JP4026922B2 - Chamfering method for window with built-in deflector of nut screw - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本願の発明は、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法に関し、さらに詳しくは、デフレクタの溝部とナットスクリュの溝部とを滑らかに接続して、ボールがこれらの溝部の接続部をリターン走行するとき、引っ掛かかりを生じて騒音と振動を発生することのないようにした、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法に関する。
【0002】
【従来技術、解決しようとする課題】
ネジ伝動装置として、ボールスクリュ(ボールネジとも呼ばれる。)は周知であり、各種のものがある。
図1は、その中の1種のボールスクリュ1を断面で示したもので、このタイプのものにおいては、シャフトスクリュ2のネジ溝2a とナットスクリュ3のネジ溝3a とにより形成されるボール(鋼球)4の走行路の側面視隣接する走行路間が、ナットスクリュ3の所定個所に組み込まれたデフレクタ5と呼ばれる部材の内周面に形成されたリターン溝5a と、シャフトスクリュ2のネジ溝2a およびネジ山2b とにより形成されるリターン走行路により連通させられていて、これにより、これら隣接する走行路間にボール4の1つの無限循環路が形成されるようになっている。デフレクタ5は、ナットスクリュ3の1つのネジ山3b (図2参照)を横切って打ち抜き形成されたデフレクタ組込み窓部3c に組み込まれて、取り付けられている。
【0003】
図1のボールスクリュ1においては、ナットスクリュ3の紙面と直交する方向の手前側と反対側にも、軸方向位置を違えて、デフレクタ5が2個組み込まれているので、デフレクタ5は合計4個組み込まれており、無限循環路も4個6-1〜6─4 形成されている(6-2、6─4 は図示されず)。そして、ボールスクリュ1のこのような構造により、ナットスクリュ3の回転運動が、シャフトスクリュ2の直線運動にスムースに転換され、また、その逆の転換が可能なようになっている。
【0004】
図2は、図1のナットスクリュ3を取り外して、断面で示した図、図3は、その部分拡大図にボールが走行する状態を合わせて示した図、図4は、図2において、デフレクタ5を取り外して示した断面図であり、図6ないし図10は、デフレクタ5の詳細構造を示す図である。
【0005】
図6ないし図10を参照して、デフレクタ5は、細長い長方形状の基板部5b と、該基板部5b に対して立設させられた脚部5c とからなり、基板部5b は、四辺の角部が丸く削られて、長手方向両側部に傾斜した平行な2本の突条5d を有している。これらの突条5d は、デフレクタ5がナットスクリュ3の窓部3c に組み込まれたとき、該ナットスクリュ3の外表面から突出しない高さのものである。脚部5c には、前記したリターン溝5a がくり抜かれている。
【0006】
ナットスクリュ3にデフレクタ5を組み込むには、デフレクタ5をその脚部5c からデフレクタ組込み窓部3c 内に挿入し、脚部5c の付け根部の段部を窓部3c の内周壁面に形成された段部3d (図2ないし図4参照)に係合させ、かつ、基板部5b の外表面側から、その適所5e 、5e に点対称にカシメ加工を施す。このカシメ加工により、デフレクタ5は、ナットスクリュ3に固着され、かつ、そのリターン溝5a の位置の変位が防がれる。
【0007】
このようなタイプのボールスクリュ1においては、ボール4の通常の走行路とリターン走行路との接続部が滑らかに接続される必要がある。もし、該部の接続が滑らかでないと、走行するボール4が該接続部において引っ掛かりを生じて、騒音と振動が発生することになる。
【0008】
このような接続部のうち、ナットスクリュ3のネジ溝3a とデフレクタ5のリターン溝5a との接続部位には、従来、ナットスクリュ3やデフレクタ5の製造上の寸法バラツキや、ナットスクリュ3のデフレクタ組込み窓部3c にデフレクタ5を組み付けたときの組付け誤差等により、段差が発生し易かった。
【0009】
これを図2ないし図5を参照して説明すると、デフレクタ5のリターン溝5a は、図2、図8により良く図示されているように、ナットスクリュ3の側面視隣接するネジ溝3a 、3a 間を滑らかに接続するように、S字状に湾曲させられて形成されており、このため、その両端開口縁5af、5ar(図2、図8、図10参照)を、ナットスクリュ3の隣接するネジ溝3a 、3a の窓開口縁部3cf、3cr(図2、図4参照)に合致するようして、リターン溝5a を各ネジ溝3a 、3a に接続することは、製造上および組付け上容易ではない。
なお、ここで、窓開口縁部3cf、3crは、ナットスクリュ3の隣接するネジ溝3a 、3a にまたがってデフレクタ組込み窓部3c がくり抜かれることにより形成される縁部であって、ネジ溝3a 、3a が窓部3c に臨む縁部である。
【0010】
特に、これらデフレクタ5のリターン溝5a の両端開口縁5af、5arとナットスクリュ3の窓開口縁部3cf、3crとのそれぞれの接続部のうち、図2および図3に図示されるように、相手側のネジ溝3a から遠い側にある接続部分Aは、接続線が長くなるので、相手側のネジ溝3a から近い側にある接続部分Bと比べて、段差が大きく現れ易い。
【0011】
図5は、図3の接続部分Aにおいて、ボール4のリターン溝5a との接触線およびボール4のネジ溝3a との接触線を通る面により切断した断面図であって、同図に図示されるとおり、該接続部分Aにおいては、リターン溝5a とネジ溝3a との間に、デフレクタ組込み窓部3c の窓面に沿って高さvの段差があり、また、リターン溝5a から高さwの段差が生じている。
【0012】
そこで、このような段差v、wが認められた場合には、従来、デフレクタ5がナットスクリュ3に組み込まれたままの状態で、手作業により、これらの段差v、wを削り取る作業が行なわれ、両溝(ネジ溝3a 、リターン溝5a )間の面合わせが図られていた。
【0013】
しかしながら、このような手修正作業は、作業能率に優れない上に、これにより、前記段差v、wを完全に失くすことは困難であり、このため、ボール4が該段差に引っ掛かって、騒音と振動が発生して、問題を生ずる虞があり、改善が求められていた。
【0014】
本願の発明は、デフレクタの溝部(リターン溝)とナットスクリュの溝部(ネジ溝)とを、比較的簡便な面合わせ加工作業により、滑らかに接続して、ボールがこれら両溝の接続部を走行するとき、引っ掛かりが生じないようにして、騒音と振動が発生することのないようにした、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法および面取り構造を提供することを課題とする。
【0015】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決したナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法および面取り構造に係り、その請求項1に記載された発明は、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法が、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込む前に、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込んだときのデフレクタの溝部の開口縁相当位置から所定量残す一次面取りと、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込んだ後に、残量部を除去する二次面取りとからなることを特徴とするナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法である。
【0016】
請求項1に記載された発明は、前記のように構成されているので、ナットスクリュの窓部の面取り加工方法が、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込む前にあらまし行なわれる一次面取りと、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込んだ後に残量部を除去する二次面取りとにより構成される。この結果、デフレクタの溝部(リターン溝)とナットスクリュの溝部(ネジ溝)とが滑らかに接続されて、ボールの円滑な循環走行が可能になる。
【0017】
また、この二次面取りの加工量は、該二次面取りに先立って、一次面取りが行なわれているので、必要最小量となり、全体として、面取り加工作業を能率的に行なうことができる。
【0018】
また、請求項2記載のように請求項1記載の発明を構成することにより、前記二次面取り時に、デフレクタの溝部の開口縁部の面取りが同時に行なわれるようにされるので、ボール溝のさらに一体的な形成を図ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図11ないし図14に図示される本願の請求項1ないし請求項5に記載された発明の一実施形態について説明する。
図11は、本実施形態におけるナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法により、同部に一次面取り加工が行なわれている状況を示す図、図12は、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の一次面取り状況を示すナットスクリュの内部から見た図、図13は、図12のXIII−XIII線で切断した断面図であって、他の一次面取り状況を示す図、図14は、ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部にデフレクタを組み込んだ後の二次面取り状況を示す図であって、図5と同位置で切断した断面図である。
【0025】
図11において、本実施形態におけるナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法を実施する面取り加工装置10は、図示されない治具にナットスクリュ3をセットし、該ナットスクリュ3のデフレクタ組込み窓開口縁部3cf、3cr(3cfは図示されず)の形状に最も適した形状の砥石11を使用し、その回転軸をナットスクリュ3の中心軸に対しα(約10°)だけ傾斜させて、該砥石11をX方向に窓開口縁部3cf、3crに向けて送り込むことによって、該窓開口縁部3cf、3crの一次面取りを行なう。
【0026】
ここで、前記一次面取りの面取り量は、仮にナットスクリュ3の窓部3cにデフレクタ5が組み込まれたとして、そのときのデフレクタ5のリターン溝5a の両端開口縁5af、5ar相当位置から所定量残した量であり、図12において、該面取り部をナットスクリュ3の内部から正面視して、窓部3c の中心線(図12の切断線XIII−XIIIに同じ)がネジ溝3aの窓開口縁部3cf、3crを切る点からの最大高さが、ネジ溝底3e を境にして左側の円弧面についてy、右側の円弧面についてy’となるように、また、図13において、当該切断面位置から前方の円弧面側(図12において右側の円弧面側に相当)を見て、径方向最大深さがxとなるように、面取りされる(図12、図13の黒く塗り潰された部分参照)。
ネジ溝底3e は、ボール4に対する逃げ面であって、ネジ溝3aの底が、該ネジ溝3aの左右の円弧面の直径よりさらに小さい直径の円により削り取られて、形成されている。
【0027】
なお、以上の一次面取りは、砥石11をX方向に窓開口縁部3cf、3crに向けて送り込んで、接続部分A側(図2、図3参照。図12において左側の円弧面側)において、前記最大高さyが得られるようにすれば、他の面取り量y’、xは、自ずと得られることになる。ナットスクリュ3の外径43.4mm、内径28.6mm、ネジ溝3aの左右の円弧面の直径4.36mm、窓部3c の内寸法7.0mm×16.0mmのとき、yは約0.7mmの大きさである。
βは窓部3c の中心線とネジ溝3aとのなす角(25°)、aはネジ溝3aの中心線とボール4のネジ溝3a との接触線までの平面投影距離(1.3mm)を示す。
【0028】
以上のようにして、一次面取り加工が終わると、次いで、ナットスクリュ3の窓部3c にデフレクタ5を組み込んで、残量部を除去する二次面取りが行なわれる。
この二次面取りは、図14に図示されるように、ナットスクリュ3のネジ溝3aの溝面とデフレクタ5のリターン溝5a の溝面とが滑らかに接続されるように、面合わせを行なうものであって、手作業もしくは機械研削により、ナットスクリュ3のネジ溝3aの窓部3c 近傍の一次面取りされた領域Cと、デフレクタ5のリターン溝5a の両端開口縁5af、5ar近傍の領域Dとが、面修正される。図示の場合、領域Cにおいて、幅zにわたって、さらに面取りが行なわれている。
【0029】
ナットスクリュ3のデフレクタ組込み窓部3c にデフレクタ5を組み込むには、前記のとおり、デフレクタ5をその脚部5c から窓部3c 内に挿入し、脚部5c の付け根部の段部を窓部3c の内周壁面に形成された段部3d に係合させ、かつ、基板部5b の外表面側から、その適所5e 、5e に点対称にカシメ加工を施して行なう。カシメ加工を受けた部分は、その加工方向に沿う外壁面が外方に膨出しようとして、窓部3c の内周壁面と堅く嵌まり合うので、デフレクタ5は、ナットスクリュ3に堅固に固着される。
【0030】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ナットスクリュ3の窓部3c の面取り加工が、ナットスクリュ3の窓部3c にデフレクタ5を組み込む前にあらまし行なわれる一次面取りと、ナットスクリュ3の窓部3c にデフレクタ5を組み込んだ後に残量部を除去する二次面取りとにより行なわれるので、デフレクタ5の溝部(リターン溝5a )とナットスクリュ3の溝部(ネジ溝3a )とが滑らかに接続されて、ボール4の円滑な循環走行が可能になる。
【0031】
また、この二次面取り時に、デフレクタ5のリターン溝5a の両端開口縁5af、5ar部の面取りも同時に行なわれるので、ボール溝のさらに一体的な形成を図ることができて、ボール4の循環走行がさらに円滑に行なわれるようになる。
【0032】
また、この二次面取りの加工量は、該二次面取りに先立って、一時面取りが行なわれているので、必要最小量となり、全体として、面取り加工作業を能率的に行なうことができる。
【0033】
さらに、デフレクタ5が、カシメにより、ナットスクリュ3の窓部3c に固着されているので、簡単な手段により、デフレクタ5のナットスクリュ3に対する結合力を高めることができる。また、デフレクタ5のリターン溝5a の変位を防ぎ、一体的に滑らかに接続されて形成されたボール溝の変形を確実に防ぐことができる。
【0034】
本実施形態におけるボールスクリュ1は、電動式パワーステアリング装置において、電動機から出力される操舵補助力をステアリングシャフトに伝動するネジ伝動装置として、好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ボールスクリュの縦断面図である。
【図2】図1のナットスクリュを取り外して、断面で示した図である。
【図3】図2の部分拡大図に、ボールが走行する状態を合わせて示した図である。
【図4】図2において、デフレクタを取り外して示した縦断面図である。
【図5】図3のV−V線で切断した断面図である。
【図6】デフレクタの平面図である。
【図7】同正面図である。
【図8】同底面図である。
【図9】図8のIX−IX線で切断した断面図である。
【図10】図7の右側面図である。
【図11】本願の請求項1ないし請求項5に記載された発明の一実施形態におけるナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法により、同部に一次面取り加工が行なわれている状況を示す図である。
【図12】ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の一次面取り状況を示す図である。
【図13】図12のXIII−XIII線で切断した断面図であって、他の一次面取り状況を示す図である。
【図14】ナットスクリュのデフレクタ組込み窓部にデフレクタを組み込んだ後の二次面取り状況を示す図であって、図5と同位置で切断した断面図である。
【符号の説明】
1…ボールスクリュ、2…シャフトスクリュ、2a …ネジ溝、2b …ネジ山、3…ナットスクリュ、3a …ネジ溝、3b …ネジ山、3c …デフレクタ組込み窓部、3d …段部、3e …ネジ溝底、3cf、3cr…窓開口縁部、4…ボール(鋼球)、5…デフレクタ、5a …リターン溝、5b …基板部、5c …脚部、5d …突条、5e …適所(カシメ加工)、5af、5ar…溝開口縁、6−1〜6−4…無限循環路、10…面取り加工装置、11…砥石。[0001]
[Industrial application fields]
The invention of the present application relates to a method for chamfering a deflector built-in window portion of a nut screw, and more specifically, the groove portion of the deflector and the groove portion of the nut screw are smoothly connected, and the ball travels back through the connection portion of these groove portions. The present invention relates to a method for chamfering a deflector built-in window portion of a nut screw, which does not generate noise and vibration by being caught.
[0002]
[Prior art, problems to be solved]
As a screw transmission device, a ball screw (also called a ball screw) is well known, and there are various types.
FIG. 1 shows a cross-section of one type of ball screw 1 therein. In this type, a ball formed by a
[0003]
In the ball screw 1 of FIG. 1, two
[0004]
2 is a cross-sectional view of the
[0005]
Referring to FIGS. 6 to 10, the
[0006]
In order to incorporate the
[0007]
In the ball screw 1 of this type, it is necessary to smoothly connect the connection portion between the normal traveling path and the return traveling path of the ball 4. If the connection of the part is not smooth, the traveling ball 4 is caught in the connection part, and noise and vibration are generated.
[0008]
Among such connecting portions, conventionally, the connecting portion between the
[0009]
This will be described with reference to FIGS. 2 to 5. The
Here, the window opening edge portions 3cf and 3cr are edges formed by hollowing out the deflector built-in
[0010]
In particular, as shown in FIGS. 2 and 3, of the connecting portions between the
[0011]
5 is a cross-sectional view taken along a plane passing through a contact line with the
[0012]
Therefore, when such steps v and w are recognized, conventionally, the step of cutting off these steps v and w is performed manually while the
[0013]
However, such manual correction work is not excellent in work efficiency, and it is difficult to completely lose the steps v and w. As a result, the ball 4 is caught by the step and noise is generated. As a result, there is a risk of causing problems, and improvement has been demanded.
[0014]
In the invention of the present application, the groove portion (return groove) of the deflector and the groove portion (screw groove) of the nut screw are smoothly connected by a relatively simple face-to-face processing operation, and the ball travels through the connecting portion of these both grooves. It is an object of the present invention to provide a chamfering method and a chamfering structure for a nut screw deflector built-in window portion so as to prevent occurrence of noise and vibration so as not to be caught.
[0015]
[Means for solving the problems and effects]
The invention of the present application relates to a chamfering method and a chamfering structure of a window incorporated in a deflector of a nut screw, which solves the above-described problems, and the invention described in claim 1 relates to a chamfer of a window incorporated in a deflector of a nut screw. machining methods, before incorporating the deflector to the window portion of the nut screw, a primary chamfer leave a predetermined amount from the opening edge corresponding position of the groove of the deflector when incorporating the deflector to the window portion of the nut screw, the window portion of the nut screw A method of chamfering a deflector built-in window portion of a nut screw, characterized by comprising a secondary chamfer for removing a remaining amount portion after the deflector is assembled.
[0016]
Since the invention described in claim 1 is configured as described above, the method of chamfering the window portion of the nut screw is primarily performed before the deflector is assembled into the window portion of the nut screw, and the nut It is comprised by the secondary chamfering which removes a remaining amount part after incorporating a deflector in the window part of a screw. As a result, the groove portion (return groove) of the deflector and the groove portion (screw groove) of the nut screw are smoothly connected to enable smooth circulation of the ball.
[0017]
Further, the amount of processing for the secondary chamfering is the minimum necessary amount since the primary chamfering is performed prior to the secondary chamfering, and the chamfering work can be efficiently performed as a whole.
[0018]
Further, by configuring the invention according to claim 1 as described in
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the invention described in claims 1 to 5 of the present application shown in FIGS. 11 to 14 will be described.
FIG. 11 is a diagram showing a situation in which primary chamfering is performed on the deflector built-in window portion of the nut screw in the present embodiment, and FIG. 12 is a primary view of the nut screw deflector built-in window portion. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 12 and shows another primary chamfering state. FIG. 14 is a deflector of the nut screw. It is a figure which shows the secondary chamfering situation after incorporating a deflector in an assembling window part, Comprising: It is sectional drawing cut | disconnected in the same position as FIG.
[0025]
In FIG. 11, a
[0026]
Here, assuming that the
The
[0027]
In the above primary chamfering, the
β is the angle (25 °) between the center line of the
[0028]
When the primary chamfering process is completed as described above, the secondary chamfering is then performed in which the
As shown in FIG. 14, this secondary chamfering is performed so that the groove surface of the
[0029]
In order to incorporate the
[0030]
Since the present embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
The chamfering of the
[0031]
Further, at the time of this secondary chamfering, the chamfering of the opening edges 5af and 5ar of both ends of the
[0032]
Further, since the amount of secondary chamfering is temporarily chamfered prior to the secondary chamfering, the amount of the chamfering is the minimum necessary, and the chamfering work can be efficiently performed as a whole.
[0033]
Further, since the
[0034]
The ball screw 1 in the present embodiment can be suitably used as a screw transmission device that transmits a steering assist force output from an electric motor to a steering shaft in an electric power steering device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a ball screw.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the nut screw of FIG. 1 removed.
FIG. 3 is a partial enlarged view of FIG. 2 showing a state where a ball travels.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view with the deflector removed in FIG. 2;
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a plan view of a deflector.
FIG. 7 is a front view of the same.
FIG. 8 is a bottom view of the same.
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a right side view of FIG.
FIG. 11 shows a state in which primary chamfering is performed on the same part by the chamfering method of the deflector built-in window portion of the nut screw according to one embodiment of the invention described in claims 1 to 5 of the present application; FIG.
FIG. 12 is a view showing a primary chamfering state of a window incorporating a deflector of a nut screw.
13 is a cross-sectional view taken along the line XIII-XIII in FIG. 12, showing another primary chamfering situation.
14 is a view showing a secondary chamfering state after the deflector is incorporated into the deflector incorporating window portion of the nut screw, and is a cross-sectional view cut at the same position as FIG. 5. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ball screw, 2 ... Shaft screw, 2a ... Screw groove, 2b ... Screw thread, 3 ... Nut screw, 3a ... Screw groove, 3b ... Screw thread, 3c ... Deflector built-in window part, 3d ... Step part, 3e ... Screw Groove bottom, 3cf, 3cr ... window opening edge, 4 ... ball (steel ball), 5 ... deflector, 5a ... return groove, 5b ... substrate part, 5c ... leg part, 5d ... ridge, 5e ... suitable place (caulking) ) 5af, 5ar ... groove opening edge, 6-1 to 6-4 ... endless circuit, 10 ... chamfering device, 11 ... grindstone.
Claims (2)
ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込む前に、ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込んだときのデフレクタの溝部の開口縁相当位置から所定量残す一次面取りと、
ナットスクリュの窓部にデフレクタを組み込んだ後に、残量部を除去する二次面取りとからなることを特徴とするナットスクリュのデフレクタ組込み窓部の面取り加工方法。The chamfering method for the nut screw deflector built-in window is
Before installing the deflector in the nut screw window, a primary chamfer that leaves a predetermined amount from the position corresponding to the opening edge of the groove of the deflector when the deflector is installed in the nut screw window,
A method of chamfering a window part with a built-in deflector of a nut screw, comprising: a secondary chamfer for removing a remaining amount part after the deflector is incorporated into a window part of the nut screw.
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