JP2002130417A - ねじ及びその製造方法 - Google Patents
ねじ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ねじ溝に焼入れを行うことによりリード精度
の低下を招くことのないねじ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 雄ねじ部が形成されたねじ軸と、雄ねじ
部に対応して雌ねじ部が形成されたナットからなるねじ
であって、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝１２ａの少
なくとも何れか一方が、その底部所定領域１２ａ−３を
挟んで両側面に個別にレーザビームＬ又は電子ビームに
よる焼入れ領域を設けた。
の低下を招くことのないねじ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 雄ねじ部が形成されたねじ軸と、雄ねじ
部に対応して雌ねじ部が形成されたナットからなるねじ
であって、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝１２ａの少
なくとも何れか一方が、その底部所定領域１２ａ−３を
挟んで両側面に個別にレーザビームＬ又は電子ビームに
よる焼入れ領域を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はねじ軸とナットによ
って構成されるねじに関し、特に焼入れによりリード精
度の低下がないねじ及びその製造方法に関するものであ
る。
って構成されるねじに関し、特に焼入れによりリード精
度の低下がないねじ及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来のこの種の転動体としてボー
ルを使用するねじ、即ちボールねじの構成を示す図であ
る。図示するように、ボールねじはねじ軸１０１とナッ
ト１０２を具備し、ねじ軸１０１は転動体であるボール
（図示せず）が転走する転動体転走面となる雄ねじ溝１
０３ａを有する雄ねじ部１０３が形成されており、ナッ
ト１０２には該雄ねじ部１０３の雄ねじ溝１０３ａに対
応してボールが転走する負荷転動体転走面となる雌ねじ
溝を有する雌ねじ部（図示せず）が形成されている。
ルを使用するねじ、即ちボールねじの構成を示す図であ
る。図示するように、ボールねじはねじ軸１０１とナッ
ト１０２を具備し、ねじ軸１０１は転動体であるボール
（図示せず）が転走する転動体転走面となる雄ねじ溝１
０３ａを有する雄ねじ部１０３が形成されており、ナッ
ト１０２には該雄ねじ部１０３の雄ねじ溝１０３ａに対
応してボールが転走する負荷転動体転走面となる雌ねじ
溝を有する雌ねじ部（図示せず）が形成されている。
【０００３】従来、上記構成のねじ軸１０１の転動体転
走面となる雄ねじ溝１０３ａやナット１０２の負荷転動
体転走面となる雌ねじ溝には、ねじ切り加工後に焼入れ
を行っている。図２及び図３はねじ軸１０１の転動体転
走面となる雄ねじ溝１０３ａに焼入れをする例を示す図
である。図２では、ねじ軸１０１にねじ切り加工（鍛造
又は切削加工）後に浸炭手法により軸１０１の全表面に
所定の厚さの焼入れ部１０１ａを形成している。また、
図３では、ねじ軸１０１にねじ切り加工後に雄ねじ溝１
０３ａの全面を高周波焼入れして焼入れ部１０１ｂを形
成し、その後雄ねじ溝１０３ａの底部に逃げ溝１０１ｃ
を形成して応力を切断している。
走面となる雄ねじ溝１０３ａやナット１０２の負荷転動
体転走面となる雌ねじ溝には、ねじ切り加工後に焼入れ
を行っている。図２及び図３はねじ軸１０１の転動体転
走面となる雄ねじ溝１０３ａに焼入れをする例を示す図
である。図２では、ねじ軸１０１にねじ切り加工（鍛造
又は切削加工）後に浸炭手法により軸１０１の全表面に
所定の厚さの焼入れ部１０１ａを形成している。また、
図３では、ねじ軸１０１にねじ切り加工後に雄ねじ溝１
０３ａの全面を高周波焼入れして焼入れ部１０１ｂを形
成し、その後雄ねじ溝１０３ａの底部に逃げ溝１０１ｃ
を形成して応力を切断している。
【０００４】上記図２に示す方法は、ねじ軸１０１の全
表面に焼入れ部１０１ａを形成するため、ねじ軸１０１
の変形は避けられず、リード精度を高くできないという
問題があった。また、図３に示す方法も雄ねじ溝１０３
ａの全面に焼入れ部１０１ｂを形成するため、その後に
逃げ溝１０１ｃを形成して応力を切断しようとも、若干
の影響は避けられず、リード精度を高めることが難しい
という問題があった。なお、ナット１０２においても、
同様な焼入れを行うため、同様な問題が発生する。
表面に焼入れ部１０１ａを形成するため、ねじ軸１０１
の変形は避けられず、リード精度を高くできないという
問題があった。また、図３に示す方法も雄ねじ溝１０３
ａの全面に焼入れ部１０１ｂを形成するため、その後に
逃げ溝１０１ｃを形成して応力を切断しようとも、若干
の影響は避けられず、リード精度を高めることが難しい
という問題があった。なお、ナット１０２においても、
同様な焼入れを行うため、同様な問題が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、ねじ溝に焼入れを行うことにより
リード精度の低下を招くことのないねじ及びその製造方
法を提供することを目的とする。
みてなされたもので、ねじ溝に焼入れを行うことにより
リード精度の低下を招くことのないねじ及びその製造方
法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、雄ねじ部が形成されたねじ軸
と、雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成されたナットか
らなるねじであって、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝
の少なくとも何れか一方が、その底部所定領域を挟んで
両側面に個別に焼入れ領域を設けたことを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、雄ねじ部が形成されたねじ軸
と、雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成されたナットか
らなるねじであって、雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝
の少なくとも何れか一方が、その底部所定領域を挟んで
両側面に個別に焼入れ領域を設けたことを特徴とする。
【０００７】上記のように、ねじ溝の底部所定領域を挟
んで両側面に個別に焼入れ領域を設けたことにより、ね
じ溝の底部所定領域は焼入れのない部分となり両側面の
みが焼入れ部分となり、他は焼入れによる組成の収縮を
受けないから、ピッチ精度、リード精度は殆ど影響を受
けず、荒い加工時、研削加工時の精度を維持し、最小の
研削代で済み、研削リード誤差も小さくなる。
んで両側面に個別に焼入れ領域を設けたことにより、ね
じ溝の底部所定領域は焼入れのない部分となり両側面の
みが焼入れ部分となり、他は焼入れによる組成の収縮を
受けないから、ピッチ精度、リード精度は殆ど影響を受
けず、荒い加工時、研削加工時の精度を維持し、最小の
研削代で済み、研削リード誤差も小さくなる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のねじにおいて、ねじ軸の雄ねじ部のねじ溝は転動体転
走面となっており、ナットの雌ねじ部のねじ溝は該転動
体転走面に対応する負荷転動体転走面となっており、該
ナットは該負荷転動体転走面を含む転動体循環路を具備
し、転動体循環路に複数の転動体を配列収容し、該転動
体はねじ軸及びナットの相対回転に伴って循環するよう
に構成したことを特徴とする。
のねじにおいて、ねじ軸の雄ねじ部のねじ溝は転動体転
走面となっており、ナットの雌ねじ部のねじ溝は該転動
体転走面に対応する負荷転動体転走面となっており、該
ナットは該負荷転動体転走面を含む転動体循環路を具備
し、転動体循環路に複数の転動体を配列収容し、該転動
体はねじ軸及びナットの相対回転に伴って循環するよう
に構成したことを特徴とする。
【０００９】上記のように転動体転走面となっているね
じ軸のねじ溝及び負荷転動体転走面となっているナット
のねじ溝の少なくとも何れか一方が、その底部所定領域
を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設けた構成である
ので、高いピッチ精度、リード精度を有するねじ軸、ナ
ットで構成されたねじとなる。
じ軸のねじ溝及び負荷転動体転走面となっているナット
のねじ溝の少なくとも何れか一方が、その底部所定領域
を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設けた構成である
ので、高いピッチ精度、リード精度を有するねじ軸、ナ
ットで構成されたねじとなる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のねじにおいて、ねじ軸の転動体転走面及びナットの負
荷転動体転走面は、異なる２つの円弧が交差する断面形
状を有し、転動体はボールであることを特徴とする。
のねじにおいて、ねじ軸の転動体転走面及びナットの負
荷転動体転走面は、異なる２つの円弧が交差する断面形
状を有し、転動体はボールであることを特徴とする。
【００１１】上記のようにねじ軸の転動体転走面及びナ
ットの負荷転動体転走面は、異なる２つの円弧が交差す
る断面形状、即ちゴシックアーチ形状となっているの
で、２つの円弧が交差する部分の底部は転動体であるボ
ールが接触しない部分であり、焼入れを必要としていな
い部分であるから、この底部所定領域を挟んで両側面に
個別に焼入れ領域を設けることにより、本発明の上記効
果が有効に作用する。
ットの負荷転動体転走面は、異なる２つの円弧が交差す
る断面形状、即ちゴシックアーチ形状となっているの
で、２つの円弧が交差する部分の底部は転動体であるボ
ールが接触しない部分であり、焼入れを必要としていな
い部分であるから、この底部所定領域を挟んで両側面に
個別に焼入れ領域を設けることにより、本発明の上記効
果が有効に作用する。
【００１２】請求項４に記載の発明は、雄ねじ部が形成
されたねじ軸と、雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成さ
れたナットからなるねじの製造方法であって、雄ねじ部
及び雌ねじ部の各ねじ溝の少なくとも何れか一方に、そ
の底部所定領域を挟んで両側面を個別にレーザービーム
或いは電子ビームで焼入れしたことを特徴とする。
されたねじ軸と、雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成さ
れたナットからなるねじの製造方法であって、雄ねじ部
及び雌ねじ部の各ねじ溝の少なくとも何れか一方に、そ
の底部所定領域を挟んで両側面を個別にレーザービーム
或いは電子ビームで焼入れしたことを特徴とする。
【００１３】レーザービーム或いは電子ビームによる焼
入れでは、ねじ軸及びナットを構成する母材表面にレー
ザービーム或いは電子ビームを照射し、その高エネルギ
ー密度の熱源によって局部的に該母材の表面層をごく短
時間に熱処理温度に到達させて加熱を中断するから、熱
は母材内部に伝導し、急速に冷却が進む結果、焼入れが
行われるものである。その特徴は母材に殆ど変形が生じ
ないので、後加工が省略できること、小さい部分、深い
溝底面などにも適用できるというものである。従って、
上記のようにねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面を個
別にレーザービーム或いは電子ビームにより焼入れを行
うことにより、後加工が省略でき、ねじ溝形成の荒い加
工時、研削加工時の精度を維持できる焼入れが可能とな
る。また、レーザービーム或いは電子ビームによる焼入
れの特徴である小さい部分、深い溝底面などにも適用で
きることから、適用するにも困難性がなく、容易に焼入
れ加工を実施できる。
入れでは、ねじ軸及びナットを構成する母材表面にレー
ザービーム或いは電子ビームを照射し、その高エネルギ
ー密度の熱源によって局部的に該母材の表面層をごく短
時間に熱処理温度に到達させて加熱を中断するから、熱
は母材内部に伝導し、急速に冷却が進む結果、焼入れが
行われるものである。その特徴は母材に殆ど変形が生じ
ないので、後加工が省略できること、小さい部分、深い
溝底面などにも適用できるというものである。従って、
上記のようにねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面を個
別にレーザービーム或いは電子ビームにより焼入れを行
うことにより、後加工が省略でき、ねじ溝形成の荒い加
工時、研削加工時の精度を維持できる焼入れが可能とな
る。また、レーザービーム或いは電子ビームによる焼入
れの特徴である小さい部分、深い溝底面などにも適用で
きることから、適用するにも困難性がなく、容易に焼入
れ加工を実施できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図４は本発明に係るねじを構成
するねじ軸の雄ねじ部に焼入れを施す概略構成を示す図
であり、図５はその部分拡大図である。１１はねじ軸で
あり、該ねじ軸１１は雄ねじ溝１２ａが形成された雄ね
じ部１２を有する。１はレーザービーム照射装置であ
り、該レーザービーム照射装置１はレーザービーム照射
ヘッド２を具備し、ねじ軸１１の雄ねじ溝１２ａの所定
の部分にレーザービームを照射できるようになってい
る。
面に基づいて説明する。図４は本発明に係るねじを構成
するねじ軸の雄ねじ部に焼入れを施す概略構成を示す図
であり、図５はその部分拡大図である。１１はねじ軸で
あり、該ねじ軸１１は雄ねじ溝１２ａが形成された雄ね
じ部１２を有する。１はレーザービーム照射装置であ
り、該レーザービーム照射装置１はレーザービーム照射
ヘッド２を具備し、ねじ軸１１の雄ねじ溝１２ａの所定
の部分にレーザービームを照射できるようになってい
る。
【００１５】ねじ軸１１は回転送り機構（図示せず）に
装着し、矢印Ａに示す方向に所定の速度で回転させ、且
つ矢印Ｂに示すように所定の速度で移動するようになっ
ている。レーザービーム照射装置１は所定の位置に固定
され、そのレーザービーム照射ヘッド２は図５に示すよ
うに、雄ねじ溝１２ａの底部所定領域１２ａ−３を挟ん
だ片側にレーザービーム（光）Ｌを照射するように向け
られている。雄ねじ溝１２ａは２つの円弧１２ａ−１、
１２ａ−２が交差する断面形状、即ちゴシックアーチ形
状となっている。
装着し、矢印Ａに示す方向に所定の速度で回転させ、且
つ矢印Ｂに示すように所定の速度で移動するようになっ
ている。レーザービーム照射装置１は所定の位置に固定
され、そのレーザービーム照射ヘッド２は図５に示すよ
うに、雄ねじ溝１２ａの底部所定領域１２ａ−３を挟ん
だ片側にレーザービーム（光）Ｌを照射するように向け
られている。雄ねじ溝１２ａは２つの円弧１２ａ−１、
１２ａ−２が交差する断面形状、即ちゴシックアーチ形
状となっている。
【００１６】レーザービーム照射装置１のレーザービー
ム照射ヘッド２から上記のように雄ねじ溝１２ａの底部
所定領域１２ａ−３を挟んだ片側の円弧１２ａ−１面に
レーザービームＬを照射しながら、ねじ軸１１を矢印Ａ
に示すように所定の速度で回転させ且つ矢印Ｂに示すよ
うに所定の速度で移動させることにより、雄ねじ溝１２
ａの上記円弧１２ａ−１面の焼入れを行う。ねじ軸１１
の雄ねじ部１２の一端から他端までの円弧１２ａ−１面
の焼入れが終わったら、反対に該他端から一端までの円
弧１２ａ−２面の焼入れを行う。
ム照射ヘッド２から上記のように雄ねじ溝１２ａの底部
所定領域１２ａ−３を挟んだ片側の円弧１２ａ−１面に
レーザービームＬを照射しながら、ねじ軸１１を矢印Ａ
に示すように所定の速度で回転させ且つ矢印Ｂに示すよ
うに所定の速度で移動させることにより、雄ねじ溝１２
ａの上記円弧１２ａ−１面の焼入れを行う。ねじ軸１１
の雄ねじ部１２の一端から他端までの円弧１２ａ−１面
の焼入れが終わったら、反対に該他端から一端までの円
弧１２ａ−２面の焼入れを行う。
【００１７】レーザービームＬによる焼入れでは、母材
表面にレーザービームＬを照射し、その高エネルギー密
度の熱源によって局部的に母材表面層をごく短時間に熱
処理温度に到達させて加熱を中断するから、熱は母材内
部に伝導し、急速に冷却が進む結果、焼入れが行われ
る。その特徴は上記のように母材に殆ど変形を生じない
ので、後加工が省略できることである。従って、上記の
ように雄ねじ溝１２ａの底部所定領域１２ａ−３を挟ん
で両側の円弧１２ａ−１、１２ａ−２の面に焼入れを行
うことにより、後加工が省略でき、ねじ溝形成の荒い加
工時、研削加工時の精度を維持できる焼入れが可能とな
る。また、レーザービームＬによる焼入れの特徴を活か
して狭い雄ねじ溝１２ａの部分的焼入れであるから、容
易に焼入れ加工が実施できる。
表面にレーザービームＬを照射し、その高エネルギー密
度の熱源によって局部的に母材表面層をごく短時間に熱
処理温度に到達させて加熱を中断するから、熱は母材内
部に伝導し、急速に冷却が進む結果、焼入れが行われ
る。その特徴は上記のように母材に殆ど変形を生じない
ので、後加工が省略できることである。従って、上記の
ように雄ねじ溝１２ａの底部所定領域１２ａ−３を挟ん
で両側の円弧１２ａ−１、１２ａ−２の面に焼入れを行
うことにより、後加工が省略でき、ねじ溝形成の荒い加
工時、研削加工時の精度を維持できる焼入れが可能とな
る。また、レーザービームＬによる焼入れの特徴を活か
して狭い雄ねじ溝１２ａの部分的焼入れであるから、容
易に焼入れ加工が実施できる。
【００１８】なお、上記例では雄ねじ溝１２ａは２つの
円弧１２ａ−１、１２ａ−２が交差する断面形状になっ
ているから、底部は転動体であるボールの当接しない部
分であり、この部分に焼入れを施さなくとも問題はな
い。また、雄ねじ溝１２ａを単一の円弧で形成した場合
でも、底部に転動体であるボールが当接しないように凹
みを設けることにより対処することが可能である。
円弧１２ａ−１、１２ａ−２が交差する断面形状になっ
ているから、底部は転動体であるボールの当接しない部
分であり、この部分に焼入れを施さなくとも問題はな
い。また、雄ねじ溝１２ａを単一の円弧で形成した場合
でも、底部に転動体であるボールが当接しないように凹
みを設けることにより対処することが可能である。
【００１９】図６はレーザービーム照射装置（炭酸ガス
レーザー装置）１の構成例を示す図である。図示するよ
うに、レーザービーム照射装置１は筒状で両端部に全反
射鏡１−５及び半透明鏡１−６が設けられたレーザー容
器１−１を有し、該レーザー容器１−１内にレーザーガ
ス（ＣＯ2＋Ｎ2＋Ｈｅの混合ガス）Ｇを充填し、強制循
環ポンプ１−２により強制循環させるようになってい
る。１−３、１−４はそれぞれ陰極電極、陽極電極であ
り、該陰極電極１−３と陽極電極１−４の間に所定の電
圧を印加することにより、レーザー容器１−１でグロー
放電が発生し、レーザー発振が起りレーザー光が発生す
る。発生したレーザー光は半透明鏡１−６を通り反射鏡
１−７で反射され、レーザービーム照射ヘッド２に導か
れる。なお、レーザー容器１−１内のグロー放電で加熱
したレーザーガスは熱交換器１−８で冷却され、強制循
環ポンプ１−２より循環する。
レーザー装置）１の構成例を示す図である。図示するよ
うに、レーザービーム照射装置１は筒状で両端部に全反
射鏡１−５及び半透明鏡１−６が設けられたレーザー容
器１−１を有し、該レーザー容器１−１内にレーザーガ
ス（ＣＯ2＋Ｎ2＋Ｈｅの混合ガス）Ｇを充填し、強制循
環ポンプ１−２により強制循環させるようになってい
る。１−３、１−４はそれぞれ陰極電極、陽極電極であ
り、該陰極電極１−３と陽極電極１−４の間に所定の電
圧を印加することにより、レーザー容器１−１でグロー
放電が発生し、レーザー発振が起りレーザー光が発生す
る。発生したレーザー光は半透明鏡１−６を通り反射鏡
１−７で反射され、レーザービーム照射ヘッド２に導か
れる。なお、レーザー容器１−１内のグロー放電で加熱
したレーザーガスは熱交換器１−８で冷却され、強制循
環ポンプ１−２より循環する。
【００２０】図７は本発明に係るねじを構成するナット
の雌ねじ部に焼入れを施す概略構成を示す図である。１
３はナットであり、該ナット１３は上記ねじ軸１１の雄
ねじ部１２に対応して雌ねじ溝１４ａが形成された雌ね
じ部１４を有する。３はレーザービーム照射装置（図示
せず）のレーザービーム照射ヘッドであり、ナット１３
の雌ねじ溝１４ａの所定部分にレーザー光を照射できる
ようになっている。
の雌ねじ部に焼入れを施す概略構成を示す図である。１
３はナットであり、該ナット１３は上記ねじ軸１１の雄
ねじ部１２に対応して雌ねじ溝１４ａが形成された雌ね
じ部１４を有する。３はレーザービーム照射装置（図示
せず）のレーザービーム照射ヘッドであり、ナット１３
の雌ねじ溝１４ａの所定部分にレーザー光を照射できる
ようになっている。
【００２１】ナット１３は回転送り機構（図示せず）に
装着し、矢印Ｃに示す方向に所定の速度で回転させ、且
つ矢印Ｄに示すように所定の速度で移動するようになっ
ている。図示しないレーザービーム照射装置は所定の位
置に固定され、そのレーザービーム照射ヘッド３は図５
に示すと同様、雌ねじ溝１４ａの底部所定領域を挟んだ
片側面にレーザー光Ｌを照射するように向けられてい
る。雌ねじ溝１４ａは異なる２つの円弧が交差する断面
形状、即ちゴシックアーチ形状となっている。なお、雌
ねじ溝１４ａを単一の円弧で形成した場合でも、上記と
同様、底部に転動体であるボールが当接しないように凹
みを設けることにより、底部にボールが当接しないよう
にすることができる。
装着し、矢印Ｃに示す方向に所定の速度で回転させ、且
つ矢印Ｄに示すように所定の速度で移動するようになっ
ている。図示しないレーザービーム照射装置は所定の位
置に固定され、そのレーザービーム照射ヘッド３は図５
に示すと同様、雌ねじ溝１４ａの底部所定領域を挟んだ
片側面にレーザー光Ｌを照射するように向けられてい
る。雌ねじ溝１４ａは異なる２つの円弧が交差する断面
形状、即ちゴシックアーチ形状となっている。なお、雌
ねじ溝１４ａを単一の円弧で形成した場合でも、上記と
同様、底部に転動体であるボールが当接しないように凹
みを設けることにより、底部にボールが当接しないよう
にすることができる。
【００２２】レーザービーム照射ヘッド３から上記のよ
うに雌ねじ溝１４ａの底部所定領域を挟んだ片側の円弧
面にレーザービームＬを照射しながら、ナット１３を矢
印Ｃに示すように所定の速度で回転させ、且つ矢印Ｄに
示すように所定の速度で移動させることにより、雌ねじ
溝１４ａの片側円弧面の焼入れを行う。ナット１３の雌
ねじ部１４の一端から他端までの片側円弧面の焼入れが
終わったら、反対に該他端から一端までの反対側円弧面
の焼入れを行う。これによりねじ軸１１と同様、後加工
が省略でき、ねじ溝形成の荒い加工時、研削加工時の精
度を維持できる焼入れが可能となる。また、レーザー光
による焼入れの特徴を活かして狭い雌ねじ溝１４ａの部
分的焼入れであるから、容易に焼入れ加工が実施でき
る。
うに雌ねじ溝１４ａの底部所定領域を挟んだ片側の円弧
面にレーザービームＬを照射しながら、ナット１３を矢
印Ｃに示すように所定の速度で回転させ、且つ矢印Ｄに
示すように所定の速度で移動させることにより、雌ねじ
溝１４ａの片側円弧面の焼入れを行う。ナット１３の雌
ねじ部１４の一端から他端までの片側円弧面の焼入れが
終わったら、反対に該他端から一端までの反対側円弧面
の焼入れを行う。これによりねじ軸１１と同様、後加工
が省略でき、ねじ溝形成の荒い加工時、研削加工時の精
度を維持できる焼入れが可能となる。また、レーザー光
による焼入れの特徴を活かして狭い雌ねじ溝１４ａの部
分的焼入れであるから、容易に焼入れ加工が実施でき
る。
【００２３】なお、上記例では、レーザービーム照射装
置１からのレーザービームＬによる焼入れを説明した
が、レーザー光による焼入れに限定されるものではな
く、ねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面に個別に加熱
でき、焼入れ領域を設けことができるものであれば、例
えば電子ビームや他の粒子ビームを用いてもよいことは
当然である。
置１からのレーザービームＬによる焼入れを説明した
が、レーザー光による焼入れに限定されるものではな
く、ねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面に個別に加熱
でき、焼入れ領域を設けことができるものであれば、例
えば電子ビームや他の粒子ビームを用いてもよいことは
当然である。
【００２４】上記ねじ軸１１の材料としては、炭素成分
０．４％以上でレーザー或いは電子ビーム焼入れにて、
硬度ＨＲＣ５０以上を確保できる材料を用いる。
０．４％以上でレーザー或いは電子ビーム焼入れにて、
硬度ＨＲＣ５０以上を確保できる材料を用いる。
【００２５】次に、上記のように焼入れ加工されたねじ
軸及びナットを用いたねじについて説明する。図８及び
図９は上記ねじ軸及びナットを用いたボールねじの構成
例を示す図である。ボールねじ２０は、外周面に螺旋状
のボール転走溝２１ａを有するねじ軸２１（上記ねじ軸
１１に相当する）と、内周面に前記ボール転走溝２１ａ
と対向する螺旋状の負荷転走溝２２ａを有するナット部
材２２（上記ナット１３に相当する）と、ボール転走溝
２１ａと負荷転走溝２２ａの間を転動するボール２３…
とを備えている。
軸及びナットを用いたねじについて説明する。図８及び
図９は上記ねじ軸及びナットを用いたボールねじの構成
例を示す図である。ボールねじ２０は、外周面に螺旋状
のボール転走溝２１ａを有するねじ軸２１（上記ねじ軸
１１に相当する）と、内周面に前記ボール転走溝２１ａ
と対向する螺旋状の負荷転走溝２２ａを有するナット部
材２２（上記ナット１３に相当する）と、ボール転走溝
２１ａと負荷転走溝２２ａの間を転動するボール２３…
とを備えている。
【００２６】上記ねじ軸２１のボール転走溝２１ａと、
ナット部材２２の負荷転走溝２２ａとの間で負荷転走路
が構成されている。ナット部材２２には、２つのリター
ンパイプ２５が嵌合されている。リターンパイプ２５
は、負荷転送溝２２ａの一端と他端を連結して無負荷通
路を構成する。リターンパイプ２５の両側は曲げられ、
負荷転送路内に数ピッチの間隔を開けて、嵌入されてい
る。リターンパイプ２５はパイプ押え２４によってナッ
ト部材２２に固定されている。
ナット部材２２の負荷転走溝２２ａとの間で負荷転走路
が構成されている。ナット部材２２には、２つのリター
ンパイプ２５が嵌合されている。リターンパイプ２５
は、負荷転送溝２２ａの一端と他端を連結して無負荷通
路を構成する。リターンパイプ２５の両側は曲げられ、
負荷転送路内に数ピッチの間隔を開けて、嵌入されてい
る。リターンパイプ２５はパイプ押え２４によってナッ
ト部材２２に固定されている。
【００２７】ナット部材２２は、略円筒状をなし、その
端面にボールねじ２０を機械等に取付けるためのフラン
ジ２６を備える。ナット部材２２の内周面には、ねじ軸
２１のボール転走溝２１ａに対向する負荷転走溝２２ａ
が形成されている。該負荷転走溝２２ａは上記のように
異なる２つの円弧が交差する断面形状、即ちゴシックア
ーチ形状を有している。ナット部材２２には、その上面
が一部平取りされた平面部２７が形成されている。該平
面部２７には、リターンパイプ２５の両側が挿入される
リターンパイプ嵌合穴２８が４個所開けられている。こ
のリターンパイプ嵌合穴２８は、負荷転走溝２２ａ内ま
で延びている。
端面にボールねじ２０を機械等に取付けるためのフラン
ジ２６を備える。ナット部材２２の内周面には、ねじ軸
２１のボール転走溝２１ａに対向する負荷転走溝２２ａ
が形成されている。該負荷転走溝２２ａは上記のように
異なる２つの円弧が交差する断面形状、即ちゴシックア
ーチ形状を有している。ナット部材２２には、その上面
が一部平取りされた平面部２７が形成されている。該平
面部２７には、リターンパイプ２５の両側が挿入される
リターンパイプ嵌合穴２８が４個所開けられている。こ
のリターンパイプ嵌合穴２８は、負荷転走溝２２ａ内ま
で延びている。
【００２８】図１０は、ねじ軸２１とリターンパイプ２
５を示したものである。図示するように、リターンパイ
プ２５の脚部２５ａ、２５ｂは、ねじ軸２１のリード角
に合わせて傾けて配置されている。ボール２３…は、ね
じ軸２１のリード角方向すなわち進行方向を保ったま
ま、脚部２５ａ、２５ｂに掬い上げられる。したがっ
て、２５ａ、２５ｂ内で方向転換する必要がなく、脚部
２５ａ、２５ｂに強い衝撃が加わるのを防止できる。ま
た、ボール２３…が進行方向を保ったまま脚部２５ａ、
２５ｂに掬い上げられるので、切り口の片側に片寄るこ
となく、両脇でバランス良く掬い上げられる。
５を示したものである。図示するように、リターンパイ
プ２５の脚部２５ａ、２５ｂは、ねじ軸２１のリード角
に合わせて傾けて配置されている。ボール２３…は、ね
じ軸２１のリード角方向すなわち進行方向を保ったま
ま、脚部２５ａ、２５ｂに掬い上げられる。したがっ
て、２５ａ、２５ｂ内で方向転換する必要がなく、脚部
２５ａ、２５ｂに強い衝撃が加わるのを防止できる。ま
た、ボール２３…が進行方向を保ったまま脚部２５ａ、
２５ｂに掬い上げられるので、切り口の片側に片寄るこ
となく、両脇でバランス良く掬い上げられる。
【００２９】ねじ軸２１を回転させると、ボール転走溝
２１ａ内を周方向に軸方向荷重を受けながら転がるボー
ル２３…は、リターンパイプ２５の脚部２５ａ先端で掬
い上げられる。この掬い上げられたボール２３…は、リ
ターンパイプ２５内を循環する。そして、ボール２３…
は、数ピッチ間隔を開いた脚部２５ｂから、再びボール
転走溝２１ａに戻され，循環する。
２１ａ内を周方向に軸方向荷重を受けながら転がるボー
ル２３…は、リターンパイプ２５の脚部２５ａ先端で掬
い上げられる。この掬い上げられたボール２３…は、リ
ターンパイプ２５内を循環する。そして、ボール２３…
は、数ピッチ間隔を開いた脚部２５ｂから、再びボール
転走溝２１ａに戻され，循環する。
【００３０】なお、上記例ではボール２３…が転走する
ボールねじを説明したが、本発明はボールねじに限定さ
れるものではなく、ボールを使用しない雄ねじ部が形成
されたねじ軸と、該雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成
されたナットからなるねじであってよい。雄ねじ部及び
雌ねじ部の各ねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面に個
別に焼入れ領域を設けた構成であればよい。
ボールねじを説明したが、本発明はボールねじに限定さ
れるものではなく、ボールを使用しない雄ねじ部が形成
されたねじ軸と、該雄ねじ部に対応して雌ねじ部が形成
されたナットからなるねじであってよい。雄ねじ部及び
雌ねじ部の各ねじ溝の底部所定領域を挟んで両側面に個
別に焼入れ領域を設けた構成であればよい。
【００３１】
【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００３２】請求項１に記載の発明によれば、ねじ溝の
底部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設け
たことにより、ねじ溝の底部所定領域は焼入れのない部
分となり両側面のみが焼入れ部分となり、他は焼入れに
よる組成の収縮を受けないから、ピッチ精度、リード精
度は殆ど影響を受けず、荒い加工時、研削加工時の精度
を維持し、最小の研削代で済み、研削リード誤差も小さ
くなる。
底部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設け
たことにより、ねじ溝の底部所定領域は焼入れのない部
分となり両側面のみが焼入れ部分となり、他は焼入れに
よる組成の収縮を受けないから、ピッチ精度、リード精
度は殆ど影響を受けず、荒い加工時、研削加工時の精度
を維持し、最小の研削代で済み、研削リード誤差も小さ
くなる。
【００３３】請求項２に記載の発明によれば、転動体転
走面となっているねじ軸のねじ溝及び負荷転動体転走面
となっているナットのねじ溝の少なくとも何れか一方
が、その底部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領
域を設けた構成であるので、高いピッチ精度、リード精
度を有するねじ軸、ナットで構成されたねじとなる。
走面となっているねじ軸のねじ溝及び負荷転動体転走面
となっているナットのねじ溝の少なくとも何れか一方
が、その底部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領
域を設けた構成であるので、高いピッチ精度、リード精
度を有するねじ軸、ナットで構成されたねじとなる。
【００３４】請求項３に記載の発明によれば、ねじ軸の
転動体転走面及びナットの負荷転動体転走面は、異なる
２つの円弧が交差する断面形状、即ちゴシックアーチ形
状となっているので、２つの円弧が交差する部分の底部
は転動体であるボールが接触しない部分であり、この底
部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設ける
ことにより、本発明の上記効果が有効に作用するねじを
構成できる。
転動体転走面及びナットの負荷転動体転走面は、異なる
２つの円弧が交差する断面形状、即ちゴシックアーチ形
状となっているので、２つの円弧が交差する部分の底部
は転動体であるボールが接触しない部分であり、この底
部所定領域を挟んで両側面に個別に焼入れ領域を設ける
ことにより、本発明の上記効果が有効に作用するねじを
構成できる。
【００３５】請求項４に記載の発明によれば、ねじ軸及
びナットを構成する母材表面にレーザー或いは電子ビー
ムを照射し、その高エネルギー密度の熱源によって局部
的に表面層をごく短時間に熱処理温度に到達させて加熱
を中断するから、母材に殆ど変形が生じることなく、後
加工が省略でき、ねじ溝形成時の荒い加工時、研削加工
時の精度を維持できる焼入れが可能となる。また、レー
ザービーム或いは電子ビームによる焼入れのため狭いね
じ溝でも適用にも困難性がなく、容易に焼入れ加工を実
施できる。
びナットを構成する母材表面にレーザー或いは電子ビー
ムを照射し、その高エネルギー密度の熱源によって局部
的に表面層をごく短時間に熱処理温度に到達させて加熱
を中断するから、母材に殆ど変形が生じることなく、後
加工が省略でき、ねじ溝形成時の荒い加工時、研削加工
時の精度を維持できる焼入れが可能となる。また、レー
ザービーム或いは電子ビームによる焼入れのため狭いね
じ溝でも適用にも困難性がなく、容易に焼入れ加工を実
施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のボールねじの構成を示す図である。
【図２】従来の雄ねじ溝に焼入れ(浸炭手法)をする例を
示す図である。
示す図である。
【図３】従来の雄ねじ溝に焼入れ(高周波焼入れ法)をす
る例を示す図である。
る例を示す図である。
【図４】本発明に係るねじを構成するねじ軸の雄ねじ部
に焼入れを施す概略構成を示す図である。
に焼入れを施す概略構成を示す図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】レーザービーム照射装置(炭酸ガスレーザー装
置)の構成例を示す図である。
置)の構成例を示す図である。
【図７】本発明に係るねじを構成するナットの雌ねじ部
に焼入れを施す概略構成を示す図である。
に焼入れを施す概略構成を示す図である。
【図８】本発明に係るねじ軸及びナットを用いたボール
ねじの構成例を示す図である。
ねじの構成例を示す図である。
【図９】本発明に係るねじ軸及びナットを用いたボール
ねじの構成例を示す図である。
ねじの構成例を示す図である。
【図１０】ねじ軸とリターンパイプの構成を示す図であ
る。
る。
１ レーザービーム照射装置 ２ レーザービーム照射ヘッド ３ レーザービーム照射ヘッド １１ ねじ軸 １２ 雄ねじ部 １３ ナット １４ 雌ねじ部 ２０ ボールねじ ２１ ねじ軸 ２２ ナット部材 ２３ ボール ２４ パイプ押え ２５ リターンパイプ ２６ フランジ ２７ 平面部 ２８ リターンパイプ嵌合穴
Claims (4)
- 【請求項１】 雄ねじ部が形成されたねじ軸と、前記雄
ねじ部に対応して雌ねじ部が形成されたナットからなる
ねじであって、 前記雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝の少なくとも何れ
か一方が、その底部所定領域を挟んで両側面に個別に焼
入れ領域を設けたことを特徴とするねじ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のねじにおいて、 前記ねじ軸の雄ねじ部のねじ溝は転動体転走面となって
おり、前記ナットの雌ねじ部のねじ溝は該転動体転走面
に対応する負荷転動体転走面となっており、該ナットは
該負荷転動体転走面を含む転動体循環路を具備し、 前記転動体循環路に複数の転動体を配列収容し、該転動
体は前記ねじ軸及びナットの相対回転に伴って循環する
ように構成したことを特徴とするねじ。 - 【請求項３】 請求項２に記載のねじにおいて、 前記ねじ軸の転動体転走面及び前記ナットの負荷転動体
転走面は、異なる２つの円弧が交差する断面形状を有
し、前記転動体はボールであることを特徴とするねじ。 - 【請求項４】 雄ねじ部が形成されたねじ軸と、前記雄
ねじ部に対応して雌ねじ部が形成されたナットからなる
ねじの製造方法であって、 前記雄ねじ部及び雌ねじ部の各ねじ溝の少なくとも何れ
か一方に、その底部所定領域を挟んで両側面を個別にレ
ーザービーム或いは電子ビームで焼入れしたことを特徴
とするねじの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327692A JP2002130417A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | ねじ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327692A JP2002130417A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | ねじ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002130417A true JP2002130417A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18804664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327692A Pending JP2002130417A (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | ねじ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002130417A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1466990A1 (de) * | 2003-04-08 | 2004-10-13 | EJOT GmbH & Co. KG | Schraube mit einer partiell gehärteten Funktionsspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US6860827B2 (en) | 2001-11-12 | 2005-03-01 | Nsk Ltd. | Actuator device for manipulating movable member |
| JP2005114081A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Kss Kk | 軸部材及びそれを用いた電動リニアアクチュエータ |
| US6908405B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-06-21 | Nsk Ltd. | Pulley width adjusting device for continuously variable transmission |
| JP2005337414A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | ボールねじ装置 |
| JP2007120579A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボールねじ、射出成形機 |
| JP2010090924A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Thk Co Ltd | ボールねじ |
| JP2011256423A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Iai:Kk | 転動体転動面の熱処理方法と転動体転動面の熱処理装置 |
| JP2017036507A (ja) * | 2016-09-14 | 2017-02-16 | 富士高周波工業株式会社 | 鋼材部品に表面焼入れを行う方法 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000327692A patent/JP2002130417A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6908405B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-06-21 | Nsk Ltd. | Pulley width adjusting device for continuously variable transmission |
| US6860827B2 (en) | 2001-11-12 | 2005-03-01 | Nsk Ltd. | Actuator device for manipulating movable member |
| EP1466990A1 (de) * | 2003-04-08 | 2004-10-13 | EJOT GmbH & Co. KG | Schraube mit einer partiell gehärteten Funktionsspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| DE10315957A1 (de) * | 2003-04-08 | 2004-10-28 | Ejot Gmbh & Co. Kg | Schraube mit einer partiell gehärteten Funktionsspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| US7247099B2 (en) | 2003-04-08 | 2007-07-24 | Ejot Gmbh & Co. Kg | Screw with a partially hardened functional tip and process for the production thereof |
| JP2005114081A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Kss Kk | 軸部材及びそれを用いた電動リニアアクチュエータ |
| JP2005337414A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | ボールねじ装置 |
| JP2007120579A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボールねじ、射出成形機 |
| JP2010090924A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Thk Co Ltd | ボールねじ |
| JP2011256423A (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-22 | Iai:Kk | 転動体転動面の熱処理方法と転動体転動面の熱処理装置 |
| JP2017036507A (ja) * | 2016-09-14 | 2017-02-16 | 富士高周波工業株式会社 | 鋼材部品に表面焼入れを行う方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091117 |