JP2007237277A

JP2007237277A - 少数歯スプライン転造工具及び少数歯スプラインの転造方法

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Publication number: JP2007237277A
Application number: JP2006066133A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Ito; 吉信伊藤
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】歯数１３以下の少数歯スプラインを転造することができる少数はスプライン転造工具及び少数歯スプラインの転造方法を提供すること。
【解決手段】少数歯スプライン転造工具１によれば、初めに、押圧工具２の押圧面３で軸状部材Ｍを押圧挟持し、軸状部材Ｍを強制的に回転させ、次いで、押圧工具２による軸状部材Ｍの強制回転を継続させつつ転造工具５による少数歯スプラインの転造を開始する。これにより、押圧工具２による軸状部材Ｍの被押圧面を駆動部として、軸状部材Ｍを転造工具５の転造歯形面６上で強制的に回転させることができるので、軸状部材Ｍに歯数１３以下の少数歯スプラインを転造により形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、少数歯スプライン転造工具及び少数歯スプラインの転造方法に関し、特に、歯数１３以下の少数歯スプラインを転造することができる少数歯スプライン転造工具及び少数歯スプラインの転造方法に関するものである。

スプラインは、転造工具を用いた転造加工により形成されるのが一般的である。従来の転造工具は、例えば、特許第２９０２１０１号公報に開示されるように、食付き歯群と仕上げ歯群とを備え、それら食付き歯群及び仕上げ歯群上を軸状部材が転動することで、軸状部材の外周面を塑性変形させ、スプラインを転造する。

しかしながら、従来の転造工具では、歯数１３以下の少数歯スプラインを転造することができないという問題点があった。即ち、従来の転造工具では、歯群上で軸状部材を転動させる転造過程において、転造工具の歯と被転造素材の歯とが非接触となる状態が生じるため、軸状部材を適切な回転ピッチで転動させることができず、スプラインの転造が不可能となる。
特許第２９０２１０１号公報（図２など）

そこで、本出願人は、スプライン転造用の転造工具と、ねじ又はウォーム転造用の転造工具とを並列に配置した並列型の転造工具を開発した（本出願時において未公知）。これによれば、ねじ又はウォーム転造用の転造工具を駆動源として、軸状部材をスプライン転造用の転造工具上で強制的に回転させることができるので、軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを転造することができる。

しかしながら、上述した並列型の転造工具では、ねじ又はウォーム転造用の転造工具を別途設ける必要があるため、その分、転造工具の製造コストが増大するという問題点があった。また、この並列型の転造工具では、軸状部材の外周面にねじ又はウォームが転造されるため、これを切り落とす等の後加工が必要になり、加工コストが嵩むという問題点があった。

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、歯数１３以下の少数歯スプラインを転造可能な少数歯スプライン転造工具及び少数歯スプラインの転造方法を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の少数歯スプライン転造工具は、軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する一対の転造工具と、前記一対の転造工具に並列に配置され前記軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する一対の押圧工具と、を備え、前記一対の押圧工具の一方及び前記一対の転造工具の一方をそれぞれの他方に対して相対移動させることで、前記一対の押圧工具の押圧面間に押圧挟持される前記軸状部材の外周面を駆動部として前記軸状部材を強制的に回転させると共に、その強制的な回転により前記軸状部材を前記一対の転造工具の転造歯形面間で転動させることで、前記軸状部材の外周面を塑性変形させて、前記少数歯スプラインを転造するものであり、前記一対の押圧工具の押圧面は、転造方向始端側から終端側へ向けて所定の食付き角で傾斜される食付き部と、その食付き部に連設される仕上げ部とを備え、前記転造工具の転造歯形面における歯群のピッチは、前記押圧工具の押圧面における仕上げ部により強制的に回転される前記軸状部材の転がり径の円周長さに対応して設定され、前記転造工具の転造歯形面による前記軸状部材の外周面への切り込みは、前記軸状部材が少なくとも前記押圧工具の押圧面における食付き部を通過し前記仕上げ部に達した後に開始されるように構成されている。

請求項２記載の少数歯スプラインの転造方法は、軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する一対の転造工具と、前記軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する一対の押圧工具とを並列に配置し、前記一対の押圧工具の押圧面に、転造方向始端側から終端側へ向けて所定の食付き角で傾斜される食付き部と、その食付き部に連設される仕上げ部とを形成し、前記転造工具の転造歯形面における歯群のピッチを、前記押圧工具の押圧面における仕上げ部により強制的に回転される前記軸状部材の転がり径の円周長さに対応するピッチに設定し、前記一対の押圧工具の一方及び前記一対の転造工具の一方をそれぞれの他方に対して相対移動させることで、前記一対の押圧工具の押圧面間に押圧挟持される前記軸状部材の外周面を駆動部として前記軸状部材を強制的に回転させると共に、その強制的な回転により前記軸状部材を前記一対の転造工具の転造歯形面間で転動させることで、前記軸状部材の外周面を塑性変形させて、前記少数歯スプラインを転造する少数歯スプラインの転造方法であって、まず、前記一対の押圧工具による前記軸状部材の強制的な回転を開始し、次いで、前記軸状部材が少なくとも前記押圧工具の押圧面における食付き部を通過し前記仕上げ部に達した後に、前記転造工具の転造歯形面による前記軸状部材の外周面への切り込みを開始する。

請求項３記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法は、請求項１又は２に記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法において、前記一対の押圧工具の押圧面間距離は、前記軸状部材のブランク直径よりも略０．１ｍｍ以上かつ略０．２ｍｍ以下だけ小さくされている。

請求項４記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法は、請求項１から３のいずれかに記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法において、前記押圧工具の押圧面には、少なくとも前記仕上げ部にショットブラストによる粗面加工が施されている。

請求項１記載の少数歯スプライン転造工具によれば、軸状部材の外周面に少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する転造工具と、軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する押圧工具とを並列に配置すると共に、軸状部材が少なくとも押圧工具の押圧面における食付き部を通過し仕上げ部に達した後に、転造工具の転造歯形面による軸状部材の外周面への切り込みを開始するように構成した、即ち、初めに押圧工具の押圧面が軸状部材の外周面に押圧され、次いでその押圧工具の押圧面による軸状部材の強制的な回転を継続させつつ転造工具の転造歯形面により軸状部材の外周面に少数歯スプラインの転造を行う構成であるので、軸状部材を転造工具の転造歯形面上で一定の回転ピッチで転動させることができる。

そして、転造工具の転造歯形面における歯群のピッチは、押圧工具の押圧面における仕上げ部を転動する軸状部材の転がり径の円周長さに対応して設定されているので、軸状部材が転造工具の転造歯形面上を転動することで、その軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを適切な分割精度を確保しつつ転造により形成することができるという効果がある。

ここで、転造工具の転造歯形面により軸状部材の外周面への切り込みを開始するタイミングが早すぎる場合には、押圧工具の押圧面による軸状部材の外周面への押圧力が不十分となるため、駆動部（被押圧部）における滑りの発生などにより、軸状部材を強制的に回転させることができない。そのため、軸状部材を転造工具の転造歯形面上で適切な回転ピッチで転動させることができず、少数歯スプラインの分割精度が悪化する。

これに対し、本発明によれば、軸状部材が少なくとも押圧工具の押圧面における食付き部を通過し仕上げ部に達した後に、転造工具の転造歯形面による軸状部材の外周面への切り込みを開始するように構成したので、押圧工具の押圧面による押圧力、即ち、押圧工具の押圧面と軸状部材の外周面との間の密着力を十分に確保して、軸状部材の強制的な回転を確実に行わせることできる。その結果、軸状部材を転造工具の転造歯形面上で適切に転動させ、少数歯スプラインの分割精度を確保することができる。

また、本発明によれば、一対の押圧工具の押圧面間に軸状部材の外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材を強制的に回転させる構成であるので、例えば、ねじ又はウォーム転造用の転造工具を駆動源とする場合のように、軸状部材の外周面にねじ又はウォームが形成されず、これを切り落とす等の後加工を行う必要がない。よって、加工コストを削減して、その分、少数歯スプラインの製造コストの削減を図ることができるという効果がある。

また、このように、一対の押圧工具の押圧面間に軸状部材の外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材を強制的に回転させる構成であれば、軸状部材は、駆動部（被押圧面）が若干窪む程度で、大きな形状変化が生じないので、軸状部材自体の剛性強度が損なわれることを抑制することができるという効果がある。

更に、本発明によれば、押圧工具の押圧面に、例えば、歯形を形成するための研削加工などを施す必要がなく、かかる押圧面を平坦面として形成すれば良いので、その構造を簡素化して、耐久性の向上を図ることができると共に、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。

請求項２記載の少数歯スプラインの転造方法によれば、軸状部材の外周面に少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する転造工具と、軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する押圧工具とを並列に配置すると共に、軸状部材が少なくとも押圧工具の押圧面における食付き部を通過し仕上げ部に達した後に、転造工具の転造歯形面による軸状部材の外周面への切り込みを開始する、即ち、初めに押圧工具の押圧面が軸状部材の外周面に押圧され、次いでその押圧工具の押圧面による軸状部材の強制的な回転を継続させつつ転造工具の転造歯形面により軸状部材の外周面に少数歯スプラインの転造を行う構成であるので、軸状部材を転造工具の転造歯形面上で一定の回転ピッチで転動させることができる。

これに対し、本発明によれば、軸状部材が少なくとも押圧工具の押圧面における食付き部を通過し仕上げ部に達した後に、転造工具の転造歯形面による軸状部材の外周面への切り込みを開始するので、押圧工具の押圧面による押圧力、即ち、押圧工具の押圧面と軸状部材の外周面との間の密着力を十分に確保して、軸状部材の強制的な回転を確実に行わせることできる。その結果、軸状部材を転造工具の転造歯形面上で適切に転動させ、少数歯スプラインの分割精度を確保することができる。

また、本発明によれば、一対の押圧工具の押圧面間に軸状部材の外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材を強制的に回転させるので、例えば、ねじ又はウォーム転造用の転造工具を駆動源とする場合のように、軸状部材の外周面にねじ又はウォームが形成されず、これを切り落とす等の後加工を行う必要がない。よって、加工コストを削減して、その分、少数歯スプラインの製造コストの削減を図ることができるという効果がある。

また、このように、一対の押圧工具の押圧面間に軸状部材の外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材を強制的に回転させる方法であれば、軸状部材は、駆動部が若干窪む程度で、大きな形状変化が生じないので、軸状部材自体の剛性強度が損なわれることを抑制することができるという効果がある。

更に、本発明によれば、押圧工具の押圧面に、例えば、歯形形成加工などを施す必要がなく、かかる押圧面を平坦面として構成すれば良いので、その構造を簡素化して、耐久性の向上を図ることができると共に、製造コストの削減を図ることができるという効果がある。

請求項３記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法によれば、請求項１又は２に記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法の奏する効果に加え、一対の押圧工具の押圧面間距離は、軸状部材のブランク直径よりも略０．１ｍｍ以上かつ略０．２ｍｍ以下だけ小さくされているので、軸状部材に対する押圧力を確保して、軸状部材を滑らせることなく確実に強制回転させることができると共に、軸状部材の外形形状が変化することを抑制して、軸状部材自体の剛性強度の確保と製造コストの削減とを図ることができるという効果がある。

即ち、上記した押圧面間距離とブランク径との差が略０．１ｍｍよりも小さいと、押圧工具の押圧面を軸状部材の外周面に強固に押圧させることができず、十分な密着力を確保することができないので、軸状部材との間に滑りが発生して、軸状部材の強制的な回転が不安定となることで、少数歯スプラインの分割精度が悪化する。

これに対し、本発明によれば、上記した押圧面間距離とブランク径との差を略０．１ｍｍ以上とするので、押圧工具の押圧面を軸状部材の外周面に強固に密着させることができる。その結果、軸状部材との間の滑りを抑制して、軸状部材の強制的な回転を適正に行うことができるので、少数歯スプラインの分割精度の向上を図ることができる。

一方、上記した押圧面間距離とブランク径との差が略０．２ｍｍよりも大きいと、押圧工具の押圧面が軸状部材の外周面へ食い込んで、軸状部材の外形形状が大きく変化（例えば、縮径化や余肉の盛り上がりによる応力集中部の発生）することで、軸状部材自体の剛性強度が損なわれると共に、他の部品との干渉を回避するべく形状変化部を切り落とす等の後加工が必要となる。

これに対し、本発明によれば、上記した押圧面間距離とブランク径との差を略０．２ｍｍ以下とするので、軸状部材の外形形状の変化を抑制することができ、その結果、軸状部材自体の剛性強度を確保することができると共に、形状変化部を切り落とす等の後加工を不要として、製造コストの低減を図ることができる。

請求項４記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法によれば、請求項１から３のいずれかに記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法の奏する効果に加え、押圧工具の押圧面には、少なくとも仕上げ部にショットブラストによる粗面加工が施されているので、押圧工具の押圧面における少なくとも仕上げ部を軸状部材の外周面に強固に係合させて、軸状部材を転動させるための駆動力を確保することができる。即ち、押圧工具により軸状部材を滑らせることなく強制的に回転させ、転造工具上の軸状部材を適切な回転ピッチで転動させることができるので、少数歯スプラインの分割精度の向上を図ることができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、少数歯スプライン転造工具１の全体構成について、図１を参照して概略説明する。図１は、本発明の一実施の形態における少数歯スプライン転造工具１の斜視図である。なお、図１では、少数歯スプライン転造工具１により転造加工される軸状部材Ｍが仮想的に図示されている。

少数歯スプライン転造工具１は、図１に示すように、円柱状の部材として構成された軸状部材Ｍの外周面を塑性変形させて、歯数１３以下（本実施の形態では歯数１０）の少数歯スプラインｓを有する部品Ｃ（図４参照）を転造するための工具であり、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１を押圧するための押圧工具２と、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１に少数歯スプラインｓを転造するための転造工具５とを備えて構成されている。

なお、少数歯スプライン転造工具１は、上下一対（図１では、一方の少数歯スプライン転造工具１のみが図示され、その一方の少数歯スプライン転造工具１に対して相対的に平行移動される他方の少数歯スプライン転造工具１の図示が省略されている）から構成されている。

部品Ｃの転造は、上下一対の少数歯スプライン転造工具１の間に軸状部材Ｍを回転自在に支持した状態で、これら上下の少数歯スプライン転造工具１を互いに相対移動させることにより、押圧工具２の押圧面３間に押圧挟持される軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１を駆動部ｒとして軸状部材Ｍを強制的に回転させると共に、その強制的な回転により軸状部材Ｍを一対の転造工具５の転造歯形面６間で転動させることで、被加工部Ｐ１の外周面を塑性変形させて、少数歯スプラインｓを転造する。

次いで、図２を参照して、押圧工具２の詳細構成について説明する。図２（ａ）は押圧工具２の正面図であり、図２（ｂ）は押圧工具２の側面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における押圧工具２の断面図ある。

押圧工具２は、図２に示すように、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、その一面側（図２（ａ）紙面手前側、図２（ｂ）及び図２（ｃ）上側）から突出する板状体の上面に押圧面３が設けられている。

押圧面３は、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１（図１参照）を押圧するための部位であり、この押圧面３には、図２に示すように、転造方向始端側（図２右側）から終端側（図２左側）へ向けて、食付き部３ａ、仕上げ部３ｂおよび逃げ部３ｃが順に連続して設けられている。

食付き部３ａは、押圧工具２の押圧面３を軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）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。この食付き部３ａは、図２（ｂ）に示すように、転造方向始端側（図２右側）から仕上げ部３ｂ側（図２左側）へ向けて傾斜角κ１で上昇傾斜して形成されている。

仕上げ部３ｂは、図２（ｂ）に示すように、押圧工具２の支持面（図２（ｂ）下側面、即ち、転造方向）に対して略平行に形成されており、この仕上げ部３ｂに軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１が押圧挟持されることで、軸状部材Ｍが強制的に回転され、この強制的な回転により、後述する転造工具５の転造歯形面６上を軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１が適切な回転ピッチで転動される。

ここで、押圧工具２の仕上げ部３ｂには、ショットブラストによる粗面加工を施すことが好ましい。これにより、押圧工具２の仕上げ部３ｂを軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１に強固に密着させて、軸状部材Ｍを滑らせることなく転動させるための駆動力を確実に確保することができるからである。

なお、軸状部材Ｍを強制回転させるための駆動力が必要な箇所は仕上げ部３ｂのみであるため、ショットブラストによる粗面加工は、仕上げ部３ｂのみに施されていることが好ましい。粗面加工に要する加工コストを効率的に削減することができるからである。

逃げ部３ｃは、仕上げ部３ｂを通過した軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）を押圧工具２の押圧面３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ている。この逃げ部３ｃは、図２（ｂ）に示すように、仕上げ部３ｂの終端から転造方向終端端（図２（ｂ）左側）へ向けて傾斜角κ２で下降傾斜して形成されている。

これら食付き部３ａ、仕上げ部３ｂ及び逃げ部３ｃで構成された押圧面３には、図２（ｃ）に示すように、先端（図２（ｃ）上側）が平坦面状に形成されている。これにより、軸状部材Ｍとの接触面積を大きくして、強制的に回転させるための駆動力を確保しつつ、軸状部材Ｍの外形形状が変化することを抑制して、部品Ｃ（図４参照）の剛性強度を確保することができる。

次いで、図３を参照して、転造工具５について説明する。図３（ａ）は転造工具５の正面図であり、図３（ｂ）は転造工具５の側面図である。なお、図３では、加工歯７を模式的に図示している。

転造工具５は、上述した押圧工具２と同様に、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、図３に示すように、その一面側（図３（ａ）紙面手前側、図３（ｂ）上側）には、軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）の外周面に少数歯スプラインｓの転造を行うための転造歯形面６が設けられている。

転造歯形面６には、図３に示すように、転造工具５の転造方向始端側（図３右側）から終端側（図３左側）へ向けて、食付き部６ａ、仕上げ部６ｂおよび逃げ部６ｃが順に連続して設けられている。

食付き部６ａは、転造工具５の転造歯形面６を軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）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。この食付き部６ａは、図３（ｂ）に示すように、転造工具５の転造方向始端側（図３右側）から仕上げ部６ｂ側（図２左側）へ向けて傾斜角κ３で上昇傾斜して形成されている。

仕上げ部６ｂは、食付き部６ａによって軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）に転造された少数歯スプラインｓ（図４参照）を仕上げるための部位であり、図３（ｂ）に示すように、転造工具５の支持面（図３（ｂ）下側面）に対して略平行に形成されている。

逃げ部６ｃは、仕上げ部６ｂにより仕上げられた軸状部材Ｍ（被加工部Ｐ１）を転造工具５の転造歯形面６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ている。この逃げ部６ｃは、図３（ｂ）に示すように、仕上げ部６ｂの終端から転造工具５の転造方向終端端（図３（ｂ）左側）へ向けて傾斜角κ４で下降傾斜して形成されている。

これら食付き部６ａ、仕上げ部６ｂ及び逃げ部６ｃで構成された転造歯形面６には、複数の加工歯７が刻設されている。これら複数の加工歯７は、少数歯スプラインｓ（図４参照）を形成するための加工歯であり、食付き部６ａの始端（図３右側）から逃げ部６ｃの終端（図６左側）へ向けて所定のピッチで形成されている。

なお、加工歯７のピッチは、押圧工具２の押圧面３（仕上げ部３ｂ）を転動する軸状部材Ｍの転がり径の円周長さに対応して設定されている。これにより、後述するように、押圧工具２の押圧面３間に押圧挟持された被加工部Ｐ１の外周面を駆動部ｒとして、軸状部材Ｍが強制的に回転され、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１が転造工具５の転造歯形面６上を転動されると、かかる転造歯形面６の加工歯７により、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面に少数歯スプラインｓが転造により形成される。

また、これら複数の加工歯７は、図３（ａ）に示すように、転造工具５の長手方向（図３（ａ）左右方向）に対してねじれを有さずに（即ち、リード角が略９０°で）刻設されている。

ここで、図１に戻って説明する。少数歯スプライン転造工具１は、上述のように構成された押圧工具２及び転造工具５を、図１に示すように、並列に配置すると共に、軸状部材Ｍが少なくとも押圧工具２の食付き部３ａを通過し仕上げ部３ｂに達した後に、転造工具５による軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１への切り込みが開始されるように構成されている。

即ち、即ち、初めに押圧工具２の押圧面３（食付き部３ａ及び仕上げ部３ｂ）が軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面に押圧され、次いでその押圧工具２の押圧面３による軸状部材Ｍの強制的な回転を継続させつつ、転造工具５の転造歯形面６により軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面に少数歯スプラインｓの転造を行う構成であるので、軸状部材Ｍを転造工具５の転造歯形面６上で一定の回転ピッチで転動させることができる。

そして、転造工具５の転造歯形面６における加工歯７群のピッチは、上述したように、押圧工具２の押圧面３における仕上げ部３ｂを転動する軸状部材Ｍの転がり径の円周長さに対応して設定されているので、軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１が転造工具５の転造歯形面６上を転動することで、その被加工部Ｐ１の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインｓを適切な分割精度を確保しつつ転造により形成することができる。

ここで、転造工具５の転造歯形面６により被加工部Ｐ１の外周面への切り込みを開始するタイミングが早すぎる場合には、押圧工具２の押圧面３による被加工部Ｐ１の外周面への押圧力が不十分となるため、駆動部ｒ（被押圧面）における滑りの発生などにより、軸状部材Ｍを強制的に回転させることができない。そのため、軸状部材Ｍを転造工具５の転造歯形面６上で適切な回転ピッチで転動させることができず、少数歯スプラインｓの分割精度が悪化する。

これに対し、本発明によれば、軸状部材Ｍが少なくとも押圧工具２の押圧面３における食付き部３ａを通過し仕上げ部３ｂに達した後に、転造工具５の転造歯形面６による軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面への切り込みを開始するように構成したので、押圧工具２の押圧面３による押圧力、即ち、押圧工具２の押圧面３と軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面との間の密着力を十分に確保して、軸状部材Ｍの強制的な回転を確実に行わせることできる。その結果、軸状部材Ｍを転造工具２の転造歯形面６上で適切に転動させ、少数歯スプラインｓの分割精度を確保することができる。

また、本発明によれば、一対の押圧工具２の押圧面３間に軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材Ｍを強制的に回転させる構成であるので、例えば、ねじ又はウォーム転造用の転造工具を駆動源とする場合のように、軸状部材Ｍの外周面にねじ又はウォームが形成されず、これを切り落とす等の後加工を行う必要がない。よって、加工コストを削減して、その分、少数歯スプラインｓの製造コストの削減を図ることができる。

また、このように、一対の押圧工具２の押圧面３間に軸状部材Ｍの外周面を押圧挟持し、その押圧力により軸状部材Ｍを強制的に回転させる構成であれば、軸状部材Ｍは、駆動部ｒ（被押圧面）が若干窪む程度で、大きな形状変化が生じないので、軸状部材Ｍ自体の剛性強度が損なわれることを抑制することができる。

更に、本発明によれば、押圧工具２の押圧面３に、例えば、歯形を形成するための研削加工などを施す必要がなく、かかる押圧面３を平坦面として形成すれば良いので、押圧工具２の構造を簡素化して、その耐久性の向上を図ることができると共に、製造コストの削減を図ることができる。

ここで、一対の押圧工具２は、その押圧面３の対向面間距離が軸状部材Ｍのブランク直径Ｄよりも略０．１ｍｍ以上かつ略０．２ｍｍ以下だけ小さい値に設定されていることが好ましい。

これは、次に示す理由による。即ち、上記した押圧面３の対向面間距離とブランク径Ｄとの差が略０．１ｍｍよりも小さいと、押圧工具２の押圧面３を軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面に強固に押圧させることができず、十分な密着力を確保することができないので、軸状部材Ｍとの間に滑りが発生して、軸状部材Ｍの強制的な回転が不安定となることで、少数歯スプラインｓの分割精度が悪化する。

これに対し、上記した押圧面３の対向面間距離とブランク径Ｄとの差を略０．１ｍｍ以上に設定した場合には、押圧工具２の押圧面３を軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面に強固に密着させることができる。その結果、軸状部材Ｍとの間の滑りを抑制して、軸状部材Ｍの強制的な回転を適正に行うことができるので、少数歯スプラインｓの分割精度の向上を図ることができるからである。

一方、上記した押圧面３の対向面間距離とブランク径Ｄとの差が略０．２ｍｍよりも大きいと、押圧工具２の押圧面３が軸状部材Ｍの被加工部Ｐ１の外周面へ食い込んで、軸状部材Ｍの外形形状が大きく変化（例えば、駆動部ｒの縮径化や余肉の盛り上がりによる応力集中部の発生など）することで、軸状部材Ｍ自体の剛性強度が損なわれると共に、他の部品との干渉を回避するべく形状変化部を切り落とす等の後加工が必要となる。

これに対し、上記した押圧面３の対向面間距離とブランク径Ｄとの差を略０．２ｍｍ以下とした場合には、軸状部材Ｍの外形形状が変化することを抑制して、軸状部材Ｍ自体の剛性強度を確保することができると共に、形状変化部を切り落とす等の後加工を不要として、製造コストの低減を図ることができるからである。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態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。

例えば、上記実施の形態では、押圧工具２の転造面３の面幅（図２（ｃ）左右方向寸法）についての説明を省略したが、かかる面幅は軸状部材Ｍの形状等に応じて適宜変更することができる。

また、上記実施の形態では、押圧工具２及び転造工具５をそれぞれ１ずつ備える場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、押圧工具２及び転造工具５の少なくとも一方又は両方を複数並設することは当然可能である。

本発明の一実施の形態における転造工具の斜視図である。（ａ）は押圧工具の正面図であり、（ｂ）は押圧工具の側面図であり、（ｃ）は図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における押圧工具の断面図である。（ａ）はスプライン転造工具の正面図であり、（ｂ）はスプライン転造工具の側面図である。少数歯スプラインを有する部品の正面図である。

符号の説明

１少数歯スプライン転造工具
２押圧工具
３押圧面
３ａ押圧工具の食付き部
３ｂ押圧工具の仕上げ部
５転造工具
６転造歯形面
６ａ転造工具の食付き部
６ｂ転造工具の仕上げ部
７加工歯（転造工具の歯）
κ１傾斜角（押圧工具の仕上げ部の食付き角）
κ３傾斜角（転造工具の仕上げ部の食付き角）
Ｍ軸状部材
ｒ駆動部
ｓ少数歯スプライン
Ｄ軸状部材のブランク直径

Claims

軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する一対の転造工具と、
前記一対の転造工具に並列に配置され前記軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する一対の押圧工具と、を備え、
前記一対の押圧工具の一方及び前記一対の転造工具の一方をそれぞれの他方に対して相対移動させることで、前記一対の押圧工具の押圧面間に押圧挟持される前記軸状部材の外周面を駆動部として前記軸状部材を強制的に回転させると共に、その強制的な回転により前記軸状部材を前記一対の転造工具の転造歯形面間で転動させることで、前記軸状部材の外周面を塑性変形させて、前記少数歯スプラインを転造するものであり、
前記一対の押圧工具の押圧面は、転造方向始端側から終端側へ向けて所定の食付き角で傾斜される食付き部と、その食付き部に連設される仕上げ部とを備え、
前記転造工具の転造歯形面における歯群のピッチは、前記押圧工具の押圧面における仕上げ部により強制的に回転される前記軸状部材の転がり径の円周長さに対応して設定され、
前記転造工具の転造歯形面による前記軸状部材の外周面への切り込みは、前記軸状部材が少なくとも前記押圧工具の押圧面における食付き部を通過し前記仕上げ部に達した後に開始されるように構成されていることを特徴とする少数歯スプライン転造工具。
軸状部材の外周面に歯数１３以下の少数歯スプラインを転造するための転造歯形面を有する一対の転造工具と、前記軸状部材の外周面を押圧するための押圧面を有する一対の押圧工具とを並列に配置し、
前記一対の押圧工具の押圧面に、転造方向始端側から終端側へ向けて所定の食付き角で傾斜される食付き部と、その食付き部に連設される仕上げ部とを形成し、
前記転造工具の転造歯形面における歯群のピッチを、前記押圧工具の押圧面における仕上げ部により強制的に回転される前記軸状部材の転がり径の円周長さに対応するピッチに設定し、
前記一対の押圧工具の一方及び前記一対の転造工具の一方をそれぞれの他方に対して相対移動させることで、前記一対の押圧工具の押圧面間に押圧挟持される前記軸状部材の外周面を駆動部として前記軸状部材を強制的に回転させると共に、その強制的な回転により前記軸状部材を前記一対の転造工具の転造歯形面間で転動させることで、前記軸状部材の外周面を塑性変形させて、前記少数歯スプラインを転造する少数歯スプラインの転造方法であって、
まず、前記一対の押圧工具による前記軸状部材の強制的な回転を開始し、
次いで、前記軸状部材が少なくとも前記押圧工具の押圧面における食付き部を通過し前記仕上げ部に達した後に、前記転造工具の転造歯形面による前記軸状部材の外周面への切り込みを開始することを特徴とする少数歯スプラインの転造方法。
前記一対の押圧工具の押圧面間距離は、前記軸状部材のブランク直径よりも略０．１ｍｍ以上かつ略０．２ｍｍ以下だけ小さくされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法。
前記押圧工具の押圧面には、少なくとも前記仕上げ部にショットブラストによる粗面加工が施されてい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少数歯スプライン転造工具又は少数歯スプラインの転造方法。