JPH11179607A - 狭隘部用多軸穿孔空気工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】穿孔加工工程の削減と穿孔加工精度の確保、さ
らに工具を小型コンパクトに構成して作業性の向上を図
ることができ、航空機構造物等の狭隘部での作業を可能
にする。 【解決手段】ケース本体１にエアシリンダ２とエアモー
タ３とを軸心線が平行にかつ軸心上オフセットして配置
し、エアシリンダ２に嵌合する第１のピストンロッド６
と第２のピストンロッド７とを同軸に形成する一方、そ
れぞれクランププレート８とフートプレート９を設け
る。エアモータ３でドリルＤＲを駆動する。第２のピス
トンロッド７に設けたフートプレート９に厚部９ａを形
成し、加工物Ｗに当接する基準面９ｂ、９ｃ、９ｄとす
る。切削速度を制御するためのハイドロスピードコント
ローラ１６を設け、エアシリンダ２とエアモータ３への
圧縮空気を供給制御するバルブ群を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機や宇宙機
器等の構造物における狭隘部の穿孔作業時、作業能率と
穿孔精度の向上を図る狭隘部用多軸穿孔空気工具に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】航空機、宇宙機器等の構造物は、構造上
狭い空間の狭隘部が存在し、このような部位を製造、組
み立てるためには穿孔作業が必須となる。先ず、このよ
うな狭隘部の具体例を図１５から図１７により説明す
る。図１５は航空機の主翼を支持している胴体部分の構
造、すなわち胴体の中央部にあって左右両側の主翼を支
持している底部構造の背骨に当たる、キールビームとい
われる構造部分を表している。この部分を拡大して分解
した構造は図１６に示す通りとなる。大略の構造を説明
すると、上面パネル組立体Ａと下面パネル組立体Ｂとの
間に機体前方から前桁組立体Ｃ、３枚のスパン方向ビー
ム組立体Ｄ、そして後桁組立体Ｅが設けられて、いわゆ
る床と桁の主構造体を形成している。上面パネル組立体
Ａの上面外板上には機体前後方向に複数の翼上部床ビー
ム組立体Ｆが組み立てられる。また前桁組立体Ｃの前面
には前桁下面隔壁組立体Ｇが形成され、下面パネル組立
体Ｂの上下には下面ビーム組立体Ｈ、Ｉがそれぞれ左右
に組付けられる。これらおのおのの組立体の片面側に
は、細かに図示してあるように、ストリンガ、スティフ
ナ、スタビライザなどの補強材が縦横に配置されて補強
・固定されている。

【０００３】このような構造物は、例えば大型旅客機の
場合、前桁組立体Ｃは幅６ｍ、高さ３ｍ以上、上面パネ
ル組立体Ａは幅６ｍ、前後方向の長さは５ｍにも及ぶ。
しかし上に述べた補強材は、上面パネル組立体Ａの外板
下面や下面パネル組立体Ｂのパネル上面などに細かく縦
横に配置されている。このような図１６の一部をさらに
拡大したものが図１７で、下面パネル組立体Ｂのパネル
上側の一部を図示したものである。この構造は、下面パ
ネルＪ上にストリンガＫが約２０ｃｍの間隔で設置さ
れ、このストリンガＫには長手方向の所定間隔毎にスタ
ビライザＬが直交交差する形で組付けられる。さらに、
２本のストリンガＫの間で短片のシェアタイＭがスタビ
ライザＬに固定されると共に、クリップＮによりストリ
ンガＫの側面に固着されるように構成されている。図１
７は各部材の形状や相互の関係配置を説明するため長尺
の各部材をカットして図示したが、実際は複雑で狭い空
間の狭隘部を呈している。

【０００４】この発明は、図１７に示すように、例えば
クリップＮをストリンガＫの側面に固定するため、矢印
で示すような方向に穿孔加工することが必要となる場
合、このような狭隘部において使用する多軸穿孔空気工
具に関するものである。従来このような穿孔工具とし
て、特開昭５６−１０２４０８号公報による技術が知ら
れている。これは、コレットマンドレルと、この両側に
配置された２本の穿孔用ドリルとを具備し、被加工物
（ワーク）のドリルへのクランプ、ドリルの回転、およ
びドリルの送り等を圧縮空気源により行い、所望の間隔
を持つ案内部材を用意することによって、容易に２本の
穿孔用ドリルの間隔を調整できるものである。

【０００５】特に航空機等の狭隘部での作業を可能にし
た工具の例として、特開平５−１６９３０６号公報によ
る先行技術が見い出される。これは、ナットプレート取
付け用穴明け作業に適用される軽量小型の工具に関する
もので、従来この種の工具はエアモータとワークをクラ
ンプするクランプ用シリンダとが直列に配置されて、全
長が例えば３２ｃｍ程度と長かったのを、両者を並列配
置にし全長を短縮しコンパクトに構成したものである。

【０００６】また航空機構造部材の比較的狭いコーナー
部を穴明け作業する際のハンドツールとしての穿孔用工
具の例が実開平２−３１６１１号公報に開示されてい
る。これは、コーナーボールと直角にドリルを取付け、
コーナーボールに平行のエアシリンダにクランププレー
トを固定して設けてドリルに対向させたものであって、
クランププレートとドリルの間に構造部材を挟む態様で
使用する工具である。そして穿孔時にエアシリンダを作
動させてクランププレートを構造部材に当接させ、穴明
けの直角精度を向上している。

【０００７】しかしながら、上に述べた先行技術には以
下のような改善すべき点があった。第１に挙げた特開昭
５６−１０２４０８号公報の方法は、ワークに位置決め
用の下穴を予め穿孔し、その後本穴を穿孔することにな
り、加工工数が多い。またワークはコレット・マンドレ
ルによりクランプされるので、ワーク上の穴が損傷する
おそれがある。第２の特開平５−１６９３０６号公報の
方法は、２軸同時に穴明け、皿取りが行えるが、単に工
具自体を小型にしたものであって、穴位置の精度の向上
については何らの手段もなく、基本的には手作業に依存
し、従来の手動式のものと変わらない。第３の実開平２
−３１６１１号公報に開示されているものは、ドリルの
案内機構が設けられていないので、穿孔されるまでの開
孔位置を確定できない。さらに、エアシリンダがワーク
クランプ機構側に配置されているため、エアシリンダは
ドリルモータと離れて配置されるので、重量が増加し、
より狭い狭隘部での作業が困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように航空機構造
物等の狭隘部での作業を可能にした最適な工具装置は、
従来のものには見出すことは出来なかった。この発明は
上記問題点に鑑みてなされたものであり、工具を小型コ
ンパクトに構成して作業性の向上を図り、もって穿孔加
工工程の削減と穿孔加工精度の向上を図ることができる
狭隘部用多軸穿孔空気工具を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【発明を解決するための手段】請求項１の発明は、ケー
ス本体にエアシリンダとエアモータとを軸心線が平行で
かつ軸心上オフセットして設け、前記エアシリンダに第
１のピストンロッドおよび第２のピストンロッドを同軸
上に嵌合させ、第１のピストンロッドと第２のピストン
ロッドのそれぞれの端部に設けたクランププレートとフ
ートプレートとにより加工物をクランプし、前記エアモ
ータの出力をギア列によりドリルを把持するギアに伝達
して加工物を穿孔する狭隘部用多軸穿孔空気工具であっ
て、前記フートプレートは狭隘部の構造物に当接させて
穿孔加工時位置決めを行う基準面を備えたことを特徴と
している。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１においてフー
トプレートの基準面は、加工物突当面、底面および側面
の３次元方向の面を具備したことを特徴とする。請求項
３の発明は、請求項１又は２においてケース本体のフー
トプレートに対向する位置にフートプレートによる押圧
で変位するピストンロッドを設け、このピストンロッド
の変位により油圧媒体の流れを制御するスピードコント
ローラを備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、エアシリンダとこのエ
アシリンダと軸心線が平行でかつ軸心上オフセットして
設けたエアモータとを有するケース本体と、エアシリン
ダに嵌合するピストン部を有し、エアシリンダから突出
した端部に加工物を保持するためのクランププレートを
備えた第１のピストンロッドと、この第１のピストンロ
ッドと同軸上に設けられ、エアシリンダに嵌合するピス
トン部を有し、エアシリンダから突出した端部にクラン
ププレートと協働して加工物を保持するためのフートプ
レートを備えた第２のピストンロッドと、エアモータの
回転をドリルに伝達するギア列を収容したギアボックス
と、ケース本体の上部に形成されたハンドルと、ドリル
を通過させる貫通孔にドリルの振れを防止するガイドブ
ッシュを備えると共に、加工物に当接させて穿孔加工時
位置決めを行うための基準面を形成したフートプレート
の厚部と、エアシリンダおよびエアモータへの圧縮空気
の供給を切換えるバルブ群と、を備えたことを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を内
容毎に分けて図面を参照して説明する。はじめに図面の
内容を説明すると、図１はこの発明の工具の外観図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図
を示す。図２は一部断面で示すこの発明の工具の全体図
である。図３（ａ）は図２のａ−ａ断面矢視図、（ｂ）
は図２のｂ−ｂ断面矢視図、（ｃ）は図２のｃ−ｃ矢視
図である。図４は図２の破線部４Ｅ拡大図でエアシリン
ダとピストンとの関係を説明する図。図５は図２の二点
鎖線部５Ｅ拡大図でドリルとブッシュを示す図。図６は
航空機構造物等の狭隘部においてこの発明の工具が使用
される態様を表す図である。図７は工具セット時の空気
圧作動回路説明図で、図８は図７に対応する工具の作動
状態を示す図である。図９はワークをクランプしたとき
の空気圧作動回路説明図で、図１０は図９のときの工具
の作動状態を示す図である。図１１は穿孔加工時の空気
圧作動回路説明図で、図１２は図１１のときの工具の作
動状態を示す図である。図１３は穿孔加工終了時の空気
圧作動回路説明図で、図１４は図１３のときの工具の作
動状態を示す図である。図１５はこの発明の工具が使用
される航空機構造の部位を示す図であり、図１６は図１
５で図示した部分を分解・拡大した図である。そして図
１７は航空機構造物の狭隘部の例を示す図である。

【００１３】（工具本体の構造）先ずこの発明の工具の
全体構造を図１で説明する。ケース本体１はエアシリン
ダ２を形成し、エアモータ３を内蔵すると共に、ケース
本体１の上部に工具を操作する際のハンドル４と、下部
にはエアモータ３により駆動されギア列を介してドリル
ＤＲを把持する装置等を収容するギアボックス５とを備
えている。エアシリンダ２とエアモータ３とは軸心線が
平行でかつ軸心上オフセットして配置してある。図１
（ｃ）においては説明上、エアシリンダ２とエアモータ
３の位置を表すためその輪郭を図示している。

【００１４】エアシリンダ２には２つのピストンが嵌合
し、エアによって軸方向自在に可動するように設けられ
ている。これら２つのピストンから伸びるピストンロッ
ドがピストンと一体又は別部材で形成され、第１のピス
トンロッド６の外周に第２のピストンロッド７が筒状に
形成されて摺動可能に設けられている。第１のピストン
ロッド６の先端にクランププレート８を固着し、第２の
ピストンロッド７の端部にはフートプレート９をクラン
ププレート８に対向するよう固定している。クランププ
レート８は後に述べる制御系によりフートプレート９側
に変位し、フートプレート９と協働して加工物をクラン
プする作用を持つ。またフートプレート９は穿孔する際
に穿孔個所の位置決め用のガイドとしての機能も併せ持
つ。ギアボックス５内のギア列により駆動されるドリル
ＤＲがフートプレート９のドリル孔を貫通してフートプ
レート９とクランププレート８とにより挟んだ加工物を
穿孔する。

【００１５】ケース本体１の側面には切削油貯蔵タンク
１０を設置し、パイプ１１により切削油をドリルＤＲに
潤滑すべくフートプレート９側面の供給口に供給してい
る。またエアモータ３の近傍にエアモータ用のマフラ１
２を設けている。さらにケース本体１には後に述べるよ
うに穿孔加工速度を制御するハイドロスピードコントロ
ーラ１３を設置している。

【００１６】（工具の細部構造）次にこの発明の細部構
造について上に述べた重複部分は避けながら図２および
図３を参照して説明する。図２は一部断面で示す全体図
で、図３（ａ）は図２のａ−ａ断面矢視図、（ｂ）は同
図ｂ−ｂ断面矢視図、（ｃ）は同じくｃ−ｃ矢視図であ
る。

【００１７】ドリルを把持・駆動する機構を説明する。
軸受により支持されるエアモータ３は、上に述べたよう
にケース本体１のエアシリンダ２の軸心線に平行にかつ
軸心上、つまり側面視でオフセットして配置されるが、
ドリルＤＲを把持するギアはエアエアシリンダ２の軸心
線に対してオフセットしない垂直線上に位置させてい
る。図３（ａ）を参照すると、エアシリンダ２の軸心と
ドリルＤＲを把持するギア１６、１８の軸心とは一直線
上にある。エアモータ３の軸端はギア１４に連結し、こ
のギア１４はギア列１５を介してドリルＤＲを把持する
ギア１６、さらにアイドラギア１７を介してギア１８に
連係している。これらのギア１４ないし１８はケース本
体１の下部に突出形成したギアボックス５内に設けられ
ている。ギア１６およびギア１８の軸心にはドリルＤＲ
を把持すべくドリルＤＲの径などの取付形状に合った、
例えばねじ孔に構成されている。図３（ａ）においては
これらの穴が他のギア１５、１７に比してやや大き目に
作図されている。図３から明らかなようにエアモータ３
はエアエアシリンダ２の斜め下方に配置されるから、工
具本体の高さ方向を小さく構成することが可能となる。

【００１８】エアシリンダ２に２つのピストンが嵌合す
る構造を述べる。図２において第１のピストンロッド６
の端部は第１ピストン６ａを形成し、第２のピストンロ
ッド７の端部は第２ピストン７ａを形成している。これ
ら２つのピストン６ａ、７ａおよびエアシリンダ２との
関係位置を図２の破線部４Ｅを拡大した図４によりさら
に詳しく説明する。第１ピストン６ａの右側に第２ピス
トン７ａが配置され、それぞれ気密状態にエアシリンダ
２内で摺動可能に設けられている。各ピストン６ａ、７
ａのそれぞれの左右の側には圧力室が形成されるよう
に、以下の構成を採っている。すなわち、第１ピストン
６ａの軸心部に突部６ｂを形成して、第１のピストンロ
ッド６の端部が左一杯に移動してエアシリンダ２の頂部
２ａに接触しても、頂部２ａと第１ピストン６ａとの間
には圧力室となる空間が形成されるようにする。また、
第２ピストン７ａのロッド部に突部７ｂを設けて、第１
ピストン６ａと第２ピストン７ａとの側面が直接接触し
ないようにして圧力室となる空間を形成する。同様に、
第２ピストン７ａの突部７ｂとは反対側にも突部７ｃを
設け、第２ピストン７ａとエアシリンダ２の底部２ｂと
が直接接触しないようピストン７ａの右室側にも圧力室
が形成されるようにする。これらは後に述べる、空気圧
を作用させる関係上必要となるが、圧力室を形成する手
段はこの例に限定されないことは勿論である。例えば第
２ピストン７ａの両側に突部７ｂ、７ｃを設ける代わり
に、第１ピストン６ａの両側に突部を設けても良い。

【００１９】そして空気圧をエアシリンダ２に導入させ
るポートについて述べると、第１ピストン６ａが最も左
動した位置の第１ピストン６ａ左室に通じる位置にポー
ト２ｃを設ける。また第２ピストン７ａが最も右動した
位置において、第２ピストン７ａの左室に通じる位置に
ポート２ｄおよび第２ピストン７ａの右室に通じる位置
にポート２ｅをそれぞれ設ける。

【００２０】第２ピストン７ａの左右の部屋に連通する
箇所には逆止弁７ｄを設けている。逆止弁７ｄは図４か
ら明らかなように第２ピストン７ａの右側の部屋から左
側の部屋への流れは許容するが、この逆方向は阻止する
ように構成されている。

【００２１】フートプレート９は上述のようにクランプ
プレート７と協働して加工物Ｗをクランプする作用を持
つが、さらに穿孔加工時の位置決めの基準面としての役
割を担わせている。すなわちフートプレート９の形状は
図２に示すようにドリルＤＲを貫通させる部分に厚部９
ａを形成し、第２のピストンロッド７に固定される基端
部分の厚さよりも厚く形成する。図２および図３（ｂ）
から明らかなように、この厚部９ａは加工物突当面９
ｂ、底面９ｃ、側面９ｄに形成される。これら３つの面
はそれぞれ平滑かつ直角度が正確に加工されている。こ
れらは航空機構造物等の狭隘部の各補強材の面に沿って
工具を移動させる際、穿孔加工時の位置決めの基準面と
なるのである。すなわち厚部９ａは、それぞれ加工物突
当面９ｂと底面９ｃ、加工物突当面９ｂと側面９ｄ、あ
るいは底面９ｃと側面９ｄとの組合せにより、３次元方
向の直角度を規定することになり、穿孔加工時の位置決
めの際に有効に利用される。なお位置決めの精度を上げ
るため、底面９ｃの面を大きくして水平方向に延出させ
た延出部９ｅを形成している。上記厚部９ａを厚く形成
しているのも同じ理由からである。

【００２２】ケース本体１の第１、第２のピストンロッ
ド６、７用開口孔の直下にハイドロスピードコントロー
ラ１３を設けている（図３（ａ））。このハイドロスピ
ードコントローラ１３に連係するピストンロッド１３ａ
がケース本体１の下面１ａから突出して設けられている
（図２および図３（ａ）参照）。ドリルＤＲが加工物Ｗ
に当接する寸前に、このピストンロッド１３ａはフート
プレート９の上面９ｆに当接するようにフートプレート
９に対向する位置に設置される。よってピストンロッド
１３ａはフートプレート９の動きに応じて押圧される。
このピストンロッド１３ａの変位により作動油の流れを
規制する、ハイドロスピードコントローラ１３をケース
本体１にまたは外付けでユニットとして備えている。ハ
イドロスピードコントローラ１３は図７に示すように、
油圧流体がチェックバルブ、可変絞り等を有する閉回路
内を循環する構成である。そして穿孔加工速度、つまり
フートプレート９の送り速度が急速な動きにならないよ
うに制御している。この送り速度は、絞り量を変更して
適切な切削速度に設定できる。

【００２３】また、穿孔加工を終了しドリルＤＲを孔か
ら抜く工程でエアシリンダ２の空気導入ポートを切換え
る際に、空気圧作動回路にリトラクトスイッチバルブ１
９が組み込まれる。このリトラクトスイッチバルブ１９
の切替を制御するリトラクトピストンロッド１９ａがフ
ートプレート９の上面９ｆに対向する位置でケース本体
１の下面１ａから突出して設けられる（図２および図３
（ａ）参照）。

【００２４】穿孔加工時、ドリルに切削油を供給する構
造を図２、図３（ｂ）および図５により説明する。切削
油の貯蔵タンク１０からパイプ１１を経てフートプレー
ト９側面の供給口に供給される切削油はフートプレート
９内に穿設した切削油通路９ｇを経由してガイドブッシ
ュ９ｈに設けた通路９ｊに連通導入されることにより、
ドリルのラセン溝に沿って穿孔箇所に供給される。なお
切削油貯蔵タンク１０には、後に説明する圧縮空気が作
用して切削油をミスト状に噴霧させている。

【００２５】２本のドリルＤＲの軸心線に対応するフー
トプレート９の該当位置にはドリル貫通孔が穿孔されて
おり、加工時にドリルＤＲの芯振れを防止するため、ガ
イドブッシュ９ｈが設けられている。このガイドブッシ
ュ９ｈは使用するドリル径の大小に応じ交換可能に設け
られるよう、フートプレート９のガイドブッシュ挿入孔
は大き目に加工すると都合がよい。なおクランププレー
ト８の対応位置にもドリルＤＲが貫通・通過する際の貫
通穴８ａが設けられる。

【００２６】このほか、ケース本体１の側面には吊り下
げ用のフック２０を取付けて、作業性の向上を図ってい
る。

【００２７】（この発明の工具の使用態様）航空機構造
物等の狭隘部での作業において、この発明の多軸穿孔空
気工具がどのような態様で使用されるかを図６で説明す
る。図６は、前に述べた図１７と同じ関係部位において
図１７の矢印で示した方向に穿孔する場合に対応させて
おり、同じ向きに作図している。図６は位置決めセット
時であって、工具をセットするときにフートプレート９
の基準面である底面９ｃを下面パネルＪ上に載置し、フ
ートプレート９の別の基準面である側面９ｄをシェアタ
イＭに合わせる。つまり図１７において、下面パネルＪ
とシェアタイＭとで形成される直角度の壁に、この発明
の工具のフートプレート９の基準面である底面９ｃと側
面９ｄを押し付けて位置決めをする。そしてドリルＤＲ
を被加工物であるクリップＮの直前にセットした状態で
ある。この場合クリップＮは、接着材や両面テープ等に
よりストリンガＫやシェアタイＭ等に仮止めして固定し
ておく。なお、フートプレート９の厚部９ａは、加工物
突当面９ｂ、底面９ｃおよび側面９ｄの３次元の方向で
基準面を設定しているので、上記構造物等の種々の方向
への穿孔加工でも対応できるのは勿論である。

【００２８】（工具の制御系統）以下、この発明の作用
を空気圧作動回路に基づいて説明する。図７は、エアシ
リンダ２内を摺動する第１ピストン６ａおよび第２ピス
トン７ａを作動させる制御系統の空気圧作動回路であっ
て、工具のケース本体１を加工物Ｗにセットし、ハンド
ル４の近傍に設けた作動トリガ２２ａをまだオンしてい
ないときの状態である。図８は工具の載置状態を図示す
る。

【００２９】図１には図示しない圧縮空気（エア）導入
口２３からエアが空気圧作動回路に導入する。作動トリ
ガ２２ａはオンしていないので、トリガバルブ２２はオ
フ状態である。よって、エアはパイロットバルブ２４を
経てエアシリンダ２のポート２ｃに入り（矢印）、第１
のピストンロッド６の第１ピストン６ａを押圧（右動）
して、クランププレート８をフートプレート９から離し
た位置にする。このとき第１ピストン６ａの右室側であ
るポート２ｄはアンクランプチェックバルブ２６が非作
動のため、大気に解放されている（点線矢印）。したが
って工具本体を加工物Ｗに対して載置しやすい状態にし
ている。そのほかのバルブは非作動である。また、ピス
トンロッド１３ａとリトラクトピストンロッド１９ａは
共にフートプレート９に押圧されないので変位しないか
ら、ハイドロスピードコントローラ１３の制御もリトラ
クトスイッチバルブ１９の切替も行われない。なお、煩
雑を避けるため図７の説明には関係しない構成要素と部
品等の参照番号や記号は省略した（以下同じ）。

【００３０】図９は、第１のピストンロッド６が作動し
て加工物Ｗをクランプさせるときの制御系統の空気圧作
動回路を示し、図１０は図９に対応するときの工具の状
態を示している。作動トリガ２２ａをオンすると、２位
置弁のトリガバルブ２２が切換わり、エアはパイロット
バルブ２４に作用する。この結果パイロットバルブ２４
のポートが切換わるため、エアは矢印のように流れ、エ
アモータ３を駆動し装着されたドリルＤＲを回転させ
る。またエアはアンクランプチェックバルブ２６に作用
して流路を切換えるので、点線矢印で示すように、第１
ピストン６ａの左室側はポート２ｃからアンクランプチ
ェックバルブ２６を介しリトラクトバルブ２５を経て大
気に解放する。さらにエアはリトラクトバルブ２５を経
て、エアシリンダ２のポート２ｅから第２ピストン７ａ
の右室に導入される。すると第２ピストン７ａが左動す
るとともに逆止弁７ｄが開いてエアを徐々に第２ピスト
ン部７ａの左室に逃し第１ピストン６ａを左動させる結
果、第１のピストンロッド６に固定しているクランププ
レート８が徐々に加工物Ｗをクランプする。なお、パイ
ロットバルブ２４、リトラクトバルブ２５、アンクラン
プチェックバルブ２６はいずれも２位置弁の構成であ
る。

【００３１】図９は、加工物Ｗを穿孔加工するときの制
御系統の空気圧作動回路を示している。クランプ後なお
も、エアはポート２ｅより第２ピストン７ａの右室に作
用するから第２ピストン７ａを左動させると共に、逆止
弁７ｄを経て第１ピストン６ａ側に流入する。このため
第１ピストン６ａも左動させることにより、フートプレ
ート９が左動し穿孔加工が行われる。この場合、ハイド
ロスピードコントローラ１３のピストンロッド１３ａは
フートプレート９に押圧されて変位するが、ハイドロス
ピードコントローラ１３内の油の流れが絞られているの
で抵抗を受ける。ここでフートプレート９の移動速度、
つまり加工物Ｗの移動速度が急速にならないように制御
される。また、エア通路は切削油貯蔵タンク１０にも連
通しているので、切削油は切削油通路９ｇを経由してガ
イドブッシュ９ｈの通路９ｊからミスト状となってドリ
ルＤＲに供給される。

【００３２】図１１は、穿孔加工が完了したときの制御
系統の空気圧作動回路を示し、図１２は図１１に対応す
るときの工具を示す。穿孔加工が完了すると、リトラク
トピストンロッド１９ａがフートプレート９の上面９ｆ
に押されてリトラクトスイッチバルブ１９が切換わる。
するとエアはスプールバルブ２７に作用する。ここで、
スプールバルブ２７は、リトラクトスイッチバルブ１９
からの空気圧が作用したときボール２７ｃにより閉止さ
れるシート部２７ａと、逆にリトラクトチェックバルブ
２８からの空気圧が作用したとき閉止されるシート部２
７ｂとを含むものである。そしてこれらシート部２７
ａ、２７ｂの間の分岐する通路がリトラクトチェックバ
ルブ２８を切換え作用するよう連通している。したがっ
て、リトラクトスイッチバルブ１９からのエアにより、
ボール２７ｃがシート部２７ａを閉止するので、エアは
リトラクトチェックバルブ２８に作用してその流路を切
換える。このためパイロットバルブ２４からのエアはリ
トラクトチェックバルブ２８を経てリトラクトバルブ２
５に作用し、その流路を切換える。この結果、第２ピス
トン７ａの右室側のポート２ｅは大気に解放され（点線
矢印）、第１ピストン６ａの左室側のポート２ｃにエア
が導入されるので、リトラクトが開始される。

【００３３】図１３は、リトラクトが完了するまでの制
御系統の空気圧作動回路を示し、図１４は図１３に対応
するときの工具の位置を示す。リトラクトが開始する
と、リトラクトピストンロッド１９ａがフートプレート
９から離れ、リトラクトスイッチバルブ１９は元に切換
わる。ここで、スプールバルブ２７は、前の状態すなわ
ち、エアがシート部２７ａに作用してリトラクトチェッ
クバルブ２８が連通した状態に保持されるので、リトラ
クトバルブ２５は図１１と同じ状態に維持される。そし
て、ドリルＤＲのリトラクトが完了する。そしてフート
プレート９とクランププレート７は加工物Ｗをクランプ
したまま、エアモータ３は回転したまま穿孔加工直前の
状態に戻る。

【００３４】作動トリガ２２ａをオフすると、エアの供
給は図７の場合と同様となり、クランププレート８は加
工物Ｗから離れて元の状態に戻り、同時にエアモータ３
の回転が停止し、切削油貯蔵タンク１０へのエアの供給
も停止する。

【００３５】以上この発明の構造と作用を述べたが、お
のおのの機構および制御系は、例えば、他の型式のバル
ブでも良く、種々の態様が考えられる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、フ
ートプレートに形成した案内機構である基準面を加工物
の構造部材に当接することにより、自動的に開孔位置が
確定され、位置決めガイド用のコレット、マンドレル、
およびガイドピン等が必要なく、下穴加工を省けるの
で、前工程までの加工工数を低減できる。さらに、ケー
ス本体にエアシリンダとエアモータとを軸心線が平行に
かつ軸心上オフセットして配置したので、工具全体がコ
ンパクトに構成され、狭隘部での適用が可能となり、操
作性、作業性が向上する。また、ケース本体または外部
に脱着可能なハイドロスピードコントローラを設けたの
で、エアシリンダ内部に切削速度を制御するための作動
油を必要とせず、適切な切削速度を設定でき、自動送り
穿孔加工によりバラツキのない均一な切削加工ができ
る。さらに、フートプレートにドリル径に応じて交換可
能なガイドブッシュを設けたので、種々のドリル径に適
合可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の工具の外観図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図を示す。

【図２】一部断面で示すこの発明の工具の全体図であ
る。

【図３】図３（ａ）は図２のａ−ａ断面矢視図、（ｂ）
は図２のｂ−ｂ断面矢視図、（ｃ）は図２のｃ−ｃ矢視
図である。

【図４】図２の破線部４Ｅ拡大図でエアシリンダとピス
トンとの関係を説明する図。

【図５】図２の二点鎖線部５Ｅ拡大図でドリルとブッシ
ュを示す図。

【図６】航空機構造物等の狭隘部においてこの発明の工
具が使用される態様を表す図。

【図７】工具セット時の空気圧作動回路説明図。

【図８】図７に対応する工具の作動状態を示す図。

【図９】加工物をクランプしたときの空気圧作動回路説
明図。

【図１０】図９のときの工具の作動状態を示す図。

【図１１】穿孔加工時の空気圧作動回路説明図。

【図１２】図１１のときの工具の作動状態を示す図。

【図１３】穿孔加工終了時の空気圧作動回路説明図。

【図１４】図１３のときの工具の作動状態を示す図。

【図１５】この発明の工具が使用される航空機構造の部
位を示す図。

【図１６】図１５で図示した部分を分解・拡大した図。

【図１７】航空機構造物の狭隘部の例を示し、図１６を
一部拡大した図。

【符号の説明】

１ ケース本体 ２ エアシリンダ ３ エアモータ ４ ハンドル ５ ギアボックス ６ 第１のピストンロッド ６ａ 第１ピストン ７ 第２のピストンロッド ７ａ 第２ピストン ７ｄ 逆止弁 ８ クランププレート ９ フートプレート ９ａ 厚部 ９ｂ 加工物突当面 ９ｃ 底面 ９ｄ 側面 ９ｅ 延出部 ９ｆ 上面 ９ｇ 切削油通路 １３ ハイドロスピードコントローラ １３ａ ピストンロッド １９ リトラクトスイッチバルブ １９ａ リトラクトピストンロッド ２２ トリガバルブ ２２ａ 作動トリガ ２４ パイロットバルブ ２５ リトラクトバルブ ２６ アンクランプチェックバルブ ２７ スプールバルブ ２８ リトラクトチェックバルブ ＤＲ ドリル Ｗ 加工物

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース本体にエアシリンダとエアモータと
   を軸心線が平行でかつ軸心上オフセットして設け、前記
   エアシリンダに第１のピストンロッドおよび第２のピス
   トンロッドを同軸上に嵌合させ、第１のピストンロッド
   と第２のピストンロッドのそれぞれの端部に設けたクラ
   ンププレートとフートプレートとにより加工物をクラン
   プし、前記エアモータの出力をギア列によりドリルを把
   持するギアに伝達して加工物を穿孔する狭隘部用多軸穿
   孔空気工具であって、 前記フートプレートは狭隘部の構造物に当接させて穿孔
   加工時位置決めを行う基準面を備えたことを特徴とする
   狭隘部用多軸穿孔空気工具。
2. 【請求項２】前記フートプレートの基準面は、加工物突
   当面、底面および側面の３次元方向の面を具備したこと
   を特徴とする請求項１記載の狭隘部用多軸穿孔空気工
   具。
3. 【請求項３】前記ケース本体の前記フートプレートに対
   向する位置にフートプレートによる押圧で変位するピス
   トンロッドを設け、このピストンロッドの変位により油
   圧媒体の流れを制御するスピードコントローラを備えた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の狭隘部用多軸穿
   孔空気工具。
4. 【請求項４】エアシリンダとこのエアシリンダと軸心線
   が平行でかつ軸心上オフセットして設けたエアモータと
   を有するケース本体と、 前記エアシリンダに嵌合するピストン部を有し、エアシ
   リンダから突出した端部に加工物を保持するためのクラ
   ンププレートを備えた第１のピストンロッドと、 この第１のピストンロッドと同軸上に設けられ、前記エ
   アシリンダに嵌合するピストン部を有し、エアシリンダ
   から突出した端部に前記クランププレートと協働して加
   工物を保持するためのフートプレートを備えた第２のピ
   ストンロッドと、 前記エアモータの回転をドリルに伝達するギア列を収容
   したギアボックスと、 前記ケース本体の上部に形成されたハンドルと、 ドリルを通過させる貫通孔にドリルの振れを防止するガ
   イドブッシュを備えると共に、加工物に当接させて穿孔
   加工時位置決めを行うための基準面を形成した前記フー
   トプレートの厚部と、 前記エアシリンダおよびエアモータへの圧縮空気の供給
   を切換えるバルブ群と、を備えたことを特徴とする狭隘
   部用多軸穿孔空気工具。