(57)【要約】【課題】複数の転造ダイスにより形成されるねじ溝の精度低下を抑制することができるねじの転造装置を提供する。【解決手段】転造装置は、棒状のワーク１１が挿入される保持カラー１２と、保持カラー１２に保持されたワーク１１の軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置される複数の転造ダイス１３と、を備える。これら転造ダイス１３は、保持カラー１２に保持されたワーク１１の軸線と平行に延びる。転造ダイス１３の外周面には、上記ワーク１１の外周面にねじ溝を形成するための複数の山部１４が、上記ワーク１１の軸線方向に一定の間隔をおいて固定される。上記ワーク１１の軸線方向における山部１４の位置は、転造ダイス１３毎に異なる。更に、転造装置は、保持カラー１２によって保持されたワーク１１の外周面にねじ溝を形成する際、そのワーク１１の外周面に当接することによって同ワーク１１を支持する複数のローラ１５を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のワークが挿入される貫通孔を有する保持部と、
前記保持部によって保持された前記ワークの軸線に対して平行な軸を中心として回転可能に支持されるとともに、前記ワークの軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置される複数の転造ダイスと、を備え、
前記転造ダイスを回転させるとともに、前記ワークに対してその軸線方向に相対移動させながら、前記ワークをその径方向において挟み込むことにより前記ワークにねじ溝を塑性加工するねじの転造装置において、
前記保持部によって保持された前記ワークの軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置されるとともに前記ワークの外周面に当接することにより前記ワークを支持する複数のローラを備える
ことを特徴とするねじの転造装置。
【請求項２】
前記ローラは、前記転造ダイスの外周面に設けられて、前記ローラの軸線と前記転造ダイスの軸線とが同一軸線上に位置している請求項１に記載のねじの転造装置。
【請求項３】
前記転造ダイスの外周面には前記ワークの外周面に当接することによって前記ねじ溝を塑性加工する山部が設けられており、
前記転造ダイスの軸線方向についての前記山部の位置が前記転造ダイス毎にずれるよう、前記転造ダイスが前記軸線方向について互いにずらして配置されており、
前記ローラは、前記転造ダイスにおいて最も前記保持部寄りの山部の前記保持部側の隣に設けられている請求項２に記載のねじの転造装置。
【請求項４】
前記複数の転造ダイスは一対の転造ダイスであり、それら一対の転造ダイスの外周面にそれぞれ前記ローラが設けられている請求項２又は３に記載のねじの転造装置。
【請求項５】
前記ローラの径は、前記転造ダイスの山部よりも小径であって、前記転造ダイスの山部が前記ワークに当接することによってねじ溝の塑性加工が開始されるとき、前記ローラが前記ワークの外周面に当接する値とされている請求項２〜４のいずれか一項に記載のねじの転造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじの転造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールねじのねじ溝を転造する方法として、互いに平行となる複数の転造ダイスを回転させつつ、それら転造ダイスの間に棒状のワークを通し、回転する転造ダイスによって棒状のワークをその軸線方向に移動させながら当該ワークの外周面にねじ溝を塑性加工する歩み転造（通し転造）という転造法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
図４に示すように、こうした歩み転造を行うためのねじの転造装置は、棒状のワーク５１が挿入される保持カラー５２と、そのワーク５１の軸線（図４の一点鎖線Ｌ１）を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置されるとともに同ワーク５１の軸線と平行に延びる複数（図４の例では一対）の転造ダイス５３と、を備えている。また、これら転造ダイス５３の外周面には上記ワーク５１の外周面にねじ溝を形成するための山部５４が固定されており、その山部５４における上記ワーク５１の軸線方向についての位置は転造ダイス５３毎に異なっている。
【０００４】
そして、上記複数の転造ダイス５３を回転させながら、保持カラー５２によって保持されたワーク５１と各転造ダイス５３とを上記軸線方向に相対移動させることにより、それら転造ダイス５３の間に上記ワーク５１を挟み込むと、そのワーク５１の外周面に転造ダイス５３の山部５４が押し付けられてねじ溝が形成される。詳しくは、ワーク５１と各転造ダイス５３との上記軸線方向についての相対移動に伴い、一方の転造ダイス５３に設けられた山部５４と、他方の転造ダイス５３に設けられた山部５４とが、交互に図４の左側に位置するものから順番にワーク５１の外周面に対し押し付けられてゆき、それによってワーク５１の外周面にねじ溝が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５に示すように、ワーク５１の外周面にねじ溝を形成する際には、一方の（図５の下側の）転造ダイス５３における最も左側に位置する山部５４が最初にワーク５１の外周面に対し押し付けられ、その次に他方の（図５の上側の）転造ダイス５３における最も左側に位置する山部５４がワーク５１の外周面に対し押し付けられる。
【０００７】
しかし、ワーク５１の外周面に対し、最初の山部５４が押し付けられてから、その次の山部５４が押し付けられるまでの間は、ワーク５１に対し上記最初に押し付けられる山部５４のみから同ワーク５１の軸線と直交する方向に大荷重が作用する。ワーク５１は保持カラー５２によって保持されているものの、上述したように大荷重が作用した場合にはワーク５１に図５の矢印方向への傾きが生じることは避けられない。
【０００８】
従って、ワーク５１の外周面に対し、最初の山部５４が押し付けられてから、その次に山部５４が押し付けられるまでの間は、ワーク５１に上記傾きが生じたまま同ワーク５１の外周面に対し上記最初に押し付けられた山部５４によるねじ溝の形成が行われる。このため、ワーク５１が傾いた状態で形成されたねじ溝のリードが適正値（リードＢ）からずれた値（リードＡ）になってしまい、ボールねじにおけるねじ溝の精度が低下する。
【０００９】
なお、図６において、実線Ｌ２はねじ溝のリードが適正値（リードＢ）であるときの同ねじ溝の状態を示しており、実線Ｌ３はねじ溝のリードが適正値からずれた値（リードＡ）となったときの同ねじ溝の状態を示している。
【００１０】
本発明の目的は、複数の転造ダイスにより形成されるねじ溝の精度低下を抑制することができるねじの転造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するねじの転造装置は、棒状のワークが挿入される貫通孔を有する保持部と、保持部によって保持されたワークの軸線に対して平行な軸を中心として回転可能に支持されるとともに、ワークの軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置される複数の転造ダイスと、を備える。同装置は、複数の転造ダイスを回転させるとともに、ワークに対してその軸線方向に相対移動させながら、ワークをその径方向において挟み込むことによりワークにねじ溝を塑性加工する。また、同装置は、保持部によって保持されたワークの外周面に当接することにより同ワークを支持する複数のローラを備える。これらローラは、保持部によって保持されたワークの軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置される。
【００１２】
上記構成によれば、複数の転造ダイスによってワークの外周面にねじ溝を形成する際、ワークの軸線と直交する方向に大荷重が作用するとしても、その大荷重をワークの外周面に当接するローラで受けることができる。従って、上述したようにワークに大荷重が作用したとしても、それに伴ってワークが傾くことを抑制でき、ワークが傾いたままねじ溝の形成が行われて同ねじ溝の精度が低下することを抑制できる。
【００１３】
上記ローラは、転造ダイスの外周面に設けられて、ローラの軸線と転造ダイスの軸線とが同一軸線上に位置していることが好ましい。この場合、転造ダイスの軸線に対しローラの軸線が傾くことはないため、その傾きに伴って同ローラで支持されるワークに傾きが生じることを抑制できる。
【００１４】
上記ねじの転造装置は、転造ダイスの外周面にワークの外周面に当接することによってねじ溝を塑性加工する山部が設けられており、上記転造ダイスの軸線方向についての山部の位置が上記転造ダイス毎にずれるよう、上記転造ダイスが上記軸線方向について互いにずらして配置されているものであってもよい。この場合、上記ローラは、転造ダイスにおいて最も保持部寄りの山部の保持部側の隣に設けられていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ねじ溝を形成するためにワークの外周面に対し最初に押し付けられる山部から、同ワークに対し軸線と直交する方向に大荷重が作用するとき、その大荷重を上記山部が設けられた転造ダイスとは別の転造ダイスに設けられたローラで受けやすくなる。そして、同ローラで上記大荷重を受けることにより、その大荷重の作用に伴うワークの傾きをより確実に抑制することができる。
【００１６】
上記複数の転造ダイスは一対の転造ダイスであり、それら一対の転造ダイスの外周面にそれぞれ上記ローラが設けられていることが好ましい。この場合、転造ダイス及びローラの数を必要最小限に抑えて転造装置の構成を簡略化することができる。
【００１７】
なお、上記ローラの径は、転造ダイスの山部よりも小径であって、転造ダイスの山部がワークに当接することによってねじ溝の塑性加工が開始されるとき、ローラがワークの外周面に当接する値とされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】転造装置の構成を示す略図。
【図２】同装置によるねじ溝の形成過程を示す略図。
【図３】同装置によるねじ溝の形成過程を示す略図。
【図４】転造装置の従来例を示す略図。
【図５】同装置によるねじ溝の形成過程を示す略図。
【図６】同装置によるねじ溝の形成過程を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、ねじの転造装置の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
図１に示す転造装置は、棒状のワーク１１を保持するためのワーク保持機構を備えている。ワーク保持機構には、上記ワーク１１が挿入される貫通孔１２ａを有する保持カラー１２が設けられている。なお、保持カラー１２における貫通孔１２ａの内径は、ワーク１１の外径よりも僅かに大きくされている。また、ワーク保持機構は、保持カラー１２の貫通孔１２ａに挿入された上記ワーク１１を、その保持カラー１２によって傾きを規制しつつ支持する。更に、ワーク保持機構は、保持カラー１２によって支持された上記ワーク１１を、その軸線（図１の一点鎖線Ｌ１）の延びる方向に移動させたり、上記軸線回りに回転させたりすることが可能となっている。
【００２０】
転造装置には、保持カラー１２に保持されたワーク１１の軸線（一点鎖線Ｌ１）を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置される複数の転造ダイス１３（この例では一対の転造ダイス１３）が設けられている。これら転造ダイス１３は、同一の形状を有した同一品であって、保持カラー１２に保持されたワーク１１の軸線に対して平行な軸（一点鎖線Ｌ４）を中心として回転可能となるよう転造装置上に支持されている。従って、上記ワーク１１の軸線（一点鎖線Ｌ１）と上記転造ダイス１３の軸線（一点鎖線Ｌ４）とは互いに平行になる。更に、各転造ダイス１３の軸線は、上記ワーク１１の軸線を中心とする円周方向について等間隔をおいて位置している。また、転造ダイス１３の外周面には、上記ワーク１１（ねじブランク）の外周面にねじ溝を形成するための複数の環状の山部１４が、上記ワーク１１の軸線方向に一定の間隔をおいて並んだ状態で固定されている。
【００２１】
図１、図２、図３は、転造装置によってボールねじのねじ溝を形成する際のワーク１１の動きを示している。同装置は、複数の転造ダイス１３を回転させるとともに保持カラー１２によって保持されたワーク１１を転造ダイス１３側（図１の右側）に向けて移動させながら、複数の転造ダイス１３でワーク１１をその径方向に挟み込むことにより、ワーク１１の外周面にねじ溝を塑性加工する。詳しくは、図２及び図３に示すように、ワーク１１が転造ダイス１３の間を回転しながら図中の右側に移動してゆく。その結果、一方の転造ダイス１３に設けられた山部１４と、もう一方の転造ダイス１３に設けられた山部１４とが、交互に図中の左側に位置するものから順番にワーク１１の外周面に対し押し付けられてゆき、それに伴ってワーク１１の外周面にねじ溝が形成される。
【００２２】
なお、複数の転造ダイス１３の軸線方向の位置は、それら転造ダイス１３の山部１４によって形成されるねじ溝のピッチがワーク１１の軸線方向にずれる、いわゆるピッチずれが発生しない位置に予め調整されている。その結果、各転造ダイス１３の軸線方向についての位置が互いにずれた状態となり、その軸線方向についての山部１４の位置が転造ダイス１３毎に異なる（ずれる）ようになる。
【００２３】
次に、転造装置によってワーク１１の外周面にねじ溝を形成する際の同ワーク１１の支持構造について説明する。
転造装置は、保持カラー１２によって保持されたワーク１１の外周面にねじ溝を形成する際、そのワーク１１の外周面に接することによって同ワーク１１を支持する複数のローラ１５を備えている。ローラ１５は、転造ダイス１３の外周面において最も保持カラー１２寄りの山部１４の同保持カラー１２側の隣に設けられている。従って、ローラ１５は、保持カラー１２によって保持されたワーク１１の軸線（図１の一点鎖線Ｌ１）を中心とする円周方向について等間隔をおいて配置された状態となる。更に、ローラ１５の軸線と転造ダイス１３の軸線とは、同一の軸線（図１の一点鎖線Ｌ４）上に位置するとともに、上記ワーク１１の軸線（一点鎖線Ｌ１）を中心とする円周方向について等間隔をおいて位置する。また、ローラ１５の径は、山部１４よりも小径であって、ワーク１１の外周面にねじ溝を形成すべく同外周面に山部１４が当接することによってねじ溝の塑性加工が開始されるとき、ローラ１５がワーク１１の外周面に当接した状態となる値とされている。
【００２４】
次に、転造装置の作用について説明する。
この転造装置では、保持カラー１２に保持されたワーク１１が転造ダイス１３の間に挟み込まれることにより、同ワーク１１の外周面に転造ダイス１３の山部１４が押し付けられる。その状態のもとでの転造ダイス１３の回転により、ワーク１１が回転しながら軸線方向に移動してゆき、同ワーク１１の外周面に上記山部１４によってねじ溝が形成されてゆく。なお、このときに形成されるねじ溝の状態を図３に実線Ｌ２で示す。
【００２５】
ちなみに、ねじ溝を形成する際、ワーク１１の外周面に対し最初に押し付けられる山部１４は、図１〜３における下側の転造ダイス１３における最も保持カラー１２寄りの山部１４である。この山部１４のみがワーク１１の外周面に押し付けられるとき、ワーク１１の外周面には複数のローラ１５が当接しており、それらローラ１５及び保持カラー１２によってワーク１１が支持されるようになる。そして、次にワーク１１の外周面に押し付けられる山部１４は、図１〜３における上側の転造ダイス１３における最も保持カラー１２寄りの山部１４である。
【００２６】
ワーク１１の外周面に対し最初に山部１４が押し付けられてから次の山部１４が押し付けられるまでの間は、ワーク１１に対し上記最初に押し付けられる山部１４のみから同ワーク１１の軸線と直交する方向に大荷重が作用する。しかし、こうした大荷重については、ワーク１１の外周面に当接するローラ１５で受けることができるため、上記大荷重の作用に伴ってワーク１１が傾くことは抑制できる。このため、ワーク１１が傾いたまま山部１４によるねじ溝の形成が行われて同ねじ溝の精度が低下することを抑制できる。
【００２７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）転造装置における複数の転造ダイス１３によってボールねじのねじ溝を形成する際に、そのねじ溝の精度が低下することを抑制できる。
【００２８】
（２）ワーク１１の外周面に当接するローラ１５は、転造ダイス１３の外周面に設けられて同転造ダイス１３と同一軸線上に位置している。このため、転造ダイス１３に対しローラ１５の軸線が傾くことはなく、その傾きに伴って同ローラ１５で支持されるワーク１１に傾きが生じることを抑制できる。
【００２９】
（３）ローラ１５は、転造ダイス１３において最も保持カラー１２寄りの山部１４の同保持カラー１２側の隣に設けられている。この場合、ねじ溝を形成するためにワーク１１の外周面に対し最初に押し付けられる山部１４から、同ワーク１１に対し軸線と直交する方向に大荷重が作用するとき、その大荷重を上記山部１４が設けられた転造ダイス１３とは別の転造ダイス１３に設けられたローラ１５で受けやすくなる。そして、同ローラ１５で上記大荷重を受けることにより、その大荷重の作用に伴うワーク１１の傾きをより確実に抑制することができる。
【００３０】
（４）転造装置はねじ溝を一対の転造ダイス１３で形成するものであり、それら転造ダイス１３にそれぞれローラ１５を設けるようにしている。このため、転造ダイス１３及びローラ１５の数を必要最小限に抑えることができ、転造装置の構成を簡略化することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ローラ１５は、転造ダイス１３の外周面において必ずしも山部１４の隣に設ける必要はなく、山部１４よりも保持カラー１２寄りにおいて同山部１４から離して設けてもよい。
【００３２】
・ローラ１５は転造ダイス１３とは別に設けるようにしてもよい。この場合、ローラ１５の軸線を転造ダイス１３の軸線と同一軸線上に設けることが好ましい。
・転造装置に設けられる転造ダイス１３は必ずしも一対である必要はなく、三つ以上の転造ダイス１３を設けるようにしてもよい。
【００３３】
・転造装置において、ワーク１１の外周面にねじ溝を転造する際、保持カラー１２に保持されたワーク１１に転造ダイス１３を近づけることにより、ワーク１１と転造ダイス１３とを同ワーク１１の軸線方向に相対移動させるようにしてもよい。また、ワーク１１と転造ダイス１３とを互いに接近させることにより、ワーク１１と転造ダイス１３とを同ワーク１１の軸線方向に相対移動させることも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１１…ワーク、１２…保持カラー（保持部）、１２ａ…貫通孔、１３…転造ダイス、１４…山部、１５…ローラ。
【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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