JP3676705B2

JP3676705B2 - タンクの孔明け装置

Info

Publication number: JP3676705B2
Application number: JP2001201086A
Authority: JP
Inventors: 利忠酒井
Original assignee: ワイエル工業株式会社
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: JP2003011090A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタンクの孔明け装置に関するものであり、特に、自動車等の合成樹脂製燃料タンクに所定の孔を開穿するとき、切り抜かれた切断片或いは切り屑等が該タンク内に落下しないように構成されたタンクの孔明け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の此種タンクの孔明け装置について図１３及び図１５に従って説明する。図に於いて、孔明け装置１はドリルユニット２を備え、該ドリルユニット２のボディ中心部に配設されたスピンドル３にプーリ４を軸着し、該プーリ４とモータ５の軸に軸着したプーリ４ａとの間にベルト６を懸架してある。また、前記スピンドル３の下端部に取り付けられているチャック７に、ドリル８及びバイト９を取り付けた枠体１０の上端部をチャッキングする。そして、前記モータ５の回転駆動を前記スピンドル３に伝達し、スピンドル３の回転によりチャック７に取り付けた枠体１０が回転する。従って、枠体１０に取り付けられたドリル８が回転するとともに、該ドリル８を回転中心としてバイト９が回転する。
【０００３】
一方、図示例のタンク１１は主として自動車の燃料タンクとして用いられ、合成樹脂製の該タンク１１の所定個所にゲージやセンサ等の各種部品を装着するための孔を開穿すべく、台座１２上に載置されて固定具１３，１３にて固定される。斯かる状態で、該タンク１１の所定個所に所定の径を有する孔１４を開穿するのであるが、該孔１４の径は取り付けられる部品に合わせて、前記ドリル８とバイト９との距離によって決定される。
【０００４】
先ず、図１３に示すように、前記スピンドル３に取り付けられているチャック７を下降させて、台座１２上に固定された前記タンク１１の所定個所の中心位置に前記ドリル８の下端部を当接する。該ドリル８は前記モータ５の駆動により回転しており、該ドリル８が所定径の孔１４の中心位置を穿孔して前記バイト９の回転中心を保持しつつ、前記バイト９がドリル８の周囲を回転囲繞しながらタンク１１に所定の孔１４を開穿する。
【０００５】
上記従来の孔明け装置１は、バイト９の回転中心をとるためにドリル８で所定径の孔１４の中心位置を穿孔し、そして、該ドリル８の周囲を回転囲繞しながら前記バイト９が孔１４を開穿するように構成されているため、図１４に示すように該ドリル８の回転穿孔動作時に、該ドリル８による切り屑Ｖ1，Ｖ1 …が前記タンク１１内に落下し、また、前記バイト９による開穿時にも切り屑Ｖ2，Ｖ2…が飛散して周囲の環境を汚染する。更に、前記バイト９によって切り抜かれた孔相当径の切断片１５がタンク１１内に落下する。然るに、このタンク１１内に落下した切り屑Ｖ1，Ｖ1…及び切断片１５をタンク１１内から取り除く作業が極めて困難であり、且つ、タンク１１内の清掃も容易でない。
【０００６】
一方、図１５に示すように、タンク１１を樹脂成形する際に、各種部品を装着する所定位置に下孔１６を形成しておくこともある。該下孔１６は、タンク１１の外側から内側に向けて膨出された凹部１７の中心部に設けられ、タンク１１の内側に該下孔１６のバリ１６ａが突出している。該下孔１６を利用すれば前記ドリル８にて孔明けを施すことなく、該下孔１６を中心として所定径を有する孔１４を開穿できる。このように、タンク１１に下孔１６を設けている場合は、前記ドリル８に代えて、下孔１６の直径に略等しい丸棒１８やベアリング（図示せず）を前記チャック７に取り付けておき、この丸棒１８を回転中心にしてバイト９にて孔１４を開穿していた。しかし、丸棒１８と下孔１６との間にギャップがあるため、やはり、バイト９によって切り抜かれた孔相当径の切断片１５がタンク１１内に落下する。
【０００７】
そこで、タンクの所定個所に各種部品に応じて種々の大きさの孔を開穿できるとともに、切り屑の発生を可及的に防止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、台座上に載置されたタンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿すべく、該タンク上にドリルユニットを配設し、このドリルユニットにて該タンクに所定の孔を明けるように構成されたタンクの孔明け装置であり、前記ドリルユニットは、スピンドルに固定された枠体と、該枠体の下方部に設けられた中心軸体と、この中心軸体から所定距離を隔てて前記枠体に装着されたカッタ刃とから構成され、前記中心軸体を回転中心として回転する前記カッタ刃をタンクの表面に当接して所定径の孔を開穿するように形成したタンクの孔明け装置であって、上記枠体には、スピンドルに固設された本体部と、該本体部に対して水平方向へスライド自在に取り付けられたアーム部と、このアーム部の下部に固設されたカッタ刃保持部とが備えられ、前記本体部に回転自在且つ横向きに装着された螺子部の一端を前記アーム部に螺合させ、該螺子部を回転することにより、前記本体部に対してアーム部をスライドさせて、前記中心軸体からカッタ刃までの距離を調整できるように構成されたタンクの孔明け装置に於いて、
上記中心軸体は予めタンクの所定位置に開穿されている下孔に、該中心軸体を縮径した状態で挿入して貫通させ、続いて該中心軸体が拡径されて前記下孔の下面を支持する構成となっており、上記螺子部は他端にローレット部が固設してある雄螺子部であり、該ローレット部を回転させて該雄螺子部が回転し、該雄螺子部と前記アーム部の雌螺子部の螺合位置が移動して前記本体部に対してアーム部がスライド移動し、更に、前記ローレット部に小型モータ等のアクチュエータを装着し、制御部からの信号により該アクチュエータを駆動して前記雄螺子部を回転させるように構成したタンクの孔明け装置を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図１２に従って詳述する。図１は孔明け装置２０を示し、該孔明け装置２０はインダクションモータ２１及びその回転出力を減速するギヤヘッド２２並びに昇降機構部２３と、電磁ブレーキ付きモータ２４及びその回転出力を減速するギヤヘッド２５と、ドリルユニット２６とから構成されており、このドリルユニット２６は、スピンドル２７に固定された枠体２８と、該枠体２８の下方部に設けられた中心軸体３０と、この中心軸体３０から所定距離を隔てて前記枠体２８に装着されたカッタ刃２９とから構成される。
【００１０】
また、スピンドル２７の内部にはエアパイプ３６が遊転自在且つ上下動自在に配管されており、該エアパイプ３６の下端部に前記中心軸体３０が取り付けられている。そして、前記電磁ブレーキ付きモータ２４の駆動力がギヤヘッド２５によって減速され、この駆動力によりスピンドル２７が回転する。一方、前記インダクションモータ２１の駆動力がギヤヘッド２２によって減速され、昇降機構部によりエアパイプ３６がスピンドル２７内を上下動すれば、スピンドル２７の回転に拘わりなく、該エアパイプ３６と一体に前記中心軸体３０が昇降する。
【００１１】
図２乃至図４に示すように、上記枠体２８には、スピンドル２７に固設された本体部４０と、該本体部４０に対して水平方向へスライド自在に取り付けられたアーム部４１と、このアーム部４１の下部に固設されたカッタ刃保持部４２とが備えられ、前記本体部４０に回転自在且つ横向きに装着された雄螺子部４３の一端を前記アーム部４１の雌螺子部４４に螺合させ、該雄螺子部４３の他端にローレット部４３ａを固設してある。前記ローレット部４３ａを回転させることにより雄螺子部４３が回転し、該雄螺子部４３と雌螺子部４４の螺合位置が移動して、前記本体部４０に対してアーム部４１が水平方向にスライドする。従って、中心軸体３０からカッタ刃２９までの距離を任意に調整することができる。
【００１２】
例えば、図３に示すように、雄螺子部４３の先端部近傍に雌螺子部４４が螺合している状態では、前記アーム部４１が外側へ移動しているので、前記中心軸体３０からカッタ刃２９までの距離が大となる。即ち、後述するように、本発明の孔明け装置２０を用いて、合成樹脂製タンクの所定個所に各種部品を装着するための孔１４を開穿する際に、該孔１４の直径が大となる。一方、図４に示すように、雄螺子部４３の基端部近傍に雌螺子部４４が螺合している状態では、前記アーム部４１が内側へ移動しているので、前記中心軸体３０からカッタ刃２９までの距離が小となる。即ち、後述するように、各種部品を装着するための孔の直径が小となる。
【００１３】
図５に示すように、前記ローレット部分に小型モータ等のアクチュエータ４５を装着し、制御装置４６からの信号により該アクチュエータ４５を駆動して、前記雄螺子部４３を回転させるように構成することもできる。然るときは、遠隔操作にてカッタ刃２９の位置を調整でき、労力を軽減することができる。また、予め制御装置４６に各種大きさの孔１４，１４…の直径を記憶させておき、夫々の孔１４，１４…の半径に対応した位置まで前記カッタ刃２９を移動すべくプログラミングされた自動制御にて、前記アクチュエータ４５を自動的に駆動させることもできる。尚、図示は省略するが、前記雄螺子部４３に代えて、油圧式アクチュエータを装着し、該油圧式アクチュエータの駆動にて前記アーム部４１をスライドさせるように構成してもよい。
【００１４】
図６に示すように、前記中心軸体３０は、上記スピンドル２７の軸心に沿って上下動するピストン３２と、このピストンの下部に固設されたピストンロッド３３と、該ピストンロッド３３を囲繞するように下向き且つ等間隔で枢着された複数のアーム３４，３４，３４とから構成されている。同図にて符号３５はシリンダであり、該シリンダ３５の上部には、スピンドル２７の内部を貫通して配管されているエアパイプ３６の下端部が接続され、該シリンダ３５の下部には、ピストンロッド３３を中心に複数のピン３７，３７，３７が水平に設けられ、各ピン３７に前記アーム３４が枢着されている。
【００１５】
また、該アーム３４には、枢着部近傍の内側に突起部３４ａを突設するとともに、該アーム３４の下端部を外側に突設して爪部３４ｂが形成されている。そして、前記ピストンロッド３３にカム溝３３ａを設け、前記アームの突起部３４ａをこのカム溝３３ａに係合する。更に、前記ピストン３２の下部には、ピストンロッド３３を囲繞するようにスプリング３８を介装してあり、このスプリング３８のばね力により前記ピストン３２は上方へ付勢されている。尚、上記エアパイプ３６はスピンドル２７の軸心に沿って遊転自在に配管されており、前記インダクションモータ２１の駆動力がギヤヘッド２２によって減速され、昇降機構部２３によりエアパイプ３６がスピンドル２７内を上下動すれば、スピンドル２７の回転に拘わりなく、該エアパイプ３６と一体に前記中心軸体３０が昇降する。
【００１６】
いま、前記エアパイプ３６の上部から高圧のエアを送れば、エア圧力によって前記ピストン３２が下方へ押され、スプリング３８の付勢に抗してピストン３２が下降する。従って、矢印にて示すように、ピストンロッド３３及びカム溝３３ａが下方へ移動し、該カム溝３３ａに係合するアームの突起部３４ａが下方へ押される。このため、矢印に示すように、ピン３７を軸としてアーム３４の下端部が外側へ回動する。斯くして、図７に示すように、前記ピン３７に対してアーム３４が略鉛直に垂れ下がり、アームの爪部３４ｂがシリンダ３５の外側へ突出して、中心軸体３０が拡径された状態となる。
【００１７】
一方、図７の中心軸体３０が拡径された状態で、エアパイプ３６からのエア圧力を解除すれば、前述とは逆の作用によって、スプリング３８の付勢でピストン３２が上方へ押し戻され、ピストンロッド３３及びカム溝３３ａが上方へ移動し、該カム溝３３ａに係合するアームの突起部３４ａが上方へ押される。斯くして、ピン３７を軸としてアーム３４の下端部が内側へ回動し、図６に示すように、中心軸体３０が縮径された状態に復帰する。
【００１８】
次に、本発明の孔明け装置２０を用いて、合成樹脂製タンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿する手順を説明する。先ず図８に示すように、スピンドル２７を回転中心としてカッタ刃２９の位置が所定の孔径となるように前記枠体２８を調整しておく。そして、予めタンク１１の所定位置に開穿されている下孔１６に、前記中心軸体３０を縮径した状態で挿入し、エアパイプ３６と一体に中心軸体３０を下降して下孔１６の下面まで貫通させる。
【００１９】
続いて、図９に示すように、前記エアパイプ３６から高圧のエアを送れば、前記ピストン３２が下方へ押されるため、前述したように、アーム３４の下端部が外側へ回動し、アームの爪部３４ｂがシリンダ３５の外側へ突出して、中心軸体３０が拡径された状態となり、該爪部３４ｂが下孔１６の下面部を支持する。これと同時に、スピンドル２７と一体にカッタ刃２９が回転しながら下降していき、図１０に示すように、所定径の孔１４を開穿する。該カッタ刃２９はナイフ状の刃物であるため、従来のバイトのように切り屑が発生することがなく、穿孔作業が極めて効率良く実施される。
【００２０】
そして、図１１に示すように、ドリルユニット２６を上昇させれば、前記タンク１１の所定位置に所定径の孔１４が開穿され、前記カッタ刃２９が切り抜いた切断片３９は中心軸体３０にて保持されたままタンク１１から取り除かれる。然る後に、図１２に示すように、ドリルユニット２６を側方へ移動させ、エアパイプ３６からのエア圧力を解除すれば、スプリング３８の付勢でピストン３２が上方へ押し戻され、前述したように、アーム３４の下端部が内側へ回動して、中心軸体３０が縮径された状態に復帰する。従って、前記アームの爪部３４ｂが下孔１６から外れて切断片３９は下方へ落下する。
【００２１】
尚、上記手順にてタンク１１に所定径の孔１４が開穿された後は、手動操作により他の位置にドリルユニット２６を移動して、再びカッタ刃２９の位置調整を行うが、之等を自動制御によって行うこともできる。例えば、タンク１１に開穿すべきすべての孔１４，１４…の位置と夫々の大きさを予め前記制御装置４６に記憶させておき、ドリルユニット２６を夫々の孔位置まで移動させるべくプログラミングされた自動制御にて、先ずドリルユニット２６を所定の孔位置上方に移動させるとともに、前述したアクチュエータ４５の駆動にて、カッタ刃２９の位置を所定径の孔１４の半径に合わせる。そして、前述した手順にて所定径の孔１４を開穿した後に、制御装置４６によりドリルユニット２６をタンク１１から外れた位置に移動させるとともに、昇降機構部２３を駆動して切断片３９を除外する。然る後に、自動制御によりドリルユニット２６を新たな孔位置上方に移動させる。斯かる動作を繰り返せば、タンク１１の各孔１４，１４…をすべて自動制御にて開穿することができる。
【００２２】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は上記一実施の形態に詳述したように、本願発明の要旨とする構成、及び本願発明の前提的構成要件と相俟って、ドリルユニットの下方部に中心軸体を設け、予めタンクの所定位置に開穿されている下孔に、この中心軸体を縮径した状態で挿入して貫通させ、続いて該中心軸体が拡径されて前記下孔の下面を支持するとともに、開穿すべき所定の孔径に合わせてカッタ刃の位置を調節した後にスピンドルを回転すれば、スピンドルと一体に回転するカッタ刃が中心軸体の周囲を回転し、所定径の孔を切り抜くことができる。従って、切り屑の発生が可及的に防止できる。
【００２４】
本発明は、上記枠体には、本体部とアーム部とカッタ刃保持部とが備えられ、本体部に装着された螺子部を回転することにより、アーム部をスライドさせることができる。従って、中心軸体からカッタ刃までの距離を調整すれば、各種部品の大きさに応じた任意の径の孔をタンク表面に開穿することができる。
又、上記ローレット部に小型モータ等のアクチュエータを装着し、制御部からの信号により該アクチュエータを駆動して前記雄螺子部を回転させるように構成したので、遠隔操作にてカッタ刃の位置を調整でき、労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、孔明け装置の正面図。
【図２】本発明の一実施の形態を示し、枠体の側面図。
【図３】本発明の一実施の形態を示し、アーム部が外側へ移動している状態の枠体の一部切欠正面図。
【図４】本発明の一実施の形態を示し、アーム部が内側へ移動している状態の枠体の一部切欠正面図。
【図５】本発明の一実施の形態を示し、アーム部にアクチュエータを装着した枠体の一部切欠正面図。
【図６】本発明の一実施の形態を示し、（ａ）は縮径状態の中心軸体の縦断面図、（ｂ）は同底面図。
【図７】本発明の一実施の形態を示し、（ａ）は拡径状態の中心軸体の縦断面図、（ｂ）は同底面図。
【図８】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図９】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図１０】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図１１】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図１２】本発明の一実施の形態を示し、孔明け工程の手順を説明する解説図。
【図１３】従来の孔明け装置を示す正面図。
【図１４】従来の孔明け装置によりタンクに孔明け加工を実施している状態を示す一部切欠正面図。
【図１５】（ａ）予め下孔が形成されたタンクの一部を示す斜視図。
（ｂ）下孔部分の拡大縦断面図。
【符号の説明】
１１タンク
１４孔
１６下孔
２０孔明け装置
２６ドリルユニット
２７スピンドル
２８枠体
２９カッタ刃
３０中心軸体
４０本体部
４１アーム部
４２カッタ刃保持部
４３雄螺子部
４４雌螺子部

Claims

台座上に載置されたタンクの所定個所に各種部品を装着するための孔を開穿すべく、該タンク上にドリルユニットを配設し、このドリルユニットにて該タンクに所定の孔を明けるように構成されたタンクの孔明け装置であり、前記ドリルユニットは、スピンドルに固定された枠体と、該枠体の下方部に設けられた中心軸体と、この中心軸体から所定距離を隔てて前記枠体に装着されたカッタ刃とから構成され、前記中心軸体を回転中心として回転する前記カッタ刃をタンクの表面に当接して所定径の孔を開穿するように形成したタンクの孔明け装置であって、上記枠体には、スピンドルに固設された本体部と、該本体部に対して水平方向へスライド自在に取り付けられたアーム部と、このアーム部の下部に固設されたカッタ刃保持部とが備えられ、前記本体部に回転自在且つ横向きに装着された螺子部の一端を前記アーム部に螺合させ、該螺子部を回転することにより、前記本体部に対してアーム部をスライドさせて、前記中心軸体からカッタ刃までの距離を調整できるように構成されたタンクの孔明け装置に於いて、
上記中心軸体は予めタンクの所定位置に開穿されている下孔に、該中心軸体を縮径した状態で挿入して貫通させ、続いて該中心軸体が拡径されて前記下孔の下面を支持する構成となっており、上記螺子部は他端にローレット部が固設してある雄螺子部であり、該ローレット部を回転させて該雄螺子部が回転し、該雄螺子部と前記アーム部の雌螺子部の螺合位置が移動して前記本体部に対してアーム部がスライド移動し、更に、前記ローレット部に小型モータ等のアクチュエータを装着し、制御部からの信号により該アクチュエータを駆動して前記雄螺子部を回転させるように構成したことを特徴とするタンクの孔明け装置。