JP4212313B2

JP4212313B2 - 外装部品の製作方法

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Publication number: JP4212313B2
Application number: JP2002223615A
Authority: JP
Inventors: 賢山田; 充黒田; 立男 ▲高▼梨
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004062789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外装部品の製作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種機器の操作釦等の外装部品に適用される材料としては、各種の複雑な形状が要求されることから、例えば、アルミニウム、または、亜鉛ダイキャスト部品や金属の射出成形品、あるいは、合成樹脂による射出成形品、さらには、金属の旋盤加工品等が適用されていた。また、特にカメラの外装部品は、光沢のある表面に仕上げられることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記外装部品に上記ダイキャスト部品を適用した場合、部品の表面に微小の巣が生じることから表面を光沢面に仕上げることが困難であった。また、メッキが不可欠であり、必ずしもコスト上有利といえない。また、上記合成樹脂の成形品を適用した場合、メッキ仕上げが必ず必要であり、また、表面状態も満足できる光沢が得られない。さらに、上記金属の旋盤加工部品を適用した場合は、工数が掛かり過ぎ、量産部品としては不適である。
【０００４】
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであり、必要な表面状態を有し、製作コスト上も有利である外装部品の製作方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の外装部品の製作方法においては、回転可能な治具の上に、該回転の軸周りに、複数の棒状の引き抜き材を該軸と平行に載置し、上記治具を上記回転の軸周りに回転させ、上記棒状の引き抜き材の表面を切削して上記複数の棒状の引き抜き材の素材厚より薄い板厚を持たせた第１の板厚部を形成し、上記切削の後、上記治具を上記回転させ、上記複数の棒状の引き抜き材の長手方向の所定の位置において、所定の幅にて上記複数の棒状の引き抜き材の厚みを薄く切削して、上記第１の板厚部より薄い板厚を有した第２の板厚部を形成し、上記治具より上記複数の棒状の引き抜き材を外して、上記第１の板厚部と第２の板厚部との境にて上記第１の板厚部と第２の板厚部を分離することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２記載の外装部品の製作方法は、請求項１記載の外装部品の製作方法において、上記棒状の引き抜き材に上記第１の板厚部と上記第２の板厚部とが交互に形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３記載の外装部品の製作方法は、請求項１記載の外装部品の製作方法において、上記棒状の引き抜き部材には、上記第１の板厚部および第２の板厚部以外の部分に治具取り付けのための板厚方向の貫通穴が加工されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４記載の外装部品の製作方法は、請求項３記載の外装部品の製作方法において、上記貫通穴は、さらに、メッキ処理のための支持穴として利用されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１に実施形態の外装部品製作装置である部品切削加工機によって製作される外装部品であるレリーズ釦の斜視図である。図２は、上記レリーズ釦の素材となる引き抜き材の斜視図である。
【００１８】
外装部品であるレリーズ釦１は、本実施形態の部品切削加工機により図２に示すアルミニウム合金引き抜き材２を素材にして製作されるものとする。
【００１９】
上記レリーズ釦１は、図１に示すようにアルミニウム合金材料２より削り出される直方体形状の小物外装部品であり、比較的大きい曲率の円弧面の曲面からなる上面１ａと、長手方向の端面１ｃと、上記長手方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｘ方向）の幅側面１ｂとを有している。さらに、上面１ａと幅側面１ｂとの角部には、面取り部１ｄを有し、上面１ａと端面１ｃとの角部には、面取り部１ｅが形成され、さらに、４角の面取り部（図示せず）が形成されている。なお、上記上面１ａは、ダイヤモンドカッターにより加工された鏡面状加工面とする。また、長手方向端面１ｃの下方に位置する僅かな範囲の切断部１ｆは、後述する引き抜き材２の連結部２ｆ（図６（Ｃ））を分離したときにできる切断部である。上記４角の面取り部は、必ずしも切削加工する必要はない。
【００２０】
一方、上記レリーズ釦１が削り出される素材は、図２に示すアルミニウム合金の棒状の引き抜き材２であり、その引き抜き材２は、幅Ｗ0 を有し、幅方向（Ｘ方向）の幅側面２ｂと上面部２ａとの角部には、面取り面２ｄが形成されている。この引き抜き材２の上面部２ａ，幅側面２ｂ，面取り面２ｄ等の表面は、光沢のある面である。
【００２１】
次に上記レリーズ釦１を製作する本第１の実施形態の外装部品製作装置である部品切削加工機とその治具について、図３〜５を用いて説明する。
図３は、上記引き抜き材の取り付け穴加工済み状態の斜視図である。図４は、上記引き抜き材と治具との斜視図である。図５は、図４のＢ矢視図であって、引き抜き材を取り付けた状態の治具を示す。
【００２２】
上記部品切削加工機には、複数の引き抜き材が取り付けられた治具３が回転駆動可能に装着され、上記治具３を回転駆動させながらスピンドルに装着されるカッター（エンドミル）５ａ（図５）、あるいは、ダイヤモンドカッター等により上記引き抜き材２を切削加工することによって各引き抜き材２から複数のレリーズ釦１が削り出される。
【００２３】
上記治具３に取り付けられる引き抜き材２には、図３に示すように両端部位置と、長手方向（Ｚ方向）の所定のピッチ位置とにＹ方向（板厚方向）に貫通する貫通穴である複数のビス挿通穴２ｇが設けられる。
【００２４】
上記治具３は、図４に示すように円柱形状（円筒形状であってもよい）を有しており、その外周部には、回転駆動軸となるＺ軸に沿った方向の平行な、複数の取り付け溝３ａが配置されている。上記取り付け溝３ａは、引き抜き材２の幅がガタ無く挿入可能な溝幅とし、その深さは、引き抜き材２の両側面２ｂが十分に懸かる程度の深さとする。また、取り付け溝３ａには、上記引き抜き材２のビス挿通穴２ｇと同ピッチの複数のネジ穴３ｂが上記回転駆動軸方向に設けられている。
【００２５】
上記部品切削加工機によりレリーズ釦１を削り出す場合、引き抜き材２を治具３の外周部の取り付け溝３ａに挿入し、複数のビス４をビス挿通穴２ｇに挿通させてネジ穴３ｂに螺着し、治具３に固定する。引き抜き材２が取り付けられた治具３を上記切削加工機にチャッキングする。そのチャッキング状態で治具３をＺ軸中心に回転駆動させながら、スピンドル５の先端に装着されたカッター（エンドミル）５ａ等をＰ方向に移動させながら後述するようなレリーズ釦１の削り出しが行われる（図５）。
【００２６】
次に、上記部品切削加工機によるレリーズ釦１の上記削り出し動作について図６〜９を用いて説明する。
なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ削り出し過程を示す断面図（図８のＡ−Ａ断面で示す）である。図７は、引き抜き材の連結部の変形例の形状を示す拡大断面図である。図８は、引き抜き材切削加工済み状態での治具と引き抜き材の展開図である。図９は、治具から取り外した状態の切削加工済みの引き抜き材の平面図である。
【００２７】
図６（Ａ）に示すように治具外周に固着された素材の引き抜き材２は、厚みｔ0 の素材厚を有しており、治具３を回転させながら図６（Ｂ）に示すように引き抜き材２の上面２ａをレリーズ釦１の第１の板厚部の厚みｔ1 となる上面１ａの位置までダイヤモンドカッターにより切削する。その切削範囲は、ビス挿通穴２ｇまわりの未加工部である固定部２ｊを残して切削される。上記切削された上面１ａは、Ｚ軸を中心にした円弧面を形成し、滑らかな鏡面状態（例えば、表面アラサで０．２μ以下）となる。この面の加工は、旋盤などで加工されるのが好ましい。
【００２８】
続いて、治具３を回転させながらカッター５ａ（エンドミル）をＭ1 〜Ｍ16方向（治具外周の円周方向、図８）に挿入することによって、図６（Ｃ）に示すように固定部２ｊの内側を切削してレリーズ釦１のＺ方向両端面１ｃを形成する。その切削加工では、一旦、連結部２ｆの第２の板厚部の厚みｔ2 の位置まで所定の幅で切削される。この切削によりレリーズ釦となる島部が形成される。さらに、長手方向角部の面取り部１ｅと４角の面取り部１ｇの切削加工が行われる。
【００２９】
続いて、連結部２ｆの幅Ｗ1 （図９）を残した状態で深さ方向に治具逃げ部３ｆまで削り込んで切削加工を終了する。なお、このとき、カッター５ａは、治具３と引き抜き材２とを同時に削ってもよい。
【００３０】
上記切削加工によって図８の上記切削加工終了状態の治具３と切削加工済み引き抜き材２の展開図（一部）に示ような多数のレリーズ釦１が連結したものが得られる。
【００３１】
なお、上記素材厚みｔ0 と第１の板厚部の厚みｔ1 と第２の板厚部の厚みｔ2 との間には、
ｔ0 ＞ｔ1 ＞ｔ2
の関係がある。
【００３２】
また、上記逃げ部３ｆは、予め治具３に形成してあってもよい。また、上記連結部２ｆの厚みｔ2 は、例えば、０．１ｍｍ程度の折り曲げによる分離が可能な厚みとする。
【００３３】
さらに、図７の拡大断面図に示すように連結部２ｆのレリーズ釦部１との接続部分に切り込み２ｉを入れると容易に分離できるので連結部２ｆの厚みｔ2 を０．１ｍｍより厚くすることができる。
【００３４】
上記引き抜き材２の切削加工を終了後、図９に示すようにビス４を外して加工済み引き抜き材２を治具３から取り外す。そして、レリーズ釦１と連結部２ｆとの境を折り曲げて分離することにより図１に示すレリーズ釦１が得られる。
【００３５】
完成したレリーズ釦１の上面１ａと長手方向端面１ｃと長手方向面取り部１ｅ等は切削加工された面であるが、幅側面１ｂと幅方向面取り部１ｄとは、引き抜き材２の幅側面２ｂと幅方向面取り部２ｄままでの面であり、加工されていない。したがって、幅Ｗ0 は、引き抜き材２と同一である。
【００３６】
上述した部品切削加工機により治具３を用いたレリーズ釦１の切削加工方法によると、一回の引き抜き材２の取り付けで多数（複数）の外観部品であるレリーズ釦１を効率よく製作することができ、製作コストの低減が実現できる。また、全数のレリーズ釦１の上面１ａのダイヤモンドカッターによる鏡面加工が容易に行える。また、引き抜き材２の幅側面２ｂと面取り部２ｄをそのままの利用することにより切削加工工程を減らすことができる。
【００３７】
次に、上記第１の実施形態の部品切削加工機に適用した治具と引き抜き材の変形例について図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。
図１０（Ａ），（Ｂ）は、本変形例の治具に取り付けられ、切削加工後の引き抜き材を示す図であり、図１０（Ａ）は、正面図であり、図１０（Ｂ）は、側面図である。
【００３８】
本変形例の引き抜き材７には、貫通穴であるビス挿通穴７ｇが両端部にのみ設けられる。上記引き抜き材７が取り付けられる治具（図示せず）の引き抜き材取り付け溝上には、上記両端部のビス挿通穴７ｇに対応したビス用ネジ穴が設けられる。
【００３９】
本変形例の引き抜き材７では、両端部のビス挿通穴７ｇの間には、レリーズ釦部６と連結部７ｆが交互に配置されることになるので前述した第１の実施形態における引き抜き材２のように各レリーズ釦形成部分の間にビス挿通穴を設けるための未加工部を必要としない。したがって、所定の長さの引き抜き材で製作されるレリーズ釦の数が多く、さらに効率よくレリーズ釦を製作することができる。また、使用するビスの数も少なく短時間で引き抜き材７が治具にセットできる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態の外装部品製作装置である部品切削加工機について図１１〜１４を用いて説明する。
図１１は、本実施形態の部品切削加工機の治具に取り付けられる引き抜き材の支持用長穴を加工した状態での斜視図である。図１２は、上記治具の斜視図である。図１３は、引き抜き材装着、吸引状態での治具の縦断面図である。図１４は、切削加工後の状態での引き抜き材の長手方向に沿った断面を示す図である。
【００４１】
本実施形態の部品切削加工機により図１１に示すアルミニウム合金の棒状の引き抜き材１２を素材にして外装部品である前述したレリーズ釦１（図１）が製作されるが、本実施形態の場合、空気の負圧を利用して、引き抜き材１２を治具１３に固着し、上記切削加工が行われる。
【００４２】
上記引き抜き材１２には、図１１に示すように長手方向（Ｚ方向）に沿った所定ピッチの複数のＺ方向の支持用貫通穴である長穴１２ｇが設けられる。
【００４３】
上記治具１３は、図１２に示すように内周部１３ｄを有する円筒形状を有しており、その外周部に回転駆動軸であるＺ軸に沿った方向の平行な複数の取り付け溝１３ａが配置されている。上記取り付け溝１３ａは、引き抜き材１２の幅がガタ無く挿入可能な溝幅とし、その深さは、引き抜き材２の両幅側面１２ｂが十分に懸かる程度の深さとする。また、取り付け溝１３ａには、上記引き抜き材１２の長穴１２ｇが嵌入可能な同ピッチの複数の支持ピン１３ｃが設けられている。さらに、支持ピン１３ｃの間に内周部１３ｄに貫通する空気吸引穴１３ｂが設けられている。なお、上記支持ピン１３ｃは、切削加工時に引き抜き材１２が治具１３の取り付け溝部１３ａからずれないように引き抜き材１２を確実に保持するためのピンである。
【００４４】
また、上記治具１３が上記部品切削加工機に装着された状態では、治具１３の内周部１３ｄには、部品切削加工機の一方のチャック部１８に支持される吸引手段としての吸引金具１４が治具１３と相対回転摺動可能に嵌合して結合する。
【００４５】
上記吸引金具１４には、治具１３の内周に連通する空気吸引穴１４ａと排気管１５が設けられ、さらに、Ｏリング溝１４ｂに嵌め込まれるＯリング１７を有しており、治具１３の内周部１３ｄとの摺動嵌合部のエアーシーリングを行っている。上記排気管１５は、外部の真空ポンプにパイプ１６を介して接続される。
【００４６】
上述した構成を有する本実施形態の部品切削加工機によりレリーズ釦１を削り出す場合、治具１３を部品切削加工機に装着し、治具１３の内周部１３ｄを吸引金具１４に摺動回転可能な状態で嵌合させる。その装着状態で引き抜き材１２を治具１３の支持ピン１３ｃに長穴１２ｇを嵌入させた状態で取り付け溝３ａに挿入して取り付ける。
【００４７】
上記取り付け状態で真空ポンプを作動させて治具１３の内周部１３ｄの空気を吸引すると、治具１３の空気吸引穴１３ｂから空気が吸い込まれる。したがって、内周部１３ｄが負圧状態となり、引き抜き材１２が治具の取り付け溝１３ａに吸着、固定される。その取り付け状態で治具３をＺ軸中心に回転駆動させながら、スピンドル５の先端に装着されたエンドミルカッター５ａ等をＰ方向（図５）に移動させながらレリーズ釦１の削り出しを行う。
【００４８】
本実施形態におけるレリーズ釦１の削り出し動作は、前記第１の実施形態の場合と同様であって、図１４の縦断面図に示されるように支持ピン１３ｃが嵌入する未加工部としての支持部１２ｊの間の各範囲で引き抜き材１２の上面１２ａをレリーズ釦１の上面１ａ位置（第１の板厚部の厚みｔ1 ）まで治具１３を回転させながら切削する。その切削には、ダイヤモンドカッターを用いるか、若しくは、旋盤にてバイトを用いる。続いて、支持部１２ｊとレリーズ釦１の長手方向端面１ｃの間に部分をカッター（エンドミル）５ａをＰ方向（図５）に移動させ、かつ、Ｍ1 〜Ｍ16の各位置（図８）にて相対移動させながら切削し、第２の板厚部である所定幅の厚みｔ2 の連結部１２ｆを形成する。また、レリーズ釦１の上面１ａと上記長手方向端面１ｃとの角部の面取り部１ｅ等を切削加工する。さらに、連結部幅Ｗ1 （図９）を残して治具１３の逃げ部１３ｆの分だけ深く削り込む。
【００４９】
上記切削加工終了後、治具１３の内周部１３ｄを大気圧に戻し、切削加工済みの引き抜き材１２を治具１３から取り外す。上記切削加工済みの引き抜き材１２を第１実施形態の場合と同様にレリーズ釦１と連結部１２ｆとの境を折り曲げて各レリーズ釦１を分離すると、レリーズ釦１が得られる。
【００５０】
上述した本第２実施形態の部品切削加工機に治具１３を適用した場合、引き抜き材１２の治具１３への取り付けるためのビスの締め付け作業が不要であり、加工準備を短時間に行うことができる。
【００５１】
なお、上述した第１，２の実施形態、または、変形例において素材として適用した上記アルミニウム合金の引き抜き材に代えて亜鉛合金の引き抜き材を適用することも可能であるが、この場合、上記外装部品（レリーズ釦１）をメッキ仕上げする必要がある。そのメッキ処理時に上記引き抜き材に設けられたビス挿通穴２ｇ，７ｇ、または、長穴１２ｇをメッキ処理用支持穴として利用できる。
【００５２】
また、上述した第１，２の実施形態において、ダイヤモンドカッターによる加工を行う場合と、エンドミルによる加工を行う場合とでそれぞれ別々の切削加工機に治具３、または、１３を付けかえて加工するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述した第１，２の実施形態においては、引き抜き材の加工方法を切削加工としたが、これに限らず、研削加工や各種表面仕上げ加工を含むことも可能である。
【００５４】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、光沢のある表面を有し、製作コスト上も有利である量産性の高い外装部品の製作方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の外装部品製作装置である部品切削加工機によって製作されるレリーズ釦の斜視図である。
【図２】上記図１のレリーズ釦の素材となる引き抜き材の斜視図である。
【図３】上記図２の引き抜き材の取り付け穴加工済み状態の斜視図である。
【図４】上記第１の実施形態の部品切削加工機に適用される治具の斜視図である。
【図５】上記図４のＢ矢視図であって、図４の引き抜き材装着状態の治具を示す。
【図６】上記第１の実施形態の部品切削加工機による引き抜き材の切削過程を示す断面図であって、図６（Ａ）は、切削前の状態を示し、図６（Ｂ）は、上面を切削した状態を示し、図６（Ｃ）は、切削終了状態を示す。
【図７】上記第１の実施形態の部品切削加工機における引き抜き材の連結部の変形例の形状を示す拡大断面図である。
【図８】上記第１の実施形態の部品切削加工機における引き抜き材加工済み状態での治具と引き抜き材との展開図である。
【図９】上記第１の実施形態の部品切削加工機の治具から取り外された加工済み引き抜き材の平面図である。
【図１０】上記第１の実施形態の外装部品製作装置の変形例である治具により切削加工された引き抜き材を示す図であって、図１０（Ａ）は正面図であり、図１０（Ｂ）は側面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の外装部品製作装置である部品切削加工機に利用される治具に取り付けられる引き抜き材の支持用長穴の加工済み状態の斜視図である。
【図１２】上記第２の実施形態の部品切削加工機の治具の斜視図である。
【図１３】上記第２の実施形態の部品切削加工機における引き抜き材装着、吸引状態での治具の縦断面図である。
【図１４】上記第２の実施形態の部品切削加工機における切削加工後の状態での引き抜き材の長手方向に沿った断面を示す図である。
【符号の説明】
１ …レリーズ釦（外装部品，第１の板厚部）
２，１２
…引き抜き部材
２ｆ，１２ｆ
…連結部（第２の板厚部）
２ｇ…ビス挿通穴（貫通穴）
２ｊ…固定部（未加工部）
３，１３
…治具（治具）
１２ｇ…長穴（貫通穴）
１２ｊ…支持部（未加工部）
ｔ1 …第１の板厚部
ｔ2 …第２の板厚部
Ｙ …幅方向
Ｚ …長手方向
Ｚ軸…回転軸

Claims

回転可能な治具の上に、該回転の軸周りに、複数の棒状の引き抜き材を該軸と平行に載置し、
上記治具を上記回転の軸周りに回転させ、上記棒状の引き抜き材の表面を切削して上記複数の棒状の引き抜き材の素材厚より薄い板厚を持たせた第１の板厚部を形成し、
上記切削の後、上記治具を上記回転させ、上記複数の棒状の引き抜き材の長手方向の所定の位置において、所定の幅にて上記複数の棒状の引き抜き材の厚みを薄く切削して、上記第１の板厚部より薄い板厚を有した第２の板厚部を形成し、
上記治具より上記複数の棒状の引き抜き材を外して、上記第１の板厚部と第２の板厚部との境にて上記第１の板厚部と第２の板厚部を分離することを特徴とする外装部品の製作方法。
上記棒状の引き抜き材に上記第１の板厚部と上記第２の板厚部とが交互に形成されることを特徴とする請求項１記載の外装部品の製作方法。
上記棒状の引き抜き部材には、上記第１の板厚部および第２の板厚部以外の部分に治具取り付けのための板厚方向の貫通穴が加工されることを特徴とする請求項１記載の外装部の製作方法。
上記貫通穴は、さらに、メッキ処理のための支持穴として利用されることを特徴とする請求項３記載の外装部品の製作方法。