(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製のグリップ部材の取付部を、ゲージ部材の固定部を固定するための嵌合孔に沿って分割して成形した蓋体と受体とで形成し、少なくとも一方の前記嵌合孔に突起部を形成すると共に、前記ゲージ部材の前記固定部に設けた嵌合部に前記突起部を嵌入した状態で、前記蓋体を前記受体に対面して前記固定部を挟み込んで組み立てて、前記蓋体と前記受体との合面を超音波溶着したことを特徴とするオイルレベルゲージ。
【請求項２】
前記嵌合部は、前記固定部の両側部にそれぞれ設けられた切欠溝である請求項１記載のオイルレベルゲージ。
【請求項３】
前記固定部の両側部に設けられた前記切欠溝の位置が、ゲージ部材の長手方向にずれている請求項２記載のオイルレベルゲージ。
【請求項４】
前記嵌合部は、前記固定部に設けられた開口部と両側部にそれぞれ設けられた切欠溝を有してなり、前記突起部は前記嵌合部にそれぞれ嵌合する突起部で形成された請求項１〜３のいずれかに記載のオイルレベルゲージ。
【請求項５】
前記グリップ部材の前記固定部と対峙する部位に肉抜き部を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のオイルレベルゲージ。
【請求項６】
前記グリップ部材を嵌合孔の断面中心から偏芯した位置で分割した請求項１〜５のいずれかに記載のオイルレベルゲージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輛用のエンジンなどの油タンク内の油量をチエックするオイルレベルゲージで、ゲージ部材の後端部に樹脂製のグリップ部材を設けたオイルレベルゲージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にエンジンやトランスミッションなどの装置は油タンクを持ち、その油タンク内に潤滑油などのオイルを保持しているが、この種の装置においては、オイルレベルゲージを使用してその油タンク内のオイルの量や汚れ具合等をチエックする方法が広く採用されている。
【０００３】
例えば、エンジンの場合には、図１２に示すように、エンジン１の側部に開口した取付口１ａからガイドチューブ１ｂ内を経由してオイルレベルゲージ３を嵌入して、油タンク２内のオイル２ａにゲージ部材４を浸漬させておき、必要に応じてこのオイルレベルゲージ３を引抜いてゲージ部材４に付いたオイルの状態から油量や汚れ具合を検査している。
【０００４】
このオイルレベルゲージ３は、図１３に示すように、グリップ部材８と、オイル量を検知するためマークＨ、Ｌが付いたのゲージ部材４とで構成され、グリップ部材８は取付口１ａに固定するための取付部５と手で持つための把持部６とからなり、更に、シール部材のＯリング７を取付部５に形成したリング溝５ａに装着して、このシールによりガイドチューブ１ｂとの間の気密を保持して、エンジン１のクランクケース内のブローバイガスが大気中へ漏洩するのを防止している。
【０００５】
そして、ゲージ部材４はバネ鋼等の金属薄板材料で形成され、グリップ部材８は合成樹脂材料で成形されるものが多く、これらを一体化している。
このグリップ部材８とゲージ部材４とを一体化する工法の一つに、インサート成形工法がある。この工法では、図１４に示すように、金属製のゲージ部材４の固定部４ｂを金型６１、６２の空間部分６４内に片持ち梁状態でセットして上型６１と下型６２との間に挟持して、投入口６３からこの空間部分６４に溶融樹脂を供給して、ゲージ部材４と一体化したグリップ部材８を成形している。
【０００６】
しかし、この工法では、ゲージ部材を一本ずつ成形機の所定の位置にセットする必要があるが、この成形機が高温になるため、作業性が悪く、安全性の面で問題がある。
また、成形後の製品が高温となるために、次工程までの間に冷却時間が必要になり、工程のサイクルタイムが長くなって作業時間にロスが生じる上に、この樹脂製グリップ部材はゲージ部材と一体化して製作するため、予め造り溜めしておく事ができないので、生産性が低くなるという問題がある。
【０００７】
このインサート工法の問題を解決するために、電磁誘導加熱溶着工法が特開平７−２４８２４４号公報等に提案されている。この工法は、図１５に示すように、樹脂製グリップ部材８と金属製ゲージ部材４とを別々に成形しておいて、ゲージ部材４の固定部４ｂをグリップ部材８の挿入孔に差し込み、この結合部分を電磁コイル６６中にセットして、このコイル６６に高周波電源６７から高周波電流を流してコイル６６内の金属部分４ｂに電磁誘導による熱を発生させて、この金属部分４ｂに発生する熱で周囲の樹脂を溶着して一体化するものである。
【０００８】
しかしながら、この電磁誘導加熱溶着工法においては、固定部４ｄを挿入孔に差し込むので、固定部４ｂは、抜け止め部の形成が難しく、抜け易い平坦面で構成された板状となる上に、樹脂の溶融部分が金属と接している部分だけとなり、金属表面のみで接着しているので、ゲージ部材の引き抜きに対する抵抗力が弱くなり易く、また、不安定で一定にならず、品質管理が難しいという問題がある。
【０００９】
一方、ＡＶ機器、繊維、電子部品等の広範な領域で利用され、省力化、生産性に大きく貢献している超音波溶着工法がある。この工法は、超音波振動子から発生した振動エネルギーを伝達するホーンを樹脂同士の接触面に押圧して、振動エネルギーの伝達と加圧とにより、接触面である樹脂境界面で摩擦熱を発生させ、約１秒前後の瞬時に接触面を溶着させる工法である。
【００１０】
この超音波溶着法を採用すると、界面部だけで発熱が起こるため、冷却時間が不要になり、また、加工条件を再現できるため、常に安定した品質の製品を提供できる。その上、通常１秒前後の瞬時で溶着でき、事前処理、事後処理が要らないため自動化ラインへの導入に威力を発揮し、生産性を向上させることができ、結果的に低コスト化できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この超音波溶着工法を使用する場合に、ゲージ部材の固定部をグリップ部材の挿入孔に挿入してこの挿入孔周囲を溶融固着する方法を採用すると、狭く小さい挿入口に長尺のゲージ部材の後端を差し込む作業となるため、作業効率が悪く生産性が低下するという問題がある。
【００１２】
また、この差し込み量によってゲージのマークと取付部との距離が決まるので、この差し込み量の精度維持が重要になるが、差し込み部分が見えず差し込み量が把握しにくく、また、差し込み部分にマークを付けたとしてもゲージ部材が長尺であるため位置合わせが難しい上に、その位置合わせ状態を保持したまま超音波溶着工程に送りこむ作業が難しくなるので、ゲージの長さにバラツキが生じ易いという問題がある。
【００１３】
その上、溶着が樹脂の接触面だけ生じ、金属部分と樹脂部分との接合は行われないため、ゲージ部材の固定部とこの固定部の取付け部分に抜け止め用やガタ付き防止用の嵌合部を設ける必要があるが、グリップ部材の挿入孔にゲージ部材を長手方向から挿入する方法では抜け止め部を設けることが難しいという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、超音波溶着により金属製のゲージ部材の固定部を樹脂製のグリップ部材に溶着固定するオイルレベルゲージにおいて、固定時の組立て及び位置決めが容易で、しかもゲージ部の引き抜きに対する抵抗力を有し、ゲージ部材とグリップ部材と間のガタツキを防止できるオイルレベルゲージを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係るオイルレベルゲージは、合成樹脂製のグリップ部材の取付部を、ゲージ部材の固定部を固定するための嵌合孔に沿って分割して成形した蓋体と受体とで形成し、少なくとも一方の前記嵌合孔に突起部を形成すると共に、前記ゲージ部材の前記固定部に設けた嵌合部に前記突起部を嵌入した状態で、前記蓋体を前記受体に対面して前記固定部を挟み込んで組み立てて、前記蓋体と前記受体との合面を超音波溶着したことを特徴とする。
【００１６】
この蓋体と受体とは、予め分割された状態で樹脂成形される。また、この嵌合部は、貫通孔である開口部や凹部や固定部の側部に設けた切欠溝などで形成することができ、突起部はこれらに嵌合する円柱状突起部、凸部や半円柱状突起部等で形成することができる。
この構成によれば、嵌合部と突起部を嵌合させることによりゲージ部材とグリップ部材との位置決めがなされ、また、蓋体と受体との合面を超音波溶着して形成した嵌合孔に、ゲージ部材の固定部の嵌合部に嵌合する突起部によって抜け止め部分が形成されるので、ゲージ部材が嵌合孔から抜け出ることを防止できる。
【００１７】
そして、前記嵌合部を、前記固定部の両側部にそれぞれ設けられた切欠溝で構成し、突起部をこれらに嵌合する形状とすると、工作し易く、また、嵌合し易くなる。
また、前記固定部の両側部に設けられた切欠溝の位置を、ゲージ部材の長手方向にずらすことにより、固定部の幅の減少量を片側の切欠溝分だけにして引き抜きに対する固定部自体の強度の低下を避けるとともに、ゲージ部材の向きとグリップ部材との向きがずれることを防止できる。
【００１８】
また、更に、固定を確実なものとするために、前記嵌合部が前記固定部に設けられた開口部と両側部にそれぞれ設けられた切欠溝を有してなり、前記突起部は前記嵌合部にそれぞれ嵌合する突起部で形成する。
この少なくとも３個以上の嵌合部で形成することにより、引き抜き方向だけでなく、ゲージ部材の向きとグリップ部材との向きに関しても堅固な固定が可能となる。
【００１９】
そして、前記グリップ部材の前記固定部と対峙する部位に肉抜き部を設けることにより、強化剤等が添加され高価となっている樹脂材料を節約できる。
また、前記グリップ部材を嵌合孔の断面中心から偏芯した位置で分割することにより、嵌合孔部分を分割された一方にだけ形成することもでき、グリップ部材の型形状を単純にして安価にすることができ、また型抜きも容易にすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に図１〜図１１を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明に係るオイルレベルゲージ３は、取付部５と把持部６からなるグリップ部材８と、オイルタンク２内のオイルの量や汚れの程度を点検するためのゲージ部材４で構成されている。
【００２１】
この取付部５には、オイルレベルゲージ３を図１２に示すエンジン１等の油タンク２の取付口１ａに差し込んだ時に、その差し込み位置を制限して上限、下限のマークの距離の基準となるストッパー部５ｂを設け、更に、エンジン１のブローバイガスがエンジン１の外部へ洩れないように、取付部５の中間位置に形成されたリング溝５ａにＯリング７を配設して、ガイドチューブ１ｂとの間の気密を保持して、取付口１ａをこれによって密封するように形成する。
【００２２】
また、ゲージ部材４の前端側の所定の位置に、点検すべき油タンク２とストッパー部５ｂとの距離に対応した寸法で、油タンク２内のオイル量の上限位置を示す上限マークＨと、下限位置を示す下限マークＬをそれぞれ設ける。
そして、図１〜図３に示すように、樹脂製のグリップ部材８を嵌合孔３０に沿って予め二分割された状態で樹脂成形した受体８ａと蓋体８ｂとで形成する。この受体８ａの嵌合孔３０に円柱状の突起２０や半円柱状や角柱形状の突起２１で形成される突起部２０、２１を設け、この突起部２０をゲージ部材４の固定部４ｂに設けた嵌合部である開口部１０に嵌入してセットし、他方の蓋体８ｂを受体８ａに重ねて対面させて組合わせるように構成する。
【００２３】
このゲージ部材４側の固定部４ｂには、図１に示すような貫通孔である開口部１０や凹部（図示しない）、或いは図２、図３に示すような固定部４ｂの両側部にそれぞれ設けられる半円状や楔形状等の切欠溝１１等で嵌合部を形成する。
図２では、２つの切欠溝１１、１１を、ゲージ部材４を挟み込む様に対峙させて設けて、固定部４ｂをくびれ形状に形成したものであり、図３は、２つの切欠溝１１、１１を、ゲージ部材４の長手方向にずらして、固定部４ｂをＳ字形状に形成したものである。いずれの場合においても、突起部２１はこれらの切欠溝１１に嵌合できる形状で形成する。
【００２４】
更に、他方の蓋体８ｂに、受体８ａ側に設けた突起部２０、２１の突起が嵌合する凹部（図示しない）を設けると、より位置決めが正確となる。
また、図１〜図３では、突起部２０、２１、２１は受体８ａのみに設けてあるが、もう一方の蓋体８ｂに設けることも、また、両部材８ａ、８ｂに分散して設けることもできる。
【００２５】
そして、これらの嵌合部１０、１１と突起部２０、２１を嵌合して蓋体８ｂを重ねることにより、３部品ゲージ部材４、受体８ａ、蓋体８ｂの組立てが終了して図１０に示す形状となる。
次に、ゲージ部材４を挟み込んだグリップ部材８に、図１１に示すように超音波振動子の振動エネルギーを伝達するメガホン型のコーン６０を押圧力Ｐでグリップ部材８に押圧して、振動エネギーを発生し、この振動エネルギーと加圧により、両グリップ部材８ａ、８ｂの間の合面（接触面）に摩擦熱を発生し両側の樹脂を溶融させた後に、振動エネルギーを停止して冷却させて固着させる。この溶着は通常１秒前後の瞬時の間に行われる。
【００２６】
以上の構成によれば、嵌合部１０、１１に突起部２０、２１を嵌入することにより、ゲージ部材４とグリップ部材８との間の位置決めが正確に行われ、しかも、ゲージ部材４がグリップ部材８から抜け出るのを防止できる。
また、図３に示すように、固定部４ｂの両側部に設けられた切欠溝１１の位置を、ゲージ部材４の長手方向にずれて配置することにより、固定部４ｂの幅の減少量を片側の切欠溝１１分だけにして引き抜きに対する強度の低下を避けるとともに、図４に示すような、ゲージ部材の向きとグリップ部材との向きがずれることを防止できる。
【００２７】
そして、図５に示すように、嵌合部を固定部４ｂに設けられた開口部１０と両側部にそれぞれ設けられた切欠溝１１、１１を含んで構成し、突起部をこれらの嵌合部１０、１１、１１にそれぞれ嵌合する円柱状突起２０と半円柱状突起２１、２１で形成する。
この少なくとも３個以上の嵌合部を設けた構成により、引き抜き方向だけでなく、ゲージ部材４の向きとグリップ部材８との向きに関しても堅固な固定が可能となり、図４に示すような、溶着時のガタによりゲージ部材４とグリップ部材８との間に傾斜角θが発生するのを防止できる。
【００２８】
更に、この超音波溶着工法によれば、樹脂製であるグリップ部材８ａ、８ｂ同士が溶着することにより大きな溶着強度を得ている上に、金属製のゲージ部材４と合成樹脂製のグリップ部材８とは溶着されず接合に寄与しないので、接合強度を落とすこと無く、ゲージ部材４と対峙するグリップ部材８の部分を肉抜きすることが可能となる。
【００２９】
つまり、図６に示すように、グリップ部材８の固定部４ｂと対峙する部位に肉抜き部４０を設けることにより、接合強度を落とすこと無く、強化剤等が添加され高価となっている樹脂材料の使用量を減少できる。また、図７に示すように、この肉抜き部４０に加えて外周部の肉抜き部４１を併用すると、更に樹脂材料を節約することができる。
【００３０】
また、グリップ部材８の分割は、図８に示すようにを嵌合孔３０の断面中心から分割して（Ｈ１＝Ｈ２）もよいが、嵌合孔３０の断面中心から偏芯した位置（Ｈ１＞Ｈ２）で分割することもでき、更には、図９に示すように、嵌合孔３０部分を分割された一方にだけ形成することもできる。
この構成により、グリップ部材８の型形状を単純にして安価にすることができ、また型抜きも容易にすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、グリップ部材をゲージ部材の固定部がセットされる嵌合孔に沿って分割して成形された部材、即ち、蓋体と受体で形成し、この分割されたグリップ部材で固定部を挟み込む構成にしたので、組立が容易となり、また、ゲージ部材の固定部の嵌合部とグリップ部材の嵌合孔の突起部を嵌合させることにより、ゲージ部材とグリップ部材との位置決めを簡単に行うことができる。
【００３２】
そして、嵌合孔に設けた突起部が固定部の嵌合部に嵌合して抜け止めの機能を果たすので、ゲージ部材をグリップ部材に堅固に固定でき、引き抜きに対しても安定した抵抗力を得ることができる。
また、固定部において、貫通孔の開口部や凹部や両側部に設けられた切欠溝等を適正に配置することにより、ゲージ部材の引き抜き方向だけでなく、ゲージ部材の向きとグリップ部材との向きに関しても堅固な固定が可能となり、グリップ部材に対してゲージ部材が傾斜して取り付けられることを防止できる。
【００３３】
従って、極めて高い生産性を持って製作することができ、その結果、低コストとなる、金属製のゲージ部材と樹脂製グリップ部材が一体化したオイルレベルゲージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るオイルレベルゲージの分解斜視図である。
【図２】本発明に係るオイルレベルゲージの他の実施例の分解斜視図である。
【図３】本発明に係るオイルレベルゲージの別の実施例の分解斜視図である。
【図４】グリップ部材とゲージ部材とが傾斜した場合を示すオイルレベルゲージの分解平面図である。
【図５】本発明に係るオイルレベルゲージの別の実施例の分解平面図である。
【図６】肉抜き部を設けたオイルレベルゲージを示す図であり、（ａ）は平面図で、（ｂ）はＸ−Ｘ断面図である。
【図７】内部と外周部に肉抜き部を設けたオイルレベルゲージを示す図であり、（ａ）は斜視図で、（ｂ）はＹ−Ｙ断面図である。
【図８】グリップ部材の分割位置を示す断面図である。
【図９】グリップ部材の他の実施例の分割位置を示す断面図である。
【図１０】超音波溶着工法によるオイルレベルゲージの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１１】超音波溶着工法によるオイルレベルゲージの製造方法を説明するための側断面図である。
【図１２】オイルレベルゲージと油タンクとの関係を説明するためのエンジンの模式的側断面図である。
【図１３】オイルレベルゲージの外観を示す斜視図である。
【図１４】インサート工法によるオイルレベルゲージの製造方法を説明するための側断面図である。
【図１５】電磁誘導加熱工法によるオイルレベルゲージの製造方法を説明するための側断面図である。
【符号の説明】
１    エンジン                    １ａ  取付口
１ｂ  ガイドチューブ              ２    油タンク
２ａ  オイル                      ３    オイルレベルゲージ
４    ゲージ部材                  ４ａ  前端部
４ｂ  固定部                      ５    取付部
５ａ  リング溝                    ５ｂ  ストッパー部
７    Ｏリング                    ８    グリップ部材
８ａ  受体                        ８ｂ  蓋体
１０    開口部（嵌合部）            １１    切欠溝（嵌合部）
２０    円柱状突起（突起部）        ２１    半円柱状突起（突起部）
６０    超音波振動器
Ｈ    上限マーク                  Ｌ    下限マーク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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