JPH08257802A - 楕円創成加工工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全て回転運動で構成され、高い加工精度を維
持しながら高速化が可能で生産性の高い楕円創成加工工
具を供する。 【構成】 切削刃15を径方向に突出して一体に備える主
軸13と、外部からの駆動力を入力して回転する入力軸12
と、入力軸12の回転力に基づき入力軸12に対し主軸13を
公転させる公転機構と、入力軸12の回転力に基づき主軸
13を前記公転速度と同一速度で逆回転方向に自転させる
自転機構とを備えた楕円創成加工工具。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作物の内周面または
外周面を正確な楕円形状に創成加工する楕円創成加工工
具に関する。

【０００２】

【従来技術】楕円創成加工工具としては従来既に提案さ
れた例（特公昭３２−７２９５号公報）があり、同例を
図８および図９に図示し説明する。機枠01に対し主軸02
がテーパ附ローラベアリング015 ，016 を用いた横行軸
受03，04により左右方向（縦断側面図である図８におい
て紙面に垂直方向）に往復動自在に支持され、機枠01に
上下動自在に支持された偏心案内板05の円孔に、主軸02
に嵌着された偏心輪06さらに偏心輪06の周りに嵌着され
た偏心輪07が回動自在に嵌合されている（図９参照）。

【０００３】回転駆動はオルダム継手08を介して主軸02
に伝わり、この主軸02の先端に一体に取り付けられたホ
ルダー09に切削刃010 が径方向に突出して保持されてい
る。主軸２が回転されると、主軸02と一体の偏心輪06，
07が上下方向のみ許された偏心案内板05に規制されて回
転することで、主軸02は切削刃010 と共に回転しながら
左右に移動制御されて切削刃010 は楕円形の軌跡を描
き、よって工作物に楕円形の内周面を創成加工すること
ができる。

【０００４】

【解決しようとする課題】以上のように上記従来の例で
は、偏心案内板05が上下に往復動するとともに主軸02自
体が左右に往復動するので、振動を避けることはできず
切削刃010 の高速回転は困難で、かつ高い加工精度は期
待できない。

【０００５】また偏心輪07と偏心案内板05とは互いに回
動自在に嵌合しているので、回動を円滑に行うには、そ
の互いの摺動部のクリアランスを適当に必要とするが、
クリアランスをとるとガタが生じ加工精度を悪くすると
いう矛盾があり、いずれかを犠牲にすることになる。前
記例では偏心輪06と偏心輪07との相互の嵌着角度を変え
れば偏心寸法を変えることができるとあるが、楕円の姿
勢を変えることはできない。

【０００６】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的とする処は、全て回転運動で構成され、高い加
工精度を維持しながら高速化が可能で生産性の高い楕円
創成加工工具を供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、切削刃を径方向に突出して一
体に備える主軸と、外部からの駆動力を入力して回転す
る入力軸と、前記入力軸の回転力に基づき前記入力軸に
対し前記主軸を公転させる公転機構と、前記入力軸の回
転力に基づき前記主軸を前記公転速度と同一速度で逆回
転方向に自転させる自転機構とを備えた楕円創成加工工
具とした。

【０００８】外部からの駆動力により入力軸が回転する
と、主軸は公転機構により公転するとともに自転機構に
より公転速度と同一速度で逆回転方向に自転するので、
主軸に一体に備えられた切削刃は楕円軌跡を描いて回転
し工作物に楕円形周面を創成加工することができる。

【０００９】各部材の運動は全て回転運動であり往復運
動等はないので、往復運動の慣性等による振動がなく加
工精度の向上を図ることができるとともに、高速化が可
能で生産性を高めることができる。

【００１０】前記公転機構に、公転中心に対し主軸と反
対位置にカウンターウエイトを配設することで、偏心し
て公転する主軸の振れ回りモーメントをカウンターウエ
イトがバランスをとって打ち消し、公転を円滑にかつ高
精度に行うことができ、さらに加工精度および高速化に
よる生産性の向上を図ることができる。

【００１１】前記入力軸の軸心に対し偏心して前記主軸
を回転自在に支持する偏心シャフトを備え、前記公転機
構は前記偏心シャフトを回転させる構成とすることで、
偏心シャフトが主軸を自転可能に支持しながら自らの回
転で主軸を公転させるので、主軸の自転と公転を１部材
で可能としており部品点数の削減と工具の小型化が図れ
る。

【００１２】前記偏心シャフトに、公転中心に対し主軸
と反対位置にカウンターウエイトを一体に設けること
で、振れ回りモーメントの発生源である偏心シャフトに
直接カウンターウエイトを設けるので、バランサー効果
が高く、かつ部品点数の削減が図れる。

【００１３】前記公転機構は、前記入力軸と一体のギヤ
に噛合する第１ピニオンと前記偏心シャフトと一体のギ
ヤに噛合する第２ピニオンとが噛合し、前記入力軸と逆
回転方向に前記偏心シャフトを回転し、前記自転機構
は、前記偏心シャフトと共に公転するプラネタリギヤを
備え、同プラネタリギヤが前記入力軸と一体のギヤと噛
合すると同時に前記主軸と一体のギヤと噛合し、前記公
転機構と同じ回転数比で前記入力軸と同じ回転方向に前
記主軸を回転する楕円創成加工工具とすることで、入力
軸の回転に対して第１ピニオン，第２ピニオンを介して
偏心シャフトを入力軸と逆回転方向に回転し、よって主
軸を入力軸と逆回転方向に公転させることができ、同時
に入力軸の回転に対してプラネタリギヤを介して主軸自
身を公転と同じ回転数比で入力軸と同じ回転方向に自転
させることができ、この主軸の公転と自転とにより主軸
と一体の切削刃は楕円を描いて回転し工作物に楕円創成
加工を施すことができる。

【００１４】また前記公転機構は、前記入力軸と一体の
ベベルギヤと噛合するアイドルベベルギヤが同時に前記
偏心シャフトと一体のベベルギヤと噛合し、前記入力軸
と逆回転方向に前記偏心シャフトを回転し、前記自転機
構は、前記偏心シャフトと共に公転するプラネタリギヤ
を備え、同プラネタリギヤが前記入力軸と一体のギヤと
噛合すると同時に前記主軸と一体のギヤと噛合し、前記
公転機構と同じ回転数比で前記入力軸と同じ回転方向に
前記主軸を回転する楕円創成加工工具とすることで、入
力軸の回転に対してアイドルベベルギヤを介して偏心シ
ャフトを入力軸と逆回転方向に回転し、よって主軸を入
力軸と逆回転方向に公転させることができ、同時に入力
軸の回転に対してプラネタリギヤを介して主軸自身を公
転と同じ回転数比で入力軸と同じ回転方向に自転させる
ことができ、この主軸の公転と自転とにより主軸と一体
の切削刃は楕円を描いて回転し工作物に楕円創成加工を
施すことができる。

【００１５】前記第１ピニオン，第２ピニオンの組また
は前記アイドルベベルギヤを入力軸心に対し周方向に複
数均等に配置することで、回転運動がバランス良く伝達
され大きな負荷に対しても軸心のずれがなく円滑で高い
加工精度を維持できる。

【００１６】前記プラネタリギヤにせらし機構を設ける
ことで、加工運転中の負荷抵抗変動によるバックラッシ
ュによる楕円の加工精度の低下を防止することができ
る。

【００１７】前記切削刃はカッターホルダーに保持さ
れ、同カッターホルダーが前記主軸に対し回動角度を自
由に調整可能に固着される構成とすることで、カッター
ホルダーを回動角度を変えて主軸に固着する簡単な作業
で加工形成される楕円の姿勢を容易に変えることができ
る。

【００１８】前記主軸の前記切削刃を備える部分および
前記入力軸の外部駆動力との伝達部を除き前記公転機構
および前記自転機構を共に収容するケーシングを備える
ことで、工具を小型にユニット化することができ、駆動
力源に対し所定位置関係に固定して使用することができ
汎用性が高い。

【００１９】

【実施例】以下図１ないし図６に図示した本発明の一実
施例について説明する。図１は、本実施例の楕円創成加
工工具１およびアタッチメント２の縦断側面図であり、
楕円創成加工工具１はアタッチメント２を介して工作機
械に固定され、工作機械の駆動軸３に取り付けられたツ
ールホルダー４からオルダム継手５を介して楕円創成加
工工具１の入力軸たるドライブシャフト12に駆動力が伝
達される。

【００２０】楕円創成加工工具１は略円筒状のケーシン
グ10内に殆どの部材が収納されており、ケーシング10の
入力側開口は蓋部材11が被せられて、同蓋部材11の中央
に回転自在に前記ドライブシャフト12が嵌合されてい
る。

【００２１】ケーシング10の出力側からは主軸たるスピ
ンドルシャフト13が前記ドライブシャフト12に対し偏心
して平行に突出していて、同スピンドルシャフト13の先
端にカッターホルダー14が取り付けられて、同カッター
ホルダー14の外周面から径方向に突出してカッター15が
突設されている。

【００２２】スピンドルシャフト13は基端部を除き円筒
状をなし、一方カッターホルダー14はスピンドルシャフ
ト13と等しい外径の大径円柱部14ａとスピンドルシャフ
ト13の円筒内径と略等しい小径円柱部14ｂとからなり、
小径円柱部14ｂをスピンドルシャフト13の円筒内に嵌入
し、スピンドルシャフト13の先端部近傍の側壁に形成さ
れた２個の孔にそれぞれ固定ネジ16を螺入して先端をカ
ッターホルダー14の小径円柱部14ｂに押圧してカッター
ホルダー14を固定する。カッター15はカッターホルダー
14の大径円柱部14ａの外周面に垂直に突設されている。

【００２３】したがって固定ネジ16を緩めてカッターホ
ルダー14をスピンドルシャフト13に対して相対的に回動
させカッター15の突出している向きをスピンドルシャフ
ト13に対して変えることができ、これは後記するように
形成する楕円の姿勢（楕円の傾き）を変えることにな
る。図１に示すようにドライブシャフト12の回転中心軸
であるワーク中心軸Ｗに対しスピンドルシャフト13の中
心軸Ｓは偏心量ｅだけ偏心している。

【００２４】次にケーシング10の内部構造を説明する。
なおケーシング10に対し蓋部材11は、図３に示すように
ボルト17によりケーシング10の開口部に固着され、蓋部
材11の周縁部においてアタッチメント２がボルト18によ
り螺着されるようになっている。

【００２５】この蓋部材11の中央の開口にベアリング20
を介して偏心シャフトドライブギヤ21がその円筒状のハ
ブ21ａにおいて嵌着され、同偏心シャフトドライブギヤ
21のハブ21ａ内に前記ドライブシャフト12を一体に嵌着
している。

【００２６】偏心シャフトドライブギヤ21は、ハブ21ａ
より蓋部材11の内側面に沿って拡径してギヤ部21ｂが形
成され、同ギヤ部21ｂの背面に相対的に回転可能なギヤ
部21ｃが摺接し両ギヤ部21ｂ，21ｃ間に周方向にスプリ
ング21ｄが内装されてせらし機構が構成されている。

【００２７】この偏心シャフトドライブギヤ21の上下対
称位置にケーシング10が外側に膨出してできた空間があ
り、このケーシング10の膨出部10ａの内部に互いに噛合
した同径同歯数の第１ピニオン22と第２ピニオン23の組
が１組ずつそれぞれ回転中心軸をワーク中心軸Ｗ方向と
平行にして回転自在に内装されている。上下の第１ピニ
オン22，22は偏心シャフトドライブギヤ21に噛合してい
る。

【００２８】一方ケーシング10のスピンドルシャフト13
側円筒部には略円筒状をした偏心シャフト25が前後をベ
アリング26，27を介して回転自在に支持されており、同
偏心シャフト25に前記スピンドルシャフト13がその基端
側半部を挿入されて前後のベアリング28，29を介して回
転自在に支持されている。

【００２９】偏心シャフト25は中央円筒部25ａの両端に
径方向に膨出した拡径部25ｂ，25ｃが形成されて、この
拡径部25ｂ，25ｃの外周面とケーシング10の内周面との
間にベアリング26，27が介装されて、偏心シャフト25自
体はワーク中心軸Ｗを中心に回転するが、内部の円柱空
間がワーク中心軸Ｗより偏心量ｅだけ偏心しており、し
たがって同円柱空間に嵌入されるスピンドルシャフト13
の回転中心であるスピンドル中心軸Ｓはワーク中心軸Ｗ
より偏心量ｅだけ偏心することになる。

【００３０】この偏心シャフト25における中央円筒部25
ａの一方の拡径部25ｂ寄りの外周部の一部でワーク中心
軸Ｗに対して嵌入されるスピンドルシャフト13とは反対
側部分が膨らんでカウンターウエイト30を形成してい
る。

【００３１】したがって偏心シャフト25の偏心した円柱
空間にスピンドルシャフト13が嵌入されて偏心シャフト
25が回転してもスピンドルシャフト13とカウンターウエ
イト30とが平衡して振れ回りモーメントのない円滑な回
転ができる。

【００３２】スピンドルシャフト13は、偏心シャフト25
の拡径部25ｂ，25ｃの内周面に介装されたベアリング2
8，29を介して回転自在に支持されるが、スピンドルシ
ャフト13が突出する側のベアリンブ28と偏心シャフト25
の拡径部25ｂとの間にはオフセットカラー31が挟まれて
いる。

【００３３】オフセットカラー31は円環状をなし、外周
円に対して内周円が偏心しており、偏心シャフト25に対
し相対的に回動することによりスピンドルシャフト13の
偏心量を微調整することができる。

【００３４】なおオフセットカラー31は偏心シャフト25
の拡径部25ｂとベアリング28との間に挟まれる円環状部
が軸方向に延長され内径が小さくなって厚みを増した基
部31ａを有し、同基部31ａが拡径部25ｂの段部に当接し
ており、拡径部25ｂの端面にワッシャ32を介して螺入さ
れた固定ボルト33によりオフセットカラー31は拡径部25
ｂの段部との間に挟まれて固定される。

【００３５】以上のようにスピンドルシャフト13は、偏
心シャフト25に偏心して回転自在に支持されているの
で、偏心シャフト25の回転でワーク中心軸Ｗを中心に公
転し、自身はスピンドル中心軸Ｓを中心に自転すること
ができる。

【００３６】偏心シャフト25のケーシング内の端部には
前記偏心シャフトドライブギヤ21と同径同歯数の偏心シ
ャフトドリブンギア40がボルト41により固定され、同偏
心シャフトドリブンギア40は前記第２ピニオン23に噛合
している。

【００３７】したがってドライブシャフト12が偏心シャ
フトドライブギヤ21と一体に回転すると、第１ピニオン
22，第２ピニオン23を介して偏心シャフトドリブンギヤ
40を偏心シャフト25とともに回転するスピンドルシャフ
ト13の公転機構が構成されている。この公転機構におい
てドライブシャフト12の回転に対し偏心シャフト25の回
転は回転方向が逆で回転角速度は同じである。

【００３８】偏心シャフトドリブンギヤ40の側面には環
状支持部材42がボルト43により一体に固定され、図３に
図示するように偏心シャフトドリブンギヤ40と環状支持
部材42とにより支軸44が支持され、同支軸44にプラネタ
リギヤ45が回転自在に軸支されている。したがってプラ
ネタリギヤ45は偏心シャフトドリブンギヤ40を介して偏
心シャフト25と一体にワーク中心軸Ｗを中心に旋回す
る。

【００３９】そして前記ドライブシャフト12の端部に同
軸にボルト46によりスピンドルドライブギヤ47が固着さ
れ、一方スピンドルシャフト13の端部に同軸にボルト48
によりスピンドルドリブンギヤ49が固着され、スピンド
ルドライブギヤ47とスピンドルドリブンギヤ49は同径同
歯数であり、互いに偏心して僅かな間隙を存して相対向
している。前記旋回するプラネタリギヤ45は、この２つ
のスピンドルドライブギヤ47とスピンドルドリブンギヤ
49と噛合している。

【００４０】図２および図４を参照してプラネタリギヤ
45は、偏心シャフト25と一体に旋回するので、偏心シャ
フト25に支持されるスピンドルシャフト13と同軸のスピ
ンドルドリブンギヤ49とは常に同じ位置関係にあって噛
合し、ドライブシャフト12と同軸のスピンドルドライブ
ギヤ47とはその周りを一定距離で旋回するようにして噛
合している。

【００４１】したがってドライブシャフト12の回転はス
ピンドルドライブギヤ47，プラネタリギヤ45，スピンド
ルドリブンギヤ49の噛合を介してスピンドルシャフト13
の回転に伝達され、スピンドルシャフト13の自転機構が
構成されている。

【００４２】この自転機構においてスピンドルシャフト
13の自転は、ドライブシャフト12の回転と同一回転方向
であり、同じ回転角速度である。このようにプラネタリ
ギヤ45による回転伝達機構とは別に他の等速カップリン
グ機構を用いることができる。

【００４３】なおプラネタリギヤ45は、図３に図示する
ように軸方向に３分割され、中央のギヤ45ｂはスピンド
ルドライブギヤ47とスピンドルドリブンギヤ49の双方に
噛合して、両端のギヤ45ａ，45ｃはそれぞれスピンドル
ドライブギヤ47とスピンドルドリブンギヤ49にのみ噛合
し、隣接ギヤの相互間には周方向にスプリング45ｄ，45
ｅが介装されてせらし機構が構成されている。

【００４４】本実施例の楕円創成加工工具１は以上のよ
うな構造をしており、工作機械にアタッチメント２を介
して固定され、工作機械の主軸の駆動がオルダム継手５
を介してドライブシャフト12を回転すると、ドライブシ
ャフト12の回転力は２手に分かれ、一方は偏心シャフト
ドライブギヤ21から第１，第２ピニオン22，23，偏心シ
ャフトドリブンギヤ40を介して偏心シャフト25を回転し
てスピンドルシャフト13を公転し、他方はスピンドルド
ライブギヤ47からプランタリギヤ45，スピンドルドリブ
ンギヤ49を介してスピンドルシャフト13を自転させる。

【００４５】ドライブシャフト12の回転に対して、スピ
ンドルシャフト13の公転は逆回転方向に同回転角速度で
あり、スピンドルシャフト13の自転は同回転方向に同回
転角速度である。したがってスピンドルシャフト13と一
体に回転するカッター15は、ワーク中心軸Ｗを中心に公
転しながらスピンドル中心軸Ｓを中心に公転と逆回転方
向に同回転角速度で自転する。

【００４６】図５はかかるカッター15の動きを順を追っ
て示したもので、カッター15の刃先の軌跡を描いてい
る。図５においてスピンドルシャフト13の公転によりス
ピンドル中心軸Ｓはワーク中心軸Ｗを中心に時計回りに
角速度ωで回転し、カッター15は自転によりスピンドル
中心軸Ｓを中心に反時計回りに同じ角速度ωで回転す
る。

【００４７】図５(1) に示す状態はワーク中心軸Ｗに対
してスピンドル中心軸Ｓとカッター15とが同方向に一直
線に並んだ状態を示しており、カッター15の刃先は楕円
の長径位置にある。

【００４８】この状態から公転と自転が同時に進行し90
度回転すると図５(5) に示すようにワーク中心軸Ｗに対
してスピンドル中心軸Ｓとカッター15とが反対方向に一
直線に並んだ状態となり、カッター15の刃先は楕円の短
径位置にある。

【００４９】したがって90度回転毎にワーク中心軸Ｗに
対してスピンドル中心軸Ｓとカッター15とが同方向と反
対方向とを交互に繰り返しながら一直線に並び、カッタ
ー15の刃先は長径位置と短径位置とを交互に通って楕円
を形成する。

【００５０】図６はカッター15の刃先が実際に楕円を描
くことを証明するための説明図であり、同図６に示すよ
うにワーク中心軸Ｗを原点にｘｙ座標を想定し、カッタ
ー15の刃先Ｐ(x,y) の軌跡を考察してみる。

【００５１】図６は、ワーク中心軸Ｗに対してスピンド
ル中心軸Ｓとカッター15とが同方向（ｘ軸正方向）に一
直線に並んだ状態からｔ時間経過後の状態を示してお
り、スピンドル中心軸Ｓはωｔ（＝θ）だけ時計回りに
回転した位置にあり、カッターの刃先Ｐはスピンドル中
心軸Ｓを中心にωｔ（＝θ）だけ反時計回りに回転した
位置にある。

【００５２】いまスピンドル中心軸Ｓからカッターの刃
先Ｐまでの距離をｒとする。ワーク中心軸Ｗに対するス
ピンドル中心軸Ｓの偏心量はｅであるから、スピンドル
中心軸Ｓの座標は（ｅ cosθ，−ｅ sinθ）であり、よ
ってカッターの刃先Ｐの座標は、 ｘ＝ｒ cosθ＋ｅ cosθ＝（ｒ＋ｅ） cosθ ｙ＝ｒ sinθ−ｅ sinθ＝（ｒ−ｅ） sinθ であり、θを消去すると、 ｘ² ／（ｒ＋ｅ）² ＋ｙ² ／（ｒ−ｅ）² ＝１ の式が成り立ち、この式はカッター15の刃先Ｐ(x,y) の
軌跡が楕円を描くことを示している。

【００５３】以上のように楕円創成加工工具１は、全て
回転運動で楕円を形成するようにしているので、往復運
動に伴う振動がなく加工精度の向上を図ることができる
とともに高速化が可能で生産性を高めることができる。

【００５４】偏心したスピンドルシャフト13を支持する
偏心シャフト25には、スピンドルシャフト13とは反対位
置にカウンターウエイト30が一体に形成されているの
で、偏心して公転するスピンドルシャフト13の振れ回り
モーメントをカウンターウエイト30がバランスをとって
打ち消すバランサー効果が高く、公転を円滑にかつ高精
度に行うことができる。

【００５５】また偏心シャフト25を回転させる第１ピニ
オン22，第２ピニオン23の組は上下に対称位置に配置さ
れているので、回転運動がバランス良く伝達され大きな
負荷に対して軸心のずれを生じることなく高い加工精度
を維持できる。

【００５６】楕円を切削加工するカッター15の刃の切削
角度（迎え角）は、真円のように常に一定でなく変化し
（図５参照）、加工運転中の負荷抵抗は周期的に変動
し、特に直接負荷抵抗の影響を受ける自転の速度を変動
し公転との所定の関係を乱し楕円の精度低下を招くおそ
れがあるが、本実施例ではカッター15の自転を行わせる
プラネタリギヤ45にせらし機構を備え、負荷抵抗変動に
よるバックラッシュを抑制して楕円の加工精度の低下を
防止している。

【００５７】本実施例の楕円創成加工工具１は、ケーシ
ング10内にコンパクトに収容されてユニット化されてい
るので、アタッチメント２を介して種々の駆動力源に対
し簡単に取り付けることができ、汎用性が高く便利であ
る。また用いられているギヤは平歯車でありベアリング
も特殊なものを用いていないので、コストの低減を図る
ことができる。

【００５８】本実施例のカッター15は、カッターホルダ
ー14に突設され、同カッターホルダー14がスピンドルシ
ャフト13に回動角度を自由に調整可能に取り付けられて
いる。

【００５９】すなわち固定ボルト16を緩めることでカッ
ターホルダー14をスピンドルシャフト13に対し回動自在
となり、カッター15のスピンドルシャフト13に対する相
対的角度を調整することができる。

【００６０】カッター15のスピンドルシャフト13に対す
る相対的角度を変えることで、ワーク中心軸Ｗに対しス
ピンドル中心軸Ｓとカッター15が同方向に一直線に並ぶ
楕円の長径方向および反対方向に一直線に並ぶ短径方向
が変化するので（図５参照）、形成される楕円の姿勢が
変化することになる。例えばカッターホルダー14をスピ
ンドルシャフト13に対し回動角αだけ回動すると、形成
される楕円はその半分の角度α／２だけ姿勢を変えるこ
とができ、楕円の姿勢を簡単にかつ高精度に調整するこ
とができる。

【００６１】次に回転伝達機構を変えた別の実施例につ
いて図７に基づき説明する。本実施例の楕円創成加工工
具60は、基本的構造は前記実施例に類似しており、カッ
ター61が取り付けられたスピンドルシャフト62はベアリ
ング63，64を介して偏心シャフト65に回転自在に支持さ
れ、偏心シャフト65はベアリング66，67を介してケーシ
ング68に回転自在に支持されている。

【００６２】偏心シャフト65には偏心シャフトドリブン
ベベルギヤ70が嵌着されており、一方でケーシング68に
ベアリング71を介して回転自在に支持されたドライブシ
ャフト72に偏心シャフトドライブベベルギヤ73が嵌着さ
れ、同偏心シャフトドライブベベルギヤ73は適当な間隔
を存して前記偏心シャフトドリブンベベルギヤ70に対向
し、両ベベルギヤ73，70は上下対称に支軸74，74に軸支
されたアイドルベベルギヤ75，75に噛合して、ドライブ
シャフト72の回転を偏心シャフト65の回転に伝達してい
る。

【００６３】偏心シャフトドライブベベルギヤ73と偏心
シャフトドリブンベベルギヤ70は同径同歯数であり、ド
ライブシャフト72の回転に対し偏心シャフト65は逆回転
方向に同じ回転角速度で回転する。偏心シャフト65の回
転はスピンドルシャフト62を公転させる。

【００６４】そしてドライブシャフト72と偏心したスピ
ンドルシャフト62は、シュミットカップリング76により
連結され、ドライブシャフト72の回転に対しスピンドル
シャフト62は同回転方向に同回転角速度で回転し自転す
るようになっている。

【００６５】なおシュミットカップリング76に限らず他
の等速カップリングでもよく要求される加工精度や加工
速度によりオルダム継手等も用いることができ、また前
記実施例と同じプラネタリギヤを介在させる機構として
もよい。

【００６６】こうしてスピンドルシャフト62の公転と自
転によりカッター61は楕円を創成加工することができ、
スピンドルシャフト62とともにカッター61を公転するの
に、ベベルギヤによる回転伝達機構を用いることで、部
品点数を減らすことができる。

【００６７】以上の実施例では、カッターが遠心方向に
突出して工作物に楕円形の内周面を形成するようにして
いたが、カッターを中心方向に向けて突出支持すること
で、工作物に楕円形の外周面を加工形成することができ
る。

【００６８】

【発明の効果】本発明は、外部からの駆動力により入力
軸が回転すると、主軸は公転機構により公転するととも
に自転機構により公転速度と同一速度で逆回転方向に自
転するので、主軸に一体に備えられた切削刃は楕円軌跡
を描いて回転し工作物に楕円形周面を創成加工すること
ができる。

【００６９】各部材の運動は全て回転運動であり往復運
動等はないので、往復運動の慣性等による振動がなく加
工精度の向上を図ることができるとともに、高速化が可
能で生産性を高めることができる。

【００７０】公転機構に、公転中心に対し主軸と反対位
置にカウンターウエイトを配設することで、主軸の振れ
回りモーメントをカウンターウエイトが打ち消し、公転
を円滑にかつ高精度に行うことができ、さらに加工精度
および高速化による生産性の向上を図ることができる。

【００７１】入力軸の軸心に対し偏心して主軸を回転自
在に支持する偏心シャフトを備え、公転機構は偏心シャ
フトを回転させる構成とすることで、偏心シャフトが主
軸を自転可能に支持しながら自らの回転で主軸を公転さ
せるので、主軸の自転と公転を１部材で可能としており
部品点数の削減と工具の小型化が図れる。

【００７２】振れ回りモーメントの発生源である偏心シ
ャフトに直接カウンターウエイトを設けることで、バラ
ンサー効果が高く、かつ部品点数の削減が図れる。

【００７３】入力軸と一体のギヤに噛合する第１ピニオ
ンと偏心シャフトと一体のギヤに噛合する第２ピニオン
とが噛合する公転機構と、偏心シャフトと共に公転する
プラネタリギヤが前記入力軸と一体のギヤと噛合すると
同時に前記主軸と一体のギヤと噛合する自転機構の楕円
創成加工工具とすることで、入力軸の回転に対して第１
ピニオン，第２ピニオンを介して偏心シャフトを入力軸
と逆回転方向に回転し、よって主軸を入力軸と逆回転方
向に公転させることができ、同時に入力軸の回転に対し
てプラネタリギヤを介して主軸自身を公転と同じ回転数
比で入力軸と同じ回転方向に自転させることができ、こ
の主軸の公転と自転とにより主軸と一体の切削刃は楕円
を描いて回転し工作物に楕円創成加工を施すことができ
る。

【００７４】また入力軸と一体のベベルギヤと噛合する
アイドルベベルギヤが同時に偏心シャフトと一体のベベ
ルギヤと噛合する公転機構と偏心シャフトと共に公転す
るプラネタリギヤが入力軸と一体のギヤと噛合すると同
時に主軸と一体のギヤと噛合する自転機構の楕円創成加
工工具とすることで、入力軸の回転に対してアイドルベ
ベルギヤを介して偏心シャフトを入力軸と逆回転方向に
回転し、よって主軸を入力軸と逆回転方向に公転させる
ことができ、同時に入力軸の回転に対してプラネタリギ
ヤを介して主軸自身を公転と同じ回転数比で入力軸と同
じ回転方向に自転させることができ、この主軸の公転と
自転とにより主軸と一体の切削刃は楕円を描いて回転し
工作物に楕円創成加工を施すことができる。

【００７５】第１ピニオン，第２ピニオンの組またはア
イドルベベルギヤを入力軸心に対し周方向に複数均等に
配置することで、回転運動がバランス良く伝達され大き
な負荷に対しても軸心のずれがなく円滑で高い加工精度
を維持できる。

【００７６】プラネタリギヤにせらし機構を設けること
で、加工運転中の負荷抵抗変動によるバックラッシュに
よる楕円の加工精度の低下を防止することができる。

【００７７】切削刃はカッターホルダーに保持され、同
カッターホルダーが主軸に対し回動角度を自由に調整可
能に固着される構成とすることで、カッターホルダーを
回動角度を変えて主軸に固着する簡単な作業で加工形成
される楕円の姿勢を容易に変えることができる。

【００７８】主軸の切削刃を備える部分以外の部分，入
力軸の外部駆動力との伝達部以外の部分，公転機構およ
び自転機構を共に収容するケーシングを備えることで、
工具を小型にユニット化することができ、駆動力源に対
し所定位置関係に固定して使用することができ汎用性が
高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る楕円創成加工工具およ
びアタッチメントの縦断側面図である。

【図２】同縦断正面図である。

【図３】図２におけるIII −III 線で切断した断面図で
ある。

【図４】別の状態の縦断正面図である。

【図５】カッターの動きを順を追って示した説明図であ
る。

【図６】カッターの刃先の軌跡が楕円になることを示す
説明図である。

【図７】別実施例の楕円創成加工工具の縦断側面図であ
る。

【図８】従来の楕円創成加工工具の縦断側面図である。

【図９】同縦断正面図である。

【符号の説明】

１…楕円創成加工工具、２…アタッチメント、３…駆動
軸、４…ツールホルダー、５…オルダム継手、10…ケー
シング、11…蓋部材、12…ドライブシャフト、13…スピ
ンドルシャフト、14…カッターホルダー、15…カッタ
ー、16…固定ネジ、17，18…ボルト、20…ベアリング、
21…偏心シャフトドライブギヤ、22…第１ピニオン、23
…第２ピニオン、25…偏心シャフト、26，27，28，29…
ベアリング、30…カウンターウエイト、31…オフセット
カラー、32…ワッシャ、33…固定ボルト、40…偏心シャ
フト、41…ボルト、42…環状支持部材、43…ボルト、44
…支軸、45…プラネタリギヤ、46…ボルト、47…スピン
ドルドライブギヤ、48…ボルト、49…スピンドルドリブ
ンギヤ、60…楕円創成加工工具、61…カッター、62…ス
ピンドルシャフト、63，64…ベアリング、65…偏心シャ
フト、66，67…ベアリング、68…ケーシング、70…偏心
シャフトドリブンベベルギヤ、71…ベアリング、72…ド
ライブシャフト、73…偏心シャフトドライブベベルギ
ヤ、74…支軸、75…アイドルベベルギヤ、76…シュミッ
トカップリング。

フロントページの続き (72)発明者 森本 安郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削刃を径方向に突出して一体に備える
   主軸と、 外部からの駆動力を入力して回転する入力軸と、 前記入力軸の回転力に基づき前記入力軸に対し前記主軸
   を公転させる公転機構と、 前記入力軸の回転力に基づき前記主軸を前記公転速度と
   同一速度で逆回転方向に自転させる自転機構とを備えた
   ことを特徴とする楕円創成加工工具。
2. 【請求項２】 前記公転機構に、公転中心に対し主軸と
   反対位置にカウンターウエイトを配設したことを特徴と
   する請求項１記載の楕円創成加工工具。
3. 【請求項３】 前記入力軸の軸心に対し偏心して前記主
   軸を回転自在に支持する偏心シャフトを備え、前記公転
   機構は前記偏心シャフトを回転させることを特徴とする
   請求項１記載の楕円創成加工工具。
4. 【請求項４】 前記偏心シャフトに、公転中心に対し主
   軸と反対位置にカウンターウエイトを一体に設けたこと
   を特徴とする請求項３記載の楕円創成加工工具。
5. 【請求項５】 前記公転機構は、前記入力軸と一体のギ
   ヤに噛合する第１ピニオンと前記偏心シャフトと一体の
   ギヤに噛合する第２ピニオンとが噛合し、前記入力軸と
   逆回転方向に前記偏心シャフトを回転し、 前記自転機構は、前記偏心シャフトと共に公転するプラ
   ネタリギヤを備え、同プラネタリギヤが前記入力軸と一
   体のギヤと噛合すると同時に前記主軸と一体のギヤと噛
   合し、前記公転機構と同じ回転数比で前記入力軸と同じ
   回転方向に前記主軸を回転することを特徴とする請求項
   ３または請求項４記載の楕円創成加工工具。
6. 【請求項６】 前記公転機構は、前記入力軸と一体のベ
   ベルギヤと噛合するアイドルベベルギヤが同時に前記偏
   心シャフトと一体のベベルギヤと噛合し、前記入力軸と
   逆回転方向に前記偏心シャフトを回転し、 前記自転機構は、前記偏心シャフトと共に公転するプラ
   ネタリギヤを備え、同プラネタリギヤが前記入力軸と一
   体のギヤと噛合すると同時に前記主軸と一体のギヤと噛
   合し、前記公転機構と同じ回転数比で前記入力軸と同じ
   回転方向に前記主軸を回転することを特徴とする請求項
   ３または請求項４記載の楕円創成加工工具。
7. 【請求項７】 前記第１ピニオン，第２ピニオンの組ま
   たは前記アイドルベベルギヤを入力軸心に対し周方向に
   複数均等に配置したことを特徴とする請求項５または請
   求項６記載の楕円創成加工工具。
8. 【請求項８】 前記プラネタリギヤにせらし機構を設け
   たことを特徴とする請求項５または請求項６記載の楕円
   創成加工工具。
9. 【請求項９】 前記切削刃はカッターホルダーに保持さ
   れ、同カッターホルダーが前記主軸に対し回動角度を自
   由に調整可能に固着されたことを特徴とする請求項１か
   ら請求項８のいずれか１項に記載の楕円創成加工工具。
10. 【請求項１０】 前記主軸の前記切削刃を備える部分お
    よび前記入力軸の外部駆動力との伝達部を除き前記公転
    機構および前記自転機構を共に収容するケーシングを備
    えたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか
    １項に記載の楕円創成加工工具。