JP3851101B2 - Spline processing method - Google Patents
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Description
【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21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歯の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、前記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と、前記スプラインシャフトの少なくとも一端面に設けられるとともに前記中心位置決め用テーパ穴よりも径方向外方に位置する周方向位置決め用テーパ穴と、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100〜200μm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、スプラインシャフトの中心位置決め用テーパ穴と周方向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周方向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および周方向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カ所の周方向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カ所以上に周方向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中心位置決め用テーパ穴と、周方向位置決め用テーパ穴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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spline processing method for forming a resin layer having a predetermined thickness on a spline shaft such as a universal joint.
[0002]
[Prior art]
The spline surface of a spline shaft such as a universal joint is coated with a resin layer of nylon resin or the like for the purpose of silencing, wear resistance, reducing sliding load, and the like. For the formation of this resin layer, a fluid immersion method is generally used. In this fluidized immersion method, first, the
[0003]
When the resin layer is formed by this fluidized immersion method, the degree of melting of the
[0004]
In the conventional broaching process, first, as shown in FIG. 7, the
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as for the silencing effect by forming the resin layer on the spline shaft, it is generally advantageous that the resin layer is thicker. On the other hand, it is advantageous that the thickness of the resin layer is smaller with respect to the abrasion of the resin layer during sliding. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the film thickness of the resin layer, the operating sound, and the wear amount investigated by the inventors of the present application. The operating sound is a coefficient value when the resin layer is not formed, and the wear amount is 100. The coefficient value is represented by 100 when a resin layer having a film thickness of 360 μm is formed. As shown in FIG. 5, in view of the silencing effect and durability, it was found that the most effective when the thickness of the resin layer is about 100 to 200 μm.
[0007]
However, since the conventional broaching process is performed only at the center position as described above, the teeth of the broach die 25 and the teeth of the
[0008]
Moreover, when trying to finish the film thickness of the resin layer to 200 μm or less by, for example, cutting other than broaching, it is possible to ensure accuracy, but there is a problem that the processing cost increases.
The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and it is possible to finish a resin layer formed on a spline surface of a spline shaft by a flow dipping method with high accuracy and low cost even if the film thickness is thin. An object of the present invention is to provide a spline processing method that can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, in a spline processing method in which a resin layer is formed on the surface of the teeth of the spline shaft by a flow dipping method, and then the resin layer is finished to a predetermined film thickness by broaching , both ends of the spline shaft are formed after the resin layer is formed. a centering taper hole provided on the surface axis center position, the circumferential positioning tapered hole located radially outward of the tapered bore for determining the center position with provided on at least one end face of the spline shaft, In the state where the positional relationship is determined so that the distance between the broaching-type teeth and the spline shaft teeth is uniform in the circumferential direction , the resin film is passed through the broaching mold. A method of uniformly finishing the thickness is employed (claim 1). According to such a method, the broaching-type teeth and the spline shaft teeth can be accurately aligned at a predetermined interval in the circumferential direction, so that the resin layer to be formed on the spline shaft is thin. Even if it exists, it becomes possible to finish a resin layer uniformly by broaching process with low processing cost.
[0010]
Moreover, it is preferable that the film thickness of the said resin layer is finished to 100-200 micrometers. In this case, the object of the silencing effect and the improvement of durability by covering the spline shaft with the resin layer can be most effectively achieved.
[0011]
Further, since the performing positioning with the centering taper hole and the circumferential positioning tapered bore of spline shaft, it is possible to position the spline shaft easily.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a 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 front view and a side sectional view showing a spline shaft used in the present embodiment. FIG. 3 is a front view showing a broach mold used in the present embodiment. Hereinafter, the spline processing method will be described with reference to the drawings. In addition, since the fluid immersion method of the spline processing method of this Embodiment is the same as that of the past, it demonstrates using FIG.
[0013]
In the spline processing method of the present embodiment, first, the spline shaft 1 that has undergone the base treatment such as shot blasting or primer is heated in a heating furnace. As shown in FIG. 6, the spline shaft 1 is immersed in a
[0014]
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, a center
[0015]
As a result, as shown in FIG. 3, the broach die 2 and the spline shaft 1 having an inner
[0016]
The spline shaft 1 fixed by the front-
[0017]
Since the spline shaft 1 is positioned using the center positioning tapered
[0018]
In the present embodiment, the spline shaft 1 is moved together with the holding jig and passed through the broaching die 2. However, the present invention is not limited to this, for example, the broaching type with the spline shaft 1 fixed together with the holding jig. Processing may be performed by moving 2. In this embodiment, the spline shaft 1 is provided with one circumferential
[0019]
【The invention's effect】
As described above, in the spline processing method according to the present invention, after the resin layer is formed on the spline surface of the spline shaft by the flow dipping method, the spline shaft is based on the center positioning taper hole and the circumferential positioning taper hole. The resin layer is finished to a predetermined film thickness. Therefore, even when the film thickness of the resin layer to be formed on the spline shaft is thin, the resin layer can be uniformly finished by broaching at a low processing cost.
[0020]
Moreover, when finishing the film thickness of a resin layer to 100-200 micrometers, the objective of the silencing effect and durability improvement by coat | covering a spline shaft with a resin layer can be achieved most effectively.
[0021]
The center position of the spline shaft is determined by the center positioning taper hole provided at the center position of both end faces of the spline shaft, and the positioning portion of the spline shaft is used for positioning provided on at least one end face of the spline shaft. By using a tapered hole, the spline shaft can be easily positioned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a broaching method in an embodiment of a spline processing method according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a front view and a side cross-sectional view showing a spline shaft used in an embodiment of a spline processing method according to the present invention. FIGS.
FIG. 3 is a front view showing a broach die used in an embodiment of the spline processing method according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the teeth of the spline shaft and the broached teeth.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the film thickness of the resin layer formed on the spline shaft, the operating noise, and the wear amount.
FIG. 6 is an explanatory diagram for illustrating the formation of a resin layer by a fluid immersion method.
FIG. 7 is a side view for showing a conventional broaching process.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
上記樹脂層の形成後、前記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と、前記スプラインシャフトの少なくとも一端面に設けられるとともに前記中心位置決め用テーパ穴よりも径方向外方に位置する周方向位置決め用テーパ穴と、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ことを特徴とするスプライン加工方法。In the spline processing method of forming a resin layer on the tooth surface of the spline shaft by a flow dipping method and finishing the resin layer to a predetermined film thickness by broaching,
After formation of the resin layer, and a centering taper hole provided in both end faces axis center position of the spline shaft, the center position radially outer than a tapered hole decided together is provided on at least one end face of the spline shaft In the state where the positional relationship is determined so that the spacing between the teeth of the broaching die and the teeth of the spline shaft is uniform in the circumferential direction based on the circumferential positioning tapered hole located in the direction , the broaching die A spline processing method, wherein the film thickness of the resin layer is uniformly finished by passing the spline shaft .
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