JPH0321787Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、線送り機構から送出された線材に
曲げと切断加工を施して圧縮ばね等のコイルばね
を製造するコイルばね製造装置のピツチ機構に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、コイルばねの製造装置は、リールスタ
ンドに巻取られストレーナによつて直線状に矯正
されつつ送られてくるコイルばね用線材を、ある
曲率に曲げてコイルばねとするものであり、スト
レーナで直線に矯正された線材を送る線送り機
構、線材をある曲率に曲げるコイリング機構、コ
イルを切断するカツテイング機構及びコイルばね
のピツチ付けを行うピツチ機構とから構成されて
いる。通常、これら線送り機構、コイリング機構
（円錐形、たる形等の変形ばねを製造する場合）、
カツテイング機構及びピツチ機構（圧縮ばねを成
形する場合等）は、コイルばねの製造中、同一の
駆動源から同期をとつて連動している。コイルば
ねを製造する場合、コイルばねが有すべき特性に
応じて、コイルばねの巻径、線径、ピツチ等は当
然に異なるが、その都度にこれらばねの諸寸法に
合わせて各種機構を調整することは、製品精度に
ばらつきを生じ易く、それにも増して各機構の調
整自体が困難であり、調整のために長い時間を要
する。特に、コイルばねの製造装置においては単
位時間当たりの製造個数が多く、長い調整時間は
装置の稼動率を低下し、製造、作業等を非能率に
する。

こうした煩わしさを解消するものとして、従
来、例えば、実公昭53−42583号公報に記載され
ているようなコイルばね製造装置が開示されてい
る。このコイルばね製造装置については、異なる
形状、寸法のばね成形を可能にするために、予め
線径、巻径、ピツチ等を設定したユニツトを幾通
りか用意しておき、必要に応じてユニツトを選択
して装置本体にセツトすることによりコイルばね
を成形するものであり、異なる形状、寸法のばね
を成形する場合に、予め準備調節したユニツトを
着脱交換すればよく、装置の運転の停止もこの着
脱交換時にのみ行えばよいので、コイルばねの仕
様の変更に伴う装置の運転停止時間が短縮され、
調整に費やす時間が短く、調整誤差に伴う製品の
ばらつきもないとされているが、しかしながら、
具体的に開示されている装置は、次のようなもの
である。このコイルばね製造装置について、第４
図を参照して詳述する。

即ち、第４図に示すように、このコイルばね製
造装置１０１については、一つの基盤１０２上に
はコイルばね成形用のアーバ１０３が手前に向か
つて立設され、そのアーバ１０３の上方には該ア
ーバ１０３に対し所望の角度を選定できるように
したコイリングピン１０４がピン角度調整台１０
５上に装着され、更に該ピン角度調整台１０５は
前記基盤１０２上の摺り盤ガイド１０７にて案内
され且つ装置本体に枢設した槓杆１０９上の動作
杆１０８にて摺動せしめられる摺り盤１０６上に
装着されて、コイリングピン装置１２７を構成し
ている。また、アーバ１０３の左右両側方には基
盤１０２上の水平摺り盤ガイド１１６にて誘導さ
れて上記アーバ１０３の方向に摺動する水平摺り
盤１１５を設け、該摺り盤１１５の先端にカツタ
１１４を着脱自由に装着して、カツタ装置１２６
としている。更に、アーバ１０３の下方には、基
盤１０２を前後に貫通する二軸の前端に一対のフ
イードローラ１２１が互いに隣接して設けられ、
該フイードローラ１２１の軸後端、即ち基盤１０
２の裏面に歯車（図示せず）が軸着され、フイー
ドローラ１２１の隣接部の上下にフアイナルワイ
ヤガイド１２３を取着すると共に、フイードロー
ラ１２１の指触圧を調整できるようにした圧力調
整ねじ１２２が装設された線送り装置１２８を構
成している。基盤１０２はこれらカツタ装置１２
６、コイリングピン装置１２７及び線送り装置１
２８から成るユニツトとなつており、このユニツ
ト化された基盤１０２を、装置本体の前面に装着
することによりコイリングピン装置１２７の摺り
盤１０６上に装置本体に枢設した槓杆１０９上の
動作杆１０８が接続状態となり、更にカツタ装置
１２６の摺り盤１１５の外端に凹設した溝１１６
内に、装置本体に枢設した揺動杆１１８の先端の
ローラ１１７が嵌入して、適宜運動機構からの動
作によりカツタ１１４がアーバ１０３の方向に摺
動し、また、ピツチツール１１１の後端には装置
本体に枢設した槓杆（図示せず）の端部に設けた
ローラが当接し、ピツチ調整装置からの動作によ
つてピツチツール１１１を操作すると共に、線送
り装置１２８のフイードローラ１２１の軸後端に
軸着する歯車（図示せず）が装置本体に装設する
駆動歯車と咬合して適宜線材Ｗをアーバ１０３に
繰出すように、これらが一連に作動するように構
成されている。

かかるコイルばね製造装置１０１において、ユ
ニツトの基盤１０２を装置本体に取付けるに当た
つては、フイードローラ１２１の軸後端にある歯
車を装置本体に装設されている駆動歯車に咬合わ
せ、更にカツタ１１４の摺り盤１１５及びピツチ
ツール１１１を装着本体上に設けた揺動杆１１８
上のローラ１１７及び槓杆上のローラに嵌合又は
当接させると共に、コイリングピン１０４の摺り
盤１０６も、上記と同様に装置本体上の槓杆１０
９と動作杆１０８を介して接続させるようになつ
ている。

次に、第５図を参照して、コイルばね製造装置
に用いられているピツチ機構１３０の一例につい
て説明する。

ピツチ機構１３０が必要なのは、既に述べたよ
うに圧縮コイルばね等を製造する場合であるが、
圧縮コイルばねを成形する際のばねのコイル軸線
方向のピツチ付け加工は、後述するが、この考案
によるコイルばね製造装置のピツチ機構が適用さ
れるコイルばね製造装置１に適用した場合に対応
させると、第２図においてピツチツール２３を手
前、即ち紙面に垂直にワイヤを押し出すことによ
り行われる。即ち、線送り機構５から送られてコ
イリングピン１５に当接し、アーバ２０のまわり
に曲げられた線材Ｗは、ピツチツール２３に側部
が当接してコイル軸線方向に押し出されるが、こ
の加工が送り出される線材Ｗに対して連続的に行
われるため所定のピツチを持つコイルばねが成形
される。

第５図に示すピツチ機構１３０において、ピツ
チツール１２９はピツチブロツク１３１から伸び
るロツド先端に取付けられている。ピツチブロツ
ク１３１は、軸１３３により揺動可能なＴ字状の
ベルクランク１３２の下端に固定されている。ベ
ルクランク１３２の上方一端においてはピツチス
トツプねじ１３４が取付けられていており、図示
しない装置本体に当接した時に、それ以上のピツ
チツール１２９の戻りを規制している。ベルクラ
ンク１３２の他方においてはピツチ調整ノブ１３
５及びスペーサ１３６を介してプルロツド１３７
が係合している。ピツチブロツク１３１には、ピ
ツチツール１２９を取り付けるロツドと並行に戻
しロツド１３８が固定されており、戻しロツド１
３８には戻しばね１３９が巻装されていて、戻し
ばね１３９の一端が図示しない装置本体に当衝し
てピツチツール１２９を戻し方向に付勢してい
る。従つて、プルロツド１３７が後述のピツチカ
ム機構によつて下方に引張られると、ベルクラン
ク１３２は、ピツチ調整ノブ１３５及びスペーサ
１３６を介して戻しばね１３９の力に抗して軸１
３３のまわりに図で反時計方向に回転し、それに
よつてピツチツール１２９を押し出してコイル線
材Ｗに所定のピツチを与える。ピツチカム機構か
らのプルロツド１３７を押し下げる力がなくなる
と、戻しロツド１３８に巻装された戻しばね１３
９がピツチブロツク１３１、従つてピツチツール
１２９を戻し方向に押し、ピツチストツプねじ１
３４が図示しない装置本体に当接するまで復帰さ
せる。

ピツチカム１４０は、プルロツド１３７を押し
下げてピツチツール１２９に所望の押し出し動作
を生じさせるカムであつて、ピツチカムシヤフト
１４３と一体のピツチカムホルダー１４２に対し
ピツチカム押え１４１で挟持固定されている。ピ
ツチカムシヤフト１４３は、線送り機構と同期し
て回転しており、コイル１個を成形するのに１回
転する。

ピツチカムシヤフト１４３に平行に配設された
連結棒１４６には、カムローラレバー１４５が回
動可能に軸支されており、該カムローラレバー１
４５はその先端にカムローラ１４４をピツチカム
シヤフト１４３と平行に軸支していて、カムロー
ラ１４４はピツチカム１４０のカム周面に当接し
ころがるようになつている。連結棒１４６に平行
なシヤフト１５０には、断面角形をしたコンパウ
ンドレバー１４８の一端が回動可能に支持されて
おり、このコンパウンドレバー１４８の先端側に
はレバーブロツク１４７が、そして回動中心寄り
にはプルロツド１３７との結合子１５１が設けら
れている。レバーブロツク１４７は、コンパウン
ドレバー１４８先端に設けられたレバーブロツク
調整ねじ１４９によりコンパウンドレバー１４８
のレバー軸線方向に調整自在に構成されており、
カムローラレバー１４５との当衝点を調整、即ち
連結棒１４６とシヤフト１５０とに対する各々の
レバー比率を変更できるように構成されている。
レバーブロツク１４７の上面は滑らかな凸面とな
り、カムローラレバー１４５とのすべり摩擦を軽
減している。結合子１５１はプルロツド１３７と
一体であるが、コンパウンドレバー１４８には枢
支されている。

ピツチカム１４０は、周知のとおり軸線方向に
分割された２枚のカム板から構成されており、こ
れら２枚のカム板の相対カム位相を調整すること
により、コイルの巻き始め、終わりの座巻き及び
立ち上りの調整を容易に行うことができる。

ピツチカム機構は、以上のように構成されてい
るので、ピツチカム１４０の山に相当する部分が
カムローラ１４４に当接するとカムローラレバー
１４５、コンパウンドレバー１４８は押し下げら
れ、従つてベルクランク１３２を介してピツチツ
ール１２９は押し出されることになる。ピツチカ
ム１４０の谷に相当する部分が回転してきた時に
は、戻りばね１３９の戻り作用によりカムローラ
１４４はピツチカム１４０に追従する。なお、図
中、符号１４７ａは押えねじを示す。

また、レバーブロツク１４７とコンパウンドレ
バー１４８との関係は、第６図Ａ及び第６図Ｂに
示すように構成することもできる。同一機能を達
成する部品については、同一の符号を付し、これ
らについての説明を省略する。

〔考案が解決しようとする課題〕

かかる従来のコイルばね製造装置のピツチ機構
１３０にあつては、製造する圧縮ばね等のコイル
ばねの自由長の“ばらつき”が大きく、コイルば
ねの重要特性である荷重−撓み特性の変動が大き
いという問題点があつた。

このばね特性の“ばらつき”が大きいと、不良
品の発生が頻繁となり、荷重−撓み特性公差を小
さくするという市場要求にも応じられなくなる。
コイルばねの自由長を決める重要な要素は、コイ
ルばねのピツチであるが、ばね製造中にこのピツ
チに定めるのが、コイルばね製造装置のピツチ機
構であり、コイルばねのピツチに“ばらつき”が
発生する要因として、次の点が挙げられる。

(1) コイルばね製造中のプルロツド１３７の振動
共振が大きいこと。

(2) コイルばね製造中のピツチカム１４０とカム
ローラ１４４の追従性が悪いこと。及び (3) ピツチカム１４０からピツチツール１２９ま
での各レバー、即ちカムローラレバー、コンパ
ウンドレバー及びベルクランク等の連結部のク
リアランスが大きいこと。

この考案の目的は、上記の課題を解決すること
であり、コイルばねのピツチに“ばらつき”が生
じないように構成し、具体的にはピツチカムのカ
ム作用をピツチツールの動きに正確に反映させる
ことのできるコイルばね製造装置のピツチ機構を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この考案は、ピ
ツチカム、該ピツチカムに追従して揺動するカム
ローラレバー、該カムローラレバーに当接追従し
て揺動するコンパウンドレバー、該コンパウンド
レバーに一端が取付けられ且つ他端がピツチツー
ルに往復動を与える機構に連動されたプルロツド
から成るコイルばね製造装置のピツチ機構におい
て、前記ピツチカムに対する前記ピツチツールの
追従応答を維持するために設けたエアシリンダ、
及び該エアシリンダに供給する圧縮エアの圧力を
所定の圧力に設定するために設けた圧力計を有す
るコイルばね製造装置のピツチ機構に関する。

〔作用〕

この考案によるコイルばね製造装置のピツチ機
構は、上記のように構成されているので、次のよ
うな作用をする。即ち、ピツチカムが１回転する
間にばねが１個形成されるのであるが、ピツチカ
ムの半径の大きい山部がカムローラレバーに当接
するに至ると、コンパウンドレバーが押下げら
れ、該コンパウンドレバーに一端が取付けられた
プルロツドも下降して、最終的にピツチツールを
移動させ、コイルの巻き始めの座巻きを行うと共
にコイリング中のばね線材にピツチを付ける。ピ
ツチカムが半径の大きい山部から半径の小さい谷
部に移行する時は、ピツチツールを当初位置に戻
すことになり、コイルの終わりの座巻きを行う。
この際、コンパウンドレバーと装置本体との間に
介設したエアシリンダがプルロツドの振動や共振
を防止すると共に、ピツチカムのカム形状に追従
したピツチツールの動きを確保する。このため、
形成されるコイルばね製造のピツチのバラツキを
小さく抑えることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この考案によるコイル
ばね製造装置のピツチ機構の一実施例を詳述す
る。

第１図には、この考案によるピツチ機構を内蔵
するコイルばね製造装置１が示されている。この
コイルばね製造装置１は、ツールカセツト３の外
に、装置本体２、ストレーナ４及び線送り機構５
を含んでいる。図示しないリールスタンドに巻取
られているコイルばね用線材Ｗ（第２図参照）は、
ストレーナ４によつて歪みが矯正されつつ線送り
機構５へ送られる。コイルばね用線材Ｗは線送り
機構５によりツールカセツト３に送られ、所望寸
法を持つコイルに成形される。このツールカセツ
ト３は、第１図及び第２図に示されているよう
に、装置本体２の上部において、線送り機構５の
フイードローラ６の出口にマツチングするように
取付けられる。

ツールカセツト３の線送り機構５側には、アー
バホルダ取付板１９が固定されている。このアー
バホルダ取付板１９には、コイリングピン１５と
共にコイリング機構を形成するアーバ２０とコイ
ルばね用線材Ｗの案内のためのワイヤガイド２１
が固定的に設けられている。また、このアーバホ
ルダ取付板１９にはブロツクガイド２２及びピツ
チ機構を構成するピツチツール２３が取付けられ
ている。アーバホルダ取付板１９の背面には、ア
ーバ２０を保持するアーバホルダ２４が取付けら
れると共に、ピツチツール２３を駆動するための
ピツチツール軸２５が貫通しており、ピツチツー
ル２３は、このピツチツール軸２５と共にアーバ
ホルダ取付板１９の貫通方向に往復動可能であ
る。ツールカセツト３を装置本体２に装着した時
には、アーバホルダ２４はベース７と同時に装置
本体２に挿入されるため、装置本体２の外部から
アーバホルダ２４のための押さえボルトをねじ込
むことによりセツトされ、ピツチツール軸２５に
所定のタイミング措置をすれば、ツールカセツト
３の装置本体２への装填が完了する。

コイルばね製造装置１のピツチ機構３０が第３
図に示されており、次にこれを説明する。

この考案によるコイルばね製造装置のピツチ機
構に用いられるエアシリンダ５２は、その上端に
おいてコンパウンドレバー４８に対して連結金具
５３を介して枢着され、下端において装置本体２
に対してクレビス５４によつて枢着するように構
成されている。

エアシリンダ５２内には、圧力計５５によつて
設定された圧力の圧縮エアが供給されているの
で、コンパウンドレバー４８のレバーブロツク４
７をカムローラレバー４５に向けて間隙がないよ
うに加圧接触させており、カムローラレバー４５
はローラ４４をピツチカム４０のカム周面に間隙
なく押し当てている。

カムシヤフト４３が図で時計方向に１回転する
ことによつて圧縮コイルばねが１個製造される
が、ピツチカム４０の周縁で半径の大きい山部が
カムローラ４４のところに回転してくると、カム
ローラレバー４５は連結棒４６のまわりに下押し
され、カムローラレバー４５の下面が、設定位置
変更且つ固定自在なレバーブロツク４７を介して
コンパウンドレバー４８をシヤフト５０のまわり
に下押しする。これによつてプルロツド３７は下
に引かれて、ベルクランク３２を揺動させ、ピツ
チツール２３を前方へ押出す。ピツチツール２３
のストローク変位により、コイルばね用線材Ｗに
所定のピツチを付ける。ピツチカム４０の山部が
小さいところになると、戻しばね３９によりピツ
チツール２３は当初の位置へ復帰する。

ピツチカム４０の１回転中にエアシリンダ５２
は、内部に供給される圧縮エアの働きでコンパウ
ンドレバー４８、レバーブロツク４７、カムロー
ラレバー４５、カムローラ４４を通じて常時カム
ローラ４４がピツチカム４０に加圧接触するよう
に構成されているので、エアシリンダ５２はピツ
チツール２３の往動時においても、また復動時に
おいてもカムローラ４４及び両レバー４５，４８
のピツチカム４０に対する追従性が良い。同時
に、各構成要素の連結部の間隙を一方向に小さく
することができる。また、プルロツド３７は長尺
であるため、コイルばね用線材Ｗからピツチツー
ル２３、ベルクランク３２を介して伝わる反作用
力によつて振動、場合によつては、共振を生じ易
いが、エアシリンダ５２は、このような不都合な
振動を緩和吸収するので、ピツチツール２３のス
トローク位置を良好に維持することができる。ま
た、ピツチカム４０、カムローラ４４、両レバー
４５，４７の当接力は、圧力計５５の設定圧力を
変更することにより容易に調整することができ
る。なお、図中、符号３１はピツチブロツク、３
３は軸、３４はピツチストツプねじ、３５はピツ
チ調整ノブ、３６はスペーサ、４１はピツチカム
押え、４２はピツチカムホルダ、４７ａは押えね
じ、４９はレバーブロツク調整ねじ、５１は結合
子を示す。

〔考案の効果〕

この考案によるコイルばね製造装置のピツチ機
構は、以上のように構成されているので次のよう
な効果を有する。即ち、このコイルばね製造装置
のピツチ機構は、ピツチカムに対するピツチツー
ルの追従応答を維持するために設けたエアシリン
ダ、及び該エアシリンダに供給する圧縮エアの圧
力を所定の圧力に設定するために設けた圧力計を
有するので、前記圧力計の設定を変更するだけ
で、ピツチカムの押付け力の調節を極めて容易に
且つ迅速に行うことができる。

また、ピツチカムからコンパウンドレバーまで
のローラ及びレバーの当接は常時加圧されて間隙
が生じるため、ピツチカムに対する応答追従性が
極めて良好である。更に、長尺なプルロツドに対
するピツチツール側からの反作用による振動や共
振が緩和吸収されるため、ピツチツールのピツチ
カムに対する追従性も極めて良好である。その結
果、ピツチツールのストローク作動に“ばらつ
き”を著しく小さくすることができ、製品たる圧
縮ばね等のコイルばねのピツチ、ひいてはコイル
ばねの自由長における“ばらつき”を極めて小さ
く抑えることができ、荷重−撓み特性公差を小さ
くするという市場要求にも充分応えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるコイルばね製造装置の
ピツチ機構が実施されるコイルばね製造装置を全
体的に示す斜視図、第２図は第１図のピツチ機構
のピツチツールを含むコイリング機構の要部を示
す正面図、第３図はこの考案によるコイルばね製
造装置のピツチ機構を示す斜視図、第４図は従来
のコイルばね製造装置の一例を示す平面図、第５
図はコイルばね製造装置のピツチ機構を示す斜視
図、第６図Ａはピツチ機構におけるレバーブロツ
ク、コンパウンドレバー及びレバーブロツク調整
ねじの関係を示す側面図、及び第６図Ｂは第６図
Ａの平面図である。 １……コイルばね製造装置、２……装置本体、
５……線送り機構、１５……コイリングピン、２
０……アーバ、２３……ピツチツール、２４……
アーバホルダ、３０……ピツチ機構、３７……プ
ルロツド、４０……ピツチカム、４３……ピツチ
カムシヤフト、４４……カムローラ、４５……カ
ムローラレバー、４６……連結棒、４７……レバ
ーブロツク、４８……コンパウンドレバー、５０
……シヤフト、５２……エアシリンダ、５５……
圧力計。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピツチカム、該ピツチカムに追従して揺動する
   カムローラレバー、該カムローラレバーに当接追
   従して揺動するコンパウンドレバー、該コンパウ
   ンドレバーに一端が取付けられ且つ他端がピツチ
   ツールに往復動を与える機構に連動されたプルロ
   ツドから成るコイルばね製造装置のピツチ機構に
   おいて、前記ピツチカムに対する前記ピツチツー
   ルの追従応答を維持するために設けたエアシリン
   ダ、及び該エアシリンダに供給する圧縮エアの圧
   力を所定の圧力に設定するために設けた圧力計を
   有するコイルばね製造装置のピツチ機構。