(57)【要約】【課題】  第１、第２板材を重ね合わせ、第１板材の第１ボルト孔と同軸上に位置するように第２板材に第２ボルト孔をドリル加工する作業を、簡単かつ高精度で行えるようにする。【解決手段】  外板１２の裏面にアクセスパネル１３を重ね合わせ、外板１２の第１ボルト孔１２ｂと同軸の第２ボルト孔１３ｄをアクセスパネル１３にドリル加工するためにドリルガイド用治具Ｊ２が、ドリルＤが貫通可能な円筒状の治具本体３１と、治具本体３１の一端に形成されたテーパー部３２と、治具本体３１の外周に形成されたフランジ部３３とを備えるので、第１ボルト孔１２ｂのテーパー状の開口部１２ｃにテーパー部３２を嵌合させ、かつ開口部１２ｃの周囲にフランジ部３３を当接させた状態で円筒状の治具本体３１にドリルＤを貫通させることで、アクセスパネル１３に第２ボルト孔１３ｄを位置ずれや傾きのない状態で精度良く加工することができる。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側の開口部（１２ｃ）がテーパー状に拡開する第１ボルト孔（１２ｂ）を有する第１板材（１２）の裏面に第２板材（１３）を重ね合わせ、前記第１ボルト孔（１２ｂ）と同軸の第２ボルト孔（１３ｄ）を前記第２板材（１３）にドリル加工するためにドリルガイド用治具であって、
ドリル（Ｄ）が貫通可能な円筒状の治具本体（３１）と、前記治具本体（３１）の一端に形成されて前記第１ボルト孔（１２ｂ）の前記開口部（１２ｃ）に嵌合可能なテーパー部（３２）と、前記治具本体（３１）の外周に形成されて前記第１ボルト孔（１２ｂ）の前記開口部（１２ｃ）の周囲に当接可能なフランジ部（３３）とを備えることを特徴とするドリルガイド用治具。
【請求項２】
前記第１板材（１２）は航空機の外板であり、前記第２板材（１３）は前記外板に形成したアクセスホール（１２ａ）を閉塞するアクセスパネルであることを特徴とする、請求項１に記載のドリルガイド用治具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のドリルガイド用治具（Ｊ２）を用いたドリル孔加工方法であって、
前記第１板材（１２）に前記第２板材（１３）に所定の位置関係で重ね合わせる工程と、
前記第１板材（１２）に前記第２板材（１３）を仮固定する工程と、
前記１ボルト孔（１２ｂ）の前記開口部（１２ｃ）に前記ドリルガイド用治具（Ｊ２）を装着する工程と、
前記ドリルガイド用治具（Ｊ２）の前記治具本体（３１）の内部にドリル（Ｄ）を挿入して前記第２板材（１３）に前記第２ボルト孔（１３ｄ）を加工する工程と、
を含むことを特徴とするドリル孔加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面側の開口部がテーパー状に拡開する第１ボルト孔を有する第１板材の裏面に第２板材を重ね合わせ、前記第１ボルト孔と同軸の第２ボルト孔を前記第２板材にドリル加工するためにドリルガイド用治具と、前記ドリルガイド用治具を用いたドリル孔加工方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークにドリル孔を加工する際に、ワークに対するドリル孔の位置や垂直度の精度を確保するためのドリルガイド用治具として、下記特許文献１、２に記載されたものが公知である。
【０００３】
特許文献１に記載されたものは、ワークに対して複数層に積層されたテンプレート１８，２０，２２のガイド孔２４，３４，３６にドリルブッシュ２８を装着し、このドリルブッシュ２８をガイドにしながらドリル４８を挿入してドリル孔を加工するものである。
【０００４】
特許文献２に記載されたものは、支持部材１０とガイド部材２０とからなり、支持部材１０はワークの被加工面に当接する目盛板部１１に直線状に形成された支持穴１１ａを備え、ガイド部材２０は支持穴１１ａに沿ってスライド可能かつ位置固定可能なボルト２２、ナット２１およびスペーサ２３からなり、ボルト２２にドリル１００を案内するドリルガイド穴２２ｙが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５３１８３９４号明細書
【特許文献２】特開２００７−２７６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記特許文献１、２に記載されたものは、何れも部品点数が多く、構造が複雑で大がかりであるため、コストが嵩む問題があった。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、第１、第２板材を重ね合わせ、第１板材の第１ボルト孔と同軸上に位置するように第２板材に第２ボルト孔をドリル加工する作業を、簡単かつ高精度で行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、表面側の開口部がテーパー状に拡開する第１ボルト孔を有する第１板材の裏面に第２板材を重ね合わせ、前記第１ボルト孔と同軸の第２ボルト孔を前記第２板材にドリル加工するためにドリルガイド用治具であって、ドリルが貫通可能な円筒状の治具本体と、前記治具本体の一端に形成されて前記第１ボルト孔の前記開口部に嵌合可能なテーパー部と、前記治具本体の外周に形成されて前記第１ボルト孔の前記開口部の周囲に当接可能なフランジ部とを備えることを特徴とするドリルガイド用治具が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１板材は航空機の外板であり、前記第２板材は前記外板に形成したアクセスホールを閉塞するアクセスパネルであることを特徴とするドリルガイド用治具が提案される。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２に記載のドリルガイド用治具を用いたドリル孔加工方法であって、前記第１板材に前記第２板材に所定の位置関係で重ね合わせる工程と、前記第１板材に前記第２板材を仮固定する工程と、前記１ボルト孔の前記開口部に前記ドリルガイド用治具を装着する工程と、前記ドリルガイド用治具の前記治具本体の内部にドリルを挿入して前記第２板材に前記第２ボルト孔を加工する工程とを含むことを特徴とするドリル孔加工方法が提案される。
【００１１】
尚、実施の形態の外板１２は本発明の第１板材に対応し、実施の形態のアクセスパネル１３は本発明の第２板材に対応する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の構成によれば、第１板材の裏面に第２板材を重ね合わせ、第１板材の第１ボルト孔と同軸の第２ボルト孔を第２板材にドリル加工するためにドリルガイド用治具が、ドリルが貫通可能な円筒状の治具本体と、治具本体の一端に形成されたテーパー部と、治具本体の外周に形成されたフランジ部とを備えるので、第１ボルト孔のテーパー状の開口部にテーパー部を嵌合させ、かつ第１ボルト孔のテーパー状の開口部の周囲にフランジ部を当接させた状態で円筒状の治具本体にドリルを貫通させることで、第２板材に第２ボルト孔を位置ずれや傾きのない状態で精度良く加工することができる。しかもドリルガイド用治具は治具本体、テーパー部およびフランジ部からなる簡単な構造であるため、低コストで製造可能である。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、第１板材は航空機の外板であり、第２板材は外板に形成したアクセスホールを閉塞するアクセスパネルであるので、アクセスパネルを新品に交換する際に、その外板の第１ボルト孔をガイドにしてアクセスパネルの第２ボルト孔を精度良く加工することができる。
【００１４】
また請求項３の構成によれば、第１板材に第２板材に所定の位置関係で重ね合わせて第１板材に第２板材を仮固定し、第１ボルト孔の開口部にドリルガイド用治具を装着し、ドリルガイド用治具の円筒状の治具本体の内部にドリルを挿入して第２板材に第２ボルト孔を加工するので、第２板材に第２ボルト孔を位置ずれや傾きのない状態で精度良く加工することができる。しかもドリルガイド用治具は治具本体、テーパー部およびフランジ部からなる簡単な構造であるため、低コストで製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】飛行機の斜視図。
【図２】図１の２方向拡大矢視図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】位置決め用治具の平面図（図６の５方向矢視図）。
【図６】図５の６−６線断面図。
【図７】前記図６に対応する作用説明図。
【図８】ドリルガイド用治具の構造および作用の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図８に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、飛行機の主翼１１，１１の下面の外板１２に複数のアクセスパネル１３…が着脱自在に設けられる。
【００１８】
図３および図４に示すように、主翼１１の下面の外板１２には、主翼１１の内部の点検や整備を行うための陸上競技のトラック形（小判形）のアクセスホール１２ａが形成される。アクセスホール１２ａの周囲には複数の第１ボルト孔１２ｂが形成されており、各第１ボルト孔１２ｂは外板１２の表面側に向かってテーパー状に拡開する開口部１２ｃと、開口部１２ｃの小径側から外板１２の裏面側に一定径で貫通する等径部１２ｄとで構成される。
【００１９】
アクセスパネル１３はアクセスホール１２ａよりも一回り大きい板状部材であって、アクセスホール１２ａと同形の本体部１３ａの周囲に段部１３ｂを介して一定幅のフランジ部１３ｃが形成される。複数の第２ボルト孔１３ｄ…が形成されたフランジ部１３ｃはアクセスホール１２ａの周囲の裏面側に当接し、外板１２の表面側から挿入された皿頭ねじ１４…の雄ねじ部１４ｂ…が外板１２の第１ボルト孔１２ｂ…およびアクセスパネル１３の第２ボルト孔１３ｄ…を貫通してアクセスパネル１３の裏面に固定したウエルドナット１５…に締結されることで、アクセスパネル１３は外板１２のアクセスホール１２ａを塞ぐように固定される。アクセスパネル１３の第２ボルト孔１３ｄ…は、外板１２の第１ボルト孔１２ｂの等径部１２ｄと同一の直径を有する。
【００２０】
皿頭ねじ１４をウエルドナット１５に締結した状態で、皿頭ねじ１４の裁頭円錐状の頭部１４ａは第１ボルト孔１２ｂの開口部１２ｃに隙間なく嵌合し、これにより頭部１４ａが外板１２の表面と面一になって空気抵抗の増加が回避される。またアクセスパネル１３のフランジ部１３ｃの表面側にアクセスホール１２ａの周囲を囲むように形成された環状溝１３ｅに、外板１２の裏面との間をシールするＯリング１６が装着される。
【００２１】
ところで、例えば飛行機の滑走中にノーズギヤが跳ね上げた小石がアクセスパネル１３に衝突して損傷を与えたような場合、損傷したアクセスパネル１３を新しいアクセスパネル１３と交換する必要がある。新品のアクセスパネル１３には第２ボルト孔１３ｄ…が形成されておらず、外板１２のアクセスホール１２ａの周囲の第１ボルト孔１２ｂ…に対する現物合わせで第２ボルト孔１３ｄ…がドリル加工される。その理由は、外板１２に形成された複数のアクセスホール１２ａ…の周囲の第１ボルト孔１２ｂ…の位置は、各アクセスホール１２ａ毎に多少の誤差があり、予め第２ボルト孔１３ｄ…を加工したアクセスパネル１３を用意しても、その第２ボルト孔１３ｄ…の位置が外板１２のアクセスホール１２ａの周囲の第１ボルト孔１２ｂ…の位置と一致しないからである。
【００２２】
次に、新品のアクセスパネル１３に第２ボルト孔１３ｄ…を形成するための治具の構造を説明する。
【００２３】
図５および図６に示すように、アクセスパネル１３をアクセスホール１２ａに位置決めするための位置決め用治具Ｊ１は、Ｈ形に結合された縦フレーム２１および一対の横フレーム２２，２２と、一対の横フレーム２２，２２の先端に結合された４本の脚部２３…とを備える。各脚部２３の内部に形成された円形断面のガイド孔２３ａに伸縮ロッド２４の大径部２４ａが摺動自在に嵌合する。伸縮ロッド２４の一端の小径部２４ｂと脚部２３の底部との間にはコイルスプリング２５が縮設されており、伸縮ロッド２４の突出限界は大径部２４ａに当接するクリップ２６により規制される。脚部２３から突出する伸縮ロッド２４の先端に設けた円形のフランジ部２４ｃに、外板１２を傷付けないようにゴム製のパッド２７が固定される。
【００２４】
縦フレーム２１の中央から垂下する吸着ロッド２８の先端にゴム製の吸着カップ２９が固定されており、この吸着カップ２９は吸着ロッド２８の内部の内部を通して真空ポンプ３０に接続される。
【００２５】
図６および図８（Ａ）に示すように、アクセスパネル１３に第２ボルト孔１３ｄ…を加工するためのドリルガイド用治具Ｊ２は、ドリルＤが貫通可能なガイド孔３１ａを有する円筒状の治具本体３１と、治具本体３１の下端に形成された裁頭円錐状のテーパー部３２と、治具本体３１およびテーパー部３２間に形成されて径方向に張り出すフランジ部３３とを備える。テーパー部３２の形状は、外板１２の第１ボルト孔１２ｂ…の開口部１２ｃに隙間なく嵌合可能な形状である。
【００２６】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
新品のアクセスパネル１３に現物合わせで第２ボルト孔１３ｄ…を加工するには、先ずアクセスパネル１３を斜めにして外板１２のアクセスホール１２ａを表面側から裏面側に通過させ、そのフランジ部１３ｃをアクセスホール１２ａの周囲の裏面に当接させた状態で任意の手段によりアクセスパネル１３を保持する。続いて、図７に示すように、位置決め用治具Ｊ１の４本の脚部２３…に収納した伸縮ロッド２４…の先端のパッド２７…をアクセスホール１２ａの周囲の外板１２に当接させ、縦フレーム２１および横フレーム２２，２２を外板１２に向かって押し付ける。すると、図６に示すように、コイルスプリング２５…を圧縮しながら伸縮ロッド２４…が収縮し、真空ポンプ３０で真空引きされた吸着カップ２９がアクセスパネル１３の本体部分１３ａの表面の中央部に吸着する。この状態で、コイルスプリング２５…の弾発力で伸縮ロッド２４…が伸長すると、吸着カップ２９に吸着されたアクセスパネル１３のフランジ部１３ｃがアクセスホール１２ａの周囲の裏面に強く当接し、アクセスパネル１３は外板１２に仮保持される。
【００２８】
続いて、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、外板１２の各第１ボルト孔１２ｂの開口部にドリルガイド用治具Ｊ２のテーパー部３２を嵌合させると、テーパー部３２に連設されたフランジ部３３が外板１２の表面に密着し、ドリルガイド用治具Ｊ２が第１ボルト孔１２ｂに安定した姿勢で支持される。この状態でドリルガイド用治具Ｊ２の治具本体３１のガイド孔３１ａは、外板１２の第１ボルト孔１２ｂと同軸に整列する。従って、ドリルＤを治具本体３１のガイド孔３１ａに挿入して回転させると、第１ボルト孔１２ｂの等径部１２ｄを通過したドリルＤによってアクセスパネル１３のフランジ部１３ｃに第２ボルト孔１３ｄが現物合わせで加工される。
【００２９】
このようにして全ての第２ボルト孔１３ｄ…を加工した後、位置決め用治具Ｊ１およびドリルガイド用治具Ｊ２を除去し、アクセスパネル１３を外板１２のアクセスホール１２ａから取り外した後、図８（Ｃ）に示すように、アクセスパネル１３のフランジ部１３ｃの裏面に第２ボルト孔１３ｄ…と同軸にウエルドナット１５…を溶接で固定することで、新しいアクセスパネル１３を完成する。
【００３０】
以上のように、アクセスパネル１３を新品に交換するとき、外板１２のアクセスホール１２ａ…の周囲の第１ボルト孔１２ｂ…の位置に合わせてアクセスパネル１３に新たな第２ボルト孔１３ｄ…を形成するので、第１、第２ボルト孔１２ｂ…，１３ｄ…の位置がずれてアクセスパネル１３の取り付けが困難になる事態を回避することができる。
【００３１】
また第２ボルト孔１３ｄ…を加工するとき、位置決め用治具Ｊ１でアクセスパネル１３を所定位置に仮保持するので、第２ボルト孔１３ｄ…を加工する際の作業性が向上するだけでなく、第２ボルト孔１３ｄ…の位置精度も向上する。しかも第２ボルト孔１３ｄ…を加工するドリルＤをドリルガイド用治具Ｊ２でガイドするので、第２ボルト孔１３ｄ…の位置ずれや傾きを防止して加工精度を高めることができる。しかもドリルガイド用治具Ｊ２は治具本体３１、テーパー部３２およびフランジ部３３からなる簡単な構造であるため、低コストで製造可能である。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の計変更を行うことが可能である。
【００３３】
例えば、実施の形態では飛行機の主翼１１の外板１２のアクセスホール１２ａを覆うアクセスパネル１３に対する第２ボルト孔１３ｄ…のドリル加工について説明したが、本発明は飛行機のエンジンを支持するパイロンのアクセスパネルに対するボルト孔の加工や、その他の任意の板材に対するボルト孔の加工に適用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１２        外板（第１板材）
１２ａ      アクセスホール
１２ｂ      第１ボルト孔
１２ｃ      開口部
１３        アクセスパネル（第２板材）
１３ｄ      第２ボルト孔
３１        治具本体
３２        テーパー部
３３        フランジ部
Ｄ          ドリル
Ｊ２        ドリルガイド用治具
【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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