(57)【要約】【課題】高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することのできるボールねじ軸の製造方法を提供する。【解決手段】ボールねじ溝が転造加工されたねじ軸素材に焼入れ焼戻し等の熱処理をステップＳ１で施す。次に、ボールねじ溝の熱処理後のリード、有効径および溝形状をステップＳ２で測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材に対する転造ロールダイスの傾斜角度および転造加工量をステップＳ３で調整した後、次のねじ軸素材にボールねじ溝をステップＳ４で転造加工する。【選択図】  図４
2005066608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後のリードを測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの傾斜角度を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするボールねじ軸の製造方法。
【請求項２】
棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後の有効径を測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの転造加工量を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするボールねじ軸の製造方法。
【請求項３】
棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後の溝形状を測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの転造加工量を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするボールねじ軸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールねじのボールねじ軸を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじのボールねじ軸を製造する方法の一つとして、棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工してボールねじ軸を製造する方法がある。この製造方法は、ねじ軸素材にボールねじ溝を旋削加工や研削加工で加工する方法に比べて生産性などの点で優れているが、転造加工後のねじ軸素材に焼入れ焼戻し等の熱処理を施すと、材料製造ロットによる成分の変化や加工環境の気温変化、加工機の温度上昇等によりボールねじ溝のリード、有効径および溝形状が転造加工時や熱処理時に変化するため、転造ボールねじの精度を向上させることが困難であった。
近年、転造ボールねじの精度要求が厳しくなる中で、特に精度の厳しいものについては、ボールねじ溝の熱処理後のリードを所望の範囲内に収めるために、ねじ軸素材に熱処理を施す際にボールねじ溝のリードを測定し、その測定結果を基にねじ軸素材に対する熱処理条件を変えて熱処理を施している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法でボールねじ軸を製造すると、リード精度や有効径精度、熱処理品質にばらつきが生じ、高精度で高品質のボールねじ軸を得ることが困難であった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することのできるボールねじ軸の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【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、請求項１の発明に係るボールねじ軸の製造方法は、棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後のリードを測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの傾斜角度を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするものである。
【０００５】
請求項２の発明に係るボールねじ軸の製造方法は、棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後の有効径を測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの転造加工量を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項３の発明に係るボールねじ軸の製造方法は、棒状のねじ軸素材にボールねじ溝を転造ロールダイスにより転造加工し、次いで前記ねじ軸素材に熱処理を施してボールねじ軸を製造する際に、前記ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後の溝形状を測定し、その測定結果に基づいて前記ねじ軸素材に対する前記転造ロールダイスの転造加工量を調整した後、ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ボールねじ軸のねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工している状態を示す図である。同図において、符号１１はボールねじ軸のねじ軸素材、１２はねじ軸素材１１に転造加工されたボールねじ溝、１３ａ及び１３ｂはボールねじ溝１２を転造するための転造ロールダイスであり、これらの転造ロールダイス１３ａ，１３ｂは、その外周面に形成された螺旋凸条１４のリード角をβＤとすると、ねじ軸素材１１にリード角βＢのボールねじ溝１２を歩み転造するために、ねじ軸素材１１に対して傾斜角度θ（＝βＢ−βＤ）を有している。また、ボールねじ溝１２は、ねじ軸素材１１の外径をｄＫ、ボールねじ溝１２の溝底径をｄとすると、（ｄＫ−ｄ）／２の転造加工量でねじ軸素材１１に転造加工されている（図１参照）。
【０００８】
図２に、ねじ軸素材１１に転造加工されたボールねじ溝１２の螺旋方向に対し直交する断面での溝形状を示す。同図に示すように、ボールねじ溝１２は、その溝面を転動するボール１５に対してαＢ１，αＢ２の角度で接触する溝形状でねじ軸素材１１に転造加工されている。
図３に、転造ロールダイスの螺旋凸溝の螺旋方向に対し直交する断面でのボールねじ溝の溝形状を示す。同図に示すように、ボールねじ溝１２は、その断面に対しαＤ１，αＤ２の角度でねじ溝面を転動するボール１５と同直径の円が内接する溝形状で一般には研削加工されている。
【０００９】
図４は、ボールねじ溝１２を転造加工した後の工程を示すフローチャートである。同図に示すように、本発明に係るボールねじ軸の製造方法では、ステップＳ０でねじ軸素材１１にボールねじ溝１２を転造加工したならば、ステップＳ１でねじ軸素材１１に焼入れ焼戻し等の熱処理を施す。次に、ボールねじ溝１２の熱処理後のリードＬ（図１参照）、有効径ｄｗ（図１参照）および溝形状をステップＳ２で測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度θおよび転造加工量をステップＳ３で調整した後、次のねじ軸素材１１にボールねじ溝１２をステップＳ４で転造加工する。なお、転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量は転造ロールダイス１３ａ，１３ｂをねじ軸素材１１の軸方向と直交する方向に動かすことにより調整することができる。そして、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返すことにより、安定した精度のボールねじ軸を製造できる。
【００１０】
図５に、転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量とボールねじ溝１２の有効径及び溝形状との関係を示す。同図において、横軸は転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量、縦軸はボールねじ溝１２のボール接触角度αＢ１，αＢ２と転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの凸溝接触角度αＤ１，αＤ２（図３参照）との差（以下、「接触角度差」と記す）であり、ねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量が増加すると、これに伴って接触角度差が大きくなることがわかる。
【００１１】
したがって、上述した実施形態のように、ねじ軸素材１１に転造加工されたボールねじ溝１２の熱処理後の有効径および溝形状を測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量を調整した後、次のねじ軸素材１１にボールねじ溝１２を転造加工することで、熱処理によるボールねじ溝１２の有効径または溝形状の変化を抑制できるので、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することができる。
【００１２】
図６に、ボールねじ溝１２のリードと転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度θとの関係を示す。同図において、横軸は転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度、縦軸は３００ｍｍ当りのリード誤差であり、転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度θが大きくなると、これに比例してリード誤差が大きくなることがわかる。
【００１３】
したがって、上述した実施形態のように、ねじ軸素材１１に転造加工されたボールねじ溝１２の熱処理後のリードＬを測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度θを調整した後、次のねじ軸素材１１にボールねじ溝１２を転造加工することで、熱処理によるボールねじ溝１２のリードの変化を抑制できるので、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を連続して製造することができる。
【００１４】
図７はねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝のリード変動を示す図であり、同図に示すように、本発明に係るボールねじ軸の製造方法でボールねじ軸を製造すると、従来方法でボールねじ軸を製造した場合に比較して、ボールねじ溝のリード変動が小さくなることがわかる。したがって、図７からも明らかように、ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後のリードを測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材に対する転造ロールダイスの傾斜角度を調整した後、次のねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することにより、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することができる。
【００１５】
図８はねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の有効径変動を示す図であり、同図に示すように、本発明に係るボールねじ軸の製造方法でボールねじ軸を製造すると、従来方法でボールねじ軸を製造した場合に比較して、ボールねじ溝の有効径変動が小さくなることがわかる。したがって、図８からも明らかように、ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の熱処理後の有効径を測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材に対する転造ロールダイスの転造加工量を調整した後、次のねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工することにより、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することができる。
【００１６】
なお、上述した実施形態では、ボールねじ溝１２の熱処理後のリードと、有効径または溝形状を測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度および転造加工量を調整したが、たとえば、ボールねじ溝１２の熱処理後のリードを測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの傾斜角度のみを調整してもよいし、あるいはボールねじ溝１２の熱処理後の有効径もしくは溝形状を測定し、その測定結果に基づいてねじ軸素材１１に対する転造ロールダイス１３ａ，１３ｂの転造加工量のみを調整してもよい。
また、上述した実施形態では１本毎に測定及び調整を行ったが、必要に応じて測定及び調整間隔を変更してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至３の発明に係るボールねじ軸の製造方法によれば、熱処理によるボールねじ溝のリードや有効径等の変化を抑制できるので、高精度で高品質の転造ボールねじ軸を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ねじ軸素材にボールねじ溝を転造加工している状態を示す図である。
【図２】ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の溝形状を示す図である。
【図３】転造ロールダイスの螺旋凸溝の螺旋方向に対し直交する断面でのボールねじ溝の溝形状を示す図である。
【図４】本発明に係るボールねじ軸の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】転造ロールダイスの転造加工量とボールねじ溝の有効径及び溝形状との関係を示す図である。
【図６】ボールねじ溝のリードと転造ロールダイスの傾斜角度との関係を示す図である。
【図７】ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝のリード変動を示す図である。
【図８】ねじ軸素材に転造加工されたボールねじ溝の有効径変動を示す図である。
【符号の説明】
１１    ねじ軸素材
１２    ボールねじ溝
１３ａ，１３ｂ    転造ロールダイス
１４    螺旋凸条
１５    ボール
【図１】
2005066608.tif 000003
【図２】
2005066608.tif 000004
【図３】
2005066608.tif 000005
【図４】
2005066608.tif 000006
【図５】
2005066608.tif 000007
【図６】
2005066608.tif 000008
【図７】
2005066608.tif 000009
【図８】
2005066608.tif 000010