JPH08130Y2 - 工具保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はローラーバニシング加工用工具保持装置の改
良に関するものである。

［従来の技術］ 従来のディスク状ワークの被加工物側面を加圧，塑性
変形加工を行なうローラーバニシング用の工作機械の工
具保持装置は、第５図，第６図に示されるように回転軸
たる取付具Ｂに固定された被加工物たるディスク状のワ
ークＣ（以下ワークＣと略称）の側面Ｄに対して、図中
では上下方向に平行にロールたる工具Ｅ（以下工具Ｅと
略称）を双矢印Ｎ方向に往復運動させる機構（図示省
略）の外に、ワークＣに向って対峙する一対の工具回転
軸Ｆと、工具回転軸Ｆを軸支する一対のスピンドルケー
スＧと、スピンドルケースＧのワークＣに対する回動中
心たるシャフトＨと、スピンドルケースＧの端部に配設
されたピンＬを介して連結された加圧シリンダＩとによ
り工具保持装置Ａが構成されたものであって、加圧シリ
ンダＩが双矢印Ｊ方向に往復動作すると、前記スピンド
ルケースＧがシャフトＨを軸として双矢印Ｋ方向に回動
される。このとき工具Ｅの前記側面Ｄに対する接触角度
は双矢印Ｋ方向の回動動作により規定され、工具Ｅの前
記側面Ｄに対する接触面な前記工具Ｅの接触角度により
規制されるので、側面Ｄの加工後の平行度の精度を確保
することは難しい。

このための対策として特にワークＣの厚さの変化に対
しては、工具Ｅの位置の調整をやり直すとか、あるいは
加工後の平行度を出すため、第６図に示されるようなス
ピンドルケースＧの回動角度に対応した傾斜角θとした
工具Ｅを使用することになり、その都度接触面形状を安
定させるために被加工物毎に専用の工具とか工具保持具
を製作し、取付調整を繰り返すこととなり、段取り替え
に多くの費用と時間がかかるという問題点があった。

また工具と被加工物との相対位置あるいは接触角度の
微調整も容易でないため、被加工物の多様性に対応する
には適応性が低く、従って生産性が低いという問題点が
あった。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案は前述の環状に鑑み、構造が簡単で、工具回転
軸ＦのワークＣの側面Ｄに対する旋回動作と、工具Ｆへ
の加圧動作とを、１本のシリンダーを加圧することによ
り実施でき、しかもワークＣの側面Ｄに向って平行な工
具接触面形状を安定させることができ、被加工物の厚み
が異なる場合でも、被加工物毎に専用工具を製作する必
要がなく、また特別に段取り替えをすることなしに工具
と被加工物との相対位置とか角度の微調整が容易にで
き、被加工物の多種性にも対応できて、生産性の向上が
図られる工具保持装置を提供することを課題としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために、本考案は往復運動する
ロールたる工具を保持し、ディスク状ワークたる被加工
物の少なくとも一側面を加圧，塑性変形加工を行う工作
機械の工具保持装置において、往復運動駆動機構に組み
付けられたスライダーアームに、工具の往復運動方向に
平行な一対の工具台回動軸によって、左右一対の工具台
が回動自在に軸支され、該工具台のアームは、加圧シリ
ンダに連動連結され、被加工物側面に向って開閉運動自
在とされており、前記各アームの下端部には、前記回動
軸の軸心と直交し、かつ被加工物側面と軸心を平行させ
た角度調整用の支点ピンが突設され、該ピンを介して、
工具回転軸の軸心を被加工物側面に対して角度調整する
角度調整板が前記アームに固定され、前記角度調整板に
はロール状の工具を回転自在に軸支するスピンドルケー
スが固定されており、工具台の往復運動に伴い、加圧シ
リンダの動作により前記工具が被加工物側面を加圧，塑
性変形する構成とした。

［作用］ 本考案に係る被加工物側面に対し加圧，塑性変形加工
たるローラーバニシング加工を行う工作機械の工具保持
装置は、第１図，第２図，第３図に示されるように、回
転軸たる取付具２（以下取付具２と略称）に固定された
被加工物たるディスク状のワーク３（以下ワーク３と略
称）に対して、図示が省略されているが、ロールたる工
具５（以下工具５と略称）の回転軸と直交する往復運動
方向を示す双矢印Ｙ方向に平行に工具を往復運動させる
機構を有するもので、前記双矢印方向Ｙに平行なる工具
台回動軸６と、該回動軸６に軸支され前記ワーク３に対
して第３図に示す双矢印Ｏ方向に開閉自在に回動する１
対のアーム７と、該アーム７の下端部17に、ワーク３の
側面に対して工具５の接触面の調節が自在なるように装
着された工具台21と、該アーム７をピン９を介して連結
し、該アーム７の開閉を行う加圧シリンダ８とにより構
成されており、前記工具台21は、工具５が固定されてい
る工具回転軸5Sを回転自在に軸支するスピンドルケース
12と、ワーク３の側面に対する工具回転軸5Sの軸心の傾
斜角度を支点ピン10を介して微調整する角度調整板11と
により構成されており、その作用を述べると、予めワー
ク３と工具５との接触面積が第４図に示される接触痕中
のいずれかの所定の状態になるように前記角度調整板11
を調整装置13により双矢印Ｘ方向に回動させながら、ワ
ーク３に工具５を当接させ所定の接触面積に微調整し、
所定角度の位置に設定し、ボルト14でアーム７に固定さ
せる。

次いで加圧シリンダ８を作動させるとアーム７はワー
ク３に対して開の位置より第３図中双矢印20の内向き方
向へ回動し、アーム７に取付けられたスピンドルケース
12ならびに工具回転軸5Sと工具５は共に第１図中矢印Ｚ
の方向へ移動し、ワーク３に対して工具５が当接し加圧
シリンダ８の動作が停止する。この時の工具５と被加工
物側面４との接触面積の形状は、角度調整板11の角度調
整によって得られ、選択された微小角度によって作用さ
れるものである。

またワーク３の厚さＴが変化したときでも同様な操作
をすれば、同様に第４図に示されるいずれかの接触面積
の形状のものが得られる。

次いで前記ワーク３が取付具２の軸を中心に回転する
と前記ワーク３に連動して工具５が回転し他方工具５は
前述の工具を往復運動させる機構により、ワーク３に平
行に双矢印Ｙ方向に運動するから、加圧シリンダ８によ
る工具５のワーク３への加圧により、被加工物側面４に
対して第４図に示される所定の接触面積の形状の圧痕が
双矢印Ｙ方向の送りと合成され、螺線形状が連続的に並
べられた状態の軌跡を残し、バニシング加工が完了する
ように作用するものである。

また第４図に示されるワーク３に対する工具５により
形成される接触面積の形状は、前記角度調整板11のワー
ク３への角度調整位置により形成されるものであって、
ｘ軸は第１図に示される支点ピン10を軸とする角度調整
板11の回動による微調整角度を示し、工具５のワーク３
の側面４に対して直角な位置をＯとし、Ｏを中心として
左右方向への調整角度をそれぞれ−θ，＋θとして微調
整の角度調整量を示すもので、ｙ軸は工具５の全長を示
すもので、従ってｘ軸とｙ軸との位置において示される
斜線部分の形状の接触面積は接触状態を表わすもので、
ワーク３に対する直角位置のＯが一番広い接触面を示
し、左右方向−θ，＋θの角度に従って狭い形状の接触
面が得られるからワーク３の形状により微調整を行えば
よい。

従って工具の往復運動方向に平行な工具台回動軸６を
支軸としてワーク３に向って開閉するアーム７に、ワー
ク３の少なくとも一方の側面に対して工具の接触面形状
を調整できる角度調整板11が配置された工具台21を備
え、かつワーク３に対して旋回動作と加圧動作とを１本
のシリンダで動作させることができる構造であるから、
ワークの厚さの変化に対しても段取り替えが容易となり
作業性の向上が図られる。

［実施例］ 第１図ないし第３図は実施例を示しており、取付具２
に固定された被加工物たるワーク３に対して、工具保持
装置１は、図示が省略されているが工具５の往復運動方
向を示す双矢印Ｙに向って該装置１を往復運動させる機
構31を有しており、該機構31より突設されたスライダー
アーム22に前記双矢印方向Ｙに平行な一対の工具台回動
軸６が、ナット15により固定されており、該工具台回動
軸６にはアーム部16とアーム部16より垂下された下端部
17と、下端部17に平行な軸心を有する軸受部18とより形
成されているアーム７が左右対称位置において回動自在
に軸支されている。前記各アーム部16には第３図に示さ
れるように前記回動軸６の軸心より半径R₁の位置にピン
9,9がそれぞれ配置されており、前記一対のアーム７の
間に加圧シリンダ８が配設され、該シリンダ８およびそ
の端部が前記ピン９に連結され、該シリンダ８の動作に
よりピン９を介して前記アーム７がワーク３に向って双
矢印Ｏで示されるように開閉自在に回動される。また前
記各下端部17には前記回動軸６の軸心と直交し、かつ前
記被加工物たるワーク３の側面４に軸心を平行させると
共にワーク３の両側面に対し左右相対峙する位置に一対
の支点ピン10,10が突設されており、該支点ピン10,10を
介して後述される工具台21を構成する角度調整板11が各
下端部17に軸支され、第１図中に示される双矢印Ｘ方向
に、それぞれ所定の角度（−θ〜＋θ）の間を回動自在
とされており、前記角度調整板11はワーク３に対して左
右相対峙する位置を占め、前記角度調整後に前記アーム
７の下端部17にボルト14により固定されるものであり、
該角度調整板11の上端部には前記支点ピン10を軸とする
回動半径R₂なる位置に前記調整板11の回動範囲の長さを
有する長孔19が配設され、角度調整後前記長孔19を介し
て前記ボルト14により前記アーム７にそれぞれ固定され
る。また前記調整板11の上部側面の対称位置にそれぞれ
後述される回動角度を微調整する調整装置13が前記アー
ム７の下端部17の側面にまたがって配設されている。

前記工具台21は前記角度調整板11と工具５並びに工具
５がキー23,ボルト24等により密に嵌着されている工具
回転軸5Sと該回転軸5Sを回転自在に軸支しているスピン
ドルケース12とにより構成されており、前記ワーク３に
対して左右対称な配置とされ、前記下端部17に固定され
るもので前記シリンダ８の作動により前記アーム７がワ
ーク３に向って開閉されることにより工具台21はワーク
３に対して同一の動作をなし、工具５はワークの側面４
に向って離間位置から接触位置との間を回動する。前記
スピンドルケース12は図示が省略されているがボルト等
により前記角度調整板11に固定されており、スピンドル
ケース12に軸支されている工具回転軸5Sは、回転するワ
ーク３に工具５が接触すれば工具５とワークの側面４と
の摩擦面による摩擦力により連動され容易に回転するよ
うに軸支されている。

ワーク３と工具５との接触面積を第４図に示される各
種の接触状態中のいずれか所定の状態にするにはワーク
３に対して工具回転軸5Sの軸心の角度位置を調整するこ
とにより選択するものであり、前述の構成である工具台
21の角度調整板11を調整装置13によって微調整すること
によって求められる。第１図に示されるように調整装置
13は前記アーム７の下端部17と前記角度調整板11との両
側面にまたがる幅を有する形状のブラケット25と前記調
整板11の側面に締め付けられる締付ボルト26と前記下端
部17の側面に固定されたスタットボルトたる調整ネジ27
および調整ナット28とにより構成され、前記ブラケット
25のボルト穴はバカ穴とされており、前記調整板11の微
調整角度−θ方向への調整は、前記ナット28を弛める方
向へ回し、締付ボルト26の締付ければ前記調整板11は前
記ピン10を介して前記角度−θ方向へ回動され、前記角
度＋θ方向への調整は前記調整ナット28を締め込み、締
付ボルト26を弛めれば前記角度＋θ方向へ回動され、所
定の角度位置に調整後締付ボルト26で固定することによ
り、ガタのない微調整角度が得られる構造とされてい
る。

上述の構造のものであるから、予めワーク３と工具５
との接触面積を所定の状態にするには第４図に示される
接触面積のいずれかの状態をベースとして前記角度調整
板11を双矢印Ｘ方向へ左右に回動させ、ワーク３に工具
５を当接させ接触面積の状態をみて＋θ方向あるいは−
θ方向に微調整し、所定の角度を求めて設定し前記ボル
ト14により前記工具台21をアーム７に固定させる。次い
で加圧シリンダ８を作動させるとアーム７はワーク３に
対して開の位置より閉の方向に回動され、工具台21並び
に工具５は矢印Ｚの方向へ移動し、ワーク３に工具５が
当接し、加圧シリンダ８の動作が停止する。この時の工
具５とワークの側面４との接触面の形状は前述のごとく
前記調整板11の微調整角度によって決定されるものであ
るから、ワーク３の厚さＴが変化したときにおいても工
具５とワーク３との接触角度の微調整を行っておけば同
様に接触面積形状のものが得られる。加圧シリンダ８の
加圧によりワーク３の回転運動に連動して工具５が回転
するとともに、前述のワーク３に平行に工具を往復運動
させる機構の作用によりワークの側面４には第４図に示
される接触面積のうちの選択された形状の圧痕に加え
て、双矢印Ｙ方向の送りが合成され、螺線形状が連続し
て並べられた状態の軌跡となり、バニシング加工が完了
するように作用する。

なお、本考案では、一方の角度調整板を、工具がワー
ク側面に接触しない位置に調整，固定しておけば、他方
の角度調整板によって角度調整された工具のみにより、
ワークの一方の側面のみの加工を行うこともできる。

［効果］ 本考案に係る被加工物の側面を加圧，塑性変形加工を
行うローラーバニシング加工用の工作機械の工具保持装
置は以上説明した構成，作用のものであり、ロール状の
工具の往復運動方向に平行な工具台回動軸を設け、該回
動軸を支軸として、被加工物の側面に対して工具が角度
調整される工具台を備えたアームがディスク状のワーク
の側面に対して開閉自在に軸支されており、アームの旋
回動作と工具によるワークへの加圧動作を１本の加圧シ
リンダで作動させる構成としたから角度調整板による微
調整によってワークの側面に対して平行を含む任意の選
択された微小傾斜角度範囲内で、ロールたる工具を接触
させ、所望の圧痕を選択することができ、工具の接触面
形状を安定させ、加工精度の向上に効果を奏しめるもの
であり、被加工物の厚みが変化しても、前記角度調整範
囲内での相対位置の調整で対応でき、そのための専用工
具の製作は不要で、ワークの多用性に対応する段取り替
えが容易に行え、トータルとして加工装置を安価に製作
でき、生産性の向上が図られる効果を奏しめるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を示すものの正面図、第２図は第１図に
示すものの縦断面図、第３図は第１図に示すものの部分
平面図、および加圧シリンダの部分断面図、第４図は工
具と被加工物との接触面積の形状を示す図、第５図は従
来のものの正面図、第６図は第５図に示すものの特殊な
形状の工具の拡大外形図である。 1:工具保持装置、3:被加工物、4:被加工物側面、5:工
具、6:工具台回動軸、7:アーム、8:加圧シリンダ、5S:
工具回転軸、11:角度調整板、12:スピンドルケース、Y:
工具の往復運動方向。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】往復運動するロール状の工具を保持し、回
   転駆動されるディスク状の被加工物の少なくとも一側面
   を、該側面と平行に往復運動しつつ加圧，塑性変形加工
   を行う工作機械の工具保持装置において、 往復運動駆動機構に組み付けられたスライダーアーム
   に、工具の往復運動方向に平行な一対の工具台回動軸に
   よって、左右一対の工具台が回動自在に軸支され、 該工具台のアームは、加圧シリンダに連動連結され、被
   加工物側面に向って開閉運動自在とされており、 前記各アームの下端部には、前記回動軸の軸心と直交
   し、かつ被加工物側面と軸心を平行させた角度調整用の
   支点ピンが突設され、 該ピンを介して、工具回転軸の軸心を被加工物側面に対
   して角度調整する角度調整板が前記アームに固定され、 前記角度調整板にはロール状の工具を回転自在に軸支す
   るスピンドルケースが固定されており、 工具台の往復運動に伴い、加圧シリンダの動作により前
   記工具が被加工物側面を加圧，塑性変形する構成とした
   ことを特徴とする 工具保持装置。