JP5938332B2 - 有底筒体の製造方法及び有底筒体 - Google Patents

Description

本発明は、有底筒体の製造方法に関するものである。

管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有し、前記管形状の他方の口を開口した形状を有する有底筒体の製造方法としては、棒状の金属ブロックに、切削による深穴加工や研削による中ぐり加工を施して有底筒体の中空部を形成することにより、有底筒体を金属ブロックより削り出す技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

また、有底筒体の製造方法としては、スピニング加工によって薄板より有底筒体を塑性加工する技術も知られている（たとえば、特許文献２）。

特開平07-328824号公報 特開2001-30018号公報

上述したような、有底筒体を棒状の金属ブロックより削り出す技術によれば、塑性加工などによって薄板より有底筒体を塑性加工する場合に比べ、剛性の高い有底筒体を製造することができる一方、底部の厚みを薄く精度良く形成することや、筒体外径が細い、または管形状の側部が長い有底筒体を製造することが困難であるという問題があった。
そこで、本発明は、側部の剛性を高く維持しつつ、底部の厚みを薄く精度良く形成することができる有底筒体の製造方法を提供することを課題とする。また、併せて、本発明は、管形状の側部が長い有底筒体の製造に適した有底筒体の製造方法を提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有する有底筒体の製造方法として、管形状を有する管部材の一方の開口を閉塞するように、薄板形状を有する薄板部材を、前記管部材に組み合わせる第１の工程と、前記薄板部材を前記管部材に組み合わせた状態で、前記薄板部材と前記管部材をメッキ槽に浸漬してメッキを施し、メッキ層によって、前記薄板部材を前記管部材に固定する第２の工程とを有する有底筒体の製造方法を提供する。

ここで、このような有底筒体の製造方法において、前記第２の工程は、前記薄板部材を前記管部材に組み合わせた状態で、前記管部材の前記薄板部材で閉塞された口と反対側の口から空気を吸引して、前記薄板部材を前記管部材の前記一方の口に吸着するステップと、
前記薄板部材を前記管部材の前記一方の口に吸着した状態で、前記薄板部材と前記管部材をメッキ槽に浸漬してメッキを施し、メッキ層によって、前記薄板部材を前記管部材に固定するステップとを含むように構成してもよい。

また、前記管部材の前記一方の口側の端部の内周側に、他方の口側に凹んだ環状の凹みを設け、前記第１の工程において、前記環状の凹みに前記薄板部材を嵌合することにより、当該薄板部材を、前記管部材に組み合わせるようにしてもよい。
以上のような製造方法によれば、管部材の剛性は任意に設定することができるので有底筒体の側部の剛性は、これを高く設定することができる。一方で、薄板部材は適宜精度良く薄く形成することが容易であり、かつ、当該薄板部材を有底筒体の底部として、位置、姿勢に関して精度良く管部材に固定することができる。よって、本発明の製造方法によれば、有底筒体の底部を薄く精度良く形成することができる。また、本発明の製造方法は、管部材の長さに有底筒体の製造の難易が大きく依存することはないので、本発明によれば、管形状の側部が長い有底筒体であっても比較的容易に製造することができる。

また、本発明は、他の観点からは、以上のような製造方法によって製造された有底筒体も提供する。
すなわち、本発明は、管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有する有底筒体として、前記側部を形成する、管形状を有する管部材と、前記底部を形成する、薄板形状を有する薄板部材と、メッキ層とを有する有底筒体を提供する。但し、メッキ層は、前記側部の前記一方の口側の部分の外面と、前記薄板部材の外面とよりなる、前記有底筒体の外面の部分を少なくとも覆うものである。そして、前記薄板部材は前記管部材に前記メッキ層によってのみ固定されているものである。

ここで、このような有底筒体は、たとえば、磁気センサの筐体として好適である。すなわち、以上の有底筒体と、当該有底筒体の内部の前記底部に近接した位置に配置された形態で、前記有底筒体に収容された磁気検出素子とより磁気センサを構成すれば、有底筒体の底部の厚みを充分に薄くできることより、磁気センサの良好な検出感度を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、側部の剛性を高く維持しつつ、底部の厚みを薄く精度良く形成することができる有底筒体の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、管形状の側部が長い有底筒体の製造に適した有底筒体の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る有底筒体の部品構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る有底筒体の製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る有底筒体の適用例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る有底筒体の部品構成を示す。
有底筒体は、管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有するものであり、本実施形態において、有底筒体は、有底筒体の管形状の側部を形成する円管状の管部材１と、有底筒体の底部を形成する薄板状の円板２とを含んで構成される。ここで、管部材１と円板２の材質としてステンレス、ニッケルなどを用いることができる。ここで、管部材１の直径は2cm程度、管部材１の高さは3cm程度、円板２の板厚は200μm以下とすることができる。なお、円板２の直径は管部材１の外径に対し数mm小さくする。

ここで、図１ａは、管部材１と円板２の斜視図を表しており、図１ｂは、管部材１の中心軸を通る線を面内に含む面による管部材１の断面と、円板２の中心軸を通る線を面内に含む面による円板２の断面とを表している。
さて、図１ｂの符号１１に示すように、管部材１の下部の内周側は外周側と比べ上方に段状に凹んでおり、図１ｃに示すように当該凹みによって形成される環状の凹み１１に、円板２がちょうど嵌り込んで、管部材１の下方の口を閉口するようになっている。
以下、このような管部材１と円板２を用いた有底筒体の製造工程について説明する。
有底筒体の製造の際には、まず、第１の工程において、脱脂等のメッキ前処理を管部材１と円板２に施す。
そして、第２の工程において、図２ａに示すように、管部材１の上方の口にキャップ３００を装着し、管部材１の環状の凹み１１に円板２を嵌め込んで管部材１の下方の口を閉口する。
ここで、また、キャップ３００には、キャップ３００を管部材１の上方の口に装着した状態で管部材１の外部に伸びるチューブ４００が連結されている。また、キャップ３００には、キャップ３００を管部材１の上方の口に装着した状態で、チューブ４００と管部材１の中空部とを連絡する空気路が設けられている。そして、キャップ３００の装着によって、管部材１の上方の口は上述した空気路を除き密閉される。また、チューブ４００のキャップ３００と反対側の端には空気を吸引するエアポンプ５００が連結されている。

そして、第３の工程において、エアポンプ５００で管部材１の中空部の空気を吸引して減圧し、管部材１の環状の凹み１１に嵌り込んだ状態の円板２を、管部材１に吸い付けて固定する。
次に、第４の工程において、図２ｂに示すように、エアポンプ５００による減圧によって円板２が管部材１に固定されている状態のまま、円板２および管部材１をメッキ槽２００に浸漬し、円板２と管部材１にメッキを施す。
ここで、第４の工程で用いるメッキ法としては、電解/無電解ニッケルメッキ等を用いることができ、第４の工程では、たとえば、5μm程度のメッキ層を円板２と管部材１の外面上に形成する。
ここで、図２ｃと、図２ｃの一部を模式的に拡大して表した図２ｄに示すように、第４工程のメッキによって、円板２と管部材１の双方の外面を連続的に覆うメッキ層３が形成され、当該メッキ層３によって、円板２が管部材１に比較的強固に固定される。また、円板２と管部材１の図中左右方向の僅かな隙間にもメッキが浸潤して、円板２と管部材１との間を連結して両者を固定する。

そして、当該固定によって、円板２と管部材１とが一体化して有底筒体が形成される。
次に、第５の工程において、エアポンプ５００による減圧を解除した上で、キャップ３００を管部材１の上部の口から取り外し、メッキを施した有底筒体の洗浄などのメッキ後処理を行い、有底筒体の製造を完了する。
尚、第５の工程の後、再度有底筒体をメッキ槽２００に浸漬し、有底筒体の内面にメッキを施してもよい。
以上、本実施形態に係る有底筒体の製造工程について説明した。
以上のような有底筒体の製造工程による有底筒体の製造方法によれば、管部材１の剛性は任意に設定することができるので有底筒体の側部の剛性は、これを高く設定することができる。一方で、円板２は適宜、精度良く薄く形成することが容易であり、かつ、当該円板２を有底筒体の底部として位置、姿勢に関して精度良く管部材１に固定することができるので、結果、有底筒体の底部を薄く精度良く形成することができる。また、以上のような製造方法は、管部材の長さに有底筒体の製造の難易が大きく依存することはないので、管形状の側部が長い有底筒体であっても比較的容易に製造することができる。

なお、円板２を接着によって管部材１に固定することも考えられるが、このようにすると円板２と管部材１の間に接着剤が存在することなるために、円板２による底部の姿勢や位置を精度良く形成することができなくなると共に、必ずしも充分な密閉が得られない不具合も生じ易い。

次に、このようにして製造される有底筒体の適用例について説明する。
図３に、有底筒体を、磁気センサを用いた回転計の、磁気センサの筐体として適用した例を示す。
図３ａに示すように、回転計は、磁気センサ６００、計測装置６１０、磁気センサ６００と計測装置６１０を連結するケーブル６２０とより構成される。
そして、図３ｂに示すように、回転計は、ケーブル６２０で磁気センサ６００と計測装置６１０とを連結した状態で、被計測体に固定した磁性体の歯車７００の回転に伴う歯車７００の歯の遠近による磁気変化を、磁気センサ６００で検出すると共に、磁気センサ６００で検出した磁気変化から計測装置６１０で回転速度等を計測するものである。

ここで、磁気センサ６００は、図３ａに示すように、大きく分けて本体部６０１と、センサ収容部６０２と二つの固定用ナット６０３とより構成される。そして、センサ収容部６０２と本体部６０１には、磁気検出素子を始めとする磁気/電気信号変換の為の各種素子や回路が収容されている。

また、図示は省略したが、センサ収容部６０２の外周面には雄ネジが切られており、二つの固定用ナット６０３は、この雄ネジに螺合している。そして、このような二つの固定用ナット６０３は、図３ｂに示すように、歯車７００の歯先に対してセンサ収容部６０２の先端が近接する位置に磁気センサ６００を固定するために用いられる。

ここで、センサ収容部６０２には、上述した製造工程で製造した有底筒体が用いられる。
図３ｃ１、ｃ２にセンサ収容部６０２の斜視図を、図３ｄにセンサ収容部６０２の中心軸を面内に含む面による断面で示したセンサ収容部６０２の内部構成を示す。
図示するように、センサ収容部６０２は、管部材１と円板２とメッキ層３とより形成される有底筒体であり、センサ収容部６０２の中空部の先端部分の底部近傍の位置には、磁界の作用を受けて作用する磁界の強度または強度変化を検出するMR素子などの磁気検出素子６０２１が配置されている。

そして、上述した製造工程で製造した有底筒体によれば、有底筒体の底部（円板２）を充分に薄く形成することができる。したがって、磁気検出素子６０２１を磁気センサ６００の先端に極めて近接した位置、すなわち、被検出体である歯車７００の歯により近接した位置に配置することができるようになると共に、底部厚みによる磁気検出素子６０２１に作用する磁界に対する減衰等の影響を低減することができるようになる。よって、磁界検出センサの検出感度、ひいては、回転計の回転速度等の計測精度を向上することができるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明した。
なお、以上では円筒形状の有底筒体について説明してきたが、本実施形態は、角筒形状の有底筒体など任意の形状の有底筒体について同様に適用することができる。

１…管部材、２…円板、３…メッキ層、１１…段、２００…メッキ槽、３００…キャップ、４００…チューブ、６００…磁気センサ、６０１…本体部、６０２…センサ収容部、６０３…固定用ナット、６１０…計測装置、６２０…ケーブル、７００…歯車、６０２１…磁気検出素子。

Claims (5)

1. 管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有する有底筒体の製造方法であって、
   管形状を有する管部材の一方の開口を閉塞するように、薄板形状を有する薄板部材を、前記管部材に組み合わせる第１の工程と、
   前記薄板部材を前記管部材に組み合わせた状態で、前記薄板部材と前記管部材をメッキ槽に浸漬してメッキを施し、メッキ層によって、前記薄板部材を前記管部材に固定する第２の工程とを有することを特徴とする有底筒体の製造方法。
2. 請求項１記載の有底筒体の製造方法であって、
   前記第２の工程は、
   前記薄板部材を前記管部材に組み合わせた状態で、前記管部材の前記薄板部材で閉塞された口と反対側の口から空気を吸引して、前記薄板部材を前記管部材の前記一方の口に吸着するステップと、
   前記薄板部材を前記管部材の前記一方の口に吸着した状態で、前記薄板部材と前記管部材をメッキ槽に浸漬してメッキを施し、メッキ層によって、前記薄板部材を前記管部材に固定するステップとを有することを特徴とする有底筒体の製造方法。
3. 請求項１または２記載の有底筒体の製造方法であって、
   前記管部材の前記一方の口側の端部の内周側には、他方の口側に凹んだ環状の凹みが設けられており、
   前記第１の工程において、前記環状の凹みに前記薄板部材を嵌合することにより、当該薄板部材を、前記管部材に組み合わせることを特徴とする有底筒体の製造方法。
4. 管形状の側部と、前記管形状の一方の口を閉口する底部とを有する有底筒体であって、
   前記側部を形成する、管形状を有する管部材と、
   前記底部を形成する、薄板形状を有する薄板部材と、
   前記側部の前記一方の口側の部分の外面と、前記薄板部材の外面とよりなる、前記有底筒体の外面の部分を少なくとも覆うメッキ層とを有し、
   前記薄板部材は前記管部材に前記メッキ層によってのみ固定されていることを特徴とする有底筒体。
5. 請求項４記載の有底筒体と、
   当該有底筒体の内部の前記底部に近接した位置に配置された形態で、前記有底筒体に収容された磁気検出素子とを有することを特徴とする磁気センサ。