JPH0356817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、例えば棒線状素材の巻回成形機に
おける素材の自動規制方法とその装置に係り、一
層詳細には、所要サイズの棒状または線状の素材
（主に金属素材）を、例えばコイルばねのように
一連に巻回して螺旋形製品を成形（製造）する巻
回成形機にあつて、上記素材の巻回過程において
特に端末部側のねじれ（円周方向のひねり）を自
動制御に基いて規制するための自動規制方法とそ
の装置に関する。

技術背景 線状素材を螺旋形状に巻回成形するこの種機
械、例えばコイルばね製造機では、一般に素材を
供給機側より巻回機側に向けて水平状に給送し、
そして巻回機における芯金の始端部で素材先端を
固定（チヤツク）した後、芯金の回転および芯
金・素材間の相対移動の協動に基いて素材を芯金
外周に所定のピツチ、角度で連続螺旋形に巻回し
ている。このように素材を螺旋巻回する場合、素
材には１巻き毎にピツチ、角度等に影響される
「ねじれ」が生じ、これを巻回過程中に連続して
累計的に増加され、巻回終了時には相当大きな
「ねじれ」となつて現われ、場合によつては理論
的計算値とは異なる予測もし得ない誤差を伴う
「ねじれ」が生じることもある。ちなみに「ねじ
れ」については、素材のサイズや巻回条件、すな
わち長さや線径そして巻回ピツチや角度に大きく
関係してその値が大小に変化する。

それだけに斯る巻回成形にあつては、素材のね
じれ規制が重要な課題の１つとなり、特に素材の
端末部を設定通りの条件で巻回し終える場合、言
換えると巻回終了時において端末部の向きを所定
の位置、角度に確保したい場合において、上述の
「ねじれ」を放置することは到底許されず、何ら
かの適切なねじれ規制がむしろ絶対的に必要とさ
れる。例えば座部付きのコイルばねの成形にあた
つては、先端部、端末部に座部に相応する楔形の
圧延部を予め加工した素材が使用され、この素材
を螺旋巻回する場合、先端圧延部では芯金に対す
る素材のチヤツク時に所定の位置、向きに保持さ
れることから何ら問題はないが、端末圧延部で
は、巻回終了時に至つて単に芯金外周に巻取られ
るだけで何らの規制もされなくなる。従つて形状
の精確で安定した良質のばねを得る上でも、端末
圧延部を所定の位置、向きに確保することが最も
望ましくまた必要とされるものである。

また前述したねじれ規制については、冷間製造
時はもとより、特に熱間製造時においてその必要
性が問われる。すなわちコイルばねの製造例にお
いて、一般に比較的に細い（線径の小さい）素材
による小型のばねの場合は、冷間形態として低温
の素材を使用し、一方太い（線径の大きい）素材
による大型のばねの場合は、熱間形態として予め
炉内で所定の高温度に加熱された素材を使用し、
夫々の素材を芯金で所定ピツチに巻回するように
している。上記冷間加工にあつては、稼動性、生
産性の向上を一切考慮しなければ、作業者の勘に
頼る手作業（複数の作業者が適当な器具を用いて
互いに連繋を取り合つて行う作業）でも、それな
りのねじれ規制は可能であり、現に一部の間で行
なわれている。しかし熱間製造において斯る手作
業は、熱損事故を多発するなど余りにも危険を伴
い過ぎ、これらの危険な作業は廃止すべきである
との傾向がある程問題が切迫しており、ねじれ規
制に係る適切な技術が強く希求されている。しか
るに従来技術には、前述したねじれ規制に応え得
るものがなく、その有効な対策が待たれていた。

目 的 本発明は、前述した技術背景に鑑みて新規に提
案されたものであつて、芯金の巻回過程における
所定の回転角度範囲間、すなわち芯金の回転角度
を基準として所定の通算回転角度に達した時点か
ら巻回終了段階に至る時点までの範囲に亘り、素
材の未巻回残り分に対する適正な角度によるねじ
れ規制を自動的に行なうように構成した素材自動
規制方法とその装置であり、その目的とするとこ
ろは、素材のサイズ、巻回条件を充分に考慮して
適確なねじれ規制をなし、「ねじれ」がとかく不
規制でかつ大きく発生し易くなる端末部分を許容
ねじれ角範囲内に抑制して同部分を所定の向き、
角度に確保することにあり、以つて形状の精確で
安定した良質の製品を能率よく製造（成形）する
ことにある。

実施例 そこで本発明に係る、例えば棒線状素材の巻回
成形機における素材の自動規制方法とその装置に
ついて、好適な実施例を挙げて添付図面を参照し
ながら、以下詳細に説明する。本例では、巻回成
形機の代表的な一例としてばね製造機、すなわち
第４０図に略示する両端テーパエンド（両端に圧
延部を加工したもの）の金属素材Ｗにより、第４
１図更には第４４図ａ，ｂ，ｃに例示する各種圧
縮コイルばねを製造する機械にあつて、上述の素
材の端末規制をなす規制方法とその装置を示す。

斯る製造機では、「芯金変向移動制御巻回形態」
すなわち素材を始終一定の供給ラインに保持しつ
つ給送し、これに対し芯金について旋回に基づく
巻回位置（向き）の変向制御、軸方向への移動制
御をなして上述の供給ラインに対応する適正な角
度、位置に制御操作してばねを製造する形態を有
し、概要として第１図に略示するように加熱炉Ｈ
から取出された素材Ｗを、右巻き用、左巻き用の
所定供給ラインに整合保持しつつ芯金側に供給す
る供給機Ｆと、この供給機Ｆに対し平面Ｔ形に交
差設置され、そして芯金Ｍに対し各供給ラインに
対応する巻回位置の旋回変向、左右各方向の回
転、そして軸方向の往復移動を夫々制御し得る巻
回機Ｃとを併設しているので、これら各機械毎に
説明する。なお説明の便宜上、各伝達手段につい
て鎖車およびチエーンをチエーン列、歯車同志を
歯車列と夫々略称することにする。

まず供給機Ｆ側では第２，３，４図に略示する
ように、機台１上に、素材の供給に必要な各種装
置すなわち第１および第２給送装置１８，２５、
姿勢保持装置４０、先端規制装置５６、先曲げ装
置６６、供給案内装置８１、クランプ送出装置９
１そして本例の規制方法に実施される端末規制装
置１０４が夫々供給ラインに整合して装備されて
いる。上記機台１では、素材の長さそして巻回方
向（右巻き、左巻き）に対応して前記各装置を適
正な位置、高さにセツトするために、第２，５，
７図のように固定ベース２上に、載置した摺動ベ
ース３に昇降台１０を設置して構成されている。
なお摺動ベース３は、固定ベース２の一端に設置
された正逆転モータ４を作動源として、同モータ
４にチエーン列５で連繋されかつ固定ベース２に
支持された回転軸６およびラツク・ピニオン列７
を介して前後方向の２位置に切換え保持される。
８，８′は、固定ベース２の一側に配設された位
置検出器であり、摺動ベース３側のドヅグ９で
各々操作された際に、夫々検出作動して上記モー
タ４を停止するように設定されている。

一方昇降台１０は、供給ラインに平行に架設さ
れており、その後端部（加熱炉Ｈ側）が上記摺動
ベース３上の受枠１１に支点軸１２で支持された
もとで、切換えシリンダー１３の作動により昇降
傾動されて右巻き、左巻きの各供給ラインに整合
する２段の高さ位置にセツトされる。なおシリン
ダー１３は、昇降台１０前端に装着されており、
そして摺動ベース３に連節されたロツド１４に対
する昇降量が変更可能とされている。１５，１
５′は昇降台１０に配設された高さ検出器であり、
摺動ベース３上の支杆１６に配設された当該ドツ
グ１７，１７′で各々操作された際に、夫々検出
作動して上記シリンダー１３を停止するように設
定されている。

前記第１給送装置１８は、加熱炉Ｈから取出さ
れた素材Ｗを所要速度で給送するためのもので、
第２，３，６図のように前述の昇降台１０後端部
に配列された各支筒１９に、互いに同調回転し得
る回転軸２０が、供給ラインと直交する向きに挿
通されると共にモータ２１に第１、第２のチエー
ン列２２，２３を介して連繋されており、そして
各回転軸２０先端に固着されたローラ２４が供給
ラインに整合されている。なお上記モータ２１は
変速式が望ましい。また各ローラ２４は、所要線
径の素材を適切に案内し得るように円曲形の受け
溝と両端のフランジを有する形式にされる。

一方第２給送装置２５では、前述の給送装置１
８と協動して素材Ｗを巻回機Ｃの芯金Ｍ側へ給送
案内するためのもので、第５，６，７図のように
前記昇降台１０の前上部の支台２６に、互いに同
調回転し得る各回転軸２７が、供給ラインと直交
する向きに挿通されて軸方向へ移動自在に支持さ
れると共に前記モータ２１にチエーン列２８を介
して連繋されており、そして各回転軸２７先端に
ローラ２９が固着されている。なおモータは第１
側の装置１８と別個にしてもよい。またローラ２
９は素材から隔離し易いように片側フランジ付き
にされている。

斯る装置２５では、素材の給送開始、終了に調
時して各ローラ２９を供給ラインに整合、退避す
るための切換え機構３０が昇降台１０の裏側に装
備されている。この機構３０は、第６，７図のよ
うに支枠３１間に支持された回動軸３２を、切換
えシリンダー３３のロツド３４に連結レバー３５
を介して連繋し、そして回動軸３２に起立連結さ
れた各切換えレバー３６を、当該回転軸２７後端
に回転案内具３７を介して連繋している。これに
よりシリンダー３３のロツド３４の昇降動に即応
して回動軸３２の各レバー３６が第７図中左右方
向に一斉に傾動されることに伴い、各回転軸２７
の移動と共にローラ２９が素材に対する案内、休
止の各位置に切換え保持される。なお３８，３
８′は切換え確認用の検出器、３９はドツグであ
る。

前述の第１、第２給送装置１８，２５の間に、
前記姿勢保持装置４０が供給ライン方向に変位
（位置調節）可能に装備されている。この装置４
０は、素材の姿勢特に先端圧延部w₁の向きを修
正保持しつつ案内するもので、第２，８，９図の
ように前記昇降台１０の支台２６の前側に設置さ
れた受箱４１上面に一対の案内用受けローラ４６
が、また同ローラ４６の上方に浮動防止用の押え
ローラ５０が、ともに供給ラインと同じ向きに配
設されている。受箱４１は、支台２６前面の支枠
４２の案内杆４３に対し供給ライン方向へ移動可
能に支持されており、そして支枠４２に装着され
たシリンダー４４のロツド４５に連結されて素材
の長さに適合した位置に変更されるようになつて
いる。

上記受けローラ４６は、供給ラインと並列に支
持されており、そして受箱４１の下面に装着され
たモータ４７に傘歯車列４８、平歯車列４９を介
して連繋されて互いに異方向へ同調回転される。
ちなみに同ローラ４６は、互いの外周面間で素材
を供給ラインに整合保持したまま線接触で受け、
そして異方向回転により素材の円周方向の変動を
防止する。一方押えローラ５０は、上記受箱４１
上端の支軸５１に枢支された一対のアーム５２の
前端間に軸５３を介して枢嵌されており、そして
アーム５２に連繋された切換えシリンダー５４の
作動により、供給ラインの直上に整合されて素材
を押接案内する位置と、ライン外の退避位置とに
切換え保持される。なおシリンダー５４は、受箱
４１上方に装着されており、そのロツド５５先端
が両アーム５２上端に連繋されている。

前記先端規制装置５６は、「先端起し」とも呼
ばれ前記昇降台１０前端すなわち芯金Ｍの手前に
臨む部位にあつて、素材の巻回に先立ち先端圧延
部w₁の姿勢（向き）、位置を規制保持するための
もので、第２，１０，１１図のように昇降台１０
上の支台２６の前上端の支筒５７に回動軸５８が
横通支持され、同軸５８前端の連結アーム５９に
規制具６０が装着されている。この規制具６０
は、「起し具」とも呼ばれるもので、圧延部w₁を
突入係合し得る規制口６１を形成しており、そし
て切換えシリンダー６２の作動により昇降傾動さ
れて供給ラインと整合された規制位置と、ライン
外上方に退避する休止位置とに切換え保持され
る。ちなみに同規制具６０は、素材の給送に調時
して規制位置にセツトされ、規制後は即座に休止
位置に戻される。なお上記シリンダー６２は、支
台２６裏側に装着され、そのロツド６３上端を上
記回動軸５８後端のアーム６４に連節している。
６５は規制具６０の位置切換え確認用検出器で、
アーム６４で操作される位置に対設されている。

前記先曲げ装置６６では、素材の先端規制後に
おいて素材の先端部を、芯金Ｍ外周に密接し得る
ように予め巻回方向へ湾曲させるためのもので、
第１２，１３図のように前述の先端規制装置５６
の規制具６０と同一部位に装備され、そして前記
昇降台１０前端に固定された支枠６７に、湾曲手
段を装備した可動体７１が供給ラインに対する交
差方向へ往復動自在に装置されている。支枠６７
は、両側間に２本の案内支杆６８を供給ラインと
直交する向きに並設し、そして裏側に可動体７１
用の作動シリンダー６９を装備している。これに
対し可動体７１、案内支杆６８に挿通支持される
と共にシリンダー６９のロツド７０に連結されて
おり、そして前方に突設した両支板７２間に一対
の湾曲用アーム７３を配設している。

アーム７３は、支板７２上下の支軸７４に枢支
されてばね７５で常には開放方向に付勢されてお
り、そして前端に素材に対するクランプ片７６を
取着し、後端に開閉案内用の転子７７を取着して
いる。このアーム７３の開閉手段では、上記可動
体７１の上端側に操作シリンダー７８が装備さ
れ、そのロツド７９に連結された操作杆７９Ａ先
端部が両転子７７間に係入されており、操作杆７
９Ａの移動により両アーム７３が開閉される。

これにより同装置６６では、素材の先端規制前
には、両シリンダー６９，７８が休止状態とされ
可動体７１の後退に伴い両アーム７３が開放状態
のまま供給ライン外の休止位置に待機され、先端
規制後には、前記規制具６０の上傾退避に調時し
て両シリンダー６９，７８が協動され、可動体７
１の前進に対応して両アーム７３が開放状態のま
ま供給ラインと整合された成形位置にセツトさ
れ、しかる後互いのクランプ片７６で素材の先端
部を挟持して湾曲するようになつている。なおク
ランプ片７６は、素材の右巻き用、左巻き用に合
わせて交換可能とされる。８０，８０′は可動体
７１の位置切換え用の検出器である。

前記供給案内装置８１では、前述の先端規制装
置５６の手前において素材を案内するためのもの
で、第１４，１５図のように前記昇降台１０上の
支台２６前端に定置された固定台８２前面の両支
板８３間に、一対の回動軸８４が支持されて歯車
列８５で連繋されており、そして各軸８４に連結
された支杆８６にローラ８７が枢支されている。
そして一方の回動軸８４（支杆８６でもよい）
が、固定台８２上に装着されたエアー式のシリン
ダー８８のロツド８９にアーム９０を介して連節
されている。これによりシリンダー８８の作動に
対する両回動軸８４の同調回動に伴い、双方のロ
ーラ８７が開閉的に変移して素材を挿通挟持する
案内位置と、供給ライン外に拡開した休止位置と
に切換え保持される。なおローラ８７は、前記第
１供給装置１８のローラ２４と同様な形状にされ
ている。

前述の第２給送装置２５の上方に前記クランプ
送出装置９１が装備されている。この装置９０
は、前述の先端規制装置５６で規制された素材を
芯金Ｍの所定のチヤツク位置に積極的に送出する
ためのもので、第７，１６図のように前記昇降台
１０上の支台２６に設置された移動台９２に、ク
ランプ機構９１Ａが装備されている。移動台９２
は、支台２６上のレール９３に載置されており、
そして支台２６上に装着された作動シリンダー９
４のロツド９５に連結されて供給ラインの方向に
所定ストローラに亘り往復動される。

一方クランプ機構９１Ａでは、前述の供給案内
装置８１と同様に構成され、移動台９２前側の両
支板９６間に支持されかつ歯車列９７で連結され
た一対の回動軸９８に、支持アーム９９が連結さ
れており、そして一方の回動軸９８（アーム９９
でもよい）が、移動台９２上に装着されたエアー
式のシリンダー１０１のロツド１０２に連結アー
ム１０３を介して連繋されていることにより、上
記両支持アーム９９が同調開閉に基いて素材に対
する挟持と、解放との各状態に切換え保持され
る。

なお斯る装置９１では、両アーム９９がシリン
ダー１０１からの所定圧力を受けてクランプ片１
００で素材を比較的軽くクランプする。従つて移
動台９２が所定ストロークに亘り前進されるとし
ても、素材の先端が芯金Ｍ側のチヤツク位置で係
止された以降は、素材Ｗとクランプ片１００との
間に滑りが生じて事実上送出を終了し、無理な送
出を制止して素材の変形を未然に回避し得るよう
になつている。

そして前述の第１給送装置２５の対応部位に本
例の端末規制装置１０４が装備されている。この
装置１０４では「端末起し」とも呼ばれ巻回過程
の所定時点において素材の残り分の向き、特に端
末圧延部w₂を規制してそのねじれ（ひねり）を
矯正するためのもので、第１，１７，１８図のよ
うに前記昇降台１０に設置された移動台１０５
に、後述の規制具１２２用の駆動手段を装備した
傾動体１１１が設置されている。移動台１０５
は、昇降台１０上面のレール１０６に載置されて
おり、そして昇降台１０上に架設された往復チエ
ーン１０７に素材の長さに応じて位置調節可能に
連結されて供給ラインに沿つて所定ストロークに
亘り前後動するようになつている。なおチエーン
１０７の一方の鎖車軸１０８は、昇降台１０裏側
に装着されかつ後述のように設定された制御モー
タ１０９に歯車列１１０で連繋されている。

これに対し傾動体１１１は、移動台１０５の前
面下部の支点軸１１２に支持されて供給ラインと
交差する向きに傾動自在にされており、その上端
には支筒１１３が芯金Ｍ側に向けて供給ラインと
平行に突設され、また下端には後述のように設定
された制御モータ１１８が装着されている。そし
て同傾動体１１１は、移動台１０５に装着された
シリンダー１１４のロツド１１５に連結されてお
り、素材の給送時ではライン側に傾倒した休止位
置に、また素材の巻回過程の所定時点ではライン
上に起立整合する規制位置に切換え保持される。
１１６，１１６′は移動台１０５の移動位置切換
え確認用の検出器で、ON時にモータ１０９を停
止するように設定されている。

先に述べた傾動体１１１に規制具１２２の回転
軸１１７が装備されている。この回転軸１１７
は、上記支筒１１３に横通されており、そして上
記制御モータ１１８に対し、傘歯車列１１９、ウ
オーム歯車列１２０、そして平歯車列１２１を介
して連繋されて左右（正逆）いずれの方向にも所
要速度で回転し得る。斯る回転軸１１７の前端に
規制具１２２が着脱可能に装着されている。この
規制具１２２は、「起し具」とも呼ばれるもので、
その前端面に端末圧延部w₂に対する規制口１２
３が形成されており、傾動体１１１の作動位置へ
の切換えに伴い同規制口１２３を供給ラインに整
合する。なお規制具１２２は、各種素材の端末部
の形状に適合する規制口１２３を有する各種のも
のに交換可能とされている。

上述の回転軸１１７および規制具１２２に亘り
検出確認手段が組込まれている。この手段では、
規制具１２２が端末圧延部w₂を適確に位置決め
規制したか否かを確認するもので、第１９図のよ
うに回転軸１１７の軸心内に、検知杆１２４が移
動可能に挿通されて常には前方（規制具側）に付
勢されており、そして同杆１２４前端の感知部１
２５が、規制口１２３の所定位置にセツトされ、
また同杆１２４後端の操作部１２６が、前記傾動
体１１１の上部後側に装着されかつ各制御モータ
１０９，１１８と接続された検出器１２７に対向
されている。これにより規制具１２２が端末圧延
部w₂を適正に保持した時点で、検知杆１２４の
移動（後端）により検出器１２７が作動（ON）
して各モータ１０９，１１８が設定通り制御駆動
される。

前述した端末規制装置１０４では、対象とする
ばねの成形条件すなわち素材の長さ、線径、巻回
角度、外径および自由高さ等に合わせて芯金Ｍの
回転を基準として運転されるもので、各駆動部材
の設定事項について付記する。まず前記シリンダ
ー１１４については、芯金Ｍが素材の所定長さ分
を巻回した時点Ｔ（例えば芯金Ｍがチヤツク位置
を角度０の基準点としてＮ回回転して所定の通算
回転角度Ｎ×360度に達した時点）で作動される
ように設定され、これにより前記傾動体１１１が
作動位置にセツトされる。一方移動台１０５側の
制御モータ１０９については、上記シリンダー１
１４の作動に適宜調時して起動されそして前記検
出器１２７の検出作動（ON）に適宜変速駆動さ
れるように設定されている。これにより移動台１
０５および傾動体１１１全体の往動に伴い規制具
１２２が、巻回されつつある素材の端末を追跡す
るように前進され、そして端末規制時（上記検出
器１２７の作動時）には移動台１０５とともに規
制具１２２が芯金Ｍの巻回速度と同速または若干
速く前進される。

これに対し前記傾動体１１１側の制御モータ１
１８については、上述のモータ１０９に調時して
素材の所定巻回時Ｔ（例えば前記通算回転角度Ｎ
×360度とする）に起動されるように設定されて
いる。これにより上述の規制具１２２、が素材の
追跡前進中に端末圧延部w₂をさぐり取るように
所定方向へ定速度で回転される。そして端末規制
に対する検出器１２７の検出時、すなわち予め設
定されたねじれ規制のための通算巻回回転角度
（例えばN₁′×360度）に達した時点T₁′で減速駆
動される。これにより上述の規制具１２２が、素
材の残り分l₁（未巻回長さ）の巻回終了までに必
要的に生じるねじれ分（円周方向のひねり）に適
合する角度γだけ微速回動される。なお“ねじ
れ”については、対象とするばねのサイズや巻回
条件に基いて予め目標値を定め、これに種々の実
験的データを付加して設定されたもので、ねじれ
規制時には素材の残り分l₁の単位長さ当り（巻回
角度当り）のねじれ角γが一次変化すると見做し
ても誤差はほとんどなく実質的に許容値範囲とし
て何ら問題はない（第４３図参照）。

一方前記巻回機Ｃ側では、第２０図に略示する
ように機本体をなす旋回機台１２９に、芯金Ｍの
ための駆動装置１４３、第１、第２移動保持装置
１５７，１６６そして素材のための巻回案内装置
１８６、端末押え装置２００等が装備されてい
る。まず上記旋回機台１２９は、供給ライン上の
素材Ｗに対して芯金Ｍを所要の巻回角度（対象と
するばねのピツチ角）に変向させるために旋回さ
れるもので、第２１，２２図のようにその台部１
３０が、固定ベース１２８上に対し支点軸１３１
および車輪１３２を介して載架されており、そし
て固定ベース１２８上の連繋された後述の旋回装
置１３８により操作される。なお連繋点１３３に
ついては、固定ベース１２８上のホルダー１３４
に回動と、変移とが許容されて嵌合支持された連
繋軸１３５側に、ねじ孔１３７を有する連繋具１
３６が固定されて構成されている。

上記旋回装置１３８では、第２３，２４図のよ
うに上記旋回機台１２９の台部１３０に装備され
た制御モータ１３９に、台部１３０内の幅方向に
横通支持された回転軸１４０が傘歯車列１４２で
連繋されている。この回転軸１４０は、そのねじ
軸１４１を前記連繋具１３６のねじ孔１３７内に
螺通しており、そしてモータ１３９の正逆転駆動
に伴い連繋具１３６に対して進退変移されその変
移量を以つて旋回機台１２９を支点軸１３１に基
いて旋回操作する。これにより同機台１２９は、
巻回前と巻回終了後では、前記供給ラインと平面
直交する基準位置（角度０）に保持され、そして
巻回時には基準位置に対し鋭角範囲の所定巻回位
置（角度β、α、γ）に亘り無段階（有段階でも
よい）で旋回変向し得る。なお上記旋回の支点軸
１３１は、供給ラインと基準位置との交点に設定
されている。

前記芯金Ｍは、前述の旋回機台１２９の旋回に
よる巻回位置の変向の他に、右巻き用・左巻き用
の各回転そして軸方向への移動とが全て数値制御
に基いて操作されるようになつており、そして対
象のばねの形状、サイズの適合するものが選定さ
れて旋回機台１２９内の前後に装備された後述の
第１、第２移動保持装置１５７，１６６間に着脱
交換可能にセツトされる。ちなみに芯金Ｍは、第
４４図のような円錐形、そして半紡錘形、鼓形等
のものが使用可能とされる。

芯金Ｍに対する前記駆動装置１４３では、第２
５，２６図のにように前記旋回機台１２９の一端
（第２０図左端）の箱体１４４内に、制御モータ
１４５そして主軸１４６、従軸１４８が夫々装備
され、高低２段変速形式に構成されてスプライン
軸１５２と連繋されている。主軸１４６は、箱体
１４４中央部に芯金Ｍと平面直交する向きに挿通
支持されそして箱体１４４上部に装着された上記
モータ１４５にチエーン列１４７を介して連繋さ
れている。一方従軸１４８は、主軸１４６に対し
平行に支持されそしてクラツチ１４９で切換え操
作される高速用、低速用の各歯車列１５０，１５
１で連繋されており、前記機台１２９中央に横設
支持されたスプライン軸１５２にウオーム歯車列
１５３を介して連繋されている。

なおモータ１４５は、正逆転式とされ芯金Ｍを
各方向へ所要速度で回転し得る。また高速用歯車
列１５０は、第２６図左側（主軸１４６上の大歯
車と従軸１４８上の小歯車）をいい、低速用歯車
列１５１は、同図右側（主軸１４６上の小歯車と
従軸１４８上の大歯車）をいう。クラツチ１４９
に対する操作手段については、第２７図のように
箱体１４４外に設置されたシリンダー１５４のロ
ツド１５５と、箱体１４４に軸支されて適宜手段
を介して上記クラツチ１４９に連繋された切換え
レバー１５６とが連節されており、ロツド１５５
の昇降動によりクラツチ１４９が、従軸１４８上
を摺動して各歯車列１５０，１５１と連繋され
る。

前記第１移動保持装置１５７では、芯金Ｍ基端
を保持するもので、第２８，２９図のように旋回
機台１２９内に装備された移動体１５８内に、芯
金用の連結主軸１６３が横通支持されている。上
記移動体１５８は、機台１２９上部に横設された
レール１５９と、上記スプライン軸１５２とに支
持されており、そしてシリンダー１６０により所
定区間（芯金Ｍの必要移動量）に亘り往復移動さ
れる。なおシリンダー１６０は、レール１５９下
方に装着されてロツド１６１を移動体１５８後端
に連結しており、そして油圧制御機構（図示しな
い）によりその作動速度および作動量が制御され
るようになつている。１６２，１６２′は移動体
１５８の各移動端に配設された検出器である。

一方連結主軸１６３は、芯金Ｍを着脱可能に連
結して回転させるためのもので、上記移動体１５
８中央に着脱可能に支持されて芯金Ｍと同一線上
に整合されており、そして上述のスプライン軸１
５２に平歯車列１６４を介して連繋されて正逆回
転される。なお同主軸１６３と芯金Ｍとの連結に
ついては、第３０図のように互いの端面を整合し
たもとで、支軸１６３の軸心内に横通された連結
螺杆１６５先端が、芯金Ｍ後端のねじ孔内に螺着
されている。

これに対し前記第２移動保持装置１６６では、
芯金Ｍ先端を分離可能に連結保持するもので、第
３１，３２図のように前記旋回機台１２９内に装
備された移動体１６７内に、チヤツク機構１６６
Ａを内蔵した芯金用の連結従軸１７２が横通支持
されている。上記移動体１６７は、機台１２９上
部に横設されたレール１６８に吊下状に支持され
ており、そしてレール１６８下方に横設された送
り軸１６９に螺通されて同軸１６９の回転に伴い
前述の第１側の移動体１５８と調時して所定区間
を往復移動される。なお送り軸１６９は、旋回機
台１２９の上端後側に装着された制御モータ１７
０に平歯車列１７１を介して連繋されており、そ
してモータ１７０の制御駆動に基いて所定速度で
正逆転されるようになつている。

一方連結従軸１７２は、芯金Ｍに従転されるも
のであつて筒形とされ、上記移動体１６７下部の
支筒１７３に挿通支持されて芯金Ｍと同一線上に
整合されており、そしてその前端（第３１図左
端）に歯車用の凹部１７４が形成され、またチヤ
ツク用の受台１７５が着脱可能に固定されてい
る。なお同従軸１７２と芯金Ｍとの連結について
は、受台１７５前端の係合孔１７６と芯金Ｍ先端
の係合軸１７７とを以つて分離可能に係合連結さ
れている。

上記連結従軸１７２に装備されたチヤツク機構
１６６Ａでは、第３１，３３図のように同従軸１
７２の軸孔１７８に挿通された操作杆１７９が、
従軸１７２後端に装着されたシリンダー１８０の
ロツド１８１に連結されており、また操作杆１７
９前端のラツク１８２が、上記凹部１７４内に枢
着されたピニオン１８３と連繋されている。そし
て上記受台１７５に移動可能に装着されたチヤツ
ク１８４が、ラツク１８５を介して上記ピニオン
１８３に連繋されて上記操作杆１７９の移動操作
により開閉される。なおラツク１８５は、チヤツ
ク１８４に固定され操作杆１７９のラツク１８２
と直交されている。ちなみにチヤツク１８４は、
素材の巻回前（芯金Ｍの前進前）では、前述の旋
回支点（支点軸１３１）と同一垂直線上にあつ
て、右巻き・左巻きの各巻回方向に対応して芯金
Ｍの上周または下周の各所定位置に待機されてい
る。

なお前述した第１、第２の装置１５７，１６６
では、シリンダー１６０、モータ１７０の制御設
定により、互いの移動体１５８，１６７がともに
変速可能とされ、そして芯金Ｍの前進に対しては
両移動体１５８，１６７が同調速度で往動し、芯
金Ｍの後退に対しては第１側１５８が、第２側１
６７に比し適宜速く復帰するように設定されてい
る。これにより芯金Ｍが連結従軸１７２から分離
される。

前記巻回案内装置１８６では、巻回過程におけ
る素材を案内するもので、第３４，３５図のよう
に芯金の手前すなわち前記供給機Ｆにおける供給
案内装置８１前方の所定位置において芯金Ｍの
上、下部に放射状の向きで対称的に配設されてい
る。双方の装置１８６は、素材の右巻き・左巻き
に対応して使分けられるものの、ともに同様に構
成されている。便宜上一方（図示下方の右巻き
用）を説明すると、前記旋回機台１２９の前側中
央部の台座１８７に適宜傾きで装着されたホルダ
ー１８８の筒部１８９内に支筒１９０が嵌挿され
ており、この支筒１９０上端の二又部に、供給ラ
インに整合されたローラ１９１が交換可能に枢着
されている。

そして上記ローラ１９１を、素材の線径および
巻回径等に鑑み芯金Ｍに対する適正な案内角度お
よび位置にセツトするために、第３５，３６図の
ように上記ホルダー１８８が、台座１８７に対し
支点ピン１９２、調節緊締具１９３を以つて傾き
調節可能に定置される一方、上記支筒１９０が、
ホルダー１８８に支持されたねじ軸１９４の正・
逆回転に伴い摺動子１９５を介してホルダー１８
８の案内溝１９６に沿つて前後方向すなわち芯金
Ｍに対する遠近方向へ調節移動可能に支持されて
いる。なおねじ軸１９４は、支筒１９０のねじ孔
１９７に螺通されており、そしてホルダー１８８
下端に装着された制御モータ１９８に傘歯車列１
９９を介して連繋されている。ただし斯る装置１
８６では、ローラ１９１で素材の上面を受け、ま
た図示上方の装置１８６では、ローラ１９１で素
材の下面を受けるようになつており、いずれの装
置についても、当該ローラ１９１を芯金Ｍの形
状、外径に合わせて位置決めセツトして素材を押
付け案内する。ちなみにローラ１９１は、直円形
の芯金に対して一定位置に保持され、また円錐形
や半紡錘形の芯金に対して漸次変位される。

前記端末押え装置２００は、素材の終端部を押
し込んで芯金Ｍ外周に密接巻回させるためのもの
で、第３４，３５，３７図のように前述の供給ラ
インとの整合部位において芯金Ｍの裏側に装備さ
れている。すなわち同装置２００では、前記旋回
機台１２９上部の支軸２０１に枢支されかつシリ
ンダー２０２のロツド２０３に連節されたＬ形の
第１レバー２０４と、機台１２９中央の支軸２０
５に枢支されかつ上記第１レバー２０４に連杆２
０６を介して連繋されたＬ形の第２レバー２０７
と、同レバー２０７他端に枢支されて供給ライン
に整合された押えローラ２０８とを備えており、
そして上記シリンダー２０２のロツド２０３の移
動により両レバー２０４，２０７および連杆２０
６を介してローラ２０８が、芯金Ｍの直径方向へ
変移されて素材の解放位置と、押え込み位置とに
切換え保持されるようになつている。

そして素材の線径、ばねの外径等に対応してロ
ーラ２０８を変位調節するために、上記第１レバ
ー２０４と連杆２０６との連結について、レバー
２０４他端に装着された回動調節具２０９のねじ
孔２１０に、連杆２０６他端のねじ軸２１１が螺
通されており、そして調節具２０９がハンドル２
１２で回動操作されることにより、連杆２０６が
移動して第１レバー２０４との連結点すなわち両
レバー２０４，２０７間の連結距離が長短変更さ
れ、第２レバー２０７の傾動変化に伴いローラ２
０８が芯金Ｍの直径方向に位置調節される。なお
同装置２００では、通常巻回終了段階で作動され
るが、巻回開始直後または途中から作動してもよ
い。

巻回機Ｃでは、前述の各装置の他に芯金に対す
る案内装置２１３そしてばねのための係止具２２
２および移送器２２３が付設されている。上記案
内装置２１３では、芯金Ｍの移動案内をするため
のもので、第３８，３９図のように前記旋回機台
１２９内の中央に縦設された支箱２１４内に、調
節ねじ軸２１６で昇降調節される支体２１５が縦
挿されており、そしてこの支体２１５上端の二又
部に挿通された支軸２１７に、芯金Ｍの下周面を
受けるローラ２１８が支持されている。なお上記
ねじ軸２１６は、支箱２１４に縦挿支持されて支
体２１５のねじ孔２１９に螺通されており、そし
て支箱２１４外に支持された操作軸２２０により
歯車列２２１を介して正・逆回転され、これによ
り支体２１５と共にローラ２１８が昇降変位調節
される。またローラ２１８は、各種サイズ、形状
の芯金外周に適合する転接面をもつ鼓形とされ、
上記支軸２１７の着脱に伴い交換可能とされる。

前記係止具２２２は、巻回成形されたばねを芯
金Ｍの復帰時に係止して抜き外すもので、前記端
末押え装置２００の後側（素材の巻回終端より後
側）に装着されている。なお同具２２２は、シリ
ンダーのような切換え部材側に交換可能に取着し
てばねの係止位置と非係止位置とに切換え得るよ
うに構成してもよい。一方移送器２２３は、芯金
Ｍから抜き外されたばねをクランプして機外へ移
送するもので、芯金Ｍの移動途上に配設された一
対の開閉クランプ２２４を、芯金Ｍと平面交差す
る裏側（第１図右側）へ変移するようになつてい
る。

さて本例のコイルばね製造機は、前述のように
構成された供給機Ｆ側の各装置と、巻回機Ｃ側の
各装置との協動により、１サイクル１成形の形態
に基いて素材の供給から巻回までの一連作動工程
を全自動で行い得る。１例として第４１図の両端
座付きのばねＳの製造例を各装置の作動工程順に
説明する。まず供給機Ｆ側では、素材Ｗの長さお
よび巻回方向に対応して機台１の昇降台１０が、
モータ４、シリンダー１３の作動により固定ベー
ス２に対して、前後・上下に操作されて所定位
置、傾斜高さに保持されることにより、全ての装
置が所定位置にセツトされ、これにより前送方向
（芯金側）に向けて高くされた所定の供給ライン
が設定される。

このもとで第１、第２給送装置１８，２５およ
び姿勢保持装置４０が同調して作動される。すな
わち第１給送装置１８では、作業者により加熱炉
Ｈから取出された素材Ｗを各ローラ２４間に受け
て水平状に定常給送し（ただし素材は給送過程で
作業者により先端圧延部w₁の向きが大まかに調
整される。）、続いて姿勢保持装置４０では、受け
ローラ４６および押えローラ５０間で素材を挟持
して振れ止めを図ると共に円周方向の向き、特に
先端圧延部w₁の向きを修正しつつ前送する。そ
して第２給送装置２５では、素材を各ローラ２９
間に保持しつつ前方の先端規制装置５６に向けて
ゆつくりと前送する（第１図ａ参照）。

先端規制装置５６では、素材の給送タイミング
に調時してシリンダー６２の往動により規制具６
０を供給ライン上の規制位置にセツトしており、
規制口６１で先端圧延部w₁の向き、位置の規制
をなした後、シリンダー６２の復動により規制具
６０をライン外上方の休止位置に退避させ、次期
作動時まで待機する。斯る規制作動の終了に調時
して先曲げ装置６６が作動される。同装置６６で
は、両シリンダー６９，７８の協動により両アー
ム７３を成形位置にセツトして互いのクランプ片
７６で素材の先端部を所定方向へ湾曲した後、両
アーム７３を速やかに休止位置に退避させ、次期
作動時まで待機する。

前述の素材規制作動終了に調時して供給案内装
置８１の案内作動およびクランプ送出装置９１の
送出作動が開始される。すなわち供給案内装置８
１では、シリンダー８８の往動により両支杆８６
のローラ８７をともに案内位置にセツトして素材
を挟持したまま案内し、そして適時点でローラ８
７を休止位置に退避する。一方クランプ送出装置
９１では、クランプ機構９１Ａにおけるシリンダ
ー１０１の往動により両アーム９９を閉鎖してク
ランプ片１００で素材をクランプし、次いでクラ
ンプに調時した作動シリンダー９４の往動により
移動台９２全体を昇降台１０側のレール９３に沿
つて所定位置に前進させて、素材を巻回機Ｃ側の
芯金Ｍの所定のチヤツク位置に送込む（第１図ｂ
参照）。

なお前記第２給送装置２５では、送出装置９１
の素材送込み前（素材の挟持後）に、シリンダー
８８の復動により各ローラ８７を一斉に供給ライ
ン外に退避し、次期素材の給送に先立ち再び給送
位置にセツトする。また送出装置９１では、移動
台９２が前進端に達した時点で送込み終了とさ
れ、そして芯金Ｍの巻回開始に調時して各シリン
ダー９４，１０１の復動によりアーム９９が開放
され移動台９２と共に後退端に復帰され、次期作
動時まで休止される。

前述の供給機Ｆ側の作動に対して巻回機Ｃで
は、芯金Ｍの所定位置で素材先端をチヤツクした
後、旋回装置１３８、駆動装置１４３および第
１、第２移動保持装置１５７，１６６の作動に基
いて芯金Ｍを作動して素材を巻回する。すなわち
芯金Ｍの移動前において、第２移動保持装置１６
６におけるチヤツク機構１６６Ａでは、素材の巻
回方向に対応してチヤツク１８４が芯金Ｍの下周
所定位置に待機しており、そしてシリンダー１８
０の往動により操作杆１７９、ラツク１８２、ピ
ニオン１８３およびラツク１８５を介してチヤツ
ク１８４が閉鎖して素材Ｗの先端を固持する（第
１図ｂ参照）。

しかる後、各装置１３８，１４３，１５７，１
６６が設定通り制御作動される。まず旋回装置１
３８では、モータ１３９の正転駆動に伴い回転軸
１４０が連繋点１３３の連繋具１３６に対し螺進
することにより、旋回機台１２９が支点軸１３１
に基いて所要の巻回位置に旋回変向される。一方
駆動装置１４３では、クラツチ１４９の切換えに
より高速用、低速用のいずれかの歯車列１５０，
１５１が設定されたもとで、モータ１４５の正転
駆動に伴い主軸１４６、従軸１４８およびスプラ
イン軸１５２が回転され、そして第１移動保持装
置１５７における連結主軸１６３が平歯車列１６
４を介して回転される。そして第１、第２移動保
持装置１５７，１６６では、シリンダー１６０の
往動、モータ１７０の正転駆動の同調により双方
の移動体１５８，１６７がともに同一速度でレー
ル１５９，１６８に沿つて前進する。これにより
芯金Ｍが、前述し各装置の協動によりばねの成形
条件に合わせて制御操作される。

ここで芯金Ｍの制御について付記する。すなわ
ち第４１図のようにばねＳについて両端の座部
s′，s″と、有効巻回ｓとの互いの巻回角度（α＞
β）およびピツチ（Ｐ＞P′）が異なることから、
芯金Ｍは、第４２図の制御線図に略示するように
回転速度が一定とされた場合において、各座部
s′，s″に対応する巻回の開始時、終了時の各々の
巻き部間では、巻回角度（向き）および前進速度
が漸次変更制御され、また有効巻回部ｓに対応す
る巻回過程では、巻回角度および前進速度がとも
に一定に保持されるように設定される。従つて芯
金Ｍは、斯る設定条件に合わせて各装置１３８，
１４３，１５７，１６６により操作されることに
より、素材を一連に巻回して始端の座部s′、有効
巻回部ｓそして終端の座部s″を順次成形する。な
お巻回過程において、素材Ｗは巻回案内装置１８
６のローラ１９１で案内され、一方芯金Ｍは案内
装置２１３のローラ２１８で移動案内される。

さて素材の巻回過程において、芯金Ｍが所定長
さ分を巻回した時点Ｔ（例えば前記チヤツク位置
に対し適宜通算回転角度Ｎ×360°の時点）で、前
述の駆動装置１４３および第１、第２装置１５
７，１６６の減速駆動に基いて芯金Ｍが設定時間
において微速操作され、このタイミングに合わせ
て前記供給機Ｆにおける本例の端末規定装置１０
４が作動される。すなわち同装置１０４では、前
記クランプ送出装置９１が復帰されているもと
で、シリンダー１１４の往動により傾動体１１１
が規制位置に起立保持され、またモータ１１８の
駆動により回転軸１１７が各歯車列１１９，１２
０，１２１を介して回転され、モータ１０９の正
転駆動により移動台１０５が往復チエーン１０７
に索引されて前記昇降台１０のレール１０６に沿
つて前進される。これにより回転軸１１７先端の
規制具１２２が、供給ラインに整合セツトされた
もとで回転しつつ前進され、前述の素材後端の追
跡中にその規制口１２３に端末圧延部w₂を係合
してその向きの規制をなす（第１図ｃ参照）。

そして上述の端末規制時に検出確認手段におけ
る検出器１２７が確認検出（ON）することによ
り上記各モータ１０９，１１８が制御駆動され
る。すなわちモータ１１８は、素材の残り分l₁の
巻回完了時までに生ずる「ねじれ」に適合する角
度γ分だけ微速で駆動し、一方モータ１０９は、
芯金Ｍの巻回速度（周速）に適合する速度で駆動
する。これにより前記規制具１２２は、素材のね
じれ規制として端末圧延部w₂を係合保持したま
ま適正なねじれ角γに合わせてゆつくり回動さ
れ、そして芯金Ｍの巻回速度に合わせて素材を押
出す（第４３図参照）。

ちなみに斯るねじれ規制については、前記検知
器１２７の検出時すなわち芯金Ｍの通算巻回回転
角度T₁時点より実質的に開始され、そして前進
端に位置する規制具１２２から素材が離隔して検
出器１２７がOFFとなつたT₂時点（すなわち巻
回終了段階時にあつて通算回転角度N₂×360度の
時点）で終了されるものとする。この際T₂時点
における素材の残り分l₂では、T₁時点における残
り分l₁に比しても相当短いことから、T₂時点以降
巻終了までに生ずる“ねじれ”が、前述したねじ
れ規制によるねじれ角γとほぼ同一値であると見
做してもよく、現に端末の向き、角度等について
は許容範囲内に留まり誤差を生じない。

上述の端末規制作動に同調して巻回機Ｃ側で
は、芯金Ｍが通常の作動状態に制御される。すな
わち前記規制具１２２の規制開始時T₁（所定の通
算回転角度N₁×360度時点）に同期して駆動装置
１４３および第１、第２移動保持装置１５７，１
６６が、ともにばねＳの成形条件に適合する速度
で制御駆動されることに従い芯金Ｍは、所定巻回
速度で回転および移動されて上述のようにねじれ
規制されている素材の残り分l₁を巻回する。そし
て巻回終了時期（例えば１巻回分）には、前述の
ように旋回装置１３８、駆動装置１４３、第１、
第２の装置１５７，１６６の制御駆動に伴い芯金
Ｍは、巻回中心を元に変向しつつ低速で回転、移
動され、そして終端座部s″の巻回後では基準位置
に戻されかつ前進端で停止されて所定の巻回作動
を終了する（第１図ｄ参照）。

上述の巻回作動に対し前記端末規制装置１０４
では、素材が前進端に位置する前記規制具１２２
から離隔した時点T₂で検出器１２７が（OFF）
となり、モータ１０９の逆転駆動、停止に伴い移
動台１０５が後退端に停止され、またシリンダー
１１４の復動に伴い傾動体１１１が傾倒位置に保
持され、そしてモータ１１８の停止に伴い回転軸
１１７が停止される。これにより規制具１２２
が、後退休止位置に戻され次期作動時まで待機さ
れる。一方巻回作動の終了段階において端末押え
装置２００が作動される。すなわち同装置２００
では、シリンダー２０２の往動により押えローラ
２０８が、第１、第２のレバー２０４，２０７を
介して押え込み位置にセツトされ、前記巻回案内
装置１８６のローラ１９１から離隔した素材の端
末部を適宜押え込み案内して芯金Ｍ外周に密接さ
せ、しかる後巻回作動の終了に調時してシリンダ
ー２０２の復動により押えローラ２０８が、解放
位置に復帰されて次期作動時まで待機される。

さて前述した巻回作動の終了後には、巻回機Ｃ
全体が元の作動前状態に復帰される。すなわち駆
動装置１４３では、モータ１４５の逆転駆動に伴
い主軸１４６、従軸１４８を介してスプライン軸
１５２と共に第１移動保持装置１５７における連
結主軸１６３が逆転され、また同保持装置１５７
では、シリンダー１６０の復動に伴い移動体１５
８がレール１５９およびスプライン軸１５２に沿
つて原位置に速やかに後退され、一方第２移動保
持装置１６６では、モータ１７０の低速逆転駆動
に伴い移動体１６７が送り軸１６９およびレール
１６８に沿つてゆつくり後退される。従つて第
１、第２の装置１５７，１６６の後退速度差によ
り芯金Ｍは、第２側の連結従軸１７２から離脱
し、以後第１側の連結主軸１６３に連結保持され
たまま案内装置２１３のローラ２１８で案内保持
されつつ復帰し、そしてチヤツク位置を原位置に
戻して停止される。ただし駆動装置１４３は、芯
金Ｍの後退後に所定分逆駆動してもよい。

なお芯金Ｍの後退過程において、成形されたば
ねＳは、係止具２２２により芯金Ｍから抜き取ら
れ、そして移送器２２３でクランプされて機外の
例えば搬出コンベヤ上に搬出される。そして前記
第２移動保持装置１６６では、上記移送器２２３
が復帰して開放されることに調時して移動体１６
７が原位置に復帰され、そして連結従軸１７２を
芯金Ｍと再び連結セツトして第１側の装置１５７
と共に次期巻回作動時まで待機される（第１図ｅ
参照）。

以降前述と同様に各機Ｆ，Ｃにおける各装置の
サイクル作動により、素材Ｗが常に一定供給ライ
ンに整合保持されたまま給送、規制される一方、
芯金Ｍが所定の巻回位置に旋回変向されかつ回
転、移動されてばねＳを巻回成形し得るものであ
る。

前述のようにしてばねを自動製造し得る製造機
では、第１、第２移動保持装置１５７，１６６間
に所要とする他形状の芯金を交換セツトすること
により、第４４図に略示する各種のばねも成形で
きる。例えば同図ａの両端座部付きの円錐形ばね
S₁では、円錐形の芯金M₁を使用し、そして前述
のように巻回位置の角度および回転、移動を制御
することにより成形し得る。同図ｂのたる形ばね
S₂では、半紡錘形の芯金MM₂を前進させる一方
で巻回位置および回転、移動速度を制御し、そし
て素材を半長分巻回した後半段階では芯金M₂を
後退させる一方で巻回位置および回転、移動速度
を制御することにより成形し得る。また同図ｃの
鼓形ばねS₃では、第１、第２移動保持装置１５
７，１６６に夫々連結されるほぼ円錐形をなす一
対の芯金M₃，M₃同志を互いに着脱可能に整合連
結し、斯る芯金を用いて成形できる。なお両端オ
ープンエンドのばねでは、前述と同様な直円形の
芯金Ｍを一定の巻回角度位置に設定したもとで、
前述のように回転、移動速度を制御することによ
り成形し得る。

また旋回装置１３８、駆動装置１４３および第
１、第２移動保持装置１５７，１６６の制御駆動
に基いて芯金Ｍの巻回位置および回転、移動速度
を変更し得ることにより、巻取り角度の小さいば
ねでも成形し得、加えて当該ばねにおける巻回角
度、ピツチの修正はもとより不等ピツチのばねを
成形することもできる。しかも昇降台１０の高・
低切換えによる供給ラインの変更設定、芯金Ｍの
巻回方向の変更そして巻回案内装置１８６の選択
使用に基いて前述し各種ばねについて右巻き、左
巻きのいずれにも成形できる。

前述した各種いずれのばねの製造時にあつても
本例の端末規制方法および装置１０４では、前述
と同様に巻回過程における所定時点間、すなわち
T₁時点から巻回終了段階に至るT₂時点までの間
に亘り、ねじれ規制を行いT₁時点以降における
素材Ｗの未巻回残り分l₁の本来のねじれ分に適合
する角度γに維持して不要な「ねじれ」をなくし
得るものである。これによりコイルばねの製造終
了時には、素材の端末部を所要とする適正な向
き、位置に確保し得、終端座部を設定通りに成形
し得る。従つて夫々のばねの仕上げ加工におい
て、終端座部が切削代を少なくして精確に仕上げ
成形することができる。

前述した「ねじれ」については、素材のサイズ
そして巻回条件に関係してその値が変化する。例
えば素材の長さや線径、また巻回ピツチや角度の
大きい場合には大きな値となつて現われ、逆に小
さい場合には小さな値で現われる。斯る「ねじ
れ」の性状に対し本例の端末規制方法および装置
では、予め素材のサイズ並びに巻回条件を充分勘
案し、それに適合するようにねじれ規制の開始時
点T₁、終了時点T₂そして角度γが、芯金Ｍの回
転を基準として設定され、このもとで運転される
ことにより本来のねじれ規制をなし得るものであ
る。

なお本発明の対象とする規制方法および装置
は、コイルばね以外の螺旋形製品を製造する機械
の他に、例えば紳線機や圧延加工機等にあつても
応用可能であり、また端末部側に種々のマークを
付したり形状加工を施した素材あるいは他部品を
装着した素材等についても規制具１２２を適宜選
定して適確なねじれ規制をなし、マーク、形状、
他部品を所定の位置、向きに確保できる。更には
合成樹脂、ガラス繊維等の非金属素材を密に螺旋
巻回する場合にも実施可能である。勿論素材は丸
棒に限らず角形、帯板形等であつてもよい。

実施例で詳述したように本発明の素材自動規制
方法は、例えば棒線状素材を芯金で螺旋形に巻回
する機械にあつて、素材規制用の規制具につい
て、素材の供給ラインに対する規制位置と、休止
位置との切換え操作、素材の給送方向と平行な往
復移動そして素材の円周方向への回転の各タイミ
ングを、素材のサイズや巻回条件に鑑みて芯金の
回転を基準として予め設定し、芯金の巻回開始時
に対する所定の通算回転角度時点から巻回終了段
階に至る所定時点までの範囲に亘り、規制位置に
セツトされ素材の端末部を保持した規制具を、素
材の未巻回残り分の巻回終了までに必要なねじれ
分に適合する規制角に維持しながら前進と回転と
を協動的に制御してねじれ規制をなすものであ
る。

従つて本方法によれば、素材の巻回過程におい
てとかくねじれが大きく、しかも不規則に発生し
易い端末部分の不要なねじれ更には変形等をもな
くし、同部分を適正な向き、角度に確保し得る。
これにより製品にあつては、終端部分を所要の位
置に保持し得、もつて形状の精確で安定した良質
の製品を得ることができる。

特に本方法では素材の巻回過程中、換言する
と、製品の成形中においてねじれ規制を自動的に
行なうものであるから、斯るねじれ規制作動が、
製造作動・能率の低下を招いたり製造ラインの流
れの障害となる等の問題は一切生起されず、製品
の生産性の向上に大きく寄与し得る。しかも本発
明のねじれ規制によれば、人為的操作の介入を不
要とし得るので、斯る規制作動を至極安全にして
スピード化を図ることができ、特に熱間製造形態
にあつても熱損事故を未然に回避できる。

また前述の規制方法に実施される本発明の素材
自動規制装置は、適宜往復機構に連繋されて素材
の給送方向に沿つて往復移動される移動体と、こ
の移動体に設置されかつ適宜位置切換え機構によ
り供給ラインに対し変移自在に設定された変移体
と、この変移体における回転制御機構に連繋され
かつ前記供給ラインに対する規制位置と、休止位
置とに切換えセツトされる素材規制用の規制具と
を備え、前記規制具の位置切換え、移動並びに回
転の各タイミングが、所定の芯金の回転を基準と
して予め設定され、そして芯金の巻回開始時に対
する所定の通算回転角度時点に調時して前記規制
具が、規制位置にセツトされて素材の端末部側を
保持しつつ前進されると共に、素材の未巻回残り
分の巻回終了までに必要なねじれ分に適合する規
制角を維持しつつ微速回転されるように設定し、
そして芯金の巻回終了に至る所定時点に調時して
前記規制具が、素材の端末部に対するねじれ規制
を終了するように設定したものである。従つて本
装置の運転に基いて巻回過程における素材の適正
なねじれ規制をなし、特に端末部分を所要の向
き、角度に確保し得、以つて形状の精確で安定し
た良質の製品を成形することができる。

しかも本装置では、素材の巻回過程中において
ねじれ規制を自動的に行なうので、製品の生産性
の向上に寄与し得、その上規制作動を至極安全に
してスピード化を図ることができる。特に前記変
移体（実施例の傾動体１１１）位置切換え作動に
より、前記規制具１２２が、少ない変移量を以つ
て前述の規制位置、休止位置に切換えセツトし得
る形式であるから、装置全体が、素材の供給機さ
らには供給ラインにコンパクトに装備し得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例にかかるもので、第１図は
本例の製造機全体を略示する平面図で、同図ａ〜
ｅは製造工程に対応する各装置の動作を段階的に
示す。第２図、第３図、第４図は夫々素材の供給
機全体を略示する正面図、平面図、側断面図、第
５図は供給機の機台の一部を略示する正面図、第
６図は第１、第２の給送装置を略示する平面図、
第７図は供給機全体の側断面図、第８図、第９図
は姿勢保持装置を示す正面図、側面図、第１０
図、第１１図は先端規制装置を示す正面図、平面
図、第１２図、第１３図は先曲げ装置を示す側断
面図、平面図、第１４図、第１５図は供給案内装
置を示す正面図、側断面図、第１６図はクランプ
送出装置を示す正面図、第１７図、第１８図は端
末規制装置を示す正断面図、側断面図、第１９図
は同上装置における確認検出手段を示す正断面
図、第２０図は素材の巻回機全体を略示する正面
図、第２１図は旋回機台を略示する平面図、第２
２図は同上機台の支点軸を示す側断面図、第２３
図は旋回装置を示す側断面図、第２４図は同上装
置の駆動部の断面図、第２５図、第２６図は芯金
の駆動装置を示す正断面図、側断面図、第２７図
はクラツチ切換の操作部を示す側面図、第２８
図、第２９図は芯金の第１移動保持装置を示す正
断面図、平面図、第３０図は芯金の連結部を示す
正面図、第３１図、第３２図は芯金の第２移動保
持装置を示す正断面図、側面図、第３３図はチヤ
ツク部分を示す側面図、第３４図、第３５図は巻
回案内装置および端末押え装置を示す正面図、側
断面図、第３６図は巻回案内装置の支持部の断面
図、第３７図は端末押え装置の平面図、第３８
図、第３９図は芯金の案内装置を示す正面図、側
断面図、第４０図は素材の正面図、第４１図はコ
イルばねの正面図、第４２図は芯金の制御例を略
示する説明図、第４３図は素材のねじれ規制を略
示する説明図、第４４図ａ，ｂ，ｃは各種のばね
および芯金を例示する説明図である。 １……機台、１０……昇降台、１８……第１給
送装置、２５……第２給送装置、３０……切換え
機構、４０……姿勢保持装置、５６……先端規制
装置、６０……規制具、６６……先曲げ装置、８
１……供給案内装置、９１……クランプ送出装
置、１０４……端末規制装置、１０５……移動
台、１０７……往復チエーン、１０９……モー
タ、１１１……傾動体、１１４……シリンダー、
１１７……回転軸、１１８……モータ、１２２…
…規制具、１２３……規制口、１２９……旋回機
台、１３８……旋回装置、１４３……駆動装置、
１５７……第１移動保持装置、１６６……第２移
動保持装置、１６６Ａ……チヤツク機構、１８６
……巻回案内装置、２００……端末押え装置、２
１３……案内装置、Ｆ……供給機、Ｃ……巻回
機、Ｍ，M₁，M₂，M₃……芯金、Ｗ……素材、
Ｓ，S₁，S₂，S₃……ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給ラインに沿つて給送される例えば棒線状
   素材を所要の芯金で螺旋形に巻回する機械におい
   て、素材規制用の規制具について、供給ラインに
   対する規制位置と、休止位置との切換操作、素材
   の給送方向と平行な所定ストロークに亘る往復移
   動および素材の円周方向に対する回転の各タイミ
   ングを、素材のサイズや巻回条件に鑑みて前記芯
   金の回転を基準として予め設定し、前記芯金の巻
   回開始時に対する所定の通算回転角度時点から終
   了段階に至る所定時点までの範囲に亘り、前記規
   制具を規制位置にセツトして素材の端末部分を保
   持しつつ前進させると共に、素材の未巻回残り分
   の巻回終了までに必要なねじれ分に適合するよう
   に設定された規制角に維持しつつ微速回転させる
   よう制御することを特徴とする、例えば棒線状素
   材の巻回成形機における素材の自動規制方法。 ２ 供給ラインに沿つて給送される例えば棒線状
   素材を所望の芯金で螺旋形に巻回する機械におい
   て、適宜往復動機構に連繋されて素材の給送方向
   に沿つて所定ストロークに亘り往復移動される移
   動体と、この移動体に設置されかつ適宜位置切換
   え機構により供給ラインに対し変移自在に設定さ
   れた変移体と、この変移体における回転制御機構
   に連繋されかつ前記供給ラインに対する規制位置
   と休止位置とに切換えセツトされる素材規制用の
   規制具とを備え、前記規制具の位置切換え、移動
   並びに回転の各タイミングが、前記芯金の回転を
   基準として予め設定され、芯金の巻回開始時に対
   する所定の通算回転角度時点に調時して前記規制
   具が規制位置にセツトされ素材の端末部を保持し
   つつ前進されると共に、素材の未巻回残り分の巻
   回終了までに必要なねじれ分に適合する規制角を
   維持しつつ微速回転されるように設定し、そして
   芯金の巻回終了に至る所定時点に調時して前記規
   制具が素材の端末部に対するねじれ規制を終了す
   るように設定してなることを特徴とする、例えば
   棒線状素材の巻回成形機における素材の自動規制
   装置。