JP2568483B2 - ホーニングマンドレル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般にホーニングマ
ンドレルに関し、特にホーニングマンドレルの半径方向
に拡張又は伸展した加工物係合部を確実に収縮かつ保持
するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半径方向又は横方向へ伸展又は拡張可能
な多様の加工物係合部を有するホーニングマンドレル及
び同様の工具が従来から知られている。アメリカ合衆国
特許第2376851 号明細書に記載のような公知の拡張可能
なホーニングマンドレル構造は、研削砥石モジュールな
どのような一つ以上の加工物係合部を備えることがで
き、加工物係合部はマンドレル胴部中の通路又は溝穴を
通って延びる調節又はくさび部材のような調節又は操作
装置の操作又は別の運動により半径方向に拡張又は伸展
される。溝穴中で第１の長手方向へ調節又はくさび部材
を動かすと、くさび部材は砥石モジュール又は別の加工
物係合部に支持的に係合してこれを半径方向へ拡張し、
それにより砥石モジュールの面がホーニングすべき加工
物の内腔又は孔の内面又は他の面と係合しこの面に対し
て半径方向に向いた圧力を加えるか又は働かせる。ホー
ニング動作が完了するか又は孔からホーニングマンドレ
ルを引き抜くことが別の理由で望まれるときには、砥石
モジュールのための支持を取り除き半径方向外向きに向
いたホーニング圧力を解放するためにくさび部材を第２
の方向へ移動させることができ、砥石モジュールを自由
に半径方向内側へ移動又は収縮させることができる。そ
してマンドレルが孔から引き出されるときに、砥石モジ
ュールは砥石と孔の面との係合によりマンドレル中へ部
分的に押し込む又は駆動することができる。この種の公
知のマンドレルは砥石モジュールを或る程度まで半径方
向内側へ偏らせる砥石保持装置を含むこともできる。

【０００３】この種の公知の半径方向に拡張可能なホー
ニングマンドレル構造の一つの欠点は、砥石モジュール
を孔の表面と接触しないように完全に収縮させることが
できず、かつ砥石モジュールの一方の端部を収縮させる
ように働くにすぎない砥石保持装置のために他方の端部
が拡張したままであるということである。そしてこのた
めにマンドレル直径を前にホーニンングした部品より小
さい内径を有しホーニングすべき次の部品中へ挿入する
ように十分小さくするために、砥石モジュールを更に十
分にマンドレル中へ人手により又は他の方法で詰め込む
又は押し込むことが必要となるおそれがある。砥石モジ
ュールをマンドレル中へ押し込む必要性のために時間を
要し、取り扱いミスのおそれがあり、また自動的な又は
ロボットによる部品ローディングを一層困難にする。別
の欠点は、もしマンドレルが孔から引き出されるときに
ホーニングした表面と接触することにより拡張した砥石
モジュールがマンドレル中へ押し込まれると、砥石モジ
ュールがホーニングした面上にかき傷又は他の損傷を引
き起こすおそれがあるということである。

【０００４】或る種の公知の構造の別の欠点は、砥石モ
ジュールがマンドレル胴部中に適当に保持又は維持され
ず、マンドレルが部品外部で回転させられるときに生じ
る遠心力により、砥石モジュールが飛び出すか又はマン
ドレル中で調整不良又は位置不良となり傷つくか又は破
損するおそれがあるということである。更に別の欠点と
して、くさび部材が加工物係合部のための支えを取り去
るために移動させられるときに、くさび部材又は別の操
作装置の位置不良及び持ち上がり又は傾動を招くおそれ
がある。

【０００５】アメリカ合衆国特許第2376850 号及び同第
2421470 号明細書に記載のような別の公知のマンドレル
構造は、調節棒が相反する二つの軸線方向へ移動させら
れるときにホーニング部の内向き及び外向きの半径方向
移動を起こさせるために、調節棒の溝中に置かれて滑る
のに適し角度を成して延びる突出部を有するホーニング
部を提供する。しかしながらこの種の構造の重要な限界
は、角度を成して延びる突出部がホーニング部を支持す
るのに小さくなりすぎ、また調節棒が多くのホーニング
動作で用いられるホーニング圧力に耐えるのに溝のとこ
ろで狭くなりすぎるので、直径で１インチ以下及び０．
１インチのように小さい比較的小さい孔をホーニングす
るためのマンドレルには特に採用できないということで
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の第１の課題
は、工具のホーニング直径を調節するためにまた他の目
的のために確実に収縮させることができる加工物係合部
を有するホーニング工具を提供することにある。

【０００７】別の課題は、マンドレル胴部中へホーニン
グマンドレルの半径方向に拡張した加工物係合部を人手
により押し込む必要性をなくすことにある。

【０００８】別の課題は、ホーニング工具が孔へ挿入さ
れまた孔から引き出されるときに、孔の内面にかき傷を
つける又は別の形で損なうことのないホーニング工具を
提供することにある。

【０００９】別の課題は、ホーニングマンドレルが回転
させられるときに、ホーニングマンドレルの半径方向に
拡張可能な部分がマンドレルから飛び出すのを防止する
装置を提供することにある。

【００１０】別の課題は、ホーニングマンドレルの砥石
モジュールの位置狂い、破損又は損傷を防止する装置を
提供することにある。

【００１１】別の課題は、砥石モジュールのための調節
装置を持ち上げる又は傾動させることなく、ホーニング
マンドレル上の砥石モジュールを確実に収縮させる装置
を提供することにある。

【００１２】別の課題は、比較的簡単で製作費が安く既
存のホーニングマンドレル構造中へ容易に組み込むこと
ができるような、砥石モジュールをホーニングマンドレ
ル上で収縮状態へ確実に収縮かつ保持するための装置を
提供することにある。

【００１３】別の課題は、半径方向に拡張可能なホーニ
ングマンドレル組立体を、マンドレル又はその部品の費
用のかかる修正又は機械加工を必要とすることなく確実
に収縮できるようにするのに適した装置を提供すること
にある。

【００１４】別の課題は、既存のホーニング胴部と共に
使用することができる確実収縮する装置を提供すること
にある。

【００１５】別の課題は、ホーニング運転のための自動
的かつロボットによる部品ローディングを容易にするこ
とにある。

【００１６】別の課題は、比較的小さい孔をホーニング
するためのマンドレルを含む多様のホーニングマンドレ
ル構造上で用いるのに適した確実収縮装置を提供するこ
とにある。

【００１７】別の課題は、ホーニングを一層安全にする
ことにある。

【００１８】前記の比較的制限のある構造とは対照的に
この発明は、自動的なかつロボットによる部品ローディ
ングを有利にし、加工物係合部とホーニングされた表面
との間の有害な接触を減らし、加工物係合部がマンドレ
ルから飛び出す又は位置狂いとなる又は破損するのを防
止し、調節又は操作装置の傾動を防止するような目的の
ために、ホーニングマンドレルの半径方向に拡張可能な
加工物係合部を確実に収縮かつ保持するための比較的複
雑でなく信頼性があり故障のない装置に関し、この発明
に基づく収縮兼保持装置は比較的小さい孔のホーニング
用を含む多様なマンドレル構造と共に用いるために作る
ことができる。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、長さの少なくとも一部において長手方向に延びる
中心軸に沿って延びる溝穴を有する細長い胴部部材と、
溝穴中に置かれて半径方向へ移動可能であり半径方向外
側へ向いた加工物係合表面部及び半径方向へ溝穴中へ延
び長手方向に延びる側面を備えた裏打ち部を有する加工
物係合部材と、裏打ち部の長手方向に延びる側面に隣接
し細長い胴部部材の軸線に対し鋭角を成し裏打ち部上に
設けられた少なくとも一つのくさび面と、裏打ち部の長
手方向に延びる側面に隣接して細長い胴部部材の軸線に
対し鋭角を成し裏打ち部上に設けられたカム面と、裏打
ち部の長手方向に延びる側面に隣接して溝穴中に長手方
向に移動するように設けられた操作部材と、裏打ち部上
の少なくとも一つのくさび面にそれぞれ面対面で係合す
るように位置決めされ溝穴中で第１の長手方向へ操作部
材を移動させることにより加工物係合部材を半径方向外
側へ拡張するためにくさび面に滑って係合し操作部材上
に設けられた同数のくさび面と、操作部材から横へ延び
る突出部とを備え、突出部は加工物係合部材が半径方向
外側に延びるとき溝穴中に加工物係合部材を保持するた
めカム面と協働的に係合するように位置し、加工物係合
部材を半径方向内向きに溝穴中へ確実に引き込むために
操作部材が第２の反対の長手方向へ移動させられるとき
に、突出部がカム面と滑って係合することを特徴とする
ホーニングマンドレルにより解決される。

【００２０】この発明に基づく収縮装置は、部品の自動
的なかつロボットによるローディングを可能にし、また
マンドレルが孔中へ挿入されるか又は孔から引き出され
るときに、孔又は他の空所の内面にかき傷又は他の損傷
を与えるのを防ぐような目的のために、マンドレルの断
面寸法及び回転する又はホーニングする直径を減少又は
他の方法で調節するように、ホーニングマンドレルの研
削部材、砥石モジュール又は別の加工物係合部をマンド
レル胴部中へ確実に収縮させる又は引き込むことができ
る。この発明に基づく装置はまたマンドレルが回転させ
られているときに、加工物係合部がマンドレルから飛び
出すのを防止することができ、また加工物係合部の損傷
を防ぎかつ安全な運転のために加工物係合部をマンドレ
ル中に保持することができる。収縮装置は更に半径方向
に移動可能な加工物係合部の拡張及び収縮を行うくさび
部材などのような、調節又は操作装置の傾動、浮き上が
り又は別の位置不良なしに操作可能である。この発明に
基づく収縮兼保持装置は、比較的小さい孔をホーニング
するために特にアメリカ合衆国特許第2376851 号明細書
に記載のようなマンドレル構造のために用いられるマン
ドレルを含む多様の半径方向拡張可能なホーニングマン
ドレル構造と共に用いるために適合可能であり、更に多
様の別の拡張又は伸展可能な形式の工具又は別の装置と
共に用いるために適合させることができる。

【００２１】この発明は半径方向に拡張可能な公知のホ
ーニングマンドレルに関連する多くの欠点及び限界を克
服し、研削砥石モジュールなどのようなホーニングマン
ドレルの任意の数の半径方向に拡張可能な加工物係合部
を確実に収縮又は引き込み及び保持するための装置の構
造及び動作を提案する。この発明に基づく収縮装置は、
マンドレルの半径方向又は断面の寸法を低減するため
に、ホーニングマンドレルの半径方向に拡張可能な加工
物係合部をマンドレル胴部中へ確実に収縮させ又は引き
込むことができる。これにより、自動的な部品ローディ
ングを容易にするために比較的小さい孔を有する部品中
へのマンドレルの挿入を可能にするために、またホーニ
ングされた表面又はマンドレル自体を接触させこすり又
はかき傷をつけ又は他の方法で損なうことを避けるよう
に、加工物係合面の周囲に十分な間隙を与えて孔からマ
ンドレルを引き出すことができるようにするために、加
工物係合部をマンドレル中へ押し込むための人手作業を
不要にするような目的でマンドレルの寸法を自動的に減
少させることが可能となる。収縮装置は、半径方向に拡
張された最外部により規定されるような回転直径又は回
転するマンドレルのホーニング直径を低減する又は調節
するような目的のために用いることもできる。この発明
は更に、安全上の理由のために加工物係合部が孔の外部
で回転させられているときに、加工物係合部がマンドレ
ルから飛び出すのを防ぎ、またマンドレルから落ちる又
はぐらつく又は別の形で緩む又は位置が狂う又は外れて
破損するのを防ぐために、半径方向に移動可能な加工物
係合部をマンドレル内で保持することができる。

【００２２】この発明に基づく収縮装置は、半径方向に
拡張可能な砥石モジュール又は他の加工物係合部並びに
マンドレルの操作又は調節部材上の部分又は表面から成
り、これらの部分又は表面は、砥石モジュールの拡張の
ための方向と異なる方向へ調節部材を移動させることに
より、砥石モジュールをマンドレルの胴部中へ半径方向
に収縮させる又は引き込むために協働的に係合可能であ
る。遠心力又は別の外向きの力又は重力が砥石モジュー
ルを半径方向へマンドレルから外へ押し出すように働く
ときに、この発明に基づく装置はまたマンドレル内に砥
石モジュールを保持するために調節部材を動かすことな
く協働的に係合可能であることが重要である。有利に協
働的に係合可能な部分又は表面は砥石モジュールを収縮
させるために滑って係合可能であり、砥石モジュールを
半径方向に拡張するための方向と逆の方向へ調節部材が
移動させられるときに、砥石モジュールを半径方向内向
きにマンドレル胴部中へ押し込む又は引き込む又は別の
形で確実に収縮させるカム又はくさびを形成するため
に、これらの部分又は面のうちの少なくとも一つがマン
ドレルの軸線に対し鋭角で傾いている。傾いたカム面又
は表面の角度方向は、砥石モジュールを半径方向に拡張
するためのカム又はくさび面又は他の装置の角度方向と
同一であるのが有利であり、それにより半径方向内向き
及び外向きの変位を両方向への調節装置の与えられた長
手方向変位又は移動に対して相対的に等しくすることが
できる。

【００２３】カム面が砥石モジュールの一方の側面に隣
接して設けられ、砥石モジュールの裏打ち部又は支持部
の側面上に形成された溝又は凹所の傾いた縁又は側面部
から成るのが有利であり、カム溝は調節部材上の外側又
は横へ延びる突出部又はピン又は耳部を受け入れる。耳
部はカム溝との一層良好かつ円滑な動作及び係合のため
に、溝に対し相応の角度を成す傾いた面又はカム面を有
することもできる。カム溝は軸線方向に延びる溝部分又
は凹所を含むこともでき、調節部材が砥石モジュールを
十分に収縮させるために砥石部材を収縮させる方向へ十
分に移動した後に、しかも溝中に耳部を保持し、続いて
マンドレルから調節部材及び砥石モジュールを分解する
又は取り外すために、延長溝部に沿って耳部を動かすこ
とができる。変形例では望むように、カム面を砥石モジ
ュール又は別の加工物係合部材から外側へ伸ばすことが
できるか、又は操作部材及びピン上に設けることができ
るか、又は耳部を加工物係合部材上に設けることができ
る。ホーニングマンドレルは任意の数の加工物係合部を
収縮及び保持するためにマンドレルに関する任意の数の
この発明に基づく装置を更に有することができ、例えば
比較的長い砥石モジュールは複数の収縮装置を有するこ
とができるか、又は複数の砥石モジュールを有するホー
ニングマンドレルはそれぞれの砥石モジュールに対し収
縮装置を有することができる。

【００２４】調節部材が砥石モジュールの収縮のために
移動させられるときに、砥石モジュールと係合したくさ
び部材の端部がマンドレルの側面開放形溝穴又は通路中
のその位置から半径方向に動く又は持ち上がるおそれが
あるような、側面開放形マンドレル構造でのくさび部材
又は操作部材の傾動又は持ち上がりを防止するために、
マンドレル胴部の溝穴又は通路中に底を着けて調節部材
を保持する拘束装置が設けられるのが有利である。くさ
び部材の半径方向移動の拘束によりホーニング直径及び
圧力の精密かつ正確な調節が可能となり、更にくさび部
材が砥石モジュールを収縮させるように操作されるとき
に、ホーニングされた面からの研削砥石モジュールの確
実な離脱を保証する。拘束装置は調節部材の一部又は全
体の傾動、持ち上がり又は別の半径方向又は横方向移動
を拘束かつ防止するための種々の適当な装置又は構造か
ら成ることができ、幾つかの有利な変形例は、調節部材
上に張り出し溝穴又は通路中にマンドレル胴部へ接着に
より又は他の方法で取り付けることができ横へ延びる部
分を有する封鎖部材を備えるか、又は調節部材を越えて
延びるようにくさび用溝穴の縁の一つ以上の部分をたた
き伸ばすか又はかしめることによるか、又はくさび部材
と協働的に係合しこれを保持するピン又は他の部材を用
いることによる。

【００２５】この発明に基づく収縮兼保持装置の別の重
要な特徴は、機械加工及び他の金属加工又は成形のよう
なマンドレルの部品の重要な何らかの修正を必要とする
ことなしに、多様なマンドレル構造で用いるために容易
に適合させることができる装置の能力を備える。更にこ
の発明に基づく方法は、圧力がマンドレルを拡張するた
めに加えられるときに又はホーニング中に曲がる又は他
の形に変形するほどくさび部材を弱めることなしに、１
インチ以下の直径又は０．１インチ又はそれ以下の直径
のホーニング孔のための比較的小さいマンドレル構造中
に組み込むことができる。この発明に基づく収縮装置は
マンドレルを半径方向に伸展又は拡張するための方向と
逆の方向へ調節部材を移動させることにより操作するこ
とができ、それにより追加の操作又は移動はホーニング
マンドレルが取り付けられているホーニング盤中の装置
で必要なく、従ってホーニング盤及びその操作装置はこ
の発明の一部ではない。この発明に基づく装置は更に構
造的に比較的簡単であり、またホーニングマンドレル中
へ組み込むのに経済的であり、また作動上比較的故障が
ない。

【００２６】

【実施例】次にこの発明に基づくホーニングマンドレル
の複数の実施例を示す図面により、この発明を詳細に説
明する。各図面では同様な部品は同じ符号を有する。

【００２７】図１において符号１０はマンドレルの加工
物係合ホーニング部を確実に収縮させかつ保持する装置
を備える半径方向に拡張可能なホーニングマンドレルを
示し、収縮兼保持装置はこの発明に基づき構成されてい
る。収縮兼保持装置１２は多様の異なるホーニングマン
ドレル構造中に組み込むことができ、基本的なホーニン
グマンドレル構造は例えばアメリカ合衆国特許第237685
1 号明細書に更に詳細に記載されている。マンドレル１
０はその第１の又は前側の端部の加工物係合ホーニング
部１６とマンドレルの反対の又は後ろ側の端部の円筒形
取り付け部１８との間に延びるシャンク部１４を有す
る。ホーニング部１６は一方の側面上にシュウ部２０を
有し、シュウ部２０はホーニングすべき表面に係合する
ための加工物係合部である。溝穴又は空所２２がシュウ
部２０のほぼ反対側でマンドレル１０の側面中へ延びる
ように形成され、溝穴２２はマンドレル１０の長さに沿
って通路を備える。溝穴２２は図４に示すように軸方向
両端部で開放できるか、又は変形案として図１１に示し
後述するようにマンドレルの加工物係合端部１６に隣接
する溝穴２２の軸方向端部を閉鎖できる。溝穴２２は半
径方向移動に対して位置決めして溝穴の一方の側面に隣
接して細長い研削又はホーニング砥石モジュール２４
を、また反対側の側面に隣接して細長い操作具又は調節
ないしくさび部材又はモジュール２６を協働的に収容
し、くさび部材２６はマンドレル１０のほぼ長手方向に
延びマンドレル中で長手方向又は軸線方向に操作可能で
ある。

【００２８】砥石モジュール２４は、マンドレル１０に
対して外向きに延びる研削加工物係合部又はホーニング
砥石部２８、及び溝穴２２中へ延びる裏打ち部又は砥石
支持部３０から成る。図１及び図３に示すように、裏打
ち部３０はマンドレル胴部の軸線に対し鋭角を成し砥石
モジュール２４の両端部に隣接して設けられ一対の平行
な相互に間隔を置いた角度付き又は傾斜したカム又はく
さび面３２、３４を備える。角度付きカム面３２、３４
は調節又は操作部材２６上に形成され相応に傾けられて
平行なカム又はくさび面３６、３８と滑って係合する。
砥石支持又は裏打ち部３０は、カム面３４に隣接して設
けられた側方への延長部又は突出部４０のような、溝穴
２２中での砥石モジュール２４の軸方向移動を防止する
装置を備えることもできる。突出部４０は砥石モジュー
ル２４のどちら側にもその長さに沿って任意の所望位置
に置くことができ、溝穴２２中での砥石モジュール２４
の長手方向又は軸方向移動を防止ししかし半径方向移動
を妨げないために、図４に示す切り込み４２のような、
マンドレル１０に形成された溝穴又は切り込み中に協働
的に収容されている。

【００２９】くさび部材２６は平行であるがずれている
平行な上側及び下側縁部又はカム面３６、３８を備える
薄い金属帯材から形成された細長い部材とするのが有利
であり、図３及び図５に示すように各カム面はくさび部
材の厚さの約半分である。砥石モジュール２４及びくさ
び２６は溝穴２２中に相互に横に並べて取り付けられて
いるので、図２に示すようにこれらは合わせて溝穴２２
の幅にほぼ等しい幅を有する。砥石モジュール２４は、
溝穴又は通路２２に沿ったくさび部材２６の長手方向又
は軸線方向移動により、図１及び図２に示すような任意
の数の半径方向に拡張された位置へ溝穴２２中で半径方
向に移動可能である。くさび部材２６のこのような長手
方向移動は、くさび部材２６の長手方向移動又は変位に
相応する量だけ砥石モジュール２４を半径方向に移動さ
せるために、カム面３６、３８を砥石モジュール２４上
のカム面３２、３４に滑ってかつ支持して係合させる。
砥石モジュール２４はマンドレル１０の回転直径又はホ
ーニング直径を増す又は拡張するために通常の方法で半
径方向に移動させられ、それによりマンドレルの加工物
係合部はホーニングすべき加工物上の内腔、孔又は他の
表面の内面に圧力を加えて接触又は係合する。

【００３０】収縮装置１２は、マンドレルの加工物係合
面が加工物又はマンドレル自体の表面に接触する又はこ
すれる及び傷つけることなく、ホーニングすべき孔又は
他の表面又は通路中へマンドレル１０を挿入し又は孔か
らマンドレル１０を取り出すことができるようにするた
めに、マンドレルの断面寸法を減少させるようにかつ回
転するマンドレルの回転直径又はホーニング直径を減ら
す又は収縮させるように、溝穴２２中へ砥石モジュール
２４を確実に引き込む又は収縮させるために働く。収縮
装置１２は加えるに溝穴２２中に砥石モジュール２４を
保持又は維持し、それによりマンドレル１０がホーニン
グすべき孔又は他の空所中にないときに、砥石モジュー
ル２４がマンドレルの回転により生じる遠心力のために
溝穴２２から飛び出したり、場合によると損傷又は怪我
を引き起こすか又はさもなければ重力によるように落下
するか又は別の形で溝穴２２中で位置不良になることは
ない。

【００３１】収縮兼保持装置１２はこの発明にとって重
要であり、砥石モジュール２４上の協働的に係合する装
置と、砥石モジュール２４の半径方向位置を収縮又は別
の方法で調節するようにくさび部材２６の移動又は引き
込みを可能にするようなくさび部材２６とから成る。協
働的に係合する収縮装置１２は、砥石モジュール２４の
裏打ち部３０の側面上に形成された縁部又は凹所の側面
又は傾いた溝部４６を画成するカム面４４を含むのが有
利である。カム面４４はマンドレル１０の胴部軸線に対
し鋭角を成し、くさび面３２、３４に対し平行でありし
かしながら逆の方向に向いているのが有利である。収縮
装置はまたくさび部材２６から横方向へ延びる耳部又は
突出部４８を備え、耳部４８は溝部４６中に協働的に収
容され、図１及び図３に示すようにカム面４４と協働的
にかつ滑って係合可能であるように溝部４６内で働く。
横に延びる耳部４８は、図５に示すように細長く軸線方
向に延びる形の溝４６中での作動のための任意の適当な
形を有することができるか、又は変形案として図６に示
すように溝４６内での一層円滑な動作のために溝４６と
同じ角度方向で傾けることができるか、又は図７に示す
ように円筒形又は他の形を有することができる。ホーニ
ング直径の拡張のための移動方向と逆である移動方向へ
砥石モジュールを溝穴２２中へ半径方向に引っ込めるた
めに、くさび部材２６がマンドレルの取り付け端部１８
の方へ溝穴２２中で軸線方向へ移動させられるときに、
耳部４８がカム面４４に滑って係合する。図８及び図９
に示すように砥石モジュール２４が完全に収縮させられ
ているときに、収縮方向へのくさび部材２６の更なる移
動は、砥石モジュールの裏打ち部３０の同一側面上に形
成され接続して軸線方向へ延びる溝部又は凹所５０中へ
耳部４８を移動させる。接続する溝部５０によりくさび
部材２６を収縮方向又は第２の方向へ長手方向に更に移
動させる又は引き込むことが可能となり、他方では耳部
４８は締め付けることなくマンドレル中に砥石モジュー
ル２４を保持する。端部が開放されている溝５０は、マ
ンドレル１０から両モジュール２４、２６を取り外すこ
とができるようにするために、砥石モジュール２４から
の耳部４８の場合によっては完全な離脱を可能にする。
傾斜した溝部４６及び軸線方向の溝部５０との耳部４８
の係合はまた、砥石モジュール２４が遠心力又は重力を
含む他の力により前記のようにマンドレル１０から飛び
出すか、又はマンドレル１０から落下する及び／又は振
動して又はたたかれて緩むのを防止する。この係合はま
た砥石モジュール２４がくさび部材２６の追加的な引き
込み移動によりマンドレルから容易に取り外されるか又
は同様に容易に取り付けられるのを可能にする。

【００３２】砥石モジュールがホーニング中に孔の表面
と係合しており、砥石モジュールを収縮させる又は砥石
モジュール上の圧力を軽減することが望まれるときに、
従来の公知のマンドレル構造でのくさび部材の収縮又は
引き込みは、マンドレルのホーニング端部に隣接するく
さび部材の端部がマンドレルの溝穴の中で持ち上げられ
る又は傾けられるという傾向をしばしば招いた。くさび
部材２６の位置決め不良又は調整不良のこの種の傾向を
防止するために、この発明に基づく構造は常にマンドレ
ル溝穴２２の底に沿って延びる位置にくさび部材２６を
保持する装置を備え、他方ではくさび部材の移動の軸方
向自由度を制限しないので有利である。この種の拘束装
置は多くの種々の形を取ることができ、拘束装置の幾つ
かを図示しかつ説明する。図１に示したようなマンドレ
ル胴部の長さに沿ってほぼ一様な幅の溝穴２２を有する
マンドレル胴部と共に用いるために特に好適な一実施例
は、図４及び図１０に示すように、くさび部材２６に隣
接して溝穴２２中に接着又は他の方法で封鎖部材５２を
位置決めしかつ取り付けることにより、砥石モジュール
２４に隣接する溝穴２２の開放した中間部又はシャンク
部を部分的に又は完全に覆うことである。封鎖部材５２
は、溝穴の一方の側面に隣接して溝穴２２中に位置決め
され軸線方向に移動可能なくさび部材２６を収容するた
めに反対側の側面に隣接して十分な空間を持つように、
寸法及び形を選択された細長い部材である。封鎖部材５
２は、溝穴２２中で半径方向に持ち上がる又は移動する
のを防ぐためにくさび部材２６の長さの一部の上方に延
び横に張り出し又は覆いかぶさる部分５４を備える。

【００３３】一変形例は図１１及び図１７に示すよう
に、くさび部材２６を収容しその軸線方向移動を可能に
するのに十分なだけの幅となるようにシャンク部１４を
貫いて延びる溝穴２２の一部を形成し、狭められた溝穴
２２を画成するマンドレル胴部の縁の一部５６をたたき
伸ばし又はかしめることであり、それによりこのたたき
伸ばし部はくさび２６の上方に又はこれに覆いかぶさっ
て延び、くさびが溝穴中で持ち上がる又は傾くのを防止
する。別の実施例は図１４に示すように、マンドレル胴
部中の中間に置かれ横へ延びる孔６０中に設けられた円
筒ピン５８のようなピンを備え、この横に延びるピン５
８はくさび部材２６の片側に又はこれを貫いて形成され
軸線方向に延びる溝又は溝穴６２に協働的に係合する。
溝穴２２中に底に着いた位置にくさび部材２６を保持す
るように、くさび部材２６が軸線方向に移動させられる
ときにピン５８が溝穴６２に沿って移動する。別の実施
例は図１５に示すように、マンドレル胴部中の横方向に
延び中間部に設けられたねじ孔６６にねじ込まれた止め
ねじ６４のようなねじ部品を備えることができ、止めね
じ６４は前記の方法でくさび部材２６の一方の側面に形
成され軸線方向に延びる溝又は溝穴６０に協働的に係合
しこれに沿って移動可能である。くさび部材２６のため
の拘束装置の任意の前記実施例を有するマンドレル胴部
は、関連するこの発明に基づく確実収縮装置付き又は無
しのくさび部材を収容するために用いることができ、そ
れにより与えられたマンドレル胴部は所望のように選択
的に収縮形又は非収縮形とすることができるので重要で
ある。

【００３４】この発明に基づく収縮兼保持装置１２の別
の重要な特徴は、この装置１２を多様な新しい及び従来
のホーニングマンドレル構造に組み込むことができると
いうことである。例えば図１１に示すように、マンドレ
ル１０の加工物係合端部に隣接する溝穴２２の端部が個
所７０で閉じられているような、変形されたマンドレル
胴部構造は既に説明した。この端部を閉じられた構造は
比較的強くかつ剛性のホーニングマンドレルを提供し、
砥石モジュールの軸線方向移動を防止するための砥石モ
ジュール上の突出部４０及びマンドレル１０上の切り込
み４２のような装置を不必要にするために、溝穴中で砥
石モジュール２４の軸線方向移動を防止するように働く
ために用いることができる。もし突出部４０及び切り込
み４２のような砥石モジュールの軸方向位置を維持する
ための別の装置が用いられるならば、端部の閉じた溝穴
部７０に隣接する砥石モジュール２４の端部は図１２に
示すような丸められた形７２又は図１３に示すような方
形に切断された形７３のような適当な形を有することが
できる。別の変形したマンドレルの実施例は、砥石モジ
ュール２４上の突出部４０をくさび部材２６に係合する
側面と反対側の砥石モジュールの側面上に置くことであ
り、そのとき切り込み４２は図１６及び図１７に示すよ
うにマンドレル１０の相応の側面上に置かれる。この種
のマンドレル構造の溝穴２２は図１６及び図１７に示す
ように端部を開放することができるか、又は変形案とし
て図１１に示すように個所７０で端部を閉鎖でき、かつ
かしめ部５６などによるようなくさび部材の拘束のため
の任意の所望の装置を有することができる。ホーニング
マンドレルは更にこれに関連して任意の所望の数のこの
発明に基づく収縮装置、例えば図１８に示すような細長
いくさび部材２６Ａ上に、変形された砥石モジュール２
４Ａ上の間隔を置いた溝４６と係合可能な間隔を置いた
複数の耳部４８を更に備えることができ、また変形案と
してマンドレル構造は一つ以上の収縮装置１２をそれぞ
れ備え一列に並べられた任意の数の砥石モジュール２４
を有することができる（図示されていない）。

【００３５】以上で砥石モジュールを収縮かつ保持又は
維持しかつ前記のすべての課題及び長所を満たすくさび
のために底に着いた状態を維持する確実作動装置を備え
た、この発明に基づくホーニングマンドレル構造の複数
の実施例を図示し説明した。しかしながらこの発明に対
する多くの変更、修正、変形及び他への利用及び適用が
可能であることは当業者にとって明らかである。この発
明の趣旨及び範囲から逸脱することのないすべてのこの
種の変更、修正、変形及び他への利用及び適用は請求の
範囲だけにより制限されたこの発明に含まれると考えら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づくホーニングマンドレルの一実
施例の部分断面を含む側面図である。

【図２】図１に示すホーニングマンドレルの切断線ＩＩ
−ＩＩによる断面図である。

【図３】図１に示す砥石モジュール及び操作部材の分解
配列図である。

【図４】図１に示すホーニングマンドレルの平面図であ
る。

【図５】図１に示す操作部材の耳部付近の部分拡大斜視
図である。

【図６】耳部の変形例の部分拡大斜視図である。

【図７】耳部の別の変形例の部分拡大斜視図である。

【図８】図１に示すホーニングマンドレルの砥石モジュ
ールを収縮させた状態の要部断面図である。

【図９】図８に示すホーニングマンドレルの切断線ＩＸ
−ＩＸによる断面図である。

【図１０】図４に示すホーニングマンドレルの切断線Ｘ
−Ｘによる断面図である。

【図１１】ホーニングマンドレルの変形例の部分平面図
である。

【図１２】図１１に示す砥石モジュールの先端部の一実
施例の斜視図である。

【図１３】砥石モジュールの先端部の変形例の斜視図で
ある。

【図１４】図１１に示す拘束装置の変形例の断面図であ
る。

【図１５】拘束装置の別の変形例の断面図である。

【図１６】ホーニングマンドレルの別の変形例の砥石モ
ジュール挿入前の側面図である。

【図１７】図１６に示すホーニングマンドレルの平面図
である。

【図１８】砥石モジュール及び操作部材の変形例の分解
配列図である。

【符号の説明】

１０ ホーニングマンドレル １４ シャンク部 １６ 加工物係合端部 １８ 取り付け端部 ２２ 溝穴（通路） ２４ 砥石モジュール（加工物係合部材） ２６ 操作部材（調節装置） ２８ 砥石部 ３０ 裏打ち部 ３２、３４、３６、３８ くさび面 ４０ 突出部 ４２ 切り込み ４４ カム面 ４６、５０ 溝 ４８ 耳部（突出部） ５２ 封鎖部材 ５６ かしめ部

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さの少なくとも一部において長手方向
   に延びる中心軸に沿って延びる溝穴を有する細長い胴部
   部材と、溝穴中に置かれて半径方向へ移動可能であり半
   径方向外側へ向いた加工物係合表面部及び半径方向へ溝
   穴中へ延び長手方向に延びる側面を備えた裏打ち部を有
   する加工物係合部材と、裏打ち部の長手方向に延びる側
   面に隣接し細長い胴部部材の軸線に対し鋭角を成し裏打
   ち部上に設けられた少なくとも一つのくさび面と、裏打
   ち部の長手方向に延びる側面に隣接して細長い胴部部材
   の軸線に対し鋭角を成し裏打ち部上に設けられたカム面
   と、裏打ち部の長手方向に延びる側面に隣接して溝穴中
   に長手方向に移動するように設けられた操作部材と、裏
   打ち部上の少なくとも一つのくさび面にそれぞれ面対面
   で係合するように位置決めされ溝穴中で第１の長手方向
   へ操作部材を移動させることにより加工物係合部材を半
   径方向外側へ拡張するためにくさび面に滑って係合し操
   作部材上に設けられた同数のくさび面と、操作部材から
   横へ延びる突出部とを備え、突出部は加工物係合部材が
   半径方向外側へ拡張するとき溝穴中に加工物係合部材を
   保持するためカム面と協働的に係合するように位置し、
   加工物係合部材を半径方向内向きに溝穴中へ確実に引き
   込むために操作部材が第２の反対の長手方向へ移動させ
   られるときに、突出部がカム面と滑って係合し、さら
   に、加工物係合部材の裏打ち部は側方への延長部を備
   え、細長い胴部部材はこの延長部と係合する切込みを備
   え、溝穴中での加工物係合部材の長手方向移動を防止す
   るようにしたことを特徴とするホーニングマンドレル。
2. 【請求項２】 カム面が裏打ち部の一方の側面中へ延び
   る溝の縁面から成ることを特徴とする請求項１記載のホ
   ーニングマンドレル。
3. 【請求項３】 加工物係合部材がホーニング砥石モジュ
   ールであることを特徴とする請求項１記載のホーニング
   マンドレル。
4. 【請求項４】 カム面がくさび面に平行であることを特
   徴とする請求項１記載のホーニングマンドレル。
5. 【請求項５】 カム面がくさび面に関して角度を成すこ
   とを特徴とする請求項１記載のホーニングマンドレル。
6. 【請求項６】 操作部材の突出部がカム面とほぼ同じ鋭
   角を成すことを特徴 とする請求項１記載のホーニングマ
   ンドレル。
7. 【請求項７】 カム面が裏打ち部上のくさび面と逆方向
   へ向いていることを特徴とする請求項１記載のホーニン
   グマンドレル。
8. 【請求項８】 一方の端部がホーニング盤上で回転させ
   るための取り付け装置を含む取り付け端部であり他方の
   端部が加工物係合端部であり長手方向に延びる中心軸を
   有する細長い胴部部材と、細長い胴部部材の長さに沿っ
   て延びる通路と、加工物係合端部に隣接して細長い胴部
   部材の一方の側面の少なくとも一部に沿って延び通路に
   対し半径方向に向いた開口と、半径方向に向いた開口中
   に置かれ、半径方向外向きに向いた加工物係合研削部及
   び半径方向内向きに開口中へ延びる裏打ち部を有する砥
   石モジュールと、開口中に半径方向に広がりかつ長手方
   向に延びて対向する裏打ち部の側面と、裏打ち部の長手
   方向に延びる一方の側面に隣接して設けられ細長い胴部
   部材の軸線に対し鋭角を成し平行に相互に間隔を置いた
   複数のくさび面と、裏打ち部の長手方向に延びる一方の
   側面中に延びるように形成された溝と、細長い胴部部材
   の軸線に対して鋭角を成すカム面を形成すべく溝の一方
   の側の縁と、砥石モジュールと胴部部材との間の相対的
   な軸線方向移動を防止するために砥石モジュール及び胴
   部部材上に設けられた係合装置と、砥石モジュールの裏
   打ち部の長手方向に延びる一方の側面に隣接して細長い
   胴部部材の通路中に設けられ、裏打ち部上の複数のくさ
   び面とそれぞれ面対面で接触するように位置決めされか
   つ方向づけられ平行に相互に間隔を置いた複数のくさび
   面を有する調節部材とを備え、細長い胴部部材に関して
   半径方向外側へ砥石モジュールを移動させるために、通
   路中での一方の軸線方向への調節部材の移動が調節部材
   のくさび面を裏打ち部上のくさび面に対して滑って移動
   させ、調節部材が裏打ち部の溝の中へ調節部材から横方
   向へ延びる耳部を有し、開口中へ半径方向内側へ砥石モ
   ジュールを確実に収縮させるために、一方の軸線方向と
   逆の第２の軸線方向への調節部材の移動が溝のカム面に
   沿って耳部を滑って係合し移動させ、裏打ち部の長手方
   向に延びる一方の側面中に延びて形成された溝は、砥石
   モジュールが完全収縮状態にあるときに耳部を沿って移
   動させることができる軸線方向に延びた溝部を備えるこ
   とを特徴とするホーニングマンドレル。
9. 【請求項９】 通路中での調節部材の半径方向移動を防
   止する拘束装置とし て調節部材の溝穴と協働的に係合す
   る細長い胴部部材上の突出部を備えることを特徴とする
   請求項８記載のホーニングマンドレル。
10. 【請求項１０】 通路中での調節部材の半径方向移動を
    防止する拘束装置として通路の少なくとも一部に隣接し
    て細長い胴部部材をかしめる手段を備えることを特徴と
    する請求項８記載のホーニングマンドレル。
11. 【請求項１１】 通路中での調節部材の半径方向移動を
    防止する拘束装置として細長い胴部部材上に胴部部材の
    一部として調節部材を覆う部分が形成されていることを
    特徴とする請求項８記載のホーニングマンドレル。
12. 【請求項１２】 カム面が裏打ち部のくさび面に平行で
    あることを特徴とする請求項８記載のホーニングマンド
    レル。