JP2005308141A - Ball screw - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車における各種アクチュエータや、工作機械、産業機械等に用いられる駒式のボールねじに関する。 The present invention relates to a piece-type ball screw used in various actuators, machine tools, industrial machines and the like in automobiles.
ボールねじの循環形式として、駒式や、リターンチューブ式、ガイドプレート式、エンドキャップ式等の各種のものがある。駒式のボールねじは、ナットに駒部材を循環部材として設けたものであり、上記駒部材には、ナットのねじ溝間を連結してボールを循環させる連結溝が設けられる。駒式のボールねじは、コンパクト性に優れ、また循環部が円周方向に等配可能で、ナット回転で用いられる場合に動的バランスが良いため、ナット回転用途で用いられることが多い。また、駒式であると、循環部の間隔を自由に配置し、負荷容量等に対応したボール列の間隔の設計に自由度が高く得られる。
自動車用用途では、スペース的な制約が多く、コンパクト性が強く要求されるため、駒式が用いられることが多い。
駒式のボールねじにおいて、その駒部材は冷間鍛造により加工されることが多い(例えば特許文献1)。
There are various ball screw circulation types such as a piece type, a return tube type, a guide plate type, and an end cap type. A piece-type ball screw has a piece member provided on a nut as a circulating member, and the piece member is provided with a connecting groove for connecting the screw grooves of the nut to circulate the ball. The piece-type ball screw is excellent in compactness, and the circulation part can be equally distributed in the circumferential direction, and since it has a good dynamic balance when used in nut rotation, it is often used for nut rotation. Further, in the case of the piece type, the interval between the circulating portions is freely arranged, and a high degree of freedom can be obtained in designing the interval between the ball rows corresponding to the load capacity and the like.
In automotive applications, there are many space restrictions and compactness is strongly required, so the piece type is often used.
In a piece-type ball screw, the piece member is often processed by cold forging (for example, Patent Document 1).
また、従来、駒式のボールねじにおいて、一つの駒部材に複数の連結溝を設け、ねじ溝のリードを小さくすること、およびナット内のボール循環個数の増大による負荷容量の増大を図ったものが提案されている(特許文献2)。この提案例において、複数の連結溝を有する駒部材を、射出成形技術を用いた焼結合金製(MIM製)とすることが提案されている。同提案例には、駒部材を塑性変形で固定することや、ナットのねじ溝に係合するウイング部を駒部材に設けること等も提案されている。ウイング部が設けられていると、駒部材の抜け止めが確実となる。また、ウイング部を設けると共に、加締部を設けると、駒部材の固定が確実となり、不測に駒部材が脱落することが防止される。
MIM製とする場合の駒部材の材質としては、後に浸炭焼入が可能な材質が好ましく、炭素が0.3%、ニッケルが1〜2%、残りが鉄からなるものとすることが開示されている。
It is disclosed that the material of the piece member in the case of being made of MIM is preferably a material that can be subsequently carburized and quenched, with 0.3% carbon, 1-2% nickel, and the remainder made of iron. ing.
従来の一般的な駒部材のように、冷間鍛造で加工する場合、駒部材が上記ウイング部等を有する複雑な形状であると、加工度が高いために割れ等が発生する恐れがある。割れないように加工するには、コスト高になる。特許文献2に示されるように、駒部材を、射出成形技術を用いた焼結合金製(MIM製)とした場合は、駒部材が複雑な形状であっても成形性に優れたものとなる。
When processing by cold forging like a conventional general piece member, if the piece member has a complicated shape having the wing part or the like, there is a possibility that cracking or the like may occur due to a high degree of processing. It is expensive to process so as not to break. As shown in
しかし、従来の駒式のボールねじは、駒部材の材質の特性から、耐食性が不足し、塑性加工による固定等のための加工性も不十分であった。耐食性が不足すると、自動車用等のように塩泥水がかかるような厳しい使用環境の場合に、短寿命化の回避に必要となる。また、加工性については、加締等で固定する場合に、材質が硬くて加締部に割れなどの不具合が発生する恐れがある。
駒部材は、ボールが当たることによる圧痕の発生防止のために、浸炭焼入等を行って硬化させることが通常であるが、このように硬化させる場合に、じん性が不足して加工性が悪くなる。特に、駒部材が加締部を有するものである場合、加締部の曲げ角度を深くすると折れが発生する恐れがあり、また曲げ角度が小さいと安定した加締が行えず、加締部の設計が難しいとう問題点がある。
However, the conventional piece-type ball screw has insufficient corrosion resistance due to the characteristics of the material of the piece member, and has insufficient workability for fixing by plastic working. If the corrosion resistance is insufficient, it is necessary to avoid shortening the service life in severe use environments such as automobiles where salt mud water is applied. As for workability, when fixing by caulking or the like, the material is hard, and there is a risk that problems such as cracking may occur in the caulking part.
The piece member is usually hardened by carburizing and quenching in order to prevent indentation due to the ball hitting, but in such a case, the toughness is insufficient and the workability is low. Deteriorate. In particular, when the piece member has a caulking portion, if the bending angle of the caulking portion is deepened, there is a risk of bending, and if the bending angle is small, stable caulking cannot be performed. There is a problem that it is difficult to design.
この発明の目的は、駒式のボールねじにおいて、材質の選定により、耐食性、およびその固定等のための加工性に優れたものとでき、低コスト化が可能なボールねじを提供することである。
この発明の他の目的は、特に、駒部材を加締固定する形式とした場合に、その加締の安定性が得られるようにすることである。
An object of the present invention is to provide a ball screw which can be made excellent in corrosion resistance and workability for fixing it by selecting a material in a piece type ball screw, and can be reduced in cost. .
Another object of the present invention is to obtain the stability of the caulking particularly when the piece member is caulked and fixed.
この発明のボールねじは、ボールを転走させるねじ溝が対向して形成されたねじ軸およびナットと、前記対向するねじ溝間に介在した複数のボールと、前記ナットに形成された嵌合用開口に嵌合し、前記ナットのねじ溝同士を連結するボール循環用の連結溝を有する駒部材とを備えたボールねじにおいて、前記駒部材の材質が、鉄を主成分とし、ニッケルを3.0〜10.0wt%含有するものであることを特徴とする。駒部材におけるニッケルの含有量は、より好ましくは、6.5〜8.5wt%の範囲である。前記駒部材は、例えばメタルインジェクションモールディング法で製造されたものとする。
前記駒部材は、前記ナットのねじ溝に係合してこの駒部材がナット外径側へ脱落することを阻止するウイング部を有するものとしても良い。また、駒部材はナットの外径部に固定される加締部を有するものであっても良い。この発明のボールねじは、自動車用アクチュエータに使用されるものであっても良い。
The ball screw according to the present invention includes a screw shaft and a nut formed with opposing screw grooves for rolling the ball, a plurality of balls interposed between the opposing screw grooves, and a fitting opening formed in the nut. And a piece member having a ball circulation connecting groove for connecting the screw grooves of the nut, and the material of the piece member is composed mainly of iron and nickel of 3.0. It is characterized by containing ˜10.0 wt%. More preferably, the nickel content in the piece member is in the range of 6.5 to 8.5 wt%. The piece member is manufactured by, for example, a metal injection molding method.
The said piece member is good also as what has a wing part which engages with the thread groove of the said nut and prevents this piece member from dropping out to the nut outer diameter side. Further, the piece member may have a caulking portion fixed to the outer diameter portion of the nut. The ball screw of the present invention may be used for an automobile actuator.
この構成によると、駒部材の材質が、ニッケルを3.0wt%以上と多く含むため、加工性,耐食性に優れたものとなり、加工コストが低減できる。ニッケル含有量を3.0wt%よりも増加すると、増加に従って加工性,耐食性が向上するが、8.0wt%程度を超えても、増加に伴う加工性,耐食性の向上は得られない。鉄に比べて高価な材料であるニッケルの含有量を必要以上に増やすことは無駄であり、ニッケル含有量の上限は10%以内とすることが好ましい。
特に、駒部材におけるニッケルの含有量を6.5〜8.5wt%とした場合は、駒部材に加締部を設けて加締固定する場合に、曲げ角度を大きくしても折れが発生しない。そのため、加締に最適な材質となり、加締部に割れ等の不具合が発生せず、安定的に生産が可能である。ニッケル含有量を6.5よりも少なくすると、じん性の不足により加締加工が難しくなる。
According to this structure, since the material of the piece member contains a large amount of nickel of 3.0 wt% or more, it becomes excellent in workability and corrosion resistance, and the processing cost can be reduced. When the nickel content is increased from 3.0 wt%, the workability and corrosion resistance are improved as the nickel content is increased. However, even if it exceeds about 8.0 wt%, the workability and corrosion resistance accompanying the increase cannot be obtained. It is useless to increase the content of nickel, which is an expensive material compared to iron, more than necessary, and the upper limit of the nickel content is preferably set to 10% or less.
In particular, when the nickel content in the piece member is set to 6.5 to 8.5 wt%, no bending occurs even if the bending angle is increased when the piece member is provided with a caulking portion for caulking and fixing. . Therefore, the material is optimal for caulking, and there is no problem such as cracking in the caulking portion, and stable production is possible. If the nickel content is less than 6.5, the caulking process becomes difficult due to insufficient toughness.
駒部材をメタルインジェクションモールディング法で製造されたものとする場合は、駒部材が連結溝や、ウイング部、加締部等を有する複雑な形状のものであっても、簡単に精度良く製造することができる。メタルインジェクションモールディング法で製造する場合において、ニッケルの含有量を3.0〜10.0wt%とすること、特に6.5〜8.5wt%とすることが効果である。 When the piece member is manufactured by the metal injection molding method, even if the piece member has a complicated shape having a connecting groove, a wing part, a caulking part, etc., it should be manufactured easily and accurately. Can do. In the case of producing by the metal injection molding method, it is effective to make the nickel content 3.0 to 10.0 wt%, particularly 6.5 to 8.5 wt%.
駒部材が、ナットのねじ溝に係合するウイング部を有する場合、駒部材がナット外径側へ脱落することが確実に阻止される。ウイング部をナットのねじ溝に嵌合した場合、その寸法バラツキはそのまま駒部材の連結溝とナットねじ溝との段差精度に直結するが、メタルインジェクションモールディング法によると、精度良く製造でき、駒部材の循環溝における端部のボールすくい面とナットのねじ溝内面との段差の管理が容易であり、円滑なボールの循環が行える。これらのため、駒部材の固定の信頼性が高く、低コスト化、量産性にも優れたものとなる。 When the piece member has a wing portion that engages with the thread groove of the nut, the piece member is reliably prevented from falling to the nut outer diameter side. When the wing part is fitted into the screw groove of the nut, the dimensional variation is directly connected to the step accuracy between the connecting groove of the piece member and the nut screw groove. It is easy to manage the level difference between the ball rake face at the end of the circulation groove and the thread groove inner face of the nut, and smooth ball circulation can be performed. Therefore, the reliability of fixing the piece member is high, and the cost is reduced and the mass productivity is excellent.
駒部材がナットの外径部に固定される加締部を有するものとした場合は、駒部材を冷間の加締工程による簡単な加工で固定することができ、加工性、量産性にも優れたものとなる。特にウイング部と加締部の両方を設けた場合は、駒部材は、ナットの外径側へはウイング部で抜け止めされ、加締部で内径側への抜け止めが行われる。これにより、組立時の駒部材の落下防止、および加締後の駒部材のナットに対する装着状態の安定化が達成されて、信頼性がより一層向上する。 When the piece member has a caulking portion that is fixed to the outer diameter portion of the nut, the piece member can be fixed by a simple process by a cold caulking process, and workability and mass productivity are also improved. It will be excellent. In particular, when both the wing portion and the caulking portion are provided, the piece member is prevented from coming off to the outer diameter side of the nut by the wing portion, and the caulking portion is prevented from coming off to the inner diameter side. Thereby, prevention of the fall of the piece member at the time of an assembly and stabilization of the mounting state with respect to the nut of the piece member after crimping are achieved, and reliability improves further.
このように、駒部材にウイング部や加締部を設けた場合は、形状が複雑となるが、メタルインジェクションモールディング方を採用することで、精度良く駒部材の製造およびナットへの組立が行える。その場合に、駒部材の材質がニッケルを6.5〜8.5wt%含有するものとした場合は、加締に最適な材質となり、加締部に割れなどの不具合が発生せず、安定的に生産が可能なものとなる。 Thus, when the piece member is provided with a wing portion or a caulking portion, the shape becomes complicated. However, by adopting a metal injection molding method, the piece member can be accurately manufactured and assembled to the nut. In that case, if the material of the piece member contains 6.5 to 8.5 wt% of nickel, it will be the most suitable material for caulking, and will not cause any problems such as cracks in the caulking part, and will be stable. Production is possible.
この発明のボールねじは、自動車用アクチュエータに使用されるものであっても良い。自動車部品は、コンパクト化が強く求められ、かつ生産性の向上、コスト低下も強く要望される。これらの要望に対して、この発明のボールねじは、上記の各効果によって応じることができる。このボールねじを使用する自動車用アクチュエータとしては、例えば、自動マニュアルトランスミッション(AMT)のシフト用やセレクト用のアクチュエータ、パワーステアリング装置や後輪操舵装置のアクチュエータ等がある。 The ball screw of the present invention may be used for an automobile actuator. Automotive parts are strongly required to be compact, and there is a strong demand for improved productivity and lower costs. In response to these demands, the ball screw of the present invention can meet the above-described effects. As an automobile actuator using this ball screw, there are, for example, an automatic manual transmission (AMT) shift actuator, a select actuator, a power steering device, an actuator of a rear wheel steering device, and the like.
この発明のボールねじは、ボールを転走させるねじ溝が対向して形成されたねじ軸およびナットと、前記対向するねじ溝間に介在した複数のボールと、前記ナットに形成された嵌合用開口に嵌合し、前記ナットのねじ溝同士を連結するボール循環用の連結溝を有する駒部材とを備えたボールねじにおいて、前記駒部材の材質が、鉄を主成分とし、ニッケルを3.0〜10.0wt%含有するものであるため、駒部材の耐食性、およびその固定等のための加工性に優れたものとでき、低コスト化が可能となる。
特に、駒部材にウイング部や加締部を設けた場合に、駒部材をメタルインジェクションモールディング法で製造で製造されたものとし、ニッケル含有量を6.5〜8.5wt%とした場合は、駒部材を脱落の恐れなく確実に、かつ精度良く組立が可能で、また加締に最適な材質となって、加締部に割れ等の不具合の発生の恐れがなく、安定的に生産が可能になる。
The ball screw according to the present invention includes a screw shaft and a nut formed with opposing screw grooves for rolling the ball, a plurality of balls interposed between the opposing screw grooves, and a fitting opening formed in the nut. And a piece member having a ball circulation connecting groove for connecting the screw grooves of the nut, and the material of the piece member is composed mainly of iron and nickel of 3.0. Since the content is ˜10.0 wt%, the corrosion resistance of the piece member and the workability for fixing the piece member can be excellent, and the cost can be reduced.
In particular, when a wing part or a caulking part is provided on the piece member, the piece member is manufactured by a metal injection molding method, and when the nickel content is 6.5 to 8.5 wt%, The piece can be assembled reliably and accurately without fear of dropping off, and it is the most suitable material for caulking, and there is no risk of cracks and other problems in the caulking part, allowing stable production. become.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図5と共に説明する。このボールねじ1は、自動車用のアクチュエータに使用される駒式のボールねじであって、ねじ軸2およびナット3と、これらねじ軸2およびナット3の対向面に形成されたねじ溝4,5間に介在するボール6とでなる。ねじ溝4,5は、ボール6を転走される螺旋状の溝である。この実施形態の自動車用ボールねじ1を使用する自動車用アクチュエータは、自動車の自動マニュアルトランスミッション(AMT)に使用されるものであるが、この他に、パワーステアリング、後輪操舵装置等に使用されるものであって良い。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This
ナット3は、ボール6の循環用の部品として駒部材7が設けられている。駒部材7は、ナット3に内外面に貫通して形成された嵌合用開口8に嵌合し、ナット3の螺旋状のねじ溝5の隣合う各周の部分同士を連結する1条の連結溝9を内面に形成した部材である。この連結溝9により、ねじ軸2とナット3のねじ溝4,5間で形成される螺旋条のボール転走路が周回経路となり、ボール6がこの周回経路を循環移動する。ボール6は、連結溝9を通過するときは、ねじ軸2のねじ溝4のねじ山を乗り超えることになる。
The
このような駒式のボールねじ1において、この実施形態は、駒部材7が、ナット3のねじ溝5に係合する一対のウイング部10を有し、かつナット3の外径部に固定される一対の加締部11を有するものとされている。また、駒部材7は、メタルインジェクションモールディング法で製造された焼結合金製とされている。駒部材7の概略形状を図1(D)に示す。図1(C)は、図2のC−C線に沿う断面図である。
In such a piece-
駒部材7は、図1(B)に示すように、連結溝9がナット軸心Oに対するねじ溝5の傾斜方向と交差する方向に傾斜して延びており、この連結溝9の延びる方向が駒部材7の長手方向となる。連結溝9の平面形状は、両端がねじ溝5に滑らかに続くように、略S字状とされている。
ウイング部10は、駒部材7がナット外径側へ脱落することを阻止する部分である。ウイング部10は、駒部材7における長手方向に沿う両側の側面に、ナットねじ溝5の延びる方向に沿って突出しており、これらナットねじ溝5に嵌合するものとされる。駒部材7は、ナット3の内側から嵌合用開口8に嵌合状態に挿入され、両側のウイング部10がナットねじ溝5に嵌合させられる。
As shown in FIG. 1B, the
The
加締部11は、駒部材7の長手方向の両端に、ナット外径側へ突出する突片として設けられる。これら加締部11は、駒部材7の製造時は図5(A)のように直立状態に形成され、これを図5(B)のように根元部分で屈曲するように駒部材長手方向の外側へ斜めに傾斜するように加締る。これにより、加締部11は、図1(C)のように、ナット3の嵌合用開口8のナット外径側の開口縁に設けられた広がり部8aに係合する。
嵌合用開口8の平面形状は、図3(A),(B)に示すように、両端が半円状となったトラック形状とされる。広がり部8aは、この嵌合用開口8の両端の半円状部分に、外径側が次第に広がる断面テーパ状の座繰り状部分として形成されている。このテーパ状となった広がり部8aに、加締部11が加締によって押し付けられる。
The
As shown in FIGS. 3A and 3B, the planar shape of the
このように、駒部材7は、ナット3の内径側にウイング部10が係合し、かつ外径側に加締部11が係合することにより、ナット3に固定される。
Thus, the
駒部材7の形状を図5と共に説明する。駒部材7は、ナット外径側の面における長手方向の中央がフラット面部7aとされ、フラット面部7aの両側に切欠状部7bを介して上記加締部11となる突片が設けられている。フラット面部7aは、駒部材7の製造過程における焼成時に台(図示せず)の上に載せる面であり、平面部分である。両側の加締部11となる突片は、その先端がフラット面部7aと同じかまたはフラット面部7aよりも引っ込んだ位置となる長さとされる。フラット面部7aの長さLaは、駒部材7の長手方向全幅Lの50%以上とされる。例えば、全幅Lが11mmの場合に、フラット面部7aの長さLaが5.6mmとされる。駒部材7の射出成形時のゲート19は、ウイング部10の先端面に設けることが好ましい。
The shape of the
図1のねじ軸2,ナット3,および駒部材7の詳細および材質等を説明する。図2に示すように、ねじ軸2のねじ溝4の形成範囲は両端を除く部分とされ、一端にカップリング嵌合部13が設けられている。ねじ軸2は、鋼材からからなり、ねじ溝4は転造されて、ねじ溝4およびカップリング嵌合部13が高周波焼入れ等で熱処理され、あるいは全体に浸炭焼入れ等の熱処理が施される。
Details and materials of the
ナット3は、図3に示すように、外周面に一対のトラニオン軸部14を有している。ナット4は、図4に示すように、嵌合用開口8が複数箇所(図示の例では4箇所)に設けられ、各嵌合用開口8に駒部材7が固定される。ナット4は、鋼材からなり、そのねじ溝5は、例えばタッピング等の切削により加工され、その後に熱処理される。熱処理には真空下による浸炭焼入等が採用される。
As shown in FIG. 3, the
駒部材7は、上記のようにメタルインジェクションモールディング法(以下「MIM」と略称する)で製造され、焼結金属製とされる。MIMは、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形した後、焼成する方法である。具体的には、例えば、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に増粒する。前記のように造粒したペレットは、射出成形機(図示せず)のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で注入することにより成形する。射出成形機はプラスチック用のものと同様のもので良い。成形された駒部材7の未焼結体は、真空炉内等で浸炭処理等の熱処理を施し、焼成する。
焼成した駒部材7は、そのまま使用しても良いが、焼成の後、浸炭焼入れまたは高周波焼入れ等で焼入れを施して完成品とする。
The
The fired
駒部材7の材料は、鉄を主成分とし、ニッケルを3.0〜10.0wt%含有する材料とされる。ニッケル含有量は、6.5〜8.5wt%であることがより好ましい。また、微量の炭素を含むものとれる。このような材料としては、例えば日本粉末冶金工業規格のFEN8が好ましく、この他にステンレス鋼のSUS316LやSUS630であっても良い。「FEN8」は、日本粉末冶金工業規格によると、C:0.1wt%以下、Ni:6.5〜8.5wt%とされている。このような材質の金属粉が、上記MIMにおける上記金属粉に用いられる。
The material of the
この構成のボールねじ1によると、駒部材7にナットねじ溝5に嵌合するウイング部10を内径部より張出させ、外径側で加締部11により固定を行う構成としたため、駒部材7を堅固に固定することができる。また、固定作業が簡単である。すなわち、組立時の駒部材7の落下防止、および加締後の駒部材7の装着の安定化が達成される。
ナットねじ溝5にウイング部10を嵌合する構成とした場合、その寸法ばらつきはそのまま駒部材7の連結溝9におけるすくい面と、ナットねじ溝5との段差精度に直結する。そのため、ウイング部10の精度が安定していないと、この嵌合構造は成り立たない。しかし、駒部材7はMIM製としたため、精度の良い固定が可能である。一般の焼結部品の場合は、±0.1〜0.2mmの公差が必要であるが、MIMの場合、±0.05mmの公差内に仕上げることが可能である。そのため、上記段差精度の確保が可能で、円滑なボール6の循環を行うことが可能となる。自動車用のアクチュエータ、特にトランスミッション用のアクチュエータは、運転者の操作のフィーリングに影響するため、円滑な動作が望まれる。
According to the
When the
駒部材7の材質は、鉄を主成分とし、ニッケルを6.5〜8.5wt%含有するものとしたため、加締に最適な材質となり、加締部11に割れ等の不具合が発生することがなく、安定的に生産が可能である。駒部材の材質が、ニッケルを3.0wt%以上と多く含んでいると、加工性,耐食性に優れたものとなり、加工コストが低減できる。ニッケル含有量を3.0wt%よりも増加すると、増加に従って加工性,耐食性が向上するが、8.0wt%程度を超えても、増加に伴う加工性,耐食性の向上は得られない。鉄に比べて高価な材料であるニッケルの含有量を必要以上に増やすことは無駄であり、ニッケル含有量の上限は10%以内とすることが好ましい。特に、6.5〜8.5wt%の範囲とすることが好ましい。
Since the material of the
駒部材7の材質として、ニッケルを6.5wt%未満とすることも可能であるが、日本粉末冶金工業規格によれば、MIM素材として、FEN8と同系列の材料は「FEN2」のみである。FEN2は、C:0.1wt%以下、Ni:1.50〜2.50wt%と規定されており、これはニッケル(Ni)の含有量が少なく、ほぼ純鉄に近い性質を示す。FEN2の場合は殆ど耐食性を持たず、また加締以前に駒部材7としての機械的強度が不足する。また、表面硬度も、FEN8はHV170であるが、FENはHV90と半分程度しか得られないため、機械構造用部品である駒部材7として採用に適さない。
また、上記のように8.0wt%を超えるニッケル量を添加しても、強度、表面硬度は殆どかわらないため、8.5wt%を超えるニッケル量を添加は、材料の無駄である。
したがって、ニッケル含有量を6.5〜8.5wt%の範囲とすることが、加締構造を採る駒部材7の材質としてふさわしく、かつ引張荷重や表面硬度等の機械的強度とのバランスのとれた材料となる。
Although it is possible to make nickel less than 6.5 wt% as the material of the
Moreover, even if the nickel amount exceeding 8.0 wt% is added as described above, the strength and the surface hardness hardly change. Therefore, adding the nickel amount exceeding 8.5 wt% is a waste of material.
Therefore, a nickel content in the range of 6.5 to 8.5 wt% is suitable as a material for the
図6は、この発明の他の実施形態を示す。このボールねじ1Aは、ナット3に、第1の実施形態におけるトラニオン軸部14(図2)を有しておらず、他の部品係合用の溝16が設けられている。溝16は、溝長手方向に沿う溝底の断面形状が円弧状とされている。ナット3の駒部材7は、両端に位置して2個設けられている。この実施形態におけるその他の構成,効果は、図1ないし図5に示した第1の実施形態と同じである。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. In this ball screw 1A, the
次に、駒部材7の材質についての試験例を説明する。試験は、第1の実施形態にかかるボールねじ1における駒部材7について行った。MIMに使用される材料としては次の3種類が代表的である。
(1).SUS316L
(2).SUS630
(3).FEN8
これらの材料の成分および強度についての規定は、JIS規格によると表1のとおりである。
Next, a test example regarding the material of the
(1) .SUS316L
(2) .SUS630
(3) .FEN8
According to the JIS standard, the specifications regarding the components and strength of these materials are as shown in Table 1.
ただし、(1).SUS316Lは、強度面(引張強さ)で機械部品としてはやや小さい値である。このため、駒部材としては、(3).FEN8の方が望ましい。(3).FEN8は、SS400と同程度の強度を持つ。
(2).SUS630は、オーステナイト系ステンレス鋼であり、析出硬化型と呼ばれる。そのため、焼結時の温度で硬度上昇が起こり、耐摩耗特性は向上するが、じん性を失うため、冷間塑性加工として、加締を行うことは不利になっている。
However, (1) .SUS316L is a slightly small value as a mechanical part in terms of strength (tensile strength). For this reason, (3). FEN8 is preferable as the piece member. (3). FEN8 has the same strength as SS400.
(2) SUS630 is an austenitic stainless steel and is called a precipitation hardening type. For this reason, the hardness rises at the sintering temperature and the wear resistance is improved. However, since the toughness is lost, it is disadvantageous to perform caulking as cold plastic working.
この試験結果から、加締部11で固定する駒部材7をMIM製とする場合、FEN8のようにニッケルの含有量が6.5〜8.5wt%の鋼材が最適と考えられる。
From this test result, when the
図7〜図9は、これらの実施形態に係るボールねじ1を使用した自動マニュアルトランスミッション(AMT)におけるシフト機構の一例を示す。このシフト機構30は、ハウジング31内に複数本平行に設置された進退自在な任意のシフトレール32を、その長手方向(Y方向)に移動させることで、シフト動作、つまり変速ギヤ(図示せず)の切換を行うものである。各シフトレール32は、切欠32aを有していて、図8のシフトフィンガ33が係合可能である。このシフトフィンガ33の係脱により、進退動作させるシフトレール32が選択される。
7 to 9 show an example of a shift mechanism in an automatic manual transmission (AMT) using the
シフトフィンガ33を上記選択のために進退させるを動作に、第1のモータ34および第1のボールねじ36が用いられる。また、シフトフィンガ33を揺動させてシフトレール32を進退させる動作に、図9の第2のモータ35および第2のボールねじ37が用いられる。図8の第1のボールねじ36には、図6に示した実施形態のボールねじ1Aが用いられる。図9の第2のボールねじ37には図1ないし図5に示した実施形態のボールねじ1が用いられる。
この自動マニュアルトランスミッションは、このように2つのボールねじ36,37を備えていて、これらのボールねじ36,37に、前記各実施形態の自動車用ボールねじ1A,1がそれぞれが用いられる。
The
The automatic manual transmission includes the two
図8において、ハウジング31に第1のシャフト部材38が進退自在に設置され、その外周にスリーブ39が進退のみ自在に嵌合している。スリーブ39は、第1のシャフト38と一体に回動が可能である。このスリーブ39に、上記シフトフィンガ34が設けられている。第1のシャフト部材38と平行に、第1のボールねじ36のねじ軸2が配置されてハウジング31に回転自在に支持され,ねじ軸2の一端は第1のモータ34の出力軸にカップリング40を介して回転伝達可能に連結されている。ボールねじ36のナット3は、溝16(図6)を有していて、この溝16に、スリーブ39に設けられた係合片41がナット進退方向に係合する。この係合のため、モータ34でボールねじ36のねじ軸2を回転させることにより、そのナット3が進退し、ナット3と共に、スリーブ39およびシフトフィンガ33を進退させることができる。この進退により、任意のシフトレール32の切欠32aにシフトフィンガ33を係合させることができる。
In FIG. 8, the
図9において、第2のボールねじ37のねじ軸2は、ハウジング31に回転自在に設置されていて、モータ35の出力軸にカップリング42を介して回転伝達可能に連結されている。ボールねじ37のナット3に設けられたトラニオン軸部16は、レバー44に設けられた係合切欠44aに係合している。レバー44は、ハウジング31に支持部45によって回動自在に支持された回動シャフト46と一体に固定されており、回動シャフト46の軸心回りに正逆揺動自在である。第2のモータ35により第2のボールねじ37のねじ軸2を回転させると、ナット3が進退し、このナット3の進退により、レバー44と共に回動シャフト46が回動させられる。回動シャフト46は、図8の第1のシャフト38と平行に設けられていて、レバー等の駆動伝達手段(図示せず)を介し、その回動を第1のシャフト38に伝達可能である。このため、第2のモータ35で第2のボールねじ37のねじ軸2を回転させ、これによりそのナット3を進退させることにより、レバー44、回動シャフト46、および第1のシャフト38を介してスリーブ39が回動させられる。このスリーブ39の回動により、そのシフトフィンガ34が係合したシフトレール32を進退させ、変速ギヤ(図示せず)の切換動作が行える。
In FIG. 9, the
1,1A…ボールねじ
2…ねじ軸
3…ナット
4,5…ねじ溝
6…ボール
7…駒部材
8…嵌合用開口
8a…広がり部
9…連結溝
10…ウイング部
11…加締部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004127974A JP2005308141A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Ball screw |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004127974A JP2005308141A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Ball screw |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005308141A true JP2005308141A (en) | 2005-11-04 |
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ID=35437131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004127974A Pending JP2005308141A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Ball screw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005308141A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146915A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Ntn Corp | Koma type ball screw |
| JP2007154932A (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Ntn Corp | Roller type ball screw |
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| JP2007205474A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Ntn Corp | Piece type ball screw |
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-
2004
- 2004-04-23 JP JP2004127974A patent/JP2005308141A/en active Pending
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