JPH06264922A - 複合軌道軸 - Google Patents
複合軌道軸Info
- Publication number
- JPH06264922A JPH06264922A JP7858393A JP7858393A JPH06264922A JP H06264922 A JPH06264922 A JP H06264922A JP 7858393 A JP7858393 A JP 7858393A JP 7858393 A JP7858393 A JP 7858393A JP H06264922 A JPH06264922 A JP H06264922A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- deformation
- track shaft
- steel containing
- produced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/005—Guide rails or tracks for a linear bearing, i.e. adapted for movement of a carriage or bearing body there along
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/62—Selection of substances
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軌道軸の製造時に生ずる変形の問題を有利に
解決する。 【構成】 表層材を炭素０．４５％〜０．７０％含有鋼
とし、内部材を炭素０．２５％以下の鋼とし、しかも表
層材の断面積占有率を１０〜４５％とした、表面焼入れ
した複合軌道軸。
解決する。 【構成】 表層材を炭素０．４５％〜０．７０％含有鋼
とし、内部材を炭素０．２５％以下の鋼とし、しかも表
層材の断面積占有率を１０〜４５％とした、表面焼入れ
した複合軌道軸。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械組立ロボットなど
を移動する時に、ガイドの役割を果たす軌道軸に関する
ものであり、ことに安価でかつ形状精度と耐久性の優れ
た軌道軸を提供するものである。
を移動する時に、ガイドの役割を果たす軌道軸に関する
ものであり、ことに安価でかつ形状精度と耐久性の優れ
た軌道軸を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】ロボット用の軌道軸は中炭素鋼を圧延、
引抜きの組合わせで形状を作り、耐摩耗性を向上させる
ため、表面を高周波焼入などで硬化させて作られる。し
かしながら、製造の各過程において、加工後の製品の長
手方向の曲がりや捻りの変形が避けられず、特に変形の
大きい引抜き後に矯正が繰返し行われる。このため、製
造工程が長くなって生産性が大幅に低下する上、当然の
ように製造に要する費用が嵩むことになっている。
引抜きの組合わせで形状を作り、耐摩耗性を向上させる
ため、表面を高周波焼入などで硬化させて作られる。し
かしながら、製造の各過程において、加工後の製品の長
手方向の曲がりや捻りの変形が避けられず、特に変形の
大きい引抜き後に矯正が繰返し行われる。このため、製
造工程が長くなって生産性が大幅に低下する上、当然の
ように製造に要する費用が嵩むことになっている。
【０００３】元来、軌道軸の耐久性を向上させるために
は炭素量を増やして、より硬い表面を得れば効果がある
のであるが、そうすることによって、引抜き時の残留応
力が大きくなり、必然的に変形が助長されることになる
ため、炭素量は０．６％未満が一般的になっているのが
現状である。
は炭素量を増やして、より硬い表面を得れば効果がある
のであるが、そうすることによって、引抜き時の残留応
力が大きくなり、必然的に変形が助長されることになる
ため、炭素量は０．６％未満が一般的になっているのが
現状である。
【０００４】一方、こうした問題に対して、これまで種
々の改良が加えられて来た。例えば引抜き前に素材を焼
鈍しておけば明瞭な曲がりの抑制効果が現れることが知
られている。これによって、かなりの変形発生を抑制で
きるものの、一般には２〜３回焼鈍しては少しずつ引抜
きをかける必要がある。また、たとえこうして加工して
も、その後にかなり強い矯正を施さざるを得ないし、焼
鈍そのものも複雑かつ費用がかかる。このように、従来
技術は、工程が複雑で生産性が低くて、製造価格が非常
に高い上に耐久性も不十分なものとなっていた。
々の改良が加えられて来た。例えば引抜き前に素材を焼
鈍しておけば明瞭な曲がりの抑制効果が現れることが知
られている。これによって、かなりの変形発生を抑制で
きるものの、一般には２〜３回焼鈍しては少しずつ引抜
きをかける必要がある。また、たとえこうして加工して
も、その後にかなり強い矯正を施さざるを得ないし、焼
鈍そのものも複雑かつ費用がかかる。このように、従来
技術は、工程が複雑で生産性が低くて、製造価格が非常
に高い上に耐久性も不十分なものとなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術の問題
点に鑑み、本発明は従来技術では宿命と考えられていた
変形の発生と、高炭素化の制限を材料そのものから抜本
的に解消しようとするものである。
点に鑑み、本発明は従来技術では宿命と考えられていた
変形の発生と、高炭素化の制限を材料そのものから抜本
的に解消しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、変形を大きく
する原因が、鋼材の残留応力に由来することを念頭に置
くことによって、軌道軸断面内の材質を複合化し、断面
内に発生する残留応力による変形を最小限に抑制するの
である。即ち本発明の要旨は、表層材が、炭素０．４５
〜０．７０％を含有する鋼からなるとともに、内部材が
炭素０．２５％以下を含有する鋼からなり、表層材の断
面積占有率が１０〜４５％であることを特徴とした、表
面焼入した複合軌道軸になる。以下に、本発明を詳述す
る。
する原因が、鋼材の残留応力に由来することを念頭に置
くことによって、軌道軸断面内の材質を複合化し、断面
内に発生する残留応力による変形を最小限に抑制するの
である。即ち本発明の要旨は、表層材が、炭素０．４５
〜０．７０％を含有する鋼からなるとともに、内部材が
炭素０．２５％以下を含有する鋼からなり、表層材の断
面積占有率が１０〜４５％であることを特徴とした、表
面焼入した複合軌道軸になる。以下に、本発明を詳述す
る。
【０００７】
【作用】図１は、本発明になる軌道軸の断面例を示す。
点状に塗った図示した表層部１と内部３から構成されて
おり、表層部は炭素０．４５〜０．７０％、その他焼入
深さを増すなどの必要に応じＭｎ，Ｃｒその他の合金元
素を含有する鋼、内部３は炭素０．２５％以下、その他
必要に応じ合金元素を含有する鋼からなる。表層部の炭
素量を０．４５％以上とするのは、これ未満ではボール
摺動による摩耗が大きくなるからであり、０．７０％以
下とするのは、それを超すと変形が避けられなくなるか
らである。内部の炭素量を０．２５％以下とするのは、
それを超すと変形の抑制効果が薄れるからである。
点状に塗った図示した表層部１と内部３から構成されて
おり、表層部は炭素０．４５〜０．７０％、その他焼入
深さを増すなどの必要に応じＭｎ，Ｃｒその他の合金元
素を含有する鋼、内部３は炭素０．２５％以下、その他
必要に応じ合金元素を含有する鋼からなる。表層部の炭
素量を０．４５％以上とするのは、これ未満ではボール
摺動による摩耗が大きくなるからであり、０．７０％以
下とするのは、それを超すと変形が避けられなくなるか
らである。内部の炭素量を０．２５％以下とするのは、
それを超すと変形の抑制効果が薄れるからである。
【０００８】表層１の一部にボール摺動溝４，４′が配
置されており、斜線を施したその周辺２は焼入されてい
る。それとともに、斜線を施した下部２′も焼入されて
いる。２′の焼入は、変形が少ない場合には当然省略可
能である。また、焼入後に必要に応じて焼戻しを行うこ
とは適宜採用することができる。
置されており、斜線を施したその周辺２は焼入されてい
る。それとともに、斜線を施した下部２′も焼入されて
いる。２′の焼入は、変形が少ない場合には当然省略可
能である。また、焼入後に必要に応じて焼戻しを行うこ
とは適宜採用することができる。
【０００９】本発明の特徴は内部の低炭素鋼を有するこ
とにあり、この部分は柔らかいので、引抜き時に大きな
残留応力を発生することがないことから、曲がりや捩り
が著しく小さくなるのである。従って、表層部に高炭素
材を用いて非常に高硬度にしても軌道軸の引抜き後の変
形がほとんど発生しない。なお、本発明によれば軌道軸
の熱処理時においても、残留応力の発生が小さく、有利
である。一方、以上のようなことから、仮に同じ程度の
曲がりや捻りを許容するならば、従来よりはるかに表面
硬度を高められ、耐久性を向上させた軌道軸を得ること
もできるのである。
とにあり、この部分は柔らかいので、引抜き時に大きな
残留応力を発生することがないことから、曲がりや捩り
が著しく小さくなるのである。従って、表層部に高炭素
材を用いて非常に高硬度にしても軌道軸の引抜き後の変
形がほとんど発生しない。なお、本発明によれば軌道軸
の熱処理時においても、残留応力の発生が小さく、有利
である。一方、以上のようなことから、仮に同じ程度の
曲がりや捻りを許容するならば、従来よりはるかに表面
硬度を高められ、耐久性を向上させた軌道軸を得ること
もできるのである。
【００１０】なお、表層部の断面積占有率を１０〜４５
％としたのは、こ範囲より低い占有率ではボールの圧力
で変形する危険性が高いからであり、この範囲より高い
占有率では変形が十分抑制できないためである。表層部
の厚さは均一である必要はなく、場合によっては部分的
に途切れて内部の材質が露出していても構わない。表面
硬化の必要な溝近傍以外はこういう状態でも機能を損じ
ることはない。
％としたのは、こ範囲より低い占有率ではボールの圧力
で変形する危険性が高いからであり、この範囲より高い
占有率では変形が十分抑制できないためである。表層部
の厚さは均一である必要はなく、場合によっては部分的
に途切れて内部の材質が露出していても構わない。表面
硬化の必要な溝近傍以外はこういう状態でも機能を損じ
ることはない。
【００１１】以上のような構成を有する軌道軸は、引抜
きや熱処理の何れの工程を通しても、従来のものに比べ
てはるかに曲がりや捻りが少ない上、特別に直線性を要
求される製品で、矯正工程を通さざるを得ない場合で
も、本発明になる軌道軸は、その内部に降伏応力の小さ
い材料を内在しているために、極めて簡単に従来のもの
では到達困難であったレベルの高精度のものを容易に得
ることができる。
きや熱処理の何れの工程を通しても、従来のものに比べ
てはるかに曲がりや捻りが少ない上、特別に直線性を要
求される製品で、矯正工程を通さざるを得ない場合で
も、本発明になる軌道軸は、その内部に降伏応力の小さ
い材料を内在しているために、極めて簡単に従来のもの
では到達困難であったレベルの高精度のものを容易に得
ることができる。
【００１２】こうした軌道軸は表層部と内部を別個の溶
湯を供給して同時に鋳込む方法や、表層部または内部の
いずれか一方を固相として他を液相として複合鋳込みす
る方法や、固相のパイプに固相の中実棒を組合わせて圧
延や押出しなどで、一体化するなど種々の方法が考えら
れ、いずれの方法で製造するも任意である。つぎに、本
発明の効果を実施例を以って説明する。
湯を供給して同時に鋳込む方法や、表層部または内部の
いずれか一方を固相として他を液相として複合鋳込みす
る方法や、固相のパイプに固相の中実棒を組合わせて圧
延や押出しなどで、一体化するなど種々の方法が考えら
れ、いずれの方法で製造するも任意である。つぎに、本
発明の効果を実施例を以って説明する。
【００１３】
【実施例】本発明の複合軌道軸を作成するに供した素材
は、０．５％以下の炭素を含有する種々の寸法を有する
円形断面の固体の鋼材を中子とし、その周囲に０．４５
〜０．７０％の溶鋼を下注ぎによって鋳造した外径φ１
７０ｍｍの鋳片を用いた。該鋳片を熱間圧延にてφ３７
ｍｍに成形した後、焼鈍して引抜きを行った。引抜き後
の断面の主な寸法は２５ｍｍ×２５ｍｍの正方形をなし
ており、部分的に、ボール溝が刻まれている。
は、０．５％以下の炭素を含有する種々の寸法を有する
円形断面の固体の鋼材を中子とし、その周囲に０．４５
〜０．７０％の溶鋼を下注ぎによって鋳造した外径φ１
７０ｍｍの鋳片を用いた。該鋳片を熱間圧延にてφ３７
ｍｍに成形した後、焼鈍して引抜きを行った。引抜き後
の断面の主な寸法は２５ｍｍ×２５ｍｍの正方形をなし
ており、部分的に、ボール溝が刻まれている。
【００１４】こうして製造した本発明の化学成分、表層
面積率、および引抜き後の１ｍあたりの曲がり量を表１
に本発明１〜３に示した。また、鋳片を用いて、本発明
範囲から外れる表層面積率のものを作成し比較品３〜５
に示した。
面積率、および引抜き後の１ｍあたりの曲がり量を表１
に本発明１〜３に示した。また、鋳片を用いて、本発明
範囲から外れる表層面積率のものを作成し比較品３〜５
に示した。
【００１５】一方、従来方法による内部単層の軌道軸も
作成し、比較品１、２に示した。これらも焼鈍後引抜き
し、その曲がりを測定したものである。表１に示される
ように、従来方法による比較品１、２の曲がりはことに
大きく、管理目標としている１ｍあたりの曲がり量０．
４０ｍｍを大幅に超え、矯正が必要である。一方、鋳造
で複合化した比較品３〜５も０．４４〜０．５２ｍｍ／
ｍの大きな曲がりを生じている。これに対して、本発明
品１〜３は、０．１８〜０．３７ｍｍ／ｍの小さな曲が
りに留まっており、矯正が不要で本発明の効果は歴然と
している。
作成し、比較品１、２に示した。これらも焼鈍後引抜き
し、その曲がりを測定したものである。表１に示される
ように、従来方法による比較品１、２の曲がりはことに
大きく、管理目標としている１ｍあたりの曲がり量０．
４０ｍｍを大幅に超え、矯正が必要である。一方、鋳造
で複合化した比較品３〜５も０．４４〜０．５２ｍｍ／
ｍの大きな曲がりを生じている。これに対して、本発明
品１〜３は、０．１８〜０．３７ｍｍ／ｍの小さな曲が
りに留まっており、矯正が不要で本発明の効果は歴然と
している。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】本発明は、機械加工組立のロボットなど
に使用される軌道軸を、安価でしかも曲がりや捻りがは
るかに少なく、且つ対摩耗性に優れた軌道軸を提供する
ものであり、工業的に価値が大きいことは明かである。
に使用される軌道軸を、安価でしかも曲がりや捻りがは
るかに少なく、且つ対摩耗性に優れた軌道軸を提供する
ものであり、工業的に価値が大きいことは明かである。
【図１】本発明の１態様例である軌道軸の断面を含む斜
視図である。
視図である。
１…表層部 ２，２′…表層硬化部 ３…内部 ４，４′…ボール摺動溝
Claims (1)
- 【請求項１】 表層材が、炭素０．４５〜０．７０％を
含有する鋼からなるとともに、内部材が炭素０．２５％
以下を含有する鋼からなり、表層材の断面積占有率が１
０〜４５％であることを特徴とした、表面焼入した複合
軌道軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7858393A JPH06264922A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 複合軌道軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7858393A JPH06264922A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 複合軌道軸 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264922A true JPH06264922A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13665936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7858393A Withdrawn JPH06264922A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 複合軌道軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264922A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123725A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Choong O Ryu | Mold for manufacturing composite drive shaft and composite drive shaft manufactured using the mold |
| JP2010065743A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Thk Co Ltd | 運動案内装置 |
| WO2018074097A1 (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | Thk株式会社 | 運動案内装置 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP7858393A patent/JPH06264922A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008123725A1 (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-16 | Choong O Ryu | Mold for manufacturing composite drive shaft and composite drive shaft manufactured using the mold |
| US8459978B2 (en) | 2007-04-10 | 2013-06-11 | Choong O Ryu | Method for manufacturing a composite drive shaft manufactured using mold |
| JP2010065743A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Thk Co Ltd | 運動案内装置 |
| WO2018074097A1 (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | Thk株式会社 | 運動案内装置 |
| JP2018066444A (ja) * | 2016-10-20 | 2018-04-26 | Thk株式会社 | 運動案内装置 |
| CN109844334A (zh) * | 2016-10-20 | 2019-06-04 | Thk株式会社 | 运动引导装置 |
| US10520021B2 (en) | 2016-10-20 | 2019-12-31 | Thk Co., Ltd. | Motion guide device |
| TWI682104B (zh) * | 2016-10-20 | 2020-01-11 | 日商蒂業技凱股份有限公司 | 移動導引裝置 |
| CN109844334B (zh) * | 2016-10-20 | 2020-04-07 | Thk株式会社 | 运动引导装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |