(57)【要約】【課題】ホーニング加工の精度の低下を抑制する。【解決手段】ツールボディ（21）は、筒状に形成され、周壁部に貫通孔（21a）が設けられる。ホーニング砥石（22）は、ツールボディ（21）の貫通孔（21a）に配置されて径方向に進退可能である。ロッド（23）は、棒状に形成され、ツールボディ（21）の内部に配置され、軸方向に移動することによりホーニング砥石（22）を径方向に進退させる。複数のアクチュエータ（40）は、ロッド（23）の周囲を囲うように配置されてツールボディ（21）の内部に固定され、それぞれがホーニングツール（20）の回転軸線（R）へ向かう方向にロッド（23）を押し付ける。【選択図】図４
2020131346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されて周壁部に貫通孔が設けられたツールボディと、前記ツールボディの貫通孔に配置されて径方向に進退可能なホーニング砥石と、棒状に形成されて前記ツールボディの内部に配置され軸方向に移動することで前記ホーニング砥石を径方向に進退させるロッドとを有し、前記ホーニング砥石を前記ツールボディから進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、前記ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニングツールと、
前記ロッドの周囲を囲うように配置されて前記ツールボディの内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ロッドを押し付ける複数のアクチュエータとを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項２】
請求項１において、
前記ロッドに作用する前記複数のアクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の荷重センサと、
前記複数の荷重センサの検出結果に応じて前記複数のアクチュエータを制御する制御部とを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項３】
請求項２において、
前記制御部は、前記ロッドに作用する前記複数のアクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように、前記複数の荷重センサの検出結果に応じて前記複数のアクチュエータの押し付け力を調節する
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項４】
請求項２または３において、
複数の中継部と、
複数の第１導線と、
複数の第２導線とを備え、
前記ツールボディの周壁部には、複数の導線挿通孔が設けられ、
前記複数の荷重センサは、前記ロッドの外周に設けられ、
前記複数の中継部の各々は、絶縁性を有して前記ツールボディの外周に設けられる絶縁リングと、前記絶縁リングを回転可能に支持するベアリングとを有し、
前記複数の第１導線は、前記ツールボディの複数の導線挿通孔にそれぞれ挿通された状態で、前記複数の荷重センサと前記複数の中継部のベアリングとをそれぞれ電気的に接続し、
前記複数の第２導線は、前記複数の中継部のベアリングと前記制御部とをそれぞれ電気的に接続する
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
前記複数のアクチュエータのうち１つのアクチュエータは、前記軸方向から見たときに前記ロッドを間に挟んで前記ホーニング砥石と対向している
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
前記ロッドを前記軸方向に移動させる駆動機構を備え、
前記ロッドは、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向けて順に並ぶ第１ロッド部と第２ロッド部と第３ロッド部とを有し、
前記第１ロッド部は、前記駆動機構に連結され、
前記第２ロッド部は、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向かうに連れて次第に細くなる円錐状に形成され、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向かう方向に前記ロッドが移動するときに前記ホーニング砥石と接触して前記ホーニング砥石を径方向に進出させ、
前記複数のアクチュエータは、前記第３ロッド部の周囲を囲うように配置されている
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つにおいて、
前記ツールボディが挿入される開口部が設けられた補助部材と、
前記ツールボディの周囲を囲うように配置されて前記補助部材の開口部の内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ツールボディを押し付ける複数の補助アクチュエータとを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。
【請求項８】
筒状に形成されて周壁部に貫通孔が設けられたツールボディと、前記ツールボディの貫通孔に配置されて径方向に進退可能なホーニング砥石と、棒状に形成されて前記ツールボディの内部に配置され軸方向に移動することで前記ホーニング砥石を径方向に進退させるロッドとを有し、前記ホーニング砥石を前記ツールボディから進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、前記ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニングツールと、
前記ツールボディが挿入される開口部が設けられた補助部材と、
前記ツールボディの周囲を囲うように配置されて前記補助部材の開口部の内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ツールボディを押し付ける複数の補助アクチュエータとを備えている
ことを特徴とするホーニング加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーニング加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニング加工機が知られている。例えば、特許文献１には、ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられるホーニングツールが開示されている。このホーニングツールは、中空円筒状のツール本体と、このツール本体に開設された砥石保持開口に径方向へ突出退入可能に保持されたホーニング砥石と、ツール本体の中空円筒穴内を軸線方向へ往復移動可能とされてホーニング砥石を突出拡張動作させる棒状の拡張ロッドとを備えている。ツール本体は、加工対象となる工作物の小径の被加工穴内径よりも小径の金属製中空パイプが機械加工により所定の構造に加工されて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようなホーニング加工機では、ロッドの剛性不足によりロッドが径方向に変形し、その結果、ホーニング砥石の姿勢がすれてしまうおそれがある。このように、ホーニング砥石の姿勢がずれると、ワークの被加工孔の内周面に対してホーニング砥石を適切に接触させることが困難となり、ホーニング加工の精度が低下してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、ホーニング加工の精度の低下を抑制することが可能なホーニング加工機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、ホーニング加工機に関するものであり、筒状に形成されて周壁部に貫通孔が設けられたツールボディと、前記ツールボディの貫通孔に配置されて径方向に進退可能なホーニング砥石と、棒状に形成されて前記ツールボディの内部に配置され軸方向に移動することで前記ホーニング砥石を径方向に進退させるロッドとを有し、前記ホーニング砥石を前記ツールボディから進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、前記ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニングツールと、前記ロッドの周囲を囲うように配置されて前記ツールボディの内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ロッドを押し付ける複数のアクチュエータとを備えている。
【０００７】
第１の発明では、ロッドの周囲を囲うように配置された複数のアクチュエータがホーニングツールの回転軸線へ向かう方向にロッドを押し付けることにより、ロッドの径方向における変形を抑制することができる。これにより、複数のアクチュエータの押し付け力によりロッドを保持することができるので、ホーニング砥石の姿勢のずれを抑制することができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記ロッドに作用する前記複数のアクチュエータの押し付け力をそれぞれ検出する複数の荷重センサと、前記複数の荷重センサの検出結果に応じて前記複数のアクチュエータを制御する制御部とを備えていることを特徴とするホーニング加工機である。
【０００９】
第２の発明では、複数の荷重センサの検出結果に応じて複数のアクチュエータを制御することにより、ロッドに作用する複数のアクチュエータの押し付け力の変動に応じて複数のアクチュエータの押し付け力を調節することができる。これにより、複数のアクチュエータの押し付け力のバランスを適切に維持することができるので、複数のアクチュエータの押し付け力によるロッドの保持を適切に行うことができ、ロッドの径方向における変形を適切に抑制することができる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、前記制御部は、前記ロッドに作用する前記複数のアクチュエータの押し付け力が均衡状態となるように前記複数の荷重センサの検出結果に応じて前記複数のアクチュエータの押し付け力を調節することを特徴とするホーニング加工機である。
【００１１】
第３の発明では、ロッドに作用する複数のアクチュエータの押し付け力を均衡状態にすることにより、ロッドに対して複数のアクチュエータの押し付け力が不均衡に作用してロッドが径方向に変形してしまうという事態を発生させにくくすることができる。これにより、ホーニング砥石の姿勢のずれを抑制することができ、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００１２】
第４の発明は、第２または第３の発明において、複数の中継部と複数の第１導線と複数の第２導線とを備え、前記ツールボディの周壁部には、複数の導線挿通孔が設けられ、前記複数の荷重センサは、前記ロッドの外周に設けられ、前記複数の中継部の各々は、絶縁性を有して前記ツールボディの外周に設けられる絶縁リングと、前記絶縁リングを回転可能に支持するベアリングとを有し、前記複数の第１導線は、前記ツールボディの複数の導線挿通孔にそれぞれ挿通された状態で、前記複数の荷重センサと前記複数の中継部のベアリングとをそれぞれ電気的に接続し、前記複数の第２導線は、前記複数の中継部のベアリングと前記制御部とをそれぞれ電気的に接続することを特徴とするホーニング加工機である。
【００１３】
第４の発明では、ツールボディと中継部のベアリングとの間に絶縁リングを設けることにより、ツールボディと中継部のベアリングとの短絡を防止しつつ、荷重センサから第１導線とベアリングと第２導線とを順に経由して制御部に荷重センサの検出結果を伝送することができる。これにより、ホーニングツールの回転中においても複数の荷重センサの検出結果を制御部に伝送することができるので、ホーニングツールの回転中においても複数の荷重センサの検出結果に応じて複数のアクチュエータを制御することができる。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、前記複数のアクチュエータのうち１つのアクチュエータは、前記軸方向から見たときに前記ロッドを間に挟んで前記ホーニング砥石と対向していることを特徴とするホーニング加工機である。
【００１５】
第５の発明では、ロッドを間に挟んでホーニング砥石と対向するようにアクチュエータを配置することにより、ホーニング加工運転中においてホーニング砥石に作用するワークの反力（すなわちホーニング砥石を径方向に後退させる方向に作用する反力）に抗う方向に、アクチュエータの押し付け力をロッドに対して作用させることができる。これにより、ホーニング砥石に作用するワークの反力によるロッドの径方向における変形を効果的に抑制することができる。
【００１６】
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、前記ロッドを前記軸方向に移動させる駆動機構を備え、前記ロッドは、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向けて順に並ぶ第１ロッド部と第２ロッド部と第３ロッド部とを有し、前記第１ロッド部は、前記駆動機構に連結され、前記第２ロッド部は、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向かうに連れて次第に細くなる円錐状に形成され、前記駆動機構に近い側から遠い側へ向かう方向に前記ロッドが移動するときに前記ホーニング砥石と接触して前記ホーニング砥石を径方向に進出させ、前記複数のアクチュエータは、前記第３ロッド部の周囲を囲うように配置されていることを特徴とするホーニング加工機である。
【００１７】
第６の発明では、第３ロッド部の周囲を囲うように複数のアクチュエータを配置することにより、第１ロッド部と第２ロッド部と第３ロッド部のうち径方向に変形しやすい第３ロッド部に対して複数のアクチュエータの押し付け力を作用させることができる。これにより、ロッドの径方向における変形を効果的に抑制することができる。
【００１８】
第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれか１つにおいて、前記ツールボディが挿入される開口部が設けられた補助部材と、前記ツールボディの周囲を囲うように配置されて前記補助部材の開口部の内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ツールボディを押し付ける複数の補助アクチュエータとを備えていることを特徴とするホーニング加工機である。
【００１９】
第７の発明では、ツールボディの周囲を囲うように配置された複数の補助アクチュエータがホーニングツールの回転軸線へ向かう方向にツールボディを押し付けることにより、補助アクチュエータの押し付け力によりツールボディを保持することができるので、ツールボディの径方向位置のずれを抑制することができる。これにより、ツールボディの径方向位置のずれによりホーニング砥石とワークの被加工孔の内周面との接触状態が変化してしまうという事態を発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００２０】
第８の発明は、ホーニング加工機に関するものであり、筒状に形成されて周壁部に貫通孔が設けられたツールボディと、前記ツールボディの貫通孔に配置されて径方向に進退可能なホーニング砥石と、棒状に形成されて前記ツールボディの内部に配置され軸方向に移動することで前記ホーニング砥石を径方向に進退させるロッドとを有し、前記ホーニング砥石を前記ツールボディから進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転することにより、前記ワークの被加工孔の内周面を研削するホーニングツールと、前記ツールボディが挿入される開口部が設けられた補助部材と、前記ツールボディの周囲を囲うように配置されて前記補助部材の開口部の内部に固定され、それぞれが前記ホーニングツールの回転軸線へ向かう方向に前記ツールボディを押し付ける複数の補助アクチュエータとを備えている。
【００２１】
第８の発明では、ツールボディの周囲を囲うように配置された複数の補助アクチュエータがホーニングツールの回転軸線へ向かう方向にツールボディを押し付けることにより、補助アクチュエータの押し付け力によりツールボディを保持することができるので、ツールボディの径方向位置のずれを抑制することができる。これにより、ツールボディの径方向位置のずれによりホーニング砥石とワークの被加工孔の内周面との接触状態が変化してしまうという事態を発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態によるホーニング加工機の構成を例示する斜視図である。
【図２】実施形態によるホーニング加工機の構成を例示する縦断面図である。
【図３】ホーニングツールの構成を例示する横断面図である。
【図４】アクチュエータと荷重センサの構成を例示する横断面図である。
【図５】補助アクチュエータと補助荷重センサの構成を例示する横断面図である。
【図６】ホーニング加工機の構成を例示する断面斜視図である。
【図７】ホーニング加工機の要部の構成を例示する断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２５】
（ホーニング加工機）
図１〜図６は、実施形態によるホーニング加工機１０の構成を例示している。図３，図４，図５は、それぞれ、図２のIII−III線，IV−IV線，V−V線における断面図である。また、図６では、部材の断面に付されるハッチングを省略している。
【００２６】
ホーニング加工機１０は、ワーク（図示を省略）の被加工孔の内周面を研削する装置であり、ホーニングツール２０と、補助部材２５と、駆動機構３０と、制御部１００とを備えている。なお、ワークは、ホーニングツール２０とワークとが芯出しされた状態となるように、ワーク保持冶具（図示を省略）により浮動状態で支持されている。このワーク保持冶具は、公知のワーク保持冶具により構成されたものであってもよい。
【００２７】
また、以下の説明において、「軸方向」とは、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒの方向のことであり、「径方向」とは、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒの方向と直交する方向のことであり、「周方向」とは、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒ周りの方向のことである。なお、この例では、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒは、鉛直方向に延びている。
【００２８】
〔ホーニングツール〕
ホーニングツール２０は、棒状に形成され、その一端部（基端部）が駆動機構３０に接続されている。ホーニングツール２０は、ツールボディ２１と、１つまたは複数のホーニング砥石２２と、ロッド２３と、複数の付勢部材２４とを有している。この例では、３つのホーニング砥石２２が設けられ、３つのホーニング砥石２２の各々に対して２つの付勢部材２４（合計で６つの付勢部材２４）が設けられている。
【００２９】
〈ツールボディ〉
ツールボディ２１は、筒状に形成されている。ツールボディ２１の周壁部には、１つまたは複数の貫通孔２１ａが設けられている。貫通孔２１ａは、ツールボディ２１の周壁部を径方向に貫通している。
【００３０】
この例では、ツールボディ２１の内周面は、円筒面となっている。ツールボディ２１の軸心は、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒと同軸状となっている。また、ツールボディ２１には、３つのホーニング砥石２２にそれぞれ対応する３つの貫通孔２１ａが設けられている。３つの貫通孔２１ａは、ホーニングツール２０の周方向に等間隔で配置されている。貫通孔２１ａの貫通方向（すなわち径方向）における断面形状は、ホーニング砥石２２の径方向における断面形状に対応する形状となっている。このような形状により、貫通孔２１ａは、ホーニング砥石２２を径方向に進退可能に保持する。
【００３１】
〈ホーニング砥石〉
ホーニング砥石２２は、ツールボディ２１の貫通孔２１ａに配置されて径方向に進退可能となっている。この例では、ツールボディ２１の３つの貫通孔２１ａに３つのホーニング砥石２２がそれぞれ配置されている。
【００３２】
また、この例では、ホーニング砥石２２は、装着部２２ａと、砥石部２２ｂとを有している。装着部２２ａは、軸方向に延びる四角柱状に形成された本体部と、その本体部から径方向内方に突出してロッド２３と接触する突出部とを有している。装着部２２ａの突出部のロッド２３との接触面は、駆動機構３０に近い側から遠い側へ向かうに連れて径方向の外側から内側へ向けて傾斜する傾斜面となっている。砥石部２２ｂは、軸方向に延びる四角柱状に形成され、装着部２２ａの本体部の径方向外側に設けられている。
【００３３】
〈ロッド〉
ロッド２３は、棒状に形成され、ツールボディ２１の内部に配置される。そして、ロッド２３は、軸方向に移動することにより１つまたは複数（この例では３つ）のホーニング砥石２２を径方向に進退させる。この例では、ロッド２３の横断面形状は、円形状に形成されている。
【００３４】
また、この例では、ロッド２３は、第１ロッド部２３ａと、第２ロッド部２３ｂと、第３ロッド部２３ｃとを有している。駆動機構３０に近い側から遠い側へ向けて、第１ロッド部２３ａと第２ロッド部２３ｂと第３ロッド部２３ｃが順に並んでいる。
【００３５】
第１ロッド部２３ａは、円柱状に形成されている。そして、第１ロッド部２３ａは、駆動機構３０に連結されている。
【００３６】
第２ロッド部２３ｂは、駆動機構３０に近い側から遠い側へ向かうに連れて次第に細くなる円錐状に形成されている。そして、第２ロッド部２３ｂは、駆動機構３０に近い側から遠い側へ向かう方向にロッド２３が移動するときに１つまたは複数のホーニング砥石２２と接触して１つまたは複数のホーニング砥石２２を径方向に進出させる。この例では、第２ロッド部２３ｂは、３つのホーニング砥石２２の接触面（具体的には装着部２２ａの突出部の接触面）と接触している。
【００３７】
第３ロッド部２３ｃは、円柱状に形成されている。そして、第３ロッド部２３ｃは、ロッド２３の先端部を構成している。この例では、第３ロッド部２３ｃの横断面形状は、第２ロッド部２３ｂの先端部の横断面形状よりも大きくなっている。
【００３８】
〈付勢部材〉
複数の付勢部材２４は、１つまたは複数のホーニング砥石２２をホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向かう方向に付勢するために設けられている。この例では、２つの付勢部材２４が１つのホーニング砥石２２の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。付勢部材２４は、例えば、板バネである。
【００３９】
〈ホーニングツールにおけるホーニング砥石の進退〉
ホーニングツール２０では、ロッド２３が駆動機構３０に近い側から遠い側へ向けて軸方向に移動すると、ロッド２３の第２ロッド部２３ｂがホーニング砥石２２を径方向外方へ向けて押し出す。これにより、ホーニング砥石２２が径方向に進出し、ホーニング砥石２２の進出量が増加する。一方、ロッド２３が駆動機構３０から遠い側から近い側へ向けて軸方向に移動すると、付勢部材２４がホーニング砥石２２を径方向内方へ向けて押し込む。これにより、ホーニング砥石２２が径方向に後退し、ホーニング砥石２２の進出量が減少する。
【００４０】
〈ホーニングツールの動作〉
ワーク（図示を省略）の被加工孔の内周面を研削するホーニング加工運転では、まず、ホーニングツール２０は、ワークの被加工孔に挿入される。その後、ホーニングツール２０は、１つまたは複数（この例では３つ）のホーニング砥石２２をツールボディ２１から進出させる。そして、ホーニングツール２０は、１つまたは複数のホーニング砥石２２をツールボディ２１から進出させてワークの被加工孔の内周面に接触させた状態で、ホーニングツール２０の軸方向に延びる回転軸線Ｒを中心に回転することにより、ワークの被加工孔の内周面を研削する。
【００４１】
〈ロッドの径方向における変形〉
なお、ホーニングツール２０では、ロッド２３の剛性不足によりロッド２３が径方向に変形し、その結果、ホーニング砥石２２の姿勢がずれてしまうおそれがある。例えば、ホーニング砥石２２の位置ずれや傾きなどが発生する。特に、この例では、ロッド２３の第２ロッド部２３ｂが円錐状に形成されているので、ロッド２３の第２ロッド部２３ｂの先端側に位置する第３ロッド部２３ｃが径方向に変形しやすくなっている。このように、ホーニング砥石２２の姿勢がずれると、ワーク（図示を省略）の被加工孔の内周面に対してホーニング砥石２２を適切に接触させることが困難となり、ホーニング加工の精度が低下してしまう。また、ホーニング砥石２２の姿勢のずれにより、ホーニング砥石２２とロッド２３との摺動不良や、ツールボディ２１の貫通孔２１ａからのホーニング砥石２２の脱離などが発生する。
【００４２】
〔補助部材〕
補助部材２５は、ホーニングツール２０のツールボディ２１の先端部を回転可能に補助的に保持する。この例では、補助部材２５は、厚めの板状に形成されている。また、補助部材２５には、開口部２５ａが設けられている。開口部２５ａには、ツールボディ２１が挿入される。なお、この例では、開口部２５ａの内周面は、円筒面となっている。開口部２５ａの軸心は、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒと同軸状となっている。
【００４３】
〔駆動機構〕
駆動機構３０は、ホーニングツール２０を駆動する。この例では、駆動機構３０は、回転主軸と、主軸回転駆動部と、主軸往復駆動部と、砥石駆動部とを有している。回転主軸は、軸方向に延びる回転軸線を中心に回転可能であり、且つ、その回転軸線の方向に往復可能となっている。そして、回転主軸には、ホーニングツール２０が取り付けられる。なお、ホーニングツール２０の回転軸線Ｒは、回転主軸の回転軸線と同軸状となっている。主軸回転駆動部は、回転軸線を中心に回転主軸を回転させる。主軸往復駆動部は、回転軸線の方向に回転主軸を往復させる。砥石駆動部は、ホーニングツール２０のロッド２３を軸方向に移動させる。なお、この駆動機構３０は、公知の駆動機構により構成されたものであってもよい。
【００４４】
〔制御部〕
制御部１００は、ホーニング加工機１０の各部（例えば駆動機構３０）と電気的に接続されてホーニング加工機１０の各部との間において電気信号を伝送可能となっている。そして、制御部１００は、ホーニング加工機１０の各部からの信号やホーニング加工機１０の外部からの信号に基づいてホーニング加工機１０の各部を制御する。例えば、制御部１００は、プロセッサや、プロセッサを動作させるためのプログラムや情報を記憶するメモリなどにより構成されている。
【００４５】
〔アクチュエータと荷重センサ〕
図２〜図４に示すように、ホーニング加工機１０は、複数のアクチュエータ４０と、複数の荷重センサ５０とを備えている。制御部１００は、複数のアクチュエータ４０および複数の荷重センサ５０と電気的に接続され、これらとの間において電気信号を伝送可能となっている。
【００４６】
〈アクチュエータ〉
複数のアクチュエータ４０は、ロッド２３の周囲を囲うように配置されてツールボディ２１の内部に固定されている。そして、アクチュエータ４０は、それぞれがホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向かう方向にロッド２３を押し付ける。ロッド２３に対するアクチュエータ４０の押し付け力は、制御可能となっている。また、複数のアクチュエータ４０のうち１つのアクチュエータ４０は、ホーニングツール２０の軸方向から見たときに、ロッド２３を間に挟んでホーニング砥石２２と対向している。
【００４７】
この例では、３つのアクチュエータ４０が設けられている。３つのアクチュエータ４０は、ホーニングツール２０の周方向に等間隔で配置されている。また、３つのアクチュエータ４０は、ホーニングツール２０の軸方向から見たときに、ロッド２３を間に挟んで３つのホーニング砥石２２とそれぞれ対向するように配置されている。
【００４８】
具体的には、この例では、アクチュエータ４０は、空気袋４１と、空気通路４２と、空気供給部４３とを有している。空気袋４１は、伸縮性を有する材料（例えばゴム）で作製され、内部に溜め込まれる空気の量に応じて膨張または収縮するように構成されている。また、空気袋４１は、ツールボディ２１の内周面に固定されている。そして、空気袋４１は、膨張してロッド２３と接触することでロッド２３をホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向けて押し付けるようになっている。なお、空気袋４１に溜め込まれる空気の量が多くなるに連れて、ロッド２３に対する空気袋４１の押し付け力が大きくなる。空気通路４２は、空気袋４１と空気供給部４３とを接続する通路であり、ツールボディ２１の周壁部に設けられている。空気供給部４３は、空気袋４１に空気を供給する供給動作と、空気袋４１から空気を排出させる排出動作とを選択的に行う。例えば、空気供給部４３は、空気ポンプである。
【００４９】
空気供給部４３から空気通路４２を通じて空気袋４１に空気が供給されると、空気袋４１に溜め込まれる空気の量が多くなり、ロッド２３に対する空気袋４１の押し付け力が大きくなる。一方、空気袋４１から空気通路４２を通じて空気供給部４３に空気が排出されると、空気袋４１に溜め込まれる空気の量が少なくなり、ロッド２３に対する空気袋４１の押し付け力が小さくなる。
【００５０】
〈荷重センサ〉
複数の荷重センサ５０は、ロッド２３に作用する複数のアクチュエータ４０の押し付け力をそれぞれ検出する。具体的には、荷重センサ５０は、ロッド２３に作用するアクチュエータ４０の押し付け力に応じた電気信号を出力する。例えば、荷重センサ５０は、歪みゲージである。複数の荷重センサ５０の検出結果（電気信号）は、制御部１００に伝送される。
【００５１】
この例では、３つのアクチュエータ４０にそれぞれ対応する３つの荷重センサ５０が設けられている。３つの荷重センサ５０は、ロッド２３の外周に設けられている。そして、３つの荷重センサ５０は、３つのアクチュエータ４０と径方向においてそれぞれ対向するように周方向に等間隔で配置され、それぞれがアクチュエータ４０の押し付け部（具体的には空気袋４１）と接触する。
【００５２】
〔中継部と第１導線と第２導線と導線挿通孔〕
図１および図６に示すように、ホーニング加工機１０は、複数の中継部６０と、複数の第１導線７１と、複数の第２導線７２とを備えている。また、ツールボディ２１の周壁部には、複数の導線挿通孔２１ｂが設けられている。
【００５３】
〈中継部〉
複数の中継部６０は、複数の荷重センサ５０にそれぞれ対応している。この例では、３つの荷重センサ５０にそれぞれ対応する３つの中継部６０が設けられている。３つの中継部６０は、ホーニングツール２０の軸方向に並んで配置されている。また、図７に示すように、複数の中継部６０の各々は、支持台６１と、絶縁リング６２と、ベアリング６３とを有している。
【００５４】
《支持台》
支持台６１は、厚めの板状に形成されている。支持台６１の中央部には、ツールボディ２１が挿入される開口部が形成されている。この例では、支持台６１には、第２導線７２が挿通される空洞部６１ａが設けられている。
【００５５】
《絶縁リング》
絶縁リング６２は、絶縁性を有してツールボディ２１の外周に設けられている。この例では、絶縁リング６２は、絶縁性を有する材料（例えばゴム）で作製されて円筒状に形成されている。そして、絶縁リング６２にツールボディ２１が嵌め込まれている。
【００５６】
《ベアリング》
ベアリング６３は、絶縁リング６２を回転可能に支持する。また、ベアリング６３は、導電性を有している。この例では、ベアリング６３は、支持台６１の開口部に設けられている。また、ベアリング６３は、内筒部６３ａと外筒部６３ｂと複数の転動部６３ｃとを有している。内筒部６３ａと外筒部６３ｂと複数の転動部６３ｃは、導電性を有する金属で作製されている。内筒部６３ａは、円筒状に形成され、絶縁リング６２の外周に設けられている。外筒部６３ｂは、円筒状に形成され、内筒部６３ａと所定の間隔をおいて内筒部６３ａの外周に設けられている。複数の転動部６３ｃは、内筒部６３ａと外筒部６３ｂとの間を転動する。
【００５７】
〈導線挿通孔〉
複数の導線挿通孔２１ｂは、複数の荷重センサ５０にそれぞれ対応している。複数の導線挿通孔２１ｂの各々は、ツールボディ２１の周壁部を径方向に貫通している。この例では、ツールボディ２１には、３つの荷重センサ５０にそれぞれ対応する３つの導線挿通孔２１ｂが設けられている。３つの導線挿通孔２１ｂは、ホーニングツール２０の軸方向に所定の間隔をおいて並んで配置されている。なお、図６および図７では、３つの導線挿通孔２１ｂのうち１つの導線挿通孔２１ｂが図示され、残りの２つの導線挿通孔２１ｂの図示が省略されている。具体的には、ホーニングツール２０の駆動機構３０に近い側を基端側とし駆動機構３０から遠い側を先端側とすると、ホーニングツール２０の先端側から数えて第１番目の導線挿通孔２１ｂ（図６および図７参照）は、ホーニングツール２０の先端側から数えて第１番目の中継部６０の支持台６１よりもホーニングツール２０の先端側に位置し、第２番目の導線挿通孔２１ｂ（図示を省略）は、第１番目の中継部６０の支持台６１と第２番目の中継部６０の支持台６１との間に位置し、第３番目の導線挿通孔２１ｂ（図示を省略）は、第２番目の中継部６０の支持台６１と第３番目の中継部６０の支持台６１との間に位置する。
【００５８】
〈第１導線〉
複数の第１導線７１は、複数の荷重センサ５０にそれぞれ対応している。そして、複数の第１導線７１は、ツールボディ２１の複数の導線挿通孔２１ｂにそれぞれ挿通された状態で、複数の荷重センサ５０と複数の中継部６０のベアリング６３とをそれぞれ電気的に接続している。図３に示すように、この例では、３つの荷重センサ５０にそれぞれ対応する３つの第１導線７１が設けられている。そして、３つの第１導線７１は、３つの導線挿通孔２１ｂにそれぞれ挿通された状態で、３つの荷重センサ５０と３つの中継部６０のベアリング６３の内筒部６３ａとをそれぞれ電気的に接続している。なお、この例では、第１導線７１は、絶縁被膜で覆われている。
【００５９】
〈第２導線〉
複数の第２導線７２は、複数の中継部６０にそれぞれ対応している。そして、複数の第２導線７２は、複数の中継部６０のベアリング６３と制御部１００とをそれぞれ電気的に接続している。図６に示すように、この例では、３つの中継部６０にそれぞれ対応する３つの第２導線７２が設けられている。３つの第２導線７２は、３つの中継部６０のベアリング６３の外筒部６３ｂと制御部１００とをそれぞれ電気的に接続している。なお、この例では、第２導線７２は、絶縁被膜で覆われている。
【００６０】
〔補助アクチュエータと補助荷重センサ〕
また、図２〜図５に示すように、ホーニング加工機１０は、複数の補助アクチュエータ８０と、複数の補助荷重センサ９０とを備えている。制御部１００は、複数の補助アクチュエータ８０および複数の補助荷重センサ９０と電気的に接続され、これらとの間において電気信号を伝送可能となっている。
【００６１】
〈補助アクチュエータ〉
複数の補助アクチュエータ８０は、ツールボディ２１の周囲を囲うように配置されて補助部材２５の開口部２５ａの内部に固定されている。そして、複数の補助アクチュエータ８０は、それぞれがホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向かう方向にツールボディ２１を押し付ける。ツールボディ２１に対する補助アクチュエータ８０の押し付け力は、制御可能となっている。
【００６２】
この例では、３つの補助アクチュエータ８０が設けられている。３つの補助アクチュエータ８０は、ホーニングツール２０の周方向に等間隔で配置されている。
【００６３】
具体的には、この例では、補助アクチュエータ８０は、補助空気袋８１と、補助空気通路８２と、補助空気供給部８３とを有している。なお、補助空気袋８１と補助空気通路８２と補助空気供給部８３の構成は、空気袋４１と空気通路４２と空気供給部４３の構成と同様となっている。
【００６４】
補助空気供給部８３から補助空気通路８２を通じて補助空気袋８１に空気が供給されると、補助空気袋８１に溜め込まれる空気の量が多くなり、ツールボディ２１に対する補助空気袋８１の押し付け力が大きくなる。一方、補助空気袋８１から補助空気通路８２を通じて補助空気供給部８３に空気が排出されると、補助空気袋８１に溜め込まれる空気の量が少なくなり、ツールボディ２１に対する補助空気袋８１の押し付け力が小さくなる。
【００６５】
〈補助荷重センサ〉
複数の補助荷重センサ９０は、ツールボディ２１に作用する複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力をそれぞれ検出する。具体的には、補助荷重センサ９０は、ツールボディ２１に作用する補助アクチュエータ８０の押し付け力に応じた電気信号を出力する。例えば、補助荷重センサ９０は、歪みゲージである。複数の補助荷重センサ９０の検出結果（電気信号）は、制御部１００に伝送される。
【００６６】
この例では、３つの補助アクチュエータ８０にそれぞれ対応する３つの補助荷重センサ９０が設けられている。３つの補助荷重センサ９０は、ツールボディ２１の外周に設けられている。そして、３つの補助荷重センサ９０は、３つの補助アクチュエータ８０と径方向においてそれぞれ対向するように周方向に等間隔で配置され、それぞれが補助アクチュエータ８０の押し付け部（具体的には補助空気袋８１）と接触する。
【００６７】
〔制御部による姿勢制御〕
また、この例では、制御部１００は、ロッド２３の姿勢を制御するための動作であるロッド姿勢制御と、ツールボディ２１の姿勢を制御するための動作であるツールボディ姿勢制御とを行う。
【００６８】
〔ロッド姿勢制御〕
ロッド姿勢制御では、制御部１００は、複数の荷重センサ５０の検出結果に応じて複数のアクチュエータ４０を制御する。具体的には、制御部１００は、ロッド２３に作用する複数のアクチュエータ４０の押し付け力が均衡状態となるように、複数の荷重センサ５０の検出結果に応じて複数のアクチュエータ４０の押し付け力を調節する。なお、この均衡状態は、複数のアクチュエータ４０の押し付け力が実質的に等しくなっているとみなせる状態であり、具体的には、複数のアクチュエータ４０の押し付け力のばらつきが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。この例では、制御部１００は、複数の荷重センサ５０により検出される複数のアクチュエータ４０の押し付け力の各々が予め定められた目標押し付け力となるように、複数の荷重センサ５０の検出結果に応じて複数のアクチュエータ４０をそれぞれ制御する。
【００６９】
なお、ロッド姿勢制御では、複数のアクチュエータ４０の押し付け力の不均衡は、ホーニングツール２０の構成部品の形状誤差や、ホーニングツール２０の回転中におけるホーニング砥石２２の切れ味のばらつきなどが主な要因となっている。これらの要因は、ホーニング加工運転中に急激に変動するものではない。
【００７０】
したがって、複数のアクチュエータ４０の押し付け力の変動に過敏に反応しないようにするために、ロッド姿勢制御における制御部１００の応答に不感帯が設けられていてもよい。すなわち、荷重センサ５０により検出されるアクチュエータ４０の押し付け力の変動に対する制御部１００の応答に、不感帯が設けられていてもよい。例えば、制御部１００は、ロッド姿勢制御において、荷重センサ５０により検出されるアクチュエータ４０の押し付け力の変動量が予め定められた変動量閾値を上回るまで、その荷重センサ５０に対応するアクチュエータ４０の押し付け力を変化させずに待機し、荷重センサ５０により検出されるアクチュエータ４０の押し付け力の変動量が変動量閾値を上回ると、荷重センサ５０により検出されるアクチュエータ４０の押し付け力（具体的には押し付け力と目標押し付け力との差）に応じて、その荷重センサ５０に対応するアクチュエータ４０の押し付け力を変化させるように構成されていてもよい。例えば、変動量閾値（不感帯幅）は、目標押し付け力の５％程度に設定されている。なお、変動量閾値は、複数の荷重センサ５０の各々に対して個別に設定されていてもよい。例えば、複数の荷重センサ５０にそれぞれ作用する負荷（アクチュエータ４０の押し付け力）のばらつきに応じて、複数の荷重センサ５０の各々に対応する変動量閾値が設定されていてもよい。
【００７１】
また、アクチュエータ４０を空気圧を用いて駆動する機構（具体的には空気袋４１と空気通路４２と空気供給部４３）で構成することにより、アクチュエータ４０が電力を用いて駆動する機構（例えばモータとモータの回転運動を直線運動に変換する変換機構との組合せ）で構成されている場合よりも、アクチュエータ４０の応答性を緩やかにすることができる。これにより、複数のアクチュエータ４０の押し付け力の変動に過敏に反応しないようにすることができる。
【００７２】
〔ツールボディ姿勢制御〕
ツールボディ姿勢制御では、制御部１００は、複数の補助荷重センサ９０の検出結果に応じて複数の補助アクチュエータ８０を制御する。具体的には、制御部１００は、ツールボディ２１に作用する複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力が均衡状態となるように、複数の補助荷重センサ９０の検出結果に応じて複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力を調節する。なお、この均衡状態は、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力が実質的に等しくなっているとみなせる状態であり、具体的には、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力のばらつきが予め定められた許容範囲内に収まっている状態のことである。この例では、制御部１００は、複数の補助荷重センサ９０により検出される複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力の各々が予め定められた目標押し付け力となるように、複数の補助荷重センサ９０の検出結果に応じて複数の補助アクチュエータ８０を制御する。
【００７３】
なお、ロッド姿勢制御と同様に、ツールボディ姿勢制御では、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力の不均衡は、ホーニングツール２０の構成部品の形状誤差や、ホーニングツール２０の回転中におけるホーニング砥石２２の切れ味のばらつきなどが主な要因となっている。これらの要因は、ホーニング加工運転中に急激に変動するものではない。
【００７４】
したがって、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動に過敏に反応しないようにするために、ツールボディ姿勢制御における制御部１００の応答に不感帯が設けられていてもよい。すなわち、補助荷重センサ９０により検出される補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動に対する制御部１００の応答に、不感帯が設けられていてもよい。例えば、制御部１００は、ツールボディ姿勢制御において、補助荷重センサ９０により検出される補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動量が予め定められた変動量閾値（例えば目標押し付け力の５％程度）を上回るまで、その補助荷重センサ９０に対応する補助アクチュエータ８０の押し付け力を変化させずに待機し、補助荷重センサ９０により検出される補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動量が変動量閾値を上回ると、補助荷重センサ９０により検出される補助アクチュエータ８０の押し付け力（具体的には押し付け力と目標押し付け力との差）に応じて、その補助荷重センサ９０に対応する補助アクチュエータ８０の押し付け力を変化させるように構成されていてもよい。
【００７５】
また、補助アクチュエータ８０を空気圧を用いて駆動する機構（具体的には補助空気袋８１と補助空気通路８２と補助空気供給部８３）で構成することにより、補助アクチュエータ８０が電力を用いて駆動する機構で構成されている場合よりも、補助アクチュエータ８０の応答性を緩やかにすることができる。これにより、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動に過敏に反応しないようにすることができる。
【００７６】
〔実施形態の効果〕
以上のように、ロッド２３の周囲を囲うように配置された複数のアクチュエータ４０がホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向かう方向にロッド２３を押し付けることにより、複数のアクチュエータ４０の押し付け力によりロッド２３を保持することができるので、ロッド２３の径方向における変形を抑制することができる。これにより、ホーニング砥石２２の姿勢のずれを抑制することができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００７７】
また、複数の荷重センサ５０の検出結果に応じて複数のアクチュエータ４０を制御することにより、ロッド２３に作用する複数のアクチュエータ４０の押し付け力の変動に応じて複数のアクチュエータ４０の押し付け力を調節することができる。これにより、複数のアクチュエータ４０の押し付け力のバランスを適切に維持することができるので、複数のアクチュエータ４０の押し付け力によるロッド２３の保持を適切に行うことができる。ロッド２３の径方向における変形を適切に抑制することができる。
【００７８】
また、ロッド２３に作用する複数のアクチュエータ４０の押し付け力を均衡状態にすることにより、ロッド２３に対して複数のアクチュエータ４０の押し付け力が不均衡に作用してロッド２３が径方向に変形してしまうという事態を発生させにくくすることができる。これにより、ホーニング砥石２２の姿勢のずれを抑制することができ、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００７９】
また、ツールボディ２１と中継部６０のベアリング６３との間に絶縁リング６２を設けることにより、ツールボディ２１と中継部６０のベアリング６３との短絡を防止しつつ、荷重センサ５０から第１導線７１とベアリング６３と第２導線７２とを順に経由して制御部１００に荷重センサ５０の検出結果を伝送することができる。これにより、ホーニングツール２０の回転中においても複数の荷重センサ５０の検出結果を制御部１００に伝送することができるので、ホーニングツール２０の回転中においても複数の荷重センサ５０の検出結果に応じて複数のアクチュエータ４０を制御することができる。
【００８０】
また、ロッド２３を間に挟んでホーニング砥石２２と対向するようにアクチュエータ４０を配置することにより、ホーニング加工運転中においてホーニング砥石２２に作用するワークの反力（すなわちホーニング砥石２２を径方向に後退させる方向に作用する反力）に抗う方向に、アクチュエータ４０の押し付け力をロッド２３に対して作用させることができる。これにより、ホーニング砥石２２に作用するワークの反力によるロッド２３の径方向における変形を効果的に抑制することができる。
【００８１】
また、第３ロッド部２３ｃの周囲を囲うように複数のアクチュエータ４０を配置することにより、第１ロッド部２３ａと第２ロッド部２３ｂと第３ロッド部２３ｃのうち径方向に変形しやすい第３ロッド部２３ｃに対して複数のアクチュエータ４０の押し付け力を作用させることができる。これにより、ロッド２３の径方向における変形を効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、ツールボディ２１の周囲を囲うように配置された複数の補助アクチュエータ８０がホーニングツール２０の回転軸線Ｒへ向かう方向にツールボディ２１を押し付けることにより、ツールボディ２１の径方向位置のずれを抑制することができる。これにより、ツールボディ２１の径方向位置のずれによりホーニング砥石２２とワークの被加工孔の内周面との接触状態が変化してしまうという事態を発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００８３】
また、複数の補助荷重センサ９０の検出結果に応じて複数の補助アクチュエータ８０を制御することにより、ツールボディ２１に作用する複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力の変動に応じて複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力を調節することができる。これにより、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力のバランスを適切に維持することができるので、複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力によるツールボディ２１の保持を適切に行うことができる。ツールボディ２１の径方向における変形を適切に抑制することができる。
【００８４】
また、ツールボディ２１に作用する複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力を均衡状態にすることにより、ツールボディ２１に対して複数の補助アクチュエータ８０の押し付け力が不均衡に作用してツールボディ２１が径方向に変形してしまうという事態を発生させにくくすることができる。これにより、ツールボディ２１の径方向位置のずれによりホーニング砥石２２とワークの被加工孔の内周面との接触状態が変化してしまうという事態を発生させにくくすることができるので、ホーニング加工の精度の低下を抑制することができる。
【００８５】
（その他の実施形態）
以上の説明では、ホーニング加工機１０が３つのアクチュエータ４０と３つの荷重センサ５０とを備えている場合を例に挙げたが、ホーニング加工機１０は、４つ以上のアクチュエータ４０と、４つ以上のアクチュエータ４０にそれぞれ対応する４つ以上の荷重センサ５０とを備えていてもよい。これと同様に、ホーニング加工機１０は、４つ以上の補助アクチュエータ８０と、４つ以上の補助アクチュエータ８０にそれぞれ対応する４つ以上の補助荷重センサ９０とを備えていてもよい。
【００８６】
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上説明したように、本発明は、ホーニング加工機として有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１０          ホーニング加工機
２０          ホーニングツール
２１          ツールボディ
２１ａ        貫通孔
２２          ホーニング砥石
２３          ロッド
２４          付勢部材
２５          補助部材
２５ａ        開口部
３０          駆動機構
４０          アクチュエータ
５０          荷重センサ
６０          中継部
６１          支持台
６２          絶縁リング
６３          ベアリング
７１          第１導線
７２          第２導線
８０          補助アクチュエータ
９０          補助荷重センサ
【図１】
2020131346.tif 000003
【図２】
2020131346.tif 000004
【図３】
2020131346.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020131346.tif 000007
【図６】
2020131346.tif 000008
【図７】
2020131346.tif 000009