特開 2022-85675 転造工具ホルダー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022085675

(43)【公開日】2022-06-08

(54)【発明の名称】転造工具ホルダー

(51)【国際特許分類】

   B21H 3/04 20060101AFI20220601BHJP

【ＦＩ】

B21H3/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020197474

(22)【出願日】2020-11-27

(71)【出願人】

【識別番号】000103367

【氏名又は名称】オーエスジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】特許業務法人しんめいセンチュリー

(72)【発明者】

【氏名】梅林 義弘

(72)【発明者】

【氏名】浜井 俊行

(72)【発明者】

【氏名】冨永 信夫

(57)【要約】

【課題】被加工物にねじ山を精度良く形成できる転造工具ホルダーを提供すること。
【解決手段】ホルダー１００によれば、転造工具１を保持する保持部材１１０と、保持部材１１０に配設される規制部材１２０と、を備え、規制部材１２０は、台座１０の径方向外方側から軸支部材２０の頭部２２に当接可能に形成されるので、転造時の圧力によって軸支部材２０が撓むことを抑制できる。その結果、ダイス３０同士の間隔が広がることを抑制して、被加工物のねじ山を精度良く形成できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を受け入れるための受入孔を有する台座と、その台座に配設される複数の軸支部材と、その軸支部材に回転可能に軸支され前記台座の前記受入孔の周囲に配設される複数のダイスとを有する転造工具を保持する転造工具ホルダーにおいて、
前記転造工具を保持する保持部材と、
前記保持部材に配設される規制部材と、を備え、
前記規制部材は、前記台座の径方向外方側から前記軸支部材の頭部に当接可能に形成されることを特徴とする転造工具ホルダー。

【請求項2】

前記保持部材には、外周面におねじが形成され、
前記規制部材は、前記保持部材のおねじが螺合可能なめねじが内周面に形成される外嵌部と、その外嵌部から径方向内方側へ張り出し、内周面が前記軸支部材の頭部に当接可能とされる張出部とを備えることを特徴とする請求項１記載の転造工具ホルダー。

【請求項3】

前記規制部材の張出部の内周面または前記軸支部材の頭部の外周面の少なくとも一方は、前記台座から離間するに従って小径となるテーパー面とされることを特徴とする請求項２記載の転造工具ホルダー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転造工具ホルダーに関し、特に、被加工物にねじ山を精度良く形成できる転造工具ホルダーに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、被加工物を受け入れるための挿入孔２（受入孔）を有するダイス駒１（台座）と、そのダイス駒１（台座）に配設される複数のピン４（軸支部材）と、そのピン４（軸支部材）に回転可能に軸支されダイス駒１（ベース）の挿入孔２（受入孔）の周囲に配設される複数のねじローラ３（ダイス）とを備えたローリングダイス（転造工具）が開示される。特許文献２，３にも、同様の構造の転造工具が開示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１７４５６６号公報

【特許文献2】特開平３－３５９２７号公報

【特許文献3】実開昭５５－１４８８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来の技術のように、軸支部材が片持ちで台座に配設される構造では、転造時の圧力によって軸支部材に撓みが生じ、ダイス同士の間隔が広がることがあるため、被加工物にねじ山を精度良く形成できないという問題点があった。

【0005】

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、被加工物にねじ山を精度良く形成できる転造工具ホルダーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明の転造工具ホルダーは、被加工物を受け入れるための受入孔を有する台座と、その台座に配設される複数の軸支部材と、その軸支部材に回転可能に軸支され前記台座の前記受入孔の周囲に配設される複数のダイスとを有する転造工具を保持するものであり、前記転造工具を保持する保持部材と、前記保持部材に配設される規制部材と、を備え、前記規制部材は、前記台座の径方向外方側から前記軸支部材の頭部に当接可能に形成される。

【発明の効果】

【0007】

請求項１記載の転造工具ホルダーによれば、転造工具を保持する保持部材と、保持部材に配設される規制部材と、を備え、規制部材は、台座の径方向外方側から軸支部材の頭部に当接可能に形成されるので、転造時の圧力によって軸支部材が撓むことを抑制できる。その結果、ダイス同士の間隔が広がることを抑制して、被加工物のねじ山を精度良く形成できる。

【0008】

請求項２記載の転造工具ホルダーによれば、請求項１記載の転造工具ホルダーの奏する効果に加え、保持部材には、外周面におねじが形成され、規制部材は、保持部材のおねじが螺合可能なめねじが内周面に形成される外嵌部と、その外嵌部から径方向内方側へ張り出し、内周面が軸支部材の頭部に当接可能とされる張出部とを備えるので、保持部材に対する規制部材（外嵌部）の螺合量を変更することで、軸支部材の頭部と規制部材の張出部との軸方向における相対位置を調整できる。

【0009】

請求項３記載の転造工具ホルダーによれば、請求項２記載の転造工具ホルダーの奏する効果に加え、規制部材の張出部の内周面または軸支部材の頭部の外周面の少なくとも一方は、台座から離間するに従って小径となるテーパー面とされるので、保持部材に対する規制部材（外嵌部）の螺合量を変更することで、軸支部材の頭部と規制部材の張出部との台座の径方向における相対位置を調整できる。

【0010】

これにより、例えば、軸支部材の頭部と規制部材の張出部とが当接する位置まで規制部材を保持部材に対して螺合する（ねじ込む）ことにより、軸支部材の撓みを規制可能な位置に規制部材を容易に配置できる。また、例えば、軸支部材の頭部と規制部材の張出部とを当接させた後に、規制部材を保持部材に対して更に螺合する（ねじ込む）ことで、軸支部材を台座の径方向内方側へ撓ませて、ダイス同士の間隔を調整（狭く）できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】（ａ）は、本発明の第１実施形態における転造工具及びホルダーの正面図であり、（ｂ）は、図１のＩｂ－Ｉｂ線における転造工具及びホルダーの部分拡大断面図である。

【図2】（ａ）は、台座の正面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ－ＩＩｂ線における台座の断面図である。

【図3】（ａ）は、軸支部材の底面図であり、（ｂ）は、図３（ａ）の矢印ＩＩＩｂ方向視における軸支部材の側面図である。

【図4】（ａ）は、保持部材の正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ－ＩＶｂ線における保持部材の断面図である。

【図5】（ａ）は、規制部材の底面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ－Ｖｂ線における規制部材の断面図である。

【図6】（ａ）から（ｃ）は、それぞれ第２から第５実施形態における転造工具の部分拡大正面図である。

【図7】（ａ）は、第１の変形例における転造工具の部分拡大断面図であり、（ｂ）は、第２の変形例における座面の正面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、転造工具１及びホルダー１００の全体構成について説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態における転造工具１及びホルダー１００の正面図であり、図１（ｂ）は、図１のＩｂ－Ｉｂ線における転造工具１及びホルダー１００の部分拡大断面図である。

【0013】

図１に示すように、転造工具１は、被加工物を受け入れるための受入孔１１が中心軸に沿って貫通形成される円板状の台座１０と、その台座１０に配設される複数の軸支部材２０と、その軸支部材２０に回転可能に軸支され、台座１０の受入孔１１の周囲に配設される複数のダイス３０と、軸支部材２０を台座１０に固定するための引込ボルト４０とを備え、ホルダー１００を介して自動旋盤やタレット旋盤に取り付けられ、小径（例えば、Ｍ１２以下）のおねじを被加工物に形成（転造）する。なお、本実施形態では、ダイス３０の配設数が３個とされる。

【0014】

ダイス３０は、中心軸に沿って貫通孔３１が貫通される円筒状に形成され、その外周面には、リードを有さない環状のねじ山３２が複数条（本実施形態では５山）形成される。即ち、ダイス３０のねじ山３２は、ダイス３０の中心軸に対して直交する平面に沿って延在される。

【0015】

よって、ダイス３０は、台座１０の中心軸に対して、被加工物に形成するおねじ（以下「被加工ねじ」と称す）のリード角だけ傾斜した姿勢で台座１０に取り付けられる。また、ダイス３０は、被加工ねじのリードに合うように、取り付け高さ位置を互いに所定量（本実施形態では被加工ねじのリード（ピッチ）の１／３）ずつ異ならせて台座１０に取り付けられる。

【0016】

図２（ａ）は、台座１０の正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ－ＩＩｂ線における台座１０の断面図である。

【0017】

台座１０には、受入孔１１と、ダイス３０の軸方向端面を支える座面１２と、軸支部材２０が取り付けられる取付孔１３と、引込ボルト４０を挿通させるための挿通孔１４と、引込ボルト４０の頭部を支える座面１５と、受入孔１１から径方向外方側へ向けて放射直線状に延設される複数のスリット１６と、六角穴付止めねじ５０が締結される締結孔１７とが形成される。

【0018】

座面１２には、複数条（本実施形態では２条）の溝１２ａが凹設される。溝１２ａは、断面半円状の凹溝であり、軸支部材２０の中心軸（即ち、ダイス３０の回転軸）を中心とした円環状に形成（延設）される。

【0019】

座面１２、取付孔１３及び挿通孔１４は、同心に形成され、それら座面１２、取付孔１３及び挿通孔１４の中心軸は、台座１０の中心軸から等距離であって周方向等間隔となる位置に配置される。また、座面１２、取付孔１３及び挿通孔１４の中心軸は、上述したように、台座１０の中心軸に対して被加工ねじのリード角だけ傾斜される。

【0020】

座面１２，１５は、中心軸に垂直な平面として形成される。取付孔１３の内径寸法は、挿通孔１４の内径寸法よりも大きな寸法とされ、取付孔１３の底部には、底面１３ａが中心軸に垂直な平面（即ち、座面１２，１５に平行な平面）として形成される。

【0021】

締結孔１７は、取付孔１３の中心軸へ向けて台座１０の径方向に沿って穿設され、その内周面には、めねじが螺刻される。よって、締結孔１７に締結された六角穴付止めねじ５０の軸方向端面（先端面）を軸支部材２０（Ｄカット面２１ｂ）に圧着させることで、軸支部材２０が回転されることを規制できる（図１参照）。

【0022】

なお、台座１０には、１のスリット１６を横切る形態で調整ボルト（図示せず）が締結され、その調整ボルトの締結量を変更する（スリット１６の間隔を変更する）ことで、ダイス３０の間隔（台座１０の中心軸からの距離）が調整可能に構成される。

【0023】

図３（ａ）は、軸支部材２０の底面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の矢印ＩＩＩｂ方向視における軸支部材２０の側面図である。

【0024】

軸支部材２０は、軸状の軸部２１と、その軸部２１の上端からフランジ状に張り出す頭部２２とを備える。

【0025】

軸部２１は、台座１０の取付孔１３及びダイス３０の貫通孔３１（図１（ｂ）参照）に挿通される部位であり、これら取付孔１３及び貫通孔３１の内径と同等または若干小さい外径に設定される。これにより、ダイス３０が軸支部材２０（軸部２１）により台座１０の所定位置に回転可能に配置（軸支）される。

【0026】

頭部２２は、台座１０の座面１２との間でダイス３０を保持するための部位であり、ダイス３０の貫通孔３１の内径よりも大きな外径に設定される。

【0027】

軸部２１には、その下端から軸支部材２０の中心軸に沿って締結孔２１ａが凹設されると共に、その外周面の一部が断面Ｄ字に切除されることでＤカット面２１ｂが形成される。締結孔２１ａの内周面には、めねじが螺刻され、引込ボルト４０が締結可能に構成されると共に、Ｄカット面２１ｂには、六角穴付止めねじ５０の軸方向端面（先端面）が圧着可能とされる（図１参照）。

【0028】

ここで、軸部２１の長さ寸法Ｈ３は、ダイス３０の厚み寸法Ｈ１（図１（ｂ）参照）と、取付孔１３の深さ寸法Ｈ２（図２（ｂ）参照）とを加算した寸法よりも寸法αだけ大きな寸法に設定される（Ｈ１＋Ｈ２＝Ｈ３＋α）。なお、本実施形態では、寸法αは、０．０１～０．０５ｍｍに設定される。

【0029】

ダイス３０の台座１０への装着は、軸支部材２０の軸部２１（締結孔２１ａ）に締結した引込ボルト４０により軸支部材２０を引き込み、その軸支部材２０（軸部２１）の先端面（軸方向端面）を取付孔１３の底面１３ａに着座させることで行われる。これにより、装着作業の工数を低減しつつ、座面１２に着座したダイス３０と軸支部材２０の頭部２２との間のクリアランスを正確に形成できる。

【0030】

即ち、軸支部材を取付孔に圧入する構造では、軸支部材を圧入し過ぎてダイスの回転が阻害されないように、圧入量を微調整する必要があり、高度な技術が必要とされると共に、調整作業に工数が嵩んでいた。一方、軸支部材の外周面のおねじを取付孔の内周面のめねじ締結する構造では、山頂が相手の谷底に当接（密着または食い込み）可能な形状に形成され、回転抵抗が大きいため、締結力により軸支部材が折損し易かった。また、転造完了後のダイスの逆転時にダイスとの接触圧により軸支部材が回転し脱落することがあった。

【0031】

これに対し、本実施形態の構造によれば、クリアランスの調整作業を不要として、ダイス３０を台座１０に装着する作業を効率化できる。また、軸支部材２０等の破損を抑制できる。更に、転造完了後のダイス３０の逆転時における軸支部材２０の回転を規制して、軸支部材２０（ダイス３０）が脱落することを抑制できる。

【0032】

特に、被加工ねじが小径（例えば、Ｍ１２以下、特に、Ｍ１０以下）の場合、転造工具１が小型となり、その分、クリアランスの絶対値も小さくなるため、クリアランスの調整に高度な技術が要求される。よって、本実施形態における転造工具１（軸支部材２０の引込ボルト４０による固定構造）が有効となる。

【0033】

図４（ａ）は、保持部材１１０の正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ－ＩＶｂ線における保持部材１１０の断面図である。

【0034】

保持部材１１０は、自動旋盤やタレット旋盤に保持されるシャンク部１１１と、そのシャンク部１１１と同心に形成される胴部１１２とを備える。シャンク部１１１及び胴部１１２には、被加工物を受け入れるための貫通孔１１３が保持部材１１０の中心軸に沿って穿設される。

【0035】

胴部１１２は、円板状の底部と筒状の周壁部とから有底筒状に形成され、胴部１１２（周壁部）の内径は、台座１０の外径と同等または若干小さな寸法に設定される。胴部１１２（周壁部）には、複数の締結孔１１２ａが穿設され、その締結孔１０２ａに締結された六角穴付止めねじ（図示せず）の先端（とがり先）が台座１０の外周面の凹部（図示せず）に嵌入されることで、台座１０が保持部材１１０（胴部１１２）に固定される。

【0036】

胴部１１２の外周面には、おねじ１１２ｂが螺刻される。おねじ１１２ｂは、保持部材１１０の中心軸を軸として形成されるねじ山であり、規制部材１２０（外嵌部１２１）のめねじ１２１ａと螺合可能とされる。

【0037】

図５（ａ）は、規制部材１２０の底面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ－Ｖｂ線における規制部材１２０の断面図である。

【0038】

規制部材１２０は、円筒状に形成される外嵌部１２１と、その外嵌部１２１の軸方向一側の端部から径方向内方側へ張り出す円板状の張出部１２２とを備える。

【0039】

外嵌部１２１の内周面には、めねじ１２１ａが螺刻される。めねじ１２１ａは、規制部材１２０の中心軸を軸として形成されるねじ山であり、保持部材１１０のおねじ１１２ｂと螺合可能とされる。

【0040】

外嵌部１２１には、複数の凹部１２１ｂが外周面に凹設される。凹部１２１ｂは、引掛けピンスパナのピンを受け入れる凹部であり、引掛けピンスパナを使用して、規制部材１２０を保持部材１１０に対して回転させることができる。

【0041】

外嵌部１２１には、規制部材１２０の中心軸へ向けて複数の締結孔１２１ｃが穿設され、その内周面には、めねじが螺刻される。よって、締結孔１２１ｃに締結された六角穴付止めねじ（図示せず）の軸方向端面（先端面）を保持部材１１０（胴部１１２）の外周面に圧着させることで、保持部材１１０に対して規制部材１２０が回転することを規制できる。

【0042】

張出部１２２には、正面視（軸方向視）円形の開口が規制部材１２０の中心軸と同心に穿設され、その開口の内周面が規制面１２２ａとされる。規制面１２２ａは、軸支部材２０の頭部２２に当接する部位であり、外嵌部１２１（台座１０）から離間する方向へ向けて小径となるテーパー面として形成される（図１参照）。

【0043】

なお、規制面１２２ａの最小内径は、転造工具１の軸方向視において複数の軸支部材２０の頭部２２のそれぞれに外接する外接円の内径よりも小さい寸法に設定され、規制面１２２ａの最大内径は、上記外接円の内径よりも大きい寸法に設定される（図１参照）。

【0044】

図１に戻って、転造工具１及びホルダー１００の使用方法について説明する。まず、転造工具１に対し、台座１０の調整ボルト（図示せず）の締結量（スリット１６の間隔）を変更し、ダイス３０同士の間隔（各ダイス３０と台座１０の中心軸との間の距離）を調整する。

【0045】

次いで、転造工具１を保持部材１１０に保持させた後、保持部材１１０のおねじ１１２ｂに規制部材１２０のめねじ１２１ａを螺合させ、その螺合量を調整することで、軸支部材２０の頭部２２の外縁（外周面と軸方向端面との稜線部）に、規制部材１２０の規制面１２２ａを当接させる。

【0046】

これにより、転造工具１がホルダー１００に保持され、被加工物へのねじ山の転造が可能な状態となる。被加工物へのねじ山の転造は、まず、潤滑油を座面１２又はダイス３０へ供給しつつ、被加工物（丸棒状の素材）を転造工具１（台座１０）の受入孔１１へ向けて挿入する。これにより、ダイス３０の正方向への回転（正回転）に伴い、被加工物の外周面にねじ山が盛り上げられる。次いで、被加工物を挿入方向と反対方向へ移動させる。これにより、ダイス３０を逆方向へ回転（逆回転）させつつ被加工物が受入孔１１及びダイス３０から抜き取られ、転造が完了される。

【0047】

この場合、転造時の圧力により軸支部材２０が台座１０の径方向外方側へ撓むと、被加工物のねじ山にテーパーが形成され、外径および有効径が規格値から外れる。これに対し、ホルダー１００によれば、規制部材１２０（張出部１２２）の規制面１２２ａが、台座１０の径方向外方側から軸支部材２０の頭部２２に当接されるので、転造時の圧力によって軸支部材２０が径方向外方側へ撓むことを抑制できる。その結果、ダイス３０同士の間隔が広がることを抑制して、被加工物のねじ山を精度良く形成できる。

【0048】

また、ホルダー１００によれば、保持部材１１０（おねじ１１２ｂ）に対する規制部材１２０（めねじ１２１ａ）の螺合量を変更することで、軸支部材２０の頭部２２と規制部材１２０の張出部１２２（規制面１２２ａ）との台座１０の軸方向における相対位置を調整できる。よって、ホルダー１００の汎用性を確保できる。即ち、全長が異なる軸支部材２０を使用する場合であっても、同じ規制部材１２０を使用できる。

【0049】

特に、本実施形態では、規制面１２２ａがテーパー面とされているので、軸支部材２０の頭部２２と張出部１２２の規制面１２２ａとの台座１０の径方向における相対位置も調整できる。

【0050】

よって、上述したように、台座１０の調整ボルトの締結量を変更し、ダイス３０同士の間隔（各ダイス３０と台座１０の中心軸との間の距離）を調整した場合でも、保持部材１１０（おねじ１１２ｂ）に対する規制部材１２０（めねじ１２１ａ）の螺合量を変更することで、軸支部材２０の頭部２２に張出部１２２の規制面１２２ａを当接させることができる。

【0051】

更に、軸支部材２０の頭部２２に張出部１２２の規制面１２２ａを当接させた後に、規制部材１２０を保持部材１１０に対して更に螺合する（ねじ込む）ことで、軸支部材２０を台座１０の径方向内方側へ撓ませて、ダイス３０同士の間隔を調整（狭く）することもできる。

【0052】

よって、ダイス３０同士の間隔を調整する際に、ホルダー１００（保持部材１１０）から転造工具１を取り外し、上述した調整ボルトによる調整を行うという煩雑な作業を行う必要がなく、保持部材１１０に対して規制部材１２０を回転させるだけで良く、自動旋盤やタレット旋盤に取り付けた状態のままで行うことができる。その結果、調整作業の作業性を向上できる。

【0053】

ここで、転造時には、台座１０の座面１２にダイス３０の軸方向端面が押し付けられる。そのため、ダイス３０が回転（正回転）する際の台座１０とダイス３０との間の摩擦抵抗が大きくなり、台座１０やダイス３０が摩耗し易い。また、転造時に上述した摩擦抵抗によりダイス３０の回転が阻害されると、ダイス３０に欠けが生じ易くなると共に、被加工物のねじ山に転造不良が生じ易くなる。

【0054】

これに対し、転造工具１によれば、台座１０の座面１２に溝１２ａが凹設されるので、台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間の接触面積を減らすことができる。また、溝１２ａに保持された潤滑油を転造時に台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間に供給できる。これにより、ダイス３０が回転する際の台座１０とダイス３０との間の摩擦抵抗を抑制できる。その結果、ダイス３０の摩耗や欠け、ねじ山の転造不良の発生を抑制できる。

【0055】

特に、本実施形態によれば、溝１２ａが軸支部材２０の中心軸（即ち、ダイス３０の回転軸）を中心とした円環状に形成されるので、転造時にダイス３０が回転（正回転）される際に、溝１２ａに保持されている潤滑油を周方向の全周にわたって供給し易くできる。その結果、ダイス３０が回転する際の台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間の摩擦抵抗を抑制できる。

【0056】

なお、本実施形態では、台座１０（座面１２）に溝１２ａが凹設される。ここで、ダイス３０はねじ山３２の摩耗等に伴って交換することが想定される部品（交換頻度が高い部品）である。そのため、交換頻度の低い台座１０に溝１２ａを凹設する構成とすることで、ダイス３０に溝１２ａを凹設する構成と比較して、製品コストを低減できる。

【0057】

次いで、図６（ａ）を参照して、第２実施形態における転造工具２０１について説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0058】

図６（ａ）は、第２実施形態における転造工具２０１の部分拡大正面図である。なお、図６（ａ）の矢印Ａは、ダイス３０の正回転の方向（受入孔１１へ向けて被加工物が挿入される際に、その被加工物の外周面にねじ山を盛り上げつつダイス３０が回転する方向）を示す。矢印Ａは、以下の各図においても同様であるので、その説明は省略する。

【0059】

図６（ａ）に示すように、第２実施形態における転造工具２０１の座面１２には、断面半円状の凹溝である溝２１２ａが凹設される。溝２１２ａは、取付孔１３の中心軸（ダイス３０の回転軸）を中心として渦巻き状に延びる。なお、溝２１２ａの溝幅および溝深さは、溝２１２ａの延設方向において略一定（略同一の寸法）に設定される。

【0060】

溝２１２ａ（渦巻き）の巻き方向は、座面１２の径方向内方側（座面１２の中心軸側）へ向かう際の巻き方向がダイス３０の正回転の方向（矢印Ａ方向）に設定される。即ち、溝２１２ａは、ダイス３０の正回転の方向（矢印Ａ方向）に沿って溝２１２ａを辿った場合に、溝２１２ａが次第に座面１２の径方向内方側へ向かう巻き方向の渦巻きとして形成される。

【0061】

ここで、潤滑油は、座面１２とダイス３０（軸方向端面）との間の全面に分布されることが好ましいが、ダイス３０の径方向外方側と比較して、ダイス３０の径方向内方側へは潤滑油が供給され難い。

【0062】

即ち、被加工物が転造工具１から引き抜かれる方向へ移動され、座面１２とダイス３０との間に隙間が形成された際に、その隙間（座面１２とダイス３０との間）に潤滑油が流入される。この場合、軸支部材２０の軸部２１とダイス３０の貫通孔３１との間の隙間は小さく、また、その隙間は軸支部材２０の頭部２２により覆われている。そのため、座面１２とダイス３０との間には、ダイス３０の径方向外方から潤滑油が流入されることとなり、ダイス３０の径方向内方側へは潤滑油が供給され難い。

【0063】

これに対し、転造工具２０１によれば、溝２１２ａが、座面１２の径方向内方側（座面１２の中心軸側）へ向かう際の巻き方向をダイス３０の正回転の方向とする渦巻き状に形成されるので、転造時のダイス３０の回転（正回転）に伴って、溝２１２ａに保持されている潤滑油を流動させ、ダイス３０の径方向内方側へ供給し易くできる。その結果、座面１２とダイス３０（軸方向端面）との間の全面に潤滑油を分布させ易くでき、ダイス３０が回転する際の台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間の摩擦抵抗を抑制できる。

【0064】

座面１２の径方向外方側に位置する溝２１２ａの端部Ｅ１は、ダイス３０の軸方向端面の外縁よりも径方向外方側に位置される。これにより、ダイス３０の軸方向端面の外縁よりも径方向外方側となる領域に供給された潤滑油を、溝２１２ａの端部Ｅ１及びその近傍の溝２１２ａから受け入れることができる。よって、ダイス３０の回転に伴って潤滑油をダイス３０の径方向内方側へ更に供給しやすくできる。

【0065】

座面１２の径方向内方側に位置する溝２１２ａの端部Ｅ２は、取付孔１３の内周面に接続される。即ち、取付孔１３の内周面の一部が溝２１２ａ（端部Ｅ２）により切り欠かれ、取付孔１３の内部空間と溝２１２ａの内部空間とが連通される。これにより、溝２１２ａに保持された潤滑油を端部Ｅ２から軸支部材２０の軸部２１に供給できる。よって、軸支部材２０の軸部２１及びダイス３０の貫通孔３１の摩耗を抑制できる。

【0066】

次いで、図６（ｂ）から図６（ｄ）を参照して、第３実施形態から第５実施形態における転造工具３０１～５０１について説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

【0067】

図６（ｂ）、図６（ｃ）及び図６（ｄ）は、第３実施形態における転造工具３０１、第４実施形態における転造工具４０１及び第５実施形態における転造工具５０１の部分拡大正面図である。

【0068】

図６（ｂ）から図６（ｄ）に示すように、第３実施形態から第５実施形態における転造工具３０１～５０１の座面１２には、断面半円状の凹溝である溝３１２ａ～５１２ａが凹設される。これら溝３１２ａ～５１２ａは、座面１２の径方向に延びる形態の複数条の凹溝が周方向等間隔に配置される。なお、溝３１２ａ～５１２ａの溝幅および溝深さは、溝３１２ａ～５１２ａの延設方向において略一定（略同一の寸法）に設定される。

【0069】

溝３１２ａは、図６（ｂ）に示すように、座面１２の中心軸（ダイス３０の回転軸）から径方向外方側へ向けて放射直線状に延び、溝４１２ａ，５１２ａは、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、座面１２の中心軸（ダイス３０の回転軸）から径方向外方側へ向けて湾曲しつつ放射状に延びる。

【0070】

なお、溝４１２ａは、ダイス３０の正回転の方向（矢印Ａ方向）に凸となる円弧状に湾曲する曲線として形成され、溝５１２ａは、ダイス３０の逆回転の方向（矢印Ａ方向と反対方向）に凸となる円弧状に湾曲する曲線として形成される。

【0071】

座面１２の径方向外方側に位置する溝３１２ａ～５１２ａの端部Ｅ１は、ダイス３０の軸方向端面の外縁よりも径方向外方側に位置され、座面１２の径方向内方側に位置する溝３１２ａ～５１２ａの端部Ｅ２は、取付孔１３の内周面に接続される。これにより、転造工具３０１～５０１によれば、上述した第２実施形態の場合と同様に、端部Ｅ１側から潤滑油を受け入れて、ダイス３０の径方向内方側へ供給しやすくできると共に、端部Ｅ２側から潤滑油を供給して、軸支部材２０の軸部２１及びダイス３０の貫通孔３１の摩耗を抑制できる。

【0072】

また、転造工具４０１によれば、図６（ｃ）に示すように、溝４１２ａが、ダイス３０の正回転の方向（矢印Ａ方向）に凸となる円弧状に湾曲する曲線として形成されるので、転造時のダイス３０の回転（矢印Ａ方向の回転）に伴って、溝４１２ａに保持されている潤滑油を流動させ、ダイス３０の径方向内方側へ供給し易くできる。その結果、座面１２とダイス３０（軸方向端面）との間の全面に潤滑油を分布させ易くでき、ダイス３０が回転する際の台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間の摩擦抵抗を抑制できる。

【0073】

一方、転造工具５０１によれば、図６（ｄ）に示すように、溝５１２ａが、ダイス３０の逆回転の方向（矢印Ａ方向と反対方向）に凸となる円弧状に湾曲する曲線として形成されるので、潤滑油を、被加工物を転造工具５０１から引き抜く方向へ移動させる際のダイス３０の回転（矢印Ａと反対方向への回転）に伴って、溝５１２ａに保持されている流動させ、ダイス３０の径方向内方側へ供給し易くできる。その結果、座面１２とダイス３０（軸方向端面）との間の全面に潤滑油を分布させ易くでき、ダイス３０が回転する際の台座１０（座面１２）とダイス３０（軸方向端面）との間の摩擦抵抗を抑制できる。

【0074】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記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変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

【0075】

上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、ダイス３０の配設数や溝１２ａ～５１２ａの条数、或いは、寸法αの大きさは任意であり、適宜設定できる。

【0076】

上記各実施形態または各変形例の一部または全部を他の実施形態または各変形例の一部または全部と組み合わせても良く、入れ替えても良い。例えば、第４実施形態における溝４１２ａと第５実施形態における溝５１２ａとを周方向に交互に配置しても良い。この場合には、ダイス３０の正回転時と逆回転時のそれぞれにおいて、溝に保持されている潤滑油を流動させ、ダイス３０の径方向内方側へ供給し易くできる。

【0077】

上記各実施形態では、溝１２ａ～５１２ａの断面形状を断面半円状とする場合を説明したが、断面形状は任意である。例えば、断面矩形状であっても良い。上記第３から第５実施形態においては、溝３１２ａ～５１２ａの断面形状を、座面１２の周方向に対して溝深さが変化する態様としても良い。このような態様の好ましい一例を第１の変形例として図７（ａ）を参照して説明する。

【0078】

図７（ａ）は、第１の変形例における転造工具６０１の部分拡大断面図であり、図６（ｂ）のＶＩＩａ－ＶＩＩａ線における断面に対応する。第１の変形例における転造工具６０１の溝６１２ａは、図７（ａ）に示すように、座面１２の周方向一側（矢印Ａ方向側）の溝深さが周方向他側（矢印Ａ方向と反対方向側）の溝深さよりも深くされる。

【0079】

転造工具６０１によれば、転造時のダイス３０の回転方向（矢印Ａ方向側）側における溝深さを大きくして、潤滑油の膜厚を厚くできるので、例えば、溝深さが座面１２の周方向に略一定とされる場合と比較して、転造時にダイス３０（軸方向端面）から座面１２が受ける圧力に対して潤滑油（油膜）を効果的に作用させることができる。

【0080】

上記各実施形態では、溝１２ａ～５１２ａの溝幅および溝深さが溝１２ａ～５１２ａの延設方向において略一定（略同一の寸法）に設定される場合を説明したが、溝１２ａ～５１２ａの溝幅および（又は）溝深さを溝１２ａ～５１２ａの延設方向において変化させても良い。例えば、溝１２ａ～５１２ａの延設方向における全域（端部Ｅ１から端部Ｅ２の範囲）において、溝幅および（又は）溝深さを溝１２ａ～５１２ａの延設方向に沿って連続的に変化させても良く、段階的（階段状）に変化させても良い。或いは、延設方向の一部の領域のみを他の領域と異ならせても良い。

【0081】

上記第３から第５実施形態においては、座面１２の径方向内方側における溝３１２ａ～５１２ａの溝幅および（又は）溝深さを、座面１２の径方向外方側における溝３１２ａ～５１２ａの溝幅および（又は）溝深さよりも大きくすることが好ましい。潤滑油が供給され難い座面１２の径方向内方側に対し、溝幅を大きくすることにより座面１２及びダイス３０の間の接触面積を減らすことができ、溝深さを大きくすることにより溝３１２ａ～５１２ａに保持される潤滑油の量を多くできる。その結果、ダイス３０が回転する際の座面１２とダイス３０（軸方向端面）との間の摩擦抵抗を抑制できるからである。

【0082】

上記各実施形態では、座面１２とダイス３０（軸方向端面）との接触面積が座面１２の周方向において略同一とされる場合を説明したが、かかる接触面積を座面１２の周方向の一部（以下「所定領域」と称す）において小さくしても良い。このような態様の好ましい一例を第２の変形例として図７（ｂ）を参照して説明する。

【0083】

図７（ｂ）は、第２の変形例における座面１２の正面模式図である。第２の変形例では、所定領域が、図７（ｂ）に示すように、受入孔１１に対して取付孔１３と反対側に位置する角度θの領域として定義される。即ち、所定領域は、転造時の圧力によって軸支部材２０に台座１０の径方向外方側への撓みが生じた場合に、ダイス３０の軸方向端面が座面１２に押し付けられる側の領域である。

【0084】

この第２の変形例によれば、転造時の圧力によって軸支部材２０に撓みが生じた場合でも、ダイス３０（軸方向端面）が押し付けられ側の領域（即ち、所定領域側）において、座面１２及びダイス３０（軸方向端面）の間の接触面積を減らすことができる。その結果、ダイス３０が回転する際の座面１２とダイス３０との間の摩擦抵抗を効果的に抑制できる。特に、第２の変形例は、ホルダー１００が規制部材１２０を備えず、軸支部材２０の撓みを抑制できない構造において有効となる。

【0085】

なお、角度θは、取付孔１３の中心軸を中心とする角度であり、所定領域は、座面１２の正面視において台座１０（受入孔１１）の中心軸と取付孔１３の中心軸とを結ぶ仮想線により２等分される。角度θは、６０度以上かつ１８０度以下が好ましく、１２０度以上かつ１８０度以下が更に好ましい。接触面積を減らす効果を大きくしつつ、溝を凹設する工数の低減および座面１２の強度確保を得るためである。

【0086】

具体的な態様としては、第１に、上記各実施形態において、所定領域のみに溝１２ａ～５１２ａを凹設し、所定領域以外の領域への溝１２ａ～５１２ａの凹設を省略する態様、第２に、第３から第５実施形態において、所定領域における溝３１２ａ～５１２ａの周方向間隔を所定領域以外の領域における溝３１２ａ～５１２ａの周方向間隔よりも小さくする態様、第３に、第３から第５実施形態において、所定領域における溝３１２ａ～５１２ａの溝幅を所定領域以外の領域における溝３１２ａ～５１２ａの溝幅よりも大きくする態様が例示される。

【0087】

上記各実施形態では、溝１２ａ～５１２ａを座面１２に凹設する場合を説明したが、これに代えて、或いは、これに加えて、ダイス３０の軸方向端面の片面または両面に溝１２ａ～５１２ａを凹設しても良い。両面に凹設する場合には、互いが異なる溝１２ａ～５１２ａであっても良い。

【0088】

上記第２実施形態において、溝２１２ａ（渦巻き）の巻き方向を上記した巻き方向と逆方向としても良い。座面１２の径方向内方側（座面１２の中心軸側）へ向かう際の巻き方向を、ダイス３０の逆回転の方向（矢印Ａ方向と反対方向）としても良い。

【0089】

上記第３実施形態では、溝３１２ａが直線状に、上記第４及び第５実施形態では、溝４１２ａ，５１２ａが円弧状に、それぞれ形成される場合を説明したが、他の形状を採用しても良い。他の形状としては、直線を組み合わせたジグザグ形状（鋸刃形状）、曲線を組み合わせたジグザグ形状（Ｓｉｎ波形状）、これらを組合せた形状が例示される。

【0090】

上記各実施形態では、軸支部材２０を取付孔１３に固定する構造として、引込ボルト４０により引き込む構造を説明したが、他の固定構造を採用しても良い。他の固定構造としては、軸支部材２０（軸部２１）を取付孔１３に圧入する構造や、軸支部材２０（軸部２１）の外周面に螺刻したおねじを取付孔１３の内周面に螺刻しためねじ締結する構造が例示される。

【0091】

上記各実施形態では、説明を省略したが、座面１２やダイス３０（軸方向端面）にラッピングや窒化コーティングを施しても良い。

【0092】

上記各実施形態では、ホルダー１００の規制部材１２０の規制面１２２ａがテーパー面として形成される場合を説明したが、かかる規制面１２２ａを非テーパー面（規制部材１２０の中心軸に平行な周面）としても良い。

【0093】

上記各実施形態では、軸支部材２０の頭部２２の外周面が軸支部材２０の中心軸に平行に形成される場合を説明したが、かかる頭部２２の外周面を、軸部２１から離れるほど小径となるテーパー面としても良い。

【0094】

上記各実施形態では、ダイス３０のねじ山３２がリードを有さず、軸支部材２０がリード角だけ傾斜した姿勢で台座１０に配設される場合を説明したが、ダイス３０のねじ山３２がリードを有し、軸支部材２０が垂直な姿勢で台座１０に配設される構造であっても良い。

【0095】

上記各実施形態では、保持部材１１０（胴部１１２）のおねじ１１２ｂと規制部材１２０（外嵌部１２１）のめねじ１２１ａとを螺合させる構造を説明したが、おねじ１１２ｂ及びめねじ１２１ａを省略しても良い。即ち、外嵌部１２１の内径を胴部１１２の外径と同等または若干大きな寸法に設定し、保持部材１１０に対して規制部材１２０を軸方向に相対移動可能とし、外嵌部１２１の締結孔１２１ｃに締結した六角穴付止めねじにより保持部材１１０に対して規制部材１２０を固定するようにしても良い。

【0096】

上記各実施形態では、ホルダー１００が規制部材１２０を備える場合を説明したが、規制部材１２０を省略してホルダー１００を構成しても良い。

【符号の説明】

【0097】

１ 転造工具
１０ 台座
１１ 受入孔
２０ 軸支部材
２２ 頭部
３０ ダイス
１００ ホルダー（転造工具ホルダー）
１１０ 保持部材
１１２ｂ おねじ
１２０ 規制部材
１２１ 外嵌部
１２１ａ めねじ
１２２ 張出部
１２２ａ 規制面（張出部の内周面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】