JPH01254334A - 多条片ねじりばねとねじりばねの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は多条片ねじりばねとその製造方法に関するも
のである。

従来の技術 多条片コイルばねは従来良く知られており、安全性のた
めに自動車のスロットル軸用の戻り力を設けるようにね
じりばね使用に特に有効と信じられている。ばねの様な
ワイヤの１つの条辺だけに破断が起これば、戻り力が低
下されて、ばねは不能または不作動に通常なる。

有効であるべきこの様なばねは互いに連結されていない
コイル部分を形成する多条片ワイヤを有しなければなら
ないので、ばねの各コイルワイヤは個別に作動できる。

しかし、総てのワイヤはばねの少なくとも一端が一緒に
恒久的に固着されるべきである。

製造工程の開始において、一対の平行な条片を形成する
ように中間点でワイヤ自体が始めに折り曲げられる単一
長さのワイヤの一体部分を２つのワイヤが成している二
重ワイヤねじつばね構造を形成するのが従来知られてい
る。折り曲げ端部は次いでねじり巻回機に供給されて、
そこで単一ワイヤ蔓巻ねしりばねの形成に関連して一般
に使用されると同様な具合に二重条片が同時に巻回され
る。

発明が解決しようとする問題点 この様な構成は製造に時間が掛かり高価であることが明
らかに確信されている。−度に一個づ−の基本で製造さ
れる各ばねにおいて、二倍の長さのワイヤがストックか
ら最初に切断されて、次いでワイヤ自体が折り曲げられ
ねばならない。折り曲げ部分の厚さや幅を低減するよう
に折り曲げ部分が平らにされた後に、次いで折り曲げ端
部がねじつばね巻回機に供給されねばならない１巻回工
程が始められる前に、ワイヤの各月が個々に切断されて
折り曲げられねばならないために連続作動が不可能であ
る。これら製造の複雑さに加えて、折曲ワイヤ構造の二
重ワイヤねじりばねは折曲点に固有の弱さと折れる心配
等の欠点を有している。

更に、ばねの両端におけるワイヤの恒久的な取付けが特
にばねの折り曲げ端部の弱さを考えて所要されねばなら
ないので、別の次の溶接工程が必要とされる。

問題点を解決するための手段 従って、この発明の主な目的は１条片がばねの少なくと
も一端、好適には両端で一緒に接合された多条片蔓巻ば
ねを造る大いに効率的で効果的な方法を提供することに
ある。折曲部のないワイヤが包含され、もし必要ならば
ばねの両端部にて一緒に同時に接合される２つ以上の条
片をばねは形成できるが、制限された程度に互いに動か
したり滑動するようにコイル状部分の条片を常に自由に
している。標準のねじり機を用いて各蔓巻ばねが巻回さ
れた後にだけワイヤは切断される。

この発明の方法の推奨実施例において、この様な切断は
、切断点から離れてばねの展開された長さを構成する測
定された間隔で行われる溶接工程によって同時に起こる
ので、連続作動サイクルの際に、ワイヤの平行な条片が
前進されて次の切断工程が前のサイクルの際に造られた
溶接部の処で或は溶接部の直ぐ隣で起こる。理想的には
、切断は溶接部を介して行われるので、切断部両側の条
片が一緒に溶接されて残るが、以下に示される様に切断
部が溶接部の前に直ちに造られるので、最終形状の各ば
ねはばねの一端にてだけ一緒に接合された条片を有して
いる。

概略すれば、この発明の製造方法は複数本のワイヤを実
質的に平行な連続状態に配置する工程を有している。ワ
イヤは個別の供給スプールから巻解かれて、ねじり巻回
機のマンドレルに向かって真直な通路内を案内できる。

この真直通路に沿って、各ワイヤは一体的な第１、第２
、第３の等しい長さの区分を有していて、平行なワイヤ
の第１区分が恒久的な第１の接続部にて一緒に溶接され
た先端部を有するよう考えることが出来る。また、この
様なワイヤは、第１区分から隔たり且つ第１区分の終端
部と第２区分の先端部とを有するワイヤの規定された伸
長部に沿って配置された第２の接続部にて一緒に溶接さ
れている。平行なワイヤが前進される時に、第１区分は
ねじり機のマンドレルの周りに顆次に巻かれる０巻回工
程は、選ばれた数のコイルが形成される時に瞬間的に中
断され、この中断の際に総てのワイヤは規定された伸長
部に沿った点で横方向に切断されて多条片ねじりばねの
第１、第２区分間の長さに等しい間隔で第２区分の背後
に位置された第３の接続部にて好適には切断工程と同時
に一緒に溶接される。

推奨実施例において、切断工程は第２の接続部の長手方
向の制限内の点でのワイヤの切断を含んでいるので、切
断工程に続いて第１区分のワイヤの終端部は互いに接続
されたま−残り、また第２区分のワイヤの先端部は互い
に接続されて残っている。単一溶接工程は２つの連続巻
回ねじりばねの各々のワイヤの端部を恒久的に接続する
ように作用する。また、切断は第２の接続部の前の点で
起こるので、第１区分のワイヤの終端部は互いに接続さ
れないようになり、第２区分のワイヤの先端部は溶接に
よって恒久的に接続されたま−残っている。いずれの場
合にも、配置、巻回、切断および溶接工程は製造工程の
繰返しサイクルにおいて続けられ、連続製造工程の各サ
イクルの際に完全なコイルばねが形成されて放出される
。

この発明のこの様な製造方法の結果、平行な連続状態に
配置されて一連の同軸コイルから成る蔓巻状に形成され
た２つ以上のばねワイヤを有する蔓巻ねしりばねが造ら
れる。ワイヤは接続されておらず、ばねのはり全長近く
に沿って制限された個別の動きが出来るが、総てのワイ
ヤは少なくともばねの一端での溶接によって恒久的に接
合される。この発明の推奨実施例にては、ばねの両端は
これらの点で一緒に溶接された総てのワイヤを有する。

この発明の他の目的や特長および利点は明細書および図
面から明らかになろう。

実施例 図面の第１図乃至第３図を参照するに、符号１０はワイ
ヤストックからコイルばねを巻回するためのばね巻回機
、すなわち通常呼ばれるねじり機を大体示している。こ
の様なげね巻回機は工業的に良く知られているが、以下
に説明される特別な特長を除いては図面に示されるばね
巻回機は通常のものである。特に、この様なばね巻回機
は、電動機や他の適宜な動力装置１２により間欠的に駆
動される回転可能なマンドレルまたはスピンドル１１を
有している。正ビンすなわち耳部１３がスピンドル１１
に取付けられていてスピンドル１１の縮径された頚部１
１ａから隔てられているので、ばねワイヤストックの端
部が止ビンすなわち耳部１３とスピンドル１１の頚部１
１ａとの間に一時的に保持できる。孔付きのギルすなわ
ち案内部材１４がばね巻回機のフレームに取付けられて
いて、ワイヤストックをマンドレルすなわちスピンドル
１１に向けて案内している。一対の供給ローラ（第５図
）の形を採ることが出来る供給装置′ｌ！１５はギルす
なわち案内部材１４を介して回転可能なマンドレルすな
わちスピンドル１１に向かってワイヤストックを供給す
る。往復動可能な切断刃物１６は各巻回サイクルの終了
毎にワイヤストックをせん断すなわち切断するようにギ
ルすなわち案内部材１４の開口を横切って案内部材１４
の面に対して滑動する。同一作用を行うように他の型の
切断装置を使用できるし、説明した以外の総ての構造が
通常のばね巻回機に一般的に見られることが理解される
べきである。

しかし、通常のばね巻回機と異ったばね巻回機１０は２
本以上のワイヤー１、−２を同時に処理出来る。

図面にはこの様な２本だけのワイヤが示されているが、
多数のワイヤを設けるのが出来ることが理解されるべき
である。ワイヤストックは、ワイヤの大きな供給ロール
またはワイヤのスプールの形を採ることが出来る供給装
置１７．１８から延びている。供給装置１５は複数のワ
イヤを、案内通路または案内部材１４の孔を通って巻回
用のマンドレルすなわちスピンドル１１に向かって真直
ぐで平行な連続した状態で供給する。一対の溶接電極１
９を有する溶接場が供給ロールと案内部材１４の間に設
けられ、溶接電極１９が附勢される時に、これら溶接電
極１９はワイヤー！、−２部分を一緒にスポット溶接す
る。

ワイヤ１１１１、−２がスピンドル１１の回転軸心１１
ｂから等距離に在るようにワイヤー１、−２が配置され
ていることが理解されよう、大半の場合に、ワイヤー１
、賀２が円形断面を成している他は、この場合には何の
条件もない０例えば、この様なワイヤは、各ワイヤの断
面形状がその長さに互って均一である限りは矩形、楕円
または他の多角形断面に出来る。また、ばね鋼は通常の
組成を成しているが、この様なワイヤは同様な特性を有
した他の適宜な材料で形成できる。

ばね巻回機の作動にて、ワイヤΔ１、−２は引込み状態
の切断刃ｅＡ１６付の案内部材１４を通って前進され、
回転しないスピンドル１１によって正確に方向付けされ
るので、ワイヤの先端部は止ピン１３とスピンドル１１
の縮径された頚部１１ａの間を通る。スピンドル１１は
次いで矢印２０により示される方向に回転されると同時
に、矢印２１により示される様に軸方向に順次引込めら
れたり持上げられる。ワイヤ１ｌ１１、Ｗ２は回転する
スピンドル１１の上にて遊び、スピンドル１１が軸方向
に引込められる時に予定の数のコイルが形成されるまで
スピンドル１１の縮径された頚部１１ａの上に巻回され
る（第３図）、スピンドル１１すなわちマンドレルの回
転速度と軸方向速度との間の関係は制御できるので、製
造条件に適うようにばねコイルのピッチを変えることが
出来る。従って、スピンドル１１の回転速度に対するス
ピンドルの軸方向の引込み量を制御することによって、
ばねの連続したコイルを互いに接触してスピンドル１１
の上に形成できるし、また選ばれた間隔を置いて隔てる
ことも出来る。スピンドル１１の前方回転が停止される
と直ちに、ばねの僅かなばね戻しに適合するように回転
が瞬間的に逆転されて、切断刃物１６が延びてワイヤー
１、−２をせん断し、形成された蔓巻ばねがマンドレル
１１の縮径された頂部１１ｍから自動的に放出される０
次いで、スピンドル１１は元の位置に停止され、製造工
程が繰り返される。

この発明の方法においては、前進、巻回および切断工程
は溶接工程と同期されるので、仕上った各ばねを形成す
る複数本のワイヤの長さは両端が夫々−緒に端部にて、
好適にはばねの両端にて恒久的に接続されている。推奨
構造が第４図に示されており、互いに３３にて溶接され
た複数本の条片すなわちワイヤー１、−２を有する一対
の端部３２にばね３０の両端部で終わっている複数本の
同軸のコイル３１をばね３０が有していることが理解さ
れよう。

ばね３０の残りの部分に互って、ワイヤ１４１、Ｈ２は
接続されておらず、制限された個別の変位または屈曲が
従って出来る。ねじりばねとして使用するために、ばね
３０は両端部３２が第４図に明示される様にコイルばね
の円筒状の本体から接線方向に突出している。

ばね３０が形成されるこの発明の方法および該方法の一
部を成す溶接工程が含まれていることが第５．６図に概
略的に示されている。第５図を参照するに、平行なワイ
ヤー１、Ｈ２が等しい長さの３つの細分されない区分４
０．４１．４２から成るように考えることが出来る。こ
れら区分４０．４１．４２の各々の長さは、完成された
ばね３０を形成するように必要とされる複数本のワイヤ
１１１１、−２の各々の長さである。第５図に示される
初期の作動段階にて、ワイヤー１、−２は真直ぐで、第
１区分４０を形成するワイヤＷ１．Ｗ２の先端部は符号
４３で示される第１の接続部にて一緒に溶接されている
。

また、ワイヤー１、−２は、第１の接続部４３から隔て
られて且つ第１区分４０のワイヤ旧、縛２の終端部４６
と第２区分４１のワイヤの先端部４７とを含むワイヤの
伸長部４５に沿って配置された第２の接続部４４にて互
いに溶接されている。平行で連続し且つ実質的に真直ぐ
なワイヤー１、Ｈ２は、スピンドル１１が回転し始める
時に案内部材１４を通って一緒に前進される。既に述べ
た様に、この様な回転は、巻回工程が停止されてばねの
ばね戻しに適合するように瞬間的に逆転される時に予定
の数のコイルが形成されるまで、スピンドル１１の頚部
１１ａの周りに第１区分４０の平行なワイヤを巻回し、
切断刃物１６は制限された伸長部４５に沿ってワイヤを
切断するように延びる（第６図）。推奨実施例にては、
横方向の切断は溶接された接続部４４を介して直接に起
こり、その結果ばね３０はワイヤー１、Ｈ２が先端部４
３と終端部４６にて一緒に溶接され、且つ増大的に前進
する第２区分４１のワイヤの先端部４フが溶接された同
一接続部４４の一部によって一緒に固着されている。

ワイヤー１、−２の前進が切断工程のために中断される
と同時に、溶接装置の溶接電極１９が作動されてワイヤ
が第３区分４２の接続部４８にて一緒に恒久的に固着さ
れる（第６図）、溶接された接続部４４．４８間の間隔
は溶接された接続部４３．４４間の元の直線的な長さ、
すなわち与えられたばねが形成されるワイヤの展開され
た長さと同じである。併し乍ら、この様な結果を達成す
るために、各区分４０．４１．４２の長さと同じ長さ溶
接場所すなわち溶接電極１９が切断刃物１６から隔てら
れることのないよう必要とされるが、この様な長さの倍
数に等しい間隔だけ切断刃物１６から隔てることが出来
ることを理解すべきである。いずれの場合にも、同様な
結果が得られよう。

成る場合には、ばねの一端だけを溶接することによって
一緒に接合されたワイヤによってコイル状のばね３０と
同様なばねを設けるように所要出来る。この様なばね３
０′は、溶接された接続部４４の直ぐ前にて伸長部４５
に沿ってワイヤを切断することによって容易に造ること
が出来る（第６Ａ図）。

また、如何な理由にても溶接部における切断が好ましく
ないともし考えられるならば、各溶接部の接続部の組の
間に延びる切断刃物１６による横方向の切断によって一
対の密接した溶接部として各溶接部４４．４８を代わり
に形成出来る。

上述の説明にて、この発明の実施例が図示のために詳細
に記載されたが、この発明の精神と範囲とを逸脱するこ
となく多くの細部が変更できることが当業者には理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施するための装置を示す概
略側面図、第２図は第１図の装置の底面図、第３図は装
置を後の作動工程にて示す第１図と同様な概要図、第４
図はこの発明の方法により造られたコイルばねの斜視図
、第５図はこの発明の方法の第１工程を示す図、第６図
はこの発明の方法の第２工程すなわちサイクルを示す図
、第６Ａ図はこの発明の製造方法の変形例を示す第６図
と同様な図である０図中、１０：ばね巻回機、１１；ス
ピンドル、１１ａ：頚部、１２：動力装置、１３：耳部
、１４：案内部材、１５．１７．１８：供給装置、１６
：切断刃物、１９：溶接電極、３０：ばね、３１：コイ
ル、３２：端部、３３：溶接部、４０．４１．４２：区
分、４３．４４．４８：接続部、４５：ワイヤ、４６：
終端部、４７：先端部、−１、Ｗ２：ワイヤ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワイヤの接続部の第１区分にて一緒に溶接された
   先端部を有する第１区分と等しい長さの一体的な第１、
   第２および第３区分を各ワイヤが有し、第１区分から隔
   たり且つ第１区分の終端部と第２区分の先端部とを有す
   るワイヤの伸長部に沿つて配置された接続部の第２区分
   にて一緒に溶接された複数本のワイヤを平行で連続した
   状態に配置し、平行な第１区分を複数個の条片蔓巻状に
   巻回して第２、第３区分を同時に長手方向に前進するよ
   うに第１区分の先端部の近くの点で開始して第１区分を
   マンドレルの周りに巻き、 その後に伸長部に沿つてワイヤを横方向に切断して第１
   および第２区分間または多条片間の間隔に等しい間隔で
   第２区分の背後に隔てられた接続部の第３区分にてワイ
   ヤを一緒に溶接する、工程から成る、条片がほゞ全長に
   沿って接続されないで少なくともばねの一端にて一緒に
   接合されるように複数本の平行な蔓巻条片のばねワイヤ
   から成る蔓巻ばねを製造する方法。
2. （２）ワイヤの第１および第２区分が配置工程において
   は真直である特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）複数本のワイヤが２本のワイヤから成る特許請求
   の範囲第１項記載の方法。
4. （４）切断工程は接続部の第２区分の長手方向の制限内
   の点でワイヤを横方向に切断する工程を有し、これによ
   って切断工程に続いて第１区分のワイヤの終端部が一緒
   に接続されて残り、第２区分のワイヤの先端部が一緒に
   接続されたまゝ残っている特許請求の範囲第１項記載の
   方法。
5. （５）切断工程は接続部の第２区分の前の点でワイヤを
   横方向に切断する工程を有し、これによって切断工程に
   続いて第１区分のワイヤの終端部が互いに接続されてお
   らず、第２区分のワイヤの先端部が互いに接続されたま
   ゝ残っている特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. （６）複数本のワイヤから複数個の別々の多条片蔓巻を
   形成するように配置工程、巻回工程および切断工程を連
   続して繰り返す特許請求の範囲第１項記載の方法。
7. （７）ワイヤ切断工程と、接続部の第３区分にてワイヤ
   を一緒に溶接する工程が実質的に同時に行われる特許請
   求の範囲第１、４、５、６項いずれか１項記載の方法。
8. （８）平行で連続した状態に配置されて一連の同軸コイ
   ルから造られた蔓巻きに配置された複数本のばねワイヤ
   から成り、該ワイヤは接続されておらずに該蔓巻の長さ
   の大部分に沿って互いに制限された動きにおいて自由で
   、各ワイヤが蔓巻の両端に一対の端部を有し、蔓巻の少
   なくとも一端において全ワイヤの端部が一緒に溶接され
   ている蔓巻ねじりばね。
9. （９）蔓巻の両端において全ワイヤが一緒に溶接されて
   いる特許請求の範囲第８項記載の蔓巻ねじりばね。
10. （１０）全ワイヤが蔓巻の一端においてのみ一緒に溶接
    され、蔓巻の両端においてワイヤが互いに接続されてい
    ない特許請求の範囲第８項記載の蔓巻ねじりばね。
11. （１１）ワイヤの端部が蔓巻の各端にて真直で、蔓巻か
    ら接線方向に突出している特許請求の範囲第８項記載の
    蔓巻ねじりばね。