JPH0123209B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は帯状の金属板材を一定方向に捻り変
形して得られるツイストバーの製造方法とその装
置に関し、とくにツイストバーの捻りピツチを連
続的に変更可能としたものである。

〔従来の技術〕

この種のツイストバーを成形するについて、一
組の固定ダイスと可動ダイスとに帯状の金属板材
などからなる素材を挿通し、予め一方の可動ダイ
スを素材Ａの長手方向中心軸まわりに回動操作し
て、所定の捻りピツチ（リード角）に初期設定し
たのち、一定ピツチのツイストバーを連続的に成
形することが、例えば特公昭29−3958号公報およ
び特許第127696号公報などに公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、本出願人は窓用のカウンタバランス
機構において、窓の上下動を回転運動に変換する
部材要素として、帯板状のツイストバーを適用す
ることを企図しており、とくに本出願人の提案に
係る実開昭60−126677号公報に開示されるよう
な、捻りピツチ（リード角）が連続的に変化する
ツイストバー（第８図参照）の製造を試みてき
た。

しかし、前出の従来例では捻りピツチを初期設
定の段階で任意に変更できるだけであり、成形途
中で捻りピツチを変更できるものとはなつておら
ない。従つて、１本のツイストバーにおいて、捻
りピツチを段階的に変更した目的のものを得るこ
とができなかつた。

この発明は上記に鑑み提案されたものであつ
て、捻りピツチが連続的に変化する連続異ピツチ
状のツイストバーを確実に形成できるようにする
ことを目的とする。

この発明の他の目的は、連続異ピツチ状のツイ
ストバーの捻りピツチおよびその変化量を任意の
値に設定できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、帯状の金属板材を素材Ａとし、この
素材Ａの一端をつかんで固定するチヤツク１３を
備えている。このチヤツク１３は素材Ａの長手方
向中心軸まわりに回転自在に支持されている。好
ましくは、成形時においてチヤツク１３をツイス
トバーＴの捻れ変形方向に強制回転させる手段を
備えたものとする。

別に素材Ａが挿通される一組の固定ダイス３Ｂ
と可動ダイス３Ａとを備えており、両ダイス３
Ａ，３Ｂと前記チヤツク１３とを離反方向に相対
移動操作する送り駆動手段５を備えている。すな
わち、この送り駆動手段５は図示するごとくチヤ
ツク１３に対して両ダイス３Ａ，３Ｂを遠ざかる
方向（第１図において左側方）に移動させるもの
であつてもよいし、両ダイス３Ａ，３Ｂに対して
チヤツク１３側を遠ざかる方向に移動させるもの
でもよい。

かくして、一方の可動ダイス３Ａを素材Ａの前
記中心軸まわりに回動操作するピツチ変更手段４
０を有し、このピツチ変更手段４０で加工時に可
動ダイス３Ａの傾き角αを段階的に変更操作する
ようにしたものである。

〔作用〕

固定ダイス３Ｂと可動ダイス３Ａは第６図に示
すごとく互いに傾き角が異なる状態で矩形断面状
の素材Ａを捕捉している。詳しくは、素材Ａを厚
み方向と幅方向のいずれにも移動不能で、長手方
向にのみ移動可能に捕捉する。

この捕捉状態において、素材Ａは両ダイス３
Ａ，３Ｂの傾き角がごく小さい場合は弾性変形し
ているが、弾性変形限度を越えると弾性変形を一
部含んだまま塑性変形する。つまり、素材Ａは両
ダイス３Ａ，３Ｂを通過する間に塑性変形を受
け、両ダイス３Ａ，３Ｂの相対的な傾き角の大き
さに応じて捻り変形量が大小に変化する。従つ
て、可動ダイス３Ａを操作してその傾き角αを変
更してやると、連続的に捻りピツチＰを変えなが
ら、ツイストバーＴを形成する。なお、両ダイス
３Ａ，３Ｂを通過するとき、素材Ａは捻り変形方
向に回転する。これに追随するためにチヤツク１
３が回転自在に支持してある。

図示例に基づいて更に具体的に説明すると、第
１図において素材Ａは左側方から両ダイス３Ａ，
３Ｂに挿通され、その先端がチヤツク１３で挟持
される。次にピツチ変更手段４０で初期捻りピツ
チを設定する。かくして送り駆動手段５でチヤツ
ク１３に対して両ダイス３Ａ，３Ｂを左側方に移
動させながら、ピツチ変更手段４０で可動ダイス
３Ａの傾き角αを段階的に変更して行く。

〔第１実施例〕 第１図ないし第８図は本発明の窓用のカウンタ
バランス機構に使用される連続異ピツチのツイス
トバーの製造装置に適用した第１実施例を示す。

第２図において、所定高さの基台Ｂ上の一側寄
りに、スピンドル１を支持する主軸台２と、一組
のダイス３Ａ，３Ｂを支持するダイス台４とを左
右に並べて配設してある。

ダイス台４は基台Ｂ上に設けられた送り駆動手
段５に支持してあり、該駆動手段５で基台Ｂの長
手方向に往復駆動される。

スピンドル１はギヤードモータ７を駆動源とし
て、クラツチ８とベルト伝動機構を介して一定速
度で回転駆動される。９はその原理プーリ、１０
はベルト、１１はスピンドル１に固定される従動
プーリである。

スピンドル１のダイス台４側の軸端にチヤツク
１３が装着してある。第３図において、このチヤ
ツク１３は筒軸状のスピンドル１内に設けられる
上下一対のチヤツク爪１４，１４と、これらチヤ
ツク爪１４，１４をスピンドル１の軸心方向に移
動操作するチヤツク軸１６と、スピンドル１の側
端に装着されて両チヤツク爪１４を対向方向に接
離案内するチヤツク板１７と、前記チヤツク軸１
６を軸心方向に進退操作する回転シリンダ１８と
からなる。チヤツク１３は回転シリンダ１８とチ
ヤツク軸１６を介して、従動プーリ１１から回動
動力を受け、スピンドル１と同行回転する。回転
シリンダ１８でチヤツク軸１６をチヤツク板１７
側へ操作することによつて、両チヤツク爪１４が
チヤツク板１７のテーパー面１７ａに案内されて
相互に接近し、素材Ａを掴み固定する。

ツイストバーＴの捻り始端位置を揃えるため
に、従動プーリ１１の下方にスピンドル位置決め
装置２１を有する。第４図において、この位置決
め装置２１は主軸台２に上下揺動可能に支持した
係合爪２２と、該係合爪２２を上下操作するソレ
ノイド２３と、従動プーリ１１の周面一個所に形
成される係合凹部２４とを含む。スピンドル１が
正転するとき係合爪２２は下方に揺動操作されて
待機している。

第２図および第５図において、送り駆動手段５
は前後一対のガイドレール２６，２６を有し、両
ガイドレール２６上にダイス台４を４個のスライ
ドブロツク４ａを介してレール長手方向に移動自
在に支持する。ガイドレール２６の前後中央の上
方に送りねじ軸２７を配設し、これをダイス台４
に装着したねじブロツク２８（第３図参照）に螺
合して、ダイス台４を左右に送り駆動可能とす
る。送りねじ軸２７の一端は主軸台２に、他端は
基台Ｂの左端の軸受２９にそれぞれ回転自在に支
持されており、軸受２９側の端に設けた伝動機構
３０を介して、ギヤードモータ３１で正逆両方向
に回転駆動される。伝動機構３０はタイミングベ
ルトを伝動媒体としている。

第３図において、ダイス台４上には軸受台３３
が固定してあり、軸受台３３にダイス軸３４を回
転自在に支持し、そのスピンドル１側の端に可動
ダイス３Ａを固定する。また、可動ダイス３Ａに
隣接して固定ダイス３Ｂをダイス台４に固定す
る。ダイス軸３４の中心に素材挿通穴３７が軸心
に沿つて通設してある。第６図に示すように各ダ
イス３Ａ，３Ｂはそれぞれ上下に２分割されたダ
イスブロツク３５内に、素材Ａを厚み方向に挟持
する一対のダイスローラ３６，３６を有し、各ロ
ーラ３６は軸３９を介して素材送り方向に回転自
在に支持した。３８は幅方向規制片である。

可動ダイス３Ａの傾き角αを変更操作して、第
８図のようにツイストバーＴの捻りピツチＰを連
続的に変化させるために、ピツチ変更手段４０を
設ける。第２図および第５図において、このピツ
チ変更手段４０はダイス軸３４の左側軸端に固定
されるピニオンギヤ４１と、ダイス台４にダイス
軸３４と直交状に支持されてピニオンギヤ４１と
噛み合うラツク４２と、ラツク４２を前後駆動す
るラツク用シリンダ４３を操作系とし、これを次
に述べる制御部材で制御して可動ダイス３Ａの傾
き角αを決める。

加工時に、可動ダイス３Ａには第５図の矢印Ｃ
で示す方向の変形反力が作用する。この変形反力
はダイス軸３４とピニオンギヤ４１を介してラツ
ク４２を矢印Ｄ方向に押すように作用する。前述
の制御部材はこのＤ方向の作用力を利用してラツ
ク４２の移動位置を決める。具体的には、ラツク
４２の前端下面にカムローラ４４を軸４４ａを介
して垂直軸回りに回転自在に支持し、このカムロ
ーラ４４の前部側面を制御カム４５で受け止め支
持する。制御カム４５は、第７図に示すごとく一
群のカムブロツク４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５
ｄ，４５ｅを有し、前記ガイドレール２６と平行
に設けられたカムベツド４６に交換自在に装着さ
れる。各カムブロツク（４５ａないし４５ｅ）
は、カムローラ４４の接当するカム面が右端側ブ
ロツク４５ａから左端側ブロツク４５ｅに向かつ
て下り段階状になるよう設定してある。これによ
り、可動ダイス３Ａの傾き角αは素材Ａの送り始
端で大きく、送り終端に向かうに従つて小さくな
る。換言すると、素材Ａの捻りピツチＰはスピン
ドル１側で小さく、スピンドル１から離れるに従
つて大きくなる。この実施例の場合は、第８図に
示すように各カムブロツク４５ａないし４５ｅに
対応して、捻りピツチＰが50、60、70、80、100
mmと変化する。

第７図において符号４７はダイス軸３４の左端
に接続されるガイドパイプである。

なお、素材Ａはステンレス鋼板からなり、その
概略寸法は厚み２mm、幅６mm、長さ950mmである。
スピンドル回転数は１分間当り30回、ダイス台４
の送り速度は１秒当り50mm、可動ダイス３Ａの最
大傾き角度は90度である。

〔動作説明〕

第２図はダイス台４がスピンドル１に隣接した
待機状態を示す。この状態で可動ダイス３Ａの傾
き角αをゼロとし、第３図に示すごとく可動ダイ
ス３Ａのダイスローラ３６，３６の姿勢を固定ダ
イス３Ｂのダイスローラ３６，３６の姿勢と一致
させておく。また、スピンドル１を位置決め装置
２１で第４図のように位置決めし、チヤツク爪１
４，１４が上下に対向する姿勢にしておく。この
後に、素材Ａをガイドパイプ４７側から差し込ん
で、素材挿通穴３７、両ダイス３Ａ，３Ｂのダイ
スローラ３６，３６間を順に通過させ、挿通端を
チヤツク爪１４，１４間に差し込み、回転シリン
ダ１８を操作してチヤツク爪１４，１４で素材Ａ
の一端を固定する。

以上の準備作業が終つた後、ラツク用シリンダ
４３を伸長操作して、第２図のようにカムローラ
４４を右端のカムブロツク４５ａに接当させる。
この操作で、可動ダイス３Ａは傾き角αが90度前
後にセツトされ、素材Ａは両ダイス３Ａ，３Ｂ間
で捻られて初期捻りを受ける。カムローラ４４の
初期設定動作の終了と同時に、スピンドル１およ
び送りねじ軸２７をそれぞれ回転駆動して、ダイ
ス台４をスピンドル１から遠ざかる側へ送り移動
しながらチヤツク１３を回転駆動する。

ところで、誤解を避けるために言及すると、素
材Ａはスピンドル１の回転力によつて捻り変形さ
れるものではなく、ダイス台４が移動して両ダイ
ス３Ａ，３Ｂを素材Ａが通過するときに捻り変形
を受ける。つまり、両ダイス３Ａ，３Ｂは隣接し
ており、素材Ａを捕捉するダイスローラ３６，３
６がごく接近した位置にあるため、素材Ａは両ダ
イスローラ３６，３６間で弾性変形限界を越えて
塑性変形しない限り、両ローラ３６，３６間を連
絡することができない。従つて両ダイス３Ａ，３
Ｂに次々と入つてくる素材Ａは両ダイスローラ３
６，３６間で捻り変形を受けながら両ダイス３
Ａ，３Ｂを通過することになる。このとき、捻り
変形反力を受けて素材Ａは両ダイスローラ３６，
３６間で捻り方向と逆向きの回転力を生じ、徐々
に位相位置がずれる状態で両ダイスローラ３６，
３６間を通過するので、素材Ａが固定ダイス３Ｂ
を通過するとき捻り戻されることはない。このよ
うな素材Ａの自転作用を補助し、自転を妨げるス
プリングバツクによる回転抵抗力を軽減するため
にスピンドル１を回転駆動している訳である。な
お、スピンドル１は素材Ａの平均自転回転数より
やや先行ぎみに回転駆動する。

ダイス台４の移行に伴つて、第７図に示すごと
くカムローラ４４が前段カム面より前方に位置す
るカム面に接当し、ラツク４２が第５図の矢印Ｄ
方向に移行する。これでピニオンギヤ４１が矢印
Ｃ方向に回転操作され、ダイス軸３４と可動ダイ
ス３Ａが同行回転する。第６図は可動ダイス３Ａ
が操作され、その傾き角αが初期状態より小さく
なつている状態を示す。このように、可動ダイス
３Ａの傾き角αが小さくなると、両ダイス３Ａ，
３Ｂ間における素材Ａの捻れ角が小さくなるの
で、捻りピツチＰは大きくなる。なお、ラツク４
２用のシリンダ４３は加工開始から加工終了ま
で、常に伸長方向にラツク４２を押圧している。

素材Ａの終端寄りにおいて、送り駆動手段５と
スピンドル１の駆動を停止して捻り加工を終了す
る。この後にラツク用シリンダ４３の操作力を解
除するとともに、チヤツク１３のチヤツキングを
解除し、送り駆動手段５を逆転駆動してダイス台
４を待機位置に復帰させ、ツイストバーＴをガイ
ドパイプ４７から抜き取る。以後は再び素材Ａを
セツトして前述のような手順で加工を行う。得ら
れたツイストバーＴは、第８図に示すようにチヤ
ツキング端側で捻りピツチＰが小さく、他端側に
近付くほど捻りピツチＰが大きくなる。しかも捻
りピツチＰは滑らかに変化する。

以上の説明から理解されるように、カムブロツ
ク４５ａないし４５ｅの交換によつて、捻りピツ
チＰが連続的に変化する任意形状のツイストバー
Ｔを形成することができる。制御カム４５のカム
面は、直線状あるいは緩やかな曲線状に形成する
こともでき、前述のように段階状である必要はな
い。必要があればカム面形状を中凸状や中凹状に
設定することもできる。

〔別実施態様例〕

上記の実施例では、素材Ａをチヤツク１３で固
定し、ダイス台４を送り駆動手段５で送り操作す
るものとしたが、チヤツク１３を送り駆動手段５
で送り操作してもよい。

チヤツク１３は必ずしも回転駆動する必要はな
い。例えば、素材Ａの変形反力が小さい場合に
は、単に回転自在に支持してあるだけでもよい。

両ダイス３Ａ，３Ｂのダイスローラ３６，３６
は第９図に示すごとく４個を一組として構成する
こともできる。もちろん、両ダイス３Ａ，３Ｂは
ローラ構造のダイスである必要はなく、ダイス穴
を備えたブロツク構造にすることもできる。

素材Ａはスピンドル１を貫通する状態でチヤツ
ク１３側から供給してセツトすることもできる。

必要に応じて、可動ダイス３Ａへの素材通過経
路に、素材Ａの塑性変形を容易化する加熱手段を
設けることもできる。

〔発明の効果〕

本発明では素材Ａが挿通される固定ダイス３Ｂ
と可動ダイス３Ａのうち、一方の可動ダイス３Ａ
の傾き角αをピツチ変更手段４０で変更操作可能
とし、送り駆動手段５で両ダイス３Ａ，３Ｂとチ
ヤツク１３とを離反方向に相対移動させている最
中の加工時に、前記ピツチ変更手段４０で可動ダ
イス３Ａの傾き角αを段階状に変更操作できるも
のとした。従つて、１本のツイストバーＴにおい
て、捻りピツチＰが連続的に変化する連続異ピツ
チ状のものを確実に成形できる。また、可動ダイ
ス３Ａの傾き角αを調整するだけで、ツイストバ
ーＴの捻りピツチＰおよびその変化量を望み通り
無段階に変更できることになり、所望形状のツイ
ストバーが得られる。

しかも、チヤツク１３側を回転自在に支持した
ので、両ダイス３Ａ，３Ｂ側を加工時に回転させ
ずとも直線的に往復移動させることで足り、構造
の簡略化を図れることにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例を示
しており、第１図はツイストバー製造装置の構造
を概念的に示す原理構造図、第２図は全体平面
図、第３図は第２図におけるＥ−Ｅ線断面図、第
４図は主軸台の一部破断正面図、第５図は第２図
におけるＦ−Ｆ線断面図、第６図はダイス要部の
側面図、第７図は加工途中における部分平面図、
第８図は本発明装置により得られたツイストバー
の正面図である。第９図はダイスの別実施態様例
を示すダイス要部の側面図である。 １……スピンドル、２……主軸台、３Ａ……可
動ダイス、３Ｂ……固定ダイス、４……ダイス
台、５……送り駆動手段、１３……チヤツク、３
４……ダイス軸、３６……ダイスローラ、３７…
…素材挿通穴、４０……ピツチ変更手段、Ａ……
素材、Ｌ……隣接間隔、Ｐ……捻りピツチ、Ｔ…
…ツイストバー、α……傾き角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状の金属板材からなる素材Ａの一端を固定
   し、素材Ａの長手方向中心軸回りに回転自在に支
   持されるチヤツク１３と、 素材Ａが挿通される固定ダイス３Ｂおよび可動
   ダイス３Ａと、 両ダイス３Ａ，３Ｂとチヤツク１３を離反方向
   に相対移動操作する送り駆動手段５と、 可動ダイス３Ａを素材Ａの前記中心軸回りに回
   動操作して、加工時に可動ダイス３Ａの傾き角α
   を段階的に変更操作するピツチ変更手段４０とか
   らなる連続異ピツチのツイストバーの製造装置。 ２ チヤツク１３がツイストバーＴの捻れ変形方
   向に強制回転可能に構成してある特許請求の範囲
   第１項記載の連続異ピツチのツイストバーの製造
   装置。