(57)【要約】      （修正有）【課題】２つのピン孔の直径が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。【解決手段】位置決めピン装置１は、ベース部材Ｍ１の第１ピン孔Ｈ１に対し、ベース部材Ｍ１に対して可動の可動部材Ｍ２の第２ピン孔Ｈ２を同軸心に位置決めするため、ベース部材Ｍ１に固定する為のフランジ部７の両側部分に形成されて第１，第２ピン孔Ｈ１，Ｈ２に夫々挿入される第１，第２ピン部９，１０とを備えたピン本体部２、フランジ部７をベース部材Ｍ１に固定する複数の取り付けボルト３の締結力により第１ピン部９を外径拡大側又は外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定する第１拡径機構５、第２ピン部１０のテーパ孔１１に内嵌状に装着されたテーパスリーブ２１に螺合されて頭部２５ａが第２ピン部１０に受け止められたボルト部材２５を有し、第２ピン部１０を径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定する第２拡径機構６を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に形成した第１ピン孔に対し、ベース部材に対して可動の可動部材に形成した第２ピン孔を同軸心に位置決めする位置決めピン装置において、
前記ベース部材に固定する為の取り付け用のフランジ部を備え、このフランジ部の両側部分に形成されて第１，第２ピン孔に夫々挿入して固定される第１，第２ピン部を備えたピン本体部材と、
前記フランジ部をベース部材に当接状に固定する為の複数の取り付けボルトと、
前記複数の取り付けボルトによりフランジ部を固定する際の締結力により第１ピン部を外径拡大側又は外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔に固定する第１拡径機構と、
前記第２ピン部に形成したテーパ孔と、このテーパ孔に内嵌状に装着されたテーパスリーブと、このテーパスリーブに螺合されて頭部が第２ピン部に受け止められたボルト部材とを有し、第２ピン部を外径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔に密着状に固定する第２拡径機構と、
を備えたことを特徴とする位置決めピン装置。
【請求項２】
前記第１拡径機構は、前記第１ピン部内に形成されフランジ部の方へ向かって小径化する第１テーパ孔と、前記第１テーパ孔に密着状に内嵌されて第１ピン部に保持され且つ外径縮小側へ弾性変形可能な第１テーパスリーブとを有することを特徴とする請求項１に記載の位置決めピン装置。
【請求項３】
前記第１拡径機構は、前記第１ピン部の外面に形成されフランジ部の方へ向かって大径化するテーパ面と、前記テーパ面に密着状に外嵌されて第１ピン部に保持され且つ外径拡大側へ弾性変形可能な第３テーパスリーブとを有することを特徴とする請求項１に記載の位置決めピン装置。
【請求項４】
前記第２拡径機構のテーパ孔は、前記第２ピン部内に形成されフランジ部の方へ向かって大径化する第２テーパ孔であって、前記テーパスリーブは、この第２テーパ孔に内嵌状に装着された第２テーパスリーブであって、前記ボルト部材は、この第２テーパスリーブに螺合されたネジ軸部と前記第２ピン部で受け止められた頭部とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の位置決めピン装置。
【請求項５】
前記第２拡径機構は、前記第２テーパスリーブの回転を規制する回転規制ピンを備えたことを特徴とする請求項４に記載の位置決めピン装置。
【請求項６】
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ストップリング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装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置決めピン装置に関し、特にフランジ部とその下側と上側に形成された第１，第２ピン部とを有するピン本体部材と、第１ピン部をベース部材の第１ピン孔に固定する第１拡径機構と、第２ピン部を可動部材の第２ピン孔に密着状に固定する第２拡径機構とを備えたものに関する。
【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いと、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１６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、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の第１ピン部１０１ａに設けられ、ピン本体１０１内の下側テーパ面１０１ｃに当接させた鋼球１０５と、鋼球１０５を押圧するボルト部材１０６を有する。第２の拡径機構１０４は、ピン本体１０１の第２ピン部１０１ｂに設けられ、ピン本体１０１内の上側テーパ面１０１ｄ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、ボルト部材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１０１ｃを介して第１ピン部１０１ａ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１０１ｄを介して第２ピン部１０１ｂ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り、位置決め精度を高めるには限界がある。
【００１０】
図１６の位置決めピンにおいては、２組の拡径機構でもって第１，第２ピン部を外径拡大側へ弾性変形可能であるので、僅かにピン孔の直径が異なる場合でも、第１，第２ピン部を対応するピン孔に対して密着した状態に拡径可能である。しかし、ピン本体（第１，第２ピン部）の外径が同じ直径であるので、ピン孔の直径が大きく異なる場合には、上記プラグ同様に、大きい直径のピン孔へは密着することできず、この位置決めピンを採用することができない、つまり、使用上の制約がある。
【００１１】
また、図１６に示す位置決めピンにおいては、ピン本体の下側に第１の拡径機構を設け、ピン本体の上側に第２の拡径機構を設ける構造であるため、第１の拡径機構のボルト部材を第２拡径機構のネジ部材の下側に配置する、つまり、ピン本体の内部に配置しなければならない。このため、位置決めピンの構造が複雑化してしまい、操作性が悪化してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、２つのピン孔の直径が異なる場合にも確実に位置決め可能な位置決めピン装置を提供すること、容易な操作でもって位置決め可能な簡単な構造の位置決めピン装置を提供すること、などである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の位置決めピン装置は、ベース部材に形成した第１ピン孔に対し、ベース部材に対して可動の可動部材に形成した第２ピン孔を同軸心に位置決めする位置決めピン装置において、前記ベース部材に固定する為の取り付け用のフランジ部と、このフランジ部の両側部分に形成されて第１，第２ピン孔に夫々挿入して固定される第１，第２ピン部とを備えたピン本体部材と、前記フランジ部をベース部材に当接状に固定する為の複数の取り付けボルトと、前記複数の取り付けボルトによりフランジ部を固定する際の締結力により第１ピン部を外径拡大側又は外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔に固定する第１拡径機構と、前記第２ピン部に形成したテーパ孔と、このテーパ孔に内嵌状に装着されたテーパスリーブと、このテーパスリーブに螺合されて頭部が第２ピン部に受け止められたボルト部材とを有し、第２ピン部を外径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔に密着状に固定する第２拡径機構と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２の位置決めピン装置は、請求項１の発明において、前記第１拡径機構は、前記第１ピン部内に形成されフランジ部の方へ向かって小径化する第１テーパ孔と、前記第１テーパ孔に密着状に内嵌されて第１ピン部に保持され且つ外径縮小側へ弾性変形可能な第１テーパスリーブとを有することを特徴としている。
【００１５】
請求項３の位置決めピン装置は、請求項１の発明において、前記第１拡径機構は、前記第１ピン部の外面に形成されフランジ部の方へ向かって大径化するテーパ面と、前記テーパ面に密着状に外嵌されて第１ピン部に保持され且つ外径拡大側へ弾性変形可能な第３テーパスリーブとを有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４の位置決めピン装置は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記第２拡径機構のテーパ孔は、前記第２ピン部内に形成されフランジ部の方へ向かって大径化する第２テーパ孔であって、前記テーパスリーブは、この第２テーパ孔に内嵌状に装着された第２テーパスリーブであって、前記ボルト部材は、この第２テーパスリーブに螺合されたネジ軸部と前記第２ピン部で受け止められた頭部とを有することを特徴としている。
【００１７】
請求項５の位置決めピン装置は、請求項４の発明において、前記第２拡径機構は、前記第２テーパスリーブの回転を規制する回転規制ピンを備えたことを特徴としている。
【００１８】
請求項６の位置決めピン装置は、請求項４の発明において、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ストップリングを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の位置決めピン装置によれば、ピン本体部材のフランジ部の両側部分に形成され且つ２つのピン孔に対応する第１，第２ピン部を、第１，第２拡径機構を介して、２つのピン孔に固定して、第１，第２ピン孔を同軸心に整列させることができる。しかも、２つのピン孔の直径が異なる場合であっても、第１，第２ピン部の外径をそれら２つのピン孔に対応するように異なる直径に設定しておけばよい。
【００２０】
フランジ部を固定するための複数の取り付けボルトの締結力を利用して、第１拡径機構を介して第１ピン部を外径拡大側又は外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔に固定できる。それ故、ピン本体部材の内部に、第１ピン部を第１ピン孔に内嵌状に固定するための駆動手段（ボルト部材など）を別途設ける必要がなくなり、位置決めピン装置の構造を簡単化することができる。しかも、取り付けボルトの締め付け操作により、フランジ部を固定するのと並行的に第１ピン部を固定できるため、位置決めピン装置のベース部材への取り付けが簡単になる。
更に、複数の取り付けボルトによりフランジ部をベース部材に強固に固定するため、第１ピン部の軸心方向の長さを短くし、小型化することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、複数の取り付けボルトを締め付けると、第１テーパスリーブは、第１テーパ孔の小径側へ相対的に移動して外径縮小側へ弾性変形して第１テーパ孔に密着状に内嵌し、ピン本体部材の第１ピン部は、第１テーパスリーブにより外径拡大側へ弾性変形して、第１ピン孔に内嵌状に固定される。
【００２２】
請求項３の発明によれば、複数の取り付けボルトを締め付けると、第１ピン部は外径縮小側へ弾性変形し、第３テーパスリーブはテーパ面の大径側へ相対的に移動して外径拡大側へ弾性変形して、第１ピン孔に密着状に内嵌する。
【００２３】
請求項４の発明によれば、ボルト部材を締め付けると、第２テーパスリーブは、第２テーパ孔の小径側へ移動して密着状に内嵌し、ピン本体部材の第２ピン部は、外径拡大側へ弾性変形して、第２ピン孔に密着状に固定する。ボルト部材を弛めると、第２テーパスリーブは、上記とは反対方向へ移動して、ピン本体部材の第２ピン部は、外径縮小側へ弾性変形する。
【００２４】
請求項５の発明によれば、ボルト部材を回転操作するとき、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。
【００２５】
請求項６の発明によれば、ボルト部材を回転操作するとき、ストップリングにより、ボルト部材の移動を規制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る位置決めピン装置とベース部材の斜視図である。
【図２】位置決めピン装置とベース部材の平面図である。
【図３】位置決めピン装置の側面図である。
【図４】ベース部材の第１ピン孔に第１ピン部を挿入した状態の位置決めピン装置とベース部材の断面図である。
【図５】位置決めピン装置の第１ピン部を第１ピン孔に固定し、位置決めピン装置の第２ピン部を可動部材の第２ピン孔に挿入した状態の断面図である。
【図６】ボルト部材を締めつけて位置決めピン装置の第２ピン部を第２ピン孔に密着状に係合させた状態の断面図（図２のＶＩ−ＶＩ線断面図）である。
【図７】図６と同じ状態の断面図（図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図）である。
【図８】実施例２に係る位置決めピン装置の側面図である。
【図９】位置決めピン装置の第１ピン部をベース部材の第１ピン孔に挿入した状態の断面図である。
【図１０】位置決めピン装置の第１ピン部を第１ピン孔に固定し、位置決めピン装置の第２ピン部を可動部材の第２ピン孔に挿入した状態の断面図である。
【図１１】ボルト部材を締め付けて位置決めピン装置の第２ピン部を第２ピン孔に密着状に係合させた状態の断面図である。
【図１２】図１１と同じ状態の断面図である。
【図１３】実施例３に係る位置決めピン装置とベース部材の平面図である。
【図１４】位置決めピン装置の平面図である。
【図１５】位置決めピン装置の側面図である。
【図１６】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】
【００２７】
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】
【００２８】
先ず、本発明の位置決めピン装置１の全体構成について説明する。
図１〜図７に示すように、位置決めピン装置１は、２つの部材Ｍ１，Ｍ２のうち一方の部材Ｍ１に形成した第１ピン孔Ｈ１に対し、一方の部材Ｍ１に対して可動の他方の部材Ｍ２に形成した第２ピン孔Ｈ２を同軸心に位置決めするためのものである。第２ピン孔Ｈ２の下側には、フランジ部７を収容するフランジ収容穴Ｈ２ａが形成され、このフランジ収容穴Ｈ２ａに、ピン本体部材２のフランジ部７が隙間をあけて収容される（図５〜図７参照）。
【００２９】
２つの部材Ｍ１，Ｍ２とは、機械装置を構成する構成部材であってもよいが、本実施例では、部材Ｍ１は機械装置側のベース部材であり、部材Ｍ２はベース部材に上方から載置して位置決め固定される可動部材である。
【００３０】
位置決めピン装置１は、鋼製のピン本体部材２、このピン本体部材２のフランジ部７をベース部材Ｍ１に当接状に固定する為の複数の取り付けボルト３、ピン本体部材２の第１ピン部９を外径拡大側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定する第１拡径機構５、ピン本体部材２の第２ピン部１０を外径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定する第２拡径機構６などを備えている。
【００３１】
次に、ピン本体部材２について説明する。
図１〜図７に示すように、ピン本体部材２は、この中段部の下半部に形成されてベース部材Ｍ１に固定する為の取り付け用のフランジ部７と、このフランジ部７の両側部分に形成されて第１，第２ピン孔Ｈ１，Ｈ２に夫々挿入して固定される第１，第２ピン部９，１０とを備えている。
【００３２】
フランジ部７は、第１，第２ピン部９，１０の直径の約３倍の直径の円形板に形成され、このフランジ部７内の中心部分には縦向きの円筒孔８が形成されている。フランジ部７には、３つのボルト頭部収容孔７ａと、これらボルト頭部収容孔７ａに連なるボルト貫通孔７ｂとがその周方向等間隔に形成されている。フランジ部７は、３本の取り付けボルト３を介してベース部材Ｍ１に強固に固定される。各取り付けボルト３の頭部３ａがボルト頭部収容孔７ａに収容され、そのネジ軸部７ｂがボルト貫通孔３ｂに隙間をあけて挿通されベース部材Ｍ１のボルト孔Ｍ１ａに螺合される。
【００３３】
第１ピン部９は、ピン本体部材２の全長の約１／４の長さの筒状に形成されている。第１ピン部９の内部には、フランジ部７の方へ向かって小径化する第１テーパ孔１１が形成され、この第１テーパ孔１１は円筒孔８の下端に連なっている。第１ピン部９は、ほぼ全長に亙る下端開放状の複数のスリット１２を有し、これらのスリット１２を介して外径拡大側へ弾性変形可能に構成されている。
【００３４】
第１ピン部９の下端部には面取りしたテーパ面９ａが形成されている。第１ピン部９は、第１ピン孔Ｈ１にその周面との間に微小隙間をあけて挿入可能に構成され、第１ピン部９の外径は、第１ピン孔Ｈ１の内径より僅かに小さい。
【００３５】
第２ピン部１０は、ピン本体部材２の全長の約１／２の長さ、第１ピン部９と略同じ直径の筒状に形成されている。但し、第２ピン部１０の直径（外径）は、第１ピン部９の直径より大きくても良く、又は小さくても良い。第２ピン部１０は、その内部に形成されフランジ部７の方へ向かって大径化する第２テーパ孔１４、上下方向向きの複数のスリット１５，１６、第２テーパ孔１４の上端に連なる環状底面１７ａを有する収容孔１７を有している。第２テーパ孔１４は円筒孔８の上端部に連なっている。つまり、第１，第２テーパ孔１１，１４は、円筒孔８を介して直列状に形成されている。
【００３６】
第２ピン部１０の上端部分には、上方ほど小径化するテーパ面１０ａが形成されている。第２ピン部１０の外径は第２ピン孔Ｈ２の内径より僅かに小さく形成され、第２ピン部１０は、第２ピン孔Ｈ２にその周面との間に微小隙間をあけて挿入可能に構成されている。収容孔１７の上端部には、ボルト部材２５の頭部２５ａの外面の外周部を受け止め可能なストップリング１８が装着されている。
【００３７】
図３に示すように、複数のスリット１５，１６の長さは、第２ピン部１０の全長の約６０〜６５％である。第２ピン部１０には、上端開放状の４本の上側スリット１５が周方向等間隔に形成され、これら４本の上側スリット１５の間に位置するように、４本の下側スリット１６が周方向等間隔に形成されている。これらスリット１５，１６を介して、第２ピン部１０は外径拡大側へ弾性変形可能に構成されている。
【００３８】
次に、第１拡径機構５について説明する。
図４〜図７に示すように、第１拡径機構５は、複数の取り付けボルト３によりフランジ部７をベース部材Ｍ１に固定する際の締結力により第１ピン部９を外径拡大側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に密着状に固定するためのものである。第１拡径機構５は、第１ピン部９内に形成された第１テーパ孔１１と、第１テーパ孔１１に密着状に内嵌されて第１ピン部９に保持され且つ外径縮小側へ弾性変形可能な第１テーパスリーブ２１とを有する。
【００３９】
第１テーパスリーブ２１には、上方程小径化するテーパ外周面２１ａと、全長にわたる１つのスリット２１ｂが形成されている。第１テーパスリーブ２１は、第１テーパ孔１１に面接触して係合され、第１テーパスリーブ２１の環状溝部２１ｃに、第１テーパ孔１１の下端部に装着されたＣ形リング２２が係合している。第１テーパスリーブ２１の下端部は、第１テーパ孔１１から下方へ突出している。ピン本体部材２が下方へ駆動された場合に、第１テーパスリーブ２１が第１テーパ孔１１内に進入して外径縮小側へ弾性変形しながら、第１テーパスリーブ２１は、第１テーパ孔１１の内面に密着状に係合して、第１ピン部９を拡径させて第１ピン孔Ｈ１に密着状に固定させる。
【００４０】
次に、第２拡径機構６について説明する。
図４〜図７に示すように、第２拡径機構６は、第２ピン部１０を外径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定するためのものである。第２拡径機構６は、第２ピン部１０内に形成された第２テーパ孔１４と、この第２テーパ孔１４に内嵌状に装着された第２テーパスリーブ２４と、この第２テーパスリーブ２４に螺合されて頭部２５ａが第２ピン部１０の環状底面１７ａで受け止められたボルト部材２５とを備えている。
【００４１】
第２テーパスリーブ２４には、下方程大径化するテーパ外周面２４ａと、このテーパ外周面２４ａの下端に連なる下部円筒面２４ｂと、下端開放状のスリット２４ｃとが形成されている。第２テーパスリーブ２４のテーパ外周面２４ａが、第２テーパ孔１４に面接触して係合し、下部円筒面２４ｂが円筒孔８に微小隙間をあけて係合している。第２テーパスリーブ２４は、ボルト部材２５により上方へ引き上げ駆動された場合に、第２テーパ孔１４の内面に密着状に係合して、第２ピン部１０を外径拡大側へ弾性変形させ、第２ピン部１０を第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定させる。
【００４２】
第２拡径機構６は、第２テーパスリーブ２４の回転を規制する回転規制ピン２７を備えている。回転規制ピン２７の一端部が、第２テーパスリーブ２４のスリット２４ｃに挿入され、回転規制ピン２７の他端部が、フランジ部７の貫通孔７ｃに固定されている。
【００４３】
ボルト部材２５は、第２テーパスリーブ２４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２５は、頭部２５ａと、この頭部２５ａから下方へ延びるネジ軸部２５ｂとを有する。ネジ軸部２５ｂは、第２テーパスリーブ２４のネジ孔に螺合されている。頭部２５ａは、収容孔１７内に収容され、頭部２５ａの上面の外周部とストップリング１８との間には座金部材２９ａが装着され、頭部２５ａの下面の外周部と収容孔１７の環状底面１７ａの間には座金部材２９ｂが装着され、ボルト部材２５は軸心方向に移動しないように収容孔１７に係止されている。座金部材２９ａ，２９ｂは、ステンレスや真鍮などの低摩擦金属材料で構成されている。頭部２５ａの上端中央部には、ボルト部材２５を回転させるための六角レンチを係合させるための六角孔２５ｃが形成されている。
【００４４】
次に、位置決めピン装置１の作用について説明する。
図４に示すように、位置決めピン装置１を使用する前の初期状態において、第１テーバスリーブ２１は下限位置に位置し、第１テーパスリーブ２１の環状溝部２１ｃ上端がＣ形リング２２に当接し、第２テーパスリーブ２４は下限位置にあり、第２テーパスリーブ２４のスリット２４ｃの上端部近傍に回転規制ピン２７が位置している。この初期状態の位置決めピン装置１の第１ピン部９をベース部材Ｍ１の第１ピン孔Ｈ１に挿入すると、第１テーパスリーブ２１の下端が第１ピン孔Ｈ１の底面に当接する。この状態では、フランジ部７の下端面とベース部材Ｍ１の上面との間に隙間が残っている。
【００４５】
次に、位置決めピン装置１をベース部材Ｍ１に固定するために、３本の取り付けボルト３をフランジ部７のボルト頭部収容孔７ａとボルト挿通孔７ｂとに挿入し、ベース部材Ｍ１のボルト孔Ｍ１ａに締め付けると、図５に示すように、フランジ部７の下面がベース部材Ｍ１の上面に面接触し、第１ピン部９の全体が第１ピン孔Ｈ１に挿入され、第１テーパスリーブ２１の外径縮小側への弾性変形を介して、第１テーパスリーブ２１のテーパ外周面２１ａが第１テーパ孔１１の内面に密着状に係合すると共に、第１ピン部９は外径拡大側へ弾性変形して第１ピン孔Ｈ１に密着状に内嵌して固定される。このとき、取り付けボルト３のネジ軸部３ｂとボルト貫通孔７ｂの周面との間には僅かな隙間があるので、第１ピン部９の軸心と第１ピン孔Ｈ１の軸心とが自動的に整列されて同軸心になる。
【００４６】
次に、可動部材Ｍ２を上方からベース部材Ｍ１に被せ、可動部材Ｍ２の第２ピン孔Ｈ２に第２ピン部１０を挿入し、六角レンチをボルト部材２５の六角孔２５ｃに係合して、六角レンチによりボルト部材２５を締め付ける方向へ回動すると、第２テーパスリーブ２４は回転規制ピン２７により回転規制されているため、図６，図７に示すように、ボルト部材２５が第２テーパスリーブ２４を上方へ引きあげ駆動し、第２テーパスリーブ２４のテーパ外周面２４ａが第２テーパ孔１４に密着状に係合して、第２ピン部１０は外径拡大側へ弾性変形して第２ピン孔Ｈ２に密着状に内嵌する。こうして、ベース部材Ｍ１の第１ピン孔Ｈ１に対して可動部材Ｍ２の第２ピン孔Ｈ２を同軸心になるように整列させて高精度に位置決めすることができる。
【００４７】
第２ピン部１０をピン孔Ｈ２から取り外す場合には、ボルト部材２５を弛める方向に回転させると、第２テーパスリーブ２４が下方に移動して、第２ピン部１０が外径縮小側に弾性変形して固定が解除され、可動部材Ｍ２を上方へ取り外すことができる。
【００４８】
次に、位置決めピン装置１の効果について説明する。
第１，第２拡径機構５，６を夫々独立に駆動して、ピン本体部材２のフランジ部７の両側部分に形成された第１，第２ピン部９，１０を、第１，第２拡径機構５，６を介して、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に係合させて固定し、ピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心に整列させることができる。しかも、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２の直径が異なる場合であっても、第１，第２ピン部９，１０の外径をそれら２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に対応するように異なる直径に設定しておけばよい。
【００４９】
フランジ部７を固定するための複数の取り付けボルト３の締結力を利用して、第１拡径機構５を介して第１ピン部９を外径拡大側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定できる。それ故、ピン本体部材２の内部に、第１ピン部９を内嵌状に固定するための駆動手段（ボルト部材など）を別途設ける必要がなくなり、位置決めピン装置１の構造を簡単化することができる。
しかも、取り付けボルト３の締め付け操作により、フランジ部７を固定するのと並行的に第１ピン部９を固定できるため、位置決めピン装置１のベース部材Ｍ１への取り付けが簡単になる。更に、複数の取り付けボルト３により大径のフランジ部７をベース部材Ｍ１に強固に固定するため、第１ピン部９の長さを短くし、小型化することができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２の位置決めピン装置１Ａについて図８〜図１２に基づいて説明する。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。
位置決めピン装置１Ａは、鋼製のピン本体部材２Ａ、このピン本体部材２Ａのフランジ部７をベース部材Ｍ１に当接状に固定する為の複数の取り付けボルト３、第１ピン部９Ａを外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定する第１拡径機構５Ａ、第２ピン部１０を第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定する第２拡径機構６などを備えている。尚、第１ピン孔Ｈ１の下部の途中部には、後述する第３テーパスリーブ３３の下端部を受け止め可能な環状受部Ｈ１ａが形成されている（図９〜図１２参照）。
【００５１】
次に、ピン本体部材２Ａについて説明する。
ピン本体部材２Ａの中段部の下半部には、ベース部材Ｍ１に当接状に固定する為の取り付け用のフランジ部７が形成され、ピン本体部材２Ａのフランジ部７の両側部分には、第１，第２ピン孔Ｈ１，Ｈ２に夫々挿入して固定される第１，第２ピン部９Ａ，１０が形成されている。このフランジ部７と第１ピン部９Ａ内の中心部分には円筒孔８が形成されている。尚、ピン本体部材２Ａのフランジ部７と第２ピン部１０及び第２拡径機構６は、前記実施例１と同様であるので、それらの詳細な説明は省略し、以下、ピン本体部材２Ａの第１ピン部９Ａと第１拡径機構５Ａについて説明する。
【００５２】
次に、第１ピン部９Ａについて説明する。
第１ピン部９Ａは、ピン本体部材２Ａの全長の約１／４の長さの筒状に形成され、外径縮小方向へ弾性変形可能に構成されている。第１ピン部９Ａの外周面にはフランジ部７の方へ向かって大径化するテーパ面３１が形成されている。第１ピン部９Ａの外周部下端にはＣ形リング３２が装着されている。
【００５３】
次に、第１拡径機構５Ａについて説明する。
第１拡径機構５Ａは、複数の取り付けボルト３によりフランジ部７をベース部材Ｍ１に固定する際の締結力により第１ピン部９Ａを外径縮小側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定するためのものである。第１拡径機構５Ａは、第１ピン部９Ａの外面に形成されたテーパ面３１と、テーパ面３１に密着状に外嵌されて第１ピン部９Ａに保持され且つ外径拡大側へ弾性変形可能な第３テーパスリーブ３３とを有する。
【００５４】
第３テーパスリーブ３３には上方程大径化するテーパ内周面３３ａが形成されている。第３テーパスリーブ３３の軸心方向の長さは、第１ピン孔Ｈ１の上端から環状受部Ｈ１ａまでの長さと等しい。第３テーパスリーブ３３は、テーパ面３１に面接触状に外嵌して係合され、Ｃ形リング３２で係止されている。ピン本体部材２Ａが下方へ駆動された場合に、第１ピン部９Ａが外径縮小側へ弾性変形すると共に、第３テーパスリーブ３３が外径拡大側へ弾性変形して第１ピン孔Ｈ１に密着状に係合する。
【００５５】
次に、位置決めピン装置１Ａの作用について説明する。
図９に示すように、位置決めピン装置１Ａを使用する前の初期状態において、第３テーパスリーブ３３は下限位置に位置し、第３テーパスリーブ３３の下端部がＣ形リング３２に当接し、第２テーパスリーブ２４は下限位置にあり、第２テーパスリーブ２４のスリット２４ｃ上端部近傍に回転規制ピン２７が位置している。この初期状態の位置決めピン装置１Ａの第１ピン部９Ａと第３テーパスリーブ３３をベース部材Ｍ１の第１ピン孔Ｈ１に挿入すると、第３テーパスリーブ３３の下端部が第１ピン孔Ｈ１の環状受部Ｈ１ａに当接する。この状態では、フランジ部７の下端面とベース部材Ｍ１の上面の間に隙間が残っている。
【００５６】
次に、位置決めピン装置１Ａをベース部材Ｍ１に固定するために、３本の取り付けボルト３をフランジ部７のボルト頭部収容孔７ａとボルト貫通孔７ｂに挿入し、ベース部材Ｍ１のボルト孔Ｍ１ａに締めつけると、図１０に示すように、第１ピン部９Ａが第３テーパスリーブ３３に挿入されて、テーパ面３２が第３テーパスリーブ３３のテーパ内周面３３ａに密着状に係合し、第１ピン部９Ａが外径縮小側へ弾性変形すると共に、第３テーパスリーブ３３は外径拡大側へ弾性変形して、第１ピン孔Ｈ１に密着状に係合する。このとき、取り付けボルト３のネジ軸部３ｂとボルト貫通孔７ｂの周面との間には僅かな隙間があるので、第１ピン部９Ａが第１ピン孔Ｈ１と同軸心となるように整列されて自動的に位置決めされる。
【００５７】
次に、可動部材Ｍ２を上方から被せ、第２ピン部１０を可動部材Ｍ２の第２ピン孔Ｈ２に挿入し、六角レンチをボルト部材２５の六角孔２５ｃに係合して、六角レンチによりボルト部材２５を締め付けると、第２テーパスリーブ２４が回転規制ピン２７により回転規制されているため、図１１，図１２に示すように、ボルト部材２５が第２テーパスリーブ２４を上方へ引きあげ駆動し、第２テーパスリーブ２４のテーパ外周面２４ａが第２テーパ孔１４に密着状に係合して、第２ピン部１０は径拡大側へ弾性変形して第２ピン孔Ｈ２に密着状に係合する。こうして、ベース部材Ｍ１の第１ピン孔Ｈ１に対して可動部材Ｍ２の第２ピン孔Ｈ２を同軸心になるように整列させて位置決めすることができる。
【００５８】
位置決めピン装置１Ａの第２ピン部１０を第２ピン孔Ｈ２から取り外す場合には、ボルト部材２５を弛める方向に回転させると、第２テーパスリーブ２４が下方に移動して、第  ２ピン部１０による固定が解除されて、可動部材Ｍ２を取り外すことができる。
【００５９】
次に、位置決めピン装置１Ａの効果について説明する。
第１，第２拡径機構５，６を夫々独立に駆動して、ピン本体部材２Ａのフランジ部７の両側部分に形成された第１，第２ピン部９Ａ，１０を、２つのピン孔Ｈ１，Ｈ２に係合させて固定し、第１，第２ピン孔Ｈ１，Ｈ２を同軸心に整列させることができるため、基本的に、実施例１の位置決めピン装置１と同様の効果を奏する。
【実施例３】
【００６０】
次に、実施例３の位置決めピン装置１Ｂ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１３〜図１５に示すように、矩形状のベース部材Ｍ１の左端近傍部分に位置決めピン装置１が設けられ、ベース部材Ｍ１の右端近傍部分に位置決めピン装置１Ｂが設けられ、これら位置決めピン装置１，１Ｂを介してベース部材Ｍ１に対してワークパレットＭ２を位置決めして固定するようになっている。尚、ワークパレットＭ２は、機械加工に供するワークを固定して、工作機械の加工領域へ供給するためのものである。
【００６１】
位置決めピン装置１Ｂは、鋼製のピン本体部材２Ｂ、このピン本体部材２Ｂのフランジ部７をベース部材Ｍ１に当接状に固定する為の複数の取り付けボルト３、ピン本体部材２Ｂの第１ピン部９を外径拡大側へ弾性変形させて第１ピン孔Ｈ１に固定する第１拡径機構５、ピン本体部材２Ｂの第２ピン部１０Ａを外径拡大側へ弾性変形させて第２ピン孔Ｈ２に密着状に固定する第２拡径機構６などを備えている。
【００６２】
次に、ピン本体部材２Ｂについて説明する。
ピン本体部材２Ｂの中段部には、ベース部材Ｍ１に当接状に固定する為の取り付け用のフランジ部７と、このフランジ部７の両側部分に形成され且つ第１，第２ピン孔Ｈ１，Ｈ２に夫々内嵌される第１，第２ピン部９，１０Ｂとを備えている。尚、ピン本体部材２Ｂのフランジ部７と第１ピン部９及び第１，第２拡径機構５，６は、前記実施例１と同様であるので、ここではそれらの説明は省略し、以下、第２ピン部１０Ｂについて説明する。
【００６３】
次に、第２ピン部１０Ｂについて説明する。
第２ピン部１０Ｂは、ピン本体部材２Ｂの全長の約１／２、第１ピン部９と略同じ直径の筒状に形成されている。第２ピン部１０Ｂの内部構造は、前記第２ピン部１０と同様である。第２ピン部１０Ｂの外周部には、軸心を挟んで対向する１対の大径面１０ｂが形成されている。大径面１０ｂの周方向の長さは第２ピン部１０Ｂの外周の約１／１０である。第２ピン部１０Ｂの外周部には、１対の大径面１０ｂの間に位置する１対の浅溝部３５が形成されている。この浅溝部３５は第２ピン部１０Ｂの全長に亙って形成されている。第２ピン部１０Ｂには、上端開放状の４本のスリット３６が周方向等間隔に全長に亙って形成されている。こられスリット３６を介して、第２ピン部１０Ｂは外径拡大側へ弾性変形可能に構成されている。第２ピン部１０Ｂが外径拡大側へ弾性変形した際には、１対の大径面１０ｂが第２ピン孔Ｈ２に内嵌状に係合する。
【００６４】
次に、位置決めピン装置１Ｂの作用について説明する。
位置決めピン装置１Ｂの作用のうち、位置決めピン装置１の作用と異なる点について説明する。図１３，図１４における位置決めピン装置１Ｂの配置方向は共通である。そのため、第２ピン部１０Ｂが外径拡大方向へ弾性変形し、１対の大径面１０ｂが第２ピン孔Ｈ２の内面に密着状に内嵌係合したとき、位置決めピン装置１Ｂに対してワークパレットＭ２は、１対の浅溝部３５を介して図１３の左右方向（Ｘ方向）へは僅かに移動可能であるが、１対の大径面１０ｂを介して図１３の上下方向（Ｙ方向）へは移動不能である。
そのため、ベース部材Ｍ１側の１対の第１ピン孔Ｈ１，Ｈ１の間の距離と、ワークパレットＭ２側の１対の第２ピン孔Ｈ２，Ｈ２の間の距離とに誤差がある場合にも、位置決めピン装置１，１Ｂを介して、ベース部材Ｍ１に対してワークパレットＭ２を位置決めすることができる。
【００６５】
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］前記実施例では、フランジ収容穴Ｈ２ａを可動部材Ｍ２に形成したが、フランジ収容穴Ｈ２ａをベース部材Ｍ１に形成してもよく、フランジ収容穴Ｈ２ａをベース部材Ｍ１と可動部材Ｍ２に亙って形成してもよい。
［２］実施例３の位置決めピン装置１，１Ｂにおいて、フランジ部７の上面に、ワークパレットＭ２の高さ方向位置を決める高さ方向位置決め部を形成してもよい。
［３］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、前記実施例の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を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
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装置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装置として利用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ  位置決めピン装置
２，２Ａ，２Ｂ  ピン本体部材
３  取り付けボルト
５，５Ａ  第１拡径機構
６  第２拡径機構
７  フランジ部
９，９Ａ  第１ピン部
１０，１０Ｂ  第２ピン部
１１  第１テーパ孔
１４  第２テーパ孔
１８  ストップリング
２１  第１テーパスリーブ
２４  第２テーパスリーブ
２５  ボルト部材
２７  回転規制ピン
３１  テーパ面
３３  第３テーパスリーブ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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