JP2005083549A - Ball screw nut and its manufacturing method - Google Patents

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Yasushi Tateishi
康司 立石
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive ball screw nut superior in its durability and having a ball rolling groove of comparatively high accuracy, and to provide a method of easily manufacturing the ball screw nut. <P>SOLUTION: This method of manufacturing the ball screw nut having the ball rolling groove for rolling the ball on its inner-diameter face, comprises a process P1 for drilling the specific inner-diameter face at a center of a material, a process P2 for finishing an outer-diameter face and the inner-diameter face of the material by a tool, a process P3 for inserting a tapping tool to the inner-diameter face and cutting the ball rolling groove, and a heat treatment process P4 for carburizing quenching the ball rolling groove. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、多数のボールが転動する螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじナットおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a ball screw nut having a spiral ball rolling groove on which a large number of balls roll and a method for manufacturing the same.

ボールねじは、外周に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじ軸と、円筒面内に螺旋状のボール転走溝が形成されたボールねじナットと、対向する両ボール転走溝で構成されたボール転動路内に転動自在に収容された多数のボールとからなり、ボールねじ軸あるいはボールねじナットの回転を軸方向の並進運動に変換する機械要素である。   The ball screw is composed of a ball screw shaft having a spiral ball rolling groove formed on the outer periphery, a ball screw nut having a spiral ball rolling groove formed in the cylindrical surface, and both opposing ball rolling grooves. It is a mechanical element that is composed of a large number of balls that are rotatably accommodated in a configured ball rolling path, and that converts the rotation of the ball screw shaft or the ball screw nut into a translational motion in the axial direction.

従来、このボールねじナットは、切削と研削とによって内周にボール転走溝が形成されるのが一般的である。すなわち、ドリルを用いて素材に下孔を開け、バイトでこの下穴の周面に螺旋状のボール転走溝を切削加工する。次に、浸炭焼入れ等の熱処理を行った後、円筒研削盤等で外径部の研削加工を行い、最後に砥石を用いて切削されたボール転走溝の表面を研削加工する。   Conventionally, in this ball screw nut, a ball rolling groove is generally formed on the inner periphery by cutting and grinding. That is, a drill hole is used to make a pilot hole, and a spiral ball rolling groove is cut on the peripheral surface of the pilot hole with a cutting tool. Next, after performing a heat treatment such as carburizing and quenching, the outer diameter portion is ground with a cylindrical grinder or the like, and finally the surface of the ball rolling groove cut with a grindstone is ground.

しかしながら、従来の切削加工と研削加工とによってボール転走溝が形成されたボールねじナットにおいては、内径の小さいボールねじナットを研削加工する場合、砥石を下孔に挿入することができず、研削加工ができないことがあった。また、内径が小さいボールねじナットでなくても大リードのものについては、リード角が大きいため、下孔への砥石の挿入量が制限を受けて、やはり研削加工ができないことがあった。当然、研削加工は、ナットの芯出し等の調整に時間と工数がかかりコスト的に不利である。   However, in the conventional ball screw nut in which a ball rolling groove is formed by cutting and grinding, when grinding a ball screw nut having a small inner diameter, the grindstone cannot be inserted into the pilot hole, There were cases where processing was not possible. Also, even if the lead screw is not a ball screw nut with a small inner diameter, the lead angle is large, so that the amount of the grindstone inserted into the lower hole is limited, and grinding may not be possible. Naturally, the grinding process is disadvantageous in terms of cost because it takes time and man-hours to adjust nut centering and the like.

こうした問題点を解決したものとして、図7に示すようなボールねじナットが知られている。このボールねじナット50は、略円筒状をなし、その一端には搬送用機械等に結合するためのフランジ50aを有している。ボールねじナット50の内周面には、ボール(図示せず)が転動するボール転走溝50cが形成され、外径面には、平面部50bが形成されている。この平面部50bには、ボール転走溝50cの一端と他端を連結するリターンパイプ等の部材が結合される。ボール転走溝50cは、転造によりボールの半径よりも僅かに大きい曲率半径の2つの円弧を組み合わせたゴシックアーチ溝等に形成されている。   As a solution to these problems, a ball screw nut as shown in FIG. 7 is known. The ball screw nut 50 has a substantially cylindrical shape, and has a flange 50a at one end thereof for coupling to a conveying machine or the like. A ball rolling groove 50c on which a ball (not shown) rolls is formed on the inner peripheral surface of the ball screw nut 50, and a flat portion 50b is formed on the outer diameter surface. A member such as a return pipe that connects one end and the other end of the ball rolling groove 50c is coupled to the flat surface portion 50b. The ball rolling groove 50c is formed into a Gothic arch groove or the like that combines two arcs having a radius of curvature slightly larger than the radius of the ball by rolling.

また、このボールねじナット50は、図8に示すような工程で製造される。まず、円筒状の素材51の外周を、バイト52を用いて切削加工し、素材51にフランジ51aを形成し(S1)、ドリル53を用いて素材51に下孔51bを形成する(S2)。次に、中ぐりバイト54を用いて、下孔51bを正規の寸法にくり広げた(S3)後に、素材51を100〜200rpmで低速回転させ、転造タップ55を下穴51bに挿入し、素材51の内径面にボール転走溝51cを転造する(S4)。こうしてボール転走溝51cの表面はバニシ仕上げされる。次に、エンドミル56を用いて、素材51にボールを循環させるためのリターン部51dを溝加工する。そして、バイト52を用いて、素材51の外径を切削加工し、外径を仕上げる(S5)。最後に、素材51のボール転走溝51cに再び転造タップ55を通し、ボール転走溝51cのバリを取る。 The ball screw nut 50 is manufactured by a process as shown in FIG. First, the outer periphery of the cylindrical material 51 is cut using a cutting tool 52, a flange 51a is formed on the material 51 (S1), and a pilot hole 51b is formed on the material 51 using a drill 53 (S2). Next, using the boring tool 54, the lower hole 51b is spread to a normal size (S3), and then the raw material 51 is rotated at a low speed of 100 to 200 rpm, and the rolling tap 55 is inserted into the lower hole 51b. The ball rolling groove 51c is rolled on the inner diameter surface of 51 (S4). In this way, the surface of the ball rolling groove 51c is burnished. Next, the end mill 56 is used to groove the return portion 51 d for circulating the ball through the material 51. Then, the outer diameter of the material 51 is cut using the cutting tool 52 to finish the outer diameter (S5). Finally, the rolling tap 55 is again passed through the ball rolling groove 51c of the material 51, and the ball rolling groove 51c is deburred.

このように、転造工程(S4)で素材51の内径面にボール転走溝51cを形成するので、従来のような砥石を用いてボール転走溝を研削する研削工程が必要なくなり、また、小径のボールねじナットであっても容易にボール転走溝51cを加工することができる。このため、ボール転走溝51cの加工コストを低減することができ、加工工数を少なくすることができるので、リードタイムを短くすることができる。
特開2000−88072号公報
Thus, since the ball rolling groove 51c is formed on the inner diameter surface of the material 51 in the rolling process (S4), there is no need for a grinding process for grinding the ball rolling groove using a conventional grindstone, Even with a small-diameter ball screw nut, the ball rolling groove 51c can be easily machined. For this reason, since the processing cost of the ball rolling groove 51c can be reduced and the number of processing steps can be reduced, the lead time can be shortened.
JP 2000-88072 A

因みに、最近、精密な位置決めと滑らかな作動性、静寂性が求められる工作機械や半導体製造装置の分野だけでなく、従来、さほど位置決め精度等を必要としない搬送機械やプレス機等の推力を発生させるための用途においても高速化が進み、騒音・振動等を規制する傾向がある。こうした従来のボールねじナット50では、ねじ軸の転造加工と異なり、内径面のボール転走溝50cに対する冷間塑性加工は加工上の問題がある。すなわち、中空のナット本体の軸方向の塑性流動がほとんど期待できないため、内径に挿入する転造タップ55に大きな応力が発生し、転造タップ55が割損することが多い。   Incidentally, not only the fields of machine tools and semiconductor manufacturing equipment that require precise positioning, smooth operation, and quietness recently, but also the thrust of transfer machines and press machines that do not require much positioning accuracy. There is a tendency to increase the speed of the use for the purpose of controlling the noise and the vibration. In such a conventional ball screw nut 50, unlike the rolling process of the screw shaft, the cold plastic working for the ball rolling groove 50c on the inner diameter surface has a processing problem. That is, since the plastic flow in the axial direction of the hollow nut body can hardly be expected, a large stress is generated in the rolling tap 55 inserted into the inner diameter, and the rolling tap 55 is often damaged.

また、この割損対策として、塑性変形代を小さく設定しようとした場合、粗ねじの精度が充分でないと、ボール転走溝の面精度向上が期待できないばかりか、加工残りを呈して安定した品質維持の面で問題が残る。そのため、ボールねじ軸のように比較的精度の高いボール転走溝を簡便に成形する製造方法がないため、ボールねじナットについては、コスト高となるが、研削加工によりボール転走溝が形成された製品が提供されているのが現状である。 In addition, as a measure against this breakage, when trying to set a small plastic deformation allowance, if the accuracy of the rough screw is not sufficient, not only the surface accuracy of the ball rolling groove can be expected, but also a stable quality due to residual machining. Problems remain in terms of maintenance. For this reason, there is no manufacturing method for simply forming a relatively high-precision ball rolling groove like a ball screw shaft, so the cost of a ball screw nut is high, but the ball rolling groove is formed by grinding. Currently, there are products available.

本発明は、こうした従来の問題を解決し、耐久性に優れ、低コストで比較的精度の高いボール転走溝を有するボールねじナットおよびそれを簡便に成形する製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such conventional problems, and to provide a ball screw nut having a ball rolling groove having excellent durability, low cost and relatively high accuracy, and a manufacturing method for simply forming the ball screw nut. To do.

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、ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットにおいて、前記ボール転走溝がタッピング加工による切削面で形成されている構成を採用した。   In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention is a ball screw nut in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, wherein the ball rolling groove is formed by tapping. The configuration formed by the cutting surface was adopted.

このように、ボール転走溝がタッピング加工による切削面で形成されているので、低コストで比較的精度の高いボール転走溝を有するボールねじナットを提供することができる。   Thus, since the ball rolling groove is formed by a cutting surface by tapping, a ball screw nut having a ball rolling groove with relatively high accuracy at low cost can be provided.

また、請求項2に記載の発明は、前記ボール転走溝がゴシックアーチ形状に形成されているので、ボールとの接触点を安定して設定することができ、滑らかなボールの転動を図ることができる。   In the invention described in claim 2, since the ball rolling groove is formed in a Gothic arch shape, the contact point with the ball can be set stably, and smooth rolling of the ball is achieved. be able to.

また、請求項3に記載の発明は、前記ボール転走溝の表面粗さがRa1.2μm以下に規制されているので、高速回転においても騒音・振動等の発生を抑制することができる。   In the invention according to claim 3, since the surface roughness of the ball rolling groove is regulated to Ra 1.2 μm or less, it is possible to suppress the generation of noise and vibration even at high speed rotation.

また、請求項4に記載の発明は、前記ボール転走溝の表面に54〜64HRCの範囲で硬化層が形成されているので、転がり疲労寿命が向上して充分な耐久性を有している。   Moreover, since the hardened layer is formed in the range of 54-64HRC in the surface of the said ball rolling groove, the invention of Claim 4 improves rolling fatigue life, and has sufficient durability. .

また、本発明のうち請求項5に記載の方法発明は、ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットの製造方法において、素材の中心に所定の内径面をドリル加工で開ける工程と、前記内径面にタッピング工具を挿入し、ボール転走溝を切削加工する工程と、前記ボール転走溝の表面に焼入れする熱処理工程とを備えている。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a ball screw nut in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, wherein a predetermined inner diameter surface is drilled at the center of the material. A step of opening by machining, a step of inserting a tapping tool into the inner diameter surface to cut the ball rolling groove, and a heat treatment step of quenching the surface of the ball rolling groove.

このような製造方法を採用することにより、低コストで比較的精度の高いボール転走溝を有するボールねじナットを簡便に形成することができ、また、充分な耐久性を有したボールねじナットを提供することができる。   By adopting such a manufacturing method, it is possible to easily form a ball screw nut having a ball rolling groove with relatively high accuracy at low cost, and to provide a ball screw nut having sufficient durability. Can be provided.

また、請求項6に記載の発明は、前記ボールねじナットとタッピング工具の位相を検出し、その情報に基きNC制御しながら前記ボール転走溝が切削加工されるので、ボール転走溝を一回の通し加工で効率良く切削加工でき、低コストで精度の高い溝加工ができる。   Further, the invention according to claim 6 detects the phase of the ball screw nut and the tapping tool, and the ball rolling groove is cut while being controlled by NC based on the information. Cutting can be performed efficiently through a single pass, and high-precision grooving can be performed at low cost.

また、請求項7に記載の発明は、前記タッピング工具の先端部に、前記内径面にガイドされる円筒部が形成されているので、タッピング工具の芯出しが容易となり、精度良く切削加工を行うことができる。   In the invention according to claim 7, since the cylindrical portion guided by the inner diameter surface is formed at the tip portion of the tapping tool, the tapping tool can be easily centered, and the cutting is performed with high accuracy. be able to.

本発明に係るボールねじナットは、ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットにおいて、前記ボール転走溝がタッピング加工による切削面で形成されているので、耐久性に優れ、低コストで比較的精度の高いボール転走溝を有するボールねじナットを提供することができる。 The ball screw nut according to the present invention is a ball screw nut in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, and the ball rolling groove is formed by a cutting surface by tapping processing. It is possible to provide a ball screw nut having a ball rolling groove that is excellent in cost and is relatively low in cost.

また、本発明に係るボールねじナットの製造方法は、ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットの製造方法において、素材の中心に所定の内径面をドリル加工で開ける工程と、前記内径面にタッピング工具を挿入し、ボール転走溝を切削加工する工程と、前記ボール転走溝の表面に焼入れする熱処理工程とを備えているので、低コストで比較的精度の高いボール転走溝を有するボールねじナットを簡便に形成することができ、また、充分な耐久性を有したボールねじナットを提供することができる。   The ball screw nut manufacturing method according to the present invention is a ball screw nut manufacturing method in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, and a predetermined inner diameter surface is drilled at the center of the material. Since it includes a step of opening, a step of cutting a ball rolling groove by inserting a tapping tool into the inner diameter surface, and a heat treatment step of quenching the surface of the ball rolling groove, the cost is relatively low and relatively accurate. A ball screw nut having a high ball rolling groove can be easily formed, and a ball screw nut having sufficient durability can be provided.

ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットの製造方法において、素材の中心に所定の内径面をドリル加工で開ける工程と、前記素材の外径面および内径面をバイトで仕上げ加工する工程と、前記内径面にタッピング工具を挿入し、ボール転走溝を切削加工する工程と、前記ボール転走溝に浸炭焼入れする熱処理工程とを備えている。   In a ball screw nut manufacturing method in which a ball rolling groove for rolling a ball is formed on an inner diameter surface, a step of drilling a predetermined inner diameter surface at the center of the material by drilling, and an outer diameter surface and an inner diameter surface of the material A step of finishing with a cutting tool, a step of inserting a tapping tool into the inner diameter surface to cut the ball rolling groove, and a heat treatment step of carburizing and quenching the ball rolling groove.

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は、本発明に係るボールねじナットの一実施形態を示す縦断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a ball screw nut according to the present invention.

このボールねじナット1はSCM415やSCM420等の肌焼き鋼からなり、ボールねじ軸3に外嵌され、ボールねじ軸3の外径面3aに形成された螺旋状のボール転走溝4に対応して内径面1aに螺旋状のボール転走溝2が、後述するタッピング工具9による切削加工により形成されている。これらボール転走溝2、4によりボール転動路が形成され、ボールねじナット1のボール転走溝2を連結する連結溝5が形成された駒部材6によって多数のボール7が無限循環することができる。なお、ボール循環方式はここで例示した駒式に限らず、リターンチューブ式やエンドキャップ式であっても良い。   This ball screw nut 1 is made of case-hardened steel such as SCM415 or SCM420, and is externally fitted to the ball screw shaft 3 and corresponds to the spiral ball rolling groove 4 formed on the outer diameter surface 3a of the ball screw shaft 3. A spiral ball rolling groove 2 is formed in the inner diameter surface 1a by cutting with a tapping tool 9 described later. A ball rolling path is formed by these ball rolling grooves 2, 4, and a large number of balls 7 circulate infinitely by a piece member 6 in which a connecting groove 5 that connects the ball rolling grooves 2 of the ball screw nut 1 is formed. Can do. The ball circulation method is not limited to the piece type exemplified here, and may be a return tube type or an end cap type.

図2に、本発明の実施形態におけるボールねじナット1の製造工程を示す。最初に、円柱状の素材の中心に所定の内径面をドリル等で形成する(P1)。素材の外径面および内径面を切削バイトで仕上げ加工する(P2)。次に、図3に示すように、ターニングセンタ8のチャック8aおよびテールストック(図示せず)にそれぞれボールねじナット1、タッピング工具9を装着し、その後、ボールねじナット1の内径面1aにタッピング工具9を挿入し、ボールねじナット1およびタッピング工具9を回転させてそれぞれの位相をNC制御しながら切削加工する(P3)。これにより、ボール転走溝2を一回の通し加工で効率良く切削加工でき、低コストで精度の高い溝加工ができる。   In FIG. 2, the manufacturing process of the ball screw nut 1 in embodiment of this invention is shown. First, a predetermined inner diameter surface is formed with a drill or the like at the center of a cylindrical material (P1). The outer diameter surface and inner diameter surface of the material are finished with a cutting tool (P2). Next, as shown in FIG. 3, the ball screw nut 1 and the tapping tool 9 are mounted on the chuck 8 a and the tail stock (not shown) of the turning center 8, respectively, and then the inner surface 1 a of the ball screw nut 1 is tapped. The tool 9 is inserted, and the ball screw nut 1 and the tapping tool 9 are rotated to perform cutting while controlling the respective phases with NC control (P3). As a result, the ball rolling groove 2 can be efficiently cut by one pass, and high-precision grooving can be performed at low cost.

タッピング工具9は、図4に示すように、先端部にボールねじナット1の内径面1aをガイドとして芯出しが可能なように円筒部9aが形成されている。この円筒部9aから後方に漸次大径に形成された切れ歯部9bが形成され、シャンク部9cを介して後端部にはテールストックに装着される矩形状のチャック部9dが形成されている。このタッピング工具9の切れ歯部9bの回転に伴い、ボールねじナット1の内径面1aにボール転走溝2が切削加工により形成される。ここで、タッピング工具9の切れ歯部9bは、ボール7の半径よりも僅かに大きい曲率半径の2つの円弧を組み合わせたゴシックアーチ溝に形成され、一回の通し加工で効率良く所望の溝形状に切削加工できる。無論、ボール転走溝2は、例示したゴシックアーチ形状以外にも、ボール7とサーキュラコンタクトする円弧状の形状であっても良い。 As shown in FIG. 4, the tapping tool 9 is formed with a cylindrical portion 9a at the tip so that centering is possible using the inner diameter surface 1a of the ball screw nut 1 as a guide. A cutting edge portion 9b having a gradually larger diameter is formed rearward from the cylindrical portion 9a, and a rectangular chuck portion 9d to be attached to the tailstock is formed at the rear end portion via the shank portion 9c. . As the cutting teeth 9b of the tapping tool 9 rotate, the ball rolling groove 2 is formed on the inner diameter surface 1a of the ball screw nut 1 by cutting. Here, the cutting edge portion 9b of the tapping tool 9 is formed in a Gothic arch groove that is a combination of two arcs having a radius of curvature slightly larger than the radius of the ball 7, and the desired groove shape can be efficiently achieved by a single threading process. Can be cut. Of course, the ball rolling groove 2 may have an arcuate shape in circular contact with the ball 7 other than the illustrated Gothic arch shape.

タッピング加工後、ボールねじナット1は、浸炭焼入れにより表面に54〜64HRCの範囲で硬化層が形成される(P4)。なお、ここでは、熱処理として浸炭焼入れを例示したが、硬化処理はこれに限らず、調質処理や高周波焼入れ、あるいは、素材にSUJ2等の高炭素クロム鋼を使用してズブ焼入れしても良い。 After the tapping process, a hardened layer is formed on the surface of the ball screw nut 1 in a range of 54 to 64 HRC by carburizing and quenching (P4). Here, although carburizing and quenching is exemplified as the heat treatment, the curing treatment is not limited to this, and tempering treatment or induction quenching, or using a high carbon chromium steel such as SUJ2 as a raw material, may be quenched. .

図5は、本発明に係るボールねじナット1におけるボール転走溝2の面粗さを示したデータである。この図からも判るように、研削加工による溝表面の面粗さには及ばないが、最大でRa1.2μm、平均でRa1.0μm以下の良好な面粗さが得られ、従来の転造加工による面粗さRa1.5〜2.0μmに比べ、面粗さが改善されている。これにより、高速回転においても騒音・振動等の発生を抑制することができる。 FIG. 5 is data showing the surface roughness of the ball rolling groove 2 in the ball screw nut 1 according to the present invention. As can be seen from this figure, although it does not reach the surface roughness of the groove surface by grinding, a good surface roughness of Ra 1.2 μm at the maximum and Ra 1.0 μm or less on the average can be obtained. Compared with surface roughness Ra of 1.5 to 2.0 μm, surface roughness is improved. Thereby, generation | occurrence | production of a noise, a vibration, etc. can be suppressed also in high speed rotation.

次に、本発明に係るボールねじナット1を組み込んだボールねじの寿命試験結果を図6に示す。ここで、供試品の諸元は、軸径;φ14.5、リード;4mm、ボール径;φ2.778、循環数;1巻4列、循環方式は駒式である。また、試験条件は、荷重負荷方法;ばね予圧ダブルナットによる定圧予圧、潤滑;油VG68、回転数;2000rpm、ストローク;60mm、そして、負荷荷重は2648Nである。 Next, the life test result of the ball screw incorporating the ball screw nut 1 according to the present invention is shown in FIG. Here, the specifications of the specimen are: shaft diameter: φ14.5, lead: 4 mm, ball diameter: φ2.778, circulation number: 1 turn, 4 rows, circulation method is piece type. Further, the test conditions are load application method; constant pressure preload by spring preload double nut, lubrication; oil VG68, rotation speed: 2000 rpm, stroke: 60 mm, and load load is 2648N.

図6の表記は、研削加工により形成されたボール転走溝を有するボールねじを基準として、カタログ表示の基本動定格荷重を基準に、計算上のL10寿命時間を100とした場合の、実際の寿命に至るまでの試験時間をグラフにしたものである。このグラフからも判るように、従来の転造加工により形成されたボールねじ(比較例1〜4)に対し、L10比は2倍以上の寿命を示しており、タッピング工具9による切削加工で形成されたボール転走溝2を有するボールねじナット1は充分な耐久性を有している。   The notation of FIG. 6 is based on a ball screw having a ball rolling groove formed by grinding and is based on the basic dynamic load rating shown in the catalog as a reference, and the calculated L10 life time is 100. The test time until the end of the service life is graphed. As can be seen from this graph, the L10 ratio is more than twice as long as the ball screw (Comparative Examples 1 to 4) formed by the conventional rolling process, and is formed by cutting with the tapping tool 9. The ball screw nut 1 having the formed ball rolling groove 2 has sufficient durability.

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.

本発明に係るボールねじナットは、特に自動車等の車両に用いられる自動マニュアルトランスミッション、電動ブレーキ、電動パワーステアリング、エンジン動弁系制御アクチュエータに適用でき、また、電動ショックアブソーバやCVTプーリの幅制御用のアクチュエータにも適用することができる。   The ball screw nut according to the present invention can be applied to an automatic manual transmission, an electric brake, an electric power steering, an engine valve operating control actuator used for a vehicle such as an automobile, and also for width control of an electric shock absorber or a CVT pulley. It can also be applied to other actuators.

本発明に係るボールねじナットの一実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing one embodiment of a ball screw nut concerning the present invention. 本発明に係るボールねじナットの製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the ball screw nut which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじナットの製造方法を実施するためのターニングセンタを示す概略図である。It is the schematic which shows the turning center for enforcing the manufacturing method of the ball screw nut which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじナットの加工に用いるタッピング工具を示す平面図である。It is a top view which shows the tapping tool used for the process of the ball screw nut which concerns on this invention. 本発明に係るボールねじナットにおけるボール転走溝の面粗さを示したデータである。It is the data which showed the surface roughness of the ball rolling groove in the ball screw nut concerning the present invention. 本発明に係るボールねじナットを組み込んだボールねじの寿命試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the lifetime test result of the ball screw incorporating the ball screw nut which concerns on this invention. 従来のボールねじナットを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional ball screw nut. 従来のボールねじナットの製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the conventional ball screw nut.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・・・・・・・ボールねじナット
1a・・・・・・・・・・内径面
2、4・・・・・・・・・ボール転走溝
3・・・・・・・・・・・ボールねじ軸
3a・・・・・・・・・・外径面
5・・・・・・・・・・・連結溝
6・・・・・・・・・・・駒部材
7・・・・・・・・・・・ボール
8・・・・・・・・・・・ターニングセンタ
8a・・・・・・・・・・チャック
9・・・・・・・・・・・タッピング工具
9a・・・・・・・・・・円筒部
9b・・・・・・・・・・切れ歯部
9c・・・・・・・・・・シャンク部
9d・・・・・・・・・・チャック部
50・・・・・・・・・・ボールねじナット
50a、51a・・・・・フランジ
50b・・・・・・・・・平面部
50c、51c・・・・・ボール転走溝
51・・・・・・・・・・素材
51b・・・・・・・・・下穴
51d・・・・・・・・・リターン部
52・・・・・・・・・・バイト
53・・・・・・・・・・ドリル
54・・・・・・・・・・中ぐりバイト
55・・・・・・・・・・転造タップ
56・・・・・・・・・・エンドミル
1 ··············· Ball screw nut 1a ······· Inner diameter surface 2, 4 ······················· Ball rolling groove 3 ······· Ball screw shaft 3a ··· Outer diameter surface 5 ······· Connection groove 6 ······· Member 7 ... Ball 8 ... Turning Center 8a ... Chuck 9 ...・ ・ Tapping tool 9a ・ ・ ・ ・ ・ ・ Cylindrical part 9b ・ ・ ・ ・ ・ ・ Cutting tooth part 9c ・ ・ ・ ・ ・ ・ Shank part 9d ... Chuck part 50 ... Ball screw nuts 50a, 51a ... Flange 50b ... Plane parts 50c, 51c ... Ball rolling groove 51 51b ·························· 51d ·············································································· ···················································································· End mill

Claims (7)

ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットにおいて、前記ボール転走溝がタッピング加工による切削面で形成されていることを特徴とするボールねじナット。   A ball screw nut in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, wherein the ball rolling groove is formed by a cutting surface by tapping. 前記ボール転走溝がゴシックアーチ形状に形成されている請求項1に記載のボールねじナット。   The ball screw nut according to claim 1, wherein the ball rolling groove is formed in a Gothic arch shape. 前記ボール転走溝の表面粗さがRa1.2μm以下に規制されている請求項1または2に記載のボールねじナット。   The ball screw nut according to claim 1 or 2, wherein a surface roughness of the ball rolling groove is restricted to Ra 1.2 µm or less. 前記ボール転走溝の表面に54〜64HRCの範囲で硬化層が形成されている請求項1乃至3いずれかに記載のボールねじナット。   The ball screw nut according to any one of claims 1 to 3, wherein a hardened layer is formed on the surface of the ball rolling groove in a range of 54 to 64 HRC. ボールが転動するボール転走溝が内径面に形成されたボールねじナットの製造方法において、素材の中心に所定の内径面をドリル加工で開ける工程と、前記内径面にタッピング工具を挿入し、ボール転走溝を切削加工する工程と、前記ボール転走溝の表面に焼入れする熱処理工程とを備えていることを特徴とするボールねじナットの製造方法。   In the method of manufacturing a ball screw nut in which a ball rolling groove on which a ball rolls is formed on an inner diameter surface, a step of drilling a predetermined inner diameter surface at the center of the material, a tapping tool is inserted into the inner diameter surface, A method for manufacturing a ball screw nut, comprising: a step of cutting a ball rolling groove; and a heat treatment step of quenching the surface of the ball rolling groove. 前記ボールねじナットとタッピング工具の位相を検出し、その情報に基きNC制御しながら前記ボール転走溝が切削加工される請求項5に記載のボールねじナットの製造方法。   The ball screw nut manufacturing method according to claim 5, wherein the phase of the ball screw nut and the tapping tool is detected, and the ball rolling groove is cut while performing NC control based on the detected information. 前記タッピング工具の先端部に、前記内径面にガイドされる円筒部が形成されている請求項5または6に記載のボールねじナットの製造方法。   The manufacturing method of the ball screw nut of Claim 5 or 6 with which the cylindrical part guided by the said internal surface is formed in the front-end | tip part of the said tapping tool.
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