JP2003025152A - ボールねじ用ナットスクリューの転走面の表面改質方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ナットスクリューの転走面の形状に拘らず、加
工が可能であり、加工コストダウンを図ることができる
ボールねじ用ナットスクリューの転走面の表面改質方法
を提供することにある。 【解決手段】ボールねじのボール５が転動するボールね
じ用ナットスクリュー４の螺旋状転走面８を旋削あるい
は切削加工する第１の工程と、前記第１の工程で得られ
た螺旋状転走面８を浸炭焼入れ、あるいは高周波焼入れ
等によって表面硬化熱処理する第２の工程と、前記第２
の工程で得られた螺旋状転走面８の表面硬化層を電解研
磨加工により表面仕上げする第３の工程とからなること
を特徴とするボールねじ用ナットスクリューの転走面の
表面改質方法にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボールねじ用ナ
ットスクリューの転走面の表面改質方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転運動を直線運動に変換したり、直線
運動を回転運動に変換するボールねじは、小さなトルク
を増幅して大きな推力を得ることができ、さらに直線方
向の精密な位置決めができることから、工作機械、半導
体関連装置、産業用ロボット等広範囲に利用されてい
る。

【０００３】ボールねじは、図２に示すように、螺旋状
溝１を有するねじ軸２と、螺旋状溝３を有するナットス
クリュー４とからなり、ねじ軸２とナットスクリュー４
の螺旋状溝１，３間でボール５が転動するようになって
いる。ねじ軸２の螺旋状溝１は、転造ロールダイスもし
くは研削加工によってゴシックアーチ状に形成されてい
るが、ナットスクリュー４の螺旋状溝３は次のように加
工している。

【０００４】ナットスクリュー４の素材を浸炭焼入れ、
あるいは高周波焼入れで所定の硬さに処理する。次に、
図３に示すように、回転軸６の先端部に装着した研削砥
石７によって螺旋状溝３をゴシックアーチ状に仕上げし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナット
スクリュー４の内径を回転軸６の先端部に装着した研削
砥石７によって研削する加工方法は、回転軸６を小径に
形成する必要があり、剛性が低く、浸炭焼入れ、あるい
は高周波焼入れで所定の硬さに処理された素材を加工す
ることは困難である。また、螺旋状溝３をゴシックアー
チ状の螺旋状転走面８に仕上げる際に、その転走面８が
十分に平滑に仕上げられないと、転走面８を転動するボ
ール５との間で表面の剥離現象が発生して寿命が低下す
るという問題があり、研削砥石７による研削加工に多く
の時間を費やしている。

【０００６】また、従来においても、熱処理後に研削加
工を行うことなく、ラッピング工法によって螺旋状転走
面を仕上げることも行われているが、この工法では螺旋
状転走面形状と類似する砥粒の付着したラッピングバー
を形状毎に製作しなければならず、コストアップの原因
となっている。

【０００７】この発明は前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、ナットスクリューの螺
旋状転走面の大きさ、形状に拘らず、容易に加工するこ
とができ、加工時間の短縮によりコストダウンを図るこ
とができるボールねじ用ナットスクリューの転走面の表
面改質方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、ボールねじのボールが転
動するボールねじ用ナットスクリューの螺旋状転走面を
切削加工する第１の工程と、前記第１の工程で得られた
螺旋状転走面を表面硬化熱処理する第２の工程と、前記
第２の工程で得られた螺旋状転走面の表面硬化層を電解
研磨加工により表面仕上げする第３の工程とからなるこ
とを特徴とするボールねじ用ナットスクリューの転走面
の表面改質方法にある。

【０００９】請求項２は、請求項１の前記第１の工程
は、旋盤による旋削加工もしくは回転工具による切削加
工により、前記螺旋状転走面をゴシックアーチ形状に加
工することを特徴とする。

【００１０】このようにナットスクリューの転走面を旋
盤による旋削工程もしくは特殊回転工具の切削工程によ
ってゴシックアーチ状に加工することにより、加工時間
の短縮及び加工精度が得られる。また、転走面を表面硬
化熱処理後、転走面のみを電解研磨工法することによ
り、その大きさ及び転走面の形状に拘らず、加工が可能
となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１２】図１は第１の実施形態を示し、図１はボー
ルねじの縦断側面図である。ボールねじは、螺旋状溝１
を有するねじ軸２と、螺旋状溝３を有するナットスクリ
ュー４とからなり、ねじ軸２とナットスクリュー４の螺
旋状溝１，３間でボール５が転動するようになってい
る。ねじ軸２の螺旋状溝１は、一般に転造ロールダイス
もしくは研削加工によってゴシックアーチ状に形成され
ているが、ナットスクリュー４の螺旋状溝３は、旋盤に
よる旋削工程もしくは特殊回転工具の切削工程によって
ゴシックアーチ状に形成される。

【００１３】次に、ナットスクリュー４の素材を浸炭焼
入れ、あるいは高周波焼入れ等によって表面硬化熱処理
によって転走面８が所定の硬さに処理される。この状態
では転走面８が十分な平滑ではないため、表面硬化熱処
理後、転走面８のみを電解研磨工法によって表面改質処
理を施し、所望の表面粗さに形成する。

【００１４】電解研磨工法は、公知の電解研磨工法であ
り、電解研磨を行う転走面８以外をマスキングしたナッ
トスクリュー４を陽極とし、陰極板とともに、電解液
（電解液）に浸漬して両電極に直流電流を流すと、転走
面８の表面は次第に溶け去り、新しい平滑な面となる。

【００１５】このようにナットスクリュー４の転走面８
を旋盤による旋削工程もしくは特殊回転工具の切削工程
によってゴシックアーチ状に加工することにより、加工
時間の短縮及び加工精度が得られる。また、転走面８を
表面硬化熱処理後、転走面８のみを電解研磨工法するこ
とにより、その大きさ及び転走面８の形状に拘らず、加
工が可能となる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１，２の発
明によれば、ナットスクリューの素材を熱処理前に旋削
加工あるいは切削加工によって転走面を形成することに
より、加工性に優れ、加工時間の短縮を図ることができ
る。

【００１７】さらに、転走面を表面硬化熱処理後、転走
面のみを電解研磨工法することにより、その大きさ及び
転走面の形状に拘らず、加工が可能であり、加工コスト
ダウンを図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示し、ボールねじ
の縦断側面図。

【図２】ボールねじの縦断側面図。

【図３】従来のナットスクリューの転走面の加工方法を
示す縦断側面図。

【符号の説明】

１…螺旋状溝 ２…ねじ軸 ３…螺旋状溝 ４…ナットスクリュー ５…ボール ８…転走面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩澤 隆二 群馬県前橋市総社町一丁目８番１号 日本 精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3C045 DA08 3C059 HA03 HA17 3J062 AB22 AC07 BA07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールねじのボールが転動するボールね
   じ用ナットスクリューの螺旋状転走面を切削加工する第
   １の工程と、 前記第１の工程で得られた螺旋状転走面を表面硬化熱処
   理する第２の工程と、 前記第２の工程で得られた螺旋状転走面の表面硬化層を
   電解研磨加工により表面仕上げする第３の工程と、 からなることを特徴とするボールねじ用ナットスクリュ
   ーの転走面の表面改質方法。
2. 【請求項２】 前記第１の工程は、旋盤による旋削加工
   もしくは回転工具による切削加工により、前記螺旋状転
   走面をゴシックアーチ形状に加工することを特徴とする
   請求項１記載のボールねじ用ナットスクリューの転走面
   の表面改質方法。