(57)【要約】【課題】第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することによって第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造するための製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】第１の中空部材を保持する第１の保持手段と、第２の中空部材を保持する第２の保持手段を備え、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とを接触させてそれぞれの中空部材の中空を連通させる端部接触工程と、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とが接触した状態で第２の中空部材の他端部から第２の中空部材の中空を通してそれぞれの中空部材の中空内を吸引する吸引工程と、吸引工程によりそれぞれの中空部材の中空内に発生する負圧によって第２の中空部材を第１の中空部材の中空内に吸引して挿入する挿入工程とを設けた。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することにより前記第１の中空部材の中空内に前記第２の中空部材が挿入された中空部材を製造する中空部材の製造方法であって、
前記第１の中空部材の一端部と前記第２の中空部材の一端部とを接触させて前記第２の中空部材の中空と前記第１の中空部材の中空とを連通させる端部接触工程と、
前記端部接触工程により前記第１の中空部材の一端部と前記第２の中空部材の一端部とが接触した状態で前記第２の中空部材の他端部から前記第２の中空部材の中空を通して前記第２の中空部材の中空内と前記第１の中空部材の中空内を吸引する吸引工程と、
前記吸引工程により前記第２の中空部材の中空内と前記第１の中空部材の中空内に発生する負圧によって前記第２の中空部材を前記第１の中空部材の中空内に吸引して挿入する挿入工程と、
を有することを特徴とする中空部材の製造方法。
【請求項２】
前記端部接触工程、前記吸引工程、前記挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において、前記第１の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて所定の位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の中空部材の製造方法。
【請求項３】
前記端部接触工程、前記吸引工程、前記挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において、前記第２の中空部材を磁力、負圧、挟持力のうち少なくとも何れか一つを用いて所定の位置に保持することを特徴とする請求項１または２に記載の中空部材の製造方法。
【請求項４】
第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することにより前記第１の中空部材の中空内に前記第２の中空部材が挿入された中空部材を製造する中空部材の製造装置であって、
前記第１の中空部材を保持する第１の保持手段と、
前記第２の中空部材を保持する第２の保持手段と、
前記第１の保持手段に保持された第１の中空部材の一端部と前記第２の保持手段に保持された第２の中空部材の一端部とが接触するように前記第１の保持手段と前記第２の保持手段のうち少なくともいずれか一方を移動させる移動手段と、
前記第２の中空部材の他端部から前記第２の中空部材の中空を通して前記第２の中空部材の中空内と前記第１の中空部材の中空内を吸引する吸引手段と、
を備えることを特徴とする中空部材の製造装置。
【請求項５】
前記第１の保持手段は、前記第１の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて前記第１の中空部材を保持する手段であることを特徴とする請求項４に記載の中空部材の製造装置。
【請求項６】
前記第２の保持手段は、前記第２の中空部材を磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて前記第２の中空部材を保持する手段であることを特徴とする請求項４または５に記載の中空部材の製造装置。
【請求項７】
前記吸引手段は、前記第２の保持手段に一体的に設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の中空部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腕時計、電子機器、自動車部品、各種センサ等に適用する中空部材に関し、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、腕時計の指針は、秒針、分針、時針が同一の軸上に配置されており時刻を視認できるようになっていることが知られている。これらの機構には、パイプ状の部品（以下、「中空部材」と記載する）が用いられていて、第１の中空部材に第２の中空部材を挿入するような組合せ、或は、中空部材に棒状部材を挿入する様な組合せ、などの機構が用いられている。
【０００３】
このような中空部材を用いる機構部等の製造工程において、特に、第１の中空部材に第２の中空部材を挿入する場合に、その嵌合において微小なクリアランスが必要な場合がある。微小クリアランスの中空部材同士の嵌合では、挿入時の位置ズレや傾きがある場合に「引っ掛かり」の発生や、それに伴う「変形」、「キズ」の発生などの課題があり改善が望まれていた。背景としては、腕時計の高機能化などにより駆動機構が複雑化及び精密化する傾向にあるためである。
【０００４】
このような要求に対しては、従来、多くの提案を見るものである。例えば光ピックアップに係るダンパーの孔に棒状のサスペンションワイヤの通し装置において、棒状のワイヤをエアで吸引し、且つ、加振することで挿入性を良くした提案がなされている（例えば、特許文献１）。また、組み付け穴の上方に挿入部品を案内するガイドパイプを設け、ガイドパイプの内部には棒状の挿入部品をガイドパイプ内に中空ノズルでチャック吸引するとともに、組み付け挿入時には棒状の挿入部品に加圧ガスを供給して挿入性を良くするという提案がなされている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−２０８２７号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開平５−１５４７２３号公報（第５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示す従来技術は、被挿入側の中空部材であるゴムダンパーを規制治具の凹部（ゴムダンパー挿入孔）に装着し、次にワイヤを挿入するためのガイド孔を備えたガイド台を、ゴムダンパー挿入孔にワイヤ挿入孔を位置合わせするとともに規制治具の上面に密着させる。次に、規制治具の凹部の下方からエアを吸引しながらワイヤをガイド台のガイド孔に挿入する。この時、規制治具を上下方向に加振することによって、ワイヤは適正な吸引と適正な振動により中心位置が自動的に微調整されて同心状態になる。これにより、ワイヤはゴムダンパーのガイド孔に引っ掛かることがなく吸い込まれ挿入することができる。
【０００７】
しかしながら、中空のワイヤを挿入孔に挿入するような用途では、中空のワイヤの中空部からエアが漏れてしまうのである。そのため吸引力が低下してしまい、中空のワイヤの中心位置の自動的な微調整ができないのである。このため、特許文献１のような従来技術では、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することはできなかった。
【０００８】
次に、特許文献２に示す従来技術は、組付穴を有する被組付体に対して、組付穴の上方に挿入部品を案内するためのガイドパイプを設け、また、ガイドパイプの内部には、中空ノズルを上下動可能に配設して、挿入部品をガイドパイプ内にチャック吸引すると共に組付け挿入時には挿入部品に加圧ガスを供給するようにしている。中空ノズルによってチャック吸引された挿入部品を被組付体の上部の所定位置に位置決めした後、中空ノズルの吸引を切り替えて加圧ガスを供給する。これにより、被組付体の組付穴付近において加圧ガスが作用するので挿入部品は組付穴に対して姿勢が補正されて容易に挿入することができる。
【０００９】
しかしながら、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入する場合は、加圧ガスの一部が第２の中空部材の中空内を通過してしまうのである。そのため組付穴に対する姿勢補正が困難となり、また挿入圧力が充分かけられないのである。したがって、特許文献２のような従来技術では、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することはできなかった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決しようとするものであり、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することによって、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造するための製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明における中空部材の製造方法は下記の通りである。
第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造する中空部材の製造方法であって、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とを接触させて第２の中空部材の中空と第１の中空部材の中空とを連通させる端部接触工程と、端部接触工程により第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とが接触した状態で第２の中空部材の他端部から第２の中空部材の中空を通して第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内を吸引する吸引工程と、吸引工程により第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内に発生する負圧によって第２の中空部材を第１の中空部材の中空内に吸引して挿入する挿入工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、端部接触工程では第２の中空部材の中空と第１の中空部材の中空とを連通させることができる。次いで吸引工程では初期に第１の中空部材と第２の中空部材の端部間の空隙からエアを吸引するので、エアの流速差による芯ズレの補正ができる。また、第１の中空部材と第２の中空部材が連通状態となり中空内の負圧を高めることができる。この結果、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が吸引挿入されるので、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造方法を提供することができる。
【００１３】
また、端部接触工程、吸引工程、挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において、第１の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて所定の位置に保持するとよい。
【００１４】
これにより、端部接触工程、吸引工程、挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において、第１の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうちいずれか一つを用いて第１の中空部材を所定の位置に容易に保持と解放を行うことができる。
【００１５】
また、端部接触工程、吸引工程、挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において、第２の中空部材を磁力、負圧、挟持力のうち少なくとも何れか一つを用いて所定の位置に保持するとよい。
【００１６】
これにより、端部接触工程、吸引工程、挿入工程のうち少なくともいずれか一つの工程において第２の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうちいずれか一つを用いて第２の中空部材を所定の位置に容易に保持と解放を行うことができる。
【００１７】
本発明における中空部材の製造装置は下記の通りである。
第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造する中空部材の製造装置であって、第１の中空部材を保持する第１の保持手段と、第２の中空部材を保持する第２の保持手段と、第１の保持手段に保持された第１の中空部材の一端部と第２の保持手段に保持された第２の中空部材の一端部とが接触するように第１の保持手段と第２の保持手段のうち少なくともいずれか一方を移動させる移動手段と、第２の中空部材の他端部から第２の中空部材の中空を通して第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内を吸引する吸引手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
これにより、第１の保持手段によって第１の中空部材の保持と解放を行い、また、第２の保持手段によって第２の中空部材の保持と解放を行うことができる。また、第１の保持手段と第２の保持手段のうち少なくともいずれか一方を移動させる移動手段によって、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とが接触するように位置合わせを行うことができる。また、吸引手段によって第１の中空部材と第２の中空部材が連通状態となり、連通した中空内の負圧を高めることができる。この結果、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造することが可能な製造装置を提供することができる。
【００１９】
また、第１の保持手段は、第１の中空部材を重力、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて第１の中空部材を保持する手段であるとよい。
【００２０】
これにより、第１の保持手段は、重力、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて第１の中空部材を容易に保持と解放を行うことができる。
【００２１】
また、第２の保持手段は、第２の中空部材を磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて第２の中空部材を保持する手段であるとよい。
【００２２】
これにより、第２の保持手段は、磁力、負圧、挟持力のうち少なくともいずれか一つを用いて第２の中空部材を容易に保持と解放を行うことができる。
【００２３】
また、吸引手段は、第２の保持手段に一体的に設けられているとよい。
【００２４】
これにより、吸引手段は、第２の保持手段に一体的に設けられることで、製造装置を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、端部接触工程において第２の中空部材の中空と第１の中空部材の中空とを連通させ、吸引工程において第１の中空部材と第２の中空部材の芯ズレの補正を行うと共に第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内の負圧を高め、挿入工程において第２の中空部材を第１の中空部材の中空内に吸引して挿入することができる。これにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造方法及び製造装置を提供することができる。尚、クリアランスが微小な嵌合であっても挿入時の引っ掛かりやコジリを防止して、変形やキズをなくし品質の向上及び生産性の向上が見込める。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の製造装置１００の構成を示す断面図である。
【図２】製造装置１００の係合工程を示す断面図である。
【図３】製造装置１００の保持工程を示す断面図である。
【図４】製造装置１００の移動及び位置決め工程を示す断面図である。
【図５】製造装置１００の端部接触工程を示す断面図である。
【図６】製造装置１００の吸引工程を示す断面図である。
【図７】製造装置１００の解放工程を示す断面図である。
【図８】製造装置１００の挿入工程を示す断面図である。
【図９】本発明の製造装置１００の他の構成例を示す断面図である。
【図１０】本発明の製造装置１００の他の構成例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態の製造装置２００を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
ただし、以下に示す実施形態は、本発明の思想を具体化するための中空部材の製造方法及び製造装置を例示するものであって、本発明は、以下に説明する方法及び構成に特定するものではない。特に実施の形態に記載されている製造方法、製造工程、構成部材の材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく説明例に過ぎない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は説明をわかりやすくするために誇張していることがある。
【００２８】
本発明は中空部材の製造方法及び製造装置に係り、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造するものであって、簡単な方法及び簡単な構成を用いた中空部材の製造方法及び製造装置を提供するものである。
【００２９】
このような、中空部材の製造を可能にするために、まず、第１の保持手段で第１の中空部材を保持し、第２の保持手段で第２の中空部材を保持する。そして、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とを接触させる端部接触工程、第１の中空部材の一端部と第２の中空部材の一端部とが接触した状態で第２の中空部材の他端部から第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内を吸引する吸引工程、第２の中空部材の中空と第１の中空部材の中空が連通して発生する負圧によって第２の中空部材を第１の中空部材の中空内に吸引して挿入する挿入工程の順に製造を行うものである。これにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００３０】
以下、図面を用いて各実施形態を詳述する。まず、第１の実施形態は、第１の中空部材を重力によって保持する第１の保持手段と、第２の中空部材を磁力によって保持する第２の保持手段と、第２の中空部材の中空を通して第１の中空部材を吸引する吸引手段から構成される。次に、第１の実施形態の他の構成例は、第２の保持手段の保持孔の長さを長くして第２の中空部材の挿入の確実性を高めている。次に、第１の実施形態の他の構成例は、第１の中空部材を重力に加えて機械的な保持を行い保持の確実性を高めている。次に、第２の実施形態は、第１の中空部材及び第２の中空部材を負圧によって保持し中空部材の他の材質に対応している。
【００３１】
まず、図１〜図８を用いて本発明の第１の実施形態を説明する。次に、図９及び図１０を用いてそれぞれ第１の実施形態の他の構成例を２例説明する。次に、図１１を用いて、本発明の第２の実施形態を説明する。説明にあっては同一要素には同一番号を付し、重複する説明は省略するものとする。また、発明に関係しない部分は省略している。
【００３２】
［第１の実施形態の製造装置１００の説明：図１〜図８］
［製造装置１００の構成の説明：図１］
まず、図１を用いて本発明の第１の実施形態の製造装置１００の構成を説明する。図１において、製造装置１００は、パレット６１の所定の位置に第１の中空部材１を重力によって保持する第１の保持手段６０と、保持フレーム７１に形成され第２の中空部材２を磁力によって保持する第２の保持手段７０とから構成されている。また、第２の保持手段７０は、吸引手段８０を備えており第２の中空部材２の中空内を通して第１の中空部材１の中空内に負圧を発生させることができるようになっている。
【００３３】
製造装置１００は、例えば、装置を構成する第１の保持手段６０が複数準備されており（図示せず）、製造装置１００の製造のタクトタイムに対応して、保持手段６０は順次所定位置に供給され位置決めされるようになっている。また、前の工程（図示せず）において、第１の中空部材１は、パーツフィーダ等の手段によって順次供給され、個々にピックアップされ、パレット６１の所定位置に形成された保持孔６６に挿入され保持部６２に保持されるようになっている。また、第２の中空部材２は、パーツフィー等の手段によってパレット６１の所定位置に形成された仮保持部６３に挿入され保持されるようになっている。尚、ここでは凸状の仮保持部６３に第２の中空部材２を保持する構成を説明するが、これに限定されるものではなく凹部としてもよい。また、仮保持部６３は、パレット６１に具備されて第２の中空部材２を保持する構成としているが、これに限定されるものではなく、パレット６１とは別の部材に保持部を設けるようにしてもよい。
【００３４】
保持手段６０の保持孔６６に保持された第１の中空部材１は、その一端部１ｂが所定の嵌合で保持孔６６に挿入され保持部６２に重力で保持されている。また、中空部材１の他方の一端部１ａは開口を上方に向けて後述する端部接触工程（図５参照）に備えて待機している。また、パレット６１の他の所定の位置に仮保持された第２の中空部材２は、その一端部２ｂが所定の嵌合で挿入され仮保持部６３に重力で保持されている。このようにパレット６１は、第１の中空部材１及び第２の中空部材２が所定の位置に重力で保持された状態で順次、製造装置１００の所定の位置に供給され位置決めされるようになっている（図示せず）。これにより、パレット６１に保持された第１の中空部材１及び第２の中空部材２は、パレット６１が位置決めされる都度、製造装置１００における所定の位置精度が確保される。
【００３５】
次に、パレット６１の上方には第２の中空部材２を係合する保持孔７６及び保持部７２を具備する第２の保持手段７０が配設されており、高さ方向の移動と平面方向の移動が可能な移動手段（図示せず）を備えている。また、第２の保持手段７０は、第２の中空部材２を円筒状に囲むように配設された電磁コイル７４とそれに接続する電磁コイル制御装置７５とを備え、電磁コイル制御装置７５のＯＮ／ＯＦＦにより、中空部材２の一端部２ａ側を磁力によって吸引、保持または解放することができるようになっている。また、第２の中空部材２を保持する保持部７２は、吸引ノズル７３の下端部７３ａの端面を構成しており、吸引ノズル７３の中空部を通じて吸引ノズル７３の上端部７３ｂに接続している。また、吸引ノズル７３の上端部７３ｂには吸引手段８０が接続されており、吸引手段８０のＯＮ／ＯＦＦにより、所定のタイミングで吸引ノズル７３の中空内を吸引し所定のタイミングで吸引を停止することができるようになっている。尚、ここでは第２の保持手段７０側に移動手段を設けて第２の中空部材２を移動させる構成を説明するが、これに限定されるものではなく第１の保持手段６０側に移動手段を設けて、第１の中空部材１側を移動させる構成としてもよい。
【００３６】
［製造装置１００の動作の説明：図２〜図８］
次に、図２〜図８を用いて製造装置１００の動作を工程に分けて説明する。図２は第２の中空部材の係合工程、図３は第２の中空部材の保持工程、図４は第２の中空部材の移動位置決め工程、図５は第２の中空部材と第１の中空部材の端部接触工程、図６は吸引工程、図７は第２の中空部材の解放工程、図８は第２の中空部材の挿入工程を示す。
【００３７】
［第２の中空部材の係合工程：図２］
まず、図２を用いて第２の中空部材２の係合工程を説明する。図２の製造装置１００において、第１の保持手段６０を構成するパレット６１の第２の中空部材２の仮保持部６３の外周（面取り部を有する凸状部）に、第２の中空部材２の一端部２ｂの内周が所定の嵌合によって挿入され保持されている。また、第１の中空部材１は一方の端部１ｂの外周が第１の中空部材１の保持孔６６の内周に所定の嵌合で挿入され重力によって保持部６２に保持されている。第２の保持手段７０は、最初に保持孔７６が第２の中空部材２に対して所定の精度で平面方向の位置合わせが行われ、次にＡ方向（図２の矢印Ａ参照）に移動する。そして第２の保持手段７０は保持孔７６が第２の中空部材２の他方の一端部２ａ側を所定の嵌合及び所定の深さで係合する。尚、この時点で電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＦＦの状態である。また、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０もＯＦＦの状態である。
【００３８】
［第２の中空部材の保持工程：図３］
次に、図３を用いて第２の保持手段７０による第２の中空部材２の保持工程を説明する。図３において、第２の保持手段７０のコイル制御装置７５は所定のタイミングで電磁コイル７４をＯＮにする。これにより、電磁コイル７４は所定の電流が流れて磁力を発生させるので、第２の中空部材２は磁力により引き寄せられてｓ方向（図３の矢印ｓ参照）に移動し一端部２ａが保持部７２に当接する。その結果、第２の中空部材２の一端部２ｂは仮保持部６３から離脱する。そして電磁コイル７４をＯＮの状態に維持することによって第２の中空部材２は一端部２ａが保持部７２に当接して保持された状態を維持し、第２の保持手段７０によって移動が可能になる。尚、この時点で吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０はＯＦＦの状態である。
【００３９】
［第２の中空部材の移動及び位置決め工程：図４］
次に、図４を用いて第２の保持手段７０による第２の中空部材２の移動及び位置決め工程を説明する。図４において、第２の保持手段７０は、図示しない移動手段により第２の中空部材２を保持した状態でＡ´方向（図４の矢印Ａ´参照）の所定の位置まで移動し、次にＢ方向（図４の矢印Ｂ参照）へ移動する。ここで、第２の保持手段７０は、第２の中空部材２の中心２ｃが第１の保持手段６０の保持部６２に保持された第１の中空部材１の中心１ｃに一致するように所定の位置に所定の精度で停止させる。尚、この時点で電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＮの状態である。また、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０はＯＦＦの状態である。
【００４０】
［第２の中空部材と第１の中空部材の端部接触工程：図５］
次に、図５を用いて第２の保持手段７０による第２の中空部材２の端部接触工程を説明する。図５において、第２の保持手段７０は、第２の中空部材２の中心２ｃが第１の保持手段６０の保持部６２に保持された第１の中空部材１の中心１ｃに一致するように所定の精度で停止した後、次に、Ａ方向（図５の矢印Ａ参照）に移動する。そして、第１の保持手段６０の保持部６２に保持された第１の中空部材１の一端部１ａに対して第２の中空部材２の一端部２ｂが略接触する所定の位置に停止する。この時、第１の中空部材１の一端部１ａと第２の中空部材２の一端部２ｂとの空隙ｔは、一端部１ａと一端部２ｂとが衝突または接触して互いに損傷が発生することがないように、精度よく位置決めすることが望ましい。尚、この時点で電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＮの状態である。また、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０はＯＦＦの状態である。
【００４１】
［吸引工程：図６］
次に、図６を用いて第２の保持手段７０による吸引工程を説明する。図６（ａ）は、第２の保持手段７０による吸引工程を示し、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＪ部拡大図を示す。図６（ａ）おいて、第２の保持手段７０は、第２の中空部材２が第１の保持手段６０の保持部６２に保持された第１の中空部材１に対して位置決めされ所定の精度で停止している。ここで、吸引手段８０を所定のタイミングでＯＮにする。尚、この時点で電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＮの状態である。これにより、吸引ノズル７３の中空内を通じて第２の中空部材２の中空内及び第１の中空部材１の中空内は吸引手段８０の吸引によりエア（図６（ｂ）の上向き矢印参照）が吸引され負圧を発生する。同時に、第１の中空部材１の一端部１ａと第２の中空部材２の一端部２ｂとが略接触した状態において、一端部１ａと一端部２ｂとの空隙からエア（図６（ｂ）の横向き矢印参照）が流入する。また、図６（ｂ）において、第１の中空部材１の一端部１ａの内周と第２の中空部材２の一端部２ｂの外周との間には所定のクリアランス１０ｃが存在する。このクリアランス１０ｃが均一で無い場合は、エアの流入量にアンバランスが生じる。このときエア流入量のアンバランスにともなう流速の差が発生し、この流速差によりクリアランスが均一になるように補正される。この結果、第２の中空部材２の一端部２ｂの外周を、第１の中空部材１の一端部１ａの内周に対して滑らかに挿入することができる。
【００４２】
［第２の中空部材の解放工程：図７］
次に、図７を用いて第２の保持手段７０による中空部材２の解放工程を説明する。図７（ａ）は、第２の保持手段７０による中空部材２の解放工程を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＫ部拡大図を示す。図７（ａ）において、吸引手段８０はＯＮを持続しており、第２の保持手段７０のコイル制御装置７５は所定のタイミングで電磁コイル７４をＯＦＦにする。その結果、電磁コイル７４は所定の電流が停止して磁力を消失する。これにより第２の中空部材２は磁力から解放され、ｓ´方向（図７（ａ）の矢印ｓ´参照）に移動可能な状態になる。一方、前工程（図６の吸引工程参照）で説明したように第２の中空部材２の中空内及び第１の中空部材１の中空内は、吸引手段８０の吸引により負圧を発生している。これにより、第２の中空部材２は、磁力から解放されて自重及び第１の中空部材１の中空内の負圧により、ｓ´方向に移動を始める。そして空隙ｔ（図５参照）が急減し、さらに、第１の中空部材１の一端部１ａに第２の中空部材２の一端部２ｂが挿入され、一端部１ａと一端部２ｂの接触部からのエアの流入（図６参照）が急減する（図７（ｂ）参照）。これにより、第１の中空部材１と第２の中空部材２の中空内の負圧が急速に上昇し、特に第２の中空部材２の一端部２ｂの端面にｓ´方向に所定の力が瞬間的に作用する。
【００４３】
［第２の中空部材の挿入工程：図８］
次に、図８を用いて第２の中空部材２が第１の中空部材１の中空内に挿入される挿入工程を説明する。図８において、第２の保持手段７０のコイル制御装置７５はＯＦＦの状態であり、また、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０はＯＮの状態である。これにより、第１の中空部材１の中空内は負圧が高い状態にあり、第２の中空部材２は、さらに第１の中空部材１の中空内に挿入される。そして、第２の中空部材２の一端部２ａが、保持孔７６との係合を外れた時点で概ね自由落下となり、第２の中空部材２は、第１の中空部材１の中空内に完全に挿入される。これにより、第１の中空部材１に第２の中空部材２が挿入された挿入済み中空部材１０がパレット６１の保持孔６６内に保持された状態となる。尚、この時点で電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＦＦの状態であり、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０もＯＦＦの状態である。この結果、第２の保持手段７０は初期位置（図１参照）に戻り次の動作に備えることができる。
【００４４】
［第１の実施形態の効果］
以上に説明した第１の実施形態の製造装置１００によれば次に示す効果が得られる。端部接触工程において第２の中空部材の中空と第１の中空部材の中空とを連通させ、吸引工程において第１の中空部材と第２の中空部材の芯ズレの補正を行うと共に第２の中空部材の中空内と第１の中空部材の中空内の負圧を高め、挿入工程において第２の中空部材を第１の中空部材の中空内に吸引して挿入することができる。これにより第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造方法及び製造装置を提供することができる。尚、クリアランスが微小な嵌合であっても挿入時の引っ掛かりやコジリを防止して品質の向上及び生産性の向上が見込める。
【００４５】
尚、第１の実施形態は、第２の中空部材２の保持について磁力を用いる構成であるので、Ｆｅなどの磁性体に適用可能であるが、例えばＰＯＭなどのプラスチックや、Ａｌなどの非磁性体には適用できない。このため第２の中空部材２にプラスチックや非磁性体やなどの材料を用いる場合は、後述する負圧を用いるようにした第２の実施形態の製造装置２００（図１１参照）を用いることで同様の効果を得ることができる。
【００４６】
ここで、特に限定はしないが、第２の中空部材２に適用可能な主な材料をあげておくと、例えば、Ｆｅ、磁性ＳＵＳ、ニッケルである。また、第１の中空部材１に適用可能な材料をあげておくと、例えば、Ｆｅ、ニッケル、ＳＵＳ、黄銅、Ａｌなどの金属、またＰＯＭ、ナイロン、ＰＢＴなどのプラスチックである。また、第１の保持手段６０及び第２の保持手段７０に用いる材料をあげておくと、パレット６１及び保持フレーム７１、吸引ノズル７３には、例えば、Ｆｅ、ＳＵＳ、黄銅、Ａｌである。
【００４７】
［第１の実施形態の他の構成例の製造装置１１０の説明：図９］
次に、図９を用いて、第１の実施形態の他の構成例の製造装置１１０を説明する。製造装置１１０の特徴は、第２の保持手段７０の保持孔７６の長さを長くすることにより、第１の中空部材１への第２の中空部材２の挿入の確実性を高めるようにした点である。製造装置１１０の基本的な構成は製造装置１００と同様であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４８】
図９は、製造装置１００の図７と同じ工程（第２の中空部材の解放工程）を示し、第２の保持手段７０ａによって第２の中空部材２が第１の中空部材１の中空内に解放される解放工程を示している。ここで、第２の保持手段７０ａは、保持フレーム７１ａに形成された保持孔７６の長さが距離ｈ分追加されている（図９の破線部参照）。尚、この時点で、電磁コイル７４を制御する電磁コイル制御装置７５はＯＦＦの状態であり、また、吸引ノズル７３の中空内を吸引する吸引手段８０はＯＮの状態である。これにより、第２の中空部材２が磁力による保持を解放される。一方、第１の中空部材１の中空内に発生する負圧により第２の中空部材２は、第１の中空部材１の中空内をｓ´方向に引き込まれる（図９の矢印ｓ´参照）。この結果、製造装置１１０は、保持孔７６が距離ｈ長くなった分、第２の中空部材２を案内する距離が長くなるので、第２の中空部材２は、より確実に第１の中空部材１の中空内に案内される。
【００４９】
［効果］
以上に説明した製造装置１１０によれば、第２の中空部材２を案内する距離が長くなり、第１の中空部材１への第２の中空部材２の挿入の確実性を高めることができるので、挿入不良を抑制し生産性の高い製造方法及び製造装置を提供することができる。尚、保持孔７６の追加する長さｈは、第２の中空部材２の材質や重量等に応じて適切に変更することが望ましい。
【００５０】
［第１の実施形態の他の構成例の製造装置１２０の説明：図１０］
次に、図１０を用いて、他の構成例の製造装置１２０を説明する。製造装置１２０の特徴は、第１の中空部材１を保持部６２に自重で保持することに加えて、一対のプレートを用いて第１の中空部材１を挟持することで保持力を高めるようにした点である。製造装置１２０の基本的な構成は製造装置１００と同様であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５１】
図１０において、図１０（ａ）は、第１の保持手段６０ａの保持部６２付近の平面図を示し（図１の保持手段６０の付近を参照）、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＤ−Ｄ´断面を示し保持プレート６４が開いた状態を示し、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）のＤ−Ｄ´断面を示し保持プレート６４が閉じた状態を示す。図１０（ａ）、（ｂ）において、保持手段６０ａは、パレット６１の保持孔６６に第１の中空部材１が挿入され保持部６２に重力により保持されている。また、パレット６１の上面には、１対の保持プレート６４が開閉可能に装着されている。１対の保持プレート６４は、互いに連動して稼働できるようになっていて、第１の中空部材１に向かうＧ方向と第１の中空部材１から離れるＧ´方向に稼働できるようになっている。保持プレート６４のＧ方向に向かう側には略半円形の押圧部６５を具備しており、１対の保持プレート６４がＧ方向（閉じる方向）に稼働する時は、押圧部６５が第１の中空部材１の外周を所定の力で押圧し、Ｇ´方向（開く方向）に稼働する時は第１の中空部材１を解放するようになっている。
【００５２】
次に、図１０（ｃ）は保持プレート６４がＧ方向に移動して閉じた状態を示している。１対の保持プレート６４の押圧部６５は、所定のタイミングで第１の中空部材１の外周部を所定の力で押圧して第１の中空部材１を保持することができる。また、所定のタイミングで第１の中空部材１を解放することができる。
【００５３】
［効果］
以上に説明した製造装置１２０によれば、第１の保持手段６０ａは、第１の中空部材１をより安定してパレット６１の所定の位置に保持することができるので、第１の中空部材１は第２の中空部材２の挿入時に傾くようなことやパレット６１から浮き上がるようなことがなく、第１の中空部材１の中空内に第２の中空部材２が挿入された中空部材をより安定して製造することができる。これにより、第１の中空部材１の中空内に第２の中空部材２が挿入された中空部材の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００５４】
尚、保持プレート６４のＧ方向に向かう側には略半円形の押圧部６５を具備するとしたが、この限りではなく例えば、４角形、６角形等を用いてもよい。また、特に限定はしないが、保持プレート６４に適用可能な主な材料をあげておくと、例えば、Ｆｅ、ＳＵＳ等の金属である。また、フェノール樹脂やＰＯＭ、ナイロン等のプラスチックである。
【００５５】
［第２の実施形態の製造装置２００の説明：図１１］
次に、図１１を用いて、第２の実施形態の製造装置２００を説明する。製造装置２００の特徴は、第１の保持手段及び第２の保持手段による第１の中空部材及び第２の中空部材の保持に負圧を用いる構造とすることによって、第１の中空部材及び第２の中空部材の材質として、非磁性体やプラスチック等を使用可能にした点である。製造装置２００の基本的な構成は製造装置１００と同様であるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５６】
尚、第２の実施形態の製造装置２００が第１の実施形態の製造装置１００と異なるところは、第１の中空部材の保持構造及び第２の中空部材の保持構造が異なるのみであるので、第２の実施形態の製造装置２００は、第１の保持手段及び第２の保持手段における保持構造に絞って説明する。
【００５７】
図１１において、第１の保持手段１６０は、第１の中空部材１がパレット１６１の保持孔１６６に挿入され、保持部１６２に重力によって保持されている。また、保持部１６２の下方には吸引空間１６７とともに吸引ノズル１６４が配設されている。吸引ノズル１６４には保持用吸引装置１６５が接続されており所定のタイミングで保持用吸引装置１６５をＯＮにすることで、吸引ノズル１６４の中空内を吸引し、所定のタイミングで吸引を停止することができるようになっている。これにより、吸引空間１６７に接続する複数の保持用吸引孔１６８により第１の中空部材１の端部１ｂに負圧を与えることができる。したがって、第１の中空部材１は、重力に加えて負圧による保持が可能になる。尚、保持用吸引孔１６８は、中空部材１の端部１ｂに負圧を与えるが、第１の中空部材１の中空内には連通しないように構成されている。
【００５８】
次に、第２の保持手段１７０は、第２の中空部材２が保持孔７６に係合され、保持部７２に当接して保持された状態を示している。ここで、第２の保持手段１７０は、吸引ノズル７３の下端部７３ａを構成する保持部７２の下方に保持用吸引孔７９を備えている。また、保持フレーム７１は、吸引ノズル１７２を具備し、吸引ノズル１７２には保持用吸引装置１７３が接続されており、所定のタイミングで保持フレーム内空間７７を吸引し、また所定のタイミングで吸引を停止することができるようになっている。これにより、保持用吸引孔７９を通じて第２の中空部材２の端部２ａと中空内に負圧を与えることができる。その結果、第２の中空部材２は、保持孔７６内に吸引され、吸引ノズル７３の保持部７２に保持することができる。尚、保持用吸引装置１７３がＯＮ状態になり、保持用吸引ノズル１７２からエアを吸引するタイミングにおいては、吸引ノズル７３から吸引手段８０まで連通する吸引経路は適切に遮断され、同時にパレット１６１に形成された第２の中空部材２の仮保持部１６３はその凸部の大きさや形状が適切に設定されて第２の中空部材２の中空内の負圧を適切に維持できるようになっている。これにより第２の中空部材２を吸引して保持部７２に保持することができる。
【００５９】
［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態の製造装置２００は、第１の実施形態の製造装置１００と同様の効果を有するが、第１の保持手段１６０には、Ａｌ（アルミニウム）などの比重の小さい金属やＰＯＭなどのプラスチックを材料とする中空部材も適用することができる。また、第２の保持手段１７０には、Ａｌや黄銅等の非磁性体やＰＯＭなどのプラスチックを材料とする中空部材も適用することができる。これにより、第１の中空部材及び第２の中空部材に用いる材料に制約されることがない。この結果、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材の製造において、使用する材質に制約が無い製造方法及び製造装置を提供することができる。
【００６０】
尚、第１の保持手段１６０には、重力または負圧を用いた保持方法について説明したが、第１の実施形態の製造装置１００の第２の保持手段７０に採用した電磁コイルを利用する保持方法（図１参照）や第１の実施形態の他の構成例の製造装置１２０に採用した保持プレートを利用する保持方法（図１０参照）を採用してもよい。また、第２の保持手段１７０には、負圧を用いた保持方法について説明したが、第１の実施形態の他の構成例の製造装置１２０の第１の保持手段６０ａに採用した保持プレートを利用する保持方法（図１０参照）を採用してもよい。
【００６１】
以上、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入することによって第１の中空部材の中空内に第２の中空部材が挿入された中空部材を製造するための製造方法及び製造装置について、各種実施形態及び構成例を詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態及び構成例に限定されるものではなく、細部の構成、配置、素材、数量等において、本発明の思想を逸脱しない範囲で、任意に変更、追加、削除することができる。即ち、それらのすべてを行う必要もなく、特許請求の範囲に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、第１の中空部材の中空内に第２の中空部材を挿入する用途、例えば、時計や電子機器、自動車部品、センサなどの製造方法及び製造装置に適用することができる。特に、第１の中空部材の内径と第２の中空部材の外径とのクリアランスが微小な組合せ、或は、薄肉の中空部材において、中空部材の端部における衝突やコジリを防止できるので、傷や変形を嫌う製品の製造方法及び製造装置に好適である。
【符号の説明】
【００６３】
１            第１の中空部材
１ａ、１ｂ    端部
１ｃ          中心
２            第２の中空部材
２ａ、２ｂ    端部
２ｃ          中心
１０          挿入済み中空部材
１０ｃ        クリアランス
６０、６０ａ、１６０  第１の保持手段
６１、１６１    パレット
６２、１６２    保持部
６３、１６３    仮保持部
６４            保持プレート
６５            押圧部
６６、１６６    保持孔
１６４          吸引ノズル
１６５          保持用吸引装置
１６７          吸引空間
１６８          保持用吸引孔
７０、７０ａ、１７０  第２の保持手段
７１、７１ａ    保持フレーム
７２            保持部
７３            吸引ノズル
７３ａ、７３ｂ  吸引ノズル端部
７４            電磁コイル
７５            電磁コイル制御装置
７６            保持孔
７７            保持フレーム内空間
７９            保持用吸引孔
１７２          吸引ノズル
１７３          保持用吸引装置
８０            吸引手段
１００、１１０、１２０、２００  中空部材の製造装置
【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】
2019147198.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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