JP2003010939A

JP2003010939A - 転造工具

Info

Publication number: JP2003010939A
Application number: JP2001192900A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Oiwake; 雅博追分; Hironao Watanabe; 弘直渡辺; Katsuhiro Nakamura; 勝弘中村
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】被転造素材への圧下量を均一化して、歯形を
精度良く転造することができる転造工具を提供するこ
と。【解決手段】食付き部２ａは、第１平坦食付き部２ａ
１を備える。その第１平坦食付き部２ａ１における各歯
形３ａ１〜３ａ６は、転造方向と略平行な方向へ向かっ
て山払いが施され、その頂部が平坦状に形成されてい
る。転造方向と略平行な方向へ向かって山払いを施すこ
とにより、第１平坦食付き部２ａ１における各歯形３ａ
１〜３ａ６は、それぞれ略同一の頂部高さに形成される
と共に、その外形もそれぞれ略同一に形成される。その
ため、各歯形３ａ１〜３ａ６は、被転造部材へ均一に食
い込むことができ、また、被転造部材の周方向各部位に
おいても略等しい食い込み量で食い込む。よって、被転
造部材に転造される歯形の外形精度を向上させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転造工具に関し、
特に、被転造素材への圧下量を均一化して、歯形を精度
良く転造することができる転造工具に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】軸部材の外周面に設けられた複数条の
歯形からなるスプラインやセレーション等は、相手部材
と嵌合することにより動力伝達等を可能とする為のもの
である。かかるスプラインやセレーション等は、一般
に、転造工具を使用した転造加工により軸部材（被転造
部材）の外周面に転造される。

【０００３】従来の転造工具１００は、図５に示すよう
に、転造方向先端側（図５右側）から順に食付き部１０
１、仕上げ部１０２および逃げ部１０３からなる歯形転
造面１０４を備えており、その歯形転造面１０４には、
複数の歯形１０５が刻設されている。例えば、セレーシ
ョンを軸部材１０６（図６参照）の外周面へ転造する場
合には、その軸部材１０６を一対の転造工具１００（一
方のみを図示）の歯形転造面１０４の対向面間に挟持
し、かかる一対の転造工具１００を相対的に平行移動
（矢印Ｘ方向）させる。軸部材１０６は、歯形転造面１
０４の食付き部１０１、仕上げ部１０２および逃げ部１
０３を順次転動移動することにより外周面が塑性変形
し、その軸部材１０６の外周面にセレーションが転造さ
れるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、歯形
転造面１０４の食付き部１０１は、その転造方向先端
（図５右側）から後端（図５左側）へ向けて所定の食付
き角度κで上昇傾斜されている。そのため、食付き部１
０１における歯形１０５は、図５に拡大して示すよう
に、角度κで山払いが施され、頂部が斜めに除去された
非対称形状に形成されている。よって、食付き部１０１
の歯形１０５が食い込んだ軸部材１０６は、図６（ａ）
に示すように、圧下量が不均一となる。そのため、歯形
１０５の両側（図６（ａ）の左右方向側）に生じる軸部
材１０６の盛り上がり量が一方へ偏り、その結果、セレ
ーションの外形精度が低下してしまうという問題点があ
った。

【０００５】更に、食付き部１０１の各歯形１０５は、
その頂部が角度κで山払いが施されているため、各歯形
１０５毎に頂部の高さが異なり、その各歯形１０５の頂
部の高さは、転造方向先端（図５右側）から後端（図５
左側）へ向かって順次高く形成されている。そのため、
食付き部１０１の各歯形１０５は、一歯毎に異なる圧下
量で軸部材１０６へ食い付くことになり、かかる食付き
部１０１の各歯形１０５が食い込んだ軸部材１０６は、
図６（ｂ）に示すように、転造方向先端側の歯形１０５
による圧下量ｈ１に対して後端側の歯形１０５による圧
下量ｈ２が大きくなる（ｈ１＜ｈ２）。よって、軸部材
１０６の圧下量が周方向に不均一となりるため、軸部材
１０６の円状の外形が歪められ、このことからも、セレ
ーションの外形精度が低下してしまうという問題点があ
った。

【０００６】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、被転造素材への圧下量を均一化
して、歯形を精度良く転造することができる転造工具を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
めに、請求項１記載の転造工具は、転造歯形面を有し、
その転造歯形面に当接された被転造素材の外周面を塑性
変形させてスプラインやセレーション等の複数条の歯形
を転造するものであり、前記転造歯形面は、前記被転造
素材に食い付く食付き部と、その食付き部の転造方向後
端側に配設され前記被転造素材に転造される歯形の仕上
げを行う仕上げ部とを備え、前記食付き部は、その頂部
が前記仕上げ部における歯形の頂部より低くされると共
に転造方向と略平行な平坦状に形成された歯形を備えて
いる。

【０００８】請求項２記載の転造工具は、請求項１記載
の転造工具において、前記食付き部の転造方向先端に
は、その頂部が前記仕上げ部における歯形の頂部より低
くされると共に転造方向と略平行な平坦状に形成され、
且つ、互いに略同一の頂部高さを有する歯形が少なくと
も２山以上形成されている。

【０００９】請求項３記載の転造工具は、請求項１又は
２に記載の転造工具において、前記食付き部における歯
形は、その頂部高さが転造方向先端側から前記仕上げ部
へ向けて順次階段状に高くなるように形成されており、
その階段状の各段部における歯形群には、互いに略同一
の頂部高さを有する歯形が少なくとも２山以上形成され
ている。

【００１０】請求項４記載の転造工具は、請求項１から
３のいずれかに記載の転造工具において、前記食付き部
の各歯形群が有する歯形の数は、前記被転造素材に転造
される歯形の数に対応して設定されており、前記被転造
素材に偶数個の歯形が転造される場合には、その偶数個
の歯形の数の１／２山以下、且つ、２山以上の歯形が前
記食付き部の各歯形群に形成され、前記被転造素材に奇
数個の歯形が転造される場合には、その奇数個に１を加
えた数の１／２山以下、且つ、２山以上の歯形が前記食
付き部の各歯形群に形成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。図１（ａ）
は、本発明の一実施例である転造工具１の正面図であ
り、図１（ｂ）は、図１（ａ）の側面図である。なお、
図１では、後述するワーク１０の転造を行う一対の転造
工具１のうち、転造盤（図示せず）に固定される一方の
転造工具１を図示しており、かかる一方の転造工具１に
対して平行移動される他方の転造工具１の図示を省略し
ている。

【００１２】転造工具１は、円柱状の軸状素材の外周面
に複数条の歯形を転造する為の工具であり、ワーク１０
の被転造部１０ａの外周面を塑性変形させて、その外周
面にセレーション１１を転造することができる（図３
（ｂ）参照）。なお、本実施例では、ワーク１０の被転
造部１０ａに１２山のセレーション１１を転造すること
ができる転造工具１について説明する。

【００１３】但し、転造工具１が１２山のセレーション
１１を転造可能として説明する目的は、図面においてワ
ーク１０のセレーション１１を明確に示し、理解を容易
とする為である。実際には、転造工具１は、転造加工限
界を考慮すると、１４山以上の歯数を転造可能に構成さ
れることが好ましい。

【００１４】転造工具１は、転造に適した合金工具鋼ま
たは高速度工具鋼等の金属材料から略直方体状に形成さ
れており、その一面（図１（ａ）紙面手前側、（ｂ）上
側）には、ワーク１０の外周面にセレーション１１の転
造を行うセレーション転造面２が設けられている。その
セレーション転造面２には、転造工具１の始端側（図１
（ａ），（ｂ）右側）から終端側（図１（ａ），（ｂ）
左側）へ向けて、食付き部２ａ、仕上げ部２ｂおよび逃
げ部２ｃが順に連続して設けられている。

【００１５】食付き部２ａは、転造工具１のセレーショ
ン転造面２をワーク１０における被転造面１０ａの外周
面に食い付かせる為の部位であり、いわゆる食付き部と
して用いられる。食付き部２ａは、仕上げ部２ｂに対し
て、食付き部２ａの始端（図１（ａ），（ｂ）右側）か
ら終端（図１（ａ），（ｂ）左側）へ向けて階段状、及
び、所定の傾斜角κ１で上昇傾斜されており、かかる食
付き部２ａに刻設された複数の歯形３をワーク１０にお
ける被転造面１０ａの外周面へ徐々に食い付かせること
ができるのである。なお、この食付き部２ａの詳細につ
いては、後述する。

【００１６】仕上げ部２ｂは、食付き部２ａによりワー
ク１０の被転造部１０ａに転造された歯形を仕上げて、
セレーション１１をワーク１０へ成形する部位であり、
転造工具１の下端面（図１（ｂ）下側）に対して略平行
に形成されている。この仕上げ部２ｂの終端には、逃げ
部２ｃが設けられている。逃げ部２ｃは、仕上げ部２ｂ
により仕上げられたワーク１０を転造工具１のセレーシ
ョン転造面２から排出するための部位であり、いわゆる
逃げ部として用いられる。この逃げ部２ｃは、仕上げ部
２ｂに対して、その仕上げ部２ｂの終端から転造工具１
の長手方向他端（図１（ｂ）左側）へ向けて所定の傾斜
角κ２で下降傾斜されている。

【００１７】これらの食付き部２ａ、仕上げ部２ｂおよ
び逃げ部２ｃで構成されたセレーション転造面２には、
複数の歯形３が刻設されている。この複数の歯形３は、
ワーク１０の外周寸法に対応した一定のピッチで転造方
向（転造工具１の長手方向、図１（ａ），（ｂ）の左右
方向）へ向けて連続して形成されると共に、転造方向に
対して略直交する方向（図１（ａ）の上下方向）へ列設
された状態で刻設されている。ワーク１０は、かかるセ
レーション転造面２上を転造方向始端側から終端側へ向
けて相対的に転動移動することにより、その被転造部１
０ａの外周面にセレーション１１が転造されるのであ
る。なお、歯形３の刻設数は、省略して図示されてい
る。

【００１８】次に、図２を参照してセレーション転造面
２の食付き部２ａについて説明する。図２は、図１
（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における食付き部２ａおよび仕上
げ部２ｂの部分的な拡大断面図であり、転造方向と同じ
方向（図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線方向）に食付き部２ａ
および仕上げ部２ｂを切断した断面図である。なお、図
２では、転造工具１の長手方向の長さを省略して図示し
ている。

【００１９】図２に示すように、食付き部２ａは、第１
〜第３平坦食付き部２ａ１〜２ａ３と傾斜食付き部２ａ
４とを備えている。第１平坦食付き部２ａ１は、食付き
部２ａの転造方向一端側（図２右側）に設けられてお
り、歯形３ａ１〜３ａ６が刻設されている。この第１平
坦食付き部２ａ１における各歯形３ａ１〜３ａ６は、転
造方向と略平行な方向へ向かって山払いが施され、その
頂部が平坦状に形成されている。そのため、各歯形３ａ
１〜３ａ６の頂部に形成された平坦面は、転造工具１の
移動平面（基準平面）、或いは仕上げ部２ｂの各歯形３
の頂部を結ぶ仮想平面と略平行とされている。

【００２０】また、転造方向と略平行な方向へ向かって
山払いを施すことにより、第１平坦食付き部２ａ１にお
ける各歯形３ａ１〜３ａ６は、それぞれ略同一の頂部高
さに形成されると共に、その外形もそれぞれ略同一に形
成されている。なお、第１平坦食付き部２ａ１には、６
山の歯形３ａ１〜３ａ６が刻設されている。また、その
各歯形３ａ１〜３ａ６の高さ、即ち、歯溝の谷底から平
坦状の頂部までの高さは頂部高さｉとされ、この頂部高
さｉは、仕上げ部２ｂの各歯形３（３ａ６１，・・・）
の頂部高さｈよりも低くされている。

【００２１】第１平坦食付き部２ａ１の終端（図２左
側）には、第２平坦食付き部２ａ２が設けられ、この第
２平坦食付き部２ａ２の終端（図２左側）には、第３平
坦食付き部２ａ３が設けられている。これら第２、第３
平坦食付き部２ａ２，２ａ３には歯形３ａ７〜３ａ１
２，３ａ１３〜３ａ１８がそれぞれ刻設されている。

【００２２】第２，第３平坦食付き部２ａ２，２ａ３に
おける各歯形３ａ７〜３ａ１２，３ａ１３〜３ａ１８
は、第１平坦食付き部２ａ１の場合と同様に、転造方向
と略平行な方向へ向かって山払いが施され、その頂部が
平坦状に形成されている。そのため、第２、第３平坦食
付き部２ａ２，２ａ３における各歯形３ａ７〜３ａ１
２，３ａ１３〜３ａ１８の頂部に形成された各平坦面
は、第１平坦食付き部２ａ１における各歯形３ａ１〜３
ａ６と同様に、転造工具１の移動平面（基準平面）、或
いは仕上げ部２ｂの各歯形３の頂部を結ぶ仮想平面と略
平行とされている。

【００２３】また、転造方向と略平行な方向へ向かって
山払いを施すことにより、第２平坦食付き部２ａ２にお
ける各歯形３ａ７〜３ａ１２は、それぞれ略同一の頂部
高さに形成されると共に、その外形もそれぞれ略同一に
形成され、同様に、第３平坦食付き部２ａ３における各
歯形３ａ１３〜３ａ１８は、それぞれ略同一の頂部高
さ、外形に形成されている。

【００２４】なお、第２、第３平坦食付き部２ａ１に
は、それぞれ６山、合計１２山の歯形３ａ７〜３ａ１
２，３ａ１３〜３ａ１８が刻設されている。また、第２
平坦食付き部２ａ２における各歯形３ａ７〜３ａ１２の
高さは、頂部高さｊとされ、第１平坦食付き部２ａ１に
おける頂部高さｋよりも高くされている。一方、第３平
坦食付き部２ａ３における各歯形３ａ１３〜３ａ１８の
高さは、頂部高さｋとされ、第２平坦食付き部２ａ２に
おける頂部高さｊよりも高くされている（ｉ＜ｊ＜
ｋ）。

【００２５】このように、食付き部２ａにおける歯形３
ａ１〜３ａ１８は、その頂部高さｉ，ｊ，ｋが転造方向
先端側（図２右側）から仕上げ部２ｂへ向けて順次階段
状に高くなるように形成されている。そのため、食付き
部２ａは、ワーク１０（図３参照）へ徐々に食い付いて
いき、ワーク１０の圧下量を徐々に増加させることがで
きるので、ワーク１０へセレーション１１を精度良く転
造することができ、また、転造する際に生じる転造負荷
を低減することができるのである。

【００２６】第３平坦食付き部２ａ３の終端（図２左
側）には、傾斜食付き部２ａ４が設けられている。傾斜
食付き部２ａ４には４２山の歯形３ａ１９〜３ａ６０が
刻設されており、その歯形３ａ１９〜３ａ６０は、所定
の食付き角度κ１で山払いが施され、その頂部が斜めに
除去されている。なお、傾斜食付き部２ａ４における各
歯形３ａ１９〜３ａ６０の高さは、第３平坦食付き部２
ａ３における頂部高さｋよりも高く、且つ、仕上げ部２
ｂにおける頂部高さｈよりも低くされている。傾斜食付
き部２ａ４の終端（図２左側）には、仕上げ部２ｂが設
けられており、かかる仕上げ部２ｂによりワーク１０へ
仕上げ転造が行われる。

【００２７】次に、図３を参照して、上述のように構成
された転造工具１を用いてワーク１０にセレーション１
１を転造する転造加工について説明する。図３（ａ）
は、転造加工時におけるワーク１０の断面図であり、図
３（ｂ）は、転造加工後におけるワーク１０の斜視図で
ある。なお、図３（ａ）では、転造工具１の一部を省略
して図示し、図３（ｂ）では、ワーク１０の一端側を省
略して図示している。

【００２８】転造工具１を用いて転造加工するに際して
は、図３（ａ）に示すように、一対の転造工具１をセレ
ーション転造面２が対向する姿勢で転造盤（図示せず）
に配置し、その転造工具１を互いに相対前進させる（矢
印Ｘ方向）。ワーク１０は、その軸心両端部がセンタ
（図示せず）により回転可能に軸支されており、セレー
ション転造面２の食付き部２ａがワーク１０に食い付く
と、ワーク１０を軸心回りに回転させながら転造が開始
される（矢印Ｙ方向）。

【００２９】ここで、転造工具１における各歯形３（３
ａ１，３ａ２，・・・）は、上述したように、ワーク１
０に１２山のセレーション１１を転造可能なピッチで刻
設されている。また、食付き部２ａの第１平坦食付き部
２ａ１には、６山の歯形３ａ１〜３ａ６が刻設されてい
る。そのため、第１平坦食付き部２ａ１における各歯形
３ａ１〜３ａ６による食い込み転造が終了すると、ワー
ク１０は軸心回りに１／２回転することになり、図３
（ａ）に示すように、第１平坦食付き部２ａ１における
各歯形３ａ１〜３ａ６に対応した合計１２の歯溝１１ａ
１〜１１ａ６がワーク１０の外周面全周に転造される。

【００３０】第１平坦食付き部２ａ１における各歯形３
ａ１〜３ａ６は、上述したように、略同一の外形に形成
されているため、転造方向先端側と後端側とにおける外
形が略対称となり、ワーク１０へ均一に食い込むことが
できる。よって、従来の転造工具１００のように、歯形
１０５の転造方向両側に生じる素材の盛り上がり量が一
方へ偏ることを防止することができる（図６（ａ）参
照）。更に、第１平坦食付き部２ａ１における各歯形３
ａ１〜３ａ６は、ワーク１０の周方向各部位において略
等しい食い込み量で食い込む。そのため、ワーク１０に
転造される各歯溝１１ａ１〜１１ａ６は、ワーク１０の
周方向各部においてそれぞれ略等しい圧下量となり、従
来の転造工具１００のように、一歯毎に食い込み量が異
なることがない（図６（ｂ）参照）。よって、ワーク１
０の周方向各部における圧下量を均一化することがで
き、その結果、ワーク１０の円状の外形が歪められるこ
と防止することができるので、かかるワーク１０の真円
度を保ちつつ転造加工することができる。従って、ワー
ク１０の外周面へ歯溝１１ａ１〜１１ａ６が精度良く転
造されるので、セレーション１１の外形精度を向上させ
ることができ、例えば、オーバーピン径やまたぎ歯厚の
ばらつきを低減することができるのである。

【００３１】また、第１平坦食付き部２ａ１は、略同一
形状（頂部高さｉ、図２参照）の６山の歯形３ａ１〜３
ａ６から構成されているが、その数（６山）は、ワーク
１０に転造される歯形の数（１２山）の１／２に設定さ
れている。第１平坦食付き部２ａ１に６山以上の歯形、
例えば、８山の歯形が刻設されている場合、転造方向先
端から第７、第８番目に相当する歯形は、対向して配置
された一方の転造工具１の第１、第２番目の歯形（３ａ
１、３ａ２）により転造された歯溝１１ａ１，１１ａ２
を重複して転造することになる。第７、第８番目に相当
する歯形は、第１、第２番目の歯形（３ａ１、３ａ２）
と略同一の形状であるため、ワーク１０の歯溝１１ａ
１，１１ａ２を圧下することができず、実質的には転造
加工に寄与しない。よって、上述のように、第１平坦食
付き部２ａ１における同一形状の歯形数を、ワーク１０
に転造される歯形の数に対応して設定することにより、
一の歯形により転造されたワーク１０の歯溝をその一の
歯形と略同一の外形を有する他の歯形が重複して転造す
る無駄な工程を抑制することができるのである。

【００３２】ただし、ワーク１０に奇数個の歯形を転造
する場合、例えば、１３山の歯形を転造する場合には、
第１平坦食付き部２ａ１には、その奇数個に１を加えた
数の１／２に相当する７山の歯形を刻設することが望ま
しい。７山とすることにより、上述した偶数個（１２
山）の場合と同様に、ワーク１０の周方向各部における
圧下量を均一化することができるからである。

【００３３】その後、ワーク１０の各溝１１ａ１〜１１
ａ６には、食付き部２ａの第２、第３平坦食付き部２ａ
２，２ａ３が順次乗り移り、ワーク１０の食付き転造が
更に進行する。第２、第３平坦食付き部２ａ２，２ａ３
は、第１平坦食付き部２ａ１と同様に、それぞれ略同一
の外形を有する６山の歯形３ａ７〜３ａ１２，３ａ１３
〜３ａ１１８から構成されている。そのため、第２平坦
食付き部２ａ２が乗り移ったワーク１０の各溝１１ａ１
〜１１ａ６には、それぞれ第２平坦食付き部２ａ２の各
歯形３ａ７〜３ａ１２が略等しい食い込み量で食い込
む。よって、ワーク１０の周方向各部位（各歯溝１１ａ
１〜１１ａ６）における圧下量を均一化することができ
るので、ワーク１０の外周面へ歯溝１１ａ１〜１１ａ６
を精度良く転造し、セレーション１１の外形精度を向上
させることができるのである。

【００３４】ついで、第３平坦食付き部２ａ３がワーク
１０へ乗り移り、かかる第３平坦食付き部２ａ３による
食付き転造が第１、第２平坦食付き部２ａ１，２ａ２に
おける食付き転造の場合と同様の効果を奏しつつ進行す
る。即ち、ワーク１０は、食付き部２ａの第１〜第３平
坦食付き部２ａ１〜２ａ３上を相対的に１／２回転転動
移動する毎に、そのワーク１０の周方向全周にわたって
均一化された圧下量の歯溝１１ａ１〜１１ａ６が形成さ
れるのである。

【００３５】そして、ワーク１０へ傾斜食付き部２ａ４
が乗り移る。かかる傾斜食付き部２ａ４による食付き転
造が終了した後は、ワーク１０へ仕上げ部２ｂが乗り移
って仕上げ転造が進行し、ワーク１０のセレーション１
１が仕上げ部２ｂの各歯形３（３ａ６１，・・・、図２
参照）により仕上げられる。その後、転造工具１は、逃
げ部２ｃ（図１参照）を作用させてワーク１０をセレー
ション転造面２から排出し、図３（ｂ）に示すように、
ワーク１０へのセレーション１１の転造が終了する。

【００３６】次に、図４を参照して、上述のように転造
されたワーク１０（図３（ｂ）参照）の寸法精度を測定
した結果について説明する。ワーク１０の転造には、本
実施例で説明した転造工具１（以下、「本発明品Ａ」と
称す。）と、図５に示した転造工具１００（以下、「従
来品Ｂ」と称す。）とを用いて行った。

【００３７】図４は、オーバーピン径のばらつきＹにつ
いて測定した結果を本発明品Ａと従来品Ｂとについて示
した図である。図４中、縦軸２０は、測定したオーバー
ピン径のばらつきＹを示しており、横軸２１は、測定を
行った測定品名を示している。また、縦棒２２〜２４
は、従来品Ｂのグラフであり、縦棒２５〜２７は、本発
明品Ａのグラフである。

【００３８】なお、本発明品Ａおよび従来品ｂは、いず
れも同一の工具材料（合金工具鋼）から構成されてい
る。また、これら転造工具１，１００の寸法構成、歯形
の数等は同一であるが、従来品Ｂにおける食付き部１０
１の各歯形は、すべて食付き角κ１で傾斜して構成され
ている。また、ワーク１０は、材質：ＪＩＳ−Ｓ４５
Ｃ、セレーションの歯山数：２４山、素材径：φ２４．
３ｍｍであり、測定数は、本発明品Ａおよび従来品Ｂ共
にそれぞれ３である。

【００３９】図４に示すように、ワークに生じたオーバ
ーピン径のばらつきＹは、従来品Ｂにより転造された場
合には、最小略２２μｍから最大略２５μｍの範囲（平
均略２３．７μｍ）であった。一方、本発明品Ａにより
転造された場合には、最小略７μｍから最大略１２μｍ
の範囲（平均略９．３μｍ）であった。このように、本
発明品Ａは、従来品Ｂと比較すると、オーバーピン径の
ばらつきＹを２倍以上の精度に向上させて、ワーク１０
へセレーション１１を転造することができることが判明
した。

【００４０】以上説明したように、転造工具１の食付き
部２ａにおける各歯形３ａ１〜３ａ１８は、その頂部が
転造方向と略平行な平坦状に形成されているので、スプ
ラインやセレーション等の歯形を精度良く転造すること
ができるのである。

【００４１】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。

【００４２】例えば、本実施例の転造工具１における食
付き部２ａは、歯形３ａ１〜３ａ１８の頂部が平坦面状
に山払いされた第１〜第３平坦食付き部２ａ１〜２ａ３
と、歯形３ａ１９〜３ａ６０の頂部が食付き角κ１で斜
めに山払いされた傾斜食付き部２ａ４とから構成され
た。しかし、食付き部２ａは、傾斜食付き部２ａ４を必
ずしも備えている必要はなく、かかる傾斜食付き部２ａ
４が省略して構成されていても良い。

【００４３】第１〜第３平坦食付き部２ａ１〜２ａ３が
それぞれ６山の歯形を備えている場合を説明したが、少
なくとも２山以上、且つ、ワーク１０に転造する歯形の
数（奇数個の場合には、奇数個に１を加えた数）の１／
２以下の歯形を備えていれば良く、第１〜第３平坦食付
き部２ａ１〜２ａ３がそれぞれ異なる数の歯形を備えて
いても良い。例えば、第１食付き部２ａ１の歯形の数
は、ワーク１０へ２４山のセレーション１１を転造する
場合には、２山〜１２山の範囲となり、２５山のセレー
ション１１を転造する場合には、２山〜１３山の範囲と
なる。

【００４４】食付き部２ａは、第１〜第３平坦食付き部
２ａ１〜２ａ３により３段の階段状に構成されが、かか
る階段状の段部は、１段であっても良く、或いは４段以
上に構成されていても良い。

【００４５】なお、ワーク１０には、１２山のセレーシ
ョン１１が転造される場合を説明したが、これは図面に
おいてセレーション１１を明確に示し、理解を容易とす
る為であり、ワーク１０に１２山以下、或いは１２山以
上のセレーション１１を転造することは当然に可能であ
る。かかる場合には、第１〜第３平坦食付き部２ａ１〜
２ａ３に刻設される歯形の数、ピッチ等を変更する。ま
た、ワーク１０に転造されるセレーション１１（歯形）
の形状については、説明を省略したが、一般に使用され
るインボリュートセレーションや角形スプライン等を適
用することができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の転造工具によれば、食
付き部は、頂部が転造方向と略平行な平坦状に形成され
た歯形を備えている。かかる歯形は、転造方向先端側と
後端側とにおける外形が略対称となるため、被転造部材
へ均一に食い込むことができる。また、かかる歯形が複
数有る場合には、各歯形を略同一の外形に形成すること
ができるので、各歯形を被転造素材の周方向各部におい
て略等しい食い込み量で食い込ませることができ、従来
の転造工具のように、一歯毎に食い込み量が異なること
がない。よって、被転造部材の圧下量を均一化すること
ができるという効果がある。従って、被転造素材の外周
面へ歯溝を精度良く転造することにより、歯形の外形精
度を向上させることができ、その結果、例えば、オーバ
ーピン径やまたぎ歯厚のばらつきを低減することができ
るのである。

【００４７】請求項２記載の転造工具によれば、請求項
１記載の転造工具の奏する効果に加え、食付き部の転造
方向先端には、互いに略同一の頂部高さを有する歯形が
少なくとも２山以上形成されている。よって、被転造素
材へ確実に食い付くことができ、安定した転造作業を行
うことができるという効果がある。

【００４８】請求項３記載の転造工具によれば、請求項
１又は２に記載の転造工具の奏する効果に加え、食付き
部における歯形は、その頂部高さが転造方向先端側から
仕上げ部へ向けて順次階段状に高くなるように形成され
ているので、かかる食付き部における歯形を被転造素材
へ徐々に食い付かせることができる。よって、被転造素
材の圧下量を徐々に増加させることができ、その結果、
被転造素材に転造される歯形の外形精度を向上させるこ
とができるという効果がある。また、その歯形を転造す
る際に生じる転造負荷を低減することができるという効
果がある。

【００４９】また、階段状の各段部における歯形群に
は、互いに略同一の頂部高さを有する歯形が少なくとも
２山以上形成されている。よって、被転造素材へ確実に
食い付くことができ、安定した転造作業を行うことがで
きるという効果がある。

【００５０】請求項４記載の転造工具によれば、請求項
１から３のいずれかに記載の転造工具の奏する効果に加
え、食付き部の各歯形群が有する歯形の数は、被転造素
材に転造される歯形の数に対応して設定されている。例
えば、２４山の歯形を有するスプラインを被転造素材へ
転造する場合には、食付き部の各歯形群が有する歯形の
数は最大１２山である。よって、食付き部の一の歯形に
より転造された被転造素材の歯溝をその一の歯形と略同
一の外形を有する他の歯形が重複して転造する無駄な工
程を抑制することができるという効果がある。その結
果、被転造素材へ歯形を転造する際に要する転造時間を
低減することができ、また、食付き部の歯形を簡素化す
ることにより、転造工具の製造コストを低減することが
でき、その分、被転造素材へ歯形を転造する転造コスト
を低減することができるのである。

【００５１】また、食付き部の各歯形群に最大数の歯形
を設定した場合には、略同一の外形を有する歯形が被転
造素材の周方向全周において略等しい圧下量で食い込む
ので、従来の転造工具のように、被転造素材の周方向各
部において圧下量が異なることがない。よって、被転造
部材の圧下量を均一化することができるという効果があ
る。従って、被転造素材の外周面へ歯溝を精度良く転造
することにより歯形の外形精度を向上させることがで
き、その結果、例えば、オーバーピン径やまたぎ歯厚の
ばらつきを低減することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施例である転造工具
の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。

【図２】図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における食付き部
および仕上げ部の部分的な拡大断面図である。

【図３】（ａ）は、転造加工時におけるワークの断面
図であり、（ｂ）は、転造加工後におけるワークの斜視
図である。

【図４】オーバーピン径のばらつきについて測定した
結果を本発明品と従来品とについて示した図である。

【図５】従来の転造工具を示した側面図である。

【図６】従来の転造工具を使用した転造加工時におけ
るワークの模式図である。

【符号の説明】

１転造工具２セレーション転造面
（転造歯形面）２ａ食付き部２ａ１第１平坦食付き部（食
付き部の一部）２ａ２第２平坦食付き部（食
付き部の一部）２ａ３第３平坦食付き部（食
付き部の一部）２ｂ仕上げ部３（３ａ１、３ａ２、・・・）歯形１０ワーク（被転造素材）１１セレーション（歯形）ｉ，ｊ，ｋ頂部高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村勝弘愛知県豊橋市賀茂町神山３−12 オーエスジー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転造歯形面を有し、その転造歯形面に当
接された被転造素材の外周面を塑性変形させてスプライ
ンやセレーション等の複数条の歯形を転造する転造工具
において、前記転造歯形面は、前記被転造素材に食い付く食付き部
と、その食付き部の転造方向後端側に配設され前記被転
造素材に転造される歯形の仕上げを行う仕上げ部とを備
え、前記食付き部は、その頂部が前記仕上げ部における歯形
の頂部より低くされると共に転造方向と略平行な平坦状
に形成された歯形を備えていることを特徴とする転造工
具。
【請求項２】前記食付き部の転造方向先端には、その
頂部が前記仕上げ部における歯形の頂部より低くされる
と共に転造方向と略平行な平坦状に形成され、且つ、互
いに略同一の頂部高さを有する歯形が少なくとも２山以
上形成されていることを特徴とする請求項１記載の転造
工具。
【請求項３】前記食付き部における歯形は、その頂部
高さが転造方向先端側から前記仕上げ部へ向けて順次階
段状に高くなるように形成されており、その階段状の各段部における歯形群には、互いに略同一
の頂部高さを有する歯形が少なくとも２山以上形成され
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転造工
具。
【請求項４】前記食付き部の各歯形群が有する歯形の
数は、前記被転造素材に転造される歯形の数に対応して
設定されており、前記被転造素材に偶数個の歯形が転造される場合には、
その偶数個の歯形の数の１／２山以下、且つ、２山以上
の歯形が前記食付き部の各歯形群に形成され、前記被転造素材に奇数個の歯形が転造される場合には、
その奇数個に１を加えた数の１／２山以下、且つ、２山
以上の歯形が前記食付き部の各歯形群に形成されること
を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の転造工
具。