JPH09141504A - 自動調心機構付切削型ナーリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 相手加工材との接触角すなわち切削角を簡単
な機構で調整するとともに，相手加工材の回転中心と２
個のローレット駒の取付位置中心にズレがあっても，自
動調心機構の機能により均一なローレット仕上面を得る
ことができるようにし，小型・軽量で信頼性の高いナー
リング装置を提供する。 【解決手段】 相異なる角度だけ傾けられ転がり軸受１
２を介し回転自在に保持部材３に係合された２個のロー
レット駒１，２と，支持部材４にガイドピン５により上
下の往復摺動および回動自在に係合されるとともに，レ
バーピン６およびそれに係合する保持部材角度調整機構
８により該支持部材４に対する取付角度が調整可能とな
っている保持部材３とから成り，保持部材３に設けられ
た係合溝３３と支持部材４に配設された押付部材７によ
り保持部材３の支持部材４に対する初期位置を設定・保
持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，すべり止め・美観向上
等のため施されるローレット加工と呼ばれている加工に
用いられるナーリング装置に関するものである。近年，
ローレット加工が各種部品に幅広く適用されるようにな
った結果， （イ） 相手加工材が軟質材もしくは外径小のため，塑
性加工による方法ではローレット加工時の変形に不安が
ある部品への加工。 （ロ） 弾性的性質を有し，塑性加工による方法ではロ
ーレット加工ができない樹脂等の材質からなる部品への
加工。 （ハ） 機能上もしくは後工程における洗浄工程の都合
上，加工時に切削油もしくは潤滑油の使用ができない部
品への加工。 等，さまざまな対応をせまられるようになってきてい
る。加えて，部品へのより精度の高い加工が要求される
ようになるに従い，数値制御型旋盤等の高精度な機械装
置による加工が広く行なわれるようになってきており，
その結果，機械装置への加工時の負荷が小さい切削型ナ
ーリング装置への要求が増加してきている。本発明のナ
ーリング装置は，これらのさまざまな要求を満足すべく
発明されたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりローレット加工用のナーリング
装置には，ローレット駒を転造用工具として使用する転
造タイプナーリング装置と，ローレット駒を切削用工具
として使用する切削タイプナーリング装置の２つのタイ
プがある。転造タイプナーリング装置は図示しないが，
２個のねじれ角の異なる歯を有するローレット駒がピン
により保持部を有する支持部材に回動自在に係合され，
ローレット駒を回転駆動されている相手加工材外周に押
し付けることにより該加工材外周部にアヤ目状のローレ
ット目を転造加工する構成となっている。この転造タイ
プナーリング装置は，構造が簡単なため，小型・軽量で
作業性に優れている。一方，切削型ナーリング装置は，
図７および図８に示すように，２個のローレット駒
（１）（２）が，回転部材（３５）（３６）の傾斜面に
ブッシュ（１５），ワッシャ（１６），固定ボルト（１
７）により回動自在に係合され，該回転部材（３５）
は，相異なる方向に回転するよう図示しない歯車装置を
介し調整ツマミ（８７）により該回転角度を調整できる
構成となっている。また，２個のローレット駒の取付中
心と相手加工材の回転中心が食いちがっている場合，該
２つの中心位置を一致させるため，支持部材（４）に対
し２個の調整ネジ（７３）（７４）により，保持部材
（３）を揺動させることにより調整する構成となってい
る。さらに，相手加工材の外径寸法に合わせ，２個のロ
ーレット駒の角度位置を調整ツマミ（８７）により調整
し，相手加工材に対し適当な切削角度を設定することに
よりローレット駒（１）（２）の歯端面部（１０）（２
０）により相手加工材外周部を切削しローレット加工し
てゆく構成となっている。この切削タイプナーリング装
置は，前述の転造タイプに比べ，ローレット駒の押付力
を小さくすることができるため，相手加工材が軟質材で
あったり，相手加工材の外径が小さく押付力に対する変
形が不安な場合によく用いられている。押付力が小さい
ことから，使用する機械装置等への負荷も小さく，数値
制御型旋盤等の高精度の機械装置にも安心して使用する
ことができる。加えて，近年ますます増加しつつある樹
脂等の弾性部材に対してもローレット目の加工が可能で
あるという特長を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の切削タイプナー
リング装置には，次のような欠点があった。 （イ） ２つのローレット駒位置をそれぞれ反対方向に
公転させるため，ローレット駒の取り付けられる回転部
材を相反する方向に同じ角度だけ回転させる必要があ
り，そのため高精度の歯車装置を採用する構成となって
おり，機構が非常に複雑であった。特に，確実な作動を
保証するためには，各構成部品の寸法精度・組付精度に
高度な精度を必要とし，加えてメンテナンス・修理等も
複雑で難しいものとなっていた。 （ロ） 機構の複雑さに伴ない装置全体が大きくそして
重いものとなってしまい，取り付け・調整時の作業性が
わるいものとなっていた。 （ハ） ２個のローレット駒の取り付け中心と，相手加
工材の回転中心位置を一致させるためのいわゆる芯出し
作業が，揺動する保持部材の取り付け角度を変更する方
法で行なうため，芯ずれが大きい場合，保持部材の揺動
角が大きくなり，２個のローレット駒による加工深さの
差が増大してしまい，均一な深さのローレット加工が困
難であった。そのため，初期装着時にできるだけ芯ずれ
量を小さくしておいた方が良く，テスト加工をくり返し
ながらの調整が必要であり，繁雑でかつ熟練を要する作
業となっていた。 （ニ） ローレット駒の端面摺動部，ブッシュ部回転支
持部は，潤滑油により円滑な摺動・回転を図る構造とな
っており，潤滑不良等の場合，摺動部に焼付現象が発生
しやすかった。加えて，ローレット駒とワッシャ間の摺
動部が切削屑発生箇所付近にあるため，切削屑が摺動部
にかみ込みローレット駒が回転不能になりやすく，摺動
部に切削屑が入りこまないよう多量の潤滑油で除去する
等使用上注意すべき点が多く使いづらいものであった。 （ホ） 加えて，近年ではフロン使用規制によるフロン
洗浄および脱脂工程の廃止のため，加工時に潤滑油の供
給を必要としないナーリング装置への社会的ニーズも高
まってきている。 本発明は，これらの欠点を解消するため，および社会的
ニーズを満足させるためになされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】相手加工材に対するロー
レット駒歯端部の切削角度を変更させる手段として，従
来のような歯車装置により２個のローレット駒を相反す
る方向に公転させるという複雑な構成とせず，保持部材
自体の支持部材に対する取付角度を変更することにより
２個のローレット駒歯端部の相手加工材に対する切削角
度を変更する構成とする。また，以下のような構成とす
ることにより，自動調心機能の付加およびローレット駒
のころがり軸受支持化を図る。２個のローレット駒が任
意の角度だけ相異なる方向に傾けられ，転がり軸受等の
軸受部材を介し回動自在に保持部材に配設される。該保
持部材は支持部材に対し上下方向に滑動可能に係合さ
れ，該保持部材の支持部材に対する初期位置がバネ等の
弾性部材の復元力により設定・保持され，ローレット駒
に加わる外力により該保持部材が支持部材に対し上下方
向に摺動移動する構成とする。さらに，該保持部材は支
持部材に対し取付角度が変更可能に係合され，該取付角
度を角度調整機構により調整する構成とする。

【０００５】

【作用】本発明による自動調心機構付切削型ナーリング
装置においては，２個のローレット駒がある角度相異な
る方向に傾けられ，転がり軸受等の軸受部材を介し回動
自在に保持部材に配設される。該保持部材は，使用する
機械装置の刃物台に装着・固定される部位を有する支持
部材に対し，ガイドピンを介し上下方向に滑動自在に係
合される。該保持部材は，ローレット駒を相手加工材に
接触・押し付けする前は，バネ等の弾性部材の復元力を
利用し，支持部材に対し初期設定位置に位置決めされて
いる。ローレット加工の際，ローレット駒を相手加工材
に接触させ押し付けた時，２個のローレット駒の取付位
置と相手加工材の回転中心位置にズレがある場合，最初
に接触する側のローレット駒にズレを補正する方向に力
が生じる。該補正力が前述の保持部材の初期設定位置を
設定しているバネ等の弾性部材からの作用力を上まわる
と，保持部材はガイドピンに沿って２個のローレット駒
が同時に相手加工材に対し接触する位置まで，支持部材
に対し上下方向に摺動移動する。該状態では，２個のロ
ーレット駒の取付中心と相手加工材の回転中心が一致し
ており，当初存在していた芯ズレが本発明のナーリング
装置の自動調心機能により補正された状態で使用される
ことになる。さらに，本発明のナーリング装置では，保
持部材が支持部材に対し回動できるようガイドピンによ
り係合されるとともに，保持部材に嵌装されたレバーピ
ンと該レバーピンと係合する調整ネジにより，該保持部
材と支持部材の取付角度が調整できる構成とする。当該
構成により保持部材に回動自在に係合された２個のロー
レット駒の相手加工材に接触する角度すなわち切削角度
を調整することができることになる。このように本発明
による切削型ナーリング装置においては，保持部材の支
持部材に対する取付角度を調整することにより，最適な
切削角度に調整することができることになり，駆動装置
により回転駆動させられた相手加工材外周に２個のロー
レット駒を押し付けることにより，ローレット駒歯端面
により相手加工材外周部を最適条件で切削しながらロー
レット目を加工することが可能となる。

【０００６】

【実施例】以下，本発明の実施例について説明する。図
１は本発明による自動調心機構付切削型ナーリング装置
実施例の正面図要部断面図である。図２は実施例の平面
図である。そして，図３はローレット駒と保持部材との
係合部の断面図である。２個のローレット駒（１）
（２）は，取付ピン（１１），スペーサ（１３）および
止め輪（１４）により，保持部材（３）に圧入固定され
た転がり軸受（１２）により回動自在に係合される。な
お，２個のローレット駒（１）（２）は，図１，図２に
示すように保持部材（３）の２つの角度θ１，θ２を有
する傾斜部に配置される。角度θ１は，加工するローレ
ット目のねじれ角を設定し，角度θ２は，ローレット駒
歯先部の相手加工材（９）外周部との初期切削角度を設
定する。保持部材（３）にはガイド穴（３１）が穿設さ
れ，該ガイド穴（３１）と支持部材（４）に係止された
ガイドピン（５）との嵌合により，保持部材（３）は回
動および上下方向の往復摺動が可能に係合される。該保
持部材後端面には，位置決め用の係合溝（３３）が設け
られており，支持部材（４）に配設された押付部材
（７）の球状押付部材（７１）と係合している。球状押
付部材（７１）は，支持部材（４）に穿設された保持孔
（４１）により保持されるバネ（７２）による押し付け
力を有しており，この押し付け力により係合溝（３３）
の位置すなわち保持部材（３）の支持部材（４）に対す
る初期位置を設定・保持する構成となっている。次に図
４の力のモデル図で相手加工材（９）の回転中心Ｏｗと
２個のローレット駒（１）（２）の取付位置中心Ｃにズ
レがある場合，本発明の実施例においてどのように自動
調心機能を発揮するか説明する。なお，図４においては
理解容易のためローレット駒の傾斜角θ１，θ２がゼ
ロ，すなわち傾いていない場合を想定している。図４に
示すように，ローレット駒取付位置中心Ｃが相手加工材
（９）の回転中心Ｏｗに対し下方にズレている場合，ロ
ーレット加工のためローレット駒を相手加工材（９）に
近づけてゆくと，まず上側のローレット駒（１）が相手
加工材外周（９１）に接触しはじめる。すると，ローレ
ット駒（１）には図に示すように相手加工材（９）から
の反力Ｆｗが生じる。この反力Ｆｗの上下方向の成分Ｆ
ｗｓｉｎθは，ローレット駒（１）を上下に移動させる
力として働くことになり，前述の押付部材（７）による
保持部材（３）の保持力に対し，この移動させる力の方
が強くなると，保持部材（３）は上方に摺動移動しはじ
めることになる。押付部材（７）からの保持力は，保持
部材の自重を支える程度の小さな力でよく，ローレット
駒を移動させる力に比べ，はるかに小さな力であり，結
局，図５に示すように，２個のローレット駒（１）
（２）が相手加工材外周（９１）に同時に接触し，上下
方向の力の成分Ｆｗｓｉｎθがつり合う位置まで保持部
材（３）は移動することになる。この状態は，相手加工
材回転中心Ｏｗとローレット駒取付位置中心Ｃの高さが
一致し，当初のズレが補正すなわち自動調心された状態
である。この状態でローレット加工を行えば，相手加工
材（９）に対しローレット駒（１）（２）により均等な
加工が行なわれることになり，均一できれいなローレッ
ト加工仕上面が得られることになる。なお，本実施例に
おいては，調心後の保持部材（３）の位置を固定し加工
時の保持部材の振動等の発生を防止できるよう固定ボル
ト（３４）が配設されている。また本発明では，保持部
材（３）の支持部材（４）に対する取付角度を変更・調
整する構成とすることを特徴としている。以下，実施例
により，その機構の構成および機能につき説明する。図
６に示すように，相手加工材（９）の外径寸法が異なる
と２個のローレット駒との接触点が異なった位置にな
る。接触点が異なった位置では，ローレット駒歯端面部
（１０）（２０）と相手加工材外周（９１）との接触角
が異なってくる。切削型ナーリング装置においては，相
手加工材外周（９１）をローレット駒歯端面部（１０）
（２０）でバイトのように切削してゆくため，該接触角
を切削に適した角度に設定する必要がある。即ち，いろ
いろな外径寸法の相手加工材に対応するため，ローレッ
ト駒歯端面部（１０）（２０）の接触角すなわち切削角
を変更・調整できる構成としておく必要がある。そのた
め，本実施例においては図１に示すように保持部材
（３）に貫設されたレバー穴（３２）にレバーピン
（６）を摺動および回動自在に係合する。レバーピン
（６）の下方の端は支持部材（４）のスライド面（４
２）により支えられ，上方部分は支持部材（４）に貫設
された長穴（４３）を貫通し保持部材角度調整機構
（８）の一部品である調整用ボルト（８２）に設けられ
た切欠き部（８３）と係合する。調整用ボルト（８２）
はケース（８１）内に加工されたメネジ部に螺合し，調
整用ボルト（８２）を回転させることにより切欠き部
（８３）の位置が移動するようになっている。切欠き部
（８３）の位置が移動すると，該切欠き部（８３）に係
合するレバーピン（６）の位置も移動する。レバーピン
（６）の動きは，ガイドピン（５）を中心とする保持部
材（３）の回転運動に変換される。保持部材（３）の回
転運動により，ローレット駒歯端面部（１０）（２０）
の相手加工材外周（９１）との接触角が変化する。即ち
調整用ボルト（８２）により，ローレット駒歯端面部
（１０）（２０）の相手加工材外周（９１）との接触角
を調整できることになる。従って，外径寸法が異なる相
手加工材（９）に対しても，調整ボルトによる接触角の
調整により最適の接触角即ち切削角でのローレット目切
削加工が可能となる。なお本実施例では，加工中の保持
部材（３）の取付角度変動防止のため，調整用ボルト
（８２）に固定用ナット（８４）が螺合され固定できる
構成となっている。また，保持部材角度調整機構（８）
は，ケース（８１）に穿設されたガイド穴（８５）とガ
イドピン（５）の嵌合により位置決めしつつ，取付ボル
ト（４４）により支持部材（４）に締着されている。該
位置決めは，レバーピン（６）と調整用ボルト切欠き部
（８３）とが精度よく係合させるのに有効である。な
お，本実施例におけるガイドピンとガイド穴の組合せ
は，摺動部が面接触ではなく線接触に近くなるため，摺
動時の抵抗力が小さく円滑な作動が得られるという特長
を有している。また本実施例において，レバー穴（３
２）を貫通穴としレバーピン（６）を滑動自在に嵌装す
ることにより，自動調心するため保持部材（３）が支持
部材（４）に対し上下方向に移動しても，レバーピン
（６）の位置に影響を及さず，保持部材角度調整機能を
損うことがないという優れた特長を有している。

【０００７】

【発明の効果】本発明の自動調心機構付切削型ナーリン
グ装置は，以下のような優れた特長を有している。 （イ） 相手加工材に対する切削角を調整する機構が簡
単なものであり，従来の切削型ナーリング装置に比べ，
小型・軽量化を図ることができ作業性を向上させること
ができる。 （ロ） さらに，調整機構が簡単なことから，各構成部
品の寸法精度・組付精度等も従来のナーリング装置のよ
うな高精度を必要とせず，分解・組付が容易でありメン
テナンス等が非常に容易となる。また，信頼性面でも優
れた特長を有する。 （ハ） 支持部材を旋盤等の機械装置の刃物固定台に装
着する際，相手加工材の回転中心と２個のローレット駒
の取付位置中心にズレがあっても，加工時の自動調心機
能により相手加工材外周にローレット駒が均一に接触す
るようになり，均一な溝深さを有するローレット加工を
行なうことができ，これまで調整のために要していた時
間が不要になるとともに芯出し技能も不要になり，誰で
も簡単に均一できれいなローレット加工面を得ることが
できる。 （ニ） ローレット駒が転がり軸受により回動自在に支
持されているため，摺動する部分がなく，潤滑不足の状
態でも焼付等の不具合が生じにくい。また，加工時発生
する切削屑も転がり軸受部に入りにくく，従来のように
潤滑油による切削屑の除去を図る必要もない。特に，本
発明のナーリング装置においてグリース封入タイプの転
がり軸受を使用することにより，近年のフロン規制によ
り洗浄・脱脂工程が廃止され，加工時に潤滑油を使用で
きない部品の加工にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の正面図（断面ＡＡ図）である。

【図２】本発明実施例の平面図（要部断面図）である。

【図３】本発明実施例の断面ＢＢ図である。

【図４】本発明実施例の力の作用図である。

【図５】本発明実施例の力のつり合い図である。

【図６】本発明実施例の使用状態図である。

【図７】従来の切削型ナーリング装置の正面図である。

【図８】従来の切削型ナーリング装置の平面図（要部断
面図）である。

【符号の説明】

１ ローレット駒 ２ ローレット駒 ３ 保持部材 ４ 支持部材 ５ ガイドピン ６ レバーピン ７ 押付部材 ８ 保持部材角度調整機構 ９ 相手加工材 １０ ローレット駒歯端面部（接触点） １１ 取付ピン １２ 転がり軸受 １３ スペーサー １４ 止め輸 １５ ブッシュ １６ ワッシャ １７ 固定ボルト ２０ ローレット駒歯端面部（接触点） ３１ ガイド穴 ３２ レバー穴 ３３ 係合溝 ３４ 固定ボルト ３５ 回転部材 ３６ 回転部材 ４１ 保持孔 ４２ スライド面 ４３ 長穴 ４４ 取付ボルト ７１ 球状押付部材 ７２ バネ ７３ 調整ネジ ７４ 調整ネジ ８１ ケース ８２ 調整用ボルト ８３ 切欠き部 ８４ 固定ナット ８５ ガイド穴 ８６ 長穴 ８７ 調整ツマミ ９１ 相手加工材外周

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持部材（４）に圧入固定されたガイ
   ドピン（５）と保持部材（３）に穿設されたガイド穴
   （３１）との嵌合により支持部材（４）に対し上下方向
   に滑動するとともにガイドピン（５）中心に支持部材
   （４）に対する取付位置が回動自在に係合された保持部
   材（３）と，該保持部材（３）に相異なる角度傾けられ
   転がり軸受（１２）を介し回動自在に係合される２個の
   ローレット駒（１）（２）と，保持部材（３）の支持部
   材（４）に対する取付角度を調整するための保持部材角
   度調整機構（８）とから構成される自動調心機構付切削
   型ナーリング装置
2. 【請求項２】 保持部材角度調整機構（８）が，保持
   部材（３）に穿設されたレバー穴（３２）と回動および
   上下方向に滑動自在に係合されるレバーピン（６）と，
   該レバーピン（６）と係合する切欠き部（８３）を有す
   る調整用ボルト（８２）および調整ネジが螺合されるケ
   ース（８１）とから成り，調整用ボルト（８２）の回転
   により保持部材（３）がガイドピン（５）中心に回転
   し，支持部材（４）に対する取付角度を調整する構成と
   したことを特徴とする請求項１の自動調心機構付切削型
   ナーリング装置
3. 【請求項３】 保持部材（３）に設けられた係合溝
   （３３）と支持部材（４）に配設された球状押付部材
   （７１）・バネ（７２）より成る押付部材（７）により
   保持部材（３）の初期位置が保持設定されるとともに，
   ローレット駒に加わる外力により該保持部材（３）が支
   持部材（４）に対し上下方向に摺動移動する構成とし，
   かつ請求項２の保持部材角度調整機構（８）により保持
   部材（３）の支持部材（４）に対する取付角度を角度調
   整する構成となっていることを特徴とする自動調心機構
   付切削型ナーリング装置