(57)【要約】      （修正有）【課題】ばねを用いて放射方向に付勢されているホーニング砥石を回転させながらドレッシングすることができるドレッシング装置を提供する。【解決手段】ドレッシング装置は、ばね２７を用いて回転軸３１の中心から放射方向に付勢されたホーニング砥石２３と、ホーニング砥石２３の両側にそれぞれ設けられた当接部材２４と、各々の当接部材２４と当接することでホーニング砥石２３を回転軸３１側に押し縮めるガイド部材６１と、ホーニング砥石２３をドレッシングするドレッシング砥石５３と、を備える。ホーニング砥石２３を回転させた際、各々の当接部材２４の当接面がガイド部材６１のガイド面６２と当接することでホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められる。ドレッシング砥石５３は、ガイド部材６１の開口部６３において、押し縮められているホーニング砥石２３をドレッシングする。【選択図】図３
2019130630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転可能に構成され、ばねを用いて前記回転軸の中心から放射方向に付勢されたホーニング砥石と、
前記ホーニング砥石の前記回転軸と平行な方向の両側にそれぞれ設けられた当接部材と、
前記各々の当接部材と当接することで前記ホーニング砥石を前記回転軸側に押し縮めるガイド部材と、
前記ホーニング砥石をドレッシングするドレッシング砥石と、を備え、
前記ホーニング砥石を回転させた際、前記各々の当接部材の当接面が前記ガイド部材のガイド面と当接することで前記ホーニング砥石が前記回転軸側に押し縮められ、
前記ドレッシング砥石は、前記ガイド部材の前記ホーニング砥石と対向する位置に設けられた開口部において、前記押し縮められているホーニング砥石をドレッシングする、
ドレッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドレッシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホーニング砥石を回転駆動させて部品の内面を研磨するホーニング加工が知られている。一般的に、部品に対してホーニング加工を繰り返すと、ホーニング砥石が摩耗して砥石としての性能が低下する。このように研磨性能が低下したホーニング砥石に対しては、ドレッシングを実施することで、ホーニング砥石の研磨性能を再生することができる。ドレッシングとは、摩耗して削れなくなった砥粒を取り除き、新たな砥粒を砥石の表面に出させる処理である。
【０００３】
特許文献１には、自重により径方向に突出したホーニング砥石をガイド部にて押し込んだ後に、隣接した研削工具を用いて成形加工を行う成形加工装置に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５５８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加工物の内面の断面形状が非真円である場合、当該加工物の内面加工には、ばねを用いて放射方向に突出するように付勢されたホーニング砥石が用いられる。このようなホーニング砥石は放射方向に変位するため、ホーニング砥石を固定することができず、ホーニング砥石を回転させながらドレッシングすることが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、ばねを用いて放射方向に付勢されているホーニング砥石を回転させながらドレッシングすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様にかかるドレッシング装置は、回転軸を中心に回転可能に構成され、ばねを用いて前記回転軸の中心から放射方向に突出するように付勢されたホーニング砥石と、前記ホーニング砥石の前記回転軸と平行な方向の両側にそれぞれ設けられた当接部材と、前記各々の当接部材と当接することで前記ホーニング砥石を前記回転軸側に押し縮めるガイド部材と、前記ホーニング砥石をドレッシングするドレッシング砥石と、を備える。前記ホーニング砥石を回転させた際、前記各々の当接部材の当接面が前記ガイド部材のガイド面と当接することで前記ホーニング砥石が前記回転軸側に押し縮められ、前記ドレッシング砥石は、前記ガイド部材の前記ホーニング砥石と対向する位置に設けられた開口部において、前記押し縮められているホーニング砥石をドレッシングする。
【０００８】
上記のドレッシング装置では、ホーニング砥石の回転軸と平行な方向の両側にそれぞれ当接部材を設け、また各々の当接部材と当接するガイド部材を設けている。よって、ホーニング砥石を回転させた際、各々の当接部材の当接面がガイド部材のガイド面と当接し、ホーニング砥石が回転軸側に押し縮められて固定される。したがって、ホーニング砥石を回転させながらドレッシングすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ばねを用いて放射方向に付勢されているホーニング砥石を回転させながらドレッシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態にかかるドレッシング装置のｘｙ平面における断面図である。
【図２】実施の形態にかかるドレッシング装置のｘｙ平面における拡大断面図である。
【図３】実施の形態にかかるドレッシング装置のｘｙ平面における拡大断面図である。
【図４】実施の形態にかかるドレッシング装置のｙｚ平面における断面図である。
【図５】実施の形態にかかるドレッシング装置が備えるガイド部材の斜視図である。
【図６】実施の形態にかかるドレッシング装置の他の構成例を示すｙｚ平面における断面図である。
【図７】実施の形態にかかるドレッシング装置が備えるガイド部材の他の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかるドレッシング装置１のｘｙ平面における断面図である。本実施の形態にかかるドレッシング装置１は、ホーニングヘッド１０が備えるホーニング砥石２３に対してドレッシングを実施する装置である。ホーニング砥石２３に対してドレッシングを実施する場合は、ホーニングヘッド１０のｘ軸方向の両端をセンタ１０１、１０２で支持し、ホーニングヘッド駆動部１００を用いてホーニングヘッド１０を回転軸３１を中心に回転させる。そして、回転しているホーニングヘッド１０のホーニング砥石２３を、ドレッシング砥石５３を用いて研磨することでドレッシングを実施する。
【００１２】
図１に示すように、ホーニングヘッド１０は、ヘッド本体１２、テーパーコーン１４、１５、シュー２１、及びホーニング砥石２３を備える。
【００１３】
ヘッド本体１２は、円筒形状に構成されている。また、ヘッド本体１２のｘ軸方向プラス側には、複数のスリットが形成されており、この複数のスリットにシュー２１が配置されている（図４の断面図参照）。具体的には、図４に示すように、ヘッド本体１２には回転軸３１から放射状に延びるように複数のスリットが形成されており、これらのスリットにシュー２１が径方向に摺動可能に配置されている。
【００１４】
また、図１に示すように、ヘッド本体１２の内部には中空部１６が形成されている。中空部１６は、ヘッド本体１２のｘ軸方向に沿って略円柱形状に形成されている。中空部１６には、テーパーコーン１４、１５が挿入されている。テーパーコーン１４、１５は、ロッド１３と連結されており、ｘ軸方向に変位可能に構成されている。テーパーコーン１４、１５は円錐形状であり、テーパーコーン１４の外周面はシュー２１の内側側面１７に当接し、テーパーコーン１５の外周面はシュー２１の内側側面１８に当接している。
【００１５】
シュー２１は、ヘッド本体１２に対して、径方向（ｙ軸方向）に移動可能に装着されている。シュー２１は、ヘッド本体１２のスリット（図４参照）に配置されることにより、ヘッド本体１２に取り付けられる。本実施の形態では、ヘッド本体１２には６つのシュー２１が取り付けられている。
【００１６】
シュー２１は平板形状に構成されており、シュー２１の外側側面には、ホーニング砥石２３が取り付けられている。また、シュー２１の内側には、テーパーコーン１４、１５の外周面と対応するテーパー形状の内側側面１７、１８が形成されている。つまり、シュー２１の内側側面１７はテーパーコーン１４の外周面と当接し、シュー２１の内側側面１８はテーパーコーン１５の外周面と当接している。
【００１７】
このような構成とすることで、テーパーコーン１４、１５がｘ軸方向に移動した際に、テーパーコーン１４、１５の外周面とシュー２１の内側側面１７、１８とが当接する位置が変化し、シュー２１を径方向（ｙ軸方向）に移動させることができる。
【００１８】
つまり、ロッド１３をｘ軸方向に移動させると、ロッド１３と連結されているテーパーコーン１４、１５もｘ軸方向に移動する。これにより、シュー２１の径方向における位置、すなわちホーニング砥石２３の径方向における位置を調整することができる。具体的には、ロッド１３をｘ軸方向プラス側に移動させると、シュー２１が径方向外側に移動するので、ホーニング砥石２３も径方向外側に移動する。また、ロッド１３をｘ軸方向マイナス側に移動させると、シュー２１が径方向内側に移動するので、ホーニング砥石２３も径方向内側に移動する。
【００１９】
シュー２１の外周には、スプリング３５、３６が設けられている。スプリング３５、３６は、シュー２１に対して径方向の内側へ向かう力を付勢している。よって、シュー２１は、スプリング３５、３６の径方向の内側に向かう力によって、ヘッド本体１２に拘束される。なお、スプリング３５、３６は、例えば環状のリターンスプリングを用いて構成することができる。
【００２０】
ホーニング砥石２３はｘ軸方向に延びる短冊形状を有し、シュー２１の外側側面に取り付けられている。図２は、本実施の形態にかかるドレッシング装置のｘｙ平面における拡大断面図である。図２に示すように、ホーニング砥石２３は砥石台２２に固定されている。シュー２１には凹部２９が形成されており、砥石台２２はシュー２１の凹部２９と対応する位置において、径方向（ｙ軸方向）に変位可能に取り付けられている。
【００２１】
具体的には、砥石台２２は、ばね２７を用いて回転軸３１の中心から放射方向に付勢された状態でシュー２１に取り付けられている。砥石台２２には長穴２５が形成されており、この長穴２５には止めピン２６が挿入されている。よって、砥石台２２の径方向外側の位置はこの止めピン２６により制限される。
【００２２】
このような構成を備えることで、ホーニング砥石２３は、回転軸３１を中心に回転し、更にばね２７を用いて回転軸３１の中心から放射方向に付勢された状態で加工物の内面を研磨することができる。よって、本実施の形態にかかるホーニング砥石２３を用いることで、加工物の内面の断面形状が非真円である場合であっても、加工物の内面を研磨することができる。
【００２３】
図２に示すように、ホーニング砥石２３の回転軸３１と平行な方向（ｘ軸方向）の両側には、当接部材２４がそれぞれ設けられている。ホーニング砥石２３は、各々の当接部材２４がガイド部材６１と当接することで回転軸３１側（ｙ軸方向マイナス側）に押し縮められる。当接部材２４は、耐摩耗性に優れた材料（例えば、超合金等の硬い材料）を用いて構成することができる。
【００２４】
図３は、本実施の形態にかかるドレッシング装置のｘｙ平面における拡大断面図であり、ホーニング砥石にドレッシングを実施している状態を示す拡大断面図である。図３に示すように、ホーニング砥石２３にドレッシングを実施する場合は、ホーニングヘッド１０（ホーニング砥石２３）を回転させた際に、各々の当接部材２４の当接面（径方向外側の面）がガイド部材６１のガイド面６２と当接することで、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められる。図４に示すように、当接部材２４の当接面は、回転軸３１を中心とした円の円弧と対応する曲面形状（Ｒ形状）を備える。また、ガイド部材６１のガイド面６２も曲面形状（Ｒ形状）を備える。よって、ホーニング砥石２３を回転させた際に、各々の当接部材２４の当接面がガイド部材６１のガイド面６２と滑らかに当接する。このとき、ガイド部材６１のガイド面６２の曲率半径は、当接部材２４の当接面の曲率半径よりも大きくすることが好ましい。
【００２５】
図２、図３に示すように、シュー２１の凹部２９には、径方向外側に延びるようにストッパ２８が設けられている。ストッパ２８は、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められた際に、ストッパ２８の先端部とホーニング砥石２３とが当接することで、ホーニング砥石２３の回転軸３１側への変位を制限する（図３参照）。換言すると、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められた際に、ストッパ２８の先端部とホーニング砥石２３とが当接することで、ホーニング砥石２３を固定することができる。
【００２６】
ここで、当接部材２４の当接面は、ホーニング砥石２３の外周面よりも回転軸３１側（つまり、内側）に配置されている。よって、図３に示すように、各々の当接部材２４の当接面がガイド部材６１のガイド面６２と当接すると、ホーニング砥石２３の外周面が当接部材２４よりもｙ軸方向プラス側に突出した状態となる。図５の斜視図に示すように、ガイド部材６１のホーニング砥石２３と対向する位置には開口部６３が形成されており、押し縮められているホーニング砥石２３は、開口部６３においてｙ軸方向プラス側に突出した状態となる。ドレッシング砥石５３は、この突出しているホーニング砥石２３の外周面（つまり、ホーニング砥石２３の出代）に対してドレッシングを実施する。
【００２７】
図２、図３に示すように、ドレッシング砥石５３は、軸部材５２に接続されている。砥石駆動部５１は軸部材５２を回転軸５５を中心に回転させる。よって、砥石駆動部５１が軸部材５２を回転させることでドレッシング砥石５３が回転軸５５を中心に回転し、ホーニング砥石２３の外周面に対してドレッシングを実施することができる。ドレッシング砥石５３は、ｙ軸方向に移動可能に構成されている。また、ドレッシング砥石５３は任意の回転数で回転可能に構成されている。よって、ドレッシング砥石５３を用いてホーニング砥石２３に対して任意の条件でドレッシングを実施することができる。
【００２８】
次に、本実施の形態にかかるドレッシング装置を用いてホーニング砥石にドレッシングを実施する場合のフローについて説明する。
【００２９】
ホーニング砥石２３に対してドレッシングを実施する場合は、図１に示すように、ドレッシング装置１のセンタ１０１、１０２でホーニングヘッド１０のｘ軸方向の両端を支持し、ホーニングヘッド駆動部１００を用いてホーニングヘッド１０を回転軸３１を中心に回転させる。また、ドレッシング砥石５３も回転軸５５を中心に回転させる。
【００３０】
その後、ガイド部材６１を回転軸３１側（ｙ軸方向マイナス側）に移動させて当接部材２４の当接面とガイド部材６１のガイド面６２とを当接させて、ホーニング砥石２３を回転軸３１側に押し縮める。更に、図３に示すように、ストッパ２８の先端部とホーニング砥石２３とが当接してホーニング砥石２３がｙ軸方向において拘束されるまで、ガイド部材６１を回転軸３１側に移動させる。このとき、押し縮められているホーニング砥石２３は、ガイド部材６１の開口部６３においてｙ軸方向プラス側に突出した状態となる（図５の斜視図参照）。ホーニング砥石２３が更に回転して、当接部材２４の当接面とガイド部材６１のガイド面６２とが当接しない状態になると、ホーニング砥石２３はガイド部材６１からの拘束から解放されて、ばね２７の力によって径方向外側へと変位する。
【００３１】
各々のホーニング砥石２３は回転軸３１を中心に連続的に回転しているので、各々のホーニング砥石２３は順番にガイド部材６１によって押し縮められて固定される。このとき、各々のホーニング砥石２３は、順番にガイド部材６１の開口部６３においてｙ軸方向プラス側に突出した状態となる。
【００３２】
この状態で、回転しているドレッシング砥石５３を回転軸３１側（ｙ軸方向マイナス側）に移動させて、ホーニング砥石２３の外周面とドレッシング砥石５３の外周面とを線接触または点接触させて、ホーニング砥石２３に対してドレッシングを実施する。このとき、図４に示すクーラントノズル４０から、ホーニング砥石２３とドレッシング砥石５３とが接触している部分にクーラントを供給しながらドレッシングを行う。各々のホーニング砥石２３は回転軸３１を中心に連続的に回転しているので、各々のホーニング砥石２３は開口部６３において突出するタイミングで順番にドレッシングされる。
【００３３】
各々のホーニング砥石２３の表面にドレッシングが不十分な箇所がある場合は、ドレッシング砥石５３を回転軸３１側（ｙ軸方向マイナス側）に更に移動させて、各々のホーニング砥石２３の表面が均質になるようにドレッシングする。
【００３４】
各々のホーニング砥石２３に対するドレッシングが終了したら、ホーニングヘッド１０の回転を止めて、ホーニングヘッド１０をドレッシング装置１から取り外す。
【００３５】
以上で説明した本実施の形態にかかるドレッシング装置では、ホーニング砥石２３の回転軸３１と平行な方向の両側にそれぞれ当接部材２４を設け、また各々の当接部材２４と当接するガイド部材６１を設けている。よって、ホーニング砥石２３を回転させた際、各々の当接部材２４の当接面がガイド部材６１のガイド面６２と当接し、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められて固定される。したがって、ばね２７を用いて放射方向に付勢されているホーニング砥石２３であっても、ホーニング砥石２３を回転させながらドレッシングすることができる。
【００３６】
また、本実施の形態にかかるドレッシング装置では、上述のようにホーニング砥石２３を回転させながらドレッシングを実施することができるので、ホーニング砥石２３に対して低コスト、短時間、且つ高精度でドレッシングを実施することができる。
【００３７】
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。例えば、上述の構成では、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められた際に、ホーニング砥石２３をストッパ２８を用いて固定する構成（図３参照）を示した。しかしながら、ホーニング砥石２３に対して径方向外側の力を付勢しているばね２７のばね定数が十分に大きい場合は、ストッパ２８を省略することができる。
【００３８】
すなわち、ばね２７のばね定数が十分に大きい場合は、ドレッシング砥石５３を用いてホーニング砥石２３をドレッシングした際にホーニング砥石２３が径方向内側（ｙ軸方向マイナス側）に変位することが抑制される。このような場合は、ストッパ２８を省略することができる。
【００３９】
また、本実施の形態にかかるドレッシング装置では、図６、図７に示すように、ガイド部材７１のガイド面７２を平面形状としてもよい。ガイド部材７１のガイド面７２を平面形状とした場合も、ホーニングヘッド１０（ホーニング砥石２３）を回転させた際に、各々の当接部材２４の当接面（径方向外側の面）がガイド部材７１のガイド面７２と当接し、ホーニング砥石２３が回転軸３１側に押し縮められる。
【００４０】
図６、図７に示す構成の場合も、各々の当接部材２４の当接面がガイド部材７１のガイド面７２に当接すると、ホーニング砥石２３の外周面が当接部材２４よりもｙ軸方向プラス側に突出した状態となる。図７の斜視図に示すように、ガイド部材７１のホーニング砥石２３と対向する位置には開口部７３が形成されており、押し縮められているホーニング砥石２３は、開口部７３においてｙ軸方向プラス側に突出した状態となる。ドレッシング砥石５３は、この突出しているホーニング砥石２３の外周面（つまり、ホーニング砥石２３の出代）に対してドレッシングを実施する。
【００４１】
図６、図７に示すように、ガイド部材７１のガイド面７２を平面形状とした場合は、図４に示したガイド面６２が曲面形状（Ｒ形状）である場合と比べて、ガイド部材７１に対するホーニングヘッド１０のｚ軸方向の位置決めを容易にすることができる。また、ドレッシングを実施する際はクーラントノズル４０からクーラントを供給するが、ガイド部材７１のガイド面７２を平面形状とすることで、クーラントノズル４０から供給されたクーラント（例えば、水）の流れをよくすることができる。
【００４２】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ドレッシング装置
１０  ホーニングヘッド
１２  ヘッド本体
１３  ロッド
１４、１５  テーパーコーン
１６  中空部
２１  シュー
２２  砥石台
２３  ホーニング砥石
２４  当接部材
２５  長穴
２６  止めピン
２７  ばね
２８  ストッパ
３５、３６  スプリング
４０  クーラントノズル
５１  砥石駆動部
５２  軸部材
５３  ドレッシング砥石
６１  ガイド部材
６２  ガイド面
６３  開口部
７１  ガイド部材
７２  ガイド面
７３  開口部
１００  ホーニングヘッド駆動部
１０１、１０２  センタ
【図１】
2019130630.tif 000003
【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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