(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの部材に形成して直列状に連通させた２つのピン孔に挿入してそれらピン孔を同軸心となるように位置決めする位置決めピンの精度の向上図る。【解決手段】位置決めピン１は、２つの部材Ｍ１，Ｍ２に形成して直列状に連通させた２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入してそれらピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心となるように位置決めするため、外径拡大側へ弾性変形可能なピン本体２と、ピン本体２内に２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に対応するように直列状に形成され内面がテーパ状の第１，第２テーパ孔５，６と、第１，第２テーパ孔５，６に夫々内嵌状に装着された第１，第２テーパスリーブ７，８と、第１，第２テーパスリーブ７，８に密着状に挿入されると共に少なくとも１つのテーパスリーブ８に螺合された第１ネジ軸部２３を有し且つ第１，第２テーパスリーブ７，８を介してピン本体２の外径を拡大可能なボルト部材９とを備えた。【選択図】図５
2011158055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの部材に形成して直列状に連通させた２つのピン孔に挿入してそれらピン孔を同軸心となるように位置決めする位置決めピンにおいて、
外径拡大側へ弾性変形可能なピン本体と、
前記ピン本体内に２つのピン孔に対応するように直列状に形成され内面がテーパ状の第１，第２テーパ孔と、
前記第１，第２テーパ孔に夫々係合された第１，第２テーパスリーブと、
前記第１，第２テーパスリーブに挿入されると共に少なくとも１つのテーパスリーブに螺合された第１ネジ軸部を有し且つ第１，第２テーパスリーブを介してピン本体の外径を拡大可能なボルト部材と、
を備えたことを特徴とする位置決めピン。
【請求項２】
前記第１，第２テーパ孔は、夫々、ピン本体の長さ方向の中間部又はその近傍部の方へ向かって小径化するテーパ孔に形成され、
前記ボルト部材は、頭部と、この頭部から延びる第１軸部と、この第１軸部の先端部から頭部と反対側へ一体的に延びる第２軸部とを有し、この第２軸部を前記第１ネジ軸部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の位置決めピン。
【請求項３】
前記第１，第２軸部は、前記第１，第２テーパスリーブに内嵌され、
前記第１テーパスリーブは、前記ボルト部材の頭部と、ボルト部材に装着したストップリング機構により前記第１軸部に対して軸心方向へ移動しないように規制され、
前記ピン本体に、前記ボルト部材の頭部の外面の外周部を受け止め可能な第１ストップリングと、第２テーパスリーブの回転を規制する第１回転規制ピンとを設けたことを特徴とする請求項２に記載の位置決めピン。
【請求項４】
前記第１，第２テーパ孔はピン本体の長さ方向の先端部に向かって大径化するテーパ孔に形成され、
前記ボルト部材は、頭部と、この頭部から延びる第３軸部と、この第３軸部の先端部から頭部と反対側へ一体的に延びる第４軸部とを有し、この第４軸部を前記第１ネジ軸部に形成し、第３軸部に第１テーパスリーブに螺合された第２ネジ軸部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の位置決めピン。
【請求項５】
前記第３，第４軸部は、前記第１，第２テーパスリーブに夫々挿入され、
前記第３軸部には、ピン本体に対して前記ボルト部材の頭部を受け止める複数の皿バネが外装され、
前記ピン本体に、前記ボルト部材の頭部の外面の外周部を受け止め可能な第２ストップリングと、第１，第２テーパスリーブの回転を夫々規制する第２，第３回転規制ピンとを設けたことを特徴とする請求項４に記載の位置決めピン。
【請求項６】
前記第２テーパ孔の傾斜角を第１テーパ孔の傾斜角よりも大きく設定し、
前記第２ネジ軸部のネジのピッチが、前記第１ネジ軸部のネジのピッチよりも大きく設定したことを特徴とする請求項５に記載の位置決めピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決めピンに関し、特に直列状の２つのピン孔に嵌入してそれらのピン孔を同軸心とするために、ピン本体の上半部と下半部を夫々外径拡大側へ弾性変形可能にした位置決めピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の機械装置の複数の構成部材のうち、２つの構成部材を精密に位置決めして連結する場合、２つの構成部材に夫々形成したピン孔を直列状に接続し、それらピン孔に円柱状のピンを嵌入する技術が広く採用されている。直列状のピン孔を複数組設け、複数のピンで位置決めする場合も多い。尚、上記のピンは、機械装置の構成部材に限らず、種々の部材、部品を位置決めするのに採用されている。
【０００３】
従来の一般的なピンは円柱状の中実のピンである。この中実のピンはピン孔に強制的に嵌入されるが、ピンとピン孔の周面間の微小隙間をゼロにすることが望ましいが、その隙間を零にしようとすると、ピンをピン孔に嵌入不能になる。そのため、ピンとピン孔の周面間には数μｍの微小隙間が存在し、位置決め精度低下の原因になる。
しかも、直列状の２つのピン孔の直径が完全に同径ではなく、小さい直径のピン孔に適した直径のピンを採用することになる。この場合、大きい直径のピン孔の周面とピン間の微小隙間が大きくなり、位置決め精度が低下する。
【０００４】
そこで、複合的な構造の位置決めピンであって、筒状のピン本体を外径拡大側へ弾性変形可能に構成し、ピン本体の内部にその外径を拡大可能な拡径機構を組み込んだ位置決めピンが提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１の位置決め固定プラグ（位置決めピン）においては、内部にテーパ孔を有し外径拡大側へ弾性変形可能なブッシュと、このブッシュに挿入された円錐台と、この円錐台に上方から螺合されブッシュの上端で係止されたボルト部材とを有する。
２つの部材を位置決めする場合、直列状に連通させた２つのピン孔に固定プラグを挿入して、ボルト部材を締めつけ駆動することにより、円錐台をテーパ孔の小径側へ引き込み駆動し、円錐台によりブッシュを外径拡大方向に弾性変形させ、２つのピン孔を同軸心に整列させて２つの部材を位置決めする。
【０００６】
他方、図１３に示すような位置決めピンが実用化され販売されている。
この位置決めピン１００は、その内部に、第１の拡径機構１０３と、第２の拡径機構１０４を備えている。第１の拡径機構１０３は、円筒状のピン本体１０１と、ピン本体１０１内の下側テーパ面１０１ａに当接させた鋼球１０５と、鋼球１０５を押圧する押圧部材１０６を有する。第２の拡径機構１０４は、ピン本体１０１内の上側テーパ面１０１ｂに当接したネジ部材１０７を有する。
【０００７】
２つの部材を位置決めする場合、最初に第１の拡径機構１０３において、押圧部材１０６を締めつけ駆動して鋼球１０５を下方に押圧することで、下側テーパ面１０１ａを介してピン本体１０１の下部を外径拡大方向へ弾性変形させ、ピン孔Ｈ１に密着させる。
次に、第２の拡径機構１０４において、ネジ部材１０７を締めつけ駆動することで、上側テーパ面１０１ｂを介してピン本体１０１の上部を外径拡大方向へ弾性変形させ、ピン孔Ｈ２に密着させる。こうして、２つの部材Ｍ１，Ｍ２を位置決めする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−１９４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の位置決め固定プラグにおいては、１組の拡径機構でもってブッシュ全体を外径拡大側へ弾性変形させるので、ピン孔の直径が等しくない場合には、小さい直径のピン孔に密着した状態に拡径するため、大きい直径のピン孔への密着度が弱くなって、位置決め精度を高めるには限界がある。
【００１０】
他方、図１３に示す位置決めピンにおいては、位置決めピンを装着する際に、ネジ部材を取り外す回動操作と、押圧部材を締めつける回動操作と、ネジ部材を締めつける回動を操作の３回の回動操作が必要であるので、操作時間が長くなるという問題がある。
【００１１】
しかも、ピン本体の下部を拡径させる第１の拡径機構においては、鋼球とピン本体のテーパ面との線接触を介してピン本体を拡径させる構造であるため、位置決めピンが組み込まれた機械装置を長期間使用している間に、ピン本体の下部に機械的な振動が繰り返し伝播するような場合には、鋼球と線接触しているテーパ面の接触部が圧痕状に塑性変形して、拡径機能を失なうため、位置決めピンによる位置決め精度が著しく低下してしまう、つまり耐久性に欠けるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、容易に高精度に位置決め可能な位置決めピンを提供すること、２つのピン孔の直径が僅かに異なる場合にも確実に位置決め可能な位置決めピンを提供すること、耐久性に優れる位置決めピンを提供すること、などである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の位置決めピンは、２つの部材に形成して直列状に連通させた２つのピン孔に挿入してそれらピン孔を同軸心となるように位置決めする位置決めピンにおいて、外径拡大側へ弾性変形可能なピン本体と、前記ピン本体内に２つのピン孔に対応するように直列状に形成され内面がテーパ状の第１，第２テーパ孔と、前記第１，第２テーパ孔に夫々係合された第１，第２テーパスリーブと、前記第１，第２テーパスリーブに挿入されると共に少なくとも１つのテーパスリーブに螺合された第１ネジ軸部を有し且つ第１，第２テーパスリーブを介してピン本体の外径を拡大可能なボルト部材と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
この位置決めピンにより位置決めする場合、位置決めピンを２つのピン孔に挿入し、ボルト部材を締めつけ側へ駆動すると、ボルト部材の第１ネジ軸部により少なくとも１つのテーパスリーブを軸心方向へ移動駆動することで、第１，第２テーパスリーブを夫々第１，第２テーパ孔の小径側へ移動させて、第１，第２テーパスリーブを介して、２つのピン孔に対応するピン本体の一方の半分（上部）と他方の半分（下部）を外径拡大側へ弾性変形させ、ピン本体を２つのピン孔の内面に密着させることができる。
【００１５】
請求項２の位置決めピンは、請求項１の発明において、前記第１，第２テーパ孔は、夫々、ピン本体の長さ方向の中間部又はその近傍部の方へ向かって小径化するテーパ孔に形成され、前記ボルト部材は、頭部と、この頭部から延びる第１軸部と、この第１軸部の先端部から頭部と反対側へ一体的に延びる第２軸部とを有し、この第２軸部を前記第１ネジ軸部に形成したことを特徴としている。
【００１６】
請求項３の位置決めピンは、請求項２の発明において、前記第１，第２軸部は、前記第１，第２テーパスリーブに内嵌され、前記第１テーパスリーブは、前記ボルト部材の頭部と、ボルト部材に装着したストップリング機構により前記第１軸部に対して軸心方向へ移動しないように規制され、前記ピン本体に、前記ボルト部材の頭部の外面の外周部を受け止め可能な第１ストップリングと、第２テーパスリーブの回転を規制する第１回転規制ピンとを設けたことを特徴としている。
【００１７】
請求項４の位置決めピンは、請求項１の発明において、前記第１，第２テーパ孔はピン本体の長さ方向の先端部に向かって大径化するテーパ孔に形成され、前記ボルト部材は、頭部と、この頭部から延びる第３軸部と、この第３軸部の先端部から頭部と反対側へ一体的に延びる第４軸部とを有し、この第４軸部を前記第１ネジ軸部に形成し、第３軸部に第１テーパスリーブに螺合された第２ネジ軸部を形成したことを特徴としている。
【００１８】
請求項５の位置決めピンは、請求項４の発明において、前記第３，第４軸部は、前記第１，第２テーパスリーブに夫々挿入され、前記第３軸部には、ピン本体に対して前記ボルト部材の頭部を受け止める複数の皿バネが外装され、前記ピン本体に、前記ボルト部材の頭部の外面の外周部を受け止め可能な第２ストップリングと、第１，第２テーパスリーブの回転を夫々規制する第２，第３回転規制ピンとを設けたことを特徴としている。
【００１９】
請求項６の位置決めピンは、請求項５の発明において、前記第２テーパ孔の傾斜角を第１テーパ孔の傾斜角よりも大きく設定し、前記第２ネジ軸部のネジのピッチが、前記第１ネジ軸部のネジのピッチよりも大きく設定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の位置決めピンによれば、ボルト部材と第１，第２テーパスリーブを介して２つのピン孔に対応するピン本体の一方の半分と他方の半分を、夫々独立に拡径させて２つのピン孔の内面に密着させることができる。そのため、２つのピン孔の直径が僅かに異なる場合にも、ピン本体を２つのピン孔の内面に確実に密着させることができるから、２つのピン孔を同軸心に整列させて高精度に位置決めすることができる。
【００２１】
位置決めピンを装着する際に、ボルト部材を１回締めつけるだけで装着可能であるので、簡単に短時間で装着することができる。
しかも、第１，第２テーパスリーブは第１，第２テーパ孔に面接触にて係合する構造であるから、長期間の使用において機械的な振動が繰り返し作用しても、それらの接触部に塑性変形が生じないから、外径拡大機能が長期に亙って維持され、耐久性に優れる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、第１，第２テーパ孔は、ピン本体の長さ方向の中間部又はその近傍部の方へ向って小径化するため、ピン本体の肉厚部を少なくして軽量化することできる。また、ボルト部材の小径の第２軸部を第１ネジ軸部に形成するため、第１ネジ軸部の製作費を節減できる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、ボルト部材を締めつける際にはボルト部材の頭部で第１テーパスリーブを第１テーパ孔の小径側へ押動し、ボルト部材を弛める際にはストップリング機構で第１テーパスリーブを第１テーパ孔の大径側へ押動すると共に、ボルト部材の頭部を第１ストップリングで受け止めた状態で第２テーパスリーブを第２テーパ孔の大径側へ駆動できる。そして、ボルト部材を回転操作するとき、第１回転規制ピンにより第２テーパスリーブの回転を規制できる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、第１，第２テーパ孔はピン本体の長さ方向の先端部に向かって大径化するテーパ孔に形成され、ボルト部材の第３軸部に第２ネジ軸部を形成すると共に第４軸部に第１ネジ軸部を形成し、第２，第１ネジ軸部を第１，第２テーパスリーブに螺合したので、ボルト部材を締めつけ側へ回動させると、第１，第２テーパスリーブは、第１，第２テーパ孔の小径側へ移動して密着状に係合し、ピン本体の一方の半分と他方の半分（上半部と下半部）が外径拡大側へ弾性変形して、２つのピン孔に密着状に係合する。ボルト部材を弛めると、第１，第２テーパスリーブが上記とは反対方向へ移動して、ピン本体が外径縮小側へ弾性変形する。
【００２５】
請求項５の発明によれば、ボルト部材を締めつけ側へ駆動する際には、第１，第２テーパスリーブが第１，第２テーパ孔に密着状に係合するまで複数の皿バネがボルト部材の移動を規制し、ボルト部材を弛める場合は、ボルト部材は複数の皿バネにより付勢されて第２ストップリングで受け止められ、第１，第２テーパスリーブが弛め方向へ円滑に移動駆動される。
【００２６】
請求項６の発明によれば、前記第２テーパ孔の傾斜角を第１テーパ孔の傾斜角よりも大きく設定し、第２ネジ軸部のネジのピッチが、第１ネジ軸部のネジのピッチよりも大きく設定したので、ボルト部材を締めつける際に、第２テーパスリーブが第２テーパ孔に密着させてから、第１テーパスリーブを第１テーパ孔に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１の位置決めピンの斜視図である。
【図２】位置決めピンの平面図である。
【図３】２つのピン孔に挿入した状態の位置決めピンの断面図である。
【図４】図３の状態からボルト部材を締めつけて位置決めピンの下半部をピン孔に密着状に係合させた状態の断面図である。
【図５】図４の状態からボルト部材を更に締めつけて位置決めピンの上半部をピン孔に密着状に係合させた状態における図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図５と同じ状態における図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】実施例２の位置決めピンの斜視図である。
【図８】位置決めピンの平面図である。
【図９】２つのピン孔に挿入した状態の位置決めピンの断面図である。
【図１０】図９の状態からボルト部材を締めつけて位置決めピンの下半部をピン孔に密着状に係合させた状態の断面図である。
【図１１】図１０の状態からボルト部材を更に締めつけて位置決めピンの上半部をピン孔に密着状に係合させた状態における図８のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図１１と同じ状態における図８のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】先行技術に係る位置決めピンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２９】
最初に、位置決めピン１の全体構成について説明する。
図１〜図６に示すように、位置決めピン１は、２つの部材Ｍ１，Ｍ２に形成して直列状に連通させた同一径又はほぼ同一径の２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入して、それらピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心となるように位置決めするためのものである。下側のピン孔Ｈ２の途中部には、位置決めピン１の下端部を受け止め可能な環状受部Ｈａが形成されている（図３〜図６参照）。
【００３０】
２つの部材Ｍ１，Ｍ２は、何らかの機械装置を構成する構成部材である。但し、２つの部材Ｍ１，Ｍ２は、機械装置側のベース部材と、このベース部材に位置決め固定される可動部材であってもよい。
【００３１】
位置決めピン１は、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入される鋼製のピン本体２、このピン本体２内に形成された第１，第２テーパ孔５，６、この第１，第２テーパ孔５，６に係合された鋼製の第１，第２テーパスリーブ７，８、この第１，第２テーパスリーブ７，８に挿入された鋼製のボルト部材９などを備えている。
【００３２】
次に、ピン本体２について説明する。
図１〜図６に示すように、ピン本体２は、円筒状の外形を有するスリーブ状の部材である。但し、ピン本体２の上端側部分の外形は、上端に向って小径化するテーパ面２ａに形成され、ピン本体２の下端部の外形は、下端に向って小径化するテーパ面２ｂに形成されている。
【００３３】
このピン本体２は、テーパ状の第１，第２テーパ孔５，６、複数のスリット１３，１４などを有する。ピン本体２は、複数のスリット１３，１４を介して直径拡大側へ弾性変形可能である。ピン本体２は、ピン孔Ｈ１，Ｈ２の周面との間に微小隙間をあけて挿入可能に構成され、ピン本体２の外径はピン孔Ｈ１，Ｈ２の内径より僅かに小さい。
【００３４】
図１，図２に示すように、前記スリット１３，１４の長さは、ピン本体２の全長の約８０〜８５％である。ピン本体２の外周部には、上端開放状の４本の上側スリット１３が周方向等間隔に形成され、これら４本の上側スリット１３の間に位置するように、下端開放状の４本の下側スリット１４が周方向等間隔に形成されている。これらスリット１３，１４は、ピン本体２の外径を拡大させる方向へのピン本体２の弾性変形を可能にしている。１つの下側スリット１４の下部には、溝幅を拡大した幅広部１４ａが形成され、後述する第１回転規制ピン１９の周方向への移動を規制し且つ上下方向への移動を許容している。
【００３５】
次に、第１，第２テーパ孔５，６について説明する。
図３〜図６に示すように、ピン本体２の内部の長さ方向の中間部又はその近傍部には、短い円筒面４が形成され、第１，第２テーパ孔５，６は、ピン本体２の長さ方向の中間部又はその近傍部の方へ向かって小径化し、円筒面４の端部に連なっている。第１，第２テーパ孔５，６は、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に対応するように直列状に形成されている。
【００３６】
第１テーパ孔５は、ピン本体２内の上半部内に形成され、第２テーパ孔６は、ピン本体２の下半部内に形成されている。第１，第２テーパ孔５，６の軸心方向の長さは、略同じ長さに形成されている。第１テーパ孔５の上側には、ボルト部材９の頭部２０を収容する円筒状の収容孔１２が、第１テーパ孔５の上端に滑らかに連なるように形成されている。
【００３７】
図３〜図６に示すように、ピン本体２の上端部の内部に、ボルト部材９の頭部２０の外面の外周部を受け止め可能なストップリング１６（第１ストップリング）が装着されている。ピン本体２の下端部の内部に、第２テーパスリーブ８の下端部を受け止め可能なストップリング１７が装着されている。
【００３８】
次に、第１，第２テーパスリーブ７，８について説明する。
図３〜図６に示すように、第１，第２テーパスリーブ７，８は、第１，第２テーパ孔５，６に夫々装着されて面接触にて係合している。第１テーパスリーブ７には、下方程小径化するテーパ外周面７ａが形成されている。この第１テーパスリーブ７は、下方へ移動駆動された場合に第１テーパ孔５の内面に密着状に係合して、ピン本体２の上半部を拡径させる。第２テーパスリーブ８には、上方程小径化するテーパ外周面８ａが形成されている。このテーパスリーブ８は、上方へ移動駆動された場合に第２テーパ孔６の内面に密着状に係合して、ピン本体２の下半部を拡径させる。
【００３９】
第２テーパスリーブ８には、その回転を規制するために第１回転規制ピン１９が設けられている。第１回転規制ピン１９の一端部が、第２テーパスリーブ８のピン孔に挿入固着され、第１回転規制ピン１９の他端部が、スリット１４の幅広部１４ａに上下動可能に挿入されている。
【００４０】
次に、ボルト部材９について説明する。
図１〜図６に示すように、ボルト部材９は、テーパスリーブ７，８を軸心方向へ移動駆動するためのものである。ボルト部材９は、頭部２０と、この頭部２０から下方へ延びる第１軸部２１と、この第１軸部２１の先端部（下端）から頭部２０と反対側（下方）へ一体的に延び第１軸部２１より小径の第２軸部２２とを有する。第１軸部２１の外周面は円筒面に形成されて、第１テーパスリーブ７の軸孔に密着状に挿入されている。第２軸部２２は第１ネジ軸部２３に形成され、第２テーパスリーブ８のネジ孔に螺合されている。
【００４１】
ボルト部材９の頭部２０を収容する収容孔１２の軸心方向の長さは、頭部２０の軸心方向の長さよりも僅かに大きいので、頭部２０は収容孔１２内において上下方向へ小距離だけ移動可能である。この頭部２０の上端中央部には、ボルト部材９を回転させるための六角レンチを係合させる為の六角孔２０ａが形成されている。
第１軸部２１の長さは、第１テーパスリーブ７、第１テーパ孔５の長さと略等しく設定されている。第２軸部２２は、第２テーパスリーブ８の長さよりも長く設定されている。
【００４２】
第２軸部２２の上端部には、ストップリング機構２５が装着されている。このストップリング機構２５は、第１テーパスリーブ７の下端部を受け止める環状受止リング２６と、環状受止リング２６の下面を支持する環状支持リング２７とからなる。環状支持リング２７は、ストップリングと同様のリングである。第１テーパスリーブ７は、ボルト部材９の頭部２０と、このストップリング機構２５により、第１軸部２１に対して軸心方向へ移動しないように規制されている。
【００４３】
次に、位置決めピン１の作用について説明する。
図３に示すように、位置決めピン１を使用する前の初期状態において、ボルト部材９は上限位置（頭部２０がストップリング１６に近接又は当接）に位置し、第１テーパスリーブ７も上限位置に位置し、第２テーパスリーブ８は下限位置（下端がストップリング１７に近接又は当接）にある。この初期状態の位置決めピン１を２つの部材Ｍ１，Ｍ２の２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入すると、ピン本体２の下端部は、ピン孔Ｈ１の環状受部Ｈａに受け止められる。
【００４４】
次に、六角レンチをボルト部材９の六角孔２０ａに係合して、この六角レンチによりボルト部材９を締めつけ方向に回転させると、第２テーパスリーブ８は第１回転規制ピン１９により回転規制されているため、図４に示すように、第２テーパスリーブ８は、上方に移動して、テーパ外周面８ａが第２テーパ孔６の内面に密着状に係合し、ピン本体２の下半部が、外径拡大方向へ弾性変形して、ピン孔Ｈ２に密着状に係合する。ボルト部材９の締めつけにより、第２テーパスリーブ８が上昇し、第２テーパスリーブ８と第２テーパ孔６との間にある程度の摩擦力が発生すると、第２テーパスリーブ８の上昇と並行して、ボルト部材９と第１テーパスリーブ７が下降を開始する。
【００４５】
ボルト部材９を更に締めつけると、図５、図６に示すように、ボルト部材９と第１テーパスリーブ７が下方に移動し、第１テーパスリーブ７のテーパ外周面７ａが第１テーパ孔５の内面に密着状に係合して、ピン本体２の上半部が、外径拡大方向へ弾性変形して、ピン孔Ｈ１に密着状に係合する。こうして、２つの部材Ｍ１，Ｍ２のピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心に整列させて位置決めすることができる。
【００４６】
位置決めピン１をピン孔Ｈ１，Ｈ２から取り外す場合には、ボルト部材９を弛め方向に回転させると、第１，第２テーパスリーブ７，８に作用する摩擦力の大小に応じて、第２テーパスリーブ８が先に移動する場合と、第１テーパスリーブ７が先に移動する場合とがある。第２テーパスリーブ８が先に移動する場合には、第２テーパスリーブ８が下限位置（ストップリング１７に当接）になり、その後、ボルト部材９と第１テーパスリーブ７が上限位置（ストップリング１６に当接）まで上昇し、位置決めピン１が係合解除状態（初期状態）になる。
【００４７】
次に、位置決めピン１の効果について説明する。
ボルト部材９と第１，第２テーパスリーブ７，８を介して２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に対応するピン本体２の２つの下半部と上半部を、夫々独立に外径拡大方向へ弾性変形させて２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２の内面に密着させることができる。そのため、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２の直径が僅かに異なる場合にも、ピン本体２を２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２の内面に確実に密着させることができるから、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心に整列させて高精度に位置決めすることができる。
【００４８】
位置決めピン１を装着する際に、ボルト部材９を１回の回動操作で装着可能であるので、簡単に短時間で装着することができる。
しかも、第１，第２テーパスリーブ７，８は第１，第２テーパ孔５，６に面接触にて係合する構造であるから、長期間の使用において機械的な振動が繰り返し作用しても、それらの接触部に塑性変形が生じないから、外径拡大機能が長期に亙って維持され、耐久性に優れる。
【００４９】
第１，第２テーパ孔５，６は、ピン本体２の長さ方向の中間部又はその近傍部の方へ向って小径化するため、ピン本体２の肉厚部を少なくして軽量化することできる。また、ボルト部材９の小径の第２軸部２２を第１ネジ軸部２３に形成したため、第１ネジ軸部２３の製作費を節減できる。
【００５０】
ボルト部材９を締めつける際にはボルト部材９の頭部２０で第１テーパスリーブ７を第１テーパ孔Ｈ１の小径側へ押動し、ボルト部材９を弛める際にはストップリング機構２５で第１テーパスリーブ７を第１テーパ孔Ｈ１の大径側へ押動すると共に、ボルト部材９の頭部２０を第１ストップリング１６で受け止めた状態で第２テーパスリーブ８を第２テーパ孔６の大径側へ駆動できる。そして、ボルト部材９を回転操作するとき、第１回転規制ピン１９により第２テーパスリーブ８の回転を規制できる。
【実施例２】
【００５１】
次に、実施例２の位置決めピン１Ａについて説明する。但し、実施例１と同様の構成要素に同様の符号を付して説明する。
図７〜図１２に示すように、位置決めピン１Ａは、直列状に連通させた２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入される鋼製のピン本体２Ａ、このピン本体２Ａ内に２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に対応するように直列状に形成された第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａ、この第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａに係合された鋼製の第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａ、この第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａに挿入された鋼製のボルト部材９Ａなどを備えている。
【００５２】
次に、ピン本体２Ａについて説明する。
図７〜図１２に示すように、ピン本体２Ａの円筒状の外形を有するスリーブ状の部材である。このピン本体２Ａは、ピン孔Ｈ１，Ｈ２の周面との間に僅かな隙間をあけて挿入可能に構成され、ピン本体２Ａの外径は、ピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入可能なようにピン孔Ｈ１，Ｈ２の内径より僅かに小さい。ピン本体２Ａには、実施例１と同様に、複数のスリット１３Ａ，１４Ａが形成され、ピン本体２Ａは、複数のスリット１３Ａ，１４Ａを介して外径拡大側へ弾性変形可能である。但し、ピン本体２の上端側部分の外形は、上端に向って小径化するテーパ面２ａに形成され、ピン本体２の下端部の外形は、下端に向って小径化するテーパ面２ｂに形成されている。
【００５３】
次に、第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａについて説明する。
図９〜図１２に示すように、第１テーパ孔５Ａは、ピン本体２Ａ内の軸心方向の中間部分に形成され、第２テーパ孔６Ａは、ピン本体２Ａ内の下端側部分に形成されている。第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａは、ピン本体２Ａの先端（下端）に向って大径化するように形成され、第２テーパ孔６Ａの鉛直方向に対する傾斜角が第１テーパ孔５Ａの鉛直方向に対する傾斜角よりも大きく設定されている。これは、第１テーパスリーブ７Ａよりも先に第２テーパスリーブ８Ａを拡径動作させる為である。
【００５４】
ピン本体２Ａ内の第１テーパ孔５Ａの上側には、ボルト部材９Ａの頭部２０Ａと複数の皿バネ３８を収容する円筒状の収容孔１２Ａが形成されている。収容孔１２Ａと第１テーパ孔５Ａの境界には上向きの水平な環状面１２ａが形成されている。第１テーパ孔５Ａの軸心方向の長さは、第２テーパ孔６Ａの軸心方向の長さより長く形成されている。
【００５５】
１つの下側スリット１４Ａは、溝幅を拡大した幅広スリット１４ｂに形成され、この幅広スリット１４ｂは、第２，第３回転規制ピン３２，３３の周方向への移動を規制し且つ上下方向への移動を許容している。図９〜図１２に示すように、ピン本体２Ａ内の上端部内に、ボルト部材９Ａの頭部２０Ａの外面の外周部を受け止め可能なストップリング１６Ａ（第２ストップリング）が設けられている。
【００５６】
次に、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａについて説明する。
図９〜図１２に示すように、第１テーパスリーブ７Ａには、下方程大径化するテーパ外周面７ｂが形成されている。第２テーパスリーブ８Ａには、下方程大径化するテーパ外周面８ｂが形成されている。第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａは、第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａに夫々内嵌状に面接触にて係合している。
【００５７】
第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａには、それら回転を夫々規制する第２，第３回転規制ピン３２，３３が装着されている。これら回転規制ピン３２，３３の一端部が、第１，第２テーパスリーブ７，８のピン孔７ｃ，８ｃに夫々挿入固定され、回転規制ピン３２，３３の他端部が幅広スリット１４ｂに夫々挿入されている。
【００５８】
次に、ボルト部材９Ａと皿バネ３８について説明する。
図７〜図１２に示すように、ボルト部材９Ａは、頭部２０Ａと、この頭部２０Ａから下方延びる第３軸部３５と、この第３軸部３５の先端部（下端）から頭部２０Ａと反対側（下方）へ一体的に延び第３軸部３５より小径の第４軸部３６とを備えている。第４軸部３６を第１ネジ軸部２３Ａに形成し、第３軸部３５の下部約２／３部分を第２ネジ軸部２４に形成している。第２ネジ軸部２４が第１テーパスリーブ７Ａに螺合され、第１ネジ軸部２３Ａが第２テーパスリーブ８Ａに螺合されている。
【００５９】
第３軸部３５の長さは、第４軸部３６の長さの約２倍程度の長さに設定されている。第２ネジ軸部２４のネジのピッチは、第１ネジ軸部２３Ａのネジのピッチよりも大きく形成されている。
【００６０】
第３軸部３５の上部約１／３部分の外周面は円筒面に形成されている。ボルト部材９Ａの頭部２０Ａは、収容孔１２Ａの上部に収容されている。ボルト部材９Ａの頭部２０Ａと環状面１２ａの間において、第３軸部３５の上部約１／３部分には複数の皿バネ３８が外装されている。複数の皿バネ３８と環状面１２ａの間において、第３軸部３５にはステンレス、真鍮などの低摩擦の座金部材１１が外装されている。ボルト部材９Ａは、ストップリング１６Ａと複数の皿バネ３８の間で僅かな距離だけ上下移動可能に移動規制されている。
【００６１】
次に、位置決めピン１Ａの作用について説明する。
位置決めピン１Ａを使用する前の初期状態において、図９に示すように、ボルト部材９Ａは上限位置（頭部２０Ａがストップリング１６Ａに近接又は当接）に位置し、第１テーパスリーブ７Ａは下限位置に位置し、第２テーパスリーブ８Ａは下限位置にある。この初期状態の位置決めピン１Ａを２つの部材Ｍ１，Ｍ２の２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に挿入すると、ピン本体２Ａの下端部は、ピン孔Ｈ１の環状受部Ｈａに受け止められる。
【００６２】
次に、六角レンチをボルト部材９Ａの六角孔２０ａに係合し、この六角レンチによりボルト部材９Ａを締めつける方向に回転させると、図１０に示すように、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａは上方に移動する。このとき、第２ネジ軸部２４のネジのピッチは、第１ネジ軸部２３Ａのネジのピッチよりも大きく設定されているので、第１テーパスリーブ７Ａの移動速度は、第２テーパスリーブ８Ａの移動速度より大きくなる。
【００６３】
しかし、第２テーパスリーブ８Ａのテーパ外周面８ｂの鉛直に対する傾斜角が第１テーパスリーブ７Ａの傾斜角よりも大きいので、先に、第２テーパスリーブ８Ａが第２テーパ孔８Ａに密着状に係合し、ピン本体２Ａの下半部がその外径拡大方向へ弾性変形を介してピン孔Ｈ１に密着状に係合する。
【００６４】
その後、更にボルト部材９Ａを締めつけると、図１１、図１２に示すように、ボルト部材９Ａが第２テーパスリーブ８Ａに対して下方へ僅かに移動しつつ、第１テーパスリーブ７Ａが上方へ移動して、ピン本体２Ａの上半部がその外径拡大方向へ弾性変形してピン孔Ｈ１に密着状に係合する。こうして、複数の皿バネ３８が圧縮状態になり、２つの部材Ｍ１，Ｍ２の２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心に整列させて位置決めすることができる。
【００６５】
その後、位置決めピン１Ａを取り外す場合は、ボルト部材９Ａを弛める方向に回転させると、ボルト部材９Ａは複数の皿バネ３８の付勢力によりストップリング１６Ａに当接し、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａが下方に移動して第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａに対する係合を解除して、第２テーパスリーブ７Ａの下端面が、ピン本体２Ａの下端と同一位置になるまで移動させて、位置決めピン１Ａを係合解除状態（初期状態）にする。
【００６６】
次に、位置決めピン１Ａの効果について説明する。
ピン本体２Ａの下半部を外径拡大方向へ弾性変形させて、ピン孔Ｈ２の内面に密着状に係合させると共に、ピン本体２Ａの上半部を外径拡大方向へ弾性変形させて、ピン孔Ｈ１の内面に密着状に係合させることができるため、基本的に、実施例１の位置決めピン１と同様の効果を奏する。
【００６７】
さらに、第１，第２テーパ孔Ｈ１，Ｈ２はピン本体２Ａの長さ方向の先端部に向かって大径化するテーパ孔に形成され、ボルト部材９Ａの第３軸部３５に第２ネジ軸部２４を形成し、第４軸部を第１ネジ軸部２３Ａに形成し、第２，第１ネジ軸部２４，２３Ａを第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａに螺合したので、ボルト部材９Ａを締めつけ側へ回動させると、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａは、第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａの小径側へ移動して密着状に係合し、ピン本体２Ａの上半部と下半部が外径拡大側へ弾性変形して、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に密着状に係合する。ボルト部材９Ａを弛めると、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａが上記とは反対方向へ移動して、ピン本体２Ａが外径縮小側へ弾性変形する。
【００６８】
ボルト部材９Ａを締めつけ側へ駆動する際には、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａが第１，第２テーパ孔５Ａ，６Ａに密着状に係合するまで複数の皿バネ３８がボルト部材９Ａの移動を規制し、ボルト部材９Ａを弛める場合は、ボルト部材９Ａは複数の皿バネ３８により付勢されて第２ストップリング１６Ａで受け止められ、第１，第２テーパスリーブ７Ａ，８Ａが弛め方向へ円滑に移動駆動される。
ボルト部材９Ａを締めつける際に、第２テーパスリーブ８Ａを第２テーパ孔６Ａに密着させてから、第１テーパスリーブ７Ａを第１テーパ孔５Ａに密着させることができる。
【００６９】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
［１］前記実施例１では、第２テーパスリーブ８が第２テーパ孔６に係合した後に、第１テーパスリーブ７が第１テーパ孔５に係合するように構成されているが、特にこの順番に限定する必要はなく、上記の逆の順序で又は同時に係合するように構成してもよい。
【００７０】
［２］前記実施例２では、第２テーパスリーブ８Ａが第２テーパ孔６Ａに係合した後に、第１テーパスリーブ７Ａが第１テーパ孔５Ａに係合するように構成されているが、特にこの順番に限定する必要はなく、上記の逆の順序で又は同時に係合するように構成してもよい。
【００７１】
［３］前記実施例１では、ボルト部材の第２軸部を、第１軸部より小径に構成しているが、特に小径に限定する必要はなく、第１，第２軸部を同径に構成しても良い。
［４］前記実施例２では、ボルト部材の第４軸部を、第３軸部より小径に構成しているが、特に小径に限定する必要はなく、第３，第４軸部を同径に構成しても良い。
［５］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能で、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、２つの部材を位置決めするための位置決めピンを提供するものであり、種々の機械装置、治具や工具類に採用される種々の用途の位置決めピンとして利用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１，１Ａ    位置決めピン
２，２Ａ    ピン本体
５，５Ａ    第１テーパ孔
６，６Ａ    第２テーパ孔
７，７Ａ    第１テーパスリーブ
８，８Ａ    第２テーパスリーブ
９，９Ａ    ボルト部材
１６      第１ストップリング
１７      第２ストップリング
１９  第１回転規制ピン
２０，２０Ａ  頭部
２１  第１軸部
２２  第２軸部
２３，２３Ａ  第１ネジ軸部
２４  第２ネジ軸部
２５  ストップリング機構
３２  第２回転規制ピン
３３  第３回転規制ピン
３５  第３軸部
３６  第４軸部
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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