(57)【要約】【課題】例えばマスタゲージを保持させてマスタゲージの基準孔の内径を計測する際、マスタゲージの初期位置を毎回一定にできるフローティング治具を提供する。【解決手段】フローティング治具４００は、マスタゲージＭを保持するマスタホルダ４０１と、マスタホルダ４０１を鉛直方向に直交する方向へ揺動自在に支持する揺動機構４１０と、揺動機構４１０によるマスタホルダ４０１の揺動を減殺する４つの押圧ユニット４０９と、を備える。【選択図】図３
2020069546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持対象物を保持する保持部と、
前記保持部を揺動自在に支持する揺動機構と、
前記揺動機構による前記保持部の揺動を減殺する揺動減殺機構と、を備える、
フローティング治具。
【請求項２】
前記揺動機構は、前記保持部の位置決めを行うための位置決め部を有する、
請求項１に記載のフローティング治具。
【請求項３】
前記揺動減殺機構の動作を制御する揺動制御部を更に備える、
請求項１または２に記載のフローティング治具。
【請求項４】
前記揺動機構は、
基台と、
前記保持部を支持し、前記基台に対して鉛直方向に直交する方向へ移動自在に前記基台に載置された移動部材と、を有し、
前記揺動減殺機構は、
前記保持部の、前記鉛直方向に直交する第１方向側から前記保持部を前記第１方向とは反対方向の第２方向へ押圧する第１押圧ユニットと、
前記保持部の、前記第２方向側から前記保持部を前記第１方向へ押圧する第２押圧ユニットと、
前記保持部の、前記鉛直方向に直交し且つ前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向側から前記保持部を前記第３方向とは反対方向の第４方向へ押圧する第３押圧ユニットと、
前記保持部の、前記第４方向側から前記保持部を前記第３方向へ押圧する第４押圧ユニットと、を有する、
請求項１から３のいずれか１項に記載のフローティング治具。
【請求項５】
前記第１押圧ユニットは、
前記保持部の前記第１方向側に当接し前記第１方向に沿って移動自在である第１スライダと、
前記第１スライダを前記第２方向へ付勢する第１付勢部と、を有し、
前記第２押圧ユニットは、
前記保持部の前記第２方向側に当接し前記第２方向に沿って移動自在である第２スライダと、
前記第１スライダを前記第１方向へ付勢する第２付勢部と、を有し、
前記第３押圧ユニットは、
前記保持部の前記第３方向側に当接し前記第３方向に沿って移動自在である第３スライダと、
前記第３スライダを前記第４方向へ付勢する第３付勢部と、を有し、
前記第４押圧ユニットは、
前記保持部の前記第４方向側に当接し前記第４方向に沿って移動自在である第４スライダと、
前記第４スライダを前記第３方向へ付勢する第４付勢部と、を有する、
請求項４に記載のフローティング治具。
【請求項６】
前記第１押圧ユニットが前記保持部を押圧する第１押圧力は、前記第２押圧ユニットが前記保持部を押圧する第２押圧力よりも大きく、
前記第３押圧ユニットが前記保持部を押圧する第３押圧力は、前記第４押圧ユニットが前記保持部を押圧する第４押圧力よりも大きく、
前記揺動機構は、
前記保持部が前記第２方向における予め設定された第１基準位置に配置された状態で、前記第１押圧ユニットによる前記保持部の押圧を規制する第１押圧規制部と、前記保持部が前記第４方向における予め設定された第２基準位置に配置された状態で、前記第３押圧ユニットによる前記保持部の押圧を規制する第２押圧規制部と、を有し、前記保持部の位置決めを行う位置決め部を有する、
請求項４または５に記載のフローティング治具。
【請求項７】
前記保持対象物は、断面円形の基準孔が形成されたマスタゲージである、
請求項１から６のいずれか１項に記載のフローティング治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フローティング治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工孔の内径を測定するために用いられる道具として、マスタリング（以下、マスタゲージともいう。）がある。マスタリングは所定の内径を有する基準孔が設けられた中空円筒形状の物体であり、基準孔と加工穴との内径を計測し対比しながらホーニング加工をすることで、加工穴を所定の内径に仕上げることができることが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５５８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マスタリングの基準孔の計測は、ホーニングツールの砥石を拡張させた際に砥石が接触するまでの砥石の拡張移動量として計測することが可能である。しかしながら、同一のホーニングツールを用いて同一のマスタリングの計測を複数回実施しても、マスタリングの初期位置と砥石を拡張させる前のホーニングツールの位置との微妙な芯ずれによって、マスタリングに対する拡張したホーニングツールの砥石の当たり方が変わり、接触検知による内径計測値にバラツキが生じることを本発明者らは見出した。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、例えばマスタゲージを保持させてマスタゲージの基準孔の内径を計測する際、マスタゲージの初期位置を毎回一定にできるフローティング治具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】
上記目的を達成するために、本発明に係るフローティング治具は、
保持対象物を保持する保持部と、
前記保持部を鉛直方向に直交する方向へ揺動自在に支持する揺動機構と、
前記揺動機構による前記保持部の揺動を減殺する揺動減殺機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、揺動機構が、保持対象物を保持する保持部を鉛直方向に直交する方向へ揺動自在に支持する一方で、揺動減殺部が、保持部が予め設定された基準位置へ復帰するように、揺動機構による保持部の揺動を減殺する。これにより、例えばホーニング加工装置に使用されるマスタゲージを保持対象物とする場合において、ホーニング加工装置のホーニングツールの回転軸とマスタゲージの基準孔の中心軸との位置関係が同じ状態で砥石を拡張させ、マスタホルダの基準孔の内径測定を実施できる。つまり、マスタゲージの基準孔の内径を計測する際、マスタゲージの初期位置を毎回一定にできる。それ故、高い精度での基準孔の内径測定を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係るホーニング加工装置の概略図である。
【図２】実施の形態に係るホーニングツールの一部を示し、（Ａ）は砥石が基準位置にある状態を示す断面図であり、（Ｂ）は砥石がワークの加工孔の内壁に接触した状態を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係るホーニング加工装置の一部の断面図である。
【図４】実施の形態に係るフローティング治具を示し、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は図３のＡ−Ａ線における断面矢視図である。
【図５】実施の形態に係るフローティング治具の図３のＢ−Ｂ線における断面矢視図である。
【図６】実施の形態に係るホーニング加工装置の一部を示し、（Ａ）はホーニングツールがマスタ測定位置に配置された状態を示す断面図であり、（Ｂ）はホーニングツールがワーク加工位置に配置された状態を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係るフローティング治具の動作を説明するための図であり、（Ａ）は初期状態を示す模式図であり、（Ｂ）はマスタホルダが−Ｙ方向へ移動した状態を示す模式図である。
【図８】実施の形態に係るフローティング治具のマスタホルダが＋Ｙ方向へ移動した状態を示す模式図である。
【図９】変形例に係るフローティング治具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係るホーニング加工装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るホーニング加工装置は、ホーニング加工治具と、砥石が設けられたホーニングツールと、回転主軸と、回転駆動部と、拡張駆動部と、制御部と、を備える。ホーニング加工治具は、加工孔が形成されたワークを保持するワークユニットと、ワークからワークユニットに保持されたワークの加工孔の中心軸方向へ離間した位置に配置され断面円形の基準孔が形成されたマスタゲージを保持するフローティング治具と、を有する。回転主軸の先端部には、ホーニングツールが固定されている。軸方向駆動部は、回転主軸をワークの加工孔の中心軸方向へ往復移動させる。回転駆動部は、回転主軸をその長手方向の中心軸周りに回転させる。拡張駆動部は、砥石を加工孔の中心軸に直交し且つその中心軸から離れる方向へ拡張移動させる。制御部は、軸方向駆動部、回転駆動部および拡張駆動部を制御する。そして、ホーニング加工装置は、ホーニングツールをワークの加工孔に挿入した状態で、ホーニングツールを回転主軸の中心軸方向へ往復移動させるとともに、回転主軸の中心軸周りに回転させながら、砥石を拡張移動させることによりワークをホーニング加工する。ここで、ホーニング加工装置は、砥石を回転主軸の中心軸に直交し且つその中心軸から離れる方向へ拡張移動させる。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態に係るホーニング加工装置１は、ワークＷの加工孔Ｗｈの内壁Ｗａを加工するものであり、ワークユニット３００と、フローティング治具４００と、ホーニングツール２０と、回転主軸２と、回転駆動部５と、軸方向駆動部４と、拡張駆動部８と、ワークユニット３００を支持するユニット支持部７００と、を備える。図１では、ワークＷが、その加工孔Ｗｈの中心軸Ｊ２と回転主軸２の中心軸Ｊ１とが一致する姿勢で配置されている。ホーニングツール２０は、回転主軸２の下端部２ａに交換可能に装着されている。また、ホーニング加工装置１は、ワークユニット３００を搬送する搬送装置２００を備える。搬送装置２００は、レール２０１と、ワークユニット３００が固定されレール２０１に沿って移動するスライド体２０２と、スライド体２０２を駆動するスライド体駆動部（図示せず）と、を有する。搬送装置２００は、制御部（図示せず）から入力される制御信号に基づいて、スライド体２０２を移動させることにより、ワークＷのホーニング加工装置１への投入またはホーニング加工装置１からの排出を実行する。
【００１１】
ホーニングツール２０は、径方向へ拡縮可能に設けられた複数の砥石３０と、砥石３０を拡張移動させるためのコーンロッド２１１と、砥石３０を収縮移動させて基準位置に復帰させるための復帰ばね（図示せず）と、を有する。砥石３０は、ワークＷの加工孔Ｗｈの内壁Ｗａに沿った砥石面３０ａを有する。コーンロッド２１１は、ホーニングツール２０内において上下方向へ移動可能であり、その先端部のウェッジ２１１ａが砥石３０の砥石台３０ｂを押圧可能となっている。また、コーンロッド２１１は、回転主軸２の内部におけるコーンロッド２１１の上方に配置された拡張ロッド（図示せず）に連結されている。また、砥石３０は、前述の復帰ばねにより常時収縮方向へ付勢されている。これにより、図２（Ｂ）に示すように、コーンロッド２１１が下方へ移動するのに伴って（図２（Ｂ）の矢印ＡＲ１参照）、砥石台３０ｂおよび砥石台３０ｂに固定された砥石３０が、ウェッジ２１１ａに押圧されて、回転主軸２の中心軸Ｊ１、即ち、ホーニングツール２０の回転軸に直交し且つ中心軸Ｊ１から離れる方向へ拡張移動する（図２（Ｂ）の矢印ＡＲ２参照）。一方、コーンロッド２１１が上方へ移動すると、砥石台３０ｂおよび砥石３０が、回転主軸２の中心軸Ｊ１に直交し且つ中心軸Ｊ１近づく方向へ収縮移動する。
【００１２】
図１に戻って、回転主軸２は、ホーニングヘッド２９の一部を構成し、機体３のヘッド部３１に支持されている。回転主軸２は、鉛直方向へ移動可能であり且つ回転主軸２の長手方向に沿った中心軸Ｊ１周りに回転可能となっている。これにより、回転主軸２に連結されたホーニングツール２０は、回転主軸２の中心軸Ｊ１を回転軸として回転する。
【００１３】
回転駆動部５は、回転主軸２をその中心軸Ｊ１周りに回転させる。回転駆動部５は、第１駆動モータ５１と、第１駆動モータ５１のモータ軸（図示せず）に固定されたプーリ（図示せず）と、回転主軸２のスプラインシャフト部（図示せず）にスプライン嵌合されたプーリ（図示せず）と、２つのプーリの間に架設されたベルト（図示せず）と、を有する。第１駆動モータ５１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサとトルクセンサとが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサにより第１駆動モータ５１の回転量が検出される。そして、第１駆動モータ５１のモータ軸が回転されると、２つのプーリおよびベルトを介して、回転主軸２と回転主軸２に固定されたホーニングツール２０とが回転する。
【００１４】
軸方向駆動部４は、回転主軸２を鉛直方向へ移動させる。軸方向駆動部４は、回転主軸２を回転可能に支持する支持体（図示せず）と、支持体を鉛直方向へ駆動する支持体駆動機構（図示せず）と、支持体駆動機構を駆動する第２駆動モータ４４と、を有する。第２駆動モータ４４は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサにより第２駆動モータ４４の回転量が検出される。第２駆動モータ４４により支持体駆動機構が駆動されると、支持体が鉛直方向へ移動し、回転主軸２およびホーニングツール２０が昇降する。
【００１５】
拡張駆動部８は、砥石３０を拡張移動させる。拡張駆動部８は、図２（Ａ）に示すコーンロッド２１１と拡張ロッド（図示せず）とロッド駆動機構（図示せず）と歯車機構（図示せず）と第３駆動モータ８１とを有する。拡張ロッドは、回転主軸２の下端部に設けられた軸穴内において、鉛直方向に沿って移動可能であり、その下端部にコーンロッド２１１が連結され、その上端部がロッド駆動機構に連結されている。ロッド駆動機構は、拡張ロッドを鉛直方向に移動させる。第３駆動モータ８１は、例えばロータリエンコーダのような位置検出センサとトルクセンサとが内蔵されたサーボモータであり、位置検出センサにより第３駆動モータ８１の回転量が検出される。第３駆動モータ８１は、歯車機構を介してロッド駆動機構を動作させることにより、拡張ロッドを回転主軸２に対して相対的に鉛直方向へ移動させる。ここで、図２（Ａ）に示すように、拡張ロッドと拡張ロッドに結合されたコーンロッド２１１が下方へ移動すると、砥石３０が拡張移動する。一方、拡張ロッドと拡張ロッドに結合されたコーンロッド２１１が上方へ移動すると、これに伴い復帰ばねにより砥石３０が収縮移動する。
【００１６】
ワークユニット３００は、図３に示すように、ワークＷを保持するワークホルダ３１１と、ワークホルダ３１１を回転主軸２の中心軸Ｊ１、即ち、ホーニングツール２０の中心Ｊ１に直交する方向へ移動自在に支持する支持台３０５と、鉛直上方に支持台３０５が固定されたベース部材３０６と、を有する。ワークホルダ３１１は、筒状でありワークＷの側方からワークＷを保持する側方保持部３０１と、ワークＷの下側からワークＷを保持する下側保持部３０２と、を有する。側方保持部３０１は、ワークＷの加工孔Ｗｈの中心軸Ｊ２方向における一部を外側から囲繞するように配置されている。側方保持部３０１の側壁におけるその筒軸方向に直交する方向でその筒軸を挟んで対向する少なくとも一対の箇所には、ワークホルダ３１１が水平方向へ移動する際のガイドとなるピン３０３が装着されている。また、側方保持部３０１と下側保持部３０２とは、螺子３０４により連結されている。ベース部材３０６は、搬送装置２００のスライド体２０２に固定されており、スライド体２０２とともにレール２０１に沿って移動可能となっている。
【００１７】
フローティング治具４００は、マスタホルダ４０１と、マスタホルダ４０１をＺ軸方向に直交する方向、即ち、ＸＹ平面に沿った方向へ揺動自在に支持する揺動機構４１０と、４つの押圧ユニット４０９と、を備える。フローティング治具４００は、ユニット支持部７００によりワークＷから＋Ｚ方向へ離間した状態で支持されている。マスタホルダ４０１は、保持対象物が円筒状のマスタゲージＭである保持部であり、マスタゲージＭの下端部を保持する内鍔部４１３と、＋Ｚ方向に突出しマスタゲージＭを側方から囲繞する環状部４１１と、マスタホルダ４０１を後述する移動部材４０８に固定するための突出部４１２と、を有する。また、図４（Ａ）に示すように、環状部４１１における４箇所には、マスタゲージＭをマスタホルダ４０１に固定するための螺子４１４が螺合する螺子孔４１１ａが穿設されている。４つの螺子孔４１１ａは、環状部４１１の周方向に沿って等間隔に設けられている。そして、螺子孔４１１ａに螺合された螺子４１４の先端部が、マスタゲージＭの外側壁に当接した状態で、マスタゲージＭが、マスタホルダ４０１に固定される。
【００１８】
図３に戻って、揺動機構４１０は、基台４０５と移動部材４０８とを有する。基台４０５は、図４（Ｂ）に示すように、円板状であり、中央部にホーニングツール２０を挿通させるための平面視円形の開口部４０５ａが形成されている。また、基台４０５には、スライダ保持部４０４を基台４０５に固定するための螺子４５１が螺合する螺子孔（図示せず）と、が設けられている。基台４０５は、ユニット支持部７００に固定用ピン（図示せず）を介して固定されている。
【００１９】
移動部材４０８は、平面視円環状の本体部４８１と、本体部４８１を基台４０５に対して移動自在に支持する４つの支持機構４８２と、を有する。４つの支持機構４８２は、本体部４８１の周方向に沿って等間隔に配置されている。そして、移動部材４０８は、マスタホルダ４０１を支持した状態で、基台４０５に対してワークＷの加工孔Ｗｈの中心軸Ｊ２に直交する方向へ移動自在となっている。本体部４８１の周部における４箇所には、突出部４１２が嵌合する切欠部４８１ａが形成されている。突出部４１２のうち、例えばＹ軸方向の２つの突出部４１２ａ，４１２ｂは後述するマスタホルダ４０１に設けられ、Ｘ軸方向の２つの突出部４１２ｃ、４１２ｄは基台４０５に設けられている。このように、構成することで、マスタホルダ４０１及び本体部４８１は基台４０５に対してＸ軸方向に移動自在となり、マスタホルダ４０１は本体部４８１に対してＹ軸方向に移動自在となる。よって、基台４０５に対してマスタホルダを水平方向に揺動自在にすることができる。他方で、突出部４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄによってマスタホルダ４０１の回転を規制することができる。
【００２０】
図３に戻って、４つの押圧ユニット４０９は、それぞれ、マスタホルダ４０１の側方に当接しＺ軸に直交する方向へ移動自在であるスライダ４０２と、スライダ４０２を移動自在に保持するスライダ保持部４０４と、を有し、揺動機構４１０によるマスタホルダ４０１の揺動を減殺する揺動減殺機構である。また、押圧ユニット４０９は、スライダ保持部４０４が保持するスライダ４０２をマスタホルダ４０１に近づく方向へ付勢する付勢部４０３を有する。付勢部４０３は、スライダに当接する当接部４３１と、当接部４３１をマスタホルダ４０１に近づく方向へ付勢するコイルばね４３５と、コイルばね４３５を収納するシリンダ部４３２と、を有する。付勢部４０３は、固定部材４３３によりスライダ保持部４０４に固定されている。また、スライダ保持部４０４は、図４（Ａ）に示すように、断面Ｌ字状の本体部４４１と、本体部４４１の上側に固定された庇部４４２と、庇部４４２を本体部４４１に固定するための螺子４４３と、を有する。スライダ保持部４０４は、本体部４４１に設けられた貫通孔（図示せず）に挿通された螺子４５１が基台４０５の螺子孔に螺着した状態で基台４０５に固定されている。
【００２１】
４つの押圧ユニット４０９は、図５に示すように、第１押圧ユニット４０９Ａ、第２押圧ユニット４０９Ｂ、第３押圧ユニット４０９Ｃおよび第４押圧ユニット４０９Ｄから構成される。第１押圧ユニット４０９Ａは、マスタホルダ４０１の＋Ｘ方向（第１方向）側からマスタホルダ４０１を−Ｘ方向（第２方向）へ押圧する。第２押圧ユニット４０９Ｂと、マスタホルダ４０１の−Ｘ方向側からマスタホルダ４０１を＋Ｘ方向へ押圧する。第３押圧ユニット４０９Ｃは、マスタホルダ４０１の＋Ｙ方向（第３方向）側からマスタホルダ４０１を−Ｙ方向（第４方向）へ押圧する。第４押圧ユニット４０９Ｄは、マスタホルダ４０１の−Ｙ方向側からマスタホルダ４０１を＋Ｙ方向へ押圧する。ここで、第１押圧ユニット４０９Ａは、マスタホルダ４０１の＋Ｘ方向側に当接しＸ軸方向に沿って移動自在である第１スライダ４０２Ａと、第１スライダ４０２Ａを−Ｘ方向へ付勢する第１付勢部４０３Ａと、を有する。第２押圧ユニット４０９Ｂは、マスタホルダ４０１の−Ｘ方向側に当接しＸ軸方向に沿って移動自在である第２スライダ４０２Ｂと、第２スライダ４０２Ｂを＋Ｘ方向へ付勢する第２付勢部４０３Ｂと、を有する。第３押圧ユニット４０９Ｃは、マスタホルダ４０１の＋Ｙ方向側に当接しＹ軸方向に沿って移動自在である第３スライダ４０２Ｃと、第３スライダ４０２Ｃを−Ｙ方向へ付勢する第３付勢部４０３Ｃと、を有する。第４押圧ユニット４０９Ｄは、マスタホルダ４０１の−Ｙ方向側に当接しＹ軸方向に沿って移動自在である第４スライダ４０２Ｄと、第４スライダ４０２Ｄを＋Ｙ方向へ付勢する第４付勢部４０３Ｄと、を有する。
【００２２】
ここで、第１押圧ユニット４０９Ａがマスタホルダ４０１を押圧する第１押圧力は、第２押圧ユニット４０９Ｂがマスタホルダを押圧する第２押圧力よりも大きくなるように設定されている。また、第３押圧ユニット４０９Ｃがマスタホルダ４０１を押圧する第３押圧力は、第４押圧ユニット４０９Ｄがマスタホルダ４０１を押圧する第４押圧力よりも大きく設定されている。
【００２３】
また、揺動機構４１０は、マスタホルダ４０１がＸ軸方向における予め設定された第１基準位置に配置された状態で、第１押圧ユニット４０９Ａによるマスタホルダ４０１の押圧を規制する第１押圧規制部４６１を有する。第１押圧規制部４６１は、スライダ保持部４０４Ａに設けられたピン状部材であり、マスタホルダ４０１が第１基準位置に配置された状態で第１スライダ４０２Ａの一部に当接し第１スライダ４０２Ａの−Ｘ方向への移動を規制する。更に、揺動機構４１０は、マスタホルダ４０１がＹ軸方向における予め設定された第２基準位置に配置された状態で、第３押圧ユニット４０９Ｃによるマスタホルダ４０１の押圧を規制する第２押圧規制部４７１を有する。第２押圧規制部４７１は、スライダ保持部４０４Ｃに設けられたピン状部材であり、マスタホルダ４０１が第２基準位置に配置された状態で第３スライダ４０２Ｃの一部に当接し第３スライダ４０２Ｃの−Ｙ方向への移動を規制する。この第１押圧規制部４６１および第２押圧規制部４７１が、マスタホルダ４０１をＸ軸方向における第１基準位置とＹ軸方向における第２基準位置とに位置決めを行うための位置決め部に相当する。また、第２押圧ユニット４０９Ｂは、スライダ保持部４０４Ｂに設けられたピン状部材であり、第２スライダ４０２Ｂの一部に当接することにより第２スライダ４０２Ｂの＋Ｘ方向への移動を規制する移動規制部４６２を有する。更に、第４押圧ユニット４０９Ｄは、スライダ保持部４０４Ｄに設けられたピン状部材であり、第４スライダ４０２Ｄの一部に当接することにより第４スライダ４０２Ｄの＋Ｙ方向への移動を規制する移動規制部４７２を有する。また、マスタホルダ４０１が基準位置にあるとき、移動規制部４６２と第２スライダ４０２Ｂとの間、及び移動規制部４７２と第４スライダ４０２Ｄとの間には隙間が設けられている。
【００２４】
ユニット支持部７００は、板状であり中央部に窓部７０８ａが形成され鉛直上側にフローティング治具４００の基台４０５が固定されたヘッド部７０８と、ヘッド部７０８を支持する複数の柱７０７と、ヘッド部７０８に保持されワークＷを鉛直上方からワークＷを押さえる押え部材７０９と、を有する。ヘッド部７０８における窓部７０８ａの外周部には、内側に螺子７１０の頭部を係止する段部が形成された孔７０８ｂが形成されている。一方、押え部材７０９の周部における孔７０８ｂに対応する位置には、螺子孔７０９ａが形成されている。ここで、押え部材７０９は、ヘッド部７０８の鉛直下方側から窓部７０８ａに嵌入された状態で、ヘッド部７０８の孔７０８ｂに挿通された螺子７１０の先端部がその周部の螺子孔７０９ａに螺合した状態でヘッド部７０８に保持される。そして、押え部材７０９とワークＷの上端部との間のクリアランスが限りなく０に近づくようにヘッド部７０８を支持する複数の柱７０７の高さを調整する。これにより、ワークＷは、ワークユニット３００と共に押え部材７０９に対して水平方向には移動自在ながらも鉛直方向への移動が規制された状態となる。
【００２５】
次に、本実施の形態に係るホーニング加工装置１の動作について説明する。ホーニング加工装置１は、例えば、ホーニングツール２０を、その砥石３０がマスタゲージＭの鉛直上方に位置する初期位置から、図６（Ａ）に示すように砥石３０がマスタゲージＭの基準孔Ｍｈ内側に配置されるマスタ位置まで下降させる。この状態で、ホーニング加工装置１は、砥石３０を拡張移動させて、砥石３０が基準孔Ｍｈの内壁Ｍａに接触するときの砥石３０の第１拡張量を検出する。次に、ホーニング加工装置１は、砥石３０を収縮移動させてから、ホーニングツール２０を、前述のマスタ位置から、図６（Ｂ）に示すように砥石３０がワークＷの加工孔Ｗｈ内側に配置されるワーク加工位置まで下降させる。この状態で、ホーニング加工装置１は、ホーニングツール２０を回転させながら砥石３０を拡張移動させることによりワークＷを加工する。ここで、ホーニング加工装置１は、砥石３０を目標の拡張量まで拡張させると、砥石３０を収縮移動させる。その後、ホーニング加工装置１は、再び、砥石３０を拡張移動させて、砥石３０が加工孔ＷｈのＷａに接触するときの砥石３０の第２拡張量を検出する。そして、ホーニング加工装置１は、検出した第１拡張量と第２拡張量との差分に基づいて、ワークＷの加工開始時における砥石３０の拡張位置の補正量を算出する。そして、ホーニング加工装置１は、ワークＷの加工開始拡張位置を算出した補正量だけ補正してからワークＷの加工を実行する。ここで、ホーニングツール２０の中心軸Ｊ１と、マスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸とが、中心軸Ｊ１に直交する方向にずれているとする。この場合、フローティング治具４００は、マスタホルダ４０１を中心軸Ｊ１に直交する方向へ移動自在に支持していることにより、マスタゲージＭの基準孔Ｍｈへのホーニングツール２０の挿入に伴い、マスタホルダ４０１が、マスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸がホーニングツール２０の中心軸Ｊ１と一致する方向へ移動する。
【００２６】
次に、本実施の形態に係るフローティング治具４００の動作について説明する。マスタホルダ４０１が、原点位置、即ち、Ｘ軸方向において第１基準位置に位置し、Ｙ軸方向において第２基準位置に位置しているとする。この場合、図７（Ａ）に示すように、第１スライダ４０２Ａ、第２スライダ４０２Ｂ、第３スライダ４０２Ｃおよび第４スライダ４０２Ｄは、全てマスタホルダ４０１に当接した状態となっている。そして、第１押圧規制部４６１は、第１スライダ４０２Ａの一部に当接し、第１スライダ４０２Ａの−Ｘ方向への移動が規制された状態となっている。また、第２押圧規制部４７１は、第３スライダ４０２Ｃの一部に当接し、第３スライダ４０２Ｃの−Ｙ方向への移動が規制された状態となっている。このとき、第１付勢部４０３Ａの付勢力Ｆ１１は、第２付勢部４０３Ｂの付勢力Ｆ１２に比べて大きく設定されているので、第１押圧規制部４６１が第１スライダ４０２Ａの一部に当接した状態が維持される。また、第３付勢部４０３Ｃの付勢力Ｆ１３も、第４付勢部４０３Ｄの付勢力Ｆ１４に比べて大きく設定されているので、第２押圧規制部４７１が第３スライダ４０２Ｃの一部に当接した状態が維持される。
【００２７】
ここで、ホーニングツール２０の中心軸Ｊ１がマスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸よりも−Ｙ方向側にずれているとする。この場合、図７（Ｂ）に示すように、ホーニングツール２０の砥石３０がマスタゲージＭの基準孔Ｍｈに挿入されるに伴い、マスタホルダ４０１が−Ｙ方向側へ移動する。このとき、第４スライダ４０２Ｄが、マスタホルダ４０１により−Ｙ方向側へ押圧され、第４付勢部４０３Ｄのコイルばねが圧縮される。一方、第３スライダ４０２ＣとマスタゲージＭとの間には隙間Ｇ１が形成される。そして、ホーニングツール２０の砥石３０が基準孔Ｍｈから抜かれると、マスタホルダ４０１は、第４付勢部４０３Ｄのコイルばねの復元力Ｆ２４により＋Ｙ方向側へ移動して再び第２基準位置に戻る。
【００２８】
一方、ホーニングツール２０の中心軸Ｊ１がマスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸よりも＋Ｙ方向側にずれているとする。この場合、図８に示すように、ホーニングツール２０の砥石３０がマスタゲージＭの基準孔Ｍｈに挿入されるに伴い、マスタホルダ４０１が＋Ｙ方向側へ移動する。このとき、第３スライダ４０２Ｃが、マスタホルダ４０１により＋Ｙ方向側へ押圧され、第３付勢部４０３Ｃのコイルばねが圧縮される。このとき、第３スライダ４０２Ｃの一部が、第２押圧規制部４７１から離脱した状態となる。そして、ホーニングツール２０の砥石３０が基準孔Ｍｈから抜かれると、マスタホルダ４０１は、第３付勢部４０３Ｃのコイルばねの復元力Ｆ３３と第４付勢部４０３Ｄのコイルばねの復元力Ｆ３４との差分に相当する力（Ｆ３３−Ｆ３４）により−Ｙ方向側へ移動して再び第２基準位置に戻る。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態に係るフローティング治具４００では、揺動機構４１０が、マスタホルダ４０１を鉛直方向に直交する方向へ揺動自在に支持する一方で、４つの押圧ユニット４０９が、マスタホルダ４０１が予め設定された基準位置へ復帰するように、揺動機構４１０の揺動を減殺する。これにより、ホーニング加工装置１のホーニングツール２０の中心軸Ｊ１とマスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸との初期の位置関係が同じ状態で砥石３０を拡張させ、マスタホルダＭの基準孔Ｍｈの内径測定を実施できる。つまり、マスタゲージＭの基準孔Ｍｈの内径を計測する際、マスタゲージＭの初期位置を一定にできる。それ故、高い精度での基準孔Ｍｈの内径測定を実施することができる。
【００３０】
また、本実施の形態に係るホーニング加工装置１は、ワークＷから＋Ｚ方向へ離間した位置に配置され断面円形の基準孔Ｍｈが形成されたマスタゲージＭを保持するマスタホルダ４０１を備える。これにより、ワークＷから＋Ｚ方向へ離間した位置に配置されマスタゲージＭを用いて、ワークＷの加工量を監視しながらワークＷを加工することができる。また、揺動機構４１０が、マスタゲージＭを保持するマスタホルダ４０１をＺ軸に直交する方向へ移動自在に支持する。これにより、ホーニングツール２０の中心軸Ｊ１とマスタゲージＭの基準孔Ｍｈの中心軸とがずれている場合でもワークの加工孔Ｗｈの加工量を高い精度で測定することができる。従って、ワークＷの加工量を測定するためのワークの搬出を行うことなく高い加工精度でワークＷを加工することができる。
【００３１】
更に、本実施の形態に係るフローティング治具４００は、マスタホルダ４０１を−Ｘ方向へ押圧する第１押圧ユニット４０９Ａと、マスタホルダ４０１を＋Ｘ方向へ押圧する第２押圧ユニット４０９Ｂと、を有する。更に、フローティング治具４００は、マスタホルダ４０１を−Ｙ方向へ押圧する第３押圧ユニット４０９Ｃと、マスタホルダ４０１を＋Ｙ方向へ押圧する第４押圧ユニット４０９Ｄと、を有する。これにより、マスタゲージＭの基準孔Ｍｈにホーニングツール２０を挿入した際、マスタホルダ４０１が原点位置からＸ軸方向またはＹ軸方向へずれた場合でもマスタホルダを原点位置へ復帰させることができる。従って、ホーニングツール２０の基準孔Ｍｈへの挿脱を円滑に実行できる。
【００３２】
また、本実施の形態に係る第１押圧ユニット４０９Ａがマスタホルダ４０１を押圧する第１押圧力、即ち付勢力Ｆ１１は、第２押圧ユニット４０９Ｂがマスタホルダ４０１を押圧する第２押圧力、即ち、付勢力Ｆ１２よりも大きく設定されている。また、第３押圧ユニット４０９Ｃがマスタホルダ４０１を押圧する第３押圧力、即ち、付勢力Ｆ１３は、第４押圧ユニット４０９Ｄがマスタホルダ４０１を押圧する第４押圧力、即ち、付勢力Ｆ１４よりも大きく設定されている。そして、第１押圧規制部４６１は、マスタホルダ４０１がＸ軸方向における第１基準位置に配置された状態で、第１押圧ユニット４０９Ａによるマスタホルダ４０１の押圧を規制する。また、第２押圧規制部４７１は、マスタホルダ４０１がＹ軸方向における第２基準位置に配置された状態で、第３押圧ユニット４０９Ｃによるマスタホルダ４０１の押圧を規制する。これにより、マスタホルダ４０１が原点位置からＸ軸方向またはＹ軸方向へずれた場合に、マスタホルダを第１基準位置および第２基準位置で規定される原点位置へ精度良く復帰させることができ、ホーニングツールとマスタゲージとの芯ずれによる測定誤差を防止できる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば図９に示すフローティング治具２４００のように、４つの押圧ユニット２４０９が、それぞれ、ピストン２４０３とスライダ保持部２４０４と蓋体２４３３とを有し、マスタホルダ４０１の揺動を減殺する揺動減殺機構を備えるものであってもよい。なお、図９において、実施の形態と同様の構成については図５と同一の符号を付している。ピストン２４０３は、ピストンヘッド２４３１と、基端部がピストンヘッド２４３１に固定され先端部でスライダ４０２を押圧するシャフト２４３２と、を有する。スライダ保持部２４０４は、スライダ４０２を移動自在に保持するとともに、ピストン２４０３のピストンヘッド２４３１が配置される凹部２４４４が形成され、ピストン２４０３を移動自在に保持する。凹部２４４４は、例えば断面円形状であり、平面視円形状のピストンヘッド２４３１が、その周縁と凹部２４４４の内壁との間に略隙間が無い状態で嵌合されている。蓋体２４３３は、凹部２４４４の内側へ圧縮空気を導入するためのコネクタ２４３４を有し、凹部２４４４を塞ぐようにスライダ保持部２４０４に固定されている。蓋体２４３３のコネクタ２４３４には、圧縮空気を供給するための供給管２４０８が接続されている。供給管２４０８からコネクタ２４３４を介して凹部２４４４内に導入される圧縮空気は、凹部２４４４内におけるピストンヘッド２４３１と蓋体２４３３とで囲まれた領域に充填される。そして、ピストンヘッド２４３１からシャフト２４３２を介してスライダ４０２を押圧する方向への力が生じる。また、このフローティング治具２４００は、スライダ保持部２４０４の凹部２４４４内へ導入する圧縮空気の圧力を変更することにより、４つの押圧ユニット２４０９それぞれの動作を制御する揺動制御部（図示せず）を更に備える。
【００３４】
４つの押圧ユニット２４０９は、第１押圧ユニット２４０９Ａ、第２押圧ユニット２４０９Ｂ、第３押圧ユニット２４０９Ｃおよび第４押圧ユニット２４０９Ｄから構成される。第１押圧ユニット２４０９Ａのスライダ保持部２４０４Ａの凹部２４４４ＡのＸ軸に直交する断面の内径Ｄ１１は、第２押圧ユニット２４０９Ｂのスライダ保持部２４０４Ｂの凹部２４４４ＢのＸ軸に直交する断面の内径Ｄ１２に比べて長く設定されている。即ち、ピストン２４０３Ａのピストンヘッド２４３１Ａの面積がピストン２４０３Ｂのピストンヘッド２４３１Ｂの面積よりも大きい。これにより、ピストン２４０３Ａの受ける圧力がピストン２４０３Ｂの受ける圧力よりも大きくなり、第１押圧ユニット２４０９Ａがマスタホルダ４０１を押圧する第１押圧力が、第２押圧ユニット２４０９Ｂがマスタホルダを押圧する第２押圧力よりも大きくなっている。
【００３５】
また、第３押圧ユニット２４０９Ｃのスライダ保持部２４０４Ｃの凹部２４４４ＣのＹ軸に直交する断面の内径Ｄ２１は、第４押圧ユニット２４０９Ｄのスライダ保持部２４０４Ｄの凹部２４４４ＤのＹ軸に直交する断面の内径Ｄ２２に比べて長く設定されている。即ち、ピストン２４０３Ｃのピストンヘッド２４３１Ｃの面積がピストン２４０３Ｄのピストンヘッド２４３１Ｄの面積よりも大きい。これにより、ピストン２４０３Ｃの受ける圧力がピストン２４０３Ｄの受ける圧力よりも大きくなり、第３押圧ユニット２４０９Ｃがマスタホルダ４０１を押圧する第３押圧力が、第４押圧ユニット２４０９Ｄがマスタホルダ４０１を押圧する第４押圧力よりも大きくなっている。
【００３６】
本構成によれば、揺動制御部が、スライダ保持部２４０４の凹部２４４４内へ導入する圧縮空気の圧力を変更することにより、４つの押圧ユニット２４０９それぞれの動作を制御する。これにより、押圧ユニット２４０９によりマスタホルダ４０１を押圧する力が適切な大きさに調整されるので、マスタホルダ４０１が基準位置へスムーズに復帰するようにすることができる。
【００３７】
実施の形態では、押圧ユニット４０９が、マスタホルダ４０１の側方に当接しＺ軸に直交する方向へ移動自在であるスライダ４０２と、スライダ４０２をマスタホルダ４０１に近づく方向へ付勢する付勢部４０３と、を有する例について説明した。但し、押圧ユニット４０９は、必ずしもスライダ４０２を備えるものに限定されない。例えば付勢部の一部が直接マスタホルダ４０１に当接しており、付勢部が直接マスタホルダ４０１をＺ軸に直交する方向へ付勢するものであってもよい。
【００３８】
実施の形態では、第１押圧規制部４６１、第２押圧規制部４７１および移動規制部４６２、４７２が、それぞれピン状部材である例について説明したが、これらの形状はピン状に限定されるものではない。例えば、スライダ４０２の一部に係合するフック形状の部材であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、エンジンのシリンダブロックのシリンダボアを加工するホーニング加工装置に好適である。
【符号の説明】
【００４１】
１：ホーニング加工装置、２：回転主軸、２ａ：下端部、３：機体、４：軸方向駆動部、５：回転駆動部、８：拡張駆動部、２０：ホーニングツール、２９：ホーニングヘッド、３０：砥石、３０ａ：砥石面、３０ｂ：砥石台、３１：ヘッド部、４４：第２駆動モータ、５１：第１駆動モータ、８１：第３駆動モータ、２００：搬送装置、２０１：レール、２０２：スライド体、２１１：コーンロッド、２１１ａ：ウェッジ、３００：ワークユニット、３０１：側方保持部、３０２：下側保持部、３０３：ピン、３０４，４１４，４４３，４５１，７１０：螺子、３０５：支持台、３０６：ベース部材、３１１：ワークホルダ、４００，２４００：フローティング治具、４０１：マスタホルダ、４０２：スライダ、４０２Ａ：第１スライダ、４０２Ｂ：第２スライダ、４０２Ｃ：第３スライダ、４０２Ｄ：第４スライダ、４０３：付勢部、４０３Ａ：第１付勢部、４０３Ｂ：第２付勢部、４０３Ｃ：第３付勢部、４０３Ｄ：第４付勢部、４０４，４０４Ａ，４０４Ｂ，４０４Ｃ，４０４Ｄ，２４０４，２４０４Ａ，２４０４Ｂ，２４０４Ｃ，２４０４Ｄ：スライダ保持部、４０５：基台、４０５ａ：開口部、４０８：移動部材、４０９，２４０９：押圧ユニット、４０９Ａ，２４０９Ａ：第１押圧ユニット、４０９Ｂ，２４０９Ｂ：第２押圧ユニット、４０９Ｃ，２４０９Ｃ：第３押圧ユニット、４０９Ｄ，２４０９Ｄ：第４押圧ユニット、４１０：揺動機構、４１１：環状部、４１１ａ，７０９ａ：螺子孔、４１２，４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ：突出部、４１３：内鍔部、４３１：当接部、４３２：シリンダ部、４３３：固定部材、４３５：コイルばね、４４１，４８１：本体部、４４２：庇部、４６１：第１押圧規制部、４６２，４７２：移動規制部、４７１：第２押圧規制部、４８１ａ：切欠部、４８２：支持機構、７００：ユニット支持部、７０７：柱、７０８：ヘッド部、７０８ａ：窓部、７０８ｂ：孔、７０９：押え部材、２４０３，２４０３Ａ，２４０３Ｂ，２４０３Ｃ，２４０３Ｄ：ピストン、２４０４ａ：凹部、２４０８：供給管、２４３１，２４３１Ａ，２４３１Ｂ，２４３１Ｃ，２４３１Ｄ：ピストンヘッド、２４３２：シャフト、２４３３：蓋体、２４３４：コネクタ、２４４４：凹部、Ｇ１：隙間、Ｊ１，Ｊ２：中心軸、Ｍ：マスタゲージ、Ｍａ，Ｗａ：内壁、Ｍｈ：基準孔、Ｗ：ワーク、Ｗｈ：加工孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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