(57)【要約】【課題】構成部品の一部をリサイクル可能な構造として、製作コストおよび製品コストの低減化が可能で、高い製作精度を得ることが可能なホーニングツールを提供する。【解決手段】回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部１１と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体１０とが、接合解除可能な接合手段３０により同軸状に接合組立てされてなる。ツール本体１０のシャンク部１１に対する接合を解除することにより、ツール本体１０のみの交換が可能となり、シャンク部１１のリサイクル化が可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられて、工作物の被加工穴内径面をホーニング加工するホーニングツールであって、
前記回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体とが、接合解除可能な接合手段により同軸状に接合組立てされてなる
ことを特徴とするホーニングツール。
【請求項２】
前記接合手段は、前記ツール本体の基端接合部と前記シャンク部の接合穴との接合前後において、これら両者の接合同軸度を保持する接合固定構造である
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニングツール。
【請求項３】
前記接合手段は、前記ツール本体の基端接合部に対する前記シャンク部の接合穴の熱膨張作用を利用した接合固定構造である
ことを特徴とする請求項２に記載のホーニングツール。
【請求項４】
前記接合手段は、前記シャンク部の接合穴に対する前記ツール本体の基端接合部の熱収縮作用を利用した接合固定構造である
ことを特徴とする請求項２に記載のホーニングツール。
【請求項５】
前記接合固定構造において、前記ツール本体の基端接合部の先端部位が前記シャンク部の接合穴を貫通してシャンク部内に突出し、このシャンク部内に突出した基端接合部の先端部位が前記接合穴に対する前記基端接合部の抜止め部を形成している
ことを特徴とする請求項３または４に記載のホーニングツール。
【請求項６】
少なくとも、前記シャンク部とツール本体の内外周全体の円筒形状の仕上加工が前記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニングツール。
【請求項７】
前記シャンク部の追加工が前記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のホーニングツール。
【請求項８】
前記ツール本体の追加工が前記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のホーニングツール。
【請求項９】
ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられて、工作物の被加工穴内径面をホーニング加工するホーニングツールの製造方法であって、
前記回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体とを、接合解除可能な接合手段により同軸状に接合組立てする
ことを特徴とするホーニングツールの製造方法。
【請求項１０】
前記接合手段は、前記ツール本体の基端接合部と前記シャンク部の接合穴との接合前後において、これら両者の接合同軸度を保持する接合固定構造である
ことを特徴とする請求項９に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１１】
前記接合手段は、前記ツール本体の基端接合部に対する前記シャンク部の接合穴の熱膨張作用を利用した接合固定構造である
ことを特徴とする請求項１０に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１２】
前記接合手段は、前記シャンク部の接合穴に対する前記ツール本体の基端接合部の熱収縮作用を利用した接合固定構造である
ことを特徴とする請求項１０に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１３】
前記接合固定構造において、前記ツール本体の基端接合部の先端部位が前記シャンク部の接合穴を貫通してシャンク部内に突出し、このシャンク部内に突出した基端接合部の先端部位が前記接合穴に対する前記基端接合部の抜止め部を形成する
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１４】
少なくとも、前記シャンク部とツール本体の内外周全体の円筒形状の仕上加工をそれぞれ完了した後に、これらシャンク部とツール本体を前記接合手段により接合組立てする
ことを特徴とする請求項９に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１５】
前記シャンク部の追加工を完了した後に、前記シャンク部とツール本体を前記接合手段により接合組立てする
ことを特徴とする請求項１４に記載のホーニングツールの製造方法。
【請求項１６】
前記シャンク部の追加工と前記ツール本体の追加工をそれぞれ完了した後に、前記シャンク部とツール本体を前記接合手段により接合組立てする
ことを特徴とする請求項１４に記載のホーニングツールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホーニングツールおよびその製造方法に関し、さらに詳細には、ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられて、工作物の被加工穴内径面をホーニング加工するホーニングツールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作物（以下、ワークと称する）の穴内径面を鏡面に仕上げるホーニング加工においては、ホーニング盤の回転主軸先端にホーニングツールを取り付けて、このホーニングツールとワークを相対的に浮動の状態におき、ホーニングツールに回転と往復運動を与えるとともに、ホーニングツールのホーニング砥石を拡張ロッドのウェッジまたはコーンにより拡張させながら、ワーク内径面に精密仕上げを行う。
【０００３】
ホーニングツールには目的に応じて種々の構造のものが使用されているところ、その基本構造は、ホーニング砥石が保持されてなる棒状のツール本体と、このツール本体の回転主軸に対する取付部を構成するシャンク部とが同軸状に一体形成されてなる。
【０００４】
これらツール本体とシャンク部の一般的な製作工程は、ツール本体およびシャンク部について、それぞれ荒仕上げ加工まで別個独立した単品として行い、これら両者をロー付けあるいは接着剤を用いた接着により一体に接合固定した後、この一体となったツール本体とシャンク部について、各種機械加工を施すとともに、研削仕上等の仕上加工により心出しするという工程を経て製作を完了する。
【０００５】
このようなツール本体とシャンク部の製作工程の一例について、図１０を参照して具体的に説明すると、まず、ツール本体とシャンク部をそれぞれ別個独立した部品として製作する。つまり、ツール本体については、まず、材料となる棒状金属資材をツール本体の長さに切断した後、ドリル等の穴あけ工具により中央部に貫通穴を形成して中空円筒状に形成するとともに、外周を荒研削加工して、ツール本体を作製する。一方、シャンク部については、まず、材料となる金属資材を、機械加工によりシャンク部の大体の内外形輪郭を切削形成した後、外周を荒研削加工して、シャンク部を作製する。
【０００６】
次に、これらツール本体とシャンク部とをロー付け等により一体接合した後、この一体となったツール本体とシャンク部について、（ａ）まず、ツール本体に仕上研削を施すとともに、シャンク部に仕上研削を施した後、（ｂ）次いで、ツール本体のウェッジ穴を追加工し、（ｃ）最後に、ツール本体の砥石窓、チップ溝および逃し部を追加工して完成する。
【０００７】
なお、本出願人の知る限りにおいて、これら従来技術を開示した特許文献等は存在しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の構造のホーニングツールでは、以下に列挙するような種々の問題点があり、その改良が要望されていた。
【００１０】
（１）ホーニングツールは消耗品として寿命が比較的短く、またリサイクルが不可能な構造のため、製品コストが高くつき、ひいてはホーニング盤のランニングコストの高騰を招いている。
【００１１】
すなわち、ホーニングツール寿命の主要因として、ツール本体のガイド部の摩耗や折損等が挙げられるところ、このツール本体はホーニングツールの一部品に過ぎず、この一部品の寿命によりホーニングツール全体がリサイクル不可能な廃棄物となっている現状下、このような寿命の短いホーニングツールは製作コストさらには製品コストが比較的高くつき、さらにはこのような高コスト商品を構成部品に備えるホーニング盤のランニングコストの高騰を招いてしまっている。
【００１２】
（２）従来のホーニングツールの製作には、接合工程に約３０分を要するほか、接合前工程および接合後工程を含めて全工程で合計約１５０分の製作時間を要し、この製作時間が長いことが上記製作コストの上昇を招いている。
【００１３】
すなわち、従来のツール本体とシャンク部の接合手段として、ロー付け等による接合固定構造が採用されているところ、ロー付け等による接合箇所にはロー付け等のための隙間を設けておく必要があるため、ツール本体とシャンク部の接合時に両者の同軸度を高精度に出すことは困難ないし不可能な状況にある。
【００１４】
このような事情から、従来は上述したように、接合後の加工が多くなるが、接合後の荒研削や仕上げ研削などの円筒研削は、ツール本体とシャンク部の接合により、研削対象ワークの長さが長くなり、またこれら接合部品のバランスも悪いため、加工の難易度が増して、心出しや同軸度・円筒度などの高い研削精度を得難く、これがため、製作時間の増大を招いて、製作コストを上昇させている。この傾向は、ツール本体の外径が小さくなればなるほど大きく、ツール本体の外径が４ｍｍより小さな小径ツールでは、加工の難易度が極端に上昇してしまい、実際に製作が困難ないしは不可能という事態も生じている。
【００１５】
（３）上記（２）の問題と表裏の関係で、ホーニングツールの製作精度向上に限界があった。
【００１６】
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、構成部品の一部をリサイクル可能な構造として、製作コストおよび製品コストの低減化が可能で、高い製作精度を得ることが可能なホーニングツールを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的とするところは、上記ホーニングツールを効率よく製作することができるホーニングツールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明のホーニングツールは、ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられて、工作物の被加工穴内径面をホーニング加工するホーニングツールであって、上記回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体とが、接合解除可能な接合手段により同軸状に接合組立てされてなることを特徴とする。
【００１９】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記接合手段は、上記ツール本体の基端接合部と上記シャンク部の接合穴との接合前後において、これら両者の接合同軸度を保持する接合固定構造である。
【００２０】
（２）上記接合手段は、上記ツール本体の基端接合部に対する上記シャンク部の接合穴の熱膨張作用を利用した接合固定構造である。
【００２１】
（３）上記接合手段は、上記シャンク部の接合穴に対する上記ツール本体の基端接合部の熱収縮作用を利用した接合固定構造である。
【００２２】
（４）上記接合固定構造において、上記ツール本体の基端接合部の先端部位が上記シャンク部の接合穴を貫通してシャンク部内に突出し、このシャンク部内に突出した基端接合部の先端部位が上記接合穴に対する上記基端接合部の抜止め部を形成する。
【００２３】
（５）少なくとも、上記シャンク部とツール本体の内外周全体の円筒形状の仕上加工が上記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える。
【００２４】
（６）上記シャンク部の追加工が上記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える。
【００２５】
（７）上記シャンク部の追加工と上記ツール本体の追加工が上記接合手段による接合組立て前に施されてなる構造を備える。
【００２６】
また、本発明のホーニングツールの製造方法は、上記ホーニングツールの製作に適した製造方法であって、ホーニング盤の回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体とを、接合解除可能な接合手段により同軸状に接合組立てすることを特徴とする。
【００２７】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記接合手段は、上記ツール本体の基端接合部と上記シャンク部の接合穴との接合前後において、これら両者の接合同軸度を保持する接合固定構造である。
【００２８】
（２）上記接合手段は、上記ツール本体の基端接合部に対する上記シャンク部の接合穴の熱膨張作用を利用した接合固定構造である。
【００２９】
（３）上記接合手段は、上記シャンク部の接合穴に対する上記ツール本体の基端接合部の熱収縮作用を利用した接合固定構造である。
【００３０】
（４）  上記接合固定構造において、上記ツール本体の基端接合部の先端部位が上記シャンク部の接合穴を貫通してシャンク部内に突出し、このシャンク部内に突出した基端接合部の先端部位が前記接合穴に対する上記基端接合部の抜止め部を形成する。
【００３１】
（５）少なくとも、上記シャンク部とツール本体の内外周全体の円筒形状の仕上加工をそれぞれ完了した後に、これらシャンク部とツール本体を上記接合手段により接合組立てする。
【００３２】
（６）さらに上記シャンク部の追加工を完了した後に、上記シャンク部とツール本体を上記接合手段により接合組立てする。
【００３３】
（７）さらに上記シャンク部の追加工と上記ツール本体の追加工をそれぞれ完了した後に、上記シャンク部とツール本体を上記接合手段により接合組立てする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のホーニングツールは、本発明者による種々の試験研究の成果として生まれた。すなわち、本発明者は、従来のホーニングツールについて、上述した問題点を解消するべく種々の研究・実験を繰り返した結果、シャンク部とツール本体の接合構造に着目して、その接合手段を改変して、シャンク部とツール本体の接合構造を接合解除可能とすることにより、シャンク部をリサイクル可能な構成部品とするのみならず、従来の製作工程を大幅に変更することができることを発見した。
そして、さらなる本発明者による試行錯誤の後、本発明が完成されるに至ったのである  。
【００３５】
しかして、本発明のホーニングツールによれば、ホーニング盤の回転主軸先端に取り付けられて、工作物の被加工穴内径面をホーニング加工するホーニングツールであって、上記回転主軸先端に着脱可能に取り付けられるシャンク部と、外周に砥石部を有する中空円筒棒状のツール本体とが、接合解除可能な接合手段により同軸状に接合組立てされてなるから、以下に列挙するような効果が得られ、製作コストおよび製品コストの低減化が可能で、高い製作精度を得ることが可能なホーニングツールを提供することができる。
【００３６】
（１）リサイクル可能なホーニングツール：
シャンク部とツール本体とが、接合解除可能な接合手段により接合組立てされてなるから、ホーニングツール寿命の主要因であるツール本体のガイド部摩耗や折損等が生じた場合には、このツール本体のシャンク部に対する接合を解除することにより、ツール本体のみの交換が可能となり、他の部品特にシャンク部のリサイクル化が可能となった。この結果、ホーニングツール全体がリサイクル不可能な消耗品となっていた従来のホーニングツールに比較して、製作コストおよび製品コスト、ひいてはホーニング盤のランニングコストの大幅な削減が可能となる。
【００３７】
すなわち、ホーニングツールは、大別してツール本体とシャンク部の２点の構成部品に分類されるところ、前者のツール本体については、折損やガイド部の摩耗等により短期間で交換が必要となるが、後者のシャンク部については、上記ツール本体の寿命後も問題なく使用可能な状態を維持しているのが通常である。したがって、ツール本体に寿命がきたときに、このツール本体のシャンク部に対する接合を解除して、新品のツール本体を新たに上記シャンク部に接合組立てすることで、ツール本体のみの新品への交換が可能となり、シャンク部のリサイクル化が可能となった。
【００３８】
（２）高い仕上がり精度の実現：
シャンク部とツール本体の接合手段として、上記ツール本体の基端接合部と上記シャンク部の接合穴との接合前後において、これら両者の接合同軸度を保持する接合固定構造が採用されることにより、従来は接合後でなければ不可能であった上記シャンク部とツール本体の心出しや同軸度・円筒度などの確保するための仕上加工を接合前に行うことができる。
【００３９】
すなわち、従来のように、加工の難易度が増す接合後の心出しや同軸度・円筒度などを出すための円筒研削を、加工が容易なシャンク部とツール本体のそれぞれの単体部品加工時に行うことが可能で、高い仕上がり精度を確保することができる。この結果、従来、製作が困難ないしは不可能とされていた小径ツール（例えば、ツール本体の外径が４ｍｍより小さなホーニングツール）についても、高い仕上精度をもって製作することが可能となる。
【００４０】
（３）製作時間の短縮化が可能：
少なくともシャンク部のリサイクル化による製作部品点数の減少による製作時間短縮、あるいは長い加工時間を要するシャンク部とツール本体の接合後加工における加工工程数の減少により、従来に比較して製作時間の短縮化が実現し、さらには製作コストの低減化を促進することができる。
【００４１】
また、本発明のホーニングツールの製造方法によれば、上述した本発明に特有の効果を確実かつ容易に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態１であるホーニングツールの全体構成を示す正面図である。
【図２】同ホーニングツールのツール本体の図１における一点鎖線円内の砥石部位を拡大して示し、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は側面断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）、（ｂ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図３】同じく同ホーニングツールのシャンク部とツール本体の一体接合構造を示し、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】同シャンク部とツール本体の図３（ｂ）における一点鎖線枠内の接合部位の接合工程を説明するための拡大模式図である。
【図５】同ホーニングツールの製作工程を説明するためのブロック線図である。
【図６】同ホーニングツールを備えるホーニング盤の全体構成を一部断面で示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態３であるホーニングツールのシャンク部とツール本体の一体接合構造を示し、図７（ａ）は図３（ｂ）に対応した断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）における一点鎖線枠内の接合部位の構造を説明するための拡大模式図である。
【図８】同シャンク部とツール本体の接合部位の接合工程を説明するための図４に対応した拡大模式図である。
【図９】本発明の実施形態４であるホーニングツールの製作工程を説明するためのブロック線図である。
【図１０】従来のホーニングツールの製作工程の一例を説明するためのブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。
【００４４】
実施形態１
本発明に係るホーニングツールを図１に示し、このホーニングツール１は、具体的には図６に示すように、ホーニング盤の回転主軸２の先端に取り付けられて、回転動作と往復動作を与えられるとともに、そのホーニング砥石  がホーニング盤の砥石駆動部５により一定の切込み量をもって切込みを与えられながら、ワークＷの被加工穴Ｗａ内径面をホーニング加工するものである。
【００４５】
上記ホーニング盤は従来公知の基本構造を備える。すなわち、ホーニング盤は、ワークＷの被加工穴Ｗａ内径面の軸線方向へ往復移動可能とされるとともに、その軸線まわりに回転可能に軸支されてなる上記回転主軸２、この回転主軸２をその軸線回りに回転駆動する主軸回転駆動部３、回転主軸２をワークＷの被加工穴Ｗａ内径面の軸線方向へ往復動作させる主軸往復駆動部４、回転主軸２の先端に交換可能に装着される上記ホーニングツール１、およびこのホーニングツール１のホーニング砥石に所定の切込み動作を与える上記砥石駆動部５を主要部として備えてなり、これら主要部２〜５は、装置本体であるコラム７上に装置されるとともに、制御部６により相互に連動して駆動制御される構成とされている。
【００４６】
また、ワークＷは、その被加工穴内径面である円筒内径面Ｗａの軸線が上下方向へ向いた状態で、ワーク保持部のワーク保持治具８に水平方向へ浮動状態（前後左右方向へ揺動可能な状態）でかつ取外し交換可能に支持される。
【００４７】
ホーニングツール１は、図１に示すように、ツール本体１０、シャンク部１１、ホーニング砥石１２、拡張ロッド１３および復帰スプリング１４を主要構成部として備えてなり、上記シャンク部１１がホーニング盤の回転主軸２の先端取付部２ａに交換可能に取付け固定されて装着される。
【００４８】
ツール本体１０は、直線棒状の小径中空円筒の形態とされ、その内部に中空円筒穴からなるウェッジ穴１５を有するとともに、その先端側に単一のホーニング砥石１２が径方向へ突出退入可能に保持されている。具体的には、このツール本体１０は、加工対象となるワークＷの被加工穴Ｗａ内径よりも小径の金属製中空パイプからなり、この中空パイプに各種加工が施されて、所定の構造に形成されている。図示の実施形態のツール本体１０は、後述するように、所定長さの棒状金属資材の中央部に貫通穴を形成してなる金属製中空パイプが図３に示すような形状に機械加工等されてなる。
【００４９】
ツール本体１０の先端部１６は、先細テーパ形状等の先細形状に形成されて、ツール本体１０をワークＷの被加工穴Ｗａ内へ案内するガイド部とされている。このガイド部１６の外径寸法はワークＷの被加工穴Ｗａの下穴内径よりも小さく設定されている。
【００５０】
また、この先端部のガイド部１６に続く部位には、図２および図３（ａ）に示すような平面視矩形状の開口１７が切削加工により開設されて、上記ホーニング砥石１２を保持する砥石窓とされている。この砥石窓１７は、ホーニング砥石１２の外周輪郭形状に対応した形状寸法を有して、ホーニング砥石１２が径方向へ突出退入可能に保持される構造とされている。
【００５１】
ホーニング砥石１２は、具体的には図２に示すように、砥石１８と砥石台１９が一体的に接合固定され、またはこれら１８、１９が一体成形されてなり、図示の実施形態においては前者の構成とされている。
【００５２】
砥石１８は四角柱状のもので、微小な砥粒が結合材料により結合されてなり、図示の実施形態のものは、微小なダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の超砥粒がメタルボンド等の結合材料により結合されてなる超砥粒砥石とされている。砥石１８の外周面１８ａは、ワークＷの被加工穴Ｗａの仕上がり内径面に対応したプロフィールの砥石面を形成している。
【００５３】
砥石台１９は、アルミニウム、鋼等の金属材料や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のプラスチック材料から構成され、図示の実施形態においては金属製とされている。砥石台１９の上面には、適宜の接合手段により上記砥石１８が一体接合されるとともに、砥石台１９の底面１９ａは、後述する拡張ロッド１３と協働する傾斜した受圧面とされている。
【００５４】
また、ツール本体１０に単一のホーニング砥石１２が装着される構造に関連して、ホーニング砥石１２の装着位置に対応した上記ツール本体１０の外周面、つまり、上記ホーニング砥石１２の装着位置の反対側外周面には、図２（ｃ）に示すように、ツール本体１０の加工時の摩耗を防止するための保護チップ２０がチップ溝２１に埋設されている。この保護チップ２０は耐磨耗性に優れる金属から構成され、図示の実施形態においては、一対の保護チップ２０、２０が配設されている。また、これらホーニング砥石１２および保護チップ２０、２０の周方向間部分には、ツール本体１０とワークＷの被加工穴Ｗａとの接触を防止するための逃げ部２２、２２、…が形成されている。
【００５５】
拡張ロッド１３は、ホーニング砥石１２を拡縮動作させる円柱棒状のもので、上記ツール本体１０のウェッジ穴１５内を軸線方向へ往復移動可能とされている。
【００５６】
この拡張ロッド１３は、その外径寸法が上記ツール本体１０のウェッジ穴１５の内径寸法よりも僅かに小さく設定されて、このウェッジ穴１５内を摺動案内されるように構成されている。また、拡張ロッド１３の先端部は、図示のごとく所定角度をもって傾斜した傾斜ウェッジ２３とされており、この傾斜ウェッジ２３の傾斜面２３ａが上記ホーニング砥石１２の受圧面１９ａに摺接係合する構造とされている。
【００５７】
図示の実施形態においては、上記傾斜ウェッジ２３の傾斜面２３ａは、図２（ｂ）に示すように、傾斜ウェッジ２３の幅寸法がその基端から先端側に向けて徐々に減少する先細状の傾斜面とされており、拡張ロッド１３の突出動作（矢符Ａ方向）により、上記傾斜ウェッジ２３がホーニング砥石１２の受圧面１９ａに摺接係合することで、ホーニング砥石１２が径方向外方へ押し出されてツール本体１０から突出し、砥石面１８ａが切込み拡張する。
【００５８】
上記拡張ロッド１３の基端部１３ａは、図１に示すように、ツール本体１０のシャンク部１１の基端から上方へ突出するとともに、ホーニング盤の砥石駆動部５の切込み駆動機構（図示省略）に駆動連結可能な構造とされている。すなわち、具体的には図示しないが、上記ホーニング盤の回転主軸２の内部に、上記砥石駆動部５の切込み駆動機構の押圧ロッド（図示省略）が軸方向へ往復動作可能に設けられ、この押圧ロッドの先端に上記拡張ロッド１３の基端部１３ａが接続される。また、拡張ロッド１３の基端部１３ａとツール本体１０のシャンク部１１との間には、圧縮スプリングからなる復帰スプリング１４が介装されて、この復帰スプリング１４により、拡張ロッド１３が常時退入方向（矢符Ｂ方向）へ弾発付勢されている。
【００５９】
シャンク部１１は、ホーニングツール１がホーニング盤の回転主軸２の先端に着脱可能に取り付けられる部位であって、図示のような外観形状を有する金属製中空円筒体の形態とされ、その内部に、上記拡張ロッド１３を収納する円筒穴２４を有する。
【００６０】
図示のシャンク部１１は、その外周部基端部側がストレートシャンク２５とされて、このストレートシャンク２５が、ホーニング盤の回転主軸２の先端取付部２ａに挿入されて取付け固定される。一方、シャンク部１１の先端部２６は、上記ツール本体１０が同心状に一体接合される先端接合部とされ、この先端接合部２６と上記ストレートシャンク２５との境界段部２７が上記回転主軸２の先端取付部２ａの先端に係合する軸方向位置決め係合部を形成している。
【００６１】
また、ストレートシャンク２５の基端部には回転方向位置決め部２８、２８が形成され、これら回転方向位置決め部２８、２８のいずれか一方に上記回転主軸２側の回転方向位置決めピン（図示省略）が挿入係止することで、回転主軸２とホーニングツール１の回転方向の位置決めがなされる。さらに、上記回転方向位置決め部２８、２８との関連において、ストレートシャンク２５の軸方向中間部位には係合固定溝２９が設けられており、この係合固定溝２９に、上記回転主軸２側の固定ボルト（図示省略）が締め付けられて当接係合することで、回転方向の位置決めがなされた上記回転主軸２とホーニングツール１との一体固定がなされる。
【００６２】
また、本発明に係るホーニングツール１の特徴構成として、構成部品の一部がリサイクル可能な構造とされている。具体的には、上記ツール本体１０とシャンク部１１が、接合解除可能な接合手段３０により同軸状に接合組立てされてなり、これにより、シャンク部１１がリサイクル可能な構成とされている。
【００６３】
上記接合手段３０としては、上記ツール本体１０の基端接合部１０ａと上記シャンク部１１の接合穴１１ａとの接合前後において、これら両者１０ａ、１１ａの接合同軸度を保持することが可能な接合固定構造が好適に採用される。すなわち、このような接合手段３０を採用することにより、従来のロー付け等による接合固定構造ではツール本体１０とシャンク部１１の接合前の加工が構造上不可能であり、かつ、接合後では難易度が増大する心出しや同軸度・円筒度などの加工を、ツール本体１０とシャンク部１１の接合前の加工工程として実行することが可能となる。
【００６４】
本実施形態の接合手段３０は、上記ツール本体１０の基端接合部１０ａに対する上記シャンク部１１の接合穴１１ａの熱膨張作用を利用した接合固定構造である（熱膨張接合３０Ａ）。
【００６５】
この熱膨張作用を利用した接合固定構造によれば、シャンク部１１の接合穴１１ａの内径面とツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面との密着接合面が、接合前後において寸法上の変化を生ずることがなく、接合前におけるツール本体１０とシャンク部１１のそれぞれの心出し仕上げ加工（後述するように、ツール本体１０とシャンク部１１の内外周全体の円筒形状の仕上加工が相当）が、別個独立して高精度に実行されれば、ツール本体１０とシャンク部１１の一体接合後における心出しや同軸度・円筒度などの加工が不要となる。
【００６６】
したがって、本発明に係るホーニングツール１の上記特徴構成との関連において、少なくとも、上記シャンク部１１とツール本体１０の心出し仕上げ、つまりツール本体１０とシャンク部１１の内外周全体の円筒形状の仕上げは、上記接合手段３０による接合組立て前に施されてなる構造を備えており、図示の実施形態においては、後述するように、さらに上記シャンク部１１の内外周全体の仕上加工も上記接合手段３０による接合組立て前に施されてなる構造を備える。
【００６７】
続いて、以上の特徴構成を備えたホーニングツール１の製造工程（製造方法）について説明する。
【００６８】
１．心出し工程：
ツール本体１０とシャンク部１１について、それぞれ心出し加工まで別個独立した部品（単品）として製作する。
【００６９】
すなわち、ツール本体１０については、まず、材料となる棒状金属資材をツール本体１０の長さに切断した後、ドリル等の穴あけ工具により中央部に貫通穴を形成して中空円筒状に形成するとともに、内外周全体を仕上研削加工して円筒形状を仕上げて心出しし、ツール本体１０を作製する。
【００７０】
この場合、特に、ツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面は、これが最終仕上げであり、かつ、シャンク部１１との心出し作用をなす部位であるから、高い研削精度をもって仕上研削する。
【００７１】
さらに、仕上研削加工を終了した上記ツール本体１０について、追加工としてウェッジ穴１５を仕上加工して完成する。
【００７２】
一方、シャンク部１１については、まず、材料となる金属資材を、機械加工によりシャンク部１１の大体の内外形輪郭を切削形成した後、内外周全体を仕上研削加工して円筒形状を仕上げて心出しするとともに、追加工として回転方向位置決め部２８、２８および係合固定溝２９等を仕上加工して、シャンク部を作製する。
【００７３】
この場合、特に、シャンク部１１の接合穴１１ａの内径面は、これが最終仕上げであり、かつ、ツール本体１０との心出し作用をなす部位であるから、高い研削精度をもって仕上研削する。
【００７４】
２．接合工程：
それぞれ心出しを完了したツール本体１０とシャンク部１１を、接合手段３０により一体に接合固定する（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００７５】
すなわち、上記心出し工程において心出し加工されたツール本体１０とシャンク部１１との接合に際して、まず、シャンク部１１を所定温度で所定時間だけ加熱して膨張（熱膨張）させた後、この膨張したシャンク部１１の接合穴１１ａ内に、上記ツール本体１０の基端接合部１０ａをシャンク部１１の接合穴１１ａ内に挿入する（図４（ａ）→（ｂ）参照）。この状態において、シャンク部１１の接合穴１１ａは常態時（常温時）の径寸法より大きく膨張しているため、この接合穴１１ａの内径面とツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面との間には、所定の微小隙間Ｇが存在している（図４（ｂ）参照）。
【００７６】
この挿入状態（図４（ｂ）の状態）を維持したまま、上記シャンク部１１を冷却することにより、このシャンク部１１の接合穴１１ａが元の状態に戻りつつ（元の形状寸法に収縮しつつ）、ツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面全体を抱持状にかつ均一に締め付けて、両者１０ａ、１１ａの強い接合固定状態が得られ（図４（ｃ）参照）、これにより、ツール本体１０とシャンク部１１は同軸状に一体接合され組み立てられる（熱膨張接合３０Ａ）。
【００７７】
３．仕上工程；
この一体となったツール本体１０とシャンク部１１について、既にシャンク部１１は上記追加工を含めた仕上工程を完了していることから、ツール本体１０の残りの各部を追加工して形成する仕上工程を経て製作を完了する。
【００７８】
すなわち、一体接合されたツール本体１０とシャンク部１１について、最後に、追加工として、ツール本体１０の砥石窓１７、チップ溝２１および逃し部２２、２２、…を仕上加工して完成する。
【００７９】
しかして、以上のように構成されたホーニングツール１がホーニング盤の回転主軸２に装着されるとともに、このホーニングツール１とワークＷが相対的に浮動の状態におかれる（図示の場合は、ワーク保持治具８に支持されたワークＷが図外のワーク保持部により浮動状態に保持される）。そして、上記制御部６に予めまたは適宜入力設定された制御プログラムに従って、ホーニングツール１は、そのホーニング砥石１２が拡張ロッド１３の傾斜ウェッジ２３により一定の切込み量だけ拡張されながら、または拡張された状態で、上記回転主軸２の動作に伴って、ワークＷの被加工穴Ｗａ内に送込み挿入されるとともに、回転と往復運動を与えられながら、ワークＷの被加工穴Ｗａの内径面に対する精密仕上げが行われる。
【００８０】
また、ホーニングツール１の使用により、経時的にツール本体１０のガイド部１６に摩耗が生じたり、ツール本体１０が折損したりすると、ホーニングツール１自体の寿命ということになるところ、本実施形態のホーニングツール１は、ツール本体１０とシャンク部１１が、接合解除可能な接合手段３０（熱収縮接合３０Ａ）により同軸状に接合組立てされてなることから、このツール本体１０のシャンク部１１に対する接合を解除することにより、つまり、シャンク部１１を再加熱して膨張させ、その接合穴１１ａの膨張によりツール本体１０の基端接合部１０ａに対する接合固定状態を解除して、ツール本体１０とシャンク部１１を分離する。この後、替わりの新しいツール本体１を上記シャンク部１１の接合穴１１ａに挿入して（図４（ａ）→（ｂ）参照）、再び上記熱膨張接合３０Ａにより、両者１０ａ、１１ａを接合固定して（図４（ｃ）参照）、新しいツール本体１０と上記シャンク部１１を同軸状に一体接合させる（図３参照）。
【００８１】
このように、本実施形態のホーンニングツール１においては、ツール本体１０のみの交換が可能となり、他の部品特にシャンク部１１のリサイクル化が可能となる。この結果、ホーニングツール１全体がリサイクル不可能な消耗品となっていた従来のホーニングツールに比較して、製作コストおよび製品コスト、ひいてはホーニング盤のランニングコストの大幅な削減が可能となる。
【００８２】
換言すれば、ホーニングツール１は、大別してツール本体１０とシャンク部１１の２点の構成部品に分類されるところ、前者のツール本体１０については、折損やガイド部１６の摩耗等により短期間で交換が必要となるが、後者のシャンク部１１については、上記ツール本体１０の寿命後も問題なく使用可能な状態を維持しているのが通常である。したがって、ツール本体１０に寿命がきたときに、このツール本体１０のシャンク部１１に対する接合を解除して、新品のツール本体１０を新たに上記シャンク部１１に接合組立てすることで、ツール本体１０のみの新品への交換が可能となり、シャンク部１１のリサイクル化が可能となる。
【００８３】
また、ツール本体１０とシャンク部１１との接合手段として、上記ツール本体１０の基端接合部１０ａと上記シャンク部１１の接合穴１１ａとの接合前後において、これら両者１０ａ、１１ａの接合同軸度を保持する接合固定構造が採用されることにより、従来は接合後でなければ不可能であった上記ツール本体１０とシャンク部１１の心出しや同軸度・円筒度などの確保するための仕上加工を接合前に行うことができる。
【００８４】
すなわち、従来のように、加工の難易度が増す接合後の心出しや同軸度・円筒度などを出すための円筒研削を、加工が容易なツール本体１０とシャンク部１１のそれぞれの単体部品加工時に行うことが可能で、高い仕上がり精度を確保することができる。この結果、従来、製作が困難ないしは不可能とされていた小径ツール（例えば、ツール本体１０の外径が４ｍｍより小さなホーニングツール１についても、高い仕上精度をもって製作することが可能となる。
【００８５】
さらに、少なくともシャンク部１１のリサイクル化による製作部品点数の減少により、製作時間短縮、あるいは長い加工時間を要するシャンク部１１とツール本体１０の接合後加工における加工工程数が減少し、これにより、従来に比較して製作時間の短縮化が実現し、さらには製作コストの低減化を促進することができる。
【００８６】
例えば、上述したように、同一規格のホーニングツール１を製作するにあたり、本実施形態においては、新規にホーニングツール１を製作する場合に約１００分の作業時間で済み、前述した従来のホーニングツールを製作するのに要した約１５０分の作業時間に比較してかなりの時間短縮が可能となるだけでなく、２回目からの製作に際してはシャンク部１１の加工作業が不要となって、約７０分の作業時間で済むことになり、毎回約１５０分の作業時間を要する従来のホーニングツールの製作に比較して、顕著な時間短縮が実現する。
【００８７】
実施形態２
本実施形態は実施形態１における接合手段３０を改変したものである。
【００８８】
すなわち、接合手段３０として、ツール本体１０の基端接合部１０ａに対するシャンク部１１の接合穴１１ａの熱膨張作用を利用した接合固定構造（熱膨張接合３０Ａ）を採用する実施形態１に対して、本実施形態の接合手段３０は、シャンク部１１の接合穴１１ａに対するツール本体１０の基端接合部１０ａの熱収縮作用を利用した接合固定構造（熱収縮接合３０Ｂ）を採用している。
【００８９】
つまり、図４を参照して、心出し工程において心出し加工されたツール本体１０とシャンク部１１との接合に際して、まず、ツール本体１０を冷却して収縮（熱収縮）させた後、この収縮したツール本体１０の基端接合部１０ａを、シャンク部１１の接合穴１１ａ内に挿入する（図４（ａ）→（ｂ）参照）。この状態において、ツール本体１０の基端接合部１０ａは常態時（常温時）の径寸法より小さく収縮しているため、シャンク部１１の接合穴１１ａの内径面とツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面との間には、所定の微小隙間Ｇが存在している（図４（ｂ）参照）。
【００９０】
この挿入状態（図４（ｂ）の状態）を維持したまま、上記ツール本体１０が加熱されることにより、このツール本体１０の基端接合部１０ａが元の状態に戻りつつ（元の形状寸法に膨張しつつ）、シャンク部１１の接合穴１１ａの内径面全体に内側から放射状に均一に押圧して、両者１０ａ、１１ａの強い接合固定状態が得られ（図４（ｃ）参照）、これにより、ツール本体１０とシャンク部１１は同軸状に一体接合される。
【００９１】
しかして、この熱収縮作用を利用した接合固定構造によれば、シャンク部１１の接合穴１１ａの内径面とツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面との密着接合面が、接合前後において寸法上の変化を生ずることがなく、接合前におけるツール本体１０とシャンク部１１のそれぞれの心出し仕上げ加工が、別個独立して高精度に実行されれば、ツール本体１０とシャンク部１１の一体接合後における心出しや同軸度・円筒度などの加工が不要となる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００９２】
実施形態３
本実施形態は図７および図８に示されており、実施形態１におけるツール本体１０とシャンク部１１との接合構造が若干改変されたものである。
【００９３】
すなわち、本実施形態のツール本体１０とシャンク部１１との接合固定構造において、図７（ｂ）に示すように、ツール本体１０の基端接合部１０ａの先端部位（ツール本体１０の基端部位）４０は、シャンク部１１の接合穴１１ａを先端側から後端側へ貫通してシャンク部１１の円筒穴２４内に突出されている。そして、このシャンク部１１の円筒穴２４内に突出した上記基端接合部１１ａの先端部位４０が上記接合穴１１ａに対する基端接合部１１ａの抜止め部を形成している。
【００９４】
つまり、図８を参照して、心出し工程において心出し加工されたツール本体１０とシャンク部１１との接合に際して、まず、ツール本体１０を熱膨張させた後、この膨張したツール本体１０の基端接合部１０ａをシャンク部１１の接合穴１１ａ内に挿通させて、その先端部位４０をシャンク部１１の接合穴１１ａの後ろ側に連通する円筒穴２４内に突出させた状態におく（図８（ａ）→（ｂ）参照）。そして、このツール本体１０の先端部位（ツール本体１０の基端部位）４０が接合穴１１ａから突出した状態（図８（ｂ）参照）を維持したまま、上記シャンク部１１を冷却することにより、このシャンク部１１の接合穴１１ａが元の状態に戻りつつ、ツール本体１０の基端接合部１０ａの外径面を抱持状にかつ均一に締め付けて、両者１０ａ、１１ａの強い接合固定状態が得られる（図８（ｃ）参照）。
【００９５】
この点については実施形態１においても同様であるが、本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、ツール本体１０の基端接合部１０ａの先端部位（ツール本体１０の基端部位）４０が、シャンク部１１の接合穴１１ａの外部に位置していることから、シャンク部１１の接合穴１１ａが上記基端接合部１０ａの外径面を抱持状に締め付け固定した状態において、上記先端部位４０は、上記接合穴１１ａに対して径方向へ膨出する状態となり、この接合穴１１ａとの境界段部１０ｂが、上記接合穴１１ａに対する基端接合部１１ａの矢符Ｘ方向への抜止め作用をなす。
【００９６】
なお、このような抜止め作用は、図７（ｂ）に示すように、ツール本体１０の基端接合部１０ａより先端側の部位４１も、接合穴１１ａに対して径方向へ膨出する状態となるため、この接合穴１１ａとの境界段部１０ｃが、上記接合穴１１ａに対する基端接合部１１ａの矢符Ｙ方向への抜止め作用をなす（この抜止め作用は実施形態１においても同様）。
【００９７】
しかして、本実施形態のツール本体１０とシャンク部１１との接合固定構造においては、接合手段３０（熱膨張接合３０Ａ）本来の接合固定力に加えて、上記接合穴１１ａ両端外部のツール本体１０の抜止め部４０、４１の軸方向抜止め機能が相乗的に作用する結果、実施形態１に比較してより堅固な接合固定状態が得られる。
【００９８】
ちなみに、本実施形態の接合固定構造は、実施形態２における接合手段３０（熱収縮接合３０Ｂ）においても適用可能であり、同様な作用効果が得られる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００９９】
実施形態４
本実施形態は図９に示されており、実施形態１におけるホーニングツール１の製作工程が改変されたものである。
【０１００】
すなわち、本実施形態のホーニングツール１の製造工程（製造方法）においては、図９に示すように、実施形態１の製造工程において接合後に行っていた仕上工程を、接合工程の前に行っている。
【０１０１】
換言すれば、ツール本体１０の内外周全体の仕上加工と、シャンク部１１の内外周全体の仕上加工とを、それぞれ接合前の単品製作時に完了してしまい、これら完成品としたツール本体１０とシャンク部１１を、接合手段３０（３０Ａまたは３０Ｂ）により一体接合して組み立てる構成とされている。
【０１０２】
このような製造工程が可能なのは、上記接合手段３０（３０Ａまたは３０Ｂ）が、ツール本体１０の基端接合部１０ａとシャンク部１１の接合穴１１ａとの接合前後において、これら両者１０ａ、１１ａの接合同軸度を保持する接合固定構造であって、これにより、従来は接合後でなければ不可能であった上記ツール本体１０とシャンク部１１の心出しや同軸度・円筒度などの確保するための仕上加工を接合前に行うことができるからである。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【０１０３】
なお、上述した実施形態１〜４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、本発明はこれらに限定されることなく、その範囲において種々の設計変更が可能である。
【０１０４】
例えば、ホーニングツール１の具体的構造は、ツール本体１０とシャンク部１１との接合構造を除いて、種々設計変更可能であり、以下のような改変が可能である。
【０１０５】
（１）図示の実施形態においては、ツール本体１０の加工時の摩耗を防止するための保護チップ２０が別体として形成されて、これがツール本体１０のチップ溝２１に埋設される構造とされているが、ツール本体１０の対応箇所に保護チップが機械加工により一体形成されてもよい。
【０１０６】
（２）図示の実施形態においては、拡張ロッド１３を復帰動作させる復帰スプリング１４が、図１に示すように、シャンク部１１の基端から上方へ突出した拡張ロッド１３の基端部１３ａとシャンク部１１との間に介装されて、シャンク部１１の外部に露出して設けられているが、シャンク部１１内に収納される構造とされてもよい。
【符号の説明】
【０１０７】
Ｗ                  ワーク
Ｗａ                ワークの被加工穴
１                  ホーニングツール
２                  回転主軸
２ａ                回転主軸の先端取付部
１０                ツール本体
１０ａ              ツール本体の基端接合部
１１                シャンク部
１１ａ              シャンク部の接合穴
１２                ホーニング砥石
１３                拡張ロッド
１４                復帰スプリング
１５                ツール本体のウェッジ穴
１６                ツール本体のガイド部
１７                ツール本体の砥石窓
２０                ツール本体の保護チップ
２１                ツール本体のチップ溝
２２                ツール本体の逃げ部
２３                傾斜ウェッジ
２４                シャンク部の円筒穴
２５                シャンク部のストレートシャンク
２６                シャンク部の先端接合部
２７                シャンク部の軸方向位置決め係合部
２８                シャンク部の回転方向位置決め部
２９                シャンク部の係合固定溝
３０                接合手段
３０Ａ              熱膨張接合
３０Ｂ              熱収縮接合
４０                抜止め部
【図１】
2010221315.tif 000003
【図２】
2010221315.tif 000004
【図３】
2010221315.tif 000005
【図４】
2010221315.tif 000006
【図５】
2010221315.tif 000007
【図６】
2010221315.tif 000008
【図７】
2010221315.tif 000009
【図８】
2010221315.tif 000010
【図９】
2010221315.tif 000011
【図１０】
2010221315.tif 000012