(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状のヘッド本体に、それぞれに砥石シューに保持された複数のホーニング砥石を放射状に配置するとともに、ヘッド本体内には各砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有する拡張ロッドを挿入し、この拡張ロッドをヘッド本体の軸心方向にスライドさせることで各ホーニング砥石をヘッド本体の径方向に拡張もしくは収縮させるようにしたホーニングヘッドにおいて、
拡張ロッドの上下両端に、センタ作業にて該拡張ロッドを両持ち支持するためのセンタ穴を形成するとともに、
拡張ロッドの上端には該拡張ロッドを延長するべくプッシュロッドを着脱可能に連結したことを特徴とするホーニングヘッド。
【請求項２】
拡張ロッドの上端に形成されたセンタ穴の奥部側にねじ孔が形成されていて、このねじ孔にプッシュロッドが螺合するようにして連結されていることを特徴とする請求項１に記載のホーニングヘッド。
【請求項３】
拡張ロッドの下端がヘッド本体から突出可能となっているとともに、その拡張ロッドの下端外周におねじ部が形成されていてナット部材が装脱着可能となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のホーニングヘッド。
【請求項４】
ヘッド本体と拡張ロッドとが相対回転不能となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のホーニングヘッド。
【請求項５】
各砥石シューにヘッド本体の軸心側へ向かう収縮方向の付勢力を常時付与するリターンスプリングを有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホーニングヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載のリターンスプリングに代えて、拡張ロッドのスライド変位に応じて各砥石シューを収縮方向に強制的に引き戻すカム式の砥石シュー戻し機構を有しているとともに、
各砥石シューの拡張，収縮方向に対し所定の鋭角をなす方向から該砥石シューを拡張ロッドのテーパコーン部に押し付ける砥石シュー押し付け機構を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホーニングヘッド。
【請求項７】
中空円筒状のヘッド本体に、それぞれに砥石シューに保持された二種類のホーニング砥石を交互にかつ放射状に配置し、ヘッド本体内にはいずれか一方の種類のホーニング砥石を保持している砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有するアウタ拡張ロッドを挿入するとともに、このアウタ拡張ロッド内には他方の種類のホーニング砥石を保持している砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有するインナ拡張ロッドを挿入し、アウタ拡張ロッドもしくはインナ拡張ロッドをヘッド本体の軸心方向にスライドさせることでその拡張ロッドに対応するホーニング砥石をヘッド本体の径方向に拡張もしくは収縮させるようにしたホーニングヘッドにおいて、
アウタ拡張ロッドの上下両端に、センタ作業にて該アウタ拡張ロッドを両持ち支持するためのセンタ穴を形成するとともに、
アウタ拡張ロッドの上端には該アウタ拡張ロッドを延長するべくプッシュロッドを着脱可能に連結したことを特徴とするホーニングヘッド。
【請求項８】
アウタ拡張ロッドの上端に形成されたセンタ穴の奥部側にねじ孔が形成されていて、このねじ孔にプッシュロッドが螺合するようにして連結されていることを特徴とする請求項７に記載のホーニングヘッド。
【請求項９】
アウタ拡張ロッドの下端がヘッド本体から突出可能となっているとともに、そのアウタ拡張ロッドの下端外周におねじ部が形成されていてナット部材が装脱着可能となっていることを特徴とする請求項７または８に記載のホーニングヘッド。
【請求項１０】
アウタ拡張ロッドもしくはインナ拡張ロッドのスライド変位に応じて対応する砥石シューを収縮方向に強制的に引き戻すカム式の砥石シュー戻し機構をアウタ拡張ロッド，インナ拡張ロッドごとに個別に有しているとともに、
アウタ拡張ロッドに対応する各砥石シューの拡張，収縮方向に対し所定の鋭角をなす方向から該砥石シューをアウタ拡張ロッドのテーパコーン部に押し付ける砥石シュー押し付け機構を有していることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のホーニングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホーニング加工用のホーニングヘッドに関し、特にホーニング砥石としてダイヤモンド砥石やＣＢＮ砥石等の高硬度の砥石を用いてホーニングを行うにあたり、その砥石のツルーイング精度の向上を図ったホーニングヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のシリンダブロックのボアホーニング加工には、研削能率の向上と長寿命化を図るために、そのホーニング砥石として砥石硬度が高いダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒を用いたものが使用されている。その一方、これらのダイヤモンド砥石やＣＢＮ砥石は、砥石自体の摩耗が少ない代わりにシリンダボアへの形状的な馴染みが悪く、ツルーイング（ｔｒｕｉｎｇ＝形直し）を行った上で使用することが一般的となっている。
【０００３】
図８は従来のホーニングヘッドのツルーイング方法の一例を示し、ホーニングヘッド１０１は、周知のようにホルダ１０２とジョイント部材１０３とからなる中空円筒状のヘッド本体１０４を主体として形成されていて、これに砥石シュー１０５に保持された複数（偶数）のホーニング砥石１０６が互いに対向するように放射状に配置されているもので、さらにヘッド本体１０４には各砥石シュー１０５とテーパ接触するテーパコーン部１０７を有する拡張ロッド１０８が内挿されている。そして、拡張ロッド１０８は圧縮コイルスプリング１０９により同図の右方向に付勢されているとともに、各ホーニング砥石１０６はリターンスプリング１１０により収縮方向に付勢されており、ホーニング加工時には、プッシュロッド１１１とともに拡張ロッド１０８を同図左方向にスライドさせることにより各ホーニング砥石１０６が拡径方向に拡張される。
【０００４】
一方、ツルーイングに際しては、ヘッド本体１０４のジョイント部材１０３にアダプタ１１２を連結し、アダプタ１１２に付設された砥石拡張用押しねじ１１３にてプッシュロッド１１１を押圧して拡張ロッド１０８を同図左方向にスライドさせ、そのテーパコーン部１０７と砥石シュー１０５との摺接により、互いに対向しているホーニング砥石１０６の対面寸法ａが所定の値となるように各ホーニング砥石１０６を径方向に押し出す。そして、ヘッド本体１０４の下端に設けられたセンタ穴１１４とジョイント部材１１２に設けられたセンタ穴１１５とを利用して、円筒研削盤側のセンタ１１６，１１７にてホーニングヘッド１０１を両持ち支持した上、ドレッシングを兼ねたツルーイング用砥石Ｇにて円筒研削を施すことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示したホーニングヘッド１０１の構造では、拡張ロッド１０８はヘッド本体１０４の内周面に対して所定の嵌め合い隙間をもって内挿されているとともに、ジョイント部材１１２も分解整備が可能なようにホルダ１０２に対して所定の嵌め合い隙間をもって組み付けられており、さらにアダプタ１１２もその着脱が容易なように所定の嵌め合い隙間をもってジョイント部材１０３に組み付けられており、各嵌め合い隙間は使用による摩耗も加わって徐々に拡大化される。
【０００６】
そして、ツルーイング時すなわち円筒研削時の回転中心はセンタ穴１１４，１１５にて決められることになるものの、前述した嵌め合い隙間の累積はホーニング砥石１０６の外径振れとなってあらわれ、拡張ロッド１０８の軸心から各ホーニング砥石１０６の表面までの寸法に上記振れ分の偏りが発生する。その結果、実際のホーニング加工時にホーニング砥石１０６の良好な当たり状態が得られず、ワーク側の真円度、円筒度および面粗度等の精度向上に限界がある。
【０００７】
また、他のツルーイング方法として、例えば特許第２６６８７２２号公報および特開平９−８５６２３号公報に記載された方法も提案されている。
【０００８】
しかしながら、前者はホーニングヘッド全体としてツルーイングを行うのではなく各々のホーニング砥石を専用の工具に組み替えた上でツルーイングを行うことから、再組み替え作業の必要があるばかりでなく、上記と同様にホーニングヘッド全体としての真円度等の精度の向上が望めない。また、後者の方法は、ワークに類似したドレス部材を定期的にホーニング加工ラインに流してドレッシングを行うものであるから、工具交換の必要が生じた場合にはその都度ドレス部材をラインに流す必要があり、段取り時間の冗長化が危惧される。
【０００９】
本発明は以上のような課題に着目してなされたもので、特殊工具や部品再組み替え作業が不要であり、一般的な円筒研削によるツルーイングでありながら高精度なツルーイング精度が得られるようにしたホーニングヘッドそのものの構造を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、中空円筒状のヘッド本体に、それぞれに砥石シューに保持された複数のホーニング砥石を放射状に配置するとともに、ヘッド本体内には各砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有する拡張ロッドを挿入し、この拡張ロッドをヘッド本体の軸心方向にスライドさせることで各ホーニング砥石をヘッド本体の径方向に拡張もしくは収縮させるようにしたホーニングヘッドにおいて、拡張ロッドの上下両端に、センタ作業にて該拡張ロッドを両持ち支持するためのセンタ穴を形成するとともに、拡張ロッドの上端には該拡張ロッドを延長するべくプッシュロッドを着脱可能に連結したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における拡張ロッドの上端に形成されたセンタ穴の奥部側にねじ孔が形成されていて、このねじ孔にプッシュロッドが螺合するようにして連結されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明における拡張ロッドの下端がヘッド本体から突出しているとともに、その拡張ロッドの下端外周におねじ部が形成されていてナット部材が装脱着可能となっていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明におけるヘッド本体と拡張ロッドとが相対回転不能となっていることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明における各砥石シューにヘッド本体の軸心側へ向かう収縮方向の付勢力を常時付与するリターンスプリングを有していることを特徴としている。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、請求項５に記載のリターンスプリングに代えて、拡張ロッドのスライド変位に応じて各砥石シューを収縮方向に強制的に引き戻すカム式の砥石シュー戻し機構を有しているとともに、各砥石シューの拡張，収縮方向に対し所定の鋭角をなす方向から該砥石シューを拡張ロッドのテーパコーン部に押し付ける砥石シュー押し付け機構を有していることを特徴としている。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、中空円筒状のヘッド本体に、それぞれに砥石シューに保持された二種類のホーニング砥石を交互にかつ放射状に配置し、ヘッド本体内にはいずれか一方の種類のホーニング砥石を保持している砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有するアウタ拡張ロッドを挿入するとともに、このアウタ拡張ロッド内には他方の種類のホーニング砥石を保持している砥石シューとテーパ接触するテーパコーン部を有するインナ拡張ロッドを挿入し、アウタ拡張ロッドもしくはインナ拡張ロッドをヘッド本体の軸心方向にスライドさせることでその拡張ロッドに対応するホーニング砥石をヘッド本体の径方向に拡張もしくは収縮させるようにしたいわゆるダブル拡張タイプのホーニングヘッドにおいて、アウタ拡張ロッドの上下両端に、センタ作業にて該アウタ拡張ロッドを両持ち支持するためのセンタ穴を形成するとともに、アウタ拡張ロッドの上端には該アウタ拡張ロッドを延長するべくプッシュロッドを着脱可能に連結したことを特徴としている。
【００１７】
請求項８に記載の発明における、請求項７に記載の発明におけるアウタ拡張ロッドの上端に形成されたセンタ穴の奥部側にねじ孔が形成されていて、このねじ孔にプッシュロッドが螺合するようにして連結されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の発明におけるアウタ拡張ロッドの下端がヘッド本体から突出しているとともに、そのアウタ拡張ロッドの下端外周におねじ部が形成されていてナット部材が装脱着可能となっていることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれかに記載の発明におけるアウタ拡張ロッドもしくはインナ拡張ロッドのスライド変位に応じて対応する砥石シューを収縮方向に強制的に引き戻すカム式の砥石シュー戻し機構をアウタ拡張ロッド，インナ拡張ロッドごとに個別に有しているとともに、アウタ拡張ロッドに対応する各砥石シューの拡張，収縮方向に対し所定の鋭角をなす方向から該砥石シューをアウタ拡張ロッドのテーパコーン部に押し付ける砥石シュー押し付け機構を有していることを特徴としている。
【００２０】
したがって、請求項１に記載の発明では、ホーニング砥石としてダイヤモンド砥石もしくはＣＢＮ砥石を用いたホーニングヘッドについて、そのホーニングヘッド全体として円筒研削による砥石成形すなわちツルーイング（ドレッシングを含む）を行う際に、拡張ロッドの両端に形成されたセンタ穴を利用して円筒研削盤のセンタにて両持ち支持して研削を行う。これにより、従来のような各種の部材の嵌め合い誤差の累積がツルーイング精度に影響することがなく、円筒研削精度そのものがツルーイング精度となるのに加えて、ツルーイング時の基準となるべき部分とホーニング加工時に各ホーニング砥石を拡張させる拡張基準部とが一致する故に、ダイヤモンド砥石等の高硬度なホーニング砥石を用いたホーニングヘッドのツルーイング精度ひいてはホーニング加工精度が飛躍的に高められる。
【００２１】
また、拡張ロッドの上端にはプッシュロッドが着脱可能に連結されていることから、ホーニング加工時にはプッシュロッドを連結したままとする一方で、上記のツルーイングに際してはプッシュロッドを取り外す。これにより、ホーニング加工時における拡張ロッドの必要長さを確保する一方、ツルーイング時にはセンタによる支持長さを可及的に短くして、拡張ロッドの撓み等によるツルーイング精度への影響を回避する。
【００２２】
特に、請求項２に記載の発明では、拡張ロッドに対してプッシュロッドをねじ結合してあるため、そのねじ結合の締結，解除によってプッシュロッドの着脱を行う。
【００２３】
請求項３に記載の発明では、ツルーイングに際して、ヘッド本体から突出している拡張ロッドの下端のおねじ部にアジャスト用のナット部材を螺合させ、その螺進作用によってヘッド本体と拡張ロッドとを相対移動させて、ホーニング砥石の拡張度合ひいては互いに対向するホーニング砥石同士の対面寸法を調整する。これによって、所定寸法に各ホーニング砥石を拡張した状態を自己保持させる。
【００２４】
請求項４に記載の発明では、ヘッド本体と拡張ロッドとの軸心方向の相対移動を許容しつつも両者間の相対回転が阻止されていることにより、その相対回転に伴う当たり状態の変化によって起こるツルーイング精度の低下を防止する。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、各砥石シューがリターンスプリングによって収縮方向に付勢されているため、拡張ロッドと各砥石シューとの間のテーパ接触を確実に維持することができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、上記リターンスプリングに代わるカム式の砥石シュー戻し機構を備えていることにより、拡張ロッドのスライド変位に応じて各砥石シューが自律的に収縮もしくは拡張動作する。この際、カム式の砥石シュー戻し機構であるかぎり各砥石シューの径方向での隙間の発生が不可避であり、したがって、ツルーイングに際して各砥石シューを砥石シュー押し付け機構にて拘束することで、各砥石シューを拡張ロッドに密着させたままの状態を自己保持することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明では、アウタ拡張ロッドのスライド変位に応じてダイヤモンド砥石あるいはＣＢＮ砥石等の高硬度のホーニング砥石が拡張もしくは収縮動作するものとすると、その高硬度のホーニング砥石のツルーイングに際して請求項１に記載の発明と同様の機能が得られる。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、上記アウタ拡張ロッドについて請求項２に記載の発明と同様の機能が得られる。
【００２９】
請求項９に記載の発明では、上記アウタ拡張ロッドについて請求項３に記載の発明と同様の機能が得られる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、アウタ拡張ロッドおよびインナ拡張ロッドのそれぞれについて請求項６に記載の発明と同様の機能が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数のホーニング砥石を備えたホーニングヘッドを全体として円筒研削によるツルーイングを行うにあたり、拡張ロッドの両端に設けられたセンタ穴を用いてホーニングヘッドを両持ち支持することが可能であるため、ツルーイング時におけるホーニングヘッドの回転中心が従来のような複数の部材の嵌め合い隙間の影響を受けることがなくなり、砥石成形時の基準と砥石拡張時の基準とが一致することから、ダイヤモンド砥石等の高硬度の砥石を用いたホーニングヘッドであってもそのツルーイング精度が向上するとともに、そのホーニングヘッドを用いたホーニング加工精度も併せて向上する効果がある。
【００３２】
また、拡張ロッドに対してプッシュロッドが着脱可能となっているため、上記のツルーイングに際してプッシュを取り外すことにより両持ち支持されるべき拡張ロッドの長さを短くすることができ、拡張ロッドの自重による撓み等の影響を回避してツルーイング精度を一段と高めることができる。
【００３３】
特に請求項２に記載の発明のように、拡張ロッドに対してプッシュロッドがねじによる着脱構造となっていることにより、請求項１に記載の発明と同様の効果のほかに、上記プッシュロッドの脱着をきわめて容易に行える効果がある。
【００３４】
請求項３に記載の発明によれば、拡張ロッドの下端のおねじ部にナット部材が装着可能であるため、請求項１または２に記載の発明と同様の効果のほかに、ツルーイング時にはこのナット部材の締め込み加減によって各ホーニング砥石の拡張状態を任意に調整することができるとともに、その状態を容易に自己保持できる効果がある。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、ヘッド本体と拡張ロッドとが相対回転不能となっているため、請求項１〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果のほかに、ツルーイング時に両者が相対回転して当たり状態の変化によるツルーイング精度が低下するのを未然に防止できる効果がある。
【００３６】
請求項５に記載の発明によれば、各砥石シューがリターンスプリングによって収縮方向に常時付勢されているため、請求項１〜４のいずれかに記載の発明と同様の効果のほかに、ツルーイング時に砥石シューと拡張ロッドとの密着状態を確実に維持できる効果がある。
【００３７】
請求項６に記載の発明によれば、上記リターンスプリングに代わるカム式の砥石シュー戻し機構と砥石シュー押し付け機構とを備えているため、請求項１〜４のいずれかに記載の発明と同様の効果のほかに、リターンスプリングがないにもかかわらず各種の隙間やがたつきによるツルーイング精度への影響を回避できる効果がある。
【００３８】
請求項７に記載の発明によれば、いわゆるダブル拡張タイプのホーニングヘッドについて、外側配置のアウタ拡張ロッドに請求項１に記載の発明と同様の構造を採用したものであり、そのアウタ拡張ロッドによって駆動されるホーニング砥石にツルーイングを施す場合に請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００３９】
請求項８に記載の発明によれば、上記アウタ拡張ロッドに請求項２に記載の発明と同様の構造を採用したものであるから、請求項２に記載の発明と全く同様の効果が得られる。
【００４０】
請求項９に記載の発明によれば、上記アウタ拡張ロッドに請求項３に記載の発明と同様の構造を採用したものであるから、請求項３に記載の発明と全く同様の効果が得られる。
【００４１】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項７に記載のいわゆるダブル拡張タイプのホーニングヘッドに請求項６に記載の発明と同様の構造を採用したものであるから、請求項６に記載の発明と全く同様の効果が得られる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明の好ましい第１の実施の形態を示す図で、ホーニングヘッド１は、中空円筒状のホルダ２とこのホルダ２の一端（ホーニング加工姿勢では上端）に装着されたジョイント部材３とからなるヘッド本体４を主体として形成されている。ホルダ２には複数（偶数）の砥石収容溝５が放射状に形成されていて、これらの各砥石収容溝５に砥石シュー６に個別に保持された例えばＣＢＮ砥石等からなる高硬度のホーニング砥石７が互いに対向するように収容されている。
【００４３】
ヘッド本体４には二つのテーパコーン部８を有してなる略段付軸状の拡張ロッド９がスライド可能に内挿されていて、各テーパコーン部８はそれぞれの砥石シュー６の内側テーパ面１０とテーパ接触している。そして、各砥石シュー６はホルダ２とともに二箇所に配置された環状のリターンスプリング１１によって囲繞されていて、これによって各砥石シュー６にはテーパコーン部８に常時圧接する方向の付勢力が作用している。なお、ホルダ２の外周面のうち各ホーニング砥石７に近接する位置には超硬合金製のガイド部材１２が装着されている。
【００４４】
拡張ロッド９の一端（上端）の小径軸部１３はジョイント部材３の内部まで伸びているとともに、他端（下端）の小径軸部１４はホルダ２の端部から突出していて、双方の小径軸部１３，１４の端面にはセンタ穴１５，１６が個別に形成されている。一方の小径軸部１３側のセンタ穴１５の奥部にはめねじ部１７が形成されているとともに、他方の小径軸部１４の外周面にはおねじ部１８が形成されていて、めねじ部１７に対してプッシュロッド１９がそのおねじ部２０との螺合をもって連結されている。そして、ジョイント部材３側のワッシャー２１と小径軸部１３にスナップリング２２を介して装着されたワッシャー２３との間にはリターンスプリング２４が配設されていて、これにより拡張ロッド９が図１の右方向に常時付勢されている。
【００４５】
また、拡張ロッド９のうち一方のテーパコーン部８にはキー２５がボルト２６にて固定されているとともに、ホルダ２のうちキー２５に対応する位置にはキー溝２７が形成されていて、これらキー２５とキー溝２７との係合によりホルダ２と拡張ロッド９との軸心方向の相対移動を許容しつつ両者の相対回転が阻止されている。
【００４６】
なお、ジョイント部材３には複数のピン２８が植設されており、これらのピン２８は図示外のホーニング盤の主軸にホーニングヘッド１を装着する際に使用される。
【００４７】
したがって、本実施の形態におけるホーニングヘッド１によれば、ヘッド本体４に対して拡張ロッド９をスライドさせることで、テーパコーン部８とテーパ面１０との接触のために、それに応じて各ホーニング砥石７が径方向に拡張もしくは収縮動作することになる。
【００４８】
一方、図１に示すホーニングヘッド１の各ホーニング砥石７を成形し直すべくツルーイング（ドレッシングを含む）を施すには、図１のほか図２，３に示すように、プッシュロッド１９をそのねじ結合を解いて拡張ロッド９から取り外し、また拡張ロッド９の小径軸部１４のおねじ部１８に予め用意しておいたアジャストナット２９を螺合させる。そして、アジャストナット２９を回転させながら締め込むと、拡張ロッド９が図３の左方向にスライドし、それに伴って各砥石シュー６が外側に徐々に押し出されて各ホーニング砥石７が拡径方向に拡張する。そして、各ホーニング砥石７の表面によって形成されるところの仮想円の直径が所定寸法になったならばアジャストナット２９に付設されているロックねじ３０を締め込んでアジャストナット２９を固定する。これにより、各ホーニング砥石１の拡張状態を自己保持することができる。
【００４９】
続いて、ジョイント部材３に予め用意しておいたアダプタ３１を装着した上、ホーニングヘッド１を円筒研削盤にセットし、拡張ロッド９の両端のセンタ穴１５，１６を利用してセンタ３２，３３にて両持ち支持する。そして、ドレッシングを兼ねたツルーイング用砥石Ｇを用いてホーニングヘッド１にトラバース研削法にて円筒研削を施す。
【００５０】
この時、拡張ロッド９の両端のセンタ穴１５，１６を用いてホーニングヘッド１を両持ち支持することにより、円筒研削時の回転中心が各テーパコーン部８の中心と一致することになり、その結果として各ホーニング砥石７の表面が共有することになる仮想円が各テーパコーン部８と同心状のものとなることから、実際のホーニング加工時における各ホーニング砥石７のワークに対する当たり性が良好なものとなる。すなわち、ホーニングヘッド１のツルーイングに際して拡張ロッド９を直接両持ち支持することで、従来のように各種構成部品の嵌め合い隙間等のツルーイング精度への影響を排除できることになる。
【００５１】
その上、図８と比較すると明らかなように、プッシュロッド１９を取り外したことで両センタ３２，３３間の寸法が小さくなり、結果としてホーニングヘッド１の自重による撓み等の影響を受けにくく、これによってもまた円筒研削精度すなわちツルーイング精度が向上する。しかも、小径軸部１３は図８のものに比べて大径化されているため、これによってもまた拡張ロッド９の剛性が増加し、円筒研削精度の向上に寄与する。
【００５２】
さらに、アジャストナット２９は各ホーニング砥石７の拡張状態を自己保持しつつそれ以上の拡張もしくは収縮を阻止しているため、ツルーイング中にホーニング砥石７の拡張状態が変化してしまうこともなく、またキー２５によってヘッド本体４と拡張ロッド９との相対回転が阻止されているために、ツルーイング中に拡張ロッド９と砥石シュー６との当たり状態が変化してしまうこともない。
【００５３】
図４，５は本発明の第２の実施の形態を示し、同図に示すように、図１に示したリターンスプリング１１に代えて、拡張ロッド９のスライド変位に応じて各砥石シュー６を強制的に径方向に拡張もしくは収縮させる砥石シュー戻し機構３４を設けたものである。すなわち、各砥石シュー６にはテーパコーン部８を平行となるように傾斜したピン孔３５が形成されていて、このピン孔３５に拡張ロッド９側に植設したカムピン３６を摺動可能に挿入したもので、かかる構造は公知である。
【００５４】
この構造のホーニングヘッド４１を図３と同様のツルーイング形態に適用した場合、拡張ロッド９のテーパコーン部８と各砥石シュー６側のテーパ面１０との間、およびピン孔３５とカムピン３６との間に何らかの隙間の発生が不可避であって、所期の目的を達成することができないため、さらに砥石シュー押し付け機構３７を個別に設けてある。
【００５５】
すなわち、ツルーイング時にテーパコーン部８を砥石シュー６のテーパ面１０に確実に圧接させるべく、図４，５に示すように、ホルダ２に、砥石シュー６の拡張、収縮方向に対して所定の鋭角θをなす方向のねじ孔３８を個別に形成するとともに、各ねじ孔３８に押し付けピン３９を挿入し、さらにその押し付けピン３９の上から押し付けねじ４０を締め込むようにしてある。各押し付けピン３９の先端は砥石シュー６の側面と面接触するように局部的に平坦状に切除してある。なお、上記のねじ孔３８、押し付けピン３９および押し付けねじ４０からなる砥石シュー押し付け機構３７は図４から明らかなように一つの砥石シュー６につき砥石長手方向の二箇所に設けられる。
【００５６】
したがって、ツルーイングに際しては、図３と同様のアジャストナット２９で各ホーニング砥石７の拡張状態を調整した後、押し付けねじ４０を締め込んで押し付けピン３９を各砥石シュー６の側面に圧接させる。すなわち、押し付けピン３９は砥石シュー６に対して、その砥石シュー６をテーパコーン部８に押し付ける力と砥石収容溝５の壁面に押し付ける力とを付与することから、各砥石シュー６は押し付けピン３９との間の摩擦力をもってロックされる。その結果、前述したようなテーパコーン部８と各砥石シュー６のテーパ面１０との間の隙間の発生を防止して、図３の場合と全く同様に高精度なツルーイングを行うことが可能となる。
【００５７】
図６は本発明の第３の実施の形態を示し、第１，第２の実施の形態がシングル拡張タイプのホーニングヘッドであるのに対して、同図はダブル拡張タイプのホーニングヘッド５１の例を示している。このダブル拡張タイプのホーニングヘッド５１は、例えばダイヤモンド砥石あるいはＣＢＮ砥石等の高硬度のホーニング砥石を用いて行う粗仕上げ加工と、ＧＣ砥粒等のホーニング砥石を用いて行う精密仕上げ加工とを、ホーニングヘッドを交換することなく実質的に一工程内で行う場合に用いられ、予め二種類のホーニング砥石をホーニングヘッドに装着しておくとともに、それらのホーニング砥石を選択的に拡張させることができる機能を有する公知の構造のものである。
【００５８】
図６に示すように、ホーニングヘッド５１の中心となるヘッド本体４２のホルダ４３には、ダイヤモンド砥石あるいはＣＢＮ砥石等の高硬度のホーニング砥石４４とＧＣ砥石等の普通硬度のホーニング砥石４５とがそれぞれ砥石シュー４６または４７とともに円周方向において交互にかつ放射状に配置されている。ヘッド本体４２にはチューブ状のアウタ拡張ロッド４８がスライド可能に挿入されているとともに、アウタ拡張ロッド４８にはインナ拡張ロッド４９がスライド可能に挿入されていて、アウタ拡張ロッド４８のテーパコーン部５０は高硬度のホーニング砥石４４側の砥石シュー４６とテーパ接触している一方、インナ拡張ロッド４９のテーパコーン部５２は普通硬度のホーニング砥石４５の砥石シュー４７とテーパ接触している。そして、各砥石シュー４６，４７はホルダ４３とともに二箇所に配置された環状のリターンスプリング５３によって囲繞されていて、これによって各砥石シュー４６，４７にはテーパコーン部５０，５２に常時圧接する方向の付勢力が作用している。
【００５９】
アウタ拡張ロッド４８の一端（上端）の小径軸部５４はジョイント部材５５の内部まで伸びているとともに、他端（下端）の小径軸部５６はホルダ４３の端部から突出していて、双方の小径軸部５４，５６の端面にはセンタ穴５７，５８が個別に形成されている。一方の小径軸部５４側のセンタ穴５７の奥部にはめねじ部５９が形成されているとともに、他方の小径軸部５６の外周面にはおねじ部６０が形成されていて、めねじ部５９に対してプッシュロッド６１がそのおねじ部６２との螺合をもって連結されている。そして、ジョイント部材５５側のワッシャー６３と小径軸部５４にスナップリング６４を介して装着されたワッシャー６５との間にはリターンスプリング６６が配設されていて、これによりアウタ拡張ロッド４８が図６の右方向に常時付勢されている。
【００６０】
他方、インナ拡張ロッド４９もアウタ拡張ロッド４８側のプッシュロッド６１に内挿されるかたちでプッシュロッド６７を備えているとともに、ホルダ４３の端面に螺合されたスプリング受け６８との間に配設されたリターンスプリング６９によりアウタ拡張ロッド４８と同方向に付勢されている。
【００６１】
なお、ジョイント部材５５には複数のピン７０が植設されており、これらのピン７０は図示外のホーニング盤の主軸にホーニングヘッド５１を装着する際に使用される。
【００６２】
したがって、本実施の形態によれば、図３と同様の形態で高硬度のホーニング砥石４４についてツルーイングを行うにあたっては、ツルーイング対象とならない普通硬度のホーニング砥石４５を砥石シュー４７とともに取り出すとともに、スプリング受け６８、リターンスプリング６９、インナ拡張ロッド４９およびプッシュロッド６１をそれぞれ取り外す。
【００６３】
そして、図３と同様のアジャストナット２９をおねじ部６０に螺合させ、そのアジャストナット２９の回転による締め込みによって高硬度のホーニング砥石４４の拡張状態を調整し、さらに、図３と同様のアダプタ３１をジョイント部材５５に装着した上でアウタ拡張ロッド４８の両端のセンタ穴５７，５８を使って図示外の円筒研削のセンタにて両持ち支持し、図３と同様の手法によりツルーイングを行う。
【００６４】
このように、本実施の形態においても図１〜３に示した第１の実施の形態と全く同様の作用効果が得られる。
【００６５】
図７は本発明の第４の実施の形態を示す図で、このホーニングヘッド７１は、図６に示したリターンスプリング５３に代えて、図４に示したものと同様の砥石シュー戻し機構３４をアウタ拡張ロッド９側およびインナ拡張ロッド４９側の双方に設けるとともに、同じく図４，５と同様の砥石シュー押し付け機構３７を高硬度のホーニング砥石４４用の砥石シュー４６に付帯させたものである（ただし、図７では砥石シュー押し付け機構３７は図４，５に示したものと全く同一の構造であるので図示省略してある）。
【００６６】
本実施の形態においても先に述べた各実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホーニングヘッドの第１の実施の形態を示す図で、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】図１に示すホーニングヘッドのツルーイング状態を示す断面説明図。
【図４】本発明に係るホーニングヘッドの第２の実施の形態を示す半断面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】本発明に係るホーニングヘッドの第３の実施の形態を示す断面図。
【図７】本発明に係るホーニングヘッドの第４の実施の形態を示す断面図。
【図８】従来のホーニングヘッドのツルーイング状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
１…ホーニングヘッド
４…ヘッド本体
６…砥石シュー
７…ホーニング砥石
８…テーパコーン部
９…拡張ロッド
１０…テーパ面
１１…リターンスプリング
１５，１６…センタ穴
１７…めねじ部
１８…おねじ部
１９…プッシュロッド
２０…おねじ部
２４…リターンスプリング
２５…キー
２９…アジャストナット
３４…砥石シュー戻し機構
３５…ピン孔
３６…カムピン
３７…砥石シュー押し付け機構
３８…ねじ孔
３９…押し付けピン
４０…押し付けねじ
４２…ヘッド本体
４４，４５…ホーニング砥石
４６，４７…砥石シュー
４８…アウタ拡張ロッド
４９…インナ拡張ロッド
５０…テーパコーン部
５１…ホーニングヘッド
５２…テーパコーン部
５３…リターンスプリング
５７，５８…センタ穴
６１…プッシュロッド
６６…リターンスプリング
６７…プッシュロッド
６９…リターンスプリング
７１…ホーニングヘッド
【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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