(57)【要約】      （修正有）【課題】精密仕上加工の精度の向上と、精密孔加工装置の小型化との両立を図る事ができる構造を実現する。【解決手段】精密孔加工装置１ａは、精密仕上加工の際、主軸頭９ａに対して、回転可能且つ軸方向の振動可能に支持した主軸６ａを、軸方向に振動させる為の振動発生手段１３を備える。そして、該振動発生手段１３を、主軸６ａを回転駆動するのと共通の電動モータ１０により駆動する様に構成し、該主軸６ａの先端部に固定された孔加工用工具により加工することを特徴とする。【選択図】図１
2018015826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により回転駆動される主軸と、
該主軸を回転自在、且つ、軸方向の振動を可能な状態に支持する主軸頭と、
前記主軸の先端部に固定された孔加工用工具と、
前記主軸を軸方向に振動させる為の振動発生手段とを備えており、
該振動発生手段は、前記主軸と共通の駆動源により駆動されるものである
精密孔仕上装置。
【請求項２】
前記振動発生手段は、カム部材と、転動部材とを有しており、
前記カム部材は、前記主軸に固定され、軸方向片側面に、凹部と凸部とを前記主軸を中心とする円周方向に滑らかに連続させた第一のカム面を有しており、
前記転動部材は、外周面に設けられた転動面を前記カム面に転がり接触させた状態で、前記主軸頭に対して回転自在に支持されている
請求項１に記載した精密孔仕上装置。
【請求項３】
前記転動部材の転動面が、該転動部材の回転中心軸からの径方向距離が円周方向に関して変化する第二のカム面になっている
請求項２に記載した精密孔仕上装置。
【請求項４】
前記主軸の１回転当たりの該主軸の軸方向の振動回数が非整数回となる様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法が規制されている
請求項３に記載した精密孔仕上装置。
【請求項５】
前記主軸の振動の振幅が一定にならない様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法が規制されている
請求項３又は請求項４に記載した精密孔仕上装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を仕上げる為の精密孔仕上装置（例えば、ワンパスホーニング盤）に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を平滑に、且つ、この円孔の内径寸法を精密に仕上げる必要がある場合が多い。この様な場合に利用する加工方法として従来から、ホーニングツールによる加工（例えばホーニングツールによるワンパスホーニング）が知られている。ホーニングツールによる旋削加工の場合には、刃部に硬質砥粒を固着したホーニングツールを回転させつつ、このホーニングツールの外周面により被加工物の円孔の内周面を削り取って、この円孔の内周面を仕上げる。
【０００３】
この様な場合に使用する精密孔仕上装置として従来から、例えば特許文献１、２に記載されたものが知られている。図９は、このうちの特許文献１に記載された精密孔仕上装置（ワンパスホーニング盤）１の構造を示している。この構造の場合には、テーブル２上に円孔３を有する被加工物４を、ホルダ５を介して、この円孔３を鉛直方向に配置した状態で保持している。又、前記被加工物４の上方に鉛直方向に配置した主軸６の下端部に孔加工用工具（ホーニングツール）７を、前記円孔３と同軸に支持固定している。この主軸６は前記テーブル２の上面に設けたコラム８の前面に昇降自在に設けた主軸頭９に、回転自在に支持している。前記被加工物４の加工時にこの主軸頭９は、前記コラム８の前面で昇降する。
【０００４】
前記円孔３の内周面に精密仕上加工を施す場合には、前記主軸６を回転させつつ前記主軸頭９を下降させる。この結果、前記孔加工用工具７が、回転しつつ前記円孔３内に挿入されて、この円孔３の内径及び表面粗さが、所望値に仕上加工される。前記精密孔仕上装置１は、前記被加工物４の上面に切削剤（クーラント）を注ぎつつ、前記孔加工用工具７を、前記円孔３の内側で１往復させる、所謂ワンパス加工でこの円孔３の内径及び表面粗さを所望値にする。
【０００５】
特許文献２には、上述の様な精密仕上加工の際に、主軸（孔加工用工具）を、主軸頭に対して軸方向（軸方向、円周方向、及び径方向とは、特に断らない限り、主軸の各方向を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に振動させる為の振動発生手段を備えた精密孔加工装置が記載されている。この様な振動発生手段を備えた精密孔加工装置によれば、加工時に生じる切粉（切屑）を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出して、精密仕上加工の精度を向上できる。但し、特許文献２に記載された精密孔加工装置の場合、主軸を回転駆動する為の駆動装置と、前記振動発生手段を駆動する為の駆動装置とが異なる為、精密孔加工装置の小型化が図りにくくなる可能性がある。この為、特許文献２に記載された精密孔加工装置の場合、精密仕上加工の精度の向上と、小型化との両立を図る事が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５４１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０２０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、精密仕上加工の精度の向上と、小型化との両立を図る事ができる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の精密孔加工装置は、主軸と、主軸頭と、孔加工用工具と、振動発生手段とを備えている。
前記主軸は、駆動源により回転駆動される。
前記主軸頭は、前期主軸を回転自在、且つ、軸方向の振動を可能な状態に支持している。
前記孔加工用工具は、前記主軸の先端部に固定されている。
前記振動発生手段は、この主軸を軸方向に振動させる為のものであって、前記主軸と共通の駆動源により駆動される。
【０００９】
上述の様な本発明の精密孔加工装置を実施する場合には、具体的に、前記振動発生手段が、カム部材と、転動部材とを有する構成を採用できる。
この様な構成を採用した場合には、前記カム部材として、前記主軸に固定され、軸方向片側面に、凹部と凸部とを前記主軸を中心とする円周方向に滑らかに連続させた第一のカム面を有する構成のものを採用できる。
又、前記転動部材として、外周面に設けられた転動面を前記カム面に転がり接触させた状態で、前記主軸頭に対して（例えばカムフォロア装置を構成する各部材等の他の部材を介して）回転自在に支持された構成のものを採用できる。
【００１０】
上述の様な構成を採用した場合には、例えば、前記転動部材の転動面を、この転動部材の回転中心軸からの径方向距離が円周方向（転動部材の回転方向）に関して変化する第二のカム面とした構成を採用できる。
上述の様な構成を採用した場合には、具体的には、前記主軸の１回転当たりのこの主軸の軸方向の振動回数が非整数回となる様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法を規制する。
或いは、前記主軸の振動の振幅が一定にならない様に、前記第一のカム面及び前記第二のカム面の形状及び寸法を規制する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様な本発明によれば、精密仕上加工の精度の向上と、精密孔加工装置の小型化との両立を図れる構造を実現できる。
このうちの精密仕上加工の精度の向上を図れる理由は、主軸を軸方向に振動させる為の振動発生手段を設けているからである。即ち、本発明の場合には、精密仕上加工の際、この振動発生手段により前記主軸を軸方向に振動させる事により、加工時に生じる切粉（切屑）を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出する事ができる。
一方、精密孔加工装置の小型化を図れる理由は、前記振動発生手段を、前記主軸と共通の駆動源により駆動する様にしているからである。即ち、本例の場合、この主軸を駆動する駆動源と、前記振動発生手段を駆動する駆動源とを共通の駆動源にする事により、前記主軸の駆動源と前記振動発生手段の駆動源とを別に設ける構成と比べて、省スペース化を図る事ができて、精密孔加工装置の小型化を図り易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の１例の精密孔仕上装置を示す、部分断面図。
【図２】同じく、図１のＡ部に相当する部分の断面図。
【図３】同じく、図２のＢ部拡大図。
【図４】同じく、振動発生手段を構成するカム部材の断面図。
【図５】同じく、カム部材を図４の下方から見た状態で示す正投影図。
【図６】同じく、カム面の形状を説明する為の線図。
【図７】同じく、実施の形態の１例の主軸の振動波形を示す線図（ａ）と、別例の主軸の振動波形を示す線図（ｂ）。
【図８】カムフォロア装置の別例の第１例の構造を説明する為の部分断面図（ａ）と、別例の第２例の構造を説明する為の部分断面図（ｂ）。
【図９】従来構造の精密孔仕上装置の１例を示す部分略側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜６を参照しつつ、本発明の実施の形態の１例に就いて説明する。
本例の精密孔仕上装置１ａは、前述した従来構造と同様に、各種機械装置の部品等に形成する円孔の内周面を平滑に、且つ、この円孔の内径寸法を精密に仕上げる為のものである。この様な本例の精密孔仕上装置１ａは、孔加工用工具（ホーニングツール）７ａを、被加工物４（図９参照）の円孔３の内側で１往復させる事により（ワンパス加工）、この円孔３の内径及び表面粗さを所望値に仕上げる、所謂ワンパスホーニング盤である。以下、本例の精密孔仕上装置１ａの構造に就いて説明する。尚、各図に於ける上下方向は、必ずしも使用状態での上下方向と一致するとは限らない。
【００１４】
本例の精密孔仕上装置１ａは、主軸頭９ａと、駆動源である電動モータ１０と、カップリング１１と、主軸６ａと、コレットチャック１２と、孔加工用工具７ａと、振動発生手段１３とを備えている。
【００１５】
このうちの主軸頭９ａは、コラム８（図９参照）に対して、軸方向（図１の上下方向）の変位を可能な状態に支持されている。
具体的には、前記主軸頭９ａは、ケース本体１６と、第一の蓋体１９と、第二の蓋体２０とを有している。
前記ケース本体１６は、軸方向両端が開口した筒状部材である。
前記第一の蓋体１９は、略円輪状部材であって、前記ケース本体１６の軸方向一端（図１の上端）開口部を塞ぐ状態で、このケース本体１６に固定されている。この様な第一の蓋体１９の軸方向他側面の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に突出した円筒状の収納筒部２１が設けられている。
この収納筒部２１の軸方向他端部内周面には、全周に亙り径方向内側及び軸方向他方側が開口した蓋体側凹部２２が形成されている。
【００１６】
前記第二の蓋体２０は、略円輪状部材であって、前記ケース本体１６の軸方向他端（図１の下端）開口部を塞ぐ状態で、このケース本体１６に固定されている。
以上の様な構成を有する主軸頭９ａは、前記コラム８の一部に、このコラム８に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。
【００１７】
前記電動モータ１０は、出力軸１４を有するもので、前記主軸頭９ａと共に、前記コラム８の一部にこのコラム８に対する軸方向の変位を可能な状態に支持されている。この様な電動モータ１０は、後述する主軸６ａと振動発生手段１３とを駆動する為のものである。
【００１８】
前記カップリング１１は、３個の筒状部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃを軸方向に連結した所謂ディスク型カップリングである。この様なカップリング１１は、前記各筒状部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうちの軸方向一端側（図１の上側）の筒状部材１５ａと、同じく軸方向他端側（図１の下側）の筒状部材１５ｃとの、軸方向及び径方向に関する相対変位並びに相対傾斜を、それぞれ所定量可能とする相対動作許容機能を有している。又、前記各筒状部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ同士は、一体的に回転可能である。以上の様な構成を有するカップリング１１は、軸方向一端側（図１の上側）の筒状部材１５ａが、前記電動モータ１０の出力軸１４の先端部（下端部）に外嵌固定されている。この状態で、前記カップリング１１は、前記電動モータ１０の出力軸１４と一体回転可能である。
【００１９】
前記主軸６ａは、筒状の軸部材であって、前記主軸頭９ａを軸方向に挿通した状態で設けられている。この様な主軸６ａのうち、この主軸頭９ａの内側に配置される部分の外周面の円周方向１箇所位置には、径方向外方から見た形状が軸方向に長い矩形状の主軸側凹部１７（図２参照）が形成されている。そして、この主軸側凹部１７に、直方体状のキー部材１８が係合されている。この状態で、このキー部材１８の一部は、前記主軸６ａの軸方向中間部の外周面よりも径方向外側に突出している。
【００２０】
以上の様な構成を有する前記主軸６ａは、軸方向一端部（主軸頭９ａを構成する第一の蓋体１９から軸方向一方側に突出した部分）の外周面が、前記カップリング１１を構成する各筒状部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうちの軸方向他端側（図１の下側）の筒状部材１５ｃに内嵌固定されている。従って、前記主軸６ａは、前記カップリング１１の相対動作許容機能により、前記電動モータ１０の出力軸１４に対して、この相対動作許容機能が許容する大きさの軸方向変位（後述する軸方向の振動）を可能な状態で支持されている。
【００２１】
一方、前記主軸６ａの軸方向他端部は、前記主軸頭９ａを構成する第二の蓋体２０から軸方向他方側に突出している。
又、前記主軸６ａの軸方向中間部は、前記主軸頭９ａに対して、複数個の転がり軸受を介して、この主軸頭９ａに対する回転可能な状態に支持されている。具体的には、前記主軸６ａの軸方向一端寄り部分を、前記第一の蓋体１９の内周面に対して、例えば、ラジアル玉軸受、ラジアル滑り軸受等のラジアル軸受２３により回転可能に支持している。尚、前記主軸６ａは、このラジアル軸受２３に対して、軸方向の変位を可能に支持されている。この為に、本例の場合、このラジアル軸受２３を構成する内輪を、前記主軸６ａの軸方向中間部外周面に、この主軸６ａに対する軸方向の変位を可能に外嵌している。
【００２２】
又、本例の場合、前記主軸６ａは、前記主軸頭９ａに、この主軸頭９ａに対する軸方向の振動を可能、且つ、この主軸頭９ａと一体的な軸方向の変位を可能な状態に支持されている。この為に、本例の場合、前記主軸６ａの軸方向中間部を、前記主軸頭９ａに、所謂ストロークベアリング（ストロークブッシュ、図示省略）を介して支持している。
【００２３】
前記コレットチャック１２は、前記主軸６ａの軸方向他端部に固定されている。この様なコレットチャック１２は、前記孔加工用工具７ａを前記主軸６ａに対して固定する為のものである。
【００２４】
前記孔加工用工具７ａは、例えば、ホーン、リーマ等の回転工具であって、外周面の一部に、例えばダイヤモンド等の摩擦材を電着等の接着手段により接着して構成した加工部２４を有している。この様な加工部２４は、例えば、前記孔加工用工具７ａの外周面の円周方向に複数箇所に設けられた複数個の加工部素子（例えば、前記摩擦材）により構成する事ができる。
【００２５】
以上の様な構成を有する孔加工用工具７ａは、前記コレットチャック１２を介して、前記主軸６ａに、この主軸６ａと一体回転可能且つ軸方向の同期した変位を可能な状態に固定されている。尚、詳しい説明は省略するが、本例の精密孔仕上装置１ａは、前記孔加工用工具７ａを前記主軸６ａに組み付けた状態で、前記加工部２４の外径を拡縮する機能を有している。この為に、本例の場合、前記孔加工用工具７ａの加工部２４を、外径寸法を拡縮可能な構造にすると共に、前記精密孔仕上装置１ａに、前記孔加工用工具７ａを前記主軸６ａに組み付けた状態で、前記加工部２４の外径を拡縮する為の加工部拡縮手段を設けている。
【００２６】
前記振動発生手段１３は、前記電動モータ１０により駆動されて、前記主軸頭９ａに支持された主軸６ａを軸方向に振動させる為のものである。
具体的には、前記振動発生手段１３は、カム部材２５と、軌道板部材２６と、スラストベアリング２７と、付勢部材２８と、カムフォロア装置２９とを有している。
【００２７】
前記カム部材２５は、例えば、ＳＫＤ１１等の合金工具鋼鋼材製であって、嵌合筒部３０と、カム板部３１とを有している。
この嵌合筒部３０は、筒状部材であって、内周面の円周方向１箇所位置に、軸方向両端及び径方向内側が開口したキー溝３２（図２、４参照）が形成されている。尚、前記嵌合筒部３０の内周面のうち、このキー溝３２以外の部分は、軸方向の全長に亙り（軸方向両端縁の面取り部を除いて）内径寸法が変化しない部分円筒面状に形成されている。
【００２８】
前記カム板部３１は、円輪状部材であって、前記嵌合筒部３０の外周面の軸方向一端部から、全周に亙り径方向外方に突出した状態で設けられている。この様なカム板部３１の軸方向一側面（図１、４の上側面）の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に凹んだ第一の周溝３３が形成されている。
【００２９】
前記カム板部３１の軸方向一側面のうち、前記第一の周溝３３よりも径方向外側に形成された円輪面状部分を、第一のスラスト軌道面３４としている。この様な第一のスラスト軌道面３４は、前記嵌合筒部３０（主軸６ａ）の中心軸に直交する仮想平面上に位置する平坦面により構成されている。又、前記カム板部３１の軸方向一側面のうち、第一のスラスト軌道面３４より径方向外側に位置する部分（径方向外端部）には、全周に亙り軸方向一方側及び径方向外側が開口したカム側凹部３５が形成されている。更に、前記カム板部３１の軸方向一側面のうち、前記第一の周溝３３より径方向内側に位置する円輪面状部分を内側円輪面３６としている。前記キー溝３２の軸方向一端部は、この内側円輪面３６の円周方向１箇所位置に開口している。
【００３０】
前記カム板部３１の軸方向他側面の径方向中間部には円輪状の第一のカム面３７が形成されている。この第一のカム面３７の径方向中間部には、全周に亙り軸方向他方側に凹んだ第二の周溝３８が形成されている。従って、前記第一のカム面３７は、この第二の周溝３８により、径方向内側の内側カム面３９と、径方向外側の外側カム面４０とに分けられている。尚、前記第二の周溝３８を省略する事もできる。
【００３１】
本例の場合、前記第一のカム面３７（内側カム面３９及び外側カム面４０）を、１個の凸部（山部）と１個の凹部（谷部）とを円周方向に滑らかに連続させた正弦波状に構成している。この様な第一のカム面３７は、円周方向に関する同位相上で、軸方向に関する位置が等しい。
具体的には、前記第一のカム面３７は、この第一のカム面３７の円周方向１箇所位置を、最も軸方向一方側（図１、４の上方）に位置した最低点位置（図５に二点鎖線αで示す位置）とすると共に、前記第一のカム面３７のうちのこの最低点位置から位相が１８０°ずれた位置（この最低点位置と径方向に関して反対となる位置）を、最も軸方向他方側（（図１、４の下方）に位置した最高点位置（図５に二点鎖線βで示す位置）としている。そして、円周方向に関して前記最低点位置とこの最高点位置との中央となる２箇所位置（図５に二点鎖線γ１、γ２で示す位置）を、軸方向に関する位置がこの最低点位置とこの最高点位置との中央位置となる基準点位置としている。従って、前記第一のカム面３７の円周方向に関する同位相上に於ける軸方向に関する位置は、前記各基準点位置をゼロ（基準点）とした場合に、図６に示す様な正弦波状となる。本例の場合、前記基準点位置から前記最低点位置及び前記最高点位置までの距離（正弦波の振幅）を０．２５ｍｍとしている。又、前記第一のカム面３７の表面粗さ（算術表面粗さ）を、Ｒａ０．２以下としている。
【００３２】
尚、本例の場合、前記第一のカム面３７を、１個の凸部（山部）と１個の凹部（谷部）とを円周方向に滑らかに連続させた正弦波状に構成しているが、第一のカム面の形状は、本例の場合に限定されるものではない。例えば、第一のカム面を、例えば、凸部（山部）と凹部（谷部）とを円周方向に滑らかに連続させた２個の正弦波状に構成する事もできる。又、前記第一のカム面の形状は、正弦波状に限らず、円周方向に関して、軸方向位置が滑らかに変化する各種波形状を採用する事ができる。
又、前記基準点位置から前記最低点位置及び前記最高点位置までの距離（基準点位置からの凹部の深さ及び凸部の高さ）も、本例の場合に限定されるものではない。
【００３３】
以上の様な構成を有する前記カム部材２５は、前記嵌合筒部３０を、前記主軸６ａの軸方向中間部外周面に外嵌固定すると共に、この嵌合筒部３０のキー溝３２を、この主軸６ａの主軸側凹部１７に係合した前記キー部材１８にキー係合させた状態で、前記主軸６ａに固定されている。従って、前記カム部材２５は、前記主軸６ａと一体回転可能である。  
【００３４】
又、本例の場合、前記カム部材２５を、前記主軸６ａに対して、軸方向の同期した変位を可能に固定する為に、前記主軸６ａの外周面のうちの前記カム部材２５が外嵌固定された部分の軸方向両側部分に、１対のナット４１（軸方向他方側のナットは図示省略）を螺合固定している。そして、これら１対のナット４１のうちの軸方向一方側のナット４１の軸方向他端面と、同じく軸方向他方側のナットの軸方向一端面とにより、直接又は他の部材（筒状のスペーサー等）を介して、前記カム部材２５の嵌合筒部３０の軸方向両端面を軸方向に挟持している。尚、前記カム部材２５を、前記主軸６ａに対して、軸方向の同期した変位を可能に固定する為の構造は、本例の構造に限定されるものではない。
【００３５】
上述の様に組み付けられた状態で、前記カム部材２５を構成するカム板部３１の外周面が、前記第一の蓋体１９の収納筒部２１の蓋体側凹部２２の周面（底部）と、径方向に僅かな隙間を介して対向している。又、前記蓋体側凹部２２の側面と、前記カム板部３１のカム側凹部３５の側面とが、軸方向に隙間を介して対向している。
【００３６】
前記軌道板部材２６は、金属製の円輪状部材であって、軸方向他側面に第二のスラスト軌道面４２が形成されている。
この様な軌道板部材２６は、前記第一の蓋体１９の収納筒部２１の内側のうち、前記カム板部３１よりも軸方向一方側部分に、軸方向の変位を可能な状態で配置されている。この状態で、前記カム板部３１の第一のスラスト軌道面３４と前記軌道板部材２６の第二のスラスト軌道面４２との間には、前記スラストベアリング２７を構成する複数個の円筒ころ４３、４３を配置可能な軸受配置空間（軸方向隙間）が存在している。
又、前記軌道板部材２６の内径側には、前記主軸６ａのうちの前記ナット４１が螺合固定された部分が挿通されている。この状態で、前記軌道板部材２６の内周面と前記ナット４１の外周面との間には、径方向に関する隙間が存在している。
【００３７】
前記スラストベアリング２７は、前記カム板部３１の第一のスラスト軌道面３４と、前記軌道板部材２６の第二のスラスト軌道面４２と、複数個の円筒ころ４３、４３と、円輪状の保持器４４とにより構成されている。具体的には、前記複数個の円筒ころ４３、４３が、前記保持器４４に形成された複数個のポケット４５、４５に転動自在に保持された状態で、前記第一のスラスト軌道面３４と前記第二のスラスト軌道面４２とにより軸方向に挟持されている。
【００３８】
本例の場合、前記収納筒部２１の内側の軸方向一端部に、円輪状板部材４６を内嵌固定している。この状態で、この円輪状板部材４６の軸方向一側面は、前記第一の蓋体１９の軸方向他側面のうちの前記収納筒部２１よりも径方向内側に存在する部分と当接している。又、前記円輪状板部材４６の内側には、前記主軸６ａのうち、前記ナット４１が固定された部分の軸方向一方側に隣接した部分が挿通されている。上述の様に組み付けられた状態で、前記円輪状板部材４６の内周面と前記主軸６ａの外周面との間には、径方向に関する隙間が存在している。
【００３９】
前記付勢部材２８は、例えば、金属製の皿ばねにより構成する事ができる。この様な付勢部材２８は、前記円輪状板部材４６の軸方向他側面と、前記軌道板部材２６の軸方向一側面との間に配置されている。この状態で、前記付勢部材２８は、この軌道板部材２６、前記スラストベアリング２７、及びカム部材２５を軸方向他方側（下方側）に押圧している（弾性力を付与している）。尚、前記付勢部材２８は、皿ばねに限らず、各種ばね、各種押圧装置（油圧式、空圧式、機械式等の各種押圧装置）を採用できる。
【００４０】
以上の様に、本例の場合、前記収納筒部２１の内側に、軸方向一方側から順に、前記円輪状板部材４６、前記付勢部材２８、前記軌道板部材２６、前記スラストベアリング２７、及び前記カム板部３１の軸方向一方側半部を配置している。この様な構成により、精密孔仕上装置１ａの組立性の向上を図っている。
【００４１】
前記カムフォロア装置２９は、前記主軸頭９ａに支持固定されており、前記第一のカム面３７と転がり接触する第二のカム面４８を有している。この様な第一のカム面３７と第二のカム面４８とは、前記付勢部材２８の押圧力に基づいて弾性的に当接している。尚、本例の場合、前記第二のカム面４８が、特許請求の範囲に記載した転動面に相当する。
【００４２】
具体的には、前記カムフォロア装置２９は、支持部材４９と、支持軸５０と、１対のラジアル玉軸受５１、５１と、１対のワッシャ５２、５２とを有している。
このうちの支持部材４９は、断面略コ字形状であって、互いに間隔をあけて平行に設けられた１対の支持壁部５３、５３と、これら１対の支持壁部５３、５３同士を連続する連続壁部５４とを有している。
前記１対の支持壁部５３、５３の互いに整合する部分には、これら１対の支持壁部５３、５３を貫通した１対の円孔５５、５５が形成されている。
【００４３】
前記支持軸５０は、断面円形状で中実の軸部材であって、軸方向両端部を前記１対の円孔５５、５５に内嵌固定した状態で、前記１対の支持壁部５３、５３に掛け渡されている。この状態で、前記支持軸５０は、これら１対の支持壁部５３、５３に対して回転不能である。尚、前記支持軸５０を、これら１対の支持壁部５３、５３に対して回転可能な状態に支持する構成を採用する事もできる。
【００４４】
前記１対のラジアル玉軸受５１、５１は、例えば、外輪（図示省略）と、内輪（図示省略）と、複数個の玉（図示省略）と、保持器（図示省略）と、１対のシールリング（図示省略）とを有している。
前記外輪は、特許請求の範囲に記載した転動部材に相当する部材であって、内周面の軸方向中間部に深溝型の外輪軌道を有している。
前記内輪は、外周面の軸方向中間部に深溝型の内輪軌道を有している。
前記複数個の玉は、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
【００４５】
前記保持器は、前記複数個の玉を転動自在に保持している。
前記１対のシールリングは、前記外輪の軸方向両端部内周面と前記内輪の軸方向両端部外周面との間に設けられて、この外輪の内周面とこの内輪の外周面との間に存在する、前記各玉を設置した環状の内部空間の軸方向両端開口部を塞いでいる。
【００４６】
以上の様な構成を有する１対のラジアル玉軸受５１、５１はそれぞれ、前記内輪を、前記支持軸５０の軸方向中間部外周面に、締り嵌めにより外嵌固定した状態で、前記支持軸５０に固定されている。この状態で、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１のうちの一方（図１の右方）のラジアル玉軸受５１を構成する内輪の軸方向他端面（図１の左端面）と、同じく他方（図１の左方）のラジアル玉軸受５１を構成する内輪の軸方向一端面（図１の左端面）とが当接している。
【００４７】
又、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１のうちの一方（図１の右方）のラジアル玉軸受５１を構成する外輪の軸方向他端面（図１の左端面）と、同じく他方（図１の左方）のラジアル玉軸受５１を構成する外輪の軸方向一端面（図１の右端面）とが、当接している。
【００４８】
又、本例の場合、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１（各外輪）の外周面を円筒面としており、この外周面の中心軸を、これら各外輪の回転中心である前記支持軸５０の中心軸に対して所定量だけ偏心（オフセット）させている。この為に、本例の場合、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１を構成する各外輪として、これら各外輪の外周面の中心軸が、これら各外輪の内周面（前記外輪軌道）の中心軸に対して偏心した構造のものを採用している。そして、前記各外輪の外周面を、前記第二のカム面４８としている。尚、これら各外輪の外周面（第二のカム面４８）を楕円形或いは涙滴形とする事もできる。又、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１の代わりに、各種ラジアル軸受を採用する事ができる。例えば、１対のラジアル玉軸受の代わりに、単列のラジアル軸受や複列のラジアル軸受を採用する事ができる。これら各構成を採用した場合には、ラジアル軸受の外周面を第二のカム面として、この第二のカム面の中心軸を、この第二のカム面の回転中心に対して偏心させる。
【００４９】
以上の様に、本例の場合、前記第二のカム面４８の回転中心軸である前記支持軸５０の中心軸を、前記主軸６ａの中心軸に対する放射方向に一致させている。従って、前記第一のカム面３７の回転中心軸（主軸６ａ及びカム部材２５の中心軸）と、前記第二のカム面４８の回転中心軸（前記支持軸５０の中心軸）とは直交している（互いに直交する仮想平面上に位置している）。
【００５０】
又、カムフォロア装置として、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１の代わりに、図８（ａ）に示す様に、前記支持軸５０の軸方向中間部外周面に、円筒状のローラ６３を、この支持軸５０と相対回転可能に外嵌して構成する、所謂シングルローラ型や、図８（ｂ）に示す様に、前記支持軸５０の軸方向中間部外周面に支持軸５０と相対回転可能に第一のローラ６４を外嵌すると共に、この第一のローラ６４の外周面にこの第一のローラ６４と相対回転可能に第二のローラ６５を外嵌して構成する、所謂ダブルローラ型のものを採用する事もできる。前記シングルローラ型の構成を採用した場合には、前記ローラ６３の外周面の中心軸を、同じく内周面の及び前記支持軸５０の中心軸に対して所定量だけ偏心させる。一方、前記ダブルローラ型の構成を採用した場合には、前記第二のローラ６５の外周面の中心軸を、同じく内周面及び前記支持軸５０の中心軸に対して所定量だけ偏心させる。
【００５１】
前記１対のワッシャ５２、５２はそれぞれ、金属製或いは合成樹脂製の円輪状部材である。この様な１対のワッシャ５２、５２のうちの一方（図２、３の右方）のワッシャ５２は、前記支持軸５０の軸方向中間部のうち、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１のうちの一方（図２、３の右方）のラジアル玉軸受５１の幅方向外側面（図２、３の右側面）と、前記１対の支持壁部５３、５３のうちの一方（図２、３の右方）の支持壁部５３の幅方向内側面（図２、３の左側面）との間となる部分の外周面に外嵌されている。
【００５２】
一方、前記１対のワッシャ５２、５２のうちの他方（図２、３の左方）のワッシャ５２は、前記支持軸５０の軸方向中間部のうち、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１のうちの他方（図２、３の左方）のラジアル玉軸受５１の幅方向外側面（図２、３の左側面）と、前記１対の支持壁部５３、５３のうちの他方（図２、３の左方）の支持壁部５３の幅方向内側面（図２、３の右側面）との間となる部分の外周面に外嵌されている。
【００５３】
以上の様な構成を有するカムフォロア装置２９は、前記支持部材４９が、前記主軸頭９ａを構成するケース本体１６の内側に支持固定されている。この状態で、前記第二のカム面４８（各外輪の外周面）が、前記第一のカム面３７（外側カム面４０及び内側カム面３９）に弾性的に当接している。別の言い方をすれば、前記第一のカム面３７（外側カム面４０及び内側カム面３９）は、前記付勢部材２８の押圧力（弾性力）に基づいて、前記第二のカム面４８（各外輪の外周面）に弾性的に押し付けられている。従って、前記カム部材２５が回転すると、前記第一のカム面３７（内側カム面３９、前記外側カム面４０）と、前記第二のカム面４８（各外輪の外周面）との当接（転がり接触）に基づいて、これら各外輪が、前記支持軸５０の中心軸を中心に回転する。本例の場合、この様な前記第二のカム面４８（各外輪の外周面）の回転（支持軸５０の中心軸を中心とした自転）に伴い、この第二のカム面４８のうちの前記第一のカム面３７との当接部（転がり接触部）の、前記支持軸５０の中心軸からの距離が変化する。即ち、前記二のカム面４８（各外輪の外周面）は、自身の回転（自転）に伴い前記第一のカム面３７を軸方向に変位させるカムの機能を果たす。
【００５４】
本例の場合、前記第一のカム面３７と前記第二のカム面４８との当接部（転がり接触部）に滑りが生じないと仮定した場合に、前記主軸６ａ（カム部材２５）が１回転すると、前記各外輪が３．５回転する様に各部の形状及び寸法を規制している。
【００５５】
以上の様な構成を有する前記振動発生手段１３は、前記主軸６ａと共に前記カム部材２５が回転すると、このカム部材２５の第一のカム面３７と、前記カムフォロア装置２９の第二のカム面４８との転がり接触に基づいて、前記主軸６ａ及び前記カム部材２５を軸方向に振動（往復変位）させる事ができる。
【００５６】
具体的には、前記主軸６ａ及びカム部材２５は、前記第一のカム面３７のこの主軸６ａ（カム部材２５）の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面４８の前記支持軸５０の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する。
【００５７】
先ず、前記第一のカム面３７のこの主軸６ａ（カム部材２５）の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動に就いて説明する。
前記カム部材２５は、前記付勢部材２８の押圧力に基づいて、前記第一のカム面３７を前記第二のカム面４８に押し付けられている為、前記カム部材２５が回転すると、前記第一のカム面３７のうち、前記第二のカム面４８と当接する部分が円周方向に移動（回転）する。すると、前記第一のカム面３７は図６に示す様な正弦波状に形成されている為、前記移動（回転）に伴い、前記カム部材２５が、前記第一のカム面３７の形状に基づいて、１回転毎に軸方向に１往復だけ振動（変位）する。
【００５８】
次に、前記第二のカム面４８の前記支持軸５０の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動に就いて説明する。
本例の場合、前記第二のカム面４８の中心軸を、この第二のカム面４８の回転中心である前記支持軸５０の中心軸に対して偏心させている。この為、前記第二のカム面４８のうちの前記第一のカム面３７と当接（転がり接触）している部分の、前記支持軸５０の中心軸からの距離は、前記第二のカム面４８の回転に伴い変化する。本例の場合、この変化の波形を、前記第一のカム面３７の波形（正弦波）の周期の１／３．５の周期の正弦波状としている。尚、本例の場合、この波形の振幅を０．１〜０．２ｍｍとしている。尚、この波形の振幅は、本例の場合に限定されるものではない。
【００５９】
従って、前記カム部材２５の回転に伴い、前記第二のカム面４８が、前記支持軸５０の中心軸を中心に回転すると、この第二のカム面４８のうちの前記第一のカム面３７と当接（転がり接触）している部分の、前記支持軸５０の中心軸からの距離が上述の様に変化して、前記カム部材２５を軸方向に振動（変位）させる。尚、本例の場合、このカム部材２５（前記主軸６ａ）が１回転すると、前記第二のカム面４８の前記支持軸５０の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動により、前記カム部材２５（前記主軸６ａ）が、軸方向に３．５往復する（３．５回振動する）。
【００６０】
以上の様に、本例の場合、前記主軸６ａは、前記第一のカム面３７のこの主軸６ａ（カム部材２５）の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面４８の前記支持軸５０の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する。特に、本例の場合、前記主軸６ａの、この主軸６ａ（カム部材２５）の１回転当たりの振動数を、非整数回（例えば、３．５回）となる様に、前記第一のカム面３７及び前記第二のカム面４８の形状、寸法、及び当接位置を規制している。又、本例の場合、前記主軸６ａの振動の振幅が一定とならない様に、前記第一のカム面３７及び前記第二のカム面４８の形状、寸法、及び当接位置を規制している。
【００６１】
尚、図７（ａ）は、前記主軸６ａの振動波形の１例を示している。但し、これら主軸６ａ及びカム部材２５の振動波形は、前記第一のカム面３７と前記第二のカム面４８との当接する部分の、これら第一のカム面３７の位相及び第二のカム面４８の位相によって波形が異なる。
【００６２】
尚、前記カムフォロア装置２９に代えて、前記１対のラジアル玉軸受５１、５１の外周面の中心軸が、前記支持軸５０の中心軸と同軸に存在するカムフォロア装置を採用する事もできる。この様な構成を採用した場合には、前記主軸６ａ及びカム部材２５は、図７（ｂ）に示す様な、上述の様な前記第一のカム面３７の波形状に基づいて発生する振動の振動波形と同じ振動波形で振動する。
【００６３】
以上の様な構成を有する本例によれば、精密仕上加工の精度の向上と、精密孔加工装置の小型化との両立を図る事ができる構造を実現できる。
このうちの精密仕上加工の精度の向上を図れる理由は、前述した様な振動発生手段１３を設けているからである。即ち、本例の場合には、精密仕上加工の際、この振動発生手段１３により前記主軸６ａを軸方向に振動させる事により、加工時に生じる切粉（切屑）を細かく切断すると共に、この切粉を強制的に排出する事ができる。
又、精密孔加工装置の小型化を図れる理由は、本例の場合には、前記電動モータ１０により、前記主軸６ａ及び前記振動発生手段１３を駆動する様にしているからである。この為、前記主軸６ａの駆動源と前記振動発生手段１３の駆動源とを別に設ける構成と比べて、省スペース化を図る事ができて、精密孔加工装置の小型化を図り易くなる。
【００６４】
更に、本例の場合、前記主軸６ａ及びカム部材２５を、前記第一のカム面３７のこの主軸６ａ（カム部材２５）の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形と、前記第二のカム面４８の前記支持軸５０の中心軸を中心とした回転に基づいて発生する振動の振動波形とを合成した振動波形で振動する様に構成している。この為、前記主軸６ａ及びカム部材２５を、図７（ａ）に示す様な、この主軸６ａの回転と同期しない振動波形で振動させる事ができる。この結果、孔加工用工具７ａの加工部の目詰まりを防止すると共に、前記被加工物４の円孔３の内周面に形成される所謂挽き目が揃う（軸方向に長くなる）事の防止を図れる。
【００６５】
特に、本例の場合、前記主軸６ａの、この主軸６ａ（カム部材２５）の１回転当たりの振動数を、非整数回（例えば、３．５回）となる様に、前記第一のカム面３７及び前記第二のカム面４８の形状、寸法、及び当接位置を規制している。この為、前記被加工物４の円孔３の内周面に形成される挽き目が揃う（軸方向に長くなる）事を、より効果的に防止できる。
【００６６】
更に、本例の場合、前記主軸６ａの振動波形を上述の様な合成した振動波形にすると共に、この振動波形の振幅が一定とならない様に、前記第一のカム面３７及び前記第二のカム面４８の形状、寸法、及び当接位置を規制している。即ち、前記主軸６ａの振動波形には、図７（ａ）に示す様に、振幅が大きい部分と振幅が小さい部分とが存在する。この様に振幅が大きい部分が存在すると、切削性を向上する事ができる。又、振動波形に振幅が大きい部分と振幅が小さい部分とが混在している為、振幅が一定の場合と比べて、加工時に生じる切粉（切屑）を細かく切断する効果と、この切粉を強制的に排出する効果を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明を実施する場合に、転動部材の構造は、前述したカムフォロア装置２９を構成する１対のラジアル玉軸受５１、５１の構造に限定されるものではない。
又、カム面の構造も、前述した第一のカム面３７の構造に限定されるものではない。
又、本発明は、前述した実施の形態の１例の様なワンパスホーニング盤だけでなく、各種構造の精密孔仕上装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１、１ａ  精密孔仕上装置
２  テーブル
３  円孔
４  被加工物
５  ホルダ
６、６ａ  主軸
７、７ａ  孔加工用工具
８  コラム
９、９ａ  主軸頭
１０  電動モータ
１１  カップリング
１２  コレットチャック
１３  振動発生手段
１４  出力軸
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  筒状部材
１６  ケース本体
１７  主軸側凹部
１８  キー部材
１９  第一の蓋体
２０  第二の蓋体
２１  収納筒部
２２  蓋体側凹部
２３  ラジアル転がり軸受
２４  加工部
２５  カム部材
２６  軌道板部材
２７  スラストベアリング
２８  付勢部材
２９  カムフォロア装置
３０  嵌合筒部
３１  カム板部
３２  キー溝
３３  第一の周溝
３４  第一のスラスト軌道面
３５  カム側凹部
３６  内側円輪面
３７  カム面
３８  第二の周溝
３９  内側カム面
４０  外側カム面
４１  ナット
４２  第二のスラスト軌道面
４３  円筒ころ
４４  保持器
４５  ポケット
４６  円輪状板部材
４８  第二のカム面
４９  支持部材
５０  支持軸
５１  ラジアル玉軸受
５２  止め輪
５３  支持壁部
５４  連続壁部
５５  円孔
５６  係止溝
６３  ローラ
６４  第一のローラ
６５  第二のローラ
【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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