JP2014200856A - 穴加工用器具とその穴加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 狭隘な場所においてもリーマ加工を行うことができる穴加工用器具とその加工方法を提供すること。【解決手段】 加工穴７２をリーマ加工する切削部２１を有するリーマ１０と、リーマ１０の軸心位置の前後いずれか一方で一体的に回転するガイド軸１２と、リーマ１０の軸心位置の他方で一体的に回転する送り軸１１と、加工穴７２の開口部でガイド軸１２をガイドするガイド部材１４と、加工穴７２の開口部で送り軸１１を軸方向に送る送り部材１３とを備えている。ガイド軸１２及び送り軸１１は、少なくとも一方にリーマ１０を回転させる回転伝達部３０を有し、送り軸１１と送り部材１３との間には、リーマ１０を一体的に回転させることで送り軸１１を軸方向に送る送り機構４３を有している。【選択図】 図１

Description

本願発明は、金属品にリーマ加工を行う穴加工用器具と、その穴加工方法に関する。

従来、金属品の穴加工においてリーマが広く利用されている。リーマによる穴加工は、ドリル加工によって形成された穴を正確な直径の穴に仕上げたり、仕上げ面粗さの良い穴に仕上げたりする場合等に利用されている。

このようなリーマ加工を行う金属品（以下、「被削材」ともいう）として、各種機器のフランジや、駆動機器のフランジの連結部などがある。このようなリーマ加工を行う一例として、タービンロータのフランジ連結部などがある。以下、このタービンロータのフランジ連結部を例に説明する。

タービンロータのフランジ連結部は、例えば、そのタービンロータフランジとターニング歯車と発電気フランジの３部品を連結する場合などがある。そのため、それらの組み付けを高精度に行うためにリーマボルトによる連結が行われている。このリーマボルトによる連結を行うためのリーマ穴の加工は、工場にて治具を用いてリーマ穴（下穴）を加工し、現地に機器を据え付け後、それぞれの機器の芯出し調整を行い、その状態でタービンロータフランジとターニング歯車と発電気フランジとの３部品を重ねてリーマ穴を同時にリーマ加工している。

また、タービンロータの定期検査時等、メンテナンス時にはリーマ穴をオーバーサイズに修正してリーマボルトの径を太くするが、このリーマ穴の修正を行う場合も同様のリーマ加工が必要となる。

この種のリーマ加工に用いるリーマの先行技術として、例えば、特に段付きのリーマにおいて、仕上刃部のリーマ回転方向の後方側におけるリーマ本体外周を、回転径よりも径方向内側に後退して形成するようにしたリーマがある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の先行技術として、２段以上の切刃部を有する段付き構成で、１つの切刃部においては、切屑排出溝のうち１つの溝の先端外周側に切刃チップが１つ設けられ、その切刃チップは、他の切刃部に設けられる切刃チップと異なる切屑排出溝に設けられるようにしたリーマもある（例えば、特許文献２参照）。

さらに、工具を使って孔部の裏側のバリを除去する方法として、工具の自転と孔部の内周面に沿った遊星運動とで加工するものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００４−１９５５７２号公報 特開平１０−９４９１７号公報 特開平５−１１１８１５号公報

ところで、上記したように複数の被削材（タービンロータフランジ、ターニング歯車、発電気フランジ）を重ねた状態でリーマ加工を行う作業は、狭隘な場所において行う作業が多く、しかも、被削材の大きさなどによっては数十箇所と多く、その作業に労力を要する。その上、このようなリーマ加工を行う作業には、上記したように加工用工具を前方向から引っ張る作業者と、加工用工具を後方向で回転させる作業者との２人の作業者が必要となるため、作業に多くの労力を要し、作業効率の向上が望まれている。

また、保守時などにおいては、分解時に錆付いたリーマボルトを抜く時にリーマ穴の表面を傷付けることがある。そのため、リーマ穴のオーバーサイズ時には、その傷が消えるまで複数回のリーマ加工を行って除々に拡径する必要があり、複数回のリーマ加工を狭隘な場所で行うには非常に多くの時間と労力を要する。

さらに、例えば、オーバーサイズに修正する時に使用するリーマは、被削材のリーマ穴に応じて市販のリーマをその都度段付きに再加工する必要がある。また、そのリーマを用いて被削材に手作業でリーマ加工を行うための工具としては、リーマをリーマ穴に保持する保持工具と、そのリーマをリーマ穴の前方から引っ張り、後方から回転させる加工用工具が必要となる。しかし、被削材の形状に応じて、狭隘な場所で使用できるこれらの工具はなく、個別に製作する必要があるが、狭隘な場所でリーマを回転させながら送ってリーマ加工を行える工具はない。

なお、上記特許文献１，２に記載されたリーマは、単に工具に関するものであり、これらのリーマでリーマ穴を加工する場合、リーマに回転を伝達する機構と送り機構を備えた駆動装置が必要となる。しかも、駆動装置の設置場所が必要であるため、加工部位の近傍に設置スペースが必須となり、狭隘な場所でのリーマ加工はできない。また、上記特許文献３に記載された加工方法も、大きな装置が必要であり、狭隘な場所におけるリーマ加工には適用できない。

そこで、本願発明は、狭隘な場所においてもリーマ加工を行うことができる穴加工用器具とその加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明に係る穴加工用器具は、加工穴をリーマ加工する切削部を有するリーマと、前記リーマの軸心位置の前後いずれか一方で一体的に回転するガイド軸と、前記リーマの軸心位置の他方で一体的に回転する送り軸と、前記加工穴の開口部で前記ガイド軸をガイドするガイド部材と、前記加工穴の開口部で前記送り軸を軸方向に送る送り部材と、を備え、前記ガイド軸及び送り軸は、少なくとも一方に前記リーマを回転させる回転伝達部を有し、前記送り軸と送り部材との間には、前記リーマを一体的に回転させることで送り軸を軸方向に送る送り機構を有している。この明細書及び特許請求の範囲の書類中では、リーマの加工方向前方を「前側」といい、加工方向後方を「後側」という。

この構成により、ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方に設けられた回転伝達部を回転させてリーマを一体的に回転させれば、その回転に同期して送り機構によってリーマを軸方向に送ることができるので、リーマを回転させることで加工穴の軸方向にリーマ加工を施すことができる。これにより、狭隘な場所の加工穴であっても１人で効率良くリーマ加工を行うことができる。

また、前記リーマは、前記加工穴に沿わせるガイド部を前側に有し、前記加工穴をリーマ加工する切削部を後側に有する段付きリーマであってもよい。

このように構成すれば、比較的大きな直径の加工穴であっても、ガイド部が加工穴に沿って送られるため、安定してリーマ加工を行うことができる。

また、前記送り機構は、前記送り軸が回転することで前記送り部材に対して送り軸を軸方向に送るねじ機構で構成されていてもよい。

このように構成すれば、リーマを回転させることで、リーマを軸方向に送る機構を簡単なねじ機構で構成することができる。

また、前記リーマは、軸心位置に前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を着脱可能に取付ける軸取付部を有していてもよい。

このように構成すれば、リーマの前後に設けるガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を容易に分解又は取付けることができるので、狭隘な場所におけるリーマ加工を容易に行うことができる。

また、前記ガイド軸及び送り軸は、端部に嵌合部と雄ねじ部とを有し、前記軸取付部は、前記リーマの軸心位置の前後に設けられたガイド軸取付部と送り軸取付部とで構成され、前記ガイド軸取付部及び送り軸取付部は、前記ガイド軸及び送り軸の嵌合部を嵌合させる嵌合穴と、雄ねじ部を螺合させる雌ねじ部とをそれぞれ有していてもよい。

このように構成すれば、リーマとガイド軸及び送り軸を取付部で容易に分解又は取付けることができ、より狭隘な場所でもリーマ加工を容易に行うことができる。

また、前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方は、軸方向長さを変更可能に構成されていてもよい。

このように構成すれば、リーマ加工を行う長さに応じてガイド軸及び送り軸の少なくとも一方の長さを変更しながらリーマ加工を行うことができる。ガイド軸、送り軸の長さ変更としては、一部を取外し又は継足し可能にすれば実現できる。

また、前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方は、端面から前記リーマに向けて油を供給する給油穴を有し、前記リーマは、前記給油穴から切削部に油を供給する油穴を有していてもよい。

このように構成すれば、ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方の給油穴から給油をし、リーマの油穴から切削部に油を供給して、切削面の潤滑を行いながらリーマ加工を行うことができる。

また、前記ガイド軸は、前記リーマの後側の軸心位置で一体的に回転するように設けられ、前記送り軸は、前記リーマの前側の軸心位置で一体的に回転するように設けられ、前記ガイド部材は、前記加工穴の後側の開口部で前記ガイド軸をガイドし、前記送り部材は、前記加工穴の前側の開口部で前記送り軸を軸方向に送るように構成されていてもよい。

このように構成すれば、加工穴の前側に送り部材を設け、加工穴の後側にガイド部材を設け、これらの間でガイド軸とリーマ及び送り軸を一体的に回転させれば、加工穴の前側に設けた送り部材によって送り軸が軸方向に送られ、リーマを前側から引きながらリーマ加工を行うことができる。これにより、リーマが調心されるように送りながらリーマ加工を行うことができる。

また、前記切削部は、切刃の後端部がＲ形状に形成されていてもよい。このように構成すれば、手作業によるリーマ加工によってリーマの軸心が傾いたとしても、切刃の後端部が加工穴の加工面を傷付けることを抑止できる。

また、前記切削部は、切刃の前端部がＲ形状に形成されていてもよい。このように構成すれば、切刃の前端部が加工穴に接する角部を小さくし、リーマ加工の加工面をより美しく仕上げることができる。

また、前記切削部は、先端面に対する切刃ねじれ角が鈍角で形成されていてもよい。このように構成すれば、切削部で加工穴をリーマ加工する角度が緩やかになり、手作業によるリーマ加工の場合でも加工面のより滑らかな仕上がりを図ることができる。

一方、本願発明に係る穴加工方法は、リーマのガイド部を加工穴に沿わせ、前記リーマの切削部を加工穴のリーマ加工部分に配置し、前記リーマの軸心位置の前後いずれか一方で一体的に回転するガイド軸を前記加工穴の開口部でガイド部材によってガイドし、前記リーマの軸心位置の他方で一体的に回転する送り軸を前記加工穴の開口部で送り部材によって支持し、前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を回転させて前記リーマを回転させることで、前記リーマの回転に同期して前記送り部材が送り軸を介してリーマを軸方向に送るようにした。

この構成により、ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を回転させて、これらの軸とリーマを一体的に回転させれば、その回転に同期してリーマを軸方向に送ることができるので、リーマを回転させることで加工穴の軸方向にリーマ加工を施すことができる。これにより、狭隘な場所の加工穴であっても１人で効率良くリーマ加工を行うことができる。

また、前記加工穴の前側に位置する前記ガイド軸又は送り軸を軸方向に継足して長くし、リーマ加工の途中で、加工穴の前側から突出する前記ガイド軸又は送り軸の一部を取外し、加工穴の後側に位置する前記ガイド軸又は送り軸を軸方向に継足し、リーマ加工の終了に向けて、加工穴の前側から突出する前記ガイド軸又は送り軸の一部を取外して短くし、加工穴の後側に位置する前記ガイド軸又は送り軸の一部を軸方向に継足して長くして加工するようにしてもよい。

このように構成すれば、狭隘な場所におけるリーマ加工であっても、加工穴の前後方向における空間に応じて、リーマの前後に取付けるガイド軸と送り軸の長さを調整しながらリーマ加工を行うことができる。

本願発明によれば、狭隘な場所においてもリーマ加工を行うことができるので、現場作業によるリーマ加工などを１人でも作業効率良く行うことが可能となる。

図１は本願発明の第１実施形態に係る穴加工用器具を一部断面して示す側面図である。 図２は本願発明の第２実施形態に係る穴加工用器具を一部断面して示す側面図である。 図３は図２に示す穴加工用器具のリーマと各軸との取付け部分を示す拡大図である。 図４は図２に示す穴加工用器具のリーマと異なる例の切刃を示す拡大断面図である。 図５は図２に示す穴加工用器具による加工開始時の側面図である。 図６は図５に示す穴加工用器具による加工途中の側面図である。 図７は図６に示す穴加工用器具による加工終了時の側面図である。 図８は本願発明の第３実施形態に係る穴加工用器具の使用状態を一部断面して示す側面図である。 図９は図８に示す穴加工用器具による加工終りの状態の側面図である。

以下、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、第１フランジ７０と第２フランジ７１とが接合され、それらに形成された加工穴７２に対して、図示する左方向から右方向にリーマ加工を行う例を説明する。また、以下の実施形態では、リーマ１０の軸心位置の前側に送り軸１１が設けられ、後側にガイド軸１２が設けられた例を説明する。さらに、リーマ１０は、右回転させてリーマ加工を行う例を説明する。

図１に示すように、第１実施形態に係る穴加工用器具１は、リーマ１０と、その軸心位置の前側に設けられた送り軸１１と、後側に設けられたガイド軸１２とが一体的に形成された例である。

上記リーマ１０は、加工方向Ｆの前側（図示する右側）には、加工穴７２の径とほぼ同等に形成されて加工穴７２に沿わせるガイド部２０が設けられ、後側（図示する左側）には加工穴７２を拡径するようにリーマ加工を行う切削部２１が設けられた段付きリーマ１０で構成されている。段付きリーマと１０とすることにより、比較的大きな直径の加工穴であっても、ガイド部が加工穴に沿って送られるため、安定してリーマ加工を行うことができる。このリーマ１０は、切削部２１のみの構成であってもよい。上記ガイド部２０と切削部２１との間には、溝部２５が形成されている。この溝部２５には、後述する給油穴３１と連通する油穴２６が設けられている。油穴２６は、リーマ１０の中心部から数本が放射状に設けられている。

このリーマ１０は、ガイド軸１２及び送り軸１１と一体的に回転するようになっており、この実施形態では、ガイド軸１２の後端部分に回転伝達部３０が設けられている。この回転伝達部３０は、ボルトの六角頭部と同様に形成されており、後述するように、スパナ８０などの工具で回転させるようになっている。回転伝達部３０は、四角などでもよい。この回転伝達部３０を回転させることで、ガイド軸１２とリーマ１０と送り軸１１とを一体的に回転させることができる。この実施形態ではガイド軸１２に回転伝達部３０を設けているが、送り軸１１に回転伝達部３０を設けてもよい。また、工具としては、回転伝達部３０を回転させることができればよく、アクチュエータなどの回転動力機器を用いてもよい。

また、ガイド軸１２の軸心位置には給油穴３１が設けられており、リーマ１０の溝部２５の位置まで延びている。この給油穴３１が上記油穴２６と連通しており、リーマ１０の切削部２１における切刃２２の部分に油を供給できるようになっている。

一方、上記加工穴７２の後側開口部７４には、上記ガイド軸１２をガイドするガイド部材１４が設けられている。ガイド部材１４には、中央部分に上記ガイド軸１２をガイドするガイド穴４０が設けられている。また、加工穴７２の前側開口部７３には、上記送り軸１１を軸方向に送る送り部材１３が設けられている。送り部材１３には、中央部分に上記送り軸１１を送る送り穴４１が設けられている。そして、この送り部材１３と送り軸１１との間には、リーマ１０を一体的に回転させることで送り軸１１を所定量軸方向に送る送り機構４３が設けられている。

この送り機構４３は、送り軸１１の外面に設けられた雄ねじ部３２と、送り穴４１の内面に設けられた雌ねじ部４２とが螺合するねじ機構となっている。送り機構４３をねじ機構とすることで、送り軸１１が１回転（リーマ１０も１回転）することで、軸方向に送られる送り量をねじピッチで容易に設定することができる。このような送り機構４３により、送り軸１１の回転によってリーマ１０を軸方向に同期させて送ることができる。

上記送り部材１３には、加工穴７２の前側開口部７３に挿入可能な小径部４５と、第２フランジ７１の外面に接する大径部４６とが設けられている。小径部４５を前側開口部７３に挿入することで、送り部材１３の中心をリーマ加工前の加工穴７２の軸心位置に配置できるようにしている。小径部４５の深さは、前側開口部７３に係止できる程度でよい。

上記ガイド部材１４には、加工穴７２の後側開口部７４に挿入可能な小径部４７と、第１フランジ７０の外面に接する大径部４８とが設けられている。ガイド部材１４の小径部４７を後側開口部７４に挿入することで、ガイド部材１４の中心をリーマ加工後の加工穴７２の軸心位置に配置できるようにしている。小径部４７の深さは、後側開口部７４に係止できる程度でよい。

このように構成された第１実施形態に係る穴加工用器具１の使用方法は、以下に説明する第２実施形態に係る穴加工用器具２と同様であるため、第１実施形態の穴加工用器具１は使用方法の説明を省略し、第２実施形態の穴加工用器具２において使用方法を詳細に説明する。

図２，３は、第２実施形態に係る穴加工用器具２の図面である。この第２実施形態に係る穴加工用器具２は、リーマ１０とその前部に設けた送り軸１１と後部に設けたガイド軸１２とが分解できるように構成された例である。なお、リーマ１０は、上半分を断面で示している。また、上記第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この実施形態のリーマ１０は、上記第１実施形態のリーマ１０と同様に、加工穴７２に沿わせるガイド部２０と、加工穴７２をリーマ加工する切削部２１とからなる段付きリーマ１０となっている。そして、このリーマ１０には、軸心位置の前側に、上記送り軸１１を取付ける送り軸取付部５０が設けられ、後側には、上記ガイド軸１２を取付けるガイド軸取付部５１が設けられている。送り軸取付部５０には、上記送り軸１１を取付ける雌ねじ部５２と嵌合穴５３が設けられ、ガイド軸取付部５１には、上記ガイド軸１２を取付ける雌ねじ部５４と嵌合穴５５が設けられている。

一方、送り軸１１の端部には、上記送り軸取付部５０の雌ねじ部５２に螺合する雄ねじ部３５と、上記嵌合穴５３に嵌合させる嵌合部３６とが設けられている。また、ガイド軸１２の端部には、上記ガイド軸取付部５１の雌ねじ部５４に螺合する雄ねじ部３７と、上記嵌合穴５５に嵌合させる嵌合部３８とが設けられている。

従って、リーマ１０の軸心位置の前側に設けられた送り軸取付部５０は、その嵌合穴５３に送り軸１１の嵌合部３６を嵌合させ、雄ねじ部３５を雌ねじ部５２に螺合させることで、強固な取付けが可能であり、この送り軸取付部５０で分解も可能となっている。また、リーマ１０の軸心位置の後側に設けられたガイド軸取付部５１も、その嵌合穴５５にガイド軸１２の嵌合部３８を嵌合させ、雄ねじ部３７を雌ねじ部５４に螺合させることで、強固な取付けが可能であり、このガイド軸取付部５１で分解も可能となっている。

このような構成により、リーマ１０とガイド軸１２及び送り軸１１を容易に取付け又は分解することができ、狭隘な場所においてもリーマ加工を容易に行うことができる。なお、この実施形態では、ガイド軸１２及び送り軸１１の両方をリーマ１０に取付け又は分解可能としているが、リーマ加工の長さなどによってはガイド軸１２又は送り軸１１の一方を取付け又は分解可能にしてもよい。また、図示する四角とクロス線で示す部分は、各構成を取付け又は分解する時に工具を係止する平面部を示している。

そして、上記ガイド軸１２は、リーマ１０の後側の軸心位置で一体的に回転するように設けられ、上記送り軸１１は、リーマ１０の前側の軸心位置で一体的に回転するように設けられている。また、上記ガイド部材１４は、加工穴７２の後側開口部７４で上記ガイド軸１２をガイドし、上記送り部材１３は、加工穴７２の前側開口部７３で上記送り軸１１を軸方向に送るようになっている。

これにより、加工穴７２の前側に送り部材１３を設け、加工穴７２の後側にガイド部材１４を設け、これらの間でガイド軸１２とリーマ１０及び送り軸１１を一体的に回転させれば、加工穴７２の前側に設けた送り部材１３によって送り軸１１が軸方向に送られ、リーマ１０を前側から引いて送りながらリーマ加工を行うことができる。従って、リーマ１０は、調心されながらリーマ加工を行うことができる。

また、この実施形態では、リーマ１０の切削部２１における切刃２２の後端部２４がＲ形状に形成されている。このように切刃２２の後端部２４をＲ形状にすることで、手作業によるリーマ加工によってリーマ１０の軸心が少し振れたとしても、切刃２２の後端部２４が加工穴７２の加工面を傷付けることを抑止している。

さらに、この実施形態のリーマ１０は、切削部２１に形成した切刃２２が左ねじれ（切刃２２を図の右側から見て）となっている。このように切刃２２を左ねじれとすることで、切刃２２の前端における加工穴７２と接触する切刃ねじれ角θが、先端面に対して鈍角となるようにしている。これにより、切削部２１で加工穴７２をリーマ加工する切削角が鈍角になって緩やかになり、手作業によるリーマ加工の場合でも加工面（加工穴７２の仕上り面）のより滑らかな仕上がりを図ることができる。

この実施形態では、ガイド軸１２の回転伝達部３０を右回転させる例を示したため、送り軸１１の外面の雄ねじ部３２と送り部材１３の内面の雌ねじ部４２とを右ねじで構成するとともに左ねじれの切刃２２としているが、回転伝達部３０を左回転させる構成にした場合は、送り軸１１の外面の雄ねじ部３２と送り部材１３の内面の雌ねじ部４２とを左ねじで構成し、切刃２２を右ねじれとすれば同様の作用効果を奏する。これら送り軸１１の回転方向と切刃２２のねじれ方向は、加工条件などに応じて決定すればよく、切刃２２はストレート、右ねじれ及び左ねじれのいずれでもよい。

図４に示すリーマ１０の切刃２２は、上記リーマ１０とは異なる切刃２２を示す図面である。この例では、切刃２２の前端部２３がＲ形状に形成されている。このような切刃２２とすることで、切刃２２の前端部２３と加工穴７２（図２）とが角で接触しないので、リーマ加工の仕上げ面をより美しく仕上げることができる。このように、切刃２２の前端部２３にＲ加工を施すか否かは、仕上げ面粗度などに応じて決定すればよい。

次に、図５〜図７に基づいて、図２に示す第２実施形態に係る穴加工用器具２の使用方法を説明する。以下の説明では、穴加工用器具２を手工具であるスパナ８０で回転させる例を説明する。

図５に示すように、フランジ７０，７１が重なった状態で、加工穴７２に送り軸１１を挿入し、リーマ１０のガイド部２０を加工穴７２に挿入した状態で、加工穴７２の前側開口部７３に設ける送り部材１３の雌ねじ部４２に送り軸１１の雄ねじ部３２を螺合する。

図示する状態の穴加工用器具２は、加工穴７２の前側は送り部材１３に送り軸１１が螺合され、加工穴７２の後側はリーマ１０の切削部２１の切刃２２が第１フランジ７０に接した状態である。そのため、穴加工用器具２を加工穴７２の後部で支持しなくてもよいが、この実施形態では、加工穴７２の後側（図示する左側）に突出するリーマ１０の切削部２１を内部に収めることができる大きさのガイド部材１５を設けて、ガイド軸１２の軸心位置を保つようにしている。ガイド部材１５の中央部分には、ガイド部材１４と同様にガイド穴４０が設けられている。

この状態で、ガイド軸１２の端部に形成された回転伝達部３０をスパナ８０で回転させることにより、リーマ１０の切刃２２によって加工穴７２の内面にリーマ加工を行うことができる。この時、送り部材１３の雌ねじ部４２に螺合した送り軸１１の雄ねじ部３２によって、送り軸１１、リーマ１０及びガイド軸１２が一体的に加工方向Ｆ（前側）に送られる。従って、回転伝達部３０を回転させることで、リーマ１０の回転と軸方向の送りとが同期して行われ、加工穴７２にリーマ加工を行うことができる。

また、送り軸１１の雄ねじ部３２には、リーマ１０によって加工穴７２の内面をリーマ加工する力と対向する力が作用するため、ガイド部材１４の大径部４８を第２フランジ７１の側面に押圧して、送り軸１１を加工穴７２の軸心位置で安定して送ることができる。しかも、リーマ１０は、ガイド部２０が加工穴７２の内面に沿うように送られるため、リーマ１０の軸心を保つように送られる。その上、前側に設けた送り部材１３によってリーマ１０を引きながら送るため、リーマ１０に設けられた切刃２２の前面（内方から後方外方に向けて傾く傾斜）によって調心作用が働いて軸心位置を保ち、安定したリーマ加工を行うことができる。また、このようにリーマ加工を行う時に、ガイド軸１２の給油穴３１から油穴２６を介して切刃２２の部分に給油すれば、よりスムーズなリーマ加工を行うことができる。また、この給油穴３１からエアーブローすれば、切刃２２の部分の切削屑を吹飛ばすこともできる。

その後、図６に示すように、リーマ１０によって加工方向Ｆにリーマ加工が行われ、リーマ１０が加工穴７２の内部まで進むと、加工穴７２の後側に設けていたガイド部材１５を段付きガイド部材１４に付け替える。この段付きガイド部材１４は、小径部４７を加工穴７２の後側開口部７４に挿入することで、ガイド軸１２を軸心位置でより安定して支持することができる。この状態で、ガイド軸１２を回転させ、リーマ１０のガイド部２０が加工穴７２の前端付近に達するまで加工方向Ｆにリーマ加工を行う。

そして、図７に示すように、リーマ１０が加工穴７２の前端付近に達すると、加工穴７２の前側開口部７３に設けた送り部材１３をリーマ１０のガイド部２０を内部に収めることができる大きさの送り部材１６に交換する。この送り部材１６の中央部分には、送り部材１３と同様に送り軸１１の雄ねじ部３２と螺合する雌ねじ部４２を有する送り穴４１が設けられている。その後、さらにガイド軸１２の回転伝達部３０をスパナ８０で回転させることにより、リーマ１０の切削部２１で加工穴７２の前端部分までリーマ加工を行うことができる。このようにして加工穴７２にリーマ加工を行った後は、送り部材１６を取外し、必要に応じて送り軸１１をリーマ１０から取外して加工穴７２から取出せば作業が終了する。

次に、図８に基づいて、第３実施形態に係る穴加工用器具３を説明する。この第３実施形態は、上記実施形態よりも厚みのある第１フランジ７０と第２フランジ７１の接合部分におけるリーマ加工を例にしている。しかも、第１フランジ７０及び第２フランジ７１に近接してケーシング７５，７６が存在する狭隘な場所でのリーマ加工の例である。この実施形態の穴加工用器具３の基本的な使用方法は、上記第２実施形態に係る穴加工用器具２と同一であるため、上記第２実施形態の穴加工用器具２による加工途中における図６に示す状態と同様の状態から説明する。なお、上記第２実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図８に示すように、第３実施形態の穴加工用器具３は、リーマ１０の軸心位置の後側に設けられたガイド軸１２と、前側に設けられた送り軸１１とが、軸方向長さを変更可能になっている。この実施形態では、リーマ１０に取付けるガイド軸１２を基部ガイド軸１２、送り軸１１を基部送り軸１１という。

リーマ１０は、上記第２実施形態と同一の構成であり、加工穴７２に沿わせるガイド部２０と、加工穴７２をリーマ加工する切削部２１とからなる段付きリーマ１０となっている。このリーマ１０は、その軸心位置の前側に、基部送り軸１１を取付ける雌ねじ部５２と嵌合穴５３が設けられ、後側に、基部ガイド軸１２を取付ける雌ねじ部５４と嵌合穴５５とが設けられている。また、基部送り軸１１には、リーマ１０の雌ねじ部５２に螺合する雄ねじ部３５と、嵌合穴５３に嵌合させる嵌合部３６とが設けられている。基部ガイド軸１２には、リーマ１０の雌ねじ部５４に螺合する雄ねじ部３７と、嵌合穴５５に嵌合させる嵌合部３８とが設けられている。これらリーマ１０と基部送り軸１１及び基部ガイド軸１２の取付け部分は、上記第２実施形態と同一であるため説明は省略する。

そして、この実施形態の穴加工用器具３では、上記基部送り軸１１に対して継足し送り軸６０が軸方向に継足し又は取外し可能となっており、上記基部ガイド軸１２に対して継足しガイド軸６１が軸方向に継足し又は取外し可能となっている。

基部送り軸１１には、リーマ１０に取付ける反対側に雌ねじ部６２と嵌合穴６３とが設けられている。この雌ねじ部６２に上記継足し送り軸６０に設けられた雄ねじ部６４を螺合し、嵌合穴６３に嵌合部６５を嵌合すれば、送り軸を長くすることができる。この基部送り軸１１に継足し送り軸６０を取付けて継足した状態で、外面に形成されている雄ねじ部３２は連続した状態となっている。また、基部ガイド軸１２には、リーマ１０に取付ける反対側に雌ねじ部６６と嵌合穴６７とが設けられている。この雌ねじ部６６に上記継足しガイド軸６１に設けられた雄ねじ部６８を螺合し、嵌合穴６７に嵌合部６９を嵌合すれば、ガイド軸を長くすることができる。

図８に示すようにリーマ１０が加工穴７２の中間部分に位置する状態に達する前は、リーマ１０の前側に基部送り軸１１及び継足し送り軸６０を２本継足し、後側に基部ガイド軸１２を取付けた状態で加工穴７２のリーマ加工を開始する（上記図５と同様の状態）。その後、図８に示すように、リーマ１０が加工穴７２の中央部分に進み、基部ガイド軸１２が加工穴７２に入ると、基部ガイド軸１２に継足しガイド軸６１を取付けて継足す。このように基部ガイド軸１２に継足しガイド軸６１を継足した後は、継足しガイド軸６１の端部に設けられた回転伝達部３０をスパナ８０で回転させることにより、さらにリーマ１０で加工穴７２の内面にリーマ加工を行うことができる。

その後、図９に示すように、加工終りの状態に達する前に、継足し送り軸６０（図８）を基部送り軸１１から取外し、継足しガイド軸６１にさらに継足しガイド軸６１を継足して長くすれば、狭隘な場所にある厚みのあるフランジ７０，７１の長い加工穴７２に対しても、作業効率良くリーマ加工を行うことができる。

そして、図９に示す状態に達すると、送り部材１３を取外し、基部送り軸１１をリーマ１０から取外して分解した後、継足しガイド軸６１及び基部ガイド軸１２を分解すれば、穴加工用器具３を加工穴７２から容易に取出すことができる。

このように、送り軸１１（６０）及びガイド軸１２（６１）の軸方向長さを変更可能に構成することで、種々の条件の加工穴７２に対してリーマ加工を行うことができる。しかも、送り軸１１（６０）及びガイド軸１２（６１）の長さを変更することで、狭隘な場所でも作業性良くリーマ加工を行うことができる。

なお、この第３実施形態では、送り軸１１（６０）及びガイド軸１２（６１）の両方を軸方向長さ変更可能にしているが、例えば、加工穴７２の前後方向の一方が開放されているような場合は、送り軸１１（６０）のみが、軸方向長さを変更可能に構成されていてもよい。

以上のように、上記穴加工用器具１，２，３によれば、ガイド軸１２とリーマ１０及び送り軸１１を一体的に回転させれば、送り機構４３によって自己推進するため、１人でも作業効率良くリーマ加工を行うことができる。しかも、現地工事等の狭隘な場所においても、従来の２人作業を１人作業によって迅速にリーマ加工を行うことができるので、作業効率の向上を図って工期短縮などが可能となる。

その上、リーマ１０を回転させれば送り機構４３によって加工方向Ｆに所定量の送りが自動的に得られるため、リーマ加工中におけるリーマ１０の回転と送りが一定に同期して、加工面粗度が一定になり高品質な加工面を得ることができる。これにより、作業者による加工面の仕上り差を抑えることもできる。

また、上記穴加工用器具２，３によれば、リーマ１０は加工穴７２のリーマ加工径に応じたものが必要であるが、そのリーマ１０に取付ける送り軸１１及びガイド軸１２は任意に組合わせて使用できるため、送り軸１１及びガイド軸１２を複数のリーマ加工に共用でき、穴加工用器具２，３のシステムツーリング化が可能となる。しかも、リーマ１０も加工径の異なるものを準備しておくことで、加工径の異なるリーマ１０と、送り軸１１及びガイド軸１２とを任意に組合わせることができるシステムツーリング化も可能である。そして、穴加工用器具２，３のシステムツーリング化によって、穴加工用器具２，３の製作費低減を図ることができる。

さらに、上記穴加工用器具３によれば、狭隘な場所における異なる長さの加工穴７２に対するリーマ加工であっても、送り軸１１（６０）とガイド軸１２（６１）とを分解又は取付けできるので、これら送り軸１１（６０）とガイド軸１２（６１）とを取外したり継足したりすることで、種々のリーマ加工を行うことが可能となる。

また、作業位置から給油穴３１に油を供給してリーマ１０の切削部２１に給油することもでき、手作業によるリーマ加工であっても、作業性が向上し、短い作業時間でリーマ加工を行うことができる。また、この給油穴３１を利用して、切刃２２の部分の切削屑をエアーブローで吹飛ばすことも可能であり、必要に応じて切刃２２の部分から切り屑を除去することもできる。

なお、上記実施形態では、リーマ１０の前側軸心位置に送り軸１１が設けられ、後側軸心位置にガイド軸１２が設けられた例を説明したが、これらの前後位置は逆でもよく、また、回転伝達部３０も、ガイド軸１２と送り軸１１のいずれに設けられていてもよく、上記実施形態に限定されるものではない。この場合、第２実施形態であれば、ねじ部３５，３７，５２，５４、第３実施形態であれば、さらに６２，６４，６６，６８は、回転伝達部３０を回転させることで送り軸１１とリーマ１０及びガイド軸１２、さらに継足し送り軸６０及び継足しガイド軸６１が一体となって送り方向Ｆに送られるようなねじれ方向に形成される。

また、上記実施形態では、ハンドリーマとして使用する例であるため、スパナ８０で回転伝達部３０を回転させることで特別な駆動装置を要することなくリーマ加工を行うことができるが、簡便な駆動機でガイド軸１２を回転させるように構成してもよく、段付きリーマ１０を回転させる構成は上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記実施形態では、第１フランジ７０と第２フランジ７１の２枚のフランジを重ねた例を説明したが、さらに複数枚の被削材を重ねた状態でリーマ加工を行う場合であっても適用できる。

さらに、上記実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本願発明に係る穴加工用器具は、狭隘な場所において金属品のフランジ部分などに対してリーマ加工を行う場合に利用できる。

１，２，３ 穴加工用器具
１０ リーマ（段付きリーマ）
１１ 送り軸（基部送り軸）
１２ ガイド軸（基部ガイド軸）
１３ 送り部材
１４ ガイド部材
２０ ガイド部
２１ 切削部
２２ 切刃
２３ 前端部
２４ 後端部
２５ 溝部
２６ 油穴
３０ 回転伝達部
３１ 給油穴
３２ 雄ねじ部
３５，３７ 雄ねじ部
３６，３８ 嵌合部
４０ ガイド穴
４１ 送り穴
４２ 雌ねじ部
４３ 送り機構
４５，４７ 小径部
４６，４８ 大径部
５０ 送り軸取付部
５１ ガイド軸取付部
５２，５４ 雌ねじ部
５３，５５ 嵌合穴
６０ 継足し送り軸
６１ 継足しガイド軸
６２，６６ 雌ねじ部
６３，６７ 嵌合穴
６４，６８ 雄ねじ部
６５，６９ 嵌合部
７０ 第１フランジ
７１ 第２フランジ
７２ 加工穴
７３ 前側開口部
７４ 後側開口部
７５，７６ ケーシング
８０ スパナ
Ｆ 加工方向
θ 切刃ねじれ角

Claims (13)

1. 加工穴をリーマ加工する切削部を有するリーマと、
   前記リーマの軸心位置の前後いずれか一方で一体的に回転するガイド軸と、
   前記リーマの軸心位置の他方で一体的に回転する送り軸と、
   前記加工穴の開口部で前記ガイド軸をガイドするガイド部材と、
   前記加工穴の開口部で前記送り軸を軸方向に送る送り部材と、を備え、
   前記ガイド軸及び送り軸は、少なくとも一方に前記リーマを回転させる回転伝達部を有し、
   前記送り軸と送り部材との間には、前記リーマを一体的に回転させることで送り軸を軸方向に送る送り機構を有していることを特徴とする穴加工用器具。
2. 前記リーマは、前記加工穴に沿わせるガイド部を前側に有し、前記加工穴をリーマ加工する切削部を後側に有する段付きリーマである請求項１に記載の穴加工用器具。
3. 前記送り機構は、前記送り軸が回転することで前記送り部材に対して送り軸を軸方向に送るねじ機構で構成されている請求項１又は２に記載の穴加工用器具。
4. 前記リーマは、軸心位置に前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を着脱可能に取付ける軸取付部を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
5. 前記ガイド軸及び送り軸は、端部に嵌合部と雄ねじ部とを有し、
   前記軸取付部は、前記リーマの軸心位置の前後に設けられたガイド軸取付部と送り軸取付部とで構成され、
   前記ガイド軸取付部及び送り軸取付部は、前記ガイド軸及び送り軸の嵌合部を嵌合させる嵌合穴と、雄ねじ部を螺合させる雌ねじ部とをそれぞれ有している請求項４に記載の穴加工用器具。
6. 前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方は、軸方向長さを変更可能に構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
7. 前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方は、端面から前記リーマに向けて油を供給する給油穴を有し、
   前記リーマは、前記給油穴から切削部に油を供給する油穴を有している請求項１〜６のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
8. 前記ガイド軸は、前記リーマの後側の軸心位置で一体的に回転するように設けられ、
   前記送り軸は、前記リーマの前側の軸心位置で一体的に回転するように設けられ、
   前記ガイド部材は、前記加工穴の後側の開口部で前記ガイド軸をガイドし、
   前記送り部材は、前記加工穴の前側の開口部で前記送り軸を軸方向に送るように構成されている請求項１〜７のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
9. 前記切削部は、切刃の後端部がＲ形状に形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
10. 前記切削部は、切刃の前端部がＲ形状に形成されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
11. 前記切削部は、先端面に対する切刃のねじれ角が鈍角で形成されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の穴加工用器具。
12. リーマのガイド部を加工穴に沿わせ、前記リーマの切削部を加工穴のリーマ加工部分に配置し、前記リーマの軸心位置の前後いずれか一方で一体的に回転するガイド軸を前記加工穴の開口部でガイド部材によってガイドし、前記リーマの軸心位置の他方で一体的に回転する送り軸を前記加工穴の開口部で送り部材によって支持し、前記ガイド軸及び送り軸の少なくとも一方を回転させて前記リーマを回転させることで、前記リーマの回転に同期して前記送り部材が送り軸を介してリーマを軸方向に送るようにしたことを特徴とする穴加工方法。
13. 前記加工穴の前側に位置する前記ガイド軸又は送り軸を軸方向に継足して長くし、
    リーマ加工の途中で、加工穴の前側から突出する前記ガイド軸又は送り軸の一部を取外し、加工穴の後側に位置する前記ガイド軸又は送り軸を軸方向に継足し、
    リーマ加工の終了に向けて、加工穴の前側から突出する前記ガイド軸又は送り軸の一部を取外して短くし、加工穴の後側に位置する前記ガイド軸又は送り軸の一部を軸方向に継足して長くして加工するようにした請求項１２に記載の穴加工方法。

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