JP6767821B2 - 操作装置及び軸受部製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部が挿通される挿通部を備えた軸受部を持つ操作装置、及び軸受部製造方法に関するものである。

従来から、操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部が挿通される挿通部を備えた軸受部を持つ操作装置が知られている。
当該軸受部は、例えば、金属等を用いてダイキャスト鋳造で成形されている。
従来では、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する際に、金型が形成するキャビティ内で、挿通部が成形される領域（位置）から離れた位置に、溶湯が供給されるゲート部と、溶湯が流出されるオーバフロー部が位置している。

特開平１０−１７２８１３号公報

しかしながら、上述した従来の操作装置及び軸受部製造方法では、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する際に、軸受部の挿通部（円筒面）内に気泡が残留してしまうという問題がある。
近年、電気部品の小型化進展によってダイキャスト部分の肉厚も薄くなっており、気泡が内部に残留してしまうと、当該操作装置を機器に実装する際のリフローによる半田付け工程等の高温環境で、挿通部内に残留した気泡が膨張し、操作部が挿通される挿通部の変形に応じてその内径が変化してしまう。そのため、操作部と挿通部との間のクリアランスが変化して操作性が損なわれてしまうという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程において高温環境に置かれた場合でも、操作部が挿通される挿通部が変形しない操作性に優れた操作装置、並びに軸受製造方法を提供する。

上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の操作装置は、操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部と、前記操作部が回転あるいは移動可能に挿通された挿通部を備えた軸受部とを有し、前記軸受部の前記操作部が位置する部分の外面に、第１の切断跡と第２の切断跡とが対向する位置に形成され、前記軸受部は、ダイキャストで成形されている。

この構成によれば、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する場合に、金型を離したときに生じるゲート部の切断跡が挿通部の外面に設けられている。ここで、ダイキャスト鋳造時に、溶湯が流れ込むゲート部付近は気泡や酸化物が留まり難い。そのため、挿通部の外面に切断跡が形成された形状にすることで、ダイキャスト鋳造による製造工程において、キャビティ内の挿通部が形成される位置にゲート部を設けることができ、挿通部に気泡や酸化物を溜まりにくくできる。
そのため、操作装置を機器に実装する際に挿通部がリフローによる半田付け工程等の高温環境に置かれた場合でも、操作部が挿通される挿通部が変形することはなく、操作部と挿通部との間のクリアランス変化を抑制し、高い操作性を実現できる。

この構成によれば、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する場合に、金型を離したときに生じるゲート部及びオーバーフロー部の切断跡である第１の切断跡及び第２の切断跡が挿通部の外面に設けられている。ここで、ダイキャスト鋳造時に、溶湯が流出するオーバーフロー部付近は、ゲート部と同様に、気泡や酸化物が留まり難い。そのため、挿通部の外面に第１の切断跡及び第２の切断跡が形成された形状にすることで、ダイキャスト鋳造による製造工程において、キャビティ内の挿通部が形成される位置にゲート部及びオーバーフロー部を設けることができ、挿通部に気泡や酸化物をさらに溜まりにくくすることがきる。

この構成によれば、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する場合に、ゲート部とオーバーフロー部とを対向する位置に設けることができ、ゲート部からオーバーフロー部に向けた溶湯の流れを軸受部の周囲で均等にすることがでる。

好適には、本発明の操作装置の前記外面は円周面であり、前記外面には、前記軸受部の中心軸との距離が、前記外面の径より短い平坦面が設けられ、前記第１の切断跡と前記第２の切断跡とは前記平坦部に設けられている。

この構成によれば、後処理等で、第１の切断跡と第２の切断跡のバリを除去しなくても、第１の切断跡と第２の切断跡が挿通部の周囲の他の部材に触れることを回避できる。これにより、製造工程を簡単化し、コストを削減できる。

好適には、本発明の操作装置の前記軸受部は、ダイキャストで成形されており、前記操作部の回転あるいは移動に応じた電気信号を出力する信号検出部をさらに有する。

この構成によれば、操作部の回転あるいは移動に応じた電気信号を基に、操作部の回転及び移動を検出できる。

好適には、本発明の操作装置は、前記操作部の一端を支持し、前記信号検出部を収容する固定部を有し、前記軸受部の一端には、前記固定部に固定される基部が設けられている。

この構成によれば、基部を固定部に固定することで、軸受部を固定部に固定できる。

本発明の軸受部製造方法は、操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部が回転あるいは移動可能に挿通される挿通部を備えた軸受部の製造方法であって、金型を構成する固定型と可動型とを型締めして形成されるキャビティ内に溶湯を供給して前記軸受部をダイカスト鋳造する際に、前記キャビティ内の前記挿通部の外面を形成する位置に設けられた前記金型のゲート部から、前記溶湯を前記キャビティ内に流入する第１の工程と、前記キャビティ内の前記溶湯を凝固させた後に、前記固定型と前記可動型とを離す第２の工程と有する。

この構成によれば、ダイキャスト鋳造において、キャビティ内の挿通部が形成される位置にゲート部が設けられているため、挿通部に気泡や酸化物を溜まりにくくできる。
そのため、操作装置を機器に実装する際に挿通部がリフローによる半田付け工程等の高温環境に置かれた場合でも、操作部が挿通される挿通部が変形することはなく、操作部と挿通部との間のクリアランス変化を抑制し、高い操作性を実現できる。

好適には、本発明の軸受部製造方法は、前記第１の工程は、前記挿通部の外面を形成する位置に設けられた前記金型のオーバーフロー部から、前記キャビティ内の溶湯を流出する。

この構成によれば、ダイキャスト鋳造において、キャビティ内の挿通部が形成される位置にオーバーフロー部が設けられているため、挿通部に気泡や酸化物をさらに溜まりにくくできる。

好適には、本発明の軸受部製造方法は、前記ゲート部及び前記オーバーフロー部は、前記軸受部の中心軸を中心として対向する位置に設けられている。

この構成によれば、軸受部をダイキャスト鋳造で成形する場合に、ゲート部とオーバーフロー部とを対向する位置に設けているため、ゲート部からオーバーフロー部に向かう溶湯の流れを軸受部の周囲で均等にすることがでる。

好適には、本発明の軸受部製造方法は、前記外面は円周面であり、前記外面には、前記軸受部の中心軸との距離が、前記外面の径より短い平坦部が設けられ、前記ゲート部及び前記オーバーフロー部は前記平坦部に設けられている。

この構成によれば、後処理等で、第１の切断跡と第２の切断跡のバリを除去しなくても、第１の切断跡と第２の切断跡が挿通部の周囲の他の部材に触れることを回避できる。これにより、製造工程を簡単化し、コストを削減できる。

本発明によれば、製造工程において高温環境に置かれた場合でも、操作部が挿通される挿通部が変形しない操作性に優れた操作装置、並びに軸受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回転操作装置の外観斜視図である。 図１に示す回転操作装置の分解斜視図である。 図１に示す軸受部の拡大斜視図である。 図３に示す軸受部の正面図である。 図１に示す軸受部の製造に用いるダイカスト鋳造装置の金型の外観斜視図である。 図５に示すＡ−Ａ断面線における軸受部の断面図である。 図５に示すＢ−Ｂ断面線における断面図である。 図７に示すＣ−Ｃ断面線における断面図である。 図８に示すゲート部及びオーバーフロー部付近の拡大図である。 図１に示す軸受部の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る回転操作装置１の外観斜視図、図２は図１に示す回転操作装置１の分解斜視図、図３は図１に示す軸受部の拡大斜視図、図４は図３に示す軸受部の正面図である。

図１及び図２に示すように、回転操作装置１は、例えば、固定部１１、軸受部１３及び操作部１５を有する。
固定部１１は、軸受部１３の一端側を固定する。
軸受部１３は、後述するように、亜鉛等の金属材料を用いてダイキャスト鋳造により製造される。

図２に示すように、軸受部１３は操作部１５が回転あるいは移動可能に挿通された挿通部２１を備えている。軸受部１３は、挿通部２１内で操作部１５を支持している。
操作部１５は、一端が固定部１１に軸支されており、一端側が挿通部２１内に位置し、他端側が挿通部２１の外部に位置している。操作部１５の他端には操作ノブ（図示せず）が固定される。操作部１５は、操作者による操作ノブの回転操作に応じて回転する。また、操作部１５は、操作者による操作ノブへの押圧操作によって回転操作時の回転軸方向に直線移動する。

図１〜図４に示すように、軸受部１３の固定部１１とは反対側に位置する外周面２３には、中心軸を中心に対向して、挿通部２１への操作部１５の挿通方向に延在する平坦面２４ａ，２４ｂが形成されている。軸受部１３の中心軸と平坦面２４ａ，２４ｂとの間の距離は、外周面２３の外径より短い。

平坦面２４ａ，２４ｂには、それぞれ切断痕２５ａ，２５ｂが形成されている。切断痕２５ａ，２５ｂは、軸受部１３をダイキャスト鋳造法により製造した際に平坦面２４ａ，２４ｂに形成される。切断痕２５ａ，２５ｂも、同様に、軸受部１３の中心軸を中心に対向して位置している。

回転操作装置１では、後述するように、軸受部１３をダイキャスト鋳造で成形する場合に、固定型部５３と可動型部５５とを離したときに生じるゲート部７１及びオーバーフロー部７３の切断痕２５ａ，２５ｂが挿通部２１の外周面２３に外面に設けられている（図５，図９参照）。ここで、ダイキャスト鋳造時に、溶湯が流れ込むゲート部７１及びオーバーフロー部７３付近は気泡や酸化物が留まり難い。そのため、挿通部２１の外周面２３に切断痕２５ａ，２５ｂが形成された形状にすることで、ダイキャスト鋳造による製造工程において、キャビティ６１内の挿通部２１が形成される位置にゲート部７１を設けることができ、挿通部２１に気泡や酸化物を溜まりにくくできる。

従って、回転操作装置１を機器に実装する際に挿通部２１がリフローによる半田付け工程等の高温環境に置かれた場合でも、操作部１５が挿通される挿通部２１が変形することはなく、操作部１５と挿通部２１との間のクリアランスが変化して、操作性を損なうことはない。

また、回転操作装置１では、外周面２３において切断痕２５ａ，２５ｂを相互に対向する位置に設けた。
この構成によれば、軸受部１３をダイキャスト鋳造で成形する場合に、ゲート部７１とオーバーフロー部７３とを対向する位置に設けることができ、溶湯の流れを軸受部１３の周囲で均等にすることがでる。

また、回転操作装置１では、軸受部１３の外周面２３に平坦面２４ａ，２４ｂを形成し、平坦面２４ａ，２４ｂに切断痕２５ａ，２５ｂを設けた。
この構成によれば、軸受部１３を成形する後処理等で、切断痕２５ａ，２５ｂの切断跡のバリを除去しなくても、挿通部２１の外周面２３が他の部材に触れることを回避できる。これにより、製造工程を簡単化し、コストを削減できる。

以下、図１〜図４に示す回転操作装置１の軸受部１３の製造方法を説明する。
なお、以下、真空装置を用いた製造方法を例示するが、真空装置を使用しない場合にも本発明は適用可能である。
図５は、軸受部１３の製造に用いるダイカスト鋳造装置の金型５１の外観斜視図である。図６は図５に示すＡ−Ａ断面線における断面図、図７は図５に示すＢ−Ｂ断面線における断面図である。図８は、図７に示すＣ−Ｃ断面線における断面図である。図９は、図８に示すゲート部７１及びオーバーフロー部７３付近の拡大図である。

図１に示す回転操作装置１の軸受部１３は、図５〜図９に示す金型５１を用いて製造される。
金型５１は、例えば、固定型部５３と可動型部５５とを有する。
図６に示すように、固定型部５３及び可動型部５５には、軸受部１３を成形するための溶湯が流入するキャビティ６１が形成されている。

また、固定型部５３及び可動型部５５には、キャビティ６１に溶湯を流入する経路となるスリーブ６３と、キャビティ６１から流出する溶湯の経路となるスリーブ６５とが形成されている。溶湯としては、例えば、亜鉛が用いられる。

スリーブ６３の周辺には、溶湯を溶解状態で収容する溶湯収容部８１がある。
溶湯収容部８１は、吸引管８３を介してスリーブ６３に連通している。
スリーブ６３には、射出ピストン８５が進退移動可能に挿入されており、スリーブ６３と吸引管８３との連結部部分よりも金型５１から遠ざかった位置（後退位置）にある時に、スリーブ６３と吸引管８３とが連通した開状態となる。

この開状態にある場合に、真空バルブ８７が開かれることで、真空ポンプ８９によって金型５１のキャビティ６１と共に、スリーブ６３内が真空吸引される。そして、この真空吸引による差圧に基づき、スリーブ６３内には、溶湯収容部８１から吸引管８３を通じて所定量の溶湯が内部に移動して保持される仕組みとなっている。

射出ピストン８５は、シリンダから成る図示しない駆動部により水平方向に駆動され、図６に破線で示す射出位置まで移動する前進射出動作をする。射出ピストン８５の前進射出動作により、スリーブ６３内の溶湯が軸受部１３が成形されるキャビティ６１内に充填されると共に、スリーブ６３内のゲート部７１を介して、キャビティ６１内の鋳物に高圧が伝達される。
なお、射出ピストン８５がスリーブ６３と吸引管８３との連結部分より前に移動することにより、吸引管８３はスリーブ６３に対し閉じられた閉状態となる。

図６〜図９に示すように、スリーブ６３とキャビティ６１とが連通するゲート部７１は、キャビティ６１内で挿通部２１の外周面２３を形成する金型５１の位置に設けられている。
スリーブ６５とキャビティ６１とが連通するオーバーフロー部７３は、キャビティ６１内で挿通部２１の外周面２３を形成する金型５１の位置に設けられている。

図８及び図９に示すように、ゲート部７１とオーバーフロー部７３とは、金型５１の中心軸を中心として対向する位置に設けられている。

スリーブ６５には、真空バルブ８７を介して真空ポンプ８９に連通している。
真空バルブ８７が開状態で、真空ポンプ８９からの吸引力がスリーブ６５とキャビティ６１との連結部分に位置するオーバーフロー部７３を通じて、キャビティ６１内に伝達される。

図９に示すように、固定型部５３及び可動型部５５は、挿通部２１の外周の平坦面２４ａ，２４ｂを形成する平坦面５１ａ，５１ｂを有し、平坦面５１ａ，５１ｂにゲート部７１及びオーバーフロー部７３がそれぞれ形成されている。
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以下、金型５１を用いた回転操作装置１の軸受部１３の製造工程を説明する。
図１０は、図１に示す軸受部の製造方法を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ１：
射出ピストン８５が、スリーブ６３と吸引管８３との連結部部分よりも金型５１から遠ざかった位置（後退位置）にあり、スリーブ６３と吸引管８３とが連通した開状態となる。

ステップＳＴ２：
スリーブ６３と吸引管８３とが連通した開状態において、真空バルブ８７が開かれることで、真空ポンプ８９によって金型５１のキャビティ６１と共に、スリーブ６３内が真空吸引される。そして、この真空吸引による差圧に基づき、溶湯収容部８１から吸引管８３を通じて所定量の溶湯がスリーブ６３内に移動して保持される。このとき、スリーブ６３内に溶湯が充填される所定時間が計測され、当該所定時間だけ真空バルブ８７が開状態となる。

ステップＳＴ３：
上記所定時間が経過した後に、真空バルブ８７を閉状態にすると共に、射出ピストン８５をキャビティ６１に向けて前進移動して、射出動作を開始する。

ステップＳＴ４：
凝固時間が経過（保圧処理）してから、固定型部５３と可動型部５５とを離す型開きを行い、その後に射出ピストン８５を後退させる。
当該型開き時に、挿通部２１の外周に位置する平坦面２４ａ，２４ｂとなる部分が、金型５１のゲート部７１及びオーバーフロー部７３から切断されて軸受部１３が製造される。このとき、図３及び図４に示すように、軸受部１３の外周面２３の平坦面２４ａ，２４ｂに切断痕２５ａ，２５ｂが生じる。

そして、図１及び図２に示すように、軸受部１３の挿通部２１に操作部１５が挿入されると共に、軸受部１３の基部２７が固定部１１に固定されて回転操作装置１が製造される。

回転操作装置１は、例えば、リフローによる半田付け工程等で機器等に実装される。このとき、軸受部１３は、例えば２５０℃程度の高温環境に置かれるが、前述したように挿通部２１内には気泡や酸化物が溜まっていないため、挿通部２１が変形することはなく、挿通部２１と操作部１５との間に規定のクリアランスが保たれ、設計通りの高い操作性を実現できる。

以上説明したように、本実施形態の軸受部１３の製造方法によれば、ダイキャスト鋳造において、キャビティ６１内の挿通部２１が形成される金型５１の位置にゲート部７１及びオーバーフロー部７３が設けられているため、挿通部２１に気泡や酸化物を溜まりにくくできる。

また、本実施形態の軸受部１３の製造方法によれば、ゲート部７１とオーバーフロー部７３とがキャビティ６１の中心軸を中心として対向する位置に設けられているため、キャビティ６１内での溶湯の流れを均等にすることができる。

また、図８及び図９を用いて説明したように、挿通部２１の平坦面２４ａ，２４ｂを形成する金型５１の平坦面５１ａ，５１ｂにゲート部７１及びオーバーフロー部７３が設けられている。そのため、型開き時に、軸受部１３の平坦面２４ａ，２４ｂに切断痕２５ａ，２５ｂが生じる。そのため、型開き後に、切断痕２５ａ，２５ｂのバリを除去しなくても、挿通部２１の外面が他の部材に触れることを回避できる。これにより、製造工程を簡単化し、コストを削減できる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

上述した実施形態では、本発明の操作装置として、回転操作装置１を例示したが、直線移動する操作部を用いた操作装置、並びにその軸受部製造方法にも本発明は適用可能である。

また、上述した実施形態では、挿通部２１の切断痕２５ａ，２５ｂが軸受部１３の中心軸を中心に対向して位置し、ゲート部７１とオーバーフロー部７３とがキャビティ６１の中心軸を中心に対向して位置する場合を例示したが、これらは対向しない位置に設けてもよい。

また、上述した実施形態では、切断痕２５ａ，２５ｂの双方が軸受部１３の挿通部２１に設けられ、ゲート部７１及びオーバーフロー部７３の双方が、キャビティ６１内で挿通部２１の外周面２３を形成する金型５１の位置に設けられている場合を例示したが、オーバーフロー部７３は他の位置に設けられていてもよい。

また、挿通部２１は、平坦面２４ａ，２４ｂが形成されていない形状でもよい。また、金型５１は、平坦面５１ａ，５１ｂが形成されていない形状でもよい。

また、上述した実施形態では、ゲート部７１及びオーバーフロー部７３が一つの場合を例示したが、少なくとも一方が複数存在してもよい。

また、上述した実施形態では、軸受部１３を亜鉛で形成する場合を例示したが、亜鉛以外の部材で形成してもよい。

また、上述した実施形態では、回転操作装置１の軸受部１３の製造方法を例示したが、操作装置以外の軸受部の製造方法にも本発明は適用可能である。

本発明は、操作部が回転あるいは移動自在に挿通される挿通部を備えた操作装置、及び軸受部製造方法に適用可能である。

１…回転操作装置
１１…固定部
１３…軸受部
１５…操作部
２１…挿通部
２３…外周面
２４ａ，２４ｂ…平坦面
２５ａ，２５ｂ…切断痕
２７…基部
５１…金型
５１ａ，５１ｂ…平坦面
５３…固定型部
５５…可動型部
６１…キャビティ
５１ａ，５１ｂ…平坦面
７１…ゲート部
７３…オーバーフロー部
８１…溶湯収容部
８３…吸引管
８５…射出ピストン
８７…真空バルブ
８９…真空ポンプ

Claims (7)

1. 操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部と、
   前記操作部が回転あるいは移動可能に挿通された挿通部を備えた軸受部と
   を有し、
   前記軸受部の前記操作部が位置する部分の外面に、ダイキャスト成形による第１の切断跡とダイキャスト成形による第２の切断跡とが対向する位置に形成されており、
   前記軸受部の中心軸に直交する断面において、前記外面が前記中心軸を中心とした円に沿った部分と前記円より内側に位置する部分とを含み、
   前記第１の切断跡と前記第２の切断跡とが、前記円より内側に位置する前記部分に位置しており、
   前記断面において、前記第１の切断跡と前記第２の切断跡とが、前記円より内側に位置し、
   前記軸受部は、ダイキャストで成形された操作装置。
2. 前記外面は円周面であり、
   前記外面には、前記軸受部の中心軸との距離が、前記外面の径より短い平坦部が設けられ、
   前記第１の切断跡と前記第２の切断跡とは前記平坦部に設けられている
   請求項１に記載の操作装置。
3. 前記操作部の回転あるいは移動に応じた電気信号を出力する信号検出部
   をさらに有する請求項１または２に記載の操作装置。
4. 前記操作部の一端を支持し、前記信号検出部を収容する固定部
   を有し、
   前記軸受部の一端には、前記固定部に固定される基部が設けられている
   請求項３に記載の操作装置。
5. 操作に応じて回転あるいは直線移動する操作部が回転あるいは移動可能に挿通される挿通部を備えた軸受部を製造する軸受部製造方法であって、
   金型を構成する固定型と可動型とを型締めして形成されるキャビティ内に溶湯を供給して前記軸受部をダイカスト鋳造する際に、
   前記キャビティ内の前記挿通部の外面を形成する位置に設けられた前記金型のゲート部から、前記溶湯を前記キャビティ内に流入する第１の工程と、
   前記キャビティ内の前記溶湯を凝固させた後に、前記固定型と前記可動型とを離す第２の工程と
   有し、
   前記第１の工程は、前記挿通部の前記外面を形成する位置に設けられた前記金型のオーバーフロー部から、前記キャビティ内の溶湯を流出し、
   前記軸受部製造方法が、前記挿通部の前記外面を前記ゲート部及び前記オーバーフロー部から切断する切断工程をさらに含み、
   前記軸受部の中心軸に直交する断面において、前記外面が前記中心軸を中心とした円に沿った部分と前記円より内側に位置する部分とを含むように、前記金型が形成されており、
   前記切断工程により形成される切断跡が前記円より内側に位置する前記部分に位置するように、前記金型における前記ゲート部及び前記オーバーフロー部が形成されており、
   前記切断工程において、前記断面において前記切断跡が前記円より内側に位置するように、前記挿通部の前記外面が前記ゲート部及び前記オーバーフロー部から切断される、
   軸受部製造方法。
6. 前記ゲート部及び前記オーバーフロー部は、前記軸受部の前記中心軸を中心として対向する位置に設けられている
   請求項５に記載の軸受部製造方法。
7. 前記外面は円周面であり、
   前記外面には、前記軸受部の前記中心軸との距離が、前記外面の径より短い平坦部が設けられ、
   前記ゲート部及び前記オーバーフロー部は前記平坦部に設けられている
   請求項５に記載の軸受部製造方法。

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