JP2691665B2 - 指針の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計器可動部に応動
する回転軸に装着され、指標を施した文字板目盛と対応
して測定量を回動指示するバランス重りを一体成型によ
り備えた指針の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、測定量を指示計器にて指示する
ものとしては、交差コイル型計器や可動コイル型計器の
ような電圧、電流計構造の電気磁気式計器が用いられ、
その計器可動部から突出する回転軸やギヤを介在しての
連結回転軸先端にほぼ直交して指針を固着し、文字板目
盛との対比判読にて測定量を確認する回動指針構造が採
用されている。

【０００３】しかるに、こうした指示計器においては、
観察者が見易いように計器を所定角度に傾けて配置し、
あるいはその表示面を直角に配して正視できるように配
置されるのが通常であり、その配置角度で回動する指針
は、その回動指示位置にて重力の影響を受けることとな
る。

【０００４】このような計器は、常に入力量に応じた回
動トルクと戻しばねとによる釣り合い位置にて指示する
構成あるいは、磁界の合成ベクトル方向へのマグネット
回動による整合位置にて指示する構成が採られるため、
指針がその回動中心に対してアンバランスであり、その
重心が外れていると、重力による影響でその釣り合い位
置あるいは整合位置がずれてしまい、測定量に応じた求
める正確な回動指示が得られないという問題が生ずる。

【０００５】従って、従来は、指針のバランスをとり、
指針の回動中心にその重心を位置させるべく、あるい
は、計器可動部と指針の総合的重心位置がその回動中心
となるべく、バランスとり重りを装着した構造が採用さ
れていた。

【０００６】たとえば、実公平２−４９，５９２号のご
とく指針キャップ内に金属製の重りを装着固定し、指針
指示部の伸長部分の重さとのアンバランスを調整するも
のや特開平２−２７２，３２１号のようにねじや金属板
などの質量調整部材を指針に設けるもの、あるいは実開
昭６０−１４３，３６６号のように、指示計器の可動部
のバランスを調整するため、微調整重りとして熱可塑性
合成樹脂内に非磁性金属粉末を混入するものが提案され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、指針本体とは別個の独立した重り部材を指
針完成後の組付け工程で装着しなければならず、組付け
工数が増えるとともに、重り部材の指針への装着固定に
は溶着や圧入等が用いられるため装着位置のバラツキが
生じ易く、完成後の指針バランスも正確とならないとい
う問題がある。

【０００８】また、重り装着後にねじ等でその質量調整
を行う場合でも、やはり指針の指度を観察しながらの増
減調整という煩わしい作業を強いられ、計器の完成作業
に手間を要している。

【０００９】さらに、指示計器の可動部のバランス調整
重りとして合成樹脂内に非金属粉末を混入する構成とす
るものは、その重り自体の重さの微調整は可能となるも
のの、やはり可動部への装着作業が煩わしいものとな
る。

【００１０】本発明は、指針本体の製造工程において、
金属粉末を混入した樹脂材を指針の重り部として一体成
型することにより、指針本体とは別個に用意した重りを
組付工程にて装着固定するといった作業を廃止し、部品
組付誤差による指針バランスのバラツキを最小限にする
ことのできる指針の製造方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の指針の製造方法
は、請求項１記載のように、上下型のコアとキャビから
なる成型金型により指針を樹脂成型する製造方法であっ
て、キャビと第１のコアにより指針の重り部に相当する
成型空間を形成し、ここに金属粉末を混入した樹脂材を
射出する工程と、キャビに残留する上記重り部を含んで
指針本体に相当 する成型空間を形成する第２のコアによ
り、上記重り部を一体に成型するべく樹脂材を射出する
工程とからなることを特徴とし、また、請求項２記載の
ように、上下型のコアとキャビからなる成型金型により
指針を樹脂成型する製造方法であって、指針を指示部お
よびこの指示部の基部を覆う指針キャップとにより構成
するとともに、キャビと第１のコアにより指針の重り部
に相当する成型空間を形成し、ここに金属粉末を混入し
た樹脂材を射出する工程と、キャビに残留する上記重り
部を含んで上記指針キャップに相当する成型空間を形成
する第２のコアにより、上記重り部を一体に成型するべ
く樹脂材を射出する工程と、上記成型工程により得た指
針キャップに、指示部を固着する工程とからなることを
特徴とし、また、請求項３記載のように、第１の上下金
型により指針本体もしくは重り部のいずれか一方に相当
する第１の成型空間を形成し、指針本体には樹脂材を、
重り部には金属粉末を混入した樹脂材を射出して冷却す
る第１の工程と、第２の上下金型により上記第１の工程
により成型した指針本体もしくは重り部を含んで他の一
方に相当する成型空間を形成し、他の一方に対応する樹
脂材もしくは金属粉末を混入した樹脂材を射出して冷却
する第２の工程とにより、金属粉末を混入した樹脂材か
らなる重り部および樹脂材からなる指針本体とを一体成
型することを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記のごとき本発明の指針の製造方法によれ
ば、指針の成型工程中に指針のバランスとりの重りを指
針と一体に内蔵することができ、重り部に相当する樹脂
材への金属粉末の混入量つまり含有率によって、その指
針形状や最終的に組付けられる計器可動部との一体的な
バランスに応じて調整することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１から図３は、本発明の製造方
法の一例により製造された指針の一例を示すもので、指
針１は合成樹脂材たとえばポリカーボネートを用いた黒
色系の指針本体２の上面に白色系の指示線部材３を有
し、図示しない計器本体から突出した回転軸に圧入する
圧入孔を有した軸受け座４を一体に形成し、計器の文字
板目盛を指示する指示部５と指針１のキャップに相当す
る基部６とを有して構成されている。

【００１４】指針１の基部６にはその内側で、指針１の
回転中心となる軸受け座４に対し、指示部５とのバラン
スをとるため、その反対側に重り部７を一体（多色）成
型により形成しており、この重り部７は樹脂材たとえば
ポリプロピレンに金属たとえば鉛の粉末を混入して重量
化したものをガイド８により脱落しないように一体化し
ている。

【００１５】上記重り部７は、ポリプロピレンを加熱溶
融し、ペレット状とした中に鉛の微粉末を混入して成型
することにより得られるが、鉛粉末の混入量（含有率）
は、指針１の全体としての重心が回転中心に位置するよ
う調整する。

【００１６】また、鉛粉末の混入量調整は指針１のバラ
ンスをとるための重心の調整にあるため、指針１に対す
る重り部７の装着位置やその大きさ、形状によって自由
に設定することができる。

【００１７】図４は、本発明の製造方法の他例により製
造された指針の一例の断面図である。図１から図３に示
す指針では指針キャップに相当する基部６を含んで指示
部５とともに一体の同一樹脂で成型したものであるが、
この指針の場合、発光指針を得るための構造を示してい
る。

【００１８】指針９は、アクリル等の透光性透明樹脂材
からなる指示部１０を有し、この指示部１０は図示しな
い計器本体側からの照明光をその基端部分から入光し、
その光を反射面により先端側に導光して発光するように
なっている。

【００１９】また、この指示部１０はその基端部分を不
透光性の指針キャップ１１で覆う構成をとり、この指針
キャップ１１には、計器本体からの回転軸に圧入する軸
受け座１２を下方に垂下形成し、指示部１０はこの軸受
け座１２を貫通して位置決めされるようになっている。

【００２０】指針キャップ１１にはその後方内部に重り
部１３を一体（多色）成型により形成しており、重り部
１３は前記図１から図３に示す指針と同様その中に金属
粉末を混入した樹脂材からなり、指示部１０との重量バ
ランスをとるようその大きさと混入量を調整している。

【００２１】この指針における指示部１０は、重り部１
３を一体成型により形成した指針キャップ１１とは別
に、独立した部品として形成し、各々を組付け装着する
構成としてもよいし、あるいは図１から図３に示す指針
と同様に、指示部１０も指針キャップ１１と同様の金型
成型工程によって一体（多色）成型するようにしてもよ
い。

【００２２】この場合、指示部１０の形状はその導光効
率の関係からある程度その形状が決定されるため、指針
キャップ１１側で指示部１０の形状に合った一体（多
色）成型構造とすればよい。

【００２３】次に、本発明の指針の製造方法について説
明する。

【００２４】図５は、本発明の代表的製造方法を実施す
る製造装置の要部であり、図１から図３に示した指針を
形成する場合の実施例である。

【００２５】図５において、回転テーブル２０はＡから
Ｄの回転サイクルで間欠的に回転し、各ＡからＤの工程
にて指針が形成される。

【００２６】回転テーブル２０の四方には下側金型とし
てのキャビ２１が設置され、各Ａ，Ｂ，Ｃの工程にて順
次異なる上側金型としてのコア２２にて射出成型が行わ
れ、Ｄの工程にて指針１が完成し搬出される。

【００２７】Ａ，Ｂ，Ｃの各工程では、図示しないホッ
パにて溶融された樹脂材がランナーを通して金型内に射
出され、各工程にて成型され冷却されて次工程に回転テ
ーブル２０の回転で移行する。

【００２８】図６から図８では、ＡからＣの各工程にお
ける成型状態を金型断面にて説明している。

【００２９】まず、Ａ工程においては、キャビ２１とコ
ア２２とで形成される射出空間２５は、図１に示した指
針の重り部７を成型する形状に構成される。すなわち、
回転テーブル２０上のキャビ２１と合わせられるコア２
２の形状は図６に示すようになっており、成型空間２５
には図示しないゲートから、鉛の金属粉末を混入したポ
リプロピレンの溶融樹脂材が射出され、重り部７（図７
に示す）が形成される。

【００３０】重り部７の成型冷却によって回転テーブル
２０が回転し、Ｂ工程に移動すると、Ｂ工程でのキャビ
２１には図７に示すように重り部７が成型固化された状
態で残留し、Ｂ工程では指針本体２を形成する形状のコ
ア２３が合わせられる。

【００３１】図７のように、キャビ２１とコア２３との
射出空間２６は重り部７を一体的に成型する指針本体２
の形状をなし、図示しないゲートから黒色系のポリカー
ボネートの溶融樹脂材が射出される。

【００３２】これにより、指針１における重り部７を一
体（多色）成型した指針本体２がＢ工程にて形成され、
冷却固化した状態で次工程Ｃに回転移送される。また、
Ｂ工程にて指針本体２が形成される過程では、Ａ工程に
おいて上記同様の重り部７の成型作業が実行されてお
り、回転テーブル２０上の４つのキャビ２１が順次Ａ工
程からＤ工程のサイクルで移送される次工程にて同様の
成型が行われる。

【００３３】次にＣ工程にて、図１に示す指針１の指示
線部材３を形成することになるが、Ｃ工程におけるキャ
ビ２１には図８に示すように重り部７と指針本体２とが
一体成型にて形成された状態で移送されてきており、コ
ア２４との射出空間２７は指針本体２の上面に配される
指示線部材３の形状をなすよう構成される。

【００３４】この射出空間２７内に図示しないゲートか
ら白色系の溶融樹脂材が射出され、指針本体２との一体
成型が行われる。この場合、その結合をより強固とする
ためには、指針本体２に貫通穴を設け、この穴に指示線
部材３の樹脂材を流し込み成型することで可能となる。

【００３５】こうして成型された指針１は回転テーブル
２０の回転によりＤ工程に移送され、キャビ２１から取
り出すことで製造工程が完了する。

【００３６】これにより、図１の指針１が完成するが、
金属粉末を混入した樹脂材の重り部７が指針１の成型工
程にて一体に成型されるため、あらかじめ各部材の材料
と形状が設計されれば、その重量モーメントが算出でき
るため、それに合った指針１のバランスを得るための重
り部７の重量すなわち混入する金属粉末の含有量を適宜
算出設定することにより、指針１の重心をその回転中心
に位置させたバランスのとれたものとすることができ、
従来のごとく樹脂製指針とは別体の金属重りを組付ける
という煩わしい作業が不要となり、生産性を向上するこ
とができる。

【００３７】以上の製造工程は、図１から図３に示した
指針１について述べたものであるが、図４に示した指針
９についても基本的には同様の成型工程にて作成するこ
とができ、指針の形状や使用材料を初期設計する際に、
その重量モーメントを算出してその指針に合致した形状
の重り部を設ける場合にその重り部の重量とそれによる
回転中心後方のモーメントを計算することにより、その
決定した金属粉末混入量を有する重り部を一体成型にて
生産し得るため、安定した量産が可能となる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明の指針の製造方法
によれば、指針の初期設計時に決定した重量バランスで
の指針本体と重り部の回転中心に対するモーメントを調
整するよう重り部を形成する金属粉末混入樹脂材への粉
末含有量を調整することで、指針本体成型工程で重り部
を一体に形成することができ、従来のごとく金属製重り
を別に作成し指針の組付工程にて装着するといった煩わ
しい作業を廃止することができる。

【００３９】また、指針の成型工程にて重り部を一体形
成できるため従来の別重りを指針に組付ける構造の組付
け誤差による指針バランスのバラツキもなくなり、指針
のバランスの設計さえ決めてしまえば、成型精度のみで
安定した指針の生産が可能となる。

【００４０】さらに、指針のみのバランス調整だけでな
く、計器可動部に一定傾向のアンバランス要因がある場
合でも、この可動部に固着される指針を含んだ結合バラ
ンスを取ることで、指示特性を安定させることができる
ため、こうした一定傾向のアンバランスを前提条件とし
て指針の重り部への金属粉末混入量を調整する設計も可
能となり、指示計器全体としての指示特性を正確なもの
とするためのきわめて優れた指針の製造方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の製造方法の一例により製造された指
針の一例を示す断面図である。

【図２】 図１に示された指針の上平面図である。

【図３】 図１に示された指針の下平面図である。

【図４】 本発明の製造方法の他例により製造された指
針の一例を示す断面図である。

【図５】 本発明の指針の製造方法を実施する回転テー
ブル式成型装置の要部平面図である。

【図６】 本発明の指針の製造方法の一例を示す第１工
程の金型の要部断面図である。

【図７】 本発明の指針の製造方法の一例を示す第２工
程の金型の要部断面図である。

【図８】 本発明の指針の製造方法の一例を示す第３工
程の金型の要部断面図である。

【符号の説明】

１，９ 指針 ２ 指針本体 ３ 指示線部材 ４，１２ 軸受け座 ５，１０ 指示部 ６ 基部 ７，１３ 重り部 １１ 指針キャッ
プ ２０ 回転テーブル ２１ 下側金型として
のキャビ ２２，２３，２４ 上側金型としてのコア ２５，２６，２７ 上下型による射出空間

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下型のコアとキャビからなる成型金型
   により指針を樹脂成型する製造方法であって、キャビと
   第１のコアにより指針の重り部に相当する成型空間を形
   成し、ここに金属粉末を混入した樹脂材を射出する工程
   と、キャビに残留する上記重り部を含んで指針本体に相
   当する成型空間を形成する第２のコアにより、上記重り
   部を一体に成型するべく樹脂材を射出する工程とからな
   ることを特徴とする指針の製造方法。
2. 【請求項２】 上下型のコアとキャビからなる成型金型
   により指針を樹脂成型する製造方法であって、指針を指
   示部およびこの指示部の基部を覆う指針キャップとによ
   り構成するとともに、キャビと第１のコアにより指針の
   重り部に相当する成型空間を形成し、ここに金属粉末を
   混入した樹脂材を射出する工程と、キャビに残留する上
   記重り部を含んで上記指針キャップに相当する成型空間
   を形成する第２のコアにより、上記重り部を一体に成型
   するべく樹脂材を射出する工程と、上記成型工程により
   得た指針キャップに、指示部を固着する工程とからなる
   ことを特徴とする指針の製造方法。
3. 【請求項３】 第１の上下金型により指針本体もしくは
   重り部のいずれか一方に相当する第１の成型空間を形成
   し、指針本体には樹脂材を、重り部には金属粉末を混入
   した樹脂材を射出して冷却する第１の工程と、第２の上
   下金型により上記第１の工程により成型した指針本体も
   しくは重り部を含んで他の一方に相当する成型空間を形
   成し、他の一方に対応する樹脂材もしくは金属粉末を混
   入した樹脂材を射出して冷却する第２の工程とにより、
   金属粉末を混入した樹脂材からなる重り部および樹脂材
   からなる指針本体とを一体成型することを特徴とする指
   針の製造方法。