JPH04106159U - 外径ホーニング用マンドレル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はワークの外径が設定された仕上げ寸
法に加工されたときに、加工の終了を自動的に報知して
装置を停止することができる外径ホーニング用マンドレ
ルの提供を目的とする。 【構成】 ホーンヘッドの外側に固定電極が設けられ、
その上方に下側に向けて付勢された可動電極が設けられ
ている。可動電極案内かんは、ホーンヘッド内の環状受
面に載置されたゲージ部材の上側に重合され、前記可動
電極と連結されている。ホーニング加工中、ワークの外
径が仕上げ寸法に加工されていないときに、可動電極案
内かんを介して可動電極を固定電極と接触しない位置に
移動するが、ワークの外径が仕上げ寸法に加工されたと
きに、可動電極を固定電極と接触させて加工終了の通電
信号を送り出す構成としたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は外径ホーニング用マンドレルに関し、ワークの外径が設定された寸 法に仕上げられたときに、その旨を報知してホーニング装置を自動的に停止する のに用いられる。

【０００２】

【従来の技術】

ホーニング盤は、主としてワークの円筒穴の内面を精密に仕上げるのに用いら れる。このため、穴の直径を一定の公差内に収めるための自動定寸装置として、 砥石の張り出し量を調節する方法、ワークの円筒穴にゲージを入れる方法、およ びワークの円筒穴の内径を直接測定する方法の３種類のものが実用化されている が、外径用のホーニング盤に対しては、実用化できる自動定寸装置は考案されて いなかった。

【０００３】 それ故、外径用のホーニング盤においては、ワークの外径を一定の公差内に収 めるためには、加工中にホーニング盤を数回停止して、その都度、ワークの外径 を測定することが行なわれていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ワークの外径の仕上げ寸法をホーニング盤を停止して測定する従来のやり方で は、加工終了までにホーニング盤を数回停止して外径の測定を行なう必要がある ため、加工に手数を要し、ワークの外径を能率良く加工することができなかった 。 その上、ワークの仕上げ精度は、経験と勘が異なる加工技術者の間だけでなく 、同一加工技術者の場合でも、バラツキが大きくなる不都合があった。

【０００５】 この考案はこれらの事情に鑑みてなされたもので、ホーニング盤を停止してワ ークの外径を測定しなくても、ワークの外径が設定された仕上げ寸法に加工され たときに、加工の終了を自動的に報知するとともに、仕上げ精度のバラツキを少 なくすることができる外径ホーニング用マンドレルの提供を目的とするものであ る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案では、回転運動と軸方向の往復運動とを 同時に行ないながら、砥石を内側方向に移動させる外径加工用のホーニング装置 において、中空穴を備えたホーンヘッドは、切り込み軸の回転によって下方に押 し下げられる連結棒の下端部をホーンヘッドの中空穴の上部に挿入され、連結棒 の下端部は、ホーンヘッドの上部に設けられた縦方向の案内溝を通してその外側 に装着された摺動可能なウェッジ連結かんの上端部と結合され、ウェッジ連結か んは中間部に縦方向の案内溝を設けられるとともに、その下端部を下側に向かっ て拡がる円錐面が中空穴の内面に形成されたウェッジ本体の上端部と結合され、 前記ホーンヘッドの先端側小径部の取り付け穴には、内面に砥石を固定された砥 石台が、外表面に形成された円錐面をウェッジ本体の円錐面に押圧された状態で 取り付けられ、中空管の入口側内面に仕上げ寸法を形成されたゲージ部材は、砥 石台上方のホーンヘッドの中空穴内面に形成された環状受面に載置され、ウェッ ジ連結かんに外装されて下側に付勢される可動電極は、ゲージ部材の上側に重合 して載置される可動電極案内かんと、ホーンヘッドおよびウェッジ連結かんに設 けられた前記各案内溝を通して結合され、可動電極のストローク下降時の下端部 分に、ゲージ部材がワークに外挿されたときに、可動電極と接触して通電信号を 送る固定電極が設けられて、外径ホーニング用マンドレルが構成されている。 上記ゲージ部材は、中空管の両端の入口側内面に、仕上げ寸法がそれぞれ形成 された構成とすることが好ましい。

【０００７】

【作用】

要求される加工外径のゲージを備えたゲージ部材をホーンヘッドの中空穴の環 状受面に載置し、その上面に重合された可動電極案内かんを下向きに付勢された 可動電極と連結して、ゲージ部材に対し下向きの押圧力を作用させる。 この状態で装置を運転すると、装置本体の切り込み軸の回転によって下方に押 し下げられる連結棒の下端部は、ウェッジ連結かんを介して連結されたウェッジ 本体を下側に押圧し、その内周面に形成された円錐面により砥石台を収縮方向に 移動させる。このため、ワークの外径は、砥石台に取り付けられた砥石によりホ ーニング加工される。

【０００８】 ホーニング加工中のストローク下降時において、ワークの外径が仕上がり寸法 になっていない状態では、仕上げゲージがワークの外径より小さなゲージ部材は 、ワークの上面によって上向きの押圧力を受け、ゲージ部材上側の可動電極案内 かんに連結された可動電極を付勢部材の付勢力に抗して上方に移動する。可動電 極が上方に移動されると、可動電極は固定電極との間に一定以上の隙間が形成さ れて、通電信号を送ることはない。

【０００９】 しかしながら、加工がすすんでワークの外径が仕上げ寸法より少しでも小さく なると、ワークは、可動電極の付勢部材により下向きに付勢されているゲージ部 材を押し上げることなくその中に入るから、可動電極は上方に移動されなくなる 。この加工状態では、ストローク下降分だけ下方に移動される可動電極は、その 下端部分に設けられた固定電極と接触するため、固定電極に設けられた２つの端 子から通電信号が送られ、ワークの外径が仕上げ寸法にホーニング加工されたこ とを加工技術者に知らせる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１において、外径ホーニング用マンドレルＡは、ホーンヘッド取り付け具１ 、ホーンヘッド２、連結棒３、ウェッジ連結かん４、ウェッジ本体５、内面に砥 石７を固定された砥石台６、ゲージ部材８、可動電極案内かん９、可動電極１０ 、および固定電極１１から、主として構成されている。

【００１１】 ホーンヘッド２は、上半部の直径が下半部のそれに比べて若干大きな異径中空 管で、中空穴内面の異径部分には、水平な環状受面２ａが形成されている。２５ は環状受面２ａに載置されたリング状のスペーサーで、このスペーサー２５の上 側には、中空管の一方または両方の入口側内面にワーク２６の外径の仕上げ寸法 Ｄに等しいゲージを備えたゲージ部材８が摺動可能に載置されている。

【００１２】 ホーンヘッド２は、環状受面２ａより上側の肉厚部に、径方向の両端部の縦方 向に２つの案内溝２ｂ，２ｂが設けられるとともに、それより設定された寸法だ け下側の直交する２つの径方向両端部の縦方向に、別の４つの案内溝２ｃが設け られている。下側の４つの案内溝２ｃは、上側の２つの案内溝２ｂの両側に例え は４５度ずらした位置に設けられる（図２、図３参照）。

【００１３】 また、環状受面２ａより下側のホーンヘッド２には、前記４つの案内溝２ｃと 例えば４５度ずつずらした位置に、砥石台６装着用の取り付け穴２ｄが縦方向に 複数個設けられている。これらの取り付け穴２ｄに装着される各砥石台６は、砥 石７の上下の凹溝内に取り付けられたＯリングのような弾性体１６，１６により 外径方向の押圧力を受け、砥石台６の外側の縦方向に形成された円錐面６ａを、 後述するウェッジ本体５の内面に形成された同じ傾斜角の円錐面５ａに押圧され る。

【００１４】 ホーンヘッド２の上端面には、中心部の縦方向に貫通穴１ａが設けられたホー ンヘッド取り付け具１が、複数個のねじ１７により取り付けられている。ホーン ヘッド取り付け具１は、貫通穴１ａの上部にそれより若干径の大きなばね装着穴 １ｂが設けられている。

【００１５】 ウェッジ連結かん４は、ホーンヘッド２の大径側の上側外周部に摺動可能に装 着された中空管で、ウェッジ連結かん４の上端部と、ホーンヘッド取り付け具１ を挿通した連結棒３の下端部とは、ホーンヘッド２の上側の案内溝２ｂ，２ｂを 挿通するウェッジ支持棒１８により、一体に連結されている。

【００１６】 連結棒３は、ホーンヘッド取り付け具１より上方に突出した先端側に止め輪１ ９が固定されており、連結棒３と結合されたウェッジ連結かん４は、ホーンヘッ ド取り付け具１のばね装着穴１ｂと連結棒３の止め輪１９との間で連結棒３に外 挿されたウェッジ本体５戻し用のばね２０により、常に上方に弾力的に付勢され ている。 ウェッジ連結かん４の下端外周部には、中空穴の内面に砥石台６の円錐面６ａ と係合する円錐面５ａを形成されたウェッジ本体５が、ねじ２１により固定され ている。

【００１７】 可動電極１０は、ウェッジ連結かん４の外周面と若干の隙間をあけて外挿され た環状部材で、可動電極１０の下端部は、前記ゲージ部材８の上側に載置され、 かつホーンヘッド２の内周面に沿って摺動可能な可動電極案内かん９と、可動電 極支持棒２２により結合されている。可動電極１０の中空穴内面には、異径段部 のばね受け座が形成されており、可動電極１０は、このばね受け座とホーンヘッ ド２の上端部に固定されたばね受け部材２３との間に装着されるばね２４の付勢 力により下向きに付勢されている。このため、ホーンヘッド２内に保持されてい るゲージ部材８は、可動電極１０に結合された可動電極案内かん９によりスペー サー２５の上面に押圧される。

【００１８】 可動電極１０は、中空管の上端に形成されたフランジ１０ａの下面に絶縁部材 １０ｂを介して環状の電極板１０ｃが取り付けられた構成となっている。可動電 極案内かん９と可動電極１０とを結合する可動電極支持棒２２は、ホーンヘッド ２の上半部の下側の案内溝２ｃと、この案内溝２ｃと対応してウェッジ連結かん ４の縦方向に設けられた案内溝４ａとを挿通するが、案内溝４ａの長さは、ウェ ッジ連結かん４が連結棒３によって上下方向に摺動されるのを考慮して、ホーン ヘッド２の案内溝２ｃより上側に長くなっている。

【００１９】 ホーニング加工中、マンドレルＡは、設定されたストローク分だけ上下方向に 往復移動されるが、このとき下向きに移動する可動電極１０のストローク下端部 分に、可動電極１０と対向して固定電極１１が設けられている。 固定電極１１は環状電極板１１ａと、複数個のボール状の第１電極１１ｂと、 棒状の第２電極１１ｃとから構成されており、環状電極板１１ａは、ほぼ同じ内 径穴を有する環状の絶縁板１３を介してゲージ作動板１４の円形穴に保持されて いる。

【００２０】 環状電極板１１ａは、上面に複数個、例えば３個のボール状の第１電極１１ｂ が設けられるとともに、上面に形成された第１の凹部１１ｄにリード線１２ａが 接続されている。さらに、環状電極板１１ａの上面に形成された第２の凹部１１ ｅには、環状電極板１１ａと接触していないが、ストローク端に下動された可動 電極１０の電極板１０ｃと接触する棒状の第２電極１１ｃが、絶縁体１５を介し てゲージ作動板１４に保持されている。１２ｂは第２電極１１ｃの基端部に接続 されたリード線である。

【００２１】 可動電極１０および固定電極１１は、上記実施例の構成に限定されるものでは なく、その他の構成としてもよい。 それ故、ホーニング加工中に、仕上げ寸法に研磨されたワーク２６がゲージ部 材８の仕上げ寸法部分に挿入されて、可動電極１０の電極板１０ｃが固定電極１ １の第１電極１１ｂと第２電極１１ｃとに接触したとき、２つのリード線１２ａ ，１２ｂから、ワーク２６が仕上げ寸法に研磨されたことを知らせる通電信号が 送り出される。 ２つのリード線１２ａ，１２ｂから送り出される通電信号により、ランプを点 灯したり、ブザーを鳴らして加工技術者にホーニング加工が終了したことを知ら せると同時に、装置の運転を停止する構成とされている。

【００２２】 次に、この実施例のマンドレルを用いたホーニング加工について説明する（図 ７、図８参照）。 ホーニング装置の本体側に装着されたマンドレルＡは、ホーンヘッド取り付け 具１の上端部が装置本体から回転運動と上下往復運動を受けるように結合される とともに、連結棒３の上端が装置本体の切り込み軸の回転によって下方に押し下 げられるように結合される。

【００２３】 連結棒３がばね２０の付勢力に抗して押し下げられると、上端部を連結棒３の 下端部と結合されたウェッジ連結かん４は、その下端部に固定されたウェッジ本 体５を同じストロークだけ下側に押し下げるため、ウェッジ本体５の内周面と円 錐面係合している複数個の砥石台６は、弾性体１６，１６の付勢力に抗して各砥 石７をワーク２６の表面に押圧し、ワーク２６の外表面にホーニング加工を施す 。

【００２４】 ホーニング加工中、マンドレルＡは回転運動をしながら上下方向に往復運動を 行なうが、ワーク２６の外径が要求される仕上げ寸法になっていない状態では、 ゲージ部材８の仕上げ寸法部分より外径の大きなワーク２６は、マンドレルＡが 下降してくるときに、ゲージ部材８内に入ることができない。 このため、ゲージ部材８と接触したワーク２６は、その上側に載置された可動 電極案内かん９と、これに結合された可動電極１０とをばね２４の付勢力に抗し て上方に移動するため、マンドレルＡの下降中も、可動電極１０の電極板１０ｃ は、固定電極１１の第１電極１１ｂと第２電極１１ｃとに接触しない位置に保持 される（図７参照）。

【００２５】 しかしながら、ワーク２６へのホーニング加工がすすんで、ワーク２６の外径 がゲージ部材８の仕上げ寸法部分より少しでも小さくなると、ワーク２６はゲー ジ部材８内に入ってゲージ部材８を上方に移動しなくなる。それ故、ホーニング 加工中のストローク下降時に、ワーク２６によって上方に移動されない可動電極 １０は、ばね２４の付勢力によって電極板１０ｃを固定電極１１の第１電極１１ ｂと第２電極１１ｃとに接触した状態に保持する（図８参照）。

【００２６】 このため、ワーク２６の外径が仕上げ寸法に研磨されると、固定電極１１の２ つのリード線１２ａ，１２ｂから通電信号が送り出されるので、この通電信号に より、２つのリード線１２ａ，１２ｂの間に接続されたランプを点灯したり、ブ ザーを鳴らして加工技術者にワーク２６のホーニング加工が終了したことを知ら せると同時に、装置の運転を自動的に停止する。

【００２７】 したがって、この考案のマンドレルＡを用いる場合には、ホーニング加工中に 装置を停止してワーク２６の外径を測定する手数を省略することができるだけで なく、ワーク２６の外径がゲージ部材８によって決まる仕上げ寸法に加工された ときに、加工が終了したことを自動的に報知したり、装置の運転を停止したりす ることができるため、ワーク２６の外径のホーニング加工において、加工技術者 の経験の有無や勘の良し悪しと無関係に、仕上げ精度のバラツキを少なくすると ともに、加工の能率を著しく向上することができる。

【００２８】 なお、ゲージ部材８としてこの実施例に示す如く、中空管の両端の入口側内面 に、仕上げ寸法がそれぞれ形成された構成のものを使用すると、一方の入口側の 仕上げ寸法部分が磨滅その他の原因によりゲージとして使用できないときにも、 ゲージ部材８の上下を逆にするだけで他方の入口側の仕上げ寸法部分をゲージと して用いることができるので、ゲージ部材８の寿命を２倍に長くすることができ る。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案によれば、次に記載するすぐれた作用効果を奏す る。 請求項１に記載の外径ホーニング用マンドレルにおいては、ホーンヘッドの中 空穴に、可動電極と結合された可動電極案内かんにより下向きに付勢されるゲー ジ部材が設けられるとともに、可動電極のストローク下降時の下端部分に、ゲー ジ部材の仕上げ寸法部分が加工されたワークに外挿される状態になったときに、 可動電極と接触して通電信号を送る固定電極が設けられているので、ワークの外 径が仕上げ寸法にホーニング加工されると、固定電極から送り出される通電信号 により、加工の終了を自動的に報知したり、装置の運転を自動的に停止させるこ とができる。

【００３０】 このため、ワークの外径にホーニング加工を行なう場合において、複数の加工 技術者の間だけでなく、同一加工技術者についても、従来の場合に比べて仕上げ 精度のバラツキを少なくするとともに、加工時間を短縮して生産性を向上するこ とができる。

【００３１】 請求項２に記載の外径ホーニング用マンドレルにおいては、ゲージ部材は、中 空管の両端の入口側内面に、仕上げ寸法がそれぞれ形成されているので、ゲージ 部材の上下を逆にして使用することにより、一方の入口側内面にしか仕上げ寸法 が形成されていない場合に比べて、ゲージ部材の寿命を２倍に長くすることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】図１のIII −III 断面図である。

【図４】図１のIV−IV断面図である。

【図５】ゲージ作動板に保持された固定電極の一実施例
を示す平面図である。

【図６】図５のVI−VI断面図である。

【図７】ワークの外径が要求される寸法に仕上げ加工さ
れる前のストローク下降時の状態を示す縦断面図であ
る。

【図８】ワークの外径が要求される寸法に仕上げ加工さ
れた後のストローク下降時の状態を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ ホーンヘッド ２ａ 環状受面 ２ｂ，２ｃ 案内溝 ２ｄ 取り付け穴 ３ 連結棒 ４ ウェッジ連結かん ４ａ 案内溝 ５ ウェッジ本体 ５ａ 円錐面 ６ 砥石台 ６ａ 円錐面 ７ 砥石 ８ ゲージ部材 ９ 可動電極案内かん １０ 可動電極 １１ 固定電極 ２６ ワーク Ａ マンドレル

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転運動と軸方向の往復運動とを同時に
   行ないながら、砥石を内側方向に移動させる外径加工用
   のホーニング装置において、中空穴を備えたホーンヘッ
   ドは、切り込み軸の回転によって下方に押し下げられる
   連結棒の下端部をホーンヘッドの中空穴の上部に挿入さ
   れ、連結棒の下端部は、ホーンヘッドの上部に設けられ
   た縦方向の案内溝を通してその外側に装着された摺動可
   能なウェッジ連結かんの上端部と結合され、ウェッジ連
   結かんは中間部に縦方向の案内溝を設けられるととも
   に、その下端部を下側に向かって拡がる円錐面が中空穴
   の内面に形成されたウェッジ本体の上端部と結合され、
   前記ホーンヘッドの先端側小径部の取り付け穴には、内
   面に砥石を固定された砥石台が、外表面に形成された円
   錐面をウェッジ本体の円錐面に押圧された状態で取り付
   けられ、中空管の入口側内面に仕上げ寸法を形成された
   ゲージ部材は、砥石台上方のホーンヘッドの中空穴内面
   に形成された環状受面に載置され、ウェッジ連結かんに
   外装されて下側に付勢される可動電極は、ゲージ部材の
   上側に重合して載置される可動電極案内かんと、ホーン
   ヘッドおよびウェッジ連結かんに設けられた前記各案内
   溝を通して結合され、可動電極のストローク下降時の下
   端部分に、ゲージ部材がワークに外挿されたときに、可
   動電極と接触して通電信号を送る固定電極が設けられて
   いることを特徴とする外径ホーニング用マンドレル。
2. 【請求項２】 ゲージ部材は、中空管の両端の入口側内
   面に、仕上げ寸法がそれぞれ形成されている請求項１に
   記載の外径ホーニング用マンドレル。