JPH10323731A

JPH10323731A - ばね成形装置

Info

Publication number: JPH10323731A
Application number: JP9133758A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Abiru; 憲史阿比留; Eiji Obayashi; 栄次大林
Original assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-08
Anticipated expiration: 2017-05-23
Also published as: US6062054A; JP3329692B2

Abstract

(57)【要約】【課題】単一モータで全ての線材加工装置の加工工具
を進退させ、また回転が必要とされる、全ての線材加工
装置の加工工具を別の単一モータで回転させる。【解決手段】線材送り出し用クイル２８ａの軸線と共
軸線関係で、正面基枠板１の背面に沿って平行に、摺動
変位駆動機構用第１駆動大ギヤ６８および工具回転駆動
機構用第２駆動大ギヤ１０８を配設し、これら各駆動大
ギヤの周囲に単一の駆動小ギヤ６６、１０６と、複数の
線材加工装置にそれぞれ対応する複数の従動小ギヤ７
０、１１０を配設した。複数の摺動変位駆動機構および
少なくとも１つの工具回転駆動機構が単一の共通サーボ
モータ６２、１０２でそれぞれ動かされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ばね成形装置に係
わり、特に、ばね用素材としての線材を、少なくとも１
対の線材給送ローラによって強制移送し、クイルを通じ
て線材加工領域に送り出す線材給送装置と、該線材給送
装置から供給される線材を曲げ加工（コイリング加工、
折曲加工等）した後、切断してばねを得るための互いに
独立した複数の線材加工装置とを有するばね成形装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ばね成形装置として各種のものが
提案されている。その一部を以下に示す。

【０００３】特公平４−７３４号公報：クイルから送
り出される線材に向かって進退する複数の工具が放射状
に配置されたばね成形装置を開示している。このばね成
形装置では、成形工具および切断工具を駆動するための
２つの大ギヤが、クイル軸線を回転中心として平行に配
置されている。２つの大ギヤは、それぞれ独立した駆動
モータによってＮＣ装置で個別に制御回転せしめられ
る。各大ギヤには、成形工具または切断工具の進退移動
用駆動カムを回転させるための小ギヤが噛合せしめら
れ、２つの成形工具が同時に作動できるように構成され
ている。

【０００４】特公平４−７４１０１号公報：線材を捲
回工具の外周に設けられた爪と当該捲回工具との間隙に
所定長さだけ導入し、捲回工具を軸方向に回転させなが
ら、軸方向に移動することによって捩りばねを整形する
捩りばね製造装置が開示されている。この装置は、捲回
工具へ線材を供給するための送り出しローラを有し、該
送り出しローラによる線材の供給速度と、捲回工具によ
る単位時間当りの線材捲き取り速度とが一致するように
制御される。

【０００５】特公平６−２２９６号公報：１つの成形
工具を、クイルの軸線に沿う方向で進退させ、またクイ
ルの軸線を中心として回転させ、クイルから送り出され
る線材を成形工具の先端成形面に衝合させて捩りコイル
ばねを成形する方法および装置が開示されている。この
装置は、成形工具の進退、回転用の２つの大ギヤが、ク
イル軸線と交差する軸線を回転中心として平行に配置さ
れている。２つの大ギヤは、それぞれ独立したサーボモ
ータによってＮＣ装置の指令で個別に制御回転せしめら
れる。各大ギヤには、小ギヤが噛合している。

【０００６】特開平８−１７４１２０号公報：線材送
り出しガイドから導出する線材の送り出し方向に対して
直角面を有する円形テーブルに複数の成形ツール部を配
設して、円形テーブルの中心方向にスライド自在になし
た線材成形装置が開示されている。この装置では、成形
ツール部の少なくとも１つが、それを担持するスライダ
の動作を行わせるカムを駆動する第１モータと、線材を
挟み込む１対の突起部を有するツールと、該ツールを回
転させる第２モータとを具備している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来技術である前記特
公平４−７３４号公報および特公平６−２２９６号公報
に示されたばね成形装置では、単一の成形工具がクイル
の軸線に沿う方向で進退し、またクイルの先端部を中心
として旋回するようになっている。線材の折曲は、成形
工具を旋回させた後、線材に対して成形工具を衝合させ
て行われる。したがって、線材折曲半径が一定の形状に
限定されるという不具合の他に、折曲部を加工する成形
工具が単一であるから成形速度が遅く、生産性が低いと
いう問題がある。

【０００８】また、特公平４−７４１０１号公報に記載
された捩りばね製造装置は、もっぱら捩りコイルばねの
コイル部を曲げ加工（コイリング加工）するものであっ
て、フック部の折曲加工や彎曲加工などを容易には行な
い得ないという問題がある。

【０００９】さらに、特開平８−１７４１２０号公報に
示される、複数の成形ツール部の各々に、独立した第１
モータと第２モータを設けてツールの進退と回転を行わ
せる装置では、例えばその図１に示される実施例におい
て、制御軸数が１１にもなり、ＮＣ装置の制御プログラ
ムが複雑である。また、ＮＣ装置は大きな制御容量が必
要となり、かつ各成形ツール部ごとに駆動モータが必要
であって装置が複雑で製作経費が高価であるという問題
があった。

【００１０】本発明は、かかる技術的背景の下で創案さ
れたものであり、その主目的は、捩りコイルばね、捩り
ばね、引張りコイルばね等の各種形状体を任意に成形で
きるばね成形装置を提供することである。このばね成形
装置では、加工工具の進退および回転を必要最小限数の
駆動源で行なうものとし、それによってＮＣ装置の制御
プログラムの作成を単純化するとともに、ばね成形装置
の構造を簡単にして製作経費の低減化を図る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的は、以下の構成
を採用することによって達成される。

【００１２】ばね用素材としての線材を、少なくとも１
対の線材給送ローラによって強制移送し、クイルを通じ
て線材加工領域に送り出す線材給送装置と、該線材給送
装置から供給される線材を曲げ加工した後、切断してば
ねを得るための互いに独立した複数の線材加工装置とを
有するばね成形装置であって、複数の線材加工装置は、
クイルの軸線に対して放射状に配設され、その各々が、
クイルの軸線に対して概略直角方向に進退する、加工工
具を担持する摺動変位組立体を有し、該摺動変位組立体
の前進位置で加工工具が線材に係合し、該摺動変位組立
体の後退位置で加工工具が線材加工領域から離れ、加工
工具は、それぞれ摺動変位組立体の一部である加工工具
保持部材によって保持されており、また、少なくとも１
つの線材加工装置の加工工具保持部材が、クイルの軸線
に対して直角をなす、加工工具保持部材および加工工具
の軸線の周囲で、加工工具と共に駆動回転せしめられる
ようになっており、線材給送ローラを駆動する線材給送
駆動機構と、各摺動変位組立体をクイルの軸線に対して
概略直角方向に進退させるための摺動変位駆動機構と、
少なくとも１つの線材加工装置の加工工具保持部材を該
加工工具保持部材および加工工具の軸線の周囲で回転さ
せるための工具回転駆動機構と、線材給送駆動機構、摺
動変位駆動機構および工具回転駆動機構を、製品である
ばね形状によって定まる所定の順序で動作させるための
制御装置とを具備し、クイルから送り出される線材の送
り出し量（送り出し長、送り出し速度を意味する）と、
各摺動変位組立体の前端部の進退移動量（移動距離、移
動速度を意味する）と、各加工工具保持部材の回転量
（回転角、回転速度を意味する）とが、制御装置によっ
て制御され、もって複数の加工工具保持部材により保持
された複数の加工工具によって線材の曲げ加工および切
断が実行されるように構成されているばね成形装置。

【００１３】このばね成形装置は、以下の態様で提供可
能である。

【００１４】複数の前記摺動変位駆動機構が、摺動変
位用駆動モータと、該摺動変位用駆動モータによって駆
動される共通の第１大ギヤと、該第１大ギヤの円周上に
噛合関係をもって配置され、複数の前記摺動変位駆動機
構にそれぞれ対応する複数の第１小ギヤと、該第１小ギ
ヤの回転運動をそれぞれ直線運動に変換して前記摺動変
位組立体を進退移動させる複数の運動変換機構とを具備
し、前記摺動変位用駆動モータは、その回転速度と回転
量の制御が可能である。

【００１５】前記項目において、複数の運動変換機
構の各々が、カムと、該カムのカム曲線に常時当接せし
められるカムフォロワと、枢軸に支持され、カムフォロ
ワを担持して枢軸の周囲で揺動回転する揺動アームとを
具備し、該揺動アームとの連結関係で、該揺動アームの
揺動回転運動に従って、クイルの軸線に対して概略直角
方向に摺動変位組立体が進退するようになっている。

【００１６】前記項目またはにおいて、少なくと
も１つの工具回転駆動機構が、工具回転用駆動モータ
と、該工具回転用駆動モータによって駆動される第２大
ギヤと、該第２大ギヤの円周上に噛合関係をもって配置
され、少なくとも１つの工具回転駆動機構に対応する少
なくとも１つの第２小ギヤと、該第２小ギヤの回転運動
の軸線方向を変換して加工工具保持部材および加工工具
を回転させる少なくとも１つの回転運動軸線方向変換機
構とを具備し、工具回転用駆動モータは、その回転速度
と回転量の制御が可能である。

【００１７】前記項目において、少なくとも１つの
回転運動軸線方向変換機構が、第２小ギヤによって回転
せしめられる駆動ベベルギヤと、該駆動ベベルギヤに噛
合する従動ベベルギヤと、共軸関係で一体回転可能かつ
軸線方向移動自在に該従動ベベルギヤを貫通するととも
に加工工具保持部材に連結された回転軸とを具備し、該
回転軸の回転に伴って、加工工具保持部材および加工工
具が回転するようになっている。

【００１８】前記項目からまでのいずれかにおい
て、摺動変位駆動機構用の第１大ギヤおよび工具回転駆
動機構用の第２大ギヤが、クイルの軸線に沿って配置さ
れた線材給送ローラと、クイルとの間に、互いに平行に
配設されている。この場合、必要に応じて、第１大ギヤ
および第２大ギヤをそれぞれ単数または複数配設するこ
とができる。

【００１９】前記項目からまでのいずれかにおい
て、加工工具が線材折曲工具を含み、該線材折曲工具
は、クイルから送り出される線材の側面に対向する先端
に、線材が通過できる間隔を有する１対の突子を有し、
線材折曲工具が、その軸線を中心として回転することに
よって１対の突子間に位置する線材が折曲されるように
なっている。

【００２０】前記項目からまでのいずれかにおい
て、摺動変位用駆動モータは、複数の運動変換機構の各
カムが回転角360度以内で回転するように制御可能であ
る。

【００２１】前記項目からまでのいずれかにおい
て、少なくとも１つの工具回転駆動機構用の駆動モータ
は、少なくとも１つの加工工具保持部材が回転角３６０
度以内で回転するように制御可能である。

【００２２】前記項目からまでのいずれかにおい
て、加工工具が、加工工具保持部材によって着脱可能に
保持されている。

【００２３】本発明ばね成形装置では、線材の成形形状
に応じて、線材給送駆動機構、複数の線材加工装置の摺
動変位駆動機構、および少なくとも１つの線材加工装置
の工具回転駆動機構の動作が、いずれか１つまたは任意
の組み合わせで、制御装置によって制御される。ばね成
形装置は、３つの駆動源を有しており、各駆動機構は、
それぞれ単一の駆動源によって動作する。すなわち、線
材給送駆動機構はもちろん、複数の線材加工装置の摺動
変位駆動機構、および少なくとも１つの線材加工装置の
工具回転駆動機構のいずれも、それぞれ単一の駆動源に
よって動作する。線材給送駆動機構が動作すると、少な
くとも１対の線材給送ローラが回転して、クイルを通じ
て線材が送り出される。摺動変位駆動機構が動作する
と、摺動変位組立体が進退し、摺動変位組立体によって
担持される加工工具保持部材および加工工具が進退す
る。また、工具回転駆動機構が動作すると、加工工具保
持部材および加工工具が、その軸線の周囲で回転する。

【００２４】線材給送駆動機構によるクイルから送り出
される線材の送り出し量（長さ、速度）、摺動変位駆動
機構による各摺動変位組立体の前端部の進退移動量（移
動長、移動速度）、および工具回転駆動機構による各加
工工具保持部材の回転量（回転角、回転速度）は、制御
装置によって制御され、それによって複数の加工工具保
持部材により保持された複数の加工工具によって線材の
曲げ加工（コイリング加工および折曲加工を含む）およ
び切断が実行される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明ばね成形装置の具体
例について説明する。

【００２６】図１は、ばね成形装置を正面から見た図で
ある。このばね成形装置は、互いに独立した５つの線材
加工装置３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅを有
する。線材加工装置３０Ａは折曲加工装置、３０Ｂはバ
ックアップ用芯金装置、３０Ｃはコイリング加工装置、
３０Ｄは別の折曲加工装置、そして３０Ｅは切断加工装
置である。これらの装置は、基礎枠上に固定された鉛直
姿勢の正面基枠板１の前面に装架され、後記線材供給軸
線を中心として、その周囲に放射状に配列されている。
一方、正面基枠板１の背面側に、線材給送ローラ２６
ａ、２６ｂを含む線材給送装置１０（図２〜図５）の主
要部と、全ての駆動装置とが配置されている。ただし、
線材給送装置１０の一部である、線材送り出し用クイル
（線材案内筒）２８ａのみは、正面基枠板１の前面側に
突出する形態で取着されている（図２〜図４）。

【００２７】線材給送装置１０および線材加工装置３０
Ａ〜３０Ｄの詳細構造を以下に説明する。ここで、線材
加工装置３０Ａ〜３０Ｄの構造は概ね同じであるから、
その１つである線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａに
ついてのみ説明する。なお、線材加工装置３０Ｂ、３０
Ｃ、および切断加工装置である線材加工装置３０Ｅは、
工具回転駆動機構１００を有しない点および加工工具が
相違する点で、他の線材加工装置３０Ａ、３０Ｄと相違
する。

【００２８】線材給送装置１０の説明（図２〜図５）線材給送装置１０は、その駆動装置と共に、正面基枠板
１の背面側空間部に配設されている。線材給送装置１０
は、上下１対２組の線材給送ローラ２６ａ、２６ｂを有
する。線材給送ローラ２６ａ、２６ｂは、線材給送装置
用機枠３に軸受２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂを介し
て回転自在に支持されたローラ軸２０ａ、２０ｂの一端
にそれぞれ固定されている。ローラ軸２０ａ、２０ｂの
他端に近い位置には、ローラ組ごとに互いに噛合するギ
ヤ１８ａ、１８ｂが付設されており、各ローラ組の一方
側のギヤ１８ａが、ウォーム減速機構１４を介して線材
給送用サーボモータ１２によって駆動される線材給送駆
動ギヤ１６との噛合関係で駆動され、それによって全ロ
ーラ軸２０ａ、２０ｂが回転するようになっている。

【００２９】また、正面基枠板１を貫通する形態で線材
誘導筒２８ｂが配設されるとともに、該線材誘導筒２８
ｂに連なって、正面基枠板１に固定されたクイル保持ス
リーブ１ａに保持された線材送り出し用クイル（線材案
内筒）２８ａが付設され、線材給送ローラ２６ａ、２６
ｂ位置から正面基枠板１の外側位置（線材加工領域）ま
で被加工線材Ｗを案内するようになっている。

【００３０】被加工線材Ｗは、線材給送ローラ２６ａ、
２６ｂの引き出し駆動力によって、図示されない線材供
給源（例：アンコイラーに巻かれた線材コイル）からレ
ベラー（線材真直化装置）を経て引き出される。線材給
送ローラ２６ａ、２６ｂの線材給送力（駆動力）は線材
給送用サーボモータ１２によって与えられる。

【００３１】線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａの
説明（図１、図４、図６〜図８）

【００３２】線材加工装置３０Ａは、他の線材加工装置
３０Ｂ〜３０Ｅと共に、鉛直姿勢の正面基枠板１の外表
面に固定されている。線材加工装置３０Ａを正面から見
た状態が図６に示され、正面基枠板１と平行方向から線
材加工装置３０Ａの側面を見た状態が図４、図８（いず
れも要部断面図）に示されている。

【００３３】線材加工装置３０Ａは、丸棒形状の折曲工
具（加工工具）３４を担持して線材送り出し用クイル２
８ａの軸線に対して概ね直角方向に進退する摺動変位組
立体３２と、該摺動変位組立体３２を進退させるための
摺動変位駆動機構６０と、折曲工具３４を、その軸線の
周囲で回転させるための工具回転駆動機構１００と、摺
動変位駆動機構６０用のサーボモータ６２（図５）と、
工具回転駆動機構１００用のサーボモータ１０２（図
３）とを含む。

【００３４】折曲工具３４は、線材を折曲成形するため
のものであり、その先端に相互に小間隔を置いて突設さ
れた１対の突子３４ａ、３４ａを有し、加工工具保持部
材３６によって着脱可能に支持されている。

【００３５】なお、線材加工装置（折曲加工装置）３０
Ａ以外の加工装置に保持される加工工具は次のとおりで
ある。線材加工装置（バックアップ用芯金装置）３０Ｂ
に保持されるバックアップ用芯金１３４は、線材をコイ
リング加工する際に、コイリング直径を規定するもので
あって、クイル２８ａと後記コイリング工具２３４との
間で形成される彎曲内周に当接する加工工具である。線
材加工装置（コイリング加工装置）３０Ｃに保持される
コイリング工具２３４は、コイルばねのコイル部を加工
する工具であって、図４に示されるように、クイル２８
ａの前端と対向する面に傾斜加工面２３４ａが形成さ
れ、加工工具保持部材２３６に保持されている。線材加
工装置（折曲加工装置）３０Ｄに保持される折曲工具３
４Ａは、前記線材加工装置３０Ａの折曲工具３４と同様
な工具である。そして、線材加工装置（切断加工装置）
３０Ｅに保持される切断工具３３４は、折曲加工やコイ
リング加工の曲げ加工が終了したコイルばねを線材Ｗか
ら切り離すための工具であって、前端部に切刃が形成さ
れ、クイル２８ａの前端部と協働して剪断作用により線
材Ｗを切断する。

【００３６】加工工具保持部材３６は、摺動変位組立体
３２の基枠５０側部材である筒状体５２の端部に付設さ
れた軸受５４、５４によって回転自在に支持されてい
る。また、加工工具保持部材３６の基端部に、自在継手
４２、４４を含む回転軸３８、４０が連結されている。
回転軸３８は、その長さ方向の大部分がスプライン軸３
８ａとして形成され、後記固定側回転筒１２４を、スプ
ライン噛合関係で軸線方向移動自在に貫通している。こ
の構成によって、折曲工具３４および加工工具保持部材
３６が摺動変位組立体３２と共に移動することが保証さ
れる。

【００３７】摺動変位組立体３２は、その基礎部分がス
ライダー（摺動部材）４８になっており、正面基枠板１
に基板３１を介して固定された案内部材３１Ａを跨がる
態様で摺動変位自在（図８における矢印Ａ参照）に該案
内部材３１Ａによって支持されている。したがって、折
曲工具３４は、加工工具保持部材３６と共に、スライダ
ー４８の動きに伴なって進退し、回転軸３８、４０の回
転に伴なって回転する。

【００３８】以下、摺動変位組立体３２、摺動変位駆動
機構６０、および工具回転駆動機構１００について個別
に説明する。

【００３９】−１．摺動変位駆動機構６０の説明（図
２、図５〜図８）摺動変位駆動機構６０は、正面基枠板１の背面に沿って
配設された第１駆動大ギヤ６８と、該第１駆動大ギヤ６
８の外周ギヤ歯に噛合する第１従動小ギヤ７０と、該第
１従動小ギヤ７０が一端部に固定されたカム軸７２と、
該カム軸７２の他端部に固定されたカム７４とを有す
る。カム７４は、円弧カム面７４ａと、突出カム面７４
ｂとを有する。カム軸７２は、正面基枠板１の外表面に
直接固定された概略矩形の基板３１Ｂを貫通して突設さ
れた軸筒３１Ｃによって、軸受７２ａ、７２ａを介して
回転自在に支持されている。

【００４０】第１駆動大ギヤ６８の外周ギヤ歯には、第
１従動小ギヤ７０の他に、第１駆動小ギヤ６６、および
他の線材加工装置３０Ｂ〜３０Ｅ用の図示されない複数
の第１従動小ギヤが噛合している。いずれの第１従動小
ギヤも、それらの回転中心である軸線が、各線材加工装
置のカム軸線と一致する。第１駆動小ギヤ６６は、ウォ
ーム減速機構６４を介して摺動変位駆動機構用サーボモ
ータ６２によって駆動され、それに伴なって第１駆動大
ギヤ６８、さらには第１従動小ギヤ７０が回転する。

【００４１】さらに、摺動変位駆動機構６０は、カム７
４と係合するカムフォロワ７６と、その概略中央位置に
支軸７８を介して回転可能にカムフォロワ７６を担持す
る揺動アーム８０と、基板３１Ｂに立設されて揺動アー
ム８０の一端部を揺動回転自在に支持する枢軸８２とを
有する。揺動アーム８０の他端２股形状部には、連結ピ
ン８４が付設され、該連結ピン８４に連結子８６が揺動
回転自在に支持されている。連結子８６は、その自由端
に雌ねじを有し、該雌ねじ部に雄ねじ棒８８が螺合して
いる。雄ねじ棒８８は、基枠５０の端部に形成された開
口部に嵌挿されたスリーブ９０に貫通固定されている。
このスリーブ９０は、支軸９２、９２を一体に有し、基
枠５０に形成された支承孔に回転自在に支軸９２、９２
が嵌挿されている。支軸９２、９２の軸線は連結ピン８
４の軸線と平行であり、揺動アーム８０の揺動回転に応
じて、連結子８６およびスリーブ９０が揺動回転し、ス
リーブ９０を貫通する雄ねじ棒８８も揺動回転するよう
になっている。これらが揺動回転すると、基枠５０が、
スライダー４８と案内部材３１Ａとの係合関係によっ
て、加工工具の軸線方向に進退し、したがって、加工工
具保持部材３６および折曲工具３４が軸線方向に進退す
る。

【００４２】一方、摺動変位組立体３２の基枠５０と、
線材加工装置３０Ａの基枠３１Ｄとの間に１対の引張り
コイルばねＳ、Ｓが装架されており、基枠５０は、常に
折曲工具３４が後退する方向に付勢され、それによって
揺動アーム８０が枢軸８２を中心にして時針回り方向
（図６）に回転して該揺動アーム８０に担持されたカム
フォロワ７６がカム７４の外周カム曲面に常に押圧され
る。カム７４の突出カム面７４ｂがカムフォロワ７６を
押す時、引張りコイルばねＳ、Ｓの付勢力に逆らって基
枠５０が前進せしめられる。

【００４３】−２．工具回転駆動機構１００の説明
（図３、図５、図８）

【００４４】工具回転駆動機構１００は、正面基枠板１
の背面に沿って配設された第１駆動大ギヤ６２の背面側
にそれと平行に共軸線関係で配設された第２駆動大ギヤ
１０８と、該第２駆動大ギヤ１０８の外周ギヤ歯に噛合
する第２従動小ギヤ１１０と、該第２従動小ギヤ１１０
が一端に固定されるとともに他端に駆動側ベベルギヤ１
１４が固定された回転軸１１２と、基板３１に貫通固定
されて軸受１１８、１１８を介して回転軸１１２を支承
する軸筒１１６とを有する。

【００４５】さらに、工具回転駆動機構１００は、基板
３１に付設された塊体１２０と、該塊体１２０に形成さ
れた貫通孔に軸受１２２、１２２を介して回転自在かつ
軸線方向移動不能に貫通装架された固定側回転筒１２４
と、該固定側回転筒１２４の一端に固定された従動側ベ
ベルギヤ１２６とを有する。この従動側ベベルギヤ１２
６は前記駆動側ベベルギヤ１１４と噛合し、固定側回転
筒１２４はスプライン軸３８ａとスプライン噛合して一
体に回転する。

【００４６】第２駆動大ギヤ１０８の外周ギヤ歯には、
第２従動小ギヤ１１０の他に、第２駆動小ギヤ１０６、
および他の線材加工装置３０Ｄ（線材加工装置３０Ｂ、
３０Ｃ、３０Ｅは対象外である）用の図示されない第１
従動小ギヤが噛合している。第２駆動小ギヤ１０６は、
ウォーム減速機構１０４を介して工具回転駆動機構用サ
ーボモータ１０２によって駆動され、それに伴なって第
２駆動大ギヤ１０８、さらには第２従動小ギヤ１１０が
回転する。

【００４７】ここで、第２従動小ギヤ１１０から加工工
具保持部材３６に至る回転力伝達経路を簡略的に示す。
第２従動小ギヤ１１０→回転軸１１２→駆動側ベベルギ
ヤ１１４→従動側ベベルギヤ１２６→固定側回転筒１２
４→回転軸３８（スプライン軸３８ａ）→自在継手４２
→回転軸４０→自在継手４４→加工工具保持部材３６な
る経路で伝達され、折曲工具３４が回転する。

【００４８】以上、線材給送装置１０および線材加工装
置３０Ａの詳細を説明したが、装置全体の駆動系は、図
示されない単一のＮＣ装置によって制御される。すなわ
ち、線材給送装置１０および線材加工装置３０Ａ〜３０
Ｅは、それぞれ回転速度と回転量とを制御可能な３つの
サーボモータ（線材給送用サーボモータ１２、摺動変位
駆動機構用サーボモータ６２、工具回転駆動機構用サー
ボモータ１０２）によって、所定の装置間動作関係を実
現するように動作制御される。

【００４９】摺動変位駆動機構用サーボモータ６２は、
線材加工装置３０Ａ〜３０Ｅの各カムが回転角360度以
内で回転するようにＮＣ装置によって制御される。

【００５０】また、工具回転駆動機構用サーボモータ１
０２は、線材加工装置３０Ａ、３０Ｄの各加工工具保持
部材が回転角360度以内で回転するようにＮＣ装置によ
って制御される。なお、工具回転駆動機構用サーボモー
タ１０２の動作によって、線材加工装置３０Ａ、３０Ｄ
の加工工具保持部材が回転するが、折曲加工以外の加工
工程では、それらの摺動変位組立体が後退位置にあり、
したがって加工工具も線材加工領域から後退した位置に
ある。

【００５１】次に、ばね成形装置の動作形態について説
明する。

【００５２】線材給送装置１０の動作（図４、図５）

【００５３】ＮＣ装置の指示によって線材給送用サーボ
モータ１２が動作すると、その回転力は、ウォーム減速
機構１４、線材給送駆動ギヤ１６を介して各ローラ組の
一方側のギヤ１８ａに伝達され、ギヤ１８ａ、１８ｂの
噛合関係の下で、全てのローラ軸２０ａ、２０ｂが回転
し、したがって線材給送ローラ２６ａ、２６ｂが回転す
る。図示されない線材供給源から導出されて予め線材給
送ローラ２６ａ、２６ｂ間に設定されている被加工線材
Ｗは、線材誘導筒２８ｂ、線材送り出し用クイル２８ａ
を通じて正面基枠板１の外側位置である線材加工領域に
向かって強制移送され、また線材給送用サーボモータ１
２の逆転によって後退移送される。

【００５４】摺動変位駆動機構６０の動作（図２、図
５〜図８）

【００５５】ＮＣ装置の指示によって摺動変位駆動機構
６０用のサーボモータ６２が動作すると、その回転力
は、ウォーム減速機構６４、第１駆動小ギヤ６６を介し
て第１駆動大ギヤ６８に伝達される。第１駆動大ギヤ６
８が回転すると、第１従動小ギヤ７０がカム軸７２と共
に回転し、該カム軸７２の端部に固定されたカム７４が
回転する（図６における時針回り方向）。カム７４の回
転力は、引張りコイルばねＳ、Ｓの付勢力の下でカム７
４のカム曲面に常時押圧されているカムフォロワ７６に
伝達され、カム曲線に応じてカムフォロワ７６が動き、
枢軸８２を支点として揺動アーム８０が揺動回転し（図
６における反時針回り方向）、その回転力が、連結ピン
８４→連結子８６→雄ねじ棒８８→スリーブ９０→支軸
９２→基枠５０なる経路で摺動変位組立体３２の基枠５
０に伝達される。その結果、カム７４の突出カム面７４
ｂによってカムフォロワ７６が押された時、正面基枠板
１に固定された案内部材３１Ａに対するスライダー（摺
動部材）４８の摺動自在な係合関係の下で、摺動変位組
立体３２が前進し、加工工具保持部材３６に支持された
折曲工具３４が線材加工領域に前進する。ＮＣ装置の指
示によってカム７４が更に回転すると、円弧カム面７４
ａがカムフォロワ７６に接触するに至り、この間、揺動
アーム８０の逆方向への揺動回転により、摺動変位組立
体３２が後退方向に動き、加工工具保持部材３６に支持
された折曲工具３４が線材加工領域から後退する。

【００５６】工具回転駆動機構１００の動作（図３、
図５、図８）

【００５７】ＮＣ装置の指示によって工具回転駆動機構
１００用のサーボモータ１０２が動作すると、その回転
力は、ウォーム減速機構１０４、第２駆動小ギヤ１０６
を介して、第２駆動大ギヤ１０８に伝達される。第２駆
動大ギヤ１０８が回転すると、これに噛合する第２従動
小ギヤ１１０が回転し、該第２従動小ギヤ１１０に対し
て回転軸１１２の他端に付設された駆動側ベベルギヤ１
１４が回転する。駆動側ベベルギヤ１１４の回転力は、
従動側ベベルギヤ１２６→固定側回転筒１２４→回転軸
３８（スプライン軸３８ａ）→自在継手４２→回転軸４
０→自在継手４４なる経路で加工工具保持部材３６に伝
達され、折曲工具３４が回転する。折曲工具３４は、Ｎ
Ｃ装置の指示にしたがっ正逆回転可能である。

【００５８】次に、被加工線材の形状に応じた加工態様
について説明する。

【００５９】線材を単純折曲加工する場合

【００６０】摺動変位組立体３２を動かして、線材加工
領域に折曲工具３４を前進させ、線材給送装置１０を動
作させて、線材加工領域に線材を給送し、折曲工具３４
の１対の突子３４ａ、３４ａ間に線材を挿通する。突子
３４ａ、３４ａ間への線材の挿通関係は、摺動変位組立
体３２と線材給送装置１０の動作順を任意に組合せて行
うことができる。この後、摺動変位駆動機構６０を動作
させて、線材の所望折曲角度に応じて折曲工具３４を回
転させて線材の折曲加工を行なう。この折曲加工は、線
材の目標折曲形状（折曲箇所が単数または複数ある形
状）に応じて、線材加工装置３０Ａおよび線材加工装置
３０Ｄのいずれか一方または両方を任意に選択して行な
うことができる。

【００６１】線材の端部を半円形状に彎曲加工する場
合

【００６２】線材加工装置（コイリング加工装置）３０
Ｃの摺動変位組立体を動かして、傾斜加工面を有する加
工工具（コイリング工具）を線材加工領域に前進させ
る。次に、線材給送装置１０を動作させ、線材加工領域
に線材を給送して、加工工具の傾斜加工面に線材を衝接
させる。傾斜加工面に衝接した線材は、傾斜加工面に対
する線材の進入角に応じた半径で彎曲しながら半円形状
になるまで送られる（図４）。

【００６３】あるいはまた、前記項目で述べた「線材
を単純折曲加工する場合」と同じ手法で、折曲加工用加
工工具を用いて線材の半円形状彎曲加工を行なってもよ
い。

【００６４】線材の端部以外の箇所を半円形状に彎曲
加工する場合

【００６５】線材給送装置１０を動作させて、線材加工
領域に線材を給送し、その彎曲加工する箇所を線材加工
領域にもたらす。次いで、摺動変位組立体３２を動かし
て、線材加工領域に折曲工具３４を前進させ、折曲工具
３４の１対の突子３４ａ、３４ａ間（好ましくは、一方
の突子３４ａを折曲工具３４の回転中心と概略一致させ
て設ける）に線材が通った状態にする。その後、折曲工
具３４を所定角度回転させると、線材の所定箇所を半円
形状に彎曲加工することができる。この折曲加工は、線
材の目標折曲形状（折曲箇所が単数または複数ある形
状）に応じて、線材加工装置３０Ａおよび線材加工装置
３０Ｄのいずれか一方または両方を任意に選択して行な
うことができる。

【００６６】線材端部に形成する鈎状（フック形状）
部分の脚部を加工する場合鈎状部分が成形された後に、線材給送装置１０を動作さ
せて、脚部の長さに相当する量だけ線材加工領域に線材
を給送し、次の線材成形部分を線材加工領域に送り出
す。

【００６７】線材のコイリング加工を行なう場合

【００６８】線材加工装置（コイリング加工装置）３０
Ｃの摺動変位組立体を動かして、傾斜加工面を有する加
工工具（コイリング工具）を線材加工領域に前進させ
る。次に、線材給送装置１０を動作させ、線材加工領域
に線材を連続給送して、加工工具の傾斜加工面に線材を
衝接させる。この時、線材加工装置（バックアップ用芯
金装置）３０Ｂの加工工具である芯金も前進して、線材
送り出し用クイル２８ａから送り出された直後の線材に
対して線材の彎曲内側方向から線材に当てつけられてコ
イル直径を規定するバックアップの役目を果たす。

【００６９】ここで、本発明のばね成形装置により図
９、図１０に示した捩りコイルばね１３０を成形する場
合の具体的な態様を、図１１〜図２５を参照しながら説
明する。

【００７０】図１１は、線材加工装置３０Ａ〜３０Ｅ
のカム回転角度（横軸）と加工工具の位置（縦軸；＊印
は各加工工具の最前進位置を示す）の関係、カム回転
角度と各工程段階との対応関係（上欄における丸印内に
各工程段階を示すアルファベット記号を記入している。
各アルファベットは、図９、図１０、図１２〜図２５中
に記入したアルファベットに対応する）、および線材
送り出し用クイル２８ａからの線材の送り出し動作（上
欄における２重丸印内に工程段階を示すアルファベット
記号を記入している）を示している。

【００７１】また、図１２〜図２５は、線材送り出し用
クイル２８ａの端面および各線材加工装置を軸線方向か
ら見た状態（図１に対応する）を示すとともに、２点鎖
線の円または長円内に、線材送り出し用クイル２８ａの
先端側面および加工工具の先端面を正面基枠板１の表面
に対して平行方向から見た状態を概略図として示してい
る。以下、各工程段階順に説明する。

【００７２】（１）工程段階ａ（図１２）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ａに対応する。線材加工装置３０Ａの加工工具が前
進しつつあり（図１１：成形順序欄における２重丸印内
ａの下方に位置する、装置３０Ａ欄の上昇傾斜線参
照）、線材送り出し用クイル２８ａから線材Ｗが送り出
されようとしている。この時、線材加工装置３０Ａ以外
の線材加工装置３０Ｂ〜３０Ｅの加工工具は後退位置に
ある。

【００７３】（２）工程段階ｂ（図１３、図１４）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｂに対応する。線材加工装置３０Ａの折曲工
具３４が前進位置にあり、線材送り出し用クイル２８ａ
から線材Ｗが送り出されて、折曲工具３４の１対の突子
３４ａ、３４ａ間に線材Ｗが位置づけられている。この
状態を図１１で見ると、丸印内ｂの下方に位置する、装
置３０Ａ欄の上昇傾斜線が上昇完了し（＊印参照）、折
曲工具３４が最前進位置にある。この後、折曲工具３４
が正転方向に回転角１１０度回転し（図１１の成形順序
欄における丸印内ｂの右側に付された＋１１０、および
図１３における２点鎖線の円内参照）、次いで逆転方向
に回転角２０度回転し（図１１の成形順序欄における丸
印内ｂの右側に付された−２０、および図１４における
２点鎖線の円内参照。なお、＋１１０度の回転と、−２
０度の回転は、線材を９０度折曲するに当たって、弾性
変形によるスプリングバック量を考慮しているためであ
る）、その後、折曲工具３４は後退する（図１４、およ
び図１１の装置３０Ａ欄の上昇傾斜線と２重丸印ｃとの
対応関係参照）。

【００７４】（３）工程段階ｃ（図１５）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ｃに対応する。線材Ｗが送り出され（図１１の成形
順序欄における２重丸印ｃ参照）、折曲工具３４が前進
するとともに、逆転方向に回転角９０度回転する（図１
１の成形順序欄における２重丸印内ｃの左側に付された
−９０参照。この状態では、折曲工具３４の回転角度が
初期姿勢になる）。

【００７５】（４）工程段階ｄ（図１６、図１７）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｄに対応する。折曲工具３４の１対の突子３
４ａ、３４ａ間に線材Ｗが位置づけられた状態で、折曲
工具３４が正転方向に回転角１１０度回転し（図１１の
成形順序欄における丸印内ｄの右側に付された＋１１
０、および図１６における２点鎖線の円内参照）、次い
で逆転方向に回転角２０度回転し（図１１の成形順序欄
における丸印内ｄの右側に付された−２０、および図１
７における２点鎖線の円内参照）、その後、折曲工具３
４は後退する（図１７、および図１１の装置３０Ａ欄の
下降傾斜線参照）。

【００７６】（５）工程段階ｅ（図１８）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ｅに対応する。線材Ｗが送り出され（図１１の成形
順序欄における２重丸印ｅ参照）、折曲工具３４が後退
するとともに、逆転方向に回転角９０度回転する（図１
１の成形順序欄における２重丸印内ｅの下側に付された
−９０参照。この状態では、折曲工具３４の回転角度が
初期姿勢になる）。また、線材加工装置（バックアップ
用芯金装置）３０Ｂの加工工具であるバックアップ用芯
金１３４が前進し（図１１の装置３０Ｂ欄における上昇
傾斜線参照）。

【００７７】（６）工程段階ｆ（図１９）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０のコイ
ル部分ｆに対応する。線材加工装置３０Ｂのバックアッ
プ用芯金１３４の前進に引き続いて、線材加工装置（コ
イリング加工装置）３０Ｃのコイリング工具２３４が前
進し（図１１の装置３０Ｃ欄における上昇傾斜線参
照）、線材Ｗが送り出される。送り出された線材はコイ
リング工具２３４の傾斜加工面２３４ａに衝接し、図２
０に示されるように、連続的にばね本体であるコイル部
分（螺旋部分）ｆが形成される。

【００７８】（７）工程段階ｇ（図２０）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ｇに対応する。線材加工装置３０Ｂ、３０Ｃの加工
工具１３４、２３４がいずれも後退し（図１１の装置３
０Ｂ、３０Ｃ欄における下降傾斜線参照）、線材Ｗが図
２１に示される位置まで送り出される（図１１の成形順
序欄における２重丸印ｇ参照）。

【００７９】（８）工程段階ｈ（図２１、図２２）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｈに対応する。線材加工装置（折曲加工装
置）３０Ｄの折曲工具３４Ａが前進し（図１１の装置３
０Ｄ欄における上昇傾斜線参照）、折曲工具３４と同様
な折曲工具３４Ａの１対の突子間に線材Ｗが位置づけら
れる。この後、折曲工具３４Ａが正転方向に回転角１１
０度回転し（図１１の成形順序欄における丸印内ｈの右
側に付された＋１１０、および図２２における２点鎖線
の円内参照）、次いで逆転方向に回転角２０度回転し
（図１１の成形順序欄における丸印内ｈの右側に付され
た−２０、および図２３における２点鎖線の円内参
照）、その後、折曲工具３４Ａは後退する（図２２、お
よび図１１の装置３０Ｄ欄の下降傾斜線参照）。

【００８０】（９）工程段階ｉ、ｊ（図２３〜図２
５）：この段階は、図９、図１０における捩りコイルば
ね１３０の直線部分ｉ、切断部分ｊに対応する。線材加
工装置３０Ｄの加工工具が逆転方向に回転角９０度回転
して初期回転角度姿勢に戻され（図１１の成形順序欄に
おける丸印内ｉの右側に付された−９０参照）、線材加
工装置（切断加工装置）３０Ｅの切断工具３３４が前進
して線材送り出し用クイル２８ａの前端面位置で線材Ｗ
が切断され、次いで線材加工装置３０Ｅが後退する（図
１１の装置３０Ｅ欄における上昇および下降傾斜線参
照）。

【００８１】以上の工程段階の結果、捩りコイルばね１
３０が１つ生産され、同じ工程を反復することによって
次々に同じ捩りコイルばね１３０が生産される。

【００８２】前記具体例では、線材送り出し用クイル２
８ａの軸線と共軸線関係で、正面基枠板１の背面に沿っ
て平行に、摺動変位駆動機構用第１駆動大ギヤ６８およ
び工具回転駆動機構用第２駆動大ギヤ１０８を配設し、
これら各駆動大ギヤの周囲に単一の駆動小ギヤと、複数
の線材加工装置にそれぞれ対応する複数の従動小ギヤを
配設したので、複数の線材加工装置の摺動変位駆動機構
を単一の共通サーボモータ６２で動作させ、複数の線材
加工装置の工具回転駆動機構を単一の共通サーボモータ
１０２で動作させることが可能になった。また、各駆動
大ギヤの周囲に単一の駆動小ギヤと、複数の線材加工装
置にそれぞれ対応する複数の従動小ギヤを配設すること
によって、正面基枠板１の外表面に、線材送り出し用ク
イル２８ａの軸線を中心として放射状に複数の線材加工
装置を配列設置し、それぞれの従動小ギヤに複数の線材
加工装置の各々を対応させることができ、装置構造の単
純化と、複数の線材加工装置の空間占有容積の低減化と
を達成できる。とりわけ、線材送り出し用クイル２８ａ
の軸線と各駆動大ギヤの軸線とを一致させた配設構造で
は、空間有効利用度が高く、複数の線材加工装置を有す
るばね成形装置全体が小型化される。さらに、単一モー
タで全ての線材加工装置の加工工具を進退させ、また回
転が必要とされる、全ての線材加工装置の加工工具を別
の単一モータで回転させるようにしたので、ＮＣ装置の
制御プログラムの作成を単純化でき、装置製作経費およ
びばね製造原価を低減化できる。

【００８３】

【発明の効果】本発明のばね成形装置によれば、以下の
利点が得られる。複数の線材加工装置に共通の線材給送駆動機構、複数
の線材加工装置にそれぞれ対応する複数の摺動変位駆動
機構、および複数の線材加工装置にそれぞれ対応する複
数の工具回転駆動機構をそれぞれ単一共通モータで動作
させる構成を採用し、制御装置によって、単一共通モー
タの動力を振り分け、線材の成形形状に応じた所定の順
序で各駆動機構を動作させるように構成したので、装置
構造の単純化、部品点数の削減、製作経費の低減化を図
り得る。複数の線材加工装置として、線材折曲装置、コイリン
グ装置、切断装置を配設することによって、各種ばね製
品を単一のばね成形装置で製造することができる。加工
工具を着脱自在式に加工工具保持部材によって保持する
構成を採用すれば、更に多品種のばね製品を製造するこ
とができる。複数の線材加工装置に対応する複数の摺動変位駆動機
構に共通の単一第１大ギヤと、複数の摺動変位駆動機構
にそれぞれ対応する複数の従動第１小ギヤを前記第１大
ギヤの周囲に噛合配置することによって空間有効利用度
が向上する。線材加工装置のうちの複数に工具回転駆動機構を設け
た場合、共通の単一第２大ギヤと、複数の工具回転駆動
機構にそれぞれ対応する複数の従動第２小ギヤを該第２
大ギヤの周囲に噛合配置することによって空間有効利用
度が向上する。摺動変位駆動機構用の第１大ギヤおよび工具回転駆動
機構用の第２大ギヤを、クイルの軸線に沿って配置され
た線材給送ローラと、クイルとの間に、互いに平行に配
設した構成によれば、空間利用効率が高く、複数の線材
加工装置を有するばね成形装置全体が小型化される。１対の突子を有する線材折曲用加工工具によれば、突
子間に線材を通した状態で、軸線周囲で加工工具を回転
させることによって線材の折曲を行なうことができ、加
工工具の回転角度を任意に選択すれば、各種角度の折曲
を行なうことができる。摺動変位駆動機構における運動変換機構のカムは、回
転角360度以内で回転するように制御装置によって制御
され、カムの回転によって摺動変位組立体を進退させ、
もって複数の加工工具を、線材加工形状に応じて任意の
適切なタイミングで進退させることができる。本発明装置によれば、フック部とコイル部とを有する
捩りコイルばね、コイル部を有しない捩りばね、フック
部とコイル部とを有する引張りコイルばねなどのフック
部およびコイル部の形状が選択的かつ自由に加工でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一具体例に係わるばね成形装置を正面
から見た図。

【図２】図１に示したばね成形装置の内部を示す一部欠
截要部側面図（線材加工装置が省略されている）。

【図３】図２と同様な図面であるが、異なる断面の一部
欠截要部側面図（線材加工装置が省略されている）。

【図４】図１に示したばね成形装置の一部欠截要部側面
図。

【図５】図１に示したばね成形装置の内部を示す一部欠
截要部背面図。

【図６】図１に示したばね成形装置における特定線材加
工装置（線材折曲装置）を示す正面図。

【図７】図６に示した特定線材加工装置における摺動変
位駆動機構のカム機構部分を示す要部断面図。

【図８】図６に示した特定線材加工装置における摺動変
位駆動機構および工具回転駆動機構を側面から見た要部
断面図。

【図９】一具体例としてのコイルばね製品の側面図。

【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線矢視図。

【図１１】各線材加工装置のカム回転角度（横軸）と加
工工具の位置（縦軸；＊印は各加工工具の最前進位置を
示す）の関係、カム回転角度と各工程段階との対応関係
（上欄における丸印内に各工程段階を示すアルファベッ
ト記号を記入している。各アルファベットは、図１２〜
図２５中に記入したアルファベットに対応する）、およ
び線材送り出し用クイルからの線材の送り出し動作（上
欄における２重丸印内に工程段階を示すアルファベット
記号を記入している）を示す図。

【図１２】線材送り出し用クイルの端面および各線材加
工装置を軸線方向から見た状態（図１に対応する）を示
すとともに、２点鎖線の円または長円内に、線材送り出
し用クイルの先端側面および加工工具の先端面を正面基
枠板の表面に対して平行方向から見た状態の概略図であ
り、工程段階ａを示す。

【図１３】工程段階ｂを示す図１２と同様な図。

【図１４】工程段階ｂの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図１５】工程段階ｃを示す図１２と同様な図。

【図１６】工程段階ｄを示す図１２と同様な図。

【図１７】工程段階ｄの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図１８】工程段階ｅを示す図１２と同様な図。

【図１９】工程段階ｆを示す図１２と同様な図。

【図２０】工程段階ｇを示す図１２と同様な図。

【図２１】工程段階ｈを示す図１２と同様な図。

【図２２】工程段階ｈの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図２３】工程段階ｉを示す図１２と同様な図。

【図２４】工程段階ｊを示す図１２と同様な図。

【図２５】工程段階ｊの後段階を示す図１２と同様な
図。

【符号の説明】

１正面基枠板１ａクイル保持スリーブ２副基枠板３線材給送装置用機枠１０線材給送装置１２線材給送用サーボモータ１４ウォーム減速機構１６線材給送駆動ギヤ１８ａ、１８ｂギヤ２０ａ、２０ｂローラ軸２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ軸受２６ａ、２６ｂ線材給送ローラ２８ａ線材送り出し用クイル２８ｂ線材誘導筒３０Ａ線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｂ線材加工装置（バックアップ用芯金装置）３０Ｃ線材加工装置（コイリング加工装置）３０Ｄ線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｅ線材加工装置（切断加工装置）３１基板３１Ａ案内部材３１Ｂ基板３１Ｃ軸筒３１Ｄ基枠３２摺動変位組立体３４折曲工具３４Ａ折曲工具３４ａ突子３６加工工具保持部材３８回転軸３８ａスプライン軸４０回転軸４２自在継手４４自在継手４８スライダー５０基枠５２筒状体５４軸受６０摺動変位駆動機構６２摺動変位駆動機構用サーボモータ６４ウォーム減速機構６６第１駆動小ギヤ６８第１駆動大ギヤ７０第１従動小ギヤ７２カム軸７２ａ軸受７４カム７４ａ円弧カム面７４ｂ突出カム面７６カムフォロワ７８支軸８０揺動アーム８２枢軸８４連結ピン８６連結子８８雄ねじ棒９０スリーブ９２支軸１００工具回転駆動機構１０２工具回転駆動機構用サーボモータ１０４ウォーム減速機構１０６第２駆動小ギヤ１０８第２駆動大ギヤ１１０第２従動小ギヤ１１２回転軸１１４駆動側ベベルギヤ１１６軸筒１１８軸受１２０塊体１２２軸受１２４固定側回転筒１２６従動側ベベルギヤ１３０捩りコイルばね１３４バックアップ用芯金２３４コイリング工具２３４ａ傾斜加工面３３４切断工具Ｗ線材

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】ばね成形装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００７】

【０００８】また、特公平４−７４１０１号公報に記載
された捩りばね製造装置は、もっぱら捩りコイルばねの
コイル部をコイリング加工するものであって、フック部
の折曲加工や彎曲加工などを容易には行ない得ないとい
う問題がある。

【００１１】

【００１２】ばね用素材としての線材を、少なくとも１
対の線材給送ローラによって強制移送し、クイルを通じ
て線材加工領域に送り出す線材給送装置と、該線材給送
装置から供給される線材を曲げ加工した後、切断してば
ねを得るための互いに独立した複数の線材加工装置とを
有するばね成形装置であって、複数の線材加工装置は、
クイルの軸線に対して放射状に配設され、その各々が、
クイルの軸線に対して直角方向に進退する、加工工具を
担持する摺動変位組立体を有し、該摺動変位組立体の前
進位置で加工工具が線材に係合し、該摺動変位組立体の
後退位置で加工工具が線材加工領域から離れ、加工工具
は、それぞれ摺動変位組立体の一部である加工工具保持
部材によって保持されており、また、少なくとも１つの
線材加工装置の加工工具保持部材が、クイルの軸線に対
して直角をなす、加工工具保持部材および加工工具の軸
線の周囲で、加工工具と共に駆動回転せしめられるよう
になっており、線材給送ローラを駆動する線材給送駆動
機構と、各摺動変位組立体をクイルの軸線に対して直角
方向に進退させるための摺動変位駆動機構と、少なくと
も１つの線材加工装置の加工工具保持部材を該加工工具
保持部材および加工工具の軸線の周囲で回転させるため
の工具回転駆動機構と、線材給送駆動機構、摺動変位駆
動機構および工具回転駆動機構を、製品であるばね形状
によって定まる所定の順序で動作させるための制御装置
とを具備し、クイルから送り出される線材の送り出し量
（送り出し長、送り出し速度を意味する）と、各摺動変
位組立体の前端部の進退移動量（移動距離、移動速度を
意味する）と、少なくとも１つの加工工具保持部材の回
転量（回転角、回転速度を意味する）とが、制御装置に
よって制御され、もって複数の加工工具保持部材により
保持された複数の加工工具によって線材の曲げ加工およ
び切断が実行されるように構成されているばね成形装
置。

【００１４】：複数の前記摺動変位駆動機構が、摺動
変位用駆動モータと、該摺動変位用駆動モータによって
駆動される共通の第１大ギヤと、該第１大ギヤの円周上
に噛合関係をもって配置され、複数の前記摺動変位駆動
機構にそれぞれ対応する複数の第１小ギヤと、該第１小
ギヤの回転運動をそれぞれ直線運動に変換して前記摺動
変位組立体を進退移動させる複数の運動変換機構とを具
備し、前記摺動変位用駆動モータは、その回転速度と回
転量の制御が可能である。

【００１５】：前記項目において、複数の運動変換
機構の各々が、カムと、該カムのカム曲線に常時当接せ
しめられるカムフォロワと、枢軸に支持され、カムフォ
ロワを担持して枢軸の周囲で揺動回転する揺動アームと
を具備し、該揺動アームとの連結関係で、該揺動アーム
の揺動回転運動に従って、クイルの軸線に対して概略直
角方向に摺動変位組立体が進退するようになっている。

【００１６】：前記項目またはにおいて、少なく
とも１つの工具回転駆動機構が、工具回転用駆動モータ
と、該工具回転用駆動モータによって駆動される第２大
ギヤと、該第２大ギヤの円周上に噛合関係をもって配置
され、少なくとも１つの工具回転駆動機構に対応する少
なくとも１つの第２小ギヤと、該第２小ギヤの回転運動
の軸線方向を変換して加工工具保持部材および加工工具
を回転させる少なくとも１つの回転運動軸線方向変換機
構とを具備し、工具回転用駆動モータは、その回転速度
と回転量の制御が可能である。

【００１７】：前記項目において、少なくとも１つ
の回転運動軸線方向変換機構が、第２小ギヤによって回
転せしめられる駆動ベベルギヤと、該駆動ベベルギヤに
噛合する従動ベベルギヤと、共軸関係で一体回転可能か
つ軸線方向移動自在に該従動ベベルギヤを貫通するとと
もに加工工具保持部材に連結された回転軸とを具備し、
該回転軸の回転に伴って、加工工具保持部材および加工
工具が回転するようになっている。

【００１８】：前記項目からまでのいずれかにお
いて、摺動変位駆動機構用の第１大ギヤおよび工具回転
駆動機構用の第２大ギヤが、クイルの軸線に沿って配置
された線材給送ローラと、クイルとの間に、互いに平行
に配設されている。この場合、必要に応じて、第１大ギ
ヤおよび第２大ギヤをそれぞれ単数または複数配設する
ことができる。

【００１９】：前記項目からまでのいずれかにお
いて、加工工具が線材折曲工具を含み、該線材折曲工具
は、クイルから送り出される線材の側面に対向する先端
に、線材が通過できる間隔を有する１対の突子を有し、
線材折曲工具が、その軸線を中心として回転することに
よって１対の突子間に位置する線材が折曲されるように
なっている。

【００２０】：前記項目からまでのいずれかにお
いて、複数の摺動変位駆動機構は、複数の運動変換機構
の各カムが回転角３６０度以内で回転するように制御可
能である。

【００２１】：前記項目からまでのいずれかにお
いて、少なくとも１つの工具回転駆動機構のための工具
回転用駆動モータは、少なくとも１つの加工工具保持部
材が回転角３６０度以内で回転するように制御可能であ
る。

【００２２】：前記項目からまでのいずれかにお
いて、加工工具が、加工工具保持部材によって着脱可能
に保持されている。▲１０▼：また、少なくとも２つの線材加工装置の加工
工具保持部材が、それぞれクイルの軸線に対して直角を
なす、前記加工工具保持部材および加工工具の軸線の周
囲で、前記加工工具と共に駆動回転せしめられるように
なっている。 ▲１１▼：前記項目▲１０▼において、少なくとも２つ
の工具回転駆動機構が、工具回転用駆動モータと、該工
具回転用駆動モータによって駆動される共通の第２大ギ
ヤと、該第２大ギヤの円周上に噛合関係をもって配置さ
れ、少なくとも２つの前記工具回転駆動機構にそれぞれ
対応する少なくとも２つの第２小ギヤと、該第２小ギヤ
の回転運動の軸線方向をそれぞれ変換して前記加工工具
保持部材および前記加工工具を回転させる少なくとも２
つの回転運動軸線方向変換機構とを具備し、前記工具回
転用駆動モータは、その回転速度と回転量の制御が可能
である。

【００２５】

【００２７】線材給送装置１０および各線材加工装置３
０Ａ〜３０Ｄの詳細構造を以下に説明する。ここで、各
線材加工装置３０Ａ〜３０Ｄの構造は概ね同じであるか
ら、その１つである線材加工装置（折曲加工装置）３０
Ａについてのみ説明する。なお、線材加工装置（バック
アップ用芯金装置）３０Ｂ、線材加工装置（コイリング
加工装置）３０Ｃ、および線材加工装置（切断加工装
置）３０Ｅは、工具回転駆動機構１００を有しない点お
よび加工工具が相違する点で、他の線材加工装置（折曲
加工装置）３０Ａ、３０Ｄと相違する。

【００３２】線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａは、
他の線材加工装置３０Ｂ〜３０Ｅと共に、鉛直姿勢の正
面基枠板１の外表面に固定されている。線材加工装置
（折曲加工装置）３０Ａを正面から見た状態が図６に示
され、正面基枠板１と平行方向から線材加工装置（折曲
加工装置）３０Ａの側面を見た状態が図４、図８（いず
れも要部断面図）に示されている。

【００３３】線材加工装置（切曲加工装置）３０Ａは、
丸棒形状の折曲工具（加工工具）３４を担持して線材送
り出し用クイル２８ａの軸線に対して概ね直角方向に進
退する摺動変位組立体３２と、該摺動変位組立体３２を
進退させるための摺動変位駆動機構６０と、折曲工具３
４を、その軸線の周囲で回転させるための工具回転駆動
機構１００と、摺動変位駆動機構６０用のサーボモータ
６２（図５）と、工具回転駆動機構１００用のサーボモ
ータ１０２（図３）とを含む。

【００３５】なお、線材加工装置（折曲加工装置）３０
Ａ以外の加工装置に保持される加工工具は次のとおりで
ある。線材加工装置（バックアップ用芯金装置）３０Ｂ
に保持されるバックアップ用芯金１３４は、線材をコイ
リング加工する際に、コイリング直径を規定するもので
あって、クイル２８ａと後記コイリング工具２３４との
間で形成される彎曲内周に当接する加工工具である。線
材加工装置（コイリング加工装置）３０Ｃに保持される
コイリング工具２３４は、コイルばねのコイル部を加工
する工具であって、図４に示されるように、クイル２８
ａの前端と対向する面に傾斜加工面２３４ａが形成さ
れ、加工工具保持部材２３６に保持されている。線材加
工装置（折曲加工装置）３０Ｄに保持される折曲工具３
４Ａは、前記線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａの折
曲工具３４と同様な工具である。そして、線材加工装置
（切断加工装置）３０Ｅに保持される切断工具３３４
は、折曲加工やコイリング加工の曲げ加工が終了したコ
イルばねを線材Ｗから切り離すための工具であって、前
端部に切刃が形成され、クイル２８ａの前端部と協働し
て剪断作用により線材Ｗを切断する。

【００３６】加工工具保持部材３６は、摺動変位組立体
３２の基枠５０側部材である筒状体５２の端部に付設さ
れた軸受５４、５４によって回転自在に支持されてい
る。また、加工工具保持部材３６の後端部に、自在継手
４２、４４を含む回転軸３８、４０が連結されている。
回転軸３８は、その長さ方向の大部分がスプライン軸３
８ａとして形成され、後記固定側回転筒１２４を、スプ
ライン噛合関係で軸線方向移動自在に貫通している。こ
の構成によって、折曲工具３４および加工工具保持部材
３６が摺動変位組立体３２と共に移動することが保証さ
れる。

【００３９】−１．摺動変位駆動機構６０の説明（図
２、図５〜図８）摺動変位駆動機構６０は、正面基枠板１の背面に沿って
配設された第１駆動大ギヤ６８と、該第１駆動大ギヤ６
８の外周ギヤ歯に噛合する第１従動小ギヤ７０と、該第
１従動小ギヤ７０が一端部に固定されたカム軸７２と、
該カム軸７２の他端部に固定されたカム７４とを有す
る。カム７４は、円弧カム面７４ａと、突出力ム面７４
ｂとを有する。カム軸７２は、正面基枠板１の外表面に
直接固定された概略矩形の基板３１Ｂを貫通して突設さ
れた軸筒３１Ｃによって、軸受７２ａ、７２ａを介して
回転自在に支持されている。

【００４１】さらに、摺動変位駆動機構６０は、カム７
４と係合するカムフォロワ７６と、その概略中央位置に
支軸７８を介して回転可能にカムフォロワ７６を担持す
る揺動アーム８０と、基板３１Ｂに立設されて揺動アー
ム８０の一端部を揺動回転自在に支持する枢軸８２とを
有する。揺動アーム８０の他端２股形状部には、連結ピ
ン８４が付設され、該連結ピン８４に連結子８６が揺動
回転自在に支持されている。連結子８６は、その自由端
に雌ねじを有し、該雌ねじ部に雄ねじ棒８８が螺合して
いる。雄ねじ棒８８は、基枠５０の端部に形成された開
口部に嵌挿されたスリーブ９０に貫通固定されている。
このスリーブ９０は、止めねじ９２、９２を一体に有
し、基枠５０に形成された雌ねじに回転自在に止めねじ
９２、９２が螺着されている。止めねじ９２、９２の軸
線は連結ピン８４の軸線と平行であり、揺動アーム８０
の揺動回転に応じて、連結子８６およびスリーブ９０が
揺動回転し、スリーブ９０を貫通する雄ねじ棒８８も揺
動回転するようになっている。これらが揺動回転する
と、基枠５０が、スライダー４８と案内部材３１Ａとの
係合関係によって、加工工具の軸線方向に進退し、した
がって、加工工具保持部材３６および折曲工具３４が軸
線方向に進退する。

【００４２】一方、摺動変位組立体３２の基枠５０と、
線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａの基枠３１Ｄとの
間に１対の引張りコイルばねＳ、Ｓが装架されており、
基枠５０は、常に折曲工具３４が後退する方向に付勢さ
れ、それによって揺動アーム８０が枢軸８２を中心にし
て時針回り方向（図６）に回転して該揺動アーム８０に
担持されたカムフォロワ７６がカム７４の外周カム曲面
に常に押圧される。カム７４の突出カム面７４ｂがカム
フォロワ７６を押す時、引張りコイルばねＳ、Ｓの付勢
力に逆らって基枠５０が前進せしめられる。

【００４４】工具回転駆動機構１００は、正面基枠板１
の背面に沿って配設された第１駆動大ギヤ６８の背面側
にそれと平行に共軸線関係で配設された第２駆動大ギヤ
１０８と、該第２駆動大ギヤ１０８の外周ギヤ歯に噛合
する第２従動小ギヤ１１０と、該第２従動小ギヤ１１０
が一端に固定されるとともに他端に駆動側ベベルギヤ１
１４が固定された回転軸１１２と、基板３１に貫通固定
されて軸受１１８、１１８を介して回転軸１１２を支承
する軸筒１１６とを有する。

【００４６】第２駆動大ギヤ１０８の外周ギヤ歯には、
第２従動小ギヤ１１０の他に、第２駆動小ギヤ１０６、
および他方の線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｄ（他
の線材加工装置３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｅは対象外であ
る）用の図示されない第２従動小ギヤが噛合している。
第２駆動小ギヤ１０６は、ウォーム減速機構１０４を介
して工具回転駆動機構用サーボモータ１０２によって駆
動され、それに伴なって第２駆動大ギヤ１０８、さらに
は第２従動小ギヤ１１０が回転する。

【００４８】以上、線材給送装置１０および線材加工装
置（折曲加工装置）３０Ａの詳細を説明したが、装置全
体の駆動系は、図示されない単一のＮＣ装置によって制
御される。すなわち、線材給送装置１０および各線材加
工装置３０Ａ〜３０Ｅは、それぞれ回転速度と回転量と
を制御可能な３つの線材給送用サーボモータ１２、摺動
変位駆動機構用サーボモータ６２、工具回転駆動機構用
サーボモータ１０２（線材加工装置３０Ｂ，３０Ｃ，３
０Ｅには関連しない）によって、所定の装置間動作関係
を実現するように動作制御される。

【００４９】摺動変位駆動機構用サーボモータ６２は、
各線材加工装置３０Ａ〜３０Ｅの各カムが回転角３６０
度以内で回転するようにＮＣ装置によって制御される。

【００５０】また、工具回転駆動機構用サーボモータ１
０２は、線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａ、３０Ｄ
の各加工工具保持部材が回転角３６０度以内で回転する
ようにＮＣ装置によって制御される。なお、工具回転駆
動機構用サーボモータ１０２の動作によって、線材加工
装置（折曲加工装置）３０Ａ、３０Ｄの加工工具保持部
材３６が回転するが、折曲加工以外の加工工程では、そ
れらの摺動変位組立体３２が後退位置にあり、したがっ
て加工工具も線材加工領域から後退した位置にある。

【００５２】線材給送装置１０の動作（図４、図５）

【００５９】線材を単純折曲加工する場合

【００６０】摺動変位組立体３２を動かして、線材加工
領域に折曲工具３４を前進させ、線材給送装置１０を動
作させて、線材加工領域に線材を給送し、折曲工具３４
の１対の突子３４ａ、３４ａ間に線材を挿通する。突子
３４ａ、３４ａ間への線材の挿通関係は、摺動変位組立
体３２と線材給送装置１０の動作順を任意に組合せて行
うことができる。この後、摺動変位駆動機構６０を動作
させて、線材の所望折曲角度に応じて折曲工具３４を回
転させて線材の折曲加工を行なう。この折曲加工は、線
材の目標折曲形状（折曲箇所が単数または複数ある形
状）に応じて、線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａお
よび線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｄのいずれか一
方または両方を任意に選択して行なうことができる。

【００６１】線材の端部を半円形状に彎曲加工する場
合

【００６２】線材加工装置（コイリング加工装置）３０
Ｃの摺動変位組立体を動かして、傾斜加工面を有する加
工工具（コイリング工具）２３４を線材加工領域に前進
させる。次に、線材給送装置１０を動作させ、線材加工
領域に線材を給送して、加工工具２３４の傾斜加工面に
線材を衝接させる。傾斜加工面に衝接した線材は、傾斜
加工面に対する線材の進入角に応じた半径で彎曲しなが
ら半円形状になるまで送られる（図４）。

【００６３】あるいはまた、前記項目で述べた「線材
を単純折曲加工する場合」と同じ手法で、折曲加工用加
工工具３４Ａを用いて線材の半円形状彎曲加工を行なっ
てもよい。

【００６５】線材給送装置１０を動作させて、線材加工
領域に線材を給送し、その彎曲加工する箇所を線材加工
領域にもたらす。次いで、摺動変位組立体３２を動かし
て、線材加工領域に折曲工具３４を前進させ、折曲工具
３４の１対の突子３４ａ、３４ａ間（好ましくは、一方
の突子３４ａを折曲工具３４の回転中心と概略一致させ
て設ける）に線材が通った状態にする。その後、折曲工
具３４を所定角度回転させると、線材の所定箇所を半円
形状に彎曲加工することができる。この折曲加工は、線
材の目標折曲形状（折曲箇所が単数または複数ある形
状）に応じて、線材加工装置（折曲加工装置）３０Ａお
よび線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｄのいずれか一
方または両方を任意に選択して行なうことができる。

【００６７】線材のコイリング加工を行なう場合

【００６８】線材加工装置（コイリング加工装置）３０
Ｃの摺動変位組立体を動かして、傾斜加工面を有する加
工工具（コイリング工具）２３４を線材加工領域に前進
させる。次に、線材給送装置１０を動作させ、線材加工
領域に線材を連続給送して、加工工具２３４の傾斜加工
面に線材を衝接させる。この時、線材加工装置（バック
アップ用芯金装置）３０Ｂの加工工具であるバックアッ
プ用芯金１３４も前進して、線材送り出し用クイル２８
ａから送り出された直後の線材に対して線材の彎曲内側
方向から線材に当てつけられてコイル直径を規定するバ
ックアップの役目を果たす。

【００７０】図１１は、各線材加工装置３０Ａ〜３０
Ｅのカム回転角度（横軸）と加工工具の位置（縦軸；＊
印は各加工工具の最前進位置を示す）の関係、カム回
転角度と各工程段階との対応関係（上欄における丸印内
に各工程段階を示すアルファベット記号を記入してい
る。各アルファベットは、図９、図１０、図１２〜図２
５中に記入したアルファベットに対応する）、および
線材送り出し用クイル２８ａからの線材の送り出し動作
（上欄における２重丸印内に工程段階を示すアルファベ
ット記号を記入している）を示している。

【００７２】（１）工程段階ａ（図１２）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ａに対応する。線材加工装置（折曲加工装置）３０
Ａの折曲工具３４が前進しつつあり（図１１：成形順序
欄における２重丸印内ａの下方に位置する、折曲装置３
０Ａ欄の上昇傾斜線参照）、線材送り出し用クイル２８
ａから線材Ｗが送り出されようとしている。この時、線
材加工装置（折曲加工装置）３０Ａ以外の各線材加工装
置３０Ｂ〜３０Ｅの加工工具は後退位置にある。

【００７３】（２）工程段階ｂ（図１３、図１４）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｂに対応する。線材加工装置（折曲加工装
置）３０Ａの折曲工具３４が前進位置にあり、線材送り
出し用クイル２８ａから線材Ｗが送り出されて、折曲工
具３４の１対の突子３４ａ、３４ａ間に線材Ｗが位置づ
けられている。この状態を図１１で見ると、丸印内ｂの
下方に位置する、折曲装置３０Ａ欄の上昇傾斜線が上昇
完了し（＊印参照）、折曲工具３４が最前進位置にあ
る。この後、折曲工具３４が正転方向に回転角１１０度
回転し（図１１の成形順序欄における丸印内ｂの右側に
付された＋１１０、および図１３における２点鎖線の円
内参照）、次いで逆転方向に回転角２０度回転し（図１
１の成形順序欄における丸印内ｂの右側に付された−２
０、および図１４における２点鎖線の円内参照。なお、
＋１１０度の回転と、−２０度の回転は、線材を９０度
折曲するに当たって、弾性変形によるスプリングバック
量を考慮しているためである）、その後、折曲工具３４
は後退する（図１１の折曲装置３０Ａ欄の上昇傾斜線と
２重丸印ｃとの対応関係、および図１４参照）。

【００７５】（４）工程段階ｄ（図１６、図１７）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｄに対応する。折曲工具３４の１対の突子３
４ａ、３４ａ間に線材Ｗが位置づけられた状態で、折曲
工具３４が正転方向に回転角１１０度回転し（図１１の
成形順序欄における丸印内ｄの右側に付された＋１１
０、および図１６における２点鎖線の円内参照）、次い
で逆転方向に回転角２０度回転し（図１１の成形順序欄
における丸印内ｄの右側に付された−２０、および図１
７における２点鎖線の円内参照）、その後、折曲工具３
４は後退する（図１１の折曲装置３０Ａ欄の下降傾斜
線、および図１７参照）。

【００７６】（５）工程段階ｅ（図１８）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ｅに対応する。線材Ｗが送り出され（図１１の成形
順序欄における２重丸印ｅ参照）、折曲工具３４が後退
するとともに、逆転方向に回転角９０度回転する（図１
１の成形順序欄における２重丸印内ｅの下側に付された
−９０参照。この状態では、折曲工具３４の回転角度が
初期姿勢になる）。また、線材加工装置（バックアップ
用芯金装置）３０Ｂの加工工具であるバックアップ用芯
金１３４が前進する（図１１のバックアップ装置３０Ｂ
欄における上昇傾斜線参照）。

【００７７】（６）工程段階ｆ（図１９）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０のコイ
ル部分ｆに対応する。線材加工装置（バックアップ用芯
金装置）３０Ｂのバックアップ用芯金１３４の前進に引
き続いて、線材加工装置（コイリング加工装置）３０Ｃ
のコイリング工具２３４が前進し（図１１のコイリング
装置３０Ｃ欄における上昇傾斜線参照）、線材Ｗが送り
出される。送り出された線材はコイリング工具２３４の
傾斜加工面２３４ａに衝接し、図２０に示されるよう
に、連続的にばね本体であるコイル部分（螺旋部分）ｆ
が形成される。

【００７８】（７）工程段階ｇ（図２０）：この段階
は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０の直線
部分ｇに対応する。線材加工装置（バックアップ用芯金
装置）３０Ｂのバックアップ用芯金１３４および線材加
工装置（コイリング加工装置）３０Ｃのコイリング工具
２３４がいずれも後退し（図１１のバックアップ装置３
０Ｂ、コイリング装置３０Ｃ欄における下降傾斜線参
照）、線材Ｗが図２１に示される位置まで送り出される
（図１１の成形順序欄における２重丸印ｇ参照）。

【００７９】（８）工程段階ｈ（図２１、図２２）：こ
の段階は、図９、図１０における捩りコイルばね１３０
の折曲部分ｈに対応する。線材加工装置（折曲加工装
置）３０Ｄの折曲工具３４Ａが前進し（図１１の折曲装
置３０Ｄ欄における上昇傾斜線参照）、折曲工具３４と
同様な折曲工具３４Ａの１対の突子間に線材Ｗが位置づ
けられる。この後、折曲工具３４Ａが正転方向に回転角
１１０度回転し（図１１の成形順序欄における丸印内ｈ
の右側に付された＋１１０、および図２２における２点
鎖線の円内参照）、次いで逆転方向に回転角２０度回転
し（図１１の成形順序欄における丸印内ｈの右側に付さ
れた−２０、および図２３における２点鎖線の円内参
照）、その後、折曲工具３４Ａは後退する（図１１の折
曲装置３０Ｄ欄の下降傾斜線、および図２２参照）。

【００８０】（９）工程段階ｉ、ｊ（図２３〜図２
５）：この段階は、図９、図１０における捩りコイルば
ね１３０の直線部分ｉ、切断部分ｊに対応する。線材加
工装置（折曲加工装置）３０Ｄの折曲工具３４Ａが逆転
方向に回転角９０度回転して初期回転角度姿勢に戻され
（図１１の成形順序欄における丸印内ｉの右側に付され
た−９０参照）、線材加工装置（切断加工装置）３０Ｅ
の切断工具３３４が前進して線材送り出し用クイル２８
ａの前端面位置で線材Ｗが切断され、次いで線材加工装
置３０Ｅの切断工具３３４が後退する（図１１の装置３
０Ｅ欄における上昇および下降傾斜線参照）。

【００８２】前記具体例では、線材送り出し用クイル２
８ａの軸線と共軸線関係で、正面基枠板１の背面に沿っ
て平行に、摺動変位駆動機構用第１駆動大ギヤ６８およ
び工具回転駆動機構用第２駆動大ギヤ１０８を配設し、
これら各駆動機構用大ギヤに噛合する各々単一の第１駆
動小ギヤ６６および第２駆動小ギヤ１０６と、複数の線
材加工装置にそれぞれ対応する複数の従動小ギヤを配設
したので、複数の線材加工装置の摺動変位駆動機構を単
一の共通サーボモータ６２で動作させ、複数の線材加工
装置（折曲加工装置）の工具回転駆動機構を単一の共通
サーボモータ１０２で動作させることが可能になった。
また、各駆動機構用大ギヤの周囲に各々単一の駆動小ギ
ヤと、複数の線材加工装置にそれぞれ対応する複数の従
動小ギヤを配設することによって、正面基枠板１の外表
面に、線材送り出し用クイル２８ａの軸線を中心として
放射状に複数の線材加工装置を配列設置し、それぞれの
従動小ギヤに複数の線材加工装置の各々を対応させるこ
とができ、装置構造の単純化と、複数の線材加工装置の
空間占有容積の低減化とを達成できる。とりわけ、線材
送り出し用クイル２８ａの軸線と各駆動大ギヤの軸線と
を一致させた配設構造では、空間有効利用度が高く、複
数の線材加工装置を有するばね成形装置全体が小型化さ
れる。さらに、単一サーボモータで全ての線材加工装置
の加工工具を進退させ、また回転が必要とされる、全て
の線材加工装置の加工工具を別の単一サーボモータで回
転させるようにしたので、ＮＣ装置の制御プログラムの
作成を単純化でき、装置製作経費およびばね製造原価を
低減化できる。

【００８３】

【発明の効果】本発明のばね成形装置によれば、以下の
利点が得られる。複数の線材加工装置に共通の線材給送駆動機構、複数
の線材加工装置にそれぞれ対応する複数の摺動変位駆動
機構、および複数の線材加工装置にそれぞれ対応する複
数の工具回転駆動機構をそれぞれ単一の共通モータで動
作させる構成を採用し、制御装置によって、単一の共通
モータの動力を振り分け、線材の成形形状に応じた所定
の順序で各駆動機構を動作させるように構成したので、
装置構造の単純化、部品点数の削減、製作経費の低減化
を図り得る。複数の線材加工装置として、線材折曲装置、コイリン
グ装置、切断装置を配設することによって、各種ばね製
品を単一のばね成形装置で製造することができる。加工
工具を着脱自在式に加工工具保持部材によって保持する
構成を採用すれば、更に多品種のばね製品を製造するこ
とができる。複数の線材加工装置に対応する複数の摺動変位駆動機
構に単一の共通第１大ギヤと、複数の摺動変位駆動機構
にそれぞれ対応する複数の従動第１小ギヤを前記第１大
ギヤの周囲に噛合配置することによって空間有効利用度
が向上する。線材加工装置のうちの複数に工具回転駆動機構を設け
た場合、単一の共通第２大ギヤと、複数の工具回転駆動
機構にそれぞれ対応する複数の従動第２小ギヤを前記第
２大ギヤの周囲に噛合配置することによって空間有効利
用度が向上する。摺動変位駆動機構用の第１大ギヤおよび工具回転駆動
機構用の第２大ギヤを、クイルの軸線に沿って配置され
た線材給送ローラと、クイルとの間に、互いに平行に配
設した構成によれば、空間利用効率が高く、複数の線材
加工装置を有するばね成形装置全体が小型化される。１対の突子を有する線材折曲用加工工具によれば、突
子間に線材を通した状態で、軸線周囲で加工工具を回転
させることによって線材の折曲を行なうことができ、加
工工具の回転角度を任意に選択すれば、各種角度の折曲
を行なうことができる。摺動変位駆動機構における運動変換機構のカムは、回
転角３６０度以内で回転するように制御装置によって制
御され、カムの回転によって摺動変位組立体を進退さ
せ、もって複数の加工工具を、加工しようとする線材加
工形状に応じて任意の適切なタイミングで進退させるこ
とができる。本発明装置によれば、フック部とコイル部とを有する
捩りコイルばね、コイル部を有しない捩りばね、フック
部とコイル部とを有する引張りコイルばねなどのフック
部およびコイル部の形状が選択的かつ自由に加工でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図９】一具体例としてのコイルばね製品の側面図。

【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線矢視図。

【図１２】線材送り出し用クイルの端面および各線材加
工装置をクイル軸線方向から見た状態（図１に対応す
る）を示すとともに、２点鎖線の円または長円内に、線
材送り出し用クイルの先端側面および加工工具の先端面
を正面基枠板の表面に対して平行方向から見た状態の概
略図であり、工程段階ａを示す。

【図１３】工程段階ｂを示す図１２と同様な図。

【図１４】工程段階ｂの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図１５】工程段階ｃを示す図１２と同様な図。

【図１６】工程段階ｄを示す図１２と同様な図。

【図１７】工程段階ｄの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図１８】工程段階ｅを示す図１２と同様な図。

【図１９】工程段階ｆを示す図１２と同様な図。

【図２０】工程段階ｇを示す図１２と同様な図。

【図２１】工程段階ｈを示す図１２と同様な図。

【図２２】工程段階ｈの後段階を示す図１２と同様な
図。

【図２３】工程段階ｉを示す図１２と同様な図。

【図２４】工程段階ｊを示す図１２と同様な図。

【図２５】工程段階ｊの後段階を示す図１２と同様な
図。

【符号の説明】１正面基枠板１ａクイル保持スリーブ２副基枠板３線材給送装置用機枠１０線材給送装置１２線材給送用サーボモータ１４ウォーム減速機構１６線材給送駆動ギヤ１８ａ、１８ｂギヤ２０ａ、２０ｂローラ軸２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ軸受２６ａ、２６ｂ線材給送ローラ２８ａ線材送り出し用クイル２８ｂ線材誘導筒３０Ａ線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｂ線材加工装置（バックアップ用芯金装置）３０Ｃ線材加工装置（コイリング加工装置）３０Ｄ線材加工装置（折曲加工装置）３０Ｅ線材加工装置（切断加工装置）３１基板３１Ａ案内部材３１Ｂ基板３１Ｃ軸筒３１Ｄ基枠３２摺動変位組立体３４折曲工具３４Ａ折曲工具３４ａ突子３６加工工具保持部材３８回転軸３８ａスプライン軸４０回転軸４２自在継手４４自在継手４８スライダー（摺動部材）５０基枠５２筒状体５４軸受６０摺動変位駆動機構６２摺動変位駆動機構用サーボモータ６４ウォーム減速機構６６第１駆動小ギヤ６８第１駆動大ギヤ７０第１従動小ギヤ７２カム軸７２ａ軸受７４カム７４ａ円弧カム面７４ｂ突出カム面７６カムフォロワ７８支軸８０揺動アーム８２枢軸８４連結ピン８６連結子８８雄ねじ棒９０スリーブ９２支軸１００工具回転駆動機構１０２工具回転駆動機構用サーボモータ１０４ウォーム減速機構１０６第２駆動小ギヤ１０８第２駆動大ギヤ１１０第２従動小ギヤ１１２回転軸１１４駆動側ベベルギヤ１１６軸筒１１８軸受１２０塊体１２２軸受１２４固定側回転筒１２６従動側ベベルギヤ１３０捩りコイルばね１３４バックアップ用芯金２３４コイリング工具２３４ａ傾斜加工面３３４切断工具Ｗ線材

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ばね用素材としての線材を、少なくとも
１対の線材給送ローラによって強制移送し、クイルを通
じて線材加工領域に送り出す線材給送装置と、該線材給
送装置から供給される線材を曲げ加工した後、切断して
ばねを得るための互いに独立した複数の線材加工装置と
を有するばね成形装置において、前記複数の線材加工装置は、前記クイルの軸線に対して
放射状に配設され、その各々が、前記クイルの軸線に対
して直角方向に進退する、加工工具を担持する摺動変位
組立体を有し、該摺動変位組立体の前進位置で前記加工
工具が線材に係合し、該摺動変位組立体の後退位置で前
記加工工具が線材加工領域から離れ、前記加工工具は、それぞれ前記摺動変位組立体の一部で
ある加工工具保持部材によって保持されており、また、
少なくとも１つの線材加工装置の前記加工工具保持部材
が、前記クイルの軸線に対して直角をなす、前記加工工
具保持部材および前記加工工具の軸線の周囲で、前記加
工工具と共に駆動回転せしめられるようになっており、前記線材給送ローラを駆動する線材給送駆動機構と、前記各摺動変位組立体を前記クイルの軸線に対して直角
方向に進退させるための摺動変位駆動機構と、少なくとも１つの前記線材加工装置の前記加工工具保持
部材を該加工工具保持部材および前記加工工具の軸線の
周囲で回転させるための工具回転駆動機構と、前記線材給送駆動機構、前記摺動変位駆動機構および前
記工具回転駆動機構を、製品であるばね形状によって定
まる所定の順序で動作させるための制御装置とを具備
し、前記クイルから送り出される線材の送り出し量と、前記
各摺動変位組立体の前端部の進退移動量と、前記各加工
工具保持部材の回転量とが、前記制御装置によって制御
され、もって複数の前記加工工具保持部材により保持さ
れた複数の前記加工工具によって線材の曲げ加工および
切断が実行されるように構成されていることを特徴とす
るばね成形装置。
【請求項２】複数の前記摺動変位駆動機構が、摺動変
位用駆動モータと、該摺動変位用駆動モータによって駆
動される共通の第１大ギヤと、該第１大ギヤの円周上に
噛合関係をもって配置され、複数の前記摺動変位駆動機
構にそれぞれ対応する複数の第１小ギヤと、該第１小ギ
ヤの回転運動をそれぞれ直線運動に変換して前記摺動変
位組立体を進退移動させる複数の運動変換機構とを具備
し、前記摺動変位用駆動モータは、その回転速度と回転
量の制御が可能であることを特徴とする請求項１に記載
されたばね成形装置。
【請求項３】複数の前記運動変換機構の各々が、カム
と、該カムのカム曲線に常時当接せしめられるカムフォ
ロワと、枢軸に支持され、前記カムフォロワを担持して
前記枢軸の周囲で揺動回転する揺動アームとを具備し、
該揺動アームとの連結関係で、該揺動アームの揺動回転
運動に従って、前記クイルの軸線に対して直角方向に前
記摺動変位組立体が進退するようになっていることを特
徴とする請求項２に記載されたばね成形装置。
【請求項４】少なくとも１つの前記工具回転駆動機構
が、工具回転用駆動モータと、該工具回転用駆動モータ
によって駆動される第２大ギヤと、該第２大ギヤの円周
上に噛合関係をもって配置され、少なくとも１つの前記
工具回転駆動機構に対応する少なくとも１つの第２小ギ
ヤと、該第２小ギヤの回転運動の軸線方向を変換して前
記加工工具保持部材および前記加工工具を回転させる少
なくとも１つの回転運動軸線方向変換機構とを具備し、
前記工具回転用駆動モータは、その回転速度と回転量の
制御が可能であることを特徴とする請求項１から請求項
３までのいずれか１項に記載されたばね成形装置。
【請求項５】少なくとも１つの回転運動軸線方向変換
機構が、前記第２小ギヤによって回転せしめられる駆動
ベベルギヤと、該駆動ベベルギヤに噛合する従動ベベル
ギヤと、共軸関係で一体回転可能かつ軸線方向移動自在
に該従動ベベルギヤを貫通するとともに前記加工工具保
持部材に連結された回転軸とを具備し、該回転軸の回転
に伴って、前記加工工具保持部材および前記加工工具が
回転するようになっていることを特徴とする請求項４に
記載されたばね成形装置。
【請求項６】前記摺動変位駆動機構用の前記第１大ギ
ヤおよび前記工具回転駆動機構用の前記第２大ギヤが、
前記クイルの軸線に沿って配置された前記線材給送ロー
ラと、前記クイルとの間に、互いに平行に配設されてい
ることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれ
か１項に記載されたばね成形装置。
【請求項７】前記加工工具が線材折曲工具を含み、該
線材折曲工具は、前記クイルから送り出される線材の側
面に対向する先端に、線材が通過できる間隔を有する１
対の突子を有し、前記線材折曲工具が、その軸線を中心
として回転することによって前記１対の突子間に位置す
る線材が折曲されるようになっていることを特徴とする
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された
ばね成形装置。
【請求項８】複数の前記摺動変位駆動機構は、複数の
前記運動変換機構の前記各カムが回転角３６０度以内で
回転するように制御可能であることを特徴とする請求項
１から請求項７までのいずれか１項に記載されたばね成
形装置。
【請求項９】少なくとも１つの前記工具回転駆動機構
のための前記工具回転用駆動モータは、少なくとも１つ
の前記加工工具保持部材が回転角360度以内で回転する
ように制御可能であることを特徴とする請求項１から請
求項８までのいずれか１項に記載されたばね成形装置。
【請求項１０】前記加工工具が、前記加工工具保持部
材によって着脱可能に保持されていることを特徴とする
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載された
ばね成形装置。
【請求項１１】少なくとも２つの前記線材加工装置の
前記加工工具保持部材が、それぞれ前記クイルの軸線に
対して直角をなす、前記加工工具保持部材および前記加
工工具の軸線の周囲で、前記加工工具と共に駆動回転せ
しめられるようになっていることを特徴とする請求項１
に記載されたばね成形装置。
【請求項１２】少なくとも２つの前記工具回転駆動機
構が、工具回転用駆動モータと、該工具回転用駆動モー
タによって駆動される共通の第２大ギヤと、該第２大ギ
ヤの円周上に噛合関係をもって配置され、少なくとも２
つの前記工具回転駆動機構にそれぞれ対応する少なくと
も２つの第２小ギヤと、該第２小ギヤの回転運動の軸線
方向をそれぞれ変換して前記加工工具保持部材および前
記加工工具を回転させる少なくとも２つの回転運動軸線
方向変換機構とを具備し、前記工具回転用駆動モータ
は、その回転速度と回転量の制御が可能であることを特
徴とする請求項１１に記載されたばね成形装置。