規格モノのスプラインをベースにした独自設計はアリ…

Question

規格モノのスプラインをベースにした独自設計はアリですか？

動力伝達部分の設計で、スプラインを利用しようと考えています。オス側は直径20前後の中空軸、メス側はスプロケットです。はめ合いは、無負荷状態でなんとか手の力でスライドするくらいです。

質問したい内容なのですが、例えばDIN5482のインボリュートスプラインをベースにして、メス側は規格通りのブローチ加工をし、オス側は設計を規格通りとせずに大径合わせとし、規格ホブではなくターニングセンタ等で製作するというような手法はアリでしょうか？

なぜ規格通りに歯面合わせではダメかと言うと、
1. 軸を保持する深溝玉軸受とのはめ合い部分までスプラインがかかる可能性があり、軸の外径はスプライン有無にかかわらずfまたはg公差程度にしておきたい
2. スプロケットにはラジアル方向に衝撃荷重がかかる可能性があり、歯面合わせでは強度的に不安がある
という理由です。

大径合わせと言えば旧JISのD2001規格があるようですが、一応旧規格とされているので今後の利用に不安があると思いました。
また、完全に独自の設計にしてしまうとメス側の加工がコスト・QC面で大変かと思い、DINベースでと考えている次第です。

ただし、中空軸はなるべく軽くしつつ曲げ・捻れ強度も確保したいので、本当はもっと段差の少ない（小径が大きい）スプラインがあれば芯穴を大きくできてベストかも知れません。そういう意味ではSAEあたりのセレーションが有利なんですが、上記の歯面合わせではダメな理由と同じ2点によりナシかなと思います。

本来は規格通りの組み合わせで最適なものを知っていればベストなのでしょうが、私の知識不足でこれ以上の案がない状態です。もっと使えそうな規格があるとか、そもそも設計の常識あるいは加工の現場からするとそんな設計をしてはいけないとか、アドバイスを頂ければ幸いです。

Answer

参考URLは2006年頃の昔の話なので参考にして頂きたいのですが、要は加工工具
の有無が直接価格にも跳ね返ってくる特殊な加工でもあるのですから、まづ、
加工業者と相談してみることを勧めます

また、JISB1603-1995の附属書にあるように旧規格JISD2001に規定されていた
大径合わせについては、特別な理由がない限り新設計では用いない方がよい。
っと明記してあるのですけれども逆を言えば今回は特別な理由とも言えるかと

Answer

できれば、─┌└┘┐│等の罫線を利用し、マンガ絵を描いて仕様の説明をしてくれれば、
判り易いのですが。

さて、小生はTHKさん等のボールスプラインやスプラインナットを参考に設計したり、
追加加工で使用したりしています。
THKさんのスプラインナット＋追加加工　で対処する考えで、貴殿の仕様をTHKさんに打つけて
強度的な回答等を得る手法もあります。

それなら、製作に注意を払う必要が少なくなり、使用頻度が少ないパーツの対応も容易に
なりますので、確認と利用をお勧めします。

こんなアドバイスは望んでいませんでしょうか？

餅屋は餅屋に任せるや、利用するです。

歯車も、図面を描き製作(検査手法や計測値も図面記入していました)する時代から、
カタログを確認し追加加工で、又は微細部まで加工指示で購入する時代に、随分前から
なっていますので、スプラインも同様の対応では駄目なのかな？？

THKスプラインナットを使用しても、10年あまりの間に２回摺動時に硬い物があり、
THKさんに確認してもらい交換しました。

確か、経年/経時変化と、ナット＆軸の組合せ不一致？？が原因と云っていました。

↑　それだけ難しい加工と確認が必要で、ノウハウもあるのでしょう。

Answer

可能
きちんと解析
http://www.ftr.co.jp/consulting3/0014_3_main.html#top

計算
耐久試験
などしないと
いけない

Answer

規格、製作の問題は釈迦に説法。あと決定するのは強さの問題と思います。
　　http://ci.nii.ac.jp/naid/110002373775
　　インボリュートセレーション軸およびインボリュートスプライン軸のねじり
主旨としてはピッタリのようですが、サン・ブナンねじり問題・・・そんな名が冠ってたなぁと懐かしむだけ・・・結論は数％の優劣にとどまる
しかしそう安易に考えて良いものかどうか

http://gijyutsu-keisan.com/mech/engineer/spline/spline_2.php#acontents24
　　技術計算製作所・スプラインの設計
小規模技術コンサル。。。。ブログが結構面白い

スプラインをベースにした独自設計のメリットとデメリットは？