JP2934765B2

JP2934765B2 - Ｏａ機器等用中空シャフトと端部材の固定方法

Info

Publication number: JP2934765B2
Application number: JP1082132A
Authority: JP
Inventors: 幸義村上
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1999-08-16
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JPH02261917A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複写機、ワープロ、ファクシミリ等のOA機
器やルームクーラー等の一般機器の紙送りローラーや印
字ヘッドのキャリッヂに用いられるシャフト部材におい
て、このシャフト部材と、機枠や駆動モーターに結合さ
せるための端部材とを固定する為の方法に関する。

（従来の技術）複写機、ワープロ、ファクシミリ等のOA機器やルーム
クーラー等の一般機器に用いられるシャフト部材には、
従来、中実材が使用されていたが、最近、軽量化と材料
節約による価格低減を目的として中身を割愛してパイプ
状とした中空シャフトが開発されている。

そして、この中空シャフトを、機枠や駆動モーターに
結合させる為には、第５図に示す如く、端部材を左右両
端に挿嵌し、中腹部に固定用のピン挿入孔を穿設し、そ
こに止めピンを圧入する固定方法を取らねばならない。

しかし、この方法では、比較的安定した精度を保持す
る中空シャフト部材に対し精度のバラツキの大きい端部
材を挿嵌させる為、密接合が困難で若干の間隙が生じ、
中空シャフトの長手方向に対し端材が曲がった方向に固
着され易いという欠点がある。

この結果、この中空シャフトを回転させるとブレが生
じ、例えば、複写機の紙送りローラーを生産する際に、
ゴムローラーを装着させようとシャフトを回転させなが
ら研削すると、そのブレによって完全な円のゴムローラ
ーが得られないという問題が生じてしまう。

又、ワープロの印字ヘッドノキャリッヂとして使用す
る時も、シャフトと端部材の固定が緩いと印字ヘッドが
振動するのに伴って大きな振れを生じ、印字が乱れ易い
という問題を惹起する。

（本発明の解決しようとする課題）上記実情に鑑み、本発明は、中空シャフトの長手方向
に真に平行させて端部材を挿嵌して回転のブレを防止
し、且つ、シャフトと端部材との固定を強固なものとし
てシャフト縦方向のブレも極少に抑えんとするものであ
る。

（課題を解決するための手段）本発明端部材の固定方法は、比較的硬度の高い材質に
て一定精度を維持させて中空シャフトを形成し、該シャ
フトの左右端部に比較的軟質の材質で中空シャフトに対
し若干大径の寸法とした端部材を必要に応じ若干の削り
作用を伴いながら挿嵌し、且つ、その挿嵌後にシャフト
の外側から芯部に向かって少なくとも二個以上のポンチ
具で撃打して硬質のシャフト部材の一部を軟質の端部材
内に没入させてその投鋲効果により一体固着させたこと
を特徴として構成される。

（実施例）本発明中空シャフトは、ワープロ、ファクシミリ、複
写機等のOA機器や、ルームクーラー等の一般機器に用い
られる棒状部材を指称するもので、その機能は、ファク
シミリ、複写機の駆動モーターのギアに連結されて紙送
りローラーの回転軸となり、又、ワープロの印字ヘッド
を摺動させてキャリッヂの一部となるものである。

そして、その斜視図を描いた第１図において、１が中
空のシャフト部材で、比較的硬度の高い金属を用い、例
えば、HV260のSUS304を使用し、その製法は適当幅の鋼
板をアズローラーに掛けて数回に分けて屈曲させ、最後
に円筒状として中空シャフトを形成する。但し、この中
空シャフト１は外径寸法はアズローラーに規定されて一
定精度を保つが、内径寸法においては、その寸法に不均
一が生じる傾向にある。

次いで、２が該中空シャフト１の左右両端又はその一
端に結合させる端部材で、比較的軟質の金属、例えば、
HV120のアルミニウムを素材とし、その先端部に中空シ
ャフト１の挿入を容易とするガイド部2aを有し、且つ、
その後方に前記中空シャフト１の内径の不均一に対応さ
せるため傾斜面としたテーパー部2bを配設する（第２図
Ａ参照）。即ち、前述の通り寸法に不均一がある中空シ
ャフト１の内径に対し、これを端部材２に挿入させる
際、傾斜面としたテーパー部2bのいずれの箇所に当接さ
せ、硬質の中空シャフト１が軟質の端部材を削りながら
圧入し、中空シャフト１と端部材２とを一体的に密接合
させるものとする。このテーパー部2bに中空シャフトの
先端が当り、さらに中空シャフト内に押込める力を加え
ると、テーパー斜面によって中空シャフト先端部の口径
を広げようとすベクトルが生じる。中空シャフトが硬質
の材質を用いるので若干口径が広がり、この広げようと
する力とこれに抵抗する中空シャフトの材質の弾性反発
力とのバランスで、比較的軟質の材質である端部材の表
面が若干削られてつつ挿嵌される。この弾性反発力（復
元力）が締付効果となる。

中空シャフトが軟質の材質であるとそのまま中空シャ
フト口径が広がって挿嵌され、端部材が削られないので
適さない。

そして、2cは、その後に中空シャフト１を挿入する圧
入部で、2dが削り粉が生じた際に、これを溜める溜溝
で、2eがシャフト１の端部を止めるフランジ部である
（第２図Ｂ）。

さて、本発明にあっては、前記中空シャフト１に端部
材２を挿嵌させた後に、中空シャフト１と端部材の接合
部位の３箇所の略等角度間隔位置に中空シャフト外側か
ら端部材の芯部に向って円錐又は角錐状のポンチで叩圧
して、外側の硬質のシャフト１の一部をより軟質の端部
材２内に没入させて鋲止溝３を形成し、一種の投鋲状態
に至らせる（第３図A,B参照）。

この投鋲状態をより深いものとするには、中空シャフ
ト１の硬度をHV200以上の高硬度のものとし、逆に端部
材２はHV180以下とすれば硬質の外皮が軟質の内皮に杭
い込み易い状態となるので好適である。

また、中空シャフトの削り作用について具体的に説明
すると、中空シャフトを厚さ0.5mmのアズローラーで製
造した外径9mm、内径8mm規格のステンレスSUS304を用
い、端部材に快削黄銅C3604BDを用いた場合についてみ
ると、前記中空シャフトはその可塑性限界である最大し
めしろが径0.032mmである。両者とも精度バラツキは通
常4/100〜5/100程度である。

このため中空シャフトのは内径8mmに対して許容値を
−0.05mmにした場合には、実際には7.95〜8.00mm範囲の
部材が使用されることになり、また端部材については実
際には8.0085〜8.0585mm範囲の部材が精度的な組み合と
して使用される。

中空シャフトと端部材との両者の差は、最小8.00−8.
0085＝0.0085（mm）で、最大8.0585−7.95＝0.1085とな
る。

この最大の数値は可塑性限界の数値（0.032mm）を0.1
085mm越えることになる。

仮に、両者がステンレスSUS304の硬質材の組み合せ
で、いずれも削られないと仮定すると、両者の精度差が
可塑性限界以上の数値（0.032mm以上）の場合には中空
シャフトが端部材によって押し広げられて元に復元しな
くなるので、締付け効果がなくなることになる。

そこで本発明は、可塑性限界以上の数値分（若干）以
上を削り取ることにより復元力（締付け力）を確保した
ものである（この中空シャフトの復元力によって端部材
を締付ける効果を「締付効果」と呼ぶ）。

即ち、最大端部材が8.0585mmと中空シャフトが7.95mm
の組み合せとなった場合、硬質中空シャフトで軟質端部
材を0.1085mmを越える分を削る。

そしとて、この鋲止溝３の形態は、中空シャフト１が
駆動モーターに連結される回転軸として使用される場合
には、発生する回転モーメントの力に抗して中空シャフ
ト１と端部材２が一体化することにより投錨溝回転方向
に直交させ即ち中空シャフト１の長手方向に線状に鋲止
溝３を刻設させるのが良い（第４図Ａ参照）。

一方、中空シャフト１をワープロの印字ヘッドをキャ
リッヂとして使用する場合には、中空シャフト１に生じ
る撓み力に対抗できるよう、撓み方向に直向する即ち中
空シャフト１の長手方向と直角に鋲止溝３を刻設させる
のが良い（第４図Ｂ参照）。

又、この撓みに対しては、溝を点状とした場合には長
手方向に並んで２点以上を刻設し、望ましくは線状とす
るのが好ましい。

（発明の効果）本発明は以上のようで、シャフトに端部材を挿嵌して
シャフトの外側から芯部に向かってポンチ具で撃打すれ
ば良いから、作業性が良好であり、従来の如く、ピン挿
入孔を穿設して止めピンを圧入するような複雑で工程数
が多いという欠点を解消することができる。

シャフトの左右端部に比較的軟質の材質で該中空シャ
フトに対してその内径精度に応じた若干大径の寸法と
し、且つ少なくとも挿入先端部当接部位をテーパーに形
成した比較的軟質の材質である端部材を若干の削り作用
を伴いながら強制的に挿嵌するので、中空シャフトの内
径寸法が不均一の場合でも一体的に密接合させ且つ接合
面での締付効果により強固に一体固着させることができ
る。と同時に、シャフトの外側から芯部に向かって少な
くとも二箇所以上の略等角度間隔位置に中空シャフト外
側から端部材の芯部に向ってポンチ具で撃打して硬質の
シャフト部材の一部を軟質の端部材内に没入させてその
投鋲効果により一体固着させるから、若干の間隙も生じ
ることがなく密接合が可能となり、且つ、シャフトに端
部材が倣って両者が真に平行状態となるから、中空シャ
フトの長手方向に対し端材が曲がった方向に固着され易
いという従来法の重大な欠点が解消される。

その際、中空シャフト１の長手方向に線状に刻設させ
ると、駆動モーターに連結される回転軸として使用され
る場合等に、発生する回転モーメントの力に抗して一体
化し、両者がズレる虞を防止することができる。

又、中空シャフト１をワープロの印字ヘッドをキャリ
ッヂとして使用する場合には、撓み方向に直向する即ち
中空シャフト１の長手方向と直角に鋲止溝３を刻設させ
ると、中空シャフト１に生じる撓みに対抗できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は中空シャ
フトの一部切欠斜視図、第２図（Ａ）は端部材をシャフ
トに圧入前の一部拡大側面図、同（Ｂ）は圧入後の一部
拡大側面図、第３図（Ａ）は中空シャフトをポンチで叩
圧した後の一部縦断側面図、第３図（Ｂ）はその叩圧す
る状態を示す模式的縦断正面図、第４図（Ａ）は投錨溝
を長手方向に刻設した形態を示す一部切欠側面図、第４
図（Ｂ）は投錨溝を直角方向に刻設した形態を示す一部
切欠側面図、第５図は従来のやり方を示す一部縦断側面
図。１……中空シャフト、２……端部材 2a……ガイド部、2b……テーパー部 2c……圧入部、３……鋲止溝

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】比較的高硬度の材質にて一定精度を維持さ
せて中空シャフトを形成し、該中空シャフトの左右端部
に該中空シャフトに対してその内径精度に応じた若干大
径の寸法とし、且つ少なくとも挿入先端部当接部位をテ
ーパーに形成した比較的軟質の材質である端部材を、過
大圧入代において若干の削り作用を伴いながら、また過
小圧入代においては塑性変形を伴いながら変形密着させ
つつ強制的に挿嵌し、その挿嵌後に中空シャフトと端部
材の接合部位に中空シャフト外側から端部材の芯部に向
って複数同時にポンチ具で打撃してその中空シャフトの
打撃部を軟質端部材内に没入させ端部材内に引っ張り込
んで中空シャフト径を縮小させ、これと同時にその軟質
端部材の打撃部を陥没させると共にその周辺部をその陥
没による部材の逃げにより膨らませる陥没投鋲効果及び
両者の接合面での外からの中空シャフト引締めと内から
の軟質端部材の膨らみによる相互締付効果により強力且
つ正確に一体固着させることを特徴とするOA機器等用中
空シャフトと端部材の固定方法。