JPS63157775A - ロ−ラ製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はローラ製造方法、特にボス部材をローラ本体に
高い結合強度で高精度に結合することができるローラ製
造方法に関するものである。

（従来の技術） 機械的駆動装置においては種々のローラが使用されてお
り、例えば複写機においてはシートｔａ送ローラ、ベル
ト駆動ローラ、定着ローラ等の種々のローラが使用され
ている。いずれのローラも回転駆動するローラ本体と、
ローラ本体を支持するためのボス部とから構成されてい
る。各種ローラを正確に回転駆動するにはローラ本体の
軸線とボス部の軸線とを正確に一致させねばならず、両
端のボス部をローラ本体に高精度に結合できるローラ製
造技術の開発が強く要請されている。

従来、ローラ本体にボス部材を結合する場合、アーク爆
接や摩擦溶接が広く実用化されている。

一方、ローラの用途に応じて、例えば機械的強度や電気
的特性等に応じてローラ本体とは材質が異なるボス部材
をローラ本体に結合する要請も強くなっている。

（発明が解決しようとする問題点） アーク爆接によってボス部材をローラ本体に接合する方
法では、接合部に盛り上がりが生じてしまい接合作業の
後に旋盤加工等による仕上加工が必要であり、製造作業
が面倒になる欠点があった。

また、ボス部材の軸線とローラ・本体との軸線とを正確
に一致させるのが困難であり、接合精度が劣る欠点もあ
った。

摩擦溶接によってボス部材をローラ本体に接合する方法
は、比較的簡単な作業により接合できる利点があるが、
アーク溶接と同様に接合部に肉の盛り上がり、パリ等が
生じてしまうため、仕上げ加工が必要であり、作業工数
が多く製造コストが高価になる欠点があった。また、ロ
ーラ本体とボス部材とが同種材料の場合十分な結合強度
が得られるが、異種材料の場合接合部分が十分に熔融せ
ず、十分な結合強度が得られない欠点があった。

従って、本発明の目的は上述した欠点を解消し、ボス部
材をローラ本体に高い結合強度で結合でき、しかも結合
加工後に仕上加工が不要となるローラ製造方法を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明による
ローラ製造方法は、ローラ本体の両端に、結合すべきボ
ス部材の外径よりも若干小さい寸法の凹部を形成し、こ
の凹部内にボス部材を圧入又は焼ばめによって嵌合結合
し、更に、ローラ本体の両端をボス部材に対してスピン
フォーミングしてボス部材をローラ本体に結合すること
を特徴とするものである。

このように、ローラ本体の両端の凹部内にボス部材を圧
入間合又は焼ばめによって嵌合結合した後、更にローラ
本体の両端をボス部材に対してスピンフォーミング成形
することによりボス部材をローラ本体に一層高い結合強
度で結合することができる。また、最終的にスピンフォ
ーミング成形によってボス部材をローラ本体に結合して
いるので、ボス部材の結合作業と共にローラの両端を均
一に仕上げることができ、この結果仕上げ加工が不要と
なり、製造コストを一層低減することができる。

（実施例） 第１図は本発明によるローラ製造方法の一例を示すもの
であり、第１図ａは結合前の各部材の構成を示す断面図
、第１図すは圧入工程後の状態を示す断面図、第１図Ｃ
は最終結合工程後の状態を示す断面図である。本発明に
よるローラ製造方法はローラ本体１と２個のボス部材２
及び３を用い、ボス部材２及び３をローラ本体１の両端
に結合する。ローラ本体１は円筒状のアルミニュームの
押し出し成型材を用い、旋盤加工によって第１図ａに示
す加工を施す。ローラ本体１の両端部にボス部材２及び
３を嵌合装着するための凹部１０及び１１をそれぞれ形
成する。

本発明では各ボス部材を圧入間合又は焼ばめによってロ
ーラ本体に固定するため、各凹部１０及び１１の径はボ
ス部材２の外径寸法よりも１／１００〜６／１００ｍｍ
程度小さい寸法とする。各凹部１０及び１１は円周面１
０ａ及びｌｌａと軸線ｌ直交する面１０ｂ及びｌｌｂと
を以てそれぞれ構成され、円周面１０ａ及びｌｌａを軸
ｙＡ７！と直交する方向の位置決め面とし、面１０ｂ及
びＩｌｂを軸線！方向の位置決め面とする。

次に、基準端面１２及び１３を形成すると共に、スピン
フォーミング加工によって肉厚移動されるべき円周状の
突条１４及び１５をそれぞれ形成する。一方、各ボス部
材２及び３に円周状の切欠部２ａ及び３ａを形成し、こ
れら切欠部２ａ及び３ａの体積をローラ本体の突条１４
及び１５の体積と等しくする。

次に、第１図すに示すように、各ボス部材２及び３を圧
入間合又は焼ばめによってローラ本体１の各凹部１０及
び１１内に嵌合結合する。この際各ボス部材２及び３の
端面２ｂ及び３ｂを各凹部の面１０ｂ及びｌｌｂに当接
させることによって軸線１方向の位置決めを行なう。

次に、ローラ本体１の両端をボス部材に対してスピンフ
ォーミング成形してボス部材をローラ本体に強固に結合
する。このスピンフォーミング成形は、スピンフォーミ
ング用旋盤を用いローラ本体及びボス部材を一体的に回
転させながら高速回転するローラをローラ本体の突条１
４及び１５に押し当て、発生する摩擦熱によって各突条
１４及び１５をボス部材の各切欠部２ａ及び３ａ内に肉
厚移動して成形する。この結果、第１図Ｃに示すように
ローラ本体ｌに狭搾部１６及び１７が形成され、摩擦熱
によって狭搾部１６及び１７がボス部材に融着され、ボ
ス部材２及び３がローラ本体１に強固に結合されること
になる。このスピンフォーミング成形を用いれば、ロー
ラ端面部を高精度且つ均一に仕上げることができるので
、摩擦熔接とは異なり仕上げ工程が全く不要になる。尚
、摩擦による発熱量を低くし、肉厚移動だけによって結
合することもできる。

本発明は上述した実施例だけに限定されるものではなく
幾多の変形や変更が可能である。例えば上述したした実
施例ではローラの端面を均一な平面とするため、ボス部
材に肉厚移動によって埋め込まれるべき切欠部を形成し
たが、端面を均一な平面とする必要がない場合は切欠部
は不要である。

また、ローラ本体を例えばＡＩ！のような肉厚移動し易
すい材料で構成する場合、カシメ加工とは異なり狭搾部
を形成するための突条は必ずしも必要ではない。

更に上述した実施例ではローラ本体をパイプ状の円筒体
で構成したが、丸棒を用いることもできる。

（発明の効果） 以上説明した本発明の効果を要約すると次の通りである
。

（１１ローラ本体の両端に形成した凹部内にボス部材を
圧入間合又は焼ばめによって結合し、更にローラ本体の
両端をボス部材に対してスピンフォーミングしてボス部
材をローラ本体に結合しているので、高い結合強度でボ
ス部材をローラ本体に結合することができる。特にロー
ラ本体の周囲又は内部空間にヒータ等を配置して使用す
る場合ローラ本体が熱膨張してボス部材がはずれ易すく
なるが、本発明のように圧入間合又は焼ばめした後火に
スピンフォーミング成形して結合することにより、ロー
ラ本体に熱膨張が生じてもボス部材がローラ本体から抜
けるのが有効に防止される。特に、複写機の定着装置に
用いられるヒートロールは中空の芯金ローラの内部空間
にヒータを配置して使用されるため熱膨張の影響を受は
易すく、従来のヒートロール用の芯金ローラは摩擦熔接
によってボス部材がローラ本体に結合されていた。しか
し、本発明のように圧入間合等の後に更にスピンフォー
ミング成形して結合することにより熱膨張による悪影響
を受けにくい芯金ローラを製造することができ、ヒート
ロール用の芯金を製造するのに極めて有用である。

（２）最終工程としてスピンフォーミング成形を行なっ
ているため、ボス部材を高精度にローラ本体に結合する
ことができ、従って仕上工程が不要になり、製造コスト
を一層低減することができる。

（３）　　ローラ本体の両端をボス部材に対してスピン
フォーミング成形してボス部材をローラ本体に結合して
いるので、ローラ本体とボス部材とが異材質であっても
ボス部材を強固に結合することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはボス部材をローラ本体に結合する前の各部材
の構成を示す断面図、 第１図すは圧入間合又は焼ばめによる結合後の状態を示
す断面図、 第１図Ｃは最終結合工程後の状態を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ローラ本体にボス部材を結合してローラを製造する
   に当たり、 ローラ本体の両端に、結合すべきボス部材 の外径よりも若干小さい寸法の凹部を形成し、この凹部
   内にボス部材を圧入又は焼ばめに よって嵌合結合し、 更に、ローラ本体の両端をボス部材に対し てスピンフォーミングしてボス部材をローラ本体に結合
   することを特徴とするローラ製造方法。