JP2780379B2

JP2780379B2 - ボールねじナットのねじ溝加工方法

Info

Publication number: JP2780379B2
Application number: JP23945989A
Authority: JP
Inventors: 秀一風間
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: JPH03104514A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ボールねじのナットであって、その内周の
ねじ溝のリードがナット中央位置近傍でオフセット量α
だけずらされたいわゆるオフセットリードのボールねじ
ナットのねじ溝加工方法に関する。

〔従来の技術〕

ボールねじを例えばNC工作機械や精密位置決めテーブ
ル装置などに用いる場合、高い位置決め精度を維持する
ためボールねじの軸方向すきまをゼロとし、さらに軸方
向荷重に対する弾性変位量を小さくし剛性を上げるため
の手段として、ボールに予圧を与える。その場合の予圧
の与えかたはいろいろあり、例えばオフセットリード予
圧方式もその一つである。これは、ねじ軸外周のねじ溝
のリードに対して、ナットの内周のねじ溝のリードを、
ナットの中央位置近傍で所定量だけオフセットさせて予
圧を与える方式である。

一般に、ボールねじのナットのねじ溝研削加工は、ね
じのリード角だけ傾けられたクイルに保持された研削砥
石を用いて行う。被加工ナットは研削盤の主軸に軸回り
に回転可能にチャックを介して取付けられる。この被加
工ナットの一端側から研削砥石を挿入してねじ溝を加工
していく。

従来のオフセットリード予圧方式のナットにあって
は、そのねじ溝加工の途中で一旦ねじのリードを所定量
ずらしてオフセット量を得る。その後再び元のリードに
戻して引き続き他端迄加工する。

一方、オフセットリード予圧を行わないボールねじの
ナットのねじ溝の加工については、ナットの両側から研
削する方法が特開昭55−97554号公報に示されている。
しかしこのものは、始めボールねじのナットのねじ溝を
ナットの中央部まで研削し、次にナットを180゜反転
し、残りのねじ溝をナットの中央部まで研削するもので
あるが、研削時の砥石の形状くずれを防止するためナッ
ト中央部に研削砥石の逃げとなる緩衝溝部を予め設けて
おくものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ねじ溝加工の途中で一旦ねじのリード
を所定量ずらすようにした従来のオフセットリード予圧
方式のナットのねじ溝加工方法にあっては、ナットの一
端側からのみ砥石を挿入して研削加工するものであり、
砥石を保持するクイルは砥石の傾斜角に応じて傾斜して
いるので、ナットの長さが長くリードの大きなものでは
クイルがナットの端縁と干渉して研削不可能となるとい
う問題点があった。

更に、ねじ溝加工の途中でリードをずらすために、コ
ンピュータ等を利用したねじ溝オフセット装置を必要と
するという問題点もあった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされ
たもので、両側から加工する際各々のねじ溝のリードの
ずれ量を調整して所定のオフセット量を確保することに
より、従来不可能であった長大で負荷容量の大きいオフ
セットリードのナットを簡単に製作できるボールねじナ
ットのねじ溝加工方法を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、外周にリードｌ
の断面円弧状ねじ溝を有するねじ軸にボールを介して嵌
合するナットのねじ溝のリードが、ナット中間位置で前
記リードｌに対し所定量αだけずらされているボールね
じナットのねじ溝加工方法において、被加工ナットを、
軸回転可能に、且つナットねじ部の軸方向の中心を通り
軸線に直交する線を反転軸として180゜反転可能に支持
すると共に、ねじ溝の中心線が前記反転軸上の点に対し
α/2だけずれるようにねじ溝研削砥石を設定し、このね
じ溝研削砥石を被加工ナットの一端側から挿入して前記
反転軸上の点近傍までを研削し、次いで被加工ナットを
反転中心の回りに180゜反転して、被加工ナットの他端
側からねじ溝研削砥石を挿入して反転軸上の点近傍まで
を研削する。

〔作用〕

第３図に示すように、リードｌのねじ溝の溝中心線
（ねじのつる巻き線）loが反転軸（図の点A,Bを結ぶ
線）と一致すればオフセットのないねじ溝が加工され
る。この発明によれば、第４図に示すように、ナット７
の反転軸５上の一点Ａに対してねじ溝7Aの溝中心線が両
側にオフセット量αの半分（＋α/2または−α/2）づつ
ずれて、ねじ溝7Aの軸方向の中心部に所定のオフセット
が形成される。このナット７をリードｌのねじ溝12Aを
有するねじ軸12にボール13を介して螺合すると、ナット
の中心Ａから両側のねじ溝7Aとねじ軸12のねじ軸12Aと
が微小量（α/2）づつずれるから、両溝内のボール13に
互いに逆方向の予圧を負荷することができるようにな
る。

溝加工は、まづナットの片側から砥石を挿入して、ナ
ット中央まで加工した後、砥石を引き抜き、ナットを18
0゜反転させて、今度は反対側からナット中央まで加工
するのみであり、コンピュータ等を利用した特別のオフ
セット装置を必要としない。また、砥石挿入距離はナッ
トと傾斜したクイルとの干渉で規制されるから、ナット
の一端側から他端側までを反転なしに一気に加工する場
合に比べて、ナット両側から加工する場合の砥石挿入距
離は全体としては２倍になり、同一リードにおいて従来
の２倍のナット長を得ることが可能である。

かくて、長大で負荷容量の大きいオフセットリードの
ナットを、特別のオフセット装置を必要とせずに簡単に
製作できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図とともに説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示すものである。研
削盤の主軸１にチャック２を介して反転装置３が取付け
られる。反転装置３は回転シリンダ６を備えている。チ
ャック２から前方に突出する取付部材４の先端部に、主
軸１の軸線に直交する反転軸５を備えて取付けられてい
る。この反転装置３で被加工ナット７を保持する。被加
工ナット７は、ナットのねじ溝形成部分８の軸方向の中
心Ｏが反転装置３の前記反転軸５と一致するように保持
される。

一方、研削砥石10は被加工ナット７のねじ溝7Aのリー
ド角だけ傾けられたクイル11に保持される。この研削砥
石10は、第３図に示すナットねじ溝7Aの溝中心線loが前
記反転軸５上のＡ点に対し、軸方向に片側で所定量α/2
だけプラスまたはマイナスにずれるように、予め設定さ
れる。

そして主軸１を所定方向に軸回転させつつ、研削砥石
10を被加工ナット７の一端側から挿入して、ほぼナット
中央部に及ぶ研削加工範囲Ｗのねじ溝7Aを研削する。詳
細には、ねじ溝7Aを前記反転軸５上のＡ点の手前α/2に
至るまで（α/2マイナスにずらして設定した場合）、ま
たはＡ点をα/2だけ越えるまで（α/2プラスにずらして
設定した場合）研削する。

このようにして被加工ナット７のほぼ半分を研削し終
わったら、研削砥石10を被加工ナット７から引き抜く。
次いで、反転装置３の回転シリンダ６の作動で、被加工
ナット７を反転軸５の回りに180゜反転させて固定す
る。その後、この被加工ナット７の他端側から研削砥石
10を挿入して、残りのねじ溝7Aを上記同様に反転軸５上
のＡ点の手前α/2に至るまで、またはＡ点をα/2だけ越
えるまで研削する。

上記の研削加工で、ナット７の一端側から研削したね
じ溝7Aと、反対端側から研削したねじ溝7Aとの間には、
ナット中央部でＡ点をはさんでずれができる。そのずれ
量は予め設定されたオフセット量αである。

このようにして、例えば反転軸５上のＡ点に対して中
心線loをマイナスα/2だけずらして、中央部にずれ量α
を形成したねじ溝7Aを有するナット７をリードｌのねじ
溝12Aを有するねじ軸12にボール13を介して螺合する
と、ナット７のねじ溝7Aとねじ軸12のねじ溝12Aとが微
小量（α/2）づつずれて、両溝内のボール13に予圧が負
荷される。ナット中心部の溝内のボールのみ遊びを生じ
る（第４図参照）。

この実施例によれば、コンピュータ等を利用した特別
のオフセット装置は不要であり、研削盤に簡単な反転装
置のみ付加すればよい。

また、従来のナットの一端側から他端側までを反転な
しに一気に加工する場合に比べて、ナット両側から加工
する場合の砥石挿入距離は全体としては２倍になるか
ら、同一リードにおいて従来の２倍のナット長を得るこ
とが可能となり、その分負荷容量の大きいオフセットリ
ードのナットを提供できる。

第２図には、第２実施例を示す。

この実施例は、被加工ナット７を自動反転装置で反転
させる代わりに手動で差し替えて反転させるようにした
点が上記第１実施例とは異なっている。

すなわち、チャック２で把持される被加工ナット７の
取付部材14は、段部14aを有し、被加工ナット７の一端
面をこの段部14aに当てて保持する。このように保持さ
れた被加工ナット７の研削加工範囲Ｗを、第１実施例と
同様にオフセット量αを設定した研削砥石10で研削す
る。その後、被加工ナット７を取付部材14から作業者の
手で引き抜き、180゜反転させて端面が段部14aに当たる
まで再び取付部材14に差し込む。差し込みの際は、被加
工ナット７の側面に仮に打ち込まれたキー15を取付部材
14に形成されたキー溝16に嵌合して案内とする。

このとき、被加工ナット７の反転軸の位置は、反転の
前後で変化しない。次いで、被加工ナット７の研削加工
範囲Ｗを反対端から研削砥石10で上記と同様に研削す
る。

その他の作用，効果は第１実施例の場合と異なるとこ
ろはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、被加工ナット
を軸回転可能に且つナットのねじ部の軸方向の中心を通
り軸線に直交する線を反転軸として180゜反転可能に支
持し、ねじ溝の中心線（つる巻き線）が前記反転軸上の
点に対し所定量だけずれるようにねじ溝研削砥石を設定
し、その研削砥石を被加工ナットの一端側から挿入して
前記反転中心近傍までを研削し、次いで被加工ナットを
反転軸の回りに180゜反転し、被加工ナットの他端側か
ら前記ねじ溝研削砥石を挿入して反転中心近傍までを研
削する。そのため、コンピュータ等を利用した特別のオ
フセット装置を使わずにオフセットリードのナットを簡
単に製作できるという効果が得られる。

また、ナットの一端側から挿入した砥石のクイルがナ
ットと干渉してもナットの他端側から砥石を挿入しなお
して研削できるから、従来のナットの一端側からのみオ
フセッリードねじを研削加工する場合に比べて、同一リ
ードにおいて２倍のナット長を得ることが可能となり、
その結果長大で負荷容量の大きいオフセットリードのナ
ットが提供できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示し要部を断面して模式
的に表した平面図、第２図は同じく第２実施例の平面
図、第３図はねじ溝と反転軸との関係を説明するための
模式図、第４図は本発明の方法によるねじ溝のオフセッ
トリードの態様を説明する模式拡大図である。１は主軸、３は反転装置、４は取付部材、５は反転軸、
６は回転シリンダ、７は被加工ナット、7Aはねじ溝、10
は研削砥石。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周にリードｌの断面円弧状ねじ溝を有す
るねじ軸にボールを介して嵌合するナットのねじ溝のリ
ードが、ナット中間位置で前記リードｌに対し所定量α
だけずらされているボールねじナットのねじ溝加工方法
において、被加工ナットを、軸回転可能に、且つナットねじ部の軸
方向の中心を通り軸線に直交する線を反転軸として180
゜反転可能に支持すると共に、ねじ溝の中心線が前記反転軸上の点に対しα/2だけずれ
るようにねじ溝研削砥石を設定し、該ねじ溝研削砥石を被加工ナットの一端側から挿入して
前記反転軸上の点近傍までを研削し、次いで被加工ナットを反転中心の回りに180゜反転し
て、被加工ナットの他端側から前記ねじ溝研削砥石を挿
入して前記反転軸上の点近傍までを研削することを特徴
とするボールねじナットのねじ溝加工方法。