JP4182530B2

JP4182530B2 - ダブル穴明け装置及びダブル穴明け方法

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Publication number: JP4182530B2
Application number: JP2005349351A
Authority: JP
Inventors: 隆文大山
Original assignee: 有限会社アイオーテック
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2025-12-02
Also published as: JP2007152474A

Description

本発明は、平行な２つの円形直状穴を部分的に重複させた形態のダブル穴を被加工対象物に明けるための技術に係るダブル穴明け装置及びダブル穴明け方法に関する。

被加工対象物にドリルで穴を明けることは周知であり、そのためのドリルとして例えば特許文献１に示すようなものがあり、またアウターチューブやインナーチューブを使用して穴を明ける技術として、例えば特許文献２に示すようなものが存在している。
特開２０００−６１７２１号公報特開２００２−１８８３８５号公報

最近、舶用内燃機関に使用される高圧燃料集合管として、図７に示すようにダブル穴Ｄｈを形成されてなる肉厚円筒部材を使用することが要請されている。

この肉厚円筒部材はダブル穴Ｄｈのくびれ箇所の管壁の長さ方向特定間隔位置のそれぞれに径方向の分岐孔ｃ１を具備したものとなされるのであり、この分岐孔ｃ１のそれぞれには舶用内燃機関の各シリンダの燃料噴射管が接続される。

このような肉厚円筒部材を使用すれば、高圧燃料集合管の外形を円筒状になすことができる上に、ダブル穴Ｄｈ内に極めて大きな圧力が作用するときの、分岐孔ｃ１周辺の管壁強度が確保されるのである。

本発明は、例えば上記のような肉厚円筒部材などの加工に寄与せんとするものであって、被加工対象物にダブル穴Ｄｈを簡易且つ正確に明けることを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、次のようなものとなすのであって、即ち、平行な２つの円形直状穴を部分的に重複させた形態のダブル穴を被加工対象物に明けるさいに使用されるものであって、アウターチューブを備えると共に、このアウターチューブの内方にインナーチューブが回転可能に挿通されており、前記アウターチューブの前端外周部には前記２つの円形直状穴のうち予め形成された一方の円形直状穴に内挿される案内部材が前方への張出状に固定され、一方、前記インナーチューブの先端箇所にはドリルヘッドが延長状に固定され且つ該ドリルヘッドの前端面が前記アウターチューブの前端よりも前方でしかも前記案内部材の長さ途中に位置されていることを特徴とするものである。

この発明は請求項２及び３に記載したように具体化する。
即ち、請求項２に記載のダブル穴明け装置は、前記アウターチューブを回転規制状態に支持するチューブ支持固定部と、前記インナーチューブを回転させるチューブ回転駆動部と、前記チューブ支持固定部及び前記チューブ回転駆動部を前後へ送り移動させる送り移動部とからなるドリル駆動部を備えている構成となす。

そして、請求項３に記載のダブル穴明け装置は、前記被加工対象物を前後方向線回りへ回転駆動可能に支持する被加工対象支持部を備えている構成となす。

次に第二発明である請求項４記載のダブル穴明け方法は、上記請求項１〜３の何れかに記載のダブル穴明け装置を使用して被加工対象物にダブル穴を明けるように実施するものである。

この発明は請求項５及び６に記載したように具体化する。
即ち、請求項５に記載のダブル穴明け方法は、被加工対象物に前後方向の円形直状穴を明ける第一工程と、この第一工程で明けられた円形直状穴に前記案内部材の先部を嵌挿させた後に前記インナーチューブを回転させつつ該インナーチューブ及び前記アウターチューブを前方へ送り移動させる第二工程とをこの順に実行するものである。

そして、請求項６に記載のダブル穴明け方法は、上記請求項３に記載したダブル穴明け装置を使用して、平行な２つの円形直状穴を部分的に重複させた形態のダブル穴を被加工対象物に明けるさい、前記被加工対象支持部に被加工対象物を支持させると共に前記チューブ回転駆動部にドリルチューブを結合させ、次に該ドリルチューブ及びこれの前端に固定されたドリルヘッドや、前記被加工対象物を互いに逆向きに且つ前後方向線回りへ回転させつつ、前記送り移動部により前記ドリルヘッドを前方へ押し移動させて被加工対象物に前後方向の円形直状穴を明けるように実施する第一工程と、前記チューブ支持固定部に前記アウターチューブを結合させると共に前記チューブ回転駆動部に前記ドリルチューブに代えて前記インナーチューブを結合させ、一方では前記被加工対象支持部に前記被加工対象物を前後方向と交差する方向へ特定距離だけ偏芯させた状態に且つ回転規制状態に支持させておき、前記送り移動部の作動により前記案内部材の前端部を第一工程で明けられた前記円形直状穴部に嵌挿させ、この後、前記送り移動部及び前記チューブ回転駆動部の作動により前記インナーチューブを回転させつつ前記アウターチューブ及び前記インナーチューブを前方へ送り移動させて被加工対象物に別の円形直状穴を明けるように実施する第二工程をこの順に実行するものである。

上記発明によれば次のような効果が得られる。
即ち、請求項１に記載したものによれば、案内部材が予め被加工対象物に明けられた円形直状穴に案内されるため、ドリルヘッドの使用により、被加工対象物にダブル穴を簡易且つ正確に加工することができるのである。

請求項２に記載したものによれば、アウターチューブが回転規制状態となされ且つインナーチューブが回転状態となされた状態の下で、これらアウターチューブ及びインナーチューブや、これらに固定された案内部材及びドリルヘッドを一体状に送り移動させることができ、ダブル穴明け加工を容易化させることができる。

請求項３に記載したものによれば、被加工対象物を固定状に支持させたり回転させることが容易に行えるため、ダブル穴の一部をなす円形直状穴をドリルヘッドで形成するさいに被加工対象物をドリルヘッドとは逆向きに相対回転させることにより被加工対象物の自重による撓み変形の影響を緩和させ円形直状穴を正確に明けることができると共に、被加工対象物をこれの回転方向の任意な特定位置に簡便に移動させることができる。

請求項４に記載したものによれば、請求項１記載の発明に準じた効果が得られる。

請求項５に記載したものによれば、請求項４記載の発明に準じた効果が得られる上に次のような効果が得られるのであって、即ち、第一工程において被加工対象物に円形直状穴がドリルヘッドにより明けられ、第二工程において、請求項２中のドリルヘッドにより別の円形直状穴が先の円形直状穴に部分的に重複するように明けられるものとなり、二つの円形直状穴を同時に加工する場合に比べ、ダブル穴を小さい回転力で無理なく正確に明けることができる。

請求項６に記載したものによれば、請求項３及び５記載の発明に準じた効果を得ることができる。

図１は本発明に係るダブル穴明け装置を示す側面図であり、図２は前記ダブル穴明け装置のドリルヘッドであって、Ａは側面図、そしてＢは前面図であり、図３は前記ダブル穴明け装置の被加工対象支持部を除いた部分を示すものであって、Ａは側面図、Ｂはｘ１−ｘ１部を示す図、Ｃはｘ２−ｘ２部を示す図、そしてＤはｘ３−ｘ３部を示す図であり、図４は図３中の一部を変更した状態を示すものであって、Ａは側面図、そしてＢはｘ４−ｘ４部を示す図であり、図５はワークの加工過程を示すものであって、Ａは第一工程で被加工対象物に明けられる円形直状穴と被加工対象物の外周面箇所との関係を示す図、そしてＢは第二工程で被加工対象物に明けられるダブル穴と被加工対象物の外周面箇所との関係を示す図であり、図６は被加工対象物の別の加工過程を示すものであって、Ａは第一工程で被加工対象物に明けられる円形直状穴と被加工対象物の外周面箇所との関係を示す図、そしてＢは第二工程で被加工対象物に明けられるダブル穴と被加工対象物の外周面箇所との関係を示す図である。

図１に示すように、本発明に係るダブル穴明け装置は、ドリルヘッド１００、アウターチューブ２００、インナーチューブ３００、案内部材４００、ドリル駆動部５００、被加工対象支持部６００、チューブ案内・クーラント供給部７００などを備えている。

上記各部について詳述する。
図２にも示すように、ドリルヘッド１００は、径大部１０１及び径小部１０２を具備し且つ、径大部１０１の前面にチップ１０３を固定されると共に切屑導入口１０４を形成され且つ、径大部１０１の外周箇所にガイドパッド１０５を固定され且つ、径小部１０２の後端部に雄ネジ１０２ａを形成され且つ、径大部１０１及び径小部１０２の中心部に切屑排出孔ａ１を形成されたものとなされている。

アウターチューブ２００は直状管からなり、図２及び図３などに示すように、ドリルヘッド１００の径小部１０２に回転自在に外嵌され後端部に雄ネジ２０１ａを形成された最前位アウターチューブ２０１と、このチューブ２０１の後端に前記雄ネジ２０１ａを介し結合される後側アウターチューブ２０２とを備えたものとなされている。後側アウターチューブ２０２は単一の管部材で形成したものであっても或いは複数の管部材を分離可能に結合したものであってもよい。

インナーチューブ３００はアウターチューブ２００に対し回転可能に内挿された直状管からなり、単一の管部材で形成したものであっても或いは複数の管部材を分離可能に結合したものであってもよい。このインナーチューブ３００の前端にはドリルヘッド１００が前方への張り出し状に位置されており、図２に示す前記雄ネジ１０２ａを介して結合される。

案内部材４００は、図２に示すように、断面三日月形状の柱状部材となされ且つ外周面にガイドパッド１０５が突状に固定されており、凹み状周面部４００ａを最前位アウターチューブ２０１の前端外周部に当接され且つ該前端外周部にボルト４０１を介し前方への張出状に固定されている。

このさい、案内部材４００とドリルヘッド１００との関係は、ドリルヘッド１００の前端面が最前位アウターチューブ２０１の前端よりも前方でしかも案内部材４００の長さ途中に位置された状態となされる。

ドリル駆動部５００は、アウターチューブ２００を回転規制状態に支持するチューブ支持固定部５０１と、インナーチューブ３００を回転させるチューブ回転駆動部５０２と、チューブ支持固定部５０１及びチューブ回転駆動部５０２を前後へ送り移動させる前後送り駆動部５０３とからなっている。

ここに、チューブ支持固定部５０１は、図１及び図３などに示すように、前後送り駆動部５０３と同体状に固定され且つアウターチューブ２００の後端部の下半分箇所を嵌合される断面半円形溝を具備した下側部材５０４と、後側アウターチューブ２０２の後端部の上半分箇所を嵌合される断面半円形溝を具備しボルト５０５を介して下側部材５０４に結合される上側押さえ部材５０６とからなっている。

そして、チューブ回転駆動部５０２は、図示しない電動モーターで回転される駆動軸５０７と、この駆動軸５０７の前端に固定された原動側カップリング部材５０８と、この部材５０８の前面にボルトを介して固定され中心にインナーチューブ３００の後端部の雌ネジ３００ａを螺合される雄ネジを形成された従動側カップリング５０９とを備えたものとなされている。

そして、前後送り駆動部５０３は、チューブ支持固定部５０１及びチューブ回転駆動部５０２を支持する本体フレーム５１０と、この本体フレーム５１０の下部を前後方向へ案内する案内軌道５１１と、図示しないサーボモータにより本体フレーム５１０に前後方向の送り力を付与する前後駆動手段５１２とを具備したものとなされている。

被加工対象支持部６００は、被加工対象物（ワーク）ｗの前端部を把持し回転させる駆動側支持部６０１と、ワークｗの後端部の外周面を複数の把持部材（ローラなど）を介して把持し円滑回転可能状態に支持するものとした付加支持部６０２とからなっている。

ここに、駆動側支持部６０１は、固定状の本体フレーム６０３と、この本体フレーム６０３に支持され図示しないサーボモーターにより前後方向線回りへ回転される駆動軸６０４と、この駆動軸６０４の後端部に固定され複数の爪部材６０５ａを介してワークｗの外周面を把持するチャック部６０５と、該チャック部６０５の外周面を把持してチャック部６０５の回転を規制することのできる回転規制部材６０６とを備えたものとなされている。

チューブ案内・クーラント供給部７００は、前記ドリル駆動部５００と共に油圧駆動移動台８００上に設けられたものであって、基礎台７０１と、この基礎台７０１上に択一的に固定されるものとなされた２つの独立状の交換装着部（即ち、図３に示す交換装着部７０２Ａと、図４に示す交換装着７０２Ｂ）とを備えている。

図３に示す交換装着部７０２Ａは、アウターチューブ２００を前後方向へ案内し支持するチューブ案内手段７０３と、クーラントをドリルヘッド１００の周辺に供給するためのクーラント供給手段７０４とを備えたものとなされており、図４に示す交換装着部７０２Ｂは、先のドリルヘッド１００に準じた既存のドリルヘッド１００Ａを前端部に固定され先のインナーチューブ３００に準じたものとなされた既存のドリルチューブ３００Ａを前後方向へ案内し支持するチューブ案内手段７０３と、クーラントをドリルヘッド１００Ａの周辺に供給するためのクーラント供給手段７０４とを備えたものとなされている。

前記交換装着部７０２Ａをさらに詳細に説明すると次のとおりである。
即ち、図３に示すように、チューブ案内手段７０３は前後向きの筒状となされた本体フレーム７０５の内方空間ａ３の後側に、アウターチューブ２００を内挿されるチューブ受け筒部材７０６を設けたものとなされており、またクーラント供給手段７０４は、本体フレーム７０５の内方空間ａ３の前側にブッシュ７０７を固定すると共に、チューブ受け筒部材７０６の内周箇所に環状液密状態生成部７０８を形成し、且つ、ブッシュ７０７及びこれを包囲した筒状ケーシング７０９の環状前端面の全周箇所に環状溝ａ４を形成すると共にこの環状溝ａ４内にパッキン部材７１０を嵌着し、アウターチューブ２００がチューブ受け筒部材７０６の内方に嵌挿され且つブッシュ７０７の前面がワークｗの後端面ｗ１に押圧された状態の下で本体フレーム７０５の内方空間ａ３が密閉状態になるものとなし、且つ、本体フレーム７０５の側壁部に、本体フレーム７０５の外方からこれの内方空間ａ３内にクーラントを流入させるためのクーラント供給口７１１を形成したものとなされている。
このさい、ブッシュ７０７はドリルヘッド１００と案内部材４００とが密状態で前後移動し得るように案内するダブル穴状の透孔ａ５を有したものとなされる。

また前記交換装着部７０２Ｂをさらに詳細に説明すると次のとおりである。
即ち、図４に示すように、チューブ案内手段７０３は前後向きの筒状となされた本体フレーム７０５の内方空間ａ３の後側に、先端に既存のドリルヘッド１００Ａの固定された既存のドリルチューブ３００Ａ（寸法が適合すれば先のインナーチューブ３００であってもよい。）を内挿されるチューブ受け筒部材７０６を設けたものとなされており、またクーラント供給手段７０４は、本体フレーム７０５の内方空間ａ３の前側にブッシュ７０７ａを固定すると共に、チューブ受け筒部材７０６の内周箇所に環状液密状態生成部７０８を形成し、且つ、ブッシュ７０７ａの前部外周面に外嵌固定された環状前張出ケーシング部材７０９ａの環状前端面の内孔周面箇所に環状凹み部ａ６を形成すると共にこの環状凹み部ａ６内にパッキン部材７１０ａを嵌着し、既存のドリルチューブ３００Ａ（寸法が適合すれば先のインナーチューブ３００であってもよい。）がチューブ受け筒部材７０６の内方に嵌挿され且つ環状前張出ケーシング部材７０９ａの前端面がワークｗの後端面ｗ１に押圧された状態の下で本体フレーム７０５の内方空間ａ３が密閉状態になるものとなし、且つ、本体フレーム７０５の側壁部に、本体フレーム７０５の外方からこれの内方空間ａ３内にクーラントを流入させるためのクーラント供給口７１１を形成したものとなされている。
このさい、ブッシュ７０７ａは既存のドリルヘッド１００Ａが密状態で前後移動され得るように図４Ｂに示すような断面形状が円形となされた透孔ａ７を有したものとなされる。

次に上記したダブル穴明け装置を使用して、直径凡そ２５０ｍｍのワークｗに直径凡そ７０ｍｍの例えば図５Ｂに示すような２つの円形直状穴ｈ１、ｈ２からなるダブル穴Ｄｈを明ける場合の手順及び各部の作用などを説明する。

ワークｗが比較的短い場合には精度が確保され易いため、それが比較的長い場合に比べて手順を簡略化することができるのであり、以下、ワークｗが比較的長い場合と、ワークｗが比較的短い場合とに分けて説明する。

（１）ワークｗが比較的長い場合
例えばワークｗが凡そ２ｍ以上である場合であり、この場合は、一つの円形直状穴ｈ１を明ける第一工程と、別の円形直状穴ｈ２を明ける第二工程からなる。
先ず第一工程について詳述する。
ワークｗの外周部を旋盤により円筒形状に切削する。
次にワークｗの前端部をなす図５中の外周面箇所ｂ１を被加工対象支持部６００の駆動側支持部６０１のチャック部６０５に爪部材６０５ａを介して同心状に把持させると共にワークｗの後寄り箇所の外周面個所ｂ１を付加支持部６０２に回転可能に支持させて、ワークｗを水平状に保持させる。このさい、ワークｗの外周面箇所ｂ１が円形に切削されているため、チャック部６０５上のワークｗは簡易迅速に駆動軸６０４と同心状の水平姿勢に位置される。

一方では、油圧駆動移動台８００上の基礎台７０１上に図４に示す交換装着部７０２Ｂを固定すると共にチューブ回転駆動部５０２の前側カップリング５０９に適宜な既存のドリルヘッド１００Ａの固定された既存のドリルチューブ３００Ａの後端部を結合させ、図５Ａにおけるワークｗの回転中心線ｐ０とドリルヘッド１００Ａの回転中心線とを合致させる。なお、ダブル穴Ｄｈの２つの円形直状穴ｈ１、ｈ２の直径を同一となす場合には、前記既存のドリルヘッド１００Ａは図２中のドリルヘッド１００を使用し、また前記既存のドリルチューブ３００Ａは図１中のインナーチューブ３００を使用して差し支えない。

次にドリル駆動部５００及びチューブ案内・クーラント供給部７００の双方を、油圧駆動移動台８００の移動により同体状に前方へ移動させるのであり、この移動は環状前張出ケーシング部材７０９ａの前面をワークｗの後端面ｗ１に近接させ、やがてワークｗの後端面ｗ１にパッキン部材７１０ａを液密状に押し当てた状態となし、以後この状態を継続させる。

次に図示しない外部のクーラント供給装置からクーラント供給口７１１を通じてクーラントをチューブ案内・クーラント供給部７００の本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入させる。このさい本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入したクーラントは、ブッシュ７０７ａと、既存のドリルヘッド１００Ａとの隙間を通じて前方へ流れ、その後、ドリルヘッド１００Ａの切屑導入口や、インナーチューブ３００Ａの内孔、及び、駆動軸５０７の内孔などを通じて前記クーラント供給装置へ環流される。

次に被加工対象支持部６００の駆動側支持部６０１の駆動軸６０４と、ドリル駆動部５００の駆動軸５０７とを互いに逆向きに回転させることにより、既存のドリルヘッド１００Ａと、ワークｗとを互いに逆向きに回転させ、この回転中に、前後送り駆動部５０３の送り力により既存のドリルヘッド１００Ａを前方へ送り移動させるようになす。

これにより、既存のドリルヘッド１００Ａの前端面がワークｗの後端面ｗ１に適当圧力で押し当てられる。この押し当てによりドリルヘッド１００Ａはワークｗの切削を開始し、時間の経過に伴ってその切削量が増大し、図５Ａに示す円形直状穴ｈ１が加工される。

この加工中には、チューブ案内・クーラント供給部７００の本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入したクーラントはブッシュ７０７ａの内孔及び円形直状穴ｈ１を通じてドリルヘッド１００Ａの周辺に供給され、その後は、チップ１０３の切削により生じた切屑と一緒にインナーチューブ３００Ａ内を後方へ流動し、前記クーラント供給装置に環流する。このさい、ドリルヘッド１００Ａとワークｗとの相対回転はクーラントにより潤滑されて円滑に行われるのであり、またこの相対回転による摩擦により発生する熱はクーラントにより運び去られ、ドリルヘッド１００Ａ周辺の温度が過度に上昇することはない。

円形直状穴ｈ１の加工が終了した後は、ワークｗを被加工対象支持部６００から取り外し、旋盤による切削により、ワークｗの外周部を次に加工する予定の円形直状穴ｈ２と同心の円筒形状に加工するのであり、この加工によりワークｗには図５に示す外周面箇所ｂ２が形成される。
上記したようにワークｗとドリルヘッド１００Ａとが互いに逆向きへ回転されることにより形成された円形直状穴ｈ１は、ワークｗの撓みによる影響を受け難いものとなって正確に加工される。

次に第二工程について詳述する。
基礎台７０１上に図４に示す交換装着部７０２Ｂに代えて図３に示す交換装着部７０２Ａを固定すると共に、チューブ回転駆動部５０２に既存のドリルチューブ３００Ａに代えてインナーチューブ３００の後端部を雌ネジ３００ａを介して結合させ、被加工対象支持部６００の駆動軸６０４の回転中心線とドリルヘッド１００の回転中心線とを合致させる。そして、被加工対象支持部６００には第一工程の加工を終了した後のワークｗの前端部である外周面箇所ｂ２を爪部材６０５ａを介してチャック部６０５上に駆動軸６０４と同心状に把持させると共に、ワークｗの後寄り箇所の外周面個所ｂ２を付加支持部６０２に回転可能に支持させ、ワークｗを前後方向の水平状に保持させる。
このさい、ワークｗの外周面箇所ｂ２が円筒形状に切削されているため、チャック部６０５上のワークｗは簡易迅速に駆動軸６０４と同心状の水平姿勢になされる。

次にドリル駆動部５００及びチューブ案内・クーラント供給部７００の双方を油圧駆動移動台８００の作動により前方へ移動させるのであり、この移動はブッシュ７０７の前端面をワークｗの後端面ｗ１に近接させ、やがてワークｗの後端面ｗ１にパッキン部材７１０を液密状に押し当てた状態となし、以後、油圧駆動移動台８００の押し力によりこの状態を継続させる。

次に前記クーラント供給装置からクーラント供給口７１１を通じてクーラントをチューブ案内・クーラント供給部７００の本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入させる。このさい本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入したクーラントは、ブッシュ７０７と、ドリルヘッド１００及び案内部材４００との隙間を通じて前方へ流れ、その後、ドリルヘッド１００の切屑導入口１０４や、インナーチューブ３００の内孔、及び、チューブ回転駆動部５０２の駆動軸５０７の内孔などを通じて前記クーラント供給装置へ環流される。

次にチューブ回転駆動部５０２を作動させてドリルヘッド１００及びインナーチューブ３００を回転させると共に、前後送り駆動部５０３を作動させてインナーチューブ３００及びドリルヘッド１００並びにアウターチューブ２００及び案内部材４００を前方へ送り移動させる。
これにより、先ず案内部材４００の前端部が第一工程で既に加工されている円形直状穴ｈ１の後端開口内に挿し込まれ、その後、ドリルヘッド１００の前端面のチップ１０３がワークｗの後端面ｗ１に適当圧力で押し当てられる。この押し当て力によりドリルヘッド１００はワークｗの切削を開始するのであり、時間の経過に伴ってその切削量が漸次に増大し、ドリルヘッド１００は切削量に関連して前進する。

一方、案内部材４００は先の円形直状穴ｈ１の内周面に密状に嵌合した状態で摺接しつつアウターチューブ２００から押し力を付与されて前進するのであり、したがってドリルヘッド１００は案内部材４００によって先の円形直状穴ｈ１の下側に安定的に位置保持され且つ先の円形直状穴ｈ１と平行に前進するように案内される。

こうして先の円形直状穴ｈ１の下側には別の円形直状穴ｈ２が先の円形直状穴ｈ１に平行に且つ部分的に重複した状態に加工され、図５Ｂに示すような断面形状のダブル穴Ｄｈが漸次に形成されるのである。
ダブル穴Ｄｈの加工中には、チューブ案内・クーラント供給部７００の本体フレーム７０５の内方空間ａ３内に流入したクーラントはブッシュ７０７の内孔及び２つの円形直状穴ｈ１、ｈ２を通じてドリルヘッド１００や案内部材４００の周辺に供給され、その後は、チップ１０３の切削により生じた切屑と一緒にインナーチューブ３００内を後方へ流動し、前記クーラント供給装置に環流する。

したがってドリルヘッド１００とワークｗとの相対回転や先の円形直状穴ｈ１内での案内部材４００の移動はクーラントにより潤滑されて円滑に行われるのであり、またドリルヘッド１００とワークｗとの相対回転に伴う摩擦熱はクーラントにより運び去られ、ドリルヘッド１００周辺の温度が前記相対回転に伴う摩擦熱に起因して過度に上昇することはない。こうしてワークｗのダブル穴Ｄｈは品質よく正確に形成される。

ダブル穴Ｄｈの加工が終了した後は、ワークｗを被加工対象支持部６００のチャック部６０５から取り外し、旋盤による切削により、ワークｗの外周部をダブル穴Ｄｈの中心線ｐ１と同心の円筒形状となすのであり、これによりワークｗの最終的な外周面箇所ｂ３が形成される。
この第二工程の加工が終了したワークｗは、２つの円形直状穴ｈ１、ｈ２の直径が図５に示すように同一となされるときはダブル穴Ｄｈを含む断面形状が上下左右対称になされたものとなる。なお、図５中、ｐ１０は円形直状穴ｈ１の中心線を示し、ｐ２０は円形直状穴ｈ２の中心線を示している。

（２）ワークｗが比較的短い場合
例えばワークｗが凡そ２ｍ未満である場合であり、この場合も、一つの円形直状穴ｈ１を明ける第一工程と、別の円形直状穴ｈ２を明ける第二工程からなる。

第一工程は次のとおりである。
即ち、ワークｗの外周部を旋盤により円筒形状に切削する。このさい、切削後の外周面の直径は最終仕上がり寸法となす。これにより図６に示す外周面箇所ｂ３が形成される。そして、円形直状穴ｈ１の加工中には、被加工対象支持部６００のチャック部６０５の回転を回転規制部材６０６で規制し、ワークｗを固定状態に保持させる。このさい、爪部材６０５ａの位置調整や付加支持部６０２の位置調整を行うことにより、図６に示すように、ワークｗの中心線ｐ２をドリルヘッド１００の回転中心線に対し上下方向へ予め特定された特定距離ｄＬだけ偏芯させることによりドリルヘッド１００の回転中心をワークｗ断面上における加工予定の円形直状穴ｈ１の中心線ｐ１０に合致させておく。そしてワークｗの固定状態の下でドリルヘッド１００を回転させることにより円形直状穴ｈ１を加工する。
上記以外の点は先の場合の第一工程に準じて実施する。

次に第二工程は次のとおりである。
即ち、被加工対象支持部６００の回転規制部材６０６によるチャック部６０５の回転規制状態を解除し、駆動軸６０４を回転させてチャック部６０５を例えば１８０度回転させる。これにより円形直状穴ｈ１は図６Ｂに示すようにこれから加工予定の円形直状穴ｈ２の上側に位置した状態となる。この状態において、チャック部６０５の爪部材６０５ａを必要に応じ変位させ且つ付加支持部６０２のワーク把持部を位置調整することによりワークｗをその水平姿勢を維持させつつ上下方向へ移動させ、この工程で加工される予定の別の円形直状穴ｈ２の中心線ｐ２０をドリルヘッド１００の回転中心線に合致させる。この後、被加工対象支持部６００のチャック部６０５の爪部材６０５ａや回転規制部材６０７を締結してワークｗを固定させる。なお、この工程で形成されるダブル穴Ｄｈがワークｗ断面上に上下左右対称状に位置される場合には、第一工程におけるワークｗの中心線ｐ２が駆動軸６０４の回転中心線に合致していることを条件としてワークｗの上下位置を変更する必要がなくなる。

こうしてワークｗが被加工対象支持部６００により位置決めされた後は、先の場合の第二工程に準じて、別の円形直状穴ｈ２を加工するのであり、これにより予定しているダブル穴Ｄｈが形成される。

ダブル穴Ｄｈの形成が終了したとき、ワークｗをチャック部６０５から取り外すのであり、取り外されたワークｗは旋盤で加工するまでもなく予定された最終形状に合致したものとなる。

図５及び図６には、ダブル穴Ｄｈがワークｗの断面上に上下左右対称状に形成される場合を示したが、これに限定するものではないのであり、例えばダブル穴Ｄｈはワークｗ断面上に非対象状に形成してもよく、またダブル穴Ｄｈをなす２つの円形直状穴ｈ１、ｈ２のそれぞれの直径は相違させてもよいものである。

本発明に係るダブル穴明け装置を示す側面図である。前記ダブル穴明け装置のドリルヘッドであって、Ａは側面図、そしてＢは前面図である。前記ダブル穴明け装置の被加工対象支持部を除いた部分を示すものであって、Ａは側面図、Ｂはｘ１−ｘ１部を示す図、Ｃはｘ２−ｘ２部を示す図、そしてＤはｘ３−ｘ３部を示す図である。図３中の一部を変更した状態を示すものであって、Ａは側面図、そしてＢはｘ４−ｘ４部を示す図である。ワークの加工過程を示すものであって、Ａは第一工程でワークに明けられる円形直状穴とワークの外周面箇所との関係を示す図、そしてＢは第二工程でワークに明けられるダブル穴とワークの外周面箇所との関係を示す図である。ワークの別の加工過程を示すものであって、Ａは第一工程でワークに明けられる円形直状穴とワークの外周面箇所との関係を示す図、そしてＢは第二工程でワークに明けられるダブル穴とワークの外周面箇所との関係を示す図である。肉厚円筒部材を示すものであって、Ａは側面図、そしてＢはｘ５−ｘ５部を示す図である。

符号の説明

Ｄｈダブル穴
ｈ１円形直状穴
ｈ２
ｗ被加工対象物
１００ドリルヘッド
１００Ａドリルヘッド
２００アウターチューブ
３００インナーチューブ
３００Ａドリルチューブ
４００案内部材
５０１チューブ支持固定部
５０２チューブ回転駆動部
５０３送り移動部
５００ドリル駆動部
６００被加工対象支持部

Claims

平行な２つの円形直状穴を部分的に重複させた形態のダブル穴を被加工対象物に明けるさいに使用されるものであって、アウターチューブを備えると共に、このアウターチューブの内方にインナーチューブが回転可能に挿通されており、前記アウターチューブの前端外周部には前記２つの円形直状穴のうち予め形成された一方の円形直状穴に内挿される案内部材が前方への張出状に固定され、一方、前記インナーチューブの先端箇所にはドリルヘッドが延長状に固定され且つ該ドリルヘッドの前端面が前記アウターチューブの前端よりも前方でしかも前記案内部材の長さ途中に位置されていることを特徴とするダブル穴明け装置。
前記アウターチューブを回転規制状態に支持するチューブ支持固定部と、前記インナーチューブを回転させるチューブ回転駆動部と、前記チューブ支持固定部及び前記チューブ回転駆動部を前後へ送り移動させる送り移動部とからなるドリル駆動部を備えていることを特徴とする請求項１記載のダブル穴明け装置。
前記被加工対象物を前後方向線回りへ回転駆動可能に支持する被加工対象支持部を備えていることを特徴とする請求項２記載のダブル穴明け装置。
請求項１〜３の何れかに記載のダブル穴明け装置を使用して被加工対象物にダブル穴を明けることを特徴とするダブル穴明け方法。
被加工対象物に前後方向の円形直状穴を明ける第一工程と、この第一工程で明けられた円形直状穴に前記案内部材の先部を嵌挿させた後に前記インナーチューブを回転させつつ該インナーチューブ及び前記アウターチューブを前方へ送り移動させる第二工程とをこの順に実行することを特徴とする請求項４記載のダブル穴明け方法。
請求項３に記載したダブル穴明け装置を使用して、平行な２つの円形直状穴を部分的に重複させた形態のダブル穴を被加工対象物に明けるさい、前記被加工対象支持部に被加工対象物を支持させると共に前記チューブ回転駆動部にドリルチューブを結合させ、次に該ドリルチューブ及びこれの前端に固定されたドリルヘッドや、前記被加工対象物を互いに逆向きに且つ前後方向線回りへ回転させつつ、前記送り移動部により前記ドリルヘッドを前方へ押し移動させて被加工対象物に前後方向の円形直状穴を明けるように実施する第一工程と、前記チューブ支持固定部に前記アウターチューブを結合させると共に前記チューブ回転駆動部に前記ドリルチューブに代えて前記インナーチューブを結合させ、一方では前記被加工対象支持部に前記被加工対象物を前後方向と交差する方向へ特定距離だけ偏芯させた状態に且つ回転規制状態に支持させておき、前記送り移動部の作動により前記案内部材の前端部を第一工程で明けられた前記円形直状穴部に嵌挿させ、この後、前記送り移動部及び前記チューブ回転駆動部の作動により前記インナーチューブを回転させつつ前記アウターチューブ及び前記インナーチューブを前方へ送り移動させて被加工対象物に別の円形直状穴を明けるように実施する第二工程をこの順に実行することを特徴とするダブル穴明け方法。