バニシングツール
【課題】外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供する。
【解決手段】バニシングツール１は、バニシングローラ２をフレーム３の先端に、回動可能に軸支してなる。バニシングローラ２は、一方側端面２３１と外周面２２との間に一方側加工角部２１１を有し、他方側端面２３２と外周面２２との間に他方側加工角部２１２を有している。外周面２２には、一方側外周面２２１と他方側外周面２２２とが形成してある。一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２とは、バニシングローラ２の軸線方向において、所定の間隔を介して設けてある。一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きい。
【解決手段】バニシングツール１は、バニシングローラ２をフレーム３の先端に、回動可能に軸支してなる。バニシングローラ２は、一方側端面２３１と外周面２２との間に一方側加工角部２１１を有し、他方側端面２３２と外周面２２との間に他方側加工角部２１２を有している。外周面２２には、一方側外周面２２１と他方側外周面２２２とが形成してある。一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２とは、バニシングローラ２の軸線方向において、所定の間隔を介して設けてある。一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラバニシング加工を行うためのバニシングツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイト等を用いた切削加工を行った後の加工面の面粗さを向上させる加工としては、ローラバニシング加工が知られている。ローラバニシング加工は、ワークの表面をバニシングローラで転圧して押しならすことにより、面粗さを大幅に向上させ平滑な仕上がり面を得るものである。また、ローラバニシング加工は加工面の表面を加工硬化させるため、耐久性、耐摩耗性にも優れた仕上がり面を得ることができる。
【０００３】
円筒上のワークに対して、ローラバニシング加工を行うのに用いられるバニシングツールとしては、円筒状の保持軸の先端に、この保持軸の軸方向と略平行に軸方向を向けたバニシングローラを備えたものが知られている（特許文献１）。このバニシングツール９１は、図１０に示すごとく、バニシングローラ９１２の軸線が保持軸９１１の軸線に対して偏心すると共に、保持軸９１１に対してバニシングローラ９１２が数度の傾斜をもって配されている。バニシングツール９１は、保持軸９１１の軸線方向とワーク９９の軸線方向とが略平行となるようにして用いる。このバニシングツール９１は、保持軸９１１の軸線方向と垂直な方向に押圧力をかけると共に、保持軸９１１の軸線方向にバニシングツール９１を送ることで回転させたワークにローラバニシング加工を行う。
【０００４】
また、図１１及び図１２に示すごとく、保持軸の軸方向と略直交する方向にバニシングローラの軸方向を向けたバニシングツールも知られている。このバニシングツール９２は、保持軸９２１の軸線方向とワーク９９の軸線方向とを直交させると共に、バニシングローラ９２２の軸線方向とワーク９９の軸線方向とを平行とするようにして用いる。バニシングローラ９２２の形状は、円筒状をなすもの（図１１）や、略そろばん玉状をなすもの（図１２）がある。このバニシングツール９２は、保持軸９２１の軸線方向に押圧力をかけると共に、バニシングローラ９２２の軸線方向にバニシングツール９２を送ることで回転させるワークに対してローラバニシング加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８８５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のバニシングツール９１においては、外周面に段差が形成されたワークにローラバニシング加工を行えない場合がある。例えば、図１０に示すごとくワーク９９が大径部９９１の両側に小径部９９２、９９２Ａを有する場合、バニシングツール９１の送り方向において大径部９９１よりも先にある小径部９９２Ａの外周面にローラバニシング加工を行うことができない。したがって、小径部９９２Ａにローラバニシング加工を行うためには、ワーク９９の保持方向を変更したり、複数のバニシングツールを用いる必要がある。これにより、ローラバニシング加工にかかる加工時間が増大したり、設備費用が増大するおそれがある。
【０００７】
また、円筒状のバニシングローラ９２２を用いたバニシングツール９２によれば、大径部９９１と小径部９９２とからなるワーク９９に対してもローラバニシング加工を行うことができる。しかし、この場合、ワーク９９とバニシングローラ９２２の接触幅が増大するため、バニシングローラ９２２とワーク９９とを局所的に接触させることができず、バニシングローラ９２２の押圧力を大きくしなければならない。
【０００８】
また、略そろばん玉形状のバニシングローラ９２２を用いたバニシングツール９２によれば、バニシングローラ９２２とワーク９９とを局所的に接触させ大径部９９１の両側の小径部９９２、９９２Ａを加工することはできる。しかし、バニシングローラ９２２の端面９２４から加工部９２３までの距離が大きくなり、小径部９２２、９９２Ａの加工を行う際に、段差の端面の近傍までは加工を行うことができない。また、バニシングローラ９２２を傾ければ段差の端面近傍を加工ことができるが、大径部９９１の両側の小径部９９２、９９２Ａを加工する場合はバニシングローラ９２２の傾き方向を変更する必要がある。そのため、この場合にもワーク９９の保持方向を変更したり、複数のバニシングツールを用いる必要がある。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラをフレームの先端に、回動可能に軸支してなり、
上記バニシングローラは、略円筒形状をなしており、その一方側端面と外周面との間に曲面状の一方側加工角部を有するとともに、他方側端面と外周面との間に曲面状の他方側加工角部を有しており、
上記外周面には、上記一方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面と、上記他方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面とが形成してあり、
上記一方側加工角部の最大外径は、上記他方側加工角部の最大外径よりも大きいことを特徴とするバニシングツールにある（請求項１）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバニシングツールは、一方側加工角部によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワークの加工面に一方側加工角部を押し当てながら、バニシングローラの軸方向において他方側外周面の縮径方向へ移動させる。このとき、一方側加工角部の最大外径が他方側加工角部の最大外径よりも大きいため、他方側加工角部は加工面に接触しない。一方、バニシングツールは、他方側加工角部によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワークの加工面に他方側加工角部を押し当てながら、上記バニシングローラの軸方向において一方側外周面の縮径方向へ移動させる。尚、このときには、一方側加工角部を加工面の端部よりも外側に配することにより一方側加工角部は、加工面に接触しない。
【００１２】
このようなバニシングツールの構成により、大径部の両側に小径部を有するワークにおいても、一方の小径部の加工には、一方側加工角部を用い、他方の小径部の加工には、他方側加工部を用いてローラバニシング加工を行うことができる。したがって、ワークの保持方向の変更や、複数のバニシングツールを用いることなく、ローラバニシング加工を行うことができる。それゆえ、ローラバニシング加工にかかる時間を短縮すると共に、設備費用を低減することができる。
【００１３】
また、一方側外周面と他方側外周面を設け、一方側加工角部の送り方向を一方側外周面の縮径方向とし、他方側加工角部の送り方向を他方側外周面の縮径方向とすることにより、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。すなわち、一方側外周面及び他方側外周面を設けることにより、ワーク加工面の凸部を滑らかに押し潰すことができ、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。したがって、より良好な仕上がり面を得ることができる。
【００１４】
また、一方側加工角部または他方側加工角部のいずれか一方をワークに押し当て、ローラバニシング加工を行うため、バニシングローラとワークとを局所的に接触させることができる。これにより、バニシングローラを介してワークに伝わる押圧力を安定させることができる。それゆえ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００１５】
また、一方側加工角部及び他方側加工角部は、バニシングローラの軸方向における両端に形成してある。そのため、ワークの外周面に形成された段差の端面と近い位置にバニシングツールを配することができる。これにより、段差の端面の近傍まで加工を行うことができる。
【００１６】
上記のごとく、本発明によれば、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１における、バニシングツールを示す説明図。
【図２】実施例１における、バニシングローラを示す部分拡大図。
【図３】実施例１における、第１加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図４】実施例１における、第２加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図５】実施例１における、第３加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図６】比較例１における、バニシングローラ及び加工面を示す拡大断面図。
【図７】比較例１における、潰し量を示すグラフ。
【図８】実施例２における、バニシングツールを示す部分拡大図。
【図９】実施例２における、ローラ支承部の構造を変更したバニシングツールを示す部分拡大図。
【図１０】背景技術における、バニシングローラの軸線と保持部の軸線が略平行なバニシングツールを示す説明図。
【図１１】背景技術における、円筒状のバニシングローラを用いたバニシングツールを示す説明図。
【図１２】背景技術における、そろばん玉形状のバニシングローラを用いたバニシングツールを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラは、上記一方側加工角部と一方側外周面とを形成した一方側ローラと、上記他方側加工角部と他方側外周面とを形成した他方側ローラとを有していることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラの形状を単純な形状とすることができる。そのため、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラの生産性を向上させることができ、その生産コストを低減することができる。また、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラが摩耗した際には、摩耗面を研磨することで上記一方側ローラ及び上記他方側ローラを再利用することも可能となる。また、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラが損傷したり、研磨による再利用ができなくなった場合には、上記フレームに新しく上記一方側ローラ及び上記他方側ローラを取り付けて使用することができる。この場合、上記バニシングツールにかかる費用を低減することができる。
【００１９】
また、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差は、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内にあることが好ましい（請求項３）。
上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差が、０．４ｍｍ未満の場合には、上記一方側加工角部と上記他方側加工角部の両方が加工面に接触するおそれがある。
また、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差が、１．０ｍｍを超える場合には、上記一方側加工角部又は上記一方側外周面がワーク又は、ワークを保持する部材に干渉し、上記他方側加工角部によってローラバニシング加工を行えなくなるおそれがある。
【００２０】
また、上記一方側端面及び上記他方側端面は、上記バニシングローラの軸方向と垂直な平面上に形成されており、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度は、８６°〜８９°の範囲内にあることが好ましい（請求項４）。
上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８６°未満の場合には、上記一方側外周面及び上記他方側外周面による潰し量が小さくなるため、上記バニシングツールの送りを大きくとれない。
また、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８９°を超える場合には、上記加工面に接触する面積が大きくなり、バニシングローラからワークに加える押圧力大きくする必要が生じる。
【００２１】
また、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８７°〜８８°の範囲内にある場合、上記バニシングツールの押圧力と送りとを最適にすることができる。それゆえ、上記加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができ、特に好ましい。
【００２２】
また、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径は、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内にあることが好ましい（請求項５）。上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径が、０．８ｍｍ未満の場合には、上記加工面の凹凸における凸部を滑らかに押し潰すことができないおそれがある。
また、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径が、１．２ｍｍを超える場合には、上記加工面に接触する面積が大きくなり、ワークにおける段差の端面の近傍まで下降しにくくなる。
【００２３】
また、上記バニシングローラの外周面には、上記フレームに配置したスプリングによる押圧力が付与されるよう構成されていることが好ましい（請求項６）。この場合には、上記バニシングツールの押圧力を一定に保つことができ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるバニシングツール１について、図１〜図５を参照して説明する。
尚、図１〜図５においては、バニシングツール１の形状等を誇張して描いてある。（後述の図６、図８及び図９も同様である）。
本例のバニシングツール１は、図１に示すごとく、ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラ２を、ワーク７の軸線方向と直交して配されるフレーム３の先端に、回動可能に軸支してなる。バニシングローラ２は、略円筒形状をなしており、その一方側端面２３１と外周面２２との間に曲面状の一方側加工角部２１１を有するとともに、他方側端面２３２と外周面２２との間に曲面状の他方側加工角部２１２を有している。外周面２２には、一方側加工角部２１１から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面２２１と、他方側加工角部２１２から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面２２２とを形成してあり、一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２とは、バニシングローラ２の軸線方向において、所定の間隔を介して設けてある。バニシングローラ２は、その軸線方向がワーク７の軸線方向と略同一となるように配されており、一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きい。
【００２５】
以下、本例に示すバニシングツール１について、詳細に説明する。
本例のワーク７は、図３〜図５に示すごとく、大径部７２と、この大径部７２の両端に配された２つの小径部７３とからなる。大径部７２の最大外径は、小径部７３の最大外径よりも大きく、大径部７２と小径部７３とは同心上に配してある。ワーク７は、円筒形状の素材に旋盤加工を施して形成されており、小径部７３の外周面２２において大径部７２と隣り合う位置には、逃げ溝７３３が形成されている。本例においては、大径部７２の外周面２２を第１加工面７２１とし、後述するバニシングローラ２における他方側加工角部２１２が配される側の小径部７３の外周面２２を第２加工面７３１とし、他方の小径部７３の外周面２２を第３加工面７３２とした。尚、第２加工面７３１及び第３加工面７３２は、逃げ溝７３３を除いた外周面２２を指すものである。また、ワーク７の中心軸線上には、貫通穴７１が形成してあり、この貫通穴７１の一端を内径チャック８１により保持すると共に、他端を芯押し台（図示略）のセンタ８２により支持されている。そして、内径チャック８１に連結された回転駆動源（図示略）を回転させることでワーク７を回転させる。
【００２６】
本例のバニシングツール１は、ワーク７の第１加工面７２１〜第３加工面７３２に対してローラバニシング加工を行うためのものである。
バニシングツール１は、図１に示すごとく、加工角部２１を設けたバニシングローラ２と、該バニシングローラ２を回動可能に軸支するフレーム３とからなる。
フレーム３は、バニシングローラ２を軸支するローラ支承部３１と、該ローラ支承部３１と連結し、図示しない加工機の工具チャックと接続可能に構成された接続部３２とからなる。
ローラ支承部３１は、その下端から下方に垂下した２つの軸支部３１１を有しており、軸支部３１１には、バニシングローラ２の回動軸２６を保持することができる。
【００２７】
接続部３２は、図１に示すごとく、上記工具チャックと連結する円筒形状の外管３２１と、この外管３２１内に先端側から挿通配置されるローラ支承部３１の基部３１２と、外管３２１の内側において基部３１２との間に配されたスプリング３２３とからなる。外管３２１の基端側には、スプリング３２３からローラ支承部３１の基部３１２にかかる付勢力を調整する調整ネジ部３２２が配してある。スプリング３２３は、その一端を調整ネジ部３２２の先端面に当接し、他端を基部３１２の基端面に当接してある。したがって、ローラ支承部３１は、スプリング３２３により先端に向かう付勢力を受けながら保持されたフローティング構造をなしている。
【００２８】
ローラ支承部３１に回動可能に軸支されたバニシングローラ２は、図１及び図２に示すごとく、略円筒形状をなしている。バニシングローラ２は、その軸線方向における一端に配された一方側端面２３１と、該一方側端面２３１の反対側に配された他方側端面２３２と、一方側端面２３１と他方側端面２３２とを繋ぐ外周面２２とを有している。一方側端面２３１及び他方側端面２３２は、バニシングローラ２の軸線方向に対して垂直な平面上に形成してある。一方側端面２３１と外周面２２との間には、曲面状の一方側加工角部２１１を有しており、他方側端面２３２と外周面２２との間には、曲面状の他方側加工角部２１２を有している。一方側加工角部２１１の曲率半径Ｒ１と、他方側加工角部２１２の曲率半径Ｒ２とは、共に０．８ｍｍとした。上記のごとく、一方側加工角部２１１は、一方側端面２３１に形成されており、他方側加工角部２１２は、他方側端面２３２に形成されている。
【００２９】
バニシングローラ２の外周面２２には、一方側加工角部２１１から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面２２１と、他方側加工角部２１２から上記外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面２２２とを形成してある。一方側外周面２２１は、一方側加工角部２１１をなす曲面に接する面からなり、他方側外周面２２２は、他方側加工角部２１２をなす曲面に接する面からなる。このとき、一方側端面２３１と一方側外周面２２１との間の傾斜角度θ１と、他方側端面２３２と他方側外周面２２２との間の傾斜角度θ２は、共に８７°とした。
【００３０】
また、一方側加工角部２１１の最大外径Ｄ１は３６ｍｍとし、他方側加工角部２１２の最大外径Ｄ２は３５ｍｍに設定してある。したがって、一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きく設定してある。
また、一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２との間の距離Ｌは、２０ｍｍとした。尚、距離Ｌは、一方側加工角部２１１における最大外径となる箇所と他方側加工角部２１２の最大外径となる箇所との間において、バニシングローラ２の軸線と平行な方向における距離を示すものである。尚、距離Ｌは、加工面の軸方向における長さに応じて設定することが好ましい。
【００３１】
上記のごとく構成されたバニシングツール１を用いて、ローラバニシング加工を行う手順について説明する。
本例のワーク７における第１加工面７２１〜第３加工面７３２には、旋盤による前加工を施してある。この前加工における加工は、刃先の曲率半径が０．８ｍｍ、先端角が８０°のバイトを用いて、ワーク７と対向する刃先側面とワーク７の軸線との間の角度を５°として、刃物台（図示略）へと取り付けてある。
【００３２】
バニシングツール１は、接続部３２の軸線方向がワーク７の軸線方向に対して直交するように配されると共に、バニシングローラ２の軸線方向とワーク７の軸線方向とが平行となるよう、加工機の工具チャックに保持されている。
【００３３】
まず、第１加工面７２１に対してローラバニシング加工を行う。第１加工面７２１におけるローラバニシング加工は、図３に示すごとく、一方側加工角部２１１によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第１移動始点まで移動させる。この第１移動始点は、一方側加工角部２１１の先端位置が、第１加工面７２１に対してバニシングツール１の送り方向における手前側に外れた位置で、かつワーク７の径方向において第１加工面７２１から１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３４】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させ、第１加工面７２１にバニシングローラ２を当接させる。このとき、一方側外周面２２１が第１加工面７２１の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第１加工面７２１の端部に一方側外周面２２１を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、一方側加工角部２１１が第１加工面７２１上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において他方側加工角部２１２側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３５】
次いで、第２加工面７３１に対してローラバニシング加工を行う。第２加工面７３１におけるローラバニシング加工は、図４に示すごとく、一方側加工角部２１１によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第２移動始点まで移動させる。この第２移動始点は、一方側加工角部２１１の先端位置が、第２加工面７３１に隣り合って形成された逃げ溝７３３部上で、かつワーク７の径方向における１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３６】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させる。このとき、一方側外周面２２１が第２加工面７３１の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第２加工面７３１の端部に一方側外周面２２１を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、一方側加工角部２１１が第２加工面７３１上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において他方側加工角部２１２側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３７】
次いで、第３加工面７３２に対してローラバニシング加工を行う。第３加工面７３２におけるローラバニシング加工は、図５に示すごとく、他方側加工角部２１２によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第３移動始点まで移動させる。この第３移動始点は、他方側加工角部２１２の先端位置が、第３加工面７３２に隣り合って形成された逃げ溝７３３部上で、かつワーク７の径方向における１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３８】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させる。このとき、他方側外周面２２２が第３加工面７３２の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第３加工面７３２の端部に他方側外周面２２２を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、他方側加工角部２１２が第３加工面７３２上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において一方側加工角部２１１側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３９】
次に、本例における作用効果を説明する。
バニシングツール１は、一方側加工角部２１１によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワーク７の第１加工面７２１及び第２加工面７３１に一方側加工角部２１１を押し当てながら、バニシングローラ２の軸方向において他方側外周面２２２の縮径方向へ移動させる。このとき、一方側加工角部２１１の最大外径が他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きいため、他方側加工角部２１２は第１加工面７２１及び第２加工面７３１に接触しない。一方、バニシングツール１は、他方側加工角部２１２によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワーク７の第３加工面７３２に他方側加工角部２１２を押し当てながら、バニシングローラ２の軸方向において一方側外周面２２１の縮径方向へ移動させる。尚、このときには、一方側加工角部２１１を第３加工面７３２の端部よりも外側に配することにより一方側加工角部２１１は、第３加工面７３２に接触しない。
【００４０】
このようなバニシングツール１の構成により、大径部７２の両側に小径部７３を有するワーク７においても、一方の小径部７３の加工には、一方側加工角部２１１を用い、他方の小径部７３の加工には、他方側加工部を用いてローラバニシング加工を行うことができる。したがって、ワーク７の保持方向の変更や、複数のバニシングツール１を用いることなく、ローラバニシング加工を行うことができる。それゆえ、ローラバニシング加工にかかる時間を短縮すると共に、設備費用を低減することができる。
【００４１】
また、一方側外周面２２１と他方側外周面２２２を設け、一方側加工角部２１１の送り方向を一方側外周面２２１の縮径方向とし、他方側加工角部２１２の送り方向を他方側外周面２２２の縮径方向とすることにより、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。すなわち、一方側外周面２２１及び他方側外周面２２２を設けることにより、ワーク７における第１加工面７２１〜第３加工面７３２の凸部を滑らかに押し潰すことができ、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。したがって、より良好な仕上がり面を得ることができる。
【００４２】
また、一方側加工角部２１１または他方側加工角部２１２のいずれか一方をワーク７に押し当て、ローラバニシング加工を行うため、バニシングローラ２とワーク７とを局所的に接触させることができる。これにより、バニシングローラ２を介してワーク７に伝わる押圧力を安定させることができる。それゆえ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００４３】
また、一方側加工角部２１１及び他方側加工角部２１２は、バニシングローラ２の軸方向における両端に形成してある。そのため、ワーク７の外周面に形成された段差の端面と近い位置にバニシングツール１を配することができる。これにより、段差の端面の近傍まで加工を行うことができる。
【００４４】
また、一方側加工角部２１１の最大外径と、他方側加工角部２１２の最大外径との差は、１．０ｍｍとしてある。
【００４５】
また、一方側端面２３１及び他方側端面は、バニシングローラ２の軸方向と垂直な平面上に形成されており、一方側端面２３１と一方側外周面２２１との間の角度、及び他方側端面２３２と他方側外周面２２２との間の角度は、８７°としてある。そのため、バニシングツール１の押圧力と送りとを最適にすることができる。それゆえ、加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができる。
【００４６】
また、バニシングローラ２の外周面には、フレーム３に配置したスプリング３２３による押圧力が付与されるよう構成されている。そのため、バニシングツール１の押圧力を一定に保つことができ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００４７】
上記のごとく、本発明によれば、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供することができる。
【００４８】
（確認試験）
実施例１のバニシングツール１において、バニシングローラ２の外周面２２（一方側外周面２２１、他方側外周面２２２）と端部（一方側端面２３１、他方側端面２３２）との間の傾斜角度θを変化させた場合における凸部の潰し量を検証した。
本例においては、バニシングローラ２の外周面２２と端部との傾斜角度θは、８５°、８６°、８７°、８８°及び８９°の５つの角度に設定した。その他の構成は実施例１と同様である。
また、上記前加工の旋盤加工における、バイトの送り速度は、０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、０．２０ｍｍ／ｒｅｖ及び０．２５ｍｍ／ｒｅｖの３つの送り速度に設定した。前加工に関わるその他の条件は実施例１と同様である。
尚、上記前加工後の加工面における表面粗さは８ｚ〜１２ｚであり、ローラバニシング加工後の加工面における表面粗さは約３．２ｚとした。
【００４９】
本例において、図６に示すごとく、上記前加工により形成される形成される凹凸部の底部７４と頂部７４との間におけるワーク７径方向の距離を高さＨ（ｍｍ）とした。また、加工角部２１の先端が底部７４に位置した際に外周面２２の輪郭線と凸部の輪郭線との交点Ｐと底部７４との間におけるワーク７径方向の距離を押圧後高さＬ（ｍｍ）とした。そして、高さＨ（ｍｍ）と押圧後高さＬ（ｍｍ）との差を本例における外周面２２による潰し量Ｋ（ｍｍ）とした。
【００５０】
図７は、外周面２２の傾斜角度θと、各傾斜角度θにおける潰し量Ｋ（ｍｍ）とを示したグラフである。縦軸に潰し量Ｋ（ｍｍ）を示し、横軸に傾斜角度θを示してある。また、実線Ｘは、前加工における送り速度を０．１５ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示し、実線Ｙは、前加工における送り速度を０．２０ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示してある。また、実線Ｚは、前加工における送り速度を０．２５ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示してある。
【００５１】
図７に示すグラフから、前加工における送り速度に関わらず、傾斜角度θが８６°〜８９°の間においてワーク７の外周面２２に形成された凹凸の凸部を滑らかに潰せることがわかった。また、潰し量から、外周面２２の傾斜角度θを８７°〜８８°の間に設定することにより、バニシングツール１の押圧力と送りとを最適にすることができ、上記加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができる。したがって、外周面２２の傾斜角度θは、８７°〜８８°とすることが最適であることがわかった。
【００５２】
（実施例２）
本例に示すバニシングツール１は、図８及び図９に示すごとく、一方側加工角部２１１と一方側外周面２２１とを形成した一方側ローラ２４と、他方側加工角部２１２と他方側外周面２２２とを形成した他方側ローラ２５とを有している。一方側ローラ２４に形成された一方側加工角部２１１の形状と一方側外周面２２１の形状、及び他方側ローラ２５に形成された他方側加工角部２１２の形状と他方側外周面２２２の形状は、実施例１と同様である。
【００５３】
図８に示すバニシングツール１は、一方側ローラ２４と他方側ローラ２５との間にスリーブ２７を挟んでフレーム３に軸視してある。
また、図９に示すバニシングツール１は、ローラ支承部３１から垂下する１つのバニシングローラ２軸支部３１１を有している。一方側ローラ２４は、バニシングローラ２軸支部３１１の一方の端面２３に回動可能に配してあり、他方側ローラ２５は、バニシングローラ２軸支部３１１の他方の端面２３に回動可能に配してある。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５４】
本例のバニシングツール１において、バニシングローラ２は、一方側加工角部２１１と一方側外周面２２１とを形成した一方側ローラ２４と、他方側加工角部２１２と他方側外周面２２２とを形成した他方側ローラ２５とを有している。そのため、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５の形状を単純な形状とすることができる。したがって、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５の生産性を向上させることができ、その生産コストを低減することができる。また、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５が摩耗した際には、摩耗面を研磨することで一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５を再利用することも可能となる。また、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５が損傷したり、研磨による再利用ができなくなった場合には、フレーム３に新しく一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５を取り付けて使用することができる。この場合、バニシングツール１にかかる費用を低減することができる。
また、本例においても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ バニシングツール
２ バニシングローラ
２１１ 一方側加工角部
２１２ 他方側加工角部
２２１ 一方側外周面
２２２ 他方側外周面
２３１ 一方側端面
２３２ 他方側端面
３ フレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ローラバニシング加工を行うためのバニシングツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
バイト等を用いた切削加工を行った後の加工面の面粗さを向上させる加工としては、ローラバニシング加工が知られている。ローラバニシング加工は、ワークの表面をバニシングローラで転圧して押しならすことにより、面粗さを大幅に向上させ平滑な仕上がり面を得るものである。また、ローラバニシング加工は加工面の表面を加工硬化させるため、耐久性、耐摩耗性にも優れた仕上がり面を得ることができる。
【０００３】
円筒上のワークに対して、ローラバニシング加工を行うのに用いられるバニシングツールとしては、円筒状の保持軸の先端に、この保持軸の軸方向と略平行に軸方向を向けたバニシングローラを備えたものが知られている（特許文献１）。このバニシングツール９１は、図１０に示すごとく、バニシングローラ９１２の軸線が保持軸９１１の軸線に対して偏心すると共に、保持軸９１１に対してバニシングローラ９１２が数度の傾斜をもって配されている。バニシングツール９１は、保持軸９１１の軸線方向とワーク９９の軸線方向とが略平行となるようにして用いる。このバニシングツール９１は、保持軸９１１の軸線方向と垂直な方向に押圧力をかけると共に、保持軸９１１の軸線方向にバニシングツール９１を送ることで回転させたワークにローラバニシング加工を行う。
【０００４】
また、図１１及び図１２に示すごとく、保持軸の軸方向と略直交する方向にバニシングローラの軸方向を向けたバニシングツールも知られている。このバニシングツール９２は、保持軸９２１の軸線方向とワーク９９の軸線方向とを直交させると共に、バニシングローラ９２２の軸線方向とワーク９９の軸線方向とを平行とするようにして用いる。バニシングローラ９２２の形状は、円筒状をなすもの（図１１）や、略そろばん玉状をなすもの（図１２）がある。このバニシングツール９２は、保持軸９２１の軸線方向に押圧力をかけると共に、バニシングローラ９２２の軸線方向にバニシングツール９２を送ることで回転させるワークに対してローラバニシング加工を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８８５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のバニシングツール９１においては、外周面に段差が形成されたワークにローラバニシング加工を行えない場合がある。例えば、図１０に示すごとくワーク９９が大径部９９１の両側に小径部９９２、９９２Ａを有する場合、バニシングツール９１の送り方向において大径部９９１よりも先にある小径部９９２Ａの外周面にローラバニシング加工を行うことができない。したがって、小径部９９２Ａにローラバニシング加工を行うためには、ワーク９９の保持方向を変更したり、複数のバニシングツールを用いる必要がある。これにより、ローラバニシング加工にかかる加工時間が増大したり、設備費用が増大するおそれがある。
【０００７】
また、円筒状のバニシングローラ９２２を用いたバニシングツール９２によれば、大径部９９１と小径部９９２とからなるワーク９９に対してもローラバニシング加工を行うことができる。しかし、この場合、ワーク９９とバニシングローラ９２２の接触幅が増大するため、バニシングローラ９２２とワーク９９とを局所的に接触させることができず、バニシングローラ９２２の押圧力を大きくしなければならない。
【０００８】
また、略そろばん玉形状のバニシングローラ９２２を用いたバニシングツール９２によれば、バニシングローラ９２２とワーク９９とを局所的に接触させ大径部９９１の両側の小径部９９２、９９２Ａを加工することはできる。しかし、バニシングローラ９２２の端面９２４から加工部９２３までの距離が大きくなり、小径部９２２、９９２Ａの加工を行う際に、段差の端面の近傍までは加工を行うことができない。また、バニシングローラ９２２を傾ければ段差の端面近傍を加工ことができるが、大径部９９１の両側の小径部９９２、９９２Ａを加工する場合はバニシングローラ９２２の傾き方向を変更する必要がある。そのため、この場合にもワーク９９の保持方向を変更したり、複数のバニシングツールを用いる必要がある。
【０００９】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラをフレームの先端に、回動可能に軸支してなり、
上記バニシングローラは、略円筒形状をなしており、その一方側端面と外周面との間に曲面状の一方側加工角部を有するとともに、他方側端面と外周面との間に曲面状の他方側加工角部を有しており、
上記外周面には、上記一方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面と、上記他方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面とが形成してあり、
上記一方側加工角部の最大外径は、上記他方側加工角部の最大外径よりも大きいことを特徴とするバニシングツールにある（請求項１）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバニシングツールは、一方側加工角部によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワークの加工面に一方側加工角部を押し当てながら、バニシングローラの軸方向において他方側外周面の縮径方向へ移動させる。このとき、一方側加工角部の最大外径が他方側加工角部の最大外径よりも大きいため、他方側加工角部は加工面に接触しない。一方、バニシングツールは、他方側加工角部によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワークの加工面に他方側加工角部を押し当てながら、上記バニシングローラの軸方向において一方側外周面の縮径方向へ移動させる。尚、このときには、一方側加工角部を加工面の端部よりも外側に配することにより一方側加工角部は、加工面に接触しない。
【００１２】
このようなバニシングツールの構成により、大径部の両側に小径部を有するワークにおいても、一方の小径部の加工には、一方側加工角部を用い、他方の小径部の加工には、他方側加工部を用いてローラバニシング加工を行うことができる。したがって、ワークの保持方向の変更や、複数のバニシングツールを用いることなく、ローラバニシング加工を行うことができる。それゆえ、ローラバニシング加工にかかる時間を短縮すると共に、設備費用を低減することができる。
【００１３】
また、一方側外周面と他方側外周面を設け、一方側加工角部の送り方向を一方側外周面の縮径方向とし、他方側加工角部の送り方向を他方側外周面の縮径方向とすることにより、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。すなわち、一方側外周面及び他方側外周面を設けることにより、ワーク加工面の凸部を滑らかに押し潰すことができ、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。したがって、より良好な仕上がり面を得ることができる。
【００１４】
また、一方側加工角部または他方側加工角部のいずれか一方をワークに押し当て、ローラバニシング加工を行うため、バニシングローラとワークとを局所的に接触させることができる。これにより、バニシングローラを介してワークに伝わる押圧力を安定させることができる。それゆえ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００１５】
また、一方側加工角部及び他方側加工角部は、バニシングローラの軸方向における両端に形成してある。そのため、ワークの外周面に形成された段差の端面と近い位置にバニシングツールを配することができる。これにより、段差の端面の近傍まで加工を行うことができる。
【００１６】
上記のごとく、本発明によれば、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１における、バニシングツールを示す説明図。
【図２】実施例１における、バニシングローラを示す部分拡大図。
【図３】実施例１における、第１加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図４】実施例１における、第２加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図５】実施例１における、第３加工面に対してローラバニシング加工を行う説明図。
【図６】比較例１における、バニシングローラ及び加工面を示す拡大断面図。
【図７】比較例１における、潰し量を示すグラフ。
【図８】実施例２における、バニシングツールを示す部分拡大図。
【図９】実施例２における、ローラ支承部の構造を変更したバニシングツールを示す部分拡大図。
【図１０】背景技術における、バニシングローラの軸線と保持部の軸線が略平行なバニシングツールを示す説明図。
【図１１】背景技術における、円筒状のバニシングローラを用いたバニシングツールを示す説明図。
【図１２】背景技術における、そろばん玉形状のバニシングローラを用いたバニシングツールを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラは、上記一方側加工角部と一方側外周面とを形成した一方側ローラと、上記他方側加工角部と他方側外周面とを形成した他方側ローラとを有していることが好ましい（請求項２）。この場合には、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラの形状を単純な形状とすることができる。そのため、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラの生産性を向上させることができ、その生産コストを低減することができる。また、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラが摩耗した際には、摩耗面を研磨することで上記一方側ローラ及び上記他方側ローラを再利用することも可能となる。また、上記一方側ローラ及び上記他方側ローラが損傷したり、研磨による再利用ができなくなった場合には、上記フレームに新しく上記一方側ローラ及び上記他方側ローラを取り付けて使用することができる。この場合、上記バニシングツールにかかる費用を低減することができる。
【００１９】
また、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差は、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内にあることが好ましい（請求項３）。
上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差が、０．４ｍｍ未満の場合には、上記一方側加工角部と上記他方側加工角部の両方が加工面に接触するおそれがある。
また、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差が、１．０ｍｍを超える場合には、上記一方側加工角部又は上記一方側外周面がワーク又は、ワークを保持する部材に干渉し、上記他方側加工角部によってローラバニシング加工を行えなくなるおそれがある。
【００２０】
また、上記一方側端面及び上記他方側端面は、上記バニシングローラの軸方向と垂直な平面上に形成されており、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度は、８６°〜８９°の範囲内にあることが好ましい（請求項４）。
上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８６°未満の場合には、上記一方側外周面及び上記他方側外周面による潰し量が小さくなるため、上記バニシングツールの送りを大きくとれない。
また、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８９°を超える場合には、上記加工面に接触する面積が大きくなり、バニシングローラからワークに加える押圧力大きくする必要が生じる。
【００２１】
また、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度が８７°〜８８°の範囲内にある場合、上記バニシングツールの押圧力と送りとを最適にすることができる。それゆえ、上記加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができ、特に好ましい。
【００２２】
また、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径は、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内にあることが好ましい（請求項５）。上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径が、０．８ｍｍ未満の場合には、上記加工面の凹凸における凸部を滑らかに押し潰すことができないおそれがある。
また、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径が、１．２ｍｍを超える場合には、上記加工面に接触する面積が大きくなり、ワークにおける段差の端面の近傍まで下降しにくくなる。
【００２３】
また、上記バニシングローラの外周面には、上記フレームに配置したスプリングによる押圧力が付与されるよう構成されていることが好ましい（請求項６）。この場合には、上記バニシングツールの押圧力を一定に保つことができ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるバニシングツール１について、図１〜図５を参照して説明する。
尚、図１〜図５においては、バニシングツール１の形状等を誇張して描いてある。（後述の図６、図８及び図９も同様である）。
本例のバニシングツール１は、図１に示すごとく、ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラ２を、ワーク７の軸線方向と直交して配されるフレーム３の先端に、回動可能に軸支してなる。バニシングローラ２は、略円筒形状をなしており、その一方側端面２３１と外周面２２との間に曲面状の一方側加工角部２１１を有するとともに、他方側端面２３２と外周面２２との間に曲面状の他方側加工角部２１２を有している。外周面２２には、一方側加工角部２１１から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面２２１と、他方側加工角部２１２から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面２２２とを形成してあり、一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２とは、バニシングローラ２の軸線方向において、所定の間隔を介して設けてある。バニシングローラ２は、その軸線方向がワーク７の軸線方向と略同一となるように配されており、一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きい。
【００２５】
以下、本例に示すバニシングツール１について、詳細に説明する。
本例のワーク７は、図３〜図５に示すごとく、大径部７２と、この大径部７２の両端に配された２つの小径部７３とからなる。大径部７２の最大外径は、小径部７３の最大外径よりも大きく、大径部７２と小径部７３とは同心上に配してある。ワーク７は、円筒形状の素材に旋盤加工を施して形成されており、小径部７３の外周面２２において大径部７２と隣り合う位置には、逃げ溝７３３が形成されている。本例においては、大径部７２の外周面２２を第１加工面７２１とし、後述するバニシングローラ２における他方側加工角部２１２が配される側の小径部７３の外周面２２を第２加工面７３１とし、他方の小径部７３の外周面２２を第３加工面７３２とした。尚、第２加工面７３１及び第３加工面７３２は、逃げ溝７３３を除いた外周面２２を指すものである。また、ワーク７の中心軸線上には、貫通穴７１が形成してあり、この貫通穴７１の一端を内径チャック８１により保持すると共に、他端を芯押し台（図示略）のセンタ８２により支持されている。そして、内径チャック８１に連結された回転駆動源（図示略）を回転させることでワーク７を回転させる。
【００２６】
本例のバニシングツール１は、ワーク７の第１加工面７２１〜第３加工面７３２に対してローラバニシング加工を行うためのものである。
バニシングツール１は、図１に示すごとく、加工角部２１を設けたバニシングローラ２と、該バニシングローラ２を回動可能に軸支するフレーム３とからなる。
フレーム３は、バニシングローラ２を軸支するローラ支承部３１と、該ローラ支承部３１と連結し、図示しない加工機の工具チャックと接続可能に構成された接続部３２とからなる。
ローラ支承部３１は、その下端から下方に垂下した２つの軸支部３１１を有しており、軸支部３１１には、バニシングローラ２の回動軸２６を保持することができる。
【００２７】
接続部３２は、図１に示すごとく、上記工具チャックと連結する円筒形状の外管３２１と、この外管３２１内に先端側から挿通配置されるローラ支承部３１の基部３１２と、外管３２１の内側において基部３１２との間に配されたスプリング３２３とからなる。外管３２１の基端側には、スプリング３２３からローラ支承部３１の基部３１２にかかる付勢力を調整する調整ネジ部３２２が配してある。スプリング３２３は、その一端を調整ネジ部３２２の先端面に当接し、他端を基部３１２の基端面に当接してある。したがって、ローラ支承部３１は、スプリング３２３により先端に向かう付勢力を受けながら保持されたフローティング構造をなしている。
【００２８】
ローラ支承部３１に回動可能に軸支されたバニシングローラ２は、図１及び図２に示すごとく、略円筒形状をなしている。バニシングローラ２は、その軸線方向における一端に配された一方側端面２３１と、該一方側端面２３１の反対側に配された他方側端面２３２と、一方側端面２３１と他方側端面２３２とを繋ぐ外周面２２とを有している。一方側端面２３１及び他方側端面２３２は、バニシングローラ２の軸線方向に対して垂直な平面上に形成してある。一方側端面２３１と外周面２２との間には、曲面状の一方側加工角部２１１を有しており、他方側端面２３２と外周面２２との間には、曲面状の他方側加工角部２１２を有している。一方側加工角部２１１の曲率半径Ｒ１と、他方側加工角部２１２の曲率半径Ｒ２とは、共に０．８ｍｍとした。上記のごとく、一方側加工角部２１１は、一方側端面２３１に形成されており、他方側加工角部２１２は、他方側端面２３２に形成されている。
【００２９】
バニシングローラ２の外周面２２には、一方側加工角部２１１から外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面２２１と、他方側加工角部２１２から上記外周面２２の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面２２２とを形成してある。一方側外周面２２１は、一方側加工角部２１１をなす曲面に接する面からなり、他方側外周面２２２は、他方側加工角部２１２をなす曲面に接する面からなる。このとき、一方側端面２３１と一方側外周面２２１との間の傾斜角度θ１と、他方側端面２３２と他方側外周面２２２との間の傾斜角度θ２は、共に８７°とした。
【００３０】
また、一方側加工角部２１１の最大外径Ｄ１は３６ｍｍとし、他方側加工角部２１２の最大外径Ｄ２は３５ｍｍに設定してある。したがって、一方側加工角部２１１の最大外径は、他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きく設定してある。
また、一方側加工角部２１１と他方側加工角部２１２との間の距離Ｌは、２０ｍｍとした。尚、距離Ｌは、一方側加工角部２１１における最大外径となる箇所と他方側加工角部２１２の最大外径となる箇所との間において、バニシングローラ２の軸線と平行な方向における距離を示すものである。尚、距離Ｌは、加工面の軸方向における長さに応じて設定することが好ましい。
【００３１】
上記のごとく構成されたバニシングツール１を用いて、ローラバニシング加工を行う手順について説明する。
本例のワーク７における第１加工面７２１〜第３加工面７３２には、旋盤による前加工を施してある。この前加工における加工は、刃先の曲率半径が０．８ｍｍ、先端角が８０°のバイトを用いて、ワーク７と対向する刃先側面とワーク７の軸線との間の角度を５°として、刃物台（図示略）へと取り付けてある。
【００３２】
バニシングツール１は、接続部３２の軸線方向がワーク７の軸線方向に対して直交するように配されると共に、バニシングローラ２の軸線方向とワーク７の軸線方向とが平行となるよう、加工機の工具チャックに保持されている。
【００３３】
まず、第１加工面７２１に対してローラバニシング加工を行う。第１加工面７２１におけるローラバニシング加工は、図３に示すごとく、一方側加工角部２１１によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第１移動始点まで移動させる。この第１移動始点は、一方側加工角部２１１の先端位置が、第１加工面７２１に対してバニシングツール１の送り方向における手前側に外れた位置で、かつワーク７の径方向において第１加工面７２１から１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３４】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させ、第１加工面７２１にバニシングローラ２を当接させる。このとき、一方側外周面２２１が第１加工面７２１の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第１加工面７２１の端部に一方側外周面２２１を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、一方側加工角部２１１が第１加工面７２１上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において他方側加工角部２１２側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３５】
次いで、第２加工面７３１に対してローラバニシング加工を行う。第２加工面７３１におけるローラバニシング加工は、図４に示すごとく、一方側加工角部２１１によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第２移動始点まで移動させる。この第２移動始点は、一方側加工角部２１１の先端位置が、第２加工面７３１に隣り合って形成された逃げ溝７３３部上で、かつワーク７の径方向における１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３６】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させる。このとき、一方側外周面２２１が第２加工面７３１の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第２加工面７３１の端部に一方側外周面２２１を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、一方側加工角部２１１が第２加工面７３１上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において他方側加工角部２１２側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３７】
次いで、第３加工面７３２に対してローラバニシング加工を行う。第３加工面７３２におけるローラバニシング加工は、図５に示すごとく、他方側加工角部２１２によって行う。加工機の工具チャックに保持されたバニシングツール１を、予め決められた第３移動始点まで移動させる。この第３移動始点は、他方側加工角部２１２の先端位置が、第３加工面７３２に隣り合って形成された逃げ溝７３３部上で、かつワーク７の径方向における１ｍｍ内側の位置となるように設定した。
【００３８】
次いで、バニシングツール１を送り方向へと移動させる。このとき、他方側外周面２２２が第３加工面７３２の端部に当接する。そして、バニシングツール１の移動に伴い、第３加工面７３２の端部に他方側外周面２２２を添わせると共に、フレーム３の接続部３２におけるフローティング機構を収縮させる。さらにバニシングツール１を移動させ、他方側加工角部２１２が第３加工面７３２上に当設した状態において、接続部３２は１ｍｍ収縮することとなる。接続部３２において、フローティングが収縮することにより内蔵したスプリング３２３の付勢力がローラ支承部３１へと伝達され、ワーク７に対してバニシングローラ２を押圧する押圧力が発生する。そして、バニシングらバニシングローラ２の軸線方向において一方側加工角部２１１側へ向けて、バニシングツール１を移動させることにより、ローラバニシング加工が行われる。
【００３９】
次に、本例における作用効果を説明する。
バニシングツール１は、一方側加工角部２１１によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワーク７の第１加工面７２１及び第２加工面７３１に一方側加工角部２１１を押し当てながら、バニシングローラ２の軸方向において他方側外周面２２２の縮径方向へ移動させる。このとき、一方側加工角部２１１の最大外径が他方側加工角部２１２の最大外径よりも大きいため、他方側加工角部２１２は第１加工面７２１及び第２加工面７３１に接触しない。一方、バニシングツール１は、他方側加工角部２１２によってローラバニシング加工を行う際には、回転するワーク７の第３加工面７３２に他方側加工角部２１２を押し当てながら、バニシングローラ２の軸方向において一方側外周面２２１の縮径方向へ移動させる。尚、このときには、一方側加工角部２１１を第３加工面７３２の端部よりも外側に配することにより一方側加工角部２１１は、第３加工面７３２に接触しない。
【００４０】
このようなバニシングツール１の構成により、大径部７２の両側に小径部７３を有するワーク７においても、一方の小径部７３の加工には、一方側加工角部２１１を用い、他方の小径部７３の加工には、他方側加工部を用いてローラバニシング加工を行うことができる。したがって、ワーク７の保持方向の変更や、複数のバニシングツール１を用いることなく、ローラバニシング加工を行うことができる。それゆえ、ローラバニシング加工にかかる時間を短縮すると共に、設備費用を低減することができる。
【００４１】
また、一方側外周面２２１と他方側外周面２２２を設け、一方側加工角部２１１の送り方向を一方側外周面２２１の縮径方向とし、他方側加工角部２１２の送り方向を他方側外周面２２２の縮径方向とすることにより、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。すなわち、一方側外周面２２１及び他方側外周面２２２を設けることにより、ワーク７における第１加工面７２１〜第３加工面７３２の凸部を滑らかに押し潰すことができ、効果的にローラバニシング加工を行うことができる。したがって、より良好な仕上がり面を得ることができる。
【００４２】
また、一方側加工角部２１１または他方側加工角部２１２のいずれか一方をワーク７に押し当て、ローラバニシング加工を行うため、バニシングローラ２とワーク７とを局所的に接触させることができる。これにより、バニシングローラ２を介してワーク７に伝わる押圧力を安定させることができる。それゆえ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００４３】
また、一方側加工角部２１１及び他方側加工角部２１２は、バニシングローラ２の軸方向における両端に形成してある。そのため、ワーク７の外周面に形成された段差の端面と近い位置にバニシングツール１を配することができる。これにより、段差の端面の近傍まで加工を行うことができる。
【００４４】
また、一方側加工角部２１１の最大外径と、他方側加工角部２１２の最大外径との差は、１．０ｍｍとしてある。
【００４５】
また、一方側端面２３１及び他方側端面は、バニシングローラ２の軸方向と垂直な平面上に形成されており、一方側端面２３１と一方側外周面２２１との間の角度、及び他方側端面２３２と他方側外周面２２２との間の角度は、８７°としてある。そのため、バニシングツール１の押圧力と送りとを最適にすることができる。それゆえ、加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができる。
【００４６】
また、バニシングローラ２の外周面には、フレーム３に配置したスプリング３２３による押圧力が付与されるよう構成されている。そのため、バニシングツール１の押圧力を一定に保つことができ、均一な仕上がり面を得ることができる。
【００４７】
上記のごとく、本発明によれば、外周面に段差を有するワークにおいても効率よくローラバニシング加工を行うことができるバニシングツールを提供することができる。
【００４８】
（確認試験）
実施例１のバニシングツール１において、バニシングローラ２の外周面２２（一方側外周面２２１、他方側外周面２２２）と端部（一方側端面２３１、他方側端面２３２）との間の傾斜角度θを変化させた場合における凸部の潰し量を検証した。
本例においては、バニシングローラ２の外周面２２と端部との傾斜角度θは、８５°、８６°、８７°、８８°及び８９°の５つの角度に設定した。その他の構成は実施例１と同様である。
また、上記前加工の旋盤加工における、バイトの送り速度は、０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、０．２０ｍｍ／ｒｅｖ及び０．２５ｍｍ／ｒｅｖの３つの送り速度に設定した。前加工に関わるその他の条件は実施例１と同様である。
尚、上記前加工後の加工面における表面粗さは８ｚ〜１２ｚであり、ローラバニシング加工後の加工面における表面粗さは約３．２ｚとした。
【００４９】
本例において、図６に示すごとく、上記前加工により形成される形成される凹凸部の底部７４と頂部７４との間におけるワーク７径方向の距離を高さＨ（ｍｍ）とした。また、加工角部２１の先端が底部７４に位置した際に外周面２２の輪郭線と凸部の輪郭線との交点Ｐと底部７４との間におけるワーク７径方向の距離を押圧後高さＬ（ｍｍ）とした。そして、高さＨ（ｍｍ）と押圧後高さＬ（ｍｍ）との差を本例における外周面２２による潰し量Ｋ（ｍｍ）とした。
【００５０】
図７は、外周面２２の傾斜角度θと、各傾斜角度θにおける潰し量Ｋ（ｍｍ）とを示したグラフである。縦軸に潰し量Ｋ（ｍｍ）を示し、横軸に傾斜角度θを示してある。また、実線Ｘは、前加工における送り速度を０．１５ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示し、実線Ｙは、前加工における送り速度を０．２０ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示してある。また、実線Ｚは、前加工における送り速度を０．２５ｍｍ／ｒｅｖとした場合を示してある。
【００５１】
図７に示すグラフから、前加工における送り速度に関わらず、傾斜角度θが８６°〜８９°の間においてワーク７の外周面２２に形成された凹凸の凸部を滑らかに潰せることがわかった。また、潰し量から、外周面２２の傾斜角度θを８７°〜８８°の間に設定することにより、バニシングツール１の押圧力と送りとを最適にすることができ、上記加工面の凹凸における凸部を効果的かつ効率的に滑らかに押し潰すことができる。したがって、外周面２２の傾斜角度θは、８７°〜８８°とすることが最適であることがわかった。
【００５２】
（実施例２）
本例に示すバニシングツール１は、図８及び図９に示すごとく、一方側加工角部２１１と一方側外周面２２１とを形成した一方側ローラ２４と、他方側加工角部２１２と他方側外周面２２２とを形成した他方側ローラ２５とを有している。一方側ローラ２４に形成された一方側加工角部２１１の形状と一方側外周面２２１の形状、及び他方側ローラ２５に形成された他方側加工角部２１２の形状と他方側外周面２２２の形状は、実施例１と同様である。
【００５３】
図８に示すバニシングツール１は、一方側ローラ２４と他方側ローラ２５との間にスリーブ２７を挟んでフレーム３に軸視してある。
また、図９に示すバニシングツール１は、ローラ支承部３１から垂下する１つのバニシングローラ２軸支部３１１を有している。一方側ローラ２４は、バニシングローラ２軸支部３１１の一方の端面２３に回動可能に配してあり、他方側ローラ２５は、バニシングローラ２軸支部３１１の他方の端面２３に回動可能に配してある。
その他の構成は、実施例１と同様である。
【００５４】
本例のバニシングツール１において、バニシングローラ２は、一方側加工角部２１１と一方側外周面２２１とを形成した一方側ローラ２４と、他方側加工角部２１２と他方側外周面２２２とを形成した他方側ローラ２５とを有している。そのため、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５の形状を単純な形状とすることができる。したがって、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５の生産性を向上させることができ、その生産コストを低減することができる。また、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５が摩耗した際には、摩耗面を研磨することで一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５を再利用することも可能となる。また、一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５が損傷したり、研磨による再利用ができなくなった場合には、フレーム３に新しく一方側ローラ２４及び他方側ローラ２５を取り付けて使用することができる。この場合、バニシングツール１にかかる費用を低減することができる。
また、本例においても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ バニシングツール
２ バニシングローラ
２１１ 一方側加工角部
２１２ 他方側加工角部
２２１ 一方側外周面
２２２ 他方側外周面
２３１ 一方側端面
２３２ 他方側端面
３ フレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラをフレームの先端に、回動可能に軸支してなり、
上記バニシングローラは、略円筒形状をなしており、その一方側端面と外周面との間に曲面状の一方側加工角部を有するとともに、他方側端面と外周面との間に曲面状の他方側加工角部を有しており、
上記外周面には、上記一方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面と、上記他方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面とが形成してあり、
上記一方側加工角部の最大外径は、上記他方側加工角部の最大外径よりも大きいことを特徴とするバニシングツール。
【請求項２】
請求項１に記載のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラは、上記一方側加工角部と一方側外周面とを形成した一方側ローラと、上記他方側加工角部と他方側外周面とを形成した他方側ローラとを有していることを特徴とするバニシングツール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差は、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側端面及び上記他方側端面は、上記バニシングローラの軸方向と垂直な平面上に形成されており、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度は、８６°〜８９°の範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径は、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラの外周面には、上記フレームに配置したスプリングによる押圧力が付与されるよう構成されていることを特徴とするバニシングツール。
【請求項１】
ローラバニシング加工を行うためのバニシングローラをフレームの先端に、回動可能に軸支してなり、
上記バニシングローラは、略円筒形状をなしており、その一方側端面と外周面との間に曲面状の一方側加工角部を有するとともに、他方側端面と外周面との間に曲面状の他方側加工角部を有しており、
上記外周面には、上記一方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する一方側外周面と、上記他方側加工角部から上記外周面の軸方向内側に向けて縮径する他方側外周面とが形成してあり、
上記一方側加工角部の最大外径は、上記他方側加工角部の最大外径よりも大きいことを特徴とするバニシングツール。
【請求項２】
請求項１に記載のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラは、上記一方側加工角部と一方側外周面とを形成した一方側ローラと、上記他方側加工角部と他方側外周面とを形成した他方側ローラとを有していることを特徴とするバニシングツール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側加工角部の最大外径と、上記他方側加工角部の最大外径との差は、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側端面及び上記他方側端面は、上記バニシングローラの軸方向と垂直な平面上に形成されており、上記一方側端面と上記一方側外周面との間の角度、及び上記他方側端面と上記他方側外周面との間の角度は、８６°〜８９°の範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記一方側加工角部及び上記他方側加工角部の曲率半径は、０．８ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内にあることを特徴とするバニシングツール。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のバニシングツールにおいて、上記バニシングローラの外周面には、上記フレームに配置したスプリングによる押圧力が付与されるよう構成されていることを特徴とするバニシングツール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２１０６６９（Ｐ２０１２−２１０６６９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６９６１（Ｐ２０１１−７６９６１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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