JPS6214366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、穿孔方法及びその方法を実施する装
置に関するものである。更に詳述すれば本発明
は、金属板或いは金属管の壁部に、長手方向の軸
心を中心として回転し、該金属板又は壁部を貫通
するドリル、リーマ等の穿孔工具を用いて、摩擦
熱及び圧力により金属板又は壁部のボス部に囲ま
れる所定サイズ及び形状の孔を形成する方法及び
その方法を実施する装置に関するものである。

この種従来の方法及び該方法を実施するための
装置はフランス特許明細書第1189384号に開示さ
れている。

従来、一定の単位時間当りに多数の孔を形成
し、該孔形成に用いる工具をできるだけ能率的に
使用するためには、穿孔工具を、比較的大きい、
実質的に一定の速度で、金属板又は金属管壁部を
貫通せしめる必要がある。しかし、実際上、特に
小径の穿孔工具、例えば、直径10mm以下の孔を穿
孔する穿孔工具は、数千個の孔を形成した時点で
は摩耗してしまうものであるが、場合によつては
200個程度の孔を形成後に、折損してしまうこと
が多いという不利な点がある。更に詳述すれば、
上記穿孔工具が最初に、金属板又は金属管壁部に
接触する時点においては、摩擦が少いので、金属
板又は金属管壁部の材料を充分軟らかくする程度
に加熱できない傾向があり、その結果、形成すべ
き孔の周辺部材料が軟かくなつているにもかかわ
らず、孔の中心部の材料は固いままである等の不
都合を生じ、そのため穿孔工具が中心部より若干
押し出され中心部の周りでぐらつくという不利な
点がある。上述の穿孔工具のぐらつき及びそれに
よる屈曲は、極めて僅かではあるが、穿孔工具の
非常にかたい焼結材料の疲労現象を起し、早期破
損を生ぜしめる可能性が大きい。

本発明は、上記従来の穿孔方法及びその装置の
欠点に鑑みてなされたものであつて、穿孔工具の
折損の危険を殆ど無くした能率的な穿孔方法及び
その装置を提供することをその目的とするもので
ある。上記目的を達成するために、本発明におい
ては、穿孔工具の軸方向の送りにおいて、該穿孔
工具が、少くとも、被穿孔金属板又は金属管壁部
に接触する時点から所定時間の間、一定の速度以
下の速度で送り、その後、該一定速度以上の速度
で送る様制御する、 更に詳述すれば、本発明においては、穿孔工具
が、被穿孔金属板或いは金属管壁部に接触した直
後、穿孔工具の送り速度を相当減じて、形成され
るべき孔の固い中心部に、熱伝導により、充分に
加熱された穴周辺部材料の高温を導いて軟かく
し、穿孔工具のぐらつき及び屈曲の傾向を除去
し、穿孔工具を摩耗するまで長く使用に耐える様
にするものである。形成されるべき孔中央部の材
料が充分加熱されると、穿孔工具は、何ら折損の
恐れなしに金属板或いは金属管壁部を貫通せしめ
ることができる。

又、本発明は、その範囲内で種々に変形が可能
であつて、例えば、前記穿孔工具を、その作動行
程の初めの段階において低速度で送り、該段階を
通じて低い速度で軸方向に移動せしめてもよい
し、又、上記作動行程の少くとも初めの段階にお
いて、該穿孔工具に作用せしめる圧力を一定値以
下に保ち、該部分を低い速度で軸方向に移動せし
めてもよい。

以下に本発明の構成を、実施例について、添付
した図面にしたがつて説明する。

第１図は、制御可能の送り速度で軸方向に移動
する回転穿孔工具の電気・圧搾空気制御手段を設
けた、本発明にかかる電動流体圧工作装置の概略
図で、第２図は、第１図の装置の変形例を示すも
のである。

第１図及び第２図においては、１は、工作装置
の回転可能な軸方向可動スピンドルである。該ス
ピンドルの１端には、チヤツク２を設け、該チヤ
ツク２中に、被穿孔金属板４にボス孔を形成する
穿孔工具３を固定する。上記スピンドル１は、モ
ータ５によりその長手方向軸心を中心として急速
に回転すると共に、ピストン７を設けた複動流体
圧シリンダ６により軸心方向に移動する。上記シ
リンダ６は、図示しない流体圧系統に、流体配管
８及び９を介して結合されており、該流体配管８
及び９中には、ピストン１２を有する単動空気圧
シリンダ１１及びスプリング１３により制御され
る逆転弁１０を設ける。上記ピストン１２を制御
するために、シリンダ１１は、手動制御弁１４を
介して、加圧ガス供給配管１５又は、排出管１６
のいずれかと接続できる構成とする。

第１図に示す工作装置には、流体配管８中に、
一方に広い通路１８を有し他方に極めて狭い通路
１９を有するスライド弁１７を設け、該スライド
弁１７の上記他方の位置において、シリンダ６へ
の流体の供給を押え、前記穿孔工具３の軸心方向
への送りを相当減じるように構成する。上記スラ
イド弁１７は、ピストン２１を有する単動空気圧
シリンダ２０及びスプリング２２によつて制御さ
れ、シリンダ２０の作動スペースは、電磁石２３
及びスプリング２３ａにより制御されるスライド
弁２４を設けた配管を介して、ガス供給配管２５
又は、ガス排出管２６のいずれかと接続する。前
記穿孔工具３の軸心方向送りの制御のために、ピ
ストン７のロツド２７には、調節可能に円板２８
を設け、該円板２８は、軸２９の回りに回動自在
にとりつけたアーム３０を僅かに右方向に振らせ
る如く調節されると共に、軸３１を中心として上
方に回動し、それにより穿孔工具３が、金属板４
に近接又は接触した場合、スイツチ３３を閉じる
爪３２を設ける。該円板２８は、爪３２を通過す
る迄該スイツチ３３を閉止しておく。上記スイツ
チ３３の閉により、電磁コイル２３が通電され、
スライド弁２４は逆転し、ピストン２１は、ガス
圧力により押し上げられ、スライド弁１７は、そ
の狭い通路１９が流体配管８中に位置するので、
最初幾分急速であつた穿孔工具３の送りは、急速
に相当程度減じられる。前記円板２８が爪３２を
通過後、スイツチ３３は、開の状態に戻り、コイ
ル２３は不通電となり、スプリング２３ａは、ス
ライド弁２４を引き戻し、スプリング２２は、ス
ライド弁１７を図示の位置に引き戻す。したがつ
て、前記通路１８は、配管８の側に戻され、穿孔
工具３は、金属板４へ圧入され該金属板４を貫通
する。

上記穿孔工具を復帰運動せしめるには、弁１４
を解除し、その結果、弁１０は図示の位置に復帰
し、又、スピンドルを有するピストン７、ピスト
ンロツド２７、チヤツク２及び穿孔工具３は、図
示の位置に復帰する。復帰運動中、爪３２は、制
御円板２８により軸３１を中心として上方に回動
し、スイツチ３３は、再び閉とならない。したが
つて、穿孔工具３は、急速に戻る。

第２図に示す装置においては、直接制御される
のが、穿孔工具の軸心方向速度ではなく、該穿孔
工具３に作用する圧力とした点で第１図の装置と
異る。第２図の工作装置においては、通常閉止の
弁３５と、排出管３６の方に開放とし調節スプリ
ング３７により付勢される逆止め弁３８の形状の
圧力リミツタを設けた導管３４を配管８に接続す
る。上記弁３５は電磁コイル３９及び図示しない
リセツトスプリングにより制御される。電磁コイ
ル３９の回路中には、リレー４１の常開接点４０
と緩動リレー４３の常閉接点の直列接続回路を調
節可能に設ける。リレー４１用の電流は、トラン
ス４４の２次巻線より供給される。前記穿孔工具
３及び金属板４はリレー４１の回路中においてス
イツチとして働く。

本発明にかかる上述の工作装置の作動を第２図
の装置に例をとつて以下に述べる。穿孔工具３が
最初それから離間し絶縁されていた被穿孔金属板
４に接触すると、リレー４１はその接点４０を閉
じ、したがつて、まず電磁コイル３９に通電さ
れ、弁３５が開き、配管８中及びピストン７上の
流体圧は、圧力リミツタ３７及び３８により決定
される低い値に減じられると共に、穿孔工具の送
りは相当減速され、ついで、設定時間後緩動リレ
ー４３が通電され、その接点４２が開く、接点４
２の開放により、コイル３９が不作動となり、弁
３５が再び閉じ、ピストン上部のシリンダ空間内
の圧力は、相当高い値に戻り、穿孔工具３は、そ
の減速後再び加速される。穿孔工具３が金属板４
と接触中は、リレー４１及び４３は通電状態に保
たれ、接点４２は、開放後その開状態を保つ。穿
孔工具が復帰運動中、被穿孔金属板４から離間し
た場合にのみ、前述の電気制御システムは始動時
の状態に戻り、接点４０は開放され接点４２は再
び閉じられる。穿孔工具３が過度の高速で金属板
４に当るのを防止するため、ピストンロツド２７
に、穿孔工具３が金属板４と接触する直前に調節
可能の接触片４６に接触する接触フインガ４５を
設けてもよい。この場合、接触フインガ４５と接
触片４６は、穿孔工具３の送りを調節するのに必
要なスイツチを構成するので、工作装置と被穿孔
金属板又は金属管壁部は、相互に電気的に絶縁す
る必要はない。

したがつて、本発明は、上記実施例に詳記した
如き構成よりなり、所期の目的を達成し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる電動流体圧工作装置
の概略図で、第２図は、第１図の工作装置の変形
例を示す概略図である。 １……可動スピンドル、２……チヤツク、３…
…穿孔工具、４……金属板、６……流体圧シリン
ダ、７……ピストン、８，９……流体配管、１０
……逆止弁、１１……空気圧シリンダ、１２……
ピストン、１４……制御弁、１５……加圧ガス供
給配管、１６……排出管、１７……スライド弁、
１８，１９……通路、２０……空気圧シリンダ、
２２……スプリング、２３……電磁石、２４……
スライド弁、２５……ガス供給配管、２６……ガ
ス排出管、２９……円板、３０……アーム、３２
……爪、３３……スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向の軸心を中心として回転し、金属板
   や金属管の壁部等を貫通し得る穿孔工具を用い
   て、摩擦熱及び圧力によりボス部に囲まれる所定
   サイズ及び形状の孔を金属板や金属管の壁部等に
   形成するもので、上記穿孔工具を制御可能の送り
   により軸心方向に移動し得る工作装置の回転可能
   のスピンドルに同心的に取り付けたような穿孔方
   法において、上記穿孔工具の軸心方向の送りを、
   少なくとも該穿孔工具が前期金属板や金属管壁部
   等と接触する時点から所定時間の間は、一定速度
   以下の速度で送り、かつ所定時間後は、上記一定
   速度以上の速度で送る様に制御するようにしたこ
   とを特徴とする穿孔方法。 ２ 上記特許請求の範囲第１項に記載の穿孔方法
   であつて、上記穿孔工具をその作動工程の初期段
   階の間、低速度で送ることを特徴とする穿孔方
   法。 ３ 上記特許請求の範囲第１項に記載の穿孔方法
   であつて、上記穿孔工具に加えられる圧力を、少
   くとも該穿孔工具の作動工程の初期段階中の低速
   運動期間中、所定値以下に保つことを特徴とする
   穿孔方法。 ４ 金属板や金属管の壁部等に、長手方向の軸心
   を中心として回転し該金属板や金属管の壁部等を
   貫通する穿孔工具を用いて摩擦熱及び圧力によ
   り、ボス部に囲まれる所定サイズ及び形状の孔を
   穿孔するために、上記穿孔工具を、制御可能の送
   りで軸心方向に移動し得る、工作装置の回転可能
   のスピンドルに同心的に取り付けてなる穿孔方法
   に用いる装置であつて、回転自在の軸心方向可動
   スピンドルを有し送りの制御可能な上記工作装置
   と、上記穿孔工具と、該穿孔工具を上記スピンド
   ルの端部に固定する手段と、運転中上記スピンド
   ルの軸心方向送りを一定の速度以上の速度で送る
   手段と、運転中少くとも該穿孔工具が上記金属板
   や金属管の壁部等に接触する時点から所定の時間
   の間は上記送り手段の速度を、上記一定速度以下
   に減じる手段とを設けたことを特徴とする穿孔方
   法に用いる装置。 ５ 上記特許請求の範囲第４項に記載の穿孔装置
   であつて、電動回転可能で流体圧により軸心方向
   に可動なスピンドルを有し軸心方向の送りを調節
   可能とした上記工作装置と、上記穿孔工具と該穿
   孔工具を該スピンドルの端部に固定する手段と、
   該スピンドルを軸心方向に移動せしめる流体圧回
   路と、該流体圧回路中に設けられ必要に応じて非
   作動状態及び作動状態に切り換え可能のスロツト
   ル部材と、該スロツトル部材を作動中に少くとも
   前記穿孔工具が前記金属板や金属管壁部に接触す
   る時点で、作動状態とし、該時点から所定の時間
   の間該作動状態を持続せしめる手段とより構成し
   たことを特徴とする穿孔方法に用いる装置。 ６ 上記特許請求の範囲第４項に記載の穿孔装置
   であつて、電動回転可能で流体圧により軸心方向
   に可動であり、かつ、軸心方向の送りを調節可能
   としたスピンドルを有する上記工作装置と、上記
   穿孔工具と、該穿孔工具を該スピンドルの端部に
   固定する手段と、該穿孔工具に軸心方向の送りを
   与える流体供給導管と、該供給導管に接続したバ
   イパス回路と、該バイパス回路中に設けた弁と圧
   力リミツタと、該弁を、作動中に少くとも前記穿
   孔工具が前記金属板や金属管壁部に接触する時点
   で、開くと共に該圧力リミツタを作動せしめ、上
   記時点から所定時間の間、該弁を開とし、かつ、
   該圧力リミツタの作動を持続せしめる手段を設け
   たことを特徴とする穿孔方法に用いる装置。