転造ダイス
【課題】アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる転造ダイスを提供すること。
【解決手段】セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチは、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧Ｌｃの長さを丸ダイス１０の第１加工歯１１の正面ピッチで除した数値ａで、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されている。これにより、セグメントダイス２０における加工歯１ピッチあたりのブランクの速度と、丸ダイス１０における加工歯１ピッチあたりのブランクの速度とを略等しくすることができ、第１転造歯形面１１や第２転造歯形面２１においてブランクに滑りが生じることを防止できる。その結果、ローレット目に傷が付くことを防止でき、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる。
【解決手段】セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチは、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧Ｌｃの長さを丸ダイス１０の第１加工歯１１の正面ピッチで除した数値ａで、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されている。これにより、セグメントダイス２０における加工歯１ピッチあたりのブランクの速度と、丸ダイス１０における加工歯１ピッチあたりのブランクの速度とを略等しくすることができ、第１転造歯形面１１や第２転造歯形面２１においてブランクに滑りが生じることを防止できる。その結果、ローレット目に傷が付くことを防止でき、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造ダイスに関し、特に、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる転造ダイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円柱状の被加工部材（ブランク）の外周面に形成されるアヤ目のローレット目は、ＪＩＳ規格Ｂ０９５１（ローレット目）に規格されている。ローレット目は、転造加工や切削加工で形成されるが、転造加工は、切削加工のように切りくずやバリを発生させないだけでなく、切削加工と比べて生産速度が高いという特徴があるため好適である。なかでも、特許文献１に記載された丸ダイスとセグメントダイスとを備えたロータリー式の転造ダイスは、ダイスの運動にロスがないため、生産速度が特に高いという優れた特徴がある。
【０００３】
図４を参照して、従来のロータリー式の転造ダイス１００について説明する。図４は、従来のロータリー式の転造ダイス１００が装着された転造盤１０２の正面図である。なお、図４中の矢印Ｒは、丸ダイス１１０の軸孔１０１に挿入される主軸１０３の回転方向、即ち丸ダイス１１０の回転方向を示している。まず、ロータリー式の転造ダイス１００の全体構成について説明する。ロータリー式の転造ダイス１００は、円柱状のブランクＢの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目Ｋ（図６参照）を転造するための工具であり、丸ダイス１１０とセグメントダイス１２０とを備えている。
【０００４】
丸ダイス１１０は、転造盤１０２に設けられた主軸１０３が丸ダイス１１０の軸孔１０１に挿入されることにより、転造盤１０２に固定されている。この主軸１０３は、駆動モータ及び減速機により構成された駆動装置（図示せず）により、矢印Ｒ方向、即ち反時計方向へ回転されるように構成されており、この主軸１０３の回転により、丸ダイス１１０が図４の矢印Ｒ方向へ回転駆動される。丸ダイス１１０の外周面には転造歯形面１１１が形成され、この転造歯形面１１１にはブランクＢに転造されるローレット目Ｋ（図６参照）の第１山形Ｋ１に適合した複数の加工歯１１１ａが設けられる。この加工歯１１１ａは、頂部１１１ａ１を頂点とする山形状に形成され、頂部１１１ａ１から離間する谷底部１１１ａ２を有している。丸ダイス１１０は、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で形成されている。
【０００５】
丸ダイス１１０の外周面より外側には、セグメントホルダ１０４により保持されたセグメントダイス１２０が、丸ダイス１１０の外周面と所定の隙間を保持した状態で配設されている。セグメントダイス１２０は丸ダイス１１０と共にブランクＢを挟持して、そのブランクＢの外周面を塑性変形させてローレット目Ｋ（図６参照）を転造する部材であり、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で略円弧状に形成されている。セグメントダイス１２０の内周面には転造歯形面１２１が形成され、この転造歯形面１２１にはブランクＢに転造される山形Ｋ２（図６参照）に適合した複数の加工歯１２１ａが設けられる。この加工歯１２１ａは、頂部１２１ａ１を頂点とする山形状に形成され、頂部１２１ａ１から離間する谷底部１２１ａ２を有している。
【０００６】
次に、図５を参照して、従来のロータリー式の転造ダイス１００の転造歯形面１２１について説明する。図５（ａ）は従来のロータリー式の転造ダイス１００の側面図であり、図５（ｂ）はセグメントダイス１２０の平面展開図である。丸ダイス１１０の転造歯形面１１１に設けられた加工歯１１１ａの歯直角ピッチ（加工歯１１１ａの歯すじに直交する方向に測定したピッチ）は、ブランクＢの外径に応じて算出され、図５（ａ）に示すように、Ｐｎに設定されている。また、加工歯１１１ａのねじれ角（頂部１１１ａ１の上の一点を通る丸ダイス１１０の軸線に平行な直線と頂部１１１ａ１とがなす角）は、転造されるローレット目Ｋ（図６参照）の山形Ｋ２のねじれ角と同じ値（β）に設定されている。
【０００７】
一方、図５（ｂ）に示すように、セグメントダイス１２０の加工歯１２１の歯直角ピッチも、丸ダイス１１０の加工歯１１１の歯直角ピッチと同一の値（Ｐｎ）に設定されている。また、セグメントダイス１２０の転造歯形面１２１に設けられた加工歯１２１ａのねじれ角も、丸ダイス１１０のねじれ角と同じ値（β）に設定されている。但し、セグメントダイス１２０の加工歯１２１ａは、丸ダイス１１０の加工歯１１１ａとねじれ方向が反対である。
【０００８】
これにより、軸孔１０１に挿入される主軸１０３を中心として丸ダイス１１０が回転することにより、セグメントダイス１２０の加工歯１２１ａ及び丸ダイス１１０の加工歯１１１ａによって、丸ダイス１１０とセグメントダイス１２０とに挟持されたブランクＢの外周面に、図６に示すように、アヤ目（ねじれ角β、歯直角ピッチＰｎ）のローレット目Ｋが転造される。なお、図６は従来のロータリー式の転造ダイスでブランクに転造されたローレット目の平面展開図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２２１２３６号公報（図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のロータリー式の転造ダイス１００では、図６に示すように、ブランクＢに転造されたローレット目Ｋの山の頂、フランク又は谷底に傷Ｃが付く（重なりが生ずる）という問題点があった。
【００１１】
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、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる転造ダイスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、請求項１記載の転造ダイスは、被加工部材であるブランクに第１山形を転造する第１加工歯が形成された第１転造歯形面を外周面に有する略円筒状の丸ダイスと、その丸ダイスの外側に所定の間隔を保持した状態で配設され前記第１山形と交差する第２山形を前記ブランクに転造する第２加工歯が形成された第２転動歯形面を内周面に有する円弧状のセグメントダイスとを備えると共に、回転させた前記丸ダイスと固定された前記セグメントダイスとの隙間に前記ブランクを送り込み、前記丸ダイス及び前記セグメントダイスの第１転造歯形面および第２転造歯形面によって前記ブランクの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目を形成するものであり、前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、セグメント角に対する前記丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを前記丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａで、前記セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されている。
【００１３】
請求項２記載の転造ダイスは、請求項１記載の転造ダイスにおいて、前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、前記数値ｂで前記ブランクの外周長を除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数で前記ブランクの外周長を除した数値に設定されている。
【００１４】
請求項３記載の転造ダイスは、請求項１又は２に記載の転造ダイスにおいて、前記セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方が、前記丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の転造ダイスによれば、セグメントダイスと丸ダイスとを備えているので、アヤ目のローレット目を高い生産性で形成できる。ここで、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧に設けられた歯数に相当する。
【００１６】
また、セグメントダイスはブランクを挟持できる隙間をあけて丸ダイスの第１転動歯形面の外側に配設されているので、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面の頂部までの距離は、丸ダイスの中心から丸ダイスの第１加工歯の頂部までの距離よりも大きい。そのため、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さに比べて大きくなる。従って、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを数値ａで除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃは、丸ダイスの加工歯１ピッチ（正面ピッチ）に対応したセグメントダイスの加工歯１ピッチ（正面ピッチ）に相当する。これらの結果、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さと、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さとの違いを考慮して、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチを、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きくすることができる。
【００１７】
ここで、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間に送り込まれたブランクは隙間を通過する間に転造されるため、ブランクが丸ダイスの第１転造歯形面に接触する時間と、セグメントダイスの第２転造歯形面に接触する時間とは同一である。しかし、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さより長いので、セグメントダイスの第２転造歯形面におけるブランクの転動移動量は、丸ダイスの第１転造歯形面におけるブランクの転動移動量より長くなる。従来の転造ダイスでは、加工歯の歯直角ピッチ及びねじれ角は、丸ダイスとセグメントダイスとが同一の値であった。このため、セグメントダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度が、丸ダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度より大きくないと、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間をブランクが通過できないことになる。実際には、丸ダイス又はセグメントダイスの転造歯形面においてブランクに滑りが生じ、ブランクが隙間を無理矢理通過していたものと推察される。その結果、ブランクの外周面の同一部位の近傍が同一の加工歯に複数回接触し、ローレット目の山の頂、フランク又は谷底に傷が付いていた（重なりが生じていた）。
【００１８】
請求項１記載の転造ダイスによれば、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きな数値ｂ若しくはその近似値ｃに設定されているので、セグメントダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度と、丸ダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度とを略等しくすることができる。その結果、丸ダイスの第１転造歯形面やセグメントダイスの第２転造歯形面においてブランクに滑りが生じることを防止して、第１加工歯や第２加工歯でローレット目に傷が付く（重なりが形成される）ことを防止できる。よって、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる効果がある。
【００１９】
請求項２記載の転造ダイスによれば、請求項１記載の転造ダイスの奏する効果に加え、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、ブランクの外周長を数値ｂで除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数でブランクの外周長を除した数値に設定されているので、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチをブランクの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間に送り込まれたブランクの外周面に、セグメントダイスの第２加工歯で第２山形を等間隔に形成できる。よって、ローレット目の美観を向上できる効果がある。
【００２０】
請求項３記載の転造ダイスによれば、請求項１又は２に記載の転造ダイスの奏する効果に加え、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方を丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きくするという簡単な加工を施すことにより、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチを丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きくさせて、美麗なローレット目を形成できる。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイスの加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施の形態における転造ダイスの側面図であり、（ｂ）は転造ダイスの正面図であり、（ｃ）はセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図２】（ａ）は丸ダイスの第１転造歯形面の平面展開図であり、（ｂ）はセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図３】本発明の第２実施の形態における転造ダイスのセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図４】従来のロータリー式の転造ダイスが装着された転造盤の正面図である。
【図５】（ａ）は従来のロータリー式の転造ダイスの側面図であり、（ｂ）はセグメントダイスの転造歯形面の平面展開図である。
【図６】従来のロータリー式の転造ダイスでブランクに転造されたローレット目の平面展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。図１（ａ）は本発明の第１実施の形態における転造ダイス１の側面図であり、図１（ｂ）は転造ダイス１の正面図であり、図１（ｃ）はセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の平面展開図である。また、図２（ａ）は丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の平面展開図であり、図２（ｂ）はセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の平面展開図である。なお、従来のロータリー式の転造ダイス（図４及び図５参照）と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
転造ダイス１は、丸ダイス１０とセグメントダイス２０とを備えて構成されている。丸ダイス１０は、転造盤１０２（図４参照）に設けられた主軸１０３が軸孔１０１に挿入されることにより、転造盤１０２に固定される部材である。また、セグメントダイス２０は、セグメントホルダ１０４（図４参照）により、丸ダイス１０の第１転造歯形面１１と円弧状の第２転造歯形面２１とが所定の隙間を保持した状態で配設される部材である。
【００２４】
丸ダイス１０（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）の第１転造歯形面１１に設けられた加工歯１１ａは、アヤ目（ローレット目）のピッチ、アヤ目のねじれ角、ブランクＢの外径等に応じて、歯直角ピッチ及びねじれ角が設定される。本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチはＰｎｃ、第１加工歯１１のねじれ角はβｃに設定されている。これにより、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃはＰｎｃ／ｃｏｓ（βｃ）となる。
【００２５】
次に、図１及び図２（ｂ）を参照して、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１に設けられた第２加工歯２１ａの正面ピッチの設定方法について説明する。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示すように、セグメントダイス２０のセグメント角はθ（単位はｒａｄ）に設定されている。丸ダイス１０の中心から丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの頂部１１ａ１までの距離はＲｃ（図１（ａ）参照）なので、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃはＲｃ・θとなる。第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃ（＝Ｒｃ・θ）を、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃ（＝Ｐｎｃ／ｃｏｓβｃ）で除して、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧に設けられた歯数に相当する数値（以下「数値ａ」と称す）が算出される。
【００２６】
次に、丸ダイス１０の中心からセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１（より具体的には、ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部２１ａ１までの距離はＲｓ（図１（ａ）参照）なので、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓ（図１（ｂ）参照）はＲｓ・θとなる。セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓ（＝Ｒｓ・θ）を数値ａで除して、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃに対応するセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチ（以下「数値ｂ」と称す）を算出する。図１（ｂ）から明らかなように、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓは、セグメント角θに対する第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃより大きいので、数値ｂは、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きな値となる。
【００２７】
次に、ブランクＢの外周長（ブランクＢの直径×π）を数値ｂで除した数値ｄの小数点以下を切り上げ若しくは切り捨てて近似した数値ｄの近似値からなる整数ｅを求めた後、その整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆを求める。この数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓ（図２（ｂ）参照）とする。このように、ブランクＢの外周長を考慮して数値ｂを調整し、整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定することにより、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチをブランクＢの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス１０及びセグメントダイス２０の隙間に送り込まれたブランクＢの外周面に、山形（第２山形）を等間隔に形成できる。よって、ローレット目の美観を向上できる。
【００２８】
本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角はβｓ（βｓ＞βｃ）に設定されている。セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチはＰｎｃ（丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチと同じ値）に設定されている（但し、Ｐｔｓ＝Ｐｎｃ／ｃｏｓ（βｓ））。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイス１の加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる。
【００２９】
以上のように構成された第１実施の形態における転造ダイス１によれば、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチより大きくすることができる。これにより、転造の際、セグメントダイス２０における加工歯１ピッチあたりのブランクＢの速度と、丸ダイス１０における加工歯１ピッチあたりのブランクＢの速度とを略等しくすることができる。その結果、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１や丸ダイス１０の第１転造歯形面１１においてブランクＢに滑りが生じることを防止して、第１加工歯１１ａや第２加工歯２１ａでローレット目に傷が付く（重なりが形成される）ことを防止できる。よって、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる。
【００３０】
次に、図３を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態においては、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角は丸ダイス１０の第１加工歯１１ａのねじれ角βｃより大きな値（βｓ）に設定され、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチは丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチと同じ値（Ｐｎｃ）に設定された場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角が丸ダイス１０の第１加工歯１１ａのねじれ角と同じ値に設定され、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチが丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチより大きな値に設定された場合について説明する。
【００３１】
図３は、本発明の第２実施の形態における転造ダイスのセグメントダイス２００の第２転造歯形面２２１の平面展開図である。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。本実施の形態においては、図３に示すように、セグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａのねじれ角は、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａ（図２（ａ）参照）のねじれ角と同じ値（βｃ）に設定されている。一方、セグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａの歯直角ピッチは、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチＰｎｃより大きな値（Ｐｎｓ）に設定されている（但し、Ｐｔｓ＝Ｐｎｓ／ｃｏｓ（βｃ））。これにより、本実施の形態においても、簡単な加工で確実にセグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができる。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイスの加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる。
【実施例】
【００３２】
以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に基づいて限定されるものではない。
【００３３】
実施例における丸ダイス及びセグメントダイスの各寸法は以下のとおりである。丸ダイスの中心から丸ダイスの第１加工歯の頂部までの距離Ｒｃ：８４．４２５ｍｍ、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面（ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部までの距離Ｒｓ：１００．３ｍｍ、セグメント角θ：２／３π（１２０°）、丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチＰｎｃ：０．９５４９ｍｍ、丸ダイスの第１加工歯のねじれ角βｃ：２０°。また、実施例におけるブランクの外径は１５．８５ｍｍである。この条件において、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチ（Ｐｔｓ）を以下のようにして設定した。
【００３４】
まず、以上の各寸法より、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチＰｔｃ＝Ｐｎｃ／ｃｏｓ（βｃ）＝１．０１６２ｍｍ、セグメント角θに対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さＬｃ＝Ｒｃ・θ＝１７６．８２ｍｍと算出される。よって、数値ａ＝Ｌｃ／Ｐｔｃ＝１７４．００１２となる。また、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さＬｓ＝Ｒｓ・θ＝２１０．０６ｍｍ、数値ｂ＝Ｌｓ／数値ａ＝１．２０７２と算出される。
【００３５】
ここで、ブランクの外周長Ｌは１５．８５・π（ｍｍ）なので、数値ｄ＝Ｌ／数値ｂ＝４１．２３となる。数値ｄの小数点以下を切り上げた４２を整数ｅとする。よって、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチＰｔｓは、ブランクの外周長Ｌを整数ｅで除して、Ｐｔｓ＝Ｌ／整数ｅ＝１．１８５６ｍｍとなる。
【００３６】
これにより、セグメントダイスの第２加工歯のねじれ角が２０°（丸ダイスの第１加工歯のねじれ角と同一の値）の場合、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチＰｎｓは、Ｐｔｓ・ｃｏｓ２０°＝１．１１４１ｍｍとなる。また、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチが０．９５４９ｍｍ（丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチと同一の値）の場合、セグメントダイスの第２加工歯のねじれ角βｓは、ｃｏｓ（βｓ）＝０．９５４９／１．１８５６を解いて、βｓ＝３６°２１´となる。
【００３７】
以上の結果に基づき、第２加工歯のねじれ角が２０°、歯直角ピッチが１．１１４１ｍｍのセグメントダイスを作成した。このセグメントダイスを、上記の丸ダイス（第１加工歯のねじれ角２０°、歯直角ピッチ０．９５４９ｍｍ）の外側に保持した。なお、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面（ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部までの距離Ｒｓは１００．３ｍｍとした。
【００３８】
丸ダイスを回転させ、丸ダイスとセグメントダイスとの隙間に円筒状のブランク（外径１５．８５ｍｍ）を送り込んだところ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成することができた。
【００３９】
なお、第２加工歯のねじれ角が３６°２１´、歯直角ピッチが０．９５４９ｍｍのセグメントダイスを作成し、同様にローレット目を形成したところ、この場合も傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成することができた。
【００４０】
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、上記実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量や寸法等）は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【００４１】
上記各実施の形態では、ブランクＢの外周長を数値ｂで除した数値ｄの小数点以下を切り上げ若しくは切り捨てて近似した数値ｄの近似値からなる整数ｅを求めた後、その整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆを求め、この数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定する場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。数値ｂ若しくは数値ｂの近似値ｃを、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定することも可能である。この場合も、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【００４２】
なお、数値ｂの近似値ｃは、数値ｂ±３０％の範囲、好ましくは数値ｂ±２０％の範囲内で適宜設定することが可能である。ここで、±２０％の範囲を超えるにつれ、アヤ目の歪みが大きくなる傾向がみられ、±３０％を超えるとこの傾向が著しくなる。
【００４３】
上記各実施の形態では、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａのねじれ角または歯直角ピッチのいずれかを大きくする場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。設定された第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓに応じて、ねじれ角および歯直角ピッチを共に大きくすることも可能である。この場合も、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【００４４】
上記実施例では、数値ｄ（４１．２３）の小数点以下を切り上げた「４２」を整数ｅとする場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。数値ｄの小数点以下を切り捨てた「４１」を整数ｅとすることも可能である。この場合も、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓをブランクＢの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス１０及びセグメントダイス２０，２００の隙間に送り込まれたブランクＢの外周面に、第２山形を等間隔に形成でき、ローレット目の美観を向上できる。
【００４５】
上記各実施の形態および実施例では、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃを基準にして、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを大きな値に設定する場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを基準にして、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃを小さな値に設定することも可能である。この場合も、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 転造ダイス
１０ 丸ダイス
１１ 第１転造歯形面
１１ａ 第１加工歯
２０，２００ セグメントダイス
２１，２２１ 第２転造歯形面
２１ａ，２２１ａ 第２加工歯
Ｂ ブランク
Ｐｔｃ 丸ダイスの正面ピッチ
Ｐｔｓ セグメントダイスの正面ピッチ
Ｐｎｃ 丸ダイスの歯直角ピッチ
Ｐｎｓ セグメントダイスの歯直角ピッチ
βｃ 丸ダイスのねじれ角
βｓ セグメントダイスのねじれ角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造ダイスに関し、特に、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる転造ダイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円柱状の被加工部材（ブランク）の外周面に形成されるアヤ目のローレット目は、ＪＩＳ規格Ｂ０９５１（ローレット目）に規格されている。ローレット目は、転造加工や切削加工で形成されるが、転造加工は、切削加工のように切りくずやバリを発生させないだけでなく、切削加工と比べて生産速度が高いという特徴があるため好適である。なかでも、特許文献１に記載された丸ダイスとセグメントダイスとを備えたロータリー式の転造ダイスは、ダイスの運動にロスがないため、生産速度が特に高いという優れた特徴がある。
【０００３】
図４を参照して、従来のロータリー式の転造ダイス１００について説明する。図４は、従来のロータリー式の転造ダイス１００が装着された転造盤１０２の正面図である。なお、図４中の矢印Ｒは、丸ダイス１１０の軸孔１０１に挿入される主軸１０３の回転方向、即ち丸ダイス１１０の回転方向を示している。まず、ロータリー式の転造ダイス１００の全体構成について説明する。ロータリー式の転造ダイス１００は、円柱状のブランクＢの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目Ｋ（図６参照）を転造するための工具であり、丸ダイス１１０とセグメントダイス１２０とを備えている。
【０００４】
丸ダイス１１０は、転造盤１０２に設けられた主軸１０３が丸ダイス１１０の軸孔１０１に挿入されることにより、転造盤１０２に固定されている。この主軸１０３は、駆動モータ及び減速機により構成された駆動装置（図示せず）により、矢印Ｒ方向、即ち反時計方向へ回転されるように構成されており、この主軸１０３の回転により、丸ダイス１１０が図４の矢印Ｒ方向へ回転駆動される。丸ダイス１１０の外周面には転造歯形面１１１が形成され、この転造歯形面１１１にはブランクＢに転造されるローレット目Ｋ（図６参照）の第１山形Ｋ１に適合した複数の加工歯１１１ａが設けられる。この加工歯１１１ａは、頂部１１１ａ１を頂点とする山形状に形成され、頂部１１１ａ１から離間する谷底部１１１ａ２を有している。丸ダイス１１０は、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で形成されている。
【０００５】
丸ダイス１１０の外周面より外側には、セグメントホルダ１０４により保持されたセグメントダイス１２０が、丸ダイス１１０の外周面と所定の隙間を保持した状態で配設されている。セグメントダイス１２０は丸ダイス１１０と共にブランクＢを挟持して、そのブランクＢの外周面を塑性変形させてローレット目Ｋ（図６参照）を転造する部材であり、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で略円弧状に形成されている。セグメントダイス１２０の内周面には転造歯形面１２１が形成され、この転造歯形面１２１にはブランクＢに転造される山形Ｋ２（図６参照）に適合した複数の加工歯１２１ａが設けられる。この加工歯１２１ａは、頂部１２１ａ１を頂点とする山形状に形成され、頂部１２１ａ１から離間する谷底部１２１ａ２を有している。
【０００６】
次に、図５を参照して、従来のロータリー式の転造ダイス１００の転造歯形面１２１について説明する。図５（ａ）は従来のロータリー式の転造ダイス１００の側面図であり、図５（ｂ）はセグメントダイス１２０の平面展開図である。丸ダイス１１０の転造歯形面１１１に設けられた加工歯１１１ａの歯直角ピッチ（加工歯１１１ａの歯すじに直交する方向に測定したピッチ）は、ブランクＢの外径に応じて算出され、図５（ａ）に示すように、Ｐｎに設定されている。また、加工歯１１１ａのねじれ角（頂部１１１ａ１の上の一点を通る丸ダイス１１０の軸線に平行な直線と頂部１１１ａ１とがなす角）は、転造されるローレット目Ｋ（図６参照）の山形Ｋ２のねじれ角と同じ値（β）に設定されている。
【０００７】
一方、図５（ｂ）に示すように、セグメントダイス１２０の加工歯１２１の歯直角ピッチも、丸ダイス１１０の加工歯１１１の歯直角ピッチと同一の値（Ｐｎ）に設定されている。また、セグメントダイス１２０の転造歯形面１２１に設けられた加工歯１２１ａのねじれ角も、丸ダイス１１０のねじれ角と同じ値（β）に設定されている。但し、セグメントダイス１２０の加工歯１２１ａは、丸ダイス１１０の加工歯１１１ａとねじれ方向が反対である。
【０００８】
これにより、軸孔１０１に挿入される主軸１０３を中心として丸ダイス１１０が回転することにより、セグメントダイス１２０の加工歯１２１ａ及び丸ダイス１１０の加工歯１１１ａによって、丸ダイス１１０とセグメントダイス１２０とに挟持されたブランクＢの外周面に、図６に示すように、アヤ目（ねじれ角β、歯直角ピッチＰｎ）のローレット目Ｋが転造される。なお、図６は従来のロータリー式の転造ダイスでブランクに転造されたローレット目の平面展開図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２２１２３６号公報（図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のロータリー式の転造ダイス１００では、図６に示すように、ブランクＢに転造されたローレット目Ｋの山の頂、フランク又は谷底に傷Ｃが付く（重なりが生ずる）という問題点があった。
【００１１】
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、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる転造ダイスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するために、請求項１記載の転造ダイスは、被加工部材であるブランクに第１山形を転造する第１加工歯が形成された第１転造歯形面を外周面に有する略円筒状の丸ダイスと、その丸ダイスの外側に所定の間隔を保持した状態で配設され前記第１山形と交差する第２山形を前記ブランクに転造する第２加工歯が形成された第２転動歯形面を内周面に有する円弧状のセグメントダイスとを備えると共に、回転させた前記丸ダイスと固定された前記セグメントダイスとの隙間に前記ブランクを送り込み、前記丸ダイス及び前記セグメントダイスの第１転造歯形面および第２転造歯形面によって前記ブランクの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目を形成するものであり、前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、セグメント角に対する前記丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを前記丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａで、前記セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されている。
【００１３】
請求項２記載の転造ダイスは、請求項１記載の転造ダイスにおいて、前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、前記数値ｂで前記ブランクの外周長を除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数で前記ブランクの外周長を除した数値に設定されている。
【００１４】
請求項３記載の転造ダイスは、請求項１又は２に記載の転造ダイスにおいて、前記セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方が、前記丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きい。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の転造ダイスによれば、セグメントダイスと丸ダイスとを備えているので、アヤ目のローレット目を高い生産性で形成できる。ここで、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧に設けられた歯数に相当する。
【００１６】
また、セグメントダイスはブランクを挟持できる隙間をあけて丸ダイスの第１転動歯形面の外側に配設されているので、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面の頂部までの距離は、丸ダイスの中心から丸ダイスの第１加工歯の頂部までの距離よりも大きい。そのため、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さに比べて大きくなる。従って、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを数値ａで除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃは、丸ダイスの加工歯１ピッチ（正面ピッチ）に対応したセグメントダイスの加工歯１ピッチ（正面ピッチ）に相当する。これらの結果、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さと、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さとの違いを考慮して、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチを、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きくすることができる。
【００１７】
ここで、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間に送り込まれたブランクは隙間を通過する間に転造されるため、ブランクが丸ダイスの第１転造歯形面に接触する時間と、セグメントダイスの第２転造歯形面に接触する時間とは同一である。しかし、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さは、セグメント角に対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さより長いので、セグメントダイスの第２転造歯形面におけるブランクの転動移動量は、丸ダイスの第１転造歯形面におけるブランクの転動移動量より長くなる。従来の転造ダイスでは、加工歯の歯直角ピッチ及びねじれ角は、丸ダイスとセグメントダイスとが同一の値であった。このため、セグメントダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度が、丸ダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度より大きくないと、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間をブランクが通過できないことになる。実際には、丸ダイス又はセグメントダイスの転造歯形面においてブランクに滑りが生じ、ブランクが隙間を無理矢理通過していたものと推察される。その結果、ブランクの外周面の同一部位の近傍が同一の加工歯に複数回接触し、ローレット目の山の頂、フランク又は谷底に傷が付いていた（重なりが生じていた）。
【００１８】
請求項１記載の転造ダイスによれば、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きな数値ｂ若しくはその近似値ｃに設定されているので、セグメントダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度と、丸ダイスにおける加工歯１ピッチあたりのブランクの速度とを略等しくすることができる。その結果、丸ダイスの第１転造歯形面やセグメントダイスの第２転造歯形面においてブランクに滑りが生じることを防止して、第１加工歯や第２加工歯でローレット目に傷が付く（重なりが形成される）ことを防止できる。よって、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる効果がある。
【００１９】
請求項２記載の転造ダイスによれば、請求項１記載の転造ダイスの奏する効果に加え、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、ブランクの外周長を数値ｂで除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数でブランクの外周長を除した数値に設定されているので、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチをブランクの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス及びセグメントダイスの隙間に送り込まれたブランクの外周面に、セグメントダイスの第２加工歯で第２山形を等間隔に形成できる。よって、ローレット目の美観を向上できる効果がある。
【００２０】
請求項３記載の転造ダイスによれば、請求項１又は２に記載の転造ダイスの奏する効果に加え、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方を丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きくするという簡単な加工を施すことにより、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチを丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチより大きくさせて、美麗なローレット目を形成できる。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイスの加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施の形態における転造ダイスの側面図であり、（ｂ）は転造ダイスの正面図であり、（ｃ）はセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図２】（ａ）は丸ダイスの第１転造歯形面の平面展開図であり、（ｂ）はセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図３】本発明の第２実施の形態における転造ダイスのセグメントダイスの第２転造歯形面の平面展開図である。
【図４】従来のロータリー式の転造ダイスが装着された転造盤の正面図である。
【図５】（ａ）は従来のロータリー式の転造ダイスの側面図であり、（ｂ）はセグメントダイスの転造歯形面の平面展開図である。
【図６】従来のロータリー式の転造ダイスでブランクに転造されたローレット目の平面展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。図１（ａ）は本発明の第１実施の形態における転造ダイス１の側面図であり、図１（ｂ）は転造ダイス１の正面図であり、図１（ｃ）はセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の平面展開図である。また、図２（ａ）は丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の平面展開図であり、図２（ｂ）はセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の平面展開図である。なお、従来のロータリー式の転造ダイス（図４及び図５参照）と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００２３】
転造ダイス１は、丸ダイス１０とセグメントダイス２０とを備えて構成されている。丸ダイス１０は、転造盤１０２（図４参照）に設けられた主軸１０３が軸孔１０１に挿入されることにより、転造盤１０２に固定される部材である。また、セグメントダイス２０は、セグメントホルダ１０４（図４参照）により、丸ダイス１０の第１転造歯形面１１と円弧状の第２転造歯形面２１とが所定の隙間を保持した状態で配設される部材である。
【００２４】
丸ダイス１０（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）の第１転造歯形面１１に設けられた加工歯１１ａは、アヤ目（ローレット目）のピッチ、アヤ目のねじれ角、ブランクＢの外径等に応じて、歯直角ピッチ及びねじれ角が設定される。本実施の形態においては、図２（ａ）に示すように、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチはＰｎｃ、第１加工歯１１のねじれ角はβｃに設定されている。これにより、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃはＰｎｃ／ｃｏｓ（βｃ）となる。
【００２５】
次に、図１及び図２（ｂ）を参照して、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１に設けられた第２加工歯２１ａの正面ピッチの設定方法について説明する。本実施の形態においては、図１（ｂ）に示すように、セグメントダイス２０のセグメント角はθ（単位はｒａｄ）に設定されている。丸ダイス１０の中心から丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの頂部１１ａ１までの距離はＲｃ（図１（ａ）参照）なので、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃはＲｃ・θとなる。第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃ（＝Ｒｃ・θ）を、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃ（＝Ｐｎｃ／ｃｏｓβｃ）で除して、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧に設けられた歯数に相当する数値（以下「数値ａ」と称す）が算出される。
【００２６】
次に、丸ダイス１０の中心からセグメントダイス２０の第２転造歯形面２１（より具体的には、ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部２１ａ１までの距離はＲｓ（図１（ａ）参照）なので、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓ（図１（ｂ）参照）はＲｓ・θとなる。セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓ（＝Ｒｓ・θ）を数値ａで除して、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃに対応するセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチ（以下「数値ｂ」と称す）を算出する。図１（ｂ）から明らかなように、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さＬｓは、セグメント角θに対する第１転造歯形面１１の円弧の長さＬｃより大きいので、数値ｂは、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きな値となる。
【００２７】
次に、ブランクＢの外周長（ブランクＢの直径×π）を数値ｂで除した数値ｄの小数点以下を切り上げ若しくは切り捨てて近似した数値ｄの近似値からなる整数ｅを求めた後、その整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆを求める。この数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓ（図２（ｂ）参照）とする。このように、ブランクＢの外周長を考慮して数値ｂを調整し、整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定することにより、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチをブランクＢの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス１０及びセグメントダイス２０の隙間に送り込まれたブランクＢの外周面に、山形（第２山形）を等間隔に形成できる。よって、ローレット目の美観を向上できる。
【００２８】
本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角はβｓ（βｓ＞βｃ）に設定されている。セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチはＰｎｃ（丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチと同じ値）に設定されている（但し、Ｐｔｓ＝Ｐｎｃ／ｃｏｓ（βｓ））。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイス１の加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる。
【００２９】
以上のように構成された第１実施の形態における転造ダイス１によれば、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチより大きくすることができる。これにより、転造の際、セグメントダイス２０における加工歯１ピッチあたりのブランクＢの速度と、丸ダイス１０における加工歯１ピッチあたりのブランクＢの速度とを略等しくすることができる。その結果、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１や丸ダイス１０の第１転造歯形面１１においてブランクＢに滑りが生じることを防止して、第１加工歯１１ａや第２加工歯２１ａでローレット目に傷が付く（重なりが形成される）ことを防止できる。よって、アヤ目のローレット目を美麗に、かつ、高い生産性で形成できる。
【００３０】
次に、図３を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態においては、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角は丸ダイス１０の第１加工歯１１ａのねじれ角βｃより大きな値（βｓ）に設定され、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチは丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチと同じ値（Ｐｎｃ）に設定された場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａのねじれ角が丸ダイス１０の第１加工歯１１ａのねじれ角と同じ値に設定され、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの歯直角ピッチが丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチより大きな値に設定された場合について説明する。
【００３１】
図３は、本発明の第２実施の形態における転造ダイスのセグメントダイス２００の第２転造歯形面２２１の平面展開図である。なお、第１実施の形態と同一の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。本実施の形態においては、図３に示すように、セグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａのねじれ角は、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａ（図２（ａ）参照）のねじれ角と同じ値（βｃ）に設定されている。一方、セグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａの歯直角ピッチは、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの歯直角ピッチＰｎｃより大きな値（Ｐｎｓ）に設定されている（但し、Ｐｔｓ＝Ｐｎｓ／ｃｏｓ（βｃ））。これにより、本実施の形態においても、簡単な加工で確実にセグメントダイス２００の第２加工歯２２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができる。このような簡単な加工を施すだけなので、転造ダイスの加工時間や製造コストは従来と同じくして、ローレット目の美観を向上できる。
【実施例】
【００３２】
以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に基づいて限定されるものではない。
【００３３】
実施例における丸ダイス及びセグメントダイスの各寸法は以下のとおりである。丸ダイスの中心から丸ダイスの第１加工歯の頂部までの距離Ｒｃ：８４．４２５ｍｍ、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面（ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部までの距離Ｒｓ：１００．３ｍｍ、セグメント角θ：２／３π（１２０°）、丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチＰｎｃ：０．９５４９ｍｍ、丸ダイスの第１加工歯のねじれ角βｃ：２０°。また、実施例におけるブランクの外径は１５．８５ｍｍである。この条件において、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチ（Ｐｔｓ）を以下のようにして設定した。
【００３４】
まず、以上の各寸法より、丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチＰｔｃ＝Ｐｎｃ／ｃｏｓ（βｃ）＝１．０１６２ｍｍ、セグメント角θに対する丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さＬｃ＝Ｒｃ・θ＝１７６．８２ｍｍと算出される。よって、数値ａ＝Ｌｃ／Ｐｔｃ＝１７４．００１２となる。また、セグメントダイスの第２転造歯形面の長さＬｓ＝Ｒｓ・θ＝２１０．０６ｍｍ、数値ｂ＝Ｌｓ／数値ａ＝１．２０７２と算出される。
【００３５】
ここで、ブランクの外周長Ｌは１５．８５・π（ｍｍ）なので、数値ｄ＝Ｌ／数値ｂ＝４１．２３となる。数値ｄの小数点以下を切り上げた４２を整数ｅとする。よって、セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチＰｔｓは、ブランクの外周長Ｌを整数ｅで除して、Ｐｔｓ＝Ｌ／整数ｅ＝１．１８５６ｍｍとなる。
【００３６】
これにより、セグメントダイスの第２加工歯のねじれ角が２０°（丸ダイスの第１加工歯のねじれ角と同一の値）の場合、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチＰｎｓは、Ｐｔｓ・ｃｏｓ２０°＝１．１１４１ｍｍとなる。また、セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチが０．９５４９ｍｍ（丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチと同一の値）の場合、セグメントダイスの第２加工歯のねじれ角βｓは、ｃｏｓ（βｓ）＝０．９５４９／１．１８５６を解いて、βｓ＝３６°２１´となる。
【００３７】
以上の結果に基づき、第２加工歯のねじれ角が２０°、歯直角ピッチが１．１１４１ｍｍのセグメントダイスを作成した。このセグメントダイスを、上記の丸ダイス（第１加工歯のねじれ角２０°、歯直角ピッチ０．９５４９ｍｍ）の外側に保持した。なお、丸ダイスの中心からセグメントダイスの第２転造歯形面（ローレット目を仕上げる仕上げ部）の頂部までの距離Ｒｓは１００．３ｍｍとした。
【００３８】
丸ダイスを回転させ、丸ダイスとセグメントダイスとの隙間に円筒状のブランク（外径１５．８５ｍｍ）を送り込んだところ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成することができた。
【００３９】
なお、第２加工歯のねじれ角が３６°２１´、歯直角ピッチが０．９５４９ｍｍのセグメントダイスを作成し、同様にローレット目を形成したところ、この場合も傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成することができた。
【００４０】
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、上記実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量や寸法等）は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。
【００４１】
上記各実施の形態では、ブランクＢの外周長を数値ｂで除した数値ｄの小数点以下を切り上げ若しくは切り捨てて近似した数値ｄの近似値からなる整数ｅを求めた後、その整数ｅでブランクＢの外周長を除した数値ｆを求め、この数値ｆをセグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定する場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。数値ｂ若しくは数値ｂの近似値ｃを、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓに設定することも可能である。この場合も、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０の第２加工歯２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【００４２】
なお、数値ｂの近似値ｃは、数値ｂ±３０％の範囲、好ましくは数値ｂ±２０％の範囲内で適宜設定することが可能である。ここで、±２０％の範囲を超えるにつれ、アヤ目の歪みが大きくなる傾向がみられ、±３０％を超えるとこの傾向が著しくなる。
【００４３】
上記各実施の形態では、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａのねじれ角または歯直角ピッチのいずれかを大きくする場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。設定された第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓに応じて、ねじれ角および歯直角ピッチを共に大きくすることも可能である。この場合も、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【００４４】
上記実施例では、数値ｄ（４１．２３）の小数点以下を切り上げた「４２」を整数ｅとする場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。数値ｄの小数点以下を切り捨てた「４１」を整数ｅとすることも可能である。この場合も、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓをブランクＢの外周長の整数分の１に分割できる。その結果、丸ダイス１０及びセグメントダイス２０，２００の隙間に送り込まれたブランクＢの外周面に、第２山形を等間隔に形成でき、ローレット目の美観を向上できる。
【００４５】
上記各実施の形態および実施例では、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃを基準にして、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを大きな値に設定する場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではない。セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを基準にして、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃを小さな値に設定することも可能である。この場合も、セグメント角θに対する丸ダイス１０の第１転造歯形面１１の円弧の長さと、セグメントダイス２０の第２転造歯形面２１の長さとの違いを考慮して、セグメントダイス２０，２００の第２加工歯２１ａ，２２１ａの正面ピッチＰｔｓを、丸ダイス１０の第１加工歯１１ａの正面ピッチＰｔｃより大きくすることができ、傷のない（重なりがみられない）美麗なアヤ目のローレット目を形成できる。
【符号の説明】
【００４６】
１ 転造ダイス
１０ 丸ダイス
１１ 第１転造歯形面
１１ａ 第１加工歯
２０，２００ セグメントダイス
２１，２２１ 第２転造歯形面
２１ａ，２２１ａ 第２加工歯
Ｂ ブランク
Ｐｔｃ 丸ダイスの正面ピッチ
Ｐｔｓ セグメントダイスの正面ピッチ
Ｐｎｃ 丸ダイスの歯直角ピッチ
Ｐｎｓ セグメントダイスの歯直角ピッチ
βｃ 丸ダイスのねじれ角
βｓ セグメントダイスのねじれ角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工部材であるブランクに第１山形を転造する第１加工歯が形成された第１転造歯形面を外周面に有する略円筒状の丸ダイスと、その丸ダイスの外側に所定の間隔を保持した状態で配設され前記第１山形と交差する第２山形を前記ブランクに転造する第２加工歯が形成された第２転動歯形面を内周面に有する円弧状のセグメントダイスとを備えると共に、回転させた前記丸ダイスと固定された前記セグメントダイスとの隙間に前記ブランクを送り込み、前記丸ダイス及び前記セグメントダイスの第１転造歯形面および第２転造歯形面によって前記ブランクの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目を形成する転造ダイスにおいて、
前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、セグメント角に対する前記丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを前記丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａで、前記セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項２】
前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、前記数値ｂで前記ブランクの外周長を除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数で前記ブランクの外周長を除した数値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の転造ダイス。
【請求項３】
前記セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方が、前記丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の転造ダイス。
【請求項１】
被加工部材であるブランクに第１山形を転造する第１加工歯が形成された第１転造歯形面を外周面に有する略円筒状の丸ダイスと、その丸ダイスの外側に所定の間隔を保持した状態で配設され前記第１山形と交差する第２山形を前記ブランクに転造する第２加工歯が形成された第２転動歯形面を内周面に有する円弧状のセグメントダイスとを備えると共に、回転させた前記丸ダイスと固定された前記セグメントダイスとの隙間に前記ブランクを送り込み、前記丸ダイス及び前記セグメントダイスの第１転造歯形面および第２転造歯形面によって前記ブランクの外周面を塑性変形させてアヤ目のローレット目を形成する転造ダイスにおいて、
前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、セグメント角に対する前記丸ダイスの第１転造歯形面の円弧の長さを前記丸ダイスの第１加工歯の正面ピッチで除した数値ａで、前記セグメントダイスの第２転造歯形面の長さを除した数値ｂ若しくはその数値ｂの近似値ｃに設定されていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項２】
前記セグメントダイスの第２加工歯の正面ピッチは、前記数値ｂで前記ブランクの外周長を除した数値の小数点以下の切り上げ若しくは切り捨てによる整数を求め、その整数で前記ブランクの外周長を除した数値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の転造ダイス。
【請求項３】
前記セグメントダイスの第２加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角の少なくとも一方が、前記丸ダイスの第１加工歯の歯直角ピッチ又はねじれ角より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の転造ダイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０１６７（Ｐ２０１１−２０１６７Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６９６２８（Ｐ２００９−１６９６２８）
【出願日】平成２１年７月２０日（２００９．７．２０）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２０日（２００９．７．２０）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
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