JPH0343479A - 嵌合構造における接着方法 - 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、筒状嵌合部材に接着剤層を介して被嵌合部材
を嵌挿し、接着するようにした嵌合構造における接着方
法に関するものである。

（従来の技術） シリンダーなどの円筒状嵌合部材に、例えばトラニオン
、ギヤ付きトラニオンなどの軸状、被嵌合部材を接着剤
を介して嵌挿し、固着する接着方法が知られている。

このように接着剤を用いる方法では、筒状嵌合部材に圧
入などの機械的手段で被嵌合部材を嵌挿する場合と異な
う、斜め方向からの無理な嵌挿で筒状嵌合部材の端を変
形し、振れ回す精度が低下するようなことはなく、成る
範囲での振れ回り精度は確保できる。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、筒状嵌合部材に接着剤層を介して被嵌合
部材を嵌挿する場合、嵌合部材と被嵌合部材との間のギ
ャッｆが大きいと、接着剤層の厚さを被嵌合部材の周す
で均等に保持することが難しく１片寄すによって、振れ
回シを残した嵌合構造となってしまう。これは筒状嵌合
部材と被嵌合部材との同軸性を重視する嵌め合いの系で
は、非常に具合がわるい。筐た、嵌合部材と被嵌合部材
との間のギャップが大きくなるほど、接着剤の強度が低
下するため、このゼヤッデを単に接着剤層で埋めるとい
う考え方では、所要の接着強度を保つことが難しく、と
くに、嫌気性接着剤の場合には、上記傾向が著しく、嵌
合構造にかける接着には何らかの対策が必要である。

（発明の目的） 本発・明は上記事情にもとづいてなされたもので、筒状
嵌合部材に対する被嵌合部材の振れ回す精度を良い状態
に保ち、しかも嫌気性接着剤の接着力を維持しながら接
着剤層を介しての両部材の嵌合接着を実現できるように
した嵌合構造にかける接着方法を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段） このため１本発明では、筒状嵌合部材に接着剤層を介し
て被嵌合部材を嵌挿し、接着するようにした嵌合構造に
釦ける接着方法にかいて、上記筒状嵌合部材と被嵌合部
材との間のギャップが、上記被嵌合部材の外周の互いに
離れた複数個所で等しくなるように、少なくともその個
所において、上記ギャップの大きさを配慮して設定した
微小球体を嫌気性接着剤内に混在して上記接着剤層を構
成し、この状態で上記筒状嵌合部材に被嵌合部材を嵌挿
する。

（作用） このようにして嵌合構造における接着を実現すると、上
記所要個所での微小球体によって、嵌合部材内にかける
被嵌合部材の片寄すが抑制され、振れ回シ精度が、両部
材間のギャップの大きさの割には高く維持できることに
なり、ｔた、上記微小球体がブリッジの働きをして、接
着剤の接着強度の低下を抑えることができる。

（実施例） 以下、本発明の嵌合構造における接着方法を、図面を参
照しながら具体的に説明する。第１図において符号３は
例えば円匍状などの筒状嵌合部材であって、ここにはギ
ャップを介してトラニオンなどの軸部５を有する被嵌合
部材４が嵌挿される。

この嵌挿に際しては、予め上記筒状嵌合部材３内に接着
剤層が塗布、形成される。この場合、上記接着剤層は上
記ギャグｆが上記被嵌合部材の外周の互いに離れた複数
個所で等しくなるように、少なくともその個所にかいて
微小球体ｌを嫌気性接着剤２内に混在して構成されてい
る。

なか、この実施例にかける筒状嵌合部材は、円形断面で
ある場合が主であるが、楕円形あるいは多角形断面をし
ていてもよい。また上記被嵌合部材はトラニオンなどで
あって、上記筒状嵌合部材３の回転中心を決定するもの
であってもよい。

上記被嵌合部材がトラニオンなどとして使用される場合
、その材料としては１例えばアルミニウム、アルミニウ
ム合金、ポリカーボネイト、フッ素含有ポリカーボネイ
ト、ナイロン樹脂、エリア樹脂、メラミン樹脂、フェノ
ール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、またはこれら
の組合わせなどが挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。

また、この実施例にかける上記微小球体の材料としては
、主として有機材料訃よび無機材料があげられる。前者
には、ポリスチレン系、ポリフェノール系、メラミン樹
脂、ポリエチレン、ポリアクリルアミド系、ポリメタク
リレート系、ポリイミド系、ポリアミドイミド系、ポリ
ビニルアルコール系樹脂などがある。また、後者には、
シリカ系、アルミナ系、ガラス系、カーボン系などのセ
フミックス、ステンレス鋼、鉄、アルミニウム、銅など
の金属材料がある。これらの材料は、有機材料と無機材
料、あるいは異種の有機材料間、異種の無機材料間の複
合系を使用してもよい。なり。

嵌合に際して、筒状嵌合部材３内で被嵌合部材４を回転
させながら、接着剤層を介して嵌挿するという方式を主
として採用することを考慮すると。

この時の上記微小球体の動きから考えて、いびつな形状
の粒子ようも球形粒子の方が転がシによる流動性がある
点で好ましいといえる。また、上記微小球体の大きさは
、上記嵌合部材４，３間のギャップの大きさに応じて決
定する。例えば、最大ギャップの半分をｉ！ｃ密充填で
接着剤に１層ないし３層、分散させることを目安として
決めることができる。すなわち、上記ギャップが周囲均
等として２４μｍ（最大４８μｍ）であると、ここを１
層ないし３層の微小球体で埋めるとして、８μｍないし
２４μｍの直径となる。しかし、実際には複数種の径の
微小球体が使用されるので、これらが複雑に組み合わさ
って、ギャップを埋めると考えられるから、予想最大直
径の半分程度がよ−、このため、この例の場合、１２μ
ｍ以下の微小球体を採用するのが適当である。

また、この実施例にかいて使用される接着剤は。

微小球体１との使用上の適合性を考慮して選択されるが
、通常、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系などの熱硬
化性樹脂、ポリ酢酸ビニル系、４！リアミド系などの熱
可塑性樹脂、シリコンゴム系、ポリウレタンゴム系など
のゴム、！たはその他にアクリル樹脂、尿素樹脂、メラ
ズン樹脂などが挙げられる。また、これらの複合系でも
よい。

なシ、本発明にかいて採用される微小球体は、出来れば
均一に調整されていることが望ましいが、一定の粒度分
布内にあれば、上述のような振れ回シ精度の維持、接着
剤の接着力の維持などの効果面での悪影響はない。また
、例えば、微小球体がスチレン系樹脂である場合、接着
剤中の溶剤または、モノマーに溶解されることがあるの
で、接着剤に対して混合して長時間放置するには具合が
わるい場合がある。このような微小球体の材料の性質の
場合、プライマーあるいは硬化剤の塗布と同時に微小球
体を塗布して接着剤層を構成するようにするとよい。

また、上記微小球体に対して、接着剤の硬化剤あるいは
増感剤を包含させて置くと、接着剤層を構成した場合、
嵌合部材３に対して被嵌合部材４を旋回しながら嵌挿す
る時、上記微小球体に包含された硬化剤などが接着剤に
よシ効果的に作用することができる。

なか、接着剤層の所定個所に集中して微小球体を散在さ
せることで嵌合部材３に対する被嵌合部材の振れ回シの
精度を高く保持できるが、予定個所を多くして、全体と
して出来るだけ接着剤層にかける微小球体の分布を均一
化することは好筐しい。このようにすると、自然、微小
球体の、接着剤に対する体積比率の占める割合が大きく
なってくるが、このことは接着部分の外気との接触面を
小さくすることになるので、嫌気性接着剤の特性を生か
して、接着力釦よび速乾性を向上させることになる。更
に、接着剤の量も、混入される微小球体の体積分、少な
くて済むことになる。この微小球体に更に極微小球体を
含めて接着剤に分散させると、嵌合部材３の内壁、被嵌
合部材４の外壁にそれら極微小球体がランダムに付着し
、接着力低下を極力、抑制できることになる。

筒状嵌合部材３と被嵌合部材４との間のギャップよシ微
小球体ｌの直径が小さく、被嵌合部材４を旋回しながら
筒状嵌合部材３に挿入する時、上記微小球体１が転動す
ると、その流動性によって、接着剤内での最密充填に近
く充填されるものと考えられるが、ギャップよシ大きい
直径の場合については次のような選択がなされる。すな
わち、上記微小球体を構成する材料は、比較的脆弱でこ
われ易いか、あるーは柔らかい材料である必要がある。

もろければ、上記微小球体は、筒状嵌合部材３に被嵌合
部材４が嵌挿される時、砕けて、ギャップより小さい粒
子となり、接着剤内に分散される。！た、柔らかければ
、楕円体などに変形してギャップ間に挟持されることに
なる。とくに、ギャップよシ僅かに太き目の微小球体を
使用した場合には、これが筒状嵌合部材３と被嵌合部材
４との間の肘−ルベアリングの働きをして転動し、接着
剤と共にギャップを埋めることになる。

以上の説明からも明らかなように、予め、複数の径に調
整した微小球体を用いると、大きなギャップを埋めて嵌
合構造を接着し、かつ振れ回す精度を高くする上で有利
である。例えば、８μｍと４μｍＫ調整した微小球体を
予定個所にかいて接着剤に混在して接着剤層を構成する
場合、１６μｍのギャップでは８μｍの微小球体が有効
に作用し、それ以下のギャップでは４μｍの球体が有効
に働くものと予想される。

このように、微小球体がイヤツブを埋めて、振れ回す精
度を上げるについて、その微小球体の必要量としては、
接着領域の円周−杯に一層逢いし何層か積層した形で広
がると考え、また、微小球体であることから最密充填状
態に積層される可能性が高いと考えると、ギャップの半
分の層厚になるような値が次式よう与えられる。

２ｒＸ（（ｎ−１）Ｘ３／２＋１）　　　（μｍ）但し
、ここでｒは微小球体の半径１．ｎは層の階数である。

微小球体が最密充填状態でイヤツブを埋めたとすると、
最大、７３．２％の空間を埋めることになる。従って、
接着剤の中に微小球体を混入して接着剤層を構成する系
では、理論上、その混合率を７３．２％にすれば理想的
にイヤツブを埋めたことになる。この場合、微小球体を
予め接着剤に分散する仕方で接着剤層を構成するには、
微小球体の材料力（接着剤によって溶解されないこと力
く必要である。

一般的にみて、本発明に係る嫌気性接着剤を使用する系
では、この接着剤（メタアクリル酸エステル）に対して
は、フェノール樹脂の微小球体が不溶性であって、かつ
可成す細かな粒子分布のものが安価に入手できる点で実
用性がある。なか、上記性質は、フェノール樹脂に限る
ことでは危く、メラミン樹脂、ペンゾダアナミン樹脂、
ポリエチレン等にもいえることであう１適用可能である
。

次に、上述の筒状嵌合部材３として、複写機用マグネッ
トローラ、スリーブをとｂあげる場合を具体的に説明す
る。上記スリーブは外径１６−φ。

内径１４．４ｍφであう、ここで被嵌合部材４として一
層＜：００２ の軸部材は外径１４．４　　　　　である。これら部材
３，４はアルミニラム合金で作られる。また、微小球体
１は１０μ曽φ以下、平均粒径７μｍφ程度でシャープ
は粒径分布となるように調整されたユニチカ製フェノー
ル樹脂材であう、直球度が極めて高く、耐熱性、耐薬品
性などに優れた特性をもつ。筐た、接着剤２としてはス
リーポンＰＭゾメタクリレート系樹脂の高強度特性を持
つ嫌気性接着剤が採用される。

第２図（＆）は、接合したスリーブｔ４イグと軸部材と
の位置関係２寸法精度を説明するものである。

微小球体１はパイプと軸部材の被嵌合部に）いて。

軸中心がパイプの中心と合致するようになっている。

第２図（ｂ）は、スＩＪ　　ｆパイプの測定の要点を図
示している。このノ譬イブは、その両端にノ奇−ｆ　−
ノを置いて振れを測定した場合、３０μｍ以下に納って
いる。

次に嫌気性接着剤（メタクリル酸エステル）のみで被嵌
合部をパイプに接着した場合を第２図（ｃ）に示す。こ
こでは被嵌合部がノ譬イブ内壁の一方に片寄って接合さ
れることが予想される。スリーブとして使用する場合に
は、軸部材４の軸部５がスリーブの回転中心７に対して
どれだけ振れるかは重要な点であう１図のように嵌合ギ
ャップが大きくなるのは問題である。

樹脂の微小球体を上記嫌気性接着剤とともに使用した本
発明に係る系では、上記微小球体が嵌合ギャップを埋め
、軸部５の中心をスリーブの回転中心７によせることに
なり、振れは小さくなるのである。

次に、微小球体を接着剤に混在させる実験例を、単なる
接着剤のみの接着剤層の場合の比較例と共に一覧表に１
とめて以下に表示する。ｉお、現像マグネット・ローラ
ーの系にかける振れの規格は３０μｍであわ、筐た、実
際に使用する場合のトルクの規格は３０′ｋｇ・ｆ−ノ
　である。

Ａ０寸法上ギャップ４７μｍ　（ｍａｘ　）の場合Ｂ。

寸法上ギヤ ッ７ａ２５〜３０μｍの場合 （実用正殿も多い組み合わせ） （発明の効果） 本発明は以上詳述したようになり、予定個所にかいて接
着剤に微小球体を混在して接着剤層を構成するために、
ギャップが大きくても、振れ回す精度が高く、また、接
着剤の接着力が低下することもなく、所定の強度が保た
れる。このため、嵌合部材と被嵌合部材との製作公差を
比較的、ゆるやかに設定して製作できるため、加工精度
からくるコストアップも回避できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を説明するための端面図、
第２図（ａ）ないしくｄ）は本発明の接着方法の利点を
説明するためのスリーブ・・ぞイブについての拡大断面
図および縦断面図である。 ｌ・・・微小球体、２・・・接着剤、３・・・筒状嵌合
部材。 ４・・・被嵌合部材、５・・・軸部、７・・・中心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　筒状嵌合部材に接着剤層を介して被嵌合部材を嵌挿し
   、接着するようにした嵌合構造における接着方法におい
   て、上記筒状嵌合部材と被嵌合部材との間のギャップが
   、上記被嵌合部材の外周の互いに離れた複数個所で等し
   くなるように、少なくともその個所において、上記ギャ
   ップの大きさを配慮して設定した微小球体を嫌気性接着
   剤内に混在して上記接着剤層を構成し、この状態で上記
   筒状嵌合部材に被嵌合部材を嵌挿することを特徴とする
   嵌合構造における接着方法。