JP4949234B2 - Rolling exercise apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、直線案内装置やボールねじ等の転がり運動装置及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を生産性のよい方法で製造することができる転がり運動装置の製造方法、及び製造された転がり運動装置に関するものである。   The present invention relates to a rolling motion device such as a linear guide device and a ball screw and a manufacturing method thereof, and more specifically, a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces can be manufactured by a highly productive method. The present invention relates to a method for manufacturing a rolling exercise device, and a manufactured rolling exercise device.

直線案内装置やボールねじ等の転がり運動装置は、工作機械等に組み込まれて工作物担持用のテーブルや部材等を案内する装置であり、転動体循環路と、その転動体循環路を転動する多数の転動体とを有している。こうした転がり運動装置は、一般に、転動体循環路を構成するように２つの部材が所定の間隔で対向配置され、その転動体循環路を多数の転動体が転動することにより、そのいずれか一方の部材が直線運動又は回転運動する。   A rolling motion device such as a linear guide device or a ball screw is a device that is incorporated in a machine tool or the like to guide a table or member for supporting a workpiece, and rolls on the rolling element circulation path and the rolling element circulation path. And a large number of rolling elements. In such a rolling exercise device, generally, two members are arranged to face each other at a predetermined interval so as to constitute a rolling element circulation path, and a large number of rolling elements roll in the rolling element circulation path. The member moves linearly or rotationally.

このような転がり運動装置のうち、図１に示す形態の直線案内装置１０は、一対又は二対以上の転動体転走面１ａを有する軌道レール１と、その転動体転走面１ａに対応する負荷転動体転走面を含む無限循環路５ｃを有すると共にその無限循環路５ｃに配列収容された複数の転動体２を介して前記の軌道レール１に装着されるスライド部材３と、から構成されている。そして、その軌道レール１とスライド部材３とは、転動体２の転がりにより相対運動自在となっている。   Among such rolling motion devices, the linear guide device 10 of the form shown in FIG. 1 corresponds to the track rail 1 having a pair or two or more pairs of rolling element rolling surfaces 1a and the rolling element rolling surfaces 1a. The slide member 3 has an endless circulation path 5c including a loaded rolling element rolling surface and is attached to the track rail 1 via a plurality of rolling elements 2 arranged and accommodated in the endless circulation path 5c. ing. The track rail 1 and the slide member 3 are freely movable relative to each other by rolling of the rolling element 2.

例えば、直線案内装置１０を構成する軌道レール１は、転動体転走面１ａが長手方向に形成された長尺の部材であり、直線型と曲線型とがある。軌道レール１は、図２に示すような複雑な断面形状からなり、しかもその軌道レール１には、所定の表面硬度からなる転動体転走面１ａを高い寸法精度で形成することが要求されている。こうした軌道レール１は、例えば、所定の寸法の丸鋼材を異形ダイス等で複数回引き抜き加工してほぼ完成品に近い寸法形状とし、次いで、焼入れ及び焼き戻しを行って所定の表面硬度と靱性を付与し、その後、軌道レール１に取付穴７を形成すると共に転動体転走面１ａ等の研削加工を行って製造されている（例えば、特許文献１を参照。）。   For example, the track rail 1 constituting the linear guide device 10 is a long member in which the rolling element rolling surface 1a is formed in the longitudinal direction, and there are a linear type and a curved type. The track rail 1 has a complicated sectional shape as shown in FIG. 2, and the track rail 1 is required to form a rolling element rolling surface 1a having a predetermined surface hardness with high dimensional accuracy. Yes. For example, the track rail 1 is formed by drawing a round steel material having a predetermined size a plurality of times with a deformed die or the like to obtain a size and shape close to a finished product, and then quenching and tempering to obtain a predetermined surface hardness and toughness. After that, the mounting hole 7 is formed in the track rail 1 and the rolling body rolling surface 1a and the like are ground (see, for example, Patent Document 1).

上述した一般的な軌道レールの製造方法においては、ほぼ完成品に近い寸法形状とした後に、高周波焼入れ用の誘導加熱コイルを用いて転動体転走面１ａとなる領域を局部的に高周波焼入れする。この高周波焼入れにより、転動体転走面１ａに硬化層８が形成され（図３を参照）、その転動体転走面１ａは高強度となる。その後、約１５０〜２００℃で１〜２時間程度の焼き戻しが施され、その転動体転走面１ａに靱性が付与される。
特開平１１−２０９８４４号公報（段落番号００５１、００５２等） In the above-described general track rail manufacturing method, the region that becomes the rolling element rolling surface 1a is locally induction-hardened using an induction heating coil for induction hardening, after having a size and shape close to a finished product. . By this induction hardening, the hardened layer 8 is formed on the rolling element rolling surface 1a (see FIG. 3), and the rolling element rolling surface 1a has high strength. Thereafter, tempering is performed at about 150 to 200 ° C. for about 1 to 2 hours, and toughness is imparted to the rolling element rolling surface 1a.
JP-A-11-209844 (paragraph numbers 0051, 0052, etc.)

近年、直線案内装置等の転がり運動装置においては、品質の向上とコストダウンの要求が厳しくなっており、その要求への対応が検討されている。しかしながら、例えば従来の直線案内装置の軌道レールの製造工程においては、引き抜き加工してほぼ完成品に近い寸法形状とした後の熱処理時間（特に焼き戻し時間）が長く、軌道レールの製造コストが嵩むという問題がある。こうした問題は、製造される直線案内装置のコストダウンを達成するための妨げになっていた。   2. Description of the Related Art In recent years, rolling motion devices such as linear guide devices are becoming increasingly demanding for quality improvement and cost reduction. However, for example, in the manufacturing process of the track rail of the conventional linear guide device, the heat treatment time (particularly the tempering time) after the drawing process to obtain a dimension and shape almost similar to the finished product is long, and the manufacturing cost of the track rail increases. There is a problem. Such a problem has been a hindrance to achieve cost reduction of the linear guide device manufactured.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を生産性のよい方法で製造することができる転がり運動装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、その方法により製造された転がり運動装置に関するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a rolling exercise apparatus capable of manufacturing a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces by a method with high productivity. It is in providing the manufacturing method of. Moreover, the objective of this invention is related with the rolling exercise device manufactured by the method.

上記目的を達成するための本発明の転がり運動装置の製造方法は、焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を備えた転がり運動装置の製造方法であって、前記部材の製造工程が、高炭素鋼材を所望形状に塑性加工する工程と、塑性加工後の高炭素鋼材の前記転動体転走面になる必要最小限の部分のみを焼入れする工程と、焼入れ後の高炭素鋼材を焼き戻しすることなく後加工する工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for manufacturing a rolling exercise device according to the present invention is a method for manufacturing a rolling exercise device including a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces, and the manufacturing process of the member includes: , A step of plastic processing the high carbon steel material into a desired shape, a step of quenching only the necessary minimum portion of the high carbon steel material after the plastic working that becomes the rolling element rolling surface, and a step of quenching the high carbon steel material after quenching. And a step of post-processing without returning.

上記本発明の転がり運動装置の製造方法は、前記高炭素鋼材が、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｏ2：０．００２％以下、及び、Ｆｅ：残部、を含有する鋼材であることに特徴を有する。In the manufacturing method of the rolling exercise device of the present invention, the high carbon steel material is in weight%, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.35% or less, Mn: 1.1 to 1.7. %, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Ni: 0.3% or less, Cr: 0.5% or less, O 2 : 0.002% or less, and Fe: balance. It is characterized by the steel material it contains.

本発明によれば、転動体転走面を有する部材の製造工程が、塑性加工後の高炭素鋼材の転動体転走面になる必要最小限の部分のみを焼入れした後にその高炭素鋼材を焼き戻しすることなく後加工する工程を含むので、従来行われていた焼き戻し時間だけ全体の製造工数を削減することができる。その結果、転動体転走面を有する部材を少なくとも品質と生産性のよい方法で製造することができるので、コスト競争力のある転がり運動装置を製造することができる。   According to the present invention, the manufacturing process of a member having a rolling element rolling surface quenches the high carbon steel material after quenching only the minimum necessary portion that becomes the rolling element rolling surface of the high carbon steel material after plastic working. Since it includes a step of post-processing without returning, the total number of manufacturing steps can be reduced by the tempering time conventionally performed. As a result, the member having the rolling element rolling surface can be manufactured at least by a method with good quality and productivity, so that it is possible to manufacture a rolling exercise device with cost competitiveness.

なお、転動体転走面を有する部材が焼き戻し工程を省略してもその品質を維持又は向上できる理由は、先ず第１には、高炭素鋼材が上記組成からなることによる。すなわち、焼き戻し工程を省略した場合であっても、上記組成の高炭素鋼材に焼入れすることにより、焼入れされた転動体転走面には高硬度の硬化層が形成され、その結果、転がり寿命が向上するからである。さらに、第２には、焼き戻しされずに靱性の向上を見込めない部分が転動体転走面近傍のみであることから、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性（強度や靱性を含む）はその部材の大部分を占める転動体転走面近傍以外の部分が担うことになり、その結果、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性が維持されるからである。   The reason why a member having a rolling element rolling surface can maintain or improve its quality even if the tempering step is omitted is first because the high carbon steel material has the above composition. That is, even when the tempering step is omitted, by hardening to the high carbon steel material having the above composition, a hardened hardened layer is formed on the rolled rolling element rolling surface, resulting in a rolling life. This is because it improves. Furthermore, secondly, since the portion where the toughness cannot be improved without being tempered is only in the vicinity of the rolling element rolling surface, the mechanical characteristics (strength and toughness) of the entire member having the rolling element rolling surface. This is because the part other than the vicinity of the rolling element rolling surface that occupies most of the member is responsible, and as a result, the mechanical characteristics of the entire member having the rolling element rolling surface are maintained. .

上記本発明の転がり運動装置の製造方法は、前記高炭素鋼材が、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有することを特徴とする。   In the method for manufacturing a rolling exercise device of the present invention, the high carbon steel material further contains Mo: 0.15 to 0.3%.

この発明によれば、上記高炭素鋼材がＭｏ（モリブデン）を０．１５〜０．３％含有するようにしたので、高価なＮｉを多量に含有させることなく焼入性を向上させ、硬度を高くし、加工時等の高温下で耐熱性を向上させることが可能となる。   According to this invention, since the high carbon steel material contains 0.15 to 0.3% of Mo (molybdenum), the hardenability is improved without containing a large amount of expensive Ni, and the hardness is increased. It is possible to increase the heat resistance at a high temperature such as during processing.

本発明の転がり運動装置の製造方法は、上記本発明の転がり運動装置の製造方法において、前記後加工が、前記部材に必要とされる穴あけ加工及び研削加工のうち少なくとも一方の加工を含むことを特徴とする。   The manufacturing method of the rolling exercise device of the present invention is the manufacturing method of the rolling exercise device of the present invention, wherein the post-processing includes at least one of drilling processing and grinding processing required for the member. Features.

後加工として穴あけ加工及び研削加工の一方又は両方の加工を含む場合、本発明の製造方法によれば、転動体転走面を有する部材に顕著な曲がり等の問題を生じさせず、却って穴あけ加工後や研削加工後の曲がりを小さくすることができるという効果がある。   When one or both of drilling and grinding are included as post-processing, according to the manufacturing method of the present invention, drilling is performed without causing problems such as remarkable bending on the member having the rolling element rolling surface. There is an effect that bending after and after grinding can be reduced.

本発明の転がり運動装置の製造方法は、上記本発明の転がり運動装置の製造方法において、焼入れされた前記転動体転走面が、焼き戻しにより生じるε−炭化物を含まないことを特徴とする。   The rolling exercise device manufacturing method of the present invention is characterized in that, in the rolling exercise device manufacturing method of the present invention, the quenched rolling element rolling surface does not contain ε-carbide generated by tempering.

上記目的を達成するための本発明の転がり運動装置は、焼入れされた複数の転動体転走面を有する、高炭素鋼材からなる部材を備えた転がり運動装置であって、前記転動体転走面が、焼き戻しにより生じる組織を実質的に含まないことを特徴とする。このときの高炭素鋼材は、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｏ2：０．００２％以下、及び、Ｆｅ：残部、を含有する鋼材であることが望ましい。The rolling exercise device of the present invention for achieving the above object is a rolling exercise device having a member made of a high carbon steel material, having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces, wherein the rolling element rolling surface is provided. However, it is characterized by not containing substantially the structure | tissue which arises by tempering. At this time, the high carbon steel material is, by weight, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.35% or less, Mn: 1.1 to 1.7%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Ni: 0.3% or less, Cr: 0.5% or less, O 2: 0.002% or less, and, Fe: balance, it is desirable that the steel contains.

本発明の転がり運動装置は、上述した本発明に係る製造方法により製造されたものであり、焼入れされた転動体転走面が焼き戻しにより生じる組織（例えばε−炭化物）を実質的に含まない。したがって、本発明の転がり運動装置によれば、転動体転走面を有する、高炭素鋼材からなる部材は焼き戻しがなされていないので、焼入れされた転動体転走面には高硬度の硬化層が形成されて転がり寿命が向上する。さらに、本発明の転がり運動装置によれば、焼き戻しされずに靱性の向上を見込めない部分が転動体転走面近傍のみであることから、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性（強度や靱性を含む）は、その部材の大部分を占める転動体転走面近傍以外の部分が担うことになり、その結果、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性が維持される。   The rolling motion apparatus of the present invention is manufactured by the above-described manufacturing method according to the present invention, and substantially does not include a structure (for example, ε-carbide) generated by tempering of the rolled rolling element rolling surface. . Therefore, according to the rolling exercise device of the present invention, a member made of a high carbon steel material having a rolling element rolling surface is not tempered. Therefore, a hardened hardened layer is formed on the quenched rolling element rolling surface. Is formed and the rolling life is improved. Furthermore, according to the rolling exercise device of the present invention, since the portion that cannot be expected to improve toughness without being tempered is only in the vicinity of the rolling element rolling surface, it is mechanical as the entire member having the rolling element rolling surface. The characteristics (including strength and toughness) are assumed to be the part other than the vicinity of the rolling element rolling surface that occupies most of the member. As a result, the mechanical characteristics of the entire member having the rolling element rolling surface are Maintained.

本発明の転がり運動装置は、前記高炭素鋼材が、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有することを特徴とする。   In the rolling exercise device of the present invention, the high carbon steel material further contains Mo: 0.15 to 0.3%.

この発明によれば、上記高炭素鋼材がＭｏ（モリブデン）を０．１５〜０．３％含有するようにしたので、高価なＮｉを多量に含有させることなく焼入性を向上させ、硬度を高くし、加工時等の高温下で耐熱性を向上させることが可能となる。   According to this invention, since the high carbon steel material contains 0.15 to 0.3% of Mo (molybdenum), the hardenability is improved without containing a large amount of expensive Ni, and the hardness is increased. It is possible to increase the heat resistance at a high temperature such as during processing.

以上説明したように、本発明の転がり運動装置の製造方法によれば、従来行われていた焼き戻し時間だけ全体の製造工数を削減することができるので、転動体転走面を有する部材を少なくとも品質と生産性のよい方法で製造することができる。その結果、コスト競争力のある転がり運動装置を製造することができる。   As described above, according to the method for manufacturing a rolling exercise device of the present invention, since the entire manufacturing man-hour can be reduced by the tempering time that has been conventionally performed, at least a member having a rolling element rolling surface is provided. It can be manufactured by a method with good quality and productivity. As a result, a cost-competitive rolling exercise device can be manufactured.

この方法で製造された転がり運動装置によれば、転動体転走面を有する、高炭素鋼材からなる部材は焼き戻しがなされていないので、焼入れされた転動体転走面には高硬度の硬化層が形成されて転がり寿命が向上する。さらに、本発明の転がり運動装置によれば、焼き戻しされずに靱性の向上を見込めない部分が転動体転走面近傍のみであることから、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性（強度や靱性を含む）は、その部材の大部分を占める転動体転走面近傍以外の部分が担うことになり、その結果、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性が維持される。また、転がり運動装置の素材にＭｏ（モリブデン）を含有するようにしたので、寿命の長い転がり運動装置を提供することが可能となる。   According to the rolling exercise device manufactured by this method, since the member made of high carbon steel material having a rolling element rolling surface is not tempered, the hardened rolling element rolling surface is hardened with high hardness. A layer is formed to improve the rolling life. Furthermore, according to the rolling exercise device of the present invention, since the portion that cannot be expected to improve toughness without being tempered is only in the vicinity of the rolling element rolling surface, it is mechanical as the entire member having the rolling element rolling surface. The characteristics (including strength and toughness) are assumed to be the part other than the vicinity of the rolling element rolling surface that occupies most of the member. As a result, the mechanical characteristics of the entire member having the rolling element rolling surface are Maintained. In addition, since Mo (molybdenum) is contained in the material of the rolling exercise device, it is possible to provide a rolling exercise device with a long life.

本発明の転がり運動装置の一実施形態である直線案内装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the linear guide apparatus which is one Embodiment of the rolling exercise apparatus of this invention. 直線案内装置が備える軌道レールの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the track rail with which a linear guide apparatus is provided. 直線案内装置が備える軌道レールの転動体転走面の焼入れ状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the quenching state of the rolling-element rolling surface of a track rail with which a linear guide apparatus is provided. 本発明の転がり運動装置の一実施形態であるボールスプラインの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the ball spline which is one Embodiment of the rolling exercise apparatus of this invention. 本発明の転がり運動装置の一実施形態であるボールねじの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the ball screw which is one Embodiment of the rolling exercise apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 軌道レール
１ａ 転動体転走面
２ 転動体
３ スライド部材
５ ブロック
５ａ 取付面
５ｂ 負荷転動体転走面
５ｃ 転動体戻し孔
６ エンドプレート
７ 取付穴
８ 硬化層
１０ 直動案内装置
２０ ボールスプライン
２１ スプライン軸
２１ａ 転動体転走溝
２２ 転動体
２３ スライド部材
２４ 負荷転走路
２５ 無負荷戻し路
２６ 保持器
２７ 溝
２８ 止め輪
３０ ボールねじ
３１ ねじ軸
３１ａ 転動体転走溝
３２ ナット部材
３２ａ 負荷転動体転走溝
３３ 負荷転動体転走路
３４ リターンパイプ
３５ 転動体
３６ スペーサ
Ａ 硬化層の断面積
Ｚ 全断面積DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Track rail 1a Rolling body rolling surface 2 Rolling body 3 Slide member 5 Block 5a Mounting surface 5b Load rolling body rolling surface 5c Rolling body return hole 6 End plate 7 Mounting hole 8 Hardened layer 10 Linear motion guide device 20 Ball spline 21 Spline shaft 21a Rolling element rolling groove 22 Rolling element 23 Slide member 24 Loaded rolling path 25 Unloaded return path 26 Cage 27 Groove 28 Retaining ring 30 Ball screw 31 Screw shaft 31a Rolling element rolling groove 32 Nut member 32a Loaded rolling element Rolling groove 33 Loaded rolling element rolling path 34 Return pipe 35 Rolling element 36 Spacer A Cross-sectional area of hardened layer Z Total cross-sectional area

以下、本発明の転がり運動装置及びその製造方法について説明する。なお、以下において、「％」は重量％を意味する。   Hereinafter, the rolling exercise device and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described. In the following, “%” means% by weight.

本発明の転がり運動装置の製造方法は、焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を備えた転がり運動装置の製造方法であり、その部材の製造工程が、高炭素鋼材を所望形状に塑性加工する工程（以下、塑性加工工程という。）と、塑性加工後の高炭素鋼材の前記転動体転走面になる必要最小限の部分のみを焼入れする工程（以下、焼入れ工程という。）と、焼入れ後の高炭素鋼材を焼き戻しすることなく後加工する工程（以下、後加工工程という。）とを有している。以下の説明においては、本発明の転がり運動装置の一実施形態である直線案内装置（リニアモーションガイドともいう）の軌道レールについて説明する。   The manufacturing method of the rolling exercise device of the present invention is a manufacturing method of a rolling exercise device including a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces, and the manufacturing process of the member makes a high carbon steel material into a desired shape. A step of plastic working (hereinafter referred to as a plastic working step), a step of quenching only a minimum necessary portion of the high-carbon steel material after the plastic working that becomes the rolling element rolling surface (hereinafter referred to as a quenching step), and And a post-processing step (hereinafter referred to as a post-processing step) without tempering the high-carbon steel material after quenching. In the following description, a track rail of a linear guide device (also referred to as a linear motion guide) which is an embodiment of the rolling exercise device of the present invention will be described.

直動案内装置１０は、図１に示すように、焼入れされた複数の転動体転走面１ａを有する軌道レール１と、その転動体転走面１ａに対応する負荷転動体転走面を含む無限循環路５ｃを有すると共にその無限循環路５ｃに配列収容された複数の転動体２を介して前記の軌道レール１に装着されるスライド部材３とから構成されている。そして、その軌道レール１とスライド部材３とは、転動体２の転がりにより相対運動自在となっている。なお、本発明の転がり運動装置の技術的範囲が以下の直線案内装置の形態に限定されないことはいうまでもない。   As shown in FIG. 1, the linear motion guide device 10 includes a raceway rail 1 having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces 1 a and a loaded rolling element rolling surface corresponding to the rolling element rolling surface 1 a. The slide member 3 includes an endless circulation path 5c and is attached to the track rail 1 through a plurality of rolling elements 2 arranged and accommodated in the endless circulation path 5c. The track rail 1 and the slide member 3 are freely movable relative to each other by rolling of the rolling element 2. In addition, it cannot be overemphasized that the technical range of the rolling exercise device of this invention is not limited to the form of the following linear guide apparatuses.

なお、図１は、本発明の転がり運動装置の一実施形態である直線案内装置の一例を示す斜視図であり、図２は、直線案内装置が備える軌道レールの一例を示す断面図であり、図３は、直線案内装置が備える軌道レールの転動体転走面の焼入れ状態を説明する断面図である。軌道レール１には、その長手方向に、焼入れされた複数の転動体転走面１ａが一対又は二対以上の形成されている。   1 is a perspective view illustrating an example of a linear guide device that is an embodiment of the rolling exercise device of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a track rail provided in the linear guide device. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a quenching state of the rolling element rolling surface of the track rail included in the linear guide device. The track rail 1 is formed with a pair or two or more pairs of hardened rolling element rolling surfaces 1a in the longitudinal direction.

（塑性加工工程）
塑性加工工程は、高炭素鋼材を所望形状に塑性加工する工程である。高炭素鋼材としては、熱間加工、又は冷間加工、又は中間焼鈍を併用した冷間加工により所定の外径に塑性加工された長尺の丸鋼材が用いられる。丸鋼材は、複数回引き抜き加工されて所望形状に塑性加工されたものである。(Plastic processing process)
The plastic working step is a step of plastic working a high carbon steel material into a desired shape. As the high carbon steel material, a long round steel material plastically processed to a predetermined outer diameter is used by hot working, cold working, or cold working combined with intermediate annealing. The round steel material is drawn multiple times and plastic processed into a desired shape.

例えば図２の断面形状を呈する軌道レール１や、後述の図４に示すボールスプラインを構成するスプライン軸２１においては、異形ダイス等を用いて複数回引抜加工することにより、完成品の断面にほぼ近い形状に加工される。なお、丸鋼材の外径は、引抜加工の回数により任意に設定される。一方、後述の図５に示すボールねじのねじ軸３１においては、丸ダイス等を用いた引抜加工と、転造ダイスを用いた転造加工とにより、完成品の断面にほぼ近い形状に加工される。   For example, the track rail 1 having the cross-sectional shape shown in FIG. 2 and the spline shaft 21 constituting the ball spline shown in FIG. Processed to a close shape. In addition, the outer diameter of a round steel material is arbitrarily set by the frequency | count of drawing. On the other hand, the screw shaft 31 of the ball screw shown in FIG. 5 to be described later is processed into a shape almost similar to the cross section of the finished product by drawing using a round die or the like and rolling using a rolling die. The

高炭素鋼材は、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｏ2：０．００２％以下、及び、Ｆｅ：残部、を含有するものを例示できる。なお、この高炭素鋼材には不可避不純物も含まれる。The high carbon steel material is, by weight, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.35% or less, Mn: 1.1 to 1.7%, P: 0.03% or less, S: 0 Examples include those containing 0.03% or less, Ni: 0.3% or less, Cr: 0.5% or less, O 2 : 0.002% or less, and Fe: the balance. This high carbon steel material also contains inevitable impurities.

また、他の高炭素鋼材例として、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有するもの、すなわち、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｍｏ：０．１５〜０．３％、Ｏ2：０．００２％以下、及び、Ｆｅ：残部、を含有するものを用いることができる。なお、この高炭素鋼材には不可避不純物も含まれる。In addition, as another example of high carbon steel material, Mo: 0.15 to 0.3% further, that is, by weight, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.35% or less , Mn: 1.1 to 1.7%, P: 0.03% or less, S: 0.03% or less, Ni: 0.3% or less, Cr: 0.5% or less, Mo: 0.15 A material containing 0.3%, O 2 : 0.002% or less, and Fe: the balance can be used. In addition, this high carbon steel material also contains inevitable impurities.

Ｃ（炭素）は、転動体転走面１ａに形成される焼入れ後の硬化層８に所望の硬さを付与したり、軌道レール全体に所定の機械的強度を付与したりするための必須の成分である。Ｃ含有量が０．３５％未満の場合は、硬化層８の硬さや軌道レール全体の機械的強度が低くなることがある。なお、Ｃ含有量を０．５％以上とすることが、硬化層８の硬さや機械的強度を付与する観点からより好ましい。一方、Ｃ含有量が０．７％を超えると、被削性や冷間加工性が低下することがある。   C (carbon) is indispensable for imparting desired hardness to the hardened layer 8 after quenching formed on the rolling element rolling surface 1a, or imparting predetermined mechanical strength to the entire track rail. It is an ingredient. When the C content is less than 0.35%, the hardness of the hardened layer 8 and the mechanical strength of the entire track rail may be lowered. In addition, it is more preferable that C content shall be 0.5% or more from a viewpoint of providing the hardness of the hardened layer 8, and mechanical strength. On the other hand, if the C content exceeds 0.7%, machinability and cold workability may be deteriorated.

Ｓｉ（ケイ素）は、脱酸剤として添加されるものであり、硬さと強度を高めるように作用する。Ｓｉ含有量が０．３５％を超えると、被削性や冷間加工性が低下することがある。なお、Ｓｉは不可避的に含まれるが、その下限値は０．１５％程度である。   Si (silicon) is added as a deoxidizer and acts to increase hardness and strength. If the Si content exceeds 0.35%, machinability and cold workability may be deteriorated. Si is inevitably included, but its lower limit is about 0.15%.

Ｍｎ（マンガン）は、焼入性及び被削性を向上させるように作用する。Ｍｎ含有量が１．１％未満では、焼入性が低下することがある。一方、Ｍｎ含有量が１．７％を超えると、被削性及び冷間加工性が低下することがある。   Mn (manganese) acts to improve hardenability and machinability. If the Mn content is less than 1.1%, the hardenability may be lowered. On the other hand, if the Mn content exceeds 1.7%, machinability and cold workability may be deteriorated.

Ｐ（リン）は、鋼材の脆化を防止するよう作用する。Ｐ含有量が０．０３％を超えると、粒界に偏析して機械的特性を低下させることがある。なお、Ｐの下限値は特に限定されないが、０．０１％程度である。   P (phosphorus) acts to prevent embrittlement of the steel material. If the P content exceeds 0.03%, it may segregate at the grain boundaries and lower the mechanical properties. The lower limit value of P is not particularly limited, but is about 0.01%.

Ｓ（硫黄）は、Ｍｎと結合してＭｎＳとなり、被削性を向上させるように作用する。Ｓ含有量が０．０３％を超えると、軟らかくて脆いＭｎＳが増して機械的特性を低下させることがある。なお、Ｓの下限値は特に限定されないが、０．０１％程度である。   S (sulfur) combines with Mn to become MnS and acts to improve machinability. If the S content exceeds 0.03%, soft and brittle MnS may increase and mechanical properties may be deteriorated. The lower limit of S is not particularly limited, but is about 0.01%.

Ｎｉ（ニッケル）は、強度と靭性を高めるように作用する。Ｎｉ含有量が０．３％を超えると、原料費がかさんだり、加工性を低下させたりするという欠点がある。なお、Ｎｉの下限値は特に限定されないが、０．０５％程度である。   Ni (nickel) acts to increase strength and toughness. When the Ni content exceeds 0.3%, there are disadvantages that raw material costs are increased and workability is lowered. The lower limit of Ni is not particularly limited, but is about 0.05%.

Ｃｒ（クロム）は、硬度、耐食性、焼入性及び耐熱性を向上させるように作用する。Ｃｒ含有量は０．５％以下であることが好ましいが、焼入性をある程度確保するためには０．１％以上がより好ましい。一方、Ｃｒ含有量が０．５％を超えると、加工性が低下する。   Cr (chromium) acts to improve hardness, corrosion resistance, hardenability, and heat resistance. The Cr content is preferably 0.5% or less, but more preferably 0.1% or more in order to ensure hardenability to some extent. On the other hand, if the Cr content exceeds 0.5%, the workability decreases.

Ｏ2（酸素）は、０．００２％以下とし、疲労寿命の低下を防止する。Ｏ2含有量が０．００２％を超えると、他の金属元素と酸化物を生じて疲れ寿命が低下することがある。なお、Ｏ2の下限値は特に限定されないが、０．０００３〜０．０００４％程度である。O 2 (oxygen) is made 0.002% or less to prevent a decrease in fatigue life. If the O 2 content exceeds 0.002%, other metal elements and oxides may be generated, and the fatigue life may be reduced. The lower limit of O 2 is not particularly limited, but is about 0.0003 to 0.0004%.

Ｍｏ（モリブデン）を０．１５〜０．３％含有させることによって、高価なＮｉを多量に含有させることなく焼入性を向上させ、硬度を高くし、加工時等の高温下で耐熱性を向上させることが可能となる。モリブデンの含有量が多くなると鋼材の価格が上昇するとともにδ−フェライトが生成しやすく靱性が低下して転動疲労寿命が低下する可能性がある。   By containing 0.15 to 0.3% of Mo (molybdenum), the hardenability is improved without containing a large amount of expensive Ni, the hardness is increased, and the heat resistance is increased at high temperatures such as during processing. It becomes possible to improve. When the content of molybdenum increases, the price of the steel material increases, and δ-ferrite is likely to be generated, and the toughness is lowered and the rolling fatigue life may be reduced.

（焼入れ工程）
焼入れ工程は、塑性加工後の高炭素鋼材の転動体転走面１ａになる必要最小限の部分のみを焼入れする工程である。(Quenching process)
The quenching step is a step of quenching only the minimum necessary portion that becomes the rolling element rolling surface 1a of the high carbon steel material after plastic working.

焼入れは、高周波焼入れ用の誘導加熱コイル（図示しない）を転動体転走面１ａとなる部分に近づけて必要最小限の部分のみを局部的に加熱することにより行われる。誘導加熱コイルはコイルループを有し、そのコイルループには高周波電源からの高周波電流が供給される。軌道レール１の転動体転走面１ａは、高周波電流が供給された誘導加熱コイルを一定のクリアランスで近づけることにより誘導高周波電流が流れて加熱される。転動体転走面１ａは、誘導高周波電流が流れることにより所定の温度まで比較的容易に昇温する。昇温の目安としては、９００〜１０５０℃を目途に設定される。昇温される温度の目安を９００〜１０５０℃としたのは、均一なオーステナイト化と、焼き入れ後に均一なマルテンサイト組織を得るためである。温度が９００℃未満ではフェライトの残存となることがあり、温度が１０５０℃を超えると結晶粒の粗大化と焼割が発生することがある。なお、転動体転走面１ａは通常その形状が凹形状であるので、転動体転走面１ａを均一に加熱することができるように、コイル形状等が調整される。   Quenching is performed by locally heating only the minimum necessary part by bringing an induction heating coil (not shown) for induction hardening close to the part to be the rolling element rolling surface 1a. The induction heating coil has a coil loop, and a high frequency current from a high frequency power source is supplied to the coil loop. The rolling element rolling surface 1a of the track rail 1 is heated by the induction high-frequency current flowing by bringing the induction heating coil supplied with the high-frequency current close thereto with a certain clearance. The rolling element rolling surface 1a is heated relatively easily to a predetermined temperature by the induction high-frequency current flowing. As a guide for the temperature rise, 900 to 1050 ° C. is set as a target. The reason why the temperature is raised to 900 to 1050 ° C. is to obtain uniform austenite and obtain a uniform martensite structure after quenching. If the temperature is lower than 900 ° C., ferrite may remain, and if the temperature exceeds 1050 ° C., coarsening of crystal grains and cracking may occur. In addition, since the shape of the rolling element rolling surface 1a is a concave shape normally, a coil shape etc. are adjusted so that the rolling element rolling surface 1a can be heated uniformly.

誘導加熱コイルでほぼ均一に加熱された転動体転走面１ａは、冷却されて焼入れされる。冷却は、通常、シャワー水による冷却手段が適用され、転動体転走面１ａを５０〜１５０℃程度にまで急冷する。冷却温度の目安を５０〜１５０℃としたのは、微細パーライト等の不完全焼入れ組織の発生を防止するためであり、冷却温度が５０℃未満では焼割れが発生することがあり、冷却温度が１５０℃を超えると不完全焼入れ組成の生成となることがある。   The rolling element rolling surface 1a heated substantially uniformly by the induction heating coil is cooled and quenched. For cooling, cooling means using shower water is usually applied, and the rolling element rolling surface 1a is rapidly cooled to about 50 to 150 ° C. The reason for setting the cooling temperature to 50 to 150 ° C. is to prevent the occurrence of incompletely quenched structures such as fine pearlite. If the cooling temperature is less than 50 ° C., quenching may occur, and the cooling temperature is If it exceeds 150 ° C., an incompletely quenched composition may be produced.

こうした焼入れは、誘導加熱コイルと冷却手段とが設置されているところに軌道レール１を長手方向に移動させることにより行うことができる。その結果、軌道レール１の転動体転走面１ａになる必要最小限の部分のみに、ほぼ均一深さで所定硬さの硬化層８を極めて短時間に形成することができる。   Such quenching can be performed by moving the track rail 1 in the longitudinal direction where the induction heating coil and the cooling means are installed. As a result, the hardened layer 8 having a substantially uniform depth and a predetermined hardness can be formed in a very short time in only the minimum necessary part of the rolling rail 1a of the track rail 1.

焼入れ深さの測定は、焼き入れ面積を算出するＪＩＳ−Ｇ−０５５９に準拠して測定し、軌道レール１の表面からの有効焼き入れ深さを測定することにより算出される。有効焼き入れ深さは、レール断面の硬度を測定した結果から決定され、具体的には、軌道レール断面のビッカース硬度が５００Ｈｖ以上となる深さとなる。なお、この有効焼き入れ深さは、軌道レール断面を硝酸水溶液でエッチングすることにより容易に確認することができる。   The quenching depth is measured according to JIS-G-0559 for calculating the quenching area, and is calculated by measuring the effective quenching depth from the surface of the track rail 1. The effective quenching depth is determined from the result of measuring the hardness of the rail cross section. Specifically, the effective quenching depth is a depth at which the Vickers hardness of the track rail cross section is 500 Hv or more. The effective quenching depth can be easily confirmed by etching the track rail cross section with an aqueous nitric acid solution.

本発明においては、転動体転走面１ａの硬さをおよそ７７０〜８３０Ｈｖとすることができる。   In the present invention, the hardness of the rolling element rolling surface 1a can be about 770 to 830 Hv.

得られた転動体転走面１ａの硬さは、焼き戻し工程を省略しない従来の製造方法で製造された軌道レールに比べて、対比する各部において一律およそ３０〜５０Ｈｖ高い値を示している。軌道レール１は、その組成が上記範囲内であるので、焼き戻し工程を省略した場合であっても、靱性の顕著な低下を生じさせずに転動体転走面１ａに所定の硬度を確保することができる。こうした硬度の向上は、転動体転走面１ａの転がり寿命を向上させることができる。   The hardness of the obtained rolling element rolling surface 1a is uniformly higher by about 30 to 50 Hv in each part compared with the track rail manufactured by the conventional manufacturing method that does not omit the tempering step. Since the composition of the track rail 1 is within the above range, even when the tempering step is omitted, a predetermined hardness is ensured on the rolling element rolling surface 1a without causing a significant decrease in toughness. be able to. Such improvement in hardness can improve the rolling life of the rolling element rolling surface 1a.

（後加工工程）
後加工工程は、焼入れ後の高炭素鋼材を焼き戻しすることなく後加工する工程である。後加工としては、部材に必要とされる各種の加工工程が挙げられる。例えば所定長への切断加工や、取付穴の穴あけ加工、転動体転走面の研削加工等を挙げることができる。(Post-processing process)
A post-processing process is a process of post-processing, without tempering the high carbon steel materials after hardening. Examples of post-processing include various processing steps required for the member. For example, cutting to a predetermined length, drilling of mounting holes, grinding of rolling element rolling surfaces, and the like can be given.

本発明の製造方法においては、焼き戻し工程が省略されるので、焼入れ加工後の軌道レールをバッチ式で長時間加熱する焼き戻し工程を経ることなく、後工程に供することができる。   In the manufacturing method of the present invention, since the tempering step is omitted, the track rail after quenching can be used for the subsequent step without going through the tempering step of heating the track rail in a batch manner for a long time.

所定長への切断加工は、必ずしも後加工として行われなくてもよいが、生産効率の観点から後加工で行われることが有利である。切断加工は、軌道レールを商品寸法とするために、焼入れ済みの長尺の軌道レールを切断機により切断することにより行われる。なお、所定長への切断加工は、後加工ではなく、引抜加工後で焼入れ前に行ってもよい。   The cutting process to the predetermined length does not necessarily have to be performed as post-processing, but it is advantageous to perform the post-processing from the viewpoint of production efficiency. The cutting process is performed by cutting a hardened long track rail with a cutting machine in order to make the track rail a product size. Note that the cutting process to a predetermined length may be performed after the drawing process and before quenching, not the post-processing.

取付穴７は、図１に示すように、軌道レール１を他の台や装置等に固定するためのボルト用の穴であり、一般に用いられる軌道レールには必ず施されているものである。取付穴７は、通常、軌道レール１の長手方向に一定の間隔で設けられる。取付穴７が設けられる位置は、転動体転走面１ａが形成されていない部位であり、より詳しくは、焼入れされていない部位又は十分に焼入れされていない部位に設けられる。   As shown in FIG. 1, the mounting hole 7 is a hole for a bolt for fixing the track rail 1 to another base or device, and is always provided on a generally used track rail. The mounting holes 7 are usually provided at regular intervals in the longitudinal direction of the track rail 1. The position where the mounting hole 7 is provided is a part where the rolling element rolling surface 1a is not formed, and more specifically, a part that is not quenched or a part that is not sufficiently quenched.

取付穴７の穴あけ加工は、通常、ボール盤又はマシニングセンタ等により行われる。上述した本発明の方法により製造される軌道レール１は、取付穴７の穴あけ加工後の曲がり量が、焼き戻しを省略しない従来の軌道レールに比べて小さくなるという効果がある。こうした曲がり量の減少は、一般的に行われている矯正工程を容易にしたり、省略することができるという効果がある。こうした穴あけ加工は、図４に示すスプライン軸２１や図５に示すねじ軸３１においては、通常は行われない。   Drilling of the mounting hole 7 is usually performed by a drilling machine or a machining center. The track rail 1 manufactured by the method of the present invention described above has an effect that the bending amount after the mounting hole 7 is drilled is smaller than that of a conventional track rail that does not omit tempering. Such a decrease in the amount of bending has an effect of facilitating or omitting a generally performed correction process. Such drilling is not normally performed on the spline shaft 21 shown in FIG. 4 or the screw shaft 31 shown in FIG.

研削加工は、転動体転走面１ａの凹状形態からなる溝部の研削、転動体転走面１ａが形成されていない部位の研削等を行う工程である。これらの研削は、軌道レール１を所望の寸法に仕上げるための加工であり、ほぼ全ての軌道レールに対して施される。こうした研削加工は、図４に示すスプライン軸２１や図５に示すねじ軸３１においても、軌道レールの場合と同様に行われる。   Grinding is a process of grinding a groove portion having a concave shape of the rolling element rolling surface 1a, grinding a portion where the rolling element rolling surface 1a is not formed, and the like. These grindings are processes for finishing the track rail 1 to a desired dimension, and are performed on almost all the track rails. Such grinding is performed on the spline shaft 21 shown in FIG. 4 and the screw shaft 31 shown in FIG. 5 in the same manner as in the case of the track rail.

矯正工程は、軌道レール１を所望の形状に調整する加工であり、一般的な軌道レールの後加工として行われている。矯正加工は、例えば直線状の軌道レールにおいては、所望の直線形状となるように矯正され、曲線状の軌道レールにおいては、所望の曲線形状となるように矯正される。本発明の製造方法においては、取付穴７の穴あけ加工で発生する曲がり量が少ないので、必要に応じて直線矯正工程を省略することもできる。こうした矯正工程は、図４に示すスプライン軸２１や図５に示すねじ軸３１においても、軌道レールの場合と同様に行われる。   The straightening process is a process of adjusting the track rail 1 to a desired shape, and is performed as a general post-process of the track rail. In the straightening process, for example, a straight track rail is corrected to have a desired linear shape, and a curved track rail is corrected to have a desired curved shape. In the manufacturing method of the present invention, since the amount of bending generated in the drilling of the mounting hole 7 is small, the straightening process can be omitted as necessary. Such a straightening process is performed on the spline shaft 21 shown in FIG. 4 and the screw shaft 31 shown in FIG.

なお、後工程として、酸化被膜等の除去を目的としたショットピーニングを必要に応じて行ってもよい。   In addition, you may perform shot peening for the purpose of removal of an oxide film etc. as a post process as needed.

（軌道レール）
上述した本発明に係る製造方法により製造された軌道レール１は、必要最小限の部分のみが焼入れされた複数の転動体転走面１ａを有する、高炭素鋼材からなるものであって、その転動体転走面１ａが焼き戻しにより生じる組織を実質的に含まない。本発明の転がり運動装置の一実施形態である直線案内装置１０は、こうした特徴を有した軌道レール１を備えていることに特徴がある。高炭素鋼材としては、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．３５％以下、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．３％以下、Ｃｒ：０．５％以下、Ｏ2：０．００２％以下、及び、Ｆｅ：残部、を含有する鋼材を好ましく例示でき、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有するものであってもよい。(Track rail)
The track rail 1 manufactured by the manufacturing method according to the present invention described above is made of a high carbon steel material having a plurality of rolling element rolling surfaces 1a in which only a necessary minimum portion is quenched, and The moving body rolling surface 1a substantially does not include a structure formed by tempering. The linear guide device 10 which is one embodiment of the rolling motion device of the present invention is characterized by including the track rail 1 having such features. As a high carbon steel material, C: 0.35-0.7%, Si: 0.35% or less, Mn: 1.1-1.7%, P: 0.03% or less, S: A steel material containing 0.03% or less, Ni: 0.3% or less, Cr: 0.5% or less, O 2 : 0.002% or less, and Fe: the balance can be preferably exemplified. It may further contain 15 to 0.3%.

焼き戻しにより生じる組織とは、例えば微細炭化物等の組織が挙げられる。軌道レール１は、焼き戻し工程が省略されているので、こうした組織を有していないか、実質的に有していない。なお、「実質的に含まない」とは、焼き戻し工程が省略されていない場合に比べて、顕著に少ないという意味である。   The structure produced by tempering includes, for example, a structure such as fine carbide. Since the tempering process is omitted, the track rail 1 does not have or has substantially no such structure. Note that “substantially free” means that it is significantly less than when the tempering step is not omitted.

軌道レール１は、焼き戻しがなされていないので、焼入れされた転動体転走面１ａは表面硬度が上昇して転がり寿命が向上する。さらに、軌道レール１は、焼き戻しされずに靱性の向上を見込めない部分が転動体転走面近傍のみであることから、軌道レール全体としての機械的特性（強度や靱性を含む）は軌道レール１の大部分を占める転動体転走面近傍以外の部分が担うことになり、その結果、軌道レール全体としての機械的特性が維持される。   Since the track rail 1 is not tempered, the hardened rolling element rolling surface 1a has an increased surface hardness and improved rolling life. Furthermore, since the portion of the track rail 1 that is not tempered and cannot be improved in toughness is only in the vicinity of the rolling element rolling surface, the mechanical characteristics (including strength and toughness) of the track rail as a whole are track rails. The part other than the rolling element rolling surface vicinity which occupies most of 1 will bear, As a result, the mechanical characteristic as the whole track rail is maintained.

焼き戻し工程が省略されている軌道レール１において、図３に示すように、軌道レール１の全断面積Ｚに占める焼入れされた硬化層８の断面積Ａの比（Ａ／Ｚ）は、およそ０．１〜０．２（１０％〜２０％）の範囲内である。この範囲内の断面積比（Ａ／Ｚ）からなる軌道レール１は、上記の効果を奏することができる。   In the track rail 1 in which the tempering process is omitted, as shown in FIG. 3, the ratio (A / Z) of the cross-sectional area A of the hardened hardened layer 8 to the total cross-sectional area Z of the track rail 1 is approximately It is in the range of 0.1 to 0.2 (10% to 20%). The track rail 1 having a cross-sectional area ratio (A / Z) within this range can exhibit the above-described effects.

また、本発明の軌道レール１は、焼き戻し工程を省略することができるので、焼き戻しのための軌道レール全体への加熱を省略することができる。そのために、熱収縮にもとづく長手方向の収縮量が小さくなる。したがって、寸法のバラツキの要因になる収縮量を小さく抑えることができるので、焼き戻しによる収縮を予め考慮した加工が不要になるという利点がある。   Moreover, since the track rail 1 of the present invention can omit the tempering step, heating of the entire track rail for tempering can be omitted. Therefore, the amount of shrinkage in the longitudinal direction based on heat shrinkage is reduced. Therefore, the amount of shrinkage that causes dimensional variation can be suppressed to a small value, and there is an advantage that processing in consideration of shrinkage due to tempering becomes unnecessary.

（他の実施形態）
本発明の転がり運動装置は、上記のような直動案内装置の他、ボールスプラインやボールねじ等に用いることができる。(Other embodiments)
The rolling motion device of the present invention can be used for a ball spline, a ball screw and the like in addition to the linear motion guide device as described above.

図１に示す直動案内装置（リニアモーションガイド）は、長手方向に転動体転走面１ａが形成された軌道レール１と、転動体２である多数のボールを介してこの軌道レール１に嵌合すると共に、内部に転動体２の無限循環路を備えたスライド部材３とから構成されている。スライド部材３は、転動体２の循環に伴って軌道レール１上を往復運動する。このスライド部材３は、テーブル等（図示せず）を取り付けるための取付面５ａを有する略サドル状のブロック５と、このブロック５の前後両端面に固定された一対のエンドプレート６とから構成されている。上記の無限循環路は、このブロック５に軌道レール１の転動体転走面１ａに対応して形成された負荷転動体転走面５ｂ及び転動体戻し孔５ｃと、両エンドプレート６に形成されて該負荷転動体転走面５ｂおよび転動体戻し孔５ｃを連通する方向転換路（図示せず）とからなっている。   The linear motion guide (linear motion guide) shown in FIG. 1 is fitted to the track rail 1 via a track rail 1 having a rolling element rolling surface 1a formed in the longitudinal direction and a number of balls as the rolling element 2. And a slide member 3 having an infinite circulation path for the rolling elements 2 therein. The slide member 3 reciprocates on the track rail 1 as the rolling elements 2 circulate. The slide member 3 includes a substantially saddle-shaped block 5 having a mounting surface 5a for mounting a table or the like (not shown), and a pair of end plates 6 fixed to both front and rear end surfaces of the block 5. ing. The infinite circulation path is formed in the end plate 6 with the load rolling element rolling surface 5b and the rolling element return hole 5c formed in the block 5 corresponding to the rolling element rolling surface 1a of the track rail 1. And a direction change path (not shown) communicating with the loaded rolling element rolling surface 5b and the rolling element return hole 5c.

本発明は、図１に示す直動案内装置１０において、その転動体転走面１ａを有する部材である軌道レール１とスライド部材３の少なくとも一方、好ましくは両方が、上述した製造工程を経て製造されることに特徴がある。   In the linear motion guide device 10 shown in FIG. 1, the present invention is such that at least one of the track rail 1 and the slide member 3, which are members having the rolling element rolling surface 1 a, preferably both are manufactured through the manufacturing process described above. It is characterized by being.

図４示す直動案内装置（リニアモーションガイド）は、ボールスプライン２０と呼ばれ、軌道軸としてのスプライン軸２１と、そのスプライン軸２１に多数の転動体２２を介して移動自在に取付けられたスライド部材２３としての外筒とを有している。スプライン軸２１は円柱形状をなし、その表面には、転動体２２の軌道となる、スプライン軸２１の軸線方向に延びる転動体転走面２１ａが形成されている。この転動体転走面２１ａは、複数条形成されている。転動体２２と転動体転走面２１ａとは転動体転走面２１ａの底の一点で接触し、転動体転走面２１ａの両側には転動体転走面２１ａよりも掘り下げると共に転動体転走面２１ａの長手方向に延びる溝２７が形成されている。スプライン軸２１に取付けられるスライド部材２３は、転動体転走面２１ａに対応する負荷転走面としての負荷転走面２３ａを有している。サーキット状のボール循環路内には、スプライン軸２１に対するスライド部材２３の相対的な直線運動に併せて循環する複数の転動体２２が配列・収納される。スライド部材２３に形成した負荷転走面２３ａとスプライン軸２１に形成した転動体転走面２１ａとの間で負荷転走路１４が形成される。負荷転走路１４の隣には荷重から開放された転動体２２が転走する無負荷戻し通路１５が形成されている。スライド部材２３には、複数の転動体２２をスプライン軸２１の軸線方向に整列・保持する保持器２６が組み込まれる。スライド部材２３の軸線方向の両端には、保持器２６を一体で保持すべく止め輪２８が設けられる。   The linear motion guide (linear motion guide) shown in FIG. 4 is called a ball spline 20, a spline shaft 21 as a track shaft, and a slide movably attached to the spline shaft 21 via a number of rolling elements 22. And an outer cylinder as the member 23. The spline shaft 21 has a cylindrical shape, and a rolling element rolling surface 21 a extending in the axial direction of the spline shaft 21 is formed on the surface of the spline shaft 21. A plurality of rolling element rolling surfaces 21a are formed. The rolling element 22 and the rolling element rolling surface 21a are in contact with each other at one point on the bottom of the rolling element rolling surface 21a, and both sides of the rolling element rolling surface 21a are dug down from the rolling element rolling surface 21a and the rolling element rolling is performed. A groove 27 extending in the longitudinal direction of the surface 21a is formed. The slide member 23 attached to the spline shaft 21 has a load rolling surface 23a as a load rolling surface corresponding to the rolling element rolling surface 21a. In the circuit-shaped ball circulation path, a plurality of rolling elements 22 that circulate in accordance with the linear motion of the slide member 23 relative to the spline shaft 21 are arranged and stored. A load rolling path 14 is formed between the load rolling surface 23 a formed on the slide member 23 and the rolling element rolling surface 21 a formed on the spline shaft 21. Next to the load rolling path 14 is formed a no-load return passage 15 in which the rolling elements 22 released from the load roll. The slide member 23 incorporates a holder 26 that aligns and holds the plurality of rolling elements 22 in the axial direction of the spline shaft 21. Retaining rings 28 are provided at both ends in the axial direction of the slide member 23 to hold the retainer 26 together.

本発明は、図４示すボールスプラインにおいて、その転動体転走面を有する部材であるスプライン軸２１とスライド部材２３の少なくとも一方、好ましくは両方が、上述した製造工程を経て製造されることに特徴がある。   In the ball spline shown in FIG. 4, the present invention is characterized in that at least one of the spline shaft 21 and the slide member 23, which are members having the rolling element rolling surfaces, preferably both are manufactured through the manufacturing process described above. There is.

図５に示すボールねじは、外周面に螺旋状の転動体転走面３１ａが形成されたねじ軸３１と、内周面に前記転動体転走面３１ａに対応する螺旋状の負荷転動体転走面３２ａが形成されて、ねじ軸３１に相対的に回転可能に組み付けられたナット部材３２とを備えている。ナット部材３２には、ねじ軸３１の転動体転走面３１ａとナット部材３２の負荷転動体転走面３２ａとの間の負荷転動体転走路３３の一端他端を繋ぐパイプ状の戻し部材であるリターンパイプ３４が取り付けられる。リターンパイプ３４の内部には、断面円形状の転動体戻し路が形成される。負荷転動体転走面３３及びリターンパイプ３４内部の転動体戻し路には、複数の転動体３５が配列・収容される。複数の転動体間には、必要に応じて転動体同士の接触を防止するスペーサ３６が介在される。こうしたボールねじは、ねじ軸３１のナット部材３２に対する相対的な回転に伴って、ナット部材３２がねじ軸３１に対してねじ軸３１の軸線方向に相対的に直線運動する。このとき、転動体３５は、転動体転走面３１ａと負荷転動体転走面３２ａとの間を転がり運動する。負荷転動体転走面３２ａの一端まで転がった転動体３５は、リターンパイプ３４内の転動体戻し路に導かれ、数巻き前の負荷転動体転走面３２ａの他端に戻される。これにより、転動体３５が負荷転動体転走路３３及び転動体戻し路で構成される転動体循環路を循環する。   The ball screw shown in FIG. 5 includes a screw shaft 31 having a spiral rolling element rolling surface 31a formed on the outer peripheral surface, and a helical load rolling element rolling corresponding to the rolling element rolling surface 31a on the inner peripheral surface. A running surface 32 a is formed, and a nut member 32 that is rotatably assembled to the screw shaft 31 is provided. The nut member 32 is a pipe-like return member that connects one end and the other end of the loaded rolling element rolling path 33 between the rolling element rolling surface 31 a of the screw shaft 31 and the loaded rolling element rolling surface 32 a of the nut member 32. A return pipe 34 is attached. Inside the return pipe 34, a rolling element return path having a circular cross section is formed. A plurality of rolling elements 35 are arranged and accommodated in the rolling element return path inside the loaded rolling element rolling surface 33 and the return pipe 34. A spacer 36 that prevents contact between the rolling elements is interposed between the plurality of rolling elements as necessary. In such a ball screw, the nut member 32 moves linearly relative to the screw shaft 31 in the axial direction of the screw shaft 31 as the screw shaft 31 rotates relative to the nut member 32. At this time, the rolling element 35 rolls between the rolling element rolling surface 31a and the loaded rolling element rolling surface 32a. The rolling element 35 rolled to one end of the loaded rolling element rolling surface 32a is guided to the rolling element return path in the return pipe 34 and returned to the other end of the loaded rolling element rolling surface 32a several turns before. Thereby, the rolling element 35 circulates through the rolling element circulation path comprised by the load rolling element rolling path 33 and the rolling element return path.

本発明は、図５示すボールねじにおいて、その転動体転走面を有する部材であるねじ軸３１とナット部材３２の少なくとも一方、好ましくは両方が、上述した製造工程を経て製造されることに特徴がある。   The present invention is characterized in that, in the ball screw shown in FIG. 5, at least one of the screw shaft 31 and the nut member 32, which are members having the rolling element rolling surfaces, and preferably both are manufactured through the manufacturing process described above. There is.

次に、本発明の実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention.

（実施例１）
重量％で、Ｃ：０．５５％、Ｓｉ：０．１８％、Ｍｎ：１．４７％、Ｐ：０．０１９％、Ｓ：０．０２７％、Ｎｉ：０．０６％、Ｃｒ：０．１６％、Ｏ2：０．０００５％を含有し、残部がＦｅ及び不可避不純物からなる直径３２ｍｍの長尺の丸鋼材を供試材とした。Example 1
By weight, C: 0.55%, Si: 0.18%, Mn: 1.47%, P: 0.019%, S: 0.027%, Ni: 0.06%, Cr: 0.00. A long round steel material having a diameter of 32 mm, containing 16% and O 2 : 0.0005%, the balance being Fe and inevitable impurities was used as a test material.

先ず、この供試材を図２の断面形状となるように塑性加工した。塑性加工は、供試材に１回目の中間焼鈍（７２℃・７時間）を施した後、異形ダイスで１回目の冷間引抜加工を行い、次いで、供試材に２回目の中間焼鈍（８２５℃・５時間）を施した後、異形ダイスで２回目の冷間引抜加工を行った。塑性加工後の供試材は、中間焼鈍と冷間引抜加工とを交互に２度繰り返すことにより、当初の断面積８００ｍｍ2から断面積５００ｍｍ2に加工された。所望の断面形状に加工された供試材は、転動体転走面となる部分を二対含むほぼ完成品に近い軌道レールとなった。First, this specimen was plastic processed so as to have the cross-sectional shape of FIG. In the plastic working, after the first intermediate annealing (72 ° C., 7 hours) is performed on the test material, the first cold drawing is performed with a deformed die, and then the second intermediate annealing ( 825 [deg.] C. for 5 hours), and then a second cold drawing process was performed with a deformed die. Test materials after plastic working, by repeating twice the intermediate annealing and cold drawing process alternately, was processed from the original cross-sectional area 800 mm 2 cross-sectional area 500 mm 2. The test material processed into a desired cross-sectional shape became a track rail almost similar to a finished product including two pairs of portions to be rolling element rolling surfaces.

次に、塑性加工後の供試材の転動体転走面を焼入れした。焼入れのための加熱操作は、二対の転動体転走面それぞれに対応するように一定のクリアランスで近接配置した誘導加熱コイルを用いて行った。誘導加熱コイルは、コアとコイルループとからなり、そのコイルループに高周波電流を印加することにより発熱させることができる。本実施例においては、周波数数十ｋＨｚの高周波電流を印加することにより、転動体転走面の急速加熱を行った。なお、誘導加熱コイルへの前記の印加条件は、転動体転走面を速やかに９００℃程度にすることができる条件であり、実際は、軌道レールの大きさ、目途とする加熱温度、昇温時間、熱伝導、外気温等の要因を考慮して設定される。焼入れのための冷却操作は、上記のようにして加熱された転動体転走面に２０℃のシャワー水を噴射させることにより行った。転動体転走面は、シャワー水の噴射により約５０〜１５０℃に速やかに冷却され、その結果、焼入れされた。   Next, the rolling element rolling surface of the test material after plastic working was quenched. The heating operation for quenching was performed using induction heating coils arranged close to each other with a certain clearance so as to correspond to each of two pairs of rolling element rolling surfaces. The induction heating coil includes a core and a coil loop, and can generate heat by applying a high-frequency current to the coil loop. In this example, the rolling element rolling surface was rapidly heated by applying a high-frequency current having a frequency of several tens of kHz. In addition, the said application conditions to an induction heating coil are conditions which can make a rolling-element rolling surface rapidly about 900 degreeC, and are actually the magnitude | size of a track rail, the target heating temperature, and temperature rising time. It is set in consideration of factors such as heat conduction and outside air temperature. The cooling operation for quenching was performed by spraying 20 ° C. shower water onto the rolling element rolling surface heated as described above. The rolling element rolling surface was quickly cooled to about 50 to 150 ° C. by jetting shower water, and as a result, quenched.

次に、軌道レールの後加工を行った。後加工は、焼き戻し工程を経ずに、所定長への切断加工、レール取付穴の穴あけ加工、転動体転走面の精密研削加工、転動体転走面以外の部分の精密研削加工、及び矯正加工の各加工を順に行った。   Next, post-processing of the track rail was performed. Post-processing, without going through the tempering process, cutting to a predetermined length, drilling rail mounting holes, precision grinding of rolling element rolling surfaces, precision grinding of parts other than rolling element rolling surfaces, and Each process of the straightening process was performed in order.

先ず、焼入れした後の長尺の軌道レールを、切断機により商品長さである長さ１０６０ｍｍに切断した。その後、ボール盤を用い、呼び径６ｍｍの六角穴付ボルト用の段付レール取付穴を、図２の軌道レールを平面視したときの上面に等ピッチで１２個あけた。次いで、転動体転走面の精密仕上げ研削と、それ以外の部分の精密仕上げ研削とを、フライス盤を用いて行った。次いで、５０トンプレス矯正機を用いて最終的な矯正加工を行った。こうして実施例１の軌道レールを製造した。   First, the long track rail after quenching was cut into a product length of 1060 mm by a cutting machine. Then, using a drilling machine, twelve stepped rail mounting holes for hexagon socket head cap bolts having a nominal diameter of 6 mm were formed on the upper surface of the track rail in FIG. Next, precision finishing grinding of the rolling element rolling surface and precision finishing grinding of the other parts were performed using a milling machine. Subsequently, final correction processing was performed using a 50-ton press straightening machine. Thus, the track rail of Example 1 was manufactured.

（比較例１）
上記の実施例１の製造方法において、焼入れ後に焼き戻しを行った以外は実施例１と同様の方法により、比較例１の軌道レールを製造した。焼き戻しは、焼入れ後の軌道レールを熱処理炉に投入し、約１４０℃で３時間の大気雰囲気下で熱処理することにより行った。なお、熱処理後は放冷した。(Comparative Example 1)
In the manufacturing method of Example 1, the track rail of Comparative Example 1 was manufactured by the same method as in Example 1 except that tempering was performed after quenching. Tempering was performed by putting the quenched rail into a heat treatment furnace and heat-treating at about 140 ° C. in an air atmosphere for 3 hours. In addition, it stood to cool after heat processing.

（評価結果）
実施例１の軌道レール及び比較例１の軌道レールについて、各種の評価を行った。(Evaluation results)
Various evaluations were performed on the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1.

＜断面積比＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、全断面に占める焼入れ部分の断面積の比について測定した。軌道レールの長さ方向に直交する断面の全断面積Ｚは５００ｍｍ2であり、焼入れ部分の硬化層８の断面積Ａは９０ｍｍ2であった。したがって、断面積比（Ａ／Ｚ）は０．１８であった。<Cross sectional area ratio>: About the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1, the ratio of the cross-sectional area of the quenched portion in the entire cross section was measured. The total cross-sectional area Z of the cross section perpendicular to the length direction of the track rail was 500 mm 2 , and the cross-sectional area A of the hardened layer 8 in the quenched portion was 90 mm 2 . Therefore, the cross-sectional area ratio (A / Z) was 0.18.

＜曲がり量＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールは、焼き戻しの有無による曲がり量に差が生じているのが確認された。具体的には、引抜加工後で焼入れ前の軌道レールの曲がり量を基準とし、焼入れのみを行った後の軌道レールの曲がり量と、焼入れ及び焼き戻しを行った後の軌道レールの曲がり量と比較した。曲がり量は、定盤上に軌道レールを置き、てこ式ダイヤルゲージにより測定した。その測定は、自重有りにて定盤上で行い、定盤から軌道レール上面までの長手方向１００ｍｍ当たりの高さの変化率で評価した。その結果、焼入れのみを行った後の軌道レールは曲がり量が１０００ｍｍ当たり０．０５〜０．０６ｍｍであったのに対し、焼入れ及び焼き戻しを行った後の軌道レールは曲がり量は１０００ｍｍ当たり０．２０ｍｍであった。したがって、実施例１の軌道レールは、比較例１の軌道レールに比べて曲がり量が小さく、少なくとも従来の品質よりも向上していることが確認された。   <Bend amount>: It was confirmed that the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1 had a difference in the amount of bend due to the presence or absence of tempering. Specifically, with reference to the amount of bending of the track rail after drawing and before quenching, the amount of bending of the track rail after only quenching and the amount of bending of the track rail after quenching and tempering Compared. The amount of bending was measured using a lever type dial gauge with a track rail placed on a surface plate. The measurement was performed on the surface plate with its own weight, and the evaluation was performed based on the rate of change in height per 100 mm in the longitudinal direction from the surface plate to the upper surface of the track rail. As a result, the bending amount of the track rail after only quenching was 0.05 to 0.06 mm per 1000 mm, whereas the bending amount of the track rail after quenching and tempering was 0 per 1000 mm. 20 mm. Therefore, it was confirmed that the track rail of Example 1 had a smaller amount of bending than the track rail of Comparative Example 1, and at least improved over the conventional quality.

＜硬度＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、転動体転走面の硬度について測定した。硬度は、ビッカース硬さＨｖで評価し、圧子を２．９４Ｎ（３００ｇ）の荷重で押し込んだときの測定結果で比較した。その結果、実施例１の軌道レールのビッカース硬さは、焼入れされている約１．５ｍｍの硬化層の深さ方向の全域において、比較例１の軌道レールのビッカース硬さに比較して、各部において一律３０〜５０Ｈｖ程度高い値を示していた。更に詳しくは、実施例１の軌道レールのビッカース硬さは、表面から約１．５ｍｍの深さまでの各測定点で８００Ｈｖ〜７１０Ｈｖの範囲内であり、比較例１の軌道レールのビッカース硬さは、表面から約１．５ｍｍ深さまでの前記と同じ各測定点で７５０Ｈｖ〜６６０Ｈｖの範囲内であった。そして、両者間には、各測定点において、常に実施例１の軌道レールの方が３０〜５０Ｈｖ程度高い値を示していた。したがって、実施例１の軌道レールは、比較例１の軌道レールに比べて高硬度であり、少なくとも従来の品質よりも向上していることが確認された。   <Hardness>: About the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1, the hardness of the rolling element rolling surface was measured. The hardness was evaluated by the Vickers hardness Hv, and compared with the measurement result when the indenter was pushed in with a load of 2.94 N (300 g). As a result, the Vickers hardness of the track rail of Example 1 was compared with the Vickers hardness of the track rail of Comparative Example 1 over the entire region in the depth direction of the hardened layer of about 1.5 mm that was quenched. The value was uniformly high by about 30 to 50 Hv. More specifically, the Vickers hardness of the track rail of Example 1 is in the range of 800 Hv to 710 Hv at each measurement point from the surface to a depth of about 1.5 mm, and the Vickers hardness of the track rail of Comparative Example 1 is The same measurement points from the surface to a depth of about 1.5 mm were within the range of 750 Hv to 660 Hv. And between both, the track rail of Example 1 always showed a value higher by about 30 to 50 Hv at each measurement point. Therefore, it was confirmed that the track rail of Example 1 had a higher hardness than the track rail of Comparative Example 1, and at least improved from the conventional quality.

＜転がり抵抗値＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、転動体転走面の転がり抵抗値を評価した。転がり抵抗値は、実際の使用態様を想定して行われる評価項目であり、加熱前後の軌道レールの寸法精度変化を転がり抵抗測定という測定方法から得る値である。加熱温度は、５０℃、８０℃、１００℃の３点で行った。その結果、実施例１の軌道レールの転がり抵抗値と比較例１の軌道レールの転がり抵抗値は、いずれも約４〜５．５Ｎ程度であり、両者に大きな差は見られなかった。このことから、実施例１の軌道レールは、比較例１の軌道レールと転がり抵抗値が同程度で、少なくとも従来の品質を維持できることが確認された。   <Rolling resistance value>: For the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1, the rolling resistance value of the rolling element rolling surface was evaluated. The rolling resistance value is an evaluation item performed assuming an actual usage mode, and is a value obtained from a measurement method called rolling resistance measurement for a change in dimensional accuracy of the track rail before and after heating. The heating temperature was performed at three points of 50 ° C., 80 ° C., and 100 ° C. As a result, the rolling resistance value of the track rail of Example 1 and the rolling resistance value of the track rail of Comparative Example 1 were both about 4 to 5.5 N, and there was no significant difference between the two. From this, it was confirmed that the track rail of Example 1 has the same rolling resistance as that of the track rail of Comparative Example 1, and can maintain at least the conventional quality.

＜荷重耐久試験＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、荷重耐久試験を行った。荷重耐久試験は、軌道レールの転動体転走面とスライド部材が備える転動体とを摺動させて行った。試験条件としては、試験荷重：基本定格荷重の０．５倍、数量：１０セット、最高速度：６０ｍ／分、潤滑剤：ＡＦＢグリース、潤滑剤補給間隔：１００ｋｍ毎とした。転動体転走面にピッチング（表面剥離）が発生するまでの累積距離を測定した。寿命Ｌ１０の評価は、転動体転走面の累積破損率が１０％のときの累積距離で表した。その結果、実施例１の軌道レールは寿命Ｌ１０が９１３ｋｍとなり、比較例１の軌道レールは寿命Ｌ１０が６４６ｋｍとなった。したがって、実施例１の軌道レールは、比較例１の軌道レールに比べてＬ１０寿命が延びており、少なくとも従来の品質よりも向上していることが確認された。   <Load durability test>: A load durability test was performed on the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1. The load endurance test was performed by sliding the rolling element rolling surface of the track rail and the rolling element included in the slide member. The test conditions were: test load: 0.5 times the basic load rating, quantity: 10 sets, maximum speed: 60 m / min, lubricant: AFB grease, lubricant replenishment interval: every 100 km. The cumulative distance until pitting (surface peeling) occurred on the rolling element rolling surface was measured. The evaluation of the life L10 was expressed by the cumulative distance when the cumulative failure rate of the rolling element rolling surface was 10%. As a result, the track rail of Example 1 had a lifetime L10 of 913 km, and the track rail of Comparative Example 1 had a lifetime L10 of 646 km. Therefore, it was confirmed that the track rail of Example 1 has a longer L10 life than the track rail of Comparative Example 1, and is at least improved from the conventional quality.

＜矯正加工＞：矯正加工は、実施例１の軌道レール及び比較例１の軌道レールとも問題なく行うことができた。したがって、実施例１の軌道レールは、少なくとも従来の品質を維持できることが確認された。なお、実施例１の軌道レールは、上記したように曲がり量が小さいので、例えば直線型の軌道レールにあっては矯正加工を省略することも可能になるという利点もあり、コスト面でより有利になる。   <Correction processing>: The correction processing could be performed without any problem with the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1. Therefore, it was confirmed that the track rail of Example 1 can maintain at least the conventional quality. In addition, since the track rail of Example 1 has a small amount of bending as described above, for example, in the case of a linear track rail, there is an advantage that correction processing can be omitted, which is more advantageous in terms of cost. become.

＜組織＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、転動体転走面の断面組織について観察した。組織の観察は、切り出した断面をエッチング液（ナイタル）でエッチングし、表れた組織を金属顕微鏡により観察した。その結果、実施例１の軌道レールでは、焼き戻しにより生じるε−炭化物が観察されなかった。一方、比較例１の軌道レールでは、焼き戻しにより生じるε−炭化物が観察された。   <Organization>: Regarding the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1, the cross-sectional structure of the rolling element rolling surface was observed. For the observation of the structure, the cut section was etched with an etching solution (nitral), and the appeared structure was observed with a metallographic microscope. As a result, in the track rail of Example 1, no ε-carbide generated by tempering was observed. On the other hand, in the track rail of Comparative Example 1, ε-carbide generated by tempering was observed.

＜残留応力＞：実施例１の軌道レールと比較例１の軌道レールについて、長手方向の残留応力について測定した。残留応力は、Ｘ線回折により測定した。その結果、実施例１の軌道レールは約−３００〜−４００Ｎ／ｍｍ2の残留圧縮応力を持っているのに対し、比較例１の軌道レールは約−２００〜−３００Ｎ／ｍｍ2の圧縮残留応力を持っていることが分かった。残留圧縮応力が高い場合には、耐摩耗性と疲労強度に優れるといわれていることから、この結果からも、実施例１の軌道レールは、比較例１の軌道レールに比べて品質的に優れているといえる。<Residual stress> With respect to the track rail of Example 1 and the track rail of Comparative Example 1, the residual stress in the longitudinal direction was measured. Residual stress was measured by X-ray diffraction. As a result, the track rail of Example 1 has a residual compressive stress of about −300 to −400 N / mm 2 , whereas the track rail of Comparative Example 1 has a compressive residual of about −200 to −300 N / mm 2 . It was found to have stress. Since it is said that when the residual compressive stress is high, the wear resistance and fatigue strength are excellent, the results show that the track rail of Example 1 is superior in quality to the track rail of Comparative Example 1. It can be said that.

焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を、品質と生産性のよい方法で製造することができる転がり運動装置の製造方法を提供できるので、コスト競争力のある転がり運動装置を製造することができる。また、転動体転走面を有する部材全体としての機械的特性を維持でき、寿命の長い転がり運動装置を提供できる。   A manufacturing method of a rolling motion apparatus that can manufacture a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces by a method with good quality and productivity can be provided, so that a cost-competitive rolling motion apparatus is manufactured. be able to. Moreover, the mechanical characteristic as the whole member which has a rolling-element rolling surface can be maintained, and the rolling exercise | movement apparatus with a long lifetime can be provided.

Claims (6)

焼入れされた複数の転動体転走面を有する部材を備えた転がり運動装置の製造方法であって、
前記部材の製造工程が、高炭素鋼材を所望形状に塑性加工する工程と、塑性加工後の高炭素鋼材の前記転動体転走面になる必要最小限の部分のみを焼入れする工程と、焼入れ後の高炭素鋼材を焼き戻しすることなく後加工を行う工程と、を有し、
前記高炭素鋼材が、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０１〜０．０３％、Ｓ：０．０１〜０．０３％、Ｎｉ：０．０５〜０．３％、Ｃｒ：０．１〜０．５％、Ｏ 2 ：０．０００３〜０．００２％、及び、Ｆｅ：残部、を含有する鋼材であることを特徴とする転がり運動装置の製造方法。A method of manufacturing a rolling exercise device comprising a member having a plurality of quenched rolling element rolling surfaces,
The manufacturing process of the member is a step of plastic processing a high carbon steel material into a desired shape, a step of quenching only the minimum necessary portion that becomes the rolling element rolling surface of the high carbon steel material after plastic processing, and after quenching machining possess a step, the performing after without tempering the high carbon steel,
The high carbon steel material is, by weight, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.15 to 0.35%, Mn: 1.1 to 1.7%, P: 0.01 to 0 .03%, S: 0.01~0.03%, Ni: 0.05~0.3%, Cr: 0.1~0.5%, O 2: 0.0003~0.002%, and , Fe: a steel material containing the remainder, a method for manufacturing a rolling exercise device. 前記高炭素鋼材が、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の転がり運動装置の製造方法。The method for manufacturing a rolling exercise device according to claim 1 , wherein the high carbon steel material further contains Mo: 0.15 to 0.3%. 前記後加工が、前記部材に必要とされる穴あけ加工及び研削加工のうち少なくとも一方の加工を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり運動装置の製造方法。Wherein after processing, the manufacturing method of the rolling motion device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one of the processing of the drilling and grinding required for the member. 焼入れされた前記転動体転走面が、焼き戻しにより生じるε−炭化物を含まないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり運動装置の製造方法。The method for manufacturing a rolling exercise device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the quenched rolling element rolling surface does not include ε-carbide generated by tempering. 焼入れされた複数の転動体転走面を有する高炭素鋼材からなり、該高炭素鋼材の前記転動体転走面になる必要最小限の部分のみを焼入れした部材を備えた転がり運動装置であって、
前記高炭素鋼材が、重量％で、Ｃ：０．３５〜０．７％、Ｓｉ：０．１５〜０．３５％、Ｍｎ：１．１〜１．７％、Ｐ：０．０１〜０．０３％、Ｓ：０．０１〜０．０３％、Ｎｉ：０．０５〜０．３％、Ｃｒ：０．１〜０．５％、Ｏ 2 ：０．０００３〜０．００２％、及び、Ｆｅ：残部、を含有する鋼材であり、
前記転動体転走面が、焼き戻しにより生じる組織を含まないことを特徴とする転がり運動装置。 Ri Do of high carbon steel that have a hardened plurality of rolling member rolling surface was, rolling with the rolling element member that hardening only the minimum necessary areas of rolling surfaces of the high carbon steel exercise device Because
The high carbon steel material is, by weight, C: 0.35 to 0.7%, Si: 0.15 to 0.35%, Mn: 1.1 to 1.7%, P: 0.01 to 0 .03%, S: 0.01~0.03%, Ni: 0.05~0.3%, Cr: 0.1~0.5%, O 2: 0.0003~0.002%, and , Fe: steel material containing the balance,
The rolling member rolling surface is baked tissue rolling motion device, characterized in that that does not contain a caused by return. 前記高炭素鋼材が、Ｍｏ：０．１５〜０．３％をさらに含有することを特徴とする請求項５に記載の転がり運動装置。6. The rolling exercise device according to claim 5 , wherein the high carbon steel material further contains Mo: 0.15 to 0.3%.
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