JP2011093048A - Spline machining method and spline shaft - Google Patents
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Abstract
【課題】スプラインの折れ曲げ方向の剛性を一定にすることができるスプラインシャフトのスプライン加工方法及びスプラインシャフトを提供する。
【解決手段】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は、上記樹脂層の形成後、軸方向中間部分の樹脂層の温度を常温よりも上げた状態で、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。
【選択図】図1To provide a spline shaft spline processing method and a spline shaft capable of maintaining the rigidity of the spline in the bending direction.
A spline processing method for forming a resin layer on a tooth surface of a spline shaft and then finishing the resin layer to a predetermined overpin diameter by broaching is provided. The resin layer is processed by passing the spline shaft through a broaching mold in a state where the temperature is raised from room temperature.
[Selection] Figure 1
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。スプラインシャフトとは、特に限定をしない限り雄スプラインのことを示す。 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. A spline shaft indicates a male spline unless otherwise specified.
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、この先行技術では、スプラインシャフトの樹脂層をブローチ型で加工をすることで、加工後のスプラインのオーバピン径が軸方向に均一となる。スプラインシャフトには折れ曲がる方向にも力が加わるが、スプラインの折れ曲げ方向の剛性は、雄スプラインと雌スプラインの軸方向の接触具合によるところがあり、スプラインの軸方向両端部で接触すれば折り曲げ方向の剛性が高くなるが、先行技術の方法では、雄スプラインと雌スプラインの出来栄えにより、軸方向の接触具合が変わり、折り曲げ方向の剛性が出来栄えにより変化してしまう可能性があるという問題が有った。 However, in this prior art, by processing the resin layer of the spline shaft with a broach die, the overpin diameter of the spline after processing becomes uniform in the axial direction. Although force is also applied to the spline shaft in the bending direction, the rigidity in the bending direction of the spline depends on the axial contact between the male spline and the female spline. Although the rigidity is increased, the prior art method has a problem that the contact condition in the axial direction changes depending on the performance of the male spline and the female spline, and the rigidity in the bending direction may change depending on the performance. .
本発明が解決しようとする課題は、スプラインの折れ曲げ方向の剛性を一定にすることができるスプラインシャフトのスプライン加工方法及びスプラインシャフトを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a spline processing method of a spline shaft and a spline shaft that can make the rigidity of the bending direction of the spline constant.
上記課題を解決するための、本発明の請求項1に係るスプライン加工方法は、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、軸方向中間部分の樹脂層の温度を常温よりも上げた状態で、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 problems, the spline processing method according to
本発明の請求項2に係るスプライン加工方法は、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、軸方向両端部分の樹脂層の温度を常温よりも下げた状態で、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。
The spline processing method according to
本発明の請求項3に係るスプラインシャフトは、請求項1または2に記載の加工方法によって加工されたものであることを特徴とする。 A spline shaft according to a third aspect of the present invention is processed by the processing method according to the first or second aspect.
本発明によれば、雄スプラインの両端部が雌スプラインに接触することになり、折り曲げ方向の剛性を狙いの値にすることができる According to the present invention, both ends of the male spline are in contact with the female spline, and the rigidity in the bending direction can be set to a target value.
(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一部断面側面図であり、図3は図2のスプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分の温度を上げた状態を示す一部断面側面図であり、図4は図3のスプラインシャフトのブローチ加工を行った後のスプラインシャフトを示す一部断面側面図であり、点線部は、ブローチ型での加工により削り落とされた樹脂層を示す。図5は図4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一部断面側面図であり、図6は図5のA−A線に沿った正面断面拡大図であり、図7は図5のB−B線に沿った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 in the first embodiment according to the present invention. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing the spline shaft, FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing a state in which the temperature of the intermediate portion in the axial direction of the resin layer of the spline shaft of FIG. It is a partial cross section side view which shows the spline shaft after performing the broach process of a spline shaft, and a dotted line part shows the resin layer scraped off by the process by a broach type | mold. 5 is a partial cross-sectional side view showing the spline shaft after the temperature of the resin layer of the spline shaft in FIG. 4 is cooled to room temperature, and FIG. 6 is an enlarged front cross-sectional view along the line AA in FIG. FIG. 7 is an enlarged front sectional view taken along line BB in FIG. 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、スプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分の樹脂層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、熱を加えたスプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分の樹脂層が、軸方向両端部の樹脂層に比べ結果的に多くの樹脂層を削り落とすことになる。
Next, the resin is expanded by applying heat 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、スプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分のオーバピン径を小さくすることが出来る。
Thereafter, the
上記のようにして作られたスプラインシャフトは、樹脂層の軸方向中間部分のオーバピン径が小さく樹脂層の軸方向両端部分のオーバピン径が大きくなるため、雄スプラインと雌スプラインはスプラインの軸方向両端部で接触することとなり、出来栄えにより、軸方向の接触具合が変わり、折り曲げ方向の剛性が出来栄えにより変化してしまうことなく、スプラインの折れ曲げ方向の剛性を一定にすることができ、雄スプラインの両端部が雌スプラインに接触することになり、折り曲げ方向の剛性を狙いの値にすることができる。さらに、雄スプラインの両端部が雌スプラインに接触することになり、折り曲げ方向の剛性を高くすることができる。 Since the spline shaft made as described above has a smaller overpin diameter at the axial middle portion of the resin layer and a larger overpin diameter at both axial end portions of the resin layer, the male spline and the female spline have both axial ends of the spline. The contact in the axial direction changes according to the quality, the rigidity in the bending direction does not change due to the quality, and the rigidity in the bending direction of the spline can be made constant. Both end portions come into contact with the female spline, and the rigidity in the bending direction can be set to a target value. Furthermore, both ends of the male spline come into contact with the female spline, and the rigidity in the bending direction can be increased.
樹脂に熱を加える方法は、インダクションヒータでシャフト内部の金属部分を誘導加熱する、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。 As a method of applying heat to the resin, the metal part inside the shaft may be induction-heated with an induction heater, the heated object may be brought close to or brought into contact, hot air may be applied, heat conduction may be used.
(第二実施形態)
図8は本発明に係る第2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の樹脂層の軸方向両端部分を冷却した状態を示す一部断面側面図である。
(Second embodiment)
FIG. 8 is a partial cross-sectional side view showing a state in which both end portions in the axial direction of the resin layer of the spline shaft before performing broaching according to the second embodiment of the present invention are cooled.
本第2実施の形態では、スプラインシャフトの樹脂層の軸方向両端部分の樹脂層3を冷却し樹脂を収縮させる。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、冷却していないスプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分の樹脂層が、軸方向両端部の樹脂層に比べ結果的に多くの樹脂層を削り落とすことになる。
In the second embodiment, the
その後、樹脂層3を温めて常温にする。以上のように加工することによって、スプラインシャフトの樹脂層の軸方向中間部分のオーバピン径を小さくすることが出来る。
Thereafter, the
上記のようにして作られたスプラインシャフトは、樹脂層の軸方向中間部分のオーバピン径が小さく樹脂層の軸方向両端部分のオーバピン径が大きくなるため、雄スプラインと雌スプラインはスプラインの軸方向両端部で接触することとなり、出来栄えにより、軸方向の接触具合が変わり、折り曲げ方向の剛性が出来栄えにより変化してしまうことなく、スプラインの折れ曲げ方向の剛性を一定にすることができ、雄スプラインの両端部が雌スプラインに接触することになり、折り曲げ方向の剛性を狙いの値にすることができる。さらに、雄スプラインの両端部が雌スプラインに接触することになり、折り曲げ方向の剛性を高くすることができる。 Since the spline shaft made as described above has a smaller overpin diameter at the axial middle portion of the resin layer and a larger overpin diameter at both axial end portions of the resin layer, the male spline and the female spline have both axial ends of the spline. The contact in the axial direction changes according to the quality, the rigidity in the bending direction does not change due to the quality, and the rigidity in the bending direction of the spline can be made constant. Both end portions come into contact with the female spline, and the rigidity in the bending direction can be set to a target value. Furthermore, both ends of the male spline come into contact with the female spline, and the rigidity in the bending direction can be increased.
樹脂を冷却する方法は、冷やした物を近づける若しくは接触させる、冷たい空気を当てる、などにより冷却してもよい。 As a method for cooling the resin, the resin may be cooled by bringing a cooled object close to or in contact with the resin, or by applying cold air.
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, the broach is used for processing the resin layer, but the present invention is not limited to this, and a finishing tool may be used.
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 vehicle steering shaft so that the male shaft and the female shaft are non-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 |
|---|---|---|---|
| JP2009249894A JP2011093048A (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Spline machining method and spline shaft |
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Publications (1)
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Family
ID=44110540
Family Applications (1)
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| JP2009249894A Pending JP2011093048A (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Spline machining method and spline shaft |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2011093048A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102672260A (en) * | 2012-05-14 | 2012-09-19 | 江阴齿轮箱制造有限公司 | Clamp of bevel-gear broaching machine |
| CN105345417A (en) * | 2015-09-30 | 2016-02-24 | 万向钱潮传动轴有限公司 | Processing method for shaping nylon coating on surface of spline through hard alloy |
| CN119282238A (en) * | 2024-12-16 | 2025-01-10 | 长治县金世恒合金科技有限公司 | A metal calcium shearing machine |
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2009
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