JPH018247Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、送り量を段階的に増加させてドリル
を繰返し動作させることにより深穴を穿設する深
穴加工装置に関する。

（従来技術） 例えば、エンジンのクランク軸に穿設される油
穴等の深穴を特開昭55−5207号公報に示されてい
るような加工機で加工する場合は、加工途中で切
り粉が穴内に詰つてドリルの前進を妨げるといつ
た問題があるため、適宜深さまで穿設した時点で
ドリルを一旦戻し、穴内の切り粉を除去した上で
再びドリルを挿通して更に穿設するというよう
に、送り量を段階的に増加させながらドリルを繰
返し送り動作させるという方法が用いられる。

然るにこのような穴加工方法によると、ドリル
を中間穿設位置から後退させるための時間と、次
にその中間穿設位置までドリルを前進させるため
の時間とが余分に必要となる。そこで、この種の
深穴を加工する装置においては、ドリルの後退速
度を速くすると共に、前進速度を高速と低速とに
切換え可能として、前回穿設位置までのドリル前
進送りについては高速で行わせるように構成され
る。また、この高速での前進送りに際しては、前
回穿設した穴の底部にドリルの先端が高速で当接
すると該ドリルの先端を損傷するおそれがあるの
で、前回穿設位置の若干手前で低速送りに切換え
るように制御される。

然して、従来における深穴加工装置は、上記の
如き送り速度の制御を複雑な電気装置と電気回路
とを用いて行う構成であつたため故障が多く、ま
た故障発生時に現場で直ちに修理することができ
ないといつた欠点があり、メインテナンス上の問
題を有していた。

（考案の目的） 本考案は従来における上記のような実情に鑑
み、深穴加工装置における上記の如き送り速度の
制御を機械的な簡素な構造で行わせるようにし
て、メインテナンス性に優れ、しかも上記制御を
確実且つ高精度に行うことができる深穴加工装置
を実現することを目的とする。

（考案の構成） 本考案に係る深穴加工装置は、上記目的達成の
ため次のように構成される。

即ち、ドリルと該ドリルを回転駆動するモータ
とを有するドリルユニツトと、該ドリルユニツト
を進退動させ且つ前進速度については高速と低速
とに切換え可能とされた油圧シリンダ等でなる送
り装置とを有して、上記ドリルユニツトを送り量
を段階的に増加させながら繰返し送り動作させる
深穴加工装置において、ピストンロツドとシリン
ダケースとから構成されてドリルユニツトの前進
時に該ユニツトに係合して収縮されることにより
該ユニツトの段階的前進位置をその収縮停止位置
として記憶する送り量記憶機構と、該送り量記憶
機構とドリルユニツトとの係合部のドリルユニツ
ト側に設けられて係合時に送り量記憶機構側に当
接する検出器と、送り量記憶機構側に該検出器に
対向させて設けられ、通常時はスプリングにより
送り量記憶機構側当接部材の当接面より検出器側
に所定量突出されて、ドリルユニツトの再前進時
における該ユニツトと送り量記憶機構との再係合
時に上記突出量だけ手前位置で検出器に当接する
速度切換位置設定部材と、該速度切換位置設定部
材の突出量を微調整する調整機構と、上記ピスト
ンロツドとシリンダケースとの間に上記スプリン
グ力より大きな摺動力を付与する摺動力付与機構
と、上記速度切換位置設定部材との当接時に検出
器から出力される検出信号により上記速り装置に
よるドリルユニツトの前進速度を高速から低速に
切換えると共にその低速送り動作を一定時間継続
させ且つ該時間の経過後にドリルユニツトを後退
動作に切換える送り制御装置とを備える。

このような構成によれば、ドリルユニツトの再
前進時に、速度切換位置設定部材と検出器とが当
接して、該ユニツトの送り速度が前回の穿孔位置
より速度切換位置設定部材の突出量だけ手前位置
で高速から低速に切換えられることになるが、そ
の場合に、上記速度位置設定部材と検出器とはド
リルユニツトの移動方向に対向、当接するので、
該ユニツトの位置が直接検出されることになり、
また上記突出量は調整機構によつて微調整するこ
とができるので、ドリルユニツトの速度切換位置
を確実且つ高精度に制御することができるように
なる。また、送り量記憶機構を構成するピストン
ロツドとシリンダケースとの間には、摺動力付与
機構により、速度切換位置を検出器側に付勢する
スプリング力より大きな摺動力が付与されている
ので、上記スプリング力にバラツキがあつても前
回穿孔位置の所定量手前位置で検出器が確実に動
作し、制御の信頼性が確保されることになる。

（実施例） 以下、本考案深穴加工装置を図に示す実施例に
基づいて説明する。

第１図に示すように、深穴加工装置１は、主た
る構成要素としてベース２上に前後スライド可能
に設置されたドリルユニツト１０と、上記ベース
２内に設けられた送り装置２０とを有する。ドリ
ルユニツト１０は、主軸ケース１１内に回転自在
に主軸１２を軸支し、且つ該主軸１２の主軸ケー
ス１１から突出した前端部にチヤツク機構１３を
介してドリル１４を接続させた構成とされてい
る。そして、主軸ケース１１の後部に取付けたモ
ータ１５によりベルト１６，１６、中間軸１７、
ギヤ１８，１８を介して上記主軸１２ないしドリ
ル１４が回転駆動されるようになつている。

一方、送り装置２０は、上記ドリルユニツト１
０のスライド方向に平行に配設されたシリンダ２
１と、該シリンダ２１内に嵌挿されたピストン２
２と、該ピストン２２に先端が固着され且つシリ
ンダ２１の後端部から後方に延出されたピストン
ロツド２３とを有し、該ロツド２３の後端部が連
結部材２４を介して上記ドリルユニツト１０のケ
ース１１に結合されている。そして、上記シリン
ダ２１にはピストン２２の後方の前進室２１ａに
通孔２１a′を介して通じるパイプ25と、ピストン
22の前方の後退室21bに通じるパイプ２６とが接
続され、これらのパイプ２５，２６からの前進室
２１ａ及び後退室２１ｂに対する作動油の給排に
よりピストン２２が摺動されることにより、上記
ピストンロツド２３及び連結部材２４を介してド
リルユニツト１０がベース２上を前後にスライド
されるようになついてる。また、上記ベース２に
はピストンロツド２３に沿つてストツパ軸２７が
架設されいてると共に、該軸２７が上記連結部材
２４に形成された孔２４ａに挿通され、ドリルユ
ニツト１０が所定位置まで前進した時に該軸２７
の先端の大径部２７ａに連結部材２４が当接する
ことにより該ドリルユニツト１０の前進が規制さ
れるようになつている。このストツパ軸２７はロ
ツクナツト２８を弛めることによりベース２に対
する位置関係を調整することができ、これにより
上記ドリルユニツト１０の前進規制位置が任意に
設定される。

そして、第２図に示すように上記ベース２の一
側面における前部及び後部には、ドリルユニツト
１０の前進端検出スイツチ２９及び後退端検出ス
イツチ３０とが夫々設けられていると共に、ドリ
ルユニツト１０における主軸ケース１１の側面所
定位置には２個の当接部材３１，３２が前後に並
べて突設されて、図示のようにドリルユニツト１
０が後退端に位置する場合は後方の当接部材３２
により後退端検出スイツチ３０が導通され、また
該ドリルユニツト１０が図示の位置から一定スト
ローク前進した時に前方の当接部材３１により前
進端検出スイツチ２９が導通されるようになつて
いる。ここで、該前進端検出スイツチ２９が導通
されるドリルユニツト１０の位置は、上記ストツ
パ軸２７によつて前進を規制される位置の手前側
とされている。

以上の構成に加えて、この深穴加工装置１には
ドリルユニツト１０の送り量記憶機構４０が設け
られている。この送り量記憶機構４０は、第３図
に示すように上記ベース２の側部に取付部材４１
を介して且つドリルユニツト１０のスライド方向
に沿つて固設されたシリンダケース４２と、該シ
リンダケース４２内に摺動自在に嵌挿されたピス
トンロツド４３とを有し、ドリルユニツト１０が
前進した時に該ユニツト１０における主軸ケース
１１から側方に突出された係合部材１９がピスト
ンロツド４３の後端部に係合することにより、該
ロツド４３がシリンダケース４２内に押込まれる
ようになつている。ここで、シリンダケース４２
の前端部には、該ケース４２内にエアを供給して
ピストンロツド４３を図に示す最も後退した位置
にリセツトさせるエア供給用パイプ４５が接続さ
れている。また、該ピストンロツド４３の後端部
に連結部材４６を介して連結されたストツパ軸４
７が上記シリンダケース取付部材４１に形成され
た孔４１ａに挿通され、且つ該軸４７の前端部に
ナツト４８，４８が螺着されていることにより、
図示のように該ナツト４８，４８が取付部材４１
に当接する位置で、上記エアによるピストンロツ
ド４３の後方へのリセツト位置が規制されるよう
になつている。

そして、この送り量記憶機構４０におけるピス
トンロツド４３の後端部と、その後方に位置する
ドリルユニツト１０における係合部材１９との係
合部には両者の係合を検出する検出器５０と、速
度切換位置設定部材６０とが相対向させて設けら
れている。

上記検出器５０は、第４図に拡大して示すよう
に係合部材１９に後方から装着されたリミツトス
イツチであつて、係合部材１９の前面に固着され
た押付部材５１より前方に突出された触子５０ａ
が押込まれた時に導通する。

また、上記速度切換位置設定部材６０は、筒状
のピストンロツド４３の後端部に固着された保持
部材６１に前後摺動可能に保持されていると共
に、ピストンロツド４３内におけるバネ受け部材
６２との間に装着されたスプリング６３により後
方に付勢されている。そして、その後端部は上記
保持部材６１に螺着された袋ナツト６４を貫通し
て検出器５０側に所定量ａだけ突出されている
が、その突出量ａは保持部材６１に対する袋ナツ
ト６４の締込み量によつて調節され、且つ該袋ナ
ツト６４は調節された位置でロツクナツト６５に
より固定されるように構成されている。

ここで、ドリルユニツト１０が前進すると上記
検出器５０と速度切換位置設定部材６０とが当接
するが、その場合、先ず鎖線で示すように検出器
５０の触子５０ａが速度切換位置設定部材６０の
後端面６０ａに当接して押込まれた後、該設定部
材６０が検出器５０側の押付部材５１によりスプ
リング６３に抗してピストンロツド４３内に押し
込まれる。然る後、上記押付部材５１が袋ナツト
６４の後端面６４ａに対接し、ピストンロツド４
３が前方に押動される。その場合に、押付部材５
１と袋ナツト６４とが当接するまでピストンロツ
ド４３が移動しないように、第３図に示すように
該ピストンロツド４３に摺動抵抗を与える摩擦部
材７０がシリンダケース４２の後端部に具備され
ている。この摩擦部材７０はシリンダケース４２
の後端部に螺着された袋ナツト７１との間に装着
されたスプリング７２により該シリンダケース４
２とピストンロツド４３との間に楔状に喰込むよ
うになつている。

更に、この深穴加工装置１には第５図に示すよ
うに回路構成された送り制御装置８０が備えられ
ている。この制御装置８０は油圧ポンプ８１と、
該ポンプ８１から吐出される作動油を油路（パイ
プ）２５又は２６を介して上記送り装置２０にお
けるシリンダ２１の前進室２１ａ又は後退室２１
ｂのいずれか一方に供給し且つ他方の室内の作動
油を排出する方向切換弁８２と、上記後退室２１
ｂと方向切換弁８２との間の油路２６上に設置さ
れた速度切換弁８３と、該速度切換弁８３をバイ
パスするバイパス路８４上に設置された可変絞り
弁８５と、該絞り弁８５に並列に設けられて上記
方向切換弁８２からシリンダ２１（後退室２１
ｂ）側にのみ作動油を通過させる逆止弁８６とを
有する。また、図示しないエア源から上記送り量
記憶機構４０におけるシリンダケース４２に至る
エア供給路（パイプ）４５上には開閉弁８７が設
置されている。

次に、上記実施例の作動を説明する。

先ず、第１〜４図に示すようにドリルユニツト
１０が後退端に位置する状態で、当該深穴加工装
置１を起動させると、該ユニツト１０におけるド
リル１４がモータ１５によつて中間軸１７及び主
軸１２を介して回転駆動されると共に、第５図の
送り制御装置８０における方向切換弁８２の第１
ソレノイド８２ａが励磁される。そのため、ポン
プ８１から油路２５を通つて送り装置２０におけ
るシリンダ２１の前進室２１ａに作動油が供給さ
れると共に、後退室２１ｂに充満されていた作動
油が油路２６から速度切換弁８３及び上記方向切
換弁８２を経て排出され、これに伴つて該シリン
ダ２１内のピストン２２が前方に摺動される。こ
の場合、上記後退室２１ｂ内の作動油は速度切換
弁８３を速かに通過し、従つてピストン２２は高
速で移動を開始する。

このようにしてピストン２２が高速で前進を開
始すると、これに伴つて第１図に示すピストンロ
ツド２３及び連結部材２４を介してドリルユニツ
ト１０がベース２上を同じく高速で前進を開始す
るが、該ユニツト１０が初期ストローク分（第４
図の寸法ｂ）だけ前進した時点で、第４図に鎖線
で示すようにドリルユニツト１０の係合部材１９
に取付けられた検出器５０の触子５０ａが送り量
記憶機構４０におけるピストンロツド４３の後端
に設けられた速度切換位置設定部材６０に当接
し、該検出器５０が導通される。該検出器５０が
導通されると、制御装置８０においては速度切換
弁８３のソレノイド８３ａが励磁されて該切換弁
８３が閉じる。そのため、シリンダ２１の後退室
２１ｂ内にあつた作動油はバイパス路８４を通つ
て排出されることになるが、該バイパス路８４上
には絞り弁８５が設置されているため作動油の排
出速度が低速となり、これにより、シリンダ２１
内のピストン２２の移動速度、即ちドリルユニツ
ト１０の前進速度が低速に切換えられる。そし
て、この時点から制御装置８０に具備されたタイ
マ（図示せず）が刻時を開始し、ドリルユニツト
１０が所定時間の間、低速で前進される。この間
に第６図ａに示すようにドリルユニツト１０にお
けるドリル１４の先端がワークＡに突入し、第１
次の穿孔動作が行われる。

然る後、上記タイマの設定時間が経過すると、
上記方向切換弁８２における第１ソレノイド８２
ａが励磁解除されると共に、第２ソレノイド８２
ｂが励磁される。そのため、ポンプ８１から吐出
される作動油が油路２６により逆止弁８６（又は
再び開通された速度切換弁８３）を介してシリン
ダ２１の後退室２１ｂに供給され、また前進室２
１ａ内の作動油が排出されて、該シリンダ２１内
のピストン２２ないしドリルユニツト１０が後退
を開始する。そして、所定位置まで後退された時
点で第２図に示す後退端検出スイツチ３０が導通
されることにより、上記方向切換弁８２の第２ソ
レノイド８２ｂが励磁解除され、該切換弁８２か
らシリンダ後退室２１ｂへの作動油の供給が停止
されてドリルユニツト１０の後退が停止される。
これにより、第１次の穿孔動作が終了する。

然して、この動作における上記係合部材１９が
送り量記憶機構４０のピストンロツド４３に係合
した後、ドリルユニツト１０の前進が終了するま
での間においては、係合部材１９側の押付部材５
１とピストンロツド４３側の袋ナツト６４の後端
面６４ａとが当接した状態で該ピストンロツド４
３がシリンダケース４２内に押込まれる。従つ
て、ドリルユニツト１０の前進が停止し、第６図
ａに示すようにワークＡに一定深さの穴Ｂが穿設
された時点で、該穴Ｂの底部B′に対応した位置
に上記ピストンロツド４３の後端の袋ナツト６４
の後端面６４ａが位置し、この位置に該ピストン
ロツド４３ないし袋ナツト６４を残してドリルユ
ニツト１０側のドリル１４及び係合部材１９等が
後退する。

次いで、上記後退端検出スイツチ３０の導通に
より方向切換弁８２の第１ソレノイド８２ａが再
び励磁されてドリルユニツト１０が前進を開始
し、第２次の穿孔動作が行われる。この場合、送
り量記憶機構４０におけるピストンロツド４３は
第１次の穿孔動作によつて穴Ｂの底部B′に対応
する位置に残されているから、ドリルユニツト１
０の再前進行程の初期においては係合部材１９と
ピストンロツド４３とが係合しない。従つてこの
間においては検出器５０が導通されず、制御装置
８０の速度切換弁８３が開通した状態にあつてド
リルユニツト１０が高速で前進され、この高速前
進によつて該ユニツト１０におけるドリル１４が
前回の穿孔動作による穴Ｂ内に挿入される。そし
て、該ドリル１４の先端が穴Ｂの底部B′に到達
した時点で、ドリルユニツト１０側の係合部材１
９における押付部材５１とピストンロツド４３側
の袋ナツト６４の後端面６４ａとが再び係合する
のであるが、第６図ｂに示すように該袋ナツト６
４の後端面６４ａからは速度切換位置設定部材６
０の後端部がスプリング６３により所定量ａだけ
突出されているため、該袋ナツト後端面６４ａと
上記押付部材５１とが再係合する直前で、該設定
部材６０により検出器５０が導通されることにな
る。そのため、ドリルユニツト１０の送り速度は
ドリル１４の先端が穴Ｂの底部B′の上記寸法ａ
だけ手前位置まで挿入された時点で高速から低速
に切換えられることになり、この低速前進状態で
上記タイマに設定された時間だけ上記穴Ｂを更に
掘り進めることになる。

その場合に、上記速度切換位置設定部材６０と
検出器５０とは、ドリルユニツト１０の移動方向
に当接して該ユニツト１０の位置が直接検出され
るので、速度の切換位置が確実且つ高精度に制御
されると共に、第４図に示すロツクナツト６５を
緩めて保持部材６１に対する袋ナツト６４の締め
込み量を加減することにより、上記寸法ａを微妙
に調整することができ、従つてこの寸法ａを徒に
大きくして高速送りの時間を短くすることなく、
ドリル１４の先端が穴Ｂの底部B′に高速で当接
することを確実に防止することができるようにな
る。また、送り量記憶機構４０のピストンロツド
４３とシリンダケース４２との間には、摩擦部材
７０により、上記速度切換位置設定部材６０を検
出器５０側に付勢するスプリング６３の付勢力よ
り大きな摺動力が付与されているので、該設定部
材６０と検出器５０との当接時にピストンロツド
４３が移動して検出器５０が確実に動作しないと
いつたことがなく、また上記設定部材６０が押し
付け部材５１によつて袋ナツト６４内に確実に押
し込まれてからピストンロツド４３が移動するこ
とになるので、次の穿孔位置を正しく記憶するこ
とになる。

このようにして順次送り量を増加させながらド
リルユニツト１０を繰返し送り動作させることに
より次第に深い穴が穿設されるのであるが、その
場合におけるドリルユニツト１０の各前進送り時
には、ドリル１４の先端が前回穿設された穴の底
部に到達する直前で送り速度が高速から低速に切
換えられることになる。そして、一定深さまで掘
り進んだ時点で第２図に示す前進端検出スイツチ
２９が導通されるのであるが、この前進端検出ス
イツチ２９の導通によつては直ちにドリルユニツ
ト１０の送りが停止されず、更に該スイツチ２９
の導通時から一定時間低速前進送りが継続され
る。しかし、該時間の経過前に第１図に示す連結
部材２４がストツパ軸２７の先端２７ａに当接す
る。これにより、ドリルユニツト１０の前進が所
定位置で機械的に阻止され、所定深さの穴が精度
良く穿設されることになる。

尚、最終回の穿孔動作が終了してドリルユニツ
ト１０が後退端に戻された時、制御装置８０にお
いては開閉弁８７が開いて送り量記憶機構４０の
シリンダケース２１内にエアが供給される。これ
により、該機構４０におけるピストンロツド４３
が当初の後退端にリセツトされる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、送り量を段階的
に増加させながらドリルユニツトを繰返し送り動
作させることにより深穴を加工する深穴加工装置
において、上記ドリルユニツトの再前進時にドリ
ルの先端が前回穿設した穴の底部に当接する直前
で送り速度が高速から低速に切換えられることに
なる。これにより、この種の深穴加工装置におい
て加工時間が短縮され且つドリルの損傷が防止さ
れることになる。特に、本考案によれば、上記の
如き送り速度の制御が機械的な簡素な構成によ
り、しかも確実且つ高精度に行われることによ
り、故障が少なく、また故障時にも修理が容易な
メインテナンス性に優れた深穴加工装置が実現さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案深穴加工装置の実施例を示すもの
で、第１図は縦断側面図、第２図は外側面図、第
３図は平面図、第４図は要部拡大横断平面図、第
５図は制御装置の回路図、第６図ａ，ｂは作用状
態を示す要部横断平面図である。 １……深穴加工装置、１０……ドリルユニツ
ト、２０……送り装置、４０……送り量記憶機
構、４２……シリンダケース、４３……ピストン
ロツド、５０……検出器、６０……速度切換位置
設定部材、６３……スプリング、６４……調整機
構（袋ナツト）、７０……摺動力付与機構（摩擦
部材）、８０……送り制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 送り量を段階的に増加させてドリルユニツトを
   繰返し送り動作させることによりワークに深穴を
   加工する装置であつて、上記ドリツユニツトを進
   退動させ且つ前進速度を高速と低速とに切換え可
   能とされた送り装置と、ドリルユニツトの前進時
   に該ユニツトに係合して収縮され該ユニツトの段
   階的前進位置をその収縮停止位置として記憶する
   と共に流体圧の供給により伸張状態にリセツトさ
   れるピストンロツドとシリンダケースとからなる
   送り量記憶機構と、該送り量記憶機構とドリルユ
   ニツトとの係合部のドリルユニツト側に設けられ
   て係合時に送り量記憶機構側に当接する検出器
   と、送り量記憶機構側に該検出器に対向させて設
   けられ且つ通常時はスプリングにより送り量記憶
   機構側当接部材の当接面より検出器側に所定量突
   出されてドリルユニツトの再前進時における該ユ
   ニツトと送り量記憶機構との再係合時に上記突出
   量だけ手前位置で検出器に当接する速度切換位置
   設定部材と、該速度切換位置設定部材の突出量を
   微調整する調整機構と、上記ピストンロツドとシ
   リンダケースとの間に上記スプリング力より大き
   な摺動力を付与する摺動力付与機構と、上記速度
   切換位置設定部材との当接時に検出器から出力さ
   れる検出信号により上記送り装置によるドリルユ
   ニツトの前進速度を高速から低速に切換えると共
   にその低速送り動作を一定時間継続させ且つ該時
   間の経過後にドリルユニツトを後退動作に切換え
   る送り制御装置とからなる深穴加工装置。