(57)【要約】【課題】抜け止めおよび回り止めの性能が十分に担保された機械要素の提供。【解決手段】機械要素２０は、強度を担保する冷間鍛造品の筒として構成された骨格部２１と、骨格部２１に設けられて、他の部品あるいは工具のガイドを実現させるガイド部２０Ａと、骨格部２１の筒の外側面２１Ａにおいて、この外側面２１Ａの全周を取り巻くように骨格部２１が膨出変形されてなる環状突起２２と、この環状突起２２に隣接され、かつ、環状突起２２に沿って外側面２１Ａの全周を取り巻くように配された複数の突出２３Ａによって構成されるセレーション２３とを備える。環状突起２２から離れるにつれ、外側面２１Ａから見たセレーション２３の各突出２３Ａの突出高さは低くなる。【選択図】図１０
2020025963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッセンブリの一部に組み込まれる部品であり、かつ、当該アッセンブリにおける他の部品あるいは前記アッセンブリに適用される工具の位置を適正な状態となるようにガイドする部品である機械要素（jig）において、
強度を担保する冷間鍛造品の筒として構成された骨格部と、
前記骨格部に設けられて、前記他の部品あるいは前記工具のガイドを実現させるガイド部と、
前記骨格部の前記筒の外側面において、当該外側面の全周を取り巻くように前記骨格部が膨出変形されてなる環状突起と、
前記環状突起に隣接され、かつ、当該環状突起に沿って前記外側面の全周を取り巻くように配された複数の前記骨格部の突出によって構成されるセレーション（serration）と、
を備えている、
機械要素。
【請求項２】
請求項１に記載された機械要素であって、
前記環状突起は、前記骨格部の前記筒における一方側の端および他方側の端のいずれの端からも離間された状態に配されている、
機械要素。
【請求項３】
請求項２に記載された機械要素であって、
前記セレーションが、前記環状突起における前記一方側の縁部に沿って配された複数の前記突出、および、前記他方側の縁部に沿って配された複数の前記突出の両方を含んで構成されている、
機械要素。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載された機械要素であって、
前記外側面から見た前記セレーションの前記各突出の突出高さが、当該各突出が前記環状突起から離れるにつれて低くなるように設定されている、
機械要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アッセンブリの一部に組み込まれ、他の部品あるいは工具の位置を適正な状態となるようにガイドする部品である機械要素（jig）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の工業製品および構築物を含むアッセンブリにおいて、軽量化あるいは生産コストの低減に対する要望に応えるために、上記アッセンブリの構成素材としてプラスチックあるいは軽金属が採用されるようになっている。ここで、プラスチックおよび軽金属は、アッセンブリの従来の構成素材（例えば鋼材）よりも強度が小さく、アッセンブリが締結構造を有する場合にこの締結構造に必要な強度を確保できないおそれがあるものである。
【０００３】
このため、プラスチックあるいは軽金属をアッセンブリの構成素材とする際には、これらの構成素材よりも強度の大きい素材で作られた機械要素をアッセンブリの締結構造に埋め込むことで、この締結構造に必要な強度を担保する。ここで、機械要素（jig）とは、アッセンブリ中の部品間あるいはワークと工具との間における適切な位置関係を機械的手段により維持するために使われるもののことをいう。
【０００４】
この種の機械要素に関しては、例えば下記の特許文献１に開示のある技術が知られている。この技術は、機械要素の一種であるインサート金具を樹脂製品内にその製品時に埋め込んで固定する際に、インサート金具の側部に形成された係止突起をインサート金具の抜け止めおよび回り止めとして機能させる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０４５３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１の技術では、インサート金具の係止突起は、インサート金具の側部の一部のみに形成される。このため、上記特許文献１のインサート金具は、大きな負荷がかかる樹脂製品に適用した場合に、この樹脂製品に対する抜け止めおよび回り止めの性能を十分に担保することができないおそれがあるものであった。
【０００７】
本発明は、抜け止めおよび回り止めとして機能される部位を有する機械要素において、この部位を機械要素の側部の全周に設けることで、この機械要素における抜け止めおよび回り止めの性能を十分に担保することを可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、アッセンブリの一部に組み込まれる部品であり、かつ、このアッセンブリにおける他の部品あるいはアッセンブリに適用される工具の位置を適正な状態となるようにガイドする部品である機械要素（jig）において、強度を担保する冷間鍛造品の筒として構成された骨格部と、この骨格部に設けられて、上記他の部品あるいは工具のガイドを実現させるガイド部と、骨格部の筒の外側面において、この外側面の全周を取り巻くように骨格部が膨出変形されてなる環状突起と、この環状突起に隣接され、かつ、この環状突起に沿って上記外側面の全周を取り巻くように配された複数の骨格部の突出によって構成されるセレーション（serration）と、を備えている機械要素を包含する。
【０００９】
機械要素は、アッセンブリの一部に組み込まれたときに、骨格部の外側面の全周を取り巻く環状突起による抜け止めの機能と、同じく外側面の全周を取り巻くセレーションによる回り止めの機能との両方を発揮する。また、環状突起とセレーションの各突出とは、それぞれ、互いに隣接されることで互いを補強するリブとしての機能を発揮する。
【００１０】
１つの好ましい実施態様では、環状突起は、骨格部の筒における一方側の端および他方側の端のいずれの端からも離間された状態に配されている。
【００１１】
この場合、環状突起は、骨格部の筒に対して上記一方側および上記他方側のいずれの側からかかる外力に対しても抜け止めの機能を発揮する。
【００１２】
上記実施態様では、セレーションが、環状突起における一方側の縁部に沿って配された複数の突出、および、他方側の縁部に沿って配された複数の突出の両方を含んで構成されているものが好ましい。
【００１３】
この場合、環状突起における片側の縁部のみに複数の突出を設けてセレーションとする構成よりも、回り止めとしての機能を発揮するセレーションの突出の数が増える。
【００１４】
別の好ましい実施態様では、上記外側面から見たセレーションの各突出の突出高さが、これらの各突出が環状突起から離れるにつれて低くなるように設定されている。
【００１５】
この場合、セレーションに隣接される環状突起をつかむ際に、この環状突起をつかむものとセレーションの各突出とが接触しにくくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の機械要素は、抜け止めおよび回り止めとして機能される環状突起とセレーションとを機械要素の側部の全周に設け、これらの環状突起とセレーションとを補強することで、抜け止めおよび回り止めの性能を十分に担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】１つの実施態様にかかる機械要素１０の使用状態を表した説明図である。
【図２】図１の機械要素１０の平面図である。
【図３】図１の機械要素１０の底面図である。
【図４】図１の機械要素１０の正面図である。
【図５】図１の機械要素１０の背面図である。
【図６】図１の機械要素１０の左側面図である。
【図７】図１の機械要素１０の右側面図である。
【図８】図１の機械要素１０とは別の実施態様にかかる機械要素２０を表した平面図である。
【図９】図８の機械要素２０の底面図である。
【図１０】図８の機械要素２０の正面図である。
【図１１】図８の機械要素２０の背面図である。
【図１２】図８の機械要素２０の左側面図である。
【図１３】図８の機械要素２０の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。
【００１９】
〈第１の実施態様〉
始めに、第１の実施態様である機械要素１０の構成について、図１ないし図７を用いて説明する。この機械要素１０は、図１に示すように、構成素材としてプラスチックを採用したアッセンブリ９０に組み込まれる。このアッセンブリ９０は、例えば乗用自動車においてクーラントを循環させるために用いられるウォーターポンプであり、スタッドボルトを使用した締結構造（図示せず）を備えたものである。また、機械要素１０は、アッセンブリ９０のプラスチックの中にインサート成形によって埋め込まれた状態で、アッセンブリ９０のスタッドボルト（図示せず）を適正な状態となるようにガイドする。
【００２０】
機械要素１０は、金属（例えばステンレス鋼）の冷間鍛造によって、全体が一体となるように形成される。また、機械要素１０は、図２ないし図７に示すように、直円筒状に形成された骨格部１１を備える。この骨格部１１は、上記冷間鍛造によって、上記スタッドボルトをガイドする際にかかる外力による機械要素１０の破損を抑える強度が担保されるものである。
【００２１】
また、機械要素１０は、骨格部１１の直円筒の内側面をガイド部１０Ａとして備える。このガイド部１０Ａは、上記スタッドボルトが挿し通される（図示せず）ことで、このスタッドボルトの位置を適正な状態となるようにガイドするものである。
【００２２】
ここで、骨格部１１の直円筒の外側面１１Ａには、この外側面１１Ａの全周を取り巻くように骨格部１１が膨出変形されてなる環状突起１２が形成されている。この環状突起１２は、骨格部１１の直円筒における一方側（図４では上側）の端１１Ｂおよび他方側（図４では下側）の端１１Ｃのいずれの端からも離間されて、これらの端１１Ｂ、１１Ｃの面と平行な方向（図４ないし図７では左右方向）に広がるトーラス体をなした状態に配されている。
【００２３】
また、骨格部１１の直円筒の外側面１１Ａには、環状突起１２に隣接された複数の骨格部１１の突出１３Ａによって構成されるセレーション１３が形成されている。これらの突出１３Ａは、環状突起１２の一方側（図５では上側）の縁部に沿って外側面１１Ａの全周を取り巻くように配される。
【００２４】
なお、セレーション１３の各突出１３Ａは、環状突起１２の一方側（図６では上側）の縁部に対して、この環状突起１２を骨格部１１の直円筒における軸方向（図７では上下方向）から押し縮める向きにパンチ（図示せず）を押し当てて、上記縁部にＶ溝（v-groove）を複数設けることで形成される。
【００２５】
上述した各構成によれば、機械要素１０は、アッセンブリ９０の一部に組み込まれたときに、骨格部１１の外側面１１Ａの全周を取り巻く環状突起１２による抜け止めの機能と、同じく外側面１１Ａの全周を取り巻くセレーション１３による回り止めの機能との両方を発揮する。また、環状突起１２とセレーション１３の各突出１３Ａとは、それぞれ、互いに隣接されることで互いを補強するリブとしての機能を発揮する。これにより、機械要素１０は、その抜け止めおよび回り止めの性能を十分に担保することができる。
【００２６】
また、環状突起１２は、骨格部１１の直円筒における一方側（図４では上側）の端１１Ｂおよび他方側（図４では下側）の端１１Ｃのいずれの端からも離間される。これにより、環状突起１２は、骨格部１１の直円筒に対して上記一方側および上記他方側のいずれの側からかかる外力に対しても抜け止めの機能を発揮することができる。
【００２７】
〈第２の実施態様〉
続いて、第２の実施態様である機械要素２０の構成について、図８ないし図１３を用いて説明する。この機械要素２０は、第１の実施態様である機械要素１０を変形した実施態様である。したがって、機械要素２０において上記機械要素１０の各構成と共通する構成については、これらの各構成に付した符号に「１０」を加算した符号を付して対応させ、その詳細な説明を省略する。
【００２８】
機械要素２０は、図８ないし図１３に示すように、環状突起１２の一方側の縁部のみに沿って複数の突出１３Ａを配した構成のセレーション１３（図５参照）の代わりに、環状突起２２における一方側（図１０では上側）の縁部および他方側（図１１では下側）の縁部のそれぞれに沿って配された複数の突出２３Ａによって構成されるセレーション２３を備えている。
【００２９】
上記構成によれば、環状突起１２における片側の縁部のみに複数の突出１３Ａを設けてセレーション１３とする機械要素１０の構成（図６参照）よりも、回り止めとしての機能を発揮するセレーション２３の突出２３Ａの数を増やすことができる。これにより、機械要素２０における回り止めの性能を向上させることができる。
【００３０】
なお、機械要素２０において、セレーション２３の各突出２３Ａは、環状突起２２の一方側（図１２では上側）の縁部に対して、この環状突起２２を骨格部２１の直円筒における軸方向（図１３では上下方向）から押し縮める向きにダイス（図示せず）を押し当てて、上記縁部にＶ溝（v-groove）を複数設けることで形成される。
【００３１】
また、機械要素２０において、セレーション２３の各突出２３Ａは、その突出高さが環状突起２２から離れるにつれて低くなるように設定されている。この構成によれば、セレーション２３に隣接される環状突起２２をつかむ際に、この環状突起２２をつかむものとセレーション２３の各突出２３Ａとが接触しにくくなる。これにより、機械要素２０に追加の加工を施す場合に、この機械要素２０の環状突起２２を取付具（fixture）につかませて加工時における機械要素２０のぐらつきを抑えることと、機械要素２０におけるセレーション２３の各突出２３Ａが上記取付具（図示せず）によりつぶされてしまう可能性を減らすことと、を両立することができる。なお、上記「追加の加工」は、具体的には例えば機械要素２０のガイド部２０Ａに、このガイド部２０Ａがガイドするスタッドボルトに対応するネジ山（図示せず）を追加するタップ加工である。
【００３２】
以上、本発明を実施するための形態について、上述した第１および第２の実施態様によって説明した。しかしながら、当業者であれば、本発明の目的を逸脱することなく種々の代用、手直し、変更が可能であることは明らかである。すなわち、本発明を実施するための形態は、本明細書に添付した請求の範囲の精神および目的を逸脱しない全ての代用、手直し、変更を含みうるものである。例えば、本発明を実施するための形態として、以下のような各種の形態を実施することができる。
【００３３】
（１）機械要素は、構成素材としてプラスチックを採用したアッセンブリにおけるプラスチックの中にインサート成形によって埋め込まれるものに限定されない。すなわち、機械要素は、例えば構成素材として金属を採用したアッセンブリにおける金属の中に鋳込まれるものなど、任意のアッセンブリに適宜選択された手法により組み込まれるものとすることができる。ここで、金属製のアッセンブリに組み込まれる態様の機械要素は、例えば、アッセンブリの金属とは別種の金属により形成されることで、ともがね（すなわち同種の金属同士が接触すること）による摩擦力の増大を回避する機能を発揮させることができる。
【００３４】
（２）機械要素は、この機械要素が組み込まれたアッセンブリにおける他の部品の位置を適正な状態となるようにガイドするものに限定されない。すなわち、機械要素は、例えばドリルが取り付けられるアッセンブリであるドリルスタンドに組み込まれて、このドリルスタンドに適用されるドリルの刃の位置を適正な状態となるようにガイドするものなど、適宜選択したアッセンブリにおいて、適用される工具の位置を適正な状態となるようにガイドするものとすることができる。
【００３５】
（３）機械要素は、骨格部の直円筒の内側面をスタッドボルトが挿し通されるガイド部として備えるものに限定されない。すなわち、機械要素は、例えば有底の筒状に形成された骨格部と、この筒の内面からなるガイド部とを有し、このガイド部にアッセンブリの他の部品あるいは工具が嵌め入れられるものとすることができる。また、機械要素は、例えばばね付勢された突起をガイド部として有し、このガイド部をアッセンブリの他の部品あるいは工具に押し付けてガイドするプランジャーとすることもできる。
【００３６】
（４）機械要素における、骨格部の筒の外側面から見たセレーションの各突出の突出高さをこれらの各突出が環状突起から離れるにつれて低くなるようにする設定は、上述した第２の実施態様である機械要素２０（図８ないし図１３を参照）にのみ設定可能となるものではない。すなわち、上記設定は、上述した第１の実施態様である機械要素１０（図１ないし図７を参照）を含む本発明の各態様あるいはこれらの変形例に設定可能なものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０    機械要素
１０Ａ  ガイド部
１１    骨格部
１１Ａ  外側面
１１Ｂ  端
１１Ｃ  端
１２    環状突起
１３    セレーション
１３Ａ  突出
２０    機械要素
２０Ａ  ガイド部
２１    骨格部
２１Ａ  外側面
２１Ｂ  端
２１Ｃ  端
２２    環状突起
２３    セレーション
２３Ａ  突出
９０    アッセンブリ
【図１】
2020025963.tif 000003
【図２】
2020025963.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020025963.tif 000014
【図１３】
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