JPH1058305A - 砥石ヘッド - Google Patents

砥石ヘッド

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Publication number
JPH1058305A
JPH1058305A JP22104896A JP22104896A JPH1058305A JP H1058305 A JPH1058305 A JP H1058305A JP 22104896 A JP22104896 A JP 22104896A JP 22104896 A JP22104896 A JP 22104896A JP H1058305 A JPH1058305 A JP H1058305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide
head
grinding wheel
radial direction
grindstone
Prior art date
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Pending
Application number
JP22104896A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoshi Onuma
智志 大沼
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工精度の高い砥石ヘッドを提供する。 【解決手段】 ヘッド本体2と、ヘッド本体半径方向に
互いに独立に突出、退避可能にヘッド本体2に支持され
た砥石3およびガイド4と、ヘッド本体軸方向に可動に
かつヘッド軸芯まわりに回転可能にヘッド本体に支持さ
れたロッド5と、ロッド5とガイド4間に設けられ、ロ
ッドの軸方向動きと回転動の何れか一方の動きに連動し
てガイド4をヘッド本体半径方向に移動させるガイド移
動用テーパコーン6と、ロッド5と砥石3間に設けら
れ、ロッド5の軸方向動きと回転動の何れか他方の動き
に連動して砥石3をヘッド本体半径方向に移動させる砥
石移動用テーパコーン10と、ヘッド本体2に支持され
ロッド5を軸方向に移動させ、ロッド5を回転させる駆
動手段8、9と、からなる砥石ヘッド1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワーク内面を研削
するのに用いる砥石ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】ワークの孔内面に施されるホーニング
は、ワーク内面に工作液を注ぎつつ、砥石ヘッドに保持
された砥石を押しつけながら、砥石をワーク孔の軸方向
および軸芯まわりに回転することにより行われる。通
常、ガイドは半径方向位置が調整できない構造のため、
孔径が異なるワークのホーニングに対しては、測定用エ
アー孔を有するガイドがワーク孔と離れてしまい測定誤
差が生じるため、ヘッドごと交換して対応している。し
かし、ヘッドの交換にはその段取りに時間を要し、かつ
設備投資が大になることから、1つのヘッドで孔径の異
なるワークの加工に対応できるように、トヨタ技術公開
集、発行番号6018(1996年2月29日発行)
は、図4に示すように、砥石31の位置を砥石ヘッド3
0の半径方向に調整することができる砥石ヘッドを開示
している。そこでは、砥石31はガイド32に保持さ
れ、ガイド32はテーパコーン33に摺動可能に接触し
ており、テーパコーン33を軸方向に移動することによ
り、砥石31をガイド32と一体的にヘッド半径方向に
移動させて、位置を調整するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の砥石半
径位置調整構造では、砥石をガイドに支持しているた
め、砥石が摩耗前と摩耗後で、砥石の研削面とガイドの
外面との位置関係が変化し、ガイド外面を基準にしてヘ
ッドをワーク孔に対して位置決めしてホーニングする
際、加工精度にばらつきが出る。本発明の目的は、砥石
とガイドの位置がヘッド半径方向に自在に調整可能な砥
石ヘッドであって、砥石および/またはガイドに摩耗が
生じても高い加工精度を維持できる砥石ヘッドを提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の砥石ヘッドは、つぎの通りである。 (1) 軸芯を有し該軸芯まわりに回転可能なヘッド本
体と、互いに独立にヘッド本体半径方向に突出および退
避可能にヘッド本体に支持された砥石およびガイドと、
ヘッド本体軸方向に可動にかつヘッド軸芯まわりに回転
可能にヘッド本体に支持されたロッドと、ロッドとガイ
ド間に設けられ、ロッドの軸方向動きと回転動の何れか
一方の動きに連動してガイドをヘッド本体半径方向に移
動させるガイド移動用手段と、ロッドと砥石間に設けら
れ、ロッドの軸方向動きと回転動の何れか他方の動きに
連動して砥石をヘッド本体半径方向に移動させる砥石移
動用手段と、ヘッド本体に支持されロッドを軸方向に移
動させ、ロッドを回転させる駆動手段と、からなる砥石
ヘッド。 (2) 前記ガイドに測定用エア孔が形成されている
(1)記載の砥石ヘッド。
【0005】上記(1)の砥石ヘッドでは、砥石とガイ
ドがともにヘッド半径方向に可動なため、ワークの孔径
が異なっても、ヘッドを交換することなく砥石とガイド
の位置を調整することで、ワーク孔径の変化に対応する
ことができる。また、砥石とガイドとが互いに独立にヘ
ッド半径方向に移動可能なため、砥石とガイドとの摩耗
の有無および摩耗量の大小にかかわらず、砥石研削面と
ガイド外面との位置関係を任意の所望の関係に設定する
ことが可能になる。たとえば、ガイドを半径方向外方に
拡張させてガイド外面をワーク孔内面に当てついで砥石
を半径方向外方に拡張させて砥石研削面をワーク孔内面
に当て、その位置から一定量拡張戻しを行わせることに
より、砥石とガイドとの摩耗の有無および摩耗量の大小
にかかわらず、砥石研削面とガイド外面との位置関係を
常に一定に維持することができる。その結果、ガイド外
面を基準にしてヘッドとワーク孔を位置合わせし、砥石
による研削を実行したときの加工精度は常に安定しかつ
高い。上記(2)の砥石ヘッドでは、ガイドに測定用エ
ア孔を形成したので、ガイドが孔内面から近い距離にあ
る所定位置に調整され、加工しながらワーク孔径を計測
する際に、高精度の計測を行うことができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の望ましい実施例の砥石ヘ
ッドを図1〜図3を参照して説明する。図1に示すよう
に、本発明実施例の砥石ヘッド1は、ほぼ円筒状のヘッ
ド本体2と、互いに独立にヘッド本体2に支持されヘッ
ド本体半径方向に突出および退避(後退)可能な砥石3
およびガイド4と、ヘッド本体2に支持されヘッド本体
軸方向に可動かつヘッド本体軸芯まわりに回転可能なロ
ッド5と、ロッド5とガイド4の間に設けられロッド5
の軸方向動と回転動の何れか一方の動き(たとえば、軸
方向動)に連動してガイド4をヘッド本体半径方向に移
動させるガイド移動用手段(たとえば、テーパコーン)
6と、ロッド5と砥石3間に設けられロッド5の軸方向
動と回転動の何れか一方の動き(たとえば、回転動)に
連動して砥石3をヘッド本体半径方向に移動させる砥石
移動用手段(たとえば、テーパコーン)7と、ロッド5
を回転させる第1のモータ8と、ロッド5を軸方向に移
動させる第2のモータ9と、からなる。
【0007】砥石3とガイド4は、図2、図3に示すよ
うに、ほぼ円筒状のヘッド本体2に等角度間隔に交互に
複数個設けられている。砥石移動用手段であるテーパコ
ーン7は、ボールネジ21でロッド5の下部と連結され
ており、第1のモータ8によるロッド5の一方向の回転
に連動して下降し、テーパコーン7のテーパ面の溝面に
摺動自在に係合している砥石台10のテーパ面を押し、
砥石台10をヘッド本体半径方向外方に突出させる。砥
石台10はヘッド本体2に設けられた穴11内に挿通さ
れており、傾かずに水平方向に突出する。砥石台10に
は砥石3が接着されており、砥石3が適正半径方向位置
に移動するまでロッド5は一方向に回転される。また、
第1のモータ8によりロッド5が他方向に回転すると、
砥石移動用手段であるテーパコーン7は上昇するととも
に、砥石台10がヘッド本体半径方向に退避(後退)
し、砥石台10に固定された砥石3もヘッド本体半径方
向に退避(後退)する。
【0008】ガイド移動用手段であるテーパコーン6
は、砥石移動用手段のテーパコーン7を挟んだ上側と下
側の2箇所のロッド位置に配置され、スナップリング2
2にてロッド5に軸方向に拘束されている。ロッド5は
第2のモータ9が回転したときにボールベアリング23
を介して上下動される。テーパコーン6は、第2のモー
タ9によるロッド5の下降に連動して下降し、テーパコ
ーン6に係合されているガイド4を押し、ガイド4をヘ
ッド本体半径方向に突出する。ガイド4はヘッド本体2
に設けられた穴11を挿通していて傾きを抑えられてい
ることと、2箇所のテーパコーン6がガイド4の上部と
下部を同時に押すことから、ガイド4はヘッド本体半径
方向に水平に突出することができる。また、第2のモー
タ9によりロッド5が上昇すると、ガイド4は図示され
ないバネ部材により半径方向内方位置に戻り、その位置
に退避する。
【0009】図1中に示すように、ガイド4外面に開口
する測定用エア穴12が設けられている。測定用エア穴
12につらなる測定用のエア吹き出し通路13は、ガイ
ド4からヘッド本体2に形成されており、外部エア圧源
20に連通している。ガイド4がヘッド本体半径方向に
移動するため、ガイド4が挿通されたヘッド本体2の面
に設けられるエア吹き出し通路部分はガイド4のヘッド
本体半径方向への突出・退避の移動量を加味してヘッド
本体半径方向に長く設けられている。
【0010】第1のモータ8の駆動によりロッド5を回
転させ、第2のモータ9の駆動によりロッド5をヘッド
本体軸方向に移動させる機構は任意でよいが、たとえば
図1に示す機構を用いることができる。第2のモータ9
の駆動軸14は、ボールねじ23を介して、ナット部材
15と噛み合わされている。ナット部材15は外軸17
の外面に軸方向に摺動可能とされている(以下に述べる
アーム18とスリットとの摺動係合によってナット部材
15は外軸17に対して回転はしない)。また、内軸1
6が、外軸17内に軸方向に可動にかつ回転可能に挿入
されている。ナット部材15は、連結アーム18により
内軸16と軸方向にひっかかっている。内軸16は回転
摺動部19により回転方向にナット部材15、連結アー
ム18に対して回転自在とされている。連結アーム18
は外軸17に形成された軸方向に延びるスリットに半径
方向に挿通している。内軸16はロッド5と一体的に連
結されており、内軸16とロッド5とは一体的に回転し
一体的に軸方向に移動する。内軸16は第1のモータ8
の軸8aに、回転は伝達するが軸方向に相対動可能とす
る機構(たとえば、スプライン機構)を介して、連結さ
れている。ヘッド1はホーニング加工機(図示略)に取
り付けられ、ヘッド回転軸芯(ロッド5の回転軸芯と同
芯)まわりに回転される。また、ワーク孔内に砥石ヘッ
ド1を挿入した後、ワークの芯出し、およびガイド4と
砥石3の位置決めのために、あるいは加工前ワークのワ
ーク孔径を測定するために、ガイド4と砥石3をワーク
孔内面に接触させるが、第1のモータ8と第2のモータ
9の電流変化(電流急増)によりガイド4と砥石3のワ
ークとの接触を検知することができるようになってい
る。
【0011】つぎに、作用を説明する。ガイド4は、図
示しないバネ部材によってヘッド本体軸芯に向かって付
勢されており、ロッド5の下降動に連動してガイド移動
用手段であるテーパコーン6が下降されそのテーパ面に
よって押されることにより、バネ部材の付勢力にうちか
ってヘッド本体半径方向に突出する。これによって、ヘ
ッド1はワーク孔内面に対して芯出しされ位置決めされ
る。ロッド5を上昇させるとバネの付勢力によりガイド
4はヘッド本体半径方向内方に退避する。ガイド移動用
テーパコーン6がガイドの上部と下部の、ガイドと対向
する位置に2個あるため、そして、ガイド4がヘッド本
体2に挿通されているためガイドがヘッド本体半径方向
に突出する際に、ガイドは傾くことなく水平に突出す
る。
【0012】砥石3は砥石台10に固定されており、ロ
ッド5が一方向に回転するのに伴って下降する砥石移動
用テーパコーン7のテーパ面に押され、ヘッド本体半径
方向に突出する。砥石台10は砥石移動用テーパコーン
7の溝に摺動可能に係合されているため、ロッド5を逆
回転させると、砥石移動用テーパコーン7が上昇すると
ともに砥石3はヘッド本体半径方向内方に移動して退避
する。
【0013】上記のように、砥石3とガイド4とがとも
に位置調整可能であるため、種々の内径の孔を有するワ
ークのホーニング加工に対して、種々の砥石ヘッドを用
意する必要はなく、1つの砥石ヘッド1のガイド4およ
び砥石3の突出位置を調整することにより、1つの砥石
ヘッド1を種々の内径孔のワークのホーニングに使用す
ることができ、従来必要であった砥石ヘッドの交換に伴
なう段替時間が不要となり、作業時間が短縮されるとと
もに、砥石ヘッド交換装置が削減され、設備投資をおさ
えることができ、多種の砥石ヘッドを持たないことによ
るランニングコストも抑えることができる。また、ガイ
ドが摩耗すると従来はヘッド交換し(ガイドの張換え)
ていたがその必要もない。
【0014】砥石3とガイド4とが互いに独立に砥石ヘ
ッド半径方向に移動可能なため、砥石3とガイド4との
摩耗の有無および摩耗量の大小にかかわらず、砥石研削
面とガイド外面との位置関係を任意の所望の関係に設定
することが可能になり、砥石3とガイド4の摩耗の有
無、摩耗量の大小にかかわらず高精度の加工が可能にな
る。
【0015】たとえば、ガイド4を半径方向外方に拡張
させてガイド外面をワーク孔内面に当て、ついで砥石3
を半径方向外方に拡張させて砥石研削面をワーク孔内面
に当て、その位置からガイド4を一定量だけ拡張戻しす
ると共に、砥石3を一定量だけ拡張戻しすることによ
り、砥石3とガイド4との摩耗の有無および摩耗量の大
小にかかわらず、砥石研削面とガイド外面との位置関係
を常に一定に維持することができる。その結果、ガイド
外面を基準にして砥石ヘッド1とワーク孔を位置合わせ
し、砥石3による研削を実行したときに高いかつ安定し
た加工精度が得られる。
【0016】ガイド4に測定用エア穴12が設けられて
いる場合、エア穴12からワークの孔内面に向かってエ
アを吹きつけ、背圧を測定することによりワーク孔の内
径を計測することもできる。エア吹きつけ位置がワーク
内面から離れていると計測誤差が生じやすいが、本実施
例においてガイド4は、進出、退避可能であるため、種
々の内径のワークに対して適正位置からの計測が可能と
なる。
【0017】
【発明の効果】請求項1の砥石ヘッドによれば、砥石と
ガイドがともにヘッド半径方向に可動なため、ワークの
孔径が異なっても、ヘッドを交換することなく砥石とガ
イドの位置を調整することで、ワーク孔径の変化に対応
することができる。また、砥石とガイドとが互いに独立
にヘッド半径方向に移動可能なため、砥石とガイドとの
摩耗の有無および摩耗量の大小にかかわらず、砥石研削
面とガイド外面との位置関係を任意の所望の関係に設定
することが可能になり、その結果、研削を実行したとき
の加工精度を安定させ高めることができる。請求項2の
砥石ヘッドによれば、ガイドに測定用エア孔を形成した
ので、請求項1の効果に加えて、加工しながらワーク孔
径を高精度に測定し、ワーク孔径の形状(たとえば、真
円度、円筒度)を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る砥石ヘッドの正面断面図
である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】図1の3−3線断面図である。
【図4】従来の砥石ヘッド本体の正面断面図である。
【符号の説明】
1 砥石ヘッド 2 ヘッド本体 3 砥石 4 ガイド 5 ロッド 6 ガイド移動用手段(たとえば、テーパコーン) 7 砥石移動用手段(たとえば、テーパコーン) 8、9 駆動手段 12 測定用エア穴

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸芯を有し該軸芯まわりに回転可能なヘ
    ッド本体と、 互いに独立にヘッド本体半径方向に突出および退避可能
    にヘッド本体に支持された砥石およびガイドと、 ヘッド本体軸方向に可動にかつヘッド軸芯まわりに回転
    可能にヘッド本体に支持されたロッドと、 ロッドとガイド間に設けられ、ロッドの軸方向動きと回
    転動の何れか一方の動きに連動してガイドをヘッド本体
    半径方向に移動させるガイド移動用手段と、 ロッドと砥石間に設けられ、ロッドの軸方向動きと回転
    動の何れか他方の動きに連動して砥石をヘッド本体半径
    方向に移動させる砥石移動用手段と、 ヘッド本体に支持されロッドを軸方向に移動させ、ロッ
    ドを回転させる駆動手段と、からなる砥石ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記ガイドに測定用エア孔が形成されて
    いる請求項1記載の砥石ヘッド。
JP22104896A 1996-08-22 1996-08-22 砥石ヘッド Pending JPH1058305A (ja)

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