(57)【要約】【課題】 スプライン溝を形成するに際しての加工コストおよび材料コストを低減することができる溝加工方法および溝加工装置を提供する。【解決手段】  溝加工装置1は、研削砥石11と、ロッド12と、ロッド12の各突出部に嵌め入れられる軸2の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具13と、ロッド12のおねじ部12aにねじ合わされる締付けナット14と、締付けナット14を所定量締め付ける締付け手段とを備えている。軸2の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具13によって軸2を挟持した状態でスプライン溝3を加工する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸にスプライン溝を加工する方法であって、中空部が形成された軸の中空部に、端部におねじ部が形成されたロッドをその端部が軸から突出するように挿入し、ロッドの各突出部に、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具を嵌め入れて、さらに、締付けナットを締め付けることで、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具によって軸を挟持した状態でスプライン溝を加工することを特徴とする溝加工方法。
【請求項２】
締付けナットを所定量締め付けることによって、軸に所定の圧縮荷重を負荷した状態で、ねじ溝を加工した後にスプライン溝を加工することを特徴とする請求項１の溝加工方法。
【請求項３】
軸にスプライン溝およびねじ溝の少なくとも一方を加工する装置であって、溝を加工するための研削砥石と、中空部が形成された軸の中空部に端部が軸から突出するように挿入されかつ端部におねじ部が形成されたロッドと、ロッドの各突出部に嵌め入れられる軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具と、ロッドのおねじ部にねじ合わされる締付けナットと、軸が挟持治具を介して挟持されるように締付けナットを所定量締め付ける締付け手段とを備えていることを特徴とする溝加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溝加工方法および溝加工装置に関し、特に、スプライン付きボールねじの製造に好適な溝加工方法および溝加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプライン付きボールねじとして、ねじ溝およびスプライン溝が設けられたねじ軸と、ねじ軸のねじ溝にボールを介してねじ合わされたボールねじナットと、ねじ軸のスプライン溝にボールを介して嵌め合わされたボールスプライン外筒とを備えているものが知られており、例えば、電磁緩衝器などで使用されている。
【０００３】
このようなボールねじのねじ軸を加工するものとしては、ねじ研削仕上げ加工がよく知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、スプライン溝を加工する装置としては、軸の両端部を保持して、研削砥石を軸方向に相対移動させながら研削を行うものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０２０６４号公報
【特許文献２】特開２００５−２２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スプライン付きボールねじを装置（電磁サスペンションやアクチュエータ）に取り付ける際の１つの方法として、ねじ軸を中空状として、このねじ軸内にロッドを挿通し、ロッド端部に形成されたおねじ部に締付けナットをねじ合わせることによって、ねじ軸とロッドとを結合することがある。
【０００７】
この場合、締付けナットの締付けに伴って、ねじ軸が収縮し、ねじ溝のリードも収縮し、ボールねじナットのリードとねじ溝のリードとの間にずれが生じることになる。これを補償するために、通常、締付けナットの締付けをトルクレンチを使用して行い、トルク管理をすることで、ねじ溝のリードの収縮量のばらつきが抑えられているが、ねじ軸とロッドとを強く締め付ける必要がある場合、ねじ軸のリード変化、反り、直径の膨張などが発生し、ねじ溝の精度変化が発生する。そうなると、ボールがスムーズに転動しにくくなってトルクが重くなるなどの不具合が発生する。また、同じねじ軸でも、ロッドとの締付け力が異なる仕様の場合、リード変化量が異なるので、締付けナットのリード加工を、軸のリード変化を見越した狙い値に変更して加工する必要があるなど、精度面および生産面での不備が多い。
【０００８】
一方、ねじ軸へのスプライン溝の加工においては、研削砥石によって溝を研磨加工するが、この際、ねじ軸の両端をチャック（掴む）する必要がある。したがって、スプライン溝がねじ軸の完成品長さとほぼ同じ長さの加工が必要である場合には、チャック部材と研削砥石との干渉を防ぐため、完成品の軸長さより長いねじ軸に加工した後、ねじ軸の両端を完成品長さに切断する必要があり、加工コストおよび材料コストが高く付くという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、スプライン溝を形成するに際しての加工コストおよび材料コストを低減することができる溝加工方法および溝加工装置を提供することにある。
【００１０】
また、この発明の他の目的は、ねじ溝を形成するに際してのねじ溝の精度変化が生じることを防止できる溝加工方法および溝加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明による溝加工方法は、軸にスプライン溝を加工する方法であって、中空部が形成された軸の中空部に、端部におねじ部が形成されたロッドをその端部が軸から突出するように挿入し、ロッドの各突出部に、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具を嵌め入れて、さらに、締付けナットを締め付けることで、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具によって軸を挟持した状態でスプライン溝を加工することを特徴とするものである。
【００１２】
また、この発明による溝加工装置は、軸にスプライン溝およびねじ溝の少なくとも一方を加工する装置であって、溝を加工するための研削砥石と、中空部が形成された軸の中空部に端部が軸から突出するように挿入されかつ端部におねじ部が形成されたロッドと、ロッドの各突出部に嵌め入れられる軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具と、ロッドのおねじ部にねじ合わされる締付けナットと、軸が挟持治具を介して挟持されるように締付けナットを所定量締め付ける締付け手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明による溝加工方法および溝加工装置が対象とするのは、スプライン軸またはスプライン付きボールねじのねじ軸であり、その軸は中空状とされる。通常、中空部は、軸の全長にわたって形成されるが、軸の両端部にだけ形成されていてもよい。軸、ロッド、挟持治具および締付けナットは、例えば、Ｓ４５Ｃ，Ｓ５５Ｃなどの炭素鋼製あるいはＳＡＥ４１５０鋼製とされるが、これに限定されるものではない。ロッド、挟持治具および締付けナットは、溝加工方法および溝加工装置だけで使用される専用部品としてもよく、装置で使用される部品の一部または全部を流用してもよい。
【００１４】
従来のスプライン溝の加工は、軸の両端部をチャック部材で保持した状態で行われており、チャック部材と研削砥石との干渉を防ぐため、軸の両端部にスプライン溝を形成することができなかった。したがって、ねじ軸の完成品長さとほぼ同じ長さのスプライン溝の加工が必要である場合には、完成品の軸長さより長いねじ軸に加工した後、ねじ軸の両端を完成品長さに切断することが必要であった。
【００１５】
これに対し、この発明の溝加工方法および溝加工装置によると、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具によって軸を挟持した状態でスプライン溝を加工するので、軸の外径よりも小さい外径とされた円筒状挟持治具が研削砥石と干渉しないことから、軸の両端部にスプライン溝を形成することができる。したがって、スプライン溝加工後に加工できない軸の両端部分を切除することが不要となり、スプライン溝を形成するに際しての加工コストおよび材料コストを低減することができる。
【００１６】
締付け手段は、例えばトルクレンチを使用した手動タイプであってもよく、また、センサによって締付けナットの回転量を検知しながらモータで締付けナットを所要量回転させる自動タイプであってもよい。
【００１７】
請求項２の溝加工方法は、上記の溝加工方法において、締付けナットを所定量締め付けることによって、軸に所定の圧縮荷重を負荷した状態で、ねじ溝を加工した後にスプライン溝を加工することを特徴とするものである。
【００１８】
この方法を実施する溝加工装置としては、請求項３のものが使用され、締付け手段による締付けナットの締付け量（締付けトルク、締付けナットの回転量など）が所定の値に設定されることで、この溝加工方法を実施することができる。
【００１９】
請求項２の発明による溝加工方法が対象とするのは、スプライン付きボールねじのねじ軸、特に、ねじ軸内に挿通されたロッドと締付けナットを使用して結合されるねじ軸である。ねじ軸がこのような形態で使用される場合、締付けナットの締付けに伴って、ねじ軸が収縮し、ねじ溝のリードも収縮し、リードの収縮量のばらつきによって、実際のリード収縮量とリード収縮量の設定値との相違量が大きくなり、ボールねじナットのリードとねじ溝のリードとの間にずれが生じやすくなる。
【００２０】
請求項２の溝加工方法によると、ねじ軸の製造時（ねじ溝の加工時）に所定の締付け量（例えば締付けトルク）が負荷され、この状態で、ねじ溝およびスプライン溝が加工される。したがって、この後の装置組立て時に行われる締付けによるリード収縮量などの変化は実質的にゼロとなり、精度変化が防止される。
【００２１】
スプライン付きボールねじは、アクチュエータ（モータによってボールねじナットが回転させられ、これにより、ねじ軸が直線移動する形態）として使用されることがあり、緩衝器（ねじ軸が外部からの力によって直線移動させられ、これにより、ボールねじナットが回転し、モータが発生する電磁力が減衰力となる形態）として使用されることがある。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の溝加工方法および溝加工装置によると、軸の外径よりも小さい外径の円筒状挟持治具によって軸を挟持した状態でスプライン溝を加工するので、軸の全長にわたってスプライン溝を形成することができ、スプライン溝加工後に加工できない軸の両端部分を切除することが不要となり、加工コストおよび材料コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の溝加工装置の１実施形態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、この発明による溝加工方法および溝加工装置の１実施形態を示している。
【００２６】
溝加工装置(1)は、軸方向に移動しながらねじ軸(2)にスプライン溝(3)を加工する研削砥石(11)と、ねじ溝(4)を加工する研削砥石（図示略）と、両端部におねじ部(12a)が形成されておりねじ軸(2)に両端部を突出させて挿入されたロッド(12)と、ロッド(12)の各突出端部におねじ部(12a)が残るようにそれぞれ嵌められた円筒状挟持治具(13)と、各挟持治具(13)から突出しているおねじ部(12a)にそれぞれねじ合わされた締付けナット(14)と、各挟持治具(13)とねじ軸(2)端面との間に介在された座金(15)と、各挟持治具(13)を保持するチャック部材(16)と、ねじ軸(2)が挟持治具(13)を介して挟持されるように締付けナット(14)を所定量締め付ける締付け手段（図示略）とを備えている。
【００２７】
各挟持治具(13)は、軸(2)の外径よりも小さい外径の円筒状とされており、これにより、各挟持治具(13)と研削砥石(11)との干渉が避けられている。
【００２８】
この溝加工装置(1)は、軸(2)にスプライン溝(3)を加工するのに使用することができ、また、軸(2)にスプライン溝(3)およびねじ溝(4)を加工してスプライン付きボールねじのねじ軸(2)を形成するのに使用することができる。
【００２９】
軸(2)にスプライン溝(3)を加工する場合、締付けナット(14)の締付け量は、厳密に管理されることはなく、研削砥石(11)によるスプライン溝(3)加工時に軸(2)を保持することができる適宜な値に設定される。
【００３０】
上記溝加工装置(1)によると、各挟持治具(13)が軸(2)の外径よりも小さい外径の円筒状とされているので、挟持治具(13)が研削砥石(11)と干渉しないことから、軸(2)の両端部にスプライン溝(3)を形成することができる。したがって、軸(2)の完成品長さとほぼ同じ長さのスプライン溝(3)の加工が必要である場合であっても、完成品の軸長さより長い軸に加工した後、軸の両端を完成品長さに切断することは不要であり、スプライン溝(3)を形成するに際しての加工コストおよび材料コストを低減することができる。
【００３１】
軸(2)にスプライン溝(3)およびねじ溝(4)を加工してスプライン付きボールねじのねじ軸(2)を形成する場合、締付けナット(14)の締付け量は、所定値に管理される。
【００３２】
このようにして製造されるねじ軸(2)は、装置（電磁サスペンションやアクチュエータ）に取り付けられる際、ねじ軸(2)内にロッド(12)を挿通し、ロッド(12)端部に形成されたおねじ部(12a)に締付けナット(14)をねじ合わせることによって、ねじ軸(2)とロッド(12)とが結合される形態で使用される。この場合、締付けナット(14)の締付けに伴って、ねじ軸(2)が収縮し、ねじ溝(4)のリードも収縮し、リードの収縮量のばらつきによって、実際のリード収縮量とリード収縮量の設定値との相違量が大きくなり、ボールねじナットのリードとねじ溝(4)のリードとの間にずれが生じやすくなる。
【００３３】
上記溝加工装置(1)によると、ねじ軸(2)の製造時（ねじ溝(4)の加工時）に締付けナット(14)の締付け量（締付けトルクまたは回転量）を調整することで、ねじ軸(2)に所定の大きさの圧縮荷重を負荷することができる。したがって、装置で使用される際にねじ軸(2)に負荷される圧縮荷重に対応させて、ねじ溝(4)加工時の圧縮荷重を設定し、この条件下で、ねじ溝(4)を加工することにより、この後の装置組立て時に行われる締付けによるリード収縮量などの変化は実質的にゼロとなり、精度変化が防止される。
【符号の説明】
【００３４】
(1)     溝加工装置
(2)     ねじ軸（軸）
(3)     スプライン溝
(4)     ねじ溝
(11)    研削砥石
(12)    ロッド
(12a)   おねじ部
(13)    挟持治具
(14)    締付けナット
【図１】
2011167782.tif 000003