JP2014126426A

JP2014126426A - 計測機器の製造方法

Info

Publication number: JP2014126426A
Application number: JP2012282332A
Authority: JP
Inventors: Koji Kimura; 宏治木村; Koji Seki; 宏治關
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-07

Abstract

【課題】より容易に製造することができる計測機器の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ガラスパネル５の外周とカバー３の内周面との間にスペーサ８を所定の間隔毎に３つ以上配置する。これにより、ガラスパネル５がカバー３とが接触しない位置に配置されるためにそのガラスパネル５の位置合わせが容易となり、結果として、より容易に計測機器を製造することができる。
【選択図】図３Ｄ

Description

本発明は、計測装置の製造方法に関するものであり、特に、ガラスパネルが取り付けられる蓋部材を備えた計測機器の製造方法に関するものである。

従来より、差圧発信器、ゲージ圧センサ、絶対圧センサなど、可燃性ガスや引火性液体などを取り扱う工場や事業所等に設置される計測機器に対しては、防爆構造とすることが要求されている。この防爆構造は、測定結果を表示させる表示部にも要求されている。この一例を図４に示す。

図４は、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等の表示素子やセンサを備えた本体に取り付けられ、表示素子の表示を外部から視認可能とするとともに本体を気密封止する蓋部材１００を示すものである。この蓋部材１００は、円筒状に形成され、一端１０１側が本体に取り付けられるカバー１１０と、カバー１１０の他端１０２側の開口に取り付けられる円板状のガラスパネル１２０と、このガラスパネル１２０他端１０２側へと付勢するばね１３０とを備えている。

ここで、カバー１１０の内周面とガラスパネル１２０との間には、ポッティング材１４０が充填される（例えば、特許文献１参照。）。これにより、カバー１１０内部と外部とが隔離されるので、防爆構造の要求を満たすこととなる。

特開２００５−１９５９０９号公報

しかしながら、ポッティング材１４０を充填するとき、カバー１１０とガラスパネル１２０とが接触した状態でポッティング材が充填されると、ポッティング材が入り込んでいない接触箇所から電気火花や熱が外部に漏洩してしまう虞がある。このため、ポッティング材１４０を充填するときには、ガラスパネル１２０がカバー１１０の内周面に接触しないように正確に位置合わせする必要があるが、この作業に非常に手間がかかっていた。

そこで、本発明は、より容易に製造することができる計測機器の製造方法を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係る製造方法は、本体と、一端が本体に取り付けられ、他端に軸線に向かって突出した凸部が形成された筒状のカバーを有する蓋部材とを備えた計測機器の製造方法であって、凸部の一端側の面に板状のガラスパネルを載置するパネル配置ステップと、ガラスパネルの外周とカバーの内周面との間にスペーサを所定の間隔毎に３つ以上配置するスペーサ配置ステップと、スペーサが配置されたガラスパネルの外周とカバーの内周面との間にポッティング材を充填する充填ステップとを有することを特徴とするものである。

上記製造方法において、パネル載置ステップの前に、凸部の一端側の面に形成された環状の凹部に、Ｏリングを装着する装着ステップをさらに有するようにしてもよい。

また、上記製造方法において、充填ステップの後、ガラスパネルをカバーの他端側に押圧する付勢部材を配設する付勢部材配設ステップをさらに有するようにしてもよい。

また、上記製造方法において、スペーサは、ポッティング材と同じ材料から構成されるようにしてもよい。

本発明によれば、ガラスパネルの外周とカバーの内周面との間にスペーサを所定の間隔毎に３つ以上配置することにより、ガラスパネルがカバーとが接触しない位置に配置されるので、ガラスパネルの位置合わせが容易となり、結果として、より容易に計測機器を製造することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る計測機器の構成を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を示すフローチャートである。図３Ａは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図３Ｂは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図３Ｃは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図３Ｄは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図３Ｅは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図３Ｆは、本発明の実施の形態に係る計測機器の製造方法を説明するための上面図および断面図である。図４は、従来の計測機器の構成を模式的に示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［計測機器の構成］
図１に示すように、本実施の形態に係る計測機器は、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等の表示素子やセンサ素子等を備えた本体１と、この本体１に取り付けられ、表示素子の表示を外部から視認可能とするとともに本体を気密封止する蓋部材２とを備えるものである。

蓋部材２は、一端に軸線に向かって突出した凸部３１を備えた筒状のカバー３と、凸部３１の他端側の面（以下、「上面」という。）に配設されるＯリング４と、凸部カバー３内に配設されるガラスパネル５と、カバー３とガラスパネル５との間に充填されたポッティング層６と、このガラスパネル７をカバー３の一端側に向かって付勢するばね部材７とを備えている。

カバー３は、円筒状に形成されており、一端には軸線に対して垂直な方向でかつ軸線に向かって突出し、中央部に円形の開口部を有する円板状の凸部３１が形成されている。この凸部３１の他端側の面（以下、「上面」という。）には、環状の凹部３２が形成されている。また、カバー３の軸線方向における略中央部の内周面には、外周面に向かって凹んだ係合部３３が形成されている。また、カバー３の他端側の外周面には、本体１と螺着するためのねじ溝（図示せず）が形成されている。
このようなカバー３は、例えば、ステンレスなどの金属から構成されている。

Ｏリング４は、金属の環状の部材からなる。

ガラスパネル５は、外径がカバー３の内径よりも小さな円板状に形成されている。このようなガラスパネル５は、例えば、強化ガラスから構成されている。

ポッティング層６は、例えばシリコンなどの公知のポッティング材から構成される。

ばね部材７は、外径がカバー３の内径よりも若干大きな円環状の板バネから構成される。

［計測機器の製造方法］
次に、本実施の形態に係る計測機器の製造方法について、図２を参照して説明する。

まず、前準備として、ポッティング材内に含まれる気泡を取り除くために、ポッティング材を脱気する（ステップＳ１）。本実施の形態において、ポッティング材料としては、シリコンが用いられる。また、脱気は、例えば、真空チャンバ内にポッティング材を配置し、真空ポンプで真空チャンバ内を真空状態とすることにより行うことができる。
また、図３Ａに示すカバー３を含む計測機器の各構成要素の表面から油分を取り除く脱脂処理を行う（ステップＳ２）。

次に、図３Ｂに示すように、凸部３１上面に形成された凹部３２にＯリング４を装着する。そして、図３Ｃに示すように、凹部３２にＯリング４が装着された凸部３１上面に、ガラスパネル５を載置する(ステップＳ４）。これにより、Ｏリング４は、カバー３に押圧されて押しつぶされた状態となり、カバー３とガラスパネル５とに密着する。これにより、Ｏリング４によってカバー３とガラスパネル５とが隔離されるので、これらの間の気密性を向上させることができる。

次に、図３Ｄに示すように、凸部３１上面に載置されたガラスパネル５の周面と、この周面に対向するカバー３の内周面との間に、スペーサ８を配置する（ステップＳ５）。
ここで、スペーサ８は、ステップＳ１で脱気したポッティング材と同じ材料からなり、カバー３の内径とガラスパネル５の直径との差の略半分の直径を有する球状に形成されている。このようなスペーサ８は、例えば、型にスペーサ８の材料を型に入れて固めることにより作成することができる。
また、スペーサ８の配置は、例えば、ユーザがピンセット等を用いてガラスパネル５とカバー３との隙間にスペーサ８を挿入することにより行われる。本実施の形態では、３つのスペーサ８が等間隔に配置される。これにより、カバー３の内周面とガラスパネル５の周面とが等間隔に離間した状態となる。このように、本実施の形態では、スペーサ８を配置するという簡単な作業でカバー３とガラスパネル５とを正確に位置合わせすることができる。

次に、図３Ｅに示すように、スペーサ８が配置されたカバー３の内周面とガラスパネル５の周面との間に、ステップＳ１で脱気したポッティング材を充填する（ステップＳ６）。
このとき、カバー３の内周面とガラスパネル５の周面との隙間は、スペーサ８が挿入されているので、等間隔になっており、カバー３とガラスパネル５とが接触していない。これにより、ポッティング材は、カバー３とガラスパネル５の隙間に行き亘る。よって、ポッティング材が硬化した後には、カバー３の内周面とガラスパネル５の周面の間には、ポッティング層６が一様に形成されることとなる。

また、本実施の形態では、スペーサ８とポッティング材とが同じ材料から構成されているので、ポッティング材がスペーサ８と一体となって硬化するため、高い封止性能の実現することができる。

ポッティング材を充填すると、ポッティング材の未充填部分がないように、カバー３を真空引きする（ステップＳ７）。この真空引きは、ステップＳ１でポッティング材を脱気した場合と同様、カバー３を収容した真空チャンバ内を真空ポンプで真空状態とすることにより行われる。ここでは、５分以上の真空引きと大気開放とが２回以上繰り返される。これにより、未充填部分をなくすことができる。

真空引きすると、ガラスパネル５に付着したポッティング材を拭き取った後（ステップＳ８）、真空引きを１時間行う（ステップＳ９）。さらに、ガラスパネル５をカバー３に向かって押圧した状態で固定した上で（ステップＳ１０）、真空引きを１時間行った後（ステップＳ１１）、ポッティング材に気泡が存在するか否か確認する（ステップＳ１２）。

ポッティング材に気泡が存在する場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ポッティング材を再注入し（ステップＳ２０）、ステップＳ１０の処理に戻る。

一方、ポッティング材に気泡が存在しない場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ポッティング材を加熱して硬化させる（ステップＳ１３）。これにより、ポッティング層６が形成される。なお、ポッティング材の硬化は、例えば、ポッティング材が充填されたカバー３を、加熱炉に入れて加熱することにより行うことができる。

ポッティング層６が形成されると、このポッティング層６の状態を確認する（ステップＳ１４）。これは、ユーザの目視により、ポッティング材が固まっているか、気泡が存在していないか、ポッティング材が剥がれていないかなどについて確認される。

ポッティング層６の状態を確認すると、ばね部材７に潤滑材を散布した後（ステップＳ１５）、図３Ｆに示すように、そのばね部材７をカバー３に組み付ける（ステップＳ１６）。このばね部材７の組み付けは、ばね部材７をカバー３の他端側からカバー３内部に入れた後、ばね部材７の縁部を係合部３３に嵌め込み、ばね部材７がカバー３の一端側に突出した状態とすることにより行われる。これにより、ばね部材７がカバー３の一端側の部分をガラスパネル５を押圧するので、ガラスパネル５は、カバー３内部に固定されることとなる。

ばね部材７を組み付けると、ばね部材７が適切な状態で組み付けられているか否かを確認する（ステップＳ１７）。この確認は、例えば、ユーザの目視により行われる。

ばね部材７が適切な状態で組み付けられていない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、ユーザは、ばね部材７の組み付けられた状態を修正する（ステップＳ２１）。

ばね部材７が適切な状態で組み付けられている場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、または、ばね部材７の組み付けられている状態を修正すると、ユーザは、蓋部材２について最終確認を行う。これにより、蓋部材２が組み立てられることとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ガラスパネル５の外周とカバー３の内周面との間にスペーサ８を所定の間隔毎に３つ以上配置することにより、ガラスパネル５がカバー３とが接触しない位置に配置されるためにそのガラスパネル５の位置合わせが容易となり、結果として、より容易に計測機器を製造することができる。

なお、本実施の形態において、スペーサ８の材料としてステップＳ１で脱気したポッティング材を用いる場合を例に説明したが、スペーサ８の材料はこれに限定されず、各種材料を適宜自由に用いることができる。
また、本実施の形態において、スペーサ８を３つ設ける場合を例に説明したが、スペーサ８の数量はこれに限定されず、３つ以上であれば適宜自由に設定することができる。

本発明は、センサ装置やカメラなど、ガラスパネルを組み付ける各種装置に適用することができる。

１…本体、２…蓋部材、３…カバー、４…Ｏリング、５…ガラスパネル、６…ポッティング層、７…ばね部材、３１…凸部、３２…凹部、３３…係合部。

Claims

本体と、一端が前記本体に取り付けられ、他端に軸線に向かって突出した凸部が形成された筒状のカバーを有する蓋部材とを備えた計測機器の製造方法であって、
前記凸部の前記一端側の面に板状のガラスパネルを載置するパネル配置ステップと、
前記ガラスパネルの外周と前記カバーの内周面との間にスペーサを所定の間隔毎に３つ以上配置するスペーサ配置ステップと、
前記スペーサが配置された前記ガラスパネルの外周と前記カバーの内周面との間に前記ポッティング材を充填する充填ステップと
を有することを特徴とする計測機器の製造方法。
請求項１記載の計測機器の製造方法において、
前記パネル載置ステップの前に、前記凸部の前記一端側の面に形成された環状の凹部に、Ｏリングを装着する装着ステップ
をさらに有することを特徴とする計測機器の製造方法。
請求項１または２記載の計測機器の製造方法において、
前記充填ステップの後、前記ガラスパネルを前記カバーの前記他端側に押圧する付勢部材を配設する付勢部材配設ステップ
をさらに有することを特徴とする計測機器の製造方法。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の計測機器の製造方法において、
前記スペーサは、前記ポッティング材と同じ材料から構成される
ことを特徴とする計測機器の製造方法。