(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成のホーニング研削工具を提供する。【解決手段】ホーニング研削工具１は、クーラント供給口９と、クーラント噴射口８と、砥石駆動室１０と、を有する円柱形状の工具本体２と、工具本体２の径方向に進退自在に支持された砥石３と、工具本体２におけるクーラントの流路を制御する制御弁５と、を備える。クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力で供給されると、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を接続状態とつつクーラント供給口９と砥石駆動室１０を非接続状態とする。クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力と異なる第２の圧力で供給されると、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を非接続状態としつつ、クーラント供給口９と砥石駆動室１０を接続状態とする。【選択図】図１
2018114606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物の内周面を研削するためのホーニング研削工具であって、
クーラントが供給されるクーラント供給口と、前記クーラントを噴射するクーラント噴射口と、砥石駆動室と、を有する円柱形状の工具本体と、
前記工具本体の径方向に進退自在に支持された砥石と、
前記工具本体における前記クーラントの流路を制御する制御弁と、
を備え、
前記クーラント供給口に前記クーラントが第１の圧力で供給されると、前記制御弁は、前記クーラント供給口と前記クーラント噴射口を接続状態とつつ前記クーラント供給口と前記砥石駆動室を非接続状態とし、これにより、前記クーラント噴射口から前記クーラントが噴射されて前記加工対象物の前記内周面が洗浄され、
前記クーラント供給口に前記クーラントが第１の圧力と異なる第２の圧力で供給されると、前記制御弁は、前記クーラント供給口と前記クーラント噴射口を非接続状態とつつ前記クーラント供給口と前記砥石駆動室を接続状態とし、これにより、前記砥石が径方向外方に押圧されて前記加工対象物の前記内周面に接触する、
ホーニング研削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーニング研削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、加工対象物の内周面を研削するためのホーニングマシンを開示している。このホーニングマシンでは、内周面と砥石面の当接状態を良好に維持する調整機能として、調整棒と、砥石台と砥石から成る摺動子と、から成る構成が採用されている。調整棒の先端の斜面に摺動子の底を当接させた状態で調整棒を動かすと、摺動子が半径方向に動くように構成されている。また、クーラントを噴射孔から噴出することで、剥離砥粒や切り粉が工具に堆積するのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４６５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、砥石を径方向外方に押し出す調整棒の駆動が必要となり、構造が複雑となっていた。
【０００５】
そこで、本願発明の目的は、簡素な構成のホーニング研削工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明によれば、加工対象物の内周面を研削するためのホーニング研削工具であって、クーラントが供給されるクーラント供給口と、前記クーラントを噴射するクーラント噴射口と、砥石駆動室と、を有する円柱形状の工具本体と、前記工具本体の径方向に進退自在に支持された砥石と、前記工具本体における前記クーラントの流路を制御する制御弁と、を備え、前記クーラント供給口に前記クーラントが第１の圧力で供給されると、前記制御弁は、前記クーラント供給口と前記クーラント噴射口を接続状態とつつ前記クーラント供給口と前記砥石駆動室を非接続状態とし、これにより、前記クーラント噴射口から前記クーラントが噴射されて前記加工対象物の前記内周面が洗浄され、前記クーラント供給口に前記クーラントが第１の圧力と異なる第２の圧力で供給されると、前記制御弁は、前記クーラント供給口と前記クーラント噴射口を非接続状態とつつ前記クーラント供給口と前記砥石駆動室を接続状態とし、これにより、前記砥石が径方向外方に押圧されて前記加工対象物の前記内周面に接触する、ホーニング研削工具が提供される。以上の構成によれば、前記クーラント供給口に供給する前記クーラントの圧力を切り替えることで、前記加工対象物の洗浄と前記砥石の押圧を切り替えることができる。従って、簡素な構成のホーニング研削工具が実現される。また、前記クーラント供給口に前記クーラントを第２の圧力で供給後、前記クーラント供給口に前記クーラントを第１の圧力で供給することで、前記加工対象物の前記内周面を洗浄しながら前記加工対象物の前記内周面を研削することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記クーラント供給口に供給する前記クーラントの圧力を切り替えることで、前記加工対象物の洗浄と前記砥石の押圧を切り替えることができる。従って、簡素な構成のホーニング研削工具が実現される。また、前記クーラント供給口に前記クーラントを第２の圧力で供給後、前記クーラント供給口に前記クーラントを第１の圧力で供給することで、前記加工対象物の前記内周面を洗浄しながら前記加工対象物の前記内周面を研削することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ホーニング研削工具の断面図である。
【図２】ホーニング研削工具をボアに浅く挿入した状態の、ホーニング研削工具の断面図である。
【図３】砥石を径方向外方へ押圧した状態の、ホーニング研削工具の断面図である。
【図４】ホーニング研削工具をボアに深く挿入した状態の、ホーニング研削工具の断面図である。
【図５】ホーニング研削工具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１から図５を参照して、一実施形態を説明する。
【００１０】
図１には、ホーニング研削工具１を示している。ホーニング研削工具１は、例えばエンジンのシリンダブロックのボア（加工対象物）の内周面に残存するバリを除去するために、ボアの内周面を研削するための工具である。ホーニング研削工具１は、所定の回転数で回転可能な回転軸に取り付けられて用いられる。
【００１１】
（ホーニング研削工具１）
ホーニング研削工具１は、工具本体２と、砥石３と、砥石駆動機構４と、制御弁５と、フローティング機構付きホルダー６と、を備えている。
【００１２】
（工具本体２）
工具本体２は、略円柱形状を有しており、図１に示すように長手方向及び径方向を有する。工具本体２の先端部には先端に向かうに連れて先細るテーパー面７が形成されている。テーパー面７には、複数のクーラント噴射口８が形成されている。工具本体２の後端面には、クーラント供給口９が形成されている。工具本体２は更に、砥石駆動室１０を有する。
【００１３】
（砥石３）
砥石３は、工具本体２の径方向に進退自在となるように工具本体２に支持されている。図１には、砥石３が１つのみ描かれているが、砥石３は１つでもよいし、２つ以上であってもよい。
【００１４】
（砥石駆動機構４）
砥石駆動機構４は、砥石駆動室１０に供給されたクーラントの圧力により砥石３を径方向外方に押圧する機構である。砥石駆動機構４は、駆動スライダ１１と、圧縮コイルバネ１２と、砥石台１３と、によって構成されている。
【００１５】
駆動スライダ１１は、工具本体２の長手方向に沿って細長く形成されており、工具本体２の長手方向に進退自在となるように工具本体２に支持されている。駆動スライダ１１は、工具本体２の先端に向かうに連れて先細る２つのテーパー係合面１１ａを有する。駆動スライダ１１の後端面は砥石駆動室１０を区画している。
【００１６】
圧縮コイルバネ１２は、駆動スライダ１１の先端側に配置されている。従って、駆動スライダ１１は、工具本体２の長手方向において砥石駆動室１０と圧縮コイルバネ１２により挟まれている。それ故、砥石駆動室１０にクーラントが供給されていない状態では圧縮コイルバネ１２の復元力により駆動スライダ１１は工具本体２の後端側に向かって押圧されており、砥石駆動室１０にクーラントが供給されると圧縮コイルバネ１２の復元力に抗して駆動スライダ１１は工具本体２の先端側に移動する。
【００１７】
砥石台１３は、砥石３に固定されており砥石３を支持している。砥石台１３は、駆動スライダ１１のテーパー係合面１１ａとテーパー係合可能な２つのテーパー被係合面１３ａを有している。各テーパー被係合面１３ａは、工具本体２の先端に向かうに連れて先細るように形成されている。従って、砥石駆動室１０にクーラントが供給されて駆動スライダ１１が工具本体２の先端側に移動すると、駆動スライダ１１のテーパー係合面１１ａと砥石台１３のテーパー被係合面１３ａとのテーパー係合により砥石台１３は径方向外方へと押し出され、もって、砥石３が径方向外方へ押圧されることになる。
【００１８】
ここで、クーラントとは、研削時における発熱を抑制するための冷却液としての機能、潤滑や防錆、切り屑付着防止など多用な機能を有する液体であって、例えばエマルジョン形、ソリューブル形、ケミカルソリューション形など、求められる粘度に応じて適宜選択される。
【００１９】
（制御弁５）
制御弁５は、クーラントの流れの方向を切り替えるものである。本実施形態において制御弁５は、６ポート３位置制御弁であって、油圧パイロット及びスプリングリターンにより駆動する。制御弁５の油圧パイロットポート５ａは常時、クーラント供給口９に接続している。
【００２０】
図１は制御弁５のスプール５ｂが第１位置に位置している状態を、図２は制御弁５のスプール５ｂが第２位置に位置している状態を、図３は制御弁５のスプール５ｂが第３位置に位置している状態を、それぞれ示している。スプール５ｂは、第１位置から第２位置、第２位置から第３位置へと移動するにつれて油圧パイロットポート５ａから遠ざかる。
【００２１】
＜制御弁５：第１位置＞
図１に示すように、クーラント供給口９にクーラントが供給されていないと、制御弁５のスプリングリターンによってスプール５ｂは第１位置に位置する。スプール５ｂが第１位置に位置するとき、制御弁５は、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４を接続状態としている。従って、砥石駆動室１０にクーラントが供給された状態でスプール５ｂが第１位置へと切り替わると、砥石駆動室１０のクーラントはクーラント排出口１４を介して外部に排出されることになる。また、スプール５ｂが第１位置に位置するとき、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を非接続状態とすると共に、クーラント供給口９と砥石駆動室１０を非接続状態とする。
【００２２】
＜制御弁５：第２位置＞
クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力（例えば９０ＭＰａ）で供給されると、制御弁５の油圧パイロットによってスプール５ｂは図２に示す第２位置に移動する。スプール５ｂが第２位置に位置するとき、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を接続状態とする。従って、スプール５ｂが第２位置に位置するとき、クーラント噴射口８からクーラントが噴射されて、ボア１５の内周面１５ａを洗浄する。また、スプール５ｂが第２位置に位置するとき、制御弁５は、クーラント供給口９と砥石駆動室１０を非接続状態とすると共に、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４を非接続状態とする。
【００２３】
＜制御弁５：第３位置＞
クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力と異なり第１の圧力よりも高い第２の圧力（例えば１５０ＭＰａ）で供給されると、制御弁５の油圧パイロットによってスプール５ｂは図３に示す第３位置に移動する。スプール５ｂが第３位置に位置するとき、制御弁５は、クーラント供給口９と砥石駆動室１０を接続状態とする。従って、スプール５ｂが第３位置に位置するとき、砥石３が径方向外方に押圧されて、砥石３がボア１５の内周面１５ａに接触する。また、スプール５ｂが第２位置に位置するとき、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を非接続状態とすると共に、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４を非接続状態とする。
【００２４】
＜フローティング機構付きホルダー６＞
図１に戻り、フローティング機構付きホルダー６は、工具本体２の後端に取り付けられ、工具本体２と図示しない回転軸との間におけるフローティング機能を実現する。フローティング機構付きホルダー６によれば、ホーニング研削工具１を汎用機において自動工具交換することが容易となる。
【００２５】
（作動）
次に、ホーニング研削工具１の作動を説明する。ここでは、ホーニング研削工具１の初期状態として、砥石駆動室１０にクーラントが残っておらず、スプール５ｂがスプリングリターンにより第１位置に位置しているものとする。スプール５ｂが第１位置に位置しているので、クーラント供給口９とクーラント噴射口８は非接続状態にあり、クーラント供給口９と砥石駆動室１０は非接続状態にあり、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４は接続状態にある。また、このとき、砥石３は径方向内方に退避している。
【００２６】
（回転開始工程）
この状態で、先ず、ホーニング研削工具１のフローティング機構付きホルダー６を図示しない回転軸に取り付ける。次に、回転軸を所定の回転数で回転させる。
【００２７】
（洗浄工程）
次に、図２に示すように、クーラント供給口９にクーラントを第１圧力で供給しながらホーニング研削工具１をボア１５に浅く挿入する。クーラント供給口９にクーラントが第１圧力で供給されることで、スプール５ｂは第１位置から第２位置に移動し、クーラント供給口９とクーラント噴射口８が非接続状態から接続状態へと切り替えられる。これにより、クーラントがクーラント噴射口８からボア１５の内周面１５ａに向かって噴射され、ボア１５の内周面１５ａはクーラントにより洗浄されることになる。また、このとき、スプール５ｂが第２位置に位置しているので、クーラント供給口９と砥石駆動室１０は非接続状態であり、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４は非接続状態である。従って、砥石３は径方向外方へ押圧されておらず、ホーニング研削工具１による研削は行われない。
【００２８】
（砥石押圧工程）
次に、図３に示すように、クーラント供給口９にクーラントを第２圧力で供給する。クーラント供給口９にクーラントが第２圧力で供給されることで、スプール５ｂは第２位置から第３位置に移動し、クーラント供給口９と砥石駆動室１０が非接続状態から接続状態へと切り替わる。これにより、砥石３が径方向外方へと押圧され、砥石３がボア１５の内周面１５ａに接触することで、ボア１５の内周面１５ａが研削される。この研削により、ボア１５の内周面１５ａに残存するバリが除去される。このとき、クーラント供給口９とクーラント噴射口８は接続状態から非接続状態へと切り替えられるので、クーラント噴射口８からのクーラントの噴射は停止する。
【００２９】
（研削工程）
次に、図４に示すように、クーラント供給口９へ供給するクーラントの圧力を第２圧力から第１圧力に切り替え、切り替え後、ホーニング研削工具１をボア１５内へ深く挿入する。上記切り替えにより、スプール５ｂは第３位置から第２位置に戻り、クーラント供給口９とクーラント噴射口８が非接続状態から接続状態へと切り替わり、クーラントが再びクーラント噴射口８から噴射されることになる。一方、上記切り替えによりクーラント供給口９と砥石駆動室１０が接続状態から非接続状態へと切り替わるものの、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４との非接続状態は維持されるので、砥石３は径方向外方へ押圧された状態を維持している。従って、上記切り替え後のホーニング研削工具１の更なる挿入により、ボア１５の内周面１５ａは、クーラントにより洗浄されながら満遍なく研削されることになる。このように、本実施形態のホーニング研削工具１によれば、洗浄と研削を同時に行えるので、例えば切り屑などによって研削の際にボア１５の内周面１５ａが傷付くことを抑制することができる。
【００３０】
（後処理工程）
最後に、図５に示すように、クーラント供給口９へのクーラントの供給を停止し、停止後、ホーニング研削工具１をボア１５から引き抜く。上記供給の停止により、スプール５ｂは第２位置から第１位置へと移動し、砥石駆動室１０とクーラント排出口１４が非接続状態から接続状態へと切り替わる。これにより、砥石駆動室１０内のクーラントがクーラント排出口１４を介して外部に排出され、砥石３が径方向内方へ退避する。その後、ホーニング研削工具１の回転を停止する。
【００３１】
以上に、好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特徴を有する。
【００３２】
ホーニング研削工具１は、ボア１５（加工対象物）の内周面１５ａを研削するための工具である。ホーニング研削工具１は、クーラントが供給されるクーラント供給口９と、クーラントを噴射するクーラント噴射口８と、砥石駆動室１０と、を有する円柱形状の工具本体２と、工具本体２の径方向に進退自在に支持された砥石３と、工具本体２におけるクーラントの流路を制御する制御弁５と、を備える。クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力で供給されると、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を接続状態とつつクーラント供給口９と砥石駆動室１０を非接続状態とし、これにより、クーラント噴射口８からクーラントが噴射されてボア１５の内周面１５ａが洗浄される。クーラント供給口９にクーラントが第１の圧力と異なる第２の圧力で供給されると、制御弁５は、クーラント供給口９とクーラント噴射口８を非接続状態とつつクーラント供給口９と砥石駆動室１０を接続状態とし、これにより、砥石３が径方向外方に押圧されてボア１５の内周面１５ａに接触する。以上の構成によれば、クーラント供給口９に供給するクーラントの圧力を切り替えることで、ボア１５の洗浄と砥石３の押圧を切り替えることができる。従って、簡素な構成のホーニング研削工具１が実現される。また、クーラント供給口９にクーラントを第２の圧力で供給後、クーラント供給口９にクーラントを第１の圧力で供給することで、ボア１５の内周面１５ａを洗浄しながらボア１５の内周面１５ａを研削することが可能となる。従って、研削の際にボア１５の内周面１５ａを不用意に傷つけることを抑制できる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ホーニング研削工具
２  工具本体
３  砥石
４  砥石駆動機構
５  制御弁
５ａ  油圧パイロットポート
５ｂ  スプール
６  フローティング機構付きホルダー
７  テーパー面
８  クーラント噴射口
９  クーラント供給口
１０  砥石駆動室
１１  駆動スライダ
１１ａ  テーパー係合面
１２  圧縮コイルバネ
１３  砥石台
１３ａ  テーパー被係合面
１４  クーラント排出口
１５  ボア
１５ａ  内周面
【図１】
2018114606.tif 000003
【図２】
2018114606.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018114606.tif 000006
【図５】
2018114606.tif 000007