精密な位置決め固定の方法ないですか？

質問

部品の機構設計を行っており、行き詰まりました…
助けてください。

構成としては、
Ａパーツ（固定部品）
Ｂパーツ（調整部品）
ともにアルミ材を使用。
とがあり、このＢパーツを精密調整する機構があるとします。
調整方法は、市販ねじを使います。
これを調整ねじとして（ピッチの細かいＭ２サイズなどを使用）

位置決めの要求精度として、
角度にして３０″以内（±１５″）
１°＝６０′＝３６０″
調整機構を設けて、この精度範囲に納めるのですが、
最終的に、位置が決まったら、固定しなければなりません。（およそ３Ｇ（４０hz振幅幅１?）の振動に１０分以上耐えられる事も条件）
これを市販ねじで固定しているのですが、締め付ける際に力が加わりズレてしまいます。
量産を想定した機構部品なのでコスト・部品数も少ない事が条件。

使用する材料は特に限定されていません。（金属・非鉄などで検討）

何かこれといった手法、考え方、参考例など些細な事でも良いですので、お知恵を拝借したいのですけど…
お願いしますo(__)o

回答No.9

noname#230359 · ベストアンサー

加工は難しいですが・・・
二本のネジが互いに噛み合う位置になるよう隣り合わせに二本開けます。
一本は調整用で他の一本は固定用です。
調整後に固定側を回せば完全固定が可能です。
ネジとネジ穴のバックラッシュ程度は動く可能性はあります。
固定側のネジにより調整側が回されることは接触面積から考えて無いと思います。
ダミーネジを入れてネジ加工すればズレずに加工も出来ると思います。
ご参考までに、

お礼

ご応答ありがとうございます。
部品加工からの面と、機構からの面とを共に満足できる機構の想定ですね。
参考になります。

今回は、これで回答を締め切らせていただきます。
ありがとうございました。
やはり１人で頭を悩ませているより、皆さんに相談持ちかけると色々な発想や考え方、自分の考え方との比較など、大変為になります。
また相談させて頂きたいので宜しくお願いします。
o(__)o

回答No.8

noname#230359

＃５のものです。
　なかなか大変そうですね。お疲れさまです。
　Ｂパーツが動くということは、
?ネジの締め付け部材の平行度がなくまたは弾性が強く、締め付け時に低い方に動く
?ネジの締め付けトルクで動く
だと思います。（逆にそれ以外は知りません（＾＾；）
?は検討済みと思います。
?ですがネジの座面は小さいほどいいと思います。とりあえず小径のカラーをワシャ代わりにいれて締めこんでみては？または、ネジの先を尖らせて先端でＢパーツを挟む。（尖り先のセットネジでも可）バネ押さえになりますがプランジャで挟み込むなどは？？？
とにかくなんで動くのか？を把握することが大事です。
　ちなみにノギスのネジのようにストロークに影響ない面を拘束することで動きを押さえる方法もありますがたぶん検討済みでしょう（＾＾）

　参考までにアドバイスですが、あまりコストの制約にとらわれすぎると斬新なアイデアがでなくなります。逆におもいっきりコストがかかるが、性能は確保できる方法を考えてみてください。それをベースにコストターゲットに近づけ、オーバーした分は他の機構を担当している方のコストを戴く（＾＾）って手もトータルとしてはありです。

ご検討をお祈りします。ではでは

お礼

度々なる応答ありがとうございます。

??に関して、
?でおっしゃる「ネジの座面」とは固定ねじの事ですよね。
（固定安定）という観点からですと座面は大きい（押さえる面積が広い）方が有利な気がするんですが、
（固定時）ねじを締め付ける時は、座面は小さい方が（回転方向に働く力など）有利かと考えています…
これも試作で実証したわけで無いので、要検討事項なのですが、正確に実験する手段にも頭を悩ませています。

そしてノギスの構造は、実は私も手元にあったのも手伝って、機構を分析してみました（＾＾；
平行に移動させる合わせ面と、固定する面とを別の面にする事で、ねじ締め時の位置ズレを解消していると判断しています。かなり参考になってます。

今は、とりあえず機構優先でコストを無視して考える様に心かけてます。と言いつつ、ついつい考えてしまうのは私だけでしょうか…（＾＾；
大変参考になります。ありがとう御座います！

回答No.7

noname#230359

初めまして
　位置決め後の固定する方法が不明なので、
ピント外れになるかもわかりませんが、調整
したネジが振動でネジが緩まない様にするの
でしたら、ネジロックなどの接着剤などで固
定したらいかがでしょうか。

お礼

応答有り難うございます。

振動によるねじ緩み防止対策として、ワニス（ラッカー系ニス）を塗布しています。
ねじロックも有効なのですが、一般的なタイプですと粘性が高くて、細いねじには使い難いと言う声がありますので…

ニスは今のところ、有効です。

回答No.6

noname#230359

ノックピンを打つ場合はネジを締めてからになりますので、位置ずれはしませんが組み付け時のずれはどうしようもありません。
何かでクランプしてから組み立ててください。
量産の場合は組み立て治具を作って作業すれば問題ありません。

お礼

応答有り難う御座います。

ノックピンの使用方法、少し勉強してみます。
組み立て治具での対処方法は、メリット大きいと思っています。（上手く活用できる治具って創るの結構苦労してますが・・・(^^；）

回答No.5

noname#230359

固定はネジのままとして

?調整ネジにＢパーツが押しつけられる方向に力が加わるようにバネでテンションを与える（板バネ・皿バネ・プランジャなど）→ネジ締めの力に耐える保持力・調整ネジのガタをころす。

?ネジを閉めたときのＢパーツの動きが、調整ネジに押しつけられる方向になるようネジの取付位置を変える。（たぶんネジを中心にネジを締める回転方向にＢパーツは回るのでは？）→ネジによるモーメントを調整ネジで受ける

?ネジがすぐに締まる様、バネワシャや弾性体が挟まらないようにする。→たぶんキュッと締まった方が動かないような気がする（＾＾）

でどうでしょう。
但しこういう精密調整は経験有りませんので、あくまで思いつきです。参考程度にしてください。

お礼

応答有り難うございます。
?に関しては、
とても有効だと考えており、実際試作で試しています。部品の構成によりかなり有効だと思っています。
その中で、プランジャーはまだ試してないのですが…
よく機能を理解していないので(^^；
勉強します。

?に関しては、
これもかなり有効なレイアウトになると考えています。実際この要素を利用しています。
ただ、現実は固定ねじを締めこむと調整ネジに部品の当たり部分が食い込んで位置ズレを起こしている事もあります。。この辺りはトルク管理ですかね(^^；

?に関しては、
そうですね。回転力がＢパーツに掛からない究極な固定方法または部品があると良いんですが…(^^；
いろいろ試しています。

とても参考になります。

回答No.4

noname#230359

おはようございます。

素人の考えですいませんが固定するのもの下に紙か
ゴムのような物をはさめば摩擦ができるのでネジを締めるときにきすべらのいのでは？

お礼

応答ありがとうございます。

ゴムも考えましたが、なにせ要求精度が高い故に、
熱変形（線膨張など）や、耐久性に少し不安要素が
あるので、今ゴムを検討するのに関しては控えております…でも要素としては検討部材ですね。

回答No.3

noname#230359

グリッププライヤをご存じですか？
プライヤのような形状で物を挟んで固定する工具です。

このような機構で締め付けるとねじのように回転する力が加わらないし、
押さえる位置も多少の自由度が出来ます。
押さえつける方向をずれの少ない 或いはずれない方向へ押せば使えると思います。
あくまでも機構として使えますということです。

ホームセンターにあるような物なので見てみては如何でしょうか。

参考URL：

http://www.factory-depot.com/catalog/pdf/pdf102204.pdf

お礼

応答ありがとうございます。
クランプという手法は１つ参考に致します。
固定方法としては回転応力が無いので良いですね。
固定する押し付け強さとの兼ね合いでしょうか…

回答No.2

noname#230359

自由度いくつでしょうか？
こういった問題は具体的な条件を知らないと良い方法が考えられないのですが・・・
光学部品の調整は「押しネジ－引きネジ」の組み合わせで行うのが普通です。
固定のこともあるので「押しネジ－引きネジ」で考えてみてはいかがでしょうか。

補足

自由度は、
調整範囲として±３°ほどです。
イメージ的には部品の隙間が左右に１?ほどある感じでしょうか…
最終的に固定する考え方として、Ａ部品・Ｂ部品のそれぞれの面同士（１面）で受けて固定するのが良いかと思っているのですが…
引きネジの場合、面で受けられないと解釈してるんで…
アドバイスありがとうございます。

回答No.1

noname#230359

ノックピンを打てば良いんじゃないですか？
部品はピン数本（大きさによって）のみですので・・・
または、印籠にするとか・・・
ご参考まで。

お礼

迅速な応答に感謝いたします。

調整後にノックピンを圧入するという手法でしょうか？
圧入する際に、位置ズレを起こすと言う先入観が自分には感じるのですが…(^^；
またＡ部品とＢ部品は必ず同じ位置に来ないと思うので…ピンの穴位置が合わない様な気も…
一度検討してみます。
ありがとう御座います。