(57)【要約】【課題】バリの発生が十分に抑制できかつ生産性に優れたシリンダブロックのホーニング加工装置を提供する。【解決手段】ホーニングヘッド３の外周に交互に複数配置された固定砥石１１と円筒状の回転砥石２１を備え、ホーニングヘッド３を回転してボア６１の表面部を固定砥石１１でホーニング加工すると共に、このホーニング加工と並行して上記ホーニングヘッド３の回転方向Ａと逆回転方向Ｂに回転する回転砥石２１でボア６１の表面部をホーニング加工する。固定砥石１１によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリが成長する前に回転砥石２１によって除去され、回転砥石２１によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリが成長する前に固定砥石１１によって除去される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部をホーニング加工するシリンダブロックのホーニング加工装置において、
回転自在かつ軸方向へ往復動自在の主軸先端に設けられたホーニングヘッドと、
該ホーニングヘッドの外周に配置された固定砥石と、
上記ホーニングヘッドの外周に配置されて該ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有して該ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される円筒状の回転砥石とを備え、
上記ホーニングヘッドを回転及び軸芯方向に往復動して上記ボアの表面部を固定砥石でホーニング加工すると共に、該ホーニング加工と並行して上記ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される上記回転砥石でボアの表面部をホーニング加工することを特徴とするシリンダブロックのホーニング加工装置。
【請求項２】
上記回転砥石は、上記ホーニングヘッドの周速度より大きな周速度で回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックのホーニング加工装置。
【請求項３】
上記固定砥石と回転砥石が上記ホーニングヘッドの外周に交互に複数配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダブロックのホーニング加工装置。
【請求項４】
シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部をホーニング加工するシリンダブロックのホーニング加工装置において、
回転自在かつ軸方向へ往復動自在の主軸先端に設けられたホーニングヘッドと、
該ホーニングヘッドの外周に配置された固定砥石と、
上記ホーニングヘッドの外周に配置されて該ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有して該ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される円筒状のゴム製ローラとを備え、
上記ホーニングヘッドを回転及び軸芯方向に往復動して上記ボアの表面部を固定砥石でホーニング加工すると共に、該ホーニング加工と並行して上記ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される上記ゴム製ローラをボアの表面部に押接することを特徴とするシリンダブロックのホーニング加工装置。
【請求項５】
上記ゴム製ローラに代えて、上記ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有してホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される回転ブラシが上記ホーニングヘッドの外周に配置されたことを特徴とする請求項４に記載のシリンダブロックのホーニング加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部をホーニング加工するシリンダブロックのホーニング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、エンジンのシリンダブロックに穿孔されたボアの表面部には、ピストンピン及びコンロッドを介してクランク軸に連結されたピストンがボア中心線方向に沿って往復動自在に装着されている。このボアの表面部はピストンリングやピストンに対する摺動特性を確保するため基本的には均一な面粗度に加工されている。
【０００３】
このピストンリングやピストンに対する耐スカッフ性を高めるために、ボアの表面部に溶射材料の粉末を吹き付けて溶射皮膜を形成する溶射処理が施されることがある。
【０００４】
この溶射処理が施されたボアの表面部は、一般に５〜２０％の空孔部を有しており、この空孔部が潤滑油の油溜まりとなり、ボア内を往復動するピストンリングやピストンに対する潤滑性及び耐摩耗性を確保している。また、摩擦損失、燃費の低減と耐焼付き性の向上を果たすために、ピストンリングやピストンが摺動するボアの表面部にホーニング加工が施されることがある。
【０００５】
このホーニング加工を施すホーニング加工装置は、図１０に示すように回転自在でかつ軸方向に往復動自在の主軸１０１の先端にホーニングヘッド１０２が設けられている。このホーニングヘッド１０２の外周に適宜間隔で複数の砥石１０３が放射状に設けられ、ホーニングヘッド１０２内に各砥石１０３を保持すると共にシリンダブロック１１１のボア１１２の表面部に押し付ける拡張圧を付与する砥石セット治具が設けられている。
【０００６】
この構成により、シリンダブロック１１１のボア１１２内に回転自在かつ往復動自在な主軸１０１の先端に設けられたホーニングヘッド１０２を挿入し、砥石セット治具により各砥石１０３に拡張圧を付与して主軸１０１を回転させると共に往復動せしめると、ホーニングヘッド１０２に設けられた砥石１０３によってボア１１１の表面部がホーニング加工される。
【０００７】
このホーニング加工にあたり、ホーニングヘッド１０２を一方向にのみ回転してホーニング加工することから、例えば表面粗さＲｅ：０．２μｍ程度までホーニング加工した場合、砥石１０３による拡張圧等による金属の塑性流動により加工方向に沿ったバリが空孔部の縁部に発生し、空孔部の上に迫り出して空孔部が塞がれ、或いは空孔部の開口面積が減少する。このバリにより空孔部が塞がれ、或いは空孔部の開口面積が減少すると、空孔部による油溜まり効果が減少するばかりでなく、ピストンリングやピストン等が摺動する際にバリの部分で焼付きを発生させる要因となる。
【０００８】
一方、シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部を加工する際、主軸を往復動させながら一方向に回転させてホーニングヘッドに配設された砥石によりボアの表面部をホーニング加工した後、上記回転方向と逆回転方向に回転させてボアの表面部を仕上げ加工することによって、バリを除去するボアの表面加工方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平５−５７５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１によると、ホーニングヘッドを往復動させながら一方向に回転させてボアの表面部を加工した後、逆方向に回転させてボアの表面部を仕上げ加工することによってバリをある程度除去することができる。
【００１１】
しかし、ホーニングヘッドを上記一方向に回転させるホーニング加工に伴って金属の塑性流動により大きく成長したバリは、その後のホーニングヘッドの逆回転によっては十分に除去できないことがある。また、ホーニングヘッドの逆回転によって新たなバリが発生するおそれがある。更に、ホーニングヘッドを往復動させながら一方向に回転させてボアの表面部を加工した後、逆回転させてボア表面部を仕上げ加工することからホーニング加工のサイクルタイムが大きくなり生産性の低下を招く要因となる。
【００１２】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、バリの発生が十分に抑制できかつ生産性に優れたシリンダブロックのホーニング加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成する請求項１に記載のシリンダブロックのホーニング加工装置の発明は、シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部をホーニング加工するシリンダブロックのホーニング加工装置において、回転自在かつ軸方向へ往復動自在の主軸先端に設けられたホーニングヘッドと、該ホーニングヘッドの外周に配置された固定砥石と、上記ホーニングヘッドの外周に配置されて該ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有して該ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される円筒状の回転砥石とを備え、上記ホーニングヘッドを回転及び軸芯方向に往復動して上記ボアの表面部を固定砥石でホーニング加工すると共に、該ホーニング加工と並行して上記ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される上記回転砥石でボアの表面部をホーニング加工することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１のシリンダブロックのホーニング加工装置において、上記回転砥石は、上記ホーニングヘッドの周速度より大きな周速度で回転駆動されることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のシリンダブロックのホーニング加工装置において、上記固定砥石と回転砥石が上記ホーニングヘッドの外周に交互に複数配置されたことを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成する請求項４に記載のシリンダブロックのホーニング加工装置の発明は、シリンダブロックに穿孔されたボアの表面部をホーニング加工するシリンダブロックのホーニング加工装置において、回転自在かつ軸方向へ往復動自在の主軸先端に設けられたホーニングヘッドと、該ホーニングヘッドの外周に配置された固定砥石と、上記ホーニングヘッドの外周に配置されて該ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有して該ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される円筒状のゴム製ローラとを備え、上記ホーニングヘッドを回転及び軸芯方向に往復動して上記ボアの表面部を固定砥石でホーニング加工すると共に、該ホーニング加工と並行して上記ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される上記ゴム製ローラをボアの表面部に押接することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４のシリンダブロックのホーニング加工装置において、上記ゴム製ローラに代えて、上記ホーニングヘッドの軸芯方向に延在する回転軸芯を有してホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される回転ブラシが上記ホーニングヘッドの外周に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によると、ホーニングヘッドの外周に固定砥石と、ホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転駆動される円筒状の回転砥石とを備え、ホーニングヘッドを回転してボアの表面部を固定砥石でホーニング加工すると共に、このホーニング加工と並行してホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転する回転砥石でボアの表面部をホーニング加工することによって、固定砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動によりホーニングヘッドの回転方向に延びるように発生したバリは大きく成長する前に回転砥石によって除去される。一方、回転砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により回転砥石の回転方向に延びるように発生したバリも大きく成長する前に固定砥石によって除去されて、ボアの表面部に発生するバリが抑制できる。
【００１９】
更に、固定砥石及び回転砥石によるホーニング加工と、このホーニング加工に伴って発生したバリの除去が固定砥石及び回転砥石によって同時に並行して実行されてホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られ、生産性の大幅な向上が期待できる。
【００２０】
請求項２の発明によると、回転砥石を、ホーニングヘッドの周速度より大きな周速度で回転駆動することによって、固定砥石及び回転砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリが大きく成長する前により確実に除去することができる。
【００２１】
請求項３の発明によると、固定砥石と回転砥石を上記ホーニングヘッドの外周に交互に複数配置することにより、より効率的に固定砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリが大きく成長する前に回転砥石によって除去され、回転砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリも大きく成長する前に固定砥石によって除去される。
【００２２】
請求項４の発明によると、ホーニングヘッドの外周に固定砥石と円筒状のゴム製ローラを備え、ホーニングヘッドが回転して固定砥石でホーニング加工すると共に、このホーニング加工と並行してホーニングヘッドの回転方向と逆回転方向に回転するゴム製ローラをボアの表面部に押接することによって、固定砥石によるホーニング加工に伴って金属の塑性流動によりホーニングヘッドの回転方向に延びるように発生したバリは、成長する前にゴム製ローラの押接によって除去され、ボアの表面部に発生するバリが抑制できる。
【００２３】
更に、固定砥石によるホーニング加工と、このホーニング加工に伴って発生したバリの除去がゴム製ローラによって同時に並行して実行され、ホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られ、生産性の大幅な向上が期待できる。
【００２４】
請求項５の発明によると、請求項４の発明においてゴム製ローラに代えて回転ブラシを配設することによって、固定砥石によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリは、成長する前に回転ブラシによって除去され、ボアの表面部に発生するバリが抑制できる。更に、固定砥石によるホーニング加工と、バリの回転ブラシによるバリの除去が同時に並行して実行され、ホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られ、請求項４と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明によるシリンダブロックのホーニング加工装置の実施の形態をボアの表面部に溶射処理が施されたシリンダブロックをホーニング加工する場合を例に図を参照して説明する。
【００２６】
（第１実施の形態）
図１乃至図６を参照して第１実施の形態を説明する。図１は本実施の形態におけるホーニング加工装置１及びシリンダブロック６０の要部を示す断面概略図である。
【００２７】
ホーニング加工装置１によってホーニング加工が施されるシリンダブロック６０に穿孔されたボア６１の表面部には、溶射材料の粉末を吹き付けて溶射皮膜を形成する溶射処理が施され、ボア６１の表面部に溶射処理に伴って空孔部が形成されている。
【００２８】
ホーニング加工装置１は、回転自在かつ軸方向へ往復動自在の主軸２の先端に円柱状のホーニングヘッド３が設けられている。このホーニングヘッド３の外周に適宜間隔で固定砥石１１とホーニングヘッド３の軸芯方向に延在する回転軸芯を有する回転砥石２１とが交互に複数配置されている。
【００２９】
図２、図３にそれぞれ示すように、ホーニングヘッド３内には、固定砥石１１を保持すると共にホーニングヘッド３の外周から外方に突出させて拡張圧を付与する固定砥石セット治具１２と、回転砥石２１を回転駆動すると共にホーニングヘッド３の外周から外方に突出させて拡張圧を付与する回転砥石セット治具２２が設けられている。
【００３０】
図２に、ホーニングヘッド３に設けられる固定砥石１１及び固定砥石セット治具１２が示されている。なお、図２においてホーニングヘッド３は省略されている。固定砥石セット治具１２は、固定砥石用テーパーコーン１３及びホーニングヘッド３の外周に移動可能に保持されてホーニングヘッド３の軸芯方向に沿って延在する砥石シュー１５を有し、固定砥石テーパーコーン１３に離間して形成された各傾斜部１４に砥石シュー１５に離間して形成されたそれぞれの傾斜部１６が当接している。この砥石シュー１５の外周部にホーニングヘッド３の軸芯方向に延在する固定砥石１１が接着剤等により取り付けられている。
【００３１】
また、固定砥石用テーパーコーン１３の軸方向移動によって固定砥石用テーパーコーン１３の各傾斜部１４が、それぞれの傾斜部１４に当接する砥石シュー１５の各傾斜部１６に摺接しつつ砥石シュー１５を押動して砥石シュー１５に設けられた固定砥石１１をホーニングヘッド３の外周から突出させる方向に付勢して、固定砥石１１に拡張圧を付与するように構成されている。
【００３２】
図３に、ホーニングヘッド３に設けられる回転砥石２１及び回転砥石セット治具２２が示されている。なお、図３においてホーニングヘッド３は省略されている。回転砥石セット治具２２は、回転砥石用テーパーコーン２３及び回転砥石２１を保持する回転砥石保持シュー２５を有し、回転砥石用テーパーコーン２３には互いに離間して傾斜部２４が形成されている。
【００３３】
回転砥石保持シュー２５は、回転砥石用テーパーコーン２３の各傾斜部２４にそれぞれ当接する傾斜部２６と、軸方向に離間して対峙する一対の軸受部２７、２８が一体形成されている。軸受部２７及び２８にホーニングヘッド３の軸芯方向に延在する回転軸芯を有する砥石回転軸２９が回転自在に掛け渡されて支持され、軸受部２７と２８との間において砥石回転軸２９に円筒状の回転砥石２１が取り付けられている。
【００３４】
更に、一方の軸受部２７に動力固定ブラケット３０を介して回転駆動手段となる例えばモータ３１が取り付けられている。このモータ３１によって砥石回転軸２９を回転駆動し、砥石回転軸２９に取り付けられた回転砥石２１を回転駆動する。
【００３５】
このモータ３１による回転砥石２１の回転は、図４に概略を示すようにホーニング加工の際のホーニングヘッド３の回転方向Ａと逆回転方向Ｂでかつ、ホーニングヘッド３の周速度Ｖ１、より厳密には固定砥石１１の周速度より大きな周速度Ｖ２で回転駆動される。
【００３６】
また、回転砥石用テーパーコーン２３の軸方向移動によって回転砥石用テーパーコーン２３の各傾斜部２４が、その傾斜部２４に当接する回転砥石保持シュー２５の各傾斜部２６に摺接しつつ回転砥石保持シュー２５を押動して回転砥石保持シュー２５に支持された回転砥石２１をホーニングヘッド３の外周から突出させる方向に付勢して、回転砥石２１に拡張圧を付与するように構成されている。
【００３７】
次に、このように構成されたホーニング加工装置１によるホーニング加工方法について説明する。
【００３８】
主軸２の先端に設けられたホーニングヘッド３を、ホーニング加工を施すべきシリンダブロック６０のボア６１内に挿入し、主軸２を回転及び軸方向に往復動してホーニングヘッド３を、例えば図４に示す回転方向Ａに回転させると共にそのホーニングヘッド３の軸芯方向に往復動して固定砥石１１によってボア６１の表面部をホーニング加工する。
【００３９】
このホーニングヘッド３の回転及び往復動する固定砥石１１によるホーニング加工に際し、固定砥石セット治具１２の固定砥石用テーパーコーン１３の軸方向移動によって固定砥石用テーパーコーン１３の各傾斜部１４が砥石シュー１５の傾斜部１６を押圧する押圧力が調整され、固定砥石用テーパーコーン１３の各傾斜部１４が砥石シュー１５のそれぞれ傾斜部１６に摺接しつつ砥石シュー１５を押動して固定砥石１１をボア６１の表面部に押し付ける拡張圧が一定に制御される。この拡張圧が一定に制御されて、研削圧力が一定に制御された固定砥石１１によってホーニング加工が行われる。
【００４０】
この固定砥石１１によるホーニング加工と並行して、回転砥石セット治具２２のモータ３１により回転砥石２１をホーニングヘッド３の回転方向Ａに対して逆回転方向Ｂでかつホーニング３の周速度Ｖ１より大きな周速度Ｖ２で回転駆動してボア６１の表面部をホーニング加工する。
【００４１】
この回転砥石２１によるホーニング加工にあっても、回転砥石セット治具２２の回転砥石用テーパーコーン２３の軸方向移動によって回転砥石用テーパーコーン２３の各傾斜部２４が回転砥石保持シュー２５のそれぞれの傾斜部２６を押圧する押圧力が調整され、回転砥石用テーパーコーン２３の各傾斜部２４が回転砥石保持シュー２５の各傾斜部２６に摺接しつつ回転砥石保持シュー２５を押動して回転砥石２１がボア６１の表面部に押接する拡張圧が一定に制御され、一定の研削圧力に制御された回転砥石２１によるホーニング加工が行われる。
【００４２】
このようにホーニングヘッド３の回転及び往復動により各固定砥石１１によってボア６１の表面部をホーニング加工すると共に、各固定砥石１１と交互に配置されて、ホーニングヘッド３の回転方向Ａに対して逆回転方向Ｂでかつホーニング３の周速度Ｖ１より大きな周速度Ｖ２で回転する回転砥石２１でボア６１の表面部をホーニング加工することから、固定砥石１１によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動によりボア６１の表面部に存在する空孔部の縁部からホーニングヘッド２の回転方向Ａ、即ち加工方向Ａに沿って延びるように発生したバリは、大きく成長する前の微細な状態で回転砥石２１によって除去される。また、回転砥石２１の回転によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により空孔部の縁部から回転砥石２１の回転方向Ｂ、即ち回転砥石２１による加工方向Ｂに沿って延びるように発生したバリは、大きく成長する前の微細な状態で固定砥石１１によって除去される。
【００４３】
この結果、ホーニング加工されたボア６１の表面部は、バリが空孔部の上に迫り出すことが有効に防止されて、空孔部による油溜まり効果が確保でき、ピストンリングやピストンに対する摺動特性が確保できる。また、ピストンリングやピストン等が摺動する際にバリに起因する焼付きの発生が未然に回避できる。
【００４４】
更に、固定砥石１１と回転砥石２１によるホーニング加工と、このホーニング加工に伴って発生したバリの除去が固定砥石１１及び回転砥石２１によって同時に並行して実行されることから、ホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られ、生産性の大幅な向上が期待できる。
【００４５】
図５及び図６は従来のホーニング加工によるホーニング加工処理結果と本実施の形態によるホーニング加工によるホーニング加工処理結果を比較する説明図である。
【００４６】
図５（ａ）は、固定砥石１１のみが配設されたホーニングヘッド３を軸芯方向に往復動すると共に一方向に回転してホーニング加工を施したボア６１の表面部の状態を示し、同図（ｂ）に（ａ）のＩ−Ｉ線断面を示すものである。このホーニング加工にあっては、金属の塑性流動により空孔部６４の縁部から加工方向に沿ったバリ６５が空孔部６４の上に迫り出して空孔部６４が塞がれ、或いは空孔部６４の開口面積が減少することが確認された。
【００４７】
一方、図６（ａ）は、本実施の形態におけるホーニングヘッド３の外周に固定砥石１１と回転砥石２１を交互に配置してホーニングヘッド３を軸芯方向に往復動すると共に一方向に回転して、固定砥石１１及び回転砥石２１によりホーニング加工を施したボア６１の表面部の状態を示し、同図（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面を示すものである。このホーニング加工にあっては、空孔部６４の縁部に発生するバリはなく、空孔部６４がバリによって塞がれ、或いは空孔部６４の開口面積が減少することがなく、良好な空孔部６４が確保できることが確認できる。
【００４８】
（第２実施の形態）
図７乃至図９を参照して第２実施の形態を説明する。なお、本実施の形態におけるホーニング加工装置４０は、上記第１実施の形態における回転砥石２１に代えてゴム製ローラ４１を使用することを特徴とし、他の構成は第１実施の形態と同様であり、図７乃至図９において対応する部分に図１乃至図６と同一符号を付することで該部の詳細な説明は省略する。
【００４９】
図７は、本実施の形態におけるホーニング加工装置４０及びシリンダブロック６０の要部を示す断面概略図である。
【００５０】
ホーニング加工装置４０は、回転自在かつ上下方向へ往復動自在の主軸２の先端に円柱状のホーニングヘッド３が設けられている。このホーニングヘッド３の外周に適宜間隔で固定砥石１１とゴム製ローラ４１が交互に複数配置されている。
【００５１】
ホーニングヘッド３内には固定砥石１１を保持すると共にホーニングヘッド３の外周から外方に突出させて拡張圧を付与する固定砥石セット治具１２が設けられている。これら固定砥石１１及び固定砥石セット治具１２は第１実施の形態と同様の構成であり詳細な説明は省略する。
【００５２】
図８にホーニングヘッド３に設けられるゴム製ローラ４１及びローラセット治具４２が示されている。なお、図８においてホーニングヘッド３は省略されている。ローラセット治具４２は、ローラ用テーパーコーン４３及びゴム製ローラ４１を保持するローラ保持シュー４５を有し、ローラ用テーパーコーン４３には互いに軸方向に離間して傾斜部４４が形成されている。
【００５３】
ローラ保持シュー４５は、ローラ用テーパーコーン４３の各傾斜部４４にそれぞれ当接する傾斜部４６及び軸方向に離間して対峙する軸受部４７、４８が一体形成されている。軸受部４７及び４８にホーニングヘッド３の軸芯方向に延在する回転軸芯を有するローラ回転軸４９が回転自在に掛け渡されて支持され、軸受部４７と４８との間においてローラ回転軸４９に円筒状のゴム製ローラ４１が取り付けられている。
【００５４】
更に一方の軸受部４７に動力固定ブラケット５０を介して回転駆動手段となる例えばモータ５１が取り付けられている。このモータ５１によってローラ回転軸４９を回転駆動し、ローラ回転軸４９に取り付けられたゴム製ローラ４１を回転駆動する。
【００５５】
このモータ５１によるゴム製ローラ４１の回転は、図９に概略を示すようにホーニング加工の際のホーニングヘッド３の回転方向Ａと逆回転方向Ｂでかつ、ホーニングヘッド３の周速度Ｖ１、より厳密には固定砥石１１の周速度より大きな周速度Ｖ３で回転駆動される。
【００５６】
また、ローラ用テーパーコーン４３の軸方向移動によってローラ用テーパーコーン４３の各傾斜部４４が、その傾斜部４４に当接するローラ保持シュー４５の各傾斜部４６に摺接しつつローラ保持シュー４５を押動してローラ保持シュー４５に支持されたゴム製ローラ４１をホーニングヘッド３の外周から突出させる方向に付勢して、ゴム製ローラ４１に拡張圧を付与するように構成されている。
【００５７】
次に、このように構成されたホーニング加工装置４０によるホーニング加工方法について説明する。
【００５８】
主軸２の先端に設けられたホーニングヘッド３を、ホーニング加工を施すべきシリンダブロック６０のボア６１内に挿入し、主軸２を回転及び軸方向に往復動してホーニングヘッド３を、例えば図９に示す回転方向Ａに回転させると共にホーニングヘッド３の軸芯方向に往復動して固定砥石１１によってボア６１の表面部をホーニング加工する。
【００５９】
このホーニングヘッド３の回転及び往復動による固定砥石１１によるホーニング加工に際し、第１実施の形態と同様に固定砥石セット治具１２によって固定砥石１１がボア６１の表面部に押し付ける拡張圧が一定に制御され、固定砥石１１による一定の研削圧力でホーニング加工が行われる。
【００６０】
この固定砥石１１によるホーニング加工と並行して、ローラセット治具４２のモータ５１によりゴム製ローラ４１をホーニングヘッド３の回転方向Ａと逆回転方向Ｂでかつホーニング３の周速度Ｖ１より大きな周速度Ｖ３で回転駆動する。
【００６１】
このゴム製ローラ４１に回転駆動にあたり、ローラセット治具４２のローラ用テーパーコーン４３の軸方向移動によってローラ用テーパーコーン４３の各傾斜部４４がローラ保持シュー４５のそれぞれの傾斜部４６を押圧する押圧力が調整され、ローラ用テーパーコーン４３の各傾斜部４４がローラ保持シュー４５のそれぞれ傾斜部４６に摺接しつつローラ保持シュー４５を押動してゴム製ローラ４１がボア６１の表面部に押し付けられる拡張圧が一定に制御される。
【００６２】
このようにホーニングヘッド３の回転及び往復動により固定砥石１１によってボア６１の表面部をホーニング加工と共に、ホーニングヘッド３の回転方向Ａと逆回転方向Ｂにホーニング３の周速度Ｖ１より大きな周速度Ｖ３で回転するゴム製ローラ４１をボア６１の表面部に押し付けることによって、固定砥石１１によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により空孔部の縁部からホーニングヘッド２の回転方向Ａ、即ち加工方向Ａに沿って延びるように発生したバリは、大きく成長する前の微細な状態でゴム製ローラ４１によって除去される。
【００６３】
この結果、ホーニング加工されたシリンダブロック６０のボア６１は、バリが空孔部の上に迫り出すことが有効に防止されて、空孔部による油溜まり効果が確保できて、ピストンリングやピストンに対する摺動特性が確保できる。また、ピストンリングやピストン等が摺動する際にバリに起因する焼付きの発生が未然に回避できる。
【００６４】
更に、固定砥石１１によるホーニング加工と、このホーニング加工に伴って発生したバリの除去がゴム製ローラ４１によって同時に並行して実行され、ホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られ、生産性の大幅な向上が期待できる。
【００６５】
なお、本発明は、上記第１実施の形態及び第２実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することもできる。例えば、第１実施の形態ではホーニングヘッド２に一対の固定砥石１１及び一対の回転砥石２１を配置したが、固定砥石１１及び回転砥石２１をそれぞれ他の複数個配置することもできる。同様に第２実施の形態においてもホーニングヘッド２に一対の固定砥石１１及び一対のゴム製ローラ４１を配置したが、固定砥石１１及びゴム製ローラ４１をそれぞれ他の複数個配置することもできる。
【００６６】
また、第２実施の形態において、ゴム製ローラ４１に代えて回転ブラシを使用することもできる。この場合、固定砥石１１によるホーニング加工に伴う金属の塑性流動により発生したバリは、成長する前に回転ブラシによって除去され、ボアの表面部に発生するバリが抑制できる。更に、固定砥石１１によるホーニング加工と、回転ブラシによるバリの除去が同時に並行して実行され、ホーニング加工のサイクルタイムの短縮が図られる。
【００６７】
更に、上記各実施の形態では溶射処理が施されたシリンダブロックのボア表面部をホーニング加工する場合を例に説明したが、精密中ぐり加工や研削加工等によって仕上げられた、表面に溶射処理が施されないシリンダブロックのボア表面にホーニング加工する場合にも適用することができる。この場合には油溜まりとなる切削条痕の上方に金属の塑性流動により迫り出すバリの発生を抑制することができる。また、エンジンのシリンダブロックに限らず、各種流動圧機のシリンダや各種ポンプ等のシリンダブロックのボア表面のホーニング加工等に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るホーニング加工装置及びシリンダブロックの要部を示す断面概略図である。
【図２】固定砥石及び固定砥石セット治具を示す図である。
【図３】回転砥石及び回転砥石セット治具を示す図である。
【図４】ホーニングヘッド及び回転砥石の作動説明図である。
【図５】従来のホーニング加工処理結果を示す説明図であり、（ａ）はボア表面部の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図６】本実施の形態に係るホーニング加工処理結果を示す説明図であり、（ａ）はボア表面部の拡大図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係るホーニング加工装置及びシリンダブロックの要部を示す断面概略図である。
【図８】ゴム製ローラ及びローラセット治具を示す図である。
【図９】ホーニングヘッド及びゴム製ローラの作動説明図である。
【図１０】従来のホーニング加工装置によるホーニング加工の説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１      ホーニング加工装置
２      主軸
３      ホーニングヘッド
１１    固定砥石
２１    回転砥石
４０    ホーニング加工装置
４１    ゴム製ローラ
６０    シリンダブロック
６１    ボア
Ａ      ホーニングヘッドの回転方向
Ｂ      回転砥石及びゴム製ローラの回転方向
Ｖ１    ホーニングヘッドの周速度
Ｖ２    回転砥石の周速度
Ｖ３    ゴム製ローラの周速度
【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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