(57)【要約】【課題】筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造を製造する際に、接着剤が筒状部材の嵌め入れ側の端面で削られることがないようにする。【解決手段】筒状部材１０に棒状部材２０が内嵌めされた嵌合構造１００の製造方法は、外周面から内部まで貫通した貫通孔１１が形成された筒状部材１０に、外周面に長さ方向に連続して延びる外周溝２１が形成された棒状部材２０を、筒状部材１０の貫通孔１１が棒状部材２０の外周溝２１に連通するように位置合わせして内嵌めした後、筒状部材１０の貫通孔１１から接着剤３０を注入し、筒状部材１０の内壁と棒状部材２０の外周溝２１との間の領域に接着剤を充填する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造の製造方法であって、
外周面から内部まで貫通した貫通孔が形成された筒状部材に、外周面に長さ方向に連続して延びる外周溝が形成された棒状部材を、該筒状部材の貫通孔が該棒状部材の外周溝に連通するように位置合わせして内嵌めした後、該筒状部材の貫通孔から接着剤を注入し、該筒状部材の内壁と該棒状部材の外周溝との間の領域に接着剤を充填する嵌合構造の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された嵌合構造の製造方法において、
上記筒状部材には、上記貫通孔から長さ方向に間隔をおいた位置に、外周面から内部まで貫通した別の貫通孔が形成されており、
上記筒状部材に上記棒状部材を内嵌めする際に、該筒状部材の別の貫通孔もが該棒状部材の外周溝に連通するように位置合わせし、
上記筒状部材の貫通孔からの接着剤の注入を、該筒状部材の別の貫通孔から接着剤が視認されるまで行う嵌合構造の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された嵌合構造の製造方法において、
上記筒状部材に上記棒状部材を内嵌めした際、該筒状部材の貫通孔に該棒状部材の外周溝の一箇所のみが露出する嵌合構造の製造方法。
【請求項４】
筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造であって、
上記筒状部材には外周面から内部まで貫通した貫通孔が形成されていると共に、上記棒状部材の嵌合部分の外周面には長さ方向に連続して延びる外周溝が形成されており、
上記筒状部材の内壁と上記棒状部材の外周溝との間の領域に充填された接着剤を介して該筒状部材に該棒状部材が接着された嵌合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、嵌合構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造は多くの場面で見ることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、筒状の永久磁石に非磁性体棒が内嵌めされた嵌合構造を有する温度センサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６６１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、筒状部材に棒状部材を内嵌めして固定する一般的な方法として、棒状部材の外周面に接着剤を塗布し、それを筒状部材に嵌め入れる方法が挙げられる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、棒状部材の外周面に塗布した接着剤が筒状部材の嵌め入れ側の端面で削られるため、それを拭き取る必要がある。
【０００７】
本発明の課題は、筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造を製造する際に、接着剤が筒状部材の嵌め入れ側の端面で削られることがないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造の製造方法であって、
外周面から内部まで貫通した貫通孔が形成された筒状部材に、外周面に長さ方向に連続して延びる外周溝が形成された棒状部材を、該筒状部材の貫通孔が該棒状部材の外周溝に連通するように位置合わせして内嵌めした後、該筒状部材の貫通孔から接着剤を注入し、該筒状部材の内壁と該棒状部材の外周溝との間の領域に接着剤を充填するものである。
【０００９】
本発明は、筒状部材に棒状部材が内嵌めされた嵌合構造であって、
上記筒状部材には外周面から内部まで貫通した貫通孔が形成されていると共に、上記棒状部材の嵌合部分の外周面には長さ方向に連続して延びる外周溝が形成されており、
上記筒状部材の内壁と上記棒状部材の外周溝との間の領域に充填された接着剤を介して該筒状部材に該棒状部材が接着されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筒状部材に棒状部材を内嵌めした後、筒状部材の貫通孔から接着剤を注入し、筒状部材の内壁と棒状部材の外周溝との間の領域に接着剤を充填するので、接着剤が筒状部材の嵌め入れ側の端面で削られることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は実施形態に係る嵌合構造の製造方法を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は実施形態に係る嵌合構造の製造方法を示す縦断面図である。
【図３】実施形態に係る嵌合構造の製造方法の変形例を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は外周溝が密ピッチに設けられた態様を示す縦断面図であり、（ｂ）は外周溝が粗ピッチに設けられた態様を示す縦断面図である。
【図５】（ａ）は実施形態に係る嵌合構造の製造方法の別の変形例を示す縦断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）はその横断面図である。
【図６】（ａ）は接着剤注入用の貫通孔に外周溝の一箇所が露出した態様を示す縦断面図であり、（ｂ）は接着剤注入用の貫通孔に外周溝の二箇所が露出した態様を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は実施形態に係る嵌合構造の製造方法を適用したファイバスコープの平面図であり、（ｂ）はその対物部の内部構造を示す図である。
【図８】（ａ）は実施形態に係る嵌合構造の製造方法を適用したファイババンドルの平面図であり、（ｂ）はその接続部の内部構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る嵌合構造１００の製造方法を示す。
【００１４】
本実施形態に係る嵌合構造１００の製造方法では、外周面から内部まで貫通した貫通孔１１が形成された筒状部材１０に、外周面に長さ方向に連続して延びる外周溝２１が形成された棒状部材２０を内嵌めする。その際、筒状部材１０の貫通孔１１が棒状部材２０の外周溝２１に連通するように位置合わせする。そして、筒状部材１０に棒状部材２０を内嵌めした後、筒状部材１０の貫通孔１１から接着剤３０を注入し、筒状部材１０の内壁１２と該棒状部材２０の外周溝２１との間の領域に接着剤３０を充填する。
【００１５】
本実施形態に係る嵌合構造１００の製造方法によれば、筒状部材１０に棒状部材２０を内嵌めした後、筒状部材１０の貫通孔１１から接着剤３０を注入し、筒状部材１０の内壁１２と棒状部材２０の外周溝２１との間の領域に接着剤３０を充填するので、接着剤３０が筒状部材１０の嵌め入れ側の端面で削られることがなく、それ故、不要な接着剤３０の拭き取りを行う必要がない。また、筒状部材１０と棒状部材２０との間のクリアランスが非常に小さい場合でも、確実にそれらの間に接着剤３０を介在させることができる。
【００１６】
筒状部材１０を形成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＰＥＥＫ(ポリエーテルエーテルケトン)、ＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)、ＡＰＩ(ポリイミド)などのスーパーエンジニアリングプラスチック；ＰＣ(ポリカーボネート)、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)、ＰＯＭ(ポリアセタール)などのエンジニアリングプラスチック；ＡＢＳ(アクリルにトリルブタジエンスチレン)、ＰＰ(ポリプロピレン)などの汎用プラスチック；ステンレス、黄銅、アルミ、鉄、銅などの金属等が挙げられる。
【００１７】
筒状部材１０の外形の横断面形状としては、特に限定されるものではなく、円形の他、例えば、楕円形、矩形などの多角形等が挙げられる。筒状部材１０の中空部外郭の横断面形状としては、特に限定されるものではなく、円形の他、例えば、楕円形、矩形などの多角形等が挙げられる。筒状部材１０の外形の横断面形状と中空部外郭の横断面形状とは一致していてもよく、また、相異していてもよい。筒状部材１０の内壁１２は、平滑な面に形成されていてもよく、また、凹凸を有する面に形成されていてもよい。筒状部材１０は、例えば、長さが１０〜３００ｍｍ、最大外径が１〜１００ｍｍ、及び最大内径が０．５〜９５ｍｍである。
【００１８】
筒状部材１０に形成された接着剤注入用の貫通孔１１は、接着剤３０を注入するための例えばディスペンサーニードル４０を差し込むことができる形状及び孔径を有していればよく、典型的には、例えば、形状が円形及び孔径が０．１〜１０ｍｍである。接着剤注入用の貫通孔１１は、１つだけであってもよく、また、複数であってもよい。
【００１９】
筒状部材１０には、接着剤注入用の貫通孔１１から間隔をおいた位置に、外周面から内部まで貫通した接着剤到達確認用の別の貫通孔１３が形成されており、そして、筒状部材１０に棒状部材２０を内嵌めする際に、筒状部材１０の接着剤到達確認用の貫通孔１３が棒状部材２０の外周溝２１に連通するように位置合わせすることが好ましい。このようにすれば、接着剤注入用の貫通孔１１からの接着剤３０の注入を、接着剤到達確認用の貫通孔１３から接着剤３０が視認されるまで行うことで、それらの間において棒状部材２０の外周溝２１に接着剤３０が確実に充填されたことを確認することができ、それによって不要に大量の接着剤３０を注入するのを防止することができる。また、接着剤３０が充填される棒状部材２０の外周溝２１内の空気を接着剤到達確認用の貫通孔１３から排出させることができ、それによって接着剤３０が気泡を巻き込むのを抑制することができる。なお、接着剤到達確認用の貫通孔１３は、筒状部材１０における接着剤注入用の貫通孔１１から長さ方向に沿って真っ直ぐに間隔をおいた位置に形成されていてもよく、また、筒状部材１０における接着剤注入用の貫通孔１１から長さ方向に間隔をおき且つ周方向に回転した位置に形成されていてもよい。
【００２０】
筒状部材１０に接着剤到達確認用の貫通孔１３が形成されている場合、接着剤注入用の貫通孔１１及び接着剤到達確認用の貫通孔１３が１つずつ設けられ、棒状部材２０の外周溝２１の一端に対応して前者が及び他端に対応して後者がそれぞれ位置付けられた構成であってもよい。また、図３に示すように、接着剤注入用の貫通孔１１が１つ及び接着剤到達確認用の貫通孔１３が２つ設けられ、棒状部材２０の外周溝２１の中間点に対応して接着剤注入用の貫通孔１１が位置付けられ、一端及び他端のそれぞれに対応して接着剤到達確認用の貫通孔１３が位置付けられた構成であってもよい。接着剤３０の粘度が低い場合には、前者の構成及び後者の構成の間において接着剤３０の充填作業性に大差はないが、接着剤３０の粘度が高い場合には、後者の構成では、接着剤３０の流動長さを短くすることができるので、前者の構成に比べて接着剤３０の充填作業性が優れる。なお、接着剤到達確認用の貫通孔１３は３つ以上設けられていてもよい。
【００２１】
接着剤到達確認用の貫通孔１３の接着剤注入用の貫通孔１１からの長さは例えば５〜１５０ｍｍである。接着剤到達確認用の貫通孔１３の形状及び孔径は、特に限定されるものではなく、接着剤３０の到達確認及び棒状部材２０の外周溝２１内の空気排出の目的が達成されればよいので、接着剤注入用の貫通孔１１よりも小さくてもよい。
【００２２】
棒状部材２０を形成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＰＥＥＫ(ポリエーテルエーテルケトン)、ＰＰＳ(ポリフェニレンサルファイド)、ＡＰＩ(ポリイミド)などのスーパーエンジニアリングプラスチック；ＰＣ(ポリカーボネート)、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)、ＰＯＭ(ポリアセタール)などのエンジニアリングプラスチック；ＡＢＳ(アクリルにトリルブタジエンスチレン)、ＰＰ(ポリプロピレン)などの汎用プラスチック；ステンレス、黄銅、アルミ、鉄、銅などの金属等が挙げられる。
【００２３】
棒状部材２０の外形の横断面形状は実質的には筒状部材１０の中空部外郭の横断面形状に一致するが、筒状部材１０の内壁１２との間に例えば０〜３００μｍのクリアランスを有するように寸法設定されていることが好ましい。棒状部材２０は、中実に形成されていてもよく、また、筒状等のように中空に形成されていてもよい。棒状部材２０の長さは、筒状部材１０よりも長くてもよく、短くてもよく、また、同一であってもよく、例えば５〜５００ｍｍである。
【００２４】
棒状部材２０に形成された外周溝２１の形状としては、特に限定されるものではなく、Ｖ字溝形状、Ｕ字溝形状、半円溝形状、コの字溝形状等が挙げられる。Ｖ字溝形状の場合、Ｖ字角は６０〜９０°であることが好ましい。外周溝２１は、溝幅及び溝深さが一様であることが好ましいものの、途中に液溜まりが形成されていてもよい。外周溝２１の溝幅及び溝深さは、特に限定されるものではなく、例えば、溝幅が０．１〜１０ｍｍ及び溝深さが０．０５〜１０ｍｍである。
【００２５】
外周溝２１としては、長さ方向に連続して延びるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、長さ方向に連続して棒状部材２０の外周面を螺旋状に延びる溝、長さ方向に沿って連続して棒状部材２０の外周面を真っ直ぐに延びる溝等が挙げられる。前者の螺旋状に延びる溝の場合、図４（ａ）に示すように、縦断面においてネジ溝のように外周溝２１が長さ方向に連設される密ピッチの螺旋であってもよく、また、図４（ｂ）に示すように、縦断面において外周溝２１が長さ方向に間隔をおいて配設される粗ピッチの螺旋であってもよい。棒状部材２０の外周面を螺旋状に延びる外周溝２１は、例えば二重螺旋のように、複数が並行して延びるように配設されていてもよい。後者の真っ直ぐに延びる溝の場合、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、長さ方向に沿って延びる直線状の外周溝２１が周方向に例えば所定角度間隔（例えば９０°）をおいて配設された構成が考えられるが、この場合、図５（ｂ）に示すように、筒状部材１０に各外周溝２１に対応した接着剤注入用の貫通孔１１を形成し、各外周溝２１に接着剤３０の注入及び充填を行ってもよく、また、図５（ｃ）に示すように、筒状部材１０の中空部外郭の横断面形状及び棒状部材２０の外形の横断面形状が円形であれば、筒状部材１０に対して棒状部材２０を回転させながら、単一の接着剤注入用の貫通孔１１から各外周溝２１に順次接着剤３０を注入及び充填を行ってもよい。
【００２６】
棒状部材２０の先端側の外周溝２１の端は、棒状部材２０の先端まで達していてもよく、また、棒状部材２０の先端まで達していなくてもよい。なお、前者の場合、接着剤３０が外周溝２１の端を流れ出て棒状部材２０の先端面に付着する虞があるが、後者の場合、接着剤３０が棒状部材２０の先端まで達しないので、接着剤３０が棒状部材２０の先端面に付着することはない。筒状部材１０の外側に接着剤３０が漏れるのを防止する観点からは、棒状部材２０の外周溝２１のいずれの端も筒状部材１０の外部に露出していないことが好ましい。
【００２７】
筒状部材１０の接着剤注入用の貫通孔１１及び棒状部材２０の外周溝２１は、図６（ａ）に示すように、例えば接着剤注入用の貫通孔１１の孔径が外周溝２１の溝幅以下で、且つ接着剤注入用の貫通孔１１に外周溝２１の一箇所のみが露出する場合のように、接着剤３０が接着剤注入用の貫通孔１１から外周溝２１の一箇所のみに注入されるように構成されていることが好ましい。例えば、図６（ｂ）に示すように、接着剤注入用の貫通孔１１に外周溝２１の二箇所以上が露出する場合、外周溝２１には、接着剤３０が両側から流入してくる部分が生じ、その部分において接着剤３０が気泡を巻き込む虞がある。しかしながら、接着剤３０が接着剤注入用の貫通孔１１から外周溝２１の一箇所のみに注入されるように構成されていれば、接着剤３０が両側から流入してくる部分が生じず、従って、かかる接着剤３０への気泡の巻き込みを回避することができる。
【００２８】
接着剤注入用の貫通孔１１からの接着剤３０の注入手段としては、特に限定されるものではなく、例えば、接着剤注入用の貫通孔１１のディスペンサーニードル４０を差し込んで接着剤３０を注入する手段が挙げられる。
【００２９】
接着剤３０としては、特に限定されるものではなく、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂系接着剤、熱可塑性樹脂系接着剤等が挙げられる。接着剤３０には、導電性付与等の各種の機能性フィラーが混合されていてもよい。接着剤３０の粘度は例えば１〜１５０Ｐａ・ｓである。
【００３０】
接着剤３０の注入及び充填の後、そのまま接着剤３０を硬化させてもよく、また、筒状部材１０の中空部外郭の横断面形状及び棒状部材２０の外形の横断面形状が円形であれば、筒状部材１０に対して棒状部材２０を回転させて筒状部材１０の内壁１２全体に接着剤３０を付着させてから硬化させてもよい。
【００３１】
以上のようにして、筒状部材１０に棒状部材２０が内嵌めされ、そして、筒状部材１０には外周面から内部まで貫通した貫通孔１１が形成されていると共に、棒状部材２０の嵌合部分の外周面には長さ方向に連続して延びる外周溝２１が形成されており、筒状部材１０の内壁１２と棒状部材２０の外周溝２１との間の領域に充填された接着剤３０を介して筒状部材１０に棒状部材２０が接着された嵌合構造１００を製造することができる。なお、嵌合構造１００は、筒状部材１０に棒状部材２０の全部が内嵌めされていてもよく、また、棒状部材２０の一部分が内嵌めされて残りの部分が筒状部材１０から突出していてもよい。
【００３２】
以上の本実施形態に係る嵌合構造１００の製造方法は、具体的には、例えば、図７に示すようなファイバスコープ７０に適用することができる。
【００３３】
図７に示すファイバスコープ７０では、接眼部７１と対物部７２とが第１可撓管７３によって連結されており、その第１可撓管７３には、接眼部７１から対物部７２に延びるようにイメージガイド光ファイバ（例えば１万芯の画像伝送用多芯溶融コア光ファイバ、不図示）が挿通されている。また、接眼部７１からは第２可撓管７４が延び、その先端にライトガイドプラグ７５が取り付けられており、第１及び第２可撓管７３，７４には、ライトガイドプラグ７５から接眼部７１を経由して対物部７２に延びるようにライトガイド光ファイバ（例えば数千芯の照明光伝送用光ファイバ束、不図示）が挿通されている。対物部７２では、先端にレンズ７６が取り付けられた円筒状の外装金具７７（筒状部材）に、イメージガイド光ファイバ及びライトガイド光ファイバの端部を保持した円柱状のファイバ保持金具７８（棒状部材）が中間部まで内嵌めされている。そして、外装金具７７には外周面から内部まで貫通した接着剤注入用の貫通孔７７ａ及び接着剤到達確認用の貫通孔７７ｂが形成されていると共に、ファイバ保持金具７８の外周面には長さ方向に連続して螺旋状に延びる外周溝７８ａが形成されており、外装金具７７の貫通孔７７ａ，７７ｂがファイバ保持金具７８の外周溝７８ａに連通するように位置合わせして内嵌めした後、外装金具７７の貫通孔７７ａから接着剤７９を、接着剤７９が貫通孔７７ｂから視認できるまで注入し、それによって外装金具７７の内壁７７ｃとファイバ保持金具７８の外周溝７８ａとの間の領域に接着剤７８を充填することで、両者が接着されるように構成されている。
【００３４】
また、本実施形態に係る嵌合構造１００の製造方法は、図８に示すようなファイババンドル８０に適用することもできる。
【００３５】
図８に示すファイババンドル８０では、両端の接続部８１が可撓管８２によって連結されており、その可撓管８２には、一方の接続部８１から他方の接続部８１に延びるように光ファイババンドル（例えば数十芯の可視光分光分析用光ファイバ束、不図示）が挿通されている。各接続部８１では、円筒状の外装金具８３（筒状部材）に、光ファイババンドルの端部を保持した円柱状のバンドル保持金具８４（棒状部材）が端まで内嵌めされている。そして、外装金具８３には外周面から内部まで貫通した接着剤注入用の貫通孔８３ａ及び接着剤到達確認用の貫通孔８３ｂが形成されていると共に、バンドル保持金具８４の外周面には長さ方向に連続して延びる外周溝８４ａが形成されており、外装金具８３の貫通孔８３ａ，８３ｂがバンドル保持金具８４の外周溝８４ａに連通するように位置合わせして内嵌めした後、外装金具８３の貫通孔８３ａから接着剤８５を、接着剤８５が貫通孔８３ｂから視認できるまで注入し、それによって外装金具８３の内壁８４ｃとファイバ保持金具８４の外周溝８４ａとの間の領域に接着剤８５を充填することで、両者が接着されるように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、嵌合構造及びその製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  筒状部材
１１，７７ａ，８３ａ  接着剤注入用の貫通孔
１２，７７ｃ，８４ｃ  内壁
１３，７７ｂ，８３ｂ  接着剤到達確認用の貫通孔
２０  棒状部材
２１，７８ａ，８４ａ  外周溝
３０  接着剤
４０  ディスペンサーニードル
７０  ファイバスコープ
７１  接眼部
７２  対物部
７３  第１可撓管
７４  第２可撓管
７５  ライトガイドプラグ
７６  レンズ
７７，８３  外装金具（筒状部材）
７８  ファイバ保持金具（棒状部材）
７９，８５  接着剤
８０  ファイババンドル
８１  接続部
８２  可撓管
８４  バンドル保持金具（棒状部材）
１００  嵌合構造
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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