JPH0810885A

JPH0810885A - バネ製造装置

Info

Publication number: JPH0810885A
Application number: JP6149143A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Itaya; 一郎板屋
Original assignee: Itaya Seisakusho KK
Current assignee: Itaya Seisakusho KK
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-16
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: DE4447253C2; US5887471A; DE4447253A1; JP2675523B2

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のクイルのように所望のバネの形状に合わ
せて先端の形状を加工する手間を省き、あらゆる形状の
バネに共通に用いることが可能なバネ製造装置を提供す
る。【構成】線材ガイドから線材２を送り出し、バネ成形空
間に向けて摺動自在に放射状に配置され、線材を折曲、
湾曲あるいは切断するためのツール３１、３２、３３を
線材２に当接させ、折曲あるいは湾曲させてバネを製造
する装置で、線材ガイドを支持し、ガイドの線材送り出
し孔を中心として回動自在な回動手段４０と、回動手段
に駆動力を伝達するための第１の駆動手段と、ツールを
摺動させるための第２の駆動手段と、第１、第２の駆動
手段を互いに所定のタイミングで制御する制御手段とを
備え、制御手段は、バネの形状に基づいて、回動手段に
よりガイドの先端付近のバネ成形空間の位置を変化させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバネ製造装置に関し、特
に圧縮コイルバネ、引張りコイルバネ、ねじりコイルバ
ネ等の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバネ製造装置は、バネとなる線材
を所定の位置に導くためのクイルと呼ばれるツールを必
要とし、このクイルは、線材の供給位置からバネ成形位
置まで導くための線材を挿通する孔を有するライナ部
と、線材を先端から送り出し、その送り出された線材を
屈折、湾曲あるいは切断するためのツールを用いて所望
のバネ形状に成形する線材ガイドから構成されていた。

【０００３】また、このクイルを用いた従来のバネ製造
装置として、例えば、特公昭５６−１２３７９号公報に
開示されるように、線材ガイドの外部に支持体を取付
け、この支持体を線材ガイドの孔の中心を中心として回
転可能とし、且つ、線材を屈折、湾曲あるいは切断する
ツールの線材ガイドの先端方向への出没と連動させて出
没するツールが支持体に衝突しないように回転させるよ
うに構成することにより、出来上がったコイルスプリン
グの始端に残る直線部や出口部分に存在する急激に屈折
された屈折部等を無くすようにしたものが知られてい
る。

【０００４】また、特公昭５６−１２３７８号公報に開
示されるように、ツール抑えを線材ガイドに対して回転
し得るようにした支持体に取付け、この支持体をツール
の出没と連動させて回転させ、支持体にツールが衝突し
ないように構成することにより、良品率を向上させ、製
品のバラツキを抑えるようにしたものが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される各従来例においては、線材ガイドとし
てのクイルはライナ部とガイド部とが一体化されてお
り、ライナ部は線材を導くためある程度の長さを有して
いるので、クイル自体が大型化すると共に、支持体を含
む装置全体が大型化してしまうという問題がある。ま
た、仮に、クイルを回転可能なように装置を構成した場
合、そのライナ長が長いほど、回転によりライナ部に挿
通された線材により大きなねじり応力が負荷されること
になり、完成品にバラツキが発生するなどの悪影響を及
ぼすことになるという問題があった。

【０００６】また、従来のクイルは、所望のバネ形状に
応じて夫々先端ガイド部の形状が異なるため、例えば、
多種類のバネを製造する場合、オペレータによるクイル
の交換作業が非常な手間となると共に、ユーザ側で様々
な形状のクイルを用意し、在庫しておく必要があり、製
造コストが高くなるという問題があった。また、従来の
クイルでは、線材がライナ部の内部で詰まった場合、詰
まった線材を取り出すことができずに再使用できなくな
ることがあった。

【０００７】従って、本発明のバネ製造装置は、上記の
事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、線材を送り出すガイドを回動可能にし、従来のク
イルのように所望のバネの形状に合わせて先端の形状を
加工する手間を省き、更に、様々な形状のクイルを在庫
するためのコストを低減し、あらゆる形状のバネに共通
に用いることが可能なバネ製造装置を提供しようとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のバネ製造装置は以下に示
す構成を備える。即ち、線材ガイドの先端からバネとな
る線材を送り出し、該線材ガイドの先端付近のバネ成形
空間に向けて摺動自在に放射状に配置され、該線材を折
曲、湾曲あるいは切断するためのツールを該線材に当接
させることにより強制的に折曲あるいは湾曲させて径を
生ぜしめることでバネを製造する装置であって、前記線
材ガイドを支持すると共に、該ガイドの前記線材を送り
出すための孔を中心として回動自在に設けられた回動手
段と、前記回動手段に駆動力を伝達するための第１の駆
動手段と、前記線材を折曲、湾曲あるいは切断するため
のツールを摺動させるための第２の駆動手段と、前記第
１、第２の駆動手段を互いに所定のタイミングで制御す
る制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バネの形状
に基づいて、前記回動手段により前記ガイドの先端付近
のバネ成形空間の位置を変化させることを特徴としてい
る。

【０００９】また、好ましくは、前記線材ガイドは、互
いに所定の傾斜面を有する左右対称な２つの部材からな
ることを特徴としている。また、好ましくは、前記線材
ガイドは、超硬合金から構成されることを特徴としてい
る。また、好ましくは、前記制御手段は、前記回動手段
により前記ガイドを所定角度回転させることにより前記
バネ成形空間を変化させることを特徴としている。

【００１０】また、好ましくは、前記バネ成形空間は、
前記線材ガイドの傾斜面側であることを特徴としてい
る。また、好ましくは、前記線材を切断するための切断
手段を更に備え、該切断手段による線材の切断は、前記
ガイドの前記線材を送り出す孔から斜め下方に向けて、
該ガイドの強度の高い部位に向かって行うように前記第
１の駆動手段を制御することを特徴としている。

【００１１】

【作用】以上のように、この発明に係わるバネ製造装置
は構成されているので、線材を送り出すガイドを回動可
能にしてバネ成形空間の位置を変化させるだけで、従来
のクイルのように所望のバネの形状に合わせて先端の形
状を加工する手間を省き、更に、様々な形状のクイルを
在庫するためのコストを低減し、あらゆる形状のバネに
共通に用いることが可能となる。

【００１２】また、線材を切断する際には、ガイドの線
材を送り出す孔から斜め下方に向けて、ガイドの強度の
高い部位に向かって切断するので、ガイドの延命を図る
ことが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の実施例につき、添付図面を参
照して詳細に説明する。＜バネ製造装置＞先ず、バネ製造装置について説明す
る。図１は、本発明に基づく実施例のバネ製造装置の外
観を示す正面図であり、図２は、図１のバネ製造装置の
側面図である。図１、図２において、バネ製造装置１
は、基台２０上にベース１０と操作部支持アーム１５と
が固定されており、それらが一体的な構造を有してい
る。ベース１０は、ロータリ式線材ガイドユニット４０
と、線材２をバネとして成形するための各種のツール群
３０を有する。基台１０上のツール群３０は、ロータリ
式線材ガイドユニット４０の線材送出孔を中心として放
射状に多数設けられる。このツール群３０は、例えば、
線材折曲用ツール、線材湾曲用ツール、線材切断用ツー
ル等のように用途に応じて各種用意されており、線材の
径やバネの形状に応じて、その取付け位置が設定されて
いる。各種のツール群３０のロータリ式線材ガイドユニ
ット側とは反対側の先端部には、夫々に偏心したカム４
が当接するように設けられ、ベース１０に設けられたツ
ール駆動用モータ（不図示）及びギヤ（不図示）から駆
動力が伝達されて回動する。各ツール群３０は、夫々の
カムによって、ロータリ式線材ガイドユニット４０の中
心に向かって摺動自在に取付けられている。即ち、各ツ
ール３０は、夫々のカム４の形状及び位相差に基づい
て、設定された速度及び順序で、所定の時間あるいは位
置まで移動、停止すると共に、各ツール同士が衝突しな
いように摺動するものである。

【００１４】ロータリ式線材ガイドユニット４０には、
その回転軸を同一としてガイドギヤ４７が軸支されてお
り、ベース１０の下部に設けられたガイド駆動モータ６
に軸着されたモータギヤ９０、及び所定のギヤ比に設定
されたアイドルギヤ７０、８０を介して駆動力が伝達さ
れ、上述の各ツール３０の動きに連動して所定のタイミ
ングで回転する。

【００１５】線材２は、図２に示すように、ベース１０
の後方に設けられた送りロール３から供給される。フィ
ードローラ７、８によって上下方向から抑えられるよう
に搬送され、ロータリ式線材ガイドユニット４０の内部
に挿通される。フィードローラ７、８は、ベース１０後
方に設けられ、線材２を挟持している。また、これらフ
ィードローラ７、８は、モータやギヤからなるローラ駆
動ユニット９により所定のタイミングで回転駆動され、
線材２を搬送する。

【００１６】操作部１０１は、基台２０に設けられる操
作部支持アーム１５に支持されており、オペレータが操
作部１０１に設けられた表示部１０２ａ及び入力キー１
０２ｂを操作する。この操作部１０１では、製造するバ
ネの種類、サイズ（径、長さ等）、個数等を設定する。
以上、図１、図２では、本実施例のバネ製造装置１の概
略的な構成を説明した。

【００１７】＜ロータリ式線材ガイドユニットの回転＞
次に、図１及び図２で説明したロータリ式線材ガイドユ
ニット４０の回転駆動方法について説明する。図３は、
本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの駆動力伝達
システムを示す外観斜視図であり、図４は、図３のシス
テムの正面図である。図３、図４において、ガイド駆動
モータ６の回転に伴ってその回転軸を同一として軸着さ
れたモータギヤ９０から駆動力が出力され、モータギヤ
９０に歯合するアイドルギヤ８０に伝達される。アイド
ルギヤ８０は、もう１つのアイドルギヤ７０に歯合して
おり、アイドルギヤ７０が、ロータリ式線材ガイドユニ
ット４０の回動ギヤ４７ａにモータ６からの駆動力を伝
達する。尚、モータギヤ９０とアイドルギヤ８０とは、
共にギヤ軸支部材８５に軸支され、アイドルギヤ７０、
８０は夫々所定のギヤ比に設定されている。また、ガイ
ド駆動モータ６は、図１、図２で説明したように、各ツ
ール３０の動きに連動してロータリ式線材ガイドユニッ
ト４０を回動するよう制御される。

【００１８】＜ロータリ式線材ガイドユニットの構成＞
次に、図１及び図２で説明したロータリ式線材ガイドユ
ニット４０の構成について説明する。図５は、本実施例
のロータリ式線材ガイドユニットの全体構成を示す外観
斜視図であり、図６は、図５の正面図である。また、図
７は、図５のＡ−Ａ矢視断面図である。図５〜図７にお
いて、ロータリ式線材ガイドユニット４０は、基体部４
１、カバー部４３及び回動部４７とを備える。図５に示
すように、基体部４１は、取付けボルト４２でベース１
０に４箇所で固定される。また、図７にその断面を示す
ように、基体部４１は、略四角形のフランジの両面に円
筒状の突出部４１ａ、４１ｂを突出させた形状を有し、
その内部の略中心部付近を貫通するように、フィードロ
ーラ７、８から搬送される線材２をガイド２００に送り
出すためのライナ３００を配設するためのライナ孔が形
成されている。また、円筒状の突出部４１ｂ側の先端部
分４６は、フィードローラ７、８の径に適合するよう
に、先端に向かうに従ってテーパードした形状を有して
いる。更に、円筒状の突出部４１ａの先端には、円盤部
材４５が取付けられている。

【００１９】カバー部４３は、後述する回動部４７に設
けられたガイドギヤ４７ａを外部から保護するように、
回動部４７の外郭形状に対応して中心が開口した形状を
有し、基体部４１に取付けボルト４４で固定されてい
る。また、基体部４１の下部には、回動部４７に駆動力
を伝達するアイドルギヤ７０を保護するカバー５１が、
ボルト５２によって２箇所で固定されている。

【００２０】回動部４７は、両端を開口させたカップを
横にした形状を呈し、その一端の開口部の外周縁部に
は、ガイド２００を回動させるためのガイドギヤ４７ａ
が形成され、他端の開口部には、ガイド２００を固定す
るための半円状の板材４８がボルト４９で固定されてい
る。この回動部４７は、その他端から軸方向に沿って途
中まで一部切り取られた形状をしている。この回動部４
７が、一端の開口部から基体部４１の円筒状の突出部４
１ｂに軸受け５４、５５を介して嵌合することによっ
て、回動自在になされる。尚、軸受け５４、５５は共に
ラジアル軸受けであるが、このように２つ組み合わせる
ことによって、スラスト方向に対してもある程度の軸受
けの働きを負荷させている。

【００２１】板材４８は、線材２の送り出される方向に
突出した凹状の突出部５０が設けられ、その凹部に位置
決めピン５３で位置決めされて、ガイド２００が取付け
られる。＜ガイドの形状＞次に、ガイドの構成について説明す
る。

【００２２】図８は、本実施例のガイドの分解した状態
の斜視図であり、図９は、図８の夫々のガイドを組み立
てた状態を示す斜視図である。また、図１０は、図８の
ガイドの先端部の詳細図である。図８〜図１０におい
て、ガイド２００は、左右に対称な形状の左ガイド及び
右ガイド２００ａ、２００ｂとから構成されている。こ
れらのガイド２００ａ、２００ｂは、夫々断面半円状の
溝部２３０ａ、２３０ｂが長手方向の断面に形成されて
いると共に、位置決め穴２１０ａ、２１０ｂがその低部
に設けられている。また、ガイド２００ａ、２００ｂの
夫々の上面は、所定角度の傾斜を有する傾斜面２４０
ａ、２４０ｂを形成している。また、図９のように左右
のガイドを合わせることによって、夫々に形成された溝
部が断面円形の線材挿通穴となる。また、図１０に示す
ように、夫々のガイド２００ａ、２００ｂの上面に形成
された傾斜部２４０ａ、２４０ｂは、外側に向かって下
方に所定角の傾斜を有しており、その傾斜角θは、略１
０度に設定されている。即ち、図５の回動部４７を回さ
せ、傾斜面２４０ａ、２４０ｂのバネ成形空間における
位置を変化させることで、後述するバネ成形面として機
能するのである。尚、ガイドは、耐磨耗の超硬合金等の
材料から構成される。

【００２３】このように、線材２を送り出すためのガイ
ド２００を左右対称な２つの部材から構成することによ
って、線材がガイドの挿通穴内部で詰まった場合、詰ま
った線材を容易に取り出すことができ、仮に、ガイドの
先端部が欠けたとしても、再加工を施し、ガイドを今ま
でよりも前方に配置することで、再使用が可能となる。
また、ガイドを小型化することができ、従来のクイルと
比較して、コストを格段に抑えることが可能となる。

【００２４】＜ライナの形状＞次に、ライナの構成につ
いて説明する。図１１は、本実施例のライナの断面図で
あり、図１２（ａ）は、図１１のライナの平面図、図１
２（ｂ）は、図１１のライナの側面図である。図１１、
図１２において、ライナ３００は、フィードローラ７、
８から送り出される線材２を挿通し、ガイド２００に送
り出す線材２の搬送路的な役割を果すもので、棒状の部
材であり、中心部に線材２を挿通するための挿通孔３０
１が形成されている。また、図１２（ａ）に示すよう
に、ライナの長手方向の一端部分３０２は、その先に行
くに従ってテーパードした形状を有しており、図５で説
明した基体部４１の内部に貫通するように組み込まれた
状態で、そのテーパードした一端部分３０２は、基体部
４１の先端部４６に略一致し、他端部分３０３は、基体
部４１の円筒状の突出部４１ａから突出し、円盤部材４
５の中心部付近を通ってガイド２００と僅かな隙間を有
するように配設される。即ち、このライナ３００の線材
の挿通孔３０１とガイド２００の線材挿通穴２３０と
が、ロータリ式線材ガイドユニットに組み込まれた状態
で、互いに一致するように設けられるのである。尚、ラ
イナも、線材との摩擦を考慮して耐磨耗の超硬合金等の
材料から構成される。

【００２５】＜バネ製造装置の制御系のブロック構成＞
次に、本実施例のバネ製造装置の制御系のブロック構成
について説明する。図１３は、本実施例のバネ製造装置
の制御系のブロック図である。図１３において、１００
は本装置全体の制御を司るＣＰＵ、１０１はバネ製造に
おけるツールの移動等の各種パラメータの設定や動作或
いは停止指示を与えるための操作部であり、その操作内
容や装置の状態を示すための表示部１０２ａと入力部１
０２ｂとが設けられている。尚、ＣＰＵ１００には、そ
の動作処理手順を記憶しているＲＯＭ、及びワークエリ
アとして使用するＲＡＭが設けられている。１０５〜１
１０は以下に説明する各モータ（いずれもサーボモー
タ）のドライバである。１１１は、ロータリ式線材ガイ
ド回動モータであって、ガイドを所定のタイミングで回
動させる。１１２は線材送りモータであって、フィード
ローラ７，８の回転駆動源である。１１３は巻回ツール
駆動モータであって、巻回ツール３１の上下運動を行う
ためのモータである。１１４、１１５は夫々折曲用内側
ツール及び折曲用外側ツール駆動モータであって、図１
４における折曲用ツール３２、３３の移動を行わせるた
めのものである。そして、１１６は切断ツール駆動モー
タであって、切断ツール３４の移動を行わせるためのも
のである。即ち、これら全てのツール３１〜３４はＣＰ
Ｕ１００の制御の下で駆動されるように、図示の如くド
ライバ１０５〜１１０を介してＣＰＵ１００と接続され
ている。尚、本実施例では、便宜的に巻回ツール、折曲
用ツール及び切断ツールの夫々に駆動モータを設けたも
のを説明したが、１つの共通モータでこれら各ツールを
全て駆動できるように、夫々のカムでタイミングを合わ
せて各ツールを駆動するように構成してもよい。

【００２６】＜バネ製造の原理＞次に、図１４〜図２１
を参照して、バネ製造の原理について説明する。尚、以
下では、代表的な２つのバネとして、引張りバネ及び２
重ねじりバネの製造原理について説明する。（引張りバネの製造工程）図１４は、本実施例における
バネ製造空間近傍の構成を示す図である。また、図１５
〜図１７は、引張りバネの製造工程を簡略化して示した
図である。尚、図１５（ａ）〜図１７（ａ）は、バネ製
造空間を上方から見た様子を示し、図１５（ｂ）〜図１
７（ｂ）は、バネ製造空間を正面から見た様子を示して
いる。図１４〜図１７において、不図示の線材供給源か
らの線材２は、先に示したフィードローラ７、８からロ
ータリ式線材ガイドユニット４０に組み込まれたライナ
を介して線材ガイド２００の先端部から送り出される。
送り出された線材２は、巻回用ツール３１に当接させる
ことにより、先ず、バネの第１の先端部として、例え
ば、フックとなる部分を形成する（図１５参照）。その
後、所定のツールを駆動させることで、フック部分の根
元の部位で、略９０度に折曲げる。そして、巻回用ツー
ル３５を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、
ガイドの斜面部に垂直にコイル部分が成長していき、所
定のコイル長になったところで線材の送り出しを停止す
る（図１６参照）。尚、ガイドの先端部と巻回用ツール
との距離がバネのコイル径を決定する。その後、もう１
つの第２の先端部としてのフック部分を形成するために
ガイド２００（図５に示す回動部４７）を略１８０度回
転させ、ガイド２００の傾斜面を先程とは反対方向に回
動させる（図１５と図１７に示すガイド２００の位置関
係参照）。この状態で、折曲用ツール３６をスライドさ
せ、線材２を傾斜面側に所定量折曲げ、湾曲させること
により、フック部を形成させ、切断ツール３４を用いて
切断することにより（図１４参照）、両端にフック部を
有する引張りバネが成形される（図１７参照）。

【００２７】（２重ねじりバネの製造工程）次に、２重
ねじりバネの製造工程について説明する。図１８〜図２
１は、２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化して示
した図である。尚、図１８（ａ）〜図２１（ａ）は、バ
ネ製造空間を上方から見た様子を示し、図１８（ｂ）〜
図２１（ｂ）は、バネ製造空間を正面から見た様子を示
している。また、図１８（ｃ）は、図２１（ｃ）は、バ
ネ製造空間を側面から見た様子を示している。図１４及
び図１８〜図２１において、引張りバネと同様に、不図
示の線材供給源からの線材２は、不図示のフィードロー
ラ７、８からロータリ式線材ガイドユニット４０に組み
込まれたライナを介して線材ガイド２００の先端部から
送り出される。送り出された線材２は、所定量送り出し
て第１の先端の直線部を形成した後、巻回用ツール３１
に当接させることにより、先ず、バネの第１のコイル部
を成長させる（図１８参照）。その後、巻回用ツール３
１を引き込めて、線材２を所定量送り出すことにより直
線部を形成させ、その後、折曲用ツール３２、３３を当
接させることにより、所定量折曲げられる。次に折曲用
ツールを引き込めて、更に折曲げるためにガイド２００
（図５に示す回動部４７）を略１８０度回転させ、ガイ
ド２００の傾斜面を先程とは反対方向に回動させる（図
１９と図２０に示すガイド２００の位置関係参照）。ガ
イド２００を回動させた後、所定量線材を送り出して折
曲用ツール３２、３３を当接させることにより、中間係
止部を形成する（図２０参照）。その後、再び巻回用ツ
ール３１を当接させ、更に線材２を送り出すことによ
り、ガイドの斜面部に垂直に第２のコイル部分が成長し
ていき、所定のコイル長になったところで線材の送り出
しを停止する（図２１参照）。尚、ガイドの先端部と巻
回用ツールとの距離がバネのコイル径を決定する。その
後、もう１つの第２の先端の直線部を形成するために所
定量線材２を送り出して切断ツール３４を用いて切断す
ることにより（図１４参照）、２つのコイル部を有する
２重ねじりバネが成形される（図２１参照）。

【００２８】＜バネの切断原理＞上記動作によってバネ
が一個製造されると、そのバネを切断する。以下には、
その切断処理の原理を説明する。図２２は、その線材切
断処理の原理を説明する図である。図２２において、仮
に切断ツールがガイド２００に対して、図示の３４ａに
位置している場合を考える。この場合、ガイド２００の
線材送り出し孔から突出している線材は、図示Ａ方向に
応力を受ける。すると、線材送り出し孔を支えるにして
もガイドの肉厚が極端に薄い部分で、線材の切断力を受
けることになる。最悪の場合、ガイド２００の線材送り
出し孔付近に歯こぼれを起こしてしまう。従って、切断
ツールは、図示のθａの範囲から線材に向かって移動さ
せたり、配置させてはいけないことになる。

【００２９】また、図示の３４ｂの方向に切断ツールが
ある場合には、先の３４ａの位置にある切断ツールに比
較すると効果はあるが、最良の状態とは言えない。なぜ
ならば、２つのガイド２００ａ、２００ｂを当接させて
いる図示Ｙ断面方向に割り入るように切断力が作用する
からである。従って、本実施例では、線材２を切断する
場合、切断ツールの進入方向が図示θｂ、θｃのいずれ
かの範囲になるようにした。このようにすることによっ
て、小さなガイドでありながら、切断力に十分に耐える
ようにできる。尚、切断ツールの進入方向は、予め決定
されており、切断のタイミングになったときにガイドを
回動させ、図示の範囲θｂ、θｃのいずれかに切断ツー
ルを配置させる。また、範囲θｂ、θｃは、ガイドの大
きさ、形状、線材の径などによって変化するものであ
る。

【００３０】＜バネ製造手順＞次に、図示の構成におけ
る実施例のバネ製造手順を図２３〜図２７のフローチャ
ートに従って説明する。但し、以下では、説明を簡単に
するため、図１５〜図２１で説明した引張りバネ及び２
重ねじりバネの製造手順について説明する。（引張りバネの製造手順）図２３、図２４のフローチャ
ートを参照して引張りバネの製造手順を説明する。

【００３１】先ず、ステップＳ２における初期設定にお
いて、これから成形するバネの形状に基づいて、線材の
太さ（外径）やバネの自由長等の各種パラメータを設定
する。そして、ステップＳ４に処理が進むと、与えられ
たパラメータに基づいて、線材送りモータ１１２、巻回
ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、ステップＳ６に
おいて、バネの第１のフック部を成形するために線材の
湾曲処理を行う。

【００３２】ステップＳ８では、第１のフック部が形成
されたか否かを判断する。この判断は、与えられたバネ
のフック形成分の線材を送り出したかどうかで判断でき
る。いずれにしても、フックが形成されたと判断される
まで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ
１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。さ
て、ステップＳ８において、第１のフック部が形成され
たと判断したら（ステップＳ８での判断ＹＥＳ）、処理
はステップＳ１０に進み、巻回ツール駆動モータ１１３
を駆動し、ステップＳ１２において、コイル部を形成す
る。その後、ステップＳ１４において、所定のコイル長
になったか否かを判断する。この判断は、レーザセンサ
等を設けることにより判断できる。

【００３３】さて、ステップＳ１４において、所定のコ
イル長になったと判断したら（ステップＳ１４での判断
ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６に進み、線材送りモー
タ１１２を一時停止させる。そして、次のステップＳ１
８において、ガイドモータ１１１を駆動し、ガイドを所
定位置に回動させる。その後、ステップＳ２０、Ｓ２２
において線材送りモータ１１２、巻回ツール駆動モータ
１１３を駆動制御し、バネの第２のフック部を成形する
ために線材の湾曲処理を行う。次に、ステップＳ２４で
は、第２のフック部が形成されたか否かを判断する。こ
の判断はステップＳ８の場合と同様に、与えられたバネ
のフック形成分の線材を送り出したかどうかで判断でき
る。

【００３４】さて、ステップＳ２４において、第２のフ
ック部が形成されたと判断したら（ステップＳ２４での
判断ＹＥＳ）、ステップＳ２５でガイド回動モータ１１
１を駆動し、ガイドを所定の切断位置に回動する。その
後、処理はステップＳ２６に進み、切断ツール駆動モー
タ１１６を駆動し線材２の切断を行う。その後、ステッ
プＳ２８において、線材２の切断が終了したか否かを判
断する。この判断も、レーザセンサ等を設けることによ
り判断できる。

【００３５】ステップＳ２８で、線材の切断が終了した
と判断されると（ステップＳ２８での判断がＮＯ）、ス
テップＳ３０に進み、各ツールを初期設定された位置に
戻し、しかる後にステップＳ４にリターンする。以上説
明した手順により、１つの引張りバネが成形される。（２重ねじりバネの製造手順）次に、図２５〜図２７の
フローチャートを参照して２重ねじりバネの製造手順を
説明する。

【００３６】先ず、ステップＳ４０における初期設定に
おいて、これから成形するバネの形状に基づいて、線材
の太さ（外径）やバネの自由長等の各種パラメータを設
定する。そして、ステップＳ４２に処理が進むと、与え
られたパラメータに基づいて、線材送りモータ１１２、
巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、ステップＳ
４４において、バネの第１の先端部を成形するために線
材の湾曲処理を行う。

【００３７】ステップＳ４６では、第１の先端部が形成
されたか否かを判断する。この判断は、与えられたバネ
の先端形成分の線材を送り出したかどうかで判断でき
る。いずれにしても、先端部が形成されたと判断される
まで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ
１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。さ
て、ステップＳ４６において、第１の先端部が形成され
たと判断したら（ステップＳ４６での判断ＹＥＳ）、処
理はステップＳ４８に進み、巻回ツール駆動モータ１１
３を駆動し、続いてステップＳ５０において、第１のコ
イル部を形成する。その後、ステップＳ５２において、
所定のコイル長になったか否かを判断する。この判断
は、レーザセンサ等を設けることにより判断できる。

【００３８】さて、ステップＳ５２において、所定のコ
イル長になったと判断したら（ステップＳ５２での判断
ＹＥＳ）、処理はステップＳ５４に進み、線材送りモー
タ１１２を一時停止させ、折曲ツール駆動モータ１１
４、１１５を駆動して、線材を所定角度に折曲げる。
そして、次のステップＳ５６において、第１回目の折曲
げが完了したか否かを判断する。この判断は、レーザセ
ンサ等を設けることにより判断できる。

【００３９】さて、ステップＳ５６において、第１回目
の折曲げ処理が完了したと判断したら（ステップＳ５６
での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ５８に進み、線材
送りモータ１１２を停止させた状態で、ガイドモータ１
１１を駆動し、ガイドを所定位置に回動させる。その
後、ステップＳ６０において線材送りモータ１１２、折
曲ツール駆動モータ１１４、１１５を駆動制御し、第２
回目の折曲げ処理を行う。次に、ステップＳ６２では、
第２回目の折曲げ処理が完了したか否かを判断する。こ
の判断はステップＳ５６の場合と同様である。

【００４０】さて、ステップＳ６２において、第２回目
の折曲げ処理が完了したと判断したら（ステップＳ６２
での判断ＹＥＳ）、処理はステップＳ６４に進み、線材
送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ１１３を駆
動し、ステップＳ６６において、第２のコイル部を形成
する。その後、ステップＳ６８において、所定のコイル
長になったか否かを判断する。この判断は、レーザセン
サ等を設けることにより判断できる。

【００４１】さて、ステップＳ６８において、所定のコ
イル長になったと判断したら（ステップＳ６８での判断
ＹＥＳ）、処理はステップＳ７０に進み、線材送りモー
タ１１２、巻回ツール駆動モータ１１３を駆動制御し、
バネの第２の先端部を成形するために線材の湾曲処理を
行う。その後、ステップＳ７２では、第２の先端部が形
成されたか否かを判断する。この判断は、与えられたバ
ネの先端形成分の線材を送り出したかどうかで判断でき
る。いずれにしても、先端部が形成されたと判断される
まで、線材送りモータ１１２及び巻回ツール駆動モータ
１１３をプログラムされた通りに継続動作させる。

【００４２】さて、ステップＳ７２において、第２の先
端部が形成されたと判断したら（ステップＳ７２での判
断ＹＥＳ）、ステップＳ７３でガイド回動モータ１１１
を駆動し、ガイドを所定の切断位置に回動する。その
後、処理はステップＳ７４に進み、切断ツール駆動モー
タ１１６を駆動し線材２の切断を行う。その後、ステッ
プＳ７６において、線材２の切断が終了したか否かを判
断する。この判断も、レーザセンサ等を設けることによ
り判断できる。

【００４３】ステップＳ７６で、線材の切断が終了した
と判断されると（ステップＳ７６での判断がＮＯ）、ス
テップＳ７８に進み、各ツールを初期設定された位置に
戻し、しかる後にステップＳ４２にリターンする。以上
説明した手順により、１つの２重ねじりバネが成形され
る。＜従来技術との比較＞次に、図２８〜図３４を参照し
て、従来技術に基づくバネ製造の原理と本実施例に基づ
くバネ製造原理とを比較する。尚、以下では、上述の代
表的な２つのバネとして、引張りバネ及び２重ねじりバ
ネの製造原理について説明する。

【００４４】（従来技術による引張りバネの製造工程）
図２８〜図３０は、引張りバネの製造工程を簡略化して
示した図である。尚、図２８（ａ）〜図３０（ａ）は、
従来のバネ製造空間を上方から見た様子を示し、図２８
（ｂ）〜図３０（ｂ）は、従来のバネ製造空間を正面か
ら見た様子を示している。図２８〜図３０において、不
図示の線材供給源からの線材２’は、不図示のフィード
ローラからクイル２００’の先端部から送り出される。
尚、クイル２００’は、引張りバネ専用に形成されたも
ので、断面円形の棒状部材の先端部を一部削り取り、削
り取られた面をコイル成形面２４０’として用いる。送
り出された線材２は、巻回用ツール３１に当接させるこ
とにより、先ず、バネの第１の先端部として、例えば、
フックとなる部分を形成する（図２８参照）。そして、
再び巻回用ツール３１とは直交する方向から巻回用ツー
ル３５を当接させ、更に線材２を送り出すことにより、
クイルのコイル成形面２４０’に垂直にコイル部分が成
長していき、所定のコイル長になったところで線材の送
り出しを停止する（図２９参照）。その後、もう１つの
第２の先端部としてのフック部分を形成するために、コ
イル部がクイル２００’のコイル成形面２４０’とは反
対方向に向くように、巻回用ツール３６を押し当て、所
定量折曲げ、湾曲させることにより、フック部を形成さ
せ、切断ツール３４を用いて切断することにより、両端
にフック部を有する引張りバネが成形される（図３０参
照）。

【００４５】（従来技術による２重ねじりバネの製造工
程）次に、従来技術による２重ねじりバネの製造工程に
ついて説明する。図３１〜図３４は、２重ねじりバネの
バネの製造工程を簡略化して示した図である。尚、図３
１（ａ）〜図３４（ａ）は、従来のバネ製造空間を上方
から見た様子を示し、図３１（ｂ）〜図３４（ｂ）は、
従来のバネ製造空間を正面から見た様子を示している。
また、図３１（ｃ）は、図３４（ｃ）は、従来のバネ製
造空間を側面から見た様子を示している。図３１〜図３
４において、引張りバネと同様に、不図示の線材供給源
からの線材２’は、不図示のフィードローラからクイル
２００”の先端部から送り出される。尚、クイル２０
０”は、２重ねじりバネ専用に形成されたもので、クイ
ル２００’のコイル成形面２４０’を裏面にも設け、両
面をコイル成形面２４０”、２４１”として使用できる
ものを用いる。送り出された線材２は、所定量送り出し
て第１の先端の直線部を形成した後、巻回用ツール３１
に当接させることにより、先ず、コイル成形面の一方２
４０”を用いて、バネの第１のコイル部を成長させる
（図３１参照）。その後、巻回用ツール３１を引き込め
て、線材２を所定量送り出すことにより直線部を形成さ
せ、その後、折曲用ツール３２、３３を当接させること
により、所定量折曲げられる（図３２参照）。更に折曲
げるために、所定量の線材を送り出して、折曲用ツール
３２、３３を当接させることにより、中間係止部を形成
する（図３３参照）。その後、再び巻回用ツール３１を
当接させ、更に線材２を送り出すことにより、クイルの
コイル成形面の他方２４１”に垂直に第２のコイル部分
が成長していき、所定のコイル長になったところで線材
の送り出しを停止する。その後、もう１つの第２の先端
の直線部を形成するために所定量線材２を送り出して切
断ツール３４を用いて切断することにより、２つのコイ
ル部を有する２重ねじりバネが成形される（図３４参
照）。

【００４６】以上のように、本実施例と従来例との製造
法を比較すると、従来では、所望のバネ形状に応じて先
端の形状が異なるクイルを用いるのに対し、本実施例で
は、同じガイドを回動させるだけで、異なる形状のバネ
を製造することができる。また、ガイドの角度を所定位
置に設定するだけで、バネのコイル部のピッチを自由に
設定することも可能になる。

【００４７】以上説明したように本実施例によれば、線
材ガイドを小型化できると共に、ガイドを回転させるこ
とにより発生する線材のねじり応力を低減できる。ま
た、多種類のバネを製造する場合でも、ガイドの交換が
不要になる。尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施例を修正又は変形したものに適用可能であ
る。例えば、実施例では、ガイドは、耐磨耗の超硬合金
等の材料から構成されるが、強度を保持できるものであ
れば、その一部を超硬合金として他の部分には異なる材
料を用いて構成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係わるバネ製造
装置によれば、線材を送り出すガイドを回動可能にして
バネ成形空間を変化させるだけで、従来のクイルのよう
に所望のバネの形状に合わせて先端の形状を加工する手
間を省き、更に、様々な形状のクイルを在庫するための
コストを低減し、あらゆる形状のバネに共通に用いるこ
とが可能となる。

【００４９】また、線材を切断する際には、ガイドの線
材を送り出す孔から斜め下方に向けて、ガイドの強度の
高い部位に向かって切断するので、ガイドの寿命を延長
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施例のバネ製造装置の外観を
示す正面図である。

【図２】図１のバネ製造装置の側面図である。

【図３】本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの駆
動力伝達システムを示す外観斜視図である。

【図４】図３のシステムの正面図である。

【図５】本実施例のロータリ式線材ガイドユニットの全
体構成を示す外観斜視図である。

【図６】図５の正面図である。

【図７】図５のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図８】本実施例のガイドの分解した状態の斜視図であ
る。

【図９】図８の夫々のガイドを組み立てた状態を示す斜
視図である。

【図１０】図８のガイドの先端部の詳細図である。

【図１１】本実施例のライナの断面図である。

【図１２】図１１のライナの平面図及び側面図である。

【図１３】本実施例のバネ製造装置の制御系のブロック
図である。

【図１４】本実施例におけるバネ製造空間近傍の構成を
示す図である。

【図１５】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図
である。

【図１６】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図
である。

【図１７】引張りバネの製造工程を簡略化して示した図
である。

【図１８】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化し
て示した図である。

【図１９】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化し
て示した図である。

【図２０】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化し
て示した図である。

【図２１】２重ねじりバネのバネの製造工程を簡略化し
て示した図である。

【図２２】本実施例の線材切断処理の原理を説明する図
である。

【図２３】本実施例の引張りバネの製造手順を説明する
フローチャートである。

【図２４】本実施例の引張りバネの製造手順を説明する
フローチャートである。

【図２５】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明
するフローチャートである。

【図２６】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明
するフローチャートである。

【図２７】本実施例の２重ねじりバネの製造手順を説明
するフローチャートである。

【図２８】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略
化して示した図である。

【図２９】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略
化して示した図である。

【図３０】従来技術による引張りバネの製造工程を簡略
化して示した図である。

【図３１】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を
簡略化して示した図である。

【図３２】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を
簡略化して示した図である。

【図３３】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を
簡略化して示した図である。

【図３４】従来技術による２重ねじりバネの製造工程を
簡略化して示した図である。

【符号の説明】

１…バネ製造装置、２…線材、３…送りロール、４…カ
ム、６…ガイド駆動モータ、７、８…フィードローラ、
１０…ベース、２０…基台、３０…各種ツール、４０…
ロータリ式線材ガイドユニット、１００…制御部、２０
０…ガイド、３００…ライナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線材ガイドの先端からバネとなる線材を
送り出し、該線材ガイドの先端付近のバネ成形空間に向
けて摺動自在に放射状に配置され、該線材を折曲、湾曲
あるいは切断するためのツールを該線材に当接させるこ
とにより強制的に折曲あるいは湾曲させて径を生ぜしめ
ることでバネを製造する装置であって、前記線材ガイドを支持すると共に、該ガイドの前記線材
を送り出すための孔を中心として回動自在に設けられた
回動手段と、前記回動手段に駆動力を伝達するための第１の駆動手段
と、前記線材を折曲、湾曲あるいは切断するためのツールを
摺動させるための第２の駆動手段と、前記第１、第２の駆動手段を互いに所定のタイミングで
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記バネの形状に基づいて、前記回動
手段により前記ガイドの先端付近のバネ成形空間の位置
を変化させることを特徴とするバネ製造装置。
【請求項２】前記線材ガイドは、互いに所定の傾斜面
を有する左右対称な２つの部材からなることを特徴とす
る請求項１に記載のバネ製造装置。
【請求項３】前記線材ガイドは、超硬合金から構成さ
れることを特徴とする請求項２に記載のバネ製造装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記回動手段により前
記ガイドを所定角度回転させることにより前記バネ成形
空間を変化させることを特徴とする請求項１に記載のバ
ネ製造装置。
【請求項５】前記バネ成形空間は、前記線材ガイドの
傾斜面側であることを特徴とする請求項４に記載のバネ
製造装置。
【請求項６】前記線材を切断するための切断手段を更
に備え、該切断手段による線材の切断は、前記ガイドの
前記線材を送り出す孔から斜め下方に向けて、該ガイド
の強度の高い部位に向かって行うように前記第１の駆動
手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のバネ
製造装置。