(57)【要約】【課題】一方の部品に設けたピンを他方の部品に形成した穴に挿入して位置決めした状態で、２部品を締結部材により締結する場合、２部品間の位置精度を向上させる。【解決手段】一方の部品１の穴１３に他方の部品２のピン２１を圧入して、ピン２１が穴１３内でがたつかないようにして、２部品間１、２の位置精度を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の部品（１）の穴（１３）に他方の部品（２）のピン（２１）を圧入して前記一方の部品（１）と前記他方の部品（２）を位置決めした状態で、前記一方の部品（１）と前記他方の部品（２）を締結部材（３）により締結する部品組み付け構造であって、
前記穴（１３）に前記ピン（２１）が圧入されて、前記穴（１３）および前記ピン（２１）のうち少なくとも一方が塑性変形していることを特徴とする部品組み付け構造。
【請求項２】
前記穴（１３）は円形であり、前記ピン（２１）は断面形状が非円形であることを特徴とする請求項１に記載の部品組み付け構造。
【請求項３】
前記ピン（２１）は断面形状が三角形であることを特徴とする請求項２に記載の部品組み付け構造。
【請求項４】
前記穴（１３）は非円形であり、前記ピン（２１）は断面形状が円形であることを特徴とする請求項１に記載の部品組み付け構造。
【請求項５】
前記穴（１３）および前記ピン（２１）は断面形状が非円形であることを特徴とする請求項１に記載の部品組み付け構造。
【請求項６】
穴およびピンの少なくとも一方を有する治具（６）と、前記治具（６）の穴に圧入されるピンまたは前記治具（６）のピンが圧入される穴を有する第１部品（１、４）と、前記治具（６）の穴に挿入されるピンまたは前記治具（６）のピンが挿入される穴を有する第２部品（５）とを準備し、
前記穴に前記ピンを圧入して前記穴および前記ピンのうち少なくとも一方を塑性変形させることにより、前記治具（６）と前記第１部品（１、４）とを仮固定する第１仮固定工程と、
この第１仮固定工程と前後して、前記穴に前記ピンを挿入して前記治具（６）と前記第２部品（５）とを仮固定する第２仮固定工程と、
前記第１仮固定工程および第２仮固定工程後に前記第１部品（１、４）と前記第２部品（５）を締結部材（３）により締結する締結工程と、
この締結工程後に前記治具（６）を前記第１部品（１、４）および前記第２部品（５）から取り外す治具外し工程とを備えることを特徴とする部品組み付け方法。
【請求項７】
前記治具（６）の材料強度が、前記第１部品（１、４）の材料強度よりも高いことを特徴とする請求項６に記載の組み付け方法。
【請求項８】
前記治具（６）は金属よりなり、前記第１部品（１、４）は樹脂よりなることを特徴とする請求項７に記載の部品組み付け方法。
【請求項９】
圧入用の前記穴（１３）は円形であり、圧入用の前記ピン（６１）は断面形状が三角形であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の部品組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２部品を締結部材により締結する部品組み付け構造および部品組み付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の部品組み付け構造は、一方の部品に設けた円柱状のピンを他方の部品に形成した円形の穴に挿入して位置決めした状態で、２部品を締結部材により締結するようにしている。
【０００３】
また、他の従来の部品組み付け構造は、治具に円柱状のピンを設け、締結される２部品に円形の穴を形成し、ピンを穴に挿入することにより２部品を治具に仮固定した状態で２部品を締結部材により締結し、その後に治具を２部品から取り外すようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のいずれの部品組み付け構造においても、ピンと穴は隙間嵌めの寸法関係になっているためピンと穴との間に隙間が発生する。そして、その隙間の分、ピンが穴内で２次元的に相対移動できる（すなわち、がたつく）ため、ピンと穴の隙間は２部品間の位置精度を低下させる要因になる。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、２部品間の位置精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴では、一方の部品（１）の穴（１３）に他方の部品（２）のピン（２１）を圧入して一方の部品（１）と他方の部品（２）を位置決めした状態で、一方の部品（１）と他方の部品（２）を締結部材（３）により締結する部品組み付け構造であって、穴（１３）にピン（２１）が圧入されて、穴（１３）およびピン（２１）のうち少なくとも一方が塑性変形する構成を備えている。このような構成では、ピン（２１）は穴（１３）内でがたつかないため、２部品間（１、２）の位置精度が向上する。
【０００７】
この場合、穴（１３）は円形とし、ピン（２１）の断面形状を三角形にすることができる。このようにすれば、穴（１３）とピン（２１）の接触線数は３本であり、最小限の接触線数にて２部品間（１、２）の２次元的な位置決めを行うことができる。そして、接触線数が少ないため小さな力でピン（２１）を穴（１３）に圧入することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴では、穴およびピンの少なくとも一方を有する治具（６）と、治具（６）の穴に圧入されるピンまたは治具（６）のピンが圧入される穴を有する第１部品（１、４）と、治具（６）の穴に挿入されるピンまたは治具（６）のピンが挿入される穴を有する第２部品（５）とを準備し、穴にピンを圧入して穴およびピンのうち少なくとも一方を塑性変形させることにより、治具（６）と第１部品（１、４）とを仮固定する第１仮固定工程と、この第１仮固定工程と前後して、穴にピンを挿入して治具（６）と第２部品（５）とを仮固定する第２仮固定工程と、第１仮固定工程および第２仮固定工程後に第１部品（１、４）と第２部品（５）を締結部材（３）により締結する締結工程と、この締結工程後に治具（６）を第１部品（１、４）および第２部品（５）から取り外す治具外し工程とを備えている。
【０００９】
このようにすれば、圧入されるピンは穴内でがたつかないため、治具（６）を介して位置決めされる第１部品（１、４）と第２部品（５）間の位置精度が向上する。
【００１０】
第２の特徴において、治具（６）の材料強度を、第１部品（１、４）の材料強度よりも高くすれば、治具（６）の穴またはピンは塑性変形しないため、治具（６）は繰り返し使用することができる。
【００１１】
第２の特徴において、治具（６）を金属製とし、第１部品（１、４）を樹脂製とすれば、治具（６）の穴またはピンは塑性変形しないため、治具（６）は繰り返し使用することができる。
【００１２】
第２の特徴において、穴（１３）は円形とし、ピン（６１）の断面形状を三角形にすることができる。このようにすれば、穴（１３）とピン（６１）の接触線数は３本であり、最小限の接触線数にて治具（６）と第１部品（１、４）との間の２次元的な位置決めを行うことができる。そして、接触線数が少ないため、仮固定工程において小さな力でピン（６１）を穴（１３）に圧入することができるとともに、治具外し工程において小さな力で治具（６）を第１部品（１、４）から取り外すことができる。
【００１３】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る部品組み付け構造を適用した構造体の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１のＢ部の拡大図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、部品としての電動アクチュエータ１と部品としてのケース部材２が、締結部材としての２個のビス３により締結されている。ケース部材２は、例えば車両用空調装置の空調ユニットケースであり、電動アクチュエータ１は、その空調ユニット内の空気通路を切り替えるドアを作動させるアクチュエータである。
【００１６】
電動アクチュエータ１は、樹脂製のアクチュエータケース１１内に図示しないサーボモータが収納され、アクチュエータケース１１の外周に４個のフランジ状の取付部１２を備えている。この取付部１２には、貫通した円形の穴１３が形成されている。
【００１７】
ケース部材２は、樹脂よりなり、取付部１２の穴１３に圧入されるピン２１が２個設けられている。ピン２１の断面形状は、非円形であり、より詳細には三角形である。ピン２１の外接円の径は、取付部１２の穴１３の径よりも大きく設定されている。ケース部材２は、ビス３が螺合される雄ねじ２２が２個形成されている。
【００１８】
電動アクチュエータ１のケース部材２への組み付けは次のように行われる。まず、電動アクチュエータ１の取付部１２の穴１３に、ケース部材２のピン２１を圧入して、ケース部材２に対して電動アクチュエータ１を位置決めする。
【００１９】
このとき、ピン２１の外接円の径は取付部１２の穴１３の径よりも大きいため、ピン２１が穴１３に圧入され、ピン２１は穴１３内でがたつかない。したがって、ケース部材２に対する電動アクチュエータ１２の位置精度が向上する。なお、ピン２１の断面形状を三角形にした場合、ピン２１と穴１３の接触線数は３本であり、最小限の接触線数にて電動アクチュエータ１とケース部材２の２次元的な位置決めを行うことができる。
【００２０】
アクチュエータケース１１およびケース部材２はいずれも樹脂製であるため、ピン２１が穴１３に圧入される際には、三角形のピン２１の頂部が塑性変形する。そして、ピン２１の断面形状を三角形にした場合、接触線数が少ないため小さな力でピン２１を穴１３に圧入することができる。
【００２１】
次に、ケース部材２に対して電動アクチュエータ１を位置決めした状態で、ビス３を電動アクチュエータ１の取付部１２の穴１３に挿入し、ビス３をケース部材２の雄ねじ２２に螺合させることにより、電動アクチュエータ１のケース部材２への組み付けが完了する。
【００２２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は第２実施形態に係る部品組み付け構造を適用した構造体の分解斜視図である。
【００２３】
本実施形態は、電動アクチュエータ１を、中間ケース部材４を介して本体ケース部材５に締結するようにしたものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
図４に示すように、樹脂よりなる板状の中間ケース部材４は、電動アクチュエータ１と本体ケース部材５との間に配置される。そして、中間ケース部材４は、電動アクチュエータ１の取付部１２に対向する位置に中間ケース第１ボス部４１が２個設けられ、この中間ケース第１ボス部４１には、ビス３が螺合される雄ねじ（図示せず）が形成されている。また、中間ケース部材４は、本体ケース部材５側に向かって突出する中間ケース第２ボス部４２が４個設けられ、この中間ケース第２ボス部４２には、ビス３が挿入される貫通したビス挿入穴４３が形成されている。さらに、中間ケース部材４は、後述する治具６のピンが挿入される貫通したピン挿入穴４４が３個形成されている。
【００２５】
第２部品としての本体ケース部材５は樹脂よりなる。そして、本体ケース部材５は、中間ケース第２ボス部４２に対向する位置に本体ケース第１ボス部５１が４個設けられ、この本体ケース第１ボス部５１には、ビス３が螺合される雄ねじ（図示せず）が形成されている。また、本体ケース部材５は、中間ケース部材４側に向かって突出する本体ケース第２ボス部５２が３個設けられている。この本体ケース第２ボス部５２は、中間ケース部材４のピン挿入穴４４に対向する位置に配置されるとともに、円筒になっていて後述する治具６のピンが挿入可能になっている。
【００２６】
金属よりなる板状の治具６は、電動アクチュエータ１の取付部１２の穴１３に圧入される第１ピン６１が、電動アクチュエータ１の取付部１２に対向する位置に２個設けられている。第１ピン６１の断面形状は、非円形であり、より詳細には三角形である。第１ピン６１の外接円の径は、取付部１２の穴１３の径よりも大きく設定されている。また、治具６は、本体ケース第２ボス部５２に挿入される円柱の第２ピン６２が、本体ケース第２ボス部５２に対向する位置に３個設けられている。
【００２７】
電動アクチュエータ１と中間ケース部材４と本体ケース部材５の組み付けは次のように行われる。
【００２８】
まず、電動アクチュエータ１と中間ケース部材４とを一体化して第１集合体とする。具体的には、ビス３を電動アクチュエータ１の取付部１２の穴１３に挿入し、ビス３を中間ケース第１ボス部４１の雄ねじに螺合して、第１集合体を得る。なお、第１集合体は、本発明の第１部品に相当する。
【００２９】
次に、仮固定工程にて、第１集合体と本体ケース部材５を治具６に仮固定する。具体的には、治具６の第１ピン６１を電動アクチュエータ１の取付部１２の穴１３に圧入して、治具６に対して第１集合体を位置決めする。また、治具６の第２ピン６２を中間ケース部材４のピン挿入穴４４に挿入し、第２ピン６２を本体ケース第２ボス部５２に挿入して、治具６に対して本体ケース部材５を位置決めする。これにより、第１集合体と本体ケース部材５は、治具６を介して、位置精度が良好な状態で仮固定される。なお、このときに治具６の第２ピン６２と中間ケース部材４のピン挿入穴４４とが干渉しないように、ピン挿入穴４４の径は第２ピン６２の径よりも十分に大きく設定されている。
【００３０】
アクチュエータケース１１は樹脂製であるのに対し、治具６は金属製であるため、第１ピン６１が穴１３に圧入される際には穴１３が塑性変形する。そして、第１ピン６１の断面形状を三角形にした場合、接触線数が少ないため、小さな力で第１ピン６１を穴１３に圧入することができる。
【００３１】
この仮固定工程後の締結工程にて、第１集合体と本体ケース部材５とを締結する。具体的には、第１集合体と本体ケース部材５を治具６に仮固定した状態で、ビス３を中間ケース部材４のビス挿入穴４３に挿入し、ビス３を本体ケース第１ボス部５１に螺合して、第１集合体と本体ケース部材５とを締結する。このとき、第１集合体と本体ケース部材５の位置精度が良好な状態で仮固定されているため、締結後の第１集合体と本体ケース部材５の位置精度も向上する。
【００３２】
この締結工程後の治具外し工程にて、治具６を第１集合体および本体ケース部材５から取り外すことにより、電動アクチュエータ１と中間ケース部材４と本体ケース部材５の組み付けが完了する。そして、第１ピン６１の断面形状を三角形にした場合、接触線数が少ないため、小さな力で第１ピン６１を穴１３から引き抜くことができる。さらに、治具６は金属製であり、第１ピン６１は塑性変形しないため、治具６は繰り返し使用することができる。
【００３３】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、圧入用のピン２１、６１の断面形状を三角形にしたが、圧入用のピン２１、６１の断面形状は、例えば図５（ａ）に示すような四角形、図５（ｂ）に示すような星型、図５（ｃ）に示すような円柱の外周面に断面形状が三角形の突起を設けた形状でもよい。換言すると、圧入用のピン２１、６１の断面形状は、圧入用の穴１３と線接触する形状であればよい。
【００３４】
また、図６（ａ）に示すように圧入用の穴１３の内周面に断面形状が三角形の突起を設けるとともに、図６（ｂ）に示すように圧入用のピン２１の外周面に断面形状が三角形の突起を設けて、電動アクチュエータ１とケース部材２が互いにならい合う（すなわち、穴１３とピン２１がともに塑性変形する）ようにしてもよい。
【００３５】
さらに、上記各実施形態では、ケース部材２または治具６に圧入用のピン２１、６１を設け、電動アクチュエータ１に圧入用の穴１３を設けたが、ケース部材２または治具６に圧入用の穴を設け、電動アクチュエータ１に圧入用のピンを設けてもよい。
【００３６】
さらにまた、上記各実施形態では、圧入用のピン２１、６１を非円形とし、圧入用の穴１３を円形としたが、圧入用のピン２１、６１を円形とし、圧入用の穴１３を非円形としてもよいし、圧入用のピン２１、６１および圧入用の穴１３をともに非円形としてもよい
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る部品組み付け構造を適用した構造体の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ部の拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る部品組み付け構造を適用した構造体の分解斜視図である。
【図５】圧入用のピン２１、６１の変形例を示す図である。
【図６】圧入用の穴１３および圧入用のピン２１の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…電動アクチュエータ（一方の部品）、２…ケース部材（他方の部品）、３…ビス（締結部材）、１３…穴、２１…ピン。
【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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