(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールに形成された刃によってワークに孔あけ加工を行う孔あけ機において、
前記ツールに形成された刃は、周方向に複数枚形成されたリーマ刃と、これらのリーマ刃のうち、少なくとも一部の互いに隣接するリーマ刃の間に前記ツールの軸方向に延びるようにして設けられたエンドミル刃とからなり、
前記エンドミル刃の径が前記リーマ刃の径より小さく設定されており、
前記リーマ刃の先端部に縮径部が設けられているとともに、前記縮径部の径が前記エンドミル刃によるエンドミル加工が可能な大きさに設定されていることを特徴とする孔あけ機。
【請求項２】
前記リーマ刃の縮径部の軸方向の長さは、前記ワークの厚みより小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の孔あけ機。
【請求項３】
前記ワークは自動変速機に用いられている部品であることを特徴とする請求項１または２記載の孔あけ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の自動変速機に用いられているプラネタリギヤユニットにおけるキャリヤのピニオン支持軸のための孔の加工や位置決め孔の加工等の部材（以下、ワークともいう）の孔（または穴；以下、孔と表記する）の加工を行う孔あけ機の技術分野に属し、特に、孔を高精度をもってあけることのできる孔あけ機の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車に用いられている自動変速機は、複数の回転要素を有するプラネタリギヤユニット、これらの複数の回転要素をそれぞれ係合または係止させるクラッチやブレーキからなる複数の摩擦係合要素を有する自動変速機構、および摩擦係合要素を作動制御するための油圧制御装置を備えている。
【０００３】
このような自動変速機においては、例えばプラネタリギヤユニットのキャリヤにはピニオン支持軸のための孔の孔あけ加工を始め、種々の孔あけ加工が行われている。
一般に、孔あけ加工は図３（ａ）に示すドリル１によって行われるが、ドリル１による孔あけ加工では、ドリル１のワーク２への食い付き時に不安定になるため、孔径が求める径より拡大したり、孔の位置度がばらついてしまい、高精度の孔を望むことはできなかった。
【０００４】
また、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れた孔を加工するために、従来、リーマ３が用いられている。図３（ｂ）に示すようにこのリーマ３は、外周部にバニッシング面と呼ばれるマージン３ａが設けられている。そして、高精度の孔を得るために、まずドリル１でワーク２に下孔４を加工し、次いで、この下孔４の内周面をリーマ３のマージン３ａによりこすりながら表面を仕上げている。これにより、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れた孔が得られる。
【０００５】
ところで、リーマ３により下孔４の表面仕上げを行う場合、次のような問題がある。すなわち、図４(a)に示すように下孔４の中心位置４ａとリーマ仕上げの中心位置３ｂとがずれていると、リーマ３のワーク２への食い付き時にリーマ刃の形状の特徴からリーマ３の一側の刃が下孔４の一側に偏って食い付くため、矢印で示す方向にリーマ３が下孔４に倣って下孔４の中心位置４ａの方へ移動してしまう。このため、位置度の精度が高い孔を得ることは難しい。
【０００６】
また、図４(ｂ)に示すように下孔４の中心位置４ａとリーマ仕上げの中心位置３ｂとが一致していても、その下孔４の面取り４ｂが傾いていたりあるいはその中心の位置が下孔４の中心位置４ａからずれていると、同様にしてリーマ３のワーク２への面取り４ｂでの食い付き時にリーマ３の一側の刃が面取り４ｂの一側に偏って食い付くため、同様に矢印で示す方向にリーマ３が面取り４ｂに倣って下孔４の中心位置４ａから外れる方向へ移動してしまう。この場合にも、位置度の精度が高い孔を得ることは難しい。
【０００７】
このように、リーマ３による孔加工では、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れた孔の加工はできるが、位置度の優れた孔の加工は困難になっている。  特に、前述のように自動変速機のプラネタリギヤユニットのキャリヤに設けられるピニオン支持軸のための孔の加工や位置決めの孔の加工等のように径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れ、かつ位置度も優れた孔が求められる場合には、このリーマ３のみの加工では非常に難しい。
【０００８】
そこで、従来、図５（ａ）に示すように、下孔４の位置が正規の孔位置からずれている場合、まず、位置度の優れたエンドミル５またはボーリング６によって下孔４の位置の修正を行い、次いで、下孔４の位置の修正に伴う面取り４ｂのずれあるいは最初の面取り加工による面取り４ｂのずれのための面取り修正をドリル１で行った後、リーマ３によるリーマ仕上げを行うことが行われている。
この孔あけ方法によれば、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れるとともに位置度も優れた孔を加工することができる。
【０００９】
または、従来、図５（ｂ）に示すようにブッシュ８を治具９で支持し、このブッシュ８によりツール７をガイド補強してツール７の剛性を向上させ、面取りや下孔のずれによるツール７の移動を抑制し、正確な位置に孔を加工している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の図５に示すような、エンドミル加工またはボーリング加工による下孔修正およびドリル加工による面取り修正を行った後に、リーマ仕上げを行う方法では、各孔あけおよびその修正の工程が多々あり、多くの時間がかかってしまう。また、多くの種類のツールを用いることから、ツールの交換に多くの手間と時間がかかってしまう。このため、図６に示すように孔あけ作業全体できわめて多大な時間を要してしまう。
しかも、多種類のツールを必要とすることから、コストがかかるばかりでなく、それらの管理が煩雑になってしまう。
【００１１】
また、ブッシュ８を用いたツール７による孔あけ加工では、ブッシュ８および治具９等の特別の用具を準備する必要があるため、同様に手間と時間がかかるばかりでなく、コストがかかり、かつそれらの管理が煩雑なものとなる。
【００１２】
しかも、図５（ｃ）に示すように上下に分割されたワーク２に対する同心で同一の孔の加工の場合、このようなブッシュ８を用いても、上側のワーク２の孔加工は前述のように高精度に加工できるが、ツール７が長くなることから剛性が低下し、図７（ａ）に示すように位置度がばらついてしまい、特に、下側のワーク２の孔加工は高精度に行うことが難しい。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れるとともに位置度にも優れた孔加工をより短い時間で行うことができる安価な孔あけ機を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、特別の用具を必要とすることなく、ツールの剛性を高めることのできる安価な孔あけ機を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の孔あけ機は、ツールに形成された刃によってワークに孔あけ加工を行う孔あけ機において、前記ツールに形成された刃が、周方向に複数枚形成されたリーマ刃と、これらのリーマ刃のうち、少なくとも一部の互いに隣接するリーマ刃の間に前記ツールの軸方向に延びるようにして設けられたエンドミル刃とからなり、前記エンドミル刃の径が前記リーマ刃の径より小さく設定されており、前記リーマ刃の先端部に縮径部が設けられているとともに、前記縮径部の径が前記エンドミル刃によるエンドミル加工が可能な大きさに設定されていることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２の発明は、前記ワークは自動変速機に用いられている部品であることを特徴としている。
【００１７】
更に、請求項３の発明は、前記ワークは自動変速機に用いられている部品であることを特徴としている。
【００１９】
【作用および発明の効果】
このように構成された請求項１および２の発明の孔あけ機によれば、エンドミル刃をこれに隣接するリーマ刃の間に沿ってツールの軸方向に長く延びるようにして設けているので、エンドミル刃によるエンドミル加工でツールの位置度を高精度に設定することができるとともに、この高精度の位置度を保持しながら、リーマ刃によるリーマ仕上げを行うことができる。したがって、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れるとともに位置度も優れた孔を簡単にかつ確実に加工することができる。
【００２０】
また、縮径部の径をエンドミル刃によるエンドミル加工が可能な大きさに設定しているので、孔あけ加工時に、まずエンドミル刃によるエンドミル加工を行うことができる。
【００２５】
また、１本のツールで従来の下孔位置度の修正、面取りの修正、およびリーマ仕上げを行っているので、ツールの交換を不要にできる。したがって、１つの孔の加工に要する加工時間を従来に比べて大幅に短縮できる。
【００２６】
しかも、孔あけ加工に１本のツールだけで済み、従来のように多種類のツールを必要としないので、コストが低減できるとともに、それらの管理もきわめて簡単にできる。
【００２７】
また、エンドミル刃を互いに周方向に隣接するリーマ刃の間にツールの軸方向に長く延びるようにして設けているので、エンドミル刃およびリーマ刃がともに摩耗しても研ぐことによって再研でき、しかも摩耗して短くなっていっても、長い間繰り返し使用することができる。
【００２８】
更に、請求項３の発明の孔あけ機によれば、自動変速機に用いられているプラネタリギヤユニットにおけるキャリヤのピニオン支持軸のための孔や位置決め孔等の自動変速機に用いられる部品の孔を、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに高度に優れるとともに位置度も高度に優れた孔に簡単にかつ確実に加工することができる。しかも、自動変速機の部品を安価にかつ迅速に製造できる。したがって、より滑らかにかつより静粛な変速を行うことのできる高品質の自動変速機を得ることができるとともに、自動変速機のコストを低減できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の孔あけ機の実施の形態の一例に用いられるツールを模式的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は拡大下面図、（ｃ）は（ａ）におけるIC−IC線に沿う断面図、（ｄ）はエンドミル刃の長さとワークの厚みとの関係を説明する図である。
【００３０】
図１（ａ）ないし（ｃ）に示すように、この例の孔あけ機に用いられるツール１０は、その先端部（図において下端部）に、位置度の優れた（つまり、真直度の高い）エンドミル刃１１が設けられているとともに、このエンドミル刃１１に隣接してリーマ刃１２が設けられている。これらのエンドミル刃１１は２枚およびリーマ刃１２は６枚形成されている。
【００３１】
その場合、エンドミル刃１１の径ｄ2はリーマ刃１２の径ｄ1より若干小さく設定されている（ｄ2≪ｄ1）とともに、エンドミル刃１１の長さＬ2もリーマ刃１２の長さＬ1より小さく設定されている（Ｌ2＜Ｌ1）。また、図１（ｄ）に示すようにエンドミル刃１１の長さＬ2はワーク２の厚みｔより小さく設定されている（Ｌ2＜ｔ）。
【００３２】
このように構成されたこの例の孔あけ機においては、例えばドリル１等によって例えば自動変速機に用いられるワーク（部品）２に設けられた下孔４に対して、前述の図５（ａ）に示す従来例のように、まず、ツール１０を回転させながらワーク２の方へ下降させて、エンドミル刃１１によるエンドミル加工で下孔４の位置の修正を行う。このエンドミル加工による下孔４の位置の修正は、エンドミル刃１１の先端部（図において下端部）１１ａが下孔４の内周面を削ることで行われる。
【００３３】
ツール１０の下降により、エンドミル刃１１がエンドミル加工しながら下孔４内を進入していくと、リーマ刃１２の先端（図において下端）がワーク２の面取り４ｂの部分に食い付く。このとき、エンドミル刃１１の長さＬ2がワーク２の厚みｔより小さく設定されていることから、エンドミル刃１１の先端部１１ａが下孔４の内周面を削っているので、ツール１０がエンドミル刃１１の先端部１１ａによってガイドされることから、ツール１０の剛性が高められている。したがって、リーマ刃１２の偏った食い付きが生じても、ツール１０がの位置がずれたり、あるいはツール１０が曲がったりすることがなく、エンドミル刃１１による位置度が高精度に保持される。
【００３４】
更にツール１０が下降することにより、リーマ刃１２によるリーマ仕上げで下孔４の修正が行われ、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れた孔が得られる。
【００３５】
この例の孔あけ機によれば、ツール１０の先端部にエンドミル刃１１を設け、このエンドミル刃１１に隣接してリーマ刃１２を設けているので、エンドミル刃１１によるエンドミル加工でツール１０の位置度を高精度に設定することができるとともに、この高精度の位置度を保持しながら、リーマ刃１２によるリーマ仕上げを行うことができる。径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに優れるとともに位置度も優れた孔を簡単にかつ確実に加工することができる。
【００３６】
また、１本のツール１０で前述の図５（ａ）に示す従来例の下孔位置度の修正、面取りの修正、およびリーマ仕上げを行っているので、ツールの交換が不要になる。したがって、図６に示すように１つの孔の加工に要する加工時間は従来例に比べてほぼ半分になり、大幅に短縮できる。
【００３７】
しかも、孔あけ加工に１本のツール１０だけで済み、従来のように多種類のツールを必要としないので、コストが低減できるとともに、それらの管理もきわめて簡単にできる。
【００３８】
更に、エンドミル刃１１の長さＬ2をワーク２の厚みｔより小さく設定しているので、リーマ刃１２のワーク２への食い付き時にはエンドミル刃１１の先端部１１ａが下孔４の内周面を削っていることからツール１０の剛性を高めることができる。したがって、リーマ刃１２のワーク２への食い付き時にツール１０の位置がずれたり、ツール１０が曲がったりすることがなくなるので、前述の図５（ｂ）に示す従来例のようなブッシュ８や治具９等の特別な用具を不要にできる。
【００３９】
これにより、長いツール１０による孔あけ加工でも、図７（ｂ）に示すように位置度のばらつきが少ない高精度の位置度で孔あけ加工を行うことができるとともに、コストを更に低減でき、しかも、ツール１０の管理が非常に簡単になる。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態の他の例に用いられるツールを模式的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は部分右側面図、（ｃ）は下面図である。なお、前述の図１に示す例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明を省略する。
前述の図１に示す例のツール１０では、その先端部に２枚のエンドミル刃１１を設け、かつこのエンドミル刃１１に隣接して６枚のリーマ刃１２を設けているが、この例のツール１０では、図２（ａ）ないし（ｃ）に示すようにツール１０の先端部から所定長さＬ3の６枚の刃が形成されている。
【００４１】
その場合、図２（ｃ）に示すように６枚の刃のうち、点対称位置にある一対の刃が前述と同じ径ｄ2のエンドミル刃１１に形成されているとともに、他の４枚の刃が前述と同じ径ｄ1のリーマ刃１２に形成されている。したがって、４枚のリーマ刃１２のうち、互いに隣接するリーマ刃１２の間にエンドミル刃１１が設けられており、これらのエンドミル刃１１もリーマ刃１２の間に沿ってツール１０の先端部から長さＬ3だけ軸方向に延びている。
【００４２】
また、図２（ｂ）に示すように、リーマ刃１２の先端部には縮径部１２ａが設けられており、この縮径部１２ａの径はエンドミル刃１１によるエンドミル加工が可能な大きさに設定されているとともに、縮径部１２ａの長さは、前述の図１に示す例のエンドミル刃１１の長さＬ2とほぼ同じ長さＬ2′に設定されている。
【００４３】
このように構成されたこの例の孔あけ機においては、図１に示す例と同様に、まず２枚のエンドミル刃１１による下孔４のエンドミル加工が行われ、続いて４枚のリーマ刃１２による下孔４のリーマ仕上げが行われる。
【００４４】
ところで、エンドミル刃１１およびリーマ刃１２が摩耗したとき、これらの刃を研いで再研して再び使用するが、このとき、エンドミル刃１１およびリーマ刃１２が次第に短くなっていく。図１に示す例では、長さＬ2までしか再研できず、寿命が短いが、この例の孔あけ機によれば、エンドミル刃１１もリーマ刃１２と同様にツール１０の軸方向に長く延びていることから、摩耗して短くなっていっても、長い間繰り返し使用することができる。
この例の他の構成および他の作用効果は、図１に示す例と同じである。
【００４５】
そして、図１および図２に示す例のツール１０を用いて、自動変速機のプラネタリギヤユニットにおけるキャリヤ等の自動変速機に用いられる部品の孔あけ加工を行うことで、キャリヤのピニオン支持軸のための孔や位置決め孔等の部品に加工する孔を、径寸法、真円度、円筒度および表面粗さに高度に優れるとともに位置度も高度に優れた孔に簡単にかつ確実に加工することができる。しかも、このように簡単にかつ確実に孔あけ加工ができることから、自動変速機の部品を安価にかつ迅速に製造できる。したがって、より滑らかにかつより静粛な変速を行うことのできる高品質の自動変速機を得ることができるとともに、自動変速機のコストを低減できる。
【００４６】
なお、図１に示す例ではツール１０にエンドミル刃２枚およびリーマ刃６枚をそれぞれ設けているが、エンドミル刃１１およびリーマ刃１２はいずれも任意の数だけ設けることもできる。また、図２に示す例では、計６枚の刃のうち、点対称位置にある一対（２枚）の刃をエンドミル刃１１としているが、エンドミル刃１１は２枚以上あれば任意の数だけ設けることができる。その場合、エンドミル刃１１は周方向に等間隔に設けることが動的安定性をより確実に保持してより高精度の孔あけ加工を行ううえで望ましい。更に、エンドミル刃１１およびリーマ刃１２を同じ長さに設定しているが、リーマ刃１２をエンドミル刃１１よりも更に長くすることもできる。
【００４７】
また、本発明の孔あけ機を自動変速機の孔あけ部品に適用して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、自動変速機の部品に限らず、どのような部品（ワーク）の孔あけ加工にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の孔あけ機の実施の形態の一例に用いられるツールを模式的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は拡大下面図、（ｃ）は（ａ）におけるIC−IC線に沿う断面図、（ｄ）はエンドミル刃の長さとワークの厚みとの関係を説明する図である。
【図２】  本発明の実施の形態の他の例に用いられるツールを模式的に示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は部分右側面図、（ｃ）は下面図である。
【図３】  従来の孔あけ加工を説明し、（ａ）はドリル加工を説明する図、（ｂ）はリーマ仕上げを説明する図である。
【図４】  リーマ仕上げの問題を説明し、（ａ）は下孔位置の中心位置とリーマ仕上げの中心位置とがずれている場合のリーマ仕上げの問題の説明図、（ａ）は面取りが正確でない場合のリーマ仕上げの問題の説明図である。
【図５】  （ａ）は従来の位置度を高精度にして行うリーマ仕上げの説明図、（ｂ）はブッシュや治具を用いるツールによる従来の孔あけ加工の説明図、（ｂ）は上下に分割された孔の加工における問題点を説明する図である。
【図６】  本発明の孔あけ加工と従来の孔あけ加工にそれぞれ要する時間を比較する図である。
【図７】  上下一対のワークを孔あけ加工する場合の位置度のばらつきを示し、（ａ）は従来例の場合について示す図、（ｂ）は本発明の場合について示す図である。
【符号の説明】
２…ワーク、４…下孔、４ｂ…面取り、１０…ツール、１１…エンドミル刃、１１ａ…エンドミル刃の先端部、１２…リーマ刃、１２ａ…リーマ刃の縮径部
【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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