JP2015061734A

JP2015061734A - ボールねじ研磨方法及びその装置

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Publication number: JP2015061734A
Application number: JP2014137526A
Authority: JP
Inventors: 細貝　信和; Nobukazu Hosogai; 信和細貝; 幹雄吉野; Mikio Yoshino; 隆之安立; Takayuki Adachi
Original assignee: I D O CO Ltd; Sanshin Co Ltd
Current assignee: I D O CO Ltd; Sanshin Co Ltd
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2034-07-03
Also published as: JP6150397B2; US20150056893A1; DE102014111790A1; DE102014111790A8; US9162300B2

Abstract

【課題】ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動により研磨テープはボール溝のリードに合致して移動してテープ圧接機構によりボール溝に確実に圧接され、研磨テープの連続的又は間欠的な移送及び移送直線揺振動作によりボール溝を確実に研磨することができる。【解決手段】ねじ軸Ｗを軸線Ｗ１を中心として回転させる回転機構２と、研磨テープＴを移送Ｔ１させるテープ移送機構３と、研磨テープを圧接ロールＲの外周面により折返移送案内してねじ軸のボール溝Ｂに圧接させるテープ圧接機構４と、圧接ロールの回転軸線Ｒ１をボール溝のリード角θに対応して傾斜配置させる傾斜機構５と、圧接ロールを回転軸線方向に直線揺振動作Ｙさせる直線揺振機構６と、研磨テープをねじ軸の軸線方向に移動させるテープ移動機構８と、ねじ軸の回転速度Ｑと研磨テープの移動速度Ｆとをボール溝のリードＬに対応して同期させる速度同期手段９とからなる。【選択図】図１０

Description

本発明はボールねじのねじ軸のボール溝を研磨テープで研磨する際に用いられるボールねじ研磨方法及びその装置に関するものである。

従来、この種のボールねじ研磨装置として、ねじ軸、ナット及びボールの各要素からなるボールねじのねじ軸のボール溝をバフブラシによるバフ処理で表面仕上げを行う構造のものが知られている。

特開２００６−２２８４８

しかしながらこの従来構造の場合、ボールねじのねじ軸のボール溝はボールが転走する溝であるにもかかわらず、必ずしも、良好な表面あらさを得ることができないことがあるという不都合を有している。

本発明はこのような不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうち、請求項１記載の方法の発明は、ボールねじのねじ軸のボール溝を研磨テープで研磨するに際し、上記ねじ軸を回転自在に保持して該軸線を中心として回転させ、上記研磨テープを連続的又は間欠的に移送させ、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させ、該圧接ロールの回転軸線は該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させ、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させ、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させ、該ねじ軸の回転と、該研磨テープの上記移送及び上記直線揺振動作と、該ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作により該ボール溝を該研磨テープで研磨することを特徴とするボールねじ研磨方法にある。

又、請求項２記載の装置の発明は、ボールねじのねじ軸を回転自在に保持する保持機構と、該ねじ軸を該軸線を中心として回転させる回転機構と、研磨テープを連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させるテープ圧接機構と、該圧接ロールの回転軸線を該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置させる傾斜機構と、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる直線揺振機構と、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させるテープ移動機構と、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させる速度同期手段とからなることを特徴とするボールねじ研磨装置にある。

又、請求項３記載の方法の発明は、ボールねじのねじ軸のボール溝を研磨テープで研磨するに際し、上記ねじ軸を回転自在に保持して該軸線を中心として回転させ、上記研磨テープを連続的又は間欠的に移送させ、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させ、該圧接ロールの回転軸線は該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させると共に該圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振動作させ、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させ、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させ、該ねじ軸の回転と、該研磨テープの上記移送、上記直線揺振動作及び上記旋回揺振動作と、該ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作により該ボール溝を該研磨テープで研磨することを特徴とするボールねじ研磨方法にある。

又、請求項４記載の装置の発明は、ボールねじのねじ軸を回転自在に保持する保持機構と、該ねじ軸を該軸線を中心として回転させる回転機構と、研磨テープを連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させるテープ圧接機構と、該圧接ロールの回転軸線を該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置させる傾斜機構と、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる直線揺振機構と、該圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振動作させる旋回揺振機構と、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させるテープ移動機構と、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させる速度同期手段とからなることを特徴とするボールねじ研磨装置にある。

又、請求項５記載の装置の発明は、上記直線揺振機構として、上記圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる偏心機構からなることを特徴とするものであり、又、請求項６記載の装置の発明は、上記旋回揺振機構として、上記圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振案内する旋回案内部及び上記圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振させるウオーム歯車機構をもつ旋回駆動部からなることを特徴とするものであり、又、請求項７記載の装置の発明は、上記速度同期手段として、上記ねじ軸を回転させる回転用制御モータ、上記研磨テープを移動させる移動用制御モータ、及び該回転用制御モータの回転速度と該移動用制御モータの回転速度とを同期制御する同期制御部からなることを特徴とするものである。

本発明は上述の如く、請求項１及び２記載の発明にあっては、ボールねじのねじ軸を保持機構により回転自在に保持し、ねじ軸を回転機構により軸線を中心として回転させ、研磨テープをテープ移送機構により連続的又は間欠的に移送し、研磨テープをテープ圧接機構により圧接ロールの外周面により折返移送案内して研磨テープを圧接ロールの外周面でねじ軸のボール溝に圧接し、圧接ロールの回転軸線は傾斜機構によりボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、直線揺振機構により圧接ロールを回転軸線方向に直線揺振動作させ、テープ移動機構により研磨テープをねじ軸の軸線方向に移動させ、速度同期手段によりねじ軸の回転速度と研磨テープの移動速度とをボール溝のリードに対応して同期させ、ねじ軸の回転と、研磨テープの上記移送及び上記直線揺振動作と、ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作によりボール溝を研磨テープで研磨することができ、ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動により研磨テープはボール溝のリードに合致して移動してテープ圧接機構により研磨テープはボール溝に確実に圧接され、研磨テープの連続的又は間欠的な移送及び研磨テープの移送直線揺振動作により研磨テープでボール溝を確実に研磨することができ、研磨精度を向上することができ、ボール溝の表面あらさを向上することができ、ボール溝の研磨作業性を向上することができる。

又、請求項３及び４記載の発明にあっては、ボールねじのねじ軸を保持機構により回転自在に保持し、ねじ軸を回転機構により軸線を中心として回転させ、研磨テープをテープ移送機構により連続的又は間欠的に移送し、研磨テープをテープ圧接機構により圧接ロールの外周面により折返移送案内して研磨テープを圧接ロールの外周面でねじ軸のボール溝に圧接し、圧接ロールの回転軸線は傾斜機構によりボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、直線揺振機構により圧接ロールを回転軸線方向に直線揺振動作させ、旋回揺振機構により圧接ロールを回転軸線を中心として旋回揺振動作させ、テープ移動機構により研磨テープをねじ軸の軸線方向に移動させ、速度同期手段によりねじ軸の回転速度と研磨テープの移動速度とをボール溝のリードに対応して同期させ、ねじ軸の回転と、研磨テープの上記移送、上記直線揺振動作及び上記旋回揺振動作と、ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作によりボール溝を研磨テープで研磨することができ、ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動により研磨テープはボール溝のリードに合致して移動してテープ圧接機構により研磨テープはボール溝に確実に圧接され、研磨テープの連続的又は間欠的な移送、研磨テープの移送直線揺振動作及び旋回揺振動作により研磨テープでボール溝を確実に研磨することができ、研磨精度を向上することができ、ボール溝の表面あらさを向上することができ、ボール溝の研磨作業性を向上することができる。

又、請求項５記載の発明にあっては、上記直線揺振機構として、上記圧接ロールを回転軸線方向に直線揺振動作させる偏心機構からなるので、構造を簡素化することができ、又、請求項６記載の発明にあっては、上記旋回揺振機構として、上記圧接ロールを回転軸線を中心として旋回揺振案内する旋回案内部及び上記圧接ロールを回転軸線を中心として旋回揺振させるウオーム歯車機構をもつ旋回駆動部からなるので、構造を簡素化することができ、又、請求項７記載の発明にあっては、上記速度同期手段として、上記ねじ軸を回転させる回転用制御モータ、上記研磨テープを移動させる移動用制御モータ、及び回転用制御モータの回転速度と移動用制御モータの回転速度とを同期制御する同期制御部からなるので、ねじ軸の回転速度と研磨テープの移動速度とをボール溝のリードに対応して同期させることができ、研磨テープをボール溝のリードに合致して確実に接触移動させることができ、構造を簡素化することができると共に研磨精度を向上することができる。

本発明の実施の第一形態例の全体平面図である。本発明の実施の第一形態例の全体正面図である。本発明の実施の第一形態例の部分側面図である。本発明の実施の第一形態例の部分拡大平面図である。本発明の実施の第一形態例の説明拡大平断面図である。本発明の実施の第一形態例の説明拡大側断面図である。本発明の実施の第一形態例の部分側断面図である。本発明の実施の第一形態例の部分側断面図である。本発明の実施の第一形態例の部分正断面図である。本発明の実施の第一形態例の説明部分正面図である。本発明の実施の第一形態例の説明部分平面図である。本発明の実施の第二形態例の全体平面図である。本発明の実施の第二形態例の全体正面図である。本発明の実施の第二形態例の部分側面図である。本発明の実施の第二形態例の部分拡大平面図である。本発明の実施の第二形態例の説明拡大平断面図である。本発明の実施の第二形態例の説明拡大側断面図である。本発明の実施の第二形態例の部分側断面図である。本発明の実施の第二形態例の部分側断面図である。本発明の実施の第二形態例の部分正断面図である。本発明の実施の第二形態例の説明部分正面図である。本発明の実施の第二形態例の説明部分平面図である。

図１乃至図２２は本発明の実施の形態例であって、図１乃至図１１は請求項１及び請求項２に対応する実施の第一形態例、図１２乃至図２２は請求項３及び請求項４に対応する実施の第二形態例である。

図１乃至図１１の請求項１及び請求項２に対応する実施の第一形態例において、この場合、大別して、図１、図２、図３、図４、図５、図９の如く、ボールねじのねじ軸Ｗを回転自在に保持する保持機構１と、ねじ軸Ｗを軸線Ｗ_１を中心として回転させる回転機構２と、研磨テープＴを連続的又は間欠的に移送Ｔ_１させるテープ移送機構３と、研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面により折返移送案内して研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接させるテープ圧接機構４と、圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１をボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置させる傾斜機構５と、圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせる直線揺振機構６と、研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させるテープ移動機構８と、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬ（ねじ軸Ｗが一回転したときに、ナットが軸方向に進む距離。）に対応して同期させる速度同期手段９とから構成されている。

この場合、上記保持機構１及び上記回転機構２にあっては、図１、図２の如く、機体１ａに保持台１ｂを立設し、保持台１ｂにボールねじのねじ軸Ｗの一方端部を着脱保持可能なチャック１ｃを配設すると共にねじ軸Ｗの他方端部を回転保持可能な芯押し台１ｄを配設し、チャック１ｃを回転用制御モータ２ａにより回転させてねじ軸Ｗを回転させるように構成している。

この場合、上記テープ移送機構３にあっては、図１、図２、図３、図４、図５の如く、取付基台３ａ上に一対の支持軸３ｂ・３ｂにより未使用の研磨テープＴを巻回した満巻リール３ｃ及び空リール３ｄを回転自在に配設し、満巻リール３ｃから解いた研磨テープＴをテープ圧接機構４の圧接ロールＲの外周面を経て空リール３ｄに巻き付け、満巻リール３ｃは巻解用モータ３ｅにより巻き解き回転すると共に空リール３ｄは巻取用モータ３ｆにより巻き取り回転し、かつ、上記満巻リール３ｃと圧接ロールＲ、及び圧接ロールＲと上記空リール３ｄとの間に移送用モータ３ｇ・３ｇにより送り回転する移送ロール３ｈ・３ｈ及び挟圧ロール３ｉ・３ｉを配設し、巻解用モータ３ｅ、巻取用モータ３ｆ、移送用モータ３ｇ・３ｇの協動により研磨テープＴを満巻リール３ｃから圧接ロールＲを経て空リール３ｄへと比較的低速で連続的又は間欠的に移送Ｔ_１するように構成している。

又、上記テープ圧接機構４にあっては、図４、図５の如く、上記取付基台３ａ上に取付台４ａを立設し、取付台４ａに上記直線揺振機構６を介して圧接台４ｂを配設し、圧接台４ｂに左右一対のシリンダ機構４ｃ・４ｃ及びこれに直交状にガイド軸４ｄ・４ｄにより進退部材４ｅを配設し、圧接台４ｂに左右一対のガイドロール４ｆ・４ｆを設けると共に進退部材４ｅに左右一対の案内ロール４ｇ・４ｇを設け、この左右一対の案内ロール４ｇ・４ｇの先方中間部分に上記圧接ロールＲを配設し、研磨テープＴをガイドロール４ｆ・４ｆ、案内ロール４ｇ・４ｇ及び圧接ロールＲにより折返移送案内すると共にシリンダ機構４ｃ・４ｃにより研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接させるように構成している。

この場合、上記研磨テープＴは、ポリエステルフィルム、メタル、クロス等の基材に酸化アルミニュウム、酸化クロム、シリコンカーバイド、ダイヤモンド等の所定粒度の研磨粒子をコーティング又は結合してなる構造となっている。

また、上記直線揺振機構６にあっては、この場合、図５、図６、図７、図８の如く、偏心機構６ａが用いられ、上記取付台４ａに摺動部６ｂ・６ｂにより上記圧接台４ｂを上記ねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に交差する上下方向に揺振摺動自在に配設し、取付台４ａに直線揺振用モータ６ｃを取り付け、取付台４ａに軸筒６ｄを回転自在に軸受けし、軸筒６ｄに直線揺振用モータ６ｃの主軸６ｅを取り付け、軸筒６ｄに主軸６ｅの回転軸線Ｏに対して偏心量εの偏心軸線Ｏ_１をもつ偏心軸部６ｆを形成し、偏心軸部６ｆに玉軸受け状の偏心輪６ｇを回転自在に設け、圧接台４ｂに全体形状が溝形鋼状の駒部材６ｈを設け、駒部材６ｈのフランジ状部の内面に偏心輪６ｇが接する対向一対の接触面６ｉ・６ｉを形成し、直線揺振用モータ６ｃの駆動により偏心軸部６ｆ、偏心輪６ｇ、駒部材６ｈの接触面６ｉ・６ｉ及び摺動部６ｂ・６ｂで圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせるように構成している。

又、上記テープ移動機構８にあっては、図１、図２の如く、上記機体１ａに移動基台８ａを配設し、この移動基台８ａに摺動部８ｂにより摺動台８ｃをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動自在に配設し、摺動台８ｃに上記傾斜機構５を介して上記テープ移送機構３の取付基台３ａを配設し、摺動台８ｃをねじ軸８ｄ、ナット８ｅからなるボールねじ機構８ｆ及び移動用制御モータ８ｇにより摺動台８ｃを介して研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させるように構成している。

又、上記傾斜機構５にあっては、図１、図２、図９、図１０の如く、上記摺動台８ｃ上に傾斜台５ａを支点軸５ｂによりねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１に対して傾斜自在に設けると共に連結ねじ５ｃ及び取付ナット５ｄからなる位置固定機構５ｅにより傾斜位置に位置固定可能に設け、傾斜台５ａ上に上記テープ移送機構３及びテープ圧接機構４を介して圧接ロールＲを配設し、傾斜機構５により圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１をボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置させるように構成している。

又、上記速度同期手段９は、上記ねじ軸Ｗを回転させる回転用制御モータ２ａ、上記研磨テープＴを移動させる移動用制御モータ８ｇ、及び該回転用制御モータ２ａの回転速度Ｑと該移動用制御モータ８ｇの回転速度とを同期制御する同期制御部９ａからなり、同期制御部９ａは、具体的な回路構成等は省略しているが、例えばパソコン等が用いられ、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬに対応して同期させるように構成している。

この実施の第一形態例は上記構成であるから、図１、図２、図５、図１０、図１１の如く、ボールねじのねじ軸Ｗを保持機構１により回転自在に保持し、ねじ軸Ｗを回転機構２により軸線Ｗ_１を中心として回転させ、研磨テープＴをテープ移送機構３により移送Ｔ_１し、研磨テープＴをテープ圧接機構４により圧接ロールＲの外周面により折返移送案内して研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接し、圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１は傾斜機構５によりボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置され、直線揺振機構６により圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせ、テープ移動機構８により研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させ、速度同期手段９によりねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬに対応して同期させ、ねじ軸Ｗの回転と、研磨テープＴの上記移送Ｔ_１及び上記直線揺振動作Ｙと、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑに同期した研磨テープＴの移動との複合動作によりボール溝Ｂを研磨テープＴで研磨することができ、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑに同期した研磨テープＴの移動により研磨テープＴはボール溝ＢのリードＬに合致移動してテープ圧接機構４により研磨テープＴはボール溝Ｂに確実に圧接され、研磨テープＴの連続的又は間欠的な移送Ｔ_１及び研磨テープＴの直線揺振動作Ｙにより研磨テープＴでボール溝Ｂを確実に研磨することができ、研磨精度を向上することができ、ボール溝Ｂの表面あらさを向上することができ、ボール溝Ｂの研磨作業性を向上することができる。

又、この場合、上記直線揺振機構６として、上記圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせる偏心機構６ａからなるので、構造を簡素化することができ、又、この場合、上記速度同期手段９として、上記ねじ軸Ｗを回転させる回転用制御モータ２ａ、上記研磨テープＴを移動させる移動用制御モータ８ｇ、及び回転用制御モータ２ａの回転速度Ｑと移動用制御モータ８ｇの回転速度とを同期制御する同期制御部９ａからなるので、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬに対応して同期させることができ、研磨テープＴをボール溝ＢのリードＬに合致して確実に接触移動させることができ、構造を簡素化することができると共に研磨精度を向上することができる。

図１２乃至図２２の請求項３及び請求項４に対応する実施の第二形態例において、この場合、大別して、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６、図２０の如く、ボールねじのねじ軸Ｗを回転自在に保持する保持機構１と、ねじ軸Ｗを軸線Ｗ_１を中心として回転させる回転機構２と、研磨テープＴを連続的又は間欠的に移送Ｔ_１させるテープ移送機構３と、研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面により折返移送案内して研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接させるテープ圧接機構４と、圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１をボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置させる傾斜機構５と、圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせる直線揺振機構６と、圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振動作Ｓさせる旋回揺振機構７と、研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させるテープ移動機構８と、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬ（ねじ軸Ｗが一回転したときに、ナットが軸方向に進む距離。）に対応して同期させる速度同期手段９とから構成されている。

この場合、上記保持機構１及び上記回転機構２にあっては、図１２、図１３の如く、機体１ａに保持台１ｂを立設し、保持台１ｂにボールねじのねじ軸Ｗの一方端部を着脱保持可能なチャック１ｃを配設すると共にねじ軸Ｗの他方端部を回転保持可能な芯押し台１ｄを配設し、チャック１ｃを回転用制御モータ２ａにより回転させてねじ軸Ｗを回転させるように構成している。

この場合、上記テープ移送機構３にあっては、図１２、図１３、図１４、図１５、図１６の如く、取付基台３ａ上に一対の支持軸３ｂ・３ｂにより未使用の研磨テープＴを巻回した満巻リール３ｃ及び空リール３ｄを回転自在に配設し、満巻リール３ｃから解いた研磨テープＴをテープ圧接機構４の圧接ロールＲの外周面を経て空リール３ｄに巻き付け、満巻リール３ｃは巻解用モータ３ｅにより巻き解き回転すると共に空リール３ｄは巻取用モータ３ｆにより巻き取り回転し、かつ、上記満巻リール３ｃと圧接ロールＲ、及び圧接ロールＲと上記空リール３ｄとの間に移送用モータ３ｇ・３ｇにより送り回転する移送ロール３ｈ・３ｈ及び挟圧ロール３ｉ・３ｉを配設し、巻解用モータ３ｅ、巻取用モータ３ｆ、移送用モータ３ｇ・３ｇの協動により研磨テープＴを満巻リール３ｃから圧接ロールＲを経て空リール３ｄへと比較的低速で連続的又は間欠的に移送Ｔ_１するように構成している。

又、上記テープ圧接機構４にあっては、図１５、図１６の如く、上記取付基台３ａ上に取付台４ａを立設し、取付台４ａに上記直線揺振機構６を介して圧接台４ｂを配設し、圧接台４ｂに左右一対のシリンダ機構４ｃ・４ｃ及びこれに直交状にガイド軸４ｄ・４ｄにより進退部材４ｅを配設し、圧接台４ｂに左右一対のガイドロール４ｆ・４ｆを設けると共に進退部材４ｅに左右一対の案内ロール４ｇ・４ｇを設け、この左右一対の案内ロール４ｇ・４ｇの先方中間部分に上記圧接ロールＲを配設し、研磨テープＴをガイドロール４ｆ・４ｆ、案内ロール４ｇ・４ｇ及び圧接ロールＲにより折返移送案内すると共にシリンダ機構４ｃ・４ｃにより研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接させるように構成している。

また、上記直線揺振機構６にあっては、この場合、図１６、図１７、図１８、図１９の如く、偏心機構６ａが用いられ、上記取付台４ａに摺動部６ｂ・６ｂにより上記圧接台４ｂを上記ねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に交差する上下方向に揺振摺動自在に配設し、取付台４ａに直線揺振用モータ６ｃを取り付け、取付台４ａに軸筒６ｄを回転自在に軸受けし、軸筒６ｄに直線揺振用モータ６ｃの主軸６ｅを取り付け、軸筒６ｄに主軸６ｅの回転軸線Ｏに対して偏心量εの偏心軸線Ｏ_１をもつ偏心軸部６ｆを形成し、偏心軸部６ｆに玉軸受け状の偏心輪６ｇを回転自在に設け、圧接台４ｂに全体形状が溝形鋼状の駒部材６ｈを設け、駒部材６ｈのフランジ状部の内面に偏心輪６ｇが接する対向一対の接触面６ｉ・６ｉを形成し、直線揺振用モータ６ｃの駆動により偏心軸部６ｆ、偏心輪６ｇ、駒部材６ｈの接触面６ｉ・６ｉ及び摺動部６ｂ・６ｂで圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせるように構成している。

又、上記テープ移動機構８にあっては、図１２、図１３の如く、上記機体１ａに移動基台８ａを配設し、この移動基台８ａに摺動部８ｂにより摺動台８ｃをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動自在に配設し、摺動台８ｃに上記傾斜機構５及び旋回揺振機構７を介して上記テープ移送機構３の取付基台３ａを配設し、摺動台８ｃをねじ軸８ｄ、ナット８ｅからなるボールねじ機構８ｆ及び移動用制御モータ８ｇにより摺動台８ｃを介して研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させるように構成している。

又、上記傾斜機構５にあっては、図１２、図１３、図２０、図２１の如く、上記摺動台８ｃ上に傾斜台５ａを支点軸５ｂによりねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１に対して傾斜自在に設けると共に連結ねじ５ｃ及び取付ナット５ｄからなる位置固定機構５ｅにより傾斜位置に位置固定可能に設け、傾斜台５ａ上に旋回揺振機構７、上記テープ移送機構３及びテープ圧接機構４を介して圧接ロールＲを配設し、傾斜機構５により圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１をボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置させるように構成している。

又、上記旋回揺振機構７にあっては、この場合、図１４、図１５、図２１の如く、上記圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振案内する旋回案内部７ａ及び上記圧接ロールＲを該回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振させるウオーム歯車機構７ｂをもつ旋回駆動部７ｃからなり、上記傾斜台５ａに弧状の旋回基台７ｄを取り付け、旋回基台７ｄに上記圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１を中心とする弧状のガイドレール７ｅを取り付け、上記取付基台３ａの底部にガイドレール７ｅに摺動可能な摺動部７ｆ・７ｆを取り付け、上記傾斜台５ａに上記圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１と同軸上に配置された軸線Ｄをもつ旋回軸７ｇを軸受部材７ｈにより旋回自在に縦設し、旋回軸７ｇの上部に取付基台３ａの突出部を取り付け、傾斜台５ａに旋回用モータ７ｉを取り付け、旋回用モータ７ｉの主軸と上記旋回軸７ｇの下部との間にウオーム歯車機構７ｂを介装し、旋回用モータ７ｉの駆動により旋回案内部７ａ及びウオーム歯車機構７ｂをもつ旋回駆動部７ｃで上記圧接ロールＲを該回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振動作Ｓさせるように構成している。

この実施の第二形態例は上記構成であるから、図１２、図１３、図１６、図２１、図２２の如く、ボールねじのねじ軸Ｗを保持機構１により回転自在に保持し、ねじ軸Ｗを回転機構２により軸線Ｗ_１を中心として回転させ、研磨テープＴをテープ移送機構３により移送Ｔ_１し、研磨テープＴをテープ圧接機構４により圧接ロールＲの外周面により折返移送案内して研磨テープＴを圧接ロールＲの外周面でねじ軸Ｗのボール溝Ｂに圧接し、圧接ロールＲの回転軸線Ｒ_１は傾斜機構５によりボール溝Ｂのリード角θに対応して傾斜配置され、直線揺振機構６により圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせ、旋回揺振機構７により圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振動作Ｓさせ、テープ移動機構８により研磨テープＴをねじ軸Ｗの軸線Ｗ_１方向に移動させ、速度同期手段９によりねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬに対応して同期させ、ねじ軸Ｗの回転と、研磨テープＴの上記移送Ｔ_１、上記直線揺振動作Ｙ及び上記旋回揺振動作Ｓと、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑに同期した研磨テープＴの移動との複合動作によりボール溝Ｂを研磨テープＴで研磨することができ、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑに同期した研磨テープＴの移動により研磨テープＴはボール溝ＢのリードＬに合致移動してテープ圧接機構４により研磨テープＴはボール溝Ｂに確実に圧接され、研磨テープＴの連続的又は間欠的な移送Ｔ_１、研磨テープＴの直線揺振動作Ｙ及び旋回揺振動作Ｓにより研磨テープＴでボール溝Ｂを確実に研磨することができ、研磨精度を向上することができ、ボール溝Ｂの表面あらさを向上することができ、ボール溝Ｂの研磨作業性を向上することができる。

又、この場合、上記直線揺振機構６として、上記圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１方向に直線揺振動作Ｙさせる偏心機構６ａからなるので、構造を簡素化することができ、又、この場合、上記旋回揺振機構７として、上記圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振案内する旋回案内部７ａ及び上記圧接ロールＲを回転軸線Ｒ_１を中心として旋回揺振させるウオーム歯車機構７ｂをもつ旋回駆動部７ｃからなるので、構造を簡素化することができ、又、この場合、上記速度同期手段９として、上記ねじ軸Ｗを回転させる回転用制御モータ２ａ、上記研磨テープＴを移動させる移動用制御モータ８ｇ、及び回転用制御モータ２ａの回転速度Ｑと移動用制御モータ８ｇの回転速度とを同期制御する同期制御部９ａからなるので、ねじ軸Ｗの回転速度Ｑと研磨テープＴの移動速度Ｆとをボール溝ＢのリードＬに対応して同期させることができ、研磨テープＴをボール溝ＢのリードＬに合致して確実に接触移動させることができ、構造を簡素化することができると共に研磨精度を向上することができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、保持機構１、回転機構２、テープ移送機構３、テープ圧接機構４、傾斜機構５、直線揺振機構６、旋回揺振機構７、テープ移動機構８、速度同期手段９の構成等は適宜変更して設計されるものである。

又、例えば、上記実施の形態例においては、乾式研磨構造としているが、ねじ軸Ｗのボール溝Ｂと研磨テープＴとの間に各種材質の遊離砥粒や化学剤を含む加工液体や潤滑剤を供給する所謂湿式研磨構造とすることもあり、又、速度同期手段９として旋盤の親ねじ機構に採用されている替歯車機構と同様な機械的な同期回転機構を採用することもあり、その他、ねじ軸Ｗの種類や研磨条件により選択して設計される。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

Ｗねじ軸
Ｗ_１軸線
Ｔ研磨テープ
Ｒ圧接ロール
Ｂボール溝
Ｒ_１回転軸線
Ｌリード
θ リード角
Ｙ直線揺振動作
Ｓ旋回揺振動作
Ｔ_１移送
Ｑ回転速度
Ｆ移動速度
１保持機構
２回転機構
２ａ回転用制御モータ
３テープ移送機構
４テープ圧接機構
５傾斜機構
６直線揺振機構
６ａ偏心機構
７旋回揺振機構
７ａ旋回案内部
７ｂウオーム歯車機構
７ｃ旋回駆動部
８テープ移動機構
８ｇ移動用制御モータ
９速度同期手段
９ａ同期制御部

Claims

ボールねじのねじ軸のボール溝を研磨テープで研磨するに際し、上記ねじ軸を回転自在に保持して該軸線を中心として回転させ、上記研磨テープを連続的又は間欠的に移送させ、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させ、該圧接ロールの回転軸線は該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させ、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させ、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させ、該ねじ軸の回転と、該研磨テープの上記移送及び上記直線揺振動作と、該ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作により該ボール溝を該研磨テープで研磨することを特徴とするボールねじ研磨方法。
ボールねじのねじ軸を回転自在に保持する保持機構と、該ねじ軸を該軸線を中心として回転させる回転機構と、研磨テープを連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させるテープ圧接機構と、該圧接ロールの回転軸線を該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置させる傾斜機構と、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる直線揺振機構と、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させるテープ移動機構と、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させる速度同期手段とからなることを特徴とするボールねじ研磨装置。
ボールねじのねじ軸のボール溝を研磨テープで研磨するに際し、上記ねじ軸を回転自在に保持して該軸線を中心として回転させ、上記研磨テープを連続的又は間欠的に移送させ、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させ、該圧接ロールの回転軸線は該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置され、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させると共に該圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振動作させ、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させ、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させ、該ねじ軸の回転と、該研磨テープの上記移送、上記直線揺振動作及び上記旋回揺振動作と、該ねじ軸の回転速度に同期した研磨テープの移動との複合動作により該ボール溝を該研磨テープで研磨することを特徴とするボールねじ研磨方法。
ボールねじのねじ軸を回転自在に保持する保持機構と、該ねじ軸を該軸線を中心として回転させる回転機構と、研磨テープを連続的又は間欠的に移送させるテープ移送機構と、該研磨テープを圧接ロールの外周面により折返移送案内して該研磨テープを該圧接ロールの外周面で該ねじ軸のボール溝に圧接させるテープ圧接機構と、該圧接ロールの回転軸線を該ボール溝のリード角に対応して傾斜配置させる傾斜機構と、該圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる直線揺振機構と、該圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振動作させる旋回揺振機構と、該研磨テープを該ねじ軸の軸線方向に移動させるテープ移動機構と、該ねじ軸の回転速度と該研磨テープの移動速度とを該ボール溝のリードに対応して同期させる速度同期手段とからなることを特徴とするボールねじ研磨装置。
上記直線揺振機構として、上記圧接ロールを該回転軸線方向に直線揺振動作させる偏心機構からなることを特徴とする請求項２又は４記載のボールねじ研磨装置。
上記旋回揺振機構として、上記圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振案内する旋回案内部及び上記圧接ロールを該回転軸線を中心として旋回揺振させるウオーム歯車機構をもつ旋回駆動部からなることを特徴とする請求項４又は５記載のボールねじ研磨装置。
上記速度同期手段として、上記ねじ軸を回転させる回転用制御モータ、上記研磨テープを移動させる移動用制御モータ、及び該回転用制御モータの回転速度と該移動用制御モータの回転速度とを同期制御する同期制御部からなることを特徴とする請求項２又は請求項４〜６のいずれか１項に記載のボールねじ研磨装置。