５の回転方向に飛び散り、研磨粉ガイド板３７でガイドされ研磨粉落とし穴３６を通じて研磨粉ケース３８に落下する。また、前記の研磨において、ドリル４５の先端に作用する砥石２５の研磨トルクは、切刃研磨治具３３によって受けられるが、この場合の研磨トルクは、逆方向研磨の場合に比べ低いので、砥石の研磨面における異常発熱のおそれがなく、仕上げ面も滑らかである。
【００７３】
（シンニング工程）
前記のようにして切刃研磨工程を終了した後、ホルダー３９を位置決めリング７４から抜き出し、これを図１０、図１１に示したシンニング治具３４の位置決めリング７９に挿入するとともに、位置決めピン６９をシンニング規制凹部８２に嵌入させる。この状態で、位置決めピン６９と規制凹部８２の底との間にシンニングによる研磨代ｍ１（図１０（ｂ）参照）のすき間が存在する。
【００７４】
作業者がドリルホルダー３９を把持しつつ押し込み方向に力を加えれば、前記チゼル５１の一方の側面が砥石２５のシンニング研磨部４７に押し当てられ、順方向研磨により所定のシンニング角をもったシンニング５５が施され（図６参照）、前記突起６９が規制凹部８２の底面に到達した感触が得られれば、ドリルホルダー３９をドリル４５とともに抜き出す。次に、中心線Ａ２の周りに１８０°回転させたのち再び位置決めリング７９に挿入して研磨を行い、他方のシンニング５５を施す。この場合の研磨粉は前工程の場合より少ないが、同様に研磨粉ケース３８に捕集される。
【００７５】
なお、シンニング５５を施しても、先の工程で仕上げられた研磨仕上げ高さｈは変化しない。
【００７６】
（面取り工程）
シンニング工程を終了した後、ドリルホルダー３９を位置決めリング７９から抜き出し、これを図１２、図１３に示した面取り治具３５の位置決めリング８４に挿入するとともに、位置決めピン６９を面取り範囲規制凹部８８に嵌入させる。ドリルホルダー３９の先端面が位置決め部材８５の規制穴８６の面から面取り研磨代ｎ１（図１２（ｃ）参照）だけ離れた位置でドリル４５の切刃５２の外周縁が砥石２５の面取り研磨部４８に接近する。このとき位置決めピン６９は規定凹部８８の底面から離れ工程が終わるまで底面に接することがない。
【００７７】
作業者がホルダー３９を把持して規制凹部８８の範囲内でホルダー３９を中心線Ａ３の周りで左右方向に往復揺動させると、逃げ面５３の外周縁のａ点からｂ点の面取り範囲ｃｈ（図１４（ａ）参照）に面取り５６が施される。ただし、前記ａ点側はｂ点側より砥石２５から遠い（ドリル先端から後退した）位置にあることからａ点近傍には面取り５６は形成されず、ｂ点に近づくに従い次第に面取り５６が形成される。ｂ点においてドリル４５の回転が規制されるので、砥石２５に対して静止状態にあるドリル４５のｂ点とｃ点の間は面取り研磨部４８によって平坦に研磨され、切刃５２’に対し逃げ角α２（図６（ｆ）参照）を有する逃げ面５３’が形成される。
【００７８】
前記の面取り研摩の進行によってｎ１がゼロとなりドリルホルダー３９の先端が規制穴８６の部分に接した感覚が得られると、ドリルホルダー３９をドリル４５とともに抜き出し、中心線Ａ３の周りに１８０°回転させたのち再び位置決めリング８４に挿入して面取り研磨を行い、他方の切刃５２と逃げ面５３の外周縁の面取り範囲ｃｈに面取り５６を施す。
【００７９】
ドリル４５の径が異なる場合は、それに適合した内径と位置決めピン６９の位置の異なるドリルホルダー３９を使用することにより、いずれの場合も研磨仕上げ高さｈに仕上げることができる。
【００８０】
なお、面取り５６が前記のａ点近傍から開始されるようにするためには、図１２（ｃ）において面取り研摩代ｎ２で示したように、面取り研磨代が相対的に大きくなるよう位置決め部材８５の位置を下げる（図１２（ｃ）の二点鎖線参照）。この場合は、前記の一定値ｎはｎ’となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】は実施例のドリル研磨機の斜視図
【図２】は同上の断面図
【図３】は同上のベースカバーとステージの平面的位置関係の平面図
【図４】（ａ）図は砥石の一部拡大断面図、（ｂ）図は砥石の回転方向とドリルの中心線の方向を示す説明図
【図５】（ａ）図はドリルの正面図、（ｂ）図は研磨中間品のドリル刃先の平面図、(ｃ)図は（ｂ）図の正面図、（ｄ）図は（ｂ）図の側面図
【図６】（ａ）図は研磨完了後のドリル刃先の平面図、(ｂ)図は（ａ）図の正面図、（ｃ）図は（ａ）図の側面図、（ｄ）図は（ａ）図の一部拡大平面図、（ｅ）図は（ｄ）図のｅ―ｅ線の断面図、（ｆ）図は（ｄ）図のｆ−ｆ線の断面図
【図７】（ａ）図はドリルセット工程の断面図、（ｂ）図は（ａ）図の平面図、（ｃ）図は（ａ）図のｃ−ｃ線の断面図、（ｄ）図はドリルホルダーの断面図
【図８】は切刃研磨工程の平面図
【図９】（ａ）図は切刃研磨工程の縦断側面図、（ｂ）図は（ａ）図の左側面図、（ｃ）図は（ａ）図の一部拡大図
【図１０】（ａ）図はシンニング工程の平面図、（ｂ）図は（ａ）図の正面図
【図１１】はシンニング工程の一部省略左側面図
【図１２】（ａ）図は面取り工程の縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図の一部拡大図、（ｃ）図はドリル径による位置決めピンの位置の説明図
【図１３】（ａ）図は面取り工程の平面図、（ｂ）図は（ａ）図の右側面図
【図１４】（ａ）から（ｃ）は面取り工程の説明図
【符号の説明】
【００８２】
１１ 作業台
１２ ベース
１３ 駆動装置
１４ 回転軸
１５ ステージ
１６ 連結ボルト
１７ ナット
１８ ベースカバー
１９ 電源スイッチ
２０ ボス部
２０’固定ネジ
２１ 段差部
２２ 受板
２３ 芯出しリング
２４ ナット
２５ 砥石
２６ ビス
２７ Ｄ形カット部
２８ 挿通穴
２９ 挿通穴
３０ 取付けスペース
３１ シールカバー
３２ ドリルセット治具
３３ 切刃研磨治具
３４ シンニング治具
３５ 面取り治具
３６ 研磨粉落し穴
３７ 研磨粉ガイド板
３８ 研磨粉ケース
３９ ドリルホルダー
４０ ローレット
４１ 砥石カバー
４２ スペーサ
４３ 防塵カバー
４４ 保持ピン
４５ ドリル
４６ 切刃研磨部
４６ａ 外周面
４６ｂ 面取り部
４７ シンニング研磨部
４７ａ つば部
４８ 面取り研磨部
５１ チゼル
５２、５２’切刃
５３、５３’逃げ面
５４ ねじれ溝
５５ シンニング
５６ 面取り
５７ マージン
６１ 治具台座
６２ 支持アーム
６３ 位置決めリング
６４ 規制ピン
６５ 調整ピース
６６ 調整ネジ穴
６７ 止めネジ
６８ 切刃位置決め突起
６９ 位置決めピン
７０ａ 調整ボルト
７０ｂ 緩み止めナット
７１ 止めネジ
７２ 治具台座
７３ 支持アーム
７４ 位置決めリング
７５ ネジ軸
７６ 研磨範囲規制凹部
７７ 治具台座
７８ 支持アーム
７９ 位置決めリング
８１ ネジ軸
８２ シンニング規制凹部
８３ 治具台座
８４ 位置決めリング
８５ 位置決め部材
８５ａ 基部
８５ｂ 屈曲部
８６ 規制穴
８８ 面取り範囲規制凹部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドリル研磨機に関し、特に車両のボディパネルのスポット溶接部を穴明けすることによって、母材に穴を明けずにその溶接部を取り除く場合に用いられるドリルの研磨に適したドリル研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スポット溶接部を取り除く場合に用いられるドリルの研磨機に関し、駆動装置と、その駆動装置によって回転駆動される砥石と、前記駆動装置を支持するベースと、前記砥石の外周面に沿って前記ベース上に配置された研磨工程ごとの複数の治具とからなり、前記複数の治具に順次研磨対象であるドリルを挿入して研磨工程を実行するようにしたドリル研磨機は従来から知られている（特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
前記従来のドリル研磨機は、ベース上に設置された駆動装置の駆動軸及びこれに連結された砥石の回転軸がベースに平行な横軸型であり、砥石が垂直面内で回転するようになっている。また、前記の研磨工程を実行するために設けられる治具としては、ドリルセット治具（特許文献１では「ドリル調整ピース２」、以下かっこ内同じ）、切刃研磨治具（ドリル研磨台３）、シンニング治具（ドリルシンニング台４）がベースに固定され、各治具を用いて順にドリルセット工程、切刃研磨工程及びシンニング工程を実行できようになっている。研磨対象であるドリルはドリルセット工程においてドリルホルダーに対し所定の位置決め状態にセットされ、そのセット状態を保持したまま以後の研磨工程が実行される。
【特許文献１】再公表特許 ＷＯ９９／２８０８２
【特許文献２】実開平７−１５２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のドリル研磨機において、切刃研磨工程とシンニング工程は、いずれもドリルの先端部を砥石の外周面に当てて研磨する工程であるから、これらの工程を実行する切刃研磨治具とシンニング治具は砥石の周辺に設置することが必要である。
【０００５】
しかし、従来のドリル研磨機は前述のように横軸型であり、砥石は水平に設置されたベースに対して垂直面内で作業者側に向けて回転するため、前記各治具を固定するに適したベース上のスペースは砥石の外周面に接近した位置で、しかも作業者に近い部分に限定される。従って、各治具相互の平面的な配置は極めて接近した窮屈なものとならざるを得ない。また、各治具の先端部を砥石の外周に沿って一定の間隔を保ちながらその外周面に接近した位置に臨むような構造とする必要があるため、特にシンニング治具の形状が複雑なものになる問題もある。
【０００６】
作業者の位置と反対側のベース部分の砥石外周面に接近した部分にも一応のスペースはあるが、作業者から離れた位置となるので、そのようなスペースに治具を取り付けたとしても作業性を低下させる問題がある。
【０００７】
前記のように、従来の場合は治具の取り付け位置に制限があったため、ドリルセット治具は砥石から離れたベース上に配置され、砥石の周辺に配置される治具は２種類（切刃研磨治具とシンニング治具）に限られ、それ以外の治具（例えば、面取り治具）を砥石周辺に取り付けることは不可能であるか、できたとしても作業性の阻害要因となるものであった。
【０００８】
そこで、この発明においては、砥石周辺における治具の取り付けの自由度を高めることにより、砥石周辺に配置される治具の数を増やし、研磨工程を増加できるようにすることを第一の課題とする。
【０００９】
一方、前記砥石の外周面にドリルの先端部を接触させて研磨する場合、回転方向に対し進み角をもつように傾斜させて研磨することを「逆方向研磨」と呼び、反対に回転方向に対し遅れ角をもつように傾斜させて研磨することを「順方向研磨」と呼ぶこととした場合、前掲の特許文献１、２の場合、その他一般の研磨においては、逆方向研磨が行われている。これは、逆方向研磨が順方向研磨より研磨能率が高いこと、砥石から受ける研磨時のトルクを作業者の手元に設置した支持台によって受ける構造が取り易いこと等の理由による。
【００１０】
しかし、逆方向研磨の場合は大きな研磨抵抗が砥石の研磨面に作用するため高温発熱によって研磨面が溶融する問題がある。また、研磨仕上げ面が粗く、作業者側に研磨粉が飛散する等の問題もある。
【００１１】
そこで、この発明においては、ドリルの研磨においては研磨量が相対的に少なく、研磨時の摩擦も比較的小さいことから順方向研磨を採用し、高温発熱を避け、滑らかな研磨面が得られ、研磨粉の処理も容易なドリル研磨機を提供することを第二の課題とする。
【００１２】
さらに、切刃の研磨によって、その逃げ面の外周縁が鋭利となって欠け易くなるのを防ぐため、一般に研磨終了後に逃げ面外周縁に面取りが施されるが、前記特許文献には面取りに関する記載はない。ドリルの切刃逃げ面の外周縁の高さは回転方向に見て、その高さがドリル中心線の方向に変化していること、また、外周縁のいわゆるマージンの部分にも面取りを施すと、マージン部分の切刃には逃げ角が喪失するため不都合があるので、これを避けるように面取りを施す必要があること等によって、面取り工程を実施する面取り治具の構造は一般に複雑な構成とならざるを得ない。
【００１３】
そこで、この発明においては、面取り工程を実施する際に使用される面取り治具の構造を簡単なものとし、しかも、マージン部分においては所要の逃げ面が形成できるようにすることを第三の課題とする。
【００１４】
その他、従来の場合は、ドリルホルダーが２部品からなり、ドリルセット工程が複雑であること、シンニング治具においてシンニング研磨するための揺動構造が必要であり構造が複雑であることにかんがみ、これらの構造を簡単にすることをその他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の第一の課題を解決するために、この発明は、駆動装置１３と、その駆動装置１３によって回転駆動される砥石２５と、前記駆動装置１３を支持するベース１２と、前記ベース１２上に取り付けられた複数の治具とからなり、前記複数の治具を用いて順次ドリルの研磨工程を実行できるようにしたドリル研磨機において、前記砥石２５の回転軸１４が前記ベース１２に対して垂直な縦軸型であり、前記ベース１２と砥石２５の間に該砥石２５の回転面と平行なステージ１５が前記ベース１２と一体に設けられ、該ステージ１５に前記複数の治具が取り付けられた構成とした。
【００１６】
前記構成によると、砥石２５の回転面が水平であり、その回転面と平行のステージ１５が砥石２５に接近して設けられるので、そのステージ１５に周方向に所要の間隔を保ちながら、従来の場合より多い数の治具を自由度の高い配置で取り付けることができる。
【００１７】
前記治具としては、ステージ１５に配置される切刃研磨治具３３、シンニング治具３４及び面取り治具３５がある。また研磨対象であるドリル４５をドリルホルダー３９にセットするドリルセット治具３２はステージ１５、ベース１２又はベースカバー１８のいずれかに取り付けることができる。
【００１８】
前記の第二の課題を解決するために、この発明においては、前記の切刃研磨治具３３、シンニング治具３４及び面取り治具４５の各位置決めリングの中心線の平面視における砥石中心線に対する傾斜角が該砥石２５の回転方向Ｒに対して遅れ角（−φ）をもち、前記各治具に挿入されたドリル４５が前記砥石２５に接触して順方向研磨を受けるようにした構成とした。
【００１９】
さらに、前記第三の課題を解決するために、この発明においては、前記面取り治具３５として、前記ステージ１５に固定された治具台座８３と、その治具台座８３に設けられた位置決めリング８４と、位置決め部材８５とからなり、前記位置決め部材８５は前記ドリル４５の径に適合した大きさの規制穴８６を有し、前記位置決めリング８４の中心線が前記砥石２５の面取り研磨部４８に対して所定の面取り角α１０を持ち、前記規制穴８６から前記面取り研磨部４８までの距離が一定距離ｎに設定され、前記位置決めリング８４の外端面に前記中心線Ａ３回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部８８が設けられ、該規制凹部８８によって前記ドリル４５の逃げ面５３の外周縁のうち面取り範囲ｃｈがねじれ溝５４側から切刃５２’近傍に至る範囲に規制され、かつ面取り範囲ｃｈの終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成とした。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、この発明によれば、砥石２５の回転軸１４が縦軸型であることから、ベース１２以外にベース１２と一体のステージ１５を砥石２５の回転面と平行に設置することができ、そのステージ１５を利用して砥石２５の周りに高い自由度で、かつ従来の場合より多くの治具を設置することができる。これにより、ドリル研磨の作業性の向上が図れることは勿論、研磨工程が増えることによりきめ細かい研磨ができる効果がある。
【００２１】
また、前記の砥石２５によってドリル４５に順方向研磨が施されるので、研磨面の異常発熱が防止され、研磨粉の捕集が容易であるとともに、研磨の仕上がり面が滑らかである効果がある。
【００２２】
さらに、面取り治具は、規制穴８６から面取り研磨部４８までの距離が一定値ｎに設定された構成を採用し、また、中心線Ａ３の回りの回転を規制する研磨範囲規制凹部８８によって、面取り範囲ｃｈの終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成を採用したことにより、面取り治具の構成が簡単となり、またマージン部分の切刃５２’に逃げ面５３’が形成されるので、該切刃５２’の切れ味を損なうことがない。
【００２３】
その他、ドリルホルダー３９がスリーブ状の単一部品で構成されること、シンニング軸３４に可動部が不要であって、構造が簡単である等の効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００２５】
＜構成の説明＞
図１及び図２に示したように、実施例のドリル研磨機は、作業台１１上に水平に設置されるベース１２に、駆動装置１３（図示の場合はモータ）がその回転軸１４を垂直に向けた縦軸型式に設置される。また、前記駆動装置の上端面において、回転軸１４の軸受部を貫通させたステージ１５が配置され、前記ベース１２とステージ１５は、駆動装置１３のケーシングに貫通された複数本の連結ボルト１６とナット１７等によって駆動装置１３を上下から挟んで締結固定される。また、前記ベース１２の周りと駆動装置１３の下半分弱の範囲を囲むベースカバー１８が、そのボス部２０にベース１２側からねじ込んだ固定ネジ２０’により取り付けられる。ベースカバー１８の内部に電源用配線、電源用コンデンサ等が収納され、またその外周面に電源スイッチ１９が取り付けられる。
【００２６】
ステージ１５のベース１２に対する一体化手段としては、前記構成の限られず、ベース１２に固定した駆動装置１３のケーシングの上端面にステージ１５を直接固定した構成、図示のベースカバー１８を上方に延長するとともに、その上端面が駆動装置１３の上端面をカバーするように形成して、該上端面をステージ１５とする構成をとることができる。
【００２７】
前記回転軸１４の段差部２１に受板２２が嵌合され、その受板２２上において回転軸１４に芯出しリング２３が嵌合される。その芯出しリング２３から上方に突き出した回転軸１４のネジ部にナット２４がねじ込まれ、前記芯出しリング２３とともに砥石受板２２が前記段差部２１に締め付け固定される。砥石２５は前記芯出しリング２３の周りに嵌合され、ビス２６によって受板２２に固定される。前記の挿通穴２９の周りにおいて、段差部２１までの範囲をカバーする円錐形のシールカバー３１が取り付けられる（図２参照）。
【００２８】
砥石２５は垂直方向に設けた回転軸１４によって駆動されるので、かかる型式を縦軸型と呼ぶことする。図示の場合、駆動装置１３も縦軸型であるが、駆動装置１３の回転軸をベース１２と平行となる横軸型に構成し、その回転軸に傘歯車機構を介して砥石２５の回転軸を垂直に設けた縦軸型であってもよい。
【００２９】
図３に示したように、前記のベース１２及びベースカバー１８の平面形状は、機械全体の背面側においてベース１２の中心Ｏを通りベース１２の面に引いた中心線Ｙ１に直角に切り欠かれたＤ形カット部２７を有する欠円形状をなす。ベースカバー１８の中心部には、前記の駆動装置１３の挿通穴２８が形成される。前記のＤ形カット部２７がこの機械の後端辺となり、その反対側の面が機械の正面（前面）となる。その正面側において中心線Ｙ１から約２０度右側に片寄った位置に電源スイッチ１９が取り付けられる。
【００３０】
前記のステージ１５は円板形をなし、ベース１２及びベースカバー１８の中心Ｏを回転中心として前記中心線Ｙ１（Ｘ１−Ｙ１座標参照）を基準に角度θ１（２０°〜３０°程度）だけ平面視で左回転した位置において中心線Ｙ２（Ｘ２−Ｙ２座標参照）をもち、その中心線Ｙ２上で右前方に所定量偏芯した位置に中心Ｏ’をもつよう配置される。ステージ１５がベース１２及びベースカバー１８に対して右前方に偏芯していることにより、右前方に片寄った位置に大略三日月形の広い取り付けスペース３０が形成される。
【００３１】
前記取り付けスペース３０上にその正面左から順に、ドリルセット治具３２、シンニング治具３４、切刃研磨治具３３及び面取り治具３５が砥石２５の外周面に沿うように配置される。ドリルセット治具３２とシンニング治具３４との間に前記の中心線Ｙ１が存在する。また、切刃研磨治具３３は前記中心線Ｙ２上に配置され、面取り治具３５は約９０°の位置に設置される。また、切刃研磨治具３３と面取り治具３５の間に研磨粉落とし穴３６が設けられ、その研磨粉落し穴３６の面取り治具３５側の側縁に沿って研磨粉ガイド板３７（図１参照）が設けられる。また、前記研磨粉落し穴３６の下面に研磨粉ケース３８が着脱自在に取り付けられる。
【００３２】
前記の研磨粉落し穴３６の外側のステージ１５の外周縁から面取り治具３５の外側を通って砥石２５の後方側の約半周の範囲を囲む砥石カバー４１が設けられる。この砥石カバー４１の周壁部の高さは砥石２５の上面より若干高い程度に設定され、さらに、その周壁部上に砥石２５の上面をカバーする天板部が設けられる。砥石カバー４１の周壁部と天板部の機械正面に対向した部分は開放され、その開放された部分に、砥石２５の一部が露出され、その露出部分に前記の各治具３２〜３５が対向する。また、砥石カバー４１の天板部上にスペーサ４２を介して透明の防塵カバー４３が取り付けられる。
【００３３】
ステージ１５を前記のように右前方に偏芯して取り付けたことによって生じた左後方のベースカバー１８上の平面に生じたスペースに、後述のドリルホルダー３９を保持するホルダー保持ピン４４が、ドリルホルダー３９の必要数だけ突設される。
【００３４】
なお、前記のドリルセット治具３２はベースカバー１８の上面において前記の保持ピン４４の近傍に取り付けてもよい。
【００３５】
前記砥石２５は、ＣＢＮの電着砥石であり、その断面形状を図４（ａ）に示す。前記砥石２５は、その外周面４６ａとその下端周縁部の面取り部４６ｂに渡り形成された切刃研磨部４６と、前記外周面４６ａの上端つば部４７ａに形成されたシンニング研磨部４７と、前記砥石２５の上端面に形成された面取り研磨部４８を有する。外周面４６ａは、回転軸１４に対し微小角度θ２だけつば部４７ａ側に下降傾斜している。この微小角度θ２は後述のように、切刃５２の切刃角α１（図５（ａ）参照）を形成するための傾斜角である。また、面取り部４６ｂはチゼル研磨部となる。シンニング研磨部４７が形成されたつば部４７ａは適当な大きさのアールをもった円弧面となっている。
【００３６】
前記砥石２５の回転方向Ｒ（図４（ｂ）参照）に対し、研磨対象のドリル４５は後述の治具３３〜３５を利用して所定の傾斜角をもって研磨面に押し当てられる。この場合、同図に示したように、ドリル４５が接触した研磨部に砥石２５の平面視においてその中心で直交する中心線ｘｙを引いた場合に、中心線ｘを基準に回転方向Ｒに対し進み角（＋φ）をもつように傾斜させて研磨することを「逆方向研磨」と呼び、反対に回転方向Ｒに対し遅れ角（−φ、但し、−φ＝０°を含む。）をもつように傾斜させて研磨することを「順方向研磨」と呼ぶこととする。この発明においては、ドリルの研磨においては順方向研磨を選択している。
【００３７】
次に、研磨対象であるドリル４５の詳細を図５及び図６に基づいて説明する。 この場合のドリル４５は、車両のボディパネルのスポット溶接部を外す場合等薄板の穴あけに適した先端形状、即ち、１８０度を超える大きい先端切刃角α１（図５（ａ）参照）を持ち中央部にチゼル５１が形成された、いわゆるローソク形の先端形状を有する。
【００３８】
研磨前の先端形状は、ローソク形のもので使用により摩滅や欠けの生じたもの、先端形状がローソク形でなく先端切刃角α１が１１８度の汎用型のもの等さまざまである。
【００３９】
図５（ｂ）〜（ｄ）は、ドリル４５に切刃研磨を施した研磨中間品の形状、図６（ａ）〜（ｅ）は、これに加えてチゼル研磨と面取り研摩を施した研磨仕上げの状態を示す。図５（ｂ）に示したように、切刃研磨によって前記チゼル５１の両側に切刃５２、５２が形成され、各切刃５２の回転方向（同図矢印ａ参照）の後方に逃げ面５３が形成される。
【００４０】
前記の中間研磨品にチゼル研磨と面取り研摩を施すことにより、図６（ｂ）等に示したように、各切刃５２のチゼル５１の側方を通って他方の切刃５２のねじれ溝５４に移る部分にシンニング５５が形成される。シンニングは穴あけ効率を上げるために、ドリルの強度を損なわない範囲でチゼル５１の心厚を削り落す研磨作業又はそのような研磨作業が施された部分をいう。この発明で「シンニング５５」というときはシンニング研磨作業が施された部分を意味する。また、逃げ面５３の外周縁にマージン５７の一部に至る範囲に面取り５６（図６（ｄ）参照）が形成される。マージン５７の前記面取り５６から該マージン５７の切刃５２’に至る範囲は平坦な逃げ面５３’となっている。
【００４１】
前記逃げ面５３は切刃５２の後方において該切刃５２に対する逃げ角α２を有する（図６（ｅ）参照）。また、マージン５７の部分の切刃５２’も逃げ角α３を有する（図６（ｆ）参照）。
【００４２】
前記の面取り５６がマージン５７の部分を含み逃げ面５３の外周縁の全体にわたり施したとすると、マージン５７の部分の切刃５２’の逃げ角α３がゼロとなり、切刃５２’の部分における切れ味が低下する。そこで、この発明においては、切刃５２’の部分においても十分な切れ味が得られるように、切刃５２’の部分にも逃げ角α３を形成するようにしている。その形成手段については後述する。
【００４３】
次に、各治具３２〜３５について説明する。
【００４４】
図１及び図７に示したように、ドリルセット治具３２は、ベースカバー１８の上面に固定された治具台座６１と、その治具台座６１の外周面に一体化された縦方向の支持アーム６２によって支持された位置決めリング６３により構成される。位置決めリング６３は上下方向に開放され前述のドリルホルダー３９に適合する大きさの内径を有し、その内径面にドリルホルダー３９が挿脱自在に挿入される。
【００４５】
前記位置決めリング６３の上面の１箇所に規制ピン６４が突設される。また、前記治具台座６１の中央部に位置決めリング６３と同芯状態の円筒形の調整ピース６５が上下動可能に嵌合される。この調整ピース６５に対向したステージ１５の部分に調整ネジ穴６６が設けられ、ステージ１５の下方から調整ボルト７０ａがねじ込まれる。調整ボルト７０ａに緩み止めナット７０ｂが螺合される。前記調整ピース６５の止めネジ６７が治具台座６１の側面から差し込まれる。調整ピース６５の上端面においてドリル４５の先端部のねじれ溝５４に嵌入し得る大きさの切刃位置決め突起６８が突設される。
【００４６】
前記の調整ピース６５の上面を基準とした位置決めリング６３の上面の高さＨは、切刃研磨治具３３を用いて切刃研磨工程を行った場合の研磨仕上がり高さｈ（図９参照）に所要の研磨代δを加えた大きさに予め調整ボルト７０ａを操作して設定される。
【００４７】
前記のドリルホルダー３９は、スリーブ形状をなし、図７（ｄ）に示したように上端外周面にローレット４０が施され、外周面に径方向に突き出した位置決めピン６９が設けられる。該ドリルホルダー３９の外径及び長さはドリル４５のサイズにかかわらず一定であるが、内径Ｂはドリル４５の径によって異なる（Ｂ’参照）。
【００４８】
前記位置決めピン６９の高さは、後述の面取り工程においてドリル４５の径の大きさによって相違する中心線Ａ３方向の差ａ（図１２（ｂ）参照）だけずれた位置となる。なお、前記ドリルホルダー３９にドリル４５の止めネジ７１が設けられる。
【００４９】
前記のドリルセット治具３２を用いてドリル４５をドリルホルダー３９にセットするドリルセット工程については後述するが、ここでは、次に説明する他の治具３３、３４、３５の構成の理解のために必要な範囲でその工程を説明する。
【００５０】
ドリルセット工程は、１番目に実行される工程であり研磨の準備を行う工程である。まず、研磨対象のドリル４５のサイズに適合するドリルホルダー３９を選択し、そのドリルホルダー３９のみを位置決めリング６３にその上方から挿入し、位置決めピン６９が位置決めリング６３の上面に載った状態で右回転させ（図７（ｂ）矢印ｂ参照）、規制ピン６４に当てる。次にドリル４５をドリルホルダー３９の穴に上方から挿入し、その先端部を調整ピース６５の上面に当て、さらに該ドリル４５を右回転させ、一方の切刃５２を切刃位置決め突起６８に係合させる（同図（ｃ）参照）。この状態で止めネジ７１を締めてドリルホルダー３９にドリル４５をセットする。
【００５１】
前記のドリルセット工程が終了すると、次に前記ドリルセット治具３２の右隣に設置されたシンニング治具３４を越え、その右隣の切刃研磨治具３３を用いて２番目の切刃研磨工程が実行される。２番目の工程において使用される切刃研磨治具３３が３番目に使用されるシンニング治具３４より右側に設置されるのは、切刃研磨工程における作業がシンニング工程の作業より複雑であるため、作業位置が相対的に右方に寄った位置で作業者の右手の自由が利き易い部分に切刃研磨治具３３を設置する方が作業性の点から望ましいからである。勿論、左らか２番目に切刃研磨治具３３、その右隣の３番目にシンニング治具３４というように工程順に配置するパターンもあり得る。
【００５２】
前記の切刃研磨治具３３は、図８及び図９に示したように、治具台座７２の両側に支持アーム７３が縦向きに設けられ、その支持アーム７３間に位置決めリング７４が該リング７４の中心線Ａ１（図８参照、この中心線Ａ１は位置決めリング７４に保持されるドリル４５の中心線と一致する。）と直交する水平方向のネジ軸７５によって角度調整可能に固定される。中心線Ａ１は、砥石２５の平面視においてその中心線Ｒ１に対して遅れ角となる傾斜角α５（図示の場合、５°前後）をもって傾斜した状態、即ち、順方向研磨が行われるように傾斜し、砥石２５の切刃研磨部４６の所定位置に交差するように設定される。前記の傾斜角α５は、先端切刃角α１（図５参照）を形成するために必要な角度に形成される。
【００５３】
前記位置決めリング７４の側面視（図９（ａ）参照）における中心線Ａ１の傾き、即ち、中心線Ａ１の砥石４５の回転面（取り付け状態における上下両面）に対する傾斜角α６は図示の場合ゼロである。この傾斜角α６はドリル４５の逃げ面５３に逃げ角α２（図６（ｅ）参照）を形成するが、図示の場合は砥石４５の切刃研磨部４６に微小角θ２（図４（ａ）参照）が付与され、これによって逃げ角α２（図６（ｅ）参照）が形成される。逆に、傾斜角θ２がゼロの場合は、傾斜角α６が所定の大きさに設定される。なお、前記の角度α５とα６を切刃研磨角と総称することとする。
【００５４】
また、位置決めリング７４の前面（砥石２５と反対側の面、即ち作業者側の面）に切刃範囲規制凹部７６が中心対称の位置に２個所設けられる（図９（ｂ）参照）。該規制凹部７６の周方向の溝幅はドリル４５の一方の切刃５２とその逃げ面５３を研削するに必要な角度範囲α７を持つように形成される。該規制凹部７６の位置は、その両側規制壁７６ａ、７６ｂの水平面に対する傾斜が角度β１及びβ２に設定される。角度β１、β２は前述したドリルホルダー３９に対するドリル４５の切刃５２の角度α４の大きさ、切削研磨開始点等によって定まる。
【００５５】
図示の場合、左側の規制壁７６ａにドリルホルダー３９の位置決めピン６９が当たった図９（ｂ）の状態において、切刃５２とその逃げ面５３の研磨開始点が切刃研磨部４６の所定位置に接するように前記の角度β１が設定される。右側の規制壁７６ｂの角度β２も切刃５２とその逃げ面５３の研磨終了点が切刃研磨部４６の所定位置に接するように設定される。
【００５６】
次に、図１０及び図１１に基づいてシンニング治具３４について説明する。この場合も、治具台座７７の両側に支持アーム７８が縦向きに設けられ、その支持アーム７８間に位置決めリング７９が、該位置決めリング７９の中心線Ａ２（図１０（ａ）、図３参照、この中心線Ａ２はドリル４５の中心線と一致する。）と直交する水平方向のネジ軸８１によって角度調整可能に固定される。中心線Ａ２は、砥石２５の平面視においてその中心線Ｒ２に対して遅れ角となる傾斜角α８（図示の場合、６０°前後）で傾斜した状態、即ち、順方向研磨が行われるように傾斜している。
【００５７】
また、前記の中心線Ａ２の側面視（図１０（ｂ）参照）における傾き、即ち、中心線Ａ２の砥石２５の回転面に対する傾斜角α９は２０°前後に設定される。前記の傾斜角α８、α９によって、後述のようにシンニング５５の傾斜角が設定される。傾斜角α８とα９をシンニング角と総称することとする。
【００５８】
前記の中心線Ａ２の延長が砥石２５のつば部先端のアール部、即ちシンニング研磨部４７の所定位置と交差し、所定のシンニング角が設定される。
【００５９】
前記位置決めリング７９の前端面に形成された径方向のシンニング規制凹部８２は、ドリルホルダー３９の位置決めピン６９の直径に等しい幅に形成され、該位置決めピン６９が回転方向へのガタツキなく嵌合される。前記規制凹部８２は、シンニングの作業性を考慮して、左右の支持アーム７８、７８の中間位置にあるようにその位置が定められる。その規制凹部８２にドリルホルダー３９の位置決めピン６９を嵌入した状態（図１１参照）において、ドリル４５の先端部はシンニン角をもって砥石２５に接触するように、前記の角度α４（図７（ｂ）参照）が設定される。
【００６０】
また、シンニング規制凹部８２の底と砥石２５のシンニング研磨部４７までの距離は、シンニング仕上がり高さｍ（図１０（ｂ）参照）に設定される。図１０（ｂ）において、ｍ１はシンニング代の大きさを示す。
【００６１】
次に、前記のシンニング治具３４の右隣の切刃研磨治具３３及び研磨粉落とし穴３６を挟んで、設置された面取り治具３５を図１２から図１５に基づいて説明する。
【００６２】
面取り治具３５は、ステージ１５に固定された治具台座８３と、その治具台座に設けられた位置決めリング８４と、位置決め部材８５とからなる。位置決め部材８５はＬ形のアングル形のものであり、その基部８５ａが前記治具台座８３と位置決めリング８４との間に挟持され、先端の屈曲部８５ｂが位置決めリング８４から中心線Ａ３の方向に所定距離Ｄをおいて配置される。その屈曲部８５ｂに前記ドリル４５の先端部の挿通を許容しドリルホルダー３９の挿通を阻止する規制穴８６が形成される。
【００６３】
砥石２５の平面視（図１３（ａ）参照）において位置決めリング８４の中心線Ａ３のなす角はゼロ、即ち中心線Ｒ３に一致する。また、側面視（図１２（ａ）参照）において、中心線Ａ３の砥石２５の回転面（面取り研磨部４８）に対する面取り角α１０は所定の面取り角（通常は４５°）に設定される。
【００６４】
前記の位置決めリング８４の外端面に前記ホルダー３９の位置決めピン６９の直径より大きい面取り範囲規制凹部８８が設けられる、該規制凹部８８は前記位置決めピン６９の周方向面取り範囲を規制する。その規制範囲は規制凹部８８の開き角度α１１によって決定されるが、この角度は、ドリル４５の逃げ面５３の外周縁のほぼ全部に及ぶ大きさに設定される。また、前記規制凹部８８の研磨開始点となる（正面から見て右端）に位置決めピン６９が接触した図１３（ｂ）の状態において、ドリル４５の切刃５２がほぼ水平の面取り開始状態となるように、前記の角度α４（図７（ｂ）参照）が設定されている。
【００６５】
また、前記の中心線Ａ３上における位置決め部材８５の規制穴８６から、面取り研磨部４８までの距離（図１２（ｂ）参照）は一定値ｎに設定される。このｎはドリル４５の径の大きさ如何にかかわらず一定の大きさに設定される。しかし、ドリル４５の径の大きさによって、面取り仕上げ位置は中心線Ａ３方向の位置に差ａ（図１２（ｂ）参照）が存在するため、ドリル４５の径の大きさにかかわらず位置決めピン６９からドリル４５の先端までの長さを仕上がり高さｈに保持すべく、ドリル４５の径の大きさに応じて位置決めピン６９の位置に前記の差ａだけ中心線Ａ３の方向にずらせたドリルホルダー３９を使用する必要がある（図７（ｄ）参照）。なお、図１２（ｃ）においてｎ１は、面取り代を示す。
【００６６】
一方、逃げ面５３の外周縁は、図１４（ａ）に示したように、ねじれ溝５４側端部のａ点から切刃５２側のｃ点までの範囲をいうが、ｃ点に近いマージン５７の範囲内に面取り終端点ｂを定め、ａ点からｂ点までを面取り範囲ｃｈと定める。前記規制凹部８８の開き角α１１（図１３（ｂ）参照）はドリル４５がドリルホルダー３９とともにａ点からｂ点まで回転できる大きさに設定され、ｂ点が面取り研摩部４８に接した状態、即ち、ｂ点が鉛直な中心線Ｒ４上に到達した点でドリルホルダー３９の回転が停止される。ｂ点で回転が停止されることにより、ｂ点とｃ点の間の外周縁はドリル４５が静止したまま水平状態の面取り研磨部４８によって研磨されるので、その研磨部分は平坦面となり、切刃５２’に対して逃げ角α３（図６（ｆ）参照）をもった逃げ面５３’が形成される。
【００６７】
＜作用の説明＞
実施例のドリル研磨機は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
【００６８】
（ドリルセット工程）
研磨対象となるドリル４５のサイズに適合するドリルホルダー３９を選択（図７参照）して保持ピン４４から抜き取り、そのドリルホルダー３９をドリルセット治具３２の位置決めリング６３の上方から挿入する（図７（ａ）参照）。ドリルホルダー３９の位置決めピン６９を位置決めリング６３の上端面に載せた状態で該ドリルホルダー３９を平面視で右回転（図７（ｂ）の矢印ｂ参照）させ位置決めピン６９を規制ピン６４に係合させる。次に、ドリルホルダー３９の上方からドリル４５を挿入し、その先端部を調整ピース６５の上面に当て、さらに該ドリル４５を適宜回転させ、一方の切刃５２を切刃位置決め突起６８に係合させる（図７（ｃ）参照）。この状態で止めネジ７１を締めてドリルホルダー３９にドリル４５をセットする。
【００６９】
前記のセット状態で、ドリルホルダー３９の位置決めピン６９からドリル４５の先端までの高さＨ（＝ｈ＋δ）が設定され、また、該位置決めピン６９からドリル４５の回転方向に見た場合の切刃５２の角度α４が設定される。
【００７０】
（切刃研磨工程）
砥石２５を平面視で左回転（図８の矢印Ｒ参照）するように駆動しながら、セット状態にあるドリルホルダー３９を作業者が保持しこれを切刃研磨治具３３の位置決めリング７４に挿入し（図８、図９参照）、さらにドリルホルダー３９をその位置決めピン６９が研磨範囲規制溝７６で規制される範囲内で中心線Ａ１の周りで往復揺動させる。これにより、ドリル４５は一方の切刃５２とその逃げ面５３が砥石２５の切刃研磨部４６において所定の先端切刃角α１、逃げ角α２を持つように順方向研磨される。また、同時にその逃げ面５３の中心部付近が切刃研磨部４６の面取り部４６ｂによりチゼル５１の片面が研磨される。
【００７１】
所定の研磨代δ（図９（ａ）参照）が研磨され位置決めピン６９が規制凹部７６の底に接した感触が得られれば研磨を終了してドリルホルダー３９とともにドリル４５を抜き出す。次に、ドリルホルダー３９をその中心線の周りに１８０°回転させ、再びこれを位置決めリング７４に挿入し、その位置決めピン６９を前記と中心対称の位置にある他方の研磨範囲規制凹部７６に嵌入させ、同様にして他方の切刃５２、逃げ面５３及びチゼル５１の他面を研磨する。図５（ｂ）〜（ｃ）はこのようにして研磨された中間研磨品を示す。
【００７２】
前記の研磨工程において発生する研磨粉は、順方向研磨であるため、作業者の位置と反対の砥石２５の回転方向に飛び散り、研磨粉ガイド板３７でガイドされ研磨粉落とし穴３６を通じて研磨粉ケース３８に落下する。また、前記の研磨において、ドリル４５の先端に作用する砥石２５の研磨トルクは、切刃研磨治具３３によって受けられるが、この場合の研磨トルクは、逆方向研磨の場合に比べ低いので、砥石の研磨面における異常発熱のおそれがなく、仕上げ面も滑らかである。
【００７３】
（シンニング工程）
前記のようにして切刃研磨工程を終了した後、ホルダー３９を位置決めリング７４から抜き出し、これを図１０、図１１に示したシンニング治具３４の位置決めリング７９に挿入するとともに、位置決めピン６９をシンニング規制凹部８２に嵌入させる。この状態で、位置決めピン６９と規制凹部８２の底との間にシンニングによる研磨代ｍ１（図１０（ｂ）参照）のすき間が存在する。
【００７４】
作業者がドリルホルダー３９を把持しつつ押し込み方向に力を加えれば、前記チゼル５１の一方の側面が砥石２５のシンニング研磨部４７に押し当てられ、順方向研磨により所定のシンニング角をもったシンニング５５が施され（図６参照）、前記突起６９が規制凹部８２の底面に到達した感触が得られれば、ドリルホルダー３９をドリル４５とともに抜き出す。次に、中心線Ａ２の周りに１８０°回転させたのち再び位置決めリング７９に挿入して研磨を行い、他方のシンニング５５を施す。この場合の研磨粉は前工程の場合より少ないが、同様に研磨粉ケース３８に捕集される。
【００７５】
なお、シンニング５５を施しても、先の工程で仕上げられた研磨仕上げ高さｈは変化しない。
【００７６】
（面取り工程）
シンニング工程を終了した後、ドリルホルダー３９を位置決めリング７９から抜き出し、これを図１２、図１３に示した面取り治具３５の位置決めリング８４に挿入するとともに、位置決めピン６９を面取り範囲規制凹部８８に嵌入させる。ドリルホルダー３９の先端面が位置決め部材８５の規制穴８６の面から面取り研磨代ｎ１（図１２（ｃ）参照）だけ離れた位置でドリル４５の切刃５２の外周縁が砥石２５の面取り研磨部４８に接近する。このとき位置決めピン６９は規定凹部８８の底面から離れ工程が終わるまで底面に接することがない。
【００７７】
作業者がホルダー３９を把持して規制凹部８８の範囲内でホルダー３９を中心線Ａ３の周りで左右方向に往復揺動させると、逃げ面５３の外周縁のａ点からｂ点の面取り範囲ｃｈ（図１４（ａ）参照）に面取り５６が施される。ただし、前記ａ点側はｂ点側より砥石２５から遠い（ドリル先端から後退した）位置にあることからａ点近傍には面取り５６は形成されず、ｂ点に近づくに従い次第に面取り５６が形成される。ｂ点においてドリル４５の回転が規制されるので、砥石２５に対して静止状態にあるドリル４５のｂ点とｃ点の間は面取り研磨部４８によって平坦に研磨され、切刃５２’に対し逃げ角α２（図６（ｆ）参照）を有する逃げ面５３’が形成される。
【００７８】
前記の面取り研摩の進行によってｎ１がゼロとなりドリルホルダー３９の先端が規制穴８６の部分に接した感覚が得られると、ドリルホルダー３９をドリル４５とともに抜き出し、中心線Ａ３の周りに１８０°回転させたのち再び位置決めリング８４に挿入して面取り研磨を行い、他方の切刃５２と逃げ面５３の外周縁の面取り範囲ｃｈに面取り５６を施す。
【００７９】
ドリル４５の径が異なる場合は、それに適合した内径と位置決めピン６９の位置の異なるドリルホルダー３９を使用することにより、いずれの場合も研磨仕上げ高さｈに仕上げることができる。
【００８０】
なお、面取り５６が前記のａ点近傍から開始されるようにするためには、図１２（ｃ）において面取り研摩代ｎ２で示したように、面取り研磨代が相対的に大きくなるよう位置決め部材８５の位置を下げる（図１２（ｃ）の二点鎖線参照）。この場合は、前記の一定値ｎはｎ’となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】は実施例のドリル研磨機の斜視図
【図２】は同上の断面図
【図３】は同上のベースカバーとステージの平面的位置関係の平面図
【図４】（ａ）図は砥石の一部拡大断面図、（ｂ）図は砥石の回転方向とドリルの中心線の方向を示す説明図
【図５】（ａ）図はドリルの正面図、（ｂ）図は研磨中間品のドリル刃先の平面図、(ｃ)図は（ｂ）図の正面図、（ｄ）図は（ｂ）図の側面図
【図６】（ａ）図は研磨完了後のドリル刃先の平面図、(ｂ)図は（ａ）図の正面図、（ｃ）図は（ａ）図の側面図、（ｄ）図は（ａ）図の一部拡大平面図、（ｅ）図は（ｄ）図のｅ―ｅ線の断面図、（ｆ）図は（ｄ）図のｆ−ｆ線の断面図
【図７】（ａ）図はドリルセット工程の断面図、（ｂ）図は（ａ）図の平面図、（ｃ）図は（ａ）図のｃ−ｃ線の断面図、（ｄ）図はドリルホルダーの断面図
【図８】は切刃研磨工程の平面図
【図９】（ａ）図は切刃研磨工程の縦断側面図、（ｂ）図は（ａ）図の左側面図、（ｃ）図は（ａ）図の一部拡大図
【図１０】（ａ）図はシンニング工程の平面図、（ｂ）図は（ａ）図の正面図
【図１１】はシンニング工程の一部省略左側面図
【図１２】（ａ）図は面取り工程の縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図の一部拡大図、（ｃ）図はドリル径による位置決めピンの位置の説明図
【図１３】（ａ）図は面取り工程の平面図、（ｂ）図は（ａ）図の右側面図
【図１４】（ａ）から（ｃ）は面取り工程の説明図
【符号の説明】
【００８２】
１１ 作業台
１２ ベース
１３ 駆動装置
１４ 回転軸
１５ ステージ
１６ 連結ボルト
１７ ナット
１８ ベースカバー
１９ 電源スイッチ
２０ ボス部
２０’固定ネジ
２１ 段差部
２２ 受板
２３ 芯出しリング
２４ ナット
２５ 砥石
２６ ビス
２７ Ｄ形カット部
２８ 挿通穴
２９ 挿通穴
３０ 取付けスペース
３１ シールカバー
３２ ドリルセット治具
３３ 切刃研磨治具
３４ シンニング治具
３５ 面取り治具
３６ 研磨粉落し穴
３７ 研磨粉ガイド板
３８ 研磨粉ケース
３９ ドリルホルダー
４０ ローレット
４１ 砥石カバー
４２ スペーサ
４３ 防塵カバー
４４ 保持ピン
４５ ドリル
４６ 切刃研磨部
４６ａ 外周面
４６ｂ 面取り部
４７ シンニング研磨部
４７ａ つば部
４８ 面取り研磨部
５１ チゼル
５２、５２’切刃
５３、５３’逃げ面
５４ ねじれ溝
５５ シンニング
５６ 面取り
５７ マージン
６１ 治具台座
６２ 支持アーム
６３ 位置決めリング
６４ 規制ピン
６５ 調整ピース
６６ 調整ネジ穴
６７ 止めネジ
６８ 切刃位置決め突起
６９ 位置決めピン
７０ａ 調整ボルト
７０ｂ 緩み止めナット
７１ 止めネジ
７２ 治具台座
７３ 支持アーム
７４ 位置決めリング
７５ ネジ軸
７６ 研磨範囲規制凹部
７７ 治具台座
７８ 支持アーム
７９ 位置決めリング
８１ ネジ軸
８２ シンニング規制凹部
８３ 治具台座
８４ 位置決めリング
８５ 位置決め部材
８５ａ 基部
８５ｂ 屈曲部
８６ 規制穴
８８ 面取り範囲規制凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置(１３)と、その駆動装置(１３)によって回転駆動される砥石(２５)と、前記駆動装置(１３)を支持するベース(１２)と、前記ベース(１２)上に取り付けられた複数の治具とからなり、前記複数の治具を用いて順次ドリルの研磨工程を実行できるようにしたドリル研磨機において、前記砥石(２５)の回転軸(１４)が前記ベース(１２)に対して垂直な縦軸型であり、前記ベース(１２)と砥石(２５)の間に該砥石(２５)の回転面と平行なステージ(１５)が前記ベース(１２)と一体に設けられ、該ステージ(１５)に前記複数の治具が取り付けられたことを特徴とするドリル研磨機。
【請求項２】
前記治具が切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)を含み、研磨対象であるドリル(４５)をドリルホルダー(３９)にセットするドリルセット治具(３２)が前記ステージ(１５)、前記ベース(１２)又はベースカバー(１８)のいずれかに取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のドリル研磨機。
【請求項３】
前記切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)の配置態様が、砥石(２５)の回転方向に沿ってシンニング治具(３４)、切刃研磨治具(３３)及び面取り治具(３５)の順であることを特徴とする請求項２に記載のドリル研磨。
【請求項４】
前記砥石(２５)が、その外周面(４６ａ)とその下端周縁部に形成された面取り部（４６ｂ)に形成された切刃研磨部(４６)と、前記外周面(４６ａ)の上端つば部(４７ａ)に形成されたシンニング研磨部(４７)と、前記砥石(２５)の上端面に形成された面取り研磨部(４８)を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のドリル研磨機。
【請求項５】
前記ドリルホルダー(３９)、ドリルセット治具(３２)、切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)が以下の構成であることを特徴とする請求項３又は４に記載のドリル研磨装置。
ａ）ドリルホルダー(３９)は、前記ドリル(４５)が貫通されるスリーブ状をなし、その外径面に径方向に突き出した位置決めピン(６９)と、前記ドリル(４５)の止めネジ(７１)が設けられた構成。
ｂ）ドリルセット治具(３２)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(６１)と、その治具台座(６１)に設けられ上下に開放された位置決めリング(６３)とからなり、前記治具台座(６１)を基準とした該位置決めリング上端面の高さＨが下記ｃ）で定義する研磨仕上げ高さｈより大きく設定され、前記上端面に規制ピン(６４)が突設され、前記治具台座(６１)に前記ドリル(４５)の一方の切刃(５２)に対し該ドリル(４５)の回転方向に係合する切刃位置決め突起(６８)が設けられた構成。
ｃ）切刃研磨治具(３３)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(７２)と、その治具台座(７２)に設けられた位置決めリング(７４)とからなり、前記位置決めリング(７２)の中心線Ａ１が前記砥石(２５)の切刃研磨部(４６)に対し所定の切刃研磨角（α５、α６）を持ち、かつ該位置決めリング(７４)の外端面の前記中心線Ａ１回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部(７６)が設けられ、該規制凹部(７６)の前記中心線Ａ１方向の底面と前記切刃研磨部(４６)までの距離が研磨仕上げ高さｈに設定された構成。
ｄ）前記シンニング治具(３４)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(７７)と、その治具台座(７７)に設けられた位置決めリング(７９)とからなり、前記位置決めリング(７９)の中心線Ａ２が前記砥石(２５)のシンニング研磨部(４７)に対し所定のシンニング角（α８、α９）を持ち、該位置決めリング(７９)の外端面に前記ドリルホルダー(３９)の位置決めピン(６９)の直径に適合する幅のシンニング規制凹部(８２)が設けられ、該規制凹部(８２)の前記中心線Ａ２方向の底面と前記シンニング研磨部(４７)までの距離がシンニング仕上げ高さｍに設定された構成。
ｅ）前記面取り治具(３５)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(８３)と、その治具台座(８３)に設けられた位置決めリング(８４)と、位置決め部材(８５)とからなり、前記位置決め部材(８５)は前記位置決めリング（８４）と前記砥石（２５）との間の該位置決めリング（８４）の中心線Ａ３上にドリル(４５)の径に適合した大きさの規制穴(８６)を有し、前記中心線Ａ３が前記砥石(２５)の面取り研磨部(４８)に対して所定の面取り角（α１０）を持ち、前記規制穴(８６)から前記面取り研磨部(４８)までの距離が一定距離ｎに設定され、前記位置決めリング(８４)の外端面に前記中心線Ａ３回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部(８８)が設けられ、該規制凹部(８８)によって前記ドリル(４５)の逃げ面(５３)の外周縁のうち面取り範囲(ｃｈ)がねじれ溝(５４)側から切刃(５２’)近傍に至る範囲に規制され、かつ面取り範囲（ｃｈ）の終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成。
【請求項６】
前記の切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)の各位置決めリング(７４)、(７９)、(８４）の中心線Ａ１、Ａ２、Ａ３の平面視における砥石中心線(x)に対する傾斜角が該砥石(２５)の回転方向Ｒに対して遅れ角（−φ）をもち、前記各治具に挿入されたドリル(４５)が前記砥石(２５)に接触して順方向研磨を受けるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のドリル研磨機。
【請求項１】
駆動装置(１３)と、その駆動装置(１３)によって回転駆動される砥石(２５)と、前記駆動装置(１３)を支持するベース(１２)と、前記ベース(１２)上に取り付けられた複数の治具とからなり、前記複数の治具を用いて順次ドリルの研磨工程を実行できるようにしたドリル研磨機において、前記砥石(２５)の回転軸(１４)が前記ベース(１２)に対して垂直な縦軸型であり、前記ベース(１２)と砥石(２５)の間に該砥石(２５)の回転面と平行なステージ(１５)が前記ベース(１２)と一体に設けられ、該ステージ(１５)に前記複数の治具が取り付けられたことを特徴とするドリル研磨機。
【請求項２】
前記治具が切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)を含み、研磨対象であるドリル(４５)をドリルホルダー(３９)にセットするドリルセット治具(３２)が前記ステージ(１５)、前記ベース(１２)又はベースカバー(１８)のいずれかに取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のドリル研磨機。
【請求項３】
前記切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)の配置態様が、砥石(２５)の回転方向に沿ってシンニング治具(３４)、切刃研磨治具(３３)及び面取り治具(３５)の順であることを特徴とする請求項２に記載のドリル研磨。
【請求項４】
前記砥石(２５)が、その外周面(４６ａ)とその下端周縁部に形成された面取り部（４６ｂ)に形成された切刃研磨部(４６)と、前記外周面(４６ａ)の上端つば部(４７ａ)に形成されたシンニング研磨部(４７)と、前記砥石(２５)の上端面に形成された面取り研磨部(４８)を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のドリル研磨機。
【請求項５】
前記ドリルホルダー(３９)、ドリルセット治具(３２)、切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)が以下の構成であることを特徴とする請求項３又は４に記載のドリル研磨装置。
ａ）ドリルホルダー(３９)は、前記ドリル(４５)が貫通されるスリーブ状をなし、その外径面に径方向に突き出した位置決めピン(６９)と、前記ドリル(４５)の止めネジ(７１)が設けられた構成。
ｂ）ドリルセット治具(３２)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(６１)と、その治具台座(６１)に設けられ上下に開放された位置決めリング(６３)とからなり、前記治具台座(６１)を基準とした該位置決めリング上端面の高さＨが下記ｃ）で定義する研磨仕上げ高さｈより大きく設定され、前記上端面に規制ピン(６４)が突設され、前記治具台座(６１)に前記ドリル(４５)の一方の切刃(５２)に対し該ドリル(４５)の回転方向に係合する切刃位置決め突起(６８)が設けられた構成。
ｃ）切刃研磨治具(３３)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(７２)と、その治具台座(７２)に設けられた位置決めリング(７４)とからなり、前記位置決めリング(７２)の中心線Ａ１が前記砥石(２５)の切刃研磨部(４６)に対し所定の切刃研磨角（α５、α６）を持ち、かつ該位置決めリング(７４)の外端面の前記中心線Ａ１回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部(７６)が設けられ、該規制凹部(７６)の前記中心線Ａ１方向の底面と前記切刃研磨部(４６)までの距離が研磨仕上げ高さｈに設定された構成。
ｄ）前記シンニング治具(３４)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(７７)と、その治具台座(７７)に設けられた位置決めリング(７９)とからなり、前記位置決めリング(７９)の中心線Ａ２が前記砥石(２５)のシンニング研磨部(４７)に対し所定のシンニング角（α８、α９）を持ち、該位置決めリング(７９)の外端面に前記ドリルホルダー(３９)の位置決めピン(６９)の直径に適合する幅のシンニング規制凹部(８２)が設けられ、該規制凹部(８２)の前記中心線Ａ２方向の底面と前記シンニング研磨部(４７)までの距離がシンニング仕上げ高さｍに設定された構成。
ｅ）前記面取り治具(３５)は、前記ステージ(１５)に固定された治具台座(８３)と、その治具台座(８３)に設けられた位置決めリング(８４)と、位置決め部材(８５)とからなり、前記位置決め部材(８５)は前記位置決めリング（８４）と前記砥石（２５）との間の該位置決めリング（８４）の中心線Ａ３上にドリル(４５)の径に適合した大きさの規制穴(８６)を有し、前記中心線Ａ３が前記砥石(２５)の面取り研磨部(４８)に対して所定の面取り角（α１０）を持ち、前記規制穴(８６)から前記面取り研磨部(４８)までの距離が一定距離ｎに設定され、前記位置決めリング(８４)の外端面に前記中心線Ａ３回りに所定の間隔を持った研磨範囲規制凹部(８８)が設けられ、該規制凹部(８８)によって前記ドリル(４５)の逃げ面(５３)の外周縁のうち面取り範囲(ｃｈ)がねじれ溝(５４)側から切刃(５２’)近傍に至る範囲に規制され、かつ面取り範囲（ｃｈ）の終端点ｂが鉛直な中心線Ｒ４上にある構成。
【請求項６】
前記の切刃研磨治具(３３)、シンニング治具(３４)及び面取り治具(３５)の各位置決めリング(７４)、(７９)、(８４）の中心線Ａ１、Ａ２、Ａ３の平面視における砥石中心線(x)に対する傾斜角が該砥石(２５)の回転方向Ｒに対して遅れ角（−φ）をもち、前記各治具に挿入されたドリル(４５)が前記砥石(２５)に接触して順方向研磨を受けるようにしたことを特徴とする請求項５に記載のドリル研磨機。
【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】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−１１４３１４（Ｐ２００８−１１４３１４Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９８０７３（Ｐ２００６−２９８０７３）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（５０６３６７６９６）
【出願人】（５９５１２７６１０）イサオ電機株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【出願人】（５０６３６７６９６）
【出願人】（５９５１２７６１０）イサオ電機株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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