JP3406860B2 - 放電加工用パイプ電極ホルダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工による微
細、深穴加工に用いるパイプ電極を固定保持して、放電
加工機の加工ヘッドに回転可能に設けた主軸の先端部に
取り付けられるパイプ電極ホルダに関し、特に外径がφ
０．３０ｍｍ程度以下、最小でφ０．０５ｍｍ程度以上
で、長さが外径の数１００倍以上、少なくとも１００ｍ
ｍ程度以上で４００〜５００ｍｍ程度以下の極細で長尺
であって、パイプ電極を締め付け固定する根元側に一定
の大径シャンク部を設けたパイプ電極を固定保持するパ
イプ電極ホルダに関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工用のパイプ電極ホルダとして、
コレットを用いてパイプ電極を固定保持するホルダが、
例えば実用新案登録第２５１４３９４号公報、特開平８
−２９０３３２号公報等により提案されており、いずれ
の公報に記載されたパイプ電極ホルダも、管状ないし筒
状体内にコレットが、側面に軸方向に形成されたパイプ
電極締め付け用のスリットの開口端を下方（パイプ電極
ホルダの被加工物に対向する先端側）に向けて嵌入配置
され、該コレットの中心孔にパイプ電極を挿入した状態
で、前記管状ないし筒状体の下端部（前記先端側の端
部）に袋ナットを螺合することにより、パイプ電極を締
め付け固定するように構成されている。

【０００３】また、前記各公報に記載されたパイプ電極
ホルダでは、スリットを有する截頭円錐状テーパ面がコ
レットの側面の一箇所に形成され、前記袋ナットを螺合
することにより該テーパ面にコレットの中心に向く力を
作用させてパイプ電極を締め付け固定している。

【０００４】一方、極細のパイプ電極による微細加工や
細深穴の穿孔加工は、電極消耗比が大凡１：１、即ち約
１００％前後またはそれ以上の高消耗条件下で行われる
ことが多いところから、更には、このような高消耗条件
下で、パイプ電極の交換頻度を低減し一本のパイプ電極
でなるべく多数個の加工を可能として加工能率を向上さ
せるために、極細パイプ電極は、少なくとも外径の数１
００倍以上、４００〜５００ｍｍ程度以下、通常１００
〜３５０ｍｍ前後程度の長さに製作仕上げられる。

【０００５】しかし、外径がφ０．３ｍｍのパイプ電極
の場合、内径が大凡φ０．１２ｍｍで、パイプ肉厚が約
０．０９ｍｍとなり、従って大凡φ０．３ｍｍ程度以上
の太さを有するパイプ電極の場合は、肉厚が約０．１ｍ
ｍ以上となるから、材料が銅または銅合金系のパイプの
場合にも、電極ホルダ等の電極チャック部への機械的固
定作業にそれほど困難はないものの、外径がφ０．３ｍ
ｍよりも細いφ０．２５ｍｍ前後程度以下のパイプ電
極、例えば、外径φ０．２５ｍｍ、内径φ０．１ｍｍ、
肉厚０．０７５ｍｍ、あるいは外径φ０．１５ｍｍ、内
径φ０．０７ｍｍ、肉厚０．０４ｍｍ、及び外径φ０．
１ｍｍ、内径φ０．０４ｍｍ、肉厚０．０３ｍｍ等の極
細のパイプ電極の場合は、潰れ、屈曲や折損し易く、こ
れが長尺になればなるほど潰れ・屈曲・折損事故発生の
虞が増大し、電極チャック部への機械的固定だけでなく
電気的通電接触固定や高耐圧の液密シール接触固定等の
作業が極めて困難である。

【０００６】このため従来から、パイプ電極を損傷する
ことなく前記機械的、電気的、及び液密的な接触固定を
可能とするように、極細で長尺のパイプ電極の一端側外
側面に、パイプ電極よりも外径の大きいパイプ状体を嵌
挿固定して剛性を高めたシャンク部を形成し、あるいは
更に、パイプ電極とシャンク部との間にパイプ電極より
も外径が大きくシャンク部よりは外径の小さい中間パイ
プ状体を一本または順次外径を異ならせて複数本嵌挿し
て、例えばα−シアノアクリレート等の瞬間接着剤によ
り嵌挿部を接着固定して、多段にパイプを継いだ釣竿状
の態様として一箇所に応力集中が生じないように形成
し、前記シャンク部を電極チャック部に挿入して固定保
持させることにより、パイプ電極を電極ホルダ等の電極
チャック部に固定する作業時の潰れ・屈曲・折損等の事
故発生を防止するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、パイプ電極の潰れ・屈曲・折損等の事故を防止す
るために、パイプ電極を締め付け固定する根元側に大径
のシャンク部を設けたり、あるいは前記中間パイプ状体
を設けて多段にパイプを継いだ態様にパイプ電極を形成
しても、加工電極として用いられる外径がφ０．３ｍｍ
以下の極細で長尺のパイプ電極がパイプ電極ホルダの先
端側に突出して存在することに変わりはなく、また、従
来のパイプ電極ホルダは、加工ヘッドに取り付けられた
とき被加工物に対向する側の先端部、即ち極細のパイプ
電極が１００ｍｍ程度以上の長さ突出する側の先端部に
袋ナットが設けられ、該ナットを前記管状ないし筒状体
に螺合することによってパイプ電極をコレットにより締
め付け固定する構成であるため、パイプ電極固定時に、
前記袋ナットを手作業で回す際、極細のパイプ電極に触
れないように細心の注意を要し、パイプ電極の締め付け
固定作業が容易ではなく、注意はしていても誤って触れ
てパイプ電極を損傷する事故があとを絶たず、パイプ電
極の構造、形態に種々工夫を凝らしても、パイプ電極の
損傷事故を防止することができなかった。

【０００８】また、従来のパイプ電極ホルダは、パイプ
電極に対して締め付け力を作用する截頭円錐状テーパ面
がコレット側面の一箇所に形成される構成であるため、
パイプ電極を固定保持する確実性が十分とは言えなかっ
た。また、従来のパイプ電極ホルダは、前記テーパ面が
小さな鋭角のテーパ角度に形成されているため、テーパ
面に僅かな寸法誤差があると、テーパ穴に対してコレッ
トのテーパ面が当接してパイプ電極を締め付けるまでの
コレットの移動代がばらつき、パイプ電極を所望の把持
力で安定して固定保持すことが難しかった。また、従来
のパイプ電極ホルダは、パイプ電極の締め付け固定時
に、先ずコレットを軸方向に移動させてパイプ電極を締
め付け、この際のコレットの移動により間接的に弾性シ
ール部材を圧縮する構成であるため、コレットの移動代
にばらつきが生じやすい従来のパイプ電極ホルダでは、
前記移動代がばらついてコレットが十分に移動できない
場合に、弾性シール部材の圧縮可能な圧縮代によっては
締め付け力不全を生じたり、あるいは逆に弾性シール部
材が十分に圧縮されないでシール不全を生じたりする虞
があった。

【０００９】叙上の問題点に鑑み、本発明は、極細で長
尺のパイプ電極が長く突出していないパイプ電極ホルダ
の後端側からコレットや弾性シールブロックを締め付け
られるようにして、パイプ電極を損傷することなく容易
にコレットにより締め付け固定することのできるパイプ
電極ホルダを提供すること、また、このようなパイプ電
極ホルダにおいて締め付け力を作用するコレットのテー
パ面を二箇所設けることによって、また、弾性シール部
材の弾発力によりコレットを軸方向に移動させる構成と
することによってパイプ電極を固定保持する確実性を高
めたパイプ電極ホルダを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明のパイプ電極ホルダは、概略、両端が開口し
た中空柱状体で後端部に雌ねじを備えたホルダ本体の中
空部の先端側から後端側に、前記パイプ電極が挿通する
孔を有する前記コレットと弾性シールブロックとホルダ
ヘッドとを順次配列して内装し、前記ホルダヘッドが、
先端部に前記雌ねじに螺合する雄ねじを備え、中間部に
捩込みのための係止部を備え、前記電極ホルダを主軸に
取り付ける際に該主軸のシールに挿入される小径突起部
を後端面に備えてなり、前記ホルダヘッドが前記ホルダ
本体の後端から前記雄ねじを前記雌ねじに螺合させて捩
込まれることにより、前記弾性シールブロックが圧縮さ
れて該弾性シールブロックと前記パイプ電極との間が液
封され、該弾性シールブロックの弾発力によって前記コ
レットが押圧されることにより該コレットのスリットに
該スリットを閉じる力が作用して前記パイプ電極が締め
付けられて固定保持される構成とすることが必要なもの
である。

【００１１】そして、本発明のパイプ電極ホルダは、さ
らに詳しくは、両端が開口した中空柱状体からなるホル
ダ本体の中空部の先端側から後端側に、前記コレットと
ワッシャと弾性シールブロックとホルダヘッドとを順次
配列して内装してなり、前記ホルダ本体は、中空柱状体
の先端側から後端側に、パイプ電極の根元側の外径より
も僅かに大きい内径と前記根元側を支持するのに十分に
長い長さを有する先端部中空部と、該先端部中空部より
も内径の大きい中間部中空部と、該中間部中空部よりも
内径の大きい後端部中空部とが同軸上に順次連通して形
成され、前記中間部中空部と前記後端部中空部間の段部
にテーパ面が形成され、前記後端部中空部の後端部に雌
ねじが形成されてなり、前記内装された前記コレット
は、中心部にパイプ電極の挿通孔を有すると共に中間部
から後端側に前記パイプ電極を締め付けるスリットを有
し、後端側の大径部の外径が前記ホルダ本体の後端部中
空部の内径よりも僅かに小径に、中間および先端側の小
径部の外径が前記ホルダ本体の中間部中空部の内径より
も僅かに小径に形成され、前記後端側の大径部の前後の
角部に第１のテーパ面と第２のテーパ面が形成され、該
第１のテーパ面を前記段部のテーパ面に当接させて前記
中間部中空部と前記後端部中空部に配置され、前記内装
された前記ワッシャは、中心部にパイプ電極の挿通孔を
有し、周縁部に前記コレットの第２のテーパ面に当接す
るテーパ面を有して前記後端部中空部に配置され、前記
内装された前記弾性シールブロックは、中心部にパイプ
電極の挿通孔を有し、前記ワッシャに接して前記後端部
中空部に配置され、前記ホルダヘッドは、中心部にパイ
プ電極の挿通孔を有すると共に先端部に前記ホルダ本体
の雌ねじに螺合する雄ねじを有し、中間部に捩込みのた
めの係止部を有し、前記電極ホルダを主軸に取り付ける
際に該主軸のシールに挿入される小径突起部を後端面に
有し、前記ホルダヘッドが前記ホルダ本体の後端から前
記雄ねじを前記雌ねじに螺合させて捩込まれることによ
り、前記弾性シールブロックが圧縮されて該弾性シール
ブロックと前記パイプ電極との間が液封され、該弾性シ
ールブロックの弾発力によって前記コレットが押圧され
ることにより該コレットのスリットに該スリットを閉じ
る力が作用して前記パイプ電極が締め付けられて固定保
持されることを特徴とする。

【００１２】また、本発明のパイプ電極ホルダは、前記
テーパ面が略４５度のテーパ角度に形成されてなること
を特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基いて
説明する。図１は、本発明のパイプ電極ホルダの一実施
例を示す縦断面図であり、１はホルダ本体であり、両端
が開口した中空柱状体で、該中空柱状体の先端側（下
側）から後端側（上側）にかけて、パイプ電極の締め付
け固定される根元側の外径よりも僅かに大きい内径と根
元側の外径に比べて十分に長い長さを有する先端部中空
部１ａと、該先端部中空部１ａよりも内径の大きい中間
部中空部１ｂと、該中間部中空部１ｂよりも更に内径の
大きい後端部中空部１ｃとが同軸上に順次連通して形成
され、中間部中空部１ｂと後端部中空部１ｃ間の段部に
テーパ面１ｄが形成されており、また、後端側端部に雌
ねじ１ｅが形成されている。また、ホルダ本体１の外周
には、環状の溝１ｆが形成され、該溝１ｆの上面がテー
パ面１ｇに形成され、該環状溝１ｆの下側にフランジ部
１ｈが形成されている。

【００１５】２はパイプ電極を締め付け固定するコレッ
トであり、中心部にパイプ電極の挿通孔２ａを有し、締
め付け用スリット２ｂの形成された上端部の大径部の下
面に第１のテーパ面２ｃが形成されると共に該スリット
２ｂの開口する上端面の周縁に第２のテーパ面２ｄが形
成されており、スリット２ｂの開口する端面を上方に向
けてホルダ本体１内に嵌挿され、先端部を中間部中空部
１ｂに後端部を後端部中空部１ｃに位置させて第１のテ
ーパ面２ｃをホルダ本体１のテーパ面１ｄに当接して配
置される。コレット２はベリリウム銅合金等の導電性の
良い材料により形成されている。

【００１６】３はワッシャであり、中心部にパイプ電極
の挿通孔３ａを有し、周縁にテーパ面３ｂが形成され、
該テーパ面３ｂをコレット２の第２のテーパ面２ｄに当
接させて後端部中空部１ｃに配置される。この実施例で
は、ホルダ本体１のテーパ面１ｄ、コレット２の第１の
テーパ面２ｃ、第２のテーパ面２ｄ、及びワッシャ３の
テーパ面３ｂの各テーパ面は略４５°のテーパ角度に形
成されている。

【００１７】４は例えばゴム等の弾性材により形成され
た円筒状の弾性シールブロックであり、中心部にパイプ
電極の挿通孔４ａを有し、ワッシャ３の上面に接して後
端中空部１ｃに配置される。

【００１８】５はホルダヘッドであり、中心部にパイプ
電極の挿通孔５ａを有すると共にホルダ本体１の雌ねじ
１ｅに螺合する雄ねじ５ｂを有している。また中央部付
近にフランジ部５ｅを有し、その外周がホルダヘッド５
を捩込むときの係止部である六角ナット状に、あるいは
四角等の多角形状に形成されている。それで、雄ねじ５
ｂを雌ねじ１ｅに捩込んでホルダヘッド５をホルダ本体
１の後端部中空部１ｃに進入させることによって、弾性
シールブロック４を押圧部５ｃにより圧縮する。また、
ホルダヘッド５には、上面中心部に小径（φ３ｍｍ程
度）の突起部５ｄが形成されている。

【００１９】図２は、パイプ電極ホルダの組み立て状態
を示す分解図であり、図に矢印で示すように、ホルダ本
体１の後端側の大径の開口端から中空部に、コレット
２、ワッシャ３、弾性シールブロック４が順次嵌挿さ
れ、最後にホルダヘッド５がホルダ本体１の後端部に螺
着されてパイプ電極ホルダが組み立てられる。

【００２０】パイプ電極ホルダによってパイプ電極を固
定保持する際は、図１に示すように、先ず、ホルダヘッ
ド５のねじを弛めて、フランジ部５ｅとホルダ本体１の
上端面との間に１〜２ｍｍ程度の隙間を形成し、弾性シ
ールブロック４の圧縮を開放状態として挿通孔４ａを開
くと共に、コレット２のスリット２ｂを開状態として挿
通孔２ａを開き、先端部中空部１ａ及び各挿通孔２ａ，
３ａ，４ａ，５ａからなる同軸上に連通したパイプ電極
６の挿通路を形成させてから、パイプ電極６の根元側を
先端部中空部１ａ側から挿入し、該根元側の端部を突起
部５ｄから数ｍｍ程度突出させた状態に配置した後、ホ
ルダヘッド５をフランジ部５ｅがホルダ本体１の上端面
に当接するまで捩込む。このホルダヘッド５の捩込みに
より押圧部５ｃが弾性シールブロック４に圧接し、該ブ
ロック４が圧縮変形すると共に該ブロック４の弾発力
（弾性力）によりワッシャ３を介してコレット２に下向
きの押圧力が作用し、第１のテーパ面２ｃがホルダ本体
１のテーパ面１ｄ上を下方に摺動することによりスリッ
ト２ｂを閉じる向きの力が作用して、挿通孔２ａ内のパ
イプ電極６を締め付けて強固に固定保持することにな
る。また、本発明では、コレット２の第１のテーパ面２
ｂによって締め付け力が発生するだけでなく、コレット
２の上端面の周縁に形成した第２のテーパ面２ｄに当接
するワッシャ３の周縁のテーパ面３ｂが、弾性シールブ
ロック４の抗圧潰力により下方に摺動することによって
もスリット２ｂを閉じる力が作用して締め付け力が発生
し、パイプ電極６を一層強固に確実性高く安定して固定
保持することができる。また、ワッシャ３を設けたこと
により、前記ブロック４が圧縮したとき、これがコレッ
ト２のスリット２ｂ内に噛み込んで、スリット２ｂの閉
動作を阻害することがなく、パイプ電極６を円滑に安定
して固定保持することができる。

【００２１】またこの際、弾性シールブロック４が圧縮
変形して押圧部５ｃとワッシャ３との間の空間に充満
し、後端部中空部１ｃの内周面及び挿通孔４ａ内のパイ
プ電極６外周面に密着することにより、後端部中空部１
ｃの該ブロック４の下側が上側に対してシールされる。

【００２２】実際の具体的な寸法例を図１により示す
と、パイプ電極の全長ａ＝２５０ｍｍ、シャンク部ｂ＝
６０ｍｍ、中間パイプ部ｃ＝１０ｍｍ、極細パイプ電極
ｄ＝１８０ｍｍ、パイプ電極ホルダの先端から突出する
シャンク部の長さｅ＝３ｍｍである。

【００２３】このように、本発明のパイプ電極ホルダで
は、従来のように極細のパイプ電極が１００ｍｍ程度以
上の長さ突出しているホルダ本体の先端側ではなく、パ
イプ電極が数ｍｍ程度しか突出していない後端側のホル
ダヘッド５を捩込んでパイプ電極を締め付け固定する構
成であるから、ホルダヘッド５の捩込み作業時に誤って
パイプ電極に触れて潰れ・屈曲・折損等の損傷事故を発
生させる虞がなく、パイプ電極のパイプ電極ホルダへの
固定保持作業を容易に円滑に行うことができる。

【００２４】また、締め付け力を発生させる各テーパ面
１ｄ，２ｃ，２ｄ，３ｂが略４５度のテーパ角に形成さ
れていることにより、ホルダヘッド５のねじを弛めれ
ば、コレット２はスリット２ｂを開こうとする反発力に
よって自ら上方に移動して、パイプ電極６に対する締め
付け力が開放状態となるため、パイプ電極６の着脱及び
コレット２そのものの取り外し作業を円滑、容易に行う
ことができる。

【００２５】また、本発明のような大きなテーパ角度で
はなく、小さな鋭角にテーパ面が形成されている従来の
パイプ電極ホルダでは、テーパ面に僅かな寸法誤差があ
ると、テーパ穴に対してコレットのテーパ面が当接して
パイプ電極を締め付けるまでのコレットの移動代がばら
つき、パイプ電極を所望の把持力で安定して固定保持す
ことが難しい。しかし、本発明では、テーパ面を略４５
度のテーパ角に形成したことにより、またコレット２の
上端面と大径部の側面の二箇所にテーパ面２ｃ，２ｄを
設けて締め付け力を作用させるようにしたことにより、
多少の寸法誤差があってもコレット２の移動代のばらつ
きが小さい。また、角度４５度のテーパ面は製作加工が
容易である。

【００２６】また、従来のパイプ電極ホルダは、先ずコ
レットを軸方向に移動させてパイプ電極を締め付け、こ
の際のコレットの移動により間接的に弾性シール部材を
圧縮する構成であるため、上記のようにパイプ電極を締
め付けるまでのコレットの移動代にばらつきが生じやす
い従来のパイプ電極ホルダでは、前記移動代がばらつい
てコレットが十分に移動できない場合に、弾性シール部
材の圧縮可能な圧縮代によっては締め付け力不全を生じ
たり、逆に弾性シール部材が十分に圧縮されないでシー
ル不全を生じたりする虞があったが、本発明では、ばら
つきの小さい移動代によって弾性シールブロック４を先
に圧縮し、このブロック４の弾発力によってコレット２
が軸方向に移動する構成であるから、該ブロック４によ
るシール作用とコレット２による締め付け作用を個々に
十全に働かせることができる。

【００２７】このようにコレット２の移動代の小さい本
発明では、ホルダヘッド５を捩込んでフランジ部５ｅが
ホルダ本体１の上端面に当接したとき、コレット２によ
ってパイプ電極６に適正な締め付け力が作用し、また弾
性シールブロック４が適正に圧潰してシール作用が十全
に発揮されるように、ホルダヘッド５の押圧部５ｃのホ
ルダ本体１内への進入長さ即ち雄ねじ５ｂの長さや、弾
性シールブロック４の長さ寸法、ワッシャ３の厚み、コ
レット２の形状寸法、ホルダ本体１のテーパ面１ｄの上
端からの深さが予め計算されて設計されている。このた
め、ホルダヘッド５をホルダ本体１に捩込むときに、フ
ランジ部５ｅが当接するまで捩込めば所期のシール状態
でパイプ電極６を適確に固定保持することができ、捩込
み長さを調整する必要がない。また、フランジ部５ｅを
ホルダ本体１の上端面に当接させることにより、ホルダ
ヘッド５の倒れが矯正され、挿通孔５ａのホルダ本体１
中空部との同軸性が確保される。

【００２８】また、本発明のパイプ電極ホルダが固定保
持するパイプ電極６は、根元側に大径のシャンク部を設
けて剛性を高めたもの、あるいは更に中間パイプ状体を
設けたものが使用されるから、コレットにより銜え込ま
れて締め付けられても圧潰してしまう虞はない。そし
て、シャンク部の太さは一定（例えばφ１．０ｍｍ）で
あり、従って、一種類のコレットを有する一個のパイプ
電極ホルダにより径の異なる極細パイプ電極を固定保持
することが可能である。

【００２９】また本発明では、先端部中空部１ａが、パ
イプ電極の根元側の外径よりも僅かに大きい内径、例え
ば、パイプ電極の根元側のシャンク部の外径がφ１．０
ｍｍの場合、内径がφ１．０１０ｍｍ程度に形成され、
また該先端部中空部１ａがパイプ電極の根元側の外径に
比べて十分に長く、１０〜１５ｍｍ程度の長さに形成さ
れており、この先端部中空部１ａによってパイプ電極６
のパイプ電極ホルダに対する同軸性及び倒れが矯正され
てパイプ６の真直性が保障される。

【００３０】図３は、加工ヘッドに回転可能に支持され
た主軸の先端部に本発明のパイプ電極ホルダを取り付け
るカプラ式接続部を示し、図４は、該カプラ式接続部に
パイプ電極ホルダを装着した状態を示す。７は中空円筒
状の主軸であり、加工ヘッド側の部材８にベアリング９
を介して回転自在に支持されている。主軸７先端部の外
側面にはコイルバネホルダ１０が主軸７に圧入固着され
ると共に、該コイルバネホルダ１０の下側にスリーブ１
１が下限位置を規制されて軸方向に摺動可能に設けら
れ、ホルダ１０とスリーブ１１間にコイルバネ１２が保
持され、該コイルバネ１２によってスリーブ１１が下方
に付勢される。また、スリーブ１１の下側の主軸７周囲
に所定間隔で孔１３が形成され、該孔１３にボール１４
が内側に脱落しない態様で設けられる。他方、スリーブ
１１の下端部内周縁にはテーパ面１１ａが形成されてお
り、スリーブ１１がコイルバネ１２により下方に押圧さ
れた状態で、ボール１４はテーパ面１１ａに当接して孔
１３の内方に押圧される。また、スリーブ１１には孔１
３部分を囲繞する下垂部１１ｂが形成されていて、スリ
ーブ１１がコイルバネ１２の付勢に抗して上方に移動し
た状態で、孔１３から外方へのボール１４の脱落を防止
する。主軸７の先端開口部はホルダ本体１のフランジ部
１ｈよりも上側部分が嵌挿する大径の中空部７ａを形成
し、該中空部７ａの上方にはホルダヘッド５の突起部５
ｄが嵌挿する小径の中空部１５ａを有するＯリングケー
ス１５が設けられ、該ケース１５にＯリング１５ｂが配
設されている。なお、Ｏリングケース１５は、小径のＯ
リングをセットしやすいように二分割の組み立て式に形
成されている。

【００３１】このカプラ式接続部は、スリーブ１１をコ
イルバネ１２の付勢に抗して上方に移動させるシリンダ
機構を備えており、１６はエアシリンダ、１７は先端部
に円筒状部材１７ａを備えたピストンロッド、１８は軸
１８ａに支承されて回動するレバーであり、該レバー１
８の一端部に形成した凹部１８ｂに円筒状部材１７ａが
係合し、他端部には支持棒１９が取り付けられ、スリー
ブ１１の下垂部１１ｂを略半周に亘って囲繞するＵ字状
アーム２０が該支持棒１９に一体に取り付けられてい
る。

【００３２】また、２１は加工電流を供給する給電端
子、２２は通電ブラシであり、該通電ブラシ２２の先端
面はコイルバネホルダ１０の外側面にバネにより圧接し
ている。この実施例では、コイルバネホルダ１０がベリ
リウム銅合金等により形成されていて通電リングを兼ね
ており、コイルバネホルダ１０には放熱フィン１０ａが
設けられている。コイルバネホルダ兼通電リング１０に
給電された放電エネルギは、主軸７からボール１４、ホ
ルダ本体１、コレット２を経由してパイプ電極６に供給
される。また、２３ａはモータ２４の出力軸に固定され
たプーリ、２３ｂは主軸７に固定されたプーリ、２５は
両プーリ２３ａと２３ｂ間に懸廻されたタイミングベル
トであり、モータ２４の駆動によって主軸７が回転す
る。また、２６は高圧の加工液供給管、２７は該加工液
供給管２６と主軸７間をシールするＯリングである。以
上によりパイプ電極ホルダを主軸先端部に取り付けるカ
プラ式接続部が構成される。

【００３３】以上の構成により、パイプ電極を固定保持
したパイプ電極ホルダを主軸に装着するときは、先ず、
シリンダ１６を作動させてピストンロッド１７を下方に
移動させ、レバー１８を回動させてＵ字状アーム２０の
先端部によりスリーブ１１の下面を押圧して、スリーブ
１１をバネ１２に抗し上昇させてアンクランプ状態とし
てから、図３に矢印で示すように、パイプ電極ホルダの
ホルダヘッド５側を主軸中空部７ａに嵌入すると共に突
起部５ｄを小径中空部１５ａに嵌挿する。次に、シリン
ダ１６を逆に作動させることにより、Ｕ字状アーム２０
の先端部によるスリーブ１１の下面押圧を解除し、スリ
ーブ１１をバネ１２により下方に移動させてクランプ状
態（図４の状態）とする。このクランプ状態に於て、下
方に押圧移動するスリーブ１１のテーパ面１１ａがボー
ル１４に圧接し、該ボール１４は孔１３の下面に圧接さ
れると共に主軸の内方に押圧されホルダ本体１の環状溝
１ｆに係合して溝１ｆのテーパ面１ｇに圧接し、ボール
１４はテーパ面１１ａ、孔１３の下面、及びテーパ面１
ｇに夫々接する３点で支持される。この結果、ホルダ本
体１を上方に押圧する分力が作用し、フランジ部１ｈの
上面が主軸７の先端面に圧接した状態でパイプ電極ホル
ダが主軸に装着される。従って、フランジ部１ｈの上面
と主軸７の先端面を主軸方向と直角に仕上げ加工してお
くことにより、主軸に対する倒れを矯正してパイプ電極
ホルダを真直性良く剛性高く強固に主軸に装着すること
ができる。また、この実施例では、カプラ式接続部が主
軸と一体に形成されていることからも、パイプ電極ホル
ダの真直性及び同軸性に優れた主軸への装着が可能であ
る。

【００３４】また、ホルダヘッド５の径の細い突起部５
ｄを小径中空部１５ａに嵌挿してＯリング１５ｂにより
シールする構成であるから、加工液供給管２６から通常
６０〜８０ｋｇ／ｃｍ２に及ぶ高圧で加工液が供給され
ても、ホルダヘッドに作用する下方への押圧力は僅かで
あり、従って、カプラ式接続部を極端に剛性高く形成す
る必要がない。

【００３５】このようにパイプ電極ホルダを主軸先端部
に装着した後、パイプ電極６先端を被加工物に対向さ
せ、モータ２４により主軸７を回転させた状態で、加工
液供給管２６から加工液として水ないし水系加工液ある
いはケロシン等の鉱油系の加工液を供給し、パイプ電極
６と被加工物間に間欠的に電圧パルスを印加すると共
に、主軸７または被加工物に加工送りを与えて微細や細
深穴の放電加工が行われる。そして、パイプ電極ホルダ
を主軸から取り外すときは、再びアンクランプ状態とし
て、ボール１４の拘束を解除して下方に抜き取る。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明のパイプ電
極ホルダによれば、コレットを軸方向に押圧するための
ねじ部を、極細のパイプ電極が長く突出している先端側
ではなく後端側に設け、後端側で捩込み作業を行うよう
にしたから、極細で長尺のパイプ電極を潰れ、屈曲、折
損等損傷することなく容易にコレットにより締め付け固
定することができる。

【００３９】また、ホルダヘッドを捩込んだ際、先ず弾
性シール部材が圧縮され、該弾性シール部材の弾発力に
よってコレットを軸方向に移動させる構成としたから、
コレットによるパイプ電極の締め付け固定作用と弾性シ
ール部材による液密シール作用を夫々個別に十全に働か
せてパイプ電極を確実性高く固定保持することができる
と共に加工液を高圧で供給しても確実にシールすること
ができる。

【００４０】また、締め付け力を作用するコレットのテ
ーパ面を二箇所設けたことにより確実性高く強固にパイ
プ電極を固定保持することができる。

【００４１】また、パイプ電極の根元側の外径よりも僅
かに大きい内径と根元側の外径に比べて十分に長い長さ
を有する先端部中空部をホルダ本体に設け、パイプ電極
を固定保持する際の真直性、同軸性を該先端部中空部に
よって保障するようにしたから、コレット２を導電性良
好なベリリウム銅合金により形成してパイプ電極に放電
加工電流を小さい電気抵抗で安定して供給することがで
きる。

【００４２】また、締め付け力を発生させる各テーパ面
を略４５度のテーパ角に形成するようにしたから、パイ
プ電極の着脱及びコレットそのものの取り外し作業を円
滑、容易に行うことができる。また、テーパ角を略４５
度としたことにより、多少の寸法誤差があってもパイプ
電極を確実に固定保持することが可能となり、それ程厳
しい寸法精度が要求されず、また、締め付け動作時のコ
レットの軸方向の移動量が少なくて済むから、パイプ電
極を所期の位置に容易に固定保持することができる。ま
たテーパ角４５度のテーパ面の製作加工は容易である。

【００４３】また、略４５度のテーパ面をコレットの二
箇所に設け、且つ弾性シールブロック、ワッシャ、コレ
ットの寸法、ホルダヘッドの捩込み深さを管理してある
ので、ホルダヘッドをホルダ本体に締め込むだけでパイ
プ電極の固定と液密シールとを確実に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパイプ電極ホルダの一実施例を示す縦
断面図。

【図２】本発明のパイプ電極ホルダの一実施例の構成を
示す分解図。

【図３】本発明のパイプ電極ホルダの一実施例を主軸先
端部に取り付けるカプラ式接続部を示す縦断面図。

【図４】本発明のパイプ電極ホルダの一実施例を主軸先
端部のカプラ式接続部に装着した状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ ： ホルダ本体 １ａ ： 先端部中空部 １ｂ ： 中間部中空部 １ｃ ： 後端部中空部 １ｄ ： テーパ面 １ｅ ： 雌ねじ １ｆ ： 環状溝 １ｇ ： テーパ面 １ｈ ： フランジ部 ２ ： コレット ２ａ ： パイプ電極の挿通孔 ２ｂ ： 締め付け用スリット ２ｃ ： 第１のテーパ面 ２ｄ ： 第２のテーパ面 ３ ： ワッシャ ３ａ ： パイプ電極の挿通孔 ３ｂ ： テーパ面 ４ ： 弾性シールブロック ４ａ ： パイプ電極の挿通孔 ５ ： ホルダヘッド ５ａ ： パイプ電極の挿通孔 ５ｂ ： 雄ねじ ５ｃ ： 押圧部 ５ｄ ： 突起部 ５ｅ ： フランジ部 ６ ： パイプ電極 ７ ： 主軸 ８ ： 加工ヘッド側の部材 ９ ： ベアリング １０ ： コイルバネホルダ兼通電リング １０ａ： 放熱フィン １１ ： スリーブ １２ ： コイルバネ １３ ： 孔 １４ ： ボール １５ ： Ｏリングケース １５ａ： 小径の中空部 １５ｂ： Ｏリング １６ ： エアシリンダ １７ ： ピストンロッド １７ａ： 円筒状部材 １８ ： レバー １８ａ： 軸 １８ｂ： 凹部 １９ ： 支持棒 ２０ ： Ｕ字状アーム ２１ ： 給電端子 ２２ ： 通電ブラシ ２３ａ： プーリ ２３ｂ： プーリ ２４ ： モータ ２５ ： タイミングベルト ２６ ： 加工液供給管 ２７ ： Ｏリング

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電加工に用いるパイプ電極をコレット
   により締め付けて固定保持する放電加工用パイプ電極ホ
   ルダに於て、該パイプ電極ホルダは、両端が開口した中
   空柱状体からなるホルダ本体の中空部の先端側から後端
   側に、前記コレットとワッシャと弾性シールブロックと
   ホルダヘッドとを順次配列して内装してなり、前記ホル
   ダ本体は、中空柱状体の先端側から後端側に、パイプ電
   極の根元側の外径よりも僅かに大きい内径と前記根元側
   を支持するのに十分に長い長さを有する先端部中空部
   と、該先端部中空部よりも内径の大きい中間部中空部
   と、該中間部中空部よりも内径の大きい後端部中空部と
   が同軸上に順次連通して形成され、前記中間部中空部と
   前記後端部中空部間の段部にテーパ面が形成され、前記
   後端部中空部の後端部に雌ねじが形成されてなり、前記
   内装された前記コレットは、中心部にパイプ電極の挿通
   孔を有すると共に中間部から後端側に前記パイプ電極を
   締め付けるスリットを有し、後端側の大径部の外径が前
   記ホルダ本体の後端部中空部の内径よりも僅かに小径
   に、中間および先端側の小径部の外径が前記ホルダ本体
   の中間部中空部の内径よりも僅かに小径に形成され、前
   記後端側の大径部の前後の角部に第１のテーパ面と第２
   のテーパ面が形成され、該第１のテーパ面を前記段部の
   テーパ面に当接させて前記中間部中空部と前記後端部中
   空部に配置され、前記内装された前記ワッシャは、中心
   部にパイプ電極の挿通孔を有し、周縁部に前記コレット
   の第２のテーパ面に当接するテーパ面を有して前記後端
   部中空部に配置され、前記内装された前記弾性シールブ
   ロックは、中心部にパイプ電極の挿通孔を有し、前記ワ
   ッシャに接して前記後端部中空部に配置され、前記ホル
   ダヘッドは、中心部にパイプ電極の挿通孔を有すると共
   に先端部に前記ホルダ本体の雌ねじに螺合する雄ねじを
   有し、中間部に捩込みのための係止部を有し、前記電極
   ホルダを主軸に取り付ける際に該主軸のシールに挿入さ
   れる小径突起部を後端面に有し、前記ホルダヘッドが前
   記ホルダ本体の後端から前記雄ねじを前記雌ねじに螺合
   させて捩込まれることにより、前記弾性シールブロック
   が圧縮されて該弾性シールブロックと前記パイプ電極と
   の間が液封され、該弾性シールブロックの弾発力によっ
   て前記コレットが押圧されることにより該コレットのス
   リットに該スリットを閉じる力が作用して前記パイプ電
   極が締め付けられて固定保持されることを特徴とする放
   電加工用パイプ電極ホルダ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の放電加工用パイプ電極
   ホルダに於て、前記テーパ面が略４５度のテーパ角度に
   形成されてなることを特徴とする放電加工用パイプ電極
   ホルダ。