(57)【要約】【課題】  円周状被加工面の軸線に沿う方向の配列において微細凹部を規則的な配置で形成し、材料のスプリングバックによる影響を解消して所望の形状の微細凹部を高精度に形成する微細凹部加工装置を提供する。【解決手段】微細凹部形成用の凸部１１ａを有するフォームローラ１１と、内周面Ｂａの軸線に直交する回転軸１４によりフォームローラ１１を回転自在に支持するアーム１２及び工具ホルダ１０と、フォームローラ１１を内周面Ｂａに圧接させる圧縮コイルばね１８と、シリンダブロックＣＢを移動させるテーブル４を備えると共に、フォームローラの凸部が、シリンダブロックＣＢの材料のスプリングバック量を見込んだ形状である微細凹部加工装置１とすることで、微細凹部Ｐを規則的な配置で形成し且つスプリングバックによる影響を解消する。【選択図】図１
2008126303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物における円柱部の外周面や円形孔の内周面である円周状被加工面に多数の微細凹部を形成する装置であって、
外周部に微細凹部形成用の凸部を有するフォームローラと、
円周状被加工面の軸線に直交する回転軸によりフォームローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、
ローラ支持部材を保持する工具ホルダと、
ローラ支持部材に荷重を付与してフォームローラの凸部を円周状被加工面に圧接させる荷重付与手段と、
被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させる軸線方向移動手段を備えると共に、
フォームローラの凸部が、被加工物の材料のスプリングバック量を見込んだ形状であることを特徴とする微細凹部加工装置。
【請求項２】
被加工物における円柱部の外周面や円形孔の内周面である円周状被加工面に多数の微細凹部を形成する装置であって、
外周部に微細凹部形成用の凸部を有するフォームローラと、
円周状被加工面の軸線に直交する回転軸によりフォームローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、
ローラ支持部材を保持する工具ホルダと、
被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の半径方向に移動させてフォームローラの凸部を円周状被加工面に圧接させる半径方向移動手段と、
被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させる軸線方向移動手段を備えると共に、
フォームローラの凸部が、被加工物の材料のスプリングバック量を見込んだ形状であることを特徴とする微細凹部加工装置。
【請求項３】
被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線回りに回転させる回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の微細凹部加工装置。
【請求項４】
請求項３に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の円周状被加工面に微細凹部を形成するに際し、円周状被加工面にフォームローラを圧接させ、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させてフォームローラを転動させることにより、円周状被加工面の軸線に沿う方向に微細凹部を連続的に形成することを特徴とする微細凹部加工方法。
【請求項５】
請求項３に記載の微細凹部加工装置を用いて被加工物の円周状被加工面に微細凹部を形成するに際し、円周状被加工面にフォームローラを圧接させ、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線回りに回転させながら、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させてフォームローラを転動させることにより、円周状被加工面の軸線回りの螺旋に沿って微細凹部を連続的に形成することを特徴とする微細凹部加工方法。
【請求項６】
円周状被加工面の軸線方向にわたる微細凹部の連続的な形成を終えた後、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を所定角度回転させ、その後、円周状被加工面の軸線方向にわたる微細凹部の連続的な形成と、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方の所定角度回転を交互に繰り返すことを特徴とする請求項４又は５に記載の微細凹部形成方法。
【請求項７】
円柱部の外周面や円形孔の内周面である円周状摺動面を有する摺動部材であって、請求項４〜６のいずれか１項に記載の微細凹部加工方法により、円周状被加工面である円周状摺動面に多数の微細凹部を形成したことを特徴とする摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用エンジンにおけるカムシャフトやシリンダブロックの摺動面すなわちジャーナルの外周面やシリンダボアの内周面といった円周状被加工面に、低フリクション化を実現するための油溜りとして機能する多数の微細凹部を形成するのに用いられる微細凹部加工装置及び加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の微細凹部加工装置としては、外周部に微細凹部形成用の凸部を有するフォームローラを備えると共に、被加工物における円柱部の外周面や円形孔の内周面といった円周状被加工面に対して、その軸線とフォームローラの回転軸が平行になるように被加工物とフォームローラを配置したものがあった。
【０００３】
上記の微細凹部加工装置は、円周状被加工面が被加工物における円柱部の外周面である場合には、特許文献１に示されるように、円周状被加工面にフォームローラを圧接させて、被加工物を円周状被加工面の軸線回りに回転させることにより、フォームローラを転動させて微細凹部を形成し、また、円周状被加工面が被加工物における円形孔の内周面である場合には、特許文献２に示されるように、円周状被加工面にフォームローラを圧接させて、フォームローラを保持する工具ホルダを円周状被加工面の軸線回りに回転させることにより、フォームローラを転動させて微細凹部を形成する。
【０００４】
このようなフォームローラを用いた微細凹部の形成は、機械加工であるため、例えばショットブラスト等によって微細凹部を形成する場合に比べて、微細凹部を高精度に且つ効率良く形成することができ、生産性の向上や製造コストの低減を実現するうえで非常に有効なものとなっている。
【特許文献１】特開２００５−１６９４９６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１９４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記したような従来の微細凹部加工装置では、被加工物の円周状被加工面の軸線回りにフォームローラを転動させていたため、円周状被加工面の直径とフォームローラの直径の寸法関係によっては、円周状被加工面の軸線に沿う方向の配列において微細凹部の配置に円周方向のずれが生じ、これにより摺動抵抗を充分に低減できないという問題点があり、このほか、被加工物の材料のスプリングバックにより、微細凹部の所望の形状すなわち摺動抵抗を充分に低減し得る規定の形状が得られないという問題点があり、これらの問題点を解決することが課題であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたものであって、円周状被加工面の軸線に沿う方向の配列において、微細凹部を規則的な配置で形成することができると共に、被加工物の材料のスプリングバックによる影響を解消して所望の形状の微細凹部を高精度に形成することができる微細凹部加工装置及び加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の微細凹部加工装置は、被加工物における円柱部の外周面や円形孔の内周面である円周状被加工面に多数の微細凹部を形成する装置である。そして、外周部に微細凹部形成用の凸部を有するフォームローラと、円周状被加工面の軸線に直交する回転軸によりフォームローラを回転自在に支持するローラ支持部材と、ローラ支持部材を保持する工具ホルダと、ローラ支持部材に荷重を付与してフォームローラの凸部を円周状被加工面に圧接させる荷重付与手段と、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させる軸線方向移動手段を備えると共に、フォームローラの凸部が、被加工物の材料のスプリングバック量を見込んだ形状である構成としており、上記構成をもって従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
また、本発明の微細凹部加工方法は、上記したような微細凹部加工装置を用いて、被加工物の円周状被加工面に微細凹部を形成するに際し、円周状被加工面にフォームローラを圧接させ、被加工物及び工具ホルダの少なくとも一方を円周状被加工面の軸線に沿う方向に移動させてフォームローラを転動させることにより、円周状被加工面の軸線に沿う方向に微細凹部を連続的に形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の微細凹部加工装置及び加工方法によれば、円周状被加工面の軸線に沿う方向の配列において、微細凹部を規則的な配置で効率良く形成することができると共に、被加工物の材料のスプリングバックによる影響を解消して、規定通りの形状の微細凹部を高精度に形成することができ、これにより被加工面である摺動面の摺動抵抗が充分に低減された摺動部材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】
【００１０】
以下、図面に基づいて、本発明の微細凹部加工装置及び加工方法の一実施例を説明する。なお、本発明は、その詳細な構成が以下の実施例に限定されるものではない。
【００１１】
図２に示す微細凹部加工装置１は、自動車用エンジンのシリンダブロックＣＢにおけるシリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部Ｐを形成するＮＣ工作機械であって、鉛直方向に昇降可能な主軸ヘッド２と、主軸ヘッド２から垂下した状態で支持された主軸３と、主軸ヘッド２の下方において水平面内で互いに直交する二軸方向に移動可能なワーク載置用のテーブル４と、主軸３に同軸に装着されて一体的に回転する工具ホルダ１０を備えている。シリンダブロックは、ワーク載置用のテーブル４において、シリンダボアＢの軸線を鉛直にした状態で位置決めされる。
【００１２】
工具ホルダ１０は、図１に示すように、主軸３への装着部位であるボディ部１０Ａを有しており、このボディ部１０Ａの下側には、外周部に微細凹部形成用の凸部を有するフォームローラ１１と、シリンダボアＢの軸線に直交する回転軸１４によりフォームローラ１１を回転自在に支持するローラ支持部材としてのアーム１２と、工具ホルダ１０におけるアーム１２の保持部分となるハウジング１３が設けてある。
【００１３】
フォームローラ１１は、材料がとくに限定されるものではないが、例えば、超硬、超硬以外の硬質金属やアルミナ、窒化珪素等のセラミックスなどから成るものであって、シリンダボアＢの直径よりも小さい直径を有している。このフォームローラ１１は、図３にも示すように、外周部に微細凹部形成用の多数の凸部１１ａを一定間隔で有している。そして、フォームローラ１１の凸部１１ａは、後に詳述するように、被加工物（シリンダブロックＣＢ）の材料のスプリングバック量を見込んだ形状となっている。
【００１４】
アーム１２は、主軸３に対して垂直すなわち軸線が鉛直である主軸３に対して水平な回転軸１４を備えており、この回転軸１４によりフォームローラ１１を回転自在に支持している。ハウジング１３は、中空ブロック状を成すものであって、下端側中空部分には軸線を水平方向としたスプラインナット１５が嵌合固定してあり、このスプラインナット１５と、上記アーム１２に連結したスプラインシャフト１６とを互いにスプライン結合することで、アーム１２を主軸３と直交する水平方向に移動可能に保持している。
【００１５】
アーム１２とハウジング１３の上端側中空部分に嵌めこんだキャップ１７との間には、圧縮コイルばね１８が介装してあり、アーム１２に対して主軸３と直交する水平方向の荷重を付与することで、シリンダボアＢの内周面Ｂａにフォームローラ１１の凸部を圧接させるようにしている。この場合、キャップ１７と圧縮コイルばね１８との間には、荷重検出手段としての圧電型のロードセル１９が設けてある。
【００１６】
また、ハウジング１３においてスプラインシャフト１６のアーム１２の反対側には、スプラインシャフト１６の直径よりも大径で且つウレタン樹脂などの軟質材料から成る止め具２０が固定してあり、この止め具２０は、圧縮コイルばね１８の伸びを抑えると共に、この圧縮コイルばね１８が伸びきった際の衝撃を緩和し、そして、ハウジング１３からアーム１２が脱落するのを阻止するものとなっている。
【００１７】
さらに、圧縮コイルばね１８とロードセル１９の間には、圧縮コイルばね１８に予圧を与える調整駒２１が設けてあり、この調整駒２１の長さ（圧縮コイルばね１８の伸縮方向の長さ）を選択することで、予圧力を調整することができるようにしてある。なお、ロードセル１９は、調整駒２１との接触部１９ａを球状の突部としており、これにより、圧縮コイルばね１８の伸縮方向に対する倒れを吸収することができるようにしてある。
【００１８】
この実施例では、シリンダブロックＣＢが被加工物に相当し、シリンダボアＢの内周面Ｂａが、被加工物における円形孔の内周面である円周状被加工面に相当する。また、この実施例では、圧縮コイルばね１８が、ローラ支持部材（アーム１２）に荷重を付与してフォームローラ１１の凸部１１ａを円周状被加工面（シリンダボアＢの内周面Ｂａ）に圧接させる荷重付与手段に相当する。
【００１９】
さらに、この実施例では、鉛直方向に昇降する主軸ヘッド２が、被加工物（シリンダブロックＣＢ）及び工具ホルダ１０の少なくとも一方を円周状被加工面（シリンダボアＢの内周面Ｂａ）の軸線に沿う方向に移動させる軸線方向移動手段に相当し、ここでは工具ホルダ１０を垂直方向に移動させる。さらに、この実施例では、主軸３が、被加工物（シリンダブロックＣＢ）及び工具ホルダ１０の少なくとも一方を円周状被加工面（シリンダボアＢの内周面Ｂａ）の軸線回りに回転させる回転駆動手段に相当し、ここでは工具ホルダ１０を回転駆動する。
【００２０】
さらに、この実施例では、水平方向に移動するワーク載置用テーブル４が、被加工物（シリンダブロックＣＢ）及び工具ホルダ１０の少なくとも一方を円周状被加工面（シリンダボアＢの内周面Ｂａ）の半径方向に移動させてフォームローラ１１の凸部１１ａを円周状被加工面（シリンダボアＢの内周面Ｂａ）に圧接させる半径方向移動手段に相当し、ここでは被加工物（シリンダブロックＣＢ）を移動させる。なお、この半径方向移動手段は、同様の機能を有する荷重付与手段（圧縮コイルばね１８）と併用することも可能であるし、荷重付与手段の代わりに用いることも可能である。
【００２１】
上記した微細凹部加工装置１において、シリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部Ｐを形成するに際しては、まず、主軸３とシリンダボアＢの軸線（中心線）とが同軸上に一致するように位置決めをして、主軸ヘッド２とともに工具ホルダ１０を下降させ、シリンダボアＢ内にフォームローラ１１を挿入する。
【００２２】
次に、テーブル４を作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａに対してフォームローラ１１を接触させ、ロードセル１９により検出した荷重が予め設定した値になるまでテーブル４の移動を継続させる。
【００２３】
つまり、シリンダボアＢの内周面Ｂａにフォームローラ１１が接触した後、テーブル４の移動を継続させると、アーム１２とハウジング１３との間で圧縮コイルばね１８が圧縮され、その反発力が荷重としてフォームローラ１１に付与されると同時に、ロードセル１９によりこの荷重が検出されることから、ロードセル１９の検出荷重が設定値になるまでテーブル４の移動を継続させれば、シリンダボアＢの内周面Ｂａを所定の荷重で加圧し得ることとなる。
【００２４】
そして、上記のように荷重の設定値を検出した段階において、テーブル４の移動を停止し、主軸ヘッド２とともに工具ホルダ１０を下降させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられているフォームローラ１１が下降しつつ連れ回りし、このフォームローラ１１の転動により、シリンダボアＢの内周面Ｂａにその軸線方向にわたって一列の微細凹部Ｐが連続的に形成される。この際、一列の微細凹部Ｐは、円周方向にずれることなく形成される。
【００２５】
次に、テーブル４の移動によりフォームローラ１１をシリンダボアＢの内周面Ｂａから離間させ、主軸３により工具ホルダ１０を所定の角度回転させる。そして、テーブル４を作動させ、再度フォームローラ１１を設定荷重でシリンダボアＢの内周面Ｂａに押付け、主軸ヘッド２とともに工具ホルダ１０を上昇させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられているフォームローラ１１が上昇しつつ連れ回りし、このフォームローラ１１の転動により、シリンダボアＢの内周面Ｂａにその軸線方向にわたって次の一列の微細凹部Ｐが連続的に形成される。
【００２６】
これらの動作を繰り返し実施することで、シリンダボアＢの内周面Ｂａの広い領域において、図７に示すように、軸線方向（図７上下方向）及び円周方向（図７左右方向）に規則的に配列された微細凹部Ｐを形成することができる。
【００２７】
ここで、フォームローラ１１の凸部１１ａは、先述の如く、被加工物（シリンダブロックＣＢ）の材料のスプリングバック量を見込んだ形状となっている。具体的には、図７に示すように、微細凹部Ｐの形状がシリンダボアＢの円周方向を長辺とする矩形状である場合、凸部１１ａは、図３（ｃ）及び図５（ａ）に示すように、先端部の長辺の曲率半径ｒをシリンダボアＢの内周面Ｂａの曲率半径Ｒよりも小さくし、フォームローラ１１をシリンダボアＢの内周面Ｂａに押付けた際に、凸部１１ａの両端部の内側がより深く内周面Ｂａに押付けられるようにする。
【００２８】
これに対して、図６は、凸部１１ａの長辺の曲率半径ｒがシリンダボアＢの内周面Ｂａ曲率半径Ｒと同一の場合、又は凸部１１ａの先端が平面である場合を示す図である。このような凸部１１ａを有するフォームローラ１１を用いて微細凹部Ｐを形成すると、図６（ｂ）に示すように、塑性加工による材料のスプリングバックの影響により、微細凹部Ｐの底部が盛り上がって中央部の深さが周辺部に対して小さくなり、このように微細凹部Ｐの深さが不均一になると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの摺動抵抗を充分に低減することが困難になる。
【００２９】
そこで、フォームローラ１１の凸部１１ａを被加工物の材料のスプリングバック量を見込んだ形状とすることで、図５（ｂ）に示すように、材料のスプリングバックが生じても結果的に深さが均一な微細凹部Ｐを形成することができ、シリンダボアＢの内周面Ｂａの摺動抵抗を充分に低減し得るものとなる。
【００３０】
このように、上記実施例で説明した微細凹部加工装置１及び加工方法によれば、シリンダボアＢの内周面Ｂａの軸線に沿う方向及び円周方向の広い範囲にわたって、微細凹部Ｐを規則的な配置で正確に効率良く形成することができると共に、被加工物（シリンダブロックＣＢ）の材料のスプリングバックによる影響を解消して、規定通りの形状の微細凹部Ｐを高精度に形成することができ、これによりシリンダボアＢの内周面（摺動面）Ｂａの摺動抵抗が充分に低減された摺動部材すなわちシリンダブロックＣＢを提供することができる。
【００３１】
また、上記の微細凹部加工装置１及び加工方法によれば、シリンダボアの内周面の軸線と平行な回転軸を中心にして回転するフォームローラを用いた従来の加工と比較すると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの軸線に直交する回転軸１４を中心にして回転するフォームローラ１１を採用したことにより、同内周面Ｂａの軸線に沿う方向の配列において、微細凹部Ｐの円周方向のずれを防止するだけでなく、円周方向における微細凹部Ｐの数が少ない場合には、同内周面Ｂａの全体にわたって従来の加工よりも短時間で微細凹部Ｐを規則的に形成することができる。
【００３２】
さらに、上記の微細凹部加工装置１及び加工方法によれば、従来の加工に比べて、フォームローラ１１の作製が非常に容易になる。つまり、図７に示す矩形状の微細凹部Ｐを形成する場合、内周面の軸線回りに転動する従来のフォームローラでは、図４に一部を示すように外周部に所定間隔で凸部１１ａを有し、各凸部１１ａは、長辺がフォームローラ１１の円周方向に沿う向きになる。
【００３３】
このような従来のフォームローラにおいて、各凸部１１ａを被加工物の材料のスプリングバック量を見込んだ形状、すなわち凸部１１ａの長辺をフォームローラ１１の曲率半径と異なる曲率半径にして先端面を曲面に加工し、必要に応じて先端面と側面との角部も所定の曲率半径の曲面に加工しようとすると、各凸部１１ａが上述の如く長辺を円周方向とする向きであるから、多数の凸部１１ａに対して個別に曲面加工を施さねばならず、フォームローラの作製に多くの手間と時間がかかる。
【００３４】
これに対して、上記実施例で説明したフォームローラ１１は、内周面Ｂａの軸線に沿う方向に転動することから、凸部１１ａの向きが上記従来のものと９０度異なり、長辺がフォームローラ１１の幅方向に沿う向きとなる。このため、各凸部１１ａが上記の如く曲面を有するものであっても、個々の曲面が円周方向に連続しているとみなすことができるので、複数の凸部１１ａに対して同時に又は連続的に曲面加工を施すことが可能となり、従来のものに比べて手間と時間を節減して容易に作製することができる。
【００３５】
また、当該微細凹部加工装置１は、シリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部Ｐを形成する際に、荷重付与手段（圧縮コイルばね１８）による負荷を変更することで、内周面Ｂａの特定範囲における微細凹部Ｐの深さを意図的に変化させることも可能である。
【００３６】
さらに、当該微細凹部加工装置１は、工具ホルダ１０を内周面Ｂａの軸線回りに回転させながら、フォームローラ１１を内周面Ｂａの軸線に沿う方向に移動（転動）させることにより、図８に示すように、内周面Ｂａの軸線回りの螺旋に沿って微細凹部Ｐを形成すると共に、これを円周方向に複数条形成することができ、さらには、主軸ヘッド２とともに工具ホルダ１０を連続的に上下動させることにより、ジグザグ状の螺旋に沿って微細凹部Ｐを形成することもできる。
【００３７】
上記のように、内周面Ｂａの軸線回りの螺旋に沿って微細凹部Ｐを形成した場合には、軸線に沿う方向の微細凹部Ｐの配列としては円周方向にずれたことになるが、これは従来において問題点とした不規則なずれではなく、均一なずれであって、微細凹部Ｐを規則的な配置で形成したことに変わりはなく、摺動抵抗の低減に貢献することができる。
【００３８】
図９は、本発明の微細凹部加工装置の他の実施例を説明する図である。図示の微細凹部加工装置３１は、工具ホルダ１０のボディ部１０Ａに、フォームローラ１１を支持するローラ支持部材であるアーム１２を直接固定したものであり、水平に移動可能なテーブル（図２参照）の作動により、シリンダボアＢの内周面Ｂａに対するフォームローラ１１の押し付け力を調整することができる。
【００３９】
上記の微細凹部加工装置３１では、工具ホルダ１０におけるハウジングや荷重付与手段である圧縮コイルばね等の構成を省略して、装置構造を簡略化することができ、これにより微細凹部加工装置の製造コストを大幅に低減することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の微細凹部加工装置のさらに他の実施例を説明する図である。先の各実施例では、被加工物における円形孔である円周状被加工面として、シリンダブロックＣＢにおけるシリンダボアＢの内周面Ｂａを例示していたのに対して、この実施例の微細凹部加工装置４１は、被加工物における円柱部の外周面である円周状被加工面として、シャフトＳＴにおける円柱部Ｃの外周面Ｃａを例示している。
【００４１】
図示の微細凹部加工装置４１は、回転駆動される主軸４２及びチャッキング装置４３を設けた主軸台４４と、主軸４２と同軸上にセンタ４５を設けた心押し台４６と、主軸台４４に向けて心押し台４６を進退させるスライド４７を備え、チャッキング装置４３でシャフトＳＴの一端部を把持すると共に、センタ４５でシャフトＳＴの多端部を回転自在に支持することにより、シャフトＳＴを軸線回りに回転駆動する。
【００４２】
また、微細凹部加工装置４１は、工具ホルダ５０に、回転軸１４を介してフォームローラ１１を回転自在に支持するローラ支持部材としてのアーム１２と、アーム１２を保持する半径方向移動手段４８と、アーム１２とともに半径方向移動手段４８を保持する軸線方向移動手段４９を備えている。
【００４３】
半径方向移動手段４８は、被加工物（シャフトＳＴ）及び工具ホルダ５０の少なくとも一方を円周状被加工面（円柱部Ｃの外周面Ｃａ）の半径方向に移動させてフォームローラ１１の凸部を円周状被加工面（円柱部Ｃの外周面Ｃａ）に圧接させるものであり、この実施例では工具ホルダ５０を移動させる。
【００４４】
また、軸線方向移動手段４９は、被加工物（シャフトＳＴ）及び工具ホルダ５０の少なくとも一方を円周状被加工面（円柱部Ｃの外周面Ｃａ）の軸線に沿う方向に移動させるものであり、この実施例では工具ホルダ５０を移動させる。
【００４５】
さらに、この実施例では、主軸４２が、被加工物（シャフトＳＴ）及び工具ホルダ５０の少なくとも一方を円周状被加工面（円柱部Ｃの外周面Ｃａ）の軸線回りに回転させる回転駆動手段に相当し、ここでは被加工物（シャフトＳＴ）を回転駆動する。
【００４６】
上記の微細凹部加工装置４１は、半径方向移動手段４８により、シャフトＳＴの円柱部Ｃの外周面Ｃａにフォームローラ１１を圧接させて、軸線方向移動手段４９で工具ホルダ５０を外周面Ｃａの軸線に沿う方向に移動させることにより、フォームローラ１１を転動させて外周面Ｃａに微細凹部Ｐを連続的に形成する。
【００４７】
また、微細凹部加工装置４１は、上記の微細凹部Ｐの形成の間に、主軸４２によりシャフトＳＴを間歇的に回転又は連続的に回転させることにより、外周面Ｃａの広い範囲にわたって、同外周面Ｃａの軸線方向及び円周方向に規則的に微細凹部Ｐを効率良く形成（図７参照）、又は同外周面Ｃａ軸線回りの螺旋及び円周方向に沿って規則的に微細凹部Ｐを効率良く形成（図８参照）することができる。
【００４８】
本発明の微細凹部加工装置及び加工方法は、上記の実施例に挙げたシリンダブロックＣＢやシャフトＳＴのほか、具体的には、自動車用エンジンを構成するクランクシャフトやカムシャフト等のシャフト類、ピストン及びピストンピンなどの摺動面を有する各種摺動部材に適用することができ、これらの摺動部材の円周状摺動面に対して、深さが均一な微細凹部Ｐを規則的に効率良く形成することができ、摺動抵抗が小さい優れた摺動部材を提供することができる。
【００４９】
また、微細凹部や材料のスプリングバック量を見込んだ凸部は、その形状が上記実施例に限定されることはなく、目的の摺動抵抗に応じて微細凹部の形状を変更することも可能であり、さらに、凸部にあっては、実施例のように先端面を曲面とするほか、球面や、複数の平面から形成した尖頭状あるいは錘状などの適宜形状を選択し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の微細凹部加工装置の一実施例を説明する断面図である。
【図２】微細凹部加工装置の全体を説明する斜視図である。
【図３】フォームローラを説明する正面図（ａ）、側面図（ｂ）及び外周部の断面図（ｃ）である。
【図４】従来のフォームローラの一部を説明する側面図である。
【図５】本発明のフォームローラの凸部形状を説明する微細凹部形成時の断面図（ａ）及び微細凹部形成後の断面図（ｂ）である。
【図６】比較例としてのフォームローラの凸部形状を説明する微細凹部形成時の断面図（ａ）及び微細凹部形成後の断面図（ｂ）である。
【図７】形成した微細凹部の配列を説明する内周面の部分平面図である。
【図８】形成した微細凹部の他の配列を説明する内周面の部分平面図である。
【図９】本発明の微細凹部加工装置の他の実施例を説明する断面図である。
【図１０】本発明の微細凹部加工装置のさらに他の実施例を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｂ              シリンダボア（円形孔）
Ｂａ            内周面（円周状被加工面）
ＣＢ            シリンダブロック（被加工物）
Ｃ              円柱部
Ｃａ            外周面（円周状被加工面）
Ｐ              微細凹部
ＳＴ            シャフト（被加工物）
１  ３１  ４２  微細凹部加工装置
２              主軸ヘッド（軸線方向移動手段）
３  ４２        主軸（回転駆動手段）
４              テーブル（半径方向移動手段）
１０  ５０      工具ホルダ
１１            フォームローラ
１１ａ          凸部
１２            アーム（ローラ支持部材）
１４            回転軸
１８            圧縮コイルばね（荷重付与手段）
【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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