(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差する二つの穴を切削加工する交差穴加工方法において、先に加工する第１の穴の、少なくとも第２の穴との交差部分を、所定の仕上寸法より小径に形成し、第２の穴を加工した後、前記第１の穴を所定の仕上寸法に仕上加工することを特徴とする交差穴加工方法。
【請求項２】
第１の穴を仕上加工する際、第２の穴の加工方向に見て、該第２の穴が第１の穴に対して鈍角に交差する側から工具を進入させることを特徴とする請求項１に記載の交差穴加工方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の交差穴加工方法の実施に用いる工具であって、先端部に、穴の小径部分に嵌入可能なガイド部を設けたことを特徴とする穴加工用工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差する二つの穴を工具により切削加工する交差穴加工方法およびその方法の実施に用いる穴加工用工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両用エンジンのクランク軸には、図６および図７に示すように、二つの穴１と２とを交差させた油穴３が形成される。この油穴３を構成する二つの穴のうち、一方の穴（第１の穴）１は、クランク軸５のジャーナル部６を径方向へ貫通して設けられ、他方の穴（第２の穴）２は、クランク軸５のピン部７から前記ジャーナル部６まで貫通して設けられており、油穴３は第１の穴１に対して第２の穴２を所定の傾斜角度で交差させた形状となっている。
【０００３】
ところで、上記した油穴３の加工は、従来一般には、図８に示すように、先ず、工具（ドリル）８をジャーナル部６に対して切り込ませて第１の穴１を加工し（▲１▼）、続いて、他の工具（ドリル）９をピン部７からジャーナル部６へ斜め方向に切り込ませて第２の穴２を加工する（▲２▼）ようにしていた。しかし、このような加工様式によれば、第１の穴１と第２の穴２との交差部にバリ４が発生するのを避けることはできず、そのまま放置したのでは、エンジン使用中にバリ４が脱落して、軸受メタルの焼付きを起すなどの弊害をもたらすことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで従来は、上記した工具８，９を加工済の穴１，２に再度回転挿入し、あるいは別に用意したワイヤブラシを同穴に回転挿入してバリ４を除去するようにしていた。しかし、このようなバリ取り方法では、バリ４に対する工具やブラシの接触が不十分なため、バリ４の大部分がそのまま、あるいは相手側の穴内に倒れ込んで（図８に符号４ａで示す）残ることが多い上、芯ずれによる２次切削（せん断作用を伴わない）で新たに２次バリが発生することが多く、その後さらに、高圧洗浄や電解による特別のバリ取りを実施しなければならない状況にあった。
【０００５】
なお、例えば特開昭６２−６３００４号公報には、最初に開けた一方の穴に対して他方の穴を交差形成するに際し、１８０度異なる二方向より交互に穴開けを行い、この他方の穴の最初の穴開けで生じたバリを、次の反対側からの穴開けにより除去する方法が提案されているが、この方法でも、同径工具による穴開けの繰返しとなるため、上記した接触不十分によるバリ残りや芯ずれによる２次バリの発生が避けられず、根本的な解決には至らない。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決することを課題としてなされたもので、その目的とするところは、二つの穴の交差部に生じるバリを穴開け工程内で確実に除去できるようにし、もって特別のバリ取り工程を不要とする交差穴加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の方法は、先に加工する第１の穴の、少なくとも第２の穴との交差部分を、所定の仕上寸法より小径に形成し、第２の穴を加工した後、前記第１の穴を所定の仕上寸法に仕上加工することを特徴とする。
この方法によれば、第２の穴を加工する際生じるバリは、先に加工した第１の穴の小径部分に発生し、したがって、この小径部分の除去代（取り代）を適当な大きさに設定しておくことで、その後、この小径部分の穴内面を削除すれば、その削除される肉と一緒にバリが除去される。
【０００８】
交差穴としては、第１の穴に対して第２の穴が傾斜して交差形成される場合があり、この場合は、上記第１の穴を仕上加工する際、第２の穴の加工方向に見て、該第２の穴が第１の穴に対して鈍角に交差する側から工具を進入させるようにするのが望ましい。
このようにすることで、第１の穴を仕上加工する際、第２の穴に対して工具が抜ける側の角部が鈍角となって、その角部の切削予定面剛性が大きくなっているので、２次バリの発生も確実に防止される。
【０００９】
本発明の穴加工用工具は、上記第１の穴を仕上加工するためのもので、先端部に、穴の小径部分に嵌入可能なガイド部を設けたことを特徴としている。このように、先端部にガイド部を設けることで、第１の穴の小径部分を仕上加工する際、先に開けた穴に対する工具の芯ずれを防止することができ、穴内面を均等に削除することができて、バリ除去が確実となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明にかゝる交差穴加工方法を示したものである。なお、本発明で加工しようとする交差穴は、前出図６、７に示したクランク軸５の油穴３であり、こゝでは、図６、７に示した部分と同一部分には同一符号を付すこととする。この油穴３の加工に際しては、先ず、図１▲１▼に示すように、クランク軸５（図６参照）のジャーナル部６に対し、径の異なる二つの工具（ドリル）８，８′を１８０  度反対側から切り込ませて、第１の穴１を加工する。この第１の穴１は、工具８により所定の仕上寸法に加工した大径部１ａと、工具８′により仕上寸法より小径に加工した小径部１ｂとからなっている。こゝで、大径部１ａの穴径（仕上径）Ｄと小径穴１ｂの穴径ｄとの差Δ（Δ＝Ｄ−ｄ）は、後に小径穴１ｂを切削する際、確実にせん断作用を生じさせるに足る大きさ（一例として、Δ＝０．８ｍｍ  ）に設定されている。
【００１２】
次に、図１▲２▼に示すように、クランク軸５のピン部７（図６参照）からジャーナル部６へ斜め方向に工具（ドリル）９を切り込ませて第２の穴２を加工する。この第２の穴２は、ジャーナル部６側において前記第１の穴１の小径部１ｂに対し、所定の角度で交差して開通し、その開通部（交差部）にはバリ４が発生するようになる。なお、このバリ４は、第２の穴２の加工方向に見て、該第２の穴２が第１の穴１（１ｂ）に対して鋭角に交差する角部Ｃ１  側に生じる。
【００１３】
その後、図１▲３▼および▲４▼に示すように、別途用意した後述の穴加工用工具（ドリル）１０を先に加工した第１の穴１の小径部１ｂに、大径部１ａと反対側から挿入し、該小径部１ｂを所定の仕上寸法（Ｄ）に仕上加工する。この時、工具１０による除去代δは十分にある（δ＝Δ／２＝０．４ｍｍ  ）ので、交差部に存在していたバリ４は、工具１０によって削除される小径部１ｂの穴内面の肉と一緒に除去される。また、工具１０が、第２の穴２に対して抜ける側の角部Ｃ２  は鈍角となっているので、その角部Ｃ２  の切削予定面剛性は十分に大きく、ここに２次バリが発生することはない。しかも、前記角部Ｃ２  と対向する側の角部Ｃ１  は鋭角になっているが、この部分は工具１０が入り込む側のため切削抵抗のベクトルが切削予定面に影響せず、したがってこの鋭角な角部Ｃ１  にも２次バリは発生しない。すなわち、工具１０によってバリ４が削除されるばかりか、２次バリの発生も抑制され、バリのない油穴３が完成するようになる。
【００１４】
こゝで、上記穴加工用工具１０は、図２および図３に示すように、シャンク部１１と、リーディングエッジ１２を有する刃部１３と、刃部１３の先端に連接された、刃部１３より小径のガイド部１４とからなっている。刃部１３の先端であってガイド部１４との接続段差は切れ刃１５として構成され、また刃部１３とガイド部１４とには複数のねじれ溝１６が共通に形成されている。ガイド部１４の周面１４ａは平坦に形成されており、その周面１４ａを含む円筒面の直径は、上記第１の穴１の小径部１ｂの穴径ｄよりわずか小さく設定されている。
【００１５】
このような工具１０を用いることにより、第１の穴１の小径部１ｂを仕上げ加工する際、先ず工具１０の先端のガイド部１４が小径部１ｂに挿入され、工具１０の刃部１３は加工済みの第１の穴１に同心に誘導される。この結果、小径部１ｂの穴内面は切れ刃１５により均等に削除され、バリ４は確実に除去される。
【００１６】
なお、上記実施の形態において、第１の穴１の加工に際して、第２の穴２と交差する部分のみを小径部１ｂとしたが、本発明は、第１の穴１の全長を小径部として形成しても良いものである。この場合は、工具１０を、先に開けた穴（第１の穴）の全長に通して、穴全体を仕上加工する。
【００１７】
【実施例】
実施例１
第１および第２の穴１、２の仕上寸法（穴径）を６ｍｍとし、先に開ける第１の穴１の小径部１ｂの穴径ｄ、すなわち工具１０による除去代δを０から０．５５ｍｍまで種々に変化させて、上記実施の形態で示した手順（図１）で交差穴の加工を行い、交差部に残存するバリの大きさを測定した。
【００１８】
図４は、その結果を示したもので、除去代δが０、すなわち第１の穴１の全長を工具８により最初から仕上寸法Ｄに加工した場合は、第２の穴２の加工で生じたバリ４がそのまま残ってしまうことが分かった。一方、除去代δを設定した場合でも、その除去代δが０．１ｍｍ  と著しく小さい場合は、むしろバリが拡大する現象が見られた。これは、除去代が小さいため、工具１０による加工に際してせん断現象が起こらず、新たなバリが発生したためと推定される。また、除去代δを０．２５ｍｍから０．５５ｍｍ範囲に設定した場合は、何れもバリの除去効果が認められるが、除去代δが０．４ｍｍ  の場合にバリの残存はほとんど認められず、バリ除去に著しく効果的にあることが分かった。これより、第１の穴１の小径部１ｂの穴径ｄは、除去代δ＝０．４ｍｍ  を中心に、小さくてもδ＝０．２５ｍｍ、大きくてもδ＝０．５５ｍｍとなる範囲（０．２５〜０．５５ｍｍ）に設定するのが望ましいといえる。
【００１９】
実施例２
第１および第２の穴１、２の仕上寸法（穴径）を６ｍｍとし、先に開ける第１の穴１の小径部１ｂの穴径ｄを仕上径の−０．８ｍｍ  （除去代δ＝０．４ｍｍ  ）に設定し、上記したガイド部１４を有する工具１０と、このようなガイド部を有しない汎用の工具とを用いて前記小径部１ｂを仕上加工し、その加工に際して第１の穴１に対する工具の芯ズレ量を測定して、それぞれ統計値（平均値、バラツキ）を求めた。なお、測定数ｎは１０である。
【００２０】
図５は、その結果を示したもので、ガイド部１４を有する工具１０を用いた場合は、該ガイド部を有しない工具を用いた場合に比べて、芯ズレ量の平均値、バラツキ（標準偏差）共に著しく小さくなっている。芯ズレ量が小さいということは、少ない除去代でも小径部１ｂの穴内面を均等に削除できることを意味しており、これにより、例えば除去代δとして上記した理想の値δ＝０．４ｍｍ  を設定して、安全かつ確実にバリ除去を行うことができるようになる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかゝる交差穴加工方法によれば、二つの穴の交差部に生じるバリを穴開け工程内で確実に除去できるので、別途、特別のバリ取り工程を設ける必要がなくなり、生産性の向上および製造コストの低減に大きく寄与するものとなる。
また、本発明にかゝる穴加工用工具によれば、先端にガイド部を設けるだけの簡単な構成で芯ズレを大幅に低減することができ、穴内面を均等に削除することが可能になって、上記交差穴加工方法の実施に向けて好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかゝる交差穴加工方法を順を追って示す断面図である。
【図２】本発明にかゝる穴加工用工具の形状を示す正面図である。
【図３】図２のＢ−ＢおよびＣ−Ｃ矢視線に沿う断面図である。
【図４】第１の穴を仕上加工する際の除去代と残存バリの大きさとの関係を示すグラフである。
【図５】第１の穴を仕上加工する際の芯ずれ量に及ぼす工具種類の影響を示すグラフである。
【図６】本発明の加工対象の一つであるクランク軸とこれに加工される交差穴を示す正面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ矢視線に沿う断面図である。
【図８】従来の交差穴加工方法を順を追って示す断面図である。
【符号の説明】
１    第１の穴、    １ａ  大径部、    １ｂ  小径部
２    第２の穴
３    油穴（交差穴）
４    バリ
８，８′  第１の穴加工用工具
９    第２の穴加工用工具
１０  第１の穴の小径部加工用工具、    １４  工具のガイド部
【図１】
0003546915.tif 000002
【図２】
0003546915.tif 000003
【図３】
0003546915.tif 000004
【図４】
0003546915.tif 000005
【図５】
0003546915.tif 000006
【図６】
0003546915.tif 000007
【図７】
0003546915.tif 000008
【図８】
0003546915.tif 000009