JP2013127279A - Positioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに位置決めされる複数の被位置決め部材にそれぞれ形成されたノック穴に打ち込まれるノックピンを有する位置決め装置に関する。 The present invention relates to a positioning device having knock pins that are driven into knock holes formed in a plurality of members to be positioned that are positioned relative to each other.
上記形式の位置決め装置は従来より周知であり、各種の被位置決め部材を位置決めするために従来より広く使用されている(特許文献1及び2参照)。 A positioning device of the above type has been conventionally known, and has been widely used for positioning various types of positioned members (see Patent Documents 1 and 2).
図6は、従来より公知な位置決め装置の一例を示す斜視図である。ここに示した位置決め装置5Aは、中心部にねじ穴17Aが形成されたノックピン6Aと、周方向の一部がスリット状に切り欠かれたリング状のスプリングカラー7Aを有していて、スプリングカラー7Aは、その半径方向に弾性変形することができる。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventionally known positioning device. The
図7及び図8に示した複数の被位置決め部材3A,4Aを位置決めするには、先ず、ノックピン6Aに図7の(a)に示した第1の取付工具19Aを取り付ける。この第1の取付工具19Aは、軸20Aの一端側がボルト部(雄ねじ部)21Aとなっていて、その軸20Aには、2つのフランジ22A,23Aが固着され、両フランジ22A,23Aの間の軸20Aの部分には、ウェイト24Aが軸20Aの軸線方向に摺動自在に嵌合している。かかる第1の取付工具19Aのボルト部21Aをノックピン6Aのねじ穴17A(図6)にねじ込んで、第1の取付工具19Aの軸21Aをノックピン6Aに固定する。その後、図7の(a)に示したように、ノックピン6Aの先端を一方の被位置決め部材3Aに形成されたノック穴8Aの開口に合わせ、ウェイト24Aを手操作によって軸20Aに沿って摺動させながら、そのウェイト24Aを一方のフランジ23Aに打ち当てることにより、ノックピン6Aに衝撃力を加えて、該ノックピン6Aを図7の(b)及び図8の(a)に示したように、被位置決め部材3A,4Aに形成されたノック穴8A,9Aに打ち込む。このように、ノックピン6Aをノック穴8A,9Aに打ち込むことによって、両方の被位置決め部材3A,4Aを正しく位置決めすることができる。
In order to position the plurality of positioned
上述のように、ノックピン6Aと第1の取付工具19Aの軸20Aとを固定して、その第1の取付工具19Aによってノックピン6Aをノック穴8A,9Aに打ち込むので、長さの長いノックピン6Aを安定した状態でノック穴8A,9Aに打ち込むことができる。
As described above, the
図8の(a)に示したようにノックピン6Aをノック穴8A,9Aに打ち込み終えたなら、第1の取付工具19Aをノックピン6Aから外し、次いで図8の(a)に示したように、ノック穴8Aにスプリングカラー7Aを打ち込む。このスプリングカラー7Aに外力が加えられていないフリー状態でのスプリングカラー7Aの外径は、ノック穴8Aの径よりもわずかに大きく設定されている。
When the
かかるスプリングカラー7Aの打ち込み時には、ボルト部21Aを有する第1の取付工具19Aを用いてスプリングカラー7Aを打ち込むことはできないので、図8の(a)に示したように、棒状の第2の取付工具25Aを用い、その先端部をスプリングカラー7Aに当てた状態で、第2の取付工具25Aを図示していないハンマーによって矢印Aで示した方向に殴打して、スプリングカラー7Aをノック穴8Aに打ち込む。このとき、フリー状態のスプリングカラー7Aの外径は、ノック穴8Aの径よりも大きく設定されているので、ノック穴8Aに嵌合したスプリングカラー7Aは、ノック穴8Aの周面から受ける外力によって、半径方向に縮む方向に弾性変形する。これにより、スプリングカラー7Aの外周面がノック穴8Aの内周面に圧接する。このため、図8の(b)に示したように、スプリングカラー7Aがノックピン6Aの抜け出しを阻止するストッパとしての用をなし、ノック穴8Aの開口が下方を向いていたり、被位置決め部材3A,4Aに振動が加えられたりしても、ノックピン6Aがノック穴8A,9Aから抜け出ることが阻止される。
At the time of driving the
上述のように従来の位置決め装置5Aも、そのノックピン6Aがノック穴8A,9Aから抜け出ることを阻止できるように構成されているのであるが、従来の位置決め装置5Aによると、先ず第1の取付工具19Aを用いてノックピン6Aをノック穴8A,9Aに打ち込み、次いでその第1の取付工具19Aをノックピン6Aから外し、引き続き第2の取付工具25Aによってスプリングカラー7Aをノック穴8Aに打ち込む必要がある。このように、ノックピン6Aとスプリングカラー7Aを異なる取付工具19A,25Aによって、別々にノック穴8A,9Aに打ち込むので、その作業工数が多くなり、作業に長い時間を必要とする。
As described above, the
また、スプリングカラー7Aの厚さはごく薄いので、ノック穴8Aに打ち込まれたスプリングカラー7Aの視認性が悪く、スプリングカラー7Aがノック穴8Aに打ち込まれているか否かを判別し難い。このため、スプリングカラー7Aをノック穴8Aに装着し忘れても、気付かないことがある。このようにスプリングカラー7Aの打ち込みを忘れてしまえば、ノックピン6Aがノック穴8A,9Aから抜け出るおそれを免れない。
Further, since the thickness of the
本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、簡単かつ短時間でノックピンとスプリングカラーをノック穴に打ち込むことができ、しかもスプリングカラーの装着し忘れを防止できる位置決め装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positioning device that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, can easily and quickly drive a knock pin and a spring collar into a knock hole, and can prevent forgetting to attach the spring collar. is there.
本発明は、上記目的を達成するため、互いに位置決めされる複数の被位置決め部材にそれぞれ形成されたノック穴に打ち込まれるノックピンを有し、該ノックピンは、頭部と、該頭部と同一の外径を有する軸部と、該軸部と前記頭部との間に位置し、かつ外径が該頭部と軸部よりも小径なテーパ部とから成り、当該ノックピンには、その中心軸線に沿って延び、かつ該ノックピンの前記頭部の側の端部において開口したねじ穴が形成され、前記テーパ部は、前記軸部の側のテーパ部端部から頭部の側のテーパ部端部に向けて漸次外径が拡大していて、当該テーパ部には、半径方向に弾性変形可能なスプリングカラーが該テーパ部から抜け出ることがないように嵌合し、前記ノックピンが前記ノック穴に打ち込まれる前の状態で、前記スプリングカラーが前記頭部から離れた位置を占めるように、フリー状態のスプリングカラーの内径が前記テーパ部の頭部の側のテーパ部端部の外径よりも小さく設定され、前記ノックピンのねじ穴に取付工具のボルト部をねじ込んで、該取付工具によって、ノックピンをその軸部の先端から前記ノック穴に打ち込んで行くとき、前記スプリングカラーの外周面が前記ノック穴の内周面から摩擦力を受けて、該スプリングカラーが前記テーパ部に対して相対的にその頭部の側のテーパ部端部に向けて移動して、当該スプリングカラーが、前記テーパ部から受ける半径方向の外力により、半径方向に外径を拡大する向きに弾性変形して、該スプリングカラーの外周面が前記ノック穴の内周面に圧接するように、フリー状態のスプリングカラーの外径が設定されている位置決め装置を提案する。 In order to achieve the above object, the present invention has a knock pin that is driven into a knock hole formed in each of a plurality of positioned members that are positioned relative to each other, and the knock pin includes a head and an outer portion that is the same as the head. A shaft portion having a diameter, and a tapered portion located between the shaft portion and the head portion and having an outer diameter smaller than that of the head portion and the shaft portion. A screw hole extending along the head and opening at the end of the knock pin on the head side is formed, and the taper portion extends from the end of the taper portion on the shaft portion side to the end of the taper portion on the head side. The outer diameter is gradually enlarged toward the taper portion, and the spring collar that is elastically deformable in the radial direction is fitted to the taper portion so that the spring collar does not come out of the taper portion, and the knock pin is driven into the knock hole. In the state before The inner diameter of the free spring collar is set to be smaller than the outer diameter of the end of the tapered portion on the head side of the tapered portion so that the collar occupies a position away from the head, and the screw pin has a screw hole. When the bolt portion of the mounting tool is screwed in and the knock pin is driven into the knock hole from the tip of the shaft portion by the mounting tool, the outer peripheral surface of the spring collar receives frictional force from the inner peripheral surface of the knock hole. The spring collar moves relative to the taper portion toward the end of the taper portion on the head side, and the spring collar receives a radial external force received from the taper portion in the radial direction. The outer diameter of the spring collar in the free state is set so that the outer peripheral surface of the spring collar is pressed against the inner peripheral surface of the knock hole. It suggests positioning device being.
本発明によれば、1つの取付工具によって、ノックピンとスプリングカラーを同時にノック穴に打ち込むことができ、その作業を簡素化することができる。しかも、ノックピンとスプリングカラーが組み付けられていて、これらを共にノック穴に打ち込むので、スプリングカラーをノック穴に装着し忘れることがない。 According to the present invention, the knock pin and the spring collar can be simultaneously driven into the knock hole with one mounting tool, and the operation can be simplified. Moreover, since the knock pin and the spring collar are assembled and both are driven into the knock hole, the spring collar is never forgotten to be installed in the knock hole.
以下、本発明の実施形態を図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、金属板をプレス成形するプレス機の概略を示す正面図である。ここに示したプレス機は、上型1と、その下方に位置する下型2とを有し、下型2の上に図示していない金属板をセットし、上型1を下降させることによって、金属板を上型1と下型2により挟み付けて加圧して、金属板を所定の形態にプレス成形する。その成形後に上型1を上昇させて、下型2上の成形された金属板を取り出す。
FIG. 1 is a front view showing an outline of a press machine for press-molding a metal plate. The press shown here has an upper die 1 and a
ここで、図1に示した上型1は、上型本体4と、その上型本体4に正しく位置決めされて固定されたブロック3とから成る。上型本体4とブロック3とは、硬度の異なる異質金属から構成され、図示した例では、ブロック3の方が上型本体4よりも高硬度の金属によって構成されている。
Here, the upper mold 1 shown in FIG. 1 includes an
ブロック3は、上型1の有効成形面F以外の個所において、本発明に係る位置決め装置5によって上型本体4に対して正しく位置決めされていると共に、図示していない取り付けボルトによって上型本体4に固定されている。このように、本例の位置決め装置5は、ブロック3と上型本体4より成る2つの被位置決め部材を位置決めするために用いられているが、他の適宜な被位置決め部材を位置決めするために本発明に係る位置決め装置を用いることもできる。また、3個以上の被位置決め部材を位置決めするために本発明に係る位置決め装置を用いることも可能である。
The
図2は本例の位置決め装置5を示す斜視図であり、図3はその位置決め装置5の部分断面正面図である。これらの図に示すように、位置決め装置5は、ノックピン6とスプリングカラー7とから構成されている。一方、図4及び図5は、互いに位置決めされる上型本体4とブロック3を位置決めするときの動作を示す部分断面説明図である。図4及び図5に示し、かつ後述するように、ノックピン6は、互いに位置決めされる複数の被位置決め部材、この例ではブロック3と上型本体4とにそれぞれ形成されたノック穴8,9に打ち込まれて、ブロック3を上型本体4に対して正しく位置決めする用をなす。
FIG. 2 is a perspective view showing the
図2及び図3に示すように、ノックピン6は、横断面形状がほぼ円形となった円柱状に形成され、頭部10と、軸部11と、その軸部11と頭部10との間に位置するテーパ部12とから成る。頭部10の外径D1と軸部11の外径D2は同じ大きさに設定されており、テーパ部12の外径D3は頭部19と軸部11の外径D1,D2よりも小径に設定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本例のノックピン6は、その頭部10と該頭部10に一体に形成されたテーパ部12と該テーパ部12に一体に形成された雄ねじ部13とから成る第1のピン部材14と、軸部11を構成する第2のピン部材15とを有し、その第1のピン部材14の雄ねじ部13が、第2のピン部材15に形成されたねじ穴16にねじ込まれて固定されることにより、頭部10とテーパ部12と軸部11とから成る1つのノックピン6の全体が構成されている。かかるノックピン6は、高剛性で高強度の金属より成る。
The
また、図2及び図3に示すように、ノックピン6には、その中心軸線X(図3)に沿って延びるねじ穴17が形成され、そのねじ穴17はノックピン6の頭部10の側の端部において開口している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに、図3に示すように、テーパ部12は、軸部11の側のテーパ部端部TE1から頭部10の側のテーパ部端部TE2に向けて、外径D3が漸次拡大しており、しかも、このテーパ部12には、先に簡単に説明したスプリングカラー7が嵌合している。このスプリングカラー7は、図2に明示するように、符号Gで示した周方向の一部が切り欠かれたリング状に形成されていて、バネ性に富んだ金属材料により構成されている。従って、このスプリングカラー7はその半径方向に比較的容易に弾性変形することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the outer diameter D3 of the tapered
図2に示した第1のピン部材14と第2のピン部材15を図示したように連結する前に、図3に示したように、第1のピン部材14のテーパ部12にスプリングカラー7を嵌合し、次いで第1のピン部材14の雄ねじ部13を第2のピン部材5のねじ穴16に螺着して締め付けることによって、図3に示したように、テーパ部12にスプリングカラー7が嵌合した位置決め装置5を構成することができる。
Before connecting the
図3に示したように、外力が加えられていないフリー状態でのスプリングカラー7の内径D4は、テーパ部12の頭部10の側のテーパ部端部TE2の外径(すなわちテーパ部12の最大の外径)よりも小さく設定されている。このため、ノックピン6が図4及び図5に示したノック穴8,9に打ち込まれる前の状態では、スプリングカラー7は、図3に示したようにノックピン6の頭部10から離れた位置を占め、この状態でテーパ部12に嵌合したスプリングカラー7は、そのテーパ部12から抜け出ることがないように、ノックピン6のテーパ部12に嵌合する。また、本例のスプリングカラー7の内周面は、テーパ部12のテーパにほぼ沿った状態のテーパ状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the inner diameter D4 of the
ここで、図1に示した上型本体4より成る被位置決め部材にブロック3より成る被位置決め部材を位置決めして固定するには、先ず、前述の取り付けボルトによってブロック3を上型本体4に仮止めする。次いで、図4及び図5を参照して後に詳しく説明するように、ノックピン6をノック穴8,9に打ち込んで、ブロック3を上型本体4に対して位置決めする。
Here, in order to position and fix the positioned member made of the
図4の(a)は、ノックピン6をノック穴8,9に打ち込む前の様子を示す部分断面図である。図4の(a)に示した状態では、上型本体4に形成されたノック穴9の図示していない中心軸線と、ブロック3に形成されたノック穴8の同じく図示していない中心軸線はほぼ一致してはいるものの、通常、これらのノック穴8,9の中心軸線は正確には一致していない。しかも、前述のように、スプリングカラー7は、ノックピン6の頭部10から離れた位置を占めている。
FIG. 4A is a partial cross-sectional view showing a state before the
ここで、図4の(a)に示したノックピン6に次のようにして取付工具19を取り付ける。この取付工具19は、従来の技術で先に説明した第1の取付工具と同じものであり、軸20の一端側が雄ねじの形成されたボルト部21となっていて、しかもその軸20には、互いに離間して位置する2つのフランジ22,23が固着され、両フランジ22,23の間の軸20の部分には、ウェイト24がその軸20の軸線方向に摺動自在に嵌合している。
Here, the
かかる取付工具19のボルト部21をノックピン6のねじ穴17(図2及び図3)にねじ込んで、その取付工具19の軸20をノックピン6に固定する。次いで、図4の(a)に示すようにノックピン6の軸部11の先端をノック穴8に合致させ、取付工具19の軸20をブロック3の表面に対して垂直に立てた状態にして、図4の(b)に示したように、作業者が手操作によってウェイト24を軸20に対して摺動させながら、そのウェイト24を一方のフランジ23に打ち当てて、ノックピン6に衝撃力を加える。このような打ち当て動作を繰り返し行うことによって、ノックピン6は、図4の(b)及び図5の(a)に示したようにノック穴8,9内に打ち込まれて行き、最終的に図5の(b)に示したように、ノックピン6の先端がノック穴9の底又はその近傍の位置にまで達する。
The
このように、取付工具19のボルト部21をノックピン6のねじ穴17に螺着して締め付け固定した状態で、ノックピン6に衝撃力を加えながら、そのノックピン6をノック穴8,9に打ち込むので、長さの長いノックピン6を安定した状態で、ノック穴8,9に打ち込むことができる。最後に図5の(b)に示したように、取付工具19をノックピン6から外して、ノックピン6の打ち込み作業を終える。
In this manner, the
上述のように、両ノック穴8,9にノックピン6を打ち込むことによって、両ノック穴8,9の中心軸線は完全に一致し、ブロック3が上型本体4に対して正しく位置決めされる。次いで、前述の取り付けボルトを強く締め付けることによって、ブロック3を上型本体4に対して強固に固定することができる。
As described above, by knocking the knock pins 6 into the two
ところで、前述のようにノックピン6のねじ穴17に取付工具19のボルト部21をねじ込んで、その取付工具19によって、ノックピン6を軸部11の先端から、ノック穴8,9に打ち込んで行くとき、図5の(a),(b)から判るように、スプリングカラー7の外周面には、ノック穴8の内周面から大きな摩擦力が加えられる。スプリングカラー7がノック穴8内に侵入していくことに対してブレーキ力がかけられるのである。これに対して、ノックピン6はノック穴8,9内に打ち込まれて行くので、スプリングカラー7は、図5の(b)に示したように、ノックピン6のテーパ部12に対して、相対的にその頭部10の側のテーパ部端部TE2に向けて移動する。このとき、図3に示したように、テーパ部12の頭部10の側のテーパ部端部TE2の外径D3は、フリー状態でのスプリングカラー7の内径D4よりも大きく設定されているので、スプリングカラー7がテーパ部12の頭部10の側のテーパ部端部TE2に近づくに従って、スプリングカラー7は、テーパ部12の外周面から半径方向の外力を受け、半径方向に径を拡大する向きに弾性変形する。
By the way, when the
これにより、スプリングカラー7の外周面はノック穴8の内周面に大きな圧力で圧接する。このため、スプリングカラー7が、ノックピン6の抜け出しを阻止するストッパとしての働きをなし、ノックピン6がノック穴8,9から抜け出ることが阻止される。ノック穴8は、下を向いて開口し、しかも図1に示した上型1には、その動作時に大きな衝撃が加えられ、ノックピン6にも衝撃力が加えられるのであるが、上述したスプリングカラー7によって、ノックピン6がノック穴8,9から抜け出ることが阻止されるのである。
Thereby, the outer peripheral surface of the
上述のように、本例の位置決め装置5においては、ノックピン6のねじ穴17に取付工具19のボルト部21をねじ込んで、その取付工具19によって、ノックピン6をその軸部11の先端からノック穴8,9に打ち込んで行くとき、スプリングカラー7の外周面がノック穴8の内周面から摩擦力を受けて、該スプリングカラー7がノックピン6のテーパ部12に対して相対的にその頭部19の側のテーパ部端部TE2に向けて移動し、このとき当該スプリングカラー7は、テーパ部12から受ける半径方向の外力により、半径方向に外径を拡大する向きに弾性変形して、該スプリングカラー7の外周面がノック穴8の内周面に圧接する。かかる作用が得られるように、フリー状態のスプリングカラー7の外径D5(図3)が設定されているのである。
As described above, in the
また、本例の位置決め装置5によると、同じ取付工具19によって、ノックピン6に衝撃力を加え続けるだけで、ノックピン6をノック穴8,9に打ち込み、しかもスプリングカラー7の径を拡大して、そのスプリングカラー7の外周面をノック穴8の内周面に圧接させ、ノックピン6の抜け出しを阻止することができるので、その全体の作業を簡素化することができる。ノックピン6とスプリングカラー7を別々にノック穴8,9に打ち込む必要はなく、しかも1つの取付工具19だけでノックピン6の打ち込みと、そのノックピン6の抜け防止を同時に行うことができるのである。
Further, according to the
また、スプリングカラー7は、ノックピン6から抜け出ることがないように、そのノックピン6に予め組み付けられているので、ノックピン6をノック穴8,9に打ち込みさえすれば、必ずスプリングカラー7もノック穴8に打ち込まれる。このため、スプリングカラー7をノック穴8に取り付け忘れることはなく、プレス成形動作時に、スプリングカラー6がノック穴8,9から抜け出てプレス型を破損させるおそれはない。
Further, since the
しかも、図2に示したように、ノックピン6の頭部10の面30にはねじ穴17が開口してはいるが、その開口以外の当該面30の面積は大きく確保されているので、ノックピン6をノック穴8,9に打ち込んだ後、そのノックピン6の頭部10の面30を外部から容易かつ確実に視認することができる。このため、ノック穴8,9にノックピン6が打ち込まれているか否かを一瞥しただけで判別でき、ノックピン6の打ち込み忘れを防止することもできる。
Moreover, as shown in FIG. 2, the
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、各種改変して構成することができる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made.
5 位置決め装置
6 ノックピン
7 スプリングカラー
8,9 ノック穴
10 頭部
11 軸部
12 テーパ部
17 ねじ穴
19 取付工具
21 ボルト部
D1,D2,D3,D5 外径
D4 内径
TE1,TE2 テーパ部端部
X 中心軸線
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