(57)【要約】【課題】ローラダイス寿命の向上と成形サイクルタイムの短縮化に好適な歯車の転造方法および転造装置を提供する。【解決手段】転造を行なう複数の加工歯３Ａ〜３Ｃを外周部に備えたローラダイス２を円板状ワークＷに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワークＷ外周部に押込むことにより、ワークＷの外周部に対して転造を行なうにあたり、完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯３Ａを備えたローラダイス２Ａにより中間段階の転造歯Ｗ２を創成する第１工程と、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイス２Ｂにより転造歯Ｗ２の歯底および歯面を創成する第２工程と、完成歯形の歯先領域を創成する加工歯３Ｃを備えたローラダイス２Ｃにより転造歯Ｗ２の歯先を創成する第３工程と、を備えるようにした。【選択図】図２
2008229665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転造を行う複数の加工歯を外周部に備えたローラダイスを円板状のワークに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワーク外周部に押し込むことにより、ローラダイスの加工歯で前記円板状のワークの外周部に対して転造を行ない歯車状部材を転造する歯車の転造方法において、
先ず、完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより中間段階の転造歯を創成する第１工程と、
次いで、前記第１工程で創成した転造歯に、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯底および歯面を創成する第２工程と、
次いで、前記第２工程で創成した転造歯に、完成歯形の歯先領域を創成する加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯先を創成する第３工程と、を備えることを特徴とする歯車の転造方法。
【請求項２】
前記第３工程のローラダイスは、主に転造歯の歯先領域に係合するよう歯丈が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の歯車の転造方法。
【請求項３】
前記第３工程は、第２工程で創成した転造歯の歯先で構成する外周の半径方向への振れに応じてローラダイス位置を調整して、転造歯の成形量を円周方向において一様にすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の歯車の転造方法。
【請求項４】
前記第１工程のローラダイスの加工歯は、円弧状の歯先と比較的狭い歯底により歯元厚さの大きい山形の歯形を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の歯車の転造方法。
【請求項５】
前記第１工程に続く第２工程のローラダイスの加工歯は、第１工程のローラダイスの加工歯に対して歯先および歯底の幅を拡大して円弧状とした歯形を備え、
第１工程での転造歯の歯底を押し広げてその余肉を歯先へ押し戻すものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の歯車の転造方法。
【請求項６】
前記円板状のワークへの転造歯の創成時に転造歯の軸方向に生ずる余肉は、ローラダイスと対向する位置においてワーク若しくはワークを回転保持しているマンドレルに接して回転している側面拘束ローラに設けた円周溝の側壁にワーク外周の側面を係合させることにより加圧拘束することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の歯車の転造方法。
【請求項７】
転造を行う複数の加工歯を外周部に備えたローラダイスを一対のマンドレルにより挟持した円板状のワークに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワーク外周部に押込むことにより、ローラダイスの加工歯で前記円板状のワークの外周部に対して転造を行ない歯車状部材とする歯車の転造装置であり、
前記ワークを挟んでローラダイスと対向するように配置されて、ローラダイスとともにワークに圧接して回転することによりローラダイスによる転造荷重をバックアップしながら転造歯形の側面に生じる余肉を円周溝の側壁により押し戻す側面拘束ローラと、
完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯を備えて中間段階の転造歯を創成する粗創成ダイスと、完成歯形での所望の圧力角の加工歯を備えて転造歯の歯形形状を修正して完成歯形の歯底および歯面を創成する歯底・歯面創成ダイスと、完成歯形の歯先領域を創成する加工歯を備えて、前記歯底・歯面創成ダイスで創成された転造歯の歯先を修正する歯先創成ダイスと、を切換え可能としたローラダイスと、を備えることを特徴とする歯車の転造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の転造方法および転造装置に関し、特に、ローラダイスと円板状ワークとを噛み合わせて同期回転させることにより歯形を創成するようにした歯車の転造方法および転造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からローラダイスと円板状ワークとを噛み合わせて同期回転させることにより歯形を創成するようにした歯車の転造方法および転造装置は提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、転造を行なう複数の加工歯を外周部に備えたローラダイスを円板状のワークに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワーク外周部に押込むことにより、ローラダイスの加工歯で前記円板状のワークの外周部に対して転造を行ない歯車状部材を転造する歯車の転造方法である。そして、サイクルタイムを短縮でき且つ工具寿命を長期化可能とするために、先ず、完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより中間段階の転造歯を創成する第１工程と、次いで、前記第１工程で創成した転造歯に、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯底の仕上げおよびインボリュート歯面を概略創成する中間工程および転造歯のインボリュート歯面を歯先も含めて仕上げ創成する仕上げ工程とからなる第２工程と、を備えるようにしている。
【特許文献１】特開２００６−９１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、第２工程の仕上げ工程として、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の噛合いインボリュート歯面と歯先とを創成する構成となっているため、ローラダイスの加工歯の歯丈が高く欠けやすい形状となる結果、工具寿命が短いという不具合があると共に、創成負荷を大きくできない（耐成形負荷性が低く）ことにより、創成サイクルタイムが長くなるという不具合があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ローラダイス寿命の向上と成形サイクルタイムの短縮化に好適な歯車の転造方法および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】
【０００６】
本発明は、転造を行なう複数の加工歯を外周部に備えたローラダイスを円板状のワークに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワーク外周部に押込むことにより、ローラダイスの加工歯で前記円板状のワークの外周部に対して転造を行ない歯車状部材を転造する歯車の転造方法および転造装置において、完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより中間段階の転造歯を創成する第１工程と、前記第１工程で創成した転造歯に、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯底および歯面を創成する第２工程と、前記第２工程で創成した転造歯に、完成歯形の歯先領域を創成する加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯先を創成する第３工程と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、完成歯形の成形工程として、第１工程で創成した転造歯に、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯底および歯面を創成する第２工程と、前記第２工程で創成した転造歯に、完成歯形の歯先領域を創成する加工歯を備えたローラダイスにより転造歯の歯先を創成する第３工程と、を備えるため、歯底・歯面加工と歯先加工とが分割されて各工程の成形負荷が軽減され、ローラダイス、特に第３工程のローラダイスの寿命を向上できると共に、歯形の成形サイクルタイムを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の歯車の転造方法および転造装置を一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本実施形態の歯車の転造方法を含む歯車製作の各工程を説明する工程図、図２は本実施形態の歯車の転造装置の概略図、図３〜図５は各ローラダイスの加工歯の形状を示す正面図、図６〜図８は歯車の転造過程を示す歯形説明図である。
【０００９】
図１において、本実施形態の歯車の製造方法は、工程（Ａ）に示すように、先ず、厚肉の鋼板を円形に打ち抜き加工することによりブランク材Ｗを製作する。次いで、工程（Ｂ）に示すように、ブランク材Ｗの外周部および図示しない取付ボス部等を除いてその他の部分の板厚をプレスよりなる段差成形機によりコイニング加工を施して薄肉化させる。さらに、工程（Ｃ）に示すように、スピニング加工機よりなる増肉成形機により外周部を押し潰して外周部に歯形転造可能に増肉してリム部Ｗ１を形成し、歯車転造が可能な歯車素材を得る。そして、工程（Ｄ）において、ローラダイスを工程（Ｃ）で得た歯車素材のリム部Ｗ１の外周に押し当て両者を同期回転させることにより歯車素材のリム部Ｗ１外周に転造歯形を創成する。さらに、工程（Ｅ）により、歯車のチャンファ面等の機械加工が実施されて歯車として完成させるようにしている。このチャンファ面の加工は、転造歯車が常時噛合状態で使用されるのでなく、必要時にのみスライドされて他の歯車と噛合う場合、例えば、エンジンのスタータ歯車等に使用される場合に付加される。
【００１０】
前記工程（Ｄ）での歯車の転造装置は、図２に示すように、ワークＷを挟圧保持して回転させる主軸として機能する一対のマンドレル１Ａ、１Ｂと、マンドレル１Ａ、１Ｂにより回転される歯車素材としてのワークＷと同期回転しつつワークＷ外周に加工歯３Ａ〜３Ｃを押付けてワークＷ外周に転造歯Ｗ２を創成するローラダイス２と、ローラダイス２と対向した位置においてマンドレル１Ａ、１Ｂ外周に接触して連れ回り回転しつつワークＷ外周に創成される転造歯Ｗ２の幅方向のはみ出しを規制する側面拘束ローラ４とを備える。
【００１１】
前記マンドレル１Ａ、１Ｂは、加工対象となる円板状のワークＷを、そのリム部Ｗ１が一方のマンドレル１Ａ先端に嵌合させた状態で挟圧保持するよう互いに同一軸線上に位置するよう配置されて一対の主軸１を備える。前記一対の主軸１は、軸方向に進退可能に配置され、互いに先端同士を離間させて開くことでワークＷを着脱可能とし、互いに接近させることによりワークＷを挟圧保持可能であり、保持状態で回転駆動することでワークＷを回転駆動する。
【００１２】
前記ローラダイス２は、前記マンドレル１Ａ、１Ｂの主軸１と平行な軸５上に軸５と共に回転するよう保持され、外周部には加工歯３Ａ〜３Ｃを備える。前記軸５は、マンドレル１Ａ、１Ｂの主軸１と同期して回転し且つ主軸１に対して接近離脱方向に移動可能に構成され、主軸１への接近移動によりローラダイス２の加工歯３Ａ〜３ＣをワークＷ外周に押し当ててワークＷ外周を塑性変形させてワークＷ外周に転造歯Ｗ２を創成するよう機能する。前記ローラダイス２は、粗ダイス２Ａ、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂおよび歯先仕上げダイス２Ｃの順に軸上に固定して配置され、創成工程毎に横（軸方向）に移動させることにより粗ダイス２Ａから歯底・歯面仕上げダイス２Ｂおよび歯先仕上げダイス２Ｃと切換えて使用する。各ダイス２Ａ〜２ＣはワークＷのリム部Ｗ１の幅より充分大きな幅を備えている。
【００１３】
前記粗ダイス２Ａは、ワークＷ外周に歯形の基本形状を創成する比較的加工度の高い加工を施すものであり、加工歯３Ａに加わる転造負荷の最も高い加工を行なうことなる。このため、その加工歯３Ａは、図３に示すように、圧力角（歯直角圧力角、くさび角度ともいう）が比較的大きく、円弧状の歯先を備え、しかも、比較的狭い歯底により歯元厚さの大きい山形の歯形を備えるよう形成している。このように歯元厚さが大きく圧力角の比較的大きい山形の加工歯３Ａは、加工されるワークＷとローラダイス２との歯形位相合せの機能を備え、創成時のワークＷ外周への押込み時に生ずる曲げ負荷に対して高い強度を備えるものとでき、高い耐久性を発揮する。また、円弧状の歯先はワークＷに形成する転造歯Ｗ２とのなじみを良好として転造歯Ｗ２にまくれ込み等を生じさせないようにしている。前記圧力角は創成されたワークＷの転造歯Ｗ２の内部にまくれ傷等の内部欠陥が発生しない適正な角度を試行実験などにより予め導き出して設定する。
【００１４】
前記歯底・歯面仕上げダイス２Ｂは、粗ダイス２ＡによりワークＷ外周に創成された転造歯Ｗ２に対して、修正を加えて転造歯Ｗ２の歯底Ｗ３・インボリュート歯面Ｗ４のプロフィールを決定するものである。このため、その加工歯３Ｂは、図４に示すように、創成される転造歯が製品形状と同一の圧力角を形成するための圧力角を備え且つ歯先および歯底の幅を拡大した円弧状として備え、ワークＷ外周に創成される転造歯Ｗ２のインボリュート歯面Ｗ４および歯元幅を製品形状と同一形状に形成させるようにしている。なお、この加工歯３Ｂの歯底は転造歯Ｗ２の歯先に相当する部位と相対するが、転造歯Ｗ２の歯先を逃げた形状に形成されて、創成時に転造歯Ｗ２の歯先形状を創成するものではない。ワークＷ外周の粗ダイス２Ａにより創成された転造歯形は、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂにより歯底部が拡幅され、その余肉がインボリュート歯面Ｗ４および歯先に押し出されてインボリュート歯面Ｗ４および歯先Ｗ５を拡幅させるよう修正される。
【００１５】
前記歯先仕上げダイス２Ｃは、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂにより創成された転造歯Ｗ２の歯先に対して、最終修正を加えてインボリュート歯面Ｗ４に連なる歯先部分を製品形状と同一形状にするものである。このため、その加工歯３Ｃは、図５に示すように、製品形状とは歯先と歯底とが入れ替わっているが、創成される製品形状の歯先部分と同一形状を備えるが、製品形状をなすインボリュート歯面Ｗ４とは、その先端側において若干の寸法においてのみ噛合うように、その歯丈が低く形成されている。図示例では、転造歯Ｗ２の歯先をより平坦にするよう、加工歯３Ｃの歯底面の形状を顕著に変更している。
【００１６】
前記側面拘束ローラ４は、前記ローラダイス２と対向した位置においてマンドレル１Ａ、１Ｂ外周に接触してマンドレル１Ａ、１Ｂにより連れ回り回転されるよう配置され、ローラダイス２からワークＷに加えられる転造荷重を主軸１と共に受止める。側面拘束ローラ４の外周には、転造歯車Ｗのリム部Ｗ１と同一幅に形成した円周溝４Ａを備え、円周溝４ＡをワークＷ外周のリム部Ｗ１に係合させることによりワークＷのリム部Ｗ１にローラダイス２により転造歯形が創成される際に転造歯形の幅方向へはみ出した余肉をリム部Ｗ１側へ戻してワークＷのリム形状を整えるように機能する。
【００１７】
以上の構成の歯車の転造装置による歯車の転造方法について以下に説明する。
【００１８】
先ず、転造装置の離反している左右のマンドレル１Ａ、１Ｂ間に、工程（Ｃ）で成形した歯車素材のリム部Ｗ１をいずれか一方のマンドレル１Ａ先端に嵌合させ、左右のマンドレル１Ａ、１Ｂを前進させ、リム部Ｗ１の内周側をマンドレル１Ａ、１Ｂの先端同士により挟圧してワークＷを保持させる。次いで、側面拘束ローラ４の円周溝４Ａとマンドレル１Ａ、１Ｂに保持されたワークＷのリム部Ｗ１との軸方向位置を合せて、側面拘束ローラ４の外周をマンドレル１Ａ、１Ｂ外周に押し当て、側面拘束ローラ４の円周溝４Ａ内にワークＷのリム部Ｗ１を嵌合させる。
【００１９】
次いで、マンドレル１Ａ、１Ｂを回転駆動させる。マンドレル１Ａ、１Ｂの回転により保持されたワークＷが回転されると共にマンドレル１Ａ、１Ｂに接している側面拘束ローラ４も回転される。ワークＷのリム部Ｗ１は側面拘束ローラ４の円周溝４Ａにその一部を入り込ませつつ回転する。
【００２０】
次いで、粗ダイス２Ａの加工歯３ＡがワークＷのリム部Ｗ１と重なるようローラダイス２を軸方向に位置合せし、図２に示すように、粗ダイス２ＡをワークＷのリム部Ｗ１外周に押し当てて押込んでゆく。リム部Ｗ１外周は粗ダイス２Ａの加工歯３Ａとの噛合いにより、外周が加工歯３Ａと係合する部分で窪まされ、その余肉が残余の部分で盛上げられて創成されてゆく。
【００２１】
押込み初期においては、加工歯３ＡとワークＷとの接触が断続的に行われるため、転造荷重の発生が間歇的となり、振動が発生しやすいため、押込み速度を高めて、早めに連続的な接触へ移行することが望ましい。また、加工歯３Ａによるリム部Ｗ１外周への転造加工は、リム部Ｗ１の側方（軸方向）への余肉のはみ出しを伴い、はみ出した余肉はリム部Ｗ１が側面拘束ローラ４の円周溝４Ａと係合する際に円周溝４Ａによりリム部Ｗ１内方に押し戻される。
【００２２】
粗ダイス２Ａの押込み量が規定された位置に達した段階（加工歯３Ａのピッチ円とワークＷに創成された転造歯車のピッチ円とが互いに接触して回転している段階）で押込みを停止させ、次いで、ローラダイス２をワークＷから離反させると、粗ダイス２Ａにより創成されたリム部Ｗ１外周には、図６に示すように、粗ダイス２Ａの加工歯３Ａと同様の輪郭を備えた転造歯Ｗ２が形成（転写）される。
【００２３】
次に、ローラダイス２の歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの加工歯３ＢがワークＷのリム部Ｗ１と重なるようローラダイス２を軸方向に位置合せし、歯底・歯面仕上げダイス２ＢをワークＷのリム部Ｗ１外周に押し当てて押込んでゆく。歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの加工歯３Ｂの歯先はリム部Ｗ１外周の転造歯Ｗ２の歯底Ｗ３と、また、加工歯３Ｂの歯底はリムＷ１外周の転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５と、夫々噛合う。
【００２４】
さらに、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂを押込むと、加工歯３Ｂの歯先によりリム部Ｗ１外周の転造歯Ｗ２の歯底部分に食い込み、歯底Ｗ３を拡大させると共にその余肉がリムＷ１外周の転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５側にせり上げられ、歯先Ｗ５を太らせてゆく。また、加工歯３Ｂによる転造加工によりリム部Ｗ１の側方（軸方向）へはみ出した余肉はリム部Ｗ１が側面拘束ローラ４の円周溝４Ａと係合する際に円周溝４Ａによりリム部Ｗ１内方に押し戻される。
【００２５】
そして、加工歯２Ｂの図示しないピッチ円とワークＷに創成された転造歯Ｗ２の図示しないピッチ円とが互いに接触して回転する状態となる歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの押込み量が規定された位置に達した段階では、リム部Ｗ１外周の転造歯Ｗ２の歯底Ｗ３が予め規定された量まで窪ませられて転造歯Ｗ２の歯底Ｗ３が製品形状と同一形状に形成される。同時に、その歯底Ｗ３である窪みの形成によりはみ出した余肉が転造歯Ｗ２のインボリュート歯面Ｗ４を予め設定した歯面形状に太らせると共に、インボリュート歯面形状を形成するに余分となった余肉は転造歯Ｗ２の歯先にはみ出し、歯先Ｗ５を予め設定した太さに太らせる。また、粗ダイス２Ａにより形成された転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５の先端も歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの加工歯３Ｂの歯底により押し潰されて押し戻され、前記余肉と共に新たな歯先Ｗ５を形成する。
【００２６】
この段階で、押込みを停止させ、次いで、ローラダイス２をワークＷから離反させると、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂにより創成されたリム部Ｗ１外周には、図７に示すように、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの加工歯３Ｂと同様の輪郭を備えた転造歯Ｗ２が形成（転写）される。得られた転造歯Ｗ２は、その歯先Ｗ５部分の形状を除いて、製品形状と同様の形状を備えた歯底Ｗ３とインボリュート歯面Ｗ４形状を備える歯車形状を備える。得られた転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５は、その形状が製品形状とは一致されていないが、そのボリュームのみは製品形状の歯先Ｗ５のボリュームと一致されるよう形成される。
【００２７】
この創成工程において、粗ダイス２Ａの加工歯３Ａの圧力角が適正な圧力角から小さい側にずれた場合や大きい側にずれた場合には、歯底・歯面仕上げダイス２Ｂの加工歯３Ｂによる転造歯Ｗ２の創成時に、インボリュート歯面Ｗ４領域と歯底領域との境界部分やインボリュート歯面Ｗ４領域と歯先Ｗ５領域との境界部分において、転造歯Ｗ２の表面部分が歯面Ｗ４内部にまくれ込み、いわゆる「まくれ傷」という内部欠陥となって、歯車としての使用時に歯面剥離の原因となる。したがって、粗ダイス２Ａの加工歯３Ａの圧力角は創成されたワークＷの転造歯Ｗ２の内部にまくれ傷等の内部欠陥が発生しない適正な角度を試行実験などにより予め導き出して設定する必要がある。
【００２８】
次に、ローラダイス２の歯先仕上げダイス２Ｃの加工歯３ＣがワークＷのリム部Ｗ１と重なるようローラダイス２を軸方向に位置合せし、歯先仕上げダイス２ＣをワークＷのリム部Ｗ１外周に押し当てて押込んでゆく。さらに、歯先仕上げダイス２Ｃを押込むと、加工歯３Ｃの歯底によりリム部Ｗ１外周の転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５部分の形状が修正され、歯先Ｗ５を成形してゆく。また、加工歯３Ｃによる転造加工によりリム部Ｗ１の側方（軸方向）へはみ出した余肉はリム部Ｗ１が側面拘束ローラ４の円周溝４Ａと係合する際に円周溝４Ａによりリム部Ｗ１内方に押し戻される。
【００２９】
そして、加工歯３Ｃの図示しないピッチ円とワークＷに創成された転造歯Ｗ２の図示しないピッチ円とが互いに接触して回転する状態となる歯先仕上げダイス２Ｃの押込み量が規定された位置に達した段階では、リム部Ｗ１外周の転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５が予め規定された幅まで膨らまされ予め設定した歯先幅となる。この段階で、押込みを停止させ、次いで、ローラダイス２をワークＷから離反させると、仕上げダイス２Ｃにより創成されたリム部Ｗ１外周には、図８に示すように、仕上げダイス２Ｃの加工歯３Ｃと同様の輪郭を備えた転造歯Ｗ２が形成（転写）される。
【００３０】
ところで、この歯先仕上げダイス２Ｃによる創成加工においては、図９に示すように、加工される転造歯Ｗ２の外周歯先面の半径方向への振れ量を検出する外周振れ検出センサ１０を設けると共に、コントローラ１１は前記外周振れ検出センサ１０よりの検出値に基づいて、ローラダイス２の加工歯３Ｃを備える歯先仕上げダイス２Ｃのワークとしての転造歯Ｗ２に対する押付け位置を調整可能としている。
【００３１】
即ち、転造歯Ｗ２の外周径が大きくなる領域では歯先仕上げダイス２Ｃの押付け位置を前記外周径が大きくなる差分を限度として後退させ、転造歯Ｗ２の外周径が小さくなる領域では歯先仕上げダイス２Ｃの押付け位置を前記外周径が小さくなる差分を限度として前進させるよう、歯先仕上げダイス２Ｃの押付け位置を調整するようにしている。なお、検出角度位置と歯先仕上げダイス２Ｃによる創成角度位置とのズレ（図示例では、角度１８０度より若干小さい角度）に対応して、歯先仕上げダイス２Ｃの押付け位置の制御は、検出部位が回転し成形部位へ到達した時に、転造歯Ｗ２の外周振れ量を基にローラダイス２の位置を変更し成形量が一定となるようにする。
【００３２】
このように、歯先仕上げダイス２Ｃによる創成加工においては、歯先仕上げダイス２Ｃの押付け位置を、予め設定したピッチサークル通りの位置に達するまで円周方向一様に押付けるのではなく、創成される転増歯Ｗ２の半径方向寸法が許容される範囲内において微調整するようにしている。即ち、歯先仕上げダイス２Ｃによる転造歯Ｗ２への成形量が一定となる方向に調整している。
【００３３】
例えば、転造歯Ｗ２の外周径が大きくなる領域において、予め設定したピッチサークル通りの位置に達するまで円周方向一様に押付ける場合には、歯先仕上げダイス２Ｃの創成加工により、図１０に示すように、転造歯Ｗ２の歯先面に連なるインボリュート歯面Ｗ４形状が本来のインボリュート形状より膨らむ結果となり、形状精度のよい歯車形状が得られないこととなる。
【００３４】
しかしながら、前記したように歯先仕上げダイス２Ｃによる成形量を円周方向一様にすることにより、転造歯Ｗ２の内周側に連なるインボリュート歯面Ｗ４の形状が、製品形状（歯底・インボリュート歯面仕上げダイス２Ｂによる成形形状）の状態から、歯先形状の成形時における成形量に影響されて、変形されることを抑制することができる。このため、形状精度のよい歯車形状を得ることができる。
【００３５】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３６】
（ア）転造を行なう複数の加工歯３Ａ〜３Ｃを外周部に備えたローラダイス２を円板状のワークＷに対して同期回転させつつ所定の押込速度でワークＷ外周部に押込むことにより、ローラダイス２の加工歯３で前記円板状のワークＷの外周部に対して転造を行ない歯車状部材を転造するにあたり、完成歯形の所望の圧力角よりも大きい圧力角の加工歯３Ａを備えたローラダイス２Ａにより中間段階の転造歯Ｗ２を創成する第１工程と、前記第１工程で創成した転造歯Ｗ２に、完成歯形の所望の圧力角の加工歯を備えたローラダイス２Ｂにより転造歯Ｗ２の歯底Ｗ３および歯面Ｗ４を創成する第２工程と、前記第２工程で創成した転造歯Ｗ２に、完成歯形の歯先Ｗ５領域を創成する加工歯３Ｃを備えたローラダイス２Ｃにより転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５を創成する第３工程と、を備える。このため、歯底・歯面加工と歯先加工とが分割されて各工程の成形負荷が軽減され、ローラダイス２、特に第３工程のローラダイス２Ｃの寿命を向上できると共に、歯形の成形サイクルタイムを短縮することができる。
【００３７】
（イ）第３工程のローラダイスである歯先創成ダイス３Ｃは、主に転造歯Ｗ２の歯先領域に係合するよう歯丈が設定されていることにより、その制作費を低減することができると共に工具寿命を向上させることができる。
【００３８】
（ウ）第３工程である歯先創成は、第２工程である歯底・歯面創成ダイス２Ｂにより歯底Ｗ３・歯面Ｗ４が創成された転造歯Ｗ２の歯先Ｗ５で構成する外周の半径方向への振れに応じてローラダイス位置を調整して、転造歯Ｗ２の成形量を円周方向において一様にすることにより、転造歯Ｗ２のインボリュート歯面Ｗ４の変形を抑制でき、形状精度の高い歯車部品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態を示す歯車の転造方法を含む歯車製作の各工程を説明する工程図。
【図２】同じく本実施形態の歯車の転造装置の概略図。
【図３】ローラダイスの粗加工歯の形状を示す正面図。
【図４】ローラダイスの歯底・歯面を創成する加工歯の形状を示す正面図。
【図５】ローラダイスの歯先を創成する加工歯の形状を示す正面図。
【図６】粗加工歯により創成された転造歯の形状を示す正面図。
【図７】歯底・歯面の加工歯により創成された転造歯の形状を示す正面図。
【図８】歯先の加工歯により創成された転造歯の形状を示す正面図。
【図９】歯先の加工歯による創成方法を示す説明図。
【図１０】歯先の加工歯による成形荷重を増加させた場合の歯面の変形状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００４０】
Ｗ  ワーク
Ｗ１  リム部
Ｗ２  転造歯
１  主軸
１Ａ、１Ｂ  マンドレル
２  ローラダイス
２Ａ  粗ダイス（第１工程のローラダイス）
２Ｂ  歯底・歯面仕上げダイス（第２工程のローラダイス）
２Ｃ  歯先仕上げダイス（第２工程のローラダイス）
３Ａ〜３Ｃ  加工歯
４  側面拘束ローラ
４Ａ  円周溝
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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