(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径が測定される円筒形状穴と前記円筒形状穴と一定の間隔をもって形成された位置決め穴を有する被測定物の、前記円筒形状穴と前記位置決め穴と同等の位置関係で形成された測定用穴とガイド穴とを有する測定治具プレートと、
一方の側に固定部を備え他方の側に調整部を備え、前記位置決め穴に固定される前記固定部には内側に雌ネジ部が形成され、前記ガイド穴に挿入される前記調整部には内側にテーパ部が形成されるとともに径方向に拡大するように割り溝が形成された第１のピンと、
前記第１のピンの前記雌ネジ部にねじ込まれる雄ネジ部と前記テーパ部と接触して前記調整部を径方向に押し広げる押し当て部とが形成された第２のピンと、を備えたことを特徴とする位置決め機構。
【請求項２】
前記第２のピンを前記第１のピンにねじ込み前記調整部を径方向に押し広げることにより、前記割り溝が形成された方向に対して垂直方向に位置決め位置が調整されることを特徴とする請求項１に記載の位置決め機構。
【請求項３】
一方の側に固定部を備え他方の側に調整部を備え、前記固定部には内側に雌ネジ部が形成され、前記調整部には内側にテーパ部が形成されるとともに径方向に拡大するように割り溝が形成された複数の第１のピンの前記固定部を、
内径が測定される円筒形状穴と前記円筒形状穴と一定の間隔をもって形成された位置決め穴を有する被測定物の前記位置決め穴に固定し、
前記円筒形状穴と前記位置決め穴と同等の位置関係で形成された測定用穴とガイド穴とを有する測定治具プレートの前記ガイド穴に前記調整部を挿入し、
前記第１のピンの前記雌ネジ部にねじ込まれる雄ネジ部と前記テーパ部と接触して前記調整部を径方向に押し広げる押し当て部とが形成された複数の第２のピンを、前記第１のピンにねじ込むことにより前記調整部を押し広げて前記測定治具プレートの固定と位置決めを行うことを特徴とする位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材の位置決めにおいて、特に被測定物と測定治具プレートの位置決め機構及び位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬式の内径真円度、円筒度測定機では、例えば、円筒形状の穴であるエンジンのシリンダブロックのボアが測定対象となる。測定では測定機をボア上部に位置決めをして設置する。しかし、近年のシリンダブロックは素材にアルミ系の材質を使用していて素材が柔らかくなっている。この為、測定機の設置の際に接触や摩擦によりシリンダブロックに傷を生じさせることがあった。この問題に対処するため、測定の際にはシリンダブロックと測定機の間に測定治具プレートを取り付けて測定が行われている。測定機は測定治具プレートに設けられた測定用穴で位置決めを行うため、ボアと測定用穴との中心を合わせて測定治具プレートはシリンダブロックに取り付けられている。
【０００３】
従来、このような取り付け、取り外しを行う２つの部材においては、取り外した一方の部材を再び同じ位置関係で取り付けられるように様々な位置決め機構が考案されている。例えば図１０（ａ）に示すように１個以上の平行ピン１０をプレート１１に設けられたガイド穴１２に挿入することにより位置決めを行う方法が考案されている。このような位置決め機構では、図１０（ｂ）に示すように平行ピン１０をガイド穴１２に対して抜き差しする為、平行ピン１０の径がガイド穴１２よりも小さい物が用いられる。その為、平行ピン１０とガイド穴１２の隙間分だけ移動可能であって高精度の位置決めが出来なかった。
【０００４】
これに対し、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、１個の平行ピン１０と１個以上のダイヤピン１３を用いてガイド穴１２との隙間を減少させることにより精度高めた位置決め機構が考案されている。更に図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、１個以上のテーパピン１４をプレート１５に設けられたテーパ穴１６へ嵌合させることにより高精度の位置決めが可能となる位置決め機構が考案されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７５１３３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、このような位置決め機構ではテーパ穴１６を同時に高精度で加工する必要があるため、加工の手間がかかり部品価格を上昇させる原因となる。また、穴に対してピンを押し込むので、取り付け、取り外しの際に強い力を必要とし、取り付け、取り外しが容易ではない。
【０００７】
本発明はこのような問題に対して成されたものであり、取り付け取り外しが容易であって、精度が良く位置関係を再現できる位置決め機構及び位置決め方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前記目的を達成するために、内径が測定される円筒形状穴と前記円筒形状穴と一定の間隔をもって形成された位置決め穴を有する被測定物の、前記円筒形状穴と前記位置決め穴と同等の位置関係で形成された測定用穴とガイド穴とを有する測定治具プレートと、一方の側に固定部を備え他方の側に調整部を備え、前記位置決め穴に固定される前記固定部には内側に雌ネジ部が形成され、前記ガイド穴に挿入される前記調整部には内側にテーパ部が形成されるとともに径方向に拡大するように割り溝が形成された第１のピンと、前記第１のピンの前記雌ネジ部にねじ込まれる雄ネジ部と前記テーパ部と接触して前記調整部を径方向に押し広げる押し当て部とが形成された第２のピンと、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は前記発明において、前記第２のピンを前記第１のピンにねじ込み前記調整部を径方向に押し広げることにより、前記割り溝が形成された方向に対して垂直方向に位置決め位置が調整されることを特徴としている。
本発明によれば、一方の側に固定部を備え他方の側に調整部を備え、固定部には内側に雌ネジ部が形成され、調整部には内側にテーパ部が形成されるとともに径方向に拡大するように割り溝が形成された複数の第１のピンの前記固定部が、内径が測定される円筒形状穴と円筒形状穴と一定の間隔をもって形成された位置決め穴を有する被測定物の位置決め穴に固定される。
【００１０】
続いて、円筒形状穴と位置決め穴と同等の位置関係で形成された測定用穴とガイド穴とを有する測定治具プレートのガイド穴に調整部が挿入され、円筒形状穴と測定用穴との位置を合わせて測定治具プレートが被測定物上に取り付けられる。
続いて、第１のピンの雌ネジ部にねじ込まれる雄ネジ部とテーパ部と接触して調整部を径方向に押し広げる押し当て部とが形成された複数の第２のピンが、第１のピンにねじ込まれて調整部が押し広げられる。
【００１１】
これにより、測定治具プレートがシリンダブロックに固定されるとともに位置決めが行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の位置決め機構及び位置決め方法によれば、内側に雌ネジ部が形成された固定部と内側にテーパ部が形成されるとともに割り溝が形成された調整部を備えた第１のピンへ、第１のピンの雌ネジ部にねじ込まれる雄ネジ部とテーパ部に接触して調整部を押し広げる押し当て部を備えた第２のピンがねじ込まれることにより、測定治具プレートの固定とシリンダブロックに対する位置決めとが行われる。これにより、第測定治具プレートの取り付け取り外しが容易に行われるとともに、精度良くシリンダブロックとの位置関係が再現される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る位置決め機構の構成を示した斜視図
【図２】測定治具プレートの形状を示した図
【図３】第１のピンの形状を示した図
【図４】第１のピンの割り溝の別の形状例を示した上面図
【図５】第１のピンの割り溝の更に別の形状例を示した上面図
【図６】第２のピンの形状を示した図
【図７】割り溝の方向により位置調整される方向の違いを示した上面図
【図８】シリンダブロックのボア内を測定機により測定する状態を示した側面断面図
【図９】固定爪の動作状態を示した平面図
【図１０】従来の位置決め機構の例を示した図
【図１１】従来の位置決め機構の別の例を示した図
【図１２】従来の位置決め機構の更に別の例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下添付図面に従って本発明に係る位置決め機構及び位置決め方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は位置決め機構の構成を示した斜視図、図２は測定治具プレートの形状を示した図、図３は第１のピンの形状を示した図、図４は第１のピンの割り溝の別の形状例を示した上面図、図５は第１のピンの割り溝の更に別の形状例を示した上面図、図６は第２のピンの形状を示した図である。
【００１６】
位置決め機構１は測定治具プレート２、第１のピン３、３、第２のピン４、４により構成される。
【００１７】
測定治具プレート２は、エンジンのシリンダブロック５に形成された円筒形状の穴であるボア５ａを、可搬式の内径真円度、円筒度測定機により測定する際にシリンダブロック５上に載置される。シリンダブロック５上にはボア５ａと一定の間隔をもって複数の位置決め穴５ｂが形成されている。測定治具プレート２は、図２（ａ）に示すように、ボア５ａと位置決め穴５ｂと同等の位置関係で形成された測定用穴２ａとガイド穴２ｂとが形成されている。それぞれのガイド穴２ｂには、図２（ｂ）に示すように留めネジを取り付けるネジ穴２ｃが設けられている。
【００１８】
第１のピン３は、図３（ａ）または図３（ｂ）に示すように円筒形状に形成され、一方の側にシリンダブロック５の位置決め穴５ｂへねじ込み、打ち込み等により固定される固定部３ａと、他方の側に測定治具プレート２のガイド穴２ｂへ挿入される調整部３ｂが設けられている。固定部３ａの内側には雌ネジ部３ａ１が形成されている。調整部３ｂには内側にテーパ部３ｂ１が形成されるとともに径方向に拡大するように十字状に４本の割り溝３ｃが形成されている。調整部３ｂの側面には、雌ネジ部３ａ１へ雄ネジを挿入した際に第１のピン３が回転することを防止する留めネジが押し当てられる留め溝３ｄが形成されている。
【００１９】
なお、割り溝３ｃは、図４に示すように均等な角度で放射状に３本、または図５に示すように直線状に２本であっても良く、４本以上が放射状に形成されていてもよい。
第２のピン４は、図６に示すように第１のピン３の雌ネジ部３ａ１に取り付けられる雄ネジ部４ａを備え、テーパ部３ｂ１と接触して調整部３ｂを径方向に押し広げる押し当て部４ｂが形成されている。
【００２０】
次に、本発明に係る位置決め方法について詳説する。
【００２１】
位置決め方法では、まず図１に示すシリンダブロック５の複数の位置決め穴５ｂへ第１のピン３の固定部３ａが、ねじ込み、打ち込み等により固定される。本実施の形態では図１の左上部と右下部とに形成された２つの位置決め穴５ｂへ固定されているが、本発明はこれに限らずより多くの位置決め穴５ｂへ第１のピン３を固定してもよい。
【００２２】
続いて、測定治具プレート２のガイド穴２ｂへ位置決め穴５ｂに固定された第１のピン３の調整部３ｂが挿入され、測定治具プレート２がシリンダブロック５上に載置される。測定治具プレート２が載置された後、ネジ穴２ｃより留めネジが挿入されて第１のピン３の留め溝３ｄに押し当てられて第１のピン３が回転不可とされる。
【００２３】
続いて、第１のピン３の雌ネジ部３ａ１へ第２のピン４の雄ネジ部４ａがねじ込まれる。第２のピン４は第１のピン３にねじ込まれることにより、押し当て部４ｂが第１のピン３のテーパ部３ｂ１と接触する。更に第２のピン４を第１のピン３へねじ込むことにより、調整部３ｂが径方向に押し広げられる。
【００２４】
これにより、ガイド穴２ｂと第１のピン３の調整部３ｂとの間の隙間が無い状態となり、測定治具プレート２が固定されるとともに、位置決め穴５ｂとガイド穴２ｂとの中心位置が揃えられる。同様に２箇所以上のガイド穴２ｂにおいて調整部３ｂとの隙間をなくして測定治具プレート２は固定、位置決めされる。
【００２５】
複数の位置決め穴５ｂとガイド穴２ｂとの中心位置が揃うことにより、位置決め穴５ｂと一定の間隔を持って形成されたボア５ａの中心位置が、位置決め穴５ｂとボア５ａと同等の位置関係でガイド穴２ｂに対して形成された測定用穴２ａの中心位置と高い精度で位置決めされる。
【００２６】
なお、本発明において、図５に示すように直線状に２本の割り溝３ｃが形成された第１のピン３を使用した際には、割り溝３ｃの方向により位置決め位置の調整が可能となる。具体的には、図７に示す左上方の第１のピン３の割り溝３ｃを矢印Ｘ方向に対して垂直に向けることで第１のピン３の調整部３ｂがＸ方向に広がり、左上方においてＸ方向に位置決め位置が調整される。同様に図７に示す右下方の第１のピン３の割り溝３ｃを矢印Ｙ方向に対して垂直に向けることで第１のピン３の調整部３ｂがＹ方向に広がり、右下方においてＹ方向に位置決め位置が調整される。
【００２７】
Ｘ、Ｙ方向への各調整量は。第１のピン３へ第２のピン４をねじ込み第１のピン３を押し広げる量により調整される。これにより、測定治具プレート２は固定されるとともに、ねじ込み量によって位置が微調整されて位置決めされる。
【００２８】
測定治具プレート２の位置決めが終了した後は、図８に示すように測定が行われるボア５ａ上の測定用穴２ａ上に測定機６が設置される。測定機６は、設置固定部６ａに３つの固定爪７が備えられている。固定爪７は図９（ａ）に示すように、ガイドピン７ａが取り付けられた不図示のプレートが回転し、ガイドピン７ａがガイド溝７ｂ間を移動することでピン７ｃを回転中心として回転移動する。これにより、固定爪７は図９（ｂ）に示すように測定用穴２ａの側面へ押し当てられる。押し当てられた固定爪７は測定機６を測定治具プレート２へ固定するとともに、測定用穴２ａの中心に測定機６の軸６ｂを位置合わせする。
【００２９】
測定機６により測定した後は、第２のピン４を第１のピン３より抜くことにより、押し広げられた調整部３ｂが元に戻り、シリンダブロック５より測定治具プレート２を容易に取り外す事が可能となる。取り外し後、測定治具プレート２のガイド穴２ｂへ調整部３ｂを挿入し、第２のピン４を第１のピン３へねじ込む事により毎回同等の位置関係でボア５ａと測定用穴２ａとの位置決めが行われる。
【００３０】
以上、説明したように、本発明に係わる位置決め機構及び位置決め方法によれば、複数の第１のピン３と第２のピン４により位置決め穴５ｂとガイド穴２ｂの中心位置が合わせられることで、高い精度でボア５ａと測定用穴２ａの中心位置が位置決めされる。また第２のピン４を外すだけで容易に測定治具プレート２を取り外す事が可能であり、再び第２のピン４を第１のピン３にねじ込めば位置決めが出来るので、取り付け取り外しが容易であって、精度良く位置関係を再現することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１…位置決め機構，２…測定治具プレート，２ａ…測定用穴，２ｂ…ガイド穴，２ｃ…ネジ穴，３…第１のピン，３ａ…固定部，３ａ１…雌ネジ部，３ｂ…調整部，３ｂ１…テーパ部，３ｃ…割り溝，３ｄ…留め溝，４…第２のピン，４ａ…雄ネジ部，４ｂ…押し当て部，５…シリンダブロック，５ａ…ボア（円筒形状穴），６…測定機，６ａ…設置固定部，７…固定爪，７ａ…ガイドピン，７ｂ…ガイド溝，７ｃ…ピン，１０…平行ピン，１１、１５…プレート，１２…ガイド穴，１３…ダイヤピン，１４…テーパピン，１６…テーパ穴，
【図１】
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【図２】
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【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】
0005418903.tif 000009
【図９】
0005418903.tif 000010
【図１０】
0005418903.tif 000011
【図１１】
0005418903.tif 000012
【図１２】
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