(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、この底板を囲むフレームとを有し、内部にダイヤルゲージの本体機構を収納するための凹部が形成されたダイヤルゲージの本体ケースであって、
前記フレームには、前記ダイヤルゲージのスピンドルを摺動自在に支持する一対の軸受部と、外側面から突出し、かつ、内部に前記一方の軸受部を有するとともに、この軸受部を介して前記スピンドルを格納する筒状のステムとが設けられ、
前記フレームと前記一対の軸受部とは、プラスチック系材料により一体で成形され、
前記ステムの基端側近傍には、筒状体の内外を貫通する孔が形成され、この孔を通じて前記フレームと前記一方の軸受部とが連結されている
ことを特徴とするダイヤルゲージの本体ケース。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヤルゲージの本体ケースにおいて、前記プラスチック系材料は、ポリフェニレンサルファイドからなる合成樹脂を、カーボンファイバ、グラスファイバ、チタン酸カリウムウィスカおよびホウ酸アルミニウムウイスカのいずれかにより強化した強化プラスチックであることを特徴とするダイヤルゲージの本体ケース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤルゲージの本体ケースに係り、例えば、スピンドルの摺動量をラックアンドピニオン等の拡大機構によって拡大する一般的ダイヤルゲージ等に利用することができる。
【０００２】
【背景技術】
一般的なダイヤルゲージは、端部に測定子が設けられたスピンドルの摺動量をラックアンドピニオン等の拡大機構によって拡大し、指針の回転量として表示するものである。
このようなダイヤルゲージによれば、測定子のわずかな移動であっても、指針の大きな回転量として確認することができ、高精度の測定を行うことができる。例えば、一般的なダイヤルゲージとして、図８に示すようなダイヤルゲージ１０が知られている。
ダイヤルゲージ１０は、目盛り板２０および指針３０を含むダイヤルゲージの本体機構が収納される本体ケース４０と、この本体ケース４０の側面を形成するフレーム４１を貫通するスピンドル５０とを備えている。
フレーム４１の外側面には筒状のステム６０が突出して設けられ、このステム６０の内部にスピンドル５０が格納されている。
ステム６０は、スピンドル５０を保護するとともに、ダイヤルゲージ１０の取り付け治具に対する取り付け部をも兼用している。
このようなダイヤルゲージの本体ケース４０の内部は、図９のようになっており、本体ケース４０およびステム６０には、スピンドル５０の摺動方向に対応して対向配置される軸受部４２および軸受部６１が設けられ、スピンドル５０の摺動を滑らかにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような一般的なダイヤルゲージ１０において、従来は、本体ケース４０を亜鉛鋳造により一体成形し、これとは別に、軸受部４２、６１には、しんちゅう等の摺動性の良好な材料を使用していた。
従って、ダイヤルゲージ１０の組立に際しては、フレーム４０およびステム６０に各々軸受部４２、６１の取り付け作業が必要となり、部品の増加および組立工程の増加に伴って、ダイヤルゲージの製作効率が低減してしまうという問題がある。
一方、本体ケース４０および軸受部４２、６１をすべてしんちゅう製として、一体で製作する方法も考えられるのだが、本体ケース４０の材料コストが大幅に高騰してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決すべく、案出されたものであり、ダイヤルゲージの材料コストを大幅に高騰させることがなく、ダイヤルゲージの部品点数を低減し、ダイヤルゲージの製作効率を向上することができるダイヤルゲージの本体ケースを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るダイヤルゲージの本体ケースは、底板と、この底板を囲むフレームとを有し、内部にダイヤルゲージの本体機構を収納するための凹部が形成されたダイヤルゲージの本体ケースであって、前記フレームには、前記ダイヤルゲージのスピンドルを摺動自在に支持する一対の軸受部と、外側面から突出し、かつ、内部に前記一方の軸受部を有するとともに、この軸受部を介して前記スピンドルを格納する筒状のステムとが設けられ、前記フレームと前記一対の軸受部とは、プラスチック系材料により一体で成形され、前記ステムの基端側近傍には、筒状体の内外を貫通する孔が形成され、この孔を通じて前記フレームと前記一方の軸受部とが連結されていることを特徴とするものである。
このような本発明によれば、フレームと軸受部が一体で成形されていることにより、ダイヤルゲージの組立に要する部品点数の低減が図られ、フレームおよび軸受部の組立作業が簡単化され、ダイヤルゲージの製作効率の向上が図られる。
また、フレームがプラスチック系材料によって形成されているので、ダイヤルゲージの原料コストが大幅にアップすることもなく、加えて、ダイヤルゲージ本体の軽量化が図られる。
また、軸受部がステムの内部に設けられているので、一対の軸受部間の距離を十分大きくとることが可能となり、スピンドルを一層確実に支持することが可能となる。
さらに、ステムの基端側近傍に孔が形成されてるので、この孔から合成樹脂がステムの内部に回り込むので、ステムの内部に軸受部が形成された本体ケースが容易に製作され、軸受部の長さをスピンドルの摺動方向に沿って十分大きくすることが可能となり、軸受部によるスピンドルの支持をより確実に行うことが可能となる。
また、ステムの基端側近傍の孔を通じて、フレームと軸受部とが連結されているので、ステムは、本体ケースに機械的に接続されることとなるので、フレームからステムが脱落することを確実に防止することが可能となる。
【０００６】
以上において、プラスチック系材料としては、ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳ）からなる合成樹脂を、カーボンファイバ、グラスファイバ、チタン酸カリウムウィスカおよびホウ酸アルミニウムウイスカのいずれかにより強化した強化プラスチックを採用するのがよい。
すなわち、ＰＰＳを採用することにより、高耐熱性、高耐磨耗性のフレームが製造可能となるとともに、カーボンファイバ等によりＰＰＳを強化することにより、高強度のフレームが製造可能となる。
また、カーボンファイバ、チタン酸カリウムウィスカまたはホウ酸アルミニウムウイスカを強化材料とすることにより、本体ケースの強度向上が図られるだけでなく、これらの強化材料自身が摺動材としての機能も果たすので、摺動性が良好であり、かつ耐磨耗性に優れた軸受部が形成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の本実施形態に係るダイヤルゲージの本体ケースを図面に基づいて説明する。尚、既に説明した部材、部分と同一または類似の部材、部分については、その説明を簡略または省略する。
図１には、本発明の第１関連技術に係る本体ケースが示されており、背景技術における図９に相当する断面図が示されている。
第１関連技術に係る本体ケース１４０は、底板１４１と、この底板１４１を囲むフレーム１４２とを有し、このフレーム１４２には、その外側面に図１中下方に突出する筒状の金属製ステム６０が設けられている。スピンドル５０は、このフレーム１４２の外側面を貫通し、かつステム６０の内部６１に格納されているとともに、フレーム１４２に対して摺動自在に支持されている。尚、図１では、図示を略したが、このフレーム１４２の内側には、ダイヤルゲージの本体機構となるラックアンドピニオン等の拡大機構が収納される。
フレーム１４２とスピンドル５０との当接面には、軸受部１４３、１４４が形成されており、フレーム１４２と軸受部１４３、１４４とは、ＰＰＳをカーボンファイバで強化したプラスチック系材料により一体で成形されているとともに、図１中軸受部１４４の下方には、ステム６０の基端側端部６２が接続されている。
【００１１】
このような本体ケース１４０は、図２に示すような型により一体で成形され、ステム６０もインサート成形により、本体ケース１４０の成型と同時にフレーム１４２内に埋め込まれて接合される。
すなわち、本体ケース１４０の成形型１５０は、本体ケース１４０の底板１４１を形成する固定型１５１と、フレーム１４２の外側面を形成する２つのスライド型１５２、１５３と、これら底板１４１、フレーム１４２の内側凹部を形成する移動型１５４とを含んで形成され、スライド型１５２は、Ｃ方向、スライド型１５３はＤ方向、移動型１５４はＥ方向にそれぞれ移動可能になっている。
図２中左側のスライド型１５２には、ステム６０をセットし、かつステム６０の基端側に軸受部１４４を形成するためのコアピン１５５が設けられており、図２中右側のスライド型１５３には、軸受部１４３を形成するためのコアピン１５６が設けられている。
【００１２】
本体ケース１４０の成形に際しては、まず、スライド型１５２、１５３を各々Ｃ方向、Ｄ方向に遠ざけた状態で、コアピン１５５にステム６０を差し込んでおく。そして、スライド型１５２、１５３によってフレーム１４２の外側面を形成するように、これらのスライド１５２、１５３を互いに接近させ、移動型１５４をＥ方向に押し上げた後、この内部に、ＰＰＳおよびカーボンファイバからなるプラスチック材料を射出すると、フレーム１４２と軸受部１４３、１４４とが一体で成形されるとともに、同時に底板１４１、ステム６０もフレーム１４２に接合して形成される。
【００１３】
このような第１関連技術によれば、次のような効果がある。
フレーム１４２と軸受部１４３、１４４とが同時に一体で成形されることにより、ダイヤルゲージの組立に際しての部品点数を低減することができ、これに伴い、ダイヤルゲージの組立作業が簡単化されるので、ダイヤルゲージの製作効率の向上を図ることができる。
また、本体ケース１４０をプラスチック系材料とすることにより、材料費の大幅なコストアップを招くこともない。
加えて、インサート成形を採用することにより、本体ケース１４０の成形と同時にステム６０の取り付けも済まされるので、より一層のダイヤルゲージの製作効率の向上を図ることができる。
【００１４】
また、本体ケース１４０がＰＰＳをカーボンファイバにより強化した強化プラスチックであるので、ダイヤルゲージの本体ケースの高強度化を図ることができるとともに、カーボンファイバを採用することにより、軸受部１４３、１４４の摺動性をより一層向上することができる。
さらに、軸受部１４４がステム６０の基端側にフレーム１４２とともに形成されていることにより、ステム６０内部に別途軸受部を設ける必要がなくなるので、ダイヤルゲージの組立作業の簡単化を図ることができ、ダイヤルゲージの製作効率の一層の向上を図ることができる。
【００１５】
図３、図４には、本発明の実施形態に係る本体ケース２４０が示されており、第１関連技術に係る本体ケース１４０とは、ステム１６０および軸受部２４４の部分で相違する。
すなわち、本実施形態では、フレーム１４２の外側に突出して設けられるステム１６０には、図４に示されるようなものが使用され、ステム１６０の基端側端部１６２の近傍には、筒状体の内外を貫通する孔１６３が形成されている。
そして、軸受部２４４は、ステム１６０の内部１６１に設けられるとともに、この軸受部２４４とフレーム１４２とは、孔１６３を通じて連結しているという点で、第１関連技術と相違する。
本実施形態に係る本体ケース２４０の製作に際しては、図５に示すように、成形型２５０が使用される。
この成形型２５０は、ステム１６０をコアピン２５５にセットすると、ステム１６０の基端側端部１６２が移動型１５４の側面１５４Ａに当接するという点で、第１関連技術に係る成形型１５０と相違する。
【００１６】
このような本実施形態に係るダイヤルゲージの本体ケース２４０によれば、第１関連技術で述べた効果に加えて、次のような効果がある。
ステム１６０の内部１６１に軸受部２４４を設けることにより、軸受部２４４をスピンドル５０の摺動方向に沿って十分な長さで形成することができ、スピンドル５０の支持をより確実に行うことができる。
また、ステム１６０の基端側端部１６２の近傍に孔１６３が形成され、この孔１６３を通じてフレーム１４２と軸受部２４４とが連結されていることにより、ステム１６０は、フレーム１４２と機械的に接続されることとなるので、ステム１６０がフレーム１４２から脱落することを確実に防止することができる。
さらに、孔１６３を通じて軸受部２４４をステム１６０の内部に設けることにより、図５に示すように、フレーム１４２の厚さ寸法Ｌの全体に亘ってステム１６０を埋め込むことが可能となり、ステム１６０およびフレーム１４２の接着面積の増加に伴って、ステム１６０のフレーム１４２に対する保持強度が向上する。さらにまた、これに伴い、ステム１６０のインサート成形に際して、ステム１６０の基端側端部１６２を移動型１５４の側面１５４Ａに当接させてセットすることが可能となるので、ステム１６０をコアピン２５５にセットした際、ステム１６０のフレーム１４２に対する埋め込み深さを確認することができ、フレーム１４２とステム１６０との接合強度の安定化を図ることができる。
【００１７】
図６には、本発明の第２関連技術に係るダイヤルゲージの本体ケースがしめされており、第１関連技術との相違は、軸受部が本体ケース３４０とは別体の軸受部材３４３、３４４によって形成されており、その材質が本体ケース３４０の他の部分と異なる点にある。
すなわち、第２関連技術において、軸受部材３４３、３４４はＰＰＳをカーボンファイバで強化した強化プラスチックで形成され、本体ケース３４０の他の部分（フレーム１４２、底板１４１）はＰＰＳをグラスファイバで強化したＦＲＰで形成されている。。
このような本体ケース３４０は、図７を参照して説明すると、次のような手順によって製造される。
まず、本体ケース３４０の成形工程とは別に、円筒状の軸受部材３４３、３４４を押し出し成形機によって予め製造しておく。
このように軸受部材３４３、３４４を予め製造した後、成形型１５０によって本体ケース３４０を成形する際、軸受部材３４３をステム６０とともにスライド型１５２のコアピン１５５に、軸受部材３４４をコアピン１５６にセットしておく。最後に、ＰＰＳをグラスファイバで強化したＦＲＰを成形型１５０に流し込んで本体ケースを成形し、フレーム１４２と軸受部材３４３、３４４とが一体化される。
【００１８】
軸受部を軸受部材３４３、３４４として本体ケース３４０とは別体で成形し、本体ケース３４０の成形時に一体化することにより、良好な摺動性が要求されない本体ケース３４０の軸受部以外の部分は、安価なグラスファイバを強化材料として使用することができ、カーボンファイバのような高価な強化材料の使用を必要最低限に押さえることが可能となるので、本体ケース３４０の製造コストのダウンを図ることができる。
また、軸受部材３４３、３４４が押し出し成形機によって製作されているので、押し出し金型を安価に作製でき、種々のスピンドル径に対応して軸受部材を製作することができる。
【００１９】
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
すなわち、前述の実施形態では、本体ケース２４０の底板１４１とフレーム１４２とは、一体で成形されていたが、これに限らず、底板とフレームとが別体に形成されるダイヤルゲージの本体ケースであってもよく、要するに、フレームと軸受部とがプラスチック系材料によって一体で成形されていればよい。
【００２０】
また、前述の実施形態は、機械式のラックアンドピニオンによる拡大機構を備えたダイヤルゲージに使用される本体ケース２４０について説明していたが、これに限らず、電気的手段によって摺動量を拡大表示するようなダイヤルゲージに本発明を採用してもよい。
また、前述の実施形態では、本体ケース２４０は射出成形によって形成されていたが、これに限らず、射出圧縮成形によって本体ケースを成形してもよい。
さらに、前述の実施形態では、ＰＰＳをカーボンファイバで強化したプラスチック系材料を採用していたが、これに限らず、強化プラスチックの強化材料としてグラスファイバを採用してもよく、加えて、軸受部の摺動性の向上をも狙って、チタン酸カリウムウイスカまたはホウ酸アルミニウムウイスカ等を採用してもよい。
また、前述の第２関連技術では、軸受部材３４３、３４４は、円筒状であったが、これに限らず、例えば、外周面に突起が設けられた軸受部材を採用してもよい。突起が設けられていれば、フレームとの機械的嵌合も加味されてより強固に一体化することができる。
その他本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
前述のような本発明のダイヤルゲージの本体ケースによれば、ダイヤルゲージの材料コストを大幅に高騰させることなく、ダイヤルゲージの部品点数を低減し、ダイヤルゲージの製作効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１関連技術に係るダイヤルゲージの本体ケースの構造を示す平断面図である。
【図２】  前述の関連技術における本体ケースを成形する成形型を示す上面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図３】  本発明の実施形態に係るダイヤルゲージの本体ケースの構造を示す平断面図である。
【図４】  前述の実施形態におけるステムの概略斜視図である。
【図５】  前述の実施形態における本体ケースを成形する成形型を示す上面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図６】  本発明の第２関連技術に係るダイヤルゲージの本体ケースの構造を示す平断面図である。
【図７】  前述の関連技術における本体ケースを成形する成形型を示す断面図である。
【図８】  従来の本体ケースによって組み立てられたダイヤルゲージを示す正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図９】  従来の本体ケースの構造を示す平断面図であり、図８のＩＸ−ＩＸ線上における切断面図である。
【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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