(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段により該ホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、
前記外周面の全周に設けられた円環形状の配設溝と、
一部が前記配設溝から外周側へ突き出すように該配設溝に配設され、前記取付穴の内周面に係合させられることにより前記砥石を該内周面に対して略同心に芯出しするリング状の弾性変形可能な弾性部材と
を有することを特徴とするホーニング加工用内歯型砥石。
【請求項２】
前記弾性部材は、コイルの外径が前記配設溝の溝深さよりも大きいコイルスプリングで、該配設溝に沿ってリング状に湾曲して配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載のホーニング加工用内歯型砥石。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記砥石の軸心を含む断面状態での形状が略円形を成すものであり、
前記配設溝は、前記砥石の軸方向において前記弾性部材の直径寸法よりも十分に長い寸法を有するとともに、溝底面は、前記取付穴への取付状態において該取付穴の開口側程溝深さが浅くなるテーパ面とされている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のホーニング加工用内歯型砥石。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記砥石の軸心まわりに略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所だけで、一部が前記配設溝から外周側へ突き出して前記取付穴の内周面に係合させられる
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のホーニング加工用内歯型砥石。
【請求項５】
円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段により該ホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、
軸心まわりにおいて略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所に配設され、それぞれ前記取付穴の内周面に弾性的に係合させられることにより前記砥石を該内周面に対して略同心に芯出しする弾性係合手段を有する
ことを特徴とするホーニング加工用内歯型砥石。
【請求項６】
円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段により該ホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、
摩擦係数が小さくて滑り易いカーボン、ナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティング、またはそれ等と同程度の摩擦係数を有するものから成る滑り層が外周部の全周に設けられ、該滑り層によって前記外周面が構成されている
ことを特徴とするホーニング加工用内歯型砥石。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歯車のホーニング加工に用いられるホーニング加工用内歯型砥石の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のトランスミッション等に用いられる歯車は、ギヤノイズを低減するために、焼き入れ処理した後にホーニング加工が施されて歯面の傷やばりが除去されると共に歯面の精度が向上させられている。このようなホーニング加工を行うために、近年、比較的高い加工能率が得られる内歯型砥石を用いることが提案されている。特開平８−２９０３５５号公報に記載されている砥石はその一例である。
【０００３】
図１は、上記ホーニング加工用内歯型砥石を用いて歯車にホーニング加工を施すホーニング加工装置の一例を説明する図で、ホーニング加工すべき歯車１０を芯出しして回転可能に支持するワーク保持台１２と、そのワーク保持台１２を歯車１０の軸方向へ所定ストロークだけ往復移動させるワーク駆動装置１４と、歯車１０と噛み合わされたホーニング加工用内歯型砥石１６（以下、単に砥石１６という）と、その砥石１６を軸心まわりに回転駆動する砥石駆動装置１８とを備えている。砥石１６は、図２に示すようにリング形状を成しているとともに内周部に多数の内周歯１７を備えており、歯車１０に対して傾斜した姿勢で配設されて内周歯１７が歯車１０と噛み合わされるようになっている。そして、砥石駆動装置１８によって砥石１６を軸心まわりに回転駆動することにより、その砥石１６と歯車１０とを噛合回転させながら、ワーク駆動装置１４によって歯車１０を軸方向へ移動させることにより、その歯車１０の歯にホーニング加工が施される。図２の(a) は、(b) におけるａ−ａ断面を示す図である。
【０００４】
上記砥石１６は、図３に示すようにホルダ２０に保持されるようになっている。ホルダ２０は、砥石１６が嵌入される取付穴２２を有する円筒形状を成しており、ベアリング２４を介してハウジング２６に軸心まわりの回転可能に保持されている。取付穴２２の内径寸法は、砥石１６の外径寸法よりも僅かに大きい寸法とされており、砥石１６の挿入を許容しつつ所定の芯出し精度が得られるようになっている。ホルダ２０の一番奥の部分には、内向きフランジ２８が設けられて砥石１６の軸方向位置を規定するようになっているとともに、ホルダ２０の手前側（砥石１６の挿入側）の端面には複数（例えば６〜８個）の押え駒３０がボルト３２によって固定されるようになっており、砥石１６は内向きフランジ２８に当接させられた状態で押え駒３０により移動不能にホルダ２０に一体的に固定される。前記砥石駆動装置１８は、ホルダ２０を軸心まわりに回転駆動するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の砥石取付方法においては、必ずしも高い芯出し精度が得られず、芯ずれにより初期ツルーイングに時間がかかったりホーニング加工の精度が損なわれたりする問題があった。すなわち、取付穴内に砥石を挿入するために、それ等の間には必ず所定のはめあい公差が必要で、それに伴う芯ずれが避けられないとともに、芯出し精度を高くするためにはめあい公差を小さくすると、取付穴内へ砥石を嵌入する際にこじり等が生じて取付（嵌入）作業が困難になるのである。ホーニング加工に使用する内歯型砥石は、例えば外径が３００ｍｍ〜４００ｍｍ程度で厚さ（軸方向寸法）が２０ｍｍ〜６０ｍｍ程度と比較的大型であるため、着脱のために比較的大きなはめあい公差を必要とする。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、取付穴への砥石の取付作業性を損なうことなく砥石を高い芯出し精度でホルダに取り付けることができるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段によりそのホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、(a) 前記外周面の全周に設けられた円環形状の配設溝と、(b) 一部が前記配設溝から外周側へ突き出すようにその配設溝に配設され、前記取付穴の内周面に係合させられることにより前記砥石をその内周面に対して略同心に芯出しするリング状の弾性変形可能な弾性部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明のホーニング加工用内歯型砥石において、前記弾性部材は、コイルの外径が前記配設溝の溝深さよりも大きいコイルスプリングで、その配設溝に沿ってリング状に湾曲して配設されていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明のホーニング加工用内歯型砥石において、(a) 前記弾性部材は、前記砥石の軸心を含む断面状態での形状が略円形を成すものであり、(b) 前記配設溝は、前記砥石の軸方向において前記弾性部材の直径寸法よりも十分に長い寸法を有するとともに、溝底面は、前記取付穴への取付状態においてその取付穴の開口側程溝深さが浅くなるテーパ面とされていることを特徴とする。
【００１０】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかのホーニング加工用内歯型砥石において、前記弾性部材は、前記砥石の軸心まわりに略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所だけで、一部が前記配設溝から外周側へ突き出して前記取付穴の内周面に係合させられることを特徴とする。
第５発明は、円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段によりそのホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、軸心まわりにおいて略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所に配設され、それぞれ前記取付穴の内周面に弾性的に係合させられることにより前記砥石をその内周面に対して略同心に芯出しする弾性係合手段を有することを特徴とする。
【００１１】
第６発明は、円筒形状の外周面と多数の内周歯とを有するリング形状を成し、ホーニング加工装置のホルダの取付穴内に嵌入された状態で、固定手段によりそのホルダに対して移動不能に一体的に固定されるとともに、前記内周歯がホーニング加工すべき歯車と噛み合わされて噛合回転させられることによりホーニング加工を行うホーニング加工用内歯型砥石であって、摩擦係数が小さくて滑り易いカーボン、ナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティング、またはそれ等と同程度の摩擦係数を有するものから成る滑り層が外周部の全周に設けられ、その滑り層によって前記外周面が構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
第１発明では、外周面の全周に配設溝が設けられ、その配設溝に配設されたリング状の弾性部材が取付穴の内周面と係合させられることにより、砥石が取付穴に対して略同心に芯出しされる。これにより、砥石の芯ずれが抑制され、初期ツルーイング時間が短縮されるとともにホーニング加工の加工精度が向上するなどの効果が得られる。
【００１３】
また、このように弾性部材によって芯出しされることから、所定の芯出し精度を維持しつつ外周面と取付穴とのはめあい公差を大きくすることが可能で、取付穴に対する砥石の着脱作業を容易且つ迅速に行うことができるようになる。砥石のこじりが抑制されることから、取付穴の摩耗も軽減される。
【００１４】
また、配設溝のみを内周歯（或いは内周歯を加工する前の砥石内径）に対して所定の寸法精度で同心に加工すれば良く、それ以外の外周面については必ずしも高い寸法精度が要求されないため、外周面全体を高い寸法精度で加工する場合に比較して加工時間や加工コストを低減することも可能である。
【００１５】
上記弾性部材としてコイルスプリングを用いる第２発明では、Ｏリング等のゴム製弾性部材に比較して摩擦が小さいとともに寸法精度が高いため、取付穴に対する砥石の着脱作業が一層容易であるとともに、製品毎のばらつきが少なくて高い信頼性が得られる。コイルエキスパンダー付オイルリングなど略全周に亘って線接触となる弾性部材に比較しても、コイルスプリングの場合は点接触になるため摺動抵抗が小さくて着脱作業が容易である。
【００１６】
第３発明では、取付穴内へ砥石が嵌入されて弾性部材が取付穴の内周面に接触するようになると、その弾性部材は摩擦により砥石の軸方向へ転動させられるため、取付穴に対する砥石の取付作業が容易になる。また、弾性部材が配設された配設溝の溝底面は、取付穴への取付状態において取付穴の開口側、すなわち砥石挿入側程溝深さが浅くなるテーパ面とされているため、砥石嵌入時には、弾性部材は溝深さが浅くなる方へ転動させられ、次第に外周側へ押し出されて取付穴の内周面に強く押圧され、高い芯出し精度が得られる。
【００１７】
第５発明では、軸心まわりにおいて略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所に配設された弾性係合手段がそれぞれ取付穴の内周面に弾性的に係合させられることにより、砥石が取付穴に対して略同心に芯出しされるため、砥石の芯ずれが抑制されて初期ツルーイング時間が短縮されるとともに、所定の芯出し精度を維持しつつ外周面と取付穴とのはめあい公差を大きくすることが可能で、取付穴に対する砥石の着脱作業を容易且つ迅速に行うことができるようになるなど、第１発明と同様の効果が得られる。
【００１８】
第６発明では、摩擦係数が小さくて滑り易いカーボン、ナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティング、またはそれ等と同程度の摩擦係数を有するものから成る滑り層が外周部の全周に設けられ、その滑り層によって外周面が構成されているため、芯出し精度を高くするためにはめあい公差を小さくしても、こじりを生じることなく比較的容易に砥石をホルダに対して着脱できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ここで、砥石が嵌入されるホルダは、例えば砥石の両端面に当接させられて挟圧することにより一体的に固定する固定手段（図３のホルダ２０における内向きフランジ２８および押え駒３０など）を有して構成される。第６発明の砥石については、滑り層よりも内周側の剛性が高い部分（砥石或いは金属など）で固定手段によりホルダに固定されるようにすることが望ましい。
【００２０】
本発明の砥石は、全体が砥石層で構成されていても良いが、前記特開平８−２９０３５５号公報に記載の砥石のように、内周歯が設けられた内周部のみを砥石層にて構成し、外周部は炭素鋼等の剛性の高い金属材料などで構成することも可能である。外周部が金属材料にて構成されている場合は、その金属材料に配設溝を形成するなどして弾性部材や弾性係合手段を配設すれば良い。第６発明の砥石については、外周部に金属材料などが設けられている場合、その外周側に滑り層を設ければ良い。
【００２１】
第１発明の弾性部材としては、Ｏリング等のゴム製リング、コイルスプリング、コイルエキスパンダー付オイルリングなどが好適に用いられる。第２発明のコイルスプリングとしては、ばね鋼などから成る金属製のものが好適に用いられるが、合成樹脂製のコイルスプリングを使用することも可能である。第３発明の断面が略円形の弾性部材としては、上記Ｏリング等のゴム製のリングや、コイルスプリングなどが好適に用いられる。
【００２２】
上記弾性部材は、全周に亘って配設溝から一部が外周側へ突き出すものでも良いが、弾性部材に部分的に突部（大径部などを含む）を設けたり配設溝の溝深さを部分的に浅くしたりすることにより、略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所だけで、弾性部材が配設溝から突き出して取付穴と係合するようにしても良い。
【００２３】
第３発明では、配設溝の溝底面がテーパ面とされているが、第１発明の実施に際しては軸心と平行な円筒面であっても良い。その場合でも、断面が略円形の弾性部材は転がり接触させられるため、ホルダに対する脱着作業が容易になる。
【００２４】
第５発明の弾性係合手段としては、例えば敷居の溝に貼り付けて使用される表面が滑らかな敷居すべりなどの合成樹脂シートを、クッション機能を有する両面接着テープなどで砥石の外周面に貼り付けたものが用いられるが、外周面のうち、軸心まわりにおいて略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所に配設溝を形成し、その配設溝内に、一部が外周側へ突き出すようにゴム製のボールやローラ、或いはコイルスプリングなどの弾性部材を弾性係合手段として配設するようにしても良い。弾性係合手段としては更に、配設溝内に弾性体製のホルダを配設し、通常は一部が配設溝から突き出す剛性の高いボールやローラなどの係合部材を、弾性体製ホルダによって配設溝内への押込み可能に保持するようにしたものでも良い。更に、第３発明のように溝底面が傾斜した所定長さの配設溝を形成し、断面が略円形の弾性部材、或いは係合部材を転動可能且つリテーナなどにより脱落不能に配設するようにしても良い。
【００２５】
第１発明〜第５発明における配設溝や弾性部材、弾性係合手段の砥石軸方向における配設位置は、軸方向の中央部、或いは取付穴の奥側、開口側など適宜設定される。砥石の軸方向に離間して複数配設すれば、着脱時における砥石の姿勢が安定する。
【００２６】
第６発明の滑り層としては、カーボンやナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティングなどが好適に用いられる。滑り層は、必ずしも一定の厚さで設けられる必要はなく、軸心まわりにおいて略等角度間隔で位置する３箇所以上の複数箇所を外周側へ突出させ、その突出部のみが取付穴の内周面に係合させられるようにしても良い。第１発明〜第５発明においても、前記弾性部材や弾性係合手段の弾性変形で砥石外周面と取付穴内周面とが接触する場合があるため、砥石外周面のうち配設溝や弾性係合手段の配設位置以外の部分に摩擦係数が低い滑り層を設けることが望ましく、それも第６発明の一実施形態である。
【００２７】
また、本発明は、歯が軸心に対して傾斜したはすば歯車や歯が軸心と平行な平歯車など、種々の歯車のホーニング加工用内歯型砥石に適用される。
【００２８】
なお、本発明では砥石側に弾性部材や弾性係合手段、或いは滑り層が設けられるが、それ等をホルダ側に配設する（本発明には含まれない）ことも可能である。
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
図４および図５は、第１、第２発明の実施例であるホーニング加工用内歯型砥石（以下、単に砥石という）４０を説明する図で、図４の(a) は正面図、(b) は側面図、図５は図４(a) のＶ−Ｖ断面を示す図である。砥石４０は、円筒形状の外周面４２と多数の内周歯４４とを有するリング形状を成しており、例えば外径がφ３００ｍｍ程度、内径がφ２５０ｍｍ程度、幅（軸方向の長さ）が４０ｍｍ程度の寸法とされている。内周歯４４は、軸心に対して傾斜しているはすばであり、この砥石４０は、自動車のトランスミッション等に用いられるはすば歯車をホーニング加工するためのもので、前記図１〜図３のホーニング加工装置のホルダ２０に前記砥石１６の代わりに取り付けられて使用される。なお、砥石４０の内径は、内周歯４４の歯先を通る円筒面の直径である。
【００３０】
砥石４０は、例えば♯１８０程度の溶融アルミナ系砥粒がエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂により結合されて成るものであり、弾性率は２００Ｐａ程度、熱膨張係数は２５×１０-6／℃程度の特性を有するものである。この弾性率すなわち結合剤の種類は、歯車をホーニング加工した際にその歯車の歯面が形状を損なわれず且つ可及的に滑らかになるように定められている。
【００３１】
一方、この砥石４０の外周面４２には、その軸方向の略中央に断面が矩形の配設溝４６が全周に亘って設けられており、その配設溝４６内には金属製のコイルスプリング４８がリング状に湾曲して配設されている。コイルスプリング４８は弾性変形可能な弾性部材に相当するもので、自然状態における外径は配設溝４６の溝深さよりも大きくて一部が配設溝４６から外周側へ突き出し、前記ホルダ２０に対する着脱時にその取付穴２２の内周面に弾性的に係合させられることにより、砥石４０を取付穴２２に対して略同心に芯出しする。コイルスプリング４８の突出量は、その弾性の大きさや取付穴２２の内径と砥石４０の外径との寸法公差などによっても異なるが、例えば０．２ｍｍ程度とされている。コイルスプリング４８は、所定長さの１本のコイルスプリングにて構成しても良いが、複数のコイルスプリングの端部を繋いで配設することも可能である。
【００３２】
このような砥石４０の製造方法の一例を説明すると、先ず、例えば図６に示されているように外型５０および内型５２を回転テーブル５４上に同心に載置して、その回転テーブル５４を回転させながら砥石材料を流し込み、成形して加熱、焼成した後、脱型することにより砥石粗材５６を製造する。その後、軸心回りに回転させながら外周研削および溝加工を行って、前記外周面４２および配設溝４６を形成した後、その配設溝４６内にコイルスプリング４８を配設して前記ホーニング加工装置のホルダ２０に取り付け、前記歯車１０の代わりにドレッサを取り付けて内周歯４４のツルーイングを行う。配設溝４６の加工には、ダイヤモンド焼結体バイトやダイヤモンド砥石が好適に用いられる。なお、砥石粗材５６の段階では内周歯４４を備えておらず、外周面４２および配設溝４６を加工した後に、その外周面４２や配設溝４６を基準として内周研削するとともに、内周歯４４を加工するようにしても良い。また、実際に歯車１０にホーニング加工を行う図１のホーニング加工装置とは別の装置を用いて内周歯４４のツルーイングを行うことも可能である。
【００３３】
このような本実施例の砥石４０においては、配設溝４６に配設されたリング状のコイルスプリング４８が取付穴２２の内周面と係合させられることにより、砥石４０が取付穴２２に対して略同心に芯出しされる。これにより、砥石４０の芯ずれが抑制され、初期ツルーイング時間が短縮されるとともにホーニング加工の加工精度が向上するなどの効果が得られる。初期ツルーイング時間が短縮されることから、ドレッサ（ツルーイング工具）の使用量や砥石４０のツルーイング量が減少し、それ等の寿命が長くなる。
【００３４】
また、このようにコイルスプリング４８によって芯出しされることから、所定の芯出し精度を維持しつつ外周面４２と取付穴２２とのはめあい公差を大きくすることが可能で、取付穴２２に対する砥石４０の着脱作業を容易且つ迅速に行うことができるようになる。砥石４０のこじりが抑制されることから、取付穴２２の摩耗も軽減される。
【００３５】
また、配設溝４６のみを内周歯４４或いは内周歯４４を加工する前の砥石内径に対して所定の寸法精度で同心に加工すれば良く、それ以外の外周面４２については必ずしも高い寸法精度が要求されないため、外周面４２全体を高い寸法精度で加工する場合に比較して加工時間や加工コストを低減することも可能である。
【００３６】
更に、本実施例では弾性部材としてコイルスプリング４８が用いられているため、Ｏリング等のゴム製弾性部材に比較して摩擦が小さいとともに寸法精度が高いため、取付穴２２に対する砥石４０の着脱作業が一層容易であるとともに、製品毎のばらつきが少なくて高い信頼性が得られる。コイルエキスパンダー付オイルリングなど略全周に亘って線接触となる弾性部材に比較しても、コイルスプリング４８の場合は点接触になるため摺動抵抗が小さくて着脱作業が容易である。
【００３７】
図１３の(a) は、コイルスプリング４８として外径が８．０ｍｍ、線径が０．６ｍｍのＳＳＳ（昌和発条製作所）製の右巻きサンエス（ＳＳＳ）標準ばねを用いて、図１４のように変位センサ５８によりフレ測定を行った結果で、点線はコイルスプリング４８が無い場合で、実線はコイルスプリング４８が有る場合である。図１４のワークＷは、内外周面が何れも円筒形状で、外径がφ２９９．９０ｍｍ、内径がφ２５０ｍｍ、幅（軸方向の長さ）が４０ｍｍのリング状の砥石で、その組成は前記実施例の砥石４０と同じであり、コイルスプリング４８を配設する配設溝４６の溝深さは８ｍｍである。また、ホルダ２０の取付穴２２の内径はφ３００．０５ｍｍである。そして、ワークＷをホルダ２０の取付穴２２内に嵌入して押え駒３０により一体的に固定し、ホルダ２０をその軸心まわりに回転させながら、内周面Ｗinの内周側への変位（フレ）を＋、外周側への変位（フレ）を−として測定したもので、コイルスプリング４８を配設することにより最大変位（芯ずれ）が約１／２になる。
【００３８】
なお、測定位置０°（３６０°）の場所は、ホルダ２０への取り付け時において鉛直方向の真下に位置する部分で、特にコイルスプリング無しの場合はワークＷ自身の重量によりワークＷは下方へ変位した位置でホルダ２０に固定されるため、ホルダ２０の回転に伴って全体として＋側、すなわち内周側へ変位する。このことは、他の測定結果(b) 、(c) についても同じである。
【００３９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００４０】
図７の(a) 〜(d) は何れも前記実施例の図５に相当する図で、弾性部材としてコイルスプリング４８が用いられている別の実施例である。図７の(a) に示す砥石６０は第３発明の実施例で、外周面４２に形成された配設溝６２が、砥石６０の軸方向において前記コイルスプリング４８の直径寸法よりも十分に長い寸法を有するとともに、その配設溝６２の溝底面６４は、前記取付穴２２への取付状態において取付穴２２の開口側、すなわち砥石挿入側で図７における右側程溝深さが浅くなるテーパ面とされている。コイルスプリング４８は、砥石６０の軸心を含む断面状態、すなわち図７に示す状態での形状が円形で、実線で示すように配設溝６２の最も深い位置でも外周部が配設溝６２から僅かに突き出すようになっている。その突出寸法は、実線で示すように最も深い位置で例えば０．０５ｍｍ程度、一点鎖線で示すように最も浅い位置で例えば０．２５ｍｍ程度である。
【００４１】
このような砥石６０においては、図７の左方向へ砥石６０を移動させてホルダ２０の取付穴２２内へ嵌め入れる際に、コイルスプリング４８が取付穴２２の内周面に接触するようになると、そのコイルスプリング４８は摩擦により砥石６０の軸方向、具体的には図７の右方向へ相対的に転動させられるため、取付穴２２に対する砥石６０の取付作業が容易になる。また、配設溝６２の溝底面６４は、取付穴２２への取付状態において取付穴２２の開口側、すなわち砥石挿入側程溝深さが浅くなるテーパ面とされているため、砥石嵌入時には、コイルスプリング４８は溝深さが浅くなる方へ転動させられ、次第に外周側へ押し出されて取付穴２２の内周面に強く押圧され、高い芯出し精度が得られる。
【００４２】
図７の(b) に示す砥石６６は、前記特開平８−２９０３５５号公報に記載されているように、内周歯４４が設けられた内周部のみが砥石層６８にて構成され、外周部はＳ４５Ｃ調質鋼等の炭素鋼から成る外側リング部材７０にて構成されており、前記配設溝４６は外側リング部材７０の外周面に形成されている。砥石層６８は前記砥石４０と同じ材質で、エポキシ樹脂等の接着剤により外側リング部材７０に一体的に固定されている。外側リング部材７０は、例えば弾性率が２０００Ｐａ程度、熱膨張係数が１０×１０-6程度で、その外周面は寸法公差が±０．０１ｍｍ程度で平滑な表面に仕上げられている。
【００４３】
上記外側リング部材７０は、砥石に比べて高い寸法精度が得られるため、寸法誤差に基づくはめあい公差を小さくすることが可能で、それだけホルダ２０に対する砥石６６の芯出し精度を高くすることができる。また、外側リング部材７０によって砥石層６８の変形が抑制されるため、内周歯４４のツルーイングやドレッシングを高い精度で効率良く行うことができる。
【００４４】
図７の(c) に示す砥石７２は、前記砥石４０の外径寸法を多少小さくして、その外周面にカーボンやナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティングなどから成る摩擦係数が小さい滑り層７４を設けた場合で、その滑り層７４によって砥石７２の外周面７６が構成されている。このようにすれば、コイルスプリング４８の弾性変形で外周面７６が取付穴２２の内周面に接触しても、摩擦係数が小さいためこじりを生じることなく砥石７２が取付穴２２内に嵌め入れられる。この砥石７２は、第１発明、第２発明、第６発明の実施例である。
【００４５】
図７の(d) に示す砥石７８は、軸方向に離間して略平行に２本の配設溝４８を設けて、それぞれにコイルスプリング４８を配設した場合である。このようにすれば、砥石７８を取付穴２２内に嵌め入れる際の砥石７８の姿勢が安定するため、砥石７８をホルダ２０に対して一層容易に着脱できるようになる。
【００４６】
なお、詳しい説明は省略するが、図７の(a) 、(b) 、(c) 、(d) の技術を組み合わせて実施することも可能である。
【００４７】
図８の(a) および(b) は何れも前記図５に相当する図で、(a) の砥石８０は弾性部材としてコイルエキスパンダー付オイルリング８２が用いられた場合、(b) の砥石８４は弾性部材としてＯリング８６が用いられた場合であり、何れも自然状態において外周部が外周面４２から所定寸法だけ外周側へ突き出している。配設溝は、それ等の弾性部材の外周部が縮径可能で、且つ脱落しないように設けられており、これ等の場合においても、それ等の弾性部材８２、８６の芯出し作用により砥石８０、８４の芯ずれが抑制され、初期ツルーイング時間が短縮されるとともに、所定の芯出し精度を維持しつつ外周面４２と取付穴２２とのはめあい公差を大きくすることが可能で、取付穴２２に対する砥石８０、８４の着脱作業を容易且つ迅速に行うことができるなどの効果が得られる。これ等の砥石８０、８４は、何れも第１発明の実施例である。
【００４８】
図１３の(c) は、上記Ｏリング８６としてＮＫＮ（日近）のＧ２８０、硬度７０°、太さφ５．６ｍｍ、ニトリルゴム製を配設したものを、図１４のようにホルダ２０に取り付けて変位センサ５８によりフレ測定を行った結果で、点線はＯリング８６が無い場合で、実線はＯリング８６が有る場合である。この場合のワークＷの寸法や組成は図１３の(a) の試験時と同じで、Ｏリング８６を配設する配設溝の溝深さは５．５ｍｍである。図１３の(c) の測定結果から明らかなように、Ｏリング８６を配設することにより最大変位（芯ずれ）が小さくなる。
【００４９】
なお、図８の砥石８０、８４についても、図７の(b) 〜(d) の技術を適用できるし、砥石８４については、図７の(a) の技術を適用することも可能である。
【００５０】
図９のＯリング９０は、図８(b) のＯリング８６の別の態様で、略１２０°間隔で位置する３箇所に大径部９２が設けられ、自然状態においてその大径部９２のみが外周面４２よりも外周側へ突き出して取付穴２２の内周面と係合させられるようになっている。この場合には、全周で取付穴２２の内周面に接触するＯリング８６に比べて接触長さが短くなるため、摺動抵抗が小さくなって着脱が容易になる。このようなＯリング９０を用いた砥石は、第４発明の実施例である。
【００５１】
なお、弾性部材としてコイルスプリングを用いる場合も、部分的にコイル径を大きくすることにより、同様の作用効果が得られる。コイルエキスパンダー付オイルリングの場合は、部分的に外周側へ突き出す突出部などを設ければ良い。また、弾性部材の太さを部分的に変える代わりに、配設溝の溝深さを部分的に変えたり、配設溝にスペーサを部分的に設けたりすることにより、同じ太さの弾性部材（コイルスプリング４８やＯリング８６）であっても、部分的に配設溝から外周側へ突き出すようにすることが可能である。
【００５２】
図１０の砥石９４は第５発明の実施例で、外周面４２の全周に亘って比較的浅い環状溝９８が設けられているとともに、その環状溝９８内のうち軸心まわりにおいて略１２０°間隔で位置する３箇所に弾性係合手段１００が設けられている。弾性係合手段１００は、表面が滑らかな合成樹脂シート１０２を、クッション機能を有する両面接着テープ１０４によって環状溝９８の溝底に貼り付けたもので、合成樹脂シート１０２の上面は環状溝９８から僅かに外周側へ突き出し、ホルダ２０に対する着脱時に取付穴２２の内周面と係合させられるようになっている。合成樹脂シート１０２は、敷居の溝に貼り付けて使用される敷居すべりで、表面にはすべり方向と平行に凹凸が形成されており、その凹凸が砥石９４の軸心と平行、言い換えればホルダ２０に対して砥石９４を着脱する際の相対移動方向と平行になる姿勢で貼り付けられている。なお、図１０の(a) は砥石９４の軸心と直角な断面の一部を示す図で、(b) は(a) の左側から見た側面図である。
【００５３】
このような砥石９４においては、等角度間隔で位置する３箇所に配設された弾性係合手段１００の合成樹脂シート１０２がそれぞれ取付穴２２の内周面に弾性的に係合させられることにより、砥石９４が取付穴２２に対して略同心に芯出しされるため、砥石９４の芯ずれが抑制されて初期ツルーイング時間が短縮されるとともに、所定の芯出し精度を維持しつつ外周面４２と取付穴２２とのはめあい公差を大きくすることが可能で、取付穴２２に対する砥石９４の着脱作業を容易且つ迅速に行うことができるようになるなど、前記実施例と同様の効果が得られる。
【００５４】
なお、図７(b) の砥石６６のように砥石層６８および外側リング部材７０を有する砥石に適用することもできるし、外周面４２に図７(c) の滑り層７４などを設けることも可能である。
【００５５】
図１３の(b) は、上記弾性係合手段１００として川口技研の敷居すべりＳ型（ポリエチレン製）を厚さ１ｍｍの両面接着テープで接着したものを、図１４のようにホルダ２０に取り付けて変位センサ５８によりフレ測定を行った結果で、点線は弾性係合手段１００が無い場合で、実線は弾性係合手段１００が有る場合である。この場合のワークＷの寸法や組成は図１３の(a) の試験時と同じで、弾性係合手段１００が貼り付けられる環状溝９８の溝深さは０．９ｍｍである。図１３の(b) の測定結果から明らかなように、弾性係合手段１００を設けることにより最大変位（芯ずれ）が小さくなる。なお、弾性係合手段１００の配設位置は、測定位置の６０°、１８０°、３００°の３箇所である。
【００５６】
図１１の砥石１０６は第５発明の実施例で、前記図７(b) の砥石６６のように砥石層６８および外側リング部材７０を有する場合であり、その外側リング部材７０の外周面１０８には、軸心まわりにおいて略１２０°間隔で位置する３箇所に配設溝（穴）１１０が設けられ、それぞれに弾性係合手段１１２が配設されている。弾性係合手段１１２は、ポリエチレン等の弾性変形可能な弾性体製のホルダ１１４と、その弾性体製ホルダ１１４に保持された２個の剛球１１６とから成り、弾性体製ホルダ１１４は接着剤などにより配設溝１１０内に離脱不能に取り付けられている。剛球１１６は係合部材に相当し、その一部が配設溝１１０から突き出し、ホルダ２０に対する着脱時に取付穴２２の内周面と係合させられるとともに、弾性体体ホルダ１１４の弾性変形で配設溝１１０内へ押込み可能とされている。なお、図１１の(a) は砥石１０６の軸心と直角な断面の一部を示す図で、(b) は(a) の左側から見た側面図である。
【００５７】
このような砥石１０６においても、等角度間隔で位置する３箇所に配設された弾性係合手段１１２の剛球１１６がそれぞれ取付穴２２の内周面に弾性的に係合させられることにより、砥石１０６が取付穴２２に対して略同心に芯出しされるため、前記実施例と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、外側リング部材７０を備えていない砥石に適用することもできるし、外周面１０８に図７(c) の滑り層７４などを設けることも可能である。
【００５９】
図１２の(a) は前記図５に相当する図で、この砥石１２０は第６発明の実施例であり、外周部にカーボンやナイロン樹脂、テフロン（米国デュポン社の商品名）、モリブデンコーティングなどから成る摩擦係数が小さい滑り層１２２が全周に亘って設けられ、その滑り層１２２によって砥石１２０の外周面１２４が構成されている。砥石部分は前記砥石４０と略同じで、滑り層１２２の厚さと略同じ寸法だけ外径寸法が小さくされている。
【００６０】
このような砥石１２０においては、摩擦係数が小さくて滑り易い滑り層１２２が外周部の全周に設けられ、その滑り層１２２によって外周面１２４が構成されているため、芯出し精度を高くするためにはめあい公差を小さくしても、こじりを生じることなく比較的容易に砥石１２０をホルダ２０に対して着脱できる。
【００６１】
図１２の(b) 、(c) の砥石１２６、１３０は、上記砥石１２０に比較して、滑り層１２２の肉厚を薄くして部分的に外周側へ突き出す突出部１２８、１３２を設けたもので、それ等の突出部１２８、１３２の先端外径寸法を基準にしてはめあい公差が定められている。(b) の突出部１２８は、軸方向の中央部分に周方向へ全周に亘って設けられており、(c) の突出部１３２は、軸心まわりに略等角度間隔で位置する３箇所に軸心と略平行に設けられている。
【００６２】
以上、本発明の幾つかの実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施され得る。
【００６３】
例えば、前記実施例では、溶融アルミナ系砥粒が熱硬化性樹脂により結合された砥石について説明したが、共溶融アルミナ・ジルコニア砥粒や、微結晶性焼結アルミナ砥粒、焼結アルミナ砥粒、炭化ケイ素砥粒、ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒等の種々の砥粒が用いられ得るし、結合剤としては、実施例で示したエポキシ樹脂の他に、フェノール樹脂や、ポリエステル樹脂など種々のものが用いられ得る。
【００６４】
また、前述の実施例においては、外側リング部材７０としてＳ４５Ｃ調質鋼等の炭素鋼が用いられていたが、砥石よりも高い弾性率を有する種々の材料が好適に用いられ得る。例えば、ステンレス、工具鋼、軸受鋼等の特殊鋼や、アルミニウム合金等の他の金属材料、或いは、ＦＲＰ等も用いられ得る。但し、使用時の外径の変化を防止するためには、熱膨張係数が砥石よりも小さい材料であることが好ましく、実施例で用いた炭素鋼や特殊鋼等が好ましい。
【００６５】
また、前記図１〜図３に示すホーニング加工装置や加工方法はあくまでも一例で、少なくともホーニング加工用内歯型砥石をホルダの取付穴内に嵌入して一体的に固定した状態で、歯車にホーニング加工を行うものであれば良い。
【００６６】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ホーニング加工装置の一例の全体構成を説明する概略図である。
【図２】図１のホーニング加工装置でホーニング加工を行う際のホーニング加工用内歯型砥石と被加工物である歯車との位置関係を示す図である。
【図３】図１のホーニング加工装置のホーニング加工用内歯型砥石付近を示す断面図である。
【図４】第１発明の一実施例であるホーニング加工用内歯型砥石を示す図で、(a) は軸方向から見た正面図、(b) は外周側から見た側面図である。
【図５】図４の(a) におけるＶ−Ｖ断面を示す図である。
【図６】図４のホーニング加工用内歯型砥石の製造方法の一例を説明する図である。
【図７】弾性部材としてコイルスプリングが用いられているホーニング加工用内歯型砥石の別の実施例を説明する断面図である。
【図８】弾性部材としてコイルエキスパンダー付オイルリング、Ｏリングが用いられているホーニング加工用内歯型砥石の実施例を説明する断面図である。
【図９】Ｏリングの一部を部分的に大径とした例を示す図である。
【図１０】  第５発明の実施例を説明する図で、(a) は軸心と直角な部分断面図で、(b) は(a) を左側から見た側面図である。
【図１１】  第５発明の別の実施例を説明する図で、(a) は軸心と直角な部分断面図で、(b) は(a) を左側から見た側面図である。
【図１２】  第６発明の３つの実施例を説明する図で、(a) 、(b) は軸心と平行な部分断面図、(c) は軸心と直角な部分断面図である。
【図１３】本発明の効果を具体的に説明する試験結果を示す図である。
【図１４】図１３の試験方法を説明する図である。
【符号の説明】
２０：ホルダ
２２：取付穴
４０、６０、６６、７２、７８、８０、８４、９４、１０６、１２０、１２６、１３０：ホーニング加工用内歯型砥石
４２、７６、１０８、１２４：外周面
４４：内周歯
４６、６２：配設溝
４８：コイルスプリング（弾性部材）
６４：溝底面
７４、１２２：滑り層
８２：コイルエキスパンダー付オイルリング（弾性部材）
８６、９０：Ｏリング
１００、１１２：弾性係合手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003960666.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003960666.tif 000008
【図８】
0003960666.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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