(57)【要約】【課題】ワークの内周面に精度良好に微細凹部を形成することができ、加工コストの低減をも実現可能であり、形成した微細凹部の周囲に生じる盛上り部分をワークの内周面の全面にわたって均一に除去することが可能な微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法を提供する。【解決手段】主軸３に同軸装着されて一体で回転するホルダ１０と、外周部に微細な凹凸を具備した加工ローラ１１と、ホルダ１０に設けられて主軸３と平行を成すローラ軸１２回りに加工ローラ１１を回転可能に支持するローラ支持部１３と、ローラ支持部１３に対して加工ローラ１１の径方向の荷重を付与してシリンダボアＢの内周面Ｂａに加工ローラ１１の微細な凹凸を押し付ける押圧機構２０を備え、ローラ支持部１３に、加工ローラ１１による加工を開始した段階においてこの加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣを除去するバニッシュローラ１５を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形孔の内周面に微細凹部を形成する微細凹部加工装置であって、主軸と、この主軸に同軸装着されて一体で回転するホルダと、外周部に微細な凹凸を具備した加工ローラと、上記ホルダに設けられて主軸と平行を成すローラ軸回りに加工ローラを回転可能に支持するローラ支持部と、このローラ支持部に対して加工ローラの径方向の荷重を付与して中心軸を上記ホルダの回転軸に合致させた円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付ける荷重発生手段を備え、ローラ支持部に、上記加工ローラによる加工を開始した段階においてこの加工ローラの加工によって生じた盛り上がりを除去する後加工用バニッシュ工具を設けたことを特徴とする微細凹部加工装置。
【請求項２】
ローラ支持部に、加工ローラによる加工に先行して円形孔の内周面の表面あらさを向上させる前加工用バニッシュ工具を設けた請求項１に記載の微細凹部加工装置。
【請求項３】
加工ローラの加工によって円形孔の内周面に形成した微細凹部を修正する形状修正用バニッシュ工具と、この形状修正用バニッシュ工具に対して荷重を付与して上記円形孔の内周面上の微細凹部に形状修正用バニッシュ工具を押し付けるバニッシュ用荷重発生手段を設けた請求項１又は２に記載の微細凹部加工装置。
【請求項４】
後加工用バニッシュ工具をローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした請求項１〜３のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
【請求項５】
前加工用バニッシュ工具をローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした請求項２〜４のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
【請求項６】
形状修正用バニッシュ工具を主軸と平行を成すバニッシュローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした請求項３〜５のいずれか一つの項に記載の微細凹部加工装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の微細凹部加工装置を用いて円形孔の内周面に微細凹部を形成する方法であって、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラの軌跡と後加工用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
【請求項８】
請求項２〜６のいずれかに記載の微細凹部加工装置を用いて円形孔の内周面に微細凹部を形成する方法であって、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラによる加工に先行して前加工用バニッシュ工具で円形孔の内周面の表面あらさを向上させると共に、加工ローラの軌跡と後加工用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
【請求項９】
請求項３〜６のいずれかに記載の微細凹部加工装置を用いて円形孔の内周面に微細凹部を形成する方法であって、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラによる加工に先行して前加工用バニッシュ工具で円形孔の内周面の表面あらさを向上させると共に、加工ローラ及び後加工用バニッシュ工具の各軌跡と形状修正用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御することを特徴とする微細凹部加工方法。
【請求項１０】
加工ローラの加工により円形孔の内周面に形成された微細凹部を形状修正用バニッシュ工具で修正しつつホルダを軸方向に戻り移動させる請求項９に記載の微細凹部加工方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれかに記載の微細凹部加工装置を用いて加工された微細凹部を円形孔の内周面に有することを特徴とするワーク。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれかに記載の微細凹部加工装置を用いて加工された微細凹部をシリンダボアの内周面に有することを特徴とするシリンダブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用エンジンのシリンダブロックにおけるシリンダボア（円形孔）の内周面に、低フリクション化を実現するための微細な凹部（油だまり）を形成するのに用いられる微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記したようなシリンダブロックのシリンダボアの内周面に微細凹部を形成する場合には、ショットブラストが多く採用されている。このショットブラストでは、シリンダボアの内周面に所定形状の透孔を有するマスキングシートを貼り付けた後、セラミックス等の小径粒子をシリンダボアの内周面に向けて圧縮空気とともに投射することで、内周面の透孔を通して露出している部分に凹部を形成するようにしている。
【０００３】
そして、凹部を形成した後は、マスキングシートを取り外して洗浄するのに続いて、再びホーニングを行うことにより、上記ショットブラスト加工で凹部の周囲に生じた盛上り部分を除去するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−３０７３１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したようなショットブラストを用いた微細凹部の形成にあっては、微細な凹部を形成した後において、微細な凹部の周囲に生じた盛上り部分をショットブラスト加工とは別工程であるホーニングにより除去するようにしているので、工程数が多い分だけ、加工コストが高くついてしまうのに加えて、上記盛上り部分をシリンダボアの内周面の全面にわたって均一に除去することが困難であるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたものであり、ワークの内周面に対して精度良好に微細凹部を形成することができるのは勿論のこと、加工コストの低減を実現することが可能であり、加えて、微細凹部の形成にあたってこの微細な凹部の周囲に生じる盛上り部分をワークの内周面の全面にわたって均一に除去することが可能である微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法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】
【０００６】
本発明は、円形孔の内周面に微細凹部を形成する微細凹部加工装置であって、主軸と、この主軸に同軸装着されて一体で回転するホルダと、外周部に微細な凹凸を具備した加工ローラと、上記ホルダに設けられて主軸と平行を成すローラ軸回りに加工ローラを回転可能に支持するローラ支持部と、このローラ支持部に対して加工ローラの径方向の荷重を付与して中心軸を上記ホルダの回転軸に合致させた円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付ける荷重発生手段を備え、ローラ支持部に、上記加工ローラによる加工を開始した段階においてこの加工ローラの加工によって生じた盛り上がりを除去する後加工用バニッシュ工具を設けた構成としたことを特徴としており、この微細凹部加工装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００７】
一方、本発明の微細凹部加工方法は、上記した微細凹部加工装置を用いて円形孔の内周面に微細凹部を形成する方法であって、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラの軌跡と後加工用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御する構成としたことを特徴としており、この微細凹部加工方法の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】
本発明の微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法では、ホルダを回転させながら軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラの軌跡と後加工用バニッシュ工具の軌跡とが一致するようにホルダの回転速度及び送り移動速度を制御するので、加工ローラの微細な凹凸を円形孔の内周面に押し付けることで形成された微細な凹部の周囲に生じている盛上り部分を加工ローラの軌跡上を追従して移動する後加工用バニッシュ工具が除去するので、微細凹部加工とは別の工程を必要とすることなく、上記盛上り部分を短時間の内に確実に除去し得ることとなり、その結果、加工コストの低減が図られるうえ、盛上り部分をワークの内周面の全面にわたって均一に除去し得ることとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ワークの内周面に対して精度良好に微細凹部を形成することができるのは言うまでもなく、加工コストの低減を実現しながら、微細凹部を形成する際にこの微細な凹部の周囲に生じる盛上り部分をワークの内周面の全面にわたって均一に除去することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の微細凹部加工装置において、ローラ支持部に、加工ローラによる加工に先行して円形孔の内周面の表面あらさを向上させる前加工用バニッシュ工具を設けた構成とすることが可能であり、この場合には、加工ローラによる加工を行うのと同じ工程で、前加工用バニッシュ工具により円形孔の内周面の表面あらさを向上させ得るので、内周面の全体において表面に対する加工ローラの突き出し量がほぼ均一なものとなり、したがって、微細凹部の深さのばらつきが極めて少なく抑えられることとなる。
【００１１】
また、本発明の微細凹部加工装置において、加工ローラの加工によって円形孔の内周面に形成した微細凹部を修正する形状修正用バニッシュ工具と、この形状修正用バニッシュ工具に対して荷重を付与して上記円形孔の内周面上の微細凹部に形状修正用バニッシュ工具を押し付けるバニッシュ用荷重発生手段を設けた構成を採用することができ、この構成を採用すると、加工ローラによって形成された微細凹部の形状修正や調整、例えば、微細凹部のエッジ部分を鋭くしたり緩やかにしたりする調整を同じ工程内で行い得ることとなる。
【００１２】
さらに、本発明の微細凹部加工装置において、後加工用バニッシュ工具をローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした構成とすることが可能であるほか、後加工用バニッシュ工具として、円形孔の内周面上を転動するボールを先端に有するボールペンタイプの工具を採用することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の微細凹部加工装置において、前加工用バニッシュ工具をローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした構成を採用することができ、この場合も、前加工用バニッシュ工具として、円形孔の内周面上を転動するボールを先端に有するボールペンタイプの工具を採用することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の微細凹部加工装置において、形状修正用バニッシュ工具を主軸と平行を成すバニッシュローラ軸回りに回転するバニッシュローラとした構成とすることができ、この場合にも、前加工用バニッシュ工具として、円形孔の内周面上を転動するボールを先端に有するボールペンタイプの工具を採用することができる。
【００１５】
一方、本発明の微細凹部加工装置を用いた微細凹部加工方法において、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラによる加工に先行して前加工用バニッシュ工具で円形孔の内周面の表面あらさを向上させると共に、加工ローラの軌跡と後加工用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御する構成とすることができ、この構成を採用すると、加工ローラによる加工を行うのと同じ工程で、前加工用バニッシュ工具により円形孔の内周面の表面あらさを向上させ得るので、内周面の全体において表面に対する加工ローラの突き出し量がほぼ均一なものとなり、したがって、微細凹部の深さのばらつきが極めて少なく抑えられることとなる。
【００１６】
また、本発明の微細凹部加工装置を用いた微細凹部加工方法において、主軸に同軸装着したホルダの回転軸を円形孔の中心軸に合致させるのに続いてこのホルダを回転させ、円形孔の内周面に加工ローラの微細な凹凸を押し付けつつホルダを軸方向に送り移動させるに際して、加工ローラによる加工に先行して前加工用バニッシュ工具で円形孔の内周面の表面あらさを向上させると共に、加工ローラ及び後加工用バニッシュ工具の各軌跡と形状修正用バニッシュ工具の軌跡とを一致させるべく、加工ローラとバニッシュ工具の位置、ホルダの回転速度及び送り移動速度を制御する構成を採用することができ、この場合には、加工ローラによって形成された微細凹部の形状修正や調整、例えば、微細凹部のエッジ部分を鋭くしたり緩やかにしたりする調整を同じ工程内で行い得ることとなる。
【００１７】
さらに、本発明の微細凹部加工装置を用いた微細凹部加工方法において、加工ローラの加工により円形孔の内周面に形成された微細凹部を形状修正用バニッシュ工具で修正しつつホルダを軸方向に戻り移動させる構成を採用することが可能であり、この場合には、加工ローラによって形成された微細凹部のより精密な形状修正や調整を同じ工程内で行い得ることとなる。
【００１８】
そして、上記した微細凹部加工装置を用いて加工された微細凹部を円形孔の内周面に有するワーク、例えば、図１３に示すように、微細凹部ＢｂをシリンダボアＢの内周面Ｂａに有するエンジンのシリンダブロックＳＢは、ピストンが摺動するシリンダボアＢの内周面Ｂａの摩擦が低いものとなり、その結果、燃費の向上に寄与し得ることとなる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２０】
図２に示すように、この微細凹部加工装置１は、自動車用エンジンのシリンダブロックの円形孔であるシリンダボアの内周面に微細凹部を形成するＮＣ工作機械であって、鉛直方向に移動可能な主軸ヘッド２に下向きに突出した状態で支持される主軸３と、主軸ヘッド２の下方において水平面内で互いに直交する二軸方向に移動可能としたワーク載置用のテーブル４と、主軸３に同軸に装着されて一体で回転するホルダ１０を備えており、ホルダ１０の主軸３に対する着脱は、図示しない自動工具交換装置によりなされるようになっている。
【００２１】
上記ホルダ１０は、図１に示すように、外周部に微細な凹凸を具備した加工ローラ１１と、ローラ軸１２を介してこの加工ローラ１１を回転可能に支持するローラ支持部１３と、このローラ支持部１３を主軸３と直交する方向に移動可能に保持するハウジング１４と、中心軸をホルダ１０の回転軸Ｌに合致させたシリンダボアＢの内周面Ｂａに加工ローラ１１を接近離間させてその外周面の微細な凹凸を押し付け可能とした押圧機構２０を備えており、ローラ支持部１３のローラ軸１２には、加工ローラ１１の軌跡上を追従する後加工用バニッシュ工具としてのバニッシュローラ１５が回転可能に設けてあって、このホルダ１０をシリンダボアＢに挿入して加工を開始した段階において、図３に示すように、加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣを除去するようにしている。
【００２２】
上記押圧機構２０は、ローラ支持部１３とハウジング１４との間に位置させた圧縮コイルばね２１と、ハウジング１４の上端に内蔵した図示しないステッピングモータを具備しており、この押圧機構２０のステッピングモータの作動により、ハウジング１４の全体をシリンダボアＢの内周面Ｂａに対して接近させて（図１では左方向に移動させて）、圧縮コイルばね２１により加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５に対して主軸３と直交する方向の荷重を付与することで、シリンダボアＢの内周面Ｂａに加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５の各外周部を押し付けるようにしている。なお、ハウジング１４と圧縮コイルばね２１との間には、ロードセル等の荷重センサ１６が設けてある。
【００２３】
上記した微細凹部加工装置１において、シリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部を形成するに際しては、まず、主軸３とシリンダボアＢの中心軸とをほぼ一致させるように位置決めをして、主軸３とともにホルダ１０を下降させ、シリンダボアＢに対して加工ローラ１１を挿入する。
【００２４】
次に、図１に示すように、押圧機構２０を作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａに対して加工ローラ１１を接触させ、ロードセルにより検出した荷重が予め設定した値になるまで押圧機構２０の作動を継続させる。
【００２５】
つまり、シリンダボアＢの内周面Ｂａに加工ローラ１１が接触した後、押圧機構２０の作動を継続させると、ローラ支持部１３とハウジング１４との間で圧縮コイルばね２１が圧縮され、その反発力が荷重として加工ローラ１１に付与されると共に、図示しないロードセルによりこの荷重が検出されることから、このロードセルの検出荷重が設定値になるまで押圧機構２０の作動を継続させれば、シリンダボアＢの内周面Ｂａを所定の荷重で加圧し得ることとなる。
【００２６】
そして、上記のように、荷重の設定値を検出した段階において、押圧機構２０の作動を停止するのに続いて、主軸３とともにホルダ１０を回転させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられている加工ローラ１１が回転軸Ｌ周りに旋回することとなり、この状態で主軸３を下降させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの広い領域に微細な凹部が形成されることとなる。
【００２７】
この間、加工ローラ１１と同じようにしてシリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられているバニッシュローラ１５が加工ローラ１１に追従して移動するが、加工ローラ１１の軌跡とシリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられつつローラ軸１２周りに回転するバニッシュローラ１５の軌跡とが一致するように、加工ローラ１１とバニッシュローラ１５の位置関係を制御すると共に、ホルダ１０の回転速度及び送り移動速度を制御すると、図３に示すように、加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣがバニッシュローラ１５により除去されることとなる。
【００２８】
そして、微細凹部加工が終了すると、押圧機構２０を作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａから加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５を離間させるのに続いて、回転を停止した主軸３とともにホルダ１０を上昇させて、シリンダボアＢから加工ローラ１１を離脱させる。
【００２９】
上記したように、この実施例による微細凹部加工装置１を用いた微細凹部加工方法では、加工ローラ１１による微細凹部の転写加工を行うのと同じ工程において、この加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣをバニッシュローラ１５により除去するようにしているので、微細凹部加工とは別の工程を必要とすることなく、上記盛上り部分Ｃを短時間の内に確実に除去し得ることとなり、その結果、加工コストの低減が図られるうえ、盛上り部分ＣをシリンダボアＢの内周面Ｂａの全面にわたって均一に除去し得ることとなる。
【００３０】
上記した実施例において、押圧機構２０は、ローラ支持部１３とハウジング１４との間に位置させた圧縮コイルばね２１と、ハウジング１４の上端に内蔵した図示しないステッピングモータを具備している構成としているが、他の構成として、例えば、図４に示すように、ハウジング１４に設置したアクチュエータ２０Ａを押圧機構としてもよく、この場合には、アクチュエータ２０Ａの作動により、ローラ支持部１３をシリンダボアＢの内周面Ｂａに対して接近させて（図４では左方向に移動させて）、シリンダボアＢの内周面Ｂａに加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５の各外周部を押し付けるようにし、ローラ支持部１３とアクチュエータ２０Ａとの間に、荷重センサ１６Ａを配置する。
【００３１】
図５は、本発明の微細凹部加工装置の他の実施例を示しており、図５に示すように、この実施例における微細凹部加工装置５１が、図４に示した微細凹部加工装置１と相違するところは、ローラ支持部１３のローラ軸１２に、加工ローラ１１に先行して微細凹部加工を行う前の内周面Ｂａの表面あらさを向上させる前加工用バニッシュ工具としての前加工用バニッシュローラ５５を回転可能に設けた点にあり、他の構成は先の図４に示した微細凹部加工装置１と同じである。
【００３２】
この場合、加工ローラ１１と前加工用バニッシュローラ５５との位置関係は、図６に拡大して示すようになっており、加工ローラ１１により加工を行う際の微細凹部の深さｄは、加工ローラ１１と前加工用バニッシュローラ５５との各外径の差で決定されるようになっている。
【００３３】
この微細凹部加工装置５１において、シリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部を形成するに際しては、まず、主軸３とシリンダボアＢの中心軸とをほぼ一致させるように位置決めをして、主軸３とともにホルダ１０を下降させ、シリンダボアＢに対して前加工用バニッシュローラ５５，加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５を挿入する。
【００３４】
次いで、アクチュエータ２０Ａを作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａに対して加工ローラ１１を接触させ、変位センサ２６により検出した変位が予め設定した値になるまでアクチュエータ２０Ａの作動を継続させ、変位の設定値を検出した段階において、アクチュエータ２０Ａの作動を停止するのに続いて、主軸３とともにホルダ１０を回転させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられている加工ローラ１１が回転軸Ｌ周りに旋回することとなり、この状態で主軸３を降下させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの広い領域に微細な凹部が形成されることとなる。
【００３５】
このとき、加工ローラ１１と同じようにしてシリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられている前加工用バニッシュローラ５５が加工ローラ１１に先行して移動するが、図７及び図８に示すように、加工ローラ１１に先行する前加工用バニッシュローラ５５がシリンダボアＢの内周面Ｂａの加工誤差部分Ｅを除去して表面あらさを向上させるようにホルダ１０の回転速度及び送り移動速度を制御すると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの全体において表面に対する加工ローラの突き出し量がほぼ均一なものとなる。
【００３６】
また、この実施例においても、加工ローラ１１の軌跡とシリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられつつローラ軸１２周りに回転するバニッシュローラ１５の軌跡とが一致するように、加工ローラ１１とバニッシュローラ１５の位置関係を調整すると共に、ホルダ１０の回転速度及び送り移動速度を制御すれば、加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣがバニッシュローラ１５により除去されることとなる。
【００３７】
そして、微細凹部加工が終了すると、アクチュエータ２０Ａを作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａから前加工用バニッシュローラ５５，加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５を離間させるのに続いて、回転を停止した主軸３とともにホルダ１０を上昇させて、シリンダボアＢから加工ローラ１１を離脱させる。
【００３８】
上記したように、この実施例による微細凹部加工装置５１を用いた微細凹部加工方法においても、加工ローラ１１による微細凹部の転写加工を行うのと同じ工程において、この加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣをバニッシュローラ１５により除去するようにしているので、加工コストの低減が図られると共に、盛上り部分ＣをシリンダボアＢの内周面Ｂａの全面にわたって均一に除去し得ることとなる。
【００３９】
加えて、加工ローラ１１による微細凹部の転写加工を行うのと同じ工程で、前加工用バニッシュローラ５５によってシリンダボアＢの内周面Ｂａの加工誤差部分Ｅを除去するようにしているので、シリンダボアＢの内周面Ｂａの全体において表面に対する加工ローラ１１の突き出し量がほぼ均一なものとなって、微細凹部の深さのばらつきが極めて少なく抑えられることとなる。
【００４０】
図９は、本発明の微細凹部加工装置のさらに他の実施例を示しており、図９に示すように、この実施例における微細凹部加工装置９１が、図５に示した先の実施例における微細凹部加工装置５１と相違するところは、加工ローラ１１の加工によってシリンダボアＢの内周面Ｂａに形成した微細凹部を修正する形状修正用バニッシュ工具としての形状修正用バニッシュローラ９５と、主軸３と平行を成すバニッシュローラ軸９２を介してこの形状修正用バニッシュローラ９５を回転可能に支持するバニッシュローラ支持部９３と、このバニッシュローラ支持部９３を介して形状修正用バニッシュローラ９５に荷重を付与して上記内周面Ｂａ上の微細凹部に形状修正用バニッシュローラ９５を押し付けるバニッシュ用荷重発生手段としてのバニッシュ用アクチュエータ９９と、バニッシュローラ支持部９３とアクチュエータ９９との間に配置した荷重センサ９６を備えている点にあり、他の構成は先の図５に示した微細凹部加工装置５１と同じである。
【００４１】
この微細凹部加工装置９１において、シリンダボアＢの内周面Ｂａに微細凹部を形成するに際しては、まず、主軸３とシリンダボアＢの中心軸とをほぼ一致させるように位置決めをして、主軸３とともにホルダ１０を下降させ、シリンダボアＢに対して前加工用バニッシュローラ５５，加工ローラ１１，バニッシュローラ１５及び形状修正用バニッシュローラ９５を挿入する。                                                
【００４２】
次いで、アクチュエータ２０Ａを作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａに対して加工ローラ１１を接触させ、変位センサ２６により検出した変位が予め設定した値になるまでアクチュエータ２０Ａの作動を継続させ、変位の設定値を検出した段階において、アクチュエータ２０Ａの作動を停止するのに続いて、主軸３とともにホルダ１０を回転させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられている加工ローラ１１が回転軸Ｌ周りに旋回することとなり、この状態で主軸３を降下させると、シリンダボアＢの内周面Ｂａの広い領域に微細な凹部が形成されることとなる。
【００４３】
このとき、加工ローラ１１と同じようにしてシリンダボアＢの内周面Ｂａに押し付けられている前加工用バニッシュローラ５５が加工ローラ１１に先行して、シリンダボアＢの内周面Ｂａの加工誤差部分Ｅを除去して表面あらさを向上させているので、リンダボアＢの内周面Ｂａの全体において表面に対する加工ローラの突き出し量がほぼ均一なものとなり、加えて、加工ローラ１１の軌跡とローラ軸１２周りに回転するバニッシュローラ１５の軌跡とが一致するように、加工ローラ１１とバニッシュローラ１５の位置関係を調整すると共に、ホルダ１０の回転速度及び送り移動速度を制御しているので、加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣがバニッシュローラ１５により除去されることとなる。
【００４４】
また、この実施例では、加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５の各軌跡と形状修正用バニッシュローラ９５の軌跡とを一致させるようにしているので、加工ローラ１１によって形成された図１０に細線で示す微細凹部Ｂｂの送り方向遅れ側（図示上側）の溝壁Ｂｃを内周面Ｂａに対して９０°に近付ける（太線で示す状態とする）と共に、送り方向進み側（図示下側）の溝壁Ｂｄを内周面Ｂａに対してより傾斜させる（太線で示す状態とする）形状の修正を同じ工程内で行い得ることとなる。
【００４５】
そして、微細凹部加工が終了すると、アクチュエータ２０Ａを作動させて、シリンダボアＢの内周面Ｂａから前加工用バニッシュローラ５５，加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５を離間させるのに続いて、主軸３とともにホルダ１０を上昇させて、シリンダボアＢから加工ローラ１１を離脱させるが、この際、シリンダボアＢの下端部分において、主軸３とともにホルダ１０を回転させながら、図１１に示すように、加工ローラ１１の加工により形成された微細凹部Ｂｂを形状修正用バニッシュローラ９５で修正しつつホルダ１０を軸方向に戻り移動させてもよい。
【００４６】
この場合には、図１１の拡大部分に細線で示す微細凹部Ｂｂの戻り方向遅れ側（図示下側）の溝壁Ｂｅを内周面Ｂａに対して９０°に近付ける（太線で示す状態とする）と共に、戻り方向進み側（図示上側）の溝壁Ｂｆを内周面Ｂａに対してより傾斜させる（太線で示す状態とする）形状の修正を同じ工程内で行い得ることとなり、図１２に示すように、上記形状の修正量δは、形状修正用バニッシュローラ９５の押し付け圧力Ｆに比例するので、形状修正用バニッシュローラ９５の押し付け圧力Ｆは、修正の度合に応じて決定すればよい。
【００４７】
上記したように、この実施例による微細凹部加工装置９１を用いた微細凹部加工方法においても、加工ローラ１１による微細凹部の転写加工を行うのと同じ工程において、この加工ローラ１１の加工によって生じた盛り上がりＣをバニッシュローラ１５により除去するようにしているので、加工コストの低減が図られると共に、盛上り部分ＣをシリンダボアＢの内周面Ｂａの全面にわたって均一に除去し得ることとなる。
【００４８】
また、加工ローラ１１による微細凹部の転写加工を行うのと同じ工程で、前加工用バニッシュローラ５５によってシリンダボアＢの内周面Ｂａの加工誤差部分Ｅを除去するようにしているので、シリンダボアＢの内周面Ｂａの全体において表面に対する加工ローラ１１の突き出し量がほぼ均一なものとなって、微細凹部の深さのばらつきが極めて少なく抑えられることとなる。
【００４９】
さらに、この実施例では、形状修正用バニッシュローラ９５が加工ローラ１１及びバニッシュローラ１５の各軌跡上を通過するようにしているので、上記したような微細凹部Ｂｂの形状の修正を微細凹部の転写加工と同じ工程内で行い得ることとなるうえ、この実施例では、微細凹部Ｂｂを形状修正用バニッシュローラ９５で修正しつつホルダ１０を軸方向に戻り移動させるようにしているので、微細凹部Ｂｂのより精密な形状修正や調整を同じ工程内で行い得ることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の微細凹部加工装置の一実施例を示す工具ホルダの断面説明図である。（実施例１）
【図２】図１に示した工具ホルダを具備した微細凹部加工装置の全体斜視説明図である。
【図３】図１における工具ホルダの加工ローラ及びバニッシュローラにより加工がなされている状況を拡大して示す部分断面説明図である。
【図４】本発明の微細凹部加工装置の他の構成例を示す工具ホルダの断面説明図である。
【図５】本発明の微細凹部加工装置の他の実施例を示す工具ホルダの断面説明図である。（実施例２）。
【図６】図５における工具ホルダの前加工用バニッシュローラ，加工ローラ及びバニッシュローラの位置関係を示す部分拡大説明図である。
【図７】図５における工具ホルダの前加工用バニッシュローラ及び加工ローラにより加工がなされている状況を拡大して示す部分断面説明図である。
【図８】図５における工具ホルダの前加工用バニッシュローラで除去されるシリンダボアの内周面における加工誤差部分を示す部分拡大説明図である。
【図９】本発明の微細凹部加工装置のさらに他の実施例を示す要部拡大説明図である。（実施例３）
【図１０】図９における工具ホルダの形状修正用バニッシュローラにより形状の修正がなされている状況を拡大して示す部分断面説明図である。
【図１１】図９における工具ホルダを軸方向に戻り移動させつつ形状修正用バニッシュローラにより形状の修正がなされている状況を示す断面説明図である。
【図１２】形状修正用バニッシュローラにより形状の修正を行う際の形状修正量と押し付け圧力との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の微細凹部加工装置及び微細凹部加工方法により形成された微細凹部をシリンダボアの内周面に有するシリンダブロックの平面説明図（ａ）及び断面説明図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００５１】
１，５１，９１     微細凹部加工装置
３                 主軸
１０               ホルダ
１１               加工ローラ
１２               ローラ軸
１３               ローラ支持部
１５               バニッシュローラ（後加工用バニッシュ工具）
２０               押圧機構（荷重発生手段）
２１               圧縮コイルばね（押圧機構）
５５               前加工用バニッシュローラ（前加工用バニッシュ工具）
９２               バニッシュローラ軸
９５               形状修正用バニッシュローラ（形状修正用バニッシュ工具）
９９               バニッシュ用アクチュエータ（バニッシュ用荷重発生手段）
Ｂ                 シリンダボア
Ｂａ               シリンダボアの内周面
Ｃ                 盛り上がり部分
Ｌ                 ホルダの回転軸
ＳＢ               シリンダブロック
ｄ                 微細凹部の深さ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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