特許 6155497 中ぐり装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6155497

(24)【登録日】2017年6月16日

(45)【発行日】2017年7月5日

(54)【発明の名称】中ぐり装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 41/04 20060101AFI20170626BHJP

   B23B 39/00 20060101ALI20170626BHJP

【ＦＩ】

   B23B41/04

   B23B39/00 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-148628(P2013-148628)

(22)【出願日】2013年7月17日

(65)【公開番号】特開2015-20230(P2015-20230A)

(43)【公開日】2015年2月2日

【審査請求日】2016年6月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000125853

【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100156845

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 威一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124431

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 順也

(74)【代理人】

【識別番号】100112896

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 宏記

(74)【代理人】

【識別番号】100179213

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 未知子

(72)【発明者】

【氏名】千葉 宗彦

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 特公昭４９−２６５５４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１１−１７３２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平２−６３９０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第３７４９５０８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−３２１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２０２７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３５／００ − ４９／０６

Ｂ２３Ｂ ２７／００ − ２９／３４

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空の主軸と、
所定の軸線回りに前記主軸を回転自在に支持するテーブルと、
棒状に延びる軸部を有し、前記主軸とともに同軸で回転する工具ホルダーと、
前記工具ホルダーの軸部の先端部に設けられ、径方向に突出する工具と、
前記軸線方向において前記主軸と工具ホルダーとの間に設けられ、当該工具ホルダーを前記軸線から傾斜させる傾動ユニットと、
前記主軸内で前記軸線方向に往復動可能なドローバーと、
前記主軸を前記軸線回りに回転させる第１の駆動部と、
前記ドローバーを前記軸線方向に往復動させる第２の駆動部と、
を備え、
前記傾動ユニットは、
前記ドローバーに連結され、前記軸線から径方向に離れた位置に設けられた固定部と、前記主軸側を向く第１の当接面と、を有する連結部材と、
前記連結部材と前記主軸との間に配置されて、前記主軸に固定され、前記連結部材の第１の当接面と前記軸線方向に所定長さの隙間を介して対向する第２の当接面を有する取付基部と、
前記連結部材の固定部と連結されるとともに、前記軸線を挟んで当該固定部とは反対側に弾性変形可能な変形部を備えた傾動部材であって、前記変形部よりも径方向外方の位置で前記取付基部に固定されるとともに、前記工具ホルダーを支持する傾動部材と、
を備え、
前記傾動部材は、前記変形部が変形することで前記主軸側に傾斜可能となっている、中ぐり加工装置。

【請求項2】

前記連結部材の固定部と前記傾動部材とは、径方向に撓む弾性部材により連結されている、請求項１に記載の中ぐり加工装置。

【請求項3】

前記連結部材は、
前記ドローバーに連結される基部と、
前記基部から径方向外方へ傾斜しつつ前記工具ホルダー側へ延び、前記固定部を有する第１延在部と、
を備えている、請求項１または２に記載の中ぐり加工装置。

【請求項4】

前記連結部材は、
前記第１延在部とは径方向において反対側に傾斜しつつ前記工具ホルダー側へ延び、前記第１の当接面を有する第２延在部をさらに備えている、請求項３に記載の中ぐり加工装置。

【請求項5】

前記第２の駆動部は、リニアアクチュエータにより構成されている、請求項１から４のいずれかに記載の中ぐり加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非円形加工が可能な中ぐり加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、中ぐり加工を行うための種々の装置が提案されてきたが、近年は、一般的な円形の穴のみならず、非円形の穴を形成するための中ぐり加工が要望されている。例えば、特許文献１の中ぐり加工装置は、棒状に延びる工具ホルダーの先端に設けられた工具を、圧電素子によって径方向に突出させている。そして、圧電素子によって工具の突出長さを調整しながら、工具ホルダーを軸回りに回転させることで、非円形の穴を形成する中ぐり加工を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−１７９６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記装置では、工具の突出長さの調整に圧電素子を用いているため、種々の問題がある。例えば、加工中に用いられる潤滑油や熱によって、圧電素子が損傷するおそれがある。また、工具ホルダーは高速で回転するため、圧電素子に対して安定した制御信号を送ることが難しいという問題もある。その結果、高精度の加工を期待できない可能性がある。

【0005】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、潤滑油や熱などの影響を受けにくく、動作の信頼性が高い中ぐり加工装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る中ぐり加工装置は、中空の主軸と、所定の軸線回りに前記主軸を回転自在に支持するテーブルと、棒状に延び、前記主軸とともに同軸で回転する工具ホルダーと、前記工具ホルダーの先端部に設けられ、径方向に突出する工具と、前記軸線方向において前記主軸と工具ホルダーとの間に設けられ、当該工具ホルダーを前記軸線から傾斜させる傾動ユニットと、前記主軸内で前記軸線方向に往復動可能なドローバーと、前記主軸を前記軸線回りに回転させる第１の駆動部と、前記ドローバーを前記軸線方向に往復どうさせる第２の駆動部と、を備え、前記傾動ユニットは、前記ドローバーに連結され、前記軸線から径方向に離れた位置に設けられた固定部と、前記主軸側を向く第１の当接面と、を有する連結部材と、前記連結部材と前記主軸との間に配置されて、前記主軸に固定され、前記連結部材の第１の当接面と前記軸線方向に所定長さの隙間を介して対向する第２の当接面を有する取付基部と、前記連結部材の固定部と連結されるとともに、前記軸線を挟んで当該固定部とは反対側に弾性変形可能な変形部を備えた傾動部材であって、前記変形部よりも径方向外方の位置で前記取付基部に固定されるとともに、前記工具ホルダーを支持する傾動部材と、を備え、前記傾動部材は、前記変形部が変形することで前記主軸側に傾斜可能となっている。

【0007】

この構成によれば、ドローバーを軸線方向に移動させて、傾動ユニットの傾動部材を主軸側に引っ張ると、変形部が弾性変形して傾斜するため、傾動部材に連結された工具ホルダーを軸線から傾斜させることができる。一方、ドローバーの引っ張り力を解除すると、弾性により変形部が元の形状に復帰するため、これとともに傾動部材も元の位置に戻り、工具ホルダーが軸線に沿う位置に復帰する。このように工具ホルダーを傾斜させることで、工具を径方向に移動させることができるため、非円形の穴を形成する中ぐり加工を行うことができる。以上のように、本発明においては、ドローバーによる引っ張りにより、機械的に工具を径方向に移動させている。そのため、従来例のような圧電素子を用いて工具を移動させるのに比べ、潤滑油や熱が加工動作に影響を与えるのを抑制することができ、動作の信頼性を高めることができる。その結果、加工精度を向上することができる。

【0008】

また、例えば、ドローバーに熱変形が生じた場合、ドローバーを引っ張って連結部材の第１の当接面と取付基部の第２の当接面を当接させれば、これによって連結部材と取付基部の位置関係をリセットすることができる。その後、第２の駆動部により、両当接面の隙間を所定の距離に設定し、これを毎加工時に行えば、熱変形が生じたとしても毎回同じ位置関係で加工を行うことができる。したがって、熱変形が生じたとしても、部材間の位置関係を簡単にリセットができるため、加工精度を向上することができる。

【0009】

上記中ぐり加工装置において、連結部材により傾動部材を引っ張ると、傾動部材が傾斜するため、連結部材に対しても傾斜部材が傾く。このとき、連結部材の固定部と傾動部材とは、径方向に撓む弾性部材により連結しておくと、連結部材に対する傾動部材の傾斜を吸収することができ、連結部材による傾斜部材の引っ張り力をスムーズに伝達することができる。

【0010】

上記中ぐり加工装置においては、前記連結部材が、前記ドローバーに連結される基部と、前記基部から径方向外方へ傾斜しつつ前記工具ホルダー側へ延び、前記固定部を備えた第１延在部と、を備えるように構成することができる。このようにすると、第１延在部が軸線に対して傾斜しているため、連結部材が傾動部材を引っ張るときの引っ張り力を効果的に傾動部材に伝達することができる。

【0011】

ここで、前記連結部材が、前記第１延在部とは径方向において反対側に傾斜しつつ前記工具ホルダー側へ延び、前記第１の当接面を有する第２延在部をさらに備えるように構成することができる。このように、傾動部材と連結されていない第２延在部を設け、ここに第１の当接面を設けると、第２延在部が引っ張り力に係る力を受けずに変形しないため、第１の当接面と第２の当接面を正確に当接させることができる。これにより、上述したような位置関係のリセットを正確に行うことができる。

【0012】

上記中ぐり加工装置において、前記第２の駆動部は、例えば、リニアアクチュエータにより構成することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る中ぐり加工装置によれば、潤滑油や熱などの影響を受けにくく、動作の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る中ぐり加工装置の側面図である。

【図2】図１の中ぐり加工装置により加工が可能な穴の形状を示す斜視図である。

【図3】図３は主軸の前端近傍の断面図である。

【図4】傾動ユニットの分解斜視図である。

【図5】図１の正面図である。

【図6】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る中ぐり加工装置の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態の中ぐり加工装置の側面図、図２はこの中ぐり加工装置により加工が可能な穴の形状を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜のため、図１を基準として、この図の左側を「前」または「先」、右側を「後」、上下の方向を「上下」として、他の図面の説明も行うこととする。また「後」側の面を背面ということもある。但し、本発明で用いられる部材の方向はこれに限定されない。

【0016】

本実施形態では、一例として、エンジンのピストンを加工対象であるワークＷとし、このピストンのピン穴を加工する中ぐり加工装置について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る中ぐり加工装置は、棒状に延びる工具ホルダー１と、この工具ホルダー１を軸線回りに回転させる主軸２とを備えており、これらがテーブル３上に配置されている。この工具ホルダー１の軸線Ｘは、ワークＷのピン穴に予め設けられた下穴の中心軸Ｙ（図２参照）とほぼ一致している。そして、工具ホルダー１の先端には、軸線方向に突出する工具１１が着脱自在に取り付けられており、この工具１１の径方向変位を制御プログラムによってコントロールすることで、下穴の内壁面を所望の形状に加工する。本実施形態では、図２に示すように、下穴１００の内壁面を加工し、断面が非円形のトランペット型のピン穴２００を加工する。

【0017】

主軸２は、テーブル上に配置されたハウジング２１内に回転自在に収容されている。そして、ハウジング２１の後端部には主軸モータ（第１の駆動部）２２が配置されており、この主軸モータ２２によって、主軸２が軸線回りに回転駆動される。そして、主軸２の前端部には、後述する傾動ユニット４を介して上述した工具ホルダー１が取り付けられている。一方、主軸２の後端部には、工具ホルダー１を径方向に操作するための駆動ユニット８（第２の駆動部）が配置されており、ハウジング２１とともに、テーブル３上に配置されている。また、テーブル３は、基台６上にレール６１を介して配置されており、基台６に対して前後方向に移動可能となっている。そして、基台６の後端部には、テーブル３を前後方向に移動させるためのスライドモータ６２が配置されている。これにより、テーブル３上の工具ホルダー１をワークＷに対して、近接離間させることができる。

【0018】

次に、主軸２よりも前方側の構成について、図３から図５も参照しつつ説明する。図３は主軸の前端近傍の断面図、図４は傾動ユニットの分解斜視図、図５は図３の正面図である。

【0019】

図３及び図４に示すように、工具ホルダー１は、傾動ユニット４を介して主軸２の前端部に取り付けられている。工具ホルダー１は、工具１１が取付けられる軸部１２と、この軸部１２を支持する支持部１３とで構成されている。軸部１２は円筒状に形成され、その先端部の外周面には、径方向外方に突出する工具１１が取付けられている。支持部１３は、正面視矩形状に形成され、中央から軸部１２が突出しており、また、四隅にはボルト１４が挿通される貫通孔が形成されている。

【0020】

主軸２は、中空に形成されており、その内部には、軸線方向に往復動可能なドローバー７が挿通されている。ドローバー７の先端は、主軸２の先端面よりも、軸方向にやや入り込んだ位置に配置されるとともに、傾動ユニット４に接続されている。一方、ドローバー７の後端部は、後述するように駆動ユニット８に接続されており、駆動ユニット８により、ドローバー７は前後方向に移動可能となっている。

【0021】

続いて、主軸２と工具ホルダー１との間に配置される傾動ユニット４について説明する。図３及び図４に示すように、傾動ユニット４は、主として、主軸２側から工具ホルダー１に向かって、取付基部４１、連結部材４２、工具取付板４３、及び傾動板４４がこの順に並ぶように組立てられたものである。以下、順に説明する。取付基部４１は、円板上に形成されており、中心に形成された矩形状の中心穴４１１からドローバー７の先端部が露出している。そして、取付基部４１は、周縁に沿う６箇所において、ボルト４１２により主軸２の先端面に固定されている。また、取付基部４１の先端面には、後述する連結部材４２、工具取付板４３などが収容される収容凹部４１３が形成されている。

【0022】

収容凹部４１３は、後端側から前端側へ向かってならぶ、第１凹部４１４及び第２凹部４１５が連通することで形成されている。第１凹部４１４は、中心穴４１１の上端の辺、及び下端の辺から前方へ向かって上方、及び下方へそれぞれ傾斜する傾斜面を有する側面視台形状に形成されており、後述する連結部材４２の一部が収容される。第２凹部４１５は第１凹部４１４の前方に連続して形成され、正面視が概ね矩形状に形成されており、後述する工具取付板４３の一部が収容される。また、第２凹部４１５は、第１凹部４１４を囲むように形成されており、第１凹部４１４の内壁面と連続するように、径方向に延びる段差面４１６を有している。

【0023】

また、取付基部４１の上端部には、上述した第２凹部４１５の上縁に沿って延びる突出部４１７が形成されている。突出部４１７は、下面部が、第２凹部４１５の上縁から連続して延びるように形成され、上面部は、取付基部４１の円形の外周面に沿って延びるように形成されている。

【0024】

次に、連結部材４２について説明する。連結部材４２は、ドローバー７に連結される直方体状の基部４２１を備え、この基部４２１の上部及び下部には、上方及び下方に傾斜するように延びる第１延在部４２２、及び第２延在部４２３がそれぞれ一体的に連結されており、連結部材４２は、全体として側面視Ｙ字状に形成されている。基部４２１には貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト４２４がドローバー７の先端部に固定される。これにより、ドローバー７と連結部材４２とは一体的に固定され、連結部材４２は、ドローバー７とともに前後進するようになっている。

【0025】

連結部材４２の第１延在部４２２の上端面（固定部）は、軸方向に延びるように平坦な矩形状に形成されており、この上端面に後述する弾性板４５が配置される。一方、第２延在部４２３の下端部には、直方体状に形成されたストッパ部４２５が形成されている。そして、このように形成された連結部材４２は、取付基部４１の収容凹部４１３にわずかな隙間を介して嵌まっている。すなわち、第１延在部４２２の背面は、取付基部４１における第１凹部４１４の上方の傾斜面と対向している。一方、第２延在部４２３の背面は、取付基部４１における第１凹部４１４の下方の傾斜面と対向している。また、第２延在部４２３のストッパ部４２５の背面（第１の当接面）は、第２凹部４１５の段差面（第２の当接面）４１６と隙間を介して対向している。

【0026】

次に、工具ホルダー１、傾動板４４、及び工具取付板４３の連結構造について説明する。まず、傾動板４４について説明する。傾動板４４は、取付基部４１とほぼ同じ外径を有する円板状に形成されており、先端側は平坦面となっている。そして、中央には長方形状の中央穴４４１が貫通している。この中央穴４４１には、先端側から工具ホルダー１の支持部１３が挿通される。また、中央穴４４１の周縁には、４つの貫通孔４４２が形成されている。そして、傾動板４４の背面には、中央穴４４１の上面に沿って段部４４３が形成されており、傾動板４４において、この段部４４３より上方の部分は、他の部分よりも厚みが薄く形成されている。すなわち、傾動板４４において、中央穴４４１よりも上方には弓形の薄板部４４４が形成されている。この薄板部４４４の周縁には、後方へ突出する突縁部４４５が形成されており、この突縁部４４５は、取付基部４１の突出部４１７に沿うように配置される。また、段部４４３には、２個の固定穴が形成されている。

【0027】

一方、傾動板４４において、中央穴４４１の下方には、中央穴４４１の下辺に沿って傾動板４４の周縁まで直線状に延びる溝４４６が形成されており、この溝４４６が形成されている部分は他の部分と比べて肉厚の薄い薄肉部（変形部）４４７を形成している。

【0028】

次に、工具取付板４３について説明する。工具取付板４３は、正面視矩形状に形成され、先端面には、傾動板４４の中央穴４４１にはまる矩形状に凸面部４３１が形成されている。そして、この凸面部４３１の４隅には貫通孔４３２が形成されており、この貫通孔４３２と、工具ホルダー１の支持部１３の貫通孔とが一致し、ボルト１４によって固定されるようになっている。すなわち、傾動板４４の中央穴４４１には、先端側から工具ホルダー１の支持部１３が挿通され、後端側からは工具取付板の凸面部４３１が挿通され、中央穴４４１の中でボルト１４によって固定される。また、工具取付板４３の先端面において、凸面部４３１の周囲には、４つの貫通孔４３３が形成されており、この貫通孔４３３は、傾動板４４の貫通孔４４２と一致し、ボルト４３４によって固定されるようになっている。これにより、傾動板４４と工具取付板４３とが固定される。

【0029】

また、図３に示すように、工具取付板４３の中央には、貫通孔４３５が形成されており、工具取付板４３の背面には、この貫通孔４３５から上下方向にそれぞれ延びる傾斜面４３６が形成されている。これら傾斜面４３６は、連結部材４２の第１延在部４２２及び第２延在部４２３の先端側の傾斜面と対向するように延びている。また、貫通孔４３５には、背面側から、連結部材４２とドローバー７とを固定するボルト４２４の頭部が収容される。

【0030】

次に、傾動板４４と連結部材４２との連結構造について説明する。連結部材４２における第１延在部４２２の上面と、傾動板４４の段部４４３とは、板バネで構成される複数の弾性板４５によって連結されている。複数の弾性板４５は積層され、先端側の端部が傾動板４４の段部４４３上に配置されている。そして、その上には、直方体状の第１固定ピース４６が配置され、ボルト４６１によって固定されている。すなわち、ボルト４６１が第１固定ピース４６、弾性板４５を貫通し、傾動板４４の段部４４３にねじ留めされている。一方、弾性板４５の後端側は、第１延在部４２２の上面に配置されており、その上には、直方体状の第２固定ピース４７が配置され、ボルト４７１によって固定されている。すなわち、ボルト４７１が第２固定ピース４７、弾性板４５を貫通し、第１延在部４２２の上面にねじ留めされている。これら第１及び第２固定ピース４６，４７は、取付基部４１における第２凹部４１５の上端付近、つまり突出部４１７の下方に配置される。

【0031】

また、図３に示すように、傾動板４４の下端部と、取付基部４１の下端部とは、ボルト４８により固定されている。より詳細には、傾動板４４の薄肉部４４７よりも下方には、貫通孔が形成されており、この貫通孔に挿通されたボルト４８が取付基部４１の下端部、つまり、収容凹部４１３よりも下方にねじ留めされている。

【0032】

以上のように構成された傾動ユニット４では、工具ホルダー１、傾動板４４、工具取付板４３は、ボルト１４，４３４により一体的に固定されている。そして、傾動板４４と連結部材４２とは弾性板４５を介して固定されている。傾動板４４の下端部は、取付基部４１に固定されているが、傾動板４４の下端部には、薄肉部４４７が形成されているため、傾動板４４が後方に引っ張られると、傾動板４４は、薄肉部４４７が弾性変形をして撓むことで後方に傾斜するようになっている。また、傾動板４４と連結部材４２とを連結する弾性板４５は、水平方向に延びているため、上下方向にたわむように弾性変形する。したがって、傾動板４４は、連結部材４２に対して、傾斜するようになっている。以上の構成により、ドローバー７により連結部材４２が後方へ引っ張られると、これに連結された傾動板４４が薄肉部４４７で撓み、薄肉部４４７よりも上方の部分が後方へ傾斜する。これに伴い、工具ホルダー１が上方へ揺動する。このとき、傾動板４４の上部は、引っ張りにより後方へ傾斜するため、この傾斜を吸収するように、弾性板４５が上方へ撓む。したがって、ドローバー７による直線運動によっても、傾動板４４はスムーズに傾斜する。

【0033】

なお、傾動ユニット４を構成する傾動板４４は金属で形成され、薄肉部４４７の厚みが小さいことにより、微少な力加減に応じて弾性変形可能となっている。上記のように、ドローバー７を後側へ引っ張ると、傾動板４４は、薄肉部の変形により後方へ傾斜するが、ドローバー７を引っ張る力を取り除くと、弾性力により、傾動板４４は元の形状に戻る。したがって、傾動板４４の傾斜は、これを構成する金属の弾性変形域で行われる。

【0034】

また、主軸２には、取付基部４１、傾動板４４が連結され、傾動板４４には、工具ホルダー１、連結部材４２が連結されているため、主軸２が回転すると、傾動ユニット４は、工具ホルダー１とともに回転する。

【0035】

続いて、上述した傾動ユニット４におけるエアリング機構について説明する。図３に示すように、傾動板４４の上部は傾斜するため、これと対向する取付基部４１との間には隙間が形成されている。しかしながら、この隙間に異物が混入すると、これが妨げになって傾動板４４が傾斜しなくなるおそれがある。そこで、傾動板４４と取付基部４１の隙間に異物が混入しないように、傾動ユニット４の周囲には、エアリング機構５が設けられている。図３及び図５に示すように、ハウジング２１の先端部には、板状のリング部材５１がボルト５２により固定されている。このリング部材５１は、傾動板４４とほぼ同じ位置に配置されており、外周面にハウジング２１側に延びる環状の突出部５３が形成され、ハウジング２１の先端面と当接している。これにより、リング部材５１とハウジング２１の先端面との間には、外周が突出部５３により閉じられた環状のエアリング空間５４が形成されている。

【0036】

リング部材５１の下部においては、突出部５３に貫通孔が形成されており、この貫通孔が排気ポート５５として、エアリング空間５４と外部とを連通している。一方、リング部材５１の上部と対応するハウジング２１の先端面には、給気ポート５６が形成されている。ハウジング２１の内部には、エアの供給管５７が配置されており、この供給管５７から供給されるエアは、給気ポート５６を介して、エアリング空間５４に供給される。このエアは、傾動板４４の周囲を囲むエアの壁となって、傾動板４４と取付基部４１との間の隙間を覆う。これによって、この隙間への異物の侵入を防止している。なお、エアリング空間５４のエアは給気ポート５６から供給され、排気ポート５５より排出される。

【0037】

次に、ドローバー７を駆動する駆動ユニット８について、図６を参照しつつ説明する。図６は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１及び図６に示すように、本実施形態の駆動ユニット８は、公知のリニアアクチュエータで構成されている。具体的には、テーブル３上で水平方向に延びるように配置された本体ケース８２を備えており、この本体ケース８２の内部には、前後方向に延びる板状のスライダ８５と、このスライダ８５の前端部及び後端部を支持する支持部材８７が配置されている。これにより、スライダ８５は、本体ケース８２内を軸線Ｘ方向に沿って前後に往復動できるようになっている。スライダ８５の左右両面には、複数の磁石８６がそれぞれ取付けられており、スライダ８５の左右両側には、磁石８６と対向するように、一対のコイルケース８３がそれぞれ配置されている。そして、各コイルケース８３の内部には、複数のコイル８４が配置されている。

【0038】

スライダ８５の前端部にはベアリング９０が固定されており、このベアリング９０には、ドローバー７の後端部が回転可能に固定されている。これにより、スライダ８５の往復動を、ベアリング９０を介してドローバー７に伝達することができる。

【0039】

このような駆動ユニット８によれば、コイル８４に通電することにより、通電時のコイル８４と磁石８６との相互作用により本体ケース８２に対してスライダ８５が軸線Ｘ方向に相対移動する。そして、スライダ８５の往復動が、ベアリング９０を介して、ドローバー７に伝達される。スライダ８５の移動量は図示しない制御装置によりコイル８４への通電量を制御することによって、適宜調整することができる。また、コイル８４の通電方向（電流の方向）を変換することにより、スライダ８５の移動方向を変換することができる。

【0040】

続いて、上記のように構成された中ぐり加工装置の動作について説明する。まず、図１に示すように、加工対象となるワークＷを、ワーク保持ユニット１０に固定する。続いて、ワークＷの下穴１０の中心軸Ｙと工具ホルダー１の軸線Ｘを一致させた後、スライドモータ６２を駆動して、工具ホルダー１をワークＷに近接させる。これに続いて、主軸モータを駆動し、工具ホルダー１を軸回りに回転させながら、工具ホルダー１を下穴１００に挿入する。そして、制御装置で予め設定された制御プログラムによりリニアアクチュエータの駆動を制御して工具ホルダー１を軸線Ｘから傾かせる。こうして、工具１１が１回転するまでの間に、径方向位置を変化させつつ、工具１１を軸線方向に移動させることによって、図２に示すように、断面が非円形の穴を形成することができる。なお、工具１１が径方向に移動する距離は、例えば、０．１〜０．２ｍｍとすることができる。

【0041】

ところで、中ぐり加工中に生じる熱は工具１１から工具ホルダー１を通じてドローバー７に伝播したり、あるいは主軸モータ２２の熱がドローバー７に伝播することがある。そして、このような熱を受けることで、ドローバー７には熱変形が生じるおそれがあり、これにより、工具１１の原位置を狂わせ、加工精度の低下の原因となる可能性がある。これを防止するには、次のような動作を行う。

【0042】

主軸モータ２２を駆動停止させた状態で、１つのワークＷを加工し終わって次のワークＷに対して加工を始める前、あるいは何個かのワークＷを加工した後、駆動ユニット８を駆動し、ドローバー７を後端側に引っ張る。これにより、連結部材４２が引っ張られるのであるが、ドローバー７は、連結部材４２のストッパ部４２５の背面が取付基部４１における第２凹部４１５の段差面４１６に当接するまで引っ張る。こうして、工具１１を意図的に傾斜させストッパ部４２５の背面が段差面４１６に当接した位置をゼロ（基準点）とし、ここから工具１１の軸線が主軸２の軸線と一致するまで、即ち、ストッパ部４２５と段差面４１６とが所定の距離の隙間となるまでドローバー７を前進させる。

【0043】

上記のように、連結部材４２と取付基部４１との間には予め所定距離の隙間を設けており、これにより、ドローバー７は最大でこの隙間の距離だけ連結部材４２を引っ張ることができる。しかしながら、ドローバー７に熱変形が生じると、この隙間の距離が変化する可能性がある。そこで、上記のように、一旦、ストッパ部４２５と段差面４１６とを当接させることで、両者の位置関係をリセットし、ここから所定の距離だけ離すようにする。これにより、熱変形によりストッパ部４２５と段差面４１６との距離が変化したとしても、ワークＷの加工前には必ず工具１１の無偏芯状態とするように簡単に調整を行うことができる。その結果、動作の信頼性を高めることができ、加工精度を向上することができる。工具１１（ストッパ部４２５）が所定の目標位置に到達したか否かは駆動ユニット８に備わるエンコーダ（図示せず）によって管理される。

【0044】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、傾動ユニット４の傾動板４４に薄肉部４４７を形成することで傾斜するようにしているが、傾動板４４が傾斜するのであれば、薄肉部以外の変形可能な構成でもよい。また、傾動板４４も板状以外でもよい。

【0045】

傾動板４４と連結部材４２とは、板バネからなる弾性板４５で連結しているが、軸方向に変形せず径方向に撓む弾性部材であれば、特には限定されず、これ以外の弾性部材を用いてもよい。また、傾動板４４と連結部材４２と間の変形が許容されるのであれば、弾性部材を用いず、両者を一体的に固定することもできる。

【0046】

上記実施形態で示した各部材の形態は、一例であり、上述したような中ぐり加工装置としての動作を行うことができるのであれば、その形態は特には限定されない。例えば、連結部材は、側面視Ｙ字型であるが、これも一例であり、ドローバーからの引っ張り力を傾動板に作用させ、傾動板を傾斜させることができるのであれば、その形態は特には限定されない。

【0047】

上記実施形態では、ドローバー７を往復動させるために、リニアアクチュエータ８を用いているが、これに限定されるものではなく、例えば、軸方向モータと回転／直線運動変換機構（ボールネジ及びナット）の組み合わせなど、種々の手段を用いることができる。

【0048】

また、本発明に係る中ぐり加工装置は、上述したピストンのピン穴の加工のみならず、通常の円形のほか、非円形の内壁面を形成すべき中ぐり加工全般に用いることができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 工具ホルダー
１１ 工具
１２ 軸部
２ 主軸
２２ 主軸モータ（第１の駆動手段）
４ 傾動ユニット
４１ 取付基部
４２ 連結部材
４２２ 第１延在部
４２３ 第２延在部
４４ 傾動板（傾動部材）
４４７ 薄肉部（変形部）
４５ 弾性板（弾性部材）
７ ドローバー
８ 駆動ユニット（第２の駆動手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】