JP7209580B2 - シャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取る巻取軸のための中子構造体を製造する装置及びその方法に係り、例えば、出入口等の開口部を開閉するシャッターカーテンや、全閉となることで防火区画を形成するシャッターカーテン等のための巻取軸の中子構造体を製造するために利用できるものである。

下記の特許文献１には、シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取る巻取軸が中子構造体を含んで構成されていることが示されている。この中子構造体は、シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取るための巻取軸の軸方向の端部の軸首部を形成する棒状部材と、中心部に設けられている中心孔に棒状部材が挿入されることでこの棒状部材に配置されるとともに、この棒状部材に溶接で結合され、巻取軸の本体を形成している丸筒状部材の内部で外周部がこの丸筒状部材の内周部に結合される中子部材とを含んで構成されたものとなっている。

特開２００６－３１６４４２号公報

以上のように棒状部材に配置された中子部材を溶接で棒状部材に結合することで中子構造体を製造することは、作業者による手作業で行われており、このため、作業時間の短縮を実現し、作業効率を向上させるために、中子部材を棒状部材に溶接で結合する作業を自動的に行える装置及び方法が求められる。

本発明の目的は、中子部材を棒状部材に溶接で結合する作業を自動作業で行えるとともに、この作業を棒状部材に撓みが生ずることを抑制して実施できるようになるシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置及びその製造方法を提供するところにある。

本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置は、シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取るための巻取軸の軸方向の端部の軸首部を形成する棒状部材と、中心部に設けられている中心孔に前記棒状部材が挿入されることでこの棒状部材に配置されるとともに、この棒状部材に溶接で結合され、前記巻取軸の本体を形成している丸筒状部材の内部で外周部がこの丸筒状部材の内周部に結合される中子部材とを含んで構成されるシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体を製造するための装置であって、前記棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段と、前記中子部材を前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接するための溶接手段とを有し、前記２個の保持手段のうち、一方の保持手段は、前記棒状部材の長さ方向の端部を保持し、他方の保持手段は、前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、前記溶接手段により前記中子部材が前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の箇所を保持していることを特徴とするものである。

このように本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置は、棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段と、中子部材を棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接するための溶接手段とを有しており、２個の保持手段のうち、一方の保持手段は、棒状部材の長さ方向の端部を保持し、他方の保持手段は、この一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の端部が保持されて、溶接手段により中子部材が棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を保持しているため、溶接手段により中子部材が棒状部材に自動作業として全周溶接されるときに、棒状部材に撓みが生ずることを抑制でき、これにより、中子部材を棒状部材に一層正確に全周溶接することができる。

以上の本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、棒状部材に配置される中子部材の個数は、１個でもよく、あるいは、棒状部材の軸方向に間隔をあけて配置される複数個でもよい。

また、以上の本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、中子部材を棒状部材に全周溶接できるようにするためには、前記一方の保持手段を、棒状部材の長さ方向の端部を保持しながらこの棒状部材を回転させるものとし、前記溶接手段を、棒状部材及び中子部材に対して回転しないものとしてもよく、あるいは、前記一方の保持手段を、棒状部材の長さ方向の端部を保持するだけでこの棒状部材を回転させないものとし、前記溶接手段を、棒状部材及び中子部材に対して回転するものとしてもよい。

しかし、前者によると、製造装置全体の構成を簡単化することができる。

また、上述のように前記一方の保持手段を、棒状部材の長さ方向の端部を保持しながらこの棒状部材を回転させるものとし、溶接手段を、棒状部材及び中子部材に対して回転しないものとする場合には、前記他方の保持手段には、棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を回転自在に支持する回転部材を設けることが好ましい。

これによると、一方の保持手段を、棒状部材の長さ方向の端部を保持しながらこの棒状部材を回転させているときに、前記他方の保持手段により、棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を回転部材によって回転自在に支持することができるため、この支持を摩擦等の発生を抑制して有効に行える。

また、棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を保持するための前記他方の保持手段の保持構造は、この箇所の保持を行えるものであれば任意の形式、形態のものでよい。その一例の前記他方の保持手段は、棒状部材の円周方向に配置されている複数個の爪部材が棒状部材の内外径方向に移動自在となっているスクロールチャック式の保持手段である。

このように棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を保持するための前記他方の保持手段を、棒状部材の円周方向に配置されている複数個の爪部材が棒状部材の内外径方向に移動自在となっているスクロールチャック式の保持手段とする場合には、それぞれの爪部材に、棒状部材の長さ方向の前記箇所を回転自在に支持するための前記回転部材を取り付けてもよい。

また、前記他方の保持手段を、それぞれの爪部材により前記中子部材を保持するものとしてもよい。

これによると、中子部材の中心部に設けられている中心孔に棒状部材を挿入する作業を行う際に、この中子部材を前記他方の保持手段により保持しておくことができる。

また、以上のように前記他方の保持手段を、棒状部材の円周方向に配置されている複数個の爪部材が棒状部材の内外径方向に移動自在となっているスクロールチャック式の保持手段とし、それぞれの爪部材に、棒状部材の長さ方向の前記箇所を回転自在に支持する回転部材を取り付けるとともに、これらの爪部材により中子部材を保持できるようにするためには、例えば、前記他方の保持手段のそれぞれの爪部材の内径側の先端部に、内径側が開放されていて、外径側が閉じられている窪み部を設け、これらの窪み部を、それぞれの爪部材における前記一方の保持手段とは反対側の側面において、前記一方の保持手段側に窪んで形成し、また、それぞれの爪部材の内径側の先端部に、窪み部よりも前記一方の保持手段側において、前記回転部材を取り付けて、これらの回転部材の一部を窪み部の内径側の端部から内径方向に突出させればよい。

また、前述したように、前記他方の保持手段を、それぞれの爪部材により前記中子部材を保持するものとする場合には、棒状部材の長さ方向のうち、前記他方の保持手段に対して前記一方の保持手段が配置されている側とは反対側に、棒状部材を保持する棒状部材保持手段を配置し、この棒状部材保持手段と前記他方の保持手段とのうち、少なくとも一方の保持手段を互いに近づく方向に移動自在とし、この移動により、棒状部材保持手段により保持された棒状部材が前記他方の保持手段により保持されている中子部材の前記中心孔に挿入されるようにしてもよい。

なお、このように棒状部材保持手段と前記他方の保持手段とのうち、少なくとも一方の保持手段を互いに近づく方向に移動自在とし、この移動により、棒状部材保持手段により保持されている棒状部材が他方の保持手段により保持されている中子部材の中心孔に挿入されるようにするためには、棒状部材保持手段を前記他方の保持手段に向かって前進させてもよく、あるいは、棒状部材保持手段に向かって前記他方の保持手段を前進させてもよく、あるいは、棒状部材保持手段と前記他方の保持手段の両方を互いに近づく方向に前進させてもよい。

本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法は、シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取るための巻取軸の軸方向の端部の軸首部を形成する棒状部材と、中心部に設けられている中心孔に前記棒状部材が挿入されることでこの棒状部材に配置されるとともに、この棒状部材に溶接で結合され、前記巻取軸の本体を形成している丸筒状部材の内部で外周部がこの丸筒状部材の内周部に結合される中子部材とを含んで構成されるシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体を製造するための方法であって、前記棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段のうち、一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の端部を保持するための作業工程と、前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、溶接手段により前記中子部材が前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、前記２個の保持手段のうち、他方の保持手段により、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の箇所を保持するための作業工程と、を含んでいることを特徴とするものである。

このように本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法には、棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段のうち、一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の端部を保持するための作業工程と、一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、溶接手段により中子部材が棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、２個の保持手段のうち、他方の保持手段により、棒状部材の長さ方向の端部から離れている棒状部材の長さ方向の箇所を保持するための作業工程と、が含まれているため、溶接手段により中子部材が棒状部材に自動作業として全周溶接されるときに、棒状部材に撓みが生ずることを抑制でき、これにより、中子部材を棒状部材に一層正確に全周溶接することができる。

このシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法においても、中子部材を棒状部材に全周溶接できるようにするためには、前記一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の端部を保持するための前記作業工程を、棒状部材の長さ方向の端部を保持しながらこの棒状部材を回転させるための作業工程にして、溶接手段を、棒状部材及び中子部材に対して回転しないものとしてもよく、あるいは、前記一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の端部を保持するための前記作業工程を、前記一方の保持手段により棒状部材の長さ方向の端部を保持するだけの作業工程にして、溶接手段を、棒状部材及び中子部材に対して回転するものとしてもよい。

以上説明した本発明に係るシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置及びその製造方法は、任意の用途のためのシャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取る巻取軸の中子構造体を製造するために用いることができ、このシャッターカーテンは、例えば、複数個が連設されるスラットや、パネル、パイプ等によって少なくとも一部が形成され、出入口等の開口部を開閉するためのシャッターカーテンでもよく、あるいは、耐火性や防火性を有するシート等によって少なくとも一部が形成され、全閉となることにより防火区画を形成するためのシャッターカーテン等でもよい。

本発明によると、中子部材を棒状部材に溶接で結合する作業を自動作業で行えるとともに、この作業を棒状部材に撓みが生ずることを抑制して実施できるようになるという効果を得られる。

図１は、巻取軸で繰り出し自在に巻き取られるシャッターカーテンを備えているシャッター装置の全体を示す正面図である。 図２は、中子構造体を含んで構成されている巻取軸を示す一部省略の正面図である。 図３は、図２のＳ３－Ｓ３線断面図である。 図４は、中子構造体の製造装置の全体を示す正面図である。 図５は、中子構造体の製造装置の全体を示す平面図である。 図６は、第１保持手段を示し、（Ａ）は、左側面図、（Ｂ）は、正面図である。 図７は、第２保持手段を示し、（Ａ）は、右側面図、（Ｂ）は、正面図である。 図８は、第３保持手段を示し、（Ａ）は、左側面図、（Ｂ）は、正面図である。 図９は、中子構造体を製造する際の最初の作業を示す概略正面図である。 図１０は、中子構造体を製造する際の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１１は、中子構造体を製造する際の図１０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１２は、中子構造体を製造する際の図１１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１３は、中子構造体を製造する際の図１２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１４は、中子構造体を製造する際の図１３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１５は、中子構造体を製造する際の図１４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１６は、中子構造体を製造する際の図１５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１７は、図１６の一部を拡大した図であって、中子部材を断面で示した図である。 図１８は、中子構造体を製造する際の図１６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図１９は、中子構造体を製造する際の図１８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２０は、中子構造体を製造する際の図１９の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２１は、中子構造体を製造する際の図２０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２２は、中子構造体を製造する際の図２１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２３は、中子構造体を製造する際の図２２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２４は、中子構造体を製造する際の図２３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２５は、中子構造体を製造する際の図２４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２６は、中子構造体を製造する際の図２５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２７は、中子構造体を製造する際の図２６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２８は、中子構造体を製造する際の図２７の次の作業を示す図９と同様の図である。 図２９は、中子構造体を製造する際の図２８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３０は、中子構造体を製造する際の図２９の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３１は、中子構造体を製造する際の図３０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３２は、中子構造体を製造する際の図３１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３３は、中子構造体を製造する際の図３２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３４は、中子構造体を製造する際の図３３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３５は、中子構造体を製造する際の図３４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３６は、中子構造体を製造する際の図３５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３７は、中子構造体を製造する際の図３６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３８は、中子構造体を製造する際の図３７の次の作業を示す図９と同様の図である。 図３９は、中子構造体を製造する際の図３８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４０は、中子構造体を製造する際の図３９の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４１は、中子構造体を製造する際の図４０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４２は、中子構造体を製造する際の図４１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４３は、中子構造体を製造する際の図４２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４４は、中子構造体を製造する際の図４３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４５は、中子構造体を製造する際の図４４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４６は、中子構造体を製造する際の図４５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４７は、中子構造体を製造する際の図４６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４８は、中子構造体を製造する際の図４７の次の作業を示す図９と同様の図である。 図４９は、中子構造体を製造する際の図４８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５０は、中子構造体を製造する際の図４９の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５１は、中子構造体を製造する際の図５０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５２は、中子構造体を製造する際の図５１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５３は、中子構造体を製造する際の図５２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５４は、中子構造体を製造する際の図５３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５５は、中子構造体を製造する際の図５４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５６は、中子構造体を製造する際の図５５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５７は、中子構造体を製造する際の図５６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５９は、中子構造体を製造する際の図５７の次の作業を示す図９と同様の図である。 図５９は、中子構造体を製造する際の図５８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６０は、中子構造体を製造する際の図５９の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６１は、中子構造体を製造する際の図６０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６２は、中子構造体を製造する際の図６１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６３は、中子構造体を製造する際の図６２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６４は、中子構造体を製造する際の図６３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６５は、中子構造体を製造する際の図６４の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６６は、中子構造体を製造する際の図６５の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６７は、中子構造体を製造する際の図６６の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６８は、中子構造体を製造する際の図６７の次の作業を示す図９と同様の図である。 図６９は、中子構造体を製造する際の図６８の次の作業を示す図９と同様の図である。 図７０は中子構造体を製造する際の図６９の次の作業を示す図９と同様の図である。、 図７１は、中子構造体を製造する際の図７０の次の作業を示す図９と同様の図である。 図７３は、中子構造体を製造する際の図７１の次の作業を示す図９と同様の図である。 図７３は、中子構造体を製造する際の図７２の次の作業を示す図９と同様の図である。 図７４は、中子構造体を製造する際の図７３の次の作業を示す図９と同様の図である。 図７５は、中心孔に面取り部が設けられている別実施形態の中子部材を示す図１７と同様の図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る装置及び方法で製造される中子構造体を有する巻取軸で開閉移動するシャッターカーテン１が示されている。このシャッターカーテン１は、左右一対のガイドレール２と、巻取軸３が内部に収納されたシャッターケース４と、床５とにより囲まれた出入口等の開口部６を開閉するものであり、多数のスラット１Ａが上下に連設されることで主要部が形成されているシャッターカーテン１は、このシャッターカーテン１の上端が連結されている巻取軸３が図示しない開閉機により正回転することで巻取軸３に巻き取られ、また、巻取軸３が開閉機により逆回転することで巻取軸３から繰り出され、これにより、シャッターカーテン１は左右一対のガイドレール２に案内されて上下に開閉移動する。なお、巻取軸３の軸方向の両端部は、ブラケット９により回転自在に支持されている。

図２には、長さ方向の一部が省略された巻取軸３が示されている。この巻取軸３は、巻取軸３の軸方向の両端部の軸首部３Ａと、これらの軸首部３Ａの間の本体３Ｂとを有するものとなっており、図１のブラケット９で回転自在に支持されるそれぞれの軸首部３Ａは、金属製の丸棒による棒状部材７で形成されており、本体３Ｂは、巻取軸３の全長よりも少し短い長さ寸法の金属製の丸筒状部材８により形成されている。また、左右２個の棒状部材７のうち、一方の棒状部材７には、電動モータとブレーキの組み合せで構成される上述の開閉機からの駆動力がチェーンで伝達される図示しないスプロケットホイールが取り付けられ、これにより、巻取軸３は開閉機からの駆動力により正逆回転する。

軸首部３Ａを形成しているそれぞれの棒状部材７には、それぞれ金属製板材により円板状に形成された第１中子部材１１と第２中子部材１２と第３中子部材１３とが棒状部材７の軸方向の間隔をあけて配置されており、厚さ寸法が同じであって、外径寸法も同じになっているこれらの第１～第３中子部材１１～１３を棒状部材７に配置するために、図２のＳ３－Ｓ３線断面図である図３からも分かるように、第１～第３中子部材１１～１３の中心部には、棒状部材７の外径よりも内径が少し大きい丸孔による中心孔１１Ａ，１２Ａ，１３Ａが設けられ、これらの中心孔１１Ａ～１３Ａに棒状部材７が挿入された後に、棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３とが、第１～第３中子部材１１～１３の厚さ方向両側において、棒状部材７の全周に渡る溶接部１４～１９で結合され、これらの全周溶接部１４～１９により、棒状部材７に第１～第３中子部材１１～１３が結合されている。

以上の棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３とにより、図２で示すように左右対称形状となっている２個の中子構造体２０が製造され、これらの中子構造体２０を構成する部材のうち、第１～第３中子部材１１～１３は、巻取軸３の本体３Ｂを形成する丸筒状部材８の内部に挿入されて、第１～第３中子部材１１～１３の外周部を丸筒状部材８の内周部に結合することにより、本体３Ｂの軸方向の両端部に、中子構造体２０の棒状部材７により軸首部３Ａが設けられた巻取軸３が製造される。

なお、第１～第３中子部材１１～１３の外周部を丸筒状部材８の内周部に結合するために、図２及び図３では、丸筒状部材８に、第１～第３中子部材１１～１３の配置箇所と一致する位置において、図３で示されている孔８Ａを円周方向に複数個設け、これらの孔８Ａにおいて、丸筒状部材８と第１～第３中子部材１１～１３とを、溶接棒を用いる電気溶接によりスポット溶接している。しかし、第１～第３中子部材１１～１３のうち、丸筒状部材８の軸方向の端部側に配置される第３中子部材１３については、丸筒状部材８の軸方向の端部の開口部から丸筒状部材８の内部に挿入した溶接棒を用いる電気溶接手段により、この第３中子部材１３の外周部の全周を丸筒状部材８の内周部に溶接してもよい。

また、図２に示されているように、左右対称形状となっている２個の中子構造体２０を構成しているそれぞれの棒状部材７の軸方向の両端面には、これらの両端面の外周部を切削加工することによって面取り部７Ａ，７Ｂが形成され、これらの面取り部７Ａ，７Ｂのうち、丸筒状部材８の外側に突出している面取り部７Ａが形成されている棒状部材７の端面は、この棒状部材７の先端面７Ｃとなっており、丸筒状部材８の内部に配置された面取り部７Ｂが形成されている棒状部材７の端面は、この棒状部材７の後端面７Ｄである。

図４には、本発明の一実施形態に係る中子構造体２０の製造装置３０の正面図が示され、図５は、この製造装置３０の平面図である。製造装置３０には、台座３０Ａの上に、後述から分かるように、棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３とを保持するための第１保持手段３１と、棒状部材７を保持するための棒状部材保持手段ともなっている第２保持手段３２と、棒状部材７を保持しかつこの棒状部材７を回転させるための第３保持手段３３とが、棒状部材７の長さ方向、すなわち、前述した巻取軸３の軸方向となっている左右方向に離れて配置されており、第２保持手段３２と第３保持手段３３との間に配置されている第１保持手段３１は、台座３０Ａに固定設置されている。また、第２保持手段３２は、ガイドレール３４で案内されて第１保持手段３１に対し前後進自在となっているスライダ３５の上に配置され、第３保持手段３３も、ガイドレール３６で案内されて第１保持手段３１に対し前後進自在となっているスライダ３７の上に配置されている。

スライダ３５には、図４で示す電動モータ３８からの駆動力がベルト等で構成された駆動力伝達手段３９を介して伝達される送りねじ部材４０に螺合されているナット部材４１が取り付けられ、これにより、第２保持手段３２とスライダ３５は、電動モータ３８の正逆回転により第１保持手段３１に対し前後進する。また、スライダ３７には、図４で示す電動モータ４２からの駆動力がベルト等で構成された駆動力伝達手段４３を介して伝達される送りねじ部材４４に螺合されているナット部材４５が取り付けられ、これにより、第３保持手段３３とスライダ３７も、電動モータ４２の正逆回転により第１保持手段３１に対し前後進する。

図６は、第１保持手段３１を示し、図６（Ａ）は、左側面図であり、図６（Ｂ）は、正面図である。第１保持手段３１は、台座３０Ａに固定設置されたリング状の本体５０と、この本体５０の第２保持手段３２と対向する側面に、第１保持手段３１で保持される棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３の円周方向に等角度間隔で３個配置された爪部材５１とを含んで構成されたものとなっており、それぞれの爪部材５１は、本体５０の第２保持手段３２と対向する側面に形成された案内溝５２で案内されて、棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３の内外径方向に移動自在である。なお、リング状の本体５０の中心部に設けられている円形の開口孔５０Ａは、爪部材５１が外径方向に移動しているときに、棒状部材７を含めて第１～第３中子部材１１～１３を通過させることができる大きさとなっている。

図５に示されているように、本体５０には、ブラケット５３を介して電動モータ５４が取り付けられ、この電動モータ５４の駆動力はベベルギヤ機構５５を介して本体５０の内部に入力している。また、本体５０の内部には、図６（Ａ）で示されているリング状の円盤部材５６が回転自在に収納され、本体５０の内部に入力した電動モータ５４の駆動力は、本体５０の内部に配置されているベベルギヤ機構を介して円盤部材５６に伝達されるため、電動モータ５４の駆動軸の回転方向に応じて、円盤部材５６は正回転又は逆回転する。また、円盤部材５６には渦巻き状の凸条が形成されており、それぞれの爪部材５１には、この渦巻き状の凸条に係合する凹条が設けられているため、円盤部材５６が正回転すると、それぞれの爪部材５１は内径方向に移動することで棒状部材７や第１～第３中子部材１１～１３を保持し、円盤部材５６が逆回転すると、それぞれの爪部材５１は外径方向に移動することで棒状部材７や第１～第３中子部材１１～１３の保持を解除する。

このため、第１保持手段３１は、棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３の円周方向に３個配置された爪部材５１が棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３の内外径方向に移動して、棒状部材７や第１～第３中子部材１１～１３の保持と保持解除とを行うスクロールチャック式の保持手段となっている。

図６（Ｂ）で示されているように、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部には、内径側が開放されていて、外径側が壁部５７Ａで閉じられている窪み部５７が設けられ、これらの窪み部５７は、それぞれの爪部材５１における前述した第３保持手段３３とは反対側の側面５１Ａ、言い換えると、それぞれの爪部材５１における前述した第２保持手段３２側の側面５１Ａにおいて、第３保持手段３３側に窪んで形成されている。また、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部には、窪み部５７よりも第３保持手段３３側において、回転部材５８が取り付けられ、これらの回転部材５８は軸方向が水平方向となっている軸５８Ａを中心に回転自在となっており、また、それぞれの回転部材５８の一部は、窪み部５７の内径側の端部から内径方向に突出している。

図７は、前述した棒状部材保持手段ともなっている第２保持手段３２を示し、図７（Ａ）は、右側面図であり、図７（Ｂ）は、正面図である。第２保持手段３２は、図４及び図５で示したスライダ３５に固定設置されたリング状の本体６０と、この本体６０の第１保持手段３１と対向する側面に、第２保持手段３２で保持される棒状部材７の円周方向に等角度間隔で３個配置された爪部材６１とを含んで構成されたものとなっており、それぞれの爪部材６１は、本体６０の第１保持手段３１と対向する側面に形成された案内溝６２で案内されて棒状部材７の内外径方向に移動自在である。

図５に示されているように、本体６０には、ブラケット６３を介して電動モータ６４が取り付けられ、この電動モータ６４の駆動力はベベルギヤ機構６５を介して本体６０の内部に入力し、本体６０の内部には、図７（Ａ）で示されているリング状の円盤部材６６が回転自在に収納されている。本体６０の内部に入力した電動モータ６４の駆動力は、本体６０の内部に配置されているベベルギヤ機構を介して円盤部材６６に伝達され、これにより、電動モータ６４の駆動軸の回転方向に応じて、円盤部材６６は正回転又は逆回転する。また、この円盤部材６６にも、渦巻き状の凸条が形成されており、それぞれの爪部材６１には、この渦巻き状の凸条に係合する凹条が設けられているため、円盤部材６６が正回転すると、それぞれの爪部材６１は内径方向に移動することで棒状部材７を保持し、円盤部材６６が逆回転すると、それぞれの爪部材６１は外径方向に移動することで棒状部材７の保持を解除する。

このため、第２保持手段３２も、棒状部材７の円周方向に３個配置された爪部材６１が棒状部材７の内外径方向に移動して、この棒状部材７の保持と保持解除とを行うスクロールチャック式の保持手段となっている。

図８は、第３保持手段３３を示し、図８（Ａ）は、左側面図であり、図８（Ｂ）は、正面図である。第３保持手段３３は、図４及び図５で示したスライダ３７に固定設置されている基台３７Ａに水平軸を中心に回転自在となって配置されたリング状の本体７０と、この本体７０の第１保持手段３１と対向する側面に、第３保持手段３３で保持される棒状部材７の円周方向に等角度間隔で３個配置された爪部材７１とを含んで構成されたものとなっている。それぞれの爪部材７１は、本体７０の第１保持手段３１と対向する側面に形成された案内溝７２で案内されて棒状部材７の内外径方向に移動自在である。

図５に示されているように、基台３７Ａには、ブラケット７３を介して電動モータ７４が取り付けられ、この電動モータ７４の駆動力はベベルギヤ機構７５を介して本体７０の内部に入力し、この本体５０の内部には、図８（Ａ）で示されているリング状の円盤部材７６が回転自在に収納されている。本体７０の内部に入力した電動モータ５４の駆動力は、本体７０の内部に配置されているベベルギヤ機構を介して円盤部材７６に伝達され、このため、電動モータ７４の駆動軸の回転方向に応じて、円盤部材７６は正回転又は逆回転する。この円盤部材７６にも渦巻き状の凸条が形成され、それぞれの爪部材７１には、この渦巻き状の凸条に係合する凹条が設けられているため、円盤部材７６が正回転すると、それぞれの爪部材７１は内径方向に移動することで棒状部材７を保持し、円盤部材７６が逆回転すると、それぞれの爪部材７１は外径方向に移動することで棒状部材７の保持を解除する。

このため、第３保持手段３３も、棒状部材７の円周方向に３個配置された爪部材７１が棒状部材７の内外径方向に移動して、この棒状部材７の保持と保持解除とを行うスクロールチャック式の保持手段となっている。

また、この第３保持手段３３には、本体７０と連結されたリングギヤ７７が設けられ、本体７０とリングギヤ７７とを連結するために、リング状の本体７０の中心部に、本体７０とリングギヤ７７とを連結するための筒状連結部材が設けられている。本体７０の全周に渡るリングギヤ７７には、図４及び図５で示されているように、基台３７Ａにブラケット７８を介して取り付けられた電動モータ７９で回転するギヤ８０が噛合しており、このため、この電動モータ７９の駆動力により、本体７０は基台３７Ａに対して水平軸を中心に回転し、この本体７０と共に３個の爪部材７１も水平軸を中心に回転する。

このため、第３保持手段３３の３個の爪部材７１は、電動モータ７４による棒状部材７の内外径方向への移動と、電動モータ７９による水平軸を中心とした回転とを行い、３個の爪部材７１が棒状部材７を保持しているときに、これらの爪部材７１が回転することで棒状部材７も回転する。

したがって、この第３保持手段３３では、後述するように３個の爪部材７１が棒状部材７を保持しているときに、電動モータ７９により本体７０と３個の爪部材７１とが水平軸を中心に回転するようになっている。この作動を実現するために、電動モータ７９により本体７０と３個の爪部材７１とが水平軸を中心に回転しているときに、電動モータ７４の駆動力で３個の爪部材７１が棒状部材７の保持を持続するようになっており、あるいは、電動モータ７９により本体７０と３個の爪部材７１とが水平軸を中心に回転しているときに、電動モータ７４の電力供給回路が遮断されて、図示しない電磁ブレーキ等の作動により、棒状部材７を保持した３個の爪部材７１が外径方向に移動することが阻止されるようになっている。

図５に示されているように、本実施形態に係る中子構造体２０の製造装置３０には、棒状部材７の供給を行うとともに、第１保持手段３１に棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３を供給するための供給手段８５と、棒状部材７に第１～第３中子部材１１～１３をスポット溶接するための第１溶接手段８６と、棒状部材７に第１～第３中子部材１１～１３を棒状部材７の全周に渡って溶接するための第２溶接手段８７とが配備されている。これらの供給手段８５と、溶接棒を用いる電気溶接手段となっている第１及び第２溶接手段８６，８７は、例えば、ロボットにより第１～第３保持手段３１～３３に対して進退移動及び左右移動する。なお、供給手段８５は、後述するように、棒状部材７の全周に渡って第１～第３中子部材１１～１３がこの棒状部材７に溶接された中子構造体２０を取り出すために用いてもよく、また、第１及び第２溶接手段８６，８７を共通化された１個の溶接手段としてもよい。

次に、図９～図７４により、図４及び図５で示した製造装置３０によって図２の中子構造体２０を製造するための作業の手順について説明する。以下に説明するこの作業は、コンピュータのプログラムによるシーケンス手段により、製造装置３０の台座３０Ａに配置されている図４の電動モータ３８，４２と、図５で示されている第１保持手段３１の電動モータ５４と、第２保持手段３２の電動モータ６４と、第３保持手段３３の電動モータ７４，７９と、ロボットを含む供給手段８５と、ロボットを含む第１及び第２溶接手段８６，８７とを制御することによる自動作業として行われる。

図９に示されているように、最初に、図５で示した供給手段８５により棒状部材７が製造装置３０に供給され、この供給は、第１保持手段３１の図６で示した本体５０の円形の開口孔５０Ａに棒状部材７を挿入して行われ、次に、図１０に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進し、この後に、図１１に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が内径方向に移動して棒状部材７を保持する。次いで、図１２に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退した後に、図１３に示されているように、第１中子部材１１が供給手段８５により第１保持手段３１に供給されて、図１４に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動して第１中子部材１１を保持する。この保持は、図６で示したそれぞれの爪部材５１の窪み部５７において、これらの窪み部５７の外径側の壁部５７Ａで第１中子部材１１の外周部を挟着することで行われる。

次いで、図１５に示されているように、第２保持手段３２は第１保持手段３１に向かって前進し、この前進により、棒状部材７の図２でも示されている先端面７Ｃが第１中子部材１１に近づくと、図１６に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に少し移動する。これにより、第１保持手段３１における第１中子部材１１の保持が緩和されることになる。このときに第１中子部材１１は自重で少し下側に移動するが、爪部材５１の外径方向への移動量は、窪み部５７についての内外径方向の長さ寸法よりも充分に小さいため、第１中子部材１１がそれぞれの爪部材５１から脱落することはなく、このため、第１保持手段３１での第１中子部材１１の保持は維持されながら、この保持が緩和されることになる。

図１７には、このときにおける図１６の一部拡大図が、第１中子部材１１が断面として示されている。棒状部材７の先端面７Ｃには、図２で説明したように、この先端面７Ｃの外周面を切削加工することで形成された面取り部７Ａが設けられている。このため、棒状部材７の中心軸Ｎ１と、第１中子部材１１の中心部に設けられている前述の中心孔１１Ａの中心軸Ｎ２とに、たとえ上下方向や、前後方向（図１７では紙面の表裏方向）の芯ずれが生じていても、図１８に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進すると、面取り部７Ａにより、第１保持手段３１での保持が緩和されている第１中子部材１１が上下方向や前後方向の内外径方向に移動することによって芯ずれが解消されることになり、これにより、棒状部材７は、先端面７Ｃから第１中子部材１１の中心孔１１Ａに挿入される。

このため、本実施形態によると、製造装置３０での第１保持手段３１や第２保持手段３２についての設置精度に、たとえ上下方向や前後方向の誤差があり、この誤差により、棒状部材７の中心軸Ｎ１と、第１中子部材１１の中心孔１１Ａの中心軸Ｎ２とに、上下方向や前後方向の芯ずれが生じていても、このような誤差及び芯ずれを面取り部７Ａにより解消して、棒状部材７を、先端面７Ｃから第１中子部材１１の中心孔１１Ａに挿入することができ、この第１中子部材１１を棒状部材７に配置することができる。

また、以上のことから分かるように、第１保持手段３１は、それぞれの爪部材５１で第１中子部材１１を保持するものとなっており、また、第２保持手段３２は、それぞれの爪部材６１により棒状部材７を保持するものとなっており、第１保持手段３１に対して第３保持手段３３が配置されている側とは反対側において、棒状部材保持手段となって配置されているこの第２保持手段３２は、第１保持手段３１に対して近づく方向に移動自在となっているため、第１中子部材１１を保持した第１保持手段３１に対して、棒状部材７を保持した第２保持手段３２を前進させることにより、棒状部材７を第１中子部材１１の中心孔１１Ａに挿入して、この第１中子部材１１を棒状部材７に配置することができる。

図１８の作業の後に、図１９に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１はさらに少し外径側に移動し、このときの移動量は、第１中子部材１１の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に係止している状態を維持する移動量であるため、次に、図２０に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進すると、第１中子部材１１についての棒状部材７の前進方向への位置は、第１保持手段３１の爪部材５１の窪み部５７により規制されているため、棒状部材７における第１中子部材１１の配置位置は、棒状部材７の長さ方向に移動して、図２で示されている棒状部材７の後退面７Ｄに近づくことになる。

この後に、図２１に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に移動し、次いで、図２２に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退することにより、棒状部材７及びこの棒状部材７に配置されている第１中子部材１１も第１保持手段３１から後退する。

次いで、図２３に示されているように、第２中子部材１２が供給手段８５により第１保持手段３１に供給されるとともに、この第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動することにより、これらの爪部材５１により第２中子部材１２は保持される。このときの保持も、図１４のときと同様に、図６で示したそれぞれの爪部材５１の窪み部５７において、これらの窪み部５７の外径側の壁部５７Ａで第２中子部材１２の外周部を挟着することで行われる。この後に、図２４に示されているように、第２保持手段３２は第１保持手段３１に向かって前進し、この前進により、棒状部材７の先端面７Ｃが第２中子部材１２に近づくと、図２５に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に少し移動し、これにより、第１保持手段３１における第２中子部材１２の保持が緩和されることになる。このときも第２中子部材１２は自重で少し下側に移動するが、爪部材５１の外径方向への移動量は、窪み部５７についての内外径方向の長さ寸法よりも充分に小さいため、第２中子部材１２がそれぞれの爪部材５１から脱落することはなく、このため、第１保持手段３１での第２中子部材１２の保持は維持されながら、この保持は緩和されることになる。

次いで、図２６に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１側へ前進すると、前述したように製造装置３０での第１保持手段３１や第２保持手段３２についての設置精度に上下方向や前後方向の誤差があるために、棒状部材７の中心軸と、第２中子部材１２の中心孔１２Ａの中心軸とに、上下方向や前後方向の芯ずれが生じていても、図１７及び図１８のときと同様に、このような誤差及び芯ずれは、棒状部材７の先端面７Ｃに形成されている面取り部７Ａにより解消され、棒状部材７は先端面７Ｃから第２中子部材１２の中心孔１２Ａに挿入されて、この第２中子部材１２は棒状部材７に配置されることになる。

この後に、図２７に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１は、外径方向に図１９のときと同じ移動量だけ移動し、これにより、第２中子部材１２の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に係止している状態が維持され、次に、図２８に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進することにより、第２中子部材１２の棒状部材７における配置位置は、棒状部材７の長さ方向に移動して、この棒状部材７の先端面７Ｃ側から後退面７Ｄ側へと変更される。この後に、図２９に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に移動し、次いで、図３０に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退することにより、棒状部材７及びこの棒状部材７に配置されている第１及び第２中子部材１１，１２も第１保持手段３１から後退する。

この後に、図３１に示されているように、第３中子部材１３が図５の供給手段８５により第１保持手段３１に供給されるとともに、この第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動することで第３中子部材１３は第１保持手段３１により保持される。このときの保持も、図１４及び図２３のときと同様に、図６で示したそれぞれの爪部材５１の窪み部５７において、これらの窪み部５７の外径側の壁部５７Ａで第３中子部材１３の外周部を挟着することで行われる。この後に、図３２に示されているように、第２保持手段３２は第１保持手段３１に向かって前進し、この前進により、棒状部材７の先端面７Ｃが第３中子部材１３に近づくと、図３３に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に少し移動し、これにより、第３中子部材１３は、第１保持手段３１における保持が緩和されることになる。このときも第３中子部材１３は自重で少し下側に移動するが、爪部材５１の外径方向への移動量は、窪み部５７についての内外径方向の長さ寸法よりも充分に小さいため、第３中子部材１３がそれぞれの爪部材５１から脱落することはなく、このため、第１保持手段３１での第３中子部材１３の保持は維持されながら、この保持は緩和されることになる。

次いで、図３４に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１側へ前進すると、このときも、製造装置３０での第１保持手段３１や第２保持手段３２についての設置精度に上下方向や前後方向の誤差があるために、棒状部材７の中心軸と、第３中子部材１３の中心孔１３Ａの中心軸とに、上下方向や前後方向の芯ずれが生じていても、図１７及び図１８、図２６のときと同様に、このような誤差及び芯ずれは、棒状部材７の先端面７Ｃに形成されている面取り部７Ａにより解消されて、棒状部材７は先端面７Ｃから第３中子部材１３の中心孔１３Ａに挿入され、この第３中子部材１３は棒状部材７に配置される。この後に、図３５に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１は、外径方向に図１９と図２７のときと同じ移動量だけ移動し、これにより、第３中子部材１３の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に係止している状態が維持される。

次に、図３６に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進し、これにより、第３中子部材１３の棒状部材７における配置位置は、棒状部材７の長さ方向に移動して、この棒状部材７の先端面７Ｃ側から後退面７Ｄ側へと変更される。この後に、図３７に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に移動し、次いで、図３８に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進し、これにより、棒状部材７及びこの棒状部材７に配置されている第１～第３中子部材１１～１３は、第３保持手段３３側へ前進する。

そして、図３９に示されているように、第３保持手段３３が第１保持手段３１に向かって前進するとともに、この第３保持手段３３のそれぞれの爪部材７１が内径方向に移動することにより、棒状部材７の先端面７Ｃ側の端部が第３保持手段３３により保持される。この後に、図４０に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は内径方向に移動し、これにより、これらの爪部材５１の位置が図１９及び図２７のときと同じ位置になった後に、図４１に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退方向に移動する。これにより、第１中子部材１１の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に当接するため、棒状部材７における第１中子部材１１の配置位置は、棒状部材７の後端面７Ｄ側へ変更される。

次いで、図４２に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１は、内径方向に移動して第１中子部材１１を窪み部５７により保持し、この後に、図４３に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が外径方向に移動することにより、第２保持手段３２による棒状部材７の保持が解除される。次いで、図４４に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退した後に、図４５に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が内径方向に移動することにより、第２保持手段３２は棒状部材７を再度保持する。この後に、図４６に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退する方向に移動し、これにより、第１保持手段３１の爪部材５１により保持されている第１中子部材１１の棒状部材７における配置位置は、この棒状部材７の後端面７Ｄに一層近い位置に変更されることになり、この変更により、棒状部材７における第１中子部材１１は、図２で示されている棒状部材７における第１中子部材１１の配置位置に達する。

次いで、図４７に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が外径方向に移動することにより、この第２保持手段３２による棒状部材７の保持が解除され、この後に、図４８に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退する。この後退によって第２保持手段３２と第１中子部材１１との間にできるスペースに図５で示した第１溶接手段８６が挿入され、この第１溶接手段８６により、図４９に示されているように、第１中子部材１１が棒状部材７にスポット溶接されることにより、第１中子部材１１は、棒状部材７にスポット溶接部９０により位置決めされて仮結合される。

この後に、図５０に示されているように、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進し、次いで、図５１に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が内径方向に移動することにより、この第２保持手段３２により棒状部材７が保持された後に、図５２に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１が外径方向に移動して第１中子部材１１の保持を解除する。この後に、図５３に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１に向かって前進する方向に移動し、これにより、第２中子部材１２の位置は、第１保持手段３１の爪部材５１の配置位置と対応する位置に変更される。

次いで、図５４に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は内径方向に移動し、この移動量は、これらの爪部材５１が図４０のときと同じ位置に達する移動量であるため、第２中子部材１２の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に当接する。この後に、図５５に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退する方向に移動し、これにより、棒状部材７における第２中子部材１２の位置は、図２で示されている棒状部材７における第２中子部材１２の配置位置に達する。次いで、図５６に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動することにより、第２中子部材１２は第１保持手段３１により保持され、この後に、図５７に示されているように、図５の第１溶接手段８６により、第２中子部材１２が棒状部材７にスポット溶接されて、この第２中子部材１２は、棒状部材７にスポット溶接部９１により位置決めされて仮結合される。

次いで、図５８に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は外径方向に移動して第２中子部材１２の保持を解除した後に、図５９に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１から後退する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１に向かって前進する方向に移動し、これにより、第３中子部材１３の位置は、第１保持手段３１における爪部材５１の配置位置と対応する位置に変更される。この後に、図６０に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は内径方向に移動し、この移動により、これらの爪部材５１は、図４０及び図５４で示されている位置と同じ位置に達するため、第３中子部材１３の外径側端部が爪部材５１の窪み部５７に当接する。この後に、図６１に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退する方向に移動し、これにより、棒状部材７における第３中子部材１３の位置は、図２で示されている棒状部材７における第３中子部材１３の配置位置に達する。

次いで、図６２に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動することにより、第３中子部材１３は第１保持手段３１により保持され、この後に、図６３に示されているように、図５の第１溶接手段８６により、第３中子部材１３が棒状部材７にスポット溶接されて、この第３中子部材１３は、棒状部材７にスポット溶接部９２により位置決めされて仮結合される。

次いで、図６４に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１が外径方向に移動することにより、この第１保持手段３１による第３中子部材１３の保持が解除され、この後に、図６５に示されているように、棒状部材７を保持している第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退する方向に移動する。これにより、第１保持手段３１の爪部材５１の配置位置が、棒状部材７にスポット溶接部９１，９２により位置決めされて仮結合されている第２中子部材１２と第３中子部材１３との間の位置となる。

この後に、図６６に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１は内径方向に移動し、これにより、これらの爪部材５１により棒状部材７は保持され、この保持は、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部に、図６で説明したように、回転自在に配置されている回転部材５８によって行われる。すなわち、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部には窪み部５７が設けられているが、この窪み部５７よりも第３保持手段３３側において、爪部材５１の内径側の先端部に回転部材５８が取り付けられ、それぞれの回転部材５８の一部は、窪み部５７の内径側の端部から内径方向に突出しているため、それぞれの爪部材５１が内径方向に移動すると、これらの爪部材５１に回転自在に設けられている回転部材５８により棒状部材７は保持されることになる。

次いで、図６７に示されているように、第２保持手段３２のそれぞれの爪部材６１が外径方向に移動することにより、この第２保持手段３２による棒状部材７の保持が解除され、この後に、図５で示されている第２溶接手段８７が第３中子部材１３に近づく作動を行うとともに、棒状部材７を保持している第３保持手段３３のそれぞれの爪部材７１が、図４及び図５で示されている電動モータ７９の駆動によって回転し、棒状部材７も回転する。これにより、図６８に示されているように、第３中子部材１３は、この第３中子部材１３の厚さ方向のうち、前述したスポット溶接部９２が設けられていない一方の片側において、棒状部材７に第２溶接手段８７による全周溶接部１９によって棒状部材７の全周に渡って溶接結合されることになり、この全周溶接部１９は図２にも示されている。

このようにして実施される第３中子部材１３の棒状部材７に対する本実施形態に係る全周溶接作業では、以上の説明から分かるように、第３保持手段３３の爪部材７１により棒状部材７の長さ方向の一方の端部、すなわち、棒状部材７の前述した先端面７Ｃ側の端部が保持されていて、第２溶接手段８７により第３中子部材１３が棒状部材７にこの棒状部材７の全周に渡って溶接されているときに、第１保持手段３１により、先端面７Ｃ側の端部から離れている棒状部材７の長さ方向の箇所を保持していることになる。このため、第３保持手段３３の爪部材７１により棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部だけが保持されていて、第２保持手段３２の爪部材６１が回転しないものとなっているために、この第２保持手段３２により棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃとは反対側の端部を保持できなくても、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部から棒状部材７の長さ方向に離れている箇所に撓みが生ずることを第１保持手段３１により抑制して、第３中子部材１３を棒状部材７に全周溶接する作業を実施することができ、これにより、第３中子部材１３を棒状部材７に一層正確に全周溶接できる。

特に、本実施形態では、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１の内径側の先端部には、回転部材５８が回転自在に取り付けられ、第１保持手段３１が、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部から棒状部材７の長さ方向に離れている箇所を保持することは、これらの回転部材５８により棒状部材７を回転自在に支持して行われるため、この支持を摩擦等の発生を抑制して有効に行える。

また、本実施形態では、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部を保持している第３保持手段３３の爪部材７１は回転し、これにより、棒状部材７も回転するため、第３中子部材１３を棒状部材７に全周溶接部１９により棒状部材７の全周に渡って溶接する作業を、第２溶接手段８７を棒状部材７及び第３中子部材１３に対して回転しないものにして実施できることになり、これにより、第２溶接手段８７の構造等を簡単化することができる。

また、図１６～図１８等の説明から分かるように、第１保持手段３１は、第２保持手段３２によって保持された棒状部材７が第１中子部材１１等の中子部材の中心孔に挿入されるときに、爪部材５１により第１中子部材１１等の中子部材を保持するものとなっているが、この保持は、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部に、内径側が開放されていて、外径側が閉じられて設けられた窪み部５７により行われるとともに、これらの窪み部５７は、図６（Ｂ）に示されているように、それぞれの爪部材５１における第３保持手段３３とは反対側の側面５１Ａにおいて、第３保持手段３３側に窪んで形成されており、また、それぞれの爪部材５１の内径側の先端部には、窪み部５７よりも第３保持手段３３において、回転部材５８が取り付けられ、これらの回転部材５８の一部が窪み部５７の内径側の端部から内径方向に突出しているため、第１中子部材１１等の中子部材を保持することと、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部から棒状部材７の長さ方向に離れている箇所を摩擦等の発生を抑制して有効に支持することとの両方を、窪み部５７と回転部材５８とが設けられている第１保持手段３１の爪部材５１によって達成することができる。

図６８の作業の後に、図６９に示されているように、第１中子部材１１と第２中子部材１２のそれぞれの厚さ方向のうち、互いに向かい合っている一方の片側について、すなわち、第１中子部材１１に関しては、スポット溶接部９０が設けられていない片側について、第２中子部材１２に関しては、スポット溶接部９１が設けられる片側について、これらの第１及び第２中子部材１１，１２が、第３保持手段３３の爪部材７１により回転している棒状部材７に、第２溶接手段８７による全周溶接部１５，１６によって棒状部材７の全周に渡って溶接結合され、これらの全周溶接部１５，１６も図２にも示されている。この全周溶接作業も、第１保持手段３１の爪部材５１に設けられた回転部材５８により、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部から棒状部材７の長さ方向に離れている箇所が支持されながら行われるため、棒状部材７に撓みが生じることを抑制できる。

次いで、図７０に示されているように、第１保持手段３１の爪部材５１は外径方向に移動し、爪部材５１に設けられている回転部材５８による棒状部材７の保持が解除され、この後に、図７１に示されているように、第２保持手段３２と第３保持手段３３は、第２保持手段３２が第１保持手段３１に向かって前進する方向であって、第３保持手段３３が第１保持手段３１から後退する方向に移動し、これにより、第１保持手段３１の爪部材５１の配置位置が、棒状部材７に全周溶接部１５，１６で溶接されている第１中子部材１１と第２中子部材１２との間の位置となる。この後に、図７２に示されているように、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１が内径方向に移動することにより、これらの爪部材５１に設けられている回転部材５８によって棒状部材７は、第１中子部材１１と第２中子部材１２との間において、再度回転自在に支持される。次いで、図７３に示されているように、第２保持手段３２は第１保持手段３１から後退する。

この後に、図７４に示されているように、図５の第２溶接手段８７により、第３保持手段３３の爪部材７１によって回転している棒状部材７に、第１～第３中子部材１１～１３が、これらの第１～第３中子部材１１～１３の厚さ方向のうち、これまで全周溶接されていないそれぞれの片側について、第２溶接手段８７による全周溶接部１４，１７，１８によって棒状部材７の全周に渡って溶接結合され、これらの全周溶接部１４，１７，１８も図２にも示されている。

この全周溶接作業も、第１保持手段３１の爪部材５１に設けられた回転部材５８により、棒状部材７の長さ方向の先端面７Ｃ側の端部から棒状部材７の長さ方向に離れている箇所が支持されながら行われるため、棒状部材７の長さ方向の両端部のうち、先端面７Ｃ側の端部だけが第３保持手段３３により保持されていても、棒状部材７に撓みが生じることを抑制できる。また、全周溶接部１４，１７，１８のうち、全周溶接部１４が、棒状部材７の長さ方向の両端面のうち、第２保持手段３２側の端面、すなわち、前述した後端面７Ｄに近い位置に設けられるものとなっていても、全周溶接部１４により第１中子部材１１を棒状部材７に溶接結合する作業を行うときには、第２保持手段３２は第１保持手段３１から後退しているため、全周溶接部１４のための第２溶接手段８７を棒状部材７に近づけることができるスペースを、第１中子部材１１と第２保持手段３２との間に確保できる。

以上により、棒状部材７と第１～第３中子部材１１～１３とからなる図２で示した中子構造体２０が製造されたことになる。

次いで、図面には示されていないが、第３保持手段３３のそれぞれの爪部材７１の回転が停止した後に、これらの爪部材７１は外径方向に移動して棒状部材７の保持を解除し、そして、第３保持手段３３は第１保持手段３１から後退する移動を行い、また、第１保持手段３１のそれぞれの爪部材５１も外径方向に移動して、回転部材５８による棒状部材７の保持を解除する。

この後に、中子構造体２０は、図示しない取り出し手段により、図４及び図５に示されている本実施形態に係る製造装置３０から取り出される。なお、この取り出し作業を、図５で示した供給手段８５により実施してもよい。

図７５には、別実施形態に係る第１～第３中子部材１１’，１２’，１３’が示されている。これらの第１～第３中子部材１１’～１３’の中心部に丸孔として設けられている中心孔１１Ａ’，１２Ａ’，１３Ａ’には、これらの中心孔１１Ａ’～１３Ａ’における棒状部材７の先端面７Ｃが挿入する側の端部の内周部において、面取り部９３が形成されている。これによると、前述したように、製造装置３０での第１保持手段３１や第２保持手段３２についての設置精度に、たとえ上下方向や前後方向の誤差があり、この誤差により、棒状部材７の中心軸Ｎ１と、第１～第３中子部材１１’～１３’の中心孔１１Ａ’～１３Ａ’の中心軸Ｎ２とに、上下方向や前後方向の大きな芯ずれが生じていても、面取り部９３と、棒状部材７の先端面７Ｃの外周部に形成された面取り部７Ａとの両方により、このような誤差及び芯ずれを解消して、棒状部材７を、先端面７Ｃから第１～第３中子部材１１’～１３’の中心孔１１Ａ’～１３Ａ’に挿入することができる。

本発明は、出入口等の開口部を開閉するシャッターカーテンや、全閉となることで防火区画を形成するシャッターカーテン等のための巻取軸を構成する中子構造体を製造するために利用することができる。

１ シャッターカーテン
３ 巻取軸
３Ａ 軸首部
３Ｂ 本体
７ 棒状部材
８ 丸筒状部材
１１，１１’ 第１中子部材
１１Ａ，１１Ａ’ 中心孔
１２，１２’ 第２中子部材
１２Ａ，１２Ａ’ 中心孔
１３，１３’ 第３中子部材
１３Ａ，１３Ａ’ 中心孔
１４～１９ 全周溶接部
２０ 中子構造体
３０ 製造装置
３１ 他方の保持手段である第１保持手段
３２ 棒状部材保持手段となっている第２保持手段
３３ 一方の保持手段である第３保持手段
５１ 第１保持手段の爪部材
５７ 窪み部
５８ 回転部材
６１ 第２保持手段の爪部材
７１ 第３保持手段の爪部材
８５ 棒状部材や第１～第３中子部材を供給するための供給手段
８６ 棒状部材に第１～第３中子部材をスポット溶接するための第１溶接手段
８７ 棒状部材に第１～第３中子部材を全周溶接するための第２溶接手段

Claims (11)

1. シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取るための巻取軸の軸方向の端部の軸首部を形成する棒状部材と、中心部に設けられている中心孔に前記棒状部材が挿入されることでこの棒状部材に配置されるとともに、この棒状部材に溶接で結合され、前記巻取軸の本体を形成している丸筒状部材の内部で外周部がこの丸筒状部材の内周部に結合される中子部材とを含んで構成されるシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体を製造するための装置であって、
   前記棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段と、前記中子部材を前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接するための溶接手段とを有し、前記２個の保持手段のうち、一方の保持手段は、前記棒状部材の長さ方向の端部を保持し、他方の保持手段は、前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、前記溶接手段により前記中子部材が前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の箇所を保持しているものであり、
   前記一方の保持手段は、前記棒状部材の長さ方向の前記端部を保持しながらこの棒状部材を回転させるものとなっており、前記溶接手段は、前記棒状部材及び前記中子部材に対して回転しないものとなっており、
   前記他方の保持手段には、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の前記箇所を回転自在に支持する回転部材が設けられており、
   前記他方の保持手段は、前記棒状部材の円周方向に配置されている複数個の爪部材が、前記棒状部材の内外径方向に移動自在となっているスクロールチャック式の保持手段であり、それぞれの前記爪部材に前記回転部材が取り付けられていることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
2. 請求項１に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記棒状部材の円周方向に配置されている前記爪部材の個数は、前記棒状部材の円周方向に等角度間隔で配置された３個であることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
3. 請求項１又は２に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記中子部材は、前記棒状部材の軸方向に間隔をあけて複数個設けられていることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
4. 請求項１～３のいずれかに記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記他方の保持手段は、それぞれの前記爪部材により前記中子部材を保持するものとなっていることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
5. 請求項４に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記他方の保持手段のそれぞれの前記爪部材の内径側の先端部には、内径側が開放されていて、外径側が閉じられている窪み部が設けられ、これらの窪み部は、それぞれの前記爪部材における前記一方の保持手段とは反対側の側面において、前記一方の保持手段側に窪んで形成され、それぞれの爪部材の内径側の先端部には、前記窪み部よりも前記一方の保持手段側において、前記回転部材が取り付けられ、これらの回転部材の一部が前記窪み部の内径側の端部から内径方向に突出していることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
6. 請求項５に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記他方の保持手段のそれぞれの前記爪部材の前記窪み部は、壁部によって前記外径側が閉じられているものとなっていることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
7. 請求項６に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記他方の保持手段のそれぞれの前記爪部材による前記中子部材を保持は、前記壁部で前記中子部材の外周部を挟着することにより行われることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
8. 請求項４～７のいずれかに記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置において、前記棒状部材の長さ方向のうち、前記他方の保持手段に対して前記一方の保持手段が配置されている側とは反対側には、前記棒状部材を保持する棒状部材保持手段が配置され、この棒状部材保持手段と前記他方の保持手段とのうち、少なくとも一方の保持手段は互いに近づく方向に移動自在となっていて、この移動により、前記棒状部材保持手段により保持された前記棒状部材が前記他方の保持手段により保持されている前記中子部材の前記中心孔に挿入されることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造装置。
9. シャッターカーテンを繰り出し自在に巻き取るための巻取軸の軸方向の端部の軸首部を形成する棒状部材と、中心部に設けられている中心孔に前記棒状部材が挿入されることでこの棒状部材に配置されるとともに、この棒状部材に溶接で結合され、前記巻取軸の本体を形成している丸筒状部材の内部で外周部がこの丸筒状部材の内周部に結合される中子部材とを含んで構成されるシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体を製造するための方法であって、
   前記棒状部材の長さ方向に離れて配置された２個の保持手段のうち、一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の端部を保持するための作業工程と、
   前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、溶接手段により前記中子部材が前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、前記２個の保持手段のうち、他方の保持手段により、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の箇所を保持するための作業工程と、
   を含み、
   前記一方の保持手段は、前記棒状部材の長さ方向の前記端部を保持しながらこの棒状部材を回転させるものとなっており、前記溶接手段は、前記棒状部材及び前記中子部材に対して回転しないものとなっており、
   前記他方の保持手段には、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の前記箇所を回転自在に支持する回転部材が設けられており、
   前記他方の保持手段は、前記棒状部材の円周方向に配置されている複数個の爪部材が、前記棒状部材の内外径方向に移動自在となっているスクロールチャック式の保持手段であり、それぞれの前記爪部材に前記回転部材が取り付けられており、
   前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部を保持するための前記作業工程を行った後に、前記一方の保持手段によって前記棒状部材の回転させるための作業が行われ、
   前記一方の保持手段により前記棒状部材の長さ方向の前記端部が保持されて、前記溶接手段により前記中子部材が前記棒状部材にこの棒状部材の全周に渡って溶接されているときに、前記２個の保持手段のうち、前記他方の保持手段により、前記棒状部材の長さ方向の前記端部から離れている前記棒状部材の長さ方向の前記箇所を保持するための前記作業工程は、前記回転部材によって前記棒状部材を回転自在に支持させて行われることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法。
10. 請求項９に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法において、前記棒状部材の円周方向に配置されている前記爪部材の個数は、前記棒状部材の円周方向に等角度間隔で配置された３個であることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法。
11. 請求項９又は１０に記載のシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法において、それぞれの前記回転部材の一部は、それぞれの前記爪部材の内径側の端部から内径方向に突出していることを特徴とするシャッターカーテン用巻取軸の中子構造体の製造方法。

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