JPS5926881B2 - ２つの構成部片の位置整定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１つの接合面において締着すべき２つの構成
部片を予じめ定められた相対位置に位置整定するための
装置において、前記構成部片の少くとも１つの部片に、
接合面に対し垂直な軸に関して中心対称的な心出し面を
与える位置整定用凹入部を設け、一方、他方の構成部片
には、接合面から嵌め込むことができるとともに最終的
に構成部片の締着終了後に該他の構成部片内で軸方向お
よび横軸方向に遊びのない締りばめを形成する位置整定
要素であつて、締着に基因する軸方向の力を他方の構成
部片の凹所との共通接触面を介して伝達することができ
、かつ接合面上に突出している自由端のところで心出し
面の軸と同軸的に心合わせさせられる中心対称心出し部
を形成する上記位置整定要素を設けた装置に関する。

複数個の構成部片を予じめ定められた位置で相互に結合
しようとするとき、およびこの相対位置をできるだけ精
確に保持しようとするとき、前記の種類の位置整定装置
が使用される。

この場合「接合面」とは、両構成部片の、３つの空間座
標の中の１つが固定される接触面のことである。位置整
定用凹入部は主として円筒状穿孔で、まためくら孔のこ
とも多く、かつこの場合位置整定要素としては、合くぎ
とも称せられる円筒状ピンを使用している。合くぎは他
の座標を固定する。次に締着による構成部片の本来の結
合はボルト締または同等の手段によつて行われる。位置
整定装置は単に係合的に（ＦＯｒｍｓｃｈｌｉｓｓｎｇ
）位置を決定するばかりでなく、場合によつては分解後
改めて締着する場合再び出発位置を再現すべきものであ
る。さらに構成部片は締着部材の分解後著るしい力を要
せず、また位置整定装置を損傷することなく相互に分解
できなければならない。円筒状ピンの代りに、切欠きピ
ン等も場合により使用される。

この公知の装置で不利な点は、必要とする精度のために
凹入部を事前に製作するときの費用が著るしく高く、し
かも相当な経費をかけても往々にして狭い公差を維持す
ることが極めて困難であることである。生ずることのあ
る多くの欠点として考慮すべきものに次のようなのがあ
る：イ）凹入部軸の座標が公差に支配される。

ロ）穿孔軸が接合面に垂直でない。

ハ）穿孔直径がずれる。

大き過ぎると位置整定が不精確になり、小さ過ぎるとは
さまつて動かなくなり分解が困難になる。ニ）穿孔が非
円である。

位置整定個所が１つより多い場合にはさらに次の点が加
わる：ホ） １つまたは両方の構成部片の凹入部軸の間
隔の偏差。

本発明の課題は前述の種類の特徴を有する装置で、位置
整定精度を高めることができ、しかもこのために要する
製作時の経費を増大することなく、むしろ軽減でき、従
つて付加的に経費の節減ができる装置を提供することで
ある。

本発明による解決法を説明するに先だちさらに他の公知
の位置整定装置に言及し、公知の装置が前述の課題を単
に部分的にのみまたは不完全にしか解決し得ないもので
あることを説明する：例えば前記の欠点ホを除去するた
めに、構成部片を目標位置に暫定的に締着し次に外側か
ら合くぎ用の穿孔を両構成部分に対し共通の作業工程で
設けることができ、この結果単に目標位置を形成する際
得られる位置のみが確実に形成されるだけであり、これ
は本発明における位置整定装置ではない。

さらにまた前記付加条件、すなわち位置整定部材を単に
接合面からのみ嵌め込むという条件が充足されない。こ
の場合円筒形ピンの代りに、縦方向に溝を設けた中空円
筒形はねピンを使用すると、位置整定精度がより悪い、
もつとも何れにしても組立（ピンの圧入）と分解とは簡
易化される。

予じめ定められた相対位置に２つの構成部片を位置整定
するための公知の装置としてはスプリング・ボール・ロ
ツク原理もあげられるが、この原理では円筒形穿孔内を
運動する球体がばねの圧力の作用で１つの構成部片の接
合面から突出し、例えば他方の構成部分の支承している
接合面の円錐形穿孔内に係止することがある。

この装置自体は、１つのばねの装入により生ずる経費増
のはかに、円筒形穿孔内での球体の可動性のためにある
程度の遊びを必要とし、この遊び自体が既に、本発明の
設定目標である公差を越えている位置整定精度が形成さ
れるという理由から、本発明規定の目的には不適当であ
る。最後になお押ボタン類似装置について附記すれば、
この装置の精度は前述の装置とは殆んど比較できない。
さて前記定義した課題を解決するために、冒頭に記述し
た種類の特徴を有する装置において、位置整定要素の心
出し部を外方に向つて偏狭にし、構成部品の接合面に接
近すると、構成部片を後で締着する場合と同じように、
心出し面が心出し部のところでのみ支承されるようにし
、かつ支承が行われた後始まる締着の間支承領域内で主
として表面圧力により惹起される要素および（または）
凹人部壁面の変形が作用して、支承の際生ずる接触領域
が拡大するようにしかつ位置整定要素が一】方の構成部
片においても軸方向にまた少くとも横軸方向に遊びのな
い締りばめ状態になるようにする。

この場合最も簡単な例では回転対称心出し面としての心
出し面を円錐形穿孔の壁面で構成ｕかつ回転対称心出し
部としての心出し部を球面の 二１部分で構成する；１
つの位置整定個所において相互に対向している２つの円
錐形穿孔も１つの締着された球体によつて類似の結果を
生ずることは明白である。回転対称心出し面のはかにな
お他の方法でも、 ５この面を中心対称的に構成すれば
、すなわち中心対称体の表面の１部分であるようにすれ
ば、対称心出し面も適当である。

ここで中心対称体とは少くとも２つの、物体の主軸を通
る相互に異なる平面の断面が同じ断面輪郭を示すような
物体のこと ３である。中心対称物体の例として挙げら
れるのは多面両角錐（４）０ｐｐｅ１ｐｙｒａｍｉｄｅ
入楕円体である。心出し面と心出し部との支承が行われ
た後で始まる両構成部片の締着は最も広範な意味では次
のように解釈される、すなわち締着が単に静的な力 ４
（締着ねじ）によるばかりでなくまた動的な力（ハンマ
による衝撃）の作用を受けても行われることを示すもの
である。次に相互に対向し、共通に構成された空洞部に
１つの球体を締着している２つの円錐形穿孔による位置
整定装置の前述の最も簡単な実施例について、公知の技
術水準について記述した前記の観点から本発明による解
決法に対して論述する。

円錐形穿孔は、多くの場合比較的大きな深さを有する筈
の嵌合孔よりもはるかに僅少な経費で表面に設けられる
。前記イの公差は縮少される、その理由は穿孔工具とそ
の締着部材とが必要とする突出部が僅少であるために比
較的高いこわさで形成されるからである。従つて綜合的
には製作費は本発明による解決法の場合の方が低い、そ
れは単に１つの作業工程が必要であるからである。欠点
口は単に二次的な役割をするに過ぎない、その理由は位
置整定作用が行われる支承領域においては、何れにして
も位置整定要素および（または）凹入部壁面の変形が生
ずるからである。この理由で欠陥ハもへも重要ではない
。この場合少くとも各位置整定個所の凹人部に対しテー
パ部を、自已ロツクが生ぜず従つて容易な分解が確実に
行われるような寸法にする。球体が位置整定要素として
使用される場合は有利な経費で極めて精確な要素を得る
ことが容易である、そのわけは球体が分類された公差分
野内で太外な個数で製作され市販されているからである
。

さらに注意すべきことは、位置整定用凹入部が必ずしも
穿孔でなければならぬということはなく、例えば溝であ
つてもよいということである一この点後でなお詳細に説
明する。本発明による装置に対し典型的なことは、構成
部片の接合に際し最初に接合面を支承させることなく、
凹入部の心出し面を位置整定要素の心出し部に載置させ
られるかあるいは支承させられることである。接合面に
垂直な力の作用を受けて構成部片が締着されるときに始
めて、接合面が相互に密接するまで変形を生せしめる表
面圧力が生じる。この結果、組立が２つの定められた段
階で行われるようになる、すなわち第一段階では構成部
片の「粗心合わせ」が行われるが、この粗心合わせは接
合面を横断する力を全然必要としないかあるいは極めて
僅かだけ必要とするのみである。このことは本発明によ
る装置を組立作業工程の自動化に特に適当にする。次に
本発明の実施例と他の要点を添付図面について説明する
。第１図に位置整定しようとする構成部片１および２を
示し、この部片にそれぞれ共通の接合面１３からそれぞ
れ２個の同じ大きさの位置整定用凹入部４を設けている
、この凹入部はここでは円錐形の穿孔として形成されて
いる。

この穿孔はそれぞれ、共通の接合面１３に対し垂直であ
る心出し中心線２０に対し対称である。心出し中心線２
０の共通の接合面１３との交点の座標により各穿孔は寸
法的に確定されている。別々の構成部片１，２に所属す
るそれぞれ２個の穿孔４は位置整定要素３によりその心
出し中心線２０に関し同軸的に心合わせされる、すなわ
ち心出しされる。位置整定要素３は、ここでは球体とし
て形成されているが、完全な球体からずれた形状であつ
てもよい。ただし何れの場合でもこの整定要素は位置整
定要素の対称直線に対し対称的でなければならない。従
つて位置整定を実施した後では位置整定要素の対称直線
は位置整定用凹入部の心出し中心線２０と一致する。位
置整定要素が「理想的］球体であるようにしたこの例で
は無限に多数の対称直線が規定されるが、この中の１つ
は常に位置整定を実施した後心出し中心線と一致する。
構成部片１の両方の穿孔４の間隔６は各目上構成部片２
の両穿孔４の間隔に等しい。両方の構成部片１および２
の製作に際して確実に行なわれたことは、構成部片１の
稜縁部１０とその直ぐ次に設けられた穿孔との間に間隔
７ならびに構成部片２の稜縁部１１とその直ぐ次に設け
られた穿孔との間に間隔８が精確に維持されるようにし
たことである。この場合球体として構成された位置整定
要素３を穿孔４に嵌入した後、それぞれ１つの位置整定
個所毎に存在しかつ共通の接合面１３に垂直に加わる１
対の同じ大きさの反対方向の接合力一ここでは例えばね
じ１２により形成される一の作用をうけて接合過程が行
なわれる、この接合過程については後で詳述する。この
接合過程の間に位置整定用穿孔と位置整定要素との自己
心出し作用により両方の構成部片相互間の心合わせが行
われる。

この際構成部片１の稜縁部１０と構成部片２の稜縁部片
２の稜縁部１１との間の所望する間隔９が間隔８と７と
の差として自動的にかつ精確に調整される。これは自明
のことであるが、構成部片も同時に図平面に垂直な方向
で予じめ定められた相対位置にもたらされるのである。
構成部片１が回転対称であると、構成部片１を構成部片
２に対する所定の相対位置に対し位置整定するためには
、穿孔の心出し中心線が構成部片１の回転軸に一致すれ
ば、唯１つの位置整定個所で足りる。

共通の接合面１３に対し平行に作用する力を一方の構成
部片から他の構成物片に伝達することは或範囲内では位
置整定要素によつて行われる。

然るに通常は両方の構成部片を連結する張力は、このよ
うな横荷重が共通の接合面に発生し、静止摩擦により生
起される摩擦連結により吸収されるに充分な大きさにな
る。非回転対称な構成部片を他の構成部片に対し共通な
接合面１３の平面上において２つの相互に直角な方向に
位置整定を行なうには２つの位置整定個所で充分である
。

然るにこのような場合２個より多い位置整定個所を設け
るとより高度の精度が得られる。これは次の事実、すな
わち、（後で詳細に説明するように）締着に際して生ず
る穿孔の壁部の変形により全心出し中心線の位置偏位の
或る程度の平均化が行われるという事実に基づく。ここ
に図示した略図により２個以上の構成部片を相互に位置
整定することができることは自明のことである。第２図
および第３図に、締着に関し構成部片が時間的に順次占
める位置または「接合段階］を示した。

両図は共通の接合面１３に対し直角に穿孔４の心出し中
心線２０を通る断面を示す。第２図は第一接合段階の終
了後の状態を示す。

この実施例では構成部片１および構成部片２は、位置整
定要素３を予じめ挿入した後外方の作用を受けないで、
前記要素３が構成部片１の穿孔ならびに構成部片２の穿
孔の内壁に同時に接触するまで、相互に導かれている。
この場合位置整定要素と位置整定凹入部の幾何学的形状
によつて規定される、未だ相互に接合していない両構成
部片の個個の接合面１５と１６との間の間隔１４が現わ
れる。間隔１４の大きさは位置整定要素および位置整定
用凹入部の形状、前記要素および穿孔壁部の変形性、維
持すべき製作上の公差およびその他の因子の関数である
。間隔１４は、限界線の場合、心出し作用を失うことな
く、値零であつてもよい。既に記述したように、第一の
接合段階は外力を使用しないで達成することができる。
勿論実地においては多くの場合第一の接合段階を達成す
る操作を実施する際両部片の中の一方の重力が関係する
ことがある。然るにこの重力は形が固定される従つて第
一接合段階が達成される時点までは作用しない。位置整
定要素および位置整定用凹入部の問題になる組合せのと
き現われる幾何学的の状態により、常に、位置整定要素
と位置整定用凹入部との間の自已心出し作用が保証され
る。この結果第一接合段階の後既に、位置整定をしよう
とする両部片を接合面１５および１６に平行な平面に比
較的精確に心合わせさせることができる。位置整定をし
ようとする２個の部片を３個所以上の位置整定個所を介
して心合わせさせようとするときは、実地において常に
存在する製作上の公差のために、外部の張力を加える前
に第一接合段階の終結を最初は単に３個の位置整定個所
においてのみ行うようにする。この場合第一接合段階の
終結は残りの場合に張力を加えた後始めて行われるが、
この張力は最初に係合する３個所の位置整定個所で既に
第二接合段階（これについては後で詳細説明する）を導
入しかつこのためにまた全部の部片１および２の僅かな
変形により残余の位置整定個所を係合させる。単に２個
の位置整定個所だけの場合は、第一接合段階の終結後接
合面１５および１６の僅かな不平行を生ずることがある
。

然るにこのことは欠陥とはならない、その理由はこの不
平行は第二接合段階の実施にあたり再び除去されるから
である。第一接合段階の終結後位置整定要素と位置整定
用凹入部との間の接触または位置整定凹入部の心出し面
の位置整定要素の心出し部分での支承が行われるが、こ
れは穿孔および要素の選ばれた幾何学的寸法により点状
、線状または面状であつてもよい。第２図および第３図
に優れた実施例として示した位置整定の構成は部片１お
よび部片２にそれぞれ設けた円錐形穿孔４とこの両穿孔
部の心出しをする１個の球形位置整定要素３とから成つ
ている。

この場合前記穿孔深度および球体直径は公差の制約を受
けて相互に次のように、すなわち第１接合段階の終結後
両接合面１５と１６との間に間隔１４が残存するように
決定する。第３図は第２接合段階終結後の位置整定個所
、すなわち位置整定過和が終了した状態を示ず。第２接
合段階は、特殊の手段により形成される１組の作用直線
上に対向して作用する同じ大きさの張力を加えることに
よつて開始される。

この場合張力は接合しようとする両部片の接合面１５お
よび１６に垂直に作用する。第３図にこの力を矢印１７
により示す。例えばねじにより形成される力の作用をう
けて、第１図に示したように、位置整定要素および両穿
孔の壁を包囲する材料部分の変形が生ずる。この場合位
置整定要素は両穿孔４内に深く進入する、一方同時に、
材料の変形によつて第１接合段階の終結後生ずる位置整
定要素と穿孔壁との間の接触線（第２図）が増大して接
触面１９になる。変形によつて生ずる接触面１９は、位
置整定要素の相対的移動が行われる同じ方向に先細にな
る。位置整定要素が穿孔内深く進入するにつれて、接合
面１５と１６との間の間隔１４は、その値が零になり、
両方の位置整定部片が１つの共通の接合面１３で相互に
接するまで、継続的に縮減する。

位置整定要素が穿孔内に進入する際該穿孔の壁部に極め
て大きな力が加えられる。この位置整定要素に、これを
包囲する材料よりも大きな硬度のものを使用する場合は
、必要に応じて生ずる材料変形の主成分は穿孔部の壁部
に生ずる。この意識的に行われる変形ないし意識的に形
成される力により、到達可能な極めて高度の位置整定精
度に顕著に寄与する次のような利点が得られる：表面あ
らさが平滑化される。

この結果位置整定過程に際し克服すべき接合面に平行な
力により、位置整定偏位が惹起されるのを次のようにし
て回避できる、すなわちこの力に全体の面接触による大
きな抵抗が加えられる前に、この力が先づ第一に前記表
面あらさの平滑化を必ず行うようにする。表面あらさの
平滑化を越えて張力により惹起される穿孔壁部および位
置整定要素の変形が接触領域を増大させる。この増大の
結果さらに一定の大きさだけ変形するためには勿論、例
えば線状の接触領域を同じ一定の大きさだけ変形させる
に必要であるよりも大きな力を必要とするようになる。
さらにこのことは、ある場合の接合面に平行で、位置整
定過程を阻害する一定の力が他の場合よりも僅かな位置
整定偏差を生ずることを意味する。さらに張力から導か
れる特殊押圧力（Ｐｒｅｓｓ−Ｋｒａｆｔ）は穿孔の非
同心性を平均化する。従つて硬質の高度に精確な位置整
定要素例えば焼入れ鋼球の場合には、同時に工具として
作用する位置整定要素による締着の際いわば位置整定穿
孔の再校正が行なわれる。複数の位置整定個所が設けら
れている場合は、非同心性の平均化のほかに、変形と自
動調整性の力平衡による個々の位置整定偏差の平均値形
成が行われる。然るに意識的に行われる変形による前述
の利点はまた変形が主として位置整定要素の材料に生ず
る場合にも得られる。

これは例えば、位置整定要素がプラスチツクより成りか
つ該要素を包囲する位置整定穿孔の壁部が金属製である
場合の例である。その上プラスチツク製位置整定要素の
使用はさらに極めて低い製造原価と純球形から偏位した
形状の場合の大きな造形上の自由度という利点を有する
。間隔１４が値零となる瞬間に第２接合段階は終結し位
置整定過程は終了する。

然るに張力は尚更に上昇させられて、例えば両部片間に
伝達される力を増大することがある。勿論前述の両接合
段階は順次に極めて短時間内に行われ、従つて両接合段
階の間の差異は目では識別できない。それにもかかわら
ずこれらの場合両接合段階はそれぞれの位置整定個所に
おいて行われる、その理由は第１接合段階の係合が達成
された後接合面の間に存在する小さい間隔の克服とこれ
に関連する必要な張力の分解が測定可能な時間を必要と
するからである。第２接合段階の実施の際表面圧力のた
めに必然的に生ずる変形は主として両構成部片の単に一
方の部片の位置整定用凹入部（および位置整定要素のこ
の凹人部内の部分）に限定される。

これは例えば両部片の中の一方の部片において穿孔およ
び位置整定要素が、変形による自己心出し作用ないし位
置整定要素と穿孔との間の相対的移動も何等生じないよ
うに、構成されている場合のことである。これについて
後述する第２０図に明示してある。複数の穿孔と単数の
要素とを配置した個々の位置整定個所は、第１図ないし
第３図に示したように、第２接合段階を実施する際対を
形成している両穿孔４の心出しを行うことができ、この
場合心合わせ作用は無限に多数の、心出し中心線２０を
介して設定可能の作用平面において達成される。

−定の応用例では、位置整定要素を介して達成される心
合わせ作用を単に１つの一定の作用平面においてのみ行
なうのが有利である。この場合には位置整定用凹入部を
構成部片の接合面に設けることのできる位置整定用溝で
形成してもよい。例えば、第２図においての構成部片１
においては断面によつて形成される心出し中心線２０に
対称な輪郭が円錐状穿孔に由来し、一方構成部片２にお
いては断面により形成される心出し中心線に対称な輪郭
が図の平面に垂直に走行する直線状の、テーパ側壁部を
有する溝に由来するごとを想起することができる。この
場合第２接合段階を実施するために張力を加える場合構
成部片２においては単に図面の作用平面にある心合せ力
が形成される。締着しようとする部片が平滑な接合面を
使用する場合には特に直線状の位置整定用溝と円形に走
行する位置整定用溝との間で区別されるが、一方円筒状
の接合面の場合には特に縦方向延長部で円筒軸に垂直に
走行する環状溝と円筒軸に平行に走行する直線溝との間
で区別される。単に単一の心出し中心線のみを使用する
が、これにより無限に多数の作用平面が設定される１つ
の位置整定用穿孔とは反対に、１つの位置整定用溝はそ
れぞれ単に単一の作用平面のみが設定される無限に多数
の心出し中心線を使用する。位置整定用溝のそれぞれ無
限に多数の心出し中心線全体の和は、ここで位置整定用
溝の対称面と称せられる面を形成する。さらにこの対称
面は次の点、すなわちこの対称面は無限に多数の全作用
平面に垂直であり、１つの作用平面内に位置整定用溝の
側壁の間隔が対称面に対し対称的であり接合面における
位置整定用溝の位置が対称面と作用平面との交点により
描写されることが特徴である。適当な位置整定要素、例
えば球体により、第１部片の接合面に設けられた位置整
定用溝は、第２部片の接合面に設けられた位置整定用穿
孔によつてもまた第２部片の接合面に設けられた第２位
置整定用溝によつても位置整定個所を形成しまた第１部
片の位置整定用溝の作用平面において心合せ作用を行う
ことができる。

第４図は位置整定用溝と位置整定用穿孔の組合せを示す
。

この例では優れた位置整定要素として球体２６が嵌入さ
れ位置整定用溝２７にはその優れた実施例として溝底部
に向つてテーパをつけた側壁を設けている。第４図に示
した直六面体形の構成部片２１は中心軸２３に対し回転
対称な構成部片２２の上に位置整定が行われている。こ
の場合両部片の位置整定は、構成部片２１の接合面に垂
直な中心軸（図示せず）が構成部片２２の中心軸２３と
一致するようにして行われた。既に第１図ないし第３図
に示したように、構成部片２１には接合面に４個の位置
整定用穿孔が設けられている。これらの穿孔の心出し中
心線２５は、その中心軸が構成部片２１の図示していな
い中心軸と一致する半径２４の円筒上にある。構成部片
２２には接合面に円環状の位置整定用溝２７が設けられ
ており、その無限に多数の心出し中心線は、その中心軸
が構成部片２２の中心軸に一致する半径２４の円筒上に
ある。心出し中心線２５を通りまた中心軸２３を通り設
定された断面は、定義によれば作用平面にあるのである
が、第１接合段階の終結後ないし第２接合段階の終結後
位置整定個所に対しては、第２図ないし第３図に示した
のとはぼ同じ状態を示す筈である。

然るにこの種の断面図では表現し難い差異がある：第１
図ないし第３図に示した装置では位置整定用穿孔の壁面
が中空円錐を形成しておりかつ位置整定要素が球体であ
るが、第１接合段階終結後接触線が形成されかつ第２接
合段階終結後要素と穿孔壁面との間に接触面が形成され
る。

第４図に示した装置では第１接合段階終結後位置整定要
素と位置整定用溝との間に２個の接触点が形成され、第
２接合段階終結後位置整定用溝の側壁と位置整定要素と
の先行する変形により２個の接触面が形成される。第２
接合段階の実施に必要な１対の相互に関連する張力は第
４図の場合図示していない特殊の手段によつて加えられ
るが、これを矢印２８で象徴的に示してある。

構成部片２１の接合面に同じく円環状位置整定用溝を設
けその無限に多数の心出し中心線が半径２４の円筒上に
あるようにし該円筒の中心軸が構成部片２１の図示して
いない中心軸と一致するようにすれば構成部片２１およ
び２２でも同じ位置整定作用が達成される。この場合は
位置整定要素として使用される球体２６は両部片の一方
の位置整定用溝内に締着する前に例えば貼着により固定
しておく必要がある。第４図では位置整定要素として球
体が示されている。

この利点はこの球体が位置整定用穿孔とも位置整定用溝
とも協働作用することである。両構成部片の接合面にそ
れぞれ１つの位置整定用溝を設けておくと他の形に成形
した位置整定要素、例えば溝の壁部とで線状の接触を成
立させるようなものをも挿入することができる。このよ
うな要素は、例えば直線的に走行する位置整定用溝の場
合には、細長い円筒体であつてもよく、あるいは例えば
円環状位置整定用溝の場合には円環体または円環体の１
部分であつてもよい。位置整定用溝の壁部は必ずしも溝
の底部に対しテーパ状になつていなくてもよい。ただ適
当な位置整定要素、例えば球体を選択することによつて
、要素と溝とを相互に内側に移動させる際第２接合段階
の実施中に自己心出し作用が生ずるようにすれば、この
壁部は相互に平行であつてもよい。２個の円形位置整定
用溝と１個の閉鎖型または開放型の円環体の形の位置整
定要素とから形成される位置整定個所を固定ねじ用ねじ
孔または貫通孔の周囲に同心的に配置すると効果的であ
る。

このような位置整定個所は１個の球体を装入した位置整
定個所よりもより高い、接合面に平行な横荷重を伝達す
ることができる。そのはか旋削類似の作業操作による円
形位置整定用溝の切削製作は極めて低原価で行われる。
位置整定用溝と所属する位置整定要素との可能な組合せ
ないし位置整定用穿孔と所属する位置整定要素との可能
な組合せの断面輪郭をその作用平面を通る断面で観察す
れば、ここでは同じ像が現われる。この理由で次に前述
の断面輪郭を特徴とする位置整定要素と位置整定用凹入
部との間の最も重要な組合せを穿孔と溝とに共通して本
発明の他の実施例として示す、すなわち第５図ないし第
１６図に示す。第５図ないし第１６図のすべての図では
それぞれ第２接合段階実施後の位置整定個所の作用平面
を通る断面を示す。図示の輪郭は穿孔と穿孔、穿孔と溝
または溝と溝との組合せで形成されている。第５図ない
し第１６図の全図面では少くとも両構成部片の中の１つ
において遅くとも第２接合段階実施後すなわち先行の材
料変形の後位置整定要素と位置整定用凹入部の壁との間
で作用平面に２つのテーパを付した接触線が形成され、
この結果自已心出し作用が確実に行われることを要旨と
して示してある。両構成部片の１方では、緊締過程の前
に位置整定要素を遊びが生じないように構成部片内に嵌
込んでおくと、例えば後述する第１１図ないし第１４図
に示したように、部分的に円筒として形成された位置整
定要素を構成部片の中の１方に円筒状の穿孔に締りばめ
により固定すると前述の自己心出し作用を断念すること
もできる。第５図は、例えば最初凹入部２９が円筒状穿
孔であり、要素３０が球体でありかつ凹入部３１が円錐
状であるとき形成される断面輪郭である。

第６図は、例えば最初凹入部３２が円筒状穿孔であり、
要素３３が球体でありかつ凹入部３４が円筒状穿孔であ
る場合形成される断面輪郭を示す。第７図は、例えば最
初凹入部３５が円錐状穿孔であり、要素３６が樽状体で
ありかつ凹入部３７が樽形穿孔であるとき形成される断
面輪郭である。第８図は、例えば、最初凹入部３８が円
筒状穿孔であり、要素３９が樽状体でありかつ凹入部４
０が円錐状穿孔であるとき形成される断面輪郭を示す。
第９図は、例えば、最初凹入部４１が円筒状穿孔であり
、要素４２が両円錐（ＤＯｐｐｅｌｋｅｇｅｌ）であり
凹入部４３が円錐状穿孔であるとき形成される断面輪郭
を示す。

第１０図は、例えば、最初凹入部４４が中高でテーパ付
中空円筒であり、要素４５が両円錐でありかつ凹入部４
６が円錐状テーパ付穿孔であるとき形成される断面輪郭
を示す。

第１１図は、例えば、最初凹入部４７が円筒状穿孔であ
り、要素４８が１部円錐体１部円筒体でありかつ凹入部
４９が円筒状穿孔であるとき形成される断面輪郭を示す
。

第１２図は、例えば最初凹入部５０が中高でテーパ付中
空円筒であり、要素５１が１部円錐１部円筒体でありか
つ凹入部５２が円筒状穿孔であるとき形成される断面輪
郭を示す。

第１３図は、例えば最初凹入部５３が円筒状穿孔であり
、要素５４が円錐状頂部を有する円筒体でありかつ凹入
部５５が円筒状穿孔であるとき形成される断面輪郭を示
す。

第１４図は、最初凹入部５６が中高でテーパ付円筒状穿
孔であり、要素５７が円錐状頂部を有する円筒体であり
かつ凹入部５８が円筒状穿孔であるとき形成される断面
輪郭を示す。

第１５図は、最初凹入部５９が円筒状穿孔であり、要素
６０が直径の大きい側に球状頂部を載置した形の円錐体
でありかつ凹入部６１が円錐状穿孔であるとき形成され
る断面輪郭を示す。

第１６図は、最初凹入部６２が中高でテーパ付の円筒状
穿孔であり、要素６３が直径の大きい側に円錐状頂部を
有する円錐体でありかつ凹入部６４が円錐状穿孔である
とき形成される断面輪郭を示す。

構成部片の１方の最初の材料が位置整定個所を構成する
に適当でない場合には，．その構成部片に嵌め込まれる
かあるいは構成部片に固定されかつ位置整定個所を形成
するために適当な凹入部を設けることのできる適当な材
料製の特殊の固体を設けてもよい。

第１７図は位置整定個所を形成するために必要な凹入部
６６を設けた特殊固体６５を嵌入した２個の連結すべき
構成部片を示す。

このような特殊固体は例えば鋳造ないし圧力鋳造される
金属および非金属構成部片の場合鋳込まれる。第１８図
は位置整定個所を形成するために必要な凹入部６８を設
けた特殊固体６７を固定した２個の構成部片を示す。

このような特殊固体は例えば溶接により付着するかある
いは貼着しておけばよい。位置整定要素の脱落防止装置
を設けるのが効果的である。

最も簡単な種類の防護装置の要点は両構成部片の中の１
方の部片の位置整定用穿孔または位置整定用溝内での位
置整定要素の締着である。これは第１１図ないし第１４
図による断面輪郭の場合最も簡単に行われる。さらに他
の保護装置を第１９図ないし第２３図に示す。第１９図
は円錐状に構成された位置整定用穿孔６９と球状位置整
定要素７０とを設けた位置整定個所を示す。球体７０と
位置整定用穿孔６９の中の１つとの間の接触線のところ
で球体が位置整定用穿孔の壁部に付着されている。これ
は例えば貼付けまたは点溶接により行われる。勿論この
固定様式は要素および穿孔ないし溝の他の形にも適当で
ある。第２０図は構成部片７５に円錐状位置整定用穿孔
７２を設けかつ球状頂部を載置した円筒体として形成さ
れた位置整定要素７３とを設けた位置整定個所を示す。

要素７３はその円筒全長にわたり構成部片７４の材料内
に埋込まれているかあるいはまた特にこの埋込みに定め
られた特殊の材料で部分的に構成部片７４に取着けられ
た材料内に埋込まれている。この種の埋込みは例えば超
音波を使用して行うプラスチツク材料内に要素を装入す
ることによりあるいは構成部片７４の前もつて製作して
おいた材料切欠部に要素を予じめ嵌入しておいた後で鋳
出することによつて可能である。従つて要素のこの種の
固定の場合には要素を受入れる穿孔または位置整定用溝
は嵌入過程に際して始めて形成される。そのほかこの場
合には構成部片７４と７５との心出しに対しては専ら位
置整定用穿孔７２およびこの穿孔に接触している位置整
定要素７３の部分片の幾何学的な形が規準となる、従つ
て位置整定要素７３の構成部片７４に嵌入された部分片
の幾何学的な形は任意であつてよい。第２１図に示した
位置整定要素７６はその球形に形成された部分７７で位
置整定用穿孔７９の円錐状部分と共に第２構成部片（図
示せず）に対する本来の位置整定の課題を引受ける。位
置整定要素の突出部７８は、例えば同様に部分的に球形
に形成してもよいが、位置整定用穿孔７９の円筒状部分
に緊締されており従つて位置整定要素７６が穿孔から脱
落するのを防護する。突起部７８の球形構成はこの突起
部７８自体によつて、もともと位置整定作用をする部分
７７が１度、穿孔の中心間隔の公差を平均化するために
行われることのある側方偏位を行わなければならないと
き、何等阻害作用が生じないようにする。

第２２図は第２１図と類似の状態を示すものであるが、
この例では位置整定要素は初めから１体の固体から形成
されていないで、相互に結合された、この例では共に球
形である２個の単一要素から形成されている。この両球
体は例えば溶接またはろう着により連結することができ
る。この場合大きい方の球体は本来の位置整定要素の作
用をし、位置整定用穿孔の円筒状部分に緊締された小さ
い方の球体は固体全体を固定する作用をする。第２３図
に示した位置整定要素は、本来の位置整定作用をする部
分的に球形に成形された部分８０でこれに材料切欠部８
２とねじとして形成された突出部８１とを設けて成つて
いる。構成部片８５に設けられた位置整定用穿孔は円錐
状に構成された部分８３とねじをつけた円筒状部分８４
とから形成されている。位置整定要素の固定はねじとし
て形成された突出部８１を位置整定用穿孔のねじを設け
た部分８４にねじ込むことにより行われる。

このねじ込みは、例えば材料切欠部８２を内側六面体に
形成することにより簡易化される。このように構成され
る位置整定要素はねじとして形成される突出部により単
に結合された両部片の１方に固定されるばかりでなく、
この場合位置整定要素の本来位置整定作用をする部分を
、位置整定要素の寸法を規定できる点例えば部分的に球
形に形成された部分片８０の球中心点が接合面８６に対
し規定し得る間隔をとるようにすることによつても、位
置整定用穿孔の位置整定部分に圧入することができる。

前記の間隔は例えばゲージリング８７によつて検査され
る。位置整定用穿孔の部分８３に位置整定要素の部分片
８０を圧入するこの過程は実際には要素の部分片８０の
ところと穿孔の部分８３のところでの部分的に変形の先
取りを示す、これは、このようにしなければ第２接合段
階においてもともとの緊締工程に際し実施されるもので
ある。

然るにこの結果第１および第２接合段階を第２構成部片
（図示せず）と連結して実施することが何等悪影響を受
けない。第２接合段階の実施に要する張力の供給は多く
の場合ねじによつて行われる。

場所を節約するためにねじを位置整定要素を貫通させる
かあるいは位置整定要素自体をねじ連結の１部分として
構成すると効果的である。第２４図は構成部片８８およ
び８９、ねじ９０およびここでは部分的に球状に構成さ
れた位置整定部分９１より成り、ねじ孔９５およびねじ
として構成された突出部９２を有する位置整定要素とを
有する第２接合段階実施後の位置整定個所を示ず。

突出部９２によつて位置整定要素は、第２３図において
この要素について記述したのと同じ方法で構成部分８９
の穿孔内に嵌め込まれる。第２４図に示した配置におい
ては位置整定部分９１を構成部片８９の位置整定用穿孔
に極めて強く圧入ないしねじ状の突出部９２の胴部に強
い初応力を加えることが必要である、その理由はねじ９
０力３単に第２接合段階の実施に必要な張力を受けなけ
ればならないのみならず、部分的または全面的に、構成
部片８８と８９との間の連結部に生ずる原動力をも引受
けなければならないからである。ねじ状突出部９２にお
いて必要な初応力を加える場合に位置整定部分９１を単
に規定された深度まで構成部片８９に圧入させるために
、この構成部片８９に止め面９３を設けており、この面
に、構成部片８９内の穿孔の心出し面として使用される
円錐壁を前もつて変形させておいてから、位置整定部分
９１を相応して構成した平面で係止させている。特殊の
工具を用いて大きな回転モーメントを位置整定部分９１
に導入できるようにするために、前記位置整定部分の正
面９４に歯切を設けている。

従つて中空ねじ工具を使用する場合この工具はねじ孔９
５に嵌入されたねじにより摩擦連結的に位置整定部分９
１と連結される、従つて工具が持上り面歯切部からはず
れるのが回避される。ねじ孔９５は、主として、このね
じ孔にねじ９０を挿入することができ、このねじにより
両構成部片８８と８９とを接合させるために必要な張力
を供給できるようにするために設けられる。第２５図は
第２接合段階を実施した後の位置整定個所を示す。

この例では、位置整定要素の実際の位置整定部分９７は
ねじ付胴体部として形成された突出部９８および９９を
有している。張力の供給はねじ付胴体部を介してねじナ
ツトによつて行われる。この配置の場合にも全位置整定
要素を両構成部片の中の１つで、例えば下側の構成部片
内で前もつて組立てておくのが望ましい。この場合材料
の変形に付随する位置整定部分９７の心出しは１方の構
成部分の位置整定用穿孔において行われなければならな
い。さらにねじ付胴体部９９に、後で高い原動力を引受
け得るようにするために、一定の初応力を受けさせなく
てはならない。この場合位置整定部分９７が確実に構成
部片にある深度までのみ進入するようにするために、位
置整定用穿孔の下部に平面を設け、この平面に位置整定
要素の平面９６を係止させる。第２６図は第２接合段階
の実施後の位置整定個所で貫通孔を有する球体として構
成された位置整定要素を設けたものを示す。

位置整定要素の穿孔を経て、張力を供給するねじが嵌人
されている。ねじはリベツトに代えてもよい。この位置
整定要素を嵌入する場合にも、位置整定要素が少くとも
１方の構成部片において確実にある深度までだけ進入す
るようにするのが望ましい。この目的のために、位置整
定要素が少くとも１方の側で、穿孔軸に直角をなず図示
されていない平面を有するようにし、この平面に要素が
、第２５図において平面９６によつて行われるのと類似
して、位置整定用穿孔の相当する平面のところで係止す
ることができるようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの位置整定個所において位置整定用凹入部
として穿孔を使用して２個の構成部片を予じめ定めた相
対位置に位置整定した状態を示す路線図、第２図は第１
接合段階終結後の第１図の切断線Ａ−Ａによる位置整定
個所の断面図、第３図は第２接合段階終結後第１図の切
断線Ａ−Ａによる位置整定個所の断面略図、第４図は協
働作用する位置整定用凹入部として１方の構成部片の穿
孔を使用し他方の構成部片の溝を使用し行つた２個の構
成部片を予じめ定めた相対位置に位置整定した状態の透
視略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １つの接合面において締着すべき２つの構成部片を
   予じめ定められた相対位置に位置整定するための装置で
   あつて、（イ）上記構成部片の少くとも１つの部片には
   、接合面に対して垂直な軸に関して中心対称的な心出し
   面を与える少くとも１つの位置整定凹入部４が設けられ
   ており、（ロ）一方、他の構成部片には、接合面から嵌
   め込むことができて最終的に両構成部片の締着終了後に
   該他の構成部片内で軸方向および横軸方向に遊びのない
   締りはめを形成し、締着に基因する軸方向の力を該他の
   構成部片内の凹所との共通接触表面を介して伝達するこ
   とができかつ接合面上に突出した自由端のところで上記
   中心対称心出し面と同軸的に心合わせできる中心対称心
   出し部を形成する１つの位置整定要素３が設けられてい
   る上記装置において、上記位置整定要素３の心出し部が
   外方に向つて偏狭されており、各構成部片の接合面１５
   、１６の接近時ならびに最終締着中には上記心出し面の
   みで支承されるが、支承の後で始まる締着の間この支承
   領域内で主として表面圧力によつて惹起される上記位置
   整定要素３および／または上記凹入部４の支承表面の変
   形によつて支承の際生じた接触範囲１８が拡大しかつ該
   位置整定要素が上記他の構成部片中においても軸方向お
   よび横軸方向に遊びのない締りばめを形成するようにな
   されていることを特徴とする２つの構成部片の位置整定
   装置。 ２ 前記位置整定要素３の心出し部は少くとも支承領域
   において球面曲線状に偏狭していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記位置整定用凹入部４の心出し面は円錐形穿孔の
   内壁であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ４ 前記位置整定用凹入部４は穿孔によつて形成され、
   該穿孔は穿孔直径よりも大きい開口部を有し、かつ開口
   部稜縁部は締着の際位置整定要素により心出し面に対し
   変形されることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ５ 前記位置整定用凹入部４の心出し面は台形断面を有
   する溝の内壁であることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ６ 前記位置整定要素３の心出し部は少くとも支承領域
   において円錐状に形成されていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ７ 前記位置整定用凹入部は外方に対し漸進的に拡大す
   る穿孔で構成されていることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項記載の装置。 ８ 前記２個の構成部片１、２は同形状の位置整定用凹
   入部４を有して前記位置整定要素３が接合面１３に関し
   対称であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ９ 前記位置整定要素が球体で構成されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１項記載の装置。 １０ 前記位置整定要素は前記両構成部片を締着するた
   めの締着部材を有していることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 １１ 前記位置整定要素は前記接合面に垂直に走行する
   ねじ穴に合う寸法の穿孔を有していることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項記載の装置。 １２ 前記位置整定要素の心出し部は円筒体または閉鎖
   あるいは開放型の円環体の外壁の部分であることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載の装置。