JPS5856106Y2 - 位置決め機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は部品の位置決め機構に関する。

特に、上部部品と該上部部品に接して位置する２個の下
部部品との相互の位置決めをなす位置決め機構に関する
。

この種の位置決め機構は各種製品の製作において用いら
れるが、たとえば、電子交換機に使用されて通話路を構
成するスイッチ素子の製造に用いられる。

このようなスイッチ素子の中に、金属で気密封止された
容器内に多数の接点を配置し、外部から供給される電磁
力でその接点の０Ｎ−ＯＦＦを行うタイプのスイッチ素
子がある。

このスイッチ素子の代表的な構成は第７図に示す通りで
ある。

即ちこのスイッチ素子は、第７図ａ、 ｌ）に示す如
く、多数の穴の中に各々端子ＩＶを配置し、ガラスで気
密結合したベースＩと、板厚方向に移動可能な接点Ｖを
多数個支持したバックストップＩＩ、 ｌｌ１２個とか
ら成り、更に第７図Ｃに示すように金属ケースＶＩによ
り気密封止されて成る。

このようなスイッチ素子はベース■とバックストップＩ
Ｉ、 ＩＩＩとを、端子ＩＶと接点■とが互いに対向す
るように、予じめ定められた位置に位置決めした後、抵
抗溶接で結合して威作される。

図中ＩＶ’が溶接用端子で、本例では６個所溶接される
。

この場合、かかる位置決めを行うために、本考案が対象
とする位置決め機構が用いられる。

即ち、この種の位置決め技術は、第１図に示す如く上部
部品１の下部に２個の下部部品２，３を当接させて配置
して、これらを高精度に位置決めしたい場合に用いられ
る。

第７図の例で言えば、ベース■が上部部品であり、２個
のバックストップＩＩ、 ＩＩＩが下部部品にあたる。

このような位置決めに際して、上部部品１の右端面と一
方の下部部品２の右端面との間の寸法す９両下部部品間
の寸法Ｃ９及び上部部品１の左端面と他方の下部部品３
の左端面との間の寸法ａの各寸法１）、 ｃ、 ａ
を高精度に規定して位置決めしたい場合に、本考案が対
象とする位置決め技術が用いられるわけである。

かかる場合、従来技術にあっては、各部品１゜２．３に
対し相互の位置寸法公差内の微小な隙間を持たせた姿ガ
イドの治具を用いて、この位置決めをなしていた。

しかしこのような治具を使用すると、治具への部品１．
２． ３の供給は、該部品に対する隙間が微小である
が故に非常に困難であるという問題がある。

かつ、部品供給が困難なため、部品の供給を自動化した
くともその実現が不可能なものである。

本考案の目的は、上記従来技術の問題点を解決して、部
品の供給が容易であってしがも高精度の位置決めが可能
であり、従って部品の自動供給をも容易に達成し得る位
置決め機構を提供するにある。

上記目的を達成するため、本考案の位置決め機構は、上
部部品と一方の下部部品との相互位置を定める第１及び
第２位置決め部を備えた本体と、２つの下部部品相互の
間隔を定める第５及び第６位置決め部とを備えた介在部
材と、上部部品と他方の下部部品との相互位置を定める
第３及び第４位置決め部を備えた駒部材とを具備せしめ
て構成するとともに、介在部材と駒部材とは上下両部品
の当接面に平行な方向で摺動自在に本体に取付けて構成
するものである。

上記構成であるから、本体、介在部材、駒部材の各部材
の位置決め部によって、上下の部品の精密な位置決めが
可能になるのであるが、この内介在部材と駒部材とは本
体に対して摺動自在なので、部品の供給時にはこの両部
材を十分な隙間をもって部品を配置できる位置に設定し
ておき、供給後の位置決め時に両部材を摺動させて位置
決めを行なわせるようにすることができるのである。

従って、きわめて容易に部品の供給がなし得、よってそ
の自動化も図り得るものであるが、しかも高精度の位置
決めを達成できるものである。

各位置決め部は、位置決め作動時には対応する部品の端
に当接することにより各々の位置決めをなすべく構成す
ることもできる。

但しこのようにする場合、本体、介在部材、駒部材の各
端を位置決め部としてこれを上下の部品の端に当接する
ように構成することができるが、この時各部品の幅寸法
にばらつきがあると、必ずしもすべての位置決め部（端
）が対応する部品の端に接触するとは限らない。

いずれかの対応端との間に隙間が生ずる場合がある。

しかしかかる場合でも、部品の幅寸法の公差と、位置決
め機構の各関係寸法を適正にして、隙間が部品相互の設
定位置寸法の公差内にあるようにすれば実用上問題がな
いので、本体、介在部材、駒部材に逃げを設けず、位置
決め部に部品の端がほぼ当接する（公差内での隙間をも
って接する）ようにすることによって、所望の位置決め
を達成することができる。

更に位置決め精度を高めるべく、位置決め部の少なくと
も一カ所に逃げを設け、ここを他の位置決め部に対して
相対的に摺動可能にすることにより、上記の隙間をなく
すように構成することができる。

この場合は、いずれかの最も重要な部分の寸法を高精度
に定めるように設定してその公差を厳しく設定し、位置
決めもこの寸法の位置精度を厳密にするようにして、そ
の他の部分の位置決めにおいて隙間ができた場合に逃げ
によりこれを吸収するようにする。

上記各場合において、本体に介在部材と駒部材とを取付
ける際、各々復帰ばねを介しての取付けにすることによ
り、該復帰ばねにより部品供給時には各部材が十分な部
品供給のための間隔スペースを有して位置するように構
成することも可能である。

以下第２図及び第３図を参照して、本考案の実施の一例
について説明する。

この実施例は本考案の位置決め機構を用いた位置決め治
具であって、たとえば第７図に示したスイッチ素子のベ
ースＩを上部部品１とし、バックストップＩＩ、 ＩＩ
Ｉを下部部品２，３として、各部品の位置決めを行うの
に用いることができる。

この場合には位置決めをした後、溶接によってベース■
（上部部品１）とバックストップＩＬ ＩＩＩ （下
部部品２，３）とを結合する。

即ち本考案の位置決め機構は、上部部品１とこれに接し
て位置する２個の下部部品２，３との相互の位置決めを
なすものであり、図に例示する如く、上部部品１と下部
部品の内の一方２との相互の位置を定める第１及び第２
位置決め部４１．４２と、２つの下部部品２，３の相互
の間隔を定める第５及び第６位置決め部５５．５６を備
えた介在部材５と、上部部品１と他方の下部部品３との
相互の位置を定める第３及び第４位置決め部９３，９４
を備えた駒部材９とを具備して成る。

更に本考案の上記介在部材５と駒部材９とは、上下部品
１；２，３の当接面Ｓに平行な方向で摺動自在に本体４
に取付けて構成するものである。

更に詳しくは、図示実施例にあっては、本体４の上記第
１位置決め部４１と、駒部材９の上記第３位置決め部９
３とは、各々位置決め作動時において上部部品１の両端
１１，１３に当接するものに構成する。

また上記介在部材５の第５及び第６位置決め部５５．５
６は、同じく位置決め作動時においては側下部部品２，
３の対向する端２５．３Ｂに当接するものに構成する。

かつ、本体４の第２位置決め部４２と駒部材９の第４位
置決め部９４とは同じく位置決め作動時に側下部部品２
，３の上記と逆の端２２、３４に当接するものに構成す
る。

図示実施例にあっては更に、上記介在部材５と駒部材９
とは各々復帰ばね６，１０を介して本体４に取付ける。

この場合、各部材５，９は位置決め作動時にはこの復帰
ばね６，１０に抗して摺動することによって前記した各
位置決め部４１．４２．９３゜９４、５５．５６が対応
する各部品の端１１．２２．１３．３４゜２５、３６に
当接して位置決めがなされるように構成する。

なお、この時各位置決め部４１．４２．９３．９４．５
５゜５６は、上部部品１及び下部部品２，３の幅寸法の
ばらつきにより、必ずしもその全部が各部品１；２．３
に接触するとは限らず、いずれかの対応端との間に隙間
を生ずることがある。

即ち第１図に示すように上部部品１の長さをり、下部部
品２゜３の長さを各々Ｆ、Ｅとすると、ａ＋Ｅ＋Ｃ＋Ｆ
＋ｂＤとなれば各対応端は正しく当接するのであるが例
えばａ十Ｅ十Ｃ＋Ｆ十ｂ＜Ｄなる公差が生じていると、
第２図に図示の如く第１位置決め部４１と第２位置決め
部とは固定的であり、かつ第３位置決め部９３と第４位
置決め部とも固定的であるが故に、結局下部部品２，３
の位置決めには遊びが出来てしまうことになる。

この時には下部部品３の各端３４、３６と各々第４．第
６位置決め部９４．５６との当接、及び下部部品２の各
端２２．２５と各々第２．第５位置決め部４２．５５と
はきっちり接することなく、それぞれに隙間ができるこ
とになる。

よって本例では、このような隙間が生じても問題が起こ
らないように、部品１；２，３の公差と、本位置決め機
構（治具）の各関係寸法を適正にして、隙間が生じたと
してもこれが部品１：２，３相互の位置寸法ａ、 ｌ
）、 ｃの公差即ち許容寸法内に収まるように構成し
ている。

このようにすると実用上問題がなく、かつ前記した従来
技術における姿ガイドによる方法においても部品１；２
，３の幅寸法公差と部品相互の位置寸法ａ、 ｌ）、
ｃとの関係は上記と同様であるので、少なくとも従
来技術と同程度もしくは若干良好な精度にて位置決めを
なし得るようにできるのである。

公差を考慮し、最も重要な部分の位置寸法を厳密に定め
る構成例については、後に述べるものとする。

本例は、上述のような構成であるので、部品１゜２．３
を配置する際には十分な隙間をもって、各部品１． ２
． ３を容易にこの治具中に送ることができる。

通常は復帰ばね６，１０により介在部材５と駒部材９と
をかかる隙間を有する位置に保っておくことができるか
らである。

部品１． ２． ３を配置する時の状態は第２図に示す
。

図示例では本体４に固定した駒ガイド１１と駒部材９と
の間に復帰ばね１０を介装し、平時はこの付勢力により
駒部材９を本体４の係止部４３に押しつけておく。

一方介在部材５は、本体４に固定したガイド１に取付け
られた復帰ばね６により平時は本体４の溝４４の一方の
壁４５に押し付けられる状態にしておく。

なお、ガイド７からは略円柱状の突起７１が側方に延び
ており、この突起７１を囲ってコイルスプリング状の復
帰ばね６を配置するのである。

この突起７１は、介在部材５の穴５１に緩く挿通してお
り、介在部材５は突起７１に対して摺動自在になってい
る。

従って、介在部材５はその摺動時には突起７１にガイド
されることになる。

図示例では、上記のような設定の場合、つまり第２図の
状態にあっては、第４位置決め部９４と第６位置決め部
５６との間は下部部品３を配設するに十分な隙間をもた
せておく。

第２位置決め部４２と第５位置決め部５５との間も、下
部部品２を容易に配設できる程度の隙間とする。

これは、駒部材９が復帰ばね１０により係止部４３方向
に押圧され、かつ介在部材５が復帰ばね６により第４位
置決め部９４と第２位置決め部９２との略中央部に位置
せしめられることにより達成されているのである。

なお、この位置関係は、各部品２，３の長さ等から、こ
の治具の係止部４３等を予め適宜設定しておくことによ
り容易になし得るものである。

更に、第１位置決め部４１と第３位置決め部９３との間
隔は、上部部品１の長さよりも大きくして余裕をもたせ
ておき、上部部品１の配設も容易ならしめであるもので
ある。

上記の如く、各部品１． ２． ３の配置位置には十分
な隙間があるので、位置決めに先立って各部品１． ２
． ３を治具に配置するのはきわめて容易である。

従って手動で行なう場合も従来より作業性を良くするこ
とができる。

また、部品配設を自動化することも可能である。

次に、第３図を用いて、位置決め作動について説明する
が、それに先立って図示例の位置設定について第２図を
参照して説明する。

即ち図示例では、第１図に示したが如き位置関係を達成
すべく治具が設定されているのであり、本体４の第１゜
第２位置決め部４１．４２間の距離は、上部部品１と下
部部品２との各端１１，２２の設定すべき位置差すと同
じ長さに構成されている。

同様に駒部材９の第３．第４位置決め部９３．９４間の
距離は、同じく上部部品１ともう一方の下部部品３との
各端１３゜３４の設定すべき位置差ａと同じ長さとする
。

各位置決め部４１．４２ ： ９３．９４は段形状に形
成し、各段の角部は図示の如く切削されて面部としてお
く。

介在部材５は、板状に形成して、その厚さは下部部品２
，３同士の設定すべき間隔Ｃと同じとし、均一厚みとす
る。

上記構成であるから、第３図のように駒部材９を矢印Ａ
方向で押圧すると、各部品１． ２． ３は所望の位置
関係に極めて精密に位置決めされる。

即ち、駒部材９は復帰ばね１１に抗して駒ガイド１１と
本体４との間にガイドされて矢印Ａ方向に摺動し、その
第３位置決め部９３は上部部品１の端１３を押圧して該
部品１の他端１１を第１位置決め部４１に当接させる。

同時に駒部材９の第４位置決め部９４は下部部品３の端
３４を押圧し、従って下部部品３はガイド部７の突起７
１にガイドされて摺動し他端３６は介在部材５の第６位
置決め部５６に当接して更にこれを押圧し、その第５位
置決め部５５はもう一方の下部部品２の端２５に当って
該部品２を摺動させ、その他端２２が本体４の第２位置
決め部４２に当接して、摺動は停止する。

この状態が第３図であり、これから明らかなように、各
部品１，２．３の設定位置は第１図の位置関係と精密に
同じであり、従って容易に正確な位置決めをなすことが
できるわけである。

なおこの場合、部品１． ２． ３の公差により生じる
可能性のある隙間については、本例ではそれが実用上問
題のないものであり、各端は対応する位置決め部に公差
内でほは゛当接すればよいことは前記したとおりである
。

位置決めした部品に対し目的とする加工等（たとえば、
第７図のスイッチ素子についてであれは゛、上部部品た
るベースＩと、下部部品たるバックストッパＩＩ、 Ｉ
ＩＩとの溶接による接合）を終了した後は、矢印Ａでの
押圧を止め、部品を取り出す。

そうすると復帰ばね６，１１の付勢力により介在部材５
と駒部材９とは元位置に復帰し、再び部品１゜２．３を
受は入れ易い状態となるので、再度上記操作をくり返す
ことができる。

なお、図中８はガイド７を止めるネジである。

このネジＢを緩めることによりガイド１は成る程度の範
囲で位置設定を可変にでき、介在部材５に対する復帰ば
ね６の付勢力を調整することができる。

上述の実施例では、部品１． ２． ３の指定寸法に対
して許容されるばらつきの範囲、つまり公差については
、その吸収は考慮せず、かかる公差により生じ得る各端
と対応する位置決め部との隙間は実用上問題はないもの
として設定したのであるが以下に最も重要な寸法を決め
てその公差を厳しく指定することにより、高精度の位置
決めを達成せんとする構成例について述べる。

即ち、製品設計を行う場合には、通常、最も重要な寸法
はその公差を厳しく指定し、その他の寸法はそれよりは
ラフな指定とするのが一般的である。

よって、以下述べる構成例は、このような最も重要で厳
密に手法の定められた部分の位置決めを正確に行い、他
の位置決めにおいて上記公差により生ずる隙間を吸収さ
せようとするものである。

このため、第４図乃至第６図に示すように、この構成例
では、小なくとも一カ所の逃げを設ける。

まず、第４図に示すのは、寸法ａを高精度に設定するた
めの構成例である。

この例は、駒部材９に上部部品１の一端１３と下部部品
３の一端３４とを位置決めする第３．第４位置決め部を
固定的に形成するとともに、もう一方の下部部品２の逆
がわ端２２を位置決めする第２位置決め部４２′は、本
体４′中を部品摺動方向に摺動可能なスライド部１０１
の一端にその作用をなさしめるようにして構成する。

このような位置決め機構を用いると、第３位置決め部９
３と第４位置決め部９４とはその距離関係が固定的であ
るので、両者に位置決めされる上部部品１の端１３と下
部部品３の端３４との間の寸法、つまり寸法ａは厳密に
定められる。

がっ、第２位置決め部４２′は、図の矢印Ｂの方向に移
動可能であるので、部品１． ２． ３の公差により生
じ得る隙間はここで吸収され、遊びは発生せず、もって
各端は対応する位置決め部に必ず当接し、下部部品３の
上部部品１に対するずれも起こらない。

よって寸法ａが変化することなく、精密に設定されるの
である。

なお、スライド部１０１は本体４′に開設した溝４６内
に摺動自在に配設されるもので、溝４６の最奥部とスラ
イド部１０１との間にはコイルスプリング１０１′が配
設され、このスプリング１０１′に常にスライド部１０
１を下部部品２方向に押圧する作用をなさしめている。

図中１０２はスライド部１０１の下方に一体に設けた突
起であり、これが本体４′中の凹入４７中を動き得る範
囲でスライド部１０１が摺動するものである。

第５図に示すのは寸法すを高精度にするためのもので、
本体４に各々第１位置決め部４１と第２位置決め部４２
とを固定的に設け、該位置決め部４１゜４２により上部
部品１の一端１１と下部部品２の一端４２とを位置決め
することにより、各端１１．４２の間の寸法つまり寸法
すを高精度に位置決めできるように構成しである。

前述の如く公差による隙間が生ずるとこの遊びによりか
かる高精度の位置決めも不可能になるが、上部部品１の
寸法すに係る端４１とは逆の端１３の位置を定める第３
位置決め部９３を矢印Ｇ方向に移動可能にするとことに
よって、遊びを吸収できるようにして正確な位置決めを
可能ならしめる。

即ち、図示の如く、駒部材９の上面にスライド部１０３
を設けて、これを該上面にて摺動可能とし、がっ該スラ
イド部の端を第３位置決め部とすることにより、この構
成を達成する。

かつこのスライド部１０３もスプリング１０１により常
に上部部品１方向に付勢させておく。

第６図に示すのは、上部部品１の中心と寸法Ｃの中心と
を精密に一致させて位置決めするようにしたものである
。

この構成例にあっては、上部部品１の両端１１，１３の
位置を決める位置決め部４１゜９３の双方を矢印Ｈ，Ｈ
’方向で移動可能とし、もって図示の通りに上部部品１
の中心と寸法Ｃ（雨下部部品２，３間の距離。

介在部材５の厚みに相当）の中心とを精密に一致せしめ
得るようにしである。

この場合、位置決め部４１と位置決め部９３とは、同時
に近接（もしくは離間）するように構成して、その中心
が介在部材５の中心と一致するように配置する。

これは図示の如く、本体４″の上面と、駒部材９″の上
面とに夫々スライド部１０４．１０５を載置し、各スラ
イド部１０４，１０５の端を各々第１゜第３位置決め部
４１．９３とするとともに、両スライド部１０４．１０
５をリンク等で結合して両者が同時的に近接または離間
すべく構成することにより、本構成を達成するものであ
る。

更に、公差により生じ得る遊びを吸収するため、第２．
第４位置決め部９２．９４をスライド部１０６．１０７
により構成する。

図中、１０６’、 １０７’はスプリングで゛ある。

上記各構成例によれば、第２図及び第３図の例で生ずる
可能性のあった公差による遊びに伴なう位置決め精度上
の難点は完全に克服され、最も重要な位置決め寸法はき
わめて高精度に決定されるｌものである。

上述の如く、本考案の位置決め機構は、上部部品と下部
部品の内の一方との相互の位置を定める第１及び第２位
置決め部を備えた本体と、２つの下部部品相互の間隔を
定める第５及び第６位置決め部を備えた介在部材と、上
部部品と下部部品の内の他方との相互の位置を定める第
３及び第４位置決め部を備えた駒部材とを具備し、介在
部材と駒部材とは上下両部品の当接面に平行な方向で摺
動自在に本体に取付けて成ることを特徴とするものであ
るので、部品の供給がきわめて容易で作業性が良く、か
つ部品供給の自動化も容易に達成し得るものであり、し
かも部品相互の位置関係はきわめて精密に決定できると
いう効果を有するものである。

なお、図示例はその具体的構成により更に数々の作用効
果を奏するものではあるが、当然のことながら本考案は
図示例にのみ限定されるものではなく、部品相互の位置
設定その他も任意であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は位置決めすべき部品の一例の側面図である。 第２図及び第３図は本考案の実施の一例の側断面図であ
り、第２図は部品配置時の状態、第３図は位置決め時の
状態を各々示す。 第４図乃至第６図は他の構成例による実施例の内の若干
を示し、第４図はその第１の例、第５図はその第２の例
、第６図はその第３の例を各々示すものである。 第７図は本考案の適用対象として位置決めすべき部品の
一例を示すもので、第７図ａはその一部断面側面図、第
７図すはａにおけるＶＩＩ方向矢視図、第７図Ｃは同じ
くｂにおけるＶＩＩ’方向矢視図である。 １・・・上部部品、１１．１３・・・上部部品の端、２
，３・・・下部部品、２２．２５．３４．３６・・・下
部部品の端、４・・・本体、５・・・介在部材、９・・
・駒部材、４１・・・第１位置決め部、４２・・・第２
位置決め部、９３・・・第３位置決め部、９４・・・第
４位置決め部、５５・・・第５位置決め部、５６・・・
第６位置決め部、６，１０・・・復帰ばね、Ｓ・・・上
部部品と下部部品との当接面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上部部品と該上部部品に接して位置する２個の下部
   部品との相互の位置決めをなす位置決め機構であって、
   上部部品と下部部品の内の一方との相互の位置を定める
   第１及び第２位置決め部を備えた本体と、２つの下部部
   品相互の間隔を定める第５及び第６位置決め部を備えた
   介在部材と、上部部品と下部部品の内の他方との相互の
   位置を定める第３及び第４位置決め部を備えた駒部材と
   を具備し、前記介在部材と駒部材とは上下両部品の当接
   面に平行な方向で摺動自在に本体に取付けて成ることを
   特徴とする位置決め機構。 ２ 前記上部及び下部商品の公差により前記各位置決め
   部とこれに位置決めされる各部品の被位置決め部との間
   に遊びが生じ得る場合、各部品の公差に応じて各位置決
   め部の寸法関係を適正に設定することによって、該遊び
   により生ずる位置決め部と被位置決め部との隙間を許容
   寸法内に収める構成としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の位置決め機構。 ３ 前記上部及び下部部品の相互の位置決めの内、最も
   重要な位置決め寸法を精密に設定すべく該位置決め寸法
   を決める２位置決め部を固定的に形成するとともに、各
   部品の公差により生じ得る各位置決め部とこれに位置決
   めされる各部品の被位置決め部との間の遊びを吸収する
   ため少なくとも一カ所の位置決め部を移動可能に設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の位置決
   め機構。 ４ 前記量も重要な位置決め寸法が上部部品の一端と一
   方の下部部品の一端との間の寸法であり、該寸法を決め
   る２位置決め部を固定的に形成するとともに、前記遊び
   を吸収するために設けた移動可能な位置決め部は他方の
   下部部品の一端の位置を決定する位置決め部であること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の位置決め機
   構。 ５ 前記量も重要な位置決め寸法が上部部品の一端と一
   方の下部部品の一端との間の寸法であり、該寸法を決め
   る２位置決め部を固定的に形成するとともに、前記遊び
   を吸収するために設けた移動可能な位置決め部は上部部
   品の他端の位置を決定する位置決め部であることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載の位置決め機構。 ６ 前記上部部品の中心と前記２下部部品間の中心とを
   精密に一致させるべく上部部品の２端を位置決めする各
   位置決め部を移動可能に設けるとともに、各部品の公差
   により生じ得る各位置決め部とこれに位置決めされる各
   部品の被位置決め部との間の遊びを吸収するため雨下部
   部品の各一端の位置を定める位置決め部を移動可能に構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   位置決め機構。 ７ 前記介在部材と駒部材とは各々復帰ばねを介して本
   体に取付けるとともに、位置決め作動時には各部材が各
   復帰ばねに抗して摺動することによって前記各位置決め
   部が対応する各部品に当接して位置決めがなされること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項乃至第６項
   のいずれかに記載の位置決め機構。