JPH03193231A - 引張りばねの成形方法及び成形装置 - 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 本発明は送り出される線材を成形工具に衝合させてコイ
ル部、フック部を成形するフック付ばね或いはジャーマ
ンフックの引張りばねの成形方法及び装置に関する。

従来の技術 この種のばね成形装置としては先に出願人が提案した特
開昭６３−５２７２４号、実開昭６３−１５７４４４号
がある。このような成形装置でつくられた引張りばねが
苛酷な条件下で使用されるものにおいては、フックのコ
イルからの立上げ部に応力が集中し折損につながる場合
があって、この立上げ部のＲをなくしたフック、すなわ
ちコイルからフックを斜めに起こしたフックを持つ引張
りばねがつくられている。

発明が解決しようとする課題 フック部を斜めに起こすには手作業で１個１個斜めに起
こしていた。このため人件費がかさみ能率が上がらずさ
らに手起こし角度のばらつきがさけられないので品質が
安定しないという問題があった。また成形したばねをト
ランスファして別機械で引起こす方法が採られていた。

このためトラブルが発生することがしばしばあった。ま
た機械コストが上昇し、機械据付は場所の問題があり、
さらに連続生産でないため能率の改善が思うようにでき
ないという問題があった。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところは二次加工を入れ
ないで、１サイクルの一連の加工で行うようにして製品
品質の向上とコスト低減が行えるばねの成形方法及び成
形装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、成形工具をクイ
ルより送り出される線材の前面に進出させてフック付ば
ねを成形する方法において、ボディ成形の途中でフック
部とボディコイル部の間に２個の楔形工具を合わせて嘴
状とした先を進入させ嘴を開くことによってフック部を
引き起こしてフックを形成するものであり、またフック
部とボディ部３／４巻分成形した後、この巻きの間に嘴
状の工具を進入させて嘴を開くことによってフック部を
引き起こしファーストフックを形成し、続いてボディコ
イル部とコイル部を成形し、再度嘴状工具をボディ部と
コイル部の巻きの間に進入させて嘴を開くことによって
ボディコイル部を引起こして第２フックを形成するもの
であり、加えて嘴状工具をリード角に合わせるように旋
回するものである。さらに成形工具がクイルより送り出
される線材の前面に進出して線材を衝合させてコイル部
及びフック部を形成するばね成形装置において、前記ク
イル軸線の回りで旋回角度と位置調整可能で且クイル軸
線を含む面内で首振り可能でさらに前記クイルに向かっ
て進退可能に支持部材に設けられた工具ホルダと、該工
具ホルダに設けられた第１＆ｌ形工具と、前記支持部材
に設けられ第１喫形工″具とで嘴状を形成する第１楔形
工具と、前記工具ホルダと首振りさせる第１駆動手段と
、前記支持部材を旋回させる第２駆動手段と、前記支持
部材をクイル前面に進出させる第３駆動手段と、フック
引き起こし時にコイル部の背面を受ける案内工具と、該
案内工具をコイル部に向かって進出させる第４駆動手段
と、前記第１．第２．第３、第４駆動手段を関連制御す
る制御手段とを含んでなるものである。

作用 クイルから送り出された線材の前面に成形工具が進出し
てフック部とボディコイル３／４巻き分成形された後、
この巻きの間に第１．第２楔形工具を嘴状にして同時に
第３駆動手段で進入させ、また案内工具を第４駆動手段
で進出させてコイル背面を受は工具ホルダを第１駆動手
段で開は首振りさせて第１楔形工具を開けることにより
フック部を引き起こし、続いてボディコイル部とフック
部を成形し必要により第１．第２楔状工具をコイルのリ
ード角に第２駆動手段で旋回して合わせ、再度案内工具
を第４駆動手段で進出させるとともにボディコイル部と
フック部との巻きの間に第１゜第２楔形工具を第３駆動
手段で進入させ第１駆動手段で嘴を開いてボディコイル
部を引き起こして第２フ・ツクを形成するものである。

実施例 以下本発明の実施例を第１図、第２図にもとづいて説明
する。

第１図、第２図において機台１上には工具取付枠２とそ
の背後の箱枠３が設けられ、工具取付枠２には操作筒旋
回カムの回転用の大歯車５及び成形工具、案内工具、切
断工具、切断ダイ工具の作動並びに第１楔形工具、第２
楔形工具をともなう操作筒を前進させるカム回転用の大
歯車４がそれぞれ回転可能に同心に軸承されている０箱
枠３には大歯車４を回転させる減速機６とそれを駆動す
るサーボモータ７、大歯車５を回転させる減速機８とそ
れを駆動するサーボモータ９及び送り出しローラ１４を
回転させる減速機１ｏとそれを駆動するサーボモータ１
１が内蔵されている。そしてこれらのサーボモータは図
示しないＮＣ制御装置で関連制御される。

工具取付枠２の前面には大歯車４．５の中心線上に先端
を位置し線材を案内するクイル１２が取付台１３によっ
て水平方向工具取付枠２の中心に向かって取付けられて
おり、その外側にクイル中心線の下位置に送り出しロー
ラ１４、上位置に押さえローラ１５が配置されている。

送り出しローラ１４は円周にＶ溝を有し取付台１６に回
転可能に軸承されサーボモータ１１より減速機１０で回
転される。押さえローラ１５は取付台１６に上下移動可
能に支持されたブロック１７に回転可能に軸承され、取
付台１６にばね受との間に介装したばねによって送り出
しローラ１４に押接され、さらにエアシリンダ１８のピ
ストンロッド１８ａによって加圧されている。そしてフ
ープに巻き取られている線材を矯正器１９で矯正したあ
と上下のローラで挟持してクイル１２より送り出す。

切断装置２０はその支持台２１がクイル１２と同心に取
付台１３に取付けられており、支持台２１上の傾斜した
案内溝に摺動可能に切断工具ＣＴ１を取付けた工具ホル
ダ２２が設けられている。

そして工具ホルダは大歯車４によって回転される図示し
ない歯車群及びカムによってクイル１２の前面に進出さ
れる。

成形装置３０は案内台３１が工具取付枠２の前面中心よ
り下に垂直に取付けられており上端にクイル１２側に傾
斜した成形面をもつ成形工具Ｔ１を有する工具ホルダ３
２が摺動可能に設けられている。工具ホルダ３２の下端
にはカムフォロア３３が枢支されており、大歯車４で回
転されるカム３４にばね３５で常時当接するように設け
られている。

案内装置４０は案内台４１が工具取付枠２の前面中心よ
り下斜左下方に取付けられており、上端にコイル背面を
押さえる受は面を持つ案内工具Ｔ２を有する工具ホルダ
４２が摺動可能に設けられている。工具ホルダ４２の下
端にはカムフォロア４３が枢支されており、大歯車４で
回転されるカム４４にばね４５で常時当接するように設
けられている。

切断ダイ装置５０は案内台５１が工具取付枠２の前面中
心より上に垂直に取付けられており、下端に切断工具Ｃ
ＴＩとで線材を切断する切断ダイＣＴ２を持つ工具ホル
ダ５２が摺動可能に設けられている。工具ホルダ５２の
上端にはカムフォロア５３が枢支されており、大歯車４
で回転されるカム５４にばね５５で常時当接するように
設けられている。

次いで引起こし装置８０を第３図、第４図、第５図にも
とづいて説明する。

工具取付枠２前面にクイル１２に対向して取付けられて
いる。そのユニット台８１には取付穴２ａと同心で取付
面に直角方向の軸受部８１ａに歯車軸８２が回転可能に
軸承されている。この歯車軸８２の突出端には大歯車５
と噛合う小歯車８３がキー着され、他端には傘歯車８４
がキー着されている、ユニット台８１には歯車軸８２と
直交するごとく取付面と平行に歯車軸８５が軸受により
回転可能に軸承されていて、歯車軸８５端には傘歯車８
４と噛合する傘歯車８６がキー着されまた広巾の歯車８
７がキー着されている。またユニット台８１の上面は歯
車軸８５と平行な案内面８１ｂが形成されていて、案内
面８１ｂに摺動可能に工具操作台８８が載置されている
。工具操作台８８のクイル側には上段部８８ａが形成さ
れていて、この上段部８８ａに工具操作台８８のスライ
ド方向を回転軸とする段付操作筒８９がユニット台８１
を工具取付枠２に取付けられた時クイル軸心と一致する
軸心となるようラジアル玉軸受と滑り軸受で回転可能に
軸承されるとともにスラスト軸受によって工具にかかる
反力を受けるようになっている。この段付操作筒８９の
小径部８９ａには歯車９０がキー着されており、歯車９
０に対する工具操作台８８の位置には窓が穿設されてい
て、この窓に歯車９０．８７に噛合う中間歯車９１が支
軸９２に回転可能に軸承されている０段付操作筒８９の
小径部８９ａに中心穴８９ｂを穿設、大径部８９ｃに中
心穴８９ｂの直径と等しい巾で直径方向に一面を残して
切り取られて深溝８９ｄが削設されている。小径部の六
８９ｂには滑り軸受を介して操作杆９３が回転且軸方向
移動可能に軸承されている。

段付操作筒８９の深溝８９ｄには操作杆９３の軸心より
深溝８９ｄの底側に偏位して入口近くに支軸９４で深溝
８９ｄに滑合する工具ホルダ９５が首振り可能に枢支さ
れている。この工具ホルダ９５は操作杆９３のほぼ軸心
上に工具先端が位置する第１楔形工具Ｔ３がクイル１２
に対向しうるよう支軸９４を通る操作杆９３の軸心と平
行な線上に交換可能に取付けられているとともに操作杆
９３の軸心に対して支軸９４と反対側の工具ホルダ端と
操作杆９３のＬ端とが連結板９７で連結されている。ま
た段付操作筒８９の大径端部に下面をクイル線上とする
第２楔形工具Ｔ４が取付けられていて、第１．第２横形
工具で嘴を形成する。

工具操作台８８の後端にはカムフォロア９８がスライド
方向と直角な軸９９で枢支されている。工具操作台８８
上にはレバースタンド１００が設立され、Ｌ形しバー１
０１が支軸１０２ａで枢支されている。Ｌ形しバー１０
１の一方の腕の下側には摺動駒１０１ａがポル）１０２
ｂにより旋回可能に取つけられており、操作杆９３の後
端とニードル軸受、スラスト軸受によって相対回転可能
な連結片１０３の上面のクイル軸線とほぼ直角な長溝１
０３ａに滑合されている。さらにユニット台８１の突出
１８１ｃに上にはピストンロッド１０４をクイル軸心と
直角方向とするエアシリンダ１０５が固設されていて、
突出板８１Ｃ上に支点を有しピストンロッド１０４の伸
縮によって旋回されるように係合したレバー１０６とＬ
形しバー１０１とが口７ド１０７によって連結されてい
る。

そして操作杆９３の前進により工具ホルダ９５が旋回さ
れ第１楔形工具Ｔ３が上方に開く開度を決めるストッパ
９６が段付操作筒８９の大径部８９Ｃに設けられている
。なお本実施例では操作杆９３の進退をエアシリンダ１
０５で行わせたが、大歯車で回転されるカム機構で行わ
せることも勿論可能である。

更に工具取付枠２の取付穴２ａへ取付けられる軸受ハウ
・ジング１０８には軸受けによってカム軸１０９が歯車
８２と平行に回転可能に軸承され、小歯車８３と同じ側
の先端に大歯車４と噛合う小歯車１１０がキー着され、
他端に２枚のカム板（１）ａ、１ｌｌｂが位相調整可能
に固着されている。このカム板２枚で合成カム（１）を
形成する。

更にまた工具取付枠２上でユニット台８１と合成カム（
１）との間に取付けられるレバー軸１１２は合成カム（
１）の変位量をカムフォロア９８に伝えるレバー１１３
が枢支されている。そしてカムフォロア９８とレバー１
１３、レバー１１３のカムフォロア１１４と合成カム（
１）の接続面を常時接触状態に保つばね１１５が工具操
作台の上段部８８ａと工具取付枠２上のビンとの間に張
設されている。このように構成された引起こし装置ｆ８
０は工具取付枠２上で第１楔形工具Ｔ３が上側となるよ
うにクイル１２に対向して配置される。

次いで動作を説明する。

各工程を示す第６図、制御カムタイミング線図を示す第
７図を参照して第８図のような引張りばねの製造を説明
する。

クイル１２の先端にフックの半円部イを残した状態を上
死点とする（第６図工程１）　この状態で成形工具ＴＩ
のカム３４がＮＣ装置の指令で大歯車４から旋回され進
出した成形工具ＴＩ（第６図工程２）により４０″の位
置から送り出しローラ１４，１５の送り出された線材に
衝合してフ。

り部とボディコイル３／４巻分口を成形する。成形工具
Ｔ１が後退し、案内工具Ｔ２がＮＣ装置の指令で大歯車
４からカム４４の旋回で進出しく第６図工程３）１３０
°の位置で案内工具Ｔ２がフック部のコイル背面を押さ
える（第６図工程４）。

一方少しおくれでＮＣ装置の指令でサーボモータ７で回
転される大歯車４により小歯車１１０が回転され、カム
軸１０９の合成カム（１）が回転される０合成カム（１
）のカム面がレバー１１３を回動させてカムフォロア９
８を介して工具操作台８８をクイル１２側に前進させる
。この前進で操作筒８９が第１．第２楔形工具Ｔ３．Ｔ
４とともに準備位置より引起こし位置に前進されフック
部とコイル部の巻きの間に第１．第２楔形工具Ｔ３゜Ｔ
４の嘴の先端が進入される（第６図工程５）１３７°の
位置で圧力空気流路の図示しない波路切換弁が開きエア
シンダ１０５の後室に圧力空気が送られピストンロッド
１０４が前進されロッド１０７を介してＬ形しバー１０
１が旋回され連結片１０３が前進されて操作杆９３を前
進させる。

このため連結板９７が工具ホルダ９５を支軸９４を中心
として旋回させクイル軸心より上位置にある支軸９４を
中心として第１！ｉ２形工具Ｔ３を上片に旋回させて嘴
を開きフックを半開きとする（第６図工程６）、　なお
エアシリンダ１０５は１５２°の位置においてＮＣ装置
の指令で流路切換弁が切換えられエアシリンダの圧力空
気は逆方向に切り換えられ第１．第２楔形工具Ｔ３．Ｔ
４の嘴が閉じられるとともに大歯車４は４５°の位置迄
逆転される。嘴を閉じた第１．第２楔形工具Ｔ３゜Ｔ４
が後退され、この逆転の途中からカム３４の旋回で成形
工具ＴＩが再び前進され送り出しローラ１４，１５で送
り出される線材と衝合してコイリングしボディコイル部
ハを所要巻き数及びフック部の１／４巻き二を成形する
（第６図工程７）。

ボディコイル部が所要巻き数に達し第２フック部が１／
４Ｓきに達する迄大歯車は停止されている。

同様に成形工具Ｔ１が後退し案内工具Ｔ２が前進されて
第２フック部の背面を押さえる（第６図工程８）、　こ
の間に大歯車５によって小歯車８３、傘歯車８４・８６
．歯車８７・９１・９０が僅かに旋回され第１．第２楔
形工具Ｔ３．Ｔ４を引張りばねのリードに合わせるべく
旋回させる。

（ばねによってはこの旋回動作は必ずしも必要ない）　
　同様にして第１．第２楔形工°具Ｔ３．Ｔ４が前進さ
れてボディコイル部の最終コイルと第２フック部との巻
きの間に嘴が進入する（第６図工程９）、　同様にして
操作杆９３の前進で工具ホルダ９５が旋回され第１楔形
工具Ｔ３が上方に嘴を開く、これによりボディコイル部
が引起こされて第２フック部が半開きされたことになる
（第６図工程１０）、　次いで同様にして成形工具Ｔｌ
が前進され第２フック部の残巻分を巻増し成形する（第
６図工程１１）、　　ＮＣ装置の指令により送りローラ
１４．１５の回転で僅かに線送りして直線部をつくると
ともに大歯車４からカム５４の旋回で切断グイ工具ＣＴ
２、図示しないカムで切断工具ＣＴＩがそれぞれ前進さ
れる（第６図工程１２）、　切断工具ＣＴＩは第２フッ
ク部のコイルの半円を残して切断する（第６図工程１３
）。

このあと直線送りした分線材を逆戻りさせクイル１２先
端に半円部を残すものである。

効果 上述のように構成したので本発明は以下の効果を奏する
。

請求項１，２．３の成形方法並びに請求項４の成形装置
は同一機械の一連の工程内においてコイルまたはフック
を引起こしたばねの製作を行うことができトランスフ１
で起こる搬送ミスがなく、引起こし角度が一定して製品
の品質を向上するとともに別機械を必要とせず操作性が
向上し生産能率を向上してコストダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の引張りばね成形装置の正面図、第２図
は一部を断面とした側面説明図、第３図は引起こし装置
の縦断面説明図、第４図は引起こし装置を工具本体枠に
取付は配置した平面説明図、第５図は第３図のＡ−Ａ祖
国、第６図は引張りばねの成形工程を示す図、第７図は
成形、案内、引起こし、切断各工具のタイムジャリング
を示す図、第８図は引張りばねの一例を示す図でＡは正
面図。 Ｂは側面図である。 ２・・工具取付枠　　　４．５・・大歯車１２・・クイ
ル　　　　２０・・切断装置３０・・成形装置　　　４
０・・案内装置５０・・切断ダイ装置　８０・・引起こ
し装置Ｔ・・成形工具　　　　Ｔ２・・案内工具Ｔ３・
・第１楔形工具　Ｔ４・・第２楔形工具ＣＴＩ・・切断
工具　Ｃ７０・・切断グイ工具第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）成形工具をクイルより送り出される線材の前面に
   進出させてフック付ばねを成形する方法において、ボデ
   ィ成形の途中でフック部とボディコイル部の間に２個の
   楔形工具を合わせて嘴状とした先を進入させ嘴を開くこ
   とによってフック部を引き起こしてフックを形成するこ
   とを特徴とするばねの成形方法。
2. （２）成形工具をクイルより送り出される線材の前面に
   進出させて両端フックの引張りばねを成形する方法にお
   いて、フック部とボディ部３／４巻分成形した後、この
   巻きの間に嘴状の工具を進入させて嘴を開くことによっ
   てフック部を引き起こしファーストフックを形成し、続
   いてボディコイル部とフック部を成形し、再度嘴状工具
   をボディ部とコイル部との巻きの間に進入させて嘴を開
   くことによってボディコイル部を引起こして第２フック
   を形成することを特徴とする引張りばねの成形方法。
3. （３）第２フック形成のための嘴状工具進入時にコイル
   のリードの傾きに合わせるように嘴状工具を旋回させる
   請求項２に記載の引張りばねの成形方法。
4. （４）成形工具がクイルより送り出される線材の前面に
   進出して線材を衝合させてコイル部及びフック部を形成
   するばね成形装置において、前記クイル軸線の回りで旋
   回角度位置調整可能で且クイル軸線を含む面内で首振り
   可能でさらに前記クイルに向がって進退可能に支持部材
   に設けられた工具ホルダと、該工具ホルダに設けられた
   第１楔形工具と、前記支持部材に設けられ該第１楔形工
   具とで嘴状を形成する第２楔形工具と、前記工具ホルダ
   を首振りさせる第１駆動手段と、前記支持部材を旋回さ
   せる第２駆動手段と、前記支持部材をクイル前面に進出
   させる第３駆動手段と、フック引き起こし時にコイル部
   の背面を受ける案内工具と、該案内工具をコイル部に向
   かって進出させる第４駆動手段と、前記第１、第２、第
   ３、第４駆動手段を関連制御する制御手段とを含んでな
   り、第１楔形工具と第２楔形工具を同時にフック部とコ
   イル部の巻きの間に挿入して第１楔形工具を開けるよう
   にしてフックを引き起こすことを特徴とする引張りばね
   の成形装置。