(57)【要約】【課題】装置の簡素化及び作業効率に優れ製造コストの低減が期待できるシリンダボア内周面のホーニング加工方法及びホーニング加工装置を提供する。【解決手段】ダミーヘッド３０に電解ドレッシング用電極３５を備え、液供給手段２６から供給される導電性液の存在下で対向するホーニング砥石２０と電解ドレッシング用電極３５に電圧を印加してホーニング砥石２０を電解ドレッシングする。電解ドレッシング用電極３５が配設されたダミーヘッド３０においてホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施すことにより面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が期待できる。【選択図】図１
2008229786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工方法において、
上記ダミーヘッドに、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向する電解ドレッシング用電極を備え、
上記導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とするシリンダボア内周面のホーニング加工方法。
【請求項２】
シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工方法において、
上記ダミーヘッドに配設され、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向配置された電解ドレッシング用電極と、
上記ダミーヘッド内に導電性液を供給する液供給手段と、
上記ホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記液供給手段により供給される導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に上記電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とするシリンダボア内周面のホーニング加工方法。
【請求項３】
シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、
上記ダミーヘッドに配設され、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向配置された電解ドレッシング用電極と、
上記ダミーヘッド内に導電性液を供給する液供給手段と、
上記ホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
上記液供給手段により供給される導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に上記電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とするシリンダボア内周面のホーニング加工装置。
【請求項４】
上記ダミーヘッド内をホーニング工具が通過する毎に電解ドレッシングすることを特徴とする請求項３に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工装置。
【請求項５】
予め設定されたホーニング加工回数毎に電解ドレッシングすることを特徴とする請求項３に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工装置。
【請求項６】
上記ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状の上記ホーニング砥石を備え、
上記電解ドレッシング用電極は、主軸に支持されたホーニング工具本体及びホーニング砥石の挿入を許容し、かつ各ホーニング砥石と間隔を隔てて電極面が対向する円筒状であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工装置。
【請求項７】
上記ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状の上記ホーニング砥石を備え、
上記電解ドレッシング用電極は、主軸に支持されたホーニング工具本体及びホーニング砥石の挿入を許容し、かつ各ホーニング砥石と間隔を隔てて電極面が対向する放射状に配置された複数の電極であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のシリンダボア内周面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形成されたシリンダボアの内周面をホーニング加工するホーニング加工方法及びホーニング加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンのシリンダボア等の高精度が要求される被削材の円筒内周面の仕上げ加工に、従来からホーニング装置によるホーニング加工が施されている。ホーニング加工は、精密中ぐり、研削等によって加工された円筒内周面等を効率よく真円度、真直度、表面粗さ等の加工精度を向上させる加工方法である。
【０００３】
ホーニング装置は、例えば角形棒状のホーニング砥石を放射状に配置したホーニング工具を有し、ホーニング砥石に被削材の円筒内周面に接触する半径方向外向きの接触圧力を与え、ホーニング工具を回転しながら、回転軸方向の往復運動を与えて円筒内周面を研削仕上げするものである。
【０００４】
ホーニング装置によるホーニング加工によると、回転と同時に往復運動するホーニング砥石によりクロスハッチと呼ばれる特殊な網目状模様の研削状痕が形成される。このクロスハッチは、エンジンのシリンダボアに要求される潤滑油を保持する機能を有する。
【０００５】
一般にホーニング砥石は、酸化アルミニウム、炭化珪素、ダイヤモンド等の極めて硬く小さな砥粒が結合剤によって結合された角形棒状であって、被削材を研削加工することで同時に砥石自体がドレッシングされる、即ち自生作用（摩耗した砥粒が脱落し新しい砥粒が突出する現象）に優れた砥石が選択される。
【０００６】
しかし、ホーニング砥石のドレッシングを砥石自体の自生作用に依存することから、精密中ぐり、研削等による前工程における被削材の加工精度のバラツキや、砥石自体の製造に伴う形状のバラツキ、ホーニング加工に使用される研削液の汚れ等に影響されて、ホーニング砥石の自生作用のサイクルにバラツキが生じる。
【０００７】
このホーニング砥石の自生作用のサイクルにバラツキがあると、ホーニング加工中に、ホーニング砥石の隙間に切り屑や脱落破砕した砥粒が詰まる目詰まり、砥粒が摩耗しても破砕しない目潰れ、わずかな研削抵抗や衝撃によっても砥粒が脱落する目こぼれ等を招き、加工面粗さの悪化、加工面の研削焼け、研削割れ等を誘発し、更に加工時間が過大になる等の不具合が懸念される。このため、ホーニング砥石を頻繁にドレッシングする必要がある。
【０００８】
一方、近年、ホーニング砥石に砥粒を青銅や鋳鉄の導電性結合部で結合したメタルボンド砥石が多く使用される。この種のホーニング砥石のドレッシング方法として電解ドレッシングが種々提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献１に開示されるホーニング砥石のドレッシング方法は、図７に示すようにホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレス用の砥石ホルダ１０２を取り付け、この砥石ホルダ１０２に砥粒と導電性結合部からなるホーニング砥石１０５を固定する一方、砥石ホルダ１０２に位置決め固定されたホーニング砥石１０５の加工面となる外周面に所定の間隔を隔てて対向する円弧状の対向面１０３ａを有する電極１０３を配置し、流路１０３ｂを通して対向面１０３ａに水溶性クーラント等の導電性研削液を供給すると共に、ホーニング砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加する電源装置等の電圧印加手段１０４を備えている。そして、ホーニング砥石１０５と電極１０３との間に所定の電圧を印加し、同時にホーニング砥石１０５と電極１０３との間に水性クーラント等の導電性研削液を供給してホーニング砥石１０５の外表面の導電性結合部を電気分解（電解）し、砥粒を突出させてドレッシングする。
【００１０】
また、特許文献２の電解ドレッシングは、図８に示すように、ターニングセンター加工機の回転チャック１１１に被削材１１２を取り付け、これに対向して往復駆動可能な図示しないチャックにメタルボンド砥石１１５を取り付けると共に、砥石１１５と対向する電極面１１４ａ及び研削液供給孔１１４ｂを有する電極１１４を備え、砥石１１５を被削材１１２と電極１１４との間で往復駆動しながら砥石１１５と電極１１４との間に所定の電圧を印加し、同時に砥石１１５と電極１１４との間に研削液供給孔１１４ｂから水溶性クーラント等の導電性研削液を供給して電解ドレッシングと研削加工を交互に行う。
【００１１】
一方、エンジンのシリンダブロックにあっては、最近ではシリンダブロックの軽量化によりシリンダボア部分の肉厚が薄くかつ不均一な厚さになることから、シリンダブロック上にシリンダヘッドをボルト締結により組付固定した際には、ボルト締結に伴う荷重負荷によりシリンダブロックに応力の偏りが発生し、シリンダボアの内周面が非真円形状に変形することが懸念される。この対策として特許文献３に示されるシリンダボア内周面のホーニング加工方法は、シリンダブロックのアッパデッキ部上にダミーヘッドをボルト締結して実際にシリンダヘッドをボルト締結した際と同様の荷重負荷をシリンダブロックに発生させた状態で、シリンダボアの内周面にホーニングを施す。その後、ダミーヘッドを取り外した際には、真円形状にホーニングされたシリンダボア内周面が荷重負荷の解除に伴う復元作用で非真円形状に変形するが、しかる後、シリンダブロックにシリンダヘッドを実際にボルト結合により取付固定した際には、そのボルト締結による荷重負荷に基づきシリンダボア内周面が非真円形状から真円形状に変化する。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−６２７２１号公報
【特許文献２】特許第２８３８３１４号公報
【特許文献３】特開２００５−１９９３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献１によると、ホーニング砥石１０５のドレッシングにあたり、ホーニングヘッド１０１の主軸に電解ドレス用の砥石ホルダ１０２を取り付け、砥石ホルダ１０２にホーニング砥石１０５を取り付けて電解ドレッシングすることから、ホーニングヘッド１０１の主軸にホーニング工具に代えて電解ドレス用の砥石ホルダ１０２を取り付けると共にホーニング工具から取り外したホーニング砥石１０５を砥石ホルダ１０２に取り付け、更にドレッシングが施された後にホーニング砥石１０５を再びホーニング工具に取り付けると共にホーニングヘッド１０１の主軸から砥石ホルダ１０２を取り外してホーニング工具を取り付ける厄介な作業を要し、ホーニング砥石１０５のドレッシングのために多くの工数が必要になり、ホーニング加工サイクルに影響し、ホーニング作業効率の低下を招くことが懸念される。
【００１４】
更に、特許文献２によると、砥石１１５を被切削材１１２と電極１１４との間で往復駆動しながら砥石１１５と電極１１４との間に所定の電圧を印加し、同時に砥石１１５と電極１１４との間に水溶性クーラント等の導電性研削液を供給して電解ドレッシングと切削加工を交互に行うことから、加工精度の向上が得られる。
【００１５】
一方、これら特許文献１及び特許文献２によると、シリンダブロックの軽量化によるシリンダボア部分の肉厚が薄くかつ不均一な厚さのシリンダブロックのホーニングにあっては、真円度を確保するのが困難であり、特許文献３のようなダミーヘッドを装着すると、電解ドレッシング手段とダミーヘッドを備えることから装置及び作業が複雑になり、製造コストの増大が懸念される。
【００１６】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、装置の簡素化及び作業効率に優れ製造コストの低減が期待できるシリンダボア内周面のホーニング加工方法及び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】
【００１７】
上記目的を達成する請求項１に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工方法は、シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工方法において、上記ダミーヘッドに、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向する電解ドレッシング用電極を備え、上記導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、ダミーヘッドを取付けたシリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング工具によってホーニング加工を施す際に、電解ドレッシング用電極が配設されたダミーヘッドにおいてホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。
【００１９】
また、ダミーヘッドにおける電解ドレッシングは、ホーニング工具がダミーヘッド内に存在するタイミングで行うので、ドレッシングのための特別な動作やサイクルを付与すること無く電解ドレッシングが可能になる。ダミーヘッドに電極を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が期待できる。
【００２０】
請求項２に記載に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工方法は、シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工方法において、上記ダミーヘッドに配設され、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向配置された電解ドレッシング用電極と、上記ダミーヘッド内に導電性液を供給する液供給手段と、上記ホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記液供給手段により供給される導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に上記電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とする。
【００２１】
この発明によると、ダミーヘッドを取付けたシリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング工具によってホーニング加工を施す際に、液供給手段から供給される導電性液の存在下で対向するダミーヘッドに設けられた電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。
【００２２】
また、ダミーヘッドにおける電解ドレッシングは、ホーニング工具がダミーヘッド内に存在するタイミングで行うので、ドレッシングのための特別な動作やサイクルを付与すること無く電解ドレッシングが可能になる。ダミーヘッドに電解ドレッシング用電極を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が期待できる。
【００２３】
請求項３に記載のシリンダボア内周面のホーニング加工装置の発明は、シリンダブロックのアッパデッキ部上に取り付けられた筒状のダミーヘッド内を挿通し、砥粒を導電性結合部によって固定したホーニング砥石を装着したホーニング工具により上記シリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング加工するシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、上記ダミーヘッドに配設され、該ダミーヘッド内に挿入される上記ホーニング工具に装着された上記ホーニング砥石と導電性液を介在させる間隙を隔てて対向配置された電解ドレッシング用電極と、上記ダミーヘッド内に導電性液を供給する液供給手段と、上記ホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、上記液供給手段により供給される導電性液の存在下で対向するホーニング砥石と電解ドレッシング用電極に上記電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石を電解ドレッシングすることを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、ダミーヘッドを取付けたシリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング工具によってホーニング加工を施す際に、液供給手段から供給される導電性液の存在下で対向するダミーヘッドに設けられた電解ドレッシング用電極とホーニング砥石に電圧印加手段により電圧を印加してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。
【００２５】
また、ダミーヘッドにおける電解ドレッシングは、ホーニング工具がダミーヘッド内に存在するタイミングで行うので、ドレッシングのための特別な動作やサイクルを付与すること無く電解ドレッシングが可能になる。ダミーヘッドに電解ドレッシング用電極を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が期待できる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項３のシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、ダミーヘッド内をホーニング工具が通過する毎に電解ドレッシングすることを特徴とする。
【００２７】
この発明によると、ホーニング工具によるホーニング加工を繰り返し行う際に、電解ドレッシング用電極が配設されたダミーヘッドにおいて導電性液を使用してホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから、面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、請求項３のシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、予め設定されたホーニング加工回数毎に電解ドレッシングすることを特徴とする。
【００２９】
この発明は、研削により砥粒が摩耗すると研削能力が次第に低下して加工時間が次第に長くなることに着目してなされたものであって、予め設定されたホーニング加工回数毎に電解ドレッシングを行うことで、電解ドレッシングによる砥石の過剰な目立てが抑制され、加工時間が短縮されて加工サイクルの効率化が図れる。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１項のシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状のホーニング砥石を備え、電解ドレッシング用電極は、主軸に支持されたホーニング工具本体及びホーニング砥石の挿入を許容し、かつ各ホーニング砥石と間隔を隔てて電極面が対向する円筒状であることを特徴とする。
【００３１】
この発明は、ホーニング工具及び電解ドレッシング用電極を具体的構成に限定したものであって、ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状のホーニング砥石を備える。また、ダミーヘッドに配置される電解ドレッシング用電極は、ホーニング工具に合わせて円筒形状に形成されている。
【００３２】
請求項７に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１項のシリンダボア内周面のホーニング加工装置において、ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状の上記ホーニング砥石を備え、電解ドレッシング用電極は、主軸に支持されたホーニング工具本体及びホーニング砥石の挿入を許容し、かつ各ホーニング砥石と間隔を隔てて電極面が対向する放射状に配置された複数の電極であることを特徴とする。
【００３３】
この発明は、ホーニング工具及び電解ドレッシング用電極を具体的構成に限定したものであって、ホーニング工具は、主軸に支持されて回転駆動されるホーニング工具本体の外周に放射状に配置された棒状のホーニング砥石を備える。また、ダミーヘッドに配置される電解ドレッシング用電極は、ホーニング工具に合わせて放射状に配置された複数の電極からなる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によると、ダミーヘッドを取付けたシリンダブロックのシリンダボアの内周面をホーニング工具によってホーニング加工を施す際に、電解ドレッシング用電極が配設されたダミーヘッドにおいてホーニング砥石に電解ドレッシングを施すことから面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能となる。また、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく製造コストの削減が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明のシリンダボア内周面のホーニング加工方法及びホーニング加工装置の実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。
【００３６】
図１は、ホーニング装置１の概要説明図、図２はホーニング工具１０の構成図、図３は図２のＡ矢視図である。
【００３７】
まず、本実施の形態におけるシリンダブロック５０は、図１に示すようにシリンダボア５１が形成されたシリンダ部５２とシリンダ部５２の下部に側面視略スカート形状をなすクランクケース部５５が一体に形成されている。シリンダ部５２の上部に図示しないガスケットを介してシリンダヘッドが取付固定されるアッパデッキ部５３が形成されている。アッパデッキ部５３にはボルト穴５３ａが形成され、アッパデッキ部５３上にガスケットを介してシリンダヘッドを載置し、アッパデッキ部５３のボルト穴５３ａにヘッドボルトを螺合することによってシリンダブロック５０にシリンダヘッドが締結される。
【００３８】
次に本実施の形態におけるホーニング装置１について説明する。
【００３９】
図１に示すように、ホーニング装置１には、シリンダブロック５０を載置可能なベース部２を有し、ベース部２の上面がホーニング加工位置となるものであり、ベース部２にはシリンダブロック５０を位置決め固定する図示しないクランプ装置が配設されている。
【００４０】
ベース部２の上方にホーニング工具１０及び上方から下降するホーニング工具１０のホーニング工具本体１１をシリンダブロック５０のシリンダボア５１内に誘導案内する筒状の挿入ガイド２５、後述するダミーヘッド３０内に水性クーラント等の導電性液を供給する液供給手段２６、及びダミーヘッド３０が取り付けられたシリンダブロック５０をベース部２に搬入及び搬出するワーク搬入搬出手段、及び電圧印加手段が配置されている。
【００４１】
ホーニング装置１は、主軸モータ等の駆動装置を備えるホーニングヘッドの主軸５に揺動可能に支持され、主軸５によりホーニング工具１０が回転軸Ｚを中心に回転駆動可能に構成されている。ホーニング工具１０は、図２及び図３に示すように、主軸５に支持された中空円筒状のホーニング工具本体１1を有し、ホーニング工具本体１1の外周に回転軸Ｚ方向に沿って延在する複数のホーニングシューガイド穴１２が等間隔で開口し、各ホーニングシューガイド穴１２に摺動案内されて回転軸Ｚに対して接離する半径方向に移動可能に第１ホーニングシュー１３Ａと第２ホーシングシュー１３Ｂが交互に嵌合して装着されている。
【００４２】
第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、外端面に回転軸Ｚ方向に沿って延在する砥石装着溝１３ａが形成され、両側面１３ｂがホーニングシューガイド穴１２の端面１２ｂに摺動自在に当接するブロック状であって、外周面の両端にそれぞれ係合溝１３ｃ及び１３ｄが形成されている。
【００４３】
第１ホーニングシュー１３Ａの内端面の基端側及び先端側にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂが形成されている。第２ホーニングシュー１３Ｂの内端面の基端側及び先端側にそれぞれ基端側から先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂが形成されている。なお、第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂの各係合溝１３ｃ及び１３ｄには、縮径付勢付勢手段となる環状のスプリングバンド１４ａ、１４ｂが装着され、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂを中心軸Ｚ方向、即ち半径方向内向きの縮径方向に付勢している。
【００４４】
第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂの各砥石装着溝１３ａに回転軸Ｚ方向に沿って延在する棒状のホーニング砥石２０が取り付けられている。このホーニング砥石２０は、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化硼素）、結晶質の酸化アルミニウム、炭化珪素等の砥粒を青銅や鋳鉄からなる導電性結合部で結合したメタルボンド砥石によって構成されている。
【００４５】
また、ホーニング工具本体１１の外周に等間隔で回転軸Ｚ方向に沿って延在する複数のホーニングガイド部材取付溝１１ａが形成され、ホーニングガイド部材取付溝１１ａに取付部材１５を介してセラミック等からなる矩形状で回転軸Ｚ方向に延在するホーニングガイド部材１６が取り付けられている。回転軸Ｚから各ホーニングガイド部材１６の外周面１６ａまでの距離は一定に形成されている。更にホーニングガイド部材１６の外周面１６ａと加工面との隙間を空気圧で精密測定する図示しないエアーマイクロメータ用のエアー通路１１ｂがホーニング工具本体１１内に穿設されてホーニングガイド部材１６の外周面１６ａに開口している。
【００４６】
ホーニング工具本体１１内を貫通して第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに摺接可能に接し、下方に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂが形成された第１拡縮バー１７Ａがホーニング工具本体１１内に配置されている。また、第1拡縮バー１７Ａに結合されて第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに摺接可能に接し、先端側に移行するに従って回転軸Ｚに漸次接近する基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂが形成された第２拡縮バー１７Ｂがホーニング工具本体１１内に配置されている。
【００４７】
この第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂはホーニングヘッド内に配設された図示しない牽引動作機構によって上方に牽引及びこの牽引が解除される。また、第1拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂは、ホーニング工具本体１１内に配設されたスプリング１８によって下方に常時付勢されている。
【００４８】
このホーニングヘッドの牽引動作機構による牽引解除によりスプリング１８の付勢によって第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂがそれぞれ第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１ホーニングシュー１３Ａを中心軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂがそれぞれ第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２ホーニングシュー１３Ｂを中心軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。
【００４９】
一方、スプリング１８の付勢に抗して牽引動作機構により第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを牽引することにより、第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂによる第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧が解除されると共に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂによる第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧が解除される。これら第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂによる押圧が解除された各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚ方向、即ち縮径方向に移動する。
【００５０】
なお、ホーニング工具１０の第１拡縮バー１７Ａ、第２拡縮バー１７Ｂとホーニングヘッドとの間は絶縁処理が施され、ホーニング工具本体１１に電極２３が設けられている。この電極２３と各ホーニング砥石２０はホーニング工具本体１１及び第１ホーニングシュー１３Ａ、第２ホーニングシュー１３Ｂを介して導電可能に接続される。
【００５１】
ホーニング加工の際、シリンダブロック５０のアッパデッキ部５３にダミーヘッド３０が配設される。ダミーヘッド３０は、図１及び図４に示すようにシリンダブロック５０のアッパデッキ部５３に載置される取付面３１ａを有し回転軸Ｚ方向に延在する中空円筒形状のダミーヘッド本体３１を備え、ダミーヘッド本体３１は導電性材料、例えば鉄製であってボルト穴５３ａに螺合する取付ボルト３２によってシリンダブロック５０のアッパデッキ部５３に締結される。
【００５２】
ダミーヘッド本体３１の内周にボルト３４によって固設された例えばＮＣナイロン等からなる円筒状の絶縁部材３３を介在して円筒状の電解ドレッシング用電極（以下、ＥＬＩＤ用電極）３５が設けられている。ＥＬＩＤ用電極３５は例えば鉄製であってその電極面３５ａは、上方から主軸５に支持されて下降するホーニング工具本体１１及びホーニング砥石２０の挿入を許容し、かつ、ホーニング砥石２０の外表面２１と対向して導電性液の介在を許容する隙間、例えば１〜５ｍｍ程度が形成される内径を有し、ホーニング砥石２０の長さより若干大きな回転軸Ｚ方向の長さを有している。更にＥＬＩＤ用電極３５は、ダミーヘッド本体３１の外方に突出する電極端子３６に接続されている。
【００５３】
また、搬入搬出手段によってダミーヘッド３０が取り付けられたシリンダブロック５０をベース部２に搬入した際に、ダミーヘッド３０に設けられた電極端子３６が電圧印加手段の負極（−極）に接続され、ベース部２からの搬出に伴って電圧印加手段の負極から切離されるように構成されている。
【００５４】
一方、ホーニング工具１０は、ホーニング工具本体１１がダミーヘッド３０内に挿入された状態において、ホーニング工具本体１１に設けられた電極２３が電圧印加手段の正極（＋極）に接続され、ダミーヘッド３０からの脱出移動に伴って電圧印加手段の正極から切離されるように構成されている。
【００５５】
次に、上記のように構成されたホーニング装置１の作動について説明する。
【００５６】
図１に示すようにホーニング工具１０を上昇位置に保持した状態で、予めアッパデッキ部５３にダミーヘッド３０をボルト穴５３ａに螺合する取付ボルト３２によって締結されたシリンダブロック５０をワーク搬入搬出手段によりベース部２上に搬入し、ホーニング加工位置に搭載してクランプ装置によってシリンダブロック５０を固定する。このシリンダブロック５０の搬入に伴いダミーヘッド３０に設けられた電極３６が電圧印加手段の負極に接続される。
【００５７】
次に、液供給手段２６から導電性液である水性クーラントをダミーヘッド３０内に供給すると共に、図４及び図５に示すようにホーニングヘッドの牽引動作機構によってホーニング工具１１の第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを図において上方に牽引して第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚ方向、即ち縮径方向に移動した縮径状態のホーニング工具１０を、上方から挿入ガイド２５によって誘導しつつダミーヘッド３０内に挿入する。ホーニング工具１０のダミーヘッド３０内への挿入に伴ってホーニング工具本体１１に設けられた電極２３が電圧印加手段の正極に接続され、かつ、ホーニング工具１０の各ホーニング砥石２０の外表面２１が水性クーラントを介在してＥＬＩＤ用電極３５の電極面３５ａと対向する。
【００５８】
このホーニング砥石２０の外表面２１とＥＬＩＤ用電極３５の電極面３５ａとが対向した状態で電圧印加手段からＥＬＩＤ用電極３５に負電圧を印加すると共に、電圧印加手段により電極２３からホーニング工具本体１１及びホーニングシュー１３Ａ、１３Ｂを介して各ホーニング砥石２０に正電圧を印加し、電解作用により各ホーニング砥石２０の外表面２１における導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。この電解ドレッシングにあたり、ＥＬＩＤ用電極３５の電極面３５ａとホーニング砥石２０の外表面２１との間に介在する水性クーラントが導電性に優れることから安定した電解ドレッシングが得られる。この電解ドレッシング時間は電解電圧、砥粒突出量及び導電性結合部の材質等によって決定されるが数秒以内に設定できる。また、電解電圧、電解ドレッシング時間により砥粒の突出量を最適化できる。
【００５９】
ホーニング砥石２０の電解ドレッシングが終了すると、図６に示すようにホーニングヘッドの昇降動作機構によって縮径状態のホーニング工具１０をシリンダブロック５０のシリンダボア５１内に挿入する。ホーニング工具１０のシリンダボア５１内への移動に伴い、ホーニング工具本体１１に設けられた電極２３は電圧印加手段の正極から切離される。
【００６０】
シリンダボア５１内にホーニング工具本体１１を挿入した状態で、水性クーラントを供給しつつホーニング工具１１を回転しながら回転軸Ｚ方向に移動させ、かつ牽引動作機構によるホーニング工具１１の第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂの牽引を解除する。この牽引の解除によりスプリング１８の付勢力によって第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂが先端側に移動、即ち図において下降し第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂがそれぞれ第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂに圧接して各第１ホーニングシュー１３Ａを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動する。同様に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂがそれぞれ第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂに圧接して各第２ホーニングシュー１３Ｂを回転軸Ｚから離れる半径方向外向きに押動して各ホーニング砥石２０の外表面２１がシリンダボア５１の内周面５１ａに接触する。そして、予め設定された接触圧力でホーニング砥石２０によってシリンダボア５１の内周面５１ａを研削、即ちホーニング加工を開始する。
【００６１】
ホーニング加工しつつエアーマイクロメータによりホーニングガイド部材１６の外周面１６ａと加工面となるシリンダボア５１の内周面５１ａまでの隙間を検出し、ホーニングガイド部材１６の外周面１６ａとシリンダボア５１の内周面５１ａとの隙間が所定値に達すると、牽引動作機構により第１拡縮バー１７Ａ及び第２拡縮バー１７Ｂを上方に牽引し、第１拡縮バー１７Ａの基端側テーパ面１７Ａａ及び先端側テーパ面１７Ａｂによる第１ホーニングシュー１３Ａの基端側テーパ面１３Ａａ及び先端側テーパ面１３Ａｂの押圧を解除すると共に、第２拡縮バー１７Ｂの基端側テーパ面１７Ｂａ及び先端側テーパ面１７Ｂｂによる第２ホーニングシュー１３Ｂの基端側テーパ面１３Ｂａ及び先端側テーパ面１３Ｂｂの押圧を解除する。これにより、各第１ホーニングシュー１３Ａ及び第２ホーニングシュー１３Ｂは、スプリングバンド１４ａ及び１４ｂによって回転軸Ｚ方向、即ち縮径方向に移動して各ホーニング砥石２０がシリンダボア５１の内周面５１ａから離れてホーニング加工が終了する。このホーニング加工開始からホーニング加工終了までが加工時間となる。
【００６２】
ホーニング加工が終了すると、ホーニング工具１０の回転及び回転軸Ｚ方向の往復動を停止し、ホーニングヘッドを上昇させてホーニング工具本体１１をシリンダボア５１内からダミーホルダ３０内に移動させ、ホーニング工具１０の各ホーニング砥石２０の外表面２０ａを、水性クーラントを介在してＥＬＩＤ用電極３５の電極面３５ａと対向させる。
【００６３】
このホーニング砥石２０の外表面２０ａとＥＬＩＤ用電極３５の電極面３５ａとが対向した状態で電圧印加手段からＥＬＩＤ用電極３５に負電圧を印加すると共に、電圧印加手段によりホーニングシュー１３Ａ、１３Ｂを介して各ホーニング砥石２０に正電圧を印加し、電解作用により各ホーニング砥石２０の外表面２１における導電性結合部を電気分解させて電解ドレッシングする。
【００６４】
ホーニング砥石２０の電解ドレッシングが終了すると、液供給手段２６から水性クーラントの供給を停止し、ホーニング工具１０をダミーヘッド３０内から図１に示す上昇位置に移動させて停止する。
【００６５】
次に、クランプ装置によるシリンダブロック５０の固定を解除し、ワーク搬入搬出手段によりベース部２からシリンダボア５１の内周面５１ａがホーニング加工されたシリンダブロック５０を搬出する。このシリンダブロック５０の搬出に伴いダミーヘッド３０に設けられた電極３６が電圧印加手段の負極から切離される。
【００６６】
この搬入搬出手段によるシリンダブロック５０の搬入から搬出までの各工程を繰り返すことにより、電解ドレッシングされたホーニング工具１０のホーニング砥石２０により順次シリンダブロック５０のシリンダボア５１の内周面５１ａにホーニング加工を施すことができる。
【００６７】
従って、本実施の形態によると、ダミーヘッド３０を取付けたシリンダブロック５０のシリンダボア５１の内周面５１ａをホーニングヘッドの主軸５に取り付けられたホーニング工具１０によってホーニング加工を繰り返し行う際に、ＥＬＩＤ用電極３５が配設されたダミーヘッド３０において水性クーラント等の導電性研削液を使用してホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施すことから、面粗度のバラツキの無い安定した品質のホーニング加工が可能になる。また、ホーニング砥石２０の過剰な摩耗が抑制されて加工時間の短縮に伴い作業効率が向上する。
【００６８】
また、ダミーヘッド３０における電解ドレッシングがホーニングヘッドの主軸５にホーニング工具１０を取り付けた状態でかつホーニング工具１０がダミーヘッド３０内に存在するタイミングで行うので、ドレッシングのための特別な動作やサイクルを付与すること無く電解ドレッシングを行うことが可能になる。
【００６９】
更に、ダミーヘッド３０にＥＬＩＤ用電極３５を配設することから、新たに電解ドレッシング手段を備える必要がなく、既存のホーニング装置を大きく変更することなく実現でき、装置及び作業の複雑化を招くことなく、製造コストの削減が期待できる。これは、特に少量数のシリンダヘッドにホーニング加工を施す場合にも有用である。
【００７０】
なお、本発明は上記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可能である。例えば、上記実施の形態においては、ダミーヘッド３０に円筒状のＥＬＩＤ用電極３５を配設したが、回転軸Ｚ方向に延在する複数の板状のＥＬＩＤ用電極を放射状に配設することも、また環状のＥＬＩＤ用電極を回転軸Ｚ方向に複数配設することも可能であり、種々形状のＥＬＩＤ用電極を配設することができる。
【００７１】
また、上記実施の形態では各ホーニング加工毎にホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施したが、加工時間を計測して予め設定された加工時間毎にホーニング砥石２０に電解ドレッシングを施すようにすることも、或いは予め設定されたホーニング加工回数毎に電解ドレッシングを施すこともできる。
【００７２】
更に、上記実施の形態では導電性液として水性クーラント等の導電性研削液を用いたが、これに限らず、適宜の導電性液を用い得る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態に係るホーニング装置の概要説明図である。
【図２】ホーニング工具の説明図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】ダミーヘッドの断面図である。
【図５】電解ドレッシング状態の概要を示す図である。
【図６】ホーニング加工状態の概要を示す図である。
【図７】従来のホーニング砥石の電解ドレッシング手段の模式図である。
【図８】従来のホーニング砥石の電解ドレッシング手段の模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
１          ホーニング装置
５          主軸
２０        ホーニング砥石
２６        液供給手段
３０        ダミーヘッド
３５        電解ドレッシング用電極（ＥＬＩＤ用電極）
３５ａ      電極面
５０        シリンダブロック
５１        シリンダボア
５１ａ      内周面
５２        シリンダ部
５３        アッパデッキ部
【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】
2008229786.tif 000009
【図８】
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