JP5217255B2 - バリ除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、バリ除去方法、バリ除去工具及びバリ除去装置に関するものである。

例えば車両用部材のナックルステアリングやリアアスクルでは、他の軸部材と連結するための交差穴が設けられ、先に第１孔部を加工した後に、第１孔部と交差するように第２孔部を加工して加工される。交差穴を穴開けする場合には、第２孔部を加工する際に、第１孔部と第２孔部が交差して互いに連通する開口部において、先に加工された第１孔部側に突出したバリが形成される。このようなバリを除去する方法として、第２孔部にピンを挿入して穴を閉塞した後、第１孔部に工具を挿入して、バリが第２孔部側に倒れることを防止しつつバリを取り除く方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では、ピンを挿入する手間がかかり、また、先に加工された穴とピンの間に多少の隙間があるため、バリが第２孔部側に倒れて完全に除去することは困難である。
特開２０００−２５４８４６

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、容易かつより確実にバリを除去できるバリ除去方法、バリ除去工具及びバリ除去装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明に係るバリ除去方法は、第１孔部の内面に開口部を有するように第１孔部と交差する第２孔部を加工した後、前記開口部の縁部に前記第１孔部側へ突出して形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、前記第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されたバリ除去工具を、前記第１孔部において開口部が位置する周方向位置と異なる位置にバリ取り部を位置させた状態で、前記バリ取り部が開口部の縁部に形成されるバリよりも挿入方向奥側に達するまで挿入する挿入工程と、前記バリ除去工具を、前記バリ取り部が、前記開口部の位置する周方向位置と一致するように前記バリ除去工具を回転させるとともに、前記バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させつつ、前記バリ取り部により前記開口部の挿入方向手前側の縁部に形成されたバリを除去する除去工程と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成する本発明に係るバリ除去工具は、第１孔部の内面に開口部を有するように第１孔部と交差して第２孔部が形成されて前記開口部の縁部に前記第１孔部側へ突出して形成されたバリを除去するバリ除去工具であって、前記第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されるとともに、当該バリ取り部は、前記細軸部の軸を中心とする部分的な円弧形状を有し、軸方向の端部に、前記細軸部の軸を中心とする部分的な円弧形状を有する加工刃が形成されることを特徴とする。

上記目的を達成する本発明に係るバリ除去装置は、第１孔部の内面に開口部を有するように第１孔部と交差する第２孔部を加工した後、前記開口部の縁部に前記第１孔部側へ突出して形成されたバリを除去するバリ除去装置であって、前記第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されるとともに、当該バリ取り部は、前記細軸部の軸を中心とする部分的な円弧形状を有し、軸方向の端部に、前記細軸部の軸を中心とする部分的な円弧形状を有する加工刃が形成されるバリ除去工具と、前記バリ除去工具を先端側と反対側で保持し、バリ除去工具を回転させるとともに、先端方向へ進退動させることが可能な工具保持手段と、を有することを特徴とする。

上記のように構成した本発明に係るバリ除去方法は、開口部と異なる位置にバリ取り部を位置させた状態でバリ除去工具を第１孔部に挿入した後に、周方向にバリ取り部を回転させて開口部と一致させて、バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させつつバリを除去するため、開口部においてバリ除去工具の挿入方向手前側に形成されたバリを、第２孔部側に倒すことなく容易かつより確実に除去することができる。

上記のように構成した本発明に係るバリ除去工具は、第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されているため、バリの除去のために使用する際に、回転させることでバリが設けられる開口部と異なる位置にバリ取り部を位置させ、または開口部とことなる位置に位置させることができる。これにより、開口部と異なる位置にバリ取り部を位置させた状態でバリ除去工具を第１孔部に挿入した後に、周方向にバリ取り部を回転させて開口部と一致させて、バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させつつバリを除去することができ、開口部においてバリ除去工具の挿入方向手前側に形成されたバリを、第２孔部側に倒すことなく容易かつより確実に除去することができる。

上記のように構成した本発明に係るバリ除去装置は、第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されたバリ除去工具が、工具保持手段により回転および進退動可能に保持されているため、バリの除去のために使用する際に、回転させることでバリが設けられる開口部と異なる位置にバリ取り部を位置させ、または開口部とことなる位置に位置させることができる。これにより、開口部と異なる位置にバリ取り部を位置させた状態でバリ除去工具を第１孔部に挿入した後に、周方向にバリ取り部を回転させて開口部と一致させて、バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させつつバリを除去することができ、開口部においてバリ除去工具の挿入方向手前側に形成されたバリを、第２孔部側に倒すことなく容易かつより確実に除去することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、被加工部材であるリアアスクルの斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分断面図、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分断面図、図４は、本発明の実施形態に係るバリ除去装置を示す部分斜視図、図５は、バリ除去工具を示す斜視図、図６は、図５のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。

被加工部材であるリアアスクル１は、図１〜３に示すように、他の軸部材が挿通されて固定するためのアッパリンク部２およびロアリンク部３に交差穴４が設けられ、それぞれの交差穴４には、第１孔部５および第２孔部６が、軸心が偏心するとともに９０度で交差して形成される。第１孔部５および第２孔部６は、内部で開口部７により連通している。第２孔部６には、軸方向に沿ってすり割り８が形成されており、第１孔部５は、すり割り８によって２つの孔に分割されている。したがって、他の軸部材を第２孔部６に挿通するとともに、第１孔部５にボルトを挿入してボルトを締め付けることにより、すり割り８の幅が減少して、第２孔部６において他の軸部材が固定される。この交差穴４を加工する際には、第１孔部５をドリルにより穴開けした後に、第２孔部６をドリルで穴開けするが、第２孔部６を加工する際に、開口部７の縁部に、第１孔部５側へ突出するバリが形成される。なお、被加工部材１には、ナックルステアリング等も適用することができ、また自動車部品に限られず、種々の部品に適用できる。

本実施形態に係るバリ除去装置１０は、上述のように形成された開口部７の縁部に形成されるバリを除去する装置である。

バリ除去装置１０は、図４に示すように、マシニングセンタ１１と、マシニングセンタ１１のヘッド１２に取り付けられるホルダ１３と、ホルダ１３に固定されるバリ除去工具１４とを有している。

マシニングセンタ１１は、ヘッド１２が３次元的に移動することによってホルダ１３およびバリ除去工具１４を移動させるとともに、ヘッド１２が回転することによって保持されたホルダ１３およびバリ除去工具１４を回転させることができる。

バリ除去工具１４は、図５〜７に示すように、長尺な部材であり、ホルダ１３に保持される円柱形状の保持部１６と、保持部１６の端部から保持部１６と同軸上に延在し、保持部１６よりも外径が小さい円柱形状の細軸部１７と、細軸部１７の、保持部１６と連結される側（後端部側）の反対側の先端部側に設けられるバリ取り部１８とを備えている。細軸部１７は、外径が第１孔部５の内径よりも細く形成される。

バリ取り部１８は、細軸部１７と同軸で細軸部１７よりも外径の大きい円柱を、周方向に１８０度の範囲で形成した形状を有しており、すなわち、細軸部１７の半径方向へ突出し、周方向に部分的に形成されている。なお、周方向の形成範囲は必ずしも１８０度でなくてもよい。バリ取り部１８の軸方向先端部側および後端部側には、それぞれ先端側すくい面１９および後端側すくい面２０が設けられて先端刃（加工刃）２１および後端刃（加工刃）２２が形成される。それぞれのすくい面１９，２０は、工具使用時に軸直角面から被切削物の逃げる方向に傾く方向を正とするすくい角αが設けられて形成される。バリ取り部１８の外周面２３の軸心に沿う縁部には、面取りされた面取り部２４が形成されている。バリ取り部１８の外径は、第１孔部５に挿通可能に第１孔部５の内径と略一致して形成されている。バリ除去工具１４は、保持部１６から細軸部１７に亘って軸心に沿う貫通孔２５が形成される。

ホルダ１３は、例えば内部にチャックが設けられてバリ除去工具１４を固定することができる。ホルダ１３の内部には、バリ除去工具１４の貫通孔２５と連通するホルダ貫通孔が設けられている。

次に、上述のバリ除去装置１０を用いたバリ除去方法について説明する。

図８は、第２孔部を穴開けする際の第１穴部における被加工部材の断面図、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図、図１０は、バリを除去する前にバリ除去工具を位置決めした際を示す被加工部材の部分断面図、図１１は、第１孔部にバリ除去工具を挿入した際を示す被加工部材の部分断面図、図１２は、第１孔部内のバリ除去工具を回転させつつ移動させる際を示す被加工部材の部分断面図、図１３は、図１２のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図、図１４は、第１孔部内のバリ除去工具を回転させつつ移動させる際を示す被加工部材の部分断面図、図１５は、他の方法によりバリを除去する際を説明するための被加工部材の部分断面図、図１６は、開口部の挿入方向奥側に形成されたバリを除去する際を示す被加工部材の部分断面図である。

まず、被加工部材１に第１孔部５を穴開けした後に、図８，９に示すように、第２孔部６を穴開けする。このとき、第２孔部６を穴開けするドリル３０により、第１孔部５の内壁が削られて開口部７が形成されるが、この開口部７の縁部には、第２孔部６を穴開けする際のドリル３０の挿入方向手前側（図８の紙面上側であって、図９の紙面奥側）に、第１孔部５側に突出するバリ３１が形成される。さらに、ドリル３０は回転しているため、開口部７におけるドリル３０の回転方向上流側（図８，９の紙面右側）に、第１孔部５に突出するバリ３１が形成され易い。

次に、バリ除去工具１４をホルダ１３に固定し、ホルダ１３をマシニングセンタ１１のヘッド１２に固定する。この後、図１０に示すように、ヘッド１２を移動させてバリ除去工具１４の軸心が第１孔部５の軸心と一致するように位置決めする。なお、開口部７におけるバリ３１は、第１孔部５におけるバリ除去工具１４の挿入方向手前側（図１０の紙面右側）に形成されているものとする。

この後、図１１に示すように、バリ除去工具１４のバリ取り部１８を、第１孔部５において開口部７が位置する周方向位置（図１１の紙面下側）と異なる周方向位置（図１１の紙面上側）に位置させた状態で、バリ取り部１８が開口部７の縁部に形成されるバリ３１よりも挿入方向奥側（図１１の紙面左側）に達するまで挿入する（挿入工程）。この際に、バリ取り部１８の周方向位置が、開口部７の位置と異なり、また細軸部１７が第１孔部５の内径よりも細いため、挿入する際に、開口部７の縁部の挿入方向手前側のバリ３１にバリ取り部１８が触れず、バリ取り部１８によりバリ３１が第２孔部６側へ倒れることを防止できる。

次に、図１２，１３に示すように、バリ除去工具１４を例えば２０００ｒｐｍで回転させ、回転が安定するまで約０．５秒間保持した後、図１４に示すように、バリ除去工具１４を挿入方向手前側に約１ｃｍ／秒で移動させて、バリ取り部１８の後端刃２２によりバリを除去する（除去工程）。なお、回転数や移動速度は、材料や第２孔部６の大きさ等により適宜設定される値であり、上述の値に限定されるものではない。

除去工程においては、バリ除去工具１４の後端側すくい面２０がすくい角αを有して形成されるため、切削された削りかすを適切に除去することができる。また、バリ取り部１８の縁部には、面取り部２４が形成されているため、回転するバリ取り部１８によって第１孔部５の内面が損傷することを抑制できる。

ここで、例えば図１５の例のように、開口部７の挿入方向手前側（図１４の紙面右側）に形成されるバリ３１を、挿入方向手前側から工具４０を接触させて除去しようとすると、バリ３１が第２孔部６側へ倒れてしまい、バリ３１を適切に除去することが困難となる。

しかし、本実施形態のように、バリ取り部１８をバリ３１よりも奥側へ挿入した後に、バリ除去工具１４を回転しつつ移動させることにより、開口部７の縁部の挿入方向手前側のバリ３１を、第２孔部６側へ倒すことなく除去することができる。

また、第１孔部５において、開口部７の挿入方向手前側に形成されたバリ３１は、上述したように第２孔部６を穴開けする際のドリル３０の回転方向上流側に形成され易く、したがって周方向の一方向側へ偏って形成される。このため、図１３に示すように、バリ除去工具１４を、この周方向の一方向側に向かって回転させることにより、バリ３１が第２孔部６側へ倒れることを抑制しつつバリ３１を除去することができる。

除去工程においては、バリ除去工具１４の内部を貫通する貫通孔２５からエアーやクーラント等の流体を供給することができる。これらの流体は、貫通孔２５と連通するホルダ１３のホルダ貫通孔を通って供給される。エアーを供給する場合には、エアーブロアとして機能し、研削の妨げとなる削られたバリ３１を吹き飛ばすことができ、バリ３１の除去を適切に実施することができる。

また、貫通孔２５からクーラントを供給することにより、バリの除去工程においてバリ３１の除去部分およびバリ除去工具１４を冷却することができる。

また、図１６に示すように、バリ３１が開口部７の挿入方向奥側に形成されている場合には、バリ除去工具１４を回転させつつ挿入することにより、バリ３１の第２孔部６側への倒れを抑制しつつ、バリ３１をバリ取り部１８の先端刃２１により除去することができる。したがって、本実施形態によれば、バリ３１の形成される位置によってバリ除去工具１４の挿入方向が限定されず、挿入方向が限定されるような被加工部材であっても、第２孔部をピン等により閉塞することなしに適切にバリ３１を除去できる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、バリ除去工具１４に貫通孔２５が形成されなくてもよい。また、第１孔部５と第２孔部６が必ず９０度で交差する必要はなく、また、軸心が偏心していなくてもよい。また、除去工程において、バリ取り部１８の回転を維持しつつバリ３１を除去するのではなく、バリ取り部１８を開口部７の位置する周方向位置と一致する位置で保持した状態のまま、バリ除去工具１４を、挿入方向手前側に移動させてバリを除去することも可能である。

被加工部材であるリアアスクルの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分断面図である。 本発明の実施形態に係るバリ除去装置を示す部分斜視図である。 バリ除去工具を示す斜視図である。 図５のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 第２孔部を穴開けする際の第１穴部における被加工部材の断面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 バリを除去する前にバリ除去工具を位置決めした際を示す被加工部材の部分断面図である。 第１孔部にバリ除去工具を挿入した際を示す被加工部材の部分断面図である。 第１孔部内のバリ除去工具を回転させつつ移動させる際を示す被加工部材の部分断面図である。 図１２のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。 第１孔部内のバリ除去工具を回転させつつ移動させる際を示す被加工部材の部分断面図である。 他の方法によりバリを除去する際を説明するための被加工部材の部分断面図である。 開口部の挿入方向奥側に形成されたバリを除去する際を示す被加工部材の部分断面図である。

符号の説明

１ リアアスクル（被加工部材）、
４ 交差穴、
５ 第１孔部、
６ 第２孔部、
７ 開口部、
１０ バリ除去装置、
１４ バリ除去工具、
１６ 保持部、
１７ 細軸部、
１８ バリ取り部、
１９ 先端側すくい面、
２０ 後端側すくい面、
２１ 先端刃（加工刃）、
２２ 後端刃（加工刃）、
２３ 外周面、
２４ 面取り部、
２５ 貫通孔、
３０ ドリル、
３１ バリ、
α すくい角。

Claims (9)

1. 第１孔部の内面に開口部を有するように第１孔部と交差する第２孔部を加工した後、前記開口部の縁部に前記第１孔部側へ突出して形成されたバリを除去するバリ除去方法であって、
   前記第１孔部の内径よりも細い細軸部の先端側に、細軸部の半径方向へ突出するバリ取り部が周方向に部分的に形成されたバリ除去工具を、前記第１孔部において開口部が位置する周方向位置と異なる位置にバリ取り部を位置させた状態で、前記バリ取り部が開口部の縁部に形成されるバリよりも挿入方向奥側に達するまで挿入する挿入工程と、
   前記バリ除去工具を、前記バリ取り部が、前記開口部の位置する周方向位置と一致するように前記バリ除去工具を回転させるとともに、前記バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させつつ、前記バリ取り部により前記開口部の挿入方向手前側の縁部に形成されたバリを除去する除去工程と、
   を有することを特徴とするバリ除去方法。
2. 前記除去工程において、前記バリ除去工具の回転を維持しつつ前記バリ除去工具を挿入方向手前側に移動させることを特徴とする請求項１に記載のバリ除去方法。
3. 前記バリ除去工具は、前記開口部の挿入方向手前側の縁部に形成されたバリが、周方向の一方向側へ偏って形成される際に、当該周方向の一方向側に回転することを特徴とする請求項２に記載のバリ除去方法。
4. 前記第１孔部および第２孔部のそれぞれの軸心は、互いに偏心していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバリ除去方法。
5. 前記周方向の一方向側は、前記第２孔部を穴開けする際の、穴開け用のドリルの挿入方向手前側であることを特徴とする請求項４に記載のバリ除去方法。
6. 前記バリ取り部は、バリ除去工具の軸を中心とする部分的な円弧形状を有し、軸方向の端部に、加工刃が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバリ除去方法。
7. 前記加工刃は、すくい面を有することを特徴とする請求項６に記載のバリ除去方法。
8. 前記バリ取り部は、外周面の縁部が、細軸部の軸心に沿って面取りされていることを特徴とする請求項６または７に記載のバリ除去方法。
9. 前記除去工程において、前記バリ除去工具を軸心に沿って貫通する貫通孔から、流体を供給して先端側から吐出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のバリ除去方法。

Images