JP3436622B2

JP3436622B2 - 転造装置

Info

Publication number: JP3436622B2
Application number: JP27932895A
Authority: JP
Inventors: 康之藤原; 昌澄大西; 典孝宮本; 準船津; 利秋田中; 政敏澤村; 敦団野; 義宏北村; 彰徳藤縄; 靖彦若森
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp; Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 2003-08-11
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: JPH09117825A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯車多段転造装置等
の転造装置に関する。本発明は、例えば歯部を備えたフ
ライホィール、駆動系の歯車の製造に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】歯車は、円盤状の素材をホブ切削、シェ
ービング仕上を経て製造するのが一般的である。しかし
この技術では、歯車の外径や歯幅が大きくなると、生産
能率が悪化し、コストアップの要因となる。そこで産業
界では、歯車の歯部を転造で創成する技術が開発されて
いる。これによれば転造加工に伴い、被加工物の外周部
に歯部が創成される。この転造によれば、ホブ切削・シ
ェービング仕上方式に比較して、コスト低減に有利であ
る。

【０００３】この様な転造装置は、被加工物を挟装する
様に第１ローラダイスと第２ローラダイスとを互いに接
近させて、被加工物を第１ローラダイス、第２ローラダ
イスで転造するものである。この種の転造装置として、
特開平５−２６１６０２号公報に開示されている様に、
被加工物の主軸部の回転角度を検出するロータリエンコ
ーダを設け、ロータリエンコーダからの信号に基づき被
加工物とローラダイスとが同期する様にローラダイスの
回転を制御する回転駆動部が設けられている。

【０００４】更に転造装置においては、駆動源の動力を
ローラダイスに伝達する伝達系に、部品連結等のために
等速ジョイントが採用されていることがある。等速ジョ
イントは、ジョイント角が変動しても等角速度で回転を
伝達するジョイントであり、ジョイント角の変動に起因
する不具合を抑え得る利点がある。この様な等速ジョイ
ントが採用されている転造装置において、等速ジョイン
トに予備トルクを与えて、等速ジョイントの微小隙間で
あるバックラッシを消失化させたものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記した特開
平５−２６１６０２号公報に係る技術によれば、被加工
物の主軸部の回転角度を検出するロータリエンコーダか
らの信号に基づき被加工物とローラダイスとが同期する
様に制御するものであり、被加工物を転造する際のトル
クを直接制御するものではない。

【０００６】また転造装置において、ローラダイスは剛
性が極めて高いため、ローラダイスのねじれは実質的に
ないか、事実上無視できると考えることができる。しか
しながら駆動源の動力をローラダイスに伝達する伝達系
に、部品連結等のために等速ジョイントが採用されてい
る転造装置によれば、等速ジョイントはローラダイス程
の高剛性をもたないため、ねじれを無視できず、これに
起因して第１ローラダイスと第２ローラダイスとの回転
同期性の向上には限界があり、これにより転造精度の低
下が誘発され易いことに本発明者は着目した。

【０００７】更に、第１ローラダイスの伝達系に組み込
まれる第１等速ジョイントのトルク特性と、第２ローラ
ダイスの伝達系に組み込まれる第２等速ジョイントのト
ルク特性とを、微視的レベルにおいても完全に整合させ
るには限界があることに本発明者は着目した。等速ジョ
イントは、微視的レベルまでも完全に一致させたものを
製造することは、公差の関係上、部品精度上、困難であ
るためである。そのため、伝達系に等速ジョイントが介
在している場合には、転造精度の向上には限界がある。

【０００８】本発明は上記した実情に鑑みなされたもの
であり、その課題は、等速ジョイントを採用した場合に
おける不具合を抑えるのに有利であり、被加工物の転造
精度を確保するのに有利な転造装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る転造装置
は、被加工物を挟装する様に互いに対面して被加工物を
転造する第１ローラダイスと第２ローラダイスとを備え
たローラ押込装置と、第１ローラダイスと第２ローラダ
イスとを回転させる駆動力を発生する駆動源と、駆動源
の駆動力を第１ローラダイスに伝達する第１伝達系と第
１伝達系に介在する第１等速ジョイントとを備えた第１
駆動軸と、駆動源の駆動力を第２ローラダイスに伝達す
る第２伝達系と第２伝達系に介在する第２等速ジョイン
トとを備えた第２駆動軸と、第１等速ジョイントに関す
るトルクを検出する第１トルク検出手段と、第２等速ジ
ョイントに関するトルクを検出する第２トルク検出手段
と、第１トルク検出手段による検出結果と第２トルク検
出手段による検出結果とを比較し、両者のトルクを等応
させることを目標とする制御を行うトルク制御手段とを
具備していることを特徴とするものである。請求項２に
係る転造装置は、被加工物を挟装する様に互いに対面し
て被加工物を転造する第１ローラダイスと第２ローラダ
イスとを備えたローラ押込装置と、第１ローラダイスと
該第２ローラダイスとを回転させる駆動力を発生する駆
動源と、駆動源の駆動力を第１ローラダイスに伝達する
第１伝達系と第１伝達系に介在する第１等速ジョイント
とを備えた第１駆動軸と、駆動源の駆動力を第２ローラ
ダイスに伝達する第２伝達系と第２伝達系に介在する第
２等速ジョイントとを備えた第２駆動軸と、第１等速ジ
ョイント及び第２等速ジョイントは、ねじり角度とトル
クとが比例しない初期領域と、ねじり角度とトルクとが
実質的に比例する安定領域とを示すトルク特性を備え、
第１等速ジョイント及び第２等速ジョイントが安定領域
となる様に摩擦摺動により初期トルクを第１等速ジョイ
ント及び第２等速ジョイントに付与する初期トルク付与
手段が装備されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【実施の形態】請求項１によれば、第１トルク検出手段
による検出結果と第２トルク検出手段による検出結果と
が比較され、両者のトルクを等応させることを目標とす
る制御が行われる。トルク検出手段としては、トルクに
伴うねじれ角を検出するトルクセンサを採用できる。

【００１１】請求項２によれば、第１等速ジョイント及
び第２等速ジョイントが安定領域となる様に、初期トル
クが第１等速ジョイント及び第２等速ジョイントに付与
される。そのため安定領域で転造が行われる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。実施例装置の全体構造まず使用する装置を図１を参照して説明する。図１は装
置全体の平面図である。図２は装置の要部の正面図であ
る。図３は図１のＷ３−Ｗ３線に沿う矢視図である。

【００１３】図１において、被加工物保持部としてのブ
ランク保持部１は、互いに対向する太径の第１保持軸１
１ａを備えた第１ブランク保持部１１と、太径の第２保
持軸１２ａを備えた第２ブランク保持部１２とで構成さ
れている。被加工物であるブランクを回転するブランク
回転手段として機能する第１モータ２１が駆動すると、
第１ブランク保持部１１はこれの周方向（図２における
矢印Ｅ１方向）に回転される。

【００１４】更に第１ブランク保持部１１を移動するた
めのブランク搬送用の第２モータ２２が装備されてい
る。第２モータ２２が回転すると、ボール螺子軸２４ｒ
がこれの周方向に回転し、第１ブランク保持部１１ひい
ては第１ブランク保持部１１に保持されているブランク
７が矢印Ｙ１、Ｙ２方向に搬送される。更に図１におい
てブランク回転手段として機能する第３モータ２３が駆
動すると、伝達トルク可変クラッチ２６（例えばパウダ
ークラッチ）を介して第２ブランク保持部１２はこれの
周方向つまり第１ブランク保持部１１の回転方向と同じ
方向に回転される。

【００１５】また第２ブランク保持部１２搬送用の油圧
シリンダ２９が駆動すると、第２ブランク保持部１２は
ボールスプライン２６ｆにより第１ブランク保持部１１
に向けて矢印Ｙ３方向に移動され、第２ブランク保持部
１２と第１ブランク保持部１１とでブランク７を挟持し
て圧着できる。第１ブランク保持部１１の近傍には、ブ
ランク７を誘導加熱するためのリング状をなす加熱手段
として機能する高周波加熱コイル２８が配置されてい
る。高周波加熱コイル２８によるブランクの加熱状況
は、放射温度計である温度センサ２８ｃにより検出され
る。

【００１６】ローラ押込装置３は、ブランク７の半径方
向においてブランク７を挟装する様に配置された対をな
す第１ローラ押込装置３１と第２ローラ押込装置４１と
で構成されている。第１ローラ押込装置３１は、熱間加
工用の転造工具として機能する第１ローラダイス３２
と、温間仕上加工用の仕上転造工具として機能する第１
仕上ローラダイス３３と、第１ローラダイス３２及び第
１仕上ローラダイス３３を同軸的にかつ軸長方向に直列
に直結する第１連結軸３４と、これらを回転可能に保持
する第１ハウジング３６とを備えている。更に第１ロー
ラ押込装置３１は、第４モータ２４、第１ボール螺子軸
３７を備えている。

【００１７】図１において、同様に第２ローラ押込装置
４１は、熱間加工用の転造工具として機能する第２ロー
ラダイス４２と、温間仕上加工用の仕上転造工具として
機能する第２仕上ローラダイス４３と、第２ローラダイ
ス４２及び第２仕上ローラダイス４３を同軸的にかつ軸
長方向に直列に直結する第２連結軸４４と、これらを回
転可能に保持する第２ハウジング４６とを備えている。
更に第２ローラ押込装置４１は、第５モータ２５、第２
ボール螺子軸４７を備えている。

【００１８】前記した第１ハウジング３６は、ブランク
７に対して矢印Ｘ１方向に押込可能および矢印Ｘ２方向
に離間可能とされている。第２ハウジング４６は、ブラ
ンク７に対して矢印Ｘ１方向に押込可能および矢印Ｘ２
方向に離間可能とされている。図１から理解できる様に
第１ハウジング３６は平面『コ』の字形状をなしてお
り、互いに対向する２個の厚肉の第１対向壁部３６ａ、
３６ｂと、第１対向壁部３６ａ、３６ｂ同士をつなぐ厚
肉の第１連設壁部３６ｃとを備えている。

【００１９】第２ハウジング４６も同様に平面『コ』の
字形状をなしており、互いに対向する２個の厚肉の第２
対向壁部４６ａ、４６ｂと、第２対向壁部４６ａ、４６
ｂ同士をつなぐ厚肉の第２連設壁部４６ｃとを備えてい
る。図２から理解できる様に第１ハウジング３６及び第
２ハウジング４６はそれぞれ、これらを支持する基台３
ａの案内部３ｂにそって矢印Ｘ１、Ｘ２方向に移動可能
に配置されている。

【００２０】さて図１において第４モータ２４が駆動す
ると、その駆動力は第１減速機２４ｉで減速されて第１
ボール螺子軸３７に伝達され、第１ボール螺子軸３７が
これの周方向に回転し、これにより第１ハウジング３６
が矢印Ｘ１方向に搬送され、ひいては第１ハウジング３
６に保持されている第１ローラダイス３２及び第１仕上
ローラダイス３３が同方向に搬送される。従って第４モ
ータ２４、第１ボール螺子軸３７は、第１ローラダイス
３２及び第１仕上ローラダイス３３をブランク７に押し
込む押込駆動手段として機能する。

【００２１】同様に図１において第５モータ２５が駆動
すると、その駆動力は第２減速機２５ｉで減速されて第
２ボール螺子軸４７に伝達され、第２ボール螺子軸４７
がこれの周方向に回転し、これにより第２ハウジング４
６が矢印Ｘ１方向に搬送され、第２ローラダイス４２及
び第２仕上ローラダイス４３が同方向に搬送される。従
って第５モータ２５、第２ボール螺子軸４７は、第２ロ
ーラダイス４２及び第２仕上ローラダイス４３をブラン
ク７に押し込む押込駆動手段として機能する。

【００２２】第１ハウジング３６に作用する負荷荷重は
第１ロードセル３６ｒで検知され、第１ハウジング３６
の移動量は第１リニヤスケール３６ｋで検知される。第
２ハウジング４６に作用する負荷荷重は第２ロードセル
４６ｒで検知され、第２ハウジング４６の移動量は第２
リニヤスケール４６ｋで検知される。また図１において
サーボモータである駆動源としてのダイス回転用モータ
５が駆動すると、減速用の歯車５０、歯車５１を介して
第１減速機５２が作動し、更に第１駆動軸５２ｅ、第１
可変クラッチ５２ｓ、第１等速ジョイント５３を介して
第１連結軸３４、第１ローラダイス３２、第１仕上ロー
ラダイス３３が共に回転する。

【００２３】更に図１から理解できる様に第１ダイス回
転用モータ５の駆動力は、位相合せ機構５５ｘ、第２減
速機５５を経て、第２駆動軸５５ｅに伝達され、更に、
第２可変クラッチ５５ｓ、第２等速ジョイント５６を介
して第２連結軸４４、第２ローラダイス４２、第２仕上
ローラダイス４３に伝達され、これらが回転する。本実
施例によれば、第１可変クラッチ５２ｓ及び第２可変ク
ラッチ５５ｓはパウダークラッチであり、伝達トルクの
割合を無段階で調整するものである。

【００２４】位相合せ機構５５ｘは、第１ローラダイス
３２の加工歯の周方向の位相と第２ローラダイス４２の
加工歯の周方向の位相とを対応させるものであり、第１
ローラダイス３２と第２ローラダイス４２とのダイス位
相差を解消させる機能をもつ。この機能達成に際して、
２枚の盤体５５Ｙを周方向に相対変位させて固定する。

【００２５】なお本実施例によれば、図２から理解でき
る様に、転造加工を終えた第１ローラダイス３２に対面
する様に、液状の潤滑剤を噴射する第１噴射装置７６が
装備され、転造加工を終えた第２ローラダイス４２に対
面する様に、黒鉛粉末が含まれた液状の潤滑剤を噴射す
る第２噴射装置７７が装備されている。つまり転造位置
から９０°離れた位置に第１噴射装置７６及び第２噴射
装置７７はそれぞれ装備されている。

【００２６】熱間粗転造まず、図１において第１ブランク保持部１１に常温領域
の炭素鋼系のブランク７（材質：ＪＩＳ規格Ｓ５８Ｃ）
を保持する。次に第２モータ２２を駆動して、ブランク
７を矢印Ｙ１方向に搬送して高周波加熱コイル２８内に
配置すると共に、第１モータ２１を駆動させてブランク
７をその周方向に回転させる。そしてブランク７を回転
させながら、ブランク７の外周部を高周波加熱コイル２
８で誘導加熱する。９００℃以上の温度に誘導加熱する
領域は、ブランク７の外周面から歯丈の約１．３倍程度
の深さとする。ブランク７が所定温度域に加熱された
ら、直ちに転造に移行する。

【００２７】転造の際には第２モータ２２によりボール
螺子軸２４ｒを作動させブランク７を更に矢印Ｙ１方向
に搬送し、ブランク７を図１の加工位置Ｒ１に配置す
る。このとき他方の第２ブランク保持部１２を矢印Ｙ３
方向に移動させて第２ブランク保持部１２と第１ブラン
ク保持部１１との双方により、図３に示す形態でブラン
ク７を挟持して圧着する。

【００２８】この状態では第３モータ２３の駆動力でブ
ランク７はこれの周方向に回転される。このとき図３に
示すクラッチ２１ｐを切り、第１モータ２１の駆動力が
ブランク７に伝達されぬ様にしている。また第１ローラ
ダイス３２及び第２ローラダイス４２を１５０〜３００
ｒｐｍのうちの所定速度でかつ等速で同期回転させてお
く。そして、第１ローラダイス３２を矢印Ｘ１方向に移
動してブランク７の外周部に押し込むと共に、第２ロー
ラダイス４２を矢印Ｘ１方向に移動してブランク７の外
周部に互いに同期させて押し込むと共に、押込端におい
て４ｓｅｃ程度の保持（サイジンッグ）を行う。これに
よりブランク７の外周部には歯部の盛り上がりが生じ、
適数個の歯部が転造で創成され、転造歯車が得られる。
その後、第１ローラダイス３２及び第２ローラダイス４
２を矢印Ｘ２方向に同期させて移動させてブランク７か
ら離脱させる。

【００２９】本実施例によれば第１ローラダイス３２と
第２ローラダイス４２との押込同期精度が高いので、図
２に示す様にブランク７の中心軸線と第１ローラダイス
３２の中心軸線との間の距離をＬ_Lとし、ブランク７の
中心軸線と第２ローラダイス４２の中心軸線との間の距
離をＬ_Rとすると、熱間粗転造の際に、Ｌ_LとＬ_Rとは
高精度で合致している。従って転造した歯車における歯
溝の振れを低減できる。

【００３０】本実施例によれば、熱間粗転造は開始温度
が８５０〜１１００℃に、終了温度が５００〜７００℃
にできる。温間仕上転造上記の様にして熱間粗転造が終了したら、温間仕上転造
を行う。即ち、図３に示すシリンダ２９や第２モータ２
２によりブランク７を更に矢印Ｙ１方向に搬送させ、ブ
ランク７を図１の仕上加工位置Ｒ２に配置する。この状
態で、回転する第１仕上ローラダイス３３を矢印Ｘ１方
向に移動してブランク７に押し込むと共に、回転する第
２仕上ローラダイス４３を矢印Ｘ１方向に移動してブラ
ンク７に互いに同期させて押し込む。これによりブラン
ク７の歯部が温間領域で仕上転造される。その後、第１
仕上ローラダイス３３及び第２仕上ローラダイス４３を
矢印Ｘ２方向に離間させてブランク７から離脱させる。
なお本実施例によれば、温間仕上転造は開始温度が４０
０〜７００℃にでき、終了温度が２００〜６５０℃にで
きる。

【００３１】等速ジョイントの特性図１から理解できる様に第１駆動軸５２ｅの伝達系には
第１等速ジョイント５３が介在している。第２駆動軸５
５ｅの伝達系には第２等速ジョイント５６が介在してい
る。さて第１等速ジョイント５３の模式図を図４に示
す。第１等速ジョイント５３は、ジョイント角が変動し
ても等角速度で回転を伝達するボールジョイントであ
る。図４から理解できる様に、第１等速ジョイント５３
は、中間軸５３１に保持された内輪５３２と、伝達系の
他の中間軸に保持された外輪５３４と、外輪５３４と内
輪５３２との間に介装された複数個のボール５３６とを
備えている。ボール５３６の転動機能により、外輪５３
４と内輪５３２とは、中間軸５３１の軸線に対して傾く
様に相対変位可能である。第２等速ジョイント５６も第
１等速ジョイント５３と同様の構造であり、ジョイント
角が変動しても等角速度で回転を伝達するボールジョイ
ントである。

【００３２】更に本実施例によれば図１から理解できる
様に第１等速ジョイント５３の入力軸側には、第１トル
クセンサ５８が組み付けられている。第２等速ジョイン
ト５６の入力軸側には第２トルクセンサ５９が組み付け
られている。第１トルクセンサ５８は第１トルク検出手
段として機能し、第１等速ジョイント５３の中間軸５−
１のトルク−ねじれ角の特性を検出し得るものである。
第２トルクセンサ５９は、第２トルク検出手段として機
能し、第２等速ジョイント５６の中間軸５３１のトルク
−ねじれ角の特性を検出し得るものである。

【００３３】図５は等速ジョイントの略図である。図５
から理解できる様に、トルクが０の状態からトルクτを
次第に増加しておくと、中間軸５３１のねじれ角θが次
第に増すものである。図６は等速ジョイント５３、５６
のトルク特性を示す。図６において特性線Ｋ１は第１等
速ジョイント５３のトルク特性を示す。特性線Ｋ２は第
２等速ジョイント５６のトルク特性を示す。特性線Ｋ１
から理解できる様に第１等速ジョイント５３のトルク特
性によれば、トルクτ_aではねじれ角θ₁’’となり、
それより増加したトルクτ_bではねじれ角θ₁となり、
それより増加したトルクτ_cではねじれ角θ₁’とな
る。

【００３４】一方、特性線Ｋ２から理解できる様に第２
等速ジョイント５６のトルク特性によれば、トルクτ_a
ではねじれ角θ₂’’となり、それより増加したトルク
τ_bではねじれ角θ₂となり、それより増加したトルク
τ_cではねじれ角θ₂’となる。図６から理解できる様
に、トルク＝０からトルクτ_bに到達するまでは、ねじ
れ角とトルクとが直線的に比例しない初期領域Ｍｃであ
る。トルクτ_bを越えた領域では、ねじれ角とトルクと
が実質的に直線的に比例する安定領域Ｍｆである。ねじ
れ角とトルクとが比例しない初期領域Ｍｃが現れるの
は、等速ジョイントにおける部品公差等の影響であり、
したがって安定領域Ｍｆの下限であるθ₁やθ₂はせい
ぜい０．２〜０．５°程度の微小角である。

【００３５】ここで、初期領域Ｍｃ内のトルクτ_aにお
ける特性線Ｋ１と特性線Ｋ２との位相差（θ₁’’−θ
₂’’）を、ΔθＡとする。また安定領域Ｍｆの下限で
あるトルクτ_bにおける特性線Ｋ１と特性線Ｋ２との位
相差（θ₁−θ₂）を、ΔθＢとする。また安定領域Ｍ
ｆ内のトルクτ_cにおける特性線Ｋ１と特性線Ｋ２との
位相差（θ₁’−θ₂’）を、ΔθＣとする。

【００３６】本実施例によれば、図６から理解できる様
に、安定領域Ｍｆにおいて、第１等速ジョイント５３の
トルク値と第２等速ジョイント５６のトルク値とが等応
して同一となる様に制御する。この様に制御すれば、第
１等速ジョイント５３のねじれ角と第２等速ジョイント
５６のねじれ角との位相差がばらつき難くなり、位相差
の一定化を図り易い。ひいては転造工具である第１ロー
ラダイス３２と第２ローラダイス４２との位相差もばら
つき難くなり、ローラダイス３２、４２の位相差の一定
化も図り易い。よって第１ローラダイス３２と第２ロー
ラダイス４２との同期性が高まり、転造精度の向上が期
待できる。この様な制御を行うのが、次に示す制御で
ある。

【００３７】更に本実施例によれば、図６に示す第１等
速ジョイント５３に係る特性線Ｋ１と第２等速ジョイン
ト５６に係る特性線Ｋ２とができるだけ合致する様に、
転造工程に先立ち、第１等速ジョイント５３や第２等速
ジョイント５６等を予め周方向にずらせて、オフセット
しておけば、第１ローラダイス３２と第２ローラダイス
４２との同期性が一層高まり、転造精度の向上に一層有
利である。

【００３８】制御制御装置９のブロック図の要部を図７に示す。制御装置
９は、信号を所定時間保持するサンプルホールド回路や
アナログ信号をデジタル信号に変更するＡ／Ｄ変換器を
含む入力処理回路９０と、ＣＰＵやＤＳＰを含む制御回
路９１と、デジタル信号をアナログ信号に変更するＤ／
Ａ変換器を含む出力処理回路９２とを備えている。

【００３９】第１トルクセンサ５８、第２トルクセンサ
５９のトルク信号は、アンプ９０ａを経て増幅され、制
御装置９の入力処理回路９０に入力される。更にトルク
信号に基づいて制御回路９１により、第１等速ジョイン
ト５３のトルク、第２等速ジョイント５６のトルクが演
算される。制御回路９１からの制御信号は出力処理回路
９２を経て、第１駆動回路９５に出力され、第１駆動回
路９５は第１可変クラッチ５２ｓを駆動し、トルク伝達
率を調整する。また制御回路９１からの制御信号は第２
駆動回路９６に出力され、第２可変クラッチ５５ｓを駆
動し、トルク伝達率を調整する。

【００４０】前述した様に第１可変クラッチ５２ｓ及び
第２可変クラッチ５５ｓはパウダークラッチであり、伝
達トルクの割合を無段階で調整するものである。制御装
置９が実行する転造トルク調整処理のサブルーチンを図
８に示す。ステップＳ１２では転造トルク調整処理に使
用するレジスタ等を初期設定する。ステップＳ１４で
は、第１トルクセンサ５８のトルク信号、第２トルクセ
ンサ５９のトルク信号を入力する。ステップＳ１６で
は、第１トルクセンサ５８のトルク信号に基づいてトル
クＴ₁を演算し、第２トルクセンサ５９のトルク信号に
基づいてトルクＴ₂を演算する。ステップＳ１８ではΔ
Ｔ＝（Ｔ₁−Ｔ₂）を求める。ステップＳ２０でΔＴが
０か否か判定する。ΔＴ＝０であれば、ステップＳ３０
に進む。第１等速ジョイント５３のトルクと第２等速ジ
ョイント５６のトルクとが等応しているからである。

【００４１】ステップＳ２０での判定の結果、ΔＴが０
でなければ、ステップＳ２２に進み、ΔＴが正か負か判
定する。ΔＴが正であれば、第１等速ジョイント５３の
トルクが大きいため、両者のトルクが等応する様に、第
１可変クラッチ５２ｓのトルク伝達率を調整する指令を
第１可変クラッチ５２ｓの駆動回路９５に出力する。ま
たΔＴが負であれば、第２等速ジョイント５６のトルク
が大きいため、両者のトルクが等応する様に、第２可変
クラッチ５５ｓのトルク伝達率を調整する指令を第２可
変クラッチ５５ｓの駆動回路９６に出力する。

【００４２】ステップＳ２８ではチャタリング防止等の
ため所定時間（例えばマイクロ秒〜ミリ秒の単位）待機
する。ステップＳ３０では転造工程が終了か否かを判定
する。終了でなければ、ステップＳ１４に戻り、上記制
御を繰り返す。転造工程が終了であれば、ステップＳ３
２に進み、ファイナル処理を行う。

【００４３】この様な制御を実行すれば、図６の特性線
Ｋ１、Ｋ２から理解できる様に、第１等速ジョイント５
３と第２等速ジョイント５６との位相差の一定化を図る
のに有利である。ひいては第１ローラダイス３２と第２
ローラダイス４２との位相差の一定化を図り、同期性を
向上させるのに有利である。よって転造精度の確保に貢
献できる。

【００４４】（他の実施例）他の実施例を図９に示す。
この例は基本的には前記した実施例と同様の構成であ
り、第１駆動軸５２ｅは第１等速ジョイント５３を備
え、第２駆動軸５５ｅは第２等速ジョイント５６を備え
ている。但しトルクセンサは装備されていない。更にこ
の例では第１駆動軸５２ｅのうち、第１等速ジョイント
５３の出力軸側には第１ディスク８０が設けられ、第１
ディスク８０に摩擦摺動可能な第１ブレーキ８１が装備
されている。

【００４５】また第２駆動軸５５ｅのうち、第２等速ジ
ョイント５６の出力軸側にも第２ディスク８５が設けら
れ、第２ディスク８５に摩擦摺動可能な第２ブレーキ８
６が装備されている。ところで前述した図６の特性線Ｋ
１、Ｋ２から理解できる様に等速ジョイントによれば、
トルク＝０からトルクτ_bに到達する領域までは、ねじ
れ角とトルクとが比例しない初期領域Ｍｃである。トル
クτ_bを越えた領域では、ねじれ角とトルクとが実質的
に比例する安定領域Ｍｆである。

【００４６】この点本実施例によれば、転造にあたり、
初期領域Ｍｃがあらわれるときには、例えば初期領域Ｍ
ｃがあらわれ易い転造開始直後においては、第１駆動軸
５２ｅの第１ブレーキ８１をメカニカルまたは油圧で作
動させて、第１ブレーキ８１を第１ディスク８０に摩擦
摺動させる。同様に、第２駆動軸５５ｅの第２ブレーキ
８６をメカニカルまたは油圧で作動させて、第２ブレー
キ８６を第２ディスク８５に摩擦摺動させる。

【００４７】これにより第１等速ジョイント５３と第２
等速ジョイント５６との双方にトルクτ_bを越える初期
トルクが付与される。故に第１等速ジョイント５３と第
２等速ジョイント５６との双方が初期領域Ｍｃを越え、
安定領域Ｍｆに到達し、安定領域Ｍｆで作動することに
なる。従って安定した転造を行うのに有利である。した
がって前記した第１ブレーキ８１及び第２ブレーキ８６
は初期トルク付与手段として機能する。

【００４８】

【発明の効果】請求項１に係る装置によれば、第１等速
ジョイントに関するトルクと第２等速ジョイントに関す
るトルクとを等応させることを目標とする制御を行う。
そのため、第１等速ジョイントのねじれ角と第２等速ジ
ョイントのねじれ角との位相差を一定化させるのに有利
である。故に、等速ジョイントを採用したことに起因す
る不具合を軽減、回避できる。従って、転造工具である
第１ローラダイスと第２ローラダイスとの同期性を高め
ることができ、被加工物の転造を良好になし得る。

【００４９】請求項２に係る装置によれば、第１等速ジ
ョイント及び第２等速ジョイントに初期トルクを越える
トルクを付与する。故に、等速ジョイントの初期領域を
越えた安定領域で転造できる。従って等速ジョイントを
採用したことに起因する不具合を軽減、回避でき、転造
工具である第１ローラダイスと第２ローラダイスとの同
期性を高めることができ、被加工物の転造を良好になし
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置全体を概略して示す構成図である。

【図２】装置の要部の正面図である。

【図３】図１のＷ３−Ｗ３線に沿う矢視図である。

【図４】等速ジョイントの構成図である。

【図５】等速ジョイントのねじれ角とトルクとの関係を
示す構成図である。

【図６】等速ジョイントにおけるねじれ角とトルクとの
関係を示すグラフである。

【図７】制御装置のブロック図である。

【図８】転造トルク調整処理のフローチャートである。

【図９】他の実施例に係る装置全体を概略して示す構成
図である。

【符号の説明】図中、３はローラ押込装置、３１は第１ローラ押込装
置、３２は第１ローラダイス、４１は第２ローラ押込装
置、４２は第２ローラダイス、４３は仕上ローラダイ
ス、５はダイス回転用モータ（駆動源）、５３は第１等
速ジョイント、５６は第２等速ジョイント、５８は第１
トルクセンサ、５９は第２トルクセンサ、７はブラン
ク、９は制御装置（トルク制御手段）、８１、８６はブ
レーキ（初期トルク付与手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西昌澄愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者宮本典孝愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者船津準愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田中利秋愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者澤村政敏愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者団野敦愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者北村義宏富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (72)発明者藤縄彰徳富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (72)発明者若森靖彦富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株式会社不二越内 (56)参考文献特開平９−66332（ＪＰ，Ａ) 特開平９−66333（ＪＰ，Ａ) 実開平３−14036（ＪＰ，Ｕ) 実開昭64−20933（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21H 5/00 B21H 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を挟装する様に互いに対面して被
加工物を転造する第１ローラダイスと第２ローラダイス
とを備えたローラ押込装置と、該第１ローラダイスと該第２ローラダイスとを回転させ
る駆動力を発生する駆動源と、該駆動源の駆動力を該第１ローラダイスに伝達する第１
伝達系と該第１伝達系に介在する第１等速ジョイントと
を備えた第１駆動軸と、該駆動源の駆動力を該第２ローラダイスに伝達する第２
伝達系と該第２伝達系に介在する第２等速ジョイントと
を備えた第２駆動軸と、該第１等速ジョイントに関するトルクを検出する第１ト
ルク検出手段と、該第２等速ジョイントに関するトルクを検出する第２ト
ルク検出手段と、該第１トルク検出手段による検出結果と該第２トルク検
出手段による検出結果とを比較し、両者のトルクを等応
させることを目標とする制御を行うトルク制御手段とを
具備していることを特徴とする転造装置。
【請求項２】被加工物を挟装する様に互いに対面して被
加工物を転造する第１ローラダイスと第２ローラダイス
とを備えたローラ押込装置と、該第１ローラダイスと該第２ローラダイスとを回転させ
る駆動力を発生する駆動源と、該駆動源の駆動力を第１ローラダイスに伝達する第１伝
達系と該第１伝達系に介在する第１等速ジョイントとを
備えた第１駆動軸と、該駆動源の駆動力を第２ローラダイスに伝達する第２伝
達系と該第２伝達系に介在する第２等速ジョイントとを
備えた第２駆動軸とを具備し、該第１等速ジョイント及び該第２等速ジョイントは、ねじり角度とトルクとが比例しない初期領域と、ねじり
角度とトルクとが実質的に比例する安定領域とを示すト
ルク特性を備え、該第１等速ジョイント及び該第２等速ジョイントが該安
定領域となる様に摩擦摺動により初期トルクを該第１等
速ジョイント及び該第２等速ジョイントに付与する初期
トルク付与手段が装備されていることを特徴とする転造
装置。