(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転造部材の外周面に転造歯型を当接させることで該外周面を塑性変形させウォーム若しくはねじの歯形を転造する転造ダイスであって、前記転造歯型は転造方向始端側から順に食付き部、仕上げ部及び逃げ部が連続して形成されることにより構成され、前記逃げ部には所定高さ位置における前記転造歯型の各歯部の歯厚が転造方向始端側から転造方向終端側に向かって漸減する歯厚漸減部が設けられ、この歯厚漸減部は、前記逃げ部の前記転造歯型の歯底を転造方向終端側に向かって下り傾斜させることで構成され、また、前記逃げ部における前記転造方向終端側の歯厚の漸減度合いが、前記転造方向始端側の歯厚の漸減度合いより大きな度合いとなるように構成され、また、前記逃げ部の転造方向始端側には第一歯厚漸減部が設けられ、前記逃げ部の転造方向終端側には第二歯厚漸減部が設けられ、前記第一歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置は、前記仕上げ部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部における歯丈の０．０５倍〜０．２倍低くなるように構成され、前記第二歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置は、前記第一歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部における歯丈の０．０５倍〜０．２倍低くなるように構成され、前記第二歯厚漸減部の歯底の下り傾斜度合いが、前記第一歯厚漸減部の歯底の下り傾斜度合いより大きな度合いとなるように構成され、更に、前記逃げ部の前記転造歯型の歯先に、略平面状若しくは曲面状の面取り部が設けられていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項２】
請求項１記載の転造ダイスにおいて、前記逃げ部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯先位置は、前記仕上げ部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯先位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部における歯丈の０．０８倍〜０．３倍低くなるように構成されていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記第一歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底が所定の第一の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第一傾斜部と、前記第二歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底が前記第一傾斜部の傾斜度合いより大きい度合いで下り傾斜する第二傾斜部とが設けられていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記第一歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底が所定の第一の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第一傾斜部と、前記第二歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底が前記第一の傾斜角度より大きい第二の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第二傾斜部とが設けられていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記逃げ部の前記転造歯型の歯先の傾斜角度は、前記第一傾斜部の前記転造歯型の歯底の前記第一の傾斜角度と同角度若しくは前記第一の傾斜角度より大きい角度に設定されていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記面取り部は逃げ部の転造方向終端位置において、転造方向直角断面の歯厚方向で０．０５ｍｍ以上の幅で面取りされ、且つ、前記面取り部は逃げ部の転造方向終端位置から転造方向に、少なくとも３ｍｍの長さ若しくは被転造部材の外周長の４分の１の長さのうち、短い方の長さ以上の範囲で設けられていることを特徴とする転造ダイス。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、この転造ダイスはウォームを形成するために用いられるものであって、前記転造歯型の歯部の圧力角は３°〜２５°に設定されていることを特徴とする転造ダイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転造ダイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転造ダイスに形成される転造歯型で略円筒形状の被転造部材（ワーク）を挟み込んで回転させながら圧力を加えることで、ウォームやねじの歯形（ねじ山）を塑性加工する転造平ダイス（食付き部、仕上げ部及び逃げ部が形成されている）、その他の転造ダイスが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
転造加工においては、転造ダイスの食付き部及び仕上げ部での加工時に被転造部材にかかった負荷を逃げ部で少しずつ開放することが一般的である。例えば逃げ部の形状を転造加工が進むほど（転造方向終端側ほど）前記転造歯型（歯先）が被転造部材から離間するように傾斜させ、即ち緩やかに逃がすことで前記負荷を少しずつ開放し、被転造部材が加工前の状態に戻ろうとする現象（スプリングバック）を徐々に生じさせる。通常は前記逃げ部の転造歯型（歯先）は一段傾斜の態様で形成されている。逃げ部をこのような形状とすることで、被転造部材の外形が略楕円化するなどの形状不良を防止できることが知られている。
【０００４】
ところで、転造ダイスで塑性加工されるウォームやねじ等は、その歯形仕様によっては被転造部材の歯面に傷が入り易くなってしまう。
【０００５】
歯面に傷が入った転造品は、使用時に、相手部品との干渉による動作音（振動音）が大きくなったり、振れ幅が大きくなったり、相手部品の摩耗による寿命に影響したりするなど、多くの問題を生ずる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１３７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、発明者等の種々の検討の結果、転造ダイスの逃げ部において上記被転造部材の歯面に傷が生じていたことを見出し、これを解決すべくなされたもので、逃げ部における被転造部材とダイスの転造歯型との干渉を可及的に抑制して被転造部材の歯面に傷が生じることを防止できる極めて実用性に秀れた転造ダイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
被転造部材の外周面に転造歯型を当接させることで該外周面を塑性変形させウォーム若しくはねじの歯形を転造する転造ダイスであって、前記転造歯型は転造方向始端側から順に食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃが連続して形成されることにより構成され、前記逃げ部Ｃには所定高さ位置における前記転造歯型の各歯部１の歯厚Ｔが転造方向始端側から転造方向終端側に向かって漸減する歯厚漸減部が設けられ、この歯厚漸減部は、前記逃げ部Ｃの前記転造歯型の歯底２を転造方向終端側に向かって下り傾斜させることで構成され、また、前記逃げ部Ｃにおける前記転造方向終端側の歯厚Ｔの漸減度合いが、前記転造方向始端側の歯厚Ｔの漸減度合いより大きな度合いとなるように構成され、また、前記逃げ部Ｃの転造方向始端側には第一歯厚漸減部が設けられ、前記逃げ部Ｃの転造方向終端側には第二歯厚漸減部が設けられ、前記第一歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置は、前記仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．０５倍〜０．２倍低くなるように構成され、前記第二歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置は、前記第一歯厚漸減部の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．０５倍〜０．２倍低くなるように構成され、前記第二歯厚漸減部の歯底の下り傾斜度合いが、前記第一歯厚漸減部の歯底の下り傾斜度合いより大きな度合いとなるように構成され、更に、前記逃げ部Ｃの前記転造歯型の歯先３に、略平面状若しくは曲面状の面取り部７が設けられていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１０】
また、請求項１記載の転造ダイスにおいて、前記逃げ部Ｃの転造方向終端位置における前記転造歯型の歯先位置は、前記仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における前記転造歯型の歯先位置に対し、前記転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．０８倍〜０．３倍低くなるように構成されていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記第一歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底２が所定の第一の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第一傾斜部４と、前記第二歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底２が前記第一傾斜部４の傾斜度合いより大きい度合いで下り傾斜する第二傾斜部５とが設けられていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記第一歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底２が所定の第一の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第一傾斜部４と、前記第二歯厚漸減部としての前記転造歯型の歯底２が前記第一の傾斜角度より大きい第二の傾斜角度で略直線状に下り傾斜する第二傾斜部５とが設けられていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記逃げ部Ｃの前記転造歯型の歯先３の傾斜角度は、前記第一傾斜部４の前記転造歯型の歯底２の前記第一の傾斜角度と同角度若しくは前記第一の傾斜角度より大きい角度に設定されていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、前記面取り部７は逃げ部Ｃの転造方向終端位置において、転造方向直角断面の歯厚方向で０．０５ｍｍ以上の幅で面取りされ、且つ、前記面取り部７は逃げ部Ｃの転造方向終端位置から転造方向に、少なくとも３ｍｍの長さ若しくは被転造部材の外周長の４分の１の長さのうち、短い方の長さ以上の範囲で設けられていることを特徴とする転造ダイスに係るものである。
【００１５】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の転造ダイスにおいて、この転造ダイスはウォームを形成するために用いられるものであって、前記転造歯型の歯部１の圧力角αは３°〜２５°に設定されていることを特徴とする転造ダイスに係るものであるに係るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述のように構成したから、逃げ部における被転造部材とダイスの転造歯型との干渉を可及的に抑制して被転造部材の歯面に傷が生じることを防止できる極めて実用性に秀れた転造ダイスとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】平ダイスの概略説明斜視図である。
【図２】本実施例の構成概略説明側面図である。
【図３】本実施例の要部の拡大概略説明側面図である。
【図４】従来例の要部の拡大概略説明側面図である。
【図５】本実施例の仕上げ部の転造方向終端位置の概略説明横断面図である。
【図６】本実施例の逃げ部のうち第一傾斜部の概略説明斜視図である。
【図７】本実施例の逃げ部（第一傾斜部と第二傾斜部）の概略説明斜視図である。
【図８】別例１の概略説明斜視図である。
【図９】別例２の拡大概略説明側面図である。
【図１０】別例３の拡大概略説明側面図である。
【図１１】別例４の第二傾斜部の転造方向終端位置部分の概略説明斜視図である。
【図１２】往復転造用の平ダイス例と往復転造加工の概略説明図である。
【図１３】別例５の構成概略説明側面図である。
【図１４】実験例の実験条件及び実験結果を示す表である。
【図１５】歯面に傷が生じた例（ａ）及び歯面に傷が生じていない例（ｂ）を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１９】
一対の転造ダイスにより被転造部材を挟み込んで転造加工を行う。ここで、食付き部Ａ及び仕上げ部Ｂにおける加工後、逃げ部Ｃにおいて被転造部材にかかる負荷を開放するに際し、転造方向始端側の歯厚漸減部において少しずつ負荷を開放しながら（被転造部材の外形が略楕円形状にならないようにし）、転造方向終端側の歯厚漸減部において一気に負荷を開放して転造歯型の歯厚方向に生じる隙間に被転造部材のスプリングバック分を逃がすことができる（転造方向終端側の歯厚漸減部においてはより歯厚が薄くなることで、この転造方向終端側の歯厚漸減部においては転造歯型と被転造部材との間の隙間が大きくなる）。よって、被転造部材と転造歯型との干渉を可及的に抑制することが可能となる。
【実施例】
【００２０】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２１】
本実施例は、被転造部材の外周面に転造歯型を当接させることで該外周面を塑性変形させ所望の歯形を転造する転造ダイスであって、前記転造歯型は食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃにより構成され、具体的には図１，２に図示したように、転造方向始端側から順に食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃが連続して形成され、前記逃げ部Ｃは所定高さ位置（ダイス底面６を基準面とした場合の、歯先から歯底までの歯丈領域内の所定位置、例えば図７の直線Ｄ）における前記転造歯型の各歯部１の歯厚Ｔが転造方向始端側から転造方向終端側に向かって漸減する歯厚漸減部が設けられ、この歯厚漸減部は、前記逃げ部Ｃにおける前記転造方向終端側の歯厚Ｔの漸減度合いが、前記転造方向始端側の歯厚Ｔの漸減度合いより大きな度合いとなるように構成されているものである。ここで言う歯厚Ｔの漸減度合いは、転造方向の所定長さにおける歯厚Ｔの減少量として表される。
【００２２】
具体的には、本実施例は図１に図示したような平ダイスＸであって、被転造部材に対して所定の間隔で対向配置された一対の平ダイスＸの対向面間に被転造部材を挟み込んで回転させながら圧力を加えることでウォーム若しくはねじの歯形（ねじ山）を形成するものである。
【００２３】
具体的には、平ダイスＸは、その転造歯型が設けられない底面６がダイス基準面に設定され、この底面６の反対側の上面に複数条の歯部１が所定間隔で転造方向に対して斜行状態に並設されて成る転造歯型を有し、この平ダイスＸの転造歯型は、転造方向始端側から順に転造方向に対する傾斜角度が夫々異なる食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃが連続して設けられるものである。また、転造歯型は、予め所定の寸法に外形加工されたダイス母材を研削加工することで形成される。
【００２４】
仕上げ部Ｂは転造方向において底面６（ダイス基準面）に平行な面に沿うものであり、食付き部Ａは転造方向始端側に向かうほど底面側に傾斜する面に沿うものであり、逃げ部Ｃは転造方向終端側に向かうほど底面側に傾斜する面に沿うものである。
【００２５】
従って、対向配置した一対の平ダイスＸが互いに逆向きに相対移動することで、食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃにおいて間隔が異なることになり（具体的には仕上げ部Ｂにおいて最も間隔が狭まることになり）、この一対の平ダイスＸに挟み込まれた被転造部材は、回転させられながら圧力を加えられることとなり、ウォーム若しくはねじの歯形（ねじ山）が形成される。
【００２６】
本実施例においては歯部１の形状は歯先側に向かうほどその厚さ（歯厚Ｔ）が小さくなる断面視略台形状若しくは断面視略三角形状を成しており、一方、歯溝の形状は歯底側に向かうほどその幅が小さくなる断面視略台形状若しくは断面視略三角形状を成している。また、歯底２の隅部は歯部１側に凸となる断面視略円弧形状（略アール形状）としている。
【００２７】
各部を具体的に説明する。
【００２８】
本実施例は、逃げ部Ｃの転造方向始端側に所定の漸減度合いで前記歯厚Ｔが漸減する第一歯厚漸減部を設け、この第一歯厚漸減部の転造方向終端側に該第一歯厚漸減部の漸減度合いより大きな度合いで前記歯厚Ｔが漸減する第二歯厚漸減部を連設している。
【００２９】
具体的には、図２，３に図示したように、第一歯厚漸減部としての転造歯型の歯底２が所定の第一の傾斜角度β１で略直線状に下り傾斜する第一傾斜部４と、第二歯厚漸減部としての転造歯型の歯底２が第一傾斜部４の傾斜度合いより大きい度合いで下り傾斜する第二傾斜部５とを連設している。より具体的には、本実施例の歯厚漸減部は、前記第一傾斜部４と第一の傾斜角度β１より大きい第二の傾斜角度β２で略直線状に下り傾斜する第二傾斜部５とを連設している。ここで言う傾斜度合いは、転造方向の所定長さにおける歯底２の落ち量として表されるものであり、略直線状に下り傾斜する歯厚漸減部（傾斜部）については、前記のように傾斜角度（β１，β２等）で表しても良い。
【００３０】
尚、歯厚漸減部は、図８に図示したように歯底を傾斜させずに歯部１の歯厚自体を薄くしたり（逃げ部の途中から研削砥石を歯厚方向等に移動させて薄く加工する）、図９に図示したように歯底を直線傾斜でなくダイス歯先方向に凸となる曲線状に形成しても良い。また、図１０に図示したように第一傾斜部４と第二傾斜部５との間に第三傾斜部８等を設けて、二段に限らず三段以上で逃がす形状としても良い。この図１０は、第一傾斜部４と第三傾斜部８が転造方向始端側の第一歯厚漸減部を構成し、第二傾斜部５が転造方向終端側の第二歯厚漸減部を構成する態様である。
【００３１】
また、図４に図示したような従来の一般的な平ダイスＸ’においては、仕上げ部Ｂ’は歯先３’と歯底２’とが平行であり、この仕上げ部Ｂ’の転造方向長さは被転造部材１．５回転分の長さとし、逃げ部Ｃ’の歯先３’及び歯底２’における傾斜部（歯厚漸減部）は一段のみであり、この逃げ部Ｃ’の転造方向長さは被転造部材２回転分の長さに設定している。この点、本実施例においては図３に図示したように、仕上げ部Ｂ（歯先３と歯底２とが平行な部分）の転造方向長さ（区間Ｇ）は同様に被転造部材１．５回転分の長さとしているが、逃げ部Ｃについては歯底２を次のような構成としている。即ち、第一傾斜部４の区間Ｈは被転造部材にかかる負荷を少しずつ開放するために第二傾斜部５の区間Ｉより長く、被転造部材２回転分の長さ以上に設定し、第二傾斜部５の区間Ｉは一気に負荷を開放するために被転造部材２回転分の長さ以内に設定している。具体的には、第一傾斜部４の区間Ｈは被転造部材３回転分の長さとし、第二傾斜部５の区間Ｉは被転造部材１回転分の長さとしている。区間Ｈが被転造部材２回転分の長さ未満であると被転造部材にかかった負荷がほとんど開放されずに残ってしまい、第二傾斜部５において一気に残りの負荷が開放されるために被転造部材が楕円になってしまう可能性があり、被転造部材２回転分〜４回転分の長さが適切であると考えられる。また、区間Ｉを被転造部材２回転分の長さより長くすると、歩みの影響で不完全ねじ（歯形）部が長くなる可能性があるため、好ましくは被転造部材０．１２５回転分〜１．５回転分の長さとしたほうがよい。
【００３２】
また、逃げ部Ｃの転造歯型の歯先３の傾斜角度γは、第一傾斜部４の転造歯型の歯底２の第一の傾斜角度β１と同角度若しくは前記第一の傾斜角度β１より大きく設定している。発明者等は、前記歯先３の傾斜角度γが前記第一の傾斜角度β１と同角度未満であった場合、被転造部材の振れが大きくなってしまうという知見を得ているためである。本実施例においては、歯先３の傾斜角度γと歯底２の第一の傾斜角度β１を同角度に設定している。
【００３３】
尚、逃げ部Ｃの転造歯型の歯先３も歯底２と同数段の傾斜構成として、歯先３の夫々の傾斜角度γを、第一傾斜部４領域においては第一の傾斜角度β１と同角度に設定し、第二傾斜部５領域においては第二の傾斜角度β２と同角度に設定しても良い。
【００３４】
また、歯厚Ｔの漸減度合い（第一の傾斜角度β１及び第二の傾斜角度β２の設定）は、図１４に図示したような後述する実験結果をもとに以下のように設定するのが好ましいと考えられる。尚、図５は仕上げ部Ｂの転造方向終端位置の概略説明横断面図、図６は逃げ部Ｃのうち第一傾斜部４の転造方向終端位置部分の概略説明斜視図（斜線部は、第一傾斜部の転造方向終端位置の断面）、図７は逃げ部Ｃ（第一傾斜部４と第二傾斜部５）の概略説明斜視図である。図７において前記逃げ部Ｃは所定高さ位置（ダイス底面６を基準面とした場合の、歯先から歯底までの歯丈領域内の所定位置、直線Ｄ）における前記転造歯型の各歯部１の歯厚Ｔが転造方向終端側に向かって漸減するように歯厚漸減部が形成されているのである。
【００３５】
逃げ部Ｃの転造方向終端位置における転造歯型の歯先位置が、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における転造歯型の歯先位置に対し、転造歯型の歯丈Ｌ（歯先３と歯底２が平行な区間である仕上げ部Ｂにおける歯底２の最底部から歯先３までの長さ）の０．０８倍〜０．３倍低くなるように設定する。
【００３６】
即ち、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの転造方向終端位置における歯先落ち量Ｍが０．０８Ｌ〜０．３Ｌとなるように歯先３の傾斜角度γを設定する。０．０８Ｌ未満であると歯面に傷が生じ易く、０．３Ｌを超えると被転造部材の谷部の外形状が楕円になり易いからである。
【００３７】
また、逃げ部Ｃの転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置が、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置に対し、転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．１倍〜０．４倍低くなるように設定する。
【００３８】
即ち、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの転造方向終端位置における歯底落ち量、即ち逃げ部Ｃにおける歯底の総落ち量Ｎが０．１Ｌ〜０．４Ｌとなるように設定する。歯底の総落ち量Ｎが０．１Ｌ未満であると被転造部材の歯面や外周部（山部）に傷が生じ易くなったり、被転造部材の外形が楕円になり易く、０．４Ｌを超えると被転造部材にかかった負荷を少しずつ減らすことができず一気に負荷が開放されるために被転造部材の外形が楕円になり易いからである。
【００３９】
本実施例においては、具体的には、第一傾斜部４の転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置が、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置に対し、転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．０５倍〜０．２倍低くなるように設定し、第二傾斜部５の転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置が、第一傾斜部４の転造方向終端位置における転造歯型の歯底位置に対し、転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈Ｌの０．０５倍〜０．２倍低くなるように設定する。
【００４０】
即ち、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ１が０．０５Ｌ〜０．２Ｌとなるように第一の傾斜角度β１を設定し、逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置からの第二傾斜部５の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ２が０．０５Ｌ〜０．２Ｌとなるように第二の傾斜角度β２を設定する。歯底落ち量Ｎ１が０．０５Ｌ未満であると被転造部材の歯面や外周部（山部）に傷が生じ易くなったり、ワークの外形が楕円になり易く、０．２Ｌを超えると被転造部材にかかった負荷を少しずつ減らすことができず一気に負荷が開放されるために被転造部材の外形が楕円になり易いからである。歯底落ち量Ｎ２が０．０５Ｌ未満であると、これは第一傾斜部４と第二傾斜部５との差が少なすぎることとなり、このために従来の一段形状とほとんど変わらず本発明の効果が得られなくなり（歯面に傷が生じ易くなり）、また、スプリングバックが完全に取り除かれないうちに転造加工が終了し、被転造部材がダイスの逃げ部終端位置から離間する時点で一気に負荷が開放されてスプリングバックし、よって被転造部材の歯面や外周部に傷がついてしまう。また、０．２Ｌを超えると、これは第二の傾斜角度β２が大きくなることであって、第一傾斜部４と第二傾斜部５とが急激な角度差をもって連設されることとなり、よってワークに傷が生じやすくなるからである。
【００４１】
以上の点を踏まえて、本実施例である実験例１においては、歯丈Ｌを１．９２５ｍｍ、逃げ部Ｃにおける歯先３の落ち量Ｍを０．４ｍｍ（０．２０８Ｌ）、歯先３の傾斜角度γを０．３５°としている。また歯厚漸減部を次のような構成として歯底の総落ち量Ｎが０．６ｍｍ（０．３１２Ｌ）となるように設定している。具体的には、歯底の第一傾斜部４は第一の傾斜角度β１を０．３５°（γ＝β１）に設定して、その区間Ｈは被転造部材３回転分の長さとして歯底の落ち量Ｎ１を０．３ｍｍ（０．１５６Ｌ）としている。また、前記歯底の第一傾斜部４に連設して歯底の第二傾斜部５を設け、この歯底の第二傾斜部５は第二の傾斜角度β２を１．０４°に設定して、その区間Ｉは被転造部材１回転分の長さとして歯底の落ち量Ｎ２を０．３ｍｍ（０．１５６Ｌ）としている。
【００４２】
また、図１４の他の実験例で示したように、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置における転造歯型の歯先位置及び歯底位置、第一傾斜部４の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置、第二傾斜部５の転造方向終端位置における前記転造歯型の歯底位置それぞれが上記に示した適正な範囲内であれば、歯面の傷の防止効果だけでなく、被転造部材の外形が楕円になる等、他の点でも効果を発揮できる。
【００４３】
また、歯面の傷を考慮した場合、図１１に図示した別例４のように、前記逃げ部Ｃの前記転造歯型の歯先３に面取り部７を設けることで、一層歯面の傷を防止することが可能である。この面取りは前記逃げ部Ｃの歯先３の全域に設けても良いが、必ずしも全域に設ける必要はなく、終端位置に僅かに設けてあれば歯面の傷の防止効果を発揮する。より好ましくは、前記面取り部７は逃げ部Ｃの転造方向終端位置において、転造方向直角断面の歯厚方向で０．０５ｍｍ以上の幅で面取りされ（以下、面取り幅という。）、且つ、前記面取り部７は逃げ部Ｃの転造方向終端位置から転造方向に、少なくとも３ｍｍの長さ若しくは被転造部材の外周長の４分の１の長さ（ワークの４分の１回転分の長さ）のうち、短い方の長さ以上の範囲で設けると良い。面取りの形状は略平面状としても十分傷防止の効果があるが、歯部１の外方に凸となる曲線状に形成するとより効果的である。本実施例では、図１１に図示するように外観上略三角形を成す略平面状で、逃げ部Ｃの転造方向終端位置において面取り幅を０．０８ｍｍとして、転造方向にワークの１回転分の長さとなる面取り部７を設けた（図１４で示した本実験例２においては、本実験例１と同じ仕様で面取り部７のみを設けた構成である。）。
【００４４】
また、本実施例は、前記転造ダイスにおける歯部１の形状は歯先側に向かうほどその厚さ（歯厚Ｔ）が小さくなる断面視略台形状を成しており、一方、歯溝の形状は歯底側に向かうほどその幅が小さくなる断面視略台形状を成している形状であり、この転造歯型によってウォームを形成しており、図５に示す転造歯型の歯部１の圧力角αが３°〜２５°の場合に特に有効であると考えられる。３°より小さい場合には歯部形状が台形でなく略矩形となり第二傾斜部５において歯底を急激に傾斜させて逃げるようにしても歯厚方向の隙間がほとんど生じなくなるからである。本実施例の第二傾斜部５を形成する際には、第一傾斜部４を形成する場合より研削砥石を深く（ダイスの底面方向に）押し付けてより深い歯溝を形成するように研削することで歯厚を薄くしているため、圧力角αが小さいほど、ダイスの歯型が矩形状となり、より深く押し付けないとダイスの歯厚が薄くならず、歯底落ち量を大きくしても歯厚方向の隙間がほとんど確保できず、本発明の効果が得られない。また、２５°を超える場合には研削砥石を押し付ける深さをさほど深くしなくても歯厚方向の隙間が大きく確保できるため、逃げ部は通常の仕様（一段逃げ）でも転造ダイスの逃げ部端面において今回の課題であるワークの歯面に傷が生じ難いからである。
【００４５】
尚、前述したように、本実施例では転造方向始端側から順に食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃが連続して形成される構成として図１，２等に図示しているが、図１２に図示したように往復転造に適用可能な構成としても良い。具体的には、転造方向において底面６（ダイス基準面）に平行な面に沿う仕上げ部（Ｂ，ｂ）の転造方向両端側に転造方向外方側（転造方向始端側もしくは転造方向終端側）に向かうほど底面側に傾斜する面に沿う夫々同仕様の逃げ部にして食付き部を形成する構成としても良い。このような構成とすることで、ダイスの一方向移動時のみの転造加工でなく往復移動時の転造加工が可能となり、転造加工効率が向上する。特に転造加工時の歩みが発生しづらい材質の被転造部材を用いる場合に往復転造は非常に有効である。往復転造を行う場合、被転造部材は所定位置に回転自在に支持され、転造加工時のダイスの移動の向きに応じて回転する。例えば、被転造部材Ｗが所定位置に供給されて図示しないセンタ部材で該被転造部材Ｗを回転自在に支持し、実線で記載した一対のダイスＹが夫々互いに逆向きに黒矢印の向きに移動して転造加工する。この時被転造部材Ｗは被転造部材Ｗの近傍に図示した黒矢印の向きに回転する。転造加工後のダイスＹの位置は二点鎖線で記載したダイスＹにて表している。次いで被転造部材Ｗを転造加工前の素材と入れ替えて、二点鎖線で記載した一対のダイスＹが夫々前記と逆向きに即ち白抜き矢印の向きに移動して転造加工する。この時被転造部材Ｗは被転造部材Ｗの近傍に図示した白抜き矢印の向きに回転する。転造加工後のダイスＹの位置は図示していない。
【００４６】
図中、Ａ，Ｂ，Ｃは実線で記載したダイスＹにより転造加工が行われた場合（ダイスの移動の向きと被転造部材Ｗの回転の向きが黒矢印の向きで表される場合）の食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ、逃げ部Ｃを示し、このときの逃げ部Ｃにおける第一歯厚漸減部（第一傾斜部）の区間をＨ、第二歯厚漸減部（第二傾斜部）の区間をＩとして示している。また、ａ，ｂ，ｃは二点鎖線で記載したダイスＹにより転造加工が行われた場合（ダイスの移動の向きと被転造部材Ｗの回転の向きが白抜き矢印の向きで表される場合）の食付き部ａ、仕上げ部ｂ、逃げ部ｃを示し、このときの逃げ部ｃにおける第一歯厚漸減部（第一傾斜部）の区間をｈ、第二歯厚漸減部（第二傾斜部）の区間をｉとして示している。
【００４７】
その他、図中ＢとＡとの間、もしくはＢとＣとの間に、転造方向外方側（転造方向始端側もしくは転造方向終端側）に向かうほど底面側に傾斜する面に沿う中間仕上げ部に相当する部分を設けても良い。
【００４８】
尚、本実施例は平ダイスＸに本発明を適用した例であるが、図１３に図示したよう略円筒状の外周の一部が切欠されたような形状の所謂欠円ダイスＱに適用した別例５においても同様である。前述した平ダイスＸの場合についての説明は、欠円ダイスＱについても適用できる。欠円ダイスＱはその回転方向が転造方向であり、前記ダイスの転造歯型は、転造方向始端側から順に、回転軸Ｏから歯先までの距離ｒ（以下、半径ｒという。）が夫々異なる食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃが連続して設けられるものである。また、転造歯型は、予め所定の寸法に外形加工されたダイス母材を研削加工することで形成される。
【００４９】
仕上げ部Ｂは転造方向において半径ｒが一定な周面に沿うものであり、食付き部Ａは転造方向始端側に向かうほど半径ｒが小さくなる周面に沿うものであり、逃げ部Ｃは転造方向終端側に向かうほど半径ｒが小さくなる周面に沿うものである。
【００５０】
従って、対向配置した一対の欠円ダイスＱが同期して回転することで、食付き部Ａ、仕上げ部Ｂ及び逃げ部Ｃにおいて間隔が異なることになり（具体的には仕上げ部Ｂにおいて最も間隔が狭まることになり）、この一対の欠円ダイスＱに挟み込まれた被転造部材は、回転させられながら圧力を加えられることとなり、ウォーム若しくはねじの歯形（ねじ山）が形成される。
【００５１】
尚、前記欠円ダイスの場合、平ダイスＸにおいて歯底の傾斜の基準となる底面（ダイス基準面）を前記欠円ダイスの回転軸Ｏと読み替えれば良い。即ち、逃げ部Ｃにおける所定高さ位置は、回転軸Ｏを基準とした場合の歯先から歯底までの歯丈領域内の所定位置と解釈すれば良く、その高さ位置において歯厚が薄くなっている。
【００５２】
具体的には別例５においては、歯先落ち量Ｍはｒ１（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの転造方向始端位置における歯先３までの距離）−ｒ２（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの転造方向終端位置における歯先３までの距離）で求めることができる。また、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置から第一傾斜部４の転造方向終端位置までの歯底落ち量（平ダイスＸにおける、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ１に相当）は、ｒ３（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向始端位置における歯底２までの距離）−ｒ４（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置における歯底２までの距離）で求めることができる。また、第一傾斜部４の転造方向終端位置から第二傾斜部５の転造方向終端位置までの歯底落ち量（平ダイスＸにおける、逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置からの第二傾斜部５の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ２に相当）は、ｒ４（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置における歯底２までの距離）−ｒ５（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第二傾斜部５の転造方向終端位置における歯底２までの距離）で求めることができる。また、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの転造方向終端位置における歯底落ち量、即ち、逃げ部Ｃにおける歯底の総落ち量Ｎは、前記Ｎ１とＮ２の和で求めることもできるし、ｒ３（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向始端位置における歯底２までの距離）−ｒ５（回転軸Ｏから逃げ部Ｃの第二傾斜部５の転造方向終端位置における歯底２までの距離）で求めることもできる。尚、図中、θ１は逃げ部Ｃの範囲、θ２は第一傾斜部４の範囲（平ダイスＸにおける区間Ｈに相当）、θ３は第二傾斜部５の範囲（平ダイスＸにおける区間Ｉに相当）である。
【００５３】
よって、逃げ部Ｃの範囲（θ１の範囲）において歯先落ち量Ｍ（＝ｒ１−ｒ２）を０．０８Ｌ〜０．３Ｌ（Ｌは転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈）に設定し、平ダイスＸにおける区間Ｈに相当する第一傾斜部４の範囲が被転造部材２回転分の長さ以上、より好ましくは２回転分〜４回転分の長さとなるようにθ２を設定して、この範囲における歯底落ち量Ｎ１（＝ｒ３−ｒ４）を０．０５Ｌ〜０．２Ｌ（Ｌは転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈）に設定し、また、平ダイスＸにおける区間Ｉに相当する第二傾斜部５の範囲が被転造部材２回転分の長さ以下、より好ましくは０．１２５回転分〜１．５回転分の長さとなるようにθ３を設定して、この範囲における歯底落ち量Ｎ２（＝ｒ４−ｒ５）を０．０５Ｌ〜０．２Ｌ（Ｌは転造歯型の仕上げ部Ｂにおける歯丈）に設定することで、平ダイスと同様にワークの歯面に傷が生じることを防止できる。
【００５４】
本実施例は上述のように構成したから、食付き部Ａ及び仕上げ部Ｂにおける加工後、逃げ部Ｃにおいて被転造部材にかかる負荷を開放するに際し、転造方向始端側の歯厚漸減部において少しずつ負荷を開放しながら（被転造部材の外形が略楕円形状にならないようにし）、転造方向終端側の歯厚漸減部において一気に負荷を開放して転造歯型の歯厚方向に生じる隙間に被転造部材のスプリングバック分を逃がすことができる（転造方向終端側の歯厚漸減部においてはより歯厚が薄くなることで、この転造方向終端側の歯厚漸減部においては転造歯型と被転造部材との間の隙間が大きくなる）。よって、被転造部材と転造歯型との干渉を可及的に抑制することが可能となる。
【００５５】
よって、本実施例は、逃げ部における被転造部材とダイスの転造歯型との干渉を可及的に抑制して被転造部材の歯面に傷が生じることを防止できるものとなる。
【００５６】
本実施例の効果を裏付ける実験例について説明する。
【００５７】
即ち、圧力角、歯先落ち量及び歯底落ち量を種々変化させて歯面に傷が生じたりその他の問題が生じるか否かを確認した。図１４に実験条件及び実験結果を示す。
【００５８】
実験例は全てウォームを形成したものであり、実験例１は上記本実施例の構成であり、実験例２は上記別例４の構成であり、実験例５は上記別例５の構成である。尚、実験例５は欠円ダイスであり、他の実験例は平ダイスである。
【００５９】
実験例４及び６においては、図１５（ａ）に示すように被転造部材（ワーク）の歯面に傷が生じることが確認された。尚、実験例３，８及び１０においては、ワークの歯面に傷は生じなかったものの、ワークの外形やワークの谷部の外形状が楕円化することが確認された。これらの実験結果より、歯先落ち量または歯底落ち量など、逃げ部の構成が適切な範囲外の場合、歯面の傷以外の問題が生じることが確認できた。
【００６０】
実験例１，２，５，７及び９においては、図１５（ｂ）に例示するように歯面に傷が生ずるということもなく、またワークの外形やワークの谷部の外形状が楕円化することもなく、良好な転造品を得られることが確認された。
【００６１】
以上から、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの転造方向終端位置における歯先落ち量Ｍは０．０８Ｌ〜０．３Ｌに設定するのが好ましく、仕上げ部Ｂの転造方向終端位置からの逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ１は０．０５Ｌ〜０．２Ｌ、逃げ部Ｃの第一傾斜部４の転造方向終端位置からの第二傾斜部５の転造方向終端位置における歯底落ち量Ｎ２は０．０５Ｌ〜０．２Ｌに設定するのが好ましいと考えられる。
【符号の説明】
【００６２】
１  歯部
２  歯底
３  歯先
４  第一傾斜部
５  第二傾斜部
７  面取り部
Ａ  食付き部
Ｂ  仕上げ部
Ｃ  逃げ部
Ｌ  歯丈
Ｔ  歯厚
α  圧力角
【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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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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