JP7779810B2 - Roller Burnishing Tool - Google Patents
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Description
本発明は、ローラバニシング工具に関し、特に、回転軸を中心に回転したときにワークとの接触箇所が同じ軌跡を描くように配置された複数のローラを備えるローラバニシング工具に関する。 The present invention relates to a roller burnishing tool, and in particular to a roller burnishing tool equipped with multiple rollers arranged so that the contact points with the workpiece follow the same trajectory when rotated around a rotation axis.
加工対象物（以下「ワーク」という）の円筒状または円錐台形状の開口部の内周をバニシング加工するために、複数のローラを備えるローラバニシング工具が利用されている（特許文献１参照）。このようなローラバニシング工具では、回転軸を中心に回転したときにワークとの接触箇所が同じ軌跡を描くように複数のローラが配置されている。 A roller burnishing tool equipped with multiple rollers is used to burnish the inner periphery of a cylindrical or truncated cone-shaped opening in a workpiece (hereinafter referred to as "workpiece") (see Patent Document 1). In such a roller burnishing tool, the multiple rollers are arranged so that the contact points with the workpiece trace the same trajectory when the tool rotates around its axis of rotation.
ワークには、キー溝などの凹部が存在する場合がある。このような凹部が存在する場合、複数のローラのうち１つのローラが凹部に位置するときにそのローラはワークと接触することができない。発明者の鋭意成る研究開発の結果、１つのローラが凹部に位置するときに他のローラによるバニシング加工の精度に影響が与えられることが判明した。 A workpiece may have a recess such as a key groove. When such a recess exists, one of the multiple rollers cannot come into contact with the workpiece when it is positioned in the recess. As a result of the inventor's diligent research and development, it was discovered that when one roller is positioned in the recess, it affects the accuracy of the burnishing process performed by the other rollers.
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ワークに凹部が存在する場合であってもワークを高精度でバニシング加工することを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above-mentioned problems, and aims to burnish a workpiece with high precision even when the workpiece has recesses.
上記課題を解決するために、本発明に係るローラバニシング工具は、回転軸を中心に回転したときにワークとの接触箇所が同じ軌跡を描くように配置された複数のローラを備え、
前記複数のローラは、一つのローラが所定位置にあるときの他のローラの位置の少なくとも１つが、他の一つのローラが前記所定位置にあるときの他のローラの位置と異なるように配置されている。
In order to solve the above problem, a roller burnishing tool according to the present invention includes a plurality of rollers arranged so that contact points with a workpiece follow the same locus when the rollers rotate about a rotation axis,
The plurality of rollers are arranged so that when one roller is in a predetermined position, the position of at least one of the other rollers is different from the position of another roller when another roller is in the predetermined position.
発明者の鋭意成る研究開発の結果、上記構成により、一つのローラが凹部にあるときの他のローラによるバニシング加工への影響を低減できることが判明した。このためこの態様によれば、ワークに凹部が存在する場合であってもワークを高精度でバニシング加工することができる。 As a result of diligent research and development by the inventors, it was found that the above configuration can reduce the impact of other rollers on burnishing when one roller is in a recessed area. Therefore, with this configuration, it is possible to burnish a workpiece with high precision even when the workpiece has a recessed area.
前記複数のローラは、一つのローラが所定位置にあるときの他のローラの位置のすべてが、他の一つのローラが前記所定位置にあるときの他のローラの位置と異なるように配置されていてもよい。この態様によれば、一つのローラが凹部にあるときの他のローラによるバニシング加工への影響をさらに低減できる。 The multiple rollers may be arranged so that when one roller is in a predetermined position, the positions of all other rollers are different from the positions of other rollers when another roller is in the predetermined position. This configuration further reduces the impact of other rollers on the burnishing process when one roller is in the recess.
前記複数のローラは、各ローラが所定位置にあるときの他のローラの位置のすべてが互いに異なるように配置されていてもよい。この態様によれば、あるローラが凹部にあるときの他のローラの位置と、別のローラが凹部にあるときの他のローラの位置とが必ず異なることになる。このためこの態様によれば、一つのローラが凹部にあるときの他のローラによるバニシング加工への影響をさらに低減できる。 The multiple rollers may be arranged so that when each roller is in a predetermined position, the positions of the other rollers are all different from each other. According to this aspect, when one roller is in the recessed portion, the position of the other rollers will always be different from the position of the other rollers when another roller is in the recessed portion. Therefore, according to this aspect, the impact of the other rollers on the burnishing process when one roller is in the recessed portion can be further reduced.
前記複数のローラは、隣接する複数対のローラのうち一対のローラの前記接触箇所から前記回転軸に延びる２線が成す角度が、他の一対のローラと異なるように配置されていてもよい。また、すべての隣接する対のローラの前記角度が互いに異なっていてもよい。この態様によれば、ワークに凹部が存在する場合であってもこのような簡易な構成でワークを高精度でバニシング加工することができる。 The rollers may be arranged so that the angle formed by two lines extending from the contact point to the rotation axis of one pair of adjacent rollers is different from that of the other pairs of rollers. Furthermore, the angles of all adjacent pairs of rollers may be different from each other. According to this aspect, even if the workpiece has a recess, the workpiece can be burnished with high precision using such a simple configuration.
（比較例）
図１は、比較例に係るローラバニシング工具１０の側面図である。図１から見ることができるように、ローラバニシング工具１０は、先端に近づくほど径が小さくなるように先細りした円錐台形状に形成されている。比較例ではテーパ１／１０となっているが、テーパの度合いがこれに限られないことはもちろんである。
(Comparative Example)
Fig. 1 is a side view of a roller burnishing tool 10 according to a comparative example. As can be seen from Fig. 1, the roller burnishing tool 10 is formed in a tapered truncated cone shape so that the diameter becomes smaller as it approaches the tip. In the comparative example, the taper is 1/10, but the degree of taper is not limited to this.
図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。ローラバニシング工具１０は、フレーム１２、本体部１４、および複数のローラ１６を有する。本体部１４は中実の円錐台形に形成されている。フレーム１２は、本体部１４に嵌め込み可能となるように中空の円錐台形に形成されている。本体部１４には、回転軸Ｘ方向に延びる複数の開口部１２ａが形成されている。この開口部１２ａに、複数のローラ１６が挿入される。開口部１２ａにローラ１６が挿入されたままフレーム１２に本体部１４が挿入されることで、ローラ１６が回転可能に支持される。このようなローラ１６の支持方法は公知であることから詳細な説明を省略する。 Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. The roller burnishing tool 10 has a frame 12, a main body 14, and multiple rollers 16. The main body 14 is formed in a solid truncated cone shape. The frame 12 is formed in a hollow truncated cone shape so that it can be fitted into the main body 14. The main body 14 has multiple openings 12a extending in the direction of the rotation axis X. Multiple rollers 16 are inserted into these openings 12a. By inserting the main body 14 into the frame 12 with the rollers 16 inserted in the openings 12a, the rollers 16 are rotatably supported. This method of supporting the rollers 16 is well known, so a detailed explanation will be omitted.
比較例に係るローラバニシング工具１０は６本のローラ１６を有しているが、ローラ１６の本数がこれに限定されないことはもちろんである。以下、ローラバニシング工具１０の先端に向かって見た断面図において、ｋ本のローラ１６がある場合に、各ローラ１６を、時計回りにローラＲ１、ローラＲ２、・・・ローラＲｋと呼ぶ。ローラ１６は、回転軸Ｘを中心に回転したときにワーク２０との接触箇所（以下、単に「接触箇所」という）が同じ軌跡を描くように配置されている。具体的には、ローラ１６は、円錐台形状のローラバニシング工具１０の表面とその中心軸が平行となるように、かつその中心軸が回転軸Ｘと交わるように配置されている。 The roller burnishing tool 10 in the comparative example has six rollers 16, but the number of rollers 16 is not limited to this. Hereinafter, in a cross-sectional view looking toward the tip of the roller burnishing tool 10, if there are k rollers 16, the rollers 16 will be referred to clockwise as roller R1, roller R2, ... roller Rk. The rollers 16 are arranged so that when the rollers 16 rotate around the rotation axis X, the points of contact with the workpiece 20 (hereinafter simply referred to as "contact points") trace the same trajectory. Specifically, the rollers 16 are arranged so that the central axis of the roller burnishing tool 10, which is frustum-shaped, is parallel to the surface and intersects with the rotation axis X.
ローラバニシング工具１０は、回転軸Ｘを中心に回転可能に構成されている。ローラバニシング工具１０を回転させる回転アクチュエータ（図示せず）が設けられており、ローラバニシング工具１０は、この回転アクチュエータによって回転駆動される。また、ローラバニシング工具１０を先端方向に押しつける押しつけ機構（図示せず）が設けられており、ローラバニシング工具１０は、この押しつけ機構によってワークに押しつけられた状態で回転駆動される。ローラバニシング工具１０のこのような構成は公知であるから、詳細な説明は省略する。 The roller burnishing tool 10 is configured to be rotatable around the rotation axis X. A rotary actuator (not shown) is provided to rotate the roller burnishing tool 10, and the roller burnishing tool 10 is rotationally driven by this rotary actuator. A pressing mechanism (not shown) is also provided to press the roller burnishing tool 10 toward its tip, and the roller burnishing tool 10 is rotationally driven while pressed against the workpiece by this pressing mechanism. This configuration of the roller burnishing tool 10 is well known, so a detailed explanation will be omitted.
図３は、比較例に係るローラバニシング工具１０がワークに挿入された状態を示す模式的な断面図である。比較例では、ローラバニシング工具１０の加工対象であるワーク２０は、車両のクランクシャフトに取り付けられるフライホイールとなっている。なお、ワーク２０がフライホイールに限定されないことはもちろんである。 Figure 3 is a schematic cross-sectional view showing a roller burnishing tool 10 according to a comparative example inserted into a workpiece. In this comparative example, the workpiece 20 to be machined by the roller burnishing tool 10 is a flywheel attached to the crankshaft of a vehicle. It goes without saying that the workpiece 20 is not limited to a flywheel.
フライホイールは、軸孔２０ａの内周面がバニシング加工の対象箇所となる。ワーク２０のローラ１６は、その外周面のうち回転軸Ｘから最も離れた径外側のラインが、ワーク２０の軸孔２０ａ内周面との接触箇所となる。しかしながら、フライホイールの多くには、クランクシャフトに回転不能に取り付けるためのキー溝２０ｂが形成されている。このため、ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときには、そのローラ１６はワーク２０の軸孔２０ａ内周面に接触することができない。このため、ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときには、６本ではなく５本のローラ１６がワーク２０の軸孔２０ａ内周面に接触することになり、１本あたりの加工荷重が高くなる。 The inner peripheral surface of the axial hole 20a of the flywheel is the target area for burnishing. The outermost radial line of the rollers 16 of the workpiece 20, the farthest from the rotation axis X, comes into contact with the inner peripheral surface of the axial hole 20a of the workpiece 20. However, many flywheels are formed with keyways 20b for non-rotatable attachment to the crankshaft. Therefore, when a roller 16 passes through the keyway 20b, it cannot come into contact with the inner peripheral surface of the axial hole 20a of the workpiece 20. Therefore, when a roller 16 passes through the keyway 20b, five rollers 16, not six, come into contact with the inner peripheral surface of the axial hole 20a of the workpiece 20, resulting in a higher processing load per roller.
図４は、比較例に係るローラバニシング工具１０がワークに挿入された状態を示す模式的な断面図である。図４に示すように、ローラＲ１の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線と、ローラＲ２の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線が成す角をθ１とする。また、ローラＲ２の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線と、ローラＲ３の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線が成す角をθ２とする。以下同様に、ローラＲｋの前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線と、ローラＲｋ＋１の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる線が成す角をθｋとする。比較例に係るローラバニシング工具１０では、θｋはすべて６０°となっている。 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a roller burnishing tool 10 according to a comparative example is inserted into a workpiece. As shown in FIG. 4 , the angle formed by a line extending from the contact point of roller R1 toward the rotation axis X and a line extending from the contact point of roller R2 toward the rotation axis X is defined as θ1 . The angle formed by a line extending from the contact point of roller R2 toward the rotation axis X and a line extending from the contact point of roller R3 toward the rotation axis X is defined as θ2 . Similarly, the angle formed by a line extending from the contact point of roller Rk toward the rotation axis X and a line extending from the contact point of roller Rk+1 toward the rotation axis X is defined as θk . In the roller burnishing tool 10 according to the comparative example, all θk angles are 60°.
図４に示される斜線領域Ｙは、比較例において、一つのローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときに、他のローラ１６が軸孔２０ａの内周面を転動する領域を示している。このように比較例では、斜線領域Ｙは狭くなっている。 The shaded area Y in Figure 4 indicates the area in the comparative example where, when one roller 16 passes through the keyway 20b, the other roller 16 rolls on the inner surface of the shaft hole 20a. In this way, the shaded area Y is narrower in the comparative example.
図５（ａ）は、比較例に係るローラバニシング工具１０がワークに挿入された状態を示す模式的な断面図である。図５（ｂ）は、比較例に係るローラバニシング工具１０におけるローラの配置角度を示すテーブルである。 図５（ａ）、（ｂ）に示すように、比較例に係るローラバニシング工具１０では、θｋはすべて６０°となっている。 Fig. 5(a) is a schematic cross-sectional view showing a state in which the roller burnishing tool 10 according to the comparative example is inserted into a workpiece. Fig. 5(b) is a table showing the arrangement angles of the rollers in the roller burnishing tool 10 according to the comparative example. As shown in Figs. 5(a) and 5(b), in the roller burnishing tool 10 according to the comparative example, θ k is always 60°.
図５（ｃ）は、比較例に係るローラバニシング工具１０によるバニシング加工後の５つのワークの、５つの測定ポイントにおける面粗度を示すテーブルである。図５（ｄ）は、図５（ｃ）をグラフで表したものである。この比較例に係る１０で、５つのワーク２０の軸孔２０ａの内周面をバニシング加工し、加工後の５つのワーク２０の軸孔２０ａの内周面の面粗度Ｒａを測定するテストを実施した。 Figure 5(c) is a table showing the surface roughness at five measurement points on five workpieces after burnishing using the roller burnishing tool 10 according to the comparative example. Figure 5(d) is a graph of Figure 5(c). Using this comparative example 10, the inner surfaces of the shaft holes 20a of five workpieces 20 were burnished, and a test was conducted to measure the surface roughness Ra of the inner surfaces of the shaft holes 20a of the five workpieces 20 after burnishing.
図５（ａ）、（ｃ）に示すように、Ｐ１～Ｐ５の５つの測定ポイントで面粗度Ｒａを測定した。基準位置Ｐ０は、キー溝２０ｂの中央にあるときのローラ１６の位置である。第１測定ポイントＰ１、第３測定ポイントＰ３、第５測定ポイントＰ５は、ワーク２０の軸孔２０ａ内周面のうち、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときに他のローラ１６が接触する箇所である。一方、第２測定ポイントＰ２、第４測定ポイントＰ４は、ワーク２０の軸孔２０ａ内周面のうち、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときに他のローラ１６が接触しない箇所である。 5(a) and 5(c), the surface roughness Ra was measured at five measurement points P1 to P5 . The reference position P0 is the position of the roller 16 when it is in the center of the keyway 20b. The first measurement point P1 , the third measurement point P3 , and the fifth measurement point P5 are points on the inner surface of the shaft hole 20a of the workpiece 20 that one roller 16 comes into contact with when the other roller 16 is in the reference position P0 . On the other hand, the second measurement point P2 and the fourth measurement point P4 are points on the inner surface of the shaft hole 20a of the workpiece 20 that one roller 16 does not come into contact with when the other roller 16 is in the reference position P0 .
図５（ｃ）、（ｄ）から、第３測定ポイントＰ３で面粗度Ｒａが大きくなっていることが分かる。第３測定ポイントＰ３は、キー溝２０ｂのちょうど反対側に位置している。このため、第３測定ポイントＰ３における面粗度Ｒａの増大は、キー溝２０ｂが影響していることが予想される。 5(c) and 5(d) show that the surface roughness Ra increases at the third measurement point P3 . The third measurement point P3 is located on the opposite side of the keyway 20b. Therefore, it is expected that the increase in surface roughness Ra at the third measurement point P3 is due to the influence of the keyway 20b.
（第１の実施例）
本発明の第１の実施例に係るローラバニシング工具１０は、ローラ１６の本数および配置以外は、比較例に係るローラバニシング工具１０と同様である。図６（ａ）は、第１の実施例に係るローラバニシング工具１０がワークに挿入された状態を示す模式的な断面図である。図６（ｂ）は、第１の実施例に係るローラバニシング工具１０におけるローラの配置角度を示すテーブルである。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施例では、７本のローラ１６が設けられている。またθｋは均等ではなく、互いに異なるように、７本のローラ１６が配置されている。
(First Example)
The roller burnishing tool 10 according to the first embodiment of the present invention is similar to the roller burnishing tool 10 according to the comparative example, except for the number and arrangement of the rollers 16. Fig. 6(a) is a schematic cross-sectional view showing the roller burnishing tool 10 according to the first embodiment inserted into a workpiece. Fig. 6(b) is a table showing the arrangement angles of the rollers in the roller burnishing tool 10 according to the first embodiment. As shown in Figs. 6(a) and 6(b), seven rollers 16 are provided in the first embodiment. Furthermore, the seven rollers 16 are arranged so that θk is not uniform but different from one another.
第１の実施例では、複数のローラ１６は、不等間隔で配置されている。具体的には、第１の実施例では、複数のローラ１６は、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが、他の一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置と異なるように配置されている。さらに具体的には、複数のローラ１６は、各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されている。 In the first embodiment, the rollers 16 are arranged at unequal intervals. Specifically, in the first embodiment, the rollers 16 are arranged so that when one roller 16 is at the reference position P0 , the positions of all of the other rollers 16 are different from the positions of the other rollers 16 when the other rollers 16 are at the reference position P0 . More specifically, the rollers 16 are arranged so that when each roller 16 is at the reference position P0 , the positions of the other rollers 16 are different from each other.
換言すると、複数のローラ１６は、隣接する複数対のローラ１６のうち一対のローラ１６の前記接触箇所から回転軸Ｘに延びる２線が成す角度θｋが、他の一対のローラ１６と異なるように配置されている。そして、すべての隣接する対のローラ１６の間のθｋが互いに異なっている。 In other words, the rollers 16 are arranged such that the angle θ k formed by two lines extending from the contact point of one pair of rollers 16 to the rotation axis X is different from that of the other pairs of rollers 16. The angles θ k between all adjacent pairs of rollers 16 are different from each other.
第１の実施例においても、図６（ａ）、（ｃ）に示すように、Ｐ１～Ｐ５の５つの測定ポイントで面粗度Ｒａを測定した。第１測定ポイントＰ１、第５測定ポイントＰ５は、ワーク２０の軸孔２０ａ内周面のうち、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときに他のローラ１６が接触する箇所である。一方、第２測定ポイントＰ２、第３測定ポイントＰ３、第４測定ポイントＰ４は、ワーク２０の軸孔２０ａ内周面のうち、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときに他のローラ１６が接触しない箇所である。 6(a) and 6(c), in the first example, the surface roughness Ra was measured at five measurement points P1 to P5 . The first measurement point P1 and the fifth measurement point P5 are locations on the inner circumferential surface of the axial hole 20a of the workpiece 20 that one roller 16 comes into contact with when the other roller 16 is at the reference position P0 . On the other hand, the second measurement point P2 , the third measurement point P3 , and the fourth measurement point P4 are locations on the inner circumferential surface of the axial hole 20a of the workpiece 20 that one roller 16 does not come into contact with when the other roller 16 is at the reference position P0 .
図６（ｃ）は、第１の実施例に係るローラバニシング工具１０によるバニシング加工後の５つのワークの、５つの測定ポイントにおける面粗度を示すテーブルである。図６（ｄ）は、図６（ｃ）をグラフで表したものである。図６（ｃ）、（ｄ）から、第３測定ポイントＰ３での面粗度Ｒａが、比較例と比べて大幅に減少していることが分かる。したがって、複数のローラ１６は、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが、他の一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置と異なるように配置されていることで、被加工箇所の面粗度Ｒａを改善することができることが分かる。 FIG. 6( c) is a table showing the surface roughness at five measurement points of five workpieces after burnishing using the roller burnishing tool 10 according to the first embodiment. FIG. 6( d) is a graph of FIG. 6( c). FIGS. 6( c) and 6( d) show that the surface roughness Ra at the third measurement point P3 is significantly reduced compared to the comparative example. Therefore, it can be seen that the surface roughness Ra of the processed portion can be improved by arranging the multiple rollers 16 so that when one roller 16 is at the reference position P0 , the positions of all of the other rollers 16 are different from the positions of the other rollers 16 when the other roller 16 is at the reference position P0 .
図７は、（ａ）～（ｇ）は、第１の実施例に係るローラバニシング工具１０において、一つのローラ１６がキー溝にあるときの他のローラ１６の位置を示す図である。例えば、図７（ａ）は、ローラＲ１が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の配置を示す図である。また、図７（ｂ）は、ローラＲ２が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の配置を示す図である。図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、ローラＲ１が基準位置Ｐ０にあるときのローラＲ２～Ｒ７のそれぞれの位置は、ローラＲ２が基準位置Ｐ０にあるときのローラＲ３～Ｒ７、Ｒ１のそれぞれの位置と異なる。ローラＲ２が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６のそれぞれの位置は、ローラＲ３が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６のそれぞれの位置と異なる。このように、ある一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６のそれぞれの位置は、他の一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６のそれぞれの位置と異なる。さらに、第１の実施例では、複数のローラ１６は、各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されている。 7A to 7G are diagrams showing the positions of the other rollers 16 when one roller 16 is in the keyway in the roller burnishing tool 10 according to the first embodiment. For example, FIG. 7A is a diagram showing the arrangement of the other rollers 16 when roller R1 is in the reference position P0 . FIG. 7B is a diagram showing the arrangement of the other rollers 16 when roller R2 is in the reference position P0 . As shown in FIGS. 7A and 7B, the positions of rollers R2 to R7 when roller R1 is in the reference position P0 are different from the positions of rollers R3 to R7 and R1 when roller R2 is in the reference position P0 . The positions of the other rollers 16 when roller R2 is in the reference position P0 are different from the positions of the other rollers 16 when roller R3 is in the reference position P0 . In this way, when one roller 16 is at the reference position P0 , the position of each of the other rollers 16 is different from the position of each of the other rollers 16 when the other rollers 16 are at the reference position P0 . Furthermore, in the first embodiment, the multiple rollers 16 are arranged so that when each roller 16 is at the reference position P0 , the positions of the other rollers 16 are all different from each other.
図８は、第１の実施例に係るローラバニシング工具１０において、一つのローラがキー溝にあるときの他のローラの位置を示す図であり、図７（ａ）～（ｇ）を重ねて表示したものである。このように、第１の実施例では、複数のローラ１６は、各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されている。このため、図８においてワーク２０の軸孔２０ａ内周面外側に斜線領域として表された、各ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときの他のローラ１６の移動領域は、図４に示された比較例に比べて非常に広範なものとなる。したがって、ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときの他のローラ１６によるバニシング加工への影響を分散させることができ、ワーク２０にキー溝２０ｂがある場合におけるバニシング加工の加工精度低下を抑制することができる。 FIG. 8 is a diagram showing the positions of the other rollers when one roller is in the keyway in the roller burnishing tool 10 according to the first embodiment, and is a superimposed view of FIGS. 7(a) to 7(g). As described above, in the first embodiment, the multiple rollers 16 are arranged so that when each roller 16 is in the reference position P0 , the positions of the other rollers 16 are all different from one another. Therefore, the range of movement of the other rollers 16 when each roller 16 passes through the keyway 20b, represented by the hatched area outside the inner periphery of the axial hole 20a of the workpiece 20 in FIG. 8, is much wider than in the comparative example shown in FIG. 4. This allows for the dispersion of the influence of the other rollers 16 on the burnishing process when the roller 16 passes through the keyway 20b, thereby preventing a decrease in the burnishing accuracy when the workpiece 20 has the keyway 20b.
（第２の実施例）
第２の実施例に係るローラバニシング工具１０は、ローラ１６の配置以外は、比較例に係るローラバニシング工具１０と同様である。図９（ａ）は、第２の実施例に係るローラバニシング工具１０がワークに挿入された状態を示す模式的な断面図である。図９（ｂ）は、第２の実施例に係るローラバニシング工具におけるローラの配置角度を示すテーブルである。第２の実施例においても、複数のローラ１６は、不等間隔で配置されている。具体的には、第２の実施例においても、複数のローラ１６は、各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されている。換言すれば、第２の実施例においても、隣接する対のローラ１６の間のθｋが互いに異なっている。
(Second Example)
The roller burnishing tool 10 according to the second embodiment is similar to the roller burnishing tool 10 according to the comparative example, except for the arrangement of the rollers 16. FIG. 9( a) is a schematic cross-sectional view showing the roller burnishing tool 10 according to the second embodiment inserted into a workpiece. FIG. 9( b) is a table showing the arrangement angles of the rollers in the roller burnishing tool according to the second embodiment. In the second embodiment, the rollers 16 are also arranged at unequal intervals. Specifically, in the second embodiment, the rollers 16 are also arranged such that when each roller 16 is at the reference position P0 , the positions of the other rollers 16 are all different from each other. In other words, in the second embodiment, the θk between adjacent pairs of rollers 16 are also different from each other.
図１０は、第２の実施例に係るローラバニシング工具１０において、一つのローラ１６がキー溝２０ｂにあるときの他のローラ１６の位置を示す図である。このように、第２の実施例においても、複数のローラ１６は、各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されている。このため、図１０においてワーク２０の軸孔２０ａ内周面外側に斜線領域として表された、各ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときの他のローラ１６の移動領域は、図４に示された比較例に比べて非常に広範なものとなる。したがって、ローラ１６がキー溝２０ｂを通過するときの他のローラ１６によるバニシング加工への影響を分散させることができ、ワーク２０にキー溝２０ｂがある場合におけるバニシング加工の加工精度低下を抑制することができる。 FIG. 10 is a diagram showing the positions of the other rollers 16 when one roller 16 is in the keyway 20b in the roller burnishing tool 10 according to the second embodiment. Thus, in the second embodiment, the multiple rollers 16 are also arranged so that when each roller 16 is in the reference position P0 , the positions of the other rollers 16 are all different from one another. Therefore, the range of movement of the other rollers 16 when each roller 16 passes through the keyway 20b, represented by the hatched area outside the inner periphery of the axial hole 20a of the workpiece 20 in FIG. 10, is much wider than in the comparative example shown in FIG. 4. This allows for dispersion of the influence of the other rollers 16 on the burnishing process when the roller 16 passes through the keyway 20b, thereby preventing a decrease in the burnishing accuracy when the workpiece 20 has the keyway 20b.
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate combinations or substitutions of the configurations of the embodiments are also included in the present invention. Furthermore, based on the knowledge of those skilled in the art, it is possible to appropriately rearrange the combinations and processing orders in the embodiments, and to make various design changes and other modifications to the embodiments, and such modified embodiments are also included within the scope of the present invention.
ある変形例では、複数のローラ１６は、一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置の少なくとも１つが、他の一つのローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置と異なるように配置されている。複数のローラ１６は、このように各ローラ１６が基準位置Ｐ０にあるときの他のローラ１６の位置のすべてが互いに異なるように配置されていなくても、キー溝２０ｂによる面粗度Ｒａへの影響を抑制することができる。 In one modified example, the multiple rollers 16 are arranged so that when one roller 16 is in the reference position P0 , the position of at least one of the other rollers 16 is different from the position of the other roller 16 when the other roller 16 is in the reference position P0 . Even if the multiple rollers 16 are not arranged so that all of the other rollers 16 are in different positions from each other when each roller 16 is in the reference position P0 in this manner, the effect of the key grooves 20b on the surface roughness Ra can be suppressed.
ある別の変形例では、ローラバニシング工具１０は、軸孔２０ａのような孔の内周面ではなく、軸などの円柱状部材の外周面をバニシング加工する。このため、複数のローラは、円筒状部材の内周面に配置される。これにより、円柱状部材の外周面にキー溝などの凹部がある場合においても、当該外周面を精度良くバニシング加工することができる。 In another variation, the roller burnishing tool 10 burnishes the outer surface of a cylindrical member such as a shaft, rather than the inner surface of a hole such as the shaft hole 20a. Therefore, multiple rollers are arranged on the inner surface of the cylindrical member. This allows the outer surface to be burnished with high precision, even if the outer surface of the cylindrical member has a recess such as a key groove.
１０ ローラバニシング工具，１２ フレーム，１４ 本体部，１６ ローラ，２０ ワーク，２０ａ 軸孔，２０ｂ キー溝
10 Roller burnishing tool, 12 Frame, 14 Main body, 16 Roller, 20 Workpiece, 20a Shaft hole, 20b Keyway
Claims (6)
前記複数のローラは、第１のローラが所定位置にあるときの前記第１のローラ以外の少なくとも１つのローラの位置が、第２のローラが前記所定位置にあるときの前記第２のローラ以外のすべてのローラの位置と異なるように配置されていることを特徴とする、ローラバニシング工具。 A plurality of rollers are arranged so that the contact points with the workpiece follow the same trajectory when the rollers rotate around the rotation axis.
1. A roller burnishing tool, comprising: a plurality of rollers arranged such that when a first roller is in a predetermined position, the position of at least one roller other than the first roller is different from the positions of all rollers other than the second roller when the second roller is in the predetermined position.
前記複数のローラは、隣接する複数対のローラのうち一対のローラの前記接触箇所から前記回転軸に延びる２線が成す角度が、他の一対のローラと異なるように配置されていることを特徴とする、ローラバニシング工具。 A plurality of rollers are arranged so that the contact points with the workpiece follow the same trajectory when the rollers rotate around the rotation axis.
The roller burnishing tool is characterized in that the plurality of rollers are arranged such that an angle formed by two lines extending from the contact point of one pair of rollers to the rotation axis among adjacent pairs of rollers is different from that of another pair of rollers.
前記ローラバニシング工具で、前記開口部の内周をバニシング加工する工程を含む、請求項５記載の被加工物の製造方法。 the workpiece includes a cylindrical or frusto-conical opening;
6. The method for manufacturing a workpiece according to claim 5 , further comprising the step of burnishing the inner periphery of the opening with the roller burnishing tool.
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