JPH0532167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスプライン軸の仕上げ加工方法に関
し、更に詳しくは、スプラインの歯側面を仕上げ
加工する方法に関する。

〔従来技術〕

スプラインは機械部品の結合手段として広く用
いられている。例えば、自動車のハンドル装置に
おいては、ハンドルを進退移動可能にする目的
で、ハンドル軸とハンドル軸ハウジングとがスプ
ライン結合されている。このようなハンドル軸の
スプラインはハウジングの内周のスプラインに対
して滑らかに摺動する必要があるため、スプライ
ンの歯ピツチ精度（等配精度）を高くする必要が
あり、また、スプラインの歯側面の粗さを小さく
する必要がある。このため、通常は、予め粗加工
ないし前加工を行なつたスプライン軸の歯側面に
仕上げ加工が施される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来はフライスカツタやホブカツタによるスプ
ラインの仕上げ加工が行われていた。フライスカ
ツタによる仕上げ加工方法の場合、スプライン軸
の１つの歯溝の歯側面が回転工具によつて仕上げ
加工された後にスプライン軸が所定角度（歯数が
４の場合90°）回転されて次の歯溝の歯側面が回
転工具によつて仕上げ加工される。このようにし
て各歯溝の歯側面が回転工具によつて順番に仕上
げられるため、スプライン軸の回転角精度の公差
や切削力によるスプライン軸の撓み変形等の影響
で歯ピツチ精度（等配精度）が低下するという欠
点があつた。また、自動車ハンドル用のスプライ
ン軸のような摺動を目的とした軸の場合、一般に
摺動性を向上させる目的でスプラインの表面に樹
脂のコーテイングが施されるが、上述したフライ
スカツタでスプラインの樹脂コーテイング層を仕
上げ加工した場合、歯側面の粗さが５〜10μ程度
となり、うねりを含めると20μ程度になるため、
スプラインの摺動抵抗が大きくなるという欠点が
あつた。ホブカツタによる仕上げ加工方法の場合
も、スプライン軸の各歯溝の歯側面が順番に仕上
げられるため、同様に歯ピツチ精度が低下すると
ともに、歯側面粗さが粗くなるという欠点が生じ
ていた。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した問題点を解決するための手段として、
本発明は、予め粗加工されたスプライン軸を仕上
げ加工するために、前記スプライン軸の各歯側面
に接触してそれらを切削する複数の切削刃と、隣
接する前記切削刃を接続すると共に前記スプライ
ン軸の歯溝の面に対して少なくとも一部に〓間を
残して対向する歯山の面と、同じく隣接する前記
切削刃を接続すると共に前記スプライン軸の歯山
の面に対して〓間を残して対向する歯溝の面とを
有するブローチ工具を用意し、前記ブローチ工具
を前記スプライン軸に対し軸線方向に相対移動さ
せることにより、前記スプライン軸の各歯側面を
隣接する歯側面とは独立に前記切削刃により同時
に仕上げ加工することを特徴とするスプライン軸
の仕上げ加工方法を提供する。

〔作用〕

本発明による上記手段によれば、粗加工された
スプライン軸の各歯側面がブローチ工具の切削刃
によつて軸線方向に同時に薄くそぎ取られる。し
たがつて、スプライン軸の歯ピツチ精度はブロー
チ工具の切削刃の形状精度のみに依存することと
なり、高い精度のスプライン形状が得られること
となる。また、各歯側面は軸線方向に薄くそぎ取
られるやり方で仕上げ加工されるため、仕上げ面
の粗さを小さくすることができる。この効果は、
粗加工されたスプライン軸の表面に樹脂のコーテ
イングが施されている場合に特に顕著に現れる。

スプライン軸の隣接する各歯側面が、ブローチ
工具の個々の切削刃により、軸線方向に沿つて独
立に且つ同時にそぎとられる。スプライン軸とブ
ローチ工具の各歯山及びそれらに対向する相手方
の歯溝との間には、少なくとも一部に〓間が存在
するから、各歯側面の切粉は互いに分離した状態
で無理なく形成され、その結果、加工が容易にな
るとともに、仕上げ面の粗さが更に小さくなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図及び第２図は本発明によるスプライン軸
の仕上げ加工方法の一実施例を示すものである。
粗加工ないし前加工によりスプラインを形成した
スプライン軸１０には樹脂のコーテイングが施さ
れている。スプライン軸の仕上げ加工はこの樹脂
層１１に対し行われる。総形形状を有するブロー
チ工具１２はこのスプライン軸１０の歯山の外周
面との間に〓間を置いて対向する歯溝底面を有す
る筒状の工具本体１３を備えており、工具本体１
３の内面にはスプライン軸１０の各歯側面１４を
切削するための複数個の切削刃１５を一体に備え
ている。ここでは、スプライン軸１０は４つの歯
山及び歯溝を備えているので、仕上げ加工すべき
歯側面１４の個数は８つある。したがつて、工具
本体１３の内面には８つの切削刃１５が設けられ
ている。

隣接する各切削刃１５は互いに直接つながつて
おらず、スプライン軸１０の歯山及び歯溝のいず
れにも、それらに対向するブローチ工具の歯溝及
び歯山との間に〓間（凹所１６など）が形成され
ている。

第２図に示すように、ブローチ工具１２はスプ
ライン軸１０に対し軸線方向に相対移動せしめら
れる。これにより、スプライン軸１０の各歯側面
１４が切削刃１５により同時に軸線方向に薄くそ
ぎ取られて所定寸法形状に仕上げられる。

この仕上げ加工方法によれば、スプライン軸１
０の歯ピツチ精度（等配精度）はブローチ工具１
２の切削刃１５の形状精度のみに依存することと
なるので、精度の高いスプライン形状が得られる
こととなる。また、各歯側面１４は、隣接の歯側
面１４に対して独立に且つ同時に、軸線方向に薄
くそぎ取られることによつて仕上げ加工されるた
め、仕上げ面の粗さを小さくすることができる。

第１図に示す実施例においては、隣接する歯山
間の一対の切削刃１５間には軸線方向に延びる凹
所１６がそれぞれ形成されており、凹所１６とス
プライン軸１０の歯溝との間には隙間が形成され
るようになつている。したがつて、隣接する歯側
面１４の切削粉１７は互いに分離した状態で発生
する。隣接する歯側面の切削粉が互いにＶ字状に
繋がつている場合には切削粉がスムーズに形成さ
れにくくなるが、この実施例においては、隣接す
る歯側面１４の切削粉１７が互いに分離した状態
でスムーズに形成されるので、切削性が向上する
とともに、切削面の粗さが更に小さくなる。上述
した仕上げ加工方法によれば、仕上げ面の粗さを
1.3μ程度にできることが実験により確認された。

第３図は仕上げ加工を終えたスプライン軸１０
をスプラインハウジング１８に摺動嵌合させた状
態を示す。スプライン軸１０の歯溝内の隣接する
歯側面１４間には切削刃１５の形状に応じて非切
削部１９が残存するが、スプラインハウジング１
８の歯山２０は通常はこの非切削部１９と干渉し
ないように形成される。したがつて、非切削部１
９が残存することは何ら問題ないばかりか、非切
削部１９は歯側面１４とほぼ直交する形で残存す
ると、歯側面１４とスプラインハウジング１８と
の摺接面にグリース等の潤滑剤が保持され易くな
り、摺動特性が向上する効果がある。。

なお、スプライン軸１０の粗加工は、総形形状
を有する他のブローチ工具により行なつてもよい
が、高い精度は要求されないので、フライス、旋
盤等を用いて行つてもよい。

また、第４図に示すように、スプライン軸１０
の歯側面１４を仕上げ加工する前に予め歯溝の底
部に軸線方向に延びる溝２１を形成しておくこと
もできる。この場合、隣接する歯側面１４の切削
粉が溝２１の個所で互いに分離した状態で生成さ
れるので、切削性が向上するとともに切削面が滑
らかに仕上がる。また、仕上げ加工後の歯側面１
４間に溝２１が存在するので、この溝２１をグリ
ース溜めとして利用できることとなる。なお、第
４図において第１図と同様の構成要素には同一の
参照符号が付されている。

以上実施例につき説明したが、本発明方法は上
記実施例の態様のみに限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載した発明の範囲内において
種々の変更を加えることができる。例えば、本発
明によるスプライン軸の仕上げ加工方法はいかな
る歯数のスプライン軸に対しても適用できる。ま
た、歯側面をそぎ取る態様としては、平面状にそ
ぎ取る態様に限られず、湾曲面状にそぎ取るよう
にしてもよい。また、粗加工により形成したスプ
ライン軸への樹脂のコーテイングはスプライン軸
の用途により省略してもよい。更に、本発明方法
はスプラインハウジングのような筒状軸の内周ス
プラインの仕上げ加工にも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明方法に
よれば、粗加工されたスプライン軸の各歯側面を
ブローチ工具の切削刃によつて軸線方向に同時に
薄くそぎ取ることができるので、スプライン軸の
歯ピツチ精度はブローチ工具の切削刃の形状精度
のみに依存することとなり、精度の高いスプライ
ン形状を得ることができるようになる。また、各
歯側面を隣接の歯側面に対して独立に且つ同時
に、軸線方向に薄くそぎ取ることによつて仕上げ
加工するため、仕上げ面の粗さを小さくすること
ができる。したがつて、摺動抵抗の小さいスプラ
イン軸を提供することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明するため
のスプライン軸及びブローチ工具の横断面図、第
２図は第１図に示すスプライン軸及びブローチ工
具の縦断面図、第３図は第１図に示す方法で仕上
げ加工したスプライン軸をスプラインハウジング
に嵌合した状態を示す横断面図、第４図は本発明
方法の他の実施例を説明するためのスプライン軸
及びブローチ工具の横断面図である。 １０……スプライン軸、１１……樹脂コーテイ
ング層、１２……ブローチ工具、１３……工具本
体、１４……歯側面、１５……切削刃、１６……
凹所、２１……溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め粗加工されたスプライン軸を仕上げ加工
   するために、前記スプライン軸の各歯側面に接触
   してそれらを切削する複数の切削刃と、隣接する
   前記切削刃を接続すると共に前記スプライン軸の
   歯溝の面に対して少なくとも一部に〓間を残して
   対向する歯山の面と、同じく隣接する前記切削刃
   を接続すると共に前記スプライン軸の歯山の面に
   対して〓間を残して対向する歯溝の面とを有する
   ブローチ工具を用意し、前記ブローチ工具を前記
   スプライン軸に対し軸線方向に相対移動させるこ
   とにより、前記スプライン軸の各歯側面を隣接す
   る歯側面とは独立に前記切削刃により同時に仕上
   げ加工することを特徴とするスプライン軸の仕上
   げ加工方法。