JP2008279514A - 部材固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】段取り治具などの被支持部材を基台などの支持部材に迅速に着脱可能な部材固定構造を提供する。
【解決手段】基台２の支持穴３には段取り治具１の支持ピン部４が挿入され、基台２の雌ねじ穴２２には固定螺子５が螺入されて、支持ピン部４を押圧、固定している。支持ピン部４は、固定螺子５の平坦な先端面５１に当接する部位にて平坦な螺子当接平面部４４をもち、この螺子当接平面部４４は、軸心と平行に形成されて支持ピン部４の先端にまで達している。これにより、固定螺子５を僅かに緩めるだけで、段取り治具１の取り外しが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、治具やツールなどの部材固定構造に関し、好適には段取り治具の位置決め機構の改良に関する。

被支持部材を支持部材に正しい姿勢、正しい位置に固定する部材固定構造として、支持側の基準平面、前記支持側の基準平面から直角に凹設された円筒状の支持穴、及び、基準平面と略平行に貫設されて支持穴の内周面に達する略円柱状の雌ねじ穴をもつ支持部材と、被支持側の基準平面、及び、被支持側の基準平面から直角に突出する支持ピン部をもつ被支持部材とにより構成される部材固定構造が広く採用されている。被支持部材の固定には、両基準平面を当接させ、支持ピン部を支持穴に嵌入し、固定螺子を雌ねじ穴に締結することにより、固定螺子の先端を支持ピン部の外周面に締め付けてなされる。この種の部材固定構造は、治具やツールなどの被支持部材をベースやホルダなどの支持部材の所定位置に固定するのに好適に用いられる。この種の部材固定構造が、下記の特許文献１に記載されている。

この種の部材固定構造の従来例を図７、図８を参照して説明する。１は段取り治具（被支持部材）、２は段取り治具１が固定されるブロック状の基台、３は基台２に形成された支持穴、４は段取り治具１に突設された支持ピン部、５は固定螺子である。ただし、固定螺子５は模式的に図示されている。固定螺子５としてボルトや頭部が径大な各種螺子を採用できることはもちろんである。支持穴３は図７では貫通孔であるが円形溝でもよい。

基台２は、支持穴３の他に、支持穴３と直角に形成された支持側の基準平面２１と、基準平面２１と平行に貫設されて支持穴３の内周面に達する略円柱状の雌ねじ穴２２とを有している。２３は、固定螺子５の挿入のために雌ねじ穴２２と同軸かつ径大に基台２に形成されて雌ねじ穴２２の入り口部に連通する径大孔である。

段取り治具１は、ワークの高さ調節などのための治具であって、段取り治具１の上のワーク載置面１０にはワークが取り付けられる。支持ピン部４が段取り治具１の図７における下面である被支持側の基準平面１１から垂直に突出して、支持穴３に嵌入している。

支持ピン部４の外周面は、軸方向（高さ方向）における雌ねじ穴２２を少なくとも含む高さ範囲をカバーする円周溝形状をもつ径小な螺子突入溝４１と、螺子突入溝４１よりも軸方向先端側の径大先端部４２と、螺子突入溝４１よりも軸方向基端側の径大基端部４３とを有している。

支持ピン部４を支持穴３に挿入し、両基準平面１１、２１を当接させ、固定螺子５を雌ねじ穴２２に螺入することにより、固定螺子５の平坦な先端面５１を支持ピン部４の螺子突入溝４１の円筒面状の底面に押しつけて支持ピン部４を基台２に固定する。これにより、段取り治具１が基台２に正しい位置に正しい姿勢で固定される。

図７の段取り治具１の固定に用いられる支持ピン部４の螺子突入溝４１の形状、及び、固定螺子５の先端形状の変形例が図８に示すように従来より種々採用されている。図８（a）、図８（b）は既述した図７の構造であり、固定螺子５の平坦な先端面５１が螺子突入溝４１の円筒面状の底面４１aに押し付けられている。図８（c）、図８（d）は支持ピン部４の軸方向中央部（固定螺子５との軸方向当接領域）を平坦に面取りして螺子突入溝４１を平底溝としたものである。固定螺子５の平坦な先端面５１は螺子突入溝４１のこの平面に押し付けられている。図８（e）、図８（f）は図８（c）の螺子突入溝４１を２つの斜面をもつ直線溝に変更したものであり、図８（g）、図８（h）は螺子突入溝４１を先細溝に変更したものである。図８（g）において、固定螺子５の先端部も先細形状に変更されている。
特開２００４−２７６１５０号公報

しかしながら、段取り治具１はこの段取り治具１に取り付けられるワークの種類ごとに交換する必要があり、この段取り治具１の交換作業において、固定螺子５の先端を支持ピン部４の外周面よりも外側へ避退させるため固定螺子５を十分に緩める必要があり、作業に手間が掛かるという問題があった。特に、段取り治具１が小型の場合にはそれに比例して固定螺子５も小さくなるため作業に神経を使う必要があった。また、作業者による固定螺子５の緩め作業が不十分であると、固定螺子５の先端部が支持ピン部４の径大先端部４２に引っ掛かってその外周面に傷が生じることもあった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、被支持部材特に段取り治具の交換作業を迅速化することができるとともに、支持ピン部４の外周面や固定螺子５に望ましくない傷が付くのを良好に防止可能な部材固定構造を提供することをその目的としている。

上記課題を解決する本発明の部材固定構造は、支持側の基準平面、前記支持側の基準平面から直角に凹設された円筒状の支持穴、及び、前記基準平面と略平行に貫設されて前記支持穴の内周面に達する略円柱状の雌ねじ穴ををもつ支持部材と、被支持側の基準平面、及び、前記被支持側の基準平面から直角に突出する支持ピン部をもつ被支持部材と、前記両基準平面が当接し、前記支持ピン部が前記支持穴に嵌入された状態にて前記雌ねじ穴に締め込まれて、前記被支持部材を前記支持部材に固定する固定螺子とを有する部材固定構造において、前記支持ピン部は、少なくとも前記固定螺子の先端部に当接する螺子当たり領域を含んで軸心と平行に先端から平面に面取りされた螺子当接平面部を有し、前記固定螺子は、前記螺子当接平面部に当接するピン当接平面部を有することをその特徴としている。

すなわち、この発明では支持ピン部の外周面設けられて固定螺子の先端部に当接するピン当接平面部が支持ピン部の先端に達するまで延在している。このようにすれば、支持部材から被支持部材を取り外す際に、僅かに固定螺子を緩めるだけで支持ピン部を支持穴から抜き取ることができるため、上記取り外し作業が非常に迅速となる。また、頻繁な交換においても、雌ねじ穴における固定螺子の総回転数が減るため固定螺子や雌ねじ穴の摩耗も大幅に減少する。更に、固定螺子の先端部が支持ピン部の外周面に傷を付けることも良好に防止することができる。

好適な態様において、前記被支持部材は段取り治具からなり、前記支持部材は前記段取り治具が着脱可能に固定される基台からなる。このようにすれば、頻繁に段取り治具を交換する場合でも作業能率を向上することができる。

好適な態様において、前記支持ピン部は、軸方向における雌ねじ穴２２を少なくとも含む高さ範囲において径小な円周溝形状をもつ螺子突入溝と、前記螺子突入溝よりも軸方向先端側の径大先端部と、螺子突入溝よりも軸方向基端側の径大基端部とを有し、前記螺子当接平面部は、前記螺子突入溝の底面の接線方向及び軸方向へ延在する平面からなる。このようにすれば、段取り治具の着脱作業が容易となる。

好適な態様において、前記螺子当接平面部は、前記支持ピン部の軸方向全領域に形成されている。このようにすれば、螺子当接平面部の形成加工が容易となる。

好適な態様において、前記螺子当接平面部は、前記支持ピン部の基端から前記螺子当たり領域までを含まない。このようにすれば、上記効果を奏しつつ、支持ピン部と支持穴との当接性が改善される。

好適な態様において、前記螺子当接平面部は、軸方向へ延在する溝部からなる。このようにすれば、支持ピン部の外周面に平面状に面取りする場合と比較して、支持ピン部と支持穴との当接性が改善される。

本発明の好適な実施形態を図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明は下記の実施形態に限定解釈されるべきではなく、本発明の技術思想を他の公知技術を組み合わせて実現してもよいことはもちろんである。なお、各図において、共通する機能をもつ部材又は部位には共通符号が付されている。

（実施形態１）
実施形態１を図１を参照して説明する。図１（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図１（b）は支持ピン部を下方から軸心に沿って見上げた図である。

１は段取り治具（被支持部材）、２は段取り治具１が固定されるブロック状の基台、３は基台２に形成された円筒面からなる支持穴、４は段取り治具１に突設された支持ピン部、５は固定螺子、６は固定螺子巻回用のツールである。ただし、固定螺子５は模式的に図示されている。固定螺子５としてボルトや頭部が径大な各種螺子を採用できることはもちろんである。支持穴３は図７では貫通孔であるが底付きの円形溝でもよい。

基台２は、支持穴３の他に、支持穴３と直角に形成された支持側の基準平面２１と、基準平面２１に対して平行に貫設されて支持穴３の内周面に達する略円柱状の雌ねじ穴２２とを有している。２３は、固定螺子５の挿入のために雌ねじ穴２２と同軸かつ径大に基台２に形成されて雌ねじ穴２２の内周面に連通する径大孔である。

段取り治具１は、ワークの高さ調節などのための治具であって、段取り治具１の上のワーク載置面１０には図略のワークが取り付けられる。支持ピン部４が段取り治具１の下面である被支持側の基準平面１１から垂直に突出して支持穴３に嵌入している。

支持ピン部４の外周面は、軸方向（高さ方向）における雌ねじ穴２２を少なくとも含む高さ範囲をカバーする円周溝形状をもつ螺子突入溝４１と、螺子突入溝４１よりも軸方向先端側に設けられた径大先端部４２と、螺子突入溝４１よりも軸方向基端側に設けられた径大基端部４３とを有している。径大先端部４２及び径大基端部４３の外径はほぼ支持穴３の内径に等しく形成され、螺子突入溝４１の円柱面状の底面４１aはこれら径大先端部４２及び径大基端部４３の外径よりも径小に形成されている。

支持ピン部４には更に、軸心と平行かつ螺子突入溝４１の底面４１aの接線方向へ延在する平面からなる螺子当接平面部４４を有している。図１では、螺子当接平面部４４は、固定螺子５の平坦な先端面（ピン当接平面部）５１に当接する螺子当たり領域を含んで軸心と平行に基端から先端まで面取りされた平面からなる。

固定螺子５は、基台２の雌ねじ穴２２に螺入されており、固定螺子５の先端面（ピン当接平面部）５１は支持ピン部４の螺子当接平面部４４に強く押し付けられ、これにより、支持ピン部４が基台２に固定され、段取り治具１が基台２に正しい位置、姿勢で固定されている。

（段取り治具１の固定）
支持ピン部４を支持穴３に挿入し、両基準平面１１、２１を当接させた後、固定螺子５を雌ねじ穴２２に螺入し、段取り治具１を回動させつつ固定螺子５の平坦な先端面５１と支持ピン部４の螺子当接平面部４４とを当接させた後、固定螺子５の平坦な先端面（ピン当接平面部）５１を支持ピン部４の螺子当接平面部４４に強く押し付けることにより、支持ピン部４が基台２に固定され、段取り治具１が基台２に正しい位置、姿勢で固定される。

（段取り治具１の取り外し）
段取り治具１を取り外すには、固定螺子５を僅かに緩めればよい。

（実施形態２）
実施形態２を図２、図３を参照して説明する。図２は支持ピン部４の側面図、図３は支持ピン部４を下から見上げた図である。この実施形態は、図１において、螺子突入溝４１を省略したものであり、支持ピン部４は、ほぼ支持穴３の内径に等しい外径をもつ円柱の外周面を平坦面取りして螺子当接平面部４４を形成してなる。このようにすれば、支持ピン部４の加工工数を減らすことができる。

（実施形態３）
実施形態３を図４を参照して説明する。図４（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図４（b）は支持ピン部４を下方から軸心に沿って見上げた図である。

この実施形態は、図１において、支持ピン部４の軸方向において径大先端部４２及び螺子突入溝４１の部分にのみ螺子当接平面部４４を設け、支持ピン部４の径大基端部４３の部分に螺子突入溝４１を設けないようにしたものである。このようにすれば、支持ピン部４のガタを減らすことができる。

（実施形態４）
実施形態４を図５を参照して説明する。図５（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図５（b）は支持ピン部４を下方から軸心に沿って見上げた図である。

この実施形態は、図１において、支持ピン部４の外周面を平面面取りしてなる螺子当接平面部４４の代わりに、直線溝形状に形成した溝部４５としたものである。溝部４５の底面は、既述の螺子当接平面部４４と同じく、螺子突入溝４１の底面の接線方向及び軸方向に延存している。このようにすれば、支持ピン部４のガタを減らすことができる。

（実施形態５）
実施形態５を図６を参照して説明する。図６（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図６（b）は支持ピン部４を下方から軸心に沿って見上げた図である。

この実施形態は、図５に示す溝部４５を、支持ピン部４の軸方向において径大先端部４２及び螺子突入溝４１の部分にのみ設け、支持ピン部４の径大基端部４３の部分に溝部４５を設けないようにしたものである。このようにすれば、支持ピン部４のガタを減らすことができる。

（変形態様）
図４〜図６において、実施形態２と同様に螺子突入溝４１を省略してもよい。

（効果）
上記説明した実施形態によれば、段取り治具１の迅速な着脱と、寿命向上とを実現することができる。

実施形態１を示すもので、図１（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図１（b）は支持ピン部を下方から軸心に沿って見上げた図である。 実施形態２の支持ピン部の側面図である。 実施形態２の支持ピン部を下から見上げた図である。 実施形態３を示すもので、図４（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図４（b）は支持ピン部を下方から軸心に沿って見上げた図である。 実施形態４を示すもので、図５（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図５（b）は支持ピン部を下方から軸心に沿って見上げた図である。 実施形態５を示すもので、図６（a）は段取り治具固定構造を示す一部破断側面図、図６（b）は支持ピン部を下方から軸心に沿って見上げた図である。 従来技術を示すもので、段取り治具固定構造を示す一部破断側面図である。 従来技術を示すもので、各種の支持ピン部の形状を示す図である。

符号の説明

１ 段取り治具（被支持部材）
２ 基台（支持部材）
３ 支持穴
４ 支持ピン部
５ 固定螺子
１０ ワーク載置面
１１、 基準平面
２２ 雌ねじ穴
４１a 螺子突入溝の底面
４１ 螺子突入溝
４２ 径大先端部
４３ 径大基端部
４４ 螺子当接平面部
４５ 溝部
５１ 先端面

Claims (7)

1. 支持側の基準平面、前記支持側の基準平面から直角に凹設された円筒状の支持穴、及び、前記基準平面と略平行に貫設されて前記支持穴の内周面に達する略円柱状の雌ねじ穴をもつ支持部材と、
   被支持側の基準平面、及び、前記被支持側の基準平面から直角に突出する支持ピン部をもつ被支持部材と、
   前記両基準平面が当接し、前記支持ピン部が前記支持穴に嵌入された状態にて前記雌ねじ穴に締め込まれて、前記被支持部材を前記支持部材に固定する固定螺子と、
   を有する部材固定構造において、
   前記支持ピン部は、少なくとも前記固定螺子の先端部に当接する螺子当たり領域を含んで軸心と平行に先端から平面に面取りされた螺子当接平面部を有し、
   前記固定螺子は、前記螺子当接平面部に当接するピン当接平面部を有することを特徴とする部材固定構造。
2. 請求項１記載の部材固定構造において、
   前記被支持部材は段取り治具からなり、前記支持部材は前記段取り治具が着脱可能に固定される基台からなる部材固定構造。
3. 請求項１記載の部材固定構造において、
   前記支持ピン部は、軸方向における雌ねじ穴２２を少なくとも含む高さ範囲において径小な円周溝形状をもつ螺子突入溝と、前記螺子突入溝よりも軸方向先端側の径大先端部と、螺子突入溝よりも軸方向基端側の径大基端部とを有し、
   前記螺子当接平面部は、前記螺子突入溝の底面の接線方向及び軸方向へ延在する平面からなる部材固定構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか記載の部材固定構造において、
   前記螺子当接平面部は、前記支持ピン部の軸方向全領域に形成されている部材固定構造。
5. 請求項３記載の部材固定構造において、
   前記螺子当接平面部は、前記支持ピン部の基端から前記螺子当たり領域までを含まない部材固定構造。
6. 請求項１乃至２のいずれか記載の部材固定構造において、
   前記螺子当接平面部は、前記支持ピン部の基端から前記螺子当たり領域手前までを含まない部材固定構造。
7. 請求項１〜４のいずれか記載の部材固定構造において、
   前記螺子当接平面部は、軸方向へ延在する溝部からなる部材固定構造。

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