(57)【要約】【課題】航空機の主翼の付け根のような狭隘部の奥であっても、正確且つ容易に穴開け加工を行うことができる穴開け装置を提供する。【解決手段】穴開け装置１は、ワーク（１０２，１０３）表面の穴開け基準線ＣＬに平行して延びる長尺状であり、穴開け基準線ＣＬの上に重ならず、且つ平行にワーク表面に固定されるガイド部材２と、このガイド部材２の長手方向に沿って摺動自在なドリル保持部材３と、ドリル保持部材３に取り付けられるドリルユニット４とを備え、ドリルユニット４は、そのドリル刃６を穴開け基準線ＣＬ上に位置させた状態で、該ドリル刃６をワークの表面に対して離接方向に移動させるように構成され、ガイド部材２とドリル保持部材３との間には、ドリル刃６を穴開け基準線ＣＬ上の各穴開け位置に合致させるように、ドリル保持部材３をガイド部材２の長手方向の所定の位置に位置決めして固定する位置決め固定部５５が設けられている。【選択図】図８
2015020232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面に設定された穴開け基準線上に並ぶ複数の穴を開けるための穴開け装置であって、
前記複数の穴に重ならないように、且つ前記穴開け基準線に平行に前記ワークの表面に取り付けられるガイド部材と、
ドリル刃を前記穴開け基準線上に位置させた状態で、該ドリル刃を前記ワークの表面に対して離接方向に移動させ、且つ前記ドリル刃を前記穴開け基準線上における所定の各穴開け位置に合致させるように、前記ガイド部材の前記穴開け基準線に平行する方向に位置決めされるように構成されたドリルユニットと、
を有することを特徴とする穴開け装置。
【請求項２】
前記ドリルユニットは、前記ガイド部材の長手方向に沿って摺動自在に取り付けられたドリル保持部材に保持され、
前記ガイド部材と前記ドリル保持部材との間には、前記ドリルユニットの前記ドリル刃を前記穴開け基準線上における所定の各穴開け位置に合致させるように、前記ドリル保持部材を前記ガイド部材の長手方向の所定の位置に位置決めして固定する位置決め固定部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の穴開け装置。
【請求項３】
前記ドリルユニットは、
前記ドリル刃と、
該ドリル刃を回転駆動するドリル駆動部と、
該ドリル駆動部の回転駆動力を前記ドリル刃に伝達する動力伝達機構と、
該ドリルユニット全体を前記ワークの表面に対して離接方向に移動させる移動機構と、を備えて構成され、
前記ドリル駆動部は、前記ドリル刃に対して前記ガイド部材側に配置され、
前記動力伝達機構と前記移動機構は、前記ガイド部材の長手方向視で、前記ドリルユニット全体の輪郭が前記ドリル駆動部から前記ドリル刃に向かって低くなるようにレイアウトされていることを特徴とする請求項１または２に記載の穴開け装置。
【請求項４】
前記動力伝達機構は、前記ドリルユニット全体の中で、前記ドリル保持部材に近い位置に設けられ、前記ドリル駆動部の回転駆動力を前記ドリル刃に伝達するギヤ列を備えていることを特徴とする請求項３に記載の穴開け装置。
【請求項５】
前記位置決め固定部は、
前記ガイド部材の長手方向に沿って複数形成された第１位置決め穴と、
前記ドリル保持部材側に形成された第２位置決め穴と、
前記第１位置決め穴と前記第２位置決め穴とが重なった時に、これら第１、第２位置決め穴に挿通される位置決めピンと、
を備えて構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の穴開け装置。
【請求項６】
前記ガイド部材は、前記ワークの表面から離間するように固定され、前記ドリル保持部材は、前記ガイド部材と前記ワークの表面との間に位置して前記ガイド部材の長手方向に沿って摺動するように設けられていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の穴開け装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の穴開け装置を用いて、主翼上面の付け根部分の穴開け加工を行って製造されたことを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴開け装置およびこれを用いて製造された航空機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、航空機の胴体と主翼との取り付け構造部を示す縦断面図である。この航空機１００は、多くのジェット旅客機に採用されている低翼構造、即ち胴体１０１の低い位置に主翼１０２が取り付けられる機体構造を持っている。胴体１０１には中央翼部１０３が一体的に形成されており、この中央翼部１０３の両端部に主翼１０２が差し込まれるようにして連結される。そして、中央翼部１０３と主翼１０２の差し込み代（重ね代）の部分がリベットやボルト等の連結部材１０４により固定される。
【０００３】
図２は、中央翼部１０３と主翼１０２との連結部を拡大した図である。主翼１０２の固定時には、主翼１０２を中央翼部１０３に差し込んだ状態でドリル１０５によって主翼１０２と中央翼部１０３の差し込み代の部分に、連結部材１０４を通すための通し穴を穿設する必要がある。
【０００４】
上記の通し穴を穿設する際には、規定の位置に正確に穴を穿設するために、まず図示しないプレート状の穴開け治具を中央翼部１０３の表面に固定し、この穴開け治具に形成された多数の倣い穴にドリル１０５の刃を挿入して穴開けを行う穴開け方法を採るのが好ましい。
【０００５】
航空機に限らず、このように穴開け治具を用いて、ワーク（穴開け対象物）に対し正確な位置に穴開け加工を施すための穴開け治具および穴開け方法として、例えば特許文献１，２に開示されているものがある。
【０００６】
特許文献１に開示されている穴開け治具および穴開け方法は、規定寸法の倣い穴（ブッシュ）が設けられたプレート状の穴開け治具を、固定部材を用いてワークの表面に固定し、この穴開け治具の倣い穴（ブッシュ穴）にドリルの刃を挿入して穴開け加工を施すようにしている。
【０００７】
特許文献２に開示されている穴開け治具および穴開け方法は、ワークの既定位置に取り付けられる穴開け治具に、予め規定の外径を有するドリルの刃体が内蔵されており、穴開け治具をワークの既定位置に取り付けた状態でドリルの刃体を回転させることにより、ワークの既定位置に規定内径の穴を開けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２１７０１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１８８９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の航空機１００の主翼１０２と中央翼部１０３との連結部において、連結部材１０４を通すための通し穴を加工する際にも、特許文献１，２のような穴開け治具を用いて正確に穴開け加工する必要がある。
【００１０】
しかしながら、図２に示すように、中央翼部１０３の上面にドリル１０５で穴を開けようとしても、中央翼部１０３の直ぐ上に円形断面の胴体１０１が張り出していることと、主翼１０２に上半角が設けられていることにより、胴体１０１の外周面と中央翼部１０３の上面との間の挟み角が狭くなっている。このために、ドリル１０５が胴体１０１に干渉してしまい、ドリル１０５の上下ストロークが不足し、中央翼部１０３の付け根部分に穴を開けることができない。
【００１１】
まして、このような狭隘部に穴開け治具を設置してドリルによる穴開けを行うことは非常に困難である。つまり、穴開けする面に対して垂直に穴を開けるためには、穴開け治具の厚みをある程度大きくしなければならず、この穴開け治具の穴にドリルの刃を出し入れするためには、ドリル１０５の上下ストロークをさらに長くしなければならないためである。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、航空機の主翼の付け根のような狭隘部の奥であっても、正確且つ容易に穴開け加工を行うことができる穴開け装置およびこれを用いて製造された航空機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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
まず、本発明に係る穴開け装置は、ワークの表面に設定された穴開け基準線上に並ぶ複数の穴を開けるための穴開け装置であって、前記複数の穴に重ならないように、且つ前記穴開け基準線に平行に前記ワークの表面に取り付けられるガイド部材と、ドリル刃を前記穴開け基準線上に位置させた状態で、該ドリル刃を前記ワークの表面に対して離接方向に移動させ、且つ前記ドリル刃を前記穴開け基準線上における所定の各穴開け位置に合致させるように、前記ガイド部材の前記穴開け基準線に平行する方向に位置決めされるように構成されたドリルユニットと、を有することを特徴とする。
【００１４】
上記構成の穴開け装置によれば、ガイド部材が、ワークの表面に設定された複数の穴を開けるための穴開け基準線の上に重ならないように、且つこの穴開け基準線に平行してワークの表面に固定される。
また、このガイド部材に対して、ドリルユニットが、そのドリル刃をワークの表面に対して離接方向に移動可能に、且つ穴開け基準線上における所定の各穴開け位置に合致させるように、位置決めされる。つまり、ガイド部材に対してドリル刃が穴開け基準線側にオフセットして配置される。
【００１５】
このため、例えば航空機の主翼の付け根の上面に穴を開ける場合のように、穴開け基準線の直ぐ上に胴体が張り出しているような狭隘な場所においては、ガイド部材やドリルユニットを、穴開け基準線を挟んで胴体の反対側に配置することができ、これによってガイド部材やドリルユニットが胴体に干渉しなくなる。したがって、主翼付け根の上面の、胴体に近い位置に穴開け基準線を設定することができる。
【００１６】
また、本発明に係る穴開け装置は、上記構成において、前記ドリルユニットは、前記ガイド部材の長手方向に沿って摺動自在に取り付けられたドリル保持部材に保持され、前記ガイド部材と前記ドリル保持部材との間には、前記ドリルユニットの前記ドリル刃を前記穴開け基準線上における所定の各穴開け位置に合致させるように、前記ドリル保持部材を前記ガイド部材の長手方向の所定の位置に位置決めして固定する位置決め固定部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成の穴開け装置によれば、ドリル保持部材がガイド部材の長手方向に沿って摺動自在に取り付けられ、このドリル保持部材にドリルユニットが保持され、ガイド部材とドリル保持部材との間に位置決め固定部が設けられるため、位置決め固定部の位置をドリルユニットに対してオフセットさせることができる。
このため、ドリルユニットの高さ寸法等を小型化することができ、例えば前述のように航空機の主翼の付け根上面に穴を開ける場合には、ドリルユニットが胴体に干渉することを防止し、主翼の付け根に近い位置に穴を開けることができる。
【００１８】
また、本発明に係る穴開け装置は、上記構成において、前記ドリルユニットは、前記ドリル刃と、該ドリル刃を回転駆動するドリル駆動部と、該ドリル駆動部の回転駆動力を前記ドリル刃に伝達する動力伝達機構と、該ドリルユニット全体を前記ワークの表面に対して離接方向に移動させる移動機構と、備えて構成され、前記ドリル駆動部は、前記ドリル刃に対して前記ガイド部材側に配置され、前記動力伝達機構と前記移動機構は、前記ガイド部材の長手方向視で、前記ドリルユニット全体の輪郭が前記ドリル駆動部から前記ドリル刃に向かって低くなるようにレイアウトされていることを特徴とする。
【００１９】
上記構成の穴開け装置によれば、ガイド部材の長手方向視で、ドリルユニット全体の輪郭が、ドリル駆動部から前記ドリル刃に向かって低くなるため、航空機の主翼の付け根の上面に穴を開ける場合においては、穴開け基準線の直ぐ上に張り出している胴体にドリルユニットが干渉することを抑制でき、主翼付け根の上面に穴を容易に開けることができる。
【００２０】
また、本発明に係る穴開け装置は、上記構成において、前記動力伝達機構は、前記ドリルユニット全体の中で、前記ドリル保持部材に近い位置に設けられ、前記ドリル駆動部の回転駆動力を前記ドリル刃に伝達するギヤ列を備えていることを特徴とする。
【００２１】
上記構成の穴開け装置によれば、動力伝達機構がドリル保持部材に近い位置に設けられ、且つこの動力伝達機構が厚みの小さいギヤ列を備えていることから、ドリルユニット全体の高さを低くすることができる。このため、例えば航空機の主翼の付け根の上面に穴を開ける場合においては、ドリルユニットが胴体に干渉することを効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、本発明に係る穴開け装置は、上記構成において、前記位置決め固定部は、前記ガイド部材の長手方向に沿って複数形成された第１位置決め穴と、前記ドリル保持部材側に形成された第２位置決め穴と、前記第１位置決め穴と前記第２位置決め穴とが重なった時に、これら第１、第２位置決め穴に挿通される位置決めピンと、を備えて構成されていることを特徴とする。
【００２３】
上記構成の穴開け装置によれば、ガイド部材の第１位置決め穴を、穴開け基準線上における所定の穴開け間隔に合わせて複数形成することにより、ガイド部材の長手方向に摺動するドリル保持部材の第２位置決め穴を第１位置決め穴のいずれかに合致させて位置決めピンを挿通すれば、非常に短時間でドリル保持部材を各穴開け位置に位置決めして固定することができる。したがって、容易に穴開け加工を行うことができる。
【００２４】
また、本発明に係る穴開け装置は、上記構成において、前記ガイド部材は、前記ワークの表面から離間するように固定され、前記ドリル保持部材は、前記ガイド部材と前記ワークの表面との間に位置して前記ガイド部材の長手方向に沿って摺動するように設けられていることを特徴とする。
【００２５】
上記構成の穴開け装置によれば、ドリル保持部材をガイド部材よりもワーク表面に近接させることができるため、例えば航空機の主翼の付け根の上面に穴を開ける場合においては、ドリル保持部材を胴体に近付けることができ、主翼上面の穴を胴体に近い位置に穿設することができる。一方、ガイド部材は、ドリル保持部材に比べて胴体から離れた位置にあるため、その高さが高くなっても胴体に干渉する懸念が少ない。
【００２６】
また、本発明に係る航空機は、上記のいずれかの穴開け装置を用いて、主翼上面の付け根部分の穴開け加工を行って製造されたことを特徴とする。
【００２７】
この航空機は、主翼の付け根の、胴体に近い位置に穴開け加工が施されているため、主翼の取り付け強度が向上しており、機体の軽量化にも貢献している。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明に係る穴開け装置によれば、航空機の主翼の付け根のような狭隘部の奥であっても、正確且つ容易に穴開け加工を行うことができる。
また、この穴開け装置を用いて製造された航空機は、主翼の取り付け強度を向上させて機体の軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】航空機の胴体と主翼との取り付け構造部を示す縦断面図である。
【図２】中央翼部と主翼との連結部を拡大した図である。
【図３】穴開け装置をドリルユニット側から見た斜視図である。
【図４】穴開け装置をガイド部材側から見た斜視図である。
【図５】穴開け装置の平面図である。
【図６】図５のVI-VI線に沿う縦断面図である。
【図７】図５のVII-VII線に沿う縦断面図である。
【図８】図５のVIII-VIII線に沿う縦断面図である。
【図９】図５のIX-IX線に沿う縦断面図である。
【図１０】図５のX-X線に沿う縦断面図である。
【図１１】動力伝達機構の構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る穴開け装置の一実施形態について、図３〜図１１を参照しながら説明する。
図３と図４は穴開け装置の斜視図であり、図５は同じく平面図である。また、図６〜図１０は、それぞれ図５のVI-VI線、VII-VII線、VIII-VIII線、IX-IX線、Ｘ-Ｘ線に沿う縦断面図である。
【００３１】
この穴開け装置１は、例えば図８に示すように、航空機の胴体１０１と主翼１０２との取り付け構造部において、主翼１０２の付け根の上面と、胴体１０１に一体的に設けられた中央翼部１０３との重ね代に、ボルトやリベット等の締結部材を挿通させるための通し穴Ｈをドリル刃６で開ける装置である。
【００３２】
なお、図８では中央翼部１０３の下側（内側）に主翼１０２の上面が差し込まれる構造例が示されているが、その上下関係が逆である場合も考えられる。図３では穴開け装置１と主翼１０２のみが記載され、図４では穴開け装置１と中央翼部１０３のみが記載されている。以後の説明では、主翼１０２の先端側をアウトボード側、主翼１０２の胴体１０１側をインボード側と呼ぶ。
【００３３】
図３、図５、図８に示すように、ワーク（加工部材）となる主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代の部分には、機体の前後方向に沿って穴開け基準線ＣＬが設定され、この穴開け基準線ＣＬ上に、所定の間隔で並ぶように複数の通し穴Ｈを開ける必要がある。この位置は、主翼１０２の付け根の上面の直ぐ上に胴体１０１が張り出している関係上狭隘な場所であり、通常のドリル等では主翼１０２の付け根に通し穴Ｈを正確に開けるのが困難である。
【００３４】
各図に示すように、穴開け装置１は、例えば矩形（長方形）に形成された長尺状のプレート状のガイド部材２と、このガイド部材２の長手方向に沿って摺動自在に取り付けられるドリル保持部材３と、ドリル保持部材３に保持されるドリルユニット４とを備えて構成されている。
なお、以後の説明および各図では、ガイド部材２の長手方向をＸ方向、ガイド部材２の短手方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向と定義する。
【００３５】
また、ドリルユニット４は、通し穴Ｈを開けるためのドリル刃６と、このドリル刃６を回転駆動するドリル駆動部７と、ドリル駆動部７の回転駆動力をドリル刃６に伝達する動力伝達機構８と、ドリルユニット４全体をワーク（中央翼部１０３）の表面に対して離接方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構９とを備えて構成されている。
【００３６】
プレート状のガイド部材２は、主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代の上面に設定される穴開け基準線ＣＬの上に重ならないように、且つ穴開け基準線ＣＬに平行になるように、ワークである主翼１０２の上面に固定される。即ち、穴開け基準線ＣＬに対してアウトボード側にガイド部材２が設置される。
【００３７】
図６に示すように、ガイド部材２の両端部は固定ブロック１１を介して主翼１０２および中央翼部１０３の表面に固定される。固定ブロック１１はガイド部材２の幅よりも長い角棒状であり、Ｙ方向に延びていて、ボルト１２でガイド部材２の両端部に締結されるとともに、そのインボード側の端部がアンカーボルト１３と締結ハンドル１４とによって主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代に位置決めされる。アンカーボルト１３は、主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代の部分と固定ブロック１１とを貫通し、主翼１０２と中央翼部１０３との相互間を位置決めする役割も果たしている。
【００３８】
このように、ガイド部材２の両端部が固定ブロック１１を介して主翼１０２の表面に固定されるため、ガイド部材２は主翼１０２の表面から離間した状態で固定されている。なお、ガイド部材２の両端部の上面には運搬用の握り手１５が取り付けられている。
【００３９】
また、図４、図５、図７等に示すように、ガイド部材２の中間部が少なくとも１〜２個の固定具１７によって主翼１０２および中央翼部１０３の表面に固定される。固定具１７はＺ方向視（図５参照）でＹ方向に沿っており、Ｘ方向視（図７参照）でクランク状に屈曲している。そして、この固定具１７の上辺１７ａが２本の締結ハンドル１８によってガイド部材２の中間部上面に締結され、固定具１７の下辺１７ｂのインボード側の端部が、前述の固定ブロック１１と同様に、アンカーボルト１３と締結ハンドル１４とによって主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代に位置決めされる。
この固定具１７を設けることによって、ガイド部材２の中間部の支持剛性を高め、ドリルユニット４による穴開け加工持の振動を抑制し、穴開け加工精度を高めることができる。
【００４０】
一方、ドリル保持部材３は、図３〜図５、および図８〜図１０に示すように、ガイド部材２の下面に重なるプレート状に形成されており、ガイド部材２と、主翼１０２および中央翼部１０３の表面との間に位置しながら、ガイド部材２の長手方向（Ｘ方向）に沿って摺動するようにガイド部材２に取り付けられている。
【００４１】
具体的には、ガイド部材２の長手方向両縁部にエッジ状のスライドレール２ａが設けられる一方、ドリル保持部材３の上面には、上記スライドレール２ａの上面を転動可能な複数のローラ１９，２０が軸支され、これらのローラ１９，２０によってドリル保持部材３がドリルユニット４と共にガイド部材２の長手方向に沿って滑らかに摺動する。
【００４２】
図３〜図５、および図８、図１０に示すように、ガイド部材２に対してドリル保持部材３がＹ方向およびＺ方向に遊びを持たないように、複数のボールプランジャ２１〜２５が設けられている。なお、図４、図８等に示すように、ドリル保持部材３のアウトボード側の端部には、主翼１０２の上面に対する高さを調整するとともに、ドリル保持部材３やドリルユニット４の重量を分散させるためのハイトアジャスター２６が付設されている。
【００４３】
図３、図５、図８に示すように、ドリル保持部材３は、ガイド部材２に対してインボード側、即ち穴開け基準線ＣＬ側に延びるオーバーハング部３ａを備えており、このオーバーハング部３ａの上に、ドリルユニット４を構成するドリルガイドプレート３０が重ねられて固定されている（図５中には非図示）。ドリルガイドプレート３０には円錐穴状のドリルガイド穴３１が設けられており、このドリルガイド穴３１の中心が平面視で穴開け基準線ＣＬに一致するように穴開け装置１が主翼１０２の上面に据え付けられる。
【００４４】
ドリルユニット４は、ドリル刃６の軸線をドリルガイドプレート３０のドリルガイド穴３１に一致させた状態で、ドリル刃６が中央翼部１０３の表面に対して離接方向（Ｚ方向）に移動できるように、ドリルガイドプレート３０とドリル駆動部７と動力伝達機構８と移動機構９とを含んで以下のように構成されている。
【００４５】
即ち、図３および図８に示すように、動力伝達機構８は、一対のスライドユニット３４を介してドリルガイドプレート３０の上部に昇降自在に取り付けられている。スライドユニット３４は、ドリルガイドプレート３０の上面の、Ｘ方向に沿う一端部と他端部とに垂設された円柱状のスライドポスト３４ａと、このスライドポスト３４ａに対して摺動自在なリニアベアリング３４ｂとを備えて構成されており、リニアベアリング３４ｂが動力伝達機構８側に固定されている。このため、動力伝達機構８はドリルガイドプレート３０に対してスライドポスト３４ａの軸方向（Ｚ方向）に滑らかに摺動（昇降）することができる。動力伝達機構８には、ドリル刃６を軸支するドリル刃軸支部８ａが設けられている。
【００４６】
また、２本のスライドポスト３４ａの間に昇降シリンダユニット３５が設けられている。この昇降シリンダユニット３５は、空気圧や油圧等によって昇降シリンダ３５ａから昇降ロッド３５ｂが伸縮する構造であり、昇降シリンダ３５ａが動力伝達機構８側に固定され、昇降ロッド３５ｂがドリルガイドプレート３０の上面に突き当てられている。昇降ロッド３５ｂが昇降シリンダ３５ａから伸びると、その反力によって動力伝達機構８が上昇し、ドリル刃６が中央翼部１０３の表面から離れる。
【００４７】
さらに、昇降ロッド３５ｂが縮む際に動力伝達機構８が急激に降下することを防止するためにスピードレギュレータ３６が並設されている。このスピードレギュレータ３６は、レギュレータシリンダ３６ａからレギュレータロッド３６ｂが伸縮する構造であり、レギュレータシリンダ３６ａが動力伝達機構８側に固定され、レギュレータロッド３６ｂがドリルガイドプレート３０の上面に突き当てられている。
レギュレータロッド３６ｂがレギュレータシリンダ３６ａ内に縮まる際には油圧抵抗が付与されるため、昇降シリンダユニット３５の押圧力が解除された場合に、重力によって動力伝達機構８が急降下しようとしても、上記の油圧抵抗によって動力伝達機構８の急降下が和らげられる。
【００４８】
移動機構９は、スライドユニット３４と昇降シリンダユニット３５とスピードレギュレータ３６とを備えて構成されている。（図４参照）一方、ドリル刃６を回転駆動するドリル駆動部７としてはエアモータや電動モータ等が使用されており、このドリル駆動部７はドリル刃６に対してガイド部材２側に大きくずらされて配置されている。つまり、図８に示すように、ドリル駆動部７はガイド部材２の上方に掛かるように配置されている。ドリル駆動部７の主軸７ａ（図１１参照）は、その軸方向がドリル刃６の軸方向に平行している（Ｚ方向に沿っている）。
【００４９】
図８に示すように、動力伝達機構８は、ドリルユニット４全体の、ドリル保持部材３に近い高さ、つまり装置全体から見て低い位置に設けられている。そして、この動力伝達機構８には、図１１に示すように、複数のシャフト４１，４２，４３およびギヤ４４〜４９からなるギヤ列５０が内蔵されている。このギヤ列５０によってドリル駆動部７の回転駆動力が減速されてドリル刃６に伝達される。
【００５０】
図８に示すように、Ｘ方向視で、ドリルユニット４の動力伝達機構８と移動機構９は、ドリルユニット４全体の輪郭が、ドリル駆動部７の頂部からドリル刃６に向かって、即ちアウトボード側からインボード側に向かって低くなるようにレイアウトされている。つまり、図８において、ドリル駆動部７の上端と、動力伝達機構８のドリル刃軸支部８ａの上端とを結ぶ仮想線Ａを引いた場合に、この仮想線Ａよりも上方に突出しないように移動機構９の各構成部３４，３５，３６がレイアウトされている。
【００５１】
一方、図５、図８、図９に示すように、ガイド部材２とドリル保持部材３との間を位置決めする位置決め固定部５５が設けられている。この位置決め固定部５５は、ドリルユニット４のドリル刃６を穴開け基準線ＣＬ上における所定の各穴開け位置に合致させるように、ドリル保持部材３をガイド部材２の長手方向（Ｘ方向）の所定の位置に位置決めして固定するものであり、具体的には下記のように構成されている。
【００５２】
位置決め固定部５５は、ガイド部材２の長手方向に沿って貫通形成された複数の第１位置決め穴５６と、ドリル保持部材３側に形成された第２位置決め穴５７と、第１位置決め穴５６と第２位置決め穴５７とが重なった時に、これら第１、第２位置決め穴５７に挿通されるＬ字形の位置決めピン５８とを備えて構成されている。なお、第２位置決め穴５７は貫通穴状でなくてもよく、本実施形態ではブッシュ５９が圧入された凹部状に形成されている。
【００５３】
図５に示すように、第１位置決め穴５６は、ガイド部材２の長手方向に沿って２列に形成されている。本実施形態において、主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代に形成される通し穴Ｈは例えば１０個所であり、第１位置決め穴５６の個数と間隔は、通し穴Ｈの個数と間隔に整合するように設定されている。２列に形成されたこれら２列の第１位置決め穴５６は、ガイド部材２の長手方向に沿って位置が寸法Ｌだけずらされている。
【００５４】
図５のIX-IX線に沿う縦断面図である図９に示すように、ドリル保持部材３側に形成されている第２位置決め穴５７は２個所であり、これら２つの位置決め穴は、それぞれガイド部材２の長手方向（Ｘ方向）に沿って位置が寸法Ｌだけずらされている。
【００５５】
ドリル保持部材３の一方の第２位置決め穴５７が、ガイド部材２に２列に形成された第１位置決め穴５６のうちの、一方の列のいずれかの第１位置決め穴５６に整合すると、ドリル保持部材３の他方の第２位置決め穴５７が、ガイド部材２の他方の列のいずれかの第１位置決め穴５６に整合する。そして、このように整合した第１位置決め穴５６と第２位置決め穴５７とに位置決めピン５８を挿通することにより、ガイド部材２に対するドリル保持部材３のＸ方向への摺動を固定するとともに、ドリルユニット４のドリル刃６を、各通し穴Ｈの穿設位置に合致させることができる。
【００５６】
さらに、このように位置決めピン５８を挿通されることによってガイド部材２に対して位置決めされたドリル保持部材３を、ガイド部材２に対して完全に締結してガタつきを防止するために、図３〜図５、および図８に示すように、ロック機構６１が設けられている。
【００５７】
このロック機構６１は、ガイド部材２に穿設されたＸ方向に沿う複数のスリット６２と、ドリル保持部材３に形成された４つの雌ネジ６３と、スリット６２に上方から挿通されて各雌ネジ６３に締結される４つの締結ハンドル６４とを備えて構成されている。スリット６２が長穴状であるために、ドリル保持部材３がガイド部材２に対してどの位置にあっても締結ハンドル６４を雌ネジ６３に締結することができる。このロック機構６１によってドリル保持部材３およびドリルユニット４の振動や位置ずれ等を防止することができる。
【００５８】
以上のように構成された穴開け装置１において、航空機の主翼１０２と中央翼部１０３との重ね代に通し穴Ｈを穿設加工する時には、主翼１０２と中央翼部１０３の上面に穴開け基準線ＣＬを設定した後、この穴開け基準線ＣＬに対してアウトボード側に、且つドリルユニット４のドリル刃６が穴開け基準線ＣＬの真上に位置するように穴開け装置１のガイド部材２を固定する。
【００５９】
次に、穴開け基準線ＣＬ上に穿設が予定されている１番目の通し穴Ｈにドリル刃６が合致する位置で、ガイド部材２の第１位置決め穴５６とドリル保持部材３の第２位置決め穴５７とに位置決めピン５８を挿通し、ドリル保持部材３をガイド部材２に対してＸ方向に位置決めするとともに、ロック機構６１の締結ハンドル６４を締結してドリル保持部材３を固定する。
【００６０】
そして、ドリルユニット４のドリル駆動部７を起動させてドリル刃６を回転させながら、昇降シリンダユニット３５の昇降ロッド３５ｂを縮めることによってドリルユニット４を下降させ、ドリル刃６で１番目の通し穴Ｈを穿設する。これが完了したら、ロック機構６１を緩め、位置決めピン５８を抜いて、ドリル刃６が２番目の通し穴Ｈに合致する位置で再び位置決めピン５８を挿入し、ロック機構６１を締結して２番目の通し穴Ｈを穿設する。以後、１０番目の通し穴Ｈを穿設するまで同様の作業手順を繰り返す。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る穴開け装置１は、そのガイド部材２が穴開け基準線ＣＬに対して一側に据え付けられ、このガイド部材２の長手方向に摺動自在に設けられたドリル保持部材３にドリルユニット４が取り付けられ、このドリルユニット４のドリル刃６が、穴開け基準線ＣＬ上に穿設される複数の通し穴Ｈの真上で位置決めされるように構成されている。
【００６２】
このように、ドリルユニット４のドリル刃６が、ガイド部材２に対して穴開け基準線ＣＬ側にオフセットして配置されるため、航空機の主翼１０２の付け根の上面のように、穴開け基準線ＣＬの直ぐ上に胴体１０１が張り出しているような狭隘な場所に穴を開ける場合であっても、ガイド部材２やドリル保持部材３を、穴開け基準線ＣＬを挟んで胴体１０１の反対側（アウトボード側）に配置することができる。これにより、ガイド部材２やドリル保持部材３が胴体１０１に干渉することを防止しながら穴開けを行うことが可能になる。
【００６３】
したがって、穴開け基準線ＣＬを主翼１０２の付け根の上面の、胴体１０１に近い位置に設定することができ、これによって主翼１０２の取り付け強度を向上させ、航空機の機体軽量化に貢献することができる。
【００６４】
しかも、ドリルユニット４がドリル保持部材３を介してガイド部材２に取り付けられ、ドリル保持部材３とガイド部材２との間に位置決め固定部５５が設けられているため、位置決め固定部５５の位置をドリルユニット４に対して穴開け基準線ＣＬの反対側（アウトボード側）にオフセットさせることができる。
【００６５】
このため、特にドリルユニットの高さ寸法を小型化することができ、航空機の主翼１０２の付け根上面に穴を開ける場合には、ドリルユニット４が胴体１０１に干渉することを一層効果的に防止し、主翼１０２の付け根に近い位置に通し穴Ｈを開けることができる。
【００６６】
また、この穴開け装置１は、そのドリルユニット４のドリル駆動部７がドリル刃６に対してガイド部材２側に配置され、動力伝達機構８と移動機構９は、ガイド部材２の長手方向視（Ｘ方向視）で、ドリルユニット４全体の輪郭が、ドリル駆動部７からドリル刃６に向かって低くなるようにレイアウトされている。
【００６７】
このように、Ｘ方向視で、ドリルユニット４全体の輪郭がドリル駆動部７からドリル刃６に向かって低くなるため、航空機の主翼１０２の付け根の上面に穴を開ける場合においては、穴開け基準線ＣＬの直ぐ上に張り出している胴体１０１にドリルユニット４が干渉することを抑制でき、主翼１０２の付け根上面に穴を容易に開けることができる。
【００６８】
また、この穴開け装置１は、ドリルユニット４全体の中で、動力伝達機構８がドリル保持部材３に近い位置、つまり低い位置に設けられ、この動力伝達機構８はドリル駆動部７の回転駆動力をドリル刃６に伝達するギヤ列５０を備えている。
【００６９】
このように、動力伝達機構８がドリル保持部材３に近い低位置に設けられ、且つこの動力伝達機構８が厚みの小さいギヤ列５０を備えていることから、ドリルユニット４全体の高さを低くすることができる。このため、例えば航空機の主翼１０２の付け根の上面に穴を開ける場合においては、ドリルユニット４が胴体１０１に干渉することを効果的に防止することができる。
【００７０】
また、この穴開け装置１は、その位置決め固定部５５が、ガイド部材２の長手方向（Ｘ方向）に沿って複数形成された第１位置決め穴５６と、ドリル保持部材３側に形成された第２位置決め穴５７と、これら第１位置決め穴５６と第２位置決め穴５７とが重なった時に、これら両方の位置決め穴５６，５７に挿通される位置決めピン５８とを備えて構成されている。
【００７１】
このため、ガイド部材２の第１位置決め穴５６を、穴開け基準線ＣＬ上における所定の穴開け間隔に合わせて複数形成することにより、ガイド部材２の長手方向に摺動するドリル保持部材３の第２位置決め穴５７を第１位置決め穴５６のいずれかに合致させて位置決めピン５８を挿通すれば、非常に短時間でドリル保持部材３を各穴開け位置に位置決めして固定することができる。したがって、容易に穴開け加工を行うことができる。
【００７２】
また、この穴開け装置１は、ガイド部材２がワーク表面から離間するように固定され、ドリル保持部材３がガイド部材２とワーク表面との間に位置してＸ方向に沿って摺動するように構成されているため、ドリル保持部材３をガイド部材２よりもワーク表面に近接させることができる。
【００７３】
このため、本実施形態のように航空機の主翼１０２の付け根の上面に通し穴Ｈを開ける場合においては、ドリル保持部材３を胴体１０１側に近付けることができ、通し穴Ｈを主翼１０２の胴体１０１に近い位置に穿設することができる。一方、ガイド部材２は、Ｙ方向でドリル保持部材３に比べて胴体１０１から離れた位置にあるため、その高さがドリル保持部材３よりも高くなっても胴体１０１に干渉する懸念が少ない。
【００７４】
なお、この穴開け装置１によれば、通し穴Ｈの穴開けが完了した後に、穴開け装置１を主翼１０２の上面に設置したままで、各通し穴Ｈにリベットやボルト等の連結部材を挿通することができる。つまり、穴開け装置１を、主翼１０２と中央翼部１０３とを仮止めする部材として活用することができる。これは、ガイド部材２が穴開け基準線ＣＬ上に対してアウトボード側にオフセットして設置されることによる利点である。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る穴開け装置１によれば、航空機の主翼の付け根のような狭隘部の奥であっても、正確且つ容易に穴開け加工を行うことができる。
【００７６】
なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
【００７７】
例えば、本実施形態では、穴開け装置１によって航空機の主翼１０２の付け根に通し穴Ｈを穿設することについて説明したが、航空機に限らず、他の幅広い分野の加工物にも、この穴開け装置１によって穴開け加工を行うことができる。
【００７８】
また、上記実施形態における位置決め固定部５５では、ワークに穿設する通し穴Ｈの形成間隔に合わせてガイド部材２に第１位置決め穴５６が形成されているが、必ずしもこの態様でなくてもよい。例えば、より細かく多数の第１位置決め穴５６を形成し、通し穴Ｈの位置に応じた位置にある第１位置決め穴５６を選択して位置決めピン５８を挿入するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  穴開け装置
２  ガイド部材
３  ドリル保持部材
４  ドリルユニット
６  ドリル刃
７  ドリル駆動部
８  動力伝達機構
９  移動機構
５０  ギヤ列
５５  位置決め固定部
５６  第１位置決め穴
５７  第２位置決め穴
５８  位置決めピン
１０２  主翼（ワーク）
１０３  中央翼部（ワーク）
ＣＬ  穴開け基準線
Ｈ  通し穴（穴）
【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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