JP2002263951A - スプライン加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スプラインシャフトのスプライン表面に流動
浸漬法により形成された樹脂層を、例えば２００μｍ以
下の膜厚であっても精度よく、かつ安価に仕上げること
ができるスプライン加工方法を提供する。 【解決手段】 スプラインシャフト１のスプライン表面
に樹脂層７を流動浸漬法により形成した後、スプライン
シャフト１の中心位置決め用テーパ穴１１と位置決め用
テーパ穴１２を用いて位置決めを行って樹脂層７を所定
の膜厚に仕上げ、これにより、スプラインシャフト１の
周方向の位置決めを正確に行うことができるので、スプ
ラインシャフト１に形成すべき樹脂層７の膜厚が例えば
１００〜２００μｍ程度であっても、樹脂層７を均一に
仕上げることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ユニバーサルジョ
イント等のスプラインシャフト等に所定の膜厚の樹脂層
を形成するスプライン加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ユニバーサルジョイント等のスプライン
シャフトのスプライン表面は、消音、耐摩耗性、摺動荷
重の低減等を目的として、ナイロン系樹脂等による樹脂
層で被覆されている。この樹脂層の形成には、一般的に
流動浸漬法が用いられている。この流動浸漬法では、ま
ずショットブラスト、プライマー等の下地処理を行った
スプラインシャフト２１を加熱炉で加熱する。次に、図
６に示すようにエア２２により樹脂粉末２３が流動状態
にされた流動浸漬槽２４内に所定時間浸漬する。これに
より、樹脂粉末２３がスプラインシャフト２１に付着し
て熱で溶融することにより、樹脂層が形成される。

【０００３】この流動浸漬法により樹脂層を形成する場
合、樹脂粉末２３の溶融の程度はスプラインシャフトの
熱容量によるが、この熱容量にバラツキがあるために形
成される樹脂層が不均一になる。このため、流動浸漬法
により樹脂層の膜厚を厚め（例えば５００μｍ程度）に
形成した後、ブローチ加工や切削加工等により所定の膜
厚（例えば２００〜３００μｍ程度）に仕上げている。

【０００４】従来のブローチ加工では、まず図７に示す
ようにスプラインシャフト２１の両端面の軸中心に設け
られた中心位置決め用テーパ穴３０、３１に、正面側押
さえ治具２６に設けられた中心ピン２８および背面側押
さえ治具２７に設けられた中心ピン２９を嵌合させ、正
面側押さえ治具２６および背面側押さえ治具２７により
スプラインシャフト２１を挟み込むことで、このスプラ
インシャフト２１を固定する。

【０００５】このように固定されたスプラインシャフト
２１を各押さえ治具２６、２７とともにブローチ型２５
の方向へ移動させて、スプラインシャフト２１の歯形状
と相似形状で所定量大きい内周歯面を有するブローチ型
２５内を通している。このようにスプラインシャフト２
１がブローチ型２５内を通るとき、スプラインシャフト
２１に厚めに形成された樹脂層は、ブローチ型２５によ
り削り落とされて所定の膜厚に仕上げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スプライン
シャフトに樹脂層を形成することによる消音効果は、一
般的に樹脂層の膜厚が厚いほうが有利である。一方、摺
動時の樹脂層の摩耗に対しては、樹脂層の膜厚が薄いほ
うが有利である。図５は本願発明者が調査した樹脂層の
膜厚と作動音、摩耗量の関係を示すグラフであり、作動
音については樹脂層を形成しない場合を１００とした係
数値で、摩耗量については膜厚３６０μｍの樹脂層を形
成した場合を１００とした係数値で表している。図５に
示すように消音効果および耐久性を考慮すると、樹脂層
の膜厚が約１００〜２００μｍであるとき最も効果的で
あることがわかった。

【０００７】しかしながら、従来のブローチ加工では上
記のように中心位置だけで位置決めを行っているので、
ブローチ型２５の歯とスプラインシャフト２１の歯が周
方向において正確に合致しない。このため、従来のブロ
ーチ加工により樹脂層の膜厚を２００μｍ以下に仕上げ
ようとすると、スプラインシャフトの歯の左右で樹脂層
の膜厚が異なり、ひどい場合には下地が露出するという
問題が生じていた。

【０００８】また、ブローチ加工以外の例えば切削加工
等により樹脂層の膜厚を２００μｍ以下に仕上げようと
する場合、精度を確保することは可能であるが、加工コ
ストが高くなるという問題があった。本発明は上記の事
情に鑑みて提案されたものであって、スプラインシャフ
トのスプライン表面に流動浸漬法により形成された樹脂
層を、薄い膜厚であっても精度よく、かつ安価に仕上げ
ることができるスプライン加工方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、スプ
ラインシャフトのスプライン表面に樹脂層を流動浸漬法
により形成した後、この樹脂層をブローチ加工により所
定の膜厚に仕上げるスプライン加工方法において、上記
樹脂層の形成後、スプラインシャフトの軸中心位置およ
びこの軸中心位置よりも径方向外方に位置する位置決め
部とに基づいてブローチ型の歯とスプラインシャフトの
歯との周方向の位置関係を決定した状態で、上記樹脂層
を所定の膜厚に仕上げるという方法を採用している（請
求項１）。このような方法によれば、ブローチ型の歯と
スプラインシャフトの歯とを周方向において所定の間隔
で正確に合致させることができるので、スプラインシャ
フトに形成すべき樹脂層の膜厚が薄い場合であっても、
加工コストが安価なブローチ加工により樹脂層を均一に
仕上げることが可能となる。

【００１０】また、上記樹脂層の膜厚は１００〜２００
μｍに仕上げることが好ましい（請求項２）。この場
合、スプラインシャフトを樹脂層で被覆することによる
消音効果および耐久性の向上という目的を最も効果的に
達成することができる。

【００１１】また、上記スプラインシャフトの軸中心位
置はこのスプラインシャフトの両端面軸中心位置に設け
られた中心位置決め用テーパ穴で決定され、上記スプラ
インシャフトの位置決め部をこのスプラインシャフトの
少なくとも一端面に設けられた位置決め用テーパ穴とす
ることができる（請求項３）。この場合、スプラインシ
ャフトの中心位置決め用テーパ穴と位置決め用テーパ穴
とを用いて位置決めを行っているので、スプラインシャ
フトの位置決めを容易に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るスプライン加
工方法の一実施の形態でのブローチ加工方法を示すため
の側面図であり、図２は本実施の形態で使用するスプラ
インシャフトを示す正面図および側面断面図であり、図
３は本実施の形態で使用するブローチ型を示す正面図で
ある。以下、図に基づいてこのスプライン加工方法につ
いて説明する。なお、本実施の形態のスプライン加工方
法の流動浸漬法については従来と同様であるので図６を
用いて説明する。

【００１３】本実施の形態のスプライン加工方法におい
ては、まず、ショットブラスト、プライマー等の下地処
理を行ったスプラインシャフト１を加熱炉で加熱する。
このスプラインシャフト１を、図６に示すようにエア２
２により樹脂粉末２３が流動状態にされた流動浸漬槽２
４内に所定時間浸漬する。これにより、樹脂粉末２３が
スプラインシャフト１に付着して熱で溶融することによ
り、樹脂層７が形成される。ここでは、樹脂層７の膜厚
を求められる膜厚（例えば１００〜２００μｍ程度）よ
り厚め（例えば５００μｍ程度）に形成している。

【００１４】次に、図１および図２に示すようにスプラ
インシャフト１の一端面の軸中心に設けられた中心位置
決め用テーパ穴１１およびこの軸中心よりも径方向外方
に設けられた位置決め用テーパ穴（位置決め部）１２
に、正面側押さえ治具３に設けられた各テーパ穴に合致
するテーパ状の先端部を有する中心ピン４および位置決
めピン５をそれぞれ嵌合させる。同時に、スプラインシ
ャフト１の他端面の軸中心に設けられた中心位置決め用
テーパ穴１３に背面側押さえ治具６に設けられたこのテ
ーパ穴に合致するテーパ状の先端部を有する中心ピン７
を嵌合させる。

【００１５】これにより、図３に示すようにスプライン
シャフト１の歯形状と相似形状で所定量大きい内周歯面
２ａを有するブローチ型２とスプラインシャフト１とが
調芯される。また、図４に示すようにブローチ型２の歯
２ａとスプラインシャフト１の歯１ａとの両側面の周方
向の間隔Ｓが等しくなるようにスプラインシャフト１の
周方向位置が決定される。そして、正面側押さえ治具３
および背面側押さえ治具６によりスプラインシャフト１
を挟み込むことで、このスプラインシャフト１を固定す
る。

【００１６】正面側押さえ治具３および背面側押さえ治
具６により固定されたスプラインシャフト１を、各押さ
え治具３、６とともにブローチ型２の方向へ移動させて
ブローチ型２内を通す。スプラインシャフト１がブロー
チ型２内を通るとき、図４に示すブローチ型２の歯２ａ
とスプラインシャフト１の歯１ａとの間隔Ｓが、周方向
にずれるのが位置決めピン５によって防止される。そし
て、この間隔Ｓ以上となるスプラインシャフト１に厚め
に形成された樹脂層７は、ブローチ型２により削り落と
されて所定の膜厚に仕上げられる。

【００１７】上記のようにスプラインシャフト１の中心
位置決め用テーパ穴１１および位置決め用テーパ穴１２
を用いて、スプラインシャフト１の位置決めを行ってい
るので、ブローチ型２の歯とスプラインシャフト１の歯
とを周方向においても所定の間隔で正確に合致させるこ
とができる。これにより、スプラインシャフト１に形成
すべき樹脂層７の膜厚が例えば１００〜２００μｍ程度
であっても、樹脂層を均一に仕上げることが可能とな
る。

【００１８】なお、本実施の形態では、スプラインシャ
フト１を押さえ治具とともに移動させてブローチ型２内
を通しているが、これに限られるものではなく、例えば
スプラインシャフト１を押さえ治具とともに固定した状
態でブローチ型２を移動させて加工しても構わない。ま
た、本実施の形態では、スプラインシャフト１に１カ所
の位置決め用テーパ穴１２を設けているが、これに限ら
れるものではなく、例えば２カ所以上に位置決め用テー
パ穴１２を設けて位置決めを行っても構わない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るスプライン
加工方法では、スプラインシャフトのスプライン表面に
樹脂層を流動浸漬法により形成した後、スプラインシャ
フトの軸中心位置および位置決め部とに基づいて位置決
めし、上記樹脂層を所定の膜厚に仕上げている。よっ
て、スプラインシャフトに形成すべき樹脂層の膜厚が薄
い場合であっても、加工コストが安価なブローチ加工に
より樹脂層を均一に仕上げることができる。

【００２０】また、樹脂層の膜厚を１００〜２００μｍ
に仕上げる場合、スプラインシャフトを樹脂層で被覆す
ることによる消音効果および耐久性の向上という目的を
最も効果的に達成することができる。

【００２１】また、スプラインシャフトの軸中心位置を
このスプラインシャフトの両端面軸中心位置に設けられ
た中心位置決め用テーパ穴で決定し、スプラインシャフ
トの位置決め部をこのスプラインシャフトの少なくとも
一端面に設けられた位置決め用テーパ穴とすることによ
り、スプラインシャフトの位置決めを容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスプライン加工方法の一実施の形
態でのブローチ加工方法を示すための側面図である。

【図２】本発明に係るスプライン加工方法の一実施の形
態で使用するスプラインシャフトを示す正面図および側
面断面図である。

【図３】本発明に係るスプライン加工方法の一実施の形
態で使用するブローチ型を示す正面図である。

【図４】上記スプラインシャフトの歯とブローチ型の歯
との位置関係を示す説明図である。

【図５】スプラインシャフトに形成される樹脂層の膜厚
と作動音、摩耗量の関係を示すグラフである。

【図６】流動浸漬法による樹脂層の形成を示すための説
明図である。

【図７】従来のブローチ加工を示すための側面図であ
る。

【符号の説明】

１ スプラインシャフト ２ ブローチ型 ３ 正面側押さえ治具 ４、７ 中心ピン ５ 位置決めピン ６ 背面側押さえ治具 ７ 樹脂層 １２ 位置決め用テーパ穴 １１、１３ 中心位置決め用テーパ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スプラインシャフトのスプライン表面に樹
   脂層を流動浸漬法により形成した後、この樹脂層をブロ
   ーチ加工により所定の膜厚に仕上げるスプライン加工方
   法において、 上記樹脂層の形成後、スプラインシャフトの軸中心位置
   およびこの軸中心位置よりも径方向外方に位置する位置
   決め部とに基づいてブローチ型の歯とスプラインシャフ
   トの歯との周方向の位置関係を決定した状態で、上記樹
   脂層を所定の膜厚に仕上げることを特徴とするスプライ
   ン加工方法。
2. 【請求項２】上記樹脂層の膜厚を１００〜２００μｍに
   仕上げる請求項１に記載のスプライン加工方法。
3. 【請求項３】上記スプラインシャフトの軸中心位置はこ
   のスプラインシャフトの両端面軸中心位置に設けられた
   中心位置決め用テーパ穴で決定され、上記スプラインシ
   ャフトの位置決め部はこのスプラインシャフトの少なく
   とも一端面に設けられた位置決め用テーパ穴である請求
   項１または請求項２に記載のスプライン加工方法。