(57)【要約】【課題】２つの部材を締結した後の穴開け加工が不要でありかつ位置決めの際の作業性が良い部材位置決め構造を提供する。【解決手段】部材位置決め構造は、第１位置決め穴４を有する第１部材２と、締結部品１４により第１部材２と締結され、第１位置決め穴４に対応する位置に形成された第２位置決め穴８を有する第２部材６と、第２位置決め穴８に隙間を持って嵌まる中空形状のスリーブ部材２２と、第１位置決め穴４とスリーブ部材２２の中空部２４に隙間なく嵌まる位置決めピン１６とを備える。スリーブ部材２２と第２部材６とが溶接または接着により接合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに締結部品で締結される２つの部材の相対位置を調整するための部材位置決め構造であって、
第１位置決め穴を有する第１部材と、
締結部品により前記第１部材と締結され、前記第１位置決め穴に対応する位置に形成された第２位置決め穴を有する第２部材と、
前記第２位置決め穴に隙間を持って嵌まる中空形状のスリーブ部材と、
前記第１位置決め穴と前記スリーブ部材の中空部に隙間なく嵌まる位置決めピンとを備え、
前記スリーブ部材と前記第２部材とが溶接または接着により接合されている、ことを特徴とする部材位置決め構造。
【請求項２】
前記位置決めピンに螺合するナットと、
該ナットと前記第２部材との間、又は前記ナットと前記スリーブ部材との間に挟まれるワッシャとを備える、請求項１記載の部材位置決め構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに締結部品で締結される２つの部材の相対位置を調整するための部材位置決め構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボルト等の締結部品により互いに締結される２つの部材を有する装置において、２つの部材の相対位置の正確な位置決めが要求されるものがある。このような位置決めを行うために、従来では種々の位置決め構造が採用されている。
【０００３】
例えば、ターボ圧縮機のケーシングは複数のケーシング部品（スクロール、インレット、スクロールカバー）からなり、これらのケーシング部品は製作性または分解・組立の作業性を考慮して個別に製作され組み合わされる場合がある。この場合、ケーシング内に高速回転体である遠心インペラが僅かな隙間を持って配置されるように、ケーシング部品同士の相対位置が調整されて、各部品同士がボルト等により締結される。
【０００４】
このようなケーシング部品において、部品同士の相対位置がずれると遠心インペラとケーシング部品との接触を引き起こすため、分解・組立を経てもケーシング部品同士の適切な相対位置が再現されるように、ケーシング部品間の位置決めが施される。このような位置決めをするための構造の第１の従来例として、リーマピン（直軸棒状のピン）やテーパノック（テーパ付きのピン）等の位置決めピンを用いたものがある。
【０００５】
第１の従来例の場合、ガタ無く正確に位置決めするために、最初の組立ての際に、２つの部材の相対位置を調整した状態で２つの部材をボルト等で締結し、この状態で２つの部材に同芯の穴（位置決め穴）が形成されるように穴開け加工を施す。そして、分解後、再組立する際には、２つの部材に形成された位置決め穴に、位置決めピン（リーマピンまたはテーパノック）を打ち込んで２つの部材の相対位置を調整してから、２つの部材をボルト等で締結する。
【０００６】
上述した第１の従来例は、２つの部材を締結して穴開け加工を施してから位置決めピンを打ち込む構造であるため、穴開け加工時の加工変形が生じる可能性があるとともに、組立時の加工工数が多くなる問題がある。このような問題を解決するために、特許文献１では、図１に示すように、互いにねじ部材５７で締結される第１部材５１および第２部材５２に、対応する位置決め孔５３，５４を設け、第１部材５１の位置決め孔５３に密に嵌合して第２部材５２の位置決め孔５４に隙間を持って嵌まる位置決めピン５５を設け、上記の隙間に硬化性の充填剤（接着剤等）５６を充填した部材締結構造が提案されている。以下、特許文献１において提案された従来技術を、第２の従来例という。
【０００７】
第２の従来例の構造において、第１部材５１と第２部材５２を再分離時には、ねじ部材５７の締め付けを解除するとともに位置決めピン５５を嵌合状態の第１部材５１の位置決め孔５３から抜き、再組立時には、位置決めピン５５を第１部材５１の位置決め孔５３に嵌合させ、ねじ部材５７による締結を行う。この場合、位置決めピン５５は、初回の組立時に、両部材の位置調整状態で第２部材５２に固定されているため、２回目からは、単に第１部材５１の位置決め孔５３に位置決めピン５５を嵌合させるだけで、初回の調整された位置関係が再現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−９８００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した第２の従来例では、位置決めピン５５は、第１部材５１と第２部材５２の初回の接合時に、充填剤５６によって第２部材５２に対して固定される。このため、再組立時には、第２部材５２と一体となった位置決めピン５５を第１部材５１の位置決め孔５３に差し込む作業となり、作業性が悪い。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、２つの部材を締結した後の穴開け加工が不要でありかつ位置決めの際の作業性が良い部材位置決め構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、互いに締結部品で締結される２つの部材の相対位置を調整するための部材位置決め構造であって、第１位置決め穴を有する第１部材と、締結部品により前記第１部材と締結され、前記第１位置決め穴に対応する位置に形成された第２位置決め穴を有する第２部材と、前記第２位置決め穴に隙間を持って嵌まる中空形状のスリーブ部材と、前記第１位置決め穴と前記スリーブ部材の中空部に隙間なく嵌まる位置決めピンとを備え、前記スリーブ部材と前記第２部材とが溶接または接着により接合されている、ことを特徴とする。
【００１２】
上記の本発明の構造によれば、組立時において、第２部材の第２位置決め穴に隙間を持ってスリーブ部材を挿入し、第１部材の第１位置決め穴とスリーブ部材の中空部に位置決めピンを嵌合させておいて、第１部材と第２部材の相対位置を調整し、両部材を締結部材で締結する。この後、スリーブ部材と第２部材を溶接または接着により接合することで、スリーブ部材を第２部材に対して固定する。これにより、第１部材と第２部材は、位置決めピンにより相互に位置決めされることになる。第１部材と第２部材を再分離するときは、締結部品の締め付けを解除するとともに、位置決めピンをスリーブ部材と第１位置決め穴から引き抜く。再組立時には、スリーブ部材と第１位置決め穴に位置決めピンを差し込んで位置決めを行った後、締結部品により第１部材と第２部材を締結する。
このように、本発明の構造によれば、位置決めピンは、初回の締結時に、第１部材と第２部材の相対位置を調整した状態で第２部材に固定されるので、２回目の締結時（再組立時）には、スリーブ部材と第１位置決め穴に位置決めピンを嵌合させるだけで、初回の締結時に調整された相対位置が再現される。したがって、第１部材と第２部材を締結した後の穴開け加工が不要である。
また、上述した第２の従来例と異なり、本発明の構造によれば、第１部材と第２部材の再分離時には、位置決めピンを第２部材から分離させることが可能となっているので、再組立時には、位置決めピンを第２部材とは独立して取り扱うことが可能である。したがって、位置決め時において位置決めピンの差し込みが簡単である。
【００１３】
また、上記の本発明の部材位置決め構造において、前記位置決めピンに螺合するナットと、該ナットと前記第２部材との間に挟まれるワッシャとを備えるようにしてもよい。このように構成した場合、ナットを回すと位置決めピンが引き抜き方向に移動するので、第１部材と第２部材の再分離時において、スリーブ部材と第１位置決め孔から位置決めピンを容易に引き抜くことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の部材位置決め構造によれば、２つの部材を締結した後の穴開け加工が不要でありかつ位置決めの際の作業性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】特許文献１において提案された従来技術を示す図である。
【図２】本発明の部材位置決め構造の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の部材位置決め構造の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の部材位置決め構造を適用することができるターボ圧縮機の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
図２は、本発明の部材位置決め構造の第１実施形態を示す断面図である。図２に示す部材位置決め構造において、第１部材２には締結部品であるボルト１４のねじ部と螺合するねじ穴１０が形成され、第２部材６にはボルト１４を通すためのボルト穴１２が形成されており、第１部材２と第２部材６がボルト１４により締結されている。
【００１８】
第１部材２は第１位置決め穴４（丸穴）を有している。第２部材６は、第１位置決め穴４に対応する位置に、第２位置決め穴８（丸穴）を有している。第２位置決め穴８の内径は、第１位置決め穴４の内径よりも大きく設定されている。第２位置決め穴８は、第２部材６を貫通して形成されている。
【００１９】
中空形状（中空円筒型）のスリーブ部材２２が、第２位置決め穴８に隙間を持って嵌まっている。すなわち、スリーブ部材２２の外径は、第２位置決め穴８の内径よりも小さく設定されている。スリーブ部材２２は中空部２４を有している。
【００２０】
位置決めピン１６が、第１位置決め穴４とスリーブ部材２２の中空部２４に隙間なく嵌まっている。図２に示された位置決めピン１６において第１位置決め穴４と中空部２４に嵌る部分である嵌合部１８は、先細りのテーパ状に形成されている。すなわち、図２の示された構成例において、位置決めピン１６はテーパピン（テーパノック）として構成されている。
【００２１】
位置決めピン１６の嵌合部１８のテーパ形状に合わせて、第１部材２の第１位置決め穴４及びスリーブ部材２２の中空部２４は、それぞれテーパ穴に形成されている。
【００２２】
なお、位置決めピン１６は、テーパピンに限定されず、嵌合部１８が軸方向に一定径であるリーマピンとして構成されてもよい。位置決めピン１６がリーマピンとして構成される場合、嵌合部１８の直軸形状に合わせて、第１部材２の第１位置決め穴４及びスリーブ部材２２の中空部２４は、それぞれ平行穴に形成される。
【００２３】
スリーブ部材２２と第２部材６とが溶接または接着により接合されている。図２中、符号２６は、スリーブ部材２２と第２部材６との接合部であり、接合が溶接の場合には溶接部、接合が接着の場合には硬化した接着剤である。接着剤としては、硬化後に高い剛性が得られるものが好ましく、例えばエポキシ系接着剤が使用できる。
【００２４】
図２に示された第１実施形態では、スリーブ部材２２は第２位置決め穴８よりも短く、接合部２６は第２位置決め穴８の内部に設けられている。したがって、スリーブ部材２２は、第２位置決め穴８の内面において第２部材６と接合され、固定されている。
【００２５】
図２に示すように、さらに、位置決めピン１６に螺合するナット２８と、ナット２８と第２部材６との間に挟まれるワッシャ３０とを設けてもよい。この場合、位置決めピン１６の頭部側にはナット２８が螺合する雄ねじ部２０が形成されている。ワッシャ３０は、位置決めピン１６を通す穴を有し、第２位置決め穴８よりも大きい。
【００２６】
次に、本発明の第１実施形態の作用を説明する。
【００２７】
第１部材２と第２部材６を組み立てるに際して、第２部材６の第２位置決め穴８に隙間を持ってスリーブ部材２２を挿入し、第１部材２の第１位置決め穴４とスリーブ部材２２の中空部２４に位置決めピン１６を嵌合させておいて、第１部材２と第２部材６の相対位置を調整した状態にして、第１部材２と第２部材６をボルト１４で締結する。
【００２８】
この後、スリーブ部材２２と第２部材６を溶接または接着により接合することで、スリーブ部材２２を第２部材６に対して固定する。これにより、第１部材２と第２部材６は、位置決めピン１６により相互に位置決めされることになる。
その後、第１位置決め穴４とスリーブ部材２２に嵌合した状態の位置決めピン１６に、ワッシャ３０を嵌め、ナット２８を螺合させる。
【００２９】
第１部材２と第２部材６を再分離するときは、ボルト１４の締め付けを解除するとともに、位置決めピン１６をスリーブ部材２２と第１位置決め穴４から引き抜く。この場合、図２の構成例のように位置決めピン１６をテーパピンとして構成しておけば、抜き取りが容易である。
再組立時には、スリーブ部材２２と第１位置決め穴４に位置決めピン１６を差し込んで位置決めを行った後、ボルト１４により第１部材２と第２部材６を締結する。
【００３０】
このように、本発明の構造によれば、位置決めピン１６は、初回の締結時に、第１部材２と第２部材６の相対位置を調整した状態で第２部材６に固定されるので、２回目の締結時（再組立時）には、スリーブ部材２２と第１位置決め穴４に位置決めピン１６を嵌合させるだけで、初回の締結時に調整された相対位置が再現される。したがって、第１部材２と第２部材６を締結した後の穴開け加工が不要である。
【００３１】
また、本発明の構造によれば、第１部材２と第２部材６の再分離時には、位置決めピン１６を第２部材６から分離させることが可能となっているので、再組立時には、位置決めピン１６を第２部材６とは独立して取り扱うことが可能である。したがって、位置決め時において位置決めピン１６の差し込みが簡単である。
【００３２】
また、図２のように、ナット２８及びワッシャ３０を備える構成を採用した場合には、ナット２８を回すと位置決めピン１６が引き抜き方向に移動するので、第１部材２と第２部材６の再分離時において、スリーブ部材２２と第１位置決め孔から位置決めピン１６を容易に引き抜くことができる。
【００３３】
［第２実施形態］
図３は、本発明の部材位置決め構造の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態において、スリーブ部材２２は第２部材６の厚さ（第２位置決め穴８の長さ）よりも長い。このため、接合部２６は第２位置決め穴８の外部に設けられている。具体的には、スリーブ部材２２は、第２部材６の外面において第２部材６と接合され、固定されている。またワッシャ３０は、ナット２８とスリーブ部材２２との間に挟まれて設けられている。第２実施形態の他の部分の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３４】
上述した第２実施形態において、第１部材２と第２部材６を位置調整して締結する場合、再分離する場合、及び再組立する場合の手順は、第１実施形態と同じである。
したがって、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１部材２と第２部材６の２回目以降の締結時（再組立時）には、スリーブ部材２２と第１位置決め孔に位置決めピン１６を嵌合させるだけで、初回の締結時に調整された相対位置が再現される。したがって、第１部材２と第２部材６を締結した後の穴開け加工が不要である。
また再組立時には、位置決めピン１６を第２部材６とは独立して取り扱うことが可能である。したがって、位置決め時において位置決めピン１６の差し込みが簡単である。
【００３５】
［本発明の適用例］
図４は、本発明の部材位置決め構造を適用することができるターボ圧縮機４０の概略構成を示す図である。
図４に示されたターボ圧縮機４０において、回転軸４２の先端には遠心インペラ４４が連結されており、図示しない駆動装置によって回転軸４２が回転駆動されることにより、遠心インペラ４４が回転させられる。
【００３６】
回転軸４２と遠心インペラ４４はケーシング４５によって囲まれている。ケーシング４５は、複数のケーシング部品（インレット４６、スクロール４８及びスクロールカバー５２）からなる。
【００３７】
インレット４６は、圧縮対象であるガスを導入するための入口通路を形成する部品である。スクロール４８は、ボルト等の締結部品によりインレット４６に連結された部品であり、圧縮されたガスが導入される環状のスクロール室５０を有する。スクロールカバー５２は、ボルト等の締結部品によりスクロール４８に連結された部品であり、インレット４６との間に、遠心インペラ４４を出たガスをスクロール４８へ導く流路（ディフューザ）を形成する。
【００３８】
ターボ圧縮機４０において、遠心インペラ４４により吸入されたガスは、半径方向外側に送り出される過程で減速加圧された後、スクロール室５０に導入され、図示しない排出口から排出される。
【００３９】
上述した構成のターボ圧縮機４０において、例えば、スクロール４８を図２又は図３の第１部材２とし、スクロールカバー５２を図２又は図３の第２部材６として、本発明の部材位置決め構造を適用することができる。また、例えば、スクロール４８を図２又は図３の第１部材２とし、インレット４６を図２又は図３の第２部材６として、本発明の部材位置決め構造を適用することができる。
【００４０】
なお、本発明の部材位置決め構造は、ターボ圧縮機４０に限られず、２部材の相対位置の正確な位置決めが要求される構造一般に適用することができる。例えば、エアスライド装置の側板と上下板との接合や、工作機械の主軸ヘッドを可動台やフレームへの取付け等における位置決めにも応用することが可能である。
【００４１】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００４２】
２  第１部材
４  第１位置決め穴
６  第２部材
８  第２位置決め穴
１０  ねじ穴
１２  ボルト穴
１４  ボルト（締結部品）
１６  位置決めピン
１８  嵌合部
２０  雄ねじ部
２２  スリーブ部材
２４  中空部
２６  接合部
２８  ナット
３０  ワッシャ
４０  ターボ圧縮機
４２  回転軸
４４  遠心インペラ
４６  インレット
４８  スクロール
５０  スクロール室
５２  スクロールカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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