(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定器本体と、この測定器本体に移動可能に設けられた可動部材とを備え、この可動部材の移動量を歯車機構を介して指針の回転量に変換する測定器であって、
前記歯車機構を構成する歯車の回転軸を保持する金属製の地板および軸受板を備え、
前記地板には、前記軸受板との間に前記歯車の回転軸を保持する歯車軸受孔と基準孔とが形成され、この基準孔を基準として、前記歯車の回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とする測定器。
【請求項２】
請求項１に記載の測定器において、
前記軸受板には、基準孔が形成され、
前記軸受板支持台座には、前記軸受板の基準孔が位置決めされる基準突起が一体形成されていることを特徴とする測定器。
【請求項３】
請求項２に記載の測定器において、
前記基準突起は、先端に向かうに従って次第に縮径したテーパガイドを備えることを特徴とする測定器。
【請求項４】
測定器本体と、この測定器本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの移動量を回転運動に変換して指針に伝達する歯車機構と、この歯車機構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および渦巻きばねとを備えるダイヤルゲージであって、
前記歯車機構を構成する歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する地板および軸受板を備え、
前記地板には、前記軸受板との間に前記歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する歯車軸受孔と基準孔とが形成され、この基準孔を基準として、前記歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。
【請求項５】
請求項４に記載のダイヤルゲージにおいて、
前記軸受板には、基準孔が形成され、
前記軸受板支持台座には、前記軸受板の基準孔が位置決めされる基準突起および渦巻きばねの端部を前記軸受板との間で固定するばね端部固定部がそれぞれ一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のダイヤルゲージにおいて、
前記地板の軸受板支持台座が形成された面とは反対側の面には、前記指針の背面側に配置される外装板を保持する外装板台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定器およびダイヤルゲージに関する。詳しくは、測定器本体と、この測定器本体に移動可能に設けられた可動部材とを備え、この可動部材の移動量を歯車機構を介して指針の回転量に変換する測定器およびダイヤルゲージに関する。
【０００２】
【背景技術】
測定器本体と、この測定器本体に移動可能に設けられた可動部材とを備え、この可動部材の移動量を歯車機構を介して指針の回転量に変換する測定器、たとえば、スピンドルの変位量を歯車機構を介して指針の回転量に変換するダイヤルゲージが知られている。
従来、この種のダイヤルゲージ１は、図４に示すように、測定器本体２と、この測定器本体２に移動可能に設けられた可動部材としてのスピンドル３と、このスピンドル３に連結され測定器本体２に設けられた歯車機構４と、この歯車機構４と連動する指針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に連結された渦巻きばね７とを備える構成である。
【０００３】
測定器本体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、ケーシング１０の内部に設けられ歯車機構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および目盛板１５と、この目盛板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柱状の支持部材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。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。
【０００４】
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。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（図４中下方向）に付勢されている。
歯車機構４は、指針５Ａと連結されかつ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、指針５Ｂと連結された大歯車２１Ｂと、この大歯車２１Ｂと同軸上にかつ一体的に形成されスピンドル３のラックと噛合される中間ピニオン２１Ａとを備える。
指針５Ａは長針であり、指針５Ｂは短針であって、これらの指針５Ａ，５Ｂでスピンドル３の進退量（変位量）が表示される。
【０００５】
ところで、歯車機構４を構成するギアやピニオン、つまり、バックラッシュ防止用ギア６、センタピニオン２０、大歯車２１Ｂおよび中間ピニオン２１Ａは、地板１２と軸受板１３とで保持される構造であるが、その保持構造については、従来、図５〜図７に示す構造が採られている。
図５に示す構造は、軸受板１３に、地板１２との接合用折曲片１３Ａと歯車支持用折曲片１３Ｂとの２段の折曲片を曲げ加工したタイプ（プレス２段曲げタイプ）である。
図６に示す構造は、地板１２に機械加工により製造した４本の支柱１２Ａを圧入し、これらの支柱１２Ａに軸受板１３を支持したタイプ（支柱圧入タイプ）である。ただし、この例では歯車機構の構成が図５とは異なるが、基本的にはセクタギアなどを含む歯車機構によって、スピンドルの移動量を回転運動として伝達する構造である。
図７に示す構造は、ダイカストやプラスチック成形などによって、軸受板１３に地板接合部１３Ｃおよび歯車支持部１３Ｄを一体的に形成した一体成形軸受板のタイプ（ダイカストタイプ、プラスチック成形タイプ）である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構造では、次のような課題がある。
プレス２段曲げタイプは、加工効率の高いプレス加工を利用して軸受板１３を加工しているため、コストが安く、組み付け性にも優れている。しかし、歯車収納部の空間を軸受板１３の２段曲げ加工によって作り出すため、製品精度に影響の大きい中間ピニオン２１Ａの孔位置精度が曲げ部のスプリングバックによって制御し難いという課題がある。
支柱圧入タイプは、地板１２に４本の支柱１２Ａを圧入した構造であるため、プレス２段曲げタイプのような課題を排除でき、孔位置精度の向上が可能である。また、この構造は、プレス２段曲げタイプに比べ剛性も高いが、支柱部品の機械加工、圧入と工数がかかることが難点である。つまり、組み付け性に難点がある。
ダイカストタイプやプラスチック成形タイプは、軸受孔間のピッチ精度がダイカスト成形精度やプラスチック成形精度に依存し、特に、精度を要する場合には、機械加工を併用する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、組み付け性に優れ、しかも、剛性や軸受孔精度を十分に確保できる測定器およびダイヤルゲージを提供することにある。つまり、この種の測定器に求められる組み付け性、剛性および軸受孔精度を同時に満足させることができる測定器およびダイヤルゲージを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の測定器およびダイヤルゲージは、上記目的を達成するため、次の構成を採用する。
請求項１に記載の発明は、測定器本体と、この測定器本体に移動可能に設けられた可動部材とを備え、この可動部材の移動量を歯車機構を介して指針の回転量に変換する測定器であって、前記歯車機構を構成する歯車の回転軸を保持する金属製の地板および軸受板を備え、前記地板には、前記軸受板との間に前記歯車の回転軸を保持する歯車軸受孔と基準孔とが形成され、この基準孔を基準として、前記歯車の回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とする測定器である。
【０００９】
この測定器によれば、歯車機構を構成する歯車の回転軸を保持する地板および軸受板のうち、地板には、歯車の回転軸を保持する歯車軸受孔と基準孔とが形成され、この基準孔を基準として、歯車の回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座が、アウトサート成形によって一体形成されてるから、つまり、曲げ加工が削減され、また、基準孔を基準として軸受板支持台座がアウトサート成形によって一体形成されているから、軸受孔精度を十分に確保できる。しかも、歯車を地板の所定位置に配置したのち、地板の軸受板支持台座に軸受板を取り付けるだけで、ムーブメントを構成できるから、組み付け性に優れる。さらに、軸受板支持台座は、繊維強化材が混入された樹脂によって形成されているから、剛性も十分確保できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の測定器において、前記軸受板には、基準孔が形成され、前記軸受板支持台座には、前記軸受板の基準孔が位置決めされる基準突起が一体形成されていることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、軸受板支持台座に形成された基準突起に軸受板に形成された基準孔を嵌合させるだけで、地板と軸受板とを相互に位置決めできるから、組み付け性に優れ、しかも、地板に形成された軸受孔と軸受板に形成された軸受孔との相互位置を高精度に確保できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の測定器において、前記基準突起は、先端に向かうに従って次第に縮径したテーパガイドを備えることを特徴とする測定器である。
この測定器によれば、軸受板支持台座に形成された基準突起に軸受板に形成された基準孔を嵌合させる際、基準突起の先端にテーパガイドが形成されているから、このテーパガイドによって、軸受板の基準孔を軸受板支持台座の基準突起に容易に挿入することができる。よって、組み付け性に優れる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、測定器本体と、この測定器本体に軸方向へ移動可能に設けられたスピンドルと、このスピンドルの移動量を回転運動に変換して指針に伝達する歯車機構と、この歯車機構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および渦巻きばねとを備えるダイヤルゲージであって、前記歯車機構を構成する歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する地板および軸受板を備え、前記地板には、前記軸受板との間に前記歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する歯車軸受孔と基準孔とが形成され、この基準孔を基準として、前記歯車およびバックラッシュ防止用ギアの回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージである。
このダイヤルゲージによれば、請求項１と同等な作用効果が期待できる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のダイヤルゲージにおいて、前記軸受板には、基準孔が形成され、前記軸受板支持台座には、前記軸受板の基準孔が位置決めされる基準突起および渦巻きばねの端部を前記軸受板との間で固定するばね端部固定部がそれぞれ一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージである。
このダイヤルゲージによれば、請求項２に記載の作用効果に加え、渦巻きばねの端部も固定することができるから、渦巻きばねの端部を固定する固定手段を特別に設けなくても済む。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のダイヤルゲージにおいて、前記地板の軸受板支持台座が形成された面とは反対側の面には、前記指針の背面側に配置される外装板を保持する外装板台座が、繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されていることを特徴とするダイヤルゲージである。
ここで、外装板とは、指針と協働してスピンドルの移動量を表示する目盛板、または、その目盛板の内部に配置される文字板、あるいは、これら双方を含む意味である。
このダイヤルゲージによれば、地板に外装板を保持する外装板台座が形成されているから、外装板の取り付けも容易にでき、組み付け性の向上に寄与できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明をダイヤルゲージに適用した実施形態を示している。本実施形態のダイヤルゲージは、図４に示すダイヤルゲージにおいて、地板１２および軸受板１３が異なる。
本実施形態の地板１２には、軸受板１３との間に歯車（大歯車２１Ｂおよび中間ピニオン２１Ａ、センタピニオン２０およびバックラッシュ防止用ギア６）の回転軸を保持する歯車軸受孔３１，３２，３３および基準孔３４などが形成され、この基準孔３４を基準として、表面側（図１中上側）に前記歯車(２１Ｂ，２１Ａ，２０，６）の回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための２つの軸受板支持台座３５が、裏面側（図１中下側）に外装板としての文字板１４を保持する円環状の外装板台座４１が、それぞれ繊維強化材が混入された樹脂によってかつアウトサート成形によって一体形成されている。なお、これら軸受板支持台座３５および外装板台座４１は、地板１２に形成された孔を通じて互いに連結されている。
【００１６】
具体的には、次の工程を経て地板１２を製造する。
（１）プレスなどによって、地板１２の金属製素材を略円板状に打ち抜き加工する。
（２）プレスなどによって、打ち抜き加工された地板１２の素材に歯車の回転軸を保持する歯車軸受孔３１，３２，３３と基準孔３４と同時に加工する。この場合、（１）と同時でもよい。
（３）基準孔３４を基準として、地板１２の素材を樹脂射出成形型内で位置決めする。
（４）成形型内に地板１２の素材を位置決めした状態において、成形型内のキャビティにガラス繊維などの繊維強化材が混入された樹脂を射出して、軸受板支持台座３５および外装板台座４１を一体形成する。
（５）射出した樹脂が冷却固化したのち、軸受板支持台座３５および外装板台座４１を有する地板１２の素材を取り出して、地板１２を得る。
【００１７】
このようにして製造された軸受板支持台座３５には、軸受板１３の基準孔５６が位置決めされる基準突起３６、止めねじ用孔３７および渦巻きばね７の端部を軸受板１３との間で固定するばね端部固定部３８がそれぞれ一体形成されている。
基準突起３６は、先端に向かうに従って次第に縮径したテーパガイド３６Ａを備える。
また、外装板台座４１には、図２に示すように、文字板１４を収納する凹部４２が形成されている。なお、文字板１４の形状は、図４とは異なる。
【００１８】
本実施形態の軸受板１３には、地板１２の歯車軸受孔３２，３３、基準突起３６および止めねじ用孔３７と対向する位置に歯車軸受孔５２，５３、基準孔５６および止めねじ挿通孔５７がそれぞれ形成されているとともに、中間ピニオン２１Ａおよび大歯車２１Ｂの回転軸を保持する歯車支持用折曲片５８がＬ字状に折曲形成されている。歯車支持用折曲片５８には、地板１２の歯車軸受孔３１に対向して歯車軸受孔５１が形成されている。また、地板１２のばね端部固定部３８と対向する軸受板１３の部分には、図３に示すように、係合孔５９が形成され、この係合孔５９に渦巻きばね７の端部を地板１２のばね端部固定部３８との間に挟持する押圧駒６０が挿入係止されるようになっている。
【００１９】
従って、地板１２の歯車軸受孔３１，３２，３３に大歯車２１Ｂ（中間ピニオン２１Ａ）、センタピニオン２０、バックラッシュ防止用ギア６（渦巻きばね７が装着されているギヤ６）の回転軸を差し込み、これらの回転軸に合わせて軸受板１３の歯車軸受孔３１，３２，３３を一致させた状態で、軸受板１３の基準孔５６を地板１２の基準突起３６に嵌合させる。このとき、渦巻きばね７の端部を地板１２のばね端部固定部３８と軸受板１３の押圧駒６０との間に挟んでおく。
こののち、止めねじ（図示省略）を軸受板１３の止めねじ挿通孔５７を通して地板１２の止めねじ用孔３７に螺合すれば、ダイヤルゲージのムーブメントを組み立てることができる。
【００２０】
本実施形態のダイヤルゲージ１によれば、歯車機構を構成する歯車（２１Ａ，２１Ｂ，２０，６）の回転軸を保持する地板１２および軸受板１３のうち、地板１２には、歯車の回転軸を保持する歯車軸受孔３１，３２，３３と基準孔３４とが形成され、この基準孔３４を基準として、歯車（２１Ａ，２１Ｂ，２０，６）の回転軸を保持する歯車収納空間を形成するための軸受板支持台座３５が、アウトサート成形によって一体形成されてるから、つまり、曲げ加工が削減され、また、基準孔３４を基準として軸受板支持台座３５がアウトサート成形によって一体形成されているから、軸受孔３１〜３３、５１〜５３の位置精度を十分に確保できる。しかも、歯車（２１Ａ，２１Ｂ，２０，６）を地板１２の所定位置に配置したのち、地板１２の軸受板支持台座３５に軸受板１３を取り付けるだけで、ムーブメントを構成できるから、組み付け性に優れる。さらに、軸受板支持台座３５は、繊維強化材が混入された樹脂によって形成されているから、剛性も十分確保できる。
【００２１】
軸受板支持台座３５に形成された基準突起３６に軸受板１３に形成された基準孔５６を嵌合させるだけで、地板１２と軸受板１３とを相互に位置決めできるから、組み付け性に優れ、しかも、地板１２に形成された軸受孔３１〜３３と軸受板１３に形成された軸受孔５１〜５３との相互位置を高精度に確保できる。
軸受板支持台座３５に形成された基準突起３６に軸受板１３に形成された基準孔５６を嵌合させる際、基準突起３６の先端にテーパガイド３６Ａが形成されているから、このテーパガイド３６Ａによって、軸受板１３の基準孔５６を軸受板支持台座３５の基準突起３６に容易に挿入することができる。よって、組み付け性に優れる。
【００２２】
軸受板支持台座３５には、渦巻きばね７の端部を固定するばね端部固定部３８が形成されているから、渦巻きばね７の端部を固定する固定手段を特別に設けなくても済む。
地板１２の軸受板支持台座３５が形成された面とは反対側の面には、文字板１４を保持する外装板台座４１が形成されているから、文字板１４の取り付けも容易にでき、組み付け性の向上に寄与できる。
【００２３】
なお、本発明は、上記実施形態で説明したダイヤルゲージに限定されるものでなく、次のような変形例も含む。
本発明は、前記実施形態で述べた構造のダイヤルゲージに限らず、梃子式のダイヤルゲージでもよく、あるいは、マイクロメータ、ダイヤルノギス等の長さを測る測定器であってもよい。要は、可動部の移動量を歯車機構を介して指針の回転量に変換する構造をもった測定器であれば、いずれでもよい。
また、地板１２に形成する基準孔３４の数は、少なくとも２個以上であれば、任意である。
また、前記実施形態では、地板１２の裏面側に文字板１４を保持する外装板台座４１を形成したが、目盛板１５を固定とすれば、この目盛板１５を外装板台座４１に保持するようにしてもよい。
また、軸受板支持台座３５や外装板台座４１に付加する付加形状についても、上記例に限らず、他の部品との関係において適宜付加してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、組み付け性に優れ、しかも、剛性や軸受孔精度を十分に確保できる測定器およびダイヤルゲージを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の要部を示す分解斜視図である。
【図２】同上実施形態において、地板に形成された外装板台座と文字板との関係を示す図である。
【図３】同上実施形態において、地板に形成された渦巻きばねのばね端部固定構造を示す図である。
【図４】ダイヤルゲージを示す分解斜視図である。
【図５】従来のダイヤルゲージにおいて、地板と軸受板との歯車保持構造（プレス２段曲げタイプ）を示す図である。
【図６】従来のダイヤルゲージにおいて、地板と軸受板との歯車保持構造（支柱圧入タイプ）を示す図である。
【図７】従来のダイヤルゲージにおいて、地板と軸受板との歯車保持構造（ダイカストタイプ、プラスチック成形タイプ）を示す図である。
【符号の説明】
１  ダイヤルゲージ
２  測定器本体
３  スピンドル
４  歯車機構
５Ａ，５Ｂ  指針
６  バックラッシュ防止ギア
７  渦巻きばね
２０  センタピニオン
２１Ａ  中間ピニオン
２１Ｂ  大歯車
３１，３２，３３  歯車軸受孔
３４  基準孔
３５  軸受板支持台座
３６  基準突起
３６Ａ  テーパガイド
４１  目盛板台座
５１，５２，５３  歯車軸受孔
５６  基準孔
【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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