JPH0731262U - ローラバニシング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工円筒管端部を変形させることなく、そ
の内外面を同時に鏡面加工することができるローラバニ
シング装置を得る。 【構成】 回転駆動機構によって回転駆動されるシャン
クと、前記シャンクに対して相対回転可能に保持される
マンドレルと、前記シャンクに対して一体回転可能に装
着された筒状シンブルと、前記筒状シンブルに対して一
体回転可能に装着されたヘッドと、前記マンドレルに接
して転動する複数の内面加工用ローラと、前記ヘッドに
接して転動する複数の外面加工用ローラと、前記内面加
工用ローラと前記外面加工用ローラとを軸受け保持して
前記マンドレル及び前記筒状シンブルに対して相対回転
可能に保持されたローラフレームとを備え、前記内面加
工用ローラと前記外面加工用ローラとが前記マンドレル
の軸心を中心とする同一半径上に位置して互いに対面し
て同数設けられているローラバニシング装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば被加工円筒管端部の内外面のバニシを転圧して鏡面加工する ローラバニシング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、被加工円筒管端部の内外面を押圧して鏡面加工する場合、内面加工と外 面加工とをそれぞれ別々の工具を用い、２工程に分けて、鏡面加工を行っている 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のように被加工円筒管端部の内外面を鏡面加工する場 合に、内面加工と外面加工との２工程に分けているため、作業時間がかかるとい う問題点があった。

【０００４】 また、内面加工及び外面加工の際に、円筒管端部の変形を防止するため、円筒 管の中心と、内面加工用の工具及び外面加工用の工具の中心とをそれぞれの工程 において合せなければならず、作業が煩雑になるという問題点があった。

【０００５】 更に、一旦、円筒管端部が変形してしまうと、その修正には困難を要するため 、円筒管の中心と、内面加工用の工具及び外面加工用の工具の中心との位置合せ には熟練を要するという問題点があった。

【０００６】 加えて、被加工円筒管端部の肉厚が薄肉である場合には、円筒管端部の変形を 防止するための治具を用いなければならず、また、変形防止用の治具を用いてい ても、バニシ量が多いと、結局、円筒管端部が変形してしまうという事態が生じ るため、十分に転圧することができず、鏡面加工の仕上がりが悪くなるという問 題点があった。

【０００７】 本考案は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、被加工円筒管端部を変形 させることなく、その内外面を同時に鏡面加工することができるローラバニシン グ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るローラバニシング装置は、上記目的を達成するために、回転駆動 機構によって回転駆動されるシャンクと、先端に向って小径となる円錐外面を先 端部に有し、後端部において前記シャンクに対して相対回転可能に保持されるマ ンドレルと、前記マンドレルの外周を囲むように前記シャンクに対して一体回転 可能に装着された筒状シンブルと、先端に向かって大径となる円錐内面を先端部 に有し、前記円錐内面が前記マンドレル先端の円錐外面と同軸状に対面するよう に前記筒状シンブルに対して一体回転可能に装着されたヘッドと、前記マンドレ ル先端の円錐外面に接して転動する複数の内面加工用ローラと、前記ヘッド先端 の円錐内面に接して転動する複数の外面加工用ローラと、前記内面加工用ローラ と前記外面加工用ローラとをそれぞれ軸受け保持して前記マンドレル及び前記筒 状シンブルのそれぞれに対して相対回転可能に保持されたローラフレームとを備 え、前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラとが前記マンドレルの軸心を 中心とする同一半径上に位置して互いに対面する二本づつの構成として互いに同 数設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】 また、請求項２に記載の考案に係るローラバニシング装置は、請求項１記載の ローラバニシング装置において、前記シャンクと前記筒状シンブルとの相対的な 軸方向位置を調整する内面加工径調整機構と、前記筒状シンブルと前記ヘッドと の相対的な軸方向位置を調整する外面加工径調整機構とを更に備えたことを特徴 とするものである。

【００１０】

【作用】

請求項１に記載の考案によるローラバニシング装置は、シャンクと、マンドレ ルと、筒状シンブルと、ヘッドと、複数の内面加工用ローラと、複数の外面加工 用ローラと、ローラフレームとから主に構成される。

【００１１】 前記シャンクは、回転駆動機構によって回転駆動され、前記マンドレルは、先 端に向って小径となる円錐外面を先端部に有し、後端部において前記シャンクに 対して相対回転可能に保持される。

【００１２】 また、前記筒状シンブルは、前記マンドレルの外周を囲むように前記シャンク に対して一体回転可能に装着され、前記ヘッドは、先端に向かって大径となる円 錐内面を先端部に有し、前記円錐内面が前記マンドレル先端の円錐外面と同軸状 に対面するように前記筒状シンブルに対して一体回転可能に装着される。

【００１３】 更に、前記複数の内面加工用ローラは、前記マンドレル先端の円錐外面に接し て転動し、前記複数の外面加工用ローラは、前記ヘッド先端の円錐内面に接して 転動する。

【００１４】 また、前記ローラフレームは、前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラ とをそれぞれ軸受け保持して前記マンドレル及び前記筒状シンブルのそれぞれに 対して相対回転可能に保持される。

【００１５】 ここで、前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラとは、前記マンドレル の軸心を中心とする同一半径上に位置して互いに対面する二本づつの構成として 互いに同数設けられる。

【００１６】 つまり、前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラとは、複数の対を構成 し、各対の内面加工用ローラと外面加工用ローラは、前記マンドレルの軸心を中 心とする同一の半径上に位置し、更に、各対における双方のローラは、前記マン ドレルの軸心と交差する軸線上に対面して配置され、全体で双方のローラが同数 設けられている。

【００１７】 従って、鏡面加工対象の被加工円筒管が、前記内面加工用ローラと前記外面加 工用ローラとの対面間隔に挿入され、この被円筒管の内外面に、前記マンドレル の軸心と交差する軸線上に配置された前記内面加工用ローラと前記外面加工用ロ ーラが当接されて、シャンクの回転駆動と軸心方向の押込みにより転圧鏡面加工 が行われる。

【００１８】 この結果、前記被円筒管が変形することなく、且つ被加工円筒管の内外面を同 時に鏡面加工することが可能となる。

【００１９】 請求項２に記載の考案によるローラバニシング装置では、請求項１に記載のロ ーラバニシング装置において、内面加工径調整機構と、外面加工径調整機構とが 、更に備えられる。

【００２０】 前記内面加工径調整機構は、前記シャンクと前記筒状シンブルとの相対的な軸 方向位置を調整し、また、前記外面加工径調整機構は、前記筒状シンブルと前記 ヘッドとの相対的な軸方向位置を調整する。

【００２１】 従って、口径及び肉厚の異なる種々の被加工円筒管の鏡面加工が可能となる。

【００２２】

【実施例】

図１（Ａ）は、本考案の一実施例に係るローラバニシング装置の一部切り欠き 断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。図 １（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施例に係るローラバニシング装置は、シャ ンク２２、第１のシンブル１５，第２のシンブル１９（筒状シンブル）、ヘッド １、マンドレル２、複数の外面ローラ３（外面加工用ローラ）、複数の内面ロー ラ４（内面加工用ローラ）、外面ローラフレーム５，内面ローラフレーム６（ロ ーラフレーム）から主に構成されている。

【００２３】 図１（Ａ）に示すように、シャンク２２の外周面上には、第２のシンブル１９ が、第２のアジャストリング２０及び第２のロックナット２１とともに、螺合に よる軸方向相対位置の調整及びその固定が可能なように装備され、固定状態では これらは一体に回転するように構成されている。

【００２４】 すなわち、前記第２のシンブル１９と第２のロックナット２１とは、前記シャ ンク２２にねじ嵌めされており、ロックナット２１を緩めた状態では第２のシン ブル１９がシャンク２２の外周面上を螺合回転によって移動可能となっており、 更に、この螺合回転はロックナット２１を締込むことによって確実に阻止可能と なっている。

【００２５】 また、前記螺合回転の操作のために第２のアジャストリング２０は、図２（Ａ ），（Ｂ）に示すように、シャンク２２に対してキー２０ａにより相対回転不能 に装着されており、シャンク２２には、前記キー２０ａの軸方向移動のための溝 ２２ａが形成されている。尚、図２（Ａ）は前記第２のアジャストリング２０の 構成例を示す正面図であり、図２（Ｂ）は側面図である。

【００２６】 更に、第２のアジャストリング２０の端面には、図１（Ａ）に示すように、第 ２のシンブル１９と嵌合する円周方向に５等分のツメ２０ｂが設けられており、 第２のシンブル１９には、前記ツメ２０ｂと嵌合する円周方向に２５等分の溝１ ９ａが設けられている。また、前記第２のロックナット２１は、前記シャンク２ ２とのねじ嵌合により、前記第２のアジャストリング２０を前記第２のシンブル １９に対して固定可能となっている。

【００２７】 第１のシンブル１５は、第２のシンブル１９の外周面上に、第１のアジャスト リング１７及び第１のロックナット１８とともに、螺合による軸方向相対位置の 調整及びその固定が可能となるように装着され、固定状態ではこれらは一体に回 転するように構成されている。

【００２８】 尚、第１のシンブル１５、第１のアジャストリング１７及び第１のロックナッ ト１８と前記第２のシンブル１９との関係は、前記第２のシンブル１９、第２の アジャストリング２０及び第２のロックナット２１とシャンク２２との関係と同 様となっている。

【００２９】 すなわち、前記第１のシンブル１５と第１のロックナット１８とは、前記第２ のシンブル１９にねじ嵌めされており、また、前記第１のアジャストリング１７ は、図２に示したのと同様に、第２のシンブル１９に対してキー１７ａにより相 対回転不能に装着され、第２のシンブル１９には、前記キー２０ａの軸方向移動 のための溝２２ａが形成されている。

【００３０】 更に、第１のアジャストリング１７の端面には、図１（Ａ）に示すように、第 １のシンブル１５と嵌合する円周方向に５等分のツメ１７ｂが設けられており、 第１のシンブル１５の対向端面には、前記ツメ１７ｂと嵌合する円周方向に２５ 等分の溝１５ａが設けられている。また、この第１のアジャストリング１７は、 前記第１のロックナット１８により、前記第１のシンブル１５に対して固定可能 となっている。

【００３１】 また、第１のシンブル１５の先端内周面には、先端に向かって大径となる円錐 内面を先端部に有するヘッド１が、六角穴付きねじ１６により前記第１のシンブ ル１５に接続されている。ヘッド１と第１のシンブル１５とは互いに端面が当接 し、六角穴付きねじ１６は、ヘッド１の後端側に拡径上の円錐外面に当接して締 込まれるので、第１のシンブル１５とヘッド１との連結位置精度を高く確保する ことができ、また、ヘッド１のみを取り外すことも可能である。

【００３２】 マンドレル２は、先端部が先端に向って小径となる円錐外面となっており、太 径の後端部がスペーサ１３，ベアリング１４，ブッシュ２３を介して前記シャン ク２２内に保持されている。尚、マンドレル２の後端の太径部は、シャンク２２ 内からの脱落防止のため、シャンク２２先端に螺合されたカバー２４により保持 されている。

【００３３】 複数の外面ローラ３は、前記ヘッド１先端の円錐内面に当接して、この円錐内 面上を転動可能に外面ローラフレーム５によって軸受けされ、保持されている。 尚、この外面ローラ３の形状は、先端に向って大径となる円錐外面となっており 、前記先端に向かって大径となる円錐内面を先端部に有するヘッド１と当接する ことにより、この外面ローラ３の加工面はマンドレル２の軸心と平行になる。

【００３４】 また、複数の内面ローラ４は、前記マンドレル２先端の円錐外面に当接して、 この円錐外面上を転動可能に内面ローラフレーム６によって軸受けされ、保持さ れている。尚、この内面ローラ４の形状も、先端に向って大径となる円錐外面と なっており、前記先端に向って小径となる円錐外面となっているマンドレル２と 当接することにより、この内面ローラ４の加工面は前記マンドレル２の軸心と平 行になる。

【００３５】 更に、前記外面ローラフレーム５と内面フレーム６とは、それぞれ後端部で六 角穴付きねじ７により一体に接続されており、更に、該後端部は、フレームリン グ８によって保持されている。また、前記フレームリング８は、前記ローラフレ ーム後端部に六角ねじ９によって接続されている。

【００３６】 また、前記フレームリング８と前記第２のシンブル１９との間には、スラスト ボールベアリング１０が介在されており、前記フレームリング８の前面側には、 スラストリング１１が配設されている。そして、該スラストリング１１と前記ヘ ッド１との間には、スプリング１２が弾設されている。

【００３７】 尚、前記ヘッド１、複数の外面ローラ３、複数の内面ローラ４、外面ローラフ レーム５、内面ローラフレーム６のそれぞれは、図１（Ｂ）から分かるように、 前記マンドレル２の軸心を中心として同軸配置されている。また、前記外面ロー ラ３と内面ローラ４とは、互いに対向する位置に設けられ、且つ同一本数設けら れている。

【００３８】 次に、上述ように構成された本実施例に係るローラバニシング装置の動作につ いて説明する。図示しない回転駆動機構により駆動されるシャンク２２の回転力 は、第２のシンブル１９、第１のシンブル１５及びヘッド１へそのまま伝達され る。

【００３９】 これは、シャンク２２と第２のシンブル１９とは、第２のアジャストリング２ ０及び第２のロックナット２１によって固定され、第２のシンブル１９と第１の シンブル１５とは、第１のアジャストリング１７及び第１のロックナット１８に よって固定され、また、ヘッド１は、六角穴付きねじ１６によって第１のシンブ ル１５に固定されているためである。

【００４０】 鏡面加工対象である被加工円筒管が本実施例に係るローラバニシング装置の加 工間隙に挿入された状態で上述のようにシャンク２２を回転駆動した場合の動作 を以下に説明する。また、図３は、図１（Ｂ）に示す断面の部分拡大図であり、 以下に説明する外内面ローラ３，４、ローラフレーム５，６及びマンドレル２等 の回転方向を示す説明図である。

【００４１】 前記被加工円筒管を自転しないように固定して前記外面ローラ３と内面ローラ ４との間に挿入すると、ヘッド１と当接して自転される外面ローラ３が、前記被 加工円筒管の外周面に沿って転動し、この外面ローラ３の転動に伴って、外面ロ ーラフレーム５は、前記外面ローラ３の公転方向に回転する。このようにして、 外面ローラ３が、被加工円筒管の外周面上を自転しながら公転すると、この被加 工円筒管の外周面が鏡面加工される。

【００４２】 前記外面ローラフレーム５が回転することにより、この外面ローラフレーム５ と六角穴付きねじ７で接続された内面ローラフレーム６が、前記外面ローラフレ ーム５と同一方向に回転する。

【００４３】 前記内面ローラフレーム６が回転することにより、この内面ローラフレーム６ によって軸受け保持されている内面ローラ４が、前記被加工円筒管内周面に沿っ て前記内面ローラフレーム６とともに公転する。内面ローラフレーム６が、被加 工円筒管の内周面に沿って公転すると、内面ローラ４は被加工円筒管の内周面上 を自転して転圧し、鏡面加工が行われる。内面ローラ４は、マンドレル２によっ て当接支持されているため、内面ローラ４が自転すると、前記マンドレル２は、 前記内面ローラ４の自転方向と逆方向、即ち、ローラフレーム５，６と同一方向 に回転する。

【００４４】 また、前記被加工円筒管を外内面ローラ３，４間に挿入した際に、ローラフレ ーム５，６及びマンドレル２にスラスト力（推力）が加わるが、これはスラスト ボールベアリング１０及びベアリング１４を介してシャンク２２に支持される。 この場合、マンドレル２及びローラフレーム５，６は、シャンク２２及びシンブ ル１５，１９に対して相対回転速度を持つことになるが、これもスラストボール ベアリング１０及びベアリング１４により吸収される。

【００４５】 以上のように、被加工円筒管は、同一半径上に対面して配置された内面ローラ ４と外面ローラ３との間に挟圧されてバニシ加工を受け、内外面の加工反力は互 いのローラ３，４が相補的に支持することになるので、加工中に被加工円筒管に 不都合な力が加わらず、変形も生じない。

【００４６】 次に、口径及び肉厚が異なる種々の被加工円筒管に本装置を適用する場合の操 作方法について説明する。先ず、被加工円筒管の内径に適合させるためには、内 面ローラ４の加工径Ｂ（図１（Ａ）参照）を調節する（内面加工調整機構）。

【００４７】 これは、第２のロックナット２１を緩め、第２のアジャストリング２０をシャ ンク２２上で軸方向に摺動させて、該第２のアジャストリング２０のツメ２０ｂ を第２のシンブル１９の溝１９ａより外す。

【００４８】 その後、第２のアジャストリング２０のキー２０ａによって結合されているシ ャンク２２に対して第２のシンブル１９を相対回転させると、シャンク２２、即 ちマンドレル２と、シンブル１９、即ちローラフレーム６に支持された内面ロー ラ４との軸方向の相対位置が変わる。このとき、第２のシンブル１９がシャンク ２２上で移動すると、スプリング１２により、フレームリング８が、前記第２の シンブル１９に追従する。フレームリング８とローラフレーム５，６とは、六角 穴付きねじ９によって接続されているため、これによって、内面ローラ４とマン ドレル２との軸方向相対位置が変わる。

【００４９】 この場合、マンドレル２と内面ローラ４とは、互いに相補的な円錐テーパ形状 となっているため、内面ローラ４は加工面をマンドレル２の軸心と平行に保った まま移動し、例えば図１（Ａ）において、前記第２のシンブル１９をシャンク２ ２の後端側（紙面の右方向）に移動した場合には、内面ローラ４もマンドレル２ 上でシャンク２２の後端側に移動し、内面加工径Ｂは大きくなる。

【００５０】 また、例えば前記第２のシンブル１９をシャンク２２の先端側（図１（Ａ）上 で紙面の左方向）に移動した場合には、内面ローラ４もマンドレル２上でシャン ク２２の先端側に移動し、内面加工径Ｂは小さくなる。

【００５１】 これにより、内径の異なる種々の被加工円筒管を本装置に適合することができ る。尚、所望の内径に適合させたときに、前記第２のアジャストリング２０のツ メ２０ｂを第２のシンブル１９の溝１９ａに嵌め込み、第２のロックナット２１ によって固定することは述べるまでもない。

【００５２】 次に、被加工円筒管の外形に本装置を適合させるためには、外面ローラ３の加 工径Ｃ（図１（Ａ）参照）を調節する（外面加工調整機構）。

【００５３】 これは、第１のロックナット１８を緩め、第１のアジャストリング１７を第２ のシンブル１９上で軸方向に摺動させて、該第１のアジャストリング１７のツメ １７ｂを第１のシンブル１５の溝１５ａより外す。

【００５４】 その後、第１のシンブル１５を第１のアジャストリング１７のキー１７ａと結 合されている第２のシンブル１９に対して相対回転させると、ヘッド１と外面ロ ーラ３との軸方向相対位置が変わる。これは、第１のシンブル１５とヘッド１と が六角穴付きねじ１６によって接続されているからであり、また、ローラフレー ム５，６が第２のシンブル１９に追従するからである。

【００５５】 この場合、ヘッド１と外面ローラ３とは、互いに相補的な円錐テーパ形状とな っているため、外面ローラ３は加工面をヘッド１の軸心（マンドレル２の軸心） と平行に保ったまま移動し、例えば図１（Ａ）において、前記第１のシンブル１ ５を第２のシンブル１９の後端側（紙面の右方向）に移動した場合には、ヘッド １も外面ローラ３上で第２のシンブル１９の後端側に移動し、外面加工径Ｃは大 きくなる。

【００５６】 また、例えば前記第１のシンブル１５を第２のシンブル１９の先端側（図１（ Ａ）上で紙面の左方向）に移動した場合には、ヘッド１も外面ローラ３上で第２ のシンブル１９の先端側に移動し、外面加工径Ｃは小さくなる。

【００５７】 これにより、外径の異なる種々の被加工円筒管を本装置に適合することができ る。尚、所望の外径に適合したときに、前記第１のアジャストリング１７のツメ １７ｂを第１のシンブル１５の溝１５ａに嵌め込み、第１のロックナット１８に よって固定することは述べるまでもない。

【００５８】

【考案の効果】

本考案は以上説明したとおり、内面加工用ローラと外面加工用ローラとが、前 記マンドレルの軸心を中心とする同一半径上に位置して互いに対面する二本づつ の構成として互いに同数設けられているので、鏡面加工対象の被加工円筒管の形 状を変形させることなく、且つ同時に被加工円筒管の内外面を鏡面加工すること ができるという効果がある。特に、薄肉の被加工円筒管に適用する場合には、管 の変形防止用の治具を用いることなく、鏡面加工をすることができる。また、こ の結果、加工能率を向上することができるという効果もある。

【００５９】 また、外面加工径調整機構と、内面加工径調整機構とが、更に備えられている ので、口径及び肉厚の異なる種々の被加工円筒管の鏡面加工を行うことができる という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本考案の一実施例に係るローラバニ
シング装置の一部切り欠き断面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

【図２】（Ａ）はアジャストリングの構成例を示す正面
図であり、（Ｂ）は側面図である。

【図３】図１（Ｂ）に示す断面の部分拡大図であり、ロ
ーラ等の回転方向を示す説明図である。

【符号の説明】

１：ヘッド ２：マンドレル ３：外面ローラ ４：内面ローラ ５：外面ローラフレーム ６：内面ローラフレーム ８：フレームリング １０：スラストボールベアリング １１：スラストリング １２：スプリング １３：スペーサ １４：ベアリング １５：第１のシンブル １５ａ：溝 １７：第１のアジャストリング １７ａ：キー １７ｂ：ツメ １８：第１のロックナット １９：第２のシンブル １９ａ：溝 ２０：第２のアジャストリング ２０ａ：キー ２０ｂ：ツメ ２１：第２のロックナット ２２：シャンク ２３：ブッシュ ２４：カバー

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動機構によって回転駆動されるシ
   ャンクと、 先端に向って小径となる円錐外面を先端部に有し、後端
   部において前記シャンクに対して相対回転可能に保持さ
   れるマンドレルと、 前記マンドレルの外周を囲むように前記シャンクに対し
   て一体回転可能に装着された筒状シンブルと、 先端に向かって大径となる円錐内面を先端部に有し、前
   記円錐内面が前記マンドレル先端の円錐外面と同軸状に
   対面するように前記筒状シンブルに対して一体回転可能
   に装着されたヘッドと、 前記マンドレル先端の円錐外面に接して転動する複数の
   内面加工用ローラと、 前記ヘッド先端の円錐内面に接して転動する複数の外面
   加工用ローラと、 前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラとをそれ
   ぞれ軸受け保持して前記マンドレル及び前記筒状シンブ
   ルのそれぞれに対して相対回転可能に保持されたローラ
   フレームとを備え、 前記内面加工用ローラと前記外面加工用ローラとが前記
   マンドレルの軸心を中心とする同一半径上に位置して互
   いに対面する二本づつの構成として互いに同数設けられ
   ていることを特徴とするローラバニシング装置。
2. 【請求項２】 前記シャンクと前記筒状シンブルとの相
   対的な軸方向位置を調整する内面加工径調整機構と、 前記筒状シンブルと前記ヘッドとの相対的な軸方向位置
   を調整する外面加工径調整機構と、 を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のローラ
   バニシング装置。