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【発明の名称】 雌ねじ加工工具及び雌ねじの形成方法
【発明者】 【氏名】浅山 和博

【要約】 【課題】多条の雌ねじを形成する際の加工抵抗を低減することのできる雌ねじ加工工具、及び雌ねじの形成方法を提供する。

【解決手段】雌ねじ加工工具51の孔62に対する一方側から他方側へのねじ込みと他方側から一方側へのねじ込みとによって、孔62の内周面に雌ねじ24を形成することが行われる。言い換えれば、孔62の内周面への雌ねじ24の形成が雌ねじ加工工具51の孔62に対する複数回のねじ込みによって実現される。従って、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を孔62の内周面に形成予定の雌ねじ24の数よりも少ない数として、同工具51の孔62に対する一回のねじ込みの際に形成される雌ねじ24の数を少なくすることができ、雌ねじ加工工具51のねじ込み一回毎の雌ねじ24の形成に際しての加工抵抗を低減することができるようになる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円柱状をなす工具本体の外周面に同工具本体の軸線を中心とする螺旋状に延びるねじ山が形成され、素材の孔へのねじ込みを通じて前記ねじ山により前記素材における孔の内周面を押圧して同内周面に多条の雌ねじを形成する雌ねじ加工工具において、
前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数よりも少ない数であり、
前記ねじ山間における前記工具本体の周方向についての角度間隔は、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値の倍数に設定されている
ことを特徴とする雌ねじ加工工具。
【請求項2】
前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数の半分以上の数であり、
前記ねじ山間の角度間隔は、前記工具本体の周方向におけるねじ山間の各所のうちの一箇所を除いて、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に設定されている
請求項1記載の雌ねじ加工工具。
【請求項3】
前記ねじ山の数に関しては、前記素材に形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、同形成予定の雌ねじの条数が奇数であるときには同条数に「1」を足した数の半分の数とされる
請求項2記載の雌ねじ加工工具。
【請求項4】
前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数の半分未満の数である
請求項1記載の雌ねじ加工工具。
【請求項5】
素材に形成された孔に対し、外周面に螺旋状に延びるねじ山が形成された円柱状の雌ねじ加工工具をねじ込み、その際に前記ねじ山により前記孔の内周面を押圧して同内周面に雌ねじを形成することにより、同内周面に多条の雌ねじを形成する雌ねじの形成方法において、
前記雌ねじ加工工具に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数よりも少なく、かつ同条数の半分以上の数であり、
前記ねじ山間における前記雌ねじ加工工具の周方向についての角度間隔は、同周方向におけるねじ山間の各所のうちの一箇所を除いて、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に設定され、
前記素材の孔に対し前記雌ねじ加工工具を同孔の一方側から他方側に貫通するようねじ込んで同孔の内周面に雌ねじを形成し、
その後に前記雌ねじ加工工具のねじ山が前記孔の内周面の周方向における前記雌ねじの形成されていない部分に対応して位置するよう、前記雌ねじ加工工具をその軸線回りに360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値の倍数分だけ回転させ、
その状態で前記孔に対し前記雌ねじ加工工具を同孔の他方側から一方側に貫通するようねじ込んで同孔の内周面における雌ねじの形成されていない部分に雌ねじを形成する
ことを特徴とする雌ねじの形成方法。
【請求項6】
前記雌ねじ加工工具のねじ山の数に関しては、前記素材に形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、同形成予定の雌ねじの条数が奇数であるときには同条数に「1」を足した数の半分の数とされ、
前記雌ねじ加工工具を前記孔の一方側から他方側にねじ込んだ後の同雌ねじ加工工具の回転は、前記形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に対し同条数の半分の数を掛けた値の分だけ行われ、前記形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に対し同条数から「1」を引いた値の半分の数を掛けた値の分だけ行われる
請求項5記載の雌ねじの形成方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、雌ねじ加工工具及び雌ねじの形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
駆動力を伝達するための各種機構、例えば回転運動を直線運動に変換する回転直線運動変換機構には雌ねじの形成された部品が用いられる。こうした部品における雌ねじの形成は、同部品を形成するための素材に設けられた孔に雌ねじ加工工具をねじ込むことによって実現される。
【0003】
上記雌ねじ加工工具、及び同工具を用いた雌ねじの形成方法としては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。同文献においては、加工工具として円柱状の工具本体の外周面に同工具本体の軸線を中心に螺旋状に延びるねじ山を形成したものが開示されるとともに、その加工工具の上記素材の孔へのねじ込みを通じてねじ山により孔の内周面を押圧して同内周面に雌ねじを形成する雌ねじの形成方法が開示されている。
【特許文献1】特開2005−59085公報(段落[0021]、[0022])
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、素材の孔の内周面に多条の雌ねじを形成する場合、雌ねじ加工工具の工具本体の外周面に形成されるねじ山の数を、上記雌ねじの条数に等しい数とすることが考えられる。この場合、雌ねじ加工工具を孔に対し一方側から他方側にねじ込むことで、孔の内周面に多条の雌ねじが形成されることとなる。
【0005】
しかし、このように素材の孔の内周面に多条の雌ねじを形成する場合、雌ねじ加工工具を素材の孔にねじ込む際、形成予定の雌ねじの条数に等しい数のねじ山が上記孔の内周面をそれぞれ押圧して雌ねじを形成することになるため、それら雌ねじを形成するための加工抵抗が大きなものとなることは避けられない。
【0006】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、多条の雌ねじを形成する際の加工抵抗を低減することのできる雌ねじ加工工具、及び雌ねじの形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、円柱状をなす工具本体の外周面に同工具本体の軸線を中心とする螺旋状に延びるねじ山が形成され、素材の孔へのねじ込みを通じて前記ねじ山により前記素材における孔の内周面を押圧して同内周面に多条の雌ねじを形成する雌ねじ加工工具において、前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数よりも少ない数であり、前記ねじ山間における前記工具本体の周方向についての角度間隔は、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値の倍数に設定されていることを要旨とした。
【0008】
上記構成の雌ねじ加工工具を素材における孔の一方側から他方側へとねじ込むことで、その孔の内周面に形成予定の雌ねじのうちのいくつかが形成される。その後、雌ねじ加工工具の各ねじ山が上記孔の内周面の周方向における雌ねじの形成されていない部分に対応して位置するよう、雌ねじ加工工具が360°を素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値の倍数分だけ軸線回りに回転される。この状態で、孔に対し雌ねじ加工具を孔の他方側から一方側へとねじ込むことで、その孔の内周面における雌ねじの形成されていない部分に雌ねじが形成される。
【0009】
以上のように、雌ねじ加工工具における孔の一方側から他方側へのねじ込み、及び同孔の他方側から一方側へのねじ込みにより、素材における孔の内周面に雌ねじを形成することが行われる。言い換えれば、素材における孔の内周面への雌ねじの形成が雌ねじ加工工具の上記孔に対する複数回のねじ込みによって実現される。従って、雌ねじ加工工具の孔に対する一回のねじ込みの際に形成される雌ねじの数を少なくすることができ、雌ねじ加工工具のねじ込み一回毎の雌ねじの形成に際しての加工抵抗を低減することができるようになる。
【0010】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数の半分以上の数であり、前記ねじ山間の角度間隔は、前記工具本体の周方向におけるねじ山間の各所のうちの一箇所を除いて、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に設定されていることを要旨とした。
【0011】
上記構成の雌ねじ加工工具を雌ねじの形成に用いれば、その雌ねじ加工工具の孔の一方側から他方側へのねじ込みと、同孔に対する他方側から一方側へのねじ込みとを、それぞれ一回ずつ行うだけで上記孔の内周面への雌ねじの形成を実現することができる。
【0012】
なお、工具本体に形成されるねじ山の数を素材に形成予定の雌ねじの条数の半分よりも多い数とすれば、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に次のような効果が得られる。すなわち、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際、雌ねじ加工工具における少なくとも一つのねじ山が、孔の内周面における形成済みの雌ねじに挿入されて同雌ねじに沿って変位することにより、上記雌ねじ加工工具のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。このため、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に形成される雌ねじに関し、その雌ねじにおける形成済みの雌ねじに対する相対位置を適切な位置とすることができる。
【0013】
請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記ねじ山の数に関しては、前記素材に形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、同形成予定の雌ねじの条数が奇数であるときには同条数に「1」を足した数の半分の数とされることを要旨とした。
【0014】
上記構成の雌ねじ加工工具を雌ねじの形成に用いれば、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際、雌ねじ加工工具における少なくとも一つのねじ山が、孔の内周面における形成済みの雌ねじに挿入されて同雌ねじに沿って変位することにより、上記雌ねじ加工工具のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。このため、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に形成される雌ねじに関し、その雌ねじにおける形成済みの雌ねじに対する相対位置を適切な位置とすることができる。
【0015】
上述したガイドに関する効果を得るうえでは、雌ねじ加工工具を孔の一方側から他方側にねじ込む際に形成される雌ねじの数を多くする方が好ましいが、その雌ねじの数を多くすればするほど上記雌ねじ加工工具のねじ込みによって雌ねじを形成する際の加工抵抗が大きくなる。しかし、上記のように雌ねじ加工工具のねじ山の数を設定すれば、上記ガイドに関する効果を得つつ、雌ねじ加工工具を孔の一方側から他方側にねじ込んで雌ねじを形成する際の加工抵抗の増大を抑えるという効果を得ることができ、それら二つの効果をバランスよく得ることができる。
【0016】
請求項4記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記工具本体に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数の半分未満の数であることを要旨とした。
【0017】
上記構成の雌ねじ加工工具を雌ねじの形成に用いれば、同加工工具の孔に対する一回のねじ込みによる雌ねじの形成に際し、その形成に伴う加工抵抗をより小さく抑えることができるようになる。
【0018】
請求項5記載の発明では、素材に形成された孔に対し、外周面に螺旋状に延びるねじ山が形成された円柱状の雌ねじ加工工具をねじ込み、その際に前記ねじ山により前記孔の内周面を押圧して同内周面に雌ねじを形成することにより、同内周面に多条の雌ねじを形成する雌ねじの形成方法において、前記雌ねじ加工工具に形成されるねじ山の数は、前記素材に形成予定の雌ねじの条数よりも少なく、かつ同条数の半分以上の数であり、前記ねじ山間における前記雌ねじ加工工具の周方向についての角度間隔は、同周方向におけるねじ山間の各所のうちの一箇所を除いて、360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に設定され、前記素材の孔に対し前記雌ねじ加工工具を同孔の一方側から他方側に貫通するようねじ込んで同孔の内周面に雌ねじを形成し、その後に前記雌ねじ加工工具のねじ山が前記孔の内周面の周方向における前記雌ねじの形成されていない部分に対応して位置するよう、前記雌ねじ加工工具をその軸線回りに360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値の倍数分だけ回転させ、その状態で前記孔に対し前記雌ねじ加工工具を同孔の他方側から一方側に貫通するようねじ込んで同孔の内周面における雌ねじの形成されていない部分に雌ねじを形成することを要旨とした。
【0019】
上記方法によれば、雌ねじ加工工具の孔の一方側から他方側へのねじ込みと、同孔に対する他方側から一方側へのねじ込みとを、それぞれ一回ずつ行うだけで上記孔の内周面への雌ねじの形成を実現することができる。言い換えれば、素材における孔の内周面への雌ねじの形成が雌ねじ加工工具の上記孔に対する二回のねじ込みによって実現される。従って、雌ねじ加工工具の孔に対する一回のねじ込みの際に形成される雌ねじの数を少なくすることができ、雌ねじ加工工具のねじ込み一回毎の雌ねじの形成に際しての加工抵抗を低減することができるようになる。
【0020】
なお、工具本体に形成されるねじ山の数を素材に形成予定の雌ねじの条数の半分よりも多い数とすれば、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に次のような効果が得られる。すなわち、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際、雌ねじ加工工具における少なくとも一つのねじ山が、孔の内周面における形成済みの雌ねじに挿入されて同雌ねじに沿って変位することにより、上記雌ねじ加工工具のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。このため、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に形成される雌ねじに関し、その雌ねじにおける形成済みの雌ねじに対する相対位置を適切な位置とすることができる。
【0021】
請求項6記載の発明では、請求項5記載の発明において、前記雌ねじ加工工具のねじ山の数に関しては、前記素材に形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、同形成予定の雌ねじの条数が奇数であるときには同条数に「1」を足した数の半分の数とされ、前記雌ねじ加工工具を前記孔の一方側から他方側にねじ込んだ後の同雌ねじ加工工具の回転は、前記形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に対し同条数の半分の数を掛けた値の分だけ行われ、前記形成予定の雌ねじの条数が偶数であるときには360°を前記素材に形成予定の雌ねじの条数で除算した値に対し同条数から「1」を引いた値の半分の数を掛けた値の分だけ行われることを要旨とした。
【0022】
上記方法によれば、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際、雌ねじ加工工具における少なくとも一つのねじ山が、孔の内周面における形成済みの雌ねじに挿入されて同雌ねじに沿って変位することにより、上記雌ねじ加工工具のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。このため、雌ねじ加工工具を孔の他方側から一方側にねじ込む際に形成される雌ねじに関し、その雌ねじにおける形成済みの雌ねじに対する相対位置を適切な位置とすることができる。
【0023】
上述したガイドに関する効果を得るうえでは、雌ねじ加工工具を孔の一方側から他方側にねじ込む際に形成される雌ねじの数を多くする方が好ましいが、その雌ねじの数を多くすればするほど上記雌ねじ加工工具のねじ込みによって雌ねじを形成する際の加工抵抗が大きくなる。しかし、上記のように雌ねじ加工工具のねじ山の数を設定すれば、上記ガイドに関する効果を得つつ、雌ねじ加工工具を孔の一方側から他方側にねじ込んで雌ねじを形成する際の加工抵抗の増大を抑えるという効果を得ることができ、それら二つの効果をバランスよく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明を回転直線運動変換機構における雌ねじの形成された部品に適用した一実施形態について、図1〜図6を参照して説明する。
図1に示されるように、回転直線運動変換機構1は、軸方向へ延びる空間を内部に有するパイプ状のリングシャフト2と、リングシャフト2の内部に配置されて同シャフト2と同軸上で延びるサンシャフト3と、サンシャフト3の周囲にサンシャフト3及びリングシャフト2と平行に配置される複数のプラネタリシャフト4とを備えている。
【0025】
リングシャフト2は、パイプ状のリングシャフト本体21における前面寄りの部分(図中右寄りの部分)の内周面に前面リングギヤ22を嵌め込んで固定するとともに、同リングシャフト本体21における背面寄りの部分(図中左寄りの部分)の内周面に背面リングギヤ23を嵌め込んで固定したものである。上記リングシャフト本体21の長手方向中央部の内周面には多条の雌ねじ24が形成されている。
【0026】
サンシャフト3は、外周面に雄ねじ34を有するサンシャフト本体31の同雄ねじ34よりも前面側(図中の右側)に前面サンギヤ32を設けるとともに、同サンシャフト本体31の雄ねじ34よりも背面側(図中の左側)に背面サンギヤ33を設けたものである。上記前面サンギヤ32は、サンシャフト本体31と一体に形成されている。また、上記背面サンギヤ33は、サンシャフト本体31と別体となっており、サンシャフト本体31における背面寄りの部分の外周面に嵌め込むことにより同サンシャフト本体31に対しその軸線回りに一体回転可能に取り付けられている。
【0027】
プラネタリシャフト4は、外周面に雄ねじ44を有するプラネタリシャフト本体41の同雄ねじ44よりも前面側(図中の右側)の部分に前面プラネタリギヤ42を設けるとともに、同プラネタリシャフト本体41の雄ねじ44よりも背面側(図中の左側)に背面プラネタリギヤ43を設けたものである。上記雄ねじ44は、リングシャフト2の雌ねじ24と噛み合うとともに、サンシャフト3の雄ねじ34とも噛み合っている。上記前面プラネタリギヤ42は、プラネタリシャフト本体41と一体に形成されており、リングシャフト2の前面リングギヤ22と噛み合うとともに、サンシャフト3の前面サンギヤ32とも噛み合っている。上記背面プラネタリギヤ43は、プラネタリシャフト本体41と別体となっており、プラネタリシャフト本体41の雄ねじ44よりも背面寄りの部分に対し同プラネタリシャフト本体41の軸線回りに相対回転可能となるよう組み付けられている。
【0028】
以上のように構成された回転直線運動変換機構1においては、リングシャフト2に回転運動が入力される。このようにリングシャフト2に回転運動が入力されると、前面リングギヤ22と各前面プラネタリギヤ42との噛み合い、背面リングギヤ23と各背面プラネタリギヤ43との噛み合い、及び雌ねじ24と各雄ねじ44との噛み合いを通じて、回転運動するリングシャフト2から各プラネタリシャフト4への力の伝達が行われる。この力の伝達により、各プラネタリシャフト4が自身の軸線を中心に自転しつつサンシャフト3の軸線を中心に公転する遊星運動を行う。更に、こうした各プラネタリシャフト4の遊星運動が行われると、各前面プラネタリギヤ42と前面サンギヤ32との噛み合い、各背面プラネタリギヤ43と背面サンギヤ33との噛み合い、及び各雄ねじ44と雄ねじ34との噛み合いを通じて、遊星運動する各プラネタリシャフト4からサンシャフト3への力の伝達が行われる。このとき、サンシャフト3の回転方向への変位を規制しておけば、上記力の伝達を通じてサンシャフト3が軸線方向に変位する。
【0029】
次に、回転直線運動変換機構1のリングシャフト2に多条の雌ねじ24を形成する際に用いられる雌ねじ加工工具、及び同工具を用いた雌ねじの形成方法について説明する。
図2(a)に示されるように、雌ねじ加工工具51は、リングシャフト本体21(図1)を形成するための素材61に設けられた孔62の内径に対応した外径を有する円柱状の工具本体52と、素材61における孔62の内周面に雌ねじ24(図1)を形成するために工具本体52の外周面に形成されたねじ山53とを備えている。雌ねじ加工工具51における工具本体52の外径は、同本体52の長手方向中央部で最大となり、その長手方向中央部から同本体52の長手方向両端部に向かうほど小となっている。また、上記ねじ山53は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数に応じた数だけ工具本体52の外周面に設けられ、その工具本体52の軸線を中心とする螺旋状に延びている。
【0030】
素材61における孔62の内周面に雌ねじ24を形成する際には、雌ねじ加工工具51の軸線を上記孔62の中心線と一致させた状態で、同雌ねじ加工工具51が孔62に対しその一方側から他方側へとねじ込まれる。雌ねじ加工工具51が素材61の孔62にねじ込まれると、工具本体52の外周面に形成されたねじ山53が孔62の内周面を押圧し、それによって同内周面に雌ねじ24が形成されることとなる。従って、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数(例えば「5」)に等しい数のねじ山53を工具本体52の外周面の周方向について等間隔をおいて形成しておけば、雌ねじ加工工具を上述したように孔62に対しねじ込みことで、孔62の内周面に上記条数(この例では5条)の雌ねじ24を形成することが可能になる。
【0031】
ただし、形成予定の雌ねじ24の条数と等しい数のねじ山53の設けられた雌ねじ加工工具51を素材61の孔62にねじ込むと、各ねじ山53がそれぞれ孔62の内周面を押圧して雌ねじ24を形成することになるため、それら雌ねじ24を形成するための加工抵抗が大きなものとなることは避けられない。以下、こうした問題に対処するための雌ねじ加工工具51の構造、及び同雌ねじ加工工具51を用いた雌ねじの形成方法について説明する。
【0032】
図2(b)は、図2(a)の雌ねじ加工工具51を矢印A−A方向から見た断面図である。
雌ねじ加工工具51における工具本体52の外周面に形成されるねじ山53の数は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数よりも少ない数であって、且つ同条数の半分以上の数とされている。より具体的には、工具本体52に形成されるねじ山の数は、上記形成予定の雌ねじ24の条数が偶数である場合には同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、上記形成予定の雌ねじ24の条数が奇数である場合には同条数に「1」を足した数の半分の数とされる。このため、本実施形態のように形成予定の雌ねじ24の数が例えば「5」である場合には、工具本体52に形成されるねじ山53の数は「3」ということになる。
【0033】
また、雌ねじ加工工具51の各ねじ山53間における工具本体52の周方向についての角度間隔は、360°を素材61に形成予定の雌ねじ24の条数(この例では「5」)で除算した値X(この例では「72°」)の倍数に設定されている。より詳しくは、各ねじ山53間のうち、一箇所だけが値Xの3倍の値である216°という角度間隔を有し、多の箇所では値Xの1倍の値である72°という角度間隔を有している。
【0034】
図3〜図6は、上記雌ねじ加工工具51を用いた雌ねじ24の形成方法を示した斜視図である。
この雌ねじ24の形成方法では、素材61を固定した状態で図3に示されるように雌ねじ加工工具51が上記素材61の中心線と同一軸線上で延びるように配置される。その後、図4に示されるように、雌ねじ加工工具51が素材61の孔62の一方側(図中右側)の開口端から挿入され、雌ねじ加工工具51のねじ山53(図2(b))が孔62の内周面に当てられる。その状態で、雌ねじ加工工具51を孔62に対し一方側から他方側(図4の左側)へとねじ込むことで、言い換えれば同工具51を孔62の一方側から他方側に移動させつつ同工具51の軸線を中心とする矢印Y1方向に回転させることにより、孔62の内周面に上記ねじ山53の数に対応した数の雌ねじ24が形成される。
【0035】
このように雌ねじ加工工具51が孔62に対し一方側から他方側へとねじ込まれた後には、同雌ねじ加工工具51が図5に示されるように素材61の孔62を貫通して他方側に突き抜けた状態となり、同工具51におけるその軸線方向への移動及び同軸線を中心とする回転が停止される。このとき、雌ねじ加工工具51の各ねじ山53は、例えば図2(b)に示されるように位置する。
【0036】
雌ねじ加工工具51の回転停止後には、同工具51のねじ山53が孔62の内周面における雌ねじ24の形成されていない部分に対応して位置するよう、雌ねじ加工工具51をその軸線回りに上記値X(「72°」)の倍数分だけ回転される。この雌ねじ加工工具51の回転に関しては、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が偶数であるときには上記値X(「72°」)に対し同条数の半分の数を掛けた値の分だけ行われ、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が奇数であるときには上記値Xに対し同条数から「1」を引いた値の半分の数を掛けた値の分だけ行われる。従って、この実施形態のように上記形成予定の雌ねじ24の条数が「5」である場合、雌ねじ加工工具51は上記値X(「72°」)の2倍の値である144°だけ例えば図2(b)の右回転方向に回転される。これにより、雌ねじ加工工具51の各ねじ山53が図2(c)に示されるように位置することとなる。なお、図中の二点鎖線は、上述した雌ねじ加工工具51の孔62に対する一方側から他方側へのねじ込みにより、孔62の内周面に形成された各雌ねじ24の上記ねじ山53に対する周方向についての相対位置を示している。
【0037】
雌ねじ加工工具51を144°だけ回転させた後には、図6に示されるように、雌ねじ加工工具51が素材61の孔62の他方側(図中左側)の開口端から挿入され、雌ねじ加工工具51のねじ山53(図2(c))が孔62の内周面に当てられる。このとき、雌ねじ加工工具51の各ねじ山53のうちの一つが孔62の内周面に形成された各雌ねじ24のうちの一つに対応して位置する。その状態で、雌ねじ加工工具51が孔62に対し他方側から一方側(図6の右側)へとねじ込まれる。言い換えれば、雌ねじ加工工具51を孔62の他方側から一方側に移動させつつ、同工具51がその軸線を中心とする矢印Y2方向(図4の矢印Y1と逆の方向)に回転される。これにより、孔62の内周面における雌ねじ24の形成されていない部分に雌ねじ24が形成され、形成予定のすべての雌ねじ24、すなわち5条の雌ねじ24が孔62の内周面に周方向について等間隔をおいて形成されることとなる。
【0038】
なお、雌ねじ加工工具51を孔62の他方側から一方側にねじ込む際には、雌ねじ加工工具51における一つのねじ山53が孔62の内周面における形成済みの雌ねじ24に挿入されて同雌ねじ24に沿って変位する。このようにねじ山53が雌ねじ24に沿って変位することにより、それらねじ山53及び雌ねじ24が上記雌ねじ加工工具51のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。
【0039】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)雌ねじ加工工具51の孔62に対する一方側から他方側へのねじ込みと他方側から一方側へのねじ込みとによって、孔62の内周面に雌ねじ24を形成することが行われる。言い換えれば、孔62の内周面への雌ねじ24の形成が雌ねじ加工工具51の孔62に対する複数回のねじ込みによって実現される。従って、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を孔62の内周面に形成予定の雌ねじ24の数よりも少ない数として、同工具51の孔62に対する一回のねじ込みの際に形成される雌ねじ24の数を少なくすることができ、雌ねじ加工工具51のねじ込み一回毎の雌ねじ24の形成に際しての加工抵抗を低減することができるようになる。
【0040】
(2)雌ねじ加工工具51におけるねじ山53の数は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数の半分以上の数とされている。更に、雌ねじ加工工具51におけるねじ山53間の同工具51の軸線を中心とする角度間隔は、360°を上記形成予定の雌ねじ24の条数で除算した値X(72°)の倍数に設定されている。より詳しくは、各ねじ山53間のうち、一箇所だけが値Xの3倍の値の角度間隔を有し、多の箇所では値Xの1倍の値の角度間隔を有している。従って、素材61の孔62の内周面に形成予定の条数の雌ねじ24を形成する際には、それが以下の手順を行うことによって実現されるようになる。すなわち、雌ねじ加工工具51を素材61における孔62の一方側から他方側へとねじ込み、その後に雌ねじ加工工具51の各ねじ山53が上記孔62の内周面における雌ねじ24の形成されていない部分に対応して位置するよう雌ねじ加工工具51を値Xの2倍分だけ回転させ、その状態で雌ねじ加工工具51を孔62の他方側から一方側へとねじ込む。このように、雌ねじ加工工具51の孔62の一方側から他方側へのねじ込みと、同孔62に対する他方側から一方側へのねじ込みとを、それぞれ一回ずつ行うだけで、上記孔62の内周面に形成予定の数の雌ねじ24を形成することができるようになる。
【0041】
(3)雌ねじ加工工具51のねじ山53の数に関しては、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が偶数であるときには同条数の半分の数に「1」を足した数とされ、同形成予定の雌ねじ24の条数が奇数であるときには同条数に「1」を足した数の半分の数とされる。これにより、雌ねじ加工工具51を孔62に対し一方側から他方側にねじ込んだ後、値Xの倍数分だけ回転させた同工具51を孔62に対し他方側から一方側にねじ込む際、雌ねじ加工工具51のねじ山53(この例では一つのねじ山53)が、孔62の内周面における形成済みの雌ねじ24に挿入されて同雌ねじ24に沿って変位する。このようにねじ山53が雌ねじ24に沿って変位することにより、それらねじ山53及び雌ねじ24が上記雌ねじ加工工具51のねじ込みを行う際のガイドの役割を担うことになる。このため、雌ねじ加工工具51を孔62の他方側から一方側にねじ込む際に形成される雌ねじ24に関し、その雌ねじ24における形成済みの雌ねじ24に対する相対位置を適切な位置とすることができる。
【0042】
(4)上記(3)に記載したガイドの効果を得るうえでは、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を多くして、同工具51を孔62の一方側から他方側にねじ込む際に同孔62の内周面に形成される雌ねじ24の数を多くする方が好ましい。これは、雌ねじ加工工具51を孔62の他方側から一方側にねじ込む際、孔62の内周面に形成済みの雌ねじ24に挿入されるねじ山53の数を多くすることが可能になるためである。しかし、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を多くして、同工具51を孔62の一方側から他方側にねじ込む際に同孔62の内周面に形成される雌ねじ24の数を多くするほど、その雌ねじ加工工具51のねじ込みによって雌ねじ24を形成する際の加工抵抗が大きくなる。この点、上記(3)に記載したように雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を設定すれば、上記ガイドに関する効果を得つつ、雌ねじ加工工具51を孔62の一方側から他方側にねじ込んで雌ねじ24を形成する際の加工抵抗の増大を抑えるという効果を得ることができ、それら二つの効果をバランスよく得ることができる。
【0043】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・雌ねじ加工工具51のねじ山53の数に関しては、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が偶数であるときに同条数の半分の数に「1」を足した数よりも大きい数としたり、同形成予定の雌ねじ24の条数が奇数であるときに同条数に「1」を足した数の半分の数よりも大きい数としたりすることも可能である。この場合、上記(3)に記載したガイドに関する効果をより好適なものとすることができる。
【0044】
図7(a)は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が「5」である場合に、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を「4」とした例を示す断面図である。この場合、雌ねじ加工工具51を素材61の孔62に対し一方側から他方側にねじ込んだ後、同加工工具51が値X(72°)の1倍分だけ回転され、それによって雌ねじ加工工具51の各ねじ山53が例えば図7(a)の位置から図7(b)の位置へと変位する。この状態で、雌ねじ加工工具51を孔62に対し他方側から一方側にねじ込むと、同加工工具51の各ねじ山53のうちの三つが孔62の内周面に形成済みの雌ねじ24内に沿って変位しつつ、孔62における雌ねじ24が形成されていない部分に別のねじ山53によって雌ねじ24が形成される。このように三つのねじ山53及び三つの雌ねじ24によってガイドの役割が果たされるため、そのガイドに関する効果をより好適なものとすることができる。
【0045】
・雌ねじ加工工具51におけるねじ山53の数は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数の半分未満の数に設定することも可能である。なお、このときのねじ山53の数は複数であってもよいし、単数であってもよい。この場合、雌ねじ加工工具51の孔62に対する一回のねじ込みによる雌ねじ24の形成に際し、その形成に伴う加工抵抗をより小さく抑えることができるようになる。
【0046】
図8(a)は、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が「5」である場合に、雌ねじ加工工具51のねじ山53の数を「2」とした例を示す断面図である。この場合、雌ねじ加工工具51を素材61の孔62に対し一方側から他方側にねじ込んだ後、同加工工具51が値X(72°)の1倍分だけ回転され、それによって雌ねじ加工工具51の各ねじ山53が例えば図7(a)の位置から図7(b)の位置へと変位する。この状態で、雌ねじ加工工具51を孔62に対し他方側から一方側にねじ込むと、同加工工具51のねじ山53のうちの片方が孔62の内周面に形成済みの雌ねじ24内に沿って変位しつつ、孔62における雌ねじ24が形成されていない部分に他方のねじ山53によって雌ねじ24が形成される。そして、以上の手順を繰り返すことにより、孔62の内周面にすべての雌ねじ24が形成される。このように雌ねじ加工工具51の孔62に対する一回のねじ込みによって形成される雌ねじ24の数を少なくすることで、その雌ねじ24の形成に際しての加工抵抗を小さく抑えることができる。
【0047】
なお、雌ねじ加工工具51を素材61の孔62に対しねじ込んだ後、同加工工具51を値X(72°)の2倍分だけ回転させるようにすれば、多条の雌ねじ24を形成するための孔62に対する雌ねじ加工工具51のねじ込みの回数を減らすことができる。
【0048】
・雌ねじ加工工具51におけるねじ山53の数に関しては、素材61に形成予定の雌ねじ24の条数が偶数であるときに同条数の半分の数に設定してもよい。この場合、上記(2)に記載した効果を得ることはできる。
【0049】
・雌ねじ加工工具51におけるねじ山53間の同工具51の軸線を中心とする角度間隔を値Xの倍数に設定するに当たり、その倍数を上述した各実施形態に記載した値以外の値に設定してもよい。この場合でも上記(1)の効果が得られるようにはなる。
【0050】
・素材61に形成予定の雌ねじ24の条数を「5」以外の奇数にしたり、あるいは偶数にしたりしてもよい。
・雌ねじの形成対象として回転直線運動変換機構1のリングシャフト2を形成するための素材61を例示したが、それ以外の形成対象に本発明の雌ねじの形成方法を適用して雌ねじを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本実施形態の回転直線運動変換機構の内部構造を示す斜視図。
【図2】(a)は回転直線運動変換機構のリングシャフトを形成するための素材、及びその素材に雌ねじを形成するための雌ねじ加工工具を示す断面図であり、(b)は(a)の雌ねじ形成工具を矢印A−A方向から見た断面図であり、(c)は(b)の雌ねじ加工工具を値Xの2倍分だけ回転させた状態を示す断面図。
【図3】素材への雌ねじを形成する過程を示す斜視図。
【図4】素材への雌ねじを形成する過程を示す斜視図。
【図5】素材への雌ねじを形成する過程を示す斜視図。
【図6】素材への雌ねじを形成する過程を示す斜視図。
【図7】(a)及び(b)は、雌ねじ加工工具の他の例を示す断面図。
【図8】(a)及び(b)は、雌ねじ加工工具の他の例を示す断面図。
【符号の説明】
【0052】
1…回転直線運動変換機構、2…リングシャフト、3…サンシャフト、4…プラネタリシャフト、21…リングシャフト本体、22…前面リングギヤ、23…背面リングギヤ、24…雌ねじ、31…サンシャフト本体、32…前面サンギヤ、33…背面サンギヤ、34…雄ねじ、41…プラネタリシャフト本体、42…前面プラネタリギヤ、43…背面プラネタリギヤ、44…雄ねじ、51…雌ねじ加工工具、52…工具本体、53…ねじ山、61…素材、62…孔。
【出願人】 【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成19年5月16日(2007.5.16)
【代理人】 【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣

【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠


【公開番号】 特開2008−284571(P2008−284571A)
【公開日】 平成20年11月27日(2008.11.27)
【出願番号】 特願2007−130509(P2007−130509)