特開 2015-80818 ディンプル成形バニシング工具、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-80818(P2015-80818A)

(43)【公開日】2015年4月27日

(54)【発明の名称】ディンプル成形バニシング工具、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 39/04 20060101AFI20150331BHJP

   B21D 17/04 20060101ALI20150331BHJP

【ＦＩ】

   B24B39/04 Z

   B21D17/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-218249(P2013-218249)

(22)【出願日】2013年10月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133868

【弁理士】

【氏名又は名称】岡林 義弘

(72)【発明者】

【氏名】二村 優

(72)【発明者】

【氏名】枡田 喜夫

【テーマコード（参考）】

3C058

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C058AA09

3C058AA12

3C058BC02

3C058CB03

3C158AA09

3C158AA12

3C158BC02

3C158CB03

(57)【要約】

【課題】ワークの外周面にディンプルを綺麗に成形することができる安価で簡単な構造のディンプル成形バニシング工具を提供することを課題とする。
【解決手段】ディンプル成形バニシング工具１は、内部に中空部２ａが形成された内周面テーパ形状のヘッド２と、中空部２ａに配置され軸方向にワークＷが挿入される挿入孔３ａを有するフレーム３と、フレーム３に回動可能に支持されたボール４と、フレーム３に回転可能に支持されたローラ５と、を備えている。ヘッド２の内周面２ｂには、ボール４を出没させる少なくとも一つの溝部２ｃが形成されている。ボール４とローラ５は、同一円周上に配置され、ローラ５は、前記溝部２ｃを軸方向に跨いで配置されている。ワークＷを挿入孔３ａに挿入して、ヘッド２、フレーム３、あるいは、ワークＷのいずれかを回転させることにより、ワークＷの外周面にディンプルを成形する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に中空部が形成された内周面テーパ形状のヘッドと、
前記中空部に配置され軸方向にワークが挿入される挿入孔を有するフレームと、
該フレームに回動可能に支持されたボールと、
前記フレームに回転可能に支持されたローラと、を備えたディンプル成形バニシング工具であって、
前記ヘッドの内周面には、前記ボールを出没させる少なくとも一つの溝部が形成されて、
前記ボールと前記ローラは、同一円周上に配置され、
前記ローラは、前記溝部を軸方向に跨いで配置され、
前記ワークを前記挿入孔に挿入して、前記ヘッド、前記フレーム、あるいは、前記ワークのいずれかを駆動手段によって回転させることにより、前記ワークの外周面にディンプルを成形することを特徴とするとするディンプル成形バニシング工具。

【請求項2】

前記ローラは、前記フレームの軸線に対して所定角度傾斜させて回転可能に前記フレームに支持させ、外周側面が円錐台外周面のようなテーパ外面を有し、
前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、
前記ヘッドまたは前記フレームによって前記ローラを回転駆動させて、前記ローラのテーパ外面に前記挿入孔に挿入した前記ワークを当接させることで、前記ワークを送りながら前記ボールでディンプルを成形することを特徴とする請求項１に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項3】

前記ヘッドまたは前記フレームには、シャンクが連結されて、
前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、
前記ヘッド、前記フレームもしくは前記ワークのうちいずれか１つを回転駆動させて、前記挿入孔に挿入した前記ワークと前記ディンプル成形バニシング工具が相対的に移動するように前記ワークまたは前記ディンプル成形バニシング工具を送りながら前記ボールでディンプルを成形することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項4】

前記ローラは、前記フレームに回転可能に支持されて円柱形状に形成され、
前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、
前記ワークは、前記挿入孔に挿入させると共に、前記ローラの外周側面に当接させて当該ワークを回転駆動させながら自動送り装置で移動させることにより、前記ボールによってディンプルが成形されることを特徴とする請求項１に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項5】

前記挿入孔は、当該挿入孔に挿入された前記ワークにディンプルを成形した後、前記ヘッドが配置された側の反対側から前記ワークを排出することが可能なワーク挿通孔に連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項6】

バニシ量を調整するバニシ量調整手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項7】

前記挿入孔または前記ワーク挿通孔は、前記ワークが挿入及び離脱される有底の孔からなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のディンプル成形バニシング工具。

【請求項8】

請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のディンプル成形バニシング工具を備えた工作機械において、
前記ヘッド、前記フレーム、あるいは、前記ワークを回転させる駆動手段を備えていることを特徴とする工作機械。

【請求項9】

請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のディンプル成形バニシング工具、または、請求項８に記載の工作機械を使用して前記ワークをディンプル成形するディンプル・バニシング加工方法において、
前記ワークの外周面に、前記ボールと前記ローラを押し付けて転動させることによりディンプルを成形しながらバニシングすることを特徴とするディンプル・バニシング加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークにボールを押圧させて溝やディンプル（窪み）を形成するディンプル成形と、ワークにローラを転圧させて加工する表面の凹凸を潰すバニシング加工と、を行うディンプル成形バニシング工具、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ディンプル成形加工（以下「ディンプル加工」という）は、ワークに溝やディンプル（窪み）を形成して摺動面の摩擦抵抗を低減させる場合に行われている。また、バニシング加工は、ワークにローラを押圧しながら回転させて、ワークの加工表面を押し潰して塑性変形させることにより、表面硬度及び面粗さを向上させる場合に行われている。

【0003】

ワークの外面にディンプルを付けるその他の加工方法としては、レーザ加工、ＷＰＣ加工（微粒子ショットピーニング加工）、転造加工等が一般に利用されている。
また、従来、ワークの外面にディンプルを成形する場合は、旋盤や、フライス盤、ボール盤等の駆動機に取り付けてバニシング加工を行うディンプル成形バニシング工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平２０１０−１０５１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、前記レーザ加工及びＷＰＣ加工によるディンプル加工方法では、加工時間が長く、装置が高価であるという問題点がある。
また、転造加工によるディンプル加工方法では、マイクロオーダーの転写を行うため、量産品を加工する際、安定した加工が困難であるという問題点がある。

【0006】

また、ワークをチャックで保持して加工する場合は、チャックで保持した箇所を加工することができないので、ワークを掴み直して両サイドを加工する必要があるため、加工する作業効率が悪いという問題点がある。

【0007】

また、特許文献１に記載されているようなワークの径方向の外周面をディンプル成形加工するディンプル成形バニシング工具では、ローラとボールが軸方向に配置されているため、加工終了箇所もしくは開始箇所で、ローラによる加工範囲と、ボールによる加工範囲とにズレが生じるという問題点がある。

【0008】

また、ディンプル成形バニシング工具で剛性の低いワークを加工した場合は、被加工面に撓みが発生したり、ディンプル周辺の膨らみが発生したりして、その膨らみを別工程で潰す必要があるほか、場合によってはワークに大きな撓みが発生すると、加工することができないという問題点がある。

【0009】

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、ワークの外周面にディンプルを綺麗に成形することができる安価で簡単な構造のディンプル成形バニシング工具、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記課題を解決するために、本発明に係るディンプル成形バニシング工具は、内部に中空部が形成された内周面テーパ形状のヘッドと、前記中空部に配置され軸方向にワークが挿入される挿入孔を有するフレームと、該フレームに回動可能に支持されたボールと、前記フレームに回転可能に支持されたローラと、を備えたディンプル成形バニシング工具であって、前記ヘッドの内周面には、前記ボールを出没させる少なくとも一つの溝部が形成されて、前記ボールと前記ローラは、同一円周上に配置され、前記ローラは、前記溝部を軸方向に跨いで配置され、前記ワークを前記挿入孔に挿入して、前記ヘッド、前記フレーム、あるいは、前記ワークのいずれかを駆動手段によって回転させることにより、前記ワークの外周面にディンプルを成形することを特徴とする。

【0011】

かかる構成によるディンプル成形バニシング工具は、ヘッドに溝部が形成されていることによって、ボールを出没させることができ、挿入孔に挿入したワークの外周面にディンプルを断続的に成形することができる。また、ローラが、ボールが挿入される溝部を跨いだ状態に配置されていることにより、連続的にバニシング加工ができると共に、ボールでディンプル加工して膨らんだディンプル（溝）の周縁部を潰して平坦にすることができる。このため、被加工面に対してディンプル加工とバニシング加工とを同時に、かつ綺麗に行うことができる。

【0012】

また、前記ローラは、前記フレームの軸線に対して所定角度傾斜させて回転可能に前記フレームに支持させ、外周側面が円錐台外周面のようなテーパ外面を有し、前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、前記ヘッドまたは前記フレームによって前記ローラを回転駆動させて、前記ローラのテーパ外面に前記挿入孔に挿入した前記ワークを当接させることで、前記ワークを送りながら前記ボールでディンプルを成形することが好ましい。

【0013】

かかる構成によるディンプル成形バニシング工具は、内部に中空部が形成された内周面テーパ形状のヘッドと、その中空部に配置され軸方向にワークが挿入される挿入孔を有するフレームと、ヘッドの内周面テーパに適合するテーパ外面を有するローラと、を備えていることによって、フレームが回転すると、ローラのテーパ外面がワークの外周面を転圧してワークをテーパの縮径する方向に自動送りすることができる。すなわち、回転するフレームの挿入孔に挿入されたワークは、挿通孔内を自動的に送られながら、断続的にボールでディンプル加工を、連続的にローラによってバニシング加工される。また、本発明によるディンプル成形バニシング工具は、ワークを保持するチャックが不要となるので、構造を簡素化させてコストダウンを図ることができると共に、加工時間を大幅に短縮することができる。

【0014】

また、前記ヘッドまたは前記フレームには、シャンクが連結されて、前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、前記ヘッド、前記フレームもしくは前記ワークのうちいずれか１つを回転駆動させて、前記挿入孔に挿入した前記ワークと前記ディンプル成形バニシング工具が相対的に移動するように前記ワークまたは前記ディンプル成形バニシング工具を送りながら前記ボールでディンプルを成形することが好ましい。

【0015】

かかる構成によれば、シャンクまたはワークを旋盤やフライス盤に取り付けて、ディンプル成形及びバニシング加工を行うことが可能となる。

【0016】

また、前記ローラは、前記フレームに回転可能に支持されて円柱形状に形成され、前記ヘッド及び前記フレームの少なくとも一方は、回転可能に配置され、前記ワークは、前記挿入孔に挿入させると共に、前記ローラの外周側面に当接させて当該ワークを回転駆動させながら自動送り装置で移動させることにより、前記ボールによってディンプルを成形することが好ましい。

【0017】

かかる構成によれば、ワークの送り速度を簡単に調整することができる。

【0018】

また、前記挿入孔は、当該挿入孔に挿入された前記ワークにディンプルを成形した後、前記ヘッドが配置された側の反対側から前記ワークを排出することが可能なワーク挿通孔に連通していることが好ましい。

【0019】

かかる構成によれば、ヘッド側の挿入孔に挿入したワークは、ディンプル加工された後、ヘッドの反対側のワーク挿通孔から排出されることにより、ワークを軸方向の一方方向に移動させながら連続的に加工を行うことができる。このため、ディンプル成形バニシング工具は、長尺なワークであっても、その径方向の外周面の一端側から他端側に亘って一度に加工することができる。また、ディンプル成形バニシング工具は、ワークをチャック等で保持することを解消して、ワークの着脱作業とワークの送り装置を省略することができる。

【0020】

また、ディンプル成形バニシング工具は、バニシ量を調整するバニシ量調整手段を備えていることが好ましい。

【0021】

かかる構成によれば、各ワークに対し適切なバニシ量を設定して加工することができる。

【0022】

また、前記挿入孔または前記ワーク挿通孔は、前記ワークが挿入及び離脱される有底の孔からなることが好ましい。

【0023】

かかる構成によれば、ディンプル成形バニシング工具は、挿入孔が有底の孔からなることにより、挿入孔の後側周辺部位の構造を簡素化することができる。また、ワークは、挿入孔に挿入してディンプル加工及びバニシング加工した後、挿入孔から引き戻すことにより、加工作業が完了する。

【0024】

また、本発明に係る工作機械は、ディンプル成形バニシング工具を備えた工作機械において、前記ヘッド、前記フレーム、あるいは、前記ワークを回転させる駆動手段を備えていることを特徴とする。

【0025】

かかる構成によれば、本発明に係る工作機械は、ディンプル成形バニシング工具の前記ヘッド、前記フレーム、あるいは、前記ワークを回転させる駆動手段を備えていることにより、駆動手段を駆動させれば、ディンプル成形バニシング工具のボール及びローラ、または、ワークを回転させることができるため、ワークの被加工面をディンプル加工とバニシング加工を同時に行うことができる。

【0026】

また、本発明に係るディンプル・バニシング加工方法は、前記ディンプル成形バニシング工具、または、前記工作機械を使用して前記ワークをディンプル成形するディンプル・バニシング加工方法において、前記ワークの外周面に、前記ボールと前記ローラを押し付けて転動させることによりディンプルを成形しながらバニシングすることを特徴とする。

【0027】

かかる構成によれば、ディンプル成形バニシング工具、または、工作機械を使用して容易に断面円形状のワークの径方向の外周面を、ボールでディンプル加工すると共に、ローラでバニシング加工することで、ワークの表面硬度及び面粗さを向上させることができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、安定してワークの径方向の外周面にディンプルを成形することができる安価で簡単な構造のディンプル成形バニシング工具、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング装置及び工作機械を示す半断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング装置を示す一部断面を示す斜視図である。

【図3】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面であり、（ａ）はディンプル加工前の状態、（ｂ）はボールがヘッドの凸部に乗り上がった状態、（ｃ）はボールがヘッドの凹部に落ち込んだときの状態を示す図である。

【図4】（ａ）はディンプル成形バニシング工具で加工する前のワークの表面の測定結果を示す図であり、（ｂ）はディンプル成形バニシング工具で加工した後のワークの被加工面の測定結果を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング工具で加工した被加工面の平面図、（ｂ）は２個のボールを備えたディンプル成形バニシング工具で加工した被加工面の平面図、（ｃ）は１個のボールを備えたディンプル成形バニシング工具で加工した被加工面の平面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング工具の第１変形例を示す半断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング工具１、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法を説明する。説明の便宜上、ディンプル成形バニシング工具１において、ヘッド２が配設された側を前側（前部）といい、その反対側を後側（後部）という。ディンプル成形バニシング工具１を説明する前に、加工するワークＷと、ディンプル成形バニシング工具１が取り付けられるディンプル成形バニシング装置Ｓを説明する。

【0031】

≪ワークの構成≫
ワークＷは、シャフト等の棒状部材から成る。ワークＷの材質は、金属に限定されるものではなく、木材、樹脂等でもよい。ワークＷは、例を挙げると、カムシャフト、パワーステアリングのシャフト、ブレーキシリンダのピストン、オートマチックミッションのシャフト、エア・油圧用ピストンロッド、ピストンピン、ＤＶＤドライブ用リードスクリュ、ポンプ用プランジャ、ダイヤルゲージのスピンドル、カメラのズームシャフト、プリンタシャフト、モータのシャフト、釣り具リールのシャフト等である。また、家具や文房具などのシャフトに、装飾として模様を付けることができる。また、ワークＷの材質としては、磨き材や、引抜材自体に加工することもできる。

【0032】

≪ディンプル成形バニシング装置の構成≫
図１に示すように、ディンプル成形バニシング装置Ｓは、軸方向に延びる略円柱形状あるいは丸棒形状の金属製のワークＷの径方向の外周面をディンプル加工と、バニシング加工と、を行う装置である。つまり、ディンプル成形バニシング装置Ｓは、ワークＷに摺動面の摩擦抵抗を低減させるための溝やディンプルＷｃ（窪み）の成形と、ワークＷに対してローラ５を押圧しながら回転させて、ワークＷの加工表面を押し潰すように塑性変形させ、表面硬度及び面粗さを向上させて鏡面状にするバニシング加工と、を行う機能を備えている。ディンプル成形バニシング装置Ｓは、モータ１１によって回転駆動する駆動手段１０と、この駆動手段１０の動力を利用して回転駆動されるボール４及びローラ５を備えたディンプル成形バニシング工具１と、ディンプル成形バニシング工具１を保持する支持部材２０と、駆動手段１０と支持部材２０を保持する装置本体(図示省略)と、を主に備えている。
なお、ディンプル成形バニシング装置Ｓは、棒状部材から成るワークＷの径方向の外周面にディンプル加工及びバニシング加工するのに最適な装置である。

【0033】

≪駆動手段の構成≫
駆動手段１０は、ディンプル成形バニシング工具１の後端部に配置されたステム６に固定されたフレーム３を回転させることにより、フレーム３の内部に配置され、ワークＷに当接する加工用のボール４、及び、ローラ５を回転させる回転駆動装置である。この駆動手段１０は、例えば、電動式のモータ１１と、モータ１１によって駆動される駆動プーリ１２と、駆動プーリ１２に巻き掛けられたベルト１３と、このベルト１３が巻き掛けられて回転する従動プーリ１４と、を主に備えている。駆動手段１０は、不図示の装置本体に設けられている。

【0034】

なお、駆動手段１０において、モータ１１の回転をディンプル成形バニシング工具１に伝達する動力伝達手段の構成は、特に限定されない。動力伝達手段は、ベルト伝達機構以外、例えば、チェーン式の伝達機構や、歯車伝達機構等であってもよい。以下、その動力伝達手段の一例として、駆動プーリ１２、ベルト１３、従動プーリ１４とを備えたベルト伝達機構を例に挙げて説明する。

【0035】

モータ１１は、不図示の制御装置を介して電源に電気的に接続されている。このモータ１１は、ロータ(図示省略)と一体に回転するモータ軸１１ａを備えている。モータ軸１１ａの前端部は、駆動プーリ１２の軸受部に挿着されている。モータ１１は、装置本体(図示省略)に搭載されている。

【0036】

駆動プーリ１２、ベルト１３及び従動プーリ１４は、モータ１１によって回転されたモータ軸１１ａの回転を減速させて、ディンプル成形バニシング工具１のステム６に伝達するベルト減速機構を構成している。駆動プーリ１２は、ベルト１３が巻き掛けられたベルト車であり、外径が従動プーリ１４よりも小さく形成されている。

【0037】

ベルト１３は、駆動プーリ１２と従動プーリ１４とに巻き掛けられて動力を伝達できるものであればよく、材質、形状等は特に限定されない。ベルト１３は、例えば、平ベルトやＶベルト等から成る。

【0038】

従動プーリ１４は、外径が駆動プーリ１２よりも大きく形成されて、駆動プーリ１２の回転を減速するように形成されたベルト車である。従動プーリ１４の軸受部１４ａは、ステム６の後端部側に形成された段差面６ｂに当接させて小径部６ｃにキー等(図示省略)を介在させて外嵌させると共に、小径部６ｃの後端部に形成されたステム雄ねじ部６ｄに、固定ナットＮ１を螺着させることによって、段差面６ｂと固定ナットＮ１とで挟持されている。

【0039】

≪ディンプル成形バニシング工具の構成≫
図１に示すように、ディンプル成形バニシング工具１は、ボール４でワークＷの被加工面に押圧させてディンプルを形成するディンプル加工を行うと共に、ローラ５でワークＷの被加工面を転圧して、表面硬度及び面粗さを向上させるバニシング加工を行うための工具である。ディンプル成形バニシング工具１は、外周部に設置されたボディ９が支持部材２０に保持されることによって、装置本体(図示省略)に固定される工具であって、バニシ量調整手段３０を備えている。

【0040】

ディンプル成形バニシング工具１は、テーパ内面部２ｄ（図２参照）を有する略円筒状のヘッド２と、挿入孔３ａを有する略円筒状のフレーム３と、フレーム３に支持されたボール４と、テーパ外面５ａを有するローラ５と、フレーム３の後端側に連結されたステム６と、ステム６の外周部にベアリングＢを介在して設けられたハウジング７と、ハウジング７の外周部に設けられたシンブル８及びボディ９と、シンブル８の外周部に配置されたアジャストリングＲと、アジャストリングＲを固定するためのロックナットＮ２と、ステム６に従動プーリ１４を固定する固定ナットＮ１と、バニシ量を調整するバニシ量調整手段３０と、ワークＷを後方へ移動させるワーク自己推進機構４０と、を備えて構成されている。

【0041】

＜ヘッドの構成＞
図１に示すように、ヘッド２は、ディンプル成形バニシング工具１の前端部外側に配置される略円筒状の金属製部材であり、シンブル８に内嵌されて一体となって軸方向に移動可能に設けられている。ヘッド２は、後記するバニシ量調整手段３０の一部品を構成している。図２に示すように、ヘッド２は、内部に形成された中空部２ａと、ヘッド２の内周面２ｂと、内周面２ｂに形成されたボール配置用の溝部２ｃと、内周面２ｂのボール４が当接する位置に円周方向に溝部２ｃと交互に配置された押圧面２ｇ（図３参照）と、内周面２ｂの前端部から後端部側に向けて縮径した状態に形成されたテーパ内面部２ｄと、シンブル８の面取りされた開口縁が当接するストッパ２ｅと、ヘッド２の外周面の後端側に形成されたヘッド雄ねじ部２ｆと、を有している。
なお、ヘッド２、フレーム３、ローラ５及びボール４は、高強度の鋼や超硬金属が好ましく、また、表面に寿命を延ばすためのコーティングを施してもよい。

【0042】

中空部２ａには、例えば、４つのボール４と４つのローラ５とが支持されたフレーム３の小径部３ｂが挿入されている（図３（ａ）参照）。
内周面２ｂには、全体に前端側に向かって拡開する角度θ１に傾斜したテーパ内面部２ｄが形成されると共に、前端部寄りの位置に溝部２ｃと押圧面２ｇとが円周方向に交互に形成されている。
図２に示すように、テーパ内面部２ｄには、ボール４及びローラ５のテーパ外面５ａが当接した状態に配置されている。テーパ内面部２ｄのテーパの角度θ１は、テーパ内面部２ｄに当接した状態に配置されるローラ５の中心線Ｏ１−Ｏ１の軸心線Ｏ−Ｏに対するフィード角度θ２と、この中心線Ｏ１−Ｏ１に対するテーパ外面５ａの角度θ３と、に対して小さい傾きとなっている。このため、テーパ内面部２ｄは、アジャストリングＲに連動してヘッド２が軸方向（前後）に移動することにより、軸方向に対して傾いて配置されたテーパピン状のローラ５の位置を径方向に移動させて調整する後記するバニシ量調整手段３０の調整駆動面を構成している。

【0043】

また、図１及び図２に示すように、ローラ５は、ワーク自己推進機構４０を構成している。ワーク自己推進機構４０は、ローラ５を、駆動手段１０でステム６を介在して回転するフレーム３によって連動回転させることにより、加工中に、ワークＷを後方側へ移動させる自己推進力を発生させる機構である。ワーク自己推進機構４０は、ローラ５が、ワークＷに対して中心線Ｏ１−Ｏ１がフィード角度θ２、テーパ外面５ａがローラの中心線Ｏ１−Ｏ１に対して角度θ３傾いて、フレーム３の回転方向に対してフィードアングルを付けて配置されていることによって、ワークＷを自動的に後側へ移動させることを可能にしている。

【0044】

かかる構成によれば、フレーム３が回転すると、ローラ５のテーパ外面５ａがワークＷの外周面を押圧してワークＷをローラ５の縮径する方向に自動送りするので、ワークＷあるいはディンプル成形バニシング装置Ｓに送り機構を設ける必要がない。なお、フィード角度θ２（図２参照）の角度を変更することによってワークＷの送り速度を調節することができる。例えば、フィード角度θ２を大きくすると、送り速度は速くなる。このように、簡単かつ低コストで送り速度を調節することができる。

【0045】

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、前記ヘッド２の溝部２ｃは、内周面２ｂに形成され、ボール４の一部を没入させるための溝であり、ボール４の外周側の一部が嵌るように配置される。
押圧面２ｇは、フレーム３の回転で、フレーム３と共に回転したボール４及びローラ５が当接する部位である。この押圧面２ｇによってボール４及びローラ５が押圧されることにより、そのボール４及びローラ５は、ワークＷの被加工面Ｗｂをディンプル加工及びバニシング加工する。
図１に示すように、ストッパ２ｅは、ヘッド２の外周面後端側に外嵌されたシンブル８の前側開口端に合致する部位であり、シンブル８の前側開口端の面取りに合わせてテーパ状に形成されている。
ヘッド雄ねじ部２ｆは、シンブル雌ねじ部８ｂに螺着されていることにより、ヘッド２を強制的にシンブル８に固定して、ワークＷをクランプしなくても、共回りしないように保持してバニシング加工を可能にしている。

【0046】

＜フレームの構成＞
フレーム３は、ワークＷが挿入される挿入孔３ａと、中空部２ａ内の挿入される小径部３ｂと、軸方向の中央部の外周面に形成されたフランジ状の鍔部３ｃと、鍔部３ｃの後端部から後方側寄りに形成されたフレーム雄ねじ部３ｄと、小径部３ｂに穿設されたボール支持孔３ｅ及びローラ支持孔３ｆ（図２参照）と、を有した金属製筒状部材であり、ボール４及びローラ５を支持する機能を果たす。フレーム３は、前端部側がヘッド２内に配置され、後端側がステム６内に配置されている。

【0047】

図１に示すように、挿入孔３ａは、ステム６に形成されたワーク挿通孔６ａの同軸上に配置され、一直線上に連通している。このため、ワークＷは、挿入孔３ａの前端からワーク挿通孔６ａの後端に亘って移動可能になっている。つまり、挿入孔３ａは、この挿入孔３ａに挿入されたワークＷにディンプルＷｃを成形した後、ヘッド２が配置された側とは反対側のワーク挿通孔６ａ後端からワークＷを排出することが可能な状態に形成されている。

【0048】

小径部３ｂは、中空部２ａの内周面２ｂに対して隙間を介して配置されている。小径部３ｂは、前端が、ヘッド２の中空部２ａの前側開口端に合わせて配置され、後端が、ヘッド２より後部側まで延設されている。
鍔部３ｃは、ヘッド２とステム６との間に介在されると共に、鍔部３ｃの後端面にステム６の前端面が当接した状態に配置されている。
フレーム雄ねじ部３ｄが形成されている部位の外周面は、ステム６の段差状の内面と合致するように、後端側に向かって段差状に縮径するように形成され、外周面に形成され鍔部３ｃ（インロー部）及びフレーム雄ねじ部３ｄでステム６に連結されている。このため、フレーム３は、ステム６に連動回転するようになっている。

【0049】

図３（ａ）に示すように、ボール支持孔３ｅは、ボール４を支持する貫通孔であり、ボール４の個数に合わせて４個の孔が、フレーム３の円周上に縦断面視して９０度の間隔で形成されている。ボール支持孔３ｅは、ヘッド２のテーパ内面部２ｄ上を転動するボール４とローラ５のうち、ボール４の一部のみをテーパ内面部２ｄから落とし込むことにより、ボール４が断続的にワークＷの被加工面Ｗｂに押し込まれてディンプルＷｃを形成する。
ローラ支持孔３ｆは、ローラ５を支持する貫通孔であり、ローラ５の個数に合わせて４個の孔が、フレーム３の円周上に縦断面視して９０度の間隔で、ボール支持孔３ｅと円周方向に交互に形成されている。

【0050】

＜ボールの構成＞
ボール４は、ディンプル加工用の鋼球体であり、フレーム３のボール支持孔３ｅに回動可能に支持されて転動可能に設けられている。ボール４とローラ５は、フレーム３の円周方向に交互に所定間隔を介して同一円周上に配置されている。ボール４とローラ５は、特殊合金鋼を使用し、熱処理あるいは表面処理をするなどして硬度、靭性及び硬度を向上させている。

【0051】

＜ローラの構成＞
図２に示すように、ローラ５は、バニシング加工用のテーパピン状の金属製の転動体であり、フレーム３の軸心線Ｏ−Ｏに対して所定角度傾斜させて回転可能にフレーム３のローラ支持孔３ｆに支持されている。ローラ５は、軸方向の両端部の断面積が異なるテーパ外面５ａと、角にアールが形成された後端部５ｂと、後端部５ｂよりも大径で角にアールが形成された前端部５ｃと、を有している。ローラ５は、ボール４の直径よりも軸方向に長く形成されて、内周面２ｂに円環状に形成された溝部２ｃを軸方向に跨いだ状態で配置されると共に、フレーム３のローラ支持孔３ｆ内に回動自在に配置されている。

【0052】

テーパ外面５ａは、後端部５ｂが小径に形成され、前端部５ｃが大径に形成されて、前端部５ｃから後端部５ｂに向かって縮径するテーパとなっている。テーパ外面５ａは、ヘッド２のテーパ内面部２ｄと同方向に傾斜するテーパ面が形成されている。前記したように、ローラ５は、中心線Ｏ１−Ｏ１が、フレーム３内に挿入されたワークＷの軸心線Ｏ−Ｏに対して前端側が拡開するようにフィード角度θ２ずれて配置されて、テーパ外面５ａが中心線Ｏ１−Ｏ１に対して角度θ３ずれて配置されている。

【0053】

＜ステムの構成＞
図１に示すように、前記ステム６は、加工後のワークＷが排出されるワーク挿通孔６ａを有する金属製の円筒状の部材である。このステム６は、フレーム３の後端側に連結され、駆動手段１０によって回転駆動される。ステム６は、挿入孔３ａに連続するワーク挿通孔６ａと、従動プーリ１４の前端面が当接した状態に配置される段差面６ｂと、従動プーリ１４の軸受部１４ａが挿着される小径部６ｃと、小径部６ｃの後端部に形成されたステム雄ねじ部６ｄと、フレーム雄ねじ部３ｄに螺合するステム雌ねじ部６ｅと、を有している。

【0054】

ワーク挿通孔６ａは、加工後のワークＷが排出される排出口を形成する孔であり、軸方向に延設されていることにより、ワークＷの移動をガイドする機能も果たす。
段差面６ｂ、小径部６ｃ及びステム雄ねじ部６ｄは、従動プーリ１４の軸受部１４ａを保持するための部位であって、小径部６ｃにキー(図示省略)または締まり嵌めによって外嵌させた軸受部１４ａを、ステム雄ねじ部６ｄに固定ナットＮ１を螺着することにより、段差面６ｂと固定ナットＮ１とで挟持している。このため、ステム６は、従動プーリ１４と一体的に回転するようになっている。
固定ナットＮ１は、従動プーリ１４をステム６に固定するためのリング状のナットから成る。

【0055】

ハウジング７は、ステム６の外周部にベアリングＢを介在して設けられ、後端部に鍔部７ａを有する円筒状の金属製部材である。ハウジング７は、外周部がボディ９を介在して支持部材２０に固定され、内周部が、前端部及び後端部に設置したベアリングＢを介在してステム６を回転自在に軸支している。

【0056】

＜バニシ量調整手段の構成＞
図１に示すように、バニシ量調整手段３０は、円柱状の材料から成るワークＷが加工される前の外径と、ローラ５間の内径Ｒ１（図３（ａ）参照）との差であるいわゆるバニシ量（「バニシング量」ともいう）を調整する調整機構である。バニシ量調整手段３０は、アジャストリングＲを回転させて、シンブル８に螺着されているヘッド２を前後方向に移動させることにより、ヘッド２に当接しているテーパ形状のローラ５を径方向に微動させて、挿入孔３ａに対するローラ５の径方向の配置位置を調整するものである。
バニシ量調整手段３０は、ハウジング７に進退可能に配置されたシンブル８と、シンブル８を軸方向に進退させるアジャストリングＲと、シンブル８のシンブル雄ねじ部８ａに螺合されたボディ９と、アジャストリングＲの回動を規制するロックナットＮ２と、シンブル８のシンブル雌ねじ部８ｂに螺着されローラ５に当接する内周面２ｂと有するヘッド２と、で構成されている。

【0057】

＜シンブルの構成＞
シンブル８は、ハウジング７及びヘッド２の外周部に設けられると共に、ボディ９に内設された略円筒状の金属製部材である。シンブル８は、外周面の前端から後端に亘ってシンブル雄ねじ部８ａを有し、前端側外周面にシンブル雌ねじ部８ｂを有している。
シンブル雄ねじ部８ａは、後端部側がボディ９のボディ雌ねじ部９ｂに螺着され、略中央部にアジャストリングＲが回転自在に螺合され、その前端部側にロックナットＮ２が螺合されている。
シンブル雌ねじ部８ｂには、ヘッド２のヘッド雄ねじ部２ｆが螺着されて、シンブル８の前端部にヘッド２が固定されている。

【0058】

図１に示すように、ボディ９は、シンブル８及びハウジング７の外周部に設けられて、支持部材２０によって装置本体(図示省略)に保持される部材である。ボディ９は、略中央部に円環状のフランジ部９ｃを有する金属製の円筒状部材である。ボディ９は、ハウジング７が内嵌されると共に支持部材２０が外嵌された円筒部９ａと、シンブル８のシンブル雄ねじ部８ａに螺着されたボディ雌ねじ部９ｂと、支持部材２０の前端面が当接した状態に配置されるフランジ部９ｃと、を有している。

【0059】

円筒部９ａは、鍔部７ａとアジャストリングＲとによって挟持されている。
ボディ雌ねじ部９ｂは、このボディ雌ねじ部９ｂに対して螺合されるシンブル雄ねじ部８ａの螺合位置状態を前後方向に調整することにより、シンブル８、ヘッド２及びローラ５の径方向の位置を調整できるようになっている。
フランジ部９ｃまたは円筒部９ａの外周面には、支持部材２０がボルトナット等の固定手段（図示省略）によって固定されている。

【0060】

＜アジャストリングの構成＞
図１に示すように、アジャストリングＲは、回転操作によってシンブル８及びヘッド２を介在してローラ５の径方向の位置（バニシ量）を調整するための調整リングである。アジャストリングＲは、内周面に形成した調整雌ねじ部Ｒａと、外周面に回動操作部Ｒｂと、回動操作部Ｒｂの後端に形成された複数の係止穴Ｒｃと、を有する円筒状の部材から成る。アジャストリングＲは、調整雌ねじ部Ｒａがシンブル８の外周部のシンブル雄ねじ部８ａ及びガイド溝８ｃに係合され、回動操作部Ｒｂの係止穴Ｒｃに回し工具(図示省略)の係合爪を係合させて回動操作することにより、前後方向に進退するように設けられている。アジャストリングＲは、シンブル８の外周面において、ボディ９とロックナットＮ２との間に介在している。
ロックナットＮ２は、アジャストリングＲの回転を規制して固定するためのリング状の緩み防止用（脱落防止用）ナットであり、シンブル雄ねじ部８ａに螺合されている。

【0061】

≪装置本体の構成≫
装置本体(図示省略)は、ディンプル成形バニシング装置Ｓの本体を構成する部材であり、構成、形状等は特に限定されない。装置本体は、前記した駆動手段１０と支持部材２０を保持している。
支持部材２０は、ディンプル成形バニシング工具１のボディ９が装着される保持孔２０ａを有する厚板状の部材から成る。

【0062】

［作用］
次に、本実施形態に係るディンプル成形バニシング工具１、工作機械及びディンプル・バニシング加工方法を図１〜図４を参照しながら作業工程順に説明する。

【0063】

まず、図１に示すロックナットＮ２を緩めて、アジャストリングＲを回動可能な状態にする。次に、アジャストリングＲを左または右回転させて、シンブル８及びヘッド２を進退移動させ、バニシ量（ツール内径）を調整する。バニシ量を調整した後、そのバニシ量が所望の長さになっているかを計測して確認する。バニシ量が適切に調整されていれば、ロックナットＮ２を元の方向に回転させてアジャストリングＲをロックさせて、その状態を固定させる。

【0064】

次に、ディンプル加工及びバニシング加工工程について説明する。
まず、駆動手段１０を駆動させる。駆動手段１０であるモータ１１の回転が駆動プーリ１２、ベルト１３、従動プーリ１４及びステム６を介在してフレーム３を回転させる。次に、ワークＷをヘッド２の挿入孔３ａ内に挿入する。すると、ワークＷは、ワーク自己推進機構４０により、挿入孔３ａ（前側）からワーク挿通孔６ａ（後側）へ移動すると共に、ボール４とローラ５によりディンプル加工及びバニシング加工がなされる。
ここで、ディンプル加工及びバニシング加工の原理について説明する。図３（ａ）に示すように、ボール４が、ヘッド２の溝部２ｃに落ち込んで、外周方向（矢印ｂ方向）へ移動した状態にある場合、ボール４はワークＷと接触していない。ローラ５のみがワークＷに接触してバニシング加工を行う。つまり、ローラ５は、フレーム３の回転に従動して自転するものの、フレーム３の径方向に移動することはなく、常にワークＷの外周面と接している。このため、ローラ５は、ワークＷの被加工面Ｗｂのバニシング加工を安定して行うことができる。

【0065】

図３（ｂ）は、フレーム３が前側から見て時計回り（矢印ａ方向）に回転して、ボール４が図３（ａ）に示す状態（ボール４が溝部２ｃに落ち込んだ状態）から、ヘッド２の溝部２ｃを脱け出し（フレーム３の内径方向（矢印ｃ方向）に移動し）、ワークＷの被加工面Ｗｂを押し込んでいる状態を示している。このとき、ヘッド２の内周面２ｂに沿ってボール４及びローラ５は、反時計回りに回転（自転）する。そして、ボール４及びローラ５が、反時計回りに自転すると、ワークＷは、ヘッド２のテーパ内面部２ｄに沿って時計回り（矢印ａ方向）に公転しながら後方向へ移動する。なお、このとき、ローラ５は、ワークＷに接触してバニシング加工を行っている。

【0066】

図３（ｃ）に示すように、さらに、フレーム３が回転すると、再度ボール４が溝部２ｃ内に落ち込んでワークＷと非接触状態になり、各ボール４がそれぞれ１つのディンプルＷｃ（溝）を形成する。このように、各ボール４は、フレーム３と共に回転してヘッド２の溝部２ｃと押圧面２ｇとに交互に当接する際、押圧面２ｇにボール４が当接したときに、押圧面２ｇによって軸心方向に押されて、ワークＷの被加工面Ｗｂを押圧してディンプルＷｃを断続的に形成する。そして、ローラ５は、ワークＷのディンプルＷｃ以外の被加工面Ｗｂを連続的に押圧してバニシング加工を行う。

【0067】

フレーム３が回転し続けると、前述した加工工程（図３（ａ）〜図３（ｃ））が繰り返され、４つのボール４は、間欠的にディンプルＷｃ（溝）を形成する。
一方、ローラ５は、公転しながらボール４で間欠的に加工されたディンプルＷｃ（溝）上を通過するが、ボール４が落とし込まれる溝部２ｃを跨いでワークＷの外周面と接触するように配置されているため、ワークＷの外周面を連続してバニシング加工をすると共に、ディンプル加工によって生じたディンプルＷｃの周縁部の凸部をローラ５で押し潰して滑らかな表面に仕上げている。その結果、ワークＷの外周面には規則的で綺麗なディンプル形成と鏡面仕上げがなされる。
なお、本実施例においては、図５（ａ）に示すディンプルＷｃがワーク表面に形成される。

【0068】

また、ディンプル成形バニシング装置Ｓは、複数のボール４と複数のローラ５とでワークＷの被加工面Ｗｂを押圧することにより、ワークＷを押圧する押圧力が均等に分散されて撓まなくすることが可能であるため、剛性の低い材料から成るワークＷであってもディンプル加工を行うことができる。

【0069】

図４（ａ）は、ディンプル成形バニシング工具１で加工する前のワークＷの表面の測定結果を示す図であり、図４（ｂ）はディンプル成形バニシング工具１で加工した後のワークＷの被加工面Ｗｂの測定結果を示す図である。
図４（ａ）に示すように、加工前のワークＷの表面は、表面粗さが粗い状態になっている。このワークＷをディンプル成形バニシング工具１で加工すると、図４（ｂ）に示すように、ワークＷの被加工面Ｗｂは、面粗さが向上し（Ｗｄ）、さらに、ボール４によってディンプルＷｃが溝状に形成されていることがわかる。

【0070】

ディンプル加工及びバニシング加工が終了すると、ワークＷをディンプル成形バニシング工具１から取り外す。ワークＷの取り外し、前記したように、駆動手段１０によってフレーム３等を介してローラ５を回転し続ければ、ローラ５の回転によりワークＷが後方へ自己移動するため、ステム６のワーク挿通孔６ａから自動的に排出されるワークＷを受けるだけでよい。これで、ボール４によるディンプル加工、及び、ローラ５によるバニシング加工が同時に終了する。

【0071】

このように、ディンプル成形バニシング装置Ｓは、ディンプル成形バニシング工具１が挿入孔３ａ及びワーク挿通孔６ａを有するセンタレス構造であることにより、ワークＷをチャック等で保持することなく、ワンパスでワークＷの径方向の全周面を加工できるように自動送りされる。このため、チャックやワークＷの送り装置が不要になるので、構造を簡素化してコストダウンを図ることができる。
また、ワークＷを加工する場合にクランプする必要がなく、ワークＷを直線移動させながら加工するので、挿入孔３ａ及びワーク挿通孔６ａに挿入することが可能な直線形状のワークＷであれば、加工長さに制限がない。その結果、細長いロッド状のワークＷであってもディンプル加工が可能である。

【0072】

［第１変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
図６は、本発明の実施形態に係るディンプル成形バニシング工具の第１変形例を示す半断面図である。

【0073】

前記実施形態で説明したディンプル成形バニシング装置Ｓ（図１参照）のディンプル成形バニシング工具１は、図６に示すディンプル成形バニシング工具１Ａのように、不図示の旋盤、マシニングセンタ等の工作機械の駆動手段（図示省略)にシャンク６Ａを連結させて、フレーム３Ａまたはヘッド２Ａをモータ(図示省略)で回転させ、ワークＷの外周面をディンプル加工及びバニシング加工してもよい。

【0074】

この場合、ディンプル成形バニシング工具１Ａは、例えば、不図示の工作機械に装着されて回転するシャンク６Ａと、ボール４Ａ及びローラ５Ａを回動自在に支持して回転するフレーム３Ａと、シャンク６Ａとシンブル８Ａを介して一体となって回転するように連結されてボール４Ａ及びローラ５Ａの外周側に設置されるヘッド２Ａと、ヘッド２Ａを前側方向へ付勢するスプリングＳＰと、ヘッド２Ａ及びシャンク６Ａの外周部に外嵌されたシンブル８Ａと、ヘッド２Ａを前後方向へ移動させることが可能なアジャストリングＲＡと、バニシ量を調整するバニシ量調整手段３０Ａと、ワークＷを後方へ移動させるワーク自己推進機構４０Ａと、を主に備えて構成されている。

【0075】

シャンク６Ａは、駆動機との装着部であり、後端部側が工作機械等(図示省略)に装着されて回転すると共に、軸心に沿ってワーク挿通孔６ａを有する円筒状に形成され、前端側が、後端部側がよりも大径の円筒状に形成された外周面にシャンク雄ねじ部６Ａｄを有している。

【0076】

フレーム３Ａは、ボール４Ａが挿入されるボール支持孔３Ａｅと、ローラ５Ａが挿入されるローラ支持孔３Ａｆとを有する円筒状の部材である。フレーム３Ａは、挿入孔３ＡａにワークＷが挿入されると、シャンク６Ａ及びヘッド２Ａの回転に従動して回転するように設けられている。以下、ヘッド２Ａがシャンク６Ａに連結されて一体に回転する場合を説明する。

【0077】

ヘッド２Ａは、前記実施形態と同様に、内周面２Ａｂにボール４Ａが落とし込まれる溝部２Ａｃを有すると共に、テーパ内面部２Ａｄを有する略円筒状の部材から成る。
ボール４Ａは、ディンプル加工用の鋼球である。
ローラ５Ａは、前記実施形態と同様に、バニシング加工用のテーパピンであって、ワークＷを後方へ移動させるワーク自己推進機構４０Ａを構成している。ローラ５Ａの中心線(図示省略)は、フレーム３Ａ及びシャンク６Ａの軸心Ｏ−Ｏに対して傾けて配置されている。なお、ディンプル成形バニシング工具１Ａは、旋盤やフライス盤等に装着して使用するが、旋盤等は送り機構を備えているため、必ずしもローラ５Ａを軸心Ｏ−Ｏに対して傾けて配置し、ワーク自己推進機構４０Ａを設ける必要はない。

【0078】

シンブル８Ａは、シャンク６Ａの外周面に前後方向へ移動可能に螺合されると共に、ヘッド２の外周部に外嵌されて、ヘッド２と一体に前後方向へ移動するように配置されている。
アジャストリングＲＡは、シャンク６Ａの外周面に形成されたシャンク雄ねじ部６Ａｄに螺合する調整雌ねじ部ＲＡａを有し、このアジャストリングＲＡを回動することにより、シンブル８Ａを介在してヘッド２Ａを前後方向へ移動させることが可能になっている。

【0079】

バニシ量調整手段３０Ａは、前記実施形態と同様に、調整用のアジャストリングＲＡと、アジャストリングＲＡによって一体に前後方向に移動してボール４Ａの外周面が当接するテーパ内面部２Ａｄを有するヘッド２Ａと、バニシ量が調整されるローラ５Ａ及びボール４Ａと、を備えて構成されている。

【0080】

このように構成された第１変形例のディンプル成形バニシング装置ＳＡは、旋盤等の工作機械にディンプル成形バニシング工具１Ａを装着して工作機械の駆動力を利用することにより、前記実施形態と同様に、ワークＷをディンプル加工すると同時にバニシング加工することができる。
また、アジャストリングＲＡは、回転操作して、シンブル８Ａを介在してヘッド２Ａを前後方向へ移動させることにより、ローラ５Ａ及びボール４Ａを軸心からの径方向に位置を調整してバニシ量を微調整することができる。

【0081】

［第２変形例］
なお、第１変形例では、工作機械によってシャンク６Ａを介在してヘッド２Ａを回転させていたが、ヘッド２Ａを直接回転駆動させてもよい（第２変形例）。
この第２変形例の場合、ディンプル成形バニシング装置は、ヘッド２Ａを工作機械で直接回転駆動させるか、あるいは、ヘッド２Ａの外周面に従動プーリ等を設けて、駆動手段１０（図１参照）及びベルト１３によって従動プーリを介してヘッド２Ａを回転させる。このようにしてヘッド２Ａを回転駆動させても、ワークＷの外周面をディンプル加工及びバニシング加工することができる。

【0082】

［第３変形例］
また、第１変形例では、工作機械によってシャンク６Ａを介在してヘッド２Ａを回転させていたが、フレーム３Ａを回転駆動させてもよい（第３変形例）。また、図１に示すディンプル成形バニシング装置Ｓは、フレーム３を駆動手段１０によって回転させているが、ヘッド２及びフレーム３の少なくとも一方を回転させればよい。
この第３変形例の場合、ディンプル成形バニシング装置は、フレーム３Ａをシャンク６Ａに連結して、ヘッド２Ａを固定状態にさせ、フレーム３Ａを工作機械によってシャンク６Ａを介在して回転駆動させる。このようにしてフレーム３Ａを回転させてヘッド２Ａを固定状態にしても同じように、ワークＷの外周面をディンプル加工及びバニシング加工することができる。

【0083】

［第４変形例］
前記変形例では、ディンプル成形バニシング工具１Ａのシャンク６Ａ及びヘッド２Ａを駆動機で回転させていたが、ワークＷを駆動機で回転させてディンプル成形バニシング工具１Ａに挿入し、ワークＷまたはディンプル成形バニシング工具１Ａのいずれか一方、または両方をワークＷとディンプル成形バニシング工具１Ａを相対的に移動させる自動送り装置で送りながら加工してもよい（第４変形例）。
この第４変形例の場合、ワークＷに当接しているローラ５が回転駆動されてヘッド２またはフレーム３が固定状態にあり、回転するワークＷは、ローラ５を回転させながら転圧すると共に、ボール４に圧接してディンプルＷｃが成形される。

【0084】

［第５変形例］
また、前記実施形態のディンプル成形バニシング装置Ｓでは、フレーム３をモータ１１で回転させて加工を行う場合を例に挙げて説明したが、フレーム３及びヘッド２の少なくとも一方が回転するように設けてあればよい（第５変形例）。この場合、ヘッド２の内周面２ｂとボール４が接触する箇所には、少なくとも一つの溝部２ｃが形成されている。
例えば、ヘッド２をモータ１１で回転させて、フレーム３を固定させても、ヘッド２に当接しているローラ５が回転駆動して、ローラ５の外周面にワークＷを当接させることで、ワークＷを送りながらボール４でディンプルＷｃを成形することができる。

【0085】

以上のように本発明に係るディンプル成形バニシング工具１，１Ａは、ヘッド２，２Ａ、フレーム３，３Ａ、あるいは、ワークＷのいずれかを駆動手段１０（あるいは工作機械の駆動手段）によって回転させて、挿入孔３Ａａ，３ａに挿入したワークＷとディンプル成形バニシング工具１，１Ａが相対的に移動するようにワークＷまたはディンプル成形バニシング工具１，１Ａを送りながらボール４，４ＡでワークＷの外周面にディンプルを成形することができる。

【0086】

［第６変形例］
前記実施形態では、ディンプル成形バニシング工具１の一例として、４つのボール４と、４つのローラ５を交互に等間隔で配置した場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ディンプル成形バニシング工具１は、ボール４及びローラ５の配置数、ボール４の外径、ローラ５の外径及び形状、ローラフィード角度、ヘッド２の凹形状等を適宜変えることにより、ディンプル形状、ディンプル分布を操作して変更させてもよい（第６変形例）。

【0087】

例えば、ディンプル成形バニシング工具１のボール４を合計２個にした場合は、図５（ｂ）に示すように、ワークＷ１にディンプルＷｃ１及びバニシングＷｄ１を形成することができる。ディンプルＷｃ１は、ボール４の個数を半減させたことにより、ディンプルＷｃ１間の間隔が広がった状態に加工される。
また、ディンプル成形バニシング工具１のボール４を合計１個にした場合は、図５（ｃ）に示すように、ワークＷ２にディンプルＷｃ２及びバニシングＷｄ２を形成することができる。この場合のディンプルＷｃ１は、ボール４の個数がさらに減少したことに伴って、ディンプルＷｃ２間の間隔がより広がった状態に加工される。

【0088】

［その他の変形例］
上記第１変形例におけるディンプル成形バニシング工具１Ａは、ワーク挿通孔６Ａａを有し、ワークＷは挿入孔３Ａａと反対側のワーク挿通孔６Ａａ後側の排出口から排出されるが、ワーク挿通孔６Ａａが閉塞されたディンプル成形バニシング工具１Ａであっても、ワークＷにディンプル加工及びバニシング加工をすることができる。つまり、挿入孔３Ａａまたはワーク挿通孔６Ａａは、ワークＷが挿入及び離脱される有底の孔であってもよい。この場合、ワークＷが閉塞部に達し加工が終われば、モータ１１を止めて手動でワークＷを引き抜けばよい。

【0089】

また、ディンプル成形バニシング工具１のステム６、フレーム３等を回転させる駆動手段１０として電動式のモータ１１を利用した場合を説明したが、それらを回転させることができるものであればよく、例えば、圧縮エアを利用したエアモータや、油圧を利用した油圧式モータや、発動機等を利用して回転駆動させるものであっても構わない。

【0090】

また、ディンプル成形バニシング装置Ｓのボール４、ローラ５等の消耗部品は、適宜に表面処理をすることにより耐久性等を向上させることができる。

【符号の説明】

【0091】

Ｓ，ＳＡ ディンプル成形バニシング装置
１，１Ａ ディンプル成形バニシング工具
２，２Ａ ヘッド
２ａ 中空部
２ｂ，２Ａｂ 内周面
２ｃ，２Ａｃ 溝部
２ｄ，２Ａｄ テーパ内面部（内周面テーパ）
３，３Ａ フレーム
３ａ 挿入孔
４，４Ａ ボール
５，５Ａ ローラ
５ａ テーパ外面
６ａ，６Ａａ ワーク挿通孔
６Ａ シャンク
１１ 駆動手段
３０ バニシ量調整機構（バニシ量調整手段）
Ｗ，Ｗ１ ワーク
Ｗｃ，Ｗ１ｃ ディンプル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】