JP6577195B2

JP6577195B2 - 駒式ボールねじの製造方法

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Publication number: JP6577195B2
Application number: JP2015019955A
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Inventors: 辰徳清水
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Current assignee: NTN Corp
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Filing date: 2015-02-04
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Description

本発明は、放電加工機やタッピングセンター等の各種工作機械、あるいは自動車の電動パワーステアリングやアクチュエータ等に使用されるボールねじに関し、特に、ボール循環部品である駒部材を使用した駒式ボールねじの製造方法に関する。

ボールねじは、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する両ねじ溝により形成された転動路に収容された多数のボールと、転動路を周回経路とする循環機構とを備え、例えば、ナットを回転運動させることでねじ軸を直線運動させる運動変換機構として使用されている。

一般的にボールねじにはボールの循環機構が異なる種々の形式のものがあり、その一つに駒式と呼ばれるものがある。この駒式ボールねじは、ねじ溝の連結路を有し、転動路を周回経路とする循環用の駒部材がナットに装着されているもので、構成が比較的簡素で、かつコンパクトに構成できる利点がある。

このような駒式ボールねじでは、ボールの循環用部材となる駒部材が円筒状のナットの胴部に形成された貫通孔に嵌着されるが、駒部材の内周にＳ字状に湾曲して形成された循環溝とナットのねじ溝とが接続されるボール乗継部には段差が生じ、異音発生や寿命低下の要因となっている。こうした問題を解決したものとして、図６に示すようなボールねじ５１が知られている。このボールねじ５１は、外周面に螺旋状のねじ溝５２ａが形成されたねじ軸５２と、このねじ軸５２に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝５３ａが形成されたナット５３と、対向する両ねじ溝５２ａ、５３ａにより形成された転動路に収容された多数のボール５４とを備え、ボール５４の循環用部材となる駒部材の代わりに、ナット５３の内周に循環溝（連結溝）５３ｂが塑性加工により直接形成され、その後、回転工具にてねじ溝５３ａが切削加工により形成されている。

これにより、ナット５３のねじ溝５３ａと循環溝５３ｂとの間をボール５４が通過しても、異音や作動トルク変動（ひっかかり等）を生じることなく、また寿命低下等を抑制することができる（例えば、特許文献１参照。）。

然しながら、この方法だと、塑性加工のバラツキと切削加工のバラツキによる段差やエッジの発生は避けられない。また、回転工具によるねじ溝５３ａの形成は、サイクルタイムが非常に長く、コスト高騰を招来して好ましくない。

一方、図７に示すようなボールねじ５９が提案されている。このボールねじ５９は、ナット５５のねじ溝５６内にボール５７がセットされ、ナット５５に循環溝（連結溝）５８ａを有する駒部材５８が装着される。ボールねじ５９を組み立てる際、ねじ溝５６の表面５６ａとの境界になる境界部分５８ｂにコーティング層６０が設けられた駒部材５８をナット５５に装着し、ナット５５をねじ軸に対して外嵌し、ねじ溝５６と循環溝５８ａとの間でボール５７を循環させて、コーティング層６０において、ねじ溝５６の表面５６ａよりねじ溝５６内にはみ出た部分６０ａを削ることにより、ナット５５のねじ溝５６ａと駒部材５８の循環溝５８ａとの段差を効率良く解消することができる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１２−８２９６１号公報特開２０１４−１４５４６３号公報

然しながら、このボールねじ５９では、作動中、繰り返し転動するボール５７の通過によりコーティング層６０が剥がれる恐れがあり、耐久性と信頼性の面で課題があると共に、剥がれた破片により異音発生や寿命低下の恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、駒部材の連結溝とナットのねじ溝とが接続されるボール乗継部を塑性加工することに着目し、ボール乗継部の段差を解消して滑らかにして異音の発生を防止すると共に、耐久性を向上させ、低コストで信頼性の高い駒式ボールねじを提供することを目的としている。

本発明のうち請求項１に記載の方法発明は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルが水平に支持された状態で、前記ナットの外径側に配置され、前記駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型と前記マンドレルで前記ナットを挟持した状態で、さらに前記上型が下降し、前記駒部材の連結溝と前記ナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、前記上型によって同時に前記駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材が前記ナットの駒窓に加締固定される。
また、請求項２に記載の方法発明は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルの凸条を、前記駒部材の連結溝と、この連結溝に接続される前記ナットのねじ溝のボール乗継部に押し付け、当該駒部材の連結溝とナットのねじ溝のボール乗継部が塑性加工によって形成され、前記塑性加工の後、前記ナットと駒部材が同時に熱処理によって硬化処理される。

このように、ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材を備えた駒式ボールねじの製造方法において、ナットの駒窓に駒部材を嵌挿した後、ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルが水平に支持された状態で、ナットの外径側に配置され、駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型とマンドレルでナットを挟持した状態で、さらに上型が下降し、駒部材の連結溝とナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、上型によって同時に駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材がナットの駒窓に加締固定されるので、駒部材の連結溝とナットのねじ溝との繋ぎ部が滑らかに形成され、ボール乗継部の段差が解消してボール通過に伴う異音の発生を防止すると共に、耐久性を向上させ、低コストで信頼性の高い駒式ボールねじを提供することができる。
また、ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材を備えた駒式ボールねじの製造方法において、ナットの駒窓に駒部材を嵌挿した後、ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルの凸条を、駒部材の連結溝と、この連結溝に接続されるナットのねじ溝のボール乗継部に押し付け、当該駒部材の連結溝とナットのねじ溝のボール乗継部が塑性加工によって形成され、塑性加工の後、ナットと駒部材が同時に熱処理によって硬化処理されるので、従来のように、駒部材をナットに加締固定するに割れ等が発生するのを防止するための高周波テンパー処理が不要となり、低コスト化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記マンドレルの凸条の外周面が前記駒部材の連結溝に対応した連結溝成形部と、この連結溝成形部に接続する前記ナットのねじ溝のボール乗継部に対応したボール乗継部成形部を備えた形状に成形されていれば、駒部材の連結溝とナットのねじ溝との繋ぎ部が段差なく滑らかに形成される。

また、請求項７に記載の発明のように、前記マンドレルが水平に支持された状態で、前記ナットの外径側に配置され、前記駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型と前記マンドレルで前記ナットを挟持した状態で、さらに前記上型が下降し、前記駒部材の連結溝と前記ナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、前記上型によって同時に前記駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材が前記ナットの駒窓に加締固定されれば、駒部材の外周面の塑性加工時に、駒部材が移動し、連結溝とねじ溝との繋ぎ部に段差が生じるのを防止することができると共に、効率良く駒部材の固定ができ、低コスト化を図ることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記塑性加工の後、前記ナットと駒部材が同時に熱処理によって硬化処理されれば、従来のように、駒部材をナットに加締固定するに割れ等が発生するのを防止するための高周波テンパー処理が不要となり、低コスト化を図ることができる。

本発明に係る駒式ボールねじの製造方法は、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルが水平に支持された状態で、前記ナットの外径側に配置され、前記駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型と前記マンドレルで前記ナットを挟持した状態で、さらに前記上型が下降し、前記駒部材の連結溝と前記ナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、前記上型によって同時に前記駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材が前記ナットの駒窓に加締固定されるので、駒部材の連結溝とナットのねじ溝との繋ぎ部が滑らかに形成され、ボール乗継部の段差が解消してボール通過に伴う異音の発生を防止すると共に、耐久性を向上させ、低コストで信頼性の高い駒式ボールねじを提供することができる。
また、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材を備えた駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルの凸条を、前記駒部材の連結溝と、この連結溝に接続される前記ナットのねじ溝のボール乗継部に押し付け、当該駒部材の連結溝とナットのねじ溝のボール乗継部が塑性加工によって形成され、前記塑性加工の後、前記ナットと駒部材が同時に熱処理によって硬化処理されるので、従来のように、駒部材をナットに加締固定するに割れ等が発生するのを防止するための高周波テンパー処理が不要となり、低コスト化を図ることができる。

（ａ）は、本発明に係る駒式ボールねじの一実施形態を示す平面図、（ｂ）は、同上縦断面図である。（ａ）は、本発明に係るナットを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のナットのねじ溝のボール乗継部を示す要部断面図である。本発明に係る駒式ボールねじの製造方法を示す説明図である。（ａ）は、図３の加工に用いられるマンドレルを示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の斜視図である。（ａ）は、図１のＶ−Ｖ線に沿った横断面図で、図３の加工前の状態を示す説明図、（ｂ）は、同上、加工時の状態を示す説明図である。従来のボールねじを示す縦断面図である。他の従来の駒式ボールねじの調整前における駒部材の循環溝とねじ溝との段差を示す模式図である。

外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルを水平に支持した状態で、前記ナットの外径側に配置され、前記駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型と前記マンドレルで前記ナットを挟持した状態で、さらに前記上型が下降し、前記マンドレルの凸条によって前記駒部材の連結溝と前記ナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、前記上型によって同時に前記駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材が前記ナットの駒窓に加締固定される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明に係る駒式ボールねじの一実施形態を示す平面図、（ｂ）は、同上縦断面図、図２（ａ）は、本発明に係るナットを示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の乗継部を示す要部断面図、図３は、本発明に係る駒式ボールねじの製造方法を示す説明図、図４（ａ）は、図３の加工に用いられるマンドレルを示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の斜視図、図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った横断面図で、図３の加工前の状態を示す説明図、（ｂ）は、同上、加工時の状態を示す説明図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示す駒式ボールねじ１は、外周面に螺旋状のねじ溝２ａが形成されたねじ軸２と、このねじ軸２に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝３ａが形成されたナット３と、対向する両ねじ溝２ａ、３ａにより形成された転動路に収容された多数のボール４と、これらボール４の循環用部材となる駒部材５とを備えている。

各ねじ溝２ａ、３ａの断面形状は、サーキュラアーク形状であってもゴシックアーク形状であっても良いが、ここではボール４との接触角が大きくとれ、アキシアルすきまが小さく設定できるゴシックアーク形状に形成されている。これにより、軸方向荷重に対する剛性が高くなり、かつ振動の発生を抑制することができる。

ナット３はＳＣＭ４３０やＳＣＭ４３５等、炭素０．３０〜０．３５ｗｔ％を含む中炭素浸炭鋼で形成され、円筒状の胴部には、内外の周面に貫通してねじ溝３ａの一部を切欠く断面略円形の駒窓６が穿設され、この駒窓６に対応して断面略円形の駒部材５が嵌合されている。駒部材５の内方には、ねじ溝３ａの隣り合う１周分同士を連結する連結溝５ａが形成され、この連結溝５ａとねじ溝３ａの略１周の部分とでボール４の転動路を構成している。転動路内の内外のねじ溝２ａ、３ａ間に介在された多数のボール４は、ねじ溝２ａ、３ａに沿って転動し、駒部材５の連結溝５ａに案内されると共に、ねじ軸２のねじ山を乗り越えて隣り合うねじ溝３ａに戻り、再びねじ溝２ａ、３ａに沿って転動する。なお、ここでは、駒窓６および駒部材５が断面略円形に形成されたものを例示したが、円形に限らず、例えば、小判形形状であっても良い。

図２（ａ）に示すように、駒部材５の連結溝５ａは、ナット３の隣り合うねじ溝３ａ、３ａ間を滑らかに接続するようにＳ字状に湾曲して形成されている。そして、ナット３の隣り合うねじ溝３ａに合致するように連結溝５ａがねじ溝３ａに接続されている。また、連結溝５ａの深さは、ボール４が連結溝５ａ内でねじ軸２におけるねじ溝２ａのねじ山を越えることができる深さとされている。

本実施形態では、駒部材５は、金属粉末を可塑状に調整し、射出成形機で成形される焼結合金からなる。この射出成形に際しては、まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスからなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレット状に造粒する。造粒したペレットは、射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で押し込む、所謂ＭＩＭ（ＭｅｔａｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）により成形されている。こうしたＭＩＭによって成形される焼結合金であれば、加工度が高く複雑な形状であっても容易に、かつ精度良く所望の形状・寸法に成形することができる。

前記金属粉として、後に浸炭焼入が可能な材質、例えば、Ｃ（炭素）が０．１３ｗｔ％、Ｎｉ（ニッケル）が０．２１ｗｔ％、Ｃｒ（クロム）が１．１ｗｔ％、Ｃｕ（銅）が０．０４ｗｔ％、Ｍｎ（マンガン）が０．７６ｗｔ％、Ｍｏ（モリブデン）が０．１９ｗｔ％、Ｓｉ（シリコン）が０．２０ｗｔ％、残りがＦｅ（鉄）等からなるＳＣＭ４１５を例示することができる。

また、前述したＭＩＭによって成形される焼結合金以外に、例えば、焼結合金の金属粉として、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉの完全合金粉（合金化した溶鋼をアトマイズした鉄粉であり、粒子内に合金成分が均一な鉄粉）、あるいは、部分合金粉（純鉄粉の周りに合金粉を部分合金化して付着させた合金粉）からなる。具体的には、Ｆｅが２ｗｔ％、Ｎｉが１ｗｔ％、Ｍｏ組成のプレアロイ銅粉に微細なＮｉ粉、Ｃｕ粉、黒鉛粉をバインダで付着させたハイブリッド型の合金鋼粉（商品名；ＪＦＥスチール株式会社製ＪＩＰ２１ＳＸ）を例示することができる。この焼結合金は、焼結後の冷却速度（ここでは、５０℃／ｍｉｎ以上）を速くすることにより、焼結体組織に占めるマルテンサイト相の比率が増加し、高い機械的強度（引張強さ、硬さ）が得られると共に、その後の熱処理が不要となって高精度な駒部材５を提供することができる。なお、焼入れ性を向上させるために、Ｍｏを０．５〜１．５ｗｔ％、また、靭性を向上させるために、Ｎｉを２〜４ｗｔ％含有させるのが好ましい。

ボール４の組み込みは、ナット３の駒窓６に駒部材５をナット３の外径側から装着した後、ねじ軸２の軸端からナット３を当てがい、ボール４を両ねじ溝２ａ、３ａ間に順次挿入しながらナット３を回転させ、ナット３をねじ軸１に移動させることによって行う。なお、これ以外にも、ナット３の駒窓６に駒部材５を装着した後、仮軸を用いてボール４を同様に挿入するようにしても良い。

ここで、図２（ｂ）に示すように、駒部材５がナット３の駒窓６に嵌挿された状態では、駒部材５の連結溝５ａとナット３のねじ溝３ａとが接続されるボール乗継部７には、寸法バラツキ等で段差δが生じている（図中、クロスハッチングにて示す）。本出願人は、このボール乗継部７の段差δを塑性加工することに着目した。すなわち、駒部材５の連結溝５ａに対応したＳ字状の凸条９を有する円柱状のマンドレル８に駒部材５を嵌挿したナット３を押し付けてナット３の駒窓６のエッジ部を塑性変形させてボール乗継部７を形成する。

具体的には、駒部材５をナット３の駒窓６に嵌挿した後、図３に示すように、ナット３にマンドレル（下型）８が内挿され、駒部材５の連結溝５ａにマンドレル８の凸条９が係合される。そして、マンドレル８が水平に支持された状態で、ナット３の外径側に配置された上型１０が下降され、この上型１０とマンドレル８とでナット３が挟持された状態で、さらに上型１０が下降して駒部材５の連結溝５ａと、この連結溝５ａに接続されているナット３のねじ溝３ａが凸条９の形状に塑性加工される。

マンドレル８は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、その外周に駒部材５の連結溝５ａに対応したＳ字状の凸条９が形成されている。凸条９の外周面は、駒部材５の連結溝５ａに対応した連結溝成形部（中央部）９ａと、この連結溝成形部９ａに接続するナット３のねじ溝３ａの端部、すなわち、ボール乗継部７に対応したボール乗継部成形部９ｂ、９ｂを備えた形状に成形されている。また、駒部材５の連結溝５ａとナット３のボール乗継部７を塑性加工する際に、マンドレル８がナット３の内径に干渉しないように、マンドレル８本体の外径はナット３の内径よりも小径に形成されている。

次に、図５を用いて、駒部材５の連結溝５ａとナット３のボール乗継部７の塑性加工について詳細に説明する。（ａ）に示すように、駒部材５がナット３の駒窓６に嵌挿された状態では、駒部材５の連結溝５ａとナット３のねじ溝３ａとが接続されるボール乗継部７に段差δが生じている。また、駒部材５が外径側に抜け出ないように、図示しない上型でこの駒部材５の上面が拘束されている。この状態から上型をさらに下降させることにより、（ｂ）に示すように、上型とマンドレル８とでナット３が挟持された状態で、駒部材５の連結溝５ａと、この連結溝５ａに接続されているナット３のボール乗継部７が凸条９の外周面の形状に塑性加工される。ここでは、ボール乗継部７は、連結溝５ａの端部に連続して所望の曲率半径Ｒからなる凸の円弧状に設定されているので、連結溝５ａとボール乗継部７との繋ぎ部を滑らかに形成することができる。

このような塑性加工によって、駒部材５の連結溝５ａとナット３のねじ溝３ａのボール乗継部７が同時に所望の形状に成形され、ボール乗継部７の段差は解消し、連結溝５ａとボール乗継部７との繋ぎ部は滑らかに形成されるため、ボール通過に伴う異音の発生を防止すると共に、耐久性を向上させ、低コストで信頼性の高い駒式ボールねじを提供することができる。

ここで、駒部材５は、予め焼結合金からＭＩＭによって成形されるが、この連結溝５ａに関しては、ＭＩＭ時に最終的な形状・寸法に仕上げられていても良いし、ＭＩＭ時に中間的な形状・寸法、すなわち、塑性加工代を残した小さめの寸法に成形し、前述したマンドレル８によって最終的な形状・寸法に成形しても良い。

また、図１（ｂ）に示すように、ナット３の駒窓６の外径側の開口部（係合部）６ａが外径側に向って漸次大径になるテーパ形状に形成され、駒部材５の外径側の外周部５ｂの複数箇所（ここでは、４箇所）を一部潰して開口部６ａに密着する状態まで塑性変形させることによって駒部材５がナット３に固定される。

本実施形態では、図３に示すように、上型１０とマンドレル８とでナット３が挟持された状態で、駒部材５の連結溝５ａと、この連結溝５ａに接続されるナット３のボール乗継部７が塑性加工される際、駒部材５の上面を拘束する上型１０によって同時に外周部５ｂを塑性変形させている。これにより、駒部材５の外周面５ｂの塑性加工時に、駒部材５が移動し、連結溝５ａとボール乗継部７との繋ぎ部に段差が生じるのを防止することができると共に、効率良く駒部材５の固定ができ、低コスト化を図ることができる。

なお、図５に示すように、ナット３の駒窓６のうち外径側の開口部６ｂは駒部材５の外径よりも僅かに大径に形成され、内径側の開口部６ｃは、駒部材５と同径あるいは僅かなシメシロを持つ外径に形成されている。これにより、駒窓６への駒部材５の挿入作業が傾くことなく精度良く行うことができると共に、駒部材５の塑性加工時に、素材がスムーズに流れ、駒窓６に過大な応力が発生するのを防止することができる。

また、本実施形態では、塑性加工の後、ナット３と駒部材５は、浸炭焼入れおよび焼戻し温度を調整して行われる。これにより、従来のように、駒部材をナットに加締固定するに割れ等が発生するのを防止するための高周波テンパー処理が不要となり、低コスト化を図ることができる。なお、ナット３は浸炭焼入れにより表面に５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている（駒部材５は表面硬さが３０〜４０ＨＲＣの範囲）。本実施形態に係るナット３はＳＣＭ４３０やＳＣＭ４３５等の炭素０．３０〜０．３５ｗｔ％を含む中炭素浸炭鋼で形成されているため、浸炭焼入れの熱処理時間が短縮され、表面に発生する粒界酸化層を抑制することができる。

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。

本発明に係る駒式ボールねじの製造方法は、自動車の電動アクチュエータ等に使用される駒式ボールねじに適用することができる。

１駒式ボールねじ
２ねじ軸
２ａ、３ａねじ溝
３ナット
４ボール
５駒部材
５ａ連結溝
５ｂ駒部材の外周部
６駒窓
６ａ、６ｂ駒窓の外径側の開口部
６ｃ駒窓の内径側の開口部
７ボール乗継部
８マンドレル
９凸条
９ａ連結溝成形部
９ｂボール乗継部成形部
１０上型
５１、５９ボールねじ
５２ねじ軸
５２ａ、５３ａ、５５ａ、５６ねじ溝
５３、５５ナット
５３ｂ、５８ａ循環溝
５４、５７ボール
５６ａねじ溝の表面
５８駒部材
５８ｂ境界部分
６０コーティング層
６０ａはみ出た部分
δ 段差

Claims

外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、
このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、
前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、
前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルが水平に支持された状態で、前記ナットの外径側に配置され、前記駒部材の上面を拘束する上型が下降し、この上型と前記マンドレルで前記ナットを挟持した状態で、さらに前記上型が下降し、前記駒部材の連結溝と前記ナットのねじ溝との繋ぎ部が塑性加工されると共に、前記上型によって同時に前記駒部材の外周部が塑性変形され、当該駒部材が前記ナットの駒窓に加締固定されることを特徴とする駒式ボールねじの製造方法。
外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸と、
このねじ軸に外嵌され、内周面に螺旋状のねじ溝が形成されたナットと、
対向する前記ねじ溝により形成される転動路に収容された複数のボールと、
前記ナットの胴部に穿設された駒窓に嵌合され、内周に前記転動路を周回経路とする連結溝が形成された駒部材と、を備えた駒式ボールねじの製造方法において、
前記ナットの駒窓に前記駒部材を嵌挿した後、前記ナットに凸条を有する円柱状のマンドレルが内挿され、このマンドレルの凸条を、前記駒部材の連結溝と、この連結溝に接続される前記ナットのねじ溝のボール乗継部に押し付け、当該駒部材の連結溝とナットのねじ溝のボール乗継部が塑性加工によって形成され、前記塑性加工の後、前記ナットと駒部材が同時に熱処理によって硬化処理されることを特徴とする駒式ボールねじの製造方法。
前記マンドレルの凸条の外周面が前記駒部材の連結溝に対応した連結溝成形部と、この連結溝成形部に接続する前記ナットのねじ溝のボール乗継部に対応したボール乗継部成形部を備えた形状に成形されている請求項１または２に記載の駒式ボールねじの製造方法。