特開 2024-162204 穿孔ガイド及び被穿孔品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162204

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】穿孔ガイド及び被穿孔品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 49/00 20060101AFI20241114BHJP

【ＦＩ】

B23B49/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077529

(22)【出願日】2023-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100136504

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 毅彦

(72)【発明者】

【氏名】熊井 賢

(72)【発明者】

【氏名】正能 誉之

【テーマコード（参考）】

3C036

【Ｆターム（参考）】

3C036BB11

(57)【要約】

【課題】異なる複数の曲率を有する複合曲面を手持ち式の工具回転装置で保持したドリルで穿孔する場合において、ドリルを複合曲面に対して安定的に位置決めできるようにすることである。
【解決手段】穿孔ガイドは、ドリルをガイドするための位置決めブッシュを滑合させるための貫通孔を形成する内面と、作業者が指で保持するための外面とを有する筒状のガイドである。３つの切欠きを設けることによって、外側の輪郭線、内側の円弧を含む輪郭線及び貫通孔の半径方向を長さ方向とする２本の線分で囲まれた３つの端面を等間隔に形成し、ワークの穿孔位置の周囲における部分の表面が平面である場合には端面を面接触させることによって位置決めブッシュを位置決めする一方、単一又は複数の曲率を有する曲面である場合には端面の内側における円弧の少なくとも一部を線接触又は点接触させることによって位置決めブッシュを位置決めするようにした。
【選択図】 図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドリルをガイドするための位置決めブッシュの円筒状の部分を滑合させるための貫通孔を形成する内面と、
作業者が指で保持するための外面と、
を有する筒状の穿孔ガイドであって、
ワークの穿孔時に切粉を排出する一方、穿孔箇所を作業者が視認できるように等間隔に３つの切欠きを設けることによって、それぞれ外側の輪郭線、内側の円弧を含む輪郭線及び前記貫通孔の半径方向を長さ方向とする２本の線分で囲まれた３つの平面からなる端面を、法線方向を前記貫通孔の中心軸方向とする同一平面上に等間隔に形成し、
前記ワークの穿孔位置の周囲における部分の表面が平面である場合には前記３つの端面を前記部分に面接触させることによって前記位置決めブッシュを前記ワークに対して位置決めする一方、
前記部分の表面が単一又は複数の曲率を有する曲面である場合には前記３つの端面の前記内側における円弧の少なくとも一部をそれぞれ前記部分に線接触又は点接触させることによって前記位置決めブッシュを前記ワークに対して位置決めするようにした穿孔ガイド。

【請求項2】

前記３つの切欠きを、それぞれ法線方向が前記貫通孔の中心軸方向及び半径方向に垂直な平面からなる２つの側面と、法線方向が前記貫通孔の中心軸方向に対して前記貫通孔の外側に向かって傾斜している平面からなる底面で、それぞれ形成することによって、作業者が前記穿孔箇所を視認可能な範囲を広げた請求項１記載の穿孔ガイド。

【請求項3】

前記外面に、前記貫通孔の中心軸に垂直な方向における幅が前記端面に向かって徐々に大きくなる部分を設けた請求項１記載の穿孔ガイド。

【請求項4】

前記内側の円弧の中心角を５５度以上６５度以下とした請求項１記載の穿孔ガイド。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿孔ガイドで前記ドリルの位置決めを行うステップと、
位置決めされた前記ドリルで前記ワークを穿孔することによって被穿孔品を製造するステップと、
を有する被穿孔品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、穿孔ガイド及び被穿孔品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ドリルを保持した手持ち式の工具回転装置でワークの穿孔を行う場合には、ワークに対するドリルの位置決めを行うことが必要となる場合が多い。そこで、従来、手持ち式の工具回転装置で保持されたドリルをワークに対して位置決めするための様々な治具が考案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実公昭５０－０３７０９６号公報

【特許文献2】特開２００９－０５０９４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

航空機部品は多品種少量生産であることから、航空機部品の穿孔は作業者による手作業で行われることが多い。しかも、航空機部品の場合には、曲率が少なくとも２方向に異なる複合曲面に穿孔することが必要となる場合がある。ドリルで複合曲面を穿孔しようとする場合、平面をワークに面接触させて位置決めを行う位置決め治具を使用することはできない。これは、複合曲面に平面を押し当てても面接触しないためである。

【0005】

また、球面を穿孔する場合であれば、典型的な円筒状のドリルガイドブッシュの端部に形成される円形の縁を穿孔対象となる球面に押付けることによって、ドリルの軸方向が球面に垂直となるようにドリルを位置決めすることが可能であるが、曲率半径が複数方向に異なる複合曲面を穿孔する場合には、ドリルガイドブッシュの円形の縁を押し当てても連続的な円で線接触せず不安定となる。すなわち、複合曲面を穿孔する場合には、従来の典型的な円筒状のドリルガイドブッシュを使用して位置決めすることもできない。

【0006】

そこで、本発明は、異なる複数の曲率を有する複合曲面を手持ち式の工具回転装置で保持したドリルで穿孔する場合において、ドリルを複合曲面に対して安定的に位置決めできるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係る穿孔ガイドは、ドリルをガイドするための位置決めブッシュの円筒状の部分を滑合させるための貫通孔を形成する内面と、作業者が指で保持するための外面とを有する筒状の穿孔ガイドであって、ワークの穿孔時に切粉を排出する一方、穿孔箇所を作業者が視認できるように等間隔に３つの切欠きを設けることによって、それぞれ外側の輪郭線、内側の円弧を含む輪郭線及び前記貫通孔の半径方向を長さ方向とする２本の線分で囲まれた３つの平面からなる端面を、法線方向を前記貫通孔の中心軸方向とする同一平面上に等間隔に形成し、前記ワークの穿孔位置の周囲における部分の表面が平面である場合には前記３つの端面を前記部分に面接触させることによって前記位置決めブッシュを前記ワークに対して位置決めする一方、前記部分の表面が単一又は複数の曲率を有する曲面である場合には前記３つの端面の前記内側における円弧の少なくとも一部をそれぞれ前記部分に線接触又は点接触させることによって前記位置決めブッシュを前記ワークに対して位置決めするようにしたものである。

【0008】

また、本発明の実施形態に係る被穿孔品の製造方法は、上述した穿孔ガイドで前記ドリルの位置決めを行うステップと、位置決めされた前記ドリルで前記ワークを穿孔することによって被穿孔品を製造するステップとを有するものである。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る穿孔ガイドの正面図。

【図2】図１に示す穿孔ガイドの背面図。

【図3】図１に示す穿孔ガイドの右側面図。

【図4】図１に示す穿孔ガイドのＡ－Ａ線断面図。

【図5】図１に示す穿孔ガイドの斜視図。

【図6】図１に示す穿孔ガイドの左側面図。

【図7】図１に示す穿孔ガイドの平面図。

【図8】図１に示す穿孔ガイドの底面図。

【図9】図１に示す穿孔ガイド１に挿入されるドリルガイドブッシュの形状例を示す正面図。

【図10】図９に示すドリルガイドブッシュの右側面図。

【図11】図９に示すドリルガイドブッシュの底面図。

【図12】図１に示す穿孔ガイドを用いて複合曲面を有するワークに対してドリルを位置決めした例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態に係る穿孔ガイド及び被穿孔品の製造方法について添付図面を参照して説明する。

【0011】

（構成及び機能）
図１は、本発明の実施形態に係る穿孔ガイド１の正面図、図２は、図１に示す穿孔ガイド１の背面図、図３は、図１に示す穿孔ガイド１の右側面図、図４は、図１に示す穿孔ガイド１のＡ－Ａ線断面図、図５は、図１に示す穿孔ガイド１の斜視図、図６は、図１に示す穿孔ガイド１の左側面図、図７は、図１に示す穿孔ガイド１の平面図、図８は、図１に示す穿孔ガイド１の底面図である。

【0012】

また、図９は、図１に示す穿孔ガイド１に挿入されるドリルガイドブッシュ２の形状例を示す正面図、図１０は、図９に示すドリルガイドブッシュ２の右側面図、図１１は、図９に示すドリルガイドブッシュ２の底面図、図１２は、図１に示す穿孔ガイド１を用いて複合曲面を有するワークＷに対してドリルＤを位置決めした例を示す図である。

【0013】

穿孔ガイド１は、手持ち式の工具回転装置で保持したドリルＤをガイドするためのドリルガイドブッシュ２を図１２に示すように挿入して使用する穿孔治具である。ドリルガイドブッシュ２は、ドリルＤをガイドするための位置決めブッシュである。ドリルガイドブッシュ２は、炭素工具鋼鋼材等の鋼材で構成される。

【0014】

ドリルガイドブッシュ２は、図９乃至図１２に例示されるように筒状構造を有する。より具体的には、ドリルガイドブッシュ２には、ドリルＤを挿入するための貫通するガイド孔３が中心軸に沿って形成される。両端が開口するドリルガイドブッシュ２の内径、すなわちガイド孔３の直径は、ドリルＤの振れを防止できるようにドリルＤの工具径に合わせて決定される。

【0015】

典型的なドリルガイドブッシュ２は、図示されるように、ドリルＤの位置決めを行うための円筒状の外面を形成するブッシュ本体となる円筒状の部分４に、円筒状の部分４の直径よりも大きい直径を有する頭５を設けた形状となっている。ドリルガイドブッシュ２の頭５には、作業者が指で保持し易くなるようにローレット加工等を施したり、穿孔ガイド１を使用せずに穿孔板等を使用してドリルガイドブッシュ２を位置決めする場合においてドリルガイドブッシュ２を止めネジで固定できるように切欠きや他の部分よりも厚さを薄くした部分を形成したりすることができる。

【0016】

ドリルガイドブッシュ２及びドリルＤを挿入して使用する穿孔ガイド１も、図示されるように筒状構造となる。具体的には、穿孔ガイド１は、ドリルガイドブッシュ２の位置決め用の円筒状の部分４を滑合させるための位置決め孔６を形成する円筒状の内面７と、作業者が指で保持する部分を形成する外面８を有する。

【0017】

位置決め孔６は、穿孔ガイド１の中心軸ＡＸに沿う貫通孔であり、位置決め孔６の直径は、ドリルガイドブッシュ２の円筒状の部分４における外径との間で隙間嵌めの嵌め合い公差となるように決定される。このため、ドリルガイドブッシュ２の円筒状の部分４を穿孔ガイド１の位置決め孔６に差し込むと、図１２に例示されるように、ドリルＤの工具軸、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及び位置決め孔６の中心軸ＡＸは同一直線上となる。

【0018】

穿孔ガイド１は、ドリルガイドブッシュ２の中心軸とともにドリルＤの工具軸をワークＷに対して位置決めするための補助具である。穿孔ガイド１は、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が平面である場合はもちろん、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が単一又は複数の曲率を有する曲面である場合であっても、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及びドリルＤの工具軸をワークＷに対して位置決めすることが可能な形状を有している。

【0019】

具体的には、穿孔ガイド１のワークＷ側における開口端には、３つの切欠き９が等間隔に形成されている。その結果、穿孔ガイド１のワークＷ側における端面１０は、連続的かつ環状の端面とはならず、断続的かつ等間隔に配置された３つの端面１０となる。穿孔ガイド１のワークＷ側における端面１０は、法線方向を位置決め孔６の中心軸ＡＸ方向とし、かつ同一平面上にある平面とされる。

【0020】

従って、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が平面である場合には、穿孔ガイド１のワークＷ側における３つの端面１０を、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面に面接触させることができる。この場合、ドリルＤの工具軸、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及び位置決め孔６の中心軸ＡＸは、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面に対して垂直となる。このため、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及びドリルＤの工具軸がワークＷの表面に対して垂直となるように、ワークＷに対してドリルガイドブッシュ２の中心軸及びドリルＤの工具軸を位置決めすることができる。

【0021】

また、穿孔ガイド１のワークＷ側における３つの端面１０は、横断面が円形である位置決め孔６と隣接していることから、位置決め孔６と隣接する３つの端面１０の各輪郭はそれぞれ同一円上にある断続的な円弧となる。３つの端面１０は位置決め孔６を囲む円周方向に等間隔に配置されるため、３つの端面１０の輪郭の一部をそれぞれ形成する３つの円弧も位置決め孔６を囲む円周方向に等間隔に配置される。

【0022】

従って、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が、曲率が一定の曲面、すなわち球面の一部である場合には、穿孔ガイド１のワークＷ側における端面１０の内側における３か所の円弧を球面に線接触させることができる。この場合、ドリルＤの工具軸、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及び位置決め孔６の中心軸ＡＸは、ワークＷの穿孔位置も周囲と同じ曲率を有する球面であれば、ワークＷの穿孔位置における球面に対して垂直となる。このため、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及びドリルＤの工具軸がワークＷの曲面に対して垂直となるように、ワークＷに対してドリルガイドブッシュ２の中心軸及びドリルＤの工具軸を位置決めすることができる。

【0023】

一方、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が、典型的には２方向に異なる曲率を有する複合曲面のように複数の曲率を有する複合曲面である場合には、穿孔ガイド１のワークＷ側における端面１０の内側における３か所の円弧の少なくとも一部を線接触又は点接触させることができる。この場合、ドリルＤの工具軸、ドリルガイドブッシュ２の中心軸及び位置決め孔６の中心軸ＡＸを、複合曲面の各曲率に応じた特定の方向に向けることができる。

【0024】

このように、穿孔ガイド１のワークＷ側における端面１０の内側の縁として等間隔かつ断続的な３つの円弧を形成すれば、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が単一の曲率を有する曲面である場合に限らず、複数の曲率を有する曲面である場合であっても、３つの端面１０の内側における円弧の少なくとも一部をそれぞれワークＷの穿孔位置の周囲における部分に線接触又は点接触させることによってドリルガイドブッシュ２の中心軸方向及びドリルＤの工具軸をワークＷに対して位置決めすることができる。

【0025】

穿孔ガイド１のワークＷ側における開口端に形成される３か所の切欠き９は、ワークＷの穿孔位置の周囲における部分の表面が、曲率が大きな複合曲面である場合に穿孔ガイド１をワークＷの表面に対して少なくとも３点で接触させるための逃げとしての役割を担っている。従って、切欠き９及び端面１０を交互に４か所以上形成したり、位置決め孔６を囲む円周方向における切欠き９の長さ又は端面１０の長さが短過ぎたりすると、穿孔ガイド１をワークＷの表面に対して特定の向きに向けて安定して接触させることができない場合が生じ得る。

【0026】

このため、切欠き９及び端面１０は、位置決め孔６を囲む円周方向に交互に３か所形成することとし、かつ位置決め孔６を囲む円周方向における切欠き９の長さと、端面１０の長さのバランスを適切なバランスとすることが適切である。不特定の曲率を有する様々な複合曲面に穿孔ガイド１をできるだけ安定的に接触できるようにするためには、穿孔ガイド１のワークＷ側における開口端に形成される３か所の円弧の長さを等間隔かつ同じ長さとする他、各円弧の長さと、円弧が途切れている円弧形状の区間の長さを同等にすることが適切である。

【0027】

換言すれば、３か所の端面１０の内側における縁を形成する各円弧の中心角θ１を６０度とするか、６０度に近づけることが適切である。そこで、各端面１０の内側における縁を形成する円弧の中心角θ１を５５度以上６５度以下に決定することができる。円弧の中心角θ１を６０度とする場合には、位置決め孔６を囲む円周方向における切欠き９の長さと、端面１０の長さは、同一円上において同一となる。

【0028】

穿孔ガイド１のワークＷ側に形成される３か所の切欠き９は、穿孔ガイド１を複合曲面と安定的に接触させるための逃げとして機能する他、ワークＷの穿孔時における切粉の排出口及び穿孔箇所を作業者が視認するための窓としても利用することができる。すなわち、３つの切欠き９は、ワークＷの穿孔時に切粉を排出する一方、穿孔箇所を作業者が視認できるように、穿孔ガイド１のワークＷ側における端部に設けられる。

【0029】

穿孔箇所を作業者が視認し易くするためには、各切欠き９を底面９Ａとそれぞれ平面からなる２つの側面９Ｂで形成し、各側面９Ｂの法線方向を位置決め孔６の半径方向及び中心軸ＡＸの双方に対して垂直な方向、つまり位置決め孔６の中心軸ＡＸ上に中心を有する円の接線方向とすることが好ましい。

【0030】

この場合、位置決め孔６の中心軸ＡＸに垂直な面上において各切欠き９が穿孔ガイド１の内側から外側に向かって広がるため、作業者の視認性を向上させることができる。すなわち、作業者がドリルＤ及びワークＷの穿孔位置を見ることが可能な範囲を、位置決め孔６を囲む円周方向において、できるだけ広くすることができる。

【0031】

各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂの法線方向を位置決め孔６の半径方向及び中心軸ＡＸの双方に対して垂直な方向とする場合には、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度が、各切欠き９を形成する底面９Ａの内側における縁として形成される円弧の中心角θ２と等しくなる。

【0032】

従って、端面１０の内側における各円弧の中心角θ１を５５度以上６５度以下とする場合には、底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２と、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度も５５度以上６５度以下となる。また、端面１０の内側における各円弧の中心角θ１を６０度とする場合には、底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２と、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度も６０度となる。

【0033】

穿孔箇所の視認性を向上させる観点からは、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度を、底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２よりも大きくするメリットは乏しい。これは、側面９Ｂのなす角度を底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２より大きくしても、穿孔ガイド１の外部から切欠き９を通じてドリルＤ及びワークＷの穿孔位置を視認できる範囲は変わらない上、各端面１０の面積が減少し、穿孔ガイド１の安定性と強度が低下するためである。

【0034】

逆に、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度を底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２より小さくするメリットも乏しい。これは、側面９Ｂのなす角度を底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２より小さくすると、穿孔ガイド１の外部から切欠き９を通じてドリルＤ及びワークＷの穿孔位置を視認できる範囲が減少するためである。

【0035】

従って、各切欠き９を形成する２つの側面９Ｂのなす角度を底面９Ａの内側における円弧の中心角θ２と等しくすること、つまり上述したように、各側面９Ｂの法線方向を位置決め孔６の半径方向及び中心軸ＡＸの双方に対して垂直な方向とすることが、穿孔ガイド１の安定性と強度を確保しつつドリルＤ及びワークＷの穿孔位置の視認性を向上させる観点から望ましい条件となる。

【0036】

加えて、ドリルＤ及びワークＷの穿孔位置の視認性を向上させるために、各切欠き９の底面９Ａについても、法線方向が位置決め孔６の中心軸ＡＸに対して位置決め孔６の外側に向かって傾斜している平面で形成することができる。具体例として、位置決め孔６の中心軸ＡＸに対する各切欠き９の底面９Ａの法線方向の傾斜角度θ３を４０度以上５０度以下にすることができる。

【0037】

図示された例では、各切欠き９の底面９Ａの傾斜角度θ３、すなわち各切欠き９の底面９Ａの法線方向と、位置決め孔６の中心軸ＡＸとのなす角度が４５度となっている。このため、作業者が穿孔箇所を視認可能な範囲を位置決め孔６の中心軸ＡＸ方向に広げることができる。

【0038】

各切欠き９の側面９Ｂは端面１０と隣接している。すなわち、切欠き９の各側面９Ｂと隣接する端面１０は輪郭線の一部を共有している。従って、側面９Ｂの法線方向を位置決め孔６の半径方向に垂直にすると、側面９Ｂ及び端面１０の共通の輪郭線は、位置決め孔６の半径方向を長さ方向とする線分となる。その結果、各端面１０は、それぞれ外側の輪郭線、内側の円弧を含む輪郭線及び位置決め孔６の半径方向を長さ方向とする２本の線分で囲まれた形状を有する平面となる。

【0039】

また、図示されるように、穿孔ガイド１のワークＷ側における端部の外面８の形状を円筒の一部とする場合には、各端面１０の外側の輪郭線が外面８の縁を形成する円弧となる。その結果、３か所の端面１０は、それぞれセクタ形状、すなわち半径が大きい扇形から中心角が同一かつ半径が小さい扇形を切り取った形状となる。

【0040】

より具体的には、各端面１０は、それぞれ穿孔ガイド１の外径に相当する外面８の直径と同一の直径を有する外側の円弧、穿孔ガイド１の内径に相当する位置決め孔６の直径と同一の直径を有する内側の円弧及び位置決め孔６の半径方向を長さ方向とする２本の線分で囲まれたセクタ形状を有する平面となる。

【0041】

但し、図示されるように、必要に応じて穿孔ガイド１の内面７に位置決め孔６の中心軸ＡＸ方向を長さ方向とするキー溝７Ａを形成しても良い。この場合、キー溝７Ａに対応するキーをドリルガイドブッシュ２の円筒状の部分４に形成すれば、主に手持ち式の工具回転装置でドリルＤを回転させた場合等に、ドリルガイドブッシュ２が穿孔ガイド１に対して回転することを抑止することができる。

【0042】

キー溝７Ａを端面１０の１つにまで到達するように形成する場合には、当該端面１０の形状は、図２に示すように厳密にはセクタ形状に凹みを設けた形状となる。すなわち、キー溝７Ａが形成されている端面１０の内側の輪郭線は、内側の円弧とキー溝７Ａの横断面における輪郭を含む輪郭線となる。

【0043】

穿孔ガイド１の内面７に限らず、外面８にも必要に応じて凹凸を形成することができる。その場合には、端面１０の外側の輪郭線は、外側の円弧を含む輪郭線となる。もちろん、切欠き９を形成した部分における外面８の横断面形状を円弧以外の形状としたり、切欠き９が形成されていない部分における外面８の横断面形状を円形以外の形状としたりしても良い。

【0044】

外面８の横断面形状に関わらず、外面８には、位置決め孔６の中心軸ＡＸに垂直な方向における幅が端面１０に向かって徐々に大きくなる部分を形成することができる。換言すれば、外面８の形状を、ワークＷ側に向かって末広がりとなる形状にすることができる。そうすると、幅が徐々に変化する外面８の部分を、作業者が指で力を掛ける保持部１１として利用することができる。

【0045】

つまり、外面８に横断面における幅がワークＷ側に向かって徐々に大きくなる保持部１１を形成すると、作業者は指から摩擦力としてではなく、ワークＷ側に向かう成分を含む力を保持部１１に与えることが可能となる。その結果、作業者は力を入れて穿孔ガイド１をワークＷの表面に押し当てることが可能となる。また、その際に穿孔ガイド１に対して指が滑り難くなる。

【0046】

加えて、横断面における外面８の幅を一定とする場合に比べて、端面１０の面積を大きくすることができる。その結果、穿孔ガイド１の端面１０を平面に面接触させる場合における穿孔ガイド１の安定性と、穿孔ガイド１の強度を向上させることができる。

【0047】

試作試験の結果、端面１０の外側の輪郭線を形成する外面８の形状を円弧とし、かつ円弧の直径を２５ｍｍ前後にすると、端面１０を平面に面接触させた場合に穿孔ガイド１の安定性が良好になることが確認された。そこで、例えば、端面１０の外側の輪郭線が、直径が２５ｍｍの円弧となるように外面８の形状を決定することができる。

【0048】

図示された例では、外面８の横断面形状が、切欠き９が形成されている部分では中心及び半径が同一の円弧となっており、切欠き９が形成されていない部分では円形となっている。また、ワークＷ側の端面１０において外面８の横断面における半径が最大となっており、ワークＷと逆側の端面１２において外面８の横断面における半径が最小となっている。

【0049】

そして、外面８の横断面における半径が変化する保持部１１は、ワークＷ側の端面１０及びワークＷと逆側の端面１２の双方から離れた位置に、外面８の縦断面上においてＲ面取りとなるように形成されている。従って、図示された例では、保持部１１を形成する外面８の部分は横断面における半径が連続的かつ滑らかに変化する曲面となっている。

【0050】

もちろん、保持部１１を円錐台の側面のように横断面における半径が一定の割合で変化する曲面としても良い。すなわち、位置決め孔６の中心軸ＡＸに垂直な方向から見てＲ面取りを形成する代わりにテーパさせることによって保持部１１を形成しても良い。

【0051】

保持部１１をワークＷ側の端面１０から離れた位置に形成すると、ワークＷ側の端面１０付近において外面８の横断面における円弧の半径が最大径のまま一定となる。このため、外面８とワークＷ側の端面１０とを連結する稜線が鋭利になることを回避することができる。その結果、作用者の安全性を向上させることができる。

【0052】

尚、外面８とワークＷ側の端面１０とを連結する稜線にＲ面取りやＣ面取りを施すことによっても、鋭利な稜線が形成されることを回避できる。但し、図示されるように外面８の横断面における円弧の半径が最大となる範囲に幅を持たせることによって、外面８とワークＷ側の端面１０とを連結する稜線が鋭利になることを回避するようにすれば、面取りを行う場合に生じるワークＷ側における端面１０の面積の減少を回避することができる。

【0053】

つまり、穿孔ガイド１のワークＷ側における端部に、最大径が一定となる部分を形成することによって、鋭利なエッジが形成されることを回避しつつワークＷ側における端面１０の面積が減少することを回避することができる。その結果、手作業を行う作業者の安全性の確保と、穿孔ガイド１を平面に面接触する場合における安定性の確保を両立させることができる。

【0054】

図示されるように、横断面における半径が変化する保持部１１を、切欠き９を形成した部分に跨って形成する場合には、穿孔ガイド１及び保持部１１の横断面における半径方向の切欠き９の幅も横断面の位置ごとに変化することになる。具体的には、穿孔ガイド１及び保持部１１の横断面における３か所の切欠き９の形状はそれぞれセクタ形状となり、外側の円弧の半径は、ワークＷ側の端面１０から離れる程、短くなる。従って、図１に示す穿孔ガイド１の正面図及び図２に示す穿孔ガイド１の背面図において、切欠き９の底面９Ａの輪郭の一部となる外側の円弧は、ワークＷ側の端面１０の輪郭の一部となる外側の円弧よりも内側となる。

【0055】

ワークＷと逆側における切欠き９がない穿孔ガイド１の端面１２は、ドリルガイドブッシュ２の頭５を支持する面として利用される。このため、ワークＷと逆側における穿孔ガイド１の端面１２は、平面にすることが適切である。

【0056】

従って、ワークＷと逆側における穿孔ガイド１の端面１２の形状は、ワークＷと逆側における外面８の縁の形状を円形とし、かつ内面７にキー溝７Ａを設けない場合であれば、環状の平面となる。一方、図示されるように、ワークＷと逆側における外面８の縁の形状を円形とし、かつ内面７にキー溝７Ａを設ける場合であれば、ワークＷと逆側における穿孔ガイド１の端面１２の形状は、環状の平面の内側にキー溝７Ａに対応する凹みを形成した形状となる。

【0057】

穿孔ガイド１は、ワークＷ及びドリルガイドブッシュ２とは接触するが、ドリルＤとは接触しない。従って、穿孔ガイド１には、ドリルガイドブッシュ２のような強度及び剛性は要求されない。但し、穿孔ガイド１をワークＷに接触させた際にワークＷを損傷させないことが重要である。

【0058】

ワークＷが航空機部品である場合には、ワークＷの材質が、アルミニウムやチタン等の金属の他、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ）や炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：ｃａｒｂｏｎ ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の複合材とも呼ばれる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：ｆｉｂｅｒ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｓ）である場合が多い。

【0059】

そこで、穿孔ガイド１は、ワークＷを損傷させないように、樹脂又はアルミニウムで構成することができる。図示されるように穿孔ガイド１は、３次元的（３Ｄ：ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）に複雑な形状となる。このため、穿孔ガイド１を樹脂製とすれば、複雑な形状を有する穿孔ガイド１を３Ｄプリンタで容易に造形することが可能となる。

【0060】

具体的には、熱溶解積層（ＦＤＭ：Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）方式、光造形方式或いはインクジェット方式に代表される３Ｄプリンタを用いることによって、ＡＢＳ樹脂、ＰＬＡ樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂或いはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂、エポキシ系樹脂やアクリレート系樹脂等の熱硬化性樹脂を材料として穿孔ガイド１を造形することができる。

【0061】

また、アルミニウムを材料とする３Ｄプリンタも市販されている。このため、アルミニウムを材料とする３Ｄプリンタを用いてアルミニウム製の穿孔ガイド１を造形するようにしても良い。

【0062】

もちろん、３Ｄプリンタを用いずに穿孔ガイド１を製作することも可能である。具体例として、３Ｄプリンタを用いずにアルミニウム製の穿孔ガイド１を製作する場合であれば、マシニングセンタ等の５軸加工機を用いてパイプ状又はブロック状の素材を機械加工することによって穿孔ガイド１を製作することができる。

【0063】

穿孔ガイド１を用いてワークＷを穿孔する場合には、穿孔ガイド１にドリルガイドブッシュ２を挿入した状態で、穿孔ガイド１をワークＷに接触させる。一方、手持ち式の工具回転装置でドリルＤを保持し、図１２に例示されるようにドリルＤをドリルガイドブッシュ２に挿入すれば、穿孔ガイド１でワークＷに対するドリルＤの位置決めを行うことができる。

【0064】

そして、位置決めされたドリルＤを工具回転装置で回転させ、ドリルＤに工具軸方向への送りを与えればワークＷを穿孔することができる。ドリルＤの送りは、作業者が手作業、すなわち工具回転装置をワークＷに向かって押し込むことによって行っても良いし、自動送り機能付きの工具回転装置を用いることによって行っても良い。

【0065】

ワークＷの穿孔が完了すると、被穿孔品を製造することができる。被穿孔品は、穿孔ガイド１で位置決めされたドリルＤで穿孔されているため、良好な品質となる。尚、工具径の小さいドリルＤで下孔を加工した後、工具径の大きいドリルＤで本孔を加工したり、リーマで下孔の仕上げ加工を行うようにしたりしても良い。その場合には、穿孔ガイド１の位置を変えずにドリルガイドブッシュ２を内径が大きい別のドリルガイドブッシュ２と交換することによって、工具を変更することができる。

【0066】

以上の穿孔ガイド１は、複数の曲率を有する複合曲面に安定的に接触させることが可能な三つ又の脚を有し、かつ穿孔箇所の視認性と平面に接触させる場合における安定性が良好となるように三つ又の脚の間に形成される３か所の切欠き９の形状を内側から外側に向かって開いた形状にしたものである。また、被穿孔品の製造方法は、そのような特徴を有する穿孔ガイド１を用いてワークＷを穿孔するようにしたものである。

【0067】

（効果）
このため、穿孔ガイド１及び被穿孔品の製造方法によれば、手持ち式の工具回転装置で保持したドリルＤで複数の曲率を有する複合曲面を穿孔する場合において、ドリルＤをワークＷに対して安定的に位置決めすることができる。その結果、穿孔位置の位置ずれ量を低減し、より高品質は孔を加工することが可能となる。

【0068】

加えて、切り粉の排出口となる切欠き９の形状が内側から外側に向かって開いた形状となっていることから、穿孔前であれば作業者がドリルＤの先端及びワークＷの穿孔位置を、穿孔中はドリルＤ及びワークＷの穿孔位置を、それぞれ容易に視認することができる。すなわち、作業者は少ない動作でドリルＤの刃先及び穿孔部位を見ることが可能となる。

【0069】

また、穿孔ガイド１の外面８に末広がりとなる保持部１１を形成すれば、作業者の指が滑り難くなるのみならず、穿孔ガイド１の端面１０を平面に面接触させる場合において穿孔ガイド１とワークＷの表面との間における接触面積を大きくすることができる。その結果、穿孔ガイド１の保持のし易さと安定性を向上させることができる。具体的には、穿孔ガイド１が適切な穿孔方向に対して傾いたり、穿孔ガイド１がワークＷ上を滑って位置ずれが生じたりする不都合を回避することができる。

【0070】

（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

【符号の説明】

【0071】

１ 穿孔ガイド
２ ドリルガイドブッシュ
３ ガイド孔
４ 円筒状の部分
５ 頭
６ 位置決め孔
７ 内面
７Ａ キー溝
８ 外面
９ 切欠き
９Ａ 底面
９Ｂ 側面
１０ 端面
１１ 保持部
１２ 端面
ＡＸ 中心軸
Ｄ ドリル
Ｗ ワーク
θ１ 中心角
θ２ 中心角
θ３ 傾斜角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】