(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転造加工により形成されたネジ軸にボールを介してナットを被嵌して成るボールネジにおける当該ネジ軸の表面処理装置であって、熱処理した後の前記ネジ軸を該ネジ軸を軸回転させながらネジ軸長さ方向へ直線搬送するネジ軸搬送部を有し、また、このネジ軸搬送部により搬送される前記ネジ軸に液体と砥粒との混合物であるスラリを噴射して該ネジ軸の表面をブラスト処理するスラリ噴射部を有し、このスラリ噴射部は、複数の噴射ノズルを所定間隔を置いて前記ネジ軸の搬送方向の上流位置及び下流位置に設けた構成であり、上流位置の前記複数の噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸方向視左位置及び右位置に少なくとも１つ設けられ、更に、この左位置及び右位置における噴射ノズルからの前記ネジ軸への噴射部位は、前記ネジ軸の軸方向における異なる位置となるように構成されており、且つ、これらの噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸心と直交する面から搬送逆方向へ２５度〜３５度傾斜した状態で設けられ、一方、下流位置の前記複数の噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸方向視左位置及び右位置に少なくとも１つ設けられ、更に、この左位置及び右位置における噴射ノズルからの前記ネジ軸への噴射部位は、前記ネジ軸の軸方向における異なる位置となるように構成されており、且つ、これらの噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸心と直交する面から搬送方向へ２５度〜３５度傾斜した状態で設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【請求項２】
請求項１記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、上流位置の前記複数の噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸心と直交する面から搬送逆方向へ略３０度傾斜した状態で設けられ、一方、下流位置の前記複数の噴射ノズルは、前記ネジ軸の軸心と直交する面から搬送方向へ略３０度傾斜した状態で設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記砥粒として平均粒径が５０μｍのステンレス粒子を採用したことを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記スラリ噴射部の下流側位置には、該スラリ噴射部で処理されたネジ軸に洗浄液をかけて洗浄する洗浄部が設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【請求項５】
請求項４記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記洗浄部の下流側位置には、該洗浄部で処理されたネジ軸に付着した洗浄液を除去する洗浄液除去部が設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【請求項６】
請求項５記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記洗浄液除去部は、圧縮空気を噴出してネジ軸に付着した洗浄液を除去するように構成されていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば工作機械や搬送機械に使用されるボールネジは、外周面に螺旋状の転動溝を設けたネジ軸と、このネジ軸に被嵌され内周面に螺旋状の転動溝を設けたナットと、このネジ軸及びナットの螺旋溝同士の間に配されるボール（鋼球）とを有し、回転運動を直線運動に変換（若しくは直線運動を回転運動に変換）するものである。
【０００３】
このボールネジを構成する各構成部品の製造には、高精度な製造技術が要求されており、特に高精度な仕上げが要求されるネジ軸の転動溝は、切削加工により形成されるのが一般的とされてきたが、近年の転造技術の向上により、ローコストで生産性の高い転造加工をこのネジ軸の製造に適用することが期待されている。
【０００４】
具体的には、このネジ軸の製造は、適宜な鋼材を圧延加工して軸材とし、続いて、この軸材を切削により外径加工し、続いて、外径加工された軸材の周面に転動溝を転造加工により形成する。
【０００５】
ところで、この転造加工により転動溝が形成されたネジ軸は、熱処理（高周波焼入れ）を行い、その後、表面の仕上げ処理を行うが、この熱処理によってネジ軸の表面にスケール（酸化物）が生じてしまう為、仕上げ処理前にこのスケールを除去しなければならない。
【０００６】
そこで、従来、この熱処理によってネジ軸の表面に生じたスケールを除去する場合、例えば特開２００３−２５１５２号に開示されるような、ネジ軸の表面をバフや金属ブラシで研磨することでスケールを除去する処理（以下、従来処理）が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この従来処理は、処理時間がかかってしまい、よって、実際には切削加工に比して加工時間を短縮できる転造加工のメリットを活かしきれておらず、しかも、スケールを除去するには強い研磨が必要となり、素材（転動溝の角縁）まで削られて転動溝の精度が落ちてしまうという品質上の問題点もあった。
【０００９】
本発明者等は、前述した問題点を解決したもので、従来にない作用効果を発揮する画期的なボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
転造加工により形成されたネジ軸１にボールを介してナットを被嵌して成るボールネジにおける当該ネジ軸１の表面処理装置であって、熱処理した後の前記ネジ軸１を該ネジ軸１を軸回転させながらネジ軸長さ方向へ直線搬送するネジ軸搬送部７を有し、また、このネジ軸搬送部７により搬送される前記ネジ軸１に液体２と砥粒３との混合物であるスラリ４を噴射して該ネジ軸１の表面をブラスト処理するスラリ噴射部５を有し、このスラリ噴射部５は、複数の噴射ノズル６を所定間隔を置いて前記ネジ軸１の搬送方向の上流位置及び下流位置に設けた構成であり、上流位置の前記複数の噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸方向視左位置及び右位置に少なくとも１つ設けられ、更に、この左位置及び右位置における噴射ノズル６からの前記ネジ軸１への噴射部位は、前記ネジ軸１の軸方向における異なる位置となるように構成されており、且つ、これらの噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸心と直交する面から搬送逆方向へ２５度〜３５度傾斜した状態で設けられ、一方、下流位置の前記複数の噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸方向視左位置及び右位置に少なくとも１つ設けられ、更に、この左位置及び右位置における噴射ノズル６からの前記ネジ軸１への噴射部位は、前記ネジ軸１の軸方向における異なる位置となるように構成されており、且つ、これらの噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸心と直交する面から搬送方向へ２５度〜３５度傾斜した状態で設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【００１２】
また、請求項１記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、上流位置の前記複数の噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸心と直交する面から搬送逆方向へ略３０度傾斜した状態で設けられ、一方、下流位置の前記複数の噴射ノズル６は、前記ネジ軸１の軸心と直交する面から搬送方向へ略３０度傾斜した状態で設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【００１３】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記砥粒３として平均粒径が５０μｍのステンレス粒子を採用したことを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記スラリ噴射部５の下流側位置には、該スラリ噴射部５で処理されたネジ軸１に洗浄液をかけて洗浄する洗浄部８Ｂが設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【００１５】
また、請求項４記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記洗浄部８Ｂの下流側位置には、該洗浄部８Ｂで処理されたネジ軸１に付着した洗浄液を除去する洗浄液除去部８Ｃが設けられていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【００１６】
また、請求項５記載のボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置において、前記洗浄液除去部８Ｃは、圧縮空気を噴出してネジ軸１に付着した洗浄液を除去するように構成されていることを特徴とするボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は上述のように構成したから、前述した従来処理と異なり、熱処理後におけるネジ軸に対する表面処理が迅速且つ良好に行われることになるなど従来にない画期的なボールネジにおけるネジ軸の表面処理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例を示す使用状態説明図である。
【図２】本実施例の要部を示す斜視図である。
【図３】本実施例の要部を示す斜視図である。
【図４】本実施例の要部を示す斜視図である。
【図５】本実施例を使用したネジ軸１の製造工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２０】
例えばネジ軸１の製造工程における熱処理後において、この熱処理した後のネジ軸１をネジ軸搬送部７で搬送し、このネジ軸搬送部７で搬送されるネジ軸１に、スラリ噴射部５から液体２と砥粒３との混合物であるスラリ４を噴射して該ネジ軸１の表面をブラスト処理する。この際、スラリ４を構成する砥粒３は液体２により運ばれてネジ軸１の表面に衝突し、該砥粒３の衝突により該ネジ軸１の表面に生じたスケールは除去される。
【００２１】
本発明者等は、この液体２と砥粒３との混合物であるスラリ４を噴射するブラスト処理が施されたネジ軸１の表面からスケールが確実に除去され、従来処理に比して短時間で除去することができ、しかも、このスケールの除去がネジ軸１の素材を削らずに行われることを確認している。
【００２２】
従って、ネジ軸１の熱処理後において行われる該ネジ軸１の表面に生じたスケールの除去が迅速且つ良好に行なわれる。
【００２３】
また、本発明は、前述した従来処理に比し、ネジ軸１へのダメージが少ない為、精度を落とすことが無く、しかも、このスケールの除去が迅速に行われる為、ローコストで生産性の高い転造加工のメリットを最大限に活かすことができる。
【実施例】
【００２４】
本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。
【００２５】
本実施例は、ネジ軸１にボールを介してナットを被嵌して成るボールネジにおける当該ネジ軸１の表面処理方法であって、搬送されるネジ軸１に熱処理を施した後に後述する液体２と砥粒３との混合物であるスラリ４を噴射する表面処理装置を使用して行われる。尚、ネジ軸１の外周面にはボールが転動する螺旋状の転動溝１ａが形成されている。
【００２６】
具体的には、この表面処理装置は、図１に図示したようにネジ軸１を搬送するネジ軸搬送部７と、このネジ軸搬送部７により搬送されるネジ軸１にウエットブラスト処理及びその他の処理を行うネジ軸処理部８とを具備している。
【００２７】
ネジ軸搬送部７は、図１に図示したようにボックス状の基体９内にネジ軸１を架設状態に載置する複数（４つ）のローラー送り部10を間隔を介して並設して構成されており、処理対象となるネジ軸１を、基体９の一側（上流側）に配設される導入部９ａから、基体９の他側（下流側）に配設される導出部９ｂへ連続的に搬送するものである。
【００２８】
このローラー送り部10は、図２，３に図示したように一対の円盤状のローラー10'，10”で構成されており、このローラー10'，10”同士は立てた状態でネジ軸１の送り方向にずれた前後位置に並設され、このローラー10'，10”でネジ軸１の下方左右位置を支持するように構成されている。
【００２９】
また、各ローラー10'，10”は、その側板面がネジ軸１の軸方向と直交する方向でなく、ネジ軸１の軸心線Ｌに対して傾斜する方向（転動溝１ａの傾斜方向）に向けて配されており、このローラー10'，10”のうち一方のローラー10'は駆動モーター10ａ（駆動源）の作動により駆動回動自在に設けられ、他方のローラー10”には駆動源は設けられずフリーで回動するように設けられている。
【００３０】
従って、各ローラー送り部10同士間に載置架設されるネジ軸１は、転動溝１ａにローラー10'が係止して該ローラー10'の駆動回動によりネジ軸１の長さ方向へ直線搬送されることになり、この際、ネジ軸１は図３中のａ方向に軸回転している。
【００３１】
このネジ軸搬送部７で搬送されるネジ軸１はその搬送途時にネジ軸処理部８でウエットブラスト処理及びその他の処理がなされる。
【００３２】
具体的には、このネジ軸処理部８は、ウエットブラスト処理部８Ａと、洗浄部８Ｂと、洗浄液除去部８Ｃとで構成されている。
【００３３】
ウエットブラスト処理部８Ａは、図２，３に図示したようにネジ軸１を通過せしめる基体９内に配設され、スラリ噴射部５と、下方位置に配設されるスラリ貯留部11と、このスラリ貯留部11からポンプ装置12を介してスラリ噴射部５へスラリ４を搬送するスラリ搬送部13とを具備し、スラリ噴射部５から噴射されたスラリ４はスラリ貯留部11へ送られて再利用される構成である。
【００３４】
スラリ噴射部５は、図１に図示したようにネジ軸１を搬送するネジ軸搬送部７の上方に配される複数（４つ）の噴射ノズル６で構成されている。
【００３５】
この各噴射ノズル６には前述したスラリ搬送部13が接続されるとともに、別回路で設けられ圧縮空気供給部14から延設される圧縮空気搬送部14ａが接続されており、スラリ搬送部13から供給されるスラリ４を圧縮空気搬送部14ａから供給される圧縮空気により加速して、所定の噴射速度で噴射ノズル６から噴射されるように構成されている。
【００３６】
また、各噴射ノズル６は、図４に図示したようにネジ軸１の搬送方向の上流位置に複数（２つ）設けられ、この上流位置と所定の間隔を介した下流位置に複数（２つ）設けられており、上流位置の各噴射ノズル６はネジ軸１の軸心線Ｌと直交する面（垂直面）に対して搬送逆方向へ２５度〜３５度傾斜した状態でスラリ４を送り状態で噴射するように構成され、一方、下流位置の各噴射ノズル６はネジ軸１の軸心線Ｌと直交する面（垂直面）に対して搬送方向へ２５度〜３５度傾斜した状態でスラリ４を向かえ状態で噴射するように構成されている。
【００３７】
本発明者等は、実際に様々な角度でスラリ４を噴射させて試したところ、３０度が最も良好にスケールが除去されることを確認している。
【００３８】
また、このネジ軸１の搬送方向の上流位置に配される一対の噴射ノズル６夫々は、ネジ軸１を軸方向から見た際の該ネジ軸１の左右位置に配され、ネジ軸１の軸心線Ｌを通過する面（垂直面）に対して左右方向へ略３０度傾斜した状態でスラリ４を噴射するように構成され、一方、ネジ軸１の搬送方向の下流位置の噴射ノズル６夫々は、ネジ軸１を軸方向から見た際の該ネジ軸１の左右位置に配され、ネジ軸１の軸心線Ｌを通過する面（垂直面）に対して左右方向へ略３０度傾斜した状態でスラリ４を噴射するように構成されている。
【００３９】
また、各噴射ノズル６は、図３に図示したようにネジ軸１の軸心Ｐを狙った位置にスラリ４を噴射するように構成されている。
【００４０】
また、図１，４に図示したように上流位置及び下流位置の複数の噴射ノズル６の噴射位置は、ネジ軸１の軸方向へずれた位置に設けられている。
【００４１】
従って、各噴射ノズル６から噴射されるスラリ４同士が衝突することなく良好にネジ軸１にスラリ４を噴射することができる。
【００４２】
本発明者等は、前述したような上流位置の噴射ノズル６の位置及び下流位置の噴射ノズル６の位置の設定によっても、スケールが良好に除去されることを確認している。
【００４３】
尚、噴射ノズル６の数は適宜設定するものであり、例えば上流位置及び下流位置夫々に４つずつ等間隔の角度位置に噴射ノズル６を設けても良く、ただ、前述したようにネジ軸１は軸回転しながら搬送される構造の為、本実施例のように２つでも十分にその作用効果が発揮される。
【００４４】
また、本実施例で使用するスラリ４は、液体２と微粒子砥粒３との混合物である。
【００４５】
この砥粒３としては、平均粒径が５０μｍのステンレス粒子（ステンレスグリッド）を採用している。
【００４６】
本発明者等は、実際に様々な平均粒径の砥粒３で構成されたスラリ４を噴射させて試したところ、平均粒径が５０μｍよりも小さいと、スケールを除去する速度が遅いとかスケールを除去しきれない場合があり、一方、平均粒径が５０μｍよりも大きいとネジ軸１を痛めてしまう場合があることを確認している。
【００４７】
尚、砥粒３としては、ステンレスの他にもアルミナ、セラミック、ガラス、樹脂など適宜採用される。
【００４８】
また、ウエットブラスト処理部８は、スラリ噴射部５の下流側位置に該スラリ噴射部５によって処理された直後のネジ軸１に洗浄液をかけて荒洗浄する荒洗浄部15が設けられている。
【００４９】
この荒洗浄部15から噴射する洗浄液は、図１に図示したようにスラリ搬送部13から分岐して一部のスラリ４が導入される洗浄液作出部20で作出され、スラリ４を渦巻き状に流動させて濃度の高いスラリ４と分離（分級）して得られる水（微細な砥粒や研磨粉を含んだ低濃度スラリ）である。
【００５０】
この洗浄液作出部20は、スラリ搬送部13からスラリ４が導入される処理容体で構成されている。
【００５１】
この処理容体は、縦長の筒状体であり、この処理容体の上部側方位置に設けたスラリ導入部20ａから導入されたスラリ４が上方から下方へ渦巻き流を発生しながら通過する構成であり、該処理容体の上端部に遠心分離作用により作出された水である洗浄液（低濃度スラリ）を導出する第一導出部20ｂが設けられ、一方、下端部に高濃度のスラリ４を導出する第二導出部20ｃが設けられている。
【００５２】
第一導出部20ｂから導出された洗浄液は、洗浄液搬送管22を介して荒洗浄部15へ送られ、一方、第二導出部20ｃから導出されたスラリ４は、スラリ戻り管23を介してスラリ貯留部11へ送られる。このスラリ戻り管23によりスラリ４をスラリ貯留部11に戻すことで該スラリ貯留部11内のスラリ４を撹拌するものであり、スラリ濃度が均等となるようにしている。
【００５３】
洗浄部８Ｂは、図１に図示したようにネジ軸１を通過せしめる基体９内に洗浄液（洗浄水）を噴出する洗浄ノズル16を配設して構成されている。
【００５４】
尚、この洗浄部８Ｂは洗浄液貯留部17及びポンプ装置18を介して洗浄液を循環させている。
【００５５】
従って、この洗浄部８Ｂによりウエットブラスト処理部８Ａでネジ軸１に噴出されたスラリ４を落とす洗浄処理が行われる。
【００５６】
洗浄液除去部８Ｃは、図１に図示したように前述した洗浄部８Ｂの下流側位置に圧縮空気供給部14（圧縮空気搬送部14ａ）から供給される圧縮空気を噴出する圧縮空気噴射ノズル19を配設して構成されている。
【００５７】
従って、この洗浄液除去部８Ｃでネジ軸１に噴出された洗浄液を吹き飛ばす洗浄液除去処理が行われる。
【００５８】
以上の構成から成る表面処理装置は、図５に図示した転造加工により形成されるネジ軸１の製造工程における熱処理（高周波焼入れ）した後、仕上げ処理（仕上げハブ研磨）の前にネジ軸１の表面に生じたスケールの除去処理に用いられる。
【００５９】
具体的には、熱処理後におけるネジ軸１を基体９の導入部９ａから導入すると、該ネジ軸１はネジ軸搬送部７で搬送される。この際、ネジ軸１は軸回動しながら該ネジ軸１の長さ方向に直線搬送される。
【００６０】
このネジ軸搬送部７で搬送されるネジ軸１は、ウエットブラスト処理部８Ａのスラリ噴射部５にて、液体２と砥粒３との混合物であるスラリ４が噴射されて該ネジ軸１の表面がブラスト処理される。この際、スラリ４を構成する砥粒３は液体２により運ばれてネジ軸１の表面に衝突し、該砥粒３の衝突により該ネジ軸１の表面に生じたスケールは除去される。
【００６１】
続いて、このネジ軸１のスラリ４が噴射された部位は荒洗浄部15で荒洗浄され、続いて、当該部位は下流側に移動して洗浄部８Ｂで洗浄液により本洗浄され、続いて、当該部位は下流側に移動して洗浄液は洗浄液除去部８Ｃで除去され、その後、当該部位は導出部９ｂから導出される。
【００６２】
本実施例は上述のように構成したから、ネジ軸１の熱処理後において行われる該ネジ軸１の表面に生じたスケールの除去が迅速（従来処理に比して１０倍の速度）且つ良好に行なわれる。
【００６３】
また、本実施例は、前述した従来処理に比し、ネジ軸１へのダメージが少ない為、精度を落とすことが無く、しかも、このスケールの除去が迅速に行われる為、低コストで生産性の高い転造加工のメリットを最大限に活かすことができる。
【００６４】
また、本実施例は、砥粒３として平均粒径が５０μｍのステンレス粒子を採用したから、スケールの除去が良好に行われることになる。
【００６５】
また、本実施例は、スラリ噴射部５は、噴射ノズル６を所定間隔を置いてネジ軸１の搬送方向の上流位置及び下流位置に設けた構成であり、上流位置の噴射ノズル６はネジ軸１の軸心線Ｌと直交する面に対して搬送逆方向へ略３０度傾斜した状態で前記スラリ４を噴射するように構成され、一方、下流位置の噴射ノズル６はネジ軸１の軸心線Ｌと直交する面に対して搬送方向へ略３０度傾斜した状態でスラリ４を噴射するように構成されているから、ネジ軸１に満遍なくスラリ４を噴射させることができ、この点においてもスケールの除去が良好に行われることになる。
【００６６】
また、本実施例は、ネジ軸１を該ネジ軸１の長さ方向に直線搬送するネジ軸搬送部７を具備し、このネジ軸搬送部７はネジ軸１を軸回転させながら搬送するように構成されているから、スラリ噴射部５の噴射ノズル６の数を可及的に少なくすることができ、装置自体をコスト安にすることができる。
【００６７】
また、本実施例は、上流位置及び下流位置の噴射ノズル６は夫々複数で構成され、更に、ネジ軸１を軸方向から見た際の該ネジ軸１左右位置に配され、更に、上流位置及び下流位置の複数の噴射ノズル６の噴射位置は、ネジ軸１の軸方向へずれた位置に設けられているから、この点においてもスケールの除去が良好に行われることになる。
【００６８】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００６９】
Ｌ  軸心線
１  ネジ軸
２  液体
３  砥粒
４  スラリ
５  スラリ噴射部
６  噴射ノズル
７  ネジ軸搬送部
８Ｂ 洗浄部
８Ｃ 洗浄液除去部
【図１】
0005965203.tif 000002
【図２】
0005965203.tif 000003
【図３】
0005965203.tif 000004
【図４】
0005965203.tif 000005
【図５】
0005965203.tif 000006