JP2012139722A - Method of manufacturing nut for ball screw - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a bending stress acting on the punch while inhibiting a material flow of the nut material to the axial end face in forming a ball circulation groove in an inner circumferential face in an axial end of a nut material by a forging processing method using a punch.SOLUTION: The method includes: detaining a top end face of a nut material 1 through coil springs (an elastic mechanism) 91 with a press member 4 and an upper member 8; and pressing a cam driver 6 in under the state of detaining a lower end face of the nut material 1 with a lower form 3. By this process, a punch 7 is moved radially outward of the nut material 1 such that a protrusion 71 of the punch 7 is plunged into an inner circumferential face 11 of the nut material 1, and the nut material 1 is plasticity deformed while a material flow to the axial end face of inhibited wit. The ball circulation groove 15 is then formed in an axially upper end portion of the inner circumferential face 11.

Description

この発明は、ボールねじを構成するナットの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nut constituting a ball screw.

ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
このようなボールねじは、一般的な産業用機械の位置決め装置等だけでなく、自動車、二輪車、船舶等の乗り物に搭載される電動アクチュエータにも使用されている。 The ball screw is disposed between a nut having a spiral groove formed on the inner peripheral surface, a screw shaft having a spiral groove formed on the outer peripheral surface, and a raceway formed by the spiral groove of the nut and the spiral groove of the screw shaft. And a ball return path for returning the ball from the end point of the track to the start point, and the nut moves relative to the screw shaft as the ball rolls in the track.
Such a ball screw is used not only for a general industrial machine positioning device but also for an electric actuator mounted on a vehicle such as an automobile, a two-wheeled vehicle or a ship.

ボールねじのボール戻し経路には循環チューブ方式やコマ方式などがあり、コマ方式の場合は、ボール戻し経路をなす凹部が形成されたコマをナットの貫通穴に嵌めている。これに対して、特許文献１（特開２００３−３０７２６３号公報）には、ボール戻し経路をなす凹部（ボール循環溝）がナットの内周面に直接形成されているボールねじが記載されている。   The ball return path of the ball screw includes a circulation tube system, a top system, and the like. In the case of the top system, a top formed with a recess that forms the ball return path is fitted in the through hole of the nut. On the other hand, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-307263) describes a ball screw in which a concave portion (ball circulation groove) forming a ball return path is directly formed on the inner peripheral surface of a nut. .

具体的には、ボールねじのナット部材は、周方向において分割面を有さず、切削加工や鍛造加工で一体的に形成され、ナット部材の内周面に、雌螺旋溝（ボール転動溝）より深い（半径方向外方に突出した）部分を有する長Ｓ字状の循環路（ボール循環溝）が形成され、雌螺旋溝の両端を滑らかに接続していると記載されている。しかし、雌螺旋溝および循環路を具体的にどのようにして形成するかについては記載されていない。   Specifically, the nut member of the ball screw does not have a split surface in the circumferential direction, and is integrally formed by cutting or forging, and a female spiral groove (ball rolling groove) is formed on the inner peripheral surface of the nut member. It is described that a long S-shaped circulation path (ball circulation groove) having a deeper part (projecting radially outward) is formed and both ends of the female spiral groove are smoothly connected. However, it does not describe how the female spiral groove and the circulation path are specifically formed.

特許文献２（特開２０００−２９７８５４号公報）には、ボール戻し経路をなす凹部（戻り溝）と螺旋溝（内ねじ溝）と外周面の突出部（外径面を形成する部分）を有するナットを、焼結合金で一体に成形することが提案されている。
特許文献３（特開２００５−３２１０５９号公報）には、螺旋状の負荷ボール転動溝と、その一端と他端を接続するボール循環溝と、からなるボール循環路が、ナットの内周面に形成されている「ねじ装置」が記載されている。ボール循環路の形成方法としては、「内カム」と呼ばれていた内径溝入れ加工の手法で作製が可能であると記載されている。
特許文献４（特開２００８−２８１０６３号公報）には、ボール循環溝をナット素材の内周面に塑性加工で直接形成する方法が記載されている。この方法では、図５に示すように、ボール循環溝の形状に対応するＳ字状の凸部３７，３８を有する円柱状の加工ヘッド３０を備えた金型を用いる。 Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-297854) has a recess (return groove), a spiral groove (inner thread groove), and a protruding portion on the outer peripheral surface (portion forming an outer diameter surface) forming a ball return path. It has been proposed to integrally form the nut with a sintered alloy.
In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-321059), a ball circulation path including a spiral load ball rolling groove and a ball circulation groove connecting one end and the other end of the ball circulation path includes an inner peripheral surface of a nut. The “screw device” formed in the above is described. As a method for forming the ball circulation path, it is described that the ball circulation path can be manufactured by an inner diameter grooving technique called “inner cam”.
Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-281063) describes a method in which a ball circulation groove is directly formed on the inner peripheral surface of a nut material by plastic working. In this method, as shown in FIG. 5, a die having a cylindrical processing head 30 having S-shaped convex portions 37 and 38 corresponding to the shape of the ball circulation groove is used.

そして、ナット素材１を台２００の上に横向きに（軸方向が水平方向に沿うように）置き、ナット素材１の内部に凸部３７，３８を上に向けて加工ヘッド３０を入れ、基端部３０ａと先端部３０ｂを固定した状態で、金型の上部材２０にプレス圧を掛けて下降させる。これにより、凸部３７，３８をナット素材１の内周面１１に押し当ててナット素材１の内周面１１を塑性変形させる。   Then, the nut material 1 is placed sideways on the base 200 (so that the axial direction is along the horizontal direction), the processing head 30 is placed inside the nut material 1 with the convex portions 37 and 38 facing upward, and the base end With the part 30a and the tip part 30b fixed, the upper member 20 of the mold is lowered by applying a pressing pressure. Thereby, the convex parts 37 and 38 are pressed against the inner peripheral surface 11 of the nut material 1 to plastically deform the inner peripheral surface 11 of the nut material 1.

特開２００３−３０７２６３号公報JP 2003-307263 A 特開２０００−２９７８５４号公報JP 2000-297854 A 特開２００５−３２１０５９号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-321059 特開２００８−２８１０６３号公報JP 2008-281063 A

ボール循環溝をナット素材を塑性変形させて形成する方法であって、特許文献４の方法とは異なる方法として、円筒状のナット素材を、軸方向が鉛直方向に沿うように配置し、外周面と軸方向一端面を拘束した状態で、前記ナット素材に内挿されたパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して、前記ナット素材の内周面に押し当てる方法（パンチを用いた鍛造加工法）が考えられる。   A method of forming a ball circulation groove by plastic deformation of a nut material, and as a method different from the method of Patent Document 4, a cylindrical nut material is arranged so that the axial direction is along the vertical direction, and the outer peripheral surface In a state where one end surface in the axial direction is constrained, the punch inserted in the nut material is moved radially outward of the nut material and pressed against the inner peripheral surface of the nut material (forging using a punch Processing method).

しかし、この方法を採用してナット素材の軸方向端部（軸方向の端面に近い部分）の内周面にボール循環溝を形成すると、ナット素材の拘束されていない方の軸方向端面への材料流動が促進されて、ボール循環溝の形状精度（特に、端部側の内周面との境界線の精度）や軸方向および周方向での位置精度が低下したり、パンチに曲げ応力が作用して寿命が低下するという問題点がある。
この発明の課題は、パンチを用いた鍛造加工法によりナット素材の軸方向端部の内周面にボール循環溝を形成する方法として、ナット素材の軸方向端面への材料流動が抑制されるとともに、パンチに作用する曲げ応力が低下できる方法を提供することである。 However, if this method is used to form a ball circulation groove on the inner peripheral surface of the nut material in the axial direction end (portion close to the axial end surface), the nut material will be connected to the unconstrained axial end surface. The material flow is promoted, and the shape accuracy of the ball circulation groove (especially the accuracy of the boundary line with the inner peripheral surface on the end side) and the positional accuracy in the axial direction and the circumferential direction are reduced, and bending stress is applied to the punch. There is a problem in that the service life is shortened.
An object of the present invention is to form a ball circulation groove on the inner peripheral surface of the axial end portion of the nut material by a forging method using a punch, while suppressing the material flow to the axial end surface of the nut material. An object of the present invention is to provide a method capable of reducing the bending stress acting on the punch.

上記課題を解決するために、この発明は、ねじ軸およびボールとともにボールねじを構成し、前記ボールを転動軌道の終点から始点に戻すボール循環溝を軸方向一端部または両端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する方法であって、前記ボール循環溝を軸方向一端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する場合は、下記の構成(1) を有することを特徴とし、前記ボール循環溝を軸方向両端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する場合は、下記の構成(2) または(3) を有することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a ball screw together with a screw shaft and a ball, and a ball circulation groove for returning the ball from the end point of the rolling track to the start point. A ball screw nut having the ball circulation groove on the inner peripheral surface of one end in the axial direction, the following configuration (1): In the case of manufacturing a ball screw nut having the ball circulation groove on the inner peripheral surface at both axial end portions, the following configuration (2) or (3) is provided.

(1) 円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向一端面を弾性機構を介して拘束し、軸方向他端面は弾性機構を介さずに拘束した状態で、前記ナット素材に内挿されたパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記ボール循環溝を前記ナット素材の軸方向一端部に形成する。
(2) 円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向一端面を弾性機構を介して拘束し、軸方向他端面は弾性機構を介さずに拘束した状態で、前記ナット素材に内挿された各端部用のパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記両端部のボール循環溝を形成する。 (1) While constraining the outer peripheral surface of the cylindrical nut material, the one axial end surface of the nut material is constrained via an elastic mechanism, and the other axial end surface is constrained without using an elastic mechanism. The ball circulation groove is formed at one end of the nut material in the axial direction by moving a punch inserted in the nut material radially outward of the nut material and plastically deforming the nut material.
(2) While constraining the outer peripheral surface of the cylindrical nut material, constraining one end surface in the axial direction of the nut material via an elastic mechanism, and constraining the other end surface in the axial direction without using an elastic mechanism, The end portion punches inserted into the nut material are moved radially outward of the nut material to plastically deform the nut material, thereby forming the ball circulation grooves at both ends.

(3) 円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向両端面を弾性機構を介して拘束した状態で、前記ナット素材に内挿された各端部用のパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記両端部のボール循環溝を形成する。
前記弾性機構としては、バネやゴム等からなる弾性体、ポリウレタン等を用いたもの、油圧や空気圧を利用したものが挙げられる。 (3) While constraining the outer peripheral surface of the cylindrical nut material and holding both end surfaces in the axial direction of the nut material via an elastic mechanism, punches for each end inserted in the nut material By moving the nut material radially outward and plastically deforming the nut material, the ball circulation grooves at both ends are formed.
Examples of the elastic mechanism include an elastic body made of a spring, rubber or the like, one using polyurethane, or one using hydraulic pressure or air pressure.

この発明の方法によれば、前記ボール循環溝の形成をパンチを用いた鍛造加工法で行う際に、円筒状のナット素材の軸方向端面を弾性機構を介して拘束した状態で行うことで、円筒状のナット素材の軸方向端面を拘束しない状態で行う場合と比較して、ナット素材の軸方向端面への材料流動が抑制される。また、円筒状のナット素材の軸方向端面を弾性機構を介さずに拘束した状態で行う方法と比較して、パンチに作用する曲げ応力が低下する。   According to the method of the present invention, when the ball circulation groove is formed by a forging method using a punch, the axial end surface of the cylindrical nut material is constrained via an elastic mechanism. Compared with the case where the axial end surface of the cylindrical nut material is not restrained, the material flow to the axial end surface of the nut material is suppressed. Further, the bending stress acting on the punch is reduced as compared with a method in which the axial end surface of the cylindrical nut material is constrained without using an elastic mechanism.

この発明の方法によれば、パンチを用いた鍛造加工法によりナット素材の軸方向端部の内周面にボール循環溝を形成する方法において、ナット素材の軸方向端面への材料流動が抑制されるため、ボール循環溝の形状精度および位置精度が良好になるとともに、ナット素材の軸方向端面を弾性機構を介さずに拘束した場合と比較して、パンチの寿命が向上する。   According to the method of the present invention, in the method of forming the ball circulation groove on the inner peripheral surface of the axial end portion of the nut material by a forging method using a punch, the material flow to the axial end surface of the nut material is suppressed. Therefore, the shape accuracy and the position accuracy of the ball circulation groove are improved, and the life of the punch is improved as compared with the case where the axial end surface of the nut material is restrained without an elastic mechanism.

第１実施形態の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of 1st Embodiment. 第１実施形態の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of 1st Embodiment. 第２実施形態の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of 2nd Embodiment. 第３実施形態の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of 3rd Embodiment. 特許文献４の方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of patent document 4. FIG.

以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
この実施形態で使用する金型は、図１に示すように、円筒状のナット素材１の外周面を拘束する外周拘束型２と、ナット素材１の下端面を拘束する下型３と、ナット素材１の上端面に載せる円筒状の押え部材４を有する。 Embodiments of the present invention will be described below.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the mold used in this embodiment includes an outer peripheral restraint die 2 that restrains an outer peripheral surface of a cylindrical nut material 1, a lower die 3 that restrains a lower end surface of the nut material 1, and a nut. A cylindrical pressing member 4 placed on the upper end surface of the material 1 is provided.

また、ナット素材１の内部に挿入する円筒状のカムケース５と、カムケース５の中心穴５１に挿入するカムドライバ６と、カムケース５の径方向に沿った貫通穴５２に配置されるパンチ（カムスライダ）７と、外周拘束型２の上方に配置される上部材８と、上部材８と押え部材４との間に配置されるコイルバネ（弾性機構）９１と、上部材８とカムケース５との間に配置されるコイルバネ９２を有する。   A cylindrical cam case 5 inserted into the nut material 1, a cam driver 6 inserted into the center hole 51 of the cam case 5, and a punch (cam slider) disposed in a through hole 52 along the radial direction of the cam case 5. 7, an upper member 8 disposed above the outer peripheral restraint die 2, a coil spring (elastic mechanism) 91 disposed between the upper member 8 and the pressing member 4, and between the upper member 8 and the cam case 5. A coil spring 92 is disposed.

カムドライバ６の上端は上部材８に固定されている。コイルバネ９１，９２は、上部材８を載せる前の状態で、上部材８に固定されていてもよいし、押え部材４およびカムケース５に固定されていてもよい。
カムケース５は、貫通孔５２が形成されている方を上側に配置してナット素材１に挿入されている。パンチ７には、Ｓ字状のボール循環溝１５に対応する突起７１が形成されている。パンチ７は、カムドライバ６の斜面６１と同じ斜面７２を有する。これらの斜面６１，７２がカム機構を構成する。 The upper end of the cam driver 6 is fixed to the upper member 8. The coil springs 91 and 92 may be fixed to the upper member 8 before being placed on the upper member 8, or may be fixed to the presser member 4 and the cam case 5.
The cam case 5 is inserted in the nut material 1 with the through hole 52 formed on the upper side. On the punch 7, a protrusion 71 corresponding to the S-shaped ball circulation groove 15 is formed. The punch 7 has the same slope 72 as the slope 61 of the cam driver 6. These slopes 61 and 72 constitute a cam mechanism.

この金型を用いることで、ナット素材１の上端面（軸方向一端面）が、押え部材４と上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９１を介して拘束され、ナット素材１の下端面（軸方向他端面）が下型３で拘束される。また、カムケース５の上端面が、上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９２を介して拘束され、カムケース５の下端面が下型３で拘束される。
この状態で、上部材８を押し下げてカムドライバ６を押し込むことにより、パンチ７がナット素材１の径方向外側に移動し、ナット素材１の内周面１１にパンチ７の突起７１が押し込まれる。これにより、ナット素材１が塑性変形し、内周面１１の軸方向の上端部にボール循環溝１５が形成される。 By using this mold, the upper end surface (one axial end surface) of the nut material 1 is restrained by the presser member 4 and the upper member 8 via the coil spring (elastic mechanism) 91, and the lower end surface (axial shaft) of the nut material 1. The other end surface in the direction is constrained by the lower mold 3. Further, the upper end surface of the cam case 5 is restrained by the upper member 8 via a coil spring (elastic mechanism) 92, and the lower end surface of the cam case 5 is restrained by the lower mold 3.
In this state, by pushing down the upper member 8 and pushing in the cam driver 6, the punch 7 moves outward in the radial direction of the nut material 1, and the protrusion 71 of the punch 7 is pushed into the inner peripheral surface 11 of the nut material 1. Thereby, the nut blank 1 is plastically deformed, and the ball circulation groove 15 is formed at the upper end portion in the axial direction of the inner peripheral surface 11.

その際に、ナット素材１の上端面への材料流動が抑制されるため、ボール循環溝１５の形状精度や軸方向および周方向での位置精度が良好になる。また、ナット素材１の上端面をコイルバネ９１を介さずに拘束した場合と比較して、パンチ７に作用する曲げ応力が低下するためパンチ７の寿命が向上する。なお、カムケース５の上端面がコイルバネ９２を介して上部材８に拘束されているため、ボール循環溝１５の形成途中でナット素材１の材料が軸方向へ流動する際に、カムケース５が共に移動することが防止される。
図２では、図１と同じ金型を用いているが、ナット素材１の内周面１１の軸方向下端部にボール循環溝１６を形成するため、カムケース５を、貫通孔５２が形成されている方を下側に配置してナット素材１に挿入する。 At this time, since the material flow to the upper end surface of the nut material 1 is suppressed, the shape accuracy of the ball circulation groove 15 and the position accuracy in the axial direction and the circumferential direction are improved. Moreover, since the bending stress which acts on the punch 7 falls compared with the case where the upper end surface of the nut raw material 1 is restrained not via the coil spring 91, the lifetime of the punch 7 is improved. Since the upper end surface of the cam case 5 is restrained by the upper member 8 via the coil spring 92, the cam case 5 moves together when the material of the nut material 1 flows in the axial direction while the ball circulation groove 15 is being formed. Is prevented.
In FIG. 2, the same mold as that in FIG. 1 is used, but in order to form the ball circulation groove 16 at the lower end in the axial direction of the inner peripheral surface 11 of the nut material 1, the cam case 5 is formed with a through hole 52. Insert the nut material 1 on the bottom side.

［第２実施形態］
この実施形態で使用する金型は、図３に示すように、円筒状のナット素材１の外周面を拘束する外周拘束型２と、ナット素材１の下端面を拘束する下型３と、ナット素材１の上端面に載せる円筒状の押え部材４を有する。
また、ナット素材１の内部に挿入する円筒状のカムケース５Ａと、カムケース５Ａの中心穴５１に挿入するカムドライバ６Ａと、カムケース５Ａの径方向に沿った貫通穴５２，５３に配置されるパンチ（カムスライダ）７Ａ，７Ｂと、外周拘束型２の上方に配置される上部材８と、上部材８と押え部材４との間に配置されるコイルバネ（弾性機構）９１と、上部材８とカムケース５Ａとの間に配置されるコイルバネ９２を有する。カムドライバ６Ａの上端は上部材８に固定されている。 [Second Embodiment]
As shown in FIG. 3, the mold used in this embodiment includes an outer peripheral restraint die 2 that restrains an outer peripheral surface of a cylindrical nut material 1, a lower die 3 that restrains a lower end surface of the nut material 1, and a nut. A cylindrical pressing member 4 placed on the upper end surface of the material 1 is provided.
Also, a cylindrical cam case 5A to be inserted into the nut material 1, a cam driver 6A to be inserted into the center hole 51 of the cam case 5A, and punches disposed in the through holes 52 and 53 along the radial direction of the cam case 5A ( Cam sliders 7A and 7B, an upper member 8 disposed above the outer peripheral restraint die 2, a coil spring (elastic mechanism) 91 disposed between the upper member 8 and the pressing member 4, the upper member 8 and the cam case 5A. And a coil spring 92 disposed between the two. The upper end of the cam driver 6 </ b> A is fixed to the upper member 8.

カムドライバ６Ａの上端は上部材８に固定されている。コイルバネ９１，９２は、上部材８を載せる前の状態で、上部材８に固定されていてもよいし、押え部材４およびカムケース５Ａに固定されていてもよい。
パンチ７Ａ，７Ｂには、Ｓ字状のボール循環溝１５，１６に対応する突起７１Ａ，７１Ｂが形成されている。カムドライバ６Ａは、パンチ７Ａの斜面７２Ａと同じ斜面６１Ａおよびパンチ７Ｂの斜面７２Ｂと同じ斜面６１Ｂを有する。斜面６１Ａ，７２Ａは斜面６１Ｂ，７２Ｂよりも傾斜角度が小さい。斜面６１Ａと斜面７２Ａおよび斜面６１Ｂと斜面７２Ｂがそれぞれカム機構を構成する。 The upper end of the cam driver 6 </ b> A is fixed to the upper member 8. The coil springs 91 and 92 may be fixed to the upper member 8 in a state before the upper member 8 is placed, or may be fixed to the presser member 4 and the cam case 5A.
Protrusions 71A and 71B corresponding to the S-shaped ball circulation grooves 15 and 16 are formed on the punches 7A and 7B. The cam driver 6A has the same slope 61A as the slope 72A of the punch 7A and the same slope 61B as the slope 72B of the punch 7B. The slopes 61A and 72A have a smaller inclination angle than the slopes 61B and 72B. The slope 61A and the slope 72A, and the slope 61B and the slope 72B constitute a cam mechanism, respectively.

この金型を用いることで、ナット素材１の上端面（軸方向一端面）が、押え部材４と上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９１を介して拘束され、ナット素材１の下端面（軸方向他端面）が下型３で拘束される。また、カムケース５Ａの上端面が、上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９２を介して拘束され、カムケース５Ａの下端面が下型３で拘束される。
この状態で、上部材８を押し下げてカムドライバ６Ａを押し込むことにより、パンチ７Ａ，７Ｂがそれぞれナット素材１の径方向外側に移動し、ナット素材１の内周面１１にパンチ７Ａ，７Ｂの突起７１Ａ，７１Ｂが押し込まれる。これにより、ナット素材１が塑性変形し、内周面１１の軸方向の上端部にボール循環溝１５が、下端部にボール循環溝１６がそれぞれ形成される。 By using this mold, the upper end surface (one axial end surface) of the nut material 1 is restrained by the presser member 4 and the upper member 8 via the coil spring (elastic mechanism) 91, and the lower end surface (axial shaft) of the nut material 1. The other end surface in the direction is constrained by the lower mold 3. Further, the upper end surface of the cam case 5A is constrained by the upper member 8 via a coil spring (elastic mechanism) 92, and the lower end surface of the cam case 5A is constrained by the lower mold 3.
In this state, when the upper member 8 is pushed down and the cam driver 6A is pushed in, the punches 7A and 7B are moved outward in the radial direction of the nut material 1, and the protrusions of the punches 7A and 7B are projected on the inner peripheral surface 11 of the nut material 1. 71A and 71B are pushed in. Thereby, the nut blank 1 is plastically deformed, and the ball circulation groove 15 is formed at the upper end portion in the axial direction of the inner peripheral surface 11, and the ball circulation groove 16 is formed at the lower end portion.

その際に、ナット素材１の上端面への材料流動が抑制されるため、ボール循環溝１５，１６の形状精度や位置精度が良好になる。また、ナット素材１の上端面をコイルバネ９１を介さずに拘束した場合と比較して、パンチ７Ａ，７Ｂに作用する曲げ応力が低下するためパンチ７Ａ，７Ｂの寿命が向上する。なお、カムケース５Ａの上端面がコイルバネ９２を介して上部材８に拘束されているため、ボール循環溝１５，１６の形成途中でナット素材１の材料が軸方向へ流動する際に、カムケース５Ａが共に移動することが防止される。   At this time, since the material flow to the upper end surface of the nut material 1 is suppressed, the shape accuracy and position accuracy of the ball circulation grooves 15 and 16 are improved. Moreover, since the bending stress acting on the punches 7A and 7B is reduced as compared with the case where the upper end surface of the nut material 1 is restrained without using the coil spring 91, the life of the punches 7A and 7B is improved. Since the upper end surface of the cam case 5A is constrained by the upper member 8 via the coil spring 92, when the material of the nut material 1 flows in the axial direction during the formation of the ball circulation grooves 15 and 16, the cam case 5A Moving together is prevented.

［第３実施形態］
この実施形態で使用する金型は、図４に示すように、円筒状のナット素材１の外周面を拘束する外周拘束型２と、ナット素材１の下方に配置される下部材３Ａと、ナット素材１の下端面を載せる円筒状の押え部材４１と、ナット素材１の上端面に載せる円筒状の押え部材４を有する。 [Third Embodiment]
As shown in FIG. 4, the mold used in this embodiment includes an outer peripheral restraint mold 2 that restrains the outer peripheral surface of a cylindrical nut material 1, a lower member 3 </ b> A disposed below the nut material 1, and a nut. A cylindrical pressing member 41 for placing the lower end surface of the material 1 and a cylindrical pressing member 4 for placing on the upper end surface of the nut material 1 are provided.

また、ナット素材１の内部に挿入する円筒状のカムケース５Ａと、カムケース５Ａの中心穴５１に挿入するカムドライバ６Ａと、カムケース５Ａの径方向に沿った貫通穴５２，５３に配置されるパンチ（カムスライダ）７Ａ，７Ｂと、外周拘束型２の上方に配置される上部材８を有する。下部材３Ａは、平坦面３１から押え部材４１に内挿される突起３２が突出する形状を有し、突起３２の上面３２ａでカムケース５Ａの下端を拘束する。   Also, a cylindrical cam case 5A to be inserted into the nut material 1, a cam driver 6A to be inserted into the center hole 51 of the cam case 5A, and punches disposed in the through holes 52 and 53 along the radial direction of the cam case 5A ( Cam sliders) 7A and 7B and an upper member 8 disposed above the outer peripheral restraint die 2. The lower member 3 </ b> A has a shape in which a protrusion 32 inserted into the pressing member 41 protrudes from the flat surface 31, and restrains the lower end of the cam case 5 </ b> A with the upper surface 32 a of the protrusion 32.

さらに、上部材８と押え部材４との間に配置されるコイルバネ（弾性機構）９１と、上部材８とカムケース５Ａとの間に配置されるコイルバネ９２と、下部材３Ａの平坦面３１と押え部材４１との間に配置されたコイルバネ９３を有する。下側のコイルバネ９３にはナット素材１を押す力と反対向きに重力が作用するため、上側のコイルバネ９２よりも弾性力が大きいものを使用する。   Further, a coil spring (elastic mechanism) 91 disposed between the upper member 8 and the presser member 4, a coil spring 92 disposed between the upper member 8 and the cam case 5A, the flat surface 31 and the presser of the lower member 3A. A coil spring 93 is provided between the member 41 and the member 41. Since gravity acts on the lower coil spring 93 in the direction opposite to the force pushing the nut material 1, a spring having a larger elastic force than the upper coil spring 92 is used.

カムドライバ６Ａの上端は上部材８に固定されている。コイルバネ９１，９２は、上部材８を載せる前の状態で、上部材８に固定されていてもよいし、押え部材４およびカムケース５Ａに固定されていてもよい。
パンチ７Ａ，７Ｂには、Ｓ字状のボール循環溝１５，１６に対応する突起７１Ａ，７１Ｂが形成されている。カムドライバ６Ａは、パンチ７Ａの斜面７２Ａと同じ斜面６１Ａおよびパンチ７Ｂの斜面７２Ｂと同じ斜面６１Ｂを有する。斜面６１Ａ，７２Ａは斜面６１Ｂ，７２Ｂよりも傾斜角度が小さい。斜面６１Ａと斜面７２Ａおよび斜面６１Ｂと斜面７２Ｂがそれぞれカム機構を構成する。 The upper end of the cam driver 6 </ b> A is fixed to the upper member 8. The coil springs 91 and 92 may be fixed to the upper member 8 in a state before the upper member 8 is placed, or may be fixed to the presser member 4 and the cam case 5A.
Protrusions 71A and 71B corresponding to the S-shaped ball circulation grooves 15 and 16 are formed on the punches 7A and 7B. The cam driver 6A has the same slope 61A as the slope 72A of the punch 7A and the same slope 61B as the slope 72B of the punch 7B. The slopes 61A and 72A have a smaller inclination angle than the slopes 61B and 72B. The slope 61A and the slope 72A, and the slope 61B and the slope 72B constitute a cam mechanism, respectively.

この金型を用いることで、ナット素材１の上端面（軸方向一端面）が押え部材４と上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９１を介して拘束され、ナット素材１の下端面（軸方向他端面）が押え部材４１と下部材３Ａによりコイルバネ（弾性機構）９３を介して拘束される。また、カムケース５Ａの上端面が、上部材８によりコイルバネ（弾性機構）９２を介して拘束され、カムケース５Ａの下端面は下部材３Ａで拘束される。   By using this mold, the upper end surface (one axial end surface) of the nut material 1 is restrained by the presser member 4 and the upper member 8 via the coil spring (elastic mechanism) 91, and the lower end surface (axial direction) of the nut material 1. The other end surface is constrained by the pressing member 41 and the lower member 3 </ b> A via a coil spring (elastic mechanism) 93. Further, the upper end surface of the cam case 5A is restrained by the upper member 8 via a coil spring (elastic mechanism) 92, and the lower end surface of the cam case 5A is restrained by the lower member 3A.

この状態で、上部材８を押し下げてカムドライバ６Ａを押し込むことにより、パンチ７Ａ，７Ｂがそれぞれナット素材１の径方向外側に移動し、ナット素材１の内周面１１にパンチ７Ａ，７Ｂの突起７１Ａ，７１Ｂが押し込まれる。これにより、ナット素材１が塑性変形し、内周面１１の軸方向の上端部にボール循環溝１５が、下端部にボール循環溝１６がそれぞれ形成される。   In this state, when the upper member 8 is pushed down and the cam driver 6A is pushed in, the punches 7A and 7B are moved outward in the radial direction of the nut material 1, and the protrusions of the punches 7A and 7B are projected on the inner peripheral surface 11 of the nut material 1. 71A and 71B are pushed in. Thereby, the nut blank 1 is plastically deformed, and the ball circulation groove 15 is formed at the upper end portion in the axial direction of the inner peripheral surface 11, and the ball circulation groove 16 is formed at the lower end portion.

その際に、ナット素材１の上端面および下端面への材料流動が抑制されるため、ボール循環溝１５，１６の形状精度や位置精度が良好になる。また、ナット素材１の上端面および下端面をコイルバネ９１，９３を介さずに拘束した場合と比較して、パンチ７Ａ，７Ｂに作用する曲げ応力が低下するためパンチ７Ａ，７Ｂの寿命が向上する。なお、カムケース５Ａの上端面がコイルバネ９２を介して上部材８に拘束されているため、ボール循環溝１５，１６の形成途中でナット素材１の材料が軸方向へ流動する際に、カムケース５Ａが共に移動することが防止される。   At this time, since the material flow to the upper end surface and the lower end surface of the nut material 1 is suppressed, the shape accuracy and the position accuracy of the ball circulation grooves 15 and 16 are improved. Further, compared to the case where the upper end surface and the lower end surface of the nut material 1 are constrained without using the coil springs 91 and 93, the bending stress acting on the punches 7A and 7B is reduced, so that the life of the punches 7A and 7B is improved. . Since the upper end surface of the cam case 5A is constrained by the upper member 8 via the coil spring 92, when the material of the nut material 1 flows in the axial direction during the formation of the ball circulation grooves 15 and 16, the cam case 5A Moving together is prevented.

１ ナット素材
１１ ナット素材の内周面
１５，１６ ボール循環溝
２ 外周拘束型
３ 下型
３Ａ 下部材
３１ 下部材の平坦面
３２ 下部材の突起
３２ａ 突起の上面
４ 押え部材
４１ 押え部材
５ カムケース
５Ａ カムケース
５１ カムケースの中心穴
５２，５３ カムケースの貫通穴
６ カムドライバ
６Ａ カムドライバ
６１，６１Ａ，６１Ｂ カムドライバの斜面
７Ａ，７Ｂ パンチ（カムスライダ）
７１Ａ，７１Ｂ 突起
７２，７２Ａ，７２Ｂ パンチの斜面
８ 上部材
９１ コイルバネ（弾性機構）
９２ コイルバネ（弾性機構）
９３ コイルバネ（弾性機構） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nut material 11 Inner peripheral surface of nut material 15,16 Ball circulation groove 2 Outer periphery restraint type 3 Lower mold 3A Lower member 31 Flat surface of lower member 32 Lower member protrusion 32a Upper surface of protrusion 4 Presser member 41 Presser member 5 Cam case 5A Cam case 51 Center hole of cam case 52, 53 Through hole of cam case 6 Cam driver 6A Cam driver 61, 61A, 61B Slope of cam driver 7A, 7B Punch (cam slider)
71A, 71B Protrusion 72, 72A, 72B Slope of punch 8 Upper member 91 Coil spring (elastic mechanism)
92 Coil spring (elastic mechanism)
93 Coil spring (elastic mechanism)

Claims (3)

ねじ軸およびボールとともにボールねじを構成し、前記ボールを転動軌道の終点から始点に戻すボール循環溝を軸方向一端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する方法であって、
円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向一端面を弾性機構を介して拘束し、軸方向他端面は弾性機構を介さずに拘束した状態で、前記ナット素材に内挿されたパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記ボール循環溝を形成することを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。 A method for manufacturing a ball screw nut comprising a ball screw groove on the inner peripheral surface of one end in the axial direction, comprising a ball screw together with a screw shaft and a ball, and returning the ball from the end point of the rolling track to the start point,
The cylindrical nut material is constrained on the outer peripheral surface, the one axial end surface of the nut material is constrained via an elastic mechanism, and the other axial end surface is constrained without using an elastic mechanism. A ball screw nut manufacturing method comprising: forming a ball circulation groove by moving an inserted punch radially outward of the nut material to plastically deform the nut material. ねじ軸およびボールとともにボールねじを構成し、前記ボールを転動軌道の終点から始点に戻すボール循環溝を軸方向両端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する方法であって、
円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向一端面を弾性機構を介して拘束し、軸方向他端面は弾性機構を介さずに拘束した状態で、前記ナット素材に内挿された各端部用のパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記両端部のボール循環溝を形成することを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。 A method for producing a ball screw nut comprising a ball screw together with a screw shaft and a ball, and having ball circulation grooves on the inner peripheral surfaces of both axial ends for returning the ball from the end point of the rolling track to the start point,
The cylindrical nut material is constrained on the outer peripheral surface, the one axial end surface of the nut material is constrained via an elastic mechanism, and the other axial end surface is constrained without using an elastic mechanism. A ball screw groove is formed at both ends by moving a punch for each inserted end portion radially outward of the nut material to plastically deform the nut material. A method for producing nuts. ねじ軸およびボールとともにボールねじを構成し、前記ボールを転動軌道の終点から始点に戻すボール循環溝を軸方向両端部の内周面に有するボールねじ用ナットを製造する方法であって、
円筒状のナット素材の外周面を拘束するとともに、前記ナット素材の軸方向両端面を弾性機構を介して拘束した状態で、前記ナット素材に内挿された各端部用のパンチを前記ナット素材の径方向外側に移動して前記ナット素材を塑性変形させることにより、前記両端部のボール循環溝を形成することを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。 A method for producing a ball screw nut comprising a ball screw together with a screw shaft and a ball, and having ball circulation grooves on the inner peripheral surfaces of both axial ends for returning the ball from the end point of the rolling track to the start point,
While restricting the outer peripheral surface of the cylindrical nut material and constraining both end surfaces in the axial direction of the nut material via an elastic mechanism, punches for each end inserted in the nut material are inserted into the nut material. A ball screw nut manufacturing method is characterized in that the ball circulation grooves at both ends are formed by plastically deforming the nut material by moving radially outward.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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