(57)【要約】【課題】ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良く仕上げる。【解決手段】砥石１４の外周面２６を、ホーニングヘッド１１の直線移動方向に対してテーパ状に傾斜させると共に、孔２の内周に配置したホーニングヘッド１１を孔２の小径側から大径側に向けて移動させるときのみ、砥石１４を外径側に移動させつつ孔２の内周面３に押し当てることでホーニング加工を行う。【選択図】図４
2013046946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホーニングヘッド本体に対して半径方向に移動可能な砥石を具備し、直線移動及び回転可能なホーニングヘッドを用いて、ワークに設けた孔の内周面をテーパ形状に仕上げるためのホーニング加工方法であって、
前記砥石の外周面を、前記ホーニングヘッドの直線移動方向に対してテーパ状に傾斜させると共に、
前記孔の内周に配置した前記ホーニングヘッドを前記孔の小径側から大径側に向けて移動させるときのみ、前記砥石を外径側に移動させつつ前記孔の内周面に押し当てるホーニング加工方法。
【請求項２】
ホーニングヘッド本体に対して半径方向に移動可能な砥石を具備し、直線移動及び回転可能なホーニングヘッドを用いて、ワークに設けた孔の内周面をテーパ形状に仕上げるためのホーニング加工方法であって、
前記砥石の外周面を、前記ホーニングヘッドの直線移動方向に対してテーパ状に傾斜させると共に、
前記孔の内周に配置した前記ホーニングヘッドを前記孔の軸方向一方に沿って移動させるときのみ、前記砥石を前記孔の内周面に押し当てることとし、かつ、この押し当て動作を前記ホーニングヘッドの回転方向を切替えて繰り返すホーニング加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーニング加工方法に関し、特に、内径がテーパ状に変化する孔の内周面にホーニング加工を施す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の仕上げ加工は、例えばシリンダブロックのボアなどワークに設けた孔の内周面に配置したホーニングヘッドを回転及び上下動させつつホーニングヘッドに設けた砥石を孔の内周面に常時押し付ける動作を、上記孔の内径が所定寸法に至るまで連続的に実施することで行われるものである。
【０００３】
ここで例えば、下記特許文献１には、シリンダブロックのボア内周に配置したホーニングヘッドを回転及び上下動させつつ、ホーニングヘッドに設けた砥石を外径側に拡張する向きに移動させてボア内周面に所定の圧力で押し付けることにより、ボア内周面を研削して所定の内径に仕上げる方法が開示されている。また、この際、砥石の外周面がホーニングヘッドの移動方向に平行となる向きに砥石を取り付けたホーニングヘッドが開示されると共に、ホーニングヘッドの内部に収容されたテーパコーンに油圧機構でもって軸方向への圧力を付与し、このテーパコーンとテーパ面で係合するシューを外径側に押圧することで、シューに保持された砥石に所定の拡張圧力を付与する手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１７８６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、ホーニング加工は、予めボーリング加工等により形成された孔の内周面の形状や表面粗さを高精度に仕上げるための加工であり、このホーニング加工により、孔の内周面は、通常、径一定の円筒形状に仕上げられる。一方で、例えばシリンダブロックのボアをホーニング加工の対象とする場合、実働状態におけるシリンダブロックの熱変形を考慮して、シリンダブロックのボア内周面をテーパ状に形成することが考えられる。これは、シリンダブロックを組み込んだエンジンの駆動時（着火時）、シリンダブロックに隣接する燃焼室の温度が上昇し、シリンダブロックに設けたボアの燃焼室側が膨張変形することを考慮したもので、高温時の膨張量（拡径量）を予め見込んでボアの内周面のうち燃焼室に近い側ほど小径とし、かつ燃焼室から遠い側ほど大径としておくことで、ボアとピストンとの摺動隙間を一定に保つ効果が期待される。
【０００６】
しかしながら、ホーニング加工は、上述の如く加工対象となる孔を円筒形状に仕上げることを前提としているため、砥石やホーニングヘッドなどの加工設備も円筒形状に仕上げるための形状や動作仕様となっているのが通常である。例えば、上記特許文献１に記載のように、孔の内周面を研削するための砥石は、その外周面がホーニングヘッドのストローク方向と平行になる向きに取り付けられ、ストローク方向に直交する向き（半径方向）に移動可能に構成されている。そのため、このような構成の砥石（ホーニングヘッド）を用いたのでは、孔の内周面をテーパ形状に仕上げることはできない。
【０００７】
この点、例えば図１０に示すように、砥石の外周面を、ホーニングヘッドのストローク方向に対してテーパ状に傾斜させるようにすれば、上記の問題を解消して、従来と同様の動作でもって孔の内周面をテーパ形状に仕上げることができるようにも思われる。しかしながら、この場合には、その制御手法が新たに問題となる。すなわち、この種の仕上げ加工では、上記特許文献１にも記載のように、ホーニングヘッドを上下動させつつ、ホーニングヘッドに設けた砥石を常時拡張する向きに移動させて孔の内周面に所定の圧力で押し付けることにより、上記内周面を研削するようにしている。そのため、上述のように砥石外周面の取り付け角度を設定した場合には、ホーニングヘッドを孔の大径側から小径側に向けて移動させる際にも、砥石を内径側に向けて縮小移動させつつ孔の内周面に所定の圧力で押し付ける必要が生じる。これでは、砥石の拡張動作時に加えて、縮小動作時にも砥石の高精度な制御が必要となるが、砥石を縮小させつつその際の押し付け力を制御することは、拡張動作時に押し付け力を制御する場合よりも難しい。特に、上述の如き理由で孔の内周面をテーパ形状に仕上げる場合、要求されるテーパ角（小径側と大径側との内径差）は、エンジンの種類によっては１００μｍ以上にもなる。そのため、上記特許文献１に記載のように油圧機構を用いて孔の内周面に一定の押し付け力（面圧）を付与しようとした場合、ホーニングヘッドの移動速度（ストローク速度）に、砥石の縮小速度（内径側への移動速度）が追いつかない、といった問題が生じるおそれがある。以上の理由から、砥石の拡張動作と縮小動作を共に高精度に制御するとなると、制御機構の大幅な変更が必要となり、あるいは非常に高価な制御機構の導入が必要となり、設備コストの高騰を招く。
【０００８】
また、一方で、孔の内周面にホーニング加工を施してテーパ形状に仕上げることを想定した場合には、ホーニング加工により上記内周面に形成される加工痕の精度が問題となる。従来のホーニング加工は、ホーニングヘッドを常に一定の方向に回転させつつ上下動させることで行われていた。そのため、加工後の内周面には、クロスハッチと呼ばれる斜め格子状の溝状の加工痕が形成される。この種の加工痕は例えば被加工面がシリンダブロックのボア内周面である場合、油溜りとして機能するため、内周面の形状精度や表面粗さだけでなく、上記加工痕についても例えば溝深さや溝幅を均一にすることが望ましい。しかしながら、上述のようにホーニングヘッドの移動方向に合わせて砥石の拡張動作を制御し、かつ縮小動作を制御するとなると、拡張時と縮小時とで全く同一の制御態様を採ることは難しく、また制御態様が異なる以上、全く同精度で動作を制御することも難しい。結果、クロスハッチの溝深さも不均一となるおそれが高い。
【０００９】
以上の事情に鑑み、本明細書では、ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良く仕上げることを、本発明により解決すべき技術的課題とする。より詳細には、ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良くかつ低コストに仕上げることを、第１の技術的課題とし、ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良く仕上げると共に上記内周面にクロスハッチを高精度に形成することを第２の技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記第１の技術的課題の解決は、本発明に係る第１のホーニング加工方法により達成される。すなわち、この加工方法は、ホーニングヘッド本体に対して半径方向に移動可能な砥石を具備し、直線移動及び回転可能なホーニングヘッドを用いて、ワークに設けた孔の内周面をテーパ形状に仕上げるためのホーニング加工方法であって、砥石の外周面を、ホーニングヘッドの直線移動方向に対してテーパ状に傾斜させると共に、孔の内周に配置したホーニングヘッドを孔の小径側から大径側に向けて移動させるときのみ、砥石を外径側に移動させつつ孔の内周面に押し当てる点をもって特徴付けられる。
【００１１】
このように、本発明に係る第１のホーニング加工方法によれば、砥石の外周面をホーニングヘッドのストローク方向に対してテーパ状に傾斜させた状態で、孔の内周面にホーニング加工を施すようにしたので、予め砥石の傾斜角を、孔の内周面に対する仕上げ希望のテーパ角に設定しておくことで、孔の内周面を所望のテーパ角を有する形状に仕上げることができる。また、砥石を回転及び軸方向移動させながら被加工面に所定圧で押し当てることで行われるホーニング加工を、ホーニングヘッドが孔の小径側から大径側に向けて移動しているときにのみ行うようにしたので、砥石及び制御プログラムの変更のみで上記加工を実施することができる。これにより、従来機構のホーニング加工装置を大幅な変更なしでそのまま利用することができるので、上述した高精度のホーニング加工を、設備コストひいては加工コストの高騰を招くことなく実施することができる。
【００１２】
また、前記第２の技術的課題の解決は、本発明に係る第２のホーニング加工方法によって達成される。すなわち、この加工方法は、ホーニングヘッド本体に対して半径方向に移動可能な砥石を具備し、直線移動及び回転可能なホーニングヘッドを用いて、ワークに設けた孔の内周面をテーパ形状に仕上げるためのホーニング加工方法であって、砥石の外周面を、ホーニングヘッドの直線移動方向に対してテーパ状に傾斜させると共に、孔の内周に配置したホーニングヘッドを孔の軸方向一方に沿って移動させるときのみ、砥石を孔の内周面に押し当てることとし、かつ、この押し当て動作をホーニングヘッドの回転方向を切替えて繰り返す点をもって特徴付けられる。
【００１３】
このように、本発明に係る第２のホーニング加工方法によれば、第１のホーニング加工方法と同様に、砥石の外周面をホーニングヘッドのストローク方向に対してテーパ状に傾斜させた状態で孔の内周面にホーニング加工を施すようにしたので、孔の内周面を所望のテーパ角を有する形状に仕上げることができる。また、砥石を回転及び軸方向移動させながら被加工面に所定圧で押し当てることで行われるホーニング加工を、ホーニングヘッドが孔の軸方向一方に沿って移動しているときにのみ行うこととし、かつこの押し当て動作（ホーニング加工）をホーニングヘッドの回転方向を切替えて繰り返すようにしたので、当該加工が全く同一の動作及び工程で回転方向のみを異ならせた状態で行われる。よって、この加工の結果として孔の内周面に形成される、互いに交差する螺旋状の加工痕（クロスハッチ）を同精度に加工することができ、かつその溝深さについても同等の大きさに仕上げることができる。従って、テーパ形状をなす孔の内周面を高精度に仕上げつつも、この内周面にクロスハッチを高精度に形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良く仕上げることができる。特に、本発明に係る第１のホーニング加工方法によれば、ホーニング加工でもって孔の内周面をテーパ形状に精度良くかつ低コストに仕上げることができ、本発明に係る第２のホーニング加工方法によれば、ホーニング加工でもって孔の内周面を精度良く仕上げると共に上記内周面にクロスハッチを高精度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るホーニング加工装置の断面図である。
【図２】図１に示すホーニング加工装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図４】図１に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図５】図１に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図６】図１に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図７】図１に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るホーニング加工装置の断面図である。
【図９】図８に示すホーニング加工装置を用いたホーニング加工方法の一例を説明するための要部断面図である。
【図１０】図１に示すホーニング加工装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るホーニング加工方法の一実施形態を図面に基づき説明する。この実施形態では、シリンダブロックに設けたボアの内周面にホーニング加工を施す場合を例にとって説明する。なお、以下の説明における「上下方向」とは、後述するホーニング加工装置の構成及び動作の理解を容易にするために便宜上定めたものであり、実際の配置態様や使用態様を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るホーニング加工装置１０の一部断面図である。同図に示すホーニング加工装置１０は、ホーニングヘッド１１を回転及び上下動させつつその外周に設けた砥石１４を半径方向に移動させてボア２の内周面３（図３を参照）に所定の圧力で押し付けることにより内周面３に研削仕上げを施すためのもので、ホーニングヘッド１１を構成するホーニングヘッド本体１２と、ホーニングヘッド本体１２に収容された砥石保持部としてのシュー１３と、シュー１３の外径側に保持される砥石１４と、シュー１３と係合するテーパコーン１５と、連結パイプ１６を介してホーニングヘッド本体１２と接続され、ホーニングヘッド本体１２を回転及び上下動可能に駆動する第１の駆動部１７と、連結ロッド１８を介してテーパコーン１５と接続され、テーパコーン１５を上下動可能に駆動する第２の駆動部１９、及び双方の駆動部１７，１９を駆動制御するための制御機構２０とを具備する。本実施形態では、テーパコーン１５が軸方向に離隔して２箇所に設けられ、各テーパコーン１５が連結ロッド１８で連結されている。
【００１８】
ホーニングヘッド本体１２は、略円筒状をなすもので、内部空間２１と、外部空間に開口し、内部空間２１と外部空間とを半径方向で連通させる連通空間２２とを有する（図２を参照）。ホーニングヘッド本体１２の内部空間２１には、テーパコーン１５及び連結ロッド１８が収容される。本実施形態では、連通空間２２が円周方向等間隔に４箇所にわたって設けられ、各連通空間２２にそれぞれシュー１３及び砥石１４が収容される。なお、連通空間２２の数は原則任意に設定可能であり、例えば６，８，１２箇所などの偶数箇所に設定される。
【００１９】
シュー１３は、各連通空間２２の内部に半径方向に移動可能に収容され、内周にテーパコーン１５のテーパ面２３と平行な傾斜面２４を有すると共に、外周に砥石１４を保持する砥石保持面２５を有する。本実施形態では、テーパ面２３と傾斜面２４とは、テーパコーン１５がホーニングヘッド本体１２の先端側に移動するとシュー１３が外径側に押圧移動する向きに対向している。シュー１３は、環状の弾性部材（図示は省略）により内径側に常時附勢されており、これによりテーパコーン１５を介してシュー１３が外径側に押圧移動されていない状態では、砥石１４の最外径部が加工前の内周面３の内径寸法より若干小さくなるよう（図３を参照）、その半径方向位置が設定される。
【００２０】
砥石１４は、シュー１３に保持された状態では、その外周面２６をホーニングヘッド１１の上下動方向、すなわち中心軸Ｘに対してテーパ状に傾斜させた状態で配置されており、本実施形態では、外径寸法が軸方向上端から下端に向けてテーパ状に拡径する外周面２６を有する。ここで、外周面２６のテーパ角（ホーニングヘッド１１の中心軸Ｘに対する外周面２６の傾斜角）は、加工対象となるボア２の内周面３のテーパ角に応じて設定され、これを外周面２６の外径差（外周面２６の軸方向上端での外径寸法と、軸方向下端での外径寸法との差）で表すと、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以上２００μｍ以下に設定される。外径差の上限は、砥石１４の半径方向への最大移動量を考慮して設定される。なお、砥石１４の種類については特に限定されず、例えばダイヤモンド砥粒を含むＤＩＡ砥石や、炭化珪素系の砥粒を含むＧＣ砥石などを使用することができる。
【００２１】
第１の駆動部１７は例えばモータと油圧シリンダ（共に図示は省略）で構成されており、モータの駆動に伴い、連結パイプ１６を介して第１の駆動部１７（モータ）に接続されたホーニングヘッド１１が中心軸Ｘまわりに回転すると共に、油圧シリンダの駆動に伴い、ホーニングヘッド１１が上下方向に移動するようになっている。本実施形態では、モータは正逆両方向に回転可能に構成されている。また、第２の駆動部１９は例えば油圧シリンダ（図示は省略）で構成されており、油圧シリンダの駆動に伴い、連結ロッド１８介して第２の駆動部１９（油圧シリンダ）に接続されたテーパコーン１５が中心軸Ｘに沿って移動するようになっている。
【００２２】
制御機構２０は、第１の駆動部１７及び第２の駆動部１９の駆動制御を行うもので、具体的には、後述するように、第１の駆動部１７によるホーニングヘッド１１の回転及び上下動の速度及びタイミングを制御すると共に、第２の駆動部１９によるテーパコーン１５の下降速度、言い換えると砥石１４の外径側への移動速度を制御するようになっている。本実施形態では、第２の駆動部１９は油圧シリンダで構成されているので、この油圧シリンダの油圧を一定の大きさに維持することで、砥石１４が外径側に拡張する向きに移動しつつ、その外周面２６からのボア２の内周面３への押し付け力（ホーニング圧力）が所定の値（範囲内）となるように制御される。
【００２３】
以下、上記構成のホーニング加工装置１０を用いて、ワーク１に設けたボア２の内周面３にホーニング加工を施す方法の一例を図３〜図７を参照して説明する。
【００２４】
ここで、加工対象となるボア２の内周面３は、図３に示すように、軸方向上端から下端に向かうにつれてテーパ状に拡径する形状をなすもので、予めボーリング加工等により、その内径差（内周面３の軸方向上端での内径寸法と、軸方向他端での内径寸法との差）が既述した砥石１４の外径差と概ね同じ大きさとなるように形成される。
【００２５】
まず、図３に示すように、ホーニング加工装置１０のホーニングヘッド１１を、加工対象となるボア２の内周に導入する。すなわち、第１の駆動部１７を構成する油圧シリンダを駆動してホーニングヘッド１１を下降させ、ボア２の内周にホーニングヘッド１１を導入する。この際、砥石１４の最外径部（軸方向下端）における外径寸法は、ボア２の内周面３の最小径部（軸方向上端）における内径寸法より小さく設定されているので、上記の導入動作の際、砥石１４と内周面３とが接触することはない。
【００２６】
こうして、ホーニングヘッド１１の一部をボア２の内周に導入したら、引き続きホーニングヘッド１１を下降させると共に、第１の駆動部１７を構成するモータを駆動することでホーニングヘッド１１を中心軸Ｘまわりに回転させ、かつ第２の駆動部１９を駆動することで連結ロッド１８及びテーパコーン１５を下方に向けて移動させる（図４を参照）。これにより、テーパコーン１５のテーパ面２３とシュー１３の傾斜面２４とが係合すると共に、第２の駆動部１９からの押下げ力が外径側への押圧力としてシュー１３に伝達され、シュー１３及び砥石１４が外径側に拡張する向きに移動すると共に、砥石１４の外周面２６がボア２の内周面３に所定の圧力で押し付けられる。このように、砥石１４を内周面３に押し付けながら回転及び下降させることにより、砥石１４の外周面２６でボア２の内周面３が研削される。この際、図５に示すように、砥石１４の最外径部となる軸方向下端がボア２の内周面３の軸方向下端よりも下方となる位置まで上記動作を続けることで、ボア２の内周面３が全面にわたって研削され、その表面には、一方向の螺旋状の加工痕４が形成される。
【００２７】
こうして、１回の研削加工が終了したら、図５に示すように、第２の駆動部１９を駆動して、連結ロッド１８及びテーパコーン１５を上昇させる。これにより、ホーニングヘッド本体１２に設けた弾性部材の作用により、シュー１３が内径側に引張られ、結果、シュー１３に保持される砥石１４が内径側に移動する。こうして、砥石１４と内周面３とが接触しない半径方向位置まで砥石１４を内径側に移動させた後、第１の駆動部１７を構成する油圧シリンダを駆動して、ホーニングヘッド１１を上昇させる。
【００２８】
そして、ホーニングヘッド１１に設けた砥石１４の最小径部となる軸方向上端がボア２の内周面３の軸方向上端よりも上方となる位置までホーニングヘッド１１を上昇させた後、再び図６に示すように、第１及び第２の駆動部１７，１９を駆動してホーニングヘッド１１を回転させつつ下降させると共に、テーパコーン１５を下方に押下げてシュー１３及び砥石１４を外径側に移動させ、その外周面２６をボア２の内周面３に所定の圧力で押し付ける。このように、砥石１４を内周面３に押し付けながら回転及び下降させることにより、砥石１４の外周面２６でボア２の内周面３が研削される。また、この際、第１の駆動部１７を構成するモータの回転方向を切替えて、ホーニングヘッド１１の回転方向を１回目の研削加工時（図４を参照）とは逆向きにすることで、上記研削加工が終了した段階では、図７に示すように、ボア２の内周面３に、１回目の研削加工で形成された螺旋状の加工痕４と交差する向きの螺旋状の加工痕５が形成され、全体としてクロスハッチと呼ばれる斜め格子状の加工痕６が形成される。
【００２９】
上述した２種類の研削加工を少なくとも１回以上（好ましくは複数回）繰り返すことで、ボア２の内周面３に十分な研削加工が施され、内周面３が所要の内径寸法及び内径差（テーパ角）に仕上げられる。また、内周面３の全域にわたって均一かつ鮮明なクロスハッチ（斜め格子状の加工痕６）が形成される。
【００３０】
このように、本発明に係るホーニング加工方法では、ホーニングヘッド１１の中心軸Ｘに対して外周面２６を傾斜させた状態で配置した砥石１４を用いて、ボア２の内周面３にホーニング加工を施すようにした。これにより、ボア２の内周面３を、砥石１４の外周面２６に対応する形状（テーパ形状）に仕上げることができる。また、砥石１４をホーニングヘッド１１の中心軸Ｘに沿って移動及び回転させながら外径側に移動させて内周面３に所定圧で押し当てることで行われるホーニング加工を、ホーニングヘッド１１がボア２の小径側から大径側に向けて移動しているときにのみ行うようにしたので、砥石１４の外周面２６の中心軸Ｘに対する角度及び制御機構２０に組み込まれる制御プログラムの変更のみで上記加工を実施することができる。すなわち、本実施形態では、砥石１４の外周面２６を上端側から下端側に向かうにつれてテーパ状に拡径する形状にすると共に、制御機構２０に、ホーニングヘッド１１を回転させつつ下降させ、かつ砥石１４を外径側に移動させる第１ステップ、軸方向所定位置まで到達した後、砥石１４を内径側に移動させると共にホーニングヘッド１１を上昇させる第２ステップ、ホーニングヘッド１１の回転方向を第１ステップ時とは反対向きに切り替えて下降させつつ砥石１４を外径側に移動させる第３ステップを含む制御プログラムを組み込むようにしたので、従来機構のホーニング加工装置を大きな変更なしにそのまま利用することができる。従って、上述した高精度のホーニング加工を、設備コストひいては加工コストの高騰を招くことなく実施することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、上述したホーニング加工を、ホーニングヘッド１１がボア２の小径側から大径側に向けて移動しているときにのみ行うこととし、かつこの押し当て動作（研削加工）をホーニングヘッド１１の回転方向を切替えて繰り返すようにしたので、当該加工が全く同一の動作、工程で回転方向のみを異ならせた状態で行われる。よって、この加工の結果としてボア２の内周面３に形成される、互いに交差する螺旋状の加工痕４，５を同精度に加工することができ、かつ各加工痕４，５の溝深さについても同等の大きさに仕上げることができる。従って、テーパ形状をなすボア２の内周面３を高精度に仕上げつつも、この内周面３にクロスハッチ（斜め格子状の加工痕６）を高精度に形成することが可能となる。特に、本実施形態に示すように、砥石１４の１回の下降動作を伴う研削加工が終わる度に、その回転方向を切替えて同様の研削加工を繰り返すことで、各加工痕４，５の溝深さを極力同一にすることが可能となる。これは、複数回にわたって行われる砥石１４による研削加工（ホーニング加工）においては、加工径が大きくなるほど（すなわち砥石１４の１回の下降動作を伴う研削加工が最終回に近づくにつれて）、形成される加工痕の溝深さが大きくなる傾向にあるためである。
【００３２】
また、上述のようにホーニング加工を施すようにした場合、１回の下降動作を伴う研削加工が終了する度に、砥石１４を内径側に移動させてボア２の内周面３から離隔させることになるため、離隔時にクーラントにより砥石１４の表面（外周面２６）を構成する砥粒の間に詰まった加工屑を洗い流し易くなる。これにより、砥石１４の加工能力（研削能力）を維持することができ、加工効率の向上を図ることができる。
【００３３】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係るホーニング加工方法及びホーニング加工装置は、当然に本発明の範囲内において任意の形態を採ることができる。
【００３４】
例えば制御機構２０によるホーニングヘッド１１の制御態様に関し、上記実施形態では、ホーニングヘッド１１の下降動作を伴う研削加工が終了した後、先に砥石１４を内径側に移動させてからホーニングヘッド１１の上昇を開始するようにしたが、被加工面（ボア２の内周面３）と砥石１４とが接触しないように、砥石１４を縮小させつつ上昇させるようにしてもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、１回の下降動作を伴う研削加工が終了するたびにホーニングヘッド１１の回転方向を切替えるようにしたが、例えば回転方向を切替えることなく上記下降動作を伴う研削加工を２回以上行った後、回転方向を切り替えて、同じ回数分だけ続けて一定の回転方向で上記研削加工を行うようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、回転方向の切り替え動作を伴って複数回の研削加工を施すことで、被加工面となるボア２の内周面３に、クロスハッチと呼ばれる斜め格子状の加工痕６を形成した場合を例示したが、内周面３をホーニング加工でテーパ状に仕上げる場合、クロスハッチを設けずに済むのであれば、同一方向にのみホーニングヘッド１１を回転させて、上記ステップ１及びステップ２（図３〜図５に示す動作）を繰り返すようにしてもよい。この場合、完成品（ホーニング加工後のワーク１）に設けたボア２の内周面３には、図５に示す一方向の螺旋状の加工痕４が形成される。
【００３７】
また、上記実施形態では、砥石１４の外周面２６を所定の圧力でボア２の内周面３に押し付けることで行う研削加工（ホーニング加工）を、ホーニングヘッド１１がボア２の小径側から大径側に向けて移動しているときにのみ行うようにしたが、ボア２の大径側から小径側に向けて移動しているときにのみ行うことも可能である。図８は、その一例に係るホーニング加工方法を実施するためのホーニング加工装置１０の断面図を示している。同図に示すように、このホーニングヘッド１１は、ホーニングヘッド本体１２の内部空間２１に収容され、連結ロッド１８を介して第２の駆動部１９に連結されるフランジ部２７と、フランジ部２７に設けた内向き下方に配向するテーパ面２８と、このテーパ面２８に平行な傾斜面２９を有する砥石保持部３０とを具備する。この場合、テーパ面２８と傾斜面２９とは、フランジ部２７がホーニングヘッド本体１２の先端側に移動すると砥石保持部３０が外径側に押圧移動する向きに対向している。
【００３８】
よって、図９に示すように、ボア２の内周下方にホーニングヘッド１１を導入した状態から、ホーニングヘッド１１を上昇させると共に、第１の駆動部１７を構成するモータを駆動することでホーニングヘッド１１を中心軸Ｘまわりに回転させ、かつ第２の駆動部１９を駆動することで連結ロッド１８及びフランジ部２７を下方に向けて移動させる。これにより、フランジ部２７に設けたテーパ面２８と砥石保持部３０の傾斜面２９とが係合すると共に、第２の駆動部１９からの押下げ力が内径側への押圧力として砥石保持部３０に伝達され、砥石保持部３０及び砥石１４が内径側に縮小する向きに移動する。この際、ホーニングヘッド１１はボア２の大径側から小径側に向けて上昇しているので、ホーニングヘッド１１の上昇速度と砥石１４の縮小速度（内径側への移動速度）を制御することにより、砥石１４の外周面２６がボア２の内周面３に所定の圧力で押し付けられる。このように、砥石１４を内周面３に押し付けながら回転及び上昇させることにより、砥石１４の外周面２６でボア２の内周面３が研削される。
【００３９】
また、以上の説明では、砥石１４として、ホーニングヘッド１１に組み込んだ状態では、外周面２６を軸方向上端から下端に向かうにつれてテーパ状に拡径した形状としたもの（言い換えると、外径が軸方向上端から下端に向かうにつれてテーパ状に拡径した形状としたもの）を例示したが、ホーニングヘッド１１の中心軸Ｘに対して砥石１４の外周面２６が内径側に傾斜した状態で配置される限りにおいて、上記以外の構成を採ることも可能である。図１０はその例を示すもので、同図に示すホーニング加工装置１０は、シュー３１の外周に設けた砥石保持面３２を、その軸方向上端から下端に向かうにつれてテーパ状に拡径した形状とし、この砥石保持面３２には、径方向寸法が一定の砥石３３が取り付けられている。この場合も、砥石３３の外周面３４は、ホーニングヘッド１１の中心軸Ｘに対して内径側に傾斜した状態で配置されている。
【符号の説明】
【００４０】
１          ワーク
２          ボア
３          内周面
４，５      螺旋状の加工痕
６          斜め格子状の加工痕（クロスハッチ）
１０        ホーニング加工装置
１１        ホーニングヘッド
１２        ホーニングヘッド本体
１３，３１  シュー
１４，３３  砥石
１５        テーパコーン
１６        連結パイプ
１７        第１の駆動部
１８        連結ロッド
１９        第２の駆動部
２０        制御機構
２１        内部空間
２２        連通空間
２３        テーパ面
２４        傾斜面
２５，３２  砥石保持面
２６，２４  外周面
２７        フランジ部
２８        テーパ面
２９        傾斜面
３０        砥石保持部
【図１】
2013046946.tif 000003
【図２】
2013046946.tif 000004
【図３】
2013046946.tif 000005
【図４】
2013046946.tif 000006
【図５】
2013046946.tif 000007
【図６】
2013046946.tif 000008
【図７】
2013046946.tif 000009
【図８】
2013046946.tif 000010
【図９】
2013046946.tif 000011
【図１０】
2013046946.tif 000012