JP3924497B2 - Dial gauge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤルゲージに関する。
【0002】
【背景技術】
一般的なダイヤルゲージとして、スピンドルの変位量を指針の回転角によって表示する指針式のダイヤルゲージと、スピンドルの変位量をデジタル表示するデジタル式のダイヤルゲージとが知られている。
指針式ダイヤルゲージは、ケース本体と、ケース本体の外周壁を貫通して軸方向摺動自在に支持されたスピンドルと、スピンドルの摺動量を指針の回転角に拡大して伝達する動力伝達機構とを備えて構成されている。
ケース本体は、スピンドルを軸方向に摺動案内する軸受としてブッシュを備えている。動力伝達部材は、ラックアンドピニオン等を備えた歯車列である。
一方、デジタル式ダイヤルゲージは、前記動力伝達機構に換えて、スピンドルの摺動量を検出する静電容量式エンコーダと、エンコーダの検出値を演算処理する電気回路とを備えている。
【0003】
このようなダイヤルゲージの製造工程においては、ケース本体を亜鉛鋳造により成形し、これとは別個にブッシュを摺動性、耐摩耗性の良好な材料、例えば、真鍮などで形成する。さらに、ケース本体にブッシュを組み付ける。スピンドルは円筒研削によって形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ケース本体とブッシュとを別個に形成し、これを組み付けるので、部品点数の増加と、組立工程の増加を避けられず、製作効率の低減と高コスト化に繋がる。
金属を所望の形態に機械加工するには、大変な時間と費用を必要とする。さらに、スピンドルとブッシュの摺動性を良好にするためにラッピングなどの加工によって摺動面の仕上がりを精密にしなければならない。このような精密加工を必要とするため、生産ラインの複雑化や高コスト化に繋がるという問題がある。
【0005】
ブッシュとスピンドルとの摺動を繰り返すことにより、やはり、摩耗するという問題がある。スピンドルとブッシュとの間に潤滑剤などを使用した場合には、ゴミが付着しやすいという問題がある。
スピンドルが金属、例えば、ステンレス等で形成されて重量が大きくなると、被測定物およびスピンドルが荷重によって変形するため測定誤差に繋がるという問題がある。
測定精度を維持するためには、スピンドルを始めとするダイヤルゲージの構成部品の線膨張を一定の範囲内に抑える必要がある。そこで、従来は測定条件として、例えば、温度を20±10度に制限することによって線膨張による誤差を抑えている。しかしながら、高温や低温など過酷な測定環境においては測定誤差を生じるという問題がある。
【0006】
動力伝達部材に使用される歯車などは、一定の剛性を維持しなければならないため、一定の厚みと大きさを必要とする。そのため、ダイヤルゲージ自体の大きさを小型化することが難しいという問題がある。
デジタル式ダイヤルゲージの場合、内部の電気回路が周囲の磁界および電界によって誤作動もしくは破損されるという問題が生じる。
【0007】
本発明の目的は、従来の問題を解消し、簡便に製造でき、測定精度が向上され、かつ、耐用年数が長い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】
上記目的を達成するために、本発明のダイヤルゲージは、内部に電気回路が設けられたケース本体と、スピンドルと、前記ケース本体に設けられ前記スピンドルを軸方向摺動自在に支持する軸受部とを備え、前記ケース本体および前記軸受部は、ナノスケール物質を含む合成樹脂により一体成形され、前記ケース本体は、導電性を有することを特徴とする。
【0009】
一般に合成樹脂は、脆弱で線膨張率が大きいものであるが、ナノスケール物質(例えば、カーボンナノファイバ)を合成樹脂の母材(例えば、ポリスチレン)に添加すると、剛性の強化、線膨張の抑制、耐磨耗性能の向上、摩擦係数の低下、熱伝導率の向上などの効果が得られる。さらに、ナノスケール物質を添加し、適宜諸条件を設定することにより、合成樹脂に導電性または絶縁性を付与することができる。この理由は正確には分かっていないが、ナノスケール物質が合成樹脂内でネットワークを築くことに基づくとされている。
【0010】
よって、ナノスケール物質を含む合成樹脂によって軸受部を形成することができる。さらに、この軸受部をケース本体とともに一体成形することにより、ダイヤルゲージの組立に要する部品点数を削減することができる。よって、ケース本体および軸受部の製造工程が簡略化され、低コスト化を図ることができる。
ナノスケール物質を含む合成樹脂で形成されたケース本体および軸受部は、線膨張係数が小さいので、線膨張による誤差を排除することができる。線膨張係数が小さいので、測定の温度に制限を受けることなく高温や低温など過酷な条件でも精密な測定を行うことができる。例えば、軸受部の線膨張が低減されれば、スピンドルの摺動を常に正確に案内することができる。
【0011】
摩擦係数が小さいことから、摺動性がよく、スピンドルと軸受部とを潤滑剤なしでも円滑に摺動させることができる。よって、汚れやゴミがつきにくいものとできる。耐摩耗性能が向上することから、軸受部とスピンドルの繰り返しの摺動によっても摩耗することがなく、測定精度を維持することができる。
剛性が強化されることから、ケース本体を薄型化、小型化することも可能である。
合成樹脂であるのでケース本体を軽いものとし、ダイヤルゲージ自体の重量を軽量化することができる。よって、持ち運びを始め、スタンドにダイヤルゲージをセットする場合など取り扱いの便が向上される。
合成樹脂であるので、金属に比べて手になじみやすく金属アレルギーなどの心配もない。
【0012】
ナノスケール物質を含んだ合成樹脂によって、ケース本体を導電性に形成することができる。すると、デジタル表示式のダイヤルゲージでケース本体内に電気回路を備えている場合には、ケース本体が磁気シールドとして機能し内部の電気回路を保護することができる。よって、電気回路の誤作動や破損を防止することができ、その結果、測定精度を向上させることができる。
【0013】
前記ケース本体および前記軸受部は、射出成形によって形成されていることが好ましい。
【0014】
射出成形によって成形することにより、機械加工を必要としないため簡便に製造することができる。よって、生産ラインや製造工程を簡略化することができ、コストを削減することができる。ナノスケール物質を含んだ合成樹脂は、成形性能にすぐれ、型からの転写性がよく、射出成形であっても精密な成形が可能である。型転写性が良いので、射出成形後に軸受部に表面仕上げなどの加工を施す必要もない。
【0015】
前記スピンドルは、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることが好ましい。
【0016】
このようにスピンドルがナノスケール物質を含む合成樹脂により形成されることにより、スピンドルについて、剛性の強化、線膨張の抑制、耐磨耗性能の向上、摩擦係数の低下、熱伝導率の向上などの効果が得られる。
剛性を強化しつつ、合成樹脂による軽量化を図ることができるので、スピンドルを被測定物に当接させた際に、スピンドルおよび被測定物が荷重で変形することがなく、測定精度を向上させることができる。
耐摩耗性の向上、摩擦係数の低下により、潤滑剤なしでスピンドルと軸受部との間の摺動を円滑にできるとともに、耐用年数を伸ばすことができる。
線膨張率が小さいことから、スピンドルの熱膨張を抑えることができ、高温あるいは低温などの過酷な測定条件でも精密に測定することができる。
【0017】
型転写性がよいので、射出成形によってスピンドルを精密に形成することができ、射出成形後に研削や表面仕上げを必要としない。よって、製造工程を簡略化することができ、低コスト化を図ることができる。
【0018】
デジタル表示式のダイヤルゲージの場合には、ケース本体に軸方向摺動自在に支持されたスピンドルを備えるダイヤルゲージにおいて、前記スピンドルは、軸方向に沿って導電部と非導電部が交互に形成された電極パターンを有するスケールを備え、前記スケールは、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることが好ましい。
【0019】
ナノスケール物質を添加し、適宜諸条件を設定することにより、合成樹脂に導電性または絶縁性を付与することができる。そこで、例えば、スピンドルをナノスケール物質を含む合成樹脂で絶縁体として射出成形した後、さらに、ナノスケール物質を含んだ合成樹脂で導電性を有する電極を二重成形してもよい。すると、スケールを簡便に、かつ、低コストで製造することができる。スピンドルとは別個に形成したスケールを貼り付ける場合に比べて、スピンドルにスケールを直接設ける構成であれば、電極が剥離したり、電極にそりが生じることがないので、測定精度を精密に保つことができる。
【0020】
前記ケース本体が、内部に前記スピンドルの変位運動を伝達する動力伝達部材を備える場合には、前記動力伝達部材は、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることが好ましい。
【0021】
動力伝達部材として、例えば、ラックや歯車列などがナノスケール物質を含む合成樹脂で形成されることにより、動力伝達部材の剛性、耐摩耗性が向上する。よって、繰り返しの使用に耐えることができる動力伝達部材とすることができる。剛性が強化されることから、剛性を維持しつつ動力伝達部材を小型化、薄型化することができ、その結果、ダイヤルゲージ自体を小型化、軽量化することができる。
射出成形であれば、成形が簡便であり、製造工程を簡略化することにより低コスト化を図ることができる。
【0022】
以上において、前記ナノスケール物質は、カーボンナノファイバまたはカーボンナノチューブに代表されるカーボンナノスケール物質のいずれかであることが好ましい。
【0023】
カーボンナノスケール物質とは、カーボンナノファイバを代表として、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素原子によって構成されるナノスケール物質を意味する。このようなカーボンナノスケール物質を合成樹脂(例えば、ポリスチレン)などの母材に添加すると、剛性の強化、線膨張の抑制、耐摩耗性能の向上、摩擦係数の低下、熱伝導率の向上などの効果が得られる。その他、導電性、絶縁性を付与することもできる。よって、このようなカーボンナノスケール物質を含んだ合成樹脂を用いて、ダイヤルゲージの構成部材、例えば、ケース本体、軸受部、スピンドル等を形成することにより、ダイヤルゲージの性能を向上させることができる。合成樹脂であるので、射出成形によって成形することができる。その結果、製造工程を簡略化することができ、低コスト化に繋げることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
(第1実施形態)
図1に本発明のダイヤルゲージとして、指針式のダイヤルゲージを示す。図1は、ダイヤルゲージの裏蓋をはずした図である。
このダイヤルゲージ1は、ケース本体11と、このケース本体11の外周壁を貫通して軸方向摺動自在に支持されたスピンドル12と、このスピンドル12の変位を動力伝達する動力伝達部13と、動力伝達部13によって伝達された動力をスピンドル12の変位量として表示する表示部(不図示)とを備えて構成されている。
【0025】
ケース本体11は、内部に空間を有する短円筒状であり、外側面には図1中下方に突出する筒状のステム111が設けられている。外側面にはスピンドル12が摺動する貫通孔が形成され、この貫通孔がスピンドル12の軸を摺動案内する軸受部112となっている。ケース本体11は軸受部112およびステム111を含んで、カーボンナノファイバを含む合成樹脂によって一体成形されている。この成形は、射出成形による。
【0026】
スピンドル12は、軸方向に沿って設けられたラック121と、先端に螺合された接触部122とを備えて構成されている。このスピンドル12は、ラック121を含めてカーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって一体成形されている。この成形は射出成形による。
【0027】
動力伝達部13は、スピンドル12のラック121から動力を伝達を伝達する動力伝達部材としての歯車列によって構成されている。歯車列は、スピンドル12のラック121に噛合したピニオン131と、このピニオン131と一体回転する大歯車132と、この大歯車132に噛合して表示部の指針141を回転させる指針軸133と、指針軸133に噛合してバックラッシュを防ぐバックラッシュ防止歯車134とを備えて構成されている。この歯車列の各歯車は、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって形成されている。この形成は射出成形による。
【0028】
このようなダイヤルゲージ1によれば、次の効果を奏することができる。
(1)ケース本体11、スピンドル12、動力伝達部13が、カーボンナノファイバを含む合成樹脂によって形成されているので、剛性が強化され、線膨張係数が小さく、摺動性がよく、耐摩耗性能が向上される。よって、測定精度が向上されるとともに、耐用年数が伸びる。
(2)カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂は、摺動性がよく、耐摩耗性が向上されることから、ケース本体11に軸受部112を一体的に形成することができる。よって、軸受としてブッシュなどを別個に要する場合に比べて、部品点数を削減し、製造工程の簡略化することができる。その結果、製造効率の向上および低コスト化を図ることができる。この際、摩擦係数が小さく摺動性がよいので、スピンドル12と軸受部112との間に潤滑剤などを必要としないので、ゴミなどが付着しにくい。さらに、耐摩耗性が優れていることから、スピンドル12の摺動を繰り返しても軸受部112およびスピンドル12が摩耗することがなく、耐用年数が長く、かつ測定精度を長きに渡って維持することができる。
【0029】
(3)カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂は、型転写性が良いので、ケース本体11、スピンドル12および動力伝達部材13を射出成形によって形成することができる。この際、ケース本体11は軸受部112を含んで形成される。スピンドル12はラック121を含んで形成することができ、射出成形後に機械加工や表面仕上げなどの加工を施す必要がない。より高度な表面仕上げをする場合でも、その仕上げ工程を従来よりも短縮することができる。よって、製造工程を簡略化し、低コスト化を図ることができる。
【0030】
(4)動力伝達部13の各歯車が、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって形成されているので、剛性を維持したまま歯車(ピニオン131、大歯車132、指針軸133、バックラッシュ防止歯車134)を小型化、薄型化することができる。よって、ダイヤルゲージ1自体を小型化、軽量化することができる。
(5)ケース本体11は、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって形成されているので、剛性を維持したまま薄型化できる。よって、ダイヤルゲージ1を小型化、軽量化することができる。
【0031】
(6)スピンドル12が、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂で形成されているので、剛性を維持したままスピンドル12が軽量化される。よって、スピンドル12が被測定物に当接した場合でも、被測定物およびスピンドル12が荷重で変形することがなく、測定精度が向上される。ケース本体11もカーボンナノファイバを含んだ合成樹脂で形成されるので、ケース本体11も軽量化される。その結果、ダイヤルゲージ1を軽量化することができ、持ち運びなど取り扱いに優れたものとできる。
【0032】
(7)線膨張係数が小さいので、高温または低温などの過酷な測定条件下でもスピンドル12等が変形することがなく、精密な測定を行うことができる。
(8)ケース本体11およびスピンドル12が合成樹脂で形成されているので、手で握った場合でも手になじみ易く、また、金属アレルギーなどの心配もない。
【0033】
(第2実施形態)
図2に、本発明のダイヤルゲージの第2実施形態としてデジタル式のダイヤルゲージ2を示す。基本的な構成は第1実施形態と同様であるが、第2実施形態が第1実施形態と異なるのは次の点である。
スピンドル12には、軸方向に沿って静電容量式のスケール123が設けられている。このスケール123は、電極パターンとして導電部123Aと絶縁部123Bがスピンドル12の軸に沿って所定のピッチで形成されている。図3に、スピンドル12を一部破断した拡大図を示す。絶縁部123Bは、スピンドル12自体であり、すなわち、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂でスピンドル12が絶縁体として形成されたものである。導電部123Aは、スピンドル12を射出成形した後、カーボンナノファイバを含む合成樹脂で導電性が付与されたものが、スピンドル12の上に二重成形されたものである。
【0034】
ケース本体11の内部には、スケール123の電極パターンと静電結合してスピンドル12の変位量を検出する検出ヘッド15と、検出ヘッド15からの検出値を演算処理する電気回路16とが設けられている。演算処理された検出値は測定値として図示しない表示部に表示される。ここで、ケース本体11は、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂で導電性を有するものが使用される。
【0035】
このような構成によれば、第1実施形態の効果(1)(2)(5)(6)(7)(8)と同様の効果に加えて、次の効果を奏することができる。
(9)ケース本体11が導電性を有するので、ケース本体11が電磁シールドとなり、内部の電気回路16が外部の磁界および電界から遮蔽される。その結果、ケース本体11内部の電気回路16が保護されるので、破損や誤作動を防ぐことができ、測定精度を精密に保つことができる。
(10)スピンドル12が絶縁体であるので、外部から静電気がスピンドル12を伝わってケース本体11内に浸入することがない。例えば、帯電した被測定物にこのスピンドル12を当接させても、電気がスピンドル12を伝わって内部の電気回路16に侵入することがない。よって、電気回路16の破損や誤作動を防ぎ、測定精度を精密に保つことができる。
(11)スケール123の電極パターンを、直接スピンドル12に形成している。つまり、ナノスケール物質を含む合成樹脂で絶縁体としてスピンドル12を射出成形した後、さらに、ナノスケール物質を含んだ合成樹脂で導電性を有する電極を二重成形している。よって、電極パターンを簡便に、かつ、低コストで製造することができる。
(12)スピンドル12の軸を中心としてぐるりと電極パターンが形成されているので、スピンドル12が軸中心に回転しても、検出ヘッド15と静電結合することができる。よって、スピンドル12の回り止めなどを設ける必要がない。その結果、製造工程を簡略化できるとともに、ダイヤルゲージ2を小型化することができる。
【0036】
尚、本発明のダイヤルゲージは、上記実施形態にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
第2実施形態において、スピンドル12は、軸を中心に周囲全体に電極パターンが形成されているが、例えば、図4に示されるようにスピンドル12の一部を軸に沿って平面状に切り欠いて、この平面部分に電極パターンを形成してもよい。このような構成によれば、検出ヘッド15とスケール123とのギャップ保持を確実にできるなど、検出ヘッド15とスケール123との静電結合を確実にすることができる。
【0037】
上記実施形態においては、ケース本体11のみならず、スピンドル12、動力伝達部13もカーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって形成されているが、スピンドル12、動力伝達部13は、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂ではなく、例えば金属で形成されていてもよい。ケース本体11が軸受部112を含んでカーボンナノファイバを含んだ合成樹脂で射出成形により一体成形されていれば、部品点数の削減や製造ラインの簡略化により低コスト化を図ることができる。
上記実施形態において、軸受部112はケース本体11に形成されているが、スピンドル12の先端側(接触部122側)を支持する軸受部は、ステム111に設けられてもよい。
【0038】
上記実施形態においては、ケース本体11、スピンドル12および動力伝達部13は、カーボンナノファイバを含んだ合成樹脂によって射出成形した後、機械加工や表面仕上げを行わないとしたが、射出成形後に機械加工や表面仕上げを行ってもよいことはもちろんである。カーボンナノファイバを含む合成樹脂は、鋼材と同等の硬度を有しているため、従来の合成樹脂に比較して機械加工が容易である。
【0039】
第2実施形態において、スピンドル12のスケール123はケース本体11内に収まるように形成されているが、スピンドル12が摺動されたときにスケール123がケース本体11の外部へ露出する構成でもよい。スケール123がカーボンナノファイバを含む合成樹脂で形成されていれば、耐摩耗性、摺動性に優れるので、スケール123が摺動部となってもよいからである。このような構成によれば、スピンドル12の長さを短くすることができ、その結果、ダイヤルゲージ2を小型化することができる。
【0040】
ナノスケール物質としては、カーボンナノファイバに限らず、カーボンナノチューブ、フラーレンなど炭素を主要構成要素とするナノスケール物質を用いることができる。
合成樹脂の母材としては、ポリスチレンやポリカーボネイトなどを用いることができる。
【0041】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のダイヤルゲージによれば、簡便に製造でき、測定精度が向上され、かつ、耐用年数を長くすることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のダイヤルゲージの第1実施形態として指針式ダイヤルゲージの裏蓋をはずした図である。
【図2】本発明のダイヤルゲージの第2実施形態としてデジタル式ダイヤルゲージを示した図である。
【図3】前記第2実施形態において、スピンドルのスケールを示す一部破断図である。
【図4】第2実施形態のスピンドルの変形例を示す図である。
【符号の説明】
1、2 ダイヤルゲージ
11 ケース本体
12 スピンドル
13 動力伝達部
16 電気回路
112 軸受部
121 ラック(動力伝達部材)
123 スケール
123A 導電部
123B 絶縁部
131 ピニオン(動力伝達部材)
132 大歯車(動力伝達部材)
133 指針軸(動力伝達部材)
134 バックラッシュ防止歯車(動力伝達部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dial gauge.
[0002]
[Background]
As a general dial gauge, a pointer-type dial gauge that displays a displacement amount of a spindle by a rotation angle of the pointer and a digital-type dial gauge that digitally displays a displacement amount of the spindle are known.
The pointer-type dial gauge includes a case main body, a spindle that is slidably supported in the axial direction through the outer peripheral wall of the case main body, and a power transmission mechanism that transmits the sliding amount of the spindle to the rotation angle of the pointer. It is configured with.
The case body includes a bush as a bearing that slides and guides the spindle in the axial direction. The power transmission member is a gear train provided with a rack and pinion or the like.
On the other hand, the digital dial gauge includes, instead of the power transmission mechanism, a capacitance encoder that detects the amount of sliding of the spindle, and an electric circuit that performs arithmetic processing on the detected value of the encoder.
[0003]
In such a dial gauge manufacturing process, the case main body is formed by zinc casting, and separately from this, the bush is formed of a material having good slidability and wear resistance, such as brass. Furthermore, the bush is assembled to the case body. The spindle is formed by cylindrical grinding.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the case main body and the bush are separately formed and assembled, an increase in the number of parts and an increase in the assembly process cannot be avoided, leading to a reduction in manufacturing efficiency and an increase in cost.
Machining the metal into the desired form requires tremendous time and money. Furthermore, in order to improve the slidability of the spindle and the bush, the finish of the sliding surface must be made precise by processing such as lapping. Since such precision processing is required, there is a problem that the production line is complicated and expensive.
[0005]
There is still a problem of wear due to repeated sliding between the bush and the spindle. When a lubricant or the like is used between the spindle and the bush, there is a problem that dust easily adheres.
If the spindle is made of metal, such as stainless steel, and the weight increases, there is a problem that the measurement object and the spindle are deformed by a load, leading to a measurement error.
In order to maintain the measurement accuracy, it is necessary to keep the linear expansion of the components of the dial gauge including the spindle within a certain range. Therefore, conventionally, errors due to linear expansion are suppressed by, for example, limiting the temperature to 20 ± 10 degrees as a measurement condition. However, there is a problem that a measurement error occurs in a severe measurement environment such as a high temperature or a low temperature.
[0006]
A gear used for the power transmission member needs to maintain a certain rigidity, and therefore needs a certain thickness and size. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the dial gauge itself.
In the case of a digital dial gauge, there arises a problem that an internal electric circuit is malfunctioned or damaged by a surrounding magnetic field and electric field.
[0007]
An object of the present invention is to provide a dial gauge that solves the conventional problems, can be easily manufactured, has improved measurement accuracy, and has a long service life.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a dial gauge according to the present invention includes a case main body provided with an electric circuit therein, a spindle, and a bearing portion provided in the case main body and slidably supporting the spindle in the axial direction. wherein the case body and the bearing portion is integrally molded by synthetic resin containing nanoscale materials, the case body is characterized Rukoto which have a conductivity.
[0009]
In general, synthetic resins are fragile and have a high linear expansion coefficient. However, adding a nanoscale material (for example, carbon nanofiber) to a synthetic resin base material (for example, polystyrene) enhances rigidity and suppresses linear expansion. Effects such as improved wear resistance, reduced friction coefficient, and improved thermal conductivity can be obtained. Furthermore, by adding a nanoscale substance and appropriately setting various conditions, it is possible to impart conductivity or insulation to the synthetic resin. The reason for this is not exactly known, but is believed to be based on nanoscale materials building networks within the synthetic resin.
[0010]
Therefore, a bearing part can be formed with the synthetic resin containing a nanoscale substance. Furthermore, the number of parts required for assembling the dial gauge can be reduced by integrally molding the bearing portion together with the case body. Therefore, the manufacturing process of the case body and the bearing portion is simplified, and the cost can be reduced.
Since the case body and the bearing portion formed of a synthetic resin containing a nanoscale material have a small linear expansion coefficient, errors due to linear expansion can be eliminated. Since the coefficient of linear expansion is small, precise measurement can be performed under severe conditions such as high and low temperatures without being limited by the measurement temperature. For example, if the linear expansion of the bearing portion is reduced, the sliding of the spindle can always be guided accurately.
[0011]
Since the friction coefficient is small, the slidability is good and the spindle and the bearing can be smoothly slid without a lubricant. Therefore, it can be made difficult to get dirt and dust. Since the wear resistance performance is improved, the measurement accuracy can be maintained without being worn by repeated sliding of the bearing portion and the spindle.
Since the rigidity is reinforced, the case body can be made thinner and smaller.
Since it is a synthetic resin, the case body can be made light and the weight of the dial gauge itself can be reduced. Therefore, the convenience of handling such as carrying around and setting a dial gauge on the stand is improved.
Because it is a synthetic resin, it is more familiar to the hand than metal and there is no worry about metal allergies.
[0012]
The case body can be made conductive by a synthetic resin containing a nanoscale material. Then, when an electric circuit is provided in the case body with a digital display type dial gauge, the case body functions as a magnetic shield and can protect the internal electric circuit. Therefore, malfunction or breakage of the electric circuit can be prevented, and as a result, measurement accuracy can be improved.
[0013]
The case main body and the bearing portion are preferably formed by injection molding.
[0014]
By molding by injection molding, since machining is not required, it can be easily manufactured. Therefore, the production line and the manufacturing process can be simplified, and the cost can be reduced. Synthetic resins containing nanoscale materials have excellent molding performance, good transferability from the mold, and precise molding is possible even with injection molding. Since the mold transferability is good, there is no need to process the surface of the bearing after injection molding.
[0015]
The spindle is preferably formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale material.
[0016]
In this way, the spindle is made of a synthetic resin containing a nanoscale material, so that the spindle has enhanced rigidity, suppression of linear expansion, improved wear resistance, reduced friction coefficient, improved thermal conductivity, etc. An effect is obtained.
Since the weight can be reduced by using synthetic resin while strengthening the rigidity, the spindle and the object to be measured are not deformed by the load when the spindle is brought into contact with the object to be measured, and the measurement accuracy is improved. be able to.
By improving the wear resistance and reducing the friction coefficient, it is possible to smoothly slide between the spindle and the bearing portion without a lubricant, and to extend the service life.
Since the linear expansion coefficient is small, thermal expansion of the spindle can be suppressed, and precise measurement can be performed even under severe measurement conditions such as high temperature or low temperature.
[0017]
Since the mold transferability is good, the spindle can be precisely formed by injection molding, and grinding or surface finishing is not required after injection molding. Therefore, a manufacturing process can be simplified and cost reduction can be achieved.
[0018]
In the case of a digital display type dial gauge, in the dial gauge provided with a spindle that is slidably supported in the axial direction on the case body, the spindle has alternating conductive and non-conductive parts formed along the axial direction. Preferably, the scale has an electrode pattern, and the scale is formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale material.
[0019]
By adding a nanoscale substance and appropriately setting various conditions, the synthetic resin can be provided with conductivity or insulation. Therefore, for example, after the spindle is injection-molded as an insulator with a synthetic resin containing a nanoscale substance, a conductive electrode may be further formed with a synthetic resin containing a nanoscale substance. Then, a scale can be manufactured simply and at low cost. Compared to the case where a scale formed separately from the spindle is pasted, if the scale is provided directly on the spindle, the electrode will not peel off or the electrode will be warped. Can do.
[0020]
When the case main body includes a power transmission member that transmits the displacement movement of the spindle therein, the power transmission member is preferably formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale substance.
[0021]
As the power transmission member, for example, a rack, a gear train, or the like is formed of a synthetic resin containing a nanoscale material, thereby improving the rigidity and wear resistance of the power transmission member. Therefore, it can be set as the power transmission member which can endure repeated use. Since the rigidity is enhanced, the power transmission member can be reduced in size and thickness while maintaining the rigidity. As a result, the dial gauge itself can be reduced in size and weight.
If it is injection molding, the molding is simple, and the cost can be reduced by simplifying the manufacturing process.
[0022]
In the above, the nanoscale material is preferably any one of carbon nanoscale materials typified by carbon nanofibers or carbon nanotubes.
[0023]
The carbon nanoscale material means a nanoscale material composed of carbon atoms such as carbon nanotubes and fullerenes, typically carbon nanofibers. When such a carbon nanoscale material is added to a base material such as a synthetic resin (for example, polystyrene), such as reinforcement of rigidity, suppression of linear expansion, improvement of wear resistance performance, reduction of friction coefficient, improvement of thermal conductivity, etc. An effect is obtained. In addition, conductivity and insulation can be imparted. Therefore, the dial gauge performance can be improved by forming dial gauge components such as a case main body, a bearing portion, and a spindle using a synthetic resin containing such a carbon nanoscale substance. . Since it is a synthetic resin, it can be molded by injection molding. As a result, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described together with illustrated examples.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a pointer-type dial gauge as the dial gauge of the present invention. FIG. 1 is a diagram with the back cover of the dial gauge removed.
The
[0025]
The case
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
According to such a
(1) Since the
(2) Since the synthetic resin containing carbon nanofibers has good slidability and improved wear resistance, the bearing
[0029]
(3) Since the synthetic resin containing carbon nanofibers has good mold transferability, the case
[0030]
(4) Since each gear of the
(5) Since the
[0031]
(6) Since the
[0032]
(7) Since the linear expansion coefficient is small, the
(8) Since the
[0033]
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a
The
[0034]
Inside the case
[0035]
According to such a configuration, in addition to the effects (1), (2), (5), (6), (7), and (8) of the first embodiment, the following effects can be achieved.
(9) Since the case
(10) Since the
(11) The electrode pattern of the
(12) Since the electrode pattern is formed around the axis of the
[0036]
The dial gauge of the present invention is not limited to the above embodiment. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
In the second embodiment, the
[0037]
In the above embodiment, not only the
In the above embodiment, the bearing
[0038]
In the above embodiment, the
[0039]
In the second embodiment, the
[0040]
The nanoscale material is not limited to a carbon nanofiber, and a nanoscale material having carbon as a main component such as a carbon nanotube or fullerene can be used.
As the base material of the synthetic resin, polystyrene, polycarbonate, or the like can be used.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the dial gauge of the present invention, it is possible to produce an excellent effect that it can be easily manufactured, the measurement accuracy is improved, and the service life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view in which a back cover of a pointer type dial gauge is removed as a first embodiment of a dial gauge of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a digital dial gauge as a second embodiment of the dial gauge of the present invention.
FIG. 3 is a partially cutaway view showing a scale of a spindle in the second embodiment.
FIG. 4 is a view showing a modification of the spindle of the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
123
132 Large gear (power transmission member)
133 Pointer shaft (power transmission member)
134 Backlash prevention gear (power transmission member)
Claims (6)
前記ケース本体および前記軸受部は、ナノスケール物質を含む合成樹脂により一体成形され、
前記ケース本体は、導電性を有することを特徴とするダイヤルゲージ。 A case main body provided with an electric circuit therein, a spindle, and a bearing portion provided in the case main body for supporting the spindle slidably in the axial direction;
The case body and the bearing portion are integrally formed of a synthetic resin containing a nanoscale material ,
The case body is dial gauge according to claim Rukoto which have a conductivity.
前記ケース本体および前記軸受部は、射出成形によって形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。The dial gauge according to claim 1,
The case main body and the bearing portion are formed by injection molding.
前記スピンドルは、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。The dial gauge according to claim 1 or 2,
The spindle is formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale material.
前記スピンドルは、軸方向に沿って導電部と非導電部が交互に形成された電極パターンを有するスケールを備え、
前記スケールは、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。The dial gauge according to any one of claims 1 to 3,
The spindle includes a scale having an electrode pattern in which conductive portions and non-conductive portions are alternately formed along the axial direction;
The scale is formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale material.
前記ケース本体は、内部に前記スピンドルの変位運動を伝達する動力伝達部材を備え、
前記動力伝達部材は、ナノスケール物質を含む合成樹脂の射出成形によって形成されていることを特徴とするダイヤルゲージ。In the dial gauge according to any one of claims 1 to 4,
The case body includes a power transmission member that transmits a displacement movement of the spindle therein,
The power transmission member is formed by injection molding of a synthetic resin containing a nanoscale substance.
前記ナノスケール物質は、カーボンナノファイバまたはカーボンナノチューブに代表されるカーボンナノスケール物質のいずれかであることを特徴とするダイヤルゲージ。In the dial gauge according to any one of claims 1 to 5,
A dial gauge characterized in that the nanoscale material is one of carbon nanoscale materials represented by carbon nanofibers or carbon nanotubes.
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