JP2916141B1 - ホーニング砥石用オシレーション装置およびホーニング装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ホーニング装置において、ワークの径面を高
い仕上げ精度を保ちつつ、高効率でホーニング加工する
ことができるホーニング砥石用オシレーション装置を提
供する。 【解決手段】 ホーニングツールに、基本動作としての
回転運動と往復運動を与えるとともに、ストローク振動
発生部７により、軸方向の微振動を重畳的に付加させ
て、ワーク内径面を高効率でホーニング加工する。スト
ローク振動発生部７は、回転主軸２の回転運動を軸心方
向の微振動に変換するカム機構１０１と、カム機構１０
１に回転主軸２の回転を所定の伝達速度比をもって伝達
する遊星歯車機構１００とを備えてなり、ホーニング砥
石は回転運動と微振動オシレーションを互いに同期しな
いタイミングで行い、ホーニング砥石の運動の軌跡が再
び同じ条痕を通過することを有効に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ホーニング砥石
用オシレーション装置およびホーニング装置に関し、さ
らに詳細には、工作物の径面を高精度にかつ高効率で仕
上げるためホーニング技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホーニング加工は、例えば、精密中ぐ
り、研削などによって仕上げられた工作物（以下ワーク
と称する）の内径面をさらに平滑にするとともに、この
内径面の加工精度も向上させる目的で、角形棒状の細粒
砥石をワーク内径面に面接触させて軽く研削する仕上げ
方法であって、ラップ仕上や超仕上と共に最もすぐれた
ワーク表面を造ることができる精密仕上法の一つであ
る。

【０００３】そして、ホーニング加工は、他の精密仕上
と比較して、工作機械の精度に直接頼ることなく高精度
の加工が可能であること、および真円度に加えて真直度
も改善する能力を有することなどのすぐれた長所を有し
ており、燃料噴射ポンプ部品や油空圧バルブ部品等にお
ける穴部内径面の仕上方法としても一般に採用されてい
る。

【０００４】このホーニング仕上を行う専用工作機械と
してホーニング盤がある。ホーニング盤は、ワークの種
類別に個々の専用機があるが、その一般的な基本構造
は、数個の細粒砥石を保持するホーニングヘッドを備え
てなり、このホーニングヘッドとワークとの間に相対的
な回転運動と往復運動とを行わせるとともに、上記砥石
に所定の圧力を加えて、同時に多量の工作液を注ぎなが
ら、ワーク表面の工作を行うようにされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホーニ
ング加工は、上述したように、工作機械の精度に直接頼
ることなく高精度の加工を行う方式であることもあっ
て、逆に言えば、上記砥石に与えられる回転運動と往復
運動は比較的遅く、また砥石の切込み量も比較的少な
い。これがため、ホーニング加工に要する時間は、必然
的に長くなる傾向にあるところ、近年の多量生産品の仕
上加工需要とも相まって、ホーニング加工一工程のサイ
クルタイムの短縮による加工効率の向上が強く要望され
ていた。

【０００６】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的とするところは、ワークの
径面を高い仕上げ精度を保ちつつ、高効率でホーニング
加工することができるホーニング技術の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のホーニング砥石用オシレーション装置は、
回転主軸の先端部に取付けられたホーニングツールの往
復運動に微振動を重畳的に付加させるストローク振動発
生手段を備え、このストローク振動発生手段は、上記回
転主軸の軸心まわりの回転運動を軸心方向の微振動に変
換するカム機構と、このカム機構に上記回転主軸の回転
を伝達する歯車機構とを備えてなり、上記カム機構のカ
ム駆動により、上記回転主軸の先端部に取り付けられた
ホーニングツールの往復運動に、軸方向の微振動が重畳
的に付加されることを特徴とする。

【０００８】好適な実施態様として、上記カム機構は、
ホーニング装置の装置本体側に固定的に設けられた駆動
側カムと、上記回転主軸とその軸心方向に一体的に設け
られた従動側カムとを備えてなり、これら駆動側および
従動側カムは、上記回転主軸の軸心方向に当接係合され
るとともに、回転主軸の軸心まわりに相対的に回転可能
とされ、これら両カムの相対的な回転動作により、上記
従動側カムが駆動側カムに対して軸心方向へ相対的に微
振動して、上記回転主軸の先端部に取り付けられたホー
ニングツールの往復運動に、軸方向の微振動が重畳的に
付加される。

【０００９】また、上記ホーニング砥石の回転方向の運
動と、上記ストローク振動発生手段による微振動を付加
された微振動往復運動とは、互いに同期しないタイミン
グで行われるように設定されている。具体的には、上記
歯車機構の伝達速度比を、上記回転主軸の回転と上記ス
トローク振動発生手段による微振動とが同期しないタイ
ミングで行われるように設定されるか、あるいは、上記
歯車機構の伝達速度比を、上記回転主軸の回転と上記ス
トローク振動発生手段による微振動とが同期するタイミ
ングで行われるように設定するとともに、上記ホーニン
グ砥石の回転運動と上記ストローク振動発生手段による
微振動の付加されない往復運動とが同期しないタイミン
グで行われるように設定される。

【００１０】さらに、本発明のホーニング装置は、上記
オシレーション装置を備えるものであって、ワークの径
面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、軸線ま
わりに回転可能に軸支されてなる回転主軸と、この回転
主軸を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段と、上記回
転主軸を上記径面の軸線方向へ往復動作させる主軸往復
手段と、上記回転主軸先端に装着され、上記ワークの径
面に対応したプロフィールのホーニング砥石を有するホ
ーニング砥石を備えるホーニングツールとを備えてなる
ことを特徴とする。

【００１１】本発明においては、ワークの径面、例えば
内径面をホーニング加工するに際して、ホーニングツー
ルに、基本動作としての回転運動と往復運動を与えると
ともに、さらにストローク振動発生手段により、これら
基本動作のうち往復運動に、軸方向の微振動を重畳的に
付加させながら、ワーク内径面をホーニング加工する。

【００１２】これにより、ワーク内径面には上記基本動
作によるホーニング加工本来の精密仕上が施されるとと
もに、重畳的に付加される軸方向の微振動により、ホー
ニングツールのホーニング砥石の上記ワーク内径面に対
する食い込みが促進されて、高い仕上げ精度が保持され
つつ、高効率（高速度）なホーニング仕上げ加工が実現
し得る。

【００１３】この場合、上記ストローク振動発生手段
は、上記回転主軸の軸心まわりの回転運動を軸心方向の
微振動に変換するカム機構と、このカム機構に上記回転
主軸の回転を伝達する歯車機構とを備えてなり、この歯
車機構の伝達速度比を、上記ホーニング砥石の回転運動
と往復運動との相対的な動作タイミングに対応して適宜
設定することにより、上記ホーニング砥石は回転運動と
微振動オシレーションを互いに同期（同調）しないタイ
ミングで行う。

【００１４】これにより、ホーニング加工時において、
ホーニング砥石の運動の軌跡が再び同じ条痕を通過する
ことが防止されて、良好な仕事能率および仕上げ面を確
保することができるとともに、ホーニング砥石の整形お
よび自生発刃作用を同時に発揮させることができる。

【００１５】さらに、回転主軸の回転が比較的高速の場
合に、上記変速歯車機構が、遊星歯車機構のような減速
歯車機構であれば、この減速歯車機構の減速比を上記伝
達速度比の条件下で適宜設定することにより、上記カム
機構が上記回転主軸の回転速度に対して円滑かつ確実な
カム駆動を得て、一定かつ安定した微振動往復運動（微
振動オシレーション）を確保することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１７】本発明に係るホーニング装置を図１に示
し、このホーニング装置は、具体的にはワークＷの円筒
内径面Ｗａを仕上げ加工する立形のもので、ホーニング
ツール１を先端に備える回転主軸２、主軸回転駆動部
３、主軸往復駆動部４、砥石切込み拡張部５、定寸補正
部６を基本構成部として備えるとともに、さらにストロ
ーク振動発生部７を備えてなり、これら各構成部は制御
部８により駆動制御される構成とされている。ワークＷ
は、その円筒内径面Ｗａの軸線が上下方向へ向いた状態
で、図示しないワーク保持治具に水平方向へ浮動状態
（前後左右方向へ揺動可能な状態）で取外し交換可能に
支持される。以下、各構成部分毎に具体的に説明する。

【００１８】Ｉ．ホーニングツール１ ホーニングツール（いわゆるホーニングマンドレルない
しホーニングヘッド）１は、回転主軸２の先端つまり下
端に着脱交換可能に装着されるものである。このホーニ
ングツール１は、図２および図７に示すように、ツール
本体１１の先端内部に、径方向へ拡縮可能に配された複
数のホーニング砥石１２，１２，…と、これを拡張動作
させるコーンロッド１３とを備えてなる。１４は、ホー
ニングツール１を回転主軸２の下端取付部２ａに固定す
る取付アダプタを示している。

【００１９】各ホーニング砥石１２は、ワークＷの円筒
内径面Ｗａに対応したプロフィールの砥石面を有する。
コーンロッド１３は、上記ツール本体１１内において上
下方向へ移動可能に設けられており、その先端部１３ａ
が各ホーニング砥石１２の取付台１２ａを押圧する先細
テーパ形状の拡張コーンとされるとともに、その上部で
ある基部ロッド１３ｂが、後述する定寸補正部６の調整
ねじ機構７１に連結されている。また、図示しないが、
ホーニング砥石１２，１２，…は、復帰ばねにより常時
縮閉方向へ弾発的に付勢されている。

【００２０】しかして、ホーニングツール１のホーニン
グ砥石１２，１２，…は、コーンロッド１３の下動に伴
って拡開動作される一方、コーンロッド１３の上動に伴
って上記復帰ばねにより縮閉動作されることとなる。

【００２１】II．回転主軸２ 回転主軸２は、上記ホーニングツール１を下端取付部２
ａに備え、装置本体９に、軸受１５〜２０等を介してワ
ークＷの円筒内径面Ｗａの軸線まわりに回転可能に軸支
されてなるとともに、主軸回転駆動部３に駆動連結され
ている。この回転主軸２の具体的な支持構造および連結
構造については後述する。

【００２２】III.主軸回転駆動部３ 主軸回転駆動部３は、上記回転主軸２を軸線回りに回転
駆動する主軸回転手段として機能するもので、図３およ
び図４に示すように、主軸駆動体２１と回転駆動モータ
２２を主要部として構成されている。

【００２３】主軸駆動体２１は、上記装置本体９に軸受
１６，１７により、回転可能に軸支されるとともに、上
記回転主軸２および回転駆動モータ２２に駆動連結され
ている。

【００２４】具体的には、この主軸駆動体２１は、回転
主軸２の外周部において回転主軸２と同軸状に配置され
るとともに、キーまたはスプライン等の回転伝達部２５
を介して回転主軸２の連結部２ｂに駆動連結されてい
る。図示の実施形態においては、回転伝達部２５として
ボールスプラインが用いられており、このボールスプラ
イン２５により、回転主軸２は、主軸駆動体２１に対し
て一体回転可能でかつ軸方向へ相対的に移動可能とされ
ている。

【００２５】また、主軸駆動体２１の上端部に伝動プー
リ２６が取り付けられるとともに、上記回転駆動モータ
２２の駆動軸２２ａに駆動プーリ２７が取り付けられ、
これら両プーリ２６，２７が伝動ベルト２８を介して互
いに駆動連結されている。回転駆動モータ２２は電動モ
ータからなり、装置本体９に下向き状態で設けられると
ともに、その駆動軸２２ａが主軸駆動体２１および回転
主軸２と平行に配されている。

【００２６】しかして、回転駆動モータ２２の回転駆動
により、一連の回転伝達手段２６〜２８、２１、２５を
介して、回転主軸２つまりその先端のホーニングツール
１が回転駆動される。

【００２７】IV．主軸往復駆動部４ 主軸往復駆動部４は、上記回転主軸２をワークＷの円筒
内径面Ｗａの軸線方向へ往復駆動する主軸往復手段とし
て機能するもので、図４に示すように、上記装置本体９
と往復シリンダ３１を主要部として構成されている。

【００２８】装置本体９は、上述したように回転主軸２
を回転可能に軸支するとともに、固定的に設けられた上
下スライド基台３２に対して上下方向へ昇降可能に設け
られている。具体的には、上下スライド基台３２に、リ
ニアガイド３３が上下方向へ延びて設けられ、このリニ
アガイド３３上に、装置本体９が、リニアスライド３
４，３４を介して昇降可能に設けられている。

【００２９】往復シリンダ３１は、上下スライド基台３
２に垂直下向きに設けられ、そのピストンロッド３１ａ
が、上記リニアガイド３３と平行になるように配置され
るとともに、上記装置本体９に接続されている。往復シ
リンダ３１は、図示の実施形態においては、圧油を圧力
媒体とする油圧シリンダの形態とされている。

【００３０】しかして、往復シリンダ３１の突出退入動
作により、装置本体９が上下方向へ昇降動作して、これ
により、回転主軸２つまりホーニングツール１のワーク
Ｗの内径面Ｗａに対する上下方向（軸線方向）の位置決
め動作と、加工時のオシレーションが行われる。

【００３１】Ｖ．砥石切込み拡張部５ 砥石切込み拡張部５は、ホーニングツール１のコーンロ
ッド１３を介してホーニング砥石１２，１２，…に所定
の切込み動作を与えるもので、図３、図５および図６に
示すように、切込み軸４１、切込み駆動機構４２および
切込み駆動源（駆動源）４３を備えてなる。

【００３２】切込み軸４１は、上記ホーニングツール１
の砥石拡張用コーンロッド１３を拡張動作させるもの
で、上記回転主軸２内に、その軸方向（上下方向）へ移
動可能に挿通して設けられている。具体的には、回転主
軸２は、その軸心に沿って設けられた挿通孔４４を備え
る中空軸の形態とされ、この挿通孔４４内に、上記切込
み軸４１が回転主軸２に対して相対的に回転可能でかつ
軸方向へ移動可能に挿通支持されている。

【００３３】上記切込み軸４１は、その先端（下端）の
接続軸部４１ａ（図７参照）が後述する定寸補正部６の
調整ねじ機構７１を介して上記コーンロッド１３に駆動
連結されるとともに、その基端（上端）４１ｂが切込み
駆動機構４２を介して上記切込み駆動源４３に駆動連結
されている。

【００３４】切込み駆動機構４２は、切込み軸４１を上
下方向（軸方向）へ移動させるもので、具体的には送り
ねじ機構の形態とされており、切込み雌ねじ４５と切込
み雄ねじ４６を備えてなる。

【００３５】切込み雌ねじ４５は、雌ねじ保持台５１に
固定保持されるとともに、この雌ねじ保持台５１が、切
込部取付台５２を介して、装置本体９の頂部に取付け固
定されている。この切込み雌ねじ４５は、その上部内径
部に雌ねじが形成されるとともに、その下端部が、軸受
１５，１５を介して上記回転主軸２の上端部分を回転可
能に支持している。

【００３６】切込み雄ねじ４６は、上記切込み雌ねじ４
５に軸方向（上下方向）へ螺進退可能に螺合されるとと
もに、その軸心部に上記切込み軸４１の上端部４１ｂが
締付ボルト・ナット４７によって一体的に連結されてい
る。

【００３７】切込み駆動源４３は、上記送りねじ機構４
２を螺進退動作する回転駆動源であって、具体的には、
圧力流体により回転駆動するロータリシリンダの形態と
され、図示の実施形態においては、圧力流体として圧油
が用いられた油圧式ロータリシリンダが用いられてい
る。

【００３８】ロータリシリンダ４３は、回転主軸２の基
端部つまり上端部側において、切込部取付台５２上に支
持固定されたシリンダ支持台５５に支持されている。こ
のロータリシリンダ４３は、上記シリンダ支持台５５に
垂直下向きに設けられるとともに、その駆動軸４３ａが
上記回転主軸２と同軸状に配置されている。

【００３９】ロータリシリンダ４３の駆動軸４３ａに
は、連結フランジ４８が一体形成され、この連結フラン
ジ４８に取付け固定された連結ピン５６が、上記切込み
雄ねじ４６の連結フランジ４６ａの係合溝４６ｂに、回
転方向に一体的にかつ上下方向へ相対的に移動可能に係
合されて、ロータリシリンダ４３と切込み駆動機構４２
が駆動連結されている。

【００４０】ロータリシリンダ４３の具体的構造は、図
６に示すように、シリンダ本体４３ｂ内に形成されたシ
リンダ空間６０内に、回転子６１が所定の角度範囲内に
おいて回転可能に配されてなり、この回転子６１に上記
駆動軸４３ａが一体的に取付け固定されている。この回
転子６１とシリンダ本体４３ｂには、それぞれ隔壁部６
２ａ，６２ｂが一体的に設けられており、これら両隔壁
部６２ａ，６２ｂにより、上記シリンダ空間６０が二つ
のシリンダ室６０ａ，６０ｂに密閉区画されるととも
に、回転子６１の回転範囲が規定されている。これら両
シリンダ室６０ａ，６０ｂは、切換弁６３を介して、図
示しないポンプおよび油タンク等からなる油圧供給源に
連通されている。

【００４１】そして、上記油圧供給源からの圧力油は、
切換弁６３を介して、シリンダ室６０ａまたは６０ｂへ
供給され、回転子６１が時計方向または反時計方向へ所
定の角度範囲内、つまり上記回転子６１の隔壁部６２ａ
がシリンダ本体４３ｂの隔壁部６２ｂの両側壁に当接す
る角度範囲内で往復回転され、回転子６１と一体回転す
る駆動軸４３ａを介して、切込み駆動機構４２の切込み
雄ねじ４６も回転する。これにより、この切込み雌ねじ
４５に対して切込み雄ねじ４６が螺進退する結果、切込
み軸４１が上下方向へ移動して、コーンロッド１３を上
下方向へ移動させる。

【００４２】図示の実施形態においては、図６において
左側のシリンダ室６０ａへ圧力油が供給されると、回転
子６１さらには駆動軸４３ａが時計方向へ回転して、切
込み駆動機構４２により、ホーニングツール１の砥石拡
張用コーンロッド１３が拡張動作し、一方、シリンダ室
６０ｂへ圧力油が供給されると、回転子６１さらには駆
動軸４３ａが反時計方向へ回転して、切込み駆動機構４
２により、コーンロッド１３が縮閉動作する。

【００４３】これに関連して、ロータリシリンダ４３の
上側には、上記回転子６１つまり駆動軸４３ａの回転角
度位置を検出するセンサ部６４が設けられている。この
センサ部６４は、上記駆動軸４３ａ側に設けられた複数
のドグ６５ａ，６５ｂ，…と、これらドグ６５ａ，６５
ｂ，…を検出する複数のセンサ６６ａ，６６ｂ，…とか
らなる。

【００４４】具体的には、ロータリシリンダ４３の上側
において、上記回転子６１および駆動軸４３ａに、ドグ
取付板６７が同軸状にかつ一体的に取付けられている。
ドグ取付板６７の所定位置には、上記複数のドグ６５
ａ，６５ｂ，…がそれぞれ配置固定されている。これら
ドグ６５ａ，６５ｂ，…の配置構成は、例えば、ホーニ
ング工程における各加工の開始タイミングをとる原点、
つまり荒ホーニング加工の開始原点、仕上げホーニング
加工の開始原点に対応した回転方向位置、およびホーニ
ング工程の最終端つまり切込み最終端に対応した回転方
向位置にそれぞれ配置される。また、これらドグ６５
ａ，６５ｂ，…に対応して、上記複数のセンサ６６ａ，
６６ｂ，…が対向して配置されている。これらセンサ６
６ａ，６６ｂ，…としては、光学式センサや電磁式セン
サなどが好適に用いられ、上記荒ホーニング加工の開始
原点を検出する荒ホーニングセンサ、上記仕上げホーニ
ング加工の開始原点を検出する仕上げホーニングセン
サ、および上記切込み最終端を検出する切込み最終セン
サ等が含まれる。

【００４５】そして、これらセンサ６６ａ，６６ｂ，…
の検出信号は制御部８へ送られて、駆動軸４３ａの回転
量が算出され、これに基づいて、砥石切込み拡張部５の
切込み動作が制御される。

【００４６】VI．定寸補正部 定寸補正部６は、砥石切込み拡張部５に対してホーニン
グ砥石１２，１２，…の磨耗分の補正を行うもので、回
転主軸２の先端部分に設けられた手動操作式とされてい
る。

【００４７】この定寸補正部６は、具体的には図７〜図
９に示すように、調節ねじ機構７１とこれを螺進退操作
する回転操作部７２を主要部として備え、この回転操作
部７２を回転操作することにより、調整ねじ機構７１が
螺進退動作して、上記コーンロッド１３と切込み軸４１
の軸方向相対的位置が調整される構成とされている。

【００４８】調節ねじ機構７１は、上記コーンロッド１
３の拡張動作原点位置を補正するもので、回転主軸２の
挿通孔４４の先端大径部４４ａ内において、上記切込み
軸４１とコーンロッド１３との接続部を構成している。

【００４９】この調整ねじ機構７１は、上記切込み軸４
１に取り付けられた雌ねじ部７５と上記コーンロッド１
３に取り付けられた雄ねじ部７６とを備え、これら両雌
雄ねじ部７５，７６が相対的に螺進退可能に螺合接続さ
れている。

【００５０】具体的には、上記雌ねじ部７５は、その下
端部内径部７５ａが雌ねじとされた円筒状のもので、回
転主軸２の挿通孔４４の先端大径部４４ａ内に回転方向
および軸方向へ摺動可能に収納されるとともに、その上
端部７５ｂが、スラスト軸受８１ａ，８１ａおよびラジ
アル軸受８１ｂを介して、切込み軸４１下端の接続軸部
４１ａに同軸状に接続されている。これにより、雌ねじ
部７５は、切込み軸４１に対して、相対回転可能でかつ
軸方向へ一体的に接続されるとともに、回転主軸２に対
して、相対的に回転可能でかつ軸方向へ移動可能とされ
ている。

【００５１】一方、上記雄ねじ部７６は、その上端部の
外径部７６ａが雄ねじとされた棒状のもので、回転主軸
２の下端取付部を構成する蓋部材２ａの挿通孔８２内
に、キー嵌合８３により回り止めされつつ軸方向へ摺動
可能に収納されるとともに、雄ねじ７６ａが上記雌ねじ
部７５の雌ねじ７５ａに螺進退可能にかつ同軸状に螺合
接続されている。上記蓋部材２ａは、回転主軸２の先端
に取付け固定されるとともに、前述したように、この蓋
部材２ａに、取付アダプタ１４を介して、ホーニングツ
ール１が取り付けられている。

【００５２】上記雄ねじ部７６の下端部には、接続空間
７６ｂが下端開口状に形成されており、この接続空間７
６ｂに、上記コーンロッド１３の基部ロッド１３ｂが挿
入されるとともに、基部ロッド１３ｂの基端が上記接続
空間７６ｂの底面に当接されている。また、基部ロッド
１３ｂの掛止ワッシャ８４とツール本体１１との間に圧
縮スプリング８５が介装されて、基部ロッド１３ｂは上
記雄ねじ部７６に常時弾発的に当接係合されている。こ
れにより、雄ねじ部７６は、回転主軸２に対して、一体
回転可能でかつ軸方向へ相対的に移動可能とされるとと
もに、コーンロッド１３に対して、相対回転可能にかつ
軸方向に一体的に接続されている。

【００５３】また、上記雌ねじ部７５は、伝動歯車機構
９０を介して、上記回転操作部７２に駆動連結されてい
る。伝動歯車機構９０は、伝動歯車９１と伝動ピニオン
９２を備えてなる。

【００５４】伝動歯車９１は、上記雌ねじ部７５と同軸
状に配された円筒状のもので、上記雄ねじ部７６の外周
において、回転主軸２の挿通孔４４の先端大径部４４ａ
内に回転可能に回転支持されるとともに、その先端外周
面に外歯９１ａが形成されている。この伝動歯車９１と
雌ねじ部７５との連結は、図７に示すように、伝動歯車
９１の上端縁に複数の係合突起９１ｂ，９１ｂ，…が設
けられるとともに、上記雌ねじ部７５の下端縁に複数の
係合凹部７５ｃ，７５ｃ，…が設けられ、これら９１
ｂ，７５ｃ，…が相互に回転方向へ一体的にかつ軸方向
へ相対的に移動可能なように係合されてなる。

【００５５】伝動ピニオン９２は、上記伝動歯車９１と
回転操作部７２との間に配されており、そのピニオン軸
９２ａを介して、回転主軸２に回転可能に軸支されると
ともに、回転操作部７２の内歯７２ａと伝動歯車９１の
外歯９１ａにそれぞれ噛合されている。

【００５６】回転操作部７２は、具体的には操作リング
の形態とされ、上記回転主軸２の先端部外周に回転可能
に装着されるとともに、上記伝動歯車機構９０を介して
上記調整ねじ機構７１に駆動連結されている。

【００５７】この操作リング７２に対応して、回転主軸
２には、操作リング７２の回転方向位置を指示する指示
手段としてのセットリング９３と、操作リング７２の位
置決め手段としての位置決め機構９４が設けられてい
る。

【００５８】セットリング９３は、回転主軸２の外周部
に取付け固定されるとともに、このセットリング９３に
は、図８に示すように、操作リング７２の指示目盛９５
ａに対応して、操作リング７２の回転方向位置を指示す
る指示部９５ｂが形成されている。なお、これら指示目
盛９５ａと指示部９５ｂは、図示の場合と逆の構成、つ
まり、セットリング９３の外周面に指示目盛９５ａが形
成されるとともに、操作リング７２に指示部９５ｂが形
成されてもよい。

【００５９】また、位置決め機構９４は、具体的には、
弾発スプリング９４ａと係合鋼球９４ｂとからなる位置
決めプランジャの形態とされ、係合鋼球９４ｂが上記操
作リング７２の内歯７２ａのいずれか一つの歯間谷部に
弾発的に係合して、操作リング７２の回転動作を弾発的
に位置決め固定する構成とされている。

【００６０】しかして、操作リング７２を回転操作し
て、その指示目盛９５ａのいずれかの位置をセットリン
グ９３の指示部９５ｂに合わせることにより、この回転
量に応じた分だけ、コーンロッド１３が切込み軸４１に
対して上下動して、ホーニング砥石１２，１２，…の拡
張動作原点が微調整される。

【００６１】すなわち、操作リング７２を回転させる
と、この回転が伝動歯車機構９０の伝動ピニオン９２お
よび伝動歯車９１を介して、雌ねじ部７５に伝達され、
この雌ねじ部７５の回転により、雄ねじ部７６が雌ねじ
部７５に対して上下方向へ微量移動する結果、コーンロ
ッド１３と切込み軸４１の軸方向相対的位置が微調整さ
れて、コーンロッド１３つまりホーニング砥石１２，１
２，…の拡張動作原点が微調整される。

【００６２】なお、位置決め機構９４の作用により、操
作リング７２は回転主軸２に対して常時弾発固定されて
いることから、上記両雌雄ねじ部７５，７６は、上記操
作リ１グ７２の回転操作時には、相対的に回転して螺進
退動作する一方、操作リング７２の回転操作停止時に
は、相対的な回転が停止されており、回転主軸２の回転
動作等によって、操作リング７２による調整が狂うこと
はない。

【００６３】VII.ストローク振動発生部 ストローク振動発生部７は、上述したストローク振動発
生部７による回転主軸２つまりホーニングツール１の往
復運動に微振動を重畳的に付加させるもので、図１０お
よび図１１に示すように、歯車機構１００とカム機構１
０１を主要部として構成されている。

【００６４】歯車機構１００は、カム機構１０１に回転
主軸２の回転を回転を所定の伝達速度比をもって伝達す
るもので、この歯車機構１００の伝達速度比は、上記ホ
ーニング砥石１２，１２，…の回転方向の運動と、上記
カム機構１０１による微振動を付加された微振動往復運
動とが互いに同期（同調）しないタイミングで行われる
ように、上記ホーニング砥石１２，１２，…の回転運動
と往復運動との相対的な動作タイミングに対応して適宜
設定される。

【００６５】図示の実施形態においては、上記歯車機構
１００は、カム機構１０１に回転主軸２の回転を非同期
で減速して伝達する減速歯車機構の形態とされ、図示の
実施形態においては、太陽歯車１０５、遊星歯車１０６
および内歯車１０７からなる遊星歯車機構が採用されて
いる。

【００６６】太陽歯車１０５は、キー嵌合２００により
回転主軸２に一体的に固定されている。

【００６７】遊星歯車１０６は、後述するカム機構１０
１のキャリア１０８上の複数箇所に回転可能に軸支され
ている。具体的には、キャリア１０８が、回転主軸２に
軸受１８，１９を介して水平回転可能に軸支され、この
キャリア１０８に固定された支軸２０１に、遊星歯車１
０６が水平回転可能に軸支されている。図示の実施形態
においては、図１１に示すように、キャリア１０８の一
直径線上の外周部分に一対の遊星歯車１０６，１０６が
配されている。

【００６８】また、内歯車１０７は、装置本体９に締付
けボルト２０２により固定的に設けられている。

【００６９】そして、遊星歯車１０６，１０６が、上記
太陽歯車１０５と内歯車１０７にそれぞれ挟状に噛合さ
れて、回転主軸２と一体の太陽歯車１０５が回転する
と、これと噛合する遊星歯車１０６，１０６が上記内歯
車１０７上を転動しながら、太陽歯車１０５の外周を遊
星運動つまり公転運動して、これにより、上記キャリア
１０８が回転主軸２に対して所定の減速比をもって同方
向へ回転される。

【００７０】遊星歯車機構１００の伝達速度比つまり減
速比は、上述したように、ホーニング砥石１２，１２，
…の回転方向の運動と、ストローク振動発生部７による
微振動を付加された往復運動とが互いに同期しないタイ
ミングで行われるとともに、カム機構１０１が回転主軸
２の回転速度に対して円滑かつ確実にカム駆動を行うよ
うに、ホーニング砥石１２，１２，…の回転運動と往復
運動との相対的な動作タイミングに対応して設定されて
いる。この点については、さらに後述する。

【００７１】カム機構１０１は、上記回転主軸２の軸心
まわりの回転運動を軸心方向の微振動に変換するもの
で、具体的には、従動側カムを構成する上記キャリア１
０８およびカムローラ１１１と、駆動側カムを構成する
フェイスカム１１２とを備えてなる。

【００７２】図示の実施形態においては、キャリア１０
８は円筒状のもので、図１１に示すように、その内側に
遊星歯車機構１００の太陽歯車１０５が内装されるとと
もに、その外周が遊星歯車機構１００の内歯車１０７の
内側に沿った平面形状を有する。

【００７３】キャリア１０８は、前述したように、軸受
１８，１９により回転主軸２に水平回転可能に、かつ回
転主軸２とその軸心方向に一体的に軸支されるととも
に、その外周部分に、一対の遊星歯車１０６，１０６が
配されて、遊星歯車機構１００に駆動連結されている。

【００７４】また、キャリア１０８の下部外周におい
て、上記一対の遊星歯車１０６，１０６の配設位置を結
ぶ直径線に直交する直径線上の外周両側面１０８ａ，１
０８ａには、支軸２０３，２０３を介して、一対のカム
ローラ１１１，１１１がそれぞれ垂直回転可能に軸支さ
れ、図示の場合、この一対で一組のカムローラが構成さ
れている。

【００７５】カムローラ１１１は従動側カムのカム面を
構成し、より具体的には、駆動側カムであるフェイスカ
ム１１２のカム面１１８に当接係合するカム突起を構成
している。カムローラ１１１は上記のごとく、上記キャ
リア１０８上に垂直回転可能に軸支されるとともに、こ
のキャリア１０８を介して上記回転主軸２とその軸心方
向に一体的に設けられている。

【００７６】フェイスカム１１２は、装置本体９に締付
けボルト２０４により締付け固定されるとともに、その
上面１１８は、上記一対一組のカムローラ１１１，１１
１が転動走行する環状カム面とされている。

【００７７】この環状カム面１１８は、上記カムローラ
１１１の転動軌跡に対応した平面円環状とされるととも
に、その断面形状は、回転主軸２の軸心方向に所定の高
低差ｈを持ちかつなめらかな曲線をもって連続する谷部
と山部とからなる凹凸断面とされている。

【００７８】換言すれば、環状カム面１１８は、上記従
動側カム１１１，１１１の上下往復運動の上死点を規定
するカム上死点（第１の面）１１８ａと、下死点を規定
するカム下死点（第２の面）１１８ｂとが連続して形成
されてなり、これらカム上下死点１１８ａ，１１８ｂの
段差が上記所定の高低差ｈを規定している。図示の実施
形態においては、上記カム上死点１１８ａとカム下死点
１１８ｂは、円周方向全周にわたり、なめかな上下湾曲
線をもって連続する緩やかな波形面を形成している。

【００７９】また、上記カム上下死点１１８ａ，１１８
ｂの具体的な形状寸法および配設数は、目的に応じて、
従動側カム１０８，１１１の回転速度およびカムローラ
１１１の配設数等を考慮して適宜設定されるが、環状カ
ム面１１８のカム上下死点（第１および第２の面）１１
８ａ，１１８ｂの配置構成は、好ましくは、上記カムロ
ーラ１１１に対応して、後述するカム機構１０１のカム
駆動が、回転主軸２の軸心回りで偏りを生じることなく
バランス良く行われるように設定される。

【００８０】つまり、上記環状カム面１１８のカム上下
死点１１８ａ，１１８ｂとカム突起（カムローラ）１１
１は、一直径線上の位置に配された一対の組からそれぞ
れ構成されるのが好適である。

【００８１】一例として、環状カム面１１８のカム上死
点１１８ａおよびカム下死点１１８ｂは、上記キャリア
１０８の一対のカムローラ１１１，１１１と同様、環状
カム面１１８における一直径線上の位置に一対一組ずつ
で設けられるとともに、この一対一組のカム上死点１１
８ａ，１１８ａおよびカム下死点１１８ｂ，１１８ｂ
が、互いに直交する直径線上に二組配置される構成とさ
れる。

【００８２】このような配置構成において、カム駆動時
は、一直径線にある一対のカムローラ１１１，１１１と
一対のカム上死点１１８ａ，１１８ａおよびカム下死点
１１８ｂ，１１８ｂ同士が互いに作用して、キャリア１
０８が一回転当たり４回振動することになり、しかも、
常に一直径線上のカムローラ１１１，１１１とカム上死
点１１８ａ，１１８ａおよびカム下死点１１８ｂ，１１
８ｂ同士が同時に作用し合う結果、回転主軸２の軸心回
りで偏りを生じない振動が確保される。

【００８３】また、これらカム機構１０１の構成に関連
して、上記遊星歯車機構１００の減速比も上述したよう
に適宜設定される。つまり、遊星歯車機構１００の減速
比（伝達速度比）は、次の二つの条件を満足するように
設定されている。

【００８４】(1) 遊星歯車機構１００の減速比は、ホー
ニング砥石１２，１２，…の回転方向の運動と、ストロ
ーク振動発生部７による微振動を付加された往復運動と
が互いに同期しないタイミングで行われるように設定さ
れている。

【００８５】すなわち、一般的なホーニング加工におい
ては、ホーニング砥石１２，１２，…の基本運動である
主軸回転駆動部３による回転運動と、主軸往復駆動部４
による往復運動とにより、ワークＷの内径面Ｗａには、
クロスハッチパターンが形成されながらホーニング加工
が行われることになる。この場合に、上記ホーニング砥
石１２，１２，…の砥石面における砥粒切刃が、ワーク
Ｗの円筒内径面Ｗａ上において同じ条痕を重ねて通る
と、ワークＷの仕上量は低下してしまうことから、これ
を防止するために、主軸回転駆動部３と主軸往復駆動部
４の動作タイミングは、上記両運動が互いに同期しない
ように制御される必要がある。

【００８６】本ホーニング装置においては、ホーニング
砥石１２，１２，…は、上記基本運動に加えて、カム機
構１０１による微振動が上記往復運動に重畳的に付加さ
れて微振動オシレーションを行うことになるから、ホー
ニング砥石１２，１２，…の砥粒切刃が、上記円筒内径
面Ｗａで同じ条痕を重ねて通るのを防止するためには、
前述したように、ホーニング砥石１２，１２，…の微振
動オシレーションを上記回転運動と同期しないタイミン
グで行われるように、遊星歯車機構１００の減速比を設
定する必要がある。具体的には、次の二通りのいずれか
に設定される。

【００８７】 遊星歯車機構１００の減速比（伝達速
度比）は、回転主軸２の回転とカム機構１０１による微
振動とが同期しないタイミングで行われるように設定さ
れる。

【００８８】 遊星歯車機構１００の減速比は、回転
主軸２の回転とカム機構１０１による微振動とが同期す
るタイミングで行われるように設定され、かつ、主軸回
転駆動部３によるホーニング砥石１２，１２，…の回転
運動と、カム機構１０１による微振動が付加されない往
復運動つまり主軸往復駆動部４による往復運動とが同期
しないタイミングで行われるように設定される。

【００８９】このような動作タイミングをとることによ
り、ホーニング加工時において、ホーニング砥石１２，
１２，…の運動の軌跡が再び同じ条痕を通過することが
防止されて（図１２参照）、良好な仕事能率および仕上
げ面を確保することができるとともに、ホーニング砥石
１２，１２，…の整形および自生発刃作用を同時に発揮
させることができる。

【００９０】(2) 遊星歯車機構１００の減速比は、カム
機構１０１が高速で回転する回転主軸２を回転駆動源と
していることから、以下に述べるように、カム機構１０
１のキャリア１０８が、回転主軸２の高速の回転速度に
対して円滑かつ確実にカム駆動を行う回転速度まで減速
されるように設定されている。

【００９１】回転主軸２とキャリア１０８との回転速度
には、遊星歯車機構１００の減速比が小さければ小さい
ほど、キャリア１０８の回転速度は回転主軸２の回転速
度に近くなり、逆に、遊星歯車機構１００の減速比が大
きければ大きいほど、キャリア１０８の回転速度は回転
主軸２の回転速度に対して遅くなるという相関関係があ
る。

【００９２】ここで、例えば、フェイスカム１１２の環
状カム面１１８に、カム上死点１１８ａおよびカム下死
点１１８ｂが円周方向へ等間隔をもって４箇所ずつ、つ
まり上述したように一対一組のカム上死点１１８ａ，１
１８ａおよびカム下死点１１８ｂ，１１８ｂが直交する
２直径線上に交互に配置されるとともに、キャリア１０
８上に、カムローラ１１１が図示のごとく一直径線上に
一対設けられているとすると、キャリア１０８が１回転
する間に、４回のカム駆動つまり微振動を行うことにな
る。

【００９３】この場合、キャリア１０８の回転速度が早
すぎると、カムローラ１１１がフェイスカム１１２の環
状カム面１１８上を高速で転動走行する結果、カムロー
ラ１１１は環状カム面１１８上に円滑に密接して転動す
ることが困難となり、特にカム上死点１１８ａとカム下
死点１１８ｂの境界部分で飛び跳ねまたは踊ってしま
い、駆動側カムであるフェイスカム１１２に対する従動
側カムであるカムローラ１１１の追従性が悪く、所期の
安定した微振動を得ることができない。

【００９４】したがって、遊星歯車機構１００の減速比
を、これらカムローラ１１１とカム上下死点１１８ａ，
１１８ｂａの具体的な形状寸法や配設数に応じて、上記
遊星歯車機構１００の減速比を適宜設定することによ
り、キャリア１０８の回転速度を回転主軸２の回転速度
に対して適当な値まで減速させて、カムローラ１１１が
上記のような飛び跳ねつまり踊りを有効に防止する。

【００９５】また、これに関連して、上記カム機構１０
１は、上記駆動側および従動側カム１１２および１０
８，１１１を常時当接係合方向へ弾発付勢する弾発手段
を備えている。つまり、回転主軸２の掛止ワッシャ１１
５と固定側である切込み雌ねじ４５の掛止ワッシャ１１
６との間に圧縮スプリング１１７が介装されて、回転主
軸２さらにはキャリア１０８に支持されたカムローラ１
１１は、上記フェイスカム１１２の環状カム面１１８上
に弾発的な転接状態で常時当接係合されている。

【００９６】しかして、上記カムローラ１１１，１１１
とフェイスカム１１２は、回転主軸２の軸心方向に常時
当接係合されるとともに、回転主軸２の軸心まわりに相
対的に回転可能とされ、回転主軸２と一体の太陽歯車１
０５が回転すると、これと噛合する遊星歯車１０６が内
歯車１０７上を転動しながら、太陽歯車１０５の外周を
遊星運動つまり公転運動する。

【００９７】これに伴って、キャリア１０８が回転主軸
２に対して所定の減速比をもって同方向へ回転されると
ともに、固定的なフェイスカム１１２に対しても相対的
に回転することになる。

【００９８】これにより、キャリア１０８上のカムロー
ラ１１１，１１１が固定的なフェイスカム１１２の環状
カム面１１８上を転動走行し、そのカム上死点１１８ａ
とカム下死点１１８ｂを通過する際に、キャリア１０８
さらに回転主軸２がフェイスカム１１２に対して上下方
向へ微振動して、この微振動が、主軸往復駆動部４によ
る所定のオシレーション（ストローク運動）に重畳され
て、回転主軸２の先端部に取り付けられたホーニングツ
ール１は、微振動を伴ったオシレーションを行うことに
なる。

【００９９】VIII. 制御部：制御部８は、前述した各構
成部の駆動源を相互に連動して自動制御するものであ
り、具体的には、マイクロコンピュータで構成されたＮ
Ｃ装置である。この制御部８は、予めまたは適宜入力設
定された制御プログラムにしたがって、以下のようなホ
ーニングツール１によるホーニング加工を制御する。

【０１００】すなわち、ワークＷの内径面Ｗａをホーニ
ング加工するに際しては、まず、主軸往復駆動部４の往
復シリンダ３１が突出動作して、装置本体９が降下し、
ワークＷの内径面Ｗａに対するホーニングツール１の上
下方向の位置決めが行われ、この後、ホーニングツール
１に、基本動作として、主軸回転駆動部３による回転運
動と主軸往復駆動部４による往復運動が与えられなが
ら、さらにこれら基本動作に、ストローク振動発生部７
による微小な往復振動が重畳的に付加されて、ワークＷ
の内径面Ｗａがホーニング加工される。

【０１０１】具体的には、駆動モータ２２の回転駆動に
より、一連の回転伝達手段２６〜２８、２１、２５を介
して、回転主軸２の先端のホーニングツール１が所定の
回転速度をもって回転駆動されるとともに、往復シリン
ダ３１の突出退入動作により、装置本体９を介して、ホ
ーニングツール１が所定の加工ストロークをもってオシ
レーション（往復運動）して、ホーニング加工における
基本動作が行われる。

【０１０２】さらに、この基本動作に連動して、つまり
駆動モータ２２の駆動により、回転主軸２を介してスト
ローク振動発生部７が、ホーニングツール１の基本オシ
レーションに、所定の微小ストローク幅（フェイスカム
１１２のカム上死点１１８ａとカム下死点１１８ｂの高
低差ｈに相当）の軸方向の微振動が重畳的に与えられ
る。

【０１０３】そして、これらの加工運動において、砥石
切込み拡張部５により、ホーニングツール１のホーニン
グ砥石１２，１２，…が一定量の切込み動作（拡張動
作）をしながら、ワークＷの内径面Ｗａに対して、荒ホ
ーニング加工工程および仕上げホーニング加工工程と順
次連続してホーニング加工を施す。

【０１０４】一連のホーニング加工が完了すると、砥石
切込み拡張部５により、ホーニング砥石１２，１２，…
が縮閉された後、主軸往復駆動部４により、ホーニング
ツール１は再び上昇して、初期位置（加工待機位置）へ
復帰される。

【０１０５】また、ホーニングツール１のホーニング砥
石１２，１２，…が経時的に磨耗すると、砥石切込み拡
張部５によるホーニング砥石１２，１２，…の拡張動作
原点がずれることになるが、この場合は、前述した要領
で、定寸補正部６の操作リング７２を手動で回転操作す
ることにより、ホーニングツール１のコーンロッド１３
と切込み軸４１の軸方向相対的位置を微調整して、砥石
磨耗分を補正し、常時正確な拡張動作原点を確保する。

【０１０６】このように、砥石切込み拡張部５がホーニ
ングツール１を先端に備える回転主軸２の先端部分に設
けられた手動操作式とされることにより、砥石切込み拡
張部５自体の構成がハード的にもソフト的にも簡易なも
のとなり、さらには、ホーニング装置全体の小型・簡素
化を促進することもできる。

【０１０７】しかして、以上のように構成されたホーニ
ング装置においては、ワークＷの円筒内径面Ｗａに対し
て、主軸回転駆動部３による回転運動と主軸往復駆動部
４による往復運動からなる基本動作により、ホーニング
加工本来の精密仕上が施されるとともに、さらには、ス
トローク振動発生部７により重畳的に付加される軸方向
の微振動により、ホーニングツール１のホーニング砥石
１２，１２，…の上記円筒内径面Ｗａに対する食い込み
が促進されて、高い仕上げ精度が保持されつつ、高効率
（高速度）なホーニング仕上げ加工が実現し得る。

【０１０８】この場合、上記ストローク振動発生部７
は、上記回転主軸２の軸心まわりの回転運動を軸心方向
の微振動に変換するカム機構１０１と、このカム機構１
０１に回転主軸２の回転を所定の伝達速度比をもって伝
達する遊星歯車機構１００とを備えてなり、この遊星歯
車機構１００の伝達速度比（減速比）を上述した条件下
で適宜設定されすることにより、上記ホーニング砥石１
２，１２，…は回転運動と微振動オシレーションを互い
に同期（同調）しないタイミングで行う。

【０１０９】したがって、ホーニング加工時において、
ホーニング砥石１２，１２，…の運動の軌跡は、図１２
に実線、破線および二点鎖線でそれぞれ示されるよう
に、再び同じ条痕を通過することを有効に防止されて、
良好な仕事能率および仕上げ面を確保することができる
とともに、ホーニング砥石１２，１２，…の整形および
自生発刃作用も同時に発揮させることができる。

【０１１０】しかも、上記遊星歯車機構１００はカム機
構１０１の減速歯車機構としても機能する結果、カム機
構１０１は、回転主軸２の回転速度に対して円滑かつ確
実なカム駆動を得て、一定かつ安定した微振動オシレー
ションを確保することができる。

【０１１１】なお、上述した実施形態はあくまでも本発
明の好適な実施態様を示すものであって、本発明にこれ
に限定されることなく、その範囲内において種々設計変
更可能である。例えば、以下のような改変が可能であ
る。

【０１１２】(1) ストローク振動発生部７の具体的構成
は、図示の実施形態に限定されず、他の同様な機能を有
する構成も採用可能である。

【０１１３】一例として、図示の実施形態においては、
歯車機構として回転主軸２を減速して伝達する減速歯車
機構の形態とされているが、回転主軸２の回転が比較的
低速の場合には他の構成の歯車機構も採用可能である。

【０１１４】つまり、回転主軸２の回転を等速で伝達す
る等速歯車機構や、あるいは回転主軸２の回転を増速し
て伝達する増速歯車機構も目的に応じて採用可能であ
る。この場合、その歯車機構の伝達速度比が、ホーニン
グ砥石１２，１２，…の回転方向の運動と、ストローク
振動発生部７による微振動を付加された往復運動とが互
いに同期しないタイミングで行われるという条件を満た
すべきことは、図示の実施形態と同様である。

【０１１５】また、図示の実施形態においては、歯車機
構として遊星歯車機構１００が用いられ、装置構成の小
型簡素化が図られているが、その具体的構成（例えば遊
星歯車１０６の配設数など）も図示のものに限定されな
い。さらに、遊星歯車機構１００と同様な機能を有する
他の変速歯車機構を採用してもよい。

【０１１６】(2) カム機構１０１の具体的構成も適宜設
計変更可能であり、例えば、図示の実施形態における従
動側カムと駆動側カムの配置構成を逆にしてもよい。

【０１１７】(3) ストローク振動発生部７以外の他の構
成部の具体的構造は、図示の実施形態に限定されず、従
来周知の技術を適宜採用可能である。

【０１１８】一例として、図示の実施形態においては、
砥石切込み拡張部５は、切込み軸４１の下方への移動に
より、コーンロッド１３の拡張コーン１３ａがホーニン
グ砥石１２，１２，…を拡張させる構成とされている
が、これと逆に、拡張コーン１３ａのテーパ形状および
ホーニング砥石１２，１２，…の砥石台１２ａの形状を
図示と天地逆転した構造として、切込み軸４１の上方へ
の移動により、拡張コーン１３ａがホーニング砥石１
２，１２，…を拡張させる構成としてもよい。

【０１１９】(4) また、図示の実施形態においては、ホ
ーニング砥石１２，１２，…に要求される切込み量（拡
張量）が非常に小さいワークＷを加工対象とするため、
その切込み駆動源として回転量の小さいロータリシリン
ダ４３が用いられているが、ホーニング砥石１２，１
２，…に要求される切込み量がさらに大きいワークＷを
加工対象とする場合には、より回転量の大きいステッピ
ングモータ等を用いてもよい。

【０１２０】また、このようにステッピングモータ等を
用いる場合には、センサ部６４として、ステッピングモ
ータの駆動軸の回転量を直接検出するロータリエンコー
ダを採用することにより、図示の実施形態における定寸
補正部６の機能も兼備する全自動制御式の砥石切込み拡
張部５とすることができる。この場合、上記定寸法補正
部６は、砥石切込み微調整用の装置として機能するほ
か、省略することも可能となる。

【０１２１】さらに、切込み駆動機構４２の送り機構
は、図示の実施形態における送りねじ機構４５，４６に
代えて、ボールねじを作用することも可能である。

【０１２２】(5) 定寸補正部６の具体的構成も、図示の
実施形態に限定されず、他の同様な機能を有する構成も
採用可能である。

【０１２３】一例として、図示の実施形態の調整ねじ機
構７１は、雌ねじ部７５が切込み軸４１に取り付けられ
るとともに、雄ねじ部７６がコーンロッド１３に取り付
けられる構成とされているが、これと逆の構成でもよ
い。

【０１２４】また、雌ねじ部７５と回転操作部７２を駆
動連結する伝動歯車機構９０は、図示の実施形態の構成
に限定されず、ウォーム歯車機構やかさ歯車機構を用い
て伝動歯車９１を回転させるなど、同様な機能を有する
限り適宜設計変更可能である。

【０１２５】また、主軸往復駆動部４の駆動源として
は、図示の実施形態のような往復シリンダ３１に限ら
ず、ボールねじ等を用いた往復移動手段などを採用する
ことも可能である。

【０１２６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転主軸の先端部に取付けられたホーニングツールの往
復運動に微振動を重畳的に付加させるストローク振動発
生手段を備え、このストローク振動発生手段は、上記回
転主軸の軸心まわりの回転運動を軸心方向の微振動に変
換するカム機構と、このカム機構に上記回転主軸の回転
を非同期で変速して伝達する変速歯車機構とを備えてな
り、このカム機構のカム駆動により、上記回転主軸の先
端部に取り付けられたホーニングツールの往復運動に、
軸方向の微振動が重畳的に付加される構成とされている
から、ワークの径面を高い仕上げ精度を保ちつつ、高効
率でホーニング加工することができるホーニング砥石用
オシレーション装置を提供することができる。

【０１２７】すなわち、ワークの径面をホーニング加工
するに際して、ホーニングツールに、基本動作としての
回転運動と往復運動を与えるとともに、さらにストロー
ク振動発生手段により、これら基本動作のうち往復運動
に、軸方向の微振動を重畳的に付加させながら、ワーク
内径面をホーニング加工するように構成されていること
により、ワーク内径面には上記基本動作によるホーニン
グ加工本来の精密仕上が施されるとともに、重畳的に付
加される軸方向の微振動により、ホーニングツールのホ
ーニング砥石の上記ワーク内径面に対する食い込みが促
進されて、高い仕上げ精度が保持されつつ、高効率（高
速度）なホーニング仕上げ加工を実現することができ
る。

【０１２８】また、上記変速歯車機構として、遊星歯車
機構のような減速歯車機構を用いることにより、この減
速歯車機構の減速比を上記変速比の条件下で適宜設定す
ることにより、上記カム機構が上記回転主軸の回転速度
に対して円滑かつ確実なカム駆動を得て、一定かつ安定
した微振動オシレーションを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホーニング装置の全体構成を示す
正面断面図である。

【図２】同ホーニング装置のホーニングツールおよび定
寸補正部の部位を示す正面断面図である。

【図３】同ホーニング装置の主軸回転駆動部および砥石
切込み拡張部の部位を示す正面断面図である。

【図４】同ホーニング装置の主軸回転駆動部、主軸往復
駆動部およびストローク振動発生部の部位を示す正面断
面図である。

【図５】同ホーニング装置の砥石切込み拡張部の部位を
拡大して示す正面断面図である。

【図６】同砥石切込み拡張部のロータリシリンダを図５
のVI-VI 線に沿って示す拡大正面断面図である。

【図７】同ホーニング装置のホーニングツールおよび定
寸補正部の部位を拡大して示す正面断面図である。

【図８】同定寸補正部の部位を拡大して示す正面図であ
る。

【図９】同定寸補正部の部位を拡大して示す平面断面図
である。

【図１０】同ホーニング装置のストローク振動発生部の
部位を拡大して示す正面断面図である。

【図１１】同じく同ストローク振動発生部の部位を拡大
して示す平面図である。

【図１２】同ホーニング装置のストローク振動発生部に
よるホーニングツールの上下方向の動きを示す線図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ ワーク Ｗａ ワークの内径面 １ ホーニングツール ２ 回転主軸 ３ 主軸回転駆動部（主軸回転駆動部） ４ 主軸往復駆動部（主軸往復手段） ５ 砥石切込み拡張部 ６ 定寸補正部 ８ 制御部 ９ 装置本体 １２ ホーニング砥石 ２２ 回転駆動モータ ３１ 往復シリンダ １００ 遊星歯車機構（歯車機構） １０１ カム機構 １０５ 太陽歯車 １０６ 遊星歯車 １０７ 内歯車 １０８ キャリア（従動側カムの回転駆動
部） １１１ カムローラ（従動側カムのカム突
起） １１２ フェイスカム（駆動側カム） １１７ 圧縮スプリング １１８ 環状カム面 １１８ａ カム上死点（第１の面） １１８ｂ カム下死点（第２の面） ｈ カム上死点とカム下死点の高低差

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転主軸の先端部に取付けられたホーニ
   ングツールに回転運動と往復運動を与えて、工作物の径
   面をホーニング加工するホーニング装置に装着されるも
   のであって、 前記ホーニングツールの往復運動に微振動を重畳的に付
   加させるストローク振動発生手段を備え、 このストローク振動発生手段は、前記回転主軸の軸心ま
   わりの回転運動を軸心方向の微振動に変換するカム機構
   と、このカム機構に前記回転主軸の回転を伝達する歯車
   機構とを備えてなり、 前記カム機構のカム駆動により、前記回転主軸の先端部
   に取り付けられたホーニングツールの往復運動に、軸方
   向の微振動が重畳的に付加されることを特徴とするホー
   ニング砥石用オシレーション装置。
2. 【請求項２】 前記カム機構は、ホーニング装置の装置
   本体側に固定的に設けられた駆動側カムと、前記回転主
   軸とその軸心方向に一体的に設けられた従動側カムとを
   備えてなり、 これら駆動側および従動側カムは、前記回転主軸の軸心
   方向に当接係合されるとともに、回転主軸の軸心まわり
   に相対的に回転可能とされ、 これら両カムの相対的な回転動作により、前記従動側カ
   ムが駆動側カムに対して軸心方向へ相対的に微振動し
   て、前記回転主軸の先端部に取り付けられたホーニング
   ツールの往復運動に、軸方向の微振動が重畳的に付加さ
   れることを特徴とする請求項１に記載のホーニング砥石
   用オシレーション装置。
3. 【請求項３】 前記駆動側および従動側カムのいずれか
   一方のカム面は、前記軸心方向に所定の高低差をもつ連
   続した凹凸面からなる環状カム面の形態とされるととも
   に、他方のカム面は、この環状カム面に当接係合するカ
   ム突起の形態とされ、 前記両カムの相対的な回転動作により、前記カム突起が
   前記環状カム面に沿って移動して、前記従動側カムが前
   記駆動側カムに対し前記高低差の振動幅をもって軸心方
   向へ相対的に微振動することを特徴とする請求項２に記
   載のホーニング砥石用オシレーション装置。
4. 【請求項４】 前記駆動側カムは、ホーニング装置の装
   置本体に固定的に設けられたフェイスカムの形態とさ
   れ、 前記従動側カムは、前記回転主軸に回転可能に軸支され
   るとともに、前記歯車機構に駆動連結されたキャリア
   と、このキャリア上に回転可能に軸支されたカムローラ
   とを備えてなり、 前記フェイスカムのカム面が前記環状カム面を形成する
   とともに、前記カムローラが前記カム突起を形成し、 前記キャリアの回転により、前記カムローラが前記フェ
   イスカムの環状カム面上を転動走行するようにされてい
   ることを特徴とする請求項３に記載のホーニング砥石用
   オシレーション装置。
5. 【請求項５】 前記フェイスカムの環状カム面は、前記
   従動側カムの往復運動の上死点を規定する第１の面と、
   前記従動側カムの往復運動の下死点を規定する第２の面
   とが連続して形成されてなり、これら第１および第２の
   面の段差が前記所定の高低差を規定することを特徴とす
   る請求項４に記載のホーニング砥石用オシレーション装
   置。
6. 【請求項６】 前記駆動側および従動側カムのカム面に
   おいて、前記環状カム面の凹凸とカム突起は、一直径線
   上の位置に配された一対の組からそれぞれ構成されてい
   ることを特徴とする請求項３から５のいずれか一つに記
   載のホーニング砥石用オシレーション装置。
7. 【請求項７】 前記カム機構は、前記駆動側および従動
   側カムを常時当接係合方向へ弾発付勢する弾発手段を備
   えていることを特徴とする請求項２から６のいずれか一
   つに記載のホーニング砥石用オシレーション装置。
8. 【請求項８】 前記ホーニング砥石の回転方向の運動
   と、前記ストローク振動発生手段による微振動を付加さ
   れた微振動往復運動とは、互いに同期しないタイミング
   で行われるように設定されていることを特徴とする請求
   項１から７のいずれか一つに記載のホーニング砥石用オ
   シレーション装置。
9. 【請求項９】 前記歯車機構の伝達速度比は、前記回転
   主軸の回転と前記ストローク振動発生手段による微振動
   とが同期しないタイミングで行われるように設定されて
   いることを特徴とする請求項８に記載のホーニング砥石
   用オシレーション装置。
10. 【請求項１０】 前記歯車機構の伝達速度比は、前記回
    転主軸の回転と前記ストローク振動発生手段による微振
    動とが同期するタイミングで行われるように設定されて
    いるとともに、 前記ホーニング砥石の回転運動と前記ストローク振動発
    生手段による微振動が付加されない往復運動とが同期し
    ないタイミングで行われるように設定されていることを
    特徴とする請求項８に記載のホーニング砥石用オシレー
    ション装置。
11. 【請求項１１】 前記歯車機構は前記回転主軸の回転を
    減速して伝達する減速歯車機構の形態とされていること
    を特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の
    ホーニング砥石用オシレーション装置。
12. 【請求項１２】 前記減速歯車機構の減速比は、前記カ
    ム機構が前記回転主軸の回転速度に対して円滑かつ確実
    にカム駆動を行うように設定されていることを特徴とす
    る請求項１１に記載のホーニング砥石用オシレーション
    装置。
13. 【請求項１３】 前記歯車機構は前記回転主軸の回転を
    等速で伝達する等速歯車機構の形態とされていることを
    特徴とする請求項１から８および１０のいずれか一つに
    記載のホーニング砥石用オシレーション装置。
14. 【請求項１４】 前記歯車機構は前記回転主軸の回転を
    増速して伝達する増速歯車機構の形態とされていること
    を特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の
    ホーニング砥石用オシレーション装置。
15. 【請求項１５】 前記歯車機構は遊星歯車機構の形態と
    されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれ
    か一つに記載のホーニング砥石用オシレーション装置。
16. 【請求項１６】 前記遊星歯車機構は、前記回転主軸に
    一体的に設けられた太陽歯車と、前記カム機構の回転駆
    動部に回転可能に軸支された遊星歯車と、ホーニング装
    置の装置本体側に固定的に設けられた内歯車とからなる
    とともに、前記遊星歯車が前記太陽歯車と内歯車にそれ
    ぞれ噛合されてなり、 前記回転主軸と一体の太陽歯車の回転により、前記遊星
    歯車が前記内歯車上を転動しながら太陽歯車の外周を遊
    星運動して、前記キャリアが前記回転主軸に対して所定
    の変速比をもって同方向へ回転されることを特徴とする
    請求項１５に記載のホーニング砥石用オシレーション装
    置。
17. 【請求項１７】 工作物の径面の軸線方向へ往復移動可
    能とされるとともに、軸線まわりに回転可能に軸支され
    てなる回転主軸と、 この回転主軸を軸線回りに回転駆動する主軸回転手段
    と、 前記回転主軸を前記径面の軸線方向へ往復動作させる主
    軸往復手段と、 前記回転主軸の動作に微振動を重畳的に付与する請求項
    １から１６のいずれか一つに記載のオシレーション装置
    と、 前記回転主軸先端に装着され、前記工作物の径面に対応
    したプロフィールを有するホーニング砥石を備えるホー
    ニングツールとを備えてなることを特徴とするホーニン
    グ装置。
18. 【請求項１８】 前記ホーニングツールのホーニング砥
    石に所定の切込み動作を与える砥石切込み手段を備える
    ことを特徴とする請求項１６に記載のホーニング装置。
19. 【請求項１９】 前記各構成部の駆動源を相互に連動し
    て自動制御する制御手段を備えることを特徴とする請求
    項１７または１８に記載のホーニング装置。