(57)【要約】【課題】  ＯＡ機器等用中空シャフト部材，端部材を同芯性を確保して強固に固定する。【解決手段】  円筒形の中空シャフト１と、中空シャフト１の端部に嵌合される円柱形の端部材２とを備えている。中空シャフト１の外側からのカシメで中空シャフト１，端部材２が固定されている。中空シャフト１，端部材２は、ほぼ同一の硬度の材質とされている。端部材２は、中空シャフト１の内径ｅよりもわずかに外径ｄが大きく一部に微細な凹部２１３ａ，凸部２１３ｂが形成され中空シャフト１の内周面と線接触する凹凸加工部２１３が設けられている。中空シャフト１は、外側から端部材２の凹凸加工部２１３に向けてカシメられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の中空シャフトと、中空シャフトの端部に嵌合される円柱形の端部材とを備え、中空シャフトの外側からのカシメで中空シャフト，端部材が固定されたシャフト部材において、中空シャフト，端部材はほぼ同一の硬度の材質とされ、端部材は中空シャフトの内径よりもわずかに外径が大きく一部に微細な凹部，凸部が形成され中空シャフトの内周面と線接触する凹凸加工部が設けられ、中空シャフトのカシメが端部材の凹凸加工部に向けてなされていることを特徴とするＯＡ機器等用シャフト部材。
【請求項２】
請求項１のシャフト部材において、端部材は凹凸加工部の軸方向の前後に中空シャフトの内径とほぼ同一の径で中空シャフトの内周面と面接触する嵌合主体部が設けられていることを特徴とするＯＡ機器等用シャフト部材。
【請求項３】
請求項１または２のシャフト部材において、端部材の凹凸加工部は凹部，凸部が軸方向へ規則的に螺旋状に連続するネジ溝であることを特徴とするＯＡ機器等用シャフト部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかのシャフト部材において、中空シャフトは電縫管からなることを特徴とするＯＡ機器等用シャフト部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかのシャフト部材において、中空シャフトのカシメは周方向に同一の角度を介した複数箇所で均等な圧力によりなされていることを特徴とするＯＡ機器等用シャフト部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＡ機器である複写機の紙送りローラ等のように各種機器類にローラ形の回転部として組込まれるシャフト部材に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
最近、シャフト部材では、軽量化と材料コストの低減とのために、円筒形の中空シャフトが使用されるようになってきている。中空シャフトについては、機枠への係止や駆動部との連結のために、端部（端口）に別個に形成された円柱等の端部材を取付けることが必要になる。このため、中空シャフトと端部材とを簡単，精密に取付けることのできる技術の開発が要望されている。
【０００３】
従来、中空シャフト，端部材の簡単，精密な取付けを指向した技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
下記特許文献１には、円筒形の中空シャフトと、中空シャフトの端部に嵌合される円柱形の端部材とを備え、中空シャフトの外側からのカシメで中空シャフト，端部材が固定されたシャフト部材が記載されている。端部材には、一部に中空シャフトへの嵌合の際に中空シャフトの内周面に条痕部を形成するローレット加工部が設けられている。中空シャフトのカシメは、内周面に条痕部が形成された部分で行われている。
【０００４】
特許文献１に係るシャフト部材は、条痕部の形成によって中空シャフトに充分なカシメ量を確保し、端部材に中空シャフトのカシメによる変形部分を受けるための大きな溝構造を形成することなく、中空シャフトのカシメによる変形部分を端部材のローレット加工部の前後に確実に固定することができるものである。
【特許文献１】特開２００４−２０９５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るシャフト部材では、中空シャフトの硬度よりも端部材の硬度が高い材質とされ、中空シャフトへの端部材の嵌合の際に中空シャフトに条痕部の形成という塑性変形が伴うため、中空シャフト，端部材の同芯性（軸中心線の一直線性）を確保できないという問題点がある。また、中空シャフトのカシメによる変形部分が端部材のローレット加工部の前後の隙間に侵入するだけであるため、中空シャフト，端部材の固定強度が低いという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、中空シャフト，端部材を同芯性を確保して強固に固定することのできるＯＡ機器等用シャフト部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明に係るシャフト部材は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、円筒形の中空シャフトと、中空シャフトの端部に嵌合される円柱形の端部材とを備え、中空シャフトの外側からのカシメで中空シャフト，端部材が固定されたシャフト部材において、中空シャフト，端部材はほぼ同一の硬度の材質とされ、端部材は中空シャフトの内径よりもわずかに外径が大きく一部に微細な凹部，凸部が形成され中空シャフトの内周面と線接触する凹凸加工部が設けられ、中空シャフトのカシメが端部材の凹凸加工部に向けてなされていることを特徴とする。
【０００９】
この手段では、中空シャフト，端部材がほぼ同一の硬度の材質とされることで、中空シャフト，端部材の嵌合の際に圧入される端部材の凹凸加工部で中空シャフトが弾性変形するものの中空シャフト，端部材に塑性変形が伴わなくなる。また、中空シャフトが端部材の凹凸加工部に向けてカシメられることで、中空シャフトのカシメによる変形部分が端部材の凹凸加工部の凹部に侵入するとともに端部材の凹凸加工部の凸部と互いに塑性変形して噛合わされる複合的な固定構造が形成される。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１のシャフト部材において、端部材は凹凸加工部の軸方向の前後に中空シャフトの内径とほぼ同一の径で中空シャフトの内周面と面接触する嵌合主体部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この手段では、端部材の嵌合主体部が凹凸加工部の前後において中空シャフトに対する嵌合姿勢の精度を面接触で確保する。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１または２のシャフト部材において、端部材の凹凸加工部は凹部，凸部が軸方向へ規則的に螺旋状に連続するネジ溝であることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、端部材のネジ溝である凹凸加工部に回転を付与することで、端部材に中空シャフトへの圧入の前進力が助勢される。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１〜３のいずれかのシャフト部材において、中空シャフトは電縫管からなることを特徴とする。
【００１５】
この手段では、中空シャフトとして肉厚に変化の少ない電縫管が選択されることで、中空シャフトに嵌合径の精度確保等の加工が不要とされる。
【００１６】
また、請求項５では、請求項１〜４のいずれかのシャフト部材において、中空シャフトのカシメは周方向に同一の角度を介した複数箇所で均等な圧力によりなされていることを特徴とする。
【００１７】
この手段では、端部材の嵌合で弾性変形した中空シャフトが縛嵌（絞嵌）のように端部材に固定される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るＯＡ機器等用シャフト部材は、端部材がほぼ同一の硬度の材質とされ、中空シャフト，端部材の嵌合の際に圧入される端部材の凹凸加工部で中空シャフトが弾性変形するものの中空シャフト，端部材に塑性変形が伴わなくなるため、中空シャフト，端部材の同芯性を確保することができる効果がある。また、また、中空シャフトが端部材の凹凸加工部に向けてカシメられ、中空シャフトのカシメによる変形部分が端部材の凹凸加工部の凹部に侵入するとともに端部材の凹凸加工部の凸部と互いに塑性変形して噛合わされる複合的な固定構造が形成されるため、中空シャフト，端部材を強固に固定することができる効果がある。また、端部材の凹凸加工部が中空シャフトへの線接触で圧入による嵌合の摩擦抵抗を減衰しているため、中空シャフトへの端部材の嵌合が圧入であるにもかかわらず円滑になる効果がある。
【００１９】
また、請求項２として、中空シャフト，端部材の嵌合の後に端部材の嵌合主体部が凹凸加工部の前後で中空シャフトに対する嵌合姿勢の精度を面接触で確保するため、中空シャフト，端部材の同芯性をより確実に確保することができる効果がある。
【００２０】
また、請求項３として、端部材のネジ溝である凹凸加工部に回転を付与することで、端部材に中空シャフトへの圧入の前進力が助勢されるため、中空シャフトへの端部材の嵌合がより円滑になる効果がある。
【００２１】
また、請求項４として、中空シャフトとして肉厚に変化の少ない電縫管が選択され、中空シャフトに嵌合径の精度確保等の加工が不要とされるため、中空シャフトの加工手間が低減されて製造コストが安価になる効果がある。
【００２２】
また、請求項５として、端部材の嵌合で弾性変形した中空シャフトが縛嵌（絞嵌）のように端部材に固定されるため、中空シャフト，端部材をより強固に固定することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るＯＡ機器等用シャフト部材を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
この形態は、特許文献１に係るシャフト部材と同様に、円筒形の中空シャフト１と、中空シャフト１の端部に嵌合される円柱形の端部材２とを備え、中空シャフト１の外側からのカシメで中空シャフト１，端部材２が固定されるという基本構成が採用される（図１参照）。
【００２５】
中空シャフト１は、図３に示すように、冷間圧延で形成された帯板Ｐを丸めて長手の縁辺Ｐａ，Ｐｂを突合わせ電気抵抗熱で溶接することで円筒形に造管された電縫管が使用される。電縫管からなる中空シャフト１については、肉厚に変化が少なく、嵌合面の精度確保のために内周面に研削加工等を施す必要がない。従って、中空シャフト１の加工手間を低減して製造コストを安価にすることができる。
【００２６】
端部材２は、中空シャフト１に嵌合される相対的に径の大きな円柱形の嵌合部２１と、嵌合部２１に一体的に設けられ機枠への係止や駆動部と連結される相対的に径の小さな円柱形のジャーナル部２２とからなる。嵌合部２１は、先端の周縁角部に丸め加工されて中空シャフト１への嵌合を円滑に案内する面取部２１１が設けられ、面取部２１１に続いて嵌合主要部２１２，凹凸加工部２１３，嵌合主要部２１４が設けられている。嵌合主要部２１２，２１４は、嵌合されて中空シャフト１の内周面に面接触する外周面を備えて凹凸加工部２１３の前後に配置されている。凹凸加工部２１３は、微細な凹部（谷部）２１３ａ，凸部（山部）２１３ｂが軸方向へ規則的に螺旋状に連続するネジ溝に形成され、嵌合されて凸部（山部）２１３ｂが中空シャフト１の内周面に線接触するようになっている。嵌合主要部２１２，２１４の軸方向の幅ａ，ｂは、凹凸加工部２１３の軸方向の幅ｃよりも短くなっている。
【００２７】
これ等の中空シャフト１，端部材２は、ほぼ同一の硬度の材質とされ、端部材２の嵌合部２１の外径ｄが中空シャフト１の内径ｅよりもわずかに大きく設定されている。端部材２の嵌合部２１の外径ｄについては、凹凸加工部２１３の外径が中空シャフト１の内径ｅよりもわずかに大きく設定され、嵌合主要部２１２，２１４の外径が中空シャフト１の内径ｅとほぼ同一に設定されている。
【００２８】
この形態の製造工程としては、まず、図１（Ａ）に示すように、中空シャフト１の両端口に端部材２の嵌合部２１（面取部２１１）を対峙させる。
【００２９】
続いて、図１（Ｂ）に示すように、中空シャフト１の両端口から内部に向けて端部材２の嵌合部２１を嵌合させる。
【００３０】
このとき、中空シャフト１は、嵌合される端部材２の嵌合部２１の嵌合主要部２１２に対して塑性変形，弾性変形を伴わずに侵入を受容する。続いて、中空シャフト１は、嵌合される端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３に対して塑性変形を伴わず弾性変形して侵入を受容する。また、嵌合された中空シャフト１，端部材２では、端部材２の嵌合部２１の嵌合主体部２１２，２１４が凹凸加工部２１３の前後で面接触により中空シャフト１に対する嵌合姿勢の精度を確保する。従って、嵌合された中空シャフト１，端部材２の同芯性が確保される。なお、中空シャフト１に対する端部材２の嵌合部２１の嵌合姿勢の精度の確保については、嵌合主体部２１２，２１４の軸方向の幅ａ，ｂのみならず、実質的に凹凸加工部２１３の軸方向の幅ｃをも加えた幅ａ＋幅ｂ＋幅ｃの長さが機能する。
【００３１】
なお、図４に示すように、中空シャフト１への端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の圧入の際に端部材２に周方向へ回転を付与すると、ネジ溝からなる凹凸加工部２１３によって端部材２に中空シャフト１への圧入の前進力が助勢されるため、中空シャフト１への端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の圧入が円滑になされる。なお、端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３（凸部２１３ｂ）が中空シャフト１の内周面にかなりの長さの軸方向の幅ｃで線接触していることも、中空シャフト１との摩擦抵抗を減衰して、中空シャフト１への端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の圧入の円滑化に寄与する。
【００３２】
続いて、図１（Ｃ）に示すように、弾性変形した中空シャフト１が外側から端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３に向けてカシメられる。
【００３３】
このとき、中空シャフト１のカシメによる変形部分３は、端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の凹部２１３ａに侵入するとともに、端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の凸部２１３ｂと互いに塑性変形して噛合わされる複合的な固定構造が形成される（図１（Ｃ）の拡大部分参照）。従って、中空シャフト１，端部材２が強固に固定される。
【００３４】
なお、図５に示すように、中空シャフト１が周方向に同一の角度を介した複数箇所で同時に均等の圧力でカシメられるようにすると、端部材２の嵌合部２１の凹凸加工部２１３の嵌合で弾性変形した中空シャフト１が絞込まれた格好となって周囲の凹凸加工部２１３の反発力で抑込まれる。従って、中空シャフト１が縛嵌（絞嵌）のように端部材２の嵌合部に固定され、中空シャフト１，端部材２をより強固に固定することができる。
【００３５】
図５に示す装置構成は、ガイドピン１０で連結されて締付動する固定型（下型）２０，可動型（上型）３０に対して、ガイドピン４０で連結されて固定型２０，可動型３０に追従動作する取付下枠５０，取付上枠６０を介してそれぞれ２個ずつのポンチ７０が取付けられ、中空シャフト１が周方向に９０度の角度を介して４箇所で同時に均等にカシメられるように構成されている。中空シャフト１は、ポンチ７０が貫通されウレタンバネ８０を介して取付下枠５０，取付上枠６０に取付けられた加圧ブロック９０が当接されているため、カシメによる変形部分３以外に不測の変形が生じることはない。
【００３６】
中空シャフト１のカシメによる変形部分３については、図１（Ｃ）に示すように、ポンチ７０の形状の選択で軸方向へ少し長く延びる形状とすることで、端部材２の嵌合部２１が凹凸加工部２１３の回止めをも確実に行うことができる。
【００３７】
以上、図示した各例の外に、端部材２の嵌合部２１が凹凸加工部２１３をネジ溝以外の構造とすることも可能である。
【００３８】
さらに、中空シャフト１のカシメの箇所，箇所数，形状を変更することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明に係るシャフト部材は、ＯＡ機器等各種機器類のシャフト部材として広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るシャフト部材を実施するための最良の形態の断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）の順に製造工程が示されている。
【図２】図１（Ｃ）のＸ−Ｘ線拡大断面図である。
【図３】図１の要部の製造例を示す斜視図である。
【図４】図１（Ａ），（Ｂ）の製造工程の詳細を示す斜視図である。
【図５】図１（Ｃ）の製造工程の詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１              中空シャフト
２              端部材
２１            嵌合部
２１２，２１４  嵌合主体部
２１３          凹凸加工部
２１３ａ        凹部
２１３ｂ        凸部
３              変形部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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