JPH064203B2

JPH064203B2 - 穴あけ機

Info

Publication number: JPH064203B2
Application number: JP61502777A
Authority: JP
Inventors: エッチアレクサンダー，ロバート; アール．ロウソン，ジョン; シー．フォースター，ロナルド
Original assignee: Allen Bradley Co LLC
Current assignee: Allen Bradley Co LLC
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1986-05-19
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPS63501628A; US4648756A; WO1987003523A1; DE3674790D1; EP0248815B1; EP0248815A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は穴あけ機に関するものであり、よ具体的には被
加工材内に進行するビットの深さに対応してこのビット
の速度を自動的に変更するようになった穴あけ機に関す
るものである。

（従来の技術）穴あけされる被加工材はしばしば異なる物質からなる数
個の層からなっている。異なる層は穴あけが容易な物質
ではさまれた穴あけが困難な物質を含む可能性がある。
例えば、現行の航空構造体のような被加工材は、３６０
rpmの穴あけ速度を必要とする１／４インチのチタン
と、それに続く４０００rpmで穴あけされるべき１イン
チのアルミニウムと、やはり比較的低い速度で穴あけさ
れるべき１／４インチのステンレス鋼とからなっている
ことがある。もしもアルミニウムがチタンに必要とされ
るような低速度で穴あけされた場合には、このアルミニ
ウムを穴あけするのにはかなりの時間がかかる。しかし
ながら、アルミニウムを４０００rpmで穴あけすること
が出来るならば、そうでない場合にかかる時間の１／10
以下の時間しかかからない。

（発明が解決しようとする課題）従来の穴あけ機は、上述した例のごとき異なる物質から
なる数個の層を穴あけするのに、どの層の穴あけも同じ
穴あけ速度で行なっていた。従って、最も穴あけが困難
な層に要求される低い穴あけ速度で、すべての層を穴あ
けするほかはなかった。これは穴あけ作業時間を増大さ
せてしまう。

本発明は被加工材内に進行するビットの深さに対応して
このビットの速度を自動的に変更するようになった穴あ
け機を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）後に説明する本発明の実施例に用いられている符号を参
考のために付記して本発明の構成を述べると、本発明
は、少なくとも２つの層Ａ，Ｂからなる被加工材Ｗ内に
ビット１４を回転駆動させるための穴あけ機１０にし
て、一方の層Ａはある速度で穴あけされるようにされ、
他方の層Ｂは別の速度で穴あけられるようになってお
り、前記穴あけ機１０は、長さ及び位置において一方の層Ａの厚味及び位置にそれ
ぞれ対応するギャップ部１９６と、長さ及び位置におい
て他方の層Ｂの厚味及び位置にそれぞれ対応するフラグ
部１９５とを備えたカムブロック１８２と、前記フラグ部１９５に対向すると閉じられ、前記ギャッ
プ部１９６に対向すると開かれるようにされたオリフィ
ス１７８を備える排気孔要素１７０とを有し、前記カムブロック１８２及び前記排気孔要素１７０の一
方１８２はビット１４が被加工材Ｗ中を穴あけして行く
際該ビット１４とともに移動するように装着されてお
り、他方１７０は被加工材Ｗに対して静止するように装
着されており、前記ギャップ部１９６はビット１４が対
応する層Ａ中を穴あけする際前記オリフィス１７８に対
向し、前記フラグ部１９５はビット１４が対応する層Ｂ
中を穴あけする際前記オリフィス１７８に対向するよう
になっており、更に、ビット１４が一方の層Ａから他方の層Ｂへ穴あけする
際、空気圧力に応答してビット１４の速度を２つの速度
間で変更させるためのシフト装置４６，５４，５７，５
９，６０，６４，７０，７２，７３，７８と、圧縮空気源に接続するようにされた供給装置１２２と、前記供給装置１２２、前記シフト装置７８及び前記オリ
フィス１７８間に導通を与えるための導通装置１３３，
１４５，１４７，１４８，１５１，１５７，１６８，１
７４，１７５とを有し、前記オリフィス１７８は、前記シフト装置４６，５４，
５７，５９，６０，６４，７０，７２，７３，７８がビ
ット１４をある速度で対応する層Ａ中を駆動するように
開かれ、また、前記シフト装置４６，５４，５７，５
９，６０，６４，７０，７２，７３，７８がビット１４
を他の速度で対応する層Ｂ中を駆動するように閉じられ
ることを特徴とする。

（作用）本発明においては、２つの層のそれぞれの厚味及び位置
にそれぞれ対応して備えられたギャップ部とフラグ部と
を持つカムブロックが設けられ、ビットが一方の層から
他方の層へ進行すると、排気孔要素のオリフィスがギャ
ップ部から離れてフラグ部に対向し、それまで開いてい
たものが閉じられる。このオリフィスの開閉に応動して
シフト装置が作動し、ビットの速度を一つの速度から別
の速度に変更するのである。

（本発明の効果）本発明によれば、被加工材の層の種類によって、その層
を穴あけするための適切な穴あけ速度が自動的に設定さ
れるから、複数の層からなる被加工材の穴あけ作業を短
時間で行なうことができる。

（実施例）第１図を参照すると、本発明に係る穴あけ機１０が示さ
れている。穴あけ機１０は装着ノーズ１２を備えてお
り、装着ノーズ１２は数個の層Ａ、Ｂ、Ｃからなる被加
工材Ｗに取付けられている。穴あけ機１０はビット１４
を回転駆動し、これを被加工材Ｗ内に穴をあけるよう前
進的に送る。真空ダクト１５を装着ノーズ１２に接続し
て加工屑を被加工材Ｗの領域から除去することが出来
る。

穴あけ機１０は空圧式であり、圧縮空気によって駆動さ
れている。圧縮空気は可撓性ホース１６によって穴あけ
機に供給されており、可撓性ホースは穴あけ機１０の空
気取入れチャンバ１７へとコネクタ１８によって接続さ
れている。

空気取入れチャンバ１７のちょうど前方にはエアモータ
２２が設けられている。エアモータ２２は圧縮空気を回
転駆動力に変換する原動機であり、この回転駆動力は以
下に説明するオートマチック・シフト・トランスミッシ
ョンを経てビット１４を駆動するのに用いられる。第２
図を参照すると、エアモータ２２は典型的には１２００
０rpmのオーダの極めて高い速度で回転するエアモータ
シャフト２３を備えている。

エアモータシャフト２３は遊星歯車ユニット２７の太陽
歯車２５と一体にされている。遊星歯車ユニット２７は
３つの遊星歯車２８（その内の１つが図示されている）
を含んでおり、遊星歯車２８は太陽歯車２５と噛合うと
ともに、ハウジングセレクション３１内に形成された内
側歯車３０とも噛合っている。かくて、太陽歯車２５は
高速度で回転駆動され、遊星歯車２８は太陽歯車２５の
まわりをより低い速度で回転する。好ましい実施例にお
いては、遊星歯車２８は太陽歯車２５のまわりをその速
度の約１／11の速度で旋廻する。

遊星歯車２８の各々はニードル軸受３３によってピン３
２上に軸承支されている。各ピン３２は遊星歯車ケージ
３５内に延びており、遊星歯車ケージ３５は太陽歯車２
５のまわりを遊星歯車２８とともに旋廻する。太陽歯車
２５は前方（第２図で右方）に延びていてねじを切られ
たシャフト３６を備えており、シャフト３６は遊星歯車
ケージ３５内を前方に延びるとともにエキステンション
シャフト３８内にねじ込まれている。シャフト３６のこ
のねじの方向は、シャフト３６が回転された時シャフト
３６のこのねじがエキステンションシャフト３８に締め
付けられるように選ばれている。エキステンションシャ
フト３８は小さな間隙をあけて遊星歯車ケージ３５内に
設けられており、遊星歯車ケージ３５は球軸受４１によ
って中間ハウジング４０内に支承されている。中間ハウ
ジング４０はハウジングセクション３１の前方端部にね
じ込まれている。球軸受４１は中間ハウジング４０の肩
とスナップリング４２との間で軸線方向にロックされて
いる。

エキステションシャフト３８は遊星歯車ケージ３５のク
イルシァフト部分４４中及びこれを超えて延びている。
クラッチ部材（第２クラッチ部材）４６がエキステンシ
ョンシャフト３８上で軸線方向にスプライン結合されて
おり、スペーサスリーブ４８によってクイルシャフト部
分４４の前方端部から隔置されている。エキステンショ
ンシャフト３８の前方端部はニードル軸受５１によって
トランスミッション出力シャフト５０の後方端部内に支
承されている。スペーサワッシャ５２は第２クラッチ部
材４６をトランスミッション出力シャフト５０の後方端
部から隔置している。

遊星歯車ケージ３５はフランジ５４を含んでおり、フラ
ンジ５４はクイルシャフト部分４４の前方端部上におい
て軸線方向にスプライン結合されており、遊星歯車ケー
ジ３５及び遊星歯車２８を軸線方向に固定するため球軸
受４１とスナップリング５５の間で軸線方向に保持され
ている。フランジ５４は複数込の突起５７を備えてお
り、突起５７はフランジ５４の前方面から突出するとと
もに、フランジ５４のまわりに等間隔で設置されてい
る。突起５７はクラッチカップ６０が第３図に示す如く
後方位置にある時クラッチカップ６０の後方端部から突
出する類似の突起５９と噛合う。クラッチカップ６０は
前方部分６２を備えており、前方部分６２はクラッチカ
ップ６０がトランスミッション出力シャフト５０上を軸
線方向に滑動出来るが、クラッチカップ６０とトランス
ミッション出力シャフト５０の間の相対回転運動を抑止
するようにトランスミッション出力シャフト５０上に軸
線方向にスプライン結合されている。

クラッチカップ６０はクラッチ部材（第１クラッチ部
材）６４を備えており、第１クラッチ部材６４はそれを
太陽歯車２５の回転方向にクラッチカップ６０内にねじ
込むことによってクラッチカップ６０の後方端部のより
大きな直径の部分にしっかりと固定されている。第１ク
ラッチ部材６４は黄銅のような比較的軟質な物質から作
られており、内側の切頭円錐上表面はクラッチカップ６
０が前進位置（第３図の位置から右方に移動した位置）
にシフトされた時に第２クラッチ部材４６の外側切頭円
錐表面と摩擦係合する。クラッチカップ６０の前進位置
においては、突起５７及び５９は噛合いから外れる。ス
ペーサスルーブ４８が十分に長いので第１クラッチ部材
６４及び第２クラッチ部材４６はクラッチカップ６０の
第３図に示された後退位置においては係合が解除される
ことが保証される。

トランスミッション出力シャフト５０は球軸受６７によ
って前方ハウジングセクション６６内に支承されてい
る。球軸受６７は前方ハウジングセクション６６内で軸
線方向に拘束されており、前方ハウジングセクション６
６は中間ハウジング４０に固定されている。従って、太
陽歯車２５、遊星歯車２８、遊星歯車ケージ３５、エキ
ステンションシャフト３８、第２クラッチ部材４６及び
トランスミッション出力シャフト５０は全て軸線方向に
静止している。トランスミッション出力シャフト５０は
球軸受６７近傍にフランジ６９を備えている。圧縮ばね
（偏倚装置）７０はフランジ６９とクラッチカップ６０
の前方端部の間に延び、クラッチカップ６０を後退位置
へと偏倚せしめている。

クラッチカップ６０が前進位置へとシフトされると、突
起５７と突起５９とが切離されて、第２クラッチ部材４
６と第１クラッチ部材６４とが環状のピストン７２によ
り係合される。ピストン７２はクラッチカップ６０に対
して球軸受７３によって接続されているので、クラッチ
カップ６０が回転されてもピストン７２はこの回転方向
には静止状態を保持する。ピストン７２はそれぞれオー
リング７５及び７６を収納してピストン７２の後方にあ
るチャンバ７８をシールするための内側及び外側蓋が設
けられた後方スカート部分を備えている。

トランスミッション出力シャンフト５０は前方ハウジン
グセクション６６に取付けられたヘッド歯車箱８２を駆
動する。ビット１４が内部に装着されるスピンドル８０
はヘッド歯車箱８２によってある速度で好転駆動され
る。従って、ビット１４の速度はトランスミッション出
力シャフト５０の速度をコトロールすることにより変更
することが出来る。

ヘッド歯車箱８２は確実な送り機構を形成している。す
なわち、ビット１４の送り量が１回転当り所定距離にな
るように、トランスミッション出力シャフト５０の回転
速度と機械的に関係しており、このことは米国特許第3,
583,822号（１９７１年６月８日アレキサンダ氏らに対
して認可）に詳しく説明されている。従って、トランス
ミッション出力シャフト５０の速度をコントロールする
ことはビット１４が被加工材Ｗに進入する速度をもコト
ロールすることになる。そのようなヘッド歯車箱はアレ
ン・ブラッドレイ・締結システム・ディビジョン（サウ
スカロライナ州２９２０２、コロンビア）から商品番号
４１ＰＡを付された穴あけ機の一部として市販されてい
る。

簡単に説明するならば、ヘッド歯車箱８２はトランスミ
ッション出力シャフト５０と一体で回転するように接続
されたベベル駆動歯車８４を含んでいる。ベベル駆動歯
車８４はヘッド歯車箱８２内に軸支された第２のベベル
歯車８６を駆動する。平歯車８７はベベル歯車８６とと
もに回転し、別の平歯車８８と噛合う。平歯車８８は第
３の平歯車８９と噛合う。クラッチ歯車９１は球軸受９
３を介して作用するシャフト９２によって平歯車８９の
軸線に沿って滑動可能である。シャフト９２は枢動ブロ
ック９４を介してレバー９５に接続されており、レバー
９５はピン９６のまわりを枢動するとともに圧縮ばね９
７によって偏倚されている。

（第３図に図示の）送り位置においては、クラッチ歯車
９１の突起９９は平歯車８９上の対応する突起と噛合
い、クラッチ歯車９１は平歯車８９によって駆動され
る。クラッチ歯車９１が上向きにシフトした後退位置
（図示せず）においては、突起９９は平歯車８９との噛
合いから外れ、クラッチ歯車９１の上側面上の突起１０
１はヘッド歯車箱８２に固定された静止カバー部材１０
２上の対応する突起と噛合う。後退及び送り位置の中間
においては、突起９９又は１０１のいずれもが噛合わな
いので、クラッチ歯車９１は中立位置において自由にま
わっている。

スピンドル８０には回転駆動歯車１０３が装着され、ス
ピンドル８０を回転駆動しているが、スピンドル８０は
回転駆動歯車１０３内で上下方向に滑動することが出来
る。回転駆動歯車１０３は平歯車８９によって駆動され
ている。送り歯車１０５はその内側でスピンドル８０上
のねじと噛合っており、回転駆動歯車１０３に対して回
転することが出来る。送り歯車１０５はクラッチ歯車９
１によって駆動されている。

クラッチ歯車９１及び送り歯車１０５間のギヤ比は平歯
車８９及び回転駆動歯車１０３間のギヤ比とは異なって
いる。従って、クラッチ歯車９１の送り位置において
は、送り歯車１０５はスピンドル８０に対して回転し、
スピンドル８０は下向きに前進する（送り１０５はスピ
ンドル８０よりもわずかに早く回転する）。クラッチ歯
車９１の後退位置において、クラッチ歯車９１が停止す
ると送り歯車１０５が停止し、スピンドル８０が送り歯
車１０５に対して回転するとスピンドル８０は極めて迅
速に上向きに移動する。

従って、シャフト９２が上向きにシフトされる時に、ス
ピンドル８０は上向きに移動しており、シャフト９２が
下向きにシフトされている時には、スピンドル８０は下
向きに送られていることになる。シャフト９２とともに
シフトされるように軸受キャップ１０７が取付けられて
いる。軸受キャップ１０７はフランジを備えており、こ
のフランジはレバー１１２のリップ１１０によって捕捉
されている。レバー１１２はピン１１３のまわりを枢動
する。従って、クラッチ歯車９１の後退位置において
は、レバー１１２の後方端部（左側端部）が上向きに枢
動する。レバー１１２の後方端部はスピンドル８０がそ
のストロークの下向き端部に近付くとスピンドル８０に
取付けられたカラー１１５とレバー１１２の前方端部
（右側端部）が衝突することによって、上向きに枢動さ
れ、ビット１４は穴あけ作業の終わりにおいて被加工材
Ｗから自動的に後退させられる。

特定の穴あけ作業の場合、例えばビット１４が層Ａから
層Ｂへと貫通する場合、又は層Ｂから層Ｃへ貫通する場
合及び近傍する層が異なる穴あけ特性を備えた異なる物
質からなっている場合の如く、ビット１４の送り速度を
変更することが望ましい場合がある。本発明は被加工材
Ｗ内のビット１４の進入深さに対応してヘッド歯車箱８
２の入力速度を自動的に変更することにより、ある送り
速度を別の送り速度にシフトすることを可能としてい
る。

ヘッド歯車箱８２の入力速度はピストン７２を前進位置
及び後退位置の間でシフトすることにより変更される。
後退位置においては、突起５７及び５９が噛合うとヘッ
ド歯車箱８２は遊星歯車ケージ３５によってエアモータ
シャフト２３の速度の約１／11の速度で駆動される。前
進位置においては、第１クラッチ部材６４及び第２クラ
ッチ部材４６が係合し、ヘッド歯車箱８２が太陽歯車２
５によってエアモータシャフト２３のフル速度で駆動さ
れる。

突起５７及び５９の駆動面は直角に切り取られており
（すなわち、半径方向面内にあり）、反対側面は角度が
付けられている（第３図の拡大された図示を参照）。こ
のようにするのは、ピストン７２がシフトした時に、ク
ラッチカップ６０がその慣性のために遊星歯車ケージ３
５の１１倍の速さで回転するからである。突起５９は従
って突起５７を乗越える（すなわち、オーバランする）
が、この乗越えはこれら突起５９，５７に角度が付され
た反対側面があることでより容易に行なわれる。しかし
ながら、駆動力は突起５７及び５９の直角に切り取った
駆動面によって遊星歯車ケージ３５からクラッチカップ
６０へと確実に伝達される。

ピストン７２は通常は圧縮ばね７０によって後方（第３
図で左方）の緩速位置へと偏倚されている。ピストン７
２は空圧回路１２０によって前方（第３図で右方）の高
速位置へとシフトされるが、空圧回路１２０は被加工材
Ｗ内のビット１４の深さに対応してチャンバ７８を加圧
する。

空圧回路１２０は圧縮空気源と導通する供給チューブ１
２２を含んでいる。第１図に示すように、供給チューブ
１２２は圧縮空気を空気取入れチャンバ１７から受取っ
ている。可撓性ホース１６は圧縮空気を空圧回路１２０
に供給している。供給チューブ１２２は圧縮空気を管状
マニホールド１２５内の絞り１２４に送給している。供
給チューブ１２２はオーリング１２６によって管状マニ
ホールド１２５内にシールされている。

絞り１２４は空圧回路１２０への空気の流入量を実質的
に減少させる。図示の絞り１２４は２つの部品、ニード
ル１２７及び座１２８からなっている。ニードル１２７
は絞り１２４のマニホールド１２５からの取外しを容易
にするために座１２８内の穴を通って供給チューブ１２
２内へと延びている。ニードル１２７及び座１２８間か
らチャンバ１３０及び通路１３１を通っての漏れにより
圧縮空気は管状マニホールド１２５の管腔１３３へと供
給される。もちろん、多くの他の絞りが採用可能であ
る。しかしながら、前述した絞り１２４が好ましい。何
故ならば単にある座１２８をニードル１２７がそこを通
って延びる異なる寸法の穴を備えた別の座の１２８と交
換してやることにより空気流量を変更することが出来る
からである。

管状マニホールド１２５に備えたリング１４０中の穴１
３８はオーリング１３５及び１３６によってシールされ
ている。リング１４０はハウジングセクション３１及び
前方ハウジングセクション６６間でクランプされてお
り、オーリング１４２及び１４３によって中間ハウジン
グ４０にシールされている。管状マニホールド１２５中
の管腔１３３とチャンバ７８とは穴１４５，１４６，１
４７及び１４８を含む通路によって連通されている。注
目すべきは、リング１４０内に１つの内側溝１４９を設
けて、圧縮空気をその内側周縁からチャンバ７８へ導く
（図示しない）幾つかの通路を備えるようにすることも
出来るということである。

管腔１３３の前方端部は空気管１５１により排気孔装置
１５０と導通している。排気孔装置１５０はボルト結
合、溶接等の適当な手段によりヘッド歯車箱８２に剛固
に固定されており、支柱１５３が排気孔装置１５０に固
定されるとともにそこから上向きに延びている。

第４図を参照すると、排気孔装置１５０において空気管
１５１は通路１５５内に開口しており、通路１５５は通
路１５６を経て空気管１５７の下側端部と導通している
（第２図）。空気管１５７は排気孔装置１５０とセンサ
ヘッド１６０の間の導通を与えている。第５図を参照す
ると、支柱１５３を装着しているセンサヘッド１６０内
には溝１６２が形成されている。センサヘッド１６０は
キャップねじ１６３と溝１６２を架橋しているストラッ
プ１６５とによって支柱１５３にクランプされている。
溝１６２は支柱１５３の厚さよりもわずかに浅く、キャ
ップねじ１６３を締付けるとセンサヘッド１６０が支柱
１５３上に固定される。

空気管１５７は第５図に示すようにセンサヘッド１６０
内の通路１６８内に開口している。通路１６８は排気孔
要素１７０が滑動可能に装着されている横断穴へと通じ
ており、オーリング１７１及び１７２によってシールさ
れている。排気孔要素１７０は穴１７５を経て通路１６
８と連通する軸線方向の孔１７４を備えている。孔１７
４の外側端部は栓１７６を収納しており、内側端部はセ
ンサヘッド１６０内に形成されたチャンネル１８０内に
開口したオリフィス１７８と導通している。

チヤンネル１８０内にはカムブロック１８２が摺動可能
に配設されている。カムブロック１８２はスピンドル８
０及びビット１４と上下方向には一体で運動をするも回
転方向には静止するようにスピンドル８０に装着されて
いる。第２図に例示するように、カムブロック１８２は
スリーブ１８３に着脱自在に装着されている。カムブロ
ック１８２はスリーブ１８３の機械加工された軸線方向
溝内に嵌合するなかご１８４を備えている。リング１８
５がスリーブ１８３上にねじ込まれ、なかご１８４がス
リーブ１８３の溝から抜け出ないようにしている。なか
ご１８４はリング１８５を組立てた時スリーブ１８３の
溝内にゆるくはまっており、その結果カムブロック１８
２はスピンドル８０及びボルト１８６における偏心の影
響を受けない。ボルト１８６はスリーブ１８３中を延
び、スリーブ１８３とともに回転し、スリーブ１８３を
支承するようスピンドル８０内へとねじ込まれている。
ブッシング１８８がボルト１８６によってスピンドル８
０に対してクランプされており、スリーブ１８３を支承
している。

チャンネル１８０内に摺動可能に配置されたカムブロッ
ク１８２はスリーブ１８３を回転方向に静止状態に保持
する。ヘッド歯車箱８２に更にカムブロック１８２の進
行を確実にするために外側ガード１９０が静止状態に装
着されている。また、カムブロック１８２には溝１９２
が設けられており、溝１９２はセンサヘッド１６０内に
装着された一対のピン１９３を受け入れることによって
カムブロック１８２の上下動を案内している。

カムブロック１８２は隆起表面によって形成されたフラ
グ部１９５とカムブロック１８２内の凹所によって形成
されたギャップ部１９６とを含んでいる（第７図）。カ
ムブロック１８２がスピンドル８０とともに上下運動す
るにつれて、オリフィス１７８は（ギャップ部１９６に
対向した時）開くか、（フラグ部１９５に対向した時）
閉じるかする。オリフィス１７８のフラグ部１９５に対
する着座は、ねじ１９９によってセンサヘッド１６０に
取付けられた板ばね１９８によって保証される（第９
図）。板ばね１９８は排気孔１７０の外側端部内の溝
（第９図）に収納されており、排気孔要素１７０をセン
サヘッド１６０内に押付けている。この構造によれば排
気孔要素１７０がセンサヘッド１６０の内で回動しない
ようにもされる。ギャップ部１９６を形成する凹所はそ
れらがオリフィス１７８に対向する時オリフィス１７８
からの空気を大気中に排気する。

ギャップ部１９６がオリフィス１７８に対向してオリフ
ィス１７８が開口した時には、空気は絞り１２４を介し
てオリフィス１７８へ流れ、ギャップ部１９６を通って
外部に排出される。絞り１２４及びオリフィス１７８
は、これらの状況下においてチャンバ７８内の圧力がピ
ストン７２をして前進位置にシフトせしめるのには不十
分であることを保証するように設定されており、かくて
ピストン７２は後退位置にとどまり、スピンドル８０は
低速度で駆動される。しかしながら、フラグ部１９５が
オリフィス１７８を閉じる時には、チャンバ７８が加圧
され、ピストン７２はスピンドル８０を高速で駆動する
ため前進位置へと押し出される。

フラグ部１９５及びギャップ部１９６の長さ及び位置は
穴あけすべき積重ねた材料内の種々の材料層の厚味及び
位置に対応する。長いフラグ部は高速を用いることの出
来る軟質、すなわち穴あけの容易な材料な厚い層に対応
している。ある長さのギャップ部は低速度を要求する硬
質、すなわち穴あけの困難な材料の対応する厚味に相当
している。フラグ部１９５及びギャップ部１９６に適当
な長さ及び適正な順番を与えることにより、異なる穴あ
け特性を備えた積層物質を効率的に穴あけすることが出
来る。そして、ただカムブロック１８２を変更すること
により異なる積層部材を効果的に穴あけすることが出来
る。

ビット１４を後退させる際低速にシフトするための機能
として排気孔装置１５０が設けられている。前述したよ
うに、後退の際にはレバー１１２の後方端部は上向きに
枢動される。そうするとレバー１１２は弁円板２０５内
に取付けられた心棒２０３（第４図）と接触し、弁円板
２０５をオーリング座２０６から脱座せしめる。これに
より空圧回路１２０が排気され、ピストン７２が後方位
置へとシフトされる。通常は弁円板２０５はねじ２０８
によって排気孔装置１５０内に取付けられた圧縮ばね２
０７によってオーリング座２０６に対して当接されてい
る。心棒２０３はわずかに円板２０５の上方に延びてば
ね２０７を円板２０５上に位置決めしている。

ビット１４は用いるにつれて摩耗し、遂にはとぐか取替
えしなければならない。その時点において、センサヘッ
ド１６０は新しい長さのビット１４を収納するよう再調
整されねばならない。このことは最初新しいかとぎ直し
たビット１４が穴あけを開始する位置にくる迄スピンド
ル８０を下降させることにより容易に達成される。通常
はビット１４が穴あけすべき被加工材Ｗの頂部層と接触
した時にこの位置が達成される。キャップねじ１６３が
次にゆるめられ、センサヘッド１６０が支柱１５３をす
べりおろされ、セットボタン２０９は圧縮ばね２１０
（第５図、第６図及び第８図）の押圧力に対抗して押入
され得るようになり、セットボタン２０９の端部２１１
がカムブロック１８２の底部から離れる。センサヘッド
１６０は次に端部２１１がカムブロック１８２の底部に
接触するまですべりのぼらされ、そこで、キャップねじ
１６３が締付けられる。これにより被加工材Ｗに対する
センサヘッド１６０の基準点がセットされ、カムブロッ
ク１８２はオリフィス１７８に対して始動位置にくる。
好ましい実施例においては、穴あけ機は低速度において
始動する。従って、オリフィス１７８はセットボタン２
０９の端部２１１の上側のレベルの直下にある（第６
図）。セットボタン２９をセンサヘッド１６０内に保持
するためセットボタン２０９内の溝２１４にセットねじ
２１３が収納されている。

本発明は前述したような確実な送り機構を備えた穴あけ
機への用途に限定されるものではないことに注目された
い。本発明は空気シリンダ／減衰システムによって送ら
れる穴あけ機に適用することもでき、また手動で送られ
る穴あけ機にも適用することが出来る。これらの場合に
は、ビット１４の速度のみが変更される。何故ならば送
りを与えるための押圧力はビットの速度と関係なく連続
的に加えられており、ビットが切り込める限り送りは大
きくなるからである。

好ましい実施例に対する上述以外の多くの修整例及び変
更例であって好ましい実施例の範囲に入る穴あけ機は当
業者にとって自明のものであろう。例えば、センサヘッ
ド１６０がビットとともに上下運動するように装着し、
一方、カムブロック１８２は静止状態とすることが出来
る。

図面の簡単な説明第１図は被加工材を穴あけする位置におかれた、本発明
の実施例の穴あけ機を例示した、幾つかの部分を切取っ
て示せる側立面図、第２図は前記穴あけ機の駆動系及び空圧回路の諸部分の
詳細を例示する、第１図の穴あけ機の一部分の断面図、第３図は第２図の線３−３に沿って見た拡大図、第４図は第２図の穴あけ機のための排気孔装置の詳細側
面図、第５図は第８図の線５−５に沿って見た穴あけ機の一部
分の、断面図、第６図は第５図のセンサヘッドに対するセットボタンを
例示した詳細側面図、第７図は第２図の線７−７に沿って見た穴あけ機のため
のカムブロックの断面図、第８図は第５図の線８−８に沿って見たセンサヘッドの
断面図、第９図はセンサヘッドの拡大された後立面図であり、そ
の一部分は切取って示した図である。

１０…穴あけ機、１４…ビット、２５…太陽歯車、３５
…遊星歯車ケージ、４６…第２クラッチ部材、５０…ト
ランスミッション出力シャフト、５４…フランジ、５７
…突起、５９…突起、６０…クラッチカップ、６４…第
１クラッチ部材、７０…圧縮ばね、７２…環状のピスト
ン、７３…軸受、７８…チャンバ、１２２…供給チュー
ブ、１３３…管腔、１４５，１４６，１４７，１４８…
穴、１５０…排気孔装置、１５１…空気管、１５７…空
気管、１６８…通路、１７０…排気孔要素、１７４…軸
線方向孔、１７５…穴、１７８…オリフィス、１８２…
カムブロック、１９５…フラグ部、１９６…ギャップ
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フォースター，ロナルドシー. アメリカ合衆国 29223 サウスカロライナ州，コロンビア，ドレクセルレイクドライブ 1968 (56)参考文献米国特許第3802792（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの層（Ａ，Ｂ）からなる被
加工材（Ｗ）内にビット（１４）を回転駆動させるため
の穴あけ機（１０）にして、一方の層（Ａ）はある程度
で穴あけされるようにされ、他方の層（Ｂ）は別の速度
で穴あけられるようになっており、前記穴あけ機（１０）は、長さ及び位置において一方の層（Ａ）の厚味及び位置に
それぞれ対応するギャップ部（１９６）と、長さ及び位
置において他方の層（Ｂ）の厚味及び位置にそれぞれ対
応するフラグ部（１９５）とを備えたカムブロック（１
８２）と、前記フラグ部（１９５）に対向すると閉じられ、前記ギ
ャップ部（１９６）に対向すると開かれるようにされた
オリフィス（１７８）を備える排気孔要素（１７０）と
を有し、前記カムブロック（１８２）及び前記排気孔要素（１７
０）の一方（１８２）はビット（１４）が被加工材
（Ｗ）中を穴あけして行く際該ビット（１４）とともに
移動するように装着されており、他方（１７０）は被加
工材（Ｗ）に対して静止するように装着されており、前
記ギャップ部（１９６）はビット（１４）が対応する層
（Ａ）中を穴あけする際前記オリフィス（１７８）に対
向し、前記フラグ部（１９５）はビット（１４）が対応
する層（Ｂ）中を穴あけする際前記オリフィス（１７
８）に対向するようになっており、更に、ビット（１４）が一方の層（Ａ）から他方の層（Ｂ）へ
穴あけする際、空気圧力に応答してビット（１４）の速
度を２つの速度間で変更させるためシフト装置（４６，
５４，５７，５９，６０，６４，７０，７２，７３，７
８）と、圧縮空気源に接続するようにされた供給装置（１２２）
と、前記供給装置（１２２）、前記シフト装置（７８）及び
前記オリフィス（１７８）間に導通を与えるための導通
装置（１３３，１４５，１４６，１４７，１４８，１５
１，１５７，１６８，１７４，１７５）とを有し、前記オリフィス（１７８）は、前記シフト装置（４６，
５４，５７，５９，６０，６４，７０，７２，７３，７
８）がビット（１４）をある速度で対応する層（Ａ）中
を駆動するように開かれ、また、前記シフト装置（４
６，５４，５７，５９，６０，６４，７０，７２，７
３，７８）がビット（１４）を他の速度で対応する層
（Ｂ）中を駆動するように閉じられることを特徴とする
穴あけ機。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の穴あけ機（１
０）において、ビット（１４）が被加工材（Ｗ）から後
退するのに対応して前記シフト装置（７８）を減圧せし
め、これによってビット（１４）が後退する際２つの速
度の内の低い方の速度へシフトさせるための排気孔装置
（１５０）を備えた穴あけ機。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の穴あけ機にお
いて、前記供給装置（１２２）は前記圧縮空気源と前記
導通装置（１３３）との間にある絞り（１２４）を含
み、この絞り（１２４）は前記オリフィス（１７８）が
開いている場合に前記穴あけ機（１０）をして一方の速
度から他方の速度へ変更せしめるには不十分な圧力を前
記シフト装置（７８）に与えるように、前記オリフィス
（１７８）に対しての寸法関係を有している穴あけ機。
【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の穴あけ機にお
いて、前記シフト装置は、第１の軸線方向位置から第２
の軸線方向位置へ空気圧力によって移動される環状のピ
ストン（７２）と、トランスミッション出力シャフト
（５０）上に装架されこのトランスミッション出力シャ
フト（５０）とともに回転するように係合するとともに
このトランスミッション出力シャフト（５０）に対して
軸線方向に移動可能であるクラッチカップ（６０）と、
前記ピストン（７２）を前記クラッチカップ（６０）に
接続して該ピストン（７２）が回転方向には静止状態に
とどまり、且つ前記クラッチカップ（６０）が前記ピス
トン（７２）とともに前記第１の軸線方向位置と前記第
２の軸線方向位置との間を軸線方向に移動するようにす
る軸受（７３）と、前記クラッチカップ（６０）を前記
第１の軸線方向位置に押し付けるようにする偏倚装置
（７０）とを含み、前記クラッチカップ（６０）は軸線
方向端部において突起（５９）を備えており、この突起
（５９）は前記第１の軸線方向位置において遊星歯車ケ
ージ（３５）上に備えられた対応する突起（５７）と係
合するようになっており、また、前記クラッチカップ
（６０）はその内側に第１クラップ部材（６４）を備え
ており、この第１クラッチ部材（６４）は前記第２の軸
線方向位置において太陽歯車（２５）の速度で駆動され
る第２クラッチ部材（４６）と係合するようになってい
る穴あけ機。
【請求項５】特許請求の範囲第４項記載の穴あけ機にお
いて、前記突起（５９，５７）の各々は、駆動力の確実
な伝達を保証するために半径方向面内に駆動面を備える
とともに、前記クラッチカップ（６０）が前記遊星歯車
ケージ（３５）に係合するように移動された際前記クラ
ッチカップ（６０）及び前記遊星歯車ケージ（３５）上
のそれぞれの突起（５９，５７）が互いにオーバランす
ることを可能ならしめるような角度がつけられている反
対側面を備えている穴あけ機。