JP5068018B2 - 正確な相対的位置決めによって、互いに組み立てられる複数の部品を含む機械装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の部品のアセンブリを含む任意の機械装置に関し、成形および／または機械加工によって単一部品として製造することが困難である複雑な形状の機械的アセンブリを構成するように、複数の部品が、互いに固定され、かつ互いに対して正確に位置決めされることを必要とする。本発明は、互いに組み立てられる複数の部品が、これらの部品がいつか分解されその後再組立てされる必要があるなら、同じ容易さと正確さと信頼度とで繰り返され得る仕方で、即座にかつ完全に正確に位置決めされることを可能にする。

正確で反復可能な仕方で二つの部品を互いに組み立てるために、補助的な構成要素の追加を必要とする幾つかの解決法が既に知られている。例えば、円錐形のピンを使用することが可能である。このようなピンのためのハウジングは、二つの部品が、特定の機械的手段によって互いに正確に組み立てられるときに、単一の作業で作られることを必要とし、それによって、互いに組み立てられるべき部品の性質に応じて、多かれ少なかれ複雑である組立てジグを必要とする。いったんこの作業が達成されると、円錐形ピンは、二つの互いに組み立てられる部品が、正確に同じ位置に戻るのを保証することを、各組立て作業時に可能にする。

円錐形の孔は、特に部品が小さい寸法である場合に、互いに組み立てるためのこれらの部品を弱くする可能性がある。さらに円錐形ピンは、組立ておよび再組立て作業時に紛失する恐れがある。

もう一つの解決法は、円筒形のペグによる割り出しにあり、円筒形のペグは、互いに組み立てるための部品の一方に力で係合させられ、かつ他方の部品の対応する内腔にぴったりと嵌合して受け入れられる。

弱くする危険性は残っており、また機械加工および嵌合作業は、比較的複雑なままである。さらに二つの部品が互いに対して位置決めされる質は、ペグがそのペグを受け入れる内腔に係合する嵌合のすき間に応じる。

あらゆる状況下で、互いに対して位置決めされるある一定数のより単純な部品間で、複雑な形状と比較的小さな寸法のアセンブリを「共有する」ことは、穿孔されることを必要とする非常に多くの孔のために、極めて困難である。

本発明は、これらの問題が解決されることを可能にする。

本発明が基礎を置く考え方は、位置決め目的のためのあらゆる個々の取付け具の使用をなくすような仕方で、複数の部品自体に位置決め手段を形成する（機械加工する）ことにある。

より正確には本発明は、複数の部品のアセンブリを含む機械装置を提供し、複数の部品は、互いに固定され、かつ互いに正確に位置決めされることを必要とし、部品のうちの少なくとも一つは、シェブロン構成の二つのリブを含むことと、少なくとも一つの他の部品は、シェブロン構成の二つの溝を含み、リブおよび溝は、形状的に相補的であり、かつ対応する寸法であり、前記部品は、シェブロン構成の前記リブと溝との相互係合によって、組立て時に互いに対して位置決めされることとを特徴とする。

有利には、前記リブおよび溝は、Ｖ字形断面である。

これらのリブおよび溝は、最新の数値制御工作機械を使用することによって、極めて高精度で機械加工されることができる。これらはまた、互いに組み立てるための二つの部品が工作機械に設置されているときに、またこれらの部品がこの工作機械から取り外されずに、同時に両部品に加えられる単一の一連の機械加工作業（フライス削り）でこれら二つの部品のリブおよび溝が作られるという場合に、より単純な従来の装置を使用して得られることができる。

本発明は、純粋に例示として与えられ、添付図面を参照しながら行われる下記の説明を考慮すればよりよく理解でき、また本発明の他の利点はより明らかになる。

図１に示す機械装置は、車輪を支持しかつ円筒形のシャフトを受け入れる、１個の可動装置を構成するように意図されている。これらの車輪とシャフトは、図示されていない。車輪は、それぞれのクレビスに取り付けられる。シャフトは、前記可動装置の中心を貫通する。

このような装置を作るために、この装置は、本発明の原理による位置決め手段を実現することによって、互いに組み立てるための４個の部品に細分される。２個の対称である長手方向部品１２および１３が見られることができ、各長手方向部品が、それぞれの車輪を受け入れるための二つのクレビス１５を有する。本装置は、これら２個の長手方向部品によって支持される、全部で４個の車輪を受け入れる。これらの長手方向部品は、２個の横断方向部品１８、１９によって互いに平行に保持される。横段方向部品の形状と寸法は、組立て後にこれら二つの長手方向部品が、互いに間隔をあけて離れて保持され、それによって各々が、横断方向部品のそれぞれの一つの中心に形成された二つの孔２１、２２の間に保持されるシャフトを通すための空間を残すような、形状と寸法である。

本発明によれば、各横断方向部品１８、１９は、シェブロン構成の溝およびリブのシステムによって、長手方向部品１２、１３に対して位置決めされる。このようにして長手方向部品１２は、その上面（図１に示す向き）に二つのリブ２４を含み、二つのリブ２４は、横断方向部品１８の底面に形成された相補的形状と対応する寸法とを有するシェブロンを形成する、二つの溝２６と協働するシェブロンを形成する。組立ては、他方の長手方向部品１３と横断方向部品１８とに関しても同じである。

さらに、これら二つの長手方向部品１２、１３の底面は、シェブロン構成の溝２８を備え、このシェブロン構成の溝２８は、底部の横断方向部品の上面に形成されたシェブロン構成のリブ３０と協働する。

このようにして、互いに組み立てられるときに、これらの部品のすべては、単に前述のような互いに係合するシェブロン構成のリブと溝とによって、互いに対して位置決めされる。図示のようにリブと溝は、Ｖ字形断面になっている。さらに、任意の一つのシェブロンを構成するリブと溝は、互いに組み立てられる部品の形状に応じて選択され得る所定の角度を、互いの間に形成する。実際には、この角度は、好ましくは４０°から１４０°の範囲にある。機械に関して言えば、９０°に近い角度が好ましい。

これら４個の部品は、シェブロン間に延びる孔３１、３２、３３を有する。これらの孔は、ボルトを受け入れるための二つの通路を画定するために、組立て時に整列する。それにもかかわらず、ボルトが、シェブロンに全面的に依存する部品の相対位置決めに寄与しないことは明らかである。

図３に示すように、任意の一つのシェブロンを画定するリブ（または溝）の互いに近い端部は、ツール３５を通す余地を残すために十分である距離Ｄだけ間隔をあけて離れている。

分解斜視図に示される、互いに対して位置決めされる４個の部品を互いに組み立てることによって作られる比較的複雑な形状の機械装置であって、本発明の原理による装置を示す図である。 部品の他の面を示すためにもう一つの角度から見た、図１の部品のうちの二つを示す図である。 図１の部品の一つを機械加工する段階を示す図である。

符号の説明

１２、１３ 長手方向部品
１５ クレビス
１８、１９ 横断方向部品
２１、２２、３１、３２、３３ 孔
２４、３０ リブ
２６、２８ 溝
３５ ツール

Claims (3)

1. ４個の部品のアセンブリを含む機械装置であり、４個の部品が、互いに固定され、かつ互いに正確に位置決めされることを必要とする、機械装置であって、
   ２個の横断方向部品（１８、１９）によって互いに平行に保持される２個の長手方向部品（１２、１３）を備え、各長手方向部品が、それぞれシェブロン構成のリブ（２４）が設けられた表面およびシェブロン構成の溝（２８）が設けられた反対側の表面を有し、一方の横断方向部品（１８）が、２個の長手方向部品のリブ（２４）とそれぞれ協働する２組のシェブロン構成の溝（２６）を有し、他方の横断方向部品（１９）が、２個の長手方向部品の溝（２８）とそれぞれ協働する２組のシェブロン構成のリブを有することを特徴とする、機械装置。
2. 前記リブおよび溝が、Ｖ字形断面であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 任意の一つのシェブロンを構成する前記リブおよび溝が、互いの間に４０°から１４０°の範囲にある所定の角度を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。

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