JPS59219413A - 送りネジ部材の焼入れ方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は送シネノ部材の焼入れ方法および装置に関する
。

工作機械類には加工用ヘッド等を移動するための台架ネ
ジやボールネジ等の送シネノ部材が多用されている。当
該送りネジ部材は耐摩耗性が要求されるところから、棒
材を切削加工のうえ、硬質クローム鍍金や焼入れを施し
て耐摩耗性を付与している。

ところで、送りネジ部材を焼入れする場合仕上りが低歪
でなければならないが、第１図（、）に示すような公知
の低歪焼入れ方法・・・・・・即ち、断面が円形の棒材
Ｗ′をセンターＣで支持しつつ強制回転せしめ、当該棒
材Ｗ′の周に接触する複数の自由回転ロールＲ′で棒材
Ｗ′を周方向から拘束しつつ加熱コイルＣと冷却ジャケ
ラ）Ｊとから構成される焼入れ機構ＨＱをを移動させて
焼入れする方法は、周にネジが形成されている送りネジ
部材にはロールＲ′による接触が不定となシ拘束効果が
得られないため採用されない。

このため、従来は第１図（ｂ）に示す如く、送シネジ部
材Ｗ（以下ワークという）の焼入れには、ガイド部材Ｇ
を備えた焼入れ機構ＨＱが用いられ、強制回転するワー
クＷをネジ溝にならうガイド部材Ｇで位置ぎめしつつ相
対移動せしめて焼入れするようにしている。

この方法では回転中のワークＷを周方向から全く拘束せ
ずに焼入れが行われるため、通常長さが数メートル、時
には１０数メートルにも及ぶ送シネジ部材の焼入歪は大
きく、爾後の矯正に多大の時間を要するばかシでなく、
矯正をしても十分精密に仕上げることは不可能であった
。

然るに、近来工作機械類の高度な精密化が急進し、これ
に伴い送りネジ部材も従来程度の焼入れ仕上シ寸法では
満足されず、よシ低歪な焼入れ方法の開発が要請されて
来た。

本発明は上記従来送りネジ部材の焼入れに存する問題点
を解決し、高度な精密化の要請に応えた低歪焼入れを可
能にするとともに、矯正を殆んど不要として生産性を向
上しうる焼入れ方法および装置を提供するものである。

本願発明の技術思想は、 （１）従来通りネジ部材全周方１６」から拘束できない
原因となっていたネジ溝を本発明では逆に利用して送り
ネジ部材全拘束する。

（２）拘束手段として送ｐネソ部材と螺合可能な２箇の
ナツトを用い、所定間隔をへだてて螺合させ、当該ナツ
ト間の送りネジ部材部分を拘束状態下におく。

（３）一方、上【范ナツトを所定間隔保持状態のまま５
型側回転せしめ、ナツトと送シネノ部刊とを軸方向相対
移動せしめる。

（４）相対７移動しつつ拘束状態下にある送りネジ部材
部分をナツト間に設けである焼入れ装置によって移動焼
入れする。

ことにある。換言すればナツトに送υネジ部材の部分拘
束機能と部材送シ駆動機能とを負わせることによって低
歪移動焼入れを行わんとするにある。

本発明の技術思想を第２図に示す実施例装置に従って以
下に詳述する。

第２図において、１ａおよび１ｂはそれぞれナツト部材
である。当該ナツト部材１ａは例えばワークＷ（この場
合ボールネジ）と螺合可能なナラ）１１ａおよび当該ナ
ラＮｌａを固定状態で包蔵するケース１２ｍとからなり
、基台Ｂに固定されている所定長さを有する枠体Ｆの内
側左方端部分にころがυ軸受等の回転ローラ２を介して
支承されている。

ナツト部材１ｂも同様にナツト１１ｂおよびケース１２
ｂとからなシ枠体Ｆの内側右方端部分に回転ローラ２を
介して支承されている。

従って諸元を所定の如く設定することＫよって、両ナツ
ト部材１ａおよび１ｂそれぞれの軸線は同一直線上にあ
って、ナツト部材ｌａの右方端面とナツト部材１ｂの左
方端面とは所定間隔をへたてて相対向するように設定可
能である。ナツト部材１１および１ｂそれぞれの外側方
向端面には環状の取付は部材３１を介してリングギヤ３
ａおよび３ｂが装着されている。リングギヤ３ａは例え
ば枠体Ｆの固視右方の基台Ｂ上に配置されている回転駆
動源４の駆動軸４１の先端に枢着されているビニコン４
２と噛合い、またリングギヤ３ｂは回転駆動源３に近接
した位置の駆動軸４１上で矢印ｍ　　　ｂ方向へ変位可
能な可動ビニコン４３の変位位置がａであるときは離間
すであるときに噛合い可能となっている。従って回転駆
動源４を駆動とすれば、ナツト部材１ａは駆動軸４トピ
ニョ／４２・リングギヤ３＆へと伝達される回転駆動力
によって枠体Ｆ内で強制回転せしめられることとなり、
まだナツト部材１ｂは可動ビニコン４３の変位位置ａで
は回転駆動力の伝達はなく自由回転可能な状態にあｐ１
変位位置すでは駆動軸４１・可動ビニコン４３・リング
ギヤ３ｂへと伝達される回転、駆動力によって、ナツト
部材１ａと同調して枠体Ｆ内で強制回転せしめられるこ
ととなる。上記枠体Ｆの図示左方には支柱５１の所定位
置に取付けられた、ワークＷの端部を挟持可能なチャッ
ク機構５が配置されている。上記支柱５１は基台Ｂ上を
移動可能な台車６上に建てられており、上記チャック機
構５によってワークＷの一端を挟持した場合、基ｍ　Ｂ
と平行するワークＷの軸線が前記ナツト部材１ａ・１ｂ
の軸線の延長線上にある如く諸元が設定される。一方上
記枠体Ｆ内に所定間隔をへたてて相対するナツト部材１
ｂ・１ｂ間の所定位置には１視しない力目熱電源に接続
されている加熱コイルＣと、これもまた１視しない冷却
流体供給源に接続されている冷却ジャケツトＪとで構成
される焼入れ機構ＨＱが配設される。向Ｒは自由回転可
能な受はローラであシ、枠体Ｆの下方枠Ｆｄに設けられ
ている穴Ｔは冷却ジャケットＪから噴射される冷却流体
の排出孔である。

また上記焼入れ機構は、実際には加熱コイルＣとして第
１図（ｂ）で示す鞍掛は型や溝焼き型等が多く用いられ
るが、本発明の主要点ではないので、模式的に図示する
にとどめる。

Ｌ記構成からなる実施同装置を用いて送りネジ部材を焼
入れする場合について以下に述べる。

先ず台車６を左方へ移動させて枠体Ｆとの間隔を十分量
としておき、ワークＷを水平状態で枠体Ｆと台車６間に
搬入し、当該ワークＷの左方端をチャック機構５によっ
て挟持のうえ、台車６を矢印Ｃ方向へや＼前進させてワ
ークＷの右万端を取付は部材３１の環内を挿通してナラ
）１１ａの左方端面から孔内へ挿入し、先端部分を螺合
させる。一方、可動ビニコンは変位位置ａとしておく。

この状態において回転駆動源４の駆動を開始する。これ
により、ナツト部材１ａは枠体Ｆ　Ｆｊ：３で回転ロー
２２によって支承されつつ強制回転を開始し、チャック
５で転勤を阻止されているワークＷは上記ナツト部材１
ａが当該ワークＷの周面を回転するに伴って矢印Ｃ方向
へ移動を始め、かつ当該ワークＷを挟持したチャック５
を取付けた支柱５１の建てである台車６もワークＷの右
方移動に追随してＣ方向へ移動する。ワークＷは順次ナ
ラ）１１ａ内を前進し、その先端が当該ナラ）１１ｍの
右方端面に達した時点で加熱コイルＣの電源および冷却
ジャケラ）Ｊの冷却流体供給源を投入する。ナラＺ１ａ
の右方端面から順次突出するワークＷの右方端部は先ず
加熱コイルＣで所定焼入れ温度まで加熱され、ついで冷
却ジャケットＣから噴射される冷却流体によって被加熱
部を急冷されつつＣ方向への前進を続け、所定間隔へだ
てだナツト部側１ｂの左方端面に達する。自由回動可能
な状態にあるナツト部材１ｂのナラ）Ｉｌｂは進入する
ワークＷの先端を孔内に容易に受は入れ、以後ワークＷ
の前進する速度に応じて枠体Ｆ内で自由回転を開始する
。１ｍ後ワークＷは所定間隔部分持するナツト部材１ａ
および１ｂの当該ワークＷに螺合するナラ）１１ａおよ
び１　ｌｂによって上記所定間隔部分を拘束されつつ、
その間に設けられている焼入れ機構で順次移動焼入れ、
をノ准されながら矢印Ｃ方向へ移動する。ナツト部材１
ｂを通過したワークＷの先端は当該ナツト部材１ｂに固
定されている取付は部材３１の暉内を通過して前進し、
進行方向前方に醒、置されでいる受はローラＲ−１−に
のす、さらにＣ方向へと送られる。ワークＷの右万端か
ら左方端への暁入れが順次進行し当該ワークＷの左方端
を挟持しているチャック機構が枠体Ｆに近接した時点で
当該チャック機構によるワークＷの挟持を開とする。

しかしワークＷはナツト部材１ａの強制回転に伴う螺進
によって右方への前進を継続する。

通常ワークＷは長尺であり、かつ、枠体Ｆの右方へ送り
出されている部分も長尺であるのでその自重によりナツ
ト部材１Ａの強制回転に従５転動、当該転勤に起因する
Ｃ方向への前進停止の事態は防止さすしるが、万−同状
態が惹起されるようなら、ワークＷの転動を阻止可能、
かつ左右方向へ前進・後退可能なチャックイ幾構５′そ
の他の手段を枠体Ｆの右方前方に設ければよい。ついで
７３］動ビニヨン４３をｂ方向へ変位とする。これによ
り回転枢！ｉｊ＋力はナツト部材１ｂにも伝達され、そ
れまでワークＷの前進に半って自由回転していたナツト
部材１ｂはナツト部ｕｌａに同調した強制回転を開始す
る。従って、前進を継続するワークＷの左端部がナツト
部材１ｂの強制回転に伴う螺進によって、ワークＷの矢
印方向への前進が確保されることとなる。かくしてワー
クＷは一方端から他方端にわたる全長をナツト部材１＆
および１ｂで拘束されつつ焼入れｔａｌ’？ｆＨＱによ
って焼入れされ、ついで全長がナツト部材１ｂを１ｍ過
し、１枠体Ｆ外に送り出され、υ１熱電源および冷却流
体供給源をＯＦＦとして１札）が完了する。

上記実施例装置の説明において回転、駆動源４の設置位
置を枠体Ｆの右方として説明したが、固定設置位置はい
づこであっても支障なく、まだナツト部材１ａ・１ｂへ
の回転駆動力の伝達もリングギヤ３ａ・３ｂに韓えてス
ゲロケット観いはワークを用い、それに応じてノモ動軸
４１からの回転駆動力の伝達もチェンベルト或いはＶベ
ルトとしても支障なく、これらの変更は全て設計事項の
範囲内にある。

上記実施例装置は枠体Ｆおよびカット部材１ａ・１ｂの
強面ｊ回転、駆動（幾１４に含まれる回転駆動源４が固
定位１〆に配置され、かつ焼入機溝ＨＱが固定であって
、ワークＷがＩＦｊｌ方向移動をする場合であるが、第
３図に示す災バ（１例装置は焼入機構Ｔｉ　Ｑが口ｌ′
ｄであつるとともに枠体Ｆおよびナツト部材１ａ・１ｂ
のＩ：・■）制回転駆動機構に含まれる駆動源４が、焼
人、擦４酵ＨＱに追１’、ｉ１口（３ＭＬ、従ってソー
クＷが不ＮｊＪ）とされでいる：ノ）合である、 第３図によ？いて、第２図のホ；−号箱″号と同一の記
号番号は全く同一の部材であり、かつ同一の作用をする
。而して第３図実施例装置が第２図実施例装置と異ると
ころｉ、ｉ：、・焼入機構Ｉ　Ｑが公知移動式焼入装置
の加熱コイルＣと冷却ジャケラ）Ｊであり、従って当該
焼入機構ＨＱは図示しないがイドレール等にそつで所定
速度で移動可能であり、また枠体Ｆ　ｆ」、それ自体が
例えば台車となっていて、枠体Ｆの上方枠Ｆｕ上に積載
され／Ｃ回回転動源４もろともに上記焼入機横１１．　
Ｑ　Ｌ７）移動に迫随して移動するようになっている。

この装置、ではワークＷ′ｆ：挟持するチャック機構５
の支柱５１は基台Ｂに固定設置とされている。

上記構成からなる装置を用いてワークＷを焼入れする場
合には、チャック５に挟持されたワークＷを、ナツト部
月１３を強制回転せしめることにより矢印ｄに従って右
方から左方〜・〜と移動する焼入機構ＨＱと枠体Ｆとの
移動に伴つ℃、当該ワークＷの右万端から左方端へと順
次ナツト部制御８・１ｂで拘束状態にあるワーク部分を
焼入れすることとなる。

だだ、との装置作では棒体Ｆが前進１７てチャック機構
５に接近した場合に（は、当該チャック機構５と支柱５
１とがその前進を阻むので、以下の手段が・（４要とな
る。即ち、ワークＷの左方端に所定Ｊ１の継ぎ足し部材
を設けておくか、前記第１実姉例と同様に可動ピニョン
４３を変位させてプーリ４２　ｂを介してナツト部月１
ｂに回転駆動力を伝達して当該ナツト部材１ｂを強制回
転させ、チャック機構５による挟持解除後のワークＷ′
を枠体Ｆの長さ分だけ右方へ送り出すか、或いはチャッ
ク機構５によるワークＷ挟持解除後に支柱５１を点線の
如く倒伏する等の処置によりワークＷを全長に５ｈたり
焼入れｂ］能である。

上記実施例装置では回転鳴動源４を枠体Ｆの上方枠Ｆｕ
上に積載した例を示して説明したが、例えば移動する・
焼入機構Ｈ，Ｑの構造体の所定位置に配設してもよく、
その配置位置を限定するものではない。

本発明を実施することにより、送シネジ部材を極めて低
歪で焼入れすることが可能となり、こ′Ｉｔによって工
作機械類の精密化が促進されるとともに、従来焼入れ方
法では不可避とされていた焼入れ後の矯正工４３が殆ん
ど不要となシ、生産性の向」二が達せられる等その望ら
される効果は超大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は本発明の対象物である送りネジ部材に不
適とされる従来丸棒材用低歪焼入装置の正面図、第１図
（ｂ）は送りネジ部材の従来焼入れ方法を説明する斜視
図、第２図は本発明実施例装置の正面図、第３図は他の
本発明実施例装置の正面図である。 Ｗ・・・送りネジ部材　ＨＱ・・・焼入機構Ｃ・・・加
熱コイル　　Ｊ・・・冷却ジャケットＦ・・・枠体　　
　１ａ、１ｂ・・・ナツト部杓２・・・回転ローラ　　
４・・・回転駆動機構の駆動源　　４１，４２，４２ａ
、４２ｂ。 ４３＊　３ａ、３ｂ・・・回転駆動機構の回転駆動力伝
達部材。 特許出願人　高周波熱錬株式会社 代理人　弁理士　小　　林　　　　傳

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）送シネジ部材を高周波焼入れする場合において、
   上記送シネジ部材のネジに螺合可能な２箇のナツト部材
   をそれぞれの軸線が同一線上にあって所定間隔をへだて
   る如く配置するとともに、当該ナツト部材間に焼入機構
   を配置し、上記所定間隔保持状態のナツト部材を送りネ
   ジ部材層で強制回転せしめることによって、送りネジ部
   材がナツト部材に対して相対移動する間に、所定間隔を
   へたてたナツト部材で拘束される送シネジ部材部分を上
   記焼入機構によって順次焼入するようにしたことを特徴
   とする送シネジ部材の焼入方法。
2. （２）送シネジ部材のネジに螺合可能な２箇のナツト部
   材と当該ナツト部材のそれぞれの軸線が同一直線上にお
   いて所定間隔をへだてる如く回転ローラを介してナツト
   部材を支承する枠体と、ナツト部材を強制回転可能とす
   る回転駆動機構と、上記所定間隔をへだてたナツト部材
   間に配設されている加熱コイルおよび冷却ジャケットか
   らなる焼入機構とから構成され、上記強制回転されるナ
   ツト部材の送シネジ部材周での螺進によシ相対移動する
   送りネジ部材を所定間隔をへだてたナツト部材で拘束し
   つつ上記焼入機構によって焼入れ可能としたことを特徴
   とする送シネジ部材の焼入れ装置。
3. （３）枠体およびナツト部材の強制回転駆動機構の回転
   駆動源が固定位置に配置され、かつ焼入機構が固定であ
   って、送シネジ部材が軸方向移動可能に設定されている
   特許請求の範囲第２項記載の送シネジ部材の焼入れ装置
   。
4. （４）焼入れ機構が可動であるとともに枠体およびナツ
   ト部材の強制回転駆動機構の回転駆動源が上記焼入機構
   に追随移動可能であつて、送りネジ部材が不動に設定さ
   れている特許請求の範囲第２項記載の送りネジ部材の焼
   入れ装置。