(57)【要約】      （修正有）【課題】外部軌道部品、内部動体、及び、その両者の間に設置されるボールベアリングなどの転動体により構成される直動装置において転動体が転がり動作を行う、転動溝を効率良く、且つ低コストで形成する方法及びその金型装置を提供する。【解決手段】矩形又はＵ字型に成型の成った鋼板を設置する１つ又は複数から成る下型１６，１７、１８と転動溝加工面に対して任意の角度を持って、接触する１つ又は、複数からなる上型１５によるプレス加工によって、転動溝を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、内壁に転動体が転がり運動をする溝である転動溝を有する外部軌道部品と、矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、その外壁に転動溝を有する内部動体と、その両者の間に設置されるボールベアリングなどの転動体により構成され、転動体が転がり動作をすることにより、内部動体が、外部軌道部品に沿って移動し、直線運動を可能とする直動装置において、外部軌道部品及び、内部動体の転動溝を研削加工、鍛造加工、圧延加工などによらずプレス加工によって形成する製造方法。
【請求項２】
矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、内壁に転動体が転がり運動をする溝である転動溝を有する外部軌道部品と、矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、その外壁に転動溝を有する内部動体と、その両者の間に設置されるボールベアリングなどの転動体により構成され、転動体が転がり動作をすることにより、内部動体が、外部軌道部品に沿って移動し、直線運動を可能とする直動装置において、外部軌道部品及び、内部動体の転動溝を矩形又はＵ字型に成型の成った鋼板を設置する１つ又は、複数から成る下型と転動溝加工面に対して任意の角度持って、接触する１つまたは、複数からなる上型によるプレス加工によって、転動溝を形成することを可能にする金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機械、製造機械、輸送機械などの機械装置の直線駆動部分に利用される直動装置の転動溝形成の金型装置及び形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の直動装置の基本構造例としては、図１のようなものがある。内壁に転動溝を有する外部軌道部品１と、側壁外側に転動溝を有する内部動体２と、その両者の間に設置されるボールベアリングなどの転動体３により構成され、転動体が転がり動作をすることにより、内部動体が、外部軌道部品に沿って移動し、直線運動を可能とする直動装置である。従来の技術は、この外部軌道部品及び、内部動体に対して転動溝を形成する際、プレス又は、基本鋼材からの鍛圧加工により、矩形、又はＵ字型に加工され、必要に応じて熱処理を加えた後、転動溝の部分を研削、研磨により形成を行っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の方法にて、転動溝を形成する場合は、外部軌道部品、内部動体それぞれについて、１品ごとに研削、研磨加工が必要となり、部品あたりの加工時間が増加する原因となる。また、相対的に精度をあげた成品を製造する場合は、研削、研磨の精度を上げることと同義であり、加工時間が連動して増加する。また、連続生産に当たり、必要とされる精度を保つためには、加工装置側の精度を維持することが必須であり、このメンテナンスの時間も合わせて考える必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に係る製造方法は、矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、内壁に転動体が転がり運動をする溝である転動溝を有する外部軌道部品及び、矩形又は、Ｕ字型の断面を有し、軸方向に任意の長さを持ち、その外壁に転動溝を有する内部動体に対して、転動溝を形成する際に、プレス加工を用いるものである。
【０００５】
まず材料となる鋼板に対して、必要な形状に曲げ加工、絞り加工などを行い、転動溝形成の準備段階とする。これは、転動溝形成の後に曲げ加工を行い、矩形又はU字型を実現しようとすると、曲げ加工部分が精度を律則することになるため、本発明の利点が得られないため避ける必要がある。この後に、請求項１に係る製造方法により、転動溝形成面に対して溝を形成する。このとき、材料の種類、形状、必要精度などによって決定される特定の角度を持ってプレス加工線とし、上型と下型を接触させることにより転動溝中心線からの、金属塑性歪を左右均等ではなく、片方に集まるように力を加える。これは、曲げ加工、絞り加工後には、外部軌道部品の側面が曲げの中心部分を基準として、外面部は引っ張りの応力が加わり、内面部は圧縮応力が加わっているために、その側面部部に対して歪が左右均等となるような角度で圧力を加えて転動溝を形成した場合には、金属の変形歪の量が溝中心部から左右にどのように割り振られるのが予測できないためである。特に、より小型の直動部品の製造に当たっては、曲げ加工中心線からの距離が短くなる方向になるので、この傾向が顕著になる。さらには加工元の材料の質、状態にも影響を受ける可能性がある。このことは最終的に転動溝中心線の精度を悪化させる要因となる。
【０００６】
請求項１に係る製造方法を適用することにより、転動溝形成面に対して適当な角度を持って加工を加え、変形歪に偏りを生じさせ、直動装置取り付け面より転動溝中心線にいたる寸法の精度を一定に保つことが可能となる。また、これは単品ごとではなく、連続生産時の精度の変動を抑えることになる。
【０００７】
図２、図３に示した加工方法例については、請求項１を実現するに足る例をあげたものであり、これらの方法に限定するものではない。本例においては転動溝を片側ずつ形成することとしているが、図６に示すように、割を入れた下型により両側を同時に形成することも可能である。
【０００８】
本発明の請求項２に係る金型装置は、請求項１を構成する要素であり、実現の１手段を提供するものである。図２は、外部軌道部品に対する転動溝形成を行う金型の例である。上型A,上型B及び下型で構成され、下型に外部軌道部品が設置される。また、下型上部側面が外部軌道部品に対して転動溝を形成する突起形状を有している。プレス装置の動作により、上型Aが降下してくると、上型Bと接触し、上型Bはプレス加工線に沿った動作で、外部軌道部品に対して圧力を加える。下型にある転動溝形成形状により、外部軌道部品の内側にある転動溝が、プレス加工線に沿った応力方向を持って形成される。
【０００９】
図３は、内部動体に対する転動溝形成を行う金型の例である。動作工程は、外部軌道部品を形成する場合と同等であるが、上型に転動溝形成形状を有している。
【発明の効果】
【００１０】
従来の技術では、外部軌道部品及び、内部動体に形成される転動溝は研削、研磨によるものであったために、加工時間を削減することが困難であるとともに、精度を確保するために、装置管理、操作管理の点で  不利であった。本発明を適用することにより、従来の方法と同様の精度を確保しつつ、加工時間についてはプレス加工の利点から数分の１以下にすることが可能となる。また、プレス加工の特性から連続生産時に安定した精度を、少ないメンテナンス労力により確保することができる。これらのことより、最終的には製品価格を低く抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は、外部軌道部品に対する転動溝形成を行う金型の例である。上型A  ７は、プレス装置の上側に取り付けられ、油圧、または、電動モーター等の汎用プレス機械に使用される動力により、上下動作を行う。上型A  ７の下面はプレス加工線１４と垂直な面を持つ。上型B  ８は、上面が、上型A  ７の下面と平行な面となり、加工を行う際に、上型との接触面となる。また、下面は外部軌道部品に対しての加工接触面を持ち、必要な外部軌道部品の寸法、形状と合わせた形に加工されている。下型９は、転動溝加工のための突起線を逃げるために外部軌道部品の内幅から転動溝の深さを引いたものよりも、さらに幅が狭く設定され、ここに、外部軌道部品が設置される。また、下型９の上部は凸型になっており、その片側面は、外部軌道部品に対して転動溝を形成する突起線形状になっている。プレス装置の動作により、上型A  ７が降下してくると、上型B  ８と接触し、接触面で滑りを起こしながら、プレス加工線に沿った形で、外部軌道部品に対して圧力を加える。下型にある転動溝形成のための突起線形状により、外部軌道部品の内側にある転動溝が、プレス加工線に沿った応力方向を持って形成される。
【００１２】
図３は、内部動体に対する転動溝形成を行う金型の例である。動作工程は、外部軌道部品を形成する場合と同等であるが、下型の凸形状部分ではなく、上型B  １１に転動溝加工の為の突起線形状が形成されている。外部軌道部品の加工動作と同様に上型B  １１がプレス加工線に沿って内部動体に対して応力をくわえ、内部動体の側壁、外側部分に転動溝が形成される。
【００１３】
図６は、外部軌道部品の転動溝を両側同時に形成する金型の例である。上型１５は、プレス機械の上部に固定され、必要とされる外部軌道部品の寸法、形状に合わせた矩形の溝を持つ。下型A  １６及び、下型B  １７は、対称な形状となっており、その上部には凸部が形成されており、その凸部には外部軌道部品に転動溝を形成するための突起線が形成されている。この凸部が組み合わされた部分に外部軌道部品を設置する。したがって、下型A  １６及び、下型B  １７の転動溝形成のための突起線を含んだ上部凸部の幅は、外部軌道部品の内幅より、小さく設定する必要がある。下型A  １６及び、下型B  １７の下面は、プレス加工線と垂直な面を持つ。下型C  １８は、下型A  １６及び下型B  １７それぞれの、下面に平行に加工された凸形状をもち、この面が下型A  １６と下型B  １７と接触する。上型１５が、下降すると、設置された外部軌道部品を、矩形溝にて接触しつつ押し下げていき、同時に下型A  １６及び、下型B  １７も下への応力を受ける。続いて、下型A  １６及び、下型B  １７が下型Cと接触し、接触面で滑りを起こしながら、左右に開かれていき、プレス加工線に沿った形で、外部軌道部品の側壁内側に転動溝を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】基本的な直動装置の模式図
【図２】外部軌道部品の転動溝形成のための金型例
【図３】内部動体の転動溝形成のための金型例
【図４】外部軌道部品の転動溝、プレス加工線の説明図
【図５】内部動体の転動溝、プレス加工線の説明図
【図６】外部軌道部品の転動溝を両側同時に形成するための金型例
【符号の説明】
【００１５】
外部軌道部品
内部動体
転動体
転動溝基準線
直動装置取付面
直動装置平行度
外部軌道部品加工金型の上型Ａ
外部軌道部品加工金型の上型Ｂ
外部軌道部品加工金型の下型
１０．内部動体加工金型の上型Ａ
１１．内部動体加工金型の上型Ｂ
１２．内部動体加工金型の下型
１３．曲げ加工中心線
１４．プレス加工線
１５．外部軌道部品転動溝両側同時加工用金型の上型
１６．外部軌道部品転動溝両側同時加工用金型の下型Ａ
１７．外部軌道部品転動溝両側同時加工用金型の下型Ｂ
１８．外部軌道部品転動溝両側同時加工用金型の下型Ｃ
１９．プレス加工線と水平線との角度
【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】
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