JPH0655343A - ボールねじナットのねじ溝研削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業効率を低下させることなく、ねじ穴が小
径であるボールねじのナットのねじ溝の仕上げ加工を可
能とする。 【構成】 回転軸の先端に軸心Ｏを一致させて円盤状の
砥石３を設ける。回転軸が、ナットのねじの軸線に対し
てリード角よりも小さな傾き角度をなす状態で回転され
つつねじ溝に沿って螺旋移動されたとき、砥石３の研削
面３ａの任意の一点が描く軌跡の包絡線が、最終的に研
削されるべきねじ溝の正規形状に最も近くなるよう下記
の値を設定する。 記 イ）砥石の軸心Ｏに平行する線分Ｌ上の二つの点Ｐ，
Ｐ′間の距離Ａ ロ）二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧Ｎ，Ｎ
の曲率半径Ｒ ハ）砥石３の直径Ｗｄ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールねじナットのね
じ溝研削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールねじのナットに予め刻設さ
れたねじ溝に仕上げ加工を施す際には、図７に示した研
削工具１が用いられている。すなわち、前記研削工具１
は、軸心Ｏを同一にする回転軸であるクイル２とその先
端部に設けられた円盤状の砥石３とから構成されてい
る。図２に示すように、砥石３の外周面には研削面３ａ
が形成されており、前記軸心Ｏに沿う砥石３の研削面３
ａ側の断面形状は、軸心と平行する線分Ｌ上にその線分
Ｌの中点を挾んで対称位置に存在する二つの点Ｐ，Ｐ′
を夫々中心とし、かつ前記中点を通り軸心に直行する線
分Ｍを隔てた位置に描かれる同一の曲率半径Ｒを有する
二つの弧Ｎ，Ｎによって形成されている。

【０００３】そして、研削工具１の使用に際しては、ナ
ット１１のねじ穴１２内に遊挿された砥石３の直径がね
じ溝１３に平行となるようクイル２をリード角α分だけ
傾斜させるとともに、クイル２及び砥石３を回転させつ
つクイル２を軸方向へ螺旋移動させ、これにより、回転
する砥石３の前記研削面３ａによって前記ねじ溝１３を
最終的に要求される正規形状に研削するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の研削工具１にあっては、ねじ溝１３を研削する際
にはクイル２をリード角α分だけ傾斜させる必要がある
ため、ナット１１のねじ穴１２の内径が小さい場合、即
ちねじ穴１２の開口径に対してねじ穴１２の軸心方向の
長さ寸法が比較的大きな場合には、図１に破線で示すよ
うに、クイル２がねじ穴１２の開口縁１２ａと干渉して
しまい、ねじ溝１３をねじ穴１２内の全域に亙って研削
することができない。また、これを回避するためクイル
２の傾き角度を小さく（図１でβ）すると、砥石３の二
番と称する干渉領域３ｂ（図２参照）がねじ溝１３の側
縁に干渉してしまい、図３に示すように、ねじ溝１３が
正規形状のねじ溝３０よりも幅が大きな形状となり、組
み立てられたボールねじの作動性能が低下してしまう。
なお、図３はボールねじが組み立てられた状態における
図１のａ−ａ線に沿う断面に相当する図であって、ナッ
ト１１のねじ溝１３とボールねじのボールＢとの位置関
係を示しており、ボールねじにおいてはボールＢの中心
Ｊが、ねじ穴１２の内周面よりもナット１１の軸心側に
位置するよう設計されている。

【０００５】一方、こうしたことから、ねじ穴１２が小
径であるナット１１のねじ溝１３を正規形状に加工する
際には、図８に示すような、周面におねじ２１を有する
ラップバー２２を用いる方法がある。該ラップバー２２
は適宜その軸径を拡大可できる構造を有するものであっ
て、ねじ溝１３の加工に際しては、ナット１１のねじ穴
１２内でその軸径を徐々に拡大させつつねじ溝１３をラ
ッピングによって徐々に正規形状に整形するのである。
しかしながら、これでは作業効率が悪く前記研削工具１
を用いた場合と比べその加工時間が倍以上にもなってし
まい、ナット１１の加工コストを増加させる要因となっ
ていた。

【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、作業効率を低下させることなく、
ねじ穴が小径であるナットのねじ溝の仕上げ加工を可能
とするボールねじナットのねじ溝研削工具を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、軸心を同一にする回転軸と該回転
軸に設けられた円盤状の砥石とから構成されるととも
に、前記軸心に沿う前記砥石の前記研削面側の断面の形
状が、前記軸心に平行する線分上であってその線分の中
点を挾んで対称位置に存在する二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々
中心としかつ前記中点で前記軸心に直行する線分を隔て
た位置に描かれる同一の曲率半径を有する二つの弧によ
って形成され、ボールねじのナットのねじ穴の内部に遊
挿されたのち、前記回転軸を回転されつつ前記ねじ穴に
リード角αをなして予め刻設されたねじ溝に沿って螺旋
移動されることにより、前記砥石の外周部に形成された
研削面が前記ねじ溝を最終的に研削されるべき正規形状
に研削するボールねじナットのねじ溝研削工具におい
て、前記回転軸が、前記ナットのねじの軸線に対して前
記リード角αよりも小さな傾き角度βをなす状態で回転
されつつ前記ねじ溝に沿って螺旋移動されたとき、前記
研削面の任意の一点が描く軌跡の包絡線の形状が前記正
規形状に最も近くなるよう下記の値が設定されたことを
特徴とするボールねじナットのねじ溝研削工具。

【０００８】記 イ） 砥石の軸心に平行する線分上の二つの点Ｐ，Ｐ′
間の距離Ａ ロ） 二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧の曲
率半径Ｒ ハ） 砥石の直径Ｗｄ

【０００９】

【作用】前記構成においては、回転軸の傾き角度βがリ
ード角αよりも小さな角度であっても、ねじ溝に沿って
螺旋移動されたとき砥石の研削面の任意の一点が描く軌
跡の包絡線は、常に最終的に研削されるべきねじ溝の正
規形状にほぼ等しい形状となる。また、砥石の軸心に平
行する線分上の二つの点Ｐ，Ｐ′間の距離Ａと、二つの
点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧の曲率半径Ｒと、
砥石の直径Ｗｄとが変化すると回転軸の傾き角βも変化
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。本発明は、図１，２及び図７に示した研削工具
１の砥石３の研削面３ａ側における断面形状が、クイル
２がナット１１のねじの軸線に対してリード角αよりも
小さな傾き角度βをなす状態で回転されつつねじ溝１３
に沿って螺旋移動されたとき、研削面３ａの任意の一点
が描く軌跡の包絡線の形状が、最終的に研削されるべき
ねじ溝１３の正規形状に最も近くなるように、砥石３の
軸心Ｏに平行する線分上の二つの点Ｐ，Ｐ′間の距離Ａ
と、二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧の曲率
半径Ｒと、砥石３の直径Ｗｄとの各値を設定したもので
ある。

【００１１】かかる構成において、砥石３の研削面３ａ
側の断面形状、つまり研削面３ａの形状は図２から明ら
かなようにＰ，Ｐ′間の距離Ａと、曲率半径Ｒとによっ
て決定されている。また、砥石面３ａ上の任意の一点は
砥石３の回転及びねじ溝１３に沿う螺旋移動に伴ってね
じ溝１３を研削しながら移動するが、このとき任意の一
点における移動限界は、最終的に研削されるべきねじ溝
１３の断面となる。このため、ねじ溝１３の研削時に任
意の一点が描く軌跡の包絡線は、最終的に研削されるべ
きねじ溝１３の正規形状とほぼ等しくなる。したがっ
て、上述したように各値が設定された砥石３を有する研
削工具１においては、クイル２の傾き角度βがナット１
１のリード角αよりも小さくとも、ねじ溝１３を正規形
状とほぼ等しい形状に研削することができる。

【００１２】また、研削面３ａ上の任意の一点が描く軌
跡の包絡線の形状は、砥石３の直径Ｗｄと、クイル２の
傾き角度β、二つの点Ｐ，Ｐ′間の距離Ａ、曲率半径
Ｒ、ナット１１の内径、ねじ溝１３が正規形状に研削さ
れた時のナット１１の谷径、ねじ溝１３のリード角αか
ら決まる。このため、クイル２の傾き角度βの値を変化
させると包絡線の形状も変化するが、他の値、すなわち
砥石３の直径Ｗｄと、二つの点Ｐ，Ｐ′間の距離Ａ、曲
率半径Ｒ（ナット１１の内径、ねじ溝１３が正規形状に
研削された時のナット１１の谷径、ねじ溝１３のリード
角αは固定値である。）を適宜調整することによって包
絡線の形状をねじ溝１３の正規形状とすることができ
る。したがって、ねじ溝１３を正規形状に研削可能とし
たまま砥石３の外形形状（研削面３ａの形状）を変化さ
せることによってクイル２の傾き角度βを自在に設定す
ることもできる。

【００１３】すなわち、図４〜図６は、前記調整過程に
おいて、研削面３ａ上の任意の一点が描く軌跡Ｃ₁〜Ｃ_n
をコンピーュータ及びＸＹプロッタによって描かせたも
のであって、図４に示したものが前記軌跡Ｃ₁〜Ｃ_nの包
絡線と最終的に研削されるべきねじ溝１３の正規形状と
が一致した場合である。また、図５及び図６は包絡線が
ねじ溝１３の正規形状と一致せず、これよりも大きな場
合（図５）と、小さな場合（図６）とを示したものであ
る。なお、図４〜図６は図３に対応しており、本図にお
いては、ナット１１およびねじ溝１３を省略し、ボール
ねじが組み立てられた際におけるボールの位置を円で示
してある。

【００１４】よって、クイル２の傾き角度βをリード角
αよりも小さく、しかもその角度を自在に設定すること
ができることから、ナット１１のねじ穴１２の内径が小
径である場合であっても、研削作業時にクイル２とねじ
穴１２の開口縁１２ａとが干渉することを回避し、ナッ
ト１１のねじ部全域に亙ってねじ溝１３を研削すること
が可能となる。また、従来例で述べたラップバー２２を
用いた場合のように作業効率を低下させることなく、ね
じ溝の仕上げ加工を行うことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
回転軸の傾き角度βがリード角αよりも小さな角度であ
っても、ねじ溝に沿って螺旋移動されたとき砥石の研削
面の任意の一点が描く軌跡の包絡線の形状は、常に最終
的に研削されるべきねじ溝の正規形状とほぼ等しい形状
となり、また、砥石の軸心に平行する線分上の二つの点
Ｐ，Ｐ′間の距離Ａと、二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心と
する二つの弧の曲率半径Ｒと、砥石の直径Ｗｄとが変化
すると回転軸の傾き角βも変化する。

【００１６】このため、砥石の研削面における形状を、
ねじ溝を正規形状とほぼ等しい形状に研削可能な形状と
したままで、回転軸の傾き角度βをリード角αよりも小
さな任意の角度に設定することができる。

【００１７】よって、本発明によれば、ナットのねじ穴
が小径である場合であっても、研削作業時に回転軸とね
じ穴の開口縁とが干渉することがなく、ナットのねじ部
全域に亙ってねじ溝を研削することができ、しかもラッ
プバーを用いた場合のように作業効率を低下させること
なくねじ溝の仕上げ加工を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明および従来例を説明するためのナット及
び研削工具を示す一部断面図である。

【図２】本発明および従来例を説明するための砥石の外
観図及びその一部を拡大した説明断面図である。

【図３】従来例を示す図１のａ−ａ線に沿う断面図相当
図である。

【図４】本発明の一実施例における砥石の研削面上の任
意の一点が描く軌跡を示す図である。

【図５】同実施例における砥石の研削面上の任意の一点
が描く軌跡を示す図である。

【図６】同実施例における砥石の研削面上の任意の一点
が描く軌跡を示す図である。

【図７】従来の研削工具の使用方法を示す一部断面図で
ある。

【図８】他の従来例を示す一部断面図である。

【符号の説明】

１ 研削工具 ２ クイル（回転軸） ３ 砥石 ３ａ 研削面 １１ ナット １２ ねじ穴 Ａ Ｐ，Ｐ′間の距離 Ｂ ボールねじのボール Ｃ₁〜Ｃ_n 軌跡 Ｎ Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする弧 Ｏ 軸心 Ｐ，Ｐ′ 砥石の軸心に平行する線分上の二つの点 Ｒ Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧の曲率半径 Ｗｄ 砥石の直径 α ねじ溝のリード角 β ねじの軸線に対する回転軸の傾き角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心を同一にする回転軸と該回転軸に設
   けられた円盤状の砥石とから構成されるとともに、前記
   軸心に沿う前記砥石の前記研削面側の断面の形状が、前
   記軸心に平行する線分上であってその線分の中点を挾ん
   で対称位置に存在する二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とし
   かつ前記中点で前記軸心に直行する線分を隔てた位置に
   描かれる同一の曲率半径を有する二つの弧によって形成
   され、ボールねじのナットのねじ穴の内部に遊挿された
   のち、前記回転軸を回転されつつ前記ねじ穴にリード角
   αをなして予め刻設されたねじ溝に沿って螺旋移動され
   ることにより、前記砥石の外周部に形成された研削面が
   前記ねじ溝を最終的に研削されるべき正規形状に研削す
   るボールねじナットのねじ溝研削工具において、 前記回転軸が、前記ナットのねじの軸線に対して前記リ
   ード角αよりも小さな傾き角度βをなす状態で回転され
   つつ前記ねじ溝に沿って螺旋移動されたとき、前記研削
   面の任意の一点が描く軌跡の包絡線の形状が前記正規形
   状に最も近くなるよう下記の値が設定されたことを特徴
   とするボールねじナットのねじ溝研削工具。 記 イ） 砥石の軸心に平行する線分上の二つの点Ｐ，Ｐ′
   間の距離Ａ ロ） 二つの点Ｐ，Ｐ′を夫々中心とする二つの弧の曲
   率半径Ｒ ハ） 砥石の直径Ｗｄ