(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ことを特徴とするスプライン加工方法。
【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。
【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
【図１】
0003851101.tif 000002
【図２】
0003851101.tif 000003
【図３】
0003851101.tif 000004
【図４】
0003851101.tif 000005
【図５】
0003851101.tif 000006
【図６】
0003851101.tif 000007
【図７】
0003851101.tif 000008