JP2011051037A - Spline machining method and spline shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸等のスプラインシャフト等に樹脂表面を持ち所定のオーバピン径を形成するスプライン加工方法及び、製造されたスプラインシャフトに関するものである。 The present invention is incorporated in a steering shaft of a vehicle and has a resin surface on a spline shaft such as a telescopic shaft for vehicle steering in which a male shaft and a female shaft are fitted in a non-rotatable and slidable manner to form a predetermined overpin diameter. The present invention relates to a spline processing method and a manufactured spline shaft.
自動車の操舵機構部の伸縮軸には、自動車が走行する際に発生する軸方向の変位を吸収し、ステアリングホイール上にその変位や振動を伝えない性能が要求される。さらに、運転者が自動車を運転するのに最適なポジションを得るためにステアリングホイールの位置を軸方向に移動し、その位置を調整する機能が要求される。これらの何れの場合にも、伸縮軸は、ガタ音を低減すること、ステアリングホイール上のガタ感を低減すること、及び軸方向の摺動動作時における摺動抵抗を低減することが要求される。 The telescopic shaft of the steering mechanism portion of the automobile is required to absorb the axial displacement generated when the automobile travels and to transmit the displacement and vibration on the steering wheel. Further, in order to obtain an optimum position for the driver to drive the automobile, a function of moving the position of the steering wheel in the axial direction and adjusting the position is required. In any of these cases, the telescopic shaft is required to reduce the rattling noise, reduce the rattling on the steering wheel, and reduce the sliding resistance during the sliding operation in the axial direction. .
従来より、車両ステアリング用伸縮軸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、樹脂層の膜厚を厚めに形成した後、ブローチ加工や切削加工等により所定の膜厚に仕上げている。 Conventionally, the spline surface of a spline shaft such as a telescopic shaft for vehicle steering has been coated with a resin layer made of nylon resin or the like for the purpose of noise reduction, wear resistance, reduction of sliding load, and the like. In the formation of this resin layer, the resin layer is formed thick, and then finished to a predetermined film thickness by broaching or cutting.
しかしながら、従来のブローチ加工では、ブローチ型の歯とスプラインシャフト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課題があった。 However, in the conventional broaching, the broaching-type teeth and the spline shaft teeth do not exactly match in the circumferential direction. For this reason, when trying to finish the film thickness of the resin layer to 200 μm or less by conventional broaching, there is a problem that the film thickness of the resin layer is different on the left and right sides of the spline shaft teeth, and the base is exposed in a severe case. .
この部分の改善の先行技術としては、特許第3851101号公報があり、これはブローチ型の歯とスプラインシャフトの歯との間の間隔が周方向で均一となるように位置関係を決定した状態で、前記ブローチ型に前記スプラインシャフトを通すことにより、樹脂層の膜厚を均一に仕上げるというものである。 As a prior art for improving this part, there is Japanese Patent No. 3851101, in which the positional relationship is determined so that the distance between the broached teeth and the spline shaft teeth is uniform in the circumferential direction. By passing the spline shaft through the broach mold, the film thickness of the resin layer is uniformly finished.
しかしながら、この先行技術には、スプラインシャフトの樹脂層のブローチ型での加工を繰り返すことでブローチ型が摩耗してしまい、加工後のスプラインのオーバピン径が変化してしまうために、ブローチ型を頻繁に交換しなければいけないという問題が有った。さらに、スプラインシャフトに嵌め合う雌軸の径に合わせてブローチ型の径を選んでスプラインシャフトの仕上げを行うため、ブローチ型の径のサイズ違いを大量に用意しなければいけないという問題が有った。 However, in this prior art, the broach die is worn by repeated processing of the resin layer of the spline shaft with the broach die, and the overpin diameter of the spline after processing changes, so the broach die is frequently used. There was a problem that had to be replaced. Furthermore, since the diameter of the broach mold is selected according to the diameter of the female shaft fitted to the spline shaft, and the spline shaft is finished, there is a problem that a large number of size differences in the diameter of the broach mold must be prepared. .
本発明が解決しようとする課題は、ブローチ型を頻繁に交換しなければいけないという問題、及び/または、ブローチ型の径のサイズ違いを大量に用意しなければいけないという課題である。 The problem to be solved by the present invention is a problem that the broach die must be frequently replaced and / or a problem that a large number of size differences in the diameter of the broach die must be prepared.
上記課題を解決するために第1の発明は、スプラインシャフトの歯の表面に樹脂層を形成した後、この樹脂層をブローチ加工により所定のオーバピン径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、樹脂層の温度を常温とは変えて上げた状態または下げた状態で、ブローチ型に前記スプラインシャフトを通すことにより、樹脂層を加工することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the first invention is the spline processing method of forming a resin layer on the tooth surface of the spline shaft and then finishing the resin layer to a predetermined overpin diameter by broaching. Thereafter, the resin layer is processed by passing the spline shaft through a broach die in a state where the temperature of the resin layer is raised or lowered from normal temperature.
また、第2の発明は、第1の発明において、上記樹脂層の温度を常温よりも上げた状態で樹脂層を加工することを特徴とする。 The second invention is characterized in that, in the first invention, the resin layer is processed in a state in which the temperature of the resin layer is raised from room temperature.
また、第3の発明は、第1の発明において、上記樹脂層の温度を常温よりも下げた状態で樹脂層を加工することを特徴とする。 In addition, a third invention is characterized in that, in the first invention, the resin layer is processed in a state where the temperature of the resin layer is lower than room temperature.
本発明によれば、スプラインシャフトの樹脂層をブローチ型で加工を繰り返すことによるブローチ型の摩耗の度合いによって、スプラインシャフトの樹脂層の温度を調節し、その上で樹脂層を仕上げることで、常温にしたときのスプラインシャフトのオーバピン径の調整が可能となり、ブローチ型の交換頻度を少なくできる。及び/または、スプラインシャフトのオーバピン径の調整が可能となることで、ブローチ型の径のサイズ違いを大量に用意する必要が無くなるという効果がある。 According to the present invention, the temperature of the resin layer of the spline shaft is adjusted according to the degree of wear of the broach die by repeatedly processing the resin layer of the spline shaft with the broach die, and then the resin layer is finished thereon, It is possible to adjust the diameter of the overpin of the spline shaft at the same time, and the frequency of replacing the broach die can be reduced. And / or by enabling the adjustment of the overpin diameter of the spline shaft, there is an effect that it is not necessary to prepare a large amount of difference in the diameter of the broach die.
(第一実施形態)
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一部断面側面図であり、図2は本発明に係る第1実施形態のブローチ加工を行う前のスプラインシャフトを示す正面断面拡大図であり、図3は図2のスプラインシャフトの樹脂層の温度を上げた状態でブローチ加工を行った後のスプラインシャフトを示す正面断面拡大図であり、図4は図3のスプラインシャフトの樹脂層の温度を常温まで冷却した後のスプラインシャフトを示す正面断面拡大図である。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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view for illustrating a broaching method in one embodiment of a spline processing method according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram before performing broaching of the first embodiment according to the present invention. FIG. 3 is an enlarged front sectional view showing the spline shaft. FIG. 3 is an enlarged front sectional view showing the spline shaft after broaching in a state where the temperature of the resin layer of the spline shaft in FIG. 2 is raised. FIG. 4 is an enlarged front sectional view showing the spline shaft after the temperature of the resin layer of the spline shaft in FIG. 3 is cooled to room temperature. Hereinafter, the spline processing method will be described with reference to the drawings.
本実施の形態のスプライン加工方法においては、樹脂粉末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3が形成される。ここでは、樹脂層3の膜厚を求められる膜厚より厚めに形成している。
In the spline processing method of the present embodiment, the
次に、樹脂層3に熱を加えて樹脂を膨張させる。そして、ブローチ型2とスプラインシャフト1をスプラインシャフト1の軸方向に相対移動させることにより、ブローチ型2により樹脂層3が削り落とされて所定のオーバピン径のスプラインシャフトに仕上げられる。このように加工することにより、熱を加えない場合よりも結果的に多くの樹脂層を削り落とすことになる。
Next, heat is applied to the
その後、樹脂層3を冷やして常温にする。以上のように加工することによって、熱を加えないで加工した場合よりもオーバピン径を小さくすることが出来る。
Thereafter, the
本実施形態での樹脂の線膨張係数は4〜25×10-5/℃程度であり、スプラインシャフトに被覆している樹脂のブローチ型による仕上げ加工後の膜厚は0.05〜1.5mmの範囲である。線膨張係数を25×10-5/℃、樹脂製品膜厚を1.5mm、生産ラインの雰囲気温度を23℃として切削後の寸法の変化について検討する。 The linear expansion coefficient of the resin in this embodiment is about 4 to 25 × 10 −5 / ° C., and the film thickness after finishing by the broach die of the resin coated on the spline shaft is in the range of 0.05 to 1.5 mm. is there. The linear expansion coefficient is 25 × 10-5 / ° C, the resin product film thickness is 1.5mm, and the ambient temperature of the production line is 23 ° C.
スプラインシャフトの樹脂の温度を150℃にした時、1.5mmの膜厚にブローチ型で加工すると樹脂膜厚は1.5mmになる。そのスプラインシャフトを常温に戻すと樹脂膜厚は1.452mmにすることが出来る。このように熱以外の条件は同一としながら切削後の膜厚を計算して製作することが出来る。
この膜厚の調整方法を利用することにより、スプラインシャフトのオーバピン径の調整が可能となる。
When the temperature of the resin of the spline shaft is 150 ° C., the resin film thickness becomes 1.5 mm when processed with a broach mold to a film thickness of 1.5 mm. When the spline shaft is returned to room temperature, the resin film thickness can be reduced to 1.452 mm. In this way, the film thickness after cutting can be calculated while the conditions other than heat are the same.
By using this film thickness adjustment method, the overpin diameter of the spline shaft can be adjusted.
樹脂に熱を加える方法は、インダクションヒータ、熱した物を近づける若しくは接触させる、熱い空気を当てる、熱伝導によるなどにより加熱してもよい。冷却する場合の方法も熱を加える際と同様のことが考えられる。 As a method of applying heat to the resin, heating may be performed by an induction heater, bringing a heated object close or in contact, applying hot air, or heat conduction. The method for cooling may be the same as when applying heat.
次に、図5は、本実施形態に係る第2実施形態のスプラインシャフトを示す正面断面拡大図である。なお、図4に示したスプラインシャフトと同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, FIG. 5 is an enlarged front sectional view showing the spline shaft of the second embodiment according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the spline shaft shown in FIG. 4, and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態のスプラインシャフトは、第1実施形態でのブローチ加工前の樹脂層の温度よりも低い温度に上げた状態でブローチ加工を行ったものである。図5は、スプラインシャフト1の樹脂層3の温度を常温まで冷却した後のスプラインシャフトを示す正面断面拡大図であるが、第1実施形態に比べ、結果的に少ない量の樹脂層を削り落とすことになり、スプラインシャフトのオーバピン径を大きくすることが出来る。
The spline shaft of this embodiment is obtained by performing broaching in a state where the temperature is raised to a temperature lower than the temperature of the resin layer before broaching in the first embodiment. FIG. 5 is an enlarged front cross-sectional view showing the spline shaft after the temperature of the
なお、本実施の形態では、ブローチ加工前の樹脂層の温度を常温よりも上げた状態でブローチ加工を行っているが、これに限られるものではなく、例えばブローチ加工前の樹脂層の温度を常温よりも下げた状態でブローチ加工を行っても構わない。また、本実施の形態では、樹脂層の加工にブローチを用いているが、これに限られるものではなく、仕上げ加工ツールを用いても構わない。 In the present embodiment, broaching is performed in a state where the temperature of the resin layer before broaching is raised above room temperature, but the present invention is not limited to this, for example, the temperature of the resin layer before broaching Broaching may be performed with the temperature lower than the normal temperature. Moreover, in this Embodiment, although the broach is used for the process of the resin layer, it is not restricted to this, You may use a finishing tool.
本発明は、車両のステアリングシャフトに組込み、雄軸と雌軸を回転不能に且つ摺動自在に嵌合した車両ステアリング用伸縮軸等のスプラインシャフト等に使用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a spline shaft such as a telescopic shaft for vehicle steering in which a male shaft and a female shaft are fitted in a steering shaft of a vehicle so that the male shaft and the female shaft are not rotatable and slidable.
1 スプラインシャフト
2 ブローチ型
3 樹脂層
1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009199623A JP2011051037A (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Spline machining method and spline shaft |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009199623A Pending JP2011051037A (en) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Spline machining method and spline shaft |
Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016196063A (en) * | 2015-04-03 | 2016-11-24 | 株式会社ジェイテクト | Manufacturing method of sliding shaft |
-
2009
- 2009-08-31 JP JP2009199623A patent/JP2011051037A/en active Pending
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