(57)【要約】【課題】シャフト部材を中空化して軽量化を図ると共に、ボールベアリングや紙送りローラーへの装着が簡単で、且つ、対象部材との間で適切な力の結合が得られるシャフト部材の構造を開発する。【解決手段】本発明シャフト部材１は、ベアリング２等の孔を有する対象部材と嵌合する金属素材の中空シャフト部材にあって、一定条件を満たすよう、円形断面を３個以上の外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・に分割し、その間に逆向きのＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・を３個以上形成し、該外弧及びＶ字形溝を内側に圧縮変形させて対象部材の孔に挿入し、該圧縮変形によって生じる弾性反発力で対象部材とシャフト部材を結合させるように構成される。【選択図】　図４
2004092813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベアリング等の孔を有する対象部材と嵌合する金属素材の中空シャフト部材にあって、その円形断面を２個以上の複数の外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・に分割し、その間に逆向きのＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・を形成し、該外弧及びＶ字形溝を内側に圧縮変形させて対象部材の孔に挿入し、該圧縮変形によって生じる弾性反発力で対象部材とシャフト部材を結合させるにあたって、該外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・及びＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・が、下記（１）〜（４）の条件を満たすことを特徴とする中空シャフト部材。
（１）装着前のシャフト部材の断面の円の半径：Ｒｓ
シャフト部材の嵌合対象物の孔の内半径：Ｒｔ
としたとき、
Ｒｓ＞Ｒｔ
であること。
（２）断面が円形でその半径：Ｒｓ
該シャフト部材の嵌合対象物の孔の内半径：Ｒｔ
外弧ｍｉ　（ｉ＝１，２，３・・）の長さ：Ｌｍｉ
としたとき、
（Ｌｍ１＋Ｌｍ２＋Ｌｍ３・・）＜２πＲｔ
であること。
（３）シャフト部材を圧縮変形させた場合にＶ字形溝に発生する曲げモーメント
：Ｍｎｉ（ｉ＝１，２，３・・）
【式１】
2004092813.tif 000011
ρｎｔｉ：対象物に嵌合した湾曲変形後のＶ字形溝の軸線の曲率半径
Ｅ：シャフト部材の有する縦弾性係数
Ａｎｉ：Ｖ字形溝の単位長さ当たりの断面積
κｎｉ：Ｖ字形溝の断面係数
シャフト部材を圧縮変形させた場合に外弧に発生する曲げモーメント
：Ｍｍｉ（ｉ＝１，２，３・・）
【式２】
2004092813.tif 000012
ρｍｓｉ：外弧の湾曲変形前の軸線の曲率半径
ρｍｔｉ：対象物に嵌合した湾曲変形後の外弧の軸線の曲率半径
Ｅ：シャフト部材の有する縦弾性係数
Ａｍｉ：外弧の単位長さ当たりの断面積
κｍｉ：外弧の断面係数
の上記曲げモーメントＭｎｉ，Ｍｍｉによってシャフト部材と対象部材の孔の内壁面との間に生じる弾性反発力Ｆｔが、シャフト材と対象部材との結合に適合する値となるように外弧の曲率半径ρｍｓｉを定めること。
（４）Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・の溝の対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　・・の延長部が円Ｓの中心Ｏを通ると共に該対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　・・が等角度で交わること。
【請求項２】
中空空シャフト部材の円形断面を３個の外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３に分割した請求項１記載の中空シャフト部材。
【請求項３】
逆向きのＶ字形溝を３個形成した請求項１記載の中空シャフト部材。
【請求項４】
素材をＳＵＳ３０４とした請求項１ないし２いずれか記載の中空シャフト部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、孔を有する部材に嵌合する中空シャフト部材に関し、更に詳細には、主にコンピュータ用プリンタ、複写機、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の事務用機器、金融機関に用いられるＡＴＭ、電算機器及び計測機器、交通システム上の券売機、自動改札ゲート機器等に関し、それら機器のベアリングや紙送りローラや紙押さえローラ等の孔を有する部材に嵌合するシャフト部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記事務用機器やＡＴＭ、電算機、計測機器等には、例えばボールベアリング、紙送りローラーや紙押えローラー等を装着する為のシャフト部材が用いられているが、該シャフト部材には、中実材が用いられるのが一般的である（図１１参照）。
しかし、斯かる中実材では、重量が重くなるばかりでなく、例えば、端部をボールベアリングの軸受孔に嵌合させようとする場合には、その嵌め合い量を理論量より狭めると疲れ寿命、振動、騒音、発熱等を生じるため、これを防止するためにミクロン単位での寸法精度を出さねばならない。又、円滑な回転の為には真円度及び同軸度も要求される。
従って、製造過程が非常に複雑となり、製品コストが高くなる欠点を有していた。
【０００３】
又、該シャフト部材に、紙送りローラーや紙押えローター等の部材が装着される場合には、紙送りローラー及びシャフト部材に嵌合用の雌ネジ部を穿設し、そこに雄ネジを螺合させて結合せねばならず、正確な位置決めを要する等製造工程を複雑化していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記欠点を解消しようとしてなされたもので、シャフト部材を中空化して軽量化を図ると共に、ボールベアリングや紙送りローラーへの装着が簡単で、且つ、対象部材との間で適切な力の結合が得られるシャフト部材の構造を開発しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明中空シャフト部材は、ベアリング等の孔を有する対象部材と嵌合する金属素材の中空シャフト部材にあって、その円形断面を３個以上の外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・に分割し、その間に逆向きのＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・を３個以上形成し、該外弧及びＶ字形溝を内側に圧縮変形させて対象部材の孔に挿入し、該圧縮変形によって生じる弾性反発力で対象部材とシャフト部材を結合させるにあたって、該外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・及びＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・が、下記（１）〜（４）の条件を満たすことを特徴として構成される。
（１）装着前のシャフト部材の断面の円の半径：Ｒｓ
シャフト部材の嵌合対象物の孔の内半径：Ｒｔ
としたとき、
Ｒｓ＞Ｒｔ
であること。
（２）断面が円形でその半径：Ｒｓ
該シャフト部材の嵌合対象物の孔の内半径：Ｒｔ
外弧ｍｉ（ｉ＝１，２，３・・）の長さ：Ｌｍｉ
としたとき、
（Ｌｍ１＋Ｌｍ２＋Ｌｍ３・・）＜２πＲｔ
であること。
（３）シャフト部材を圧縮変形させた場合にＶ字形溝に発生する曲げモーメント
：Ｍｎｉ（ｉ＝１，２，３・・）
【式３】
2004092813.tif 000003
ρｎｔｉ：対象物に嵌合した湾曲変形後のＶ字形溝の軸線の曲率半径
Ｅ：シャフト部材の有する縦弾性係数
Ａｎｉ：Ｖ字形溝の単位長さ当たりの断面積
κｎｉ：Ｖ字形溝の断面係数
シャフト部材を圧縮変形させた場合に外弧に発生する曲げモーメント
：Ｍｍｉ（ｉ＝１，２，３・・）
【式４】
2004092813.tif 000004
ρｍｓｉ：外弧の湾曲変形前の軸線の曲率半径
ρｍｔｉ：対象物に嵌合した湾曲変形後の外弧の軸線の曲率半径
Ｅ：シャフト部材の有する縦弾性係数
Ａｍｉ：外弧の単位長さ当たりの断面積
κｍｉ：外弧の断面係数
の上記曲げモーメントＭｎｉ，Ｍｍｉによってシャフト部材と対象部材の孔の内壁面との間に生じる弾性反発力Ｆｔが、シャフト材と対象部材との結合に適合する値となるように外弧の曲率半径ρｍｓｉを定めること。
（４）Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・の溝の対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　・・の延長部が円Ｓの中心Ｏを通ると共に該対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　・・が等角度で交わること。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明が対象とするシャフト部材は、主にコンピュータ用プリンタ、複写機、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の事務用機器、金融機関に用いられるＡＴＭ、電算機器及び計測機器、交通システム上の券売機、自動改札ゲート機器等を対象とし、そこに用いられる孔を有する部材に嵌合すべきシャフト部材を指す。
具体的には、（１）例えば図８に示す、両端部をボールベアリングの軸受の孔に嵌合される場合（図８（Ａ）参照）、（２）中間の所定位置には紙送り用のローラーや紙押さえ用のローラーが装着される場合（図８（Ｂ）参照）、（３）前記（１）及び（２）を複合させた場合（図８（Ｃ）参照）等がある。
これらボールベアリング、紙送りローラー、紙押えローラー等の孔を有する部材を以下対象部材という。
【０００７】
該シャフト部材にあって、本発明は、素材を金属とし、該シャフト部材を中空状とし、その断面が円形の円筒形を成すものとし、その断面の円をＳとした場合、該円Ｓを３個以上の弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・（以下単に外弧ｍｉという）に分割し、その間に逆向きのＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・（以下単にＶ字形溝ｎｉという）を３個以上形成する（図１参照）。
これは、後に詳述する如く、外弧ｍｉ及びＶ字形溝ｎｉを内側に圧縮変形させて対象部材の孔に挿入し、その圧縮によって生じる弾性反発力で対象部材とシャフト部材を結合させる為である。
従って、その反発力を得、且つ、その値を適正なものとする為に、外弧ｍｉ及びＶ字形溝ｎｉは以下の条件を満たすものとする。
尚、素材の金属は、具体的には、ＳＵＳ３０４及び鋼等を指すが、これに限定されない。
【０００８】
条件の第１は、先ず、該シャフト部材が装着される対象部材の有する孔の断面の円をＴとし、その円Ｔの半径をＲｔとした場合、上記円Ｓの半径Ｒｓは該円Ｔの半径Ｒｔより大きいものとし、
即ち、Ｒｓ＞Ｒｔとする（図２参照）。
これは、後述の本発明シャフト部材による弾性反発力を得る前提となるものである。
【０００９】
次に、上記外弧ｍｉの弧の長さを総合したものは、対象部材の孔円Ｔの内周長さより小さなものとし、
即ち、（Ｌｍ１＋Ｌｍ２＋Ｌｍ３・・）＜２πＲｔ
Ｒｔ：シャフト部材の嵌合対象物の孔の内半径
Ｌｍｉ：外弧ｍｉ（ｉ＝１，２，３・・）の長さ
とする。
これは、上記本発明シャフト部材による弾性反発力の発揮にあって、シャフト部材を圧縮した場合に、それが対象部材の孔円Ｔ内に収まるようにする為である。
【００１０】
次に、上記外弧ｍｉ及びＶ字形溝ｎｉの圧縮湾曲の形態を、下記の通りとする。
先ず、本発明の外弧ｍｉ及びＶ字形溝ｎｉのようなモデルとして、その湾曲変形の際に生じる単位長さ当たりの曲げモーメントは一般的に、
【式５】
2004092813.tif 000005
Ｅｏ：部材の有する縦弾性係数　　Ａｏ：部材の単位長さ当たり断面積
κｏ：部材の断面係数
と表すことができる。
即ち、図３に示す如く、軸線ＬＮに対して曲率半径がρｏで面ＡＢと面ＣＤとが成す角度をｄψである曲がりはり部材を湾曲変形させて、その軸線Ｌ│Ｎ│に対する曲率半径をρｘとし、面Ａ│Ｂ│と面Ｃ│Ｄ│の成す角度をｄψ＋Δｄψとした場合には、
【式６】
2004092813.tif 000006
ω：角ｄψの変化率
εｏ：軸線ＬＮのひずみ
の関係が成り立つ。
式（ｂ）から、上記式（ａ）が導かれる。
【００１１】
そして、これを先ず、Ｖ字形溝ｎｉに対して検討すると、図５に示すごとく、圧縮変形させる前のＶ字形溝ｎｉ（ｉ＝１，２，３・・）の有する曲率半径を∞とし、圧縮変形後（後述の対象部材の孔Ｔに装着した後）に形成されるｎ│１，ｎ│２，ｎ│３・・の曲率半径をρｔｉとし、シャフト部材の有する縦弾性係数をＥ、Ｖ字形溝の単位長さ当りの断面積をＡｎｉ、Ｖ字形溝の断面係数をκｎｉとした場合に、
該圧縮されたＶ字形溝ｎ│１，ｎ│２，ｎ│３・・に生じるモーメントＭｎｉ（ｉ＝１，２，３・・）は、
【式７】
2004092813.tif 000007
と表される。
【００１２】
即ち、図４及び図５に示す如く、対象部材の孔の内周以下の小さな径まで圧縮させてシャフト部材の端部を孔に嵌入させた場合、圧縮前の外弧ｍｉの軸線をｍｊ１，　ｍｊ２，　ｍｊ３・・とすると、外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・が孔Ｔの内周面に嵌まり、支点ｊ１，ｊ３が支点ｊ│１，ｊ│３に移動する。すると、該支点ｊ１，ｊ３は同時にＶ字形溝ｎｉ（Ｖ字形溝の軸線をｎｊ１，　ｎｊ２，　ｎｊ３　・・とする）の支点でもあり支点ｊ１，ｊ３の支点ｊ│１，ｊ│３への移動は、Ｖ字形溝ｎｉに対して支点の幅を狭め、それがＶ字形溝ｎｉを内側に湾曲させる力となる。
その結果、例えばＶ字形溝ｎ１の曲率半径が∞であったものがＶ字形溝ｎ│１の曲率半径ρｎｔ１へと変化する。
その湾曲変形は弾性変形の範囲内であって、弾性反発力によって、Ｖ字形溝ｎ１には曲げモーメントが発生し、その値が上記の式（１）の通りとなる。
Ｖ字形溝ｎ│２，ｎ│３に対しても同様である。
【００１３】
一方、外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・にあっても、Ｖ字形溝ｎｉと同様、外弧ｍ１，ｍ２，
ｍ３・・の有する曲率半径ρｍｓｉとして、対象部材の孔Ｔに装着した後に形成さ
れる外弧ｍ│１，ｍ│２，ｍ│３・・の曲率半径をρｍｔｉとし、シャフト部材の有する縦弾性係数をＥ、外弧の単位長さ当りの断面積をＡｍｉ、外弧の断面係数をκｍｉとした場合に、
該圧縮された外弧に生じるモーメントＭｍｉは、
【式８】
2004092813.tif 000008
が得られる。
【００１４】
この結果、シャフト部材を対象部材の孔内に圧縮させたときに生じる反発の曲げモーメントの総計Ｍｔは、
（Ｍｍ１＋Ｍｍ２＋Ｍｍ３・・）＋（Ｍｎ１＋Ｍｎ２＋Ｍｎ３・・）
＝Ｍｔ
となる。
【００１５】
そして、該曲げモーメントＭｔの力は、対象部材の孔の壁に向かって壁面に対する反発力Ｆｔとなって発揮され、シャフト部材を対象部材の孔と結合させる原因となる。
【００１６】
次に、対象部材へのシャフト部材の装着の際に必要とされる力Ｆｏを検討する。
例えば、ボールベアリングの軸受孔には疲れ寿命、振動、騒音、発熱などを防止する目的で適切な嵌め合い量を維持しなければならず、シャフト部材を軸受孔に嵌合させた際に、シャフト部材が必要以上に内孔を押圧して該内部すきまを過剰に狭めることがあってはならない。従って、シャフト部材が対象部材と嵌合する際には、一定値以下の小さな反発力に抑える必要がある。
【００１７】
一方、該シャフト部材が紙送りローラーや紙押さえローラーに装着された場合には、紙送り又は紙押さえに伴う回転でトルクが発生する。従って、この負荷に耐えるよう、シャフト部材と対象部材との嵌合には一定値以上の反発力が必要とされる。
このように、対象部材へのシャフト部材の装着の際に必要とされる力Ｆｏには、対象部材との関係にあって、一定値以下、或いは、一定値以上の反発力が要求される。
【００１８】
そこで、上記曲げモーメントＭｔによってシャフト部材とベアリングの内壁面との間に生じる弾性反発力Ｆｔと、対象部材へのシャフト部材の装着の際に必要とされる力Ｆｏとの関係を検討する。
先ず、（１）両端部がボールベアリングの軸受の孔に嵌合される場合には、内部すき間を狭めないよう一定値以下とせねばならず、その値をＦｏ１とした場合、Ｆｔ＜Ｆｏ１となるよう外弧ｍｉのρｍｓｉを定める。
次に、（２）中間の所定位置には紙送り用のローラーや紙押え用のローラーが装着される場合には、回転で発生するトルクの値以上とせねばならず、その値をＦｏ２とした場合、Ｆｔ＞Ｆｏ２となるように、外弧ｍｉのρｍｓｉを定める。
更に、（３）上記（１）および（２）を複合させる場合には、Ｆｏ１＞Ｆｔ＞Ｆｏ２に設定しなければならず、外弧ｍｉのρｍｓｉがこれを満たすよう一定範囲内のものでなければならない。
しかし、物理的にＦｏ１＞Ｆｔ＞Ｆｏ２の条件を満たすのが困難な場合も想定される。そこで、この場合には、ベアリングの軸受孔の内径は変更不可能であるが、紙送りローラー及び紙押さえローラーの孔に内径は変更が可能であることに鑑み、Ｆｔ＜Ｆｏ１を満たすよう外弧ｍｉの曲率半径ρｍｓｉを定めた後、Ｆｔ＞Ｆｏ２を満たすようローラーの孔の内径をより小さな値に設定することでこの問題を解決することができる。
【００１９】
この曲率半径の算出にあたっては、先ず、対象部材の孔Ｔが既知であり、又、Ｆｏは予め想定されるものであるから、Ｆｏから出発してＦｔ＞Ｆｏを満たすよ
うなＭｔを求め、そのＭｔの値からρｔを定め、最後にρｓを定めることとなる
。
このとき、ρｔとρｓの間には、図４及び図５に示す如く、外弧をｍ，　ｍ│を形成する円弧があり、外弧ｍと外弧ｍ│の長さは等しいから、それを介した円の方程式から求めることができる。ここでは、その求め方は、発明に直接関係しないので省略する。
【００２０】
次に、条件の第４は、図６に示す如く、該Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・の対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・は、それを延長させたとき、円Ｓの中心点Ｏを通過し、且つ、互いの成す角度は等角度とし、３分割の場合は１２０度とする。
即ち、Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・は、その対称線が円Ｓの中心で交わり、且つ、互いが等角度となるように分散されたものとする。
これは真円度を出すためのものであり、各溝に発生する反発力が円の中心に向かい、且つ、各力が均衡を保つようにする為である。
【００２１】
次に、本実施態様の作用を説明する。
先ず、本発明シャフト部材を製造するには、図７の如き、外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・およびＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・を形成した雌金型４と芯金型５とを組み合わせた引き抜きダイスを作成し、これに外弧とＶ字形溝の総長にほぼ等しい内周を有するシャフトを用意し、これを引き抜き加工する。このとき、１回の引き抜き加工で困難な場合は、中間の形態の外形ダイスを用意し、２回目で図７の如き引き抜き加工を行う。すると、金属素材で形成されたシャフト部材は、斯かる引き抜きダイス加工で所定形状のシャフト部材に成形される。
【００２２】
次いで、これをボールベアリング等の対象部材に装着するが、その際、装着前のシャフト部材の断面の円の半径：Ｒｓ、シャフト部材の装着対象物の孔の内半径：Ｒｔとしたとき、
Ｒｓ＞Ｒｔ
であるから、そのままでは挿入できない。
そこで、この挿入の方法としては例えば二つの方法がある。一つは、抑え部材を用い、一旦中空シャフトを対象部材の内径Ｒｔより小径になるまで内側に向かって圧縮変形させてから挿入する方法で、もう一つの方法は、シャフト部材の挿入先端部をテーパー状に削って、そのテーパー面を利用して対象物の孔にあてがい、後ろから油圧シリンダを用いた挿入機でシャフト部材を押圧させ、その押圧力でシャフト部材を内側に圧縮変形させつつ挿入する方法等がある。そのいずれを問わない。
【００２３】
すると、本発明シャフト部材は、外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・の間に、逆方向のＶ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・が形成されているので、全体として内側に圧縮が可能で、先ず、外弧ｍ１，ｍ２，ｍ３・・が、内側に押圧され、Ｏを中心に内側に縮められる。
【００２４】
このときの軸線の状態を表したのが図４及び図５で、外弧ｍｉの軸線ｍｊ１，ｍ
ｊ２，ｍｊ３・・が内側に縮められてｍ│ｊ１，ｍ│ｊ２，ｍ│ｊ３・・となり、両端の支点ｊ１，ｊ１，ｊ２，ｊ２，ｊ３，ｊ３　・・がｊ│１，ｊ│１，ｊ│２，ｊ│２，ｊ│３，ｊ│３　・・に移動する。
該支点は同時にＶ字形溝ｎｉの支点でもあるから、該支点の移動によってＶ字形溝ｎｉは狭められ、例えば図５に示す如く、例えばＶ字形溝ｎ１は支点ｊ１と
支点ｊ３とによって狭められ、Ｖ字形溝ｎ１の軸線ｎｊ１は円Ｓの内側に向かって大きく湾曲してｎ│ｊ１となる。その結果、円Ｓは全体として内側に縮められ、その半径が円Ｔの半径Ｒｔより小さくなったとき、上述の如く、対象部材の孔Ｔに挿入可能となる（図２参照）。
そして、シャフト部材と対象部材とが所定の位置に収まったとき、上記外弧ｍｉの圧縮力によって円Ｓの内側に向かって大きく湾曲したＶ字形溝ｎｉは、その
湾曲変形により弾性エネルギーを蓄えているから、反発力を発揮する。
【００２５】
その反発力によって生じる曲げのモーメントは、湾曲前の曲率半径をρｍｓｉとし、湾曲後の曲率半径をρｎｔｉ，ρｍｔｉとしたとき、
【式９】
2004092813.tif 000009
【式１０】
2004092813.tif 000010
と表されるから、これらの関係式によって、曲げモーメントＭｔによってシャフト部材と対象部材の孔の内壁面との間に生じる弾性反発力Ｆｔを、シャフト材と対象部材との嵌合に必要な力Ｆｏに適合するよう外弧の曲率半径ρｍｓｉを定め
ることができる。
【００２６】
従って、以下の如き各場合に、適切な結合力を発揮する。
先ず（１）両端部がボールベアリングの軸受の孔に嵌合される場合には、外弧のｍｉの湾曲半径ρｍｓｉがＦｔ＜Ｆｏ１を満たすように設定されるので、過剰な押圧力で軸受の内部すき間を狭め、疲れ寿命、振動、騒音、発熱などを起こすことがない（図８（Ａ）参照）。
【００２７】
（２）紙送りローラー等の場合
中間の所定位置に紙送り用のローラーや紙押え用のローラーが装着される場合には、外弧ｍｉの曲率半径ρｍｓｉがＦｔ＞Ｆｏ２を満たすよう設定されるので、紙送り又は紙押さえに伴う回転で発生する負荷に耐えることができる（図８（Ｂ）参照）。
【００２８】
（３）ボールベアリングと紙送りローラーとの複合の場合
Ｆｏ１＞Ｆｔ＞Ｆｏ２を満たすよう外弧ｍｉの曲率半径ρｍｓｉが定められ、又は、
Ｆｔ＜Ｆｏ１を満たすよう曲率半径ρｍｓｉが定められた後、Ｆｔ＞Ｆｏ２を満たすようローラーの孔の内径がより小さな値に設定される。従って、ボールベアリングの軸受の内部すき間を過剰に狭めることなく、且つ、紙送りローラー等に発生する負荷にも耐えることができる（図８（Ｃ）参照）。
【００２９】
更に、上記対象部材とシャフト部材との間にあって、例えばボールベアリングとシャフト部材との間には、回転を滑らかにするための真円度が要求される。
これに対し、本発明では、Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・の対称線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　・・を延長させたとき、円Ｓの中心点Ｏを通過し、且つ、互いの成す角度は等しいものとしている（図６参照）。
その結果、上記Ｖ字形溝ｎ１，ｎ２，ｎ３・・の湾曲による反発力の作用する方向は、円Ｓの中心点Ｏに向かい、且つ、その３方向以上の力が等角度で作用するので、力の総和は円Ｓの中心点Ｏに集中される。従って、円Ｓの中心点Ｏが力の中心点となり、シャフト部材が回転するにあたって、優れた真円度を発揮する。
【００３０】
【発明の効果】
以上の構成に基づき本発明は、以下の如き優れた効果を奏する。
（１）以上の構成に基づく本発明は、従来のシャフト部材と比較して、重量が軽くなるばかりでなく、外弧及びＶ字形溝を型とった雌型及びダイス等で引き抜き加工すれば極めて簡単に製造できるので、製造工程を著しく簡素化できる。
（２）外弧の曲率半径及びＶ字形溝を適正に設定することで、対象部材との結合に必要な弾性反発力が得られ、例えば、ボールベアリングとの結合には内部すき間を理論量以上に狭めない設定とすることができる。
又、紙送りローラー、紙押えローラー等との結合では、回転に伴うトルクに対し、これに耐え得る強い結合とすることができ、予め外弧の曲率半径及びＶ字形溝を適正に設定することで、予想される必要な結合力に対し適正な設定を行うことができる。
（３）Ｖ字形溝の対称線の中心点への配向と等分散配置で真円度を充分に出すことができるので、シャフト部材の回転が滑らかで、ゴロ付きと言われる不整な回転が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明シャフト部材の側断面図。
【図２】本発明シャフト部材を圧縮変形させる過程を示す断面図で、（Ａ）が圧縮前の状態の断面図、（Ｂ）が対象部材の孔を示す断面図、（Ｃ）が対象部材の孔にシャフト部材を嵌合させた状態の断面図。
【図３】曲がりはりの湾曲変形をモデル化して示す模式図で、（Ａ）が湾曲前、（Ｂ）が湾曲後の状態を示す。
【図４】本発明シャフト部材の断面の圧縮変形の状態を軸線で表した側面図。
【図５】図４の一部の拡大図。
【図６】本発明シャフト部材のＶ字形溝の対称線の状態を軸線との関係で示す側面図。
【図７】本発明シャフト部材の製造過程を示すもので、（Ａ）が引き抜きダイスの芯金型を示す断面図、（Ｂ）が芯金型と雌金型を組み合わせたダイスで引き抜き加工を行う状態の断面図。
【図８】本発明シャフト部材に対象部材を装着した状態の一部切欠正面図で、（Ａ）がボールベアリングを装着した場合、（Ｂ）が紙送りローラーを装着した場合、（Ｃ）がボールベアリング及び紙送りローラーを装着した場合を示す。
【図９】ボールベアリング及び紙送りローラーを装着させた状態の本発明シャフト部材を示す斜視図。
【図１０】本発明シャフト部材が使用されるプリンタを示す斜視図。
【図１１】従来のボールベアリングを装着した状態のシャフト部材を示す一部切欠正面図。
【符号の説明】
１　本発明シャフト部材
２　ボールベアリング
３　紙送りローラー
ｍ１，ｍ２，ｍ３・・　外弧
ｎ１，ｎ２，ｎ３・・　Ｖ字形溝
ｍ│１，ｍ│２，ｍ│３・・　圧縮変形後の外弧ｎ│１，ｎ│２，ｎ│３・・　圧縮変形後のＶ字形溝Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・　Ｖ字形溝の対称線
【図１】
2004092813.tif 000013
【図２】
2004092813.tif 000014
【図３】
2004092813.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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