JP2007301645A - Burnishing tool for forming dimple - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はバニシング工具に関し、特にディンプルを形成するバニシング工具に関する。 The present invention relates to a burnishing tool, and more particularly to a burnishing tool for forming dimples.
一般に、エンジンやハードディスクドライブに代表される流体軸受面等の回転数が高く、しかも高温となるような過酷な条件で使用される摺動部材には、潤滑性能を向上させるために、摺動面に微細な溝やディンプルを形成して摺動面の摩擦抵抗を低減する技術が知られている。
従来、摺動面にディンプルを形成する技術としては、いわゆるWPC処理(微粒子ショットピーニング)やレーザ加工を利用したものがある。
In general, sliding members used under severe conditions such as fluid bearing surfaces represented by engines and hard disk drives have high rotational speeds and high temperatures. A technique for reducing the frictional resistance of the sliding surface by forming fine grooves and dimples is known.
Conventionally, as a technique for forming dimples on a sliding surface, there is a technique using so-called WPC processing (fine particle shot peening) or laser processing.
一方、バニシング加工は、ワークに対して転圧ローラを押圧しながら回転させて、ワークの加工表面を押し潰すように変形させることで、表面硬度および面粗さを向上させる塑性加工の一種である。摺動面にバニシング加工を施すことで、耐久性、耐磨耗性、および信頼性を大幅に向上させることができる。
そして、バニシング加工用の転圧ローラを振動させて、ピーニング加工とバニシング加工を同時に行なうバニシング工具が知られている(特許文献1)。
On the other hand, burnishing is a kind of plastic working that improves surface hardness and surface roughness by rotating while pressing a rolling roller against the work and deforming the work surface of the work. . By subjecting the sliding surface to burnishing, the durability, wear resistance, and reliability can be greatly improved.
And the burnishing tool which vibrates the rolling roller for a burnishing process and performs a peening process and a burnishing process simultaneously is known (patent document 1).
ところで、過酷な条件で使用される摺動部材には、潤滑油を供給して潤滑性能を向上させるために摺動軸受の内周面には油溝や油穴が設けられる場合も多い。このような油穴等を加工すると、その穴の周囲のエッジ部にはバリが形成されやすく、このバリが摺動面に付着すると焼き付きやかじりの原因となる。このため、通常、摺動軸受の内周面を研削等で加工した後、別途1工程を設けて加工工具を交換して、油穴等のエッジ部のバリ取り加工を行なっていた。
しかしながら、WPC処理やレーザ加工を行なうには専用の機械設備を設けて、別個の加工ステーションで行なわなければならず、設備費用の面でも加工工数の面でも負担が大きいという問題があった。さらに、レーザ加工の場合には、加工面に垂直にレーザ光を照射しなければならないため、例えば摺動軸受の内周面に加工することは困難であった。 However, in order to perform WPC processing and laser processing, a dedicated machine facility must be provided and performed at a separate processing station, and there is a problem that the burden is large both in terms of facility cost and processing man-hours. Furthermore, in the case of laser processing, since it is necessary to irradiate laser light perpendicularly to the processing surface, it has been difficult to process, for example, the inner peripheral surface of a sliding bearing.
一方、バニシング加工用の転圧ローラを使用したピーニング加工では、必要とされる多様な形状およびサイズのディンプルを形成することが困難であるため、最適な使用条件に合致したピーニング加工を行なう制約となる場合があった。
また、転圧ローラを使用したピーニング加工では、ワークの加工面に対して転圧ローラが軸方向に線接触するため、油穴等のエッジ部のバリ取り効果を期待することができなかった。
On the other hand, in peening using a rolling roller for burnishing, it is difficult to form dimples with various shapes and sizes that are required. There was a case.
Further, in the peening process using the rolling roller, the rolling roller is in line contact with the work surface of the workpiece in the axial direction, so that it is not possible to expect a deburring effect on the edge portion such as an oil hole.
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、簡易な装置によりディンプルを形成してバニシング加工を行なうディンプル形成バニシング工具を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a background, and makes it a subject to provide the dimple formation burnishing tool which forms a dimple with a simple apparatus and performs burnishing.
前記課題を解決するため、本発明は、加工機に装着して回転させるマンドレルと、このマンドレルに対して回転自在に外嵌され、前記マンドレルの回転により前記マンドレルの外周面を転動させる転動体を回転自在に保持するリテーナと、を有し、前記マンドレルには、前記転動体と係合し前記マンドレルの外周面に断面視で略多角形状となるような凸部を設け、前記リテーナは、ワークの内周面に対面するように挿入され、前記リテーナの外周面から径方向に前記転動体を出没自在に保持し、前記マンドレルの回転により、前記凸部と前記転動体とが係合し、この転動体を前記ワークの内周面に対して振動させながら転動させるディンプル形成バニシング工具であって、前記転動体としてボールを備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a mandrel that is mounted on a processing machine and rotated, and a rolling element that is rotatably fitted to the mandrel and rolls the outer peripheral surface of the mandrel by the rotation of the mandrel. A retainer that rotatably holds the protrusion, and the mandrel is provided with a convex portion that engages with the rolling element and has a substantially polygonal shape in a cross-sectional view on the outer peripheral surface of the mandrel. The rolling element is inserted so as to face the inner peripheral surface of the workpiece, holds the rolling element in a radial direction from the outer peripheral surface of the retainer, and the protrusion and the rolling element are engaged by rotation of the mandrel. A dimple-forming burnishing tool for rolling the rolling element while vibrating the inner circumferential surface of the workpiece, wherein the rolling element includes a ball.
このように、本発明は、バニシング加工を行なう転動体をボールとし、回転させるマンドレルの外周面には多角形状となるように凸部を設け、この凸部が回転しながらボールと係合することで、凸部の回転力でボールを弾いて振動させながらワークの内周面のバニシング加工を行なう。このため、簡易な装置により適切なサイズの略円形状のディンプルを形成しながらバニシング加工を行なうことができる。
さらに、凸部の数や高さ、マンドレルの回転数や送り速度、マンドレルやボールの径等を適宜設定することで、ディンプルの形状、大きさや深さ等のサイズ、ディンプル間のピッチ等をワークに要求される使用条件に応じて最適に設定することができる。したがって、使用条件に合致した最適な潤滑特性および滑らかな仕上げ面を確保することが可能となる。
Thus, in the present invention, the rolling element to be burnished is a ball, and a convex portion is provided on the outer peripheral surface of the rotating mandrel so as to have a polygonal shape, and this convex portion is engaged with the ball while rotating. Then, the inner peripheral surface of the workpiece is burnished while the ball is bounced and vibrated by the rotational force of the convex portion. For this reason, burnishing can be performed while forming a substantially circular dimple of an appropriate size with a simple device.
In addition, the dimple shape, size, depth, etc., pitch between the dimples, etc. can be set by appropriately setting the number and height of the protrusions, the rotation speed and feed speed of the mandrel, the diameter of the mandrel and the ball, etc. It can be set optimally according to the use conditions required for. Therefore, it is possible to ensure optimum lubrication characteristics and a smooth finished surface that match the use conditions.
また、バニシング加工を行なう転動体をボールとしたことで、コンロッドの油穴や交差穴等のようなワークの内周面に交差する方向に穴や溝が形成されている場合には、油穴等の周囲のエッジ部にボールが衝突ないし押圧されるため、油穴等のエッジ部のバリ取りをも同時に行なうことが可能となる。 In addition, when the rolling element that performs burnishing is a ball, if holes or grooves are formed in the direction intersecting the inner peripheral surface of the workpiece, such as oil holes or cross holes in the connecting rod, Since the ball collides with or is pressed against the peripheral edge portion such as an oil hole, it is possible to simultaneously deburr the edge portion such as an oil hole.
前記した本発明において、前記転動体として、さらにローラを備えていることが望ましい。
かかる構成によれば、転動体としてボールの他にさらにローラを備えて、転圧加工時の押圧面積を拡大することで、面粗度の良好な仕上げ面が得られるので、ボールの振動によってディンプルを形成しながら、ローラの転圧作用によって加工表面を滑らかに仕上げることができる。
In the above-described present invention, it is desirable that a roller is further provided as the rolling element.
According to such a configuration, a roller is further provided as a rolling element in addition to the ball, and a finished surface with good surface roughness can be obtained by enlarging the pressing area during the rolling process. The processed surface can be smoothly finished by the rolling action of the roller.
前記した本発明において、前記ボールおよび前記ローラを前記リテーナの軸方向に沿ってそれぞれ交互に配置することが望ましい。
かかる構成によれば、ボールとローラがリテーナの軸方向に沿って交互に配置されているため、マンドレルに送りをかけることで、ボールおよびローラによるバニシング加工を交互に行なうので、両者の加工特性を融合させてディンプルを形成しながらより均一で滑らかな加工表面に仕上げることができる。
すなわち、マンドレルを加工機により軸方向に送りをかけることで、ボールの振動によるディンプル形成とローラの転圧作用による加工表面の硬度および面粗さの向上というそれぞれの加工を交互に融合させて行なうことができるため、ディンプルが形成された滑らかでより耐久性の高い仕上げ面を形成することができる。
In the present invention described above, it is desirable that the balls and the rollers are alternately arranged along the axial direction of the retainer.
According to such a configuration, since the balls and the rollers are alternately arranged along the axial direction of the retainer, by applying the mandrel, the burnishing by the balls and the rollers is alternately performed. A more uniform and smooth processed surface can be finished while fusing to form dimples.
In other words, the mandrel is fed in the axial direction by a processing machine, and the respective processes of forming dimples by ball vibration and improving the hardness and surface roughness of the processed surface by the rolling action of the roller are alternately fused. Therefore, it is possible to form a smooth and more durable finished surface on which dimples are formed.
ここで、「交互に配置」には、軸方向にボールとローラを並べて配置する他、ボール、ローラ、ボールのような配置、および、ローラ、ボール、ローラのような配置が含まれる。 Here, the “alternate arrangement” includes an arrangement such as a ball, a roller, and a ball, and an arrangement such as a roller, a ball, and a roller, in addition to arranging the balls and rollers side by side in the axial direction.
前記した本発明において、前記ボールおよび前記ローラを前記リテーナの周方向に沿ってそれぞれ交互に配置することができる。
かかる構成によれば、ボールとローラがリテーナの周方向に沿って交互に配置されているため、ボールおよびローラによるバニシング加工を交互に行なうので、両者の加工特性を融合させてディンプルを形成しながら加工表面をより滑らかに仕上げることができる。
なお、「交互に配置」の用語は、前記と同様の意味である。
In the above-described present invention, the balls and the rollers can be alternately arranged along the circumferential direction of the retainer.
According to such a configuration, since the balls and the rollers are alternately arranged along the circumferential direction of the retainer, the burnishing by the balls and the rollers is alternately performed. The machined surface can be finished more smoothly.
The term “alternately arranged” has the same meaning as described above.
前記した本発明において、前記マンドレルには、前記転動体を転動させる前記外周面が前記マンドレルの軸方向の先端に向かうにつれて縮径されたテーパ部を設け、前記マンドレルに外嵌され、前記テーパ部に対して前記リテーナを前記マンドレルの軸方向の所定位置に保持するスペーサを備えていることが望ましい。 In the above-described present invention, the mandrel is provided with a tapered portion whose diameter is reduced as the outer peripheral surface for rolling the rolling element moves toward the axial tip of the mandrel, and the mandrel is externally fitted to the mandrel. It is desirable that a spacer is provided for holding the retainer at a predetermined position in the axial direction of the mandrel with respect to the portion.
かかる構成によれば、テーパ部に対して軸方向にリテーナの位置を調整して、マンドレルの外周面と転動体との隙間を調整することで、転動体の外接円が形成するツール加工径を適宜設定することができる。このため、ワークの加工径の公差を種々のパターンで設定することができる。 According to such a configuration, the tool machining diameter formed by the circumscribed circle of the rolling element is adjusted by adjusting the position of the retainer in the axial direction with respect to the tapered portion and adjusting the gap between the outer peripheral surface of the mandrel and the rolling element. It can be set appropriately. For this reason, the tolerance of the workpiece diameter can be set in various patterns.
本発明に係るディンプル形成バニシング工具によれば、簡易な装置によりディンプルを形成してバニシング加工を行なうディンプル形成バニシング工具を提供することができる。 According to the dimple formation burnishing tool according to the present invention, it is possible to provide a dimple formation burnishing tool that forms dimples by a simple device and performs burnishing.
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図1は本発明の実施形態に係るディンプル形成バニシング工具(以下、単に「バニシング工具」という。)の全体構成を説明するための断面図であり、図2は本発明の実施形態に係るバニシング工具の分解斜視図であり、図3はバニシング工具をワークに挿入した状態を示す図1のA−A断面図である。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the overall configuration of a dimple formation burnishing tool (hereinafter simply referred to as “burnishing tool”) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view of the burnishing tool according to the embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1 showing a state where the burnishing tool is inserted into the workpiece.
本発明の実施形態に係るバニシング工具1は、図1に示すように、図示しない旋盤等の加工機に装着して回転させるマンドレル2と、マンドレル2に外嵌されたスペーサリング3と、マンドレルの外周面を転動させるボール4を回転自在に保持するリテーナ5と、リテーナ5をマンドレル2の軸方向に保持するスラストリング6と、固定具としてのキャップナット8と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a burnishing tool 1 according to an embodiment of the present invention includes a
マンドレル2は、図2に示すように、全体として丸棒形状に構成されており、旋盤等の加工機(不図示)に装着されるシャンク21と、断面視で外周面が略六角形に形成されたリテーナ保持部23を有する本体部22と、を備えている。
シャンク21は、本実施形態のようなストレート形状の他、テーパ形状のもの等、装着される加工機に適合できるように種々の形状が採用される。
As shown in FIG. 2, the
In addition to the straight shape as in the present embodiment, the shank 21 may have various shapes such as a tapered shape so as to be compatible with a processing machine to be mounted.
本体部22は、シャンク21に連続する胴部24と、胴部24に対して縮径されたリテーナ保持部23と、を備えている。リテーナ保持部23は、円筒形状のスペーサリング3が装着されるストレート部23aと、リテーナ5が装着される六角形状部23bと、スラストリング6が装着される先端部23cと、を備えている。そして、リテーナ保持部23の先端部23cの端面23c1にはキャップナット8が螺入されて、リテーナ5が保持されている(図1参照)。
また、リテーナ5において、摩擦係数を低減させるために、スペーサリング3の端面3aとリテーナ5に保持されたスペーサリング側のボール4a(本図における右側のボール)とが当接するようにボール4が配置されている。
The main body portion 22 includes a trunk portion 24 that is continuous with the shank 21, and a retainer holding portion 23 that is reduced in diameter relative to the trunk portion 24. The retainer holding part 23 includes a
Further, in the
なお、マンドレル2、転動体であるボール4、およびリテーナ5には耐久性が要求されるため、特殊合金鋼を使用し熱処理をして硬度および靭性を向上させ、使用条件によっては、DLC、TIN、TICN等の表面コーティング処理をしてさらに耐久性を向上させることもできる。
Since the
かかる構成により、リテーナ5は、スペーサリング3とスラストリング6とで両端を保持されて、マンドレル2に対して回転自在に外嵌されている。そして、リテーナ5はマンドレル2の軸方向に対して、六角形状部23bに位置するように配置されている。
With this configuration, the
六角形状部23bの外周面は、図3に示すように、断面視で略六角形状に形成されている。この六角形状は、六角形の辺を形成する平坦部23b1と、六角形状の頂点に相当する凸部23b2と、を備えて形成されている。
平坦部23b1は、丸棒形状のリテーナ保持部23(図2参照)の外周面を軸方向に沿って削ぎ落とすようにして形成されている。このため、凸部23b2は、平坦部23b1に対してマンドレル2の回転中心Cから遠い位置に形成されている。そして、平坦部23b1から凸部23b2にかけて、ボール4が円滑に転動できるようになだらかな曲率の外周面が形成されている。
As shown in FIG. 3, the outer peripheral surface of the
The flat part 23b1 is formed so as to scrape off the outer peripheral surface of the round rod-shaped retainer holding part 23 (see FIG. 2) along the axial direction. For this reason, the convex part 23b2 is formed in the position far from the rotation center C of the
なお、本実施形態においては、リテーナ保持部23の六角形状部23b(図2参照)を略六角形状に形成したが、これに限定されるものではなく、多角形状であれば8角形状であってもよい。また、本実施形態においては、平坦部23b1としたが、これに限定されるものではなく、必ずしも平坦でなくてもよく曲面で構成することもできる。
In the present embodiment, the
リテーナ5は、ワークWの加工面にディンプルDを形成するボール4を回転自在、かつ、リテーナ5の径方向に振動できるように出没自在に遊嵌して保持している。ボール4は、リテーナ保持部23(図2参照)の六角形状に対応させて、リテーナ5の円周方向6等配で配列されている。
そして、バニシング工具1(図2参照)をワークWに挿入すると、図3に示すように、マンドレル2の外周面とワークWの内周面との間にボール4が介在された状態となる。このとき、リテーナ保持部23(図2参照)の各凸部23b2または各平坦部23b1と6等配で配列されたボール4とがそれぞれ同時に係合するように構成されている。
The
When the burnishing tool 1 (see FIG. 2) is inserted into the workpiece W, the
以上のように構成された本実施形態に係るバニシング工具の動作について、図3を参照しながら説明する。
本実施形態に係るバニシング工具1は、図3に示すように、マンドレル2を図示しない加工機に装着して時計回りに回転させると、マンドレル2の外周面に沿ってリテーナ5により回転自在に保持されているボール4は反時計回りに回転(自転)する。このとき、ワークWは固定されているから、ボール4が反時計回りに自転すると、ボール4はワークWの内周面およびマンドレル2の外周面に沿って時計回りに公転する。
The operation of the burnishing tool according to this embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the burnishing tool 1 according to the present embodiment is rotatably held by the
このようにして、ボール4がワークWの内周面とマンドレル2の外周面との間で挟まれた状態で、マンドレル2の周りに自転しながら公転すると、ボール4はマンドレル2の外周面に形成された凸部23b2と平坦部23b1とを交互に通過して進む。このため、ボール4は、凸部23b2と平坦部23b1の高低差(マンドレル2の回転中心Cからの距離の差)により、リテーナ5の径方向に振動しながら、ワークWの内周面に沿って転動する。
In this manner, when the
ボール4が振動しながら転動することで、ディンプルDが形成される様子およびディンプルの作用効果について、さらに図4および図5を参照しながら説明する。図4は、ディンプルが形成される様子を示す図3の要部拡大断面図である。図5はディンプルの作用効果を説明するためのボール周りの要部拡大断面図である。
ボール4は、マンドレル2の外周面に形成された凸部23b2と平坦部23b1とを交互に通過しながら転動するが、ボール4がマンドレル2の凸部23b2に位置するときには、図4(a)に示すように、ボール4はマンドレル2の凸部23b2で弾かれるようにして押圧されるため、ワークWの内周面にはディンプルDが形成される。
一方、ボール4が平坦部23b1に位置するときには、図4(b)に示すように、ボール4とワークWの内周面との間には若干の隙間を持たせることで、ボール4がワークWの内周面を押圧しないように構成されている。
The manner in which the dimples D are formed by rolling the
The
On the other hand, when the
なお、本実施形態においては、ボール4が平坦部23b1に位置するときには、ボール4とワークWの内周面との間には若干の隙間を持たせて構成したが、これに限定されるものではなく、近接ないし接触させてもよい。また、ボール4でワークWの内周面を押圧させるように構成してもよい。
In the present embodiment, when the
このように、本発明に係るバニシング工具1は、バニシング加工を行なう転動体をボール4とし、回転させるマンドレル2の外周面には略六角形状となるように凸部23b2を設け、この凸部23b2が回転しながらボール4と係合することで、凸部23b2の回転力でボール4を弾いて振動させながらワークWの内周面のバニシング加工を行なう。このため、簡易な装置により適切なサイズの略円形状のディンプルDを形成しながらバニシング加工を行なうことができる。
したがって、本発明に係るバニシング工具1は、旋盤やマシニングセンタ等の汎用的な切削機械でも使用できるため、容易かつ安価に必要とされる形状のディンプルを形成することが可能となる。
As described above, the burnishing tool 1 according to the present invention uses the rolling element that performs the burnishing process as the
Accordingly, the burnishing tool 1 according to the present invention can be used with a general-purpose cutting machine such as a lathe or a machining center, so that it is possible to form dimples having a required shape easily and inexpensively.
すなわち、本発明に係るバニシング工具1は、凸部23b2の数や高さ、マンドレル2の回転数や送り速度、マンドレル2やボール4の径等を適宜設定することで、ディンプルDの形状、大きさや深さ等のサイズ、ディンプルD間のピッチ等をワークWに要求される使用条件に応じて最適に設定することができる。したがって、使用条件に合致した適切な潤滑特性および仕上げ面精度を確保することが可能となる。
That is, the burnishing tool 1 according to the present invention appropriately sets the shape and size of the dimple D by appropriately setting the number and height of the convex portions 23b2, the rotation speed and feed speed of the
したがって、本発明に係るバニシング工具1によれば、ワークWの内周面に非常に細かいディンプルDを形成して、このディンプルDに潤滑油を保持することができるため、摺動部の油切れを防止して、摺動特性を向上させることができる。また、ピーニング効果により、ワークWの内周面の表面硬度を上昇させるとともに、加工表面に圧縮残留応力を付与することができるため、加工表面の疲労強度が向上する。 Therefore, according to the burnishing tool 1 according to the present invention, a very fine dimple D can be formed on the inner peripheral surface of the workpiece W, and lubricating oil can be held in the dimple D. Can be prevented and the sliding characteristics can be improved. Moreover, since the surface hardness of the inner peripheral surface of the workpiece W can be increased by the peening effect, and the compressive residual stress can be applied to the processed surface, the fatigue strength of the processed surface is improved.
また、バニシング加工を行なう転動体をボール4としたことで、図5に示すように、ワークWの内周面に交差する方向に油穴W1が形成されている場合には、油穴W1の周囲のエッジ部W2にボールが衝突ないし押圧されるため、油穴W1のエッジ部W2に形成されたバリW3取りをも同時に行なうことが可能となる。
Further, since the rolling element that performs the burnishing process is the
続いて、本発明の他の実施形態に係るディンプル形成バニシング工具(以下、単に「バニシング工具」という。)について、図6および図7を参照しながら説明する。図6は本発明の他の実施形態に係るバニシング工具の全体構成を説明するための断面図であり、図7は本発明の他の実施形態に係るバニシング工具の分解斜視図である。
なお、図6および図7におけるテーパ形状およびアジャストリング等の大きさは、説明の便宜上誇張して表現している。
Subsequently, a dimple formation burnishing tool (hereinafter simply referred to as “burnishing tool”) according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the overall configuration of a burnishing tool according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the burnishing tool according to another embodiment of the present invention.
6 and 7 are exaggerated for the sake of convenience of explanation.
本発明の他の実施形態に係るバニシング工具1′は、図6に示すように、工具径δ(図3参照)を調整できるように、マンドレル2′のリテーナ保持部23′の六角形状のテーパ部23b′を設け、アジャストリング31〜35を適宜配置してリテーナ5のマンドレル2′に対する軸方向位置を調整できるようにした点で前記したバニシング工具1と相違する。
したがって、以下この相違点を中心に説明し、前記した実施形態に係るバニシング工具1と同じ構成要素については、同一の符号を使用して重複する説明は省略する。
As shown in FIG. 6, the burnishing tool 1 ′ according to another embodiment of the present invention has a hexagonal taper of the retainer holding portion 23 ′ of the
Therefore, this difference will be mainly described below, and the same constituent elements as those of the burnishing tool 1 according to the above-described embodiment will be omitted by using the same reference numerals.
本発明の他の実施形態に係るバニシング工具1′では、図7に示すように、マンドレル2′のリテーナ保持部23′には、マンドレル2′の軸方向の先端(本図における左側)に向かうにつれて縮径された六角形状のテーパ部23b′を備えている。
具体的には、本体部22′は、シャンク21に連続する胴部24と、胴部24に対して縮径されたリテーナ保持部23′と、を備えている。リテーナ保持部23′は、円筒形状のエンドリング3′が装着されるストレート部23a′と、リテーナ5が装着される六角形状のテーパ部23b′と、スラストリング6が装着される先端部23cと、を備えている。そして、リテーナ保持部23の先端部23cの端面23c1にはキャップナット8が螺入されて、リテーナ5が保持されている(図6参照)
In the burnishing tool 1 ′ according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the retainer holding portion 23 ′ of the
Specifically, the main body portion 22 ′ includes a trunk portion 24 that is continuous with the shank 21, and a retainer holding portion 23 ′ whose diameter is reduced with respect to the trunk portion 24. The retainer holding portion 23 'includes a
アジャストリング31〜35は、リテーナ5を挟んでリテーナ5の両脇に配置され、エンドリング3′とスラストリング6の間に装着されている。
具体的には、エンドリング3′は胴部24の端面24aに当接して保持され、このエンドリング3′に隣接させてエンドリング3′側からアジャストリング31,32,33,34が装着され、さらにリテーナ5と、アジャストリング35と、スラストリング6とが順次装着され、キャップナット8で固定されている。
The
Specifically, the
なお、アジャストリング31〜35は、例えば、1〜5mm程度のそれぞれ厚さの異なるものを使用し、アジャストリング31〜35の配置を組み換えることで、ツール径を0.0025mmごとに0.02〜0.05程度の範囲内で調整することができる。
For example, the
続いて、本発明に係るリテーナの他の実施例について、図8を参照しながら説明する。図8は、本発明に係るリテーナの他の実施例を説明するための図であり、(a)は本発明に係るリテーナの第1実施例を示す断面図、(b)は(a)の斜視図、(c)は本発明に係るリテーナの第2実施例を示す斜視図である。 Next, another embodiment of the retainer according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view for explaining another embodiment of the retainer according to the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view showing a first embodiment of the retainer according to the present invention, and (b) is a cross-sectional view of (a). A perspective view and (c) are perspective views showing a 2nd example of a retainer concerning the present invention.
前記した各実施形態におけるリテーナ5における転動体は、円周方向6等配で配列されたボール4で構成したが、第1実施例および第2実施例に係るリテーナ51,52は、図8に示すように、それぞれボール41,43とローラ42,44とを備えて構成されたものである。
The rolling elements in the
第1実施例に係るリテーナ51では、リテーナ51の軸方向において、マンドレル2の先端側(本図における左側)に1個のボール41を配置し、マンドレル2の後側(本図における右側)に1個のローラ42を配置している。そして、リテーナ51の円周方向においては、前記した実施形態と同様に、リテーナ保持部23(図2参照)の六角形状に対応させて、円周方向6等配で配列されている(図3参照)。
In the retainer 51 according to the first embodiment, in the axial direction of the retainer 51, one ball 41 is arranged on the tip side (left side in the figure) of the
かかる構成によれば、ボール41とローラ42とがリテーナ51の軸方向に沿って交互に配置されているため、マンドレル2に送りをかけることで、ボール41およびローラ42によるバニシング加工を交互に行なうので、両者の加工特性を融合させてディンプルD(図3参照)を形成しながらより均一で滑らかな加工表面に仕上げることができる。
すなわち、マンドレル2を加工機により軸方向に送りをかけることで、ボール41の振動によるディンプル形成とローラ42の転圧作用による加工表面の硬度および面粗さの向上というそれぞれの加工を交互に融合させて行なうことができるため、ディンプルDが形成された滑らかで耐久性の高い仕上げ面を形成することができる。
According to this configuration, since the balls 41 and the rollers 42 are alternately arranged along the axial direction of the retainer 51, the ball 41 and the rollers 42 are alternately burned by feeding the
That is, by feeding the
第2実施例に係るリテーナ52では、リテーナ52の軸方向においては、ボール43のみまたはローラ44のみで構成されている。そして、リテーナ52の周方向においては、ボール43とローラ44とが、リテーナ52の周方向に沿ってそれぞれ交互に配置されている。
かかる構成によれば、ボール43とローラ44がリテーナ52の周方向に沿って交互に配置されているため、ボール43およびローラ44によるバニシング加工を交互に行なうので、両者の加工特性を融合させてディンプルD(図3参照)を形成しながら加工表面をより滑らかに仕上げることができる。
In the retainer 52 according to the second embodiment, only the ball 43 or the roller 44 is configured in the axial direction of the retainer 52. In the circumferential direction of the retainer 52, the balls 43 and the rollers 44 are alternately arranged along the circumferential direction of the retainer 52.
According to this configuration, since the balls 43 and the rollers 44 are alternately arranged along the circumferential direction of the retainer 52, the burnishing by the balls 43 and the rollers 44 is performed alternately. The processed surface can be finished more smoothly while forming the dimple D (see FIG. 3).
なお、ローラ42,44は,本実施例においては、ストレートの円柱形状のものを使用しているが、マンドレル2がテーパ形状である場合には、マンドレル2のテーパ形状に適合できるテーパ形状のローラを使用することができる。すなわち、マンドレル2が例えば先端側(本図における左側)が縮径されたテーパ形状であれば、ローラは先端側が拡径されたテーパ形状を採用することができる。かかる構成によれば、ローラがワークの内周面に均等に当接されるため、仕上げ面の面粗さを向上させることができる。
In this embodiment, the rollers 42 and 44 are of a straight cylindrical shape. However, when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されず、適宜変更して実施することが可能である。
例えば、本実施形態においては、ボール4は、リテーナ保持部23の六角形状に対応させて、リテーナ5の円周方向6等配で配列されているが、これに限定されるものではなく、必ずしもマンドレル2に形成された凸部23b2の位置や数に対応させる必要はない。したがって、マンドレルには八角形状となるような凸部を設けて、ボールはリテーナの円周方向で10等配とすることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications.
For example, in the present embodiment, the
なお、本発明の実施形態においては、転動体としてボールとローラを備えて、転動体を振動させながらバニシング加工を行なうように構成したが、本発明の参考例として、ボールのみを振動させディンプル加工を行ない、ローラを振動させないでバニシング加工を行なうことも可能である。 In the embodiment of the present invention, a ball and a roller are provided as rolling elements, and the burnishing process is performed while vibrating the rolling element. However, as a reference example of the present invention, only the ball is vibrated and dimple processing is performed. It is also possible to perform burnishing without vibrating the rollers.
1,1′ バニシング工具(ディンプル形成バニシング工具)
2,2′ マンドレル
3 スペーサリング
4 ボール
5 リテーナ
6 スラストリング
8 キャップナット
W1 油穴
W2 エッジ部
W3 バリ
21 シャンク
22 本体部
22′ 本体部
23b 六角形状部
23,23′ リテーナ保持部
23b 六角形状部
23b′ テーパ部
31〜35 アジャストリング(スペーサ)
41,43 ボール
42,44 ローラ
51,52 リテーナ
23b1 平坦部
23b2 凸部
C 回転中心
D ディンプル
W ワーク
1,1 'burnishing tool (dimple forming burnishing tool)
2,2 '
41, 43 Ball 42, 44 Roller 51, 52 Retainer 23b1 Flat part 23b2 Convex part C Center of rotation D Dimple W Workpiece
Claims (5)
このマンドレルに対して回転自在に外嵌され、前記マンドレルの回転により前記マンドレルの外周面を転動させる転動体を回転自在に保持するリテーナと、を有し、
前記マンドレルには、前記転動体と係合し前記マンドレルの外周面に断面視で略多角形状となるような凸部を設け、
前記リテーナは、ワークの内周面に対面するように挿入され、前記リテーナの外周面から径方向に前記転動体を出没自在に保持し、
前記マンドレルの回転により、前記凸部と前記転動体とが係合し、この転動体を前記ワークの内周面に対して振動させながら転動させるディンプル形成バニシング工具であって、
前記転動体としてボールを備えていることを特徴とするディンプル形成バニシング工具。 A mandrel that is mounted on a processing machine and rotated,
A retainer that is rotatably fitted to the mandrel and rotatably holds a rolling element that rolls the outer peripheral surface of the mandrel by the rotation of the mandrel;
The mandrel is provided with a convex portion that engages with the rolling element and has a substantially polygonal shape in a sectional view on the outer peripheral surface of the mandrel,
The retainer is inserted so as to face the inner peripheral surface of the workpiece, and holds the rolling element in a radial direction from the outer peripheral surface of the retainer,
A dimple formation burnishing tool that rolls while causing the rolling element to vibrate with respect to the inner peripheral surface of the workpiece by the rotation of the mandrel, and the protrusion and the rolling element are engaged.
A dimple forming burnishing tool comprising a ball as the rolling element.
前記マンドレルに外嵌され、前記テーパ部に対して前記リテーナを前記マンドレルの軸方向の所定位置に保持するスペーサを備えていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のディンプル形成バニシング工具。 The mandrel is provided with a tapered portion whose diameter is reduced as the outer peripheral surface for rolling the rolling element is directed to the tip in the axial direction of the mandrel,
5. The spacer according to claim 1, further comprising a spacer that is fitted on the mandrel and holds the retainer at a predetermined position in an axial direction of the mandrel with respect to the tapered portion. The dimple forming burnishing tool described.
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