JP2006021247A - 鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法、及び鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精度を向上させることができる鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法、及び鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置を提供する。
【解決手段】外周面７０ａが鼓形ウォームの歯底曲面と等しい曲率半径の円弧状に膨出したワーク７０が固定されているスライドテーブル３２を移動させて、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３と旋回テーブル３１を旋回させる旋回軸の軸線Ｌ５とを一致させる。また、ワーク７０に対し、回転砥石３４を、該回転砥石３４の軸線Ｌ４がワーク７０の軸線Ｌ３に対して鼓形ウォームの進み角だけ傾斜するように配置する。この状態で、ワーク７０と回転砥石３４とを回転させる。同時に、ワーク７０を、曲率中心Ｏ３を旋回中心として該ワーク７０の厚さ方向に往復旋回させる。そして、回転砥石３４をワーク７０の径方向に沿って該ワーク７０側へ送り込むことにより、ワーク７０の外周面７０ａに歯溝５ｂを形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は鼓形ウォームを転造にて製造する際に使用する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法、及び該転造ダイスの製造装置に関する。

従来、鼓形ウォームを用いた減速機構が知られている。鼓形ウォームは、円筒ウォームと比べて噛合するウォームホイールとの噛み合い歯数が多いため、例えば、車両に用いられる減速機構付きの小型モータや、高負荷用減速機に用いられている。

一般的に、この鼓形ウォームは、ねじ切盤やホブ盤等による切削加工や、砥石を用いた研削加工により生産されているが、これらの加工方法では、加工時間が長く、鼓形ウォームを量産することが困難であった。そこで、鼓形ウォームを量産するため、ダイスを用いた転造加工が行われている。この転造に使用するダイスの製造方法が、特許文献１にて開示されている。

特許文献１では、丸ダイスの製造方法を開示している。丸ダイスは、円盤状のワークの外周面に回転工具（回転砥石）を用いて鼓形ウォームの転造用の歯溝を形成して製造される。ワークの径方向に沿った断面において、ワークの外周面は、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率半径と等しい曲率の円弧状に径方向外側に膨出している。

回転工具は、２本の揺動アームによって支持された揺動ユニットに固定されている。詳しくは、揺動ユニットには２つのホルダがワークに向かって突設されており、回転工具は該ホルダによって回転可能に支持されている。片方のホルダには、回転工具を回転駆動させる駆動モータが搭載されている。また、揺動ユニットの反ワーク側の面には、鼓形ウォームの進み角の分だけ回転工具の軸線がワークの軸線に対して傾斜するように、回転工具を傾斜させる補助モータが搭載されている。

ワークの外周面に鼓形ウォーム転造用の歯溝を形成する際には、回転工具の軸線がワークの軸線に対して鼓形ウォームの進み角相当だけ傾斜された状態で、回転工具及びワークを回転される。同時に揺動アームが、ワークの回転と同期してワークの外周面に形成されている円弧の曲率中心を揺動中心として揺動ユニットを揺動させる。これにより、回転工具が該曲率中心を揺動中心として揺動される。また、回転工具は、揺動アーム若しくはホルダを伸縮させることによりワーク側に送り込まれる。このようにして、回転工具の傾斜を一定に保ちながら、回転工具をワークの厚さの範囲内で往復揺動させ、同時にワークを正逆回転駆動させることにより、ワークの外周面に鼓形ウォームの転造用の歯溝を形成する。
特開２００３−３２０４３４号公報

しかしながら、特許文献１にて開示されている丸ダイスの製造方法においては、回転工具は、回転されると共に、揺動ユニットにて揺動され、更にダイスに歯溝を形成するためにワーク側に送り込まれる。そのため、回転による誤差、揺動による誤差、更に送り込まれることによる誤差が累積され、外周面に形成される歯溝のピッチ等の誤差が大きくなる虞があった。小型モータに備えられる鼓形ウォームにおいては、高い精度が必要とされるため、精度の高い丸ダイスにて製造されることが望ましい。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、精度を向上させることができる鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法、及び鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法であって、前記歯溝を形成する回転砥石を前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置し、前記ワークを、該ワークの回転と同期して、前記外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させると共に、前記回転砥石を前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、前記ワークを旋回させるための旋回軸の軸線と前記外周面の曲率中心とを一致させる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、前記ワークを旋回させるための旋回軸の軸線を、前記外周面の曲率中心から離れた位置に配置し、前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、前記旋回軸の軸線を、前記ワークの軸線と前記ワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点を通るように配置する。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、汎用ねじ研削盤のテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、前記旋回テーブルに載置され、前記旋回テーブルと一体に旋回される前記ワークの旋回中心と前記旋回軸の軸線とを一致させるためのスライドテーブルと、前記スライドテーブル上に配設されて前記ワークを回転させるワーク軸と、前記ワークの回転と前記旋回軸の回転とを同期させる同期手段とを備えた製造装置を用い、前記ワークの回転と前記ワークの旋回とを同期させる。

請求項６に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、汎用ねじ研削盤に備えられスライド機構にてスライド移動されるテーブルに載置されると共に前記旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、前記旋回テーブルに載置され前記ワークを回転させるワーク軸と、前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させる同期手段と、前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御する制御手段とを備えた製造装置を用い、前記ワークの回転と前記ワークの旋回とを同期させると共に、前記テーブルをスライド移動させて前記ワークの位置を制御する。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、前記旋回テーブルには、前記ワーク軸に接続されて該ワーク軸を回転させるワーク軸駆動モータが備えられている。

請求項８に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、前記汎用ねじ研削盤の主軸と前記ワーク軸とを接続部にて接続した。
請求項９に記載の発明は、円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置であって、汎用ねじ研削盤のテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、前記旋回テーブルに載置され、前記ワークの軸線を通ると共に前記旋回テーブルと平行な面内で、前記外周面の曲率中心と前記旋回軸の軸線とを一致させるためのスライドテーブルと、前記スライドテーブル上に配設され、前記ワークを回転させるワーク軸と、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置され、前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込まれて前記ワークに前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する回転砥石と、前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させることにより、前記ワークを、前記曲率中心を旋回中心として前記ワークの回転と同期して旋回させる同期手段とを備えた。

請求項１０に記載の発明は、円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置であって、汎用ねじ研削盤に備えられスライド機構にてスライド移動されるテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、前記旋回テーブルに載置され前記ワークを回転させるワーク軸と、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置され、前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込まれて前記ワークに前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する回転砥石と、前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させる同期手段と、前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記テーブルをスライド移動させて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御する制御手段とを備えた。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、前記ワーク軸の軸線と、前記旋回軸の軸線とが直交している。
請求項１２に記載の発明は、請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、前記旋回テーブルには、前記ワーク軸に接続されて該ワーク軸を回転させるワーク軸駆動モータが備えられている。

請求項１３に記載の発明は、請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、前記汎用ねじ研削盤の主軸と前記ワーク軸とを接続する接続部が備えられている。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、鼓形ウォームを形成するための歯溝をワークの外周面に形成するために必要な旋回動作は、ワークを旋回させることにより行われる。また、回転砥石をワークの径方向に沿って該ワーク側へ送り込むことにより、鼓形ウォームを形成するための歯溝が形成される。そのため、ワーク及び回転砥石のいずれか一方のみが旋回すると共に送り込まれる場合に比べて、累積誤差の発生が抑えられる。従って、製造される鼓形ウォーム用ダイスの精度を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、旋回軸の軸線とワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心とを一致させることにより、ワークは、容易に該ワークの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回される。

請求項３に記載の発明によれば、旋回軸の軸線がワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心から離れた位置に配置された場合であっても、ワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させた場合と同様にワークの外周面に鼓形ウォームを形成するための歯溝が形成される。また、旋回軸の軸線を、ワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心と一致させる場合に比べて旋回軸の配置位置の自由度が増す。

請求項４に記載の発明によれば、ワークの回転軸線とワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点は、ワークの中心となる点である。そして、旋回軸の軸線がワークの中心となる点を通っていることから、ワークは安定して旋回される。

請求項５に記載の発明によれば、スライドテーブルをスライドさせることにより、旋回軸の軸線とワークの旋回中心とを容易に合わせられる。また、汎用ねじ研削盤のテーブル上に載置される製造装置を用いることにより、全く新しい装置を一から製作する必要がなくなる。

請求項６に記載の発明によれば、ワークと回転砥石との相対位置がワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心を旋回中心としてワークを旋回させた場合におけるワークと回転砥石との相対位置と同じとなるように行われるワークの位置制御は、ワークの回転量に応じてテーブルをスライド移動させることにより容易に行われる。また、汎用ねじ研削盤のテーブル上に載置される製造装置を用いることにより、全く新しい装置を一から製作する必要がなくなる。

請求項７に記載の発明によれば、ワークは、旋回テーブルに備えられたワーク軸駆動モータにて駆動される。従って、汎用ねじ研削盤を利用するに当たり、ワークを回転させる駆動機構をワークに接続することが困難であっても、ワーク軸に接続されたワーク軸駆動モータによりワークを回転させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、接続部によって汎用ねじ研削盤の主軸とワーク軸とを接続しているため、汎用ねじ研削盤に既存の主軸を回転させることにより、ワーク軸を回転させることができる。従って、ワーク軸を回転させるためにワーク軸に別途駆動モータを接続する必要がない。その結果、より簡単な構成の製造装置にて鼓形ウォーム用転造ダイスを製造することができる。

請求項９に記載の発明によれば、鼓形ウォームを形成するための歯溝をワークの外周面に形成するために必要な旋回動作は、ワークを旋回させることにより行われる。また、回転砥石をワークの径方向に沿って該ワーク側へ送り込むことにより、鼓形ウォームを形成するための歯溝が形成される。そのため、ワーク及び回転砥石のいずれか一方のみが旋回すると共に送り込まれる場合に比べて、累積誤差の発生が抑えられる。従って、製造される鼓形ウォーム用ダイスの精度を向上させることができる。

また、製造装置は、汎用ねじ研削盤のテーブル上に載置される。汎用ねじ研削盤を利用することにより、全く新しい装置を一から製作する必要がない。更に、製造装置には、旋回軸の軸線とワークの旋回中心とを一致させるためのスライドテーブルが備えられているため、様々な大きさのワーク、更に、様々な曲率の外周面を有するワークについて、旋回軸の軸線とワークの旋回中心とを一致させることができる。従って、様々な大きさ、及び様々な曲率の外周面を有するワークを加工して転造ダイスを製造することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、鼓形ウォームを形成するための歯溝をワークの外周面に形成するために必要な旋回動作は、ワークを旋回させることにより行われる。また、回転砥石をワークの径方向に沿って該ワーク側へ送り込むことにより、鼓形ウォームを形成するための歯溝が形成される。そのため、ワーク及び回転砥石のいずれか一方のみが旋回すると共に送り込まれる場合に比べて、累積誤差の発生が抑えられる。従って、製造される鼓形ウォーム用ダイスの精度を向上させることができる。

また、旋回軸の軸線がワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心から離れた位置となるように旋回軸が配置された場合であっても、ワークを加工して形成される鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回された場合と同様にワークの外周面に鼓形ウォームを形成するための歯溝が形成される。更に、製造装置は、汎用ねじ研削盤のテーブル上に載置される。汎用ねじ研削盤を利用することにより、全く新しい装置を一から製作する必要がない。

請求項１１に記載の発明によれば、ワーク軸の軸線と旋回軸の軸線とが直交している。そのため、ワークがワーク軸に固定されると、旋回軸の軸線は、ワークの軸線とワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点を通る。そして、ワークの軸線とワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点は、ワークの中心となる点であることから、旋回軸の軸線がワークの中心となる点を通ることによりワークは安定して旋回される。

また、ワーク軸にて支持可能な直径のワークであれば、どのワークであってもワーク軸に固定されると、旋回軸の軸線がワークの軸線とワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点を通る。従って、ワーク軸にて支持可能な範囲内の大きさで様々な大きさのワークに鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、ワークは、旋回テーブルに備えられたワーク軸駆動モータにて駆動される。従って、汎用ねじ研削盤を利用するに当たり、ワークを回転させる駆動機構をワークに接続することが困難であっても、ワーク軸に接続されたワーク軸駆動モータによりワークを回転させることができる。

請求項１３に記載の発明によれば、接続部によって汎用ねじ研削盤の主軸とワーク軸とを接続しているため、汎用ねじ研削盤に既存の主軸を回転させることにより、ワーク軸を回転させることができる。従って、ワーク軸を回転させるためにワーク軸に別途駆動モータを接続する必要がない。その結果、製造装置をより簡単な構成とすることが可能となる。

本発明によれば、精度を向上させ得る鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法、及び鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置を提供することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置１（以下製造装置１とする）を示す。この製造装置１は、図２に示す減速機構付きのモータ２に備えられるウォーム軸３に鼓形ウォーム４を形成する際に使用される鼓形ウォーム用転造ダイス５（以下転造ダイス５とする）を製造する装置である。

まず、モータ２について説明する。図２に示すように、モータ２は、モータ本体１１、減速部１２、及びクラッチ１３を備えている。モータ２は、略有底扁平円筒状のヨーク１４を備え、該ヨーク１４の内周面には、マグネット１５が固着されている。そして、マグネット１５の内側には、電機子１６が回転可能に収容されている。電機子１６は、回転軸１７を有し、該回転軸１７のヨーク１４の開口部側には整流子１８が固定されている。また、ヨーク１４の開口部内には、前記整流子１８と摺接するブラシ１９を備えたブラシホルダ２０が嵌合されている。

このようなモータ本体１１に外部から駆動電源が供給されると、駆動電源は、ブラシ１９及び整流子１８を介して電機子１６に巻装された巻線に供給される。そして、駆動電源の供給に基づいて、電機子１６（回転軸１７）が回転、即ちモータ本体１１が回転駆動するようになっている。

前記減速部１２は、ギアハウジング２１と、該ギアハウジング２１に収容されるウォーム軸３及びウォームホイール２２と、出力軸２３とを備えている。
図３（ａ）に示すように、ウォーム軸３は、ウォーム軸本体３ａと、該ウォーム軸本体３ａのモータ本体１１側の端部に一体形成された従動側回転体３ｂとからなる（図２参照）。ウォーム軸本体３ａの軸方向中央部には、鼓形ウォーム４が形成されている。鼓形ウォーム４は、中央部に向かうに連れて外径が小さくなる鼓形の芯部４ａを備えており、芯部４ａの外周には、進み角αの歯部４ｂが芯部４ａと一体に形成されている。図３（ｂ）に示すように、芯部４ａの外周、即ち歯部４ｂの歯底の形状は、曲率中心Ｏ１の曲率半径Ｒ１にて決定される円弧状となっている。

図２に示すように、ウォームホイール２２は、鼓形ウォーム４と噛合するようにギアハウジング２１内に収容されている。そして、ウォームホイール２２の中央部には、該ウォームホイール２２と同軸で一体回転する出力軸２３が連結されている。この出力軸２３は、例えば、車両のウィンドウガラスを開閉させる図示しないウィンドレギュレータに接続される。

このようなモータ本体１１と減速部１２とは、ヨーク１４をギアハウジング２１に固定することにより接続される。また、電機子１６の回転軸１７とウォーム軸３とは、クラッチ１３を介して接続されている。クラッチ１３は、回転軸１７の減速部１２側の先端部に固定された駆動側回転体２４と、前記従動側回転体３ｂとを備えている。そして、クラッチ１３は、モータ本体１１の駆動による駆動側回転体２４の回転を従動側回転体３ｂに伝達してウォーム軸３を回転させる。その回転は、鼓形ウォーム４とウォームホイール２２との間で減速され、出力軸２３からウィンドレギュレータに出力される。また、クラッチ１３は、モータ２の停止中にウィンドレギュレータ側から出力軸２３を回転させるような負荷がかかった場合、従動側回転体３ｂをロック状態とし、出力軸２３の回転を阻止する役割を果たしている。

次に、転造ダイス５について説明する。図４（ａ）に示すように、転造ダイス５は、円盤状をなしている。転造ダイス５の軸方向の厚さは、鼓形ウォーム４の軸方向の長さと等しく形成されている。そして、図４（ｂ）に示すように、転造ダイス５の外周面５ａは、該転造ダイス５の軸線Ｌ１を通ると共に径方向に沿った任意の面Ｓ１内において、前記鼓形ウォーム４の歯部４ｂの歯底曲面の曲率半径Ｒ１と等しい曲率半径Ｒ２の円弧状に形成されている。そして、外周面５ａには、鼓形ウォーム４の歯部４ｂの形状と対応して形成された複数の歯溝５ｂが形成されている。歯溝５ｂは、鼓形ウォーム４のピッチに相当するピッチごとに転造ダイス５の軸方向（軸線Ｌ１方向）に配列されている。このような転造ダイス５の外周面５ａに、鼓形ウォーム４を当接させると、鼓形ウォーム４の歯部４ｂの歯底曲面の曲率中心Ｏ１と転造ダイス５の外周面５ａの曲率中心Ｏ２とが一致する。

次に、製造装置１の構成を説明する。図１に示すように、製造装置１は、旋回テーブル３１と、スライドテーブル３２と、ワーク軸３３と、回転砥石３４とを備えている。この製造装置１は、汎用ねじ研削盤３６（図７参照）のテーブル３７に載置されるものである。

図５に示すように、旋回テーブル３１は、汎用ねじ研削盤３６のテーブル３７上に旋回可能に載置されている。詳しくは、テーブル３７には、貫通孔３７ａが形成されている。該貫通孔３７ａの内側には軸受３８が固定されている。そして、貫通孔３７ａには、軸受３８にて回転可能に支持される旋回軸３９が嵌挿されている。この旋回軸３９の上端部には、旋回テーブル３１がねじ４０にて固定されている。また、テーブル３７の下側には、複数のギア４１〜４３を噛合して形成される減速ギア群４４が配設されている。減速ギア群４４の第１ギア４１は、旋回軸駆動モータ４５（図６参照）に接続されており、最終の第３ギア４３は、該第３ギア４３と前記旋回軸３９とが一体回転するように該旋回軸３９の下端部に接続されている。従って、旋回軸駆動モータ４５が駆動されると、減速ギア群４４によって減速された回転が、旋回軸３９に伝達される。その回転により、旋回軸３９が旋回されて、旋回テーブル３１が旋回軸３９と一体に旋回する。

旋回テーブル３１の上面には、スライド機構５１を介してスライドテーブル３２が載置されている。スライド機構５１は、ねじ軸５１ａと、該ねじ軸５１ａに対してスライド可能に接続されたナット部５１ｂとから構成されるボールねじである。ねじ軸５１ａは、旋回テーブル３１の上部に該旋回テーブル３１と平行に配設されている。旋回テーブル３１上には保持部材５２が固定されており、該保持部材５２の内部には軸受５３が固定されている。そして、ねじ軸５１ａの一端は、軸受５３によって回転可能に支持され、他端は、スライドテーブル駆動モータ５４（図６参照）に接続されている。

前記スライドテーブル３２は、前記ナット部５１ｂの上部に前記旋回テーブル３１と平行となるように固定され、ナット部５１ｂと一体移動する。従って、スライドテーブル駆動モータ５４が駆動されると、その駆動方向に応じてねじ軸５１ａが回転される。ねじ軸５１ａが回転すると、その回転によりナット部５１ｂがねじ軸５１ａの軸方向に沿って回転方向に応じた方向にスライドされる。ナット部５１ｂがスライドされると、スライドテーブル３２がナット部５１ｂと一体に移動する。

スライドテーブル３２の上面には、一対の支持部材６１，６２（図１参照）が固定されており、これら支持部材６１，６２によってワーク軸３３が支持されている。支持部材６１，６２は、スライドテーブル３２上に一定の間隔を空けて向き合うように立設されている。そして、ワーク軸３３は、支持部材６１，６２によって２箇所を回転可能に支持され、前記スライドテーブル３２と平行に、且つ前記ねじ軸５１ａの軸線Ｌ２と直交するように配設されている。該ワーク軸３３の一端には、ワーク軸駆動モータ６３が減速機６４を介して接続されている（図６参照）。このようなワーク軸３３には、支持部材６１，６２間において、前記転造ダイス５となるワーク７０（図１参照）が固定される。そして、ワーク軸駆動モータ６３が駆動されると、減速機６４によって減速された回転がワーク軸３３に伝達される。そして、ワーク軸３３と共にワーク７０が回転する。

図１に示すように、回転砥石３４は、円盤状をなしている。そして、外周部が鼓形ウォーム４の歯部４ｂの形状と同様の形状をなす研削部３４ａが形成されている。このような回転砥石３４は、砥石台７２（図６参照）に固定された砥石軸７３によって該砥石軸７３と一体回転可能に支持されている。また、砥石軸７３には、砥石駆動モータ７４（図６参照）が接続されており、該砥石駆動モータ７４が駆動されることにより、砥石軸７３が回転して回転砥石３４が回転するようになっている。また、砥石軸７３には、砥石軸駆動モータ７５が接続されている（図６参照）。砥石軸駆動モータ７５は、ワーク７０の軸線Ｌ３に対して、回転砥石３４の軸線Ｌ４を前記鼓形ウォーム４の進み角α分だけ傾斜させるために、回転砥石３４を旋回させるためのものである（図８（ｂ）参照）。

前記砥石台７２は、砥石軸７３に固定された回転砥石３４が、前記ワーク７０の径方向外側から、該ワーク７０の外周面７０ａに当接するように配置されている。そして、砥石台７２には砥石台駆動モータ７６（図６参照）が備えられており、該砥石台駆動モータ７６が駆動されると、砥石台７２がワーク７０の径方向に沿って移動し、回転砥石３４をワーク７０の径方向に沿って該ワーク７０側へ送り込む。

図６は、製造装置１を汎用ねじ研削盤３６に適用した際のブロック図を示す。ここで、まず、汎用ねじ研削盤３６の構成を説明する。
図７に示すように、汎用ねじ研削盤３６は、同期手段としての数値制御盤８１を備えている。そして、数値制御盤８１には、主軸駆動モータ８２、テーブル駆動モータ８３、前記砥石駆動モータ７４、前記砥石軸駆動モータ７５、及び前記砥石台駆動モータ７６が接続されている。

主軸駆動モータ８２には、ワーク８５を回転させるための主軸が接続されている。そして、数値制御盤８１から出力される信号に応じて主軸駆動モータ８２が回転され、主軸、即ちワーク８５が回転される。また、主軸駆動モータ８２には、エンコーダ８６が備えられており、該エンコーダ８６は、数値制御盤８１に主軸駆動モータ８２の回転状態に応じた信号を出力する。数値制御盤８１は、この信号に基づいて主軸駆動モータ８２の回転数、回転速度、及び回転位置等の回転状態を検出し、主軸駆動モータ８２の制御を行う。

テーブル駆動モータ８３には、ワーク８５が固定されるテーブル３７が接続されている。そして、数値制御盤８１から出力される信号に応じてテーブル駆動モータ８３が回転され、テーブル３７が移動される。また、テーブル駆動モータ８３には、エンコーダ８７が備えられており、該エンコーダ８７は、数値制御盤８１にテーブル駆動モータ８３の回転状態に応じた信号を出力する。数値制御盤８１は、この信号に基づいてテーブル駆動モータ８３の回転数、回転速度、及び回転位置等の回転状態を検出し、テーブル駆動モータ８３の制御を行う。また、テーブル３７には、リニアスケール８８が備えられており、該リニアスケール８８はテーブル３７の位置を検出するための信号を数値制御盤８１に出力する。この信号に基づいて、数値制御盤８１は、テーブル３７の位置を検出する。

砥石台駆動モータ７６には、砥石台７２が接続されている。そして、数値制御盤８１から出力される信号に応じて砥石台駆動モータ７６が回転され、その回転によって砥石台７２が移動することにより、ワーク８５加工用の回転砥石９１がワーク８５側へ送り込まれる。また、砥石台駆動モータ７６には、エンコーダ８９が備えられており、該エンコーダ８９は、数値制御盤８１に砥石台駆動モータ７６の回転状態に応じた信号を出力する。数値制御盤８１は、この信号に基づいて砥石台駆動モータ７６の回転数、回転速度、及び回転位置等の回転状態を検出し、砥石台駆動モータ７６の制御を行う。また、砥石台７２には、リニアスケール９０が備えられており、該リニアスケール９０は、砥石台７２の位置を検出するための信号を数値制御盤８１に出力する。この信号に基づいて、数値制御盤８１は、砥石台７２の位置を検出し、回転砥石９１をワーク８５側に送り込む量を制御している。

砥石駆動モータ７４は、インバータ９２を介して数値制御盤８１に接続されている。また、砥石駆動モータ７４には、砥石軸７３を介して回転砥石９１が接続されている。そして、数値制御盤８１から出力される信号に応じてインバータ９２が砥石駆動モータ７４を回転させ、その回転によって砥石軸７３、即ち回転砥石９１が回転される。

砥石軸駆動モータ７５には、砥石軸７３が接続されている。そして、数値制御盤８１から出力される信号に応じて砥石軸駆動モータ７５が回転され、その回転によって回転砥石９１がワーク８５に加工するウォームの進み角分だけ旋回される。また、砥石軸駆動モータ７５には、エンコーダ９３が備えられており、数値制御盤８１に砥石軸駆動モータ７５の回転状態に応じた信号を出力する。数値制御盤８１は、この信号に基づいて砥石軸駆動モータ７５の回転数、回転速度、及び回転位置等の回転状態を検出し、砥石軸駆動モータ７５の制御を行う。

上記のように構成された汎用ねじ研削盤３６において、本実施形態では、図６に示すように、主軸駆動モータ８２の代わりに、ワーク軸駆動モータ６３を数値制御盤８１に接続する。更に、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４を数値制御盤８１に接続する。尚、ワーク軸駆動モータ６３、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４は、数値制御盤８１に既存の空きの制御軸に接続される。従って、本実施形態では、汎用ねじ研削盤３６において、図７に示す破線で囲まれた部分が、図６に示す破線で囲まれた部分（製造装置１）に置き換えられる。尚、ワーク軸駆動モータ６３、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４には、エンコーダ９５，９６，９７がそれぞれ備えられており、数値制御盤８１に各駆動モータ６３，４５，５４の回転状態に応じた信号を出力する。そして、数値制御盤８１はそれらの信号に基づいて各駆動モータ６３，４５，５４の回転状態を検出して制御を行う。

次に、上記の製造装置１を備えた汎用ねじ研削盤３６を用いて、鼓形ウォーム４を転造するための転造ダイス５を製造する方法について説明する。
まず、転造ダイス５となるワーク７０について説明する。図８（ａ）（ｂ）に示すように、ワーク７０は、円盤状をなしている。ワーク７０の軸方向の厚さは、鼓形ウォーム４の軸方向の長さと等しく形成されている。そして、ワーク７０の外周面７０ａは、該ワーク７０の軸線Ｌ３を通ると共に径方向に沿った任意の面Ｓ２内において、前記鼓形ウォーム４の歯部４ｂの歯底曲面の曲率半径Ｒ１と等しい曲率半径Ｒ３の円弧状に形成されている。即ち、本実施形態のワーク７０の外周面７０ａは、該ワーク７０を加工して形成される転造ダイス５の外周面５ａの曲率と等しい曲率の円弧状となるように膨出されている。

次に、転造ダイス５の製造方法について説明する。図１に示すように、ワーク軸３３にワーク７０を固定する。そして、図２に示すように、数値制御盤８１が、スライドテーブル駆動モータ５４を駆動してスライドテーブル３２をスライドさせ、ワーク７０の軸線Ｌ３を通ると共に旋回テーブル３１と平行な面Ｓ３内で、旋回軸３９の軸線Ｌ５とワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３とを一致させる。また、数値制御盤８１は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ワーク７０の軸線Ｌ３に対して、回転砥石３４の軸線Ｌ４が鼓形ウォーム４の進み角αの分だけ傾斜するように、砥石軸駆動モータ７５を駆動して砥石軸７３を旋回させる。

その後、数値制御盤８１は、ワーク軸駆動モータ６３と砥石駆動モータ７４を駆動させることにより、ワーク７０と回転砥石３４とを回転させる。この時、数値制御盤８１は、旋回テーブル３１が、ワーク７０の回転と同期して、旋回軸３９の軸線Ｌ５と一致する曲率中心Ｏ３を旋回中心としてワーク７０の厚さ方向に旋回されるように、ワーク軸駆動モータ６３及び旋回軸駆動モータ４５の回転を制御する。そして、砥石台駆動モータ７６が駆動されることにより回転砥石３４がワーク７０の径方向に沿ってワーク７０側へ送り込まれる。

このように、ワーク７０の軸線Ｌ３に対して回転砥石３４の軸線Ｌ４が鼓形ウォーム４の進み角αの分だけ傾斜するように保ちながらワーク７０をワーク７０の厚さ方向に往復旋回させると共に、ワーク７０を正逆回転させることによって、ワーク７０の外周面に鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂが形成される。

そして、上記の製造方法により製造された転造ダイス５を用いて、鼓形ウォーム４を備えたウォーム軸３を製造するには、図９（ａ）に示すように、一対の転造ダイス５の間に、鼓形ウォーム４形成前のウォーム軸３を配置する。この時、一対の転造ダイス５の軸線Ｌ１と、ウォーム軸３の軸線Ｌ７とが同一平面内に位置するように転造ダイス５及びウォーム軸３を位置させる。そして、図９（ｂ）に示すように、ウォーム軸３が軸方向に移動しないように固定した状態で、ウォーム軸３と一対の転造ダイス５とを同期して強制的に回転させる。この時、一対の転造ダイス５は同方向に回転される。こうして、ウォーム軸３の鼓形ウォーム４が形成される。

上記したように、本第１実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂをワーク７０の外周面に形成するために必要な旋回動作は、ワーク７０を旋回させることにより行われる。また、回転砥石３４をワーク７０の径方向に沿って該ワーク７０側へ送り込むことにより、鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂが形成される。そのため、ワーク７０及び回転砥石３４のいずれか一方のみが旋回すると共に送り込まれる場合に比べて、累積誤差の発生を抑えることができる。従って、製造される鼓形ウォーム用転造ダイス５の精度を向上させることができる。その結果、この転造ダイス５を使用して製造される鼓形ウォーム４の精度を向上させることができる。

（２）製造装置１は、汎用ねじ研削盤３６のテーブル３７に固定される。汎用ねじ研削盤３６を利用することにより、全く新しい装置一から製作する必要がない。そのため、製造装置１の製造コストの増大を防止することができる。

（３）製造装置１には、旋回軸３９の軸線Ｌ５とワーク７０の旋回中心（曲率中心Ｏ３）とを一致させるためのスライドテーブル３２が備えられているため、様々な大きさのワーク７０、更に、様々な曲率の外周面７０ａを有するワーク７０について、旋回軸３９の軸線Ｌ５とワーク７０の旋回中心とを一致させることができる。従って、様々な大きさ、及び様々な大きさの曲率半径Ｒ３を有するワーク７０を加工して転造ダイス５を製造することができる。また、スライドテーブル３２をスライドさせて、旋回軸３９の軸線Ｌ５とワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３とを面Ｓ３内で一致させるだけで、容易に曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させることができる。

（４）ワーク軸３３は、旋回テーブル３１に備えられたワーク軸駆動モータ６３にて駆動される。従って、汎用ねじ研削盤３６を使用するに当たり、ワーク軸３３を回転させる駆動機構（例えば主軸）にワーク軸３３を接続することが困難であっても、ワーク軸３３に接続されたワーク軸駆動モータ６３によりワーク軸３３を回転させることができる。

（５）ワーク軸駆動モータ６３、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４は、数値制御盤８１において、既存の空きの制御軸に接続される。従って、ワーク軸駆動モータ６３、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４を駆動させるために、数値制御盤８１を改造することなく製造装置１を作動させることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。尚、上記第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１０に鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置２００（以下製造装置２００とする）を示す。この製造装置２００は、上記第１実施形態の製造装置１と同様に、図３（ａ）（ｂ）に示すウォーム軸３に鼓形ウォーム４を形成する際に使用される転造ダイス５を製造する装置である。

図１０に示すように、製造装置２００は、旋回テーブル３１と、ワーク軸３３と、回転砥石３４とを備えている。また、本第２実施形態では、汎用ねじ研削盤３６（図７参照）のテーブル３７も製造装置２００を構成している。そして、本第２実施形態の製造装置２００は、上記第１実施形態の製造装置１と比較すると、スライドテーブル３２、及びスライド機構５１（図５参照）がない構成となっている。

図１２に示すように、テーブル３７は、汎用ねじ研削盤３６に備えられているスライド機構２０１によってスライド移動される。スライド機構２０１は、砥石台７２（図１３参照）の移動方向（回転砥石３４が送り込まれる方向）と直交する方向に沿って設けられたガイドレール２０２を備えている。そして、テーブル３７の下端面には、ガイドレール２０２に係合されるガイド溝２０３が形成されている。また、テーブル３７には、スライド機構２０１を構成するボールねじ（図示略）のナット部が固定されている。ナット部が螺合されるねじ軸の一端は、テーブル駆動モータ８３（図１３参照）に接続されている。従って、テーブル駆動モータ８３が駆動されると、その駆動方向に応じてねじ軸が回転され、ねじ軸の回転方向に応じてナット部が移動される。これにより、テーブル３７は、ガイドレール２０２に案内されながらナット部と共にスライド移動される。即ち、テーブル３７は、駆動モータ８３が駆動されると、砥石第７２の移動方向と直交する方向に沿ってスライド移動される。そして、テーブル３７上に載置された旋回テーブル３１及び減速ギア群４４も、テーブル３７と共にスライド移動される。

図１０及び図１２に示すように、本第２実施形態では、支持部材６１，６２は旋回テーブル３１の上面に固定されている。支持部材６１，６２は、旋回テーブル３１上に一定の間隔を空けて向き合うように立設されている。そして、これらの支持部材６１，６２によってワーク軸３３が支持されている。本第２実施形態では、ワーク軸３３は、旋回テーブル３１と平行となるように、且つ該ワーク軸３３の軸線Ｌ８が旋回軸３９の軸線Ｌ５と直交するようにして、支持部材６１，６２によって回転可能に支持されている。尚、ワーク軸３３の軸線Ｌ８と旋回軸３９の軸線Ｌ５との交点Ｐ１（図１０参照）は、支持部材６１，６２間の中央に位置している。そして、旋回テーブル３１が旋回していない状態では、ワーク軸３３の軸線Ｌ８は、テーブル３７のスライド方向（ガイドレール２０２の長手方向）と平行になっている。このように支持部材６１，６２によって支持されたワーク軸３３にワーク７０が固定されると、ワーク軸３３の軸線Ｌ８とワーク７０の軸線Ｌ３とが一致する。更に、ワーク軸３３にワーク７０が固定されると、旋回軸３９の軸線Ｌ５は、ワーク７０の軸線Ｌ３と、ワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を通る。即ち、本実施形態では、交点Ｐ１と交点Ｐ２とが一致している（図１１参照）。従って、旋回軸駆動モータ４５が駆動されて旋回軸３９が旋回されると、ワーク７０は、ワーク７０の軸線Ｌ３と中心線Ｌ９との交点Ｐ２を旋回中心として旋回される。

図１３に示すように、本第２実施形態の数値制御盤８１は、エンコーダ８７，８９，９３，９５，９６から入力される各駆動モータ４５，６３，７６，７５，８３の回転状態に応じた信号に基づいて、各駆動モータ４５，６３，７６，７５，８３の回転状態を検出し、各駆動モータ４５，６３，７６，７５，８３の制御を行う。また、同数値制御盤８１は、リニアスケール８８，９０から入力される信号に基づいてテーブル３７及び砥石台７２の位置を検出し、検出したテーブル３７及び砥石台７２の位置に基づいて、テーブル３７をスライド移動させる量や、回転砥石９１をワーク７０側に送り込む量を制御する。

ここで、図１４及び図１５を用いて、数値制御盤８１が行うワーク７０及び回転砥石３４の位置制御について説明する。数値制御盤８１は、交点Ｐ２を旋回中心として旋回されるワーク７０と回転砥石３４との相対位置が、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合におけるワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなるように、ワーク７０の回転量に応じてワーク７０及び回転砥石３４の位置を制御する。因みに、ワーク７０と回転砥石３４との相対位置とは、ワーク７０の回転に応じて変化されるワーク７０に対する回転砥石３４の相対位置を意味する。

ワーク７０の回転量（回転角度）をθとすると、ワーク７０の旋回（旋回軸３９の回動）は、上記実施形態と同様にワーク７０の回転（ワーク軸３３の回転）と同期して行われるため、ワーク７０の旋回量（旋回角度）はワーク７０の回転量θの関数となる。そこで、ワーク７０の旋回量をＢ（θ）［°］と表す。尚、ワーク７０の旋回量Ｂ（θ）は、ワーク７０が旋回される前、即ちワーク７０がワーク軸３０に固定された状態におけるワーク７０の位置を基準（Ｂ（θ）＝０）とした角度である。

図１４には、ワーク軸３０に固定された状態（旋回前の状態）のワーク７０（図１４において実線で示す）と、ワーク軸３０に固定された状態から交点Ｐ２を旋回中心として反時計方向にＢ（θ）だけ旋回された状態のワーク７０（図１４において二点鎖線で示す）とを図示している。図１４に示すように、ワーク７０が交点Ｐ２を旋回中心として反時計方向にＢ（θ）だけ旋回された場合に、ワーク７０に対する回転砥石３４の相対位置が、曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回された場合におけるワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなるようにする。この時、回転砥石３４は、ワーク７０に対し曲率中心Ｏ３を中心として時計方向にＢ（θ）ずれた位置に配置されることになる。しかし、本実施形態では回転砥石３４が図１４に於いて左右方向（回転砥石３４が送り込まれる方向と直交する方向）に移動不能な為、図１５に示すように、相対的にワーク７０を旋回前の曲率中心Ｏ３と旋回後の曲率中心Ｏ４との移動量の左右方向成分（回転砥石３４が送り込まれる方向と直交する方向の成分）Δｚ（θ）だけ移動させる。更に、ワーク７０が曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回された場合における送り込み量ｘ（θ）に加えて、旋回前の曲率中心Ｏ３と旋回後の曲率中心Ｏ４との移動量の上下方向成分（回転砥石３４が送り込まれる方向の成分）Δｘ（θ）だけ回転砥石３４を移動させる。そして、上下方向成分Δｘ（θ），及び左右方向成分Δｚ（θ）は、旋回量Ｂ（θ）及び、交点Ｐ２と曲率中心Ｏ３との間の距離Ｄを用いて、次のように表される。

Δｘ（θ）＝Ｄ・（１−ｃｏｓＢ（θ））
Δｚ（θ）＝Ｄ・ｓｉｎＢ（θ）
数値制御盤８１は、ワーク７０の旋回量Ｂ（θ）をもとに上式に基づいてΔｘ（θ），Δｚ（θ）を演算により求め、ワーク７０の旋回量Ｂ（θ）に応じて、回転砥石３４をｘ（θ）＋Δｘ（θ）だけワーク７０側に送り込むと共に、回転砥石３４が送り込まれる方向と直交する方向に沿ってΔｚ（θ）だけワーク７０をスライド移動させる。この時、曲率中心Ｏ３は、回転砥石３４が送り込まれる方向に沿ってΔｘ（θ）だけ移動される。また、交点Ｐ２は、回転砥石３４が送り込まれる方向と直交する方向に沿ってΔｚ（θ）だけ移動される（図１５においては移動後の交点Ｐ２をＰ３として図示している）。尚、図１６（ａ）にワーク７０の回転量θとワーク７０の旋回量Ｂ（θ）との関係を示すグラフを示し、図１６（ｂ）にワーク７０の回転量θと回転砥石３４が送り込まれる量ｘ（θ）＋Δｘ（θ）との関係を示すグラフを示し、図１６（ｃ）にワーク７０の回転量θとワーク７０がスライド移動される量Δｚ（θ）との関係を示すグラフを示す。

次に、上記した製造装置２００を用いた転造ダイス５の製造方法について説明する。
まず、図１０に示すように、ワーク軸３３にワーク７０を固定する。これにより、旋回軸３９の軸線Ｌ５が、ワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を通る（図１１参照）。そして、数値制御盤８１は、図８（ｂ）に示すように、ワーク７０の軸線Ｌ３に対して、回転砥石３４の軸線Ｌ４が鼓形ウォーム４の進み角αの分だけ傾斜するように、砥石軸駆動モータ７５を駆動して砥石軸７３を旋回させる。

その後、数値制御盤８１は、ワーク軸駆動モータ６３と砥石駆動モータ７４を駆動させることにより、ワーク７０と回転砥石３４とを回転させる。この時、数値制御盤８１は、旋回テーブル３１がワーク７０の回転と同期して旋回されるように、ワーク軸駆動モータ６３及び旋回軸駆動モータ４５の回転を制御している。また、数値制御盤８１は、旋回軸駆動モータ４５に備えられたエンコーダ９６から入力される信号に基づいてワーク７０の旋回量Ｂ（θ）を検出する。そして、数値制御盤８１は、検出したワーク７０の旋回量Ｂ（θ）に応じて、テーブル駆動モータ８３及び砥石台駆動モータ７６を駆動し、テーブル３７をΔｚ（θ）だけ移動させると共に、砥石台７２をｘ（θ）＋Δｘ（θ）だけ移動させる。これにより、回転砥石３４がワーク７０側に向かってｘ（θ）＋Δｘ（θ）だけ送り込まれると共に、ワーク７０がΔｚ（θ）だけスライド移動される。従って、交点Ｐ２を旋回中心として旋回されるワーク７０の回転量に応じたワーク７０と回転砥石３４との相対位置が、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合におけるワーク７０の回転量に応じたワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなる。

このように、ワーク７０の軸線Ｌ３に対して回転砥石３４の軸線Ｌ４が鼓形ウォーム４の進み角αの分だけ傾斜するように保ちながらワーク７０をワーク７０の厚さ方向に往復旋回させると共に、ワーク７０を正逆回転させることによって、ワーク７０の外周面に鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂが形成される。

上記したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１），（４）の効果に加えて以下の効果を有する。
（１）数値制御盤８１は、交点Ｐ２を旋回中心として旋回されるワーク７０と回転砥石３４との相対位置が、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合におけるワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなるように、ワーク７０の回転量θに応じてワーク７０及び回転砥石３４の位置を制御する。従って、旋回軸３９の軸線Ｌ５がワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を通るように配置され、ワーク７０が交点Ｐ２を旋回中心として旋回された場合であっても、曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合と同様に、ワーク７０の外周面７０ａに鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂが形成される。

（２）ワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２は、ワーク７０の中心となる点である。そして、旋回軸３９の軸線Ｌ５がワーク７０の中心となる点を通っていることから、ワーク７０はより安定して旋回される。その結果、製造装置２００にて製造された転造ダイス５の精度をより向上させることができる。

（３）製造装置２００においては、ワーク軸３３の軸線Ｌ８と旋回軸３９の軸線Ｌ５とが直交している。そのため、ワーク７０がワーク軸３３に固定されると、旋回軸３９の軸線Ｌ５は、ワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を通る。従って、上記第１実施形態の製造装置１のように、スライドテーブル３２をスライドさせてワーク７０の軸線Ｌ３を通ると共に旋回テーブル３１と平行な面Ｓ３内で、旋回軸３９の軸線Ｌ５とワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３とを一致させる必要がない。その結果、転造ダイス５の製造時間を短縮することができる。

また、ワーク軸３３にて支持可能な直径のワーク７０であれば、どのワーク７０であってもワーク軸３３に固定されると、旋回軸３９の軸線Ｌ５がワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を通る。従って、ワーク軸３３にて支持可能な範囲内で様々な大きさのワーク７０、更に様々な曲率の外周面７０ａを有するワーク７０の外周面７０ａに鼓形ウォーム４を形成するための歯溝５ｂを形成することができる。

更に、製造装置２００において、ワーク軸３３の軸線Ｌ８と旋回軸３９の軸線Ｌ５とが直交していると、当該製造装置２００を容易に組み立てることができる。
（４）本第２実施形態の製造装置２００は、上記第１実施形態の製造装置１に備えられていたスライドテーブル３２が無い構成となっている。従って、製造装置２００は、上記第１実施形態の製造装置１に比べて、スライドテーブル３２が無い分だけ、装置の小型化を図ることができる。また、製造装置２００が製造装置１と同程度の大きさとされる場合には、スライドテーブル３２が無い分だけ、より大きな転造ダイス５を製造することができる。また、スライドテーブル３２が無いことから、製造装置２００は、上記第１実施形態の製造装置１よりも構成が簡単となっており、製造装置１よりもメンテナンスが容易となる。

（５）ワーク軸駆動モータ６３、及び旋回軸駆動モータ４５は、数値制御盤８１において、既存の空きの制御軸に接続される。従って、ワーク軸駆動モータ６３、旋回軸駆動モータ４５、及びスライドテーブル駆動モータ５４を駆動させるために、数値制御盤８１を改造することなく製造装置１を作動させることができる。

（６）数値制御盤８１は、リニアスケール８８及びリニアスケール９０から入力される信号に基づいて、ワーク７０の加工中に移動される砥石台７２及びテーブル３７の位置を検出し、検出した位置に基づいてテーブル駆動モータ８３及び砥石台駆動モータ７６の制御を行っている。従って、テーブル駆動モータ８３及び砥石台駆動モータ７６の回転状態を検出するエンコーダ８７，８９から入力される信号だけでなく、移動されるテーブル３７及び砥石台７２の位置をリニアスケール８８，９０によって直接検出することにより、数値制御盤８１は、テーブル３７及び砥石台７２の位置制御をより高度に行うことができる。その結果、製造装置２００にて製造される転造ダイス５の精度を更に向上させることができる。

（７）交点Ｐ２を旋回中心として旋回させることにより、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合よりも、ワーク７０を旋回させる角度が小さくなる。従って、転造ダイス５の製造時間をより短縮することができる。

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記第１及び第２実施形態では、ワーク軸３３は旋回テーブル３１に備えられたワーク軸駆動モータ６３によって回転されているが、これに限らない。例えば、図７に示すように、汎用ねじ研削盤３６の主軸とワーク軸３３とをユニバーサルジョイント等の接続部１００によって接続してもよい。このように構成すると、ワーク軸３３を回転させるために別途ワーク軸駆動モータ６３を接続する必要がない。その結果、より簡単な構成の製造装置１にて鼓形ウォーム用転造ダイス５を製造することができる。

○上記第１及び第２実施形態では、製造装置１，２００は、汎用ねじ研削盤３６のテーブル３７に固定されるが、これに限らない。例えば、製造装置１を作動させるために専用の装置を製造してもよい。

○上記第１及び第２実施形態では、ワーク軸３３の回転と旋回軸３９の旋回とを同期させる同期手段として、数値制御盤８１が用いられているが、これに限らない。例えば、ギアを組み合わせてワーク軸３３の回転と旋回軸３９の旋回とを同期させてもよい。

○上記第１及び第２実施形態では、回転砥石３４，９１を回転させる砥石駆動モータ７４は、インバータ９２によって回転数制御が行われている。しかしながらこれに限らず、砥石駆動モータ７４を、砥石台駆動モータ７６等と同様にエンコーダを備えたモータとし、該エンコーダが出力する砥石駆動モータ７４の回転状態に応じた信号に基づいて、数値制御盤８１が砥石駆動モータ７４の回転状態に応じた制御を行う構成としてもよい。

○上記第２実施形態では、ワーク７０は、ワーク７０の軸線Ｌ３とワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９との交点Ｐ２を旋回中心として旋回されるが、これに限らない。ワーク７０は、該ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３から離れた位置を旋回中心として旋回されてもよい。即ち、旋回軸３９は、旋回軸３９の軸線Ｌ５がワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３から離れた位置となるように配置されてもよい。この場合も、数値制御盤８１は、曲率中心Ｏ３から離れた位置を旋回中心として旋回されるワーク７０と回転砥石３４との相対位置が、曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合におけるワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなるように、ワーク７０の回転量θに応じてワーク７０及び回転砥石３４の位置を制御する。このように構成すると、旋回軸３９の配置位置の自由度が増す。尚、ワーク７０の厚さ方向の中心を通る中心線Ｌ９と旋回軸３９の軸線Ｌ５とが直交するように、旋回軸３９が配置されると、数値制御盤８１が行うテーブル３７及び回転砥石３４の位置制御が容易となる。また、数値制御盤８１は、ワーク７０の外周面７０ａの曲率中心Ｏ３を旋回中心として旋回させた場合におけるワーク７０と回転砥石３４との相対位置と同じとなるように、演算を行ってワーク７０の位置及び回転砥石３４の送り込み量を制御している。そのため、数値制御盤８１にて行われる演算内容を変更するだけで、製造装置２００を全体的に改造することなく、鼓形ウォーム４成形前のウォーム軸３を投入するための切り欠き部を外周に有する転造ダイスを製造することが可能である。

○上記各実施形態においては、ワーク７０は、その外周面７０ａが鼓形ウォーム４の歯底の曲面と等しい曲率に膨出した円弧状をなしているが、ワーク７０の形状はこれに限らない。ワーク７０は、円盤状をなしていればよく、円柱状等であってもよい。この場合、ワーク７０を加工して形成される転造ダイス５の外周面５ａの曲率中心に基づいて、ワーク７０の旋回中心が設定される。

上記各実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）円盤状をなし外周面が鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出したワークを回転させ、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置される回転砥石にて、前記ワークの外周面に前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法であって、前記ワークを、該ワークの回転と同期して、前記ワークの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させると共に、前記回転砥石を前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込むことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。

（ロ）汎用ねじ研削盤のテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、前記旋回テーブルに載置され、円盤状をなし外周面が鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出したワークの軸線を通ると共に前記旋回テーブルと平行な面内で、前記外周面の曲率中心と前記旋回軸の軸線とを一致させるためのスライドテーブルと、前記スライドテーブル上に配設され、前記ワークを回転させるワーク軸と、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置され、前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込まれて前記ワークの外周面に前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する回転砥石と、前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させることにより、前記ワークを、前記曲率中心を旋回中心として前記ワークの回転と同期して旋回させる同期手段とを備えた鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。

（ハ）円盤状をなし外周面が鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出した鼓形ウォーム用転造ダイスであって、円盤状をなし外周面が鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出したワークを回転させると共に、前記ワークを前記ワークの回転と同期して前記ワークの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させ、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置される回転砥石を前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込んで形成された歯溝を備えたことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイス。

（ニ）円盤状をなし外周面が鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい形状に膨出したワークを回転させると共に、前記ワークを前記ワークの回転と同期して前記ワークの外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させ、前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置される回転砥石を前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込んで形成された歯溝を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを用いて製造された鼓形ウォームを有するウォーム軸。

（ホ）前記（ロ）に記載のウォーム軸を備えた減速機構付きモータ。

第１実施形態における鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置の概念図。 減速機構付きモータの断面図。 （ａ）はウォーム軸の正面図、（ｂ）は鼓形ウォームの断面図。 （ａ）は鼓形ウォーム用転造ダイスの斜視図、（ｂ）は鼓形ウォーム用転造ダイスの側面図。 第１実施形態における鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置の断面図。 汎用ねじ研削盤に設置された第１実施形態の製造装置を示すブロック図。 汎用ねじ研削盤を示すブロック図。 （ａ）はワークに当接する回転砥石の状態を示す平面図、（ｂ）は回転砥石が鼓形ウォームの進み角分だけワークに対して傾斜されている状態を示す概念図。 （ａ）は鼓形ウォーム用転造ダイスにて鼓形ウォームを製造する様子を示す概念図、（ｂ）は鼓形ウォーム用転造ダイスにて鼓形ウォームを製造する様子を示す拡大図。 第２実施形態における鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置の概念図。 第２実施形態におけるワークの外周面の曲率中心と旋回中心との関係を示す概念図。 第２実施形態における鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置の断面図。 汎用ねじ研削盤に設置された第２実施形態の製造装置を示すブロック図。 加工中のワークと回転砥石との相対位置について説明するための概念図。 加工中のワーク及び回転砥石の位置関係を説明するための概念図。 （ａ）はワークの回転量θとワークの旋回量Ｂ（θ）との関係を示すグラフ、（ｂ）はワークの回転量θと回転砥石が送り込まれる量ｘ（θ）＋Δｘ（θ）との関係を示すグラフ、（ｃ）はワークの回転量θとワークがスライド移動される量Δｚ（θ）との関係を示すグラフ。

符号の説明

１，２００…鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置、４…鼓形ウォーム、５…鼓形ウォーム用転造ダイス、５ａ…外周面、５ｂ…歯溝、３１…旋回テーブル、３２…スライドテーブル、３３…ワーク軸、３４…回転砥石、３６…汎用ねじ研削盤、３７…テーブル、３９…旋回軸、６３…ワーク軸駆動モータ、７０…ワーク、８１…同期手段及び制御手段としての数値制御盤、１００…接続部、２０１…スライド機構、α…進み角、θ…ワークの回転量、ｘ（θ）＋Δｘ（θ）…回転砥石をワーク側へ送り込む量、Ｌ３…ワークの軸線、Ｌ５…旋回軸の軸線、Ｌ４…回転砥石の軸線、Ｌ８…ワーク軸の軸線、Ｌ９…中心線、Ｏ２…鼓形ウォーム用転造ダイスの外周面の曲率中心、Ｓ３…ワークの軸線と通ると共に旋回テーブルと平行な面、Ｐ１…ワーク軸の軸線と旋回軸の軸線との交点，Ｐ２，Ｐ３…ワークの軸線とワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点。

Claims (13)

1. 円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法であって、
   前記歯溝を形成する回転砥石を前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置し、
   前記ワークを、該ワークの回転と同期して、前記外周面の曲率中心を旋回中心として旋回させると共に、前記回転砥石を前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込むことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
2. 請求項１に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   前記ワークを旋回させるための旋回軸の軸線と前記外周面の曲率中心とを一致させることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
3. 請求項１に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   前記ワークを旋回させるための旋回軸の軸線を、前記外周面の曲率中心から離れた位置に配置し、
   前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御することを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
4. 請求項３に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   前記旋回軸の軸線を、前記ワークの軸線と前記ワークの厚さ方向の中心を通る中心線との交点を通るように配置することを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
5. 請求項１又は請求項２に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   汎用ねじ研削盤のテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、
   前記旋回テーブルに載置され、前記旋回テーブルと一体に旋回される前記ワークの旋回中心と前記旋回軸の軸線とを一致させるためのスライドテーブルと、
   前記スライドテーブル上に配設されて前記ワークを回転させるワーク軸と、
   前記ワーク軸の回転と前記旋回軸の旋回とを同期させる同期手段と
   を備えた製造装置を用い、
   前記ワークの回転と前記ワークの旋回とを同期させることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
6. 請求項３又は請求項４に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   汎用ねじ研削盤に備えられスライド機構にてスライド移動されるテーブルに載置されると共に前記旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、
   前記旋回テーブルに載置され前記ワークを回転させるワーク軸と、
   前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させる同期手段と、
   前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御する制御手段と
   を備えた製造装置を用い、
   前記ワークの回転と前記ワークの旋回とを同期させると共に、前記テーブルをスライド移動させて前記ワークの位置を制御することを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
7. 請求項５又は請求項６に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   前記旋回テーブルには、前記ワーク軸に接続されて該ワーク軸を回転させるワーク軸駆動モータが備えられていることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
8. 請求項５又は請求項６に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法において、
   前記汎用ねじ研削盤の主軸と前記ワーク軸とを接続部にて接続したことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造方法。
9. 円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置であって、
   汎用ねじ研削盤のテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、
   前記旋回テーブルに載置され、前記ワークの軸線を通ると共に前記旋回テーブルと平行な面内で、前記外周面の曲率中心と前記旋回軸の軸線とを一致させるためのスライドテーブルと、
   前記スライドテーブル上に配設され、前記ワークを回転させるワーク軸と、
   前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置され、前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込まれて前記ワークに前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する回転砥石と、
   前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させることにより、前記ワークを、前記曲率中心を旋回中心として前記ワークの回転と同期して旋回させる同期手段と
   を備えたことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。
10. 円盤状のワークを加工して、鼓形ウォームの歯底曲面の曲率と等しい円弧状に膨出し前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を有する外周面を備えた鼓形ウォーム用転造ダイスを形成する鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置であって、
    汎用ねじ研削盤に備えられスライド機構にてスライド移動されるテーブルに載置されると共に旋回軸にて旋回される旋回テーブルと、
    前記旋回テーブルに載置され前記ワークを回転させるワーク軸と、
    前記鼓形ウォームの進み角だけ前記ワークの軸線に対してその軸線を傾斜させて配置され、前記ワークの径方向に沿って前記ワーク側へ送り込まれて前記ワークに前記鼓形ウォームを形成するための歯溝を形成する回転砥石と、
    前記ワーク軸の回転と同期して前記旋回軸を旋回させる同期手段と、
    前記ワークと前記回転砥石との相対位置が、前記外周面の曲率中心を旋回中心として前記ワークを旋回させた場合における前記ワークと前記回転砥石との相対位置と同じとなるように、前記ワークの回転量に応じて前記テーブルをスライド移動させて前記ワークの位置を制御すると共に前記回転砥石を前記ワーク側へ送り込む量を制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。
11. 請求項１０に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、
    前記ワーク軸の軸線と、前記旋回軸の軸線とが直交していることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。
12. 請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、
    前記旋回テーブルには、前記ワーク軸に接続されて該ワーク軸を回転させるワーク軸駆動モータが備えられていることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。
13. 請求項９乃至請求項１１の何れか１項に記載の鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置において、
    前記汎用ねじ研削盤の主軸と前記ワーク軸とを接続する接続部が備えられていることを特徴とする鼓形ウォーム用転造ダイスの製造装置。

Images