(57)【要約】【課題】狭い間隔で配列されている工作物に穿孔を施すことができる穿孔装置に関する。【解決手段】上ベース板１０が下部ベース板３１に対面し、クランププレート３２が下部ベース板３１と上部ベース板１０の間に配設される。クランププレート３２と下部ベース板３１の間に挟持された工作物９９がクランプシリンダ３３，３４によって押圧され固定される。ドリル２２が上部ベース板１０に取り付けられ、上部ベース板１０から下部ベース板３１に向けて突出している。駆動モータ２３が上部ベース板１０の下部ベース板３１に対向する面に立設され、駆動モータ２３の動力が伝動機構２４を介してドリル２２に伝動し、ドリル２２が回転される。下部ベース板３１と上部ベース板１０との間にフィードシリンダ４２が設けられ、フィードシリンダ４２によって上部ベース板１０が下部ベース板３１に接離するように動かされる。【選択図】図１
2006150559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部ベースと、
前記下部ベースに対面し、前記下部ベースに対し接離するよう設けられた上部ベースと、
前記下部ベースと前記上部ベースの間に配設され、前記下部ベースとの間に工作物を挟持するクランププレートと、
前記上部ベースから前記下部ベースに向けて突出し、回転可能となって前記上部ベースに取り付けられたドリルと、
前記上部ベースの前記下部ベースに対向する面に立設され、前記ドリルを回転駆動するモータと、を備えることを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
前記クランププレートを前記下部ベースに向けて押し付ける押圧部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項３】
前記押圧部が前記クランププレートと前記上部ベースとの間に架設されていることを特徴とする請求項２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
前記上部ベースを前記下部ベースに向けて送る送り部を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の穿孔装置。
【請求項５】
前記送り部が前記下部ベースと前記上部ベースとの間に架設されていることを特徴とする請求項４に記載の穿孔装置。
【請求項６】
前記ドリルに対向する箇所において孔部が前記下部ベースを貫通し、位置決めピンが前記孔部に対して挿抜可能に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作物に孔をあける穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１、特許文献２には、工作物に孔をあけるエアドリルについて記載され、更にエアドリルを工作物に固定するとともにエアドリルを案内する補助具についても記載されている。
【０００３】
ところで、固定翼機の主翼と胴体を結合するために、パドルフィッティング及びストリンガーに孔をあけ、その孔においてリベット結合する。パドルフィッティング及びストリンガーは結合時に初めて位置合わせされるため、結合時前にパドルフィッティングとストリンガーに別々に孔をあけると、パドルフィッティングの孔とストリンガーの孔が相対的にずれてしまう。そのため、パドルフィッティングとストリンガーの位置合わせをした後、パドルフィッティングとストリンガーに孔を同時にあける必要がある。
【０００４】
従来例を図４で説明する。図４に示すように、パドルフィッティング３０１及びストリンガー３０２が短い間隔で並んでいる。孔の空いた穿孔盤３０３をパドルフィッティング３０１とストリンガー３０２の仮結合部にセッティングし、穿孔盤３０３にフィードドリル３０４を立てて、穿孔盤３０３を通じてフィードドリル３０４で孔をあける。
【特許文献１】特開平８−１４１８１０号公報
【特許文献２】特開２０００−１５５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、フィードドリル３０４のドリル３０５とモータ３０６が直結されており、フィードドリル３０４の全長が長いため、フィードドリル３０４をパドルフィッティング３０１の間に位置させることができず、パドルフィッティング３０１とストリンガー３０２を仮結合した状態では孔をあけることができない。このようなフィードドリル３０４に限らず、特許文献１、特許文献２に記載されているようなエアドリル及びその補助具を用いても、パドルフィッティング及びストリンガーに孔をあけることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、パドルフィッティング３０１及びストリンガー３０２のような工作物が狭い間隔で配列されていても、工作物に穿孔を施すことができる穿孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、下部ベースと、前記下部ベースに対面し、前記下部ベースに対し接離するよう設けられた上部ベースと、前記下部ベースと前記上部ベースの間に配設され、前記下部ベースとの間に工作物を挟持するクランププレートと、前記上部ベースから前記下部ベースに向けて突出し、回転可能となって前記上部ベースに取り付けられたドリルと、前記上部ベースの前記下部ベースに対向する面に立設され、前記ドリルを回転駆動するモータと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
以上の発明においては、ドリルがモータによって回転され、上部ベースが下部ベースに近づくことによって、下部ベースとクランププレートとの間に挟まれた工作物に穿孔が施される。
【０００９】
ここで、ドリルが上部ベースに向けて突出し、更に上部ベースの下部ベースに対向する面にモータが立設されており、上部ベースと下部ベースとの間にクランププレートが配設されているので、下部ベース、クランププレート、モータ及びドリルが上部ベースに対して同じ側に配置されている。即ち、下部ベースと上部ベースの間にクランププレート、モータ及びドリルが配置されている。そのため、工作物が短い間隔で配列されていても、その間隔がドリルの長さ程度あれば、工作物を下部ベースとクランププレートとの間に挟持することができ、更にドリルで工作物に孔をあけることができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の穿孔装置において、前記クランププレートを前記下部ベースに向けて押し付ける押圧部を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
以上の発明においては、クランププレートが下部ベースに向けて押しつけられるので、工作物がクランププレートと下部ベースの間に挟持された状態で固定される。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の穿孔装置において、前記押圧部が前記クランププレートと前記上部ベースとの間に架設されていることを特徴とする。
【００１３】
以上の発明においては、押圧部がクランププレートと上部ベースとの間に架設されているから、押圧部が上部ベースに対して下部ベース、クランププレート、モータ及びドリルと同じ側に配置されている。そのため、工作物が短い間隔で配列されていても、更にドリルで工作物に孔をあけることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一項に記載の穿孔装置において、前記上部ベースを前記下部ベースに向けて送る送り部を更に備えることを特徴とする。
【００１５】
以上の発明においては、送り部によって上部ベースが下部ベースに近づくように送られ、下部ベースとクランププレートとの間に挟まれた工作物に穿孔が施される。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の穿孔装置において、前記送り部が前記下部ベースと前記上部ベースとの間に架設されていることを特徴とする。
【００１７】
以上の発明においては、送り部が下部ベースと上部ベースとの間に架設されているから、送り部が上部ベースに対して下部ベース、クランププレート、モータ及びドリルと同じ側に配置されている。そのため、工作物が短い間隔で配列されていても、更にドリルで工作物に孔をあけることができる。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１から５の何れか一項に記載の穿孔装置において、前記ドリルに対向する箇所において孔部が前記下部ベースを貫通し、位置決めピンが前記孔部に対して挿抜可能に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
以上の発明においては、ドリルに対向する箇所において孔部が下部ベースを貫通しているので、位置決めピンが孔部に挿入されると、ドリルに対する工作物の位置決めを行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、下部ベース、クランププレート、モータ、ドリル、押圧部及び送り部が上部ベースに対して同じ側に配置されているので、工作物が短い間隔で配列されていても、その間隔がドリルの長さ程度あれば、工作物を下部ベースとクランププレートとの間に挟持することができ、更にドリルで工作物に孔をあけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２２】
図１は、前から見た穿孔装置１の側面図であり、図２は、穿孔装置１の下面図である。図１において、穿孔装置１の一部の部品を破断して示す。
【００２３】
図１及び図２に示すように、穿孔装置１は、板状に設けられた上部ベース板１０と、上部ベース板１０に取り付けられた穿孔機本体２０と、工作物９９を挟持する挟持機構３０と、挟持機構３０により工作物９９を挟持する方向に沿って穿孔機本体２０を進退させる進退機構４０と、挟持機構３０に対する工作物９９の挟持位置を決める位置決めピン５０と、進退機構４０による穿孔機本体２０の送り速度を制限するためのリミッタ６０とを具備する。なお、工作物９９としては、航空機の胴体と主翼を結合するパドルフィッティング及びストリンガーがあるが、パドルフィッティング及びストリンガーに限定するものではない。
【００２４】
挟持機構３０は、上部ベース板１０に対面した下部ベース板３１と、下部ベース板３１と上部ベース板１０との間において上部ベース板１０に対面したクランププレート３２と、上部ベース板１０とクランププレート３２との間に架設されたクランプシリンダ３３，３４とを備える。下部ベース板３１及びクランププレート３２は上部ベース板１０に対して平行配置され、下部ベース板３１とクランププレート３２との間に工作物９９が挟持される。
【００２５】
クランププレート３２には、孔部３５が貫通するよう形成され、その孔部３５に管状の穿孔ブッシュ３６が嵌め込まれている。下部ベース板３１にも、孔部３５に相対する位置において孔部３７が貫通するよう形成されている。
【００２６】
クランプシリンダ３３は孔部３５の左方に配置され、クランプシリンダ３４は孔部３５の右方に配置されている。クランプシリンダ３３，３４は、クランププレート３２の上部ベース板１０に対向する面に立設されたシリンダブロック３３ａ，３４ａと、シリンダブロック３３ａ，３４ａの上端から上下に進退するプランジャ３３ｂ，３４ｂとを備える。シリンダブロック３３ａ，３４ａの底部がクランププレート３２に固定され、プランジャ３３ｂ，３４ｂの先端部が上部ベース板１０に固定されている。クランプシリンダ３３，３４は、プランジャ３３ｂ，３４ｂを進出させることによってクランププレート３２を下部ベース板３１に向けて押圧して締め付ける押圧部である。
【００２７】
穿孔機本体２０は、上部ベース板１０に対して回転可能となって取り付けられたチャック２１と、チャック２１に取り付けられるドリル２２と、上部ベース板１０に固定された駆動モータ２３と、駆動モータ２３の動力をチャック２１に伝動する伝動機構２４とを備える。
【００２８】
チャック２１は、上部ベース板１０のクランププレート３２に対向する面に取り付けられている。チャック２１は孔部３５の対向する箇所に配置され、チャック２１の回転軸の延長上に孔部３５及び孔部３７が存する。
【００２９】
ドリル２２は、その先端を孔部３５に指向させた状態でチャック２１に取り付けられ、上部ベース板１０から下部ベース板３１に向けて突出している。ドリル２２は、チャック２１に対して着脱可能であって、交換可能である。なお、チャック２１には、ドリル２２とは種類の異なるドリル、ドリル２２とは径の異なるドリル等を取り付けることができる。なお、ドリル２２の回転軸はクランプシリンダ３３，３４のプランジャ３３ｂ，３４ｂの進退方向に対して平行になっている。
【００３０】
駆動モータ２３は、上部ベース板１０のクランププレート３２に対向する面に取り付けられている。なお、図２に示すように下面から見た場合、駆動モータ２３がクランププレート３２及び下部ベース板３１から外れており、即ち、それらの縁から離れて位置するように固定され、駆動モータ２３によって干渉されずにクランププレート３２及び下部ベース板３１を上部ベース板１０に近づけることができる。
【００３１】
図１に示すように、駆動モータ２３の回転をドリル２１に伝える伝動機構２４は、上部ベース板１０の両面のうちクランププレート３２とは反対側の面に取り付けられている。伝動機構２４はギア、シャフト等から構成されており、伝動機構２４の動力入力部が駆動モータ２３の動力取出軸に連結され、伝動機構２４の動力出力部がチャック２１に連結され、駆動モータ２３の動力をチャック２１に伝動してチャック２１を回転させるよう設けられている。
【００３２】
進退機構４０は、上部ベース板１０の両面のうちクランププレート３２に対向する面に立設されたガイドポスト４１と、上部ベース板１０と下部ベース板３１との間に架設されたフィードシリンダ４２とを具備する。
【００３３】
ガイドポスト４１はドリル２２の回転軸に対して平行配置され、上部ベース板１０に対して固定されている。下部ベース板３１にはガイド孔４３が貫通しているが、図２に示すように下面から見た場合に、ガイド孔４３がガイドポスト４１に重なる箇所において形成されている。ガイドポスト４１がこのガイド孔４３に挿入され、ガイド孔４３に対してガイド孔４３の貫通方向に沿って移動可能となっている。ガイドポスト４１及びガイド孔４３によって上部ベース板１０が下部ベース板３１に対して接離するよう案内される。
【００３４】
ガイド孔４３の左方には、フィードシリンダ４２が配置されている。フィードシリンダ４２は、上部ベース板１０を貫通するよう上部ベース板１０に固定されたシリンダブロック４２ａと、シリンダブロック４２ａの下端から上下に進退するプランジャ４２ｂとを備え、プランジャ４２ｂの先端部が下部ベース板３１に固定されている。フィードシリンダ４２は、プランジャ４２ｂを引き込むことによって上部ベース板１０を下部ベース板３１に向けて送る送り部である。
【００３５】
リミッタ６０は、上部ベース板１０からクランププレート３２に向かって突出したリミッタピン６１と、リミッタピン６１の下方において下部ベース板３１に取り付けられたダンパー６２（油圧ダンパー）と、を備える。
【００３６】
リミッタピン６１は、本実施の形態ではボルトを利用しており、上部ベース板１０に切られた雌ねじと上記ベース板１０の上面側でリミッタピン６１に螺合したナット６３とにより、上部ベース板１０の上から下へ上部ベース板１０を貫通して突出する長さを調整され固定されている。ナット６３を弛めリミッタピン６１を上記ベース板１０に対して回転させることによって、リミッタピン６１の突出高さが調整できるようになっている。
【００３７】
ダンパー６２は、下部ベース板３１を貫通するよう下部ベース板３１に固定されたシリンダブロック６２ａと、シリンダブロック６２ａの上端から突出したプランジャ６２ｂとを備える。図２に示すように下面から見た場合、プランジャ６２ｂがリミッタピン６１に重なっている。
【００３８】
図１に示すように、位置決めピン５０は位置決めシリンダ５１により孔部３７に対して下から挿抜可能に設けられている。
【００３９】
上部ベース板１０の左右両端部には、ハンドル８１，８２がそれぞれ設けられている。ハンドル８１，８２は上部ベース板１０から下方の下部ベース板３１に向けて突出している。
【００４０】
図３は、穿孔装置１のブロック図である。図３に示すように、フィードシリンダ４２の圧力はリボートタイプ制御弁７１により制御される。ダンパー６２のプランジャ６２ｂの繰出量はストローク制御弁７２及びリボートタイプ制御弁７１によって制御される。位置決めシリンダ５１の圧力はリボートタイプ制御弁７１によって制御されるが、リボートタイプ制御弁７１の制御による位置決めシリンダ５１の圧力は位置決めシリンダ作動遅延絞り弁７３によって遅延する。
【００４１】
位置決めピン挿入釦７４が押下されると、位置決めシリンダ５１の作動により位置決めピン５０が孔部３７に挿入される。また、穿孔起動釦７５が押下されると、クランプシリンダ３３，３４及びダンパー６２が起動し、更にリボートタイプ制御弁７１を介してフィードシリンダ４２が起動する。
【００４２】
穿孔装置１の使用方法及び動作について説明する。
【００４３】
下部ベース板３１とクランププレート３２との間に工作物９９を位置させ、下から孔部３７に仮位置決めピンを挿入し、仮位置決めピンを工作物９９の穿孔箇所に当接させ、工作物９９に対する下部ベース板３１及びクランププレート３２のおおよその位置を決める。
【００４４】
次に、更に位置決めシリンダ５１によって位置決めピン５０を工作物９９の予め開けられた穴に挿入することによって、工作物９９に対する下部ベース板３１及びクランププレート３２の位置を決める。これにより、ドリル２２に対する工作物９９の位置を決めることができる。
【００４５】
次に、クランプシリンダ３３，３４のプランジャ３３ｂ，３４ｂを進出させると、クランププレート３２と下部ベース板３１との間に工作物９９が挟持され、クランプシリンダ３３，３４の圧力によって工作物９９が締め付けられる。
【００４６】
次に、駆動モータ２３を作動させると、チャック２１とともにドリル２２が回転する。
【００４７】
次に、穿孔起動釦７５を押下すると、フィードシリンダ４２がプランジャ４２ｂを引き込むよう作動するとともに、クランプシリンダ３３，３４もプランジャ３３ｂ，３４ｂを引き込むように作動する。これにより、上部ベース板１０がクランププレート３２及び下部ベース板３１に向けて送られる。ここで、工作物９９がクランププレート３２と下部ベース板３１との間に挟持されて締め付けられた状態は、クランプシリンダ３３，３４によって維持されている。
【００４８】
上部ベース板１０とともにドリル２２が下部ベース板３１に向けて移動するが、ドリル２２の先端が工作物９９に当たる直前にリミッタピン６１がダンパー６２のプランジャ６２ｂの先端に当たる。そのため、ダンパー６２の抵抗がフィードシリンダ４２に作用し、上部ベース板１０が下部ベース板３１に向かう送り速度が一定に制限される。
【００４９】
ドリル２２が工作物９９に当たり、ドリル２２によって工作物９９が穿孔され始めると、位置決めシリンダ５１によって位置決めピン５０が孔部３７から引き出される。なお、フィードシリンダ４２よりも位置決めシリンダ５１が遅れて作動するのは、位置決めシリンダ作動遅延絞り弁７３に因る。
【００５０】
フィードシリンダ４２によってドリル２２が工作物９９に押し込まれて、ドリル２２によって工作物９９が穿孔される。
【００５１】
穿孔が完了すると、駆動モータ２３が逆転し、ドリル２２も逆転し、工作物９９からドリル２２が抜ける。そして、ハンドル８１，８２を把持し、クランプシリンダ３３，３４による挟持を解除する。
【００５２】
以上の実施形態においては、上部ベース板１０に対して下部ベース板３１、クランププレート３２、駆動モータ２３、ドリル２２及びクランプシリンダ３３，３４が同じ側（図１においては下側）に配置されているので、穿孔しようとする孔の延長上のスペースが狭くても、工作物９９を下部ベース板３１とクランププレート３２との間に挟持することができ、更にドリル２２で工作物９９に孔をあけることができる。
【００５３】
また、フィードシリンダ４２が上部ベース板１０と下部ベース板３１の間に架設されているから、穿孔しようとする孔の延長上のスペースが狭くても、工作物９９に孔をあけることができる。
【００５４】
更に、ガイドポスト４１がガイド孔４３に挿入されているから、ドリル２２と位置決ピン５０の軸線がずれることがなくガイドポスト４１及びガイド孔４３によって上部ベース板１０が下部ベース板３１に対して接離するよう案内される。そのため、工作物９９に正確な穿孔を施すことができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００５６】
例えば、上記実施形態では、ガイドポスト４１が上部ベース板１０に立設され、ガイド孔４３が下部ベース板３１を貫通しているが、逆にガイドポスト４１が下部ベース板３１に立設され、ガイド孔４３が上部ベース板１０に貫通していても良い。
【００５７】
また、クランプシリンダ３３，３４の向きが上記実施形態の場合とは逆であっても良い。即ち、クランプシリンダ３３，３４のプランジャ３３ｂ，３４ｂがクランププレート３２に固定され、クランプシリンダ３３，３４のシリンダブロック３３ａ，３４ａが上部ベース板１０に固定されていても良い。
【００５８】
また、クランプシリンダ３３，３４が上部ベース板１０とクランププレート３２との間に架設されているが、クランプシリンダ３３，３４が下部ベース板３１とクランププレート３２との間に架設されても良い。この場合には、プランジャ３３ｂ，３４ｂが引き込むことによって、クランププレート３２が下部ベース板３１に向けて締め付けられる。
【００５９】
また、クランププレート３２を下部ベース板３１に向けて押圧する押圧部はクランプシリンダ３３，３４でなくても良く、例えば、下部ベース板３１とクランププレート３２との間に架設されたネジであっても良い。この場合、ネジを締めることにより、クランププレート３２が下部ベース板３１に向けて押圧される。
【００６０】
また、フィードシリンダ４２の向きが上記実施形態の場合とは逆であっても良い。即ち、フィードシリンダ４２のプランジャ４２ｂが上部ベース板１０に固定され、フィードシリンダ４２のシリンダブロック４２ａが下部ベース板３１に固定されていても良い。
【００６１】
また、上部ベース板１０を下部ベース板３１に向けて送る送り部はフィードシリンダ４２でなくても良く、例えば、モータと、該モータの動力取出軸に直結したボールネジとから構成されたものでも良い。この場合、モータが上部ベース板１０と下部ベース板３１のうちの一方に固定され、ボールネジが他方に螺合し、モータの回転によって上部ベース板１０が下部ベース板３１に対して接離する。送り部の動力としてモータを用いた場合には、リミッタ６０が無くても良い。
【００６２】
また、伝動機構２４が上部ベース板１０の両面のうちクランププレート３２とは反対側の面に取り付けられているが、逆に上部ベース板１０のクランププレート３２に対向する面に取り付けられていても良い。
【００６３】
また、クランプシリンダ３３，３４、フィードシリンダ４２及び位置決めシリンダ５１は単動式であっても良いし、複動式であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】穿孔装置１の側面図である。
【図２】穿孔装置１の下面図である。
【図３】穿孔装置１のブロック図である。
【図４】従来の加工方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  穿孔装置
１０  上部ベース
２２  ドリル
２３  モータ
３１  下部ベース
３２  クランププレート
３３、３４  クランプシリンダ（押圧部）
４１  フィードシリンダ４２（送り部）
５０  位置決めピン
９９  工作物
【図１】
2006150559.tif 000003
【図２】
2006150559.tif 000004
【図３】
2006150559.tif 000005
【図４】
2006150559.tif 000006