(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心線が相互に平行で一列に並べられていると共に圧縮空気により駆動される穿孔のための３軸のスピンドルが設けられたケース本体を備えた多軸穿孔用空気工具であって、
上記３軸のスピンドルに各々同軸に連結された３個の回転駆動軸を駆動するようにケース本体に形成されたエアーモータと、
このエアーモータに隣接してケース本体に形成され、ピストンロッドがこのケース本体から突出されたエアーシリンダと、
このエアーシリンダに隣接してケース本体に形成され、筒状のピストンロッドが上記エアーシリンダのピストンロッドを通挿してケース本体から突出された油圧シリンダと、
この油圧シリンダのピストンの両側の油圧室を連結する油圧流路に介装された油圧制御弁と、
上記エアーシリンダのピストンロッドの先端に設けられ、３軸のスピンドルを通過させる貫通孔を有し、加工物を保持するためのクランプジョウと、
このクランプジョウに対向するように油圧シリンダの筒状のピストンロッドの先端に設けられ、３軸のスピンドルを通過させる貫通孔を有し、クランプジョウと協働して加工物を保持するためのホルダーと、
上記エアーモータ及びエアーシリンダへの圧縮空気の供給を切り換えるバルブ群と、
前記油圧シリンダのピストン側からピストンロッド側への油の流れを阻止するとともにピストンロッド側からピストン側への油の流れを許容する、前記油圧シリンダのピストンに設けられた逆止弁と、
前記エアモータおよび前記エアシリンダへの圧縮空気の供給路を切り換えるバルブを収納する、前記ケース本体の側面に突設された把持部と、
を備え、
前記エアモータ、前記エアシリンダおよび前記油圧シリンダは、前記軸心線に沿って前記加工物を穿孔する方向に並ぶように配置されていることを特徴とする多軸穿孔用空気工具。
【請求項２】
前記スピンドルは、それぞれフレキシブルシャフトを有し、前記フレキシブルシャフトの間隔を変更するピッチ調整軸受を介して前記ケース本体から突出していることを特徴とする請求項１に記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項３】
上記３個のスピンドルのうち、中央のスピンドルの先端には、ガイドピンを有するホールソーが固着されていると共に、両側の２個のスピンドルの先端には、ドリルが固着されていることを特徴とする請求項１または２に記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項４】
エアモータにより複数の工具を回転駆動して加工物に複数の孔を同時に穿孔するための空気工具であって、
前記エアモータを収納したケース本体と、
前記ケース本体に支持されて前記加工物を穿孔する方向に変位自在であり、前記加工物のうち穿孔方向の向こう側の表面に当接するクランプジョウが横方向に延出するようにその先端に設けられている第１のピストンロッドと、
前記第１のピストンロッドを変位させて前記クランプジョウを前記ケース本体に対して接離させるための、そのピストンが前記第１のピストンロッドの基端に固定されている、前記エアモータに隣接して前記ケース本体内に設けられたエアシリンダと、
前記ケース本体に支持されて前記加工物を穿孔する方向に変位自在であり、前記加工物のうち穿孔方向の手前側の表面に当接するホルダが横方向に延出するようにその先端に設けられており、かつ前記ホルダが前記ケース本体に接近するように変位したときにその基端が前記エアシリンダ内に突出する第２のピストンロッドと、
前記エアシリンダに隣接して前記ケース本体内に設けられるとともに、そのピストンが前記第２のピストンロッドの基端側に固定されている油圧シリンダと、
前記油圧シリンダのピストンの両側にある油圧室を連結する油圧流路に介装された油圧制御弁と、
を備え、
前記第１および第２のピストンロッドは、前記クランプジョウが前記ケース本体に接近するように前記エアシリンダが前記第１のピストンロッドを変位させると、前記クランプジョウが前記加工物に当接して前記ホルダと共に前記加工物を挟持可能であり、かつ前記ホルダが前記クランプジョウにより押動されて前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位してその基端が前記エアシリンダの内部に突出し、前記クランプジョウが前記ケース本体から離間するように前記エアシリンダが前記第１のピストンロッドを変位させると、前記エアシリンダのピストンが前記第２のピストンロッドの基端に当接して前記第２のピストンロッドを変位させ前記ホルダが前記ケース本体から離間するように構成されており、
前記油圧制御弁は、前記ホルダが前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位するときに、前記油圧シリンダのピストンが前記油圧室内で変位することにより前記油圧流路に生じる油圧媒体の流れを制御して、前記加工物の移動速度を制御するように構成されている、
ことを特徴とする多軸穿孔用空気工具。
【請求項５】
前記第１のピストンロッドが軸状に形成されるとともに、前記第２のピストンロッドが筒状に形成されて、前記第１のピストンロッドに対して相対変位自在に外嵌されていることを特徴とする請求項４に記載した穿孔用空気工具。
【請求項６】
前記油圧シリンダのピストンは、前記ホルダが前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位するときにはその両側にある油圧室を連通させないが、前記ホルダが前記ケース本体から離間するように前記第２のピストンロッドが変位するときにはその両側にある油圧室を連通させる逆止弁を有していることを特徴とする請求項４または５に記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項７】
前記エアモータ、前記エアシリンダおよび前記油圧シリンダは、前記工具の軸心線に沿って前記加工物を穿孔する方向に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項８】
前記ケース本体の側面に突設された把持部をさらに備え、
前記把持部には、前記エアモータおよび前記エアシリンダへの圧縮空気の供給路を切り換えるバルブが収納されていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項９】
複数の工具を互いに平行にかつ回転自在に保持するためのピッチ調整軸受が前記ケース本体に取り付けられていることを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載した多軸穿孔用空気工具。
【請求項１０】
前記複数の工具が３つ設けられ、中央の工具の先端にはガイドピンを有するホールソーが設けられており、かつ両側の工具の先端にはドリルが設けられていることを特徴とする請求項９に記載した多軸穿孔用空気工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、航空・宇宙産業及び複合材構造の組立作業において、ナットプレートのファスナー孔及び取付孔を同時に穿孔できるハンドルールとしての多軸穿孔用空気工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、航空機等の組立てに際し、外板の裏面にナットプレートを取付けて、ボルト止めの作業を容易にすることが行われている。このようなナットプレートは、図８乃至図１０に示すように、プレート本体１に設けられたファスナー締付け孔２と、その両側に設けられた一対のリベット孔３とを有している。また、プレート本体１には、補強のための一対の折り返し部４が設けられている。図９に示すように、プレート本体１のファスナー締付け孔２及び一対のリベット孔３に対応するようにして、飛行機等の外板である加工板５に、ファスナー孔６及び一対の取付孔７が穿孔される。この穿孔の後、ファスナー締付けされる部品１０および加工板５のファスナー孔６を介して、ファスナー８がナットプレートの締付け孔２に締付けられると共に、ファスナー締付けされる部品１０、加工板５のリベット孔７、およびナットプレートのリベット孔３を介して、リベット９が固定される。
【０００３】
このような複数の孔を穿孔するハンドツールとしての穿孔用工具が、例えば、特開昭５６−１０２４０８号公報に開示されている。この公報に開示された穿孔用工具は、コレットマンドレルと、その両側に配置された２個の穿孔用のドリルとを備えており、工具を手で持ちながら作業しているため重量を軽くする必要から、駆動源に圧搾空気を使用して、ワークのクランプ、ドリルの回転、およびドリルの送りを駆動すると共に、２個のドリルの間隔を調整できるように構成されている。また、実開平２−３１６１１号公報には、加工物をクランプするクランプ機構を１個のドリルに対向して設け比較的狭いコーナー部分を穿孔するハンドツールとしての穿孔用工具が開示されている。さらに、実開４−９８３４４号公報および特開昭６３−２２９２０９号公報には、複数の孔を穿孔する多軸穿孔装置が開示されているが、これらは、固定された穿孔装置である。
【０００４】
上述した特開昭５６−１０２４０８号公報に開示された穿孔用工具は、ドリルの送りを空気圧により駆動しているため、このドリルの送り速度が一定でない。そのため、ドリルの損傷、ドリルの寿命の低下、加工孔の変形等が生じることがある。そのため、図１１および図１２に示すように、ドリルの送り速度を油圧により制御する多軸穿孔用空気工具が開発されている。この多軸穿孔用空気工具では、供給された圧縮空気の流れを切り換えるパイロットバルブ１１と、このパイロットバルブ１１を切り換えるためスイッチ１２ａを有するトリガバルブ１２とが設けられている。さらに、これらのバルブから圧縮空気を受けるシリンダ体１３が設けられ、このシリンダ体１３内には、後述する穿孔用ドリル１９を駆動するためのエアーモータ１４と、後述するコレット作動腕２１および支持体１８を昇降するためのエアーシリンダ１５と、支持体１８の昇降スピードを制御するための油圧シリンダ１６およびスピードコントロールバルブ１７とが備えられている。エアーモータ１４には、パイロットバルブ１１から直接圧縮空気が供給され、エアーシリンダ１５には、パイロットバルブ１１からトリガバルブ１２を介して圧縮空気が供給されるように構成されている。支持体１８には、２個のドリル１９が支持されていると共に、コレットマンドレル２０が支持されている。
【０００５】
これにより、コレットマンドレル２０が加工物（図示略）の案内孔内に挿入され、トリガーバルブ１２のスイッチ１２ａが押圧されると、パイロットバルブ１１が切換えられ、エアーモータ１４が駆動されて２個のドリル１９が回転されると共に、エアーシリンダ１５に圧縮空気が送られ、コレット作動腕２１が上昇されてコレットマンドレル２０のコレットが開かれて加工物の案内孔に固定される。同時に、エアーシリンダ１５によって、加工物がコレットに支持された状態で支持体１８が上昇される。これにより、駆動されている２個のドリル１９によって加工物に２つの孔が穿孔される。穿孔後、スイッチ１２ａが離されると、エアーモータ１４およびエアーシリンダ１５への圧縮空気の供給が中断されて、支持体１８およびコレット作動腕２１が元の位置に下降される。なお、これら支持体１８およびコレット作動腕２１の上昇時には、油圧シリンダ１６からリザーバに戻る油圧が油圧スピードコントロールバルブ１７によって制御され、これにより、支持体１８等の上昇速度が制御され、その結果、ドリルの送り速度が制御されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開昭５６−１０２４０８号公報および図１１及び図１２に示された穿孔用工具には、以下のような問題があった。
【０００７】
上記穿孔用工具によって加工板５の取付孔７が穿孔された後、穿孔用工具のコレットマンドレル２０のための案内孔がファスナー孔６（正孔径）に再度加工される必要があり、穿孔工程が２回となっている。また、逆に、取付孔７の穿孔前にファスナー孔６（正孔径）が穿孔されてこのファスナー孔６が案内孔として利用される場合にも、穿孔工程は２回である。このように、穿孔工程が複数回必要とされるため、作業時間がかかるといった問題があった。
【０００８】
また、ファスナー孔６が案内孔として利用される場合には、コレットマンドレル２０がファスナー孔６がクランプされるため、このファスナー孔６がクランプにより損傷される虞れがあった。
【０００９】
さらに、実開平２−３１６１１号公報に開示された穿孔用工具の場合には、ドリルのための案内機構が設けられていないため、穿孔されるまで開孔位置を確定できないといった問題がある。さらに、ナットプレートの取付の場合のように、一般にワーク外形線から至近距離に取付孔が要求される場合には、狭い空間での作業が必要とされるが、実開平２−３１６１１号公報では、エアーシリンダがクランプ機構側に配置されているため、構造が複雑になり、重量軽減が図りにくく、狭い空間での作業に対応できない場合がある。
【００１０】
さらに、実開４−９８３４４号公報および特開昭６３−２２９２０９号公報に開示された穿孔装置では、固定された装置であるため、ハンドツールとしての穿孔用工具にこれらの構造を採用することは、重量的に困難である。
【００１１】
本発明の目的は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、穿孔工程の回数を削減し、穿孔位置精度を十分に確保でき、穿孔を損傷する虞れがなく、重量を軽減できると共に、作業性を工場できるハンドツールとしての多軸穿孔用空気工具を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明は、
軸心線が相互に平行で一列に並べられていると共に圧縮空気により駆動される穿孔のための３軸のスピンドルが設けられたケース本体を備えた多軸穿孔用空気工具であって、
上記３軸のスピンドルに各々同軸に連結された３個の回転駆動軸を駆動するようにケース本体に形成されたエアーモータと、
このエアーモータに隣接してケース本体に形成され、ピストンロッドがこのケース本体から突出されたエアーシリンダと、
このエアーシリンダに隣接してケース本体に形成され、筒状のピストンロッドが上記エアーシリンダのピストンロッドを通挿してケース本体から突出された油圧シリンダと、
この油圧シリンダのピストンの両側の油圧室を連結する油圧流路に介装された油圧制御弁と、
上記エアーシリンダのピストンロッドの先端に設けられ、３軸のスピンドルを通過させる貫通孔を有し、加工物を保持するためのクランプジョウと、
このクランプジョウに対向するように油圧シリンダの筒状のピストンロッドの先端に設けられ、３軸のスピンドルを通過させる貫通孔を有し、クランプジョウと協働して加工物を保持するためのホルダーと、
上記エアーモータ及びエアーシリンダへの圧縮空気の供給を切り換えるバルブ群と、
前記油圧シリンダのピストン側からピストンロッド側への油の流れを阻止するとともにピストンロッド側からピストン側への油の流れを許容する、前記油圧シリンダのピストンに設けられた逆止弁と、
前記エアモータおよび前記エアシリンダへの圧縮空気の供給路を切り換えるバルブを収納する、前記ケース本体の側面に突設された把持部と、
を備え、
前記エアモータ、前記エアシリンダおよび前記油圧シリンダは、前記軸心線に沿って前記加工物を穿孔する方向に並ぶように配置されていることを特徴とする。
前記スピンドルに、それぞれフレキシブルシャフトを設け、前記フレキシブルシャフトの間隔を変更するピッチ調整軸受を介して前記ケース本体から突出させることができる。
上記３個のスピンドルのうち、中央のスピンドルの先端には、ガイドピンを有するホールソーを固着すると共に、両側の２個のスピンドルの先端には、ドリルを固着することができる。
【００１３】
また、上記の課題を解決する本発明は、
エアモータにより複数の工具を回転駆動して加工物に複数の孔を同時に穿孔するための空気工具であって、
前記エアモータを収納したケース本体と、
前記ケース本体に支持されて前記加工物を穿孔する方向に変位自在であり、前記加工物のうち穿孔方向の向こう側の表面に当接するクランプジョウが横方向に延出するようにその先端に設けられている第１のピストンロッドと、
前記第１のピストンロッドを変位させて前記クランプジョウを前記ケース本体に対して接離させるための、そのピストンが前記第１のピストンロッドの基端に固定されている、前記エアモータに隣接して前記ケース本体内に設けられたエアシリンダと、
前記ケース本体に支持されて前記加工物を穿孔する方向に変位自在であり、前記加工物のうち穿孔方向の手前側の表面に当接するホルダが横方向に延出するようにその先端に設けられており、かつ前記ホルダが前記ケース本体に接近するように変位したときにその基端が前記エアシリンダ内に突出する第２のピストンロッドと、
前記エアシリンダに隣接して前記ケース本体内に設けられるとともに、そのピストンが前記第２のピストンロッドの基端側に固定されている油圧シリンダと、
前記油圧シリンダのピストンの両側にある油圧室を連結する油圧流路に介装された油圧制御弁と、を備える。
そして、前記第１および第２のピストンロッドは、前記クランプジョウが前記ケース本体に接近するように前記エアシリンダが前記第１のピストンロッドを変位させると、前記クランプジョウが前記加工物に当接して前記ホルダと共に前記加工物を挟持可能であり、かつ前記ホルダが前記クランプジョウにより押動されて前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位してその基端が前記エアシリンダの内部に突出し、前記クランプジョウが前記ケース本体から離間するように前記エアシリンダが前記第１のピストンロッドを変位させると、前記エアシリンダのピストンが前記第２のピストンロッドの基端に当接して前記第２のピストンロッドを変位させ前記ホルダが前記ケース本体から離間するように構成される。
さらに、前記油圧制御弁は、前記ホルダが前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位するときに、前記油圧シリンダのピストンが前記油圧室内で変位することにより前記油圧流路に生じる油圧媒体の流れを制御して、前記加工物の移動速度を制御するように構成される。
前記第１のピストンロッドを軸状に形成されるとともに、前記第２のピストンロッドを筒状に形成して、前記第１のピストンロッドに対して相対変位自在に外嵌することができる。
前記油圧シリンダのピストンには、前記ホルダが前記ケース本体に接近するように前記第２のピストンロッドが変位するときにはその両側にある油圧室を連通させないが、前記ホルダが前記ケース本体から離間するように前記第２のピストンロッドが変位するときにはその両側にある油圧室を連通させる逆止弁を設けることができる。
前記エアモータ、前記エアシリンダおよび前記油圧シリンダは、前記工具の軸心線に沿って前記加工物を穿孔する方向に並ぶように配置することができる。
前記ケース本体の側面に突設された把持部をさらに設け、前記エアモータおよび前記エアシリンダへの圧縮空気の供給路を切り換えるバルブを収納することができる。
複数の工具を互いに平行にかつ回転自在に保持するためのピッチ調整軸受が前記ケース本体に取り付けらることができる。
複数の工具を３つ設け、中央の工具の先端にはガイドピンを有するホールソーを設け、かつ両側の工具の先端にはドリルが設ることができる。
【００１４】
【作用】
このように構成されているため、加工物に複数の孔が穿孔される際には、バルブ群が切換えられて、エアーモータ及びエアーシリンダに圧縮空気が供給される。これにより、エアーモータによって３個のスピンドルが回転駆動される。同時に、エアーシリンダのピストンロッド先端のクランプジョウがホルダーと協働して加工物を保持するように移動され、この保持された状態にて、エアーシリンダのピストンロッド及び油圧シリンダの筒状のピストンロッドがケース本体内に近づく方向に移動され、３個のスピンドルによって加工物が穿孔される。このとき、油圧制御弁によって油圧シリンダの油圧流路を流れる油圧が制御され、これにより、加工物の移動速度が急速にならないように制御されて穿孔の速度が制御されている。
【００１５】
穿孔の終了後には、バルブ群が切換えられる。これにより、エアーシリンダのピストンロッド及び油圧シリンダの筒状のピストンロッド、並びにクランプジョウ及びホルダーが元の状態にもどされ、加工物のクランプが解除される。
【００１６】
このように、本発明では、多軸穿孔が同時になされているため、複数回の穿孔作業が不要であり、穿孔工程を削減できると共に、品質の劣化がない。また、コレットマンドレルが用いられずに、クランプジョウにより加工物が保持されているため、穿孔位置精度が著しく向上されると共に、コレットマンドレルのための案内孔が不要であるため、穿けられた孔が損傷されるといったことがない。さらに、クランプジョウの先端に送り機構等の重量物が設けられていないため、クランプ機構が片持の断面Ｌ字型構造になり、ハンドツールとしての作業性が向上される。さらに、エアーモータとエアーシリンダとが略同軸に配置されているため、実開平２−３１６１１号公報に開示されているように、モータとシリンダとが独立したユニットになっていないため、装置の容積が削減され、重量が軽減されて作業性も向上される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例に係る多軸穿孔用空気工具を図面を参照しつつ説明する。図１は、一実施例に係る多軸穿孔用空気工具の縦断面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、図４は、図１に示す多軸穿孔用空気工具の縦断面図であって加工物の送り完了状態を示す図であり、図５は、図４のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、図６は、図１に示す多軸穿孔用空気工具の縦断面図であって加工物の加工物の穿孔後圧縮空気の供給が停止された状態を示す図であり、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【００１８】
図１に示すように、多軸穿孔用空気工具は、ケース本体３０を備えており、このケース本体３０には、大略的に、後述するバルブ群を有する把持部３１と、ケース本体３０の一側に細長く設けられたスピンドル室３２と、これに隣接して設けられたエアーモータ３３と、これの下方に隣接して設けられたエアーシリンダ３４と、これの下方に隣接して設けられた油圧シリンダ３５と、この油圧シリンダ３５のためのリザーバー３６とが備えられている。
【００１９】
上記スピンドル室３２には、３個のフレキシブルシャフト３７が相互に平行に一列に並んで収納されており、これらの上端には、各々、３個の回転駆動軸３８が連結されている。これら３個の回転駆動軸３８は、図３にも示すように、その上部に設けられた歯車群により駆動されるように構成されている。この歯車群では、エアーモータ３３の出力軸３９に、第１歯車４０が噛合され、これに２個の第２歯車４１が噛合されている。第１歯車４０は、ファスナー孔穿孔用の歯車４２に噛合され、２個の第２歯車４１は、各々、複数の小歯車を介して２個の取付孔穿孔用の歯車４３に噛合されている。
【００２０】
一方、ケース本体３０のスピンドル室３２の下端には、図２に示すように、テフロン製のピッチ調整軸受４４が取付けられ、３個のフレキシブルシャフト３７の下端には、各々、ピッチ調整軸受４４を通挿するようにして、３個のスピンドル４５，４６が相互に平行に一列に並んで連結されている。このテフロン製のピッチ調整軸受４４は、交換可能であり、これにより、２個のスピンドル４６の間隔が調整され、これにより、取付孔のピッチが調整される。この軸受４４は、テフロン製であり、低摩擦材であることから、スピンドル４５，４６の回転の円滑化が図られ、潤滑保持の機構が省かれている。３個のスピンドル４５，４６のうち、中央のスピンドル４５の先端には、ガイドピン４７を有するホールソー４８が固着されていると共に、両側の２個のスピンドル４６の先端には、各々、２個のドリル４９が固着されている。
【００２１】
次に、上記エアーシリンダ３４には、ピストン５０が設けられ、これから下方に突出されたピストンロッド（第１のピストンロッド）５１とが設けられている。このピストンロッド５１の下端に、加工物Ｗを保持するためのクランプジョウ５２が横方向に延出するようにして設けられている。このクランプジョウ５２には、ホールソー４８及びドリル４９を通過させるための貫通孔５３が形成されている。
【００２２】
上記油圧シリンダ３５には、ピストン５４が設けられ、これから下方に筒状のピストンロッド（第２のピストンロッド）５５がピストンロッド５１を通挿して延出されている。このピストンロッド５５の下端には、クランプジョウ５２と協働して加工物Ｗを保持するためのホルダー５６が横方向に延出して設けられている。このホルダー５６にも、ホールソー４８及びドリル４９を通過させるための貫通孔５７が形成されている。
【００２３】
このピストン５４には、下方の油圧室から上方の油圧室への油圧媒体の流通を許容し、上方から下方への媒体の流通を阻止する逆止弁５８が設けられている。さらに、油圧シリンダ３５の上方の油圧室からリザーバ３６への油圧流路には、油圧媒体の流れを制御するための制御弁５９（送りスピード制御弁）が設けられている。この制御弁５９によって、後述するように、加工物Ｗの送りスピードが急速にならないように制御されている。さらに、リザーバ３６には、リザーバピストン６０が設けられ、これらから棒状部材６１が下方に突出されている。このリザーバピストン６０が圧縮空気により上方に押し上げられ、これにより、油圧シリンダ３５内への空気の混入が防止されていると共に、リザーバ３６内の油圧が減少すると、リザーバピストン６０が上昇され、棒状部材６１も上昇するため、これの移動量によって油の残量を把握する油残量計が構成されている。
【００２４】
さらに、ケース本体３０内には、圧縮空気をエアーシリンダ３４に供給するためのエアー流路６２、エアーシリンダ３４から排気するためのエアー流路６３、エアーモータ３３に圧縮空気を供給するためのエアー流路６４、および、このエアー流路６４から分岐されてリザーバピストン６０に圧縮空気を送るエアー流路６５が設けられている。さらに、エアーモータ３３の排気路６６がモータ３３の上方に設けられている。
【００２５】
さらに、把持部３１内には、トリガーバルブ６７およびパイロットバルブ７０が埋設されている。トリガーバルブ６７では、スイッチ６９により、移動体６８が移動されて、エアー流路が切換えられるように構成されている。パイロットバルブ７０では、トリガーバルブ６７の移動体６８の切換によって、移動体７１が移動されてエアー流路が切換えられるように構成されている。図示しない圧縮空気供給源からは、エアー流路７２を介してトリガーバルブ６７およびパイロットバルブ７０にエアーが供給されるように構成されている。
【００２６】
穿孔のための作動開始時には、図１に示すように、トリガーバルブ６７のスイッチ６９が押し上げられて、移動体６８も上昇される。これにより、エアー流路７２から流されたエアーは、トリガーバルブ６７を介して、エアーシリンダ３４のエアー流路６２に流されると共に、トリガーバルブ６７からパイロットバルブ７０の移動体７１を移動させる。これにより、エアー流路７２からエアーモータ３３のためのエアー流路６４にエアーが流される。なお、エアー流路７３は、排気のためのものである。
【００２７】
以上のように構成された本実施例に係る多軸穿孔用空気工具は、以下のようにして穿孔作業が行われる。
【００２８】
先ず、図１及び図２に示すように、作動開始時には、中央のスピンドル４５のホールソー４８の下端のガイドピン４７が加工物Ｗのワーク孔（図示略）に挿入される。その後、トリガーバルブ６７のスイッチ６９が押し込まれ、これにより、上述したように、エアーシリンダ３４にエアーが供給されると共に、パイロットバルブ７０の働きによりエアーモータ３３が駆動されて、歯車群、回転駆動軸３８、及びスピンドル４５，４６を介してホールソー４８及びドリル４９が回転される。
【００２９】
同時に、図４及び図５に示すように、エアーシリンダ３４内では、ピストンロッド５１がクランプジョウ５２と共に上昇し、若干遅れて筒状のピストンロッド５５がホルダー５６と共に上昇される。これにより、クランプジョウ５２とホルダー５６との協働作業により加工物Ｗが保持されて上昇される。この際、逆止弁５８によりピストン５４の上側から下側への圧力媒体の流通が阻止されているため、油圧制御弁５９によって油圧シリンダ３４の上側の油圧室からリザーバ３６に流れる油圧媒体の流れが制御され、これにより、加工物の上昇速度が急速にならないように制御されて穿孔の速度が制御されている。
【００３０】
このクランプジョウ５２とホルダー５６とにより保持された状態の加工物Ｗが油圧制御弁５９によって徐々に上昇されながら、ホールソー４８及びドリル４９の回転によって、加工物Ｗに、ファスナー孔と２個の取付孔とが穿孔される。
【００３１】
穿孔終了後には、図６及び図７に示すように、スイッチ６９が離されると、エアー流路６２がトリガーバルブ６７により遮断されると共に、パイロットバルブ７０が切換えられてエアー流路６３を介してエアーシリンダ３４の上側の空気室にエアーが供給される。これにより、ピストン５０、ピストンロッド５１、及びクランプジョウ５２が押し下げられる。同時に、油圧シリンダ３５の筒状のピストンロッド５５は、ピストン５０により押圧されて押し下げられ、このとき、逆止弁５８の作用により、ピストン５４の下側の油圧媒体が上側に流入されるため、筒状のピストンロッド５５がホルダー５６とともに急速に下降される。これらピストンが底着きすると、加工物のクランプが解除される。
【００３２】
このように、本実施例では、３軸穿孔が同時になされているため、１個のファスナー孔及び２個の取付孔の穿孔のために、複数回の穿孔作業が不要であり、穿孔工程を削減できると共に、品質の劣化がない。また、コレットマンドレルが用いられずに、クランプジョウ５２及びホルダー５６により加工物が保持されているため、穿孔位置精度が著しく向上されると共に、穿けられた孔が損傷されるといったことがない。さらに、クランプジョウ５２の先端に送り機構等の重量物が設けられていないため、クランプ機構が片持の断面Ｌ字型構造になり、ハンドツールとしての作業性が向上される。さらに、エアーモータとエアーシリンダとが略同軸に配置されているため、モータとシリンダとが独立したユニットになっていないため、装置の容積が削減され、重量が軽減されて作業性も向上される。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されないのは勿論であり、種々変形可能であることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明では、多軸穿孔が同時になされているため、複数回の穿孔作業が不要であり、穿孔工程を削減できると共に、品質の劣化がない。また、コレットマンドレルが用いられずに、クランプジョウにより加工物が保持されているため、穿孔位置精度が著しく向上されると共に、コレットマンドレルのための案内孔が不要であるため、穿けられた孔が損傷されるといったことがない。さらに、クランプジョウの先端に送り機構等の重量物が設けられていないため、クランプ機構が片持の断面Ｌ字型構造になり、ハンドツールとしての作業性が向上される。さらに、エアーモータとエアーシリンダとが略同軸に配置されているため、実開平２−３１６１１号公報に開示されているように、モータとシリンダとが独立したユニットになっていないため、装置の容積が削減され、重量が軽減されて作業性も向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る多軸穿孔用空気工具の縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】図１に示す多軸穿孔用空気工具の縦断面図であって加工物の送り完了状態を示す図。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。
【図６】図１に示す多軸穿孔用空気工具の縦断面図であって加工物の加工物の穿孔後圧縮空気の供給が停止された状態を示す図。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図。
【図８】ナットプレートの平面図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図及び加工物の断面図。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図１１】従来に係る多軸穿孔用空気工具の断面図。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図。
【符号の説明】
３０  ケース本体
３３  エアーモータ
３４  エアーシリンダ
３５  油圧シリンダ
４５  スピンドル
４６  スピンドル
４８  ホールソー
４９  ドリル
５１  ピストンロッド（第１のピストンロッド）
５２  クランプジョウ
５３  貫通孔
５５  筒状のピストンロッド（第２のピストンロッド）
５６  ホルダー
５７  貫通孔
５９  油圧制御弁
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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