JP2006076301A - 位置決め機構、及び位置決め治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の部材からなる複合製品の各部材相互を容易に位置決めすることができる位置決め機構、及び部材相互の位置決めと分離を容易に行うことができる位置決め治具を提供することを目的とする。
【解決手段】 雄ねじ部と、前記雄ねじ部と連続して一体に形成された位置決め部とを有し、第一の部材と第二の部材の各々には位置決め穴が形成され、第二の部材の位置決め穴は貫通孔にされ、貫通孔内側には雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられており、位置決め部が位置決め穴に嵌合された状態で、雄ねじ部が雌ねじ部に案内されて回転可能な螺合関係となるように雄ねじ部が雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工されてなることを特徴とする。これにより、雄ねじ部の回転駆動力によって位置決め部が貫通孔内を直進して第一の部材の位置決め穴に嵌合し、第一の部材と第二の部材とを位置決めを行うことができる。
【選択図】 図２
【解決手段】 雄ねじ部と、前記雄ねじ部と連続して一体に形成された位置決め部とを有し、第一の部材と第二の部材の各々には位置決め穴が形成され、第二の部材の位置決め穴は貫通孔にされ、貫通孔内側には雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられており、位置決め部が位置決め穴に嵌合された状態で、雄ねじ部が雌ねじ部に案内されて回転可能な螺合関係となるように雄ねじ部が雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工されてなることを特徴とする。これにより、雄ねじ部の回転駆動力によって位置決め部が貫通孔内を直進して第一の部材の位置決め穴に嵌合し、第一の部材と第二の部材とを位置決めを行うことができる。
【選択図】 図２
Description
本発明は、複数の部材からなる複合製品の各部材相互を高精度に位置決めする位置決め機構、及び位置決め治具に関する。特には、複数の部材からなる金型の各部材相互を高精度に位置決めする位置決め機構、及び位置決め治具に関する。
プレス成型、射出成型等の分野では、金型コストの低減を図るため、金型を成型に直接関与する専用部と共通化された汎用部とに分割することが一般的に行われている。この場合、金型の精度は、金型によって成型される製品の精度を決定するため、専用部を汎用部に対して高精度に位置決めする必要がある。
金型等を構成する二の部材例えばパーツＡとパーツＢを位置決めする従来の方法を図１１を参照して以下に説明する。
（１）パーツＡとパーツＢのそれぞれに、複数個の位置決め穴９１ａ、９１ｂが設けられている。また、パーツＡには螺設穴９２が、パーツＢには螺設孔９３が設けられている。
（２）図１１（ａ）に示すように、一方のパーツＢの少なくとも二の位置決め穴９１ｂに位置決めピン９４を挿入する。
（３）他方のパーツＡの位置決め穴９１ａにパーツＢに挿入された位置決めピン９４が嵌合されるように、パーツＡをパーツＢ上に配置し、パーツＡとパーツＢ相互を位置決めする。
（４）図１１（ｂ）に示すように、パーツＡとパーツＢを位置決めした後、締結ボルト９５をパーツＢの螺設孔９３と、パーツＡの螺設穴９２の双方に螺合させ双方のパーツを固定する。
位置決めピン９４の表面は高精度に研磨されており、位置決めピン９４の表面と、位置決め穴９１ａ、９１ｂとの嵌め合い公差、つまり両者のクリアランスは通常ＪＩＳＢ０４０１−２に規定のＨ７ｇ６（例えば、Ｍ１４において３５μｍ）程度であり非常に小さい。したがって、パーツＡの位置決め穴９１ａとパーツＢの位置決め穴９１ｂが高精度に位置合わせされ、パーツＡとパーツＢが高精度に位置決めされる。
（１）パーツＡとパーツＢのそれぞれに、複数個の位置決め穴９１ａ、９１ｂが設けられている。また、パーツＡには螺設穴９２が、パーツＢには螺設孔９３が設けられている。
（２）図１１（ａ）に示すように、一方のパーツＢの少なくとも二の位置決め穴９１ｂに位置決めピン９４を挿入する。
（３）他方のパーツＡの位置決め穴９１ａにパーツＢに挿入された位置決めピン９４が嵌合されるように、パーツＡをパーツＢ上に配置し、パーツＡとパーツＢ相互を位置決めする。
（４）図１１（ｂ）に示すように、パーツＡとパーツＢを位置決めした後、締結ボルト９５をパーツＢの螺設孔９３と、パーツＡの螺設穴９２の双方に螺合させ双方のパーツを固定する。
位置決めピン９４の表面は高精度に研磨されており、位置決めピン９４の表面と、位置決め穴９１ａ、９１ｂとの嵌め合い公差、つまり両者のクリアランスは通常ＪＩＳＢ０４０１−２に規定のＨ７ｇ６（例えば、Ｍ１４において３５μｍ）程度であり非常に小さい。したがって、パーツＡの位置決め穴９１ａとパーツＢの位置決め穴９１ｂが高精度に位置合わせされ、パーツＡとパーツＢが高精度に位置決めされる。
以上の従来方法には、以下の問題がある。
パーツＡの位置決め穴９１ａにパーツＢに挿入された位置決めピン９４を嵌合させるためには、パーツＡを位置決めピン９４の軸方向と平行な方向に移動させなければならない。
しかし、位置決めピン９４とパーツＡの位置決め穴９１ａのクリアランスは非常に小さいため、この嵌合作業は、極めて面倒であり、かなりの熟練者でも多くの時間を要し、作業効率は決して良いものではなかった。
パーツＡの位置決め穴９１ａにパーツＢに挿入された位置決めピン９４を嵌合させるためには、パーツＡを位置決めピン９４の軸方向と平行な方向に移動させなければならない。
しかし、位置決めピン９４とパーツＡの位置決め穴９１ａのクリアランスは非常に小さいため、この嵌合作業は、極めて面倒であり、かなりの熟練者でも多くの時間を要し、作業効率は決して良いものではなかった。
また、金型を用いて製品を成型するにあたって、成型製品の形状に応じて専用部（パーツＡ）を汎用部（パーツＢ）から取外し、他の専用部に取替える作業が頻繁に行われる。
また、パーツＡとパーツＢのどちらか一方の修理や再加工を行う場合にも、パーツＡとパーツＢの取外し作業が行われる。
パーツＡを位置決めピン９４から取外す場合も、パーツＡを位置決めピン９４の軸方向と平行な方向に移動させなければならない。しかし、位置決めピン９４と位置決め穴パーツＡの位置決め穴９１ａのクリアランスが非常に小さいため、この作業は、嵌合作業と同様に極めて面倒であり、かなりの熟練者でも多くの時間を要し、作業効率は決して良いものではなかった。
また、パーツＡとパーツＢのどちらか一方の修理や再加工を行う場合にも、パーツＡとパーツＢの取外し作業が行われる。
パーツＡを位置決めピン９４から取外す場合も、パーツＡを位置決めピン９４の軸方向と平行な方向に移動させなければならない。しかし、位置決めピン９４と位置決め穴パーツＡの位置決め穴９１ａのクリアランスが非常に小さいため、この作業は、嵌合作業と同様に極めて面倒であり、かなりの熟練者でも多くの時間を要し、作業効率は決して良いものではなかった。
このように、位置決めピンと位置決め穴のクリアランスが非常に小さい場合、二のパーツの位置決め作業、その後の分離作業は容易なものではなく、特に、パーツが金型等の金属で、かつ大きさが大きい場合には、パーツをホイスト等を用いて吊り上げることによって位置決め、及び取外しを行わなければならず、その労力は相当なものであった。
さらに、パーツの位置決め、及び取外しを繰返し行うことによって、位置決めピンと位置決め穴の干渉によるピンの変形や破損等が生じ、その結果としてパーツ相互を精度良く位置決めすることができなくなるという問題もある。
そのため、成型品の品質を維持するためには、定期的にピンの保守、点検、及び交換を行わなければならず、生産効率の低下及び位置決めピンの交換によるコストの増加にもつながっていた。
そのため、成型品の品質を維持するためには、定期的にピンの保守、点検、及び交換を行わなければならず、生産効率の低下及び位置決めピンの交換によるコストの増加にもつながっていた。
本発明は、以上の従来技術における問題点に鑑み、複数の部材からなる複合製品の各部材相互を容易に位置決めすることができる位置決め機構、及び部材相互の位置決めと分離を容易に行うことができる位置決め治具を提供することを目的とする。
本発明に係る位置決め機構は、相互に接触面を有する第一の部材及び第二の部材と、前記第一の部材と前記第二の部材の各々に前記接触面に開口を有して形成された実質的に同一径の位置決め穴と、前記位置決め穴に嵌合する位置決め治具とを有し、前記第二の部材の前記位置決め穴が貫通孔にされ、前記貫通孔内側にはガイド部が設けられ、前記位置決め治具は、前記ガイド部に案内されて回転することによって直進力を生じる駆動部と、前記駆動部の直進方向に前記駆動部と連続して形成された位置決め部とを有し、前記接触面とは逆側の前記貫通孔開口部から前記位置決め治具を前記貫通孔に挿入させ、前記駆動部が回転することによって生じる直進力によって前記位置決め部が前記貫通孔内を直進して前記第一の部材の位置決め穴に嵌合することによって前記第一の部材と前記第二の部材とを位置決めすることを特徴とする。
このように、本発明に係る位置決め機構は、位置決め機能を有する位置決め部とともに駆動部を有し、その駆動部はガイド部に案内されて回転することによって直進力、すなわち回転駆動力を生じる。したがって、本発明によれば、駆動部の回転駆動力を利用して位置決め部を位置決め穴に嵌合させることができ、二の部材の位置決めを容易に行うことができる。
本発明に係る位置決め機構は、前記ガイド部が雌ねじとして形成され、前記駆動部が前記雌ねじに螺合する雄ねじとして形成され、前記位置決め部が前記位置決め穴に嵌合した状態で前記雄ねじが前記雌ねじに案内されて回転可能な螺合関係を前記雄ねじ及び前記雌ねじが有することを特徴とする。
本発明によれば、位置決め部と位置決め穴が嵌合した状態でも、雄ねじは雌ねじに案内されて回転駆動力を生じる。したがって、二の部材の位置決めを容易に行うことができる。
また、本発明に係る位置決め機構は、前記ガイド部が前記位置決め部の直進方向に等間隔に配置された突起部として形成されてなることを特徴とする。
本発明によれば、突起部が駆動部を案内するため、駆動部は回転することができる。したがって、駆動部の回転駆動力によって、二の部材の位置決めを容易に行うことができる。
本発明に係る位置決め治具は、第一の部材と第二の部材とを位置決めするための位置決め治具であって、雄ねじ部と、前記雄ねじ部と連続して一体に形成された位置決め部とを有し、前記第一の部材と前記第二の部材の各々には位置決め穴が形成され、前記第二の部材の位置決め穴は貫通孔にされ、前記貫通孔内側には前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられ、前記雄ねじ部が回転することによって生じる直進力によって前記位置決め部が前記貫通孔内を直進して前記第一の部材の位置決め穴に嵌合することによって前記第一の部材と前記第二の部材とを位置決めすることを特徴とする。
本発明に係る位置決め治具は、位置決め機能を有する位置決め部とともに回転駆動力を発揮する雄ねじ部を有する。したがって、本発明によれば、雄ねじ部の回転駆動力によって、位置決め部を位置決め穴に嵌合させることや、位置決め穴から位置決め部を抜出すことを容易に行うことができる。
特に、部材が大型重量物である場合には、従来のように部材をホイスト等を用いて吊り上げることによって位置決め及び分離を行う必要がなく、位置決め治具を回転させるのみで、ねじの回転駆動力によって容易に二の部材の位置決め及び分離を行うことができる。
特に、部材が大型重量物である場合には、従来のように部材をホイスト等を用いて吊り上げることによって位置決め及び分離を行う必要がなく、位置決め治具を回転させるのみで、ねじの回転駆動力によって容易に二の部材の位置決め及び分離を行うことができる。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記位置決め部の外径と、前記位置決め穴の内径とは略同一であり、前記位置決め部が前記位置決め穴に嵌合された状態で、前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に案内されて回転可能な螺合関係となるように当該雄ねじ部が前記雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工されてなることを特徴とする。
ここで、アンダーサイズに加工とは、雄ねじと雌ねじの間の遊びを多くし、雄ねじ部が回転可能となるように雄ねじ部全体の寸法を小さくすることである。
つまり、本発明は、雄ねじ部全体を回転可能となるように雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工し、雄ねじと雌ねじの接触する面積を減少させ、ねじの締結力を減少させている。このように本発明は、雄ねじ部が回転可能となるように、あえてねじの締結力を減少させている。
つまり、本発明は、雄ねじ部全体を回転可能となるように雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工し、雄ねじと雌ねじの接触する面積を減少させ、ねじの締結力を減少させている。このように本発明は、雄ねじ部が回転可能となるように、あえてねじの締結力を減少させている。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記雄ねじ部の回転偏心量が、前記位置決め部と前記位置決め穴とのクリアランス値以下であることを特徴とする。
本発明によれば、位置決め部が位置決め穴に高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部は位置決め部に拘束されることなく回転することが可能となるので、雄ねじ部の回転駆動力によって、容易に二の部材の位置決めを行うことができる。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記雄ねじ部の有効径の寸法をｄ2(100)、基準有効径寸法をｄ2とした場合、前記雄ねじ部の有効径が１．５≦（ｄ2−ｄ2(100)）／ｄ2×１００≦４．０の範囲で設定されてなることを特徴とする。
雄ねじ部の有効径を１．５≦（ｄ2−ｄ2(100)）／ｄ2×１００≦４．０の範囲となるように設定することによって、雄ねじ部が回転可能となる雄ねじと雌ねじの間の遊びを確保することができる。したがって、位置決め部が位置決め穴に高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部は、位置決め部に拘束されることなく回転することができ、雄ねじ部の回転駆動力によって、容易に二の部材の位置決めを行うことができる。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記位置決め部は、前記第一の部材に形成された位置決め穴と嵌合する第一位置決め部と、前記第二の部材に形成された位置決め穴と嵌合する第二位置決め部とを有し、前記第一位置決め部の位置決め治具軸方向の寸法をｘ、前記雄ねじ部の位置決め治具軸方向の寸法をｙとした場合にｘ＜ｙの関係があることを特徴とする。
係る構成により、第一位置決め部が部材の位置決め穴に嵌合している間は、雄ねじ部は、部材に形成された雌ねじ部と螺合した状態を維持することになる。したがって、第一位置決め部を位置決め穴に嵌合させる場合や、第一位置決め部を位置決め穴から抜出す場合に、雄ねじ部の回転駆動力を利用することが可能となる。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記位置決め部の先端にテーパ部が設けられてなることを特徴とする。
係る構成により、テーパ部が位置決めする部材に当接し、部材の位置決めがテーパ部を介して行われるため、位置決め部と位置決め穴の嵌合がスムーズに行われる。
また、本発明に係る位置決め治具は、前記位置決め部と前記雄ねじ部との間に前記位置決め部と比較して径が小さい逃がし部が設けられていることを特徴とする。
大きい部材を位置決めする場合、位置決め治具全体の軸方向の寸法も長くする必要がある。その場合、それに合せて位置決め部の寸法を長くすると、位置決め部を位置決め穴に嵌合させる作業は困難となる。
しかし、位置決め部の寸法は、二の部材を位置決めできる寸法で十分であり、位置決め治具の寸法に合せて長くする必要はない。そこで、位置決め部と雄ねじ部との間に位置決め穴と接触しない逃がし部を設けることによって、部材の寸法が大きい場合でも、それに合せて逃がし部の寸法を大きくすることによって、位置決め部の寸法を大きくする必要がなく、位置決め部と位置決め穴の嵌合を容易に行うことができる。
しかし、位置決め部の寸法は、二の部材を位置決めできる寸法で十分であり、位置決め治具の寸法に合せて長くする必要はない。そこで、位置決め部と雄ねじ部との間に位置決め穴と接触しない逃がし部を設けることによって、部材の寸法が大きい場合でも、それに合せて逃がし部の寸法を大きくすることによって、位置決め部の寸法を大きくする必要がなく、位置決め部と位置決め穴の嵌合を容易に行うことができる。
本発明に係る位置決め機構は、位置決め機能を有する位置決め部とともに駆動部を有し、その駆動部はガイド部に案内されて回転することによって直進力を生じる。したがって、本発明によれば、駆動部の回転駆動力を利用して位置決め部を位置決め穴に嵌合させることができ、二の部材の位置決めを容易に行うことができる。
また、本発明に係る位置決め治具は、位置決め機能を有する位置決め部とともに雄ねじ部を有し、位置決め部が位置決め穴に嵌合された状態でも雄ねじ部は回転可能なように構成されている。したがって、本発明によれば、雄ねじ部の回転駆動力によって、位置決め部を位置決め穴に嵌合させることや、位置決め穴から位置決め部を抜出すことを容易に行うことができる。
このように、位置決め治具を回転させるのみで容易に二の部材の位置決め及び分離を行うことができる。特に、位置決めする部材が大型重量物の場合であっても、従来の方法のように大型重量物をホイスト等によって移動させ位置決めさせる必要がなく、位置決め治具を回転させるのみで、雄ねじ部の回転駆動力によって容易に大型重量物の位置決め及び分離を行うことができる。
また、本発明に係る位置決め治具は、位置決め機能を有する位置決め部とともに雄ねじ部を有し、位置決め部が位置決め穴に嵌合された状態でも雄ねじ部は回転可能なように構成されている。したがって、本発明によれば、雄ねじ部の回転駆動力によって、位置決め部を位置決め穴に嵌合させることや、位置決め穴から位置決め部を抜出すことを容易に行うことができる。
このように、位置決め治具を回転させるのみで容易に二の部材の位置決め及び分離を行うことができる。特に、位置決めする部材が大型重量物の場合であっても、従来の方法のように大型重量物をホイスト等によって移動させ位置決めさせる必要がなく、位置決め治具を回転させるのみで、雄ねじ部の回転駆動力によって容易に大型重量物の位置決め及び分離を行うことができる。
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
図１を参照して本発明に係る実施の形態１である位置決め機構について説明する。
図１（ａ）は、部材を位置決めする前の状態を表す概念図であり、図１（ｂ）は、部材を位置決めした状態を表す概念図である。
本発明に係る実施の形態１は、第一の部材５１と第二の部材５２を位置決めする位置決め機構であり、第一の部材５１の接触面５１ａと第二の部材５２の接触面５２ａとが接触して位置決めされる。
本実施の形態１に係る位置決め機構は、第一の部材５１に形成された位置決め穴５３と、第二の部材５２を貫通して形成された位置決め穴である貫通孔５４と、位置決め治具５０と、接触面５２ａとは逆側の貫通孔５４内側に形成されたガイド部５５とを有する。
（実施の形態１）
図１を参照して本発明に係る実施の形態１である位置決め機構について説明する。
図１（ａ）は、部材を位置決めする前の状態を表す概念図であり、図１（ｂ）は、部材を位置決めした状態を表す概念図である。
本発明に係る実施の形態１は、第一の部材５１と第二の部材５２を位置決めする位置決め機構であり、第一の部材５１の接触面５１ａと第二の部材５２の接触面５２ａとが接触して位置決めされる。
本実施の形態１に係る位置決め機構は、第一の部材５１に形成された位置決め穴５３と、第二の部材５２を貫通して形成された位置決め穴である貫通孔５４と、位置決め治具５０と、接触面５２ａとは逆側の貫通孔５４内側に形成されたガイド部５５とを有する。
位置決め穴５３と貫通孔５４は、それぞれ接触面５１ａ、５２ａに開口を有して形成される。また、第一の部材５１と第二の部材５２が位置決めされた状態では、図１（ｂ）に示すように、位置決め穴５３と貫通孔５４は、接触面５１ａ、５２ａに対して垂直方向に、かつ同軸上に連通されて配置された状態となる。
なお、位置決め穴５３と貫通孔５４の内径は実質的に同一であり、また、位置決め部５７の外径と、位置決め穴５３及び貫通孔５４の内径とは略同一である。
なお、位置決め穴５３と貫通孔５４の内径は実質的に同一であり、また、位置決め部５７の外径と、位置決め穴５３及び貫通孔５４の内径とは略同一である。
位置決め治具５０は、ガイド部５５に案内されて回転する駆動部５６と、駆動部５６の直進方向に駆動部と連続して形成された位置決め部５７とを有する。
ガイド部５５は、本発明の実施の形態１では図１に示すように位置決め部５７の直進方向に等間隔に配置された突起部として形成される。ここで、ガイド部５５の形態は、駆動部を案内して回転させ、駆動部に直進力を生じさせる形態であれば、どのような形態でもよく突起部以外の形態として雌ねじを形成してもよい。
駆動部５６は、ガイド部５５に案内される形態であれば、どのような形態でもよく、例えば雄ねじとして形成される。
位置決め部５７は、表面が高精度に研磨された研磨面であり、貫通孔５４と位置決め穴５３に高精度に嵌合することによって、第一の部材５１と第二の部材５２を位置決めする機能を有するものである。
駆動部５６は、ガイド部５５に案内される形態であれば、どのような形態でもよく、例えば雄ねじとして形成される。
位置決め部５７は、表面が高精度に研磨された研磨面であり、貫通孔５４と位置決め穴５３に高精度に嵌合することによって、第一の部材５１と第二の部材５２を位置決めする機能を有するものである。
ここで、ガイド部５５が雌ねじ、駆動部５６が雄ねじとして形成された場合、位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３に高精度に嵌合された状態でも、雄ねじと雌ねじは、雄ねじが雌ねじに案内されて回転可能な螺合関係を有する。
位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３に高精度に嵌合された状態での、雄ねじの回転可否は、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスで決定される。
雄ねじの回転中心と軸心のずれである回転偏心量が、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスよりも大きい場合には、雄ねじの回転が位置決め部５７によって拘束されるため、雄ねじは回転することができない。
つまり、雄ねじと雌ねじの回転可能な螺合関係とは、雄ねじの回転偏心量が位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランス以下となるような螺合関係であり、雄ねじと雌ねじとの間に、雄ねじが位置決め部５７に拘束されずに回転可能となる遊びが存在していることをいう。
雄ねじと雌ねじが回転可能な螺合関係を有することによって、位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３に高精度に嵌合された状態でも、雄ねじは回転することによって直進力、すなわち回転駆動力を発揮することができる。
位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３に高精度に嵌合された状態での、雄ねじの回転可否は、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスで決定される。
雄ねじの回転中心と軸心のずれである回転偏心量が、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスよりも大きい場合には、雄ねじの回転が位置決め部５７によって拘束されるため、雄ねじは回転することができない。
つまり、雄ねじと雌ねじの回転可能な螺合関係とは、雄ねじの回転偏心量が位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランス以下となるような螺合関係であり、雄ねじと雌ねじとの間に、雄ねじが位置決め部５７に拘束されずに回転可能となる遊びが存在していることをいう。
雄ねじと雌ねじが回転可能な螺合関係を有することによって、位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３に高精度に嵌合された状態でも、雄ねじは回転することによって直進力、すなわち回転駆動力を発揮することができる。
本実施の形態１に係る位置決め機構による第一の部材５１と第二の部材５２を位置決めする原理について説明する。
（１）第二の部材５２の接触面５２ａとは逆側の貫通孔５４開口部から、位置決め治具５０を挿入する。位置決め治具５０の挿入させる向きは位置決め部５７を先頭として挿入する。
（２）駆動部５６は、貫通孔５４内側に形成されたガイド部５５に案内されて回転することによって直進力を生じる。
（３）駆動部５６の直進方向に駆動部５６と連続して形成された位置決め部５７は、駆動部５６の回転駆動力によって貫通孔５４内を直進する。
（４）位置決め部５７は、貫通孔５４を貫通した後、第一の部材５１の位置決め穴５３に嵌合する。
（５）位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３の双方に嵌合することによって、貫通孔５４と位置決め穴５３の位置合せが行われ、第一の部材５１と第二の部材５２の位置決めが行われる。
位置決め部５７の外径と、貫通孔５４及び位置決め穴５３の内径とは略同一であるため、位置決め部５７は、貫通孔５４及び位置決め穴５３と高精度に嵌合される。つまり、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスは非常に小さい。
しかし、この場合でも、位置決め部５７と一体に形成された駆動部５６は、ガイド部５５に案内され回転することができるため、駆動部５６の回転駆動力によって位置決め部５７は、貫通孔５４及び位置決め穴５３内を直進することができる。
なお、位置決め部５７の先端にテーパ部５８を設ければ、位置決め部５７が位置決め穴５３に嵌合し易い。
（１）第二の部材５２の接触面５２ａとは逆側の貫通孔５４開口部から、位置決め治具５０を挿入する。位置決め治具５０の挿入させる向きは位置決め部５７を先頭として挿入する。
（２）駆動部５６は、貫通孔５４内側に形成されたガイド部５５に案内されて回転することによって直進力を生じる。
（３）駆動部５６の直進方向に駆動部５６と連続して形成された位置決め部５７は、駆動部５６の回転駆動力によって貫通孔５４内を直進する。
（４）位置決め部５７は、貫通孔５４を貫通した後、第一の部材５１の位置決め穴５３に嵌合する。
（５）位置決め部５７が貫通孔５４及び位置決め穴５３の双方に嵌合することによって、貫通孔５４と位置決め穴５３の位置合せが行われ、第一の部材５１と第二の部材５２の位置決めが行われる。
位置決め部５７の外径と、貫通孔５４及び位置決め穴５３の内径とは略同一であるため、位置決め部５７は、貫通孔５４及び位置決め穴５３と高精度に嵌合される。つまり、位置決め部５７と、貫通孔５４及び位置決め穴５３とのクリアランスは非常に小さい。
しかし、この場合でも、位置決め部５７と一体に形成された駆動部５６は、ガイド部５５に案内され回転することができるため、駆動部５６の回転駆動力によって位置決め部５７は、貫通孔５４及び位置決め穴５３内を直進することができる。
なお、位置決め部５７の先端にテーパ部５８を設ければ、位置決め部５７が位置決め穴５３に嵌合し易い。
このように、本発明に係る位置決め機構は、位置決め機能を有する位置決め部とともに駆動部を有し、その駆動部は位置決め穴内側に形成されたガイド部に案内されて回転することによって直進力を生じる。したがって、本発明によれば、駆動部の回転駆動力を利用して位置決め部を位置決め穴に嵌合させることができ、二の部材の位置決めを容易に行うことができる。
（実施の形態２）
図２、図３、及び表１〜３を参照して本発明に係る実施の形態２である位置決め治具１００について説明する。
図２（ａ）は、位置決め治具１００の斜視図であり、図２（ｂ）は、位置決め治具１００の平面図である。
位置決め治具１００は、二の部材を高精度に位置決めする治具であり、脚部１１と、脚部１１に比較して径が大きい頭部１２を有している。
脚部１１は、頭部１２と連続している雄ねじ部１３と、雄ねじ部１３と連続して一体に形成された位置決め部１４とを有する。
雄ねじ部１３は、位置決めする部材に設けられたガイド部としての雌ねじ部と螺合し、回転することによって直進力を生じる駆動部である。
位置決め部１４は、部材に設けられた位置決め穴と嵌合し二の部材を位置決めする機能を有するものであり、雄ねじ部１３の外径と比較して径が小さい。
頭部１２の頂面には、六角レンチ等の工具を嵌合させ位置決め治具１００を回転させるための六角溝１６が設けられている。なお、位置決め治具１００は、頭部１２を設けず脚部１１のみで構成し、六角溝１６を直接雄ねじ部１３の頂面に設ける構成でもよい。
図２、図３、及び表１〜３を参照して本発明に係る実施の形態２である位置決め治具１００について説明する。
図２（ａ）は、位置決め治具１００の斜視図であり、図２（ｂ）は、位置決め治具１００の平面図である。
位置決め治具１００は、二の部材を高精度に位置決めする治具であり、脚部１１と、脚部１１に比較して径が大きい頭部１２を有している。
脚部１１は、頭部１２と連続している雄ねじ部１３と、雄ねじ部１３と連続して一体に形成された位置決め部１４とを有する。
雄ねじ部１３は、位置決めする部材に設けられたガイド部としての雌ねじ部と螺合し、回転することによって直進力を生じる駆動部である。
位置決め部１４は、部材に設けられた位置決め穴と嵌合し二の部材を位置決めする機能を有するものであり、雄ねじ部１３の外径と比較して径が小さい。
頭部１２の頂面には、六角レンチ等の工具を嵌合させ位置決め治具１００を回転させるための六角溝１６が設けられている。なお、位置決め治具１００は、頭部１２を設けず脚部１１のみで構成し、六角溝１６を直接雄ねじ部１３の頂面に設ける構成でもよい。
位置決め部１４は、表面が高精度に研磨された研磨面であり、一方の部材の位置決め穴と嵌合する第一位置決め部１４ａと、他方の部材と嵌合する第二位置決め部１４ｂとを有し、第一位置決め部１４ａの先端にはテーパ部１５が設けられている。
第一位置決め部１４ａの位置決め治具軸方向の寸法をｘとすると、ｘが長いほど、第一位置決め部１４ａを部材の位置決め穴に嵌合させる作業は困難となる。そこで、ｘは部材を位置決めできる長さで十分であり、位置決め部１４の外径（Ｄ）の半分（０．５Ｄ）程度の長さが望ましい。
第一位置決め部１４ａの位置決め治具軸方向の寸法をｘとすると、ｘが長いほど、第一位置決め部１４ａを部材の位置決め穴に嵌合させる作業は困難となる。そこで、ｘは部材を位置決めできる長さで十分であり、位置決め部１４の外径（Ｄ）の半分（０．５Ｄ）程度の長さが望ましい。
また、雄ねじ部１３の位置決め治具軸方向の寸法をｙとすると、位置決め治具１００には、ｘ＜ｙの関係がある。したがって、第一位置決め部１４ａが部材の位置決め穴に嵌合している間は、雄ねじ部１３は、部材の雌ねじ部と螺合した状態を維持することになる。
次に、雄ねじ部１３について説明する。
図３は、雄ねじ部１３のねじ山の模式図であり、表１は、メートル並目ねじＭ６〜Ｍ２４の範囲におけるＪＩＳで規定されている各部寸法であり、表２は、位置決め治具１００における雄ねじ部１３の各部寸法である。
まず、表１、表２中の各値について説明する。表１、表２における基準有効径ｄ2とは、ＪＩＳＢ０２０５−４に規定されている基準となる有効径であり、つまり理想的な有効径である。また、表１における最大寸法許容差tMaxとは、ＪＩＳＢ０２０９−１で規定されている基準有効径ｄ2との許容寸法差のうち最大の値（公差位置ｅ）である。また、表１におけるＪＩＳ規定最小有効径ｄ2Minとは、基準有効径ｄ2と最大寸法許容差tMaxとの差であり、つまりＪＩＳで規定されている最小の許容有効径である。また、表１における寸法差割合とは、基準有効径ｄ2に対する最大寸法許容差tMaxの割合である。
表２には、表１と対応するように位置決め治具１００における雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)、基準有効径ｄ2と有効径ｄ2(100)の寸法差ｔ、及び基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの寸法差割合を示した。
図３は、雄ねじ部１３のねじ山の模式図であり、表１は、メートル並目ねじＭ６〜Ｍ２４の範囲におけるＪＩＳで規定されている各部寸法であり、表２は、位置決め治具１００における雄ねじ部１３の各部寸法である。
まず、表１、表２中の各値について説明する。表１、表２における基準有効径ｄ2とは、ＪＩＳＢ０２０５−４に規定されている基準となる有効径であり、つまり理想的な有効径である。また、表１における最大寸法許容差tMaxとは、ＪＩＳＢ０２０９−１で規定されている基準有効径ｄ2との許容寸法差のうち最大の値（公差位置ｅ）である。また、表１におけるＪＩＳ規定最小有効径ｄ2Minとは、基準有効径ｄ2と最大寸法許容差tMaxとの差であり、つまりＪＩＳで規定されている最小の許容有効径である。また、表１における寸法差割合とは、基準有効径ｄ2に対する最大寸法許容差tMaxの割合である。
表２には、表１と対応するように位置決め治具１００における雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)、基準有効径ｄ2と有効径ｄ2(100)の寸法差ｔ、及び基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの寸法差割合を示した。
表１ ＪＩＳ規定の各部寸法
表２ 位置決め治具１００における雄ねじ部１３の各部寸法
表１，表２からわかるように、雄ねじ部１３の基準有効径ｄ2と有効径ｄ2(100)の寸法差ｔは、ＪＩＳで規定されている最大寸法許容差tMaxよりも大きい。つまり、雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)は、ＪＩＳ規定の最小許容有効径ｄ2Minよりも小さい。
雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)は、位置決め部１４が位置決め穴と高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部１３が雌ねじに案内されて回転可能な螺合関係となるように、雄ねじ部１３が雌ねじ部に対してアンダーサイズに設定されている。
具体的には、雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)は、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの寸法差割合が下式Ｉを充足する範囲で設定される。
１．５≦（ｄ2−ｄ2(100)）／ｄ2×１００≦４．０ ・・・・（Ｉ）
つまり、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの割合が１．５％未満の場合には、位置決め部１４が位置決め穴と高精度に嵌合されている状態では、雄ねじ部１３は回転することができない。したがって、表１からわかるように、ＪＩＳ規定の雄ねじは、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの割合は全て１．５％未満であるため、ＪＩＳ規定の雄ねじの寸法を雄ねじ部１３に適用しても、雄ねじ部１３は回転不可能となる。
以上のように、位置決め治具１００は、雄ねじ部１３のねじ全体を従来のねじの寸法よりも小さく加工し、雄ねじ部１３と雌ねじ部との遊びを多くし、ねじの締結力を積極的に減少させている。
なお、参考として、外径、有効径、及び谷の径の基準寸法（ＪＩＳＢ０２０５−４）と、位置決め治具１００における雄ねじ部１３の各部寸法とを表３に示す。
雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)は、位置決め部１４が位置決め穴と高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部１３が雌ねじに案内されて回転可能な螺合関係となるように、雄ねじ部１３が雌ねじ部に対してアンダーサイズに設定されている。
具体的には、雄ねじ部１３の有効径ｄ2(100)は、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの寸法差割合が下式Ｉを充足する範囲で設定される。
１．５≦（ｄ2−ｄ2(100)）／ｄ2×１００≦４．０ ・・・・（Ｉ）
つまり、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの割合が１．５％未満の場合には、位置決め部１４が位置決め穴と高精度に嵌合されている状態では、雄ねじ部１３は回転することができない。したがって、表１からわかるように、ＪＩＳ規定の雄ねじは、基準有効径ｄ2に対する寸法差ｔの割合は全て１．５％未満であるため、ＪＩＳ規定の雄ねじの寸法を雄ねじ部１３に適用しても、雄ねじ部１３は回転不可能となる。
以上のように、位置決め治具１００は、雄ねじ部１３のねじ全体を従来のねじの寸法よりも小さく加工し、雄ねじ部１３と雌ねじ部との遊びを多くし、ねじの締結力を積極的に減少させている。
なお、参考として、外径、有効径、及び谷の径の基準寸法（ＪＩＳＢ０２０５−４）と、位置決め治具１００における雄ねじ部１３の各部寸法とを表３に示す。
表３ ＪＩＳＢ０２０５−４規定の各部基準寸法と雄ねじ部１３の各部寸法
以下に、位置決め部１００において雄ねじ全体を小さく加工し、雄ねじ部１３と雌ねじ部との遊びを多くし、ねじの締結力を積極的に減少させている意義について説明する。
ねじは単独で回転するものではなく、雄ねじと雌ねじが螺合することによって、雄ねじが雌ねじに案内されて回転するものである。したがって、雄ねじと雌ねじの螺合によるねじの偏心は避けられるものではなく、通常、雄ねじは、回転中心が軸心から１００〜１５０μｍ程度偏心して回転する（図２（ｂ）においては偏心量「ε」）。
これに対して、位置決め治具１００における位置決め部１４は、表面が高精度に研磨され、部材に形成された位置決め穴と高精度に嵌め合いされ、両者のクリアランスはＨ７ｇ６クラス程度であり非常に小さい。
したがって、位置決め部１００のように、雄ねじ部１３と位置決め部１４とが一体に形成されている場合において、雄ねじ部１３の回転偏心量が、位置決め部１４と位置決め穴のクリアランスよりも大きい場合には、雄ねじ部１３の回転が位置決め部１４によって拘束されるため、雄ねじ部１３は回転することができない。
特に、雄ねじ部１３の有効径寸法ｄ2(100)と基準寸法ｄ2との寸法差が小さい場合には、雄ねじと雌ねじの間に遊びが少なく、雄ねじと雌ねじの接触面積が大きくなるため、ねじの偏心は避けられない。したがって、位置決め部１４と位置決め穴のクリアランスがＨ７ｇ６クラス程度しかない場合には、雄ねじ部１３の寸法をＪＩＳで規定された範囲内で設定しても雄ねじ部１３は回転することができない。
ねじは単独で回転するものではなく、雄ねじと雌ねじが螺合することによって、雄ねじが雌ねじに案内されて回転するものである。したがって、雄ねじと雌ねじの螺合によるねじの偏心は避けられるものではなく、通常、雄ねじは、回転中心が軸心から１００〜１５０μｍ程度偏心して回転する（図２（ｂ）においては偏心量「ε」）。
これに対して、位置決め治具１００における位置決め部１４は、表面が高精度に研磨され、部材に形成された位置決め穴と高精度に嵌め合いされ、両者のクリアランスはＨ７ｇ６クラス程度であり非常に小さい。
したがって、位置決め部１００のように、雄ねじ部１３と位置決め部１４とが一体に形成されている場合において、雄ねじ部１３の回転偏心量が、位置決め部１４と位置決め穴のクリアランスよりも大きい場合には、雄ねじ部１３の回転が位置決め部１４によって拘束されるため、雄ねじ部１３は回転することができない。
特に、雄ねじ部１３の有効径寸法ｄ2(100)と基準寸法ｄ2との寸法差が小さい場合には、雄ねじと雌ねじの間に遊びが少なく、雄ねじと雌ねじの接触面積が大きくなるため、ねじの偏心は避けられない。したがって、位置決め部１４と位置決め穴のクリアランスがＨ７ｇ６クラス程度しかない場合には、雄ねじ部１３の寸法をＪＩＳで規定された範囲内で設定しても雄ねじ部１３は回転することができない。
そこで、位置決め治具１００は、雄ねじ部１３の有効径を（Ｉ）式の範囲に設定することによって、雄ねじと雌ねじの間の遊びを多く取り、雄ねじと雌ねじの接触面積を減少させている。したがって、位置決め部１４が位置決め穴に高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部１３は位置決め部１４に拘束されることなく、つまり位置決め部と位置決め穴のクリアランス以下の偏心が可能となり、結果として回転することが可能となる。
雄ねじ部１３を回転させることができれば、雄ねじ部１３の回転駆動力によって、雄ねじ部に連続して形成された位置決め部１４は、回転して直進し位置決め穴に容易に嵌合される。これにより、二の部材の位置決めを容易に行うことが可能となる。
雄ねじ部１３を回転させることができれば、雄ねじ部１３の回転駆動力によって、雄ねじ部に連続して形成された位置決め部１４は、回転して直進し位置決め穴に容易に嵌合される。これにより、二の部材の位置決めを容易に行うことが可能となる。
位置決め部１４と位置決め穴のクリアランスがＨ７ｇ６クラス程度において、雄ねじ部１３が回転可能となる雄ねじ部１３の寸法差割合は、（Ｉ）式から１．５％以上である。つまり、雄ねじ部１３の寸法差割合が１．５％未満の場合、雄ねじと雌ねじの間に遊びが少なく、雄ねじ部１３の偏心を避けることができず、雄ねじ部１３は位置決め部１４に拘束され回転するこができない。
なお、雄ねじ部１３をよりスムーズに回転させるためには、雄ねじ部１３の寸法差割合を２．５％以上とするのが望ましい。
また、雄ねじ部１３の寸法差割合が４．０％を超える場合には、雄ねじ部１３は回転することは可能であっても、雄ねじと雌ねじの間の遊びが多すぎ、雄ねじ部１３の回転駆動力が十分に発揮されない。
なお、雄ねじ部１３をよりスムーズに回転させるためには、雄ねじ部１３の寸法差割合を２．５％以上とするのが望ましい。
また、雄ねじ部１３の寸法差割合が４．０％を超える場合には、雄ねじ部１３は回転することは可能であっても、雄ねじと雌ねじの間の遊びが多すぎ、雄ねじ部１３の回転駆動力が十分に発揮されない。
以上のように、通常ねじは、部材を締結するためのものであるのに対して、位置決め治具１００の雄ねじ部１３は、回転駆動力を発揮するためのものであり、部材の締結を目的としたものではない。したがって、位置決め治具１００における雄ねじ部１３は従来のねじとはその機能を全く異にするものであるといえる。
なお、表２、表３では、雄ねじ部１３の各部寸法をＭ６〜Ｍ２４の範囲において例示した。これは、位置決め治具１００は、位置決めする部材が、ある程度の大型重量物の場合に特に優れた効果をもたらすためであり、そのような部材との関係でＭ６〜Ｍ２４の範囲で例示した。したがって、本発明に係る位置決め治具の寸法は、この範囲に限定されるものではなく、位置決めする部材の寸法、重量によって、Ｍ６〜Ｍ２４範囲外の寸法を適用することも可能である。
次に、位置決め治具１００の製造方法について説明する。位置決め治具１００は、靭性が高く、かつ強度も高いＳＣＭ４３５によって製作される。
（１）まず、最初にＳＣＭ４３５材を旋盤により荒加工する。
（２）荒加工後、真空雰囲気における焼き入れ処理によって、表面硬度をＨＲＣ５０〜５３に調整する。
（３）位置決め部１４をチャックし、旋盤にて雄ねじ部１３と頭部１２を所定の寸法に加工する。ここで、雄ねじ部１３は、表３の寸法となるように加工する。
（４）頭部１２をチャックし、位置決め部１４を円筒研磨機にて研磨する。位置決め部１４の仕上げ面粗さは、１．６μｍ以下であり、位置決め部１４の外径の寸法公差は、−０．０１〜−０．０１５ｍｍであり、位置決め部１４と雄ねじ部１３の傾き精度は、０．１°以内である。
なお、位置決め部１４の一部を切り欠くことによって潤滑用のグリース溝を設けてもよい。
（１）まず、最初にＳＣＭ４３５材を旋盤により荒加工する。
（２）荒加工後、真空雰囲気における焼き入れ処理によって、表面硬度をＨＲＣ５０〜５３に調整する。
（３）位置決め部１４をチャックし、旋盤にて雄ねじ部１３と頭部１２を所定の寸法に加工する。ここで、雄ねじ部１３は、表３の寸法となるように加工する。
（４）頭部１２をチャックし、位置決め部１４を円筒研磨機にて研磨する。位置決め部１４の仕上げ面粗さは、１．６μｍ以下であり、位置決め部１４の外径の寸法公差は、−０．０１〜−０．０１５ｍｍであり、位置決め部１４と雄ねじ部１３の傾き精度は、０．１°以内である。
なお、位置決め部１４の一部を切り欠くことによって潤滑用のグリース溝を設けてもよい。
次に、位置決め治具１００を用いて、二の部材を位置決めする方法を図４〜図７を参照して説明する。ここでは、金型の構成部材である第一の部材としてのパーツＡと第二の部材としてのパーツＢとの位置決め方法について説明する。
図４は、パーツＡとパーツＢを位置決めする前の断面図であり、図５及び図６は、位置決め治具１００を用いてパーツＡとパーツＢを位置決めする過程を表す断面図であり、図７は、パーツＡとパーツＢが位置決めされた状態を表す断面図である。
図４は、パーツＡとパーツＢを位置決めする前の断面図であり、図５及び図６は、位置決め治具１００を用いてパーツＡとパーツＢを位置決めする過程を表す断面図であり、図７は、パーツＡとパーツＢが位置決めされた状態を表す断面図である。
パーツＡとパーツＢは、パーツＡの接触面３６とパールＢの接触面３７とが接触して位置決めされる。
パーツＡには、内面が滑らかな曲面からなる複数の位置決め穴３１と、複数の螺設穴３２とが設けられている。位置決め穴３１及び螺設穴３２は、接触面３６に対して垂直方向に、かつ接触面３６に開口を有するように形成されている。
パーツＢには、複数の貫通孔３３と、複数の螺設孔３４とが設けられている。貫通孔３３及び螺設孔３４は、接触面３７に対して垂直方向にパーツＢを貫通して形成されている。貫通孔３３は、雌ねじ部３３ａと、雌ねじ部２４ａよりも径が小さく、かつ内面が滑らかな曲面からなる位置決め孔３３ｂとを有する。雌ねじ部３３ａは、接触面３７とは逆側の貫通孔３３内側に設けられている。
位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂの内径は実質的に同一であり、螺設穴３２と螺設孔３４の径も実質的に同一である。パーツＡとパーツＢのそれぞれの接触面３６、３７が接触し、パーツＡとパーツＢが位置決めされた状態では、位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂは、同軸上に連通されて配置された状態となる。
パーツＡには、内面が滑らかな曲面からなる複数の位置決め穴３１と、複数の螺設穴３２とが設けられている。位置決め穴３１及び螺設穴３２は、接触面３６に対して垂直方向に、かつ接触面３６に開口を有するように形成されている。
パーツＢには、複数の貫通孔３３と、複数の螺設孔３４とが設けられている。貫通孔３３及び螺設孔３４は、接触面３７に対して垂直方向にパーツＢを貫通して形成されている。貫通孔３３は、雌ねじ部３３ａと、雌ねじ部２４ａよりも径が小さく、かつ内面が滑らかな曲面からなる位置決め孔３３ｂとを有する。雌ねじ部３３ａは、接触面３７とは逆側の貫通孔３３内側に設けられている。
位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂの内径は実質的に同一であり、螺設穴３２と螺設孔３４の径も実質的に同一である。パーツＡとパーツＢのそれぞれの接触面３６、３７が接触し、パーツＡとパーツＢが位置決めされた状態では、位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂは、同軸上に連通されて配置された状態となる。
また、位置決め部１４の外径と、位置決め穴３１及び位置決め孔３３ｂの内径とは略同一であり、位置決め部１４を位置決め穴３１及び位置決め孔３３ｂに嵌合したときの位置決め部１４と、位置決め穴３１及び位置決め孔３３ｂとのクリアランスは通常の嵌め合い公差であるＨ７ｇ６クラス程度である。
なお、位置決め穴３１及び位置決め孔３３ｂの表面硬度はＨＲＣ３５〜４２に調整される。このように、位置決め部１４との硬度差を設けることによって、位置決め部１４を位置決め穴３１及び位置決め孔３３ｂに嵌合させる際の両者の噛み込みを抑えることができる。
次に、位置決め治具１００を用いてパーツＡとパーツＢを位置決めする方法について説明する。
（１）パーツＢの下部、すなわち接触面３７とは逆側の貫通孔３３開口部から位置決め治具１００を挿入し、位置決め治具１００の雄ねじ部１３を、貫通孔３３の雌ねじ部３３ａに螺合させる（図５（ａ））。
このとき、位置決め治具１００の雄ねじ部１３と第一位置決め部１４ａの寸法には、ｘ＜ｙの関係があるため、位置決め治具１００の雄ねじ部１３が雌ねじ部３３ａと螺合を開始した時点では、第一位置決め部１４ａの先端は、まだパーツＢの位置決め孔３３ｂを貫通しない。
（２）位置決め治具１００を回転させ、位置決め治具１００のテーパ部１５が、パーツＢの位置決め孔３３ｂから出た状態で位置決め治具１００の挿入を止める（図５（ｂ））。
この状態において、位置決め治具１００の雄ねじ部１３とパーツＢの雌ねじ部３３ａは螺合しているため、位置決め治具１００が脱落することはない。
（３）パーツＡの位置決め穴３１とパーツＢの位置決め孔３３ｂとが概ね一致するようにパーツＡをパーツＢ上に配置する。つまり、パーツＢの位置決め孔３３ｂから出たテーパ部１５がパーツＡの位置決め穴３１内に収まるようにパーツＡを配置する。この場合、パーツＡの配置は目視によるものであるため、パーツＡとパーツＢは、位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂが若干のずれ（Ｌ）を生じた状態で配置される（図６（ａ））。
（４）この状態で、六角溝１６に六角レンチ等の工具を嵌合させ、工具を用いて位置決め治具１００を回転させ締め込むと、テーパ部１５が位置決め穴３１の入口部に当接する。
（５）さらに、位置決め治具１００を締め込むことによって、位置決め治具１００の第一位置決め部１４ａは、回転しながらパーツＡの位置決め穴３１内に嵌合される。
このように、第一位置決め部１４ａとパーツＡの位置決め穴３１のクリアランスが小さく、両者が高精度に嵌合される場合でも、雄ねじ部１３は回転可能なように加工されているため、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａに案内され、回転して直進することが可能となる。したがって、雄ねじ部１３の回転駆動力によって第一位置決め部１４ａは、パーツＡの位置決め穴３１内を直進し、容易に位置決め穴３１内に嵌合される。
（６）テーパ部１５がパーツＡに当接した状態で、位置決め治具１００を締め込むことによって、位置決め治具１００の雄ねじ部１３の回転駆動力とパーツＡの重量による下方向荷重との作用により、パーツＡはテーパ部１５を介してLだけ移動する。これにより、パーツＡの位置決め穴３１とパーツＢの位置決め孔３３ｂの位置合せが行われる。（図６（ｂ））。
このように、位置決め治具１００は回転可能な雄ねじ部１３を有するため、パーツＡが大型重量物であって、パーツＡがパーツＢ上に多少のずれを有して配置された場合でも、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａにガイドされて駆動することができるため、雄ねじ部１３の回転駆動力によって容易にパーツＡとパーツＢの位置決めを行うことができる。
（１）〜（６）の工程を繰り返し、最低二組の位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂの位置合せを行うことによってパーツとパーツＢの位置決めを行うことができる。
（７）最後に、パーツＡとパーツＢを位置決めした後、締結ボルト３５を螺設穴３２及び螺設孔３４に螺合させ、パーツＡとパーツＢを固定する（図７）。
（１）パーツＢの下部、すなわち接触面３７とは逆側の貫通孔３３開口部から位置決め治具１００を挿入し、位置決め治具１００の雄ねじ部１３を、貫通孔３３の雌ねじ部３３ａに螺合させる（図５（ａ））。
このとき、位置決め治具１００の雄ねじ部１３と第一位置決め部１４ａの寸法には、ｘ＜ｙの関係があるため、位置決め治具１００の雄ねじ部１３が雌ねじ部３３ａと螺合を開始した時点では、第一位置決め部１４ａの先端は、まだパーツＢの位置決め孔３３ｂを貫通しない。
（２）位置決め治具１００を回転させ、位置決め治具１００のテーパ部１５が、パーツＢの位置決め孔３３ｂから出た状態で位置決め治具１００の挿入を止める（図５（ｂ））。
この状態において、位置決め治具１００の雄ねじ部１３とパーツＢの雌ねじ部３３ａは螺合しているため、位置決め治具１００が脱落することはない。
（３）パーツＡの位置決め穴３１とパーツＢの位置決め孔３３ｂとが概ね一致するようにパーツＡをパーツＢ上に配置する。つまり、パーツＢの位置決め孔３３ｂから出たテーパ部１５がパーツＡの位置決め穴３１内に収まるようにパーツＡを配置する。この場合、パーツＡの配置は目視によるものであるため、パーツＡとパーツＢは、位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂが若干のずれ（Ｌ）を生じた状態で配置される（図６（ａ））。
（４）この状態で、六角溝１６に六角レンチ等の工具を嵌合させ、工具を用いて位置決め治具１００を回転させ締め込むと、テーパ部１５が位置決め穴３１の入口部に当接する。
（５）さらに、位置決め治具１００を締め込むことによって、位置決め治具１００の第一位置決め部１４ａは、回転しながらパーツＡの位置決め穴３１内に嵌合される。
このように、第一位置決め部１４ａとパーツＡの位置決め穴３１のクリアランスが小さく、両者が高精度に嵌合される場合でも、雄ねじ部１３は回転可能なように加工されているため、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａに案内され、回転して直進することが可能となる。したがって、雄ねじ部１３の回転駆動力によって第一位置決め部１４ａは、パーツＡの位置決め穴３１内を直進し、容易に位置決め穴３１内に嵌合される。
（６）テーパ部１５がパーツＡに当接した状態で、位置決め治具１００を締め込むことによって、位置決め治具１００の雄ねじ部１３の回転駆動力とパーツＡの重量による下方向荷重との作用により、パーツＡはテーパ部１５を介してLだけ移動する。これにより、パーツＡの位置決め穴３１とパーツＢの位置決め孔３３ｂの位置合せが行われる。（図６（ｂ））。
このように、位置決め治具１００は回転可能な雄ねじ部１３を有するため、パーツＡが大型重量物であって、パーツＡがパーツＢ上に多少のずれを有して配置された場合でも、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａにガイドされて駆動することができるため、雄ねじ部１３の回転駆動力によって容易にパーツＡとパーツＢの位置決めを行うことができる。
（１）〜（６）の工程を繰り返し、最低二組の位置決め穴３１と位置決め孔３３ｂの位置合せを行うことによってパーツとパーツＢの位置決めを行うことができる。
（７）最後に、パーツＡとパーツＢを位置決めした後、締結ボルト３５を螺設穴３２及び螺設孔３４に螺合させ、パーツＡとパーツＢを固定する（図７）。
従来は、二の部材を位置決めする場合には、位置決めする部材を移動させ、部材に形成された位置決め穴に予め固定された位置決めピンを嵌合させて位置決めを行っていた。
しかし、位置決め穴と位置決めピンのクリアランスは非常に小さいため、位置決め穴と位置決めピンを嵌合させるには、位置決めする部材を位置決めピンの軸方向と平行な方向に移動させなければならず、その作業は極めて困難であった。
特に、位置決めする部材が大型重量物の場合には、部材を移動させるためにホイスト等を利用しなければならず、位置決め作業はさらに困難であった。
これに対して、本発明に係る位置決め治具１００を用いれば、位置決め治具は位置決め機能を有する位置決め部とともに回転駆動力を生じる雄ねじ部が設けられているため、部材を移動させる必要はなく、位置決め治具を回転させるのみで容易に二の部材の位置決めを行うことができる。
しかし、位置決め穴と位置決めピンのクリアランスは非常に小さいため、位置決め穴と位置決めピンを嵌合させるには、位置決めする部材を位置決めピンの軸方向と平行な方向に移動させなければならず、その作業は極めて困難であった。
特に、位置決めする部材が大型重量物の場合には、部材を移動させるためにホイスト等を利用しなければならず、位置決め作業はさらに困難であった。
これに対して、本発明に係る位置決め治具１００を用いれば、位置決め治具は位置決め機能を有する位置決め部とともに回転駆動力を生じる雄ねじ部が設けられているため、部材を移動させる必要はなく、位置決め治具を回転させるのみで容易に二の部材の位置決めを行うことができる。
次に、位置決め治具１００によって位置決めされたパーツＡとパーツＢを分離する方法を図８を参照して説明する。
図８は、位置決めされたパーツＡとパーツＢを分離する各過程を表す断面図である。
（１）図７で示した締結ボルト３５を取外す。
（２）六角溝１６に六角レンチ等の工具を嵌合させ、位置決め治具１００を取外す方向に回転させる。
第一位置決め部１４ａとパーツＡの位置決め穴３１のクリアランスが小さく、両者が高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部１３は回転可能なように加工されているため、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａに案内され、回転して後退することが可能となる。したがって、雄ねじ部１３の回転駆動力によって第一位置決め部１４ａはパーツＡの位置決め穴３１内を後退し、容易に位置決め穴３１内から抜出される。
（３）第一位置決め部１４ａをパーツＡの位置決め穴３１から抜出し、テーパ部１５のみがパーツＢの位置決め孔３３ｂから出た状態とする（図８（ａ））。
この状態において、位置決め治具１００の寸法には、ｘ＜ｙの関係があるため、位置決め治具１００の雄ねじ部１３は、雌ねじ部３３ａと依然として螺合しており、位置決め治具１００はパーツＢとの係合を維持する。したがって、位置決め治具１００はパーツＢから脱落することはない。
（４）全ての位置決め治具１００の第一位置決め部１４ａを位置決め穴３１から抜出すことによって、パーツＡはパーツＢから分離される（図８（ｂ））。
図８は、位置決めされたパーツＡとパーツＢを分離する各過程を表す断面図である。
（１）図７で示した締結ボルト３５を取外す。
（２）六角溝１６に六角レンチ等の工具を嵌合させ、位置決め治具１００を取外す方向に回転させる。
第一位置決め部１４ａとパーツＡの位置決め穴３１のクリアランスが小さく、両者が高精度に嵌合されている場合でも、雄ねじ部１３は回転可能なように加工されているため、雄ねじ部１３は雌ねじ部３３ａに案内され、回転して後退することが可能となる。したがって、雄ねじ部１３の回転駆動力によって第一位置決め部１４ａはパーツＡの位置決め穴３１内を後退し、容易に位置決め穴３１内から抜出される。
（３）第一位置決め部１４ａをパーツＡの位置決め穴３１から抜出し、テーパ部１５のみがパーツＢの位置決め孔３３ｂから出た状態とする（図８（ａ））。
この状態において、位置決め治具１００の寸法には、ｘ＜ｙの関係があるため、位置決め治具１００の雄ねじ部１３は、雌ねじ部３３ａと依然として螺合しており、位置決め治具１００はパーツＢとの係合を維持する。したがって、位置決め治具１００はパーツＢから脱落することはない。
（４）全ての位置決め治具１００の第一位置決め部１４ａを位置決め穴３１から抜出すことによって、パーツＡはパーツＢから分離される（図８（ｂ））。
なお、パーツＡとパーツＢの分離後でも、上述のように、位置決め治具１００は、パーツＢとの係合を維持した状態であるため、例えば、パーツＡの修理が終わり、再度パーツＡとパーツＢを位置決めする場合には、位置決め治具１００をパーツＢの貫通孔３３に挿入する工程を省略することができ効率的である。
従来は、位置決めされた二の部材を分離させる場合には、位置決めされた部材を移動させ、位置決めピンから取外すことによって二の部材を分離させていた。
しかし、部材の位置決め穴と位置決めピンは高精度に嵌合されているため、部材を位置決めピンから取外すには、分離する部材を位置決めピンの軸方向と平行な方向に移動させなければならず、その作業は極めて困難であった。
特に、部材が大型重量物の場合には、部材を移動させるためにホイスト等を利用しなければならず、分離作業はさらに困難であった。
これに対して、本発明に係る位置決め治具１００を用いれば、位置決め治具は位置決め機能を有する位置決め部とともに回転駆動力を生じる雄ねじ部が設けられているため、部材を移動させる必要はなく、位置決め治具を回転させ位置決め治具を取外すのみで容易に二の部材の分離を行うことができる。
しかし、部材の位置決め穴と位置決めピンは高精度に嵌合されているため、部材を位置決めピンから取外すには、分離する部材を位置決めピンの軸方向と平行な方向に移動させなければならず、その作業は極めて困難であった。
特に、部材が大型重量物の場合には、部材を移動させるためにホイスト等を利用しなければならず、分離作業はさらに困難であった。
これに対して、本発明に係る位置決め治具１００を用いれば、位置決め治具は位置決め機能を有する位置決め部とともに回転駆動力を生じる雄ねじ部が設けられているため、部材を移動させる必要はなく、位置決め治具を回転させ位置決め治具を取外すのみで容易に二の部材の分離を行うことができる。
以上のように、本発明に係る位置決め治具は、位置決め機能を有する位置決め部とともに雄ねじ部を有し、かつその雄ねじ部は回転可能に構成されており回転駆動力を発揮することができる。したがって、従来容易ではなかった位置決め穴への位置決めピンの嵌合や、位置決め穴からの位置決めピンの抜出しを、位置決め治具を回転させるのみで容易に行うことができる。これにより、二の部材の位置決め及び分離を極めて容易に行うこと可能となる。
以下に、本発明に係る位置決め治具の他の実施の形態について説明する。
（実施の形態３）
図９は、本発明に係る実施の形態３である位置決め治具２００の斜視図である。
位置決め治具２００と実施の形態１における位置決め治具１００との違いは、位置決め治具２００には位置決め部１４に空気抜き部６１が設けられている点である。空気抜き部６１は、位置決め部１４の一部を削り取ることによって形成される。
位置決め部１４と位置決め穴は高精度に嵌合されるため、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させる際、位置決め穴内の空気が圧縮され、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させ難い場合がある。しかし、位置決め治具２００によれば、空気抜き部６１を有するため、位置決め穴内の空気の圧縮が防止される。
また、位置決め部１４に空気抜き部を設ける他に、位置決め治具の軸方向に貫通孔を設けることによっても位置決め穴内の空気を抜くことが可能となる。
なお、一方の部材と嵌合する第一位置決め部１４ａの軸方向の寸法が位置決め治具１００のように０．５Ｄ程度であれば、位置決め穴１４内の空気が圧縮され、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させ難いということはない。したがって、この場合には、空気抜きのための構成は設ける必要がない。
（実施の形態３）
図９は、本発明に係る実施の形態３である位置決め治具２００の斜視図である。
位置決め治具２００と実施の形態１における位置決め治具１００との違いは、位置決め治具２００には位置決め部１４に空気抜き部６１が設けられている点である。空気抜き部６１は、位置決め部１４の一部を削り取ることによって形成される。
位置決め部１４と位置決め穴は高精度に嵌合されるため、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させる際、位置決め穴内の空気が圧縮され、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させ難い場合がある。しかし、位置決め治具２００によれば、空気抜き部６１を有するため、位置決め穴内の空気の圧縮が防止される。
また、位置決め部１４に空気抜き部を設ける他に、位置決め治具の軸方向に貫通孔を設けることによっても位置決め穴内の空気を抜くことが可能となる。
なお、一方の部材と嵌合する第一位置決め部１４ａの軸方向の寸法が位置決め治具１００のように０．５Ｄ程度であれば、位置決め穴１４内の空気が圧縮され、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させ難いということはない。したがって、この場合には、空気抜きのための構成は設ける必要がない。
（実施の形態４）
図１０は、本発明に係る実施の形態４である位置決め治具３００の斜視図である。
位置決め治具３００と実施の形態１における位置決め治具１００との違いは、位置決め治具３００には、位置決め部１４と雄ねじ部１３との間に逃がし部７１が設けられている点である。逃がし部７１は、位置決め部１４及び雄ねじ部１３と比較して径が小さいため、逃がし部７１が部材に形成された位置決め穴と接触することはない。
大きい部材を位置決めする場合（例えば図４のパーツＢが大きい場合）、位置決め治具全体の軸方向の寸法も長くする必要がある。その場合、それに合せて位置決め部１４の寸法を長くすると、位置決め部１４と位置決め穴とのクリアランスは非常に小さいため、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させるのは困難となる。
しかし、位置決め部の寸法は、二の部材を位置決めできる寸法で十分であり、位置決め治具の寸法に合せて長くする必要はない。そこで、位置決め治具３００によれば、位置決め部１４と雄ねじ部１３との間に位置決め穴と接触しない逃がし部７１を有するため、位置決めする部材の寸法が大きい場合でも、それに合せて逃がし部７１の寸法を大きくすることによって、位置決め部１４の寸法を大きく設定する必要がなく、位置決め部１４と位置決め穴の嵌合を容易に行うことができる。
図１０は、本発明に係る実施の形態４である位置決め治具３００の斜視図である。
位置決め治具３００と実施の形態１における位置決め治具１００との違いは、位置決め治具３００には、位置決め部１４と雄ねじ部１３との間に逃がし部７１が設けられている点である。逃がし部７１は、位置決め部１４及び雄ねじ部１３と比較して径が小さいため、逃がし部７１が部材に形成された位置決め穴と接触することはない。
大きい部材を位置決めする場合（例えば図４のパーツＢが大きい場合）、位置決め治具全体の軸方向の寸法も長くする必要がある。その場合、それに合せて位置決め部１４の寸法を長くすると、位置決め部１４と位置決め穴とのクリアランスは非常に小さいため、位置決め部１４を位置決め穴に嵌合させるのは困難となる。
しかし、位置決め部の寸法は、二の部材を位置決めできる寸法で十分であり、位置決め治具の寸法に合せて長くする必要はない。そこで、位置決め治具３００によれば、位置決め部１４と雄ねじ部１３との間に位置決め穴と接触しない逃がし部７１を有するため、位置決めする部材の寸法が大きい場合でも、それに合せて逃がし部７１の寸法を大きくすることによって、位置決め部１４の寸法を大きく設定する必要がなく、位置決め部１４と位置決め穴の嵌合を容易に行うことができる。
複数の部材からなる金型の各部材相互を高精度に位置決めするのに本発明を適用することができる。なお、本発明は位置決めする部材として金型の構成部材に限定されるものではなく、複数の部材からなる複合製品の各部材相互を高精度に位置決めするのであれば、大きさや重量に関係なくどのような部材にも適用することが可能である。
５０、１００，２００，３００，４００・・・位置決め治具、１１・・・脚部、１２・・・頭部、１３・・・雄ねじ部、１４，５７・・・位置決め部、１５，５８・・・テーパ部、１６・・・六角溝、３１，５３・・・位置決め穴、３２・・・螺設穴、３３・・・貫通孔、３３ａ・・・雌ねじ部、３３ｂ・・・位置決め孔、３４・・・螺設孔、３５・・・締結ボルト、５１，５２・・・部材、５４・・・貫通孔、５５・・・ガイド部、５６・・・駆動部、６１・・・空気抜き部、７１・・・逃がし部、Ａ，Ｂ・・・パーツ
Claims (10)
- 相互に接触面を有する第一の部材及び第二の部材と、
前記第一の部材と前記第二の部材の各々に前記接触面に開口を有して形成された実質的に同一径の位置決め穴と、
前記位置決め穴に嵌合する位置決め治具とを有し、
前記第二の部材の前記位置決め穴が貫通孔にされ、
前記貫通孔内側にはガイド部が設けられ、
前記位置決め治具は、前記ガイド部に案内されて回転することによって直進力を生じる駆動部と、前記駆動部の直進方向に前記駆動部と連続して形成された位置決め部とを有し、
前記接触面とは逆側の前記貫通孔開口部から前記位置決め治具を前記貫通孔に挿入させ、
前記駆動部が回転することによって生じる直進力によって前記位置決め部が前記貫通孔内を直進して前記第一の部材の位置決め穴に嵌合することにより前記第一の部材と前記第二の部材とを位置決めすることを特徴とする位置決め機構。 - 前記ガイド部が雌ねじとして形成され、
前記駆動部が前記雌ねじに螺合する雄ねじとして形成され、
前記位置決め部が前記位置決め穴に嵌合した状態で前記雄ねじが前記雌ねじに案内されて回転可能な螺合関係を前記雄ねじ及び前記雌ねじが有することを特徴とする請求項１に記載の位置決め機構。 - 前記ガイド部が前記位置決め部の直進方向に等間隔に配置された突起部として形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の位置決め機構。
- 第一の部材と第二の部材とを位置決めするための位置決め治具であって、
雄ねじ部と、前記雄ねじ部と連続して一体に形成された位置決め部とを有し、
前記第一の部材と前記第二の部材の各々には位置決め穴が形成され、前記第二の部材の位置決め穴は貫通孔にされ、
前記貫通孔内側には前記雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が設けられ、
前記雄ねじ部が回転することによって生じる直進力によって前記位置決め部が前記貫通孔内を直進して前記第一の部材の位置決め穴に嵌合することにより前記第一の部材と前記第二の部材とを位置決めすることを特徴とする位置決め治具。 - 前記位置決め部の外径と、前記位置決め穴の内径とは略同一であり、前記位置決め部が前記位置決め穴に嵌合された状態で、前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に案内されて回転可能な螺合関係となるように当該雄ねじ部が前記雌ねじ部に対してアンダーサイズに加工されてなることを特徴とする請求項４に記載の位置決め治具。
- 前記雄ねじ部の回転偏心量が、前記位置決め部と前記位置決め穴とのクリアランス値以下であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の位置決め治具。
- 前記雄ねじ部の有効径の寸法をｄ2(100)、基準有効径寸法をｄ2とした場合、前記雄ねじ部の有効径が１．５≦（ｄ2−ｄ2(100)）／ｄ2×１００≦４．０の範囲で設定されてなることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一に記載の位置決め治具。
- 前記位置決め部は、前記第一の部材に形成された位置決め穴と嵌合する第一位置決め部と、前記第二の部材に形成された位置決め穴と嵌合する第二位置決め部とを有し、
前記第一位置決め部の位置決め治具軸方向の寸法をｘ、前記雄ねじ部の位置決め治具軸方向の寸法をｙとした場合にｘ＜ｙの関係があることを特徴とする請求項４乃至請求項７のいずれか一に記載の位置決め治具。 - 前記位置決め部の先端にテーパ部が設けられてなることを特徴とする請求項４乃至請求項８のいずれか一に記載の位置決め治具。
- 前記位置決め部と前記雄ねじ部との間に前記位置決め部と比較して径が小さい逃がし部が設けられてなることを特徴とする請求項４乃至請求項９のいずれか一に記載の位置決め治具。
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