説明

中空ロール

【課題】ジャーナル部の製作を従来手段よりも能率よく行えるようにする。
【解決手段】中空ロール素材管と、前記中空ロール素材管の端部に接合する、金属からなるジャーナル軸とそれより軟質の金属からなる嵌合フランジとが一体化したジャーナル部とからなる中空ロールであって、嵌合フランジの中心に穴を穿設する一方、ジャーナル軸の嵌合フランジとの接合端に、嵌合フランジの穴より大径の加圧フランジ部を形成し、加圧フランジ部の中心に嵌合フランジの穴より小径の柱状部を介して柱状部より大径のフランジ部を連成し、前記柱状部及びフランジ部を嵌合フランジの穴に挿入した状態で、嵌合フランジの加圧フランジ部との当接部分に塑性変形を生じさせて、加圧フランジ部と柱状部とこれに連なるフランジ部との間の空間に嵌合フランジの一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部となしたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は事務用機器等に用いられる中空ロールに関する。
【背景技術】
【0002】
事務用機器等に用いられる中空ロールは、中空ロール素材管と、前記中空ロール素材管を支承するためにその端部に接合する、ジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部とによって構成されている。
【0003】
そして、従来における中空ロールは、所要の長さ及び太さの一本の金属棒を切削することによってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部を成形していた。
【0004】
しかし、従来のこのように切削による場合には、手間と時間がかかり過ぎて作業能率が悪く、また大量の削り屑が出て、これが無駄になるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従って、本発明の目的は、ジャーナル部の製作において、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体として製作し、これらジャーナル軸と嵌合フランジとを加圧による金属の塑性変形をもって接合一体化することにより、上記従来の成形手段によるジャーナル部を用いた中空ロールの問題点をことごとく解消した中空ロールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
すなわち、本発明の第一の中空ロールは、中空ロール素材管と、前記中空ロール素材管の端部に接合する、金属からなるジャーナル軸とそれより軟質の金属からなる嵌合フランジとが一体化したジャーナル部とからなる中空ロールであって、前記ジャーナル部を、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体となし、嵌合フランジの中心に穴を穿設する一方、ジャーナル軸における嵌合フランジとの接合端に、嵌合フランジの穴より若干大径の加圧フランジ部を形成すると共に、前記加圧フランジ部の中心に前記嵌合フランジの穴より小径となした所要の長さの柱状部を介して前記柱状部より大径のフランジ部を連成し、前記ジャーナル軸における柱状部及びフランジ部を前記嵌合フランジの穴に挿入した状態において、嵌合フランジにおける加圧フランジ部との当接部分に塑性変形を生じさせて、ジャーナル軸における前記加圧フランジ部と柱状部とこれに連なるフランジ部との間に存在する空間部に前記嵌合フランジの一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部となしたことを特徴とする。
【0007】
上記第一の中空ロールの構成において、加圧フランジ部の外周部に凹凸を形成するようにしてもよく、また柱状部の外周部に凹凸を設けるようにしてもよい。また、これらを組み合わせた形となしてもよい。
【0008】
上記凹凸に代えて、加圧フランジ部を多角形となしてもよく、また柱状部を軸断面多角形となしてもよい。また、これらを組み合わせた形となしてもよい。
【0009】
本発明の第二の中空ロールは、中空ロール素材管と、前記中空ロール素材管の端部に接合する、ジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部とからなる中空ロールであって、前記ジャーナル部を、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体となし、ジャーナル軸の中心に穴を穿設すると共に嵌合フランジとの接合端に加圧フランジ部を形成する一方、嵌合フランジにおけるジャーナル軸との接合端に、前記ジャーナル軸の加圧フランジ部より小径のアンビル部を穿設し、前記アンビル部の中心に前記ジャーナル軸の穴より小径となした所要の長さの柱状部を介して前記柱状部より大径のフランジ部を連成し、前記嵌合フランジにおける柱状部及びフランジ部を前記ジャーナル軸の穴に挿入した状態においてジャーナル軸における加圧フランジ部を外方より加圧し、ジャーナル軸における嵌合フランジのアンビル部との当接部分に塑性変形を生じさせて、嵌合フランジにおけるアンビル部と柱状部とこれに連なるフランジ部との間に存在する空間部に前記ジャーナル軸の一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部となしたことを特徴とする。
【0010】
上記第二の中空ロールの構成において、アンビル部の外周に凹凸を形成するようにしてもよく、また、柱状部の外周部に凹凸を設けるようにしてもよい。また、これらを組み合わせた形となしてもよい。
【0011】
上記凹凸に代えて、アンビル部を多角形となしてもよく、また柱状部を軸断面多角形となしてもよい。また、これらを組み合わせた形となしてもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明は上記の如き構成であり、ジャーナル部の製作において、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体として製作し、これらジャーナル軸と嵌合フランジとを加圧による金属の塑性変形をもって接合一体化するものであるから、従来手段程の手間と時間を要しないものである。また、従来手段の如き削り屑も出ないから、この分の無駄も省けるものである。更にまた、第一の中空ロールの構成において、ジャーナル軸における加圧フランジ部又は柱状部の外周部に凹凸を形成した場合には、加圧フランジ部又は柱状部の凸部が嵌合フランジに食い込むと共に凹部に嵌合フランジの一部が食い込み、また、第二の中空ロールの構成において、アンビル部又は柱状部の外周部に凹凸を形成した場合には、アンビル部又は柱状部の凸部がジャーナル軸に食い込むと共に凹部にジャーナル軸の一部が食い込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化した状態においてジャーナル軸の円周方向の外力が加わったときに、円周方向へのずれを抑止することができるものである。また、このような効果は、第一の中空ロールの構成において加圧フランジ部を多角形とした場合及び柱状部を軸断面多角形とした場合、また、第二の中空ロールの構成においてアンビル部を多角形とした場合及び柱状部を軸断面多角形とした場合にも同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明を実施するための最良の形態は、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体となし、嵌合フランジの中心に穴を穿設する一方、ジャーナル軸における嵌合フランジとの接合端に、嵌合フランジの穴より若干大径の加圧フランジ部を形成すると共に、前記加圧フランジ部の中心に前記嵌合フランジの穴より小径となした所要の長さの柱状部を介して前記柱状部より大径のフランジ部を連成し、前記ジャーナル軸における柱状部及びフランジ部を前記嵌合フランジの穴に挿入した状態においてジャーナル軸における加圧フランジ部を外方より加圧し、嵌合フランジにおける加圧フランジ部との当接部分に塑性変形を生じさせて、ジャーナル軸における前記加圧フランジ部と柱状部とこれに連なるフランジ部との間に存在する空間部に前記嵌合フランジの一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部となしたことにある。
【0014】
本発明の詳細を添付図面により説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【0015】
図1は本発明の第一の中空ロールの要部の拡大断面図、図2〜図4はジャーナル部の製作工程図である。
【0016】
前記中空ロール1は、金属からなる中空ロール素材管2と、前記中空ロール素材管2を支承するためにその両端に接合する、金属からなるジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部3とによって構成されている。
【0017】
前記ジャーナル部3は、ジャーナル軸4と、中空ロール素材管2の端部に圧入して嵌合する嵌合フランジ5とを別体として製作している。嵌合フランジ5の中心には穴6を穿設する一方、ジャーナル軸4における嵌合フランジ5との接合端に、嵌合フランジ5の穴6より若干大径の加圧フランジ部4Aを形成すると共に、前記加圧フランジ部4Aの中心に前記嵌合フランジ5の穴6より小径となした所要の長さの柱状部4Bを介して前記柱状部4Bより大径のフランジ部4Cを連成し、前記ジャーナル軸4における柱状部4B及びフランジ部4Cを前記嵌合フランジ5の穴6に挿入した状態においてジャーナル軸4における加圧フランジ部4Aを外方より加圧し(図3)、嵌合フランジ5における加圧フランジ部4Aとの当接部分5Aに塑性変形を生じさせて、ジャーナル軸4における前記加圧フランジ部4Aと柱状部4Bとこれに連なるフランジ部4Cとの間に存在する空間部Sに前記嵌合フランジ5の一部を塑性流動により詰め込み(図4)、もってジャーナル軸4と嵌合フランジ5とが一体化したジャーナル部となしたものである。尚、前記嵌合フランジ5の穴6は、図示したような貫通穴でも、一方側が閉塞された穴(図示せず)でもよい。また、図3に示す加圧時には、その前に予め加熱によって嵌合フランジ5を柔らかくしておくことが望ましい。尚、嵌合フランジ5がジャーナル軸4より軟質の金属材料であればそのようにする必要はない。
【0018】
ジャーナル軸4における加圧フランジ部4A及び柱状部4Bの外周部には連続した凹凸、例えばローレット4Dが形成されている。これにより、ジャーナル軸4と嵌合フランジ5とが一体化した状態においてジャーナル軸4の円周方向の外力が加わったときに、円周方向へのずれを抑止することができる。また、図示はしないが、加圧フランジ部を多角形となし、又は柱状部を軸断面多角形となしてもよく、この場合にも同様の効果を奏することができる。
【0019】
次に、図5〜図7に示した第二の中空ロールについて説明する。第二の中空ロールは、ジャーナル部におけるジャーナル軸と嵌合フランジの一体化の工程において第一の中空ロールと相違するものである。即ち、前記ジャーナル部3を、ジャーナル軸4と嵌合フランジ5とを別体となし、ジャーナル軸4の中心に穴7を穿設すると共に嵌合フランジ5との接合端に加圧フランジ部4Aを形成する一方、嵌合フランジ5におけるジャーナル軸4との接合端に、前記ジャーナル軸4の加圧フランジ部4Aより小径のアンビル部8を穿設し、前記アンビル部8の中心に前記ジャーナル軸4の穴7より小径となした所要の長さの柱状部9を介して前記柱状部9より大径のフランジ部10を連成し、前記嵌合フランジ5における柱状部9及びフランジ部10を前記ジャーナル軸4の穴7に挿入した状態においてジャーナル軸4における加圧フランジ部4Aを外方より加圧し(図6)、ジャーナル軸4における嵌合フランジ5のアンビル部8との当接部分4A'に塑性変形を生じさせて、嵌合フランジ5におけるアンビル部8と柱状部9とこれに連なるフランジ部10との間に存在する空間部Sに前記ジャーナル軸4の一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸4と嵌合フランジ5とが一体化したジャーナル部となしたものである。
【0020】
尚、前記ジャーナル軸4の穴7は、図示したような一方が閉塞された穴でも、また貫通穴(図示せず)でもよい。また、図6に示す加圧時には、その前に予め加熱によってジャーナル軸4を柔らかくしておくことが望ましい。尚、ジャーナル軸4が嵌合フランジ5より軟質の材料であればそのようにする必要はない。
【0021】
嵌合フランジ5におけるアンビル部8及び柱状部9の外周部には連続した凹凸、例えばローレット8A,9Aが形成されている。これにより、ジャーナル軸4と嵌合フランジ5とが一体化した状態においてジャーナル軸4の円周方向の外力が加わったときに、円周方向へのずれを抑止することができる。また、図示はしないが、嵌合フランジのアンビル部を多角形となし、又は柱状部を軸断面多角形となしてもよく、この場合にも同様の効果を奏することができる。また、その他の点については第一の中空ロールと同様であるから、説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第一の中空ロールの要部を示す拡大断面図である。
【図2】第一の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合前の状態を示す図である。
【図3】第一の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合途中の状態を示す図である。
【図4】第一の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合完了状態を示す図である。
【図5】第二の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合前の状態を示す図である。
【図6】第二の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合途中の状態を示す図である。
【図7】第二の中空ロールのジャーナル部の製作工程図であり、接合完了状態を示す図である。
【符号の説明】
【0023】
1 中空ロール
2 中空ロール素材管
3 ジャーナル部
4 ジャーナル軸
4A 加圧フランジ部
4B 柱状部
4C フランジ部
4D ローレット
5 嵌合フランジ
6 穴
7 穴
8 アンビル部
8A ローレット
9 柱状部
9A ローレット
10 フランジ部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空ロール素材管と、前記中空ロール素材管の端部に接合する、金属からなるジャーナル軸とそれより軟質の金属からなる嵌合フランジとが一体化したジャーナル部とからなる中空ロールであって、前記ジャーナル部を、ジャーナル軸と嵌合フランジとを別体となし、嵌合フランジの中心に穴を穿設する一方、ジャーナル軸における嵌合フランジとの接合端に、嵌合フランジの穴より若干大径の加圧フランジ部を形成すると共に、前記加圧フランジ部の中心に前記嵌合フランジの穴より小径となした所要の長さの柱状部を介して前記柱状部より大径のフランジ部を連成し、前記ジャーナル軸における柱状部及びフランジ部を前記嵌合フランジの穴に挿入した状態において、嵌合フランジにおける加圧フランジ部との当接部分に塑性変形を生じさせて、ジャーナル軸における前記加圧フランジ部と柱状部とこれに連なるフランジ部との間に存在する空間部に前記嵌合フランジの一部を塑性流動により詰め込み、もってジャーナル軸と嵌合フランジとが一体化したジャーナル部となしたことを特徴とする中空ロール。
【請求項2】
請求項1に記載の中空ロールにおいて、前記加圧フランジ部の外周部に凹凸を形成してなることを特徴とする中空ロール。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の中空ロールにおいて、前記柱状部の外周部に凹凸を形成してなることを特徴とする中空ロール。

【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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【公開番号】特開2008−241028(P2008−241028A)
【公開日】平成20年10月9日(2008.10.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−319810(P2007−319810)
【出願日】平成19年12月11日(2007.12.11)
【基礎とした実用新案登録】実用新案登録第3132371号
【原出願日】平成19年3月26日(2007.3.26)
【出願人】(393030718)イー・ディー・エル株式会社 (6)
【出願人】(507096939)
【出願人】(000005083)日立金属株式会社 (2,051)
【出願人】(393027383)NEOMAX機工株式会社 (46)
【Fターム(参考)】