(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプライン、歯車等の歯車状の歯を有するワークを加工する食付勾配歯部、仕上げ歯部、逃げ歯部からなる転造平ダイスであって、前記食付勾配歯部の前半部である前部食付勾配歯部の勾配が前記食付勾配歯部の後半部の後部食付勾配歯部の勾配より大きくされ、かつ、少なくとも前記前部食付勾配歯部の歯面にサンドブラスト加工が施され、かつ、前記後部食付勾配歯部の歯面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする転造平ダイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプラインや歯車等の歯車状の歯を有するワークの加工用に使用され転造平ダイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転造平ダイス１１は図２乃至図４に示すように、対置された一対の転造平ダイス１１ａ，１１ｂの間にワーク１３を食い付かせ相対回転させることによりワーク外周１３ａにスプライン等の歯車状の歯を形成するものである。転造平ダイス１１はワークが食い付くようにされ、さらに歯を整形するように徐々に歯丈が漸増する食付勾配歯部１２と、ほぼ歯丈が一定の仕上げ歯部１３と、ワークがダイスより容易に逃げられるようにされた逃げ歯部１４とが順次長手方向に設けられている。
【０００３】
従来のかかる転造平ダイスは食付勾配歯部１２のピッチライン１２ｐ上における各歯の歯厚は食付第１歯１２ａから最終歯１２ｃ、また、仕上げ歯部１３の歯厚とも等しくされている。また、食付勾配歯部１２の歯丈は食付先端部近傍の食付第１歯１２ａにおいて最小とし、以後最終歯１２ｃに至るまでほぼ一定の割合で順次大きくされている。
【０００４】
かかる転造平ダイスの食付勾配歯部１２では確実にワークをダイスに食い付かせる必要がある。そこで、食い付き易くするために一般に食付勾配歯部の前半部１２ｂにサンドブラスト処理を施している。加えて、実開昭５８−１８９０３８号公報では食付勾配歯部の歯厚を少しずつ大きくしている。しかし、このものでは食い付きが不充分である。また、特開昭４９−７３３５５号公報では歯と歯底の曲率を順次小さくして食付量を順次少なくしているが、食い付き量が大きいので衝撃が大きく、ダンピング装置内蔵の特殊な転造盤を必要としたり、衝撃対策として歯先を円弧に形成するなど製造が困難である。さらに、実公平６−２００号公報では食付勾配歯部の歯厚を漸増させ、ダイス歯溝底部にワークの盛り上がった外径面をダイスの歯底に常に接触させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実公平６−２００号公報のものではワークの歯のピッチ精度の改善のため、ワークの外周が転造平ダイスの食付勾配歯部の前半部の歯底に僅かに接触するので食付勾配歯部に過大な負荷がかかり短寿命になるという問題があった。また、ワークの外周が転造平ダイスの食付勾配歯部の歯底に接触しないようにすると、従来のようにワークのピッチ精度が悪くなるという問題があった。本発明の課題は係る従来の問題点に鑑みて、食い付き能力を増すと共に、ピッチ精度を向上させながら、長寿命の転造平ダイスを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、スプライン、歯車等の歯車状の歯を有するワークを加工する食付勾配歯部、仕上げ歯部、逃げ歯部からなる転造平ダイスであって、前記食付勾配歯部の前半部である前部食付勾配歯部の勾配が前記食付勾配歯部の後半部の後部食付勾配歯部の勾配より大きくする。さらに、少なくとも前記前部食付勾配歯部の歯面にサンドブラスト加工を施し、かつ、前記後部食付勾配歯部の歯面にショットピーニング加工を施した転造平ダイスを提供することにより上記課題を解決した。
【０００７】
即ち、従来は食付勾配歯部の勾配は一定であったが、本発明においては、前部食付勾配歯部の勾配を後部食付勾配歯部の勾配より大きくするので、食付勾配歯部の前半部の前部食付勾配歯部の勾配はワークを食い付き易いように大きくできる。かつサンドブラスト処理によりワークの食い付き力を確保する。一方、食付勾配歯部の後半の後部食付勾配歯部の勾配は歯部の損傷を少なくし、精度を上げるため小さくできる。また、後部食付勾配歯部にショットピーニング加工をして、適度の面粗さとしたので、潤滑剤が回り込み後半部の応力集中が減じ、摩擦力も小さく、損傷も少なく精度も高くできる。
【０００８】
なお、本明細書においては食付勾配歯部の勾配は、一歯あたりの歯丈の増加量で表す。また、ショットピーニング加工は鋼球やガラスビーズ等を用い、表面粗さで２〜１０μｍＲｚ程度が好ましい。また、サンドブラスト加工での前部食付勾配歯部の歯面の面粗さは従来と同様で２０〜３５μｍＲｚがよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す転造平ダイスの側面図である。図１に示す。本発明の転造平ダイス１は、ワークが食いつき徐々に歯丈が漸増する食付勾配歯部１０はほぼ等分に分割された前部食付勾配歯部２及び後部食付勾配歯部３からなる。後部食付勾配歯部に隣接してほぼ歯丈が一定の仕上げ歯部１３と、ワークがダイスより容易に逃げられるようにされた逃げ歯部１４とが順次長手方向に設けられている。前部食付勾配歯部２及び後部食付勾配歯部３の長さは、それぞれワークの約２回転相当分であり、食付勾配歯部１０の全体長さはワークの約４回転相当分である。前部食付勾配歯部の勾配は後部食付勾配歯部の勾配より大きくされており、さらに、前部食付勾配歯部２の表面２ａに粗い砥粒によるサンドブラスト加工を施した。これによる歯面の面粗さは２０〜３５μＲｚである。また、後部食付勾配歯部３の表面３ａにガラスビーズによるショットピーニング加工を施した。これによる歯面の面粗さは２〜１０μＲｚである。
【００１０】
【実施例】
この転造平ダイスを用いて、インボリュートスプラインの転造加工を行った。インボリュートスプラインの諸元は、モジュールが１、圧力角が４５°、歯数が２９、転造長（ワークの歯幅）が５０ｍｍ、硬さがＨＢ１７０、材質がＳ４８Ｃである。また、本発明の転造平ダイスの前部食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で５．５μｍ／１歯であり、歯数は７３歯、後部食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で３μｍ／１歯であり、歯数は６９歯である。また、従来例として食付勾配歯部の勾配は歯丈の増加量で４．８μｍ／１歯であり、歯数は１３６歯のものを用いた。なお、油性クーラントにより転造加工時に潤滑を行った。その結果を表１に示す。
【００１１】
【表１】
0003778790.tif 000002
【００１２】
表１に示すように、またぎ歯厚のばらつきは累積ピッチ誤差で本発明においては３０〜４０μｍであるのに対し、従来例では６０μｍであり、ばらつきが２／３〜１／２と小さくなった。また、寿命も従来品の加工本数が４３，０００本であるのに対し、本発明では８０，０００本と倍近い本数を加工できた。
【００１３】
【発明の効果】
インボリュートスプライン等の歯車状の歯を有するワークを加工する転造平ダイスの食付勾配歯部を前部食付勾配歯部と後部食付勾配歯部とに分け、前部食付勾配歯部の勾配を後部食付勾配歯部の勾配より大きくし、前部食付勾配歯部でワークを食い付き易いように大きくし、サンドブラスト処理によりワークの食い付き力を確保でき、後部食付勾配歯部の勾配を小さくし、さらに、ショットピーニング加工をし、損傷も少なく精度を高くできるので、食い付き能力を増すと共に、ピッチ精度のばらつきを小さくし、かつ、長寿命の転造平ダイスを提供するものとなった。
【００１４】
また、前部食付勾配歯部の勾配を従来のものより大きくし、後部食付勾配歯部の勾配を従来のものより小さくすれば、従来のものと変わらない長さに設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す転造平ダイスの側面図である。
【図２】転造平ダイスを用いた一般的な転造方法の説明図である。
【図３】図２の上方を取り除いた斜視図である。
【図４】従来の転造平ダイスの側面図である。
【符号の説明】
１，１１  転造平ダイス
２    前部食付勾配歯部
２ａ  歯の表面
３    後部食付勾配歯部
３ａ  歯の表面
１０，１２  食付勾配歯部
１３  仕上げ歯部
１４  逃げ歯部
【図１】
0003778790.tif 000003
【図２】
0003778790.tif 000004
【図３】
0003778790.tif 000005
【図４】
0003778790.tif 000006