(57)【要約】【課題】簡易な構成によって、トランスアスクルケース１００の対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工できるボーリング加工装置およびボーリング加工方法を提供する。【解決手段】セカンダリシーブベアリング穴１０３が形成される側から、ボーリング工具２０によって、セカンダリシーブベアリング穴１０３をボーリング加工し、セカンダリシーブベアリング穴１０３と同軸上に、貫通穴１０６をボーリング加工し、リダクションドライブベアリング穴１０４が形成される側から、穴測定プローブ３０をボーリング加工された貫通穴１０６の内壁の複数箇所に接触させて貫通穴１０６の中心を算出し、ボーリング工具２０によって、算出した貫通穴１０６の中心と同軸上に、リダクションドライブベアリング穴１０４をボーリング加工するボーリング加工装置１０。【選択図】図２
2012223877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１穴と、前記第１穴に対向する側に配置される第２穴と、前記第１穴と前記第２穴とを貫通する貫通穴と、が形成されるワークの、前記第１穴と前記第２穴とを同軸上にボーリング加工するボーリング加工装置であって、
ボーリング工具と、
穴測定プローブと、
前記ボーリング工具または前記穴測定プローブを移動させるＮＣ装置と、
前記ＮＣ装置を制御して、前記ボーリング工具によってボーリング加工し、あるいは、前記ＮＣ装置を制御して、前記穴測定プローブを穴の内壁の複数箇所に接触させて、穴の中心を算出する制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴をボーリング加工し、
前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴と同軸上に、前記貫通穴をボーリング加工し、
前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記穴測定プローブを前記ボーリング加工された貫通穴の内壁の複数箇所に接触させて該貫通穴の中心を算出し、
前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記算出した貫通穴の中心と同軸上に、前記第２穴をボーリング加工する、
ボーリング加工装置。
【請求項２】
第１穴と、前記第１穴に対向する側に配置される第２穴と、前記第１穴と前記第２穴とを貫通する貫通穴と、が形成されるワークの、前記第１穴と前記第２穴とを同軸上にボーリング加工するボーリング加工方法であって、
ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴をボーリング加工し、
前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴と同軸上に、前記貫通穴をボーリング加工し、
前記ワークの前記第２穴が形成される側から、穴測定プローブを前記ボーリング加工された貫通穴の内壁の複数箇所に接触させて、該貫通穴の中心を算出し、
ボーリング工具によって、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記算出した貫通穴の中心と同軸上に、前記第２穴をボーリング加工する、
ボーリング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴をボーリング加工するボーリング加工装置およびボーリング加工方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボーリング加工は、中ぐり加工とも言われ、機械加工における穴加工のうちの一つである。ボーリング加工は、通常、ドリル加工、鋳物抜き、溶断、鋸抜き、またはエンドミルコンタリングによって形成される下穴に対して、精密な穴径、位置精度または真直性を形成する加工である。
【０００３】
自動車部品では、ワークの対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工する場合がある。例えば、無段変速機（ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））を構成するトランスアスクルケースでは、対向する側にそれぞれ形成される穴に、ベアリング等を圧入するため、それぞれの穴を同軸上にボーリング加工する必要がある。
【０００４】
従来、トランスアスクルケースの対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工するには、多軸加工装置が用いられている（例えば、特許文献１）。多軸加工装置は、治具によって固定されたワークの両側から、多数のボーリング工具によって挟み込むように同時にボーリング加工する。多軸加工装置では、ボーリング加工の同軸度は、装置側によって保証している。
【０００５】
しかし、このようにボーリング加工の同軸度を保証する多軸加工装置は、装置が複雑となり、高価なものとなる。また、多軸加工装置は、ワークに対応する専用装置が必要とされるため、装置としての汎用性に欠ける。そこで、従来の多軸加工装置に代えて、簡易な構成によって、ワークの対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工することが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２０７５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、簡易な構成によって、ワークの対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工することができるボーリング加工装置およびボーリング加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、第１穴と、前記第１穴に対向する側に配置される第２穴と、前記第１穴と前記第２穴とを貫通する貫通穴と、が形成されるワークの、前記第１穴と前記第２穴とを同軸上にボーリング加工するボーリング加工装置であって、ボーリング工具と、穴測定プローブと、前記ボーリング工具または前記穴測定プローブを移動させるＮＣ装置と、前記ＮＣ装置を制御して、前記ボーリング工具によってボーリング加工し、あるいは、前記ＮＣ装置を制御して、前記穴測定プローブを穴の内壁の複数箇所に接触させて、穴の中心を算出する制御装置と、を具備し、前記制御装置は、前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴をボーリング加工し、前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴と同軸上に、前記貫通穴をボーリング加工し、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記穴測定プローブを前記ボーリング加工された貫通穴の内壁の複数箇所に接触させて該貫通穴の中心を算出し、前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記算出した貫通穴の中心と同軸上に、前記第２穴をボーリング加工するものである。
【００１０】
請求項２においては、第１穴と、前記第１穴に対向する側に配置される第２穴と、前記第１穴と前記第２穴とを貫通する貫通穴と、が形成されるワークの、前記第１穴と前記第２穴とを同軸上にボーリング加工するボーリング加工方法であって、ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴をボーリング加工し、前記ボーリング工具によって、前記ワークの前記第１穴が形成される側から、前記第１穴と同軸上に、前記貫通穴をボーリング加工し、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、穴測定プローブを前記ボーリング加工された貫通穴の内壁の複数箇所に接触させて、該貫通穴の中心を算出し、ボーリング工具によって、前記ワークの前記第２穴が形成される側から、前記算出した貫通穴の中心と同軸上に、前記第２穴をボーリング加工するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のボーリング加工装置およびボーリング加工方法によれば、簡易な構成によって、ワークの対向する側にそれぞれ形成される穴を同軸上にボーリング加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るトランスアスクルケースの構成を示した側面断面図。
【図２】本発明の実施形態であるボーリング加工装置の構成を示した構成図。
【図３】本発明の実施形態であるボーリング加工制御の流れを示したフロー図。
【図４】同じくボーリング加工制御の流れを示したフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を用いて、トランスアスクルケース１００について説明する。
なお、図１の２点鎖線は、メイン穴１０１とプライマリシーブベアリング穴１０２との同軸線、あるいは、セカンダリシーブベアリング穴１０３とリダクションドライブベアリング穴１０４との同軸線を示している。
【００１４】
トランスアスクルケース１００は、本発明に係るワークの実施形態である。トランスアスクルケース１００は、無段変速機（以下、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ））を構成する一部品である。ＣＶＴは、エンジン回転を入力軸へ入力し、ベルトと２つの可変形プーリとを組み合わせて、入力したエンジン回転の変速を無段階に行う機構である。
【００１５】
トランスアスクルケース１００の構成について説明する。
トランスアスクルケース１００は、メイン穴１０１と、プライマリシーブベアリング穴１０２と、セカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４と、貫通穴１０５と、貫通穴１０６と、を具備している。
【００１６】
メイン穴１０１は、ＣＶＴの入力軸を支える穴である。プライマリシーブベアリング穴１０２は、ベアリングが圧入され、入力軸へ入力された回転をベルトへ伝達するプライマリシーブシャフトを支える穴である。貫通穴１０５は、メイン穴１０１と、プライマリシーブベアリング穴１０２と、を貫通する穴である。なお、メイン穴１０１と、プライマリシーブベアリング穴１０２とは、同軸上に加工される必要がある。
【００１７】
セカンダリシーブベアリング穴１０３は、ベアリングが圧入され、ベルトの回転が伝わるセカンダリシーブシャフトを支える穴である。リダクションドライブベアリング穴１０４は、ベアリングが圧入され、セカンダリシーブシャフトの回転が伝わるリダクションドライブギヤを支える穴である。貫通穴１０６は、セカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４と、を貫通する穴である。なお、セカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４とは、同軸上に加工される必要がある。
【００１８】
トランスアスクルケース１００は、ダイカストによって成形された粗材に機械加工を施して形成されるものである。そのため、メイン穴１０１、プライマリシーブベアリング穴１０２、セカンダリシーブベアリング穴１０３、リダクションドライブベアリング穴１０４、貫通穴１０５および貫通穴１０６は、成形粗材に機械加工が施される前においてはダイカストによって成形される穴（下穴）が形成されているのみである。
【００１９】
本実施形態は、ダイカストにより成形される、メイン穴１０１、プライマリシーブベアリング穴１０２、セカンダリシーブベアリング穴１０３、リダクションドライブベアリング穴１０４、貫通穴１０５および貫通穴１０６に対する機械加工として、後述するボーリング加工装置１０を用いたボーリング加工制御Ｓ１００による、ボーリング加工を行うものである。
【００２０】
図２を用いて、ボーリング加工装置１０について説明する。
なお、図２の２点鎖線は、電気信号線を示している。また、以下では、図２に示されるＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に従って説明する。また、図２では、説明を分かり易くするため、トランスアスクルケース１００を直方体で示している。
【００２１】
ボーリング加工装置１０は、本発明のボーリング加工装置の実施形態である。ボーリング加工装置１０は、穴をボーリング加工する装置である。ボーリング加工とは、通常ドリル加工、鋳物抜き、溶断、鋸抜き、またはエンドミルコンタリングによって形成される下穴に対して、精密な穴径、位置精度または真直性を形成する加工である。
【００２２】
ボーリング加工装置１０の構成について説明する。
ボーリング加工装置１０は、ベース１１と、治具１２と、ＮＣ装置１３と、軸頭１４と、と、制御装置としてのコントローラ５０と、を具備している。ベース１１は、ボーリング加工装置１０の土台となるものである。ベース１１には、治具１２と、ＮＣ装置１３と、が載置されている。治具１２は、トランスアスクルケース１００をベース１１に固定支持するものである。治具１２は、ベース１１上のＺ軸方向における一側に載置されている。
【００２３】
ＮＣ装置１３は、軸頭１４をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させる装置である。ＮＣ装置１３は、ベース１１上のＺ軸方向における他側に載置されている。ＮＣ装置１３は、サーボアンプ、モータ、検出器等から構成されている。ＮＣ装置１３は、コントローラ５０と接続されている。軸頭１４は、ボーリング工具２０と、穴測定プローブ３０と、を選択して装着できるように構成されている。軸頭１４は、軸がＺ軸方向と平行になるように配置されている。
【００２４】
ボーリング工具２０は、回転することによって、穴をボーリング加工する工具である。ボーリング工具２０は、本体２１と、先行刃２２と、後続刃２３と、を具備している。本体２１は、円筒形状に形成されている。先行刃２２は、本体２１の端側に突設している。後続刃２３・２３は、本体２１の中途部に突設している。
【００２５】
穴測定プローブ３０は、穴の中心等の属性を測定するときに、穴の内壁に接触させるものである。穴測定プローブ３０は、本体３１と、接触部３２と、を具備している。本体３１は、棒状に形成されている。接触部３２は、直接、穴の内壁に接触させる部分である。接触部３２は、球状に形成され、本体３１の端側に設けられている。
【００２６】
コントローラ５０は、ＮＣ装置１３を制御して、ボーリング工具２０を目標位置まで移動させ、ボーリング工具２０によってボーリング加工する機能を有している。また、コントローラ５０は、ＮＣ装置１３を制御して、穴測定プローブ３０を目標位置まで移動させ、穴測定プローブ３０を、ボーリング加工された穴の内壁の複数箇所に接触させ、穴の中心位置または穴径等の穴の属性を算出する機能を有している。
【００２７】
ボーリング加工装置１０の作用について説明する。
ボーリング加工装置１０は、ボーリング工具２０を装着した軸頭１４を、ＮＣ装置１３によって、目標の穴位置まで移動させ、穴をボーリング加工することができる。また、ボーリング加工装置１０は、穴測定プローブ３０を装着した軸頭１４を、ＮＣ装置１３によって、目標の穴位置まで移動させ、穴の中心位置または穴径等の穴の属性を測定することができる。
【００２８】
図３および図４を用いて、ボーリング加工制御Ｓ１００について説明する。
なお、図３と図４とでは、各ステップがそれぞれ対応して示されている。また、図４の２点鎖線は、セカンダリシーブベアリング穴１０３とリダクションドライブベアリング穴１０４との同軸線を示している。
【００２９】
ボーリング加工制御Ｓ１００は、ボーリング加工装置１０を用いた本発明のボーリング加工装置によるボーリング加工制御、および本発明のボーリング加工方法の実施形態である。本実施形態では、説明を分かり易くするため、トランスアスクルケース１００の第１穴としてのセカンダリシーブベアリング穴１０３、および、第２穴としてのリダクションドライブベアリング穴１０４を同軸上にボーリング加工するものとしている。
【００３０】
ボーリング加工制御Ｓ１００の流れについて説明する。
ボーリング加工制御Ｓ１００が開始されると、ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、軸頭１４に装着されたボーリング工具２０を、ＮＣ装置１３によって、セカンダリシーブベアリング穴１０３の位置まで移動させ、セカンダリシーブベアリング穴１０３をボーリング加工する。
【００３１】
ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、セカンダリシーブベアリング穴１０３の加工に引き続き、軸頭１４に装着されたボーリング工具２０を、ＮＣ装置１３によって、貫通穴１０６の位置まで移動させ、セカンダリシーブベアリング穴１０３と同軸上にて、貫通穴１０６をボーリング加工する。このとき、セカンダリシーブベアリング穴１０３と貫通穴１０６との同軸を保証するために同時切削用工具を使用する。
【００３２】
ステップＳ１３０において、治具１２によって固定支持されたトランスアスクルケース１００をＺ軸方向において反転させる（例えば、トランスアスクルケース１００を固定支持した治具１２を、Ｙ軸を中心として１８０°回転させる）。なお、ステップＳ１３０のトランスアスクルケース１００を反転させる作業は、作業者による作業であっても、コントローラ５０によって制御される反転装置による作業であっても良い。
【００３３】
ステップＳ１４０において、軸頭１４に装着される工具をボーリング工具２０から穴測定プローブ３０へ取り換える。そして、コントローラ５０は、軸頭１４に装着された穴測定プローブ３０を、ＮＣ装置１３によって、貫通穴１０６の位置まで移動させ、貫通穴１０６の中心位置を算出する。
【００３４】
ステップＳ１５０において、軸頭１４に装着される工具を穴測定プローブ３０からボーリング工具２０へ取り換える。そして、コントローラ５０は、軸頭１４に装着されたボーリング工具２０を、ＮＣ装置１３によって、リダクションドライブベアリング穴１０４の位置まで移動させ、ステップＳ１４０にて算出された貫通穴１０６の中心、すなわち貫通穴１０６と同軸上にて、リダクションドライブベアリング穴１０４をボーリング加工する。
【００３５】
以上のステップＳ１１０からステップＳ１５０の流れによって、ボーリング加工制御Ｓ１００は終了する。
【００３６】
ボーリング加工制御Ｓ１００の効果について説明する。
従来、トランスアスクルケース１００の対向する側にそれぞれ形成されるセカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４とを、同軸上にボーリング加工するには、多軸加工装置が用いられていた。多軸加工装置は、治具によって固定されたワトランスアスクルケース１００の両側から、多数のボーリング工具２０によって挟み込むように同時にボーリング加工していた。このとき、多軸加工装置では、ボーリング加工の同軸度は、装置側によって保証していた。
【００３７】
しかし、このようにボーリング加工の同軸度を保証する多軸加工装置は、装置が複雑となり、高価なものであった。また、多軸加工装置は、ワークに対応する専用機が必要とされるため、装置としての汎用性に欠けていた。
【００３８】
本実施形態のボーリング加工装置１０およびボーリング加工制御Ｓ１００によれば、簡易な構成によって、トランスアスクルケース１００の対向する側にそれぞれ形成されるセカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４とを、同軸上にボーリング加工することができる。
【００３９】
すなわち、本実施形態のボーリング加工装置１０およびボーリング加工制御Ｓ１００では、本来はボーリング加工をする必要のない貫通穴１０６をあえてセカンダリシーブベアリング穴１０３側からボーリング加工し、リダクションドライブベアリング穴１０４側から、穴測定プローブ３０によって貫通穴１０６の中心を測定し、リダクションドライブベアリング穴１０４側からボーリング加工するときの基準軸としたため、セカンダリシーブベアリング穴１０３と、リダクションドライブベアリング穴１０４とを、同軸上にボーリング加工することができる。
【００４０】
本実施形態では、トランスアスクルケース１００のセカンダリシーブベアリング穴１０３およびリダクションドライブベアリング穴１０４を、ボーリング加工する構成としたが、これに限定されない。例えば、トランスアスクルケース１００のメイン穴１０１およびプライマリシーブベアリング穴１０２を、ボーリング加工する構成としても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０      ボーリング加工装置
１３      ＮＣ装置
１４      軸頭
２０      ボーリング工具
３０      穴測定プローブ
５０      コントローラ（制御装置）
１００    トランスアスクルケース
１０３    セカンダリシーブベアリング穴
１０４    リダクションドライブベアリング穴
１０６    貫通穴
【図１】
2012223877.tif 000003
【図２】
2012223877.tif 000004
【図３】
2012223877.tif 000005
【図４】
2012223877.tif 000006