JPH0647653Y2 - 内周加工用ボ−ルバニシング工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は内周加工用ボールバニシング工具に係り、円
筒体の内周面に所定の粗さでバニシング加工を施す工具
において、細径のものにも適し、且つ精度の高い仕上り
寸法を得られるようにし、しかも、製造コストの低減
化、バニシング工具の再生を容易に行ない得るようにし
て、円筒体の内周面に、バニシング加工を安価にて施せ
るようにした内周加工用ボールバニシング工具に関す
る。

（従来の技術） 円筒体の内周面に所定の粗さでバニシング加工を施す従
来の工具は、第９図に示す構造となっている。

すなわち、マンドレル31の先端から中間部分にかけて太
径化するテーパー部32とし、このテーパー部32の周方向
に複数個のテーパーバニシングローラー33を略均等配分
にて配してある。又、これらのテーパーバニシングロー
ラー33を前記配置にて回転自在に保持するフレーム34が
マンドレル31に遊嵌されており、その位置でフレーム34
から外側にテーパーバニシングローラー33が若干突出す
るように形成されている。

そして、この工具全体を工作機械に取付けて回転させ、
そのまま円筒状の被加工物内にテーパーバニシングロー
ラー33部分を挿入して内周バニシング加工を施す。その
時に、内周の径を適当な寸法に仕上げるため、テーパー
バニシングローラー33をマンドレル31の軸線方向に若干
移動可能にしておいて、その微小な移動により調節でき
るようになっている。又、被加工物からテーパーバニシ
ングローラー33部分を引抜く時には、テーパーバニシン
グローラー33がマンドレル31の先端方向に移動させよう
とする力がかかり複数のテーパーバニシングローラー33
にて形成する最外周の径が若干小さくなり、被加工物か
らのテーパーバニシングローラー33の引抜きが容易とな
るように形成されている。

（考案が解決しようとする問題点） 〈従来の技術の問題点〉 ところが、この従来の工具には次のような問題点があっ
た。

すなわち、テーパーバニシングローラー33をマンドレル
31の軸線方向で若干移動できるように形成するには、フ
レーム34に形成してあるローラー保持窓35を、テーパー
バニシングローラー33に対してマンドレル31の軸線方向
へ若干大きめに形成してガタがあるようにしておかなけ
ればならない。そのため、マンドレル31の軸線方向へは
常に動けるようになっており、逆に内周面の寸法精度が
非常に厳しい場合には、マンドレル31とテーパーバニシ
ングローラー33がテーパー面同士の接触であるから、複
数のテーパーバニシングローラー33が形成する最外周の
径は変動しやすくなって所望の寸法に仕上げることがで
きないという欠点があった。

又、前述のように、マンドレル31とテーパーバニシング
ローラー33との組合わせなので、例えば、内径が3mmと
か4mmとかの被加工物の場合、或いはそれ以下の場合に
マンドレル31の先端部分が細くなりすぎることになり実
際にはバニシング加工ができなくなってしまう問題点が
あった。更に、マンドレル31、及びテーパーバニシング
ローラー33等の主要部品が硬質でテーパー面を有してい
るから、高精度に加工するにはその加工が非常に困難で
あって熟練者を必要とし加工時間も長く、いきおいコス
トアップにつながる問題点もあった。

〈技術的課題〉 そこで、この考案は、上述した問題点等に鑑み、細径の
被加工物にも適し、且つ精度の高い仕上り寸法を得られ
るようにし、更に製造コストの低減化、バニシング工具
の再生を容易にし得るようにして、内周面のバニシング
加工を安価にて施せるようにすることを課題として案出
されたものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案は、工作機械の回転する工具取付部に装着可能
な工具取付本体と、この工具取付本体の回転中心に固定
される所定径のストレートマンドレルと、このストレー
トマンドレルの周面上の適位置に配する複数個のバニシ
ングボールと、ストレートマンドレルに回転摺動自在に
外嵌される筒体で、バニシングボールを前記配置にて内
外周両側に突出した状態で回転自在に保持する保持窓を
設けたフレームとからなり、ストレートマンドレルに
は、フレームに対して工具取付本体の反対側の適位置に
フレームの抜け止めストッパーを設けると共に、このス
トッパーにフレームが接近、或いは当接した際のバニシ
ングボールの位置の径を、少なくともバニシングボール
の径以上の長さにわたって細くし逃げ凹所を形成したこ
とにより上述した問題点を解決するものである。

（作用） 工作機械の回転する工具取付部に装着可能な工具取付本
体と、この工具取付本体の回転中心に固定される所定径
のストレートマンドレルと、このストレートマンドレル
の周面上の適位置に配する複数個のバニシングボール
と、ストレートマンドレルに回転摺動自在に外嵌される
筒体で、バニシングボールを前記配置にて内外周両側に
突出した状態で回転自在に保持する保持窓を設けたフレ
ームとを有し、円筒状の被加工物内に、工具取付本体を
回転させながらバニシングボールの部分を挿入し、工具
取付本体の回転に伴ないバニシングボールが回転して被
加工物内周面にバニシング加工を施す。

そして、ストレートマンドレルには、フレームに対して
工具取付本体の反対側の適位置にフレームの抜け止めス
トッパーを設けると共に、このストッパーにフレームが
接近、或いは当接した際のバニシングボールの位置の径
を、少なくともバニシングボールの径以上の長さにわた
って細くして逃げ凹所を形成し、被加工物からのバニシ
ングボールのの部分の引抜き時には、フレームがストッ
パーに、接近、或いは当接するまで移動する。その位置
で逃げ凹所にバニシングボールが落込み、複数個のバニ
シングボールが形成する最外周の径が縮小し被加工物か
らスムーズに引抜ける。

（実施例） 以下、図面を参照してこの考案の一実施例を説明すると
次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は略円柱状の工具取付本体１
であり、工作機械、例えば、ボール盤、旋盤、或いはそ
の他専用機の回転する工具取付部２に基端３がチャッキ
ング可能となるように形成されている。

そして、この工具取付本体１には、工具取付本体１の回
転中心である先端面中心から基端３まで貫通し且つスト
レートマンドレル４を挿入できるマンドレル取付孔５が
開穿され、略中間部分には、適当な厚みを有するフラン
ジ状のマンドレル固定部６が設けられている。

又、工具取付本体１の先端には工具取付本体１よりも若
干径の小さいスラストベアリング７が取付けられその回
転面は工具取付本体１の先端面よりも若干突出すべく配
されており、前記マンドレル固定部６は、第２図、第３
図、及び第５図に示すように半割り状になっていて、ス
トレートマンドレル４をマンドレル取付孔５内に挿入し
た際に、ネジ８により半割り押圧体９をマンドレル固定
部６に押圧することでストレートマンドレル４をマンド
レル取付孔５に挿入した状態で固定するように形成され
ている。

一方、このようにして工具取付本体１に固定されたスト
レートマンドレル４には円筒状のフレーム10が回転摺動
自在に外嵌されている。

このフレーム10には、ストレートマンドレル４の周面上
に、複数個、図示にあっては４個のバニシングボール11
が周方向均等配分で配すべく保持窓12を形成する。

そして、第４図に示すように、この保持窓12には、それ
ぞれバニシングボール11を保持した際、バニシングボー
ル11が回転自在で且つ保持窓12から脱落しないように加
締める加締部13を形成する。しかも、フレーム10をスト
レートマンドレル４に外嵌した時に、ストレートマンド
レル４にバニシングボール11が接した状態でフレーム10
の厚さを外周からバニシングボール11の一部が４個共に
突出すべくフレーム10の厚さを設定する。

又、ストレートマンドレル４には、フレーム10に対して
工具取付本体１の反対側の適位置、図示にあっては先端
に環状のストッパー14が固定してあり、ストレートマン
ドレル４からフレーム10が抜脱することを防止する。

更に、このストレートマンドレル４には、フレーム10を
ストッパー14に当接、或いは接近させた際に、バニシン
グボール11の位置に相当する部分の径を、少なくともバ
ニシングボール11の径以上の長さにわたって細径化して
逃げ凹所15を形成する。つまり、ストレートマンドレル
４にバニシングボール11を当接させた状態でストレート
マンドレル４の周囲を、複数のバニシングボール11が回
転しながら移動した時に描かれる最外側円周の径が、逃
げ凹所15の位置にバニシングボール11が来た時に逃げ凹
所15にバニシングボール11が落込んで小さくなるように
するものである。

一方、前記したスラストベアリング７の回転面には、こ
の回転面と同径か若干小さい径で且つストレートマンド
レル４に遊嵌されたフレーム当接円板16を当接すべく配
する。そして、工具取付本体１におけるマンドレル固定
部６よりも先端側の外周面にはネジ山17が刻設されてあ
る。このネジ山17には、有底円筒状でその底面中心にフ
レーム10の外径よりも大きい貫通孔18が開穿された円板
保持体19を外嵌螺合させ、フレーム当接円板16がスラス
トベアリング７によって回転自在のまま保持されるよう
に適当な位置で円板保持体19の螺合を停止維持させるべ
く固定ネジ20を配し、それによって固定する。

又、ストレートマンドレル４やバニシングボール11は超
硬材、や高速度工具鋼の如き硬質材料によって形成され
ており、そして、ストレートマンドレル４に対するバニ
シングボール11の配置は、前述したように、円周方向に
略均等配分で４個配したものの外に、例えば３個でも良
く、その数には限定されることはないが、バニシングボ
ール11の数が多ければその分バニシング加工の仕上げ度
合がより良好なものとなる。被加工物21の内径寸法が小
さな場合にはバニシングボール11の数はあまり多くする
ことができず限定されてしまうが、その場合には、第８
図に示すように、ストレートマンドレル４の軸線方向に
複数列配しても良く、隣接する列のバニシングボール11
同士を互違い配すればムラのないバニシング加工を施す
ことができる。

尚、工具取付本体１の工具取付部２への装着、工具取付
本体１へのストレートマンドレル４の固定、バニシング
ボール11の数、ストッパー14の位置、加締部13の位置等
は前述したものに限定されるものではなく、同様の作用
をする構造であれば良いことは言うまでもない。

次に、これが使用を説明する。

すなわち、先ず最初に、ストレートマンドレル４及びバ
ニシングボール11の寸法を被加工物21の内周面の仕上り
寸法となるように適宜選択しておき、円板保持体19を調
節してスラストベアリング７によりフレーム当接円板16
がガタがない程度で回転自在の状態となるように保持す
る。そして、工具取付本体１の基端３を工具取付部２に
チャッキングして固定する。

次に、工具取付部２によって工具取付本体１全体を回転
させながらストッパー14側から被加工物21内にバニシン
グボール11部分を挿入する。そうすると、被加工物21内
周面に最初に接触した時に、フレーム10にはフレーム当
接円板16方向に移動する力が加わり、フレーム当接円板
16に当接するまで押される。フレーム10がフレーム当接
円板16に当接した段階で、第６図に示すように、バニシ
ングボール11が被加工物21内に押込まれる。押込まれて
ゆくバニシングボール11は、工具取付本体１が回転しそ
れと共にストレートマンドレル４が回転するから被加工
物21内周面との間で自転しながらストレートマンドレル
４の回りを公転する。その結果、被加工物21の内周面に
バニシング加工が施され所定寸法に仕上げられる。

又、前述とは逆に、被加工物21を回転させ工具取付本体
１を固定した状態で内周面のバニシング加工を行なって
も、前述同様に所定寸法に仕上げることができる。

一方、バニシング加工が被加工物21内周面全面に施され
た後は、バニシングボール11の部分を被加工物21内から
引抜くのであるが、その時には、第７図に示すように、
ストレートマンドレル４を引抜こうとすると、バニシン
グボール11と被加工物21内周面との間にはまだ抵抗があ
るのでストレートマンドレル４のみが引抜かれる。とこ
ろが、ストレートマンドレル４にはストッパー14が設け
られているからフレーム10がストッパー14に当接するま
ではストレートマンドレル４のみ引抜かれるが、それ以
降はフレーム10も一緒に引抜かれる。そこで、前述した
ように逃げ凹所15がストレートマンドレル４に形成され
ているから、その位置でバニシングボール11が逃げ凹所
15に落込むこととなって、複数のバニシングボール11に
よって形成される最外周の径は小さくなり被加工物21と
の間に抵抗がなくなりバニシングボール11の部分を被加
工物21から容易に引抜くことができる。その結果、スト
レートマンドレル４がストレートであっても被加工物21
の内周面には何等キズをつけずに容易にバニシングボー
ル11の部分を引抜くことができるものである。

［考案の効果］ 上述の如く構成したこの考案は、工作機械の回転する工
具取付部２に装着可能な工具取付本体１と、この工具取
付本体１の回転中心に固定される所定径のストレートマ
ンドレル４と、このストレートマンドレル４の周面上の
適位置に配する複数個のバニシングボール11と、ストレ
ートマンドレル４に回転摺動自在に外嵌される筒体で、
バニシングボール11を前記配置にて内外周両側に突出し
た状態で回転自在に保持する保持窓12を設けたフレーム
10とからなるから、被加工物21内に、ストレートマンド
レル４を回転させながら押込むと、前述の如くバニシン
グボール11が自転しながらストレートマンドレル４の回
りを公転して被加工物21内周面にバニシング加工を施す
ことができる。

しかも、ストレートマンドレル４とバニシングボール11
との組合せであるから、従来の工具とちがってマンドレ
ルの軸線方向にバニシングボール11が移動したとしても
寸法の狂いがなく、寸法精度の非常に高いバニシング加
工仕上げを施すことができ、更に、内径の小さい被加工
物21であっても、従来のテーパーのマンドレル31及びバ
ニシングローラー33と比べて容易に細径加工できバニシ
ング加工にも十分に耐え得るから容易にバニシング加工
を施すことができると共に、硬質材であっても加工が容
易であるため再生に際しても容易に加工することができ
る。その結果、コスト的に非常に安価とすることができ
る。

一方、このように、マンドレルをストレートにすること
による欠点は、被加工物21からバニシングボール11部分
を引抜く時に被加工物21内周面にキズ等を付けてしまう
こと、つまり、引抜き時にバニシングボール11が逃げな
いのでそれによってキズ等が付いてしまうことである
が、その点も、ストレートマンドレル４に、フレーム10
に対して工具取付本体１の反対側の適位置にフレーム10
の抜け止めストッパー14を設けると共に、このストッパ
ー14にフレーム10が接近、或いは当接した際のバニシン
グボール11の位置の径を、少なくともバニシングボール
11の径以上の長さにわたって細くし逃げ凹所15を形成し
たことにより解消するものである。

すなわち、被加工物21からバニシングボール11部分が引
抜かれる際には、実施例にて前述したように、フレーム
10がストッパー14に接近、或いは当接するまで移動す
る。そうすると、その時のバニシングボール11の位置に
は逃げ凹所15があるからバニシングボール11は逃げ凹所
15に落込んだ状態となって複数のバニシングボール11に
よって形成する最外周の径は小さくなり、被加工物21か
らバニシングボール11部分を引抜く際に、何等抵抗なく
スムーズに引抜けるものである。

以上説明したように、この考案によれば、円筒体の内周
面に所定の粗さでバニシング加工を施す際に、被加工物
が細径のものであっても十分に加工することが可能とな
り、且つ精度の高い仕上り寸法も得られ、しかも、製造
コストの低減化、バニシング工具の再生を容易に行ない
得るようにして、円筒体の内周面に、バニシング加工を
安価にて施せる等の実用上有益な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図はこの考案の実施例を示すもので、第
１図は取付状態の斜視図、第２図は分解斜視図、第３図
は正断面図、第４図は第３図におけるIV-IV矢視線拡大
断面図、第５図は第３図におけるＶ−Ｖ矢視線断面図、
第６図は前進加工時の要部断面図、第７図は後退引抜時
の要部断面図、第８図は他の実施例の要部斜視図であ
り、第９図は従来の工具の正断面図である。 １……工具取付本体、２……工具取付部、３……基端、
４……ストレートマンドレル、５……マンドレル取付
孔、６……マンドレル固定部、７……スラストベアリン
グ、８……ネジ、９……半割り押圧体、10……フレー
ム、11……バニシングボール、12……保持窓、13……加
締部、14……ストッパー、15……逃げ凹所、16……フレ
ーム当接円板、17……ネジ山、18……貫通孔、19……円
板保持体、20……固定ネジ、21……被加工物、31……マ
ンドレル、32……テーパー部、33……テーパーバニシン
グローラー、34……フレーム、35……ローラー保持窓。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の回転する工具取付部に装着可能
   な工具取付本体と、この工具取付本体の回転中心に固定
   される所定径のストレートマンドレルと、このストレー
   トマンドレルの周面上の適位置に配する複数個のバニシ
   ングボールと、ストレートマンドレルに回転摺動自在に
   外嵌される筒体で、バニシングボールを前記配置にて内
   外周両側に突出した状態で回転自在に保持する保持窓を
   設けたフレームとからなり、ストレートマンドレルに
   は、フレームに対して工具取付本体の反対側の適位置に
   フレームの抜け止めストッパーを設けると共に、このス
   トッパーにフレームが接近、或いは当接した際のバニシ
   ングボールの位置の径を、少なくともバニシングボール
   の径以上の長さにわたって細くし逃げ凹所を形成したこ
   とを特徴とする内周加工用ボールバニシング工具。