(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加工歯が設けられた転造歯形面を備え、その転造歯形面の加工歯を当接された被転造素材の外周面に食い込ませ、その外周面を塑性変形させることによって複数条の歯形を転造する転造工具において、
前記転造歯形面の加工歯は、その歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が前記被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成されていることを特徴とする転造工具。
【請求項２】
前記加工歯の歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量は、前記被転造素材にモジュールがｍとされる歯形を転造する場合、そのモジュールｍに対して、０．５％以上、且つ、３％以下の範囲とされていることを特徴とする請求項１記載の転造工具。
【請求項３】
複数の加工歯が設けられた転造歯形面を備え、その転造歯形面の加工歯を当接された被転造素材の外周面に食い込ませ、その外周面を塑性変形させることによって複数条の歯形を転造する転造工具であって、前記加工歯の歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が、前記被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成された転造工具の製造方法において、
転造工具の転造歯形面に複数の加工歯を形設する形設工程と、
その形設工程によって加工歯が形設された転造工具を使用して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する転造試行工程と、
その転造試行工程によって被転造素材の外周面に転造された複数条の歯形の外形寸法を測定する測定工程と、
その測定工程により測定された測定値が基準値を満たしているか否かを判定する判定工程とを備え、
その判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定された場合には、転造工具が完成状態に達したと判断して全行程を終了し、
一方、前記判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていないと判定された場合には、
前記測定工程によって測定された測定値に基づいて、前記加工歯の歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量を補正する補正工程と、
その補正工程によって加工歯の後退量が補正された補正後の転造工具を使用して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する補正後転造工程と、
前記測定工程と、
前記判定工程とを、かかる判定工程において前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定されるまで繰り返し実行することを特徴とする転造工具の製造方法。
【請求項４】
前記判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定された場合に、前記形設工程により形設された加工歯の形状データ、或いは、前記補正工程によりその後退量が補正された加工歯の補正後の形状データを取得するマスタデータ取得工程と、
そのマスタデータ取得工程により取得された形状データに基づいて、１又は２以上の転造工具を製造する製造工程とを備えていることを特徴とする請求項３記載の転造工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転造工具に関し、特に、被転造素材の転造端部に生じる転造不良（ダレ）を防止して、被転造素材へ歯形を精度良く転造することができる転造工具及びその転造工具の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、いわゆるスプラインは、軸部材の外周面に軸心と略平行に設けられた複数条の凸条歯（歯形）からなり、相手部材に嵌合してその相手部材との相対回転を阻止する作用を有するものである。このスプラインは、切削加工に比べ短時間で大量に生産できることから、転造工具を使用した転造加工により軸部材の外周面に転造するのが一般的である。
【０００３】
ここで、従来の転造工具１００について説明する。転造工具１００は、転造に適した合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料から略直方体状に形成されており、その一面（図７（ａ）紙面手前側、（ｂ）上側）には、スプライン転造面１０１が配設されている。このスプライン転造面１０１には、複数の加工歯１０２が刻設されており、かかる加工歯１０２を被転造素材の外周面に食い込ませて塑性変形させることにより、被転造素材の外周面にスプラインの転造を行う部位である。
【０００４】
なお、複数の加工歯１０２は、被転造素材の外周寸法に対応した一定のピッチを有しつつ互いに平行な状態でスプライン転造面１０１に刻設されている。また、この加工歯１０２の歯先線１０２ａ及び歯底線１０２ｂは、図８（ａ）（図８（ａ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である）に示すように、歯幅方向（図８（ａ）左右方向）全域にわたって平坦な直線状に形成されている。
【０００５】
スプライン転造面１０１は、その始端側から終端側（図７（ａ），（ｂ）の右側から左側）へ向けて連続して設けられる食付き部１０１ａ、仕上げ部１０１ｂ及び逃げ部１０１ｃを備えている。食付き部１０１ａは、転造工具１００のスプライン転造面１０１を被転造素材の外周面に食い付かせる為の部位であり、転造工具１００の始端側（図７（ｂ）右側）から仕上げ部１０１ｂへ向けて所定の傾斜角κ１で上昇傾斜して形成されている。
【０００６】
仕上げ部１０１ｂは、食付き部１０１ａによって被転造素材に転造された歯形を仕上げて、スプラインを被転造素材へ成形する部位であり、転造工具１００の下端面（図７（ｂ）下側）に対して略平行に形成されている。逃げ部１０１ｃは、仕上げ部１０１ｂにより仕上げられた被転造素材を転造工具１００のスプライン転造面１０１から排出するための部位であり、仕上げ部２ｂの終端から転造工具１００の終端側（図７（ｂ）左側）へ向けて所定の傾斜角κ２で下降傾斜して形成されている。
【０００７】
被転造素材１０３の外周面に例えばスプラインを転造する場合には、かかる被転造素材１０３を一対の転造工具１００のスプライン転造面１０１の対向面間に挟持し、かかる一対の転造工具１００を相対的に平行移動させる。スプライン転造面１０１の対向面間に挟持された被転造素材１０３は、複数の加工歯１０２が刻設されたスプライン転造面１０１の食付き部１０１ａ、仕上げ部１０１ｂおよび逃げ部１０１ｃを順次転動移動することにより、外周面が徐々に塑性変形し、その外周面にスプラインが転造されるのである（図８参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転造過程においては、加工歯１０２が被転造素材１０３に徐々に食い込み、押し退けられた被転造素材１０３の素材が軸方向に塑性流動しつつ徐々に盛り上げられ、被転造素材１０３の外周面に歯形（スプライン）が形成される。しかしながら、従来の転造工具１００では、かかる転造過程において、被転造素材１０３の素材が軸方向に塑性流動することを適正に抑制することができなかった。そのため、被転造素材１０３の転造端部（加工歯１０２の歯幅方向端部に相当する位置）において素材が軸方向へ逃げてしまい、その結果、被転造素材１０３の転造端部の歯形形状にいわゆるダレ（例えば、歯底径や歯厚の減少等）が発生するという問題点があった。
【０００９】
具体的には、被転造素材１０３の転造端部が軸方向へ逃げることによって、図９（ａ）（被転造素材１０３に転造されたスプラインの歯底に沿って切断した軸断面図である）に示すように、転造端部における歯底径ｒ１，ｒ２が設計上の狙い値ｒ０に対して小さくなり、また、図９（ｂ）（図９（ａ）の矢印Ｘ方向から見た一条のスプラインの上面図である）に示すように、転造端部における歯厚ｗ１，ｗ２が薄く形成されてしまうのである。その結果、被転造素材１０３は、そのスプラインに嵌合する相手物との接触面積が減少してしまい、相手物との適正な嵌合状態を得ることができなくなるのである。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、被転造素材の転造端部に生じる転造不良（ダレ）を防止して、被転造素材へ歯形を精度良く転造することができる転造工具及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載の転造工具は、複数の加工歯が設けられた転造歯形面を備え、その転造歯形面の加工歯を当接された被転造素材の外周面に食い込ませ、その外周面を塑性変形させることによって複数条の歯形を転造するものであって、前記転造歯形面の加工歯は、その歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が前記被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成されている。
【００１２】
請求項２記載の転造工具は、請求項１記載の転造工具において、前記加工歯の歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量は、前記被転造素材にモジュールがｍとされる歯形を転造する場合、そのモジュールｍに対して、０．５％以上、且つ、３％以下の範囲とされている。
【００１３】
請求項３記載の転造工具の製造方法は、複数の加工歯が設けられた転造歯形面を備え、その転造歯形面の加工歯を当接された被転造素材の外周面に食い込ませ、その外周面を塑性変形させることによって複数条の歯形を転造する転造工具であって、前記加工歯の歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が、前記被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成された転造工具を製造する方法であって、転造工具の転造歯形面に複数の加工歯を形設する形設工程と、その形設工程によって加工歯が形設された転造工具を使用して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する転造試行工程と、その転造試行工程によって被転造素材の外周面に転造された複数条の歯形の外形寸法を測定する測定工程と、その測定工程により測定された測定値が基準値を満たしているか否かを判定する判定工程とを備え、その判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定された場合には、転造工具が完成状態に達したと判断して全行程を終了し、一方、前記判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていないと判定された場合には、前記測定工程によって測定された測定値に基づいて、前記加工歯の歯幅方向における歯先線及び歯底線の両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量を補正する補正工程と、その補正工程によって加工歯の後退量が補正された補正後の転造工具を使用して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する補正後転造工程と、前記測定工程と、前記判定工程とを、かかる判定工程において前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定されるまでＳ繰り返し実行する。
【００１４】
請求項４記載の転造工具の製造方法は、請求項３記載の転造工具の製造方法において、前記判定工程において、前記測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定された場合に、前記形設工程により形設された加工歯の形状データ、或いは、前記補正工程によりその後退量が補正された加工歯の補正後の形状データを取得するマスタデータ取得工程と、そのマスタデータ取得工程により取得された形状データに基づいて、１又は２以上の転造工具を製造する製造工程とを備えている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明における転造工具１は、その加工歯２の形状等に特徴を有するものであり、他の基本的な構成においては、従来の転造工具１００と略同一に構成されている。従来の転造工具１００の構成、作用等については、既に「従来の技術」として詳細に説明した。従って、本発明における転造工具１については、従来の転造工具１００と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施例における転造工具１の加工歯２を示した図である。なお、図１は、図７（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、この図７（ａ）におけるＡ−Ａ線は、転造工具１をその加工歯２の歯底線２ｂに沿って切断する切断線である。また、図１では、転造工具１の下端面を省略して図示している。
【００１７】
加工歯２は、被転造素材の外周面に食い込んで、その外周面を塑性変形させることによりスプライン等の転造を行うための部位であり、転造工具１の外方（図１上側）に向けて凸となる円弧状に形成されている。その結果、加工歯２の歯幅方向（図１左右方向）両端部は、被転造素材への食い込み方向（図１上方）と反対側へ向けて後退して形成されている。
【００１８】
加工歯２は、その歯先線２ａ及び歯底線２ｂが、図１に示すように、それぞれ曲率半径Ｒａ，Ｒｂを有する同心円弧状に形成されており、その曲率中心は、転造工具１の幅方向（図１左右方向）略中央位置に配設されている。よって、加工歯２は、その形状が略左右対称に形成されると共に、その歯の高さ（歯底線２ｂから歯先線２ａまでの距離）が歯幅方向（図１左右方向）全域にわたって略一定の高さに形成されている。
【００１９】
従って、加工歯２の歯幅方向（図１左右方向）における歯先線２ａの左右両端部は、それぞれ被転造素材への食い込み方向（図１上方）と反対側（図１下方）へ向けて略同一の後退量Ｌａで後退し、同様に、歯底線２ｂの左右両端部はそれぞれ略同一の後退量Ｌｂで後退して形成されている。なお、歯先線２ａ及び歯底線２ｂの後退量Ｌａ，Ｌｂは、被転造素材にモジュールをｍとする歯形を転造する場合には、そのモジュールｍに対して、０．５％以上、且つ、３％以下の範囲（０．００５ｍ＜Ｌａ＜０．０３ｍ、０．００５ｍ＜Ｌｂ＜０．０３ｍ）とされている。
【００２０】
このように、加工歯２は、その歯幅方向（図１左右方向）両端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ向けて後退して形成されている。そのため、被転造素材への食い込み量（圧下量）を歯幅方向各位置において適正化することができ、その結果、被転造素材の転造端部の素材がその軸方向（加工歯２の歯幅方向）へ逃げることを抑制することができる。よって、被転造素材の転造端部に生じる歯形形状のダレを防止することができ、被転造素材へ歯形を精度良く転造することができるのである。
【００２１】
また、加工歯２の歯先線２ａ及び歯底線２ｂは、一定の曲率Ｒａ，Ｒｂを有した円弧状に構成され、つなぎ目や段差の無い滑らかな外形形状とされている。よって、転造工具１は、被転造素材へ歯形を転造する場合において、その被転造素材の転造面につなぎ目や段差が生じてしまうことを防止することができ、外観品質に優れた歯形を被転造素材に転造することができるのである。
【００２２】
なお、転造工具１の加工歯２は、転造工具１の転造方向始端（食付き部）側から終端（逃げ部）側までの全ての加工歯において、上述したように、歯幅方向端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ向けて後退して形成されている。但し、食付き部および逃げ部における一部の加工歯２は、その山頂が所定の食付き角κ１及び逃げ角κ２（図７（ｂ）参照）で山払いされているので、その端部の後退量が０となり得る。
【００２３】
次に、上述のように構成された転造工具１を用いて行った転造試験について説明する。この転造試験は、被転造素材３の外周面にインボリュートスプラインを転造し、その転造されたスプラインの形状寸法（精度）を確認する試験である。なお、被転造物の仕様は、歯形：インボリュート、モジュール：１．３５、歯数：２０、圧力角：３０°、歯先円直径：２９ｍｍ、基準ピッチ円直径：２７ｍｍである。
【００２４】
また、転造試験には、従来の転造工具１００（図７及び図８（ａ）参照。以下、「従来品Ａ」と称す）と、その従来品と基本構成は同一であるが加工歯２の歯幅方向端部が後退して形成された転造工具１（図１参照。以下、「本発明品Ｂ」と称す）とを用いて行った。なお、従来品Ａおよび本発明品Ｂの仕様は、ダイス幅（図１及び図８（ａ）左右方向幅）：１７．５ｍｍであり、また、本発明品Ｂの加工歯２は、その歯幅方向端部の後退量（歯先線２ａの後退量Ｌａ、図１参照）が０．０２３ｍｍ（被転造物のモジュールの１．７％）となるように、所定の曲率半径を有した円弧状に形成されている。
【００２５】
図２は、転造試験後の被転造素材３の軸断面図であり、転造されたスプラインの歯底に沿って切断した軸断面図である。なお、図２では、従来品Ａにより被転造素材３に転造されたスプライン３Ａの形状を破線で、本発明品Ｂにより被転造素材３に転造されたスプライン３Ｂの形状を実線で示している。
【００２６】
従来品Ａにより被転造素材３に転造されたスプライン３Ａは、図２に示すように、スプライン３Ａの軸方向端部（図２左右方向端部）においてダレが発生しており、かかる部位における歯底径（歯先径）が小さく形成されている。これに対して、本発明品Ｂにより被転造素材３に転造されたスプライン３Ｂでは、その軸方向端部（図２左右方向端部）におけるダレの発生が回避されており、良好な歯形形状が得られている。
【００２７】
また、本発明品Ｂによる転造加工では、スプラインＢの歯底径（歯先径）を転造部一端から他端（図２左右方向）までにわたって略均一の径に形成することができた。これは、本発明品Ｂの加工歯２を、被転造素材側に向かって凸となる円弧状（図１参照）に形成したことに起因するものである。即ち、本転造試験においては、加工歯３２の歯幅方向端部を後退させるに際し、その端部を直線状に傾斜させて構成した転造工具３０（図６参照）を用いた転造試験も行い比較した。その結果、スプラインＢの歯底径（歯先径）を転造部一端から他端までにわたって略均一の径に形成するには、加工歯を被転造素材側に向かって凸となる円弧状に形成することがより好ましいと判明した。
【００２８】
図３は、転造試験後の被転造素材３を図２の矢印Ｙ方向から見た上面図であり、基準ピッチ円におけるスプラインの歯厚を示した図である。なお、図３では、図２と同様に、従来品Ａ及び本発明品Ｂにより転造されたスプライン３Ａ，３Ｂの歯厚形状をそれぞれ破線、実線を用いて表し、また、理論上形成されるであろう理想的なスプライン３Ｉの歯厚形状を一点鎖線を用いて表している。
【００２９】
従来品Ａにより転造されたスプライン３Ａの歯厚は、図３に示すように、その軸方向端部（図３左右方向端部）の歯厚がスプライン３Ｉに対して薄く形成される一方、軸方向略中央部の歯厚がスプライン３Ｉに対して厚く形成されている。これに対して、本発明品Ｂにより転造されたスプライン３Ｂの歯厚は、その軸方向端部（図３左右方向端部）においてスプライン３Ｉよりも若干薄く形成されたが、全体にわたってスプライン３Ｉと略同一の歯厚に形成されている。
【００３０】
また、被転造素材３のスプライン３Ａ，３Ｂついてオーバーピン径のばらつきを測定した。なお、測定数は、従来品Ａ及び本発明品Ｂ共にそれぞれ３である。被転造素材３に生じたオーバーピン径のばらつきは、従来品Ａにより転造された場合には、最小略２３μｍから最大略２５μｍの範囲（平均略２２．５μｍ）であった。一方、本発明品Ｂにより転造された場合には、最小略７μｍから最大略１１μｍの範囲（平均略８．９μｍ）であった。即ち、本発明品Ｂは、従来品Ａと比較すると、オーバーピン径のばらつきを２倍以上の精度に向上させて、被転造素材へスプラインを転造することができた。
【００３１】
このように、加工歯２の歯幅方向（図１左右方向）端部が被転造素材３への食い込み方向と反対側へ向けて後退して形成された本発明品Ｂは、被転造素材３の転造端部に生じるダレを防止して、被転造素材３に適正な歯底径（歯先径）及び歯厚を有したスプラインを高精度で転造し得ることが確認された。
【００３２】
次に、以上のように構成された転造工具１の製造工程の一例について図４を参照して説明する。図４は、転造工具１の製造工程を概念的に表した工程図である。素材１０は、転造工具２の母体となるものであり、転造に適した合金工具鋼または高速度工具鋼等の金属材料から略直方体状に形成されている。図４では、まず、かかる素材１０の一面側に研削加工等により加工歯２を形設する形設工程を実行する（Ｐ１）。
【００３３】
なお、かかる形設工程（Ｐ１）において素材１０に形設される加工歯２は、必ずしも上述のように転造工具１の外方（図１上側）に向けて突出して、即ち、歯幅方向端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ向けて後退して形成されている必要はない。加工歯２の後退量は、後述する補正工程（Ｐ５）において補正できるので、加工歯２の初期形状は、従来の転造工具１００のように歯幅方向全域にわたって平坦な直線状に形成しても良いのである（図８（ａ）参照）。
【００３４】
次いで、転造試行工程（Ｐ２）に移行する。この工程では、形設工程（Ｐ１）により形設された加工歯２が適正な形状であるか否か、即ち、その加工歯２の転造性能を確認すべく、素材１０に形設された加工歯２による転造加工を試行して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する（Ｐ２）。
【００３５】
転造工程（Ｐ２）の実行後は、この転造試行工程により転造加工された被転造素材に対して、転造された歯形の外形寸法等を測定し（Ｐ３）、この測定値が予め定められた基準値を満たしているか否かを判定する（Ｐ４）。
【００３６】
なお、歯形の外形寸法等の測定とは、特に、被転造素材の転造端部（加工歯２の歯幅方向端部）の歯形形状の測定を意味するが、被転造素材の他の部位を測定することは当然に可能である。その測定方法は、オーバーピン径やまたぎ歯厚、或いは、単一ピッチ誤差や隣接ピッチ誤差など転造する歯形の種類（例えば、歯車やスプライン、セレーション等）に応じて適宜変更することができる。同様に、判定工程（Ｐ４）における基準値も転造する歯形の許容寸法公差等に応じて適宜変更して設定することができる。
【００３７】
判定工程（Ｐ４）において、転造した歯形の外形寸法等の測定値が基準値を満たしていないと判定された場合には（Ｐ４：ＮＧ）、加工歯２の形状（歯幅方向端部の後退量Ｌａ，Ｌｂ）が適正な状態に形成されていないので、かかる加工歯２の形状が適正な状態となるまで、次に説明する補正工程（Ｐ５）、補正後転造工程（Ｐ６）、測定工程（Ｐ３）及び判定工程（Ｐ４）を繰り返し実行する。
【００３８】
即ち、被転造素材に転造された歯形の測定値が基準値を満たしていないと判定された場合には（Ｐ４：ＮＧ）、まず、被転造素材に転造された歯形の測定値に基づいて、加工歯２の後退量Ｌａ，Ｌｂを補正する（Ｐ５）。次いで、この補正工程（Ｐ５）における補正によって、加工歯２が適正な形状に補正されたか否か、即ち、加工歯２の後退量Ｌａ，Ｌｂが適正な状態に補正されたか否かを確認すべく、かかる補正後の加工歯２（素材１０）を使用して転造加工を再度実行して、被転造素材の外周面に複数条の歯形を転造する（Ｐ６）。
【００３９】
そして、補正後転造工程（Ｐ６）により歯形が転造された被転造素材に対して、上述したと同様に、転造された歯形の外形寸法等を測定し（Ｐ３）、かかる測定工程（Ｐ３）により測定した測定値が基準値を満たしているか否かを判定する（Ｐ４）。判定の結果、基準値を満たしていない場合には（Ｐ４：ＮＧ）、かかる判定工程において歯形の測定値が基準値を満たしていると判定されるまで、補正工程（Ｐ５）、補正後転造工程（Ｐ６）、測定工程（Ｐ３）及び判定工程（Ｐ４）の一連の工程を繰り返し実行する。
【００４０】
なお、補正工程（Ｐ５）における補正には、上述した形設工程（Ｐ１）において素材１０に形設された加工歯２の形状を研削加工等により研削するだけでなく、新たに準備した素材１０に加工歯２を形設し直すことも含まれる。また、この補正工程（Ｐ５）では、加工歯２の後退量Ｌａ，Ｌｂを補正するだけでなく、他の部位の形状等を補正することも当然に可能である。更に、補正工程（Ｐ５）を複数回繰り返す場合には、直前の測定工程（Ｐ３）で測定された測定値のみならず、それ以前に測定された測定値にも基づいて加工歯２の後退量Ｌａ，Ｌｂを補正することは当然である。
【００４１】
一方、判定工程（Ｐ４）において、転造した歯形の外形寸法等の測定値が基準値を満たしていると判定された場合には（Ｐ４：ＯＫ）、上述した形成工程（Ｐ１）により加工歯２が適正な形状に形設されているか、或いは、補正工程（Ｐ５）により加工歯２が適正な形状に補正されているので、この加工歯２を有する素材１０は転造工具として完成状態に達したと判断して、まず第１の転造工具１の製造を終了する。
【００４２】
但し、この第１の転造工具１の製造が終了したとは、少なくとも転造工具１の転造性能が所定の基準に達したことを意味するものであり、製品として出荷できる状態に達したというものではない。例えば、表示の刻印等はその後に実行されても良い。なお、請求項３において記載した「転造工具が完成状態に達したと判断して全行程を終了する」も同様の趣旨である。
【００４３】
このように、転造工具１の製造は、被転造素材に転造した歯形から測定した実際の測定値に基づいて行われる。即ち、転造工具１は、実際の転造結果に基づいて加工歯２の歯幅方向端部の後退量Ｌａ，Ｌｂが補正される。よって、被転造素材に転造される歯形の外径、歯数、歯幅方向長さ、或いは、被転造素材の材質等に応じて変動する転造端部のダレを確実に、且つ、効率よく防止することができるのである。
【００４４】
第１の転造工具１を製造した後に、更に１又は２以上の転造工具１を製造する場合には、マスターデータ取得工程（Ｐ７）と製造工程（Ｐ８）とを実行する。まず、既に製造が終了した第１の転造工具１に対して、上述した形設工程（Ｐ２）により形設された加工歯２の形状データを取得する。但し、補正工程（Ｐ５）が行われている場合には、その後退量Ｌａ，Ｌｂが補正された補正後の加工歯２の形状データを取得する（Ｓ７）。次いで、この取得した形状データに基づいて、１又は２以上の転造工具１を製造するのである（Ｐ８）。
【００４５】
このように、第１の転造工具１の製造が終了した後は、この第１の転造工具１に形設（補正）された加工歯２の形状データに基づいて、１又は２以上の転造工具１を量産する。そのため、多数の転造工具１を製造する場合でも、加工歯２の適正な後退量Ｌａ，Ｌｂを決定するために、各転造工具１毎に転造加工を試行して加工歯２の後退量Ｌａ，Ｌｂを補正等する必要がないので、１又は２以上の転造工具１を製造する為の設計、製造工数が低減され、その結果、転造工具１の製造コストを低減することができるのである。
【００４６】
なお、製造工程（Ｐ８）では、マスタデータ取得工程（Ｐ７）において取得した形状データと同一形状の加工歯２を形設する必要はなく、上述した測定工程（Ｐ３）で測定された被転造素材の歯形の測定値をも参考にして、より適正と思われる形状の加工歯２を形設することが好ましい。
【００４７】
次に、図５および図６を参照して第２から第４実施例について説明する。なお、図５および図６では、上述した第１実施例と同一の部分についての説明は省略する。
【００４８】
図５（ａ）は、本発明の第２実施例における転造工具１０の加工歯１２を示した図である。第１実施例の加工歯２が歯幅方向全域にわたって円弧状に構成されていたのに対し、第２実施例の加工歯１２には、歯幅方向略中央部に山払いが施されている。
【００４９】
加工歯１２の歯先線１２ａ及び歯底線１２ｂは、第１実施例と同様に、それぞれ曲率半径Ｒａ，Ｒｂを有する同心円弧状に形成されており、その曲率中心は、転造工具１０の幅方向（図５（ａ）左右方向）略中央位置に配設されている。また、歯先線１２ａの幅方向（図５（ａ）左右方向）略中央部には、転造工具１０の下端面と略平行に山払いＴが施されている。
【００５０】
その結果、加工歯１２の歯幅方向（図５（ａ）左右方向）における歯先線１２ａの左右両端部は、それぞれ被転造素材への食い込み方向（図５（ａ）上方）と反対側（図５（ａ）下方）へ向けて略同一の後退量Ｓａで後退し、同様に、歯底線１２ｂの左右両端部はそれぞれ略同一の後退量Ｓｂで後退して形成される。
【００５１】
このように、加工歯２０の歯先線１２ａに山払いＴを施すことにより、かかる加工歯２０（転造工具１０）は、被転造素材の歯形の歯底を軸方向と平行な平坦面状に形成（転造）することができ、その結果、この被転造素材は、相手物との良好なはめあい状態を得ることができるのである。なお、歯先線１２ａに山払いＴを施すだけでなく、同様に、歯底線１２ｂの略中央部を転造工具１０の下端面と略平行な直線状に形成しても良い。
【００５２】
図５（ｂ）は、本発明の第３実施例における転造工具２０の加工歯２２を示した図である。第１実施例の加工歯２が左右対称に構成されていたのに対し、第３実施例の加工歯２２は、歯幅方向の形状が非対称形状に構成されている。
【００５３】
加工歯２２の歯先線２２ａ及び歯底線２２ｂは、第１実施例と同様に、それぞれ曲率半径Ｒａ，Ｒｂを有する同心円弧状に形成されているが、その曲率中心は、転造工具２０の幅方向（図５（ｂ）左右方向）左側に偏って配設されている。そのため、加工歯２２の歯幅方向（図５（ｂ）左右方向）における歯先線２２ａの左右両端部は、それぞれ被転造素材への食い込み方向（図５（ｂ）上方）と反対側（図５（ｂ）下方）へ向けてそれぞれ後退量Ｍａ，Ｎａで後退し、Ｎａ＜Ｍａとされている。同様に、歯底線２２ｂの左右両端部はそれぞれ後退量Ｍｂ，Ｎｂで後退して形成され、Ｎｂ＜Ｍｂとされている。
【００５４】
図６は、本発明の第４実施例における転造工具３０の加工歯３２を示した図である。第１実施例の加工歯２が円弧状の歯先線２ａ及び歯底線２ｂを有して構成されていたのに対し、第４実施例の加工歯３２は、その歯先線３２ａ及び歯底線３２ｂが直線状に形成されている。
【００５５】
即ち、第４実施例の加工歯３２は、第１実施例と同様に、歯先線３２ａ及び歯底線３２ｂの両端部が、それぞれ被転造素材への食い込み方向（図６上方）と反対側（図６下方）へ向けて略同一の後退量Ｔａ，Ｔｂで後退して形成されている。この歯先線３２ａ及び歯底線３２ｂは、図６に示すように、その両端部が直線状に下降傾斜して形成されると共に、その歯幅方向（図６左右方向）略中央部が転造工具３０の下端面と略平行な直線状に形成されている。
【００５６】
このように、加工歯３２の歯幅方向端部は、直線状に下降傾斜して形成されているので、上述した補正工程（Ｐ５、図４参照）において、加工歯３２の後退量Ｔａ，Ｔｂの補正加工を容易に行うことができる。よって、加工歯３２の加工が簡素化されるので、加工歯３２の加工コストを低減して、その分、転造工具３０全体としての製造コストを低減することができるのである。
【００５７】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５８】
例えば、本実施例の転造工具１，１０，２０，３０は、軸心方向に略平行に延びる複数条の歯形を被転造素材の外周面に転造するよう構成されたが、必ずしもこれに限られるわけではなく、軸心まわりにねじれたねじれ歯形、例えば、ヘリカルギヤ等を被転造素材に転造するように構成されていても良い。
【００５９】
また、第１から第３実施例における加工歯２，１２，２２の形状は、一定の曲率半径（Ｒａ，Ｒｂ）を有する円弧状に構成されたが、少なくとも歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成されていれば良く、複数の曲率半径が組み合わされて構成されていても良く、或いは、任意の自由曲線から構成されていても良い。
【００６０】
また、加工歯２，１２，２２，３２の歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量（Ｌａ，Ｌｂ等）は、転造工具１，１０，２０，３０の食付き部から逃げ部までに設けられた全ての加工歯２，１２，２２，３２が等しい必要はなく、転造過程においてかかる後退量（Ｌａ，Ｌｂ等）が漸増、或いは、漸減するように構成されていても良い。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の転造工具によれば、転造歯形面に設けられる加工歯は、その歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退して形成されているので、その加工歯の歯幅方向端部が被転造素材へ過度に食い込むことを抑制することができる。よって、転造加工に伴う塑性流動により被転造素材の転造部が加工歯の歯幅方向へ伸びることに起因して、その転造端部が加工歯の歯幅方向へ逃げ、被転造素材の転造端部、即ち、加工歯の歯幅方向端部に相当する位置に歯形形状のダレが発生することを抑制することができるという効果がある。
【００６２】
従って、被転造素材の転造端部における歯底径や歯幅の減少を防止することができ、その結果、例えば、被転造素材にスプライン等の複数条の歯形を転造する場合には、オーバーピン径やまたぎ歯厚等のばらつきを低減することができると共に、その被転造素材の歯形に嵌合する相手物との接触面積を確保することができ、適正な嵌合状態を得ることができるという効果がある。
【００６３】
請求項２記載の転造工具によれば、請求項１記載の転造工具の奏する効果に加え、加工歯の歯幅方向における両端部または一方の端部が被転造素材への食い込み方向と反対側へ後退する後退量は、被転造素材に転造される歯形のモジュールに対して、０．５％以上とされているので、その加工歯の歯幅方向端部が被転造素材へ過度に食い込みことを抑制することができ、転造における被転造素材の歯形形状のダレを確実に防止することができるという効果がある。
【００６４】
更に、その後退量は、被転造素材に転造される歯形のモジュールに対して、３％以下とされている。よって、加工歯の被転造素材への食い込み量が不足することを防止し、被転造素材に塑性流動不良が生じることを回避することができる。従って、塑性流動不足による転造不良の発生を確実に防止することができるという効果があり、その結果、被転造素材に適正な形状の歯形を精度良く転造することができるのである。
【００６５】
請求項３記載の転造工具の製造方法によれば、転造工具の製造に際し、まず転造工具の転造歯形面に複数の加工歯を形成する。そして、その転造工具を使用して被転造素材に歯形を転造した後、その転造された歯形の外形寸法の測定値に基づいて転造工具が完成状態に達したか否かを判断する。また、転造された歯形の外形寸法の測定値が基準値に達していない場合には、加工歯の後退量が補正される。この加工歯の後退量の補正は、転造された歯形の外形寸法の測定値に基づいて行われる。
【００６６】
ここで、被転造素材に形成される歯形の外形寸法、特に、転造により発生する転造端部の歯形形状のダレは、被転造素材に転造すべき歯形の外径、歯数、歯幅方向長さ、或いは、素材の材質等に応じて大きく変動する。そのため、転造工具の設計値を正確に把握することが非常に困難であるという問題点を有し、その結果、設計工数が増加し、設計コストの上昇を招くという問題点を有する。
【００６７】
そこで、上述のように、実際に被転造素材に転造された歯形の外形寸法の測定値に基づいて転造工具が完成状態に達したか否かを判断し、転造工具に形設される加工歯の両端部または一方の端部の後退量を決定することにより、設計工数が低減され、その設計コストを抑制することができるという効果を有するばかりか、加工歯の後退量を適切に決定することができるので、被転造素材の転造端部に生じる転造不良（ダレ）を防止して、被転造素材へ歯形を精度良く転造し得る転造工具を確実、且つ、効率良く製造することができるという効果がある。
【００６８】
また、加工歯の後退量は、被転造素材に転造された歯形の外形寸法の測定値に基づいて補正されるので、その後退量をより適切に決定することができる。よって、設計コストを低減できるという効果に加え、被転造素材の転造端部に生じる転造不良（ダレ）を防止して、被転造素材へ歯形を精度良く転造し得る転造工具を確実、且つ、効率良く製造することができるという効果がある。
【００６９】
請求項４記載の転造工具の製造方法によれば、請求項３記載の転造工具の製造方法の奏する効果に加え、測定工程により測定された測定値が基準値を満たしていると判定された場合には、転造工具に形設された加工歯（その後退量が既に補正されている場合には、補正後の加工歯）の形状データが取得され、その取得した形状データに基づいて１又は２以上の転造工具が製造される。
【００７０】
よって、多数の転造工具を製造する場合でも、加工歯の後退量を決定するために、各転造工具毎に転造加工を試行して加工歯の後退量を補正等する必要がないので、多数の転造工具を製造する為の設計、製造コストが低減され、その結果、転造工具の製造コストを低減しつつ、被転造素材の転造端部に生じる転造不良（ダレ）を防止して、被転造素材へ歯形を精度良く転造し得る転造工具を製造することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例における転造工具の加工歯を示した断面図である。
【図２】  転造試験後の被転造素材の軸断面図である。
【図３】  図２の矢印Ｙ方向から見た被転造素材の上面図である。
【図４】  転造工具の製造工程を概念的に表した工程図である。
【図５】  （ａ）は第２実施例における転造工具の加工歯を示した図であり、（ｂ）は第３実施例における転造工具の加工歯を示した図である。
【図６】  第４実施例における転造工具の加工歯を示した図である。
【図７】  従来の転造工具を示した図であり、（ａ）は転造工具の正面図であり、（ｂ）は転造工具の側面図である。
【図８】  （ａ）は従来の転造工具の加工歯を示した断面図であり、（ｂ）はスプラインが転造されたワークの斜視図である。
【図９】  （ａ）はワークの軸断面図であり、（ｂ）は図９（ａ）の矢印Ｘ方向から見たワークの上面図である。
【符号の説明】
１，１０，２０，３０，１００              転造工具
２，１２，２２，３２，１０２              加工歯
２ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａ，１０２ａ    歯先線
２ｂ，１２ｂ，２２ｂ，３２ｂ，１０２ｂ    歯底線
３，１０３                                被転造素材
１０１                                    スプライン転造面（転造歯形面）
１０１ａ                                  食付き部
１０１ｂ                                  仕上げ部
１０１ｃ                                  逃げ部
Ｌａ，Ｌｂ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｍａ，Ｍｂ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｂ      後退量
【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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