JPS6283510A - シヤフト構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、シャフトに筒状部品を軸方向に移動可能に装
着してなるシャフト構造体及びその製造方法に関する。

〔発明の背景〕

従来のこの種のシャフト構造体にあっては、第１９図に
示すように、シャフト１と、該シャフト１の外径りより
大きい内径ＤＩを有する筒状部品２とを夫々個別に成形
し、シャフト１の外周部にその端部から筒状部品２を挿
入し、シャフト１における筒状部品２の両側にピン３，
３′を圧入固定している。そして、ピン３，３′によっ
て筒状部品２がシャフト１から抜けないようにすると共
に、筒状部品２の軸方向の移動範囲を規制することがで
きるようになっている。なお、ピン３，３′の代りに、
止め輪をシャフト１に固定する場合もある。

ところで、上記に示す従来のシャフト構造体は、筒状部
品２をシャフト−１に装着する為、ピン３゜３′若しく
は止め輪からなる支持部品を用いている。

しかし、ピン３，３′を用いた場合、これを圧入する為
の穴をシャフト１に設けなければならず、また止め輪を
用いた場合、これをガイドする為の溝をシャフト１に設
けなければならず、何れにしろシャフト１に機械加工を
施す必要があるので、その加工に手間がかかるばかりで
なく、それだけ部品点数が増えて組付工数がかさみ、そ
のため、コストが高くつく問題がある。この問題は、同
一シャフト１に筒状部品２を複数設ける場合に、いっそ
う著しくなる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、支
持部品を用いなくとも筒状部品をシャフトに装着するこ
とができ、以て部品点数及び組付工数を削減してコスト
ダウンを計ることができるシャフト構造体を提供するこ
とにあり、他の目的はシャフトに筒状部品を確実にかつ
容易に組付けることかできるシャフト構造体の製造方法
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、シャフトに装着すべき筒状部品を金型成形し
た際、その筒状部品が硬化時に内径寸法に温度収縮を生
じることに注目し、その温度収縮を利用した点にある。

即ち、本発明のシャフト構造体は、外周面に周り止め部
を軸方向に設けてシャフトを形成し、そのシャフトの軸
方向の途中位置に太径部と対応する形状をなす小径部を
形成し、その小径部に筒状部品を軸方向に移動可能に装
着すると共に筒状部品を軸方向と交差方向に周り止めさ
せてなることに特徴を有し、この構成によって支持部品
を用いることなくシャフトに筒状部品を装着するので、
部品点数及び組付工数を削減でき、コストダウンを計り
得る。

また、本発明の製造方法は、外周面に周り止め部を軸方
向に設けた太径部とその太径部と対応する形状をなす小
径部とを有するシャフトを筒状部品成形用の金型にセッ
トし、シャフトの太径部の外周部に筒状部品を成形した
後、筒状部品とシャフトのうち何れか一方を軸方向に押
出してシャフトの小径部に筒状部品を配置させ、次いで
筒状部品を温度収縮させて、シャフト小径部に筒状部品
を軸方向に移動可能に装着すると共に筒状部品を軸方向
と交差方向に周り止めさせることに特徴を有し、これに
よってシャフトに筒状部品を確実にかつ容易に装着する
ことができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第１８図について説
明する。

この実施例は、第１図乃至第３図に示すように、外周面
に周り止め川面取り１ｃを有するシャフト１を形成し、
該シャフト１の軸方向の途中位置に小径部１ｂを形成し
ている。

前記シャフト１は、溶融温度の高い材料例えば金属や合
成樹脂により断面丸い形状に形成され。

その外周面に平滑に形成された周り止め川面取り１ｃを
軸方向に有している。小径部１ｂは、第３図に断面図に
て示すように、その外形がシャフト１の太径部１ａの断
面積より小さい断面積をなしてその太径部１ａと対応す
る形状をなしており、軸方向に適宜の長さＬをもって形
成されている。

従って、小径部１ｂの外周面にも周り止め川面取り１ｄ
を設けている。

このように形成されたシャフト１を、筒状部品２を成形
する金型１０にセットし、その金型１０に成形材料を注
入することにより、筒状部品２をシャフトの太径部１ａ
の外周部に成形する。前記筒状部品２は、シャフト１の
材質よりも溶融温度の低い材料、例えばポリアセタール
樹脂から構成されており、シャフト小径部１ｂの長さと
略同じ長さＱで形成される。

前記金型１０は、第４図乃至第６図に示すように、スプ
ールブツシュｌｌａを有する取付板１１ｂ、中間板１１
ｃ、型板ｌｉｄよりなる上型１１と、型板１２ａ。

スペーサブロック１２ｂ、エジェクタプレート１２ｃ・
１２ｄ、エジェクタピン１２ｅ、取付板１２ｆよりなる
下型１２とによって構成されている。また前記上型】１
の型板ｌｉｄと下型１２の型板１２ａとには、長尺体１
を挿入する為にシャフト逃げ部１０ａを形成すると共に
、筒状部品２を成形する為に、ゲート部１３と連結され
た製品部１０ｂを形成している。ゲート部１３はランナ
一部１４を介してスプール部１５に連結されている。

前記金型１０は、開放時、下型１２のシャフト逃げ部１
０ａにシャフト１を挿入し、その下型１２を上型１１に
向かって上昇移動させて型締めすることにより射出成形
する。即ち、第５図に示すように、ノズル１６より成形
材料を金型１０内に注入すると、成形材料がスプール部
１５．ランナ一部１４．ゲート部１３を経て製品部１０
ｂに充填されることにより、筒−状部品２をシャフト太
径部１ａの外周部上に成形する。

しかる後、一定時間の経過によっである程度硬化したと
き、第６図に示すように、下型１２を下降させ、エジェ
クタロッド１７の上昇移動によってエジェクタプレート
１２ｃ、１２ｄエジエクタピン１２ｅが上昇することに
より、第７図に示すようにシャフト１と一体的に筒状部
品２を離型させる。この場合、筒状部品２は温度収縮が
完全に終了していない状態であって、太径部１ａの外周
部に成形されるので、その内径が外径部１ａの外径りと
等しい状態になっている。従って、離型する時期は、筒
状部品２に温度収縮が終了する前に行う。

かかる離型後、筒状部品２をシャフト１の小径部１ｂま
で移動装置２０によって押出す。該移動装置２０は、第
８図に示すように、シャフト１をクランプする為のクラ
ンパー２１と、支柱２３に軸方向に移動可能に取付け、
かつシャフト１における筒状部品２と対向する位置に配
置したブツシャ２２と、該ブツシャ２２を筒状部品２と
反対方向に付勢させるばね２４と、支柱２３においてブ
ツシャ２２の軸方向に移動可能に取付け、かつブツシャ
２２を押進し得るスライドパー２５と、該スライドパー
２５と係合し。

かつベース４０に回動可能に取付けた操作レバー２７と
からなっている。操作レバー２７は、その一端をベース
４０上に設けたブロック２８にピン２９によって枢着さ
れ、かつ中間部にスライドパー２５の一端に突設したピ
ン３１と係合し得る長孔３０を有している。

この移動装置２０は、クランパー２１がシャフト１をク
ランプした状態にあるとき、操作レバー２７を矢印Ａ方
向に回動操作すると、スライドパー２５が前進してブツ
シャ２２を押進させると共に、そのブツシャ２２が筒状
部品２を押進させることにより、筒状部品２をシャフト
１における太径部１ａから小径部１ｂ上まで押し出すこ
とができるようになっている。

なお、操作ハンドルｚ７を矢印Ｂ方向に回動すると、こ
れに伴ってスライドパー２５が後退し、ブツシャ２２が
スプリング２４の弾性復元力によって元の位置に戻る。

また、この実施例ではスライドパー２５の前進によって
ブツシャ２２を押進させているが、スライドパー２５を
支柱２６に回動可能に取付け、スライドパー２５を回動
したとき、そのスライドパー２５によってブツシャ２２
を押進できるように構成することもできる。

移動装置２０によってシャフト１の小径部１ｂ上に移動
された筒状部品２は、さらに一定時間が経過すると、冷
却されて収縮するので、第９図に示すように、その内径
り、がシャフト太径部１ａの外径りより小さくかつシャ
フト小径部１ｂの外径ｄより大きい寸法になると共に、
その長さＱがシャフト小径部１ｂの長さＬより短い寸法
となる。

即ち、シャフト太径部１ａの外径Ｄ〉筒状部品２の内径
Ｄ＋＞シャフト小径部１ｂの外径ｄの関係が成り立ち、
かつシャフト小径部１ｂの長さＬ〉筒状部品２の長さＱ
の関係が成り立つ。

これにより、シャフト小径部１ｂの外周部に対し、筒状
部品２を軸方向に移動可能に装着することができると同
時に第１０図に示すように、筒状部品２においてシャフ
ト周り止め川面取り１ｃによって形成された部分２′と
シャフト小径部１ｂの周り止め川面取り１ｄとが一致す
るので、筒状部品２を軸周りに回転することがないよう
に周り止めさせることができる。

次に、筒状部品２の内径り、が上記の関係になる経緯を
第１１図に従って説明する。第１１図は筒状部品２の成
形材料、即ちポリアセタール樹脂の特性を示している。

同図において、射出圧力１０００ｋｇ／ｃｍ”、樹脂温
度２００℃、金型温度１００℃で円筒状部品２を成形し
た場合、樹脂はＡ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５の温度経
過をたどる。ここで、Ａ１−Ａ２は金型１０の製品部１
０ｂに充填、圧縮される過程、Ａ２→Ａ３は保圧される
過程、Ａ３→Ａ４は製品部ｌＯｂ内で一定時間放置され
る過程、Ａ４は製品部１０ｂ内圧力が１気圧になる点（
シャフト太径部１ｂの外径りと円筒状部品２の内径Ｄ１
とが等しくなる）、Ａ４→Ａ５は樹脂の自由収縮過程を
夫々示す。

自由収縮過程Ａ４→Ａ５において、樹脂が金型温度１０
０℃まで下がったとき（Ｔｋ点）、シャフト１と一体的
な筒状部品２を離型させ、直ちにその筒状部品２を前述
の移動装置２０によってシャフト１の小径部１ｂ上まで
移動させ、筒状部品２が常温点Ａ５（この場合は２０℃
）まで冷却されることにより、収縮を受ける。即ち、常
温点Ａ５まで樹脂（筒状部品２）の内径り、が収縮する
ことにより、上記のＤ　＞　Ｄ　＋　＞　ｄ　＞の関係
が成立する。

その際、ポリアセタール樹脂は、一定条件の下では一定
の割合で収縮する。

従って、筒状部品２の成形材料の特性を把握しておけば
、上記の関係を満足させることができる。

そのため、予めシャフト小径部１ｂの外径ｄを、筒状部
品２が温度収縮した時点での内径り、より小さい寸法に
形成しておくと共に、前記小径部１ｂの長さＬを、筒状
部品２の長さＱより大きめの寸法に形成しておく。

このように、実施例によるシャフト構造体の製造方法は
、シャフト１の太径部１ａの外周部に成形された筒状部
品２を小径部１ｂまで押出し、筒状部品を温度収縮させ
て、シャフト１の小径部１ｂに筒状部品２を移動可能に
装着すると共に筒状部品２を軸周りに周り止させるので
、シャフト１に筒状部品２を確実にかつ容易に組付ける
ことができる。

また、実施例によるシャフト構造体は、シャフト１の小
径部１ｂに筒状部品２を軸方向に移動可能に装着すると
共に、筒状部品２を軸周りに周り止めさせる構成である
外め、筒状部品２がシャフト太径部１ａから抜けること
がなく、従って、従来のように支持部品を取付ける為の
機械加工をシャフト１に施すことが不要になるばかりで
なく、部品点数及び組付工数を削減でき、コストダウン
を計り得る。

第１２図及び第１３図は本発明の第２の実施例を示して
いる。

この実施例において前記第１の実施例と異なるのは、シ
ャフト１が角柱状部材で構成され、その角柱状のシャフ
ト１に筒状部品２を軸方向に移動可能に装着すると共に
、筒状部品２を軸周りに周り止めさせた点にある。

従って、この実施例は、基本的に第１の実施例と同様で
ある為、第１の実施例と同様の効果を得ることができる
他、第１の実施例に比較すると。

角柱状シャフト１の太径部１ａ’及び小径部１ｂ’の各
辺が周り止め川面取り機能をもつので、太径部１ａ’を
いちいち機械加工する手間を省くことができる。

第１４図及び第１５図は本発明の第３の実施例を示して
いる。

この場合は、外周面に周り止め川面取りを有するシャフ
ト１を形成し、そのシャフト１の軸方向の途中位置に太
径部１ａ’と対応する形状の小径部１ｂ’、ｌｂ’を適
度の間隔をもって形成する。

そして、このシャフト１を金型（図示せず）にセットし
１両太径部１ａ’の外周部に、一方の小径部１ｂ’を取
り囲む形状の筒状部品５０を一体的に成形した後、筒状
部品５０を固定したままでシャフト１を軸方向に押出し
て夫々の小径部１ｂ’、１ｂ’を筒状部品５０の両腕部
５１．５１まで移動させ、筒状部品５０の温度収縮によ
り、小径部１ｂ’、１ｂ′間に筒状部品５０を移動でき
るようにしている。

従ってこの実施例は、シャフト１小径部１ｂ′。

ｌｂ’間の太径部１ａ’と筒状部品５０との間に適宜の
空間Ｓを有すると云う複雑な構造のものでも極めて確実
にかつ簡単に製造し得る。

次に１本発明方法によって得られたシャフト構造体を、
磁気記録装置における記録媒体の自動排出機構に適用し
た例を第１６図乃至第１８図に従って説明する。第１６
図において、保持板３２上に設けたブロック３３に、シ
ャフト構造体のシャフト１を搭載し、該シャフト１を押
える押さえ板３４Ａ、３４Ｂをねじ３５によってブロッ
ク３３に取付けている。前記シャフト１の一端にはドア
レバー３６を取付けている。

そして、シャフト１の他端がわに形成した小径部１ｂに
は、図示しない記録媒体をチャックさせる為のカム機構
を有するカム３７を固定すると共に、該カム３７と係合
し、かつシャフト構造体の円筒状部品２をなすキツカー
３９を装着している。該キツカー３９は、第１８図に示
すように、シャフト小径部１ｂを挿通しており、その内
径Ｄ１が小径部１ｂ（７）外径ｄより大きく、かつシャ
フト太径部１ａの外径りより小さくなっている。またキ
ツカー３９は、これとシャフト１の他端との間に設けた
圧縮ばね４０の弾性力によって、前記カム３７がわに付
勢されいる。なお、カム３７は、シャフト１の小径部１
ｂに対して挿通状態で成形されることによって固定され
、ここでは記録媒体をチャックさせるカム機構を省略し
ている。

さらに、前記キツカー３９には、その一端部にカム３７
のキ一部３７ａと係合し得る切欠部３９ａを形成し、そ
の周側部にエジェクタ３８と係合し得る腕３９ｂを形成
している。前記エジェクタ３８は、記録媒体を封入した
ジャケット４１を排出するものであって、保持板３２上
に矢印Ｃ，Ｄ方向に摺動可能に取付けられ、かつその上
部と前記押さえ板３４Ｂとに架装した引張りばね４２の
弾性力によって矢印り方向に付勢されている。

今、第１６図（ｂ）に示すように、キツカー３９の腕３
９ｂがエジェクタ３８と係合状態にあるとき、同図（ｃ
）に示すＥ方向にジャケット４１を挿入すると、ジャケ
ット４１の先端がエジェクタ３８の脚部３８ｂに突き当
ることにより、エジェクタ３８はキツカー３９と共に矢
印Ｃ方向に摺動し、保持板３２のラッチ点Ｇでラッチさ
れることによって停止する。そして、ドアレバー３６の
矢印１方向の回転操作によってシャフト１を９０’廻す
と、カム３７のキ一部３７ａとキツカー３９の切欠部３
９ａとが係合しているので、キツカー３９は、第１６図
（ｂ）に示す鎖線の如く、シャフト１と同方向に回転す
ることにより、その腕３９ｂとエジェクタ３８の係合部
３８ａとの係合が解除され、圧縮ばね４０の弾性力によ
ってシャフト１の軸方向、即ちカム３７がわに移動する
。

しかる後、ジャケット４１の記録媒体をチェックするこ
とにより、記録媒体に対する読出し及び書込みを行う。

また、ジャケット４１を取出す場合は、ドアレバー３６
の矢印工方向と反対方向の操作によってシャフト１を元
の位置に戻すと、カム３７及びキツカー３９も元の位置
に戻る。その際、第１１図に示すように、キツカー３９
がエジェクタ３８の一部Ｊを押すので、エジェクタ３８
はその脚部３８ｂが矢印に方向に傾くと同時に、その後
端部が浮き上がることによって前記保持板３２のラッチ
点Ｇでのラッチが解除され、引張りばね４２の弾性力に
よって矢印り方向に引き戻されることによりジャケット
４１を排出することができる。

このように、シャフト構造体の円筒状部品２を記録媒体
用自動排出機構のキツカー３９に適用すると、キツカー
３９を成形した時点で、第７図に示す移動装置２０によ
って移動することにより、キツカー３９をシャフト１の
小径部１ｂ上に配置できる。

従って、従来のようにシャフト１にキツカー３９を組付
けることが不要になるばかりでなく、キツカー用の支持
部品が不要になると共に、その支持部品をシャフト１に
固定する為の加工も不要になる。

しかも、キツカー３９を成形したとき、同時にカム３７
も成形することが可能になるので、キツカー３９とカム
３７とを一種類の金型で成形することができると共に、
成形工数及び成形時間を大巾に短縮させることができる
。

〔発明の効果〕

以上述べましたように、本発明によるシャフト構造体は
、外周面に周り止め部を軸方向に設けてシャフトを形成
し、そのシャフトの軸方向の途中位置に太径部と対応す
る形状をなす小径部を形成し、その小径部に筒状部品を
軸方向に移動可能に装着すると共に筒状部品を軸方向と
交差方向に周り止めさせたので、筒状部品を支持するた
めの支持部品が不要になると共に、その支持部品を固定
する為の加工も不要になり、従って、それだけ部品点数
及び組付工数も削減することができると共に、加工上の
手間を省くことができるので、コストダウンを計ること
ができる利点がある。

また本発明によるシャフト構造体の製造方法は、外周面
に周り止め部を軸方向に設けた太径部とその太径部と対
応する形状をなす小径部とを有するシャフトを筒状部品
成形用の金型にセットし、シャフトの太径部の外周面に
筒状部品を成形した後、筒状部品とシャフトのうち何れ
か一方を軸方向に押出してシャフトの小径部まで筒状部
品を移動させ、次いで筒状部品を温度収縮させて、シャ
フト小径部に筒状部品を軸方向に移動可能に装着すると
共に筒状部品を軸方向と交差方向に周り止めさせるので
、円筒状部品をシャフトに確実にかつ容易に組付けるこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すシャフトの正面図
、第２図は第１図の■−■線断面図、第３図は同じく第
１図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線断面図、第４図は筒状部品成
形用の金型を示す断面図、第５図は筒状部品の成形状態
を示す断面図、第６図は筒状部品の離型状態を示す断面
図、第７図は離型時における円筒状部品とシャフトを示
す断面図、第８図は移動装置を示す正面断面図、第９図
はシャフト構造体を示す説明用断面図、第１０図（、）
及び（ｂ）は第９図のＸ−Ｘ線断面図及び同じ＜ｘｔ−
ｘｔｇ断面図、第１１図は筒状部品の成形時の特性を示
す説明図、第１２図は本発明の第２の実施例を示す第１
０図（ａ）に対応する断面図、第１３図は同じく第１０
図（ｂ）に対応する断面図、第１４図は本発明の第３の
実施例を示す離型時における筒状部品とシャフトの説明
用断面図、第１５図はシャフト構造体を示す断面図、第
１６図（ａ）、　（ｂ）、　ＣＣ）はシャフト構造体を
適用した磁気記録装置における記録媒体の自動排出機構
を示す全体平面図、正面図、一部破断の左側面図、第１
７図は自動排出機構の記録媒体のチャック状態を示す説
明用正面図、第１８図（ａ）及び（ｂ）は自動排出機構
のシャフト構造体の要部を示す正面図及び断面図、第１
９図は従来のシャフト構造体の一例を示す断面図である
。 １・・・シャフト、１ａ・・・太径部、Ｄ・・・太径部
の外径、１ｂ・・小径部、ｄ・・・小径部の外径、１ｃ
・・・周り止め川面取り、２・・・円筒状部品、ＤＩ・
・・円筒状部品の内径、１０・・・金型、１１・・・上
型、１２・・・下型、２０・・・移動装置。 代理人弁理士　秋　　本　　正　　実 第２図　第３図 第４図 第−５図 第６図 第７図 第８図 第９図 り 第１０図 （ａ）（ｂ） 第１１図 第１２図　　第１３図 第１４図 第１５図 第　１７図 第１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周面に周り止め部を軸方向に設けてシャフトを形
   成し、そのシャフトの軸方向の途中位置に太径部と対応
   する形状をなす小径部を形成し、その小径部に筒状部品
   を軸方向に移動可能に装着すると共に筒状部品を軸方向
   と交差方向に周り止めさせてなることを特徴とするシャ
   フト構造体。 ２、外周面に周り止め部を軸方向に設けた太径部とその
   太径部と対応する形状をなす小径部とを有するシャフト
   を筒状部品成形用の金型にセットし、シャフトの太径部
   の外周部に筒状部品を成形した後、筒状部品とシャフト
   のうち何れか一方を軸方向に押出してシャフトの小径部
   に筒状部品を配置させ、次いで筒状部品を温度収縮させ
   て、シャフト小径部に筒状部品を軸方向に移動可能に装
   着すると共に筒状部品を軸方向と交差方向に周り止めさ
   せることを特徴とするシャフト構造体の製造方法。