KR101330467B1

KR101330467B1 - 전조 다이스

Info

Publication number: KR101330467B1
Application number: KR1020110085171A
Authority: KR
Inventors: 요시타카 오구로
Original assignee: 유니온쓰루 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2013-11-15
Also published as: CN102658345B; CN102658345A; JP2012115862A; JP5302947B2; KR20120059348A; TW201221243A

Abstract

[과제] 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 극히 실용성이 우수한 전조 다이스의 제공.
[해결수단] 피전조부재의 외주면에 전조 치형을 접촉시킴으로써 이 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼부 (A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에 의해 구성하고, 상기 릴리프부(C)에는 소정 높이 위치에서의 상기 전조 치형의 각 치부(1)의 날 두께(T)가 전조방향 시단측으로부터 전조방향 종단측을 향하여 점감하는 날 두께 점감부를 설치하고, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께(T)의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께(T)의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성한다.

Description

전조 다이스{FORM ROLLING DIE}

본 발명은, 전조(轉造) 다이스에 관한 것이다.

종래부터, 전조 다이스에 형성되는 전조 치형으로 대략 원통 형상의 피전조부재(워크)를 사이에 두고 회전시키면서 압력을 가함으로써, 웜이나 나사의 치형(나사산)을 소성(塑性) 가공하는 전조 평다이스(면취부, 마무리부 및 릴리프 (relief)부가 형성되어 있다), 그 외의 전조 다이스가 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

전조 가공에 있어서는, 전조 다이스의 면취부 및 마무리부에서의 가공시에 피전조부재에 걸린 부하를 릴리프부에서 조금씩 개방하는 것이 일반적이다. 예를 들면 릴리프부의 형상을 전조 가공이 진행될수록(전조방향 종단측일수록) 상기 전조 치형(날끝)이 피전조부재로부터 이격되도록 경사지게 하고, 즉 완만하게 릴리프됨으로써 상기 부하를 조금씩 개방하여, 피전조부재가 가공전의 상태로 되돌아오려고 하는 현상(스프링백)을 서서히 발생시킨다. 통상은 상기 릴리프부의 전조 치형(날끝)은 일단(一段) 경사 형태로 형성되어 있다. 릴리프부를 이러한 형상으로 함으로써, 피전조부재의 외형이 대략 타원화되는 등의 형상 불량을 방지할 수 있음이 알려져 있다.

그런데, 전조 다이스로 소성 가공되는 웜이나 나사 등은, 그 치형 사양에 따라서는 피전조부재의 치면(齒面)에 손상이 생기기 쉬워져 버린다.

치면에 손상이 있는 전조품은, 사용시에, 상대 부품과의 간섭에 의한 동작음 (진동음)이 커지거나 진폭이 커지거나, 상대 부품의 마모에 의한 수명에 영향을 주거나 하는 등, 많은 문제를 발생시킨다.

일본 공개특허 평10-113740호 공보

본 발명은, 발명자들이 다양하게 검토한 결과, 전조 다이스의 릴리프부에서 상기 피전조부재의 치면에 손상이 생긴 것을 발견하고, 이를 해결하기 위해 안출된 것으로, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 극히 실용성이 우수한 전조 다이스를 제공하는 것이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.

피전조부재의 외주면(外周面)에 전조 치형을 접촉시킴으로써 이 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼부 (chamfer, A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에 의해 구성되고, 상기 릴리프부(C)에는 소정 높이 위치에서의 상기 전조 치형의 각 치부(齒部)(1)의 날 두께(T)가 전조방향 시단(始端)측으로부터 전조방향 종단측을 향하여 점감(漸減)하는 날 두께 점감부가 형성되고, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께(T)의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께(T)의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 1에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조 치형의 치저(齒底, 2)가 전조방향 종단측을 향하여 하향 경사지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 2에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.08배∼0.3배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 2에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.1배∼0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.1배∼0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 5에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되며, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 6에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부 (5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 7에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부 (5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 8에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 9에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 3 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)의 경사 각도는, 상기 제1 경사부(4)의 상기 전조 치형의 치저(2)의 상기 제1 경사각도와 같은 각도 혹은 상기 제1 경사각도보다 큰 각도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에, 대략 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 12에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에, 대략 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 13에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에 있어서, 전조방향 직각 단면(斷面)의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 또한, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부 (C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주(外周) 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 14에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에 있어서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 또한, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부 (1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 12에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 13에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 14에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 15에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

또한, 청구항 16에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 구성함으로써, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 극히 실용성이 우수한 전조 다이스로 된다.

도 1은 평다이스의 개략 설명 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 구성 개략 설명 측면도이다.
도 3은 본 실시예의 주요부의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 4는 종래예의 주요부의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 5는 본 실시예의 마무리부의 전조방향 종단 위치의 개략 설명 횡단면도이다.
도 6은 본 실시예의 릴리프부 중 제1 경사부의 개략 설명 사시도이다.
도 7은 본 실시예의 릴리프부(제1 경사부와 제2 경사부)의 개략 설명 사시도이다.
도 8은 다른 예 1의 개략 설명 사시도이다.
도 9는 다른 예 2의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 10은 다른 예 3의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 11은 다른 예 4의 제2 경사부의 전조방향 종단 위치 부분의 개략 설명 사시도이다.
도 12는 왕복 전조용의 평다이스 예와 왕복전조 가공의 개략 설명도이다.
도 13은 다른 예 5의 구성 개략 설명 측면도이다.
도 14는 실험예의 실험 조건 및 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 15는 치면에 손상이 생긴 예(a) 및 치면에 손상이 생기지 않은 예(b)를 나타내는 사진이다.

적합하다고 생각하는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초하여 본 발명의 작용을 나타내어 간단하게 설명한다.

한 쌍의 전조 다이스에 의해 피전조부재를 사이에 두고 전조 가공을 행한다. 여기서, 챔퍼부(chamfer, A) 및 마무리부(B)에서의 가공 후, 릴리프부(C)에서 피전조부재에 걸리는 부하를 개방할 때, 전조방향 시단측의 날 두께 점감부에서 조금씩 부하를 개방하면서 (피전조부재의 외형이 대략 타원 형상으로 되지 않도록 하고), 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서 한번에 부하를 개방하여 전조 치형의 날 두께 방향에 생기는 간극으로 피전조부재의 스프링백분을 릴리프할 수 있다(전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 보다 날 두께가 얇아짐으로써, 이 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 전조 치형과 피전조부재 사이의 간극이 커진다). 따라서, 피전조부재와 전조 치형의 간섭을 가급적으로 억제함이 가능해진다.

[실시예]

본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 도면에 의거하여 설명한다.

본 실시예는, 피전조부재의 외주면에 전조 치형을 접촉시킴으로써 이 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에 의해 구성되고, 구체적으로는 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이, 전조방향 시단측으로부터 차례로 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속하여 형성되고, 상기 릴리프부(C)는 소정 높이 위치(다이스 저면 (6)을 기준면으로 한 경우의, 날끝으로부터 치저까지의 날 길이영역내의 소정 위치, 예를 들면 도 7의 직선 D)에서의 상기 전조 치형의 각 치부(1)의 날 두께(T)가 전조방향 시단측으로부터 전조방향 종단측을 향하여 점감(漸減)하는 날 두께 점감부가 설치되고, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께(T)의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께(T)의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성되어 있는 것이다. 여기서 말하는 날 두께(T)의 점감 정도는, 전조방향의 소정 길이에서의 날 두께(T)의 감소량으로서 나타난다.

구체적으로는, 본 실시예는 도 1에 도시한 바와 같은 평다이스(X)로서, 피전조부재에 대해서 소정의 간격으로 대향 배치된 한 쌍의 평다이스(X)의 대향면 사이에 피전조부재를 끼워넣고 회전시키면서 압력을 가함으로써 웜 혹은 나사의 치형(나사산)을 형성하는 것이다.

구체적으로는, 평다이스(X)는, 그 전조 치형이 설치되지 않은 저면(底面, 6)이 다이스 기준면으로 설정되고, 치저면(6)의 반대측의 상면(上面)에 복수 조(條)의 치부(1)가 소정 간격으로 전조방향에 대해서 사행(斜行) 상태로 병설되어 이루어지는 전조 치형을 갖고, 이 평다이스(X)의 전조 치형은, 전조방향 시단측으로부터 차례로 전조방향에 대한 경사각도가 각각 다른 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속해서 설치되는 것이다. 또한, 전조 치형은, 미리 소정의 치수로 외형 가공된 다이스 모재를 연삭가공함으로써 형성된다.

마무리부(B)는 전조방향에서 저면(6)(다이스 기준면)에 평행한 면을 따르는 것이고, 챔퍼부(A)는 전조방향 시단측을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 것이며, 릴리프부(C)는 전조방향 종단측을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 것이다.

따라서, 대향 배치한 한 쌍의 평다이스(X)가 서로 역방향으로 상대 이동함으로써, 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에서 간격이 다르게 되어 (구체적으로는 마무리부(B)에서 가장 간격이 좁아지게 되어), 이 한 쌍의 평다이스(X)에 끼워넣어진 피전조부재는, 회전되면서 압력을 가해지게 되어, 웜 혹은 나사의 치형(나사산)이 형성된다.

본 실시예에서는 치부(1)의 형상은 날끝측을 향할수록 그 두께{날 두께(T)}가 작아지는, 단면(斷面)에서 보아 대략 사다리꼴 형상 혹은 단면에서 보아 대략 삼각형 형상을 이루고 있고, 한편, 날 홈의 형상은 치저측을 향할수록 그 폭이 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상 혹은 단면에서 보아 대략 삼각형 형상을 이루고 있다. 또한, 치저(2)의 모서리부는 치부(1)측으로 볼록해지는, 단면에서 보아 대략 원호 형상(대략 R 형상)으로 되어 있다.

각 부를 구체적으로 설명한다.

본 실시예는, 릴리프부(C)의 전조방향 시단측으로 소정의 점감 정도로 상기 날 두께(T)가 점감하는 제1 날 두께 점감부를 설치하고, 이 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단측으로 이 제1 날 두께 점감부의 점감 정도보다 큰 정도로 상기 날 두께(T)가 점감하는 제2 날 두께 점감부를 연이어 설치하고 있다.

구체적으로는, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 날 두께 점감부로서의 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도 β1에서 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 제2 날 두께 점감부로서의 전조 치형의 치저(2)가 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부(5)를 연이어 설치하고 있다. 더 구체적으로는, 본 실시예의 날 두께 점감부는, 상기 제1 경사부(4)와 제1 경사각도 β1보다 큰 제2 경사각도 β2로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)를 연이어 설치하고 있다. 여기서 말하는 경사 정도는, 전조방향의 소정 길이에서의 날 두께(2)의 저하량으로서 표시되는 것이고, 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 날 두께 점감부(경사부)에 대해서는, 상기와 같이 경사각도(β1, β2 등)로 표시해도 좋다.

또한, 날 두께 점감부는, 도 8에 도시한 바와 같이 치저를 경사지게 하지 않고 치부(1)의 날 두께 자체를 얇게 하거나 (릴리프부의 도중에서 연삭숫돌을 날 두께 방향 등으로 이동시켜 얇게 가공한다), 도 9에 도시한 바와 같이 치저를 직선 경사가 아니라 다이스 날끝 방향으로 볼록해지는 곡선 형상으로 형성해도 좋다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5) 사이에 제3 경사부 (8) 등을 설치하고, 2단으로 한정하지 않고 3단 이상으로 릴리프하는 형상으로 해도 좋다. 이 도 10은, 제1 경사부(4)와 제3 경사부(8)가 전조방향 시단측의 제1 날 두께 점감부를 구성하고, 제2 경사부(5)가 전조방향 종단측의 제2 날 두께 점감부를 구성하는 형태이다.

또한, 도 4에 도시한 것과 같은 종래의 일반적인 평다이스(X')에서는, 마무리부(B')는 날끝(3')과 치저(2')가 평행이며, 이 마무리부(B')의 전조방향 길이는 피전조부재 1.5 회전분의 길이로 하고, 릴리프부(C')의 날끝(3') 및 치저(2')에서의 경사부(날 두께 점감부)는 1단만이고, 이 릴리프부(C')의 전조방향 길이는 피전조부재 2회전분의 길이로 설정되어 있다. 이 점, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 마무리부(B){날끝(3)과 치저(2)가 평행한 부분}의 전조방향 길이(구간 G)는 마찬가지로 피전조부재 1.5회전분의 길이로 하고 있지만, 릴리프부(C)에 대해서는 치저(2)를 다음과 같은 구성으로 하고 있다. 즉, 제1 경사부(4)의 구간 H는 피전조부재에 걸리는 부하를 조금씩 개방하기 위해서 제2 경사부(5)의 구간 I보다 길게, 피전조부재 2회전분의 길이 이상으로 설정하고, 제2 경사부(5)의 구간 I는 한번에 부하를 개방하기 위해서 피전조부재 2회전분의 길이 이내로 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 경사부(4)의 구간 H는 피전조부재 3회전분의 길이로 하고, 제2 경사부(5)의 구간 I는 피전조부재 1회전분의 길이로 되어 있다. 구간 H가 피전조부재 2회전분의 길이 미만이면 피전조부재에 걸린 부하가 거의 개방되지 않고 남아 버리고, 제2 경사부(5)에서 한번에 나머지의 부하가 개방되기 때문에 피전조부재가 타원이 되어 버릴 가능성이 있어, 피전조부재 2회전분∼4회전분의 길이가 적절하다고 생각된다. 또한, 구간 I를 피전조부재 2회전분의 길이보다 길게 하면, 진행의 영향으로 불완전 나사(치형)부가 길어질 가능성이 있기 때문에, 바람직하게는 피전조부재 0.125 회전분∼1.5회전분의 길이로 하는 편이 좋다.

또한, 릴리프부(C)의 전조 치형의 날끝(3)의 경사각도 γ는, 제1 경사부(4)의 전조 치형의 치저(2)의 제1 경사각도 β1과 같은 각도 혹은 상기 제1 경사각도 β1보다 크게 설정되어 있다. 발명자들은, 상기 날끝(3)의 경사각도 γ가 상기 제1 경사각도 β1과 같은 각도 미만인 경우, 피전조부재의 치우침이 커져 버린다고 하는 지견을 얻고 있기 때문이다. 본 실시예에서는, 날끝(3)의 경사각도 γ와 치저 (2)의 제1 경사각도 β1을 같은 각도로 설정하고 있다.

또한, 릴리프부(C)의 전조 치형의 날끝(3)도 치저(2)과 동수(同數)의 단의 경사 구성으로서, 날끝(3)의 각각의 경사각도 γ를, 제1 경사부(4) 영역에서는 제1 경사각도 β1과 같은 각도로 설정하고, 제2 경사부(5) 영역에서는 제2 경사각도 β2와 같은 각도로 설정해도 좋다.

또한, 날 두께(T)의 점감 정도(제1 경사각도 β1 및 제2 경사각도 β2의 설정)는, 도 14에 도시한 바와 같은 후술하는 실험 결과를 기초로 이하와 같이 설정함이 바람직하다고 생각된다. 또한, 도 5는 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치의 개략 설명 횡단면도, 도 6은 릴리프부(C)중 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치 부분의 개략 설명 사시도(사선부는, 제1 경사부의 전조방향 종단 위치의 단면), 도 7은 릴리프부(C){제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)}의 개략 설명 사시도이다. 도 7에서 상기 릴리프부(C)는 소정 높이 위치{다이스 저면(6)을 기준면으로 한 경우의, 날끝으로부터 치저까지의 날 길이영역내의 소정 위치, 직선 D}에서의 상기 전조 치형의 각 치부(1)의 날 두께(T)가 전조방향 종단측을 향하여 점차 감소하도록 날 두께 점감부가 형성되어 있는 것이다.

릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치에 대해, 전조 치형의 날 길이(L){날끝(3)과 치저(2)가 평행한 구간인 마무리부(B)에서의 치저(2)의 최저부로부터 날끝(3)까지의 길이}의 0.08배∼0.3배 낮아지도록 설정한다.

즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 날끝 저하량(M)이 0.08L∼0.3L로 되도록 날끝(3)의 경사각도 γ를 설정한다. 0.08L 미만이면 치면에 손상이 생기기 쉽고, 0.3L를 넘으면 피전조부재의 골부의 외형상이 타원으로 되기 쉽기 때문이다.

또한, 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.1배∼0.4배 낮아지도록 설정한다.

즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량, 즉 릴리프부(C)에서의 치저의 총저하량(N)이 0.1L∼0.4L로 되도록 설정한다. 치저의 총저하량(N)이 0.1L 미만이면 피전조부재의 치면이나 외주부(산부)에 손상이 생기기 쉬워지거나, 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽고, 0.4L을 넘으면 피전조부재에 걸린 부하를 조금씩 줄이지 못하고 한번에 부하가 개방되기 때문에 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽기 때문이다.

본 실시예에서는, 구체적으로는, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 설정하고, 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 설정한다.

즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N1)이 0.05L∼0.2L로 되도록 제1 경사각도 β1을 설정하고, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)이 0.05L∼0.2L로 되도록 제2 경사각도 β2를 설정한다. 치저 저하량(N1)이 0.05L 미만이면 피전조부재의 치면이나 외주부(산부)에 손상이 생기기 쉬워지거나, 워크의 외형이 타원으로 되기 쉽고, 0.2L를 넘으면 피전조부재에 걸린 부하를 조금씩 줄이지 못하고 한번에 부하가 개방되기 때문에 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽기 때문이다. 치저 저하량(N2)이 0.05L 미만이면, 이것은 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)의 차이가 너무 적어지게 되고, 이 때문에 종래의 1단 형상과 거의 변함없이 본 발명의 효과를 얻을 수 없게 되고 (치면에 손상이 생기기 쉬워지고), 또한, 스프링백이 완전하게 제거되기 전에 전조 가공이 종료하여, 피전조부재가 다이스의 릴리프부 종단 위치로부터 이격되는 시점에서 한번에 부하가 개방되어 스프링백하고, 따라서 피전조부재의 치면이나 외주부에 손상이 나게 된다. 또한, 0.2L를 넘으면, 이것은 제2 경사각도 β2가 커지는 것으로서, 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)가 급격한 각도차를 갖고 연이어 설치되게 되고, 따라서 워크에 손상이 생기기 쉬워지기 때문이다.

이상의 점을 근거로 하여, 본 실시예인 실험예 1에 있어서는, 날 길이(L)를 1.925mm, 릴리프부(C)에서의 날끝(3)의 저하량(M)을 0.4mm(0.208L), 날끝(3)의 경사각도 γ를 0.35°로 하고 있다. 또한 날 두께 점감부를 다음과 같은 구성으로서 치저의 총저하량(N)이 0.6mm(0.312L)로 되도록 설정하고 있다. 구체적으로는, 치저의 제1 경사부(4)는 제1 경사각도 β1을 0.35°(γ=β1)로 설정하고, 그 구간 H는 피전조부재 3회전분의 길이로 하며 치저의 저하량(N1)을 0.3mm(0.156L)로 하고 있다. 또한, 상기 치저의 제1 경사부(4)에 연이어 설치하고, 치저의 제2 경사부(5)를 설치하며, 이 치저의 제2 경사부(5)는 제2 경사각도 β2를 1.04°로 설정하고, 그 구간 I는 피전조부재 1회전분의 길이로 하며 치저의 저하량(N2)을 0.3mm(0.156L)로 하고 있다.

또한, 도 14의 다른 실험예에서 나타낸 바와 같이, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치 및 치저 위치, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치, 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치 각각이 상기에 나타낸 적정한 범위내이면, 치면의 손상의 방지 효과뿐만이 아니라, 피전조부재의 외형이 타원으로 되는 등, 다른 점에서도 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 치면의 손상을 고려한 경우, 도 11에 도시한 다른 예 4와 같이, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에 면취부(7)를 설치함으로써, 한층 치면의 손상을 방지함이 가능하다. 이 면취는 상기 릴리프부(C)의 날끝(3)의 전역에 설치해도 좋지만, 반드시 전역에 설치할 필요는 없고, 종단 위치에 조금 설치되어 있으면 치면의 손상의 방지 효과를 발휘한다. 더 바람직하게는, 상기 면취부(7)는 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고(이하, 면취 폭이라고 한다.), 또한, 상기 면취부(7)는 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주길이의 4분의 1의 길이(워크의 4분의 1 회전분의 길이)중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치하면 좋다. 면취의 형상은 대략 평면 형상으로도 충분히 손상 방지의 효과가 있지만, 치부(1)의 외방(外方)으로 볼록해지는 곡선 형상으로 형성하면 더 효과적이다. 본 실시예에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이 외관상 대략 삼각형을 이루는 대략 평면 형상으로, 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서 면취 폭을 0.08mm로 하고, 전조방향으로 워크의 1회전분의 길이로 되는 면취부(7)를 설치하였다{도 14에서 나타낸 본 실험예 2에서는, 본 실험예 1과 같은 사양으로 면취부(7)만을 설치한 구성이다.}.

또한, 본 실시예는, 상기 전조 다이스에서의 치부(1)의 형상은 날끝측을 향할수록 그 두께{이 두께(T)}가 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 한편, 날 홈의 형상은 치저측을 향할수록 그 폭이 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상을 이루고 있는 형상이며, 이 전조 치형에 의해서 웜을 형성하고 있고, 도 5에 도시하는 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α가 3°∼25°인 경우에 특히 유효하다고 생각된다. 3°보다 작은 경우에는 치부 형상이 사다리꼴이 아니라 대략 직사각형으로 되어 제2 경사부(5)에서 치저를 급격하게 경사지게 하여 릴리프하도록 해도 날 두께 방향의 간극이 거의 생기지 않게 되기 때문이다. 본 실시예의 제2 경사부(5)를 형성할 때는, 제1 경사부(4)를 형성하는 경우보다 연삭숫돌을 깊게(다이스의 저면 방향으로) 눌러 더 깊은 날 홈을 형성하도록 연삭함으로써 날 두께를 얇게 하고 있기 때문에, 압력각 α가 작을수록, 다이스의 치형이 직사각형상으로 되고, 더 깊게 누르지 않으면 다이스의 날 두께가 얇아지지 않아, 치저 저하량을 크게 해도 날 두께 방향의 간극을 거의 확보하지 못하여, 본 발명의 효과를 얻을 수 없다. 또한, 25°를 넘는 경우에는 연삭숫돌을 누르는 깊이를 그다지 깊게 하지 않아도 날 두께 방향의 간극을 크게 확보할 수 있기 때문에, 릴리프부는 통상의 사양(1단 릴리프)에서도 전조 다이스의 릴리프부 단면에서 이번 과제인 워크의 치면에 손상이 생기기 어렵기 때문이다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 전조방향 시단측으로부터 순서대로 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속하여 형성되는 구성으로서 도 1, 도 2 등에 도시되어 있지만, 도 12에 도시한 바와 같이 왕복 전조에 적용 가능한 구성으로도 좋다. 구체적으로는, 전조방향에서 저면(6)(다이스 기준면)에 평행한 면을 따르는 마무리부(B, b)의 전조방향 양단측에 전조방향 외방측(전조방향 시단측 혹은 전조방향 종단측)을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 각각 동일 사양의 릴리프부로 하여 면취부를 형성하는 구성으로도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 다이스의 일방향 이동시만의 전조 가공이 아니라 왕복 이동시의 전조 가공이 가능해져, 전조 가공 효율이 향상된다. 특히 전조 가공시의 진행이 발생하기 어려운 재질의 피전조부재를 이용하는 경우에 왕복전조는 매우 유효하다. 왕복전조를 실시하는 경우, 피전조부재는 소정 위치에 회전 가능하게 지지되어, 전조 가공시의 다이스의 이동 방향에 따라서 회전한다. 예를 들면, 피전조부재(W)가 소정 위치에 공급되어 도시하지 않는 센터 부재로 이 피전조부재(W)를 회전 가능하게 지지하고, 실선으로 기재한 한 쌍의 다이스(Y)가 각각 서로 역방향으로 검정색 화살표 방향으로 이동하여 전조 가공한다. 이때 피전조부재(W)는 피전조부재(W)의 근방에 도시한 검정색 화살표의 방향으로 회전한다. 전조 가공 후의 다이스(Y)의 위치는 이점쇄선으로 기재한 다이스(Y)로 표시하고 있다. 이어서 피전조부재(W)를 전조 가공전의 소재와 바꿔 넣어, 이점쇄선으로 기재한 한 쌍의 다이스(Y)가 각각 상기와 역방향으로, 즉 흰색 화살표의 방향으로 이동하여 전조 가공한다. 이때 피전조부재(W)는 피전조부재(W)의 근방에 도시한 흰색 화살표의 방향으로 회전한다. 전조 가공 후의 다이스(Y)의 위치는 도시하지 않는다.

도면 중, A, B, C는 실선으로 기재한 다이스(Y)에 의해 전조 가공이 행하여진 경우{다이스의 이동 방향과 피전조부재(W)의 회전 방향이 검정색 화살표의 방향으로 표시되는 경우}의 챔퍼부(A), 마무리부(B), 릴리프부(C)를 나타내고, 이때의 릴리프부(C)에서의 제1 날 두께 점감부(제1 경사부)의 구간을 H, 제2 날 두께 점감부(제2 경사부)의 구간을 I로서 나타내고 있다. 또한, a, b, c는 이점쇄선으로 기재한 다이스(Y)에 의해 전조 가공이 행하여진 경우{다이스의 이동 방향과 피전조부재(W)의 회전 방향이 흰색 화살표의 방향으로 표시되는 경우}의 챔퍼부(A), 마무리부(b), 릴리프부(c)를 나타내고, 이때의 릴리프부(c)에서의 제1 날 두께 점감부(제1 경사부)의 구간을 h, 제2 날 두께 점감부(제2 경사부)의 구간을 i로 나타내고 있다.

그외, 도면 중 B와 A 사이, 혹은 B와 C 사이에, 전조방향 외방측(전조방향 시단측 혹은 전조방향 종단측)을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 중간 마무리부에 상당하는 부분을 설치해도 좋다.

또한, 본 실시예는 평다이스(X)에 본 발명을 적용한 예이지만, 도 13에 도시한 바와 같이 대략 원통형상의 외주의 일부가 절결된 것과 같은 형상인, 소위 결원 (缺圓) 다이스(Q)에 적용한 다른 예 5에서도 마찬가지이다. 상술한 평다이스(X)의 경우에 대한 설명은, 결원 다이스(Q)에 대해서도 적용할 수 있다. 결원 다이스(Q)는 그 회전 방향이 전조방향이며, 상기 다이스의 전조 치형은, 전조방향 시단측으로부터 차례로, 회전축(Ｏ)으로부터 날끝까지의 거리 r(이하, 반지름 r이라 한다.)이 각각 상이한 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속해서 설치되는 것이다. 또한, 전조 치형은, 미리 소정의 치수로 외형 가공된 다이스 모재를 연삭 가공함으로써 형성된다.

마무리부(B)는 전조방향에 있어서 반지름 r이 일정한 둘레면을 따르는 것이고, 챔퍼부(A)는 전조방향 시단측을 향할수록 반지름 r이 작아지는 둘레면을 따르는 것이며, 릴리프부(C)는 전조방향 종단측을 향할수록 반지름 r이 작아지는 둘레면을 따르는 것이다.

따라서, 대향 배치한 한 쌍의 결원 다이스(Q)가 동기하여 회전함으로써, 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에서 간격이 다르게 되어{구체적으로는 마무리부(B)에서 가장 간격이 좁아지게 되어}, 이 한 쌍의 결원 다이스(Q)에 끼워넣어진 피전조부재는, 회전되면서 압력을 가해지게 되어, 웜 혹은 나사의 치형(나사산)이 형성된다.

또한, 상기 결원 다이스의 경우, 평다이스(X)에서 치저의 경사의 기준으로 되는 저면(다이스 기준면)을 상기 결원 다이스의 회전축(Ｏ)과 바꿔 읽으면 된다. 즉, 릴리프부(C)에서의 소정 높이 위치는, 회전축(Ｏ)을 기준으로 한 경우의 날끝으로부터 치저까지의 날 길이 영역내의 소정 위치로 해석하면 되고, 그 높이 위치에서 날 두께가 얇아져 있다.

구체적으로는 다른 예 5에서는, 날끝 저하량(M)은 r1{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 전조방향 시단위치에서의 날끝(3)까지의 거리} ― r2{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터의 날끝(3)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치까지의 치저 저하량{평다이스(X)에서의, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량 (N1)에 상당}은, r3{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 시단위치에서의 치저(2)까지의 거리) ― r4{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치까지의 치저 저하량{평다이스(X)에서의, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)에 상당}은, r4{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리} ― r5{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량, 즉, 릴리프부(C)에서의 치저의 총 저하량(N)은, 상기 N1과 N2의 합으로 구할 수도 있고, r3{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 시단위치에서의 치저(2)까지의 거리} ― r5{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부 (C)의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수도 있다. 한편, 도면 중, θ1은 릴리프부(C)의 범위, θ2는 제1 경사부(4)의 범위{평다이스(X)에서의 구간 H에 상당}, θ3은 제2 경사부(5)의 범위{평다이스(X)에서의 구간 I에 상당}이다.

따라서, 릴리프부(C)의 범위(θ1의 범위)에서 날끝 저하량(M)(＝r1―r2)을 0.08L∼0.3L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정하고, 평다이스(X)에서의 구간 H에 상당하는 제1 경사부(4)의 범위가 피전조부재 2회전분의 길이 이상, 더 바람직하게는 2회전분∼4회전분의 길이로 되도록 θ2를 설정하고, 이 범위에서의 치저 저하량(N1)(＝r3―r4)을 0.05L∼0.2L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정하며, 또한, 평다이스(X)에서의 구간 I에 상당하는 제2 경사부(5)의 범위가 피전조부재 2회전분의 길이 이하, 더 바람직하게는 0.125회전분∼1.5회전분의 길이로 되도록 θ3을 설정하고, 이 범위에서의 치저 저하량(N2) (＝r4―r5)을 0.05L∼0.2L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정함으로써, 평다이스와 마찬가지로 워크의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예는 상술한 바와 같이 구성했으므로, 챔퍼부(A) 및 마무리부(B)에서의 가공 후, 릴리프부(C)에서 피전조부재에 걸리는 부하를 개방할 때, 전조방향 시단측의 날 두께 점감부에서 조금씩 부하를 개방하면서(피전조부재의 외형이 대략 타원 형상이 되지 않도록 하고), 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서 한번에 부하를 개방하여 전조 치형의 날 두께 방향에 생기는 간극으로 피전조부재의 스프링백분을 릴리프할 수 있다(전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 날 두께가 더 얇아짐으로써, 이 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 전조 치형과 피전조부재 사이의 간극이 커진다). 따라서, 피전조부재와 전조 치형의 간섭을 가급적으로 억제함이 가능해진다.

따라서, 본 실시예는, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 것으로 된다.

본 실시예의 효과를 반증하는 실험예에 대해 설명한다.

즉, 압력각, 날끝 저하량 및 치저 저하량을 다양하게 변화시켜 치면에 손상이 생기거나 그외의 문제가 생기는지의 여부를 확인하였다. 도 14에 실험 조건 및 실험 결과를 나타낸다.

실험예는 전부 웜을 형성한 것이고, 실험예 1은 상기 본 실시예의 구성이며, 실험예 2는 상기 다른 예 4의 구성이고, 실험예 5는 상기 다른 예 5의 구성이다. 아울러, 실험예 5는 결원 다이스이며, 다른 실험예는 평다이스이다.

실험예 4 및 6에서는, 도 15(a)에 나타내는 바와 같이 피전조부재(워크)의 치면에 손상이 생기는 것이 확인되었다. 그리고, 실험예 3, 8 및 10에서는, 워크의 치면에 손상은 생기지는 않았으나, 워크의 외형이나 워크의 골부의 외형상이 타원화됨이 확인되었다. 이들 실험 결과로부터, 날끝 저하량 또는 치저 저하량 등, 릴리프부의 구성이 적절한 범위 밖인 경우, 치면의 손상 이외의 문제가 생김이 확인되었다.

실험예 1, 2, 5, 7 및 9에 있어서는, 도 15(b)에 예시하는 바와 같이 치면에 손상이 발생하지도 않고, 또한 워크의 외형이나 워크의 골부의 외형상이 타원화됨도 없으며, 양호한 전조품을 얻을 수 있음이 확인되었다.

이상으로부터, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 날끝 저하량(M)은 0.08L∼0.3L로 설정함이 바람직하고, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N1)은 0.05L∼0.2L, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)은 0.05L∼0.2L로 설정함이 바람직하다고 생각된다.

1 : 치부
2 : 치저
3 : 날끝
4 : 제1 경사부
5 : 제2 경사부
7 : 면취부
A : 챔퍼부
B : 마무리부
C : 릴리프부
L : 날 길이
T : 날 두께
α : 압력각

Claims

피전조부재의 외주면(外周面)에 전조 치형을 접촉시킴으로써 상기 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형(齒型)을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼(chamfer)부, 마무리부 및 릴리프(relief)부에 의해 구성되고, 상기 릴리프부에는 소정 높이 위치에서의 상기 전조 치형의 각 치(齒)부의 날 두께가 전조방향 시단(始端)측으로부터 전조방향 종단(終端)측을 향하여 점감(漸減)하는 날 두께 점감부가 설치되며, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 1 항에 있어서, 상기 릴리프부에서의 상기 전조 치형의 치저(齒底)가 전조방향 종단측을 향하여 하향 경사지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조다이스.
제 2 항에 있어서, 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치는, 상기 마무리부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.08배∼0.3배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 2 항에 있어서, 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.1배∼0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 3 항에 있어서, 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.1배∼0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 4 항에 있어서, 상기 릴리프부의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되며, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 5 항에 있어서, 상기 릴리프부의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되며, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부에서의 날 길이의 0.05배∼0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 6 항에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 소정의 제1 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 상기 제1 경사부의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 소정의 제1 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 상기 제1 경사부의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 8 항에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 소정의 제1 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 소정의 제1 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 릴리프부의 상기 전조 치형의 날끝의 경사각도는, 상기 제1 경사부의 상기 전조 치형의 치저의 상기 제1 경사각도와 같은 각도 혹은 상기 제1 경사각도보다 큰 각도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 릴리프부의 상기 전조 치형의 날끝에, 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 12 항에 있어서, 상기 릴리프부의 상기 전조 치형의 날끝에, 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 13 항에 있어서, 상기 면취부는 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치에서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 및, 상기 면취부는 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 14 항에 있어서, 상기 면취부는 상기 릴리프부의 전조방향 종단 위치에서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 및, 상기 면취부는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 12 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 13 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 14 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 15 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.
제 16 항에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부의 압력각은 3°∼25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스.