JPH037456B2 - - Google Patents

Description

技術分野 本発明ばばね巻機に関し、更に詳しくはカム駆
動針金送りロールを有するばね巻機に関する。

背景技術 先行技術におけるばね巻機は、機械に組み込ま
れた送りロール駆動機構の型に関して、２つの種
類−セグメント型及びクラツチ型機械−に分かれ
る。セグメント型ばね巻機はより普通であり、巻
線場所へ断続的に長手方向に針金を進めるための
一方向だけのクラツチを有する送りロール歯車列
を駆動する大きな揺動歯車セグメントを有する。
この型のばね巻機は使用する場合の精度と確実さ
の程度が高いことに特徴があるとはいえ、それら
は高速生産の点においてある程度限界がある。大
きな歯車セグメントのような比較的重くそして高
い慣性の要素は、機械の運転速度を上げるについ
ては固有の限界を有する。典型的な大量生産運転
において、米国、コネテイカツト州、トーリント
ンのトーリンコーポレイシヨン（Torin
Corporation）で製造されたセグメント型ばね巻
機でもつて、自動車の弁ばねが毎分約80箇の生産
速度で生産されている。

セグメント型ばね巻機の生産速度を改良しよう
とする試みでワフイオス（Wafios）機は従来の
セグメントばね巻機よりもずつと多い数の送りロ
ールを採用しているが、ロールは慣性を小さくす
るためによりサイズの小さいものにし、従来のね
ずみ銑及び鋼セグメントの代わりに軽量アルミニ
ウム合金セグメントが使われている。これは慣性
の力をいくらか減少させ、ワフイオス（Wafios）
機は毎分約100ないし110箇の生産速度を達成する
という上記の如き弁ばねの大量生産運転をもたら
した。

クラツチ型ばね巻機は、送りロールを駆動する
ためにセグメントの代わりにクラツチを採用して
おり、長い針金を送るか均一に連続して針金を送
ることが必要な場合の適用に好適である。クラツ
チ型機は又個々のばねを切断するために切り離し
装置をもつ連続針金送りを用いることができる。
比較的高速生産を減成し得るとはいえ、クラツチ
型機の精度はセグメント型ばね巻機に匹敵しえな
いし、運転中に必要な精度と確実さを得るために
機械を減速する必要がしばしばある。

送りロールを駆動するための機構としていわゆ
るカム機構を採用し、それによつて、使用する際
に高度の精度と確実さとそれに伴つてのセグメン
ト型ばね巻機を超える運転速度の実質的な改善を
達成することのできるばね巻機を提供することが
本発明の一般的な目的である。

発明の開示 前記の目的を達成するために本発明の周期的に
運転可能なばね巻機は送りロール駆動歯車を運転
し連続的回転に適応させられるカムが設けられて
いる。カム従車と作動的に連合している揺動可能
のカムレバーを有するカムによつて動かされる手
段は、針金送りロールを針金が進む長手方向に断
続的に回転させるために、カムレバーの出力端部
と歯車手段の入力歯車との間で駆動及び連結装置
と協働する。一方向だけのクラツチは歯車手段と
連合しており、入力歯車は、駆動方向にだけ動く
送りロールと共に一方向とその反対の方向に即ち
駆動方向と戻り方向に回転させられる。カムは連
続的に回転するから、慣性の減少については何ら
重要な問題は生じない。カムレバー、連結装置、
歯車手段及び送りロールの構造と配置は最小の慣
性と高速の機械運転とを目的としている。カムレ
バー及び／又は連結手段と作動的に連合している
針金送り長さ調節手段は同様に構成されており、
針金送り長さの運転中の調節ができるようにする
ことができる。

前記の配置によつて、慣性の力の実質的な減少
が往復運動をし揺動する要素において達成され、
機械の運転速度の実質的な改良が実現される。更
にセグメント型機械における機械の一周期の針金
送り部分は針金の供給される長さによつて約230゜
あるいはそれ以下に限定されている。本発明の特
徴とするカム駆動によつて、どんな長さの針金に
対しても、一周期の送り部分が270゜であつて戻り
部分が90゜を達成できる。周期中の短かい戻り部
分は、往復動及び揺動する要素の慣性特性を低く
し、比較的重いセグメントを戻す必要をなくする
ことによつて可能となる。機械の運転の各周期の
大部分を針金送り運転に用いることができるの
で、与えられた針金の長さに対して針金の速度が
遅くなり、それに対応して慣性と巻線負荷が減少
する。後者は巻線具等にかかる負荷の他に巻線運
転から生ずる送りロールにかかる反発力のことを
言う。周期の送り部分における約15％の増加は巻
線具における摩擦の相当な減少に帰着する。さら
に尚、非常に望ましい加速及び減速特性をカムに
与えるように設計することが可能である。調節が
ピポツト点の相対的な位置付けに限定される通常
のセグメント駆動とそのセグメントを駆動する大
きな歯車でもつてこれを達成するのは不可能では
ないにしても全く困難である。

本発明の特徴であるカム駆動による既述の利点
によつて、本発明のばね巻機は上記の弁ばね大量
生産運転において毎分130個のばねを生産するこ
とができる。このように、従来のセグメント駆動
機械の速度を超えて、約60％の改良が生産速度に
おいて達成され、その上精度と確実さはセグメン
ト駆動機械のそれを超えないとしてもそれに匹敵
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は前面から見たコイル巻機をいくらか概
略的に示した図であり、本発明の改良された送り
ロールカム駆動手段を含んでいる。

第２図は機械の背面から見た、いくらか概略的
に示した拡大した図であり、第一の形の本発明の
カム駆動手段を示している。

第３図は、カム駆動手段の第一の形を示してい
る第２図と同様の、更に拡大したそしていくらか
概略的な図である。

第４図は第２図と同様の概略図であるが、本発
明のカム駆動手段の第２の実施態様を示してい
る。

第５図は本発明の第３の実施態様を形成するカ
ムレバーと針金送り長さ調節手段の両方を表わし
た拡大縦断面図である。

第６図は第５図のカムレバーと調節手段の右側
面図である。

第７図は、第５図の７−７線で示されるほぼ水
平の断面図である。

発明を実施するための最良の形態 特に第１図を参照すれば、１０で示されるばね
巻機は、２０で示される巻線場所へ針金を長手方
向に進めるための、反対方向に回転できる送りロ
ール１２，１４及び１６，１８の第１と第２の対
を有する。第１図において、その先端部分で針金
をコイルばねの形３０に形成するために案内２
４，２６，２８を通つて左手方向に針金２２を送
るために上部送りロール１２，１６は時計方向に
回転し、下部ロール１４，１８は反時計方向に回
転する。針金２２の先端部分は巻線場所２０でコ
イル巻きアーバ３２の回りに巻かれる。アーバは
コイル巻きロールの形で巻線場所においてコイル
巻き具３４と協働する。コイル巻きアーバ３２と
コイル巻き具３４は、長手方向に進む針金がコイ
ル巻き具３４に係合し、それによつて針金がその
線運動を邪魔されるように針金に対して巻線場所
に固定されている。針金はこのように針金に附与
される巻線応力を伴なつてアーバ３２の回りにだ
んだんと曲げられて、その結果先端コイルばね形
状が形成される。

針金２２の先端部分がアーバ３２上でコイルば
ね形状に曲げられると、３６で示される切断具手
段によつて針金２２の残りの部分からそれは切断
され、このようにして個々のコイルばねが形成さ
れる。巻線場所２０の要素３８は、第２の切断具
又はコイルばねが作られるのに必要とされるよう
に針金を調節するために、アーバの回りにだんだ
んと巻かれる間針金と係合しうるピツチ具の形を
とることもできる。

これまでに述べ、概略的に説明したように、ば
ね巻機１０は、普通のものであり、あるいは普通
のものであつてもよく、切断具３６やピツチ具３
８のような要素のための運転手段を有する機械の
より詳細な説明と記述については、1938年５月31
日付のばね巻機に対するバーゲビン（Bergevin）
及びニグロ（Nigro）の特許第2119002号を参照
されたい。その特許に示され記述されている機械
は、しかし乍ら上記のセグメント駆動型のもので
あり、同時にばねを作る速さに関して運転の高い
精度と確実さに限界がある。

本発明のばね巻機は、前記のセグメント型ばね
巻機の場合のように周期的に運転可能であり、巻
線場所へ針金をその長手方向に左方向に断続的に
進めるように動く。指摘したように、本願の機械
の送りロール駆動手段はセグメント型ではなく
て、操作上の又経済的な有利さを結果として生ず
るカム型の機械である。第１図において、駆動モ
ータ及び減速器は機械の右側の部分に描かれてい
る。又第２図においては出力プーリまたはスプロ
ケツト４２は連合している。ベルトあるいはチエ
ーン４６を介してプーリまたはスプロケツト４４
を駆動する。プーリまたはスプロケツト４４は、
第２図に描かれているように歯車５０を時計回り
に駆動するために一緒に回転できる同軸の歯車４
８を有する。歯車５０は、順次に歯車５４を反時
計回りに駆動し、軸５８上の歯車５６を時計回り
に回転させるのを助ける同軸の歯車５２を有す
る。このように、軸５８は連続回転のために動力
駆動され、以下では動力駆動カム軸と称してもよ
く、該軸は又本発明の送りロール駆動手段におけ
る主要な要素であるカム６０を有する。

カム６０は第３図に部分的に描かれている軌道
６２を有し、カムレバー６６の下側端部に、連合
する従車を有する、カムレバー６６は第３図にお
いてピボツト軸６８の回りに揺動することがで
き、その上側端部即ち自由端部にスライダ７０を
有する。次いでスライダ７０は送りロール駆動手
段における入力歯車である小歯車７４のための駆
動・連結装置７２を動かす。以下に記述するよう
に、スライダ７０はまたカムレバー６６及び駆
動・連結装置７２と作動的に連合している針金送
り長さ調節手段の一部を形成しており、又該要素
のどちらか一方あるいは双方の一部であることが
できる。

第２図にもどつて、入力歯車即ち小歯車７４は
軸７６に設けられており、又送りロール歯車８
０，８２，８４，８６を駆動するために、より大
きな歯車７８を駆動することが認められるであろ
う。一方向クラツチ即ち割出しクラツチは又送り
ロール駆動歯車手段の一部であり、小歯車７４と
より大きな歯車７８との間に軸７６に設けられる
ことができる。このように、送りロールは駆動即
ち針金送り方向に回転し、歯車７４、駆動・連結
装置７２、カムレバー６６及び従車６４を含む要
素の戻り方向には動かないように運転されること
ができる。第２図に描かれているように、歯車８
０，８２は夫々送りロール１４，１２を駆動し、
歯車８４，８６は夫々ロール１６，１８を駆動す
る。歯車の駆動あるいは送り方向及びロールの回
転は第１図及び第２図において小さな矢印で示さ
れている。

第３図にもどると、駆動・連結装置７２は、好
ましくは、スライダ７０に右側端部で枢着された
往復可能なリンク９０上のラツク歯車を有するラ
ツク装置よりなる。歯車７４のボスに設けられた
ハウジング９４は少なくとも限定された円弧上を
回転可能であり、リンク及び／又はラツク歯車８
８を滑動可能に収容する。このようにリンク９０
とラツク歯車８８の動きは正確には直線的ではな
く、回転可能なハウジング９４の中で滑動できる
リンクによつてかつ自由な滑動のためにハウジン
グの中に設けられた玉軸受あるいはころ軸受９６
によつて、揺動的な動きとなる。

明らかであろうように、カムによつて起された
カムあるいは駆動軸５８に対する従車６４の揺動
は、枢軸６８の回りでレバー６６の揺動的な動
き、リンク９０の往復動即ちわずかに揺動的な動
きそしてラツク歯車８８による一方向及び反対方
向への小歯車即ち入力歯車７４の回転を起こすこ
とになる。第２図の小さな矢印は、勿論反対方向
に生ずる戻り即ち作用しない動きはあるけれど
も、駆動あるいは針金送り方向へのそのような動
きを示している。上記の如く、カムと送りロール
１２，１４，１６，１８の間では往復動及び／又
は揺動する動きが生ずるが、カム６０の回転は連
続的であることができ、軸７６にある一方向クラ
ツチは機械の周期の中の針金を進める即ち送る部
分の終りロールの回転を終らせる働らきをする。
上述の如く、本発明のカム駆動送りロール装置
は、針金を送るために、最高270゜まで周期の一部
を用いることができる。説明したように、この機
械は針金の送りを10から40インチの間で変化させ
る即ち調節するような、上記の自動車用弁ばねを
作るのに特に好適な特定の範囲の針金送り長さに
向いている。

本発明の針金送り長さ調節手段は、上記のスラ
イダ７０及びスライダをレバー６６長手方向に沿
つて一方向そして反対方向に動かし、スライダを
調節手段の一定の位置に固着するための手段とよ
りなる。第３図に描いたように、親ねじ９８はス
ライダ７０と連合しており１００においてレバー
６６の本体に固着された端部を有する。親ねじの
回転はレバー６６に沿つてスライダ７０の位置を
調節する役目をし、ねじ１０２の固定あるいはし
めつけはスライダをレバーに沿つて調節された位
置に固着する役目をする。従つて、図示のように
スライダ７０が最も外側に位置するときに最大の
行程が揺動可能なレバー６６に与えられる。スラ
イダがカムレバーの長手方向に沿つて内側方向即
ち下方向に調節されると、より少ない針金送り長
さが所望の如く得られる。

図示した機械は針金送りの範囲に関して上記の
ように限界があるとはいえ、針金送り長さの種々
の他の範囲が、適切に設計されたカムをカム６０
と取りかえることによつて容易に得られることは
理解されなければならない。更に、慣性の減少と
高速機械運転に関して、往復動をし及び／又は揺
動する要素の夫々は最少の重量と内的必要条件を
得るように構成され配置されることは認められな
ければならない。カム６０及び／又は取替えるカ
ムは、送りロールの所望の加速及び減速特性を調
節し選択するための固有の可能性を有している。

第４図において、本発明の送りロール駆動手段
の第２の形態が示されており、小歯車７４ａを駆
動する直線的に往復動可能なラツク歯車８８ａを
それは有している。ラツク歯車８８ａは１０４で
枢着されている連接リンク９０ａによつて駆動さ
れる。カムレバー６６ａは１０６のところに枢軸
６４ａのところに外側に配置されたカム６０ａと
協働する従車を有する。ばね巻機の構成と配置は
他の点では上記したものと同じでよい。

第５−７図は、運転中の操作可能な、即ちばね
巻機の運転中に調節できる、針金送り長さ調節段
を示す。カムレバー６６ｂはレバー６６と実質的
に同じであり、親ねじ９８ｂによつてレバーの長
手方向に動かされる連合したスライダ７０ｂを有
している。親ねじ９８ｂは下端部即ち内側端部で
小型のモータ１０８によつて動かされ、そのモー
タは例えばガードナー（Gardner）の空気モータ
とカラミナ カンパニー（Lamina Company）
の水力モータのような空気式あるいは水力式モー
タであつてよい。スライダ７０ｂを固定又は位置
決めする装置は、１１０で示す、空気式あるいは
水力のエフエービーカンパニー（FAB Co.）の
小型のパンケーキ・シリンダの形をとることがで
きる。小型の固定シリンダ１１０は、スライダ７
０ｂに適当なねじ１１４，１１４によつて固定さ
れ、カムレバーの後部１１８と摩擦によつて係合
できる出力部材１１６を有するブラケツト１１２
に設けられている。明らかであろうように、部材
１１６は、カムレバー６６ｂに対してスライダ７
０ｂを長手方向に調節する間、取りはずしておか
れるか少なくとも部材１１８上で解放され、モー
タ１０８は所望の調節を行なう役目をする。レバ
ー６６ｂに沿つてスライダ７０ｂの所望の位置が
決まると、パンケーキ・シリンダ１１０は、バイ
ンダあるいは摩擦部材あるいはピン１１６をレバ
ー部分１１８にしつかりと係合させ、スライダを
調節された位置に固着させるために働かされる。

明らかであるように、モータ１０８はカムレバ
ー６６ｂが揺動するときに慣性の力を最小にする
ために、枢軸６８ａに極めて接近して位置決めさ
れている。モータは又固定シリンダ１１０と同じ
ように最小の重さと大きさにしてある。固定シリ
ンダ１１０は必然的にレバー６６ｂに沿つて外に
向つて位置させられなければならないけれどもそ
の重量を最小にすることによつてはどんな重大な
慣性の問題も回避できる。

本発明のばね巻機は、針金送りロールを駆動す
る機構として、駆動源によりカムを駆動し、該カ
ムと係合するカム従車の動きをリンク機構により
往復動に変換し、その往復動により間欠運動装置
を駆動して針金送りロールを回転させる、言わば
カム型のばね巻機としたことにより、機械の作動
に伴う慣性による弊害を最小限に抑えることを可
能にし、それによつてコイルばね製造の精度と確
実さを充分確保しつつなおかつ運転速度を大きく
高めることができるという従来のどのばね巻機に
よつても達成されなかつた優れた効果を達成しえ
たものである。

本発明の送りロール駆動手段の色々な特徴は非
常に精度の高い高速ばね巻機を協働的に提供する
ことが上記より明らかであろう。カムの形状をし
た駆動手段の最大最高の慣性要素は連続的に回転
させられ、一方カムと一方向だけのクラツチの間
のすべての要素は最小の慣性が得られるように設
計されている。機械の周期の270゜送り部分を用い
ることができるカム駆動手段の性能は、送りロー
ル及びカムによつて駆動される他の要素の所望の
加速及び減速特性を与えるカムの性能と同じよう
に、有効な高速運転にさらに寄与する。指摘した
如く、毎分130個の弁ばねの得られる生産速度は
機械の速度の実質的な改良を意味する。

産業上の利用可能性 本発明のばね巻機はコイルばね、特に自動車の
弁ばねの大量生産に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 針金を供給するための針金送りロール、針金
   を巻いてコイルばねを形成する装置、針金切断装
   置、駆動源、針金送りロールを駆動する手段、と
   よりなる周期的に運転可能なばね巻機において、
   該針金送りロールを駆動する手段が、 該駆動源により回転される、機械の一定の個所
   に設けた駆動軸に設けられた少なくとも一個のカ
   ム； 機械の一定の個所に設けた枢軸に回動自在に枢
   着され、該枢軸の回りに揺動可能な、一端に該カ
   ムと係合するカム従車を有するカムレバー； 該カムレバーの該カム従車のある端の反対端に
   枢動可能に連結されたロツド； 該ロツドの自由端近くに設けた、間欠運動装置
   を駆動する手段； 該ロツドの駆動手段により駆動される間欠運動
   装置； 該間欠運動装置の運動を該針金送りロールに伝
   達する手段； 針金送り長さを調節するために、該カムレバー
   に設けたロツドの一端の枢軸を該カムレバーの長
   手方向に調節可能とすることにより該間欠運動装
   置の駆動方向と戻りの運動の程度を調節する手
   段； とより構成されていることを特徴とする、前記の
   周期的に運転可能なばね巻機。 ２ 該間欠運動装置がワンウエイクラツチである
   特許請求の範囲第１項に記載された周期的に運転
   可能なばね巻機。 ３ 該間欠運動装置の運動の程度を調節する手段
   が、該カム従車と該ロツドが連結されている個所
   との間の該カムレバーの効果的な長さを調節する
   ために、該カムレバー上で該カム従車の方に及び
   該カム従車から離れる方に動くことができ、かつ
   該ロツドと駆動可能に連結されたスライダであ
   り、該手段は又該カム従車に対して該スライダの
   位置を調節するための親ねじを有する、特許請求
   の範囲第１または２項のいずれか１項に記載の周
   期的に運転可能なばね巻機。 ４ 該カムレバーに沿つた任意の位置に該スライ
   ダを固定するために、該スライダの位置を決める
   ための装置が該スライダと該カムレバーの間に設
   けられている特許請求の範囲第３項に記載された
   周期的に運転可能なばね巻機。 ５ 該間欠運動装置の運動の程度を調節する手段
   が、機械の運転中に該スライダの位置を調節でき
   るように該カムレバーと該スライダの間に連結さ
   れた小型の選択的に運転できる動力駆動される装
   置を有する、特許請求の範囲第３項に記載された
   周期的に運転可能なばね巻機。 ６ 該動力駆動される装置が、該カムレバー上の
   該カム従車に隣接したところに設けられた軽量の
   モータであり、連合している親ねじがそれにより
   駆動され、かつ該カムレバー上で作動的に該スラ
   イダに係合している、特許請求の範囲第５項に記
   載された周期的に運転可能なばね巻機。 ７ 該カムレバーに沿つて該スライダの位置を決
   めかつ任意の位置に該スライダを固定するために
   機械の運転中に選択的に操作できる、動力駆動さ
   れる第２の装置を設けた、請求の範囲第６項に記
   載された周期的に運転可能なばね巻機。 ８ 該ロツドの自由端近くに設けた間欠運動装置
   を駆動する手段がラツクよりなり、該手段により
   駆動される間欠運動装置がピニオンよりなり、両
   者が作動的に連合している特許請求の範囲第１又
   は２項のいずれか１項に記載された周期的に運転
   可能なばね巻機。 ９ 該ピニオンを有する軸に限られた円弧に沿つ
   て動くことのできるハウジングが設けられ、該ラ
   ツクは該ハウジングの中に滑動可能に収容され該
   ピニオンと強制的に噛合させられている、特許請
   求の範囲第８項に記載された周期的に運転可能な
   ばね巻機。 １０ 該ラツクが該ピニオンと噛合して決まつた
   動程を直線的な往復動を強制的に行わされ、該ロ
   ツドが一端で該ラツク歯車とそして他端で該カム
   レバーの一端に枢着されてリンクを形成してい
   る、特許請求の範囲第８項に記載された周期的に
   運転可能なばね巻機。