(57)【要約】【課題】容易に固定することができるとともに、自動化への対応が可能となり、組み立て後の形状の均一化が可能となる渦巻きばねの固定構造、固定方法を提供する。【解決手段】渦巻ばね７の外側端部７Ｃに、第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとを形成し、地板１２に、各末端部７Ｄ、７Ｅにそれぞれ当接可能な当接面２５Ｂ、２５Ｃを有するガイド部材２５を設ける。さらに、第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを２つの当接面２５Ｂ、２５Ｃに押圧する脚部３０Ｃを有する固定部材３０を備え、地板１２に、脚部３０Ｃと嵌合する嵌合部２７を形成する。そして、固定部材３０の脚部３０Ｃとガイド部材２５の当接面２５Ｂ、２５Ｃとで渦巻きばね７の各末端部７Ｄ、７Ｅを挟み込んで固定する。【選択図】  図４
2004354190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が一様の帯状材料を渦巻形に巻いて形成されバックラッシュ防止用の渦巻きばねを固定する固定構造であって、
前記渦巻ばねは、ばね本体と、当該ばね本体の巻きの内部に被係止部材に係合して止められる内側端部と、前記ばね本体の巻きの外側に被取り付け部材に取り付けて固定される外側端部とを有して形成されるとともに、この外側端部には、外側に向いて折り曲げられた第１末端部と、この第１末端部に連続するとともに当該第１末端部と異なる方向に折り曲げられた第２末端部とが形成され、
前記被取り付け部材に設けられ前記渦巻ばねの第１末端部および第２末端部とにそれぞれ当接可能な当接面を有するガイド部材と、
前記渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を前記ガイド部材の２つの当接面に押圧可能な押圧部を有する固定部材と、
前記被取り付け部材に形成され前記固定部材の押圧部と嵌合する嵌合部と、を備えて構成され、
前記固定部材の押圧部と前記ガイド部材の当接面とで前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を挟み込んで固定することを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造。
【請求項２】
請求項１に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、
前記ガイド部材の２つの当接面は互いに直交して形成され、
前記固定部材の押圧部は２本の脚部材で形成されていることを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、
前記渦巻きばねは、その内側端部が渦巻きばねの成形加工時および取り付け時に渦のほぼ中心位置にくるように成形されていることを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、
前記渦巻きばねは、その内側端部が渦巻きばねの成形加工時および取り付け時に前記第１末端部および第２末端部側に偏った位置にくるように成形されていることを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造を用いて前記渦巻きばねを固定する固定方法であって、
前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を前記被取り付け部材の表面に載せた後、前記固定部材の２本の脚部材で前記第１末端部および第２末端部を押して、前記ガイド部材の当接面にそれぞれ当接させ、次いで、前記固定部材の２本の脚を前記嵌合部に嵌合させて前記固定部材とガイド部材とで前記渦巻きばねを挟み込んで固定することを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造を用いて前記渦巻きばねを固定する固定方法であって、
前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を前記被取り付け部材の表面に載せた後、前記渦巻きばねの内側端部が前記ガイド部材側に偏った位置にくるように、前記固定部材の２本の脚部材で前記第１末端部および第２末端部を押すとともに前記ガイド部材の当接面にそれぞれ当接させ、次いで、前記固定部材の２本の脚部材を前記嵌合部に嵌合させて前記固定部材とガイド部材とで前記渦巻きばねを挟み込んで固定することを特徴とするバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定方法。
【請求項７】
直線変位量を読みとる精密機器であって、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねを備えて構成されていることを特徴とする精密機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックラッシュ防止用渦巻きばねを固定する渦巻きばねの固定構造、固定方法およびその渦巻きばねを備えた精密機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、機械式や梃子式の各種ダイヤルゲージ、マイクロメータ、ダイヤルノギス等の測定機器では、直線変位量をスピンドルを介して機械的に読みとるものが知られている（例えば、特許文献１）。
このタイプの測定機器は、機器本体と、この機器本体に設けられる歯車機構と、この歯車機構にそれぞれ連動するスピンドルおよび針とを備え、スピンドルの変位が歯車機構を介して針に伝達され、この針の変位から直線変位量が読みとられる。
【０００３】
一般に、複数の歯車からなる歯車機構ではバックラッシュが生じるため、このバックラッシュを防止用のギアおよび渦巻きばねが機器本体にそれぞれ設けられている。
渦巻きばねは、断面が一様の帯状材料を渦巻形に巻いたもので、ひげぜんまいとも称されることがある。この渦巻きばねは、その内側端部がバックラッシュ防止用ギアと連結された軸に取り付けられ、その外側端部（開放端）が機器本体に取り付けられている。
【０００４】
以上のような渦巻きばねの機器本体への取り付けは、例えば、図１３に示すようにして行われている。
すなわち、まず、渦巻きばね５７は、断面が一様の帯状材料を渦巻形に巻いたもので、ばね本体５７Ａと、このばね本体５７Ａより内側において略直角に折り曲げ形成されバックラッシュ防止用ギアの所定部と係合される内側端部である係止部５７Ｂと、ばね本体５７Ａより開口端側に形成されるとともに所定部位に固定される外側端部５７Ｃとを有して形成されている。
これに対して、機器本体を構成する地板５２には受け部材５３が設けられている。この受け部材５３には、渦巻きばね５７の緩み方向に沿ったばね固定用の穴５３Ａがあけられている。そして、渦巻きばね５７の固定は、受け部材５３の穴５３Ａに、まず渦巻きばね５７の外側端部５７Ｃを通し、次に、上記穴５３Ａにテーパピン５４をピンセット等で摘んで差し込むとともに、ピンセット等の背で強く押し込んで渦巻きばね５７を固定する。その後、ピンセット等で渦巻きばね５７の形状を整えて、渦巻きばね５７の固定を完了する。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１３９０２号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の渦巻きばねの固定方法では、地板５２の受け部材５３にあけられたばね固定用の穴５３Ａに、まず渦巻きばね５７の外側端部を通した後テーパピン５４を差し込み、そのテーパピン５４をピンセット等の背で強く押し込んで固定しており、これらの作業は一つ一つが手作業で行われている。精密機器等に使用される渦巻きばね５７は小さなものが多く、従って、テーパピン５４も小さなものが使用されるので、そのような渦巻きばね５７やテーパピン５４を受部材５３の穴５３Ａに差し込んでの取り付けは困難である。
【０００７】
特に、渦巻きばね５７の外側端部５７Ｃを受部材５３の穴５３Ａに差し込んだ後は、テーパピン５４を差し込む前に、外側端部５７Ｃが穴５３Ａから抜けないように押さえておく必要もあることから、作業者が手作業で行わざるを得ず、自動化が困難である。また、上述のような多くの手間がかかることから取り付けに多くの時間がかかるという問題がある。
しかも、一つ一つの機器本体ごとに、一人の作業者が付いて作業を行っているため、多くの作業者が必要となる。
また、渦巻きばね５７を受部材５３の穴５３Ａに通した後、その穴５３Ａにテーパピン５４を差し込んで固定し、その後、渦巻きばね５７の形状を整えているが、作業者の熟練度によって形状のばらつきが生じるため、渦巻きばねの品質が均一でないという問題もある。
【０００８】
本発明の一つの目的は、容易に固定することができるとともに、自動化への対応が可能となり、組み立て後の形状の均一化が可能となる渦巻きばねの固定構造、固定方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、容易にバックラッシュを防止できて精密な測定が可能となるバックラッシュ防止用渦巻きばねを備えた精密機器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造は、断面が一様の帯状材料を渦巻形に巻いて形成されバックラッシュ防止用の渦巻きばねを固定する固定構造であって、前記渦巻ばねは、ばね本体と、当該ばね本体の巻きの内部に被係止部材に係合して止められる内側端部と、前記ばね本体の巻きの外側に被取り付け部材に取り付けて固定される外側端部とを有して形成されるとともに、この外側端部には、外側に向いて折り曲げられた第１末端部と、この第１末端部に連続するとともに当該第１末端部と異なる方向に折り曲げられた第２末端部とが形成され、前記被取り付け部材に設けられ前記渦巻ばねの第１末端部および第２末端部とにそれぞれ当接可能な当接面を有するガイド部材と、前記渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を前記ガイド部材の２つの当接面に押圧可能な押圧部を有する固定部材と、前記被取り付け部材に形成され前記固定部材の押圧部と嵌合する嵌合部と、を備えて構成され、前記固定部材の押圧部と前記ガイド部材の当接面とで前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を挟み込んで固定することを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によれば、渦巻ばねの固定は、固定部材の押圧部によって、渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を、ガイド部材における方向の異なる２つの当接面に押圧するとともに、固定部材の押圧部を嵌合部に嵌合させるだけでよいので、渦巻ばねを容易に固定することができる。
また、渦巻ばねが方向の異なる第１末端部および第２末端部を有しているので、例えば自動機械の供給手段等により、被係止部材に係合された状態の渦巻ばねを、その第１末端部および第２末端部をガイド部材の２つの当接面に引っ掛けるようにして載せたとき、作業者が手で支えることをしなくても自動的に設定することが可能となる。これと並行して、固定部材を自動機械の把持手段等で把持して、組立位置に置かれた被取り付け部材に送り、押圧部で渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を押圧し、嵌合部に嵌合させて固定することも自動的に可能となる。従って、自動化への対応が可能となる。
さらに、渦巻ばねが、予め方向の異なる第１末端部および第２末端部を有して形成されているので、渦巻ばねを固定した後で形状を整える必要はなくなり、これにより、渦巻ばねの組み立て後の形状の均一化が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造は、請求項１に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、前記ガイド部材の２つの当接面は互いに直交して形成され、前記固定部材の押圧部は２本の脚部材で形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によれば、ガイド部材の２つの当接面が互いに直交して形成されており、これらの当接面に渦巻きばねの第１末端部および第２末端部が２本の脚部材で押圧されるので、２点での固定が可能となり、渦巻きばねを確実に固定することができる。
【００１４】
請求項３に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造は、請求項１または請求項２に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、前記渦巻きばねは、その内側端部が渦巻きばねの成形加工時および取り付け時に渦のほぼ中心位置にくるように成形されていることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によれば、渦巻きばねの内側端部が渦巻きの中心とほぼ同芯にくるように成形すればよいので、例えば、偏芯させて製作する場合等と比べて渦巻きばねの製作が容易である。
【００１６】
請求項４に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造は、請求項１または請求項２に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造において、前記渦巻きばねは、その内側端部が渦巻きばねの成形加工時および取り付け時に前記第１末端部および第２末端部側に偏った位置にくるように成形されていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によれば、渦巻きばねが巻かれたとき、固定されている外側端部の反対方向（反偏芯側）が縮まり、内側端部が渦巻きばねの中心位置とほぼ同じ位置に達した状態、つまり同芯状態となる。その結果、隣り合う帯状材料同士が接触することがなくなり、ほぼ均一な測定結果が得られ、隣り合う帯状材料同士が接触に伴う突発的な精度の悪化を防止することができる。
ここで、渦巻きばねの内側端部が、成形加工時および固定時に、渦巻きの中心と同芯となっている場合、歯車間のバックラッシュをとるために渦巻きばねを巻き込んだとき、巻き込み側の帯状材料同士が接近し、内側端部が渦巻きの中心からずれて偏芯してしまい、隣り合う帯状材料同士が接触し、スムーズな歯車回転運動が行われなくなり、突発的な動きが生じ、精度の悪化を招いてしまう。
【００１８】
請求項５に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定方法は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造を用いて前記渦巻きばねを固定する固定方法であって、前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を前記被取り付け部材の表面に載せた後、前記固定部材の２本の脚部材で前記第１末端部および第２末端部を押して、前記ガイド部材の当接面にそれぞれ当接させ、次いで、前記固定部材の２本の脚を前記嵌合部に嵌合させて前記固定部材とガイド部材とで前記渦巻きばねを挟み込んで固定することを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成によれば、渦巻ばねの固定は、ガイド部材における方向の異なる２つの当接面に、固定部材の２本の脚部で、渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を押圧し、固定部材の押圧部を嵌合部に嵌合させることだけでよいので、渦巻ばねを容易に固定することができる。
また、渦巻ばねが方向の異なる第１末端部および第２末端部を有しているので、例えば自動機械の供給手段により、被係止部材に係合された状態の渦巻ばねを、その第１末端部および第２末端部をガイド部材の２つの当接面に引っ掛けるようにして載せたとき、作業者が手で支えることをしなくても自動的に設定することが可能となる。これと並行して、固定部材を自動機械の把持手段で把持して、所定位置に送り、押圧部で渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を押圧し、嵌合部に嵌合させて固定することも自動的に可能となる。従って、自動化への対応が可能となる。
さらに、渦巻ばねが、予め方向の異なる第１末端部および第２末端部を有して形成されているので、渦巻ばねを固定した後で形状を整える必要はなくなり、これにより、渦巻ばねの組み立て後の形状の均一化が可能となる。
【００２０】
請求項６に記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定方法は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造を用いて前記渦巻きばねを固定する固定方法であって、前記渦巻きばねの第１末端部および第２末端部を前記被取り付け部材の表面に載せた後、前記渦巻きばねの内側端部が前記ガイド部材側に偏った位置にくるように、前記固定部材の２本の脚部材で前記第１末端部および第２末端部を押すとともに前記ガイド部材の当接面にそれぞれ当接させ、次いで、前記固定部材の２本の脚部材を前記嵌合部に嵌合させて前記固定部材とガイド部材とで前記渦巻きばねを挟み込んで固定することを特徴とするものである。
【００２１】
このような構成によれば、内側端部を偏芯させて取り付ければ、渦巻きばねが巻かれたとき、外側端部の反対方向側が縮まり、内側端部が渦巻きの中心位置とほぼ同じ位置に変位し、両者が同芯状態となる。その結果、測定に際して、隣り合う帯状材料同士が接触することがなくなって、ほぼ均一な動きとなり、隣り合う帯状材料同士が接触することによる突発的な精度の悪化を防止することができる。
【００２２】
請求項７に記載の精密機器は、直線変位量を読みとる精密機器であって、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバックラッシュ防止用渦巻きばねを備えて構成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
このような構成によれば、容易にバックラッシュを防止できて、精密な測定が可能な精密機器を提供することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１には、第１実施形態として、精密機器である機械式のダイヤルゲージ１の概略構成が示されている。このダイヤルゲージ１は、バックラッシュ防止用渦巻きばね７を備え、この渦巻きばね７は、本実施形態の渦巻きばねの固定構造によって、次に述べる機器本体２に取り付け固定されている。
【００２５】
ダイヤルゲージ１は、機器本体２と、この機器本体２に進退可能に設けられるスピンドル３と、このスピンドル３に連結され機器本体２に設けられた歯車機構４と、この歯車機構４と連動する針５Ａ，５Ｂと、歯車機構４のバックラッシュを防止するバックラッシュ防止用ギア６と、このギア６に連結された前記渦巻きばね７とを備えて構成されている。
【００２６】
機器本体２は、略扁平な円筒状のケーシング１０と、このケーシング１０の端面に設けられた裏蓋１１と、このケーシング１０の内部に設けられ前記歯車機構４を取り付ける略平板状の地板１２および断面略コ字型の軸受板１３と、地板１２にそれぞれ平行配置される文字板１４および目盛り板１５と、この目盛り板１５を覆うとともにケーシング１０の端面に取り付けられる外枠１６とを備えて構成されている。
ケーシング１０の外周部には、スピンドル３を案内支持するための略円筒状の支持部材１７が設けられ、この支持部材１７の先端にはゴムキャップ１８が設けられている。また、支持部材１７の反対側においてケーシング１０の外周部にはキャップ１９が設けられている。
【００２７】
スピンドル３の側面には図示しないラックが形成され、このラックが歯車機構４と連結されるようになっている。このスピンドル３は、図示しないコイルばねにより、常時、突出方向に付勢されている。
歯車機構４は、針５Ａと連結されバックラッシュ防止用ギア６と噛合するセンタピニオン２０と、針５Ｂと連結された大歯車２１と、これらの歯車と連動する図示しない小歯車および中間歯車とを備え、これらの一連の歯車は地板１２および軸受板１３に回転自在に支持されている。大歯車２１は、スピンドル３と連動する小径歯車部２１Ａとセンタピニオン２０と噛合する大径歯車部２１Ｂとが同軸上に設けられた構造である。
針５Ａは長針であり、針５Ｂは短針であって、これらの針５Ａ，５Ｂでスピンドル３の進退量（変位量）が表示される。
【００２８】
以上のようなダイヤルゲージ１において、前記渦巻きばね７を被取り付け部材である機器本体２へ取り付ける渦巻きばねの固定構造が図２〜図６に示されている。
まず、図２に示すように、渦巻きばね７は、断面が一様の帯状材料を平面上で渦巻形に巻いたもので、ばね本体７Ａと、このばね本体７Ａより内側において略直角に折り曲げ形成されバックラッシュ防止用ギア６の所定部と係合される内側端部である係止部７Ｂと、ばね本体７Ａより開口端側に形成されるとともに所定部位に固定される外側端部７Ｃとを有して形成されている。外側端部７Ｃは、ばね本体７Ａの開口端から外側に向いてほぼ９０°で折り曲げられた第１末端部７Ｄと、この第１末端部７Ｄに連続するとともに当該第１末端部７Ｄと異なる方向（渦巻きの緩みの延長方向）にほぼ９０°で折り曲げられた第２末端部７Ｅとを有して形成されている。係止部７Ｂは渦巻きばね７の渦巻きの中心とほぼ同芯上に位置しており、この状態で、渦巻きばね７は固定されるようになっている。
【００２９】
これに対して、図３〜６に示すように、機器本体２を構成する地板１２の表面には、当該表面から突出してガイド部材２５が設けられている。このガイド部材２５は、ほぼ９０°の頂角部２５Ａを有する平面形状二等辺三角形状に形成されている。従って、ガイド部材２５の側面は互いに直交して連続する第１、第２の当接面２５Ｃ，２５Ｃとなっている。また、上記頂角部は所定寸法の半径で円弧状に形成されている。そして、このような第１の当接面２５Ｂに、前記渦巻きばね７の第１末端部７Ｄが係合し、第２の当接面２５Ｃに、渦巻きばね７の第２末端部７Ｅが係合できるようになっている。
なお、第１、第２の当接面２５Ｃ，２５Ｃの高さ寸法に対して、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅの幅寸法は、わずかに小さな寸法に形成されている。
【００３０】
前記地板１２の表面には嵌合部２７が形成されている。この嵌合部２７は、ガイド部材２５の第１、第２の当接面２５Ｃ，２５Ｃ側に２列設けられ、それぞれの嵌合部２７は、上記各当接面２５Ｂ，２５Ｃから離れる方向に延び、地板１２の厚さの途中までの厚さに形成された長穴２７Ａと、この長穴２７Ａの各当接面２５Ｂ，２５Ｃに近い一端に地板１２を貫通してあけられた嵌合穴２７Ｂとで構成されている。
【００３１】
また、渦巻きばね７を固定するために固定部材３０が使用されており、この固定部材３０は、ガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに、渦巻きばね７の第１、第２末端部２７Ｃ，２７Ｄを押し付けて固定するようになっている。
固定部材３０は、平面形状が略長円形状の板状の台座部３０Ａと、この台座部３０Ａの一方側平面部に形成された頭部３０Ｂと、台座部３０Ａの他方側平面部に形成された２本の脚部３０Ｃとを有して形成されている。
【００３２】
頭部３０Ｂは、台座部３０Ａから突出しており、頭部３０Ｂの平面形状が台座部３０Ａとほぼ同一とされているが、長さが少し短くなっている。従って、頭部３０Ｂを、例えば自動組み立て機械等において、所定の把持手段で把持することが可能となっている。
【００３３】
２本の脚部３０Ｃは、それぞれ丸棒状に形成され、台座部３０Ａの長さ方向両端部に設けられている。これらの脚部３０Ｃは、それぞれ、前記嵌合部２７の２列の長穴２７Ａに挿入可能となっているとともに、図４に矢印Ａで示すように、長穴２７Ａに沿ってスライド可能となっている。そして、２本の脚部３０Ｃの側面で、ガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに引っ掛けられた渦巻きばね７の第１、第２末端部２７Ｃ，２７Ｄを、それぞれ第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに押し付けることができるようになっている。また、２本の脚部３０Ｃは、図５に矢印Ｂで示す方向に押し込んで、それぞれ嵌合穴２７Ｂに嵌入可能となっている。
なお、脚部３０Ｃの先端部は先細りとなるテーパ状に形成され、嵌合穴２７Ｂに嵌入しやすいようになっている。
【００３４】
ここで、嵌合部２７の嵌合穴２７Ｂとガイド部材２５との位置関係について説明する。
嵌合穴２７Ｂは、ガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに対して、嵌合穴２７Ｂに固定部材３０の脚部３０Ｃが嵌入されたとき、脚部３０Ｃの側面とガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃとの間に、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとを強く押した状態で挟み込めるような位置にあけられている。また、長穴２７Ａは、固定部材３０の脚部３０Ｃの先端が自由にスライドできるように、嵌合穴２７Ｂの穴径より幅寸法が大きく形成されている。
【００３５】
そして、図６に示すように、固定部材３０の脚部３０Ｃで渦巻きばね７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとを押すとともに、嵌合穴２７Ｂに嵌入して固定したとき、台座部３０Ａの下面がガイド部材２５の頂角部近傍に当接した状態となる。つまり、ガイド部材２５の表面は、固定部材３０の押し下げ時のストッパともなっている。
また、前述のように、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅの幅寸法は、第１、第２の当接面２５Ｃ，２５Ｃの高さ寸法よりわずかに小さな寸法となっているので、固定部材３０を押し込んで台座部３０Ａの下面がガイド部材２５の頂角部２５Ａ近傍に当接したとき、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとがガイド部材２５から飛び出すことがなく、完全に固定されることになる。
【００３６】
次に、以上のような渦巻きばねの固定構造を用いて渦巻きばね７を固定する方法を説明する。
まず、図３に示すように、地板１２の上に、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとをガイド部材２５に近づけて載せる。この後、図４に示すように、固定部材３０の脚部３０Ｃの先端を嵌合部２７の長穴２７Ａの一端に挿入させる（仮想線で示す）とともに、長穴２７Ａに沿って、つまり矢印Ａ方向従って他端側（ガイド部材２５側）にスライドさせて、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとをガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに押し付ける。
その後、図５に示すように、固定部材３０の頭部３０Ｂを矢印Ｂ方向に押して、脚部３０Ｃを嵌合部２７の嵌合穴２７Ｂに嵌入させ、固定部材３０の台座部３０Ａの下面がガイド部材２５の表面に当接するまで固定部材３０を押して、図６に示すように、渦巻きばね７の固定を完了する。
【００３７】
以上のような渦巻きばねの固定構造によれば、次のような効果がある。
（１）  渦巻ばね７の固定は、固定部材３０の脚部３０Ｃによって、渦巻ばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを、ガイド部材２５における方向の異なる２つの当接面２５Ｂ，２５Ｃに押圧するとともに、固定部材３０の脚部３０Ｃを嵌合部２７の嵌合穴２７Ｂに嵌入させるだけでよいので、渦巻ばね７を容易に固定することができる。
【００３８】
（２）  渦巻ばね７が方向の異なる第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを有しているので、例えば自動機械の供給手段等により、バックラッシュ防止用ギア６に係合された状態の渦巻ばね７を、その第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅをガイド部材２５の２つの当接面２５Ｂ，２５Ｃに引っ掛けるようにして載せたとき、作業者が手で支えなくても自動的に設定することが可能となる。これと並行して、固定部材３０を自動機械の把持手段等で把持して、組立て位置に置かれた地板１２に送り、固定部材３０の脚部３０Ｃで渦巻ばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを押圧し、嵌合部２７の嵌合穴２７Ｂに嵌入させて固定することも自動的に可能となる。従って、自動化への対応が可能となる。
【００３９】
（３）  渦巻ばね７が、予め方向の異なる第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを有して形成されているので、渦巻ばね７を固定した後で形状を整える必要はなくなり、これにより、渦巻ばね７の組み立て後の形状の均一化が可能となる。
【００４０】
（４）  ガイド部材２５の２つの当接面２５Ｂ，２５Ｃが互いに直交して形成されており、これらの当接面２５Ｂ，２５Ｃに、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅが２本の脚部３０Ｃで押圧されるので、渦巻きばね７を２点で固定することができ、渦巻きばね７を確実に固定することができる。
【００４１】
（５）  渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅの幅寸法が、ガイド部材２５の第１、第２の当接面２５Ｃ，２５Ｃの高さ寸法よりわずかに小さな寸法に形成されている。そのため、固定部材３０の２本の脚部３０Ｃを嵌合穴２７Ｂに嵌入させたときでも、第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅがガイド部材２５の上面に飛び出すことがなく、第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅを押潰すことがない。その結果、渦巻きばね７を正常に固定することができる。
【００４２】
（６）  渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅが当接面２５Ｂ，２５Ｃに当接する際、第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅの交点部が頂角部２５Ａに当接するが、ガイド部材２５の頂角部２５Ａは所定寸法の半径で円弧状に形成されているので、交点部は緩やかに当接され、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄおよび第２末端部７Ｅが交点から折れ曲がったりすることがない。
【００４３】
（７）  ダイヤルゲージ１が、以上のような機器本体２と、スピンドル３と、歯車機構４と、針５Ａ，５Ｂと、歯車機構４のバックラッシュを防止するバックラッシュ防止用ギア６の他に、以上のような渦巻きばね７とを備えて構成されているので、確実にバックラッシュが防止され、精密な測定が可能となる。
【００４４】
次に、図７に基づいて第２実施形態を説明する。
以上のような本発明の渦巻きばねの固定構造を用いて固定された渦巻きばね７は、その係止部７Ｂが渦巻きの中心とほぼ同芯上に位置する形状に形成されており、そのままの状態で固定されていたが、本第２実施形態では、上記渦巻きばね７と形状が異なる渦巻きばね３７を使用したものである。
なお、この実施形態では渦巻きばね３７の固定には、前記固定部材３０、嵌合部２７等がそのまま用いられる。
【００４５】
本第２実施形態では、図７（Ａ）に示すように、渦巻きばね３７は、前記渦巻きばね７とほぼ同じように、ばね本体３７Ａと、その内側端部である係止部３７Ｂと、外側端部３７Ｃとを有して形成されている。そして、係止部３７Ｂが渦巻きばね３７の成形加工時に、固定側、つまり渦巻きばね３７の外側端部３７Ｃ側に偏った位置にくるように偏芯させて成形するとともに、図７（Ｂ）に示すように、偏芯させた状態で固定するようになっている。
外側端部３７Ｃは、第１末端部３７Ｄおよび第２末端部３７Ｅを有して形成されている。また、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第１末端部３７Ｄおよび第２末端部３７Ｅは、前記固定部材３０の脚部３０Ｃとガイド部材２５とで挟み込まれて固定されている。
【００４６】
この第２実施形態では、前記第１実施形態の渦巻きばね７の固定のように、渦巻きばね７の係止部７Ｂが渦巻きばね７の成形加工時に、渦巻きの中心と同芯となるように作り、その状態で固定したときに生じる問題を解決するために採られた解決法である。
すなわち、図９（Ａ）に示すように、前記渦巻きばね７を、係止部７Ｂが同芯状に形成された状態で固定した場合、歯車間のバックラッシュをとるために渦巻きばね７を、矢印Ｃ方向に巻き込んだとき（スピンドル３のスライド移動）、図９（Ｂ）に示すように、巻き込み側の帯状材料同士が接近し、その結果、係止部７Ｂが渦巻きの中心からずれて偏芯してしまう。この偏芯によって、隣り合う帯状材料同士が接触し、スムーズな歯車回転運動が行われなくなり、突発的な動きが生じる結果、精度の悪化を招いている。
【００４７】
図１０には、図９（Ａ）に示す状態から、図９（Ｂ）に示すように巻き込んだときの精度検討結果が示されている。この図１０からわかるように、スピンドル３の行き、戻りとも、隣り合う帯状材料同士が接触してスムーズな歯車回転運動が行われなくなったとき、突発的な動きが生じる結果、変位量が大きく変わるという精度の悪化が生じている。
【００４８】
そこで、このような突発的動きによる精度の悪化をなくすために、前述のように、また、図７に示すように、渦巻きばね３７の係止部３７Ｂを、渦巻きばね３７の渦巻きの中心から偏芯させて製作し、偏芯させた状態で固定を行うようにしたものである。
この偏芯量は、渦巻きばね３７を最大限巻いたとき、つまり、スピンドル３を最大限移動させたとき、図７（Ｃ）に示すように、渦巻きばね３７の内側端部３７Ｂが渦巻きの中心とほぼ同芯となるような量である。
【００４９】
この渦巻きばね３７の固定は、係止部３７Ｂが偏芯した状態のまま、前述の第１実施形態と同じように、ガイド部材２５の第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃに、前記固定部材３０の脚部３０Ｃで渦巻きばね３７の第１末端部７Ｄと第２末端部７Ｅとを押し付け、脚部３０Ｃを嵌合穴２７Ｂに嵌入させて固定する。
【００５０】
ダイヤルゲージ１の作動に際して、スピンドル３が移動すると、渦巻きばね３７が矢印Ｃ方向に巻かれる結果、固定されている外側端部３７Ｃの反対方向が縮まり、スピンドル３が最大限移動したとき、内側端部３７Ｂが渦巻きばね３７の中心位置とほぼ同じ位置に達した状態、つまり同芯状態となる。
その結果、隣り合う帯状材料同士が接触することがなくなり、図８に示す精度検討結果のように、ほぼ均一な測定結果が得られ、前記図１０に示すような突発的な精度の悪化がなくなる。
【００５１】
以上のように構成された第２実施形態によれば、前記（１）  〜（７）  と同様の効果の他、次のような効果がある。
（８）  渦巻きばね３７が巻かれたとき、固定されているガイド部材２５側の反対方向（反偏芯側）が縮まり、係止部３７Ｂが渦巻きばねの中心位置とほぼ同じ位置に達した状態、つまり同芯状態となる。その結果、隣り合う帯状材料同士が接触することがなくなり、ほぼ均一な測定結果が得られ、隣り合う帯状材料同士が接触に伴う突発的な精度の悪化を防止することができる。
【００５２】
なお、本発明の渦巻きばねの固定構造および渦巻きばねの固定方法は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加え得ることはもちろんである。
【００５３】
例えば、前記第１実施形態では、渦巻きばね７の固定に際しては、同芯の渦巻きばね７を同芯のままで固定したが、これに限らない。
図１１（Ａ）に示すように同芯の渦巻きばね７を、その固定時に、図１１（Ｂ）に示すように渦巻きばね７の係止部７Ｂが外側端部７Ｃ側に偏るようにして取り付けて固定してもよい。この場合、図３等において、ガイド部材２５の頂角部２５Ａを係止部７Ｂ側に近づけた位置に設けるとともに、近づけた分だけ、嵌合穴２７Ｂの位置もガイド部材２５側に近づけてあければよい。
以上のように係止部７Ｂを偏芯させて取り付ければ、ダイヤルゲージ１の作動に際して、スピンドル３が移動すると、渦巻きばね７が図１１（Ｃ）に示すように、矢印Ｂ方向に巻かれる結果、ガイド部材２５の反対方向が縮まり、スピンドル３が最大限移動したとき、係止部７Ｂが渦の中心位置とほぼ同じ位置にあり、両者が同芯状態となる。
その結果、測定に際して、隣り合う帯状材料同士が接触することがなくなり、図１２に示す精度検討結果のように、行きも戻りもほぼ均一な動きとなり、前記図１０に示すような突発的な精度の悪化がなくなる。
【００５４】
また、前記各実施形態では、固定部材３０の脚部３０Ｃは２本で形成され、それぞれの脚部３０Ｃの側面が、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄ、および第２末端部７Ｅを押せるようになっているが、脚部３０Ｃの形状はこれに限らず、第１末端部７Ｄ、および第２末端部７Ｅを同時に押せるような、例えば断面く字状の脚部を形成してもよい。この場合、嵌合部の長穴は、断面く字状の脚部がスライドできるようにく字状の幅より大きな平面四角形状の長穴を形成し、嵌合部の嵌合穴は、く字状の脚部が嵌入できる形状に形成すればよい。そして、このようにしても、前記（４）と同様の効果が得られる。
【００５５】
さらに、前記各実施形態では、ガイド部材２５の形状を平面三角形状に形成したが、ガイド部材２５の形状は限定されない。例えば、２本の角材、または丸棒状部材を、前記実施形態のガイド部材２５の位置、かつ、第１の当接面２５Ｂおよび第２の当接面２５Ｃと相当する位置に設け、これらの角材、または丸棒状部材と固定部材３０の２本の脚部３０Ｃとで、渦巻きばね７の第１末端部７Ｄ、および第２末端部７Ｅを挟み込んで固定できるようにしてもよい。ただし、この場合、固定部材３０の台座部３０Ａの下面と当接するストッパ部材を設ける必要がある。
【００５６】
また、前記各実施形態では、固定部材３０で渦巻きばね７をガイド部材２５に押し付けるとき、固定部材３０の脚部３０Ｃを嵌合部２７の長穴２７Ａに挿入してスライドさせて行っているが、必ずしも長穴を設ける必要はない。長穴に換えて脚部３０Ｃの外側同士をガイドできるガイドバーのようなものをガイド部材２５側に向けて並設し、固定部材３０を取り付ける際、ガイドバーに沿わせてスライドさせ、嵌合穴２７Ｂの位置で、頭部３０Ｂを押して脚部３０Ｃを嵌合穴２７Ｂに嵌入させるようにしてもよい。
【００５７】
また、前記各実施形態では、精密機器を機械式のダイヤルゲージ１としたが、本発明の精密機器は、梃子式のダイヤルゲージ、マイクロメータ、ダイヤルノギス等の長さを測る測定機器、その他の測定機器でもよく、あるいは、機械式時計であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のバックラッシュ防止用渦巻きばねの固定構造、固定方法によれば、渦巻ばねの固定は、ガイド部材における方向の異なる２つの当接面に、固定部材の押圧部によって、渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を固定部材の押圧部を押圧するとともに、固定部材の押圧部を嵌合部に嵌合させるだけでよいので、渦巻ばねを容易に固定することができる。
また、渦巻ばねが方向の異なる第１末端部および第２末端部を有しているので、例えば自動機械の供給手段により、被係止部材に係合された状態の渦巻ばねを、その第１末端部および第２末端部をガイド部材の２つの当接面に引っ掛けるようにして載せたとき、作業者が手で支えることをしなくても自動的に設定することが可能となる。これと並行して、固定部材を自動機械の把持手段で把持して、所定位置に送り、押圧部で渦巻ばねの第１末端部および第２末端部を押圧し、嵌合部に嵌合させて固定することも自動的に可能となる。従って、自動化への対応が可能となる。
さらに、渦巻ばねが、予め方向の異なる第１末端部および第２末端部を有して形成されているので、渦巻ばねを固定した後で形状を整える必要はなくなり、これにより、渦巻ばねの組み立て後の形状の均一化が可能となる。
【００５９】
また、本発明の精密機器によれば、容易に固定することができるとともに、自動化への対応が可能となり、組み立て後の形状の均一化が可能となる渦巻きばねを備えて構成されているので、容易にバックラッシュを防止できて、精密な測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のダイヤルゲージが示された分解斜視図である。
【図２】前記実施形態に使用される渦巻きばねを示す平面図である。
【図３】前記実施形態の固定構造の要部を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態の固定構造を用いて渦巻きばねを固定する途中の段階を示す斜視図である。
【図５】前記実施形態の固定構造を用いて渦巻きばねを固定した状態を示す斜視図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の渦巻きばねを示す平面図である。
【図８】前記第２実施形態の渦巻きばねの動きの精度を測定した図である。
【図９】渦巻きばねの形状および巻いたときの状態を示す平面図である。
【図１０】図９（Ｂ）の状態での渦巻きばねの動きの精度を測定した図である。
【図１１】本発明の変形形態の渦巻きばねを示す平面図である。
【図１２】図１１（Ｃ）の状態での渦巻きばねの動きの精度を測定した図である。
【図１３】従来の渦巻きばねの固定構造を示す平面図である。
【符号の説明】
１    ダイヤルゲージ（精密機器）
２    機器本体
４    歯車機構
６    バックラッシュ防止用ギア
７    渦巻きばね
７Ｂ、３７Ｂ  係合部（内側端部）
７Ｃ、３７Ｃ  第一末端部
７Ｄ、３７Ｄ  第二末端部
１２    地板（被取り付け部）
２５    ガイド部材
２５Ｂ  第一の当接面
２５Ｃ  第二の当接面
２７    嵌合部
２７Ａ  長穴
２７Ｂ  嵌合穴
３０    固定部材
３０Ａ  台座部
３０Ｂ  頭部
３０Ｃ  脚部
【図１】
2004354190.tif 000003
【図２】
2004354190.tif 000004
【図３】
2004354190.tif 000005
【図４】
2004354190.tif 000006
【図５】
2004354190.tif 000007
【図６】
2004354190.tif 000008
【図７】
2004354190.tif 000009
【図８】
2004354190.tif 000010
【図９】
2004354190.tif 000011
【図１０】
2004354190.tif 000012
【図１１】
2004354190.tif 000013
【図１２】
2004354190.tif 000014
【図１３】
2004354190.tif 000015