JP2007283390A - 転造平ダイス、転造平ダイスの製造方法及び転造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被転造素材にアヤメローレットを精度良く転造できる転造平ダイス、転造平ダイスの製造方法及び転造方法を提供すること。
【解決手段】本願発明の転造平ダイス１によれば、第１及び第２転造平ダイス２，５の移動方向と直交する方向における食付き部３１，６１の歯先面３１ａ，６１ａ及び歯底面３１ｂ，６１ｂの傾きが第１及び第２転造平ダイス２，５の移動方向と直交する方向における仕上げ部３２，６２の歯先面３２ａ，６２ａ及び歯底面３２ｂ，６２ｂの傾きと同一に設定されている。これにより、各食付き部３１，６１の間に被転造素材２００が挟持された場合に、転造方向と直交する方向における第１及び第２転造平ダイス２，５の被転造素材２００に対する圧下量を均一にすることができる。その結果、被転造素材２００が傾くことを防止して、アヤメローレット２０１の位置精度を向上させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、転造平ダイス、転造平ダイスの製造方法及び転造方法に関し、特に、被転造素材にアヤメローレットを精度良く転造できる転造平ダイス、転造平ダイスの製造方法及び転造方法に関するものである。

一般に、ローレットは、軸状部材の外周面に形成され滑り止めの役割を担うものであり、略菱形状の溝から略四角錐の凸部が突出したアヤメローレットが多く普及している。かかるアヤメローレットの形成は、一般に、転造により行われる。例えば、特開２０００−８４７０３号公報に記載の技術では、被転造素材の周りに３つの丸形ダイスが周方向略等間隔に配置されており、これら各丸形ダイスを回転させて、被転造素材にアヤメローレットを転造する。

また、平ダイスを用いてアヤメローレットを転造する場合には、図１１に示すような転造平ダイス１０１が用いられる。かかる転造平ダイス１０１は、略直方体状の上面側（図１１（ａ）紙面手前側、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）上側）に転造歯形面１０２が設けられ、その転造歯形面１０２には、転造方向始端側（図１１（ａ）及び図１１（ｂ）右側）から終端側（図１１（ａ）及び図１１（ｂ）左側）へ向けて、食付き部１２１、仕上げ部１２２及び逃げ部１２３が順に連続して設けられている。

転造歯形面１０２には、複数の加工歯１０３が刻設されており、これら複数の加工歯１０３は、図１１（ａ）に示すように、所定のリード角で食付き部１２１の転造方向始端側（図１１（ａ）右側）から逃げ部１２３の終端側（図１１（ａ）左側）へ向けて傾斜して刻設されている。

なお、図１１では、一対の転造平ダイスの内、一方の転造平ダイス１０１を図示しており、その一方の転造平ダイス１０１に対向配置される他方の転造平ダイス１０５（図１３参照）の図示が省略されている。この他方の転造平ダイス１０５の転造歯形面１０６（図１３参照）には、所定のリード角で食付き部の転造方向始端側から逃げ部の終端側へ向けて傾斜する複数の加工歯が刻設されている。

これにより、一方及び他方の転造平ダイス１０１，１５１の間に被転造素材２００（図１３参照）を挟持した状態で、一方及び他方の転造平ダイス１０１，１５１を相対移動させることにより、被転造素材２００を塑性変形させて、アヤメローレットを被転造素材２００に転造することができる。
特開２０００−８４７０３号公報（段落［００２８］、図１など）

ところで、転造平ダイス１０１の食付き部１２１は、食付き部１２１と仕上げ部１２２との連接部から図１１（ａ）中の矢印Ｘ方向へ向けて下降傾斜して構成されている。そのため、図１１（ａ）のＸＩｃ−ＸＩｃ線で断面視した食付き部１２１は、図１１（ｃ）に示すように、転造平ダイス１０１の一端側側面（図１１（ｃ）右側側面）から他端側側面（図１１（ｃ）左側側面）へ向けて下降傾斜する。

転造歯形面１０２に加工歯１０３を研削加工する際には、転造平ダイス１０１，１０５を研削盤に据付固定した状態で、食付き部１２１、仕上げ部１２２及び逃げ部１２３を連続して加工することで、食付き部１２１と仕上げ部１２２と逃げ部１２３との間で加工歯１０３の研削位置に位置ずれが生じることを防止している。

なお、転造平ダイス１０１，１０５は、仕上げ部１２２の転造面を基準として研削盤に据付固定されるので、砥石３００が食付き部１２１の加工歯１０３を研削加工する際には、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、砥石３００が食付き部１２１の転造面に対して傾斜する。その結果、研削に使用される砥石３００の各使用面３０１，３０２と食付き部１２１との接触面積に差異が生じ、図１２（ｃ）に示すように、各加工歯１０３の一方のフランク面の面積と他方のフランク面の面積に差異が生じる。

このように、一方のフランク面の面積と他方のフランク面の面積とが異なる加工歯１０３で被転造素材２００を転造した場合には、アヤメローレットを構成する略四角錐状の凸部を対称に転造することができず、アヤメローレットの寸法精度が低下するという問題点があった。

また、アヤメローレットの転造は、被転造素材２００を軸支した状態で、転造平ダイス１０１，１０５を相対移動させることで行われる。ここで、食付き部１２１は、上述したように、その転造方向と直交する方向において傾斜を有して構成されている（図１１（ｃ）参照）。これにより、図１３に示すように、一方の転造平ダイス１０１の食付き部１２１と他方の転造平ダイス１０５の食付き部１６１との間に被転造素材２００を挟持した場合には、転造方向と直交する方向（図１３上下方向）において被転造素材２００に対する圧下量に差異が生じる。

即ち、図１３に示すように、一方の転造平ダイス１０１では、転造方向と直交する方向の一端側（図１３上側）の圧下量が大きくなり、他方の転造平ダイス１０５では、転造方向と直交する方向の他端側（図１３下側）の圧下量が大きくなる。これにより、被転造素材２００は、その一端側（図１３上側）に他方の転造平ダイス１０５側（図１３左側）への力がかかると共に、その他端側（図１３下側）に一方の転造平ダイス１０１側（図１３右側）への力がかかり、被転造素材２００が傾いてしまう。その結果、被転造素材２００を適切な姿勢で転造することができず、アヤメローレットの位置精度が低下するという問題点があった。

また、被転造素材２００が傾いた状態で転造することにより、アヤメローレットがひずんでしまい、アヤメローレットの寸法精度が低下する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、被転造素材にアヤメローレットを精度良く転造できる転造平ダイス、転造平ダイスの製造方法及び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記載の転造平ダイスは、右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造するものであり、前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを備え、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造するものであり、前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備え、前記食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されている。

請求項２記載の転造平ダイスの製造方法は、右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造する転造平ダイスの製造方法であって、前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを備え、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造する転造平ダイスを製造するものであり、前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備えると共に、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスは、その食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されるものであり、前記加工歯を研削加工する砥石は２軸方向に移動するものであり、前記加工歯を研削加工する砥石は２軸方向に移動するものであり、前記砥石によって形成される前記食付き部の歯先面及び歯底面と、前記２軸方向に移動した際の前記砥石の軌跡がなす平面とが略平行となるように前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを保持する保持工程と、その保持工程により保持された前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの食付き部の被加工面に対して前記砥石を平行移動させて、前記食付き部の加工歯を研削加工する研削工程とを備えている。

請求項３記載の転造方法は、右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造する転造方法であって、前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造するものであり、前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備えると共に、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスは、その食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されるものであり、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させて、前記被転造素材を前記食付き部から前記仕上げ部まで転動させる往路工程と、その往路工程と逆方向に前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させて、前記往路工程により転動された前記被転造素材を前記仕上げ部から前記食付き部まで転動させる復路工程とを備えている。

請求項１記載の転造平ダイスによれば、食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されている。

これにより、第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に被転造素材が挟持された場合に、転造方向と直交する方向における第１転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができると共に、転造方向と直交する方向における第２転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができる。その結果、被転造素材を第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に挟持した場合に、被転造素材が傾くことを防止して、アヤメローレットの位置精度を向上させることができるという効果がある。

また、被転造素材が傾くことを防止することができるので、被転造素材が傾いた状態で転造することによりアヤメローレットがひずむことを防止して、アヤメローレットの寸法精度を向上させることができるという効果がある。

請求項２記載の転造平ダイスの製造方法によれば、保持工程において、２軸方向に移動する砥石の軌跡がなす平面と砥石によって形成される食付き部の歯先面及び歯底面とが略平行となるように第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスを保持し、研削工程において保持工程により保持された第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの砥石によって形成される食付き部の歯先面及び歯底面に対して砥石を平行移動させて、食付き部の加工歯を研削加工する。

ここで、保持工程により２軸方向に移動する砥石の移動がなす平面と砥石によって形成される食付き部の歯先面及び歯底面とが略平行となるように第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスが保持されるので、砥石によって形成される食付き部の歯先面及び歯底面に対して砥石を略直角（即ち、砥石の回転軸を食付き部の歯先面及び歯底面に対して略平行）に保持し、砥石の移動方向と直交する方向における一端側使用面と食付き部との接触面積、及び砥石の移動方向と直交する方向における他端側使用面と食付き部との接触面積を同一にすることができる。その結果、アヤメローレットを構成する略四角錐状の凸部を対称に転造して、アヤメローレットの寸法精度を向上させることができる転造平ダイスを製造することができるという効果がある。

また、研削工程において第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの砥石によって形成される食付き部の歯先面及び歯底面に対して砥石を平行移動させることにより加工歯が研削加工されているので、加工歯を研削加工するために砥石を上下動させることが不要となる。その結果、加工歯を研削加工するための砥石の動きを単純化することができ、その分、研削能率の向上及び加工コストの低減を図りつつ転造平ダイスを製造することができるという効果がある。

また、転造平ダイスは、食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されている。

これにより、第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に被転造素材が挟持された場合に、転造方向と直交する方向における第１転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができると共に、転造方向と直交する方向における第２転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができる。その結果、被転造素材を第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に挟持した場合に、被転造素材が傾くことを防止して、アヤメローレットの位置精度を向上させることができる転造平ダイスを製造することができるという効果がある。

また、被転造素材が傾くことを防止することができるので、被転造素材が傾いた状態で転造することによりアヤメローレットのひずむことを防止して、アヤメローレットの寸法精度を向上させることができる転造平ダイスを製造することができるという効果がある。

請求項３記載の転造方法によれば、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスを相対移動させて、被転造素材を食付き部から仕上げ部まで転動させる往路工程と、その往路工程と逆方向に第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスを相対移動させて、往路工程により転動された被転造素材を仕上げ部から食付き部まで転動させる復路工程とを備えている。

ここで、従来のアヤメローレットの転造方法では、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスを一方向のみに相対移動させるものであり、被転造素材を食付き部から仕上げ部まで転動させて、アヤメローレットが転造される。かかる被転造素材は、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスが交互に当接してアヤメローレットが転造されるものであるが、被転造素材が一方向のみに回転するため、余肉を盛り上げる盛り上げ方向が一方向に限られてしまう。即ち、盛り上げられる余肉が一方向に偏るため、転造されるアヤメローレットが非対称となり、その分、アヤメローレットの寸法精度が低下する。

これに対し、本発明によれば、復路工程により、被転造素材を往路工程における回転方向と逆方向に回転させることができるので、往路工程において余肉を盛り上げる盛り上げ方向と逆方向に余肉を盛り上げることができる。その結果、アヤメローレットを対称に転造して、アヤメローレットの寸法精度の向上を図りつつアヤメローレットを転造することができるという効果がある。

更に、復路工程により被転造素材が仕上げ部から食付き部まで転動するので、被転造素材を食付き部から排出することができる。即ち、復路工程において食付き部が逃げ部の役割を担うので、被転造素材を排出するための逃げ部を別途配設することが不要となり、その分、転造ダイスの製造コストを低減しつつアヤメローレットを転造することができるという効果がある。

また、転造平ダイスは、食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されている。

これにより、第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に被転造素材が挟持された場合に、転造方向と直交する方向における第１転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができると共に、転造方向と直交する方向における第２転造平ダイスの被転造素材に対する圧下量を均一にすることができる。その結果、被転造素材を第１転造平ダイスの食付き部と第２転造平ダイスの食付き部との間に挟持した場合に、被転造素材が傾くことを防止して、アヤメローレットの位置精度の向上を図りつつアヤメローレットを転造することができるという効果がある。

また、被転造素材が傾くことを防止することができるので、被転造素材が傾いた状態で転造することによりアヤメローレットのひずむことを防止して、アヤメローレットの寸法精度の向上を図りつつアヤメローレットを転造することができるという効果がある。

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、図１及び図２を参照して転造平ダイス１の全体構成について説明する。図１は、転造平ダイス１を構成する第１転造平ダイス２を説明する図であり、図１（ａ）は、第１転造平ダイス２の上面図であり、図１（ｂ）は、第１転造平ダイス２の側面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩｃ−Ｉｃ線における第１転造平ダイス２の断面図であり、図１（ｄ）は、図１（ａ）のＩｄ−Ｉｄ線における第１転造平ダイス２の断面図である。

図２は、転造平ダイス１を構成する第２転造平ダイス５を説明する図であり、図２（ａ）は、第２転造平ダイス５の上面図であり、図２（ｂ）は、第２転造平ダイス５の側面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における第２転造平ダイス５の断面図であり、図２（ｄ）は、図２（ａ）のＩＩｄ−ＩＩｄ線における第２転造平ダイス５の断面図である。

転造平ダイス１は、被転造素材２００（図３参照）の外周面を塑性変形させて、アヤメローレット２０１（図７参照）を転造するための工具であり、図１及び図２に示すように、略直方体状の第１転造平ダイス２と、その第１転造平ダイス２に対向配置される第２転造平ダイス５とを備えて構成されている。なお、アヤメローレット２０１の転造は、第１及び第２転造平ダイス２，５を相対移動させることにより、第１及び第２転造平ダイス２，５の間に挟持された被転造素材２００の外周面を塑性変形させて行われる。

第１転造平ダイス２は、図１に示すように、略直方体状に形成された平ダイスであり、その上面側（図１（ａ）紙面手前側、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図１（ｄ）上側）には、被転造素材２００に右ねじれの溝２０２（図７参照）を加工するための第１転造歯形面３が設けられている。

第１転造歯形面３には、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１転造平ダイス２の転造方向始端側（図１（ａ）及び図１（ｂ）右側）から終端側（図１（ａ）及び図１（ｂ）左側）へ向けて、食付き部３１、仕上げ部３２及び逃げ部３３が順に連続して設けられている。

なお、これら食付き部３１、仕上げ部３２及び逃げ部３３で構成された第１転造歯形面３には、複数の第１加工歯４が刻設されている。これら複数の第１加工歯４は、被転造素材２００に右ねじれの溝２０２を形成するための加工歯であり、被転造素材２００の外周寸法に対応した一定のピッチで転造方向（図１（ａ）左右方向）へ列設されている。また、これら複数の第１加工歯４は、図１（ａ）に示すように、所定のリード角αで食付き部３１の転造方向始端側（図１（ａ）右側）から逃げ部３３の終端側（図１（ａ）左側）へ向けて傾斜して刻設されている。

食付き部３１は、第１転造歯形面３を被転造素材２００の外周面に食い付かせるための部位であり、いわゆる食付き部として用いられる。この食付き部３１は、その各第１加工歯４の歯丈が同一寸法に設定されている。

なお、食付き部３１は、図１（ａ）に示すように、仕上げ部３２との連接部（食付き部３１の転造方向終端部）が第１転造平ダイス２の転造方向（図１（ａ）左右方向）と直交するように形成されており、図１（ｂ）に示すように、仕上げ部３２との連接部から傾斜角κ１で下降傾斜して形成されている。即ち、食付き部３１の各加工歯３の頂同士を結ぶ歯先面３１ａ及び食付き部３１の各加工歯３の谷同士を結ぶ歯底面３１ｂは、仕上げ部３２との連接部から傾斜角κ１で下降傾斜して形成されている。

また、食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂは、図１（ｃ）に示すように、転造方向と直交する方向（図１（ｃ）左右方向）における傾斜が、後述する仕上げ部３２の歯先面３２ａ及び歯底面３２ｂ（図１（ｄ）参照）の転造方向と直交する方向（図１（ｄ）左右方向）における傾斜と同一に設定されている。

仕上げ部３２は、食付き部３１によって被転造素材２００に転造された右ねじれの溝２０２を仕上げるための部位であり、図１（ｂ）及び図１（ｄ）に示すように、その歯先面３２ａ及び歯底面３２ｂが第１転造平ダイス２の支持面（図１（ｂ）及び図１（ｄ）下側面）に対して略平行に形成されている。

逃げ部３３は、仕上げ部３２より仕上げられた被転造素材２００を転造歯形面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３３は、図１（ｂ）に示すように、仕上げ部３２の終端から第１転造平ダイス２の転造方向終端（図１（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。

第２転造平ダイス５は、図２に示すように、略直方体状に形成された平ダイスであり、その上面側（図２（ａ）紙面手前側、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図１（ｄ）上側）には、被転造素材２００に左ねじれの溝２０３（図６参照）を加工するための転造歯形面６が設けられている。なお、第２転造平ダイス５は、転造歯形面３に刻設された複数の第２加工歯７の傾斜方向以外の形状が第１転造平ダイス２（図１参照）と同一形状に形成されているので、その説明を省略する。

複数の第２加工歯７は、被転造素材２００に左ねじれの溝２０３を形成するための加工歯であり、図２（ａ）に示すように、上述した第１加工歯４と同一のピッチで転造方向（図２（ａ）左右方向）へ列設されている。また、これら複数の第２加工歯７は、図２（ａ）に示すように、第１加工歯４と同一のリード角αで食付き部６１の転造方向始端側（図２（ａ）左側）から逃げ部６３の終端側（図２（ａ）右側）へ向けて傾斜して刻設されている。ただし、第２加工歯７の傾斜方向は、上面視において第１加工歯４の傾斜方向と逆方向に設定されている。

次いで、図３及び図４を参照して、食付き部３１の第１加工歯４の研削加工について説明する。図３は、食付き部３１の第１加工歯４の研削工程を模式的に示す側面図である。図４（ａ）から図４（ｃ）は、食付き部３１の第１加工歯４の研削工程をリード角αと直交する方向視において模式的に示す部分拡大図である。なお、図３では、理解を容易とするために、砥石３００を実際よりも小さく図示している。また、図４では、理解を容易とするために、食付き部３１及び砥石３００の一部のみを図示している。

第１転造平ダイス２は、図３に示すように、研削盤（図示せず）の支持面に対し傾斜角κ１で傾斜された状態で保持されている（保持工程）。即ち、第１転造平ダイス２は、食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂが研削盤の支持面に対して略平行となるように保持されている。また、砥石３００の移動方向（Ｘ軸、Ｙ軸）は、研削盤の支持面に対して平行であり、更に、研削盤の支持面に垂直な方向（Ｚ軸）にも移動可能である。

ここで、第１加工歯４の研削工程は、回転する略円盤状の砥石３００を第１加工歯４のリード角αに沿って移動させて一の第１加工歯４を研削加工し、次に砥石３００を第１加工歯４のリード角αと直交する方向に移動させて一の第１加工歯４に連接される他の第１加工歯４を研削加工することで行われる（研削工程）。

即ち、砥石３００は２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）方向に移動して第１加工歯４の研削加工を行うものである。ここで、上述したように、第１転造平ダイス２は、保持工程により傾斜角κ１で傾斜させた状態で研削盤に保持されている。その結果、砥石３００によって形成される食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂと、２軸方向に移動した際の砥石３００の軌跡がなす平面とが略平行となる。

これにより、研削工程では、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、砥石３００によって形成される食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂに対して砥石３００を略直角（即ち、砥石３００の回転軸３００ａを食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂに対して略平行）に保持して、砥石３００の移動方向と直交する方向（図４（ａ）及び図４（ｂ）左右方向）における一端側使用面３０１と食付き部３１との接触面積、及び砥石３００の移動方向と直交する方向における他端側使用面３０２と食付き部３１との接触面積を同一にすることができる。

その結果、図４（ｃ）に示すように、各第１加工歯４のフランク面の面積を同一に形成することができるので、アヤメローレット２０１を構成する略四角錐状の凸部２０４（図７参照）を対称に転造して、アヤメローレット２０１の寸法精度を向上させることができる。

また、食付き部３１の第１加工歯４は、砥石３００によって形成される食付き部３１の歯先面３１ａ及び歯底面３１ｂに対して砥石３００を平行移動（Ｘ軸及びＹ軸の２軸）させて研削加工するのみでよく、第１加工歯４を研削加工するために砥石３００を上下方向（図４上下方向、Ｚ軸）に移動させることが不要となる。その結果、第１加工歯４を研削加工するための砥石３００の動きを単純化することができ、その分、第１加工歯４の研削能率の向上及び加工コストの低減を図ることができる。

なお、第２転造平ダイス５の食付き部６１の第２加工歯７（図２参照）は、第１転造平ダイス２の食付き部３１の第１加工歯４と同様に、保持工程により保持された状態で研削加工が施されるものであり、その説明は省略する。

次いで、図５を参照して、被転造素材２００の転造状態について説明する。図５は、転造平ダイス１の転造方向一端側視における転造平ダイス１の断面図であり、第１転造平ダイス２の食付き部３１と第２転造平ダイス５の食付き部６１とが被転造素材２００を挟持した状態を示している。なお、図５では、被転造素材２００の長手方向長さ（図５上下方向長さ）の図示を省略している。

第１及び第２転造平ダイス２，５の食付き部３１，６１は、上述したように、第１及び第２転造平ダイス２，５の移動方向と直交する方向における歯先面３１ａ，６１ａ及び歯底面３１ｂ，６１ｂの傾きが第１及び第２転造平ダイス２，５の移動方向と直交する方向における仕上げ部３２，６２の歯先面３２ａ，６２ａ及び歯底面３２ｂ，６２ｂの傾きと同一に設定されている（図１及び図２参照）。

即ち、図５に示すように、第１及び第２転造平ダイス２，５の食付き部３１，６１は、研削盤（図示せず）に軸支される被転造素材２００の軸心に対して略平行となり、転造方向と直交する方向（図５上下方向）における第１転造平ダイス２の被転造素材２００に対する圧下量を均一にすることができると共に、転造方向と直交する方向における第２転造平ダイス５の被転造素材２００に対する圧下量を均一にすることができる。

その結果、被転造素材２００を第１転造平ダイス２の食付き部３１と第２転造平ダイス５の食付き部６１との間に挟持した場合に、被転造素材２００が第１転造平ダイス２側（図５右側）又は第２転造平ダイス５側（図５左側）に傾くことを防止して、アヤメローレット２０１（図７参照）を適切な位置に転造することができる。

また、被転造素材２００が第１転造平ダイス２側又は第２転造平ダイス５側へ傾くことを防止することができるので、被転造素材２００が傾いた状態で転造することによりアヤメローレット２０１がひずむことを防止して、アヤメローレット２０１の寸法精度を向上させることができる。

次いで、図６を参照して、被転造素材２００の転造工程について説明する。図６は、被転造素材２００の転造工程を模式的に示す側面図である。図６の説明においては、図７から図１０を適宜参照して説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、往路工程で形成されたアヤメローレット２０１を部分的に示す正面図であり、図７（ｃ）は、復路工程で形成されたアヤメローレット２０１を部分的に示す正面図である。図８（ａ）は、往路工程で形成されたアヤメローレット２０１を示す正面図であり、図８（ｂ）は復路工程で形成されたアヤメローレット２０１を示す正面図である。図９は、往路工程で形成されたアヤメローレット２０１の写真を示す正面図であり、図１０は、復路工程で形成されたアヤメローレット２０１の写真を示す正面図である。

なお、図７から図１０では、理解を容易とするためにアヤメローレット２０１の一部のみを図示している。また、図８（ａ）は、アヤメローレット２０１の認識を容易とするために図９に示すアヤメローレット２０１の写真について図示したものである。同様に、図８（ｂ）は、アヤメローレット２０１の認識を容易とするために図１０に示すアヤメローレット２０１の写真について図示したものである。

被転造素材２００の転造工程では、図６（ａ）に示すように、第１転造平ダイス２の食付き部３１及び第２転造平ダイス５の食付き部６１の間に被転造素材２００を挟持した状態で、第１転造平ダイス２を図６（ａ）中の矢印Ａ１方向に移動させると共に第２転造平ダイス５を図６（ａ）中の矢印Ｂ１方向に移動させる。これにより、各食付き部３１，６１の加工歯４，７（図１及び図２参照）が被転造素材２００の外周面に食い付き、被転造素材２００を図６（ａ）中の矢印Ｃ１方向に転動させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、第１転造平ダイス２を図６（ｂ）中の矢印Ａ１方向に更に移動させると共に第２転造平ダイス５を図６（ｂ）中の矢印Ｂ１方向に更に移動させることにより、被転造素材２００を図６（ｂ）中の矢印Ｃ１方向に転動させる。なお、第１転造平ダイス２及び第２転造平ダイス５は、被転造素材２００が少なくとも各仕上げ部３２，６２上を一回転する位置までそれぞれ移動する（往路工程）。

かかる往路工程では、アヤメローレット２０１は、第１転造平ダイス２と第２転造平ダイス５とが被転造素材２００を交互に転造することで形成されるものであるが、被転造素材２００が一方向（図６（ａ）及び図６（ｂ）中の矢印Ｃ１方向）のみに回転するため、余肉を盛り上げる盛り上げ方向が一方向に限られる。

その結果、第１転造平ダイス２に転造されたアヤメローレット２０１は、図７（ａ）に示すように、右ねじれの溝２０２が左ねじれの溝２０３よりも深く形成されると共に、右ねじれの溝２０２の延在方向における凸部２０４の各側面が膨出する。

一方、第２転造平ダイス５に転造されたアヤメローレット２０１は、図７（ｂ）に示すように、左ねじれの溝２０３が右ねじれの溝２０２よりも深く形成されると共に、左ねじれの溝２０３の延在方向における凸部２０４の各側面が膨出する。

即ち、往路工程において形成されたアヤメローレット２０１を部分的に見た場合では、図８（ａ）及び図９に示すように、右ねじれ又は左ねじれの溝２０２，２０３のどちらか一方の溝（図８（ａ）では左ねじれの溝２０３）が他方の溝よりも深く形成されると共に、凸部２０４の一方の溝２０３の延在方向における長さ寸法が他方の溝２０２の延在方向における長さ寸法よりも大きくなる。

次に、図６（ｃ）に示すように、第１転造平ダイス２を図６（ｃ）中の矢印Ａ２方向に移動させると共に第２転造平ダイス５を図６（ｃ）中の矢印Ｂ２方向に移動させることにより、各仕上げ部３２，６２に挟持される被転造素材２００を図６（ｃ）中の矢印Ｃ２方向に転動させる。即ち、第１転造平ダイス２及び第２転造平ダイス５を往路工程における移動方向と逆方向に相対移動させることにより、被転造素材２００を往路工程と逆方向（図６（ｃ）右方向）に転動させる。

また、図６（ｄ）に示すように、第１転造平ダイス２を図６（ｄ）中の矢印Ａ２方向に更に移動させると共に第２転造平ダイス５を図６（ｄ）中の矢印Ｂ２方向に更に移動させることにより、被転造素材２００を図６（ｄ）中の矢印Ｃ２方向に転動させる（復路工程）。

このように、復路工程により、被転造素材２００を往路工程における回転方向（図６（ａ）及び図６（ｂ）中の矢印Ｃ１方向）と逆方向（図６（ｃ）及び図６（ｄ）中の矢印Ｃ２方向）に回転させることができるので、往路工程において余肉を盛り上げる盛り上げ方向と逆方向に余肉を盛り上げることができる。

その結果、復路工程において、第１転造平ダイス２及び第２転造平ダイス５に転造されたアヤメローレット２０１は、図７（ｃ）に示すように、右ねじれの溝２０２の深さ寸法と左ねじれの溝２０３の深さ寸法とが同一寸法に形成されると共に、凸部２０４の各側面が略平面に形成される。

即ち、復路工程において形成されたアヤメローレット２０１を部分的に見た場合では、図８（ｂ）及び図１０に示すように、凸部２０４の右ねじれの溝２０２の延在方向における長さ寸法と凸部２０４の左ねじれの溝２０３の延在方向における長さ寸法とを同一寸法に設定することができる、即ち、アヤメローレット２０１を対称に転造することができる。その結果、アヤメローレット２０１の寸法精度の向上を図ることができる。

次に、復路工程において矢印Ｃ２方向に転動する被転造素材２００は、図６（ｅ）に示すように、食付き部３１，６１の転造方向始端側まで転動されて排出される。以上のようにして、アヤメローレット２０１の転造が終了する。

なお、請求項１から請求項３に記載の「第１転造平ダイス及び第２転造平ダイスの移動方向」としては、食付き部３１，６１から仕上げ部３２，６２に向かう方向が該当する。

また、請求項１から請求項３に記載の「移動方向と直交する方向」としては、食付き部３１，６１と仕上げ部３２，６２との連接部に対して略平行な方向が該当する。

また、請求項２記載の「砥石の２軸方向に移動した際の軌跡がなす平面」としては、リード角αに沿う方向とリード角αに直交する方向との２軸方向で砥石３００が移動した際に、その砥石３００の移動軌跡がなす平面が該当する。

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、本実施の形態では、第１及び第２転造平ダイス２，５は、転造方向始端側から終端側へ向けて食付き部３１，６１、仕上げ部３２，６２及び逃げ部３３，６３が順に連続して設けられているが、必ずしもこれに限られるものではなく、食付き部３１，６１及び仕上げ部３２，６２のみで構成してもよい。

即ち、本実施の形態では、被転造素材２００は、往路工程において食付き部３１，６１から仕上げ部３２，６２まで転動された後に、復路工程において仕上げ部３２，６２から食付き部３１，６１まで転動されるものである。そのため、復路工程において食付き部３１，６１は、被転造素材２００を排出するためのいわゆる逃げ部の役割を担うので、被転造素材２００を排出するための逃げ部３３，６３を配設することが不要となり、その分、転造平ダイス２，５の製造コストを低減することができる。

転造平ダイスを構成する第１転造平ダイスを説明する図であり、（ａ）は、第１転造平ダイスの上面図であり、（ｂ）は、第１転造平ダイスの側面図であり、（ｃ）は、図１（ａ）のＩｃ−Ｉｃ線における第１転造平ダイスの断面図であり、（ｄ）は、図１（ａ）のＩｄ−Ｉｄ線における第１転造平ダイスの断面図である。 転造平ダイスを構成する第２転造平ダイスを説明する図であり、（ａ）は、第２転造平ダイスの上面図であり、（ｂ）は、第２転造平ダイスの側面図であり、（ｃ）は、図２（ａ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における第２転造平ダイスの断面図であり、（ｄ）は、図２（ａ）のＩＩｄ−ＩＩｄ線における第２転造平ダイスの断面図である。 食付き部の加工歯の研削工程を模式的に示す側面図である。 （ａ）から（ｃ）は、食付き部の加工歯の研削工程をリード角と直交する方向視において模式的に示す部分拡大図である。 転造平ダイスの転造方向一端側視における転造平ダイスの断面図である。 被転造素材の転造工程を模式的に示す側面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、往路工程で形成されたアヤメローレットを部分的に示す正面図であり、（ｃ）は、復路工程で形成されたアヤメローレットを部分的に示す正面図である。 （ａ）は、往路工程で形成されたアヤメローレットを示す正面図であり、（ｂ）は復路工程で形成されたアヤメローレットを示す正面図である。 往路工程で形成されたアヤメローレット２０１の写真を示す正面図である。 復路工程で形成されたアヤメローレット２０１の写真を示す正面図である。 従来の転造平ダイスを示す図であり、（ａ）は、転造平ダイスの上面図であり、（ｂ）は、転造平ダイスの側面図であり、（ｃ）は、図９（ａ）のＸＩｃ−ＸＩｃ線における転造平ダイスの断面図であり、（ｄ）は、図９（ａ）のＸＩｄ−ＸＩｄ線における転造平ダイスの断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、従来の転造平ダイスにおける食付き部の加工歯の研削工程を模式的に示す部分拡大図である。 転造平ダイスの転造方向一端側視における従来の転造平ダイスの断面図である。

符号の説明

１ 転造平ダイス
２ 第１転造平ダイス
３ 第１転造歯形面
４ 第１加工歯（加工歯）
５ 第２転造平ダイス
６ 第２転造歯形面
７ 第２加工歯（加工歯）
３１，６１ 食付き部
３１ａ，６１ａ 歯先面
３１ｂ，６１ｂ 歯底面
３２，６２ 仕上げ部
２００ 被転造素材
２０１ アヤメローレット
２０２ 右ねじれの溝
２０３ 左ねじれの溝

Claims (3)

1. 右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造する転造平ダイスにおいて、
   前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを備え、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造するものであり、
   前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備え、
   前記食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されていることを特徴とする転造平ダイス。
2. 右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造する転造平ダイスの製造方法であって、前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを備え、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造する転造平ダイスを製造する転造平ダイスの製造方法において、
   前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備えると共に、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスは、その食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されるものであり、
   前記加工歯を研削加工する砥石は２軸方向に移動するものであり、前記砥石によって形成される前記食付き部の歯先面及び歯底面と、前記２軸方向に移動した際の前記砥石の軌跡がなす平面とが略平行となるように前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを保持する保持工程と、
   その保持工程により保持された前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの食付き部の被加工面に対して前記砥石を平行移動させて、前記食付き部の加工歯を研削加工する研削工程とを備えていることを特徴とする転造平ダイスの製造方法。
3. 右ねじれの溝と左ねじれの溝とが互いに交差するアヤメローレットを被転造素材に転造する転造方法であって、前記右ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第１転造歯形面を有する第１転造平ダイスと、前記左ねじれの溝を加工するための加工歯が設けられる第２転造歯形面を有する第２転造平ダイスとを相対移動させることにより、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの間に挟持される前記被転造素材を塑性変形させてアヤメローレットを転造する転造方法において、
   前記第１転造歯形面及び前記第２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終端側に連接される仕上げ部とを備えると共に、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスは、その食付き部の各加工歯の歯丈が同一寸法に設定されると共に前記食付き部の歯先面及び歯底面が転造方向終端側から始端側へ向けて下降傾斜し、かつ、前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記食付き部の歯先面及び歯底面の傾きが前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスの移動方向と直交する方向における前記仕上げ部の歯先面及び歯底面の傾きと同一に設定されるものであり、
   前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させて、前記被転造素材を前記食付き部から前記仕上げ部まで転動させる往路工程と、
   その往路工程と逆方向に前記第１転造平ダイス及び前記第２転造平ダイスを相対移動させて、前記往路工程により転動された前記被転造素材を前記仕上げ部から前記食付き部まで転動させる復路工程とを備えていることを特徴とする転造方法。