(57)【要約】【課題】ねじ軸素材の外径面にボールねじ溝を転造加工してねじ軸を製造するときに外径面に潰しシワが存在しない又は非常に少ないねじ軸を得ることを目的とする。【解決手段】ねじ軸素材の外径面に螺旋状のボールねじ溝を転造加工した後、ねじ軸素材の外径面に発生した潰しシワを除去する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に螺旋状のボールねじ溝を有するねじ軸と、前記ボールねじ溝に対向する螺旋状のボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸及び前記ナットの両ボールねじ溝間を転動する多数のボールとを備えてなるボールねじであって、前記ねじ軸は、前記ボールねじ溝をねじ軸素材に転造加工した後、転造加工時の潰しシワを除去加工して形成されていることを特徴とするボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等においてモータ等の回転運動を直線運動に変換する手段として用いられるボールねじ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のボールねじ装置は、ねじ軸と、このねじ軸に間隙を介して外嵌するナットとを備えており、ねじ軸またはナットの一方が回転するとナットに組み込まれた多数のボールがねじ軸の外周面とナットの内周面に相対向して形成された螺旋状のボールねじ溝間を転動するようになっている。
【０００３】
このようなボールねじ装置のねじ軸は、一般に、金属からなる棒状のねじ軸素材に螺旋状のボールねじ溝を形成して構成されており、このようなねじ軸を製造する方法として、図７に示すように、ねじ軸素材Ｗの外径面にボールねじ溝１３を転造ダイスＤにより転造加工してねじ軸を製造する方法が知られている。
このような方法は、ねじ軸素材の外径面にボールねじ溝を旋削加工してねじ軸を製造する方法に比べて量産性に優れ、精密ボールねじを比較的安価に製造することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した方法でねじ軸素材Ｗの外径面にボールねじ溝１３を転造加工すると、図８に示すような潰しシワＳがねじ軸素材Ｗの外径面に発生する。このため、このようなねじ軸素材を図９のようにボールねじ装置のねじ軸１１として使用すると、ボールねじ装置の密封シールと潰しシワとの間に隙間が生じ、この隙間から塵埃等の異物がナット１２の内部に侵入し易くなるため、ボールねじ装置の作動性を低下させたり、寿命を低下させたりすることがある。また、ねじ軸の外径面に潰しシワがあると、ナット内に残留する塵埃やスケール等の異物が密封シールを通り抜けてナットの外部に飛散するため、クリーンルーム等のクリーン環境下では使用することが困難であった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上述した問題点を解決し、ねじ軸に付着した塵埃等の異物が密封シールを通り抜けてナットの内部に侵入することを防止することのできるボールねじ装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、外周面に螺旋状のボールねじ溝を有するねじ軸と、前記ボールねじ溝に対向する螺旋状のボールねじ溝を内周面に有するナットと、前記ねじ軸及び前記ナットの両ボールねじ溝間を転動する多数のボールとを備えてなるボールねじであって、前記ねじ軸は、前記ボールねじ溝をねじ軸素材に転造加工した後、転造加工時の潰しシワを除去加工して形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成であると、外径面に潰しシワが存在しない又は非常に少ないねじ軸を得ることができる。これにより、ねじ軸に付着した塵埃等の異物が密封シールを通り抜けてナットの内部に侵入し難くなるので、ナットの内部に侵入した異物によるボールねじの作動性の低下や寿命の低下を防止することができる。また、若干のシワが残っても効果を得ることができるので、加工代はコストと要求するシール性を考慮して決定してもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示す図で、図１は本発明の一実施形態に係るボールねじの平面図、図２は同実施形態に係るボールねじの軸方向に沿う断面図である。これらの図に示すように、本発明の一実施形態に係るボールねじ１０は、ねじ軸１１と、このねじ軸１１に間隙を介して外嵌するナット１２とを備えており、ねじ軸１１の外周面には螺旋状のボールねじ溝１３が形成されている。このボールねじ溝１３はナット１２の内周面に形成された螺旋状のボールねじ溝１４と対向しており、ねじ軸１１またはナット１２の一方が回転するとナット１２に組み込まれた多数のボール１５が上記ボールねじ溝１３，１４間を転動するようになっている。
【０００９】
また、ボールねじ１０はボール戻し部材としてのリターンチューブ１６を備えており、ボールねじ溝１３，１４間を転動したボール１５はリターンチューブ１６内に入り、このリターンチューブ１６内を転動して元の位置に戻るようになっている。さらに、ボールねじ１０はねじ軸１１とナット１２との間隙を密封する密封シール１７，１８を備えており、これらの密封シール１７，１８はナット１２の両端に取り付けられている。
【００１０】
ねじ軸１１は金属からなる棒状のねじ軸素材にボールねじ溝１３を転造加工して形成されており、ねじ軸素材にボールねじ溝１３を転造加工すると、図８に示すような潰しシワＳがねじ軸素材Ｗの外径面に発生する。このような潰しシワＳを有するねじ軸素材Ｗをボールねじ装置のねじ軸１１として使用すると、ボールねじ装置の密封シール１７，１８と潰しシワとの間に隙間が生じ、この隙間から塵埃等の異物がナット１２の内部に侵入し易くなる。そこで、本発明では、図３に示すように、ねじ軸素材の外径面に螺旋状のボールねじ溝を転造加工した後（ステップＳＴ１）、ねじ軸素材の外径面に発生した潰しシワＳを除去するために、ねじ軸素材の外径面を研削加工する（ステップＳＴ２）。なお、図３に示す方法では、ねじ軸素材の外径面を研削加工した後にねじ軸素材に熱処理を施し（ステップＳＴ３）、さらに熱処理を施した後にねじ軸素材にポリシング加工を施す（ステップＳＴ４）。
【００１１】
図４は、ねじ軸素材の外径面を研削加工する場合に用いられるセンタレス加工機の一例を示す図である。このようなセンタレス加工機を用いてねじ軸素材Ｗの外径面を研削加工する場合には、ボールねじ溝が転造加工されたねじ軸素材Ｗを調整車（ゴム系結合剤砥石等）２１と砥石等の研削ホイール２２及びワークレスト等の３点で支えながらねじ軸素材Ｗの外径面を研削加工する。
【００１２】
上述のように、ねじ軸素材Ｗの外径面に螺旋状のボールねじ溝を転造加工した後、ねじ軸素材Ｗの外径面を研削加工すると、ねじ軸素材Ｗの外径面に発生した潰しシワＳが研削加工によって除去されるので、外径面に潰しシワＳが存在しないねじ軸を得ることができる。これにより、ねじ軸に付着した塵埃等の異物が密封シールを通り抜けてナットの内部に侵入し難くなるので、ナットの内部に侵入した異物によるボールねじの作動性の低下や寿命の低下を防止することができる。
【００１３】
また、ねじ外径は後加工で軸端部（ベアリング挿入部、部品取付部）の加工を行う際の基準となるので、外径面を研削加工することにより、高精度な加工基準となり、軸端部の加工の精度が向上する。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態では本発明をリターンチューブ式ボールねじに適用した場合を例示したが、本発明をエンドキャップ式ボールねじや循環こま式ボールねじなどにも適用することができる。また、上述した実施形態ではねじ軸素材の外径面を研削加工した後にねじ軸素材に熱処理やポリシング加工を施したが、ねじ軸素材の外径面を研削加工する前に熱処理やポリシング加工を施してもよい。さらに、ボールねじ溝が転造加工されたねじ軸素材の外径面を研削加工する加工機として、調整車２１と研削ホイール２２とを有する加工機を用いたが、例えば、図６に示すように、研削ホイール２３とシュー２４，２５とを有する加工機を用いてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外径面に潰しシワが存在しない又は潰しシワが非常に少ないねじ軸を得ることができ、これにより、ねじ軸に付着した塵埃等の異物が密封シールを通り抜けてナットの内部に侵入し難くなるので、ナットの内部に侵入した異物によるボールねじの作動性の低下や寿命の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールねじの平面図である。
【図２】図１に示すボールねじの軸方向に沿う断面図である。
【図３】ねじ軸素材の外径面に螺旋状のボールねじ溝を転造加工により形成する場合の工程を示す図である。
【図４】ねじ軸素材の外径面を研削加工する場合に用いられるセンタレス加工機の一例を示す図である。
【図５】ねじ軸素材の外径面を研削加工した後のねじ軸素材の外径面を示す図である。
【図６】ねじ軸素材の外径面を研削加工する場合に用いられるセンタレス加工機の他の例を示す図である。
【図７】ねじ軸素材に螺旋状のボールねじ溝を転造加工する方法を示す図である。
【図８】ねじ軸素材の外径面に発生した潰しシワを示す図である。
【図９】従来の転造ボールねじを示す図である。
【符号の説明】
Ｗ　　ねじ軸素材
Ｓ　　潰しシワ
１０　　ボールねじ装置
１１　　ねじ軸
１２　　ナット
１３，１４　　ボールねじ溝
１５　　ボール
１６　　リターンチューブ
１７，１８　　密封シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004052979.tif 000008
【図７】
2004052979.tif 000009
【図８】
2004052979.tif 000010
【図９】
2004052979.tif 000011