特許 7472633 被加工物の支持装置

(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】

(24)【登録日】2024-04-15

(45)【発行日】2024-04-23

(54)【発明の名称】被加工物の支持装置

(51)【国際特許分類】

   B21H 9/00 20060101AFI20240416BHJP

   B21H 3/04 20060101ALN20240416BHJP

【ＦＩ】

B21H9/00 D

B21H3/04 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020079678

(22)【出願日】2020-04-28

(65)【公開番号】P2020189335

(43)【公開日】2020-11-26

【審査請求日】2023-02-21

(31)【優先権主張番号】P 2019092098

(32)【優先日】2019-05-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000811

【氏名又は名称】弁理士法人貴和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 猛志

【審査官】石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－１７１６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０３０５７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５６－０９４２０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－１６４０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表昭６１－５０１３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５１－０４３９８２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】英国特許出願公開第０２０４９５０４（ＧＢ，Ａ）

【文献】米国特許第０２０１６８４３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０８－３１８３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｈ ９／００

Ｂ２１Ｈ ３／０４

Ｂ２３Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に、第１のテーパ面を有する凹部を含む、少なくとも１個の支持治具を備え、
被加工物の外周面と軸方向端面との接続部を、前記第１のテーパ面に押し付けることにより、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持する、被加工物の支持装置であって、
前記少なくとも１個の支持治具は、前記凹部の底部に開口する通孔をさらに含み、
前記第１のテーパ面のうち、少なくとも前記接続部と接触する部分の算術平均表面粗さが、０．０２５μｍ以下である、被加工物の支持装置。

【請求項2】

前記第１のテーパ面のうち、少なくとも前記接続部と接触する部分に、鏡面仕上げが施されている、請求項１に記載の被加工物の支持装置。

【請求項3】

内周面に、第１のテーパ面を有する凹部を含む、少なくとも１個の支持治具を備え、
被加工物の外周面と軸方向端面との接続部を、前記第１のテーパ面に押し付けることにより、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持する、被加工物の支持装置であって、
前記少なくとも１個の支持治具は、前記凹部の底部に開口する通孔をさらに含み、
前記少なくとも１個の支持治具に対する軸方向の相対変位を可能に支持され、軸方向に貫通する貫通孔と、該貫通孔の内周面の少なくとも一部に形成され、かつ、前記第１のテーパ面と同じ方向に傾斜した第２のテーパ面とを有する補助治具をさらに備える、被加工物の支持装置。

【請求項4】

前記補助治具が、一方の端部が、前記貫通孔の内周面に開口し、かつ、他方の端部が、前記補助治具の外周面または軸方向側面に開口する補助通孔を有する、
請求項３に記載の被加工物の支持装置。

【請求項5】

内周面に、第１のテーパ面を有する凹部を含む、少なくとも１個の支持治具を備え、
被加工物の外周面と軸方向端面との接続部を、前記第１のテーパ面に押し付けることにより、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持する、被加工物の支持装置であって、
前記少なくとも１個の支持治具は、前記凹部の底部に開口する通孔をさらに含み、
前記被加工物の変位を測定する変位計をさらに備え、
前記変位計の測定子が、前記通孔に挿入されている、被加工物の支持装置。

【請求項6】

前記少なくとも１個の支持治具のうち、少なくとも前記凹部を含む部分が、ハイス鋼、超硬合金またはダイヤモンドにより構成されている、請求項１～５のいずれかに記載の被加工物の支持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物の外周面に備えられた被加工部に、転造加工などを施して雄ねじ部などの雄側係合部を形成する際に、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持する、被加工物の支持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械やステアリングホイールの位置調節装置などでは、電動モータなどの駆動源の回転運動を、送りねじ機構により直線運動に変換する。送りねじ機構としては、滑りねじ式のものとボールねじ式のものとがある。

【0003】

滑りねじ式の送りねじ機構は、外周面に、断面三角形または断面台形の雄ねじ溝をらせん状に形成してなる雄ねじ部を有するねじ軸と、内周面に、断面三角形または断面台形の雌ねじ溝をらせん状に形成してなる雌ねじ部を有するナットと備え、前記雄ねじ溝と前記雌ねじ溝とを螺合することにより構成される。

【0004】

ボールねじ式の送りねじ機構は、外周面に、断面円弧形の雄ねじ溝をらせん状に形成してなる雄ねじ部を有するねじ軸と、内周面に、断面円弧形の雌ねじ溝をらせん状に形成してなる雌ねじ部を有するナットと、前記雄ねじ溝と前記雌ねじ溝との間に転動自在に配置された複数個のボールとを備える。

【0005】

滑りねじ式にしろ、ボールねじ式にしろ、送りねじ機構を構成するねじ軸の雄ねじ部は、例えば、転造加工により形成することができる。特開平８－３１８３４０号公報（特許文献１）には、金属製で円柱状の被加工物（ワーク材）の外周面に、雄ねじ部を転造加工により形成するための転造盤が記載されている。この転造盤は、被加工物の軸方向両端部を、円すい状の先端部を有する治具（センタ）により回転自在に支持した状態で、前記被加工物を、１対の丸ダイス同士の間に挟み、該１対の丸ダイスを回転させながら押圧することにより、前記被加工物の外周面に雄ねじ部を転造する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平８－３１８３４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特開平８－３１８３４０号公報に記載の転造盤を使用して被加工物の外周面に雄ねじ部を転造する際には、前記被加工物の軸方向両端面に、円すい凹面状の凹孔を形成し、該凹孔の内周面に、治具に備えられた円すい状の先端部を突き当てることにより、前記被加工物の径方向に関する位置決めを図る（前記転造盤に対する前記被加工物の芯出しを行う）必要がある。

【0008】

ところで、送りねじ機構を、ねじ軸の軸方向端面により他の部材を押す構造に組み込んだり、ねじ軸の軸方向端面に、製品を識別するための情報などを刻印したりする場合には、ねじ軸の軸方向端面は、凹孔が存在しない平坦面または曲面であることが好ましい。そこで、円柱状の被加工物の軸方向両端面に形成された凹孔の内周面に治具の先端部を突き当てることにより、前記被加工物の径方向に関する位置決めを図った状態で、前記被加工物の外周面に雄ねじ部を転造した後で、該被加工物の軸方向端部を切断して除去する方法が考えられる。

【0009】

しかしながら、前記被加工物の軸方向端部を切断して除去する際に、雄ねじ部を把持することにより、前記被加工物を支持した状態で、該被加工物の軸方向端部を切断すると、前記雄ねじ部に変形が生じて、該雄ねじ部の精度が低下してしまう可能性がある。すなわち、ねじ軸の雄ねじ部を把持することにより、該雄ねじ部のねじ山が凹むように変形する（打痕が形成される）と、その分、ねじ溝の内面が膨らむ（盛り上がる）ように変形する。例えば、このような変形が生じたねじ軸を使用して、ボールねじ式の送りねじ機構を構成すると、ボールが、ねじ溝のうち、膨らんだ部分に乗り上げてしまい、ボールの移動をスムーズに行えなくなる可能性がある。

【0010】

本発明は、上述のような事情に鑑みて、被加工物の外周面に備えられた被加工部に雄側係合部を形成する加工を行う際に、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持する被加工物の支持装置に関して、前記被加工物の軸方向端面に、該被加工物の径方向に関する位置決めを図るための凹孔を精度よく形成する必要がなく、かつ、完成状態において、前記雄側係合部の形状精度を良好に確保することができる構造を実現することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の被加工物の支持装置は、
内周面に、第１のテーパ面を有する凹部を含む、少なくとも１個の支持治具を備え、
被加工物の外周面と軸方向端面との接続部を、前記第１のテーパ面に押し付けることにより、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部（円柱状の被加工物のうち、軸方向両側の端部、または、該軸方向両側の端部のうちのいずれか一方の端部）を支持する。

【0012】

本発明の被加工物の支持装置を用い、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持した状態で、前記被加工物の外周面に備えられた被加工部に転造ダイスを押し付けたり、前記被加工部を切削したりすることにより、雄ねじ部や雄スプライン部などの雄側係合部を形成する加工を行うことができる。

【0013】

特に本発明の被加工物の支持装置では、前記少なくとも１個の支持治具は、前記凹部の底部に開口する（通じる）通孔をさらに含む。

【0014】

前記第１のテーパ面のうち、少なくとも前記接続部と接触する部分の算術平均表面粗さが、０．０２５μｍ以下であることが好ましい。具体的には、例えば、前記第１のテーパ面のうち、少なくとも前記接続部と接触する部分に、鏡面仕上げを施すことができる。

【0015】

前記支持治具のうち、少なくとも前記凹部を含む部分は、ハイス鋼、超硬合金またはダイヤモンドにより構成されることができる。

【0016】

本発明の被加工物の支持装置は、前記支持治具に対する軸方向の相対変位を可能に支持され、軸方向に貫通し、かつ、前記被加工物を挿通するための貫通孔と、該貫通孔の内周面の少なくとも一部に形成され、かつ、前記第１のテーパ面と同じ方向に傾斜し、前記被加工物の軸方向中間部に形成された面取り部を押し付けるための第２のテーパ面とを有する補助治具をさらに備えることができる。なお、前記第２のテーパ面の算術平均表面粗さは、０．０２５μｍ以下であることが好ましい。

【0017】

前記補助治具は、一方の端部が、前記貫通孔の内周面に開口し、かつ、他方の端部が、前記補助治具の外周面または軸方向側面に開口する補助通孔を有することができる。

【0018】

本発明の被加工物の支持装置は、前記被加工物の変位を測定する変位計をさらに備えることができる。この場合、前記変位計の測定子が、前記通孔に挿入される。

【発明の効果】

【0019】

本発明の被加工物の支持装置を用いることで、被加工物の外周面に備えられた被加工部に雄側係合部を形成する加工を行う際に、前記被加工物を径方向に位置決めした状態で、前記被加工物のうちの少なくとも軸方向端部を支持できる。さらに、本発明の被加工物の支持装置を用いれば、前記被加工物の軸方向端面に、該被加工物の径方向に関する位置決めを図るための凹孔を精度よく形成する必要がなく、かつ、完成状態において、前記雄側係合部の形状精度を良好に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、本発明の実施の形態の第１例に係る被加工物の支持装置により、被加工物を支持する様子を示す部分切断側面図である。

【図2】図２は、図１の左側部分の拡大図である。

【図3】図３（Ａ）は、被加工物を取り出して示す、図１のＡ部拡大図であり、図３（Ｂ）は、被加工物を取り出して示す、図１のＢ部拡大図である。

【図4】図４（Ａ）～図４（Ｅ）は、本発明の実施の形態の第１例に係る被加工物の支持装置を用いて、被加工物の被加工部に転造加工を施す様子を示す略側面図である。

【図5】図５は、図４（Ｃ）のＣ－Ｃ断面図である。

【図6】図６は、完成後の雄軸を示す側面図である。

【図7】図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、転造加工により雄ねじ部を形成する方法の別例を示す断面図である。

【図8】図８（Ａ）～図８（Ｃ）は、被加工物の別の３例を示す、図３（Ａ）に相当する図である。

【図9】図９は、本発明の実施の形態の第２例に係る被加工物の支持装置により、被加工物を支持する様子を示す部分切断側面図である。

【図10】図１０は、図９のＤ部拡大図である。

【図11】図１１は、本発明の実施の形態の第３例に係る被加工物の支持装置により、被加工物を支持する様子を示す部分切断側面図である。

【図12】図１２は、本発明の実施の形態の第４例に係る被加工物の支持装置を示す、図２の右側部分の拡大図に相当する図である。

【図13】図１３は、本発明の実施の形態の第５例に係る被加工物の支持装置を示す、図２の右側部分の拡大図に相当する図である。

【図14】図１４は、本発明の実施の形態の第６例に係る被加工物の支持装置を示す、図２の右側部分の拡大図に相当する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図６を用いて説明する。本例の支持装置１は、軸方向に関して互いに対向する先端面に開口する凹部２をそれぞれ有する１対の支持治具３を備える。すなわち、軸方向片側（図１の左側）の支持治具３は、軸方向他側（図１の右側）の端面に開口する凹部２を有し、かつ、軸方向他側の支持治具３は、軸方向片側の端面に開口する凹部２を有する。なお、１対の支持治具３は、軸方向に関して互いに対称な形状を有する。

【0022】

凹部２のそれぞれは、内周面に、第１のテーパ面４を備える。１対の支持治具３のそれぞれの凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４は、互いに近づく方向に向かう（底部から開口部に向かう）ほど内径が大きくなる方向に傾斜している。すなわち、軸方向片側の支持治具３の凹部２は、軸方向他側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した第１のテーパ面４を備え、かつ、軸方向他側の支持治具３の凹部２は、軸方向片側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した第１のテーパ面４を備える。第１のテーパ面４の中心軸に対する母線のなす角度θは、２０度以上６０度以下であることが好ましく、図示の例では、約３０度である。

【0023】

第１のテーパ面４のそれぞれは、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．０２５μｍ以下、好ましくは０．０１３μｍ以下の表面粗さを有する。このために、本例では、第１のテーパ面４に、鏡面仕上げが施されている。

【0024】

１対の支持治具３のそれぞれは、凹部２の底部と、支持治具３の外面（のうち、第１のテーパ面４以外の部分）とに開口する通孔５をさらに有する。本例では、通孔５は、支持治具３の基端面（凹部２が開口する先端面とは軸方向に関して反対側に存在する端面）と、凹部２の底部とを軸方向に貫通（連通）するように形成されている。すなわち、軸方向片側の支持治具３は、軸方向片側面と凹部２の底部とを軸方向に貫通する通孔５をさらに有し、かつ、軸方向他側の支持治具３は、軸方向他側面と凹部２の底部とを軸方向に貫通する通孔５をさらに有する。本例では、通孔５のうち、支持治具３の基端面に形成された上流側開口部には、切換弁２８を介して、冷却油供給装置２５、コンプレッサ２６および潤滑油供給装置２７が接続されている。これにより、第１のテーパ面４に潤滑油や冷却油などを供給したり、圧縮空気（エア）を吹き付けたりすることが可能となっている。

【0025】

本例では、１対の支持治具３のそれぞれは、台金６と治具本体７とを結合固定してなる。

【0026】

台金６は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４４０やＳＣＭ４１５など）や軸受鋼（ＳＵＪ２など）などの鉄系金属により構成される。台金６は、先端面に開口し、かつ、円筒状の内周面を有する嵌合凹部８を備える。すなわち、軸方向片側の支持治具３を構成する台金６は、軸方向他側面に開口する嵌合凹部８を備え、かつ、軸方向他側の支持治具３を構成する台金６は、軸方向片側面に開口する嵌合凹部８を備える。

【0027】

台金６は、基端面と嵌合凹部８の底面中央部とに開口する上流側通孔９をさらに備える。すなわち、軸方向片側の支持治具３を構成する台金６は、軸方向片側面と嵌合凹部８の底面（軸方向他側を向いた面）中央部とに開口する上流側通孔９をさらに備え、かつ、軸方向他側の支持治具３を構成する台金６は、軸方向他側面と嵌合凹部８の底面（軸方向片側を向いた面）中央部とに開口する上流側通孔９をさらに備える。

【0028】

また、台金６は、外周面と嵌合凹部８の底部（嵌合凹部８の内周面のうち、底面に近い部分）とに開口する通気孔１０をさらに備える。

【0029】

治具本体７は、十分な強度および硬度を有する材料により構成される。具体的には、例えば、治具本体７は、ハイス鋼や超硬合金などの耐久性に優れる金属材料や、ダイヤモンドなどの放熱性に優れる材料により構成される。治具本体７は、円筒面状の外周面と、先端面に開口する凹部２とを備える。

【0030】

治具本体７は、基端面と凹部２の底部とに開口する下流側通孔１１をさらに備える。すなわち、軸方向片側の支持治具３を構成する治具本体７は、軸方向片側面と凹部２の底部とに開口する下流側通孔１１をさらに備え、かつ、軸方向他側の支持治具３を構成する治具本体７は、軸方向他側面と凹部２の底部とに開口する下流側通孔１１をさらに備える。

【0031】

本例の支持治具３のそれぞれは、台金６の嵌合凹部８の内周面に、治具本体７の外周面を径方向に関するがたつきなく内嵌した後、ろう付けなどにより固定してなる。なお、本例では、台金６に、外周面と嵌合凹部８の底部とに開口する通気孔１０を形成しているため、台金６の嵌合凹部８の内周面に、治具本体７の外周面を挿入（例えば圧入）する際に、嵌合凹部８の内周面および底面と、治具本体７の基端面とにより囲まれた空間の内圧が過度に高くなることを防止できる。

【0032】

本例では、台金６の嵌合凹部８の内周面と治具本体７の外周面との嵌合部を、円筒面同士を嵌合してなる円形嵌合部により構成しているが、台金６の嵌合凹部８と治具本体７との嵌合部は、非円筒面同士を嵌合してなる非円形嵌合部により構成することもできる。あるいは、支持治具３のそれぞれを、治具本体７のみにより構成する（台金６を省略する）こともできる。

【0033】

上述のような本例の支持装置１は、例えば、図１および図４（Ａ）に示すような、被加工物である軸部材１２の被加工部１３に転造加工を施して、この被加工部１３を雄ねじ部１４に加工することにより、図６に示すような、雄軸１５を造る際に、軸部材１２を径方向に位置決めした状態で、この軸部材１２の軸方向端部を支持するために使用する。

【0034】

雄軸１５は、ボールねじ式の送りねじ機構を構成するボールねじ軸であって、図６に示すように、外周面１６と、軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂと、雄側係合部である雄ねじ部１４とを備える。

【0035】

軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂはいずれも、これらの端面１７ａ、１７ｂに開口する凹孔を有していない。本例では、軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂのうち、軸方向片側（図６の左側）の端面１７ａは、部分球面状の単一の凸曲面により構成されており、軸方向他側（図６の右側）の端面１７ｂは、雄軸１５の中心軸に直交する平坦面により構成されている。

【0036】

雄ねじ部１４は、断面円弧形の雄ねじ溝１８を、雄軸１５の外周面１６のうちの軸方向中間部にらせん状に形成してなる。

【0037】

雄軸１５は、内周面に、断面円弧形の雌ねじ溝をらせん状に形成してなる雌ねじ部を有するボールナットと、複数個のボールと組み合わせることにより、ボールねじ式の送りねじ機構を構成する。すなわち、ボールナットを、雄軸１５の雄ねじ部１４の周囲に配置し、かつ、ボールを、雄ねじ溝１８と雌ねじ溝との間に転動自在に配置することにより、送りねじ機構を構成する。

【0038】

雄軸１５は、軸部材１２の被加工部１３に転造加工を施すことにより得られる。軸部材１２は、軸方向中間部に被加工部１３を有する外周面１６と、軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂと、外周面１６の軸方向両側の端縁１９ａ、１９ｂと軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂとの接続部にそれぞれ形成された面取り部２１ａ、２１ｂとを備える。

【0039】

被加工部１３は、外周面１６の軸方向中間部に配置され、かつ、軸方向両側に隣接する部分の外径寸法よりも大きい外径寸法を有する。

【0040】

面取り部２１ａ、２１ｂのそれぞれは、軸方向に関して互いに隣接する面同士の母線の軸部材１２の中心軸Ｏに対する傾斜角度または曲率半径が異なる、３つ以上の面を組み合わせてなる複合面により構成されている。面取り部２１ａ、２１ｂのそれぞれは、該面取り部２１ａ、２１ｂの軸方向中間部に配置され、かつ、軸方向に関して雄ねじ部１４に近づくほど径方向外側に向かう方向に傾斜した被支持面部２２ａ、２２ｂを有する。本例では、被支持面部２２ａ、２２ｂのそれぞれは、直線状の母線形状を有する円すい面である。また、軸方向に関する断面（軸部材１２の中心軸Ｏを含む断面）内において、外周面１６の軸方向端縁１９ａ、１９ｂおよび軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂは、被支持面部２２ａ、２２ｂの母線（母線の延長線を含む）α、βよりも径方向内側に位置している。

【0041】

このために、本例では、面取り部２１ａ、２１ｂのうち、外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａと軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａとの接続部に形成された、軸方向片側の面取り部２１ａは、被支持面部２２ａと、１対の接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２とを備える。

【0042】

被支持面部２２ａは、軸方向片側の面取り部２１ａの軸方向中間部に配置され、かつ、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、直線状の母線形状を有する円すい面である。軸部材１２の中心軸Ｏに対する被支持面部２２ａの母線の傾斜角度φ_ａは、２０度以上６０度以下であることが好ましく、図示の例では、約３０度である。

【0043】

１対の接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２のうち、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａと被支持面部２２ａの軸方向片側の端縁とを接続する、軸方向片側の接続傾斜面部２３ａ１は、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。被支持面部２２ａの軸方向他側の端縁と外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａとを接続する、軸方向他側の接続傾斜面部２３ａ２は、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。なお、接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２のそれぞれの軸方向寸法ｄ_２３ａ１、ｄ_２３ａ２は、面取り部２１ａ全体の軸方向寸法Ｌ_ａの１０％以上３５％以下であることが好ましい。接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２の母線形状の曲率半径は、軸部材１２のうち、接続傾斜面部２３ａ２の軸方向他側に隣接する部分の外径寸法（外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａの外径寸法）の１％以上３０％以下であることが好ましい。

【0044】

また、面取り部２１ａ、２１ｂのうち、外周面１６の軸方向他側の端縁１９ｂと軸方向他側の端面１７ｂの外周縁２０ｂとを接続する、軸方向他側の面取り部２１ｂは、被支持面部２２ｂと、１対の接続傾斜面部２３ｂ１、２３ｂ２とを備える。

【0045】

被支持面部２２ｂは、軸方向他側の面取り部２１ｂの軸方向中間部に配置され、かつ、軸方向片側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、直線状の母線形状を有する円すい面である。軸部材１２の中心軸Ｏに対する被支持面部２２ｂの母線の傾斜角度φ_ｂは、２０度以上６０度以下であることが好ましく、図示の例では、約３０度である。

【0046】

１対の接続傾斜面部２３ｂ１、２３ｂ２のうち、軸方向他側の端面１７ｂの外周縁２０ｂと被支持面部２２ｂの軸方向他側の端縁とを接続する、軸方向他側の接続傾斜面部２３ｂ１は、軸方向片側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。被支持面部２２ｂの軸方向片側の端縁と外周面１６の軸方向他側の端縁１９ｂとを接続する、軸方向片側の接続傾斜面部２３ｂ２は、軸方向片側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。なお、接続傾斜面部２３ｂ１、２３ｂ２のそれぞれの軸方向寸法ｄ_２３ｂ１、ｄ_２３ｂ２は、面取り部２１ｂ全体の軸方向寸法Ｌ_ｂの１０％以上３５％以下であることが好ましい。接続傾斜面部２３ｂ１、２３ｂ２の母線形状の曲率半径は、軸部材１２のうち、接続傾斜面部２３ｂ２の軸方向片側に隣接する部分の外径寸法（外周面１６の軸方向他側の端縁１９ｂの外径寸法）の１％以上３０％以下であることが好ましい。

【0047】

次に、本例の支持装置１を使用して軸部材１２から雄軸１５を製造する方法について、図４および図５を参照しつつ説明する。

【0048】

まず、炭素鋼やクロムモリブデン鋼などの鉄系金属製で、円形の断面形状を有する棒材を所定の長さに切断することにより、円柱状の素材を得る。次いで、前記素材に、切削、研削などの削り加工を施して、図４（Ａ）に示すような、軸部材１２を得る。なお、円柱状の素材を軸部材１２に加工する際には、外周面１６と軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂとの接続部に面取り部２１ａ、２１ｂを形成した後で、次述の図４（Ｂ）～図４（Ｄ）に示すような、雄ねじ部１４を形成するための転造加工の際に、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ａ、２１ｂの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けることにより、軸部材１２の径方向に関する位置決めを図った状態で、外周面１６や端面１７ａ、１７ｂに仕上加工を施すことができる。

【0049】

次に、軸部材１２の被加工部１３に転造加工を施して、雄ねじ部１４を形成することにより、雄軸１５を得る。このために、まず、図４（Ｂ）に示すように、支持装置１を構成する１対の支持治具３のそれぞれに備えられた凹部２により、軸部材１２の軸方向両端部を支持する。具体的には、１対の支持治具３を、軸部材１２に対し軸方向両側から近づけて、１対の支持治具３のそれぞれの凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付ける。本例では、軸部材１２の面取り部２１ａ、２１ｂのうち、被支持面部２２ａ、２２ｂの傾斜角度φ_ａ、φ_ｂを、凹部２の母線の中心軸Ｏに対する傾斜角度θと同じにしている。したがって、凹部２のそれぞれの第１のテーパ面４を、被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けると、軸部材１２は、被支持面部２２ａ、２２ｂを第１のテーパ面４により案内されながら径方向に変位して、軸部材１２の中心軸が、第１のテーパ面４の中心軸に一致する（軸部材１２の径方向に関する位置決めが図られる）。このようにして、支持装置１は、軸部材１２の軸方向両端部を、径方向の位置決めを図った状態で支持する。なお、この状態では、軸部材１２の外周面１６の軸方向両側の端縁１９ａ、１９ｂおよび端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂは、第１のテーパ面４に接触しない。

【0050】

上述のように、支持装置１により、軸部材１２の径方向に関する位置決めを図り、かつ、軸部材１２の軸方向両端部を支持した状態で、１対の丸ダイス２４を回転させながら軸部材１２に対して径方向両側から近づける。丸ダイス２４のそれぞれは、外周面に、らせん状に形成されたねじ切り歯３３（図５にのみ図示）を有する。このため、図４（Ｃ）および図５に示すように、軸部材１２を、１対の丸ダイス２４同士の間で径方向両側から押圧すると、軸部材１２は、被支持面部２２ａ、２２ｂを、第１のテーパ面４に対して摺接させながら回転する。この結果、図４（Ｄ）に示すように、軸部材１２の被加工部１３に、雄ねじ溝１８をらせん状に形成してなる雄ねじ部１４が転造される。その後、図４（Ｅ）に示すように、１対の丸ダイス２４を径方向に退避させ、さらに、１対の支持治具３を軸方向に退避させることにより、雄ねじ部１４を有する雄軸１５を取り出す。このようにして得られた雄軸１５に、必要に応じて洗浄や仕上加工、熱処理などを施して、完成形状に仕上げる。

【0051】

なお、支持装置１から雄軸１５を取り出した後、まず、冷却油供給装置２５から吐出される冷却油を、通孔５を通じて、第１のテーパ面４に供給して、該第１のテーパ面４を冷却する。次いで、コンプレッサ２６から吐出される圧縮空気を、通孔５を通じて、第１のテーパ面４に吹き付けることにより、第１のテーパ面４と被支持面部２２ａ、２２ｂとが摺接することに伴って生じ、かつ、第１のテーパ面４に付着した摩耗粉、および、冷却油を除去する。そして、潤滑油供給装置２７から吐出される潤滑油を、通孔５を通じて、第１のテーパ面４に供給する。これにより、次に加工する軸部材１２の被支持面部２２ａ、２２ｂと第１のテーパ面４との潤滑を行う。

【0052】

ただし、冷却油として、潤滑油と同じものを使用する場合には、冷却油供給装置２５と潤滑油供給装置２７とを１台にまとめることもできる。また、雄ねじ部１４の加工中に、潤滑油供給装置２７から吐出された潤滑油を、通孔５を通じて、第１のテーパ面４と被支持面部２２ａ、２２ｂとの摺接部に供給するようにしても良い。この場合には、通孔５を通じて供給される潤滑油が、軸部材１２の端面１７ａ（または１７ｂ）を押圧する力と、転造に伴って軸部材１２が軸方向に変位しようとする力とをバランスさせて、加工中に軸部材１２が徒に軸方向に変位するのを防止することができる。このため、雄ねじ部１４を精度良く形成することができる。

【0053】

本例では、雄ねじ部１４を転造加工により形成する際に、支持装置１を構成する１対の支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ａ、２１ｂのうちの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けることにより、軸部材１２の径方向に関する位置決めを図っている。すなわち、本例の支持装置１を使用する軸部材１２の製造方法によれば、特開平８－３１８３４０号公報に記載の転造盤を使用して素材の外周面に雄ねじ部を転造する場合のように、前記素材の軸方向両側の端面に、治具に備えられた円すい状の先端部を突き当てるための凹孔を精度よく（素材の外周面に対する同軸性が高い凹孔を）形成する必要がない。したがって、本例の支持装置１を使用する製造方法によれば、前記素材の外周面に前記雄ねじ部を形成した後、該雄ねじ部を把持して前記素材を支持した状態で、前記素材の軸方向端部を切断して除去する必要がない。要するに、本例の支持装置１を使用する製造方法によれば、雄ねじ部１４が変形するのを防止することができて、完成後の雄軸１５において、雄ねじ部１４の形状精度を良好に確保することができる。

【0054】

特に、本例では、支持治具３のそれぞれは、凹部２の底部と、支持治具３の外面とに開口する通孔５を有する。このため、雄軸１５を製造すべく、軸部材１２の被支持面部２２ａ、２２ｂを、凹部２に備えられた第１のテーパ面４に押し付け、凹部２の開口部に、軸部材１２の端面１７ａ、１７ｂにより蓋をした状態でも、凹部２の内側に存在する空間は、通孔５により外部空間と連通している。このため、軸部材１２の被支持面部２２ａ、２２ｂを、凹部２に備えられた第１のテーパ面４に押し付けることに伴い、軸部材１２の端面１７ａ、１７ｂにより蓋をされる空間の内圧が過度に大きくなることを防止できて、支持装置１により軸部材１２を安定して支持することができる。この結果、雄ねじ部１４の加工精度を良好に確保することができる。

【0055】

また、本例では、面取り部２１ａ、２１ｂのうちの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けられる、第１のテーパ面４の表面粗さを、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．０２５μｍ以下、好ましくは０．０１３μｍ以下としている。具体的には、第１のテーパ面４に鏡面仕上げが施されている。このため、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２を、回転する１対の丸ダイス２４同士の間で径方向両側から押圧することにより、軸部材１２が回転することに伴って、被支持面部２２ａ、２２ｂが、第１のテーパ面４に対して摺接することに対する抵抗を小さく抑えられる。したがって、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２が回転することに伴い、第１のテーパ面４と被支持面部２２ａ、２２ｂとが摺接することで生じる摩耗粉を少なく抑えることができる。

【0056】

なお、本例では、軸部材１２の軸方向に関する断面内において、外周面１６の軸方向端縁１９ａ、１９ｂおよび軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂが、被支持面部２２ａ、２２ｂの母線α、βよりも径方向内側に位置している。このため、１対の支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ａ、２１ｂの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けた状態で、軸部材１２の外周面１６の軸方向両側の端縁１９ａ、１９ｂおよび端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂは、第１のテーパ面４に接触しない。したがって、雄ねじ部１４を転造加工する際に、第１のテーパ面４を、面取り部２１ａ、２１ｂの被支持面部２２ａ、２２ｂに強く押し付けることに伴って、軸部材１２が変形したとしても、この変形を、被支持面部２２ａ、２２ｂと軸方向に隣接する接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２内に留めることができる。換言すれば、軸部材１２の変形を、接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２がわずかに径方向外方に膨らむ程度に抑えることができる。要するに、本例の製造方法によれば、バリ状あるいは突起状で、肉厚が薄い余肉が、軸部材１２の外周面１６の軸方向両側の端縁１９ａ、１９ｂから径方向に突出するように形成されたり、軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂから軸方向に突出するように形成されたりするのを防止できる。このため、焼き入れなどの熱処理の際に、軸部材１２に大きなフープ応力が発生するのを防止することができて、完成後の雄軸１５に割れや遅れ破壊などの損傷が発生するのを防止することができる。なお、完成後の雄軸１５における、外周面１６の軸方向端縁１９ａ、１９ｂと軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂとの接続部の形状は、軸部材１２の面取り部２１ａ、２１ｂの形状と必ずしも一致している必要はない。

【0057】

本例では、面取り部２１ａ、２１ｂのそれぞれは、直線状の母線形状を有する円すい面である被支持面部２２ａ、２２ｂの両側に、円弧形の母線形状を有する凸曲面である接続傾斜面部２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２を配置してなる、複合面により構成している。ただし、軸部材の外周面の軸方向両側の端縁と軸方向両側の端面の外周縁との接続部に形成される面取り部の形状は、図示の例に限定されるものではない。

【0058】

具体的には、例えば、図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すような構造を採用することができる。

【0059】

図８（Ａ）に示す例では、面取り部２１ｃは、直線状の母線形状を有する円すい面である被支持面部２２ａと、１対の段部３０ａ、３０ｂとを備える。１対の段部３０ａ、３０ｂのうち、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａと被支持面部２２ａの軸方向片側の端縁とを接続する、軸方向片側の段部３０ａは、被支持面部２２ａの軸方向片側の端縁から径方向内側に折れ曲がった円輪状の平坦面部３１ａと、該平坦面部３１ａの内周縁から軸方向片側に折れ曲がり、かつ、軸方向片側の端縁が、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａに接続された円筒面部３２ａとを備える。被支持面部２２ａの軸方向他側の端縁と外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａとを接続する、軸方向他側の段部３０ｂは、外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａから径方向内側に折れ曲がった円輪状の平坦面部３１ｂと、該平坦面部３１ｂの内周縁から軸方向片側に折れ曲がり、かつ、軸方向片側の端縁が、被支持面部２２ａの軸方向他側の端縁に接続された円筒面部３２ｂとを備える。

【0060】

図８（Ｂ）に示す例では、面取り部２１ｄは、被支持面部２２ｃと、１対の段部３０ｃ、３０ｄとを備える。被支持面部２２ｃは、面取り部２１ｄの軸方向中間部に配置され、かつ、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。１対の段部３０ｃ、３０ｄのうち、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａと被支持面部２２ｃの軸方向片側の端縁とを接続する、軸方向片側の段部３０ｃは、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａから軸方向他側に折れ曲がり、かつ、軸方向他側の端縁が、被支持面部２２ｃの軸方向片側の端縁に接続された円筒面部３２ｃを備える。被支持面部２２ｃの軸方向他側の端縁と外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａとを接続する、軸方向他側の段部３０ｄは、外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａから径方向内側に折れ曲がり、かつ、内周縁が、被支持面部２２ｃの軸方向他側の端縁に接続された円輪状の平坦面部３１ｃを備える。

【0061】

図８（Ｃ）に示す例では、面取り部２１ｅは、１対の被支持面部２２ｄ、２２ｅと、３つの段部３０ｅ～３０ｇとからなる２段構造を有する。１対の被支持面部２２ｄ、２２ｅは、面取り部２１ｅの軸方向中間部２箇所位置に配置され、かつ、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、直線状の母線形状を有する円すい面である。１対の被支持面部２２ｄ、２２ｅは、同一の円すい面上に存在する。３つの段部３０ｅ～３０ｇのうち、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａと軸方向片側の被支持面部２２ｄの軸方向片側縁とを接続する段部３０ｅは、軸方向片側の被支持面部２２ｄの軸方向片側縁から径方向内側に折れ曲がった円輪状の平坦面部３１ｄと、該平坦面部３１ｄの内周縁から軸方向片側に折れ曲がり、かつ、軸方向片側縁が、軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａに接続された円筒面部３２ｄとを備える。軸方向片側の被支持面部２２ｄの軸方向他側縁と軸方向他側の被支持面部２２ｅの軸方向片側縁とを接続する段部３０ｆは、軸方向他側の被支持面部２２ｅの軸方向片側縁から径方向内側に折れ曲がった円輪状の平坦面部３１ｅと、該平坦面部３１ｅから軸方向片側に折れ曲がり、かつ、軸方向片側縁が、軸方向片側の被支持面部２２ｄの軸方向他側縁に接続された円筒面部３２ｅとを備える。軸方向他側の被支持面部２２ｅの軸方向他側縁と外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａとを接続する段部３０ｇは、外周面１６の軸方向片側の端縁１９ａから径方向内側に折れ曲がった円輪状の平坦面部３１ｆと、該平坦面部３１ｆから軸方向片側に折れ曲がり、かつ、軸方向片側縁が、軸方向他側の被支持面部２２ｅの軸方向他側縁に接続された円筒面部３２ｆとを備える。

【0062】

図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すいずれの構造においても、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ｃ～２１ｅの被支持面部２２ａ、２２ｃ～２２ｅに押し付けた状態で、軸部材１２の外周面１６の軸方向両側の端縁１９ａおよび端面１７ａの外周縁２０ａは、第１のテーパ面４に接触しない。このため、雄ねじ部１４を転造加工する際に、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ｃ～２１ｅの被支持面部２２ａ、２２ｃ～２２ｅに強く押し付けることに伴って、軸部材１２が変形したとしても、この変形を、被支持面部２２ａ、２２ｃ～２２ｅと軸方向に隣接する段部３０ａ～３０ｇ内に留めることができる。

【0063】

さらに、図８（Ｃ）に示す構造によれば、雄ねじ部１４を転造加工により形成する際に、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ｅの１対の被支持面部２２ｄ、２２ｅに押し付けた状態で、３つの段部３０ｅ～３０ｇのうち中間の段部３０ｆと、第１のテーパ面４の間に、隙間を全周にわたり存在させることができる。図８（Ｃ）に示す例では、このような隙間にグリースを保持することができて、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２の面取り部２１ｅを、第１のテーパ面４に対し円滑に摺動させることができる。また、雄ねじ部１４を転造加工する際に、第１のテーパ面４を、面取り部２１ｅの１対の被支持面部２２ｄ、２２ｅに強く押し付けることに伴う変形を、中間の段部３０ｆによりある程度吸収することができ、軸方向両側の段部３０ｅ、３０ｇの変形量を抑えることができる。

【0064】

あるいは、軸部材の外周面の軸方向両側の端縁と軸方向両側の端面の外周縁との接続部に形成される面取り部を、直線状の母線形状を有する円すい面のみからなる、Ｃ面取り部により構成したり、円弧形の母線形状を有するＲ面取り部により構成したりすることもできる。

【0065】

また、本例では、軸部材１２を、外周面にらせん状のねじ切り歯３３（図５にのみ図示。図４（Ｂ）～図４（Ｅ）では省略）を有する１対の丸ダイス２４同士の間で径方向両側から押圧することにより、雄ねじ部１４を転造する場合について説明したが、雄ねじ部１４を形成する方法については、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、面取り部２１ａ、２１ｂのうちの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付けることにより、軸部材１２の径方向に関する位置決めを図った状態で行う限り、特に限定されない。例えば、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、互いに対向して配置された１対の平ダイス２９を遠近動させることで、雄ねじ部１４を転造することができる。あるいは、雄ねじ部１４を、切削加工などの転造加工以外の加工により形成することもできる。ただし、この場合には、軸部材１２のいずれか一方の端部は、回転駆動機構により把持（チャック）する必要がある。

【0066】

また、本例では、支持装置１を使用して、外周面１６に、円弧形の断面形状を有する雄ねじ溝１８をらせん状に形成してなる雄ねじ部１４を備えた、ボールねじ式の送りねじ機構を構成するボールねじ軸である雄軸１５を製造する方法について説明したが、本発明の被加工物の支持装置は、例えば、滑りねじ式の送りねじ機構を構成するねじ軸を製造する際に使用することもできる。この場合には、外周面に備えられた雄側係合部を、略台形もしくは略三角形の断面形状を有する雄ねじ溝をらせん状に形成してなる雄ねじ部とする。あるいは、本発明の被加工物の支持装置は、外周面に、雄スプライン部または雄セレーション部を有するインナシャフトや、外周面に、ウォーム歯を有するウォームなどを製造する際に使用することもできる。また、本発明の被加工物の支持装置により支持される被加工物は、円柱状（中実）の軸部材に限らず、中心部に軽量化などのための凹孔または通孔が形成された円筒状の軸部材とすることもできる。

【0067】

［実施の形態の第２例］
図９および図１０は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の支持装置１ａは、１対の支持治具３と、補助治具３４とを備える。

【0068】

補助治具３４は、支持装置１ａのフレームに軸方向変位を可能に支持され、軸方向に貫通する貫通孔３５を有し、かつ、貫通孔３５の軸方向他側部分に、軸方向他側に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜した第２のテーパ面３６を有する。本例では第２のテーパ面３６の表面粗さを、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．０２５μｍ以下、好ましくは０．０１３μｍ以下としている。具体的には、第２のテーパ面３６に鏡面仕上げが施されている。

【0069】

補助治具３４は、一方の端部が、貫通孔３５の内周面に開口し、かつ、他方の端部が、補助治具３４の外周面または軸方向側面（軸方向片側面若しくは軸方向他側面）に開口する補助通孔４６（図１０にのみ図示）をさらに有する。具体的には、補助通孔４６の一方の開口は、貫通孔３５の内周面のうち、後述するように、軸部材１２ａの被支持面部２２ｆと摺接する部分から軸方向に外れた部分に開口している。本例では、補助通孔４６は、貫通孔３５の軸方向片側部分（第２のテーパ面３６から外れた部分）に開口している。ただし、補助通孔４６は、軸部材１２ａの被支持面部２２ｆと摺接する部分から軸方向に外れた部分であれば、第２のテーパ面３６に開口することもできる。なお、補助通孔４６の他方の開口は、潤滑油供給装置やエアポンプに接続されている。

【0070】

本例の支持装置１ａは、被加工部１３から軸方向に外れた（図示の例では、軸方向片側に外れた）軸部４２の軸方向寸法がある程度長い、軸部材１２ａを加工して、雄軸１５（図６参照）を造る際に、好ましく使用される。

【0071】

軸部材１２ａは、外周面１６ａの軸方向両側の端縁１９ａ、１９ｂと軸方向両側の端面１７ａ、１７ｂの外周縁２０ａ、２０ｂとの接続部にそれぞれ形成された面取り部２１ａ、２１ｂに加え、軸方向中間部にも面取り部２１ｆを備える。このために、軸部材１２ａは、外周面１６ａのうち、被加工部１３から軸方向片側に外れた部分に、段付円筒部３７を備える。段付円筒部３７は、軸方向片側の小径筒部３８と、軸方向他側の大径筒部３９とを、軸方向片側を向いた段差面４０により接続してなる。面取り部２１ｆは、大径筒部３９の軸方向片側の端縁１９ｃと、段差面４０の外周縁２０ｃとの接続部に形成されており、被支持面部２２ｆと、１対の接続傾斜面部２３ｃ１、２３ｃ２とを備える。被支持面部２２ｆは、直線状の母線形状を有する円すい面である。また、軸方向に関する断面（軸部材１２ａの中心軸Ｏを含む断面）内において、大径筒部３９の軸方向片側の端縁１９ｃおよび段差面４０の外周縁２０ｃは、被支持面部２２ｆの母線（母線の延長線を含む）よりも径方向内側に位置している。

【0072】

１対の接続傾斜面部２３ｃ１、２３ｃ２のうち、段差面４０の外周縁２０ｃと被支持面部２２ｆの軸方向片側の端縁とを接続する、軸方向片側の接続傾斜面部２３ｃ１は、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。被支持面部２２ｆの軸方向他側の端縁と大径筒部３０の軸方向片側の端縁１９ｃとを接続する、軸方向他側の接続傾斜面部２３ｃ２は、軸方向他側に向かうほど径方向外側に向かう方向に傾斜した、円弧形の母線形状を有する凸曲面である。

【0073】

さらに、軸部材１２ａは、小径筒部３８の軸方向他側の端部に、径方向内側に凹んだ凹溝４１を全周にわたり備える。

【0074】

本例の支持装置１ａを使用して、軸部材１２ａの被加工部１３に転造加工を施して、雄ねじ部１４（図６参照）を形成する際には、まず、１対の支持治具３のそれぞれの凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、軸部材１２ａの軸方向両端部に形成された面取り部２１ａ、２１ｂの被支持面部２２ａ、２２ｂに押し付ける。この際、図９に二点鎖線で示すように、補助治具３４の軸方向片側の端面を、１対の支持治具３のうちの軸方向片側の支持治具３の先端面（軸方向他側の端面）に重ねた状態で、軸方向片側の支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、軸方向片側の面取り部２１ａの被支持面部２２ａに押し付ける。次いで、補助治具３４を、図９にｘ＝ｘ_０で示す位置からｘ＝ｘ_１で示す位置に軸方向他側に向けてスライド移動させ、第２のテーパ面３６を、軸方向中間の面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆに押し付ける。この状態で、軸部材１２ａの被加工部１３を、回転する１対の丸ダイス２４（図４（Ｂ）～図４（Ｅ）参照）同士の間で径方向両側から押圧することにより、被加工部１３に転造加工を施して、雄ねじ部１４を形成して、雄軸１５を得る。

【0075】

本例の支持装置１ａによれば、補助治具３４の第２のテーパ面３６を、軸部材１２ａの軸方向中間部に形成された面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆに押し付けることにより、軸部材１２ａの軸方向中間部を支持することができる。このため、軸部材１２ａのうち、被加工部１３から軸方向に外れた軸部４２の軸方向寸法がある程度長い場合でも、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２ａが屈曲するように変形（座屈変形）するのを防止することができる。さらに、軸方向両側に配置された１対の支持治具３の第１のテーパ面４と、軸部材１２の軸方向両端部に備えられた被支持面部２２ａ、２２ｂとの摺接部に作用する摩擦抵抗を低減でき、これら摺接部での焼き付きの発生を防止することができる。

【0076】

軸部材１２ａのうち、補助治具３４により支持される位置、すなわち面取り部２１ｆの軸方向位置は、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２ａが座屈変形するのを有効に防止する観点から決定される。具体的には、例えば、被加工部１３の軸方向長さｄ_１が、該被加工部１３と軸部４２との合計の軸方向長さｄ_２の１／２以上（ｄ_１≧ｄ_２／２）である場合には、軸部４２のうち、被加工部１３の軸方向片側の端部から、雄ねじ部１４を構成する雄ねじ溝１８の１リード分の長さＬ分だけ、軸方向片側にずれた位置（その近傍を含む）であることが好ましい。被加工部１３の軸方向長さｄ_１が、該被加工部１３と軸部４２との合計の軸方向長さｄ_２の１／２よりも短い（ｄ_１＜ｄ_２／２）場合には、被加工部１３の軸方向片側の端部から、雄ねじ部１４を構成する雄ねじ溝１８の１リード分の長さＬ分だけ、軸方向片側にずれた位置と、軸部４２の軸方向片側の端部から、被加工部１３と軸部４２との合計の軸方向長さｄ_２の１／３の長さ（ｄ_２／３）分だけ、軸方向他側にずれた位置との間部分であることが好ましい。

【0077】

特に、本例の支持装置１ａでは、第２のテーパ面３６の表面粗さを、算術平均表面粗さ（Ｒａ）で０．０２５μｍ以下、好ましくは０．０１３μｍ以下としている。具体的には、第２のテーパ面３６に鏡面仕上げが施されている。このため、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２ａが回転することに伴って、被支持面部２２ｆが、第２のテーパ面３６に対して摺接することに対する抵抗を小さく抑えられる。したがって、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２ａが回転することに伴い、第２のテーパ面３６と被支持面部２２ｆとが摺接することで生じる摩耗粉を少なく抑えることができる。

【0078】

本例では、補助治具３４の第２のテーパ面３６を、面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆに押し付けた状態で、軸部材１２ａの大径筒部３９の軸方向片側の端縁１９ｃおよび段差面４０の外周縁２０ｃは、第２のテーパ面３６に接触しない。したがって、雄ねじ部１４を転造加工する際に、補助治具３４の第２のテーパ面３６を、面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆに強く押し付けることに伴って、軸部材１２ａが変形したとしても、この変形を、被支持面部２２ｆと軸方向に隣接する接続傾斜面部２３ｃ１、２３ｃ２内に留めることができる。

【0079】

また、本例では、軸部材１２ａの小径筒部３８の軸方向他側の端部に備えられた凹溝４１にグリースを保持することができ、これにより、雄ねじ部１４を形成する際に、軸部材１２ａの面取り部２１ｆを、補助治具３４の第２のテーパ面３６に対し円滑に摺動させることができる。

【0080】

また、本例では、補助治具３４は補助通孔４６を有するため、雄ねじ部１４の加工中や加工後に、補助治具３４の第２のテーパ面３６と、面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆとの摺接部に、補助通孔４６を通じて、冷却や洗浄のための潤滑油を供給したり、摩耗粉を除去するための圧縮空気を供給したりすることができる。したがって、補助治具３４の第２のテーパ面３６と、面取り部２１ｆの被支持面部２２ｆとの摺接状態を良好にすることができ、雄ねじ部１４の加工精度を良好に確保することができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

【0081】

［実施の形態の第３例］
図１１は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の支持装置１ｂは、先端面に開口する凹部２を有する支持治具３と、円すい状の先端部４３を有する治具４４とを備える。

【0082】

本例の支持装置１ｂは、軸方向他側の端面１７ｃの中央部に凹孔４５を有する、軸部材１２ｂを加工して、雄軸１５（図６参照）を造る際に、好ましく使用される。

【0083】

軸部材１２ｂは、外周面１６ｂの軸方向片側の端縁１９ａと軸方向片側の端面１７ａの外周縁２０ａとの接続部にのみ、面取り部２１ａを備え、かつ、軸方向他側の端面１７ｃの中央部に、円すい凹面状の凹孔４５を備える。

【0084】

本例の支持装置１ｂを使用して、軸部材１２ｂの被加工部１３に転造加工を施して、雄ねじ部１４（図６参照）を形成する際には、支持治具３の凹部２の内周面に備えられた第１のテーパ面４を、軸部材１２ｂの軸方向片端部に形成された面取り部２１ａの被支持面部２２ａに押し付け、かつ、治具４４に備えられた円すい状の先端部４３の外周面を、軸部材１２ｂの軸方向他側の端面１７ｃに形成された凹孔４５の内周面に突き当てることにより、軸部材１２ｂを支持する。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

【0085】

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１２を用いて説明する。本例の支持装置１ｃは、測定子４７を有する変位計４８を備える。測定子４７は、軸方向片側の支持治具３の通孔５に挿通されている。変位計４８は、例えば、ダイヤルゲージなどの接触式の変位計、または、光学式やレーザ式などの非接触式の変位計により構成される。

【0086】

本例の支持装置１ｃを使用して軸部材１２から雄軸１５（図６参照）を製造する際には、測定子４７の先端部（図１２の右端部）を、軸部材１２の軸方向片側の端面１７ａに突き当てるか、または、対向させて、雄ねじ部１４（図６参照）の加工中の軸部材１２の変位（軸方向変位）を測定する。これにより、雄ねじ部１４の加工中に軸部材１２が所定量以上変位する（加工が正常に行われている場合には生じないような変位が発生する）異常が発生した場合に、この異常を検知することができる。

【0087】

本例の支持装置１ｃによれば、変位計４８により、雄ねじ部１４の加工中の軸部材１２の変位を測定することに基づいて、加工中の異常を検知することができ、加工が適切に行われているか否かを判断することができる。

【0088】

なお、変位計４８は、軸部材１２の回転を測定する回転計（回転センサ）としての機能を兼ね備えることができる。変位計４８が回転計としての機能を備える場合には、変位計４８により測定した軸部材１２の回転数（回転速度）と、別のセンサにより測定した丸ダイス２４（図４（Ｂ）～図５参照）の回転数を比較することで、軸部材１２と丸ダイス２４との間で過大な滑りなどの異常が発生していないかを検知することができる。したがって、雄ねじ部１４の加工が適切に行われている否かを、より正確に判断することができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

【0089】

［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例について、図１３を用いて説明する。本例の支持装置１ｄは、１対の支持治具３、３ａと、測定子４７を有する変位計４８と、検出部４９を有する回転計（回転センサ）５０とを備える。

【0090】

１対の支持治具３、３ａのうち、軸方向片側の支持治具３ａは、凹部２の底部と支持治具３ａの基端面（図１３の左側面）とに開口する通孔５、および、第１のテーパ面４と支持治具３ａの外周面とに開口する径方向通孔５１を有する。

【0091】

変位計４８は、測定子４７を、軸方向片側の支持治具３ａの通孔５に挿通することで、測定子４７の先端部（図１３の右端部）を、軸部材１２の軸方向片側の端面１７ａに突き当てるか、または、対向させている。これにより、変位計４８により、雄ねじ部１４（図６参照）の加工中の軸部材１２の変位（軸方向変位）を測定可能としている。

【0092】

回転計５０は、検出部４９を、軸方向片側の支持治具３ａの径方向通孔５１に挿通することで、検出部４９を、軸部材１２の軸方向片側の端部外周面に対向させるか、または、突き当てている。これにより、回転計５０により、雄ねじ部１４の加工中の軸部材１２の回転数を測定可能としている。なお、回転計５０は、非接触式のものであることが好ましいが、接触式のものを使用することもできる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例および第４例と同様である。

【0093】

［実施の形態の第６例］
本発明の実施の形態の第６例について、図１４を用いて説明する。本例の支持装置１ｅでは、軸方向片側の支持治具３ｂは、該支持治具３ｂの外周面と通孔５とに開口する給油孔５２を有する。

【0094】

本例では、軸方向片側の支持治具３ｂの通孔５には、変位計４８の測定子４７が挿通される。これにより、測定子４７の先端部（図１４の右端部）を、軸部材１２の軸方向片側の端面１７ａに突き当てるか、または、対向させて、軸部材１２の変位（軸方向変位）を変位計４８により測定可能としている。これと同時に、潤滑油供給装置２７（図２参照）から給油孔５２に供給された潤滑油を、通孔５を通じて第１のテーパ面４に供給可能としている。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例および第４例と同様である。

【0095】

上述した実施の形態の第１例～第６例の構造は、矛盾を生じない限り、適宜組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0096】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ 支持装置
２ 凹部
３、３ａ、３ｂ 支持治具
４ 第１のテーパ面
５ 通孔
６ 台金
７ 治具本体
８ 嵌合凹部
９ 上流側通孔
１０ 通気孔
１１ 下流側通孔
１２、１２ａ、１２ｂ 軸部材
１３ 被加工部
１４ 雄ねじ部
１５ 雄軸
１６ 外周面
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 端面
１８ 雄ねじ溝
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 端縁
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 外周縁
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ 面取り部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ 被支持面部
２３ａ１、２３ａ２、２３ｂ１、２３ｂ２、２３ｃ１、２３ｃ２ 接続傾斜面部
２４ 丸ダイス
２５ 冷却油供給装置
２６ コンプレッサ
２７ 潤滑油供給装置
２８ 切換弁
２９ 平ダイス
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ 段部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ 平坦面部
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ 円筒面部
３３ ねじ切り歯
３４ 補助治具
３５ 貫通孔
３６ 第２のテーパ面
３７ 段付円筒部
３８ 小径筒部
３９ 大径筒部
４０ 段差面
４１ 凹溝
４２ 軸部
４３ 先端部
４４ 治具
４５ 凹孔
４６ 補助通孔
４７ 測定子
４８ 変位計 ４９ 検出部
５０ 回転計
５１ 径方向通孔
５２ 給油孔

【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】