滚珠丝杠用树脂螺母及其制造方法_3

文档序号:9264554阅读:来源:国知局
]在图4的㈧中,无法观察到在螺纹槽表面存在纤维材料,在图4的⑶中,大量观察到取向层II在螺纹槽表面暴露出来并沿着由断片线状的白色表示的螺纹槽表面延伸的纤维材料Fl的存在,在图4的(C)中,少量观察到芯层III在螺纹槽表面暴露出来并沿着螺纹槽表面延伸的纤维材料Fl的存在,并大量观察到被磨削后的端面暴露在螺纹槽表面的纤维材料F2的存在。
[0054]通过上述第2工序,使仅由基体树脂构成的表层I从开始使用时就不存在于内侧螺纹槽22的表面,由此,能够避免内侧螺纹槽22的初期磨损。进一步,包含大量沿着螺纹槽表面延伸的纤维材料Fl的取向层II从开始使用时就实质上不存在于内侧螺纹槽22的表面,由此,能够避免由于对存在于取向层II的纤维材料F的剥离而导致的内侧螺纹槽22的耐磨损性的降低,从而该耐磨损性提高。进一步,由于出现大量存在于芯层III的纤维材料F的纤维长度方向的端部被磨削去除、其端面在内侧螺纹槽22的表面共面地暴露出来的螺纹槽,该纤维材料F像扎破基体树脂M的坚硬的柄那样起作用,因此,由于纤维材料F的耐磨损性,内侧螺纹槽22的耐磨损性进一步提高。另外,纤维材料F的剥离减少或者消失,由此,已剥离的纤维材料不会成为阻碍滚珠滚动路径14中的滚珠16的滚动的状态。
[0055]这样,磨削去除表层I,进而,磨削并去除表层I和取向层II,进而,被磨削至芯层III,进而,在芯层III的深度方向上取向的纤维材料F的纤维长度方向的端部被磨削去除,进行磨削直至其端面在内侧螺纹槽22的表面共面地暴露出来,由此,能够阶段性地提高内侧螺纹槽22的耐磨损性能。对于该4个阶段的磨削,可以根据所要求的内侧螺纹槽22的耐磨损性能,选择所需的最小限度的磨削。
[0056]以上,对本发明的优选的实施方式进行了说明,本发明并不限定于这样的实施方式,能够在不脱离本发明的宗旨的范围内适当变更。
[0057]例如,滚珠循环方式并不限定于端板方式,也可以是软管方式、导流板方式、端盖方式中的任何一个方式。螺纹槽的截面形状并不限定于尖拱形状,也可以是正圆、椭圆、V形等。
[0058]另外,上述实施方式所示的结构要素并不一定都是必须的,只要不脱离本发明的宗旨,就能够适当地进行取舍选择。
[0059]本发明并不限定于滚珠丝杠用树脂螺母,还能够应用于滚珠丝杠轴、滑动丝杠轴、滑动丝杠用螺母、滚珠滚动式的直线导轨、滚珠滚动式的具有引导槽的滑块、球轴承等滚动轴承的滚道部件以及滑动轴承用套筒等或具有滚动面、滑动面的纤维强化树脂制部件。
[0060]图5示出了本发明的球轴承50的实施方式。球轴承50具有:圆环状的外滚道54,其外周面上具有滚珠滚动槽52,该滚珠滚动槽52具有圆弧状的底面;圆环状的内滚道58,其内周面上具有滚珠滚动槽56,该滚珠滚动槽56具有圆弧状的底面;以及多个钢铁制或陶瓷制的滚珠60,其能够滚动地卡合于同心配置的外滚道54的滚珠滚动槽52和内滚道58的滚珠滚动槽56中。
[0061 ] 外滚道54和内滚道58是纤维强化树脂的注塑成型品。作为构成外滚道54和内滚道58的纤维强化树脂的基体树脂,可以例举出PPS (聚苯硫醚树脂)等超工程塑料。优选的是,作为强化材料的纤维材料是纤维粗细为0.1 μ m?5.0 μ m左右、长度为I μ m?100 μ m左右的短纤维。作为纤维材料,可以列举出玻璃纤维、炭纤维(石墨纤维)、聚酰胺纤维、硼纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳化硅晶须、氮化硅晶须,氧化锌晶须、硼化钛晶须、金属纤维、二氧化硅纤维、氧化钛纤维等。
[0062]外滚道54和内滚道58的制造方法包括:第I工序,以将纤维材料混入基体树脂而成的纤维强化树脂为注塑树脂材料,使用成型模具,对形成有正规的滚珠滚动槽52、56的精加工前的尺寸/形状的下槽的外滚道54和内滚道58整体进行注塑成型;和第2工序,在注塑成型后(树脂硬化后),使用磨床,对所述下槽进行磨削直至纤维强化树脂的纤维材料暴露在槽表面,从而将所述下槽精加工成正规的滚珠滚动槽52、56。
[0063]刚进行注塑成型之后的磨削加工前的外滚道54和内滚道58与所述的螺母20同样地具有:表层,其位于最外层且不存在纤维材料,仅存在基体树脂;取向层,其位于比表层靠内层的位置且在沿着层面的方向上取向的纤维材料占有大部分;以及芯层,其位于比取向层更靠内层的位置,并且,不具有取向性的纤维材料占有大部分。并且,实际上,在外滚道54和内滚道58中,各层也不是被明确的界面划分而存在的,而是从表层逐渐向取向层变化,并且,再从取向层逐渐向芯层变化。
[0064]在第2工序中,进行磨削而将滚珠滚动槽52、56的精加工前的下槽的至少表层去除直至基体树脂中的纤维材料暴露在滚珠滚动槽52、56的表面。优选以规定的磨削余量将取向层去除,进行磨削直至芯层暴露在滚珠滚动槽52、56的表面。通过该磨削,滚珠滚动槽52,56的槽深成为正规的槽深。为了使孔隙不会在滚珠滚动槽52、56的表面暴露出来,另夕卜,为了节约磨削时间,优选将该磨削余量确定为使得芯层在滚珠滚动槽52、56的表面暴露出来的最小的所需限度。
[0065]这样,获得下述这样的滚珠滚动槽52、56关于示出滚珠滚动槽52、56的高耐磨损性是重要的,即,该滚珠滚动槽52、56虽然表层和取向层被去除,被磨削至芯层,但在芯层的内部产生的孔隙不会在表面暴露出来。
[0066]通过超过取向层被磨削至芯层,存在于芯层的纤维材料中的、在芯层的深度方向上取向且存在于磨削余量范围内的纤维材料(位于取向层附近的纤维材料)的纤维长度方向的端部被磨削去除,从而其端面在珠滚动槽52、56的表面共面地暴露出来。
[0067]通过上述第2工序,使仅由基体树脂构成的表层从开始使用时就不存在于珠滚动槽52、56的表面,由此,能够避免珠滚动槽52、56的初期磨损。进一步,包含大量沿着槽表面延伸的纤维材料的取向层从开始使用时就实质上不存在于滚珠滚动槽52、56的表面,由此,能够避免由于对存在于取向层的纤维材料的剥离而导致的珠滚动槽52、56的耐磨损性的降低,从而该耐磨损性提高。进一步,由于出现大量存在于芯层的纤维材料的纤维长度方向的端部被磨削去除、其端面在珠滚动槽52、56的表面共面地暴露出来的滚珠滚动槽,该纤维材料像扎破基体树脂的坚硬的柄那样起作用,因此,由于纤维材料的耐磨损性,滚珠滚动槽52、56的耐磨损性进一步提高。
[0068]这样,表层被磨削去除,进而,表层和取向层也被磨削去除,进而,被磨削至芯层,进而,将在芯层的深度方向上取向的纤维材料的纤维长度方向的端部被磨削去除,进行磨削直至其端面在珠滚动槽52、56的表面共面地暴露出来,由此,能够阶段性地提高珠滚动槽52、56的耐磨损性能。对于该4个阶段的磨削可以根据所要求的珠滚动槽52、56的耐磨损性能,选择所需的最小限度的磨削。
[0069]图6示出了滑动轴承用衬套70的实施方式。滑动轴承用衬套70为圆筒形状,且具有圆形横截面的轴承孔72。滑动轴承用衬套70是纤维强化树脂的注塑成型品。作为构成滑动轴承用衬套70的纤维强化树脂的基体树脂,可以例举出PPS(聚苯硫醚树脂)等超工程塑料。优选的是,作为强化材料的纤维材料是纤维粗细为0.1 μπι?5.0 μπι左右、长度为Ιμπι?10ym左右的短纤维。作为纤维材料,可以列举出玻璃纤维、炭纤维(石墨纤维)、聚酰胺纤维、硼纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳化硅晶须、氮化硅晶须,氧化锌晶须、硼化钛晶须、金属纤维、二氧化硅纤维、氧化钛纤维等。
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