(57)【要約】【課題】  ワーク回転のほか、ツール回転によるコーナＲ面加工を可能にしたローラバニシングツールを提供する。【解決手段】  ローラ５と、シャンク３と、ローラを回転自在、かつ、予め設定された傾斜方向に移動可能に収容するリテーナ６と、リテーナ６を回転自在に、かつ、軸方向に摺動自在に保持し、ローラ５を収容する略「くの字」状の凹部１２ａを形成したマンドレル１２，１４と、リテーナ６をツールの前方に付勢する第１の付勢手段１０とを有するローラバニシングツールであって、被加工部にローラ５押圧することにより、リテーナが後退して、ローラ５がマンドレル１２に形成された凹部１２ａの形状に沿って移動することでツール加工径を調整する機構を備えたことを特徴とするローラバニシングツール。【選択図】      図２
2006026803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールの前端に備えられた転圧加工用の円盤状のローラと、加工機に装着するためのシャンクと、
前記ローラを回転自在、かつ、被加工面のＲ形状に対応して、前記シャンクの軸に対し予め設定された角度に傾斜させて、その傾斜方向に沿って移動可能に収容するリテーナと、
前記リテーナを内周面に回転自在に、かつ、前記シャンクの軸方向に摺動自在に保持し、前記ローラの外周部を収容できるように略「くの字」状の凹部を形成し、前記シャンクと一体となって回転可能な筒状のマンドレルと、
前記ローラを収容した前記リテーナを前記シャンク軸方向ツールの前方に付勢し、前記ローラを前記マンドレルの前記凹部の前方に配置する前記マンドレルに内設された第１の付勢手段とを有する円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、
被加工部である前記円筒外周段部に前記ローラを押圧することにより、前記リテーナが後退して、前記ローラが前記マンドレルに形成された凹部の形状に沿って移動することによってツール加工径を調整する機構を備え、前記凹部で回転する前記ローラを保持しながら転圧加工することを特徴とする円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール。
【請求項２】
ツールの前端に備えられた転圧加工用の円盤状のローラと、加工機に装着するためのシャンクと、
前記ローラを回転自在、かつ、被加工面のＲ形状に対応して、前記シャンクの軸に対し予め設定された角度に傾斜させて、その傾斜方向に沿って移動可能に収容するリテーナと、
前記リテーナを外周面に回転自在に、かつ、前記シャンクの軸方向に摺動自在に保持し、前記ローラの外周部を収容できるように略「くの字」状の凹部を形成し、前記シャンクと一体となって回転可能なマンドレルと、
前記ローラを収容した前記リテーナを前記シャンク軸方向ツールの前方に付勢し、前記ローラを前記マンドレルの前記凹部の前方に配置する前記マンドレルに嵌挿された第１の付勢手段とを有する円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、
被加工部である前記円筒内周段部に前記ローラを押圧することにより、前記リテーナが後退して、前記ローラが前記マンドレルに形成された凹部の形状に沿って移動することによってツール加工径を調整する機構を備え、前記凹部で回転する前記ローラを保持しながら転圧加工することを特徴とする円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール。
【請求項３】
前記リテーナは、筒状に形成され、その前端部に前記所定角度を傾斜させて凹溝を備え、その溝の中に前記ローラを収容することにより、回転自在に、かつその凹溝に沿って移動可能に保持し、
さらに、前記ローラを前記リテーナとで挟持するように前記マンドレルに固着されたローラ受けとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール。
【請求項４】
前記マンドレルは、前記シャンクに対し相対的に前記シャンクの軸方向に移動可能に構成され、かつ、前記マンドレルを前記シャンクの軸方向前記ローラ方向に付勢し、転圧加工中においては、加工押圧力を制御する第２の付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール。
【請求項５】
前記転圧加工のためのローラを、前記リテーナに所定の間隔を設けて、少なくとも３個以上備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転圧加工用ローラバニシングツールに係り、特に、ワーク回転のほか、ツール回転によるコーナＲ面加工を可能にしたローラバニシングツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、切削加工の加工面は、面粗度に一定の限界があり、いわゆる山と谷の部分の引き目を形成している。したがって、機械的強度等の機能面で問題が生じるほか、見た目の美しさも損なわれる。そこで、切削加工後にローラバニシング加工を施し、面粗度を大幅に向上させて、鏡のように滑らかな面に仕上げることが行われている。
ローラバニシング加工の原理は、金属表面をローラで転圧して、「山の部分」を押し潰して、加工面を平滑に仕上げるもので、塑性加工法の一種である。研削加工と異なり、短時間で表面粗さが向上するとともに、表面が加工硬化するため、被加工面は、機械的強度が向上し、耐久性、耐磨耗性にも優れている。
ところで、ローラバニシング加工には、ワーク回転方式とツール回転方式の２種類がある。前者は、ワークをＮＣ旋盤等の加工機に装着して回転し、その回転するワークにローラバニシングツールのローラを押圧して、ローラで転圧し、バニシング加工を行なうものであり、後者は、ツールをマシニングセンタ等の加工機に装着して回転し、その回転するツールをワークに押圧して、ローラで転圧しながら、バニシング加工を行なうものである。
また、１つの加工面に対する転圧ローラの数によっても、１加工面に１つのローラを使用するシングルローラタイプと１加工面に複数のローラを使用するマルチローラタイプの２種類がある。
そして、通常、ローラバニシング加工は、ワークの形状、および、平面、内径、外径、Ｒ面、球面等の被加工面の形状に応じて、専用のツールが使用されているが、マルチローラタイプとして、例えば、球内面加工用の実開平４−１１８９６９号公報と平端面加工用の実開平３−６５６５８号公報とがある。
【０００３】
図７は、従来の外周Ｒ面加工用のローラバニシングツールを示す斜視図である。
図７に示すように、従来のバニシングツール３０は、外周面の段部コーナＲ面加工においては、シングルローラタイプを使用して、ワーク回転によりＲ加工面のバニシング加工が行なわれていた。
【特許文献１】実開平４−１１８９６９号公報
【特許文献２】実開平３−６５６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被加工面が回転中心からずれている場合等ワークの形状、およびマシニングセンタ等使用機械の種類によっては、ワーク回転ができない場合があり、ローラバニシング加工ができないという問題点があった。
本発明は、このような背景の下で創案されたもので、ワーク回転のほか、ツール回転によるコーナＲ面加工が可能なローラバニシングツールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、ツールの前端に備えられた転圧加工用の円盤状のローラと、加工機に装着するためのシャンクと、前記ローラを回転自在、かつ、被加工面のＲ形状に対応して、前記シャンクの軸に対し予め設定された角度に傾斜させて、その傾斜方向に沿って移動可能に収容するリテーナと、前記リテーナを内周面に回転自在に、かつ、前記シャンクの軸方向に摺動自在に保持し、前記ローラの外周部を収容できるように略「くの字」状の凹部を形成し、前記シャンクと一体となって回転可能な筒状のマンドレルと、前記ローラを収容した前記リテーナを前記シャンク軸方向ツールの前方に付勢し、前記ローラを前記マンドレルの前記凹部の前方に配置する前記マンドレルに内設された第１の付勢手段とを有する円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、被加工部である前記円筒外周段部に前記ローラを押圧することにより、前記リテーナが後退して、前記ローラが前記マンドレルに形成された凹部の形状に沿って移動することによってツール加工径を調整する機構を備え、前記凹部で回転する前記ローラを保持しながら転圧加工することを特徴とする。
ここで、「マンドレル」とは、リテーナ、およびローラ等を保持し、シャンクを介して加工機に取り付けるものをいい、一体構造のもののほか、実施形態に示すように分割構造のものも含まれる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、ツールの前端に備えられた転圧加工用の円盤状のローラと、加工機に装着するためのシャンクと、前記ローラを回転自在、かつ、被加工面のＲ形状に対応して、前記シャンクの軸に対し予め設定された角度に傾斜させて、その傾斜方向に沿って移動可能に収容するリテーナと、前記リテーナを外周面に回転自在に、かつ、前記シャンクの軸方向に摺動自在に保持し、前記ローラの外周部を収容できるように略「くの字」状の凹部を形成し、前記シャンクと一体となって回転可能なマンドレルと、前記ローラを収容した前記リテーナを前記シャンク軸方向ツールの前方に付勢し、前記ローラを前記マンドレルの前記凹部の前方に配置する前記マンドレルに嵌挿された第１の付勢手段とを有する円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、被加工部である前記円筒内周段部に前記ローラを押圧することにより、前記リテーナが後退して、前記ローラが前記マンドレルに形成された凹部の形状に沿って移動することによってツール加工径を調整する機構を備え、前記凹部で回転する前記ローラを保持しながら転圧加工することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載した円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、前記リテーナは、筒状に形成され、その前端部に前記所定角度に傾斜させて凹溝を備え、その溝の中に前記ローラを収容することにより、回転自在に、かつその凹溝に沿って移動可能に保持し、さらに、前記ローラを前記リテーナとで挟持するように前記マンドレルに固着されたローラ受けとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、前記マンドレルは、前記シャンクに対し相対的に前記シャンクの軸方向に移動可能に構成され、かつ、前記マンドレルを前記シャンクの軸方向前記ローラ方向に付勢し、転圧加工中においては、加工押圧力を制御する第２の付勢手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールであって、前記転圧加工のためのローラを、前記リテーナに所定の間隔を設けて、少なくとも３個以上備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、ワーク回転のほか、ツール回転のバニシング加工が可能であり、ツール加工径の調整が可能な円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールを提供することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、ワーク回転のほか、ツール回転のバニシング加工が可能であり、ツール加工径の調整が可能な円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールを提供することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、リテーナに凹溝を備え、ローラをローラ受けとで挟持するように保持することから、ローラを安定して回転しながらツール加工径を調整することが可能な円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールを提供することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、加工押圧力を制御する第２の付勢手段を備えたことから、ワークの表面粗さ等の前加工のばらつきを吸収して、良好な仕上げ面を得ることが可能な円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールを提供することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、複数のローラを使用していることから、ワークへの加工押圧力のバランスがよく、小さな外径のワークであっても、ワークのたわみを防止でき、良好な仕上げ面を得ることができると共に、ワークの芯ずれがあっても一定範囲内であれば良好な仕上げ面を確保することができ、しかも、操作が簡易で、加工時間も短縮できる円筒外周または円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールの構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係るローラバニシングツール１は、旋盤等の加工機に装着するためのシャンク３を備えている。シャンク３は、一例として、テーパ状の挿入部３ａと筒状の本体部３ｂとで構成されている。テーパ状の挿入部３ａは、ＮＣ旋盤等の加工機のチャック等に装着するためのモールステーパである。一方、筒状の本体部３ｂ内には、後記する付勢手段や、マンドレル、および、リテーナ６等が収容されるため、一端が開放され、他端が閉塞されている。
【００１６】
コーナＲ面加工用のローラバニシングツール１は、本実施形態では、一例として、転圧加工のためのローラ５を円周上等間隔に３個備えている。
ローラ５は、本実施形態では、シャンク３の軸に対して４５度の傾斜角度を設けて備えられている。ワークの円筒外周段部コーナのＲ面に対してその法線方向にローラ５を配置するためである。
ローラ５は、一例として、後記するリテーナ６の溝に収容されており、リテーナ６とローラ受け８とで前記傾斜角度に挟持されている。そして、後記する第１の付勢手段により、リテーナ６がローラ５を介してローラ受け８に付勢されることにより、保持されている。
ローラ５は、平らな円盤状に形成されており（図２および図４参照）、その外周面が外側に張り出すように断面山形の先端部（外周先端部）を備えている。この外周先端部５ａがワークの被加工面との当接面であり、ワークの段部コーナＲ面に則してその形状が定められる。
なお、本実施形態では、ローラを３個としたが、ワークの外形寸法に応じて適切に定めることができる。このように、ワークに対して、ローラ５をバランスよく配置することで、ワークとの芯ずれがあっても、後記するツール加工径の調整範囲内であれば、円滑な加工が可能であり、また、複数のローラでバランスよく加工することで加工時間も短縮でき、しかも、複数のローラで包み込むように加工するため操作も容易である。
【００１７】
ここで、図２および図３を参照して、シャンク本体部に収容された各構成要素について説明する。図２は、図１を部分的に拡大した断面図であり、図３は、リテーナの形状を示す模式図である。
図２および図３に示すように、リテーナ６は、内周面および外周面で構成される円筒形状を備えている（図３参照）。この内周面は、ワークが挿入されるスペースである。外周面には、一例として、ツール前方側（ローラ側）につば部６ａが形成されている。つば部６ａは、その前端外周側がシャンク軸に対して４５度の角度で傾斜面６ｂが形成され、この傾斜面６ｂには、前記ローラ５が収容される凹溝６ｃが形成されている。この凹溝に収容されて、ローラ５は、回転自在に保持されるとともに、この溝方向に移動可能に構成されている（図４参照）。
なお、この凹溝６ｃは、リテーナ６のつば部６ａ前端側で円弧状に溝幅が狭まり開放されている。溝幅が狭くなっているのは、前記ローラ５が溝に入り移動するが、抜け出さないように、この円弧状の部分で係止するためである。
リテーナ６の外周面後端側段部６ｄには、後記する前方スラストリング１０ｂが嵌挿され、この前方スラストリング１０ｂの後方に配置される第１の付勢手段１０により、リテーナ６をツール前方方向へ付勢し、ローラ受け８と共にローラ５を挟持する。
【００１８】
ローラ受け８は、前端側が閉塞された有底の幅の狭い筒状に形成され、後端側は、一例として、内周面にねじ加工が施されており、マンドレル本体１４にねじ込んで固定され、ツール前端に配置されている。
ローラ受け８の前端の閉塞された端面の中央部には、ローラ５と密着する孔が形成されており、ローラ５の傾斜角に合せて、この孔の内周面は斜めにカットされた断面三角形状の斜面を備えている。この斜面により、前記リテーナ６の凹溝６ｃに収容されたローラ５がリテーナ６とで挟持されるように構成されている。
【００１９】
第１の付勢手段１０は、一例として、コイルスプリング１０ａとその両側のスラストリング１０ｂ，１０ｃ、および、スラストベアリング１０ｄで構成されている。第１の付勢手段１０は、リテーナ６の後部に配置され、前方スラストリング１０ｂを介して、コイルスプリング１０ａにより、ローラ５が収容されたリテーナ６を前記ローラ受け８に付勢して、ローラ５をリテーナ６とローラ受け８とで挟持し、保持するように構成されている。
【００２０】
マンドレルは、本実施形態においては、マンドレルヘッド１２とマンドレル本体１４に分割して構成されている。マンドレルヘッド１２は、転圧加工用のローラ５と当接する箇所が断面「くの字」状に形成されており、ローラ５の後退によってツール加工径が縮小するようになっている。そして、その状態でローラ５が転動するため、マンドレルヘッド１２は消耗品となり、交換を要するからである。
【００２１】
ここで、請求項１に記載する「ツール加工径を調整する機構」の構成を説明する。
ツール加工径を調整する機構は、前記第１の付勢手段１０、リテーナ６、ローラ受け８、ローラ５、および、マンドレルヘッド１２（マンドレルが一体構造の場合はマンドレル本体１４も含む。）を備えて構成される。
マンドレルヘッド１２は、幅の短い肉厚の円筒形状であり、マンドレル本体１４の先端部分に内挿され、マンドレル本体１４と一体的に回転するよう止めビス１３で回り止めが施されている。
マンドレルヘッド１２は、その内周面先端側角部に断面がおよそ「くの字」形状の凹部１２ａを備えており、この凹部１２ａの前方（ツールの先端側）にローラ５の外周先端部５ａが当接して配置されるように構成されている。
具体的には、マンドレルヘッド１２は、その前端部がローラ受け８と当接して配置され、リテーナ６に保持されたローラ５は、リテーナ６が第１の付勢手段１０によりローラ受け８に付勢されているためマンドレルヘッド１２の凹部１２ａ前方に位置するように構成されている。
また、マンドレルヘッド１２の内周面側には、リテーナ６が回転自在、かつ、シャンク３の軸方向に摺動自在に保持されている。
【００２２】
マンドレル本体１４は、細長い肉厚の円筒形状をしており、その外周面は、シャンク３の本体部３ｂの内周面に挿入され、内周側には、前記第１の付勢手段１０が備えられ、前端側には前記マンドレルヘッド１２およびローラ受け８が配置されている。
【００２３】
マンドレル本体１４の内周側後端部には、段部が形成されており、この段部に第２の付勢手段１６であるコイルスプリング１０ａの一端が当接し、他端がシャンク本体３ｂの内周閉塞側端面に当接して配置され、弾発付勢力を発生している。このマンドレルに作用する弾発付勢力は、シャンク３と結合されている回転止めピン１９で係止保持されている。
なお、第２の付勢手段１６は、転圧加工時のワーク加工押圧力を担うものであり、前記第１の付勢手段１０よりも大きな付勢力を発生する。したがって、一例として、本実施形態では、大きな付勢力を発生しやすい矩形断面のコイルスプリングを使用している。
【００２４】
ローラバニシングツール１は、シャンク３とマンドレル本体１４等が一体となって回転できるようにシャンク３とマンドレル本体１４を回転止めピン１９で結合している。
ただし、マンドレル本体１４は、転圧加工時には第２の付勢手段１６の作用により、ローラ５と共にシャンク３の軸方向にスライドできるように、マンドレル本体１４には長孔を加工し、シャンク３には丸穴を加工して、その中に回転止めピン１９を挿入して両者を結合している。
【００２５】
ローラバニシングツール１は、マンドレル本体１４のスライド機構を覆うために、シャンク３の本体部３ｂの外周面にカバー１８を備えている。
なお、カバー１８には、目盛りを表示することもできる。そうすれば、加工押圧力が作用して、マンドレル本体１４が移動した場合の移動量が計測できる。
【００２６】
次に、図５を参照して、本実施形態に係る円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール１の作用について説明する。
図５は、図２におけるローラ５周辺の拡大断面図であり、図５（ａ）はバニシング加工前の状態を示し、図５（ｂ）はバニシング加工中の状態を示す図である。
ここでは、一例として、ツール回転の場合を示し、ワークＷはマシニングセンタ等の加工機のベッド等に固定され、ツール１がシャンク３を介して、加工機の回転軸に装着されているものとする。
ツール回転の場合には、加工機により回転されるシャンク３を介して回転駆動されるマンドレル本体１４、およびマンドレルヘッド１２の回転に伴ってローラ５が転動しながら静止したワークＷの円筒外周部の回りを公転して転圧加工する。
【００２７】
本実施形態に係るローラバニシングツール１は、「ツール加工径を調整する機構」により、ツール加工径φＤを最大から被加工面の加工径まで調整する機能を有する。
図５（ａ）に示すように、加工前にあっては、ローラ５がワークＷの段部Ｗａに当接していない。したがって、ローラ５は、第１の付勢手段１０により、リテーナ６を介してローラ受け８に付勢されて保持されており、この状態ではローラ５はローラ受け８の傾斜面に沿って自由に移動できる（Ｒ矢視方向）。
よって、「ツール加工径調整機構」は、ワークＷにローラ５を挿入する際にはツール加工径φＤを拡大する方向へ逃がすように機能する。このため、ワークＷにツール１を挿入することが容易となる。
【００２８】
次に、この状態から、加工機により、ツール１に前方方向の送りが与えられて、ツール１が前方へ送られる。そうすると、ローラ５の外周先端部５ａは、ワークの段部Ｗａに当接し、送り方向の推力に抵抗する反力を受けるため、その反力が第１の付勢手段１０の付勢力に打ち勝って、リテーナ６がツール後方へ後退する。すなわち、ローラ５は、リテーナ６の溝に収容されたまま、ローラ受け８と離れて、被加工部Ｗｂとマンドレルヘッド１２の凹部１２ａとで挟持される位置まで移動する。
なお、マンドレルヘッド１２に作用する第２の付勢手段１６による付勢力は、第１の付勢手段１０による付勢力よりも大きく設定されているため、マンドレルヘッド１２がリテーナ６より先に後退することはない。
このようにして、ローラ５が被加工部Ｗｂと前記マンドレルヘッド１２の凹部１２ａとで挟持された状態になると、ローラ５は、回転自在に安定して保持されることとなる。すなわち、ローラ５は、前方への移動はワークＷとマンドレルヘッド１２の凹部１２ａとで挟持されることにより規制され、後方への倒れはリテーナ６により支持されて規制されているからである。この位置は、ローラ５の先端がワーク被加工部Ｗｂに到達しているため、被加工面の加工径であり、ツール径φＤが最小となる（図５（ｂ）参照）。
この位置までローラ５が後退すると、その時点からマンドレルヘッド１２の凹部１２ａで加工押圧力を受けることになり、この反力に抵抗して、第２の付勢手段１６がマンドレルヘッド１２を支持して、第２の付勢手段１６による付勢力と加工押圧力とがバランスを保つ位置にマンドレルヘッド１２が保持される（図２参照）。
【００２９】
この状態から、バニシング加工を開始する。
前記のように、ワークを押し付ける加工推力（加工押圧力）は、第２の付勢手段１６の付勢力と釣り合っている（図２参照）。ツールに適切な送りを与え、前記加工押圧力を適切な値に設定し、バニシング加工を開始する。加工押圧力は、例えば、ワーク外径がφ１０ｍｍ程度の場合には、１．０〜２．０ｋＮ程度（ばねのたわみ１．３〜２．６ｍｍ程度）が適している。
加工機によりツール１を回転すると、ローラ５が被加工面で押圧された状態のまま転がりながらワークＷの外周面を公転し、バニシング加工が行なわれる。
そして、バニシング加工の終了後は、ツール１を回転したまま、ツール１をワークＷから後退させて、作業を終了する。
なお、ワーク回転の場合には、加工機により回転されるワークＷに押圧されることにより、ワークＷの回転に伴ってローラ５が転動しながら被加工物の円筒外周部の回りを公転して転圧加工し、この場合には、公転するローラ５を静止したマンドレルの凹部頂点１２ｂで保持する。したがって、本発明に係るローラバニシングツール１は、ワーク回転のほか、ツール回転の場合にも適用できる。
【００３０】
以上のように、本バニシングツール１では、「ツール加工径を調整する機構」の機能により、被加工面に適合するようにツール加工径が調整される。したがって、ワークに多少の芯ずれがあっても、この調整範囲内であれば、ツール側で吸収できるため、バニシング加工は正常に進められる。よって、ツールの操作が容易で、作業時間も短縮できる。
【００３１】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツールについて説明する。図６において、前記本発明の第１の実施形態に係る円筒外周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール１と共通する部分については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３２】
本発明の第２の実施形態に係る円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール１´は、外周面加工用のものと異なり、転圧加工用のローラ５´をシャンク軸に対して前方側を外側に開くように、時計回りに４５度傾斜させて構成されている。ワークの円筒内周段部コーナＲ面に対してその法線方向にローラ５´を配置するためである。
このため、リテーナ６´、ローラ受け８´、およびマンドレルヘッド１２´とローラ５´との相対位置関係が前記外周面加工用のものと異なっている。
すなわち、マンドレルヘッド１２´は、その外周面前端側に「くの字」状の凹部１２ａ´を有し、その凹部前方に前記ローラ５´の外周先端部が位置するように構成されている。
また、リテーナ６´は、マンドレルヘッド１２´の外周面に回転自在に嵌入され、その前端部に前記所定角度に傾斜させて凹溝を備え、その凹溝にローラ５´を回転自在、かつその溝方向に移動可能に収容している。このリテーナ６´の後端側は、フランジが形成され、その端面に第１の付勢手段１０´を構成する前方スプリングガイド１０ｂ´を介してコイルスプリング１０ａ´が配置されている。
したがって、位置関係が異なるものの、第１の付勢手段１０´によりローラ５´を収容したリテーナ６´をローラ受け８´に付勢することによりローラ５´をローラ受け８´とで挟持することにより保持している点では、外周面加工用のツール１と同様である。
ローラ受け８´は、円盤状に形成され、その外周面はローラ５´を保持するため、シャンク軸に対して４５度のテーパ面を備えて構成されている。
そして、ローラ受け８´は、ローラ５´を挟んでリテーナ６´の反対側からローラ５´を挟持するようにマンドレルヘッド１２´の前端に固定ねじ８ａ´で固着されている。
【００３３】
円筒内周段部コーナＲ面加工用のローラバニシングツール１´は、外周面加工用のものと異なり、第１の付勢手段１０´がマンドレルヘッド１２´の外周面に露出しているため、この第１の付勢手段１０´を覆うためのスプリングカバー１８ａ´を備えている。このスプリングカバー１８ａ´は、有底の円筒状に形成され、その前端側には、リテーナ６´のフランジ面を覆うように底面を構成している。この底面には、リテーナ６´の外周面を嵌挿できる穴部を備えている。一方、スプリングカバー１８ａ´の後端側は、その内周面にねじ加工が施されており、マンドレル本体１４´にねじ込み固着されている。
なお、マンドレルヘッド１２´とマンドレル本体１４´とが一体的に止めビス１３で結合されている点は、外周面用のツールと同様である。
【００３４】
最後に、「加工押圧力の制御」について、説明する。
前記のように、バニシング加工中は、ワーク加工押圧力の水平方向分力が第２の付勢手段１６により発生した付勢力と釣り合って加工が進行する。
したがって、ワークの被加工面のいわゆる「山と谷」の微妙な変動を吸収するように第２の付勢手段により付勢力が発生し、その結果、加工押圧力が制御される。
【００３５】
以上、本発明について、最良な実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、同一の技術的思想の範囲内で適宜変更して実施することができる。
リテーナ６は、本実施形態では、外周面につばが形成されている形状を採用したが、これに限定する趣旨ではなく、つば部が外周面と一体となり外周面をストレート形状とする構成も採用することができ、要するに、ツールの寸法、およびスペース面とローラ５を保持するために必要な強度のバランスの観点から適切な形状を採用することができる。
また、ローラは、本実施形態においては、リテーナに形成された側面の縦壁が垂直な断面「コの字」状の凹溝に収容される構成としたが、これに限定する趣旨ではない。したがって、凹溝の縦壁形状は、円弧状または三角形状等であってもよい。
さらに、請求項１または請求項２に係る発明においては、ローラをシャンク軸に対して、所定の角度傾斜させて保持でき、回転自在に、かつ、前記傾斜する方向に移動できればよく、例えば、ローラをピンで回転自在に保持して、そのピンを前記傾斜面に沿って移動可能に保持してもよい。
第１の付勢手段１０および第２の付勢手段１６においては、本実施形態では、コイルばねを使用したが皿ばねを使用してもよく、これらを組み合わせてもよい。また、液圧等を使用してもよい。
マンドレルは、本実施形態では、分割構造を採用したが一体のものでもよい。また、マンドレルの凹部の形状は、本実施形態では、およそ「くの字」形状を採用したが、これに限定される趣旨ではない。ツール加工径の調整が可能で、マンドレルとワークを挟み、安定して保持できる形状であればよい。
ローラ受けは、本実施形態においては、１つの部品として構成したが、マンドレルヘッドと一体構造とすることもでき、リテーナに固着したものであっても、請求項１または請求項２に係る発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るローラバニシングツールの構成を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るローラバニシングツールにおけるリテーナの形状を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るローラバニシングツールにおけるリテーナにローラが収容された状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るローラバニシングツールの作用を説明するための拡大断面図であり、（ａ）は加工前の状態を示し、（ｂ）は加工中の状態を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るローラバニシングツールの構成を示す部分拡大断面図である。
【図７】従来のバニシングツールの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ローラバニシングツール
３      シャンク
３ａ    挿入部
３ｂ    本体部
５，５´    ローラ
５ａ    外周先端部
６，６´    リテーナ
６ａ    つば部
６ｂ    傾斜面
６ｃ    凹溝
６ｄ    段部
８，８´    ローラ受け
１０，１０´  第１の付勢手段
１０ａ，１０ａ´  コイルスプリング
１０ｂ  前方のスラストリング
１０ｂ´    前方スプリングガイド
１０ｃ  後方のスラストリング
１０ｄ，１０ｄ´  スラストベアリング
１２，１２´    マンドレルヘッド
１２ａ，１２ａ´  凹部
１２ｂ  凹部頂点
１２ｃ  凹部前方
１３    止めビス
１４，１４´    マンドレル本体
１６    第２の付勢手段
１８    カバー
１８ａ´    スプリングカバー
Ｄ      ツール加工径
Ｗ      ワーク
Ｗａ    ワークの段部
Ｗｂ    被加工部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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