JP2520791Y2 - ローラーバニシング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はローラーバニシング装置に関するものであ
り、更に詳しくは、丸棒または円管状の被加工物の外周
面または内周面を、テーパーマンドレルによってバック
アップされた複数のテーパーロールによる転圧でバニシ
ング加工するためのローラーバニシング装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来より、丸棒または円管状の被加工物の外周面また
は内周面を、テーパーマンドレルによってバックアップ
された複数のテーパーロールによる転圧でバニシング加
工するローラーバニシング装置は公知である。一般的に
従来のローラーバニシング装置では、複数の細長い孔を
もつケージ状のフレームの各孔に裁頭円錐形のテーパー
ロールを収容して、外周面加工の場合は円筒状マンドレ
ルの内周面に設けられた円錐テーパー面により前記フレ
ーム外周面側で各テーパーロールをバックアップし、内
周面加工の場合は円柱状マンドレルの外周面に設けられ
た円錐テーパー面により前記フレーム内周面側で各テー
パーロールをバックアップし、テーパーロールとテーパ
ーマンドレルとの軸方向相対位置で設定されるツール径
によって所定の面粗度を得るように、テーパーロールと
相対回転させつつ被加工物の外周面または内周面をテー
パーロールの転圧でバニシング加工する。この場合、被
加工物との相対回転に伴って軸方向の加工送りを自動的
に行なうために、各テーパーロールの軸心を送り軸方向
に対して所望の微小角度で傾けることもある。

［考案が解決しようとする課題］ 従来のこの種のローラーバニシング装置では、テーパ
ーマンドレルとその周囲を取り巻く複数のテーパーロー
ルからなるバニシング加工部（以下スパロールという）
は、装置主軸に取付けられたシャンクに対して半径方向
に関して相対移動できないため、スパロールの回転軸心
位置は加工中にわたって変化せず、従ってバニシング加
工前の被加工物に偏心や傾きがあると、ローラの片当り
によって被加工物の加工面で部分的にバニシング量が変
動して一様な仕上がり面粗度が得られず、極端な場合に
は局部的に過剰なバニシング量の部分が生じて表面剥離
を生じたりする恐れがあった。

このため従来のローラーバニシング装置では、バニシ
ング加工で所定値以下の面粗度を得るために前加工での
偏心や傾きの公差を厳しくして高い前加工精度を要求し
ており、場合によってはこの前加工精度のほうが最終仕
上がり寸法の要求精度よりも高くなることがあった。例
えばシリンダ内面のバニシング加工では、最終仕上がり
寸法の要求精度で前加工されたものをバニシング加工し
ても製品に要求される面粗度が得られず、要求面粗度を
得るために最終仕上がり寸法の要求精度より遥かに高い
前加工精度にしなければならないという不都合が生じて
いた。

この考案は、前述の不都合を解消するために低い前加
工精度で多少の偏心や傾きがある被加工物に対して一様
な面粗度に仕上げることのできるローラーバニシング装
置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］ 本考案に係るローラーバニシング装置は、前述の課題
を達成するために、丸棒または円管状の被加工物の外周
面または内周面を、テーパーマンドレルによってバック
アップされた複数のテーパーロールによる転圧でバニシ
ング加工するローラーバニシング装置であって、前記テ
ーパーロールを回転自在に保持したフレームが、主軸に
よって回転されるシャンクに対して相対回転可能に保持
され、前記テーパーマンドレルが、前記シャンクによっ
て回転駆動されるようになされたものにおいて、 加工中に被加工部分の偏心に倣うように前記フレーム
と前記テーパーマンドレルとを共に前記シャンクに対し
て軸方向とほぼ直交する方向に変位可能に支持するフロ
ーティング連結機構を備えたことを特徴とするものであ
る。

［作用］ 本考案のローラーバニシング装置においては、前記テ
ーパーロールを保持するフレームと前記テーパーマンド
レルとからなるスパロール先端部が前記フローティング
連結機構によるラジアル方向の遊動支持によって、バニ
シング加工中に前記シャンクに対して相対的に軸方向と
ほぼ直交する方向に遊動可能であり、したがって被加工
物の偏心や傾きに対してスパロール軸心を追従変位させ
ながら、ほぼ一定の加工圧力で被加工物表面の一様な転
圧が行なわれ、転圧加工による被加工物表面のつぶし量
は加工面の全面で一様になる。加工つぶし量（バニシン
グ量）は例えばテーパーロールとテーパーマンドレルと
の初期の軸方向相対位置を被加工物の呼び径に応じて調
整しておくことにより所望値に設定することができる。

この考案の特徴と利点の理解のために、本考案の好適
な実施例を図面と共に説明すれば以下の通りである。
尚、以下に述べる実施例では本考案を円管状の被加工物
の内周面に対するバニシング加工用の装置に適用した場
合を示すが、本考案は、例えば特公昭50-21314号公報に
示されたような丸棒や円管状の被加工物の外周面に対す
るバニシング加工用の装置にも適用できることは述べる
までもない。

［実施例］ 第１図は、本考案をシリンダの内面のバニシング加工
用の装置に適用した場合の一実施例を示しており、この
例では、本考案に係る構成の主要部は、図示しない装置
主軸に着脱可能に連結されるツールシャンク13上に設け
られている。

ツールシャンク13の先端側は円筒状となっており、そ
の外側は円筒シェル10によって囲まれている。ツールシ
ャンク13の先端側の前記円筒内には円筒カップリング９
が挿入され、ツールシャンク13の先端側円筒部の先端縁
内周面と前記円筒カップリング９の先端縁外周面とがセ
レーション結合Ａにより相対回転不能で且つ全周方向に
傾動可能となっている。円筒カップリング９の中にはマ
ンドレルジョイントバー６の尾端部分が挿入され、円筒
カップリング９の尾端縁内周面とジョイントバー６の尾
端縁外周面とがセレーション結合Ｂにより相対回転不能
で且つ全周方向に傾動可能となっている。このように、
シャンク13とジョイントバー６とが円筒カップリング９
の両端でセレーション結合A,Bによって傾動可能に連結
されており、これによりジョイントバー６とシャンク13
との相対的な半径方向の移動が許容されている。

シェル10内において円筒カップリング９の先端より先
の部分にジョイントバー４の鍔が形成されており、この
鍔を両側から一対のスラストボールベアリング８が挟ん
でいる。これはシャンク13に対するジョイントバー６の
半径方向の相対移動を、ジョイントバー６の軸心に直交
する平行移動のみに規制するためである。これによって
被加工部とスパロール部との傾きによるこじり等を防止
している。

スラストベアリング８の先方で前記シェル10の端部は
ジョイントバー６に対して環状シール７によりシールさ
れ、一方、尾端側はシャンク13とシェル10とがリテーナ
ーリング12により固定されている。

シェル10内において、シャンク13の先端側円筒部の内
底面の軸心上にばねで付勢されたセンタリングピン11が
設けられており、このセンタリングピン11の先端は、ジ
ョイントバー６の尾端面に中心軸と同軸に形成された円
錐面状凹部14に押圧されている。これは、スパロールの
自重による傾きをなくすためのセンタリング位置復帰機
構であり、この機構によるセンタリング復元力は無負荷
時の荷重との兼合いで適宜にばね設定される。

ジョイントバー６の先端にはテーパーマンドレル１が
変換可能に連結され、この連結部を囲んでマンドレルの
軸方向位置を調節可能にするアジャスト機構５が設けら
れている。すなわち、このアジャスト機構は、スラスト
ベアリング５−５によりジョイントバー６に相対回転可
能に取付けられたハウジング５−２を備え、スラストベ
アリング５−５の尾端側には、スライドキー５−９によ
りジョイントバーに相対回転不能に嵌められたアジャス
トリング５−７と、ジョイントバー６と螺合してアジャ
ストリング５−７の軸方向位置を調整するアジャストナ
ット５−６とが設けられ、このアジャストナット５−６
はハウジング５−２を回すことにより回動できるように
なっている。またスラストベアリング５−５の先端側に
は、スラストベアリング５−５を挟んで筒状ステム４の
尾端部を常にアジャストナット５−６の方向へ押しつけ
ておくためのスプリング５−４が配置され、スプリング
５−４の先端側はスラストリング５−３介してハウジン
グナット５−１に支持され、このハウジングナット５−
１はハウジング５−２に螺合して固定されている。

このアジャスト機構５は種々の寸法の被加工物に対応
できるようにマンドレル１に対するフレーム３（ローラ
ー２）の軸方向相対位置を微調整するものであり、被加
工物の径寸法が大きく異なる場合には呼び径の異なる数
種のローラー付きスパロールアッセンブリーを用意して
おいてステム４の先端部で交換するようにする。

前記ステム４の先端には筒状ケージの形のフレーム３
がマンドレルの周囲を間隙を介して囲むように同軸状に
固定され、フレーム３に保持された複数のローラ２がマ
ンドレル１に互いの周面で線接触するようになってい
る。この場合、被加工物との相対回転に伴って軸方向の
加工送りを自動的に行なうために、各テーパーロール１
の軸心を送り軸方向に対して所望の微小角度で傾けてあ
り、前記相対回転の分力で被加工物の軸方向送りが果た
されるようになっている。

以上の構成を備えた本考案のローラーバニシング装置
では、図示しない装置主軸にシャンク13を装着してハウ
ジング５−２を図示しない固定支持部材に支持させ、ア
ジャストナット５−６の軸方向位置調整によりマンドレ
ル１とローラー２との軸方向相対位置を決めることによ
り、ローラー２の径方向位置を被加工物の内径の呼び径
に合わせて加工準備を行なう。その後、被加工物の加工
開始端にスパロール先端を挿入してローラー２を被加工
物内周面に均等に当て、主軸回転により回転駆動を与え
る。これによりローラー２がマンドレル１でバックアッ
プされた状態で被加工面上を転圧し、同時にローラー２
の傾斜配置による分力で軸方向送りがかけられる。

被加工物に偏心がある場合、ローラー２とマンドレル
１とからなるスパロールアッセンブリ先端部が加工中に
前記セレーション結合A,Bと前記スラストベアリング８
によるフローティング動作を行なうので、スパロールア
ッセンブリは被加工物の偏心に応じて回転軸と直角な方
向に平行変位し、マンドレル２（ジョイントバー６）は
被加工物の内周面に常に所定の設定加工圧でローラー２
を押し付けることぎなる。

したがって、被加工物の偏心や傾きによって加工反力
が局所的に変化しようとすると、この変化をなくすよう
にジョイントバー６、従ってマンドレル１とそれに支持
された各ローラー２が軸方向と直角な方向に変位し、結
果的に加工反力を一定に保つように径方向にフローティ
ング動作して被加工物の偏心や傾きに追従する。このよ
うに常に加工反力を一定に保持するのでバニシング加工
のつぶし量は一定となり、被加工物の前加工精度が低く
ても、被加工物全長にわたる加工面の全面に一様な面粗
度のバニシング加工を果たすことができる。

以上に述べた実施例は本考案の権利範囲を限定するも
のではなく、当業者によって種々の変形が可能である。

［考案の効果］ 以上に述べたように、本考案によれば、マンドレルと
それに支持された各ローラーが軸流体圧によってバニシ
ング加工圧を制御するため前加工品に偏心や傾きがあっ
てもローラーとマンドレルの径方向位置が自動的に被加
工物加の偏心や傾きに追従して遊動変位し、被加工物に
対して一定の加工圧で一様な面粗度に仕上げることので
きるローラーバニシング装置が実現する。また前記遊動
によってオーバーバニシングによる加工部表面の剥離や
ツールの破損も防止でき、前加工精度の管理をラフにす
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案をシリンダの内面のバニシング加工用
の装置に適用した場合の一実施例を示す半裁断面図であ
る。 （主要部分の符号の説明） 1:テーパーマンドレル、2:テーパーローラー、3:フレー
ム、4:ステム、5:アジャスト機構、6:ジョイントバー、
8:スラストベアリング、9:円筒カップリング、13:シャ
ンク。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】丸棒又は円管状の被加工物の外周面または
   内周面を、テーパーマンドレルによってバックアップさ
   れた複数のテーパーロールによる転圧でバニシング加工
   するローラーバニシング装置であって、前記テーパーロ
   ールを回転自在に保持したフレームが主軸によって回転
   されるシャンクに対して相対回転可能に保持され、前記
   テーパーマンドレルが前記シャンクによって回転駆動さ
   れるようになされたものにおいて、 加工中に被加工部分の偏心に倣うように前記フレームと
   前記テーパーマンドレルとを共に前記シャンクに対して
   軸方向とほぼ直交する方向に変位可能に支持するフロー
   ティング連結機構を備えたことを特徴とするローラーバ
   ニシング装置。