特許 6343790 ブローチ盤およびラックシャフトの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6343790

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20日

(54)【発明の名称】ブローチ盤およびラックシャフトの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23D 41/06 20060101AFI20180611BHJP

   B23D 37/22 20060101ALI20180611BHJP

【ＦＩ】

   B23D41/06

   B23D37/22

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-161570(P2014-161570)

(22)【出願日】2014年8月7日

(65)【公開番号】特開2016-36875(P2016-36875A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2017年6月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(73)【特許権者】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】新谷 功

(72)【発明者】

【氏名】大和 広範

(72)【発明者】

【氏名】松田 翔

【審査官】 久保田 信也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３２６１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８５２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−６３０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１２５５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４１９３７２２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−４６８０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｄ ４１／０６

Ｂ２３Ｄ ３７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の歯が形成されたワークをクランプおよびアンクランプするクランプ装置と、
前記ワークに第２の歯を形成するための工具が取り付けられる工具保持装置と、
前記第１の歯が形成され、前記第２の歯が形成されていない前記ワークにおける前記第１の歯の位相を調整する位相調整装置と、
前記クランプ装置によりクランプされた前記ワークに前記第２の歯が形成されるように前記工具保持装置に対して前記クランプ装置を動かすクランプ駆動装置と、
少なくとも前記工具保持装置および前記位相調整装置を支持する盤本体と
を有し、
前記位相調整装置は、前記ワークに形成された前記第１の歯と噛み合わせられる固定歯が形成された治具と、前記治具を前記ワークに対して移動させることにより前記固定歯を前記第１の歯に押し付ける調整用駆動装置と、前記固定歯が押し付けられる前記ワークを支持する支持部とを有する
ブローチ盤。

【請求項2】

前記位相調整装置は、前記治具を前記ワークの周囲において前記盤本体に対して回転させることにより、前記ワークに対する前記治具の位置を調整する回転駆動装置をさらに有する
請求項１に記載のブローチ盤。

【請求項3】

前記位相調整装置は、油圧により前記治具を前記ワークに対して移動させる
請求項２に記載のブローチ盤。

【請求項4】

前記支持部は、前記ワークを前記第１の歯が形成されている部分の背面側から支持し、
前記治具は、その固定歯が前記第１の歯に押し付けられることにより、前記ワークを前記支持部との間に挟み込み、
前記ブローチ盤は、前記位相調整装置が前記ワークから離れるように前記盤本体に対して前記位相調整装置を移動させる位置調整装置をさらに有する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のブローチ盤。

【請求項5】

前記位置調整装置は、前記治具と前記支持部とが前記ワークを挟み込んだ状態のときに前記ワークを前記クランプ装置に対して移動させることにより、前記クランプ装置によりクランプされる前記ワークの部位を調整する機能を有する
請求項４に記載のブローチ盤。

【請求項6】

複数の第１の歯、および、複数の第１の歯とは軸方向において異なる位置に複数の第２の歯が形成されるラックシャフトの製造方法であって、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のブローチ盤を用いて前記複数の第２の歯を形成するラックシャフトの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シャフトに歯を形成するために用いられるブローチ盤、および、このブローチ盤を用いたラックシャフトの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のブローチ盤は、例えば、電動パワーステアリング装置の構成要素の１つであるラックシャフトに歯を形成するために用いられる。一方、電動パワーステアリング装置の駆動方式の１つとして、ステアリングシャフトと連結された第１のピニオンシャフト、および、アシストモータの出力軸と連結された第２のピニオンシャフトをそれぞれラックシャフトに噛み合わせるデュアルピニオン式が知られている。特許文献１は、このような電動パワーステアリング装置の一例を開示している。

【0003】

この電動パワーステアリング装置のラックシャフトによれば、第１のピニオンシャフトに噛み合わせられる複数の第１の歯、および、第２のピニオンシャフトに噛み合わせられる複数の第２の歯が、それぞれ、ラックシャフト上における互いに異なる部分に形成される。

【0004】

このようなラックシャフトを製造するための従来の製造方法によれば、例えば、サーフェスブローチのための機能を有するブローチ盤が用いられる。このブローチ盤は、工具が取り付けられる工具保持装置、ワークをクランプするクランプ装置、および、クランプ装置を工具保持部に対して移動させるクランプ駆動装置を有する。

【0005】

このブローチ盤を用いた製造方法によれば、一例として、次の各工程を経てワークからラックシャフトが製造される。最初に、クランプ装置がワークをクランプし、次に、クランプ駆動装置がクランプ装置とともにワークを移動させることにより、複数の第１の歯を形成するための工具にワークを接触させてワークに複数の第１の歯を形成する。

【0006】

次に、クランプ装置がワークをアンクランプし、次に、ブローチ盤とは別に配置されているワーク搬送装置がアンクランプされたワークをクランプ装置に対して動かし、クランプ装置によりクランプされるワークの部位が複数の第２の歯を形成するための部位に設定されるようにワークをクランプ装置にセットする。次に、クランプ装置がワークを再びクランプし、次に、クランプ駆動装置がクランプ装置とともにワークを移動させることにより、複数の第２の歯を形成するための工具にワークを接触させてワークに複数の第２の歯を形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１３−３５４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、ラックシャフトの設計時には、ラックシャフトの長手方向の中心軸まわりにおける第１の歯の位相と、その中心軸まわりにおける第２の歯の位相との位相差である相対位相について公差が設定される。

【0009】

一方、上記製造方法によれば、ワーク搬送装置がアンクランプされたワークを動かすため、例えば、そのときの搬送装置とワークとの接触等に起因して、ワークの長手方向の中心軸まわりの位相が所定の位相からずれるおそれがある。そして、ワークの位相がそのようにずれた場合には、次の工程において、複数の第２の歯が、本来形成されるべき位相からずれた位相でワークに形成されることがある。このように第２の歯が形成される位相にずれが生じた場合、第１の歯と第２の歯との相対位相が予め設定された公差を外れ、例えば、第２のピニオンシャフトがラックシャフトと適切に噛み合わないおそれが生じる。

【0010】

なお、ここでは、電動パワーステアリング装置のラックシャフトを例にその課題について検討したが、第１の歯および第２の歯を異なる工程において形成するシャフトの製造方法であれば、上記と同様の問題が生じると考えられる。

【0011】

本発明の目的は、ワークに形成される第１の歯と第２の歯との相対位相が公差内に収められやすいブローチ盤、および、このブローチ盤を用いたラックシャフトの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

〔１〕本ブローチ盤の独立した一形態によれば、第１の歯が形成されたワークをクランプおよびアンクランプするクランプ装置と、前記ワークに第２の歯を形成するための工具が取り付けられる工具保持装置と、前記第１の歯が形成され、前記第２の歯が形成されていない前記ワークにおける前記第１の歯の位相を調整する位相調整装置と、前記クランプ装置によりクランプされた前記ワークに前記第２の歯が形成されるように前記工具保持装置に対して前記クランプ装置を動かすクランプ駆動装置と、少なくとも前記工具保持装置および前記位相調整装置を支持する盤本体とを有し、前記位相調整装置は、前記ワークに形成された前記第１の歯と噛み合わせられる固定歯が形成された治具と、前記治具を前記ワークに対して移動させることにより前記固定歯を前記第１の歯に押し付ける調整用駆動装置と、前記固定歯が押し付けられる前記ワークを支持する支持部とを有する。

【0013】

本ブローチ盤によれば、例えば、次の各工程を経ることにより、第１の歯および第２の歯が形成されたワークを製造することができる。最初に、第１の歯が形成され、第２の歯が形成されていないワークが、クランプ装置によりクランプされる。次に、位相調整装置の調整用駆動装置が治具をワークに対して移動させ、その固定歯を第１の歯に押し付ける。このとき、クランプ装置がワークをアンクランプしているため、固定歯が押し付けられているワークが支持部により支持された状態において、固定歯に対する第１の歯の位相のずれが解消されるように治具に対するワークの位相が変化する。このため、ワークの長手方向の中心軸まわりの位相が、治具により規定される所定の位相に調整される。なお、この所定の位相は、第２の歯がワークに形成されるべき本来の位相でワークに形成されるように予め規定されている。

【0014】

次に、このように位相が調整されたワークをクランプ装置が再びクランプし、クランプ駆動装置がそのクランプ装置を工具保持装置に対して動かすことにより、工具保持装置に取り付けられている第２の工具にワークが接触し、そのワークに第２の歯が形成される。

【0015】

このように、本ブローチ盤によれば、ワークの位相が位相調整装置により調整された後に、そのワークに第２の歯が形成されるため、ワークに形成される第１の歯と第２の歯との相対位相が公差内に収められやすくなる。

【0016】

〔２〕前記ブローチ盤に従属する一形態によれば、前記位相調整装置は、前記治具を前記ワークの周囲において前記盤本体に対して回転させることにより、前記ワークに対する前記治具の位置を調整する回転駆動装置をさらに有する。

【0017】

本ブローチ盤によれば、ワークの第１の歯と第２の歯との相対位相が治具により決められる。このため、ワークの周囲における治具の位置が変化することにより、治具の固定歯がワークの第１の歯に押し付けられたときに設定される第１の歯と第２の歯との相対位相が変化する。このため、回転駆動装置を有する本ブローチ盤によれば、第１の歯と第２の歯との相対位相をワーク毎に設定することができる。

【0018】

〔３〕前記ブローチ盤に従属する一形態によれば、前記位相調整装置は、油圧により前記治具を前記ワークに対して移動させる。
調整用駆動装置の形態の一例として、治具を電力により駆動する形態が考えられる。この場合には、盤本体に対して回転する治具に配線する必要があるため、ブローチ盤の製造過程における配線の取り回しに手間がかかる。一方、上記〔３〕の調整用駆動装置は、その動力源に油圧を用いているため、上述のような問題が生じることがない。

【0019】

〔４〕前記ブローチ盤に従属する一形態によれば、前記支持部は、前記ワークを前記第１の歯が形成されている部分の背面側から支持し、前記治具は、その固定歯が前記第１の歯に押し付けられることにより、前記ワークを前記支持部との間に挟み込み、前記ブローチ盤は、前記位相調整装置が前記ワークから離れるように前記盤本体に対して前記位相調整装置を移動させる位置調整装置をさらに有する。

【0020】

本ブローチ盤によれば、治具の固定歯がワークの第１の歯に押し付けられたとき、治具と支持部とによりワークが挟み込まれるため、固定歯が押し付けられてもワークの姿勢が不安定になりにくい。一方、このようなブローチ盤の構成によれば、治具によりワークの位相が調整され、そのワークがクランプ装置によりクランプされた後において、第２の歯を形成するためのワークの動きが支持部により妨げられる。他方、本ブローチ盤によれば、クランプ装置がワークをクランプした後、位置調整装置により位相調整装置をワークから離すことができる。このため、第２の歯を形成するブローチ盤の機能を損なうことなく、治具の固定歯が押し付けられたときのワークの姿勢を安定化させる効果をさらに得ることができる。

【0021】

〔５〕前記ブローチ盤に従属する一形態によれば、前記位置調整装置は、前記治具と前記支持部とが前記ワークを挟み込んだ状態のときに前記ワークを前記クランプ装置に対して移動させることにより、前記クランプ装置によりクランプされる前記ワークの部位を調整する機能を有する。

【0022】

本ブローチ盤によれば、例えば、次の各工程を経て第２の歯をワークに形成することができる。工具保持装置に対するワークの位相が位相調整装置により調整された後、クランプ装置によりクランプされるワークの部位を位置調整装置が調整し、次に、クランプ装置がワークを再びクランプする。そして、クランプ駆動装置がそのクランプ装置を工具保持装置に対して動かすことにより、ワークが工具保持装置に取り付けられている第２の工具に接触し、そのワークに、位置調整装置により調整された位置に応じて第２の歯が形成される。このように、本ブローチ盤によれば、ワークに形成される第２の歯の位置をワーク毎に設定することができる。

【0023】

〔６〕本ラックシャフトの製造方法の独立した一形態によれば、複数の第１の歯、および、複数の第１の歯とは軸方向において異なる位置に複数の第２の歯が形成されるラックシャフトの製造方法であって、上記〔１〕〜〔５〕のいずれか一項に記載のブローチ盤を用いて前記複数の第２の歯を形成する。

【0024】

本製造方法により製造されたラックシャフトによれば、ラックシャフトの位相が位相調整装置により調整された後に、そのラックシャフトに第２の歯が形成されるため、ラックシャフトに形成される第１の歯と第２の歯との相対位相が公差内に収められやすくなる。

【発明の効果】

【0025】

本ブローチ盤およびラックシャフトの製造方法によれば、ワークに形成される第１の歯と第２の歯との相対位相が公差内に収められやすい。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態の電動パワーステアリング装置の構成図。

【図2】実施形態のラックシャフトの正面図。

【図3】実施形態のブローチ盤の正面図。

【図4】実施形態のブローチ盤の平面図。

【図5】図４のＸ５−Ｘ５線の断面図。

【図6】図４のＸ６−Ｘ６線の断面図。

【図7】実施形態の製造方法におけるクランプ工程を示す工程図。

【図8】実施形態の製造方法における位相調整工程を示す工程図。

【図9】実施形態の製造方法における位相調整工程を示す工程図。

【図10】実施形態の製造方法における位相調整工程を示す工程図。

【図11】実施形態の製造方法における位置調整工程を示す工程図。

【図12】実施形態の製造方法における退避工程を示す工程図。

【図13】実施形態の製造方法における切削工程を示す工程図。

【図14】実施形態の製造方法における切削工程を示す工程図。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１を参照して、ラックシャフト２２６を有するデュアルピニオン型の電動パワーステアリング装置２００の構成について説明する。
ステアリング装置２００は、ステアリングホイール２１０の操作に基づいて転舵輪２５０を転舵させる操舵機構２２０と、ステアリングホイール２１０の操作を補助するアシスト機構２３０と、アシスト機構２３０を制御する制御装置２６０とを備えている。

【0028】

操舵機構２２０は、ステアリングホイール２１０の回転軸となるステアリングシャフト２２１を有している。ステアリングシャフト２２１は、ステアリングホイール２１０が連結されたコラムシャフト２２２、コラムシャフト２２２の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト２２３、および、インターミディエイトシャフト２２３の下端部に連結されたピニオンシャフト２２４を有している。ピニオンシャフト２２４の下部は、ラックアンドピニオン機構２２５を介してラックシャフト２２６に連結されている。ラックシャフト２２６の両端部には、タイロッド２２７およびナックル（図示略）を介して転舵輪２５０が連結されている。ラックアンドピニオン機構２２５は、ピニオンシャフト２２４に形成された複数の歯２２４Ａおよびラックシャフト２２６に形成された複数の第１の歯２２６Ａから構成されている。

【0029】

この操舵機構２２０によれば、ステアリングホイール２１０が操作されるとき、コラムシャフト２２２、インターミディエイトシャフト２２３、および、ピニオンシャフト２２４が一体的に回転する。ピニオンシャフト２２４の回転運動がラックアンドピニオン機構２２５を介してラックシャフト２２６の長手方向の移動に変換される。このラックシャフト２２６の移動によりタイロッド２２７を介して転舵輪２５０が転舵する。

【0030】

アシスト機構２３０は、アシストモータ２３１を有している。アシストモータ２３１の出力軸は、減速機２３２を介してピニオンシャフト２３３に接続されている。ピニオンシャフト２３３の下部は、ラックアンドピニオン機構２３４を介してラックシャフト２２６に連結されている。ラックアンドピニオン機構２３４は、ピニオンシャフト２３３に形成された複数の歯２３３Ａおよびラックシャフト２２６に形成された複数の第２の歯２２６Ｂから構成されている。

【0031】

このアシスト機構２３０によれば、制御装置２６０がステアリングシャフト２２１にかかるトルクに基づいてアシストモータ２３１が駆動するとき、アシストモータ２３１の回転力が減速機２３２を介してピニオンシャフト２３３を回転させる。ピニオンシャフト２３３の回転運動が減速機２３２およびラックアンドピニオン機構２３４を介してアシスト力としてラックシャフト２２６に付与される。このアシスト力により、ステアリングホイール２１０の操作が補助される。

【0032】

図２を参照して、ラックシャフト２２６の構造について説明する。
ラックシャフト２２６は、複数の第１の歯２２６Ａおよび複数の第２の歯２２６Ｂが軸方向の異なる位置に形成されている。複数の第１の歯２２６Ａと複数の第２の歯２２６Ｂとは、ラックシャフト２２６の周方向において所定の相対位相になるようにラックシャフト２２６の外周に形成されている。なお、図２に示すラックシャフト２２６の複数の第１の歯２２６Ａと複数の第２の歯２２６Ｂとの相対位相は「０」度である。

【0033】

図３〜図６を参照して、ラックシャフト２２６に第１の歯２２６Ａおよび第２の歯２２６Ｂを形成するためのブローチ盤１の構成について説明する。なお、図３は工具保持装置２０を省略している。

【0034】

図３に示されるように、ブローチ盤１は、盤本体１０、工具保持装置２０、クランプ装置３０、クランプ駆動装置３５、および、位相調整装置４０を有している。盤本体１０は、図示しない床面に設置され、ブローチ盤１の各装置を支持する。

【0035】

工具保持装置２０は、ワーク（図示略）の表面に１以上の歯を形成するための工具であるブローチＢ（図４参照）が取り付けられている。ブローチＢは、形成する歯の数に応じた数の刃を有している。ブローチＢは、形成する歯の数および歯の間隔に応じたものに交換される。

【0036】

クランプ装置３０は、第１クランプ３１、第２クランプ３２、および、突当部３３を有する。クランプ装置３０は、第１クランプ３１および第２クランプ３２によりワークを挟み込むことにより、ワークをクランプおよびアンクランプする。

【0037】

クランプ駆動装置３５は、図示しないモータおよびモータの回転を直線運動に変換する機構を有し、クランプ装置３０によりクランプされたワークに歯が形成されるように工具保持装置２０に対してクランプ装置３０を動かす。

【0038】

位相調整装置４０は、ハウジング４１、回転体４２、支持部４４、治具５０、油圧式の調整用駆動装置６０、および、治具５０の位相を変更する回転駆動装置７０、および、治具５０をワークの軸方向に対して移動させる位置調整装置８０を有する。

【0039】

図５に示されるように、回転駆動装置７０は、サーボモータ７１、ウォーム７２、および、ギア７３を有する。ウォーム７２およびギア７３は減速機を構成している。サーボモータ７１の回転は、ウォーム７２およびギア７３を介してギア７３に固定されている位相調整装置４０の回転体４２を回転させる。

【0040】

図３に示されるように、位置調整装置８０は、サーボモータ８１およびボールねじ８２を有する。ボールねじ８２は、盤本体１０上に取り付けられている。ボールねじ８２は、クランプ装置３０に向かって延びている。サーボモータ８１が回転するとき、ボールねじ８２はボールねじ８２に取り付けられているハウジング４１をクランプ装置３０に近づく方向およびクランプ装置３０から離れる方向に移動させる。

【0041】

図６に示されるように、ハウジング４１は、円筒形状を有する。回転体４２は、ハウジング４１の内部に取り付けられている。回転体４２は、円筒形状を有する。回転体４２は、回転駆動装置７０によりハウジング４１の内部において回転することができる。

【0042】

回転体４２の外周には周溝４２Ａが形成されている。また、回転体４２には、周溝４２Ａと回転体４２の内周面に形成されている穴４３とを連通する油孔４２Ｂとが形成されている。

【0043】

支持部４４は、回転体４２の内周面に取り付けられている。支持部４４は、回転体４２の内周面から回転体４２の中心軸に向かって突出している。
治具５０は、回転体４２に形成される穴４３に嵌め込まれている。治具５０は、穴４３の底面側に位置する治具本体５１と、治具本体５１よりも穴４３の開口側に位置する歯ブロック５２とを有する。治具本体５１と歯ブロック５２とは互いに固定されている。穴４３の底面と治具本体５１との間には油圧室６１が形成されている。

【0044】

歯ブロック５２は、回転体４２の中心軸側に固定歯５３が形成されている。歯ブロック５２は、着脱可能に治具本体５１に取り付けられている。歯ブロック５２は、支持部４４とは、回転体４２の中心軸を挟んで対向する位置に配置されている。

【0045】

調整用駆動装置６０は、図示しないオイルポンプを有している。調整用駆動装置６０が駆動してオイルが位相調整装置４０に供給されるとき、周溝４２Ａおよび油孔４２Ｂを介してオイルが油圧室６１に供給される。このため、治具５０が回転体４２の中心軸側に移動する。他方、調整用駆動装置６０が駆動してオイルが位相調整装置４０から排出されるとき、周溝４２Ａおよび油孔４２Ｂを介してオイルが油圧室６１から排出される。このため、治具５０が回転体４２の外周側に移動する。

【0046】

図７〜図１４を参照して、ラックシャフト２２６の製造方法について説明する。なお、図７、図８、および、図１１〜図１３は工具保持装置２０を省略している。
ラックシャフト２２６の製造方法は、第１歯切削工程および第２歯切削工程を有する。

【0047】

第１歯切削工程においては、ブローチ盤１を用いて円柱状のワークの軸方向の中央よりも第１端部１０１側に複数の第１の歯１１０（図２の第１の歯２２６Ａに相当）が形成される。

【0048】

第２歯切削工程においては、第１歯切削工程により複数の第１の歯１１０が形成され、複数の第２の歯（図２の第２の歯２２６Ｂに相当）が形成されていないラックシャフト２２６であるワーク１００に複数の第２の歯が形成される。第２歯切削工程は、準備工程、クランプ工程、位相調整工程、位置調整工程、退避工程、および、切削工程を有する。

【0049】

準備工程においては、ワーク１００に複数の第２の歯を形成するためのブローチＢが工具保持装置２０に取り付けられる。また、第１の歯１１０と噛み合う固定歯５３を有する歯ブロック５２が治具５０に取り付けられる。また、回転駆動装置７０により、治具５０を盤本体１０に対して回転させることにより、ワーク１００に対する治具５０の位相を調整する。治具５０の回転量は、回転駆動装置７０のサーボモータ７１の駆動量を変更することにより所望の回転量に設定できる。

【0050】

図７に示されるように、クランプ工程においては、複数の第１の歯１１０が形成されたワーク１００がクランプ装置３０によりクランプされる。具体的には、ワーク１００の第２端部１０２が突当部３３に突き当てられた状態において、第１クランプ３１および第２クランプ３２を接近させる。これにより、ワーク１００のうちの第１端部１０１側とは反対側の第２端部１０２寄りの部分がクランプ装置３０によりクランプされる。また、第２の歯が形成される側の面が露出するようにクランプされる。このとき、位相調整装置４０は、ワーク１００の第２端部１０２とは反対側の端部である第１端部１０１側であって、ワーク１００から離れた位置に位置している。

【0051】

次に、図８に示されるように、位相調整工程において、位置調整装置８０により位相調整装置４０がワーク１００に向かって移動し、ワーク１００の複数の第１の歯１１０が形成された部分が回転体４２の内部に挿入される。このとき、図９に示されるように、支持部４４の支持面４４Ａはワーク１００の外周面と接触している。すなわち、支持部４４は、ワーク１００を第１の歯１１０が形成されている部分の背面側から支持している。

【0052】

次に、クランプ装置３０がワーク１００をアンクランプし、調整用駆動装置６０により歯ブロック５２が回転体４２の中央に向かって移動する。このため、図１０に示されるように、歯ブロック５２の固定歯５３が複数の第１の歯１１０のうちの一部の歯１１０に押し付けられる。このため、ワーク１００が治具５０と支持部４４との間に挟み込まれる。このとき、クランプ装置３０がワーク１００をアンクランプしているため、固定歯５３が押し付けられているワーク１００が支持部４４により支持された状態において、固定歯５３と第１の歯１１０との位相のずれが解消されるように治具５０に対するワーク１００の位相が変化する。このため、工具保持装置２０に対する第１の歯１１０の位相が、治具５０により規定される位相に調整される。

【0053】

次に、図１１に示されるように、位置調整工程において、固定歯５３と複数の第１の歯１１０のうちの一部の歯１１０とが噛み合った状態において、位相調整装置４０が位置調整装置８０によりクランプ装置３０から離れる方向に移動する。これにより、ワーク１００の第２端部１０２が突当部３３から離れ、ワーク１００のクランプ装置３０に対する軸方向の位置が調整される。ワーク１００の移動量は、位置調整装置８０のサーボモータ８１の駆動量を変更することにより所望の移動量に設定できる。

【0054】

次に、調整用駆動装置６０により油圧室６１のオイルが排出され、歯ブロック５２の固定歯５３がワーク１００から離れる。また、位相および軸方向の位置が調整されたワーク１００がクランプ装置３０により再びクランプされる。そして、図１２に示されるように、退避工程において、位相調整装置４０が位置調整装置８０によりクランプ装置３０から離れる方向に移動する。

【0055】

次に、図１３に示されるように、切削工程において、クランプ駆動装置３５が、ワーク１００をクランプされている位置を中心に回転させてワーク１００を起ち上げる。そして、図１４に示されるように、ワーク１００の表面が工具保持装置２０のブローチＢに接触するようにワーク１００を平行移動させ、ワーク１００に複数の第２の歯を形成する。

【0056】

ブローチ盤１は、以下の効果を奏する。
（１）ブローチ盤１によれば、固定歯５３を第１の歯１１０に押し付けるとき、クランプ装置３０がワーク１００をアンクランプしている。このため、固定歯５３が押し付けられているワーク１００が支持部４４により支持された状態において、固定歯５３に対する第１の歯１１０の位相のずれが解消されるように治具５０に対するワーク１００の位相が変化する。このため、ワーク１００の長手方向の中心軸まわりの位相が、治具５０により規定される所定の位相に調整される。

【0057】

次に、このように位相が調整されたワーク１００をクランプ装置３０が再びクランプし、クランプ駆動装置３５がそのクランプ装置３０を工具保持装置２０に対して動かすことにより、工具保持装置２０に取り付けられているブローチＢにワーク１００が接触し、そのワーク１００に第２の歯が形成される。

【0058】

このように、本ブローチ盤１によれば、ワーク１００の位相が位相調整装置４０により調整された後に、そのワーク１００に第２の歯が形成されるため、ワーク１００に形成される第１の歯１１０と第２の歯との相対位相が公差内に収められやすくなる。

【0059】

（２）ブローチ盤１によれば、ワーク１００の第１の歯１１０と第２の歯との相対位相が治具５０により決められる。このため、ワーク１００の周囲における治具５０の位置が変化することにより、治具５０の固定歯５３がワーク１００の第１の歯１１０に押し付けられたときに設定される第１の歯１１０と第２の歯との相対位相が変化する。このため、回転駆動装置７０を有するブローチ盤１によれば、第１の歯１１０と第２の歯との相対位相をワーク１００毎に設定することができる。

【0060】

（３）調整用駆動装置の形態の一例として、治具５０を電力により駆動する形態が考えられる。この場合には、盤本体１０に対して回転する治具５０に配線する必要があるため、ブローチ盤１の製造過程における配線の取り回しに手間がかかる。一方、調整用駆動装置６０は、その動力源に油圧を用いているため、上述のような問題が生じることがない。

【0061】

（４）ブローチ盤１によれば、治具５０の固定歯５３がワーク１００の第１の歯１１０に押し付けられたとき、治具５０と支持部４４とによりワーク１００が挟み込まれるため、固定歯５３が押し付けられてもワーク１００の姿勢が不安定になりにくい。一方、このようなブローチ盤１の構成によれば、治具５０によりワーク１００の位相が調整され、そのワーク１００がクランプ装置３０によりクランプされた後において、第２の歯を形成するためのワーク１００の動きが支持部４４により妨げられる。他方、ブローチ盤１によれば、クランプ装置３０がワーク１００をクランプした後、位置調整装置８０により位相調整装置４０をワーク１００から離すことができる。このため、第２の歯を形成するブローチ盤１の機能を損なうことなく、治具５０の固定歯５３が押し付けられたときのワーク１００の姿勢を安定化させる効果をさらに得ることができる。

【0062】

（５）ブローチ盤１によれば、工具保持装置２０に対するワーク１００の位相が位相調整装置４０により調整された後、クランプ装置３０によりクランプされるワーク１００の部位を位置調整装置８０が調整し、次に、クランプ装置３０がワーク１００を再びクランプする。そして、クランプ駆動装置３５がそのクランプ装置３０を工具保持装置２０に対して動かすことにより、ワーク１００が工具保持装置２０に取り付けられているブローチＢに接触し、そのワーク１００に、位置調整装置８０により調整された位置に応じて第２の歯が形成される。このように、ブローチ盤１によれば、ワーク１００に形成される第２の歯の位置をワーク１００毎に設定することができる。

【0063】

本ブローチ盤が取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。本ブローチ盤は、本発明の目的が達成される範囲において、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、本ブローチ盤が取り得る各種の形態の一例である。

【0064】

・第２歯切削工程において、回転駆動装置７０による治具５０の回転を位相調整工程において実行することもできる。すなわち、調整用駆動装置６０により固定歯５３と第１の歯１１０を噛み合わせた状態において、回転駆動装置７０によりワーク１００の位相を所望の位相に変更する。

【0065】

・調整用駆動装置６０を、電気式の調整用駆動装置に変更することもできる。
・回転駆動装置７０を省略することもできる。この場合は、例えば、作業者が治具５０の位相を調整するように変更することもできる。

【0066】

・位置調整装置８０を省略することもできる。この場合は、例えば、作業者が位相調整装置４０を移動させるように変更することもできる。
・位置調整装置８０のボールねじ８２に代えて、スライドレールを用いることもできる。要するに、位相調整装置４０をワーク１００の軸方向に移動させることができる位置調整装置８０であれば、いずれの構成を採用することもできる。

【0067】

・ブローチ盤１は、ラックシャフト２２６以外のワーク１００に１または複数の第２の歯を形成することもできる。この場合、第１の歯１１０が１つのワーク１００に適用することもできる。

【0068】

・第１歯切削工程を、ブローチ盤１とは異なるブローチ盤により行うこともできる。
・第１の歯１１０をブローチＢを用いない切削機械により形成することもできる。

【符号の説明】

【0069】

１…ブローチ盤、１０…盤本体、２０…工具保持装置、３０…クランプ装置、３５…クランプ駆動装置、４０…位相調整装置、５０…治具、５３…固定歯、６０…調整用駆動装置、７０…回転駆動装置、８０…位置調整装置、１００…ワーク、１１０…第１の歯。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】