JP2006153084A - 位置決めピン - Google Patents

Abstract

【課題】 第１物品の基準孔の孔径のバラツキを位置決めピンにおいて吸収することができることができる位置決めピンを提供する。
【解決手段】 位置決めピン１０は、第１物品１の基準孔３に差し込まれて係止される差込係止体１１と、差込係止体１１の端部から同軸上に形成されかつ根元部１６が基準孔３よりも小径で同基準孔３に差し込まれ、先端部が基準孔３よりも大径で同基準孔３の開口部から突出され、中間部において、基準孔３の開口縁に当接する孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７と、テーパ軸部１７の先端から同軸上に形成されかつ第２物品５の嵌合孔６に嵌合する嵌合軸部１８と、嵌合軸部１８の先端から同軸上に形成されかつ第２物品５の嵌合孔７を嵌込み案内するテーパ軸状の案内軸部１９と、を一体に備えている。
【選択図】 図４

Description

この発明は、第１物品の合せ面に形成された基準孔の孔中心と、第２物品の合せ面に形成された嵌合孔の孔中心とを同一中心線上に合致させて第１物品に対し第２物品を位置決めするための位置決めピンに関する。

従来、第１物品に対し第２物品を位置決めしてボルト・ナットによって締め付ける場合、まず、第１物品（例えば、エンジンのシリンダブロック）の合せ面に形成された所定数（複数）の基準孔に対し平行ピンよりなる位置決めピンが所定長さだけ打ち込まれる。
次に、第１物品の合せ面上に突設された前記位置決めピンの突出部に対し、第２物品（例えば、シリンダヘッド）の嵌合孔が嵌挿されることによって、第１物品に対し第２物品が位置決めされる。この状態のもとで、第１物品に対し第２物品がボルト・ナットによって締め付けるのが一般的である。
また、従来、位置決めピンの突出部先端部に、第２物品の嵌合孔を嵌込み案内するためのテーパ軸状の案内軸部が形成された位置決めピンが知られている（特許文献１参照）。
特開平１０−３２８９６１号公報

ところで、第１物品の合せ面に形成された基準孔に対し平行ピンよりなる位置決めピンを打ち込み、その位置決めピンの突出部に対し第２物品の嵌合孔を嵌挿して第１物品に対し第２物品を位置決めするものにおいては、第１物品の基準孔の孔径よりも位置決めピンの軸径が設定値よりも大きい場合には、第１物品の基準孔に位置決めピンを打ち込む作業が厄介となったり、あるいは、第１物品の基準孔の孔回りに亀裂が生じたり、あるいは打ち込み不能となる。
これとは逆に、第１物品の基準孔の孔径よりも位置決めピンの軸径が設定値よりも小さい場合には、第１物品の基準孔に対する位置決めピンの固定が不安定となったり、あるいは位置決めピンが不測に抜け出ることがある。
このため、第１物品の基準孔の孔径の公差と、位置決めピンの軸径の公差を、例えば１／１０００ｍｍ程度の高精度に設定する必要があり、加工コストが高くなる、という問題点があった。

この発明の目的は、第１物品の基準孔の孔径のバラツキを位置決めピンにおいて吸収することができることができる位置決めピンを提供することである。

前記目的を達成するために、請求項１に係る位置決めピンは、第１物品の合せ面に形成された基準孔の孔中心と、第２物品の合せ面に形成された嵌合孔の孔中心とを同一中心線上に合致させて第１物品に対し第２物品を位置決めするための位置決めピンであって、
前記位置決めピンは、前記第１物品の基準孔に差し込まれて係止される差込係止体と、
前記差込係止体の端部から同軸上に形成されかつ根元部が前記基準孔よりも小径で同基準孔に差し込まれ、先端部が前記基準孔よりも大径で同基準孔の開口部から突出され、中間部において、前記基準孔の開口縁に当接する孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部と、
前記テーパ軸部の先端から同軸上に形成されかつ前記第２物品の嵌合孔に嵌合する嵌合軸部と、
前記嵌合軸部の先端から同軸上に形成されかつ前記第２物品の嵌合孔を嵌込み案内するテーパ軸状の案内軸部と、
を一体に備えていることを特徴とする。

前記構成において、第１物品の合せ面に形成された基準孔に対し、位置決めピンが、その差込係止体において差し込まれる。
そして、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部の中間部が基準孔の開口縁に当接する位置まで差し込まれることで、第１物品の合せ面上に位置決めピンが突出される。
この際、差込係止体が基準孔に係合することで、その基準孔に位置決めピンが固定される。
次に、第１物品の合せ面上に突設された前記位置決めピンの先端の案内軸部によって、第２物品の嵌合孔が嵌合案内されながら、同位置決めピンの嵌合軸部に第２物品の嵌合孔が嵌合されることによって、第１物品に対し第２物品が容易に位置決めされる。
前記したように、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部の中間部を基準孔の開口縁に当接する位置まで差し込み、差込係止体を基準孔に係合させることによって、第１物品の合せ面上に位置決めピンを容易に固定することができるとともに、基準孔の孔径のバラツキを孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部によって吸収することができる。

請求項２に係る位置決めピンは、請求項１に記載の位置決めピンであって、差込係止体は、第１物品の基準孔の内周面に弾性的に圧接して係着する係着部を備えていることを特徴とする。
前記構成において、差込係止体の係着部が第１物品の基準孔の内周面に弾性的に圧接して係着することによって、第１物品の基準孔に位置決めピンを確実に固定することができ、基準孔から位置決めピンが不測に抜け出る不具合を防止することができる。

請求項３に係る位置決めピンは、請求項１又は２に記載の位置決めピンであって、差込係止体は、第１物品の基準孔よりも僅かに小径で位置決めピンの傾きを防止する傾き防止部を備えていることを特徴とする。
前記構成において、差込係止体の傾き防止部によって位置決めピンが不測に傾くことを防止することができ、位置決めピンの傾きが原因となる不具合、例えば、位置決め不良を防止することができる。

請求項４に係る位置決めピンは、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置決めピンであって、位置決めピンは、合成樹脂材によって一体成形されていることを特徴とする。
前記構成において、位置決めピンを合成樹脂材によって一体成形することで、位置決めピンを安価に量産することができ、コスト低減において効果が大きい。

この発明によれば、第１物品の基準孔の孔径のバラツキを位置決めピンの孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部によって吸収することができるため、従来と比べ、第１物品の基準孔の孔径の公差と、位置決めピンの軸径の公差をラフに設定することができ、加工コストの低減を図ることができる。
さらに、第１物品の基準孔に対し位置決めピンを容易に差し込んで固定することができる、という効果もある。

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。

図１はこの発明の実施例に係る位置決めピンの全体を示す斜視図である。図２は位置決めピンの差込部を破断して示す側面図である。図３は第１物品の基準孔に位置決めピンを差し込んで固定した状態を示す側断面図である。図４は位置決めピンの嵌合軸部に第２物品の嵌合孔を嵌合して位置決めした状態を示す側断面図である。図５は第１物品の基準孔の孔径が大きい場合の位置決め状態を示す側断面図である。

この実施例においては、図４に示すように、エンジンのシリンダブロックとしての第１物品１に対し、シリンダヘッドとしての第２物品５を位置決めするための位置決めピン１０である場合を例示するものであり、第１物品１の合せ面２の所定位置（複数箇所）には、基準孔３が形成され、第２物品５の合せ面６の所定位置（複数箇所）には、基準孔３に対応する嵌合孔７が形成されている。そして、第１物品１の基準孔３の孔中心と、第２物品５の嵌合孔７の孔中心とが位置決めピン１０によってよって同一中心線上に合致されて位置決めされる。
図１と図２に示すように、位置決めピン１０は、その一端（図２では下端）から他端部（図２では上端）に向けて、差込係止部１１、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７、嵌合軸部１８及び案内軸部１９を同一中心線上に順に備え、かつ合成樹脂材によって一体成形されている。

図１と図２に示すように、差込係止部１１は、第１物品１の基準孔３に差し込まれて係止されるものであり、小径軸部１２を中心部に備えている。そして、差込係止部１１の小径軸部１２の略中間高さ位置には、第１物品１の基準孔３の孔径Ｄ１よりも適宜に大径で、かつ基準孔３の内周面に圧接されながら差し込まれることで弾性的に縮小されて係着する皿形状（テーパ状）の係着部１３が一体に形成されている。
また、差込係止部１１の小径軸部１２の下端には、第１物品１の基準孔３の孔径Ｄ１よりも僅かに小径で位置決めピン１０自体の傾きを防止する傾き防止部１４が一体に形成されている。。さらに、傾き防止部１４の下部外周面には、所定角度（例えば、３０度〜４５度の面取り角度）の差込案内面１５が面取り状に形成されている。

図２と図３に示すように、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７は、差込係止部１１の端部から同軸上に形成されかつ根元部１６が基準孔３の孔径Ｄ１よりも小径で同基準孔３に差し込まれ、同根元部１６から孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７の先端部に向けて所定角度、例えば、５度前後のペーパ角度をもってテーパ状に形成されている。
そして、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７は、その根元部１６の近傍の軸径が基準孔３の孔径Ｄ１よりも小径に形成され、先端部が基準孔３の孔径Ｄ１よりも適宜に大径に形成されている。これによって、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７が、その中間部において、基準孔３の開口縁に当接し、先端部が基準孔３の開口部から突出されるように設定されている。

図４に示すように、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７の先端には、第２物品５の嵌合孔７に所定の嵌合公差（例えば、１／１００ｍｍ程度の嵌合公差）をもって嵌合する嵌合軸部１８が同孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７と同軸上に形成され、その嵌合軸部１８の先端には、第２物品５の嵌合孔７を嵌込み案内するために、１５度〜３０度程度のテーパ角度をもつテーパ軸状の案内軸部１９が同軸上に形成されている。

この実施例に係る位置決めピン１０は上述したように構成される。
したがって、第１物品１に対し第２物品５を位置決めする場合、まず、図３に示すように、第１物品１の合せ面２に形成された基準孔３に対し、位置決めピン１０が、その差込係止部１１において差し込まれる。
そして、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７の中間部が基準孔３の開口縁に当接する位置まで差し込まれることで、第１物品１の合せ面２上に位置決めピン１０が突出される。
この際、差込係止部１１の係着部１３が基準孔３の内周面に圧接されながら差し込まれることで弾性的に縮小され、その弾性縮小に基づく係着部１３の弾発力によって差込係止部１１の係着部１３が基準孔３の内周面に圧接して係着し、これによって、第１物品１の基準孔３に対し位置決めピン１０が固定される。

次に、図４に示すように、第１物品１の合せ面２上に突設された位置決めピン１０の先端の案内軸部１９によって、第２物品５の嵌合孔７が嵌合案内されながら、同位置決めピン１０の嵌合軸部１８に第２物品５の嵌合孔７が嵌合される。これによって、第１物品１に対し第２物品５が容易に位置決めされる。
前記したように、第１物品１に対し第２物品５が位置決めピン１０によって位置決めされた状態のもとで、第１物品１に対し第２物品５が、その各ボルト締結部（図示しない）において、ボルト・ナット（図示しない）によって締め付けられることで、第１物品１に対し第２物品５が位置決め固定される。

前記したように、孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７の中間部を基準孔３の開口縁に当接する位置まで差し込み、差込係止部１１を基準孔３に係合させることによって、第１物品１の合せ面２上に位置決めピン１０を容易に固定することができるとともに、基準孔３の孔径のバラツキを孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７によって吸収することができる。
例えば、図５に示すように、第１物品１の基準孔３の孔径Ｄ２が僅かではあるが大きい場合においても、第１物品１の基準孔３に対し、位置決めピン１０が、その差込係止部１１において差し込まれ、その孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７の中間部の上端部寄り部分が基準孔３の開口縁に当接する位置まで差し込まれることで、第１物品１の基準孔３の孔中心と同一中心線上に位置決めピン１０が固定されて突出される。
このようにして、第１物品１の基準孔３の孔径Ｄ１、Ｄ２のバラツキを位置決めピン１０の孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部１７によって吸収することができる。このため、従来と比べ、第１物品１の基準孔３の孔径の公差と、位置決めピン１０の軸径の公差をラフに設定することができ、加工コストの低減を図ることができる。

また、この実施例において、差込係止部１１は、第１物品１の基準孔３の内周面に弾性的に圧接して係着する係着部１３を備えている。そして、差込係止部１１の係着部１３が第１物品１の基準孔３の内周面に弾性的に圧接して係着することによって、第１物品１の基準孔３に位置決めピン１０を確実に固定することができ、基準孔３から位置決めピン１０が不測に抜け出る不具合を防止することができる。
また、第１物品１の基準孔３に対する位置決めピン１０の差込係止部１１の差し込みは、係着部１３を弾性的に縮小させながら差し込む程度の比較的小さい差し込み力によって容易に手早く行うことができ、ハンマー等の打ち込み工具を用いて位置決めピンを打ち込む従来のものと比べ、作業能率が大幅に向上する。

また、この実施例において、差込係止部１１は、第１物品１の基準孔３の孔径Ｄ１よりも僅かに小径で位置決めピン１０の傾きを防止する傾き防止部１４を備えている。このため、差込係止部１１の傾き防止部１４によって位置決めピン１０が不測に傾くことを防止することができ、位置決めピン１０の傾きが原因となる不具合、例えば、位置決め不良を防止することができる。

また、この実施例において、位置決めピン１０を合成樹脂材の射出成形によって一体成形することができるため、位置決めピン１０を安価に量産することができ、コスト低減において効果が大きい。

なお、この発明に係る位置決めピンは、前記実施例に限定するものではない。
例えば、前記実施例においては、位置決めピン１０が合成樹脂材によって形成される場合を例示したが、位置決めピン１０が金属材よって形成される場合においてもこの発明を実施することができる。
また、位置決めピン１０の差込係止部１１に皿形状の係着部１３が形成される場合を例示したが係着部１３の形状は限定するものではない。
また、差込係止部１１に傾き防止部１４が形成されない構造であってもこの発明を実施可能である。

この発明の実施例に係る位置決めピンの全体を示す斜視図である。 同じく位置決めピンの差込部を破断して示す側面図である。 同じく第１物品の基準孔に位置決めピンを差し込んで固定した状態を示す側断面図である。 同じく位置決めピンの嵌合軸部に第２物品の嵌合孔を嵌合して位置決めした状態を示す側断面図である。 同じく第１物品の基準孔の孔径が大きい場合の位置決め状態を示す側断面図である。

符号の説明

１ 第１物品
２ 合せ面
３ 基準孔
５ 第２物品
６ 合せ面
７ 嵌合孔
１０ 位置決めピン
１１ 差込係止部
１２ 小径軸部
１３ 係着部
１４ 傾き防止部
１５ 差込案内面
１６ 根元部
１７ 孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部
１８ 嵌合軸部
１９ 案内軸部

Claims (4)

1. 第１物品の合せ面に形成された基準孔の孔中心と、第２物品の合せ面に形成された嵌合孔の孔中心とを同一中心線上に合致させて第１物品に対し第２物品を位置決めするための位置決めピンであって、
   前記位置決めピンは、前記第１物品の基準孔に差し込まれて係止される差込係止体と、
   前記差込係止体の端部から同軸上に形成されかつ根元部が前記基準孔よりも小径で同基準孔に差し込まれ、先端部が前記基準孔よりも大径で同基準孔の開口部から突出され、中間部において、前記基準孔の開口縁に当接する孔径バラツキ吸収用のテーパ軸部と、
   前記テーパ軸部の先端から同軸上に形成されかつ前記第２物品の嵌合孔に嵌合する嵌合軸部と、
   前記嵌合軸部の先端から同軸上に形成されかつ前記第２物品の嵌合孔を嵌込み案内するテーパ軸状の案内軸部と、
   を一体に備えていることを特徴とする位置決めピン。
2. 請求項１に記載の位置決めピンであって、
   差込係止体は、第１物品の基準孔の内周面に弾性的に圧接して係着する係着部を備えていることを特徴とする位置決めピン。
3. 請求項１又は２に記載の位置決めピンであって、
   差込係止体は、第１物品の基準孔よりも僅かに小径で位置決めピンの傾きを防止する傾き防止部を備えていることを特徴とする位置決めピン。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置決めピンであって、
   位置決めピンは、合成樹脂材によって一体成形されていることを特徴とする位置決めピン。
   

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