(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台座上に載置されたタンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿すべく、該タンク上にドリルユニットを配設し、このドリルユニットにて該タンクに所定の孔を明けるように構成されたタンクの孔明け装置に於いて、前記ドリルユニットには、スピンドルを回転中心として所定距離を隔ててカッタ刃を装着するとともに、前記スピンドルの下方部に膨拡機構部を設け、予め前記タンクの所定位置に開穿されている下孔に前記膨拡機構部を挿入して貫通させるとともに、前記膨拡機構部を拡径して該下孔の下面部を支持し、前記スピンドルと一体に回転する前記カッタ刃をタンクの表面に当接して所定径の孔を開穿し、更に、前記カッタ刃が切り抜いた切断片を前記膨拡機構部にて保持できるように形成したことを特徴とするタンクの孔明け装置。
【請求項２】
上記膨拡機構部は、上記スピンドルの軸心に沿って上下動するピストンと、このピストンの下部に固設されたピストンロッドと、該ピストンロッドを囲繞するように下向き且つ等間隔で枢着された複数のアームとからなり、前記アームには枢着部近傍の内側に突起部を突設するとともに、該アームの下端部を外側に突設して爪部が形成され、更に、前記ピストンロッドにカム溝を設けて前記アームの突起部をこのカム溝に係合し、前記ピストンの上下動によりアームの突起部が押し上げ若しくは押し下げられて、アームの下端部が縮径若しくは拡径するように構成した請求項１記載のタンクの孔明け装置。
【請求項３】
上記スピンドルの内部にはスピンドルの軸心に沿ってエアパイプを遊転可能に配管するとともに、該エアパイプの下端部に上記ピストンを内蔵したシリンダを接続し、エア圧力によって該ピストンを上下動可能に形成するとともに、該エアパイプと一体に上記膨拡機構部が昇降するように構成した請求項１または２記載のタンクの孔明け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンクの孔明け装置に関するものであり、特に、自動車等の合成樹脂製燃料タンクに所定の孔を開穿するとき、切り抜かれた切断片或いは切り屑等が該タンク内に落下しないように構成されたタンクの孔明け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の此種タンクの孔明け装置について図９及び図１０に従って説明する。図に於いて、孔明け装置１はドリルユニット２を備え、該ドリルユニット２のボディ中心部に配設されたスピンドル３にプーリ４を軸着し、該プーリ４とモータ５の軸に軸着したプーリ４ａとの間にベルト６を懸架してある。また、前記スピンドル３の下端部に取り付けられているチャック７に、ドリル８及びバイト９を取り付けた枠体１０の上端部をチャッキングする。そして、前記モータ５の回転駆動を前記スピンドル３に伝達し、スピンドル３の回転によりチャック７に取り付けた枠体１０が回転する。従って、枠体１０に取り付けられたドリル８が回転するとともに、該ドリル８を回転中心としてバイト９が回転する。
【０００３】
一方、図示例のタンク１１は主として自動車の燃料タンクとして用いられ、合成樹脂製の該タンク１１の所定個所にゲージやセンサ等の各種部品を装着するための孔を開穿すべく、台座１２上に載置されて固定具１３，１３にて固定される。斯かる状態で、該タンク１１の所定個所に所定の径を有する孔１４を開穿するのであるが、該孔１４の径は取り付けられる部品に合わせて、前記ドリル８とバイト９との距離によって決定される。
【０００４】
先ず、図９に示すように、前記スピンドル３に取り付けられているチャック７を下降させて、台座１２上に固定された前記タンク１１の所定個所の中心位置に前記ドリル８の下端部を当接する。該ドリル８は前記モータ５の駆動により回転しており、該ドリル８が所定径の孔１４の中心位置を穿孔して前記バイト９の回転中心を保持しつつ、前記バイト９がドリル８の周囲を回転囲繞しながらタンク１１に所定の孔１４を開穿する。
【０００５】
上記従来の孔明け装置１は、バイト９の回転中心をとるためにドリル８で所定径の孔１４の中心位置を穿孔し、そして、該ドリル８の周囲を回転囲繞しながら前記バイト９が孔１４を開穿するように構成されているため、図１０に示すように該ドリル８の回転穿孔動作時に、該ドリル８による切り屑Ｖ１，Ｖ１  …が前記タンク１１内に落下し、また、前記バイト９による開穿時にも切り屑Ｖ２，Ｖ２…が飛散して周囲の環境を汚染する。更に、前記バイト９によって切り抜かれた孔相当径の切断片１５がタンク１１内に落下する。然るに、このタンク１１内に落下した切り屑Ｖ１，Ｖ１…及び切断片１５をタンク１１内から取り除く作業が極めて困難であり、且つ、タンク１１内の清掃も容易でない。
【０００６】
一方、図１１に示すように、タンク１１を樹脂成形する際に、各種部品を装着する所定位置に下孔１６を形成しておくこともある。該下孔１６は、タンク１１の外側から内側に向けて膨出された凹部１７の中心部に設けられ、タンク１１の内側に該下孔１６のバリ１６ａが突出している。該下孔１６を利用すれば前記ドリル８にて孔明けを施すことなく、該下孔１６を中心として所定径を有する孔１４を開穿できる。このように、タンク１１に下孔１６を設けている場合は、前記ドリル８に代えて、下孔１６の直径に略等しい丸棒１８やベアリング（図示せず）を前記チャック７に取り付けておき、この丸棒１８を回転中心にしてバイト９にて孔１４を開穿していた。しかし、丸棒１８と下孔１６との間にギャップがあるため、やはり、バイト９によって切り抜かれた孔相当径の切断片１５がタンク１１内に落下する。
【０００７】
そこで、タンクの所定個所に各種部品を装着する孔を開穿すべく、予めタンクの所定位置に開穿されている下孔を利用して所定径を有する孔を開穿する際に、切り屑の発生を可及的に防止し、且つ、切り抜かれた切断片がタンク内に落下しないようにするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、台座上に載置されたタンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿すべく、該タンク上にドリルユニットを配設し、このドリルユニットにて該タンクに所定の孔を明けるように構成されたタンクの孔明け装置に於いて、前記ドリルユニットには、スピンドルを回転中心として所定距離を隔ててカッタ刃を装着するとともに、前記スピンドルの下方部に膨拡機構部を設け、予め前記タンクの所定位置に開穿されている下孔に前記膨拡機構部を挿入して貫通させるとともに、前記膨拡機構部を拡径して該下孔の下面部を支持し、前記スピンドルと一体に回転する前記カッタ刃をタンクの表面に当接して所定径の孔を開穿し、更に、前記カッタ刃が切り抜いた切断片を前記膨拡機構部にて保持できるように形成したタンクの孔明け装置、及び、上記膨拡機構部は、上記スピンドルの軸心に沿って上下動するピストンと、このピストンの下部に固設されたピストンロッドと、該ピストンロッドを囲繞するように下向き且つ等間隔で枢着された複数のアームとからなり、前記アームには枢着部近傍の内側に突起部を突設するとともに、該アームの下端部を外側に突設して爪部が形成され、更に、前記ピストンロッドにカム溝を設けて前記アームの突起部をこのカム溝に係合し、前記ピストンの上下動によりアームの突起部が押し上げ若しくは押し下げられて、アームの下端部が縮径若しくは拡径するように構成したタンクの孔明け装置、
及び、上記スピンドルの内部にはスピンドルの軸心に沿ってエアパイプを遊転可能に配管するとともに、該エアパイプの下端部に上記ピストンを内蔵したシリンダを接続し、エア圧力によって該ピストンを上下動可能に形成するとともに、該エアパイプと一体に上記膨拡機構部が昇降するように構成したタンクの孔明け装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図８に従って詳述する。図１は孔明け装置２０を示し、該孔明け装置２０はインダクションモータ２１及びその回転出力を減速するギヤヘッド２２並びに昇降機構部２３と、電磁ブレーキ付きモータ２４及びその回転出力を減速するギヤヘッド２５と、ドリルユニット２６とから構成されており、このドリルユニット２６には、スピンドル２７と一体に回転する枠体２８を固着し、この枠体２８にカッタ刃２９を装着する。そして、前記電磁ブレーキ付きモータ２４の駆動力がギヤヘッド２５によって減速され、この駆動力によりスピンドル２７が回転する。また、スピンドル２７の下方部に膨拡機構部３０を設けてある。
【００１０】
図２に示すように、前記膨拡機構部３０は、上記スピンドル２７の軸心に沿って上下動するピストン３２と、このピストンの下部に固設されたピストンロッド３３と、該ピストンロッド３３を囲繞するように下向き且つ等間隔で枢着された複数のアーム３４，３４，３４とから構成されている。同図にて符号３５はシリンダであり、該シリンダ３５の上部には、スピンドル２７の内部を貫通して配管されているエアパイプ３６の下端部が接続され、該シリンダ３５の下部には、ピストンロッド３３を中心に複数のピン３７，３７，３７が水平に設けられ、各ピン３７に前記アーム３４が枢着されている。
【００１１】
また、該アーム３４には、枢着部近傍の内側に突起部３４ａを突設するとともに、該アーム３４の下端部を外側に突設して爪部３４ｂが形成されている。そして、前記ピストンロッド３３にカム溝３３ａを設け、前記アームの突起部３４ａをこのカム溝３３ａに係合する。更に、前記ピストン３２の下部には、ピストンロッド３３を囲繞するようにスプリング３８を介装してあり、このスプリング３８のばね力により前記ピストン３２は上方へ付勢されている。尚、上記エアパイプ３６はスピンドル２７の軸心に沿って遊転自在に配管されており、前記インダクションモータ２１の駆動力がギヤヘッド２２によって減速され、昇降機構部２３によりエアパイプ３６がスピンドル２７内を上下動すれば、スピンドル２７の回転に拘わりなく、該エアパイプ３６と一体に前記膨拡機構部３０が昇降する。
【００１２】
いま、前記エアパイプ３６の上部から高圧のエアを送れば、エア圧力によって前記ピストン３２が下方へ押され、スプリング３８の付勢に抗してピストン３２が下降する。従って、矢印にて示すように、ピストンロッド３３及びカム溝３３ａが下方へ移動し、該カム溝３３ａに係合するアームの突起部３４ａが下方へ押される。このため、矢印に示すように、ピン３７を軸としてアーム３４の下端部が外側へ回動する。斯くして、図３に示すように、前記ピン３７に対してアーム３４が略鉛直に垂れ下がり、アームの爪部３４ｂがシリンダ３５の外側へ突出して、膨拡機構部３０が拡径された状態となる。
【００１３】
一方、図３の膨拡機構部３０が拡径された状態で、エアパイプ３６からのエア圧力を解除すれば、前述とは逆の作用によって、スプリング３８の付勢でピストン３２が上方へ押し戻され、ピストンロッド３３及びカム溝３３ａが上方へ移動し、該カム溝３３ａに係合するアームの突起部３４ａが上方へ押される。斯くして、ピン３７を軸としてアーム３４の下端部が内側へ回動し、図２に示すように、膨拡機構部３０が縮径された状態に復帰する。
【００１４】
次に、本発明の孔明け装置２０を用いて、合成樹脂製タンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿する手順を説明する。先ず図４に示すように、スピンドル２７を回転中心としてカッタ刃２９の位置が所定の孔径となるように前記枠体２８を調整しておく。そして、予めタンク１１の所定位置に開穿されている下孔１６に、前記膨拡機構部３０を縮径した状態で挿入し、エアパイプ３６と一体に膨拡機構部３０を下降して下孔１６の下面まで貫通させる。
【００１５】
続いて、図５に示すように、前記エアパイプ３６から高圧のエアを送れば、前記ピストン３２が下方へ押されるため、前述したように、アーム３４の下端部が外側へ回動し、アームの爪部３４ｂがシリンダ３５の外側へ突出して、膨拡機構部３０が拡径された状態となり、該爪部３４ｂが下孔１６の下面部を支持する。これと同時に、スピンドル２７と一体にカッタ刃２９が回転しながら下降していき、図６に示すように、所定径の孔１４を開穿する。該カッタ刃２９はナイフ状の刃物であるため、従来のバイトのように切り屑が発生することがなく、穿孔作業が極めて効率良く実施される。
【００１６】
そして、図７に示すように、ドリルユニット２６を上昇させれば、前記タンク１１の所定位置に所定径の孔１４が開穿され、前記カッタ刃２９が切り抜いた切断片３９は膨拡機構部３０にて保持されたままタンク１１から取り除かれる。然る後に、図８に示すように、ドリルユニット２６を側方へ移動させ、エアパイプ３６からのエア圧力を解除すれば、スプリング３８の付勢でピストン３２が上方へ押し戻され、前述したように、アーム３４の下端部が内側へ回動して、膨拡機構部３０が縮径された状態に復帰する。従って、前記アームの爪部３４ｂが下孔１６から外れて切断片３９は下方へ落下する。
【００１７】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、請求項１記載の発明は、ドリルユニットの下方部に膨拡機構部を設け、予めタンクの所定位置に開穿されている下孔にこの膨拡機構部を貫通させた後に該膨拡機構部を拡径させれば、該膨拡機構部によって下孔の下面部が支持されるため、スピンドルと一体に回転するカッタ刃が切り抜いた切断片を該膨拡機構部にて保持することができる。従って、切り屑の発生を可及的に防止でき、しかも、切り抜かれた切断片がタンク内に落下することがない。
【００１９】
請求項２記載の発明は、上記膨拡機構部はスピンドルの軸心に沿って上下動するピストン及びピストンロッドと、ピストンロッドを囲繞するように枢着された複数のアームとからなり、ピストンロッドに設けたカム溝によってアームを回動させるので、前記ピストンを上下動させればアームの下端部が縮径若しくは拡径し、請求項１記載の発明の効果に加えて、簡易且つコンパクトに膨拡機構部を構成することができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、上記スピンドルの内部にエアパイプを遊転自在に配管し、該エアパイプの下端部に上記ピストンを内蔵したシリンダを接続したので、エアの圧力にてピストンを上下動させることができ、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、膨拡機構部の動作を迅速且つ確実に実施させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、孔明け装置の正面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、（ａ）は縮径状態の膨拡機構部の縦断面図、
（ｂ）は同底面図。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、（ａ）は拡径状態の膨拡機構部の縦断面図、
（ｂ）は同底面図。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図６】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図７】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図８】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図９】従来の孔明け装置を示す正面図。
【図１０】従来の孔明け装置によりタンクに孔明け加工を実施している状態を示す一部切欠正面図。
【図１１】（ａ）予め下孔が形成されたタンクの一部を示す斜視図。
（ｂ）下孔部分の拡大縦断面図。
【符号の説明】
１１        タンク
１４        孔
１６        下孔
２０        孔明け装置
２６        ドリルユニット
２７        スピンドル
２９        カッタ刃
３０        膨拡機構部
３２        ピストン
３３        ピストンロッド
３３ａ      カム溝
３４        アーム
３４ａ      突起部
３４ｂ      爪部
３５        シリンダ
３６        エアパイプ
３９        切断片
【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】
0003618693.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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