工具位置決め装置
【課題】構造が簡単で、かつ、加工精度および作業能率を向上させることができる工具位置決め装置を提供すること。
【解決手段】中空円筒状のリング８Ａ１〜８Ａ３は、軸線Ｏ方向の中心部に工具に嵌合する孔８ａを備え、工具に装着されて工具の先端を位置決めするようにしている。リング８Ａ１〜８Ａ３には、軸線Ｏ方向の上端面８Ａｕが軸線Ｏに対して垂直な面に形成されている。また、リング８Ａ１〜８Ａ３は、軸線Ｏ方向の下端から上方に拡大する傾斜面８Ａｄを有している。この場合、傾斜面８Ａｄを、軸線Ｏに対する角度が５〜８５度のテーパ面としてもよいし、孔８ａの外縁に接する接線の軸線Ｏに対する角度が５〜８５度の曲面としてもよい。
【解決手段】中空円筒状のリング８Ａ１〜８Ａ３は、軸線Ｏ方向の中心部に工具に嵌合する孔８ａを備え、工具に装着されて工具の先端を位置決めするようにしている。リング８Ａ１〜８Ａ３には、軸線Ｏ方向の上端面８Ａｕが軸線Ｏに対して垂直な面に形成されている。また、リング８Ａ１〜８Ａ３は、軸線Ｏ方向の下端から上方に拡大する傾斜面８Ａｄを有している。この場合、傾斜面８Ａｄを、軸線Ｏに対する角度が５〜８５度のテーパ面としてもよいし、孔８ａの外縁に接する接線の軸線Ｏに対する角度が５〜８５度の曲面としてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線方向の中心部に工具に嵌合する孔を備え、工具に装着されて工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のプリント基板加工機の要部正面図、図８は工具保持装置の正面断面図である。
【０００３】
図７において、プリント基板加工機１００のテーブル１には、プリント基板２と、工具としてのドリル３を保持するドリル保持装置５０と、が載置されている。テーブル１は、図示を省略する案内装置に支持されている。テーブル１の下面に固定されたナット４は、送りねじ５に螺合している。送りねじ５は、図示を省略するサーボモータによって回転駆動され、テーブル１を図面に垂直な前後方向に移動させる。
【０００４】
スライダ２３は、図示を省略する案内装置に支持されている。スライダ２３の背面に固定されたナット２４は、送りねじ２５に螺合している。送りねじ２５は、サーボモータ２６によって回転駆動され、スライダ２３を図の左右方向に移動させる。
【０００５】
主軸頭２７は、スライダ２３に支持されている。主軸頭２７の背面に固定されたナット２８は、送りねじ２９に螺合している。送りねじ２９は、サーボモータ３０によって回転駆動され、主軸頭２７を図の上下方向に移動させる。サーボモータ３０には、エンコーダ６０が設けられている。エンコーダ６０は、主軸頭２７の現在位置を正確に測定する。
【０００６】
主軸３１は、主軸頭２７に回転自在に支持され、図示を省略するモータによって回転駆動される。コレットチャック３２は、主軸３１に支持され、図示を省略する駆動手段により開閉自在に駆動される。
【０００７】
ドリル３は、コレットチャック３２に着脱可能に保持されている。一対のエアシリンダ３３は、ブラケット３４を介して主軸頭２７に支持されている。エアシリンダ３３には、圧力が一定のエアが常時供給されている。プレッシャフット３５は、エアシリンダ３３のロッドに取り付けられている。
【０００８】
図８に示すように、ドリル保持装置５０のベース５１は、ホルダ５２を上下方向移動自在に支持している。ばね５３は、ホルダ５２を上方に付勢している。ホルダ５２の中心部には、ドリル３のシャンク３ａよりも僅かに大径の穴５２ａが設けられている。また、ホルダ５２は上面５２ｕがテーブル１の表面から予め定める高さになるように構成されている。
【０００９】
リング８は、ドリル３の工具位置決め装置である。リング８は、例えば硬質の合成樹脂で形成されており、中心部に設けられた孔８ａの孔径はシャンク３ａの外径よりも僅かに小さく形成されている。この結果、孔８ａにシャンク３ａを圧入されたリング８は、弾性により、ドリル３と一体になる。リング８を装着したドリル３は、リング８を介してホルダ５２に支持される（特許文献１参照）。なお、リング８の外径は７〜８ｍｍ、厚さは４〜８ｍｍ程度であり、シャンク３ａの外径は３ｍｍ程度である。
【００１０】
次に、従来のプリント基板加工機１００の動作を説明する。始めに、主軸３１にドリル３を保持させる手順について説明する。なお、ドリル３は、リング８に挿入された状態でホルダ５２に支持されている。また、リング８は、下面８ｄからドリル３の先端３ｐまでの距離が距離ｋになるようにしてドリル３に固定されている。従って、リング８の上下方向高さｈが定まっているので、リング８の上面８ｕからドリル３の先端３ｐまでの距離が定まる。
【００１１】
テーブル１とスライダ２３を移動させ、主軸３１（すなわちコレットチャック３２）の軸線を穴５２ａの軸線に一致させた後、コレットチャック３２を開いた状態で主軸頭２７を下降させ、ばね５３に抗してコレットチャック３２の先端３２ａを図８の２点鎖線の位置Ｎに位置決めする。この状態で、コレットチャック３２を閉じると、ドリル３はコレットチャック３２の先端３２ａとリング８の上面８ｕとが接触した状態で保持される。
【００１２】
以下、主軸３１（すなわち、ドリル３）の軸線を加工しようとする孔の中心に位置決めした後、主軸頭２７を下降させ、ドリル先端３ｐを予め定められた深さまでプリント基板２に切り込ませる。
【００１３】
このように、リング８を用いるとドリル先端３ｐの高さ方向の位置を精度よく管理することができるので、加工時、切り込み深さを必要最小限の値にすることができ、加工能率を向上させることができる。また、ドリル３の切り込み不足が発生することもない。さらに、加工中に先端３ｐの位置を確認する必要もない。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１１６６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、電子部品の小型化の要求に伴い、１枚のプリント基板における直径が０．３ｍｍ以下である小径の孔の割合が増加している。
【００１６】
図９は、加工時のドリル近傍の様子を示す外観図である。
【００１７】
ドリル３により孔を加工する場合、加工に伴って切粉が発生する。切粉の質量が大きい場合、発生した切粉はドリル３の溝に沿って上昇するが、溝を上昇中に溝から外れて切れる場合がほとんどであり、溝の上端まで上り詰めた場合も、溝の上端から外れた時点で切れる。
【００１８】
しかし、例えば、直径が０．２ｍｍのドリル３の場合、同図に示すように、ドリル３の溝に沿って上昇した切粉９が溝から外れた後もシャンク３ａに沿って上昇し、リング８の下面８ｄの下側で、ドリル３に巻き付いてしまう場合がある。切粉９がドリル３に巻き付くと、ドリル３のバランスがくずれるため、先端３ｐが振れて加工精度が低下する。また、新たな切粉９の排出性が低下し、ドリル折れが発生する場合がある。さらに、切粉９がドリル３に巻き付いていると、ドリル保持装置５０に保持させた時に切粉９の高さがリング８の厚みに加算されるので、リング８の見かけ上の厚みが増加する。このため、加工深さが浅くなり、加工不良が発生する場合があった。
【００１９】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、構造が簡単で、かつ、加工精度および作業能率を向上させることができる工具位置決め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は（例えば、図１、図３、図４及び図５参照）、軸線（Ｏ）方向の中心部に工具に嵌合する孔（８ａ）が形成され、前記工具に装着されて前記工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置において、
前記軸線（Ｏ）方向の上端が前記軸線に対して垂直な面（８Ａｕ，８Ｂｕ，８Ｃｕ）に形成され、
前記軸線（Ｏ）方向の下端から上方に拡大する傾斜面（８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ）を有する、
ことを特徴とする工具位置決め装置（８Ａ１〜８Ａ５，８Ｂ１〜８Ｂ５，８Ｃ１〜８Ｃ５）にある。
【００２１】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図１参照）、
前記傾斜面（８Ａｄ）は、前記軸線（Ｏ）に対する角度（θ）が５〜８５度のテーパ面である、
ことを特徴とするものである。
【００２２】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図３及び図４参照）、
前記傾斜面（８Ｂｄ，８Ｃｄ）は、該傾斜面の下端に接する接線の前記軸線に対する角度（α，β）が５〜８５度の曲面である、
ことを特徴とするものである。
【００２３】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図１，図３及び図４参照）、
前記傾斜面（８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ）の上方に形成され、前記傾斜面の上端よりも外側に突出するフランジ部（８Ａｆ，８Ｂｆ，８Ｃｆ）を有する、
ことを特徴とするものである。
【００２４】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図５参照）、
前記傾斜面には、溝（８ｍ）が形成されている、
ことを特徴とするものである。
【００２５】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図５参照）、
前記溝（８ｍ）は、前記工具に形成されている溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成されている、
ことを特徴とするものである。
【００２６】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に係る本発明によると、切粉が工具に巻き付くのを防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００２８】
請求項２に係る本発明によると、切粉がテーパ面に沿って上昇し、遠心力により破断して飛ばされやすくなるので、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００２９】
請求項３に係る本発明によると、切粉が曲面に沿って上昇し、遠心力により破断して飛ばされやすくなるので、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００３０】
請求項４に係る本発明によると、フランジ部の下面を支持することで、工具の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００３１】
請求項５に係る本発明によると、切粉が溝に案内されることにより、切粉が傾斜面を上昇しやすくなり、切粉に遠心力を効果的に作用させることができ、切粉を効果的に破断することができる。
【００３２】
請求項６に係る本発明によると、切粉が工具の溝に沿う帯状となる場合に、工具位置決め装置の螺旋状の溝は切粉のねじれ方向と逆向きとなるので、切粉は、螺旋状の溝にねじれを解消する方向に案内されることとなり、これにより螺旋状の切粉の径が広がり、切粉には遠心力が効果的に作用する。したがって、切粉を効果的に破断して飛ばすことができ、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止できる。したがって、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。図２は、リングを装着したドリルがコレットチャックに保持されている状態を示す説明図である。
【００３５】
本第１実施形態に係るリング８Ａ１は、図１に示すように、軸線Ｏ方向の中心部に工具としてのドリル３（図２）に嵌合する孔８ａが形成された中空円筒状であり、ドリル３に装着されてドリル３の先端３ｐを位置決めするようにした工具位置決め装置である。リング８Ａ１は、例えば硬質の合成樹脂で形成されており、中心部に設けられた孔８ａの孔径はドリル３のシャンク３ａ（図２）の外径よりも僅かに小さく形成されている。この結果、孔８ａにドリル３のシャンク３ａを圧入されたリング８Ａ１は、弾性により、ドリル３と一体になる。
【００３６】
リング８Ａ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ａｕが形成されており、この上端面８Ａｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。また、リング８Ａ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、先細りとなって尖っている。リング８Ａ１の側面は、軸線Ｏ方向の下端である孔８ａの外縁に接し、孔８ａの外縁から上方に拡大する傾斜面８Ａｄと、傾斜面８Ａｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ａｓと、を有している。この傾斜面８Ａｄは、テーパ面に形成されている。そして、リング８Ａ１の下端の直径は孔８ａの直径と略等しい。傾斜面８Ａｄの軸線Ｏに対する角度θは、５〜８５度（すなわち、テーパ角としては１０〜１７０度）である。傾斜面８Ａｄは、図１（ａ）に示すように、軸線Ｏに平行な周側面８Ａｓと交差している。
【００３７】
次に、リング８Ａ１を装着したドリル３により加工する際の動作を説明する。
【００３８】
加工に伴って発生した切粉の一部は、ドリル３の溝に沿う帯状となり、ドリル３の不図示の溝に沿って上昇した後、シャンク３ａに沿ってさらに上昇し、さらに傾斜面８Ａｄに沿って上昇する。
【００３９】
傾斜面８Ａｄは徐々に大径になっているので、切粉は傾斜面８Ａｄを上昇するに従い、軸線Ｏからの距離（すなわち半径ｒ）が大きくなり、軸線Ｏを中心とする切粉の周速度ｖは、徐々に増加する。
【００４０】
切粉に加わる遠心力は周速度ｖの２乗に比例し、半径ｒに反比例するので、例えば、図２中、矢印Ｂ−Ｂ線における半径ｒが矢印Ａ−Ａ線におけるシャンク３ａの直径の２倍であるとすると、矢印Ｂ−Ｂ線に到達した単位長さあたりの切粉に加わる遠心力は、矢印Ａ−Ａ線にある単位長さあたりの切粉に加わる遠心力の８倍である。
【００４１】
この結果、切粉は傾斜面８Ａｄの上端に到達する前にその遠心力により破断して飛ばされる。これにより、切粉がドリル３に巻き付くのを防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００４２】
なお、傾斜面８Ａｄの軸線Ｏに対する角度θは５〜８５度とすることができるが、角度θを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また、この範囲とすることで、効果的に切粉を傾斜面８Ａｄに沿って上昇させることができ、効果的に切粉を破断させることができる。したがって、効果的に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００４３】
ところで、リング８Ａ１の高さｈは、ドリル３の刃先径に応じて変える必要がある。図１（ｂ）に示すリング８Ａ２は、図１（ａ）に示すリング８Ａ１の変形例である。
【００４４】
このリング８Ａ２においては、リング８Ａ１における周側面８Ａｓの長さを０として、傾斜面８Ａｄを直接、上端面８Ａｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ａ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００４５】
また、図１（ｃ）に示すリング８Ａ３は、図１（ｂ）とは別のリング８Ａ１の変形例である。
【００４６】
リング８Ａ３は、図１（ｃ）に示すように、傾斜面８Ａｄの上方であって周側面８Ａｓの上端に形成され、傾斜面８Ａｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ａｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ａｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ａｆを設けることができる。したがって、フランジ部８Ａｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００４７】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。
【００４８】
なお、図３における（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図１における（ａ），（ｂ），（ｃ）と対応させてある。
【００４９】
リング８Ｂ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ｂｕが形成されており、この上端面８Ｂｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。リング８Ｂ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、リング８Ｂ１の側面は、軸線Ｏ方向の下端である孔８ａの外縁に接し、孔８ａの外縁から上方に拡大する傾斜面８Ｂｄと、傾斜面８Ｂｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ｂｓと、を有している。
【００５０】
このリング８Ｂ１の傾斜面８Ｂｄは、軸線Ｏ側（内側）に凹んだ凹状の曲面に形成されている。この傾斜面８Ｂｄは、孔８ａの外縁（傾斜面８Ｂｄの下端）における傾斜面８Ｂｄの接線の角度αが５〜８５度に設定されている。なお、角度αを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また切粉を効果的に破断することができる。
【００５１】
このような形状にすることで、リング８Ｂ１の高さが、上記第１実施形態のリング８Ａ１と同じである場合、角度αをリング８Ａ１の角度θよりも小さくすることが可能となる。すなわち、切粉が傾斜面８Ｂｄの下端で案内され易くなり、傾斜面８Ｂｄが上端に向かって外側に拡大するので、上記第１実施形態のリング８Ａ１以上の切粉破断効果を持たせることができる。したがって、効果的に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５２】
図３（ｂ）に示すリング８Ｂ２は、図３（ａ）に示すリング８Ｂ１の変形例であり、また、図３（ｃ）に示すリング８Ｂ３は、図３（ｂ）とは別のリング８Ｂ１の変形例である。
【００５３】
リング８Ｂ２は、上記第１実施形態のリング８Ａ２と同様に、周側面８Ｂｓの長さを０として、傾斜面８Ｂｄを直接、上端面８Ｂｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ｂ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５４】
また、リング８Ｂ３は、上記第１実施形態のリング８Ａ３と同様に、傾斜面８Ｂｄの上方であって周側面８Ｂｓの上端に形成され、傾斜面８Ｂｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ｂｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ｂｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ｂｆを設けることができる。これにより、フランジ部８Ｂｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００５５】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。
【００５６】
なお、図４における（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図３における（ａ），（ｂ），（ｃ）と対応させてある。
【００５７】
リング８Ｃ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ｃｕが形成されており、この上端面８Ｃｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。リング８Ｃ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、リング８Ｃ１の側面は、孔８ａの外縁に接し、軸線Ｏ方向の下端から上方に拡大する傾斜面８Ｃｄと、傾斜面８Ｃｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ｃｓと、を有している。
【００５８】
このリング８Ｃ１の傾斜面８Ｃｄは、軸線Ｏとは逆側（外側）に膨らむ凸状の曲面に形成されている。この傾斜面８Ｃｄは、孔８ａの外縁（傾斜面８Ｃｄの下端）における傾斜面８Ｃｄの接線の角度βが５〜８５度に設定されている。なお、角度βを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また切粉を効果的に破断させることができる。このような形状とすることにより、上記第１実施形態のリング８Ａ１と同様に、切粉を破断することができ、切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５９】
図４（ｂ）に示すリング８Ｃ２は、図４（ａ）に示すリング８Ｃ１の変形例であり、また、図４（ｃ）に示すリング８Ｃ３は、図４（ｂ）とは別の図４（ａ）に示すリング８Ｃ１の変形例である。
【００６０】
リング８Ｃ２は、上記第１実施形態のリング８Ａ２と同様に、周側面８Ｃｓの長さを０として、傾斜面８Ｃｄを直接、上端面８Ｃｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ｃ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００６１】
また、リング８Ｃ３は、上記第１実施形態のリング８Ａ３と同様に、傾斜面８Ｃｄの上方であって周側面８Ｃｓの上端に形成され、傾斜面８Ｃｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ｃｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ｃｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ｃｆを設けることができる。これにより、フランジ部８Ｃｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００６２】
リング８Ｃ１〜８Ｃ３をこのような形状にしても、第１実施形態のリング８Ａ１〜８Ａ３と同等の機能を持たせることができる。
【００６３】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）はリングの変形例の正面図である。
【００６４】
リング８Ａ４は、図５（ａ）に示すように、傾斜面８Ａｄに溝８ｍが形成されている。つまり、第１実施形態のリング８Ａ１に溝８ｍを追加したものである。このように溝８ｍを形成することで、切粉は、溝８ｍに案内され、傾斜面８Ａｄをスムーズに上昇する。したがって、切粉は、溝８ｍを設けない場合に比べて、傾斜面８Ａｄの下端（ドリル３の刃先側）で切断されやすくなり、リング８Ａ４から外れやすくなる。この場合、溝８ｍはドリル３に形成されている螺旋状の溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成することで、切粉は、効果的に破断されやすくなり、効果的にリング８Ａ４から外れやすくなる。
【００６５】
つまり、ドリル３の螺旋状の溝に沿う帯状の切粉が発生した場合、この帯状の切粉が上昇しリング８Ａ４を上昇するが、リング８Ａ４の傾斜面８Ａｄには、溝８ｍが形成されているので、切粉の先端は、螺旋状の溝８ｍに案内されながら、上昇することとなる。そして、溝８ｍは、螺旋状の切粉のねじれ方向とは逆向きとなる螺旋状に形成されているので、切粉の先端が溝８ｍに案内されて上昇する際にねじれを解消する方向に案内される。
【００６６】
これにより、螺旋状の切粉の径が傾斜面８Ａｄの径よりも大きく広がり、切粉には傾斜面８Ａｄに沿って接触しながら上昇する場合よりも、大きな遠心力が作用する。そして、帯状の切粉は、リング８Ａ４の傾斜面８Ａｄの下端において破断しやすくなり、切粉を効果的に破断して飛ばすことができ、切粉がドリル３に巻き付くのを効果的に防止できる。したがって、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００６７】
また、リング８Ａ５は、図５（ｂ）に示すように、傾斜面８Ａｄに溝８ｍが形成されている。つまり、第１実施形態のリング８Ａ２に溝８ｍを追加してもよい。同様に、図示は省略するが、第１実施形態のリング８Ａ３に溝８ｍを追加形成してもよい。
【００６８】
同様に、リング８Ｂ４、８Ｂ５は、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、傾斜面８Ｂｄに溝８ｍを形成したものであり、リング８Ｃ４，８Ｃ５は、図５（ｅ），（ｆ）に示すように、傾斜面８Ｃｄに溝８ｍを形成したものである。更に、図示は省略するが、第２実施形態のリング８Ｂ３及び第３実施形態のリング８Ｃ３に溝を追加形成してもよい。
【００６９】
なお、上述した実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
上述した実施形態では、傾斜面が、テーパ面又は曲面で一様に形成される場合について説明したが、傾斜面として、上記テーパ面と曲面とを組合せたものであってもよい。
【００７１】
図６は、傾斜面の変形例を示す図である。すなわち、図６（ａ）に示すように、点Ｑから下側をテーパ面（傾斜面８Ａｄ）とし、点Ｑから上側を軸線Ｏ側に凹む凹状の曲面（傾斜面８Ｂｄ）とを組合せてもよいし、図６（ｂ）に示すように、点Ｒから下側を軸線Ｏ側に凹む凹状の曲面（傾斜面８Ｂｄ）とし、点Ｒから上側をテーパ面（傾斜面８Ａｄ）としてもよい。
【００７２】
また、図６（ｃ）に示すように、点Ｓから下側を第１のテーパ面（傾斜面８Ａｄ１）、点Ｓから上側を第１のテーパ面とは異なる角度の第２のテーパ面（傾斜面８Ａｄ２）にしてもよい。
【００７３】
また、図示を省略するが、軸線Ｏに対して外側に膨らむ凸状の曲面（傾斜面８Ｃｄ）とテーパ面（傾斜面８Ａｄ）とを組合せる等、テーパ面（傾斜面８Ａｄ）と、曲面（傾斜面８Ｂｄ）と、曲面（傾斜面８Ｃｄ）とを任意に組合せることができる。
【００７４】
また、上述した実施形態では、工具がドリル３の場合について説明したが、本発明は工具がエンドミルの場合にも同様に適用することができ、更に他の工具にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図２】リングを装着したドリルがコレットチャックに保持されている状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図６】傾斜面の変形例を示す図である。
【図７】従来のプリント基板加工機の要部正面図である。
【図８】工具保持装置の正面断面図である。
【図９】加工時のドリル近傍の様子を示す外観図である。
【符号の説明】
【００７６】
３ 工具（ドリル）
３ｐ 先端
８Ａ１〜８Ａ５，８Ｂ１〜８Ｂ５，８Ｃ１〜８Ｃ５ 工具位置決め装置（リング）
８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ 傾斜面
８Ａｆ，８Ｂｆ，８Ｃｆ フランジ部
８Ａｕ，８Ｂｕ，８Ｃｕ 上端（上端面）
８ａ 孔
８ｍ 溝
Ｏ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸線方向の中心部に工具に嵌合する孔を備え、工具に装着されて工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のプリント基板加工機の要部正面図、図８は工具保持装置の正面断面図である。
【０００３】
図７において、プリント基板加工機１００のテーブル１には、プリント基板２と、工具としてのドリル３を保持するドリル保持装置５０と、が載置されている。テーブル１は、図示を省略する案内装置に支持されている。テーブル１の下面に固定されたナット４は、送りねじ５に螺合している。送りねじ５は、図示を省略するサーボモータによって回転駆動され、テーブル１を図面に垂直な前後方向に移動させる。
【０００４】
スライダ２３は、図示を省略する案内装置に支持されている。スライダ２３の背面に固定されたナット２４は、送りねじ２５に螺合している。送りねじ２５は、サーボモータ２６によって回転駆動され、スライダ２３を図の左右方向に移動させる。
【０００５】
主軸頭２７は、スライダ２３に支持されている。主軸頭２７の背面に固定されたナット２８は、送りねじ２９に螺合している。送りねじ２９は、サーボモータ３０によって回転駆動され、主軸頭２７を図の上下方向に移動させる。サーボモータ３０には、エンコーダ６０が設けられている。エンコーダ６０は、主軸頭２７の現在位置を正確に測定する。
【０００６】
主軸３１は、主軸頭２７に回転自在に支持され、図示を省略するモータによって回転駆動される。コレットチャック３２は、主軸３１に支持され、図示を省略する駆動手段により開閉自在に駆動される。
【０００７】
ドリル３は、コレットチャック３２に着脱可能に保持されている。一対のエアシリンダ３３は、ブラケット３４を介して主軸頭２７に支持されている。エアシリンダ３３には、圧力が一定のエアが常時供給されている。プレッシャフット３５は、エアシリンダ３３のロッドに取り付けられている。
【０００８】
図８に示すように、ドリル保持装置５０のベース５１は、ホルダ５２を上下方向移動自在に支持している。ばね５３は、ホルダ５２を上方に付勢している。ホルダ５２の中心部には、ドリル３のシャンク３ａよりも僅かに大径の穴５２ａが設けられている。また、ホルダ５２は上面５２ｕがテーブル１の表面から予め定める高さになるように構成されている。
【０００９】
リング８は、ドリル３の工具位置決め装置である。リング８は、例えば硬質の合成樹脂で形成されており、中心部に設けられた孔８ａの孔径はシャンク３ａの外径よりも僅かに小さく形成されている。この結果、孔８ａにシャンク３ａを圧入されたリング８は、弾性により、ドリル３と一体になる。リング８を装着したドリル３は、リング８を介してホルダ５２に支持される（特許文献１参照）。なお、リング８の外径は７〜８ｍｍ、厚さは４〜８ｍｍ程度であり、シャンク３ａの外径は３ｍｍ程度である。
【００１０】
次に、従来のプリント基板加工機１００の動作を説明する。始めに、主軸３１にドリル３を保持させる手順について説明する。なお、ドリル３は、リング８に挿入された状態でホルダ５２に支持されている。また、リング８は、下面８ｄからドリル３の先端３ｐまでの距離が距離ｋになるようにしてドリル３に固定されている。従って、リング８の上下方向高さｈが定まっているので、リング８の上面８ｕからドリル３の先端３ｐまでの距離が定まる。
【００１１】
テーブル１とスライダ２３を移動させ、主軸３１（すなわちコレットチャック３２）の軸線を穴５２ａの軸線に一致させた後、コレットチャック３２を開いた状態で主軸頭２７を下降させ、ばね５３に抗してコレットチャック３２の先端３２ａを図８の２点鎖線の位置Ｎに位置決めする。この状態で、コレットチャック３２を閉じると、ドリル３はコレットチャック３２の先端３２ａとリング８の上面８ｕとが接触した状態で保持される。
【００１２】
以下、主軸３１（すなわち、ドリル３）の軸線を加工しようとする孔の中心に位置決めした後、主軸頭２７を下降させ、ドリル先端３ｐを予め定められた深さまでプリント基板２に切り込ませる。
【００１３】
このように、リング８を用いるとドリル先端３ｐの高さ方向の位置を精度よく管理することができるので、加工時、切り込み深さを必要最小限の値にすることができ、加工能率を向上させることができる。また、ドリル３の切り込み不足が発生することもない。さらに、加工中に先端３ｐの位置を確認する必要もない。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１１６６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、電子部品の小型化の要求に伴い、１枚のプリント基板における直径が０．３ｍｍ以下である小径の孔の割合が増加している。
【００１６】
図９は、加工時のドリル近傍の様子を示す外観図である。
【００１７】
ドリル３により孔を加工する場合、加工に伴って切粉が発生する。切粉の質量が大きい場合、発生した切粉はドリル３の溝に沿って上昇するが、溝を上昇中に溝から外れて切れる場合がほとんどであり、溝の上端まで上り詰めた場合も、溝の上端から外れた時点で切れる。
【００１８】
しかし、例えば、直径が０．２ｍｍのドリル３の場合、同図に示すように、ドリル３の溝に沿って上昇した切粉９が溝から外れた後もシャンク３ａに沿って上昇し、リング８の下面８ｄの下側で、ドリル３に巻き付いてしまう場合がある。切粉９がドリル３に巻き付くと、ドリル３のバランスがくずれるため、先端３ｐが振れて加工精度が低下する。また、新たな切粉９の排出性が低下し、ドリル折れが発生する場合がある。さらに、切粉９がドリル３に巻き付いていると、ドリル保持装置５０に保持させた時に切粉９の高さがリング８の厚みに加算されるので、リング８の見かけ上の厚みが増加する。このため、加工深さが浅くなり、加工不良が発生する場合があった。
【００１９】
本発明の目的は、上記した課題を解決し、構造が簡単で、かつ、加工精度および作業能率を向上させることができる工具位置決め装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は（例えば、図１、図３、図４及び図５参照）、軸線（Ｏ）方向の中心部に工具に嵌合する孔（８ａ）が形成され、前記工具に装着されて前記工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置において、
前記軸線（Ｏ）方向の上端が前記軸線に対して垂直な面（８Ａｕ，８Ｂｕ，８Ｃｕ）に形成され、
前記軸線（Ｏ）方向の下端から上方に拡大する傾斜面（８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ）を有する、
ことを特徴とする工具位置決め装置（８Ａ１〜８Ａ５，８Ｂ１〜８Ｂ５，８Ｃ１〜８Ｃ５）にある。
【００２１】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図１参照）、
前記傾斜面（８Ａｄ）は、前記軸線（Ｏ）に対する角度（θ）が５〜８５度のテーパ面である、
ことを特徴とするものである。
【００２２】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図３及び図４参照）、
前記傾斜面（８Ｂｄ，８Ｃｄ）は、該傾斜面の下端に接する接線の前記軸線に対する角度（α，β）が５〜８５度の曲面である、
ことを特徴とするものである。
【００２３】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図１，図３及び図４参照）、
前記傾斜面（８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ）の上方に形成され、前記傾斜面の上端よりも外側に突出するフランジ部（８Ａｆ，８Ｂｆ，８Ｃｆ）を有する、
ことを特徴とするものである。
【００２４】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図５参照）、
前記傾斜面には、溝（８ｍ）が形成されている、
ことを特徴とするものである。
【００２５】
また、上記工具位置決め装置において（例えば、図５参照）、
前記溝（８ｍ）は、前記工具に形成されている溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成されている、
ことを特徴とするものである。
【００２６】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に係る本発明によると、切粉が工具に巻き付くのを防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００２８】
請求項２に係る本発明によると、切粉がテーパ面に沿って上昇し、遠心力により破断して飛ばされやすくなるので、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００２９】
請求項３に係る本発明によると、切粉が曲面に沿って上昇し、遠心力により破断して飛ばされやすくなるので、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００３０】
請求項４に係る本発明によると、フランジ部の下面を支持することで、工具の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００３１】
請求項５に係る本発明によると、切粉が溝に案内されることにより、切粉が傾斜面を上昇しやすくなり、切粉に遠心力を効果的に作用させることができ、切粉を効果的に破断することができる。
【００３２】
請求項６に係る本発明によると、切粉が工具の溝に沿う帯状となる場合に、工具位置決め装置の螺旋状の溝は切粉のねじれ方向と逆向きとなるので、切粉は、螺旋状の溝にねじれを解消する方向に案内されることとなり、これにより螺旋状の切粉の径が広がり、切粉には遠心力が効果的に作用する。したがって、切粉を効果的に破断して飛ばすことができ、切粉が工具に巻き付くのを効果的に防止できる。したがって、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。図２は、リングを装着したドリルがコレットチャックに保持されている状態を示す説明図である。
【００３５】
本第１実施形態に係るリング８Ａ１は、図１に示すように、軸線Ｏ方向の中心部に工具としてのドリル３（図２）に嵌合する孔８ａが形成された中空円筒状であり、ドリル３に装着されてドリル３の先端３ｐを位置決めするようにした工具位置決め装置である。リング８Ａ１は、例えば硬質の合成樹脂で形成されており、中心部に設けられた孔８ａの孔径はドリル３のシャンク３ａ（図２）の外径よりも僅かに小さく形成されている。この結果、孔８ａにドリル３のシャンク３ａを圧入されたリング８Ａ１は、弾性により、ドリル３と一体になる。
【００３６】
リング８Ａ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ａｕが形成されており、この上端面８Ａｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。また、リング８Ａ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、先細りとなって尖っている。リング８Ａ１の側面は、軸線Ｏ方向の下端である孔８ａの外縁に接し、孔８ａの外縁から上方に拡大する傾斜面８Ａｄと、傾斜面８Ａｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ａｓと、を有している。この傾斜面８Ａｄは、テーパ面に形成されている。そして、リング８Ａ１の下端の直径は孔８ａの直径と略等しい。傾斜面８Ａｄの軸線Ｏに対する角度θは、５〜８５度（すなわち、テーパ角としては１０〜１７０度）である。傾斜面８Ａｄは、図１（ａ）に示すように、軸線Ｏに平行な周側面８Ａｓと交差している。
【００３７】
次に、リング８Ａ１を装着したドリル３により加工する際の動作を説明する。
【００３８】
加工に伴って発生した切粉の一部は、ドリル３の溝に沿う帯状となり、ドリル３の不図示の溝に沿って上昇した後、シャンク３ａに沿ってさらに上昇し、さらに傾斜面８Ａｄに沿って上昇する。
【００３９】
傾斜面８Ａｄは徐々に大径になっているので、切粉は傾斜面８Ａｄを上昇するに従い、軸線Ｏからの距離（すなわち半径ｒ）が大きくなり、軸線Ｏを中心とする切粉の周速度ｖは、徐々に増加する。
【００４０】
切粉に加わる遠心力は周速度ｖの２乗に比例し、半径ｒに反比例するので、例えば、図２中、矢印Ｂ−Ｂ線における半径ｒが矢印Ａ−Ａ線におけるシャンク３ａの直径の２倍であるとすると、矢印Ｂ−Ｂ線に到達した単位長さあたりの切粉に加わる遠心力は、矢印Ａ−Ａ線にある単位長さあたりの切粉に加わる遠心力の８倍である。
【００４１】
この結果、切粉は傾斜面８Ａｄの上端に到達する前にその遠心力により破断して飛ばされる。これにより、切粉がドリル３に巻き付くのを防止でき、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００４２】
なお、傾斜面８Ａｄの軸線Ｏに対する角度θは５〜８５度とすることができるが、角度θを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また、この範囲とすることで、効果的に切粉を傾斜面８Ａｄに沿って上昇させることができ、効果的に切粉を破断させることができる。したがって、効果的に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００４３】
ところで、リング８Ａ１の高さｈは、ドリル３の刃先径に応じて変える必要がある。図１（ｂ）に示すリング８Ａ２は、図１（ａ）に示すリング８Ａ１の変形例である。
【００４４】
このリング８Ａ２においては、リング８Ａ１における周側面８Ａｓの長さを０として、傾斜面８Ａｄを直接、上端面８Ａｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ａ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００４５】
また、図１（ｃ）に示すリング８Ａ３は、図１（ｂ）とは別のリング８Ａ１の変形例である。
【００４６】
リング８Ａ３は、図１（ｃ）に示すように、傾斜面８Ａｄの上方であって周側面８Ａｓの上端に形成され、傾斜面８Ａｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ａｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ａｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ａｆを設けることができる。したがって、フランジ部８Ａｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００４７】
［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。
【００４８】
なお、図３における（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図１における（ａ），（ｂ），（ｃ）と対応させてある。
【００４９】
リング８Ｂ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ｂｕが形成されており、この上端面８Ｂｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。リング８Ｂ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、リング８Ｂ１の側面は、軸線Ｏ方向の下端である孔８ａの外縁に接し、孔８ａの外縁から上方に拡大する傾斜面８Ｂｄと、傾斜面８Ｂｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ｂｓと、を有している。
【００５０】
このリング８Ｂ１の傾斜面８Ｂｄは、軸線Ｏ側（内側）に凹んだ凹状の曲面に形成されている。この傾斜面８Ｂｄは、孔８ａの外縁（傾斜面８Ｂｄの下端）における傾斜面８Ｂｄの接線の角度αが５〜８５度に設定されている。なお、角度αを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また切粉を効果的に破断することができる。
【００５１】
このような形状にすることで、リング８Ｂ１の高さが、上記第１実施形態のリング８Ａ１と同じである場合、角度αをリング８Ａ１の角度θよりも小さくすることが可能となる。すなわち、切粉が傾斜面８Ｂｄの下端で案内され易くなり、傾斜面８Ｂｄが上端に向かって外側に拡大するので、上記第１実施形態のリング８Ａ１以上の切粉破断効果を持たせることができる。したがって、効果的に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５２】
図３（ｂ）に示すリング８Ｂ２は、図３（ａ）に示すリング８Ｂ１の変形例であり、また、図３（ｃ）に示すリング８Ｂ３は、図３（ｂ）とは別のリング８Ｂ１の変形例である。
【００５３】
リング８Ｂ２は、上記第１実施形態のリング８Ａ２と同様に、周側面８Ｂｓの長さを０として、傾斜面８Ｂｄを直接、上端面８Ｂｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ｂ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５４】
また、リング８Ｂ３は、上記第１実施形態のリング８Ａ３と同様に、傾斜面８Ｂｄの上方であって周側面８Ｂｓの上端に形成され、傾斜面８Ｂｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ｂｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ｂｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ｂｆを設けることができる。これにより、フランジ部８Ｂｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００５５】
［第３実施形態］
図４は、本発明の第３実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面一部断面図、（ｂ），（ｃ）はリングの変形例の正面図である。
【００５６】
なお、図４における（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図３における（ａ），（ｂ），（ｃ）と対応させてある。
【００５７】
リング８Ｃ１の軸線Ｏ方向の上端には、コレットチャック３２の先端３２ａ（図２）に当接する平坦面となる上端面８Ｃｕが形成されており、この上端面８Ｃｕは、孔８ａの軸線Ｏに垂直に形成されている。リング８Ｃ１の軸線Ｏ方向の下端は、孔８ａの外縁であり、リング８Ｃ１の側面は、孔８ａの外縁に接し、軸線Ｏ方向の下端から上方に拡大する傾斜面８Ｃｄと、傾斜面８Ｃｄ上端から上方に延びる軸線Ｏと平行な周側面８Ｃｓと、を有している。
【００５８】
このリング８Ｃ１の傾斜面８Ｃｄは、軸線Ｏとは逆側（外側）に膨らむ凸状の曲面に形成されている。この傾斜面８Ｃｄは、孔８ａの外縁（傾斜面８Ｃｄの下端）における傾斜面８Ｃｄの接線の角度βが５〜８５度に設定されている。なお、角度βを２０〜４５度とするのが好ましく、この範囲とするのが実用的であり、また切粉を効果的に破断させることができる。このような形状とすることにより、上記第１実施形態のリング８Ａ１と同様に、切粉を破断することができ、切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００５９】
図４（ｂ）に示すリング８Ｃ２は、図４（ａ）に示すリング８Ｃ１の変形例であり、また、図４（ｃ）に示すリング８Ｃ３は、図４（ｂ）とは別の図４（ａ）に示すリング８Ｃ１の変形例である。
【００６０】
リング８Ｃ２は、上記第１実施形態のリング８Ａ２と同様に、周側面８Ｃｓの長さを０として、傾斜面８Ｃｄを直接、上端面８Ｃｕに接続している。これにより、例えば、高さｈを大きくできない場合に、このようなリング８Ｃ２の形状とすることで、有効に切粉がドリル３に巻き付くのを防止できる。
【００６１】
また、リング８Ｃ３は、上記第１実施形態のリング８Ａ３と同様に、傾斜面８Ｃｄの上方であって周側面８Ｃｓの上端に形成され、傾斜面８Ｃｄの上端よりも外側に突出し、傾斜面８Ｃｄの上端の径よりも大径のフランジ部８Ｃｆを有する。例えば、高さｈを大きくしても差し支えない場合、フランジ部８Ｃｆを設けることができる。これにより、フランジ部８Ｃｆの下面を図８に示すドリル保持装置５０の上面５２ｕに当接させることができるので、保持させたドリル３の軸線が傾くのを効果的に防止できる。
【００６２】
リング８Ｃ１〜８Ｃ３をこのような形状にしても、第１実施形態のリング８Ａ１〜８Ａ３と同等の機能を持たせることができる。
【００６３】
［第４実施形態］
図５は、本発明の第４実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図であり、（ａ）は、リングの正面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）はリングの変形例の正面図である。
【００６４】
リング８Ａ４は、図５（ａ）に示すように、傾斜面８Ａｄに溝８ｍが形成されている。つまり、第１実施形態のリング８Ａ１に溝８ｍを追加したものである。このように溝８ｍを形成することで、切粉は、溝８ｍに案内され、傾斜面８Ａｄをスムーズに上昇する。したがって、切粉は、溝８ｍを設けない場合に比べて、傾斜面８Ａｄの下端（ドリル３の刃先側）で切断されやすくなり、リング８Ａ４から外れやすくなる。この場合、溝８ｍはドリル３に形成されている螺旋状の溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成することで、切粉は、効果的に破断されやすくなり、効果的にリング８Ａ４から外れやすくなる。
【００６５】
つまり、ドリル３の螺旋状の溝に沿う帯状の切粉が発生した場合、この帯状の切粉が上昇しリング８Ａ４を上昇するが、リング８Ａ４の傾斜面８Ａｄには、溝８ｍが形成されているので、切粉の先端は、螺旋状の溝８ｍに案内されながら、上昇することとなる。そして、溝８ｍは、螺旋状の切粉のねじれ方向とは逆向きとなる螺旋状に形成されているので、切粉の先端が溝８ｍに案内されて上昇する際にねじれを解消する方向に案内される。
【００６６】
これにより、螺旋状の切粉の径が傾斜面８Ａｄの径よりも大きく広がり、切粉には傾斜面８Ａｄに沿って接触しながら上昇する場合よりも、大きな遠心力が作用する。そして、帯状の切粉は、リング８Ａ４の傾斜面８Ａｄの下端において破断しやすくなり、切粉を効果的に破断して飛ばすことができ、切粉がドリル３に巻き付くのを効果的に防止できる。したがって、加工精度および作業能率を向上させることができる。
【００６７】
また、リング８Ａ５は、図５（ｂ）に示すように、傾斜面８Ａｄに溝８ｍが形成されている。つまり、第１実施形態のリング８Ａ２に溝８ｍを追加してもよい。同様に、図示は省略するが、第１実施形態のリング８Ａ３に溝８ｍを追加形成してもよい。
【００６８】
同様に、リング８Ｂ４、８Ｂ５は、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、傾斜面８Ｂｄに溝８ｍを形成したものであり、リング８Ｃ４，８Ｃ５は、図５（ｅ），（ｆ）に示すように、傾斜面８Ｃｄに溝８ｍを形成したものである。更に、図示は省略するが、第２実施形態のリング８Ｂ３及び第３実施形態のリング８Ｃ３に溝を追加形成してもよい。
【００６９】
なお、上述した実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７０】
上述した実施形態では、傾斜面が、テーパ面又は曲面で一様に形成される場合について説明したが、傾斜面として、上記テーパ面と曲面とを組合せたものであってもよい。
【００７１】
図６は、傾斜面の変形例を示す図である。すなわち、図６（ａ）に示すように、点Ｑから下側をテーパ面（傾斜面８Ａｄ）とし、点Ｑから上側を軸線Ｏ側に凹む凹状の曲面（傾斜面８Ｂｄ）とを組合せてもよいし、図６（ｂ）に示すように、点Ｒから下側を軸線Ｏ側に凹む凹状の曲面（傾斜面８Ｂｄ）とし、点Ｒから上側をテーパ面（傾斜面８Ａｄ）としてもよい。
【００７２】
また、図６（ｃ）に示すように、点Ｓから下側を第１のテーパ面（傾斜面８Ａｄ１）、点Ｓから上側を第１のテーパ面とは異なる角度の第２のテーパ面（傾斜面８Ａｄ２）にしてもよい。
【００７３】
また、図示を省略するが、軸線Ｏに対して外側に膨らむ凸状の曲面（傾斜面８Ｃｄ）とテーパ面（傾斜面８Ａｄ）とを組合せる等、テーパ面（傾斜面８Ａｄ）と、曲面（傾斜面８Ｂｄ）と、曲面（傾斜面８Ｃｄ）とを任意に組合せることができる。
【００７４】
また、上述した実施形態では、工具がドリル３の場合について説明したが、本発明は工具がエンドミルの場合にも同様に適用することができ、更に他の工具にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図２】リングを装着したドリルがコレットチャックに保持されている状態を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る工具位置決め装置としてのリングの構成図である。
【図６】傾斜面の変形例を示す図である。
【図７】従来のプリント基板加工機の要部正面図である。
【図８】工具保持装置の正面断面図である。
【図９】加工時のドリル近傍の様子を示す外観図である。
【符号の説明】
【００７６】
３ 工具（ドリル）
３ｐ 先端
８Ａ１〜８Ａ５，８Ｂ１〜８Ｂ５，８Ｃ１〜８Ｃ５ 工具位置決め装置（リング）
８Ａｄ，８Ｂｄ，８Ｃｄ 傾斜面
８Ａｆ，８Ｂｆ，８Ｃｆ フランジ部
８Ａｕ，８Ｂｕ，８Ｃｕ 上端（上端面）
８ａ 孔
８ｍ 溝
Ｏ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の中心部に工具に嵌合する孔が形成され、前記工具に装着されて前記工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置において、
前記軸線方向の上端が前記軸線に対して垂直な面に形成され、
前記軸線方向の下端から上方に拡大する傾斜面を有する、
ことを特徴とする工具位置決め装置。
【請求項２】
前記傾斜面は、前記軸線に対する角度が５〜８５度のテーパ面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の工具位置決め装置。
【請求項３】
前記傾斜面は、該傾斜面の下端に接する接線の前記軸線に対する角度が５〜８５度の曲面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の工具位置決め装置。
【請求項４】
前記傾斜面の上方に形成され、前記傾斜面の上端よりも外側に突出するフランジ部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工具位置決め装置。
【請求項５】
前記傾斜面には、溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工具位置決め装置。
【請求項６】
前記溝は、前記工具に形成されている溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の工具位置決め装置。
【請求項１】
軸線方向の中心部に工具に嵌合する孔が形成され、前記工具に装着されて前記工具の先端を位置決めするようにした中空円筒状の工具位置決め装置において、
前記軸線方向の上端が前記軸線に対して垂直な面に形成され、
前記軸線方向の下端から上方に拡大する傾斜面を有する、
ことを特徴とする工具位置決め装置。
【請求項２】
前記傾斜面は、前記軸線に対する角度が５〜８５度のテーパ面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の工具位置決め装置。
【請求項３】
前記傾斜面は、該傾斜面の下端に接する接線の前記軸線に対する角度が５〜８５度の曲面である、
ことを特徴とする請求項１に記載の工具位置決め装置。
【請求項４】
前記傾斜面の上方に形成され、前記傾斜面の上端よりも外側に突出するフランジ部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工具位置決め装置。
【請求項５】
前記傾斜面には、溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工具位置決め装置。
【請求項６】
前記溝は、前記工具に形成されている溝のねじれ方向と逆向きの螺旋状に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の工具位置決め装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０５１３２（Ｐ２０１０−１０５１３２Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０３７５（Ｐ２００８−２８０３７５）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００２３３３３２）日立ビアメカニクス株式会社 (237)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００２３３３３２）日立ビアメカニクス株式会社 (237)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]