JPH06155282A - ホーニング方法 - Google Patents
ホーニング方法Info
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- JPH06155282A JPH06155282A JP5222601A JP22260193A JPH06155282A JP H06155282 A JPH06155282 A JP H06155282A JP 5222601 A JP5222601 A JP 5222601A JP 22260193 A JP22260193 A JP 22260193A JP H06155282 A JPH06155282 A JP H06155282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honing
- finishing
- roughing
- tool
- head
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/02—Honing machines or devices; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution, e.g. of cylindrical or conical shapes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B33/00—Honing machines or devices; Accessories therefor
- B24B33/08—Honing tools
- B24B33/083—Honing tools with different sets of honing stones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホーニング操作を簡略化し、また処理表面の
研磨剤、金属などによる汚れを除去する。 【構成】 回転方向および軸方向の移動を行うホーニン
グヘッド１０に各々ホルダー１６、２８を介して取り付
けられた粗加工用砥石１７と、研磨剤を含有するプラス
チック製モノフィラメント束よりなる密集度が高く僅か
に柔軟性のある仕上げ用ホーニング工具２２とを、各々
独立して半径方向に伸縮させることにより円筒状の表面
１２をホーニング処理する。粗加工および仕上げホーニ
ング工程は連続して、間に休止期間を置いて、または好
ましくは粗加工ホーニング工程の約半分まで期間で２つ
の工程を重複させて行う。仕上げ用ホーニング工具のみ
が使用される場合は、仕上げ用ホーニング工具を粗加工
ホーニング操作によって形成された隆起部および溝部に
対して僅かに斜めの角度で移動させる。
研磨剤、金属などによる汚れを除去する。 【構成】 回転方向および軸方向の移動を行うホーニン
グヘッド１０に各々ホルダー１６、２８を介して取り付
けられた粗加工用砥石１７と、研磨剤を含有するプラス
チック製モノフィラメント束よりなる密集度が高く僅か
に柔軟性のある仕上げ用ホーニング工具２２とを、各々
独立して半径方向に伸縮させることにより円筒状の表面
１２をホーニング処理する。粗加工および仕上げホーニ
ング工程は連続して、間に休止期間を置いて、または好
ましくは粗加工ホーニング工程の約半分まで期間で２つ
の工程を重複させて行う。仕上げ用ホーニング工具のみ
が使用される場合は、仕上げ用ホーニング工具を粗加工
ホーニング操作によって形成された隆起部および溝部に
対して僅かに斜めの角度で移動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般にホーニング方法に
関する。詳しくは、従来の仕上げ用砥石およびその後の
ブラシによるホーニング操作を必要としない、２工程よ
りなるホーニング方法に関する。従来の仕上げ用砥石ま
たは鋼鉄製の工具の代わりに、研磨剤を含有するモノフ
ィラメントを高い密集度で束ねたある程度は柔軟性があ
る工具が使用され、２つの工程が単一のステーションで
行われる。
関する。詳しくは、従来の仕上げ用砥石およびその後の
ブラシによるホーニング操作を必要としない、２工程よ
りなるホーニング方法に関する。従来の仕上げ用砥石ま
たは鋼鉄製の工具の代わりに、研磨剤を含有するモノフ
ィラメントを高い密集度で束ねたある程度は柔軟性があ
る工具が使用され、２つの工程が単一のステーションで
行われる。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関、または一般にリニアアクチュ
エータと呼ばれるピストン−シリンダアセンブリのシリ
ンダまたはシリンダライナーに典型的に見られるような
オイルベアリング表面は、特別な材料表面を有する。こ
のような表面は特別な微細構成（topography）を有し、
通常は、先ず粗加工用の砥石、次に仕上げ用の砥石によ
って形成される。粗加工用砥石および仕上げ用砥石は共
にホーニング盤のヘッドに取り付けられる「石」であ
り、ホーニング盤はその表面の円柱状の穴部に配置され
た砥石を回転方向および軸方向に移動させる。粗加工用
砥石および仕上げ用砥石は、通常は、同じホーニング盤
のヘッドに取り付けられ、同じ位置で連続して操作され
る。また、このような粗加工操作および仕上げ操作で
は、研磨用鉱物を表面にめっき付けした鋼鉄製ホルダー
も使用される。いずれの場合でも、これらの工具は硬質
であり、研磨剤の作業面には柔軟性がない。
エータと呼ばれるピストン−シリンダアセンブリのシリ
ンダまたはシリンダライナーに典型的に見られるような
オイルベアリング表面は、特別な材料表面を有する。こ
のような表面は特別な微細構成（topography）を有し、
通常は、先ず粗加工用の砥石、次に仕上げ用の砥石によ
って形成される。粗加工用砥石および仕上げ用砥石は共
にホーニング盤のヘッドに取り付けられる「石」であ
り、ホーニング盤はその表面の円柱状の穴部に配置され
た砥石を回転方向および軸方向に移動させる。粗加工用
砥石および仕上げ用砥石は、通常は、同じホーニング盤
のヘッドに取り付けられ、同じ位置で連続して操作され
る。また、このような粗加工操作および仕上げ操作で
は、研磨用鉱物を表面にめっき付けした鋼鉄製ホルダー
も使用される。いずれの場合でも、これらの工具は硬質
であり、研磨剤の作業面には柔軟性がない。
【０００３】このようなホーニング処理により得られる
表面では、尖鋭部が折り曲げられ、また金属および破片
が斜交平行線パターンのオイル溝部の底に折り込まれ
る。これは、ホーニング操作中に表面を潤滑油または冷
却剤で定期的に洗浄しても同様である。
表面では、尖鋭部が折り曲げられ、また金属および破片
が斜交平行線パターンのオイル溝部の底に折り込まれ
る。これは、ホーニング操作中に表面を潤滑油または冷
却剤で定期的に洗浄しても同様である。
【０００４】操作においては、粗粒の研磨用グリットを
含有する粗加工用ホーニング工具をシリンダの壁に押し
付けて必要な作業を行う。所定時間の周期が過ぎると、
粗加工用ホーニング工具をホーニングヘッドに退却さ
せ、極細粒の研磨用グリットを含有する仕上げ用ホーニ
ング工具をシリンダの壁に押し付けて最終仕上げ操作を
行う。
含有する粗加工用ホーニング工具をシリンダの壁に押し
付けて必要な作業を行う。所定時間の周期が過ぎると、
粗加工用ホーニング工具をホーニングヘッドに退却さ
せ、極細粒の研磨用グリットを含有する仕上げ用ホーニ
ング工具をシリンダの壁に押し付けて最終仕上げ操作を
行う。
【０００５】粗加工用砥石は表面に斜交平行線パターン
に似た隆起部と溝部のパターンを形成する。これらの溝
部または溝縞は、ピストンまたはピストンリングを潤滑
させる、オイル保留のためのパターンである。しかし、
粗加工用砥石による操作が完了した時点では、表面は非
常に拡張され、深い尖鋭部および谷部または他の鋭い突
出部が形成される。これらは破損し得、またこれらによ
り、ピストンまたはリングの摩耗、ならびにこれらに関
連する性能、耐用期限および環境上の問題すべてが引き
起こされ得る。例えば、リングまたはピストンの摩耗
は、内燃機関でのあらゆる種類の排気問題を引き起こし
得る「ブローバイ」の原因となる。仕上げ用砥石の目的
はこのような尖鋭部および谷部を平坦化することであ
る。
に似た隆起部と溝部のパターンを形成する。これらの溝
部または溝縞は、ピストンまたはピストンリングを潤滑
させる、オイル保留のためのパターンである。しかし、
粗加工用砥石による操作が完了した時点では、表面は非
常に拡張され、深い尖鋭部および谷部または他の鋭い突
出部が形成される。これらは破損し得、またこれらによ
り、ピストンまたはリングの摩耗、ならびにこれらに関
連する性能、耐用期限および環境上の問題すべてが引き
起こされ得る。例えば、リングまたはピストンの摩耗
は、内燃機関でのあらゆる種類の排気問題を引き起こし
得る「ブローバイ」の原因となる。仕上げ用砥石の目的
はこのような尖鋭部および谷部を平坦化することであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】硬質な仕上げ砥石は、
表面の微細構成を幾分かは改善するが、多くの場合、取
り除かれた硬い研磨粒子を表面に押しやるまたは埋め込
むことにより、表面が汚れる結果となるのが実状であ
る。これは顕微鏡写真によっておよび試運転後のエンジ
ンおよびエンジンオイルの試験によって測定されてい
る。粒子は通常は、シールベアリング表面である隆起部
の傾斜部または頂部に押しやられる。従って、表面を改
善するのではなく一層悪化させる結果となる。突出する
硬い研磨粒子はピストンリングまたはシールに傷をつけ
るため、早い段階での故障、ブローバイおよびエンジン
効率の不良などおよびホーニング処理を原因とする他の
多くの問題を引き起こす。
表面の微細構成を幾分かは改善するが、多くの場合、取
り除かれた硬い研磨粒子を表面に押しやるまたは埋め込
むことにより、表面が汚れる結果となるのが実状であ
る。これは顕微鏡写真によっておよび試運転後のエンジ
ンおよびエンジンオイルの試験によって測定されてい
る。粒子は通常は、シールベアリング表面である隆起部
の傾斜部または頂部に押しやられる。従って、表面を改
善するのではなく一層悪化させる結果となる。突出する
硬い研磨粒子はピストンリングまたはシールに傷をつけ
るため、早い段階での故障、ブローバイおよびエンジン
効率の不良などおよびホーニング処理を原因とする他の
多くの問題を引き起こす。
【０００７】最近、これらの問題を解決しまた最終仕上
げの結果を向上させるために、いくつかの生産性の高い
自動車用エンジンブロック製造ラインでは、粗加工およ
び仕上げホーニング操作の直後に第２のホーニングヘッ
ドがさらに加えれられた。使用されるホーニング工具
は、超研磨剤をめっき付けした密集度の低い極細のワイ
ヤフィラメントと細い研磨用ナイロンブラシである。し
かし、この新たに加えられた操作により得られる結果
は、品質向上および経済性の面から見て問題がある。
げの結果を向上させるために、いくつかの生産性の高い
自動車用エンジンブロック製造ラインでは、粗加工およ
び仕上げホーニング操作の直後に第２のホーニングヘッ
ドがさらに加えれられた。使用されるホーニング工具
は、超研磨剤をめっき付けした密集度の低い極細のワイ
ヤフィラメントと細い研磨用ナイロンブラシである。し
かし、この新たに加えられた操作により得られる結果
は、品質向上および経済性の面から見て問題がある。
【０００８】密集度の低い極細の剛毛を使用する第２の
ヘッドブラシは、欧州特許公開第0247 572号に見い出し
得る。また、ホーニング処理後のブラシかけ装置は米国
特許第5,042,202号に記載されている。米国特許第4,98
0,996号には、ホーニング処理後の金属ナップを除去す
るための高圧スプレーまたは噴出口と組み合わせた、密
集度の低い房状の剛毛を使用する装置が記載されてい
る。
ヘッドブラシは、欧州特許公開第0247 572号に見い出し
得る。また、ホーニング処理後のブラシかけ装置は米国
特許第5,042,202号に記載されている。米国特許第4,98
0,996号には、ホーニング処理後の金属ナップを除去す
るための高圧スプレーまたは噴出口と組み合わせた、密
集度の低い房状の剛毛を使用する装置が記載されてい
る。
【０００９】また、最近では、ホーニング処理後の第２
ステーションでの操作で、本出願人が特願平５−６８９
１４で提案したホーニング工具が使用されている。この
工具は、密集度の高い、研磨剤を含有するナイロン製フ
ィラメントを有し、これは目の詰んだ僅かに柔軟性があ
る面を形成する。このような工具はホーニング処理後の
第２ステーションでの操作で十分に機能を果たし、ホー
ニング処理された表面を向上させる。
ステーションでの操作で、本出願人が特願平５−６８９
１４で提案したホーニング工具が使用されている。この
工具は、密集度の高い、研磨剤を含有するナイロン製フ
ィラメントを有し、これは目の詰んだ僅かに柔軟性があ
る面を形成する。このような工具はホーニング処理後の
第２ステーションでの操作で十分に機能を果たし、ホー
ニング処理された表面を向上させる。
【００１０】このような研磨フィラメントよりなるホー
ニング工具を使用するホーニング処理後の第２ステーシ
ョンでの操作を粗加工ホーニング操作と組み合わせる
と、従来の仕上げホーニング操作および第２ステーショ
ンでの操作を省略することができて好都合である。これ
により、高価な仕上げ用砥石が不要となり、またこのよ
うな砥石による汚れもなくなる。さらに、ホーニング操
作全体が著しく短縮および簡略化される。このような組
み合せにより得られる利点および仕上げホーニング工程
の省略は、表面の微細構成が適切であるまたは向上する
場合にのみ実現され得る。
ニング工具を使用するホーニング処理後の第２ステーシ
ョンでの操作を粗加工ホーニング操作と組み合わせる
と、従来の仕上げホーニング操作および第２ステーショ
ンでの操作を省略することができて好都合である。これ
により、高価な仕上げ用砥石が不要となり、またこのよ
うな砥石による汚れもなくなる。さらに、ホーニング操
作全体が著しく短縮および簡略化される。このような組
み合せにより得られる利点および仕上げホーニング工程
の省略は、表面の微細構成が適切であるまたは向上する
場合にのみ実現され得る。
【００１１】本発明の目的はこのような利点を享受でき
るホーニング方法を提供することである。
るホーニング方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のホーニング方法
は、円筒状の表面をホーニング処理する方法であって、
粗加工用ホーニング工具を該表面に対して回転方向およ
び軸方向に移動させることにより、該表面を所定の時間
にわたって粗加工ホーニング処理して、該表面に溝縞を
形成する互いに交差する隆起部と溝部とを有する斜交平
行線パターンを該表面に付与する、粗加工ホーニング工
程と、研磨剤を含有するプラスチック製モノフィラメン
トの密集度の高い先端部を作業面とする仕上げ用ホーニ
ング工具を該表面に対して回転方向および軸方向に移動
させることにより、該表面を仕上げホーニング処理し、
間にまたは後でいかなる工程も必要としない、仕上げホ
ーニング処理工程とを包含し、このことにより上記目的
が達成される。
は、円筒状の表面をホーニング処理する方法であって、
粗加工用ホーニング工具を該表面に対して回転方向およ
び軸方向に移動させることにより、該表面を所定の時間
にわたって粗加工ホーニング処理して、該表面に溝縞を
形成する互いに交差する隆起部と溝部とを有する斜交平
行線パターンを該表面に付与する、粗加工ホーニング工
程と、研磨剤を含有するプラスチック製モノフィラメン
トの密集度の高い先端部を作業面とする仕上げ用ホーニ
ング工具を該表面に対して回転方向および軸方向に移動
させることにより、該表面を仕上げホーニング処理し、
間にまたは後でいかなる工程も必要としない、仕上げホ
ーニング処理工程とを包含し、このことにより上記目的
が達成される。
【００１３】好ましくは、前記粗加工ホーニング工程と
前記仕上げホーニング工程とは同じ位置で行われる。
前記仕上げホーニング工程とは同じ位置で行われる。
【００１４】好ましくは、前記粗加工ホーニング工程と
前記仕上げホーニング工程とは連続して行われる。
前記仕上げホーニング工程とは連続して行われる。
【００１５】好ましくは、前記粗加工ホーニング工程と
前記仕上げホーニング工程とは連続しておよび部分的に
重複して行われる。
前記仕上げホーニング工程とは連続しておよび部分的に
重複して行われる。
【００１６】好ましくは、前記粗加工ホーニング工程と
前記仕上げホーニング工程とは、該粗加工ホーニング工
程の約半分の期間にわたって重複して行われる。
前記仕上げホーニング工程とは、該粗加工ホーニング工
程の約半分の期間にわたって重複して行われる。
【００１７】好ましくは、前記先端部は前記縞溝に対し
て所定の角度で移動する。
て所定の角度で移動する。
【００１８】好ましくは、前記先端部は、前記仕上げ用
ホーニング工具の軸方向の移動速度を遅くすることによ
り、前記縞溝に対して選択された方向に移動する。
ホーニング工具の軸方向の移動速度を遅くすることによ
り、前記縞溝に対して選択された方向に移動する。
【００１９】好ましくは、前記粗加工ホーニング処理は
粗加工用の砥石工具により行われ、また前記仕上げホー
ニング処理は仕上げ用ホーニング工具により行われ、両
工具は同じ回転ヘッドに取り付けられる。
粗加工用の砥石工具により行われ、また前記仕上げホー
ニング処理は仕上げ用ホーニング工具により行われ、両
工具は同じ回転ヘッドに取り付けられる。
【００２０】好ましくは、前記工具は、独立して半径方
向への前進および退却を行うように前記ヘッドに取り付
けられる。
向への前進および退却を行うように前記ヘッドに取り付
けられる。
【００２１】好ましくは、前記粗加工用ホーニング工具
は、前記ヘッドに前記仕上げ用ホーニング工具と交互に
配置される。
は、前記ヘッドに前記仕上げ用ホーニング工具と交互に
配置される。
【００２２】好ましくは、前記ヘッドは、前記円筒状の
表面内で軸方向に移動するように取り付けられ、また前
記角度は該移動を制御することにより得られる。
表面内で軸方向に移動するように取り付けられ、また前
記角度は該移動を制御することにより得られる。
【００２３】好ましくは、前記方向は前記縞溝に対して
０°から約３０°である。
０°から約３０°である。
【００２４】好ましくは、前記方向が約１０°から約３
０°である。
０°である。
【００２５】好ましくは、前記方向は、前記ヘッドの回
転速度を制御することにより得られる。
転速度を制御することにより得られる。
【００２６】好ましくは、前記方向は、前記ヘッドの軸
方向の移動を制御することにより得られる。
方向の移動を制御することにより得られる。
【００２７】好ましくは、前記方向は、前記ヘッドの回
転速度および軸方向の移動の両方を制御することにより
得られる。
転速度および軸方向の移動の両方を制御することにより
得られる。
【００２８】本発明の別の面においては、ホーニング方
法は、ホーニング処理される表面に斜交平行線パターン
を形成するように作動する硬質な工具を有する粗加工用
ホーニング工具セットと、研磨剤を均質に埋め込んだプ
ラスチック製モノフィラメントの密集度の高い束の先端
部を作業面とするより柔軟な工具を有する仕上げ用ホー
ニング工具セットとを、該両工具セットが互いに独立し
て半径方向に前進および退却し得るように、回転方向お
よび軸方向に移動可能な単一のヘッドに取り付ける工程
と、該ヘッドをホーニング処理される円筒状の表面内で
回転方向および軸方向に移動させる一方で、該粗加工用
ホーニング工具セットを前進させて、該表面に斜交平行
線の隆起部および溝部パターンを形成する工程と、該仕
上げ用ホーニング工具セットを前進させて、該粗加工ホ
ーニング処理された表面の形状を向上させる工程とを包
含し、このことにより上記目的が達成される。
法は、ホーニング処理される表面に斜交平行線パターン
を形成するように作動する硬質な工具を有する粗加工用
ホーニング工具セットと、研磨剤を均質に埋め込んだプ
ラスチック製モノフィラメントの密集度の高い束の先端
部を作業面とするより柔軟な工具を有する仕上げ用ホー
ニング工具セットとを、該両工具セットが互いに独立し
て半径方向に前進および退却し得るように、回転方向お
よび軸方向に移動可能な単一のヘッドに取り付ける工程
と、該ヘッドをホーニング処理される円筒状の表面内で
回転方向および軸方向に移動させる一方で、該粗加工用
ホーニング工具セットを前進させて、該表面に斜交平行
線の隆起部および溝部パターンを形成する工程と、該仕
上げ用ホーニング工具セットを前進させて、該粗加工ホ
ーニング処理された表面の形状を向上させる工程とを包
含し、このことにより上記目的が達成される。
【００２９】好ましくは、前記仕上げ用ホーニング工具
セットが前進した後、前記粗加工用ホーニング工具セッ
トを退却させる工程をさらに包含する。
セットが前進した後、前記粗加工用ホーニング工具セッ
トを退却させる工程をさらに包含する。
【００３０】好ましくは、工程全体のほぼ中間を占める
重複期間において、前記粗加工用ホーニング工具セット
と前記仕上げ用ホーニング工具セットとは共に前進位置
にある。
重複期間において、前記粗加工用ホーニング工具セット
と前記仕上げ用ホーニング工具セットとは共に前進位置
にある。
【００３１】好ましくは、前記重複期間は、前進位置に
ある前記粗加工用ホーニング工具セットの操作期間のほ
ぼ後半部分を含む。
ある前記粗加工用ホーニング工具セットの操作期間のほ
ぼ後半部分を含む。
【００３２】好ましくは、前記粗加工用ホーニング工具
セットと前記仕上げ用ホーニング工具セットとは前記ヘ
ッドの周りに交互に配置される。
セットと前記仕上げ用ホーニング工具セットとは前記ヘ
ッドの周りに交互に配置される。
【００３３】好ましくは、前記粗加工用ホーニング工具
セットが退却した後で、前記ヘッドの移動を変更する工
程をさらに包含する。
セットが退却した後で、前記ヘッドの移動を変更する工
程をさらに包含する。
【００３４】好ましくは、前記ヘッドの移動の変更は、
前記仕上げ用ホーニング工具セットを前記斜交平行線パ
ターンの隆起部および溝部を斜めに横断せしめるもので
ある。
前記仕上げ用ホーニング工具セットを前記斜交平行線パ
ターンの隆起部および溝部を斜めに横断せしめるもので
ある。
【００３５】好ましくは、前記移動の斜めの程度は０°
から約３０°である。
から約３０°である。
【００３６】好ましくは、前記移動の斜めの程度は約１
０°から約３０°である。
０°から約３０°である。
【００３７】
【作用】本発明によれば、ホーニング工程において従来
行われている仕上げ工程の必要がなく、また硬い金属ま
たは石よりなる仕上げ用砥石を用いる必要がないため、
これらにより生じる汚れの問題が解消される。本発明で
は、仕上げ用砥石の代わりに、仕上げホーニング工程の
みにおいて、研磨剤を含有するモノフィラメントよりな
る密集度が高く僅かに柔軟性のあるホーニング工具を使
用する。この工具のフィラメントの直径は０．００５イ
ンチ（０．１２７ｍｍ）より大きく、また研磨粒子のサ
イズは８０から１００メッシュの間およびこれ以上であ
る。
行われている仕上げ工程の必要がなく、また硬い金属ま
たは石よりなる仕上げ用砥石を用いる必要がないため、
これらにより生じる汚れの問題が解消される。本発明で
は、仕上げ用砥石の代わりに、仕上げホーニング工程の
みにおいて、研磨剤を含有するモノフィラメントよりな
る密集度が高く僅かに柔軟性のあるホーニング工具を使
用する。この工具のフィラメントの直径は０．００５イ
ンチ（０．１２７ｍｍ）より大きく、また研磨粒子のサ
イズは８０から１００メッシュの間およびこれ以上であ
る。
【００３８】このような密集度が高く僅かに柔軟性のあ
る工具を用いると、実際に、処理表面から破片が吸引さ
れるため、表面が汚れることはなく、また表面の微細構
成が向上することが分かった。
る工具を用いると、実際に、処理表面から破片が吸引さ
れるため、表面が汚れることはなく、また表面の微細構
成が向上することが分かった。
【００３９】このようなホーニング工具を単一のヘッド
で粗加工用ホーニング工具と共に使用すると効果的であ
り、粗加工ホーニング操作の直後にまたは一定期間これ
と重複させて、圧力を制御して操作を行い得ることも分
かった。
で粗加工用ホーニング工具と共に使用すると効果的であ
り、粗加工ホーニング操作の直後にまたは一定期間これ
と重複させて、圧力を制御して操作を行い得ることも分
かった。
【００４０】切断および溝形成で生じるほとんどの尖鋭
部および微小バリは、粗加工ホーニング操作の後半部分
で形成される。これらは通常は、粗加工用砥石により折
り曲げられるため除去するのが一層難しくなる。粗加工
ホーニング工程の後半部分で、粗加工用砥石と密集度が
高く柔軟性があるモノフィラメント工具とを同時に作動
させると、粗加工用砥石が尖鋭部および微小バリを折り
曲げる前にこれらを除去することができる。また、同時
に作動させることで、仕上げ用ホーニング工具の持つ分
離した研磨剤を吸引する能力が、粗加工用砥石が完全に
退却する前に処理表面で発揮され得るため、表面の汚れ
を予め抑えることができる。
部および微小バリは、粗加工ホーニング操作の後半部分
で形成される。これらは通常は、粗加工用砥石により折
り曲げられるため除去するのが一層難しくなる。粗加工
ホーニング工程の後半部分で、粗加工用砥石と密集度が
高く柔軟性があるモノフィラメント工具とを同時に作動
させると、粗加工用砥石が尖鋭部および微小バリを折り
曲げる前にこれらを除去することができる。また、同時
に作動させることで、仕上げ用ホーニング工具の持つ分
離した研磨剤を吸引する能力が、粗加工用砥石が完全に
退却する前に処理表面で発揮され得るため、表面の汚れ
を予め抑えることができる。
【００４１】また、２工程よりなるホーニング方法にお
ける仕上げ工具として、密集度が高く柔軟性があるモノ
フィラメント工具を使用するとき、この工具を、粗加工
ホーニング操作によって形成された隆起部および溝部に
対して鋭角で移動させると最も効果的であることが分か
った。
ける仕上げ工具として、密集度が高く柔軟性があるモノ
フィラメント工具を使用するとき、この工具を、粗加工
ホーニング操作によって形成された隆起部および溝部に
対して鋭角で移動させると最も効果的であることが分か
った。
【００４２】本発明の方法によれば、従来に較べてホー
ニング操作が簡略化され、また内燃機関において運転周
期中に中断をほとんどまたは全く必要としないシリンダ
またはシリンダ孔が形成され、オイル燃焼量が最小限度
に押えられ、またエンジンのスコーリングおよび金属に
よる汚れの発生が抑えられる。
ニング操作が簡略化され、また内燃機関において運転周
期中に中断をほとんどまたは全く必要としないシリンダ
またはシリンダ孔が形成され、オイル燃焼量が最小限度
に押えられ、またエンジンのスコーリングおよび金属に
よる汚れの発生が抑えられる。
【００４３】
【実施例】図１、図２および図３は、円筒状表面１２の
内部のホーニング処理を行う、一般に参照番号１０で示
す２クイル構成のホーニングヘッドの概略平面図であ
る。図示するホーニングヘッド１０は環状本体１４を備
えている。環状本体１４には半径方向の通路１５が設け
られ、通路１５は、粗加工用砥石１７を保持して半径方
向に移動するホルダー１６を支持する。この実施例で
は、ヘッドの軸回りに等しい間隔を開けて４つの粗加工
用砥石１７、１８、１９および２０が配置されている。
内部のホーニング処理を行う、一般に参照番号１０で示
す２クイル構成のホーニングヘッドの概略平面図であ
る。図示するホーニングヘッド１０は環状本体１４を備
えている。環状本体１４には半径方向の通路１５が設け
られ、通路１５は、粗加工用砥石１７を保持して半径方
向に移動するホルダー１６を支持する。この実施例で
は、ヘッドの軸回りに等しい間隔を開けて４つの粗加工
用砥石１７、１８、１９および２０が配置されている。
【００４４】粗加工用砥石１７〜２０の各々の間には、
密集度のより低いモノフィラメントよりなる仕上用ホー
ニング工具２２、２３、２４および２５が等間隔で配置
されている。これらホーニング工具２２〜２５は各々ホ
ルダー２８に保持されてホーニングヘッド１０に取り付
けられ、粗加工用砥石１７〜２０とは関係なく半径方向
に伸縮する。
密集度のより低いモノフィラメントよりなる仕上用ホー
ニング工具２２、２３、２４および２５が等間隔で配置
されている。これらホーニング工具２２〜２５は各々ホ
ルダー２８に保持されてホーニングヘッド１０に取り付
けられ、粗加工用砥石１７〜２０とは関係なく半径方向
に伸縮する。
【００４５】図１、図２、および図３を比較すると、図
１では、粗加工用砥石１７〜２０が前進して表面１２の
内壁で作動している。図２では、モノフィラメントより
なる仕上げ用ホーニング工具２２〜２５が前進し、粗加
工用砥石は退却している。図３では、粗加工用砥石と仕
上げ用ホーニング工具の両方が前進している。
１では、粗加工用砥石１７〜２０が前進して表面１２の
内壁で作動している。図２では、モノフィラメントより
なる仕上げ用ホーニング工具２２〜２５が前進し、粗加
工用砥石は退却している。図３では、粗加工用砥石と仕
上げ用ホーニング工具の両方が前進している。
【００４６】図４および図８に示すように、ホーニング
ヘッド１０は、２つの円錐状のカム表面３３および３４
を有する内部リニアカム３２を有する。これらカム表面
３３および３４は、仕上げ用ホーニング工具２２のため
のホルダー２８の内側の軸方向に傾斜した表面３５およ
び３６と各々一致する。
ヘッド１０は、２つの円錐状のカム表面３３および３４
を有する内部リニアカム３２を有する。これらカム表面
３３および３４は、仕上げ用ホーニング工具２２のため
のホルダー２８の内側の軸方向に傾斜した表面３５およ
び３６と各々一致する。
【００４７】同様に、軸方向に溝が形成されたリニアカ
ム４０は円錐状の表面４１および４２を有し、これら表
面４１および４２は、粗加工用砥石１７のためのホルダ
ー１６の内側の軸方向に傾斜した表面４３および４４と
各々一致する。ホルダー１６および２８は各々、ガータ
ーばね（図示せず）によりカム表面に保持される。
ム４０は円錐状の表面４１および４２を有し、これら表
面４１および４２は、粗加工用砥石１７のためのホルダ
ー１６の内側の軸方向に傾斜した表面４３および４４と
各々一致する。ホルダー１６および２８は各々、ガータ
ーばね（図示せず）によりカム表面に保持される。
【００４８】上記２つのリニアカム３２および４０は、
一般に参照番号４６および４７で示すダブル作動の油圧
ピストン−シリンダアセンブリによって各々独立して移
動する。アセンブリ４６のピストン４８はリニアカム３
２に連結されたロッド４９を移動させる。ロッド４９は
アセンブリ４７のピストン５２および中空のロッド５３
を貫通して延びている。ロッド５３はリニアカム４０を
駆動する。
一般に参照番号４６および４７で示すダブル作動の油圧
ピストン−シリンダアセンブリによって各々独立して移
動する。アセンブリ４６のピストン４８はリニアカム３
２に連結されたロッド４９を移動させる。ロッド４９は
アセンブリ４７のピストン５２および中空のロッド５３
を貫通して延びている。ロッド５３はリニアカム４０を
駆動する。
【００４９】ホーニングヘッド１０全体は、ピストン５
７を有する油圧ピストン−シリンダアセンブリ５６によ
って軸方向に並進移動を行い、これにより、ピストン−
シリンダアセンブリ４６および４７のシリンダのための
ハウジング全体を移動させる。並進移動のために軸方向
に移動することに加えて、ホーニングヘッド１０全体
は、トランスミッション６１を介して反転可変速モータ
６０によって駆動され回転移動を行う。
７を有する油圧ピストン−シリンダアセンブリ５６によ
って軸方向に並進移動を行い、これにより、ピストン−
シリンダアセンブリ４６および４７のシリンダのための
ハウジング全体を移動させる。並進移動のために軸方向
に移動することに加えて、ホーニングヘッド１０全体
は、トランスミッション６１を介して反転可変速モータ
６０によって駆動され回転移動を行う。
【００５０】上述の部品を備えた装置は一般的には既知
であり、現在、粗加工用および仕上げ用砥石の操作用と
して実用化されている。図４は、このような装置を本発
明の方法が実施されるように改変したものである。
であり、現在、粗加工用および仕上げ用砥石の操作用と
して実用化されている。図４は、このような装置を本発
明の方法が実施されるように改変したものである。
【００５１】この油圧制御システムは、油圧用流体を方
向制御用バルブ６５、６６および６７に供給するポンプ
６４を含む。ピストン−シリンダアセンブリ４７に至る
２本のラインは、流量制御用バルブ６９および７０を備
えている。ピストン−シリンダアセンブリ４６に至る２
本のラインは、流量制御用バルブ７１および７２を備え
ている。また、ピストン−シリンダアセンブリ５６に至
る２本のラインは、流量制御用バルブ７３および７４を
備えている。このような流量制御用バルブは速度および
圧力を制御する。
向制御用バルブ６５、６６および６７に供給するポンプ
６４を含む。ピストン−シリンダアセンブリ４７に至る
２本のラインは、流量制御用バルブ６９および７０を備
えている。ピストン−シリンダアセンブリ４６に至る２
本のラインは、流量制御用バルブ７１および７２を備え
ている。また、ピストン−シリンダアセンブリ５６に至
る２本のラインは、流量制御用バルブ７３および７４を
備えている。このような流量制御用バルブは速度および
圧力を制御する。
【００５２】流量制御用バルブおよび方向制御用バルブ
は、一般に参照番号８０で示す制御パネルから制御され
る。制御パネルの機能のいくつかは選択記号によって表
示されるが、このような選択された操作パラメータを１
時間に何回も正確に繰り返し得るように高度にプログラ
ム可能な制御システムを備えることが好ましい。例え
ば、近代的なエンジン製造工場では、１時間に２００以
上ものエンジンブロックが製造される。
は、一般に参照番号８０で示す制御パネルから制御され
る。制御パネルの機能のいくつかは選択記号によって表
示されるが、このような選択された操作パラメータを１
時間に何回も正確に繰り返し得るように高度にプログラ
ム可能な制御システムを備えることが好ましい。例え
ば、近代的なエンジン製造工場では、１時間に２００以
上ものエンジンブロックが製造される。
【００５３】制御パネルはモータ６０の速度および方向
を制御する。また、バルブ７３および７４を介してピス
トン−シリンダアセンブリ５６によって得られる軸方向
の並進移動の下方向および上方向の速度を制御する。半
径方向に移動する仕上げ用ホーニング工具の速度および
圧力は流量制御用バルブ７１および７２により制御され
る。同様に、半径方向に移動する粗加工用砥石の速度お
よび圧力は流量制御用バルブ６９および７０により制御
される。粗加工用砥石の内方向／外方向の移動は方向制
御用バルブ６５により制御され、一方、仕上げ用ホーニ
ング工具の内方向／外方向の移動は方向制御用バルブ６
６により制御される。ヘッド全体の上下方向（外方向お
よび内方向）の並進移動は方向制御用バルブ６７により
制御される。
を制御する。また、バルブ７３および７４を介してピス
トン−シリンダアセンブリ５６によって得られる軸方向
の並進移動の下方向および上方向の速度を制御する。半
径方向に移動する仕上げ用ホーニング工具の速度および
圧力は流量制御用バルブ７１および７２により制御され
る。同様に、半径方向に移動する粗加工用砥石の速度お
よび圧力は流量制御用バルブ６９および７０により制御
される。粗加工用砥石の内方向／外方向の移動は方向制
御用バルブ６５により制御され、一方、仕上げ用ホーニ
ング工具の内方向／外方向の移動は方向制御用バルブ６
６により制御される。ヘッド全体の上下方向（外方向お
よび内方向）の並進移動は方向制御用バルブ６７により
制御される。
【００５４】さらに、制御パネル８０は少なくとも３つ
のタイマー８２、８３および８４を含み得る。タイマー
８２は粗加工用砥石のホーニング周期の持続期間を制御
し、タイマー８３は仕上げ用ホーニング工具のホーニン
グ周期の持続期間を制御する。また、タイマー８４は粗
加工用砥石および仕上げ用ホーニング工具の同時操作の
持続期間を制御する。タイマー８４は、最初の粗加工ホ
ーニング周期により操作を開始し、所定の時間が経過す
ると仕上げホーニング周期の操作を開始する。次に再び
設定時間が経過すると粗加工ホーニング周期を終了させ
る。後で述べるように、連続しておよび順番に粗加工お
よび仕上げホーニングを行うために、または間に休止時
間を挟んでその間定期的な洗浄が続けられるようにする
ために、タイマーは様々な方法で操作され得る。しか
し、好適な方法としては、粗加工ホーニング工程と仕上
げホーニング工程との間をいくらか重複させることであ
り、図６に示すように、粗加工ホーニング操作のほぼ後
半の部分を仕上げ工程と重複させるのが好適である。
のタイマー８２、８３および８４を含み得る。タイマー
８２は粗加工用砥石のホーニング周期の持続期間を制御
し、タイマー８３は仕上げ用ホーニング工具のホーニン
グ周期の持続期間を制御する。また、タイマー８４は粗
加工用砥石および仕上げ用ホーニング工具の同時操作の
持続期間を制御する。タイマー８４は、最初の粗加工ホ
ーニング周期により操作を開始し、所定の時間が経過す
ると仕上げホーニング周期の操作を開始する。次に再び
設定時間が経過すると粗加工ホーニング周期を終了させ
る。後で述べるように、連続しておよび順番に粗加工お
よび仕上げホーニングを行うために、または間に休止時
間を挟んでその間定期的な洗浄が続けられるようにする
ために、タイマーは様々な方法で操作され得る。しか
し、好適な方法としては、粗加工ホーニング工程と仕上
げホーニング工程との間をいくらか重複させることであ
り、図６に示すように、粗加工ホーニング操作のほぼ後
半の部分を仕上げ工程と重複させるのが好適である。
【００５５】いずれにせよ図示した装置および制御装置
では、粗加工用および仕上げ用ホーニング工具の回転お
よび並進移動、ならびに接触速度および圧力は厳密に制
御され得、これにより短い周期で所望の表面の微細構成
が得られるように操作を行うことができる。
では、粗加工用および仕上げ用ホーニング工具の回転お
よび並進移動、ならびに接触速度および圧力は厳密に制
御され得、これにより短い周期で所望の表面の微細構成
が得られるように操作を行うことができる。
【００５６】次に図７に示すように、概略的に示す粗加
工用砥石１７および１８は軸方向および回転方向に移動
を行い、展開作業表面１２に対して移動して、参照番号
８６で概略を示す斜交平行線パターンを形成する。この
斜交平行線パターンは、単に展開作業表面１２に対して
砥石を矢印８７および８８の方向に移動させることによ
り得られ、これにより隆起部および溝部を有する斜交平
行線パターンが作成される。図７の概略図では、各ライ
ンは例えば内向きに突出する隆起部を表わす。この斜交
平行線パターンは意図的に作製され、ピストン−シリン
ダ表面において適切な潤滑またはオイル膜を維持するの
に役立つ。
工用砥石１７および１８は軸方向および回転方向に移動
を行い、展開作業表面１２に対して移動して、参照番号
８６で概略を示す斜交平行線パターンを形成する。この
斜交平行線パターンは、単に展開作業表面１２に対して
砥石を矢印８７および８８の方向に移動させることによ
り得られ、これにより隆起部および溝部を有する斜交平
行線パターンが作成される。図７の概略図では、各ライ
ンは例えば内向きに突出する隆起部を表わす。この斜交
平行線パターンは意図的に作製され、ピストン−シリン
ダ表面において適切な潤滑またはオイル膜を維持するの
に役立つ。
【００５７】粗加工用砥石が退却した後、仕上げ用ホー
ニング工具が上記の表面で作動するとき、隆起部および
溝部に対して好ましくは鋭角で移動するように、仕上げ
用ホーニング工具の移動方向を変えるのが好ましい。こ
の角度は図７に示す角度ＡおよびＢによって示され、溝
部および隆起部パターンに対して０°から約４５°、好
ましくは約３０°以下の範囲、また好ましくは、図７で
は垂直軸となる回転軸から離れる方向の角度で変動し得
る。このようにして、周期の後半部分の粗加工用砥石は
作動せず柔軟な仕上げ用ホーニング工具が単独で作動す
るとき、仕上げ用ホーニング工具は図示するように鋭角
で隆起部および溝部を横断して移動するのが好ましい。
図７に示す角度ＡおよびＢは３０°の移動角であり、こ
れは単にヘッドの軸方向の移動速度を遅くすることによ
って得られる。
ニング工具が上記の表面で作動するとき、隆起部および
溝部に対して好ましくは鋭角で移動するように、仕上げ
用ホーニング工具の移動方向を変えるのが好ましい。こ
の角度は図７に示す角度ＡおよびＢによって示され、溝
部および隆起部パターンに対して０°から約４５°、好
ましくは約３０°以下の範囲、また好ましくは、図７で
は垂直軸となる回転軸から離れる方向の角度で変動し得
る。このようにして、周期の後半部分の粗加工用砥石は
作動せず柔軟な仕上げ用ホーニング工具が単独で作動す
るとき、仕上げ用ホーニング工具は図示するように鋭角
で隆起部および溝部を横断して移動するのが好ましい。
図７に示す角度ＡおよびＢは３０°の移動角であり、こ
れは単にヘッドの軸方向の移動速度を遅くすることによ
って得られる。
【００５８】次に、図８および図９に示すように、ホル
ダー２８は多様な形状を有し得るが、細長い凹部９４を
有し、ここに研磨剤を含有する比較的短く平行に揃えら
れたナイロン製モノフィラメントの束が挿入される。角
形状のモノフィラメントは、典型的には幅０．０９イン
チおよび厚さ約０．０４５インチであり得る。高い密集
度で束ねることが可能であれば、もっと幅の広い角形ま
たは円形フィラメントを用してもよい。このようなフィ
ラメントの束の先端部は、密に詰め込まれているがある
程度は柔軟性のある表面を提供する。この束の内部の先
端部はほとんどまたは全く柔軟性はないが、束の外縁部
の先端部は、ほとんどが束から離れる方向にではあるが
ある程度の柔軟性がある。各先端部は同じ面上にあるよ
うにされ得、または工具の面が円柱状表面の面であるよ
うにされ得る。研磨剤は合成プラスチック材料に均質に
混入され、典型的にはフィラメントの３０〜４５重量％
であり得る。研磨材料としては、炭化珪素からダイヤモ
ンドなどの希少な材料まで幅広く使用し得る。研磨粒子
のサイズは約８０〜１０００メッシュおよびこれ以上の
サイズまで幅広く使用し得る。モノフィラメントの材料
としてはナイロンが好適であるが、アラミド、ポリエス
テルおよびポリイミドなどの他のプラスチック材料も使
用される。本発明の方法を実施するための好適な仕上げ
ホーニング工具を製造する特定の方法については、上述
の特願平５−６８９１４に開示されており、この出願は
本明細書にて参考のため援用されている。
ダー２８は多様な形状を有し得るが、細長い凹部９４を
有し、ここに研磨剤を含有する比較的短く平行に揃えら
れたナイロン製モノフィラメントの束が挿入される。角
形状のモノフィラメントは、典型的には幅０．０９イン
チおよび厚さ約０．０４５インチであり得る。高い密集
度で束ねることが可能であれば、もっと幅の広い角形ま
たは円形フィラメントを用してもよい。このようなフィ
ラメントの束の先端部は、密に詰め込まれているがある
程度は柔軟性のある表面を提供する。この束の内部の先
端部はほとんどまたは全く柔軟性はないが、束の外縁部
の先端部は、ほとんどが束から離れる方向にではあるが
ある程度の柔軟性がある。各先端部は同じ面上にあるよ
うにされ得、または工具の面が円柱状表面の面であるよ
うにされ得る。研磨剤は合成プラスチック材料に均質に
混入され、典型的にはフィラメントの３０〜４５重量％
であり得る。研磨材料としては、炭化珪素からダイヤモ
ンドなどの希少な材料まで幅広く使用し得る。研磨粒子
のサイズは約８０〜１０００メッシュおよびこれ以上の
サイズまで幅広く使用し得る。モノフィラメントの材料
としてはナイロンが好適であるが、アラミド、ポリエス
テルおよびポリイミドなどの他のプラスチック材料も使
用される。本発明の方法を実施するための好適な仕上げ
ホーニング工具を製造する特定の方法については、上述
の特願平５−６８９１４に開示されており、この出願は
本明細書にて参考のため援用されている。
【００５９】図５は、粗加工ホーニング工程９８の後、
間に休止期間を置かずに仕上げホーニング工程９９が行
われる場合のタイムチャートを示す。図示するように、
２つの工程は各々約２０秒間行われるため、１周期は４
０秒である。
間に休止期間を置かずに仕上げホーニング工程９９が行
われる場合のタイムチャートを示す。図示するように、
２つの工程は各々約２０秒間行われるため、１周期は４
０秒である。
【００６０】しかし、図６に示す本発明の好適な方法で
は、粗加工ホーニング工程と仕上げホーニング工程とが
重複する。重複は粗加工ホーニング工程の後半部分で行
われるのが好ましい。粗加工ホーニング操作の後半部分
は、通常は、最も顕著な尖鋭部や微小バリが生成される
時であり、これらはやがて折り曲げられるための除去ま
たは適度に小さくするのが困難になる。
は、粗加工ホーニング工程と仕上げホーニング工程とが
重複する。重複は粗加工ホーニング工程の後半部分で行
われるのが好ましい。粗加工ホーニング操作の後半部分
は、通常は、最も顕著な尖鋭部や微小バリが生成される
時であり、これらはやがて折り曲げられるための除去ま
たは適度に小さくするのが困難になる。
【００６１】図示する周期では、粗加工ホーニング工程
は約２０秒間行われる。しかし、１０秒後には仕上げ用
ホーニング工具が前進して、粗加工ホーニング操作の後
半部分は前進した２種類の工具によって行われる。粗加
工ホーニング周期が終了した時点で、粗加工用砥石は退
却し、仕上げ用ホーニング工具のみが前進したままでホ
ーニング操作を続ける。この実施例では、仕上げ用ホー
ニング工具は粗加工ホーニング操作の後半部分のほとん
どで前進した状態にある。
は約２０秒間行われる。しかし、１０秒後には仕上げ用
ホーニング工具が前進して、粗加工ホーニング操作の後
半部分は前進した２種類の工具によって行われる。粗加
工ホーニング周期が終了した時点で、粗加工用砥石は退
却し、仕上げ用ホーニング工具のみが前進したままでホ
ーニング操作を続ける。この実施例では、仕上げ用ホー
ニング工具は粗加工ホーニング操作の後半部分のほとん
どで前進した状態にある。
【００６２】図示する周期の時間は単に例示的なもので
あって、ホーニング処理されるシリンダの型、大きさお
よび材料に応じて変動し得る。
あって、ホーニング処理されるシリンダの型、大きさお
よび材料に応じて変動し得る。
【００６３】図６に示すように、周期の開始後、最初の
１０秒間は粗加工用砥石のみが作動する。次の１０秒間
は両方の工具が作動する。そして最後の２０秒間は仕上
げ用ホーニング工具のみが作動する。このように、仕上
げ用ホーニング工具は全周期の４分の３の期間にわたっ
て作動する。また、点線１０１で示すように、粗加工ホ
ーニング操作を周期の中間点を超えて作動させることに
より重複期間を延長することも可能である。さらに、点
線１０２で示すように、重複期間を短縮して粗加工ホー
ニング周期の最後の４分の１位とすることも可能であ
る。このように、重複期間の長さを変更し得、また、全
周期における重複期間の位置を移動させてもよい。
１０秒間は粗加工用砥石のみが作動する。次の１０秒間
は両方の工具が作動する。そして最後の２０秒間は仕上
げ用ホーニング工具のみが作動する。このように、仕上
げ用ホーニング工具は全周期の４分の３の期間にわたっ
て作動する。また、点線１０１で示すように、粗加工ホ
ーニング操作を周期の中間点を超えて作動させることに
より重複期間を延長することも可能である。さらに、点
線１０２で示すように、重複期間を短縮して粗加工ホー
ニング周期の最後の４分の１位とすることも可能であ
る。このように、重複期間の長さを変更し得、また、全
周期における重複期間の位置を移動させてもよい。
【００６４】図５および図６では粗加工ホーニング操作
および仕上げホーニング操作は連続して行われるが、２
つの操作の間にまたはいずれかの操作の途中に休止期間
を置くようにプログラムを作成して、これにより、粗加
工用砥石または仕上げ用ホーニング工具を作動させずに
洗浄が続けられるようにしてもよい。上述のように、仕
上げ用ホーニング工具のみが作動しているとき工具の進
路の角度を幾分か変更することも好ましい。
および仕上げホーニング操作は連続して行われるが、２
つの操作の間にまたはいずれかの操作の途中に休止期間
を置くようにプログラムを作成して、これにより、粗加
工用砥石または仕上げ用ホーニング工具を作動させずに
洗浄が続けられるようにしてもよい。上述のように、仕
上げ用ホーニング工具のみが作動しているとき工具の進
路の角度を幾分か変更することも好ましい。
【００６５】
【発明の効果】本発明によれば、操作を簡略化すると共
に、オイルベアリング表面の台形状仕上げおよび微細構
成が著しく向上する。本方法によれば、運転周期中に中
断をほとんどまたは全く必要としないシリンダ孔が形成
され、オイル燃焼量が最小限度に押えられ、また排気が
少ないため環境面でも有利である。硬いまたは従来の型
の仕上げ用ホーニング工具により生じる汚れの問題を防
ぐことができるため、エンジンのスコーリングおよび金
属または研磨剤による汚れを最小限に抑えることができ
る。
に、オイルベアリング表面の台形状仕上げおよび微細構
成が著しく向上する。本方法によれば、運転周期中に中
断をほとんどまたは全く必要としないシリンダ孔が形成
され、オイル燃焼量が最小限度に押えられ、また排気が
少ないため環境面でも有利である。硬いまたは従来の型
の仕上げ用ホーニング工具により生じる汚れの問題を防
ぐことができるため、エンジンのスコーリングおよび金
属または研磨剤による汚れを最小限に抑えることができ
る。
【図１】シリンダ内で前進した状態の粗加工用砥石と退
却した状態の仕上げ用ホーニング工具とを示す、本発明
によるホーニングヘッドの概略平面図。
却した状態の仕上げ用ホーニング工具とを示す、本発明
によるホーニングヘッドの概略平面図。
【図２】仕上げ用ホーニング工具のみが前進した状態に
ある、本発明によるホーニングヘッドの概略平面図。
ある、本発明によるホーニングヘッドの概略平面図。
【図３】粗加工用砥石および仕上げ用ホーニング工具が
共に前進した状態にある、本発明によるホーニングヘッ
ドの概略平面図。
共に前進した状態にある、本発明によるホーニングヘッ
ドの概略平面図。
【図４】本発明の方法を実施するためのホーニング盤の
概略図。
概略図。
【図５】連続して行われる粗加工ホーニング工程および
仕上げホーニング工程を説明するタイムチャート。
仕上げホーニング工程を説明するタイムチャート。
【図６】粗加工ホーニング工程および仕上げホーニング
工程の重複を説明するタイムチャート。
工程の重複を説明するタイムチャート。
【図７】粗加工用砥石により形成される斜交平行線パタ
ーン、および粗加工ホーニング操作の終了後、仕上げ用
ホーニング工具が進行する角度の好適な領域を示す模式
図。
ーン、および粗加工ホーニング操作の終了後、仕上げ用
ホーニング工具が進行する角度の好適な領域を示す模式
図。
【図８】粗加工用および仕上げ用ホーニング工具の選択
的な操作のための、２クイル構成のホーニングヘッドの
拡大概略図。
的な操作のための、２クイル構成のホーニングヘッドの
拡大概略図。
【図９】仕上げ用ホーニング工具の作業面であって、密
集度が高くある程度の柔軟性がある表面を示す模式図。
集度が高くある程度の柔軟性がある表面を示す模式図。
１０ ホーニングヘッド １２ 表面 １６、２８ ホルダー １７〜２０ 粗加工用砥石 ２２〜２５ 仕上げ用ホーニング工具 ３２、４０ リニアカム ４６、４７、５６ ピストン−シリンダアセンブリ
Claims (25)
- 【請求項１】 円筒状の表面をホーニング処理する方法
であって、 粗加工用ホーニング工具を該表面に対して回転方向およ
び軸方向に移動させることにより、該表面を所定の時間
にわたって粗加工ホーニング処理して、該表面に溝縞を
形成する互いに交差する隆起部と溝部とを有する斜交平
行線パターンを該表面に付与する、粗加工ホーニング工
程と、 研磨剤を含有するプラスチック製モノフィラメントの密
集度の高い先端部を作業面とする仕上げ用ホーニング工
具を該表面に対して回転方向および軸方向に移動させる
ことにより、該表面を仕上げホーニング処理し、間にま
たは後でいかなる工程も必要としない、仕上げホーニン
グ処理工程とを包含するホーニング方法。 - 【請求項２】 前記粗加工ホーニング工程と前記仕上げ
ホーニング工程とが同じ位置で行われる、請求項１に記
載のホーニング方法。 - 【請求項３】 前記粗加工ホーニング工程と前記仕上げ
ホーニング工程とが連続して行われる、請求項１に記載
のホーニング方法。 - 【請求項４】 前記粗加工ホーニング工程と前記仕上げ
ホーニング工程とが連続しておよび部分的に重複して行
われる、請求項１に記載のホーニング方法。 - 【請求項５】 前記粗加工ホーニング工程と前記仕上げ
ホーニング工程とが、該粗加工ホーニング工程の約半分
の期間にわたって重複して行われる、請求項４に記載の
ホーニング方法。 - 【請求項６】 前記先端部が前記縞溝に対して所定の角
度で移動する、請求項１に記載のホーニング方法。 - 【請求項７】 前記先端部が、前記仕上げ用ホーニング
工具の軸方向の移動速度を遅くすることにより、前記縞
溝に対して選択された方向に移動する、請求項１に記載
のホーニング方法。 - 【請求項８】 前記粗加工ホーニング処理が粗加工用の
砥石工具により行われ、また前記仕上げホーニング処理
が仕上げ用ホーニング工具により行われ、両工具が同じ
回転ヘッドに取り付けられる、請求項７に記載のホーニ
ング方法。 - 【請求項９】 前記工具が、独立して半径方向への前進
および退却を行うように前記ヘッドに取り付けられる、
請求項７に記載のホーニング方法。 - 【請求項１０】 前記粗加工用ホーニング工具が、前記
ヘッドに前記仕上げ用ホーニング工具と交互に配置され
る、請求項９に記載のホーニング方法。 - 【請求項１１】 前記ヘッドが、前記円筒状の表面内で
軸方向に移動するように取り付けられ、また前記角度が
該移動を制御することにより得られる、請求項６に記載
のホーニング方法。 - 【請求項１２】 前記方向が前記縞溝に対して０°から
約３０°である、請求項１１に記載のホーニング方法。 - 【請求項１３】 前記方向が約１０°から約３０°であ
る、請求項８に記載のホーニング方法。 - 【請求項１４】 前記方向が、前記ヘッドの回転速度を
制御することにより得られる、請求項１１に記載のホー
ニング方法。 - 【請求項１５】 前記方向が、前記ヘッドの軸方向の移
動を制御することにより得られる、請求項１１に記載の
ホーニング方法。 - 【請求項１６】 前記方向が、前記ヘッドの回転速度お
よび軸方向の移動の両方を制御することにより得られ
る、請求項１１に記載のホーニング方法。 - 【請求項１７】 ホーニング処理される表面に斜交平行
線パターンを形成するように作動する硬質な工具を有す
る粗加工用ホーニング工具セットと、研磨剤を均質に埋
め込んだプラスチック製モノフィラメントの密集度の高
い束の先端部を作業面とするより柔軟な工具を有する仕
上げ用ホーニング工具セットとを、該両工具セットが互
いに独立して半径方向に前進および退却し得るように、
回転方向および軸方向に移動可能な単一のヘッドに取り
付ける工程と、 該ヘッドをホーニング処理される円筒状の表面内で回転
方向および軸方向に移動させる一方で、該粗加工用ホー
ニング工具セットを前進させて、該表面に斜交平行線の
隆起部および溝部パターンを形成する工程と、 該仕上げ用ホーニング工具セットを前進させて、該粗加
工ホーニング処理された表面の形状を向上させる工程と
を包含する、ホーニング方法。 - 【請求項１８】 前記仕上げ用ホーニング工具セットが
前進した後、前記粗加工用ホーニング工具セットを退却
させる工程をさらに包含する、請求項１７に記載のホー
ニング方法。 - 【請求項１９】 工程全体のほぼ中間を占める重複期間
において、前記粗加工用ホーニング工具セットと前記仕
上げ用ホーニング工具セットとが共に前進位置にある、
請求項１８に記載のホーニング方法。 - 【請求項２０】 前記重複期間が、前進位置にある前記
粗加工用ホーニング工具セットの操作期間のほぼ後半部
分を含む、請求項１９に記載のホーニング方法。 - 【請求項２１】 前記粗加工用ホーニング工具セットと
前記仕上げ用ホーニング工具セットとが前記ヘッドの周
りに交互に配置される、請求項２０に記載のホーニング
方法。 - 【請求項２２】 前記粗加工用ホーニング工具セットが
退却した後で、前記ヘッドの移動を変更する工程をさら
に包含する、請求項１７に記載のホーニング方法。 - 【請求項２３】 前記ヘッドの移動の変更が、前記仕上
げ用ホーニング工具セットを前記斜交平行線パターンの
隆起部および溝部を斜めに横断せしめるものである、請
求項２２に記載のホーニング方法。 - 【請求項２４】 前記移動の斜めの程度が０°から約３
０°である、請求項２３に記載のホーニング方法。 - 【請求項２５】 前記移動の斜めの程度が約１０°から
約３０°である、請求項２４に記載のホーニング方法。
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| US07/941,544 | 1992-09-08 |
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