JPH0121729Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、組み付け部品例えば機械装置や部品
における取付けブロツクや台座等を精度よく組み
付けるための位置決め機構に関し、特に２本の突
出ピン及び該ピンと嵌合する挿入孔を設け、該ピ
ンと挿入孔とを嵌合させて位置決めする機構にお
いて、該ピンの形状を改良して、嵌合を円滑に行
ない得る様に構成したものである。

［従来の技術及びその問題点］ 従来位置決め手段としては、一方の部材に突出
ピンを固設すると共に他方側の部材に該ピンの挿
入孔を設け、これら部材のいずれか一方若しくは
双方を移動させてピンと挿入孔を嵌合させるもの
が汎用されている。しかしながらこれらの多く
は、後述する如く、該位置決め嵌合の完了に先立
つて双方若しくは一方が、嵌合を容易に行なわせ
る様な位置に案内移動され、次いで嵌合を行なう
ものが多く、これらの準備段階を必要としないで
直接嵌合させて位置決めするものは比較的少な
い。

例えば第１図（正面図）及び第２図（第１図の
切断線−の矢視方向断面図）に示すピン嵌合
位置決め機構の概念図では、台座１に蟻溝２が形
成されており該台座１には固定部材４が設けら
れ、又該固定部材４に２本の突出ピン５，５が突
設される。一方移動部材３には前記蟻溝２に嵌装
する摺動突条３ａ，３ａを形成すると共に、前記
ピン５，５に夫々嵌合する挿入孔６，６を設けて
おり、これら挿入孔６の入口側にはトランペツト
形に拡径された案内部６ａを形成している。また
ピン５の先端は夫々円錐形とし、傾斜面５ａを形
成して嵌挿を容易に行なわせる様になつており、
移動部材３が点線（第２図）で示す様に嵌合した
状態でこれらの位置決めが完了する。この様な嵌
挿位置決め機構では、移動部材３が蟻溝２及び摺
動突条３ａによつて案内されるのでピン５の挿入
孔６への挿入嵌合は問題なく行なうことができ
る。

これに対し第３図（正面図）及び第４図（第３
図の切断線−の矢視方向断面図）の如き位置
決め機構では、移動部材３に設けた切り溝が、山
形突条２ａに沿うだけであるから、台座１を離れ
る方向（図では上方）への移動は規制されておら
ず、ピン５の先端に嵌入するまで不安定である。
そのため移動部材３を台座１の摺動面に密接する
様に強く上方から圧接するか、或は移動部材の進
行方向にのみ動く様に別の手段を併設しなければ
ならない。従つて例えばピン５が夫々垂直に固定
部材に立設され、移動部材３が吊設されて昇降す
る様な位置決め機構では、前第１図に示した構成
を利用した場合不都合はないが、第３図に示した
構成を利用するときには横振れ等の不都合を引き
起こす。

そのため後者の様な位置決め機構は、図に示す
様な配置で且つ横振れの出ない重量物の組み合わ
せに比較的多く利用されており、移動部材を昇降
する場合には、固定部材に設けられた前記ピン５
に嵌合する挿入孔を形成した重量物を、ホイスト
やクレーン等で搬入して静かに降下させながら位
置決めしている。

この様な事状により、蟻溝を形成しないで、重
量物を降下させながら、挿入孔６をピン５に嵌合
させるに当つては、相当の経験と熟練を要する。
しかも起重機操作者と案内指示者との呼吸が一致
しないとピン５に挿入孔６以外の面が衝突してピ
ン５の先端を押し潰したり或はピンを切損するこ
とがある。更にこの様な位置決め機構では前記ピ
ン５を２個構成しているが、降下する重量物の当
接面がピン固設面に対して平行に降下しないと、
直立したピンを傾けるように曲げてしまい、嵌挿
がスムーズに進行せず、精度のよい位置決めがで
きない。

本考案はこれらに着目してなされたもので、こ
の様な位置決め機構において、挿入孔とピンとの
嵌入を容易且つ確実に行ない得ると共に、当接面
を平行修正して位置決めできる様な位置決め機構
を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ この様な本考案は、固定的に設けられた部材に
移動可能に設けられた部材を組み付ける際の位置
決め機構において、前記各部材の対接面には、長
さの異なる２本のガイドピンと該ガイドピンの挿
入を受け入れる２つの挿入孔を対応して設けてガ
イドピンを挿入孔に挿入することによつて位置決
めするものとし、前記ガイドピンはいずれもその
先端を円錐形状とし、該円錐形状の最頂面は長い
方のガイドピンが半球面、短い方のガイドピンが
平坦面で形成され、且つ前記円錐形状の円錐斜面
の底角は長い方のガイドピンを短い方のガイドピ
ン側より大きく形成したものである。

［作用及び実施例］ 以下本考案を図面に基づいて詳細に説明するが
説明に先立つて、ガイドピン５の前記円錐形状傾
斜面について述べる。第５図及び第６図はその説
明図であつて、θはガイドピン５の軸芯線と直交
する面Ｃを基準とする底角、Ｆは当該荷重、F_N
は荷重Ｆにおける斜面での垂直分力、F_Sは水平分
力を示し、F_N＝Ｆ cosθ，F_S＝Ｆ sinθとなり、
降下物体と斜面の摩擦係数をμ（０＜μ＜１）、と
すると、物体がすべり落ちる力Ｐは、Ｐ＝F_S−
μF_N＝Ｆ（sinθ−μcosθ）となる。ここで上式の右
辺の（ ）内の式をＱ（θ）＝sinθ−μcosθとし、
ガイドピン５の先端形状を考慮に入れると、θは
当然に45゜＜θ＜90゜の範囲でなければならず、ま
た０＜μ＜１と考せ合わせると θ＝45゜でsinθ＝cosθ 45゜＜θ＜90゜でsinθ＞cosθ となるからＱ（θ）は、θを45゜から90゜にかけて
増加させると増加する程大きくなることは明らか
である。つまり傾斜面をある底角α，βに設定
し、45゜＜α，β＜90゜およびα＞βとすると、 Pα＝Ｆ（sinα−μcosα） Pβ＝Ｆ（sinβ−μcosβ） について、PαとPβの大小関係は次式で示され、 Pα−Pβ＝Ｆ（sinα−sinβ） ＋μF（cosβ−cosα） 前記の如く45゜＜α，β＜90゜、α＞βであるか
ら sinα−sinβ＞０，cosβ−cosα＞０ 即ちPα−Pβ＞０となり、上記底角が大きい程
すべり力も大きいことがわかる。

ところで、第７図以下は本考案を適用した位置
決め機構の具体的な実施の一例を示すものである
が、本考案はこれらの図示例に限定されず前・後
記の趣旨に沿つて形状を変更したり或は一部の設
計を変更しても同様に実施することができる。第
７図は、固定部材４にガイドピン７及び８を固設
し、移動部材３を設けた挿入孔６へ上記ガイドピ
ン７，８を夫々嵌挿して位置決めするものを示
す。これらの固定部材４及び移動部材３としては
互いに組み合わせるべき機械や装置の当接部のみ
を示しており、ガイドピン（以下単にピンとい
う）７，８は螺装や溶接等の固着手段によつて植
設される。またこれらのピン７，８はいずれも固
定部材４に設けたものについて説明するが、移動
部材３に設けたり或は双方側にピン及び挿入孔を
設けたりするものであつても良く、或はピン７，
８の軸径を互いに相違する様にしても本考案を満
足することができる。そして本考案では前記ピン
７，８の当接面からの突出長さ（図では高さ）
を、互いに異なる長さとし、図ではピン７を長ピ
ン、ピン８を短ピンとして構成したものを示して
いる。そしてこれらのピン７，８の先端を夫々円
錐形状として傾斜面７ａ，８ａを形成すると共
に、これらの最頂部は長ピン７側を半球面７ｂと
し、短ピン８側は円錐台状の平板８ｂとして形成
する。更に前記傾斜面７ａ，８ａの底角α，βは
長ピン７ａ側を短ピン８ａ側より大きく形成す
る。

また、上記底角は夫々45度以上に形成すること
が好ましい。即ちピン７，８は長さの異なつたも
のとしたので、移動部材３が下降すると、まず長
ピン７に一方の挿入孔６が嵌入し始める。このと
き長ピン７の頂面は半球面７ｂで形成されている
ので、該長ピン７の軸芯が前記挿入案内部６ａの
内側に相当していれば、該傾斜面７ａの案内によ
つて円滑に嵌合させることができる。尚短ピン８
の頂部は平面８ｂとしているが、該頂面に移動部
材３における他の挿入孔６が嵌入するときには、
既に移動部材３は長ピン７によつて位置修正され
ており、短ピン８側の嵌合は容易に行なえる。ま
た長ピン７及び短ピン８の先端側傾斜面の底角
α，βの相違によつて次の様な挙動が起こる。即
ち底角α，βは、45゜＜α，β＜90゜，α＞βとし
ているから、長ピン７の傾斜面７ａと挿入孔案内
部６ａは短ピン８側に比較して動作的に自由であ
り、（水平分力が少ないから）移動部材３の長ピ
ン７の嵌合は更に促進され、第９図に例示する様
に嵌合時において移動部材３の当接面が非平行に
傾いていても、前記嵌合促進によつて是正され、
円滑に嵌合して第１０図に示す様に位置決めを正
しく完了させることができる。尚これらのピン植
設位置としては、第８図（平面図）に示す様に前
後方向及び左右方向にならばない様に配設するこ
とが推奨される。また第１０図ではピン７，８は
いずれも挿入孔６を貫通するタイプのものを示し
たが、これらの挿入孔６としては盲管形であつて
もよい。

［考案の効果］ 本考案の安置決め機構は以上の様に構成したか
ら、従来のガイド機構を簡便にすると共に、移動
部材が仮に固定部材の当接面に対して非平行に嵌
合し始めても、ガイドピンによつて簡単に是正さ
れ、円滑な位置決め嵌合ができる。更に長ピン側
は尖鋭状半球面としているので移動部材の案内が
容易であり、特に遠隔操作によつて位置決めして
組み付ける様な機械装置や構成部品には極めて好
ましい位置決め機構である。

【図面の簡単な説明】

第１図はピン嵌合位置決め機構の従来例を示す
正面図、第２図は第１図の切断線−の矢視方
向断面図、第３図は従来の他の例を示す正面図、
第４図は第３図の切断線−の矢視方向断面
図、第５図及び第６図はピンの底角についての考
察説明図、第７図は本考案位置決め機構の一部破
断側面図、第８図は第７図の平面図、第９図は本
考案に係る位置決め機構の嵌合状態を示す一部中
断側面図、第１０図は本考案に係る位置決め機構
の嵌合完了断面図である。 １……台座、２……蟻溝、３……移動部材、４
……固定部材、５……突出ピン、６……挿入孔、
７……長ピン、８……短ピン。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 固定的に設けられた部材に移動可能に設けられ
   た部材を組み付ける際の位置決め機構において、 前記各部材の対接面には、長さの異なる２本の
   ガイドピンと該ガイドピンの挿入を受け入れる２
   つの挿入孔を対応して設けてガイドピンを挿入孔
   に挿入することによつて位置決めするものとし、
   前記ガイドピンはいずれもその先端を円錐形状と
   し、該円錐形状の最頂面は長い方のガイドピンが
   半球面、短い方のガイドピンが平坦面で形成さ
   れ、且つ前記円錐形状の円錐斜面の底角は長い方
   のガイドピン側を短い方のガイドピン側より大き
   く形成してなることを特徴とする位置決め機構。