(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に複数のスリットを有する円柱状のホルダ本体と、前記ホルダ本体と同軸的に内包されるテーパコーンと、前記テーパコーンに支承され、前記複数のスリットのそれぞれに内包される砥石シューと、前記砥石シューに取り付けられ、前記ホルダ本体から半径方向に突出する砥石とを備え、 
前記テーパコーンの軸方向への進退により前記砥石シューが半径方向に進退自在である研削工具であって、 
前記ホルダ本体は、ホルダ本体内部にクーラントを供給するクーラント流入口と、ホルダ本体内に流入したクーラントを排出する前記スリットに形成された複数の排出溝とを備え、
前記テーパコーンは、軸方向に平行に延在した軸部と、この軸部以外の部分であり前記軸部よりも径が拡大した拡径部とを備え、
前記ホルダ本体の内周面と前記軸部の外周面との間に両者の径の差による空隙が形成され、
前記テーパコーンのテーパ部のうち前記砥石シューの底部が当接しない部分にクーラント流路が形成されたことを特徴とする研削工具。 
【請求項２】
前記排出溝と前記クーラント流入口との断面積を調整することで、前記スリットごとの排出流量が略均一であることを特徴とする請求項１に記載の研削工具。 
【請求項３】
同軸的に設けられた複数のテーパコーンを備え、各テーパコーンは、用途に応じた異なる一群の砥石シューの底部と当接し、外側テーパコーン内周面と内側テーパコーン外周面との間に両者の径の差による空隙が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の研削工具。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、諸特性が改善されたホーニング用研削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内燃機関のシリンダボア等の、凹部油溜り溝を有する部材の研削に際して、ホーニングホルダと呼ばれる研削工具が使用されている。この研削工具は、回転可能なホーニングホルダ本体に形成されたスリットに、回転軸から放射状をなす保持具（砥石シュー）を介して複数の砥石を取り付け、ホルダ本体に回転運動および軸方向への往復運動をさせることにより、被加工物内周面の研削を行っている。
【０００３】
従来のホーニングマシンにおいては、粗工程および仕上げ工程における砥石と被加工物との摩擦により発生する熱を冷却するため、クーラントを研削面に供給する技術が知られている。
【０００４】
その中でも、クーラントの供給手段をホーニングホルダと別体で設けるのではなく一体とし、ホーニングホルダ本体の内部に供給流路を形成してクーラントを流通させ、研削加工面に供給する技術が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００５】
特許文献１に記載のホーニングホルダでは、ホルダ本体内に設けられた、回転軸半径方向への砥石の進退を調整するためのテーパコーン内部にクーラント流路が形成されており、ホルダ本体の基端部から供給されたクーラントは、この流路を経由し、ホルダ本体のスリットにおける砥石との隙間から外部の加工面にクーラントを吐出する。
【０００６】
また、特許文献２に記載のホーニングホルダでは、同様にクーラント流路がホーニングホルダ内を経由しているが、ホルダ本体の内周面に螺旋状の溝からなるクーラント流路を形成しており、この流路によってクーラントを加工面に供給している。
【０００７】
これらの技術によれば、加工点近くのスリットからクーラントが排出されるので、冷却効果を向上させることができ、また、スリットにおけるホルダ本体と砥石の間隙から従来ホルダ本体内部に入り込んでいた研削粉を外部に排出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平７−４７５９号公報
【特許文献２】特許第４１１９０６７号公報
【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、特許文献１に記載のホーニングホルダにおいては、テーパコーン内部に流路を加工するため、加工が困難であり、テーパコーンの剛性を低下させるという問題があった。また、特許文献２に記載のホーニングホルダにおいても、ホルダ本体の内周面に溝状の流路を加工するため高精度な加工が困難であり、また、ホルダ本体には砥石を取り付けるスリットが多数形成されているため元々剛性が十分ではないが、溝状の流路の加工によりさらに剛性を低下させてしまうという問題がある。
【００１０】
本願発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、加工面における冷却効果およびスリットからの研削粉の排出性が良好であるのは勿論のこと、ホーニングホルダ本体およびテーパコーンの剛性を低下させることなく、かつ容易にクーラント流路の加工を行うことができる研削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、周方向に複数のスリットを有する円柱状のホルダ本体と、ホルダ本体と同軸的に内包されるテーパコーンと、テーパコーンに支承され、複数のスリットのそれぞれに内包される砥石シューと、砥石シューに取り付けられ、ホルダ本体から半径方向に突出する砥石とを備え、テーパコーンの軸方向への進退により砥石シューが半径方向に進退自在である研削工具であって、ホルダ本体は、ホルダ本体内部にクーラントを供給するクーラント流入口と、ホルダ本体内に流入したクーラントを排出するスリットに形成された複数の排出溝とを備え、テーパコーンは、軸方向に平行に延在した軸部と、この軸部以外の部分であり軸部よりも径が拡大した拡径部とを備え、ホルダ本体の内周面と軸部の外周面との間に両者の径の差による空隙が形成され、テーパコーンのテーパ部のうち砥石シューの底部が当接しない部分にクーラント流路が形成されたことを特徴としている。
【００１２】
本発明においては、排出溝とクーラント流入口との断面積を調整することで、スリットごとの排出流量が略均一であることを好ましい態様としている。
【００１３】
また、本発明においては、同軸的に設けられた複数のテーパコーンを備え、各テーパコーンは、用途に応じた異なる一群の砥石シューの底部と当接し、外側テーパコーン内周面と内側テーパコーン外周面との間に両者の径の差による空隙が形成されていることを好ましい態様としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、ホルダ本体に形成されたクーラント流入口より内部に流入したクーラントは、ホルダ本体内周面とテーパコーン外周面との両者の径の差によって形成された空隙、あるいは外側テーパコーン内周面と内側テーパコーン外周面との間に両者の径の差による空隙を流通することができるので、従来のようにホルダ本体内周面に複雑な形状の溝を加工する必要がなく、容易に流路を形成することができる。また、砥石を内包するスリットに排出溝が形成されているので、クーラントを加工点に近い所望の場所から排出させることができる。さらに、テーパコーンのテーパ部に流路が形成されているので、ホルダ本体基端部側から流通してきたクーラントを、ホルダ本体先端部側にも到達させることができ、これにより、スリット基端側および先端側のいずれからも均一にクーラントを排出することができる。
【００１５】
また、本発明においては、スリットにおける排出溝と、テーパ部におけるクーラント流入口との断面積を調整することで、スリットごとの排出流量を調整することができるので、全てのスリットにおいて流量を均一にすることもでき、また、保持される砥石の用途ごとに変化させることが必要であれば、個別に流量を変化させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の研削工具を示す斜視図である。
【図２】本発明の研削工具を示す分解斜視図である。
【図３】図２において方向Ｂから見た図である。
【図４】本発明の研削工具のホルダ本体を示す斜視図である。
【図５】本発明の研削工具の外側テーパコーンを示す斜視図である。
【図６】本発明の研削工具の内側テーパコーンを示す斜視図である。
【図７】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本発明の研削工具のホルダ本体を示す断面図である。
【図９】本発明の研削工具の外側テーパコーンを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】本発明の研削工具の内側テーパコーンを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
研削工具の構成
図１は、本発明の研削工具Ｈの斜視図を示し、図２は、その分解斜視図を示す。また、図４〜６は、各部材（ホルダ本体、外側テーパコーン、内側テーパコーン）の詳細な拡大図であり、図８〜１０は、それらの断面図である。さらに、図７は、これらが組み立てられた状態の透視図である。
【００１８】
研削工具Ｈは、研削を行う円柱状のヘッドを有するホルダ本体１０と、ホルダ本体１０の内部に同軸的に内包される外側テーパコーン２０と、外側テーパコーン２０の内部に同軸的に内包される内側テーパコーン３０とを有する。ホルダ本体１０の円柱状部１５には、周方向に複数のスリット１１ａおよび１１ｂが形成されており、その各々に、砥石部４０および４１が、僅かに半径方向に突出するように内包されている。ホルダ本体１０の基端部側１６は、図示しない公知の回転機構に接続されて、ホルダ本体１０自体を回転させることによって被加工物の研削を行う。
【００１９】
砥石部には、粗研削を行う粗砥石部４０と、仕上げを行う仕上げ砥石部４１とがあり、それぞれ、粗砥石４０ａおよび仕上げ砥石４１ａが、砥石シュー４０ｂおよび４１ｂに支持されている（以下、符号のみで区別し単に「砥石部４０、４１」、「砥石４０ａ、４１ａ」と略称する場合がある）。なお、図２では、一部の砥石部を代表させて図示しているが、実施にはすべてのスリット１１ａおよび１１ｂに砥石部が内包される。
【００２０】
この様子を示すのが図３である。図３は、図２において方向Ｂから見た図であり、砥石部４０および４１は、この図に示すように各スリットに装入されている。これらのうち、砥石部４０は、相対的に短い脚の砥石シュー４０ｂを有し、砥石シュー４０ｂは、ホルダ本体１０のスリット１１ａを貫通し、外側テーパコーン２０のテーパ部２２ａおよび２２ｂによって底部を支持され、砥石シュー係合部４０ｃが外側テーパコーン２０の係合部２６に係合して、スリット１１ａからの脱落を防止している。
【００２１】
また、砥石部４１は、相対的に長い脚の砥石シュー４１ｂを有し、砥石シュー４１ｂは、ホルダ本体１０のスリット１１ｂを貫通し、さらに外側テーパコーン２０の貫通孔２１を貫通し、内側テーパコーン３０のテーパ部３１ａおよび３１ｂによって底部を支持され、砥石シュー係合部４１ｃが内側テーパコーン３０の係合部３４に係合して、スリット１１ｂからの脱落を防止している。
【００２２】
図３に示すように、半径方向の断面で見ると、砥石部４１は十文字に配置され、砥石部４０は、砥石部４１の両隣あるいは一方の隣に隣接するように配置されている。しかしながら、本発明における粗砥石と仕上げ砥石の配置は、この順番に限定されない。
【００２３】
図９（ａ）および図１０（ａ）に示すように、砥石シュー４０ｂは、外側テーパコーン２０のテーパ部２２ａおよび２２ｂに当接しており、砥石シュー４１ｂは、内側テーパコーン３０のテーパ部３１ａおよび３１ｂに当接している。さらに、砥石シュー４０ｂおよび４１ｂは、スリット１１ａおよび１１ｂに嵌合することによって、半径方向へは自由であるものの、軸方向への動きが拘束されている。
【００２４】
したがって、外側テーパコーン２０および／または内側テーパコーン３０を軸方向に摺動させると、テーパ部と砥石シュー底部との摺動により、砥石部を半径方向に進退自在に移動させることができる。具体的には、砥石部は、テーパコーンを図面上方向に摺動させた場合は半径方向外側に、テーパコーンを図面下方向に摺動させた場合は半径方向内側に、移動させることができる。これにより、砥石部の半径方向への突出量を調整することができる。
【００２５】
また、ホルダ本体１０、外側テーパコーン２０および内側テーパコーン３０は相互に独立しているので、外側テーパコーン２０のみを摺動させることにより粗砥石部４０のみを、内側テーパコーン３０のみを摺動させることにより仕上げ砥石部４１のみを、それぞれ独立して移動させることができる。
【００２６】
図８に示すように、ホルダ本体１０のフランジ部には、クーラント流入口１３が形成されており、供給されるクーラントは、クーラント流入口１３を経由して、後述のとおりホルダ本体１０内部を通り、砥石が内包されているスリット１１ａおよび１１ｂからホルダ本体１０外部に吐出される。このとき、スリット１１ａおよび１１ｂには、排出溝１２ａおよび１２ｂがそれぞれ形成されており、クーラントがスリットを排出される際は主にこれら排出溝１２ａおよび１２ｂから排出される。
【００２７】
図８に示すホルダ本体１０の内周面１４と図９に示す外側テーパコーン２０の外周面２４とは、また、外側テーパコーン２０の内周面２５と図１０に示す内側テーパコーン３０の外周面３３とは、それぞれ組み立てられた状態において両者の間に空隙が形成されるように、内径および外径が調整されている。
【００２８】
研削工具の動作
研削工具Ｈは、使用時には、図７の透視図に示すように、ホルダ本体１０の内部に外側テーパコーン２０が、外側テーパコーン２０の内部に内側テーパコーン３０が、それぞれ同軸的に内包される。図示しないクーラント供給源からクーラントの供給を開始するとともに研削工具Ｈを回転させて、被加工部材の研削を開始する。粗を行う際は外側テーパコーン２０を摺動させることによって粗砥石部４０を、また、仕上げを行う際は内側テーパコーン３０を摺動させることによって仕上げ砥石部４１を所定量突出させて行う。
【００２９】
供給されたクーラントは、クーラント流入口１３より流入し、図７において破線の矢印で示す流通経路ＸおよびＹにて、ホルダ本体１０内を流通する。なお、ここで、符号Ｘは外側のクーラント流通経路、符号Ｙは内側のクーラント流通経路であるが、図の右半分においては流通経路Ｘは省略して流通経路Ｙのみを図示し、図の左半分においては流通経路Ｙは省略して流通経路Ｘのみを図示しているが、これは図示の簡略化のためで、実際には流通経路ＸおよびＹの両者は、同軸的な円筒状の流通経路を構成している。
【００３０】
クーラント流入口１３より流入したクーラントは、外側流通経路Ｘへ向かうクーラントと、内側流通経路Ｙへ向かうクーラントとに分岐させられる。外側流通経路Ｘへ向うクーラントは、まず、ホルダ本体１０の内周面１４と、外側テーパコーン２４との径の差異によって形成された円筒状の流通経路を通過する。
【００３１】
続いて、クーラントは、研削工具Ｈの先端側へ流れ、テーパ部２２ａに到達するが、テーパ部２２ａには砥石シュー４０ｂの脚部が当接しているため、一部のクーラントは、流通を妨げられてここで分岐させられ、スリット１１ａに形成された排出溝１２ａへ流れ、外部へ排出される（流通経路Ｘ１）。
【００３２】
残りのクーラントは、砥石シュー４０ｂの脚部が当接する図５に示す複数領域に分割されたテーパ部２２ａの間に形成された溝部２３を通過して、さらに研削工具Ｈの先端側へ流通し、スリット１１ａに形成された排出溝１２ｂから排出される（流通経路Ｘ２およびＸ３）。
【００３３】
なお、図５においては、複数に分割されたテーパ部２２ａの間には、溝部２３の他に貫通孔２１が図示されているが、ここには前述のとおり内側テーパコーン３０に支持される砥石シュー４１ｂが貫通して設けられており流通を妨げられるため、クーラントは溝部２３上のみを流通する。
【００３４】
本発明においては、この溝部２３の形成工程において断面積を調整することにより、テーパ部２２ａより基端側の流通経路Ｘ１と、先端側の流通経路Ｘ２およびＸ３のクーラント排出流量の比率を自由に調整することができ、好ましくは、均一になるように調整される。また、スリット１１ａに設けられた排出溝１２ａの断面積や本数を調整することにより、クーラントの排出流量を調整することもできる。
【００３５】
クーラント流入口１３より流入したクーラントのうち、外側流通経路Ｘへ向かうクーラントから分岐させられ、内側流通経路Ｙへ向かうクーラントは、まず、外側テーパコーン２０に形成された孔部を通過して、外側テーパコーン２０の内部へ流入する。続いて、外側テーパコーン２０の内周面２５と、内側テーパコーン外周面３３との径の差異によって形成された円筒状の流通経路を通過する。
【００３６】
続いて、クーラントは、研削工具Ｈの先端側へ流れ、テーパ部３１ａに到達するが、テーパ部３１ａには砥石シュー４１ｂの脚部が当接しているため、一部のクーラントは、流通を妨げられてここで分岐させられ、スリット１１ｂに形成された排出溝１２ｂへ流れ、外部へ排出される（流通経路Ｙ１）。
【００３７】
残りのクーラントは、砥石シュー４１ｂの脚部が当接する図６に示す複数領域に分割されたテーパ部３１ａの間に形成された溝部３２を通過して、さらに研削工具Ｈの先端側へ流通し、スリット１１ｂに形成された排出溝１２ｂから排出される（流通経路Ｙ２およびＹ３）。
【００３８】
本発明においては、この溝部３２の形成工程において断面積を調整することにより、テーパ部３１ａより基端側の流通経路Ｙ１と、先端側の流通経路Ｙ２およびＹ３のクーラント排出流量の比率を自由に調整することができ、好ましくは、均一になるように調整される。また、スリット１１ｂに設けられた排出溝１２ｂの断面積や本数を調整することにより、クーラントの排出流量を調整することもできる。
【００３９】
また、本発明においては、クーラントの外側流通経路Ｘと内側流通経路Ｙが独立しているので、粗砥石部４０を保持するスリット１１ａと、仕上げ砥石部４１を保持するスリット１１ｂとから排出されるクーラントの排出流量を互いに独立して調整することができる。このため、加工点において要求される冷却熱量や、スリットから排出させる研削粉の物性に関して両者で差異がある場合は、それぞれ個別に排出流量を調整することができるという効果を奏する。
【００４０】
以上説明したように、本発明においては、クーラントの流通経路は、ホルダ本体内周面とテーパコーン外周面との両者の径の差によって形成された空隙、および外側テーパコーン内周面と内側テーパコーン外周面との間に両者の径の差による空隙であるので、従来の研削工具のように形成が困難な複雑な溝状の流路を形成する必要がなく、単に内径および外径を調整するだけでよい。また、そのような流路の形成によりホルダ本体やテーパコーンの剛性を低下させることを抑制することができる。また、砥石を内包するスリットに排出溝が形成されているので、クーラントを加工点に近い所望の場所から排出させることができる。さらに、テーパコーンのテーパ部に流路が形成されているので、ホルダ本体基端部側から流通してきたクーラントを、ホルダ本体先端部側にも到達させることができ、これにより、スリット基端側および先端側のいずれからも均一にクーラントを排出することができる。また、スリットにおける排出溝と、テーパ部における溝状の流路との断面積を調整することで、排出流量を調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
研削工具の加工面における冷却効果および研削粉の研削工具からの排出性の改善、工具の剛性低下の抑制により、メンテナンス頻度を低減させることができ、自動車内燃機関のシリンダボア等の凹部を有する部材の研削に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
Ｈ…研削工具、
１０…ホルダ本体、
１１ａ、１１ｂ…スリット
１２ａ、１２ｂ…排出溝、
１３…クーラント流入口
１４…ホルダ本体内周面、
１５…円柱状部、
１６…基端部側、
２０…外側テーパコーン、
２１…貫通孔、
２２ａ、２２ｂ…テーパ部、
２３…溝部、
２４…外側テーパコーン外周面、
２５…外側テーパコーン内周面、
２６…係合部、
３０…内側テーパコーン、
３１ａ、３１ｂ…テーパ部、
３２…溝部、
３３…内側テーパコーン外周面、
３４…係合部、
４０…粗砥石部、
４０ａ…粗砥石、
４０ｂ…砥石シュー、
４０ｃ…砥石シュー係合部、
４１…仕上げ砥石部、
４１ａ…仕上げ砥石、
４１ｂ…砥石シュー、
４１ｃ…砥石シュー係合部、
Ｘ、Ｘ１〜Ｘ３…クーラント流通経路（外側）、
Ｙ、Ｙ１〜Ｙ３…クーラント流通経路（内側）。
【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】
0005643683.tif 000009
【図９】
0005643683.tif 000010
【図１０】
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