ボールねじ用ナット及びその製造方法
【課題】ボール戻し経路をなす凹部を、ナット素材の内周面に塑性加工で直接形成すると同時に、ナット素材の外周面に突出部を形成する。
【解決手段】カムスライダ３Ａに、Ｓ字状凹部１５用のＳ字状凸部３５だけでなくストッパー１０２用の凸部３６を形成する。カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３Ａの斜面３３に伝達された力で、両凸部３５，３６がナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部３５に押された部分が上側に移動し、凸部３６で径方向外側に押された部分が素材ホルダ２の凹み部２１ｂに押し込まれる。その結果、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ｂにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０２が形成される。
【解決手段】カムスライダ３Ａに、Ｓ字状凹部１５用のＳ字状凸部３５だけでなくストッパー１０２用の凸部３６を形成する。カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３Ａの斜面３３に伝達された力で、両凸部３５，３６がナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部３５に押された部分が上側に移動し、凸部３６で径方向外側に押された部分が素材ホルダ２の凹み部２１ｂに押し込まれる。その結果、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ｂにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０２が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじを構成するナット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
このようなボールねじは、一般的な産業用機械の位置決め装置等だけでなく、自動車、二輪車、船舶等の乗り物に搭載される電動アクチュエータにも使用されている。
【０００３】
ボールねじのボール戻し経路には循環チューブ方式やコマ方式などがあり、コマ方式の場合は、ボール戻し経路をなす凹部が形成されたコマをナットの貫通穴に嵌めている。これに対して、特許文献１には、ボール戻し経路をなす凹部（循環溝）を、ナット素材の内周面に塑性加工で直接形成することが記載されている。その形成方法を図１５を用いて説明する。
【０００４】
先ず、循環溝の形状に対応するＳ字状の凸部３７，３８を有する円筒状の加工ヘッド３０を備えた金型を用意する。そして、ナット素材１を、その軸方向を水平方向に向けて台２００の上に置き、ナット素材１の内部に加工ヘッド３０を入れて、凸部３７，３８を上に向け、基端部３０ａと先端部３０ｂを固定する。次に、この状態で、金型の上部材２０にプレス圧を掛けて下降させ、凸部３７，３８をナット素材１の内周面１１に押し当てることで、ナット素材１の内周面１１を塑性変形させる。
【０００５】
このようなボールねじ用ナットの製造方法において、ナットの外周面に突出部（フランジや、回転または軸方向のストッパー、加工時または取付時の位置決め、動力伝達、トルク伝達等を目的とした突起など）を形成する場合には、切削加工を採用している。
また、特許文献２には、ボール戻し経路をなす凹部（戻り溝）と螺旋溝（内ねじ溝）と外周面の突出部（外径面を形成する部分）を有するナットを、焼結合金で一体に成形することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８１０６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、切削加工によるナットの製造は、材料歩留まりが低く高コストであるという問題点を有する。また、焼結合金は密度が低いことに加えて気孔が存在するため、ナットとして十分な強度を有することが難しいという問題点を有する。
この発明の課題は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、材料歩留まりが高いことに加えて、安価で且つ高強度なボールねじ用ナットを製造可能な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のボールねじ用ナットの製造方法は、内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、前記ナットの内周面への前記凹部の形成と前記ナットの外周面への突出部の形成を、冷間鍛造で同時に行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明のボールねじ用ナットの製造方法は、内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、円筒状のナット素材に内挿され、その軸方向に沿って移動するカムドライバと、前記ナット素材とカムドライバとの間に配置され、前記凹部に対応する凸部が形成され、前記カムドライバの移動により前記凸部が前記ナットの径方向に移動するカムスライダと、前記ナット素材の軸方向両端面と外周面を拘束し、前記外周面を受ける内周面に凹み部が形成された拘束部材と、を有するカム機構の金型を用いたプレス法（冷間鍛造）により、前記凸部で前記ナット素材の内周面を押すことで、前記ナット素材の内周面に前記凹部を形成し、前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させることで、前記ナット素材の外周面に突出部を形成することを特徴とする。
【００１０】
この方法は以下の問題点を解決する。すなわち、特許文献１では、ナットの軸方向寸法が長く内径が小さい場合、金型の加工ヘッドが細長くなるため、強度が不足して破損し易くなるという問題点がある。また、前記凹部の形成に伴う材料の流れが制御できず、前記ナット素材の軸方向に向かうことで、ナット素材の軸方向両端面が変形して凸状になる。ナット素材の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、凸状になるとそのままでは螺旋溝加工精度が低下するという問題点もある。
【００１１】
この方法によれば、前記金型を用いたプレス法により、カム機構をなす斜面でカムドライバの前記軸方向への運動が前記径方向へ方向を変えてカムスライダに伝達され、カムスライダに形成された凸部がナット素材の内周面を押して塑性変形させることで、前記ナット素材の内周面に前記凹部が形成される。そして、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、特許文献１の方法と比較して前記金型に破損が生じ難い。
【００１２】
また、前記拘束部材により、前記ナット素材の軸方向両端面と外周面が拘束され、前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させて前記突出部を形成するため、前記凹部の形成時に、前記ナット素材の軸方向両端面が変形しにくくなる。ナット素材の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用した場合の螺旋溝加工精度が向上する。
【００１３】
また、この方法によれば、冷間鍛造で、前記凹部の形成と同時にナット素材の外周面に突出部が形成されるため、前記突出部を切削加工で形成した場合のように材料を無駄にすることがない。
請求項１または２記載のボールねじ用ナットの製造方法においては、前記突出部または前記突出部の内周面に形成された凹部またはテーパ面を、基準面または保持部として使用して次工程以降の加工を行うことができる。
【００１４】
請求項１または２記載の方法で製造されたボールねじ用ナットとして、前記突出部が、軸力伝達部、トルク伝達部、位置決め部、または取付部であるボールねじ用ナットが挙げられる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の方法によれば、材料歩留まりが高いことに加えて、加工コストも低減でき、安価で且つ高強度なボールねじ用ナットを製造することができる。
請求項２の方法によれば、ボール戻し経路をなす凹部を、ナット素材の内周面に塑性加工で直接形成する方法として、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、金型を破損することなく前記凹部を形成できるとともに、前記ナット素材の軸方向両端面の変形を抑制できる。また、前記凹部の形成と同時にナット素材の外周面に突出部が形成されるため、前記突出部を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の方法を説明する図である。
【図２】第１実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図３】図１（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態の方法を説明する図である。
【図５】第２実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図６】図４（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図７】第３実施形態の方法を説明する図である。
【図８】第３実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図９】図７（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１０】第４実施形態の方法を説明する図である。
【図１１】図１０（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１２】第５実施形態の方法を説明する図である。
【図１３】図１２（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１４】第６実施形態の金型を構成する素材ホルダを説明する図である。
【図１５】特許文献１の方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
この実施形態では、図１に示す方法で、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０１をＳ字状凹部１５の径方向外側に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置するカムスライダ３およびカムドライバ４と、を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面に、ストッパー１０１に対応する形状の凹み部２１ａが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００１８】
カムスライダ３は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、外周面３１と軸方向に平行な平面３２を有する略半円柱状部材であって、外周面３１をなす円の径は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａの径より僅かに小さい。カムスライダ３の平面３２には、径方向の中央部に、軸方向に延びる斜面３３が形成されている。この斜面３３は、軸方向一端（上端）の凹部３４の底面ライン３４ａと、平面３２の下端をなすライン３２ｄを結ぶ平面に相当する。また、Ｓ字状凹部１５に対応するＳ字状凸部３５が、カムスライダ３の外周面３１に形成されている。
【００１９】
カムドライバ４は、図２（ｃ）に示すように、長尺な板状部材であって、一方の側面４１がカムスライダ３の斜面３３と同じ傾斜の斜面になっている。他方の側面４２は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに沿った円周面となっている。カムドライバ４の軸方向寸法は、カムスライダ３の軸方向寸法より長い。また、カムドライバ４の厚さは、カムスライダ３の凹部３４の開口幅（斜面３３の両側面間の寸法）に相当する厚さより僅かに薄い。
【００２０】
カムスライダ３の斜面３１とカムドライバ４の傾斜した側面４１が、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、カムスライダ３を、凹部３４側を上にし、Ｓ字状凸部３５をナット素材１の内周面１１に向けて挿入する。その際に、カムスライダ３のＳ字状凸部３５を素材ホルダ２の凹み部２１ａに合わせる。
【００２１】
次に、カムスライダ３とナット素材１の間にカムドライバ４を挿入する。その際に、カムスライダ３の凹部３４にカムドライバ４の側面４１側の部分を嵌めて、カムスライダ３の斜面３３とカムドライバ４の傾斜した側面４１を接触させる。図１（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ４を上から押すと、カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３の斜面３３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ４の下向きの力がカムスライダ３を径方向外側へ動かす力に変換されて、カムドライ３に形成されたＳ字状凸部３５が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１の外周部に存在する材料が、素材ホルダ２の凹み部２１ａに押し込まれる。図１（ｂ）はこの状態を示す。
【００２２】
これにより、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ａにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０１が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図３に示す。
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ４に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部３５により径方向外側に押されたナット素材１の材料が凹み部２１ａに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００２３】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０１が形成されるため、ストッパー１０１を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０１が形成されるため、このストッパー１０１は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００２４】
［第２実施形態］
この実施形態では、図４に示す方法で、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０２を軸方向一端に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図４に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置するカムスライダ３Ａおよびカムドライバ４と、を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、ストッパー１０２に対応する形状の凹み部２１ｂが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００２５】
カムスライダ３Ａは、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、外周面３１と軸方向に平行な平面３２を有する略半円柱状部材であって、外周面３１をなす円の径は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａの径より僅かに小さい。カムスライダ３Ａの平面３２には、径方向の中央部に、軸方向に延びる斜面３３が形成されている。この斜面３３は、軸方向一端（上端）の凹部３４の底面ライン３４ａと、平面３２の下端をなすライン３２ｄを結ぶ平面に相当する。
【００２６】
カムスライダ３Ａの外周面３１に、Ｓ字状凹部１５に対応するＳ字状凸部３５が形成されている。カムスライダ３Ａの外周面３１には、さらに、凹み部２１ｂに対応する位置にストッパー１０２形成用の凸部３６が形成されている。
カムドライバ４は、図５（ｃ）に示すように、長尺な板状部材であって、一方の側面４１がカムスライダ３Ａの斜面３３と同じ傾斜の斜面になっている。他方の側面４２は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに沿った円周面となっている。カムドライバ４の軸方向寸法は、カムスライダ３Ａの軸方向寸法より長い。また、カムドライバ４の厚さは、カムスライダ３Ａの凹部３４の開口幅（斜面３３の両側面間の寸法）に相当する厚さより僅かに薄い。
【００２７】
カムスライダ３Ａの斜面３１とカムドライバ４の傾斜した側面４１が、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、カムスライダ３Ａを、凹部３４側を上にし、Ｓ字状凸部３５および凸部３６をナット素材１の内周面１１に向けて挿入する。その際に、カムスライダ３Ａの凸部３６を素材ホルダ２の凹み部２１ｂに合わせる。
【００２８】
次に、カムスライダ３Ａとナット素材１の間にカムドライバ４を挿入する。その際に、カムスライダ３Ａの凹部３４にカムドライバ４の側面４１側の部分を嵌めて、カムスライダ３Ａの斜面３３とカムドライバ４の傾斜した側面４１を接触させる。図４（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ４を上から押すと、カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３Ａの斜面３３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ４の下向きの力がカムスライダ３Ａを径方向外側へ動かす力に変換されて、カムスライダ３Ａに形成されたＳ字状凸部３５と凸部３６が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部３５に押された部分が上側に移動し、凸部３６で径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の凹み部２１ｂに押し込まれる。図５（ｂ）はこの状態を示す。
【００２９】
これにより、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ｂにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０２が形成される。また、ストッパー１０２の内側に、凸部３６に対応する凹部１６が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図６に示す。
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ４に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部３５と凸部３６により押されたナット素材１をなす材料が凹み部２１ｂに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００３０】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０２が形成されるため、ストッパー１０２を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０２が形成されるため、このストッパー１０２は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００３１】
［第３実施形態］
この実施形態では、図７に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出する一対のストッパー１０３を軸方向一端に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図７に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ５Ａ，５Ｂと、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの間に配置するカムドライバ６を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、一対のストッパー１０３に対応する形状の一対の凹み部２１ｃが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００３２】
各カムスライダ５Ａ，５Ｂは、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、ナット素材１の内径より僅かに小さい径の外周面５１を有する略半円柱状部材であって、外周面５１の反対面をなすライン５２はナット素材１の内径より小さい。よって、図８（ａ）に示すように、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１を、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに合わせて配置すると、両カムスライダ５Ａ，５Ｂのライン５２間に隙間５２ａが生じる。
【００３３】
両カムスライダ５Ａ，５Ｂの対向面（ライン５２に沿った面）５２ｂには、ライン５２の中央部に、軸方向に延びる斜面５３が形成されている。斜面５３は、軸方向一端（上端）の凹部５４の底面ライン５４ａと、下端のライン５２を結ぶ平面に相当する。また、２カ所の各Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂに対応させたＳ字状凸部５５ａ，５５ｂが、各カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１にそれぞれ形成されている。各カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１には、さらに、各凹み部２１ｃに対応する位置に、ストッパー１０３形成用の凸部５６が形成されている。
【００３４】
カムドライバ６は、図８（ｃ）に示すように、長尺な四角柱であって、両側面が斜面６１ａ，６１ｂになっている傾斜部６１と、両側面が互いに平行な面になっている基端部６２とからなる。カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂは、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３と同じである。カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂの幅は、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３の幅より少し小さい。よって、カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４にカムドライバ６の傾斜部６１が入る。
【００３５】
カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３とカムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂが、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ５Ａ，５Ｂを両斜面５３が向かい合うように挿入する。その際に、カムスライダ５Ａ，５Ｂの凸部５６を素材ホルダ２の各凹み部２１ｃに合わせる。
【００３６】
次に、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４間にカムドライバ６を挿入して、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３とカムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂを接触させる。図７（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ６を上から押すと、カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂから両カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ６の下向きの力が各カムスライダ５Ａ，５Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ５Ａ，５Ｂに形成されたＳ字状凸部５５ａ，５５ｂと凸部５６が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。
【００３７】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部５５ａ，５５ｂに押された部分が上側に移動し、凸部５６で径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の凹み部２１ｃに押し込まれる。図７（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、凹み部２１ｃにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０３が形成される。また、ストッパー１０３の内側に、凸部５６に対応する凹部１７が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図９に示す。
【００３８】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ６に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部５５と凸部５６により押されたナット素材１をなす材料が凹み部２１ｃに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００３９】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０３が形成されるため、ストッパー１０３を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０３が形成されるため、このストッパー１０３は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。このストッパー１０３にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。
【００４０】
［第４実施形態］
この実施形態では、図１０に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の軸方向一端の外周部にフランジ１０４を、内周部にテーパ面１８を形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１０に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂと、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの間に配置するカムドライバ８を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、フランジ１０４に対応する形状の周溝（凹み部）２１ｄが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００４１】
カムスライダ７Ａ，７Ｂは、第３実施形態のカムスライダ５Ａ，５Ｂから、軸方向で凸部５６が形成されている側の端部が凸部５６を含めて切り取られた形状であり、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３を同じ斜面７３と、２カ所の各Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂに対応させたＳ字状突起７５ａ，７５ｂを有している。
カムドライバ８は、カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３と同じ斜面８１ａ，８１ｂを有する傾斜部８１と、テーパ面１８に対応するテーパ面８２ａが形成された基端部８２からなる。カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂが、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂを両斜面７３が向かい合うように挿入する。
【００４２】
次に、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３が形成された凹部（カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４と同じ）間にカムドライバ８を挿入して、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂを接触させる。図１０（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ８を上から押すと、カムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂから両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ８の下向きの力が各カムスライダ７Ａ，７Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ７Ａ，７Ｂに形成されたＳ字状凸部７５ａ，７５ｂが、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。さらに、カムドライバ８のテーパ面８２ａが、ナット素材１の内周面１１の上部を押して塑性変形させる。
【００４３】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部７５ａ，７５ｂに押された部分が上側に移動し、テーパ面８２ａで径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の周溝２１ｄに押し込まれる。図１０（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、周溝２１ｄにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にフランジ１０４が形成される。また、フランジ１０４の内側に、テーパ面８２ａに対応するテーパ面１８が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図１１に示す。
【００４４】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ８に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５ａ，１５ｂを形成することができる。また、Ｓ字状凸部７５ａ，７５ｂとテーパ面１８により押されたナット素材１をなす材料が周溝２１ｄに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
さらに、Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂの形成と同時にナット素材１の外周面にフランジ（突出部）１０４が形成されるため、フランジ１０４を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでフランジ１０４が形成されるため、このフランジ１０４は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００４５】
このフランジ１０４は、ナットの外周に軸受などの部品を取り付けるツバとして使用できる。テーパ面１８はナット素材１の外周面に研磨加工を行う場合のセンタ（円筒研磨の際の回転中心を出す面）として使用できる。また、このフランジ１０４にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。また、このフランジ１０４の外周部に歯切りを行って歯車を形成することもできる。
なお、ナット素材１の外周部に歯車を形成する方法として、素材ホルダ２の内周面に、単純な円筒状の凹み部である周溝２１ｄではなく、歯車の歯に対応する凹凸形状の凹み部を形成することにより、塑性加工で歯車状の突出部を形成した後、切削等の除去加工で仕上げを行う方法を採用することもできる。
【００４６】
［第５実施形態］
この実施形態では、図１２に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の軸方向一端の内周部にテーパ面１８を形成し、軸方向中心の外周部にフランジ１０５を形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１２に示すように、ナット素材１を保持する素材ホルダ９と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂと、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの間に配置するカムドライバ８を備えている。カムスライダ７Ａ，７Ｂとカムドライバ８は、第４実施形態で使用しているものと同じものである。
素材ホルダ９は、ナット素材１の軸方向中心より上側に配置される上部材９１と、下側に配置される下部材９２とからなる。下部材９２は、ナット素材１の軸方向下半分を保持する凹部９２ａを有し、凹部９２ａの内周面の上端に、フランジ１０５の厚さ方向半分に対応する形状の周溝９２ｄが形成されている。
【００４７】
上部材９１は、ナット素材１の軸方向上半分の外周面を保持する内周面９１ａと、上端面を押える蓋部９１ｂを有し、内周面９１ａの下端に、フランジ１０５の厚さ方向半分に対応する形状の周溝９１ｄが形成されている。素材ホルダ９が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材に相当する
この金型を用い、先ず、素材ホルダ９の下部材９２の凹部９２ａにナット素材１の下部分を配置して、ナット素材１の上部分に上部材９１を被せることで、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。この状態で、上部材９１の周溝９１ｄと下部材９２の周溝９２ｄにより、ナット素材１の外周面を突出させる周溝（凹み部）９ｄが形成される。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂを両斜面７３が向かい合うように挿入する。
【００４８】
次に、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３が形成された凹部（カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４と同じ）間にカムドライバ８を挿入して、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂを接触させる。図１２（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ８を上から押すと、カムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂから両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ８の下向きの力が各カムスライダ７Ａ，７Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ７Ａ，７Ｂに形成されたＳ字状凸部７５ａ，７５ｂが、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。さらに、カムドライバ８のテーパ面８２ａが、ナット素材１の内周面１１の上部を押して塑性変形させる。
【００４９】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部７５ａ，７５ｂに押された部分が上側に移動し、テーパ面８２ａで径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の周溝９ｄに押し込まれる。図１２（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、周溝９ｄにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にフランジ１０５が形成される。また、軸方向一端の内周面に、テーパ面８２ａに対応するテーパ面１８が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図１３に示す。
【００５０】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ８に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５ａ，１５ｂを形成することができる。また、Ｓ字状凸部７５ａ，７５ｂとテーパ面１８により押されたナット素材１をなす材料が周溝９ｄに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００５１】
さらに、Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂの形成と同時にナット素材１の外周面にフランジ（突出部）１０５が形成されるため、フランジ１０５を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでフランジ１０５が形成されるため、このフランジ１０５は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００５２】
このフランジ１０５は、ナットの外周に軸受などの部品を取り付けるツバとして使用できる。テーパ面１８はナット素材１の外周面に研磨加工を行う場合のセンタ（円筒研磨の際の回転中心を出す面）として使用できる。また、このフランジ１０５にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。また、このフランジ１０５の外周部に歯切りを行って歯車を形成することもできる。
【００５３】
なお、ナット素材１の外周部に歯車を形成する方法として、素材ホルダ２の内周面に、単純な円筒状の凹み部である周溝９ｄではなく、歯車の歯に対応する凹凸形状の凹み部を形成することにより、塑性加工で歯車状の突出部を形成した後、切削等の除去加工で仕上げを行う方法を採用することもできる。
また、この実施形態では、ナット素材１の軸方向に垂直な面で、上部材９１と下部材９２に分割された素材ホルダ９を使用している。そして、上部材９１および下部材９２の分割面に、ナット素材１の外周面を突出させる周溝（凹み部）９ｄを構成する周溝９１ｄ，周溝９２ｄを設けている。このように、ナット素材１の軸方向のフランジ１０５を形成する位置に分割面を設定することで、ナット素材１の軸方向の任意の位置にフランジ１０５を容易に形成することができる。
【００５４】
［第６実施形態］
ナット素材１の外周面に、回転ストッパー等の平行精度が厳しい二面を有する突出部を形成する場合には、図１４に示すように、ナット素材１の軸方向に対して平行な面で分割された素材ホルダ２Ａを使用することが好ましい。図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図（分割面が見える図）は、図４の素材ホルダ２の断面図と同じである。
図１４（ａ）は、素材ホルダ２Ａにナット素材１を配置した後であって、図４（ａ）に示されている蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を挿入する前の状態を示す平面図である。図１４（ｂ）は、ナット素材１にＳ字状凹部１５と凹部１６とストッパー１０２を形成した後、図４（ｂ）に示されている蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を外した状態を示す平面図である。
【００５５】
すなわち、この実施形態では、第２実施形態と同様に、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０２を軸方向一端に形成する（ナット素材１を図６に示す状態にする）。
素材ホルダ２Ａは、二つの分割体２５，２６からなる。各分割体２５，２６には、図４の凹部２１が二分割された凹部２１Ａが形成されている。各分割体２５，２６の分割面２５ａ，２６ａに、ストッパー１０２の幅方向半分に対応する形状の凹部２５ｂ，２６ｂが形成されている。これらの凹部２５ｂ，２６ｂの互いに平行な面２５１ｂ，２６１ｂは、図１４（ａ）に示すように、分割面２５ａ，２６ａと平行に形成されている。二つの分割体２５，２６を分割面２５ａ，２６ａで合わせると、これらの凹部２５ｂ，２６ｂでストッパー１０２に対応する形状の凹み部２１ｂが形成される。
【００５６】
通常、素材ホルダの内面の分割面に対して平行な面には、抜き勾配（成形物を素材ホルダから外し易くするための傾斜）が形成されない。そのため、互いに平行な面を精度良く形成するためには、分割面に対して平行な面を使用することが好ましい。よって、この実施形態では、ストッパー１０２の互いに平行な二面１０２ａ，１０２ｂ（図１４（ｂ）に表示）を形成する二面２５１ｂ，２６１ｂを、分割面２５ａ，２６ａに対して平行に形成している。
【００５７】
この素材ホルダ２Ａと、第２実施形態と同じ蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を使用して、第２実施形態と同じ方法で、ナット素材１に、Ｓ字状凹部１５と凹部１６とストッパー１０２を形成する。その際、分割体２５，２６の凹部２５ｂ，２６ｂの面２５１ｂ，２６１ｂが分割面２５ａ，２６ａと平行なため、これらの面２５１ｂ，２６１ｂが転写されるストッパー１０２の互いに平行な二面１０２ａ，１０２ｂの平行精度が高くなる。
【００５８】
また、第５実施形態のように、ナット素材１の軸方向に垂直な面で分割された素材ホルダ９では、分割面に垂直なナット素材１の軸方向に抜き勾配が形成される。よって、素材ホルダの分割面を、ナット素材の軸方向に対して垂直な面に形成した場合よりも平行な面に形成した方が、ナット素材の外周部に形成する突出部の軸方向での外径寸法を均一にするという点で好ましい。
なお、素材ホルダの凹み部の内面にローレットやセレーション用の凹凸を形成することにより、ナット素材にＳ字状凹部と同時にローレットやセレーションを形成することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ナット素材
１１ ナット素材の内周面
１１ａ ナット素材の内周面をなす円
１５ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１５ａ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１５ｂ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１６ 凹部
１７ 凹部
１８ テーパ面
１０１ ストッパー（突出部）
１０２ ストッパー（突出部）
１０２ａ，１０２ｂ ストッパー１０２の互いに平行な二面
１０３ ストッパー（突出部）
１０４ フランジ（突出部）
１０５ フランジ（突出部）
２ 素材ホルダ
２Ａ 素材ホルダ
２１ 凹部（拘束部材）
２１ａ 凹み部
２１ｂ 凹み部
２１ｃ 凹み部
２１ｄ 周溝（凹み部）
２２ 蓋部材（拘束部材）
２５，２６ 素材ホルダ２Ａの分割体
２５ａ，２６ａ 分割面
２５ｂ，２６ｂ 凹部
２５１ｂ，２６１ｂ 凹部の面
３ カムスライダ
３Ａ カムスライダ
３３ カムスライダの斜面（カム機構）
３５ Ｓ字状凸部
３６ ストッパー形成用の凸部
４ カムドライバ
４１ カムドライバの傾斜した側面（カム機構）
４２ 円周状の側面
５Ａ カムスライダ
５Ｂ カムスライダ
５３ カムスライダの斜面（カム機構）
５５ａ Ｓ字状凸部
５５ｂ Ｓ字状凸部
５６ ストッパー形成用の凸部
６ カムドライバ
６１ 傾斜部
６１ａ カムドライバの斜面（カム機構）
６１ｂ カムドライバの斜面（カム機構）
６２ 基端部
７Ａ，７Ｂ カムスライダ
７３ カムスライダの斜面（カム機構）
７５ａ Ｓ字状凸部
７５ｂ Ｓ字状凸部
８ カムドライバ
８１ 傾斜部
８１ａ カムドライバの斜面（カム機構）
８１ｂ カムドライバの斜面（カム機構）
８２ 基端部
８２ａ テーパ面
９ 素材ホルダ（拘束部材）
９ｄ 周溝（凹み部）
９１ 上部材
９１ａ 上部材の内周面
９１ｂ 上部材の蓋部
９１ｄ 上部材の周溝
９２ 下部材
９２ａ 下部材の凹部
９２ｄ 下部材の周溝
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールねじを構成するナット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじは、内周面に螺旋溝が形成されたナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動する装置である。
このようなボールねじは、一般的な産業用機械の位置決め装置等だけでなく、自動車、二輪車、船舶等の乗り物に搭載される電動アクチュエータにも使用されている。
【０００３】
ボールねじのボール戻し経路には循環チューブ方式やコマ方式などがあり、コマ方式の場合は、ボール戻し経路をなす凹部が形成されたコマをナットの貫通穴に嵌めている。これに対して、特許文献１には、ボール戻し経路をなす凹部（循環溝）を、ナット素材の内周面に塑性加工で直接形成することが記載されている。その形成方法を図１５を用いて説明する。
【０００４】
先ず、循環溝の形状に対応するＳ字状の凸部３７，３８を有する円筒状の加工ヘッド３０を備えた金型を用意する。そして、ナット素材１を、その軸方向を水平方向に向けて台２００の上に置き、ナット素材１の内部に加工ヘッド３０を入れて、凸部３７，３８を上に向け、基端部３０ａと先端部３０ｂを固定する。次に、この状態で、金型の上部材２０にプレス圧を掛けて下降させ、凸部３７，３８をナット素材１の内周面１１に押し当てることで、ナット素材１の内周面１１を塑性変形させる。
【０００５】
このようなボールねじ用ナットの製造方法において、ナットの外周面に突出部（フランジや、回転または軸方向のストッパー、加工時または取付時の位置決め、動力伝達、トルク伝達等を目的とした突起など）を形成する場合には、切削加工を採用している。
また、特許文献２には、ボール戻し経路をなす凹部（戻り溝）と螺旋溝（内ねじ溝）と外周面の突出部（外径面を形成する部分）を有するナットを、焼結合金で一体に成形することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８１０６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、切削加工によるナットの製造は、材料歩留まりが低く高コストであるという問題点を有する。また、焼結合金は密度が低いことに加えて気孔が存在するため、ナットとして十分な強度を有することが難しいという問題点を有する。
この発明の課題は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、材料歩留まりが高いことに加えて、安価で且つ高強度なボールねじ用ナットを製造可能な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明のボールねじ用ナットの製造方法は、内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、前記ナットの内周面への前記凹部の形成と前記ナットの外周面への突出部の形成を、冷間鍛造で同時に行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明のボールねじ用ナットの製造方法は、内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、円筒状のナット素材に内挿され、その軸方向に沿って移動するカムドライバと、前記ナット素材とカムドライバとの間に配置され、前記凹部に対応する凸部が形成され、前記カムドライバの移動により前記凸部が前記ナットの径方向に移動するカムスライダと、前記ナット素材の軸方向両端面と外周面を拘束し、前記外周面を受ける内周面に凹み部が形成された拘束部材と、を有するカム機構の金型を用いたプレス法（冷間鍛造）により、前記凸部で前記ナット素材の内周面を押すことで、前記ナット素材の内周面に前記凹部を形成し、前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させることで、前記ナット素材の外周面に突出部を形成することを特徴とする。
【００１０】
この方法は以下の問題点を解決する。すなわち、特許文献１では、ナットの軸方向寸法が長く内径が小さい場合、金型の加工ヘッドが細長くなるため、強度が不足して破損し易くなるという問題点がある。また、前記凹部の形成に伴う材料の流れが制御できず、前記ナット素材の軸方向に向かうことで、ナット素材の軸方向両端面が変形して凸状になる。ナット素材の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、凸状になるとそのままでは螺旋溝加工精度が低下するという問題点もある。
【００１１】
この方法によれば、前記金型を用いたプレス法により、カム機構をなす斜面でカムドライバの前記軸方向への運動が前記径方向へ方向を変えてカムスライダに伝達され、カムスライダに形成された凸部がナット素材の内周面を押して塑性変形させることで、前記ナット素材の内周面に前記凹部が形成される。そして、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、特許文献１の方法と比較して前記金型に破損が生じ難い。
【００１２】
また、前記拘束部材により、前記ナット素材の軸方向両端面と外周面が拘束され、前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させて前記突出部を形成するため、前記凹部の形成時に、前記ナット素材の軸方向両端面が変形しにくくなる。ナット素材の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用した場合の螺旋溝加工精度が向上する。
【００１３】
また、この方法によれば、冷間鍛造で、前記凹部の形成と同時にナット素材の外周面に突出部が形成されるため、前記突出部を切削加工で形成した場合のように材料を無駄にすることがない。
請求項１または２記載のボールねじ用ナットの製造方法においては、前記突出部または前記突出部の内周面に形成された凹部またはテーパ面を、基準面または保持部として使用して次工程以降の加工を行うことができる。
【００１４】
請求項１または２記載の方法で製造されたボールねじ用ナットとして、前記突出部が、軸力伝達部、トルク伝達部、位置決め部、または取付部であるボールねじ用ナットが挙げられる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の方法によれば、材料歩留まりが高いことに加えて、加工コストも低減でき、安価で且つ高強度なボールねじ用ナットを製造することができる。
請求項２の方法によれば、ボール戻し経路をなす凹部を、ナット素材の内周面に塑性加工で直接形成する方法として、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、金型を破損することなく前記凹部を形成できるとともに、前記ナット素材の軸方向両端面の変形を抑制できる。また、前記凹部の形成と同時にナット素材の外周面に突出部が形成されるため、前記突出部を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の方法を説明する図である。
【図２】第１実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図３】図１（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態の方法を説明する図である。
【図５】第２実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図６】図４（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図７】第３実施形態の方法を説明する図である。
【図８】第３実施形態の方法で使用するカムスライダを示す平面図（ａ）および斜視図（ｂ）と、カムドライバを示す斜視図（ｃ）である。
【図９】図７（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１０】第４実施形態の方法を説明する図である。
【図１１】図１０（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１２】第５実施形態の方法を説明する図である。
【図１３】図１２（ｂ）の状態で金型から外したナット素材を示す斜視図である。
【図１４】第６実施形態の金型を構成する素材ホルダを説明する図である。
【図１５】特許文献１の方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
この実施形態では、図１に示す方法で、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０１をＳ字状凹部１５の径方向外側に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置するカムスライダ３およびカムドライバ４と、を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面に、ストッパー１０１に対応する形状の凹み部２１ａが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００１８】
カムスライダ３は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、外周面３１と軸方向に平行な平面３２を有する略半円柱状部材であって、外周面３１をなす円の径は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａの径より僅かに小さい。カムスライダ３の平面３２には、径方向の中央部に、軸方向に延びる斜面３３が形成されている。この斜面３３は、軸方向一端（上端）の凹部３４の底面ライン３４ａと、平面３２の下端をなすライン３２ｄを結ぶ平面に相当する。また、Ｓ字状凹部１５に対応するＳ字状凸部３５が、カムスライダ３の外周面３１に形成されている。
【００１９】
カムドライバ４は、図２（ｃ）に示すように、長尺な板状部材であって、一方の側面４１がカムスライダ３の斜面３３と同じ傾斜の斜面になっている。他方の側面４２は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに沿った円周面となっている。カムドライバ４の軸方向寸法は、カムスライダ３の軸方向寸法より長い。また、カムドライバ４の厚さは、カムスライダ３の凹部３４の開口幅（斜面３３の両側面間の寸法）に相当する厚さより僅かに薄い。
【００２０】
カムスライダ３の斜面３１とカムドライバ４の傾斜した側面４１が、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、カムスライダ３を、凹部３４側を上にし、Ｓ字状凸部３５をナット素材１の内周面１１に向けて挿入する。その際に、カムスライダ３のＳ字状凸部３５を素材ホルダ２の凹み部２１ａに合わせる。
【００２１】
次に、カムスライダ３とナット素材１の間にカムドライバ４を挿入する。その際に、カムスライダ３の凹部３４にカムドライバ４の側面４１側の部分を嵌めて、カムスライダ３の斜面３３とカムドライバ４の傾斜した側面４１を接触させる。図１（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ４を上から押すと、カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３の斜面３３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ４の下向きの力がカムスライダ３を径方向外側へ動かす力に変換されて、カムドライ３に形成されたＳ字状凸部３５が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１の外周部に存在する材料が、素材ホルダ２の凹み部２１ａに押し込まれる。図１（ｂ）はこの状態を示す。
【００２２】
これにより、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ａにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０１が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図３に示す。
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ４に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部３５により径方向外側に押されたナット素材１の材料が凹み部２１ａに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００２３】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０１が形成されるため、ストッパー１０１を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０１が形成されるため、このストッパー１０１は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００２４】
［第２実施形態］
この実施形態では、図４に示す方法で、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０２を軸方向一端に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図４に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置するカムスライダ３Ａおよびカムドライバ４と、を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、ストッパー１０２に対応する形状の凹み部２１ｂが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００２５】
カムスライダ３Ａは、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、外周面３１と軸方向に平行な平面３２を有する略半円柱状部材であって、外周面３１をなす円の径は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａの径より僅かに小さい。カムスライダ３Ａの平面３２には、径方向の中央部に、軸方向に延びる斜面３３が形成されている。この斜面３３は、軸方向一端（上端）の凹部３４の底面ライン３４ａと、平面３２の下端をなすライン３２ｄを結ぶ平面に相当する。
【００２６】
カムスライダ３Ａの外周面３１に、Ｓ字状凹部１５に対応するＳ字状凸部３５が形成されている。カムスライダ３Ａの外周面３１には、さらに、凹み部２１ｂに対応する位置にストッパー１０２形成用の凸部３６が形成されている。
カムドライバ４は、図５（ｃ）に示すように、長尺な板状部材であって、一方の側面４１がカムスライダ３Ａの斜面３３と同じ傾斜の斜面になっている。他方の側面４２は、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに沿った円周面となっている。カムドライバ４の軸方向寸法は、カムスライダ３Ａの軸方向寸法より長い。また、カムドライバ４の厚さは、カムスライダ３Ａの凹部３４の開口幅（斜面３３の両側面間の寸法）に相当する厚さより僅かに薄い。
【００２７】
カムスライダ３Ａの斜面３１とカムドライバ４の傾斜した側面４１が、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、カムスライダ３Ａを、凹部３４側を上にし、Ｓ字状凸部３５および凸部３６をナット素材１の内周面１１に向けて挿入する。その際に、カムスライダ３Ａの凸部３６を素材ホルダ２の凹み部２１ｂに合わせる。
【００２８】
次に、カムスライダ３Ａとナット素材１の間にカムドライバ４を挿入する。その際に、カムスライダ３Ａの凹部３４にカムドライバ４の側面４１側の部分を嵌めて、カムスライダ３Ａの斜面３３とカムドライバ４の傾斜した側面４１を接触させる。図４（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ４を上から押すと、カムドライバ４の傾斜した側面４１からカムスライダ３Ａの斜面３３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ４の下向きの力がカムスライダ３Ａを径方向外側へ動かす力に変換されて、カムスライダ３Ａに形成されたＳ字状凸部３５と凸部３６が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部３５に押された部分が上側に移動し、凸部３６で径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の凹み部２１ｂに押し込まれる。図５（ｂ）はこの状態を示す。
【００２９】
これにより、ナット素材１の内周面１１にＳ字状凹部１５が形成され、凹み部２１ｂにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０２が形成される。また、ストッパー１０２の内側に、凸部３６に対応する凹部１６が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図６に示す。
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ４に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部３５と凸部３６により押されたナット素材１をなす材料が凹み部２１ｂに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００３０】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０２が形成されるため、ストッパー１０２を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０２が形成されるため、このストッパー１０２は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００３１】
［第３実施形態］
この実施形態では、図７に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出する一対のストッパー１０３を軸方向一端に形成する。
この実施形態で使用する金型は、図７に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ５Ａ，５Ｂと、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの間に配置するカムドライバ６を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、一対のストッパー１０３に対応する形状の一対の凹み部２１ｃが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００３２】
各カムスライダ５Ａ，５Ｂは、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、ナット素材１の内径より僅かに小さい径の外周面５１を有する略半円柱状部材であって、外周面５１の反対面をなすライン５２はナット素材１の内径より小さい。よって、図８（ａ）に示すように、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１を、ナット素材１の内周面１１をなす円１１ａに合わせて配置すると、両カムスライダ５Ａ，５Ｂのライン５２間に隙間５２ａが生じる。
【００３３】
両カムスライダ５Ａ，５Ｂの対向面（ライン５２に沿った面）５２ｂには、ライン５２の中央部に、軸方向に延びる斜面５３が形成されている。斜面５３は、軸方向一端（上端）の凹部５４の底面ライン５４ａと、下端のライン５２を結ぶ平面に相当する。また、２カ所の各Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂに対応させたＳ字状凸部５５ａ，５５ｂが、各カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１にそれぞれ形成されている。各カムスライダ５Ａ，５Ｂの外周面５１には、さらに、各凹み部２１ｃに対応する位置に、ストッパー１０３形成用の凸部５６が形成されている。
【００３４】
カムドライバ６は、図８（ｃ）に示すように、長尺な四角柱であって、両側面が斜面６１ａ，６１ｂになっている傾斜部６１と、両側面が互いに平行な面になっている基端部６２とからなる。カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂは、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３と同じである。カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂの幅は、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３の幅より少し小さい。よって、カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４にカムドライバ６の傾斜部６１が入る。
【００３５】
カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３とカムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂが、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ５Ａ，５Ｂを両斜面５３が向かい合うように挿入する。その際に、カムスライダ５Ａ，５Ｂの凸部５６を素材ホルダ２の各凹み部２１ｃに合わせる。
【００３６】
次に、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４間にカムドライバ６を挿入して、両カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３とカムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂを接触させる。図７（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ６を上から押すと、カムドライバ６の斜面６１ａ，６１ｂから両カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ６の下向きの力が各カムスライダ５Ａ，５Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ５Ａ，５Ｂに形成されたＳ字状凸部５５ａ，５５ｂと凸部５６が、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。
【００３７】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部５５ａ，５５ｂに押された部分が上側に移動し、凸部５６で径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の凹み部２１ｃに押し込まれる。図７（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、凹み部２１ｃにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にストッパー１０３が形成される。また、ストッパー１０３の内側に、凸部５６に対応する凹部１７が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図９に示す。
【００３８】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ６に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５を形成することができる。また、Ｓ字状凸部５５と凸部５６により押されたナット素材１をなす材料が凹み部２１ｃに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００３９】
さらに、Ｓ字状凹部１５の形成と同時にナット素材１の外周面にストッパー（突出部）１０３が形成されるため、ストッパー１０３を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでストッパー１０３が形成されるため、このストッパー１０３は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。このストッパー１０３にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。
【００４０】
［第４実施形態］
この実施形態では、図１０に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の軸方向一端の外周部にフランジ１０４を、内周部にテーパ面１８を形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１０に示すように、ナット素材１を保持する凹部２１を有する素材ホルダ２と、ナット素材１の上端面を拘束する蓋部材２２と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂと、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの間に配置するカムドライバ８を備えている。素材ホルダ２の凹部２１の内周面の上端に、フランジ１０４に対応する形状の周溝（凹み部）２１ｄが形成されている。素材ホルダ２の凹部２１と蓋部材２２が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材を構成する。
【００４１】
カムスライダ７Ａ，７Ｂは、第３実施形態のカムスライダ５Ａ，５Ｂから、軸方向で凸部５６が形成されている側の端部が凸部５６を含めて切り取られた形状であり、カムスライダ５Ａ，５Ｂの斜面５３を同じ斜面７３と、２カ所の各Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂに対応させたＳ字状突起７５ａ，７５ｂを有している。
カムドライバ８は、カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３と同じ斜面８１ａ，８１ｂを有する傾斜部８１と、テーパ面１８に対応するテーパ面８２ａが形成された基端部８２からなる。カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂが、金型のカム機構を構成する。
この金型を用い、先ず、素材ホルダ２の凹部２１にナット素材１を配置し、ナット素材１の上端面に蓋部材２２を載せて、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂを両斜面７３が向かい合うように挿入する。
【００４２】
次に、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３が形成された凹部（カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４と同じ）間にカムドライバ８を挿入して、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂを接触させる。図１０（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ８を上から押すと、カムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂから両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ８の下向きの力が各カムスライダ７Ａ，７Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ７Ａ，７Ｂに形成されたＳ字状凸部７５ａ，７５ｂが、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。さらに、カムドライバ８のテーパ面８２ａが、ナット素材１の内周面１１の上部を押して塑性変形させる。
【００４３】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部７５ａ，７５ｂに押された部分が上側に移動し、テーパ面８２ａで径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の周溝２１ｄに押し込まれる。図１０（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、周溝２１ｄにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にフランジ１０４が形成される。また、フランジ１０４の内側に、テーパ面８２ａに対応するテーパ面１８が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図１１に示す。
【００４４】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ８に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５ａ，１５ｂを形成することができる。また、Ｓ字状凸部７５ａ，７５ｂとテーパ面１８により押されたナット素材１をなす材料が周溝２１ｄに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
さらに、Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂの形成と同時にナット素材１の外周面にフランジ（突出部）１０４が形成されるため、フランジ１０４を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでフランジ１０４が形成されるため、このフランジ１０４は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００４５】
このフランジ１０４は、ナットの外周に軸受などの部品を取り付けるツバとして使用できる。テーパ面１８はナット素材１の外周面に研磨加工を行う場合のセンタ（円筒研磨の際の回転中心を出す面）として使用できる。また、このフランジ１０４にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。また、このフランジ１０４の外周部に歯切りを行って歯車を形成することもできる。
なお、ナット素材１の外周部に歯車を形成する方法として、素材ホルダ２の内周面に、単純な円筒状の凹み部である周溝２１ｄではなく、歯車の歯に対応する凹凸形状の凹み部を形成することにより、塑性加工で歯車状の突出部を形成した後、切削等の除去加工で仕上げを行う方法を採用することもできる。
【００４６】
［第５実施形態］
この実施形態では、図１２に示す方法で、ナット素材１の内周面の２カ所にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５ａ，１５ｂを形成すると同時に、ナット素材１の軸方向一端の内周部にテーパ面１８を形成し、軸方向中心の外周部にフランジ１０５を形成する。
この実施形態で使用する金型は、図１２に示すように、ナット素材１を保持する素材ホルダ９と、ナット素材１の内部に配置する１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂと、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの間に配置するカムドライバ８を備えている。カムスライダ７Ａ，７Ｂとカムドライバ８は、第４実施形態で使用しているものと同じものである。
素材ホルダ９は、ナット素材１の軸方向中心より上側に配置される上部材９１と、下側に配置される下部材９２とからなる。下部材９２は、ナット素材１の軸方向下半分を保持する凹部９２ａを有し、凹部９２ａの内周面の上端に、フランジ１０５の厚さ方向半分に対応する形状の周溝９２ｄが形成されている。
【００４７】
上部材９１は、ナット素材１の軸方向上半分の外周面を保持する内周面９１ａと、上端面を押える蓋部９１ｂを有し、内周面９１ａの下端に、フランジ１０５の厚さ方向半分に対応する形状の周溝９１ｄが形成されている。素材ホルダ９が、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する拘束部材に相当する
この金型を用い、先ず、素材ホルダ９の下部材９２の凹部９２ａにナット素材１の下部分を配置して、ナット素材１の上部分に上部材９１を被せることで、ナット素材１の軸方向両端面と外周面を拘束する。この状態で、上部材９１の周溝９１ｄと下部材９２の周溝９２ｄにより、ナット素材１の外周面を突出させる周溝（凹み部）９ｄが形成される。次に、ナット素材１の内部に、１対のカムスライダ７Ａ，７Ｂを両斜面７３が向かい合うように挿入する。
【００４８】
次に、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３が形成された凹部（カムスライダ５Ａ，５Ｂの凹部５４と同じ）間にカムドライバ８を挿入して、両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３とカムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂを接触させる。図１２（ａ）はこの状態を示す。
次に、プレス圧を掛けてカムドライバ８を上から押すと、カムドライバ８の斜面８１ａ，８１ｂから両カムスライダ７Ａ，７Ｂの斜面７３に力が伝達される。これに伴い、カムドライバ８の下向きの力が各カムスライダ７Ａ，７Ｂを径方向外側へ動かす力に変換されて、各カムスライダ７Ａ，７Ｂに形成されたＳ字状凸部７５ａ，７５ｂが、ナット素材１の内周面１１を押して塑性変形させる。さらに、カムドライバ８のテーパ面８２ａが、ナット素材１の内周面１１の上部を押して塑性変形させる。
【００４９】
これに伴って、ナット素材１をなす材料のＳ字状凸部７５ａ，７５ｂに押された部分が上側に移動し、テーパ面８２ａで径方向外側に押された部分（ナット素材１の外周部に存在する材料）が素材ホルダ２の周溝９ｄに押し込まれる。図１２（ｂ）はこの状態を示す。
これにより、ナット素材１の内周面１１の２カ所にＳ字状凹部１５ａ，１５ｂが形成され、周溝９ｄにナット素材１の外周部が突出して、ナット素材１の外周面にフランジ１０５が形成される。また、軸方向一端の内周面に、テーパ面８２ａに対応するテーパ面１８が形成される。このナット素材１を金型から外した状態を図１３に示す。
【００５０】
よって、この実施形態の方法によれば、軸方向寸法が長く内径が小さいナットを製造する場合でも、カムドライバ８に破損を生じさせずにＳ字状凹部１５ａ，１５ｂを形成することができる。また、Ｓ字状凸部７５ａ，７５ｂとテーパ面１８により押されたナット素材１をなす材料が周溝９ｄに向かうため、ナット素材１の軸方向両端面に変形が生じにくい。ナット素材１の軸方向端面は、次工程である螺旋溝加工で加工基準面となるため、そのまま使用して螺旋溝の加工を行った場合でも加工精度が良好となる。
【００５１】
さらに、Ｓ字状凹部１５ａ，１５ｂの形成と同時にナット素材１の外周面にフランジ（突出部）１０５が形成されるため、フランジ１０５を切削加工で形成した場合と比較して材料コストを低くすることができる。また、ナット素材１をなす材料が径方向に流れることでフランジ１０５が形成されるため、このフランジ１０５は軸力やトルクに対する強度が高いものとなる。
【００５２】
このフランジ１０５は、ナットの外周に軸受などの部品を取り付けるツバとして使用できる。テーパ面１８はナット素材１の外周面に研磨加工を行う場合のセンタ（円筒研磨の際の回転中心を出す面）として使用できる。また、このフランジ１０５にボルト挿入穴を設けることで、ナットの取付フランジとして使用できる。また、このフランジ１０５の外周部に歯切りを行って歯車を形成することもできる。
【００５３】
なお、ナット素材１の外周部に歯車を形成する方法として、素材ホルダ２の内周面に、単純な円筒状の凹み部である周溝９ｄではなく、歯車の歯に対応する凹凸形状の凹み部を形成することにより、塑性加工で歯車状の突出部を形成した後、切削等の除去加工で仕上げを行う方法を採用することもできる。
また、この実施形態では、ナット素材１の軸方向に垂直な面で、上部材９１と下部材９２に分割された素材ホルダ９を使用している。そして、上部材９１および下部材９２の分割面に、ナット素材１の外周面を突出させる周溝（凹み部）９ｄを構成する周溝９１ｄ，周溝９２ｄを設けている。このように、ナット素材１の軸方向のフランジ１０５を形成する位置に分割面を設定することで、ナット素材１の軸方向の任意の位置にフランジ１０５を容易に形成することができる。
【００５４】
［第６実施形態］
ナット素材１の外周面に、回転ストッパー等の平行精度が厳しい二面を有する突出部を形成する場合には、図１４に示すように、ナット素材１の軸方向に対して平行な面で分割された素材ホルダ２Ａを使用することが好ましい。図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図（分割面が見える図）は、図４の素材ホルダ２の断面図と同じである。
図１４（ａ）は、素材ホルダ２Ａにナット素材１を配置した後であって、図４（ａ）に示されている蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を挿入する前の状態を示す平面図である。図１４（ｂ）は、ナット素材１にＳ字状凹部１５と凹部１６とストッパー１０２を形成した後、図４（ｂ）に示されている蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を外した状態を示す平面図である。
【００５５】
すなわち、この実施形態では、第２実施形態と同様に、ナット素材１の内周面にＳ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）１５を形成すると同時に、ナット素材１の外周面に突出するストッパー１０２を軸方向一端に形成する（ナット素材１を図６に示す状態にする）。
素材ホルダ２Ａは、二つの分割体２５，２６からなる。各分割体２５，２６には、図４の凹部２１が二分割された凹部２１Ａが形成されている。各分割体２５，２６の分割面２５ａ，２６ａに、ストッパー１０２の幅方向半分に対応する形状の凹部２５ｂ，２６ｂが形成されている。これらの凹部２５ｂ，２６ｂの互いに平行な面２５１ｂ，２６１ｂは、図１４（ａ）に示すように、分割面２５ａ，２６ａと平行に形成されている。二つの分割体２５，２６を分割面２５ａ，２６ａで合わせると、これらの凹部２５ｂ，２６ｂでストッパー１０２に対応する形状の凹み部２１ｂが形成される。
【００５６】
通常、素材ホルダの内面の分割面に対して平行な面には、抜き勾配（成形物を素材ホルダから外し易くするための傾斜）が形成されない。そのため、互いに平行な面を精度良く形成するためには、分割面に対して平行な面を使用することが好ましい。よって、この実施形態では、ストッパー１０２の互いに平行な二面１０２ａ，１０２ｂ（図１４（ｂ）に表示）を形成する二面２５１ｂ，２６１ｂを、分割面２５ａ，２６ａに対して平行に形成している。
【００５７】
この素材ホルダ２Ａと、第２実施形態と同じ蓋部材２２、カムスライダ３Ａ、およびカムドライバ４を使用して、第２実施形態と同じ方法で、ナット素材１に、Ｓ字状凹部１５と凹部１６とストッパー１０２を形成する。その際、分割体２５，２６の凹部２５ｂ，２６ｂの面２５１ｂ，２６１ｂが分割面２５ａ，２６ａと平行なため、これらの面２５１ｂ，２６１ｂが転写されるストッパー１０２の互いに平行な二面１０２ａ，１０２ｂの平行精度が高くなる。
【００５８】
また、第５実施形態のように、ナット素材１の軸方向に垂直な面で分割された素材ホルダ９では、分割面に垂直なナット素材１の軸方向に抜き勾配が形成される。よって、素材ホルダの分割面を、ナット素材の軸方向に対して垂直な面に形成した場合よりも平行な面に形成した方が、ナット素材の外周部に形成する突出部の軸方向での外径寸法を均一にするという点で好ましい。
なお、素材ホルダの凹み部の内面にローレットやセレーション用の凹凸を形成することにより、ナット素材にＳ字状凹部と同時にローレットやセレーションを形成することもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１ ナット素材
１１ ナット素材の内周面
１１ａ ナット素材の内周面をなす円
１５ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１５ａ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１５ｂ Ｓ字状凹部（ボール戻し経路をなす凹部）
１６ 凹部
１７ 凹部
１８ テーパ面
１０１ ストッパー（突出部）
１０２ ストッパー（突出部）
１０２ａ，１０２ｂ ストッパー１０２の互いに平行な二面
１０３ ストッパー（突出部）
１０４ フランジ（突出部）
１０５ フランジ（突出部）
２ 素材ホルダ
２Ａ 素材ホルダ
２１ 凹部（拘束部材）
２１ａ 凹み部
２１ｂ 凹み部
２１ｃ 凹み部
２１ｄ 周溝（凹み部）
２２ 蓋部材（拘束部材）
２５，２６ 素材ホルダ２Ａの分割体
２５ａ，２６ａ 分割面
２５ｂ，２６ｂ 凹部
２５１ｂ，２６１ｂ 凹部の面
３ カムスライダ
３Ａ カムスライダ
３３ カムスライダの斜面（カム機構）
３５ Ｓ字状凸部
３６ ストッパー形成用の凸部
４ カムドライバ
４１ カムドライバの傾斜した側面（カム機構）
４２ 円周状の側面
５Ａ カムスライダ
５Ｂ カムスライダ
５３ カムスライダの斜面（カム機構）
５５ａ Ｓ字状凸部
５５ｂ Ｓ字状凸部
５６ ストッパー形成用の凸部
６ カムドライバ
６１ 傾斜部
６１ａ カムドライバの斜面（カム機構）
６１ｂ カムドライバの斜面（カム機構）
６２ 基端部
７Ａ，７Ｂ カムスライダ
７３ カムスライダの斜面（カム機構）
７５ａ Ｓ字状凸部
７５ｂ Ｓ字状凸部
８ カムドライバ
８１ 傾斜部
８１ａ カムドライバの斜面（カム機構）
８１ｂ カムドライバの斜面（カム機構）
８２ 基端部
８２ａ テーパ面
９ 素材ホルダ（拘束部材）
９ｄ 周溝（凹み部）
９１ 上部材
９１ａ 上部材の内周面
９１ｂ 上部材の蓋部
９１ｄ 上部材の周溝
９２ 下部材
９２ａ 下部材の凹部
９２ｄ 下部材の周溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、
前記ナットの内周面への前記凹部の形成と前記ナットの外周面への突出部の形成を、冷間鍛造で同時に行うことを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項２】
内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、
円筒状のナット素材に内挿され、その軸方向に沿って移動するカムドライバと、
前記ナット素材とカムドライバとの間に配置され、前記凹部に対応する凸部が形成され、前記カムドライバの移動により前記凸部が前記ナットの径方向に移動するカムスライダと、
前記ナット素材の軸方向両端面と外周面を拘束し、前記外周面を受ける内周面に凹み部が形成された拘束部材と、
を有するカム機構の金型を用いたプレス法により、前記凸部で前記ナット素材の内周面を押すことで、前記ナット素材の内周面に前記凹部を形成し、
前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させることで、前記ナット素材の外周面に突出部を形成することを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項３】
前記突出部または前記突出部の内周面に形成された凹部またはテーパ面を、基準面または保持部として使用して次工程以降の加工を行う請求項１または２記載のボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の方法で製造されたボールねじ用ナットであって、前記突出部は、軸力伝達部、トルク伝達部、位置決め部、または取付部であるボールねじ用ナット。
【請求項１】
内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、
前記ナットの内周面への前記凹部の形成と前記ナットの外周面への突出部の形成を、冷間鍛造で同時に行うことを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項２】
内周面に螺旋溝が形成され外周面に突出部を有するナットと、外周面に螺旋溝が形成されたねじ軸と、ナットの螺旋溝とねじ軸の螺旋溝で形成される軌道の間に配置されたボールと、前記ナットの内周面に凹部として形成された、前記ボールを軌道の終点から始点に戻すボール戻し経路とを備え、前記軌道内をボールが転動することで前記ナットがねじ軸に対して相対移動するボールねじの、前記ナットを製造する方法であって、
円筒状のナット素材に内挿され、その軸方向に沿って移動するカムドライバと、
前記ナット素材とカムドライバとの間に配置され、前記凹部に対応する凸部が形成され、前記カムドライバの移動により前記凸部が前記ナットの径方向に移動するカムスライダと、
前記ナット素材の軸方向両端面と外周面を拘束し、前記外周面を受ける内周面に凹み部が形成された拘束部材と、
を有するカム機構の金型を用いたプレス法により、前記凸部で前記ナット素材の内周面を押すことで、前記ナット素材の内周面に前記凹部を形成し、
前記拘束部材の凹み部に前記ナット素材の外周部を突出させることで、前記ナット素材の外周面に突出部を形成することを特徴とするボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項３】
前記突出部または前記突出部の内周面に形成された凹部またはテーパ面を、基準面または保持部として使用して次工程以降の加工を行う請求項１または２記載のボールねじ用ナットの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の方法で製造されたボールねじ用ナットであって、前記突出部は、軸力伝達部、トルク伝達部、位置決め部、または取付部であるボールねじ用ナット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５９１９１（Ｐ２０１２−１５９１９１Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７７３１６（Ｐ２０１１−２７７３１６）
【出願日】平成２３年１２月１９日（２０１１．１２．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１９日（２０１１．１２．１９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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