(57)【要約】【課題】２個のローラダイスを備えることによりローラダイスの交換を行うことなく、且つ、小型化を図ることができる転造装置を提供する。【解決手段】転造装置１は、第一支持部材４１ａと、第一ローラダイス４２ａと、第一回転装置４３ａと、第一押圧力付与装置５０ａと、第二支持部材６１ａと、第二ローラダイス６２ａと、第二回転装置６３ａと、第二押圧力付与装置７０ａとを備える。さらに、転造装置１は、第一回転装置４３ａにより回転駆動される第一回転軸部材４３ａ１と第二回転装置６３ａにより回転駆動される第二回転軸部材６３ａ１とを連結し、相互に回転力を伝達可能な回転力伝達部材８０ａを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一支持部材と、
前記第一支持部材に回転可能に支持され、ワークを押圧して前記ワークを第一形状に成形する第一ローラダイスと、
前記第一ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第一支持部材を直動させる第一押圧力付与装置と、
前記第一ローラダイスを回転駆動する第一回転装置と、
第二支持部材と、
前記第二支持部材に回転可能に支持され、前記ワークを押圧して前記ワークを第二形状に成形する第二ローラダイスと、
前記第二ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第二支持部材を直動させる第二押圧力付与装置と、
前記第二ローラダイスを回転駆動する第二回転装置と、
前記第一回転装置により回転駆動される第一回転軸部材と前記第二回転装置により回転駆動される第二回転軸部材とを連結し、相互に回転力を伝達可能な回転力伝達部材と、
を備える、転造装置。
【請求項２】
前記回転力伝達部材は、前記第一回転軸部材の軸線と前記第二回転軸部材の軸線とが同一である状態及び異なる状態において、相互に回転力を伝達可能なリンク式カップリングである、請求項１に記載の転造装置。
【請求項３】
前記転造装置は、さらに、前記第一支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第二支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付けると共に、前記第二支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第一支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付ける押圧力伝達部材を備える、請求項１又は２に記載の転造装置。
【請求項４】
前記押圧力伝達部材は、前記第一ローラダイスの軸線方向において前記第一支持部材と前記第二支持部材との間に回転中心を有し、前記回転中心を中心として揺動するアームである、請求項３に記載の転造装置。
【請求項５】
前記押圧力伝達部材は、
前記回転中心を中心として揺動するアーム本体と、
前記アーム本体の第一端側に揺動可能に設けられ、前記第一支持部材を押圧すると共に、前記第一支持部材に対して前記第一ローラダイスの軸線方向にスライド可能な第一押圧部材と、
前記アーム本体の第二端側に揺動可能に設けられ、前記第二支持部材を押圧すると共に、前記第二支持部材に対して前記第二ローラダイスの軸線方向にスライド可能な第二押圧部材と、
を備える、請求項４に記載の転造装置。
【請求項６】
第一支持部材と、
前記第一支持部材に回転可能に支持され、ワークを押圧して前記ワークを第一形状に成形する第一ローラダイスと、
前記第一ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第一支持部材を直動させる第一押圧力付与装置と、
前記第一ローラダイスを回転駆動する第一回転装置と、
第二支持部材と、
前記第二支持部材に回転可能に支持され、前記ワークを押圧して前記ワークを第二形状に成形する第二ローラダイスと、
前記第二ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第二支持部材を直動させる第二押圧力付与装置と、
前記第二ローラダイスを回転駆動する第二回転装置と、
前記第一支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第二支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付けると共に、前記第二支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第一支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付ける押圧力伝達部材と、
を備える、転造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、ローラダイスを有する転造装置が記載されている。１台の転造装置にてワークの荒加工と仕上加工を行う場合には、荒用ローラダイスにより荒加工を行った後に、荒用ローラダイスから仕上用ローラダイスに交換して、仕上加工を行う。さらに、歯車の転造を行う場合には、仕上用ローラダイスに交換した後に、仕上用ローラダイスの位相合わせを行う必要がある。
【０００３】
特許文献３，４には、複数のローラダイスを有する転造装置が記載されている。この転造装置においては、荒用ローラダイス及び仕上用ローラダイスが１個の支持部材に回転可能に支持され、当該支持部材がボールねじ装置によってワークに向けて直動する。そして、荒加工を行う場合には、荒用ローラダイスに対応する位置にワークを配置して、ワークに荒用ローラダイスを押圧する。また、仕上加工を行う場合には、仕上用ローラダイスに対応する位置にワークを配置して、ワークに仕上用ローラダイスを押圧する。このように、１台の転造装置によって、ローラダイスの交換を行うことなく、ワークの荒加工及び仕上加工を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４２９７１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４７４０号公報
【特許文献３】特開平９−６６３３２号公報
【特許文献４】特許第３０３４４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のローラダイスが１個の支持部材により支持され、１個のボールねじ装置によって１個の支持部材が直動される構造では、以下の問題が生じる。すなわち、支持部材がボールねじ装置によって付与される荷重位置と、２個のローラダイスの一方がワークから受ける荷重位置とは、ワークの軸線方向において異なる位置となる。その結果、１個の支持部材及び２個のローラダイスが傾くおそれがある。ローラダイスの傾きによって、ワークの加工精度が低下するおそれがある。また、１個の支持部材が傾いた状態で直動しようとすると、滑らかな直動ができず、押圧力の損失の原因となる。
【０００６】
そこで、荒用ローラダイスと仕上用ローラダイスは、独立してワークに向けて直動される構成を採用することが望まれる。しかしながら、複数のローラダイスが独立して動作する構成においては、転造装置全体が大型化する。
【０００７】
さらに、ローラダイスを高トルクで回転するためには、ローラダイスを回転するための回転駆動装置が大型となってしまう。特に、小径のワークを加工する場合には、高トルクでローラダイスを回転することが求められる。しかし、回転駆動装置が大型となると、転造装置全体がさらに大型化する。
【０００８】
また、ワークの加工精度を向上するためには、ローラダイスによるワークに対する押圧力を大きくすることが求められる。しかし、押圧力を大きくするためには、押圧力付与装置が大型となると共に、転造装置の剛性を高くする必要がある。その結果、転造装置全体がさらに大型化する。
【０００９】
本発明は、２個のローラダイスを備えることによりローラダイスの交換を行うことなく、且つ、小型化を図ることができる転造装置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】
【００１０】
本発明に係る第一の転造装置は、第一支持部材と、前記第一支持部材に回転可能に支持され、ワークを押圧して前記ワークを第一形状に成形する第一ローラダイスと、前記第一ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第一支持部材を直動させる第一押圧力付与装置と、前記第一ローラダイスを回転駆動する第一回転装置と、第二支持部材と、前記第二支持部材に回転可能に支持され、前記ワークを押圧して前記ワークを第二形状に成形する第二ローラダイスと、前記第二ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第二支持部材を直動させる第二押圧力付与装置と、前記第二ローラダイスを回転駆動する第二回転装置と、前記第一回転装置により回転駆動される第一回転軸部材と前記第二回転装置により回転駆動される第二回転軸部材とを連結し、相互に回転力を伝達可能な回転力伝達部材とを備える。
【００１１】
第一の転造装置は、第一ローラダイス及び第二ローラダイスを備える。従って、作業者がローラダイスの交換を行うことなく、複数のローラダイスによるワークの加工が可能となる。その結果、作業工数を増加することなく、高精度なワークの加工が可能となる。
【００１２】
さらに、第一ローラダイス及び第二ローラダイスは、それぞれ独立して直動可能である。従って、第一ローラダイス及び第二ローラダイスが１個の支持部材に支持される構成における問題が生じることはない。
【００１３】
ここで、第一ローラダイス及び第二ローラダイスは、同時にワークを加工しない。つまり、第一ローラダイスがワークを加工する際には、第二ローラダイスはワークを加工していない。同様に、第二ローラダイスがワークを加工する際には、第一ローラダイスはワークを加工していない。
【００１４】
そして、第一の転造装置によれば、回転力伝達部材が、第一回転軸部材と第二回転軸部材とを連結し、相互に回転力を伝達する。つまり、第一ローラダイスは、第一回転装置による回転力によって回転駆動されると共に、回転力伝達部材を介して伝達された第二回転装置による回転力によっても回転駆動される。同様に、第二ローラダイスも、第二回転装置による回転力によって回転駆動されると共に、回転力伝達部材を介して伝達された第一回転装置による回転力によっても回転駆動される。
【００１５】
つまり、第一ローラダイスは、第一回転装置及び第二回転装置により回転駆動される。また、第二ローラダイスは、第一回転装置及び第二回転装置により回転駆動される。従って、第一回転装置単体及び第二回転装置単体を小型化することが可能となる。その結果、転造装置全体の小型化を図ることができる。
【００１６】
本発明に係る第二の転造装置は、第一支持部材と、前記第一支持部材に回転可能に支持され、ワークを押圧して前記ワークを第一形状に成形する第一ローラダイスと、前記第一ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第一支持部材を直動させる第一押圧力付与装置と、前記第一ローラダイスを回転駆動する第一回転装置と、第二支持部材と、前記第二支持部材に回転可能に支持され、前記ワークを押圧して前記ワークを第二形状に成形する第二ローラダイスと、前記第二ローラダイスを前記ワークに接近させる方向に、前記第二支持部材を直動させる第二押圧力付与装置と、前記第二ローラダイスを回転駆動する第二回転装置と、前記第一支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第二支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付けると共に、前記第二支持部材が前記ワークから離間する方向に直動することに伴って、前記第一支持部材を前記ワークに接近させる方向に押し付ける押圧力伝達部材とを備える。
【００１７】
第二の転造装置によれば、第一の転造装置と同様に、作業工数を増加することなく、高精度なワークの加工が可能となる。さらに、第二の転造装置によれば、第一ローラダイス及び第二ローラダイスが１個の支持部材に支持される構成における問題が生じることはない。
【００１８】
ここで、第一ローラダイス及び第二ローラダイスは、同時にワークを加工しない。つまり、第一ローラダイスがワークを加工する際には、第二ローラダイスはワークを加工していない。同様に、第二ローラダイスがワークを加工する際には、第一ローラダイスはワークを加工していない。
【００１９】
そして、第二の転造装置は、押圧力伝達部材を備える。第一ローラダイスによりワークを加工する場合には、第一ローラダイスは、第一押圧力付与装置によって押圧力を付与される。加えて、第二押圧力付与装置が第二支持部材をワークから離間させる方向に直動することにより、押圧力伝達部材が、第一ローラダイスをワークに接近させる方向に押し付けることができる。つまり、第一ローラダイスは、第一押圧力付与装置による押圧力に加えて、押圧力伝達部材を介して第二押圧力付与装置による押圧力を受ける。
【００２０】
同様に、第二ローラダイスによりワークを加工する場合には、第二ローラダイスは、第二押圧力付与装置によって押圧力を付与される。加えて、第一押圧力付与装置が第一支持部材をワークから離間させる方向に直動することにより、押圧力伝達部材が、第二ローラダイスをワークに接近させる方向に押し付けることができる。つまり、第二ローラダイスは、第二押圧力付与装置による押圧力に加えて、押圧力伝達部材を介して第一押圧力付与装置による押圧力を受ける。
【００２１】
従って、第一押圧力付与装置単体及び第二押圧力付与装置単体を小型化することが可能となる。その結果、転造装置全体の小型化を図ることができる。さらに、第一ローラダイス及び第二ローラダイスがワークから受ける反力は、第一押圧力付与装置及び第二押圧力付与装置に分散される。その結果、第一押圧力付与装置及び第二押圧力付与装置の剛性を低減することが可能となる。このことからも、転造装置全体の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】転造装置の平面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】転造装置を用いた転造方法を示すフローチャートである。
【図４】第一ローラダイスによりワークを荒加工する場合における転造装置の平面図である。
【図５】第二ローラダイスによりワークを仕上加工する場合における転造装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（１．転造装置１の概要）
転造装置１は、回転体としてのワークＷの外周面を、一対のローラダイス４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂを用いて転造により成形する。すなわち、転造装置１は、一対のローラダイス４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂを回転させ、且つ、ワークＷを回転させながら、一対のローラダイス４２ａ，４２ｂ，６２ａ，６２ｂによりワークＷを挟み込むように押圧することにより、ワークＷを所望形状に成形する装置である。転造装置１は、例えば、円筒状のワークＷに歯車を転造する。
【００２４】
ここで、転造される歯車は、平歯車、はすば歯車など種々とすることができる。また、転造装置１は、ワークＷに歯車を転造する場合に限られず、回転体としてのワークＷの外周面に歯車以外の任意の形状を成形するようにしてもよい。ただし、以下においては、ワークＷに歯車、特にはすば歯車を転造する場合を例にあげて説明する。
【００２５】
（２．転造装置１の詳細構成）
転造装置１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。転造装置１は、ベース１０、ワークテーブルユニット２０、テーブル駆動装置３０、一対の第一ダイスユニット４０ａ，４０ｂ、一対の第一押圧力付与装置５０ａ，５０ｂ、一対の第二ダイスユニット６０ａ，６０ｂ、一対の第二押圧力付与装置７０ａ，７０ｂ、一対の回転力伝達部材８０ａ，８０ｂ、一対の押圧力伝達部材９０ａ，９０ｂ、制御装置１００及び熱処理ユニット１１０を備える。
【００２６】
ここで、一対の各装置４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂ，６０ａ，６０ｂ，７０ａ，７０ｂ，８０ａ，８０ｂ，９０ａ，９０ｂは、ワークＷの軸線を通る鉛直面を対称とする共通構成を有している。図面において、一対の各装置の一方における各部位に添え字ａを付し、一対の各装置の他方における各部位に添え字ｂを付す。以下において、主として、添え字ａに関する構成について説明し、添え字ｂに関する構成についての説明を省略する。
【００２７】
ベース１０は、設置面（床面）の上に固定される。図１において、ベース１０における左側の領域は、作業者がワークＷのセッティングを行うためのセッティング領域である。つまり、セッティング領域において、作業者は、ワークＷの取付け及び取外しを行う。さらに、図１において、ベース１０における左側の領域は、ワークＷに対する熱処理を行う領域でもある。また、図１において、ベース１０における右側の領域は、ワークＷを転造するための加工領域である。
【００２８】
ベース１０の上面には、セッティング領域と加工領域とに亘って延びるワーク搬送用ガイドレール１１が形成されている。ワーク搬送用ガイドレール１１は、図１の左右方向に延びる。また、ワーク搬送用ガイドレール１１は、加工領域において、図１の上下方向の中央に位置する。
【００２９】
さらに、ベース１０の加工領域の上面には、ワーク搬送用ガイドレール１１を挟んで両側に、ワーク搬送用ガイドレール１１に直交する方向に延びるように、支持部材用の第一ガイドレール１２ａ，１２ｂ及び第二ガイドレール１３ａ，１３ｂがそれぞれ一対形成されている。第一ガイドレール１２ａ，１２ｂは、ベース１０の加工領域において、図１の右寄りに位置する。第二ガイドレール１３ａ，１３ｂは、ベース１０の加工領域において、図１の左寄りに位置する。また、第一ガイドレール１２ａ，１２ｂと、第二ガイドレール１３ａ，１３ｂとは、平行に設けられている。
【００３０】
ワークテーブルユニット２０は、ワークＷの取付け及び取外しが可能であり、ベース１０のセッティング領域におけるセッティング位置と、ベース１０の加工領域における加工位置との間を移動可能に設けられる。ここで、加工位置には、ワークＷの荒加工を行うための荒加工位置（図１の右寄りの位置）と、ワークＷの仕上加工を行うための仕上加工位置（図１の中央寄りの位置）とが存在する。
【００３１】
ワークテーブルユニット２０は、テーブル本体２１、主軸台２２、主軸駆動装置２３及び心押台２４を備える。テーブル本体２１は、長尺状に形成されており、ベース１０のワーク搬送用ガイドレール１１に沿って、ベース１０の上面に図１の左右方向に直動可能に支持されている。つまり、テーブル本体２１は、セッティング位置と加工位置との間を移動できる。
【００３２】
主軸台２２は、テーブル本体２１の上面に設けられる。主軸台２２は、回転可能な主軸を備えており、主軸によりワークＷの回転軸線方向の一端を支持する。ここで、主軸台２２は、ワークＷの一端を支持するためにチャック又はセンタ部材を備える。主軸駆動装置２３は、主軸台２２に設けられており、主軸台２２の主軸を回転駆動する。つまり、主軸駆動装置２３は、主軸を回転することにより、主軸に支持されるワークＷを回転することができる。
【００３３】
心押台２４は、テーブル本体２１の上面において、主軸台２２に対向する位置に設けられる。心押台２４は、ワークＷの回転軸線方向の他端を支持する。つまり、ワークＷは、回転軸線方向の両端を、主軸台２２及び心押台２４により挟まれた状態で支持されている。心押台２４は、例えば、ワークＷと共に回転するセンタ部材を有する。
【００３４】
テーブル駆動装置３０は、ワークテーブルユニット２０をベース１０に対して移動するための装置である。テーブル駆動装置３０は、例えば、ボールねじ装置やリニアモータなどにより構成されている。本実施形態においては、テーブル駆動装置３０は、ボールねじ装置を例にあげる。テーブル駆動装置３０は、ボールねじ、ボールねじを駆動するためのモータ、及び、テーブル本体２１に固定されたボールねじナットを備える。モータが駆動することにより、ボールねじナットに固定されたテーブル本体２１を移動することができる。
【００３５】
一対の第一ダイスユニット４０ａ，４０ｂは、加工位置に位置するワークテーブルユニット２０に対して、接近又は離間するように、ベース１０に設けられている。第一ダイスユニット４０ａは、第一支持部材４１ａ、第一ローラダイス４２ａ、及び、第一回転装置４３ａを備える。
【００３６】
第一支持部材４１ａは、ハウジングを構成している。第一支持部材４１ａは、例えば、矩形状に形成されている。第一支持部材４１ａは、ベース１０の支持部材用の第一ガイドレール１２ａに沿って、ベース１０の上面に図１の上下方向に直動可能に支持されている。つまり、第一支持部材４１ａは、ワークテーブルユニット２０に支持されたワークＷに接近又は離間する方向に移動可能である。
【００３７】
第一ローラダイス４２ａは、円盤状に形成されており、ワークＷを押圧することによってワークＷの外周面を第一形状に成形するための外周面を有する。つまり、第一ローラダイス４２ａの外周面は、はすば歯車に対応する形状を有する。また、第一ローラダイス４２ａは、荒加工を行うためのダイスである。第一ローラダイス４２ａは、第一支持部材４１ａに回転可能に支持される。第一ローラダイス４２ａの回転軸線は、ワークＷの回転軸線に平行である。
【００３８】
第一回転装置４３ａは、例えばモータにより構成されており、第一支持部材４１ａの外側に設けられている。より詳細には、第一回転装置４３ａは、第一支持部材４１ａにおいて、第二支持部材６１ａとは反対側（図１の右側）に設けられている。第一回転装置４３ａの回転軸線は、第一ローラダイス４２ａの回転軸線と同軸である。そして、第一回転装置４３ａは、第一ローラダイス４２ａを直接回転駆動する。ここで、直接回転駆動することの意味は、第一回転装置４３ａの回転軸線と同軸上に配置された対象物を回転駆動することである。
【００３９】
一対の第一押圧力付与装置５０ａ，５０ｂは、一対の第一ダイスユニット４０ａ，４０ｂを、ベース１０に対して移動するための装置である。一対の第一押圧力付与装置５０ａ，５０ｂは、例えば、ボールねじ装置やリニアモータなどにより構成されている。本実施形態においては、一対の第一押圧力付与装置５０ａ，５０ｂは、ボールねじ装置を例にあげる。一対の第一押圧力付与装置５０ａ，５０ｂは、ボールねじ、ボールねじを駆動するためのモータ、及び、ボールねじナット５１ａ，５１ｂを備える。
【００４０】
ボールねじナット５１ａ，５１ｂは、一対の第一支持部材４１ａ，４１ｂにおけるワークＷとは反対側の面に固定される。ボールねじナット５１ａ，５１ｂは、第一ローラダイス４２ａの軸線方向において、第一ローラダイス４２ａの位置と同様の位置に位置する。つまり、第一押圧力付与装置５０ａは、第一ローラダイス４２ａをワークＷに接近及び離間させる方向に、第一支持部材４１ａを直動する。そして、第一押圧力付与装置５０ａは、第一ローラダイス４２ａに、ワークＷに対する押圧力を付与する。もう一つの第一押圧力付与装置５０ｂも同様である。
【００４１】
一対の第二ダイスユニット６０ａ，６０ｂは、加工位置に位置するワークテーブルユニット２０に対して、接近又は離間するように、ベース１０に設けられている。第二ダイスユニット６０ａは、第二支持部材６１ａ、第二ローラダイス６２ａ、及び、第二回転装置６３ａを備える。
【００４２】
第二支持部材６１ａは、ハウジングを構成している。第二支持部材６１ａは、例えば、矩形状に形成されている。第二支持部材６１ａは、ベース１０の支持部材用の第二ガイドレール１３ａに沿って、ベース１０の上面に図１の上下方向に直動可能に支持されている。つまり、第二支持部材６１ａは、ワークテーブルユニット２０に支持されたワークＷに接近又は離間する方向に移動可能である。
【００４３】
第二ローラダイス６２ａは、円盤状に形成されており、ワークＷを押圧することによってワークＷの外周面を第二形状に成形するための外周面を有する。つまり、第二ローラダイス６２ａの外周面は、はすば歯車に対応する形状を有する。また、第二ローラダイス６２ａは、第一ローラダイス４２ａとは異なる加工を目的としたダイスである。本実施形態においては、第二ローラダイス６２ａは、仕上加工を行うためのダイスである。ここで、第一ローラダイス４２ａと第二ローラダイス６２ａとは、同径としてもよいし、異径としてもよい。第二ローラダイス６２ａは、第二支持部材６１ａに回転可能に支持される。第二ローラダイス６２ａの回転軸線は、ワークＷの回転軸線に平行である。
【００４４】
第二回転装置６３ａは、例えばモータにより構成されており、第二支持部材６１ａの外側に設けられている。より詳細には、第二回転装置６３ａは、第二支持部材６１ａにおいて、第一支持部材４１ａとは反対側（図１の左側）に設けられている。第二回転装置６３ａの回転軸線は、第二ローラダイス６２ａの回転軸線と同軸である。そして、第二回転装置６３ａは、第二ローラダイス６２ａを直接回転駆動する。ここで、直接回転駆動することの意味は、第二回転装置６３ａの回転軸線と同軸上に配置された対象物を回転駆動することである。
【００４５】
一対の第二押圧力付与装置７０ａ，７０ｂは、一対の第二ダイスユニット６０ａ，６０ｂを、ベース１０に対して移動するための装置である。一対の第二押圧力付与装置７０ａ，７０ｂは、例えば、ボールねじ装置やリニアモータなどにより構成されている。本実施形態においては、一対の第二押圧力付与装置７０ａ，７０ｂは、ボールねじ装置を例にあげる。一対の第二押圧力付与装置７０ａ，７０ｂは、ボールねじ、ボールねじを駆動するためのモータ、及び、ボールねじナット７１ａ，７１ｂを備える。
【００４６】
ボールねじナット７１ａ，７１ｂは、一対の第二支持部材６１ａ，６１ｂにおけるワークＷとは反対側の面に固定される。ボールねじナット７１ａ，７１ｂは、第二ローラダイス６２ａの軸線方向において、第二ローラダイス６２ａの位置と同様の位置に位置する。つまり、第二押圧力付与装置７０ａは、第二ローラダイス６２ａをワークＷに接近及び離間させる方向に、第二支持部材６１ａを直動する。そして、第二押圧力付与装置７０ａは、第二ローラダイス６２ａに、ワークＷに対する押圧力を付与する。もう一つの第二押圧力付与装置７０ｂも同様である。
【００４７】
回転力伝達部材８０ａは、第一支持部材４１ａと第二支持部材６１ａとの間に配置されている。回転力伝達部材８０ａは、第一回転装置４３ａにより回転駆動される第一回転軸部材４３ａ１と第二回転装置６３ａにより回転駆動される第二回転軸部材６３ａ１とを連結し、相互に回転力を伝達可能とする。
【００４８】
回転力伝達部材８０ａは、第一回転軸部材４３ａ１の軸線と第二回転軸部材６３ａ１の軸線とが同一である状態のみならず異なる状態においても、相互に回転力を伝達可能なリンク式カップリングである。例えば、回転力伝達部材８０ａには、シュミットカップリングが用いられる。回転力伝達部材８０ａは、２枚のエンドディスク、センターディスク、各エンドディスクとセンターディスクとの間に連結されたリンク部材を備える。一方のエンドディスクは、第一回転軸部材４３ａ１と同軸に設けられ、他方のエンドディスクは、第二回転軸部材６３ａ１と同軸に設けられる。そして、回転力伝達部材８０ａは、第一回転軸部材４３ａ１及び第二回転軸部材６３ａ１が回転中であっても、両者の軸線の平行移動を行うことができる。もう一つの回転力伝達部材８０ｂも同様である。
【００４９】
押圧力伝達部材９０ａは、長尺状のアームである。押圧力伝達部材９０ａにおけるアームの中央部分が、第一支持部材４１ａ及び第二支持部材６１ａに対して、ワークＷとは反対側（図１の上側）にて、ベース１０に揺動可能に支持されている。押圧力伝達部材９０ａは、第一ローラダイス４２ａの軸線方向において第一支持部材４１ａと第二支持部材６１ａとの間に回転中心Ｃを有し、ベース１０に対して当該回転中心Ｃを中心として揺動する。
【００５０】
押圧力伝達部材９０ａは、２個のアーム本体９１ａ、第一押圧部材９２ａ及び第二押圧部材９３ａを備える。本実施形態においては、転造装置１は、ベース１０の法線方向に２個の押圧力伝達部材９０ａを備える。ただし、転造装置１は、１個の押圧力伝達部材９０ａを備える構成としてもよい。ここで、一方の押圧力伝達部材９０ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじ及び第二押圧力付与装置７０ａのボールねじよりも上方に位置し、他方の押圧力伝達部材９０ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじ及び第二押圧力付与装置７０ａのボールねじよりも下方に位置する。
【００５１】
１個の押圧力伝達部材９０ａを構成する２個のアーム本体９１ａは、板状の長尺状に形成されており、ベース１０の法線方向に平行に配置されている。２個のアーム本体９１ａの長手方向の中央部分が、ベース１０に対して、回転中心Ｃを中心として揺動する。なお、平行に配置される２個のアーム本体９１ａは、本実施形態のように別体部材に限られず、一体部材としてもよい。
【００５２】
第一押圧部材９２ａは、２個のアーム本体９１ａに挟まれる位置に、２個のアーム本体９１ａの第一端側（図１の右端側）に揺動可能に設けられる。第一押圧部材９２ａの揺動軸線は、アーム本体９１ａの揺動軸線に平行である。第一押圧部材９２ａが２個のアーム本体９１ａに挟まれることにより、第一押圧部材９２ａの揺動軸線の姿勢が安定した状態となる。
【００５３】
さらに、第一押圧部材９２ａは、第一支持部材４１ａを押圧可能である。ここで、上述したように、２個の押圧力伝達部材９０ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじ及び第二押圧力付与装置７０ａのボールねじの上下に位置する。従って、２個の第一押圧部材９２ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじナット５１ａを上下方向に挟むように位置する。さらに、第一押圧部材９２ａは、第一支持部材４１ａに対して第一ローラダイス４２ａの軸線方向にスライド可能である。より詳細には、第一押圧部材９２ａは、第一支持部材４１ａとのスライド抵抗を小さくするために、第一ローラダイス４２ａの軸線方向に配列された複数のローラ９２ａ１を有している。
【００５４】
さらに、２個の第一押圧部材９２ａがスライド方向のどの位置に位置する場合であっても、２個の第一押圧部材９２ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじナット５１ａを上下方向に挟むように位置する。従って、２個の第一押圧部材９２ａが第一支持部材４１ａを押圧する際に、第一支持部材４１ａの姿勢を安定した状態に維持できる。
【００５５】
第二押圧部材９３ａは、２個のアーム本体９１ａに挟まれる位置に、２個のアーム本体９１ａの第二端側（図１の左端側）に揺動可能に設けられる。第二押圧部材９３ａの揺動軸線は、アーム本体９１ａの揺動軸線に平行である。第二押圧部材９３ａが２個のアーム本体９１ａに挟まれることにより、第二押圧部材９３ａの揺動軸線の姿勢が安定した状態となる。
【００５６】
さらに、第二押圧部材９３ａは、第二支持部材６１ａを押圧可能である。ここで、上述したように、２個の押圧力伝達部材９０ａは、第一押圧力付与装置５０ａのボールねじ及び第二押圧力付与装置７０ａのボールねじの上下に位置する。従って、２個の第二押圧部材９３ａは、第二押圧力付与装置７０ａのボールねじナット７１ａを上下方向に挟むように位置する。さらに、第二押圧部材９３ａは、第二支持部材６１ａに対して第二ローラダイス６２ａの軸線方向にスライド可能である。より詳細には、第二押圧部材９３ａは、第二支持部材６１ａとのスライド抵抗を小さくするために、第二ローラダイス６２ａの軸線方向に配列された複数のローラ９３ａ１を有している。
【００５７】
さらに、２個の第二押圧部材９３ａがスライド方向のどの位置に位置する場合であっても、２個の第二押圧部材９３ａは、第二押圧力付与装置７０ａのボールねじナット７１ａを上下方向に挟むように位置する。従って、２個の第二押圧部材９３ａが第二支持部材６１ａを押圧する際に、第二支持部材６１ａの姿勢を安定した状態に維持できる。
【００５８】
つまり、押圧力伝達部材９０ａの第一押圧部材９２ａは、第一支持部材４１ａがワークＷから離間する方向に直動することに伴って、ワークＷから離間する方向に移動する。その結果、押圧力伝達部材９０ａのアーム本体９１ａが、図１の反時計回りに回転する。そうすると、押圧力伝達部材９０ａの第二押圧部材９３ａは、第二支持部材６１ａをワークＷに接近させる方向に押し付けることが可能となる。
【００５９】
一方、押圧力伝達部材９０ａの第二押圧部材９３ａは、第二支持部材６１ａがワークＷから離間する方向に直動することに伴って、ワークＷから離間する方向に移動する。その結果、押圧力伝達部材９０ａのアーム本体９１ａが、図１の時計回りに回転する。その結果、押圧力伝達部材９０ａの第一押圧部材９２ａは、第一支持部材４１ａをワークＷに接近させる方向に押し付けることが可能となる。なお、もう一つの押圧力伝達部材９０ｂも、同様に、２個のアーム本体９１ｂ、第一押圧部材９２ｂ及び第二押圧部材９３ｂを備える。
【００６０】
制御装置１００は、各駆動装置２３，３０，４３ａ，４３ｂ，５０ａ，５０ｂ，６３ａ，６３ｂ，７０ａ，７０ｂを制御する。熱処理ユニット１１０は、ベース１０におけるセッティング領域に配置されており、セッティング位置に位置するワークＷに対して熱処理を施す。熱処理ユニット１１０は、例えば、ワークＷに高周波焼き入れを行うことができる。なお、本実施形態においては、転造装置１が、ワークＷの転造を行うと共に、熱処理を行うこととするが、転造装置１とは別の装置が熱処理を行うようにしてもよい。
【００６１】
（３．転造方法）
次に、転造装置１によるワークＷの転造方法について、図３−図５を参照して説明する。図３に示すように、まず、テーブル駆動装置３０が駆動することにより、ワークテーブルユニット２０がセッティング位置に位置決めされる（Ｓ１）。そして、作業者によって、素材としてのワークＷが主軸台２２及び心押台２４に取り付けられる（Ｓ２）。素材としてのワークＷは、例えば、円筒状又は円柱状の部材である。
【００６２】
続いて、熱間加工の場合には、ワークテーブルユニット２０がセッティング位置に位置決めされた状態のまま、熱処理ユニット１１０によりワークＷの熱処理が行われる（Ｓ３）。熱処理が終了すると、テーブル駆動装置３０が駆動することにより、図４に示すように、ワークテーブルユニット２０が荒加工位置に位置決めされる（Ｓ４）。この状態において、ワークＷは、一対の第一ローラダイス４２ａ，４２ｂに挟まれる位置に位置決めされている。なお、冷間加工の場合には、Ｓ３の熱処理は実行されない。また、冷間加工では、熱間加工に比べて、高負荷且つ高トルクの加工となる。
【００６３】
続いて、荒加工が行われる（Ｓ５）。荒加工については、図４を参照して説明する。荒加工は、一対の第一ローラダイス４２ａ，４２ｂにより行われる。まず、第一回転装置４３ａ，４３ｂを回転させる。このとき、第二回転装置６３ａ，６３ｂを、第一回転装置４３ａ，４３ｂと同期回転させる。そうすると、第一ローラダイス４２ａは、第一回転装置４３ａによる回転力によって直接回転駆動されると共に、回転力伝達部材８０ａを介して伝達された第二回転装置６３ａによる回転力によっても回転駆動される。第一ローラダイス４２ｂも同様である。
【００６４】
さらに、主軸駆動装置２３も、第一回転装置４３ａ，４３ｂ及び第二回転装置６３ａ，６３ｂと同期回転される。このとき、一対の第一ローラダイス４２ａ，４２ｂの歯数とワークＷに成形する歯数との関係に応じて、第一ローラダイス４２ａ，４２ｂの回転数と主軸駆動装置２３の回転数とが決定される。
【００６５】
続いて、第一押圧力付与装置５０ａが第一支持部材４１ａをワークＷに接近させる方向に直動させる。このとき、第二押圧力付与装置７０ａは、第二支持部材６１ａをワークＷから離間させる方向に直動させる。そうすると、押圧力伝達部材９０ａが、回転中心Ｃを中心に図１の時計回りに回転し、第二押圧力付与装置７０ａにより第二支持部材６１ａを直動する力が、第一支持部材４１ａをワークＷへ接近する方向への力に変換される。つまり、第一ローラダイス４２ａは、第一押圧力付与装置５０ａによる押圧力に加えて、押圧力伝達部材９０ａを介して第二押圧力付与装置７０ａによる押圧力を受ける。そして、第一ローラダイス４２ｂも同様である。このようにして、第一ローラダイス４２ａ，４２ｂによりワークＷの荒加工が行われる。
【００６６】
荒加工が終了すると、第一押圧力付与装置５０ａが第一支持部材４１ａをワークＷから離間させる方向に直動させる。このとき、第二押圧力付与装置７０ａは、第二支持部材６１ａをワークＷに接近させる方向に直動させる。そして、押圧力伝達部材９０ａの第一押圧部材９２ａが、第一支持部材４１ａに力を付与していない状態とし、且つ、押圧力伝達部材９０ａの第二押圧部材９３ａが、第二支持部材６１ａに力を付与していない状態とする。
【００６７】
続いて、テーブル駆動装置３０が駆動することにより、図５に示すように、ワークテーブルユニット２０が仕上加工位置に位置決めされる（Ｓ６）。この状態において、ワークＷは、一対の第二ローラダイス６２ａ，６２ｂに挟まれる位置に位置決めされている。
【００６８】
続いて、仕上加工が行われる（Ｓ７）。仕上加工については、図５を参照して説明する。仕上加工は、一対の第二ローラダイス６２ａ，６２ｂにより行われる。まず、第二回転装置６３ａ，６３ｂを回転させる。このとき、第一回転装置４３ａ，４３ｂを、第二回転装置６３ａ，６３ｂと同期回転させる。そうすると、第二ローラダイス６２ａは、第二回転装置６３ａによる回転力によって直接回転駆動されると共に、回転力伝達部材８０ａを介して伝達された第一回転装置４３ａによる回転力によっても回転駆動される。第二ローラダイス６２ｂも同様である。
【００６９】
さらに、主軸駆動装置２３も、第一回転装置４３ａ，４３ｂ及び第二回転装置６３ａ，６３ｂと同期回転される。このとき、一対の第二ローラダイス６２ａ，６２ｂの歯数とワークＷに成形する歯数との関係に応じて、第二ローラダイス６２ａ，６２ｂの回転数と主軸駆動装置２３の回転数とが決定される。
【００７０】
続いて、第二押圧力付与装置７０ａが第二支持部材６１ａをワークＷに接近させる方向に直動させる。このとき、第一押圧力付与装置５０ａは、第一支持部材４１ａをワークＷから離間させる方向に直動させる。そうすると、押圧力伝達部材９０ａが、回転中心Ｃを中心に図１の反時計回りに回転し、第一押圧力付与装置５０ａにより第一支持部材４１ａを直動する力が、第二支持部材６１ａをワークＷへ接近する方向への力に変換される。つまり、第二ローラダイス６２ａは、第二押圧力付与装置７０ａによる押圧力に加えて、押圧力伝達部材９０ａを介して第一押圧力付与装置５０ａによる押圧力を受ける。そして、第二ローラダイス６２ｂも同様である。このようにして、第二ローラダイス６２ａ，６２ｂによりワークＷの仕上加工が行われる。
【００７１】
仕上加工が終了すると、第二押圧力付与装置７０ａが第二支持部材６１ａをワークＷから離間させる方向に直動させる。このとき、第一押圧力付与装置５０ａは、第一支持部材４１ａをワークＷに接近させる方向に直動させる。そして、押圧力伝達部材９０ａの第一押圧部材９２ａが、第一支持部材４１ａに力を付与していない状態とし、且つ、押圧力伝達部材９０ａの第二押圧部材９３ａが、第二支持部材６１ａに力を付与していない状態とする。
【００７２】
続いて、テーブル駆動装置３０が駆動することにより、ワークテーブルユニット２０がセッティング位置に位置決めされる（Ｓ８）。そして、作業者によって、完成したワークＷが主軸台２２及び心押台２４から取り外される（Ｓ９）。
【００７３】
なお、上記の転造方法によれば、荒加工の前に、ワークＷに熱処理を行った。この他に、荒加工と仕上加工との間に熱処理を行うことをさらに追加するようにしてもよい。また、荒加工の前における熱処理に代えて、荒加工と仕上加工との間に熱処理を行うようにしてもよい。さらに、熱処理を全く行わずに、冷間加工による転造を行うようにしてもよい。この場合、上述したように、図３のＳ３の熱処理が行われない。
【００７４】
また、上記の転造方法においては、第一ローラダイス４２ａ，４２ｂにより荒加工を行い、第二ローラダイス６２ａ，６２ｂにより仕上加工を行うこととした。ただし、第一ローラダイス４２ａ，４２ｂ及び第二ローラダイス６２ａ，６２ｂは、荒加工及び仕上加工の何れも可能とすることができ、加工工程を考慮して、第一ローラダイス４２ａ，４２ｂ及び第二ローラダイス６２ａ，６２ｂに、加工工程の種類（荒加工、仕上加工等）を任意に設定できる。
【００７５】
（４．効果）
転造装置１は、第一ローラダイス４２ａ及び第二ローラダイス６２ａを備える。従って、作業者がローラダイス４２ａ，６２ａの交換を行うことなく、複数のローラダイス４２ａ，６２ａによるワークＷの加工が可能となる。その結果、作業工数を増加することなく、高精度なワークＷの加工が可能となる。
【００７６】
さらに、第一ローラダイス４２ａ及び第二ローラダイス６２ａは、それぞれ独立して直動可能である。従って、従来技術のように、第一ローラダイス４２ａ及び第二ローラダイス６２ａが１個の支持部材に支持される構成における問題が生じることはない。
【００７７】
ここで、第一ローラダイス４２ａ及び第二ローラダイス６２ａは、同時にワークＷを加工しない。つまり、第一ローラダイス４２ａがワークＷを加工する際には、第二ローラダイス６２ａはワークＷを加工していない。同様に、第二ローラダイス６２ａがワークＷを加工する際には、第一ローラダイス４２ａはワークＷを加工していない。
【００７８】
そして、転造装置１によれば、回転力伝達部材８０ａが、第一回転軸部材４３ａ１と第二回転軸部材６３ａ１とを連結し、相互に回転力を伝達する。つまり、第一ローラダイス４２ａは、第一回転装置４３ａによる回転力によって回転駆動されると共に、回転力伝達部材８０ａを介して伝達された第二回転装置６３ａによる回転力によっても回転駆動される。同様に、第二ローラダイス６２ａは、第二回転装置６３ａによる回転力によって回転駆動されると共に、回転力伝達部材８０ａを介して伝達された第一回転装置４３ａによる回転力によっても回転駆動される。
【００７９】
つまり、第一ローラダイス４２ａは、第一回転装置４３ａ及び第二回転装置６３ａにより回転駆動される。また、第二ローラダイス６２ａも、第一回転装置４３ａ及び第二回転装置６３ａにより回転駆動される。従って、第一回転装置４３ａ単体及び第二回転装置６３ａ単体を小型化することが可能となる。その結果、転造装置１全体の小型化を図ることができる。
【００８０】
ここで、回転力伝達部材８０ａは、リンク式カップリングである。そして、回転力伝達部材８０ａは、第一回転軸部材４３ａ１の軸線と第二回転軸部材６３ａ１の軸線とが同一である状態及び異なる状態において、相互に回転力を伝達可能である。従って、第一ローラダイス４２ａがワークＷを加工する際に、第二ローラダイス６２ａをワークＷなどから待避させた位置に位置させることができる。また、第二ローラダイス６２ａがワークＷを加工する際も同様である。
【００８１】
さらに、転造装置１は、押圧力伝達部材９０ａを備える。第一ローラダイス４２ａによりワークＷを加工する場合には、第一ローラダイス４２ａは、第一押圧力付与装置５０ａによって押圧力を付与される。加えて、第二押圧力付与装置７０ａが第二支持部材６１ａをワークＷから離間させる方向に直動することにより、押圧力伝達部材９０ａが、第一ローラダイス４２ａをワークＷに接近させる方向に押し付けることができる。つまり、第一ローラダイス４２ａは、第一押圧力付与装置５０ａによる押圧力に加えて、押圧力伝達部材９０ａを介して第二押圧力付与装置７０ａによる押圧力を受ける。
【００８２】
同様に、第二ローラダイス６２ａによりワークＷを加工する場合には、第二ローラダイス６２ａは、第二押圧力付与装置７０ａによって押圧力を付与される。加えて、第一押圧力付与装置５０ａが第一支持部材４１ａをワークＷから離間させる方向に直動することにより、押圧力伝達部材９０ａが、第二ローラダイス６２ａをワークＷに接近させる方向に押し付けることができる。つまり、第二ローラダイス６２ａは、第二押圧力付与装置７０ａによる押圧力に加えて、押圧力伝達部材９０ａを介して第一押圧力付与装置５０ａによる押圧力を受ける。
【００８３】
従って、第一押圧力付与装置５０ａ単体及び第二押圧力付与装置７０ａ単体を小型化することが可能となる。その結果、転造装置１全体の小型化を図ることができる。さらに、第一ローラダイス４２ａ及び第二ローラダイス６２ａがワークＷから受ける反力は、第一押圧力付与装置５０ａ及び第二押圧力付与装置７０ａに分散される。その結果、第一押圧力付与装置５０ａ及び第二押圧力付与装置７０ａの剛性を低減することが可能となる。このことからも、転造装置１全体の小型化を図ることができる。
【００８４】
ここで、押圧力伝達部材９０ａによる押圧力の利用を図るためには、第一支持部材４１ａと第二支持部材６１ａとが異なる位置に位置しなければならない。このような状態であっても、回転力伝達部材８０ａはリンク式カップリングであることにより、第一回転軸部材４３ａ１と第二回転軸部材６３ａ１との間で相互に回転力を伝達することが可能となる。
【００８５】
また、押圧力伝達部材９０ａは、回転中心Ｃを中心として揺動するアームを採用している。これにより、押圧力伝達部材９０ａは、簡易な構成となることで、安価となる。そして、押圧力伝達部材９０ａは、アーム本体９１ａと、アーム本体９１ａの第一端側に設けられた第一押圧部材９２ａと、第二端側に設けられた第二押圧部材９３ａとを備える。そして、第一押圧部材９２ａ及び第二押圧部材９３ａは、アーム本体９１ａに対して揺動可能となると共に、第一支持部材４１ａ及び第二支持部材６１ａに対してスライド可能となる。これにより、第一押圧部材９２ａと第一支持部材４１ａとの間、及び、第二押圧部材９３ａと第二支持部材６１ａとの間で、安定して、力を伝達することができる。
【００８６】
また、転造装置１は、熱処理ユニット１１０を備えている。そのため、ワークＷの転造のみならず、ワークＷの熱処理も、ワークＷを主軸台２２及び心押台２４に取り付けた状態で行われる。従って、ワークＷの着脱による位置ずれが生じることを抑制できるため、ワークＷを高精度に成形できる。
【符号の説明】
【００８７】
１：転造装置、  １０：ベース、  ２１：テーブル本体、  ２２：主軸台、  ２３：主軸駆動装置、  ２４：心押台、  ３０：テーブル駆動装置、  ４１ａ：第一支持部材、  ４２ａ，４２ｂ：第一ローラダイス、  ４３ａ，４３ｂ：第一回転装置、  ４３ａ１：第一回転軸部材、  ５０ａ，５０ｂ：第一押圧力付与装置、  ５１ａ：ボールねじナット、  ６１ａ：第二支持部材、  ６２ａ，６２ｂ：第二ローラダイス、  ６３ａ，６３ｂ：第二回転装置、  ６３ａ１：第二回転軸部材、  ７０ａ，７０ｂ：第二押圧力付与装置、  ７１ａ：ボールねじナット、  ８０ａ，８０ｂ：回転力伝達部材、  ９０ａ，９０ｂ：押圧力伝達部材、  ９１ａ，９１ｂ：アーム本体、  ９２ａ，９２ｂ：第一押圧部材、  ９２ａ１：ローラ、  ９３ａ，９３ｂ：第二押圧部材、  ９３ａ１：ローラ、  １００：制御装置、  １１０：熱処理ユニット、  Ｃ：回転中心、  Ｗ：ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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