JPH0673863B2 - スプラインの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スプラインの製造方法に関する。

（従来の技術） 樹脂ライニングを施した摺動部品は、従来より自動車に
おいて数多く利用されており、そのような部品として
は、例えばスプライン軸、ジャーナル軸等がある。これ
らの部品を製造するための簡便で、精度の高い製品を得
ることのできる方法として、軸を軸受に嵌合し、回転ま
たは往復動自在に支持し、次いで低粘度のモノマーまた
はプレポリマーを前記軸受の軸受面と前記軸とのクリア
ランスに注入し、重合硬化して、樹脂ライニングを前記
軸受面上に成形し、前記軸が前記樹脂ライニング上を摺
動するようにすることからなる現合成形方法が考案され
ている（特願昭59-35554号）。該方法に従ってスプライ
ンを製造する場合、先ず、アウタースプラインの形成さ
れた軸を軸受に挿入する。このとき、軸受は軸のアウタ
ースプラインと軸受の間に樹脂を注型するためのクリア
ランスが存在するような形状に予め加工されている。そ
の後、該クリアランスに樹脂を注入し、これを加熱重合
して、軸受面上に軸のアウタースプラインを成形型とす
るインナースプラインを成形する。この方法により、寸
法精度が高く、アウタースプラインとインナースプライ
ンとの摺動が良好なスプラインを製造することができ
る。また、該方法においては、アウタースプラインを成
形型として成形した樹脂が、硬化の際に成形収縮を起こ
すため微小のクリアランスを得ることができ、軸と軸受
の間の摺動がさらに良好になるという点で非常に有利で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の方法によるスプラインの製造においては、予め、
樹脂と軸受面との接着性を高めるために軸受面にプライ
マーを塗布し、また、樹脂が軸のアウタースプラインか
ら離型するのを容易にするためにアウタースプライン上
に離型剤を塗布した後、樹脂を注型して加熱重合させる
のが通常である。しかしながら、このとき離型側のスプ
ライン、即ち軸のアウタースプラインの温度と接着側の
スプライン、即ち軸受のインナースプラインの温度が同
一であると、反応射出成形樹脂（ナイロン、ウレタン
等）のように型の加熱により重合が開始する材料では、
重合が両側から開始するため、離型剤の塗布が不完全で
ある場合には軸に樹脂が付着して離型が良好に行われな
いという問題が生じる。また、離型が良好に行われて
も、樹脂と軸受との接着が不十分になるという問題もあ
る。従って、本発明は、簡便な方法により精度の高いス
プラインを得ることができ、しかも成形された樹脂と離
型側のスプラインとの離型及び該樹脂と接着側のスプラ
インとの接着が良好に行われるスプラインの製造方法を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明のスプラインの製
造方法は、スプライン軸と軸受のスプライン面の一方に
プライマーを塗布し、もう一方に離型剤を塗布し、これ
らを嵌合し、軸と軸受の間のクリアランスにモノマーま
たはプレポリマーを注入し、硬化することからなるスプ
ラインの製造方法において、硬化を、プライマーを塗布
した側のスプラインが離型剤を塗布した側のスプライン
より高い温度となるように加熱した状態で行なうことを
特徴とする。

本発明においては、軸及び軸受のいずれかのスプライン
を樹脂成形により製造してもよい。従って、軸及び軸受
のいずれか一方のスプラインを成形型として、もう一方
のスプラインを樹脂により成形する。樹脂の成形により
スプラインを形成する方の部材は、樹脂成形部分を予め
切り欠いた形状のスプラインを有するか、或いはスプラ
インを全く有しなくてもよい。

加熱は、好ましくは樹脂注型前から行われる。この場
合、樹脂が接着される側の部品の温度が、離型する側の
温度より高くなるように加熱するが、それぞれの加熱温
度及び両部品の温度差は樹脂の種類により異なり、例え
ばウレタン樹脂では、それぞれの加熱温度を120℃ない
し160℃とし、温度差を10ないし50℃とするのが好まし
い。

樹脂を注型した後、軸及び軸受は重合に適する温度に保
温されるが、接着側の部品のヒートマスを離型側よりも
大きくし、且つ、全体を離型側の温度で保温すると、重
合の雰囲気条件の影響を受けることなく、上記の温度差
が常に保たれる。

注入モノマーとしては、例えばポリアミド樹脂、ウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂等を使用す
ることができる。また、ある程度重合化しているプレポ
リマーを使用してもよい。

プライマーとしては、注入モノマーの種類によって適当
なものを選択して使用でき、例えば、注入モノマーとし
てカプロラクタム（ナイロン６のモノマー）を使用する
場合には、ラクタムアニオンおよびアシルラクタムを用
いるとよい。

（作用） 本発明においては、樹脂を接着する側の部品を離型する
側の部品よりも高い温度に加熱した状態で硬化すること
により、また、接着側の部品のヒートマスを大きくし、
両部品を離型側の加熱温度に保持することにより、重合
が常に接着側から離型側へ向かって起こり、重合の開始
と方向が安定しているため、離型剤の塗布が不完全であ
り離型剤が樹脂と混ざり合った場合でも、離型剤は重合
固化と同時に離型側へ押し出され、重合完了後には離型
側のスプライン部に良好に塗布される。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

第１図は本実施例のスプラインの製造方法の１工程を示
す断面図である。該図において、１はインナースプライ
ン部1aを有する軸受であり、２はアウタースプライン部
2aを有する軸である。

本実施例においては、先ず、軸受１のスプライン部1aに
離型剤を塗布し、120℃〜160℃に加熱する。次に軸２の
スプライン部2aにプライマーを塗布し、乾燥したのち、
軸受１の温度よりも10〜50℃高い温度に加熱する。その
後、軸２を軸受１に挿入し、インロー1c及び2c、並びに
面取り1d及び2dにより芯出しし、軸受１と軸２とのクリ
アランスにモノマー溶液３を注入し、その後、120℃〜1
60℃に２〜５分間保持することにより硬化する。得られ
た樹脂ライニングは軸受１のインナースプラインから容
易に離型し、また軸２上に良好に接着されている。ま
た、樹脂ライニングは成形収縮しているため、微小のク
リアランスを形成し、これが軸と軸受との摺動をさらに
良好にする。

試験例： 従来の方法により接着側の加熱温度と離型側の加熱温度
とを同じ温度にして製造したスプライン（Ｂ）、本実施
例により接着側の加熱温度を離型側の加熱温度よりも高
くして製造したスプライン（Ａ）、及び本実施例とは逆
に離型側の加熱温度を接着側の加熱温度よりも高くして
製造したスプライン（Ｃ）について、樹脂ライニングの
アウタースプラインへの接着力及びスプラインの摺動力
を試験することによりスプラインの製品機能を調べた。
結果を第２図のグラフに示す。グラフ中、Ａ、Ｂ及びＣ
は上記の意味を表し、Ｄはスプラインの機能満足領域を
示す。本試験においては、接着力が高く、摺動力が低い
ほど製品としての機能が優れていることを示す。グラフ
より明らかなように、本実施例により製造されたスプラ
インは、製造工程において接着及び離型が良好であるば
かりでなく、製品としての機能の面でも、従来方法によ
り製造されたスプラインに比べて良好であり、スプライ
ンの機能満足領域を充分に満たすものである。

（発明の効果） 本発明の方法により、軸受の温度を軸よりも高い温度で
加熱した状態で硬化することにより、成形されたスプラ
インの樹脂ライニングと成形型としたスプラインとの間
に離型不良を生じることなく、また成形されたスプライ
ンの樹脂ライニングが接着不良により剥離することもな
い。また、得られたスプラインは寸法精度が良好であ
り、しかも摺動等の機能面においても従来方法によるス
プラインよりも遥かに優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のモノマーキャストスプライ
ン成形法の１工程を示す断面図、第２図は接着力と摺動
力を示すグラフである。 １……軸受、２……軸 1a……インナースプライン、2a……アウタースプライン 1c,2c……インロー、1d,2d……面取り ３……モノマー溶液

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スプライン軸と軸受のスプライン面の一方
   にプライマーを塗布し、もう一方に離型剤を塗布し、こ
   れらを嵌合し、軸と軸受の間のクリアランスにモノマー
   またはプレポリマーを注入し、硬化することからなるス
   プラインの製造方法において、硬化を、プライマーを塗
   布した側のスプラインが離型剤を塗布した側のスプライ
   ンより高い温度となるように加熱した状態で行なうこと
   を特徴とするスプラインの製造方法。