JP5102003B2 - 筒状ワークの液体ホーニング加工装置 - Google Patents

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本発明は、感光ドラム基体用パイプの素管等の筒状ワークを液体ホーニング加工する液体ホーニング加工装置、液体ホーニング加工方法などに関する。
電子複写機、レーザプリンタ等に搭載される感光ドラムにおける、セレンや有機感光体等の光電導性の感光層を支持する感光ドラム基体は、アルミニウム(その合金を含む。)等の金属製パイプから形成されている。このパイプは、高い寸法精度(例:真直度)が要求される上、更に、高品位な画像を得るために高い表面精度が要求される。
ところで、このパイプは、多くの場合、引抜き加工により得られた素管から製作されているが、このような素管は不均一な表面状態であることが多い。そこで、従来では、素管の表面を均一化(例えば均一に粗面化)するために、素管の表面を液体ホーニング加工している(例えば、特許文献1−6参照)。
図13及び14は、従来の液体ホーニング加工装置によりワーク(即ち素管)を液体ホーニング加工する方法を説明する図である。
これらの図に示すように、従来の液体ホーニング加工装置(101)は、ワーク(130)をその下側から鉛直に支持するワーク支持部材(102)を備えている。このワーク支持部材(102)は、環状の座面(104)が上面に設けられた台座部(103)と、台座部(103)の座面(104)の内側に座面(104)に対して上方に突出して設けられたボス部(105)と、を有している。図14に示すように、ワーク(130)がワーク支持部材(102)により支持された状態では、ワーク(130)の下端開口部(132)内にボス部(105)が嵌め込まれるとともに、ワーク(130)の下端面(131)が台座部(103)の座面(104)で受けられている。そして、この状態で、図13に示すように、台座部(103)とボス部(105)とワーク(130)とを一体にワーク(130)の中心軸を中心に回転させる。さらに、ホーニング液(123)をホーニングガン(ホーニング液噴射手段)(122)によりワーク(130)の表面に向けて噴射しながら、ホーニングガン(122)をワーク(130)の軸方向に移動させる。これにより、ワーク(130)の表面を液体ホーニング加工する。
この液体ホーニング加工によれば、液体ホーニング加工中にホーニング液(123)がワーク(130)の下端面(131)と台座部(103)の座面(104)との間からワーク(130)の内側に浸入する。更には、ワーク(130)の上端開口部からホーニング液(123)がワーク(130)の内側に浸入する。すると、図14に示すように、ワーク(130)の内側に浸入したホーニング液(123)中に含まれる砥粒をワーク(130)の内周面とボス部(105)の外周面との間に噛み込んでしまい、その結果、液体ホーニング加工後にワーク(130)をボス部(105)から取り外すことができなくなるという不具合が発生するし、またワーク(130)の内周面が砥粒により傷付くという不具合が発生する。
このような不具合を解消するため、特開2005−221908号公報では、ボス部の下端部をボス部の上端部よりも小径に設定することが開示されている(特許文献7参照)。
特開2004−246124号公報 特開平6−35211号公報 特開2002−292567号公報 特開2006−224298号公報 特開2006−150585号公報 特開2007−72179号公報 特開2005−221908号公報
しかしながら、上記公報に開示された方法では、ワークをボス部から取り外した後で、ボス部の外周面及び座面上に堆積した砥粒を丹念に洗浄除去しなければならず、加工能率が低下するという難点があった。
そこで、この難点を解消するため、本発明者らは、ワークの内側に浸入したホーニング液をワークの外側へ排出するホーニング液排出溝部を、ワーク支持部材のボス部の外周面から座面を通って台座部の外周面まで延びて設けることを考えた。この場合、ワークの内側に浸入したホーニング液は排出溝部を通ってワークの外側へ排出されるので、砥粒の噛み込みによりワークのボス部からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を低減することができるし、ワークの内周面が砥粒により傷付く不具合を防止することができる。しかしながら、この場合、ボス部の外周面に開口した排出溝部の排出口に向かってホーニングガンにより噴射されたホーニング液が排出口内に入り込んで排出溝部を逆流し、ワークの内側に浸入する虞がある。そのようになると、上述の効果が低減してしまう。
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、砥粒の噛み込みにより筒状ワークのボス部からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を確実に低減することができ、しかも加工能率を向上させうる筒状ワークの液体ホーニング加工装置、該加工装置を用いた筒状ワークの液体ホーニング加工方法、パイプの製造装置、及び、パイプの製造方法を提供することにある。
本発明は以下の手段を提供する。
[1] 筒状ワークの下端面を受ける座面が上面に設けられた台座部と、台座部の座面に対して上方に突出するとともにワークの下端開口部内に嵌め込まれるボス部と、を有するワーク支持部材を備え、
ワークの内側に浸入したホーニング液をワークの外側へ排出するホーニング液排出溝部が、ボス部の外周面から座面を通って台座部の外周面まで延びて設けられており、
台座部の外周面に開口した排出溝部の排出口に向かってホーニング液噴射手段により噴射されたホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する遮蔽部材が、排出口の前方に配置されていることを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工装置。
[2] 遮蔽部材は筒状に形成されるとともに、遮蔽部材の内側に台座部が配置されている前項1記載の液体ホーニング加工装置。
[3] 遮蔽部材に、排出溝部の排出口の上方から落下するホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する庇部が、台座部側に突出して設けられている前項1又は2記載の液体ホーニング加工装置。
[4] 遮蔽部材に、排出溝部の排出口の上方から落下するホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する庇部が、遮蔽部材の内側に突出して遮蔽部材の周方向の全周に亘って設けられている前項2記載の液体ホーニング加工装置。
[5] 庇部は、排出溝部の排出口をその上方から覆う状態に台座部の座面上に取外し可能に載置されている前項4記載の液体ホーニング加工装置。
[6] 庇部は、該庇部上にワークの下端面が載置されるものである前項5記載の液体ホーニング加工装置。
[7] 庇部の上面は、外向きに下る斜面をなしている前項3〜6のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
[8] ワーク支持部材の台座部の座面とワークの下端面との間に取外し可能に配置されるワーク受けリングを備えている前項1〜7のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
[9] 排出溝部の底面は、ホーニング液が排出溝部をその排出口に向かって流れる方向において、台座部の外周面側に円弧状に屈曲している前項1〜8のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
[10] 排出溝部の個数は複数個であり、
複数個の排出溝部は、ボス部及び台座部の周方向に間隔をおいて配列している前項1〜9のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
[11] ワーク支持部材のボス部に、ワークの内周面をその周方向の全周に亘って押圧することによりワークをチャックするチャック手段が設けられており、
ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされたワークを、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段によるワークのチャックを解除するように構成されている前項1〜10のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
[12]
前項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材により支持された筒状ワークを液体ホーニング加工することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
[13] 前項8記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材の台座部の座面と筒状ワークの下端面との間にワーク受けリングを取外し可能に配置するとともにワークの下端開口部内にワーク支持部材のボス部を嵌め込んだ状態で、ワークを液体ホーニング加工することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
[14] 前項11記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされた筒状ワークを、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段によるワークのチャックを解除することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
[15] 素管を液体ホーニング加工する液体ホーニング加工装置を具備するパイプの製造装置において、
液体ホーニング加工装置として、前項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を具備していることを特徴とするパイプの製造装置。
[16] 前項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材により支持された素管を液体ホーニング加工することを特徴とするパイプの製造方法。
[17] 前項8記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材の台座部の座面と素管の下端面との間にワーク受けリングを取外し可能に配置するとともに素管の下端開口部内にワーク支持部材のボス部を嵌め込んだ状態で、素管を液体ホーニング加工することを特徴とするパイプの製造方法。
[18] 前項11記載の液体ホーニング加工装置を用い、
ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされた素管を、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段による素管のチャックを解除することを特徴とするパイプの製造方法。
本発明は以下の効果を奏する。
[1]の発明に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置によれば、筒状ワークの内側に浸入したホーニング液をワークの外側へ排出するホーニング液排出溝部が、ボス部の外周面から座面を通って台座部の外周面まで延びて設けられている。したがって、液体ホーニング加工時にもしワークの内側にホーニング液が浸入した場合には、この浸入したホーニング液が排出溝部を通ってワークの外側に迅速に排出される。そのため、ホーニング液中の砥粒をワークの内周面とボス部の外周面との間に噛み込み難くすることができる。これにより、ワークのボス部からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を低減することができるし、ワークの内周面が砥粒により傷付く不具合を防止することができる。
さらに、上述したように、ワークの内側に浸入したホーニング液は排出溝部を通ってワークの外側に迅速に排出されるので、ホーニング液中の砥粒がボス部の外周面及び座面上に堆積し難くなる。これにより、ボス部の外周面及び座面を必ずしも洗浄する必要がなくなるか、あるいは簡単に洗浄するだけで良くなり、もって加工能率を向上させることができる。
さらに、台座部の外周面に開口した排出溝部の排出口に向かってホーニング液噴射手段により噴射されたホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する遮蔽部材が、排出口の前方に配置されている。そのため、ホーニング液が排出口内に入り込むのを遮蔽部材により防止することができる。これにより、ホーニング液が排出溝部を逆流してワークの内側に浸入しなくなる。そのため、ワークのボス部からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を確実に低減することができるし、ワークの内周面が傷付く不具合を確実に防止することができる。
[2]の発明では、ホーニング液が排出溝部の排出口内に入り込むのを筒状の遮蔽部材により確実に防止することができる。
[3]の発明では、ホーニング液が排出溝部の排出口内に入り込むのを遮蔽部材と庇部とにより更に確実に防止することができる。
[4]の発明では、遮蔽部材に庇部が遮蔽部材の内側に突出して遮蔽部材の周方向の全周に亘って設けられているので、ホーニング液が排出溝部の排出口内に入り込むのを遮蔽部材と庇部とにより更に確実に防止することができる。
[5]の発明では、庇部は、排出溝部の排出口をその上方から覆う状態に台座部の座面上に載置されているので、排出溝部の排出口の上方から落下するホーニング液が排出口内に入り込むのを庇部により更に確実に防止することができる。しかも、庇部は台座部の座面上に取外し可能に載置されているので、庇部が摩耗したり破損した場合には、庇部を台座部の座面上から取り外して新しいものと交換することができる。
[6]の発明では、庇部は、該庇部上にワークの下端面が載置されるものであるから、ワークの下端面が台座部の座面に直接当接しなくなる。そのため、ホーニング液中の砥粒によって台座部の座面が摩耗する不具合を防止することができる。一方、ワークの下端面が庇部に直接当接するので、庇部は摩耗するが、庇部が摩耗した場合には、庇部を台座部の座面上から取り外して新しいものと交換することにより、台座部を交換する場合に比べて交換作業を容易に行うことができる。
[7]の発明では、庇部上に落下したホーニング液を庇部の外側へ確実に且つ迅速に流出させることができる。
[8]の発明では、液体ホーニング加工装置は、ワーク支持部材の台座部の座面とワークの下端面との間に取外し可能に配置されるワーク受けリングを備えている。したがって、ワークの下端面をこのワーク受けリングで受けることにより、ワークの下端面が台座部の座面又は庇部に直接当接しなくなる。これにより、台座部の座面又は庇部が摩耗する不具合を防止することができる。一方、ワークの下端面がワーク受けリングに直接当接するので、ワーク受けリングは摩耗するが、ワーク受けリングが摩耗した場合には、ワーク受けリングを取り外して新しいものと交換することにより、台座部を交換する場合に比べて交換作業を容易に行うことができる。
[9]の発明では、排出溝部を通過するホーニング液が排出溝部の排出口に向かって流れ易い。そのため、ホーニング液を更に迅速に排出することができる。
[10]の発明では、複数個の排出溝部がボス部及び台座部の周方向に間隔をおいて配列しているので、ワークの内側に浸入したホーニング液をワークの外側に更に迅速に排出させることができる。これにより、ホーニング液中の砥粒をボス部の外周面及び座面上に更に堆積させ難くすることができる。
[11]の発明では、ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされたワークを、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段によるワークのチャックを解除することにより、ワークの洗浄時にワークの内側におけるチャック手段のチャック部の上側に溜まった洗浄液によって、ボス部の外周面及び座面に残留付着した砥粒を一気にワークの外側へ洗い流すことができる。これにより、砥粒を確実に除去することができる。
[12]の発明に係る筒状ワークの液体ホーニング加工方法は、上記[1]〜[11]のいずれかの発明の効果と同様の効果を奏する。
[13]の発明に係る筒状ワークの液体ホーニング加工方法は、上記[8]の発明の効果と同様の効果を奏する。
[14]の発明に係る筒状ワークの液体ホーニング加工方法は、上記[11]の発明の効果と同様の効果を奏する。
[15]の発明に係るパイプの製造装置は、上記[1]〜[11]のいずれかの発明の効果と同様の効果を奏する。
[16]の発明に係るパイプの製造方法は、上記[1]〜[11]のいずれかの発明の効果と同様の効果を奏する。
[17]の発明に係るパイプの製造方法は、上記[8]の発明の効果と同様の効果を奏する。
[18]の発明に係るパイプの製造方法は、上記[11]の発明の効果と同様の効果を奏する。
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
図1〜7は、本発明の第1実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法を説明する図である。
図1において、(1)は本第1実施形態の液体ホーニング加工装置である。この液体ホーニング加工装置(1)により液体ホーニング加工される筒状ワーク(30)は、例えば精密パイプの素管であり、詳述すると、電子複写機、レーザプリンタ、FAX装置などに搭載される感光ドラムの基体に用いられるパイプの素管、即ち感光ドラム基体用パイプの素管である。
このワーク(即ち素管)(30)は、所定長さに設定された円筒状のものであり、引抜き加工により得られたアルミニウム(その合金を含む。以下同じ。)製の引抜き管からなる。このワーク(30)の長さは例えば200〜450mm、ワーク(30)の外径は例えば15〜50mm、ワーク(30)の肉厚は例えば0.5〜2mmである。ワーク(30)の下端面(31)及び上端面は、それぞれワーク(30)の中心軸に対して垂直に形成されている。
ただし本発明では、ワーク(30)はアルミニウム製のものであることに限定されるものではなく、他の金属製のものであっても良いし、他の材料製のものであっても良い。また本発明では、ワーク(30)の長さ、外径及び肉厚はそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではなく、ワーク(30)の用途に応じて設定されるものである。
本第1実施形態では、ワーク(30)の表面(詳述するとワーク(30)の外周面)をこの液体ホーニング加工装置(1)を用いて液体ホーニング加工する(すなわち粗面化する)ことにより、感光ドラム基体用パイプが得られる。換言すると、この液体ホーニング加工装置(1)は、感光ドラム基体用パイプの製造装置に具備された、ワーク(30)の表面を液体ホーニング加工するためのものである。
本第1実施形態では、ワーク(30)の表面は、例えばRzが1〜3μmの範囲になるように液体ホーニング加工される。なおRzとは、JIS(日本工業規格) B0601−1994に規定される十点平均粗さである。ただし本発明では、ワーク(30)の表面の粗さRzがこの範囲になるようにワーク(30)が液体ホーニング加工されることに限定されるものではなく、ワーク(30)の用途に応じてワーク(30)の表面の粗さは設定されるものである。
この液体ホーニング加工装置(1)は、図1に示すように、ホーニング槽(20)を備えるとともに、このホーニング槽(20)内でワーク(30)を順次、液体ホーニング加工及び洗浄するように構成されている。
ホーニング槽(20)は、ホーニング室(21)と洗浄室(24)と搬送手段(27)とを、ホーニング槽(20)の内部に備えている。
ホーニング室(21)は、ワーク(30)を液体ホーニング加工するところである。
洗浄室(24)は、ホーニング室(21)で液体ホーニング加工されたワーク(30)を洗浄するところである。
搬送手段(27)は、ホーニング室(21)で液体ホーニング加工されたワーク(30)をホーニング室(21)から洗浄室(24)に搬送するものである。本第1実施形態では、搬送手段(27)はターンテーブル式のものである。図1において、(27a)はターンテーブル、(27b)はターンテーブル(27a)の回転軸である。(28)はターンテーブル(27a)上に設置された隔壁である。
ホーニング室(21)内には、ワーク(30)をその下側から鉛直に支持するワーク支持部材(2)と、ワーク(30)の表面に向けてホーニング液(23)を噴射するホーニング液噴射手段としてのホーニングガン(22)と、が配置されている。さらに、図示していないが、ワーク(30)の上端を、ワーク(30)の上端開口部(33)を閉塞した状態に支持する回転自在なワーク上端支持部材が配置されている。
図1〜3に示すように、ワーク支持部材(2)は、ターンテーブル式搬送手段(27)のターンテーブル(27a)上に設置された回転支持台(18)に複数のボルト(19)により固定状態に取り付けられている。回転支持台(18)は、モータ等の回転駆動源(図示せず)により回転駆動するものである。この回転支持台(18)にワーク支持部材(2)が固定状態に取り付けらることにより、ワーク支持部材(2)と該ワーク支持部材(2)により支持されたワーク(30)とは、ワーク(30)の中心軸を中心に回転されるものとなる。なお、ワーク支持部材(2)の構成については後述する。
ホーニングガン(22)は、ホーニング液(23)をワーク(30)の表面に向けてワーク(30)の表面に噴射する(詳述するとワーク(30)の表面に垂直に噴射する)ホーニング液噴射口(22a)を有している。このホーニングガン(22)は、ワーク支持部材(2)により支持されたワーク(30)に対応して配置されている。さらに、このホーニングガン(22)は、ワーク(30)の中心軸に対して側方に配置されるとともに、ワーク(30)の中心軸に沿って上下方向に移動可能に構成されている。詳述すると本実施形態では、ホーニングガン(22)は、液体ホーニング加工時にワーク(30)の中心軸に沿って上から下方向に移動可能に構成されている。
ホーニングガン(22)によりその噴射口(22a)から噴出されるホーニング液(23)には、無数の砥粒が含有されている。砥粒は、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素等からなる。砥粒の平均粒径は例えば10〜60μmの範囲に設定されている。ホーニング液(23)における砥粒濃度は、例えば5〜20体積%の範囲に設定される。ただし本発明では、砥粒の平均粒径及び砥粒濃度はそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。
図1に示すように、洗浄室(24)は、詳述すると、液体ホーニング加工されたワーク(30)の表面をシャワー洗浄するところである。この洗浄室(24)内には、水等の洗浄液(26)をワーク(30)の表面に向けて噴射する複数個の洗浄液噴射ノズル(25)がワーク(30)の軸方向に並んで配置されている。さらに、複数個のノズル(25)のうち最も上に配置されているノズル(25a)は、ワーク(30)の内周面を洗浄するために、洗浄液(26)がワーク(30)の上端開口部(33)からワーク(30)の内側(即ちワーク(30)の中空部内)へ流入するように洗浄液(26)を噴射するものである。
また、図1に示すように、液体ホーニング加工装置(1)は、液体ホーニング加工装置(1)の動作を制御する制御手段(29)を備えている。この制御手段(29)は、記憶部(例:ハードディスク、ROM、RAM)を有するコンピュータより構成されている。記憶部には、ワーク(30)が順次、液体ホーニング加工及び洗浄されるように液体ホーニング加工装置(1)の動作を制御するプログラムが記憶されている。
なお図1では、ホーニング室(21)及び洗浄室(24)に、それぞれ1個のワーク(30)が配置されて図示されているが、本発明では、その他に、ホーニング室(21)及び洗浄室(24)に、それぞれ複数個(例えば2〜10個)のワーク(30)が配置されるとともに、複数個のワーク(30)が一括して順次、液体ホーニング加工及び洗浄されるように液体ホーニング加工装置(1)が構成されていても良い。
次に、ワーク支持部材(2)の構成について以下に詳述する。
図2A〜5に示すように、ワーク支持部材(2)は、台座部(3)、ボス部(5)等を有している。台座部(3)とボス部(5)は、樹脂製であって互いに一体に形成されている。樹脂としては、MCナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオキシメチレン、ウレタン等が用いられる。
台座部(3)は、略円柱状又は略円筒状のものである。台座部(3)の上面には、鉛直に配置されたワーク(30)の円環状の下端面(31)を受ける円環状の座面(4)が形成されている。座面(4)は水平に配置されている。
ボス部(5)は、台座部(3)の座面(4)の内側に座面(4)に対して上方に突出して台座部(3)と同軸状に一体形成されている。このボス部(5)は略円柱状又は略円筒状のものである。ボス部(5)の直径は台座部(3)の直径よりも小さく設定されている。このボス部(5)は、ワーク(30)の下端開口部(32)内に適合状態に嵌め込まれるものである。
ボス部(5)の上端部(詳述するとボス部(5)の上端面の中央部)には、チャック手段(8)が上方に突出して設けられている。このチャック手段(8)は、ワーク(30)を内掴みするものであり、詳述すると、ワーク(30)の内周面をその周方向の全周に亘って押圧することによりワーク(30)をチャックするものである。チャック手段(8)は、例えば、市販されているエアピッカーより構成されている。
このチャック手段(8)は、鉛直に配置された支軸部(8b)と、該支軸部(8b)の上端部に設けられた径方向に膨出及び収縮可能なゴム製チャック部(8a)とを有している。チャック部(8a)は、該チャック部(8a)内に圧縮空気を供給することによりチャック部(8a)が膨出し、一方、膨出したチャック部(8a)内から空気を排出することにより、チャック部(8a)が収縮するように構成されている。支軸部(8b)の内部には、チャック部(8a)に空気を供給及び排出する空気給排通路(図示せず)が支軸部(8b)の軸方向に沿って下方向に延びて設けられている。そして、この支軸部(8b)が、ワーク支持部材(2)の台座部(3)及びボス部(5)の中心部に設けられた支軸部挿通孔(9)内に適合状態に挿通されている(図5参照)。
上記ワーク支持部材(2)において、図3〜5に示すように、ボス部(5)の外周面から座面(4)を通って台座部(3)の外周面までの領域には、ボス部(5)及び台座部(3)の周方向に等間隔に配列した複数個(本第1実施形態では4個)のホーニング液排出溝部(7)が、ボス部(5)の外周面から座面(4)を通って台座部(3)の外周面まで延びて形成されている。この排出溝部(7)は、ワーク(30)の内側に浸入したホーニング液(23)をワーク(30)の外側へ排出するためのものである。排出溝部(7)の排出口(7a)は、台座部(3)の外周面に開口して形成されている。
排出溝部(7)の横断面形状は円弧状である(図4参照)。また、排出溝部(7)におけるボス部(5)の外周面に形成された部分の幅Eは、例えば5〜15mmの範囲に設定されている。排出溝部(7)における台座部(3)の外周面に形成された部分の幅Fは、例えば8〜20mmの範囲に設定されている。排出溝部(7)の深さは例えば5〜30mmの範囲に設定されている。
ただし本発明では、排出溝部(7)の横断面形状は円弧状であることに限定されるものではなく、その他に、V字状、コ字状などであっても良い。また本発明では、排出溝部(7)の幅E及びFはそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではなく、ワーク(30)の内径や外径に応じて様々に変更可能である。また本発明では、排出溝部(7)の深さは上記の範囲であることに限定されるものではない。また本発明では、排出溝部(7)の個数は、4個であることに限定されるものではなく様々に変更可能であり、例えば、1個であっても良いし、2〜10個であっても良いし、その他の個数であっても良い。
さらに、図5に示すように、排出溝部(7)の底面(7b)は、ホーニング液(23)が排出溝部(7)をその排出口(7a)に向かって流れる方向において、台座部(3)の外周面側に円弧状に屈曲している。このように円弧状に屈曲した底面(7b)の曲率半径は例えば5〜30mmに設定され、具体的には例えば10mmに設定されている。ただし本発明では、底面(7b)の曲率半径は上記の範囲であることに限定されるものではない。
なお、図4において、(17)は、ワーク支持部材(2)を回転支持台(18)に固定するボルト(19)用のボルト挿通孔である。
さらに、本第1実施形態の液体ホーニング加工装置(1)は、図2A、2B及び3に示すように、円筒状の遮蔽部材(11)を備えている。この遮蔽部材(11)は、台座部(3)の外周面に開口した排出溝部(7)の排出口(7a)に向かってホーニングガン(22)によりホーニングガン(22)の噴射口(22a)から噴射されたホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを防止するものである。
図2A及び2Bに示すように、遮蔽部材(11)の内側の中心部には台座部(3)が配置されている。さらに、この遮蔽部材(11)は、複数個の排出溝部(7)の排出口(7a)の前方に排出口(7a)に対して離間して配置されている。なお、排出口(7a)の前方とは、排出口(7a)に対してホーニング液排出方向の下流側を意味する。
遮蔽部材(11)の内径は、台座部(3)の直径よりも例えば0.3〜20mm大きく設定されている。遮蔽部材(11)の肉厚は例えば0.5〜3mmに設定されている。ただし本発明では、遮蔽部材(11)の内径及び肉厚はそれぞれ上記の範囲であることに限定されるものではない。また、遮蔽部材(11)は樹脂製である。樹脂としては、MCナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオキシメチレン、ウレタン等が用いられる。
さらに、この遮蔽部材(11)の上部(詳述すると上端部)に、庇部(12)が遮蔽部材(11)の内側(即ち台座部(3)側)に突出して遮蔽部材(11)の上部(上端部)の周方向の全周に亘って一体に形成されている。この庇部(12)は、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを防止するものであり、図3に示すように円板状に形成されている。さらに、この庇部(12)の中央部には、ボス部(5)が嵌め込まれる断面円形状の嵌込み孔(12a)が設けられている。庇部(12)は遮蔽部材(11)と同じ樹脂製である。また、庇部(12)の上面(12b)及び下面は、それぞれ平坦状に形成されている。
庇部(12)の嵌込み孔(12a)の直径は、ボス部(5)の直径と同じに設定されている。これにより、嵌込み孔(12a)はボス部(5)を適合状態に嵌め込むうるものとなされている。
そして、この庇部(12)は、図2A、2B及び3に示すように、その嵌込み孔(12a)内にボス部(5)が適合状態に嵌め込まれた状態で且つ排出溝部(7)の排出口(7a)をその上方から覆う状態に台座部(3)の座面(4)上に取外し可能に載置されている。さらに、このように庇部(12)が載置されることにより、遮蔽部材(11)は排出口(7a)の前方に排出口(7a)に対して離間して配置されている。
さらに、庇部(12)は、該庇部(12)上にワーク(30)の下端面(31)が載置されてワーク(30)の下端面(31)を受けるものである。したがって、この庇部(12)は、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込まないように排出口(7a)をその上方から覆う傘部材の役割と、ワーク(30)の下端面(31)を受けるワーク受け部材の役割とを有するものである。
ワーク(30)の下端面(31)は庇部(12)上に載置されており、これによりワーク(30)の下端面(31)が庇部(12)で受けられている。
次に、本第1実施形態の液体ホーニング加工装置(1)を用いてワーク(30)を液体ホーニング加工する方法について、以下に説明する。
図3に示すように、ホーニング槽(20)のホーニング室(21)内において、遮蔽部材(11)の庇部(12)の嵌込み孔(12a)内にワーク支持部材(2)のボス部(5)を適合状態に嵌め込み、さらに庇部(12)を台座部(3)の座面(4)上に取外し可能に載置する。これにより、台座部(3)の外周面に開口した複数個の排出溝部(7)の排出口(7a)が一括してその上方から庇部(12)により覆われるとともに、複数個の排出溝部(7)の排出口(7a)の前方に遮蔽部材(11)が配置される。この状態では、台座部(3)は遮蔽部材(11)の内側に配置されており、また庇部(12)の上面は水平に配置されている。
次いで、鉛直に配置されたワーク(30)を下方向に移動させることにより、ワーク(30)の下端開口部(32)からワーク(30)の内側にチャック手段(8)を挿入するとともに、ワーク(30)の下端開口部(32)内にワーク支持部材(2)のボス部(5)を適合状態に嵌め込む。さらに、ワーク(30)の下端面(31)を庇部(12)の上面に面接触状態に当接させて載置することにより、ワーク(30)の下端面(31)を庇部(12)で受ける。これにより、図2A及び2Bに示すように、ワーク(30)が庇部(12)を介して鉛直にワーク支持部材(2)により支持される。すなわち、この支持状態では、ワーク(30)の下端面(31)と台座部(3)の座面(4)との間には、庇部(12)が介在している。
次いで、チャック手段(8)のチャック部(8a)内に圧縮空気を供給することによりチャック部(8a)を膨出させ、ワーク(30)の内周面をその周方向の全周に亘ってチャック部(8a)で押圧する。これにより、ワーク(30)をチャック手段(8)によりチャックする。また、必要に応じてワーク(30)の上端を、回転自在なワーク上端支持部材(図示せず)によりワーク(30)の上端開口部(33)を閉塞した状態に支持する。
次いで、回転支持台(18)を回転駆動させることにより、ワーク支持部材(2)、遮蔽部材(11)及びワーク(30)を一体にワーク(30)の中心軸を中心に回転させる。ワーク(30)の回転速度は例えば50〜200回転/minに設定される。ただし本発明では、ワーク(30)の回転速度は上記の範囲であることに限定されるものではない。
次いで、図1、2A及び2Bに示すように、ホーニングガン(22)によりその噴射口(22a)からホーニング液(23)をワーク(30)の表面に向けて噴射するとともに、ホーニングガン(22)をワーク(30)の軸方向に沿って上から下方向に移動させる。これにより、ワーク(30)の表面全面を液体ホーニング加工する[液体ホーニング加工工程]。
この液体ホーニング加工の際に、もしホーニング液(23)がパイプ(30)の下端面(31)と庇部(12)との間からパイプ(30)の内側に浸入した場合には、この浸入したホーニング液(23)は、複数個の排出溝部(7)を通って排出口(7a)からワーク(30)の外側に迅速に排出される。
さらに、図2A及び2Bに示すように、ホーニングガン(22)によりその噴射口(22a)から排出溝部(7)の排出口(7a)に向かって噴射されたホーニング液(23)は、排出口(7a)へ向かう途中で遮蔽部材(11)にぶつかることにより、排出口(7a)内に入り込むのが防止される。
また、ワーク(30)の表面に噴射されたホーニング液(23)は、図示していないが、ワーク(30)の表面を伝って下方向に流れて庇部(12)上へ落下したのち、庇部(12)の回転による遠心力によって庇部(12)の外側へ流出される。したがって、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)は、庇部(12)によって排出口(7a)内に入り込むのが確実に防止される。
液体ホーニング加工が終了したら、ホーニングガン(22)によるホーニング液(23)の噴射を停止する。また、ワーク(30)の回転を停止する。
次いで、液体ホーニング加工されたワーク(30)を搬送手段(27)によりホーニング室(21)から洗浄室(24)に搬送する[搬送工程]。
次いで、回転支持台(18)を再度、回転駆動させることにより、ワーク支持部材(2)、遮蔽部材(11)及びワーク(30)を一体にワーク(30)の中心軸を中心に回転させる。
次いで、図1に示すように、複数個の洗浄液噴射ノズル(25)により洗浄液(26)をワーク(30)の表面に向けて噴射することにより、ワーク(30)の表面全面をシャワー洗浄する[洗浄工程]。この洗浄と同時に、複数個のノズル(25)のうち最も上に配置されたノズル(25a)により、洗浄液(26)がワーク(30)の上端開口部(33)からワーク(30)の内側へ流入するように洗浄液(26)を噴射することにより、ワーク(30)の内周面を洗浄する。
この洗浄の際に、ワーク(30)の上端開口部(33)からワーク(30)の内側に流入した洗浄液(26)は、図6に示すように、ワーク(30)の内側におけるチャック手段(8)のチャック部(8a)の上側に溜まる。
洗浄が終了したら、ノズル(25)による洗浄液(26)の噴射を停止する。また、ワーク(30)の回転を停止する。
次いで、チャック手段(8)のチャック部(8a)内の空気を排出することにより、チャック部(8a)を収縮させ、これによりチャック手段(8)によるワーク(30)のチャックを解除する。すると、図7に示すように、ワーク(30)の内側に溜まった洗浄液(26)が一気に複数個の排出溝部(7)を通って排出口(7a)からワーク(30)の外側へ排出される。これにより、ボス部(5)の外周面及び座面(4)に残留付着した砥粒がワーク(30)の外側へ洗い流される。
次いで、ワーク(30)をボス部(5)から取り外す。
以上の工程を経ることにより、液体ホーニング加工と洗浄が行われたワーク(30)が得られる。次いで、このワーク(30)は、感光ドラム基体用パイプを製造する他の工程に搬送される。なお、以上の工程において、液体ホーニング加工工程、搬送工程及び洗浄工程は、液体ホーニング加工装置(1)の制御手段(29)により、順次自動的に移行するように制御される。
而して、上記第1実施形態の液体ホーニング加工装置(1)は次の利点がある。
ワーク(30)の内側に浸入したホーニング液(23)をワーク(30)の外側へ排出するホーニング液排出溝部(7)が、ボス部(5)の外周面から座面(4)を通って台座部(3)の外周面まで延びて設けられている。したがって、液体ホーニング加工時に、もしワーク(30)の内側にホーニング液(23)が浸入した場合には、この浸入したホーニング液(23)が排出溝部(7)を通って排出口(7a)からワーク(30)の外側に迅速に排出される。そのため、ホーニング液(23)中の砥粒をワーク(30)の内周面とボス部(5)の外周面との間に噛み込み難くすることができる。これにより、ワーク(30)のボス部(5)からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を低減することができるし、ワーク(30)の内周面が砥粒により傷付く不具合を防止することができる。
さらに、上述したように、ワーク(30)の内側に浸入したホーニング液(23)は排出溝部(7)を通ってワーク(30)の外側に迅速に排出されるので、ホーニング液(23)中の砥粒がボス部(5)の外周面及び座面(4)上に堆積し難くなる。これにより、ボス部(5)の外周面及び座面(4)を必ずしも洗浄する必要がなくなるか、あるいは簡単に洗浄するだけで良くなり、もって加工能率を向上させることができる。
さらに、台座部(3)の外周面に開口した排出溝部(7)の排出口(7a)に向かってホーニングガン(22)(ホーニング液噴射手段)により噴射されたホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを防止する遮蔽部材(11)が、排出口(7a)の前方に配置されている。そのため、ホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを遮蔽部材(11)により防止することができる。これにより、ホーニング液(23)が排出溝部(7)を逆流してワーク(30)の内側に浸入しなくなる。そのため、ワーク(30)のボス部(5)からの取外しができなくなる不具合の発生頻度を確実に低減することができるし、ワーク(30)の内周面が傷付く不具合を確実に防止することができる。
さらに、遮蔽部材(11)は筒状に形成されるとともに、遮蔽部材(11)の内側に台座部(3)が配置されているので、ホーニング液(23)が排出溝部(7)の排出口(7a)内に入り込むのを筒状の遮蔽部材(11)により確実に防止することができる。
しかも、遮蔽部材(11)に、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを防止する庇部(12)が、遮蔽部材(11)の内側(即ち台座部(3)側)に突出して遮蔽部材(11)の周方向の全周に亘って設けられている。したがって、ホーニングガン(22)により排出溝部(7)の排出口(7a)に向かって噴射されたホーニング液(23)は、遮蔽部材(11)によって排出口(7a)内に入り込むのが防止されるとともに、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)は、庇部(12)によって排出口(7a)内に入り込むのが防止される。これにより、ホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを遮蔽部材(11)と庇部(12)とによって更に確実に防止することができる。
さらに、庇部(12)は、排出溝部(7)の排出口(7a)をその上方から覆う状態に台座部(3)の座面(4)上に載置されているので、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方から落下するホーニング液(23)が排出口(7a)内に入り込むのを庇部(12)により更に確実に防止することができる。しかも、庇部(12)は台座部(3)の座面(4)上に取外し可能に載置されているので、庇部(12)が摩耗したり破損した場合には、庇部(12)を台座部(3)の座面(4)上から取り外して新しいものと交換することができる。
さらに、庇部(12)は、該庇部(12)上にワーク(30)の下端面(31)が載置されるものであるから、ワーク(30)の下端面(31)が台座部(3)の座面(4)に直接当接しなくなる。そのため、ホーニング液(23)中の砥粒によって台座部(3)の座面(4)が摩耗する不具合を防止することができる。一方、ワーク(30)の下端面(31)が庇部(12)に直接当接するので、庇部(12)は摩耗するが、庇部(12)が摩耗した場合には、庇部(12)を台座部(3)の座面(4)上から取り外して新しいものと交換することにより、台座部(3)(又はワーク支持部材(2))を交換する場合に比べて交換作業を容易に行うことができる。
また、排出溝部(7)の底面(7b)は、ホーニング液(23)が排出溝部(7)をその排出口(7a)に向かって流れる方向において、台座部(3)の外周面側に円弧状に屈曲している。したがって、排出溝部(7)の底面(7b)が台座部(3)の外周面側に直角に屈曲している場合などに比べて、排出溝部(7)を通過するホーニング液(23)が排出溝部(7)の排出口(7a)に向かって流れ易い。そのため、ホーニング液(23)を更に迅速に排出することができる。
さらに、複数個の排出溝部(7)がボス部(5)及び台座部(3)の周方向に間隔をおいて配列しているので、ワーク(30)の内側に浸入したホーニング液(23)をワーク(30)の外側に更に迅速に排出させることができる。これにより、ホーニング液(23)中の砥粒をボス部(5)の外周面及び座面(4)上に更に堆積させ難くすることができる。
さらに、液体ホーニング加工装置(1)は、ワーク支持部材(2)によりワーク(30)を支持し且つチャック手段(8)によりワーク(30)をチャックした状態で、ワーク(30)を順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段(8)によるワーク(30)のチャックを解除するように構成されている。したがって、図6及び7に示すように、ワーク(30)の洗浄時にワーク(30)の内側におけるチャック手段(8)のチャック部(8a)の上側に溜まった洗浄液(26)によって、ボス部(5)の外周面及び座面(4)に残留付着した砥粒を一気にワーク(30)の外側へ洗い流すことができる。これにより、砥粒を確実に除去することができる。
図8及び9は、本発明の第2実施形態に係る液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法を説明する図である。本第2実施形態について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
本第2実施形態の液体ホーニング加工装置(1)は、上記第1実施形態の液体ホーニング加工装置にワーク受けリング(16)が追加されたものである。ワーク受けリング(16)の個数は1個又は複数個である。
ワーク受けリング(16)は、図8に示すように、ワーク支持部材(2)の台座部(3)の座面(4)とワーク(30)の下端面(31)との間に取外し可能に配置されて使用されるものである。このワーク受けリング(16)は、ワーク(30)の下端面(31)を受けるものであり、図9に示すように、円環板状の樹脂製のものである。樹脂としては、MCナイロン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオキシメチレン、ウレタン等が用いられる。ワーク受けリング(16)の中央部には、ボス部(5)が嵌め込まれる断面円形状の嵌込み孔(16a)が形成されている。
ワーク受けリング(16)の内径、即ち嵌込み孔(16a)の直径は、ボス部(5)の直径と同じに設定されている。これにより、ワーク受けリング(16)はその内側(即ち嵌込み孔(16a))にボス部(5)を適合状態に嵌め込みうるものとなされている。
ワーク受けリング(16)の外径は、パイプ(30)の外径と同じか又はパイプ(30)の外径よりも若干大きく設定されている。本第2実施形態では、ワーク受けリング(16)の外径は、パイプ(30)の外径よりも例えば0.3〜2mm大きく設定されている。ただし本発明では、ワーク受けリング(16)の外径は上記の範囲であることに限定されるものではない。
ワーク受けリング(16)の厚さは例えば0.5〜3mmに設定されている。ただし本発明では、ワーク受けリング(16)の厚さは上記の範囲であることに限定されるものではない。
ワーク受けリング(16)の厚さ方向両面、即ちワーク受けリング(16)の上面及び下面は、それぞれ平坦状に形成されている。
次に、本第2実施形態の液体ホーニング加工装置(1)を用いてワーク(30)を液体ホーニング加工する方法について、上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
図9に示すように、ワーク受けリング(16)の内側(即ち嵌込み孔(16a)内)にワーク支持部材(2)のボス部(5)を嵌め込み、さらにこのワーク受けリング(16)を遮蔽部材(11)の庇部(12)上に取外し可能に載置する。
次いで、鉛直に配置されたワーク(30)を下方向に移動させることにより、ワーク(30)の下端開口部(32)からワーク(30)の内側にチャック手段(8)を挿入するとともに、ワーク(30)の下端開口部(32)内にボス部(5)を適合状態に嵌め込む。さらに、ワーク(30)の下端面(31)をワーク受けリング(16)の上面に面接触状態に当接させて載置することにより、ワーク(30)の下端面(31)をワーク受けリング(16)で受ける。これにより、図8に示すように、ワーク(30)がワーク受けリング(16)及び庇部(12)を介して鉛直にワーク支持部材(2)により支持される。この支持状態では、ワーク(30)の下端面(31)とワーク支持部材(2)の台座部(3)の座面(4)との間には、ワーク受けリング(16)及び庇部(12)が介在している。
さらに、チャック手段(8)のチャック部(8a)内に圧縮空気を供給することによりチャック部(8a)を膨出させ、ワーク(30)の内周面をその周方向の全周に亘ってチャック部(8a)で押圧する。これにより、ワーク(30)をチャック手段(8)によりチャックする。
これ以降は、上記第1実施形態の液体ホーニング加工方法と同じ手順で、ワーク(30)を順次、液体ホーニング加工及び洗浄する。
而して、本第2実施形態の液体ホーニング加工装置(1)は、上記第1実施形態の利点に加えて更に次の利点がある。
すなわち、本第2実施形態では、液体ホーニング加工装置(1)はワーク受けリング(16)を備えているので、ワーク(30)の下端面(31)をこのワーク受けリング(16)で受けることにより、ワーク(30)の下端面(31)が台座部(3)の座面(4)又は庇部(12)に直接当接しなくなる。これにより、台座部(3)の座面(4)又は庇部(12)が摩耗する不具合を防止することができる。一方、ワーク(30)の下端面(31)がワーク受けリング(16)に直接当接するので、ワーク受けリング(16)は摩耗するが、ワーク受けリング(16)が摩耗した場合には、ワーク受けリング(16)を取り外して新しいものと交換することにより、台座部(3)(又はワーク支持部材(2))を交換する場合に比べて交換作業を容易に行うことができる。
しかも、ワーク受けリング(16)の形状は、円環板状であり、即ち単純な形状なので、ワーク受けリング(16)を安価に入手又は製作することができる。そのため、ワーク受けリング(16)の交換を安価に行うことができる。
なお本発明では、ワーク受けリング(16)を更に台座部(3)の座面(4)と遮蔽部材(11)の庇部(12)との間に取外し可能に配置しても良い。すなわち本発明では、複数個のワーク受けリング(16)を予め準備しておき、一つのワーク受けリング(16)を台座部(3)の座面(4)上に載置し、次いでこのワーク受けリング(16)上に庇部(12)を載置し、次いでこの庇部(12)上にもう一つのワーク受けリング(16)を載置し、更にこのワーク受けリング(16)上にワーク(30)の下端面(31)を載置しても良い。
図10は、本発明の第3実施形態に係る液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法を説明する図である。本第3実施形態について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
本第3実施形態の液体ホーニング加工装置(1)では、図10に示すように、筒状の遮蔽部材(11)の庇部(12)は、遮蔽部材(11)の上端周縁部に遮蔽部材(11)の内側に突出して遮蔽部材(11)の周方向の全周に亘って一体に形成されているが、ワーク支持部材(2)の台座部(3)の座面(4)上には載置されていない。そのため、ワーク(30)の下端面(31)は台座部(3)の座面(4)上に直接当接して載置されている。
遮蔽部材(11)の庇部(12)は、排出溝部(7)の排出口(7a)の上端部に向かって突出している。庇部(11)の突出方向先端部は、排出口(7a)の上端部近傍に配置されており、すなわち台座部(3)の外周面の上端部近傍に配置されている。
なお本発明では、庇部(12)の突出方向先端部は、台座部(3)の外周面の上端部に当接して配置されていても良いし、台座部(3)の外周面の上端部に僅かに離間して配置されていても良い。また本発明では、庇部(12)の突出方向先端部は、排出溝部(7)の排出口(7a)の上方に配置されていても良い。
また、遮蔽部材(11)の下端周縁部には、遮蔽部材(11)をその下側から支持する支持部(13)が遮蔽部材(11)の下端周縁部の全周に亘って設けられている。本第3実施形態では、支持部(13)は、遮蔽部材(11)の下端周縁部に一体に形成されている。そして、この支持部(13)は、回転支持台(図2A参照、18)に固定状態に取り付けられている。そのため、回転支持台(18)を回転駆動させると、遮蔽部材(11)、庇部(12)及び支持部(13)が一体にワーク(30)の中心軸を中心に回転される。
次に、本第3実施形態の液体ホーニング加工装置(1)を用いてワーク(30)を液体ホーニング加工する方法について、上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
図10に示すように、鉛直に配置されたワーク(30)を下方向に移動させることにより、ワーク(30)の下端開口部(32)からワーク(30)の内側にチャック手段(8)を挿入するとともに、ワーク(30)の下端開口部(32)内にボス部(5)を適合状態に嵌め込む。さらに、ワーク(30)の下端面(31)を台座部(3)の座面(4)上に面接触状態に当接させて載置することにより、ワーク(30)の下端面(31)を座面(4)で受ける。これにより、ワーク(30)が鉛直にワーク支持部材(2)により直接支持される。
さらに、チャック手段(8)のチャック部(8a)内に圧縮空気を供給することによりチャック部(8a)を膨出させ、ワーク(30)の内周面をその周方向の全周に亘ってチャック部(8a)で押圧する。これにより、ワーク(30)をチャック手段(8)によりチャックする。
これ以降は、上記第1実施形態の液体ホーニング加工方法と同じ手順で、ワーク(30)を順次、液体ホーニング加工及び洗浄する。
而して、本第3実施形態の液体ホーニング加工装置(1)では、遮蔽部材(11)の上端周縁部に、排出溝部(7)の排出口(7a)の上端部に向かって突出した庇部(12)が、遮蔽部材(11)の上端周縁部の全周に亘って設けられている。そのため、ホーニング液(23)が排出溝部(7)の排出口(7a)内に入り込むのを遮蔽部材(11)と庇部(12)とによって防止することができる。
なお本発明では、図10に示した第3実施形態の液体ホーニング加工装置(1)において、台座部(3)の座面(4)とワーク(30)の下端面(31)との間に、ワーク受けリング(16)を取外し可能に配置しても良い。すなわち本発明では、台座部(3)の座面(4)上にワーク受けリング(16)を載置し、更に、このワーク受けリング(16)上にワーク(30)の下端面(31)を載置しても良い。
また、第3実施形態の液体ホーニング加工装置(1)では、遮蔽部材(11)の支持部(13)は、上述したように回転支持台(図2A参照、18)に取り付けられているが、本発明では、その他に、例えばターンテーブル(27a)に取り付けられていても良い。この場合、回転支持台(18)を回転させても、遮蔽部材(11)、庇部(12)及び支持部(13)は回転しない。また本発明では、遮蔽部材(11)の支持部(13)は、ワーク支持部材(2)や台座部(3)に一体に形成されていても良いし、ワーク支持部材(2)や台座部(3)に取り付けられていても良い。
図11は、本発明の第4実施形態に係る液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法を説明する図である。本第4実施形態について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
この液体ホーニング加工装置(1)では、遮蔽部材(11)及びその庇部(12)は、略逆椀状(略ドーム状)に形成されている。そのため、庇部(12)の上面(12b)は、水平方向に対して下方向に湾曲している。これにより、この上面(12b)は外向きに下る斜面をなしており、すなわち台座部(3)の径方向外向きに進む方向に対して下り勾配の斜面に形成されている。このように上面(12b)が形成されることにより、庇部(12)上に落下したホーニング液を庇部(12)の外側へ確実に且つ迅速に流出させることができる。
この液体ホーニング加工装置(1)の他の構成は、上記第1実施形態と同じである。また、この液体ホーニング加工装置(1)を用いた液体ホーニング加工方法は、上記第1実施形態と同じである。
図12は、本発明の第5実施形態に係る液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法を説明する図である。本第5実施形態について上記第1実施形態とは異なる点を中心に以下に説明する。
この液体ホーニング加工装置(1)では、遮蔽部材(11)の庇部(12)は、略円錐筒状に形成されている。そのため、庇部(12)の上面(12b)は、水平方向に対して下方向に傾斜したテーパ状に形成されている。これにより、この上面(12b)は外向きに下る斜面をなしており、すなわち台座部(3)の径方向外向きに進む方向に対して下り勾配の斜面に形成されている。このように上面(12b)が形成されることにより、庇部(12)上に落下したホーニング液を庇部(12)の外側へ確実に且つ迅速に流出させることができる。
この液体ホーニング加工装置(1)の他の構成は、上記第1実施形態と同じである。また、この液体ホーニング加工装置(1)を用いた液体ホーニング加工方法は、上記第1実施形態と同じである。
以上で本発明の幾つかの実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に示すものであることに限定されるものではなく、様々に変更可能である。
また本発明では、ワーク(30)を液体ホーニング加工したあとで行われるワーク(30)の洗浄はシャワー洗浄であることに限定されるものではなく、様々な洗浄を適用することができ、例えばスクラブ洗浄であっても良い。
また本発明では、ワーク支持部材(2)はステンレス鋼等の金属製であっても良い。
また本発明では、遮蔽部材(11)、庇部(12)及び支持部(13)は、いずれもステンレス鋼等の金属製であっても良い。
また本発明では、ワーク受けリング(16)はステンレス鋼等の金属製であっても良い。
また本発明では、遮蔽部材(11)は円筒状であることに限定されるものではなく、様々に変更可能であり、その他に、例えば、角筒状、円錐筒状、角錐筒状又は逆椀状(図11参照)であっても良いし、あるいは板状であっても良い。また本発明では、庇部(12)は円板状であることに限定されるものではなく、様々に変更可能であり、その他に、例えば、円錐筒状(図12参照)、角錐筒状又は逆椀状(図11参照)であっても良い。
また本発明では、ワーク(30)は、精密パイプの素管として、感光ドラム用パイプの素管であることに限定されるものではなく、様々な素管に適用することができ、例えば、光学機器(例:カメラ、望遠鏡)の鏡筒用パイプの素管であっても良いし、その他の用途に用いられるものであっても良い。
また本発明では、ワーク(30)は円筒状であることに限定されるものではく、その他に、角筒状等であっても良い。
本発明は、感光ドラム基体用パイプの素管等の筒状ワークを液体ホーニング加工する液体ホーニング加工装置及び液体ホーニング加工方法に利用可能である。
また本発明は、感光ドラム基体用パイプ等のパイプを製造する装置及びパイプの製造方法に利用可能である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置の概略側面図である。 図2Aは、同液体ホーニング加工装置のワーク支持部材と遮蔽部材を、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す側面図である。 図2Bは、図2Aにおける同遮蔽部材を断面で示した図である。 図3は、同ワーク支持部材と同遮蔽部材を分離して示す斜視図である。 図4は、同ワーク支持部材の平面図である。 図5は、同ワーク支持部材と同遮蔽部材を図4中のX−X線で切断した断面図である。 図6は、同ワーク支持部材と同遮蔽部材をワーク洗浄時の状態で示す断面図である。 図7は、同ワーク支持部材と同遮蔽部材をワーク洗浄後の状態で示す断面図である。 図8は、本発明の第2実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置のワーク支持部材と遮蔽部材とワーク受けリングを、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す断面図である。 図9は、同ワーク支持部材と同遮蔽部材と同ワーク受けリングを分離して示す斜視図である。 図10は、本発明の第3実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置のワーク支持部材と遮蔽部材を、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す断面図である。 図11は、本発明の第4実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置の遮蔽部材を、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す断面図である。 図12は、本発明の第5実施形態に係る筒状ワークの液体ホーニング加工装置の遮蔽部材を、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す断面図である。 図13は、従来の液体ホーニング加工装置のワーク支持部材を、ワークを液体ホーニング加工する途中の状態で示す側面図である。 図14は、図13中のZ部分の拡大図である。
符号の説明
1:液体ホーニング加工装置
2:ワーク支持部材
3:台座部
4:座面
5:ボス部
7:ホーニング液排出溝部
7a:排出口
7b:底面
8:チャック手段
8a:チャック部
11:遮蔽部材
12:庇部
12b:上面
13:支持部
16:ワーク受けリング
18:回転支持台
20:ホーニング槽
22:ホーニングガン(ホーニング液噴射手段)
23:ホーニング液
25:洗浄液噴射ノズル
26:洗浄液
27:搬送手段
30:ワーク(素管)
31:下端面
32:下端開口部

Claims (18)

  1. 筒状ワークの下端面を受ける座面が上面に設けられた台座部と、台座部の座面に対して上方に突出するとともにワークの下端開口部内に嵌め込まれるボス部と、を有するワーク支持部材を備え、
    ワークの内側に浸入したホーニング液をワークの外側へ排出するホーニング液排出溝部が、ボス部の外周面から座面を通って台座部の外周面まで延びて設けられており、
    台座部の外周面に開口した排出溝部の排出口に向かってホーニング液噴射手段により噴射されたホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する遮蔽部材が、排出口の前方に配置されていることを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工装置。
  2. 遮蔽部材は筒状に形成されるとともに、遮蔽部材の内側に台座部が配置されている請求項1記載の液体ホーニング加工装置。
  3. 遮蔽部材に、排出溝部の排出口の上方から落下するホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する庇部が、台座部側に突出して設けられている請求項1又は2記載の液体ホーニング加工装置。
  4. 遮蔽部材に、排出溝部の排出口の上方から落下するホーニング液が排出口内に入り込むのを防止する庇部が、遮蔽部材の内側に突出して遮蔽部材の周方向の全周に亘って設けられている請求項2記載の液体ホーニング加工装置。
  5. 庇部は、排出溝部の排出口をその上方から覆う状態に台座部の座面上に取外し可能に載置されている請求項4記載の液体ホーニング加工装置。
  6. 庇部は、該庇部上にワークの下端面が載置されるものである請求項5記載の液体ホーニング加工装置。
  7. 庇部の上面は、外向きに下る斜面をなしている請求項3〜6のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
  8. ワーク支持部材の台座部の座面とワークの下端面との間に取外し可能に配置されるワーク受けリングを備えている請求項1〜7のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
  9. 排出溝部の底面は、ホーニング液が排出溝部をその排出口に向かって流れる方向において、台座部の外周面側に円弧状に屈曲している請求項1〜8のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
  10. 排出溝部の個数は複数個であり、
    複数個の排出溝部は、ボス部及び台座部の周方向に間隔をおいて配列している請求項1〜9のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
  11. ワーク支持部材のボス部に、ワークの内周面をその周方向の全周に亘って押圧することによりワークをチャックするチャック手段が設けられており、
    ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされたワークを、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段によるワークのチャックを解除するように構成されている請求項1〜10のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材により支持された筒状ワークを液体ホーニング加工することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
  13. 請求項8記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材の台座部の座面と筒状ワークの下端面との間にワーク受けリングを取外し可能に配置するとともにワークの下端開口部内にワーク支持部材のボス部を嵌め込んだ状態で、ワークを液体ホーニング加工することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
  14. 請求項11記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされた筒状ワークを、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段によるワークのチャックを解除することを特徴とする筒状ワークの液体ホーニング加工方法。
  15. 素管を液体ホーニング加工する液体ホーニング加工装置を具備するパイプの製造装置において、
    液体ホーニング加工装置として、請求項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を具備していることを特徴とするパイプの製造装置。
  16. 請求項1〜11のいずれかに記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材により支持された素管を液体ホーニング加工することを特徴とするパイプの製造方法。
  17. 請求項8記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材の台座部の座面と素管の下端面との間にワーク受けリングを取外し可能に配置するとともに素管の下端開口部内にワーク支持部材のボス部を嵌め込んだ状態で、素管を液体ホーニング加工することを特徴とするパイプの製造方法。
  18. 請求項11記載の液体ホーニング加工装置を用い、
    ワーク支持部材により支持され且つチャック手段によりチャックされた素管を、順次、液体ホーニング加工及び洗浄したのち、チャック手段による素管のチャックを解除することを特徴とするパイプの製造方法。
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