(57)【要約】【課題】摩耗を抑えて位置決め精度を維持できるロケーティングピンとその製造方法を提供する。【解決手段】支持部材の固定穴に挿入されるピン基部２０と、相手部材のロケート穴に挿入されるピン先端部３０とを有し、固定穴の開口した支持部材に対してロケート穴の開口した相手部材の位置決めを行うダイヤピン（ロケーティングピン） １０において、少なくともピン先端部３０のロケート穴に摺接する部位の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなる高硬度のＤＬＣコーティング膜４０を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部材の固定穴に挿入されるピン基部と、相手部材のロケート穴に挿入されるピン先端部とを有し、支持部材に対する相手部材の位置決めを行うロケーティングピンにおいて、
少なくとも前記ピン先端部のロケート穴に摺接する部位の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなるＤＬＣコーティング膜を形成したことを特徴とするロケーティングピン。
【請求項２】
前記ピン先端部は前記ピン基部の軸方向に突出する先端ガイド部と、前記ピン基部と同心の円筒面状に延びるロケーティング基準面と、このロケーティング基準面から縮径して前記ピン基部へと延びる縮径部とを有し、
前記ＤＬＣコーティング膜を前記ロケーティング基準面から前記先端ガイド部と前記縮径部に渡って形成したことを特徴とする請求項１に記載のロケーティングピン。
【請求項３】
前記ピン先端部は前記ロケーティング基準面を周方向について削除する面取り部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のロケーティングピン。
【請求項４】
支持部材の固定穴に挿入されるピン基部と、相手部材のロケート穴に挿入されるピン先端部とを有し、支持部材に対する相手部材の位置決めを行うロケーティングピンの製造方法において、
スパッタ装置の真空チャンバ内で回転する回転テーブルに支持穴を設け、前記ピン基部をこの支持穴に挿入し、前記回転テーブル上に突出する前記ピン先端部の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなるＤＬＣコーティング膜を形成することを特徴とするロケーティングピンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばワークやロボット用治具を位置決め支持するのに用いられるロケーティングピンとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のロケーティングピンとして、円柱状のピン基部と、このこのピン基部から突出するピン先端部とを有し、ピン基部が支持部材に形成された固定穴に挿入して固定される一方、ピン先端部が相手部材に形成されたロケート穴に挿入され、相手部材の位置決め支持を行うものがある。
【特許文献１】特開２００５−０４２７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のロケーティングピンにあっては、例えば自動車部品の製造工程等にて、何万回と繰り返し位置決めを行うと、ロケーティングピンの摺接部が摩耗し、位置決め精度が悪化するという問題点があった。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、摩耗を抑えて位置決め精度を維持できるロケーティングピンとその製造方法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】
【０００５】
本発明は、支持部材の固定穴に挿入されるピン基部と、相手部材のロケート穴に挿入されるピン先端部とを有し、支持部材に対する相手部材の位置決めを行うロケーティングピンにおいて、少なくともピン先端部のロケート穴に摺接する部位の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなるＤＬＣコーティング膜を形成したことを特徴とするものとした。
【０００６】
また、本発明は、ロケーティングピンの製造方法において、スパッタ装置の真空チャンバ内で回転する回転テーブルに支持穴を設け、ピン基部をこの支持穴に挿入し、回転テーブル上に突出するピン先端部の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなるＤＬＣコーティング膜を形成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、ピン先端部を繰り返してロケート穴に挿入しても、ピン先端部が摩耗することを抑えられ、ロケーティングピンによって支持される部材の位置決め精度を維持できる。
【０００８】
また、本発明によると、回転テーブル上に突出するピン先端部の表面にＤＬＣコーティング膜を形成するため、ピン基部がマスキングされ、ピン先端部のみにＤＬＣコーティング膜が形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すダイヤピン１０は本発明のロケーティングピンである。このダイヤピン１０は円柱状のピン基部２０と球状のピン先端部３０とを有し、ピン基部２０が図示しない支持部材に形成された固定穴に挿入される一方、ピン先端部３０が図示しない相手部材（例えばワークやロボット用治具等）に形成されたロケート穴に挿入され、支持部材に対する相手部材の位置決め支持を行う。
【００１１】
ピン先端部３０はピン基部２０の軸方向に突出する球状をした先端ガイド部３１と、ピン基部２０と同心の円筒面状に延びるロケーティング基準面３２と、このロケーティング基準面３２から縮径してピン基部２０へと延びる円錐状の縮径部３４とを有する。
【００１２】
円筒面状に延びるロケーティング基準面３２は、その軸方向の幅が任意に設定されることにより、ロケート穴に対する接触面積を十分に確保して安定した位置決めをする。
【００１３】
ピン先端部３０はロケーティング基準面３２を周方向について削除する一対の面取り部３３を有し、この面取り部３３によってロケーティング基準面３２はピン先端部３０の周方向に所定幅を持つように形成される。
【００１４】
ダイヤピン１０の本体は例えばステンレス鋼材等の金属材料によって形成される。
【００１５】
そして本発明の要旨とするところであるが、ロケーティング基準面３２は少なくともピン先端部３０のロケート穴に当接する部位にＤＬＣコーティング膜４０を形成する。このＤＬＣコーティング膜４０は後述するように炭素を主成分としたアモルファス構造体からなる。
【００１６】
ダイヤピン１０の製造工程は、ダイヤピン１０の本体に焼き入れをする工程と、ダイヤピン１０のピン基部２０とロケーティング基準面３２をそれぞれ研磨加工する工程と、ダイヤピン１０のピン先端部３０にＤＬＣコーティング膜４０を形成する工程とを持つ。
【００１７】
図２に示すように、ＤＬＣコーティング膜４０はロケーティング基準面３２から先端ガイド部３１と縮径部３４に渡って形成される。
【００１８】
ロケーティング基準面３２にはＤＬＣコーティング膜４０が所定の厚さｓを持って形成される。ロケーティング基準面３２の厚さｓは例えば数μｍとする。ロケーティング基準面３２の厚さｓは所定精度で形成され、ロケーティング基準面３２におけるピン先端部３０の外径に対する寸法公差が１／１００００程度に設定される。
【００１９】
ＤＬＣコーティング膜４０は、図３、図４に示すＵＢＭスパッタ装置６０を用い、アンバランスマグネトロン（ＵＢＭ）スパッタ法によって形成される。
【００２０】
ＵＢＭスパッタ装置６０はアルゴン等の不活性ガスとメタンガス等の炭化水素ガスが所定量充填される真空チャンバ６１を備え、この真空チャンバ６１内でターゲットを陰極として陽極の間でグロー放電させてプラズマを形成し、このプラズマ中のイオンをターゲットに衝突させてターゲットの原子を弾き飛ばし、この原子をターゲットと対向して配置されたダイヤピン１０の表面に堆積させてＤＬＣコーティング膜４０を形成する。
【００２１】
真空チャンバ６１にはターゲットとして複数のスパッタ蒸発源５０ａ〜５０ｄが設けられる。スパッタ蒸発源５０ａ，５０ｃにはグラファイトを使用し、スパッタ蒸発源５０ｂ，５０ｄには金属を使用する。
【００２２】
ＵＢＭスパッタ装置６０は各スパッタ蒸発源５０ａ〜５０ｄの中央に公転テーブル６２が配置され、この公転テーブル６２上に複数の回転テーブル６３が設けられ、公転テーブル６２と回転テーブル６３は図中矢印で示すようにそれぞれ回転するようになっている。各回転テーブル６３上に各ダイヤピン１０がそれぞれセットされる。
【００２３】
ダイヤピン１０はそのピン基部２０が回転テーブル６３の支持穴６４に挿入され、回転テーブル６３上にピン先端部３０が突出するように支持される。これにより、ピン基部２０がマスキングされ、ピン先端部３０のみにＤＬＣコーティング膜４０が形成される。
【００２４】
本実施形態では、支持部材の固定穴に挿入されるピン基部２０と、相手部材のロケート穴に挿入されるピン先端部３０とを有し、支持部材に対する相手部材の位置決めを行うダイヤピン１０において、少なくともピン先端部３０のロケート穴に摺接する部位の表面に炭素を主成分としたアモルファス構造体からなる高硬度のＤＬＣコーティング膜４０を形成したため、ピン先端部３０を繰り返してロケート穴に挿入しても、ピン先端部３０が摩耗することを抑えられ、ダイヤピン１０によって支持される部材の位置決め精度を維持できる。
【００２５】
図５は、ＤＬＣコーティング膜４０を形成した本発明のダイヤピン１０と、ＤＬＣコーティング膜を形成しない従来のロケーティングピンとをそれぞれ用いて繰り返し位置決めを行い、ロケーティング基準面３２の外径を測定した結果を示すものである。従来のロケーティングピンは１０万回毎の測定値が次第に減少するのに対して、本発明のダイヤピン１０は１０万回毎の測定値がほとんど減少せず、その耐摩耗性を大幅に高められている。
【００２６】
また、ＤＬＣコーティング膜４０は摩擦係数が低い平滑な面を形成するため、ピン先端部３０を円滑にロケート穴に挿入することができ、相手部材としてワークやロボット用治具の位置決めが円滑に行われ、作業性、生産性の向上がはかられる。
【００２７】
本実施形態では、ダイヤピン１０のピン先端部３０はピン基部２０の軸方向に突出する先端ガイド部３１と、ピン基部２０と同心の円筒面状に延びるロケーティング基準面３２と、このロケーティング基準面３２から縮径してピン基部２０へと延びる縮径部３４とを有し、ＤＬＣコーティング膜４０をロケーティング基準面３２から先端ガイド部３１と縮径部３４に渡って形成したため、ロケーティング基準面３２の軸方向の幅を小さくしてもロケーティング基準面３２の耐摩耗性を確保することが可能となる。ロケーティング基準面３２の形成される範囲をダイヤピン１０の軸方向について限定することにより、相手部材がある程度傾いてもロケート穴に対するカジリ防止がはかられ、ピン先端部３０が相手部材のロケート穴に円滑に挿入される。
【００２８】
本実施形態では、ピン先端部３０はロケーティング基準面３２を周方向について削除する面取り部３３を有するため、ロケーティング基準面３２の形成される範囲をダイヤピン１０の周方向について限定することによっても、相手部材がある程度傾いてもロケート穴に対するカジリ防止がはかられ、ピン先端部３０が相手部材のロケート穴に円滑に挿入される。
【００２９】
本実施形態では、ダイヤピン１０の製造方法として、ＵＢＭスパッタ装置６０の真空チャンバ６１内で回転する回転テーブル６３に支持穴６４を設け、ピン基部２０を回転テーブル６３の支持穴６４に挿入し、回転テーブル６３上に突出するピン先端部３０の表面にＤＬＣコーティング膜４０を形成するため、ピン基部２０がマスキングされ、ピン先端部３０のみにＤＬＣコーティング膜４０が形成される。これにより、ピン基部２０はＤＬＣコーティング膜が形成されず、支持部材の固定穴の寸法に対応してピン基部２０に研磨加工を施すことが容易に行える。
【００３０】
次に図６の（ａ），（ｂ）に示す他の実施形態を説明する。これは基本的には図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみを説明する。なお、前記実施形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００３１】
図１の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すロケートピン１１は本発明のロケーティングピンである。このロケートピン１１のピン先端部３０はピン基部２０の軸方向に突出する円錐状の先端ガイド部３１と、ピン基部２０と同心の円筒面状に延びるロケーティング基準面３２と、このロケーティング基準面３２から縮径してピン基部２０へと延びる円錐状の縮径部３４とを有し、円筒面状に延びるロケーティング基準面３２は全周に渡って形成される。
【００３２】
この場合も、ＤＬＣコーティング膜４０をロケーティング基準面３２から先端ガイド部３１と縮径部３４に渡って形成する。このため、ロケーティング基準面３２の軸方向の幅を小さくしてもロケーティング基準面３２の耐摩耗性を確保することが可能となる。ロケーティング基準面３２の形成される範囲をロケートピン１１の軸方向について限定することにより、相手部材がある程度傾いてもロケート穴に対するカジリ防止がはかられ、ピン先端部３０が相手部材のロケート穴に円滑に挿入される。
【００３３】
また、図７に示すテーパピン７０、図８に示す平行ピン８０において、少なくともロケート穴に摺接する部位の表面にＤＬＣコーティング膜を形成しても良い。
【００３４】
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を示すロケーティングピンの三面図。
【図２】同じくロケーティングピンの断面図。
【図３】同じくＵＢＭスパッタ装置の構成図。
【図４】同じくＵＢＭスパッタ装置の構成図。
【図５】同じくロケーティングピンによる位置決めを繰り返し行いロケーティング基準面の外径が変化する様子を示す特性図。
【図６】本発明の他の実施形態を示すロケーティングピンの二面図。
【図７】本発明の他の実施形態を示すテーパピンの側面図。
【図８】本発明の他の実施形態を示す平行ピンの側面図。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ダイヤピン（ロケーティングピン）
１１  ロケートピン（ロケーティングピン）
２０  ピン基部
３０  ピン先端部
３１  先端ガイド部
３２  ロケーティング基準面
３３  面取り部
３４  縮径部
４０  ＤＬＣコーティング膜
５０ａ〜５０ｄ  スパッタ蒸発源
６０  ＵＢＭスパッタ装置
６１  真空チャンバ
６３  回転テーブル
６４  支持穴
【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】
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