(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にリターンホールが軸芯からずれた位置に開設されたボールナットの内部に高周波加熱コイルを挿入し、高周波加熱コイルの通電によりボールナットの内周面に形成されたボール溝を誘導加熱して高周波焼入するボールナットの高周波焼入方法において、リターンホールに外から導電性を有した金属製のプラグを挿入し、プラグの挿入部がリターンホールの内側周縁の一部に形成されたエッジ状部分に当接し、この状態で高周波加熱コイルによりボールナットのボール溝の誘導加熱を行うようにしたことを特徴とするボールナットの高周波焼入方法。
【請求項２】
請求項１記載のボールナットの高周波焼入方法において、前記プラグは、リターンホールに挿入された状態でボール溝の山部から飛び出さない長さを有していることを特徴とするボールナットの高周波焼入方法。
【請求項３】
請求項２記載のボールナットの高周波焼入方法において、前記プラグは、その挿入部の先端面がリターンホールの内側開口面と一致した形状に形成されていることを特徴とするボールナットの高周波焼入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内周面にボール溝が形成された筒体あって、内周面のボール溝から外周面にかけて略水平に且つ軸線と直交する直線に対して斜めに貫通するリターンホールが開設されており且つこのリターンホールの内側の開口部にエッジ状部が形成されたボールナットのボール溝を高周波焼入するボールナットの高周波焼入方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ボールネジに対応するボールナット５００は、図７に示すように、筒状ワークであり、内周面に溝となるボール溝５１０が形成されるとともに、このボール溝５１０から外周面に向かって貫通孔となるリターンホール５２０が開設されている。ボールナット５００のボール溝５１０は、複数の図示しないボールが通過する部分であるので、表面硬化処理が要求される。
【０００３】
リターンホール５２０は、ボール溝５１０に対して斜めに形成されているため、リターンホール５２０の内周面側の開口部には、鋭いエッジ状部分５２１がある。高周波焼入を施そうとすると、表層を流れる誘導電流は前記エッジ状部分５２１に集中するため、開口部は過熱のために溶解してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来のボールナットの表面硬化処理では、浸炭焼入が採用されている。この浸炭焼入は、ボールナットの形状の複雑さに起因して防炭等のための手間、コストが必要となっていた。また、歪みも問題になっていた。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、ボールナットのリターンホールの開口部のエッジ状部の過熱による融解を防止し、これによりボールナットのネジ溝に所望の焼入を行うことができるボールナットの高周波焼入方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボールナットの高周波焼入方法は、外周面にリターンホールが軸芯からずれた位置に開設されたボールナットの内部に高周波加熱コイルを挿入し、高周波加熱コイルの通電によりボールナットの内周面に形成されたボール溝を誘導加熱して高周波焼入するボールナットの高周波焼入方法において、リターンホールに外から導電性を有した金属製のプラグを挿入し、プラグの挿入部がリターンホールの内側周縁の一部に形成されたエッジ状部分に当接し、この状態で高周波加熱コイルによりボールナットのボール溝の誘導加熱を行うようにしたことを特徴としている。
【０００７】
前記プラグは、リターンホールに挿入された状態でボール溝の山部から飛び出さない長さを有する形状とすることができる。或いは、前記プラグは、その挿入部の先端面がリターンホールの内側開口面と一致した形状に形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図、図２は本発明の実施の形態に係る高周波焼入に用いられるプラグの概略的斜視図、図３は本発明の実施の形態に係る高周波焼入に用いられるプラグと回転防止部材との関係を示す概略的斜視図、図４は本発明の他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図、図５は本発明の他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図、図６は本発明のその他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図である。
【０００９】
まず、本発明の実施の形態に係る高周波焼入方法が適用される筒状ワークとしては、ボールネジに対応するボールナット５００を挙げる。このボールナット５００は、従来の技術の欄において説明したように、内周面に溝となるボール溝５１０が形成されるとともに、このボール溝５１０の谷部５１１から外周面に向かって貫通孔となるリターンホール５２０が開設されているのである。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る高周波焼入方法は、内周面に溝としてのボール溝５１０が形成されるとともに、このボール溝５１０から外周面に向かって貫通孔であるリターンホール５２０が開設されており、内側に高周波加熱コイル６００を挿入して内周面に高周波焼入が施される筒状ワークであるボールナット５００の高周波焼入方法であって、前記リターンホール５２０に導電性を有する金属からなるプラグ１００の挿入部１２０を挿入した状態で高周波焼入を行い、前記プラグ１００は、リターンホール５２０に挿入部１２０を挿入した状態で、挿入部１２０の先端部が溝に沿うような形状に形成されている。
【００１１】
このプラグ１００は、例えば銅、真鍮等の導電性を有する金属から構成されており、後端部がリターンホール５２０より大径の頭部１１０となっている。この頭部１１０からリターンホール５２０に挿入される挿入部１２０が突設されている。この挿入部１２０の先端部は、図２に示すように、円柱を斜めに切り欠いたような形状になっている。すなわち、挿入部１２０の切り欠かれた部分である傾斜面１２１は、ボール溝５１０の山部５１２に沿うようになっている。すなわち、この挿入部１２０の先端部は、ボール溝５１０の山部５１２からは飛び出さないように設定されているのである。
【００１２】
また、このプラグ１００は、リターンホール５２０に挿入された状態で挿入部１２０の軸芯を中心として回転すると、挿入部１２０の先端部がボール溝５１０の山部５１２から飛び出して、高周波加熱コイルと接触してしまうので、回転防止部材４００が必要となる。また、この回転防止部材４００としては、図３に示すように、頭部１１０が嵌まり込む凹部４１０を有するアングルが挙げられる。この回転防止部材４００は、ボールナット５００に対して固定されることになる。なお、このプラグ１００は、ボール溝５１０に相を合わせておく必要がある。
【００１３】
次に、このようなプラグ１００を用いた高周波焼入方法について説明する。まず、プラグ１００の挿入部１２０をボールナット５００のリターンホール５２０に挿入し、挿入部１２０の先端部がボール溝５１０の山部５１２に沿うようにする。このプラグ１００の頭部１１０を回転防止部材４００の凹部４１０に挿入し、回転止めとする。この状態では、リターンホール５２０の開口部はエッジ状部分５２１は実際にはエッジ状ではなくなっている。
【００１４】
ボールナット５００の内部に高周波焼入コイル６００を挿入し、高周波電流を供給する。すると、ボールナット５００の内周面の表層には誘導電流が流れるが、リターンホール５２０には、プラグ１００の挿入部１２０が挿入されているため、リターンホール５２０の開口部のエッジ状部分５２１は実際にはエッジ状になっていないので、その部分に誘導電流が集中することがない。よって、従来のように誘導電流の集中による過熱でリターンホール５２０の開口部の溶解が発生しない。
【００１５】
所定の加熱が完了したならば、図外の冷却ジャケットから冷却液を噴射して高周波焼入を施すのである。
【００１６】
次に、他の実施の形態に係るプラグ２００について説明する。
このプラグ２００は、基本的には上述したプラグ１００と同一であるが、挿入部２２０が若干相違する。すなわち、プラグ１００の挿入１２０は、先端部がボール溝５１０の山部５１２に沿うようになっているのに対して、図４に示すように、プラグ２００の挿入部２２０は、先端部がボール溝５１０の山部５１２より奥まっており、かつ谷部５１１より飛び出しているのである。他の点、すなわち挿入部２２０には傾斜面２２１がある点、頭部２１０がある点等は、プラグ１００と同様である。
【００１７】
このプラグ２００を用いてもリターンホール５２０の開口部のエッジ状部分５２１は実際にはエッジ状とならないため、誘導電流が集中することなく、過熱による溶解も発生しない。
【００１８】
また、図５に示すように、挿入部３２０の先端部がボール溝５１０の谷部５１１から飛び出さず、かつボール溝５１０に沿わないような形状に形成されているプラグ３００もある。
【００１９】
このプラグ３００は、上述した２種類のプラグ１００、２００とは違って、挿入部３２０がリターンホール５２０に挿入されても、ボール溝５１０の一部を残したままの状態にとどまる。すなわち、このプラグ３００の挿入部３２０の先端部は、挿入部３２０の軸芯に対して直角に形成されているのである。これでも、リターンホール５２０の開口部のうち、エッジ状部分５２１には挿入部３２０があるので、エッジ状部分５２１は実際にはエッジ状とならないため、誘導電流が集中することなく、過熱による溶解も発生しない。なお、このプラグ３００の他の点、すなわち頭部３１０がある点は、プラグ１００、２００と同一である。
【００２０】
なお、このプラグ３００は、挿入部３２０の先端部が挿入部３２０の軸芯に対して直角に形成されているので、上述した２種類のプラグ１００、２００とは違って回転防止部材４００を使用する必要がない。すなわち、このプラグ３００は、ボール溝５１０に対して相を合わせる必要がない場合には、挿入部３２０はどれだけ回転したとしても傾斜面１２１、２２１がないために、まったく同じ状態を保つためである。
【００２１】
さらに、図６に示すようにプラグ７００もある。このプラグ７００は、例えば銅、真鍮等の導電性を有する金属から構成されるとともに、挿入部７２０を貫通孔となるリターンホール５２０に挿入した状態で、挿入部７２０の先端が高周波加熱コイル６００に接触しないように構成されているのである。すなわち、このプラグ７００では、挿入部７２０の先端がボール溝５１０の谷部５１１から飛び出してはいるが、内側に挿入された高周波加熱コイル６００には接触しないようになっているのである。なお、このプラグ７００において、リターンホール５２０より大径の頭部７１０がある点は、上述したプラグ１００、２００と同様である。このようにプラグ７００を構成すると、前記回転防止部材４００に類するものは不要である。
【００２２】
なお、挿入部７２０の先端部は、円柱を斜めに切り欠いたような形状になっているが、この形状に限定されることなく、高周波加熱コイル６００に接触しないようなものであればよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係るボールナットの高周波焼入方法は、外周面にリターンホールが軸芯からずれた位置に開設されたボールナットの内部に高周波加熱コイルを挿入し、高周波加熱コイルの通電によりボールナットの内周面に形成されたボール溝を誘導加熱して高周波焼入するボールナットの高周波焼入方法において、リターンホールに外から導電性を有した金属製のプラグを挿入し、プラグの挿入部がリターンホールの内側周縁の一部に形成されたエッジ状部分に当接し、この状態で高周波加熱コイルによりボールナットのボール溝の誘導加熱を行うようにしている。
【００２４】
このため、挿入部を貫通孔に挿入すると、挿入部の先端が貫通孔の開口部にいわば蓋をした状態になるため、開口部のエッジ状部分がなくなる。よって、表層を流れる誘導電流が開口部のエッジ状部分に集中することもなくなり、開口部が過熱のために溶解することもなくなる。よって、従来のような浸炭焼入を採用する必要がなくなるので、防炭等のための手間、コストが不要となり、より経済的な焼入が可能になる。また、歪みも少なくなるという効果も奏する。特に、溝の深さ等を考慮する必要がなく、単に高周波加熱コイルとの接触の有無を考慮すればよいので、深さが異なる溝を有する異なった種類の筒状ワークにも用いることができる。
【００２５】
本発明の請求項２に係るボールナットの高周波焼入方法は、前記プラグは、リターンホールに挿入された状態でボール溝の山部から飛び出さない長さを有している。
【００２６】
このため、挿入部を貫通孔に挿入すると、挿入部の先端が貫通孔の開口部にいわば蓋をした状態になるため、開口部のエッジ状部分がなくなる。よって、表層を流れる誘導電流が開口部のエッジ状部分に集中することもなくなり、開口部が過熱のために溶解することもなくなる。よって、従来のような浸炭焼入を採用する必要がなくなるので、防炭等のための手間、コストが不要となり、より経済的な焼入が可能になる。また、歪みも少なくなるという効果も奏する。
【００２７】
本発明の請求項３に係るボールナットの高周波焼入方法は、前記プラグは、その挿入部の先端面がリターンホールの内側開口面と一致した形状に形成されている。
【００２８】
このように構成されたプラグでも上述したのと同様に、開口部のエッジ状部分への誘導電流の集中を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る高周波焼入に用いられるプラグの概略的斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る高周波焼入に用いられるプラグと回転防止部材との関係を示す概略的斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図である。
【図６】本発明のその他の実施の形態に係る高周波焼入方法を示す概略的断面図である。
【図７】筒状ワークとしてのボールナットの概略的断面図である。
【符号の説明】
１００    プラグ
１２０    挿入部
５００    ボールナット（筒状ワーク）
５１０    ボール溝（溝）
５２０    リターンホール（貫通孔）
【図１】
0003618624.tif 000002
【図２】
0003618624.tif 000003
【図３】
0003618624.tif 000004
【図４】
0003618624.tif 000005
【図５】
0003618624.tif 000006
【図６】
0003618624.tif 000007
【図７】
0003618624.tif 000008