(57)【要約】【課題】  切削と押圧の両工程を同時に行い、加工時間を短縮した切削工具及び加工方法を提供する。【解決手段】  被切削部材と当接し、かつ相対運動することで切削を行う切刃と、切削により前記被切削部材に形成された切削加工面の押圧を行う押圧部とを有する切削工具において、前記押圧部は、前記切刃と同時に前記被切削部材に当接するよう設けられるとともに、前記切刃により前記被切削部材に形成される切削面を押圧することとした。【選択図】        図６
2007000962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被切削部材と当接し、かつ相対運動することで切削を行う切刃と、
切削により前記被切削部材に形成された切削加工面の押圧を行う押圧部と
を有する切削工具において、
前記押圧部は、前記切刃と同時に前記被切削部材に当接するよう設けられるとともに、前記切刃により前記被切削部材に形成される切削面を押圧すること
を特徴とする切削工具。
【請求項２】
請求項１に記載の切削工具において、
前記押圧部は、前記切削工具に対し着脱可能に設けられていること
を特徴とする切削工具。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の切削工具において、
前記刃先と前記押圧部の相対位置は、前記切削面上で変更可能であること
を特徴とする切削工具。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の切削工具において、
前記押圧部を前記被切削部材に付勢し、前記被切削部材の加工面に圧縮残留応力を発生させる付勢手段を設けたこと
を特徴とする切削工具。
【請求項５】
請求項４に記載の切削工具において、
前記付勢手段の付勢力を変更可能としたこと
を特徴とする切削工具。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の切削工具において、
前記押圧部は、前記切削工具に固定された突出部であること
を特徴とする切削工具。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の切削工具において、
前記押圧部は球体であって、前記切削工具に対し回転可能に保持されること
を特徴とする切削工具。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の切削工具において、
前記押圧部は回転軸を有するローラであって、該回転軸は、前記切削工具に対し回転可能に保持されること
を特徴とする切削工具。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の切削工具において、
前記相対運動は、静止した前記切削工具と回転する前記被切削部材との相対運動であって、
前記被切削部材は、軸形状部材または円錐形状部材であること
を特徴とする切削工具。
【請求項１０】
請求項８および請求項９に記載の切削工具において、
前記押圧部の回転軸方向の直線と前記被切削部材の回転軸方向の直線とは、同一平面上に存在しないこと
を特徴とする切削工具。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の切削工具において、
前記円錐形状部材は、ベルト式無段変速機のプーリであって、
前記切削加工面は、前記プーリのシーブ面であること
を特徴とする切削工具。
【請求項１２】
被切削部材と切刃を当接させ、かつ相対運動させることで切削を行う切削工程と、
前記切削工程の後、前記被切削部材と押圧部とを相対運動させ、前記被切削部材に形成される切削加工面を順次押圧する押圧工程と
を有する切削加工方法において、
前記切刃と前記押圧部とを、同時に前記被切削部材に当接させ、
前記切削工程と前記押圧工程における相対運動を同一の相対運動とすること
を特徴とする切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具とそれを用いた加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高い疲労強度が要求される切削加工部品に対しては、切削加工後の加工表面にショットピーニング等の処理を施す必要がある。ショットピーニングは、加工表面層に高い残留圧縮応力を生成し、かつ加工硬化を同時に行うことで表面強度を向上させる優れた加工方法ではあるが、切削加工後に２次加工を行う必要があるとともに、専用の設備も要求されることから生産効率の面ではデメリットもある。一方、疲労強度にとっては表面粗さも重要ではあるが、ショットピーニングを施す場合、加工条件によっては加工表面に打痕が残る場合もあるため、さらに表面仕上げ加工が必要となってしまう。
【０００３】
この問題を解決するため、特許文献１記載の技術にあっては切削工具自体に押圧部を設け、１つの工具で切削工具と押圧工具を兼用することで、加工工程の簡易化を達成している。
【特許文献１】実開平６−１１９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来技術にあっては、切削工程では押圧部と加工面とが接触しないため、切削面の押圧を行うためには、切削を行った後工具を移動させて押圧部と加工面を当接させ、押圧部を加工面に沿って順次移動させる必要がある。したがって、切削と押圧が別工程とならざるを得ず、加工時間の増大と工程増加による生産効率の低下を改善するには不十分である、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、切削と押圧の両工程を同時に行い、加工時間を短縮した切削工具及び加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、被切削部材と当接し、かつ相対運動することで切削を行う切刃と、切削により前記被切削部材に形成された切削加工面の押圧を行う押圧部とを有する切削工具において、前記押圧部は、前記切刃と同時に前記被切削部材に当接するよう設けられるとともに、前記切刃により前記被切削部材に形成される切削面を押圧することとした。
【発明の効果】
【０００７】
よって、切削面を確実に押圧することで、切削と押圧の両工程を同時に行い、加工時間を短縮した切削工具及び加工方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の切削工具及び切削加工方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
［概略斜視図］
実施例１につき図１ないし図６に基づき説明する。図１は、本願切削工具１を用いた切削加工の概略斜視図である。なお、切削工具１の軸方向であって固定器具２側をｘ軸正方向とする。また、ｘ軸に直交し、切削工具１から被切削部材３へ向かう方向をｙ軸正方向、ｘ、ｙ軸と直交し図中上方向をｚ軸正方向とする。
【００１０】
実施例１の切削工具１は、固定された切削工具１を回転する被切削部材３に当接させて切削を行うタイプの工具とする。被切削部材３の回転により切削工具１と被切削部材３は相対運動を行い、この相対運動により切削が行われる。なお、切削工具１の送り運動方向はｘ軸負方向となる。
【００１１】
また、実施例１では、被切削部材３としてベルト式無段変速機（ＣＶＴ）のプーリを用いる。加工面はベルトを挟む円錐形状のシーブ面３１であり、シーブ面３１の傾斜角はαとする（図５参照）。固定された切削工具１に回転するプーリ３のシーブ面３１を当接させることにより、シーブ面３１の切削・押圧加工を行うものである。なお、被切削部材は円錐形状以外の形状であってもよく、特に限定しない。また、被切削部材が回転するものでなくともよい。
【００１２】
［ｚ軸正方向正面図及びｙ軸正方向正面図］
図２は本願切削工具１のｚ軸正方向正面図、図３はｙ軸正方向正面図である。切削工具１は本体１０、切刃１００、押圧部２００を有する。本体１０はｘ軸負方向側端部のｙ軸負方向側が切り欠かれており、傾斜面１１が形成される。この傾斜面１１はｚ軸に対し平行かつｘ−ｚ平面に対し角度α傾いて設けられ、シーブ面３１の傾斜角と同一傾斜角となっている。
【００１３】
切刃１００は刃先１１０においてプーリ３の切削を行う。説明のため、傾斜面１１の法線をξ軸正方向とする。切刃１００は傾斜面１１のｚ軸正方向側であって、刃先１１０を傾斜面１１に対しξ軸正方向に突出させて設けられている。
【００１４】
押圧部２００は半球形凸部であり、被切削部材３よりも高い硬度を有する。また、切刃１００のｚ軸負方向側において傾斜面１１からξ軸正方向に突出させて設けられる。加工時には、この押圧部２００の頂部２１０により切削面を押圧し、塑性変形させることで切削面の平滑化、加工硬化を行うとともに、切削加工面に圧縮残留応力を発生させる。生成される圧縮残留応力は、冷間加工の一種であるいわゆるショットピーニング加工と同等以上であるものとする。
【００１５】
切削工具１単体の状態では、押圧部２００の頂部２１０は切刃１００先端の刃先１１０よりもわずかにξ軸正方向に突出している。加工時にはプーリ３等の被切削部材と当接し、プーリ３等から受ける反力によってξ軸負方向に押し戻されることにより、押圧部２００はξ軸に対し刃先１１０と同一高さに位置することとなる。
【００１６】
なお、この押圧部２００は切削面を押圧して切削面の平滑化及び加工硬化を行える形状であれば半球形状でなくともよく、特に限定しない。また、本体１０と一体であっても別体であってもよい。別体としたものは後述の実施例２で示す。
【００１７】
［傾斜面正面図］
図４は、傾斜面１１のξ軸正方向正面図である。円弧状矢印はプーリ３と刃先１１０との当接部分が形成する切削加工面の軌跡Ｌ１である。本体１０の根元部分は省略する。上述のように、切削時には回転するプーリ３と固定された切削工具１の切刃刃先１１０が当接し、プーリ３と刃先１１０との相対運動により切削が行われる。また、押圧部２００は切刃１００のｚ軸負方向側に設けられ、押圧部２００の頂部２１０は加工面と当接して押圧を行う。
【００１８】
ここで、切削面の押圧を確実に行うため、頂部２１０は刃先１１０よりもｘ軸正方向側（切削工具１の送り運動方向と反対側）に位置するよう設けられる。すなわち、頂部２１０は、軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側の既切削領域に位置し、切削工具１とプーリ３の相対運動によって形成された切削加工面をなぞることとなる。この軌跡Ｌ１は、プーリ３の回転と切削の送り運動によって規定される螺旋状の曲線であり、頂部２１０は常時この螺旋状軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側に位置することとなる。
【００１９】
［ＣＶＴプーリの切削加工］
図５は本願切削工具１を用いてプーリ３のシーブ面３１を切削加工する際のｚ軸方向正面図、図６はｙ軸負方向正面図である。
【００２０】
（切削工程）
切削工程は、切刃１００の刃先１１０をプーリ３のシーブ面３１に当接させ、プーリ３を回転させることで行われる。切刃１００によるシーブ面３１の切削ポイントをＡ（図６参照）とすると、切削工具１とプーリ３との相対運動により、切削ポイントＡはこの相対運動と同一方向の軌跡Ｌ１を形成する（図６における破線矢印）。切削工具１はｘ軸負方向へ送り運動されるため、プーリ３のシーブ面３１は、この軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１を挟んで既切削面と未切削面に分かれ、押圧部２００によって押圧される押圧ポイントＢ（図６参照）は、常時既切削領域内に存在する。
【００２１】
（押圧工程）
押圧工程は、頂部２１０をシーブ面３１の切削加工面に当接させたままプーリ３を回転させ、切削加工面を順次押圧することで行われる。当接させて回転させる点は切削工程と同様であるが、押圧工程では一定の力をもって切削加工面を押圧し、切削加工面の平滑化及び加工硬化を行うとともに、切削加工面の表面に圧縮残留応力を生成させる。
押圧部２００によるシーブ面３１の押圧ポイントをＢとすると、切削工具１とプーリ３との相対運動により、押圧ポイントＢはこの相対運動と同一方向の軌跡Ｌ２を形成する（図６における太線矢印）。
【００２２】
（切削ポイントと押圧ポイントとの位置関係）
上述のように、切削、押圧の両工程は、ともに切削工具１とプーリ３との相対運動により行われるため、この相対運動によって切削ポイントＡ、押圧ポイントＢがそれぞれ形成する軌跡Ｌ１，Ｌ２は、ともにこの相対運動と同一方向となる。
【００２３】
ここで、押圧部２００の頂部２１０は常時既切削領域内に存在して切削加工面を押圧するため、切削工具１とプーリ３との相対運動によって切削加工面は順次押圧される。これにより、切削と同時に切削加工面の平滑化、加工硬化、及び圧縮残留応力の生成が行われ、回転するプーリ３に切削工具１を当接させて切削を行えば、切削工程と同時に押圧工程も行われることとなる。
【００２４】
［従来例と本願実施例１における作用効果の対比］
従来の切削工具では、切削工程では押圧部と加工面とが接触しないため、工具に切刃と押圧部の双方を設けていたとしても切削と押圧が別工程とならざるを得ず、加工時間が長くなる。そのため、１つの工具で切削と押圧の２工程を行うメリットに乏しい、という問題があった。
【００２５】
これに対し本願実施例１では、押圧部２００は、切刃１００と同時にプーリ３に当接するよう設けられるとともに、切刃１００によりプーリ３に形成される切削面を押圧することとした。これにより、押圧部２００の頂部２１０は常時シーブ面３１上の既切削領域内に存在して切削加工面を押圧するため、切削工具１とプーリ３との相対運動によって切削加工面は順次押圧される。よって、切削時におけるプーリ３と切削工具１との相対運動によって切削と押圧の両工程を同時に行うことが可能となり、加工時間を短縮することができる。
【実施例２】
【００２６】
実施例２につき図７ないし図９に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１の押圧部２００は本体１０と一体であったが、実施例２では押圧部２００ａを本体１０と別体とし、カートリッジ形式で本体１０に対し着脱可能に設ける点で実施例１と異なる。
【００２７】
図７は実施例２における切削工具１のｚ軸正方向正面図、図８はｙ軸正方向正面図である。また、図９は傾斜面１１のξ軸正方向正面図である。実施例２においては押圧部２００ａはカートリッジ２０ａに設けられる。本体１０の傾斜面１１にはカートリッジ収容部１２ａが設けられ、このカートリッジ２０ａをカートリッジ収容部１２ａに配設することで本体１０に対し着脱可能に設ける。実施例２ではネジ２１ａを用いて配設しているが、他の方法で配設してもよい。
【００２８】
実施例１と同様、実施例２においても押圧部２００ａの頂部２１０ａは軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側に位置するよう設けられ、頂部２１０ａは既切削領域内に存在して切削加工面を押圧することとなる。これにより、実施例１と同様、切削と押圧の両工程を同時に行う。
【００２９】
また、押圧工程では加工表面の平滑化、加工硬化を行うとともに圧縮残留応力を発生させるため、押圧部２００ａは加工表面を一定以上の力で押圧しながら軌跡Ｌ１をなぞる必要がある。ここで、加工に伴って押圧部２００ａは摩耗するため、摩耗量が大きくなると被切削部材（プーリ３のシーブ面３１）との接触面積が増大して面圧が低下し、切削加工面の平滑化及び加工硬化が不十分となるおそれがある。
【００３０】
ここで、実施例１のように本体１０と押圧部２００を一体とした場合、押圧部２００が摩耗した際には本体１０自体を新品と交換する必要があるが、実施例２では、押圧部２００ａをカートリッジ２０ａに設け、本体１０に対し着脱可能とした。
【００３１】
これにより、カートリッジ２０ａを交換するのみで押圧部２００ａを新品と交換することが可能となり、押圧部２００ａの摩耗が許容量に達した際、本体１０全てを交換することなくカートリッジ２０ａのみの交換によって押圧部２００ａの交換を達成することで、実施例１の作用効果に加え、コスト低減を見込むことができる。
【００３２】
また、カートリッジ形式であるため着脱も容易であり、工数低減も見込める。なお、実施例２では押圧部２００ａをカートリッジ２０ａに設けたが、カートリッジ形式とせず、本体１０に対し押圧部２００ａを直接着脱可能とする構成であってもよい。
【実施例３】
【００３３】
実施例３につき図１０ないし図１５に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例１では切刃１００及び押圧部２００は本体１０に固定され、互いに位置変更は不可能であった。これに対し実施例３では、被切削部材（プーリ３）の形状に合わせて切刃１００と押圧部２００ｂの相対位置を変更可能とした点で実施例１と異なる。
【００３４】
図１０は切削工具１のｚ軸正方向正面図、図１１はｙ軸正方向正面図である。また、図１２は図１０のＩ−Ｉ断面図である。切刃１００のｚ軸負方向側には中ぐり部１２ｂが設けられ、この中ぐり部１２ｂに本体１０とは別体の台座２０ｂが回動可能に配設される。
【００３５】
台座２０ｂの断面は略台形であり、ξ軸正方向側の斜面２１ｂに押圧部２００ｂを有する。また、台座２０ｂはξ−z平面内を回動し、回転中心は中ぐり部１２ｂのｚ軸正方向側開口部１４ｂとなる。この台座２０ｂの回動に伴って押圧部２００ｂもξ−ｚ平面内を回動し、これにより切刃刃先１１０と押圧部２００ｂとの相対位置が変更される。
【００３６】
図１３は傾斜面１１のξ軸正方向正面図である。実施例１と同様、実施例３においても押圧部２００ｂの頂部２１０ｂはシーブ面３１において軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側に設けられ、常時既切削領域内に位置して切削加工面を押圧することとなる。
【００３７】
ここで、実施例３では台座２０ｂの回動に伴って切刃刃先１１０と押圧部２００ｂとの相対位置が変更されるが、押圧ポイントＢが既切削領域から外れてしまうと切削加工面を押圧することができない。したがって、押圧ポイントＢが切削加工面を確実に押圧することができるよう、押圧部２００ｂの位置は既切削領域内で変更されることとする。
【００３８】
図１４は切削工具１のＩ−Ｉ断面であり、被切削部材の曲率と、切刃１００と押圧部２００ｂとの相対位置の関係を示す図である。加工対象として第１、第２被切削部材３ａ，３ｂを想定し、それぞれの曲率をｒ，Ｒとする（ｒ<Ｒ）。なお、第１被切削部材３ａの切削時における台座２０ｂの位置を実線で、第２被切削部材３ｂ切削時における台座２０ｂの位置を破線で示す。
【００３９】
第１、第２被切削部材３ａ，３ｂはそれぞれ曲率が異なるため、切削対象を第１被切削部材３ａから第２被切削部材３ｂに変更する際、切刃１００と押圧部２００ｂとの相対位置を変更しなければ切削を行うことができない。したがって、実施例１のように押圧部が本体１０と一体に形成されている場合、被切削部材の曲率に合わせて切削工具１を交換する必要があり、煩雑であった。
【００４０】
これに対し実施例３では台座２０ｂをξ−ｚ平面内で回動可能としているため、回動によって押圧部２００ｂも位置変更が可能である。よって、加工対象の変更によって被切削部材の曲率が変わったとしても、切刃１００と押圧部２００ｂとの相対位置を適宜変更することで、切削工具自体を変更することなく加工を行うことができる。１つの切削工具１で曲率の異なる複数の被切削部材に対応できるため、実施例１と同様の作用効果を得つつ、工数低減を見込むことができる。
【００４１】
［実施例３変形例］
図１５は、実施例３の変形例を示す図である。実施例３変形例では、押圧部２００ｂ'として先端が半球状の軸部材を用いる。押圧部２００ｂ'の軸をξ軸と平行に設け、この押圧部２００ｂ'をξ軸方向移動可能に本体１０に収装する。
【００４２】
被切削部材の曲率に合わせ適宜押圧部２００ｂ'をξ軸方向移動させることにより、実施例３と同様の作用効果が得られる。なお、刃先１１０と押圧部２００ｂの相対位置を軌跡Ｌ１上で変更可能な例であれば他の方法でもよい。
【実施例４】
【００４３】
実施例４につき図１６ないし図１８に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例１では押圧部２００は本体１０と一体であったが、実施例４では押圧部２００ｃと本体１０を別体とし、押圧部２００ｃを被切削部材（プーリ３）に付勢するバネ３００を設け、このバネ３００の付勢力を変更可能とした点で実施例１と異なる。
【００４４】
図１６は、実施例４における切削工具１のｚ軸正方向正面図、図１７はｙ軸正方向正面図である。また、図１８は図１６のＩＩ−ＩＩ断面図である。本体１０には押圧部挿入孔１２ｃが設けられ、押圧部２００ｃが挿入される。
【００４５】
実施例１と同様、実施例４においても押圧部２００ｃの頂部２１０ｃはシーブ面３１において軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側に設けられ、常時既切削領域内に位置して切削加工面を押圧することとなる。これにより、実施例１と同様、切削と押圧の両工程を同時に行う。
【００４６】
実施例４の押圧部２００ｃはξ軸正方向側端部を球形の頂部２１０ｃとする弾丸形状部材であり、ξ軸負方向面２２０ｃには突出部２３０ｃが設けられている。この突出部２３０ｃは押圧部２００ｃの最外径部２４０ｃよりも小径に設けられている。また、突出部２３０ｃにはバネ３００が挿入され、ξ軸負方向面２２０ｃに当接してξ軸正方向を係止される。
【００４７】
また、突出部２３０ｃはこのバネ３００を介してドーナツ状のストッパ２５０ｃに挿入され、バネ３００はξ軸負方向側においてストッパ２５０ｃと当接する。このストッパ２５０ｃは押圧部挿入孔１２ｃ内においてξ軸方向摺動可能に設けられている。なお、実施例４ではバネ３００として皿バネを用いるが、コイルバネであってもよく特に限定しない。
【００４８】
ストッパ２５０ｃのξ軸負方向側にはネジ２６０ｃが設けられている。このネジ２６０ｃはξ軸負方向側から押圧部挿入孔１２ｃに締め込まれ、ストッパ２５０ｃをξ軸負方向から係止する。したがってバネ３００はξ軸負方向側をストッパ２５０ｃにより係止され、バネ３００は押圧部２００ｃをξ軸正方向に付勢する。これにより、押圧部２００ｃはバネ３００の弾性力によりプーリ３（被切削部材）に押圧され、プーリ３におけるシーブ面３１の平滑化、加工硬化及び圧縮残留応力の生成を行う。
【００４９】
したがって、被切削部材３は常にバネ３００の弾性力により押圧されるため、押圧力を常時一定に保つことができる。実施例１のように押圧部２００と本体１０が固定されている場合、押圧力は被切削部材３に対する切削工具１の切り込み量によって決定されるが、実施例４では切り込み量によらず安定した押圧力を得ることが可能であり、実施例１の作用効果に加え、より安定した押圧工程を達成できる。
【００５０】
ここで、ネジ２６０ｃを更に締め込んだ場合、ネジ２６０ｃはξ軸正方向に移動してストッパ２５０ｃも正方向に移動する。一方、押圧部２００ｃはプーリ３に当接するためξ軸正方向に移動しないため、ストッパ２５０ｃと押圧部２００ｃに係止されたバネ３００は収縮し、押圧部２００への付勢力が増大し、プーリ３への押圧力も増大する。
【００５１】
このように、ネジ２６０ｃの締め込み量を変えることにより、被切削部材３（プーリ３）への押圧力を適宜変更し、実施例１の作用効果に加え、被切削部材３の材質に合わせて最適な押圧力を得ることができる。
【実施例５】
【００５２】
実施例５につき図１９ないし図２８に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。実施例５では押圧部２００ｄを本体１０と別体とし、さらに押圧部２００ｄを円柱状のローラとして本体１０に対し独立に回転させる点で実施例１と異なる。
【００５３】
図１９は実施例５における切削工具１のｚ軸正方向正面図、図２０はｙ軸正方向正面図である。本体１０には押圧部挿入孔１２ｄが設けられ、円柱状の押圧部２００ｄが回転可能に挿入されてキャップ１３ｄにより閉塞される。
【００５４】
図２１は図１９のＩＶ−ＩＶ断面図、図２２は図２０のＶ−Ｖ断面図である。なお、ξ軸及びｚ軸に直交する軸をη軸と定義する。また、図２１、図２２では押圧部２００ｄのみ正面図を示す。
【００５５】
押圧部２００ｄは押圧を行うローラ部２１０ｄ及びローラ軸２２０ｄから形成され、ξ軸負方向から押圧部挿入孔１２ｄへ挿入される。押圧部２００ｄの軸線はη軸と平行である。ここで、押圧部挿入孔１２ｄのξ軸正方向側開口部１４ｄのη軸方向幅は、ローラ軸２２０ｄの軸長よりも小さく、かつローラ部２１０ｄの軸長よりも大きく設けられ、段部１５を形成する。また、ξ軸正方向側開口部１４からはローラ部２１０ｄの一部のみが露出する。
【００５６】
ローラ軸２２０ｄは軸受２４０ｄを介して保持部材２５０ｄに支持される。この保持部材２５０ｄの外周は、押圧部挿入孔１２ｄの内径と同一形状に設けられている。また、保持部材２５０ｄは中央部において２分割されたη軸方向対称形状であり、η軸正、負両方向から押圧部２００ｄを挟持する。さらに、保持部材２５０ｄのξ軸正方向端部は押圧部挿入孔１２ｄの段部１５に当接し、ξ軸負方向端部はキャップ１３ｄに当接することで、保持部材２５０ｄは押圧部挿入孔１２ｃ内で移動を拘束される。
【００５７】
図２３は傾斜面１１のξ軸正方向側正面図、図２４は切削工具１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。実施例５においても押圧を行うローラ部２１０ｄはシーブ面３１において軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりもｘ軸正方向側に設けられ、常時既切削領域内に位置して切削加工面を押圧することとなる。これにより、実施例１と同様、切削と押圧の両工程を同時に行う。
【００５８】
また、ローラ部２１０ｄは本体１０に対し回転可能に設けられているため、プーリ３の回転に伴ってローラ部２１０ｄも相対運動と反対方向に回転する。これにより、実施例１の作用効果に加え、押圧部２００ｄとシーブ面３１との摩擦抵抗を低減して押圧工程をスムーズに行うことができる。
【００５９】
［被切削部材の形状と押圧部の接触状態の関係］
（円錐形状の場合）
図２５、図２６は、円錐形状のプーリ３と円筒状のローラ部２１０ｄとの接触状態を示す模式図である。なお、ローラ部２１０ｄの軸線をＭ１、プーリ３の母線（円錐を展開した際の扇形半径）をＭ２、プーリ３の軸線をＭ３とする。さらに、図２５ではＭ１とＭ３が同一平面上にある場合、図２６では同一平面上にない場合を示す。
【００６０】
ローラ部２１０ｄは単純円筒形であり、プーリ３は円錐形状である。したがって、ローラ軸２２０ｄの軸線Ｍ１の方向と、ローラ部２１０ｄとの接触位置におけるプーリ３の母線Ｍ２の方向が一致した場合、ローラ部２１０ｄはη軸方向幅全域にわたってシーブ面３１と線接触し、シーブ面３１における未切削領域とローラ部２１０ｄが干渉するおそれがある。
【００６１】
この干渉を回避するためには、ローラ部２１０ｄはシーブ面３１の既切削領域において点接触することとすればよい。そのためには、ローラ部２１０ｄがシーブ面３１を押圧する押圧ポイントＢが既切削領域内に存在し、かつローラ軸２２０ｄの軸線Ｍ１とプーリ３の母線Ｍ２とが一致しない、すなわちＭ１とＭ２が傾斜する必要がある。
【００６２】
プーリ３は円錐形状である以上、プーリ３の母線Ｍ２はプーリ回転軸Ｍ３と必然的に交差する。すなわち、ローラ軸線Ｍ１とプーリ３の母線Ｍ２の方向が一致しない場合とは、ローラ軸線Ｍ１とプーリ回転軸線Ｍ３とが交わらない、つまりＭ１とＭ３とが同一平面上に存在しないことと同義である。
【００６３】
したがって実施例５では、ローラ軸線Ｍ１と、プーリ回転軸線Ｍ３とが同一平面上に存在しないよう設けることとする。これにより、ローラ部２１０ｄが単純円筒形状であっても、シーブ面３１と点接触させることが可能となり、シーブ面３１における未切削領域とローラ部２１０ｄの干渉を回避することができる。よって、ローラ部２１０ｄの形状を単純化し、コスト低減を図ることができる。
【００６４】
（軸形状の場合）
図２７は、被切削部材３を軸形状部材とした場合の模式図である。被切削部材が軸形状部材である場合であっても、ローラ部２１０ｄの回転軸Ｍ１と被切削部材の回転軸線Ｍ３とが同一平面上に存在する場合、ローラ部２１０ｄはη軸方向幅全域にわたってシーブ面３１と当接してしまう。そのためシーブ面３１における未切削領域とローラ部２１０ｄが干渉するおそれがある。
【００６５】
したがって、プーリ３を加工する場合と同様、被切削部材を軸形状とする場合であっても、ローラ部２１０ｄの軸線Ｍ１と被切削部材の回転軸Ｍ３とが同一平面上に存在しないよう設けることにより、ローラ部２１０ｄの中央部分のみでシーブ面３１に当接させ、未切削領域とローラ部２１０ｄとの干渉を回避することができる。
【００６６】
（回転しない平面形状の場合）
図２８は、被切削部材として平板部材を用いた場合の模式図である。平板を加工する場合など、被切削部材が回転運動を行わず、切削工具１と被切削部材との相対運動が直線運動である場合、単純円筒形状のローラ部２１０ｄの軸線Ｍ１は必ず被切削部材と平行となる。したがって、単純円筒形状のローラ部２１０ｄはη軸方向幅全域にわたって被切削部材と当接し、未切削領域との干渉するおそれがある。
【００６７】
したがって、被切削部材との相対運動が直線運動である場合、円筒形状の略中央部分の径を増大させて樽型形状のローラ部２１０ｄ'とすることにより、ローラ部２１０ｄ'の中央部分のみで被切削部材と当接させ、未切削領域との干渉を回避することとしてもよい。被切削部材が円錐形状または軸形状であっても、樽型形状のローラ部２１０ｄ'とすることにより確実に未切削領域との干渉を回避できる。
【実施例６】
【００６８】
実施例６につき図２９ないし図３１に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様である。押圧部２００ｅと本体１０を別体とする点では実施例５と同様であるが、実施例６では押圧部２００ｅを球体とする点で異なる。
【００６９】
図２９は実施例６における切削工具１のｚ軸正方向正面図、図３０はｙ軸正方向正面図である。また、図３１は図３０のＶＩ−ＶＩ断面図である。本体１０には押圧部挿入孔１２ｅが設けられ、ξ軸負方向から押圧部２００ｅが回転可能に挿入されてキャップ１３ｅにより閉塞される。また、球状の押圧部２００ｅが本体１０から落下しないよう、押圧部挿入孔１２ｅのξ軸正方向側開口部１４ｅは押圧部２００ｅの直径よりも小さく設けられている。
【００７０】
実施例１と同様、実施例６においても押圧部２００ｅの頂部２１０ｅは軌跡Ｌ１上に位置するよう設けられ、頂部２１０ｅはシーブ面３１において軌跡Ｌ１上、あるいは軌跡Ｌ１よりも常時ｘ軸正方向側、すなわち既切削領域内に存在して切削加工面を押圧することとなる。これにより、実施例１と同様、切削と押圧の両工程を同時に行う。
【００７１】
ここで実施例６の押圧部２００ｅは球体であるため、切削加工面の軌跡Ｌ１をなぞることによって押圧部２００ｅは相対運動と反対方向に回転する。したがって、実施例１の作用効果に加え、切削加工面から受ける摩擦抵抗を低減し、押圧工程をスムーズに行うことができる。
【００７２】
また、押圧部２００ｅは球体であり、被切削部材とは常時点接触することとなる。したがって、押圧部２００ｅが既切削領域内に存在しさえすれば実施例５のように未切削領域との干渉を考慮する必要はなく、被切削部材の形状に左右されることなく確実に押圧を行うことができる。
（他の実施例）
【００７３】
以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００７４】
実施例２〜６は実施例１を基本とするものであり、実施例２〜６を適宜組み合わせてもよい。加工条件に合わせて最適な組み合わせを用いることにより、より好ましい加工を実現することができる。
【００７５】
実施例１〜６の切削工具１では切削油の供給につき限定していないが、図３２に示すように、切削工具１に油路１６を設けて傾斜面１１に開口させ、切削油を供給することとしてもよい。なお、図３３に実施例４の変形例を示す。油路１６を押圧部挿入孔１２ｃ内に開口させ、押圧部２００ｃが被切削部材３と当接し、バネ３００が収縮して押圧部２００ｃがξ軸負方向に移動することにより油路１６と切削加工面が連通され、切削油が供給されることとしてもよい。
【００７６】
本願実施例の切削工具１はξ軸正方向に突出する切刃１００を持つ片刃タイプの切削工具であったが、突き切りタイプや中ぐりタイプなど、他のタイプの切削工具であってもよい。例えば、図３４では実施例１の切削工具１を突き切りタイプに変形しているが、実施例２〜６の切削工具１を突き切りタイプとしてもよい。
【００７７】
実施例５における樽型形状のローラ部２００ｄ'をさらに変形し、図３５に示すようにそろばん形状のローラ部２１０ｄ''としてもよい。単純な樽型形状のローラ部２００ｄ'に比べ、被切削部材３に対しより確実に点接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本願切削工具を用いた切削加工の概略斜視図である。
【図２】実施例１における本願切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図３】実施例１における本願切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図４】実施例１における傾斜面のξ軸正方向正面図である。
【図５】加工時における切削工具およびプーリのｚ軸方向正面図である。
【図６】加工時における切削工具およびプーリのｙ軸負方向正面図である。
【図７】実施例２における切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図８】実施例２における切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図９】実施例２における切削工具の傾斜面のξ軸正方向正面図である。
【図１０】実施例３における切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図１１】実施例３における切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図１２】実施例３における切削工具のＩ−Ｉ断面図である。
【図１３】実施例３における傾斜面のξ軸正方向正面図である。
【図１４】被切削部材の曲率に対応した切刃と押圧部との相対位置の関係を示す図である。
【図１５】実施例３の変形例を示す図である。
【図１６】実施例４における切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図１７】実施例４における切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図１８】実施例４における切削工具のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図１９】実施例５における切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図２０】実施例５における切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図２１】実施例５における切削工具のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図２２】実施例５における切削工具Ｖ−Ｖ断面図である。
【図２３】実施例５における傾斜面のξ軸正方向側正面図である。
【図２４】実施例５における切削工具のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図２５】プーリとローラ部との接触状態を示す模式図である（ローラ部軸線とプーリ軸線が同一平面上に存在）。
【図２６】プーリとローラ部との接触状態を示す模式図である（ローラ部軸線とプーリ軸線が同一平面上に不存在）。
【図２７】軸形状の被切削部材とローラ部との接触状態を示す模式図である。
【図２８】平面形状の被切削部材とローラ部との接触状態を示す模式図である。
【図２９】実施例６における切削工具のｚ軸正方向正面図である。
【図３０】実施例６における切削工具のｙ軸正方向正面図である。
【図３１】実施例６における切削工具のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図３２】本願実施例の切削工具に切削油供給用の油路を設けた例である。
【図３３】実施例４の切削工具に切削油供給用の油路を設けた例である。
【図３４】実施例１の切削工具を突き切りタイプに変形した例である。
【図３５】実施例５のローラ部をそろばん形状に変形した例である。
【符号の説明】
【００７９】
１    切削工具
２    固定器具
３    切削部材（プーリ）
１０    本体
１１    傾斜面
３１    シーブ面
１００    切刃
１１０    刃先
２００    押圧部
２１０    頂部
１２ａ    カートリッジ収容部
２０ａ    カートリッジ
２１ａ    ネジ
１２ｂ    中ぐり部
２０ｂ    台座
２１ｂ    斜面
１２ｃ    押圧部挿入孔
１３ｃ    キャップ
２２０ｃ    ξ軸負方向面
２３０ｃ    突出部
２４０ｃ    最外径部
２５０ｃ    ストッパ
２６０ｃ    ネジ
３００    バネ
１４ｄ    ξ軸正方向側開口部
１５ｄ    段部
２１０ｄ    ローラ部
２２０ｄ    ローラ軸
２４０ｄ    軸受
２５０ｄ    保持部材
１４ｅ    ξ軸正方向側開口部
１６    油路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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