JP2007069331A - ホーニングヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ホーニングヘッドにおいてエアノズルとガイドパッドとが一体に設けられることにより生ずる不都合の少なくとも１つを解決する。
【解決手段】 直径方向に隔たった２つのガイドパッド取付溝６０に、ガイドパッド７６，７８をボルト８０により取外し可能に固定し、ガイドパッド取付溝６０のガイドパッド７６，７８の間の隙間８２の部分にガイドパッド７６，７８とは別体のエアノズル９０を固定する。ガイドパッド７６，７８の摩耗時にはそれらを取り外し、スペーサを配設して固定し、ガイド面８４，８６を仕上げする。ガイドパッド７６，７８とは別体のエアノズル９０はヘッド本体２０に残したままであって隙間の調整は不要であり、ガイドパッド７６，７８について隙間の調整を迅速に行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ホーニングヘッドに関するものであり、特に、エアノズルを備え、被加工物の被加工面へのエアの噴射により被加工面の直径の計測を行い得るホーニングヘッドに関するものである。

この種のホーニングヘッドは、例えば、下記の特許文献１に記載されているように、既に知られている。特許文献１に記載のホーニングヘッドのヘッド本体には、複数の砥石がヘッド本体の半径方向に移動可能に保持され、砥石駆動装置により一斉に半径方向に移動させられる。ヘッド本体にはまた、複数のガイドパッドが設けられている。これらガイドパッドはそれぞれ、ヘッド本体の回転軸線に平行に延びる長手形状を成し、一部のガイドパッドにエアノズルが設けられている。エアノズルは、ガイドパッドを、ヘッド本体の半径方向に貫通して設けられるとともに、ヘッド本体内に設けられたエア供給通路等により、エア供給源に接続されている。

このホーニングヘッドにより被加工物の被加工孔の内面を加工する際には、ホーニングヘッドは、砥石がガイドパッドのガイド面よりヘッド本体側に引っ込んだ状態でガイドパッドに案内されつつ、被加工孔内に進入させられ、進入後、砥石が砥石駆動装置により移動させられて被加工孔の内周面に圧接される。そして、ホーニングヘッドが回転させられつつ、軸方向に移動させられ、砥石が被加工孔の内周面を加工するのであるが、この際、エアノズルから被加工孔の内周面に向かってエアが噴射され、そのエアノズルの上流側に設けられたオリフィスの上流側と下流側との圧力（以下、単にエアノズル上流側の圧力と称する）が電気信号に変換されるとともに、それら電気信号に基づいてエアノズルの先端面と被加工孔の内周面との間の隙間が演算され、その演算値が基準値に対して設定された許容範囲内の大きさになるまで加工が行われ、被加工孔の内周面が所定の直径に加工される。
特開平９−２５４０１５号公報

上記のように、エアノズルとガイドパッドとが一体に設けられる場合には、例えば、ガイドパッドにエアノズルを形成することが必要であり、特に、エアノズルを、その先端面がガイド面より正確に一定量引っ込んだ状態になるように形成することは面倒である。また、エアノズルをガイドパッドと同じ材料で形成することとなるため、例えば、エアノズルの加工が困難となったり、材料費が高くなったりする場合もある。

また、エアノズルとガイドパッドとが一体のホーニングヘッドには、保守コストが高くなる問題もある。ホーニングヘッドが繰り返し加工に使用されるにしたがってガイドパッドのガイド面が摩耗し、外径が小さくなれば、ガイドパッドのガイド機能が低下して被加工孔の加工精度が低下するとともに、被加工孔の内径の計測精度も低下する。ガイド面が摩耗すれば、ガイドパッドによるホーニングヘッドの心出し精度が低下し、ガイドパッドと被加工孔の内周面との間の隙間が所定の大きさに保たれず、不安定となり、加工精度が低下するとともに、エアノズルから噴射されるエアの量にばらつきが生じ、内径計測精度も低下するのである。

そのため、ガイド面が摩耗すれば、例えば、スペーサを用いてガイド面と被加工孔の内周面との間の隙間の大きさが調整される。ガイドパッドをヘッド本体から取り外し、ヘッド本体との間にスペーサを挟んでヘッド本体に取り付けた後、ガイド面に仕上げ加工を施して、被加工孔の内周面との間の隙間が所定の大きさとなるようにされるのである。エアノズルは、エアノズルの先端面がガイド面よりガイドパッド内に引っ込んだ状態で、ガイドパッドと一体に設けられているため、スペーサによりガイド面と被加工孔内周面との隙間の大きさが調整された分、エアノズルの先端面と被加工孔の内周面との間の隙間が小さくなる。そのため、エアノズルについても、その先端面に仕上げ加工が施され、エアノズルの先端面と被加工孔の内周面との間の隙間が所定の大きさとされ、被加工面の内径が精度良く計測されるようにされる。

しかしながら、このようにガイドパッドの摩耗時にガイド面と被加工孔の内周面との間の隙間の大きさを調整するのに伴って、エアノズルの先端面と被加工孔の内周面との間についても隙間の大きさを調整することは面倒であり、作業に時間を要し、コストも高くなる。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、エアノズルとガイドパッドとが一体に形成されることにより生ずる上記不具合の少なくとも１つを解決することを課題とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、(a)ヘッド本体と、(b)そのヘッド本体の中心軸線まわりの複数の位置にそれぞれ、半径方向に移動可能に保持された複数の砥石と、(c)ヘッド本体の複数の砥石の間の位置に設けられた複数のガイドパッドと、(d)そのガイドパッドに設けられ、被加工物の被加工面に向かってその被加工面の直径を計測するためのエアを噴射するエアノズルと、(e)複数の砥石を、ガイドパッドのガイド面よりヘッド本体側に引っ込んだ退避位置と、ガイド面から前記被加工面側へ突出した加工位置とに一斉に移動させる砥石駆動装置とを含むホーニングヘッドにおいて、前記ヘッド本体に前記複数のガイドパッドを取り付けるための複数のガイドパッド取付部を設け、それらガイドパッド取付部の少なくとも１つに、互いに別体とした前記ガイドパッドと前記エアノズルとを個別に取り付けたことを特徴とする。
エアノズルと共にガイドパッド取付部に取り付けられるガイドパッドは、１つでもよく、複数でもよい。ガイドパッドが１つの場合、エアノズルは、例えば、ガイドパッドの、ヘッド本体の中心軸線に平行な方向の両端のうちの一方に隣接して設けられる。

上記構成のホーニングヘッドにおいては、エアノズルとガイドパッドとが別体とされ、ガイドパッド取付部に個別に取り付けられるため、製造コスト、あるいは製造コストと保守コストとを合わせた工具コストを低減させ得る効果が得られる。
例えば、エアノズルをガイドパッドとは別個に加工すればよいため、エアノズルの加工が容易となる場合が多い。また、エアノズルとガイドパッドとを異なる材料により作れば、エアノズルの加工が容易となり、あるいは、材料費を低減させ得る場合が多い。
あるいは、エアノズルはエア噴射機能のみを備えた単体物であればよく、コンパクトに構成することが可能となる。
さらに、エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドをガイドパッド取付部から取り外し可能に取り付けることが可能となり、その場合には、保守コストを低減させ得る。
これら効果の少なくとも１つが得られる態様で本発明を実施すれば、実施のメリットがあるのである。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に相当し、(2)項が請求項２に、(3)項が請求項３に、(4)項が請求項４に、それぞれ相当する。

（１）ヘッド本体と、
そのヘッド本体の中心軸線まわりの複数の位置にそれぞれ、半径方向に移動可能に保持された複数の砥石と、
前記ヘッド本体の前記複数の砥石の間の位置に設けられた複数のガイドパッドと、
そのガイドパッドに設けられ、被加工物の被加工面に向かってその被加工面の直径を計測するためのエアを噴射するエアノズルと、
前記複数の砥石を、前記ガイドパッドのガイド面よりヘッド本体側に引っ込んだ退避位置と、前記ガイド面から前記被加工面側へ突出した加工位置とに一斉に移動させる砥石駆動装置と
を含むホーニングヘッドであって、
前記ヘッド本体に前記複数のガイドパッドを取り付けるための複数のガイドパッド取付部が設けられ、それらガイドパッド取付部の少なくとも１つに、互いに別体とされた前記ガイドパッドと前記エアノズルとが個別に取り付けられたホーニングヘッド。
（２）前記互いに別体とされたガイドパッドとエアノズルとが、前記ガイドパッド取付部に、エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドを取り外し可能に取り付けられた(1)項に記載のホーニングヘッド。
本発明に係るホーニングヘッドにおいては、エアノズルをガイドパッド取付部に取り付けたままの状態で、ガイドパッドのみをガイドパッド取付部から取り外すことができる。そのため、ガイド面が摩耗した場合、ガイドパッドを交換したり、あるいはスペーサを用いてガイド面と被加工面との間の隙間の大きさを調整する際にエアノズルを取り外さなくてよく、エアノズルの開口と被加工面との相対位置関係は変わらず、調整が不要であり、ガイド面の位置調整を迅速にかつ安価に行うことができる。
（３）前記エアノズルが前記ヘッド本体に、前記ガイドパッドの取付手段に比較して外れにくい取付手段により取り付けられた(2)項に記載のホーニングヘッド。
エアノズルをヘッド本体に取り外し可能に取り付けても、(2)項におけるように「エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドを取り外す」ことはできる。例えば、エアノズルに雄ねじ部を設け、ヘッド本体に設けた雌ねじ部に螺合するのである。しかし、本項におけるように、エアノズルのヘッド本体への取付手段を、ガイドパッドの取付手段に比較して外れにくいものとすれば、エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドを取り外すことが容易になることが多い。例えば、後述のように、ガイドパッドをボルトによりヘッド本体に取り付ける一方、エアノズルをヘッド本体にろう付けすれば、(2)項の要件を満たしつつエアノズルの取付手段を単純化し、ホーニングヘッドの製造コストを低減することができる。また、ガイドパッドをヘッド本体にろう付けにより取り付ける場合、エアノズルをヘッド本体に設けた嵌合穴に圧入すれば、加熱によりガイドパッドをヘッド本体から取り外す際にもエアノズルはヘッド本体から外れず、ヘッド本体に残すことができる。
（４）前記少なくとも１つのガイドパッド取付部に取り付けられるガイドパッドが２つであり、それらが前記ヘッド本体の中心軸線に平行な方向に並んで、かつ、それらの間に隙間が残る状態で前記ガイドパッド取付部に取り付けられ、その隙間に前記エアノズルが設けられた(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のホーニングヘッド。
２つのガイドパッドは、ヘッド本体の中心軸線に平行な方向に隔たった２箇所において被加工物とホーニングヘッドとの軸線に平行な方向の相対移動を案内することとなり、安定して案内することができる。また、エアノズルが、ヘッド本体の中心軸線に平行な方向の両側から２つのガイドパッドにより挟まれ、保護される。
（５）前記ヘッド本体に前記ガイドパッド取付部が偶数、設けられ、それらガイドパッド取付部のうち、前記複数のガイドパッドの外接円の直径方向に隔たった２つのガイドパッド取付部にそれぞれ、前記互いに別体のエアノズルおよびガイドパッドが取り付けられた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載のホーニングヘッド。
被加工面には、複数のガイドパッドの外接円の直径方向に隔たった２箇所においてエアが噴射される。そのため、例えば、２つのエアノズルの上流側の圧力の各々に基づいて被加工面の直径を求め、それらの平均値を算出して被加工面の直径としたり、２つのエアノズルに共通のエア供給通路に共通のオリフィスを設け、そのオリフィスの上流側と下流側との圧力から被加工面の平均直径を求めたりすることができ、エアノズルが１つ設けられる場合より正確に計測することができる。また、２つのエアノズルにより被加工面に、ヘッド本体の中心軸線に対して対称にエアが噴射されるため、それらエアの噴射に基づいてホーニングヘッドに加えられる力が釣り合い、ホーニングヘッドと被加工孔との同心度を保つことが容易となる。
（６）前記エアノズルが、全体の直径が一定の円筒状を成すものである(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のホーニングヘッド。
本ホーニングヘッドのエアノズルは、簡易であり、製造が容易である。また、ガイドパッド取付部に占めるエアノズルの比率がより少なくて済む。
（７）前記ガイドパッド取付部が、前記ヘッド本体に、その軸線に平行に設けられた溝であり、前記エアノズルが、前記溝の底面に開口して設けられた有底の嵌合穴に嵌合され、固定手段により固定された(6)項に記載のホーニングヘッド。
固定手段としては、ろう付け，接着，圧入等を採用し得る。
エアノズルをろう付けあるいは接着によってガイドパッド取付部に固定する場合、互いに別体とされたガイドパッドとエアノズルとが、ガイドパッド取付部に、エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドを取り外し可能に取り付けられるのであれば、ガイドパッドはろう付けおよび接着以外の取付手段、例えば、ボルトによりガイドパッド取付部に取り付けられる。また、エアノズルを圧入によってガイドパッド取付部に固定する場合にも、ガイドパッドはボルトによってガイドパッド取付部に取り付けることができるが、不可欠ではなく、ろう付けあるいは接着によって取り付けることもできる。エアノズルとガイドパッドとは、同じ固定手段ないし取付手段によってガイドパッド取付部に取り付けることもできる。
（８）前記エアノズルが、軸線方向の一端部に円筒部を、他端部にその円筒部とは形状と寸法との少なくとも一方が異なる取付部をそれぞれ備え、その取付部が、前記ガイドパッド取付部に設けられた取付部に固定手段により固定された(1)項ないし(5)項のいずれかに記載のホーニングヘッド。
取付部は、円筒部より小径の円筒部とすることも可能である。しかし、円筒部より寸法の大きい座部とすることが望ましい。座部の横断面形状は円形でも、円形の直径方向に隔たった２部分に平面取りが施された形状や四角形，六角形等の多角形等、非円形でもよい。取付部が円筒部である場合の固定手段としては、ろう付け，接着，圧入等を採用し得、非円形の座部である場合には、ろう付け，接着等が固定手段として適している。

以下、請求可能発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

図１に一実施例としてのホーニングヘッド１０を示す。本ホーニングヘッド１０は、被加工物であるエンジンのシリンダブロック１２に設けられたシリンダボア１４の被加工面たる内周面１６をホーニング加工するものであり、図示を省略する回転駆動装置によりその中心軸線まわりに回転させられる。また、ホーニングヘッド１０とシリンダブロック１２とは、図示を省略する相対移動装置により、ホーニングヘッド１０の中心軸線である回転軸線に平行な第１方向と、一平面内において第１方向と直交する第２方向と、それら第１方向および第２方向との両方と直交する第３方向とに相対移動させられる。例えば、第１，第２方向は水平方向とされ、第３方向は鉛直方向とされる。

ホーニングヘッド１０のヘッド本体２０は、図１および図２に示すように、その前部に複数、例えば、８つの砥石２２が保持されている。これら砥石２２はそれぞれ、長手形状を成し、砥石保持部材としての砥石保持板２４に固着されている。ヘッド本体２０の前部には、その前端面に開口する有底の嵌合孔２８が同心状に設けられるとともに、嵌合孔２８の周壁を半径方向に貫通し、ヘッド本体２０の外面と嵌合孔２８の内周面とに開口する複数、ここでは８つのスリット３０がヘッド本体２０の回転軸線のまわりに適宜の間隔を隔てて、本ホーニングヘッド１０においては等角度間隔に形成され、これらスリット３０にそれぞれ、砥石保持板２４がヘッド本体２０の半径方向に移動可能に嵌合されている。

これら砥石保持板２４の外側面（ヘッド本体２０の回転軸線から遠い側の面）にそれぞれ砥石２２が固着されている。砥石２２は、その長手方向がホーニングヘッド１０の回転軸線に平行となる姿勢で砥石保持板２４に固着され、その外面であって、内周面１６を加工する面は、ホーニングヘッド１０の回転軸線を中心とする円筒面の一部を成す。また、砥石保持板２４の内側面（ヘッド本体２０の回転軸線に近い側の面）には、ヘッド本体２０の回転軸線に平行な方向に隔たった２箇所にそれぞれ、傾斜面３６，３８が形成されている。これら傾斜面３６，３８はそれぞれ、ヘッド本体２０の回転軸線を中心線とする円錐面の一部を成し、後部ほどヘッド本体２０の軸線から離れる向きに傾斜させられている。

ヘッド本体２０の前記嵌合孔２８には砥石駆動部材として駆動ロッド４４が軸方向に移動可能に嵌合されている。駆動ロッド４４は横断面形状が円形を成し、そのヘッド本体２０の回転軸線に平行な方向に隔たった２個所にそれぞれ、駆動部４６，４８が設けられている。これら駆動部４６，４８の各外面はそれぞれ、前記傾斜面３６，３８に対応する傾斜のテーパ面とされ、前記８つの砥石保持板２４は、それらの前端部と後端部とにそれぞれ嵌められた付勢手段の一種である弾性部材としてのばね部材であるリング状のスプリング５０，５２の付勢により、ヘッド本体２０内に引っ込む向きに付勢され、傾斜面３６，３８が駆動部４６，４８に係合させられている。また、駆動ロッド４４は、その後部に設けられた軸状部５４と、ヘッド本体２０との間に配設された付勢手段の一種である弾性部材としてのばね部材である圧縮コイルスプリング５６により、後退方向に付勢されている。

したがって、駆動ロッド４４がスプリング５６の付勢により後退端位置に位置する状態では、砥石保持板２４は、傾斜面３６，３８および駆動部４６，４８の斜面の作用により、砥石２２が内周面１６を加工する加工位置よりヘッド本体２０の中心軸線である回転軸線側に引っ込んだ退避位置に位置させられており、駆動ロッド４４が駆動ロッド移動装置（図示省略）により、スプリング５６の付勢力に抗して前進させられれば、上記斜面の作用により、８つの砥石保持板２４がスプリング５０，５２の付勢力に抗して一斉に外方へ、すなわちヘッド本体２０の回転軸線から離れる向きに移動させられ、８つの砥石２２が一斉に加工位置へ移動させられる。また、駆動ロッド移動装置が駆動ロッド４４の後退を許容すれば、駆動ロッド４４がスプリング５６の付勢により後退させられ、８つの砥石保持板２４がスプリング５０，５２の付勢により一斉にヘッド本体２０の回転軸線側へ移動させられ、８つの砥石２２が一斉に退避位置へ移動させられる。本実施例では、駆動ロッド４４，スプリング５０，５２，５６および駆動ロッド移動装置が砥石駆動装置を構成している。

ヘッド本体２０にはまた、図１および図２に示すように、偶数、本実施例では８つのガイドパッド取付部としてのガイドパッド取付溝６０が設けられている。これらガイドパッド取付溝６０はそれぞれ、ヘッド本体２０の回転軸線に平行に延び、ヘッド本体２０の回転軸線まわりに適宜の間隔を隔てて、本ホーニングヘッド１０においては等角度間隔に、かつ、８つの砥石２２の間の位置にそれぞれ設けられている。これら８つのガイドパッド取付溝６０のうちの６つにはそれぞれ、図２および図３に示すように、ガイドパッド６２が１つずつ、嵌合されるとともに、固定手段ないし取付手段の一種である複数ずつのボルト６６によってヘッド本体２０に取付け，取外し可能に固定されている。これら６つのガイドパッド取付溝６０は、複数のガイドパッド６２の外接円の直径方向に隔たった２つを除くガイドパッド取付溝６０である。上記６つのガイドパッド６２はそれぞれ、図３に示すように、長手形状の板状を成し、その外面であるガイド面６８は、ヘッド本体２０の回転軸線を中心とする円筒面の一部を成し、ヘッド本体２０の外面から突出させられている。これらガイドパッド６２は、硬い材料、例えば、超硬合金により作られており、耐摩耗性が高くされている。また、ヘッド本体２０のガイドパッド６２が取り付けられた部分にはそれぞれ、図２に示すように、クーラント供給通路７０およびクーラント噴射孔７２が設けられ、砥石２２にクーラントがかけられるようにされている。

前記８つのガイドパッド取付溝６０のうちの残りの２つであって、６つのガイドパッド６２の外接円の直径方向に隔たった２つのガイドパッド取付溝６０にはそれぞれ、図１および図４に一方のガイドパッド取付溝６０を示すように、複数、例えば、２つのガイドパッド７６，７８が取り付けられている。これらガイドパッド７６，７８は、ガイドパッド６２と同様に超硬合金製であり、耐摩耗性に優れ、いずれも長手形状を成すが、本実施例では互いに長さを異にし、ガイドパッド取付溝６０に、ヘッド本体２０の回転軸線に平行な方向に並んで、かつ、それらの間に隙間８２が残る状態で嵌合されるとともに、固定手段ないし取付手段の一種である複数のボルト８０によって取付け，取外し可能に固定されている。ガイドパッド７６，７８の各外面がガイド面８４，８６を構成し、前記ガイド面６８が位置する円筒面内に位置し、部分円筒面状を成す。

これらガイド面６８，８４，８６のヘッド本体２０の軸線からの距離（ガイド面６８，８４，８６を含む円筒面の半径）は、ガイド面６８，８４，８６とシリンダボア１４の内周面１６との間に、ホーニングヘッド１０のシリンダボア１４に対する軸方向の移動および回転が許容されるとともに、その移動がガイドパッド６２，７６，７８により案内される程度の隙間が得られる大きさに調整されている。前記砥石２２の退避位置は、その加工面がガイド面６８，８４，８６よりヘッド本体２０の回転軸線側に引っ込んだ位置であり、加工位置は、ガイド面６８，８４，８６から内周面１６側へ突出した位置である。

図１，図４および図５に示すように、パッド取付溝６０の上記隙間８２に、エアノズル９０が設けられている。エアノズル９０は、ガイドパッド７６，７８の材料とは異なる材料、例えば、普通鋼でもよいが、本実施例では、切粉による摩耗を防ぐため、ガイドパッド７６，７８と同様に硬い材料、例えば、超硬合金によって作られており、全体の直径が一定の円筒状を成し、ガイドパッド７６，７８とは別体とされ、その一端部が、ガイドパッド取付溝６０の上記隙間８２に対応する部分の底面に開口して設けられた有底の嵌合穴９２に嵌合されるとともに、種々の固定手段ないし取付手段によりヘッド本体２０に固定され、取り付けられている。

例えば、図６に示すように、エアノズル９０は、主として圧入によりヘッド本体２０に固定される。エアノズル９０は、その一端部が嵌合穴９２に圧入されるとともに、ろう付けあるいは接着が施されて固定される。嵌合穴９２の底面９４側の部分には、円環状の逃げ溝９６が形成され、嵌合穴９２の内周面に研削加工等の仕上げ加工が施され、嵌合穴９２が精度良く形成されている。あるいは、図７に示すように、エアノズル９０は、主としてろう付けによりヘッド本体２０に固定される。この場合、エアノズル９０の一端部が底面９４に当接するまで嵌合され、ろう付けされる。エアノズル９０を接着してもよく、エアノズル９０を嵌合穴９２に、底面９４に当接するまで圧入してもよい。あるいは図８に示すように、エアノズル９０の一端部に、先端ほど直径が漸減するテーパ部１００を設け、エアノズル９０の一端部を嵌合穴９２に、底面９４に当接するまで嵌合するとともに、ろう付けあるいは接着し、固定する。エアノズル９０のテーパ部１００が設けられた一端部を嵌合穴９２に圧入してもよい。この場合、嵌合穴９２には逃げ溝９６が形成され、嵌合穴９２の内周面が仕上げ加工される。いずれの態様によっても、エアノズル９０はヘッド本体２０に、ガイドパッド７６，７８の取付手段であるボルト８０に比較して外れにくい取付手段によりヘッド本体２０に取り付けられることとなる。

いずれの態様によってヘッド本体２０に固定されても、エアノズル９０は、そのヘッド本体２０からの突出した側の端面であって、エアが噴射される噴射口が開口させられたノズル開口面１０２が、ガイドパッド７６，７８のガイド面８４，８６より所定の距離ヘッド本体２０側へ引っ込まされる。エアノズル９０は、図１に示すように、ヘッド本体２０内に設けられた工具内通路１０４，工具内通路１０４に接続されたエア供給部材たるエア供給ホース（図示省略）等により、エア供給源１０６に接続されており、エアが供給される。工具内通路１０４，エア供給ホース等によりエア供給通路が形成される。エア供給通路は、ヘッド本体２０内においては２つに分けられているが、図示を省略する主軸内において１本にまとめられており、その分岐前の通路である共通エア供給通路には、図示を省略するオリフィスと、そのオリフィスの上流側と下流側との圧力であって、エアノズル上流側の圧力を検出する圧力センサ（上流側と下流側との差圧を検出する差圧センサや、上流側の圧力が減圧された基準圧と下流側の圧力との差圧を検出する差圧センサ等を含む）とが設けられ、エアノズル９０および図示を省略する演算装置と共同してエアマイクロメータ装置を構成している。オリフィスおよび圧力センサは、２つのエアノズル９０に共通であり、本ホーニングヘッド１０においては、２つのエアノズル９０の圧力が共通に、すなわちそれらエアノズル９０への供給エアが分けられる前の位置において検出される。

以上のように構成されたホーニングヘッド１０によってシリンダボア１４の内周面１６を仕上げ加工する場合には、ホーニングヘッド１０とシリンダヘッド１２とが相対移動装置により相対移動させられ、ホーニングヘッド１０がシリンダボア１４内に進入させられる。この際、８つの砥石２２はいずれも退避位置に位置させられ、ガイド面６８，８４，８６よりヘッド回転軸線側に引っ込んでおり、ホーニングヘッド１０は６つのガイドパッド６２および２つずつのガイドパッド７６，７８により案内されつつ、シリンダボア１４内に進入させられる。進入後、８つの砥石２２が一斉に加工位置へ移動させられ、内周面１６に圧接された状態でホーニングヘッド１０が回転駆動装置により回転させられつつ、軸方向に相対移動させられ、内周面１６をホーニング加工する。加工中、クーラントがクーラント噴射孔７２から噴射され、砥石２２にかけられる。ガイドパッド６２，７６，７８は、加工中、ホーニングヘッド１０と内周面１６との同心度を保ち、ホーニングヘッド１０の内周面１６に対する姿勢を矯正する役割を果たす。

また、エア供給源１０６からそれぞれ工具内通路１０４を経て２つのエアノズル９０にエアが供給され、それらエアノズル９０から内周面１６に向かってエアが同時に、ヘッド本体２０の回転軸線に対して対称に噴射され、そのエアの、エアノズル上流側の圧力に基づいて内周面１６の直径が求められる。本ホーニングヘッド１０においては、２つのエアノズル９０についてエアノズル上流側の圧力が共通に検出され、そのエア圧に基づいて内周面１６の平均直径が算出される。２つのエアノズル９０についてそれぞれ個別のエア供給通路を設けるとともに、主軸内においても別々のままとし、各個別エア供給通路内にそれぞれオリフィスおよび圧力センサを設け、２つのエアノズル９０についてそれぞれ、エアノズル上流側の圧力が検出され、各エア圧に基づいて内周面１６の直径が個別に算出されるようにしてもよい。この場合、算出された２つの直径が比較され、例えば、それらの差が設定値を超えるのであれば、ばらつきが大きく、何らかの異常が発生したとされ、報知装置により警告が為される。２つの直径の差が設定値以下であれば、それらの平均値が求められ、内周面１６の直径とされる。

ホーニングヘッド１０によってホーニング加工が繰り返し行われることにより、ガイドパッド６２，７６，７８のガイド面６８，８４，８６が摩耗する。この摩耗量が大きくなった場合には、ガイドパッド６２，７６，７８とガイドパッド取付溝６０の底面との間にスペーサを挟み、ガイド面６８，８４，８６と内周面１６との間の隙間の大きさを調整する。

この隙間の調整を説明する。調整時には、ボルト８０を緩めてガイドパッド７６，７８をヘッド本体２０から外し、ガイドパッド７６，７８のそれぞれについて、ガイドパッド取付溝６０の溝底にスペーサを配設し、ガイドパッド７６，７８を再びガイドパッド取付溝６０に嵌合してボルト８０によりヘッド本体２０に固定する。そして、ガイド面８４，８６に仕上げ加工を施し、内周面１６との間の隙間が所定の大きさとなるように調整する。このようにガイドパッド７６，７８がヘッド本体２０から取り外される際、ガイドパッド７６，７８とは別体であって、ボルト８０によりヘッド本体２０に取り付けられるガイドパッド７６，７８とは別に、圧入，ろう付けあるいは接着によりヘッド本体２０に固定されたエアノズル９０はヘッド本体２０に残されたままであり、エアノズル９０については、ノズル開口面（先端面）１０２と内周面１６との間の隙間の調整は不要であり、ガイド面８４，８６と内周面１６との間の隙間の大きさの調整のみを行えばよく、調整作業を容易にかつ迅速に行うことができる。ガイドパッド６２についても、ボルト６６の螺合を緩めてガイドパッド取付溝６０から外し、ガイドパッド取付溝６０にスペーサを配設してガイドパッド６２を嵌合し、ボルト６６によってヘッド本体２０に固定するとともに、ガイド面６８に仕上げ加工を施す。

エアノズルの別の実施例を図９および図１０に示す。本実施例のエアノズル１２０は、軸線方向の一端部に円筒部１２２を備え、他端部に取付部としての座部１２４を備えている。座部１２４は、円形の直径方向に隔たった２部分に平面取りが施された小判形を成し、ヘッド本体２０のガイドパッド取付溝６０の底面の隙間８２に対応する部分に、ろう付けあるいは接着により固定されている。なお、ガイドパッド取付溝６０の底面に、ガイドパッド取付溝６０とは直角な方向に延びるノズル取付溝を形成し、そのノズル取付溝に座部１２４を嵌合した上で、ろう付けあるいは接着してもよい。

なお、被加工物が回転可能なものであれば、ホーニングヘッドに対して被加工物を回転駆動装置により回転させてもよい。
さらに、被加工物とホーニングヘッドとを相対移動させる相対移動装置は、少なくとも、ホーニングヘッドの中心軸線に平行な方向において被加工物とホーニングヘッドとを相対移動させる装置であればよい。
また、エアノズルは、複数のガイドパッド取付部のうちの１つのみに取り付けてもよく、３つ以上のガイドパッド取付部に取り付けてもよい。

一実施例であるホーニングヘッドを示す正面断面図であり、図２における Ｂ−Ｂ断面図である。 上記ホーニングヘッドを示す側面断面図であり、図１におけるＡ−Ａ断面図である。 上記ホーニングヘッドのヘッド本体に取り付けられたガイドパッドを示す平面図である。 上記ヘッド本体に取り付けられたエアノズルおよび２つのガイドパッドを示す平面図である。 上記ヘッド本体のエアノズルが設けられた部分を断面にして示す側面図であり、図１におけるＣ−Ｃ断面図である。 上記エアノズルのヘッド本体に対する取付けの一態様を示す正面断面図である。 上記エアノズルのヘッド本体に対する取付けの別の態様を示す正面断面図である。 上記エアノズルのヘッド本体に対する取付けの更に別の態様を示す正面断面図である。 別の実施例であるホーニングヘッドのエアノズルおよびその周辺部を示す平面図である。 図９に示すエアノズルの正面断面図である。

符号の説明

１０：ホーニングヘッド １２：シリンダブロック １４：シリンダボア １６：内周面 ２０：ヘッド本体 ２２：砥石 ４４：駆動ロッド ５０，５２：スプリング ５６：圧縮コイルスプリング ６０：ガイドパッド取付溝 ６２：ガイドパッド ６６：ボルト ６８：ガイド面 ７６，７８：ガイドパッド ８０：ボルト ８２：隙間 ８４，８６：ガイド面 ９０：エアノズル ９４：底面 １２０：エアノズル

Claims (4)

1. ヘッド本体と、
   そのヘッド本体の中心軸線まわりの複数の位置にそれぞれ、半径方向に移動可能に保持された複数の砥石と、
   前記ヘッド本体の前記複数の砥石の間の位置に設けられた複数のガイドパッドと、
   そのガイドパッドに設けられ、被加工物の被加工面に向かってその被加工面の直径を計測するためのエアを噴射するエアノズルと、
   前記複数の砥石を、前記ガイドパッドのガイド面よりヘッド本体側に引っ込んだ退避位置と、前記ガイド面から前記被加工面側へ突出した加工位置とに一斉に移動させる砥石駆動装置と
   を含むホーニングヘッドであって、
   前記ヘッド本体に前記複数のガイドパッドを取り付けるための複数のガイドパッド取付部が設けられ、それらガイドパッド取付部の少なくとも１つに、互いに別体とされた前記ガイドパッドと前記エアノズルとが個別に取り付けられたことを特徴とするホーニングヘッド。
2. 前記互いに別体とされたガイドパッドとエアノズルとが、前記ガイドパッド取付部に、エアノズルをガイドパッド取付部に残してガイドパッドを取り外し可能に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のホーニングヘッド。
3. 前記エアノズルが前記ヘッド本体に、前記ガイドパッドの取付手段に比較して外れにくい取付手段により取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載のホーニングヘッド。
4. 前記少なくとも１つのガイドパッド取付部に取り付けられるガイドパッドが２つであり、それらが前記ヘッド本体の中心軸線に平行な方向に並んで、かつ、それらの間に隙間が残る状態で前記ガイドパッド取付部に取り付けられ、その隙間に前記エアノズルが設けられたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のホーニングヘッド。
   

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