WO2023047568A1 - 位置決め構造、スプリングピンおよび位置決め部材 - Google Patents

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WO2023047568A1
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hole
nut
positioning structure
pin
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暁寛 及川
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ファナック株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/10—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
    • F16B21/12—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with locking-pins or split-pins thrust into holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them

Definitions

  • the present disclosure relates to positioning structures, spring pins and positioning members.
  • a structure having pin holes provided in the two members and spring pins inserted into both pin holes is known (for example, see Patent Document 1.). Since the outer surface of the spring pin is brought into close contact with the inner surface of the pin hole by the spring force, it is generally difficult to pull out the spring pin from the pin hole, such as disassembling the mechanical device.
  • Patent Document 1 a nut is attached to the tip of a bolt that is inserted into a spring pin from one end side and protruded from the other end side, and a force is applied to the bolt to pull it out from the one end side, so that the nut is moved to the other end side of the spring pin. , and a pull-out force is applied to the spring pin.
  • Patent Document 1 if the pin hole into which the spring pin is inserted does not pass through, or if it passes through but is narrow enough to make it difficult to support the nut by hand, the method of Patent Document 1 can be used. Can not. Therefore, even if the pin hole does not penetrate or is narrow even if it penetrates, it is desired to reliably position the two members while facilitating the pulling out of the spring pin.
  • the a spring pin that is commonly fitted in the first hole and the second hole in a state in which a first hole provided in a first member, a second hole provided in a second member, and the first hole and the second hole are coaxially arranged, the a spring pin that is commonly fitted in the first hole and the second hole; and a spring pin that is disposed in the spring pin or in the first hole in which the spring pin is fitted, and is fitted in the first hole.
  • a receiving-side threaded portion capable of fastening a jig-side threaded portion of a shaft-shaped jig inserted along the axis of the first hole in the spring pin, wherein the receiving-side threaded portion
  • the force in the axial direction applied to the jig in a state where the jig-side threaded portion is fastened is transmitted to the spring pin, and rotation about the axis is restricted at least when the jig-side threaded portion is fastened.
  • FIG. 1 is a partial longitudinal cross-sectional view of a single axis positioner with positioning structure according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the positioning structure of FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a spring pin in the positioning structure of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram showing a method of pulling out a spring pin from a pin hole in the positioning structure of FIG. 1
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a modification of pin holes in the positioning structure of FIG. 1
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a modification of the spring pin in the positioning structure of FIG. 1;
  • a positioning structure 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
  • the positioning structure 1 according to this embodiment is provided in, for example, a single-axis positioner 100 as shown in FIG.
  • the mechanical device to which the positioning structure 1 is applied is not limited to the single-axis positioner 100, and can be applied to arbitrary mechanical devices such as robots and machine tools.
  • a single-axis positioner 100 includes a base (second member) 10 installed on a horizontal floor surface, and a table 20 rotatably supported by the base 10 around a horizontal rotation axis L.
  • the single-axis positioner 100 also includes a servomotor 30 fixed to the base 10 and a speed reducer (first member) 40 that reduces the speed of rotation of a shaft (not shown) of the servomotor 30 and transmits the speed to the table 20 . ing.
  • the speed reducer 40 includes an output shaft portion 41 fixed to the base 10 and a movable portion 43 that rotates around the rotation axis L at a reduced rotational speed with respect to the output shaft portion 41 .
  • the table 20 is fixed to the movable portion 43 .
  • the base 10 includes a concave fitting portion 11 for fitting the output shaft portion 41 of the speed reducer 40, a plurality of through holes 10h extending parallel to the rotation axis L and spaced in the circumferential direction, and and a pin hole (second hole) 10H extending parallel to it.
  • the speed reducer 40 corresponds to a plurality of screw holes 41t provided at positions corresponding to the through holes 10h and the pin holes 10H of the base 10 when the output shaft portion 41 is fitted to the spigot portion 11 of the base 10. and a pin hole (first hole) 41H provided at a position where
  • the positioning structure 1 includes a pin hole 10H provided in the base 10, a pin hole 41H provided in the output shaft portion 41, and both pin holes 10H and 41H. and a nut 60 arranged in the pin hole 41H.
  • the pin hole 41H is a non-through hole formed from the end surface of the output shaft portion 41 to a predetermined depth parallel to the rotation axis L, and has a bottom surface 41B.
  • the axis M which is the central axis of the pin hole 41H, is parallel to and eccentric to the rotation axis L, and is arranged at a different position from the screw hole 41t.
  • the pin hole 10H is a through hole that extends parallel to the rotation axis L at an eccentric position, and has the same inner diameter as the pin hole 41H.
  • the pin hole 10H coincides with the pin hole 41H when the output shaft portion 41 is fitted into the spigot portion 11 and arranged at relative angular positions around the rotation axis L where all the screw holes 41t and the through hole 10h coincide. placed in position.
  • the spring pin 50 is formed by bending a thin plate made of metal such as spring steel so as to form a gap S of a constant width extending in the longitudinal direction, thereby forming a cross-sectional shape. is formed in a substantially C-shaped tubular shape.
  • the outer diameter dimension of the spring pin 50 in a free state where no external force is applied is set slightly larger than the inner diameter of the pin holes 10H and 41H.
  • the spring pin 50 can be reduced in outer diameter by the width of the gap S, and can be fitted into the pin holes 10H and 41H while being deformed so as to reduce the outer diameter.
  • the nut 60 has an outer shape slightly smaller than the inner diameter of the pin hole 41H and larger than the inner diameter of the spring pin 50, as shown in FIG.
  • the nut 60 has a female thread (receiving side threaded portion) 61, and the female thread 61 has a root diameter smaller than the inner diameter of the spring pin 50 fitted in the pin holes 10H and 41H.
  • a commercially available hexagonal nut may be used, or a tubular member such as a cylinder having an internal thread 61 formed on the inner surface thereof may be used.
  • the nut 60 is arranged on the bottom surface 41B of the pin hole 41H with the central axis of the female screw 61 directed in the direction along the axis M, and the spring pin 50 is driven into the pin hole 41H. It is arranged in a state sandwiched between one end and the bottom surface 41B. As a result, the nut 60 is arranged in a state where rotation about the axis M is restricted by friction generated between one end of the spring pin 50 and the bottom surface 41B of the pin hole 41H.
  • the output shaft portion 41 of the speed reducer 40 is fitted into the spigot portion 11 of the base 10 . Then, the relative angular position of the output shaft portion 41 around the rotation axis L with respect to the spigot portion 11 is adjusted so that the pin holes 10H and 41H are substantially coaxial.
  • the nut 60 is inserted into the pin holes 10H and 41H and pushed until it reaches the bottom surface 41B. At this time, the posture of the nut 60 is such that the central axis of the internal thread 61 is aligned with the axis M. As shown in FIG. Since the outer shape of the nut 60 is slightly smaller than the cross-sectional shape of the pin hole 41H, the posture in the pin hole 41H can be maintained as it is if the posture is adjusted at the time of insertion.
  • the spring pin 50 is driven into the pin holes 10H and 41H from the outside of the pin hole 10H along the axis M, and the tip of the spring pin 50 presses the nut 60 against the bottom surface 41B.
  • the bolts 15 are passed through the plurality of through holes 10 h provided in the base 10 and fastened to the screw holes 41 t of the output shaft portion 41 .
  • the base 10 and the output shaft portion 41 can be fixed at a predetermined relative angle around the rotation axis L in a precisely positioned state.
  • a bolt (jig) 70 having a male thread (jig-side threaded portion) 71 that can be fastened to a female thread 61 of a nut 60 is inserted into the pin hole 10H. , 41H from the outside along the axis M.
  • the male thread 71 at the tip of the bolt 70 is fastened to the female thread 61 of the nut 60 arranged at the tip of the spring pin 50 .
  • the operator can fix the nut 60 to the tip of the bolt 70 passing through the spring pin 50 without pressing the nut 60 . That is, even if the pin hole 41H does not pass through, the spring pin 50 can be easily removed using the bolt 70 inserted from the pin hole 10H side.
  • the tip of the spring pin 50 presses the nut 60 against the bottom surface 41B of the pin hole 41H, thereby restricting the rotation of the nut 60 around the axis M.
  • at least one of the tip surface of the spring pin 50, the end surface of the nut 60, and the bottom surface 41B of the pin hole 41H is treated to increase friction, such as increasing the surface roughness or providing unevenness that meshes in the direction of the axis M. You may set it.
  • the rotation of the nut 60 around the axis M may be restricted by directly fixing the nut 60 to the tip of the spring pin 50 .
  • the nut 60 may be coaxially arranged on one end of the spring pin 50, and both may be fixed by adhesion or welding.
  • the nut 60 is preferably bonded or welded to a region that does not hinder the radial deformation of the spring pin 50, such as region F shown in FIG.
  • the nut 60 can be maintained attached to the spring pin 50 even if the outer diameter of the spring pin 50 shrinks by driving the spring pin 50 into the pin holes 10H and 41H.
  • the base 10 and the output shaft portion 41 can be positioned.
  • the rotational force transmitted from the bolt 70 to the nut 60 also rotates within the pin holes 10H and 41H. It remains stationary without As a result, the operator can easily and sufficiently fasten the nut 60 to the tip of the bolt 70 without pressing the nut 60 . Further, unlike the above-described embodiment, the nut 60 does not need to be held by the bottom surface 41B of the pin hole 41H. It can also be applied when
  • the base 10 and the speed reducer 40 when assembling the base 10 and the speed reducer 40, it is possible to omit the work of inserting the nut 60 into the pin hole 41H in advance, which is advantageous in that workability can be improved.
  • the nut 60 regardless of the shape of the bottom surface 41B of the pin hole 41H, the nut 60 can be maintained in a posture that allows the bolt 70 to be easily tightened.
  • the spring pin 50 since it is not necessary to sandwich the nut 60 between the tip of the spring pin 50 and the bottom surface 41B of the pin hole 41H, the spring pin 50 does not have to be driven until the nut 60 is pressed against the bottom surface 41B. Therefore, there is an advantage that the depth of the pin hole 41H need not be strictly controlled.
  • the nut 60 and the bottom surface 41B of the pin hole 41H are temporarily fixed with an adhesive force that separates them when a torque of a predetermined value or more is input. may In this case, before inserting the nut 60 into the pin hole 41H, the bottom surface 41B or the part of the nut 60 that comes into contact with the bottom surface 41B may be coated with a predetermined amount of adhesive previously determined by experiments or the like.
  • the nut 60 is maintained in a temporarily fixed state, so the nut 60 can be fastened to the tip of the bolt 70 without pressing the nut 60. can be done. After tightening, the nut 60 can be separated from the bottom surface 41B by applying a predetermined torque or more to the bolt 70 . As a result, the pull-out force applied to the bolt 70 can be applied to the spring pin 50 via the nut 60, so that the spring pin 50 can be easily pulled out.
  • a stopper that contacts the outer surface (peripheral surface) 60a of the nut 60 to restrict the rotation of the nut 60 around the axis M may be provided on the bottom surface 41B of the pin hole 41H.
  • the nut 60 may be fitted into the bottom surface 41B of the pin hole 41H in a hexagonal hole shape, or at least a hole facing the nut 60.
  • a concave portion 42 having an inner surface (contact surface) 42a that is brought close to a position sandwiching the two surfaces may be provided.
  • the bolt 70 is used as the shaft-shaped jig, and the internal thread 61 of the nut 60 is used as the receiving-side threaded portion.
  • a jig having a threaded hole (jig-side threaded portion) formed in the longitudinal direction from the front end surface of the columnar jig main body is adopted as the shaft-shaped jig, and the nut 60 is replaced by , a bolt having a male thread (receiving side threaded portion) may be inserted into the pin hole 41H.
  • the present invention is not limited to this.
  • it can be applied to pull out the spring pin 50 remaining in the pin hole 41 ⁇ /b>H of the output shaft portion 41 that has been removed from the base 10 .
  • the spring pin 80 according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
  • the spring pin 80 according to this embodiment has a female thread (receiving side threaded portion) 81 formed on the inner surface of the known spring pin 50 used in the positioning structure 1 according to one embodiment described above. It is what I did.
  • the female thread 81 is formed over a predetermined length range only on one end side of the spring pin 80 in the longitudinal axis direction.
  • the internal thread 81 is shaped to properly mesh with the bolt 70 inserted into the spring pin 80 when the spring pin 80 is shrunk to a size that fits in the pin hole. That is, when the bolt 70 has, for example, an M6 male thread of metric coarse thread, the female thread 81 is formed into a shape of an M6 female thread of metric coarse thread in the shape in which the spring pin 80 is contracted. .
  • the pair of pin holes provided in each member are arranged in a row, and the spring pin 80 is formed with a female thread 81. Drive into the pin hole from the side end.
  • the operator can fasten the bolt 70 to the female screw 81 simply by rotating it around its axis.
  • the pull-out force is applied directly to the spring pin 80, so that it can be pulled out easily and reliably from the pin hole.
  • the nut 60 in the positioning structure 1 can be omitted, so there is an advantage that the number of parts can be reduced.
  • the female thread 81 is provided only on one end side in the longitudinal direction, and the bolt 70 inserted into the spring pin 80 can be pulled out by driving the spring pin 80 in the direction in which the female thread 81 is arranged on the inner side of the pin hole. can be fastened to the internal thread 81 on the far side of the pin hole.
  • the female thread 81 is provided only at one end of the spring pin 80 in the longitudinal direction. Alternatively, they may be provided at both ends with an interval in the longitudinal direction.
  • the female threads 81 formed on both ends with a gap in the longitudinal direction must be arranged in a phase that allows the male threads 71 of the bolt 70 inserted from one end of the spring pin 80 to be simultaneously fastened.

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Abstract

第１部材（４０）に設けられた第１孔（４１Ｈ）と、第２部材（１０）に設けられた第２孔（１０Ｈ）と、第１孔（４１Ｈ）と第２孔（１０Ｈ）とを同軸に配置した状態において、第１孔（４１Ｈ）および第２孔（１０Ｈ）に共通に嵌合させられるスプリングピン（５０）と、スプリングピン（５０）内、または、スプリングピン（５０）が嵌合した状態の第１孔（４１Ｈ）内に配置され、第１孔（４１Ｈ）に嵌合したスプリングピン（５０）内に第１孔（４１Ｈ）の軸線（Ｍ）に沿って挿入された軸状の治具の治具側ねじ部を締結可能な受け側ねじ部（６１）とを備え、受け側ねじ部（６１）は、治具側ねじ部が締結された状態で治具に加えた軸線（Ｍ）方向の力をスプリングピン（５０）に伝達するとともに、少なくとも治具側ねじ部の締結時に、軸線（Ｍ）回りの回転が規制される位置決め構造（１）である。

Description

位置決め構造、スプリングピンおよび位置決め部材
　本開示は、位置決め構造、スプリングピンおよび位置決め部材に関するものである。
　ロボット等の機械装置において、２つの部材を位置決め状態に固定する位置決め構造として、２つの部材にそれぞれ設けられたピン孔と、両ピン孔に挿入されるスプリングピンとを有する構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　スプリングピンは、その外面が、ばね力によってピン孔の内面に密着させられるため、機械装置の分解など、ピン孔からスプリングピンを引き抜く作業は、一般に困難である。
　特許文献１においては、スプリングピン内に一端側から挿入し他端側から突出させたボルトの先端にナットを取り付け、ボルトに一端側から引き抜く力を加えることで、ナットをスプリングピンの他端側に突き当てて、スプリングピンに引き抜き力を作用させている。
実開平０１－０１６２８１号公報
　しかし、スプリングピンが挿入されているピン孔が貫通していない場合または、貫通していても狭隘なためにナットを手で支持することが困難な場合等には、特許文献１の方法は使用できない。したがって、ピン孔が貫通していないか、貫通していても狭隘な場合等であっても、スプリングピンの引き抜きを容易にしつつ、２つの部材を確実に位置決めすることが望まれている。
　本開示の一態様は、第１部材に設けられた第１孔と、第２部材に設けられた第２孔と、前記第１孔と前記第２孔とを同軸に配置した状態において、前記第１孔および前記第２孔に共通に嵌合させられるスプリングピンと、該スプリングピン内、または、該スプリングピンが嵌合した状態の前記第１孔内に配置され、前記第１孔に嵌合した前記スプリングピン内に前記第１孔の軸線に沿って挿入された軸状の治具の治具側ねじ部を締結可能な受け側ねじ部とを備え、該受け側ねじ部は、前記治具側ねじ部が締結された状態で前記治具に加えた前記軸線方向の力を前記スプリングピンに伝達するとともに、少なくとも前記治具側ねじ部の締結時に、前記軸線回りの回転が規制される位置決め構造である。
本開示の一実施形態に係る位置決め構造を備える１軸ポジショナの部分的な縦断面図である。 図１の位置決め構造の拡大縦断面図である。 図１の位置決め構造におけるスプリングピンを示す斜視図である。 図１の位置決め構造におけるスプリングピンをピン孔から引き抜く方法を示す図である。 図１の位置決め構造におけるピン孔の変形例を示す概略図である。 図１の位置決め構造におけるスプリングピンの変形例を示す縦断面図である。
　本開示の一実施形態に係る位置決め構造１について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る位置決め構造１は、例えば、図１に示されるように、１軸ポジショナ１００に備えられている。ただし、位置決め構造１を適用する機械装置は、１軸ポジショナ１００に限定されるものではなく、ロボット、工作機械等の任意の機械装置に適用することができる。
　１軸ポジショナ１００は、水平な床面に設置されるベース（第２部材）１０と、ベース１０に水平な回転軸線Ｌ回りに回転可能に支持されたテーブル２０とを備えている。また、１軸ポジショナ１００は、ベース１０に固定されたサーボモータ３０と、サーボモータ３０のシャフト（図示略）の回転を減速してテーブル２０に伝達する減速機（第１部材）４０とを備えている。
　減速機４０は、ベース１０に固定される出力軸部４１と、出力軸部４１に対して、減速された回転数で回転軸線Ｌ回りに回転させられる可動部４３とを備えている。テーブル２０は可動部４３に固定されている。
　ベース１０は、減速機４０の出力軸部４１を嵌合させる凹状のインロー部１１と、回転軸線Ｌに対して平行に延び周方向に間隔をあけた複数の貫通孔１０ｈと、回転軸線Ｌに対して平行に延びるピン孔（第２孔）１０Ｈとを備えている。
　減速機４０は、ベース１０のインロー部１１に出力軸部４１を嵌合させたときに、貫通孔１０ｈに対応する位置に設けられた複数のねじ孔４１ｔと、ベース１０のピン孔１０Ｈに対応する位置に設けられたピン孔（第１孔）４１Ｈとを備えている。
　本実施形態に係る位置決め構造１は、図１および図２に示すように、ベース１０に設けられたピン孔１０Ｈと、出力軸部４１に設けられたピン孔４１Ｈと、両ピン孔１０Ｈ，４１Ｈに同時に嵌合可能なスプリングピン５０と、ピン孔４１Ｈ内に配置されたナット６０とを備えている。
　ピン孔４１Ｈは、出力軸部４１の端面から、回転軸線Ｌに平行に所定の深さまで形成された非貫通の孔であり、底面４１Ｂを備えている。ピン孔４１Ｈの中心軸である軸線Ｍは、回転軸線Ｌに対して平行に偏心した位置であって、ねじ孔４１ｔとは異なる位置に配置されている。
　ピン孔１０Ｈは、回転軸線Ｌに対して平行に偏心した位置に延びる貫通孔であって、ピン孔４１Ｈと同一の内径寸法を有している。ピン孔１０Ｈは、出力軸部４１をインロー部１１に嵌合させ、全てのねじ孔４１ｔと貫通孔１０ｈとが一致する回転軸線Ｌ回りの相対角度位置に配置したときにピン孔４１Ｈに一致する位置に配置されている。
　スプリングピン５０は、例えば、図３に示されるように、ばね用鋼材等の金属からなる薄板を、長手軸方向に延びる一定幅の隙間Ｓが形成されるように湾曲させることにより、横断面形状が略Ｃ字状となる筒状に形成されている。スプリングピン５０に外力が作用していない自由状態の外径寸法は、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈの内径よりも僅かに大きく設定されている。また、スプリングピン５０は、隙間Ｓの幅寸法の分だけ、外径寸法の縮小が可能であり、外径を縮小するように変形させながらピン孔１０Ｈ，４１Ｈに嵌合させることができる。
　スプリングピン５０を軸線Ｍに沿って、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈの両者に跨って嵌合させることにより、ベース１０と出力軸部４１とが回転軸線Ｌ回りの所定の相対角度に位置決めされる。
　ナット６０は、図２に示されるように、ピン孔４１Ｈの内径よりも僅かに小さく、スプリングピン５０の内径よりも大きな外形を有している。また、ナット６０は雌ねじ（受け側ねじ部）６１を有し、雌ねじ６１は、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈに嵌合した状態のスプリングピン５０の内径よりも小さい谷の径を有している。ナット６０としては、市販されている六角ナットを使用してもよいし、円筒などの筒状の部材の内面に雌ねじ６１が形成されたものを使用してもよい。
　本実施形態に係る位置決め構造１においては、ナット６０は、ピン孔４１Ｈの底面４１Ｂに雌ねじ６１の中心軸を軸線Ｍに沿う方向に向けて配置され、ピン孔４１Ｈに打ち込まれたスプリングピン５０の一端と底面４１Ｂとの間に挟まれた状態に配置される。これにより、ナット６０は、スプリングピン５０の一端およびピン孔４１Ｈの底面４１Ｂとの間に発生する摩擦により、軸線Ｍ回りの回転が規制された状態に配置される。
　このように構成された本実施形態に係る位置決め構造１の作用について以下に説明する。
　図１に示す例において、ベース１０に減速機４０を組み付けるには、減速機４０の出力軸部４１を、ベース１０のインロー部１１に嵌合させる。そして、インロー部１１に対する出力軸部４１の回転軸線Ｌ回りの相対角度位置を、ピン孔１０Ｈとピン孔４１Ｈとが略同軸となる位置に調整する。この状態において、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈ内にナット６０を挿入し、底面４１Ｂに到達するまで押し込む。このとき、ナット６０の姿勢は、雌ねじ６１の中心軸を軸線Ｍに沿わせる方向に配置する。ナット６０の外形はピン孔４１Ｈの横断面形状に対して若干小さい大きさであるため、挿入時に姿勢を調整しておけば、ピン孔４１Ｈ内における姿勢はそのまま維持される。
　そして、図２に示されるように、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈに対して、ピン孔１０Ｈの外側からスプリングピン５０を軸線Ｍに沿って打ち込み、スプリングピン５０の先端によってナット６０を底面４１Ｂに押し付ける。この状態において、ベース１０に設けられた複数の貫通孔１０ｈにボルト１５を貫通させ、それぞれを出力軸部４１のねじ孔４１ｔに締結する。これにより、ベース１０と出力軸部４１とを、回転軸線Ｌ回りの所定の相対角度に、精度よく位置決め状態に固定することができる。
　また、１軸ポジショナ１００の保守等の作業において、ベース１０と減速機４０とを分離する場合には、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈからスプリングピン５０を取り外す必要がある。このような場合には、例えば、図４に示されるように、ナット６０の雌ねじ６１に締結可能な雄ねじ（治具側ねじ部）７１を先端に有するボルト（治具）７０を、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈに嵌合した状態のスプリングピン５０内に、軸線Ｍに沿って外側から挿入する。
　そして、ボルト７０の先端の雄ねじ７１を、スプリングピン５０の先端に配置されているナット６０の雌ねじ６１に締結する。
　この場合において、ナット６０はスプリングピン５０の先端と底面４１Ｂとの間に挟まれているので、ナット６０とスプリングピン５０の先端および底面４１Ｂとの間には、静止摩擦力が発生する。この摩擦力により、ナット６０の軸線Ｍ回りの回転が規制され、雄ねじ７１を雌ねじ６１に締結する際にボルト７０に付与した軸線Ｍ回りの回転力がナット６０に伝わったとしても、その回転力によってナット６０が軸線Ｍ回りに回転してしまうことが防止される。したがって、ボルト７０の雄ねじ７１をナット６０の雌ねじ６１に容易にかつ十分に締結することができる。
　次いで、ボルト７０に対して、軸線Ｍに沿ってスプリングピン５０から引き抜く方向に力を付与すると、その力は、ボルト７０の先端に締結されたナット６０を経由して、スプリングピン５０へと伝達される。これにより、スプリングピン５０は、ボルト７０およびナット６０とともに、軸線Ｍに沿って移動させられ、ピン孔１０Ｈ，４１Ｈから引き抜かれる。
　このように、本実施形態に係る位置決め構造１によれば、作業者は、ナット６０を押さえなくても、スプリングピン５０内を貫通させたボルト７０の先端にナット６０を固定することができる。
　すなわち、ピン孔４１Ｈが貫通していない場合であっても、ピン孔１０Ｈ側から挿入したボルト７０を使用して、容易にスプリングピン５０を取り外すことができる。
　なお、本実施形態においては、スプリングピン５０の先端によってナット６０をピン孔４１Ｈの底面４１Ｂに押し付けることにより、ナット６０の軸線Ｍ回りの回転を規制した。この場合に、スプリングピン５０の先端面、ナット６０の端面およびピン孔４１Ｈの底面４１Ｂの少なくとも１つに摩擦を増大させる処理、例えば、面粗さを増大させたり、軸線Ｍ方向に噛み合う凹凸を設けたりしてもよい。
　また、これに代えて、ナット６０をスプリングピン５０の先端に直接固定することにより、ナット６０の軸線Ｍ回りの回転を規制してもよい。
　例えば、スプリングピン５０の一端にナット６０を同軸に配置し、両者を接着あるいは溶接によって固定すればよい。この場合、ナット６０は、例えば、図３に示す領域Ｆのように、スプリングピン５０の径方向の変形を妨げない領域に接着あるいは溶接されていることが好ましい。これにより、スプリングピン５０をピン孔１０Ｈ，４１Ｈに打ち込むことにより外径が収縮しても、ナット６０をスプリングピン５０に取付状態に維持することができる。
　そして、ナット６０を先頭にしてスプリングピン５０をピン孔１０Ｈ，４１Ｈに打ち込むことにより、ベース１０と出力軸部４１とを位置決めすることができる。
　一方、スプリングピン５０をピン孔１０Ｈ，４１Ｈから取り外す場合には、上記と同様にして、外側からスプリングピン５０内に挿入したボルト７０の雄ねじ７１をナット６０の雌ねじ６１に締結する。締結に際して、ボルト７０に加えた回転力がナット６０に伝達されるが、ナット６０はスプリングピン５０に固定されているので静止した状態に維持される。
　また、スプリングピン５０の外周面は、ばね力によってピン孔１０Ｈ，４１Ｈの内周面に密着しているので、ボルト７０からナット６０に伝達された回転力によってもピン孔１０Ｈ，４１Ｈ内で回転することなく、静止した状態に維持される。
　これにより、作業者は、ナット６０を押さえなくても、ボルト７０の先端にナット６０を容易にかつ十分に締結することができる。また、上記実施形態とは異なり、ナット６０をピン孔４１Ｈの底面４１Ｂによって押さえる必要がないので、非貫通のピン孔のみならず、貫通していても狭隘なためにナット６０を押さえることができない場合にも適用することができる。
　また、ベース１０と減速機４０とを組み付ける際に、予めピン孔４１Ｈ内にナット６０を挿入しておくという作業を省略することができ、作業性を向上することができるという利点もある。
　また、ピン孔４１Ｈの底面４１Ｂの形状に関わらず、ナット６０を、ボルト７０を締結し易い姿勢に維持することができる。さらに、スプリングピン５０の先端とピン孔４１Ｈの底面４１Ｂとの間にナット６０を挟む必要がないので、ナット６０が底面４１Ｂに押し付けられるまでスプリングピン５０を打ち込まなくてもよい。したがって、ピン孔４１Ｈの深さを厳密に管理しなくてもよいという利点がある。
　また、ナット６０をスプリングピン５０に接着または溶接することに代えて、ナット６０とピン孔４１Ｈの底面４１Ｂとを、所定以上のトルクが入力された場合に分離する程度の接着力で仮止めしてもよい。
　この場合には、ピン孔４１Ｈ内にナット６０を挿入する前に、底面４１Ｂもしくはナット６０の底面４１Ｂと接触する部分に、接着剤を予め実験等によって求めた所定量だけ塗布すればよい。
　すなわち、ボルト７０から伝達される回転力が所定のトルク以下であれば、ナット６０の仮止め状態が維持されるため、ナット６０を押さえなくても、ボルト７０の先端にナット６０を締結することができる。そして、締結後に、ボルト７０に所定以上のトルクを付与することにより、ナット６０を底面４１Ｂから切り離すことができる。
　これにより、ボルト７０に付与した引き抜き力を、ナット６０を経由してスプリングピン５０に作用させることができ、スプリングピン５０を容易に引き抜くことができる。
　また、ピン孔４１Ｈの底面４１Ｂに、ナット６０の外面（外周面）６０ａに接触して、ナット６０の軸線Ｍ回りの回転を規制するストッパが設けられていてもよい。
　例えば、図５に示されるように、ナット６０が市販されている六角ナットである場合には、ピン孔４１Ｈの底面４１Ｂに、ナット６０を嵌め込む六角孔状、あるいは、ナット６０の少なくとも対向する２面を挟む位置に近接させられる内面（接触面）４２ａを有する凹部４２を設ければよい。
　この場合、ナット６０を凹部４２に嵌め込むことにより、ナット６０にボルト７０の回転力が伝達されたとしても、ナット６０の軸線Ｍ回りの回転が規制される。
　したがって、上記と同様に、ナット６０を押さえることなく、ボルト７０の先端にナット６０を容易に締結することができる。そして、ボルト７０が締結された後に、ボルト７０に引き抜き力を付与すると、ナット６０が凹部４２から外れ、スプリングピン５０に引き抜き力を作用させることができる。
　また、本実施形態においては、軸状の治具としてボルト７０、受け側ねじ部としてナット６０の雌ねじ６１を例示した。これに代えて、軸状の治具として、柱状の治具本体の先端面から長手軸方向に形成されたねじ孔（治具側ねじ部）を有する治具を採用し、ナット６０の代わりに、雄ねじ（受け側ねじ部）を有するボルトをピン孔４１Ｈ内に挿入してもよい。
　また、本実施形態においては、ピン孔１０Ｈおよびピン孔４１Ｈの両方に嵌合した状態のスプリングピン５０を引き抜く場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ベース１０から取り外された状態の出力軸部４１のピン孔４１Ｈに残るスプリングピン５０を引き抜く場合にも適用することができる。
　次に、本開示の一実施形態に係るスプリングピン８０について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係るスプリングピン８０は、図６に示されるように、上述した一実施形態に係る位置決め構造１に用いられた公知のスプリングピン５０の内面に雌ねじ（受け側ねじ部）８１を形成したものである。
　雌ねじ８１は、スプリングピン８０の長手軸方向の一端部側のみに所定の長さ範囲にわたって形成されている。雌ねじ８１は、スプリングピン８０がピン孔に嵌合する寸法まで収縮させられたときに、スプリングピン８０内に挿入されたボルト７０と適正に噛み合う形状に形成されている。すなわち、ボルト７０が例えば、メートル並目ねじのＭ６の雄ねじを有する場合には、雌ねじ８１は、スプリングピン８０が収縮した形状において、メートル並目ねじのＭ６の雌ねじとなる形状に形成されている。
　このように構成されたスプリングピン８０を使用して２つの部材を位置決めする場合には、各部材に設けられた一対のピン孔を一列に配置して、スプリングピン８０を雌ねじ８１が形成された側の端部からピン孔内に打ち込む。
　一方、ピン孔からスプリングピン８０を引き抜くには、スプリングピン８０内にボルト７０をピン孔の中心軸線に沿って挿入する。そして、ボルト７０の先端に設けられた雄ねじ７１を、スプリングピン８０の内面に設けられた雌ねじ８１に締結する。
　この場合、スプリングピン８０はピン孔の内周面に密着して静止しているので、作業者は、ボルト７０を軸回りに回転させるだけで雌ねじ８１に締結することができる。そして、ボルト７０に対して引き抜き方向の力を付与することにより、引き抜き力をスプリングピン８０に直接作用させて、ピン孔から容易にかつ確実に引き抜くことができる。
　このように構成された本実施形態に係るスプリングピン８０によれば、一実施形態に係る位置決め構造１におけるナット６０を省略することができるので、部品点数を減らすことができるという利点がある。
　また、雌ねじ８１は長手軸方向の一端部側にのみに設けており、スプリングピン８０を雌ねじ８１がピン孔の奥側に配置される向きに打ち込むことにより、スプリングピン８０内に挿入したボルト７０をピン孔の奥側において雌ねじ８１に締結することができる。
　これにより、スプリングピン８０の引き抜き作業において、ピン孔から最初に抜き出されたスプリングピン８０の手前側部分が部分的に拡径しても、ピン孔に嵌合しているスプリングピン８０の奥側部分は収縮状態に維持される。したがって、奥側部分に形成されている雌ねじ８１とボルト７０との噛み合いは、スプリングピン８０が十分に抜き出されるまで適正な噛み合い状態に維持され、噛み合いが引き抜き途中で外れることを防止できる。
　なお、本実施形態においては、雌ねじ８１をスプリングピン８０の長手軸方向の一端部側のみに設けたが、これに代えて、雌ねじ８１は、スプリングピン８０の長手軸方向の全長にわたって設けてもよいし、長手軸方向に間隔をあけて両端部に設けてもよい。長手軸方向に間隔をあけて両端部に形成される雌ねじ８１は、スプリングピン８０の一端部側から挿入されたボルト７０の雄ねじ７１を同時に締結可能な位相に配置されている必要がある。
　このように構成することにより、スプリングピン８０の方向を気にすることなくピン孔に打ち込むことができるという利点がある。一方、上述の効果を得るためにはピン孔に嵌合しているスプリングピン８０の奥側の雌ねじ８１にボルト７０を締結する必要がある。
　また、雌ねじ８１をスプリングピン８０の長手軸方向の全長あるいは長手軸方向に間隔をあけて両端部に設けることにより、ボルト７０の雄ねじ７１との締結可能長さを十分に長くとることができるという利点がある。
１　位置決め構造
１０　ベース（第２部材）
１０Ｈ　ピン孔（第２孔）
４０　減速機（第１部材）
４１Ｈ　ピン孔（第１孔）
４１Ｂ　底面
４２ａ　内面（接触面）
５０　スプリングピン
６０　ナット
６０ａ　外面（外周面）
６１　雌ねじ（受け側ねじ部）
７０　ボルト（治具）
７１　雄ねじ（治具側ねじ部）
８０　スプリングピン
８１　雌ねじ（受け側ねじ部）
Ｍ　軸線

Claims (15)

  1. 　第１部材に設けられた第１孔と、
    　第２部材に設けられた第２孔と、
    　前記第１孔と前記第２孔とを同軸に配置した状態において、前記第１孔および前記第２孔に共通に嵌合させられるスプリングピンと、
    　該スプリングピン内、または、該スプリングピンが嵌合した状態の前記第１孔内に配置され、前記第１孔に嵌合した前記スプリングピン内に前記第１孔の軸線に沿って挿入された軸状の治具の治具側ねじ部を締結可能な受け側ねじ部とを備え、
    　該受け側ねじ部は、前記治具側ねじ部が締結された状態で前記治具に加えた前記軸線方向の力を前記スプリングピンに伝達するとともに、少なくとも前記治具側ねじ部の締結時に、前記軸線回りの回転が規制される位置決め構造。
  2. 　前記治具側ねじ部が、前記治具の先端に設けられた雄ねじであり、
    　前記受け側ねじ部が、雌ねじである請求項１に記載の位置決め構造。
  3. 　前記第１孔が底面を有し、
    　前記受け側ねじ部が、前記第１孔に嵌合した前記スプリングピンと、前記底面との間に配置されたナットに備えられている請求項２に記載の位置決め構造。
  4. 　前記ナットが、前記底面と前記スプリングピンとの間に前記軸線方向に挟まれることにより、前記軸線回りの回転が規制されている請求項３に記載の位置決め構造。
  5. 　前記底面に、前記ナットとの摩擦を増大させる処理が施されている請求項３または請求項４に記載の位置決め構造。
  6. 　前記ナットが、前記スプリングピンに固定されている請求項３に記載の位置決め構造。
  7. 　前記ナットが、前記底面に、所定以上のトルクによって分離可能に固定されている請求項３に記載の位置決め構造。
  8. 　前記ナットが非円形の横断面形状の外周面を備え、
    　前記第１孔が、前記ナットの前記外周面と接触することにより、前記ナットの前記軸線回りの回転を規制する接触面を備えている請求項３に記載の位置決め構造。
  9. 　前記受け側ねじ部が、前記スプリングピンの内周面の長手軸方向の少なくとも一部に形成されている請求項２に記載の位置決め構造。
  10. 　前記受け側ねじ部が、前記長手軸方向の端部に設けられている請求項９に記載の位置決め構造。
  11. 　前記受け側ねじ部が、前記長手軸方向の両端部に設けられている請求項１０に記載の位置決め構造。
  12. 　内面に長手軸方向の少なくとも一部に沿って延びる雌ねじを有するスプリングピン。
  13. 　前記雌ねじが、前記長手軸方向の端部に設けられている請求項１２に記載のスプリングピン。
  14. 　前記雌ねじが、前記長手軸方向の両端部に設けられている請求項１３に記載のスプリングピン。
  15. 　スプリングピンと、
    　該スプリングピンの一端に固定されたナットとを備える位置決め部材。
     
     
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