JPH07279958A - リニアガイド及びボールねじの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】製造時における防錆表面処理被膜の損傷を防止
できるリニアガイド装置及びボールねじの製造方法を提
供する。 【構成】例えば案内レール１の外面の所定箇所に形成し
た負荷転動体転動溝３を研削仕上げ加工した後に、その
研削仕上げ面にプラスチックマグネットよりなる保護棒
１１Ｂを取り付けてマスキングした状態で案内レール１
に防錆表面処理を施す。従来のように防錆表面処理後に
負荷転動体転動溝３を研削加工する必要がないから表面
処理被膜を損傷させるおそれがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直線案内軸受としての
リニアガイド及びボールねじの構成部品の製造方法に係
り、特に、転動体転動溝のような特定の部位は除いて表
面に損傷のない完全な防錆表面処理を施すことができる
リニアガイド及びボールねじの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のリニアガイドとしては、例えば図
５ないし図７に示すようなものが知られている。このリ
ニアガイドＬＧは、軸方向に長く延びる案内レール１上
に横断面形状がほぼコ字状のスライダ２が軸方向に滑ら
かに移動可能に跨架されている。案内レール１の両側面
には、研削仕上げ加工されたボール転動溝３が軸方向に
長く形成され、スライダ２のスライダ本体２Ａには、図
６に示すように、同じく研削仕上げ加工された負荷ボー
ル転動溝５がその両袖部４の内側面に前記案内レールの
負荷ボール転動溝３に対向して形成されている。これら
の向き合った両負荷ボール転動溝３，５の間には転動体
としての図示しない多数の負荷ボールが転動自在に装填
され、その負荷ボールの無限循環運動を介してスライダ
２が案内レール１上を移動するようになっている。

【０００３】上記のボールの無限循環運動のために、ス
ライダ本体２Ａの袖部４の肉厚内にはボール戻り通路と
しての貫通孔６が負荷ボール転動溝５と平行に形成され
ると共に、スライダ本体２Ａの前後両端面７に固定する
断面形状ほぼコ字状のエンドキャップ２Ｂに図示されな
いＵ字状の湾曲路が形成され、その湾曲路で前記ボール
転動溝５とボール戻り通路６とを連通させてボールの無
限循環路を形成するように構成されている。なお、エン
ドキャップ２Ｂをボルト止めで固定するため、スライダ
本体２Ａの前後両端面７にねじ孔８が形成されている。

【０００４】このようなリニアガイドＬＧは、例えば図
７に示すように案内レール１を機械ベッドＢにボルトで
固定して取り付け、スライダ２を機械テーブルＴにボル
トで固定して取り付けて設置され、機械テーブルＴを直
線案内する。そのため、案内レール１には、その上面１
ａから下面１ｃｓに貫通する取付けボルト孔９が軸方向
に間隔をおいて複数箇形成されている。また、スライダ
２の方には、スライダ本体２Ａの上面２ａの四隅に、取
付けボルトが螺合するねじ孔１０が形成されている。

【０００５】リニアガイドＬＧの設置に当たっては、ま
ず基準側のリニアガイドＬＧｓの案内レール１とスライ
ダ２を固定し、調整側のリニアガイドＬＧで調整して取
付け精度を出す。そこで、機械ベッドＢの取付け基準面
Ｂｓに接する案内レール１の下面に取付け基準面１ｃ
ｓ、側面１ｂの一部に取付け基準面１ｂｓが、研削仕上
げ加工で形成されている。また、機械テーブルＴの取付
け基準面Ｔｓに接するスライダ本体２Ａの上面２ａに取
付け基準面２ａｓ、側面２ｂの一部に取付け基準面２ｂ
ｓが、同じく研削仕上げ加工で形成されている。

【０００６】上記基準側のリニアガイドＬＧｓの案内レ
ール１とスライダ２における、各取付け基準面１ｃｓ，
１ｂｓ，２ａｓ，２ｂｓの加工仕上げ精度は、装置の直
線案内の精度に大きく影響する。そのため、一般に鋼材
を機械加工して形成した案内レール１およびスライダ本
体２Ａに格別の防錆表面処理を施さずに、各負荷ボール
転動溝３，５に防錆剤を添加した潤滑油を供給すること
で潤滑を兼ねて防錆が行われていた。

【０００７】一方、従来のボールねじとしては、例えば
図８に示すようなものが知られている。このボールねじ
１００は、ねじ軸１０１とこれに螺合したボールねじナ
ット１０２を有し、ねじ軸１０１の外面１０３には螺旋
状のボール転動溝１０４が、また、ボールねじナット１
０２の図示されない内周面には前記ねじ軸のボール転動
溝１０４に対向するボール転動溝が、それぞれ最終的に
は研削仕上げ加工で形成されていて、両者の相対するボ
ール転動溝の間に図示されない多数のボールが転動自在
に装填され、それらのボールの無限循環運動を介してボ
ールねじナット１０２がねじ軸１０１の軸方向に相対移
動するようになっている。

【０００８】このようなボールねじ１００は、例えば図
７に示す機械ベッドＢにねじ軸１０１の両端部を軸受を
介して回転自在に支持して取り付け、これに螺合したボ
ールねじナット１０２を機械テーブルＴに下面にボルト
で固定して取り付けて設置され、ねじ軸１０１を図外の
駆動モータで回転駆動して機械テーブルＴをリニアガイ
ドＬＧに沿って移動させる。ボールねじ１００の場合
も、ねじ軸のボール転動溝１０４とボールねじナット１
０２のボール転動溝並びにナット内のボール循環路に防
錆剤を添加した潤滑油を供給することで潤滑を兼ねて防
錆がおこなわれている。

【０００９】上記のリニアガイドＬＧ及びボールねじ１
００にあっては、常時潤滑油が供給される負荷ボール転
動溝３，５、ボールが循環するボール戻り通路６あるい
はねじ軸ボール転動溝１０４，ナットボール転動溝，ボ
ール循環路等には錆が発生しにくく特に問題はないが、
潤滑油が供給されない案内レール１の外面やスライダ本
体２Ａの表面、あるいはボールねじナット１０２の外面
等には錆発生の問題が生じていた。

【００１０】これに対して、従来例えば特公平２−５５
５１５号公報に、焼入れ可能な鋼材にベアリングブロッ
ク体（スライダ本体）の外形形状，負荷ボール転動溝，
ボール戻り通路，取付け基準面等の機械加工を施し、次
いでそのベアリングブロック体を焼入れし、黒クロムメ
ッキ処理によりメッキ層を形成した後に取付け基準面及
び負荷ボール転動溝を研削加工するようにしたベアリン
グ用摺動台（スライダ）の製造法が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平２−５５５１５号公報に開示されたリニアガイドの
スライダの製造方法にあっては、負荷ボール転動溝，ボ
ール戻り通路，取付け基準面，ねじ孔等を機械加工した
スライダ本体を黒クロムメッキ処理し、それらの加工部
分を含む全表面に防錆メッキ層を形成した後に研削盤に
装着して、精度上の点からその防錆メッキ層を形成した
くない負荷ボール転動溝等を研削加工する。そのため、
次のような問題が生じていた。

【００１２】研削盤に装着して保持する際に、負荷ボー
ル転動溝以外の部分（黒クロムメッキ層を残しておきた
い部分）に傷が付いたり、メッキ層が剥がれてしまった
りして、十分な防錆機能が発揮できない。一方、ボール
ねじ１００の表面処理に関しても、ねじ軸やボールねじ
ナットをボール転動溝，ボール循環路等を含み機械加工
した後、それらの加工部分を含む全表面に防錆メッキ層
を形成したものを研削盤に装着して防錆メッキ層を形成
したくないボール転動溝を研削加工することが行われて
いる。その場合も、ボール転動溝以外の部分に傷が付い
たり防錆メッキ層が剥がれてしまい十分な防錆機能が発
揮できないなど、上記リニアガイドＬＧの場合と同様の
問題が生じる。そこで、本発明は、このような従来の問
題点に着目してなされたもので、その第１の目的とする
所は、表面処理後に機械加工を施す必要がないリニアガ
イドの製造方法を提供するにある。

【００１３】また、第２の目的とする所は、表面処理後
に機械加工を施す必要がないボールねじの製造方法を提
供するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
側面に軸方向の負荷転動体転動溝を有する案内レール
と、該案内レールの負荷転動体転動溝に対向する負荷転
動体転動溝を有しその相対する負荷転動体転動溝内を転
動する多数の転動体の転動を介して前記案内レールの軸
方向に相対移動するスライダを備えたリニアガイドの前
記案内レール及び前記スライダのスライダ本体の製造に
際して、案内レール又はスライダ本体の少なくとも一方
の外面の所定箇所にそれぞれ形成した負荷転動体転動溝
を研削仕上げ加工した後、当該研削仕上げ面にプラスチ
ックマグネットよりなる保護材を取り付けて防錆表面処
理を施すことを特徴とするものである。

【００１５】本発明の第２の発明は、外周面に螺旋状の
ボール転動溝を有するねじ軸と、該ねじ軸のボール転動
溝に対向するボール転動溝を有しその相対するボール転
動溝内を転動する多数のボールの転動を介してねじ軸の
軸方向に相対移動するボールねじナットを備えたボール
ねじの製造に際して、ねじ軸またはボールねじナットの
少なくとも一方のボール転動溝を研削仕上げ加工した
後、当該研削仕上げ面にプラスチックマグネットよりな
る保護材を取り付けて防錆表面処理を施すことを特徴と
するものである。

【００１６】ここで、上記第１の発明のプラスチックマ
グネットよりなる保護材として、負荷転動体転動溝に対
し相当する大きさのプラスチックマグネットよりなる直
線状の保護棒をその磁力で取り付けることができる。ま
た、上記第２の発明の保護材として、螺旋状のボール転
動溝に対して相当する大きさと形状の螺旋状のプラスチ
ックマグネットよりなる保護材をボール転動溝に巻き付
けてその磁力で取り付けることができる。

【００１７】

【作用】研削仕上げ面に磁気吸着させて取り付けたプラ
スチックマグネットよりなる保護材が、既に研削仕上げ
加工されている負荷転動体転動溝の溝面（第１の発明の
場合）、またはボールねじのねじ溝面（第２の発明の場
合）に防錆表面処理膜が付着することを完全に防止す
る。そのため、高精度品の製作が可能である。

【００１８】また、防錆表面処理膜を形成した後に機械
加工する必要がなくなり、防錆表面処理膜の損傷が生じ
ないから、十分な防錆機能が発揮できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、従来と同一または相当部分には同一の符号
を付してある。図１は本発明の案内レール１を製造する
際の途中工程を示したものである。本発明の案内レール
１を製造するには、まず鋼材を引抜加工して案内レール
１の外形形状を形成する。その引抜加工材の負荷転動体
転動溝３の溝底部に保持器ワイヤを通すためのワイヤ溝
を切削加工する。その後、熱処理を施す。次に、取付け
ボルト孔９の孔明け加工を行う。

【００２０】次いで、案内レール上面１ａ，側面１ｂ
（その取付け基準面１ｂｓを含む），下面１ｃｓの四平
面をそれぞれ研削仕上げ加工する。次いで、負荷転動体
転動溝３を研削加工する。その溝研削加工は、レール両
側溝の同時研削により行う。その後、研削仕上げ済の面
に保護材１１Ｂを取り付けてマスキングしてから、例え
ばクロムメッキ，ニッケルメッキなどの防錆表面処理を
施す。

【００２１】その保護材１１Ｂの材質として、磁性体金
属粉を混合して成形したゴムあるいはプラスチックス等
を用いる。例えばプラスチックスの場合、より具体的に
は、市販の希土類プラスチックマグネット（ＮＥＯＤＥ
Ｘ−８、商品名）が好適に使用できる。このものは、サ
マリウムコバルトやネオジム−鉄−ホウ素等の希土類磁
石粉をプラスチックスに混合して棒状その他任意の形状
に成形可能なものであり、被マスキング面の形状になじ
み易く、また、棒状のものを螺旋状に巻くなどの自在な
変形も可能なものである。

【００２２】なお、希土類磁石粉の代わりにアルニコ磁
石粉やフェライト磁石粉をプラスチックに混合したプラ
スチックマグネットを用いても良いが、着磁力の強さの
点から希土類プラスチックマグネットが好ましい。この
実施例のプラスチックマグネットよりなる保護材１１Ｂ
は、負荷転動体転動溝３の形状，寸法に相当する大きさ
の保護棒であり、これを両側面１ｂの各負荷転動体転動
溝３に嵌合して磁力で吸着固定する。

【００２３】本発明のスライダ本体２Ａの製造も、基本
的に上記案内レール１の製造に準じて行う。すなわち、
まず鋼材を引抜加工してスライダ本体２Ａの外形形状を
形成する。次に、その引抜加工材にボール戻り通路６，
前後両端面７のねじ孔８，上面２ａの四隅の取付けボル
ト１３が螺合されるねじ孔１０等の孔明け機械加工を行
う。

【００２４】次いで、熱処理を施し、その後、上面２
ａ，側面２ｂの三平面をそれぞれ研削仕上げ加工する。
次いで、負荷転動体転動溝５を研削加工する。その後、
研削仕上げ済の面に図２に示すようにして保護材１１
（１１Ｂ，１１Ｐａ，１１Ｐｂ）を取り付けてマスキン
グしてから、例えばクロムメッキ，ニッケルメッキなど
の防錆表面処理を施す。

【００２５】上記負荷転動体転動溝５のマスキングは、
以下のように行われる。この実施例では負荷転動体転動
溝５の形状，寸法に相当する大きさのプラスチックマグ
ネットよりなる保護棒１１Ｂを内側面の各負荷転動体転
動溝５に嵌合して磁力で吸着固定する。この実施例にあ
っては、次のような効果がある。

【００２６】すなわち、保護材１１が金属の場合、多少
の曲がりやそりがあると保護材１１と案内レール１又は
スライダ本体２Ａの表面との間にすき間が生じて、その
部分から防錆剤やめっき液が入り込み、防錆表面処理の
不用な部分が防錆処理されてしまう。それに対して、プ
ラスチックマグネットよりなる保護材１１Ｂを用いると
防錆表面処理防止表面にすき間なく密着するので好適に
マスキングできる。

【００２７】図３，図４に、前記プラスチックマグネッ
トをボールねじのねじ軸１０１の転動体ボール転動溝１
０４のマスキングに適用した実施例を示す。機械加工さ
れ、熱処理が施されたねじ軸１０１は、ついでボール転
動溝１０４が研削仕上げ加工される。その後、研削仕上
げ済の面に、図３に示すようにボール転動溝１０４の形
状，寸法に相当する大きさの螺旋状に変形させた希土類
プラスチックマグネット製の保護材１１０を巻き付け、
図４のようにマスキングしてから、ねじ軸１０１の表面
に例えばクロムメッキ，ニッケルメッキなどの防錆表面
処理を施す。

【００２８】この場合、螺旋状の希土類プラスチックマ
グネット製の保護材１１０は柔軟で弾力性に富み変形自
在であるから、その磁力でボール転動溝１０４の研削仕
上げ面に密着することができ、好適なマスキングが行わ
れる。上記のような希土類プラスチックマグネット製の
保護材１１０は、ボールねじのねじ軸１０１のボール転
動溝１０４のマスキングのみでなく、ボールねじナット
１０２の内周面のボール転動溝のマスキング材としても
好適に使用できることは勿論である。

【００２９】なお、上記各実施例では、表面処理として
クロムメッキ，ニッケルメッキなどの金属メッキを施す
ものとしたが、これに限らず、例えばフッ素やアクリル
等の樹脂系の被膜を形成するものも含むことができる。
また、表面処理として、例えば銅メッキを下地としてそ
の上にクロムメッキする場合などのように二層構造の表
面処理を施す場合に、特定の被処理面にはそのうちの一
層の表面処理膜のみを付着させたいということがある。
その際のマスキング用の保護材は、表面処理膜を付着さ
せたい表面処理工程では使用せず、表面処理膜を付着さ
せない個所を含む表面処理工程において当該個所のマス
キングに用いるという方法で使用すれば良く、これによ
り希望する個所に必要な表面処理膜のみを選択的に形成
することが可能である。

【００３０】また、本発明の製造方法が適用されるリニ
アガイドは上記実施例のものに限定されない。すなわ
ち、実施例ではスライダが案内レールを跨いで外装され
るタイプのものを説明したが、凹形の案内レールにスラ
イダが内装されるタイプのものでもよく、また転動体転
動溝が片側二列以外のものであってもよい。また、転動
体としてボールを用いた場合を述べたが、ローラを用い
たものに対しても適用できる。

【００３１】また、本発明の製造方法が適用されるボー
ルねじは、循環チューブ式，循環こま式，エンドキャッ
プ式などの全てのタイプを対象にすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリニアガ
イドのレール及びスライダ本体の製造方法によれば、案
内レール及びスライダ本体の外面の所定箇所にそれぞれ
形成した負荷転動体転動溝を研削仕上げ加工し、その研
削仕上げ面に保護材を取り付けて案内レール及びスライ
ダ本体に対する防錆表面処理を施すものとした。そのた
め、従来のように防錆表面処理した後に研削加工等の機
械加工を施して形成された防錆被膜が傷が付いたり剥が
れたりするということがなく、十分な防錆機能が発揮で
きるという効果を奏する。

【００３３】また、研削仕上げした転動体転動溝をプラ
スチックマグネットからなる保護材でマスキングして防
錆表面処理を施すから、転動体転動溝面に防錆被膜が付
着することはなく、精度が保証されて高精度の製品が提
供できるという効果が得られる。一方、本発明のボール
ねじの製造方法によれば、ねじ軸またはボールねじナッ
トのボール転動溝を研削仕上げ加工した後、その研削仕
上げ面にプラスチックマグネットからなる保護材を取り
付けて防錆表面処理を施すものとした。そのため、形成
された防錆被膜が傷が付いたり剥がれたりするというこ
とがなく、十分な防錆機能が発揮できるという効果を奏
する。

【００３４】特に、研削仕上げしたボールねじのボール
転動溝をプラスチックマグネット製の保護材でマスキン
グすると、保護材が変形自在のため螺旋状のボール転動
溝面に全面的に密着できて、溝内への防錆剤又はめっき
液の侵入が防止され、高精度の製品が提供できるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の案内レール製造における表面処理加工
時の、ボール転動溝のマスキングを説明する斜視図であ
る。

【図２】本発明のスライダ製造における表面処理加工時
の、ボール転動溝および取付け基準面のマスキングを説
明する斜視図である。

【図３】本発明のボールねじ製造工程における表面処理
加工時の、ボール転動溝のマスキングを説明する部分斜
視図である。

【図４】本発明のボールねじ製造工程における表面処理
加工時の、ボール転動溝のマスキングを説明する部分斜
視図である。

【図５】リニアガイドの全体斜視図である。

【図６】リニアガイドのスライダ本体の斜視図である。

【図７】リニアガイド及びボールねじの使用態様説明図
である。

【図８】ボールねじの全体斜視図である。

【符号の説明】

１ 案内レール ２ スライダ ２Ａ スライダ本体 ３ （案内レールの）負荷転動体転動溝 ５ （スライダの）負荷転動体転動溝 １１ 保護材 １０１ ねじ軸 １０２ ボールねじナット １０３ ねじ軸外面 １０４ （ねじ軸の）ボール転動溝 １１０ 保護材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面に軸方向の負荷転動体転動溝を有す
   る案内レールと、該案内レールの負荷転動体転動溝に対
   向する負荷転動体転動溝を有しその相対する負荷転動体
   転動溝内を転動する多数の転動体の転動を介して前記案
   内レールの軸方向に相対移動するスライダを備えたリニ
   アガイドの前記案内レール及び前記スライダのスライダ
   本体の製造に際して、 前記案内レール又は前記スライダ本体の少なくとも一方
   の外面の所定箇所にそれぞれ形成した負荷転動体転動溝
   を研削仕上げ加工した後、当該研削仕上げ面にプラスチ
   ックマグネットよりなる保護材を取り付けて防錆表面処
   理を施すことを特徴とするリニアガイドの製造方法。
2. 【請求項２】 外周面に螺旋状のボール転動溝を有する
   ねじ軸と、該ねじ軸のボール転動溝に対向するボール転
   動溝を有しその相対するボール転動溝内を転動する多数
   のボールの転動を介してねじ軸の軸方向に相対移動する
   ボールねじナットを備えたボールねじの製造に際して、 前記ねじ軸またはボールねじナットの少なくとも一方の
   ボール転動溝を研削仕上げ加工した後、当該研削仕上げ
   面にプラスチックマグネットよりなる保護材を取り付け
   て防錆表面処理を施すことを特徴とするボールねじの製
   造方法。