(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの軸部の外周面をバニッシュ加工するローラバニッシュ加工装置において、
前記クランクシャフトの軸線方向に沿って延在して前記クランクシャフトの前記軸部の外径よりも小さい外径を有する一組のバニッシュローラと、
各前記バニッシュローラの外周面を前記軸部の外周面に接触させた状態で一組の前記バニッシュローラを回転可能に支持する支持部と、
各前記バニッシュローラの前記外周面を前記軸部に向けて押圧する押圧機構と、を備え、
前記押圧機構は、各前記バニッシュローラの前記外周面に接触して回転するバックアップローラを有し、
一組の前記バニッシュローラは、前記軸部の周方向に沿って並設され、
前記支持部は、
支持部本体と、
一組の前記バニッシュローラを挟むように配設されて各前記バニッシュローラの前記外周面に接触する第１外周面を有し、前記バニッシュローラの回転に伴って回転する一組の第１ローラと、
一組の前記第１ローラを挟むようにして配設されて前記第１外周面に接触する第２外周面を有し、前記第１ローラの回転に伴って回転する一組の第２ローラと、
前記支持部本体に設けられ、前記第２外周面が前記支持部本体から離間した状態で前記第２ローラを回転自在に支持する複数の軸受と、を有する、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項２】
請求項１記載のローラバニッシュ加工装置において、
前記バックアップローラの外周面の軸線方向に沿った長さ寸法は、各前記バニッシュローラの前記外周面の軸線方向に沿った長さ寸法以上である、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のローラバニッシュ加工装置において、
一組の前記バニッシュローラは、互いに同一の外径を有しており、前記クランクシャフトの前記軸部の軸線と前記バックアップローラの回転軸線とを結ぶ線分から等距離の位置に互いに離間して配設されている、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラバニッシュ加工装置において、
前記バックアップローラは、第１バックアップローラであって、
前記押圧機構は、前記第１バックアップローラの外周面に接触して回転する第２バックアップローラを有している、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のローラバニッシュ加工装置において、
各前記バニッシュローラの外径は、前記クランクシャフトの前記軸部の外径の１／１０以上１／５以下の大きさに設定されている、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のローラバニッシュ加工装置において、
一組の前記第１ローラ及び一組の前記第２ローラは、前記支持部本体によって覆われている、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のローラバニッシュ加工装置において、
前記支持部は、前記支持部本体に設けられ、各前記第１ローラを回転自在に支持する複数の第１軸受を有し、
前記軸受は、第２軸受である、
ことを特徴とするローラバニッシュ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトの軸部の外周面をバニッシュ加工するローラバニッシュ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バニッシュ加工は、例えば、金属製のワークの表面に加工ツール（ダイヤモンドチップ）を点接触させた状態で押し付けて相対移動させて行われるものであって、切屑を発生させることなく比較的短時間でワークの表面を円滑化することができるという利点がある。
【０００３】
しかしながら、この種のバニッシュ加工をクランクシャフトの軸部の外周面に用いる場合、その外周面に開口する給油穴に加工ツールが落ち込んだり、加工ツールとバランスウエイトとが干渉したりすることがある。
【０００４】
例えば、特許文献１及び２には、クランクシャフトの軸線方向に延在した１つのバニッシュローラをクランクシャフトの軸部の外周面に線接触させた状態で押し付けて転動させることにより給油穴へのバニッシュローラ（加工ツール）の落ち込みを抑えながらクランクシャフトの軸部の外周面をバニッシュ加工するローラバニッシュ加工装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献１には、油圧シリンダの押圧力を１つのバックアップローラを介してバニッシュローラに伝達させることによりバランスウエイトの干渉を回避する技術的思想が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９０７１８号公報
【特許文献２】特許第３６９０３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術では、図１１に示すようにクランクシャフト２０２の軸部２０４の外周面に対して１つのバニッシュローラ２００を線接触させた状態で押し付ける。この場合、バニッシュローラ２００が軸部２０４の外周面に対して周方向に滑り易く、軸部２０４の外周面に押圧力を効率的に作用させることができないことがある。そのため、クランクシャフト２０２の軸部２０４の外周面の加工効率が低下することがある。
【０００８】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、バランスウエイトの干渉を回避しつつ簡易な構成でクランクシャフトの軸部の外周面の加工効率を高めることができるローラバニッシュ加工装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るローラバニッシュ加工装置は、クランクシャフトの軸部の外周面をバニッシュ加工するローラバニッシュ加工装置において、前記クランクシャフトの軸線方向に沿って延在して前記クランクシャフトの前記軸部の外径よりも小さい外径を有する一組のバニッシュローラと、各前記バニッシュローラの外周面を前記軸部の外周面に接触させた状態で一組の前記バニッシュローラを回転可能に支持する支持部と、各前記バニッシュローラの前記外周面を前記軸部に向けて押圧する押圧機構と、を備え、前記押圧機構は、各前記バニッシュローラの前記外周面に接触して回転するバックアップローラを有し、一組の前記バニッシュローラは、前記軸部の周方向に沿って並設され、前記支持部は、支持部本体と、一組の前記バニッシュローラを挟むように配設されて各前記バニッシュローラの前記外周面に接触する第１外周面を有し、前記バニッシュローラの回転に伴って回転する一組の第１ローラと、一組の前記第１ローラを挟むようにして配設されて前記第１外周面に接触する第２外周面を有し、前記第１ローラの回転に伴って回転する一組の第２ローラと、前記支持部本体に設けられ、前記第２外周面が前記支持部本体から離間した状態で前記第２ローラを回転自在に支持する複数の軸受と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、クランクシャフトの軸部の周方向に沿って並設された一組のバニッシュローラの外周面を前記軸部の外周面に接触させているので、各バニッシュローラを前記軸部の外周面に対して周方向に滑り難くすることができる。これにより、押圧機構から各バニッシュローラを介してクランクシャフトの軸部の外周面に所定の押圧力を効率的に作用させることができるので、簡易な構成で前記軸部の加工効率を高めることができる。また、バックアップローラを介して各バニッシュローラに押圧力を伝達するので、バランスウエイトと押圧機構との干渉を回避することができる。さらに、第２ローラが複数の軸受によって回転自在に支持されているため、バニッシュ加工時に第２ローラの第２外周面が支持部本体に接触することを抑制できる。これにより、バニッシュ加工時に第２外周面が支持部本体に接触して損傷し、第２外周面の傷が第１ローラの第１外周面を介してバニッシュローラの外周面に転写され、クランクシャフトの軸部の面粗度が悪化することを抑えることができる。
【００１１】
上記のローラバニッシュ加工装置において、前記バックアップローラの外周面の軸線方向に沿った長さ寸法は、各前記バニッシュローラの前記外周面の軸線方向に沿った長さ寸法以上であってもよい。
【００１２】
このような構成によれば、バニッシュローラの外周面の軸線方向の全長に亘ってバックアップローラの外周面を接触させることができるため、バニッシュローラの撓みを抑えることができる。これにより、クランクシャフトの軸部の面粗度の均一化を図ることができる。
【００１３】
上記のローラバニッシュ加工装置において、一組の前記バニッシュローラは、互いに同一の外径を有しており、前記クランクシャフトの前記軸部の軸線と前記バックアップローラの回転軸線とを結ぶ線分から等距離の位置に互いに離間して配設されていてもよい。
【００１４】
このような構成によれば、バックアップローラを介して各バニッシュローラに対して略等しい押圧力を伝達することができると共に一組のバニッシュローラをクランクシャフトの軸部の外周面に対して周方向に一層滑り難くすることができる。
【００１５】
上記のローラバニッシュ加工装置において、前記バックアップローラは、第１バックアップローラであって、前記押圧機構は、前記第１バックアップローラの外周面に接触して回転する第２バックアップローラを有していてもよい。
【００１６】
このような構成によれば、第１バックアップローラの外周面に接触して回転する第２バックアップローラを有しているので、押圧機構の小型化を図りつつクランクシャフトのバランスウエイトと押圧機構との干渉を回避することができる。
【００１７】
上記のローラバニッシュ加工装置において、各前記バニッシュローラの外径は、前記クランクシャフトの前記軸部の外径の１／１０以上１／５以下の大きさに設定されていてもよい。
【００１８】
このような構成によれば、バニッシュローラの破損を抑えつつクランクシャフトの軸部の外周面に押圧力をより効率的に作用させることができる。
【００１９】
上記のローラバニッシュ加工装置において、一組の前記第１ローラ及び一組の前記第２ローラは、前記支持部本体によって覆われていてもよい。
【００２０】
このような構成によれば、支持部本体によって第１ローラの第１外周面及び第２ローラの第２外周面に異物が付着することを抑制できる。これにより、異物によって、バニッシュローラの外周面が損傷してクランクシャフトの軸部の面粗度が悪化することを抑制できる。
【００２１】
上記のローラバニッシュ加工装置において、前記支持部は、前記支持部本体に設けられ、各前記第１ローラを回転自在に支持する複数の第１軸受を有し、前記軸受は、第２軸受であってもよい。
【００２２】
このような構成によれば、バニッシュ加工時にバニッシュローラから第１ローラに向かう方向の力を第１軸受によって受けることができる。これにより、第２ローラが第１ローラによって押されて第２外周面が支持部本体に接触することを抑えることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、クランクシャフトの軸部の周方向に沿って並設された一組のバニッシュローラをクランクシャフトの軸部の外周面に接触させると共にバックアップローラを介して各バニッシュローラに押圧力を伝達するため、バランスウエイトの干渉を回避しつつ簡易な構成でクランクシャフトの軸部の外周面の加工効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るローラバニッシュ加工装置及びクランクシャフトの模式図である。
【図２】図１のローラバニッシュ加工装置の一部省略正面図である。
【図３】図２のローラバニッシュ加工装置の一部省略縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図２のローラバニッシュ加工装置の底面図である。
【図７】クランクシャフトの軸部をバニッシュ加工している状態における前記軸部の軸線方向と直交する方向に沿った一部省略断面図である。
【図８】クランクシャフトの軸部をバニッシュ加工している状態における前記軸部の軸線方向に沿った一部省略断面図である。
【図９】図９Ａは２つの受けローラを備えた変形例に係るローラバニッシュ加工装置の説明図であり、図９Ｂは３つの受けローラを備えた変形例に係るローラバニッシュ加工装置の説明図である。
【図１０】２つの加工部本体を備えた変形例に係るローラバニッシュ加工装置の説明図である。
【図１１】従来技術に係るバニッシュ加工の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るローラバニッシュ加工装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係るローラバニッシュ加工装置１０は、クランクシャフト１００の軸部１０２をバニッシュ加工（バニッシング加工）するものである。
【００２７】
まず、ワークとしてのクランクシャフト１００について説明する。クランクシャフト１００は、例えば、自動車等のエンジンの構成部品として用いられている。クランクシャフト１００の軸部１０２は、図示しないシリンダブロックに軸支される複数のクランクジャーナル１０４と、図示しないピストンのコンロッドが装着される複数のクランクピン１０６とを含む。また、クランクシャフト１００は、クランクジャーナル１０４及びクランクピン１０６を連結する複数のクランクアーム１０８と、クランクアーム１０８に設けられた複数のバランスウエイト１１０とを有する。
【００２８】
クランクジャーナル１０４の軸線Ａｘ１とクランクピン１０６の軸線Ａｘ２とは、互いに重ならない位置で平行に延在している。クランクジャーナル１０４とクランクアーム１０８との間（境界部）及びクランクピン１０６とクランクアーム１０８との間（境界部）には、円弧状に窪んだフィレット部１１２が形成されている（図８参照）。なお、クランクジャーナル１０４の外周面及びクランクピン１０６の外周面のそれぞれには、給油穴１１４が開口している。
【００２９】
図１〜図４に示すように、ローラバニッシュ加工装置１０は、図示しない移動機構に取り付けられた加工部本体１２を備える。加工部本体１２は、一対（一組）のバニッシュローラ１４、１６と、これらバニッシュローラ１４、１６をクランクシャフト１００の軸部１０２に向けて押圧する押圧機構１８と、一対のバニッシュローラ１４、１６を支持する支持部２０とを有する。
【００３０】
図３〜図５に示すように、各バニッシュローラ１４、１６は、円柱状に構成されている。バニッシュローラ１４の外周面１４ａとバニッシュローラ１６の外周面１６ａとは、互いに離間した状態でクランクシャフト１００の軸部１０２の外周面に接触する（図７参照）。各バニッシュローラ１４、１６は、例えば、超硬合金で構成するのが好ましい。この場合、軸部１０２に対する各バニッシュローラ１４、１６の押圧力（ヘルツ面圧）を容易に高めることができるため、軸部１０２の外周面を効率的にバニッシュ加工することができる。また、超硬合金は、高速度工具鋼に比べてヤング率が大きいため、各バニッシュローラ１４、１６が給油穴１１４の位置で撓むことを抑えることができる。これにより、軸部１０２の外周面の面粗度（加工精度）を均一化することができる。
【００３１】
このような超硬合金としては、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ）で規定されるＶ５０のＷＣ−Ｃｏ系合金が用いられる。ただし、各バニッシュローラ１４、１６の構成材料は、超硬合金に限定されることなく、他の金属材料又はセラミックス材料等を適宜用いることができる。
【００３２】
一対のバニッシュローラ１４、１６は、クランクシャフト１００の軸線方向（矢印Ｘ方向）に沿って延在した状態でクランクシャフト１００の軸部１０２の周方向に沿って並設されている（図７参照）。各バニッシュローラ１４、１６は、その全長に亘って一定の外径を有している。各バニッシュローラ１４、１６の軸線方向に沿った全長（Ｘ方向の長さ寸法）は、軸部１０２の軸線方向に沿った幅寸法（Ｘ方向の長さ寸法）よりも僅かに長く設定されている（図８参照）。これにより、クランクシャフト１００の軸部１０２の外周面の全体を効率的にバニッシュ加工することができる。
【００３３】
一対のバニッシュローラ１４、１６は、互いに同一の外径を有している。図７から理解されるように、各バニッシュローラ１４、１６の外径は、軸部１０２の外径よりも小さく設定されている。具体的には、各バニッシュローラ１４、１６の外径は、軸部１０２の外径の１／１０以上１／５以下の大きさに設定されているのが好ましい。これにより、各バニッシュローラ１４、１６の外周面１４ａ、１６ａによって軸部１０２の外周面に押圧力を効率的に作用させることができるため、軸部１０２の外周面の加工効率を向上させることができる。各バニッシュローラ１４、１６の外径が軸部１０２の１／１０よりも小さいとバニッシュローラ１４、１６が破損し易くなる。各バニッシュローラ１４、１６の外径が軸部１０２の外径の１／５よりも大きいと前記軸部１０２の外周面に作用する押圧力を効率的に高めることができない。
【００３４】
図３及び図４に示すように、押圧機構１８は、一対のバニッシュローラ１４、１６の回転に伴って回転する第１バックアップローラ２２及び第２バックアップローラ２４と、軸受２６を介して第１バックアップローラ２２を回転自在に支持する第１支持軸２８と、軸受３０を介して第２バックアップローラ２４を回転自在に支持する第２支持軸３２と、第１支持軸２８及び第２支持軸３２を保持するホルダ３４と、ホルダ３４を押圧する複数の皿ばね（付勢部材）３６と、複数の皿ばね３６を支持するばね支持部３８とを有する。
【００３５】
第１バックアップローラ２２の中心部には、軸受２６が嵌入される貫通孔４０が形成されている。第１バックアップローラ２２の外周面は、バニッシュローラ１４の外周面１４ａ及びバニッシュローラ１６の外周面１６ａに接触している。
【００３６】
第１バックアップローラ２２の外周面の軸線方向に沿った長さ寸法（Ｘ方向の寸法）は、バニッシュローラ１４の外周面１４ａの軸線方向に沿った長さ寸法（Ｘ方向の寸法）及びバニッシュローラ１６の外周面１６ａの軸線方向に沿った長さ寸法（Ｘ方向の寸法）と同一に設定されている。すなわち、第１バックアップローラ２２の外周面は、バニッシュローラ１４の外周面１４ａの全長とバニッシュローラ１６の外周面１６ａの全長とに亘って接触している。そのため、各バニッシュローラ１４、１６の撓みを抑えることができる。これにより、軸部１０２の外周面の面粗度をより均一化することができる。ただし、第１バックアップローラ２２の外周面の軸線方向に沿った長さ寸法は、各バニッシュローラ１４、１６の外周面の軸線方向に沿った長さ寸法以上であれば任意に設定可能である。
【００３７】
第２バックアップローラ２４の中心部には、軸受３０が嵌入される貫通孔４２が形成されている。第２バックアップローラ２４の外径は、第１バックアップローラ２２の外径よりも大きい。第２バックアップローラ２４の外周面は、第１バックアップローラ２２の外周面に接触している。図３及び図４等の例では、軸受２６及び軸受３０のそれぞれは、転がり軸受として構成されているが、すべり軸受であってもよい。
【００３８】
第１支持軸２８及び第２支持軸３２は、バニッシュローラ１４、１６の軸線方向に沿って延在している。換言すれば、第１支持軸２８の軸線Ａｘ３及び第２支持軸３２の軸線Ａｘ４は、クランクシャフト１００の軸部１０２の軸線Ａｘ１、Ａｘ２に対して平行に延在している（図８参照）。
【００３９】
ホルダ３４は、第１バックアップローラ２２及び第２バックアップローラ２４をＸ方向から挟むようにして配設された一対のカバー部４４、４６と、これらカバー部４４、４６を互いに締結する複数のボルト４８と、これらカバー部４４、４６のうちバニッシュローラ１４、１６が位置する一端側とは反対の他端側に設けられた連結部５０とを有する。
【００４０】
ホルダ３４は、その一端側の厚み寸法（Ｘ方向の寸法）が他端側の厚み寸法（Ｘ方向の寸法）よりも薄くなるように構成されている（図４参照）。具体的には、ホルダ３４の一端側の厚み寸法は、バニッシュローラ１４、１６の全長よりも若干大きい。これにより、押圧機構１８とバランスウエイト１１０との干渉を回避することができる（図１及び図８参照）。
【００４１】
皿ばね３６の枚数及び大きさ等は、クランクシャフト１００の軸部１０２の外周面に要求される面粗度（加工条件）に応じて設定される。本実施形態では、押圧機構１８の小型化を図るためホルダ３４を押圧する付勢部材として複数の皿ばね３６を用いているが、付勢部材は、コイルばね等であってもよい。ばね支持部３８には、複数の皿ばね３６が配設される配設穴５２が形成されている。配設穴５２を構成する穴底面には、各皿ばね３６の中心孔に挿通する支柱５４が設けられている。
【００４２】
図３〜図５に示すように、支持部２０は、支持部本体５５と、一対のバニッシュローラ１４、１６を挟むように配設された一対（一組）の第１ローラ５６、５８と、一対の第１ローラ５６、５８を挟むように配設された一対（一組）の第２ローラ６０、６２とを備える。
【００４３】
支持部本体５５は、ホルダ３４の一端部に一体的に設けられており、カバー部４４に連なる支持カバー部６３と、カバー部４６に連なる支持カバー部６５とを含む（図４参照）。支持部本体５５は、一対の第１ローラ５６、５８及び一対の第２ローラ６０、６２を覆うように構成されている。
【００４４】
図６及び図７に示すように、支持部本体５５の一端面（皿ばね３６とは反対側の端面）は、その幅方向中央（Ｙ方向中央）に位置する第１面６６と、幅方向（Ｙ方向）の両端部に位置する一対の第２面６８、７０と、第１面６６と各第２面６８、７０との間に設けられた一対の傾斜面７２、７４とを含む。第１面６６には、バニッシュローラ１４の外周面１４ａを外部に露出させるための開口部７６と、バニッシュローラ１６の外周面１６ａを外部に露出させるための開口部７８とが形成されている。
【００４５】
図７において、第１面６６及び一対の第２面６８、７０のそれぞれは、バニッシュローラ１４の軸線Ａｘ５に沿って延在した平坦面である。各第２面６８、７０は、第１面６６よりも一端側（第１バックアップローラ２２とは反対側）に位置している。傾斜面７２は第２面６８に向かって一端側に傾斜し、傾斜面７４は第２面７０に向かって一端側に傾斜している。第１面６６に対する各傾斜面７２、７４の傾斜角度は、クランクシャフト１００の軸部１０２をバニッシュ加工する際に、当該軸部１０２が接触しないような角度に設定されている。
【００４６】
図５に示すように、各第１ローラ５６、５８は、バニッシュローラ１４、１６の軸線方向に沿って延在した円柱部材であり、その長手方向の中央部が両端部よりも大径に形成されている。第１ローラ５６の長手方向の中央部には、バニッシュローラ１４の外周面１４ａに接触する一定外径の第１外周面５６ａが形成されている。第１外周面５６ａは、バニッシュローラ１４の外径よりも大きく形成されている。第１ローラ５６の両端部は、支持部本体５５に設けられた一対の第１軸受８０によって回転自在に支持されている。
【００４７】
第１ローラ５８の長手方向の中央部には、バニッシュローラ１６の外周面１６ａに接触する一定外径の第１外周面５８ａが形成されている。第１外周面５８ａの外径は、第１外周面５６ａの外径と同一に形成されている。第１ローラ５８の両端部は、支持部本体５５に設けられた一対の第１軸受８１によって回転自在に支持されている。図５の例では、各第１軸受８０、８１は、転がり軸受として構成されているがすべり軸受として構成してもよい。後述する各第２軸受８２、８３においても同様である。
【００４８】
各第２ローラ６０、６２は、バニッシュローラ１４、１６の軸線方向に沿って延在した円柱部材であり、その長手方向の中央部が両端部よりも大径に形成されている。第２ローラ６０の長手方向の中央部には、第１外周面５６ａに接触する一定外径の第２外周面６０ａが形成されている。第２外周面６０ａは、第１外周面５６ａの外径よりも大きく形成されている。第２ローラ６０の両端部は、第２外周面６０ａが支持部本体５５に対して離間した状態で支持部本体５５に設けられた一対の第２軸受８２によって回転自在に支持されている。
【００４９】
第２ローラ６２の長手方向の中央部には、第１外周面５８ａに接触する一定外径の第２外周面６２ａが形成されている。第２外周面６２ａの外径は、第２外周面６０ａの外径と同一に形成されている。第２ローラ６２の両端部は、第２外周面６２ａが支持部本体５５に対して離間した状態で支持部本体５５に設けられた一対の第２軸受８３によって回転自在に支持されている。
【００５０】
図７において、バニッシュローラ１４の軸線Ａｘ５、バニッシュローラ１６の軸線Ａｘ６、第１ローラ５６の軸線Ａｘ７、第１ローラ５８の軸線Ａｘ８、第２ローラ６０の軸線Ａｘ９及び第２ローラ６２の軸線Ａｘ１０は、同一直線上に位置している。
【００５１】
このように構成された支持部２０では、バニッシュ加工時にバニッシュローラ１４の外周面１４ａ及びバニッシュローラ１６の外周面１６ａを支持部本体５５に接触させることなく各バニッシュローラ１４、１６を回転可能に支持することができる。これにより、バニッシュローラ１４の外周面１４ａ及びバニッシュローラ１６の外周面１６ａが支持部本体５５に接触して傷つくことが抑えられるため高い加工精度が維持される。
【００５２】
支持部２０によって支持されるバニッシュローラ１４の軸線Ａｘ５とバニッシュローラ１６の軸線Ａｘ６は、クランクシャフト１００の軸部１０２の軸線Ａｘ１、Ａｘ２と第１支持軸２８の軸線Ａｘ３（第１バックアップローラ２２の回転軸線）とを結ぶ線分Ｌから等距離ｄの位置に互いに離間して配設されている。換言すれば、一対のバニッシュローラ１４、１６は、線分Ｌから等距離の位置に互いに離間して配設されている。
【００５３】
これにより、第１バックアップローラ２２を介して各バニッシュローラ１４、１６に対して略等しい押圧力を伝達することができると共に一対のバニッシュローラ１４、１６をクランクシャフト１００の軸部１０２の外周面に対して周方向に滑り難くすることができる。
【００５４】
本実施形態に係るローラバニッシュ加工装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作及び作用効果について説明する。
【００５５】
まず、クランクシャフト１００の軸部１０２の外周面をバニッシュ加工する際、例えば、クランクシャフト１００を図示しない回転駆動装置に装着して回転させる。このとき、図１において、クランクジャーナル１０４の外周面をバニッシュ加工する場合にはクランクジャーナル１０４の軸線Ａｘ１が回転軸線となるようにクランクシャフト１００を回転させる。一方、クランクピン１０６の外周面をバニッシュ加工する場合にはクランクピン１０６の軸線Ａｘ２が回転軸線となるようにクランクシャフト１００を回転させる。なお、ローラバニッシュ加工装置１０の一対のバニッシュローラ１４、１６は、バニッシュ加工を行うクランクシャフト１００の軸部１０２の近傍に待機しているものとする。
【００５６】
続いて、クランクシャフト１００の軸部１０２の回転速度が所定の回転速度に達すると、ローラバニッシュ加工装置１０は、図示しない移動機構により加工部本体１２をクランクシャフト１００の軸部１０２に近づけて一対のバニッシュローラ１４、１６の外周面１４ａ、１６ａを前記軸部１０２の外周面に線接触させる（図７及び図８参照）。このとき、一対のバニッシュローラ１４、１６は、クランクシャフト１００の軸部１０２の周方向に沿って並設されているため、軸部１０２の外周面に対して周方向に滑り難くなっている。換言すれば、一対のバニッシュローラ１４、１６の外周面１４ａ、１６ａは、クランクシャフト１００の軸部１０２の外周面に安定して線接触する。
【００５７】
また、複数の皿ばね３６の押圧力が第２バックアップローラ２４及び第１バックアップローラ２２を介して一対のバニッシュローラ１４、１６に略等しく伝達される。そのため、各バニッシュローラ１４、１６が所定の押圧力（ヘルツ面圧）で軸部１０２の外周面に押し付けられた状態で軸部１０２の外周面を転動する。このとき、複数の皿ばね３６の押圧力を第２バックアップローラ２４及び第１バックアップローラ２２を介して各バニッシュローラ１４、１６に伝達しているので、押圧機構１８の小型化を図りつつクランクシャフト１００のバランスウエイト１１０と押圧機構１８との干渉を回避することができる。
【００５８】
なお、各バニッシュローラ１４、１６は、第１バックアップローラ２２、第２バックアップローラ２４、一対の第１ローラ５６、５８及び一対の第２ローラ６０、６２によって回転が許容されているため、軸部１０２の外周面を円滑に転動することとなる。これにより、軸部１０２の外周面が塑性変形されて（バニッシュ加工されて）平滑化される。
【００５９】
本実施形態によれば、クランクシャフト１００の軸部１０２の周方向に沿って並設された一対のバニッシュローラ１４、１６を軸部１０２の外周面に接触させているので、各バニッシュローラ１４、１６を軸部１０２の外周面に対して周方向に滑り難くすることができる。これにより、押圧機構１８から各バニッシュローラ１４、１６を介して軸部１０２の外周面に所定の押圧力を効率的に作用させることができるので、簡易な構成で軸部１０２の加工効率を高めることができる。
【００６０】
さらに、一対の第１ローラ５６、５８及び一対の第２ローラ６０、６２が支持部本体５５によって覆われているため、第１外周面５６ａ、５８ａ及び第２外周面６０ａ、６２ａに異物が付着することを抑制できる。これにより、異物によって、バニッシュローラ１４、１６の外周面１４ａ、１６ａが損傷してクランクシャフト１００の軸部１０２の面粗度が悪化することを抑制できる。
【００６１】
本実施形態によれば、一対の第１軸受８０によって第１ローラ５６を回転自在に支持しているため、バニッシュローラ１４から第１ローラ５６に向かう方向の力を一対の第１軸受８０によって受けることができる。これにより、第２ローラ６０が第１ローラ５６に押されて第２外周面６０ａが支持部本体５５に接触することを抑えることができる。また、一対の第１軸受８１によって第１ローラ５８を回転自在に支持しているため、バニッシュローラ１６から第１ローラ５８に向かう方向の力を一対の第１軸受８１によって受けることができる。これにより、第２ローラ６２が第１ローラ５８に押されて第２外周面６２ａが支持部本体５５に接触することを抑えることができる。
【００６２】
本実施形態は、上述した構成及びバニッシュ加工方法に限定されない。例えば、クランクピン１０６の外周面をバニッシュ加工する場合、クランクジャーナル１０４の軸線Ａｘ１が回転軸線となるようにクランクシャフト１００を回転させ、クランクピン１０６の外周面に一対のバニッシュローラ１４、１６を押し付けた状態で加工部本体１２をクランクジャーナル１０４の軸線回りに回転させながらクランクピン１０６の軸線回りに回転させることによりバニッシュ加工を行ってもよい。
【００６３】
また、クランクジャーナル１０４の外周面をバニッシュ加工する場合、クランクジャーナル１０４の軸線Ａｘ１が回転軸線となるようにクランクシャフト１００を回転させ、クランクジャーナル１０４の外周面に一対のバニッシュローラ１４、１６を押し付けた状態で押圧機構１８をクランクジャーナル１０４の軸線回りに回転させることによりバニッシュ加工を行ってもよい。
【００６４】
さらに、例えば、クランクシャフト１００を回転させることなく固定し、クランクシャフト１００の軸部１０２の外周面に一対のバニッシュローラ１４、１６を押し付けた状態で軸部１０２の軸線回りに加工部本体１２を回転させることによりバニッシュ加工を行ってもよい。
【００６５】
本実施形態に係るローラバニッシュ加工装置１０は、図９Ａに示すように、クランクシャフト１００の軸部１０２をバニッシュローラ１４、１６とは反対側から支持する一対の受けローラ８４を有していてもよい。これにより、軸部１０２の撓みを抑えることができるため、軸部１０２の外周面に対する押圧力（ヘルツ面圧）を高めることができる。よって、軸部１０２の加工効率を一層高めることができる。
【００６６】
なお、受けローラの数及び大きさは任意に設定することが可能である。例えば、図９Ｂに示すように、ローラバニッシュ加工装置１０は、大径の受けローラ８６と、受けローラ８６の外周面に接触して回転する小径の一対の受けローラ８８とを有していてもよい。この場合、バランスウエイト１１０と受けローラ８６、８８との干渉を好適に回避することができる。
【００６７】
また、図１０に示すように、ローラバニッシュ加工装置１０は、２つの加工部本体１２を備えていてもよい。この場合、複数の加工部本体１２は、クランクシャフト１００の軸部１０２を挟んで互いに対向するように配設される。これにより、軸部１０２の加工効率をさらに高めることができる。なお、加工部本体１２の数は、３つ以上であってもよい。この場合、複数の加工部本体１２は、軸部１０２の軸線回りに等間隔に配設される。
【００６８】
本実施形態において、バニッシュローラ１４、１６、第１ローラ５６、５８及び第２ローラ６０、６２のそれぞれは、円柱状ではなく円筒状に構成されていてもよい。また、バニッシュローラ１４の外径とバニッシュローラ１６の外径とは互いに異なっていてもよい。
【００６９】
本発明に係るローラバニッシュ加工装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７０】
１０…ローラバニッシュ加工装置  １２…加工部本体
１４、１６…バニッシュローラ    １８…押圧機構
２０…支持部                    ２２…第１バックアップローラ
２４…第２バックアップローラ    ３４…ホルダ
５５…支持部本体                ５６、５８…第１ローラ
５６ａ、５８ａ…第１外周面      ６０、６２…第２ローラ
６０ａ、６２ａ…第２外周面      ８０、８１…第１軸受
８２、８３…第２軸受            １００…クランクシャフト
１０２…軸部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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