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(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】P2024150857
(43)【公開日】2024-10-24
(54)【発明の名称】ダイスセット及び転造盤
(51)【国際特許分類】
B21H 7/14 20060101AFI20241017BHJP
【ＦＩ】
B21H7/14 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023063860
(22)【出願日】2023-04-11
(71)【出願人】
【識別番号】000133593
【氏名又は名称】株式会社ツガミ
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100195648
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 悠太
(74)【代理人】
【識別番号】100175019
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 健朗
(74)【代理人】
【識別番号】100194179
【弁理士】
【氏名又は名称】中澤 泰宏
(72)【発明者】
【氏名】星野 数之
(57)【要約】
【課題】加工工程を集約することで加工時間の短縮を図ることができるダイスセット及び転造盤を提供する。
【解決手段】ダイスセット３０は、歯すじ方向に延びる複数の歯をブランク材５０Ｂに形成するための複数のセレーション溝部３２を有するセレーションダイス３１と、ブランク材５０Ｂに形成される歯の端部から歯すじ方向に当該歯から離れるにつれて歯幅が小さくなる逃げ部を形成するための複数のレリービング溝部３６を有し、ブランク材５０Ｂに歯と同時に逃げ部が形成可能となるようにセレーションダイス３１と組み合わされるレリービングダイス３５と、を備える。
【選択図】図４
【解決手段】ダイスセット３０は、歯すじ方向に延びる複数の歯をブランク材５０Ｂに形成するための複数のセレーション溝部３２を有するセレーションダイス３１と、ブランク材５０Ｂに形成される歯の端部から歯すじ方向に当該歯から離れるにつれて歯幅が小さくなる逃げ部を形成するための複数のレリービング溝部３６を有し、ブランク材５０Ｂに歯と同時に逃げ部が形成可能となるようにセレーションダイス３１と組み合わされるレリービングダイス３５と、を備える。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
歯すじ方向に延びる複数の歯を転造対象品に形成するための複数のセレーション溝部を有するセレーションダイスと、
転造対象品に形成される歯の端部から前記歯すじ方向に当該歯から離れるにつれて幅が小さくなる逃げ部を形成するための複数の逃げ形成溝部を有し、転造対象品に歯と同時に逃げ部が形成可能となるように前記セレーションダイスと組み合わされる逃げ形成ダイスと、を備える、
ダイスセット。
転造対象品に形成される歯の端部から前記歯すじ方向に当該歯から離れるにつれて幅が小さくなる逃げ部を形成するための複数の逃げ形成溝部を有し、転造対象品に歯と同時に逃げ部が形成可能となるように前記セレーションダイスと組み合わされる逃げ形成ダイスと、を備える、
ダイスセット。
【請求項2】
２つの前記逃げ形成ダイスは、前記ダイスセットの回転軸方向において前記セレーションダイスの両側に設けられ、前記複数の逃げ形成溝部により転造対象品の歯の両端側に逃げ部を形成する、
請求項１に記載のダイスセット。
請求項１に記載のダイスセット。
【請求項3】
前記逃げ形成溝部は、前記ダイスセットの回転軸方向において前記セレーションダイスから遠ざかるほど溝幅が小さく、かつ、前記溝部の深さが深くなるにつれて溝幅が小さくなる形状で形成されている、
請求項１又は２に記載のダイスセット。
請求項１又は２に記載のダイスセット。
【請求項4】
前記逃げ形成ダイスは、レリービングダイスであり、
前記レリービングダイスは、前記複数の逃げ形成溝部である複数のレリービング溝部を有する、
請求項１又は２に記載のダイスセット。
前記レリービングダイスは、前記複数の逃げ形成溝部である複数のレリービング溝部を有する、
請求項１又は２に記載のダイスセット。
【請求項5】
複数設けられた請求項１又は２に記載のダイスセットと、
前記複数のダイスセットの間に転造対象品を支持する支持部と、
歯と逃げ部が同時に形成されるように転造対象品を転造するために、前記複数のダイスセットを回転させつつ、前記複数のダイスセットが転造対象品に当たるように前記複数のダイスセットを転造対象品に対して相対移動させる転造動作機構と、を備える、
転造盤。
前記複数のダイスセットの間に転造対象品を支持する支持部と、
歯と逃げ部が同時に形成されるように転造対象品を転造するために、前記複数のダイスセットを回転させつつ、前記複数のダイスセットが転造対象品に当たるように前記複数のダイスセットを転造対象品に対して相対移動させる転造動作機構と、を備える、
転造盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイスセット及び転造盤に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の転造加工装置は、第１及び第２の転造ダイスの間に位置する線材に加圧した状態で、第１及び第２の転造ダイスを同じ方向に回転させることにより、線材の外周面上にセレーションを形成する（特許文献１の明細書段落００２０等参照）。
特許文献２に記載の加工装置は、切削加工により、レリービング等の連続的に変化する歯形を形成可能である（特許文献２の明細書段落００９８等参照）。
特許文献２に記載の加工装置は、切削加工により、レリービング等の連続的に変化する歯形を形成可能である（特許文献２の明細書段落００９８等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３－１４５２４３号公報
【特許文献2】特開２０１９－０１８３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、セレーションにレリービングを形成する場合には、上記特許文献１に記載のセレーションを形成する工程と上記特許文献２に記載のレリービングを形成する工程を別の工程として行う必要があり、加工工程を集約できず、加工時間が長くなる。
【0005】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、加工工程を集約することで加工時間の短縮を図ることができるダイスセット及び転造盤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】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るダイスセットは、歯すじ方向に延びる複数の歯を転造対象品に形成するための複数のセレーション溝部を有するセレーションダイスと、転造対象品に形成される歯の端部から前記歯すじ方向に当該歯から離れるにつれて幅が小さくなる逃げ部を形成するための複数の逃げ形成溝部を有し、転造対象品に歯と同時に逃げ部が形成可能となるように前記セレーションダイスと組み合わされる逃げ形成ダイスと、を備える。
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る転造盤は、複数設けられた前記ダイスセットと、前記複数のダイスセットの間に転造対象品を支持する支持部と、歯と逃げ部が同時に形成されるように転造対象品を転造するために、前記複数のダイスセットを回転させつつ、前記複数のダイスセットが転造対象品に当たるように前記複数のダイスセットを転造対象品に対して相対移動させる転造動作機構と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、加工工程を集約することで加工時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１実施形態に係る転造盤の平面図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係る転造盤の正面図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る転造盤の側面図である。
【図4】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る転造時のダイスセット、転造品（ブランク材）及びセンタの概略図である。
【図6】本発明の第１実施形態に係るレリービング溝部が形成されている側から見たレリービングダイスの模式的な斜視図である。
【図7】（Ａ）はブランク材の側面図であり、（Ｂ）は転造品の側面図であり、（Ｃ）は転造品の正面図であり、（Ｄ）は当該（Ｂ）の一部の拡大図である。
【図9】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る転造時のダイスセット、転造品（ブランク材）及びセンタの概略図である。
【図11】（Ａ）はブランク材の側面図であり、（Ｂ）は転造品の側面図であり、（Ｃ）は転造品の正面図であり、（Ｄ）は当該（Ｂ）の一部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るダイスセット及び転造盤について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る転造盤は、インフィード転造方式を用いて、ブランク材に、複数の歯を形成するセレーション加工と、歯の端部に歯幅が徐々に小さくなる逃げ部を形成するレリービング加工とを、転造加工により同時に施す転造盤である。
本発明の第１実施形態に係るダイスセット及び転造盤について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る転造盤は、インフィード転造方式を用いて、ブランク材に、複数の歯を形成するセレーション加工と、歯の端部に歯幅が徐々に小さくなる逃げ部を形成するレリービング加工とを、転造加工により同時に施す転造盤である。
【0011】
図１、図２及び図３に示すように、転造盤１は、ダイスセット３０，４０と、主軸１３，１４と、複数のカラー１３ａ～１３ｅ，１４ａ～１４ｅと、主軸台１５，１６と、駆動部であるサーボモータ１７，１８，２１と、ベッドＳと、台本体２０と、ボールネジ２２と、支持装置２３と、支持台座２４と、ガイド２５ａ，２５ｂと、制御部３と、を備える。
以下の説明では、Ｚ軸方向は主軸１３の回転軸に平行な方向であり、Ｙ軸方向はＺ軸方向に直交する高さ方向であり、Ｘ軸方向はＹ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向である。
以下の説明では、Ｚ軸方向は主軸１３の回転軸に平行な方向であり、Ｙ軸方向はＺ軸方向に直交する高さ方向であり、Ｘ軸方向はＹ軸方向及びＺ軸方向に直交する方向である。
【0012】
ベッドＳは、主軸台１５、台本体２０及びガイド２５ａ，２５ｂを固定するための台である。ガイド２５ａ，２５ｂは、ベッドＳに固定されて、主軸台１６と支持台座２４をＸ軸方向に案内する。
【0013】
主軸１３，１４は、それぞれ、ダイスセット３０，４０が取り付けられた状態で、サーボモータ１７，１８からの駆動力を受けてダイスセット３０，４０とともに回転する。主軸１３，１４は、Ｚ軸方向に延びる形状をなし、ダイスセット３０，４０が主軸１３，１４に挿通可能に形成されている。ダイスセット３０，４０は、主軸１３，１４が嵌合する中央孔３０ｈ，４０ｈ（図４（Ａ）と図６参照）を有する。中央孔３０ｈ，４０ｈは、中央孔３０ｈ，４０ｈの周面の一部に形成され、主軸１３，１４の外周面に形成されるキー（図示略）が嵌まるキー溝３０ｋ，４０ｋを有する。主軸１３，１４のキーがキー溝３０ｋ，４０ｋに嵌まることにより、主軸１３，１４の回転方向にダイスセット３０，４０が固定され、主軸１３，１４の回転がダイスセット３０，４０に伝達可能となる。
複数のカラー１３ａ～１３ｅは、Ｚ軸方向に並べられ、主軸１３の外周全域を囲む筒状に形成されている。図１では、主軸１３は、カラー１３ａ～１３ｅによって隠れるため、破線で図示されている。カラー１３ａ～１３ｅとダイスセット３０は、サーボモータ１７に近い方から、カラー１３ａ→１３ｂ→ダイスセット３０→カラー１３ｃ→１３ｄ→１３ｅの順で配置されている。複数のカラー１３ｂと１３ｃとの間には、ダイスセット３０がＺ軸方向の両側から挟み込まれる。カラー１３ａのダイスセット３０とは反対側の端部が主軸１３の段差部（図示略）に接触した状態で、カラー１３ｅのダイスセット３０とは反対側の端部が接触する座金（図示略）は、主軸１３の端面にネジでネジ止めされている。これにより、カラー１３ｂと１３ｃがダイスセット３０を挟んだ状態で主軸１３に対してＺ軸方向に固定される。カラー１３ａ，１３ｂの合計長さと１３ｃ～１３ｅの合計長さの比率を変更することにより、ダイスセット３０のＺ軸方向の固定位置が変更可能となる。また、カラー１４ａ～１４ｅは、カラー１３ａ～１３ｅと同様に構成され、主軸１４の段差部と主軸１４の端面にネジでネジ止めされる座金との間で、ダイスセット４０をＺ軸方向の両側から挟み込む。これにより、カラー１４ｂと１４ｃがダイスセット４０を挟んだ状態で主軸１４に対してＺ軸方向に固定される。
上記により、ダイスセット３０，４０が主軸１３，１４に対して回転方向及びＺ軸方向に固定される。
なお、カラー１３ａ～１３ｅ，１４ａ～１４ｅの数及び長さは、適宜、変更可能である。
複数のカラー１３ａ～１３ｅは、Ｚ軸方向に並べられ、主軸１３の外周全域を囲む筒状に形成されている。図１では、主軸１３は、カラー１３ａ～１３ｅによって隠れるため、破線で図示されている。カラー１３ａ～１３ｅとダイスセット３０は、サーボモータ１７に近い方から、カラー１３ａ→１３ｂ→ダイスセット３０→カラー１３ｃ→１３ｄ→１３ｅの順で配置されている。複数のカラー１３ｂと１３ｃとの間には、ダイスセット３０がＺ軸方向の両側から挟み込まれる。カラー１３ａのダイスセット３０とは反対側の端部が主軸１３の段差部（図示略）に接触した状態で、カラー１３ｅのダイスセット３０とは反対側の端部が接触する座金（図示略）は、主軸１３の端面にネジでネジ止めされている。これにより、カラー１３ｂと１３ｃがダイスセット３０を挟んだ状態で主軸１３に対してＺ軸方向に固定される。カラー１３ａ，１３ｂの合計長さと１３ｃ～１３ｅの合計長さの比率を変更することにより、ダイスセット３０のＺ軸方向の固定位置が変更可能となる。また、カラー１４ａ～１４ｅは、カラー１３ａ～１３ｅと同様に構成され、主軸１４の段差部と主軸１４の端面にネジでネジ止めされる座金との間で、ダイスセット４０をＺ軸方向の両側から挟み込む。これにより、カラー１４ｂと１４ｃがダイスセット４０を挟んだ状態で主軸１４に対してＺ軸方向に固定される。
上記により、ダイスセット３０，４０が主軸１３，１４に対して回転方向及びＺ軸方向に固定される。
なお、カラー１３ａ～１３ｅ，１４ａ～１４ｅの数及び長さは、適宜、変更可能である。
【0014】
主軸台１５，１６は、それぞれ、主軸１３，１４を回転可能に主軸１３，１４の両端を支持する。主軸台１６はガイド２５ａ，２５ｂ上を移動可能に構成され、主軸台１５はベッドＳに対して移動不能に構成されている。
【0015】
サーボモータ１７，１８は、それぞれ、主軸台１５，１６に取り付けられ、制御部３による制御のもと、主軸１３，１４をダイスセット３０，４０とともに回転軸Ｋ，Ｊを中心に回転させる。
【0016】
台本体２０にはサーボモータ２１が取り付けられている。サーボモータ２１は、ボールネジ２２を回転させることにより主軸台１６をＸ軸方向に移動させる。なお、サーボモータ２１の向きは、図１の例に限らず、適宜変更可能である。
【0017】
支持装置２３は、ブランク材５０Ｂ又は転造品５０を支持するためのものであり、センタ２３１，２３２を備える。センタ２３１，２３２は、ブランク材５０Ｂ又は転造品５０がその中心軸Ｇを中心に回転するようにブランク材５０Ｂ又は転造品５０を支持する。センタ２３１，２３２は、それぞれ、円錐形の先端部を有し、先端部でブランク材５０Ｂ又は転造品５０の中心を支持する。
【0018】
支持台座２４は、支持装置２３を支持するための台であり、支持台座２４と主軸台１６とは、連結部材（図示せず）によって連結されている。この連結部材は、支持台座２４を、主軸台１６の移動距離に対して１／２の距離だけ同じ方向に移動させるように構成されている。これにより、ダイスセット４０が移動しても支持台座２４をダイスセット３０，４０の中央に位置させることが可能となる。
【0019】
ダイスセット３０，４０は、円環状に形成されており、それぞれ主軸１３，１４の外周に装着されている。ダイスセット３０，４０は、回転軸Ｋ，Ｊを中心に回転した状態で、支持装置２３により支持されたブランク材５０Ｂに対して相対的に近づくように移動し、それぞれの外周面でブランク材５０ＢをＸ軸方向の両側から挟み込む。これにより、ダイスセット３０，４０は、外周面の形状をブランク材５０Ｂの外周面に転写する。
【0020】
以下では、ダイスセット３０についてのみ説明するが、ダイスセット４０もダイスセット３０と同様の構成を有する。
図４と図５に示すように、ダイスセット３０は、互いに分離可能に別体をなすセレーションダイス３１とレリービングダイス３５が回転軸Ｋの方向から組み合わされて構成されている。本実施形態では、レリービングダイス３５はセレーションダイス３１の一方側（図４中の右側）にのみ設けられている。
図４と図５に示すように、ダイスセット３０は、互いに分離可能に別体をなすセレーションダイス３１とレリービングダイス３５が回転軸Ｋの方向から組み合わされて構成されている。本実施形態では、レリービングダイス３５はセレーションダイス３１の一方側（図４中の右側）にのみ設けられている。
【0021】
セレーションダイス３１は、略円環状をなす。セレーションダイス３１の外周面には複数のセレーション溝部３２が形成されている。複数のセレーション溝部３２は、回転軸Ｋの方向に延び、ダイスセット３０の周方向Ｅに並べられている。各セレーション溝部３２は、溝幅が溝底に近づくにつれて小さくなる形状をなす。図５の一点鎖線は、セレーション溝部３２の最も深い位置に引かれている。転造によりブランク材に対して複数のセレーション溝部３２の形状に応じた複数の歯、即ち、セレーションが転写される。
【0022】
レリービングダイス３５は、セレーションダイス３１と同一の外径と内径を有する略円環状をなす。レリービングダイス３５の外周面には複数のレリービング溝部３６が形成されている。複数のレリービング溝部３６は、それぞれ、複数のセレーション溝部３２に１対１で対応する位置に設けられている。各レリービング溝部３６は、各セレーション溝部３２に連続するように各セレーション溝部３２の端部に位置する。複数のレリービング溝部３６は、図６に示すように、レリービングダイス３５の角部３５ｃに位置する。図６では、理解を容易とするため、レリービング溝部３６のサイズを大きくし、かつ３つのレリービング溝部３６のみ図示しているが、実際には、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、レリービング溝部３６は、図６よりも小さいサイズにて、レリービングダイス３５の全周にわたって形成されている。
【0023】
レリービング溝部３６は、ダイスセット３０の回転軸Ｋの方向から見て三角形状をなし、詳しくは、頂点３６ａを有する二等辺三角形状をなす。また、レリービング溝部３６は、レリービングダイス３５の径方向から見て三角形状をなし、詳しくは、頂点３６ｂを有する二等辺三角形状をなす。頂点３６ａはレリービングダイス３５の端面に位置し、頂点３６ｂはレリービングダイス３５の外周面に位置する。頂点３６ａ，３６ｂは、レリービング溝部３６が形成されるレリービングダイス３５の角部３５ｃから離れた位置にある。レリービング溝部３６には、２つの頂点３６ａ，３６ｂを結ぶ線分に谷底線３６ｃが形成されている。レリービング溝部３６の溝幅Ｍは、ダイス３０の回転軸Ｋの方向においてセレーションダイス部３１から遠ざかるほど小さく、かつ、レリービング溝部３６の深さが深くなるにつれて小さくなる形状で形成されている。転造によりブランク材に対してレリービング溝部３６の形状に応じた逃げ部が転写される。各レリービング溝部３６は図示しない研削盤の砥石により形成される。
ダイスセット３０のキー溝３０ｋは、セレーションダイス３１とレリービングダイス３５の位相（正確には、各セレーション溝部３２の位相と各レリービング溝部３６の位相）が合うようにセレーションダイス３１とレリービングダイス３５が組み合わされた状態で加工される。これにより、キー溝３０ｋと各セレーション溝部３２及び各リービング溝部３６の位相との間の位置関係は一定となる。一方、ダイスセット３０と４０の間では、位相を合わせずにそれぞれ別々にキー溝３０ｋ，４０ｋを加工するため、この位置関係は異なる。このため、ダイスセット３０，４０の主軸１３，１４への取り付け後、ダイスセット３０と４０の間の位相が合うように、主軸１３又は１４を回転させてダイスセット３０と４０の位相の関係を調整する。
ダイスセット３０のキー溝３０ｋは、セレーションダイス３１とレリービングダイス３５の位相（正確には、各セレーション溝部３２の位相と各レリービング溝部３６の位相）が合うようにセレーションダイス３１とレリービングダイス３５が組み合わされた状態で加工される。これにより、キー溝３０ｋと各セレーション溝部３２及び各リービング溝部３６の位相との間の位置関係は一定となる。一方、ダイスセット３０と４０の間では、位相を合わせずにそれぞれ別々にキー溝３０ｋ，４０ｋを加工するため、この位置関係は異なる。このため、ダイスセット３０，４０の主軸１３，１４への取り付け後、ダイスセット３０と４０の間の位相が合うように、主軸１３又は１４を回転させてダイスセット３０と４０の位相の関係を調整する。
【0024】
制御部３は、転造盤１全体（サーボモータ１７，１８，２１等）を制御する。制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等からなる。制御部３は、予め設定されたＮＣ（Numerical Control）プログラムに従ってブランク材５０Ｂを転造加工することで転造品５０を製造する転造処理を実行する。
図７（Ａ）に示すように、ブランク材５０Ｂは、ダイスセット３０，４０により転造される転造面５０Ｃを有する。転造面５０Ｃは、ブランク材５０Ｂの中心軸Ｇの方向に延びる歯形成面５０Ｄと、中心軸Ｇに対して傾斜する方向に延びる逃げ部形成面５０Ｆと、を備える。逃げ部形成面５０Ｆは、歯形成面５０Ｄの前端側（図中の右側）に位置する傾斜面として形成されている。
図７（Ａ）に示すように、ブランク材５０Ｂは、ダイスセット３０，４０により転造される転造面５０Ｃを有する。転造面５０Ｃは、ブランク材５０Ｂの中心軸Ｇの方向に延びる歯形成面５０Ｄと、中心軸Ｇに対して傾斜する方向に延びる逃げ部形成面５０Ｆと、を備える。逃げ部形成面５０Ｆは、歯形成面５０Ｄの前端側（図中の右側）に位置する傾斜面として形成されている。
【0025】
次に、転造処理について説明する。
まず、ブランク材５０Ｂがセンタ２３１，２３２の間に支持されるようにセットされる。次に、主軸１３，１４は、指令に基づき、ダイスセット３０，４０を図２の左回りに回転させる。このとき、ダイスセット３０，４０の回転速度及び回転位相は制御部３により制御されている。そして、サーボモータ２１は、ボールネジ２２を回転させて、主軸台１６、ひいては図示しない連結部材を介して支持台座２４を主軸台１５に近づけるように移動させる。これにより、ブランク材５０Ｂから見ればダイスセット３０，４０が均等に近づき、ダイスセット３０，４０の間にブランク材５０Ｂが挟み込まれる。これにより、ブランク材５０Ｂへの転造が開始する。ダイスセット３０，４０とブランク材５０Ｂとは、同期して回転し、ダイスセット３０，４０の外周面形状により、ブランク材５０Ｂの外周面は徐々に塑性変形する。詳しくは、このとき、ブランク材５０Ｂの歯形成面５０Ｄにはセレーションダイス３１，４１のセレーション溝部３２，４２を含む凹凸形状が当たり、これと同時にブランク材５０Ｂの逃げ部形成面５０Ｆにはレリービングダイス３５，４５のレリービング溝部３６，４６を含む凹凸形状が当たる。そして、ダイスセット３０，４０が、ブランク材５０Ｂの仕上げ径に到達したときに、それぞれ数回程度回転すると、その後、主軸台１６を主軸台１５から遠ざけるように移動させ、ダイスセット３０，４０の回転を停止させる。これにより、ブランク材５０Ｂの転造が完了して転造品５０が出来上がる。そして、転造品５０は支持装置２３から取り出される。
以上で、転造処理の１サイクルが完了する。この転造処理は、繰り返し実行されてもよい。この転造処理を繰り返し実行する際には、ダイスセット３０，４０の回転を停止させなくてもよい。
まず、ブランク材５０Ｂがセンタ２３１，２３２の間に支持されるようにセットされる。次に、主軸１３，１４は、指令に基づき、ダイスセット３０，４０を図２の左回りに回転させる。このとき、ダイスセット３０，４０の回転速度及び回転位相は制御部３により制御されている。そして、サーボモータ２１は、ボールネジ２２を回転させて、主軸台１６、ひいては図示しない連結部材を介して支持台座２４を主軸台１５に近づけるように移動させる。これにより、ブランク材５０Ｂから見ればダイスセット３０，４０が均等に近づき、ダイスセット３０，４０の間にブランク材５０Ｂが挟み込まれる。これにより、ブランク材５０Ｂへの転造が開始する。ダイスセット３０，４０とブランク材５０Ｂとは、同期して回転し、ダイスセット３０，４０の外周面形状により、ブランク材５０Ｂの外周面は徐々に塑性変形する。詳しくは、このとき、ブランク材５０Ｂの歯形成面５０Ｄにはセレーションダイス３１，４１のセレーション溝部３２，４２を含む凹凸形状が当たり、これと同時にブランク材５０Ｂの逃げ部形成面５０Ｆにはレリービングダイス３５，４５のレリービング溝部３６，４６を含む凹凸形状が当たる。そして、ダイスセット３０，４０が、ブランク材５０Ｂの仕上げ径に到達したときに、それぞれ数回程度回転すると、その後、主軸台１６を主軸台１５から遠ざけるように移動させ、ダイスセット３０，４０の回転を停止させる。これにより、ブランク材５０Ｂの転造が完了して転造品５０が出来上がる。そして、転造品５０は支持装置２３から取り出される。
以上で、転造処理の１サイクルが完了する。この転造処理は、繰り返し実行されてもよい。この転造処理を繰り返し実行する際には、ダイスセット３０，４０の回転を停止させなくてもよい。
【0026】
上記の転造により、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、ブランク材５０Ｂの歯形成面５０Ｄには複数の歯５２が形成され、逃げ部形成面５０Ｆには各歯５２の端部に位置する複数の逃げ部５３が形成される。
各歯５２の歯すじ方向Ｌは、それぞれ、転造品５０の中心軸Ｇの方向に延びるように形成されている。複数の歯５２は転造品５０の周方向に一定のピッチで配置されている。各歯５２は、歯すじ方向Ｌから見て、三角形の山型をなす。歯５２の頂部は、図７（Ｂ），（Ｄ）の一点鎖線上に延びている。
なお、図７（Ｂ）では、転造品５０の中心軸Ｇから遠い部分に位置する歯５２と逃げ部５３の図示が省略されている。後述する第２実施形態の図１１（Ｂ）も同様に図示が省略されている。
各歯５２の歯すじ方向Ｌは、それぞれ、転造品５０の中心軸Ｇの方向に延びるように形成されている。複数の歯５２は転造品５０の周方向に一定のピッチで配置されている。各歯５２は、歯すじ方向Ｌから見て、三角形の山型をなす。歯５２の頂部は、図７（Ｂ），（Ｄ）の一点鎖線上に延びている。
なお、図７（Ｂ）では、転造品５０の中心軸Ｇから遠い部分に位置する歯５２と逃げ部５３の図示が省略されている。後述する第２実施形態の図１１（Ｂ）も同様に図示が省略されている。
【0027】
複数の逃げ部５３は、それぞれ、複数の歯５２の端部に位置し、他の歯車との歯当たりを歯幅中央部に集中するために歯５２よりも細く狭められた形状をなす。詳しくは、逃げ部５３の歯幅Ｗは、歯すじ方向Ｌにおいて歯５２から遠ざかるにつれて小さくなる形状をなす。また、逃げ部５３の高さ（転造品５０の径方向の長さ）も、歯すじ方向Ｌにおいて歯５２から遠ざかるにつれて低くなる形状をなす。逃げ部５３は、略三角錐形状をなし、転造品５０の径方向外側から見て二等辺三角形状をなし、歯幅Ｗの方向から見て直角三角形状をなす。
【0028】
次に、転造品５０、セレーションダイス３１及びレリービングダイス３５それぞれの諸元の一例について以下の（ａ）～（ｃ）に示す。
（ａ）転造品５０の各歯５２からなるセレーションの諸元
歯形：インボリュート
モジュール：０．５
歯数：４２
圧力角：４５°
ピッチ円径：φ２１．０ｍｍ
（ｂ）セレーションダイス３１の諸元
歯形：インボリュート
モジュール：０．５
歯数：３１８
圧力角：４５°
ピッチ円径：φ１５８．８８４ｍｍ
（ｃ）レリービングダイス３５の諸元
歯数：３１８
なお、上記各諸元は、一例であり、これら諸元に限定されない。
（ａ）転造品５０の各歯５２からなるセレーションの諸元
歯形：インボリュート
モジュール：０．５
歯数：４２
圧力角：４５°
ピッチ円径：φ２１．０ｍｍ
（ｂ）セレーションダイス３１の諸元
歯形：インボリュート
モジュール：０．５
歯数：３１８
圧力角：４５°
ピッチ円径：φ１５８．８８４ｍｍ
（ｃ）レリービングダイス３５の諸元
歯数：３１８
なお、上記各諸元は、一例であり、これら諸元に限定されない。
【0029】
（効果）
以上、説明した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ダイスセット３０は、(i)歯すじ方向Ｌに延びる複数の歯５２を転造対象品（ブランク材５０Ｂ）に形成するための複数のセレーション溝部３２を有するセレーションダイス３１と、(ii)ブランク材５０Ｂに形成される歯５２の端部から歯すじ方向Ｌに当該歯５２から離れるにつれて歯幅Ｗが小さくなる逃げ部５３を形成するための複数の逃げ形成溝部の一例であるレリービング溝部３６を有し、ブランク材５０Ｂに歯５２と同時に逃げ部５３が形成可能となるようにセレーションダイス３１と組み合わされる逃げ形成ダイスの一例であるレリービングダイス３５と、を備える。
この構成によれば、歯５２と逃げ部５３を同一の工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
以上、説明した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ダイスセット３０は、(i)歯すじ方向Ｌに延びる複数の歯５２を転造対象品（ブランク材５０Ｂ）に形成するための複数のセレーション溝部３２を有するセレーションダイス３１と、(ii)ブランク材５０Ｂに形成される歯５２の端部から歯すじ方向Ｌに当該歯５２から離れるにつれて歯幅Ｗが小さくなる逃げ部５３を形成するための複数の逃げ形成溝部の一例であるレリービング溝部３６を有し、ブランク材５０Ｂに歯５２と同時に逃げ部５３が形成可能となるようにセレーションダイス３１と組み合わされる逃げ形成ダイスの一例であるレリービングダイス３５と、を備える。
この構成によれば、歯５２と逃げ部５３を同一の工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
【0030】
（２）レリービング溝部３６は、ダイスセット３０の回転軸Ｋの方向においてセレーションダイス３１から遠ざかるほど溝幅Ｍが小さく、かつ、レリービング溝部３６の深さが深くなるにつれて溝幅Ｍが小さくなる形状で形成されている。
この構成によれば、レリービングダイス３５にレリービング溝部３６を形成するだけで、簡単に逃げ部５３を形成可能となる。
この構成によれば、レリービングダイス３５にレリービング溝部３６を形成するだけで、簡単に逃げ部５３を形成可能となる。
【0031】
（３）上記逃げ形成ダイスは、レリービングダイス３５である。レリービングダイス３５は、上記複数の逃げ形成溝部である複数のレリービング溝部３６を有する。
この構成によれば、レリービングダイス３５により、歯当たりを歯幅中央部に集中するレリービング加工を行うことができる。
この構成によれば、レリービングダイス３５により、歯当たりを歯幅中央部に集中するレリービング加工を行うことができる。
【0032】
（４）転造盤１は、複数設けられたダイスセット３０，４０と、複数のダイスセット３０，４０の間にブランク材５０Ｂを支持する支持部の一例である支持装置２３と、歯５２と逃げ部５３が同時に形成されるようにブランク材５０Ｂを転造するために、複数のダイスセット３０，４０を回転させつつ、複数のダイスセット３０，４０がブランク材５０Ｂに当たるように複数のダイスセット３０，４０をブランク材５０Ｂに対して相対移動させる転造動作機構の一例であるサーボモータ１７，１８，２１、主軸１３，１４、ボールネジ２２、主軸台１６及び連結部材と、を備える。
この構成によれば、ブランク材５０Ｂに歯５２と逃げ部５３を同一の工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
この構成によれば、ブランク材５０Ｂに歯５２と逃げ部５３を同一の工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
【0033】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るダイス及び転造盤について図面を参照して説明する。本実施形態では、セレーションダイスの両側にレリービングダイスが設けられている点が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
本発明の第２実施形態に係るダイス及び転造盤について図面を参照して説明する。本実施形態では、セレーションダイスの両側にレリービングダイスが設けられている点が第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【0034】
図９（Ａ），（Ｂ）と図１０に示すように、転造盤に装着されるダイスセット１３０は、セレーションダイス１３１と、セレーションダイス１３１を両側から挟み込むように位置する２つのレリービングダイス１３５，２３５と、を備える。セレーションダイス１３１と２つのレリービングダイス１３５，２３５は、一体的に組み合わされている。レリービングダイス１３５，２３５は、それぞれ、上記第１実施形態のレリービングダイス３５と同様に、複数のレリービング溝部１３６，２３６を有する。円板状をなすセレーションダイス１３１は、上記第１実施形態のセレーションダイス３１と同様に、複数のセレーション溝部１３２を有する。各レリービング溝部１３６，２３６は、各セレーション溝部１３２に対向するように位置し、セレーションダイス１３１の回転軸Ｋの方向の中心を通過するＸＹ平面を対称面として面対称に形成されている。図１０に示すように、各セレーション溝部１３２の回転軸Ｋの方向の両端に、それぞれ、レリービング溝部１３６，２３６が位置する。
ダイスセット１４０は、ダイスセット１３０と同様に構成されている。
ダイスセット１４０は、ダイスセット１３０と同様に構成されている。
【0035】
上記第１実施形態と同様に、ダイスセット１３０，１４０によりブランク材１５０Ｂが転造されることで転造品１５０が出来上がる。
図１１（Ａ）に示すように、ブランク材１５０Ｂは、転造面１５０Ｃを有する。転造面１５０Ｃは、ブランク材１５０Ｂの中心軸Ｇの方向に延びる歯形成面１５０Ｄと、２つの逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆと、を備える。２つの逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆは、歯形成面１５０Ｄの両端側に位置し、傾斜面として形成されている。
図１１（Ａ）に示すように、ブランク材１５０Ｂは、転造面１５０Ｃを有する。転造面１５０Ｃは、ブランク材１５０Ｂの中心軸Ｇの方向に延びる歯形成面１５０Ｄと、２つの逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆと、を備える。２つの逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆは、歯形成面１５０Ｄの両端側に位置し、傾斜面として形成されている。
【0036】
図１１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、転造品１５０の歯形成面１５０Ｄには、上記第１実施形態の複数の歯５２と同様に、複数の歯１５２が形成されている。
逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆには、歯すじ方向Ｌの各歯１５２の端部に複数の逃げ部１５３，２５３が形成されている。逃げ部１５３，２５３は、上記第１実施形態の複数の逃げ部５３と同様の形状をなす。逃げ部１５３，２５３は、歯形成面１５０Ｄの中心軸Ｇの方向の中心を通過し、かつ中心軸Ｇに直交する平面を対称面として面対称な形状をなす。
逃げ部形成面１５０Ｆ，２５０Ｆには、歯すじ方向Ｌの各歯１５２の端部に複数の逃げ部１５３，２５３が形成されている。逃げ部１５３，２５３は、上記第１実施形態の複数の逃げ部５３と同様の形状をなす。逃げ部１５３，２５３は、歯形成面１５０Ｄの中心軸Ｇの方向の中心を通過し、かつ中心軸Ｇに直交する平面を対称面として面対称な形状をなす。
【0037】
（効果）
以上、説明した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）２つのレリービングダイス１３５，２３５は、ダイスセット１３０の回転軸Ｋの方向におけるセレーションダイス１３１の両側に設けられ、複数のレリービング溝部１３６，２３６によりブランク材１５０Ｂの歯１５２の両端側に逃げ部１５３，２５３を形成する。
この構成によれば、ブランク材１５０Ｂに複数の歯１５２と各歯１５２の両側の２つの逃げ部１５３，２５３とを１回の加工工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
以上、説明した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）２つのレリービングダイス１３５，２３５は、ダイスセット１３０の回転軸Ｋの方向におけるセレーションダイス１３１の両側に設けられ、複数のレリービング溝部１３６，２３６によりブランク材１５０Ｂの歯１５２の両端側に逃げ部１５３，２５３を形成する。
この構成によれば、ブランク材１５０Ｂに複数の歯１５２と各歯１５２の両側の２つの逃げ部１５３，２５３とを１回の加工工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
【0038】
（２）転造盤は、複数設けられたダイスセット１３０，１４０と、複数のダイスセット１３０，１４０の間にブランク材１５０Ｂを支持する支持部の一例である支持装置２３と、歯１５２と逃げ部１５３，２５３が同時に形成されるようにブランク材１５０Ｂを転造するために、複数のダイスセット１３０，１４０を回転させつつ、複数のダイスセット１３０，１４０がブランク材１５０Ｂに当たるように複数のダイスセット１３０，１４０をブランク材１５０Ｂに対して相対移動させる転造動作機構の一例であるサーボモータ１７，１８，２１等と、を備える。
この構成によれば、転造盤において、ブランク材１５０Ｂに複数の歯１５２と各歯１５２の両側の２つの逃げ部１５３，２５３とを１回の加工工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
この構成によれば、転造盤において、ブランク材１５０Ｂに複数の歯１５２と各歯１５２の両側の２つの逃げ部１５３，２５３とを１回の加工工程にて形成することができる。これにより、加工工程を集約することができ、ひいては加工時間の短縮を図ることができる。
【0039】
（変形例）
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
【0040】
上記各実施形態において、レリービングダイス３５，４５，１３５，２３５は、歯当たりを歯幅中央部に集中するレリービング加工を行う目的で逃げ部５３，１５３，２５３を形成していたが、レリービング加工としてではなく、複数の歯５２，１５２の間への他の歯の挿入を容易とするための面取りとして逃げ部５３，１５３，２５３を形成してもよい。
【0041】
上記各実施形態においては、一対のダイスセット３０，４０，１３０，１４０のうち一方のダイスセット４０，１４０のみを移動可能な構成であったが、これに限らず、一対のダイスセット３０，４０，１３０，１４０の両方が支持装置２３に対して移動可能に構成されてもよい。この場合、支持台座２４は、ベッドＳに対して移動不能に構成され、転造の際には一対のダイスセット３０，４０，１３０，１４０の両方が均等に移動してブランク材５０Ｂ，１５０Ｂに接触する。
【0042】
上記各実施形態において、ダイスセット３０，４０，１３０，１４０の回転方向は任意であり、正転、逆転させることもできる。
【0043】
上記各実施形態では、２つ（一対）のダイスセット３０，４０，１３０，１４０を用いて転造を行うようにした。しかし、ダイスの数は２つに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。
【0044】
上記各実施形態に係る転造盤は、ＮＣ転造盤に限られるものではなく、油圧式転造盤等の他の方式の転造盤であってもよい。
上記各実施形態に係るダイスセット３０，４０，１３０，１４０は、丸ダイスに限らず、平ダイスであってもよい。
上記各実施形態に係るダイスセット３０，４０，１３０，１４０は、丸ダイスに限らず、平ダイスであってもよい。
【0045】
レリービングダイス３５，４５，１３５，２３５の形状、例えば、レリービング溝部３６，４６，１３６，２３６の形状は、上記各実施形態に限らず、適宜変更可能である。例えば、レリービング溝部は、セレーション溝部３２，４２，１３２から離れるにつれて溝幅が小さくなる台形柱状の溝穴を有していてもよい。
上記各実施形態において、セレーション溝部３２，４２，１３２は、ダイスセット３０，４０，１３０，１４０の回転軸Ｋ，Ｊの方向に延びていたが、回転軸Ｋ，Ｊに対して傾斜していてもよい。これにより、転造品５０，１５０の歯５２，１５２が延びる歯すじ方向Ｌは、転造品５０，１５０の中心軸Ｇに対して傾斜して形成される。
上記各実施形態においては、キー溝３０ｋ，４０ｋの位置に対する各セレーション溝部３２，４２及び各リービング溝部３６，４６の位相は関連付けられていなかったが、関連付けられてもよい。これにより、各ダイス３１，４１，１３１，３５，４５，１３５，２３５のうち何れか一つのダイスを摩耗や欠損により交換しても、交換した新しいダイスの位相を交換していないダイスの位相と合わせることができる。
上記各実施形態において、セレーション溝部３２，４２，１３２は、ダイスセット３０，４０，１３０，１４０の回転軸Ｋ，Ｊの方向に延びていたが、回転軸Ｋ，Ｊに対して傾斜していてもよい。これにより、転造品５０，１５０の歯５２，１５２が延びる歯すじ方向Ｌは、転造品５０，１５０の中心軸Ｇに対して傾斜して形成される。
上記各実施形態においては、キー溝３０ｋ，４０ｋの位置に対する各セレーション溝部３２，４２及び各リービング溝部３６，４６の位相は関連付けられていなかったが、関連付けられてもよい。これにより、各ダイス３１，４１，１３１，３５，４５，１３５，２３５のうち何れか一つのダイスを摩耗や欠損により交換しても、交換した新しいダイスの位相を交換していないダイスの位相と合わせることができる。
【符号の説明】
【0046】
１ 転造盤
３ 制御部
１３，１４ 主軸
１３ａ～１３ｅ，１４ａ～１４ｅ カラー
１５，１６ 主軸台
１７，１８，２１ サーボモータ
２０ 台本体
２２ ボールネジ
２３ 支持装置
２４ 支持台座
２５ａ，２５ｂ ガイド
３０，４０，１３０，１４０ ダイスセット
３０ｈ，４０ｈ 中央孔
３０ｋ，４０ｋ キー溝
３１，４１，１３１ セレーションダイス
３５，４５，１３５，２３５ レリービングダイス
３５ｃ 角部
３２，４２，１３２ セレーション溝部
３６，４６，１３６，２３６ レリービング溝部
３６ａ，３６ｂ 頂点
３６ｃ 谷底線
５０，１５０ 転造品
５０Ｂ，１５０Ｂ ブランク材
５０Ｃ，１５０Ｃ 転造面
５０Ｄ，１５０Ｄ 歯形成面
５０Ｆ，１５０Ｆ，２５０Ｆ 逃げ部形成面
５２，１５２ 歯
５３，１５３，２５３ 逃げ部
２３１，２３２ センタ
Ｅ 周方向
Ｇ 中心軸
Ｋ，Ｊ 回転軸
Ｌ 歯すじ方向
Ｍ 溝幅
Ｓ ベッド
Ｗ 歯幅
３ 制御部
１３，１４ 主軸
１３ａ～１３ｅ，１４ａ～１４ｅ カラー
１５，１６ 主軸台
１７，１８，２１ サーボモータ
２０ 台本体
２２ ボールネジ
２３ 支持装置
２４ 支持台座
２５ａ，２５ｂ ガイド
３０，４０，１３０，１４０ ダイスセット
３０ｈ，４０ｈ 中央孔
３０ｋ，４０ｋ キー溝
３１，４１，１３１ セレーションダイス
３５，４５，１３５，２３５ レリービングダイス
３５ｃ 角部
３２，４２，１３２ セレーション溝部
３６，４６，１３６，２３６ レリービング溝部
３６ａ，３６ｂ 頂点
３６ｃ 谷底線
５０，１５０ 転造品
５０Ｂ，１５０Ｂ ブランク材
５０Ｃ，１５０Ｃ 転造面
５０Ｄ，１５０Ｄ 歯形成面
５０Ｆ，１５０Ｆ，２５０Ｆ 逃げ部形成面
５２，１５２ 歯
５３，１５３，２５３ 逃げ部
２３１，２３２ センタ
Ｅ 周方向
Ｇ 中心軸
Ｋ，Ｊ 回転軸
Ｌ 歯すじ方向
Ｍ 溝幅
Ｓ ベッド
Ｗ 歯幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
