JP2008286353A - Koma-type ball screw and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】加工工数を削減して低コスト化を図ると共に、駒窓の加工時にバリが発生するのを防止して円滑なボールの循環を図り、信頼性を向上させた駒式ボールねじおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】ナット3に断面円形状の駒窓6に嵌合され、連結溝5aが形成された駒部材5を備えた駒式ボールねじの製造方法において、ナット3のねじ溝3aが切削加工により仕上げられた後に、駒窓6がドリル加工によって下穴6aが粗加工され、この下穴6aに挿入されたボーリング加工工具10が、回転した状態でナット3の内径側から外径側に向って送られて駒窓6が所定の寸法に仕上げ加工されているので、ねじ溝3aにおける駒窓6の縁部にバリが発生するのを防止することができる。したがって、バリ除去加工が不要となり、ねじ溝3aの研削加工廃止と相俟って低コスト化を図ると共に、円滑なボールの循環を図ることができる。
【選択図】図4[PROBLEMS] To reduce cost by reducing processing man-hours, and to prevent the occurrence of burrs when processing a piece window, to facilitate smooth circulation of the ball, and to improve the reliability of the piece type ball screw and its A manufacturing method is provided.
In a manufacturing method of a piece-type ball screw having a piece member 5 fitted with a piece window 6 having a circular cross section in a nut 3 and formed with a connecting groove 5a, the screw groove 3a of the nut 3 is cut. After finishing the above, the hole 6a is roughly machined by drilling the piece window 6, and the boring tool 10 inserted into the pilot hole 6a is rotated from the inner diameter side of the nut 3 toward the outer diameter side. Since the piece window 6 is finished to a predetermined size, it is possible to prevent burrs from occurring at the edge of the piece window 6 in the screw groove 3a. Accordingly, the burr removal process is not required, and it is possible to reduce the cost in combination with the abolition of the grinding process of the screw groove 3a and to smoothly circulate the balls.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、放電加工機やタッピングセンター等の各種工作機械、あるいは自動車の電動パワーステアリングやアクチュエータ等に使用されるボールねじに関し、特に、ボール循環部品として駒部材を使用した駒式ボールねじおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a ball screw used in various machine tools such as an electric discharge machine or a tapping center, or an electric power steering or an actuator of an automobile, and more particularly, a piece type ball screw using a piece member as a ball circulation part and its It relates to a manufacturing method.
ボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する両ねじ溝により形成された転動路に収容された多数のボールと、転動路を周回経路とする循環機構とを備え、例えば、ナットを回転運動させることでねじ軸を直線運動させる運動変換機構として使用されている。 The ball screw is composed of a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, a nut externally fitted to the screw shaft, and a spiral screw groove formed on the inner peripheral surface, and both opposing screw grooves. It is equipped with a large number of balls accommodated in the formed rolling path and a circulation mechanism having the rolling path as a circuit path, and is used as a motion conversion mechanism that linearly moves the screw shaft by rotating the nut, for example. ing.
一般的にボールねじは、ボールの循環機構が異なる種々の形式のものがあり、その一つに駒式と呼ばれるものがある。この駒式ボールねじは、ねじ溝の連結路を有し、転動路を周回経路とする循環用の駒部材がナットに装着されているもので、構成が比較的簡素で、かつコンパクトに構成できる利点がある。 Generally, there are various types of ball screws having different ball circulation mechanisms, one of which is called a piece type. This piece-type ball screw has a threaded groove connection path, and a circulation piece member with a rolling path as a circulation path is attached to the nut. The structure is relatively simple and compact. There are advantages you can do.
このような駒式ボールねじの代表的な一例を図6に示す。この駒式ボールねじ50は、外周面に螺旋状のねじ溝51aが形成されたねじ軸51と、このねじ軸51に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝52aが形成されたナット52と、対向する両ねじ溝51a、52aにより形成された転動路に転動自在に収容された多数のボール53と、これらボール53の循環用部材となる駒部材54とを備えている。
A typical example of such a piece-type ball screw is shown in FIG. This piece-
円筒状のナット52の胴部には、内外の周面に貫通してねじ溝52aの一部を切欠く断面略円形の駒窓55が穿設され、この駒窓55に対応して断面略円形の駒部材54が嵌合されている。駒部材54の内方には、ねじ溝52aの隣合う1周分同士を連結する連結溝54aが形成され、この連結溝54aとねじ溝52aの略1周の部分とでボール53の転動路を構成している。転動路内の内外のねじ溝51a、52a間に介在された多数のボール53は、ねじ溝51a、52aに沿って転動し、そして、駒部材54の連結溝54aに案内され、ねじ軸51のねじ山を乗り越えて隣接するねじ溝52aに戻り、再びねじ溝51a、52aに沿って転動する。
The
駒部材54の連結溝54aは、ナット52の隣接するねじ溝52a、52a間を滑らかに接続するように略S字状に湾曲して形成されている。連結溝54aの深さは、ボール53が連結溝54a内でねじ軸51におけるねじ溝51aのねじ山を越えることができる深さとされている。
The connecting
ここで、この駒式ボールねじ50は、図7に示すように、駒部材54の両側に断面が略円形の丸棒状に形成されたアーム56が突設され、ナット52のねじ溝52aに所定の径方向すきまを介して係合されている。このアーム56によって、駒部材54がナット52に対して軸方向に位置決めされると共に、駒部材54が駒窓55から径方向外方に抜け出すのを防止している。このように、駒部材54が断面円形に形成されているので、駒窓55の加工工数が削減できて低コスト化を図ることができると共に、駒部材54がナット52に対して軸方向に精度良く、かつ、容易に位置決めすることができ、信頼性を向上させることができる。
Here, as shown in FIG. 7, the piece
さらに、駒部材54のアーム56がナット52のねじ溝52aに沿う円弧状に形成されると共に、このアーム56の幅中心に沿う円弧の曲率半径R’が、ねじ溝52aの溝中心の曲率半径Rよりも大きくされ、アーム56とねじ溝52aの内面とが無負荷で接触する位置をアーム56の先端としている。
Further, the
この種の駒部材54の脱落防止構造では、駒部材54の連結溝54aに負荷される抜け荷重をアーム56によって受けることになる。この場合の抜け荷重としては、ボール53の公転による遠心力によるものや、ボール53が駒部材54の連結溝54aからナット52のねじ溝52aの内面に乗り上げた時の径方向分力によるものが挙げられる。このような抜け荷重を受けると、アーム56が変形してボール53に循環不良が生じたり、駒部材54のナット52からの脱落に対する信頼性を低下させることになるが、この構成により、この無負荷状態から駒部材54へ抜け荷重が負荷されると、アーム56が弾性変形してアーム56全体がナット52のねじ溝52aの内面に接触するようになり、両者の接触面積が増加することになる。そのため、アーム56の過度の塑性変形が防止されて駒部材54の抜け力に対する剛性向上が可能となり、アーム56の変形によるボール53の循環不良を抑制することができる。
このような従来の駒式ボールねじ50は、駒部材54のアーム56により駒部材54の抜け止めと位置決めとがなされ、高精度で高強度の性能が得られると共に、駒部材54の抜け力に対する剛性が向上してアーム56の変形によるボール53の循環不良を抑制することができるという特徴を具備している。ここで、ナット52のねじ溝52aは、切削で粗加工された後、研削仕上げ加工によって形成されている。そして、この種の従来のボールねじ50においては、ねじ溝52aの切削加工が断続加工とならないように、駒窓55は、このねじ溝52aの切削加工後にボールエンドミル加工やドリル加工によって外径側から内径側に向って貫通して形成される。この時、駒窓55の加工によってねじ溝52aにおける駒窓55の縁部にバリが発生するが、後加工としてねじ溝52aが研削加工されるため、ボール53の循環不良は発生しなかった。
Such a conventional piece-
一方、この種のボールねじ50は自動車の電動アクチュエータとして多用されているが、このような用途に使用される駒式ボールねじ50においては、加工工数を削減して低コスト化を図るために、最近、研削加工を廃止して切削加工のみでねじ溝52aを仕上げる傾向がある。この場合、駒窓55の加工時に発生するバリが問題となる。したがって、発生したバリによるボール53の循環不良を防止するため、駒窓55の加工後にバリを除去する必要があった。然しながら、このバリ除去加工は手作業となり、煩雑で工数がかかるだけでなく、連結溝54aとねじ溝52a間の繋ぎ部に段差が発生してボール53の振動や騒音を誘発しないように、作業には熟練度が要求されていた。これでは、研削加工を廃止した効果は半減し、低コスト化には限界があった。
On the other hand, this type of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、加工工数を削減して低コスト化を図ると共に、駒窓の加工時にバリが発生するのを防止して円滑なボールの循環を図り、信頼性を向上させた駒式ボールねじおよびその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, reducing the number of processing steps and reducing the cost, and preventing the occurrence of burrs during the processing of the piece window, thereby achieving smooth ball circulation. An object of the present invention is to provide a piece type ball screw with improved reliability and a method for manufacturing the same.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成されると共に、前記駒窓がボーリング加工によって所定の寸法に形成された仕上げ面で構成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、転動路を周回経路とし、ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材を備え、駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して駒部材が断面円形に形成されると共に、駒窓がボーリング加工によって所定の寸法に形成された仕上げ面で構成されているので、駒窓の加工精度を向上させ、駒部材を精度良く位置決め固定することができる。 As described above, a piece member that is fitted to a piece window formed in the trunk portion of the nut, has a rolling path as a circulation path, and a connection groove that connects between adjacent screw grooves of the nut is provided. Since the window is formed in a circular cross section, the piece member is formed in a circular cross section corresponding to this piece window, and the piece window is composed of a finished surface formed to a predetermined size by boring processing. Therefore, the piece member can be positioned and fixed with high accuracy.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記ナットのねじ溝が切削加工によって形成されていれば、研削加工を廃止して加工工数の削減ができ低コスト化を図ることができる。 Preferably, as in the invention described in claim 2, if the thread groove of the nut is formed by cutting, the grinding process can be abolished, the number of processing steps can be reduced, and the cost can be reduced.
また、請求項3に記載の発明のように、前記ねじ軸のねじ溝が転造加工によって形成されていれば、素材の歩留まりを向上させ、一層の低コスト化を図ることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記駒部材が浸炭材の金属粉からなる焼結合金をMIMによって成形され、浸炭焼入れによって硬化処理されていれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができると共に、耐摩耗性を向上させることができる。
Further, as in the invention described in
また、本発明のうち請求項5に記載の方法発明は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成された駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットのねじ溝が切削加工により仕上げられた後に、前記駒窓がドリル加工によって下穴が粗加工され、この下穴に挿入されたボーリング加工工具が、回転した状態で当該ナットの内径側から外径側に向って送られて前記駒窓が所定の寸法に仕上げ加工されている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method invention according to
このように、ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、転動路を周回経路とし、ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材を備え、駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して駒部材が断面円形に形成された駒式ボールねじの製造方法において、ナットのねじ溝が切削加工により仕上げられた後に、駒窓がドリル加工によって下穴が粗加工され、この下穴に挿入されたボーリング加工工具が、回転した状態でナットの内径側から外径側に向って送られて駒窓が所定の寸法に仕上げ加工されているので、ねじ溝における駒窓の縁部にバリが発生するのを防止することができる。したがって、バリ除去加工が不要となり、加工工数の削減により低コスト化を図ると共に、この部位を通過するボールの振動や騒音の発生を防止して円滑なボールの循環を図り、信頼性を向上させた駒式ボールねじを提供することができる。 As described above, a piece member that is fitted to a piece window formed in the trunk portion of the nut, has a rolling path as a circulation path, and a connection groove that connects between adjacent screw grooves of the nut is provided. In the method of manufacturing a piece type ball screw in which a window is formed in a circular cross section and a piece member is formed in a circular cross section corresponding to the piece window, the piece window is drilled after the thread groove of the nut is finished by cutting. A rough hole is machined by machining, and the boring tool inserted in this pilot hole is sent from the inner diameter side of the nut toward the outer diameter side in a rotated state, and the piece window is finished to a predetermined size. Therefore, it is possible to prevent burrs from occurring at the edge of the piece window in the thread groove. This eliminates the need for deburring and reduces costs by reducing the number of processing steps, and also prevents the generation of vibration and noise from the ball passing through this part, thereby improving the reliability of the ball. A piece-type ball screw can be provided.
また、請求項6に記載の発明のように、前記ボーリング加工工具が、ホルダーと、このホルダーの先端部に交換自在に固定されたチップとで構成されると共に、このチップの刃先部に切れ刃角が付けられ、この切れ刃角が10〜30°の範囲に設定されていれば、チップが駒窓の開口部に達する際、切りくずがチップの付け根部に残留して脱落しにくくなり、細かい切りくずとなってスムースに排出される。したがって、切りくずがリング状となって押出されることがなく、チップの交換頻度が延長されて低コスト化を一層図ることができると共に、駒窓の加工精度を向上させ、駒部材を精度良く位置決め固定することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the boring tool is composed of a holder and a tip that is replaceably fixed to the tip of the holder, and a cutting edge is formed at the tip of the tip. If a corner is attached and this cutting edge angle is set in the range of 10 to 30 °, when the tip reaches the opening of the piece window, chips remain at the base of the tip and are difficult to fall off, It is discharged smoothly as small chips. Therefore, the chips are not extruded in a ring shape, the chip replacement frequency can be extended and the cost can be further reduced, the processing accuracy of the piece window can be improved, and the piece member can be accurately Can be positioned and fixed.
本発明に係る駒式ボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成されると共に、前記駒窓がボーリング加工によって所定の寸法に形成された仕上げ面で構成されているので、駒窓の加工精度を向上させ、駒部材を精度良く位置決め固定することができる。 The piece ball screw according to the present invention includes a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, a nut externally fitted to the screw shaft, and a spiral screw groove formed on the inner peripheral surface, The nut is fitted into a plurality of balls accommodated in a rolling path formed by the both screw grooves facing each other, and a piece window drilled in a body portion of the nut, and the rolling path serves as a circulation path, and the nut And a piece member formed with a connecting groove connecting between adjacent screw grooves, the piece window is formed in a circular cross section, and the piece member is formed in a circular cross section corresponding to the piece window, Since the piece window is composed of a finished surface formed to a predetermined size by boring, the piece window machining accuracy can be improved and the piece member can be positioned and fixed with high accuracy.
また、本発明に係る駒式ボールねじの製造方法は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成された駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットのねじ溝が切削加工により仕上げられた後に、前記駒窓がドリル加工によって下穴が粗加工され、この下穴に挿入されたボーリング加工工具が、回転した状態で当該ナットの内径側から外径側に向って送られて前記駒窓が所定の寸法に仕上げ加工されているので、ねじ溝における駒窓の縁部にバリが発生するのを防止することができる。したがって、バリ除去加工が不要となり、加工工数の削減により低コスト化を図ると共に、この部位を通過するボールの振動や騒音の発生を防止して円滑なボールの循環を図り、信頼性を向上させた駒式ボールねじを提供することができる。 In addition, the method of manufacturing the piece-type ball screw according to the present invention includes a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, and a screw thread that is externally fitted to the screw shaft and formed on the inner peripheral surface. And a plurality of balls accommodated in a rolling path formed by the opposing screw grooves, and a piece window formed in the body of the nut, and circulates around the rolling path. And a piece member formed with a connecting groove connecting between adjacent screw grooves of the nut, the piece window is formed in a circular shape in cross section, and the piece member is formed in a circular shape in cross section corresponding to the piece window In the manufacturing method of the formed piece-type ball screw, after the thread groove of the nut is finished by cutting, the boring window is rough-processed by drilling and the boring tool inserted into the prepared hole Is rotated from the inner diameter side to the outer diameter side of the nut. Since the bridge window is sent me is finishing to a predetermined size, it is possible to prevent the burrs at the edge of the bridge window in the thread groove. This eliminates the need for deburring and reduces costs by reducing the number of processing steps, and also prevents the generation of vibration and noise from the ball passing through this part, thereby improving the reliability of the ball. A piece-type ball screw can be provided.
外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成された駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットのねじ溝が切削加工により仕上げられた後に、前記駒窓がドリル加工によって下穴が粗加工され、この下穴に挿入されたボーリング加工工具が、回転した状態で当該ナットの内径側から外径側に向って送られて前記駒窓が所定の寸法に仕上げ加工されている。 It is formed by a screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, a nut externally fitted to the screw shaft and having a helical thread groove formed on the inner peripheral surface, and the opposing screw grooves. A plurality of balls accommodated in the rolling path and a coupling that is fitted to a piece window formed in the body of the nut and connects between adjacent screw grooves of the nut with the rolling path as a circular path. In the method of manufacturing a piece-type ball screw in which the piece window is formed in a circular cross section corresponding to the piece window, and the piece member is formed in a circular cross section corresponding to the piece window, After the screw groove is finished by cutting, the pilot hole is roughly drilled by drilling, and the boring tool inserted in the pilot hole is rotated from the inner diameter side to the outer diameter side of the nut. The piece window is finished to the specified size. It has been.
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1(a)は、本発明に係る駒式ボールねじの一実施形態を示す平面図、(b)は、(a)の縦断面図、図2は、図1のナット単体を示す縦断面図、図3(a)、(b)は、駒窓を加工するための工具を示す正面図、図4(a)〜(d)は、本発明に係るナットの加工工程を示す説明図、図5(a)、(b)は、駒窓の加工状態を示す模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A is a plan view showing an embodiment of a piece-type ball screw according to the present invention, FIG. 1B is a longitudinal sectional view of FIG. 1A, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a single nut of FIG. FIGS. 3 (a) and 3 (b) are front views showing a tool for machining the piece window, and FIGS. 4 (a) to 4 (d) are explanatory views showing the process steps of the nut according to the present invention. FIGS. 5A and 5B are schematic views showing the processing state of the piece window.
この駒式ボールねじ1は、外周面に螺旋状のねじ溝2aが形成されたねじ軸2と、このねじ軸2に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝3aが形成されたナット3と、対向する両ねじ溝2a、3aにより形成された転動路に転動自在に収容された多数のボール4と、これらボール4の循環用部材となる駒部材5とを備えている。
This piece-
円筒状のナット3の胴部には、内外の周面に貫通してねじ溝3aの一部を切欠く断面円形の駒窓6が穿設され、この駒窓6に対応して断面略円形の駒部材5が嵌合されている。駒部材5の内方には、ねじ溝3aの隣合う1周分同士を連結する連結溝5aが形成され、この連結溝5aとねじ溝3aの略1周の部分とでボール4の転動路を構成している。転動路内の内外のねじ溝2a、3a間に介在された多数のボール4は、ねじ溝2a、3aに沿って転動し、そして、駒部材5の連結溝5aに案内され、ねじ軸2のねじ山を乗り越えて隣接するねじ溝3aに戻り、再びねじ溝2a、3aに沿って転動する。
The
駒部材5の連結溝5aは、ナット3の隣接するねじ溝3a、3a間を滑らかに接続するように略S字状に湾曲して形成されている。連結溝5aの深さは、ボール4が連結溝5a内でねじ軸2におけるねじ溝2aのねじ山を越えることができる深さとされている。
The connecting
この駒式ボールねじ1の各ねじ溝2a、3aの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール4との接触角が大きくとれ、かつアキシアルすきまを小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。
The cross-sectional shape of each
駒部材5は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、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造粒される。そして、造粒されたペレットが射出成形機のホッパに供給され、金型内に加熱溶融状態で押し込まれて成形される、所謂MIM(Metal Injection Molding)により成形されている。こうしたMIMによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。
The
金属粉としては、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、C(炭素)が0.13wt%、Ni(ニッケル)が0.21wt%、Cr(クロム)が1.1wt%、Cu(銅)が0.04wt%、Mn(マンガン)が0.76wt%、Mo(モリブデン)が0.19wt%、Si(シリコン)が0.20wt%、残りがFe(鉄)等からなるSCM415を例示することができる。駒部材5は浸炭焼入れによって表面硬さが30〜40HRCの範囲になるように硬化処理され、耐摩耗性が付与されている。
As the metal powder, materials that can be carburized and quenched later, for example, C (carbon) is 0.13 wt%, Ni (nickel) is 0.21 wt%, Cr (chromium) is 1.1 wt%, Cu (copper) Exemplifies SCM415 which is 0.04 wt%, Mn (manganese) is 0.76 wt%, Mo (molybdenum) is 0.19 wt%, Si (silicon) is 0.20 wt%, and the rest is Fe (iron). Can do. The
図2に示すように、ナット3には駒部材5が嵌合される断面円形の駒窓6が複数穿設されている。ここでは両端部に一個ずつ設けられているが、本実施形態では、ねじ溝3aが切削加工により仕上げられた後に、これらの駒窓6がドリル加工によって下穴が粗加工され、駒窓6がボーリング加工によって仕上げられている。一方、ねじ軸2のねじ溝2aは、転造加工によって形成されている。これにより、素材の歩留まりを向上させ、一層の低コスト化を図ることができる。
As shown in FIG. 2, the
駒窓6のボーリング加工は、図3(a)、(b)に示すように、ホルダー7の先端部に交換自在にチップ8、9が固定された工具10、11で切削される。チップ8、9は略三角形や平行四辺形に成形されているが、これに限らず、例えば、図示はしないが、菱形形状に成形されていても良い。また、チップ8、9は、ハイス(高速度)鋼や超硬合金、あるいは、超硬合金の基材に切れ刃であるCBN(立方晶窒化ホウ素)焼結体をロウ付けしたもので構成されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
次に、図4を用いてナット3の加工方法を詳細に説明する。
まず、ねじ溝3aが切削加工された後に、駒窓6がドリル加工によって下穴6aが粗加工され、(a)に示すように、工具10がこの下穴6aに挿入される。次に、(b)に示すように、工具10が下穴6a内で軸方向にオフセットされ、所定の切削取代になるように設定される。そして、(c)および(d)に示すように、工具10が所定の方向に回転した状態で内径側から外径側に向けて送られ、駒窓6が所定の寸法に形成される。
Next, a method for processing the
First, after the
本実施形態では、ねじ溝3aが切削加工された後に、駒窓6がドリル加工によって下穴6aが粗加工され、この下穴6aに挿入された工具10が内径側から外径側に向って送られて内外の周面に貫通してねじ溝3aの一部を切欠いて断面円形に駒窓6が形成されているので、ねじ溝3aにおける駒窓6の縁部にバリが発生するのを防止することができる。したがって、バリ除去加工が不要となり、ねじ溝3aの研削加工を廃止した加工工数の削減と相俟って低コスト化を図ると共に、この部位を通過するボール4の振動や騒音の発生を防止して円滑なボールの循環を図り、信頼性を向上させた駒式ボールねじ1を提供することができる。
In the present embodiment, after the
図5は駒窓6の加工状態を示す模式図であるが、本実施形態では、チップ8、9の刃先部に切れ刃角θが付けられている。この切れ刃角θは、10〜30°の範囲に設定されている。これにより、チップ8、9が駒窓6の開口部、すなわち、ナット3の外径面に達する際、切りくずがチップ8、9の付け根部に残留して脱落しにくくなり、細かい切りくずとなってスムースに排出される。したがって、切りくずがリング状となって押出されることがなく、チップ8、9の交換頻度が延長されて低コスト化を一層図ることができると共に、駒窓6の加工精度を向上させ、駒部材5を精度良く位置決め固定することができる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the machining state of the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る駒式ボールねじは、自動車の電動アクチュエータ等に使用される駒式ボールねじに適用することができる。 The piece type ball screw according to the present invention can be applied to a piece type ball screw used for an electric actuator of an automobile or the like.
1・・・・・・・・・・駒式ボールねじ
2・・・・・・・・・・ねじ軸
2a、3a・・・・・・ねじ溝
3・・・・・・・・・・ナット
4・・・・・・・・・・ボール
5・・・・・・・・・・駒部材
5a・・・・・・・・・連結溝
6・・・・・・・・・・駒窓
6a・・・・・・・・・下穴
7・・・・・・・・・・ホルダー
8、9・・・・・・・・チップ
10、11・・・・・・駒窓加工用の工具
50・・・・・・・・・駒式ボールねじ
51・・・・・・・・・ねじ軸
51a、52a・・・・ねじ溝
52・・・・・・・・・ナット
53・・・・・・・・・ボール
54・・・・・・・・・駒部材
54・・・・・・・・・連結溝
55・・・・・・・・・駒窓
56・・・・・・・・・アーム
R・・・・・・・・・・ねじ溝の溝中心の曲率半径
R’・・・・・・・・・アームの幅中心に沿う円弧の曲率半径
θ・・・・・・・・・・切れ刃角
1 ······ Poma type ball screw 2 ··············
Claims (6)
このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、
前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、
前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成されると共に、
前記駒窓がボーリング加工によって所定の寸法に形成された仕上げ面で構成されていることを特徴とする駒式ボールねじ。 A screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface;
A nut externally fitted to the screw shaft and having a spiral thread groove formed on the inner peripheral surface;
A plurality of balls accommodated in rolling paths formed by the opposing thread grooves;
A piece member that is fitted to a piece window formed in the trunk portion of the nut, has a rolling groove as a circulation route, and a connecting groove that connects between adjacent screw grooves of the nut; and
The piece window is formed in a circular section, and the piece member is formed in a circular section corresponding to the piece window,
A piece-type ball screw, wherein the piece window is formed of a finished surface formed to a predetermined size by boring.
このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
対向する前記両ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、
前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、前記転動路を周回経路とし、前記ナットの隣接するねじ溝間を接続する連結溝が形成された駒部材とを備え、
前記駒窓が断面円形に形成され、この駒窓に対応して前記駒部材が断面円形に形成された駒式ボールねじの製造方法において、
前記ナットのねじ溝が切削加工により仕上げられた後に、前記駒窓がドリル加工によって下穴が粗加工され、この下穴に挿入されたボーリング加工工具が、回転した状態で当該ナットの内径側から外径側に向って送られて前記駒窓が所定の寸法に仕上げ加工されていることを特徴とする駒式ボールねじの製造方法。 A screw shaft having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface;
A nut externally fitted to the screw shaft and having a spiral thread groove formed on the inner peripheral surface;
A plurality of balls accommodated in rolling paths formed by the opposing thread grooves;
A piece member that is fitted to a piece window formed in the trunk portion of the nut, has a rolling groove as a circulation route, and a connecting groove that connects between adjacent screw grooves of the nut; and
In the method of manufacturing a piece type ball screw in which the piece window is formed in a circular shape in cross section and the piece member is formed in a circular shape in cross section corresponding to the piece window,
After the thread groove of the nut has been finished by cutting, a rough hole is drilled in the piece window by drilling, and the boring tool inserted into the pilot hole is rotated from the inner diameter side of the nut. A method of manufacturing a piece-type ball screw, wherein the piece window is finished toward a predetermined size by being sent toward an outer diameter side.
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