JP2002103200A - ホーニング工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】砥石の振動や揺動を防止して砥石を安定・保持
し、真直度の高い高精度のホーニング加工を行うことが
できるホーニング工具を提供する。 【解決手段】先端大径部２には、砥石部材１０を摺動可
能に嵌入するために、内孔から外周部にかけて放射状に
複数の嵌合保持溝部４が形成される。各嵌合保持溝部４
にはその上面にガイド上面５が形成され、嵌合保持溝部
の下面にガイド下面が形成され、嵌合保持溝部の両側面
にガイド側面７が形成される。各嵌合保持溝部４に嵌入
される各砥石部材１０の上面には、ガイド上面に摺接す
るスライド上面１１が形成され、砥石部材１０の下面に
はガイド下面に摺接するスライド下面１２が形成され、
砥石部材１０の両側面にはガイド側面７に摺接するスラ
イド側面１５が形成される。そして、各砥石部材１０の
内孔側の上部には、テーパロッド２０から押圧力を受け
るテーパ面１４ａが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホーニング盤の主
軸（出力軸）の先端に装着され、回転運動と往復軸方向
運動を行って、被加工物の内周面をホーニング加工する
ホーニング工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホーニング盤のホーニング工具として、
従来、図１１に示すように、円筒本体３１の外周部に複
数の棒状砥石３２を半径方向に突き出すように配設した
構造のホーニング工具が知られている。このホーニング
工具は、円筒本体３１の外周部に複数の棒状砥石３２を
半径方向に進退可能に取り付けて構成され、各棒状砥石
３２はその上部と下部にアーム状の保持部３３、３４を
有し、その保持部３３、３４を円筒本体３１の周壁部に
穿設したスリットに差し込み、装着される。円筒本体３
１内には、上下動可能に内軸３５が挿入され、その内軸
３５の２箇所にコーンテーパ部３６、３７が取り付けら
れ、各棒状砥石３２の上下の保持部３３、３４の先端が
各コーンテーパ部３６、３７のテーパ面に当接してい
る。そして、内軸３５がばね又は流体圧により下方に付
勢され、各棒状砥石３２が、コーンテーパ部３６、３７
を介して円筒本体３１から外周方向に突き出す力を受
け、被加工物の内周面に接触し、回転と軸方向への往復
移動を行い、被加工物の内周面をホーニング加工する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
のホーニング工具は、外周部に拡径可能に配設された複
数の棒状砥石３２が、図１１に示すように、比較的細い
保持部３３、３４を介して保持され、この保持部３３、
３４が円筒本体３１の外周部に穿設されたスリットに挿
入保持される構造のため、加工時に工具が回転しながら
往復軸方向運動を行うと、棒状砥石３２が前後左右又は
上下に振動して揺動し易くなる。このために、棒状砥石
３２が被加工物と接触する接触面の平行度が悪化し、被
加工物の真直度や寸法精度が低下し、加えて棒状砥石３
２が破損し易いという問題があった。また、被加工物の
内周面に複数の円周溝が形成されてランドが形成されて
いる場合、そのランドの角がだれ易く、高精度のホーニ
ング加工が実施しにくいという課題があった。

【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、砥石の振動や揺動を防止して砥石を安定・保持し、
真直度の高い高精度のホーニング加工を行うことができ
るホーニング工具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のホーニング工具は、先端大径部を有する円
筒本体と、円筒本体の内孔に摺動可能に挿入されるテー
パロッドと、先端大径部に装着されテーパロッドの押圧
力により外周方向に押圧される複数の砥石部材と、を備
えたホーニング工具であって、先端大径部には、砥石部
材を摺動可能に嵌入するために、内孔から外周部にかけ
て放射状に複数の嵌合保持溝部が形成され、各嵌合保持
溝部にはその上面にガイド上面が形成され、嵌合保持溝
部の下面にガイド下面が形成され、嵌合保持溝部の両側
面にガイド側面が形成され、各嵌合保持溝部に嵌入され
る各砥石部材の上面には、ガイド上面に摺接するスライ
ド上面が形成され、砥石部材の下面にはガイド下面に摺
接するスライド下面が形成され、砥石部材の両側面には
ガイド側面に摺接するスライド側面が形成され、各砥石
部材の内孔側の上部には前記テーパロッドから押圧力を
受けるテーパ面が形成されていることを特徴とする。

【０００６】ここで、砥石部材はその砥石部の底面が先
端大径部の底面と同一位置まで延設する構造とするとよ
い。また、先端大径部には４個の嵌合保持溝部を約９０
度の角度間隔で放射状に設け、各嵌合保持溝部に砥石部
材を摺動可能に嵌入することができる。また、先端大径
部の底部には、下板を固定ねじにより固定し、下板上に
ガイド下面を形成することができる。

【０００７】

【作用】このような構成のホーニング工具は、ホーニン
グ盤における回転及び往復運動する主軸の先端に取り付
けて使用され、主軸内に配設される押圧軸の先端が円筒
本体内のテーパロッドに連結される。ホーニング加工
時、ホーニング工具は、ホーニング盤の回転運動機構と
高速往復運動機構の動作により、回転及び軸方向小振幅
の往復運動を繰り返しながら、軸方向移動機構の動作に
より、被加工物内に徐々に進入し、その内周面に先端大
径部外周の複数の砥石部材を押し付け、内周面を磨きあ
げていく。

【０００８】このとき、先端大径部の嵌合保持溝部に摺
動可能に嵌入される各砥石部材は、そのスライド上面が
嵌合保持溝部のガイド上面に摺接し、そのスライド下面
が嵌合保持溝部のガイド下面に摺接し、そのスライド側
面が嵌合保持溝部のガイド側面に摺接して保持されるか
ら、砥石部材の４面が摺動可能に安定して保持され、砥
石部材が、がたついたりせずにその砥石部を安定して被
加工物の内周面に押しつけた状態で、回転運動及び往復
運動を繰り返し、被加工物の内周面を良好な真円度、真
直度及び平行度が得られるように高精度に仕上げること
ができる。

【０００９】ホーニング加工の進行に伴って、ホーニン
グ工具が被加工物内に進入し、内周面が徐々に底部まで
磨き上げられていくが、各砥石部材の底面を先端大径部
の底面と同一位置まで延設されるため、砥石部材の下端
が被加工物の底部の角部まで完全に到達することがで
き、これにより、被加工物内の最下位の底部角部まで、
良好な真直度を持って高精度に仕上げることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はホーニング工具の正面図
を、図２はその底面図を示し、図３、図４はその断面図
を示している。１はホーニング工具の円筒本体であり、
先端（下端）に先端大径部２が形成され、内部軸芯位置
には内孔３が縦方向に穿設される。

【００１１】先端大径部２は、図５の分解斜視図に示す
ように、その底面から十字状につまり中心から半径方向
に４本の溝部が約９０度の角度間隔で形成され、それら
の溝部は後述の４個の砥石部材１０を半径方向に摺動可
能に嵌入して保持する嵌合保持溝部４を形成する。先端
大径部２には、内孔３から外周に向けて放射状に４本の
嵌合保持溝部４を形成することにより、図５等に示すよ
うに、４本の三角柱状部８が各嵌合保持溝部４の両側に
形成され、これらの三角柱状部８の両側面には、後述の
砥石部材１０をガイドするガイド側面７が形成される。
また、先端大径部２の嵌合保持溝部４の上面には、同様
に砥石部材１０をガイドするガイド上面５が形成され、
さらに三角柱状部８の下部に、底面側から下板９を固定
するためのねじ孔８ａが穿設される。

【００１２】砥石部材１０は、図７に示すように、略直
方体形の台金１４の正面に砥石部１０ｂを取着して形成
される。砥石部１０ｂの正面は被加工物の内周面に略一
致した曲面状に形成され、台金１４の内側（装着時の内
孔３側）は両側部が斜めに切断されて三角柱状に形成さ
れ、さらにその尖頭部の上部が斜めに切り欠かれて、後
述のテーパロッド２０の先端部に当接するテーパ面１４
ａが形成される。

【００１３】砥石部材１０の台金１４は、略直方体形状
に形成されることによって、その上面には軸方向と垂直
なスライド上面１１が形成され、その下面にはそれと平
行なスライド下面１２が形成される。さらに、台金１４
の両側面にはスライド側面１５がスライド上面１１、ス
ライド下面１２と垂直に形成される。砥石部材１０が、
上記円筒本体１の先端大径部２の嵌合保持溝部４内に嵌
入された際、スライド上面１１は嵌合保持溝部４内上の
ガイド上面５に摺接し、スライド側面１５は嵌合保持溝
部４内のガイド側面７に摺接する。また、スライド下面
１２は先端大径部２の先端に固定される後述の下板９の
ガイド下面９ａに摺接し、４個の砥石部材１０は各嵌合
保持溝部４内で半径方向に移動可能にガイド保持され
る。

【００１４】さらに、砥石部材１０の下部には、下突出
部１３が突設される。この下突出部１３は、台金１４の
スライド下面１２のより下方に突出して形成され、下板
９に設けられた矩形溝９ｂ内に嵌入され、下突出部１３
はその矩形溝９ｂ内で半径方向に摺動可能に保持される
構造である。

【００１５】先端大径部２の底面つまり４本の三角柱状
部８の下面には、円板状で４箇所に矩形溝９ｂを設けた
下板９が、固定ねじ２７とねじ孔８ａを用いて固定され
る。この下板９を先端大径部２の底面に固定することに
より、下板９上には十字状にガイド下面９ａが形成さ
れ、これらのガイド下面９ａに砥石部材１０のスライド
下面１２が摺接する。４個の砥石部材１０の下突出部１
３は下板９の各矩形溝９ｂ内に摺接・保持され、砥石部
材１０は、下方から下板９により支持され且つ嵌合保持
溝部４内を半径方向に移動可能に保持される。また、嵌
合保持溝部４内に装着された砥石部材１０の下突出部１
３の底面は、図１、図３に示すように、最下位置まで延
設され、下板９の底面と同じレベル位置となっている。

【００１６】円筒本体１の内孔３内にテーパロッド２０
が摺動可能に挿入される。テーパロッド２０は、小径部
２３の下部に円柱部を設け、円柱部の先端に円錐形のコ
ーンテーパ部２１を設けられて構成され、上部の小径部
２３の上端に固定ねじ部２４が形成され、小径部２３は
内孔３内の上部に嵌入した内筒１８内に嵌入される。内
筒１８は、円筒本体１の上部内に上から挿入され、固定
ねじ２６により円筒本体１内で固定される。また、内筒
１８は、上部にフランジ１８ａを有し、フランジ１８ａ
を覆うように袋ナット１９が緩く外嵌される。フランジ
１８ａには主軸側のピンを嵌合させる嵌合孔が設けられ
る。袋ナット１９は、ホーニング工具を主軸２８の下端
に固定する際に使用される。

【００１７】上記のように、円筒本体１の先端大径部２
に放射状（半径方向）に設けた４箇所の嵌合保持溝部４
内に各々砥石部材１０が半径方向に摺動可能に嵌入さ
れ、円筒本体１の内孔３に挿入されたテーパロッド２０
の先端のコーンテーパ部２１が、各砥石部材１０の台金
１４の上部内側に設けたテーパ面１４ａに摺接し、テー
パロッド２０の下方への押圧力に伴い、４個の砥石部材
１０は、外周半径方向（拡径方向）に押し出す押圧力を
生じる。

【００１８】このように構成されるホーニング工具は、
ホーニング盤の主軸２８の下端に、フランジ１８ａと袋
ナット１９を用いて固定され、テーパロッド２０の上端
は主軸２８の内側に配設された押圧軸２９の先端に固定
される。ホーニング盤には、少なくとも、押圧軸２９を
含む主軸２８の回転運動機構、主軸２８を高速且つ小振
幅で軸方向に往復運動させる高速往復運動機構、主軸２
８を低速で軸方向（上下方向）に移動させる軸方向移動
機構、及び押圧軸２９をばね或は流体圧により押し下げ
る押し下げ機構、を備えた汎用のものが使用できる。

【００１９】ホーニング盤を起動して、ホーニング加工
を行う場合、主軸２８を回転駆動すると共に小振幅で軸
方向に往復運動させ、シリンダ状の被加工物内に、研削
液を注入しながら、ホーニング工具を徐々に挿入してい
く。このとき、先端大径部２の４個の砥石部材１０は被
加工物の内周面に接触すると共に、押圧軸２９が押し下
げ機構により押し下げされ、これによりテーパロッド２
０のコーンテーパ部２１が押し下げられているため、４
個の砥石部材１０はその台金１４のテーパ面１４ａを介
してその押下力を受け、外周半径方向（拡径方向）に押
圧力を発生させる。この作用によって、各砥石部材１０
の砥石部１０ｂは、先端大径部２の外周面より僅かに外
方に突き出し、被加工物の内周面に押し付けられなが
ら、回転及び往復運動し、被加工物の内周面は砥石によ
り磨き上げられていく。

【００２０】このようなホーニング加工時、工具の先端
大径部２の各砥石部材１０は、その４面が嵌合保持溝部
４内に摺動可能に安定して保持、つまり、各砥石部材１
０のスライド上面１１が嵌合保持溝部４のガイド上面５
に摺接し、各砥石部材１０のスライド下面１２が下板９
のガイド下面９ａに摺接し、さらに、各砥石部材１０の
両側のスライド側面１５が三角柱状部８のガイド側面７
に摺接して、砥石部材１０の台金１４の４面が、摺動可
能に安定して保持される。

【００２１】これにより、各砥石部材１０は、がたつい
たりせずにその砥石部１０ｂを安定して被加工物の内周
面に押し付けた状態で、回転運動及び往復運動を繰り返
し、被加工物の内周面を良好な真円度、真直度及び平行
度が得られるように高精度に仕上げることができる。

【００２２】さらに、ホーニング加工の進行に伴って、
ホーニング工具が被加工物内に進入し、内周面が徐々に
底部まで磨き上げられていくが、各砥石部材１０には下
突出部１３が設けられ、この下突出部１３の底面が先端
大径部２の底面である下板９の底面と同一レベルとなっ
ているから、各砥石部材１０の砥石部１０ｂの下端が、
被加工物の最下位つまり底部の角部まで完全に到達する
ことができ、これにより、被加工物内の底部角部まで、
良好な真直度を持って高精度に加工することができる。
よって、従来、ホーニング加工の被加工物内の底部角部
の加工が不可能なために、被加工物内底部に設けていた
逃し溝を不要とすることができる。また、砥石部材１０
は、従来のこの種のホーニング工具の砥石に比べ、大型
で矩形の台金１４の表面に取着される構造を採用するか
ら、構造的に強度を大きく向上させ、砥石の破損を防止
することができる。

【００２３】なお、上記実施例では、先端大径部２には
４個の砥石部材１０を装着したが、３個或は５個の砥石
部材を、先端大径部２内に等間隔に設けた嵌合保持溝部
に配置することもできる。また、上記実施例では、下板
９は先端大径部２と別体に形成し、固定ねじ７より固定
したが、先端大径部２と一体に形成することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のホーニン
グ工具によれば、砥石部材の４面が摺動可能に安定して
保持され、砥石部材ががたついたりせずにその砥石部を
安定して被加工物の内周面に押し付けて、回転及び往復
運動することができ、被加工物の内周面を良好な真円
度、真直度及び平行度が得られるように高精度に仕上げ
ることができる。また、各砥石部材の底面を先端大径部
の底面と同一位置まで延設した構造とすれば、砥石部材
の下端が被加工物の底部の角部まで完全に到達すること
ができ、これにより、被加工物内の最下位の底部角部ま
で、良好な真直度を持って高精度に仕上げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すホーニング工具の正
面図である。

【図２】同工具の底面図である。

【図３】図２のIII-III 断面図である。

【図４】図２のIV-IV 断面図である。

【図５】工具の分解斜視図である。

【図６】工具の分解斜視図である。

【図７】砥石部材１０の斜視図である

【図８】図３のIIX-IIX 断面図である。

【図９】図３のIX-IX 断面図である。

【図１０】図３のX-X 断面図である。

【図１１】従来のホーニング工具の説明図である。

【符号の説明】 １−円筒本体 ２−先端大径部 ３−内孔 ４−嵌合保持溝部 ５−ガイド上面 ７−ガイド側面 ９−下板 ９ａ−ガイド下面 １０−砥石部材 １１−スライド上面 １２−スライド下面 １３−下突出部 １４−台金 １４ａ−テーパ面 １５−スライド側面 ２０−テーパロッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端大径部を有する円筒本体と、該円筒
   本体の内孔に摺動可能に挿入されるテーパロッドと、該
   先端大径部に装着され該テーパロッドの押圧力により外
   周方向に押圧される複数の砥石部材と、を備えたホーニ
   ング工具であって、 該先端大径部には、前記砥石部材を摺動可能に嵌入する
   ために、該内孔から外周部にかけて放射状に複数の嵌合
   保持溝部が形成され、該各嵌合保持溝部にはその上面に
   ガイド上面が形成され、該嵌合保持溝部の下面にガイド
   下面が形成され、該嵌合保持溝部の両側面にガイド側面
   が形成され、 該各嵌合保持溝部に嵌入される各砥石部材の上面には、
   該ガイド上面に摺接するスライド上面が形成され、該砥
   石部材の下面には該ガイド下面に摺接するスライド下面
   が形成され、該砥石部材の両側面には該ガイド側面に摺
   接するスライド側面が形成され、該各砥石部材の該内孔
   側の上部には前記テーパロッドから押圧力を受けるテー
   パ面が形成されていることを特徴とするホーニング工
   具。
2. 【請求項２】 前記砥石部材はその砥石部の底面が前記
   先端大径部の底面と同一位置まで延設されている請求項
   １記載のホーニング工具。
3. 【請求項３】 前記先端大径部には４個の嵌合保持溝部
   が約９０度の角度間隔で放射状に設けられ、該各嵌合保
   持溝部に前記砥石部材が摺動可能に嵌入されている請求
   項１記載のホーニング工具。
4. 【請求項４】 前記先端大径部の底部には下板が固定ね
   じにより固定され、該下板上に前記ガイド下面が形成さ
   れる請求項１記載のホーニング工具。